2019-2020年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題五 遺傳的分子基礎(chǔ).doc
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2019-2020年高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 專題五 遺傳的分子基礎(chǔ) 1遺傳因子的發(fā)現(xiàn) # 孟德爾的豌豆雜交實驗 一、相對性狀 性狀:生物體所表現(xiàn)出來的的形態(tài)特征、生理生化特征或行為方式等。 相對性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。 1、顯性性狀與隱性性狀 顯性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀。 隱性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的性狀。 附:性狀分離:在雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象) 2、顯性基因與隱性基因 顯性基因:控制顯性性狀的基因。 隱性基因:控制隱性性狀的基因。 附:基因:控制性狀的遺傳因子( DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段P67) 等位基因:決定1對相對性狀的兩個基因(位于一對同源染色體上的相同位置上)。 3、純合子與雜合子 純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(能穩(wěn)定的遺傳,不發(fā)生性狀分離): 顯性純合子(如AA的個體) 隱性純合子(如aa的個體) 雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(不能穩(wěn)定的遺傳,后代會發(fā)生性狀分離) 4、表現(xiàn)型與基因型 表現(xiàn)型:指生物個體實際表現(xiàn)出來的性狀。 基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。 (關(guān)系:基因型+環(huán)境 → 表現(xiàn)型) 5、雜交與自交 雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過程。 自交:基因型相同的生物體間相互交配的過程。(指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉) 附:測交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來測定F1的基因型,屬于雜交) 二、孟德爾實驗成功的原因: (1)正確選用實驗材料:㈠豌豆是嚴(yán)格自花傳粉植物(閉花授粉),自然狀態(tài)下一般是純種 ㈡具有易于區(qū)分的性狀 (2)由一對相對性狀到多對相對性狀的研究 (從簡單到復(fù)雜) (3)對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析 (4)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計實驗程序:假說-------演繹法 ★三、孟德爾豌豆雜交實驗 (一)一對相對性狀的雜交: P:高莖豌豆矮莖豌豆 DDdd ↓ ↓ F1: 高莖豌豆 F1: Dd ↓自交 ↓自交 F2:高莖豌豆 矮莖豌豆 F2:DD Dd dd 3 : 1 1 :2 :1 基因分離定律的實質(zhì):在減數(shù)分裂形成配子過程中,等位基因隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入到兩個配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代 (二)兩對相對性狀的雜交: P: 黃圓綠皺 P:YYRRyyrr ↓ ↓ F1: 黃圓 F1: YyRr ↓自交 ↓自交 F2:黃圓 綠圓 黃皺 綠皺 F2:Y--R-- yyR-- Y--rr yyrr 9 :3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 :1 在F2 代中: 4 種表現(xiàn)型: 兩種親本型:黃圓9/16 綠皺1/16 兩種重組型:黃皺3/16 綠圓3/16 9種基因型: 純合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共4種1/16 半純半雜 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共4種2/16 完全雜合子 YyRr 共1種4/16 基因自由組合定律的實質(zhì):在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合。 2) 基因的本質(zhì) # DNA是主要的遺傳物質(zhì) 一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1.DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) (1)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗過程和結(jié)論 (2)噬菌體侵染細(xì)菌實驗的過程和結(jié)論 DNA為主要的遺傳物質(zhì) 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 證據(jù) 噬菌體侵染細(xì)菌實驗 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段; 基因的 是控制生物性狀的最基本單位; 雙螺旋 DNA的結(jié)構(gòu) 本質(zhì) 其中四種脫氧核苷酸的排列順 序代表的遺傳信息。 