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文檔簡介

秘籍02遺傳與進化

/內(nèi)容預覽\

一、核心考點11個三、教材旁欄12間

二、教材黑體字41句四、拓展應用41條

V______________________________y

核心考點

考點1分離定律的發(fā)現(xiàn)

1.遺傳實驗常用材料及特點

(1)豌豆

①豌豆是嚴格的白花傳粉、閉花受粉植物,可以避免外來花粉的干擾,自然狀態(tài)下都為純種。

②豌豆植株具有穩(wěn)定的、易于區(qū)分的相對性狀。

③豌豆花大,易于做人工雜交實驗。

④子代個體數(shù)量較多,用數(shù)學統(tǒng)計方法分析結果更可靠,月.偶然性小。

(2)玉米

①雌雄同株且為單性花,便于人工授粉;

②生長周期短,繁殖快;

③相對性狀易于區(qū)分;

④籽粒多,統(tǒng)計更準確。

(3)果蠅

①易于培養(yǎng),繁殖快;

②染色體數(shù)目少且大;

③后代多;

④相對性狀易于區(qū)分區(qū)分。

2.孟德爾雜交實驗的方法

(1)去雄:花蕊未成熟前,花蕾期

(2)套袋:防止外來花粉的干擾

(3)人工授粉:雌蕊成熟時

(4)再次套袋:保證雜交種子是人工傳粉所結

3.相關概念

(1)性狀是指生物的形態(tài)結構、生理特征、行為習慣等具有的各種恃征。有的是形態(tài)特征(如豌豆種子的顏色、形

狀),有的是生理特征(如人的ABO血型,植物的抗病性、耐寒性),有的是行為方式(如狗的攻擊性、服從性)等等。

(2)相對性狀:一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。

(3)雜交:遺傳因子組成不同的個體間的相互交配。

(4)正交和反交:正交和反交是相對而言的,若甲類型個體作父本,乙類型個體作母本,稱為正交,則甲類型個體

作母木,乙類型個體作父本,稱為反交。

(5)顯性性狀:具有相對性狀的兩純今親本雜交,子一代顯現(xiàn)出來的性狀。

(6)隱性性狀:具有相對性狀的兩純合親本雜交,子一代未顯現(xiàn)出來的性狀。

(7)性狀分離;雜種后代中同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。

(8)顯性遺傳因子:決定顯性性狀的遺傳因子為顯性遺傳因子,用大寫字母表示。

(9)隱性遺傳因子:決定隱性性狀的遺傳因子為隱性遺傳因子,用小寫字母表示。

(10)姮合子:遺傳因子組成相同的個體,如DD、dd。

(ID雜合子:遺傳因子組成不同的個體,如1)丸

4.遺傳圖解的書寫規(guī)范

(1)左側標注。一般在遺傳圖解的左側用遺傳學符號或文字做出鮮明的標識,代表這一行表示的自容,起到引領作

用。如:P、配子、用F2等。

(2)要明確寫出親代和子代的遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)。有時還需要在親代旁邊標上父本、母本(或自、孕符號),

尤其是題中明確要求了父本和母本、要區(qū)分正交和反交時。

(3)要寫出雜交(X)、自交(?)符號,以及表示遺傳因子在上下代之間傳遞關系的箭頭(注意不是線段)。

(4)要寫出最后一代的相關比例。

5.分離定律

(1)分離定律的適用范圍

6核生物有性生殖的細胞核遺傳。

②力成對的遺傳因子控制的一對相對性狀的遺傳。

(2)分離定律的實質(zhì)

在形成配子時,控制同一性狀的成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳

給后代。

(3)遵循分離定律并不一定就會出現(xiàn)3:1的性狀分離比條件:

①門形成的兩種配子的數(shù)日相等且生活力相同。

②雌雄配子結合的機會相等。

③F2中不同基因型的個體的存活率相當。

④等位基因間的顯隱性關系是完全的.

⑤觀察的子代樣本數(shù)目足夠多。

6.分離定律的驗證方法:

(1)測交法:RX隱件純合子=子代兩種性狀的數(shù)量比為1:1=R產(chǎn)牛兩種數(shù)量相等的配,子,遵循分離定律°

(2)自交法:科一二子代性狀分離比為3:1=艮產(chǎn)生了兩種數(shù)量相等的配子,遵循分離定律。

(3)花粉鑒定法(以水稻花粉為例)

①過程:非糯性與糯性水稻的花粉遇碘呈現(xiàn)不同的顏色,用純種的非糯性水稻和純種的糯性水稻雜交,取R的花粉

放在載玻片上,加一滴碘液,在顯微鏡下觀察。

②結果:半數(shù)花粉呈藍黑色,半數(shù)花粉呈橙紅色,遵循分離定律。

考點2分離定律題型突破

1.顯、急性性狀的判斷

①定義法:若具有相對?性狀的個體雜交,后代只表現(xiàn)一種性狀,則該性狀為顯性性狀。

②比例法:若后代分離比為3:1,則3代表的為顯性,1代表的為隱性.

