1、人教版高中生物必修人教版高中生物必修2遗传与进化遗传与进化 课课程纲要程纲要 1 1、通过学习、通过学习遗传和变异的基本原理和应用遗传和变异的基本原理和应用，认识生命的延续和，认识生命的延续和发展，了解遗传变异规律在生产生活中的应用；领悟发展，了解遗传变异规律在生产生活中的应用；领悟假说演绎、假说演绎、建立模型等科学方法建立模型等科学方法及其在科学研究中的应用。及其在科学研究中的应用。2 2、通过学习、通过学习减数分裂和受精作用、减数分裂和受精作用、DNADNA分子结构分子结构及其遗传及其遗传基本基本功能功能，从细胞水平和分子水平理解生命的延续性。，从细胞水平和分子水平理解生命的延续性。3 3
2、、通过学习、通过学习育种方案和基因工程育种方案和基因工程的有关知识，树立理论联系实的有关知识，树立理论联系实际的观点，并能理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人际的观点，并能理解有关原理在促进经济与社会发展、增进人类健康等方面的价值。类健康等方面的价值。4 4、通过学习、通过学习现代生物进化理论和物种形成现代生物进化理论和物种形成等知识，认识生物界等知识，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，理解遗传和变异在物种及生物多样性，形成生物进化的观点，理解遗传和变异在物种繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过繁衍过程中的对立统一，生物的遗传变异与环境变化在进化过程中的对立统一
3、，形成生物进化观点。程中的对立统一，形成生物进化观点。5 5、要善于从、要善于从生活经验中发现和提出问题生活经验中发现和提出问题，积极参与调查、观察、，积极参与调查、观察、实验和制作等活动，体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥实验和制作等活动，体验科学家探索生物生殖、遗传和进化奥秘的过程，学习有关概念、原理、规律和模型，秘的过程，学习有关概念、原理、规律和模型，应用有关知识应用有关知识分析和解决实践中的问题分析和解决实践中的问题。1.遗传的细胞基础遗传的细胞基础具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议阐明细胞的减数分裂并模阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变拟分裂过程中染色体的变
4、化。化。观察细胞的减数分裂。观察细胞的减数分裂。举例说明配子的形成过程。举例说明配子的形成过程。举例说明受精过程。举例说明受精过程。搜集有关试管婴儿的资搜集有关试管婴儿的资料，评价其意义及伦理料，评价其意义及伦理问题。问题。2.遗传的分子基础遗传的分子基础具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议总结人类对遗传物质的探索过总结人类对遗传物质的探索过程。程。搜集搜集DNADNA分子结构模型建立过分子结构模型建立过程的资料，并进行讨论和交程的资料，并进行讨论和交流。流。概述概述DNADNA分子结构的主要特点。分子结构的主要特点。制作制作DNADNA分子双螺旋结构模型。分子双螺旋结构模型。说明基
5、因和遗传信息的关系。说明基因和遗传信息的关系。概述概述DNADNA分子的复制。分子的复制。概述遗传信息的转录和翻译。概述遗传信息的转录和翻译。3.遗传的基本规律遗传的基本规律具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议分析孟德尔遗传实验的分析孟德尔遗传实验的科学方法。科学方法。阐明基因的分离规律和阐明基因的分离规律和自由组合规律。自由组合规律。模拟植物或动物性状分模拟植物或动物性状分离的杂交实验。离的杂交实验。举例说明基因与性状的举例说明基因与性状的关系。关系。概述伴性遗传。概述伴性遗传。4.生物的变异生物的变异具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议举例说出基因重组及其意义。举例说出
6、基因重组及其意义。举例说明基因突变的特征和举例说明基因突变的特征和原因。原因。简述染色体结构变异和数目简述染色体结构变异和数目变异。变异。低温诱导染色体加倍的实低温诱导染色体加倍的实验。验。搜集生物变异在育种上应用搜集生物变异在育种上应用的事例。的事例。关注转基因生物和转基因食关注转基因生物和转基因食品的安全性。品的安全性。5.5.人类遗传病人类遗传病具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议列出人类遗传病的类型列出人类遗传病的类型(包括包括单基因病、多基因病和染色单基因病、多基因病和染色体病体病)。调查常见的人类遗传病。调查常见的人类遗传病。探讨人类遗传病的监测和预探讨人类遗传病的监测和
