1、B2-1-1 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验(一一) 一、豌豆用作遗传实验材料的优点一、豌豆用作遗传实验材料的优点 1.自花传粉、闭花受粉，自然状态下，一般都是纯种 具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 2.自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。 3.相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。 4.父本和母本：提供花粉的植株叫父本，接受花粉的植株叫母本。 二、一对相对性状的杂交实验二、一对相对性状的杂交实验 1.杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。 2.正交和反交：正交和反交是相对而言的，若甲类型个体作父本，
2、乙类型个体作母本，称为正交，则甲类型个体作母本，乙类型个体作父本，称为反交。 3.显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代显现出来的性状。 4.隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，子一代未显现出来的性状。 5.性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 6.显、隐性性状的判断方法 (1)具有相对性状的纯合亲本杂交子代只表现出一种性状子代所表现的性状为显性性状。 (2)具有相同性状的亲本杂交子代表现出不同性状子代所表现的新性状为隐性性状。 (3)具有一对相对性状的亲本杂交F1自交F2中性状分离比为31分离比为 “3” 的性状为显性性状。 7.只有亲本性状相同而子代表现不同性
3、状时才可称为“性状分离” 。高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，后代既有高茎又有矮茎，不属于性状分离的概念范畴。 三、对分离现象的解释三、对分离现象的解释 1.孟德尔提出的假说 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。 (2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。 (3)生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2.显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母表示。 3.隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母表示。 4.纯合子：遗传因子组成相同的个体，如 DD、dd
4、。 5.杂合子：遗传因子组成不同的个体，如 Dd。 6.传因子组成为 Dd 的杂合子产生的雌配子类型及比例为 Dd11， 产生的雄配子类型及比例也为 Dd11，产生雌雄配子的数量不相等，一般来说，生物产生的雄配子数远远多于雌配子数。 7.孟德尔遗传实验需要满足的条件 (1)子一代个体形成的不同类型的雌配子或雄配子活力应相同。 (2)雌、雄配子结合的机会相等。 (3)子二代不同遗传因子组成的个体存活率相等。 (4)遗传因子间的显隐性关系是完全显性。 (5)观察的子代样本数目足够多。 8.规范的遗传图解应该包括以下几个基本要点 (1)左侧标注。一般在遗传图解的左侧用遗传学符号或文字做出鲜明的标识，
5、代表这一行表示的内容，起到引领作用。如：P、配子、F1、F2等。 (2)要明确写出亲代和子代的遗传因子组成、性状表现。有时还需要在亲代旁边标上父本、母本(或、符号)，尤其是题中明确要求了父本和母本、要区分正交和反交时。 (3)要写出杂交()、自交()符号，以及表示遗传因子在上下代之间传递关系的箭头(注意不是线段)。 (4)要写出最后一代的相关比例。 9.孟德尔时代，人们并不知道“基因”这一词，孟德尔开拓性地提出“遗传因子”一词具有划时代的意义。 四、性状分离比的模拟实验四、性状分离比的模拟实验 1.甲、乙两个小桶代表 雌、雄生殖器官；小桶内的彩球代表雌、雄配子；不同彩球的随机组合 雌、雄配子的
6、随机结合。 2.两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。 3.每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取， 目的是使代表雌、 雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 五、对分离现象解释的验证五、对分离现象解释的验证 1.测交实验的作用 (1)测定 F1产生的配子的种类和比例。 (2)测定 F1的遗传因子组成。 (3)预测 F1在形成配子时，遗传因子的行为。 2.纯合子与杂合子的实验鉴别方法：测交法、自交法、花粉鉴别法。 六、分离定律和假说六、分离定律和假说演绎法演绎法 1.分离定律的适用条件 (1)真核生物。 (2)进行有性生殖。 (3)细胞核中的遗传因子。 (4)只