③口訣法:無中生有為隱性,有中生無為顯性。

2.基因型互推

(1)由親代推斷了代的遺傳因子組成、性狀表現(xiàn)及其概率(正推型)。

親本子代遺傳因子組成子代性狀表現(xiàn)

AAXAAAA全為顯性

AAXAaAA:Aa=l:1全為顯性

AAXaaAa全為顯性

AaXAaAA:Aa:aa=l:2:1顯性:隱性=3:1

AaXaaAa:aa=l:1顯性:隱性=1:1

aaXaaaa全為隱性

(2)由子代推斷親代的遺傳因子組成(逆推型)。

角度一:遺傳因子填充法。

先根據(jù)親代性狀表現(xiàn)寫出能確定的遺傳因子,如顯性性狀的遺傳因子組成可用A來表示,那么隱性性狀的遺傳因子

組成只有一種aa,根據(jù)子代中一對遺傳因子分別來自兩個親本,可推出親代中未知的遺傳因子。

角度二:隱性純合子突破法。

如果子代中有隱性個體存在,它往往是逆推過程中的突破口,因為隱性個體是純合子(aa),因此親代遺傳因子組成

中必然都有一個a遺傳因子,然后再根據(jù)親代的性狀表現(xiàn)做進一步的推斷。

角度三:根據(jù)分離定律中的規(guī)律性比值來直接判斷。

后代顯隱性關系雙親類型結合方式

顯性:隱性=3:1都是雜合子AaXAa-"3A_:laa

顯性:隱性=1:1測交類型AaXaa-*lAa:laa

只有顯性性狀至少一方為顯性純合子AAXAA或AAXAa或AAXaa

只有隱性性狀一定都是隱性純合子aaXaa-*aa

3.概率計算

(1)用經(jīng)典公式計算

概率=某性狀或%曹野成個體―吠

思組口數(shù)

2.非等位基因不一定都位于非同源染色體上

(1)非等位基因可位于向源染色體上,也可位于非同源染色體上。同源染色體上的非等位基因不能自由組合。

(2)同源染色體分離的同時非同源染色體自由組合。

3.孟德爾遺傳規(guī)律的應用

(D應用:有助于人們正確地解釋生物界普遍存在的遺傳現(xiàn)象,還能夠預測雜交后代的類型和它們出現(xiàn)的概率,這

在動植物育種和醫(yī)學實踐等方面都具有重要意義。

(2)實例

①雜交育種:人們有H的地將具有不同優(yōu)良性狀的兩個親本雜交,使兩個親本的優(yōu)良性狀組合在一起,再篩選出所

需要的優(yōu)良品種。例如既抗倒伏又抗銹病的純種小麥的選育。

②醫(yī)學實踐:人們可以依據(jù)分離定律和自由組合定律,對■某些遺傳病在后代中的患病概率作出科學的推斷,從而為

遺傳咨詢提供理論依據(jù)。

4.基因自由組合定律拓展題型突破

(1)基因互作

類型R(AaBb)自交后代比例R測交后代比例

存在一種顯性基因時表現(xiàn),為

①9:6:11:2:1

同一性狀,其余為正常表現(xiàn)

兩種顯性基因同時存在時表

②現(xiàn)為一種性狀,否則表現(xiàn)為9:71:3

另一種性狀

當某一對隱性基因(如aa)成

③對存在時表現(xiàn)為雙隱性狀,9:3:41:1:2

其余為正常表現(xiàn)

只要存在顯性些因就表現(xiàn)為

④15:13:1

一種性狀,其余為正常表現(xiàn)

雙顯和某一單顯基因(如A)

⑤表現(xiàn)一致,雙隱和另一單顯12:3:12:1:1

分別表現(xiàn)一種性狀

(2)顯性基因累加效應

舉例分析?(以基因型AaBb為例)

相關比較

自交后代比例測交后代比例

顯性基因在基因型中的個

A與B的作用效果相同,但顯性基因越多,其效果越強

數(shù)影響性狀原理

AABB:(AaBlkAABb):(AaBb、aaBB>

顯性基因在基因型中的個AaBb:(Aabb、aaBb):

AAbb)I(Aabb、aaBb):aabb=1:

數(shù)影響性狀表現(xiàn)aabb=l:2:1

4:6:4:1

原因:A與B的作用效果相同,但顯性基因越多,效果越強。

(3)致死現(xiàn)象導致性狀分離比的改變

①胚胎致死或個體致死

甲、AA和BB致死AaBb自交后代:4:2:2:1

乙、AA或BB致死AaBb自交后代:6:3:2:1

丙、aabb致死AaBb自交后代:9:3:3

丁、aa或bb致死AaBb自交后代:9:3

②配子致死或配子不育

甲、AB致死AaBb自交后代5:3:3:1

乙、Ab或aB致死AaBb自交后代;7:3:1:1

(4)判斷兩對等位基因是否位于1對同源染色體上

自交法

①實驗方案:具有兩對相對性狀的純今親本雜交得F1,讓F1自交,觀察F2的性狀分離比。

②結果分析:若子代出現(xiàn)9:3:3:1的性狀分離比,則這兩對基因位于2對同源染色體上;若子代出現(xiàn)3:1或1:

