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1、读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思高中生物必修II知识点复习1.1 动物有性生殖细胞的形成(没有交换)1.2 减数分裂中非姐妹染色单体的交叉互换初级精母细胞精原细胞次级精母细胞精细胞精子精子的形成复制(2N=4) (2N=4) (N=2) (N=2) (N=2) 卵细胞第一极体 (N=2) 第二极体复制卵原细胞(2N=4) 初级卵母细胞(2N=4) 次级卵母细胞(N=2(N=2(N=2) 卵细胞的形成有性生殖细胞的形成一种卵细胞一种类型一种类型共两种精子A aB bbbAbaB B B aaA A A aB bB B B bbbA aaA A 四分体交叉互换初级精母细胞次级精母细胞精细胞四
2、分体时期四种精子(一种卵细胞)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思1.3 减数分裂中染色体行为及数目与配子类型的关系1.4 减数分裂与有丝分裂的比较(以动物细胞为例)比较项目减数分数有丝分裂复制次数1 次1 次分裂次数2 次1 次同源染色体行为联会、四分体、同源染色体分离、非姐妹染色体交叉互换无子细胞染色体数是母细胞的一半与母细胞相同子细胞数目4 个2 个子细胞类型生殖细胞(精细胞、卵细胞)、极体体细胞细胞周期无有相关的生理过程生殖生长、发育染色体 (DNA) 的变化曲线时期数量
3、4 2 时期4 2 数量DNA 染色体非姐妹染色单体发生交叉互换1、每 一个精原细胞分裂都要形成4 种精子2、每 一个卵原细胞分裂都只形成1 种卵子3、m 个精(卵)原细胞分裂时形成的精子(卵)最多为4m(m)种,与染色体对数无关(不符合 2n规律 ) 与同源染色体对数无关配子多样性的主要原因1、由于同源染色体分离,非同源染色体在配子中进行自由组合,所以形成不同种类的配子2、配子(精子、卵)种数等于组合数3、组合数又与同源染色体的对数有关4、每 一个精原细胞分裂都只形成2 种精子5、每 一个卵原细胞分裂都只形成1 种卵子6、要产生 2n种精子至少需要2n-1个精原细胞参与减数分裂7、要产生 2
4、n种卵细胞至少需要2n个卵原细胞参与减数分裂8、当有 m 个精原细胞进行减数分裂时配子种数 2n( n 为同源染色体对数)非姐妹染色单体不发生交叉互换与同源染色体对数无关当 m2n-1,则生成的精子类型最多为2m2n种当 m2n-1,则生成的精子类型为2m =2n种有丝减数区分难,抓住几个关键点。有丝分裂要加倍,减数分裂看同源。联会形成四分体,同源分开要减半。再分过程同有丝,染色体中无同源。助记词精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.1 证明 DNA 是遗传物质的实验(1)肺炎
5、双球菌的转化实验格里菲思实验第一组注射活 R 型(无毒 ) 健康第三组注射死 S 型(加热 ) 健康第二组活 S 型(有毒 ) 注射死亡在死 S 细菌中存在某种“转化因子”,使 R 型细菌转化成S 细菌结论第四组分离死 S 型活 R 型注射死亡活 S 型注射死亡加入R 型(无毒 ) R 型(无毒 ) R 型(无毒 ) DNA 蛋白质或荚膜多糖DNA 加DNA 酶活 S 型(有毒 ) 分离加入加入培养培养培养R 型(无毒 ) R 型(无毒 ) S 型R 型艾弗里的实验结论DNA 是“转化因子”,即遗传物质实验关键:是将S 型细胞的各种成分分离后单独感染R 型细菌精选学习资料 - - - - -
6、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.2 证明 DNA 是遗传物质的实验(2) T2噬菌体感染细菌实验2.3 证明 RNA 是遗传物质的实验烟草花叶病毒的感染实验培养含放射性35S 不含放射性离心搅拌加入不含放射性含放射性32P 培养离心搅拌加入大肠杆菌培养液感染使在细菌体外的噬菌体分离检测上清液和沉淀物中的放射性35S标记的噬菌体32P标记的噬菌体新形成的噬菌体没检测到35S 新形成的噬菌体检测到32P 实线表示不带放射性虚线表示带放射性说明蛋白质RNA 烟草花叶病毒(TMV )烟叶花叶病感染感染RNA 酶烟
