最新686-第三章 遗传与基因工程

高三生物新课第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传一. 本周教学内容：第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传二. 学习内容：本周学习细胞质遗传，了解细胞质遗传的概念，细胞质遗传的特点，细胞质遗传的原理，细胞质遗传的应用，三系配套的原理，三系配套培育杂交种的过程。

细胞质遗传和核遗传的比较，异同点。

三.学习重点：1. 细胞质遗传的特点2. 细胞质遗传的成因3. 三系配套法原理应用四. 学习难点：1. 形成细胞质遗传特点的原因2. 细胞质遗传在实践中的应用五. 学习过程：（一）引言1953年美国的沃森和英国的克里克阐明DNA分子双螺旋结构标志着遗传学的发展进入了分子遗传学阶段20世纪末分子遗传学的发展遗传密码的破译真核生物基因非连续结构的发现原核生物基因调控机制的阐明20世纪70年代限制性内切酶的发现基因工程产生基因工程的发展使人类进入了控制和改造生物的新时代（二）细胞质遗传概念细胞核遗传：真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传物质（核基因）控制的，这种遗传方式称为细胞核遗传，简称核遗传细胞质遗传：真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式称为细胞质遗传（三）细胞质遗传特点典型的实例：紫茉莉质体的遗传A. 质体：除细菌、蓝藻、菌类以外植物细胞中普遍存在的一类细胞器。

有两层膜，随细胞的生长而增大，并能分裂增殖，是植物细胞内合成代谢最主要的细胞器。

B. 实验植物——紫茉莉性状：叶色，枝条一般是绿色的，但有多种变异类型。

显微镜检测结果（茉莉花叶肉细胞）：绿色叶：含有正常叶绿体白色叶：细胞内不含叶绿体，只含白色体花斑叶：有三种不同的细胞（1）白色斑处细胞：细胞内不含叶绿体，只含白色体（2）深绿色斑处细胞：含有正常叶绿体（3）浅绿色斑处细胞：既含叶绿体，也含白色体C. 叶色性状遗传方式：研究目的：（1）检测叶色性状的遗传是否符合孟德尔经典遗传定律：自由组合定律和分离定律（2）通过实验鉴定控制叶色的基因间的相互关系研究方法：用不同性状的茉莉花品种相互杂交，观察实验结果，是否出现定比分离结果预测：从表现型上看，若是经典遗传，控制绿色与白色的基因可能是并显性（共显性）关系，这样才会出现条斑状的花斑色实验结果：结果分析：F1代发育成的植株的叶色，完全取决于种子产生于那一种枝条，与花粉来自哪一种枝条无关。

