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1、高中生物二輪專題復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)整合專題一 細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu)考點(diǎn)整合一:構(gòu)成生物體的元素、化合物1、元素及其構(gòu)成的化合物元素參與構(gòu)成的相關(guān)化合物或作用P參與構(gòu)成體內(nèi)重要的化合物如ATP、ADP、磷脂、核酸等CaCa2+與肌肉的收縮有關(guān),碳酸鈣是骨骼和牙齒的組成成分。K動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)濃度高,維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓,也與神經(jīng)的興奮傳導(dǎo)有關(guān)(K+外流造成靜息電位)。Na動(dòng)物細(xì)胞外液濃度高,參與維持細(xì)胞外液的滲透壓、調(diào)節(jié)酸堿平衡,也與神經(jīng)的興奮傳導(dǎo)有關(guān)(Na+內(nèi)流形成動(dòng)作電位)。FeFe2+參與構(gòu)成血紅蛋白,與氧氣的輸送有關(guān)。Mg參與構(gòu)成葉綠素2、氨基酸脫水縮合形成多肽過(guò)程中的有關(guān)計(jì)算1)蛋白質(zhì)分子量、氨基酸
2、數(shù)、肽鏈數(shù)和失去水分子數(shù)的關(guān)系肽鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)=氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)蛋白質(zhì)相對(duì)分子量=氨基酸數(shù)目氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量脫去水分子數(shù)182)蛋白質(zhì)中游離氨基(羧基數(shù))的計(jì)算至少含有的游離氨基(羧基數(shù))=肽鏈數(shù)游離氨基數(shù)(羧基數(shù))=肽鍵數(shù)+R基中含有的氨基(羧基數(shù))3)蛋白質(zhì)中含有N、O原子數(shù)的計(jì)算 N原子數(shù)=肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)R基上的N原子數(shù)=各氨基酸中的N原子數(shù)O原子數(shù)=肽鍵數(shù)肽鏈數(shù)2R基上的O原子數(shù)=各氨基酸中的O原子數(shù)脫去水分子數(shù)4)在蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中若通過(guò)圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)含有二硫鍵時(shí),要考慮脫去氫的質(zhì)量,每形成一個(gè)二硫鍵,脫去2個(gè)氫。5)若形成的多肽是環(huán)狀蛋白質(zhì):氨基酸數(shù)=肽
3、鍵數(shù)=失去的水分子數(shù)。6)氨基酸與相應(yīng)核酸堿基數(shù)目的對(duì)應(yīng)關(guān)系:基因中脫氧核苷酸mRNA中核糖核苷酸數(shù)蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=631在利用DNA中脫氧核苷酸數(shù)或RNA中核糖核苷酸數(shù)求其指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目時(shí),一般不考慮終止密碼問(wèn)題。3、與水有關(guān)的結(jié)構(gòu)及生理過(guò)程 水產(chǎn)生消耗光反應(yīng)(葉綠體類囊體薄膜)有氧呼吸第二階段(線粒體基質(zhì))ATP的水解(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、葉綠體、線粒體)暗反應(yīng)(葉綠體基質(zhì))有氧呼吸第三階段(線粒體內(nèi)膜)氨基酸的脫水縮合(核糖體)纖維素的合成(高爾基體)DNA復(fù)制(細(xì)胞核) 考點(diǎn)整合二:主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能分類總結(jié)(1)從結(jié)構(gòu)上分雙膜:線粒體、葉綠體;單膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體、
4、高爾基體;無(wú)膜:核糖體、中心體。(2)從功能上分與細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(提供載體)及線粒體(提供能量);與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(合成蛋白質(zhì)參與構(gòu)成染色體與紡錘體)、中心體(形成紡錘體)、高爾基體(植物細(xì)胞分裂末期形成細(xì)胞壁)、線粒體(為整個(gè)過(guò)程提供能量);與蛋白質(zhì)合成、加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(合成)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工、運(yùn)輸)、高爾基體(加工、分泌)、線粒體(供能);產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器:葉綠體(光反應(yīng)階段)、線粒體(有氧呼吸的第二、三階段);能產(chǎn)生水的細(xì)胞器:核糖體(氨基酸脫水縮合)、線粒體(有氧呼吸第三階段)、葉綠體(光合作用暗反應(yīng));能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的細(xì)胞器:核
5、糖體(翻譯過(guò)程)、線粒體和葉綠體(DNA分子的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程)。(3)從分布上分動(dòng)植物細(xì)胞一般均有的細(xì)胞器:高爾基體、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等;動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:中心體;植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:液泡、葉綠體。(4)從成分上分含DNA的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體;含RNA的細(xì)胞器:葉綠體、線粒體、核糖體;含色素的細(xì)胞器:葉綠體、液泡(有的液泡中沒(méi)有色素,大液泡的形成標(biāo)志細(xì)胞成熟,失去了分裂能力)。(5)細(xì)胞器之間的分工分布形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能線粒體動(dòng)植物細(xì)胞雙層膜,內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴,擴(kuò)大了內(nèi)膜面積,基質(zhì)和內(nèi)膜上有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶,含有少量DNA有氧呼吸的主要場(chǎng)所(動(dòng)力工廠)