7、研究一对相对性状的遗传。 2.假说演绎法一般程序：提出问题提出假说演绎推理实验验证得出结论。 3.最能体现分离定律实质的是：F1 产生配子的比例为 11。 4.“演绎测交实验” ： “演绎”不同于测交实验，前者只是设计测交实验，预测测交结果，后者则是进行实验结果的验证。 5.遵循分离定律并不一定就会出现特定的性状分离比(针对完全显性)。原因如下： (1)F2中 31 的性状分离比必须在统计大量子代后才能得到；若子代数目较少，则不一定符合预期的分离比。 (2)致死现象可能会导致性状分离比发生变化，如隐性致死、显性纯合致死等。 6.分离定律的验证方法 (1)测交法：F1隐性纯合子子代两种性状的数量
8、比为 11F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。 (2)自交法：F1子代性状分离比为 31F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。 7.一对遗传因子杂交时，若后代全为显性性状，则亲本至少有一方为显性纯合子；若后代全为隐性性状，则亲本双方均为隐性纯合子；若后代显性隐性31，则亲本双方均为杂合子；若后代显性隐性11，则亲本一方为杂合子，另一方为隐性纯合子。 8.求比例时，一定要弄清楚在什么范围内求比例。 9.用配子法计算 (1)先计算亲本产生每种配子的概率。 (2)根据题目要求用相关的两种(、)配子的概率相乘，即可得出某一遗传因子组成的个体的概率。 (3)计算性状表现概率时，再将相同性状表
9、现的个体的概率相加即可。 10.自交和自由交配 (1)自交是指遗传因子组成相同的个体交配。 (2)自由交配是指群体中不同个体随机交配，遗传因子组成相同或不同的个体之间都要进行交配。 11.若某群体中有遗传因子组成为 AA、Aa 和 aa 的个体。 (1)自交方式有 AAAA、 AaAa、aaaa 三种。 (2)自由交配方式有 AAAA、AaAa，aaaa、AA Aa、AAaa、Aaaa 六种。 13.自由交配的相关计算：配子法 14.正确计算杂合子概率中的 2/3 和 1/2 如计算 AaAa 的子代为杂合子的概率： (1)如果该个体确定为显性性状，它的遗传因子组成有两种可能：AA 和 Aa，
10、且比例为 12，所以它为杂合子的概率是 2/3。 (2)如果该个体为未知性状，那么该个体的遗传因子组成为 AA、Aa 和 aa，比例为 121，因此它为杂合子的概率为 1/2。 在概率计算中，这两种情况一定要分清。 B2-1-2 孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验(二二) 一、两对相对性状的杂交实验一、两对相对性状的杂交实验 1.从数学角度考虑，9331 是(31)2的展开式，由此推测，两对相对性状的遗传结果是两对相对性状独立遗传结果(31)的乘积。 2.重组类型是指 F2中性状表现与亲本不同的个体，而不是遗传因子组成与亲本不同的个体。 3.自由组合现象中的 3 个注意点 (1)基因组合
11、种类(16 种)基因型种类(9 种)。 (2)个体数种类数；雌配子数雄配子数。四种雌配子比例相等，四种雄配子比例相等，但雄配子数远远多于雌配子数。 (3)配子的随机结合基因的自由组合。 4.含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组类型所占比例并不都是 6/16。 当亲本的遗传因子组成为 YYRR 和 yyrr 时，F2中重组类型所占比例是 6/16。 当亲本的遗传因子组成为 YYrr 和 yyRR 时，F2中重组类型所占比例是 1/169/1610/16。 二、对自由组合现象的解释和验证二、对自由组合现象的解释和验证 1.理论解释 (1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 (2)F1在产生配
12、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。 (3)F1产生的雌配子和雄配子各有 4 种，且它们之间的数量比为 1111。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2.测交实验验证以下结论： (1)F1产生了比例 1111 的 4 种配子。 (2)F1的遗传因子组成为 YyRr。 (3)F1在形成配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 3.F2出现 9331 的条件 (1)所研究的每一对相对性状只受一对遗传因子控制，且遗传因子要完全显性。 (2)F1能产生 1111 的配子。 (3)不同类型的雌雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。 (4)所有后代都应处于比
