1、必修2遗传与进化第i章 遗传因子的发现第i节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)一、孟德尔一对相对性状的杂交实验的过程和结果【了解】1、相对性状是指:同种生物同一性状的不同表现类型。2、孟德尔豌豆杂交实验(一对相对性状)P :高豌豆X矮豌豆P:AA X aaF 1:咼豌豆F1:AaF2:咼豌豆 矮豌豆F2: AA Aa aa3: 11:2 : 1二、基因的分离现象【理解】1、生物的性状由 遗传因子 决定的。遗传因子具有:独立的颗粒状,互不融合。2、体细胞中遗传因子 成对存在3、遗传因子在 生殖细胞中是成单存在的。4、受精时,雌雄配子 的结合是 随机的。三、测交实验的过程和结果【理解】1、测交是:将Fi
2、X隐性纯合子杂交,用以测定 Fi遗传因子的组成。2、 孟德尔测交实验的过程和结果:(Fi) Dd (高茎)X dd (矮茎)Dd (高茎):dd (矮茎)1 : 13、 判断某生物是否为纯合子的方法:植物:常用方法:测交; 最简单方法:自交。动物:常用方法:测交;四、基因的分离定律【理解】1、分离定律的内容(1 )在生物体细胞中,控制 同一性状的遗传因子成对存在 ,不相融合;(2)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。2、 分离定律的实质 是体细胞中成对的控制相对性状 的遗传因子彼此分离。第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)一、孟
3、德尔两对相对性状的杂交实验的过程和结果【了解】P:黄圆X绿皱PYYRRX yyrrJF 1:黄圆F1:YyRr-JF 2:黄圆 黄皱绿圆绿皱F2:Y_R_ Y _ rr yyR yyrr9: 3:3:193: 3:1在F2代中有4种表现型、9种基因型。二、解释基因的自由组合现象【理解】孟德尔两对相对性状的杂交实验中,R(YyRr)在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合。F1产生的雌配子和雄配子 各有4种:YR Yr、yR、yr,数量比例是:1 : 1 : 1 : 1。受精时,雌雄配子的结合 是随机的,所以F2性状表现有 4种:黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒,它们之
4、间的数量分比是 9 : 3 : 3:1。三、概述测交实验的过程和结果【理解】(Fi) YyRr (黄圆)X yyrr (绿皱)JYyRr Yyrr yyRr yyrr(黄圆)(黄皱)(绿圆)(绿皱)1 : 1 : 1 : 1四、基因的自由组合定律【理解】 五、孟德尔遗传实验获得成功的原因【应用】1、正确的选择实验材料。 、豌豆是严格 自花传粉的植物,而且是 闭花受粉,自然状态下一般是 纯种,用于人工杂交实验,结果既 可靠又易分析。 、具有易于区分的 相对性状,实验结果易于 观察和分析。2、先对一对相对性状 遗传进行研究,然后 对多对相对性状 遗传进行研究。3、运用统计学原理对实验结果进行分析。
5、4、科学地设计实验程序(假说一演绎法)观察分析一一提出假说一一演绎推理一一实验验证第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用、减数分裂的概念【了解】1、减数分裂:是指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。在减数分裂过程中,染色体只复制 二次,而细胞分裂 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。、精子和卵细胞的形成过程【理解】 、精子的形成1个精原细胞(2n)1J间期:染色体复制1 个初级精母细胞(2n)1前期:联会、四分体、交叉互换(2n)中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 后期:配对的同源染色体分离(2n)
6、卄末期:细胞质均等分裂2个次级精母细胞(n)1前期:(n)中期:(n)后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)和末期:细胞质均等分离(n)4个精细胞(n)1J变形 、卵细胞的形成一个卵原细胞(2n)J间期:染色体复制个初级卵母细胞(2n)前期:联会、四分体、交叉互换( 2n)中期:(2n)后期:(2n)v末期:细胞质不均等分裂(2n)个次级卵母细胞+1个极体(n)前期:(n)中期:(n)后期:(2n)v末期:(n)卄个卵细胞(n)2 个极体(n)+1个极体(n)4个精子(n)2、精子的形成与卵细胞形成的比较比较项目精子的形成卵细胞的形成不 同 占 八、部位:精巢卵巢子细胞数量、名称4个精子1个