2:1的性狀分離比,則這兩對基因位于1對同源染色體上。

測交法

①實驗方案:具有兩對相對性狀的純合親本雜交得F1,讓F1與隱性純合子雜交,觀察F2的性狀比例。

②結果分析:若子代性狀比例為1:1:1:1,則這兩對基因位于2對同源染色體上;若子代性狀比例為1:1,則

這兩對基因位于1對同源染色體上。

(5)判斷外源基因整合到宿主染色體上的類型

外源基為整合到宿主染色體上有多種類型,有的遵循孟德爾遺傳定律。若多個外源基因以連鎖的形式整合在同源染

色體的一條上,其自交會出現(xiàn)3:1的性狀分離比;若多個外源基因分別獨立整合到非同源染色體的一條染色體上,

各個外源基因的遺傳互不影響,則會表現(xiàn)出自由組合定律的現(xiàn)象。

(6)兩種遺傳病同時遺傳時的概率計算

序號類型計算公式

患甲病概率為卬則不患甲病概率為1-0

已知

患乙病概率為〃則不患乙病概率為1—〃

①同時患兩病概率m*n

②只患甲病概率m?(1—/?)

③只患乙病概率n,(1—血

④不患病概率(1—㈤(1—〃)

患病概率①+②+③或1一④

拓展求解

只患一種病概率②+③或1一(①+④)

考點4減數(shù)分裂與受精作用

1.減數(shù)分裂的相關概念

(1)同源染色體:大小和形狀一般相同,一條來自父方,一條來自母方的一對染色體。

(2)聯(lián)會:減數(shù)分裂過程中,同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)分裂I前期(時期)。

(3)四分體:聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體,叫作四分體。四分體的個數(shù)等于減數(shù)分裂中配對的同源

染色體對數(shù)。

(4)互換:減數(shù)分裂【前期(四分體時期),同源染色體中非妞妹染色單體之間交換片段。

2.減數(shù)分裂過程(以精細胞的形成為例)

時期圖像主要特征細胞名稱

DNA復制,有關蛋白質(zhì)合成,結果每條染色體

間期精原紐胞

(B上含有2條染色單體,細胞體積略增大

同源染色體發(fā)生聯(lián)會,形成四分體,四分體中

前期

的非姐妹染色單體可以發(fā)生互換

同源染色體成對排列在赤道板兩側,每條染色

中期

體的著絲粒都附著在紡錘絲上

減數(shù)初級精

同源染色體分離,非同源染色體自由組合,細

分裂I后期母細胞

胞均等分裂

同源染色體平均分配到兩個子細胞,染色體數(shù)

末期

目減半

染色體散亂分布在細胞中,細胞中沒有同源染

前期

色體

中期染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板上

減數(shù)分?次級精

裂n著絲粒分裂,染色單體分開成為染色體,染色母細胞

后期

體數(shù)目暫時加倍,細胞均等分裂

末期逮綠細胞向內(nèi)凹陷,一個細胞分裂為兩個子細胞

3.減數(shù)分裂與有絲分裂的特點比較

分裂方式

減數(shù)分裂有絲分裂

比較項

分裂的細胞原始生殖細胞體細胞或原始生殖細胞

細胞分裂次數(shù)兩次一次

不(D聯(lián)會形成四分體,非姐妹

存在同源染色體,但不聯(lián)會,

同同源染色體的行為染色單體可以發(fā)生互換;(2)

不分離,無互換現(xiàn)象

點同源染色體分離

非同源染色體的行為出現(xiàn)自由組合不出現(xiàn)自由組合

子細胞染色體數(shù)目減半不變

4個精子或1個卵細胞和3個

子細胞的名稱和數(shù)目2個體細胞或原始生殖細胞

極體

子細胞間的遺傳物質(zhì)不一定相同相同

減數(shù)分裂和受精作用維持了

使生物的親代細胞和子代細

意義每種生物前后代體細胞中染

胞之間保持了遺傳的穩(wěn)定性

色體數(shù)目的恒定

4.受精作用

(1)概念:受精作用是卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。

(2)過程:精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面;卵細胞的細胞膜發(fā)生復雜的生理反應,以阻止其他精子再進入;

精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合,使彼此的染色體會合在?起。

(3)結果

①受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)RIo

②受精卵中的染色體一半來自精子(父方),另一半來自卵細胞(母方)。

(4)有性生殖后代多樣性的原因

①減數(shù)分裂形成的配子,其染色體組合具有多樣性,導致了不同配子遺傳物質(zhì)的差異。

②受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性,使同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。

