高中生物第二冊知識點(diǎn)(2)
第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、中心法則及其發(fā)展
1、提出者：克里克
2、內(nèi)容：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。
遺傳信息從RNA流向 RNA 以及從RNA流向 DNA 兩條途徑，是中心法則的補(bǔ)充。
二、基因控制性狀的方式：
(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。
第五章 基因突變及其他變異
第1節(jié) 基因突變和基因重組
一、生物變異的類型
1、不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)
2、可遺傳的變異(由遺傳物質(zhì)的變化引起)，包括：基因突變;基因重組;染色體變異
二、可遺傳的變異
(一)基因突變
1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，叫做基因突變。
2、原因：物理因素：X射線、紫外線、r射線等;
化學(xué)因素：亞硝酸鹽，堿基類似物等;
生物因素：病毒、細(xì)菌等。
3、特點(diǎn)：
(1)普遍性
(2)隨機(jī)性(基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上)
(3)低頻性
(4)多數(shù)有害性
(5)不定向性
【注】體細(xì)胞的突變不能直接傳給后代，生殖細(xì)胞的則可能
4、意義：它是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來源;是生物進(jìn)化的原始材料。
(二)基因重組
1、概念：是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。
2、類型：
(1)非同源染色體上的非等位基因自由組合
(2)四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換
第2節(jié) 染色體變異
一、染色體結(jié)構(gòu)變異：
實(shí)例：貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)
類型：缺失、重復(fù)、倒位、易位(看書并理解)
二、染色體數(shù)目的變異
1、類型
(1)個別染色體增加或減少：
實(shí)例：21三體綜合征(多1條21號染色體)
(2)以染色體組的形式成倍增加或減少：
實(shí)例：三倍體無子西瓜
2、染色體組
(1)概念：二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。
(2)特點(diǎn)：
?、僖粋€染色體組中無同源染色體，形態(tài)和功能各不相同;
?、谝粋€染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。
(3)染色體組數(shù)的判斷：
?、?染色體組數(shù)= 細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾個染色體組
例：以下各圖中，各有幾個染色體組?
② 染色體組數(shù)= 基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)
例：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?
(1)Aa ______
(2)AaBb _______
(3)AAa _______
(4)AaaBbb _______
(5)AAAaBBbb _______
(6)ABCD ______
答案：2 2 3 3 4 1
3、單倍體、二倍體和多倍體
單倍體：由配子發(fā)育成的個體。
幾倍體：由受精卵發(fā)育成的個體，體細(xì)胞中含幾個染色體組就叫幾倍體，如含兩個染色體組就叫二倍體，含三個染色體組就叫三倍體，以此類推。體細(xì)胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。
三、染色體變異在育種上的應(yīng)用
1、多倍體育種：
方法：用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。(能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍)
原理：染色體變異
實(shí)例：三倍體無子西瓜的培育
優(yōu)缺點(diǎn)：培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。
2、單倍體育種：
方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)
原理：染色體變異
實(shí)例：矮桿抗病水稻的培育
例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性?，F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR ，應(yīng)該怎么做?
