高中生物必修二五六章知识点总结(人教版复习提纲)期末必备.doc
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第5章基因突变及其他变异
★第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
l不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
l可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变
1、概念:
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
2、原因:
物理因素:
X射线、紫外线、r射线等;
化学因素:
亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物因素:
病毒、细菌等。
3、特点:
a、普遍性b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性d、多数有害性e、不定向性
注:
体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能
4、意义:
它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。
(二)基因重组
1、概念:
是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型:
a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
第二节染色体变异
一、染色体结构变异:
实例:
猫叫综合征(5号染色体部分缺失)
类型:
缺失、重复、倒位、易位(看书并理解)
二、染色体数目的变异
1、类型
l个别染色体增加或减少:
实例:
21三体综合征(多1条21号染色体)
l以染色体组的形式成倍增加或减少:
实例:
三倍体无子西瓜
二、染色体组
(1)概念:
二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
(2)特点:
①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同;
②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
(3)染色体组数的判断:
①染色体组数=细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组
例1:
以下各图中,各有几个染色体组?
答案:
32514
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
例2:
以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa______
(2)AaBb_______
(3)AAa_______(4)AaaBbb_______
(5)AAAaBBbb_______(6)ABCD______
答案:
223341
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。
体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用
1、多倍体育种:
方法:
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:
能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)
原理:
染色体变异
实例:
三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:
培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。
2、单倍体育种:
方法:
花粉(药)离体培养
原理:
染色体变异
实例:
矮杆抗病水稻的培育
例:
在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。
现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________
优缺点:
后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
附:
育种方法小结
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
单倍体育种
方法
用射线、激光、化学药品等处理生物
杂交
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药(粉)离体培养
原理
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体变异
优缺点
加速育种进程,大幅度地改良某些性状,但有利变异个体少。
方法简便,但要较长年限选择才可获得纯合子。
器官较大,营养物质含量高,但结实率低,成熟迟。
后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
第五节人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
l遗传病:
由遗传物质改变引起的疾病。
(可以生来就有,也可以后天发生)
l先天性疾病:
生来就有的疾病。
(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:
人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1、概念:
由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:
人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点:
呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)
4、类型:
显性遗传病伴X显:
抗维生素D佝偻病
常显:
多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴X隐:
色盲、血友病
常隐:
先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1、概念:
由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:
腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:
染色体异常引起的遗传病。
(包括数目异常和结构异常)
2、类型:
常染色体遗传病结构异常:
猫叫综合征
数目异常:
21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:
性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体)
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:
胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:
在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
五、实验:
调查人群中的遗传病
注意事项:
1、调查遗传方式——在家系中进行
2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样
注:
调查群体越大,数据越准确
六、人类基因组计划:
是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+XY共24条染色体
第6章从杂交育种到基因工程
第一节杂交育种与诱变育种
一、各种育种方法的比较:
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交→自交→选优→自交
用射线、激光、
化学药物处理
用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
原理
基因重组,
组合优良性状
人工诱发基因
突变
破坏纺锤体的形成,
使染色体数目加倍
诱导花粉直接发育,
再用秋水仙素
优
缺
点
方法简单,
可预见强,
但周期长
加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理
器官大,营养物质
含量高,但发育延迟,结实率低
缩短育种年限,
但方法复杂,
成活率较低
例子
水稻的育种
高产量青霉素菌株
无子西瓜
抗病植株的育成
第二节基因工程及其应用
一、基因工程
1、概念:
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2、原理:
基因重组
3、结果:
定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)
(1)特点:
具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:
磷酸二酯键
(4)例子:
EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
(黏性末端)(黏性末端)
(5)切割结果:
产生2个带有黏性末端的DNA片断。
(6)作用:
基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。
注:
黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。
2、基因的“针线”——DNA连接酶
(1)作用:
将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。
(2)连接部位:
磷酸二酯键
3、基因的运载体
(1)定义:
能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
(2)种类:
质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程的操作步骤
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种:
转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制:
干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗
3、基因工程与环境保护:
超级细菌
五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是:
1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
第六章生物的进化
第一节生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点:
用进废退;获得性遗传
2、进步性:
认为生物是进化的。
二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点:
自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存)
2、进步性:
能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
3、局限性:
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。
(对生物进化的解释仅局限于个体水平)
三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:
种群基因频率的改变)
1、种群:
概念:
在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。
特点:
不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:
一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库
3、基因(型)频率的计算:
①按定义计算:
例1:
从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则:
基因型AA的频率为______;基因型Aa的频率为______;基因型aa的频率为______。
基因A的频率为______;
基因a的频率为______。
答案:
30%60%10%60%40%
②某个等位基因的频率=它的纯合子的频率+½杂合子频率
例:
某个群体中,基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60%、基因型为aa的个体占10%,则:
基因A的频率为______,基因a的频率为______
答案:
60%40%
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:
在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种:
指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。
2、隔离:
地理隔离:
同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
生殖隔离:
指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:
地理隔离(长期)→生殖隔离
⑵物种形成的标志:
生殖隔离
⑶物种形成的3个环节:
l突变和基因重组:
为生物进化提供原材料
l选择:
使种群的基因频率定向改变
l隔离:
是新物种形成的必要条件
第二节生物进化和生物多样性
一、生物进化的基
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