41(麻二)遗传变异和进化复习策略.docx.pdf
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1、遗传变异和进化复习策略 麻城二中喻长宏 【命题趋向】 一、直击考点 知识点 遗传的分子基础 遗传因子的发现 / 基因和染色体的关系/ 基因的本质 / 基因的表达/ 基因突变及其他变异从杂交育种到基因工不呆O 基因工程 基因操作的工具基因操作的基本操作程序基因丄程的应用 / 蛋白质工程的崛起。 遗传的基本规律基因的分离定律基因的自由组合定律。 性别决定与伴性遗传 性别决定(XY型)、伴性遗传 细胞质遗传细胞质遗传的特点细胞质遗传的物质基础。 生物的变异基因突变基因重组/ 染色体结构和数目的变异。 人类遗传病与优生人类遗传病 / 遗传病对人类的危害 / 优生的概念和措施 现代生物进化理论 自然选择
2、学说的由来和主要内容/ 共同进化与生物多样性的形成 能力点 I ?理解能力要求:能阐述木专题所学知识的要点,掌握遗传规律的本质并适用范围。能运用和 关知识对遗传问题进行解释、推理、做出合理的判断或得出正确的结论。例如,能正确阐述孟德尔遗 传定律的内容和符合孟德尔遗传规律的基因位置。能理解基因与环境对牛?物性状的影响。 II?实验与探究能力要求:能独立完成木专题屮的“制作DNA双螺旋结构模型”“性状分离比的 模拟实验”。并能对设计实验,探究控制某性状的基因的显隐关系、遗传规律,能对遗传的试验现象 和结果进行解释、分析和处理。能対实验方案做出恰为的评价和修订。 IIL获取信息的能力:会鉴別、选择试
3、题给出的相关生物学信息,能运用信息,结合所学知识解决与遗 传和进化冇关的知识,能运用提供的新信息补充完善木专题中的问题。能用文字、图表、曲线等形式 准确描述相关能力,例如,用遗传图解分析解释说明相应的遗传现彖。 高考热点 在本专题的考点中,验证DNA是遗传物质的思路与方法、遗传基本规律的实质及实践运用、常见 遗传图解的书写、计算及实验设计与分析、基因突变、基因重组和染色体变界的概念,以及各种育种方 式的方法、 原理及流程设计等知识是高考屮的热点而且所占分值很高,有逐年增加的趋势。 尽管近几年 遗传整体难度有所降低,但仍是学生学习的难点,教师教学的重点,不能轻视。 二、本专题命题方向和应试策略
4、I?关于性状遗传的探究实验仍被看好 高考试题的创新设计正朝着开发性、能力型冃标迈进,就木专题的知识特点看,直接考查来源于 课本的纯验证性实验考査的越来越少,而源于教材高于教材具有材料背景的新情境探究性实验题已逐 渐演变为主流题型,如关于牛冇角无角的显隐关系的判断、果蝇体色遗传德判断等。但是,情境新,理 不新,考查点,还是课本上介绍的原理和规律。所以,考牛在学习本部分知识时,绝对不能陷入仅仅对 遗传机率的计算小, 而应掌握遗传实验的理念:怎样判断某基因是核遗传还是质遗传、怎样判断某基因 是在常染色体上还是在性染色体上、怎样确定一对相对性状的显隐关系等。 II.从分子水平考查遗传现象的命题将受重视
5、 对于分子水平解释遗传和变异的现象将会在2012年高考屮有所体现,例如:DZA分子的 结构、复 制、基因对生物性状的控制过程以及真、原核牛物基因的表达; 从减数分裂的角度解释牛?物的变界和 遗传等。 ni.相关材料分析题会在高考中出现 本专题所涉及的牛物学领域近些年发展很快,例如关于生物进化的证据、关于实验室生物进化的 速度,关于人类基因组计划、基因工程等等。高考屮,这些新发现、新成果无疑是考杳学生获収信息的 能力的好材料。但是,考查的知识仍会是课本设计的基木概念、原理、过程和方法,同时,也不能忽视 材料中所给出新结论,这些新内容也许是对课本知识的补充或者完善。考牛?在复习时,应该明确,科 学
6、知识是可以变化的;并尽量广泛联系课本内的其他章节,尝试用遗传的角度去解决其他的生命现象。 【考点透视】 一、复习重点 细胞核遗传与细胞质遗传的比较 遗传物质的载体遗传规律正、反交结果性状分离及分离比 细胞核遗传染色体三大遗传定律 和同有,有一定分离比 细胞质遗传 叶绿体、线粒体 母系遗传不同有,无一定分离比 DNA复制. 转录和翻译 项目 传递遗传信息表达遗传信息 复制转录翻译 时间细胞分裂间期蛋白质的合成过程,持续整个生命活动 场所主要在细胞核主要在细胞核细胞质的核糖体 模板 DNA的两条链DNA某条链信使RNA 原料4 种脱氧核昔酸4种核糖核苜酸20种氨基酸 原则 A-T; T-A ; G
