中國(guó)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(yīng)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(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)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(yǎng)豐富，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。

　　2、單倍體育種：

　　方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)

　　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(duì)矮桿(d)是顯性，抗病(R)對(duì)不抗病(r)是顯性。現(xiàn)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(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR ，應(yīng)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(fù)雜。

　　【附】育種方法小結(jié)

　　誘變育種

　　雜交育種

　　多倍體育種

　　單倍體育種

　　方法

　　用射線、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(yǎng)

　　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(zhǎng)年限選擇才可獲得純合子。

　　器官較大，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，但結(jié)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(fù)雜。

　　第3節(jié) 人類遺傳病

　　一、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別：

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

　　（2） 先天性疾病：生來(lái)就有的疾病。（不一定是遺傳病）

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

　　三、人類遺傳病類型

　　（一）單基因遺傳病

　　1、概念：由一對(duì)等位基因控制的遺傳病。

　　2、原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病

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

　　4、類型：

　　（二）多基因遺傳病

　　1、概念：由多對(duì)等位基因控制的人類遺傳病。

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

　　（三）染色體異常遺傳病（簡(jiǎn)稱染色體病）

　　1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常）

　　2、類型：

　　四、遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防

　　1、產(chǎn)前診斷：胎兒出生前，醫(yī)生用專門(mén)的檢測(cè)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：在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展

　　五、實(shí)驗(yàn)：調(diào)查人群中的遺傳病

　　注意事項(xiàng)：

　　1、調(diào)查遺傳方式——在家系中進(jìn)行

　　2、調(diào)查遺傳病發(fā)病率——在廣大人群隨機(jī)抽樣

　　【注】調(diào)查群體越大，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確

　　六、人類基因組計(jì)劃：是測(cè)定人類基因組的全部DNA序列，解讀其中包含的遺傳信息。需要測(cè)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(jié)  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、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(yǎng)

　　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(shù)目加倍

　　誘導(dǎo)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(yù)見(jiàn)強(qiáng)，

　　但周期長(zhǎng)

　　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(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低

　　縮短育種年限，

　　但方法復(fù)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(jié)  基因工程及其應(yīng)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(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。

　　2、原理：基因重組

　　3、結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。

　　二、基因工程的工具

　　1、基因的“剪刀”—限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）

　　（1）特點(diǎn)：具有專一性和特異性，即識(shí)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限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。

　　（4）切割結(jié)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(duì)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(bǔ)配對(duì)。

　　2、基因的“針線”——DNA連接酶

　　（1）作用：將互補(bǔ)配對(duì)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(yùn)載體

　　（1）定義：能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。

　　（2）種類：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(yùn)載體結(jié)合

　　3、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞

　　4、目的基因的檢測(cè)和鑒定

　　四、基因工程的應(yīng)用

　　1、基因工程與作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉(zhuǎn)基因奶牛、超級(jí)綿羊等等

　　2、基因工程與藥物研制：干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗

　　3、基因工程與環(huán)境保護(hù)：超級(jí)細(xì)菌

　　五、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性

　　兩種觀點(diǎn)是：

　　1、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全，要嚴(yán)格控制。

　　2、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的，應(yīng)該大范圍推廣。

　　第七章 現(xiàn)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(rèn)為生物是進(jìn)化的。

　　二、達(dá)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(zhēng)→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(yīng)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(duì)可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。（對(duì)生物進(jìn)化的解釋僅局限于個(gè)體水平）

　　三、現(xiàn)代達(dá)爾文主義

　　（一）種群是生物進(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(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個(gè)體稱為種群。

　　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(kù)：一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫(kù)。

　　3、基因（型）頻率的計(jì)算：

　　（1）按定義計(jì)算：

　　例：從某個(gè)群體中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)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 ______。基因A的頻率為_(kāi)_____；基因a的頻率為 ______。

　　答案：30%  60%  10%  60%  40%

　　②某個(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%

　　（二）突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料

　　（三）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(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。

　　（四）突變和基因重組、選擇和隔離是物種形成機(jī)制。

　　1、物種：指分布在一定的自然地域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)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(xiàn)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(zhǎng)期）→生殖隔離

　　（2）物種形成的標(biāo)志：生殖隔離

　　（3）物種形成的3個(gè)環(huán)節(jié)：

　　①突變和基因重組：為生物進(jìn)化提供原材料

　　②選擇：使種群的基因頻率定向改變

　　③隔離：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(xì)胞到多細(xì)胞，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從水生到陸生，從低級(jí)到高級(jí)逐漸進(jìn)化而來(lái)的。

　　2、真核細(xì)胞出現(xiàn)后，出現(xiàn)了有絲分裂和減數(shù)分裂，從而出現(xiàn)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(jié)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(tǒng)多樣性三個(gè)層次。