1、20222022 年高一下生物人教版必修年高一下生物人教版必修 2 2遗传与进化遗传与进化知识点提纲知识点提纲 第第 1 1 章章 遗传因子的发现遗传因子的发现 第 1 节 孟德尔的豌豆杂交实验（一） 1.豌豆用作遗传实验材料的优点优点 两性花，自花传粉，闭花授粉，自然状态下一般都是纯种； 有许多容易区分的相对性状，且能稳定传给后代； 花大，便于操作； 生长周期短，子代较多，容易统计分析。 2.人工异花传粉过程：去雄套袋采集花粉传粉套袋 去雄：先除去未成熟花的全部雄蕊。防止自身花粉的干扰。 套袋：套上纸袋。以免外来花粉干扰。 采集花粉：待去雄花的雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉。 传粉：将采集到
2、的花粉涂（撒）在去雄花的雌蕊的柱头上。实现杂交。 套袋：再套上纸袋。防止外来花粉干扰。 （保证杂交得到的种子是人工传粉所获） 方式 含义 应用 杂交 基因型不同的生物体间相互交配的过程 探索控制生物性状的基因的传递规律 将不同优良性状集中到一起，得到新品种 显隐性状判断显隐性状判断 自交 基因型相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉(通常只适用植物) 获得植物纯种 显隐性判定 用于植物纯合子、杂合子的鉴定用于植物纯合子、杂合子的鉴定 测交 就是让杂种第一代与隐性个体相交，用来测定 F1 的基因型 测定基因型 用于高等动物纯合子、杂合子的鉴定用于高等动物纯合子、杂合子的
3、鉴定 正交 反交 若甲为父本，乙为母本为正交，则为乙父本，甲为母本为反交 检验是细胞核遗传还是细胞质遗传检验是细胞核遗传还是细胞质遗传 性状 生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称 相对性状 同种生物同一性状的不同表现类型 显性性状 具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状 隐性性状 具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状 性状分离 杂种自交后代中呈现不同性状的现象杂种自交后代中呈现不同性状的现象 3.一对相对性状的杂交实验（基因的分离定律） 实验过程： P：高茎 X 矮茎 F1： 高茎 F2: 3 高茎 ：1 矮茎 假说演绎法 a.观察现象，发现问题 b.分析问题，
4、提出假说 c.演绎推理，验证假说 杂种 F1高茎 X 矮茎（隐性纯合子） 测交后代： 1 高茎：1 矮茎 d.实验验证，总结规律 分离定律：在生物的体细胞体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在成对存在，不相融合；在形成配子时， 成对的遗传因子发生分离， 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中， 随配子遗传给后代。 适用范围：进行有性生殖有性生殖的真核生物的一对相对性状一对相对性状的细胞核遗传细胞核遗传。 4. 状分离比模拟实验原理 甲、乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官雌雄生殖器官。 甲、乙小桶内的彩球分别代表雌雄配子雌雄配子。 用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合雌雄配
5、子的随机结合。 5. 杂合子（Dd）连续自交第 N 代的比例 自交自交 正交、反交正交、反交 为什么 F1都是高茎而没有矮茎？ 为什么 F2中的矮茎性状又出现了？ F2中出现的 3：1 性状分离比是偶然的吗？ 遗传因子决定生物的性状遗传因子决定生物的性状 体细胞中遗传因子成对存在体细胞中遗传因子成对存在 成对的遗传因子在形成配子时分离成对的遗传因子在形成配子时分离 雌雄配子在受精时随机结合雌雄配子在受精时随机结合 测测交交 每个小桶内的两种彩球必须相等每个小桶内的两种彩球必须相等。 当杂合子(Dd)自交 n 代后，后代中的杂合子(Dd)所占比例为 1/2n。 纯合子(DDdd)所占比例为 11
6、/2n，其中 DD、dd 所占比例分别为(11/2n) 1/2。 当 n 无限大时，纯合子概率接近 100%。这就是自花传粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合子的原因。 第第 2 2 节节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）孟德尔的豌豆杂交实验（二） 1.两对相对性状的杂交实验（基因的自由组合定律） 实验过程： P：黄圆 X 绿皱 F1：黄圆 F2: 9 黄圆：3 黄皱：3 绿圆 ：1 绿皱 F2中，黄色：绿色=3:1，圆粒：皱粒=3:1，说明每一对相对性状都遵循分离定律。 假说演绎法 a.观察现象，发现问题 两对相对性状都符合分离定律，如何解释新性状的出现？F2为什么会有 9：3：3：1？ b.分
