高考生物一轮复习 第4单元遗传、免疫、进化精品课件 大纲人教版.ppt

目录 第33讲生物的生殖第34讲被子植物的个体发育第35讲高等动物的个体发育 第四单元遗传 免疫 进化 第十三章生物的生殖与发育 第十四章遗传的物质基础 基因工程 第36讲dna是主要的遗传物质第37讲dna分子的结构和复制第38讲基因结构 基因的表达第39讲基因工程 第40讲基因分离定律第41讲基因自由组合定律第42讲性别决定和伴性遗传第43讲细胞质遗传第十六章生物的变异和进化第44讲基因突变和基因重组第45讲染色体变异第46讲人类遗传病与优生第47讲生物的进化 第十五章遗传的基本规律 第33讲 生物的生殖 第33讲生物的生殖 考点一内环境与稳态 第33讲 考点整合 单细胞 孢子 孢子 芽体 芽体 根 茎 叶 精子和卵细胞 受精 两性生殖细胞 两性生殖细胞 合子 第33讲 考点整合 一 两 性别 性别 母体 变异 亲本 双亲 变异 降低 更强 无 有 新个体 考点二减数分裂的概念及有性生殖细胞的形成 第33讲 考点整合 1 减数分裂的概念对象 进行 的生物 时期 性成熟时 由 生殖细胞发展成为 生殖细胞的过程 过程 染色体只复制 细胞连续分裂 结果 生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞中的 有性生殖 原始 成熟 一次 两次 一半 第33讲 考点整合 2 有性生殖细胞的形成过程 交叉互换 着丝点 第33讲 考点整合 3 动物精子和卵细胞形成过程的比较 精巢 睾丸 卵巢 均等 不均等 均等 4 1 3 一次 两次 减半 第33讲 考点整合 4 受精作用 1 概念 精子与卵细胞融合成为 的过程 2 特点 只有精子的头部 主要是 进入卵细胞内 通常一个精子只能和一个卵细胞融合 3 意义 通过减数分裂和受精作用 维持了每种生物前后代体细胞中 的恒定 有利于生物的 受精卵 细胞核 染色体数目 遗传和变异 考点一减数分裂过程中染色体数目及核dna含量的变化 第33讲 要点探究 1 细胞核中染色体数目及dna分子数量的变化规律 第33讲 要点探究 2 减数分裂过程中染色体数目和核dna含量变化如图33 1所示 图33 1 第33讲 要点探究 3 关于基因和染色体的相关概念及其图解 如图33 2所示为人体四分体时期细胞内的4条染色体 相关概念如下 图33 2 第33讲 要点探究 1 相同基因 a和a a和a c和c c和c b和b 2 等位基因 a和a c和c b缺少其等位基因b 3 非等位基因 非同源染色体上的非等位基因 a和b a和b c和b c和b同源染色体上的非等位基因 a和c a和c a和c a和c 4 染色体 1 2 3 4 5 染色单体 6 姐妹染色单体 和 和 和 和 7 同源染色体上的非姐妹染色单体 和 和 和 和 和 和 和 和 第33讲 要点探究 8 同源染色体 1和2 3和4 9 非同源染色体 1和3 1和4 2和3 2和4 10 常染色体 与性别决定无关 1和2 11 性染色体 与性别决定有关 3为x性染色体 4为y性染色体 第33讲 要点探究 易错易混点 1 通常情况下 合子 受精卵 中的染色体一半来自精子 一半来自卵细胞 这样 经过受精作用 合子中的染色体又恢复到体细胞中染色体的数目 具有两个亲本的遗传性 可见 对于进行有性生殖的生物来说 减数分裂和受精作用 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性 对于生物的遗传变异都是十分重要的 所以说 有性生殖产生的后代具备两个亲本的遗传性 具有更大的生活力和变异性 对于生物的进化有重要意义 2 在解答细胞分裂与遗传规律相关题型时 要准确地区分等位基因与非等位基因 同源染色体与非同源染色体 姐妹染色单体与染色体等概念 第33讲 要点探究 3 当植物的组织培养所采用的材料为花粉时为有性生殖 动物细胞工程中的 试管婴儿 及 胚胎移植 也属于有性生殖 因此 在判断一种生殖过程的属性时 关键要看新个体的产生有没有通过有性生殖细胞 凡是通过有性生殖来产生新个体的均属于有性生殖 如果是通过体细胞的细胞核移植到去掉细胞核的卵细胞形成重组细胞 再通过动物细胞培养获得早期胚胎 进行胚胎分割和胚胎移植的生殖方式为无性生殖 如果是培养体外受精形成受精卵 再进行胚胎移植 则为有性生殖 第33讲 要点探究 4 dna的数目 2a 变化 减数第一次分裂间期dna因复制而加倍 2a 4a 减数第一次分裂末期因同源染色体的分离而使细胞中的dna减半 4a 2a 减数第二次分裂末期因姐妹染色单体形成的子染色体的分离而使细胞中的dna减半 2a a 5 染色体数目 2n 的变化 减数第一次分裂间期染色体复制 但数目没有变化 减数第一次分裂末期 因同源染色体分离而细胞中的染色体数目减半 2n n 第33讲 要点探究 减数第二次分裂后期 因着丝点分裂而使细胞中的染色体数目暂时加倍 n 2n 减数第二次分裂末期 染色体分配到两个细胞中去 最终细胞中的染色体数目是正常体细胞的一半 第33讲 要点探究 1细胞中dna分子含量与其体细胞中的dna含量相同的一组是 a 次级卵母细胞 次级精母细胞 精原细胞 卵原细胞b 初级卵母细胞 初级精母细胞 精细胞 卵细胞c 初级卵母细胞 初级精母细胞 精原细胞 卵原细胞d 次级卵母细胞 初级精母细胞 精原细胞 卵原细胞 第33讲 要点探究 1a 解析 生物体内的精 