7、叶健康感染烟叶健康蛋白质分离感染烟叶花叶病RNA TMV 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.4 DNA 是遗传物质的理论证据(遗传物质的必备条件)2.5 核酸是生物的遗传物质分子结构相对稳定1、稳定性能够自我复制,使前后代保持一定的连续性2、连续性能够控制生物的性状和新陈代谢3、控制性能够产生可遗传的变异4、变异性能够贮藏大量遗传信息5、信息性理论证据1、核酸是一切生物的遗传物质2、DNA 是主要的遗传物质3、含 DNA 的生物 DNA 是遗传物质, RNA 不是4、不含
8、DNA 的生物( RNA 病毒) RNA 才是遗传物质DNA 分子的结构特点单脱氧核苷酸经磷酸二酯键连接成脱氧核苷酸长链两条脱氧核苷酸长链反向平行由氢键连接成双链DNA 分子碱基遵循碱基互补配对原则进行配对,碱基对由氢键连接起来。即:G C;A T。两条链向右旋转形成规则的双螺旋结构双链结构的外侧由磷酸和脱氧核糖交替排列形成骨架,碱基排在双链的内侧一条链的碱基排列顺序一旦确定,另一条链的碱基排列顺序也随之确定理论上链上碱基的排列顺序是任意的,这构成了DNA 分子的多样性DNA 的碱基排列顺序贮藏着生物遗传信息,DNA 分子的多样性是生物多样的根源1 2 3 4 5 6 7 8 4n种精选学习资
9、料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.6 DNA 的组成单位、分子结构和结构特点2.7 由碱基互补配对原则引起的碱基间关系A C G G A T C T 3 端3 端5 端5 端DNA 的分子结构氢键A=T G=C A1=T2 G1=C2A= A1+A2T=T1+T2G=G1+G2C=C1+C2A+G=T+C A+C=T+G 1)()(GTCA1)()(CTGAwTA11wTA122rCG11rCG122mCTGA)()(1111mCTGA1)()(2222mGACT)()(2222sG
10、A11无法计算22GAtCT11无法计算22CTnCGTA)()(1111nTACG1)()(2222nCGTA)()22221 2 3 4 5 基本关系根据第一链计算第二链碱基磷酸脱氧核糖脱氧核苷脱氧核苷酸基本组成单位精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.8 DNA 分子的复制2.9 DNA 半保留复制的实验证明A C G T T G C A 32P 32P 亲代( 0 代)1 代2 代n 代T G C A A C G T T G C A A C G T T G C A A
11、C G T A C G T T G C A 32P 32P 31P 31P 31P A C G T T G C A T G C A A C G T 32P 31P 32P 31P 子代 DNA 分子中含亲代链的比例子代 DNA 链中含亲代链的比例1 1/2 1/2n-11/2 1/4 1/2n复制(半保留复制)5 端3 端3 端5 端5 端3 端解旋方向5 端3 端3 端3 端5 端5 端15N(重链 ) 15N(重链 ) 15N(重链 ) 14N(轻链 ) 从每一代DNA 分子中取等量的DNA 进行氯化铯密度梯度离心重带轻带中间带全轻半重半轻半重半轻全重亲代代代低高氯化铯密度DNA带精选学习
12、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.10 基因的结构及控制蛋白质的合成基因控制蛋白质的合成T G C A T G C A T G C A A C G T A C G T A C G T U G C A C G U A C G U A C G U A U G C A U G C A 苏酪精缬转录翻译基因(编码区)mRNA tRNA 蛋白质(多肽)转录RNA 聚合酶结合位点非编码区编码区非编码区外显子外显子内含子内含子外显子A B C D E 真核生物基因的结构转录A B C D E A
13、 C E 加工翻译初级 RNA mRNA 蛋白质(多肽)基因控制蛋白质的合成RNA 聚合酶结合位点非编码区编码区非编码区原核生物基因的结构放大精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思2.11染色体组与基因组比较概念示例染色体组正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组,用N 表示果蝇: N=4 基因组概念某生物 DNA 分子所携带的全部遗传信息叫基因组。包括核基因组和质基因组(线料体基因组和叶绿体基因组)人: 23+1+线粒体 DNA 单倍体基因组有性别生物:N+1(N 个 DNA+1
