遺傳和變異專題復(fù)習(xí)

1、 以遺傳信息在生物體內(nèi)的流動(dòng)為主要復(fù)習(xí)線索，將高中生物三冊(cè)教材中的主要知識(shí)構(gòu)建為問(wèn)題式知識(shí)框架，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的梳理、整合、并與實(shí)際問(wèn)題接軌，以達(dá)到對(duì)知識(shí)的更深入理解及靈活運(yùn)用知識(shí)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(shí)驗(yàn)1 . DNA是的遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)有力證據(jù)DNA是主要的遺傳物質(zhì)肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)煙草花葉

2、病毒侵染煙草的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(lái)證明只有噬菌體的DNA進(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)入細(xì)菌內(nèi)完成遺傳作用只有RNA才能感染煙草實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)設(shè)法把DNA(RNA)與蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地、直接地去觀察DNA(RNA)的作用二. 核酸為什么是遺傳物質(zhì)？ 是由其結(jié)構(gòu)及所承擔(dān)

3、的功能所決定的DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)核苷酸序列攜帶了生物大量的遺傳信息是由兩條反向平行的鏈盤(pán)旋而成 DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩側(cè)是磷酸與脫氧核糖交替連接，構(gòu)成基本骨架兩條鏈上的堿基按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則通過(guò)氫鍵連成堿基對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性分子水平上決定生物的多樣性和特異性DNA分子的復(fù)制保證了遺傳信息的連續(xù)性DNA控制蛋白質(zhì)的合成遺傳信息得到表達(dá)酶DNA的自我復(fù)制時(shí)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(guò)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

4、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(guò)堿基序列傳遞遺傳信息隨DNA分子的復(fù)制而復(fù)制表達(dá)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(guò)控制合成酶來(lái)影響生物的性狀直接通過(guò)控制合成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來(lái)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(dá)遺傳信息轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間細(xì)

5、胞分裂間期在生命的進(jìn)程中進(jìn)行場(chǎng)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(guò)程略略略產(chǎn)物兩個(gè)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DNA DNADNA mRNAmRNA 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(shí)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(shí)驗(yàn)類型一對(duì)相對(duì)性狀雜交兩對(duì)及以上相對(duì)性狀雜交基因類型、位置一對(duì)等位基因位

6、于一對(duì)同源染色體上兩對(duì)及以上等位基因位于兩對(duì)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(cè)交后代表現(xiàn)型的比例1：11：1：1：1 或（1：1）n實(shí)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(diǎn)： 1.不同親本雜交，后代一般表現(xiàn)出母系遺傳的特點(diǎn)。 2.不同親本雜交，后代沒(méi)有一定的性狀分離比細(xì)胞質(zhì)遺傳在生產(chǎn)實(shí)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

7、交種（具有雜種優(yōu)勢(shì)）子患病，母親一定患?。桓富疾?，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(méi)有其等位基因伴X隱性遺傳（Y上沒(méi)有其等位基因伴Y遺傳（X上沒(méi)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(huì)出現(xiàn)變異？ 項(xiàng)目類型變化時(shí)期變化原因（內(nèi)因）變化結(jié)果基因突變分裂間期堿基對(duì)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

8、序改變六.人類會(huì)出現(xiàn)哪些遺傳病？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(zhǎng)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(gè)染體組的個(gè)體多倍體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體單倍體體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體形成原因自然形成：在體細(xì)胞有絲分裂過(guò)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

9、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(diǎn)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(wú)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(jì)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(gè)堿基對(duì)約有33.5萬(wàn)個(gè)堿基人類基因組計(jì)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

10、生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。 基因工程是在分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。 基因工程能定向改造生物的遺傳性狀。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(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子可用于目的基因及運(yùn)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(jiǎn)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(lái)。 注意區(qū)別促使連接的不是堿基對(duì)之

11、間的氫鍵，而是脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵。 基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體 運(yùn)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(gè)限制酶切點(diǎn)，以便于外源基因連接； 具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。 常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒質(zhì)粒：最常用的運(yùn)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(niǎo)槍法”人工合成mRNADNA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(yùn)載體

12、結(jié)合：用同一種限制酶分別切割目的基因 和運(yùn)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(yùn)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(cè)和表達(dá)通過(guò)標(biāo)記基因的表達(dá)與否檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入目的基因有時(shí)需要修飾才能正確表達(dá)4.基因工程的成果在實(shí)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(yàn)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(dòng)物培育巨型的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，獲得乳房反應(yīng)器

13、食品工業(yè)：開(kāi)發(fā)新的食品來(lái)源單細(xì)胞蛋白環(huán)境保護(hù)生產(chǎn)可分解多種烴的轉(zhuǎn)基因超級(jí)細(xì)菌等利用DNA分子探針檢測(cè)環(huán)境中的細(xì)菌和病毒等。育種方法的比較原理運(yùn)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(wú)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(chóng)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(guó)高考（天津卷）1.下列技術(shù)依據(jù)DNA分子雜交原理的是 （ ）用DNA分子探針診斷疾病 B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞的雜交快速靈敏地檢測(cè)飲用水中病毒的