半保留 DNA的復(fù)制 △轉(zhuǎn)化是指一種生物由于接受了另一種生物的遺傳物質(zhì)(DNA或RNA)而表現(xiàn)出后者的遺傳性狀,或發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。 一、DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 (1) 體內(nèi)轉(zhuǎn)化 1928年 英國 格里菲思 ① 活R,無毒 活小鼠 ② 活S,有毒 小鼠 死小鼠;分離出活S ③ △殺死的S,無毒 活小鼠 ④ 活R + △殺死的S,無毒 死小鼠;分離出活S 轉(zhuǎn)化因子是什么? (2)體外轉(zhuǎn)化 1944年 美國 艾弗里 多糖或蛋白質(zhì) R型 活S DNA + R型 培養(yǎng)基 R型 + S型 DNA水解物 R型 轉(zhuǎn)化因子是DNA 。 2.噬菌體侵染細(xì)菌實驗 1952年赫爾希、蔡明 電鏡觀察和同位素示蹤 32P標(biāo)記DNA 35S標(biāo)記蛋白質(zhì) DNA具有連續(xù)性,是遺傳物質(zhì)。 3.煙草花葉病毒實驗 RNA也是遺傳物質(zhì)。 2.DNA是主要的遺傳物質(zhì) ?。?)某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA (2)絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA 二、DNA的分子結(jié)構(gòu) 1.核酸 核苷酸 核苷 含氮堿基:A、T、G、C、U 磷酸 戊糖:核糖、脫氧核糖 2.1950年鮑林 1951年威爾金斯 + 富蘭克林 1952年查哥夫 3.DNA的結(jié)構(gòu) ①(右手)雙螺旋 ② 骨架 ③ 配對:A = T/U G = C 4.特點(diǎn) ①穩(wěn)定性:脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變 ②多樣性:堿基對的排列順序各異 ③特異性:每個DNA都有自己特點(diǎn)的堿基對排列順序 5.計算 1.在兩條互補(bǔ)鏈中的比例互為倒數(shù)關(guān)系。 2.在整個DNA分子中,嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。 3.整個DNA分子中,與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同。 1)A=T、G=C 2)任一兩個非互補(bǔ)的堿基,且等于全部堿基的一半、 A+G=A+C=T+G=T+C=1\2(全部堿基) 三、DNA的復(fù)制 1、 實驗證據(jù)——半保留復(fù)制 1、 材料:大腸桿菌 2、 方法:同位素示蹤法 二、DNA的復(fù)制 1. 場所:細(xì)胞核 2. 時間:細(xì)胞分裂間期。(即有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期) 3.基本條件:① 模板:開始解旋的DNA分子的兩條單鏈(即親代DNA的兩條鏈); ② 原料:是游離在細(xì)胞中的4種脫氧核苷酸; ③ 能量:由ATP提供; ④ 酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。 4. 過程:①解旋;②合成子鏈;③形成子代DNA 5. 特點(diǎn):①邊解旋邊復(fù)制;②半保留復(fù)制 6.原則:堿基互補(bǔ)配對原則 7.精確復(fù)制的原因:①獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板; ?、趬A基互補(bǔ)配對原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。 8.意義:將遺傳信息從親代傳給子代,從而保持遺傳信息的連續(xù)性 簡記:一所、二期、三步、四條件 四、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段 基因是DNA片段,是不連續(xù)分布在DNA上,是由堿基序列將其分隔開; 它能控制性狀,具有特定的遺傳效應(yīng)。 △原核細(xì)胞和真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu) ①聯(lián)系:編碼區(qū)+非編碼區(qū) ②區(qū)別 原核:編碼區(qū)是連續(xù)的、不間隔的。 真核:編碼區(qū)可分為外顯子和內(nèi)含子,故是間隔的、不連續(xù)的 3)基因和染色體的關(guān)系 減數(shù)分裂 一、減數(shù)分裂的概念 減數(shù)分裂(meiosis)是進(jìn)行有性生殖的生物形成生殖細(xì)胞過程中所特有的細(xì)胞分裂方式。在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比體細(xì)胞減少一半。 (注:體細(xì)胞主要通過有絲分裂產(chǎn)生,有絲分裂過程中,染色體復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,新產(chǎn)生的細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同。) 二、減數(shù)分裂的過程 1、精子的形成過程:精巢(哺乳動物稱睪丸) l 減數(shù)第一次分裂 間期:染色體復(fù)制(包括DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成)。 