高三生物专题复习【2】遗传专题复习

遗传的细胞学基础核心内容：减数分裂(有丝分裂)和受精作用本讲主要内容：一、细胞分裂的复习策略二、细胞分裂涉及的生物专有名词及相互关系三、配子的形成主体过程四、依托减数分裂过程图进行有关细胞名称的判断五、依托染色体的行为变化和形态特征进行有关细胞分裂方式的判断六、依托染色体行为变化的图像信息进行数学模型的建构七、相关配子类型分析一、细胞分裂的复习策略图像信息（染色体形态特征及行为变化）——文字信息（内涵）——数字信息（数字变化的本质）“三位一体”的掌握先主干（染色体的行为变化）再细枝末节重在“悟”不在“背”1.有丝分裂过程中为什么要进行染色质和染色体的相互转化？间期持续的时间为何比分裂期长的多？“中期”是细胞周期的中间吗？2.减数分裂过程中同源染色体的联会有何意义？例如：染色体层面：染色质——染色体——染色单体—姐妹染色单体—非姐妹染色单体——同源染色体——四分体联会——交叉互换——同源染色体分离——非同源染色体自由组合二、细胞分裂涉及的生物专有名词及相互关系基因——等位基因——非等位基因等位基因分离——非等位基因自由组合——基因重组（基因突变）基因层面：结构层面：核膜——核仁——赤道板——细胞板——细胞壁——高尔基体（等）纺锤体——纺锤丝——星射线——中心体（中心粒）——着丝点时间层面：细胞周期——间期——分裂期(前期——中期——后期——末期)减数第一分裂——减数第二次分裂姐妹染色单体非姐妹染色单体一对同源染色体非同源染色体一个四分体姐妹染色单体非姐妹染色单体一对同源染色体非同源染色体一个四分体减Ⅰ前期（四分体时期）aAbBaAbBAaBb如何区分等位基因和非等位基因？位置相同的就是等位基因吗？非等位基因一定在非同源染色体上吗？发生时期：发生位置：变异类型：减数第一次分裂前期同源非姐妹染色单体之间基因重组三、配子的形成主体过程同源染色体

着丝点分裂1．精子的形成2．卵细胞的形成卵细胞和精子形成过程的区别(1)细胞质分裂：卵细胞形成过程中细胞质________分裂；精子形成过程中细胞质________分裂(2)所经时间和过程：精子形成所经时间________，过程连续，卵细胞形成所经时间________(3)生殖细胞数目：一个精原细胞能形成________个精子，一个卵原细胞只能形成________个卵细胞(4)是否变形：精细胞须经变形阶段成为精子，卵细胞不经变形不均等均等短长四一减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较

名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂着丝点分裂/不分裂分裂/不分裂染色体主要行为同源染色体

、

，非同源染色体

.着丝点

，

分开同源染色体有/无有/无√√√√联会分开自由组合断裂姐妹染色单体1．概念 减数分裂是进行________生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的________数目减半的细胞分裂2．特点

染色体只复制________，而细胞连续分裂________3．结果

成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少________4．场所：高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官内。有性染色体一次两次一半

减数分裂概念的理解时间？图像信息和文字信息的结合尝试相应信息一一对应四、依托减数分裂过程图进行有关细胞名称的判断主要是依据染色体复制、同源染色体分离及姐妹染色单体分离三个关键信息关键看细胞中有无同源染色体、姐妹染色单体有同源染色体：无姐妹染色单体——染色体复制之前的？原细胞有姐妹染色单体——染色体复制之后，同源染色体分离之前的初级？细胞无同源染色体：有姐妹染色单体——同源染色体分离之后，姐妹染色单体分离之前的次级？细胞无姐妹染色单体——姐妹染色单体分离之后的？细胞下面尝试一下给细胞起个名称有丝分裂和减数分裂本质的区别是什么？有丝分裂：同源染色体不分姐妹染色单体直接分减数分裂：同源染色体先分姐妹染色单体再分同源染色体将要分、正在分、已经分完的为减数分裂（同源染色体不分，姐妹染色单体将要分、正在分的为有丝分裂）提炼方法五、依托染色体的行为变化和形态特征进行有关细胞分裂方式的判断分裂方式的判定以下是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像，相关说法错误的是()A．具有同源染色体的细胞有①②③B．③所示的细胞中有2个四分体C．动物睾丸中可能同时出现以上细胞D．进行有丝分裂的细胞为①和③×B(1)具有同源染色体的细胞有___________________。(2)A细胞经分裂形成的子细胞的名称____________，此生物体细胞中的染色体最多为________条。(3)如果该生物是雌性，可观察到这些分裂图像的部位是________________，D细胞的名称____________，初级卵母细胞、次级卵母细胞和卵细胞之间的DNA含量比例为____________。如图是某种生物处于不同分裂时期的细胞示意图，请回答以下问题。A、B、C、E体细胞8卵巢第一极体4:2:1甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物处于不同分裂时期的染色体示意图判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交（）丁产生的子细胞中的基因组成是aB和aB（）××六、依托染色体行为变化的图像信息进行数学模型的建构我们经常涉及的数字信息，主要有：染色体数、DNA数、染色单体数等等，但归根结底影响这些数字变化的因素是什么呢？染色体的形态，以及影响数量变化的相关行为着丝点分裂和细胞分裂决定——染色体染色体复制和细胞分裂决定——DNA染色体DNA

