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1、最新考纲最新考纲高频考点高频考点1.细胞质遗传的特点细胞质遗传的特点2.细胞质遗传的物质基础细胞质遗传的物质基础3.原核细胞和真核细胞的基因原核细胞和真核细胞的基因结构结构4.人类基因组研究人类基因组研究5.基因操作的工具基因操作的工具6.基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤7.基因工程的成果和发展前景基因工程的成果和发展前景1.细胞核遗传和细胞质遗传的细胞核遗传和细胞质遗传的关系及判断关系及判断2.DNA的分布及其控制性状的的分布及其控制性状的实验探究实验探究3.原核细胞和真核细胞基因结原核细胞和真核细胞基因结构的异同点及其与蛋白质合成构的异同点及其与蛋白质合成的关系的关系4.人类基因组的概
2、念、研究意人类基因组的概念、研究意义义5.基因工程操作工具的作用基因工程操作工具的作用6.目的基因提取方法的比较目的基因提取方法的比较7.基因工程操作中相关性状的基因工程操作中相关性状的检测检测课时课时1细胞质遗传及基因的结构细胞质遗传及基因的结构 一、细胞质遗传一、细胞质遗传1概念：概念：真核生物一些性状是通过真核生物一些性状是通过 内的遗传物质内的遗传物质来控制的。来控制的。2特点：特点：细胞质细胞质 (2)杂交后代 一定的分离比。 原因：原始的生殖细胞在进行 时，细胞质中的遗传物质不能像细胞核内的遗传物质进行有规律分离，而是 分配到子细胞中去。不出现不出现减数分裂减数分裂随机地、不均等地
3、随机地、不均等地 1.细胞质遗传是否遵循遗传的基本规律？细胞质遗传是否遵循遗传的基本规律？ 3物质基础：细胞质中的细胞质中的DNA 二、原核细胞的基因结构 1组成： 和 。 2特点：编码区是连续的，结构简单。 3功能：(1)编码区：转录出 ，进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。 (2)非编码区 位于编码区的上游和下游，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。 最重要的是位于编码区上游的 结合位点。 不能转录为mRNA，即不能编码蛋白质。编码区编码区非编码区非编码区信使信使RNARNA聚合酶聚合酶 4RNA聚合酶的作用 (1)识别调控序列中的结合位点，并与之结合。 (2)催化 。DNA转录为转录为R
4、NA 三、真核细胞的基因结构 1组成：编码区和非编码区。 2特点：(1)编码区是 。 (2)编码区都含有若干个 。 (3)不同的基因所含的外显子与内含子数目不同。 (4) 占的比例小，大部分是由非编码序列组成。 3功能：与原核细胞基因的功能相同。间隔、不连续的间隔、不连续的外显子与内含子外显子与内含子外显子外显子2非编码区与非编码序列是否相同？为什么？非编码区与非编码序列是否相同？为什么？ 四、人类基因组计划 1人类基因组：人体DNA所携带的全部遗传信息。 2人类单倍体基因组：由24条双链DNA分子组成(包括122号常染色体的DNA与 两条性染色体DNA)。 3人类基因组计划的主要内容：绘制人
5、类基因组的四张图，即 、物理图、序列图和转录图。X、Y遗传图遗传图 思考探讨提示： 1不遵循。 2不相同，非编码区位于原核细胞基因和真核细胞基因的编码区的上游和下游，而非编码序列除非编码区外还包括真核细胞基因编码区中的内含子。 一、细胞质遗传与细胞核遗传的比较比较项目比较项目细胞质遗传细胞质遗传细胞核遗传细胞核遗传子代性状子代性状总表现出母本性状总表现出母本性状父本、母本性状都有可父本、母本性状都有可能能正交、反交正交、反交结果不同，表现母系遗结果不同，表现母系遗传传结果相同，表现显性性结果相同，表现显性性状状(一般一般)性状分离比性状分离比F1可有性状分离，但无可有性状分离，但无一定性状分离