7、-C; C- G A _U; T_A; GC ; C_G A-U; U-A; C-G ; G-C 条件酶、ATP 酶、ATP 酶、ATP、转运RNA 特点 半保留复制、边解旋边 复制 DNA边解旋,边转录;遵循碱 基 互补配对原则 一个连续结合多个核糖体;遵 循碱基 “ 补配对原则 产物两个子代DNA分子信使RNA 具冇特定氨基酸顺序的多肽 (蛋白质) 信息 传递 DNA-DNA DNA-mRNA mRNAf蛋片质 意义传递遗传信息 将遗传信息由细胞核带到细胞 质; 信使RNA上密码子的数量、 种类、顺序决定蛋白质中氨基 酸的数量、种类和顺序 将遗传信息反映到蛋白质分子结 构上,使后代重现亲代
8、性状 基因重组、基因突变和染色体变异 基因重组基因突变 染色体数量变异 ( 整倍性 ) 多倍体单倍体 发生时期 减数第一次分裂 细胞分裂间期可 能性最人 细胞分裂期 某些生物进行单 性生殖时 产生机理 IE同源染色体 上非等位基因的 自由组合;交叉 互换 DNA上发生碱基对 的增添、缺失、改 变,从而引起DNA 碱基序列即遗传信 息的改变 由丁?细胞分裂受 阻,体细胞屮染色 体组成倍的增加 直接由生物的配 子,如未受精卵 细胞、花粉粒发 育而来,使染色 体组数成倍减少 是否有新基因产 生 没有产牛新基1 大1,但产生了 新的基因组合类 型 产生了新基因 没有产生新基因, 但增加了某一基因 的数
9、量 没有产生新基因 在生物进化中 地位 对生物进化有 一定意义 生物变异的主要來 源,提供牛物进化 的原始材料 对牛物进化有一定 意义 对生物进化的意 义不人 实践应用杂交疔种诱变冇种多倍体冇种单倍体冇种 人类遗传病的种类 遗传病种类病因类型举例 单基因遗传病- 对基因控制显性或隐性基因并指、苯丙酮尿症 多基因遗传病多对基因控制唇裂、原发性高血压 染色体异常病 染色体变界常染色体或性染色体 21三体综合症、特纳氏综合性 育种问题 名称原理方法优点缺点应用 杂交基因杂交?自交一筛使分散在同一(1) 育种时 用纯种高秆抗 育种重组选出符合要求的物种不同品种间长;(2) 病与矮秆不抗 表型,通过H交
10、至 不再发生性状分离 为止。 间的多个优良性 状集中于同一个 体上,即 “集优”。 局限于同种 或亲缘关系 较近 的个体 病小麦培育矮秆 抗病小麦 诱变 育种 基因 突变 (1)物理:紫外线、 射线、激光 等;(2) 化学: 秋 水仙素、硫 酸二 乙酯等。 提高变异频率; 加快育种进程; 大幅度改良性 状。 有利变异 少,工作量 大,需大量 的供试材 料。 高产青霉素菌 株 单倍体 育种 染色 体 变异 二倍体 花药离体堵养 IP 倍休ft* til 处 珅) 纯合体 大人缩短育种年 限;了代均为纯 合体。 技术复杂 用纯种高秆抗病 与矮秆不抗病小 麦快速培育矮秆 抗病小麦 多倍体育种 染色
11、体 变异 川一定浓度秋水仙 索处理萌发的种子 或幼苗 植株茎秆粗壮, 果实、种孑都比 较人,营养物质 含量 提高。 技术复杂; 发育延迟, 结实率低, 一般只适 合于植物 三倍体无杼西 瓜、八倍体小黑 麦 转基因育种 界源 DNA 重组 提取目的基因f 与 运载体结合f 导入 受体细胞一冃的基 因的检测与表达f 筛选出符合耍求的 新品 种 目的性强 ; 育 种 周期短;克服远 缘杂交不亲和的 障碍 技术复杂; 生态安全问 题多 转基因抗虫棉 细 胞 工 程 育 植物 体细 胞 杂交 细胞膜的流 动性;植细 胞的全能性 去细胞壁 f 诱导融 合一植物组织培养 获得植株 克服远缘杂交不 亲和的障硏