6、葉綠體綠色植物葉肉細(xì)胞、幼嫩的莖等雙層膜,內(nèi)有許多類囊體,葉綠素等色素分布在類囊體上。類囊體和基質(zhì)中有許多進(jìn)行光合作用所需的酶,含有少量DNA光合作用的場(chǎng)所(養(yǎng)料制造車間、能量轉(zhuǎn)化站)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)動(dòng)植物細(xì)胞單層膜,形成囊泡狀和管狀結(jié)構(gòu),內(nèi)有腔細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工以及脂質(zhì)合成的場(chǎng)所高爾基體動(dòng)植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成及植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)液泡植物細(xì)胞,高等動(dòng)物細(xì)胞中不明顯儲(chǔ)存物質(zhì),使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺溶酶體動(dòng)植物細(xì)胞消化車間核糖體動(dòng)植物細(xì)胞附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中不具有膜結(jié)構(gòu),橢球形顆粒小體把氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所(生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器)中心體動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞,在核附近不具有膜結(jié)構(gòu),由兩
7、個(gè)互相垂直的中心粒構(gòu)成與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)考點(diǎn)整合三:細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1細(xì)胞膜的成分、結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系2細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)(細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。)(1)各種膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性,具體如圖所示:(2)各種膜在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成與分泌為例) 內(nèi)膜系統(tǒng)組成功能線 粒 體 細(xì)胞核 基因的轉(zhuǎn)錄,將遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì) 線粒體提供能量 核糖體 利用氨基酸合成蛋白質(zhì) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行初級(jí)加工(如折疊、糖基化等)形成比較成熟的蛋白質(zhì)及以小泡的方式輸送蛋白質(zhì)至高爾基體 高爾基體 再加工為成熟的蛋白質(zhì),以
8、小泡形式運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜并與之融合 細(xì)胞膜 外排作用,分泌到細(xì)胞外成為分泌蛋白 特別提示:1研究分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌所用的實(shí)驗(yàn)方法為同位素標(biāo)記法。教材中涉及同位素標(biāo)記法的實(shí)驗(yàn)還有:魯賓和卡門證明氧氣的來(lái)源、DNA半保留復(fù)制的證明、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等。2常見(jiàn)的分泌蛋白有抗體、消化酶、蛋白質(zhì)類激素(胰島素、生長(zhǎng)激素等)。3分泌蛋白的轉(zhuǎn)移方向?yàn)楹颂求w內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜,線粒體提供能量。4分泌蛋白的分泌為胞吐作用,不屬于跨膜運(yùn)輸,體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。5分泌蛋白的合成、運(yùn)輸過(guò)程證明生物膜在功能上既有分工,又密切聯(lián)系。6在不同結(jié)構(gòu)的膜之間相互轉(zhuǎn)化時(shí),體現(xiàn)了生物膜具有一定的連續(xù)性。以“囊泡”形式轉(zhuǎn)化
9、的是間接相連的生物膜。 7在推測(cè)生物膜種類時(shí),常根據(jù)生物膜各組成成分的含量判斷,含糖類多的一般為細(xì)胞膜,含蛋白質(zhì)多的為功能復(fù)雜的生物膜,如線粒體內(nèi)膜。考點(diǎn)整合四:細(xì)胞核及真原核細(xì)胞比較1細(xì)胞核1)細(xì)胞核結(jié)構(gòu) 核膜:雙層膜結(jié)構(gòu),核孔:細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流的通道:mRNA外,蛋白質(zhì)內(nèi)染色質(zhì)和染色體:主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)2)功能:遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所,也是新陳代謝的控制中心。特別提示:核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出的通道,但它不是“全透性”的。核孔能夠控制物質(zhì)出入,具有一定的選擇性。高考中涉及的通過(guò)核孔出入的大分子物質(zhì)主要有:(1)信使RNA在核內(nèi)
10、合成后通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì);(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯需要的酶以及組成染色體、核糖體的蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成后通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核。2真原核細(xì)胞比較比較項(xiàng)目 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 細(xì)胞器 有分散的核糖體,無(wú)其他細(xì)胞器 有各種細(xì)胞器 細(xì)胞質(zhì)中DNA 小型環(huán)狀DNA(質(zhì)粒) 存在于線粒體、葉綠體中 細(xì)胞核 無(wú)核膜、核仁和染色體,有大型環(huán)狀DNA(擬核) 有成形的細(xì)胞核,有核膜、核仁和染色體 細(xì)胞分裂 二分裂 主要為有絲分裂 實(shí)例 細(xì)菌、放線菌、藍(lán)藻 酵母菌、霉菌、動(dòng)物、植物 特別提示:(1)病毒是沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,切不可把它們當(dāng)成原核生物。(2)需氧型細(xì)菌等原核生物無(wú)線粒體,但細(xì)胞膜上存在著有氧呼吸酶,也能進(jìn)行有
11、氧呼吸。(3)藍(lán)藻屬原核生物,無(wú)葉綠體,有光合片層,也能進(jìn)行光合作用。(4)常見(jiàn)原核生物、真核生物的種類及關(guān)系(見(jiàn)圖)。專題二 細(xì)胞代謝考點(diǎn)整合一:ATP 與ADP相互轉(zhuǎn)化及生理作用歸納考點(diǎn)整合二:ATP產(chǎn)生速率與O2供給量之間的關(guān)系A(chǔ)點(diǎn)表示在無(wú)氧條件下,細(xì)胞可通過(guò)進(jìn)行無(wú)氧呼吸分解有機(jī)物,產(chǎn)生少量ATP。AB段表示隨O2供應(yīng)量增多,有氧呼吸明顯加強(qiáng),通過(guò)有氧呼吸分解有機(jī)物釋放的能量增多,ATP的產(chǎn)生速率隨之增加。BC段表示O2供應(yīng)量超過(guò)一定范圍后,ATP的產(chǎn)生速率不再加快,此時(shí)的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。考點(diǎn)整合三:底物濃度和酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響(1)在其他條件適宜,酶量一定條件下,