卵 原细胞是一种特殊的体细胞 其染色体数与体细胞相同 初级精 卵 母细胞中的染色体已经复制完成 dna数是其体细胞的二倍 次级精 卵 母细胞中的dna与其体细胞相同 精 卵 细胞是经减数分裂产生的有性生殖细胞 dna数目是体细胞的一半 考点二细胞分裂过程中染色体的行为对形成子细胞类型的影响 第33讲 要点探究 1 正常情况下 有丝分裂产生的子细胞彼此相同 只能产生一种类型且与亲代细胞相同的子细胞 2 正常情况下 只考虑成对的同源染色体或一对等位基因时 一个精原细胞只能产生4个两两相同的两种类型的子细胞 如用a a代表一对同源染色体或一对等位基因时 只能产生两个a和两个a的子细胞 一个卵原细胞只能产生一个a或a的一种类型的卵细胞 它们都是同源染色体分离的结果 第33讲 要点探究 3 正常情况下 不考虑交叉互换 只考虑细胞中n对同源染色体或分别位于n对同源染色体上的等位基因时 精巢或卵巢中产生子细胞的类型为2n种 各种类型的子细胞比例相等 这是非同源染色体自由组合的结果 4 只考虑一对同源染色体有多对等位基因时 如果没有交叉互换 精巢或卵巢中只能产生两种类型的子细胞 如果存在交叉互换 种类同3 但各种子细胞的比例不同 第33讲 要点探究 易错易混点 1 减数分裂过程中 非同源染色体上的基因自由组合 同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换 就是基因重组 是生物变异的类型之一 2 减数分裂第一次分裂间期 染色体复制时 基因可因各种内外因素的影响而发生复制差错 导致遗传信息的改变 即基因突变 这是变异的另一种类型 是变异的根本来源 3 减数分裂过程中 在染色体的复制 交叉互换 分离等过程中 都有可能发生异常 导致子细胞中染色体结构 数目等的改变 这属于染色体变异 也属于生物的变异类型 第33讲 要点探究 4 受精作用使父母双方的遗传物质融合到了一起 使子代具有了双亲的遗传性 使后代具有了更大的变异性 5 含有n对同源染色体的生物 不考虑交叉互换 能产生的配子的种类有以下几种考查 一个生物体 2n种 一个精原细胞 可能产生的种类2n种 实际产生2种 一个卵原细胞 可能产生的种类2n种 实际产生1种 第33讲 要点探究 22010 威海模拟m m和n n分别表示某动物的两对同源染色体 a a和b b分别表示等位基因 基因与染色体的位置如图33 3所示 下面对该动物精巢中部分细胞的分裂情况分析合理的是 图33 3 第33讲 要点探究 a 正常情况下 若某细胞的基因型为aabb 此时该细胞的名称为初级精母细胞b 正常情况下 若某细胞含有mmmmnnnn这8条染色体 则此细胞处于有丝分裂后期c 在形成次级精母细胞过程中 图中的染色体发生复制 联会 着丝点分裂等变化d m和n染色体上的基因可能会发生交叉互换 第33讲 要点探究 2 b 解析 本题考查有丝分裂和减数分裂的有关知识 该细胞产生的次级精母细胞后期的基因型可能是aabb 在有丝分裂后期 每条染色体的着丝点一分为二 染色体数暂时加倍为mmmmnnnn8条染色体 减数分裂过程中染色体的复制发生在第一次分裂之前的间期 联会发生在减数第一次分裂过程当中 只有同源染色体的非姐妹染色单体之间才会发生交叉互换 故b正确 第33讲 要点探究 点评 基因在染色体上随染色体的行为而变化 随减数分裂过程中染色体发生复制 同源染色体的分离及着丝点分裂等变化 细胞中的基因组成 dna数目 染色体数目也发生相应的变化 第33讲 要点探究 2010 济南三模分析人类染色体组型发现 有2 4 的精神病患者的性染色体组成为xyy 导致xyy综合征发生的最可能原因是 a 可能是由父方减数第二次分裂异常所致b 可能是由父方减数第一次分裂异常所致c 可能是由母方减数第二次分裂异常所致d 可能是由母方减数第一次分裂异常所致 变式题 第33讲 要点探究 以下变式题考查的是染色体的异常的分析 a 解析 y染色体来自父方 患者的性染色体组成是xyy 说明产生的原因是父方减数第二次分裂yy染色体未分离而产生的异常精子所致 变式题 考点三有丝分裂和减数分裂图像和时期的判断 第33讲 要点探究 第33讲 要点探究 第33讲 要点探究 2 有丝分裂和减数分裂图像的鉴别 区分某分裂图像是动物细胞还是植物细胞 第33讲 要点探究 有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较 第33讲 要点探究 第33讲 要点探究 3 据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞类型 图33 4 第33讲 要点探究 易错易混点 有丝分裂和减数分裂的鉴别方法 以二倍体为例 多倍体需变通 一看细胞中染色体数目 若为奇数 一定是减数第二次分裂 且细胞中一定无同源染色体存在 若为偶数 进行第二看 二看细胞中有无同源染色体 若无同源染色体 一定是减数第二次分裂 若有同源染色体存在 进行第三看 三看细胞中同源染色体的行为 若出现联会 四分体属于减数第一次分裂 若无上述同源染色体的特殊行为 则为有丝分裂 第33讲 要点探究 第33讲 要点探究 3 减数分裂和有丝分裂过程中染色体和dna数目变化的比较 第33讲 要点探究 第33讲 要点探究 易错易混点 1 次级性母细胞在分裂的前 中期和后期染色体数不同 但dna数相同 2 减数第二次分裂后期 细胞中染色体数和dna数相等 