12、;大 大扩展了用丁亲 本杂 交组合的范 围 技术复杂 可育性,如“白 菜-LT蓝”的培 育 种 动物 体 细胞 克隆 细胞核的全 能性;细胞 增殖 核移植、胚胎移植 克服远缘杂交不 亲和的障碍;可 用于繁育优良动 物、 濒危动物。 技术复杂克隆羊“多莉” 动物细 胞隔合 细胞增殖 细胞隔合、细胞培 养 克服远缘杂交不 亲和的障碍。 技术复杂 单克隆抗体的制 备 现代生物进化理论 种群是生物 进 化的 单 位 一个种群所含有的全部基因,称为种群的基因库。基因库代代相传,得到保持和发展 种群中侮个个体所含有的基因,只有基因库中的一个组成部分 不同的基因在基因库中的棊因频率是不同的 生物进化的实质是
13、种群基因频率发生变化的过程 鲂生 进化的 可遗传的变界是生物进化的原材料 可遗传的变界包括基因突变、染色体变界和基因重组 突变的有害或有利取决于生物生存的环境 有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型 变异的不定向性,确定了突变和基因重组是产生进化的原材料 自然选择决 定生物进化 方向 种群中产生的变异是不定向的 自然选择淘汰不利变异,保昭有利变异 自然选择使种群基因频率发生定向改变,即导致生物朝一个方向缓慢进化。 隔离导致物 种形成 物种:分布在一定自然区域,具有一定形态结构和生理功能,而且在自然状态下能相互 交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体 隔离:将一个种群分成若干个小种群,
14、使彼此间不能交配,从而形成新的物种。 物种形式:同一个物种间产生变异和基因重组,经过长期的白然选择,使种群基因频率 发牛定向改变,再经过隔离作用产牛新的物种。 二、可能出现的考点 本专题在高中生物中所占的內容比例很大,涉及的生物学知识既是重点也是难点。在高考生物刚刚 恢复的两三年内,本专题的考查量较少,但近儿年,命题率明显增加,而且试题难度也较大 , 在2012年的 高考中 , 以下内容很可能会出现: 1.验证DNA是遗传物质的思路、方法及在实验设计题目中的开拓作用。 2. DNA分了的结构、复制、基因对生物性状的控制过程以及结合真、原核生物慕因结构, 弄清DNA、mRNA、氨基酸Z间的关系与
15、计算。 3.基因的选择性表达与细胞分化及个体发育的关系。 4.基因多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系。 5.科学探究方法在遗传规律发现中的应丿1。 6.从减数分裂角度分析遗传规律和变异的类型。 7?单基因遗传病图谱分析及遗传方式的判断、常见人类遗传病的遗传图解的书写、分析 及概率计算。 8.各种育种方式的原理、方法及流程设计。 9.细胞核遗传与细胞质遗传的区别与联系及其在生产实践中的应用。 10.遗传实验的设计与探究:纯合了、杂合了的鉴定,育种实验,DNA半保留复制特点的探究。 11.基因工程操作工具、流程及在社会生产、生活、科技中的应用。 12.基因诊断、基因治疗与优生优育。 13.自然
16、选择学说与现代生物进化理论的区别和联系。 【例题解析】 例1将基因型为AA的红果甲植株的枝条嫁接到基因型为aa的黄果乙植株上,在自交情况下, 该枝条所结果实的颜色、果皮的基因型、受精极核的基因型分别为() A.红果、AA、AAA B.黄果、Aa Aaa C.红果、AA、Aaa D.黄果、aa、aaa 解析木题主要考查果皮遗传和受精极核形成的知识的理解能力。题十中嫁接过程为无效信息, 却增加了试题的难度,自交的父木和母木都是基因型为AA的红果植株。果皮是由母本的子房壁发育而 来,果实的颜色由母本基因型(AA )决定,为红果。受精极核由1个精子(A)和2个极核(A+A )构 成。 答案A 例2萝卜
17、的根形是由位于两対同源染色体上的两対等位基因决定的。现用两个纯合的圆形块根 萝卜作亲木进行杂交。N全为扁形块根。F,白交后代F2屮扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为9: 6: 1,则F2扁形块根小杂合子所占的比例为() A. 9/16 B. 1/2 C. 8/9 D. 1/4 解析考查孟德尔比率9: 3 : 3 : 1的灵活运用能力。若AaBb X AaBb ,则子代表现型比例为 9显显:3显隐:3隐显:1隐隐。F. (AaBb )自交后代庄中扁形块根、圆形块根、长形块根的比例为 9: 6 : 1,则F2中很可能是9显显:(3显隐+3隐显):1隐隐。所以 ,F2扁形 块根(A_B_ )中纯合