7、析问题，提出假说 F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。受精时，F1的各种雌雄配子随机结合。 c.演绎推理，验证假说 杂种 F1黄圆 X 绿皱（隐性纯合子） 测交后代： 1 黄圆：1 黄皱：1 绿圆：1 绿皱 d.实验验证，总结规律 自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子（等位基因）彼此分离（等位基因）彼此分离，决定不同性状的遗传因子（非等位基因）（非等位基因）自交自交 正交、反交正交、反交 测测交交 自由组合自由组合。 适用范围：进行有性生殖有性生殖的真核生物的多多对相对性状对相对性状的
8、细胞核遗传细胞核遗传。 2.孟德尔获得成功的原因 正确选用实验材料（豌豆）是成功的首要条件。 精心设计实验方法：在对生物的性状分析时，首先针对一对相对性状进行研究，再对两对或多对性状进行研究。 对实验结果进行统计学分析。 科学地设计了实验的程序，首创了测交方法测交方法。 3.孟德尔遗传规律的再发现 约翰逊约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为基因基因；提出“表现型”和“基因型”： 表现型表现型（表型）指生物个体表现出来的性状， 与表现型有关的基因组成叫做基因型基因型。 控制相对性状的基因，叫等位基因等位基因（如 D 和 d）。 4.表现型、基因型、环境之间的关系 表现型是基因型与环境相互作用的结果
9、。 表现型相同，基因型丕一定相同；基因型相同，表现型不一定相同。 第 2 章 基因和染色体的关系 第 1 节 减数分裂和受精作用 1.减数分裂 减数分裂是进行有性生殖有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成成熟生殖细胞中的染熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 2.精子的形成过程 （1）场所：睾丸 （2）减数第一次分裂过程 G1 期（DNA 合成前期）RNA、相关蛋白质的合成 间期： S 期（DNA 合成期）DNA 的复制的复制
10、G2 期（DNA 合成后期）相关蛋白质的合成 前期：同源染色体两两配对（联会联会）形成四分体。（容易发生交叉互换） 同源染色体：配对的两条染色体，形状、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。一条来自父方，一条来自母方。（1个四分体=1 对同源染色体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子=8 条脱氧核苷酸链） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧。 后期后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 末期：细胞质分裂，形成 2 个次级精母细胞。（染色体数目减半染色体数目减半） （3）减数第二次分裂：无同源染色体无同源染色体。 前期：染色体排列散乱。 中期：每条染色体的着丝着丝粒粒都排
11、列在细胞中央的赤道板上。 染色体染色体复制复制 （包括（包括 DNA复制和蛋白质的合成） 。复制和蛋白质的合成） 。 后期：着丝粒分裂，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍染色体数目加倍。 末期：细胞质分裂，每个细胞形成两个精细胞，最终共形成四个精细胞。 （4）精细胞经变形，形成蝌蚪状的精子，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。 变形不属于减数分裂过程变形不属于减数分裂过程。 3.卵细胞的形成过程 （1）场所：卵巢 4. 精子和卵细胞的形成过程比较 精子 卵细胞 相同点 染色体复制一次，细胞连续分裂两次， 形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半 不同点 场所 睾
12、丸 卵巢 细胞质 分裂方式 细胞质均等分裂 （初/次级）卵母细胞不均等分裂， 第一极体均等分裂 分裂结果 1 个精原细胞4 个 精细胞4 个精子 1 个卵原细胞1 较大的 卵细胞+3 较小的极体（退化） 是否变形 变形 不变形 5.交叉互换图示： 发生的时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。发生的时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。 范围：同源染色体中范围：同源染色体中非姐妹染色单体非姐妹染色单体间交换片段。间交换片段。 四分体时期四分体时期 四种精子四种精子 （一种卵细胞）（一种卵细胞） 结果及意义：导致非等位基因结果及意义：导致非等位基因基因重组基因重组，产生多种配子，若不交换只产生
13、两种配子，产生多种配子，若不交换只产生两种配子， 若交换则可产生四种配子。若交换则可产生四种配子。 6.有丝分裂和减数分裂过程的比较 区别 有丝分裂 减数分裂 形成细胞类型 体细胞 生殖细胞 特点 染色体复制 1 次， 细胞分裂 1 次 染色体复制 1 次， 细胞分裂 2 次 形成子细胞数目 2 个 4 个精子或 1 个卵细胞和 3 个极体 染色体数目变化 2n2n 2n2n 同源染色的行为 没有 同源染色体联会、互换、分离等 7.减数分裂中染色体、染色单体、DNA 的变化曲线 染色单体可为 0，DNA 在间期（S 期）斜线上升，染色体数目减半后会短暂回复。 8.受精作用 概念： 精子和卵细胞
