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1、n1阐明细胞质遗传的概念。n2以紫茉莉质体遗传为例阐明细胞质遗传的特点。n3说明细胞质遗传的物质基础。n4比较原核细胞与真核细胞基因结构的异同。n5区分编码区、非编码区、非编码序列、外显子与内含子。n6概述人类基因组及其研究内容。n7描述人类基因组研究的重要意义。 n一、细胞质遗传n概念：由 内的遗传物质所控制的真核生物性状的遗传方式细胞质细胞质n二、基因的结构n三、人类基因组研究n1.比较细胞质遗传与细胞核遗传n真核生物的绝大多数性状是由细胞核内遗传物质(核基因)控制的(即细胞核遗传)，但也有许多性状是通过细胞质内的遗传物质(质基因)控制的(即细胞质遗传)，由于质基因与核基因在由亲代向子代传
2、递时分布规律不同，导致细胞质遗传与细胞核遗传表现出不同的特点，现比较如下：对比项细胞质遗传细胞核遗传子代性状总是表现出母本性状父本、母本性状都有可能正交、反交结果不同，表现母系遗传结果相同，表现显性性状杂交后代性状分离比不出现一定的分离比出现一定的分离比基因载体质基因(线粒体、叶绿体内裸露的DNA分子)，只成单存在核基因(位于染色体DNA上)，一般成对存在(性染色体非同源区段可成单存在)对比项细胞质遗传细胞核遗传基因数量与线粒体、叶绿体数量成正比同一生物不同细胞中数量可不同与细胞核染色体组倍数成正比同一生物不同体细胞中数量相同(生殖细胞则减半)亲代与子代传递途径卵细胞卵细胞和精子分配特点随机分
3、配平均分配对比项细胞质遗传细胞核遗传是否遵循孟德尔遗传规律不遵循孟德尔遗传规律进行有性生殖时遵循孟德尔遗传规律遗传特点表现为母系遗传；子代不呈现一定的分离比无论正交还是反交结果相同，总呈现显性性状；子代呈现特定分离比，如分离定律中F1显隐10，F2显隐31等联系核遗传和质遗传的遗传物质都是DNA；生物体绝大多数性状由核基因控制，极少数性状由质基因控制，还有一些性状是由核基因和质基因共同控制，且受环境影响n2.紫茉莉质体的遗传分析绿色紫茉莉白色紫茉莉花斑紫茉莉体细胞卵细胞受精卵绿色紫茉莉白色紫茉莉花斑紫茉莉子代个体体细胞含有叶绿体，长成绿色植株体细胞含有白色体，长成白色植株体细胞含叶绿体，长成绿
4、色植株体细胞含白色体，长成白色植株受精卵进行有丝分裂时形成三种体细胞，形成绿色枝条、白色枝条、花斑枝条，长成花斑植株n特别提示n不呈现一定的分离比无性状分离n由于减数分裂产生卵细胞时，细胞质是随机地、不均等地分配至子细胞中，而不像细胞核内染色体那样“平均分配”。因此，受精卵内细胞质基因的种类与数量并无规律，从而造成子代由质基因控制的性状无“一定的”分离比。这与核基因遗传所导致的子代性状规律分离(如3 1,1 1,9 3 3 1等)有显著不同。然而无规律性的性n状分离比，并不意味着无性状分离，细胞质遗传所产生的子代也会出现多种性状类型，如花斑枝条接受花粉时，其子代可出现白枝条、绿枝条及花斑枝条三
5、种类型，只是三种类型并无特定分离比。n【例1】(2009宣武高三期末)请看下表中的信息，相关的解释中正确的是()研究项目父本母本结果紫茉莉枝条颜色白色枝条绿色枝条F1植株全为绿色绿色枝条白色枝条F1植株全为白色豌豆豆荚颜色绿色豆荚植株黄色豆荚植物母本植株上所结豆荚全为黄色黄色豆荚植株绿色豆荚植株母本植株上所结豆荚全为绿色nA.决定紫茉莉枝条颜色和豌豆豆荚颜色的基因都位于叶绿体中nB紫茉莉枝条颜色遗传和豌豆豆荚颜色遗传都呈现母系遗传的特点nC紫茉莉绿色枝条基因与白色枝条基因、豌豆黄色豆荚基因与绿色豆荚基因各为一对等位基因，分别位于各自同源染色体的相应位置上nD紫茉莉枝条颜色遗传中后代的性状不出现