12、酶促反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快,但當(dāng)?shù)孜镞_(dá)到一定濃度后,受酶數(shù)量和酶活性限制,酶促反應(yīng)速率不再增加。(2)在底物充足,其他條件適宜的條件下,酶促反應(yīng)速率與酶濃度成正比??键c(diǎn)整合四:光合作用過(guò)程1、密閉容器中真實(shí)光合作用和凈光合作用及呼吸作用的關(guān)系圖像代表呼吸作用速率代表真實(shí)光合作用速率代表凈光合作用速率總光合作用速率(真正光合作用速率)=凈光合作用速率(表觀光合作用速率)+呼吸作用速率2、光合作用的過(guò)程包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個(gè)階段,二者的比較如下:階段項(xiàng)目光反應(yīng)階段暗反應(yīng)階段所需條件必須有光、酶 有光無(wú)光均可、酶 進(jìn)行場(chǎng)所類囊體的薄膜上 葉綠體內(nèi)的基質(zhì)中 物質(zhì)變化光能轉(zhuǎn)變?yōu)锳TP中活躍的化學(xué)能
13、 ATP中活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為糖類中穩(wěn)定的化學(xué)能 能量轉(zhuǎn)換聯(lián)系物質(zhì)聯(lián)系:光反應(yīng)階段產(chǎn)生的H,在暗反應(yīng)階段用于還原C3;能量聯(lián)系:光反應(yīng)階段生成的ATP,在暗反應(yīng)階段將其儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來(lái),幫助C3形成糖類,ATP中的化學(xué)能則轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在糖類中的化學(xué)能 考點(diǎn)整合五:影響光合作用速率的主要因素及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用考點(diǎn)整合六:細(xì)胞呼吸的原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用1有氧呼吸的過(guò)程類型第一階段第二階段第三階段場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 線粒體內(nèi)膜 過(guò)程1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,產(chǎn)生少量的H,并且釋放少量的能量。這一階段不需要O2的參與 丙酮酸和H2O徹底分解成CO2和H,同時(shí)釋放出少量的能量。這一階段
14、不需要O2的參與 前兩個(gè)階段產(chǎn)生的H和O2結(jié)合生成水,同時(shí)釋放大量的能量。此階段需要O2的參與 2有氧呼吸與無(wú)氧呼吸的比較3影響細(xì)胞呼吸的主要因素及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用因素對(duì)呼吸作用的影響在生產(chǎn)中的應(yīng)用(1)在大棚蔬菜的栽培過(guò)程中,夜間適當(dāng)降溫,抑制呼吸作用,減少有機(jī)物的消耗,可達(dá)到增產(chǎn)的目的;(2)無(wú)土栽培通入空氣,農(nóng)耕松土等都是為了增加氧氣的含量,加強(qiáng)根部的有氧呼吸,保證能量供應(yīng),促進(jìn)礦質(zhì)元素的吸收;(3)貯藏蔬菜和水果時(shí),通過(guò)控制細(xì)胞呼吸強(qiáng)度以降低其代謝強(qiáng)度,達(dá)到保鮮的目的,如置于低溫環(huán)境或降低空氣中的含氧量及增加CO2的濃度,降低器官代謝速率,延緩老化達(dá)到保鮮效果;(4)作物種子的貯藏,必
15、須降低含水量,使種子呈風(fēng)干狀態(tài),使呼吸作用降至最低,以減少有機(jī)物消耗溫度溫度通過(guò)影響與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶的活性而影響呼吸作用。在一定范圍內(nèi),細(xì)胞的呼吸速率隨溫度的升高而明顯加快,但超過(guò)一定的溫度后,細(xì)胞的呼吸速率反而會(huì)減慢 O2濃度 在一定范圍內(nèi),隨O2濃度的增加,有氧呼吸速率增加,超過(guò)一定濃度,O2濃度再增加,有氧呼吸速率不再增加 CO2濃度 增加CO2的濃度對(duì)呼吸作用有明顯的抑制效應(yīng)含水量 在一定范圍內(nèi),呼吸速率隨含水量的增加而增加,隨含水量的減少而降低 【例3】 (2010石家莊調(diào)研)為了探究植物呼吸強(qiáng)度的變化規(guī)律,研究者在遮光狀態(tài)下,測(cè)得了相同的新鮮菠菜葉在不同溫度和O2含量條件下的CO
16、2釋放量,結(jié)果如下表(表中數(shù)據(jù)為相對(duì)值)。下列有關(guān)分析,錯(cuò)誤的是O2含量 溫度 0.1% 1.0% 3.0% 10.0% 20.0% 40.0% 3 6.2 3.6 1.2 4.4 5.4 5.3 10 31.2 53.7 5.9 21.5 33.3 32.9 20 46.4 35.2 6.4 38.9 65.5 56.2 30 59.8 41.4 8.8 56.6 100.0 101.6 A根據(jù)變化規(guī)律,表中10、1.0%條件下的數(shù)據(jù)很可能是錯(cuò)誤的B溫度為3、O2含量為3.0%是貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合CO2含量從20.0%升至40.0%時(shí),O2含量限制了呼吸強(qiáng)度的繼續(xù)升高D在20條件下
17、,O2含量從0.1%升高到3.0%的過(guò)程中,細(xì)胞無(wú)氧呼吸逐漸減弱 解析 隨著氧濃度的升高,二氧化碳的釋放量表現(xiàn)為由多到少,再由少到多的變化過(guò)程,表中顯示溫度、O2含量為10、1.0%時(shí),CO2釋放量太高,在溫度不變的情況下,O2含量為1.0%時(shí)釋放的CO2量應(yīng)比O2含量為0.1%時(shí)低,因此A正確;貯藏菠菜葉的最佳環(huán)境條件組合是釋放CO2量最少的一組條件,因此B正確;比較相同溫度下,O2含量為20.0%和40.0%時(shí)的CO2釋放量可見(jiàn),氧氣達(dá)到一定濃度后,再改變O2含量,對(duì)細(xì)胞呼吸影響不大,因此C錯(cuò)誤;當(dāng)氧氣濃度升高時(shí),無(wú)氧呼吸受到抑制,O2含量從0.1%升高到3.0%的過(guò)程中,細(xì)胞無(wú)氧呼吸逐漸
18、減弱,因此D正確。答案 C 知識(shí)總結(jié) 巧判細(xì)胞呼吸類型(1)根據(jù)反應(yīng)物、產(chǎn)物來(lái)判斷:如果要消耗氧氣,則一定是有氧呼吸;如果產(chǎn)物有水,則一定是有氧呼吸;如果產(chǎn)物中有酒精或乳酸,則為無(wú)氧呼吸;但要注意,產(chǎn)物中如果有二氧化碳,要分情況討論。(2)根據(jù)反應(yīng)中的物質(zhì)的量的關(guān)系進(jìn)行判斷:不消耗氧氣,釋放二氧化碳,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;酒精量等于二氧化碳的量,只進(jìn)行無(wú)氧呼吸;二氧化碳的釋放量大于氧氣的吸收量,既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無(wú)氧呼吸,多余的二氧化碳來(lái)自于無(wú)氧呼吸;酒精量小于二氧化碳量,既進(jìn)行有氧呼吸,又進(jìn)行無(wú)氧呼吸,多余的二氧化碳來(lái)自于有氧呼吸。(3)根據(jù)反應(yīng)場(chǎng)所來(lái)判斷:有氧呼吸:第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中,第