且和正常体细胞中染色体数相等 3 染色体数为2n的生物减数分裂中染色体数最大为2n 而有丝分裂中染色体可为4n 第33讲 要点探究 4 进行减数分裂的细胞 由于不能连续不断地周而复始地进行细胞分裂 因此 减数分裂无细胞周期 减数分裂过程中细胞的生长 即体积的增大 发生在减数第一次分裂前的间期 减数分裂第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换及后期非同源染色体的自由组合导致遗传过程中的基因重组 形成重组型变异 减数第一次分裂后期同源染色体的分离导致遗传过程中等位基因的分离 受精作用过程中 只有精子的头部进入卵细胞完成受精 受精卵的细胞质几乎全部来自于卵细胞 这就导致了细胞质遗传中的母系遗传 第33讲 要点探究 5 减数分裂中 染色体数目的减半 相对于原始生殖细胞 发生于减数第一次分裂 而核dna分子数目的减半 相对于原始生殖细胞 则发生于减数第二次分裂 减数分裂第二次分裂后期 细胞质均等分裂的细胞既可能是次级精母细胞 也可能是第一极体 第33讲 要点探究 32010 济宁五中在哺乳动物的某一器官中 发现了如图33 5所示的细胞分裂图像 下列有关叙述错误的 图33 6 第33讲 要点探究 a 甲图处于减数分裂第一次分裂过程中 含有两个染色体组b 在乙图所示的细胞中 含有1对同源染色体 4个姐妹染色单体c 丙细胞产生的基因突变通常能遗传到子代个体中d 该器官一定是动物的睾丸 第33讲 要点探究 3b 解析 甲 乙 丙 丁图分别表示四分体时期 减数第二次分裂前期 减数第一次分裂中期 有丝分裂后期 b项中乙图细胞中不含同源染色体 b错误 丙图细胞质分裂均等说明该器官一定是动物的睾丸 d正确 点评 细胞分裂图的区别主要依据是分裂过程各个时期的特征 第33讲 要点探究 如图33 6中为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图 下列叙述正确的是 图33 6 变式题 第33讲 要点探究 a 甲 乙 丙中都有同源染色体b 卵巢中不可能同时出现这三种细胞c 能够出现基因重组的是乙d 丙的子细胞是精细胞 第33讲 要点探究 以下变式题考查的是细胞分裂图及相关知识 c 解析 图甲为有丝分裂中期的细胞 图乙为减数第一次分裂的联会时期 图丙为减数第二次分裂后期 在丙中没有同源染色体 故a不正确 卵巢中既能进行有丝分裂形成新的卵原细胞 又能进行减数分裂 形成卵细胞 故b不正确 乙图是四分体时期 可发生姐妹染色单体之间的交叉互换 是基因重组的方式之一 故c正确 丙产生的子细胞是卵细胞和第二极体 因为发生了细胞质的不均等分配 故d不正确 变式题 第34讲 被子植物个体发育 第34讲被子植物个体发育 考点一植物个体发育的过程 第34讲 考点整合 种子形成和萌发 受精卵 没有经历过受精作用的生殖细胞 1 被子植物的个体发育过程包括 等阶段 对于绝大多数进行有性生殖的生物来说 个体发育的起点是 单倍体生物个体发育的起点是 如雄蜂 单倍体玉米等 第34讲 考点整合 2 种子的形成和种子的萌发需要充足的氧气 空气 充足的水分和适宜的温度 考点二植株的生长和发育 第34讲 考点整合 幼苗 具有根 茎 叶的植株 形成花芽 开始 生长 生殖器官 生长发育基本停止 一年生 二年生植物 生长发育仍存在 多年生植物 一年生植物常常在开花结果后死亡 而多年生植物则常常是营养生长与生殖生长交替进行 生殖 第34讲 要点探究 探究点一被子植物的双受精与种子形成过程中各结构的遗传物质来源 组成及变化规律 图34 1 第34讲 要点探究 图34 1 1 种皮 果皮是由母体的一部分直接发育而来的 与受精过程无关 其染色体数目及具有性状均与母体相同 果实和种子中的果皮 种皮属于亲代而不属于子代 2 胚和胚乳是双受精的产物 子代个体是由种子中的胚发育而来的 在正交和反交的情况下 胚的基因型是相同的 子代的性状表现与正 反交无关 但胚乳的基因型是不同的 这与胚乳的遗传物质有2 3来自母本有关 第34讲 要点探究 图34 1 3 双子叶植物在种子的发育过程中 胚乳被子叶逐渐吸收 故成熟的种子中无胚乳 大多数单子叶植物在种子的发育过程中 胚乳不被子叶吸收 从而发育成有胚乳种子 4 胚和胚乳发育时间的关系 对于一般高等植物来说 胚囊内的双受精完成后 受精卵都要进入时间或长或短的休眠态 而受精极核形成后不经休眠 立即进入细胞分裂状态 受精极核的发育先于受精卵 胚乳发育过程中不断积累营养物质 胚乳形成后 正在发育的胚就通过胚柄吸收胚乳中的营养 所以胚乳的发育先于胚 第34讲 要点探究 图34 1 易错易混点 1 被子植物的一个胚珠中通过减数分裂形成一个胚囊 胚囊核经三次有丝分裂形成8个细胞核 其中移近珠孔的一个核形成卵细胞 留在胚囊中央的两个核形成极核 同一粒花粉长出花粉管后经有丝分裂形成两个精子核 进入胚囊后分别与卵细胞和两个极核受精 称为双受精 因此 卵细胞与两个极核的染色体组成及基因型相同 分别与卵细胞和两个极核受精的两个精子的染色体组成及基因型相同 受精卵与受精极核均在胚囊中发育 2 胚和胚乳细胞的染色体组成及基因型问题是考生容易出错的问题 因此 要注意掌握其来龙去脉 第34讲 要点探究 图34 1 3 极体与极核 极体产生于高等动物的卵巢内 具有完整的细胞结构 是经初级卵母细胞和次级卵母细胞在减数分裂过程中细胞质不均等分裂而形成 极核产生于被子植物的胚囊内 