甘肃省明乐县第一中学高考生物一轮复习 专题三 遗传进化变异基因工程 第一讲 遗传的分子基础 新人教版.doc

专题三：遗传，进化，变异，基因工程 第一讲：遗传的分子基础（1课时)一考纲要求：知识内容要求人类对遗传物质的探索过程dna分子结构的主要特点基因的概念dna分子的复制遗传信息的转录和翻译基因与性状的关系二 命题规律与趋向：本专题内容包括：人类对遗传物质的探索、基因的本质、遗传信息的表达，基因与性状的关系，三个重要考点，是复习遗传和变异的基础。分析近3年新课标地区生物试题看，高考命题在本专题有以下特点： 1主要考点：dna是遗传物质实验的经典实验及拓展应用；不同生物的遗传物质种类；遗传信息的复制、转录和翻译过程的分析与比较。 2命题形式：对dna是遗传物质经典实验的主要考查实验设计思路和实验结果的分析；通过有关生理过程模型来考查考生分析、处理信息的能力；通过对比方式考查细胞生物、病毒遗传信息传递过程的特点；命题以选择题为主。三核心考点要点突破： 考点一：探究遗传物质本质的经典实验： 1.遗传物质的经典实验（p70考点探源，押题1） 肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌实验的实验思路：将dna与其他物质分开，单独地直接研究它们各自的功能。前者通过单独培养后对比分析发现只有dna才能将r型菌转化为s型菌，后者通过放射性同位素标记后对比发现在噬菌体的侵染过程中只有dna进入宿主细胞内，所以这两个实验都直接证明了dna是遗传物质。 2.生物的遗传物质总结（p70考点探源）非细胞生物 只含有rna：如艾滋病病毒、流感病毒、 rnasars冠状病毒、烟草花叶病毒等 只含有dna：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等细胞生物 原核生物：细菌、支原体、衣原体、放线菌、蓝藻等 dna真核生物：真菌、原生生物及所有的动植物归纳：dna是主要的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是dna；病毒的遗传物质是dna或rna。细胞以物的遗传物质是dna。 突破策略：以判断题形式检查学生的记忆与理解情况，以便及时纠正和补充。 考点二:基因的本质与功能中心法则相关问题整合 1.中心法则与基因表达的关系(p72考点探源) 2.中心法则解读：(1)图解 (2)含义 dnadna（或基因基因）；以dna作为遗传物质的生物的dna自我复制，表示遗传信息的传递。例：绝大多数生物。 rnarna：以rna作为遗传物质的生物的rna自我复制。例：以rna为遗传物质的生物烟草花叶病毒。 dnarna：细胞核中的转录过程。例：绝大多数生物 rna蛋白质：细胞质的核糖体上的翻译过程。以上共同完成遗传信息的表达。 rnadna：少数病毒在其宿主细胞中的逆转录过程。例某些致癌病毒（艾滋病病毒）。（3）“中心法则”中的几种碱基互补配对 dna复制：at gc 转录：autagc 逆转录：atuagc rna复制：augc 翻译：augc 突破策略：以中心法则图解为中心，结合教材图解对dna的复制、转录和翻译基础知识进行全面回顾，然后通过提问检查学生的记忆与理解情况，以便及时纠正和补充。 3.比较考察复制转录和翻译(p74考点探源，押题1) 4.基因的本质与功能 基因与脱氧核苷酸、dna、染色体和生物性状之间的关系基因有遗传效应的dna片段dna 蛋白质组成染色体呈线性排列体现性状控制环境影响5.基因对性状的控制（考点探源p72）（间接控制）（直接控制） 6.与碱基互补配对或dna复制相关的计算 .碱基互补配对原则的应用（考点探源p74） .关于半保留复制的有关计算问题（通关锦囊p76）iii dna,mrna上碱基数目与氨基酸数目之间的关系(p74押题2) （1）转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。因此，转录形成的rna分子中碱基数目是基因中碱基数目的l2。 （2）翻译过程中，信使rna中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mrna碱基数目的1/3。 （3）在转录和翻译过程中，基因中的碱基数（指双链）、rna分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6 ：3：1。第二讲 遗传的基本规律和人类遗传病（3课时）一、考纲内容：遗传的基本规律（1）孟德尔遗传实验的科学方法（）（2）基因的分离定律和自由组合定律（ ）（3）伴性遗传（）人类遗传病（1） 人类遗传病的类型（i）（2） 人类遗传病的检测和预防（i）（3）人类基因组计划和意义（i）二、命题规律与趋势：本专题内容既是高考命题的重点,又是高考命题的难点。其中遗传规律在生产、生活实践中的应用是常考、常新的热点。常以文字信息、表格数据信息和遗传图解及遗传系谱图等形式考查对遗传学问题的分析处理能。性别决定、伴性遗传与人类遗传病是历年高考热点问题,也是考查推理能力和综合分析能力最好的生物学素材,必须全面掌握。