高中生物基因的知識(shí)點(diǎn)5篇(精選)
基因(遺傳因子)是產(chǎn)生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持著生命的基本構(gòu)造和性能。儲(chǔ)存著生命的種族、血型、孕育、生長(zhǎng)、凋亡等過(guò)程的全部信息。下面小編給大家分享一些高中生物的基因知識(shí)點(diǎn),希望能夠幫助大家!
高中生物的基因知識(shí)1
基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成
一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄
1、DNA與RNA的異同點(diǎn)
2、RNA的類(lèi)型
⑴信使RNA(mRNA)
⑵轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)
⑶核糖體RNA(rRNA)
3、轉(zhuǎn)錄
⑴轉(zhuǎn)錄的概念
⑵轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所 主要在細(xì)胞核
⑶轉(zhuǎn)錄的模板 以DNA的一條鏈為模板
⑷轉(zhuǎn)錄的原料 4種核糖核苷酸
⑸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物 一條單鏈的mRNA
⑹轉(zhuǎn)錄的原則 堿基互補(bǔ)配對(duì)
⑺轉(zhuǎn)錄與復(fù)制的異同(下表:)
二、遺傳信息的翻譯
1、遺傳信息、密碼子和反密碼子
2、翻譯
⑴定義
⑵翻譯的場(chǎng)所 細(xì)胞質(zhì)的核糖體上
⑶翻譯的模板 mRNA
⑷翻譯的原料 20種氨基酸
⑸翻譯的產(chǎn)物 多肽鏈(蛋白質(zhì))
⑹翻譯的原則 堿基互補(bǔ)配對(duì)
⑺翻譯與轉(zhuǎn)錄的異同點(diǎn)(下表):
三、基因表達(dá)過(guò)程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計(jì)算
1、轉(zhuǎn)錄時(shí),以基因的一條鏈為模板,按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,產(chǎn)生一條單鏈mRNA,則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半,且基因模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA分子中U+A(或C+G)相等。
2.翻譯過(guò)程中,mRNA中每3個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3,是雙鏈DNA堿基數(shù)目的 1/6 。
基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、中心法則
⑴DNA→DNA:DNA的自我復(fù)制;
⑵DNA→RNA:轉(zhuǎn)錄;
⑶RNA→蛋白質(zhì):翻譯;
⑷RNA→RNA:RNA的自我復(fù)制;
⑸RNA→DNA:逆轉(zhuǎn)錄。
二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
1、(間接控制)
2、基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系,基因的表達(dá)過(guò)程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響。
3、生物體性狀的多基因因素:基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用,共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。
高中生物的基因知識(shí)2
基因工程
操作水平:DNA分子水平
原理:基因重組
優(yōu)點(diǎn):1.突破物種界限。2.定向改造生物的遺傳特性。
(一)基因工程的基本工具
1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)
(1)來(lái)源:主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。
(2)功能:能夠識(shí)別特定的核苷酸序列,并在特定的切點(diǎn)切割,因此具有專(zhuān)一性。
(3)作用的化學(xué)鍵:切割磷酸二酯鍵。
(4)結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。
2.“分子縫合針”——DNA連接酶
(1)作用:將兩個(gè)具有相同粘性末端的DNA片段連接起來(lái),形成重組DNA
(2)連接的化學(xué)鍵:磷酸二酯鍵
(3)與DNA聚合酶作用的異同:??????????????????????
DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯鍵。
DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端,形成磷酸二酯鍵。
3.“分子運(yùn)輸車(chē)”——運(yùn)載體
(1)載體具備的條件:
①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。
②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn),供外源DNA片段插入。
③具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。
(2)最常用的載體是??質(zhì)粒,它是一種環(huán)狀DNA分子。
(3)其它載體:噬菌體、動(dòng)植物病毒
高中生物的基因知識(shí)3
基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的獲取
1.從基因文庫(kù)中獲取(不知道目的基因的核苷酸序列的情況下采用)
2.人工合成。常用方法有:
(1)反轉(zhuǎn)錄法(已經(jīng)獲得mRNA的情況下采用)
(2)化學(xué)合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比較小的情況下采用)
3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(知道目的基因兩端的核苷酸序列、基因比較大的情況下采用)
(1)PCR的含義:是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。
(2)目的:獲取大量的目的基因
(3)原理:DNA雙鏈復(fù)制
(4)過(guò)程:
第①步:變性,加熱至90~95℃DNA解鏈為單鏈;(高溫解旋)
第②步:復(fù)性,冷卻到55~60℃,引物與兩條單鏈DNA結(jié)合;
第③步:延伸,加熱至70~75℃,熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。
(5)特點(diǎn):指數(shù)形式擴(kuò)增
第二步:基因表達(dá)載體的構(gòu)建(核心)
1.目的:使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
2.組成:目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因
(1)啟動(dòng)子:是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄mRNA。
(2)終止子:也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段 ,位于基因的尾端,使轉(zhuǎn)錄停止。
(3)標(biāo)記基因的作用:鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。
常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。
第三步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_
1.轉(zhuǎn)化的概念:是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。
2.常用的轉(zhuǎn)化方法:
將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞:采用最多的方法是 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,其次還有 基因槍法和 花粉管通道法等。
將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞:最常用的方法是 顯微注射技術(shù)。方法的受體細(xì)胞多是 受精卵。
將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞:感受態(tài)細(xì)胞法:用 Ca2+ 處理細(xì)胞
(使其成為 感受態(tài)細(xì)胞 ,再將 重組表達(dá)載體DNA分子 溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混
合,在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子,完成轉(zhuǎn)化過(guò)程)
原核生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)點(diǎn):繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少
第四步:目的基因的檢測(cè)和表達(dá)
1.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子雜交(DNA-DNA)技術(shù)。
2.其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA,方法是采用分子雜交(DNA-RNA)技術(shù)。
3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì),方法是采用抗原—抗體雜交技術(shù)。
4.有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如生物抗蟲(chóng)或抗病的鑒定等。
高中生物的基因知識(shí)4
(一)生物基因工程簡(jiǎn)介
基因工程又稱(chēng)基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)。所謂基因工程是在分子水平上對(duì)基因進(jìn)行操作的復(fù)雜技術(shù),是將外源基因通過(guò)體外重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi),使這個(gè)基因能在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)的操作。
基因工程是生物工程的一個(gè)重要分支,它和細(xì)胞工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程和微生物工程共同組成了生物工程。
重組DNA:重組DNA技術(shù)是指將一種生物體(供體)的基因與載體在體外進(jìn)行拼接重組,然后轉(zhuǎn)入另一種生物體(受體)內(nèi),使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達(dá)出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序,也稱(chēng)為分子克隆技術(shù)。因此,供體、受體、載體是重組DNA技術(shù)的三大基本元件。
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(二)生物基因工程特征
