高考生物基因突變和基因重組知識點
基因突變和基因重組是遺傳學中兩個核心概念。概念教學是生物學教學的重要組成部分,因為理解生物學的基本概念是掌握生物科學的基礎,是形成科學思維的正確途徑。以下是學習啦小編為大家精心準備的:高考生物基因突變和基因重組知識點總結,歡迎參考閱讀!
高考生物基因突變和基因重組知識點如下:
一、基因突變的實例
1、鐮刀型細胞貧血癥
⑴癥狀 紅細胞由正常的圓餅狀變成鐮刀型,導致紅細胞不能順利通過毛細血管聚集在一起,紅細胞破裂(溶血),造成貧血。
⑵病因 基因中的堿基替換。 直接原因:血紅蛋白分子結構的改變 根本原因:控制血紅蛋白分子合成的基因結構的改變
2、基因突變
概念:DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結構的改變
二、基因突變的原因和特點
1、基因突變的原因:有內因和外因
外因有:物理因素:如紫外線、X射線
化學因素:如亞硝酸、堿基類似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突變(內因)
2、基因突變的特點
⑴普遍性⑵隨機性⑶不定向性⑷低頻性⑸多害少利性
3、基因突變的時間
有絲分裂或減數第一次分裂間期
4.基因突變的意義:是新基因產生的途徑;生物變異的根本來源;是進化的原始材料
三、基因重組
1、基因重組的概念
2、基因重組的類型
隨機重組(減數第一次分裂后期)
交換重組(四分體時期)
3.時間:減數第一次分裂過程中(減數第一次分裂后期和四分體時期)
4.基因重組的意義
四、基因突變與基因重組的區別
基因突變 | 基因重組 | |
本質 | 基因的分子結構發生改變,產生了新基因,也可以產生新基因型,出現了新的性狀。 | 不同基因的重新組合,不產生新基因,而是產生新的基因型,使不同性狀重新組合。 |
發生時間及原因 | 細胞分裂間期DNA分子復制時,由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。 | 減數第一次分裂后期中,隨著同源染色體的分開,位于非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。 |
條件 | 外界環境條件的變化和內部因素的相互作用。 | 有性生殖過程中進行減數分裂形成生殖細胞。 |
意義 | 生物變異的根本來源,是生物進化的原材料。 | 生物變異的來源之一,是形成生物多樣性的重要原因。 |
發生可能 | 突變頻率低,但普遍存在。 | 有性生殖中非常普遍。 |
高考生物知識點:基因工程及其應用
1.概念:按照人們的意愿,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.工具:
A.基因的"剪刀":限制性內切酶
①分布:主要在微生物中。
②作用特點:特異性,即識別特定核苷酸序列,切割特定切點。
③結果:產生黏性未端(堿基互補配對)。
B.基因的"針線":DNA連接酶
①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。
②結果:兩個相同的黏性未端的連接。
C.基因的"運載工具":運載體
①作用:將外源基因送入受體細胞。
②具備的條件:a、能在宿主細胞內復制并穩定地保存。b、具有多個限制酶切點。
c、有某些標記基因。
③種類:質粒、噬菌體和動植物病毒。
④質粒的特點:質粒是基因工程中最常用的運載體。
4.基因操作的基本步驟:
①提取目的基因:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲基因、抗病基因、干擾素基因等
②目的基因與運載體結合(以質粒為運載體):用同一種限制酶分別切割目的基因和質粒DNA(運載體),使其產生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質粒混合,并加入適量的DNA連接酶,使之形成重組DNA分子(重組質粒)
③將目的基因導入受體細胞常用的受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞
④目的基因檢測與表達
檢測方法如:質粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細胞放入到相應的抗菌素中,如果正常生長,說明細胞中含有重組質粒。
表達:受體細胞表現出特定性狀,說明目的基因完成了表達過程。如:抗蟲棉基因導入棉細胞后,棉鈴蟲食用棉的葉片時被殺死;胰島素基因導入大腸桿菌后能合成出胰島素等。
5.轉基因生物和轉基因食品的安全性