第五单元 第15讲 【高三一轮复习系列2021版步步高生物《大一轮复习讲义》】(001)

第33讲 基因工程[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。

2.基因工程的原理及技术(含PCR 技术)(Ⅱ)。

3.基因工程的应用(Ⅱ)。

4.蛋白质工程(Ⅰ)。

5.实验：DNA 的粗提取与鉴定。

1．基因工程的概念 (1)供体：提供目的基因。

(2)操作环境：体外。

(3)操作水平：分子水平。

(4)原理：基因重组。

(5)受体：表达目的基因。

(6)本质：性状在受体体内的表达。

(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。

2．DNA 重组技术的基本工具 (1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

③形成末端类型⎩⎪⎨⎪⎧识别序列中心轴线两侧切开→黏性末端识别序列中心轴线处切开→平末端(2)DNA 连接酶①作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成新的DNA 分子。

②类型常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4 DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体 功能 只缝合黏性末端缝合黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键③DNA 连接酶和限制酶的关系(3)载体 ①条件条件适应性稳定并能自我复制或整合到染色体DNA 上目的基因稳定存在且数量可扩大 有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因 具有特殊的标记基因便于重组DNA 的鉴定和选择②种类⎩⎪⎨⎪⎧最常用：质粒其他：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等③作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。

④特点：可在细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA 上，随染色体DNA 进行同步复制。

教材拾遗 限制酶来源于原核生物而不切割自己的DNA 的原因是限制酶具有特异性，原核生物的DNA 分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰(P 4寻根问底拓展)。

1．判断关于基因工程中工具酶说法的正误 (1)限制酶只能用于切割目的基因( × )(2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (3)DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来( × )(4)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × ) (5)限制酶可以识别和切割RNA( × ) 2．判断关于基因工程中载体说法的正误(1)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因( × ) (2)每个质粒DNA 分子上至少含一个限制酶切割位点( √ ) (3)质粒是小型环状DNA 分子，是基因工程常用的载体( √ )(4)载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达( √ )易错警示(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。

第13讲 细胞的分化、衰老、凋亡与癌变 [考纲要求] 1.细胞的分化(Ⅱ)。

2.细胞的全能性(Ⅱ)。

3.细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系(Ⅱ)。

4.癌细胞的主要特征及防治(Ⅱ)。

1．细胞分化(1)概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

(2)特点①普遍性：多细胞生物普遍具有。

②持久性：贯穿于生物体整个生命进程中。

③稳定性：分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。

④不可逆性：一般来说，细胞只能从全能干细胞最终走向高度分化的体细胞，不能反向进行。

(3)实质(如图所示)在个体发育过程中，不同的细胞中遗传信息的执行情况不同，即基因的选择性表达。

(4)意义⎩⎪⎨⎪⎧①生物个体发育的基础②使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率 归纳总结 细胞分化的三个关键点(1)细胞分化的标志①分子水平：合成了某种细胞特有的蛋白质，如唾液淀粉酶、胰岛素等。

②细胞水平：形成不同种类的细胞。

(2)分化细胞表达的基因①管家基因：所有细胞均表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因、ATP水解酶基因。

②奢侈基因：不同类型细胞特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。

(3)细胞分化的“改变”与“不变”①不变：DNA、细胞的数目，tRNA、rRNA的种类。

②改变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。

2．细胞的全能性3．干细胞(1)概念：动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞，这些细胞叫做干细胞。

(2)类型项目胚胎干细胞成体干细胞来源来自早期胚胎或原始性腺组织来自各式各样的组织功能可以分化成各种组织和器官具有分化成特定功能细胞的能力举例囊胚的内细胞团细胞骨髓干细胞、造血干细胞、神经干细胞1．判断关于细胞分化说法的正误(1)肌细胞与幼红细胞中基因、mRNA、蛋白质均不同(×)(2)胰岛B细胞有胰岛素基因而无抗体基因，故可以产生胰岛素而不能产生抗体(×)(3)断尾壁虎长出新尾巴过程中发生了细胞分化(√)(4)ATP合成酶基因属于奢侈基因，在不同细胞中选择性表达(×)2．判断关于细胞全能性说法的正误(1)同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强(√)(2)分化程度高的细胞其全能性一定低(×)(3)克隆羊“多利”的诞生证明了动物体细胞整体仍然具有全能性(×)(4)用动物胚胎干细胞培育出组织和器官体现了动物细胞的全能性(×)(5)人体内所有活细胞均具有全能性(×)易错警示(1)分化程度高的细胞其全能性不一定低。

