生物必修二第五章知識點歸納
生物必修二第五、六、七章知識點歸納
第五章基因突變及其他變異
一、生物變異的類型
1、不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)2、可遺傳的變異(由遺傳物質的變化引起)
基因突變基因重組染色體變異
二、可遺傳的變異
1、基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構改變;蛲蛔內舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代;若發(fā)生在體細胞中則不能遺傳。(1)誘發(fā)因素可分為:
物理因素(紫外線、X射線及其他輻射能損傷細胞內的DNA);化學因素(亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基);生物因素(某些病毒的遺傳物質能影響宿主細胞的DNA)。
沒有以上因素的影響,細胞也會發(fā)生基因突變,只是發(fā)生頻率比較低,這些因素只是提高了突變頻率而已。
(2)基因突變的特點:
a、普遍性b、隨機性(基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;基因突變可以發(fā)生在細胞內的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低頻性d、多數有害性e、不定向性
(3)意義:它是新基因產生的途徑;是生物變異的根本來源;是生物進化的原始材料。
2、基因重組:是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。1、類型:a、非同源染色體上的非等位基因自由組合b、四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換
3、染色體變異:染色體結構的變異
染色體數目的變異
(1)染色體結構變異類型:缺失、重復、倒位、易位(2)染色體數目的變異類型
個別染色體增加或減少:
以染色體組的形式成倍增加或減少:
(3)染色體組:二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。
特點:
①一個染色體組中無同源染色體,形態(tài)和功能各不相同;②一個染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。
染色體組數的判斷:
①染色體組數=細胞中形態(tài)相同的染色體有幾條,則含幾個染色體組
②染色體組數=基因型中控制同一性狀的基因個數
(4)單倍體、二倍體和多倍體
由配子發(fā)育成的個體叫單倍體。
有受精卵發(fā)育成的個體,體細胞中含幾個染色體組就叫幾倍體,如含兩個染色體組就叫二倍體,含三個染色體組就叫三倍體,以此類推。體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。
三、染色體變異在育種上的應用
1、多倍體育種:
方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(原理:能夠抑制紡錘體的形成,導致染色體不分離,從而引起細胞內染色體數目加倍)原理:染色體變異
實例:三倍體無子西瓜的培育;
優(yōu)缺點:培育出的植物器官大,產量高,營養(yǎng)豐富,但結實率低,成熟遲。2、單倍體育種:
方法:花粉(藥)離體培養(yǎng)原理:染色體變異
實例:矮桿抗病水稻的培育
優(yōu)缺點:后代都是純合子,明顯縮短育種年限,但技術較復雜。育種方法小結
誘變育種用射線、激光、化學藥品等處理生物原理基因突變基因重組雜交育種雜交多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗染色體變異染色體變異單倍體育種花藥(粉)離體培養(yǎng)方法優(yōu)缺點加速育種進程,方法簡便,但器官較大,營養(yǎng)后代都是純合子,大幅度地改良某些要較長年限選擇物質含量高,但結實明顯縮短育種年限,但性狀,但有利變異個才可獲得純合子。率低,成熟遲。體少。技術較復雜。
四、人類遺傳病
1、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別:
遺傳。河蛇z傳物質改變引起的疾病。(可以生來就有,也可以后天發(fā)生)先天性疾。荷鷣砭陀械募膊。(不一定是遺傳。2、人類遺傳病產生的原因:人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病3、人類遺傳病類型
(1)單基因遺傳病
概念:由一對等位基因控制的遺傳病。
原因:人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病特點:呈家族遺傳、發(fā)病率高(我國約有20%--25%)類型:
顯性遺傳病伴X顯:抗維生素D佝僂病
常顯:多指、并指、軟骨發(fā)育不全
隱性遺傳病伴X隱:色盲、血友病
常隱:先天性聾啞、白化病、鐮刀型細胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥(2)多基因遺傳病
概念:由多對等位基因控制的人類遺傳病。
常見類型:腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。(3)染色體異常遺傳。ê喎Q染色體。
概念:染色體異常引起的遺傳病。(包括數目異常和結構異常)類型:
常染色體遺傳病結構異常:貓叫綜合征
數目異常:21三體綜合征(先天智力障礙)
性染色體遺傳。盒韵侔l(fā)育不全綜合征(XO型,患者缺少一條X染色體)
五、遺傳病的監(jiān)測和預防
1、產前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾
病,產前診斷可以大大降低病兒的出生率
2、遺傳咨詢:在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發(fā)展六、實驗:調查人群中的遺傳病注意事項:
1、調查遺傳方式在家系中進行
2、調查遺傳病發(fā)病率在廣大人群隨機抽樣注:調查群體越大,數據越準確
七、人類基因組計劃:是測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。需要測定22+XY共24條染色體
第6章從雜交育種到基因工程
一、各種育種方法的比較:處理原理優(yōu)缺點例子雜交育種雜交→自交→選優(yōu)→自交基因重組,誘變育種用射線、激光、化學藥物處理人工誘發(fā)基因多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)后的種子或幼苗破壞紡錘體的形成,使染色體數目加倍器官大,營養(yǎng)物質單倍體育種花藥離體培養(yǎng)誘導花粉直接發(fā)育,再用秋水仙素縮短育種年限,組合優(yōu)良性狀突變方法簡單,加速育種,改良性可預見強,但周期長水稻的育種狀,但有利個體不多,需大量處理含量高,但發(fā)育延遲,但方法復雜,結實率低成活率較低抗病植株的育成高產量青霉素菌株無子西瓜
二、基因工程
1、概念:基因工程又叫基因拼接技術或DNA重組技術。通俗的說,就是按照人們意愿,
把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。
2、原理:基因重組
3、結果:定向地改造生物的遺傳性狀,獲得人類所需要的品種。
三、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”限制性核酸內切酶(簡稱限制酶)
(1)特點:具有專一性和特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。
(2)作用部位:磷酸二酯鍵
(4)例子:EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列,并在G和A之間將這段序列切開。
(黏性末端)(黏性末端)
(5)切割結果:產生2個帶有黏性末端的DNA片斷。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能將外來的DNA切斷,對自己的DNA無損害。注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的堿基能互補配對。
2、基因的“針線”DNA連接酶
(1)作用:將互補配對的兩個黏性末端連接起來,使之成為一個完整的DNA分子。(2)連接部位:磷酸二酯鍵3、基因的運載體
(1)定義:能將外源基因送入細胞的工具就是運載體。(2)種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。四、基因工程的操作步驟1、提取目的基因
2、目的基因與運載體結合3、將目的基因導入受體細胞4、目的基因的檢測和鑒定五、基因工程的應用
1、基因工程與作物育種:轉基因抗蟲棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉基因奶牛、超級綿羊等等
2、基因工程與藥物研制:干擾素、白細胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗3、基因工程與環(huán)境保護:超級細菌六、轉基因生物和轉基因食品的安全性
兩種觀點是:1、轉基因生物和轉基因食品不安全,要嚴格控制
2、轉基因生物和轉基因食品是安全的,應該大范圍推廣。
第七章生物的進化
一、拉馬克的進化學說
1、理論要點:用進廢退;獲得性遺傳2、進步性:認為生物是進化的。
二、達爾文的自然選擇學說
1、理論要點:自然選擇(過度繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存)2、進步性:能夠科學地解釋生物進化的原因以及生物的多樣性和適應性。3、局限性:
①不能科學地解釋遺傳和變異的本質;
②自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學的解釋。(對生物進化的解釋僅局限于個體水平)
三、現(xiàn)代達爾文主義
(一)種群是生物進化的基本單位(生物進化的實質:種群基因頻率的改變)1、種群:
概念:在一定時間內占據一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。特點:不僅是生物繁殖的基本單位;而且是生物進化的基本單位。
2、種群基因庫:一個種群的全部個體所含有的全部基因構成了該種群的基因庫3、基因(型)頻率的計算:①按定義計算:
例1:從某個群體中隨機抽取100個個體,測知基因型為AA、Aa、aa的個體分別是30、60和10個,則:
基因型AA的頻率為30%;基因型Aa的頻率為60%;基因型aa的頻率為10%;駻的頻率為60%;基因a的頻率為40%。
②某個等位基因的頻率=它的純合子的頻率+雜合子頻率