14、 个性染色体DNA 组成)无性别生物:N(N 个 DNA 分子组成)人: 23+1 玉米: 10 原核生物基因组一个 DNA 分子组成(或加上质粒DNA )细菌 DNA 线粒体基因组线粒体中一个DNA 分子所携带的遗传信息(见后述)线粒体 DNA 叶绿体基因组叶绿体中一个DNA 分子所携带的遗传信息叶绿体 DNA 区别与联系染色体组由正常配子中的染色体数目构成,只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA 分子组成2.12 遗传的中心法则3.1 基因分离定律中亲本的可能组合及其比数亲本组合AA AA AA Aa AA aa AaAa Aaaa aaaa 基因型比AA
15、1 AA Aa 1 1 Aa 1 AA Aa aa 1 2 1 Aa aa 1 1 aa 1 表现型比显性1 显性1 显性1 显性隐性3 1 显性隐性1 1 隐性1 3.2 基因分离定律的特殊形式特殊形式亲本组合子代的基因型比子代的表现型比(一般形式)AaAa AA Aaaa121 显性隐性 31 显性相对性AaAa AA Aaaa121 显性相对显性隐性121 并显性( MN 血型)LM LNLM LNLM LMLM LNLN LN121 显性并显性显性121 复等位基因遗传物种中存在三个以上等位基因,而每一个体只含两个等位基因或两个相同的基因,基因之间存在显隐关系或其它关系。如ABO 血型
16、的遗传: IA、IB对 i 为显性, IA对 IB并显性。显性纯合致死AaAa Aaaa21 显性隐性 21 隐性纯合致死AaAa AA Aa12 显性单性隐性配子致死AaAa AA Aa11 显性单性显性配子致死AaAa Aaa a 11 显性隐性 11 伴性遗传基因在性染色体上,子代表现型与性别有关,形式多样,在后面有专题讨论。X 上的致死效应见专题 5.23 (P53) DNA RNA 逆转录转录蛋白质 (性状 ) 翻译复制复制精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3.3 基
17、因自由组合定律的一般特点3.4 遗传定律中各种参数的变化规律遗传定律亲本中包含的相对性状对数F1F2遗传定律的实质包含等位基因的对数产生的配子数配子的组合数表现型数基因型数性状分离比分离定律1 1 2 4 2 3 (31) F1在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定律2 2 4 16 4 9 (3 1)2 F1在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。3 3 8 64 8 27 (3 1)34 4 16 256 16 81 (3 1)4n n2n4n2n3n(3 1)n3.4 遗传定律中各种参数的变化规律P 双显
18、AABB A 显( AAbb )Aabb 双隐(aaBB)B 显AaBb 双显F1配子AB Ab aB ab AB AABB (双显)AABb (双显)AaBB (双显)AaBb(双显)Ab AABb (双显)AAbb (A 显)AaBb (双显)Aabb(A 显)aB AaBB (双显)AaBb (双显)aaBB(B 显)aaBb(B 显)ab AaBb (双显)Aabb( A 显)aaBb(B 显)aabb(双隐)F表现表现型同亲本亲本为 AABB aabb 时: 10/16( 9/16 + 1/16)亲本为 AAbb aa BB 时: 6/16(3/16 + 3/16 )双显 A 显 B
19、 显双隐 9331 比4 种种类9 种基因(AABB 、 AABb 、 AaBB、 AaBb、 AAbb 、aaBB、Aabb、aaBb、aabb)F2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思遗传定律亲本中包含的相对性状对数F1F2遗传定律的实质包含等位基因的对数产生的配子数配子的组合数表现型数基因型数性状分离比分离定律1 1 2 4 2 3 (31) F1在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定律2 2 4 16 4 9 (3 1)2 F1在减数分裂形