7、预防。防。关注人类基因组计划及其意关注人类基因组计划及其意义。义。搜集人类基因组或基因诊治搜集人类基因组或基因诊治方面的研究资料，进行交流。方面的研究资料，进行交流。6.生物的进化生物的进化具体内容标准具体内容标准活活 动动 建建 议议说明现代生物进化理论的主说明现代生物进化理论的主要内容。要内容。搜集生物进化理论发展的搜集生物进化理论发展的资料。资料。用数学方法讨论基因频率用数学方法讨论基因频率的变化。的变化。概述生物进化与生物多样性概述生物进化与生物多样性的形成。的形成。用用DNA分子杂交的模拟实分子杂交的模拟实验来鉴定人猿间的亲缘关验来鉴定人猿间的亲缘关系。系。探讨生物进化观点对人们思探
8、讨生物进化观点对人们思想观念的影响。想观念的影响。每节课文设有的栏目：每节课文设有的栏目：问题探讨、本节聚焦、资料分析、问题探讨、本节聚焦、资料分析、思考与讨论、练习等栏目。思考与讨论、练习等栏目。此外，有的还设有相关信息、与生活的联系、与此外，有的还设有相关信息、与生活的联系、与社会联系、科学史话、科学前沿、科学家的故事、社会联系、科学史话、科学前沿、科学家的故事、知识链接、实验、技能训练、模型建构等栏目。知识链接、实验、技能训练、模型建构等栏目。每章的开始设有简单的引言，每章结束设有本章每章的开始设有简单的引言，每章结束设有本章小结与自我检测栏目。小结与自我检测栏目。教科书使用了教科书使用
9、了3种字体：种字体：宋体：正文宋体：正文黑体：概念，结论黑体：概念，结论楷书：学生活动，内容延伸，问题探讨楷书：学生活动，内容延伸，问题探讨重视与生活经验的联系，重视与生活经验的联系，创设问题情境，驱动知识的建构创设问题情境，驱动知识的建构每节都从每节都从“问题探讨问题探讨”入手，该栏问入手，该栏问题除出自科学史外，主要是从我们的生活题除出自科学史外，主要是从我们的生活经验中提炼。经验中提炼。不少章节采用不少章节采用问题串问题串的形式，引导我的形式，引导我们步步深入地分析问题，解决问题，建构们步步深入地分析问题，解决问题，建构知识，发展能力。知识，发展能力。加强内容的引导性和开放性，加强内容的
10、引导性和开放性，促进探究性学习促进探究性学习有些问题，需要通过有些问题，需要通过“资料分析资料分析”、“思考与讨论思考与讨论”、“探究探究”等活动寻求答案；等活动寻求答案；有些问题，并未叙述得面面俱到，需要我们自己搜集有些问题，并未叙述得面面俱到，需要我们自己搜集信息；信息；“探究探究”的写法重在引导，教材仅提供背景资料和提的写法重在引导，教材仅提供背景资料和提示，引导我们自主设计探究方案，并通过讨论题来引导学示，引导我们自主设计探究方案，并通过讨论题来引导学生总结和反思生总结和反思;介绍生物科学上尚未解决的疑难问题或存在的争议，介绍生物科学上尚未解决的疑难问题或存在的争议，体现科学体系的开放
11、性；体现科学体系的开放性；有些练习题的答案不惟一有些练习题的答案不惟一第三章 基因的本质 1.人类对遗传物质的探索过程（实验证据）人类对遗传物质的探索过程（实验证据）2.DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点 3.DNA分子的复制分子的复制 4.基因是有遗传效应的片段基因是有遗传效应的片段注射注射注射注射加热杀加热杀死注射死注射加热加热杀死杀死注射注射分离分离转化因子将无毒性的转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性型细菌转化为有毒性的的S型细菌型细菌1944，美国，O.AveryS型活细菌多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNADNA+DNA酶酶分分 别别 与与 R R 型型 活活 菌菌
12、混混 合合 培培 养养RRRRRRSRSDNA是遗传物质赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验用用3535S S标记噬菌标记噬菌体蛋白质外壳体蛋白质外壳侵染侵染细菌细菌上清液放射性高上清液放射性高 离心离心沉淀物放射性低沉淀物放射性低（同位素标记法）（同位素标记法）用用3232P P标记噬标记噬 菌体的菌体的DNADNA侵染侵染细菌细菌上清液放射性很低上清液放射性很低 离心离心沉淀物放射性高沉淀物放射性高在新形成的噬菌体中没有检测到在新形成的噬菌体中没有检测到3535S S在新形成的噬菌体中检测到了在新形成的噬菌体中检测到了3232P P D N A是遗传物质，