例:某個群體中,基因型為AA的個體占30%、基因型為Aa的個體占60%、基因型為aa的個體占10%,則:基因A的頻率為60%,基因a的頻率為40%。答案:
(二)突變和基因重組產生生物進化的原材料
(三)自然選擇決定進化方向:在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導致生物朝著一定的方向不斷進化。
(四)突變和基因重組、選擇和隔離是物種形成機制
1、物種:指分布在一定的自然地域,具有一定的形態(tài)結構和生理功能特征,而且自然狀態(tài)下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物個體。
2、隔離:地理隔離:同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流
的現(xiàn)象。
生殖隔離:指不同種群的個體不能自由交配或交配后產生不可育的后代。3、物種的形成:
⑴物種形成的常見方式:地理隔離(長期)→生殖隔離⑵物種形成的標志:生殖隔離
⑶物種形成的3個環(huán)節(jié):
突變和基因重組:為生物進化提供原材料
選擇:使種群的基因頻率定向改變隔離:是新物種形成的必要條件
四、生物進化的基本歷程
1、地球上的生物是從單細胞到多細胞,從簡單到復雜,從水生到陸生,從低級到高級逐漸進化而來的。
2、真核細胞出現(xiàn)后,出現(xiàn)了有絲分裂和減數分裂,從而出現(xiàn)了有性生殖,使由于基因重組產生的變異量大大增加,所以生物進化的速度大大加快。
五、生物進化與生物多樣性的形成
1、生物多樣性與生物進化的關系是:生物多樣性產生的原因是生物不斷進化的結果;而生物多樣性的產生又加速了生物的進化。
2、生物多樣性包括:遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。
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生物必修二第四章、第五章知識點總結
第4章基因的表達
第一節(jié)基因指導蛋白質的合成
1、基因是有___________的________片段,DNA主要存在于_________中,而蛋白質的合
成是在____________中進行的。
2、RNA是____________的簡稱,其基本單位是_____________,由__________、
____________和____________三部分組成。與DNA不同的是,組成RNA的五碳糖是__________而不是___________,RNA的堿基組成中沒有______而有______。RNA一般是_________,而且比DNA短,容易通過_________從_________轉移到_________中。RNA有三種,分別是:傳遞遺傳信息的_________________、轉運氨基酸的___________________和構成核糖體的____________。
3、基因指導蛋白質的合成過程包括________和_________兩個階段。
4、轉錄是在_________中,以______________________為模板,以
______________________為原料,按照______________________原則合成_______的過程。用到的酶:DNA解旋酶、RNA聚合酶
5、轉錄的過程:①解旋:在DNA解旋酶的作用下,DNA雙鏈解開,DNA雙鏈的
____________得以暴露;②配對:游離的_____________與DNA模板鏈上的堿基互補配對(A-____),堿基對之間以________結合;③連接:新結合的____________連接到正在合成的_________分子上;④脫離:合成的_______從DNA鏈上釋放。而后,DNA雙鏈恢復。(課本第63頁圖解)
6、翻譯是指在________中,以________為模板,以______________為原料合成
____________________的過程。
7、翻譯的實質是將________________________翻譯為____________________。
8、密碼子是指__________________________________(只有mRNA上才有密碼子)。密
碼子共______種,其中有_______、_______和________三個終止子,因此決定氨基酸的密碼子有______種。
9、組成蛋白質的20種氨基酸決定,因此,兩者的關系為:一種密碼子決定一種氨基酸,
而一種氨基酸可能由一種或幾種密碼子決定,這一現(xiàn)象稱作密碼子的__________性。10、地球上幾乎所有的生物體都共用一套密碼子,這說明密碼子具有_________________。11、密碼子的特點:簡并性;通用性;不重疊性
12、tRNA有______種,每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸,而一種氨基酸可以由一種或幾種tRNA轉運。12、tRNA的結構像__________,其一端是攜帶__________的部位,另一端有___________。每個tRNA上的這三個堿基可以與mRNA上的__________互補配對,因而叫____________。tRNA攜帶的氨基酸由__________決定
13、mRNA進入細胞質中,就與____________結合起來,形成合成蛋白質的“生產線”。核糖體可以沿著________移動。核糖體與mRNA的結合部位會形成_____個tRNA的結合位點。(教材p66,掌握)