20、成配子时,等位基因随同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。3.5 自由组合遗传题的快速解法将自由组合定律分解成分离定律根据亲本的基因型或表现型推出子代基因型概率或表现型概率(或者根据子代的表现型比或基因型比推出亲本的表现型或基因型)得出最后结果方法一分离定律法例 2 用绿圆豌豆与黄圆豌豆进行杂交,得到子代四种豌豆:黄圆196,黄皱 67,绿圆 189,绿皱 61。写出亲本的基因型。 (已知黄受Y、圆受 R 控制)解分解成分离定律的子代表现型推出亲本的基因型子代表现型比亲代基因型得出结果亲本绿圆豌豆的基因型是yyRr,黄圆豌豆的基因型是YyRr 圆( 196+189)皱(
21、 67+61)=31 黄( 196+67)绿( 189+61)=11 Yy yy RrRr 基因型为 AaBb(甲)和 Aabb(乙)的亲本杂交,求子代中同亲本的基因型和表现型的概率解分解成分离规律的杂交组合AaBbAabb AaAa Bbbb 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 1/2Bb 1/2bb 推出各组合的基因型概率和表现型概率计算结果:例 1 示例3/4A 显1/4a 隐1/2B 显1/2b 隐子代基因型为AaBb(同亲本甲)的概率是:1/2Aa1/2Bb1/4 子代基因型为Aabb(同亲本乙)的概率是:1/2 Aa1/2bb1/4 子代基因型同亲本的概率是:1/41/41/2 i
22、i i 子代表现型同亲本的概率是:(3/4A 显 1/2B 显) +(3/4A 显 1/2b 隐) =3/4 番茄的紫茎(A)对绿茎( a) ,缺刻叶( B)对马铃薯叶(b)均为显性。亲本紫缺番茄与紫马番茄杂交,子代出现了紫缺、紫马、绿缺、绿马四种番茄。求亲本的基因型和子根据亲本和子代的表现型写出亲本和子代的基因式根据基因式推出基因型(此方法只适于亲本和子代表现型已知且显隐关系已知时) 方法二基因式法示例精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思熟练运用三种方法可以进行口算心算,大大
23、提高解题速度。三种方法中“分离定律法”最适用,适合各种情况。提倡使用该方法。后两种方法的应用需要一定条件,有一定局限性。注精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3.6 自由组合定律中基因的相互作用作用类型特点举例加强作用互补作用只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本的性状, 两种显性基因同时存在时(纯合或杂合)共同决定新性状。F2表现为 97 累加作用两种显性基因同时存在时产生一种新性状,单独存在时表现相同性状,没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为 961 重叠作用不同
24、对基因对表现型产生相同影响, 有两种显性基因时与只有一种显性基因时表现型相同。 没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为 151 抑制作用显性上位一种显性基因抑制了另一种显性基因的表现。F2表现为 123 1 右例中 I 基因抑制B 基因的表现。 I 决定白色, B 决定黑色,但有I 时黑色被抑制隐性上位一对基因中的隐性基因对另一对基因起抑制作用。F2表现为 934 右例中 c 纯合时,抑制了R和 r 的表现。抑制效应显性基因抑制了另一对基因的显性效应, 但该基因本身并不决定性状。F2表现为 133 右例中 C 决定黑色, c 决定白色。 I 为抑制基因,抑制了 C 基因的表现。作用类型F2表
25、现型比作用类型F2表现型比作用类型F2表现型比互补作用97 重叠作用151 隐性上位93 4 累加作用961 显性上位1231 抑制效应133 (白花 )CCdd ccDD( 白花 ) CcDd(紫花 ) C-D-(紫花 ) C-dd(白花 ) ccD-( 白花 ) ccdd(白花 ) 9/16 3/16 3/16 1/16 香豌豆P F1 F2 (球形 )AAbb aaBB(球形 ) AaBb( 扁盘形 ) A-B-( 扁盘 ) A-bb( 球形 ) aaB-(球形 ) aabb(长形 ) 9/16 3/16 3/16 1/16 南瓜P F1 F2 (三角形果 )EEFF eeff(卵形果