生物科学中的遗传与基因工程遗传与基因工程是现代生物科学中的重要研究领域，涉及到生物体内遗传信息的传递、表达和调控。

以下是相关知识点的详细介绍：1.遗传的基本概念–遗传是指生物体内遗传信息的传递和表达过程。

–遗传信息存储在DNA分子中，通过基因传递给下一代。

2.基因与DNA的关系–基因是DNA分子上的特定序列，编码生物体的遗传特征。

–DNA是基因的载体，存在于细胞核中。

3.遗传物质的复制–遗传物质的复制是指DNA在细胞分裂前复制自身，确保遗传信息传递给子代细胞。

–复制过程中，DNA双链解旋，形成两个单链模板，通过酶的作用合成两个新的DNA分子。

4.遗传变异–遗传变异是指基因序列的改变，导致生物体的遗传特征发生改变。

–变异可以通过突变、基因重组等途径产生。

5.基因表达与调控–基因表达是指基因信息转化为蛋白质的过程。

–基因调控是指生物体内基因表达的调控机制，包括转录和翻译两个阶段。

6.基因工程技术–基因工程是指通过人工手段对基因进行操作和改造的技术。

–基因工程技术包括基因克隆、基因编辑、基因转移等方法。

7.基因编辑技术–基因编辑是指通过特定的酶切酶识别和切割DNA序列，实现对基因的精确修改。

–CRISPR/Cas9是近年来发展起来的一种基因编辑技术，具有高效率和易于操作的特点。

8.基因转移与转基因生物–基因转移是指将外源基因导入生物体的细胞中，并使其表达出来。

–转基因生物是指通过基因转移技术导入外源基因的生物体，可以改变其遗传特征和性状。

9.遗传病与基因治疗–遗传病是由基因突变引起的疾病。

–基因治疗是指通过基因转移技术将正常的基因导入病变细胞，修复基因功能，治疗遗传病。

10.遗传资源的利用与保护–遗传资源是指生物体内的遗传信息，包括基因、物种和生态系统等。

–遗传资源的利用与保护是生物科学中的重要议题，涉及到生物多样性的维护和可持续利用。

以上是关于生物科学中遗传与基因工程的知识点介绍，供您参考。

习题及方法：1.习题：请解释遗传信息是如何在DNA复制过程中传递给子代细胞的。

生物中的遗传与基因工程遗传是生物学中一个重要的概念，它涉及到生物体的特征和性状的传递。

基因工程则是利用遗传信息来改变生物体的基因组，以实现特定的目标。

本文将从介绍遗传的基本原理开始，然后探讨基因工程的原理和应用。

一、遗传的基本原理遗传是指生物个体传递给后代的性状和特征。

遗传是通过基因来进行的，基因是一个生物体内令其表现某种性状的一段DNA序列。

在遗传过程中，基因通过遗传物质的传递来决定后代的性状。

遗传过程中的一个基本原理是孟德尔遗传定律。

孟德尔通过对豌豆的研究，发现了遗传性状的离散性和独立性的规律。

他提出了一系列遗传定律，比如两个互相对立的性状在一代中的表现、隐性性状的表现规律等。

这些遗传定律奠定了现代遗传学的基础。

二、基因工程的原理基因工程是通过改变生物体的基因组来实现特定目标的技术。

基因工程的核心是对基因的操作和改变，包括基因的插入、删除和改变等。

基因工程的核心工具是重组DNA技术。

在重组DNA技术中，可以通过切割DNA链、连接DNA片段和复制DNA等方法来对基因进行操作。

通过这些方法，可以将外源基因插入到目标生物体的基因组中，实现特定的目标。

基因工程的应用非常广泛。

例如，在农业领域，基因工程可以用于改良农作物，使其具有抗病虫害和耐逆性等特点。

在医学领域，基因工程可以用于制造药物和治疗疾病，例如利用重组蛋白制造注射用胰岛素。

此外，基因工程还可以用于研究基因的功能和调控机制。

三、基因工程的争议与风险尽管基因工程在农业和医学领域有着广泛的应用前景，但它也引发了一系列的争议和风险。

首先，基因工程可能引发生物安全问题。

当外源基因被插入到目标生物体中时，可能会导致未知的副作用和不可预测的结果。

这可能对生物多样性和生态系统造成不可逆转的影响。

其次，基因工程也引发了道德和伦理问题。

例如，基因工程可以用于改变人类的基因组，这引发了对于基因改良婴儿和人类优生学的争议。

人们对于人类基因的改变是否符合伦理和道德原则存在不同的观点。

遗传与基因工程导言遗传与基因工程是现代生物学领域中非常重要的概念。

遗传是研究基因和遗传信息在生物体中传递的科学，而基因工程是利用生物技术手段，改变或操纵生物体的遗传信息。

本文将对遗传和基因工程进行探讨，说明它们在生物科学和生物技术领域的重要性。

一、遗传的基本原理与概念遗传是生物学的核心概念之一，它涉及到生物体的遗传信息在后代中的传递和变异。

遗传学家发现，遗传由DNA分子中的基因操控。

基因是能够编码特定蛋白质或RNA分子的DNA序列。

通过遗传，父母将自己的基因传递给下一代，决定了后代的遗传特征。

遗传的过程中，基因也会发生突变，产生新的变异。

遗传通过遗传物质的传递和交换实现。

在有性生殖中，父母的遗传物质通过生殖细胞的结合传递给下一代。

而在无性生殖中，生物体通过细胞分裂复制自身的遗传信息。

二、基因工程的定义与应用基因工程是一种能够直接改变或操纵生物体基因组的技术。

它通过将外源基因导入生物体的基因组中，使得生物体表达出目标基因所编码的蛋白质。

基因工程的应用非常广泛，包括农业、医学和工业等领域。

基因工程在农业领域的应用，可以改良农作物的品质和产量。

比如，通过转基因技术，科学家们在作物中引入抗虫和抗病基因，提高作物的抗性和产量。

此外，基因工程还可以用来改良作物的品质，如改善水稻的营养价值或调整蔬菜的口感。