14、相互识别、 融合成为受精卵的过程。 识别依赖于膜上的糖蛋白糖蛋白 （糖被） ，融合体现了细胞细胞膜的流动性膜的流动性。 过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。（详见选修 3P57） 结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半的染色体来自父方，另一半来自母方。而细胞质而细胞质(质质 DNA)几乎全部来自母方几乎全部来自母方。 意义：保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传特性稳定性保证了生物前后代染色体数目的恒定，维
15、持了生物遗传特性稳定性。 9.有性生殖后代多样性原因 配子的多样性：减数分裂前期非姐妹染色单体之间的交叉互换； 减数分裂后期非同源染色体之间的自由组合。 受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。 第 2 节 基因在染色体上 1.萨顿萨顿的假说 假说内容：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的， 也就是说基因就在染色体上基因就在染色体上。 依据：基因和染色体的行为存在明显的平行关系平行关系。 研究方法：类比推理 2.基因位于染色体上的实验证据-摩尔根摩尔根的果蝇杂交实验 果蝇的优点 a.个体小，易饲养，繁殖快。 b.后代数量多，便于统计。 c.具有多对易于区分且稳定遗传的相对性状。 d
16、.染色体数目少，便于观察。 果蝇杂交实验分析 P 配子 F1 F2 类比推理得出的结论并不具有类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。还需要观察和实验的检验。 果蝇果蝇的的 Y 染色体染色体比比 X 染色体染色体长。长。 XWXW红眼（雌）红眼（雌） XwY 白眼（雄）白眼（雄） XW Xw Y XWY 红眼（雄）红眼（雄） XWXw红眼（雌）红眼（雌） 研究方法：假说-演绎法 3.基因在染色体上的其他内容：一条染色体上一般含有多个基因多个基因，且基因在染色体上呈线性排线性排列列。 4.孟德尔遗传规律的现代解释 基因的分离定律的实质
17、： 在减数分裂形成配子过程中， 等位基因随同源染色体的分开而分离等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 基因的自由组合定律的实质： 在减数分裂过程中， 同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因自由自由组合组合。 第 3 节 伴性遗传 1.伴性遗传概念：控制性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是与性别相联系。 2.性别决定方式： 性染色体决定性别（性染色体上的基因不都是决定性别的，如色盲基因） a. XY 型：XX 为雌性，XY 雄性，如哺乳动物、果蝇、大多雌雄异株植物。 b. ZW 型：ZZ 为雄性，Z
18、W 雌性，如鸟类（鸡鸭鹅）、蛾类、蝶类。 注意：并非所有生物都有性染色体并非所有生物都有性染色体，只有雌雄异体（雌雄异株）雌雄异体（雌雄异株）的生物才有性染色体。 例如：酵母菌，豌豆，玉米，水稻均没有性染色体。 染色体数目决定性别： 如蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来， 工蜂和蜂王均为雌性，由受精卵发育而来。 其他因素决定性别：如温度等。 3.伴 X 染色体隐性遗传（如红绿色盲）的各种基因型 项 目 女 性 男 性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表 型 正常 正常（携带者） 色盲 正常 色盲 4. 女性携带者与色觉正常男性所生子女表现型分析及遗传图解 遗传图解一般
19、包括： 1.亲代：基因型、表型及交配方式 2.配子：亲本产生配子类型 3.子代：基因型、表型及分离比例 4.亲本与配子之间、配子与子代之间用箭头连起来 5.常见遗传病的种类及特点 遗传病 特点 病例 常染色体显性 无性别差异 含致病基因即发病 多指（趾） 常染色体隐性 无性别差异 致病基因隐性纯合发病（病率相等） 白化 X 染色体显性 连续遗传 女性患者多于男性患者 男性患者的母女都是患者 抗维生素 D 性佝偻病 X 染色体隐性 隔代交叉遗传 男性患者多于女性患者 女性患者的父亲、儿子患病 红绿色盲 Y 染色体遗传 患者都为男性 父传子、子传孙 外耳道多毛症 父子相传为伴 Y； 无中生有为隐性