26、) EeFf(三角形果 ) E-F-(三角 ) E-ff( 三角 ) eeF-(三角 ) eeff(卵形 ) 9/16 3/16 3/11/1荠菜F1 F2 (白色 )BBII bbii(褐BbIi(白B-I-( 白色 ) bbI-(白B-ii( 黑色 ) bbii(褐9/16 3/16 3/16 1/16 狗P F1 F2 (黑色 )RRCC rrcc( 白色 ) RrCc(黑色 ) R-C-(黑色 ) rrC-(浅黄 ) R-cc(白色 ) rrcc(白色 ) 9/13/16 3/16 1/1家鼠P F1 F2 (白色莱杭 )IICC iicc( 白色温德 ) IiCc( 白色 ) I-C
27、-( 白色 ) I-cc(白色 ) iiC-( 黑色 ) iicc (白色 ) 9/16 3/16 3/16 1/16 家鸡P F1 F2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3.7 杂交育种3.7.1 培育显性基因( A)控制的优良品种3.7.2 培育隐性基因( a)控制的优良品种原始材料培育目标Aa aa 育种方法自交,选择aa Aa Aa AA aa 保留推广淘汰一对相对性状控制后代纯合的速率取决于等位基因的对数和自交的代数公式%100)212(%rnnx(n 表示自交的
28、代数;r 表示等位基因对数)多对相对性状控制方法同上。纯合更加困难,育种难度大原始材料培育目标Aa AA 育种方法连续自交,连续选择,直到基本不发生性状分离Aa AA 4 1 aa 4 1 AA 4 1 Aa 2 1 aa 4 1 AA 8 1 Aa 4 1 aa 8 1 AA 16 1 Aa 8 1 aa 16 1 AA 32 1 Aa 16 1 aa 32 1 AA 8 1 aa 8 1 aa 4 1 AA 4 1 AA 16 1 aa 16 1 aa 8 1 AA 8 1 AA 4 1 aa 4 1 Aa 2n1 AA 2211naa 2211n自交代数杂合体纯合体自交过程(原理)16
29、1 4 1 2 1 8 1 2n1 n2110 2 3 4 n 1 16 15 4 3 2 1 8 7 1 0 (每代保留并种植)(每代淘汰直到几乎不出现)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3.8 人类的 X 染色体与 Y 染色体3.9 伴性遗传的特点说明:这里讨论致病基因的遗传。隐性遗传表示隐性基因致病,显性遗传表示显性基因致病。特点示例伴X 遗传隐性遗传交叉遗传:父传女,母传子。男(雄)性患者多于女(雌)性患者。男(雄)性患者的致病基因均由母亲传递。男(雄)性患者的女儿均
30、为携带者。近亲婚配发病率高。显性遗传患者双亲中至少一个是患者。女(雌)性患者多于男(雄)性患者。女(雌)性患者的子女患病机会均等。男(雄)性患者的女儿全部患病。未患病者的后代不会患病(真实遗传)。伴 Y 遗传不同源时基因无显隐性关系。基因只能由父亲传给儿子并表现出来。具家族同源性,用于刑事侦探和亲子鉴定。果蝇硬毛遗传 (与 X 染色体同源 ):3.9 伴性遗传中的致死效应X 染色体上隐性基因花粉(雄配子 )致死X 染色体上隐性基因雄性个体致死剪秋罗植物叶型遗传:X 的非同源部分Y 的非同源部分X 和 Y 的同源部分眼白化Xg 血型磷皮病血友病红色盲长毛耳X 染色体Y 染色体总色盲表皮泡化症眼球
31、网膜色素睾丸决定因子XaYXAXAXAXaXAY患者携带者XAYXAXaXaY XAXA 患者携带者XAXa XAY XaYXAXaXAXaXaXaXAY XaY XAYXaXaXAXa XaY 患者患者患者患者患者(短硬毛 )XbYBXbXb(正常硬毛 ) (短硬毛 )XbXbXaYB(正常硬毛 ) 宽叶 XBXBXbY窄叶宽叶 XBXb XbY窄叶XBXbY (死) XBY 宽叶XBXbY (死) XbY窄叶XbXBY宽叶1 1 (特点:无窄叶雌株) XAXa XAYXAXA XAXa XAYXaY正常正常正常正常正常死亡性染色体的结构精选学习资料 - - - - - - - - - 名师
