中國誕生世界首例基因編輯嬰兒 附相關(guān)考點(diǎn)(6)

　　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。（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(shí)例：三倍體無(wú)子西瓜的培育

　　優(yōu)缺點(diǎn)：培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營(yíng)養豐富，但結實(shí)率低，成熟遲。

　　2、單倍體育種：

　　方法：花粉(藥)離體培養

　　原理：染色體變異

　　實(shí)例：矮桿抗病水稻的培育

　　例：在水稻中，高桿(D)對矮桿(d)是顯性，抗病(R)對不抗病(r)是顯性�，F有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個(gè)品種,要想得到能夠穩定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR ，應該怎么做？

　　優(yōu)缺點(diǎn)：后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復雜。

　　【附】育種方法小結

　　誘變育種

　　雜交育種

　　多倍體育種

　　單倍體育種

　　方法

　　用射線(xiàn)、激光、化學(xué)藥品等處理生物

　　雜交

　　用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

　　花藥(粉)離體培養

　　原理

　　基因突變

　　基因重組

　　染色體變異

　　染色體變異

　　優(yōu)缺點(diǎn)

　　加速育種進(jìn)程，大幅度地改良某些性狀，但有利變異個(gè)體少。

　　方法簡(jiǎn)便，但要較長(cháng)年限選擇才可獲得純合子。

　　器官較大，營(yíng)養物質(zhì)含量高，但結實(shí)率低，成熟遲。

　　后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復雜。

　　第3節 人類(lèi)遺傳病

　　一、人類(lèi)遺傳病與先天性疾病區別：

　�。�1）遺傳�。河蛇z傳物質(zhì)改變引起的疾病。（可以生來(lái)就有，也可以后天發(fā)生）

　�。�2） 先天性疾�。荷鷣�(lái)就有的疾病。（不一定是遺傳�。�

　　二、人類(lèi)遺傳病產(chǎn)生的原因：人類(lèi)遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類(lèi)疾病

　　三、人類(lèi)遺傳病類(lèi)型

　�。ㄒ唬﹩位�因遺傳病

　　1、概念：由一對等位基因控制的遺傳病。

　　2、原因：人類(lèi)遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類(lèi)疾病

　　3、特點(diǎn)：呈家族遺傳、發(fā)病率高（我國約有20%--25%）

　　4、類(lèi)型：

　�。ǘ�）多基因遺傳病

　　1、概念：由多對等位基因控制的人類(lèi)遺傳病。

　　2、常見(jiàn)類(lèi)型：腭裂、無(wú)腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。

　�。ㄈ�）染色體異常遺傳�。ê�(jiǎn)稱(chēng)染色體�。�

　　1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數目異常和結構異常）

　　2、類(lèi)型：

　　四、遺傳病的監測和預防

　　1、產(chǎn)前診斷：胎兒出生前，醫生用專(zhuān)門(mén)的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率

　　2、遺傳咨詢(xún)：在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展

　　五、實(shí)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(jìn)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

　　六、人類(lèi)基因組計劃：是測定人類(lèi)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。

　　第六章 從雜交育種到基因工程

　　第1節  雜交育種與誘變育種

　　一、各種育種方法的比較：

　　雜交育種

　　誘變育種

　　多倍體育種

　　單倍體育種

　　處理

　　雜交→自交→選優(yōu)→自交

　　用射線(xiàn)、激光、化學(xué)藥物處理

　　用秋水仙素處理

　　萌發(fā)后的種子或幼苗

　　花藥離體培養

　　原理

　　基因重組，

　　組合優(yōu)良性狀

　　人工誘發(fā)基因

　　突變

　　破壞紡錘體的形成，使染色體數目加倍

　　誘導花粉直接發(fā)育，再用秋水仙素

　　優(yōu)缺點(diǎn)

　　方法簡(jiǎn)單，

　　可預見(jiàn)強，

　　但周期長(cháng)

　　加速育種，改良性狀，但有利個(gè)體不多，需大量處理

　　器官大，營(yíng)養物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結實(shí)率低

　　縮短育種年限，

　　但方法復雜，

　　成活率較低

　　例子

　　水稻的育種

　　高產(chǎn)量青霉素菌株

　　無(wú)子西瓜

　　抗病植株的育成

　　第2節  基因工程及其應用

　　一、基因工程

　　1、概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗得說(shuō)，就是按照人們意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，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(lèi)所需要的品種。