仅仅具有核结构 是胚珠内的胚囊母细胞经减数分裂产生大孢子 胚囊 再由大孢子的细胞核经三次有丝分裂而形成 同一卵原细胞产生的三个极体的基因型 一个与卵细胞相同 两个 这两个极体彼此相同 与卵细胞不相同 而同一胚囊中的两个极核的基因型均与卵细胞相同 第34讲 要点探究 图34 1 4 种子的颜色 若为种皮的颜色 注意当代植株上所结种子只取决于母本 与父本无关 若要将两亲本性状表现出来 必须将种子种下去 在下一代植株所结的种子上体现出来 若为胚中子叶 双子叶植物 或胚乳 单子叶植物 的颜色 当代植株上所结的种子即可表现出两个亲本的性状 5 苹果 西瓜等水果的可食用部分为果皮 由母本发育而来 所以上述部分的颜色 形状 口味等性状与提供花粉的父本无关 只取决于母本性状 第34讲 要点探究 图34 1 6 一个子房发育为一个果实 一个胚珠发育为一粒种子 一粒种子的形成需要一粒花粉 而一粒花粉含有两个精子 其中一个精子与卵细胞结合 形成受精卵 一个精子与两个极核结合形成一个受精极核 参与双受精的极核 卵细胞遗传组成相同 两个精子的遗传组成也相同 第34讲 要点探究 图34 1 12010 高安调研图34 2是荠菜胚珠传粉后胚和胚乳发育的示意图 相关描述正确的是 图34 2 第34讲 要点探究 图34 1 1d 解析 荠菜是双子叶植物 水稻是单子叶植物 不同植物的种子 胚和胚乳的发育是有差异的 所示为胚柄 是由受精卵分裂后形成的基细胞发育来的 当胚柄为16个细胞时 则从受精卵开始需要复制5次 图示中 为胚 胚是由胚芽 胚轴 胚根和子叶四部分构成的 点评 正确解答此类题的关键要注意 1 单子叶植物与双子叶植物胚和胚乳发育的差异 2 受精卵第一次分裂产生两个细胞 一个是顶细胞 发育成胚 一个是基细胞 发育成胚柄 3 胚和胚乳发育的时间不同 胚乳发育优先于胚 第34讲 要点探究 图34 1 用基因型为aaaa的四倍体水稻作母本 基因型为aa的二倍体水稻作父本 下列关于母本果实形成时各种细胞内的染色体组与基因型的描述 正确的是 a 种皮细胞内含四个染色体组 基因型为aaaab 胚柄细胞内含三个染色体组 基因型为aaac 胚乳细胞内含五个染色体组 基因型为aaaaad 子叶细胞内含三个染色体组 基因型为aaa 变式题 第34讲 要点探究 图34 1 以下变式题考查的是各结构遗传物质的来源 c 解析 在果实的形成过程中 母本产生基因型为aa的卵细胞和极核 父本产生基因型为a的精子 通过受精作用形成的种子中胚含三个染色体组 基因型为aaa 胚乳细胞 受精极核 内含五个染色体组 基因型为aaaaa 种皮是由母本组织珠被发育而来 其遗传物质与母本完全相同 即种皮细胞内含四个染色体组 基因型为aaaa 胚柄细胞 子叶细胞均来自受精卵 与受精卵一样含有三个染色体组 基因型为aaa 变式题 第34讲 要点探究 探究点二植物个体发育的不同阶段营养物质的供给及物质变化 第34讲 要点探究 发育成胚的过程中所需的营养主要依靠胚柄从周围的组织中吸收并运送来提供 双子叶植物的子叶和单子叶植物的胚乳中含有能满足种子萌发所需要的各种营养物质 包括糖类 脂肪 蛋白质和各种矿质元素 逐渐积累 在由胚萌发成幼苗的过程中 在绿叶未长出之前 除水分外 其他营养由子叶 双子叶植物 或胚乳 单子叶植物 供应 因此 在萌发过程中 种子中的有机物因逐渐消耗而减少 但有机物种类却因酶的合成 物质的分解和转化而增多 直到绿叶长出才能通过光合作用积累有机物长成性成熟的植物体 在种子的萌发过程中 需要满足三个条件 充足的氧气 充足的水分 适宜的温度 种子的吸水经历吸胀吸水 吸胀吸水与渗透吸水并存 渗透吸水为主的变化 第34讲 要点探究 易错易混点 1 种子萌发成幼苗过程中同化作用由异养型变为自养型 2 干物质的量先减少后逐渐增多 当光合作用大于呼吸作用时 3 植物的个体发育也要受多种激素的调节 是在遗传物质的控制下 基因有选择性地表达的结果 4 果实在生长发育中需要发育的种子提供生长素和细胞分裂素来调节 第34讲 要点探究 5 生长 和 发育 的概念 个体的生长是指生物体体积增大的过程 它包括 细胞数目的增多 和 细胞体积增大 两个方面 个体的发育则是生物体发生 发展 成熟的过程 即指从受精卵开始 经细胞分裂 组织分化和器官的形成 直到发育成为性成熟的个体的过程 6 发育的起点是受精卵 第34讲 要点探究 2图34 3是菜豆种子的结构示意图 则菜豆种子萌发时 营养物质提供的部位以及该部位发育于 a 3 受精卵b 4 受精卵c 2 受精极核d 4 受精极核 图34 3 第34讲 要点探究 2b 解析 由图可知1是胚轴 2是胚根 3是胚芽 4是子叶 成熟的菜豆种子无胚乳 故种子萌发时所需的营养物质由受精卵发育形成的子叶提供 点评 掌握被子植物发育不同时期营养物质提供的部位不同是解答的关键 即 1 胚发育由胚柄从周围吸收营养提供 2 种子萌发由子叶或胚乳提供 3 植株生长发育由植物光合作用产生的有机物提供 第35讲高等动物的个体发育 第35讲 高等动物的个体发育 第35讲 考点整合 考点一胚胎发育 以蛙为例 极性 动物 植物 色素 太阳能 温度 有丝分裂 囊胚腔 原肠腔 尾 四肢 第35讲 考点整合 1 过程 幼体 性成熟个体2 种类 1 直接发育 如爬行类 鸟类和哺乳类动物 幼体与成体之间在形态结构 生活习性等方面 胚后发育主要是 2 变态发育 如昆虫 两栖类动物 幼体与成体之间在形态结构 生活习性等方面有 