高三生物一轮复习 514 细胞质遗传和基因的结构同步辅导课件 大纲版.ppt

考纲要求考纲要求名师解读名师解读1.细胞质遗传的概念、特点及细胞质遗传的概念、特点及原因原因B2.细胞质遗传的物质基础细胞质遗传的物质基础B3.原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构B4.真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构B5.人类基因组研究人类基因组研究A1.细胞质遗传是生物遗传的重要组成部分，核遗细胞质遗传是生物遗传的重要组成部分，核遗传与质遗传的特点和规律比较是高考命题热点之传与质遗传的特点和规律比较是高考命题热点之一一2.真核和原核生物基因结构的对比是深入研究生真核和原核生物基因结构的对比是深入研究生物遗传现象的命题热点，人类基因组研究及取得物遗传现象的命题热点，人类基因组研究及取得的新成果仍是高考命题的良好素材的新成果仍是高考命题的良好素材•考点1　细胞质遗传的特点及与细胞核遗传的区别•(1)细胞质遗传的特点：•①母系遗传：原因是受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代•②无一定分离比：原因是在减数分裂形成配子时，细胞质遗传物质随机的、不均等的分配进入子细胞•(2)细胞核遗传和细胞质遗传的比较如下表：比较比较细胞核遗传细胞核遗传细胞质遗细胞质遗传传区区别别物质基础物质基础核内的核内的DNA质内的质内的DNAF1表现性状表现性状不一定与母本相不一定与母本相同同与母本相与母本相同同杂交后代性状比例杂交后代性状比例出现一定的分离出现一定的分离比比不出现一不出现一定的分离定的分离比比减数分裂形成的子细胞中遗传减数分裂形成的子细胞中遗传物质的分配物质的分配有规律地分配到有规律地分配到子细胞中子细胞中随机地、随机地、不均等地不均等地分配到子分配到子细胞中细胞中联联系系各自相对独立，又相互依存、相互制约各自相对独立，又相互依存、相互制约【归纳总结】　①细胞核和细胞质的遗传物质都是DNA分子，但是分布的位置不同。

细胞核遗传的遗传物质在细胞核中，细胞质遗传的遗传物质在细胞质中②细胞核和细胞质的遗传桥梁都是配子，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③细胞核和细胞质的性状表达都是通过体细胞进行的核遗传物质的载体(染色体)有均分机制，细胞质遗传物质的载体(具有DNA的细胞器)没有均分机制，而是随机分离的④细胞核遗传时，正反交相同，F1均表现显性亲本的性状；细胞质遗传时，正反交不同，F1的性状均与母本相同，即母系遗传⑤细胞质遗传不遵守三大遗传基本定律三大遗传基本定律发生在减数分裂过程中，而且只有核基因的分配才遵守细胞质基因的分配及有丝分裂过程中核基因的分配均不遵守三大遗传基本定律⑥细胞核中控制性状的基因成对存在，细胞质中则不同走进高考1　(2009·甘肃名校联考)玉米正常植株叶片为绿色，患一种遗传病后植株的叶片为条斑或为不能成活的白化苗显微观察发现，白化苗和白色条斑处的叶肉细胞不含叶绿体有人为了探索该病的遗传机理，用人工授粉的方法进行了如下两个实验根据下列实验结果回答问题：(1)实验一P　　　　♀条斑叶　条斑叶　×　绿色叶　绿色叶♂ ↓F1　　　绿色叶　　条斑叶或白色叶　　　绿色叶　　条斑叶或白色叶•重复该实验，后代的性状不出现一定的分离比。

•①实验结果显示，母本患条斑病时、该病通过________________方式遗传•②实验中后代不同性状的个体的比例是随机的，其原因是________________•(2)实验二•P　　♀绿色叶　×　条斑叶♂• ↓•F1　　　　　绿色叶• ↓•F2　　　绿色叶　　条斑叶•表现型比例　3　∶　1•重复该实验，后代的性状分离比始终为3∶1•实验二结果显示，母本正常时，该病的遗传受________________________的控制•【答案】　(1)细胞质遗传　在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能进行有规律的分离，而是随机的、不均等的分配到子细胞中　(2)核基因(或细胞核)•考点2　细胞质遗传的物质基础：•(1)细胞质遗传的物质基础•①物质基础：细胞质基因•②质基因的位置：存在于叶绿体和线粒体中•③质基因的功能：能够复制、转录和翻译控制蛋白质合成•(2)细胞质遗传的判断•①看控制性状的遗传物质的来源，如来源于细胞质，即为细胞质遗传•②看杂交后代的比例，如子一代无一定的分离比，不遵循遗传的三大定律，即为细胞质遗传•③看正、反交子代的表现型，如果无论正交、反交子代均为母本性状，则为细胞质遗传。

