高三生物二轮复习课件基因的本质传递表达变异进化

过程转录、翻译中心法则复制转录逆转录复制翻译蛋白质基因的表达遗传的分子基础基因的本质基因的概念通常是有遗传效应的DNA片段人类对遗传物质的探索过程中的经典实验肺炎双球菌转化实验噬菌体侵染细菌实验DNA分子结构空间结构结构特点④_________________稳定性、多样性、特异性DNA分子的复制条件特点模板、原料、能量、多种酶等⑤

、半保留复制控制性状直接控制间接控制可遗传变异来源基因突变时期主要在DNA复制时特点普遍性、①

、不定向性、随机性、多害少利性主要类型碱基对的替换、增添和缺失结果产生新的基因基因重组时期②_________________________结果只产生新基因型，不产生新基因染色体变异结构变异缺失、易位、倒位、重复数目变异个别染色体的增加或减少③

成倍地增加或减少提供进化的原材料现代生物进化理论基本单位决定进化方向进化的实质物种形成必要环节共同进化结果⑥_____⑦_________种群基因频率的改变⑧_____形成生物多样性应用育种、人类遗传病的监测及预防低频性减数第一次分裂前期和后期染色体组规则的双螺旋结构边解旋边复制种群自然选择隔离知识网络遗传的分子基础、变异与进化知识网络遗传的分子基础、变异与进化

遗传的分子基础

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化1.实质:S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组3.转化的只是

（大部分、少部分）R型细菌：由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等的影响，实验中只是小部分R型细菌发生了转化且转化效率较低。少部分提醒：S型活细菌才具毒性，切不可认为S型细菌的DNA使小鼠致死。

肺炎链球菌转化实验2．[2017·全国ⅠT38(5)]艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是______________________________________。DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体选三P68比较肺链球菌和噬菌体(1)相同点：遗传物质均为DNA(2)不同点①肺炎链球菌：为原核生物，具有独立的物质和能量供应系统。②噬菌体：为非细胞结构的细菌病毒，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量进行增殖。遗传物质的特点：结构稳定，要能储存大量的遗传信息，可以准确复制并能传递给下一代等。以细菌和病毒作为实验材料，其优点

。①个体小，结构简单；②繁殖快。容易分析结果。

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化

肺炎链球菌转化实验P47P46噬菌体侵染细菌实验的误差分析

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化②35S噬菌体侵染大肠杆菌相互对照①32P噬菌体侵染大肠杆菌噬菌体侵染细菌的技术手段：放射性同位素标记法。

噬菌体侵染细菌的实验步骤：①标记噬菌体；②噬菌体侵染细菌；③搅拌、离心，分离上清液和沉淀物；④分析上清液和沉淀物的放射性；⑤进一步分析细菌裂解释放出的噬菌体的放射性。

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化DNA复制

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化DNA复制的意义：

DNA通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。

DNA转录和翻译过程①转录

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化图中各基因的转录方向:转录单位

。基因密码的简并对生物体生存发展的意义：在一定程度上能防止由于碱基改变而导致的遗传信息的改变.A.模型一

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化DNA转录和翻译过程

②翻译B.模型二同时细胞核核孔

真原核基因表达的比较

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化一条mRNA可结合多个核糖体，意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质遗传信息的传递过程----中心法则（中心法则与生物种类的关系）

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化在横线上用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程：①细胞生物(如动、植物)：（A）分裂细胞