6、比一定性状分离比F1有一定的性状分离比有一定的性状分离比(31)基因载体基因载体质基因质基因(线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体内裸露的内裸露的DNA分子分子)核基因核基因(位于染色体位于染色体DNA上上)基因数量基因数量与线粒体、叶绿体数量与线粒体、叶绿体数量成正比成正比与细胞核中染色体组数与细胞核中染色体组数成正比成正比传递途径传递途径卵细胞卵细胞卵细胞和精子卵细胞和精子分配特点分配特点随机分配随机分配具均分机制具均分机制分配特点分配特点随机分配随机分配具均分机制具均分机制比较项目比较项目细胞质遗传细胞质遗传细胞核遗传细胞核遗传是否遵循孟德尔规律是否遵循孟德尔规律不遵循孟德尔规律不遵循孟德尔规律
7、进行有性生殖时遵循孟进行有性生殖时遵循孟德尔规律德尔规律传递特点及机理传递特点及机理表现为母系遗传：受表现为母系遗传：受精卵中的细胞质几乎都精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞来自卵细胞后代不呈后代不呈现一定的分离比：减数现一定的分离比：减数分裂形成生殖细胞时，分裂形成生殖细胞时，细胞质内的遗传物质随细胞质内的遗传物质随机地、不均等地分配到机地、不均等地分配到子细胞中子细胞中受精卵的细胞核内的受精卵的细胞核内的染色体一半来自父方，染色体一半来自父方，一半来自母方一半来自母方F1减数分减数分裂形成配子时，等位基裂形成配子时，等位基因分离因分离(非同源染色体上非同源染色体上的非等位基因自由组合的非等位基
8、因自由组合)，形成了不同类型但数，形成了不同类型但数目相等的配子目相等的配子联系联系化学本质均为化学本质均为DNA，既具有一定的独立性，又能相，既具有一定的独立性，又能相互影响，共同控制着生物的遗传互影响，共同控制着生物的遗传 不呈现一定的分离比无性状分离 1细胞质遗传的特点是无论正交或反交，F1总表现为母本性状，以下解释中正确的是() A受精卵中的细胞质几乎全部都来自卵细胞 B来自母方的基因都是显性基因 C细胞质遗传是一种无性生殖 D具有细胞质遗传特点的生物都是纯合子 【解析】细胞质遗传是指生物的性状由细胞质内遗传物质控制的一种遗传现象。在有性生殖过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，因
9、此受精卵的细胞质基因与卵细胞的细胞质基因相同。 【答案】A2(2009年安徽黄山一检)关于花斑紫茉莉质体的遗传说法不正确的是 ()A花斑紫茉莉植株的形成说明有丝分裂时细胞质基因也会不均等分配B花斑紫茉莉植株白色枝条的体细胞中没有催化叶绿素合成的酶的基因C花斑紫茉莉植株的枝条不一定都表现为花斑性状D花斑性状由质基因控制，遵循基因分离定律，但不遵循基因自由组合定律【解析】花斑性状由质基因控制，后代会出现性状分离，但是不会出现一定的分离比，不遵循基因分离定律，也不遵循自由组合定律。【答案】D 二、原核细胞与真核细胞基因结构的比较 1比较原核细胞基因结构原核细胞基因结构真核细胞基因结构真核细胞基因结构
10、编码区编码区结构结构连续的，不存在内含子与外连续的，不存在内含子与外显子显子间隔的、不连续的，有内含间隔的、不连续的，有内含子与外显子子与外显子功能功能编码蛋白质编码蛋白质外显子编码蛋白质外显子编码蛋白质非编码区非编码区位置位置均位于编码区的上游和下游均位于编码区的上游和下游功能功能有调控遗传信息表达的核苷酸序列有调控遗传信息表达的核苷酸序列转录产物转录产物成熟的成熟的mRNA初级转录产物，需割掉内含初级转录产物，需割掉内含子的转录部分才成为成熟的子的转录部分才成为成熟的mRNA相同点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
11、核苷酸序列，在编码区上游均有达的核苷酸序列，在编码区上游均有RNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点 2.DNA、基因及基因的表达之间的数目关系 (1)DNA、基因、基因的表达(以原核细胞的基因为例) (2)数目关系：氨基酸数目mRNA的碱基数目基因(DNA)的碱基数目136(至少) (3)真核生物中氨基酸数目基因中碱基数/6的原因分析： 基因结构中存在不能编码蛋白质的非编码区。 编码区中内含子部分不能编码蛋白质。 外显子中含有与转录为终止密码相对应的脱氧核苷酸序列。 (4)在数量上外显子数量比内含子数量多1个。 (5)编码区在整个基因中所占比例较小，而具调控作用的非编码区所占比例较大，说明了真核细