13、较一致的环境中，且存活率相同。 (5)实验的群体要足够大，个体数量要足够多。 4.1111 可视为(11)2的展开式，由此可推知双杂合子测交的实验结果，是两个杂合子独立测交结果(11)的乘积，即(11)2 三、自由组合定律三、自由组合定律 1.自由组合定律的适用范围 (1)有性生殖的真核生物。 (2)细胞核内的遗传因子。 (3)两对或两对以上控制不同相对性状的遗传因子(独立遗传)。 2.分离和自由组合是同时进行的。 3.最能体现自由组合定律实质的是：F1 产生 1111 的四种配子。 4.验证遵循自由组合定律的方法 (1)自交法：F1自交后代的性状分离比为 9331，则符合自由组合定律，性状由
14、独立遗传的两对遗传因子控制。 (2)测交法：F1测交后代的性状比为 1111，则符合自由组合定律，性状由独立遗传的两对遗传因子控制。 (3)花粉鉴定法：若有四种花粉，比例为 1111，则符合自由组合定律。 5.分离定律和自由组合定律的关系 发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用。 范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。 关系：分离定律是自由组合定律的基础。 6.两对遗传因子(Y/y 与 R/r)控制两对相对性状，且独立遗传： (1)若后代出现了 1111 的性状分离比， 则亲本的遗传因子组成除了 YyRryyrr 外， 还可能是 YyrryyRr。 (2
15、)若后代出现了3311的性状分离比， 则亲本的遗传因子组成除了YyRrYyrr外， 还可能是YyRryyRr。 (3)若后代出现了 9331 的性状分离比，则亲本的遗传因子组成为 YyRrYyRr。 四、孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现四、孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现 1.孟德尔成功的原因 (1)正确选用豌豆作实验材料是成功的首要条件。 (2)对相对性状遗传的研究，从一对到多对 (3)对实验结果进行统计学分析 (4)运用假说演绎法这一科学方法。 2.表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。 基因型：指与表型有关的基因组成，如 DD、Dd、dd 等。 等位基因：指控制
16、相对性状的基因，如 D 和 d。 3.表型是基因型和环境共同作用的结果。 4.表型与基因型之间的关系 (1)基因型是生物性状表现的内因，而表型是生物性状表现的外部形式。 (2)表型相同，基因型不一定相同。如 DD、Dd 都表现为高茎。 (3)基因型相同，表型也不一定相同，如藏报春 25 开红花，30 开白花。基因型相同，但由于环境不同，表型也可能不同。 5.如果培育隐性纯合的新品种，不需要连续自交，因为隐性性状一旦出现即为纯合子。 B2-2-1 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用 一、减数分裂的相关概念一、减数分裂的相关概念 1.同源染色体与非同源染色体 (1)同源染色体：减数分裂过程中配对
17、的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 (2)非同源染色体：形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。 2.联会和四分体 (1)联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 (2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。 3.互换：同源染色体上的非姐妹染色单体之间在相同位置对等互换片段。互换可以增加配子的种类。 4.1 个四分体2 条染色体4 条染色单体4 个核 DNA 分子。 5.同源染色体不只存在于精原细胞或卵原细胞中，对大多数生物来讲，精原细胞、卵原细胞还有正常的体细胞中都存在成对的同源染色体，但仅在减数分裂过程中才会出现
18、联会现象。 二、精子的形成过程二、精子的形成过程 1.减数分裂DNA 复制；有同源染色体；着丝粒不分裂；同源染色体联会；四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 2.减数分裂DNA 不复制；无同源染色体；着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极。 3.减数分裂的实质是同源染色体分离，染色体数目减半。 4.减数分裂的实质是姐妹染色单体分离。 5.染色体数目减半发生在减数分裂。 6.DNA 数目减半发生在减数分裂和减数分裂。 7.进行减数分裂的细胞没有细胞周期。 8.形状和大小相同的染色体不一定是同源染色体。 例如一条染色体的着丝粒分裂后得到的
19、两条染色体的形状和大小相同，但不是同源染色体。 三、卵细胞的形成过程三、卵细胞的形成过程 1.区分精子与卵细胞形成过程中的细胞分裂图像的标准是细胞质是否均等分裂。 如果细胞质不均等分裂，可以确定其为卵细胞的形成过程图像，如果细胞质均等分裂，可能为精细胞的形成过程图像，也可能是极体的分裂图像。 2.细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大， 保证了受精后能有充足的营养物质， 满足早期胚胎发育的需要，而精子变形产生了尾等结构，有利于精子的运动。 3.睾丸中的精原细胞既可以通过有丝分裂产生新的精原细胞，又可以通过减数分裂产生精细胞。 4.不要误认为卵细胞形成时， 细胞质都是不均等分裂的。 在减数分裂时初级卵