胚后发育除了 外 还要完成身体 的改变 如蛙的胚后发育 由蝌蚪的用 呼吸改变为蛙的用 呼吸 由蝌蚪的有 改变为蛙的无 由蝌蚪的无 改变为蛙的有 第35讲 考点整合 无显著差异 身体长大 生殖器官逐渐成熟 显著差异 身体长大 生殖器官逐渐成熟 形态 结构及生活习性 鳃 皮肤和肺 尾 尾 四肢 四肢 探究点一胚胎发育过程中营养物质的供应及相关物质的变化 1 胚胎发育 哺乳动物胚胎发育早期所需营养由卵黄提供 后期则由母体通过胎盘提供 其他动物的胚胎发育过程所需营养由卵黄提供 2 胚后发育所需营养由个体从环境中摄取 3 卵裂时的细胞体积及物质变化 1 细胞数量随分裂逐渐增多 但细胞体积逐渐减小 2 有机物总重量不断减小 但种类增加 3 dna含量逐渐增加 其增加量与细胞数量变化一致 4 有关概念的比较 第35讲 要点探究 1 极体与极核 第35讲 要点探究 2 囊胚与胚囊囊胚是动物个体发育中 受精卵经卵裂后的一个发育阶段 受精卵经6次分裂 开始形成囊胚 胚体中央形成一个较明显的空腔叫囊胚腔 囊胚期细胞继续分裂 胚囊是被子植物胚珠的重要部分 它发生于胚珠中央的珠心 典型的胚囊有7个细胞8个核 其中有1个卵细胞和2个极核 同在一个中央细胞内 卵细胞是胚囊的最重要组成部分 位于胚囊的近珠孔端 第35讲 要点探究 易错易混点 1 卵裂 与 有丝分裂 卵裂属于有丝分裂 其主要特点是细胞周期短 g1期非常短甚至没有 每次卵裂 核物质重新合成增长 细胞质没有增长 但其理化性质发生变化 因而卵裂球几乎不生长即迅速地进行下次分裂 卵裂球体积越来越小 一旦核质比例达到平衡 细胞分裂速度开始减慢 第35讲 要点探究 2 促进幼小动物生长发育的激素有生长激素和甲状腺激素 协同作用 生长激素侧重于促进生物体积和体重的增加 而甲状腺激素则侧重于促进组织器官功能的完善 3 影响蝌蚪个体发育的激素有生长激素和甲状腺激素 可以利用蝌蚪胚后发育的特点探究甲状腺激素的生理功能 4 原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段 但应注意细胞分化贯穿于整个个体发育过程中 第35讲 要点探究 例1图35 1表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中 dna总量 每个细胞体积 所有细胞体积之和 有机物总量的变化趋势 横坐标为发育时间 其中正确的是 a b c d 第35讲 要点探究 a 解析 蛙受精卵发育至囊胚的过程中 由于细胞不断分裂 故dna的总量逐渐增多 又因细胞分裂所需的营养全都来自卵黄 并未从外界吸收 所以分裂后的细胞并不生长 且蛙的受精卵发育至囊胚都是在卵膜内进行的 所有细胞的总体积未变 略微变小 因此每个细胞体积越来越小 由于细胞分裂等生命活动的消耗 其有机物总量减少 点评 掌握卵裂时期细胞体积和细胞内物质变化是解题的关键 即卵裂细胞数目增多 dna的总量逐渐增多 所有细胞的总体积未变 略微变小 因此每个细胞体积越来越小及有机物总量减少 而有机物的种类增加 第35讲 要点探究 1研究表明 大多数动物如蛙的受精卵在卵裂期随着卵裂的进行胚胎的体积并不增大 但胚胎细胞核的总质量与细胞质的总质量 核 质 比值却发生变化 下列符合卵裂期核质质量比值变化趋势的示意图35 2是 变式题 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 第35讲 要点探究 a 解析 在动物卵裂的过程中 随着细胞分裂的进行 细胞数量不断增多 但细胞的体积却在不断地减小 由于卵裂的方式为有丝分裂 因此 每个细胞的核物质量都相等 但细胞质的质量却越来越少 所以 在卵裂期 核质质量比逐渐增大 2为了研究大豆种子萌发和生长过程中糖类与蛋白质的相互关系 某研究小组在25 黑暗 无菌 湿润的条件下进行实验 测定不同时间种子和幼苗中相关物质的含量 结果如图35 3所示 下列叙述正确的是 变式题 第35讲 要点探究 a 实验过程中 需将大豆种子一直浸没在水中以保持湿润b 种子萌发过程中蛋白质含量的增加可能是糖类分解后转化合成的c 可分别用斐林试剂和双缩脲试剂测定蛋白质与还原性糖含量d 在此条件下继续培养 幼苗中蛋白质和糖类等有机物含量将增加 第35讲 要点探究 b 解析 实验中种子胚突破种皮前胚细胞进行无氧呼吸 胚突破种皮后胚细胞进行有氧呼吸 故a不对 种子萌发过程中糖类分解产生的丙酮酸可以与某些氨基酸发生氨基转换作用 氨基酸脱水缩合形成蛋白质 故b对 斐林试剂与还原糖在沸水浴加热条件下出现砖红色沉淀 蛋白质与双缩脲试剂结合形成紫色络合物 但两种试剂不能鉴定两种物质的量 故c不对 继续培养幼苗 幼苗中蛋白质含量将减少 还原糖会继续减少 故d不对 本题难度中等 第35讲 要点探究 探究点二个体发育与胚胎工程 1 动物个体发育应注意的几个问题 1 动物个体发育的过程图 第35讲 要点探究 2 卵裂 的概念 实质是有丝分裂 特指受精卵早期的分裂 细胞只分裂不长大 所以每分裂一次 细胞大小几乎减半 最后的卵裂球和受精卵体积一样大甚至更小 3 受精卵 由精子和卵细胞结合形成的合子 可知 精子和卵细胞是联系亲子代的桥梁 受精卵是新生命的开始 个体发育的起点 4 三个胚层来源 一般认为外胚层完全来自动物极细胞 内胚层完全来自植物极细胞 中胚层的来源既有动物极细胞 也有植物极细胞 第35讲 要点探究 5 四大组织的形成 