6、一定的分离比，而豌豆豆荚颜色遗传遵循基因分离定律n解析本题考查细胞质遗传和细胞核遗传的相关知识。紫茉莉枝条颜色遗传属于细胞质遗传，基因位于叶绿体中，具有母系遗传的特点，后代不出现一定的分离比；而豌豆豆荚颜色遗传属于细胞核遗传，基因位于细胞核内，遵循孟德尔遗传规律。因此本题答案是D。n答案Dn(2009齐齐哈尔高三期末)关于细胞核和细胞质遗传的叙述，错误的是()nA前者由染色体上的DNA控制nB后者由线粒体、叶绿体中的DNA控制nC两者共同控制生物的遗传nD两者的遗传均遵循孟德尔的遗传规律n解析：考查细胞核和细胞质遗传的比较。两者研究的都是真核生物性状的遗传，细胞核遗传中控制性状的基因在细胞核的
7、染色体(质)上，在遗传时遵循孟德尔的遗传规律，细胞质基因在真核细胞的细胞质中，是不遵循孟德尔遗传规律的。n答案：Dn1.细胞质遗传的机理n(1)细胞质遗传时为何表现为“母系遗传”n由于受精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞，受细胞质内遗传物质控制的性状，实际是由卵细胞遗传给子代的，故其子代质基因控制的性状总表现为“与母本一致”母系遗传。n与细胞质基因分配特点不同，由于核基因位于染色体上，而受精卵的核染色体总是一半来自母方(卵细胞)，一半来自父方(精子)，故无论正交或反交所得子代核基因总一致(取决于父母双方)。n(2)细胞质遗传的子代为何不呈现一定的分离比n在减数分裂产生配子时，核基因会随同源染色体分
8、离，等位基因分离，非同源染色体上非等位基因自由组合，因而往往形成不同类型但数量相等的配子，这就是分离定律中F2表现为显 隐3 1及自由组合定律中F2表现为9 3 3；1的根本原因。而细胞质基因的传递则不同，由于减数分裂形成生殖细胞时，细胞质内的遗传物质总是随机地、不均等地分配到子细胞中，其子代的质基因所控制的性状当然不会像核基因所控制的性状一样呈现规律的“分离比”。n2基因载体的确认方案n基因是DNA分子上有遗传效应的片段，在真核细胞中，基因主要载体是染色体，而染色体上的基因又可分为常染色体基因及性染色体基因，其次在线粒体及叶绿体DNA分子中也含少量基因。如何设计科学的实验方案，确认控制某性状
9、的基因到底属上述基因中的哪一类？这是近年高考常涉及的重要内容之一，现作如下整合：n (1)确认细胞质基因与细胞核基因n 在有性生殖过程中，细胞质基因在遗传时具备如下两大特点，即“母系遗传”与“随机分配”，而子代细胞核中的基因则由父母双方各提供一半，因此，无论正交还是反交，受精卵的核基因型应取决于父本与母本双方，而细胞质基因则只取决于母方，与父方无关。据此，可通过正反交结果的比较推断基因在细胞质中还是在细胞核中。即：n(2)确认核基因位于常染色体上还是性染色体上n常染色体遗传特点正反交结果相同n真核生物在进行有性生殖时，父方与母方常染色体上的基因都是成对存在的，减数分裂产生的配子不论精子或卵细胞
10、中总含成对基因中的一个，即子代体细胞中的基因一个来自父方，一个来自母方，且雌雄性别的子代获得父本与母本双方常染色体基因的概率相当位于常染色体上的基因遗传时正反交结果相同。n性染色体遗传特点正反交结果有异，往往与性别相联系n若控制某性状的基因只位于X染色体上(Y染色体上无其等位基因)，则父方仅含一条X染色体，且该染色体只传向雌性子代，不传向雄性子代。n同理，当控制某性状的基因只位于Y染色体上时，父方的Y染色体只传向某雄性子代，不传向雌性子代。因此，当基因位于性染色体上时，其传递往往与性别相联系，基因位于常染色体上时传递与性别无关。位于性染色体上的基因所控制的性状正反交结果往往不同：如人类色盲遗传