20、母细胞的细胞质不均等分裂，在减数分裂时次级卵母细胞的细胞质不均等分裂，但第一极体形成两个第二极体时细胞质均等分裂。 5.减数分裂是进行有性生殖的生物， 在产生成熟生殖细胞时进行的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，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片四、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.宜选用雄性个体的生殖器官作为实验材料， 这是因为雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。 2.制作装片时，细胞已经死亡，不能观察到减数分裂的连续过程。 3.雌性动物排
21、卵排出的细胞并非成熟的卵细胞，而是卵母细胞(初级卵母细胞或次级卵母细胞)，它先在输卵管中发育到减数分裂中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂过程。 五、配子中染色体组合的多样性五、配子中染色体组合的多样性 1.产生配子多样性的原因 (1)减数分裂前期同源染色体内非姐妹染色单体间发生互换。 (2)减数分裂后期非同源染色体之间发生自由组合。 六、受精作用六、受精作用 1.受精作用：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.受精卵中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)，受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中染色体的数目，保证了物种染色体数
22、目的稳定。 3.在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色 体组合具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 4.减数分裂和受精作用保证了有性生殖的生物前后代染色体数目的恒定， 维持了生物遗传的稳定性， 对于生物的遗传和变异都具有重要意义。 5.可以说受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，但不能说受精卵中的遗传物质(或 DNA)一半来自精子，一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 6.受精作用的细胞学
23、基础 (1)细胞膜的信息交流功能使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。 (2)细胞膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受精卵。 B2-2-2 基因在染色体上基因在染色体上 1.假说只是萨顿的想法，假说并不一定是正确的，要想证实假说正确与否，还需要实验的检验。 2.萨顿假说的依据： 基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。 3.萨顿假说的假说内容 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。 4.并非所有的基因都位于染色体上。在真核生物中，细胞核基因位于染色体上，但细胞质基因位于线粒体和叶绿体的 DNA 上；在原核生物中，细胞内无染色体，其内的基因位于拟核区的 DNA 上或者质粒
24、 DNA 上；病毒中有基因，但无染色体。 二、基因位于染色体上的实验证据二、基因位于染色体上的实验证据 1.果蝇作为实验材料的优点：有许多易于区分的相对性状；培养周期短；成本低；易饲养；染色体数目少，便于观察。 2.摩尔根证明了基因在染色体上；一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。 三、孟德尔遗传规律的现代解释三、孟德尔遗传规律的现代解释 1.基因的分离定律的实质 (1)在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性。 (2)在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 2.基因的自由组合定律的实