優(yōu)缺點(diǎn)：后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復(fù)雜。
第3節(jié) 人類遺傳病
一、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別：
(1)遺傳?。河蛇z傳物質(zhì)改變引起的疾病。(可以生來就有，也可以后天發(fā)生)
(2) 先天性疾?。荷鷣砭陀械募膊 ?不一定是遺傳病)
二、人類遺傳病產(chǎn)生的原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病
三、人類遺傳病類型
(一)單基因遺傳病
1、概念：由一對等位基因控制的遺傳病。
2、原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病
3、特點(diǎn)：呈家族遺傳、發(fā)病率高(我國約有20%--25%)
4、類型：
(二)多基因遺傳病
1、概念：由多對等位基因控制的人類遺傳病。
2、常見類型：腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。
(三)染色體異常遺傳病(簡稱染色體病)
1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常)
2、類型：
四、遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防
1、產(chǎn)前診斷：胎兒出生前，醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率
2、遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展
五、實(shí)驗(yàn)：調(diào)查人群中的遺傳病
注意事項(xiàng)：
1、調(diào)查遺傳方式——在家系中進(jìn)行
2、調(diào)查遺傳病發(fā)病率——在廣大人群隨機(jī)抽樣
【注】調(diào)查群體越大，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確
六、人類基因組計劃：是測定人類基因組的全部DNA序列，解讀其中包含的遺傳信息。需要測定22+XY共24條染色體。
第六章 從雜交育種到基因工程
第1節(jié) 雜交育種與誘變育種
一、各種育種方法的比較：
一、基因工程 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用
1、概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗得說，就是按照人們意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。
2、原理：基因重組
3、結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)
(1)特點(diǎn)：具有專一性和特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。
(2)作用部位：磷酸二酯鍵
(3)例子：EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。
(4)切割結(jié)果：產(chǎn)生2個帶有黏性末端的DNA片斷。
(5)作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。
【注】黏性末端即指被限制酶切割后露出的堿基能互補(bǔ)配對。
2、基因的“針線”——DNA連接酶
(1)作用：將互補(bǔ)配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。
(2)連接部位：磷酸二酯鍵
3、基因的運(yùn)載體
(1)定義：能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。
(2)種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。
三、基因工程的操作步驟
1、提取目的基因
2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
4、目的基因的檢測和鑒定
四、基因工程的應(yīng)用
1、基因工程與作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉(zhuǎn)基因奶牛、超級綿羊等等
2、基因工程與藥物研制：干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗
3、基因工程與環(huán)境保護(hù)：超級細(xì)菌
五、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性
兩種觀點(diǎn)是：
1、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全，要嚴(yán)格控制。
2、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)該大范圍推廣。
第七章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說
1、理論要點(diǎn)：用進(jìn)廢退;獲得性遺傳
2、進(jìn)步性：認(rèn)為生物是進(jìn)化的。
二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說
1、理論要點(diǎn)：自然選擇(過度繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存)
2、進(jìn)步性：能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因以及生物的多樣性和適應(yīng)性。
3、局限性：
(1)不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì);
(2)自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。(對生物進(jìn)化的解釋僅局限于個體水平)
三、現(xiàn)代達(dá)爾文主義
(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位(生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變)
1、種群：
概念：在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。
特點(diǎn)：不僅是生物繁殖的基本單位;而且是生物進(jìn)化的基本單位。
2、種群基因庫：一個種群的全部個體所含有的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫。
3、基因(型)頻率的計算：
(1)按定義計算：
例：從某個群體中隨機(jī)抽取100個個體，測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個，則：基因型AA的頻率為______;基因型Aa的頻率為 ______;基因型 aa的頻率為 ______?；駻的頻率為______;基因a的頻率為 ______。
答案：30% 60% 10% 60% 40%
?、谀硞€等位基因的頻率 = 它的純合子的頻率 + ½雜合子頻率
例：某個群體中，基因型為AA的個體占30%、基因型為Aa的個體占60% 、基因型為aa的個體占10% ，則：基因A的頻率為______，基因a的頻率為 ______
答案： 60% 40%
(二)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料
(三)自然選擇決定進(jìn)化方向：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
(四)突變和基因重組、選擇和隔離是物種形成機(jī)制。
1、物種：指分布在一定的自然地域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征，而且自然狀態(tài)下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物個體。
2、隔離：
地理隔離：同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
生殖隔離：指不同種群的個體不能自由交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代。
3、物種的形成：
(1)物種形成的常見方式：地理隔離(長期)→生殖隔離
(2)物種形成的標(biāo)志：生殖隔離
(3)物種形成的3個環(huán)節(jié)：
?、偻蛔兒突蛑亟M：為生物進(jìn)化提供原材料
?、谶x擇：使種群的基因頻率定向改變
③隔離：是新物種形成的必要條件
四、生物進(jìn)化的基本歷程
1、地球上的生物是從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從簡單到復(fù)雜，從水生到陸生，從低級到高級逐漸進(jìn)化而來的。
2、真核細(xì)胞出現(xiàn)后，出現(xiàn)了有絲分裂和減數(shù)分裂，從而出現(xiàn)了有性生殖，使由于基因重組產(chǎn)生的變異量大大增加，所以生物進(jìn)化的速度大大加快。
五、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成
1、生物多樣性與生物進(jìn)化的關(guān)系是：生物多樣性產(chǎn)生的原因是生物不斷進(jìn)化的結(jié)果;而生物多樣性的產(chǎn)生又加速了生物的進(jìn)化。
2、生物多樣性包括：遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。
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