前期:同源染色體兩兩配對(稱聯(lián)會),形成四分體。 四分體中的非姐妹染色單體之間常常交叉互換。 中期:同源染色體成對排列在赤道板上(兩側(cè))。 后期:同源染色體分離;非同源染色體自由組合。 末期:細(xì)胞質(zhì)分裂,形成2個子細(xì)胞。 l 減數(shù)第二次分裂(無同源染色體) 前期:染色體排列散亂。 中期:每條染色體的著絲粒都排列在細(xì)胞中央的赤道板上。 后期:姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別移向細(xì)胞兩極。 末期:細(xì)胞質(zhì)分裂,每個細(xì)胞形成2個子細(xì)胞,最終共形成4個子細(xì)胞。 2、卵細(xì)胞的形成過程:卵巢 三、精子與卵細(xì)胞的形成過程的比較 精子的形成 卵細(xì)胞的形成 不同點(diǎn) 形成部位 精巢(哺乳動物稱睪丸) 卵巢 過 程 有變形期 無變形期 子細(xì)胞數(shù) 一個精原細(xì)胞形成4個精子 一個卵原細(xì)胞形成1個卵細(xì)胞+3個極體 相同點(diǎn) 精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目都是體細(xì)胞的一半 四、注意: (1)同源染色體:①形態(tài)、大小基本相同;②一條來自父方,一條來自母方。 (2)精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞 的染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同。因此,它們屬于體細(xì)胞,通過有絲分裂 的方式增殖,但它們又可以進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。 (3)減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,原因是同源染色體分離并進(jìn)入不同的子細(xì)胞。所以減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體。 (4)減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的變化規(guī)律 (5)減數(shù)分裂形成子細(xì)胞種類: 假設(shè)某生物的體細(xì)胞中含n對同源染色體,則: 它的精(卵)原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂可形成2n種精子(卵細(xì)胞); 它的1個精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成2種精子。它的1個卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成1種卵細(xì)胞。 五、受精作用的特點(diǎn)和意義 特點(diǎn): 受精作用是精子和卵細(xì)胞相互識別、融合成為受精卵的過程。精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面,不久精子的細(xì)胞核就和卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合,使受精卵中染色體的數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目,其中有一半來自精子,另一半來自卵細(xì)胞。 意義:減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異具有重要的作用。 六、減數(shù)分裂與有絲分裂圖像辨析步驟: 1、細(xì)胞質(zhì)是否均等分裂:不均等分裂——減數(shù)分裂中的卵細(xì)胞的形成 2、細(xì)胞中染色體數(shù)目: 若為奇數(shù)——減數(shù)第二次分裂(次級精母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞、 減數(shù)第二次分裂后期,看一極) 若為偶數(shù)——有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、 3、細(xì)胞中染色體的行為: 有同源染色體——有絲分裂、減數(shù)第一次分裂 聯(lián)會、四分體現(xiàn)象、同源染色體的分離——減數(shù)第一次分裂 無同源染色體——減數(shù)第二次分裂 4、姐妹染色單體的分離 一極無同源染色體——減數(shù)第二次分裂后期 一極有同源染色體——有絲分裂后期 注意:若細(xì)胞質(zhì)為不均等分裂,則為卵原細(xì)胞的減Ⅰ或減Ⅱ的后期。 例:判斷下列細(xì)胞正在進(jìn)行什么分裂,處在什么時期? 7、 薩頓假說:基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系。 8、 孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋(見課本30頁) 9、 伴性遺傳 1、概念:遺傳控制基因位于性染色體上,因而總是與性別相關(guān)聯(lián)。 2、XY型性別決定方式: l 染色體組成(n對): 雄性:n-1對常染色體 + XY 雌性:n-1對常染色體 + XX l 性比:一般 1 : 1 l 常見生物:全部哺乳動物、大多雌雄異體的植物,多數(shù)昆蟲、一些魚類和兩棲類。 