25、质 (1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。 (2)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自由组合。 3.关于基因自由组合定律的几点说明 (1)同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上的非等位基因间的自由组合同时进行，都发生在减数分裂后期。 (2)同源染色体上每对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。 (3)减数分裂时自由组合的是非同源染色体上的非等位基因(即两对等位基因必须位于两对同源染色体上)，而不是所有的非等位基因，因为同源染色体上的非等位基因的遗传不遵循自由组合定律。 (4)真核生物的细胞核基因位于染色体上，细胞质基因位
26、于叶绿体和线粒体的 DNA 上；真核生物细胞质中的基因与原核生物中的基因在遗传过程中均不遵循孟德尔的两个遗传规律。 B2-2-3 伴性遗传伴性遗传 一、伴性遗传与人类红绿色盲一、伴性遗传与人类红绿色盲 1.伴性遗传是指位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联， 这种现象叫作伴性遗传。 2.不是所有生物都有性染色体，由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物(如水稻等)无性染色体。 3.性染色体上有决定性别的基因，但并不是性染色体上的所有基因都与性别决定有关，如果蝇 X 染色体上的白眼基因。 4.性染色体能存在于生殖细胞中，也能存在于正常体细胞中。 5.性别并不都是由性染
27、色体决定的。有些生物的性别与环境有关，如某些种类的蛙，其成蛙的性别与发育过程中的环境温度有关；有些生物的性别由卵细胞是否受精决定，如蜜蜂，雄蜂是由卵细胞直接发育而来的，蜂王(雌蜂)由受精卵发育而来。 6.由性染色体决定性别的方式除 XY 型、ZW 型，还有其他的，如 X 染色体个数决定性别，蝗虫、蟋蟀等少数动物，性染色体组成为 XX 时为雌性，性染色体组成为 XO 时为雄性。 7.人类红绿色盲的特点及原因 (1)患者中男性远多于女性。 原因：男性只含一个致病基因(XbY)即患色盲，而女性只含一个致病基因(XBXb)并不患病而只是携带致病基因，她必须同时含有两个致病基因(XbXb)才会患色盲。
28、(2)男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿，即交叉、隔代遗传。 原因：男性的 X 染色体一定来源于母亲，以后也一定只传给他的女儿。 (3)母病子必病，女病父必病。 原因：如果母亲患病，则其基因型为 XbXb，那么无论她的哪一条 X 染色体遗传给她的儿子，儿子的基因型都是 XbY，一定患病。女儿患病其父亲一定患病的原因相同。 二、抗维生素二、抗维生素 D 佝偻病等其他伴性遗传病佝偻病等其他伴性遗传病 1.伴 X 染色体显性遗传的特点及原因 (1)女性患者多于男性患者。 原因： 女性有两条 X 染色体， 得到抗维生素 D 佝偻病基因 D 的概率比只有一条 X 染色体的男性大，只要一条
29、 X 染色体上有该病致病基因就患病。 (2)具有世代连续性。 原因：抗维生素 D 佝偻病是显性遗传病。 (3)男性患者的母亲和女儿一定患病。 原因： 如果父亲患病， 则其基因型为 XDY， 那么他的 X 染色体一定来源于他的母亲并传给他的女儿，母亲和女儿的基因型为 XDX，一定患病。 2.X、Y 染色体同源区段上的基因的遗传 涉及性染色体同源区段上的基因时，可类比常染色体上基因的遗传方式来推导计算，但又不完全一样。 位于性染色体同源区段上的基因所控制的性状的遗传仍与性别相关联。 三、伴性遗传理论在实践中的应用三、伴性遗传理论在实践中的应用 1.伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”
30、的概率计算 (1)常染色体遗传 如果控制某遗传病的基因位于常染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规 则： 患病男孩的概率患病孩子的概率1/2； 男孩患病的概率患病孩子的概率。 (2)伴性遗传 如果控制某遗传病的基因位于性染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再遵循以下规则： 患病男孩的概率全部后代中患病男孩的概率； 男孩患病的概率后代男孩中患病的概率。 2.遗传系谱图的解题规律 (1)若系谱图中母亲患病，子女全患病；母亲正常，则子女全正常，与父亲是否患病无关，则很可能是细胞质遗传。 (2)若系谱图中
31、女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴 Y 染色体遗传。若系谱图中，患者有男有女，则不是伴 Y 染色体遗传。 (3)“无中生有”是隐性遗传病，隐性遗传病找女患者，若女患者的父亲和儿子都患病，则最可能为伴X 染色体隐性遗传，若女患者的父亲和儿子中有正常的，则一定为常染色体隐性遗传。 “有中生无”是显性遗传病。显性遗传病找男患者，若男患者的母亲和女儿都患病，则最可能为伴 X 染色体显性遗传，若男患者的母亲和女儿中有正常的，则一定为常染色体显性遗传。 3.两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的判断方法 (1)自交法：如果双杂合子自交，后代表型分离比符合 31 或 121，则