名称项目减数第一次分裂减数第二次分裂2n→n，减半n→2n→n，不减半4n→2n，减半2n→n，再减半（一个细胞中染色体或DNA数目）（每条染色体上DNA数目）右图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ－Ⅳ）中遗传物质或其载体（①－③）的数量。下列表述与图中信息相符的是()A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合B．Ⅲ代表初级精母细胞C．②代表染色体D．Ⅰ－Ⅳ中③的数量比是2：4：4：1A七、相关配子类型分析aAbB一个该精原细胞正常情况下经减数分裂产生的配子种类为

种一类该精原细胞经减数分裂产生的配子种类为

种一个该精原细胞异常情况下经减数分裂产生的配子种类为

种aAbBAAaabbBBaAAaBBbbBAabAbaB

一个精原细胞AB、ab或Ab、aB

一种精原细胞AB、ab和Ab、aBaAbB一个该精原细胞经减数分裂产生的配子种类为

种一类该精原细胞经减数分裂产生的配子种类为

种22n同源染色体对数减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合aAbB一个该精原细胞正常情况下经减数分裂产生的配子种类为

种一类该精原细胞经减数分裂产生的配子种类为

种一个该精原细胞异常情况下经减数分裂产生的配子种类为

种aAbB一个精原细胞aAAabBBbAB、ab、Ab、aB减Ⅰ前期异常发生在一对同源非姐妹染色单体交叉互换aAbBaAbBAaBbAb、aBAB、ab一个精原细胞aAAabBBbAB、ab、Ab、aB减Ⅰ后期减Ⅰ前期或aAbB一个精原细胞aAaabBBb异常发生在间期某个基因发生了突变又会是什么结果呢？aAbB一个精原细胞AAaabbBB异常发生于两对同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换又会怎样？配子多样性的原因同源非姐妹染色单体交叉互换同源染色体分离和非同源染色体自由组合减数分裂是遗传基本定律的细胞学基础因此基因的分离定律——等位基因随同源染色体的分离而分离基因的自由组合定律——非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合基因重组基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子，等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是(

)。①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离A．①③

B．①④

C．②③

D．②④A

一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，则另外三个精子的基因型分别是(

)A．aXb，Y，YB．Xb，aY，YC．AXb，aY，YD．AAaXb，Y，YB右图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生(

)。A．染色体易位B．基因重组C．染色体倒位D．姐妹染色单体之间的交换B在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)(

)。A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异ACD1．概念

________和________相互识别、融合成为________的过程2．过程 (1)精子的________进入卵细胞，尾部留在外面 (2)卵细胞的________会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入 (3)精子的

与________的细胞核相融合，使彼此的________会合在一起

结果：受精卵中的染色体数目又恢复到________中的数目，其中有一半染色体来自________(父方),另一半来自________(母方)卵细胞精子受精卵头部细胞膜细胞核卵细胞染色体体细胞精子卵细胞受精作用减数分裂和受精作用的意义：(1)同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。原因：①减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。②受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。(2)对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析正确的是（多选）（)A.a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂B.M点所示过程与细胞膜的流动性有关C.GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的D.MN段发生了核DNA含量的加倍ABD基因工程

按照人的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。一、基因工程的概念什么是基因工程呢？即：一种生物的有用的性状在另一种生物体上表现

如何实现一种生物的有用的性状在另一种生物体上表现呢？

思考：性状是由蛋白质体现的，实现性状的转移，是转移蛋白质还是转移控制蛋白质结构的基因？

要转移基因——蛋白质不是遗传物质，基因是遗传物质，有遗传的连续性。1.基因是控制生物性状的独立的遗传单位思考：一个生物的某个基因转移到另一生物体内还能表达吗？表达的产物还相同吗？2.遗传信息的传递都遵循中心法则3.生物界共用一套遗传密码一个生物的某个基因转移到另一生物体内还能表达且表达的产物还相同。因为：什么是基因？--基因是有遗传效应的DNA片段基因如何控制生物的性状？—通过基因的表达。即：通过转录和翻译来控制蛋白质的合成基因的结构如何？原核生物的基因结构编码区非编码区非编码区RNA聚合酶结合位点原核细胞基因结构示意图真核生物的基因结构真核细胞基因结构示意图编码区非编码区非编码区RNA聚合酶结合位点外显子内含子启动子：1、功能：与RNA聚合酶特异性结合，控制遗传信息的转录。2、启动子与起始密码子有何区别？3、启动子的位置是否只能在编码区的上游？4、启动子发生突变，结果会如何？编码区：1、能够转录的区域，通过mRNA来编码蛋白质的结构。2、编码区发生突变，mRNA的序列是否一定改变？生物的形状是否一定改变？终止子：1、RNA聚合酶与基因脱离的位点，控制转录的结束。2、终止子与终止密码子有何区别？思考：让一种生物表现出相应的形状，是否需要把相应的基因导入到生物体的每个细胞？该如何操作？