13、蛋白质不是遗传物质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质车前草病毒（车前草病毒（HRVHRV）HRVHRV感染的叶片感染的叶片HRV RNAHRV RNA新型病毒新型病毒 TMV TMV外壳外壳RNARNA也是遗传物质也是遗传物质重重组组第二节第二节 DNADNA分子的结构分子的结构1 1、DNADNA分子双螺旋分子双螺旋结构的发现结构的发现2 2、DNADNA分子的双螺分子的双螺旋结构旋结构3 3、碱基互补配对、碱基互补配对的原则的原则教材重点教材重点DNA的双螺旋结构特点概括的双螺旋结构特点概括主链主链碱基对碱基对构构成成方方式式位置位置脱氧核糖与磷酸脱氧核糖与磷酸交替排列；交替排列；两条主链呈反
14、向两条主链呈反向平行；平行；盘绕成规则的双盘绕成规则的双螺旋螺旋主链上对应碱基主链上对应碱基以氢键连结成对；以氢键连结成对；碱基互补配对碱基互补配对（AT，GC）碱基对平面之间碱基对平面之间平行平行双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧碱基互补配对原则的计算规律碱基互补配对原则的计算规律(1)双链双链DNA：A=T G=C (A+G)=(T+C)=50%A1+T1=T2+A2(2)A+G T +C在整个在整个DNADNA分子中分子中 =1=1在在DNADNA分子的两条互补链中互为倒数分子的两条互补链中互为倒数(3)A+T G+C在整个在整个DNADNA分子及两条互补链中均相等分子及两条互补链
15、中均相等在在DNADNA分子中因生物种类不同而不同分子中因生物种类不同而不同第三节 DNADNA的复制DNADNA双螺旋结构双螺旋结构过过程程解旋解旋:解旋酶解旋酶氢键断裂氢键断裂两条单链两条单链合成合成:以解旋后的两条母链为模板，按照碱以解旋后的两条母链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成新的子链基互补配对的原则，合成新的子链条条件件模板模板：亲代亲代DNADNA解旋后的两条母链解旋后的两条母链原料原料：游离的四种脱氧核苷酸游离的四种脱氧核苷酸酶酶：解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶能量能量：ATPATP盘旋盘旋:母链与相应的子链盘旋成两个母链与相应的子链盘旋成两个DNADNA分子分子
16、特点特点边解旋边复制边解旋边复制（保证复制的准确无误）（保证复制的准确无误）半保留式复制半保留式复制（子代（子代DNA=DNA=母链母链 +子链子链）复制精确复制精确的原因的原因规则的双螺旋结构规则的双螺旋结构为复制提供了为复制提供了 精确的模板精确的模板碱基互补配对碱基互补配对的能力保证了复制的能力保证了复制 准确无误的进行准确无误的进行意义意义遗传：传递遗传信息，使亲子代之间保持遗传：传递遗传信息，使亲子代之间保持 了遗传信息的连续性了遗传信息的连续性 变异：复制的差错产生基因突变变异：复制的差错产生基因突变大肠杆菌在含大肠杆菌在含15N的培的培养液中生长若干代养液中生长若干代提取提取DN
17、A 离心离心F115N/15NDNA转移到含转移到含15N的培养液中的培养液中细胞分细胞分 裂一次裂一次提取提取DNA 离心离心15N/14NDNA14NF1细胞分细胞分 裂两次裂两次F2提取提取DNA 离心离心15N/14NDNA14N/14NDNA14N14NDNA半保留半保留式复制实验式复制实验 复制结果复制结果（复制（复制n n次）次）n n代中有代中有2 2n n个子个子DNA DNA 含母链的含母链的DNADNA所占比例：所占比例：1212n-1n-1 母链与子链的比例：母链与子链的比例：1(21(2n n 1)1)含含15N的的DNA分子数分子数 含含14N的的DNA分子数分子数
18、 含含15N的链数的链数 含含14N的链数的链数22n22n 2 2 小小 结结1.1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段：片段：从功能上看从功能上看，基因是控制生物性状的功能单，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。位，特定的基因决定特定的性状。从结构上看从结构上看，基因是，基因是DNADNA分子上一个个特定的分子上一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。的序列。不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，从而决定不同的性状。所以说，基因中的从而决定不同的性