14、翻譯的過程:①進位:mRNA進入細胞質,與核糖體結合。兩個攜帶氨基酸的tRNA,
生物必修二第四章、第五章知識點總結
按照_____________原則,分別進入位點1和位點2。②脫水縮合:位點1和位點2上相應的氨基酸脫水縮合形成肽鍵,位點1上的氨基酸轉移到占據位點2的tRNA上。③移位:核糖體沿著________移動,讀取下一個_______。
原占據位點1的tRNA離開核糖體,占據位點2的tRNA進入位點1,一個新的攜帶氨基酸的tRNA進入位點2,繼續(xù)肽鏈的合成。上述過程沿著mRNA鏈不斷進行,直至讀取到mRNA上的____________。
15、一個mRNA分子可以相繼結合多個__________,同時進行多條________的合成。因此,少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。
16、轉錄形成的mRNA鏈與做為模板的DNA單鏈互補,與非模板鏈相同(T-U)三.基因表達中相關數量計算
1.轉錄時形成的RNA分子中的堿基數目是基因中堿基數目的1/2
2.翻譯過程中,蛋白質中氨基酸數目=tRNA數目=1/3mRNA堿基數目=1/6DNA堿基數目
3.計算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻譯時,mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸,因此準確地說,mRNA上堿基數目比蛋白質中氨基酸數目的3倍還要多一些。
(2)基因或DNA上的堿基數目比對應的蛋白質中氨基酸數目的6倍還要多一些。(3)在回答有關問題時,應加上最多或最少等字
如,mRNA上有n個堿基,轉錄產生它的基因中至少有2n個堿基,該mRNA指導合成的蛋白質中最多有n/3個氨基酸。第2節(jié)基因對性狀的控制
1、中心法則揭示了遺傳信息的流動方向。期內容包括:①DNA的復制:即遺傳信息從DNA流向_______;②轉錄和翻譯:即遺傳信息從DNA流向______,進而流向_________;③RNA的復制:即遺傳信息從RNA流向_______;④逆轉錄:即遺傳信息從RNA流向________(此過程需_________酶)。
(注:RNA的復制和逆轉錄只發(fā)生在________內)
2、基因控制生物體的性狀有兩條途徑:①基因通過控制______的合成來控制_____________,進而控制生物體的性狀(例:豌豆種子的形狀、白化病病因)②基因通過控制_____________直接控制生物體性狀(例:囊性纖維病、鐮刀型細胞貧血病)。3、基因對性狀的控制是通過控制________________來實現(xiàn)的。4、基因與性狀的關系并不都是簡單的__________關系。
5、性狀的形成往往是_________和_____________相互作用的結果。6、DNA主要分布在_________中,稱為_________基因,少數分布在_________和_________中,也可進行復制,但仍受細胞核的控制,因此稱線粒體和葉綠體中DNA的復制為:__________________。分布在細胞質中的基因稱為__________________,由該基因決定的性狀遺傳稱為:__________________(或母系遺傳)
第5章基因的突變及其他變異
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第一節(jié)基因突變和基因重組
1、生物體的表現(xiàn)型(性狀)由__________和__________共同決定。根據是否可以遺傳將生物的變異分為_____________和______________,前者僅由__________改變引起,遺傳物質_______發(fā)生改變;后者__________發(fā)生改變,引起改變的原因包括:__________、__________和_______________。
2、DNA分子中發(fā)生堿基對的__________、__________和___________,而引起的____________的改變,叫做基因突變。鐮刀型細胞貧血癥是由于一個堿基對的_________引起的。囊性纖維病是由于三個堿基對的__________引起的。
3、堿基的替換:DNA分子中一個堿基對被另一個堿基對替換,導致轉錄成的mRNA上一個堿基發(fā)生改變,由該堿基構成的密碼子也發(fā)生變化,分為兩種:同義突變(發(fā)生變化的密碼子與原密碼子編碼相同的氨基酸,對蛋白質沒有影響);錯義突變(發(fā)生變化的密碼子與原密碼子編碼不同的氨基酸,對蛋白質有影響)堿基的增添(缺失):增添(缺失)的堿基后的氨基酸序列全部發(fā)生改變,對蛋白質影響最大
1、基因突變一般發(fā)生在有絲分裂____期和減數第一次裂前的______期。
2、基因突變若發(fā)生在_________中,可以傳遞給后代,若發(fā)生在_________中,一般不能
遺傳。
3、易誘發(fā)生物發(fā)生基因突變并提高突變頻率的因素可分為三類:物理因素(如________、