32、控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果后代表型分离比符合 9331，则控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。 (2)测交法：双杂合子与双隐性纯合子测交，如果测交后代表型比符合 11，则控制两对相对性状的基因位于同一对同源染色体上；如果测交后代表型比符合 1111，则控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。 4.判断基因是位于常染色体上还是 X 染色体上 (1)在已知显隐性性状的条件下，可设置雌性隐性性状个体与雄性显性性状个体杂交。 (2)在未知显性性状(或已知)条件下，可设置正反交杂交实验 若正、反交结果相同，则基因位于常染色体上。 若正、反交结果不同，则基因位于 X
33、染色体上。 5.判断基因是位于 X、Y 染色体同源区段上还是仅位于 X 染色体上 隐(纯合)显若子代所有雄性均为显性性状相应基因位于 X、Y 染色体的同源区段上；若子代所有雄性均为隐性性状，雌性均为显性性状相应基因仅位于 X 染色体上。 6.判断基因位于 X、Y 染色体的同源区段上还是位于常染色体上 用“纯合隐性雌纯合显性雄”进行杂交，获得的 F1全表现为显性性状，再让 F1的雌雄个体随机交配获得 F2，观察 F2的表型情况。若 F2雌雄个体中都有显性性状和隐性性状出现，则该基因位于常染色体上；若 F2中雄性个体全表现为显性性状，雌性个体中既有显性性状又有隐性性状，则该基因位于 X、Y 染色体
34、的同源区段上。 B2-3-1 DNA 是主要的遗传物质是主要的遗传物质 一、肺炎链球菌的转化实验一、肺炎链球菌的转化实验 1.R 型细菌无致病性；S 型细菌有致病性。 2.格里菲思实验的结论：已经加热致死的 S 型细菌，含有某种促使 R 型活细菌转化为 S 型活细菌的活性物质转化因子。 3.艾弗里实验的结论：DNA 才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。 4.肺炎链球菌转化实验的实质是 S 型细菌的 DNA 片段整合到了 R 型细菌的 DNA 中，进而在 R 型细菌中指导合成了 S 型细菌的一些物质，使 R 型细菌转化成了 S 型细菌。 5.一般情况下，转化率很低，只有极少数 R 型细菌被
35、 S 型细菌的 DNA 侵入并发生转化，培养基中(或小鼠体内)的大量 S 型细菌大多是由转化后的 S 型细菌繁殖而来的。 6.加热会使蛋白质变性失活，这种失活是不可逆的。由于蛋白质失活，酶等生命体系失去其相应功能，细菌死亡。 7.格里菲思的实验证明了 S 型细菌体内含有某种转化因子，但并没有证明转化因子是哪种物质。艾弗里的实验则证明了转化因子是 S 型细菌体内的 DNA。 二、噬菌体侵染细菌的实验二、噬菌体侵染细菌的实验 1.合成 T2噬菌体的 DNA 的模板：进入大肠杆菌体内的 T2噬菌体的遗传物质。 2.合成 T2噬菌体的 DNA 的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 3.合成 T2噬菌
36、体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸，场所：大肠杆菌的核糖体。 4.噬菌体侵染细菌时，DNA 进入细菌的细胞中，而蛋 白质外壳仍留在细胞外。子代噬菌体的各种性状是通过亲代的 DNA 遗传的。 5.噬菌体侵染细菌的实验的结论：DNA 才是噬菌体的遗传物质。 6.用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现沉淀物中也有少量放射性，原因是搅拌不充分，有少量含35S 的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。 7.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌时，发现上清液中放射性也较高，原因是(1)保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中。(2)保温时间过长，噬菌体在大
37、肠杆菌内增殖后释放出子代，经离心后分布于上清液中。 8.用一个32P 噬菌体侵染35S 细菌，子代噬菌体有两个被32P 标记，全部被35S 标记；用一个35S 噬菌体侵染32P 细菌，子代噬菌体全部被32P 标记，没有被35S 标记。 9.病毒营寄生生活，T2噬菌体只能侵染大肠杆菌，而不能侵染其他细菌。标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，必须依赖活细胞生存。 10.用35S 和32P 作为标记元素的原因： 蛋白质的组成元素是 C、 H、 O、 N、 S 等， DNA 的组成元素是 C、H、O、N、P。S 是蛋白质的特征元素，P