7、卵细胞+ 3个极体分裂形式田胞质均等分裂细胞质不均等分裂是否变形有变形过程无变形过程相同点染色体复制一次,细胞分裂两次,都有联会和四分体时期;经过第一次分 裂,同源染色体分开,染色体数目减少一半;在第二次分裂的过程中,着丝点分裂,最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。三、受精作用的概念和意义【理解】1、概念: 受精作用是 精子和卵细胞 相互识别、融合成为 受精卵的过程。2、 意义:减数分裂 和受精作用对于维持生物前后代体细胞中 染色体数目的恒定,对于生物的 遗传和变异具有重要的作用。第2节基因在染色体上四、萨顿关于基因定位的假说内容【了解】1、萨顿的假说的内容: 基因是
8、由染色体携带着从 亲代传递给下一代 的。2、 萨顿的假说的原因:基因和染色体行为存在明显的平行关系。五、说出基因位于染色体上的实验证据【了解 】1、摩尔根(美)和他的学生发现了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染 色体上相对位置图,说明基因在染色体上呈线性排列。2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体,其中3对是常染色体,1对是性染色体,雄果蝇的一对性染色体是异型的,用XY表示,雌果蝇一对性染色体是同型的,用XX表示。3、果蝇眼色杂交实验:红眼的雄果蝇基因型是xY,红眼的雌果蝇基因型是XX或xWW白眼的雄果蝇基因型是xY白眼的雌果蝇基因型是XwXwo 一P:红眼(早)
9、X白眼(父)p:xW 女性(3) 母病子必病,女病父必病。II、伴X显性遗传1、实例:抗维生素D佝偻病2、伴X显性遗传的特点:(1) 世代遗传。(2)患者:女性 男性(3)父病女必病,子病母必病。III、伴Y遗传病1、实例:外耳道多毛症、璞趾等。2、伴Y遗传病的特点:传男不传女,父传子,子传孙。第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质一、肺炎双球菌的转化实验的过程、结果和结论【理解】1、肺炎双球菌转化实验A、1928年格里菲思实验(体内转化实验)a、材料:S型细菌、R型细菌。菌落菌体毒性S型细菌表面光滑有荚膜有R型细菌表面粗糙无荚膜无b、过程: R型活细菌 注入小鼠体内小鼠 不死亡。
10、S型活细菌注入小鼠体内小鼠 死亡。 杀死后的 S 型细菌 注入小鼠体内小鼠 不死亡。 无毒性的R型细菌与加热杀死的 S型细菌混合后注入小鼠体内,小鼠死亡。c、结论:S型细菌内含有转化因子,能使R型细菌转化为 S型细菌。2、1944年艾弗里实验(体外转化实验)a、过程: S型活细菌DNA+ R型细菌t R和S S型活细菌多糖或脂类+ R型细菌t R S型活细菌DNA+DNA! + R型细菌t Rb、结论:DNA是遗传物质,蛋白质 等不是遗传物质。二、噬菌体侵染细菌的实验的过程、结果和结论【理解】1、 噬菌体侵染细菌实验:1952年赫尔希和蔡斯2、材料:噬菌体3、方法:放射性同位素标记法4、 过程
11、:吸附 t 注入核酸 t 合成核酸和蛋白质 t 组装 t释放子代噬菌体5、结论:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。【小结】生物的遗传物质:(1) 一切生物 的遗传物质是: 核酸;(2)生物的 主要遗传物质 是:DNA(3) 真核生物和原核生物 的遗传物质是:DNA (4)病毒的遗传物质是:DNA或RNA第2节 DNA分子的结构一、DNA双螺旋结构模型构建的过程【了解】1、模型:DNA双螺旋结构2、组成元素:C H、O N P3、基本单位:脱氧核苷酸(四种)二、DNA分子的结构【理解】(1) 由两条反向平行 的脱氧核苷酸长链组成 双螺旋结构。(2) 脱氧核糖 和磷酸交替排列在外侧,构成 基
12、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。碱基互补配对的方式:A = T、C三G第3节 DNA的复制 一、DNA分子复制的过程、结果和意义【理解】1、概念:以亲代DNA为模板合成 子代DNA的过程。2、场所:细胞核3、 时期:有丝分裂间期、减I间期-模板:亲代DNA”原料:细胞核中游离的四种脱氧核苷酸4、条件 能量:atp酶:解旋酶、聚合酶5、原因:DNA的双螺旋结构,为复制提供了 精确模板。碱基互补配对,保证复制能准确进行6、特点:半保留复制;边解旋边复制7、 意义:通过复制将 亲代的遗传信息 传给子代,使前后代保持 连续性。第4节基因是有遗传效应的 DNA片段一
13、、基因与DNA关系【理解】1、一个DNA分子上有多个基因。基因在染色体上呈现线性排列。2、基因是有遗传效应的DNA片段。二、简述基因基因是有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状 的遗传单位。三、脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系【理解】1、遗传信息 是指基因的脱氧核苷酸的排列顺序 。2、 每个基因中的 脱氧核苷酸的排列顺序 是特定的。第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录和翻译【理解】基因指导蛋白质的合成的过程:包括转录和翻译。I :转录II :翻译1、概念:以DNA勺一条链为模板合成mRNA勺过程。以mRNA为模板合成具有一定氨基酸排列 顺序的蛋白质过程。2、场所
