遺傳和變異專題復(fù)習(xí)資料講解

遺傳和變異專題復(fù)習(xí)

以遺傳信息在生物體內(nèi)的流動為主要復(fù)習(xí)線索，將高中生物三冊教材中的主要知識構(gòu)建為問題式知識框架，帶領(lǐng)學(xué)生進行知識的梳理、整合、并與實際問題接軌，以達到對知識的更深入理解及靈活運用知識的水平。DNA（遺傳信息）RNA蛋白質(zhì)（遺傳性狀）轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯一.生物的遺傳物質(zhì)是什么？由遺傳信息流可以分析出一切生物的遺傳物質(zhì)是核酸（包括脫氧核糖核酸和核糖核酸）DNA（遺傳信息）RNA蛋白質(zhì)（遺傳性狀）轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄翻譯2.RNA也是遺傳物質(zhì)：煙草花葉病毒侵染煙草的實驗1.

DNA是的遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌實驗有力證據(jù)DNA是主要的遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗噬菌體侵染細(xì)菌的實驗煙草花葉病毒侵染煙草的實驗實驗原理從S型活細(xì)菌中提取的DNA、蛋白質(zhì)和多糖，分別與R型活細(xì)菌培養(yǎng)液混合培養(yǎng)用同位素32P標(biāo)記DNA，35S標(biāo)記蛋白質(zhì)，來證明只有噬菌體的DNA進入細(xì)菌體內(nèi)，完成遺傳作用。從煙草花葉病毒中提取RNA和蛋白質(zhì)，分別感染煙草實驗結(jié)果只有加入DNA，才能使R型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型活細(xì)菌，用DNA酶處理的DNA失去轉(zhuǎn)化作用帶有同位素32P的DNA進入細(xì)菌內(nèi)完成遺傳作用只有RNA才能感染煙草實驗結(jié)論DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)三個實驗的共同點設(shè)法把DNA(RNA)與蛋白質(zhì)分開，單獨地、直接地去觀察DNA(RNA)的作用酶DNA的自我復(fù)制時期——有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分復(fù)制方式——半保留式復(fù)制裂的間期條件：模板原料：四種游離的脫氧核苷酸能量：ATP復(fù)制過程——邊解旋邊復(fù)制意義——保持遺傳信息從親代到子代的連續(xù)性三.核酸是如何控制生物的眾多性狀的？控制生物性狀的基本單位是——基因基因的概念——有遺傳效應(yīng)的DNA片段原核細(xì)胞的基因真核細(xì)胞的基因位于擬核上核基因在染色體上呈直線排列位于質(zhì)粒上質(zhì)基因位于葉綠體和線粒體上基因的類型基因的結(jié)構(gòu)：原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)——編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)——編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游外顯子內(nèi)含子基因的功能攜帶大量遺傳信息——通過堿基序列傳遞遺傳信息——隨DNA分子的復(fù)制而復(fù)制表達遺傳信息——基因控制蛋白質(zhì)的合成基因控制性狀的途徑通過控制合成酶來影響生物的性狀直接通過控制合成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來控制生物的形狀質(zhì)遺傳基因控制性狀的類型單基因控制核遺傳質(zhì)遺傳多基因控制的性狀核遺傳核質(zhì)共同遺傳基因的功能復(fù)制遺傳信息表達遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯時間細(xì)胞分裂間期在生命的進程中進行場所在細(xì)胞核中在細(xì)胞核中在細(xì)胞質(zhì)中模板DNA的雙鏈DNA的一條鏈以信使RNA原料四種游離的脫氧核苷酸四種游離的核糖核苷酸二十種氨基酸條件相關(guān)的酶和ATP過程略略略產(chǎn)物兩個雙鏈DNA分子一條信使RNA具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)遺傳信息的傳遞方向DNADNADNAmRNAmRNA蛋白質(zhì)基因功能的比較四.真核生物基因在前后代傳遞時遵循哪些規(guī)律？基因核基因質(zhì)基因位于性染色體上的基因遵循規(guī)律基因的分離定律基因的自由組合定律等細(xì)胞質(zhì)遺傳伴性遺傳核基因遺傳規(guī)律的比較基因分離定律基因自由組合定律實驗類型一對相對性狀雜交兩對及以上相對性狀雜交基因類型、位置一對等位基因位于一對同源染色體上兩對及以上等位基因位于兩對及以上同源染色體上F1的配子種類2122或2nF2基因型的種類及比例3種1：2：132種或3n種（1：2：1）2或（1：2：1）nF2表現(xiàn)型的種類及比例2種3：122種或2n種（3：1）2或（3：1）n測交后代表現(xiàn)型的比例1：11：1：1：1或（1：1）n實質(zhì)等位基因的相互分離位于非同源染色體上的非等位基因的自由組合細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點：1.不同親本雜交，后代一般表現(xiàn)出母系遺傳的特點。2.不同親本雜交，后代沒有一定的性狀分離比細(xì)胞質(zhì)遺傳在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用：♀雄性不育系S（rr）×♂雄性不育保持系N（rr）♀雄性不育系S（rr）×♂雄性不育恢復(fù)系N（RR）雜交種（具有雜種優(yōu)勢）子患病，母親一定患??；父患病，女一定患病一般為男性患者性別決定和伴性遺傳XY型性別決定雌性（♀）：同型性染色體（XX）雄性（♂）：異型性染色體（XY）伴性遺傳伴X顯性遺傳（Y上沒有其等位基因伴X隱性遺傳（Y上沒有其等位基因伴Y遺傳（X上沒有其等位基因）男性患者多于女性交叉遺傳五.基因在什么情況下會出現(xiàn)變異？項目類型變化時期變化原因（內(nèi)因）變化結(jié)果基因突變分裂間期堿基對的增添、缺失或改變突變產(chǎn)生等位基因基因重組減數(shù)分裂隨非同源染色體的自由組合及等位基因的互換而導(dǎo)致一條染色體上的基因重組產(chǎn)生新的基因型染色體變異多為細(xì)胞分裂染色體結(jié)構(gòu)的變異（4種）染色體數(shù)目的變異基因數(shù)目、排列順序改變六.人類會出現(xiàn)哪些遺傳??？染色體組——細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。二倍體——由受精卵發(fā)育而成的，體細(xì)胞中含有兩個染體組的個體多倍體——體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體單倍體——體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體形成原因自然形成：在體細(xì)胞有絲分裂過程中，染色體完成了復(fù)制，但細(xì)胞受到外界環(huán)境條件或內(nèi)部因素干擾，紡錘體形成受破壞人工誘導(dǎo)：用秋水仙素處理種子或幼苗形成原因自然形成花藥離體培養(yǎng)致病基因位置病例名稱遺傳譜系標(biāo)志圖單基因遺傳病隱性致病基因位于常染色體上白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥等位于X染色體上色盲病、血友病顯性致病基因位于常染色體上并指、軟骨發(fā)育不全位于X染色體上抗維生素D佝僂病幾種人類遺傳病的比較特點病例名稱多基因遺傳病家族聚集現(xiàn)象易受環(huán)境因素影響唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病染色體異常遺傳病常染色體病后果嚴(yán)重胚胎期引起自然流產(chǎn)21三體綜合征（先天愚型）性染色體病性腺發(fā)育不良征（特納氏綜合征）七.什么是人類基因組計劃？人的單倍體基因組：是指24條雙鏈DNA分子上的全部基因共約有30億個堿基對約有3～3.5萬個堿基人類基因組計劃的主要內(nèi)容是繪制四張圖物理圖遺傳圖序列圖轉(zhuǎn)錄圖人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息基因工程1.什么是基因工程？