38、是 DNA 的特征元素，分别用35S 和32P 作为标记元素，可单独分析两者是否具有遗传效应。 三、生物的遗传物质三、生物的遗传物质 1.绝大多数生物的遗传物质是 DNA，只有极少数生物的遗传物质是 RNA。因此，DNA 是主要的遗传物质。 2.细胞内既有 DNA，又有 RNA，其遗传物质是 DNA。 3.病毒只含有一种核酸：DNA 或 RNA，含有哪种核酸，该核酸就是该病毒的遗传物质。 4.DNA 是主要的遗传物质是对所有生物来说的，而某种生物的遗传物质是唯一的。 5.并不是所有的核酸都能作为遗传物质，如细胞生物中的 RNA。 B2-3-2 DNA 的结构的结构 一、一、DNA 的结构的结构
39、 1.DNA 双螺旋结构的主要特点 (1)DNA 是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA 的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作 5端，另一端有一个羟基(OH)，称作 3端。DNA 的两条单链走向相反，从双链的一端开始，一条单链是从 5端到 3端的，另一条单链则是从 3端到 5端的。 (2)DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 (3)两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对， 并且碱基配对具有一定规律： A(腺嘌呤)一定与 T(胸腺嘧啶)配对， G(鸟嘌呤)一定与 C(胞嘧啶)配对。 碱基之间的这种一一对应的
40、关系， 叫作碱基互补配对原则。 2.双链 DNA 分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，任意两个不互补碱基之和为碱基总数的一半。 3.互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个 DNA 分子中都相等。 4.非互补碱基之和的比值在两条互补链中互为倒数。 5.某种碱基在双链中所占的比例等于它在每一条单链中所占比例和的一半。 6.一个脱氧核苷酸的脱氧核糖的3号碳原子与另一个脱氧核苷酸的磷酸脱去1分子水形成一个磷酸二酯键，因此，形成磷酸二酯键的方式是脱水缩合。 7.GC 碱基对的比例越高，DNA 分子的稳定性越高。 二、制作二、制作 DNA 双螺旋结构模型双螺旋结构模型 1.DNA 碱基排列顺序的千变万化，
41、使 DNA 储存了大量的遗传信息。 2.DNA 多样性和稳定性的原因 DNA 上的脱氧核苷酸虽然只有 4 种，但是数量庞大，所以导致碱基的排列顺序千变万化，而遗传信息就蕴藏在碱基的排列顺序中。两条链上的碱基之间的氢键能够维持 DNA 的双链状态，而每条链上的磷酸二酯键能够维持 DNA 单链的稳定，所以主要是这两种键维持了 DNA 双螺旋结构的稳定。 3.不同的 DNA 分子脱氧核苷酸的数目和排列顺序不同。 B2-3-3 DNA 的复制的复制 一、对一、对 DNA 半保留复制的实验证据半保留复制的实验证据 1.半保留复制：子代 DNA 都保留了原来 DNA 分子中 的一条链。 2.全保留复制：子
42、代 DNA 的双链都是新合成的。 3.DNA 半保留复制的实验证据 (1)实验方法：同位素标记技术和离心技术。 (2)实验原理：只含15N 的 DNA 密度大，只含14N 的 DNA 密度小，一条链含14N、一条链含15N 的双链DNA 密度居中。 (3)实验假设：DNA 分子以半保留的方式复制。 (4)实验结果预期：离心后应出现三条 DNA 带。 重带(密度最大)：两条链都为15N 标记的亲代双链 DNA。 中带(密度居中)：一条链为14N 标记，另一条链为15N 标记的子代双链 DNA。 轻带(密度最小)：两条链都为14N 标记的子代双链 DNA。 (5)结果分析 立即取出：提取 DNA离
43、心全部是重带。 细胞分裂一次(即细菌繁殖一代)取出：提取 DNA离心全部是中带。 细胞再分裂一次(即细菌繁殖两代)取出：提取 DNA离心1/2 位于中带、1/2 位于轻带。 (6)实验结论：DNA 复制是以半保留的方式进行的。 二、二、DNA 复制的过程复制的过程 1.DNA 复制的时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。 2.模板：亲代 DNA 的两条链。 3.原料：4 种脱氧核苷酸。 4.酶：解旋酶、DNA 聚合酶。 5.碱基互补配对：A-T、T-A。 6.结果：一个 DNA 分子形成了两个完全相同的 DNA 分子。 6 特点：边解旋边复制；半保留复制。 7.准确复制的原因： (1)DNA
44、 独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板。 (2)通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 8.意义：DNA 通过复制，将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 9.复制 n次是从第 1次到第 n 次复制的总和， 第 n次复制只指第n 次的这一次复制。 两者意思完全不同，前者比后者复制的次数要多，所以解题时一定要看清是“复制 n 次”还是“第 n 次复制”这一关键词。 10.若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个， 经过 n 次复制需消耗游离的该脱氧核苷酸数为 m (2n1)个。若一亲代 DNA 分子含有某种脱氧核苷酸 m 个，在第 n 次复制时，需消耗
