高中生物二轮复习遗传变异专题

关于高中生物二轮复习遗传变异专题第一页，共四十页，2022年，8月28日1．遗传的物质基础生物种类及其结构生物体内的核酸遗传物质原核生物界（原核细胞）真核生物界（真核细胞）真菌界（真核细胞）植物界（真核细胞）动物界（真核细胞）病毒DNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA和RNADNA或RNADNADNADNADNADNADNA或RNA结论：凡具有细胞结构的生物，遗传物质一定的DNA第二页，共四十页，2022年，8月28日ＤＮＡ化学组成单位双螺旋结构基本单位——脱氧核苷酸种类腺嘌呤脱氧核苷酸含A鸟嘌呤脱氧核苷酸含G胞嘧啶脱氧核苷酸含C胸腺嘧啶脱氧核苷酸含T主要特点

碱基互补配对原则DNA分子的多样性和特异性①由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。②外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧由碱基对组成。③碱基对由氢键相连接碱基4种,排列顺序不同—A—A—C—C—G—G—A—T——T—T—G—G—C—C—T—A—P脱氧核糖含氮碱基第三页，共四十页，2022年，8月28日1．DNA分子复制发生在什么时间?2．DNA分子复制的过程是怎样进行的?3．DNA分子复制过程需要哪些条件?4.DNA分子复制过程有何特点?5．DNA分子复制的结果是?6．DNA分子复制有何生物学意义?7.DNA分子复制是主要在细胞的何处进行的?2．DNA的复制：第四页，共四十页，2022年，8月28日基因第五页，共四十页，2022年，8月28日１．基因的概念与结构第六页，共四十页，2022年，8月28日RNA聚合酶AGGTCACGTCGTCCAGTGCAGCRNA聚合酶AGGUCACGUCGRNA聚合酶２．一个典型的原核细胞基因结构示意图非编码区非编码区编码区TCCAGTAGGTCAAGATCTmRNA多肽链第七页，共四十页，2022年，8月28日与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345编码区下游非编码区非编码区编码区转录mRNA前体加工成熟mRNA翻译肽链３．一个典型的真核细胞基因结构示意图第八页，共四十页，2022年，8月28日原核细胞基因真核细胞基因相同点不同点４．原核细胞基因与真核细胞基因结构的比较都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成编码区是连续的编码区是间隔的，是不连续的第九页，共四十页，2022年，8月28日５．哪些情况下，真核生物基因结构改变(基因突变)可能不会导致性状改变？(1)内含子改变(2)非编码区改变，mRNA遗传密码不变(3)外显子改变，转录成不同密码子决定同一种氨基酸(4)蛋白质氨基酸序列不同，也可能完成相同功能(5)突变后,基因变为隐性12345非编码区非编码区编码区第十页，共四十页，2022年，8月28日引导学生认真把握基因的概念：①真核细胞中，基因都存在于染色体上②原核生物的基因中，存在非编码序列③基因中的三个相邻碱基能代表一个遗传密码子④基因中的一个碱基发生变化，就可能导致所控制的遗传性状的改变⑤有些遗传性状是多对基因共同控制的第十一页，共四十页，2022年，8月28日⑥mRNA上的终止密码子不编码氨基酸，与之相对应的基因片段位于编码区下游的非编码区中⑦原核生物和真核生物的基因非编码区都有遗传效应⑧RNA聚合酶能与RNA特定位点结合，催化RNA的转录第十二页，共四十页，2022年，8月28日⑨水稻的非编码序列只存在于基因的非编码区和内含子中⑩信使RNA分子的碱基数量大约是相应基因外显子碱基数量的1/2⑾如下图：限制酶、DNA连接酶都可以作用于①处，解旋酶作用于③处第十三页，共四十页，2022年，8月28日⒀若该DNA分子片段是真核生物基因的编码区，则转录时可以任一条链做模板⒁若该DNA分子片段是原核生物基因的编码区，则②处碱基缺失会导致基因突变第十四页，共四十页，2022年，8月28日６．基因的行为：（1）等位基因的行为？（2）同源染色体上的非等位基因的行为？（4）非同源染色体上的非等位基因的行为？（3）同源染色体上的非姐妹染色单体上等位基因的行为？图１图２第十五页，共四十页，2022年，8月28日7.基因与性状基因基因型等位基因显性基因隐性基因性状相对性状显性性状隐性性状性状分离纯合子杂合子表现型发生决定决定控制控制控制第十六页，共四十页，2022年，8月28日8．孟德尔的试验程序一对相对性状的遗传试验F2出现性状分离显性：隐性接近于3：1体细胞中的基因成对存在，减数分裂时，成对的基因彼此分离测交试验杂交试验观察现象数据分析提出假说试验验证理论基因分离定律两对相对性状的遗传试验？？？基因的自由组合定律第十七页，共四十页，2022年，8月28日9.红绿色盲遗传规律1．隐性致病基因及其等位基因只位于X染色体上2．男性患者多于女性患者3．男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来4．男性红绿色盲基因只能传给女儿5．女患者的父亲和儿子一定患病6．往往有交叉遗传、隔代遗传现象第十八页，共四十页，2022年，8月28日10．人类遗传病的遗传方式的判断方法人类遗传病分为五种类型：常染色体显性遗传常染色体隐性遗传伴X染色体显性遗传伴X染色体隐性遗传伴Y染色体遗传第十九页，共四十页，2022年，8月28日遗传方式表现特征备注Y染色体遗传代代相传显性遗传代代相传X－显性遗传女性患者多于男性常－显性遗传男、女患病几率相等隐性遗传多隔代遗传X－隐性遗传男性患者多于女性常－隐性遗传男、女患病几率相等①只有男性患者；②父病子必病；子病父必病①双亲有病可生无病子女；②患者双亲至少有一方为患者父病女必病；子病母必病；可出现父病女不病，子病母不病；父母患病，，女儿正常双亲正常可生有病子女；母病子必病；女病父必病；可出现母病子不病，女病父不病父母正常，女儿患病第二十页，共四十页，2022年，8月28日11.基因工程概念