20、，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。 有中生无为显性，显性遗传看男病，母女无病非伴性。 6.患病概率计算 由常染色体上的基因控制的遗传病 a.男孩患病概率女孩患病概率患病孩子概率。 b.患病男孩概率患病女孩概率患病孩子概率1/2。 由性染色体上的基因控制的遗传病 a.若病名在前性别在后，则从全部后代中找出患病男(女)，即可求得患病男(女)的概率。 b.若性别在前病名在后，求概率时只考虑相应性别中的发病情况，如男孩患病概率则是指所有男孩中患病的男孩占的比例。 7.基因组 一个染色体组携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，可称为基因组。 无性别分化：一个染色体组数一个单倍体基因组数 性染色
21、体决定性别：一个染色体组数n 条常染色体1 条性染色体，单倍体基因组数n条常染色体2 条异型性染色体，对于人类则是 22 条常染色体条常染色体XY。 （人类基因组测序计划一共测了 24 条染色体） 第 3 章 基因的本质 第 1 节 DNA 是主要的遗传物质 1.肺炎链球菌的体内转化实验（格里菲思） 两种肺炎链球菌比较 荚膜的化学本质是多糖 比较 有无荚膜 有无致病性 菌落 S 型细菌 有 有 光滑 R 型细菌 无 无 粗糙 实验过程及现象 说明说明 R 型菌无毒性型菌无毒性 说明说明 S 型菌有毒性型菌有毒性 结论：加热杀死的 S 型细菌中，含有某种转化因子。 2.肺炎链球菌的体外转化实验（
22、艾弗里） 实验过程及现象 第 1 组：R 型细菌的培养基+S 型细菌的细胞提取物培养基含 R 型细菌和 S 型细菌。 第 24 组：有 R 型细菌的培养基+S 型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或 RNA 酶或酯酶）培养基含 R 型细菌和 S 型细菌。 第 5 组： 有 R 型细菌的培养基+S 型细菌的细胞提取物 （加 DNA 酶） 培养基只含 R 型细菌。 实验结论: DNA 是使 R 型细菌产生稳定的遗传变化的物质 科学方法：自变量控制中的“加法原理”和“减法原理” 3.噬菌体侵染细菌的实验蔡斯、赫尔希（该实验没有证明蛋白质不是遗传物质没有证明蛋白质不是遗传物质） T2 噬菌体是一种专门寄生在大
23、肠杆菌体内专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有头部含有 DNA。T2 噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体。 实验方法： 同位素标记法 实验过程： a.标记细菌 大肠杆菌含35S 的培养基含35S 的大肠杆菌 大肠杆菌含32P 的培养基含32P 的大肠杆菌 b.标记噬菌体 噬菌体含35S 的大肠杆菌含35S 的噬菌体 噬菌体含32P 的大肠杆菌含32P 的噬菌体 c.噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，保温一段时间后搅拌离心，检测上清
24、液和沉淀物的放射性。 搅拌的目的是：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离分离。 离心的目的是：让上清液中析出质量较轻的 T2 噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染说明加热杀死的说明加热杀死的S 型菌失去毒性型菌失去毒性 噬菌体是病毒，无法单独在培噬菌体是病毒，无法单独在培养基上存活，应用含被标记的养基上存活，应用含被标记的大肠杆菌培养基培养噬菌体大肠杆菌培养基培养噬菌体。 的大肠杆菌。 注：该实验是自身对照自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 实验结果： 含35S 的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性高，沉淀物放射性低。 含32P 的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性低，沉淀物放射性高。
25、实验结论：DNA 是遗传物质。 （注意：该实验没有证明蛋白质不是遗传物质没有证明蛋白质不是遗传物质） 实验误差分析 a.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性。 原因是：保温时间过短或过长。 b.用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性。 原因是：搅拌不充分。 4.某些病毒的 RNA 是遗传物质（烟草花叶病毒、HIV、新冠病毒） 烟草花叶病毒：无细胞结构，由 RNA 和蛋白质外壳组成。 实验过程 实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质 5.DNA是主要的遗传物质。 凡是有 DNA 的生物 绝大多数生物以 DNA 为遗传物质 凡是细胞结构的生物 极少数生物没