走进高考2　(2009·南昌)细胞质基因主要位于叶绿体或线粒体内，下列有关说法正确的是(　　)A．叶绿体独立决定细胞质遗传B．线粒体独立决定细胞质遗传C．两者共同作用决定细胞质遗传D．需要核基因参与才能发挥作用【解析】　叶绿体和线粒体虽然都有遗传物质，但并不是完全自主性复制和表达，而是半自主性复制和表达质基因对核基因有很大的依赖性答案】　D考点3　基因的结构1．原核细胞的基因结构编码区：能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质的区段•原核细胞的基因结构示意图如下图所示：2．真核细胞的基因结构•真核细胞的基因结构示意图如下图所示：•(3)外显子和内含子间的数量关系•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区上游及最接近编码区下游的那个区段(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 •(3)原核基因与真核基因的比较原核基因原核基因真核基因真核基因结构结构示意示意图图非编非编码区码区作用作用调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达(含含RNA聚合酶结合聚合酶结合位点位点)调控遗传信息的表达调控遗传信息的表达(含含RNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点)编码编码区特区特点和点和作用作用不间断的、连续的，编码蛋白质合成不间断的、连续的，编码蛋白质合成间断的、不连续的，有内含子和外显间断的、不连续的，有内含子和外显子；外显子编码蛋白质合成子；外显子编码蛋白质合成转录转录产物产物成熟的成熟的mRNA初级转录产物，需切割掉内含子的转初级转录产物，需切割掉内含子的转录部分才能成为成熟的录部分才能成为成熟的mRNA相同相同点点都有编码区、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，在编都有编码区、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，在编码区上游均有码区上游均有RNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点走进高考3　(2009·福建龙岩质检)在一个真核细胞基因的编码区中，有2个外显子和1个内含子，测得一个外显子有126个碱基，另一个外显子有180个碱基；内含子有36个碱基，那么这个编码区的碱基编码序列最多能编码的氨基酸个数是(　　)A．114个　　　　　　　　B．57个C．171个 D．51个【解析】　编码区中只有外显子才能编码蛋白质，由于外显子共有126＋180＝306个碱基，则可编码的氨基酸个数最多为306÷6＝51个。

答案】　D•考点4　关于人类基因组的研究•(1)人类基因组的概念及四张图•人类基因组——指人体DNA分子所携带的全部遗传信息24条染色体上有31亿个碱基对约3－4万个基因需绘制4张图即遗传图、物理图、序列图、转录图人类基因组计划所提供的四张图，组成了不同层次的、最终为分子水平的人类“解剖图”，它揭开了决定人类生、老、病、死的所有遗传信息——基因组之谜，将成为人类认识自我的用之不竭的知识源泉•(2)人类基因组研究的意义：•①有利于疾病的诊断和治疗•②有利于培育优良的动植物品种•③有利于研究生物进化•④有利于研究基因表达和调控机制•(3)区分“人类基因组”“单倍体基因组”及“染色体组”(原创)•①人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息•②人的单倍体基因组则由24条双链DNA分子组成，包括1—22号常染色体DNA与X、Y性染色体DNA，上边有30亿个碱基对，估计3～3.5万个基因•③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•④在无性别分化的生物中，如水稻、玉米等一个单倍体基因组＝一个染色体组，但在有性别分化的生物中因其性染色体不同如XY型中，雌性个体为XX，雄性个体为XY，因而其一个染色体组中所含的染色体应为N条常染色体＋1条性染色体(设其染色体总数为2N条常染色体＋2条性染色体)，而其单倍体基因组则应为“N条常染色体＋2条异型染色体”，如人类的一个染色体组应为“22条常染色体＋X(或Y)性染色体，共计23条染色体，而人类的一个单倍体基因组则应为22条常染色体＋X＋Y”共计24条染色体。