——定向改造生物的新技术

别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果人类所需要的产品剪切→拼接→导入→表达DNA分子水平基因生物体外基因拼接技术或DNA重组技术原理：基因重组第二十一页，共四十页，2022年，8月28日12.基因工程的工具（1）基因的剪刀——限制性内切酶一种酶识别并切割一种特定的核苷酸序列GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCG黏性末端黏性末端问题：①该限制酶识别的核苷酸序列为：②该限制酶识别的切点是：③该限制酶剪切的化学键是：GAATTCGA磷酸二酯键限制性内切酶限制性内切酶第二十二页，共四十页，2022年，8月28日（2）基因的针线——DNA连接酶使两条DNA黏性末端连接起来GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGDNA连接酶问题：DNA连接酶连接的对象是：磷酸二酯键GCTTAAAATTCG黏性末端黏性末端第二十三页，共四十页，2022年，8月28日13.将目的基因导入受体细胞（1）常用的受体细胞（2）常用的方法：细菌（大肠杆菌、枯草杆菌）、真菌（酵母菌）和动植物细胞等。①显微注射②用质粒、细菌或病毒侵染（需先用CaCl2处理细胞壁）增加细胞壁的透性与细胞膜无关问题：为何常用微生物为受体细胞？繁殖速度快，在很短时间内能够获得大量的目的基因从而得到更多的目的基因的产物。第二十四页，共四十页，2022年，8月28日14.目的基因的检测和表达（1）目的基因检测？（2）目的基因表达？看标记基因是否表达（如抗药性基因是否表达即看有无抗药性）检测受体细胞是否获得目的基因。看目的基因是否表达出相应性状（如棉花有否抗虫性即害虫吃了能否存活）。问题：在受体细胞中检测到目的基因能说明转基因成功吗？不能。还得看最后受体细胞能否使该目的基因表达。第二十五页，共四十页，2022年，8月28日15.基因工程中获得目的基因的方法比较过程优点缺点直接分离法（鸟枪法）人工合成基因据已知的氨基酸序列合成，据推测出的核苷酸序列通过化学方法合成专一性强，目的基因中不含内含子操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高操作简便工作量大，有盲目性，目的基因含不表达的内含子专一性强，目的基因不含内含子，可合成自然界不存在的基因目前，复杂的尚不知核苷酸序列的基因不能合成供体细胞中的DNA限制性酶DNA片段运载体不同受体细胞DNA片段扩增目的基因细胞目的基因找出反转录法mRNA单链DNA双链DNA合成逆转录第二十六页，共四十页，2022年，8月28日16.基因操作的基本步骤从供体ＤＮＡ中直接分离基因－“鸟枪法”人工合成基因反转录法通过已知氨基酸序列合成基因受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动、植物细胞途径：借鉴细菌和病毒侵染细胞的途径提取目的基因目的基因与运载体结合形成重组ＤＮＡ分子将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达检测：据标记基因的有无判断基因是否导入表达：通过特定性状的产生与否确定目的基因是否表达第二十七页，共四十页，2022年，8月28日(广东生物)41．香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。请根据上述材料，回答下列问题：（1）简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。（5）如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）（6）从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。第二十八页，共四十页，2022年，8月28日（1）选取香蕉外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织·，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）。（5）将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种（外源基因漂移）；②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；③转基因植株扩散对生物多样性的影响；④转基因植物残体或分泌物对环境的影响。（6）体细胞杂交育种，其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种（或体细胞诱变育种，其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基因突变，然后筛选培育出抗寒品种）。答案：第二十九页，共四十页，2022年，8月28日17.基因诊断与基因治疗（1）基因诊断：①概念：

