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1、专题四 遗传、变异及进化一、结论性知识要点1肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验都可证明 DNA 是遗传物质，而蛋白质不是 遗传物质。2证明DNA是否遗传物质的实验思路：把DNA和蛋白质等物质区分开，直接地、单独地去观 察 DNA 和蛋白质等的作用。3绝大多数生物（如所有的原核生物、真核生物及部分病毒）的遗传物质是DNA，只有少数生物（部分病毒等）的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。4. DNA复制的特点：（1）边解旋边复制；（2）半保留复制；（3）多点同时复制。5. DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够 准确地进行。6基因是有
2、遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体。7. 密码子共有64种，其中能决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。转运RNA有61种。所有生物共用一套密码子。8. 由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗 传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。9. 生物的一切遗传性状都是受基因控制的,一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控 制性状的,一些基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。10. 细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成的 原因：受精卵中的细胞质几乎
3、全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、 不均等地分配到卵细胞中。11. 原核细胞的和真核细胞的基因结构的联系：它们的结构都包括编码区和非编码区，非编码 区在编码区的上游和下游，并且在编码区上游的非编码区上游都有“与RNA聚合酶结合位点”原核细胞和真核细胞的基因结构的区别：真核细胞的基因的编码区可分为外显子和内含子， 外显子能够编码蛋白质，内含子不能够编码蛋白质，因此，真核细胞的基因结构中的编码区 是间隔的、不连续的；而原核细胞的基因结构的编码区是连续的、不间隔的。12. 基因中不能编码蛋白质的区域（包括非编码区和内含子）有调控遗传信息表达的核苷酸序 列。13. 人的单倍体基因组
4、由24个DNA分子组成（包括1一22号染色体的DNA与X、Y染色体DNA）。14基因工程（又叫基因拼接技术或DNA重组技术）操作的工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。15作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切 点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。16基因工程常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒是基因工程最常用的运载 体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状 DNA 分子。17基因工程一般步骤：提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达。18基因诊断是
5、用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。19.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。20现代生物进化理论的基本观点有：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）突变和基因重组 产生进化的原材料；（3）自然选择决定生物进化的方向；（4）隔离导致物种的形成。21基因分离定律的实质是：生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体 的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。22基因自由组合定律的实质是：在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，
6、同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。23基因分离定律和基因自由组合定律发生作用的时间在配子的形成过程中，而不是在形成合 子时。24孟德尔成功的原因：（1）正确选用试验材料；（2）由单因素到多因素的研究方法；（3）应 用统计学的方法对实验结果进行分析；（4）科学地设计了实验的程序。25诱变育种的优点：能提高变异频率，加速育种进程。单倍体育种的优点：明显缩短育种的年限。基因工程与细胞工程育种的优点：可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。（基因工程育种也可克服远缘杂交不亲和的障碍。）26秋水仙素的作用：能够抑制纺锤体形成，使细胞内染色体加倍。27生物进化的实质在于种群基
7、因频率的改变。28突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。29 突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组是产生进化的原材料；自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化的方向。隔离是新物种形成的必要条件。30生物的变异一般是不定向的，而自然选择则是定向的。31隔离就是指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地 理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中 向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。二、规律总结1. 基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6: 3 : 1。2.