（B）不分裂细胞

。②DNA病毒(如T2噬菌体)：

。③复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒)：

。④逆转录病毒(如艾滋病病毒)：

。a、b、ca、b、cd、ce、a、b、cb、c

下图为某生物遗传信息传递过程：图中A表示__________。某同学判断该图表示的遗传信息传递过程发生在

细胞中，他判断的依据是____________________________。一条mRNA可结合多个核糖体，其意义

。图中多条多肽链其氨基酸序列

。因为

。它们不具生物学活性，因为

。转录和翻译在同一场所进行RNA聚合酶少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质

研究发现细胞中正常的mRNA的寿命从几秒到几天不等，不同种类的mRNA的寿命不同的意义是

。使细胞能够快速改变蛋白质合成以响应其不断变化的生理需求合成的仅是“多肽链”，需进一步加工，形成特定空间结构后才具备生物学活性。相同模板mRNA相同原核

细胞分化是基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。（1）细胞分化的“不变”与“变”DNA、tRNA、rRNA

①不变细胞的数目②变mRNA、蛋白质的种类细胞的形态、结构和功能

基因的选择性表达与细胞分化

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化(1)概念生物体基因的碱基序列_________，但_________和_____发生

的现象；保持不变基因表达表型可遗传变化(2)特点:①DNA不变；②可遗传；(3)调控机制:①DNA甲基化修饰；(主要抑制转录)③染色体组蛋白甲基化、乙酰化等；②非编码RNA干扰（例如miRNA）；(主要抑制翻译)③可逆性；④普遍性。

表观遗传

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化Lcyc基因植株BLcyc基因不表达甲基化普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中；(4)发生时期:(3)调控机制:DNADNAmRNA非编码RNA蛋白质阻止翻译(抑制基因表达)互补配对如下图所示的一种非编码RNA②非编码RNA干扰（例如miRNA）；

表观遗传

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化基因与性状的关系

基因的本质和表达遗传的分子基础、变异与进化①基因控制性状的途径②基因与性状关系囊性纤维化、镰状细胞贫血知识网络遗传的分子基础、变异与进化变异与进化金版教程P44遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变1．基因突变的发生及与性状的关系P1242．基因突变对蛋白质与性状的影响(1)基因突变改变生物性状的原因①肽链不能合成。②肽链延长，即终止密码子推后出现。③肽链缩短，即终止密码子提前出现。④肽链中氨基酸种类改变。以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变(2)基因突变不改变生物性状的原因①突变部位：基因突变发生在真核生物基因的编码区内含子部分；②密码子简并性：一种氨基酸可对应多种密码子，若基因突变发生后，新产生的密码子与原密码子对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。④有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变2．基因突变对蛋白质与性状的影响3．基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变

4.显性突变和隐性突变的判断方法(1)理论依据显性突变：aa→Aa当代表现

隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现即为纯合子(2)判定方法

①选取突变体与其他已知未突变体(野生型)杂交，根据子代性状表现判断。a．若后代全为野生型，则突变性状为隐性。b．若后代全为突变型，则突变性状为显性。c．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性。

②让突变体自交，观察后代有无性状分离从而进行判断。遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变(1)基因突变不只发生在细胞分裂过程中，已分化的细胞也可能被诱发基因突变。(2)RNA病毒中，基因突变指RNA中碱基的替换、增添或缺失，其突变率远大于DNA的突变率。(3)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。(4)基因突变一定会导致基因结构和遗传信息的改变，但却不一定引起生物性状的改变。(5)基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫基因突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。5.有关基因突变的注意事项遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变6.原癌基因和抑癌基因的表达

（1）原癌基因：表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。（2）抑癌基因：表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡.这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。

遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因突变P82遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

基因重组(1)有性生殖过程中基因重组:a.染色体互换型:染色单体上的基因重组

b.自由组合型:非同源染色体上的非等位基因自由组合.(2)杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。(3)肺炎链球菌的转化实验、转基因技术等属于广义的基因重组，而不是基因突变。(4)多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。1.基因重组的四点提醒②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目____，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数目____。③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体________，不能产生正常配子。加倍不变联会紊乱

①两次传粉第一次传粉：杂交获得三倍体种子第二次传粉：刺激子房发育成果实遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