在医学领域，基因工程可以用于治疗基因相关疾病。

一些遗传疾病是由单个基因突变引起的，通过基因工程技术，可以纠正这些基因突变，恢复正常基因功能。

此外，基因工程还可以用于生产重组蛋白质药物，如胰岛素和人血凝溶酶等。

在工业领域，基因工程可以用于生物学制药，生产环保生物燃料，以及地下水污染的修复等。

基因工程技术的应用能够提高生物产业的效率和可持续性。

三、遗传与基因工程的意义和挑战遗传和基因工程在现代生物学和生物技术领域具有重要意义。

通过研究遗传，科学家们可以更好地了解生物体内基因的组成和功能，有助于解开生命的奥秘。

而基因工程的发展，使得人类能够通过改变或操纵基因，去解决一些现实问题，提高人类生活质量。

第一、二节细胞质遗传与基因的结构【基础知识梳理】⒈细胞质遗传⑴概念：由________内的遗传物质所控制的真核生物性状的遗传方式⑵特点：A、母系遗传①概念：具相对性状的亲本杂交，Fl总是表现出________性状的遗传现象②原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自________，这样，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由________传给了子代③实例：紫荣莉质体的遗传，藏报春、玉米等________的遗传，以及高粱、水稻等________的遗传，链孢霉________的遗传B、杂交后代不出现一定的分离比，原因：生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不像核内遗传物质那样有规律地分离，而是________、________地分配到子细胸中⑶物质基础A、细胞质中具有控制某些性状的遗传物质，用DNA 酶处理，该物质消失，证明该物质是________。

B、质基因的载体：________及________C、质基因的功能：能够进行自我复制，并能通过________和________控制某些蛋白质的合成⒉基因的结构⑴、原核细胞的基因结构A、编码区：能转录为相应的________，进而指导蛋白质的合成________B、非编码区：概念：不能转录为mRNA，不能编码蛋白质位置：编码区的________和________功能：有________遗传信息表达的核苷酸序列，在该序列中，最重要的是位于编码区上游的 ________结合位点⑵、真核细胞的基因结构：A、编码区特点：编码区是________的、________的包括①外显子：——编码蛋白质的序列②内含子：——编码蛋白质的序列B、非编码区：有调控作用的核苷酸序列，包括位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点⒊人类基因组研究⑴、人类基因组：人体DNA分子所携带的全部遗传信息⑵、人类单倍体基因组：由——条双链DNA分子组成(包括1～22号常染色体DNA与X、Y染色体DNA)⑶、人类基因组计划的任务：分析测定人类基因组的________序列⑷、人类基因组计划的主要内容：绘制人类基因组四张图，即遗传图、物理图、________和________ ⑸、人类基因组研究的意义①各种疾病的诊断、治疗具划时代的意义②对进一步了解——的调控机制，细胞的生长、分化和个体发育的机制，以及——等具重要意义③推动生物高新技术的发展，产生巨大的经济效益【核心要点突破】一、细胞质遗传与细胞核遗传的比较【特别提醒】细胞核遗传遵循孟德尔遗传规律，而细胞质遗传不遵循孟德尔遗传规律。

选第三章遗传与基因工程1、用黄色果皮桃树做母本，红色果皮桃树做父母，所结桃子是黄皮。

用黄色果皮桃树做父本，红色果皮桃皮做母本，所结桃子为红皮，这属于细胞质遗传吗？答：不是。

细胞质遗传是指由细胞质中DNA控制的遗传，在受精卵形成时，由卵细胞决定其控制的遗传性状，如紫茉莉质体的遗传。

果树的果皮的所有细胞均是母本的，果皮颜色是母本的核基因控制的，属细胞核遗传。

2、为什么说线粒体和叶绿体是半自主细胞器。

答：这是因为线粒体和叶绿体中除含有DNA外，还有RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、核糖体等，具有自身独立进行转录和翻译的功能，但线粒体和叶绿体中只有少量蛋白质是自身合成的，绝大多数蛋白质还是由核基因控制合成的，所以它们被称为半自主性细胞器。

3、细胞质中的DNA在什么时间复制？答：细胞质中的DNA的复制也是在细胞分裂的间期。

4、人类基因组与人类单倍体基因组辨析。

人类基因组：人体DNA分子所携带的全部遗传信息。

人类单倍体基因组：由24条双链DNA分子组成，包括1-22号常染色体DNA与X、Y染色体DNA。

人类基因组计划：仅分析人的单倍体基因组的核苷酸序列。

5、能被限制性内切酶切割的部位，一条链正向读的碱基顺序，与另一条反向读的顺序是否完全一致？答：完全一致，可称为“回文顺序”，这种顺序才符合内切酶切割模式。

6、重组质粒如何进入受体细胞？答：用CaCl2处理受体细胞的细胞壁，增加细胞壁的通透性，再由细胞膜通过内吞方式将质粒吞吐入细胞内。

7、如何检测镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症、白血病？答：（1）β-珠蛋白的DNA探针；（2）苯丙氨酸羟化酶基因探针；（3）白血病患者细胞中分离出来的癌基因探针。