肌肉组织和结缔组织由中胚层发育而来 神经组织由外胚层发育而来 上皮组织较复杂 三个胚层都可发育为上皮组织 要看它所处的部位来决定 皮肤表皮来自外胚层 呼吸道和消化道上皮来自内胚层 内脏器官的外膜则来自中胚层 6 原肠胚的特点 概括为 一孔 二腔 三胚层 一孔指胚孔 要和植物胚珠的珠孔相区别 二腔指缩小了的囊胚腔和新形成的原肠腔 三胚层指外胚层 中胚层和内胚层 随着原肠胚的继续发育 原肠腔也随之扩大 囊胚腔被排挤而缩小 到最后原肠腔成为胚胎内部唯一的空腔 第35讲 要点探究 7 环境对胚胎发育和对胚后发育的影响 鸡的受精卵从母体生出来后 因外界温度比母体内的温度低 因而胚胎就停止发育 直到温度升高到37 39 时 胚胎就继续发育成为雏鸡直到成鸡 鳄鱼没有异型性染色体 受精卵在30 以下时 全部发育成雌性 在34 以上 孵化出来的都是雄性 放射性元素可造成胚胎的畸形 怀孕的母亲吸烟会影响神经系统发育和身体发育 新生儿的体重明显低于正常水平 第35讲 要点探究 2 从细胞水平和分子水平理解生物个体发育过程生物个体发育过程可简要表示为 受精卵 幼体 性成熟个体 可见 生物的个体发育过程是生殖过程的延续 1 从细胞水平分析个体发育过程个体发育过程首先是细胞分裂 主要是有丝分裂 过程 其次是细胞分化过程形成不同的组织器官等 个体发育是在细胞分裂的基础之上通过细胞分化实现的 第35讲 要点探究 2 从分子水平上分析个体发育过程从外形看 生物个体发育过程是生物性状逐渐形成和表现的过程 性状是受基因控制的 因而个体发育过程实质上是体细胞基因中遗传信息的表达过程 即 同一生物体不同细胞内含有相同的遗传信息 但是生物体的不同部位表现不同性状 同一部位不同时期也表现不同性状 因此 理解个体发育过程中基因表达时应注意以下两点 第35讲 要点探究 选择性表达细胞内的基因并非全部表达 不同部位的细胞表达不同的基因 如高茎豌豆体细胞中都含有高茎基因 但根部细胞中的高茎基因不表达也即细胞分化的实质是基因选择性表达 有顺序表达某一部位组织细胞内能表达的基因并非同时表达 而是在个体发育的不同时期 不同基因有顺序地表达 第35讲 要点探究 3 生殖发育与胚胎工程 1 克隆哺乳动物通常采用核移植技术得到重组细胞 然后进行体外培养形成胚胎 在植入代孕母牛的子宫中进行妊娠 由于重组细胞 重组胚胎 的核遗传物质 质遗传物质分别来自供核细胞和卵细胞 而生物的主要性状由核基因控制 所以克隆牛的性状主要表现为供核种牛的特征 正因如此 克隆哺乳动物一般属于无性生殖 第35讲 要点探究 2 胚胎干细胞是指胚胎发育初期具有无限增殖能力和全能分化能力的细胞 胚胎干细胞取自胚胎初期的囊胚内层细胞 利用胚胎干细胞进行疾病治疗 一般思路是先将正常体细胞进行体外培养 形成早期胚胎 然后诱导产生所需要的组织或器官 再进行器官移植 因为此过程利用的是自身体细胞诱导产生的组织或器官 所以移植后无排斥反应 3 核移植 细胞培养 胚胎分割移植 属于细胞工程范畴 胚胎工程一般均涉及胚胎发育知识 如卵裂 囊胚 原肠胚等概念 第35讲 要点探究 例2 2010 山东卷 胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术 可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用 图35 5是通过胚胎工程培育试管牛的过程 1 从良种母牛采集的卵母细胞 都需要进行体外培养 其目的是 从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用 第35讲 要点探究 使卵母细胞成熟 或 使卵母细胞获得受精能力 获能 2 在体外培养受精卵时 除了给予一定量的o2以维持细胞呼吸外 还需要提供 气体以维持 3 图中过程a称为 它在胚胎工程中的意义在于 4 研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器 需将目的基因导入牛受精卵 最常用的导入方法是 获得转基因母牛后 如果 即说明目的基因已经表达 第35讲 要点探究 co2 培养液 基 的ph 胚胎移植 提高优良母畜的繁殖率 显微注射法 牛奶中含有人类白细胞介素 或 牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素 解析 获取的卵母细胞只有少数成熟 大部分需要培养后才发育成熟 具备受精条件 获得的精子也要经过获能处理后才能与卵母细胞受精 动物细胞培养需要给予o2和co2 co2的目的是维持培养液正常的酸碱度 胚胎移植是胚胎工程中关键环节 也为研究胚胎工程的其他技术提供了保障 将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法 检测目的基因是否表达的方法是检测有无目的基因的表达产物 点评 试题充分反映了基础性 创造性 选择性和时代性等显著特征 达到了考基础 考能力 考素质 考潜能的考试目标 第35讲 要点探究 第十四章遗传的物质基础 基因工程 第十四章 遗传的物质基础 基因工程 第十四章 知识框架 本章内容属于高考中的主干内容 随着高考由知识立意向能力立意的转变 本章知识及科学试验方法肯定还会在今后试题中有体现 证明dna是遗传物质的经典实验有助于我们掌握实验设计过程 dna的粗提取实验培养操作能力 分析 解决问题的能力 dna的分子结构和复制 