也叫基因的拼接技術(shù)或DNA分子重組技術(shù)。在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物?；蚬こ淌窃诜肿铀缴线M行設(shè)計施工的?；蚬こ棠芏ㄏ蚋脑焐锏倪z傳性狀。2.在分子水平上完成基因操作的工具有哪些？

存在于微生物中一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子可用于目的基因及運載體的切割切割DNA分子后可產(chǎn)生黏性末端☆基因的剪刀——DNA限制性內(nèi)切酶（簡稱限制酶）☆基因的針線——DNA連接酶

DNA連接酶的作用是把兩條DNA分子末端之間的縫隙縫合起來。注意區(qū)別促使連接的不是堿基對之間的氫鍵，而是脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵?！罨虻倪\輸工具——運載體運載體必須具備以下條件：能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有多個限制酶切點，以便于外源基因連接；具有某些標(biāo)記基因，便于進行篩選。常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒質(zhì)粒：最常用的運載體質(zhì)粒是存在于細(xì)菌和酵母菌細(xì)胞質(zhì)中的小型環(huán)狀DNA分子大腸桿菌的質(zhì)粒上常有抗藥基因可作為標(biāo)記基因質(zhì)粒能穩(wěn)定地存在于宿主細(xì)胞中并復(fù)制。3.基因操作的基本步驟有哪些？合成合成提取目的基因直接分離：“鳥槍法”人工合成mRNA→DNA單鏈→DNA雙鏈蛋白質(zhì)的氨基酸序列→mRNA的核苷酸序列→結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列→目的基因目的基因與運載體結(jié)合：用同一種限制酶分別切割目的基因和運載體，加入適量DNA連接酶將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞借鑒病毒或細(xì)菌侵染細(xì)胞的途徑運載體是質(zhì)粒，受體細(xì)胞是細(xì)菌，用氯化鈣處理細(xì)菌目的基因的檢測和表達通過標(biāo)記基因的表達與否檢測目的基因是否導(dǎo)入目的基因有時需要修飾才能正確表達4.基因工程的成果在實際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用有哪些？醫(yī)藥衛(wèi)生利用轉(zhuǎn)基因的工程菌等生產(chǎn)基因工程藥品基因診斷：用同位素或熒光分子制備DNA探針，利用DNA分子雜交的原理檢驗被試樣品的遺傳信息基因治療：用健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞農(nóng)牧業(yè)培育優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因作物或抗逆性轉(zhuǎn)基因作物培育優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物培育巨型的轉(zhuǎn)基因動物，獲得乳房反應(yīng)器食品工業(yè)：開發(fā)新的食品來源——單細(xì)胞蛋白環(huán)境保護生產(chǎn)可分解多種烴的轉(zhuǎn)基因超級細(xì)菌等利用DNA分子探針檢測環(huán)境中的細(xì)菌和病毒等。育種方法的比較原理運用雜交育種基因分離定律基因自由組合定律矮桿抗銹病植株的培育誘變育種基因突變高產(chǎn)青霉菌株的培育多倍體育種秋水仙素抑制紡錘體的形成三倍體無籽西瓜的培育單倍體育種二倍體的生殖細(xì)胞培育成單倍體幼苗，用秋水仙素處理成純合體純合體植株的培育基因工程育種基因重組抗蟲棉的培育細(xì)胞工程育種細(xì)胞融合導(dǎo)致基因重組番茄—馬鈴薯2004年全國高考（天津卷）1.下列技術(shù)依據(jù)DNA分子雜交原理的是（）①用DNA分子探針診斷疾?、贐淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的雜交③快速靈敏地檢測飲用水中病毒的含量④目的基因與運載體結(jié)合形成重組DNA分子A.②③B.①③C.③④D.①④正確答案（B）DNA分子雜交原理的實際應(yīng)用1.什么是DNA分子雜交？采用一定的技術(shù)手段，將兩種生物的DNA分子的單鏈放在一起，如果這兩個單鏈具有互補的堿基序列，那么互補的堿基序列就會結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒有互補序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈2.實際應(yīng)用①物種之間親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的研究②基因診斷：用放射性同位素或熒光分子制備DNA分子探針，檢驗被試樣品的遺傳信息。③環(huán)境監(jiān)測：用DNA分子探針檢測環(huán)境中或飲用水中細(xì)菌或病毒的含量04年全國高考（天津卷）6.