8、人工合成的真核生物的基因与天然存在的基因一样吗？答：不一样。

人工合成的目的基因中不含，内含子与天然基因不一样。

1．以花斑枝条为母本，以绿色枝条为父本，进行的紫茉莉植株的杂交实验中，F1发育成的植株有绿色、白色、花斑状三种性状。

七年级生物第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容第三章遗传与基因工程第一节细胞质遗传二. 学习重点细胞质遗传的特点和形成特点的原因。

三. 学习过程第一节细胞质遗传真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传物质（核基因）控制的。

这种遗传方式叫做细胞核遗传（简称核遗传）。

后来人们发现，真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式叫做细胞质遗传。

提问：请回忆一下，核遗传所遵行的规律。

细胞质遗传的特点：（一）实例：紫茉莉叶绿体的遗传。

紫茉莉的枝条一般都是绿色的。

但是，有的花斑紫茉莉，在它的同一植株上有时会生有三种不同的枝条——绿色的、白色的和花斑状的。

绿色枝条上的叶是深绿色的，白色枝条上的叶是白色的（或是极浅的绿色），花斑枝条上的叶呈白色和绿色相间的花斑状。

如果用显微镜检查紫茉莉的叶肉细胞，可以看到绿色叶的细胞内含有正常的叶绿体，白色叶的细胞内没有正常的叶绿体。

而花斑叶中则有两种不同的细胞：含有正常叶绿体的细胞和没有正常叶绿体的细胞。

1. 实验过程：紫茉莉枝叶的这种性状是怎样向后代传递的呢？为研究这一问题，用紫茉莉不同枝条2. 细胞质遗传的特点：依据上述试验可以总结出如下特点：（1）母系遗传：具有相对性状的亲本杂交，F1总是表现出母本性状的遗传现象。

（2）分离比不确定：两个亲本杂交，若出现性状分离，不会像细胞核遗传那样出现一定的分离比。

3. 形成特点的原因：（1）受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞。

（2）生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不能像核内的遗传物质那样进行有规律的分离，而是随机地、不均等地分配到子细胞中去。

细胞质遗传的物质基础线粒体和叶绿体中存在DNA，都能够进行自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成，控制生物的某些性状。

例如，人体内的每一个细胞都含有着数百个线粒体，一个线粒体中含有几个DNA环。

其中每一个环又都包含着几十个基因。

量奋市例比阳光实验学校第一、二节细胞质遗传与基因的结构【根底知识梳理】⒈细胞质遗传⑴概念：由________内的遗传物质所控制的真核生物性状的遗传方式⑵特点：A、母系遗传①概念：具相对性状的亲本杂交，Fl总是表现出________性状的遗传现象②原因：受精卵中的细胞质几乎来自________，这样，受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由________传给了子代③实例：紫荣莉质体的遗传，藏报春、玉米________的遗传，以及高粱、水稻________的遗传，链孢霉________的遗传B、杂交后代不出现一的别离比，原因：生殖细胞在进行减数分裂时，细胞质中的遗传物质不像核内遗传物质那样有规律地别离，而是________、________地分配到子细胸中⑶物质根底A、细胞质中具有控制某些性状的遗传物质，用DNA酶处理，该物质消失，证明该物质是________。

B、质基因的载体：________及________C、质基因的功能：能够进行自我复制，并能通过________和________控制某些蛋白质的合成⒉基因的结构⑴、原核细胞的基因结构A、编码区：能转录为相的________，进而指导蛋白质的合成________B、非编码区：概念：不能转录为mRNA，不能编码蛋白质位置：编码区的________和________功能：有________遗传信息表达的核苷酸序列，在该序列中，最重要的是位于编码区上游的 ________结合位点⑵、真核细胞的基因结构：A、编码区特点：编码区是________的、________的包括①外显子：——编码蛋白质的序列②内含子：——编码蛋白质的序列B、非编码区：有调控作用的核苷酸序列，包括位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点⒊人类基因组研究⑴、人类基因组：人体DNA分子所携带的遗传信息⑵、人类单倍体基因组：由——条双链DNA分子组成(包括1～22号常染色体DNA与X、Y染色体DNA)第三章：遗传与基因工程⑶、人类基因组方案的任务：分析测人类基因组的________序列⑷、人类基因组方案的主要内容：绘制人类基因组四张图，即遗传图、物理图、________和________⑸、人类基因组研究的意义①各种疾病的诊断、治疗具划时代的意义②对进一步了解——的调控机制，细胞的生长、分化和个体发育的机制，以及——具重要意义③推动生物高技术的开展，产生巨大的经济效益【核心要点突破】一、细胞质遗传与细胞核遗传的比拟【特别提醒】细胞核遗传遵循孟德尔遗传规律，而细胞质遗传不遵循孟德尔遗传规律。