基因表达等内容是遗传学的基础 是学习后继知识的铺垫 而且在高考中占重要地位 经常与教材多个知识点联系命题 如物质基础 细胞增殖 物质代谢等等 还有基因工程也是不容忽视的热点和重点 这些知识在高考卷中频繁出现 本章与下一章在高考中一般有2到3题 选择题与非选择题都有 分值一般在20分左右 第十四章 复习策略 1 复习时 可将教材中有关知识点先整理出来 再以遗传物质为中心 将各知识点之间的关联用线连接起来 形成概念图 例如知识框架图 在这里强调下不必死扣住资料书中的概念图 应该自己努力总结出属于自己原创的概念图 只有自己总结了 印象深刻 理解深入 做题才能得心应手 第十四章 复习策略 2 相似的概念 过程 建议放在一起多比较 找出差异来 核酸 dna和rna 的基本单位 分布 空间结构 分类 功能以及联系的比较 dna复制 转录 翻译 逆转录 rna复制等的时间 场所 模版 原料 条件 产物 模版去向 特点 碱基配对 遗传信息传递 意义的比较 dna聚合酶 dna连接酶 限制性内切酶 dna解旋酶 rna聚合酶 dna水解酶 rna水解酶作用部位 在哪些过程出现 原核基因与真核基因的比较 3 基因工程的知识点要理解清楚 不必局限于课本中的知识 还可以借助于资料更详细地了解基因工程的过程以及应用成果 还有现今社会对基因工程的认识和态度 第十四章 复习策略 第36讲dna是主要的遗传物质 含实验 dna的粗提取与鉴定 第36讲 dna是主要的遗传物质 含实验 dna的粗提取与鉴定 第36讲 考点整合 考点一间接证据 非实验证据 1 染色体在生物传种接代过程中保持一定的稳定性和连续性 2 染色体由dna和蛋白质组成 其中dna含量稳定 且与染色体数目存在着平行关系 在同一种生物的细胞中 体细胞核内dna含量是生殖细胞核内的dna含量的2倍 体细胞染色体数目正好是生殖细胞的2倍 3 dna分子具有相对的稳定性 不易受营养条件等因素影响 但作用于dna的一些物理 化学因素 如x射线 紫外线 有毒化学物质等 都可以引起生物遗传特性的改变 考点二直接证据 1 肺炎双球菌转化实验 1 材料 肺炎双球菌 小鼠s菌 菌落表面光滑 菌体有多糖类荚膜 有毒性r菌 菌落表面粗糙 菌体无多糖类荚膜 无毒性 2 原理 s菌可使小鼠患败血症死亡 第36讲 考点整合 3 格里菲思体内转化实验 1928年英国科学家格里菲思转化实验的过程 第一组 r型活细菌注射到鼠体内 现象是小鼠健康 第二组 s型活细菌注射到鼠体内 现象是 第三组 加热杀死的s型细菌注射到鼠体内 现象是 第四组 r型活细菌与加热杀死的s细菌混合后注射到小鼠体内 现象是 第36讲 考点整合 小鼠死亡 小鼠健康 小鼠死亡 实验现象分析 对比分析第一 二组说明 对比分析第二 三组说明 第四组小鼠体内能分离出s型活细菌 它是 对比分析第三 四组又说明 实验先进行第一 二组 与第三 四组相比 起 作用 该实验不能证明dna是遗传物质 只能说明 第36讲 考点整合 r菌无毒性 s菌有毒性 加热杀死的s菌无毒性 混合后重新出现的 加热灭活的s菌里面肯定含有某种特定的物质 这种特定的物质能够使r菌转化为活的s菌 对照 加热杀死的s菌中有一种 转化因子 能使r菌转化为s菌 使小鼠死亡 注意 dna加热到沸点 可使其氢键断裂 双螺旋解体 但如将其缓慢冷却 分离的单链又可部分得以重聚 恢复其螺旋结构 因此 在一定温度范围内加热不会导致dna变性 但蛋白质变性失活 且蛋白质是生命活动的体现者和承担者 因此蛋白质变性导致s菌死亡 4 艾弗里体外转化实验 1944年美国科学家艾弗里实验 设计思路 的过程 第36讲 考点整合 对s菌中的物质进行提取 分离 分别单独观察各种物质的作用 第36讲 考点整合 说明 s菌的dna使r菌发生转化 s菌其他物质不能使r菌发生转化 结论 另 dna只有在保持结构的完整 未被破坏的条件下 才能具有促成转化的功能 实验技术手段 第36讲 考点整合 转化因子就是dna dna是遗传物质 物质分离 提取 鉴定 细菌培养 2 噬菌体侵染细菌的实验1952年和利用大肠杆菌和为实验材料 证明了噬菌体的遗传物质是 而不是 1 实验方法 第36讲 考点整合 赫尔希 蔡斯 dna 蛋白质 同位素标记法 2 实验过程 标记噬菌体 分别用含32p 35s的培养基培养 再分别培养 获得含32p的噬菌体和含35s的噬菌体 第36讲 考点整合 细菌 噬菌体 3 结论 在噬菌体中 亲子代之间具有连续性的物质是 而不是 噬菌体的各种性状是通过亲代的 遗传给后代的 因而 是遗传物质 第36讲 考点整合 dna 蛋白质 dna dna 考点三dna的粗提取与鉴定 1 实验原理 1 dna在 溶液中的溶解度 是随着 的浓度变化而变化的 在nacl的物质的量浓度为 时 dna的溶解度最低 据此可将溶解于nacl溶液中的dna析出 2 dna不溶于酒精 但是细胞中的某些物质则可以溶于 据此可提纯dna 3 dna遇 沸水浴 会染成 据此 可鉴定dna的存在 第36讲 考点整合 nacl nacl 0 14mol l 酒精 二苯胺试剂 蓝色 2 方法步骤 1 提取细胞核物质 向鸡血细胞液中加入适量 并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌 加速血细胞破裂 用1 2层纱布过滤 收集 含dna和蛋白质等杂质 2 溶解核内dna 在 中加入 的nacl溶液 