11、中XbXbXBY与XBXBXbY，其子代患色盲的概率不同。n总之，确认控制某性状的基因具体位于何种载体上(即位于常染色体上、性染色体上还是细胞质中)，常采用“正反交实验”预以确认，即n正交：甲乙反交：乙甲n若正反交结果相同，且性状在雌雄两性中表现相当基因位于常染色体上n特别提示n(1)性染色体遗传虽然正反交结果不一致，但并不像细胞质遗传那样性状只取决于母方，而是与父方、母方均有关。n(2)由于胚乳是由两个极核与一个精子结合成的受精极核发育而来，故正交与反交时，可因母本与父本所提供的核基因数量的不平衡导致结果不同(但仍属核遗传)。n(3)细胞质遗传的物质基础仍为DNA。切不可将mRNA直接指导蛋
12、白质合成简单地看成细胞质遗传。n【例2】以下为细胞核遗传和细胞质遗传比较示意图，据图回答：n(1)细胞质遗传总表现为_遗传。其原因是_。n(2)细胞质遗传，杂交后代都_一定的分离比。原因是细胞质中的遗传物质随着细胞质_到子细胞中去。n(3)正反交结果不同的一定是细胞质遗传吗？为什么？n_。n解析从精子和卵细胞的体积大小就可以知道：卵细胞体积大，含有大量的细胞质，而精子特别是它进入卵细胞的部分头部，含有细胞质却极少。这就是说，受精卵的细胞质几乎全部是卵细胞中的细胞质。因此，细胞质遗传总是表现为母系遗传。n答案(1)母系受精卵的细胞质几乎全部是卵细胞的细胞质n(2)不出现随机地、不均等地分配n(3
13、)细胞质遗传时，正反交结果不同，但正反交结果不同的，却未必都是细胞质遗传。因为若细胞核基因位于性染色体上，其遗传时将随性染色体进行传递，表现为与性别相联系，因而也会出现正反交结果不同的情况nn细胞质基因与细胞核基因的不同之处是 ()nA具有控制相对性状的基因nB细胞质基因随机分配nC基因结构分为编码区和非编码区nD基因均等分配n解析：细胞质基因与细胞核基因均为真核细胞基因，其基因结构均分为编码区与非编码区，细胞质基因无控制相对性状的基因，细胞质基因的分配是随机、不均等。n答案：Bn1.原核细胞基因结构与真核细胞基因结构的比较n基因是有遗传效应的DNA片段，每个这样的片段可由成百上千个脱氧核苷酸
14、对构成。不同的基因其脱氧核苷酸序列各不相同，以此体现出不同基因(包括等位基因)间的特异性，然而所有基因(包括原核细胞基因及真核细胞基因)其脱氧核苷酸序列均可划分为编码区和非编码区，现比较如下：原核细胞的基因真核细胞的基因相同点都有编码区和非编码区；在非编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；在编码区上游均有与RNA聚合酶结合的位点不同点编码区连续；无外显子和内含子之分；结构简单编码区间隔、不连续；分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子；结构复杂n提醒(1)真核细胞的基因中，只有外显子才能编码蛋白质的序列。n(2)非编码区与非编码序列的范围不同：n非编码区位于原核细胞基因和真核细胞基因
15、的编码区的上游和下游，而非编码序列除包括非编码区外还包括真核细胞基因中编码区的内含子。n识图析图nDNA、基因及基因的表达之间的数目关系n(1)DNA、基因、基因的表达(以原核细胞的基因为例)n(2)数目关系n氨基酸数目mRNA中的碱基数目基因(DNA)中的碱基数目136(至少)n(3)真核生物中氨基酸数目 基因中碱基数的原因n基因结构中存在不能编码蛋白质的非编码区。n编码区中内含子部分不能编码蛋白质。n外显子中含有与转录为终止密码子相对应的脱氧核苷酸序列。n(4)编码区在整个基因中所占比例较小，而具有调控作用的非编码区所占的比例较大，说明了真核细胞基因结构及其功能的复杂性。n2人类基因组研究