相应的基因（目的基因）单个细胞生物个体思考：1、单个细胞培养成生物个体是否要依靠细胞全能性的表达？2、动植物的细胞全能性有何区别？3、全能性的表达要依靠哪些生理变化？思考：怎样才能保证个体的每个细胞中都有目的基因？——目的基因得随着细胞的增殖而不断的复制！思考：目的基因不能自主复制，又该如何保证目的基因随着细胞的增殖而不断的复制？——得把目的基因与能自主复制的DNA拼接在一起！能自主复制的DNA我们叫它：运载体1.1DNA重组技术的基本工具1.运载体——“分子运输车”化学本质：双链DNA思考：我们的记忆中能自主复制的DNA有哪些？质粒、动植物病毒、噬菌体、染色体DNA思考：能自主复制的这些DNA都可以做运载体吗？思考：作为运载体的DNA该有什么特点呢？（1）有一至多个限制酶的切点运载体的特点：（2）进入受体后可以进行自主复制（3）有特殊的标记基因（4）对受体细胞没有损害常用运载体：质粒其他运载体：噬菌体、动植物病毒质粒的特点：（1）存在于许多细菌及酵母菌等生物中（2）细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子；病毒作运载体需要不需要对病毒进行改造？思考：目的基因和运载体属于不同生物的DNA它们能拼接在一起吗？基因拼接的理论基础：1.DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸.2.双链DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构。思考：该用什么连接呢？2.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”化学本质：蛋白质来源：从原核生物中分离纯化而来能够识别双链DNA分子的特定序列并且使特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开特点：作用过程：作用的结果：1、产生粘性末端如:EcoRI限制酶2、产生平末端如:Smal限制酶

1、限制酶作用的化学键是核苷酸之间的磷酸二酯键，如何区分两个核苷酸之间的磷酸二酯键和核苷酸内部的磷酸二酯键？思考：

2、被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？

3、具有相同的黏性末端的DNA片段是否一定是被同一种限制酶所切？

4、已知一个粘性末端如何确定相关酶识别的序列？GAATTCCGTAGAATTCGGATT

例一：写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG具有相同粘性末端的不同的DNA片段是如何连接在一起呢？思考：3.DNA连接酶——“分子缝合针”化学本质：蛋白质种类：E.ColiDNA连接酶，从大肠杆菌中分离纯化所得功能：T4DNA连接酶，从T4噬菌体中分离纯化所得将两个DNA片段以形成磷酸二脂键的形式连接起来，使之成为一个完整的DNA分子DNA连接酶的作用过程注意！E.ColiDNA连接酶只能连接双链DNA互补的黏性末端T4DNA连接酶能连接双链DNA互补的黏性末端，也能连接平末端1.2DNA基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取1、什么是目的基因？主要是指编码蛋白质结构基因2、获取目的基因的方法：（一）从基因文库中获取目的基因基因文库的概念：

将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。基因文库的分类：（1）基因组文库：文库中含有本物种的所有基因。基因文库的构建：（2）部分基因文库：文库中含有本物种的一部分基因。（1）基因组文库的构建：取出某生物全部DNA

一定范围大小的DNA片段DNA片段与载体连接分别导入受体菌储存基因组文库（2）部分基因文库的构建：生物发育的某个时期的mRNAcDNA文库反转录形成CDNA片段CDNA片段与载体连接

分别导入受体菌储存两种基因组文库有何区别？1、文库的大小不同3、文库中可用于物种间基因交流的基因种类不同2、文库中基因的结构有所不同（二）用PCR技术扩增目的基因PCR技术：在体外复制特定DNA片段的核酸合成技术PCR原理：PCR所需条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸热稳定DNA聚合酶、引物双链DNA复制原理DNA复制有何特点？需要什么条件？PCR能不能也用解旋酶给DNA来解旋？PCR的过程：1.变性:加热至90-950C使DNA解旋2.复性:冷却至55-600C使引物与DNA单链结合3.延伸:加热至70-750C在热稳定DNA聚合酶的作用下合成子链解旋所需温度与什么因素相关？（三）人工合成目的基因1、反转录人工合成目的基因2、化学法直