8、性状分离的定义：在杂种后代中，同时显现出显性和隐性性状的现象叫性状分离（。活用：当两个亲本性状一样时，如果子代出现了与亲本不一样的个体，就是性状分离。） 分析遗传问 题时，性状分离或者隐性后代常常是解题的突破口。判断显隐性常用方法：如果出现性状分离，则亲本是显性杂合子。3. 遗传题时，要用好典型比例：如3： 1； 1：2：1；9：3：3：1； 1：1：1：19：3：3：1的活用：前题条件：亲本AaBb X AaBb子代表现型比例：显显9：显隐3：隐显3：隐隐1子代基因型：双杂合（AaBa）占4/16;单杂合（如AaBB、aaBb）占2/16;纯合：1/164两对相对性状的交配情况主要有以下6种
9、：组别亲本组合后代基因型种类后代表现型种类后代表现型比例举例1YYRR X yyrr1X1 = 11X1 = 1全为显性（1X1）2YyRr X YyRr3x3=92x2=4(3:1)2=9:3:3:13YyRr X yyrr2x2=42x2=4（1:1）2=1：1：1：14YYRr X yyrr1x2=21x2=2(1:1) X1=1:15YyRR X Yyrr3x1=32x1=2(3:1) X1=3:16YyRr X Yyrr3x2=62x2=4(3:1)(1:1)=3:1:3:1说明：一对相对性状的父配情况是解题的基础，应做到熟练地计算，牢固地掌握。自由组合定律是研究两对或两对以上相对性
10、状的遗传规律。要用好自由组合定律，必须在分离定律的基础上，把各对相对性状的遗传分解成许多一对一对的相对性状去研究。（分拆法）5碱基比例的运用由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。若有U无T,则该核酸为RNA。若有T无U，且A=T , G=C，则该核酸一般为双链DNA。若有T无U,且A#, G衣，则该核酸为单链DNA。6. 基因的结构与功能原核基因与真核基因结构的比较相同点：都分为编码区和非编码区。不同点：原核基因的编码区是连续的，无外显子和内含子之分；真核生物的编码区是间断的、不连续的，分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子。基因的功能 传递遗传信息 表达遗传信息功能简图亠
11、复制转录翻译亲代遗传信息一子代遗传信息一信使RNA彊白质（子代性状）传递、y*表达个体发育7. 基因工程中的问题分析提取目的基因的两种方法比较 - 所需的酶类内含子的有无鸟枪法多种限制性内切酶有人工合成法逆转录酶、DNA聚合酶无工具酶及其运用切取目的基因和运载体必须用同一种限制性内切酶，获得相同黏性末端。限制性内切酶和 DNA 连接酶都作用于磷酸二酯键。受体细胞培育转基因植物时的受体细胞可以是体细胞，也可以是受精卵。若是前者,通过组织培养培育。培育转基因动物时的受体细胞一般采用受精卵8. 生物遗传的正反交结果分析(1) 细胞核遗传：正交、反交时F总表现出显性性状，与母本性状不一定相同。(2)
12、细胞质遗传：正交、反交时，F总表现出母本性状，正反交中母本性状不同，因而后代的性状不同。3)伴性遗传中的某些性状遗传(人类红绿色盲为例)：正交和反交时，F1的表现型不同，且与性别相关连。应用指南：运用核、质遗传的正、反交结果的不同，可判断生物某一性状遗传是否属于细胞核遗传。2)运用伴性遗传中某些性状遗传的特殊性，可解决实际生产中生物幼体时期性别的判断还可指导人类优生优育。9.可遗传变异与生物种类、生殖、细胞分裂和进化的关系基因突变基因重组染色体变异生物种类所有生物都可发生基因突变自然状态下只有有性生殖的生物发牛基因重组真核生物都可发生染色体变异生殖类型无性生殖和有性生殖都可发生自然状态下只有有
13、性生殖可发生无性生殖和有性生殖都可发生细胞分裂细胞的无丝分裂、有丝分裂、减数分裂中都可产生减数分裂中产生有丝分裂和减数分裂中产生杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞融合技术细胞核移植技术依据基因重组基因突变染色体变染色体基因重组基因重担基因重组、原理异变异染色体变异染色体变异杂交秋水仙转基因（DNA将具备所需常自交辐射诱变、家处理重组）技术将让不同生物细胞性状的体细花药离体用激光诱变、培养，然萌发的目的基因引和原生质体融合，同胞核移植到方选种作物空间诱后再加倍种子或生物体内，培种生物细胞可融去核卵细胞式变育种幼苗冃新品种合为多倍体中自交将不同个可以提高变器官巨按照人们的意愿
14、优体的优良异的频率，可以明显大,提高打破物种界改变细胞内遗传可改良动物性状集中加速育种进地缩短育产量和限，定向改变物质或获得细胞品或保护濒于同一个程，或大幅种年限营养成生物的性状产品且克服了远危物种点体上度地改良某分缘杂交不亲的障10.生物的可遗传变异与育种与进化的关系 三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料 基因突变可产生新的基因，为进化提供最初的原材料，是生物变异的根本来源 基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的 重要原因之 。几种育种方式比较些性状碍有利变异技术复杂时间长，须发育延缺及时发现少，须大量且须与杂迟，结实有可能引起生技术难度高技术要求高点优良品种处理实验材父有种配率低态危机料厶 合