14、:细胞核细胞质核糖体3、条件:(1) 模板:DNA的一条链(2) 原料:4种核糖核苷酸(3) 酶 :RNA聚合酶、解旋酶(4) 能量:ATP(1 )模板:以 mRNA为模板(2)原料:氨基酸(3 )酶:以蛋白质合成有关的酶(4) 能量:ATP(5) 工具:tRNA4、过程:边解旋边复制注意事项:1、遗传密码:(1)密码子位于mRNAh, mRNAb每3个相邻碱基决定一种 氨基酸。(2) 密码子共有64个,其中决定 氨基酸 的密码子共61种。(3) 一种氨基酸 可能有多种密码子,一种密码子 只能决定一种氨基酸。(4) 所有生物共用一套密码子。2、一个 mRNAb可以结合多个核糖体。第2节 基因对
15、性状的控制一、中心法则的提出及其发展【理解】粤-去 翻译亠=(RNA 蛋白质1、中心法则的内容:DNA转录一一一逆转录二、基因、蛋白质与性状的关系【理解】进而控制生物体的性状。1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,例:皱粒豌豆的形成、人的白化病2、基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。例:囊性纤维病病因、镰刀型贫血症第5章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组、基因突变的原因和特点【理解】1、基因突变的概念由于DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变,叫基因突变。2、基因突变的原因物理因素、化学因素、生物因素。3、基因突变的特点普遍性 随机性突变频率低有
16、害性 不定向性二、基因重组及其意义【了 1、基因重组的概念基因重组:是指生物进行 有性生殖 的过程中,控制不同性状的 基因的重新组合。2、 基因重组发生的时期:减I前期:交叉互换减I后期:自由组合3、基因重组的意义:基因重组 是生物变异的来源之一,对生物进化 具有重要的意义。第2节 染色体变异一一、染色体结构变异【了解】1、 染色体结构变异的概念:由染色体结构的改变而引起的变异。2、 染色体结构变异的种类:(1)缺失:(2)重复:(3)易位:(4)倒位:举例:猫叫综合征,是由于人的第5号染色体部分 缺失引起的遗传病。二、染色体数目变异【了解】1、概念:由染色体数目的改变而引起的变异。2、类型(
17、1) 细胞内 个别染色体数目 的增加或减少。(2) 细胞内的染色体数目以 染色体组的形式成倍的 增加或减少。3、染色体组:细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,携带着控制 生物生长发育的全部遗传信息。一4、二倍体和多倍体(1 )二倍体:由受精卵发育而成,体细胞中含有 两个染色体组的个体。包括几乎 全部动物和过半数的高等植物。(2)多倍体的概念:由受精卵发育而来,体细胞中含 三个或三个以上染色体组的个体。其中,体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体,含有四个染色体组的叫做 四倍体。例如,香蕉是三倍体,马铃薯是四倍体,普通小麦 是六倍体。一四、多倍体育种1、常用方法:用秋水仙素 处理
18、萌发的 种子或幼苗2、理论依据:染色体数目的变异3、秋水仙素的作用:抑制有丝分裂时纺锤体的形成五、单倍体育种1、概念: 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。2、 自然界单倍体形成的原因:由未受精的卵细胞 发育而来3、单倍体植株的特点: 植株弱小,高度不育。4、单倍体育种(1) 、常用方法:花药离体培养(2) 、优点:明显缩短育种年限(原因:单倍体育种得到的植株全为纯合体,自交后代不发生性状分离)第3节 人类遗传病一、人类常见遗传病的类型【了解】1、人类遗传病的概念:指由于遗传物质改变 而引起的人类遗传病,主要分为 单基因遗传病、多基因遗传病 和染色体异常 遗传病二、遗传病的监测和预防【了解
19、】通过遗传咨询和产前诊断等手段,对遗传病进行检测和预防 。1、遗传咨询(遗传商谈或遗传劝导) 、医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史,对是否患有某种疾病作出诊断 、分析遗传病的遗传方式 、推算出后代的再发风险率 、提出防治政策和建议禁止近亲结婚:三代以及三代以内的直系和旁系血亲原因:近亲之间携带相同隐性致病基因的概率较大。2、遗传病的产前诊断 、内容:在胎儿出生前确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病 、方法:羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、胚盘绒毛细胞检查以及基因诊断三、人类基因组计划【理解 一1、启动时间:1990年2、 目的:是测定人类基因组的全部 DNA序列,解读其中包含的 遗