1)跨物種性
外源基因到另一種不同的生物細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行繁殖。
2)無(wú)性擴(kuò)增
外源DNA在宿主細(xì)胞內(nèi)可大量擴(kuò)增和高水平表達(dá)。
優(yōu)點(diǎn):基因工程最突出的優(yōu)點(diǎn)是打破了常規(guī)育種難以突破的物種之問(wèn)的界限,可以使原核生物與真核生物之間、動(dòng)物與植物之間,甚至人與其他生物之間的遺傳信息進(jìn)行重組和轉(zhuǎn)移。人的基因可以轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中表達(dá),細(xì)菌的基因可以轉(zhuǎn)移到植物中表達(dá)。
(三)基因工程的基本工具
1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)
(1)來(lái)源:主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。
(2)功能:能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi),因此具有專(zhuān)一性。
(3)結(jié)果:經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DN段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。
2.“分子縫合針”——DNA連接酶
(1)兩種DNA連接酶(E?coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶)的比較:
①相同點(diǎn):都縫合磷酸二酯鍵。
②區(qū)別:E?coliDNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體,只能將雙鏈DN段互補(bǔ)的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái);而T4DNA連接酶能縫合兩種末端,但連接平末端的之間的效率較低。
3.“分子運(yùn)輸車(chē)”——載體
(1)載體具備的條件:①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。
②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn),供外源DN段插入。
③具有標(biāo)記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。
(2)最常用的載體是??質(zhì)粒,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外,并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。
(3)其它載體: 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒
高中生物的基因知識(shí)5
1、基因的自由組合規(guī)律:在F1產(chǎn)生配子時(shí),在等位基因分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合,這一規(guī)律就叫基因的自由組合規(guī)律。
2、兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳試驗(yàn):
①P:黃色圓粒X綠色皺粒→F1:黃色圓?!鶩2:9黃圓:3綠圓:3黃皺:1綠皺。
②解釋?zhuān)?/p>
1)每一對(duì)性狀的遺傳都符合分離規(guī)律。
2)不同對(duì)的性狀之間自由組合。
3)黃和綠由等位基因Y和y控制,圓和皺由另一對(duì)同源染色體上的等位基因R和r控制。兩親本基因型為YYRR、yyrr,它們產(chǎn)生的配子分別是YR和 yr,F(xiàn)1的基因型為YyRr。F1(YyRr)形成配子的種類(lèi)和比例:等位基因分離,非等位基因之間自由組合。四種配子YR、Yr、Yr、yr的數(shù)量相同。
4)黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交試驗(yàn)分析圖示解:F1:YyRr→黃圓(1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr):3綠圓(1yyRR、2yyRr):黃皺(1Yyrr、2Yyrr):1綠皺(yyrr)。
5)黃圓和綠皺為親本類(lèi)型,綠圓和黃皺為重組類(lèi)型。
2、對(duì)自由組合現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證:F1(YyRr)X隱性(yyrr)→(1YR、1Yr、1yR、1yr)Xyr →F2:1YyRr:1Yyrr:1yyRr:1yyrr。
3、基因自由組合定律在實(shí)踐中的應(yīng)用:1)基因重組使后代出現(xiàn)了新的基因型而產(chǎn)生變異,是生物變異的一個(gè)重要來(lái)源;通過(guò)基因間的重新組合,產(chǎn)生人們需要的具有兩個(gè)或多個(gè)親本優(yōu)良性狀的新品種。
4、孟德?tīng)柅@得成功的原因:1)正確地選擇了實(shí)驗(yàn)材料。2)在分析生物性狀時(shí),采用了先從一對(duì)相對(duì)性狀入手再循序漸進(jìn)的方法(由單一因素到多因素的研究方法)。3)在實(shí)驗(yàn)中注意對(duì)不同世代的不同性狀進(jìn)行記載和分析,并運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。4)科學(xué)設(shè)計(jì)了試驗(yàn)程序。
5、基因的分離規(guī)律和基因的自由組合規(guī)律的比較:
①相對(duì)性狀數(shù):基因的分離規(guī)律是1對(duì),基因的自由組合規(guī)律是2對(duì)或多對(duì);
②等位基因數(shù):基因的分離規(guī)律是1對(duì),基因的自由組合規(guī)律是2對(duì)或多對(duì);
③等位基因與染色體的關(guān)系:基因的分離規(guī)律位于一對(duì)同源染色體上,基因的自由組合規(guī)律位于不同對(duì)的同源染色體上;
④細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ):基因的分離規(guī)律是在減I分裂后期同源染色體分離,基因的自由組合規(guī)律是在減I分裂后期同源染色體分離的同時(shí),非同源染色體自由組合;
⑤實(shí)質(zhì):基因的分離規(guī)律是等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,基因的自由組合規(guī)律是在等位基因分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。
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