3、三種伴性遺傳的特點(diǎn): (1)伴X隱性遺傳的特點(diǎn): ① 男 > 女 ② 隔代遺傳(交叉遺傳) ③ 母病子必病,女病父必病 (2)伴X顯性遺傳的特點(diǎn): ① 女>男 ② 連續(xù)發(fā)病 ③ 父病女必病,子病母必病 (3)伴Y遺傳的特點(diǎn): ①男病女不病 ②父→子→孫 附:常見遺傳病類型(要記?。? 伴X隱:色盲、血友病 伴X顯:抗維生素D佝僂病 常隱:先天性聾啞、白化病 常顯:多(并)指 4) 基因的表達(dá) 1、RNA的結(jié)構(gòu): #組成元素:C、H、O、N、P #基本單位:核糖核苷酸(4種) #結(jié)構(gòu):一般為單鏈 2、基因:是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。主要在染色體上 有遺傳效應(yīng) 控制 mRNA 蛋白質(zhì) 的DNA片段 基 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 性狀 影響 環(huán)境 是控制生物 因 酶的合成 控制代謝 的基本單位 中心法則 一、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 1.轉(zhuǎn)錄 (1)概念:在細(xì)胞核中,以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對原則,合成RNA的過程。(注:葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄) 2)過程:①解旋;②配對;③連接;④釋放 ① 信使(mRN A),將基因中的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)上,是鏈狀的; RNA ② 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),三葉草結(jié)構(gòu),識別遺傳密碼和運(yùn)載特定的氨基酸; (單鏈) ③ 核糖體RNA(rRNA),是核糖體中的RNA。 (3)過程 (場所、摸板、條件、原料、產(chǎn)物、去向等) 3)條件:模板:DNA的一條鏈(模板鏈) 原料:4種核糖核苷酸 能量:ATP 酶:解旋酶、RNA聚合酶等 4)原則:堿基互補(bǔ)配對原則(A—U、T—A、G—C、C—G) 5)產(chǎn)物:信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA) 2.翻譯 (1)在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,氨基酸以mRNA為摸板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。 (2)實質(zhì):將mRNA中的堿基序列翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。堿基互補(bǔ)配對原則 (3)(64個) 密碼子: 起始密碼:AUG、GUG 終止密碼:UAA、UAG、UGA 注:決定氨基酸的密碼子有61個,終止密碼不編碼氨基酸。 (4)條件:模板:mRNA 原料:氨基酸(20種) 能量:ATP 酶:多種酶 搬運(yùn)工具:tRNA 裝配機(jī)器:核糖體 (5)產(chǎn)物:多肽鏈 3.遺傳信息 ① 狹:基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸順序。 ②廣:子代從親代獲得的控制遺傳性狀的訊號,以染色體上DNA的脫氧核苷酸順序為代表。 ③ 中心法則: UUC ACU AAG CUU UCG C G C GAA UGA Ⅱ Ⅰ 4.翻譯過程 三、基因?qū)π誀畹目刂? 1. DNA RNA 蛋白質(zhì)(性狀) 脫氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列 遺傳信息 遺傳密碼 遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的自我復(fù)制;也可以從DNA流向RNA,進(jìn)而流向蛋白質(zhì),即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是,遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì),也不能從蛋白質(zhì)流向DNA或RNA。近些年還發(fā)現(xiàn)有遺傳信息從RNA到RNA(即RNA的自我復(fù)制)也可以從RNA流向DNA(即逆轉(zhuǎn)錄)。 2.基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系 (1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體的性狀,如白化病等 (2)基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀,如鐮刀型細(xì)胞貧血等 (1間接控制:通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物的性狀;如白化病等。 (2)直接控制:通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血等。 注:生物體性狀的多基因因素:基因與基因;基因與基因產(chǎn)物;與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用,共同地精細(xì)的調(diào)控生物體的性狀。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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