12、胞基因结构及其功能的复杂性。 (1)RNA聚合酶的结合位点是转录的开始点，是基因非编码区的一部分，不要和mRNA中的起始密码(翻译的开始点)混淆。 (2)无论核基因还是质基因，其基因结构都是相同的，都包括编码区和非编码区。 (3)真核生物基因结构中的非编码序列包括非编码区和内含子，原核生物的非编码序列即为非编码区。 3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，结果如右图所示，对此合理的解释是 () A基因A来自真核生物或原核生物 B17代表了基因A中编码蛋白质的序列 C1和7位于基因结构中的非编码区 D2、4、6属非编码序列 【解析】原核生
13、物基因结构的编码区无内含子和外显子，转录出mRNA，进而编码蛋白质，即原核细胞基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA应完全配对，不会形成突出状的环。真核生物基因结构的编码区中有内含子和外显子，内含子和外显子虽都能转录为相应的RNA片段，但在形成mRNA时，内含子转录部分被切去，外显子转录部分拼接成mRNA，因此，真核生物基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA不能完全配对，内含子部分会突出形成环，由此可判断基因A来自真核生物。图中2、4、6表示内含子部分，内含子属非编码序列。只有编码区才能转录，因此，17都位于编码区内。 【答案】D (2009年洛阳模拟)下列关于细胞质遗传的叙述中，不正确的
14、说法是() A子代常表现为母本的性状 B后代的性状不会出现一定的分离比 C细胞质遗传和核遗传各自独立遗传 D与细胞质遗传有关的细胞器有叶绿体和线粒体 【解析】对真核细胞来说，细胞质基因存在于叶绿体或线粒体中，细胞质遗传表现为母系遗传，即子代表现为母本性状，杂交的后代性状不出现一定的分离比。细胞质基因的表达往往要受细胞核基因的影响，而不是独立遗传。 【答案】C (2009上海生物)某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是 () A75对碱基 B78对碱基 C90对碱基 D93对碱基 【解析】设该条肽链由n个氨基酸脱水缩
15、合形成，则110n(n1)182 778，可解n30个。考虑终止密码子，mRNA上有31个密码子，则对应基因中至少有31393对碱基。 【答案】D 细胞质遗传与细胞核遗传的判断方法 (1)从来源角度分析，遗传物质来自细胞质，则为细胞质遗传。 (2)从杂交后代分离比分析，没有固定分离比的，可能为细胞质遗传。 (3)从正反交结果分析 方法：正交和反交。 结果：正交反交F1(种子或植株)结果相同细胞核遗传。正交反交F1(种子或植株)结果不同可能是细胞质遗传或细胞核遗传。 注意：细胞核遗传正反交结果可能不同，判断时注意是否有性状与性别相联系的现象。若观察的性状不是F1的，也容易使判断结果发生错误，如F
16、1种皮性状需要在F1植株上观察，而非在当年杂交母本植株上观察。 (2009年山东师大附中质检)据报道：日本奈良尖端科学技术学院大学研究小组成员成功地把高活性蓝藻的与光合作用相关基因植入烟草叶绿体的DNA中，该转基因烟草的生长周期大大缩短，光合作用速率增长70%，植物高度提高40%，淀粉含量增加70%。该小组正在利用水稻和小麦进行有关实验，希望能帮助粮食增产。 请分析回答： (1)蓝藻是原核生物，其基因可以转移整合到烟草(真核生物)的叶绿体上，并成功表达，这表明_。 (2)该转基因烟草不同于核转基因植物的突出优点之一是可避免转入的基因通过花粉扩散造成生态危机，其原因是_。 (3)为使该转基因烟草
