1、知识梳理要点突破第6讲 遗传分子基础、生物变异的应用及转基因生物的安全性 知识梳理要点突破最新“加试”考纲1复制、转录和翻译的异同(b)。2.生物变异在生产上的应用(c)。3.转基因生物和转基因食品的安全性(b)。知识梳理要点突破考点一 比较复制、转录与翻译1三者的区别复制转录翻译时间细胞分裂的间期个体生长发育的整个过程场所主要在主要在细胞核模板DNA的两条单链DNA的一条链原料细胞核核糖体mRNA4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸知识梳理要点突破条件解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATP酶、ATP、产物2个双链DNA1个单链RNA多肽链模板去向分别进入两个子代DNA分子中恢复
2、原样，重新组成双螺旋结构水解成单个核糖核苷酸碱基配对AT，TA，CG，GCAU，TA，CG，GCAU，UA，CG，GC意义传递遗传信息表达遗传信息，使生物表现出各种性状tRNA知识梳理要点突破2三者的联系知识梳理要点突破巧记 与中心法则相关的五类酶解旋酶、DNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、RNA聚合酶“解旋酶”是DNA分子复制和转录时使氢键断裂；“限制性核酸内切酶”是使两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；“DNA聚合酶”是DNA分子复制时依据碱基互补配对原则使单个脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；“DNA连接酶”是将两个DNA分子片段的末端“缝合”起来形成磷酸二酯键；“RNA聚合酶”是
3、DNA转录或RNA复制时依据碱基互补配对原则，将单个核糖核苷酸连接成核糖核苷酸链。知识梳理要点突破考点二 生物变异在生产上的应用1杂交育种(1)含义：将的优良性状组合在一起，利用基因重组原理，有目的地培育出更优良的新品种。(2)育种原理：。(3)方法：杂交自交选种自交。两个或多个品种基因重组知识梳理要点突破2诱变育种(1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生，并从变异后代中选育新品种的过程。(2)育种原理：。(3)方法：诱变、诱变。(4)特点：可提高；能在较短时间内有效地改良生物品种的；改良作物品质，增强。变异基因突变和染色体畸变辐射化学突变频率某些性状抗逆性知识梳理要点突破3单
4、倍体育种(1)含义：利用作为中间环节产生具有优良性状的的育种方法。(2)原理：。(3)优点排除干扰，提高效率单倍体可育纯合子染色体畸变缩短育种年限显隐性知识梳理要点突破(4)花药离体培养育种程序获得杂种F1F1花药离体培养形成，并诱导其分化成幼苗用处理幼苗，获得植株常规方法愈伤组织秋水仙素可育的纯合知识梳理要点突破(5)实例：抗病高产植株(aaBB)的选育过程知识梳理要点突破4多倍体育种(以培育三倍体无籽西瓜为例)(1)原理：(以染色体组的形式成倍增加)。(2)过程染色体数目畸变知识梳理要点突破5转基因技术(1)含义：利用和的手段，将某种生物的基因转移到中，使其出现的技术。(2)原理：。(3)
5、过程用人工方法将目的基因导入 目的基因整合到上 在受体细胞内得以表达，并能分子生物学基因工程其他生物物种的新性状原物种不具有基因重组受体细胞受体的染色体目的基因稳定遗传知识梳理要点突破考点三 转基因生物和转基食品的安全性1转基因生物与食品安全如何评价转基因食品的安全性也是摆在各国政府及学术界的一个难题。我国目前要求在转基因食品包装上贴有明显标识，让消费者有知情权。(1)反方：反对“实质性等同”、担心出现滞后效应、出现新的、营养成分等。(2)正方：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据说明转基因食物有问题、支持“实质性等同”等。过敏原改变知识梳理要点突破2转基因生物与生物安全 对生物多样性
6、的影响(1)反方：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵的、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“污染”等。(2)正方：生命力有限、存在、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限等。外来物种基因生殖隔离知识梳理要点突破要点一 复制、转录和翻译辨析1三看法比较DNA复制、转录、翻译及RNA复制与逆转录知识梳理要点突破知识梳理要点突破2mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图知识梳理要点突破(1)数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体。(2)目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。(3)方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。(4)结果：合成的仅是多肽链