14、含量目的基因與運(yùn)載體結(jié)合形成重組DNA分子A. B. C. D. 正確答案（B）DNA分子雜交原理的實(shí)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(gè)單鏈具有互補(bǔ)的堿基序列，那么互補(bǔ)的堿基序列就會(huì)結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈區(qū)；在沒(méi)有互補(bǔ)序列的部位，仍然是兩條游離的單鏈2.實(shí)際應(yīng)用物種之間親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的研究基因診斷：用放射性同位素或熒光分子制備DNA分子探針，檢驗(yàn)被試樣品的遺傳信息。環(huán)境監(jiān)測(cè)：用DNA分子探針檢測(cè)環(huán)境中或飲用水中細(xì)菌或病毒的含量04年全國(guó)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(gè)堿基對(duì)。在插入位點(diǎn)的附近，再發(fā)生

15、下列哪種情況有可能對(duì)其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最??？ （ ）A.置換單個(gè)堿基對(duì) B.增加4個(gè)堿基對(duì)C.缺失3個(gè)堿基對(duì) D.缺失4個(gè)堿基對(duì)正確答案（D）解析：此種類型的題可直接采用排除法做A項(xiàng)從插入點(diǎn)開(kāi)始，后面轉(zhuǎn)錄出的密碼子全都改變，如再置換堿基對(duì)，變化可能會(huì)更大。B項(xiàng)最終相當(dāng)于增加了5個(gè)堿基對(duì)，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子會(huì)全都改變C項(xiàng)最終相當(dāng)于缺失2個(gè)堿基對(duì)，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子會(huì)全都改變D項(xiàng)最終相當(dāng)于缺失3個(gè)堿基對(duì)，后面轉(zhuǎn)錄的密碼子序列不變04年高考（全國(guó)卷）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?；?精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸

16、 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(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添 B.突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添 C.突變基因1 為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添 D.突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)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(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響堿基對(duì)的改變（替換）：由于只是個(gè)別堿基的改變，而沒(méi)有增加或減少堿基數(shù)目，因而只能影響單個(gè)密碼子，所以對(duì)于決定的

17、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小。堿基對(duì)的增添或缺失（移碼）：在DNA的堿基序列中插入一個(gè)或幾個(gè)堿基，或失去一個(gè)或幾個(gè)堿基，該位點(diǎn)以后的閱讀框全部改變，會(huì)使后面的密碼子全部改變，所以對(duì)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(gè)閱讀框（一個(gè)密碼子）；前面有一個(gè)缺失（增添），后面立即有一個(gè)增添（缺失），兩者相抵。03年全國(guó)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(duì)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?。≧r）的馬鈴薯新品種。請(qǐng)分別設(shè)計(jì)小麥品種間雜交育種

18、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(jiǎn)要說(shuō)明。（寫(xiě)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(wèn)題的關(guān)鍵條件為突破點(diǎn)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(xiě)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 P yyRr Yyrr第二代 F1 YyRr, Yyrr, yyRr, yyrr第三代 YyRr馬鈴薯親本雜交用塊莖繁殖小麥第一代 P AABB aabb第二代 F1 AaBb第三代 F2 AB，Abb，aaB，aabb種植F2代,選矮桿、抗病(aaB),繼續(xù)自交,以

19、獲得純合體(aabb)親本雜交種植F1代,自交04年全國(guó)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?yàn)锳,隱性基因?yàn)閍;乙病顯性基因?yàn)锽,隱性基因?yàn)閎.若-7為純合體,請(qǐng)據(jù)圖回答: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82345671910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-5的基因型可能是 , -8的基因型是 -10是純合體的概率是假設(shè)-10與-9結(jié)婚,生下正常男孩的概率是 該系譜圖中,屬于-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82345671910確定甲病

20、屬于常染色體顯性遺傳病推寫(xiě)出-1、-2關(guān)于甲病的基因型分別是Aa與Aa82345671910確定乙病為常染色體隱性遺傳病推寫(xiě)出-1、-2關(guān)于乙病的基因型分別是Bb與Bb推寫(xiě)出-1、-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82345671910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-5的基因型可能是 , -8的基因型是解析：-1、-2的基因型為AaBb和AaBb aaBB或aaBbAaBb-3的基因型為aaB ， -4的基因型為Abb 正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性82345671910-10是純合

21、體的概率是解析：-6的基因型為aaB；-7為純合體，基因型為aaBB-10為純合體的概率為1/3+2/31/2=2/32/3正常女性正常男性甲病女性甲病男性乙病男性82345671910假設(shè)-10與-9結(jié)婚,生下正常男孩的概率是 解析： -10的基因型為1/3的aaBb；-9的基因型為aabb生下正常男孩的概率為（2/3+1/31/2） 1/2=5/125/12該系譜圖中,屬于-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， -4的旁系血親有 -5、 -6、 -10-5、 -6、 -1004年高考（全國(guó)卷）30.已知柿子椒果實(shí)圓錐形（A）對(duì)燈籠形（a）為顯性，紅色（B）對(duì)黃色（b）為顯性，辣味（C）對(duì)甜味（c）為顯性，假定這三對(duì)基因自由組合?，F(xiàn)有以下4個(gè)純合親本：親本果形 果