基础题主要考查考生对人类遗传病类型的识别能力,能力题主要是结合遗传系谱图或相关图表、突出遗传方式的判断,综合考查遗传规律和伴性遗传特点。从考查形式看有选择题、填空、简答、综合分析、实验等。从命题趋势看,考查遗传病类型的判断、个体基因型的判断、患病概率的计算等综合考查学生对遗传规律有关知识掌握,考查学生对知识的迁移能力以及灵活运用知识能力。三、核心要点突破： 第一课时 分离规律基本问题及解题方法 一、几组基本概念的复习 1，性状类型： （1）、性状：遗传学上把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状。 （2）、相对性状：指同种生物同一性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。 （3）、显性性状：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，f1表现出来的那个亲本的性状叫显性性状。 （4）、隐性性状：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，f1未表现出来的那个亲本的性状叫隐性性状。 （5）、性状分离：指杂种的自交后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。 （6）、显性的相对性：指具有相对性状的亲本杂交，f1表现出两者的中间性状（不完全显性）或显隐性同时表现出来（共显性）的现象。 2，基因类型： （1）、显性基因：指控制显性性状的基因，一般用大写英文字母表示。 （2）、隐性基因：指控制隐性性状的基因，一般用小写英文字母表示。 （3）、等位基因：遗传学上把一对同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因称为等位基因，如豌豆的高茎基因d和矮茎基因d。 （4）、非等位基因：指位于不配对的染色体上或一对同源染色体不同位置上的任意一对基因，如a和d、a和d。 （5）、复等位基因：若同源染色体上同一位置的等位基因的数目在两个以上，这些基因称为复等位基因，如控制人类abo血型的ia、ib、i三个基因。 （6）、相同基因：位于一对同源染色体相同位置上，控制同一性状的基因。相同基因控制的个体，后代不发生性状分离。3，个体类型,（1）、表现型：指生物个体所表现出来的性状。表现型是基因型的表现形式，同时也受环境的影响，即表现型=基因型+环境条件。 （2）、基因型：指与个体表现型有关的基因组成。基因型是性状表现的内在因素。 （3）、纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体称纯合子，如dd或dd、又如aabbdd。纯合子稳定遗传，自交后代不发生性状分离。 （4）、杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体称杂合子，即杂合子所含的基因不同或不尽相同，如dd或aabbdd。杂合子不能稳定遗传，自交后代会发生性状分离。4，交配类型： （1）、杂交：基因型相同或不同的生物体之间相互交配的过程称杂交。 （2）、自交：指植物体自花受粉或单性花的同株受粉过程，自交是获得纯合子的有效方法。 （3）、测交：指让杂种子一代与隐性纯合子杂交，用来测定f1基因型。测交是检验某生物个体是纯合子还是杂合子的有效方法，若后代不发生性状分离，说明该个体是纯合子；若后代出现性状分离，说明该个体是杂合子。 （4）、回交：指子一代与其亲本之间的交配方式。 （5）、正交与反交：这是一组相对概念；假定甲为母本，乙为父本，它们间的交配为正交，则甲为父本，乙为母本间的交配就为反交。突破策略：以问题形式、举例和直接表述等方式加以落实。二、分离定律中常用解题方法： 1，显隐性的判定：考点探源p80 2,纯合子与杂合子的比较与鉴定比 较纯合子杂合子特 点不含等位基因；至少含一对等位基因；自交后代不发生性状分离自交后代会发生性状分离实验鉴定测交纯合子隐性类型测交后代只有一种类型(表现型一致)杂合子隐性类型测交后代出现性状分离自交纯合子自交后代不发生性状分离杂合子自交后代发生性状分离花粉鉴定方法花粉的基因型只有一种花粉的基因型至少两种 特别提醒： 测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。 植物常用自交法，也可用测交法，但自花传粉植物自交法更简便。 花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子 3，应用分离定律推导亲代基因型的方法反推法（考点探源p80） 4，致死问题导致遗传分离比发生变化 隐性致死隐性基因同时存在于同一对同源染色体时对个体有致死作用。如镰刀型细胞贫血症红细胞异常使人死亡，植物中的白化基因bb使植物不能形成叶绿素从而不能进行光合作用而死亡。 显性致死显性基因具有致死作用如人的神经胶症基因皮肤畸形生长智力严重缺陷出现多发症肿瘤等症状又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 配子致死指致死基因在配子时期发生作用从而不能形成有生活力的配子的现象。 