高中生物二輪復習：遺傳變異專題

第五部分遺傳（含細胞質(zhì)遺傳）變異（含育種）1．遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)生物種類及其結(jié)構(gòu)生物體內(nèi)的核酸遺傳物質(zhì)原核生物界（原核細胞）真核生物界（真核細胞）真菌界（真核細胞）植物界（真核細胞）動物界（真核細胞）病毒DNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA或RNADNADNADNADNADNADNA或RNA結(jié)論：凡具有細胞結(jié)構(gòu)的生物，遺傳物質(zhì)一定的DNAＤＮＡ化學組成單位雙螺旋結(jié)構(gòu)基本單位——脫氧核苷酸種類腺嘌呤脫氧核苷酸含A鳥嘌呤脫氧核苷酸含G胞嘧啶脫氧核苷酸含C胸腺嘧啶脫氧核苷酸含T主要特點堿基互補配對原則DNA分子的多樣性和特異性①由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。②外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架，內(nèi)側(cè)由堿基對組成。③堿基對由氫鍵相連接堿基4種,排列順序不同—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—P脫氧核糖含氮堿基1．DNA分子復制發(fā)生在什么時間?2．DNA分子復制的過程是怎樣進行的?3．DNA分子復制過程需要哪些條件?4.DNA分子復制過程有何特點?5．DNA分子復制的結(jié)果是?6．DNA分子復制有何生物學意義?7.DNA分子復制是主要在細胞的何處進行的?2．DNA的復制：基因１．基因的概念與結(jié)構(gòu)RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶２．一個典型的原核細胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽鏈與RNA聚合酶結(jié)合位點外顯子內(nèi)含子12345編碼區(qū)下游非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄mRNA前體加工成熟mRNA翻譯肽鏈３．一個典型的真核細胞基因結(jié)構(gòu)示意圖原核細胞基因真核細胞基因相同點不同點４．原核細胞基因與真核細胞基因結(jié)構(gòu)的比較都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的５．哪些情況下，真核生物基因結(jié)構(gòu)改變(基因突變)可能不會導致性狀改變？(1)內(nèi)含子改變(2)非編碼區(qū)改變，mRNA遺傳密碼不變(3)外顯子改變，轉(zhuǎn)錄成不同密碼子決定同一種氨基酸(4)蛋白質(zhì)氨基酸序列不同，也可能完成相同功能(5)突變后,基因變?yōu)殡[性12345非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)引導學生認真把握基因的概念：①真核細胞中，基因都存在于染色體上②原核生物的基因中，存在非編碼序列③基因中的三個相鄰堿基能代表一個遺傳密碼子④基因中的一個堿基發(fā)生變化，就可能導致所控制的遺傳性狀的改變⑤有些遺傳性狀是多對基因共同控制的

⑥mRNA上的終止密碼子不編碼氨基酸，與之相對應的基因片段位于編碼區(qū)下游的非編碼區(qū)中⑦原核生物和真核生物的基因非編碼區(qū)都有遺傳效應⑧RNA聚合酶能與RNA特定位點結(jié)合，催化RNA的轉(zhuǎn)錄

⑨水稻的非編碼序列只存在于基因的非編碼區(qū)和內(nèi)含子中⑩信使RNA分子的堿基數(shù)量大約是相應基因外顯子堿基數(shù)量的1/2

⑾如下圖：限制酶、DNA連接酶都可以作用于①處，解旋酶作用于③處

⒀若該DNA分子片段是真核生物基因的編碼區(qū)，則轉(zhuǎn)錄時可以任一條鏈做模板⒁若該DNA分子片段是原核生物基因的編碼區(qū)，則②處堿基缺失會導致基因突變

６．基因的行為：（1）等位基因的行為？（2）同源染色體上的非等位基因的行為？（4）非同源染色體上的非等位基因的行為？（3）同源染色體上的非姐妹染色單體上等位基因的行為？圖１圖２7.基因與性狀基因基因型等位基因顯性基因隱性基因性狀相對性狀顯性性狀隱性性狀性狀分離純合子雜合子表現(xiàn)型發(fā)生決定決定控制控制控制8．孟德爾的試驗程序一對相對性狀的遺傳試驗F2出現(xiàn)性狀分離顯性：隱性接近于3：1體細胞中的基因成對存在，減數(shù)分裂時，成對的基因彼此分離測交試驗雜交試驗觀察現(xiàn)象數(shù)據(jù)分析提出假說試驗驗證理論基因分離定律兩對相對性狀的遺傳試驗？？？基因的自由組合定律9.紅綠色盲遺傳規(guī)律1．隱性致病基因及其等位基因只位于X染色體上2．男性患者多于女性患者3．男性紅綠色盲基因只能從母親那里傳來4．男性紅綠色盲基因只能傳給女兒5．女患者的父親和兒子一定患病6．往往有交叉遺傳、隔代遺傳現(xiàn)象10．人類遺傳病的遺傳方式的判斷方法人類遺傳病分為五種類型：常染色體顯性遺傳常染色體隱性遺傳伴X染色體顯性遺傳伴X染色體隱性遺傳伴Y染色體遺傳遺傳方式表現(xiàn)特征備注Y染色體遺傳代代相傳顯性遺傳代代相傳X－顯性遺傳女性患者多于男性常－顯性遺傳男、女患病幾率相等隱性遺傳多隔代遺傳X－隱性遺傳男性患者多于女性常－隱性遺傳男、女患病幾率相等①只有男性患者；②父病子必??；子病父必?、匐p親有病可生無病子女；②患者雙親至少有一方為患者父病女必??；子病母必病；可出現(xiàn)父病女不病，子病母不??；父母患病，，女兒正常雙親正常可生有病子女；母病子必??；女病父必??；可出現(xiàn)母病子不病，女病父不病父母正常，女兒患病11.基因工程概念