26、有 DNA，只有 RNA 一种核酸，则 RNA 是遗传物质。 如烟草花叶病毒、艾滋病病毒 HIV、大多数流感病毒等。 6.病毒类型（按核酸种类分） DNA病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒 RNA病毒：HIV、流感病毒、登革热病毒、烟草花叶病毒、SARS病毒、 埃博拉病毒、新型冠状病毒 第 2 节 DNA 的结构 1.DNA 双螺旋结构模型的构建 科赛尔、琼斯、列文DNA 的结构单位：四种脱氧核苷酸 威尔金斯和富兰克林提供的 DNA 衍射图谱（X 射线衍射技术） 沃森和克里克推算出 DNA 呈螺旋结构 查哥夫在 DNA 中，腺嘌呤（A）=胸腺嘧啶（T） ，鸟嘌呤（G）=胞嘧啶（C） 2.DNA
27、的空间结构 由两条反向平行反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架基本骨架。 （固定不变） 内侧：由通过氢键氢键相连的碱基对组成。 （可变） 遗传信息：DNA 分子中碱基（或碱基对、脱氧核苷酸）的排列顺序。 碱基互补配对原则：A 与 T 配对，C 与 G 配对。 3.DNA 的结构特性 多样性：碱基对的排列顺序的千变万化。 特异性：碱基对的特定排列顺序。 外部稳定的基本骨架 稳定性 内部碱基对稳定 空间结构稳定 4.DNA 的计算（部分内容） 一个双链双链 DNA 分子中，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，即 A+G=T+C。 元素组成：元素组成：C、H、
28、O、N、P 氢键关系氢键关系: A=T GC 氢键越多，结构越稳定，即含氢键越多，结构越稳定，即含 G、C碱基对比例越大，结构越稳定。碱基对比例越大，结构越稳定。 同生物的 DNA 分子中，互补配对的碱基之和的比值不同，即（A+T）/（G+C）的值不同。该比值体现了不同生物的 DNA 分子的特异性。 双链 DNA 分子中， A+T 或 G+C 在全部碱基中所占的比例等于任何一条单链中 A+T 或 G+C所占的比例。 第 3 节 DNA 的复制 1.DNA 的复制方式（假说演绎法） 提出问题：DNA 是如何复制的？ 作出假说：推测可能的复制方式（半保留复制、全保留复制、弥散复制） 。 演绎推理：
29、根据复制模式，预测实验结果。 实验验证，得出结论： 梅塞尔森和斯塔尔用大肠杆菌为实验材料大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记法同位素标记法、密度梯度离心法密度梯度离心法得出 DNA 的复制方式为半保留复制。 DNA 半保留复制过程 1.概念：以亲代 DNA 两条链为模板合成子代 DNA 的过程。 2.时期：在细胞分裂间期，随着染色体的复制而完成的。 3.场所： a.真核生物：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 b.原核生物：拟核、细胞质（质粒） c.病毒：宿主细胞内 4.条件：模板：DNA 两条链；酶：解旋酶、DNA 聚合酶；原料：游离的 4 种脱氧核苷酸；能量：ATP 5.过程： 解旋：在 ATP
30、 的驱动下，解旋酶解旋酶将 DNA 双螺旋的两条链解开。 复制： DNA 聚合酶聚合酶等以解开的每一条母链为模板， 以细胞中游离的 4 种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链（形成磷酸二酯键） 。 延伸及重新螺旋：随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链不断延伸，同时，每条新合成的子链与对应的母链盘绕为双螺旋结构。 原核生物原核生物 DNA 的复制只有一个的复制只有一个复制起点。真核生物复制起点。真核生物 DNA 的复的复制从多个起点开始进行，使得复制从多个起点开始进行，使得复制能在较短时间内完成。制能在较短时间内完成。 6.结果： 复制结束后， 一个 DNA 分
31、子就形成了两个相同的两个相同的 DNA 分子分子。 新复制的两个子代 DNA分子通过细胞分裂分配到子细胞中。 7.特点：半保留复制（保证了复制的准确进行）； 边解旋边复制（加快复制速度，减少 DNA 突变可能）。 8.准确复制的原因 DNA 分子独特的双独特结构为复制提供了精确的模板。 通过碱基互补配对原则保证了复制准确无误地进行。 9.DNA 复制的意义 将遗传信息从亲代细胞传递传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 10.DNA 分子复制的有关计算 1 个 DNA 分子连续复制 n 代，共产生 2n个子代 DNA 分子，子代 DNA 分子中共有单链 2n+1条；其中，旧链 2 条，新
32、链 2n+12 条。 亲代 DNA 第 n 代复制增加的 DNA 分子数为 2n-1。 完全含亲代母链的 DNA 分子数为 0,不含亲代母链的 DNA 分子数为 2n2。 亲代 DNA 中含某碱基(脱氧核苷酸)m 个，则： 复制 n 次，需消耗该脱氧核苷酸 m（2n-1 ）个； 第 n 次复制，需消耗该脱氧核苷酸 m（2n-1）个。 第 4 节 基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 1.基因通常是通常是有遗传效应的 DNA 片段，是生物体遗传的功能单位和结构单位。 基因不是连续分布在 DNA 上的，而是由碱基序列将其分隔开的。 遗传效应：指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能。 2.对于