20、传信息。3、参与国家:6个国家,美、德、英、法、日、中,我国承担了其中!%的测序任务。第6章 从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种一、杂交育种的原理、过程【理解1、概念:将两个或多个品种的 优良性状 通过交配集中在一起,再经过 选择和培育,获得新品种的方法。2、原理:基因重组 。3、优点:位于不同个体上的 优良性状集中在一个个体上。4、缺点: 育种时间长过程烦琐。二、诱变育种的原理和实例【了解1、原理:基因突变2、实例:“黑农五号”大豆、高产青霉素菌株3、特点:优点:提高变异频率,加速育种进程。大幅度地改良某些性状。缺点:诱发产生的 突变方向是不定向,有利的个体不多需处理大量材料 。
21、第2节 基因工程及其应用一、基因工程的概念、工具及其应用【了解1、基因工程:又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种牛物的细胞里,定向地改造牛物的遗传性状。一2、基因工程的工具: 基因的“剪刀”:限制性核酸内切酶或限制酶 基因的“针线” :DNA连接酶 基因的“运载工具”:运载体i、种类:质粒(常用的运载体),噬菌体和动植物病毒ii、具备条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存;b、具有多个限制酶切点;c、具有某些标记基因。iii 、作用:将外源基因送入受体细胞中2、操作的基本步骤: 、提取目的基因 、目的基因
22、与运载体结合(以质粒为运载体) 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测和表达二、基因工程的应用1、基因工程与作物育种女口:抗虫基因作物的使用,不仅减少了农药的用量,大大降低了生产成本,且还减少了农药对环境的污染2、基因工程与药物研制女口:基因工程生产药品的优点是高效率、高质量、低成本 。三、转基因生物和转基因食品的安全性【理解】1、安全的观点:转基因食品的构成与非转基因食品一样,都是由氨基酸、蛋白质和碳水化合物组成的,从理论上分析是安全的, 应该大范围推广。-2、不安全的观点:在一个简陋的实验室里,就能把艾滋病毒和感冒病毒组装在一起,使艾滋病像感冒一样,大规模地传播,所以转 基因生物和转基
23、因食品的不安全,要严格地控制。一一第7章 现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来一、拉马克进化学说的主要内容【了解】1、主要内容:(1)、生物都不是 神创的,而是由 更古老的生物衍变 而来。(2) 、生物是由低等到高等 逐渐进化的。(3) 、对于生物进化的原因,他认为:是 “用进废退”和“获得性遗传”。二、达尔文自然选择学说的主要内容【了解】1、 达尔文自然选择学说的主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。2、 变异是不定向的,自然选择 是定向的,决定进化的方向,自然选择通过 生存斗争 来实现。3、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义 自然选择学说的优点(意义):a. 能科
24、学地解释生物的 多样性和适应性以及生命的统一性.b. 能科学地解释生物进化的原因。 自然选择学说的缺点:A.不能科学地解释生物遗传和变异的本质。B.对于生物进化的解释仅限于 个体水平.强调物种的形成是 渐变的结果,不能解释 物种大爆发 等现象。二、种群、物种、基因库、基因频率、基因型频率概念【理解】1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。(1):种群是生物进化和繁殖 的基本单位。2、基因库:种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库。3、基因频率:某种基因在整个种群中出现的比例。4、 影响种群基因频率原因:基因突变、基因重组、自然选择、遗传漂变、迁移。5、生物进化的实质:种群基
25、因频率的改变。三、基因突变和基因重组与生物进化的关系【理解】突变和基因重组产生讲化的原材料四、自然选择对生物进化的作用【理解】自然选择 决定生物进化的方向五、隔离及在物种形成中的作用【理解】1、 物种的概念:指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下 能互相交配,并产 生出可育后代的一群生物个体。2、 隔离:指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流 的现象。包括:地理隔离 和生殖隔离。3、物种的形成:物种形成的方式有多种,经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。4、 物种形成的3个环节:可遗传的变 物进化提供 原材料;选择:使种群的基因频率 定向改变;隔离:是新 物种形成的 必要条件一六、生物进化与生物多样性的形成【理解】1、共同进化:不同物种 之间,生物与无机环境 之间在中相互影响不断进化和发展。2、生物多样性的包括:基因多样性、物种多样性和生态系统多样性