16、n(1)人类基因组n人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。n(2)人类基因组计划的具体工作n对人类基因组进行标记和划分。n对基因组DNA进行切割和克隆，并利用已知的标记将这些克隆有序排列。n测定人类基因组的全部DNA序列。na基因组研究对于有性染色体的生物来说，主要研究常染色体上的DNA分子和两条性染色体上的DNA分子，其数量常染色体对数性染色体条数。nb对于没有性染色体的生物来说，主要研究一个染色体组中染色体上的DNA分子，其数量染色体对数。n确定每一个基因，研究它的结构、特性和功能。n(3)区分“人类基因组”、“单倍体基因组”及“染色体组”n人类基因组是指人体DNA分子所携带的
17、全部遗传信息。n人的单倍体基因则由24条双链DNA分子组成，包括122号染色体DNA与X、Y染色体DNA，上边有30亿个碱基对，估计3万3.5万个基因。n染色体组则指细胞中的一组形态、大小各不相同的非同源染色体，相当于二倍体生物配子中的一组染色体，人类的一个染色体组应包含23条染色体，即22条常染色体X性染色体或22条常染色体Y性染色体。n特别提示n(1)“外显子”与“内含子”只适用于真核细胞基因结构，原核细胞中无外显子与内含子之说。n(2)外显子与内含子间的数量关系n在真核细胞基因结构的编码区中，外显子与内含子相间排列，即外显子被内含子隔开，但必须注意最接近编码上游及最接近编码区下游的那个区
18、段(即编码区第一个区段及最后一个区段)总是“外显子”，即外显子总比内含子多一个。n(3)编码区可编码蛋白质，通过修饰编码区，可能达到改变基因表达产物的目的。n此外，欲改变基因的“表达程度”(提高表达程度或降低表达程度)可修饰基因结构的“非编码区”，因该区具有调控基因表达的功能。n(4)人类基因组计划中对DNA测序时测定的仅是核内染色体上的DNA而不包括细胞质DNA。n【例3】(2009苏、锡、常、镇四市高三数学调查)科学工作者分离得到了某生物的基因A，将其解离成两条单链，用其中一条与基因A的信使RNA杂交配对，结果如图所示，对此合理的解释是()nA基因A来自真核生物或原核生物nB17代表了基因
19、A编码蛋白质的序列nC1和7位于基因结构中的非编码区nD2、4、6属非编码区序列n解析考查基因的结构与功能。具有DNA的生物可以为真核生物、原核生物或部分病毒。基因的结构中包括非编码区和编码区，经转录而成的mRNA仅是基因中能够编码氨基酸序列的结构。n答案Dn(2009嘉兴高三基础测试)科学家发现人和猪的胰岛素仅相差一个氨基酸，对猪的胰岛素基因作了修饰后导入大肠杆菌内，获得人的胰岛素；后又对该基因作了进一步修饰，产量大幅提高。对该基因的两次修饰分别发生在n()n内含子外显子编码区非编码区nABCDn解析：本题考查基因的结构及功能，难度中等。真核生物的基因由编码区和非编码区组成，非编码区不能编码
20、蛋白质，但有调控遗传信息表达的核苷酸序列；编码区由外显子和内含子组成，编码区中只有外显子能编码蛋白质。第一次对猪的胰岛素基因进行修饰，使其产生人的胰岛素，故修饰发生在外显子；第二次修饰是使其产量提高，故修饰的部位为调控序列，为非编码区。n答案：An1下列有关紫茉莉花斑枝叶色遗传的叙述，正确的是()nA后代的性状会出现固定的分离比nB后代的性状不一定与母本相同nC后代性状的遗传由质粒上的DNA控制nD控制性状的遗传物质是细胞质中的RNAn解析：本题考查细胞质遗传的物质基础和特征，难度中等。细胞质遗传中后代一般表现母本性状，但也可能发生性状分离，但无一定的分离比。控制紫茉莉叶色遗传的遗传物质为质体