32、归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思3.10 通过性状识别性别的杂交设计3.11人类常染色体遗传病与伴X 遗传病的比较常染色体遗传病X 染色体遗传病显性遗传(显性基因致病)遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X 染色体发病概率男女均等女性多于男性判断方法无特殊的判断方法,根据相关特点判断隐性遗传(隐性基因致病)遵循的定律分离定律致病基因位置常染色体X 染色体发病概率男女均等男性多于女性判断方法父母正常有女儿患病时,一定是常染色体隐性遗传根据相关特点判断显性隐性隐性显性XaXaXAY XAXaXaY 例果蝇眼色遗传红眼白眼红眼白眼
33、XY 型性别决定显性隐性隐性显性ZOsW ZosZos ZosW ZOsZos 例家蚕油脂皮肤遗传(油脂皮肤透明)正常蚕油蚕正常蚕油蚕ZW 型性别决定性别区分并不难同型隐性异型显精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.1 生物变异的类型可遗传的变异不遗传的变异基因变异染色体变异基因突变基因重组结构变异数目变异变异的本质基因结构改变基因重新组合染色体结构异常染色体数目异常环境改变(遗传物质不改变)遗传情况按一定方式遗传和表现不遗传鉴别方法观察、杂交、测交观察、染色体检查改变环境条
34、件意义产生新基因,为基因重组和进化提供素材产生新基因型产生新品种关系人类遗传健康关系人类遗传健康。植物多倍体能改良植物性状。改变环境条件,也能影响性状应用价值诱变育种遗传病筛查杂交育种遗传病筛查遗传健康遗传病筛查单倍体育种多倍体育种改变环境条件,获得优质高产。联系4.2 基因重组基性环境相 互 作不遗传的变异(直接影响)基因重组基因突变染色体变诱因(间接影响)可遗传的变异表达人工的基因重组自然的基因重组高 等 生非同源染色体的自由组合非姐妹染色单体的交叉互换减数分裂时发生转化转导受体细胞直接吸收供体细胞的DNA 例:肺炎双球菌的转化实验通过噬菌体介导,将供体细胞DNA 片段带进受体细胞原 核
35、生基因工程(重组DNA 技术)例:抗虫棉精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.3 基因突变基因突变本质碱基对替换点突变。一对碱基被另一对碱基取代碱基对增添移码突变。插入点处编码碱基后移;缺失点处编码碱基前移碱基对缺失发生时期细胞分裂(有丝分裂、减数分裂)的DNA 复制时类型体细胞突变发生在胚胎发育过程中,发生的越晚对个体影响越晚(小)。配子突变发生在配子形成时,影响个体的一生。突变因素生理因素辐射激光温度化学因素秋水仙素亚硝酸碱基类似物生物因素病毒某些细菌特点普遍性小致病毒大
36、到人类均发生基因突变。分自然突变和人工诱变。随机性随机发生,在个体发育的整个阶段都可发生。低频性高等生物的突变频率在10-510-8之间有害性大多有害,少量有利,有的突变是中性的。生物的长期进化中已形成了对环境的适应,再突变一般有害。不定向性(多向性)产生等位基因或复等位基因产生非等位基因显性突变: A a 隐性突变: a A 回复突变: A a 突变后果点突变同义突变: 突变前后密码子控制同一种氨基酸。蛋白质结构不变。错义突变:编码的氨基酸改变,一种氨基酸被另一种氮基酸取代无义突变:突变后的密码子为终止码。使合成提前终止。移码突变碱基对增添引起一系列氨基酸的改变。表现形式形态突变型外形改变:
37、人类白化、果蝇白眼、葡萄无籽致死突变型引起个体死亡或配子死亡:植物的白化等条件致死型在一定条件下致死:T4噬菌体温敏型在25时存活, 42时死亡生化突变型无形态效应,但生化功能改变:微生物的营养缺陷型应用自然突变的应用利用白化动物培育白化新品种;利用芽突变培育无籽品种等。诱变育种概念:利用理化因素处理植物或微生物,产生突变,选育新品种特点:供试材料多,有用突变少,有盲目性,适于植物和微生物4.4 基因突变与基因重组的比较基 因 突 变基 因 重 组发生后的结果形成新基因(等位基因或复等位基因)形成新的基因型发生的时期减数分裂或有丝分裂时的DNA 复制时减数分裂的第一次分裂时本质原因碱基对的改变
38、(替换、增添、缺失) 非姐妹染色单体的交叉互换同源染色体的分离特 点低频性、偶然性、多向性、无规律高发性、必然性、多样性、有规律关 系基因突变为基因重组提供材料基因重组使突变的基因以多种形式传递4.5 染色体结构变异B b2 b1 b3 A a 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思缺失重复倒位易位图示效应人类的猫叫综合征 (5号染色体部分缺失)果蝇的棒眼(小眼数目减少。 X 染色体某一区段重复 ) 一般无效应,但是大段倒位导致不育一般无效应,但杂合子易位常伴有不同程度的不育4.