染色体变异

（1）实例：三倍体无子西瓜的培育P91

（1）西瓜幼苗芽尖是有丝分裂旺盛的部位，用

处理会抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，使染色体不能移向细胞两极，从而形成四倍体西瓜植株。（3）三倍体植株___________________________________，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的生殖细胞。（4）替代年年制种，获取无子西瓜的方法一是进行

，将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗，再进行移栽；方法二是利用

处理二倍体未受粉的雌蕊，以促进子房发育成无子果实，此过程中要进行套袋处理。秋水仙素进行减数分裂时染色体联会紊乱，无法形成正常的生殖细胞无性繁殖生长素或生长素类似物必修2P91拓展题2遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

染色体变异（2）

二倍体、多倍体、单倍体（3）三倍体、三体遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

染色体变异（4）几种常考类型产生配子种类及比例遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

染色体变异遗传的分子基础、变异与进化变异与进化

染色体变异单倍体育种:1.过程：具不同优良性状的亲本杂交→F1→花药离体培养→秋水仙素处理单倍体幼苗→选育。

在选择显性性状的纯合子时具有明显缩短育种年限的优势。

生物变异的4个问题遗传的分子基础、变异与进化变异与进化生物的进化遗传的分子基础、变异与进化达尔文生物进化论原始的共同祖先适应的形成物种形成适应的普遍性和相对性形态结构功能形态结构及其功能生存和繁殖普遍存在环境条件生物的进化遗传的分子基础、变异与进化达尔文生物进化论可遗传变异自然选择可遗传的有利变异定向选择生物进化统一性共同祖先进化

（1）以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的主要内容：生物的进化遗传的分子基础、变异与进化

适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改

变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。

现代生物进化论生物的进化遗传的分子基础、变异与进化

适应的形成:

达尔文的自然选择学说作出了科学的解释：在生存斗争中，某些可遗传的有利变异将赋予个体在特定环境中生存和繁殖的优势，通过自然选择，这些可遗传的有利变异逐渐积累，导致生物更好地适应特定的环境，不断出现适应各种环境的生物新类型。（2）现代生物进化理论的要点分析现代生物进化论（2）现代生物进化理论的要点分析生物的进化遗传的分子基础、变异与进化现代生物进化论生物的进化遗传的分子基础、变异与进化现代生物进化论地理隔离①不同种群出现不同的

和_________②不同种群间不能发生基因交流↓自然选择①

和

互不相同②自然选择对不同种群

的改变所起的作用有差别生殖隔离

形成明显的差异并逐步出现生殖隔离，从而形成不同的物种突变基因重组食物栖息条件基因频率基因库

结论：

是物种形成的必要条件。隔离物种形成的三个环节：____

__、___________、_________。

_________是物种形成的标志。隔离突变和基因重组自然选择生殖隔离新物种的形成过程↓自然选择基因频率地理基因库生殖生物的进化遗传的分子基础、变异与进化现代生物进化论物种形成三个环节的关系图地理隔离导致物种形成的过程多个小种群种群基因频率定向改变遗传的分子基础、变异与进化基因频率计算已知基因型频率计算基因频率某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率

(1)前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配并产生后代；c.没有迁入和迁出；

d.不同个体生存和繁殖机会均等（没有自然选择）；

e.没有基因突变。基因型AA的频率＝p2基因型Aa的频率＝2pq基因型aa的频率＝q2(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：基因频率计算遗传的分子基础、变异与进化④因此可得人群中

a的基因频率=______；A的基因频率=_________；AA的基因型频率=_________________；

Aa的基因型频率=_________________；aa的基因型频率=_________________；

在非洲人群中，约每10000个人中有1个人患囊性纤维原癌，该病属于常染色体遗传。一对正常夫妇生有一患病的孩子。此后，该妇女与另一健康男性再婚，他们所生的孩子患此病的概率是（

）

A.1/25B.1/50C.1/100D.1/202D①由题干可得该病为常染色体隐性遗传病⑤因此正常男子是Aa的概率为Aa/（AA+Aa),算出来为_________