21、DNA，而不是RNA。误认为细胞核遗传物质是DNA，细胞质遗传物质是RNA，是本题的主要错点。n答案：Bn2为了研究某性状的遗传方式，已完成的一组杂交过程如图： 则测试的另一组应该为n ()n解析：选B。B组和该杂交组对照，即是正交和反交，它们能确定生物的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。n答案：Bn3花斑紫茉莉的后代中有绿色植株、白色植株、花斑植株之分；花斑植株上又有绿色枝条、白色枝条、花斑枝条之分；这两种情形的形成原因都是由于细胞分裂时，细胞质不均等分配造成的。与之有关的细胞分裂方式是n()nA都是减数分裂nB都是有丝分裂nC前者是减数分裂和有丝分裂，后者只是有丝分裂nD前者只是减数分裂，后
22、者是减数分裂和有丝分裂n解析：花斑紫茉莉的后代有三种类型，这说明亲代细胞在减数分裂过程中，因细胞质不均等分配，造成的卵细胞出现三种类型；受精卵通过有丝分裂发育成胚，胚发育成完整植株。而花斑植株上的三种枝条，则是由于有丝分裂细胞质不均等分配造成的。n答案：Cn4龙葵叶绿体DNA上的一个正常基因决定了植株对某除草剂表现敏感。它的突变基因则决定了植株对该除草剂表现抗药性。以敏感型龙葵(全部叶绿体含正常基因)为父本，以抗药性龙葵(全部叶绿体含突变基因)为母本进行杂交，所得F1植株将表现()nA敏感型 B敏感型抗药性3：1nC抗药型 D敏感型抗药型1：1n解析：考查细胞质遗传。控制该性状的基因在叶绿体内
23、，属于细胞质遗传，细胞质遗传具有母系遗传的特点，即F1表现为与母本相同的性状。n答案：Cn5如图所示，遗传系谱中的病症的遗传方式最可能是()nA常染色体显性遗传 nB常染色体隐性遗传nC伴X染色体隐性遗传 nD细胞质遗传n解析：从系谱图中可以明显看出，只要母亲患病，则子女均患病，而父亲患病则对子女无影响，所以符合细胞质遗传的母系遗传的特点，最有可能是细胞质遗传。n答案：Dn6我国遗传学家率先绘制了世界上第一张水稻基因遗传图，为水稻基因组计划做出了重要贡献。水稻体细胞中有24条染色体，那么水稻基因组计划要研究的DNA分子数是()nA48个 B24个 C13个 D12个n解析：选D。水稻是雌雄同体
24、植物，其体细胞中含有完全相同的两个染色体组，因此水稻基因组计划只要研究其中一个染色体组(含有12条染色体)中的DNA分子就可以了。n答案：Dn7下图为一个真核细胞基因的结构示意图，据图所示，对该基因特点的叙述正确的是()nA非编码区是内含子，编码区是外显子nB非编码区中的a表示外显子，对调控遗传信息的表达很重要nC编码区是不连续的nD图中有三个外显子和四个内含子n解析：本题考查真核细胞的基因结构，为容易题。真核细胞的基因由非编码区与编码区组成，非编码区具调控序列，如RNA聚合酶结合位点(a)；编码是间隔的不连续的，由外显子与内含子组成，外显子被内含子隔开，故外显子比内含子数多一个。n答案：Cn
25、8马歇尔和沃伦因对引起胃溃疡的幽门螺杆菌的开创性研究成果，获得了2005年诺贝尔生理学或医学奖。请问幽门螺杆菌与硝化细菌的共同特点是()nA同化作用的方式nB基因编码区由外显子和内含子组成nC异化作用的方式nD遗传物质主要在拟核内n解析：幽门螺杆菌与硝化细菌都属于原核生物，都是由原核细胞组成的。其遗传物质主要在拟核区，基因的编码区都是连续的、不间断的，没有外显子和内含子之分。硝化细菌的代谢类型是自养需氧型，幽门螺杆菌的代谢类型是异养厌氧型。n答案：Dn9如图为某DNA分子片段图，请据图回答：n(1)若图示结构表示大肠杆菌DNA片段，则该片段可位于大肠杆菌_结构中。n(2)若图示表示人体细胞的D