　　二、基因工程的工具

　　1、基因的“剪刀”—限制性核酸內切酶（簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶）

　�。�1）特點(diǎn)：具有專(zhuān)一性和特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。

　�。�2）作用部位：磷酸二酯鍵

　�。�3）例子：EcoRI限制酶能專(zhuān)一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。

　�。�4）切割結果：產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片斷。

　�。�5）作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來(lái)的DNA切斷，對自己的DNA無(wú)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(xiàn)”——DNA連接酶

　�。�1）作用：將互補配對的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)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(lèi)：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。

　　三、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

　　四、基因工程的應用

　　1、基因工程與作物育種：轉基因抗蟲(chóng)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

　　五、轉基因生物和轉基因食品的安全性

　　兩種觀(guān)點(diǎn)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 現代生物進(jìn)化理論

　　一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)

　　1、理論要點(diǎn)：用進(jìn)廢退；獲得性遺傳

　　2、進(jìn)步性：認為生物是進(jìn)化的。

　　二、達爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)

　　1、理論要點(diǎn)：自然選擇（過(guò)度繁殖→生存斗爭→遺傳和變異→適者生存）

　　2、進(jìn)步性：能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)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(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì)；

　�。�2）自然選擇對可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。（對生物進(jìn)化的解釋僅局限于個(gè)體水平）

　　三、現代達爾文主義

　�。ㄒ唬┓N群是生物進(jìn)化的基本單位（生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)：種群基因頻率的改變）

　　1、種群：

　　概念：在一定時(shí)間內占據一定空間的同種生物的所有個(gè)體稱(chēng)為種群。

　　特點(diǎn)：不僅是生物繁殖的基本單位；而且是生物進(jìn)化的基本單位。

　　2、種群基因庫：一個(gè)種群的全部個(gè)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：從某個(gè)群體中隨機抽取100個(gè)個(gè)體，測知基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，則：基因型AA的頻率為_(kāi)_____；基因型Aa的頻率為 ______；基因型 aa的頻率為 ______�；�因A的頻率為_(kāi)_____；基因a的頻率為 ______。

　　答案：30%  60%  10%  60%  40%

　�、谀硞�(gè)等位基因的頻率 = 它的純合子的頻率 +  ?雜合子頻率

　　例：某個(gè)群體中，基因型為AA的個(gè)體占30%、基因型為Aa的個(gè)體占60% 、基因型為aa的個(gè)體占10% ，則：基因A的頻率為_(kāi)_____，基因a的頻率為 ______

　　答案： 60%  40%

　�。ǘ�）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

　�。ㄈ�）自然選擇決定進(jìn)化方向：在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì )發(fā)生定向改變，導致生物朝著(zhù)一定的方向不斷進(jìn)化。

　�。ㄋ模┩蛔兒突�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(gè)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)生基因交流的現象。

　　生殖隔離：指不同種群的個(gè)體不能自由交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代。

　　3、物種的形成：

　�。�1）物種形成的常見(jiàn)方式：地理隔離（長(cháng)期）→生殖隔離

　�。�2）物種形成的標志：生殖隔離

　�。�3）物種形成的3個(gè)環(huán)節：

　�、偻蛔兒突�因重組：為生物進(jìn)化提供原材料

　�、谶x擇：使種群的基因頻率定向改變

　�、鄹綦x：是新物種形成的必要條件

　　四、生物進(jìn)化的基本歷程

　　1、地球上的生物是從單細胞到多細胞，從簡(jiǎn)單到復雜，從水生到陸生，從低級到高級逐漸進(jìn)化而來(lái)的。

　　2、真核細胞出現后，出現了有絲分裂和減數分裂，從而出現了有性生殖，使由于基因重組產(chǎn)生的變異量大大增加，所以生物進(jìn)化的速度大大加快。

　　五、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成

　　1、生物多樣性與生物進(jìn)化的關(guān)系是：生物多樣性產(chǎn)生的原因是生物不斷進(jìn)化的結果；而生物多樣性的產(chǎn)生又加速了生物的進(jìn)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)系統多樣性三個(gè)層次。