33、 RNA 病毒而言，基因就是有遗传效应的 RNA 片段。 3.DNA 片段中的遗传信息蕴藏在 4 种碱基的排列顺序中， 碱基排列顺序千变万化， 构成了 DNA分子的多样性多样性；而碱基的特定的排列顺序，又构成了每个 DNA 分子的特异性特异性；DNA 的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 注意：一个 DNA 分子中由 n 对碱基组成，则碱基排列顺序 4n种。 第 4 章 基因的表达 第 1 节 基因指导蛋白质的合成 1.RNA 的种类及功能 mRNA携带遗传信息，蛋白质合成的模板 密码子：mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。每 3 个这样的碱基叫作 1 个密码子。
34、起始密码：AUG（甲硫氨酸） 、GUG（甲硫氨酸、缬氨酸） 共有 64 种 终止密码：UAA、UAG、UGA（硒代半胱氨酸） 编码氨基酸的密码子 61 或 62 种。 特点： a.专一性:一种密码子只决定一种氨基酸（除终止密码子外） ； b.简并性:一种氨基酸可对应一种或多种密码子;（维持物种的稳定性） c.通用性:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。 tRNA识别并运载氨基酸 其一端是携带氨基酸的部位， 另一端有 3 个相邻的碱基。 tRNA 中含有氢键。 反密码子：tRNA 上能够与 mRNA 上密码子互补配对的 3 个相邻碱基。 a.决定氨基酸的密码子有 61 或 62 种，所以 tRN
35、A 有 61 或 62 种， 反密码子也有 61 或 62 种。 b.一种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一至多种 tRNA 携带。 rRNA核糖体的组成成分 2.DNA 的转录：在细胞核细胞核内，通过 RNA 聚合酶聚合酶以 DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原碱基互补配对原则则合成 RNA 的过程。 场所：主要在细胞核（还可在线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质中） 条件： a.模板：DNA 一条链的片段（基因） b.原料：4 种游离的核糖核苷酸 c.能量：ATP d.酶：RNA 聚合酶（RNA 聚合酶具有解旋的效果） 配对原则：碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-
36、G、G-C 产物： RNA（RNA 通过核孔释放到细胞质） 遗传信息流动方向：DNARNA 在原核生物中，GUG 也可以作起始密码子，此时它编码甲硫氨酸。 在正常情况下，UGA 是终止密码子，但在特殊情况下可编码硒代半胱氨酸。 特点：边解旋边转录 3.RNA 的翻译：在细胞质中，以 mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 场所：核糖体 条件： a.模板：mRNA b.原料：21 种氨基酸 c.能量：ATP d.酶：翻译需要的酶 配对原则：mRNA 和 tRNA 配对（A-U，G-C，C-G，U-A ）。 产物：具有一定氨基酸顺序的蛋白质 遗传信息流动方向：mRNA蛋白质.。
37、特点： a.真核生物：先转录后翻译 b.原核生物：边转录边翻译 4.中心法则（克里克提出） 一条一条 mRNA 上可结合上可结合相继结合多个核糖体，相继结合多个核糖体，同时合成相同肽链，提同时合成相同肽链，提高合成蛋白质的速率。高合成蛋白质的速率。 5. 基因表达过程中的数量计算 DNA 碱基数:mRNA 碱基数:氨基酸6:3:1 第 2 节 基因表达与性状的关系 1.基因控制性状的途径 间接控制：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 直接控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 2.基因的选择性表达与细胞分化 同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、
38、结构和功能却各不相同。 在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因（管家基因）；另一类是只在某类细胞中特异性表达的基因（奢侈基因）。 细胞分化的本质就是基因的选择性。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 3.表观遗传（必修二 P74） 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 4.基因与性状的关系 基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系，一个性状可以受到多个基因的影响。 一个基因可以影响多个性状。 生物体的性状也不完全是由基因决定，环境对性状也有着重要的影响。 注意：无特别说明，不考虑终止密码注意：无特别说明，不考