26、NA片段，则该片段可位于人体细胞的_结构中，若该片段发生突变会引起人类某种遗传病，且该致病基因遗传时遵循“母系遗传”特点，则该片段位于人体细胞的_结构中，若某一患该病的男患者与一正常女性结婚，共生有两男一女，则三个孩子中有_个为患者。n(3)若该DNA分子片段为根瘤菌细胞中的固氮基因(G)，则其分布部位及表示方法为()nA拟核、G B质粒、GGnC质粒、G D核糖体、GGn(4)DNA分子复制如果发生差错，则性状_(会、不会、不一定)发生变异，原因是_。n(5)若该DNA分子中A占20%，则由它转录成的mRNA分子中CG占_。n(6)如图为某基因结构示意图，则下列说法正确的是n()nA此图可表
27、示根瘤菌的固氮基因nB若由此基因控制合成的蛋白质中氨基酸序列发生了改变，则此基因中可能发生变异的部位可能位于a处nC图中的a、b、d处应为“无用”序列，对基因来说是多余的nD仅根据此基因控制的蛋白质中的氨基酸数，无法推知c区域内核苷酸的对数n解析：图示结构为DNA双链结构，主要位于大肠杆菌的质粒和拟核中，位于人体的细胞核与线粒体中DNA分子复制出错，由于一个氨基酸可能由多个密码子决定，不一定会导致生物性状的改变；若该DNA分子中A占20%，则T占20%，CG占60%，则它的两条链中GC占60%，所以由它转录成的mRNA分子中CG占60%；根瘤菌为原核生物，其固氮基因位于质粒上，由于质粒上无其等
28、位基因，则表示方法为G。n由图示可看出，该基因的编码区是连续的，应属原核细胞基因结构，故可表示根瘤菌的固氮基因(根瘤菌为原核生物)。若该基因控制合成的蛋白质中氨基酸序列发生改变，则变异应发生于编码区(c区)。图示中a、b、d处均为非编码区，非编码区往往具调控作用，因此不可称为“无用”片段。由于原核细胞基因结构的编码区是连续的、不间隔的，故仅据氨基酸个数可推知编码区中的核苷酸对数即核苷酸对数氨基酸个数33(其中3为转录终止密码子的序列)。n答案：(1)拟核和质粒(缺一不可)n(2)细胞核和线粒体(缺一不可)线粒体0n(3)Cn(4)不一定因为一个氨基酸可能由多个密码子决定，不一定引起性状的改变n
29、(5)60%(6)An教学建议n细胞质遗传的物质基础是线粒体和叶绿体中存在的环状DNA，这些DNA分子中所含的质基因能独立地通过转录和翻译来表达遗传信息，而且这些DNA分子也能自我复制，独立传递给后代。复习时可利用比较法，比较细胞质遗传与细胞核遗传的异同，从而真正理解细胞质遗传的特点及两种遗传方式的联系。n在高考试题中将有关知识置于高科技成果的材料情境中，考查学生的综合分析能力一直是高考的热点。这类试题具有新颖性、时代性、探究性、开放性、创新性和综合性等特点。本部分复习23课时，复习该部分知识时要以必修本遗传的物质基础为基础，进一步深化有关概念，并明确有关问题。第12课时可复习相关内容，第3课
30、时做相应练习题。n对于基因的结构，先复习基因的概念，然后计算珠蛋白及凝血因子的氨基酸数目，讨论可能是什么原因。小结原核细胞和真核细胞的基因结构如下表：原核细胞的基因结构真核细胞的基因结构示意图相同点不同点n备用选题n1(2008上海，23)阻止病人的致病基因传给子代的方法通常是将正常基因导入病人()nA体细胞的细胞质 B生殖细胞的细胞质nC体细胞的细胞核 D生殖细胞的细胞核n解析：亲代是靠配子把遗传物质传给子代，配子中含有致病基因，子代可能患病。要阻止病人把致病基因传给子代，必须保证配子中不含有致病基因，所以要把正常基因导入生殖细胞的细胞核中，以替代原来的致病基因。n答案：Dn2(2007天津
31、，1)下列关于细胞中基因复制与表达的叙述，正确的是()nA一种密码子可以编码多种氨基酸nB基因的内含子能翻译成多肽nC编码区增加一个碱基对，只会改变肽链上的一个氨基酸nDDNA分子经过复制后，子代DNA分子中(CT)/(AG)1n解析：一种密码子通常只能编码一种氨基酸；内含子不参与翻译过程；编码区增加一个碱基对，如果是在外显子，可能会引起整个蛋白质氨基酸顺序的改变；双链DNA分子中，AT，GC，一定有(CT)/(AG)1，所以D项正确。n答案：Dn3(2008高考天津卷)下图为人珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，表示基因的不同功能区。n据图回答：n(1)上述分子杂交的原理是_；n细胞中珠蛋白