(5)減數(shù)分裂和受精作用的意義

保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定,維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。有性生殖后代具有多樣性,有利于生物適應

多變的自然環(huán)境,有利于生物在自然選擇中進化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。

(6)細胞質(zhì)和細胞核中遺傳物質(zhì)來源的區(qū)別

受精卵細胞核中的遺傳物質(zhì)從雙親各獲得一半;受精卵的細胞質(zhì)中有線粒體,也含有DMA,其幾乎全部來自母本,

因此,受精卵中的全部遺傳物質(zhì)并非從雙親中各獲得一半,而是從母本中獲得的更多一些。

5.AaBb基因型的個體產(chǎn)生配子情況如下(獨立遺傳,無互換)。

項目可能產(chǎn)生配子的種類實際能產(chǎn)生配子的種類

一個精原細胞4種2種(AB、ab或Ab、aB)

一個雄性個體4種4種(AB、ab、Ab、aB)

一個卵原細胞4種1種(AB或ab或Ab或aB)

一個雌性個體4種4種(AB、ab、Ab、aB)

考點5伴性遺傳與人類遺傳病

1.性染色體與性別決定

(1)不是所有生物都有性染色體,由性染色體決定性別的生物才有性染色體。雌雄同株的植物(如水稻等)無性染色

體。

(2)性別并不都是由性染色體決定的。有些生物的性別與環(huán)境有關,如某些種類的蛙,其成蛙的性別與發(fā)育過程中

的環(huán)境溫度有關:有些生物的性別由卵細胞是否受精決定,如蜜蜂中雄蜂是由卵細胞直接發(fā)育而來的,蜂王(雌蜂)

是由受精卵發(fā)育而來的。

(3)由性染色體決定性別的方式除XY型、ZW型,還有其他的,如X染色體個數(shù)決定性別,蝗蟲、蟋蟀等少數(shù)動物,

性染色體組成為XX時為雌性,性染色體組成為X0時為雄性。

2.伴性遺傳的類型和遺傳特點分析

(1)伴X染色體隱性遺傳

①男性的色盲基因一定傳給女兒,也一定來自母親,表現(xiàn)為交叉遺傳特點。②若女性為患者,則其父親和兒子一定

是患者;若男性正常,則其母親和女兒也?定正常。③如果?個女性攜帶者的父親和兒子均患病,說明這種遺傳病

的遺傳特點是隔代遺傳。④自然群體中男性患者多于女性

(2)抗維生素D佝僂病

①男性的抗維生素D佝僂病基因一定傳給女兒,也一定來白母親,②若男性為患者,則其母親和女兒一定是患者;

若女性正常,則其父親和兒子也一定正常。③這種遺傳病的遺傳特點是女性患者多于男性,圖中顯示的遺傳特點是

世代連續(xù)遺傳

3.人類遺傳病

(1)概念:由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。

(2)人類常見遺傳病的特點、類型及實例

①單基因遺傳?。河梢粚Φ任换蚩刂?,色盲

②多基因遺傳?。簝蓪騼蓪σ陨系任换蚩刂疲l(fā)性高血壓

③染色體異常遺傳?。河扇旧w結構或者數(shù)目異常引起的,貓叫綜合征,21三體綜合征

4.遺傳病的檢測和預防

(D手段:主要包括遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷等。

(2)意義:在一定程度上能夠有效地預防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。

(3)產(chǎn)前診斷

①概念:是指在胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段,如羊水檢查、B超檢查、孕婦血細胞檢查以及基因檢測等,

確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。

②基因檢測:是指通過檢測人體細胞中的DNA序列,以了解人體的基因狀況。人的血液、唾液、精液、毛發(fā)或人體

組織等,都可以用來進行基因檢測。

5.遺傳病的調(diào)查

(1)調(diào)查時,最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。

(2)調(diào)查某種遺傳病的發(fā)病率時,要在群體中隨機抽樣調(diào)查,并保證調(diào)查的群體足夠大。

莫種遺傳病的與病本=某種遺傳病的患者數(shù)

某種遺〃病的發(fā)病車-某種遺傳病的被調(diào)查人數(shù)X100M

(3)調(diào)查某種遺傳病的遺傳方式時,要在患者家系中調(diào)查,并繪出遺傳系譜圖。

考點6DNA是主要的遺傳物質(zhì)

1.肺炎地球菌轉(zhuǎn)化實驗

(1)S型和R型肺炎鏈球菌比較

項目S型細菌R型細菌

菌落光滑粗糙

菌體有多糖類莢膜無多糖類莢膜

致病性有,可使人和小鼠患肺炎,小鼠并發(fā)敗血癥死亡無

注:有莢膜的肺炎鏈球菌可抵抗小鼠體內(nèi)吞噬細胞的吞噬,有利于細菌在小鼠體內(nèi)生活并繁殖。

2.噬菌體侵染細菌實驗的分析

(D噬菌體的增殖

增殖需要的條件內(nèi)容

合成T2噬模板噬菌體的DNA

菌體DNA原料大腸桿菌提供的4種脫氧核苜酸

合成T2噬原料大腸桿苗的氨基酸

菌體蛋白質(zhì)場所大腸桿菌的核糖體

(2)攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體與細菌分離,離心的目的是讓上清液中析出質(zhì)量較輕的T2噬菌體顆粒,