合子致死指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用从而不能形成活的幼体或个体夭折的现象。 例题突破 例1，假设猫的双瞳同色与双瞳异色是由一对常染色体上的等位基因控制的。现有三只猫，有两只双瞳同色，一只双瞳异色。让两只双瞳同色猫交配，多次繁殖出许多小猫，大概有2/3双瞳同色，1/3双瞳异色。根据以上事实，判断说法正确的是： 1：双瞳异色为隐性性状 2：此三只猫中可能有一个纯合子，子代双瞳同色猫有两种基因型 3：若三只猫自由交配，繁殖多次，生下许多小猫，则双瞳同色占1/2，双瞳异色占1/2； 4：双瞳同色和双瞳异色猫交配一次，生出的若干只子代可能全为双瞳同色 a,1，2，.3 b 1，3 c 1,3，4 d 1,4 例2，p84第2题 5，自交与自由交配概念辨析及相关题型解法 （1）自交：自交强调的是相同基因型个体之间的交配。对于植物，自花传粉是一种最为常见的自交方式，对于动物(雌雄异体)自交更强调参与交配的雌雄个体基因型相同。如基因型为aa、aa植物群体中自交，其后代基因型及概率为aa、aa、aa，后代表现型及概率为a_、aa。 （2）自由交配：自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，仍以基因型为aa、aa的动物群体为例，进行随机交配的情况如下： 欲计算后代基因型、表现型的概率，有以下几种解法： 解法一，利用基因频率推算：已知群体基因型aa、aa，不难得出a、a的基因频率分别为、，根据遗传平衡定律，后代中：aa（）2，aa2，aa（）2。 解法二，算出群体产生雌(雄)配子的概率，再用棋盘格法进行运算： 合并后，基因型为aa、aa、aa，表现型为a_、aa 解法三，自由交配方式(四种)展开后再合并： (1)aaaaaa (2)aaaaaaaa (3)aaaaaaaa (4)aaaaaaaaaa 合并后，基因型为aa、aa、aa，表现型为a_、aa。 例题突破： 例1，一个植物种群中基因型为aa的个体占24%，基因型为aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因型aa和基因型aa的个体分别占(c）。 a60%、40% b36%、42% c42%、22% d24%、22% 例2，已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性状独立遗传。用纯合的抗病无芒与感病有芒杂交，f1自交，播种所有的f2，假定所有的f2植株都能成活，在f2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋。假定剩余的每株f2收获的种子数量相等，且f3的表现型符合遗传定律。从理论上讲f3中表现感病植株的比例为(b)。 a. b. c. d. 解析：本题可只考虑抗病、感病这对相对性状。设抗病基因为a，感病为a，则f1为aa，f2基因型及比例为aa、aa、aa，故f3中感病植株aa为。 6，杂合子aa连续多代自交问题分析一对相对性状的杂合子（aa）连续自交，第n代的比例： 注：上例以aa为亲代，其自交所得f1为子一代，n值取其自交次数。若以aa为子一代，其自交所得子代为子二代，则上述所有n值都要换为n1。第二课时 自由组合规律基本理论及解题方法 一、基本理论 1，孟德尔遗传规律的实质 基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期，随同源染色体的分离，等位基因分离，随非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 2，基因自由组合定律的适用条件 非同源染色体上非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中。 只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合。 是细胞核遗传。 是真核生物的性状遗传。3，基因的分离定律和自由组合定律的比较基因的分离定律基因的自由组合定律区别k.com研究性状1对2对或n对(n2,下同)等位基因对数1对2对或n对等位基因与染色体的关系位于1对同源染色体上分别位于2对或2对以上同源染色体上细胞学基础（染色体的活动）减数第一次分裂后期，同源染色体分离减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合；减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换遗传本质等位基因分离非同源染色体上的非等位基因的重组互不干扰f1基因对数12或n配子类型及其比例222或2n1:1数量相等配子组合数442或4nf2基因型种数332或3n表现型种数222或2n表现型比例3:19:3:3:1(3:1)2或（3:1）nf1测交子代基因型种数222或2n表现型种数222或2n表现型比例1:11:1:1:1或（1:1）n联系在形成配子时，两个基因定律同时其作用。