——定向改造生物的新技術(shù)

別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果人類所需要的產(chǎn)品剪切→拼接→導入→表達DNA分子水平基因生物體外基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)原理：基因重組12.基因工程的工具（1）基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶一種酶識別并切割一種特定的核苷酸序列GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCG黏性末端黏性末端問題：①該限制酶識別的核苷酸序列為：②該限制酶識別的切點是：③該限制酶剪切的化學鍵是：GAATTCGA磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶（2）基因的針線——DNA連接酶使兩條DNA黏性末端連接起來GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGDNA連接酶問題：DNA連接酶連接的對象是：磷酸二酯鍵GCTTAAAATTCG黏性末端黏性末端13.將目的基因?qū)胧荏w細胞（1）常用的受體細胞（2）常用的方法：細菌（大腸桿菌、枯草桿菌）、真菌（酵母菌）和動植物細胞等。①顯微注射②用質(zhì)粒、細菌或病毒侵染（需先用CaCl2處理細胞壁）增加細胞壁的透性與細胞膜無關(guān)問題：為何常用微生物為受體細胞？繁殖速度快，在很短時間內(nèi)能夠獲得大量的目的基因從而得到更多的目的基因的產(chǎn)物。14.目的基因的檢測和表達（1）目的基因檢測？（2）目的基因表達？看標記基因是否表達（如抗藥性基因是否表達即看有無抗藥性）檢測受體細胞是否獲得目的基因?？茨康幕蚴欠癖磉_出相應性狀（如棉花有否抗蟲性即害蟲吃了能否存活）。問題：在受體細胞中檢測到目的基因能說明轉(zhuǎn)基因成功嗎？不能。還得看最后受體細胞能否使該目的基因表達。15.基因工程中獲得目的基因的方法比較過程優(yōu)點缺點直接分離法（鳥槍法）人工合成基因據(jù)已知的氨基酸序列合成，據(jù)推測出的核苷酸序列通過化學方法合成專一性強，目的基因中不含內(nèi)含子操作過程麻煩，mRNA生存時間短，技術(shù)要求高操作簡便工作量大，有盲目性，目的基因含不表達的內(nèi)含子專一性強，目的基因不含內(nèi)含子，可合成自然界不存在的基因目前，復雜的尚不知核苷酸序列的基因不能合成供體細胞中的DNA限制性酶DNA片段運載體不同受體細胞DNA片段擴增目的基因細胞目的基因找出反轉(zhuǎn)錄法mRNA單鏈DNA雙鏈DNA合成逆轉(zhuǎn)錄16.基因操作的基本步驟從供體ＤＮＡ中直接分離基因－“鳥槍法”人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法通過已知氨基酸序列合成基因受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動、植物細胞途徑：借鑒細菌和病毒侵染細胞的途徑提取目的基因目的基因與運載體結(jié)合形成重組ＤＮＡ分子將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測和表達檢測：據(jù)標記基因的有無判斷基因是否導入表達：通過特定性狀的產(chǎn)生與否確定目的基因是否表達(廣東生物)41．香蕉原產(chǎn)熱帶地區(qū)，是我國南方重要的經(jīng)濟作物之一。廣東省冬季常受強寒潮和霜凍影響，對香蕉生長發(fā)育影響很大。由香蕉束頂病毒（BBTV，單鏈環(huán)狀DNA病毒）引起的香蕉束頂病，對香蕉生產(chǎn)的危害十分嚴重。當前香蕉栽培品種多為三倍體，由于無性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遺傳變異性，因此利用基因工程等現(xiàn)代科技手段提高其種質(zhì)水平，具有重要意義。請根據(jù)上述材料，回答下列問題：（1）簡述香蕉大規(guī)?？焖俜敝臣夹g(shù)的過程。（5）如何利用afp基因，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得抗寒能力提高的香蕉植株？在運用轉(zhuǎn)基因香蕉的過程中，在生態(tài)安全方面可能會出現(xiàn)什么問題？（列舉兩點）（6）從細胞工程的角度出發(fā)，簡述一種培育抗寒香蕉品種的方法及其依據(jù)。（1）選取香蕉外植體，通過誘導脫分化產(chǎn)生愈傷組織·，然后通過調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗（或通過誘導大量形成胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)長成幼苗）。（5）將afp基因插入土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)粒，構(gòu)建表達載體，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化導入香蕉受體細胞，成功轉(zhuǎn)化的香蕉細胞通過組織培養(yǎng)形成植株。生態(tài)安全問題包括：①外源基因擴散到其他物種（外源基因漂移）；②轉(zhuǎn)基因植株擴散影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；③轉(zhuǎn)基因植株擴散對生物多樣性的影響；④轉(zhuǎn)基因植物殘體或分泌物對環(huán)境的影響。（6）體細胞雜交育種，其依據(jù)是將不同品種的香蕉體細胞利用細胞融合技術(shù)融合成雜種細胞后培育出抗寒香蕉品種（或體細胞誘變育種，其依據(jù)是利用誘變劑等方法使香蕉離體培養(yǎng)細胞發(fā)生