《步步高》高考生物大一轮复习学案作业第五单元学案20遗传知识拓展与相关题型探究考纲要求1.遗传定律的应用(Ⅱ)。

2.基因与性状的关系(Ⅱ)。

探究点一利用分离定律解决自由组合定律概率计算问题(正推法)1．乘法原理：当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时，这样的两个事件同时或相继发生的概率是他们各自概率的乘积。

(1)原理：________是自由组合定律的基础。

(2)思路首先将自由组合定律问题转化为若干个________问题。

(3)在独立遗传的情况下，有几对________就可分解为几个分离定律问题，如AaBb某Aabb可分解为如下______个分离定律：Aa某Aa；________。

探究示例1基因型为AaBbCc的个体与基因型为AaBBCc的个体杂交(三对基因分别位于三对同源染色体上)，产生后代表现型的种类是() A．4种B．9种C．8种D．18种听课记录：变式训练1(2022·江苏卷，10)已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。

下列关于杂交后代的推测，正确的是()A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16B．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16C．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8D．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/162．加法原理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件互为可斥事件，它们出现的概率为各自概率之和。

(1)原理：基因分离定律是____________的基础。

(2)思路：首先将____________问题转化为分离定律问题，计算两个事件独立出现的________，进而将两个事件________相加，即为________出现概率。

探究示例2现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体自交，假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同，在自然状态下子一代中能稳定遗传的个体所占比例是A．1/2B．1/3C．3/8D．3/4听课记录：变式训练2番茄果实的红色对黄色为显性，两室对一室为显性。

一、9∶3∶3∶1的变式(等于16和小于16)水稻抗稻瘟病是由基因R 控制的，细胞中另有一对等位基因B 、b 对稻瘟病的抗性表达有影响，BB 使水稻抗性完全消失，Bb 使抗性减弱。

现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图所示。

下列相关叙述正确的是( )A ．亲本的基因型是RRBB 、rrbbB ．F 2中弱抗病植株中纯合子占23C ．F 2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占89D ．不能通过测交鉴定F 2易感病植株的基因型审题关键(1)由遗传图解可知，F 2的表现型及比例是3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明水稻的抗病性状由两对等位基因控制，且两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，同时可推知F 1的基因型为RrBb 。

(2)由于BB 使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRbb (抗病)×rrBB (易感病)，F 1自交转化成2个分离定律问题：Rr ×Rr →R_∶rr ＝3∶1，Bb ×Bb →BB ∶Bb ∶bb ＝1∶2∶1，F 2弱抗病的基因型及比例是RRBb ∶RrBb ＝1∶2。

(3)F 2中抗病植株的基因型及比例为RRbb ∶Rrbb ＝1∶2，若全部抗病植株自交，则后代不抗病植株的比例为23×14＝16，抗病植株的比例为56。

(4)F 2中易感病植株的基因型有rrBB 、rrBb 、rrbb 、RRBB 、RrBB ，其中rrBB 、rrBb 、rrBb 与rrbb 进行测交，后代都是易感病个体。

答案 D“和”为16的由基因互作导致的特殊分离比(1)原因分析序条件 F 1(AaBb)自交后F 1测交后代号代表现型比例表现型比例1 存在一种显性基因时表现为同一性状，其余表现正常9∶6∶1 1∶2∶12 两种显性基因同时存在时，表现为一种性状，否则表现为另一种性状9∶7 1∶33 当某一隐性基因成对存在时表现为双隐性状，其余表现正常9∶3∶4 1∶1∶24 只要存在显性基因就表现为同一种性状，其余表现正常15∶1 3∶1(2)解题技巧①看F2的表现型比例，若表现型比例之和是16，不管以什么样的比例呈现，都符合基因的自由组合定律。