②实例：（2）基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，来代替缺陷基因表达达到治疗疾病的目的。

是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上遗传信息，达到检测疾病的目的。苯丙氨酸羟化酶基因探针－－苯丙酮尿症β－珠蛋白的DNA探针－－镰刀状细胞贫血病治疗隐性遗传病第三十页，共四十页，2022年，8月28日花斑紫茉莉为母本，后代为何产生三种植株？细胞质中的遗传物质随机、不均等地分配到子细胞中去此植株可否形成？18.细胞质遗传第三十一页，共四十页，2022年，8月28日19.细胞质遗传与细胞核遗传的比较（1）细胞核遗传和细胞质遗传的遗传物质都是DNA，但分布的位置不同，分别分布于细胞核和细胞质内。（2）细胞核遗传和细胞质遗传都是通过减数分裂产生的配子向下传递的。但细胞核遗传中雌、雄配子中核遗传物质的量相等，而质遗传的物质主要存在于卵细胞中，所以子代的核基因一半来自父方，一半来自母方，而细胞质基因几乎全部来自卵细胞。因此细胞质遗传的特点之一是母系遗传。（3）细胞核遗传的杂交后代有一定分离比，而细胞质遗传的杂交后代不出现一定的分离比，这是因为核遗传物质及其载体有均分机制，遵循遗传的基本定律；而细胞质遗传物质的载体没有均分机制，而是随机分配。（4）细胞核遗传时，正交与反交结果相同（除伴性遗传），子一代均表现显性性状；细胞质遗传时，正交和反交结果不同，子代均表现母系遗传。第三十二页，共四十页，2022年，8月28日核遗传的特点质遗传的特点【小结】⑴遵循孟德尔的遗传定律（基因的分离定律、基因的自由组合定律）⑵后代性状出现一定的分离比⑴母系遗传(具有相对性状的亲本杂交，F1总表现母本性状的遗传现象）⑵后代性状不出现一定的分离比（不遵循孟德尔的遗传定律）第三十三页，共四十页，2022年，8月28日1．下图为紫茉莉花斑枝条上的三种细胞：

（1）请写出它们表现出的颜色：（2）图中A细胞产生的卵细胞的细胞质有几种类型？_______。（3）图中B细胞产生的卵细胞的细胞质有几种类型？______。（4）图中C细胞产生的卵细胞的细胞质有几种类型？_______。绿绿白3种1种1种第三十四页，共四十页，2022年，8月28日2．如图为一株花斑紫茉莉，请分析回答：⑴这株紫茉莉的父本和母本的枝叶性状分别是：父本

，母本________________________，

⑶所有花斑紫茉莉是否一定像这株植物同时具有三种不同类型的枝条？

。⑷产生如图所示植株的原因是

。

绿色或白色、或花斑枝条花斑枝条不一定同时含有叶绿体和白色体的卵细胞完成受精作用后，形成的受精卵在个体发育中进行有丝分裂，其中细胞质的分裂是随机的、不均等的，产生三种不同的细胞，只含叶绿体、只含白色体和同时含叶绿体、白色体的子细胞，它们再分别发育成绿色、白色、花斑状枝条。第三十五页，共四十页，2022年，8月28日单倍体育种人工诱导多倍体育种人工诱变育种杂交育种原理染色体变异染色体变异基因突变基因重组