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近，再發(fā)生下列哪種情況有可能對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最?。浚ǎ〢.置換單個堿基對B.增加4個堿基對C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對正確答案（D）解析：此種類型的題可直接采用排除法做A項從插入點開始，后面轉(zhuǎn)錄出的密碼子全都改變，如再置換堿基對，變化可能會更大。B項最終相當(dāng)于增加了5個堿基對，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子會全都改變C項最終相當(dāng)于缺失2個堿基對，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子會全都改變D項最終相當(dāng)于缺失3個堿基對，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子序列不變04年高考（全國卷Ⅰ）4.自然界中，一種生物某一基因及其三種突變基因決定的蛋白質(zhì)正?；蚓彼岜奖彼崃涟彼崽K氨酸脯氨酸突變基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸蘇氨酸脯氨酸突變基因3精氨酸苯丙氨酸蘇氨酸酪氨酸丙氨酸根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是（）A.突變基因1和2為一個堿基的替換，突變基因3為一個堿基的增添B.突變基因2和3為一個堿基的替換，突變基因1為一個堿基的增添C.突變基因1為一個堿基的替換，突變基因2和3為一個堿基的增添D.突變基因2為一個堿基的替換，突變基因1和3為一個堿基的增添的部分氨基酸序列如下：A基因突變的原因及其對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響⑴堿基對的改變（替換）：由于只是個別堿基的改變，而沒有增加或減少堿基數(shù)目，因而只能影響單個密碼子，所以對于決定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小。⑵堿基對的增添或缺失（移碼）：在DNA的堿基序列中插入一個或幾個堿基，或失去一個或幾個堿基，該位點以后的閱讀框全部改變，會使后面的密碼子全部改變，所以對于決定的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較大。縮小影響的情況也有：例如增加或減少的恰好是一個閱讀框（一個密碼子）；前面有一個缺失（增添），后面立即有一個增添（缺失），兩者相抵。03年全國高考（天津卷）26.小麥品種是純合體，生產(chǎn)上用種子繁殖，現(xiàn)在要選育矮桿（aa）、抗病（BB）的小麥新品種；馬鈴薯品種是雜合體（有一對基因雜合即可稱為雜合體），生產(chǎn)上通常用塊莖繁殖，現(xiàn)要選育黃肉（Yy）、抗病（Rr）的馬鈴薯新品種。請分別設(shè)計小麥品種間雜交育種程序，以及馬鈴薯品種間雜交育種程序。要求用遺傳圖解表示并加以簡要說明。（寫出包括親本以內(nèi)的前三代即可）解析：第一步此題要以認(rèn)真審題、找出解決問題的關(guān)鍵條件為突破點第二步確定親本基因型用于小麥雜交的親本的基因型分別為AABB和aabb第三步寫出遺傳圖解用于馬鈴薯雜交的親本的基因型分別為Yyrr和yyRr種植,選黃肉、抗病第一代PyyRr×Yyrr第二代F1YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr第三代YyRr馬鈴薯親本雜交用塊莖繁殖小麥×第一代PAABB×aabb第二代F1AaBb第三代F2A＿B＿，A＿bb，aaB＿，aabb種植F2代,選矮桿、抗病(aaB＿),繼續(xù)自交,以獲得純合體(aabb)親本雜交種植F1代,自交04年全國高考(廣東試卷)37.下圖是具有兩種遺傳病的家族系譜圖,設(shè)甲病顯性基因為A,隱性基因為a;乙病顯性基因為B,隱性基因為b.若Ⅱ-7為純合體,請據(jù)圖回答:ⅠⅡⅢ患兩種病女性正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性82345671910⑴甲病是致病基因位于染色體上的性遺傳病乙病是致病基因位于染色體上的性遺傳病⑵Ⅱ-5的基因型可能是,Ⅲ-8的基因型是⑶Ⅲ-10是純合體的概率是⑷假設(shè)Ⅲ-10與Ⅲ-9結(jié)婚,生下正常男孩的概率是⑸該系譜圖中,屬于Ⅱ-4的旁系血親有解析:解題的關(guān)鍵是根據(jù)典型的遺傳系譜標(biāo)志圖確定甲、乙兩種遺傳病的類型ⅠⅡⅢ82345671910確定甲病屬于常染色體顯性遺傳病推寫出Ⅰ-1、Ⅰ-2關(guān)于甲病的基因型分別是Aa與AaⅠⅡⅢ82345671910確定乙病為常染色體隱性遺傳病推寫出Ⅰ-1、Ⅰ-2關(guān)于乙病的基因型分別是Bb與Bb推寫出Ⅰ-1、Ⅰ-2的完整的基因型為AaBb和AaBb正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性ⅠⅡⅢ82345671910⑴甲病是致病基因位于染色體上的性遺傳病乙病是致病基因位于染色體上的性遺傳病常顯常隱⑵Ⅱ-5的基因型可能是,Ⅲ-8的基因型是解析：Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型為AaBb和AaBb