19、二、三階段在線粒體中;無(wú)氧呼吸:在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中??键c(diǎn)整合七:光合作用和呼吸作用之間的關(guān)系1光合作用和呼吸作用中物質(zhì)和能量的變化關(guān)系(1)物質(zhì)變化:(2)能量變化:各項(xiàng)生命活動(dòng)2總光合速率、凈光合速率和呼吸速率三者之間的關(guān)系專題三 細(xì)胞的生命歷程考點(diǎn)整合一:有絲分裂與減數(shù)分裂過(guò)程比較1同源染色體和非同源染色體(1)一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方,形狀、大小、結(jié)構(gòu)一般都相同,在減數(shù)第一次分裂時(shí)配對(duì)的兩條染色體(聯(lián)會(huì)的兩條染色體)稱為同源染色體。此概念包含了三個(gè)意義,即形狀、大小、結(jié)構(gòu)一般相同,要來(lái)自父母雙方,而且能聯(lián)會(huì),否則就不是同源染色體。(2)形狀、大小、結(jié)構(gòu)不同的染色體一般稱為非同源染色體(但性
20、染色體X和Y、Z和W等是特殊的同源染色體)。(2)動(dòng)物的精(卵)原細(xì)胞、體細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂形成的。它們都有同源染色體和非同源染色體。二倍體或多倍體植物的體細(xì)胞中也有同源染色體和非同源染色體。2常染色體和性染色體在雌雄異體生物細(xì)胞中的染色體根據(jù)其功能的不同可分為兩類:常染色體(多對(duì))和性染色體(一對(duì))。前者與性別決定無(wú)關(guān),后者與性別決定有關(guān)。特別提示:性染色體形狀、大小不相同,但也是同源染色體,在減數(shù)分裂過(guò)程中也會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)。四分體是由同源染色體復(fù)制后聯(lián)會(huì)形成的,每一個(gè)四分體含有兩條染色體,4條染色單體,而不是4條姐妹染色單體。3細(xì)胞周期的表示方法特別提示:細(xì)胞周期是連續(xù)分裂的細(xì)胞才具
21、有的。具有細(xì)胞周期的有:發(fā)育的受精卵、形成層、分生區(qū)、生發(fā)層、動(dòng)物干細(xì)胞。特別注意分化的細(xì)胞、精子、卵細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞周期。4有絲分裂與減數(shù)分裂圖像特征比較5.細(xì)胞分裂圖像的識(shí)別(1)有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂的辨別(以二倍體為例)(2)動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞分裂的辨別,看細(xì)胞質(zhì)形成方式:細(xì)胞板隔裂植物細(xì)胞分裂;縊裂動(dòng)物細(xì)胞分裂。,看細(xì)胞的外形特征:矩形有壁為植物細(xì)胞;圓形無(wú)壁一般為動(dòng)物細(xì)胞。(3)雄性、雌性減數(shù)分裂的辨別,看細(xì)胞質(zhì)分裂是否均等:均等分裂雄性減數(shù)分裂及雌性極體的減數(shù)第二次分裂;不均等分裂雌性減數(shù)分裂??键c(diǎn)整合二:細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體、DNA、染色單體的含量變化,減數(shù)分裂和
22、有絲分裂過(guò)程中染色體、DNA、染色單體含量變化的規(guī)律的比較(體細(xì)胞染色體數(shù)目為2N)比較 間期 有絲分裂 減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次分裂 前或 中期 后期 末期 前或 中期 后期 末期 前或 中期 后期 末期 染色體 2N 2N 2N4N 2N 2N 2N 2NN N 2N 2NN DNA 2N4N 4N 4N 2N 4N 4N 4N2N 2N 2N 2NN 染色 單體 04N 4N 4N0 0 4N 4N 4N2N 2N 0 0 考點(diǎn)整合三:減數(shù)分裂與有性生殖細(xì)胞的形成1動(dòng)物精子和卵細(xì)胞的形成過(guò)程比較項(xiàng)目 精子 卵細(xì)胞 部位 睪丸 卵巢 原始生殖細(xì)胞 精原細(xì)胞 卵原細(xì)胞 細(xì)胞質(zhì)的 分裂情況 兩
23、次分裂都均等 只有減數(shù)第二次分裂中第一極體分裂均等,其他分裂皆不均等 分裂結(jié)果 1個(gè)精原細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞(生殖細(xì)胞) 1個(gè)卵原細(xì)胞1個(gè)卵細(xì)胞(生殖細(xì)胞)3個(gè)極體(消失) 是否變形 變形 不需變形 相同點(diǎn) (1)染色體的行為和數(shù)目變化規(guī)律相同,表現(xiàn)在:染色體都是在減數(shù)第一次分裂的間期進(jìn)行復(fù)制;減數(shù)第一次分裂都是同源染色體聯(lián)會(huì)、均分;減數(shù)第二次分裂都是著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分開 (2)產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目都是4個(gè),且細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 2.細(xì)胞分裂與遺傳變異的聯(lián)系(1)DNA的復(fù)制:發(fā)生在有絲分裂的間期,減數(shù)第一次分裂前的間期。(2)與兩大遺傳定律的關(guān)系,基因的分離定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期,即同
24、源染色體分開,其上等位基因分離;基因的自由組合定律發(fā)生于減數(shù)第一次分裂后期,即同源染色體分離,非同源染色體自由組合的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。(3)與三大變異的關(guān)系基因突變:發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)期,即細(xì)胞分裂的間期。基因重組:減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體間可能發(fā)生交叉互換;減數(shù)第一次分裂后期,同源染色體分開的同時(shí),非同源染色體自由組合。這兩種情況下會(huì)出現(xiàn)基因重組。染色體變異:發(fā)生于有絲分裂,染色體復(fù)制完成,紡錘體形成受阻,細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍;或減數(shù)分裂過(guò)程中,如果紡錘體的形成受阻,會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞,生殖細(xì)胞結(jié)合后形成多倍體。也可能個(gè)別同源染
25、色體未分離或姐妹染色單體未分離造成分裂后的細(xì)胞中個(gè)別染色體的數(shù)目發(fā)生增減。 考點(diǎn)整合四:細(xì)胞的分化、衰老、癌變和凋亡的理論與應(yīng)用1細(xì)胞的分化與細(xì)胞的全能性比較項(xiàng)目 細(xì)胞的分化 細(xì)胞的全能性 原理 細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá) 含有本物種的全套遺傳物質(zhì) 特點(diǎn) 持久性:細(xì)胞的分化貫穿于生物體整個(gè)生命進(jìn)程中,在胚胎期達(dá)到最大限度;穩(wěn)定性和不可逆性;普遍性:在生物界中普遍存在,是生物個(gè)體發(fā)育的基礎(chǔ) 高度分化的植物體細(xì)胞具有全能性;動(dòng)物已分化的體細(xì)胞全能性受限制,但細(xì)胞核仍具有全能性 結(jié)果 形成形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能不同的細(xì)胞 形成新的個(gè)體 大小 比較 細(xì)胞的分化程度有高低之分:體細(xì)胞生殖細(xì)胞受精卵 細(xì)胞的全能性有