在减数分裂时，同源染色体上等位基因都要分离；等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。分离定律是最基本的遗传定律，是自由组合定律的基础。 4，两对独立等位基因控制一对或两对相对性状子代基因型及表现性比例aabb9a_b_-_-3a_bb1aabb3aab_基因互作9:（3+3）:1（9+3）：3：115:19:6:112:3:1 9:4:39：（3+1）：3（9+3+3）：1二、自由组合定律常用解题方法分解组合法 1，正推型（考点探源p80) 2，逆推型（考点探源p82) 3，概率问题 已知双亲基因型,求子代中某一具体基因型或表现性所占概率 已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子概率 规律：子代杂合子概率=1子代中纯合概率 已知双亲类型，求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型概率 规律：不同于亲本基因型=1亲本类型 习题：p80第3题，p80押题1，p82押题2 4，利用自由组合规律预测遗传病规律 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率公式 a, 患甲病的概率m 则不患甲病概率为1m b,患乙病的概率n 则不患乙病概率为1n c,只患甲病的概率 m(1n)mmn d, 只患乙病的概率 n(1m)nmn 序号 类型 计算公式 e,同患两种病的概率 mn f, 只患一种病的概率 1mn(1m)(1n)或 m(1n)n(1m) g,患病概率 m(1n)n(1m)mn或 1(1m)(1n) 8 不患病概率 (1m)(1n) 例，一个正常的女人与一个并指bb的男人结婚，他们生了一个白化病且手指正常的孩子。求其再生一个孩子： 1，出现只并指的可能性是3/8。 2，只患白化病的可能性是1/8。 3，生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是1/16。 4，后代只患一种病的可能性是1/2。5，后代中患病的可能性是5/8。第三课时 伴性遗传与人类遗传病1，性别决定类型：考点探源p842，伴性遗传的特殊性及伴性遗传的特点：考点探源p843，人类遗传病的类型及检测：考点探源p864，先天性疾病、家族性疾病及遗传病（易混点）：考点探源p865，伴性遗传与遗传基本规律的关系：考点探源p866，遗传图谱分析及解题模板：考点探源p88习题突破：p84第2题，p88典例7，遗传方式（基因位置及显隐性）的判定及实验设计题型一：已知后代表现型及比例若后代中表现性在雌雄个体中比例一致，说明该形状的遗传与性别无关，可确定基因在常染色体上；若后代中表现性在雌雄个体中比例不一致，则说明遗传与性别有关，为伴性遗传。：（选讲） 例，小鼠是遗传学常用的实验材料，性别决定方式为xy型。小鼠毛色的黄与灰、尾形的弯曲与正常各为一对相对性状，分别由等位基因r、r和t、t控制。在毛色遗传中，具有某种纯合基因型的合子不能完成胚胎发育。从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得f1的表现型及比例如下表所示，请分析回答： 黄毛尾弯曲黄毛尾正常灰毛尾弯曲灰毛尾正常2/122/121/121/124/1202/120 控制毛色的基因在常染色体上，不能完成胚胎发育的合子的基因型是rr。 父本的基因型是rrxty,，母本的基因型是rrxtxt 。 若只考虑小鼠毛色的遗传，让f1代的全部雌雄个体随机交配，在得到的f2代群体中，r基因的基因频率为75%。 让f1代的全部黄毛尾正常雄鼠与黄毛尾弯曲雌鼠杂交，f2代中灰毛鼠弯曲雌鼠占的比例为1/4 若f1代出现了一只正常尾雌鼠，欲通过杂交实验探究这只雌鼠是否是基因突变的结果还是由环境因素引起的，写出能达到这一目的的杂交亲本，并作出相应的实验结果预期。 亲本组合： 。 预期实验结果： i若是由基因突变导致，则杂交后代的表现为 ； ii若是由环境因素导致，则杂交后代的表现为 ； 解析：(1)从鼠群中选择多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，杂交所得的f 1 中，雌雄鼠毛色表现完全相同，都是黄毛灰毛21。由此，可以判断控制毛色的基因位于常染色体上，黄毛是杂合子，灰毛是隐性纯合子，显性纯合致死。（2）根据上面分析可知，亲代鼠都是杂合子。因为后代尾形表现与性别有关，且雌鼠只有弯曲尾，雄鼠两种类型都有，可以判断出雄鼠基因型为rrxty，雌鼠基因型为rrxtxt。（3）若只考虑小鼠毛色的遗传，f1雌雄鼠都有2/3的rr、1/3的rr。让f1的全部雌雄个体随机交配，在得到的f2群体中，基因型rr和rr的个体比例为11，r基因的基因频率为75%。 （4)f1中黄毛尾正常雄鼠基因型是rrxty，黄毛尾弯曲雌鼠的基因型是rrxtx，让两者杂交，f2中灰毛尾弯曲雌鼠占的比例为1/33/41/4。