39、6 染色体数目变异类别名称染色组染色体构成事例个 别 染色 体 数目 增 减( 非 整倍体)单体2N1 AA 1(abcd) (abc)性腺发育不良(XO )三体2N1 AA 1(abcd) (abcd) (d)21 三体综合征(唐氏综合征)染色体数目成倍增减(整倍体)单倍体1 或多个1 个或多个蜜蜂的雄蜂二倍体2N AA 人果蝇豌豆多倍体同源三倍体3N AAA 香蕉、三倍体西瓜同源四倍体4N AAAA 蔓陀罗、四倍体西瓜异源四倍体4N AABB 棉花、烟草、油菜异源六倍体6N AABBCC 普通小麦异源八倍体8N AABBCCDD 异源八倍体小黑麦说明: 大写字母表示染色体组,小写字母表示染
40、色体。这里假定每个染色体组含有4 个染色体。4.7 四倍体( AAaa)的自交分析a b c d e a b e d e b c a a d e b c b c b e d c a d e b c a d e b c a x y z x y z c b d e a 亲本显性 AAaa AAaa 显性配子1AA 4Aa 1aa 1AA 1AAAA显4AAAa 显1Aaaa 显4Aa 4AAAa 显16Aaaa 显4Aaaa 显1aa 1Aaaa 显4Aaaa 显1aaaa 隐子代隐性显性35 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19
41、页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.8 染色体变异的几个概念的比较概念特点形成过程事例染色体组一个正常配子所含的染色体数叫一个染色体组,用 N 表示。不含同源染色体, 含有一整套完整的基因减数分裂果蝇N=4 单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数的个体可能含一个或几个染色体组二倍体和奇数多倍体的单倍体高度不育偶数多倍体的单倍体可育单性生殖(可自然形成和通过花药离休培养形成)雄蜂N=16 单倍体水稻N=12 (或 2N=24)同源多倍体具有三个以上相同染色体组的个体茎秆粗壮, 叶、果实和种子变大糖类、蛋白质含量多生长变慢,成熟推迟,育性降低由染色体加倍形成由已加倍的多倍体与原
42、来的二倍体杂交形成四倍体西瓜4N=44 三倍体西瓜3N=33 异源多倍体两个或两个以上物种杂交后经染色体加倍后形成的个体远缘杂交具有两个物种的特性先种间杂交后染色体加倍(自然或人工)普通小麦6N=42 小黑麦( 8N=56)4.9 普通小麦(异源六倍体)的自然形成途径一粒小麦AA (2N=14)斯氏山羊草或可能是拟斯卑尔脱山羊草BB(2N=14)二粒小麦AABB (4N=28)滔氏山羊草DD (2N=14)染色体加倍(不育)(3N=21)ABD 普通小麦AABBDD (6N=42)染色体加倍AB (不育)(2N=14)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
43、- - - -第 20 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.10 单倍体育种4.11多倍体育种一般过程选择亲本杂交种植杂种一代加倍处理后再选择(或先选择后加倍处理)扩大和推广利用杂种一代的花粉获得单倍体植株花药离体培养培育图解利用 AAbb 和 aaBB 两个单优品种双优品种(AABB )AAbb aaBB (品种 A)(品种 B)AaBb (双优杂交种)种植AB Ab aB ab 花粉F1 单倍体AB Ab aB ab 花药离休培养染色体加倍aaBB AABB AAbb aabb 二倍纯合体杂交aaBB AABB AAbb aabb 保留推广淘汰选择亲本推广例四倍体西瓜
44、 (4N=44) 三倍体西瓜 (3N=33) 加倍普通西瓜 (2N=22) 幼苗植株种子植株三倍体西瓜 (3N=33) 普通西瓜 (2N=22) 蕊花粉无籽西瓜( 3N=33)果实秋水仙素第一年第二年刺激普通西瓜 (2N=22) 不加倍精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.12 利用遗传学原理的育种总结育种类型原理方法优点缺点基因育种杂交育种基因的分离连续自交与选择实现优良组合丰富优良品种育种年限长不易发现优良性状基因的重组基因工程育种转基因定向、打破隔离可能有生态危机改造原