走进高考4　(2009·广东惠州二调)中新社深圳2008年10月11日电，深圳华大基因研究院在深圳第十届“高交会”上宣布，大熊猫“晶晶”的基因组框架绘制完成，这是世界首例用短序列进行新物种测序与组装新技术完成的大型基因组序列图大熊猫有21对染色体，基因组大小与人相似，约为三十亿个碱基对，包含二万到三万熊猫基因的基因组与狗的基因组最接近关于大熊猫“晶晶”的基因组的叙述合理的是(　　)•A．大熊猫的基因组是指熊猫所有DNA分子所携带的全部遗传信息•B．大熊猫的单倍体基因组由21条双链DNA分子组成•C．大熊猫的一个染色体组和单倍体基因组所含的染色体数目相同•D．大熊猫与其他生物的基因组的相似程度越大，亲缘关系越远【解析】　某生物的基因组是指该生物所有DNA分子所携带的全部遗传信息；B错；熊猫的单倍体基因组包括20条常染色体和X、Y两条性染色体，共22条双链DNA分子；C错；熊猫的一个染色体组包括20＋X或20＋Y，即一个染色体组包含21条染色体；D错：基因组的相似程度越大，亲缘关系应该越近答案】　A类型一细胞质遗传例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(　　)•A.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•B．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•C．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•D．紫茉莉枝条颜色遗传中后代的性状不出现一定的分离比，而豌豆豆荚颜色遗传遵循基因分离定律【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答案】　D类型二基因的结构例2　(2011·河南驻马店质检)下面是某基因的部分碱基序列，序列Ⅰ是内含子的一部分，序列Ⅱ为外显子的一部分：序列Ⅰ　　　　　　　　　　序列Ⅱ　…TACGTCGACCGTCTACTG……ATATGCGGGAGGCGGATG…　…ATGCAGCTGGCAGATGAC……TATACGCCCTCCGCCTAC…•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，精氨酸的密码子为CGG)下列相关叙述错误的是(　　)•A．此碱基序列为真核细胞基因结构的一部分，只有序列Ⅱ才能编码蛋白质•B．编码上述氨基酸序列的mRNA序列为…AUGCGGGAGGCGGAUG…•C．基因表达过程包括转录和翻译两个阶段，RNA的合成在细胞核中完成•D．如果序列I中的C—G碱基对缺失，则上述氨基酸序列将会发生一定程度的改变【解析】　由于基因结构中存在内含子片段，因此可以判断出此碱基序列为真核细胞基因结构的一部分，能够编码蛋白质的序列为外显子，内含子不能编码蛋白质。

用“甲硫氨酸—精氨酸”对应的碱基序列“AUGCGG”与序列Ⅱ对比，可以发现下面的一条单链为转录模板，从第三个碱基开始对应所给出的氨基酸序列基因表达包括转录和翻译两个阶段，转录发生在细胞核中内含子序列Ⅰ中的C—G碱基对缺失，不会影响氨基酸序列答案】　D1．(2011·荷泽质检)下列关于紫茉莉遗传的叙述正确的是(　　)A．紫茉莉中花斑枝条接受绿色枝条上的花粉，后代出现比例一定的白色植株B．紫茉莉花斑枝条上的叶片细胞经组织培养后可以得到绿色植株C．紫茉莉花色的遗传具有母系遗传的特点D．紫茉莉绿色枝条接受白色枝条上的花粉，子代可以发育成花斑色植株答案　B解析　细胞质遗传子代不会出现一定的分离比，所以A是错误的；紫茉莉花斑枝条上的叶片中有三类细胞：只含有叶绿体的，只含有白色体的，含有叶绿体和白色体的，所以培养后可能会得到细胞中只含有叶绿体的植物，即绿色植株，所以B正确；紫茉莉枝条的遗传是细胞质遗传，但其花色的遗传不是细胞质遗传，所以不符合母系遗传的特点，所以C错误；紫茉莉绿色枝条接受白色枝条上的花粉，发育成的子代为绿色植株，所以D错2．(2010·南京模拟)下列关于细胞质遗传的叙述中，不正确的说法是(　　)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答案　C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3．(2011·天津和平一调)如图为DNA分子的一个片段，对此分析不正确的是(　　)A．若图中a、c、e、g代表四个连续的基因，则b、d、f三个片段不具有遗传效应B．若图中a、c、e、g代表四个连续的基因，则这四个基因共用一个RNA聚合酶结合位点C．若该图中X代表一个基因，Y代表该基因的编码区，则b位于编码区上游D．若该图中X代表β­珠蛋白基因，Y代表该基因的编码区，则镰刀型细胞贫血症的突变位点位于c或e或g中的一个片段中答案　B解析　位于同一个DNA分子上的基因，各自有各自的RNA聚合酶结合位点，不会共用同一个4．(2010·海南文昌调研)美国怀俄明大学的生物学家兰道夫·刘易斯将织球蜘蛛丝的基因移植到山羊的DNA中，山羊的乳汁中含有蜘蛛造丝时分泌的蛋白下列有关的叙述中，不正确的是(　　)A．编码该丝蛋白的基因的编码区是连续的不间断的B．编码该丝蛋白的基因的编码区是不连续的间断的C．此成果说明该目的基因能在山羊乳腺细胞内得以表达D．此成果也说明山羊与该种蜘蛛的密码子是通用的 答案　A解析　蜘蛛和山羊都是真核生物，基因的编码区都是间断的、不连续的，即外显子被内含子间隔开。

5．(2010·东北三省四市联考)有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型1)请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传用图解和简洁语言回答2)如果花色的遗传是细胞核遗传，请写出F2代的表现型及其比例•答案　(1)•若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该花色的遗传为细胞质遗传；•若正交与反交产生的F1的性状表现与母本无关，都表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传•(2)3红∶1白或3白∶1红。