(5)方案一：亲本组合：正常尾雌鼠弯曲尾雄鼠 预期实验结果： 后代雌鼠全为弯曲尾，雄鼠全为正常尾 后代雄鼠出现弯曲尾 方案二：亲本组合：正常尾雌鼠正常尾雄鼠 预期实验结果： 后代全为正常尾 后代出现弯曲尾。 题型二：不知后代表现型及比例，要求设计实验确定 1，通过一次杂交试验确定 （1）xy型决定性别的生物： 规律：xy型决定性别的生物，通过一次杂交试验确定遗传方式时，母本用隐性性状，父本用显性性状。 （2）zw型决定性别的生物： 规律：zw型决定性别的生物，通过一次杂交试验确定遗传方式时父本用隐性性状，母本用显性性状。 例，鸡的芦花羽毛与非芦花羽毛是一对相对性状，其显隐关系未知，基因在染色体上的位置也未知，控制这对相对性状的基因可用字母b，b表示。 （1）现有一群自然放养，繁殖的鸡群，雌雄均有性成熟的芦花羽毛与非芦花羽毛个体若干，请你设计杂交试验，在一个繁殖季节，判断这对相对性状的显隐关系。 选取多对雌雄芦花羽毛鸡杂交，若后代出现非芦花小鸡，则芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性；若后代均为芦花羽毛，则芦花为隐性，非芦花为显性。（或者：选取多对雌雄非芦花杂交，若后代出现芦花小鸡，则非芦花羽毛为显性，芦花羽毛为隐性；若后代均为非芦花小鸡，则非芦花为隐性，芦花为显性。）（2分） （2）若芦花羽毛为显性，非芦花羽毛为隐性，现有性成熟的纯种雌雄芦花羽毛和非芦花羽毛个体数只，请你设计实验判断控制这对相对性状的基因是位于常染色体上还是性染色体的同源区段上，还是性染色体的非同源区段上。（最多只设计两代杂交组合实验） 实验步骤： 选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得f1代；观察f1代小鸡羽毛与性别的关系 从f1代中选取芦花雌鸡与非芦花雄鸡杂交得到f2代； 观察f2代小鸡羽毛与性别的关系。 预测实验结果 若f1代雄鸡均为芦花，雌鸡均为非芦花；则控制这对相对性状的基因位于性染色体的非同源区段上。 若f1代雌雄鸡均为芦花羽毛，f2代雌雄均有芦花与非芦花羽毛鸡，则控制这对相对性状的基因位于常染色体上 若f1代雌雄鸡均为芦花羽毛，f2代雄鸡均为非芦花，雌鸡均为芦花，则控制这对相对性状的基因位于性染色体的同源区段上。 （3）用遗传图解分析预测实验结果 2，通过正反交实验确定（1）先看正反交结果是否相同，如果相同，为细胞核中的常染色体遗传。（2）如果正反交结果不同，首先看正反交f1是否与母本性状相同，如果不同，且雌雄有差异，f1并不总是表现母本性状，则为核遗传中的伴x染色体遗传。例题突破：（2006全国卷）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。 请回答下列问题： （1）种群中的个体通过繁殖将各自的 基因 传递给后代。（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是正交和反交。 （3）如果控制体色的基因位于常染色体上，则该自然果蝇种群中控制体色的基因型有3 种；如果控制体色的基因位于x染色体上，则种群中控制体色的基因型有_5_种。 (4)现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于x染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。 解析：如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多余灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上 如果在杂交组合灰雌和黄雄杂交,子一代中的雄性全部表现为灰色,雌性全部表现为黄色；如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交,子一代中的黄色多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于x染色体上。如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交中,子一代中的雄性全部表现为黄色,雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰雌和黄雄杂交, 子一代中的灰色多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于x染色体上。第三讲 生物的变异、进化和育种（2课时） 一、考纲要求板块知识点要求生物的变异和育种1基因重组及意义2基因突变的特征和原因3染色体结构变异和数目变异4生物变异在育种上的应用5低温影响植物染色体数目变异的实验生物的进化1现代生物进化理论的主要内容2生物进化与生物多样性的形成 二、命题规律与趋向： 1变异与育种是历年高考命题的热点，试题常结合细胞分裂中dna、染色体的行为(差错)及育种技术进行综合命制，常会出现综合性大题，提醒考生关注并做好备考应对！ 