7、，要形成蛋白质还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。知识梳理要点突破3氨基酸、密码子和反密码子的对应关系(1)每种氨基酸对应一种或几种密码子，可由一种或几种tRNA转运。(2)一种密码子只能决定一种氨基酸(终止密码子无对应的氨基酸)，且一种tRNA只能转运一种氨基酸。(3)基因、密码子和反密码子的对应关系知识梳理要点突破4相关数量关系(1)DNA碱基数mRNA碱基数氨基酸数631。知识梳理要点突破(2)计算中“最多”和“最少”的分析。mRNA上碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还
8、要多一些。DNA上的碱基数目与蛋白质中氨基酸的数目关系：基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。注意“最多”或“最少”：在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。知识梳理要点突破转录、翻译过程中的易错分析(1)转录的产物不只是mRNA，还有tRNA、rRNA，但只有mRNA携带遗传信息，3种RNA都参与翻译过程，只是作用不同。(2)翻译过程中mRNA并不移动，而是核糖体沿着mRNA移动，进而读取下一个密码子。(3)转录和翻译过程中的碱基配对不是AT，而
9、是AU。(4)解答蛋白质合成的相关计算问题时，应看清是DNA上的碱基“对”数还是“个”数，是mRNA上“密码子”的个数还是“碱基”个数，是合成蛋白质所需“氨基酸”的个数还是“种类数”。(5)并不是所有的密码子都决定氨基酸，其中终止密码子不决定氨基酸。知识梳理要点突破对点小练1下列关于DNA复制、转录和翻译的说法不正确的是()ADNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程B一个DNA分子只能转录出一种信使RNAC一个mRNA分子上可以同时结合多个核糖体进行翻译DDNA复制、转录和翻译过程都遵循碱基互补配对原则解析 本题考查DNA复制、转录和翻译的相关内容，意在考查考生的理解能力和分析能力。一个DNA
10、分子上一般含有多个基因，因此一个DNA分子可能转录出多种信使RNA。答案 B知识梳理要点突破2下图中表示转录过程的是()解析 A、C均是在核糖体上以mRNA为模板翻译蛋白质的过程；B是以DNA的两条链为模板进行DNA复制的过程；D是以DNA的一条链为模板转录合成RNA的过程。答案 D知识梳理要点突破3下面的概念图表示了基因表达过程中相关物质间的关系。则下列有关说法不正确的是()知识梳理要点突破A、分别表示基因、tRNAB过程中的碱基配对方式有AU、TA、GC、CGC过程需要tRNA将氨基酸运输到核糖体D可以根据蛋白质中氨基酸的排列顺序唯一确定基因中碱基的排列顺序解析 由于密码子具“简并性”即一
11、个氨基酸可能对应多种密码子，故根据蛋白质中氨基酸序列所推测出的基因中脱氧核苷酸序列并不是“唯一”的。答案 D知识梳理要点突破4如图表示细胞中的某些生理过程。下列叙述正确的是()A、过程的模板相同B、过程的酶相同C过程中遗传信息由mRNA流向tRNAD过程中的母链与子链反向平行知识梳理要点突破解析 图中、过程分别表示转录、翻译和DNA复制。转录是以DNA的一条链为模板，而DNA复制是以DNA的两条链为模板，A项错误；转录过程需要RNA聚合酶，而DNA复制需要DNA聚合酶等，B项错误；翻译过程中遗传信息由mRNA流向蛋白质，C项错误；由于DNA是半保留复制，故子DNA中有一条链为母链，且DNA中的
12、两条链是反向平行的，故过程中的母链与子链反向平行，D项正确。答案 D知识梳理要点突破5(2016浙江温州十校联考)结合中心法则图解分析，下列描述正确的是()A生物的遗传信息只储存在DNA的核苷酸序列中B核酸苷序列不同的基因表达出的蛋白质一定不同C遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链知识梳理要点突破解析 生物的遗传物质是DNA或RNA，因此生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中，A错误；由于密码子具有简并性，因此核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质，B错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，因此遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础，C正确；
13、编码蛋白质的基因含两条单链，但其碱基序列互补，因而遗传信息不同，D错误。答案 C知识梳理要点突破要点二 生物变异在生产中的应用1几种育种方法的比较方法原理适用条件优点不足方式杂交育种基因重组获得营养物质含量高的品种操作简单，可得到多种性状组合获得纯种一般需耗时较长杂交、连续自交和筛选单倍体育种染色体畸变选育性状为显性性状时，可显著缩短育种时间操作相对复杂用秋水仙素处理或低温诱导单倍体幼苗多倍体育种生长期延长，结实率低用一定浓度的秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗知识梳理要点突破人工诱变育种人工诱导基因突变或染色体畸变各物种暂无所需性状提高基因突变的频率，创造所需基因和性状不一定能获得所需性状；
