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生物必修二的知识点总结分析(2)

夏萍分享

  生物必修二的知识点总结(二)

  第五章 基因突变及其他变异

  第1节 基因突变和基因重组

  一、生物变异的类型

  1、不可遗传的变异(仅由环境变化引起)

  2、可遗传的变异(由遗传物质的变化引起),包括: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:

  (1)普遍性

  (2)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)

  (3)低频性

  (4)多数有害性

  (5)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:

  (1)非同源染色体上的非等位基因自由组合

  (2)四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换

  第2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

  (1)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)

  (2)以染色体组的形式成倍增加或减少:

  实例:三倍体无子西瓜

  2、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:以下各图中,各有几个染色体组?

  ② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数

  例: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:2 2 3 3 4 1

  3、单倍体、二倍体和多倍体

  单倍体:由配子发育成的个体。

  几倍体:由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。(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3节 人类遗传病

  一、人类遗传病与先天性疾病区别:

  (1)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)

  (2) 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:

  (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:

  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。

  生物必修二的知识点总结(三)

  第六章 从杂交育种到基因工程

  第1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

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2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。通俗得说,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

  (3)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。

  (4)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片断。

  (5)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。

  第七章 现代生物进化理论

  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: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:

  (1)物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离

  (2)物种形成的标志:生殖隔离

  (3)物种形成的3个环节:

  ①突变和基因重组:为生物进化提供原材料

  ②选择:使种群的基因频率定向改变

  ③隔离:是新物种形成的必要条件

  四、生物进化的基本历程

  1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。

  2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。

  五、生物进化与生物多样性的形成

  1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。

  2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。


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