2纵观近年高考，本考点多以选择题的形式出现，且题目难度不大，为确保不失分应注意理解掌握进化论的相关概念、过程并简单应用理论解释生物多样性、进化过程或进行基因频率计算！ 三、核心考点的盘点与突破 考点一三种可遗传变异的比较（考点探源p92） 突破方式：采用表格归纳和习题讲解进行突破 习题选讲p92页第一小题和p94页押题2 考点二：生物变异与育种 突破方式：采用表格归纳和习题讲解进行突破 1表格归纳育种方式原理变异原因方法优点缺点实例杂交育种基因重组非同源染色体上的非等位基因自由组合或一对同源染色体上的等位基因交叉互换杂交之后进行多代自交，从自交后代中选出不发生性状分离的优良纯合体。可以把同种生物的不同优良性状组合在一个个体上，可预见性强。耗时长，至少需要3年，一般在8年左右。抗倒伏抗锈病小麦诱变育种基因突变dna复制过程中发生：碱基对的增添、缺失、改变物理的方法：射线、激光等；化学的方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等；作物的空间诱变育种提高了变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状需大量的处理实验材料，可预见性不强青霉素高产菌株，太空椒单倍体育种染色体变异染色体组成倍减少，然后再成倍增加杂交之后取f1代的花药离体培养得到单倍体，然后人工诱导（秋水仙素等处理）使染色体加倍，得到纯合体，从中选出所要的性状明显缩短了育种的年限技术相对复杂，不能产生更多变异，不能大幅度改良性状，有时需和杂交技术相配合小麦等多倍体育种染色体变异染色体组成倍增加用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体营养器官大，营养物质含量高结实率下降，发育延迟三倍体无子西瓜转基因育种基因重组人为地导入外源基因和生物体内原有的基因重新组合提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达可定向的改变生物的性状，打破不同物种之间的不能杂交界限，迅速获得优良性状技术较复杂，需和组织培养相结合抗虫棉 2习题选讲p98页典型例题考点三：低温影响植物染色体数目变异的实验突破方式：学生理解实验并识记考点原理：低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，细胞不能分裂为2个子细胞，细胞染色体数目发生变化。过程：根尖培养-低温诱导-制作装片-观察装片-得出结论考点四：现代生物进化理论的主要内容突破方式：典型例题突破、通过判断和问答的形式突破有关基因频率和基因型频率的计算96第三小题和押题2基因工程（课时）一、 考纲要求板块知识点要求基因工程1基因工程的诞生 2基因工程的原理及技术 3基因工程的应用4蛋白质工程 二、命题规律与趋向： 本考点内容侧重转基因技术的基本操作、工具及安全性，深入考查基因工程的原理、过程及其应用的高考要求。从历年高考命题来看，全国卷及各省市卷都有具体要求和较固定的命题模式(有的为必考，有的为选考)。对于二选择一的选考试题，是必考试题，且往往与细胞工程和胚胎工程结合起来考查核心知识点！突破方式：采用表格归纳和习题讲解以及强化记忆知识点进行突破三、表格突破核心知识点1与dna分子相关几种酶的比较 种类项目限制酶dna连接酶dna聚合酶解旋酶作用底物dna分子dna分子片段脱氧核苷酸dna分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用特点切割目的基因及载体，能专一性识别双链dna分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开将双链dna片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键只能将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上将dna两条链之间的氢键打开作用结果形成黏性末端或平末端形成重组dna分子形成新的dna分子形成单链dna分子将目的基因导入受体细胞(转化)生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术ca2处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入ti质粒的tdna上农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的dna上表达将含有目的基因的表达载体提纯取卵(受精卵)显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物ca2处理细胞感受态细胞重组表达载体dna分子与感受态细胞混合感受态细胞吸收dna分子目的基因的检测与鉴定类型检测内容方法结果显示分子检测导入检测目的基因是否进入受体细胞dna分子杂交(dna和dna之间)杂交带转录检测目的基因是否转录出mrna分子杂交(dna和mrna之间)杂交带翻译检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交杂交带个体水平检测包括做抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；对基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能活性是否相同.