一、不完全显性遗传现象在牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，F1全是粉红色牵牛花。

将F1自交后，F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为1∶2∶1，如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交，则后代表现型及比例应该为()A．红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1B．红色∶粉红色∶白色＝3∶2∶1C．红色∶粉红色∶白色＝1∶4∶1D．红色∶粉红色∶白色＝4∶4∶1审题关键(1)因F1粉红色牵牛花自交所得F2中红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1，则可知粉红色牵牛花个体为杂合子，假设其基因型为Aa，则红色牵牛花个体基因型为AA(或aa)，白色牵牛花个体基因型为aa(或AA)。

(2)F2中红色、粉红色牵牛花的比例为1∶2，则自交子代表现型及比例为AA(aa)∶Aa∶aa(AA)＝3∶2∶1。

答案 B不完全显性：杂合子个体的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如等位基因A和a分别控制红花和白花，在完全显性时，Aa自交后代中红花∶白花＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。

1．安达卢西亚鸡的毛色有蓝色、黑色和白点三种，且由一对等位基因(B、b)控制。

下表为相关遗传实验研究结果，下列分析错误的是()组别P F11 黑色×蓝色黑色∶蓝色＝1∶12 白点×蓝色蓝色∶白点＝1∶13 黑色×白点全为蓝色A．蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Bb，黑色鸡和白点鸡都是纯合子B．蓝色的安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代有三种表现型C．黑色安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代中约有13为白点鸡D．一只蓝色安达卢西亚母鸡，如不考虑交叉互换和基因突变，则该鸡的一个次级卵母细胞的毛色基因组成为BB或bb答案 C解析根据第3组黑色鸡与白点鸡杂交后代都是蓝色鸡可知，蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Bb，则黑色鸡和白点鸡都是纯合子，A项正确；蓝色的安达卢西亚鸡群随机交配产生的后代有三种基因型，分别为BB、Bb、bb，表现型有黑色、蓝色和白点三种，B项正确；黑色安达卢西亚鸡都是纯合子，让其随机交配，产生的后代中只有黑色安达卢西亚鸡，C项错误；一只蓝色安达卢西亚母鸡的基因型为Bb，若不考虑交叉互换和基因突变，则该鸡的一个次级卵母细胞的毛色基因组成为BB或bb，D项正确。

[考纲要求] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。

2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质。

考点一组成细胞的元素1．化学元素对生命活动的重要性构成细胞和调节生物体的生命活动。

(1)构成细胞的化学元素进一步形成多种多样的化合物。

(2)调节生物体生命活动的化学元素主要有两大类：一类是与蛋白质等物质结合的元素；另一类是以离子形式调节生物体生命活动的元素。

2．细胞中的元素(1)元素的来源、分类和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系1．判断常考语句，澄清易混易错(1)Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素(×)(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素替代(×)(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(×)(4)因为C是细胞干重中最多的元素，所以其是最基本的元素(×)(5)活细胞内含量最多的元素是O而不是C(√)2．分析命题热图，明确答题要点如图是有活性的细胞中元素含量的柱形图，请分析：(1)若如图表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H。

(2)生物界和非生物界既然在元素组成上具有统一性，那么为什么会出现元素含量的差异性？提示因为组成细胞的元素是细胞有选择地从无机自然界中吸收获得。

(3)请给不同状态的细胞(鲜重、干重)前四种元素的含量排序，并尝试分析两种状态下O元素排序差异的原因。

提示细胞鲜重时元素含量：O＞C＞H＞N。

细胞干重时元素含量：C＞O＞N＞H。

鲜重中水是细胞中含量最多的化合物，而水分子中O的含量远大于H，因此组成生物体的元素中，O元素占细胞鲜重百分比最多。

命题点一分析细胞中元素含量、种类及作用1．我们如何找到回家的路？荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。

下列叙述中正确的是()A．“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是CB．“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是OC．上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是HD．P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素答案 C解析“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O，A错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C，B错误；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H，C正确；P和S均属于大量元素，D错误。