45、来基因定向改造结果难料诱变育种基因突变诱变与选择提高突变率供试材料多染色体育种单倍体育种染色体数目变异花药离体培养秋水仙素处理性状纯合快缩短育种年限需先杂交技术复杂多倍体育种秋水仙素处理器官大,营养多发育迟缓结实率低细胞工程育种细胞融合细胞全能性细胞融合植物组织培养打破种间隔离创造新物种结果难料4.13 人类的遗传病分类病列特点基因遗传病单基因遗传病显性遗传病并指软骨发育不全抗 VD 佝偻病 (X) 连续遗传隐性遗传病白化血友病 (X) 先天性聋哑苯丙酮尿症进行性肌营养不良(X) 隔代遗传近亲结婚发病率高多基因遗传病唇裂无脑儿原发性高血压青少年型糖尿病家庭性肥胖家庭聚集现象易受环境影响染色体遗
46、传病结构异常缺失猫叫综合征 (5 号染色体部分缺失) 后果严重(死胎 流产 ) 数目异常常染色体病个别减少单体缺体个别增多21 三体13 三体性染色体病个别减少特纳氏综合征 (XO) 性别异常不孕不育个别增多XXY XXX XXXY 细胞质遗传病线粒体肌病母系遗传4.14 人类遗传病的预防(优生)措施原理方法禁止近亲结婚减少隐性基因纯合的概率直系血亲和三代以内旁系血亲禁婚(法律约束)进行遗传咨询利用遗传学原理进行生育指导了解家庭病史分析传递方式推算发病风险提出防治对策提倡适龄生育减少突变的发生避免低龄( 40 岁)生育实施产前诊断查找胎儿的遗传缺陷基因检测、染色体检查和其他孕期检查精选学习资料
47、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思4.15 基因工程的基本内容质粒DNA 连接酶酶目的基因DNA 获取 DNA 获取质粒细菌质粒DNA 用同一种限制性内切酶切割重组质粒细胞目的基因将目的基因导入受体细胞DNA 重组质粒细胞增殖目的基因产物将目的基因导入受体细胞目的基因与运载体结合提取目的基因目的基因的检测和表达精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 30 页读书之法 ,在循序而渐进 ,熟读而精思5. 1 自然选择学说与现
48、代进化理论的比较自然选择学说现代进化理论主要内容过度繁殖:为自然选择提供更多材料,引起和加剧生存斗争。生存斗争:繁殖过剩导致生存危机。是自然选择的过程,是生物进化的动力。遗传变异:变异普遍而不定向,好的变异可通过遗传积累和放大。适者生存:适者生存不适者淘汰,决定了进化的方向。种群是生物进化的单位:种群是生物存在的基本单位,是“不死”的,基因库在种群中传递和保存。生物进化的实质是种群基因频率的改变突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定进化的方向隔离导致物种形成核心观点自然选择过程是适者生存不适者被淘汰的过程变异是不定向的,自然选择是定向的自然选择过程是一个长期、缓慢和连续的过程生物进化是种群
49、的进化。种群是进化的单位进化的实质是改变种群基因频率突变和基因重组、自然选择与隔离是生物进化的三个基本环节意义能科学地解释生物进化的原因能科学地解释生物的多样性和适应性为现代生物进化理论奠定了理论基础科学地解释了自然选择的作用对象是种群不是个体从分子水平上去揭示生物进化的本质5.2 种群、基因库、基因频率、基因型频率5.3 常染色体上基因频率和基因型频率的计算与关系设有 N 个个体的群体中有A 和 a 一对等位基因在常染色体上遗传,其可能的基因型有三种:AA 、Aa、 aa,如果群体有n1AA+ n2Aa+n3aa个个体,则n1+n2+n3=N。于是而 D+H+R=1 ,由于 AA 个体有两个
50、A 基因, Aa 个体只有1个 A 基因; aa个体有两个a 基因,Aa 个体只有1 个 a 基因。因而基因频率某种基因在某个种群中出现的比例叫基因频率基因型频率群体中某特定基因型个体的数目占个体总数目的比率基因库概念:一个种群的全部个体所含的全部基因叫基因库特点:不仅不会因个体死亡而消失,反而在代代相传中保持和发展种群概念:生活在同一地点的同种生物的一群个体,是生存和繁殖的基本单位特点:彼此之间可以交配产生可育后代,通过繁殖传递基因给后代基因频率 =配子频率HDNnnp212221HRNnnq212223A a 基因型频率AA NnD1Aa NnH2aa NnR3基因频率与基因型频率的关系精