《2018届高考生物一轮复习 3-2-3、4 基因与性状 转基因生物和转基因食品课件 中图版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高考生物一轮复习 3-2-3、4 基因与性状 转基因生物和转基因食品课件 中图版必修2（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三、四节 基因与性状 转基因生物和转基因 食品,1 是生命活动(生物性状)的体现者。 2基因对性状的控制 (1)通过控制 来控制性状，如镰刀型细胞贫血症。 (2)通过控制 来控制 过程，从而影响生物性状， 如白化病。,蛋白质,蛋白质分子结构,酶的合成,代谢,3基因重组 (1)方式：非同源染色体上的非等位基因之间 或 同源染色体的非姐妹染色单体之间局部交叉互换导致基因的 。 (2)结果：使后代产生许多新的 ，从而使后代出现多 种新的 。 4生物的性状不仅受 的控制，也会受 的影响,进行自由组合,重新组合,基因型,性状组合,基因,环境,1基因对性状控制的方式 (1)直接途径：基因 蛋白质结构 生
2、物性状， 如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。 (2)间接途径：基因 酶的合成 细胞代谢 生物性状， 如白化病、豌豆的粒形。 2等位基因和性状的关系(前面已有，此处强调基因与性状对 应关系),3基因与性状的对应关系 (1)一般而言，一个基因只决定一种性状。 (2)生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关。 (3)有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子。,4基因对性状控制的复杂性 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细
3、地调控着生物体的性状。 特别提醒：生物的大多数性状是受单基因控制的。这里的“单基因”是指一对等位基因，并不是单个基因。基因控制生物体的性状，但性状的形成同时还受到环境的影响。,1下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。 基因 基因 基因 基因 酶 酶 酶 酶 N乙酸鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸精氨酸琥珀酸精氨酸,从图中可得出(多选)( ) A精氨酸的合成是由多对基因共同控制的 B基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C若基因不表达，则基因和也不表达 D若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生突变 解析：从图解中可以看出：从N乙酸鸟氨酸到精氨酸，需要4个基因控制形成4种酶的作用下一步步完成的，这说明基因
4、可以通过控制酶的合成来控制代谢活动，若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因发生了基因突变。 答案：ABD,2. 科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现，绿茶中的多酚可减少BCLXL蛋白，而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用。这表明绿茶具有抗癌作用，根本原因是由于绿茶细胞中具有( ) A多酚 B多酚酶基因 CBCLXL蛋白 DBCLXL蛋白酶 解析：本题考查基因对性状控制的深刻理解。材料指出多酚能抗癌，但多酚不是蛋白质，因而不是由基因直接控制的，然而多酚的合成需要相应的酶催化。 答案：B,1概念：指基因 的改变，包括 的 、 或 。,结构,碱基对,增添,缺失,改变,2原因 (1)外因 ：如射线、电
5、离辐射等。 ：如亚硝酸、碱基类似物等。 ：病毒、某些细菌等。 (2)内因：DNA 时，碱基对的替换、增添或缺失。,物理因素,化学因素,生物因素,复制,3特征 (1) 性：在各种生物中都可能发生。 (2) 性：自然状况下，基因突变的频率很低。 (3) 性：一种基因突变产生的基因可以再突变为该基因。 (4) 性：一个基因经过突变可以产生不同的等位基因。 (5) 性：基因突变可以发生在个体发育的 和 中。,普遍,低频,可逆,多方向,随机,任何时期,任何细胞,4发生时期：基因突变发生在基因 时。 5种类：(1)自然突变。(2)人工诱变。 6结果：使一个基因变成了它的 。 7意义 (1)对 具有重要意义
6、 (2)形成 的重要原因之一。,复制,等位基因,生物进化,生物多样性,1基因突变的原因分析(如下图),2基因突变的随机性 (1)时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年人易得皮肤癌等。 (2)部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，也可发生于生殖细胞中；若为前者，一般不传递给后代，若为后者，则可通过生殖细胞传向子代。可以发生在细胞内不同的DNA分子上，也可发生在同一DNA分子的不同部位。,3. 基因突变对性状的影响 (1)基因突变引起生物性状的改变 如某些碱基的增添或者缺失，引起部分氨基酸改变，进而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性状改变。
7、(2)基因突变未引起生物性状的改变 不编码氨基酸的基因片段发生突变。 碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。,特别提醒：发生在体细胞有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而消失，发生在生殖细胞有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可以传递给后代。 基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。 基因突变发生于所有生物中，一般发生于遗传物质的复制过程中。,3基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法，正确的是( ) A无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B生物在个体发育的特定时期才可发生突变 C突变只