而離心管的沉淀物中留下被侵染的大腸桿菌

(3)在用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌時,保溫時間過短,部分噬菌體沒有侵染到大腸桿菌細胞內(nèi),經(jīng)離心后分

布于上清液中;保溫時間過長,噬菌體在大腸桿菌內(nèi)增殖后釋放出子代,經(jīng)離心后分布于上清液中,造成上清液放

射性也較高。

(4)在用35s標記的噬菌體侵染大腸桿菌時,若攪拌不充分,有少量含35s的噬菌體蛋白質(zhì)外殼吸附在細菌表面,

隨細菌離心到沉淀物中。

3.歸納遺傳物質(zhì)探索歷程的“兩標記”和“三結論”

(1)噬菌體侵染細菌實驗中的兩次標記的目的不同

第一次分別用含35S和32P的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,F(xiàn)I的是獲得帶有標記的大

標記腸桿菌

第二次分別用含35S和32P的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,目的是使噬菌體帶上

標記放射性標記

(2)遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的三個實驗結論

①格里菲思的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗的結論:加熱致死的S型細菌中存在“轉(zhuǎn)化因子”。

②艾弗里的體外轉(zhuǎn)化實驗的結論:DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。

③噬菌體侵染細菌實驗的結論:DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。

4.生物體內(nèi)的核酸種類及遺傳物質(zhì)

生物類型所含核酸遺傳物質(zhì)舉例

細胞真核生物DNA動物、植物、真菌

DNA和RNA

生物原核生物DNA細菌

非細胞DNA病毒僅有DNA【NAT2噬菌體、乙肝病毒

生物R\A病毒僅有RNARNA煙草花葉病毒、HIV病毒

5.DNA是主要的遺傳物質(zhì)

(D“DM是主要的遺傳物質(zhì)”是總結多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)后得出的結論,而不是由“肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗”和“噬

菌體侵染細菌的實驗”這兩個實驗得出的。

(2)對于整個生物界而言,生物的遺傳物質(zhì)是核酸,其中絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是

RNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。

6.“遺傳物質(zhì)”探索的3種方法

(1)前解去除法:艾弗里實驗

(2)同位素標記法:噬菌體侵染細菌實驗

(3)病毒重組法

考點7DNA的結構和復制

1.DNA的結構

(1)理清DNA結構的兩種關系和兩種化學鍵

每個1nA分子片段中,游離的磷酸基團有2個

數(shù)量關系A—T之間有兩個氫鍵,G-C之間有三個氫鍵

脫氧核糖數(shù)=磷酸數(shù)=含氮堿基數(shù)

單鏈中相鄰堿基:通過一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一連接

位置關系

互補鏈中相鄰堿基:通過氫鍵相連

氫鍵:連接互補鏈中相鄰堿基的化學鍵

化學鍵

磷陵二酯鍵:連接單鏈中相鄰兩個脫氧核甘酸的化學鍵

(2)雙鏈DNA的堿基之間的關系

①雙鏈DNA分子中常用公式:A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+Go

②“單鏈中互補堿基和”占該鏈堿基數(shù)比例="雙鏈中互補堿基和”占雙鏈總堿基數(shù)比例。

③某單縫不互補堿基之和的比值與其互補鏈的該比值互為倒數(shù)。

2.DNA結構特點

多樣性若DNA含有n個堿基對,則其可能有4"種堿基排列順序

特異性每個DNA分子都有特定的堿基排列順序

穩(wěn)定性兩條主鏈上磷酸與脫氧核糖交替排列的順序不變,堿基配對方式不變等

3.DNA中的堿基數(shù)后的計算規(guī)律

]鏈<----三——&——

設DNA一條鏈為1鏈,互補鏈為2鏈。根據(jù)堿基互補配對原則可知,A尸T2,A2=T?GR,G2=G。

(1)A,4-A2=T,+T2,Gt+G2=a+C2.