26、大小之分:受精卵生殖細(xì)胞體細(xì)胞 關(guān)系 兩者的遺傳物質(zhì)都不發(fā)生改變;細(xì)胞的分化程度越高,具有的全能性越小 特別提示:細(xì)胞分化及細(xì)胞全能性的歸納(1)細(xì)胞分化:細(xì)胞分化離不開細(xì)胞分裂,細(xì)胞分化是機(jī)體功能協(xié)調(diào)的基礎(chǔ),離體后的細(xì)胞可以發(fā)生逆轉(zhuǎn),如部分植物生長(zhǎng)點(diǎn)細(xì)胞。(2)細(xì)胞全能性:細(xì)胞分化程度越高,細(xì)胞全能性越難表達(dá),但有例外,如配子的分化程度雖然較高,但全能性卻較易表達(dá)。2細(xì)胞衰老的特征(1)細(xì)胞內(nèi)水分減少,結(jié)果使細(xì)胞萎縮,體積變小,細(xì)胞新陳代謝的速率減慢。(2)細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低。(3)細(xì)胞內(nèi)的色素(主要是脂褐素)逐漸積累,妨礙細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的交流和傳遞,影響細(xì)胞正常的生理功能。(4)細(xì)胞呼吸速
27、率減慢,細(xì)胞核體積增大,核膜內(nèi)折,染色體收縮,染色加深。(5)細(xì)胞膜通透性改變,使物質(zhì)運(yùn)輸功能降低。3細(xì)胞的凋亡、壞死和癌變的比較項(xiàng)目 細(xì)胞凋亡 細(xì)胞壞死 細(xì)胞癌變 與基因的關(guān)系 是基因控制的 不受基因控制 受突變基因控制 細(xì)胞膜的變化 內(nèi)陷 破裂 糖蛋白等減少,黏著性降低 形態(tài)變化 細(xì)胞變圓,與周圍細(xì)胞脫離 細(xì)胞外形不規(guī)則 呈球形 影響因素 由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控 電、熱、冷、機(jī)械等不利因素影響 分為物理、化學(xué)和病毒致癌因子 對(duì)機(jī)體的影響 有利 有害 有害 專題四 遺傳的分子基礎(chǔ)考點(diǎn)整合一:DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)1肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1928年英國(guó)格里菲思(體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))1944年美國(guó)
28、艾弗里(體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn))過(guò)程結(jié)果分析R型細(xì)菌無(wú)毒性,S型細(xì)菌有毒性;S型細(xì)菌內(nèi)存在著使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌的物質(zhì)S型細(xì)菌的DNA使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化;S型細(xì)菌的其他物質(zhì)不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化結(jié)論加熱殺死的S型細(xì)菌體內(nèi)有“轉(zhuǎn)化因子” S型細(xì)菌體內(nèi)的DNA是“轉(zhuǎn)化因子”,DNA是生物的遺傳物質(zhì)2.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)步驟標(biāo)記細(xì)菌含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌細(xì)菌含32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌標(biāo)記噬菌體噬菌體含35S的細(xì)菌含35S的噬菌體噬菌體含32P的細(xì)菌含32P的噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌 含35S的噬菌體細(xì)菌上清液放射性高,沉淀物放射性很低,新形成的噬菌體沒(méi)有檢測(cè)到35S含32P的噬菌體細(xì)菌上清液放射性
29、低,沉淀物放射性很高,新形成的噬菌體檢測(cè)到32P分析35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入宿主細(xì)胞內(nèi),而是留在細(xì)胞外;32P標(biāo)記的DNA進(jìn)入了宿主細(xì)胞內(nèi)結(jié)論子代噬菌體的各種性狀,是通過(guò)親代的DNA遺傳的,DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)特別提示:艾弗里實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是通過(guò)觀察培養(yǎng)皿中的菌落特征而確定的。S型菌DNA重組到R型菌DNA分子上,使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌,這是一種可遺傳的變異,這種變異屬于基因重組。被32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,上清液應(yīng)無(wú)放射性,若存在放射性,其原因之一可能是培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),細(xì)菌裂解,子代噬菌體已被釋放出來(lái)。原因之二是部分噬菌體并未侵入細(xì)菌內(nèi)。3、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 只含有RNA:
30、如HIV病毒、流感病毒、 遺傳物質(zhì)是RNA非細(xì)胞生物 SARS冠狀病毒、煙草花葉病毒等 只含有DNA: 噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等 原核生物:細(xì)菌、支原體、衣原體、放線菌、藍(lán)藻等 遺傳物質(zhì)是DNA 細(xì)胞生物 真核生物:真菌、原生動(dòng)物及所有的動(dòng)植物 歸納:DNA是主要的遺傳物質(zhì),因?yàn)榻^大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA;病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA。細(xì)胞(細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì))遺傳的遺傳物質(zhì)是DNA。考點(diǎn)整合二:DNA分子的結(jié)構(gòu)和特性1結(jié)合圖解理解DNA分子的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)從上圖可看出:(1)規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。脫氧核糖和磷酸交替連接,排列在外側(cè),構(gòu)成了基本骨架,內(nèi)側(cè)是堿基,在堿基A與T之間有兩個(gè)氫鍵,C與G
31、之間有三個(gè)氫鍵;(2)一個(gè)DNA分子中有兩個(gè)游離的磷酸基;(3)脫氧核糖與磷酸基、堿基的相連情況:在DNA分子單鏈一端的脫氧核糖與1個(gè)磷酸基和1個(gè)堿基相連;在DNA單鏈中間的脫氧核糖與2個(gè)磷酸基和1個(gè)堿基相連。2DNA分子結(jié)構(gòu)中的堿基比例關(guān)系規(guī)律公式1互補(bǔ)堿基兩兩相等AT,CG2兩不互補(bǔ)的堿基之和比值相等(AG)/(TC)(AC)/(TG)13任意兩不互補(bǔ)的堿基之和占?jí)A基總量的50%(AC)/(ACTG)(TG)/(ACTG)50%4單鏈和互補(bǔ)鏈堿基比例關(guān)系一條鏈上(AT)/(CG)a,(AC)/(TG)b,則該鏈的互補(bǔ)鏈上相應(yīng)比例應(yīng)分別為a和1/b5雙鏈DNA中互補(bǔ)的堿基之和相等A1T1(或