14、可能失去优良性状；筛选范围大、时间长物理、化学因素诱变基因工程育种基因重组其他物种具有所需性状定向改变物种的基因组成操作复杂，技术含量高将目的基因导入受体细胞细胞工程育种细胞重组克服远源杂交不亲和的障碍体细胞杂交、细胞重组知识梳理要点突破2从育种材料和方法特点的角度确定育种方法，如图所示。知识梳理要点突破3针对育种目标采用相应的育种方法育种目的育种方法集中双亲的不同优良性状杂交育种(耗时长，但简便易行)单倍体育种(明显缩短育种年限，但技术复杂)大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的新性状诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)对原有品种实施“定向”改造基因工程育种要求快速育种单倍体育种对原
15、品种性状进行“增大”或“加强”，提高营养物质含量多倍体育种突破种间界限基因工程育种知识梳理要点突破育种技术中的“四最”、“一明显”(1)最简便的育种技术杂交育种(但耗时较长)(2)最具预见性的育种技术基因工程或细胞工程育种(但技术含量高)(3)最盲目的育种诱变育种(但可获得新基因，性状可较快稳定)(4)最能提高产量的育种多倍体育种(尤其是营养器官增大)(5)能明显缩短育种年限的育种单倍体育种 知识梳理要点突破对点小练1作物育种技术是遗传学研究的重要内容之一，关于作物育种的叙述正确的是()A培育高产、抗逆性强的杂交水稻属于诱变育种B改良缺乏某种抗病性的水稻品种常采用单倍体育种C培育无籽西瓜过程中
16、可用一定浓度的秋水仙素处理二倍体幼苗D把两个小麦品种的优良性状结合在一起，常采用植物体细胞杂交技术知识梳理要点突破解析 培育高产、抗逆性强的杂交水稻常采用的方法是杂交育种；培养B选项所述水稻品种常采用的方法是基因工程育种；把两个小麦品种的优良性状结合在一起常采用的方法是杂交育种。答案 C知识梳理要点突破2现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法不可行的是()A利用、品种间杂交筛选获得aB对品种进行染色体加倍处理筛选获得bCa、b和c的培育均可采用
17、诱变育种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c知识梳理要点突破解析 利用、品种间杂交后筛选可获得a，A正确；染色体加倍并不改变原有的基因，只有通过诱变育种，可由选育出b，B错误；诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状，C、D正确。答案 B知识梳理要点突破3如图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是()A培育品种的最简捷途径是VB通过过程最不容易达到目的C过程的原理是染色体畸变D过程常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗知识梳理要点突破解析 通过植物自交获得符合要求的品种是最简便的方法，A项正确；过程的原理主要是基因突变，由于基因突变频率很低，这种培育过程不易
18、达到目的，B项正确；过程是单倍体育种过程，其原理是染色体畸变，C项正确；过程常用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，D错误。答案 D知识梳理要点突破4利用基因型为aabb与AABB的水稻作为亲本培育基因型为AAbb的品种，有关叙述不正确的是()A操作最简便的是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种B利用F1的花药进行离体培养可获得该新品种C诱变育种不能定向获得该新品种D若通过多倍体育种获得AAAAbbbb个体，和该新品种存在生殖隔离知识梳理要点突破解析 解答本题的关键是明确各种育种方法的特点。操作最简便的是杂交育种，能明显缩短育种年限的是单倍体育种，A正确。利用F1的花药进行离体培养可获得单倍体，
19、需再用秋水仙素处理才能得到稳定遗传的该新品种，B错误。诱变育种的原理是基因突变，具有不定向性，所以不能定向获得该新品种，C正确。通过多倍体育种获得的AAAAbbbb个体和二倍体AAbb杂交产生的后代为三倍体，由于三倍体不育，故两个亲本之间存在生殖隔离，D正确。答案 B知识梳理要点突破5下面为6种不同的育种方法。知识梳理要点突破据图回答下列问题。(1)图中A至D方向所示的途径表示_育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为_。ABC的途径表示_育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在_。(2)B常用的方法为_。(3)E方法所用的原理是_，所用的方法如_、_。育种时所需处
20、理的种子应是萌动的(而非休眠的)种子，原因是_。知识梳理要点突破(4)C、F过程最常用的药剂是_，其作用的原理是_。(5)由G到H过程中涉及的生物技术有_和_。(6)KLM这种育种方法的优越性表现在_。知识梳理要点突破答案(1)杂交 从F2代开始发生性状分离 单倍体 明显缩短育种年限(2)花药离体培养(3)基因突变 X射线、紫外线、激光 亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各说出一项)种子萌动后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变(4)秋水仙素 在细胞分裂时，抑制纺锤体形成，引起染色体数目加倍(5)基因工程(或DNA拼接技术或DNA重组技术或转基因技术)植物组织培养(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围