________、_________、__________等)、化學因素(如_________、__________等)和生物因素;人為誘導發(fā)生的基因突變稱為__________;自然條件下由于____________________、____________________等原因自發(fā)產生的突變稱為__________。
4、基因突變的特點有__________、__________(基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;基因突變可以發(fā)生在細胞內的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上)、__________、___________和___________。
5、基因突變的意義:基因突變是__________產生的途徑,是生物變異的_________來源,
是生物___________的原始材料。
6、基因重組是指生物體在進行_________的過程中,______________的基因的重新組合。
基因重組發(fā)生在__________過程中,而不是發(fā)生在受精作用過程中。
7、基因重組有兩種類型:一是在___________期,非同源染色體上的_______________的
重新組合,二是在_____________期,同源染色體上的_________________的交叉互換。8、基因重組的意義:基因重組能夠產生多樣化的基因組合的子代,所以,基因重組是生
物變異的___________來源
9、基因突變與基因重組的比較:基因突變可以產生新的基因,是新基因產生的途徑,是
生物變異的根本原因;基因重組不能產生新基因,但可以產生新的基因型,是生物變異的來源之一。第二節(jié)染色體變異
1、基因突變在光學顯微鏡下無法直接觀察到,而___________是可以用顯微鏡直接觀察到
的。
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2、染色體結構變異包括_____________________________和_________四種類型。貓
叫綜合征是人的第5號染色體部分__________引起的遺傳病。
3、染色體結構的改變,會使排列在染色體上的基因的__________和_________發(fā)生改變,
而導致_________的改變。
4、染色體數目的變異可以分為兩類:一類是____________________________,另一類是
______________________________________________________。
5、染色體組是二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。一個染色體組中________(有沒有)同源染色體,它們在__________和________上各不相同,攜帶著控制生物生長和發(fā)育的全部____________。
5、染色體組數目的判別方法:一看細胞中染色體,同一種形態(tài)的染色體有幾條,就含有
幾個染色體組;二看基因型,同一種基因(同一種字母,不分大小寫)有幾個,就有幾個染色體組。
6、多倍體植株的特點是_____________________________________________,人工誘導多
倍體最常用且最有效的方法是___________________________,其原理是秋水仙素作用于正在_________的細胞,能夠_________________的形成,導致染色體不能移向兩極,從而引起細胞內染色體數目加倍。
7、體細胞中含有本物種_________染色體數目的個體,叫做單倍體。單倍體植株的特點是
__________________________________________。
8、單倍體育種的過程:首先用_________________方法來獲得單倍體植株,然后經過
________________________使染色體數目加倍,重新恢復到_______的染色體數目,用這種方法培育得到的植株,都是______________。第3節(jié)人類遺傳病
1、人類遺傳病通常是指由于______________改變而引起的人類疾病,主要可以分為
___________________________________和_________________三大類。2、單基因遺傳病是指受_____________________控制的遺傳病。
3、多基因遺傳病是指受_______________________控制的遺傳病,常見的有
____________________________________________和______________。4、21三體綜合征屬于____________________。
5、調查某種遺傳病的遺傳方式應對患者家系進行調查,調查某種遺傳病的發(fā)病率應對普通人群隨機取樣調查(調查群體應足夠大)。
6、通過____________和_______________等手段,對遺傳病進行監(jiān)測和預防,在一定程度
上能夠有效地預防遺傳病的產生和發(fā)展。
7、人類基因組計劃啟動于________年,目的是測定人類基因組的全部DNA序列(24條
染色體的DNA序列),解讀其中包含的______________。美國、英國、________________________和________參加了這項工作。201*年,人類基因組的測序任務已順利完成。測序結果表明,人類基因組有大約___________個堿基對組成,已發(fā)現(xiàn)的基因約為____________個。
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