39、虑终止密码 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 5.细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因。 线粒体和叶绿体中的 DNA，都能进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。 质基因传递规律：母系遗传 (即只能通过母亲遗传给后代)、后代无一定的分离比。 第 5 章 基因突变及其他变异 第 1 节 基因突变和基因重组 1.生物变异的类型 不可遗传变异：仅由环境因素引起，遗传物质并未改变 。 可遗传变异：遗传物质改变引起遗传物质改变引起。有三种：基因突变、基因重组和染色体变异。 基因突变 DNA
40、 分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 1.原因 外因：物理因素、化学因素和生物因素；内因：DNA 复制偶尔发生错误 2.特点： 普遍性：在生物界普遍存在，是所有生物可遗传变异的共同来源。 随机性：可发生在个体发育的任何时期，细胞内的不同的 DNA 分子上，以及同一 DNA 分子的不同部位。 不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。 低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。 多害少利性 3.基因突变不一定导致生物性状的改变 突变发生在非编码区。 基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 基因突变若为隐性突变，如
41、AAAa，不会导致性状的改变。 3.对后代的影响： 基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物体的体细胞发生了基因突变，可以通过无性基因突变一定会导致基因结构改变，基因突变一定会导致基因结构改变，但蛋白质结构、性状不一定改变。但蛋白质结构、性状不一定改变。 生殖遗传。 4.意义：是新基因新基因产生的途径，是生物变异的根本来源根本来源，生物进化的原始材料原始材料。 5.基因突变的实例镰状细胞贫血 直接原因：组成血红蛋白的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸谷氨酸被替换成了缬氨酸，从而使血红蛋白结构改变。 根本原因：血红蛋白基因中一个碱基对发生替换碱基对发
42、生替换。 细胞的癌变 1.细胞癌变的机理 原癌基因：一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。 抑癌基因：抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 2.癌细胞的特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性降低，容易在体内分散和转移等。 基因重组 1.概念：生物体有性生殖有性生殖过程中，控制不同性状的基因(非等位基因)的重新组合。 2.时间：有性生殖的减数分裂过程。 3
43、.类型(自然状态下) 交叉互换型：减数分裂 I 前期(四分体时期)，同源染色体上的等位基因可能会随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因重组。 自由组合型：减数分裂 I 后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。 4.结果：产生新的基因型。 5.意义：是生物变异的来源来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物进化有重要意义。 第 2 节 染色体变异 生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 染色体数目的变异 1.细胞内个别染色体的增加或减少（21 三体综合征）； 2.细胞内以染色体组的形式成倍的增加或减少。 染色体组：细
44、胞中的一组非同源染色体 染色体的形态、大小、功能各不相同 含有该物种生长、发育、遗传、变异的全套遗传信息 染色体组数目的确定方法 1.根据“染色体形态”判断细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组。 答案：3 个 2 个 5 个 1 个 4 个 2.根据“基因型”判断控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。 答案：2 个 2 个 3 个 1 个 2 个 单倍体 由生殖细胞生殖细胞直接发育而来，无论体细胞中含有几个染色体组一律称为单倍体。（雄蜂） 1.特点：枝叶茎杆弱小，果实多而小，一般高度不育（不是全部）。 含偶数个染色体组：可育 一般高度不育含奇数个染色体