即:雙鏈中A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=J(A+G+T+C)。

規(guī)律一:雙鏈DNA中噪吟堿基總數(shù)等于喀呢堿基總數(shù),任意兩個不互補堿基之和為堿基總數(shù)的一半。

(2)A14-T1=A24-T2;GI+C尸G2+C2。

A,+T,A2+T2A+T/a…的…,蚓、C.+GC2+G2C+G

卞二丁=丁("為相應的堿基總數(shù)),-l=-=~

規(guī)律二:互補堿基之和所占比例在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等,簡記為“補則等”。

(3)胃式中的關系是互為倒數(shù)。

1I-TUi121V2

規(guī)律三:非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數(shù),簡記為“不補則倒”。

⑷爵=&牛="則

八./i2JV乙

規(guī)律四:某種堿基在雙鏈中所占的比例等于它在每一條單鏈中所占比例和的一半。

4.DNA的復制

(1)定義:以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。

(2)發(fā)生時期:在真核生物中,這一過程是在細胞分裂前的間期,隨著染色體的復制而完成的。

(3)場所:真核細胞(細胞核、線粒體和葉綠體),原核細胞(擬核、質(zhì)粒)

⑷特點:半保留復制、邊解旋變復制

(5)DNA準確復制的原因:DNA具有獨特的雙螺旋結構,為復制提供精確的模板,堿基互補配對原則,保證了復制

能準確地進行。

(6)DNA復制的意義:DNA通過復制,將遺傳信息從親代細胞傳遞給子代細胞,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。

5.DMA復制相關計算

將含有,5N的DNA分子放在含有“N的甯?養(yǎng)液中連續(xù)復制〃次,則:

(DDNA分子數(shù)

①子〃代DNA分子總數(shù)為2“個.

②含物的DNA分子數(shù)為2個。

③含“N的DNA分子數(shù)為2”個。

④只含小的DNA分子數(shù)為0個。

⑤只含"N的DNA分子數(shù)為(2°—2)個。

(2)脫氧核甘酸鏈數(shù)

①子代DNA中脫氧核甘酸鏈數(shù)=2e條。

②親代脫氧核甘酸鏈數(shù)=2條。

③新合成的脫氧核甘酸鏈數(shù)=(2田-2)條。

(3)消耗的脫氧核昔酸數(shù)

①若?親代DNA分子含有某種脫氧核苛酸/個,經(jīng)過〃次復制需消耗游離的該脫氧核昔酸數(shù)為勿-(2"-1)個。

②若一親代DNA分子含有某種脫氧核甘酸m個,在第〃次復制時,需消耗游離的該脫氧核苜酸數(shù)為m?個。

考點8基因的表達

1.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄

(1)RKA的種類及功能

種類功能

mRNA蛋白質(zhì)合成的直接模板

tRNA識別密碼子,轉(zhuǎn)運氨基酸

rRNA核糖體的組成成分

病毒RNARNA病毒的遺傳物質(zhì)

能少數(shù)酶為RNA,可降低化學反應的活化能(起催化作用)

(2)轉(zhuǎn)錄相關結論

①遺傳唁息的轉(zhuǎn)錄過程中也有DNA的解旋過程,該過程不需要解旋酶。

②一個基因轉(zhuǎn)錄時以基因的一條鏈為模板,一個DNA分子上的所有基因的模板鏈不一定相同。

③轉(zhuǎn)錄方向的判定方法:已合成的mRNA釋放的一端(5'一端)為轉(zhuǎn)錄的起始方向。

④NA適合做信使的原因是RNA由核糖核甘酸連接而成,可以攜帶遺傳信息;一般是單鏈,而且比DNA短,因此能夠

通過核孔,從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。

2.翻譯

(1)基因(DNA)、mRNA上堿基數(shù)目最多對應的肽鏈中氨基酸數(shù)目,如圖所示:

可見,蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目=l/3mRNA堿基數(shù)目="6DNA堿基數(shù)目.

<2)實際基因表達過程中的數(shù)量關系不符合6:3:1的原因

①基因中的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄后被剪切。

②在基因中,有的片段(非編碼區(qū))起調(diào)控作用,不轉(zhuǎn)錄。

③合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。

④轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子,終止密碼子不編碼氨基酸。

(3)特點:原核細胞中邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯;真核細胞中核基因的表達先在細胞核中轉(zhuǎn)錄,后在細胞質(zhì)中完成翻譯過程。

3.部分生物中心法則表達式

生物種類舉例遺傳信息的傳遞過程

?(徐慶老也RNA空L蛋白質(zhì)

DNA病毒T2噬菌體

復翻譯一*

RNA病毒糊草花葉病毒制沙咂白質(zhì)

逆轉(zhuǎn)錄病毒艾滋病病毒RNAg竺六:?A3*RNA蚊嘴白質(zhì)

細胞生物動物、植物、細菌、真菌等(DNA老至RNA上生蛋白質(zhì)

4.DNA復制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄和R7A復制的比較

項目DNA復制轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄RNA復制

場所主要細胞核主要細胞核核糖體宿主細胞宿主細胞

模板DNA的兩條鏈DNA的一-條鏈mRNARNARNA

4種脫氧核21種氨

原料4種核糖核甘酸4種脫氧核昔酸4種核糖核甘酸

昔酸基酸

解旋晦、DNA聚縮合反

酶RNA聚合酶逆轉(zhuǎn)錄醒RNA復制酶

合酶應的酶

能量ATP

G-C,C-G

堿基互補

AT,A-U,A-U,UA-T,A-U,

配對原則

T-AT-*A-AU-*AIW.