18、子 (AABB )占1/9,杂合子占8/9。 答案C 例3阅读四段材料,回答下列问题: 材料一:真核生物(如人)的基因是一个嵌合体,其编码区包含着能编码蛋白质的序列(外显子) 和不能编码蛋白质的序列(内含子)。外显子被内含子一一隔开。 材料二:由基因指导合成的信使恥开始也带有内含子转录部分,称为前体信使眄 其 内含子转录部 分被切下来后,再重新将外显子转录部分拼接起來,才能成为成熟的信使眄 释放到细胞质中指导蛋白质 合成。 材料三:内含了 ?转录部分被切除和外显了转录部分被拼接都需要能量和酶。 材料四:科学家用嗜热四膜虫作为实验对象进行拼接实验,他们惊奇的发现,在不含任何蛋口质成 分的四膜虫前
19、体信使贾4提取物中加入阿结果前体信使恥成功地完成了拼接。 (1) _ 外显子的基本组成单位是_ , 前体信 使RNA的基本组成单位是 _ 。 (2)若某人的基因编码区中有n个碱基,其内含了屮有m个磷酸基,则由它转录合成的 成熟信使RNA中冇 _ 个核糖,该基因指导合成的蛋白质授多有_ 个氨基酸分了。 (3)己知某人的细胞DNA分子上的一个碱基对(G-C )发住置换,但细胞表现一切正常, 请对此 作出三种合理解释。 _ : _ ; _0 (4)根据材料三和材料四,可以得出什么结论? 解析考查真核基因的结构,“6 : 3 : 1”的运用,基因突变的概念和陆的概念的综合运用 能力。(1)真核基因包括
20、编码区和非编码区,编码区包括内含子和外显子,它们均是由脱氧核井酸构成 的。而信使RNA的基本组成单位是核糖核井酸。(2)信使RNA是以DNA分子(编码区)的一条链转录示 形成的,则它的碱基的总数应该是n/2个,但是这个RNA只是初使的RNA, 成熟的RNA还要把内含了部分 剪切掉,因此,成熟的RA中核糖数(或碱基数)是:(n-m) /2。氨基酸分子的总数是成熟RNA中碱基 数的1/3。(3)发生基因突变但细胞表现一切正常,即基因表达的产物蛋白质没冇改变,则基因突变可 能发生在基因Z间没冇遗传效应的DNA片 段,也可能发仝在转录产物被剪掉的内含子中,还可能是置换 发纶后所形成的密码子与原密码子对
21、应的是同一种氨基酸。(4)材料三:RNA拼接需要酶和能量;材料 四:在不含任何蛋口质成分的四膜虫前体信使RNA提取物屮加入ATP,结果前体信使RNA成功地完成了拼 接。通过对比分析得到,有些酶的成分是RNA。 答案(1)脱氧核昔酸核糖核昔酸;(2) (n-m) /2 , (n-m) /6 ; (3)置换发生 在内含子屮,不影响蛋白质合成;直换发牛后所形成的密码子与原密码子对应的是同一种氨 基酸;宜换发生在连接DNA上基因片段的脱氧核井酸序列小;(4)有些酶的成分是RNA (有 的酶可 能并不是蛋白质)。 例4病毒是一类没有细胞结构的分子生物,与人类关系特别密切。今年世界上发现了能感染人 类的高
22、致病性禽流感病毒(简称禽流感),我国参与了抗击禽流感的国际性合作,并已经研制出盒流感 的疫苗。要与禽流感作斗争,必须了解它、研究它,需要大量的供实验用的病毒结品。根据所学知识回 答下列问题: I.在病禽中分离出禽流感样本后,实验室中如何获得大量禽流感病毒?为什么? (1) _ : (2)_ o TT.要研制禽流感疫苗,必须知道其大分子组成,请设计实验探究禽流感的物质组成: (1)实验原理:RNA液在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色还盂补充的两个实验原理是: _ _ (2) _ 去掉病毒中大分子成 分的简便方法是_ (3)设计一 ?个表格记录实验结果,用于实验结论的分析: 解析考査病毒的培养及病毒
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