aaBB或aaBbAaBbⅡ-3的基因型為aaB＿，Ⅱ-4的基因型為A＿bb

正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性ⅠⅡⅢ82345671910⑶Ⅲ-10是純合體的概率是解析：Ⅱ-6的基因型為aaB＿；Ⅱ-7為純合體，基因型為aaBBⅢ-10為純合體的概率為1/3+2/3×1/2=2/32/3正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性ⅠⅡⅢ82345671910⑷假設(shè)Ⅲ-10與Ⅲ-9結(jié)婚,生下正常男孩的概率是解析：Ⅲ-10的基因型為1/3的aaBb；Ⅲ-9的基因型為aabb生下正常男孩的概率為（2/3+1/3×1/2）×1/2=5/125/12⑸該系譜圖中,屬于Ⅱ-4的旁系血親有解析：三代以內(nèi)與祖父母（外祖父母）同源而生的，除直系血親之外均為旁系血親，Ⅱ-4的旁系血親有Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅲ-10Ⅱ-5、Ⅱ-6、Ⅲ-1004年高考（全國卷Ⅰ）30.已知柿子椒果實圓錐形（A）對燈籠形（a）為顯性，紅色（B）對黃色（b）為顯性，辣味（C）對甜味（c）為顯性，假定這三對基因自由組合。現(xiàn)有以下4個純合親本：親本果形果色果味甲乙丙丁燈籠形紅色辣味燈籠形黃色辣味圓錐形紅色甜味圓錐形黃色甜味⑴利用以上親本進行雜交，F(xiàn)2能出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實的植株的親本組合有⑵上述親本組合中，F(xiàn)2出現(xiàn)燈籠形、黃色、甜味果實的植株比例最高的親本組合是，其基因型為，這種親本組合雜交F1的基因型和表現(xiàn)型是，其F2的全部表現(xiàn)型有，燈籠形、黃色、甜味果實的植株在該F2中出現(xiàn)的比例是。aaBBCCaabbCCAA