32、基因编码区不能翻译的序列是_(填写图中序号)。n(2)细胞中珠蛋白基因开始转录时，能识别和结合中调控序列的酶是_。n(3)若一个卵原细胞的一条染色体上珠蛋白的基因编码区中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是_。n(4)上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中含该突变基因的概率是_。n解析：真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断的、不连续的，由于转录时内含子和外显子是一起转录的，因而转录产生的信使RNA必须经过加工，将内含子转录部分剪切掉，将外显子转录部分拼接起来，才能成为有功能的成熟的信使RNA，所以转录出的信使RNA不能与原基因完全互补；在基因的非编码区上，有与RNA
33、聚合酶结合的位点，起到对转录的调控作用；由题中卵原细胞的一条染色体上的珠蛋白基因中一个A替换成T，可知是复制时DNA分子时发生了突变，结合减数分裂过程，可得出结果是1/4；设携带者基因型为Aa，其后代中含有该基因的概率为2/4Aa1/4aa3/4。n答案：.(1)碱基互补配对原则和n(2)RNA聚合酶n(3)1/4(4)3/4n4(2007高考江苏卷)藏报春的叶片有绿色、白色、花斑三种类型，属于细胞质遗传；花色由一对核基因R、r控制，基因型RR为红色，Rr为粉红色，rr为白色。n(1)白花、花斑叶片植株接受花粉，红花、绿色叶片植株提供花粉，杂交情况如图a所示。根据细胞质遗传和细胞核遗传的特点，
34、向传递_，而向传递_。的叶片类型可能是_。n(2)假设图b中个体自交，后代出现绿色叶片植株花斑叶片植株白色叶片植株的比例是_，这是因为细胞质遗传物质的分离具有_的特点；后代出现红花、花斑叶片植株白花、花斑叶片植株的比例是_。 n解析：对于藏报春来说，细胞质和细胞核的遗传物质都是DNA分子，但是其分布的位置不同，细胞核遗传的遗传物质在细胞核中的染色体上，细胞质中的遗传物质在细胞质中的线粒体和叶绿体中，各自有不同的遗传规律。细胞质和细胞核的遗传都是通过配子传递给子代，但是细胞核遗传雌雄配子的核遗传物质相等，而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中。核遗传物质的载体(染色体)有均分机制，遵循三大遗传定律；
35、细胞质遗传物质(具有DNA的细胞器如线粒体、叶绿体等)没有均分机制，是随机分配的。细胞核遗传时，正反交相同，即子一代均表现n显性亲本的性状；细胞质遗传时，正反交不同，子一代性状与母本相同，即母系遗传。本题中花色是不完全显性遗传，计算性状比例应注意这一点，即红花杂合子自交时，后代比例应为红花粉红花白花1：2：1。n 答案：(1)细胞核和细胞质遗传物质细胞核遗传物质绿色叶片、花斑叶片、白色叶片n(2)不定的随机不均等1：1n5(2007四川卷)下面是某基因的部分碱基序列，序列为内含子的一部分，序列为外显子的一部分。n 序列序列nn nTACGTCGACCGTCTACTGATGCGGGAGGCGGA