45、游离的该脱氧核苷酸数为 m2n1个。 11.原核生物是单起点双向复制； 真核生物是多起点双向复制， 这种复制方式提高了 DNA 复制的效率。 12.DNA 复制时，子链的延伸方向 5端3端。 13.无论复制多少次，只有 2 个 DNA 分子含有最初的母链。 B2-3-4 基因通常是有遗传效应的基因通常是有遗传效应的 DNA 片段片段 一、一、DNA 片段中的遗传信息片段中的遗传信息 1.全方位理解基因 (1)本质上，基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。 (2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 (3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。 (4)位置上，基因在染色体上呈
46、线性排列。 2.遗传信息：遗传信息是指基因中的脱氧核苷酸的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同，含有的遗传信息不同。 2.DNA 分子的多样性和特异性 (1)多样性：DNA 分子中共有 4 种类型的碱基，但是碱基对的数目却可以成千上万，形成的碱基对的排列顺序也可以千变万化，若某个 DNA 分子具有 n 个碱基对，则 DNA 分子可有 4n种组合方式，从而构成了 DNA 分子的多样性。 (2)特异性：每个特定的 DNA 分子都有特定的碱基排列顺序，构成了 DNA 分子的特异性。 3.基因的本质：基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。DNA 分子中含有没有遗传效应的片段，这些没有遗传效应的
47、片段不叫基因。DNA 上分布着许多个基因。 4.遗传信息储存在遗传物质中，所以 DNA 和 RNA 中都有遗传信息，所以基因是具有遗传效应的 DNA或 RNA 片段。 5.遗传信息的本质是指碱基或脱氧核苷酸或核糖核苷酸的排列顺序。 6.遗传信息的主要载体是 DNA，并且通过复制由亲代传递给子代。 7.RNA 病毒的基因是具有遗传效应的 RNA 片段。 B2-4-1 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 一、一、RNA 的结构和功能的结构和功能 1.RNA 适于做 DNA 的信使的原因是 RNA 分子组成与 DNA 相似，基本组成单位是核苷酸，也含有四种碱基，可以携带遗传信息；RNA 一般为
48、单链，且比 DNA 短，能通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。 二、遗传信息的转录二、遗传信息的转录 1.RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.模板：DNA 的一条链。 3.原料：核糖核苷酸。 4.酶：RNA 聚合酶。 5.特点：边解旋，边转录。 6.碱基配对：AU、TA。 7.产物：mRNA、tRNA、rRNA。 8.转录不是转录整个 DNA，是转录其中的基因。 9.转录时不需要解旋酶。 10.完成正常使命的 RNA 易迅速降解，从而保证生命活动的有序进行。 11.线粒体、叶绿体中也可进行转录。 12.细胞核中转录形成的 RNA 通
49、过核孔进入细胞质，穿过 0 层膜，需要消耗能量。 13.转录时，边解旋边转录，单链转录。 二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 1.游离在细胞质中的各种氨基酸，以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 2.场所：核糖体。 3.模板：mRNA。 3.原料：21 种氨基酸。 4.能量：ATP。 5.搬运工具：tRNA。 6.产物：肽链。 7.密码子有 64 种，位于 mRNA 上，由觉得一个氨基酸的三个碱基组成，密码子具有简并性和通用性。 8.在正常情况下， UGA 是终止密码子； 但在特殊情况下， UGA 可以编码硒代半胱氨酸。 在原核生物中，GUG 也可以作起始密
50、码子，此时它编码甲硫氨酸。 9.密码子在 mRNA 上，反密码子在 tRNA 上。密码子与反密码子是互补配对的。 10.翻译能高效进行的原因 一个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 11.1 种氨基酸可由 1 种或多种密码子编码。1 种氨基酸可由 1 种或多种 tRNA 转运。一种 tRNA 只能转运一种氨基酸。核糖体在 mRNA 上移动，移动方向是由肽链短的到肽链长的。 12.真核生物：先转录，后翻译；原核生物：边转录边翻译。 13.密码子共有 64 种，其中编码氨基酸的密码子有 62 种。 14.起始密码子有 2 种，终止密码子有 3 种。 15.一种密码子