產(chǎn)物兩個子代DNARNA多肽鏈DNARNA

信息傳遞DNA-*DNADNA-*RNAmRNA-*RNA-*DNARNA-*RNA

白質(zhì)

通過宿主細胞傳

前后代之間傳表達遺前后代之間傳遞

意義表達遺傳信息遞遺傳信息,合

遞遺傳信息傳信息遺傳信息

成蛋白質(zhì)

5.表觀遺傳

(1)概念:生物體基因的堿基序列保持不變,但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。

(2)實例

①柳穿魚花的形態(tài)結構遺傳

②某種小鼠毛色的遺傳

③蜂王和工蜂的發(fā)育由來問題

(3)機制:DNA的甲基化;組蛋白的甲基化和乙?;?。

(4)特點

①可遺傳:基因表達和表型可以遺傳給后代。

②不變性:基因的堿基序列保持不變。

③可逆性:DNA的甲基化修飾可以發(fā)生可逆性變化,即被修飾的DNA可能發(fā)生去甲基化。

(5)與表型模擬的比較

表觀遺傳與表型模擬都是由環(huán)境改變引起的性狀改變,遺傳物質(zhì)都沒

相同點

有改變

不同點表觀遺傳是可以遺傳的,表型模擬引起的性狀改變是不可以遺傳的

6.基因表達與性狀的關系

(1)間接途徑:基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物體的性狀。

(2)直接途徑:基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結構直接控制生物體的性狀。

7.基因與性狀間的其他關系

(1)在大多數(shù)情況下,基因與性狀的關系并不是簡單的一一對應的關系。

①一個基因姆一種性狀(多數(shù)性狀受單基因控制)。

②一個基因媽多種性狀(如基因間相互作用)。

③多個基因鯉1一種性狀(如身高、體重等)。

(2)生物體的性狀也不完全由基因決定,環(huán)境對性狀也有著重要影響。例如,后天的營養(yǎng)和體育鍛煉等對人的身高

也有重要作用。

8.基因表達調(diào)控

(1)染色質(zhì)水平上的調(diào)控

基因轉(zhuǎn)錄前染色質(zhì)結構需要發(fā)生?系列重要變化,這是基因轉(zhuǎn)錄的前提,真核生物的DNA與組蛋白和?些非組蛋

白構成染色質(zhì)結構,染色質(zhì)又分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。DNA呈現(xiàn)不同凝聚狀態(tài)的染色質(zhì)結構,表現(xiàn)出不同的基

因表達活性狀態(tài)。常染色質(zhì)結構比較松散,DNA局部序列暴露,基因表達處于活性狀態(tài)。異染色質(zhì)結構高度致密,

DNA被組蛋白結合,染色質(zhì)的基因表達活性處于阻遏狀態(tài)。

(2)轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控

該調(diào)控是最主要的基因調(diào)控方式。轉(zhuǎn)錄調(diào)控是指以DNA為模板合成RNA的調(diào)控,所有的細胞都具有大量序列特異

的DNA結合蛋白,這些蛋白能準確地識別并結合到特異的DNA序列,在轉(zhuǎn)錄水平,上起著開關的伶用。該調(diào)控重點

是在特定組織或細胞中、在特定的生長發(fā)育階段、在特定的機體內(nèi)外條件下,選擇特定基因進行轉(zhuǎn)錄表達。

(3)轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控

轉(zhuǎn)錄后調(diào)控,這是指基因轉(zhuǎn)錄起始后對轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進行的一系列修飾、加工等調(diào)控行為,主要包括提前終止轉(zhuǎn)錄過程,

對mRNA前體進行加工剪切,niRNA通過核孔和在細胞質(zhì)內(nèi)定位等。

<4)翻譯水平上的調(diào)控

這是基因表達調(diào)控的重要環(huán)節(jié)。翻譯的速率和細胞生長的速度之間是密切協(xié)調(diào)的。在肽鏈合成的起始、延伸和終止

三個階段中,對翻譯起始速率的調(diào)控是最重要的,而在翻譯的延伸和終止階段也存在著調(diào)控因素。

(5)翻譯后水平的調(diào)控(蛋白質(zhì)活性的調(diào)節(jié))

該調(diào)控主要是控制多肽鏈的加工和折疊,以產(chǎn)生不同功能活性的蛋白質(zhì)。來自mRNA的遺傳信息翻譯成蛋白質(zhì)后,

這些蛋白質(zhì)如何活化并發(fā)揮其生物學功能,涉及蛋白質(zhì)合成后的加工問題。翻譯后的加工實際上也具有對基因表達

的調(diào)控作用。蛋白質(zhì)的定向與分揀應該是準確無誤的,否則細胞的正常生理功能將會出現(xiàn)異常。

考點9基因突變和基因重組

1.基因突變的特點

①普遍性:在生物界是普遍存在的。

②隨機性:時間上一一可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;部位上一一可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上,以