基因工程与蛋白质工程的比较项目区别 与联系 蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列获取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品结果可生产自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质联系(1)蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造四、习题突破：一轮资料p423第7、8、9题。基础知识整合记忆第一节 dna是主要的遗传物质一、格里菲思的肺炎双球菌的转化实验： 推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死s型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”。二、艾弗里的实验：实验证明：dna才是r型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：dna是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）三、郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、t2噬菌体机构和元素组成：2.实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的dna遗传的。（即：dna是遗传物质）四、烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有rna的病毒中，rna是遗传物质。五、小结：生物的遗传物质总结非细胞生物 只含有rna：如艾滋病病毒、流感病毒、 rnasars冠状病毒、烟草花叶病毒等 只含有dna：噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等细胞生物 原核生物：细菌、支原体、衣原体、放线菌、蓝藻等 dna真核生物：真菌、原生生物及所有的动植物归纳：dna是主要的遗传物质。因为绝大多数生物的遗传物质是dna；病毒的遗传物质是dna或rna。细胞生物的遗传物质是dna。第二节 dna的结构和dna的复制： 一、dna的结构 1、dna的组成元素：c、h、o、n、p 2、dna的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）3、dna的结构：由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的碱基对组成。碱基配对有一定规律： a t；g c。（碱基互补配对原则）4、dna的特性：多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数)特异性：每个特定dna分子的碱基排列顺序是特定的。5、dna的功能：携带遗传信息（dna分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。6、与dna有关的计算：在双链dna分子中： a=t、g=c任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半例：a+g = a+c = t+g = t+c = 1/2全部碱基二、dna的复制1、概念：以亲代dna分子两条链为模板，合成子代dna的过程2、时间：有丝分裂间期和减前的间期3、场所：主要在细胞核4、过程：（看书）解旋 合成子链 子、母链盘绕形成子代dna分子5、特点： 半保留复制 6、原则：碱基互补配对原则7、条件:模板：亲代dna分子的两条链原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸能量：atp 酶：解旋酶、dna聚合酶等8、dna能精确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。9、意义：dna分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。10、与dna复制有关的计算：复制出dna数 =2n（n为复制次数）含亲代链的dna数 =2第三节 基因控制蛋白质的合成一、rna的结构：1、组成元素：c、h、o、n、p2、基本单位：核糖核苷酸（4种）3、结构：一般为单链二、基因：是具有遗传效应的dna片段。