32、C1G1)A2T2(或C2G2)考點(diǎn)整合三:DNA分子的復(fù)制及轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程分析1復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較項(xiàng)目復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯場(chǎng)所主要在細(xì)胞核中(線粒體、葉綠體)主要在細(xì)胞核中(線粒體、葉綠體)細(xì)胞質(zhì)中的核糖體上模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸氨基酸條件酶(解旋酶,DNA聚合酶等)和能量酶(RNA聚合酶等)和能量特定的酶、能量和tRNA原則AT;GCAU;GC;TAAU;GC產(chǎn)生形成2條DNA雙鏈一條單鏈RNA分子(mRNA)具有一定氨基酸排列順序的多肽蛋白質(zhì)特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制,半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄;轉(zhuǎn)錄后DNA仍保留原來(lái)雙鏈結(jié)構(gòu)一個(gè)mRNA分子上可連續(xù)結(jié)合多
33、個(gè)核糖體,提高合成蛋白質(zhì)的速度傳遞方向DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)(性狀)2.DNA復(fù)制過(guò)程中的堿基數(shù)目計(jì)算(其雙鏈DNA分子中含某種堿基a個(gè))(1)復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a(2n1)。如右圖所示:(2)第n次復(fù)制,需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a2n1。由圖示可以看出,復(fù)制的結(jié)果是形成兩個(gè)一樣的DNA分子,所以一個(gè)DNA分子復(fù)制n次后,得到的DNA分子數(shù)量為2n個(gè)(如圖),復(fù)制(n1)次后得到的DNA分子數(shù)為2n1,第n次復(fù)制增加的DNA分子數(shù)為2n2n12n1,需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a2n 1。3中心法則中心法則中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程為:(1)在生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程
34、中遺傳信息的傳遞方向?yàn)椋海?)在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中,遺傳信息的傳遞方向(如胰島細(xì)胞中胰島素的合成)為:(3)含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中,遺傳信息的傳遞方向?yàn)椋海?)DNA病毒(如噬菌體)在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中,遺傳信息的傳遞方向?yàn)椋海?)RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中,遺傳信息的傳遞方向?yàn)椋禾貏e提示:DNA分子復(fù)制過(guò)程,只發(fā)生在分裂細(xì)胞中,分化了的細(xì)胞不能進(jìn)行DNA分子的復(fù)制。而在所有細(xì)胞中都可進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程。專題五 遺傳基本規(guī)律與人類遺傳病考點(diǎn)整合一:基因的分離定律與自由組合定律在雜交實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用1分離定律與自由組合定律的比較 定律項(xiàng)目 分離定律
35、自由組合定律研究的相對(duì)性狀 一對(duì)兩對(duì)或兩對(duì)以上等位基因數(shù)量及在染色體上的位置 一對(duì)等位基因,位于一對(duì)同源染色體上兩對(duì)(或兩對(duì)以上)等位基因,分別位于兩對(duì)(或兩對(duì)以上)同源染色體上細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合遺傳實(shí)質(zhì)等位基因隨同源染色體的分開而分離非同源染色體上的非等位基因自由組合聯(lián)系分離定律是自由組合定律的基礎(chǔ)(減數(shù)分裂中,同源染色體上的每對(duì)等位基因都要按分離定律發(fā)生分離,而非同源染色體上的非等位基因,則發(fā)生自由組合)特別提醒:孟德?tīng)栠z傳定律的適用條件:真核生物;有性生殖過(guò)程中;細(xì)胞核遺傳;分離定律適用于一對(duì)對(duì)性狀的遺傳,只涉及一對(duì)等位基因,
36、自由組合定律適用于兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳,涉及兩對(duì)或兩對(duì)以上的等位基因(位于非同源染色體上的非等位基因)。2.遺傳定律的應(yīng)用(1)巧用分離定律分析自由組合問(wèn)題利用孟德?tīng)栍珊?jiǎn)到繁的指導(dǎo)思想,在分析配子的類型、子代的基因型或表現(xiàn)型等問(wèn)題時(shí),先分析一對(duì)等位基因,再分析第二對(duì),第三對(duì)最后進(jìn)行綜合計(jì)算。特點(diǎn)提示:等位基因獨(dú)立遺傳時(shí)后代基因型及表現(xiàn)型數(shù)基因?qū)?shù)F1配子的種數(shù)F1配子的組合 數(shù)F2的基因型數(shù)F2的表現(xiàn) 型數(shù)F2的性狀分離比124323:12416949:3:3:1 n2n 4n 3n 2n (3:1)n (2)自由組合定律在植物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用9:3:3:1是兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合出現(xiàn)的表現(xiàn)
37、型比例,題干中如果出現(xiàn)附加條件,可能會(huì)出現(xiàn)9:3:4;9:6:1;15:1;9:7等表現(xiàn)型比例,分析時(shí)可以按兩對(duì)相對(duì)性狀自由組合的思路來(lái)考慮。如出現(xiàn)9:3:4,說(shuō)明F2的表現(xiàn)型為9(A_B_):3(aaB_):4(A_bb、aabb)或9(A_B_):3(A_bb):4(aaB_、aabb);若出現(xiàn)9:6:1,則F2的表現(xiàn)型為9(A_B_):6(A_bb、aaB_):1(aabb);若出現(xiàn)15:1,則F2的表現(xiàn)型為15(A_B_、aaB_、A_bb):1(aabb);若出現(xiàn)9:7,則F2的表現(xiàn)型應(yīng)為9(A_B_):7(aaB_、A_bb、aabb)。另外,若出現(xiàn)顯性純合致死,則F2的表現(xiàn)型為4
38、:2:2:1。(3)伴性遺傳符合遺傳規(guī)律性染色體在減數(shù)分裂形成配子時(shí)也會(huì)分離,同樣遵循分離定律;同時(shí)與其他非同源染色體自由組合,因此性別這種性狀也會(huì)和常染色體上基因所控制的性狀發(fā)生自由組合現(xiàn)象。涉及性染色體同源區(qū)段的基因時(shí),可以以常染色體基因的思考方式來(lái)推導(dǎo)計(jì)算,但又不完全一樣,如XbXb和XBXb組合方式的子代中該性狀仍然與性別有關(guān)系??键c(diǎn)整合二:伴性遺傳與自由組合定律在遺傳系譜分析中的應(yīng)用1常見(jiàn)伴性遺傳類型的比較類型舉例伴X染色體隱性遺傳女性患者的父、子一定為患者;正常男性的母、女一定正常男性患者多于女性患者;交叉遺傳;隔代遺傳色盲、血友病伴X染色體顯性遺傳男性患者的母、女一定為患者;正常