45、组：高度不育 2. 应用：单倍体育种 优点：明显缩短育种年限。 缺点：技术复杂，需与杂交育种配合。 单倍体育种花药离体培养单倍体育种花药离体培养 二倍体 由受精卵受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的生物称为二倍体。 （几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体） 多倍体 由受精卵发育而来，体细胞中有三或三个以上染色体组的生物，统称为多倍体。 （如香蕉、马铃薯、普通小麦等，多见于植物，动物中很少见） 1.优点：植株、果实、种子等粗大，糖类、蛋白质等营养物质的含量高。 2.缺点：生长发育迟缓，结实率低。 3.应用：多倍体育种 诱导方法：低温处理、或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗 4
46、.香蕉和三倍体无籽西瓜 染色体组数为奇数，减数分裂时出现联会紊乱减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的种子。 【实验】低温诱导植物染色体数目的变化 1.原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。 2.过程 根尖培养低温诱导卡诺氏液卡诺氏液固定细胞形态体积分数为 95%的酒精冲洗制作装片 （解离 漂洗染色制片）观察（先低后高）。 3.注意事项 视野中大部分细胞处于分裂间期，因为细胞周期中间期持续时间长分裂期时间短。 观察不到染色体数加倍过程，因为细胞已经死亡观察不到染色体数加
47、倍过程，因为细胞已经死亡。 4.秋水仙素作用原理：秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。 染色体的结构变异 1.类型： 缺失：染色体的某一片段缺失引起的变异（果蝇的缺刻翅、猫叫综合征）。 （基因数目减少） 重复：染色体中增加某一片段引起变异（果蝇的棒状眼）。（基因数目增多） 易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体非同源染色体上引起变异（果蝇的花斑眼）。（基因排列顺序变化） 倒位：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异（果蝇的卷翅）。 （基因排列顺序变化） 2.结果：使排列在染色体上的基因数目或排列
48、顺序基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 三种可遗传变异的比较 项 目 基因突变 基因重组 染色体变异 本 质 基因结构的改变 基因的重新组合 染色体结构或数目发生变化 发生时期 DNA 复制时期 减时期 细胞分裂期 观 察 光学显微镜下 无法观察 光学显微镜下 无法观察 光学显微镜下 可以观察 适用范围 任何生物 真核生物、有性生殖 真核生物 产生结果 产生新的基因 只改变基因型 基因“数量”上发生变化 共同点 都是可遗传的变异 第 3 节 人类遗传病 人类遗传病：通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。 1.类型 单基因遗传病：指受一对一对等位基因控制的遗传病。如：多指、并指、软骨
49、发育不全、镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症等。 多基因遗传病：指受两对或两对以上等位基因控制的遗传病。如：原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病。多基因遗传病在群体中发病率比较高。 染色体异常遗传病： 指由染色体变异引起的遗传病。 如： 唐氏综合征 （又称 21 三体综合征） 、猫叫综合征。 2.遗传病的检测和预防 通过遗传咨询遗传咨询和产前诊断产前诊断等手段，对遗传病进行检测和预防。 意义：在一定程度上能够有效地预防预防遗传病的产生和发展。 产前诊断：指在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如羊水检查、B 超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。 基因检
50、测：是指通过检测人体细胞中的 DNA 序列，以了解人体的基本状况。 基因治疗：指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。 【调查】调查人群中的遗传病 调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病发病率较高的单基因遗传病。 调查内容 调查对象 结果分析 遗传病发病率 广大人群随机抽样 发病率某种遗传病的患者数/被调查的总人数 遗传方式 患者家系 分析基因显隐性及位置 第 6 章 生物的进化 第 1 节 生物有共同祖先的证据 达尔文的生物进化论 1.共同由来学说：地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 地层中陈列的证据化石 只有单基因遗传病遗传时符合遗传定律只