19、状。所以说，基因中的碱基排碱基排列顺序列顺序就代表遗传信息。就代表遗传信息。2.2.染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系 染色体染色体DNA DNA 基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸功能功能关系关系 DNA DNA的的主要载体主要载体 主要主要的遗传的遗传物质物质具遗传效应的具遗传效应的DNADNA片段，片段，控制控制性状遗传的结性状遗传的结构和功能单位构和功能单位 遗传物质遗传物质的组成单位的组成单位 排列顺序代表排列顺序代表遗传信息遗传信息数量数量关系关系含含1 1个或个或2 2个个DNA DNA 含有许含有许多基因多基因 含有许多含有许多脱氧核苷酸脱氧
20、核苷酸 染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含有染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含有2 2个个DNADNA，其余，其余每个染色体都只有每个染色体都只有1 1个个DNADNA基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排列3.DNA3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性结构的稳定性、多样性和特异性 DNADNA基本骨架中磷酸与脱氧核基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；糖的交替排列是稳定不变的；碱基互补配对的原则不变碱基互补配对的原则不变稳定性稳定性DNADNA碱基对的排列碱基对的排列顺序是千变万化的顺序是千变万化的多样性多样性每个特定的每个特定的DNADNA分子中都有分子中都有特
21、定的碱基对的排列顺序特定的碱基对的排列顺序特异性特异性练习练习2 2下列关于基因与染色体关系的描述，正确的下列关于基因与染色体关系的描述，正确的是是 ()()A A基因与染色体是一一对应的关系基因与染色体是一一对应的关系 B B基因与染色体毫无关系基因与染色体毫无关系 C C一个基因是由一条染色体构成的一个基因是由一条染色体构成的 D D基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列1 1下列关于下列关于DNADNA复制的叙述，正确的是复制的叙述，正确的是()()A ADNADNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件件 B B一个一个DNADNA分子经过
22、一次复制产生四个分子经过一次复制产生四个DNADNA分子分子 C CDNADNA分子在分子在DNADNA聚合酶的作用下解旋聚合酶的作用下解旋 D DDNADNA双螺旋结构全部解旋后，才开始复制双螺旋结构全部解旋后，才开始复制3.3.如如图图3-73-7所示，甲、乙为两种不同的病毒，所示，甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成经病毒重建形成“杂交病毒杂交病毒”丙，用丙病毒侵染丙，用丙病毒侵染植物细胞。则在植物细胞内，产生的新一代病毒植物细胞。则在植物细胞内，产生的新一代病毒可表示为可表示为()()4.读图读图3-1 8，回答下列问题：，回答下列问题：(1)一个染色体一般含一个染色体一般含 个个D
23、NA分子。分子。(2)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的 ，基因的主要载体是，基因的主要载体是 。(3)每个基因中可以含成百上千个每个基因中可以含成百上千个 。基因中的遗传信息。基因中的遗传信息蕴藏在蕴藏在 之中。之中。(4)子代与亲代相似，实质是因为子代获得了亲代的遗传信子代与亲代相似，实质是因为子代获得了亲代的遗传信息。在有性生殖中，传递遗传信息的细胞是息。在有性生殖中，传递遗传信息的细胞是 1、实验材料：、实验材料：肺炎双球菌、小鼠肺炎双球菌、小鼠 多糖类荚膜多糖类荚膜R型菌型菌S型菌型菌肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 菌落（光滑、粗菌落（光滑、粗糙）糙）有无荚膜有无荚膜有无