主要在染色体上三、基因控制蛋白质合成：1、转录：（1）概念：在细胞核中，以dna的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成rna的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程（看书）（3）条件：模板：dna的一条链（模板链）原料：4种核糖核苷酸能量：atp酶：解旋酶、rna聚合酶等（4）原则：碱基互补配对原则（au、ta、gc、cg）（5）产物：信使rna（mrna）、核糖体rna（rrna）、转运rna（trna）2、翻译：（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mrna为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（密码子： mrna上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个“遗传密码子”。）（2）过程：（看书）（3）条件：模板：mrna原料：氨基酸（20种）能量：atp酶：多种酶 搬运工具：trna装配机器：核糖体（4）原则：碱基互补配对原则（5）产物：多肽链3、与基因表达有关的计算基因中碱基数：mrna分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1四、基因对性状的控制1、中心法则2、基因控制性状的方式：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；（2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。第四节 遗传的基本规律1，孟德尔以豌豆为实验材料，通过假说演绎法发现了基因的分离规律与自由组合规律。2，萨顿通过类比推理提出基因在染色体上。3，摩尔根以果蝇为实验材料，通过假说演绎法证明了基因在染色体上。4，,纯合子与杂合子鉴定特别提醒： 测交法应用的前提条件是已知生物性状的显隐性。此方法常用于动物遗传因子组成的检测。但待测对象若为生育后代少的雄性动物，注意应与多个隐性雌性个体交配，以使后代产生更多的个体，使结果更有说服力。 植物常用自交法，也可用测交法，但自花传粉植物自交法更简便。 花粉鉴定法的原理：花粉中所含的直链淀粉和支链淀粉，可通过遇碘后分别变为蓝黑色和红褐色的测试法进行鉴定，并可借助于显微镜进行观察。若亲本产生两种颜色的花粉并且数量基本相等，则亲本为杂合子；若亲本只产生一种类型的花粉，则亲本为纯合子5，孟德尔遗传规律的实质 基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期，随同源染色体的分离，等位基因分离，随非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因自由组合。6，基因自由组合定律的适用条件 非同源染色体上非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中。 只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合。 是细胞核遗传。 是真核生物的性状遗传。7，概率问题 （1）已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子概率 规律：子代杂合子概率=1子代中纯合概率 （2）已知双亲类型，求子代不同于亲本基因型或不同于亲本表现型概率 规律：不同于亲本基因型=1亲本类型8，利用自由组合规律预测遗传病规律 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，各种患病情况的概率公式 a, 患甲病的概率m 则不患甲病概率为1m b,患乙病的概率n 则不患乙病概率为1n c,只患甲病的概率 m(1n)mmn d, 只患乙病的概率 n(1m)nmn 序号 类型 计算公式 e,同患两种病的概率 mn f, 只患一种病的概率 1mn(1m)(1n)或 m(1n)n(1m) g,患病概率 m(1n)n(1m)mn或 1(1m)(1n) 8 不患病概率 (1m)(1n) 9，总结伴性遗传的特点如下： (1)伴x染色体隐性遗传病特点 男性患者多于女性患者；交叉遗传；一般为隔代遗传。 (2)伴x染色体显性遗传病特点 女性患者多于男性患者；连续遗传(不隔代)。 (3)y染色体遗传特点：基因位于y染色体上，仅在男性个体中遗传。10，人类遗传病的类型及检测(重难点)：11，通过一次杂交试验确定遗传方式 （1）xy型决定性别的生物： 规律：xy型决定性别的生物，通过一次杂交试验确定遗传方式时，母本用隐性性状，父本用显性性状。 （2）zw型决定性别的生物： 规律：zw型决定性别的生物，通过一次杂交试验确定遗传方式时父本用隐性性状，母本用显性性状。 12，通过正反交实验确定遗传方式：、 （1）先看正反交结果是否相同，如果相同，为细胞核中的常染色体遗传。（2）如果正反交结果不同，首先看正反交f1是否与母本性状相同，如果不同，且雌雄有差异，f1并不总是表现母本性状，则为核遗传中的伴x