及同一個DNA分子的不同部位。

③低頻性:自然狀態(tài)下,突變頻率很低。

④不定向性:一個基因可以發(fā)生不同的突變,產(chǎn)生一個以上的等位基因。

⑤遺傳性:若發(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。若發(fā)生在體細胞中,一般不能遺傳,但有些植物可通過

無性生殖遺傳。

2.基因突變對氨基酸序列的影響

堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響

只改變1個氨基酸的種類替換的結果也可能使肽鏈合成

替換小

或不改變終止

插入位置前不影響,影響①增添或缺失的位置越靠前,對

增添大

插入位置后的序列肽鏈的影響越大:②增添或缺失

缺失位置前不影響,影響的堿基數(shù)是3的倍數(shù),則一般僅

缺失大

缺失位置后的序列影響個別氨基酸

3.基因突變可改變生物性狀的4大原因

①導致肽鏈不能合成。

②肽鏈延長(終止密碼了?推后)。

③肽鏈縮短(終止密碼子提前)。

④肽鏈中氨基酸種類改變。

4.基因突變未引起生物性狀改變的4大原因

①突變部位:基因的非編碼區(qū)或編碼區(qū)的內(nèi)含子。

②密碼子簡并性。

③隱性突變:例如AA中其中一個A-a,此時性狀也不改變。

④有些突變改變了蛋白質(zhì)中個別位置的氨基酸,但該蛋白質(zhì)的功能不變。

5.細胞的癌變

(D原因:人和動物細胞中的DNA上本來就存在與癌變相關的基因:原癌基因和抑癌基因。

①一般來說,原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常的生長和增殖所必需的,這類基因一旦突變或過星表達而導致相應

蛋白質(zhì)活性過強,就可能引起細胞癌變。

②抑癌基因表達的蛋白質(zhì)能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡,這類基因一旦突變而導致相應蛋白質(zhì)活性

減弱或失去活性,也可能引起細胞癌變。

(2)癌細胞的特征

能夠無限增殖,形態(tài)結構發(fā)生顯著變化,細胞膜上的糖蛋白等物質(zhì)減少,細胞之間的黏著性顯著降低,容易在體內(nèi)

分散和轉(zhuǎn)移,等等。

(3)易錯辨析:

a.原癌基因和抑癌基因都是一類基因,而小是一個基因;

b.不是只有癌細胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常細胞中的DM上也存在原癌基因和抑癌基因:

c.原癌基因和抑癌基因共同對細胞的生長和增殖起調(diào)節(jié)作用:

d.并不是一個基因發(fā)生突變就會引發(fā)細胞癌變。

6.基因重組類型

(1)自由組合型:減數(shù)分裂【的后期,位于非同源染色體上的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而發(fā)生重組。

(2)交換型:在減數(shù)分裂過程中的四分體時期(減數(shù)分裂I前期),位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹

染色單體之間的互換而發(fā)生交換,導致同源染色體上的非等位基因重組。

(3)基因工程重組型:目的基因經(jīng)載體導入受體細胞,導致受體細胞中基因發(fā)生重組。

(4)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化型:R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌。

考點10染色體變異

1.生物變異類型的辨析

(1)根據(jù)遺傳物質(zhì)是否改變,變異分為可遺傳的變異和不遺傳的變異。

注:表觀遺傳出堿基序列木改變,但屬于可遺傳變異。

(2)關系辨析

不遺傳的變異

II

表型=基因型+環(huán)境條件(改變)

(改變)(改變)誘因

’可遺傳的變異?十明「基因突變一J

染色體變異廣

來受源〔基因重組

2.染色體結構的變異

(D染色體結構變異的原因:受各種因素影響(如:各種射線、代謝失調(diào)等),染色體的斷裂以及斷裂后片段不正常

的重新連接。

(2)染色體結構變異的類型

類型圖像聯(lián)會異常實例

C__X2缺失環(huán)

缺失果蠅缺刻翅、貓叫綜合征

(_)0(----)acdef

ac

aabc(jief

(】)

重復apcdef果蠅棒狀眼

aa飛媼復環(huán)

cr_

(1

CZDOabi°hg果蠅花斑眼、人類慢性粒

易位cJz>c=)

細胞白血病

<1ttO

果蠅卷翅、人類9號染色

a卜___

(1IIK()

倒位_ba_[__體長臂倒位可導致習慣性

(II1w)cdef

流產(chǎn)

3.易位類型:

染色體訶的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段轉(zhuǎn)移到了另一條染色體上,而后者則指

兩條染色體間相互交換了分段,較為常見。如圖為兩種易位發(fā)生后在四分體時期的染色體聯(lián)會情況:

①單向易位

②相互易位(平衡易位)

4.染色體結構變異和基因突變的比較

項目染色體結構變異基因突變

本質(zhì)染色體片段的缺失、重復、易位或倒位堿基的替換、增添或缺失

對象基因堿基

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