36、TGTCnATGCAGCTGGCAGATGACTACGCCCTCCGCCTACAGn n上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。n(1)该基因表达过程中，RNA的合成在_中完成，此过程称为_。n(2)请写出编码上述氨基酸序列的mRNA序_。n(3)如果序列中箭头所指碱基对GC被替换为TA，该基因上列片段编码的氨基酸序列为：_。n(4)如果序列中箭头所指碱基对GC缺失，该基因上列片段编码的氨基酸序列为：_。n解析：本题考查真核细胞基因结构特点及其功能。RNA的合成(即转录)过程主要在细胞核中进行，由第一个氨基酸(甲硫氨酸)密码子
37、为AUG可推知DNA两条链中，外显子的下面那条链为模板链，据碱基互补配对原则即可写出mRNA序列(mRNA序列应与外显子非模板链序列相同，只是将“T”换为“U”即可)。n由于真核细胞基因结构中，内含子并不参与蛋白质的编码，故当其碱基对发生替换时，并不引起氨基酸序列改变。若序列中箭头所指碱基对GC缺失，则该基因转录产生的mRNA是“AUGCGGGAGCGGAUGUC”，所决定的多肽链发生了改变：“甲硫氨酸精氨酸谷氨酸精氨酸甲硫氨酸”。n答案：(1)细胞核转录n(2)AUGCGGGAGGCGGAUGUCn(3)甲硫氨酸精氨酸谷氨酸丙氨酸天冬氨酸缬氨酸n(4)甲硫氨酸精氨酸谷氨酸精氨酸甲硫氨酸n方法
38、技巧：(1)无遗传效应的DNA片段非编码区。无遗传效应的DNA片段指非基因片段，而非编码区为基因片段中的编码区上游与下游部分的核苷酸序列，切不可将二者混淆。n(2)无遗传效应的DNA片段虽不能转录与翻译蛋白质，但在生物个体特异性识别上具重要作用，如人类无遗传效应的DNA片段中，有许多重复短序列，在不同人之间各具特异性据此，可依据这种特异性作为身份识别与鉴定的重要依据(如可用于侦查犯罪分子等)。n(3)DNA中哪些碱基序列改变可不引起蛋白质改变n改变发生于非基因片段上n由于DNA分子是由许多脱氧核苷酸连接而成的双螺旋长链，其中有遗传效应的DNA片段叫基因，这就意味着整个DNA分子中含有许多无遗传
39、效应的非基因片段将基因间隔开来(事实上无效应片段多于基因片段)，若脱氧核苷酸序列的改变恰巧发生于这些“无效应DNA”片段中，则不会引起蛋白质的氨基酸序列改变。n改变发生于编码区的内含子中n真核细胞基因结构的编码区呈断裂形式，能编码蛋白质的外显子被不能编码蛋白质的内含子所间隔，故当碱基序列的改变发生于内含子中时，该基因所编码的蛋白质并不改变。n改变后的碱基序列与原碱基序列所决定的密码子虽不同，但氨基酸相同n由于密码子具简并性，即61种密码子决定20种氨基酸，即每种氨基酸可对应1至多个密码子(如亮氨酸密码子有6个，甘氨酸密码子有4个等)，故当改变了的碱基序列所转录的密码子与碱基改变前转录的密码子均
40、决定同一种氨基酸时蛋白质的结构也不会改变。n此外，由于非编码区具有调控遗传信息表达的核苷酸序列，故若本区域内碱基序列发生改变则会影响到基因的表达(或促进表达如“持续表达”或抑制表达如使该基因处于“关闭状态”)。n资料卡片n细胞质遗传并非都是母系遗传n细胞质遗传一般表现为母系遗传的特征。据研究表明，在所有的真核生物中，线粒体DNA一般表现为母系遗传的特征。包括人类、其他哺乳类动物、两栖动物、鱼类及高等植物等。但也有发现，老鼠、衣藻、被子植物中的月见草属、大麦和黑麦的属间杂种、甘蓝型油菜、北美红杉等生物体中线粒体DNA是父系遗传的。与被子植物相比，大多数裸子植物的质体DNA则表现父系遗传特征。在被子植物中，约有20%的物种中存在着双亲遗传的现象。n母系遗传是细胞质遗传的主要特征，而不能代表细胞质遗传的全部内容。随着分子生物学技术的发展和应用，这为人们对细胞质遗传规律的研究和认识提供了强有力的手段，科学家们已揭示出了生物细胞质DNA遗传的新规律和新现象，在细胞质遗传方面表现为单亲的母系遗传、父系遗传及双亲遗传多种形式，大大丰富和逐步完善了细胞质遗传研究的内容。 请同学们认真完成课后强化作业