39、女性的父、子一定正常女性患者多于男性患者;具有世代連續(xù)性抗維生素D佝僂病伴Y染色體遺傳患者的父親和兒子一定患病致病基因表現(xiàn)為父?jìng)髯印⒆觽鲗O、具有世代連續(xù)性,即限雄遺傳外耳道多毛癥2.遺傳系譜圖判斷分析方法(1)先判斷其顯隱性;(2)然后假設(shè)基因在X染色體上,如果符合X染色體基因控制的遺傳現(xiàn)象,則基因最可能在X染色體上,否則肯定屬于常染色體遺傳;(3)推導(dǎo)基因型,依據(jù)遺傳定律來(lái)計(jì)算概率??键c(diǎn)整合三:遺傳學(xué)中的幾類判斷1性狀顯隱性的判斷(1)依概念判斷。具有相對(duì)性狀的純合體親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本的性狀為顯性性狀。(2)依自交后代的性狀判斷。若出現(xiàn)性狀分離,則親本性狀為顯性性狀;或者是新出
40、現(xiàn)的性狀為隱性性狀;或者占3/4比例的性狀為顯性性狀。(3)雜合子所表現(xiàn)出的性狀為顯性性狀。(4)在遺傳系譜中的判斷?!盁o(wú)中生有為隱性”,即雙親正常而生出有患病的后代,則患者的性狀為隱性性狀;“有中生無(wú)為顯性”,即雙親患病卻生出正常的后代,那么患者的性狀為顯性性狀。2純合體、雜合體的判斷(1)利用自交法:若某個(gè)體自交后代出現(xiàn)性狀分離,則此個(gè)體為雜合體,若自交后代不出現(xiàn)性狀分離,則該個(gè)體為純合體。(2)利用測(cè)交法:若測(cè)交后代出現(xiàn)性狀分離,則此個(gè)體為雜合體,若測(cè)交后代不出現(xiàn)性狀分離,則該個(gè)體為純合體。3基因位于X染色體上還是位于常染色體上的判斷(1)若已知該相對(duì)性狀的顯隱性,則可用雌性隱性與雄性顯
41、性雜交進(jìn)行判斷。若后代雌性全為顯性,雄性全為隱性,則基因位于X染色體上;若后代全為顯性與性別無(wú)關(guān),則基因位于常染色體上。(2)若該相對(duì)性狀的顯隱性是未知的,則用正交和反交的方法進(jìn)行判斷。若后代的性狀表現(xiàn)與性別無(wú)關(guān),則基因位于常染色體上;若后代的性狀表現(xiàn)與性別有關(guān),則基因位于X染色體上。4已知的人類遺傳病類型遺傳病類型遺傳特點(diǎn)實(shí)例診斷方法單基因遺傳病常染色體顯性遺傳病男女患病幾率相等,連續(xù)遺傳多指、軟骨發(fā)育不全、并指遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷(基因診斷)、性別檢測(cè)(伴性遺傳?。┏H旧w隱性遺傳病男女患病幾率相等,隔代遺傳白化病、苯丙酮尿癥伴X顯性遺傳病女患者多于男患者,交叉遺傳抗VD佝僂病伴X隱性遺傳病
42、男患者多于女患者,交叉遺傳紅綠色盲、血友病多基因遺傳病家族聚集現(xiàn)象,易受環(huán)境影響原發(fā)性高血壓、冠心病遺傳咨詢、基因檢測(cè)染色體遺傳病結(jié)構(gòu)異常遺傳不遵循遺傳定律貓叫綜合征產(chǎn)前診斷(染色體數(shù)目、結(jié)構(gòu)檢測(cè))數(shù)目異常21三體綜合征專題六 變異與進(jìn)化考點(diǎn)整合一:生物變異的類型、特點(diǎn)及判斷1生物變異的類型2三種可遺傳變異的比較項(xiàng)目 基因突變 基因重組 染色體變異 適用范圍 生物種類 所有生物自然狀態(tài)下能進(jìn)行有性生殖的生物 真核生物 生殖方式 無(wú)性生殖、有性生殖 有性生殖 無(wú)性生殖、有性生殖 類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異原因DNA復(fù)制(有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂
43、的間期)過(guò)程出現(xiàn)差錯(cuò)減數(shù)分裂時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合或同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換內(nèi)外因素影響使染色體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常,或細(xì)胞分裂過(guò)程中,染色體的分開出現(xiàn)異常實(shí)質(zhì)產(chǎn)生新的基因(改變基因的質(zhì),不改變基因的量)產(chǎn)生新的基因型(不改變基因的質(zhì),一般也不改變基因的量,但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量)基因數(shù)目或基因排列順序發(fā)生改變(不改變基因的質(zhì))關(guān)系基因突變是生物變異的根本來(lái)源,為基因重組提供原始材料。三種可遺傳變異都為生物進(jìn)化提供了原材料3.染色體組和基因組染色體組:細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。其特點(diǎn):(
44、1)一個(gè)染色體組中所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。(2)一個(gè)染色體組中不含有同源染色體,當(dāng)然也就不含有等位基因。(3)一個(gè)染色體組中含有控制該物種生物性狀的一整套基因。(4)二倍體生物的生殖細(xì)胞中所含有的一組染色體可看成一個(gè)染色體組。(5)不同種的生物,每個(gè)染色體組所包括的染色體數(shù)目、形態(tài)和大小是不同的?;蚪M:一般的定義是二倍體生物的單倍體細(xì)胞中的全套染色體為一個(gè)基因組,或是二倍體生物的單倍體細(xì)胞中的全部基因?yàn)橐粋€(gè)基因組。對(duì)二倍體生物而言,基因組計(jì)劃則為測(cè)定單倍體細(xì)胞中全部DNA分子的脫氧核苷酸序列,有性染色體的生物其基因組包括一個(gè)染色體組的常染色體加上兩條性染色體。沒(méi)有性染色體的生物
45、其基因組與染色體組相同。4單倍體和多倍體的比較單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。多倍體由合子發(fā)育而來(lái),體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組。對(duì)于體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體,是屬于單倍體還是三倍體,要依據(jù)其來(lái)源進(jìn)行判斷:若直接來(lái)自配子,就為單倍體;若來(lái)自受精卵,為三倍體?!纠?】 (2010北京西城)如圖示意某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí),兩對(duì)聯(lián)會(huì)的染色體之間出現(xiàn)異常的“十字型”結(jié)構(gòu)現(xiàn)象,圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中,錯(cuò)誤的是A此種異常源于染色體的結(jié)構(gòu)變異B該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb型C該生物基因型為HhAaBb,一定屬于二倍體生物D此種異常可能會(huì)導(dǎo)致生物體
46、的育性下降解析 圖中兩對(duì)同源染色體間發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,A與b或a與B發(fā)生互換,由此可能產(chǎn)生HAa或hBb型的異常配子,據(jù)圖可知,此細(xì)胞的基因型為HhAaBb,如果該生物體由受精卵發(fā)育而成,一定屬于二倍體生物,如果由配子發(fā)育而成則只能屬于單倍體生物;染色體結(jié)構(gòu)變異,對(duì)生物體多數(shù)都是有害的,有可能引起生物體的育性下降。答案 C知識(shí)總結(jié) 基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問(wèn)題(1)關(guān)于“互換”問(wèn)題。同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換,屬于基因重組;非同染色體之間的互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失”問(wèn)題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異;DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失,