24、毒性有无毒性S型细菌型细菌 光滑光滑有有 有有 R型细菌型细菌粗糙粗糙 无无 无无（一）格里菲斯的体内转化实验（一）格里菲斯的体内转化实验R型细菌型细菌R型细菌型细菌只长只长R型菌型菌只长只长R型菌型菌R型细菌型细菌S型菌型菌R型细菌型细菌S型菌的型菌的DNAS型菌的多糖型菌的多糖蛋白质或脂质蛋白质或脂质S型菌的型菌的DNA+DNA酶酶（二）艾弗里的体外转化实验（二）艾弗里的体外转化实验噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体的结构：噬菌体的结构：噬菌体中噬菌体中60%是蛋白质是蛋白质,40%是是DNA.离心离心离心离心1 1将分离后的将分离后的S S型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质与
25、型有荚膜肺炎双球菌的蛋白质与R R型无荚膜型无荚膜的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，从其体的肺炎双球菌混合注入小白鼠体内，小白鼠不死亡，从其体内分离出来的仍是内分离出来的仍是R R型肺炎双球菌。将分离后的型肺炎双球菌。将分离后的S S型肺炎双球型肺炎双球菌的菌的DNADNA与与R R型肺炎双球菌混合注人小白鼠体内，则小白鼠死型肺炎双球菌混合注人小白鼠体内，则小白鼠死亡，并从体内分离出了亡，并从体内分离出了S S型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验型有荚膜的肺炎双球菌。以上实验说明说明 ()()A AR R型和型和S S型肺炎双球菌可以互相转化型肺炎双球菌可以互相转化 B BS S型菌的蛋
26、白质可诱导型菌的蛋白质可诱导R R型菌转化为型菌转化为S S型菌型菌 C CS S型菌的型菌的DNADNA可使小白鼠致死可使小白鼠致死 D DS S型菌的型菌的DNADNA可诱导可诱导R R型菌转化为型菌转化为S S型菌，型菌，DNADNA是遗传物质是遗传物质2 2与与DNADNA分子特异性有关的是分子特异性有关的是()()A A磷酸、脱氧核糖、碱基的连接方式磷酸、脱氧核糖、碱基的连接方式 B B碱基的配对方式碱基的配对方式C C碱基对的排列顺序碱基对的排列顺序 D D磷酸与脱氧核糖的排列顺序磷酸与脱氧核糖的排列顺序练习练习DNA分子中各种碱基的数量关系 你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的
27、数学你能根据碱基互补配对原则，推导出相关的数学公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中公式吗？推导后，尝试进一步总结这些公式，从中概括出一些规律。概括出一些规律。A T ，G C A+G T+C A+G T C （）（）50也可以写成以下形式：也可以写成以下形式：A+GT C1（）（）（）（）规律概括：在规律概括：在DNA双链中，任意两个不互补碱基之双链中，任意两个不互补碱基之和和 ，并为碱基总数的，并为碱基总数的 。A+T+C+GA+T+C+GA+C T+GA+C T+G相等相等50a，若一条链中的（若一条链中的（A1+G1）/（T1+C1）=，如果一条链中的（如果一条链中的（A1+T1
28、）/（G1+C1）=则另一条链中（则另一条链中（A2+T2）/（G2+C2）=a;b1/b则另一条链中的（则另一条链中的（A2+G2）/（T2+C2）=双链双链DNA分子中：分子中：在整个双链在整个双链DNA分子中分子中,A+G/C+T=1即：（即：（A1+T1）%=（A2+T2）%=总（总（A+T）%，同理同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=总（总（G+C）%重要公式：重要公式：在双链DNA分子的一条链中，A+T的和占该链的碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。3 3一个一个DNADNA分子中有碱基分子中有碱基A20
29、A20个，占全部碱基的个，占全部碱基的2020，若若DNADNA连续复制连续复制2 2次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸次，需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸 ()()A A4040个个 B B6060个个 C C9 09 0个个 D D120120个个4 4在双链在双链DNADNA分子的一条链中，分子的一条链中，(A+T)/(A+T)/（G+CG+C）=0.4=0.4，则在其互补链、整个则在其互补链、整个DNADNA分子中，这一比值分别是分子中，这一比值分别是()()A A0.40.4和和0.4 B0.4 B0.60.6和和l l C.2.5 C.2.5和和l D l D 0.40.4和和1 1练习练习假说假说演绎法演绎法类比推理法类比推理法建立模型建立模型