8、能定向形成新的等位基因 D突变对生物的生存往往是有利的,解析：基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变，从而导致遗传信息的改变；无论低等生物还是高等生物都可能发生突变；基因突变具有普遍性，只要存在DNA复制，就有可能发生突变；基因突变是不定向的，既有有利突变也有有害突变。 答案：A,4基因A与a1、a2、a3之间的关系如图所示，该图不能表明的是( ) A基因突变是不定向的 B等位基因的出现是基因突变的结果 C正常基因与致病基因可以通过突变而转化 D这些基因的传递遵循自由组合规律 解析：题中图示表明了突变的不定向性、可逆性和多方向性等。这些基因的关系是等位基因
9、，遵循分离规律。 答案：D,1重组DNA技术概念：是指利用 和 的手段， 将某种生物的基因转移到其他 中，使其出现原物种不具 有的 的技术。又称为 。 2步骤 (1)获取目的基因 利用 从目的基因所在生物的体细胞中直接提取。 利用mRNA通过 法人工合成。,分子生物学,基因工程,新性状,转基因技术,限制性内切酶,生物物种,逆转录,(2)体外重组DNA分子 目的基因需要通过恰当的 才能导入受体细胞。 载体：常用的载体有细菌的 或 。 方法：将外源DNA ，使两种DNA分子连接起来。 (3)重组DNA分子导入受体细胞：通过 等方法将 转移到 细胞内。 (4)筛选和鉴定：通过一定的手段筛选和鉴定出能
10、够表达所需 或所需 的受体细胞。,质粒,载体,病毒DNA,插入载体,显微注射,重组DNA分子,受体,遗传性状,产物,3意义：人为实现了 遗传物质的转移。受体细胞常用微生物，原因是微生物代谢快、繁殖快。,种间,1基因的“剪刀”限制性内切酶 (1)分布：主要在微生物体内。 (2)特性：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。 (3)实例：EcoRI限制性内切酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。,(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。 (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。 2基因的
11、“针线”DNA连接酶 (1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。 (2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。 (3)催化结果：形成重组DNA。,3. 常用的载体质粒 (1)本质：小型环状DNA分子。 (2)作用 作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去； 用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； 有多个限制性内切酶切点； 有标记基因。,4基因工程的操作步骤,用同一种限制性内切酶切割质粒和目的基因加入DNA连接酶,质粒和目的基因结合成重组DNA分子,将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法,检测：根据受体细胞中是否具有标记
12、基因，判断目的基因导入与否,表达：受体细胞表现出特定的性状，如棉花抗虫性状的表现,5下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( ) A重组DNA技术所用的工具酶是限制性内切酶、连接酶和载体 B所有的限制性内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D只要目的基因进入受体细胞就能实现表达,解析：基因操作的工具酶是限制性内切酶、DNA连接酶，载体是基因的运载工具，不是工具酶。每种限制性内切酶都只能识别特定的核苷酸序列，而并非同一种核苷酸序列。目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖
13、。 答案：C,6下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是( ) AX是能合成胰岛素的细菌细胞 B质粒具有多个标记基因和多个限制性内切酶切点 C基因与载体的重组只需要DNA连接酶 D该细菌的性状被定向改造,解析：根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为载体需要有多个限制性内切酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入到受体细胞内。基因与载体的重组需要限制性内切酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。 答案：C,1转基因生物：由于 的导入，引起原有 组成改 变的生物
14、，包括转基因植物、转基因动物和 。 2转基因食品：用 生产或制造的食品、食品原料 及食品添加剂等。 3转基因生物的风险 转基因生物可能会影响或威胁到 、生态环境和 人类健康。,目的基因,遗传物质,转基因微生物,转基因生物,生物多样性,转基因生物和转基因食品的优、缺点,解决粮食短缺问题； 减少农药使用量，从而减少环境污染； 节省生产成本，降低粮食售价； 增加食物营养，提高附加价值； 增加食物种类，提升食物品质； 促进生产效率的提高，带动相关产业发展。,1优点,2.缺点,可能产生新毒素和新过敏原； 可能产生抗除草剂的杂草； 可能使疾病的散播跨越物种障碍； 可能会损害农作物的生物多样性； 可能干扰生态系统的稳定性。,7(2009南通模拟)基因工程产物可存在着一些安全性问题，但不必担心( ) A三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群淘汰 B载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化 的产物 C目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性 D目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打 破生态平衡 答案：A,1三种类型的比较,特别提醒：基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。,2.基因突变和基因重组