17、快速繁殖，可采用组织培养技术。具体过程为：芽尖组织愈伤组织具生根发芽能力的结构根、芽试管苗，若欲制造转基因烟草的人工种子，应取上述过程的_作为胚状体，包裹上人工种皮。 (4)该转基因烟草之所以光合作用速率比普通烟草高，主要原因是二者的叶绿体成分可能存在着哪些差别(除核酸外_。 (5)为了验证“高活性蓝藻光合作用相关基因是转移到叶绿体内而不是转移到染色体上”，请设计一个实验方案，写出实验方法步骤和预期结果。 方法步骤：_。 预期结果：_。 【答案】(1)二者的DNA结构相似，二者共用一套遗传密码子(2)花粉中几乎不含质基因(3)具有生根发芽能力的结构(4)酶的种类和活性；色素的种类和含量 (5)
18、方法步骤： 做两组杂交实验：正交，P：转基因烟草普通烟草反交，P：普通烟草转基因烟草；将正交和反交所得的F1种子分别播种在适宜烟草生长的相同环境中，观察、比较二者的性状表现 预期结果：正交后代植株表现出转基因烟草性状。反交后代植株表现出普通烟草性状 1(2010年河南省三门峡市阶段性考试)右图表示人体某蛋白基因与其信使RNA分子杂交的结果，下列说法合理的是 () a图中表示DNA/RNA的杂交体，表示单链DNA部分 b若端示编码区的上游，则该区域有RNA聚合酶结合的位点 c若某一初级卵母细胞的一条染色单体上的该基因发生了突变，则最终产生的卵细胞携带该突变基因的概率是1/4 dDNA/RNA杂交
19、体区域的碱基对组成只有AU.GC. A只有a、b B只有b、c C只有a、c、d D只有a、b、c 【答案】D 2(2010年四川成都一中月考)甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是 () A甲方法获得的基因片段和DNA分子上该基因片段碱基序列相同 B乙方法获得的基因片段和DNA分子上该基因片段长度不完全相同 C甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D乙方法需要逆转录酶参与 【答案】C 3(2010年山西省金谷中学一模)下列关于细胞质遗传的说法不正确的是 () A细胞质遗传不遵循基因的分离定律和自由组合定律，后代不出现性状分离 B在细胞质遗传中，F1的性状几乎全部由母本决定
20、 C线粒体和叶绿体中含有少量遗传物质的遗传属于细胞质遗传 D细胞质遗传是由细胞质中的遗传物质控制的 【答案】A 4(2010年云南师大附中月考)将具有条斑病叶水稻的花粉授到非条斑病叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为正常叶，若将正常叶水稻的花粉授到条斑病叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为条斑病叶，控制这一性状的基因最可能是在 () A某一对同源染色体上 B水稻细胞的线粒体上 C水稻细胞的叶绿体上 D水稻细胞的核糖体上 【答案】C 5. (2010年河北唐山高中摸底)2008年10月8日，下村修、沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。
21、GFP在生命科学的各个领域已得到广泛的应用。脂质体介导的绿色荧光蛋白基因转染骨髓间质干细胞后能安全、有效地表达，是一种较为理想的干细胞示踪方法。下列对该过程的相关叙述，不正确的是 () A脂质体的骨架由磷脂双分子构成，依赖流动性完成转染骨髓间质干细胞 B在骨髓间质干细胞的核糖体上完成GFP基因的有效表达 CGFP可以作为标签蛋白，研究干细胞的转移 D若将GFP基因和灭活的病毒结合，转染骨髓间质干细胞后也会有效地表达 【答案】D 6(2009年四川理综)有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体(其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异)。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。(要求：用遗传图解表示) 【答案】P芽黄突变体正常绿色植株 F1幼苗均呈芽黄(黄化) P正常绿色植株芽黄突变体 F1幼苗均呈正常绿色