高考生物基因突变和基因重组知识点
基因突变和基因重组是遗传学中两个核心概念。概念教学是生物学教学的重要组成部分,因为理解生物学的基本概念是掌握生物科学的基础,是形成科学思维的正确途径。以下是学习啦小编为大家精心准备的:高考生物基因突变和基因重组知识点总结,欢迎参考阅读!
高考生物基因突变和基因重组知识点如下:
一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状 红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型,导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起,红细胞破裂(溶血),造成贫血。
⑵病因 基因中的碱基替换。 直接原因:血红蛋白分子结构的改变 根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因:有内因和外因
外因有:物理因素:如紫外线、X射线
化学因素:如亚硝酸、碱基类似物
生物因素:如某些病毒
⑵自然突变(内因)
2、基因突变的特点
⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
4.基因突变的意义:是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念
2、基因重组的类型
随机重组(减数第一次分裂后期)
交换重组(四分体时期)
3.时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)
4.基因重组的意义
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变 | 基因重组 | |
本质 | 基因的分子结构发生改变,产生了新基因,也可以产生新基因型,出现了新的性状。 | 不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。 |
发生时间及原因 | 细胞分裂间期DNA分子复制时,由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 | 减数第一次分裂后期中,随着同源染色体的分开,位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合;四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。 |
条件 | 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 | 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。 |
意义 | 生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。 | 生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要原因。 |
发生可能 | 突变频率低,但普遍存在。 | 有性生殖中非常普遍。 |
高考生物知识点:基因工程及其应用
1.概念:按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2.原理基因重组
3.工具:
A.基因的"剪刀":限制性内切酶
①分布:主要在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。
B.基因的"针线":DNA连接酶
①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键。
②结果:两个相同的黏性未端的连接。
C.基因的"运载工具":运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。
4.基因操作的基本步骤:
①提取目的基因:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等
②目的基因与运载体结合(以质粒为运载体):用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生相同的黏性末端,将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA分子(重组质粒)
③将目的基因导入受体细胞常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞
④目的基因检测与表达
检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒。
表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程。如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
5.转基因生物和转基因食品的安全性