47、屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平問(wèn)題?;蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于分子水平的變化,光學(xué)顯微鏡下觀察不到;染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化,光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于不同生物可遺傳變異的類型問(wèn)題。病毒的可遺傳變異惟一來(lái)源是基因突變;細(xì)菌等原核生物不含染色體,所以不存在染色體變異。在真核生物中,上述三種類型都存在?!净?dòng)探究1】 (2010江浦中學(xué)測(cè)試)下列有關(guān)變異的說(shuō)法正確的是A染色體中DNA的一個(gè)堿基缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異B染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察C同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組D秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體增倍解析 染色
48、體變異是引起基因數(shù)目或排列順序的改變,而堿基對(duì)的變化為基因突變,是分子水平上的變異,用光學(xué)顯微鏡觀察不到。秋水仙素誘導(dǎo)多倍體是抑制了紡錘體的形成,從而使染色體數(shù)目加倍。答案 C考點(diǎn)整合二:生物變異在育種中的應(yīng)用常見(jiàn)的幾種育種方法的比較項(xiàng)目 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 常用方法 雜交自交選優(yōu)自交;雜交雜種 輻射誘變等 花藥離體培養(yǎng),然后用秋水仙素處理使其加倍,得到純合體 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 優(yōu)點(diǎn) 使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上 可提高變異頻率或出現(xiàn)新的性狀,加速育種進(jìn)程 明顯縮短育種年限 器官巨大,提高產(chǎn)量和營(yíng)
49、養(yǎng)成分 缺點(diǎn) 時(shí)間長(zhǎng),需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀 有利變異少,需大量處理實(shí)驗(yàn)材料,具有不定向性 技術(shù)復(fù)雜;與雜交育種相結(jié)合 適用于植物,在動(dòng)物中難于開展 特別提示:1.廣義的基因重組還有分子水平的基因重組,如通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行剪切、拼接而實(shí)施的基因工程。2肺炎雙球菌R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌也是發(fā)生了基因重組。知識(shí)總結(jié) 關(guān)于育種方案的“選取”(1)單一性狀類型:生物的優(yōu)良性狀是由某對(duì)基因控制的單一性狀,其呈現(xiàn)方式、育種方式、原理及舉例列表如下:項(xiàng)目方式育種方法原理舉例單一性狀無(wú)有基因工程基因重組能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌加熱殺死的S型肺炎雙球菌對(duì)R型的轉(zhuǎn)化有無(wú)誘變育種基因突變太空椒等太空植物高產(chǎn)青霉素菌株少多
50、多倍體育種染色體變異三倍體無(wú)子西瓜(2)兩個(gè)或多個(gè)性狀類型:兩個(gè)或多個(gè)性狀分散在不同的品種中,首先要實(shí)現(xiàn)控制不同性狀基因的重組,再選育出人們所需要的品種,這可以從不同的水平上加以分析:個(gè)體水平上:運(yùn)用雜交育種方法實(shí)現(xiàn)控制不同優(yōu)良性狀基因的重組。為了縮短育種年限,可采用單倍體育種的方法。細(xì)胞水平上:利用植物體細(xì)胞雜交,從而實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組。分子水平上:應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制優(yōu)良性狀的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi),實(shí)現(xiàn)基因重組?!净?dòng)探究2】 (2010皖南八校聯(lián)考)在某作物育種時(shí),將、兩個(gè)植株雜交,得到,將再作如圖所示處理。下列分析錯(cuò)誤的是A由到過(guò)程一定發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組合B由的育種
51、過(guò)程中,依據(jù)的主要原理是染色體變異C若的基因型為AaBbdd,則植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4D由到過(guò)程可能發(fā)生突變和基因重組解析 由到過(guò)程的原理是基因突變,不存在等位基因分離、非同源染色體上非等位基因自由組合。答案 A考點(diǎn)整合三:基因頻率及基因型頻率的計(jì)算1基因頻率的計(jì)算方法(1)定義法:根據(jù)定義“基因頻率是指某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例”,基因頻率100%(2)基因位置法:若某基因在常染色體上,則基因頻率 100%,若某基因只出現(xiàn)在X染色體上,則基因頻率 100%(3)借助基因型頻率:若基因在常染色體上,則該對(duì)等位基因中,顯(或隱)性基因的頻率顯(或隱)性純合體基因型頻率1/2雜合
52、體基因型頻率。2由基因頻率求基因型頻率的方法哈迪溫伯格公式法:在一個(gè)有性生殖的自然種群中,當(dāng)種群較大,種群內(nèi)個(gè)體間的交配是隨機(jī)的,沒(méi)有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時(shí),存在以下公式(pq)2p22pqq21,其中p代表一個(gè)等位基因的頻率,q代表另一個(gè)等位基因的頻率,p2代表一個(gè)等位基因純合體(如AA)的頻率,2pq代表雜合體的頻率,q2代表另一個(gè)純合體(aa)的頻率??键c(diǎn)整合四:現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1基本概念梳理2達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較項(xiàng)目 達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 基本觀點(diǎn) 遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因;過(guò)度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料,加劇了生存斗爭(zhēng);變異一般是不定向的,而自然選擇是定向的,定向的自然選擇決定生物的進(jìn)化方向;生存斗爭(zhēng)是自然選擇的過(guò)程,是生物進(jìn)化的動(dòng)力;適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果;自然選擇是一個(gè)長(zhǎng)期、緩慢、連續(xù)的過(guò)程 種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變;突變和基因重組、自然選擇
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