用玻璃棒沿一个方向搅拌 使dna溶解 3 析出含dna的 向溶液中缓缓加入 用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌 至 含dna 不再增加时为止 第36讲 考点整合 蒸馏水 滤液 滤液 2mol l 黏稠物 蒸馏水 黏稠物 4 滤取含dna的 用多层纱布过滤 得到 含dna 5 再溶解 将含放入 的nacl溶液中溶解 6 过滤含dna的nacl溶液 用2层纱布过滤 收集滤液 含dna 7 提取含杂质较少的dna 向滤液中加入冷却的体积分数为 的 用玻璃棒沿一个方向搅拌并卷起 含杂质较少的dna 第36讲 考点整合 黏稠物 黏稠物 dna黏稠物 dna黏稠物 2mol l 95 酒精 丝状物 8 dna的鉴定 取两支试管 各加入物质的量浓度为 的nacl溶液5ml 将 放入其中一支试管中 用玻璃棒搅拌 使 溶解 然后向两支试管中各加入4ml 混匀后将两支试管置于 中加热5min 3 结果 丝状物呈 色 溶解于nacl溶液中的dna遇沸水浴后呈 色 第36讲 考点整合 0 015mol l 丝状物 丝状物 二苯胺试剂 沸水 乳白 二苯胺试剂 蓝 探究点一证明遗传物质是dna的两个经典实验 1 肺炎双球菌的转化实验及噬菌体侵染细菌的实验方法 步骤 结果及结论 实验是生物科学研究的重要手段 在两个经典实验中 实验的思路 对照实验和同位素标记的实验方法 实验结果及结论等都是重要的考点 要注意掌握 第36讲 要点探究 2 要充分证明遗传物质到底是什么 就必须设法把dna与蛋白质分开 单独地 直接地去观察它们的作用 根据这一思路 采用实验手段 现在已经证明核酸是一切生物的遗传物质 即一种生物的遗传物质只能是dna或rna 由于绝大多数生物的遗传物质是dna 只有极少数病毒才以rna作为遗传物质 所以 dna是主要的遗传物质 第36讲 要点探究 第36讲 要点探究 3 格里菲思的体内转化实验只是证明了 转化因子 的存在 而没有证明 转化因子 到底是什么 而艾弗里和他的同事进行的体外转化实验 也因为所获取的dna并不纯净 所以说服力不强 4 噬菌体的结构 1 噬菌体是一种专门侵染和在细菌体内寄生并增殖的病毒 2 结构 蛋白质外壳与dna核心 第36讲 要点探究 5 两个实验的比较相同点 两个经典实验的思路基本相同 都是设法把dna和蛋白质等成分分开 单独地 直接地去观察dna的作用 且都充分运用了对照原则和单一变量原则 不同点 他们采用的方法有所不同 在肺炎双球菌转化实验中是采用直接分离法 即真正将dna和其他成分分离 在噬菌体侵染细菌实验中 是采用放射性同位素标记法间接将dna和蛋白质分离 第36讲 要点探究 易错易混点 病毒为专性寄生生物 无细胞结构 无独立的酶系 无独立代谢能力 只有侵入宿主细胞才能进行增殖 因此 要获得标记的噬菌体 必须先对噬菌体的宿主 细菌进行标记 然后用噬菌体侵染已标记的细菌 才能实现 噬菌体侵染细菌的过程为 吸附 注入核酸 合成蛋白质和核酸 组装 释放 亲代噬菌体 或病毒 在增殖过程中只是提供了核酸作为模板 其他增殖所需的场所 原料 酶系 能量等均由宿主细胞提供 第36讲 要点探究 例1 2010 海南卷 某同学分离纯化了甲 乙两种噬菌体的蛋白质和dna 重新组合为 杂合 噬菌体 然后分别感染大肠杆菌 并对子代噬菌体的表现型作出预测 见下表 其中预测正确的是 a 1 3b 1 4c 2 3d 2 4 第36讲 要点探究 b 解析 本题考查的是dna是主要的遗传物质 从根本上决定生物的性状 而不是蛋白质 属于容易题 所以只要找准是谁提供遗传物质dna 子代的表现型就与之对应 点评 题目看上去很麻烦 但掌握了dna是遗传物质 蛋白质不是遗传物质 dna决定生物性状这一基本知识点就能轻松解答出本题 第36讲 要点探究 若用dna水解酶处理s型细菌 使之与活的r型细菌一起感染小鼠 结果或结论错误的是 a 小鼠死亡b 能证明dna是否为遗传物质c 多糖不是遗传物质d 能证明蛋白质不是遗传物质 变式题 第36讲 要点探究 a 解析 本题是肺炎双球菌转化实验的操作之一 依题意 显然要用 现代 的目光去辨别回答 dna酶具有专一性 只分解s型细菌的dna 而对蛋白质 糖类等不产生影响 换句话说 这一处理的结果是 s型的蛋白质 s型多糖 活的r型感染小鼠 小鼠存活 也证明了b c d结论的正确性 第36讲 要点探究 探究点二遗传物质的类型 1 现已证明一切生物的遗传物质是核酸 但绝大多数生物的遗传物质是dna 只有极少数rna病毒的遗传物质是rna 即当一种生物只含有rna 不含dna时 rna才起遗传物质的作用 当一种生物既含有dna 又含有rna时 只有dna是遗传物质 所以生物的遗传物质是dna或rna 第36讲 要点探究 2 遗传物质的载体由于细胞内的dna并不是单独存在 而是分布于细胞核的染色体上及细胞质的叶绿体和线粒体中 因此 在真核生物的传种接代的过程中 亲代的遗传物质是随着细胞的相应结构一起进入子代细胞中 这样 染色体 叶绿体和线粒体为遗传物质由亲代细胞进入子代细胞起到了载体作用 由于细胞内dna主要位于细胞核内的染色体上 所以染色体是遗传物质的主要载体 第36讲 要点探究 3 作为遗传物质必须具有的四个特点 1 分子结构具有相对的稳定性 2 能够进行自我复制 使前后代保持一定的连续性 3 能够指导有关酶的合成 从而控制新陈代谢过程或者是通过控制蛋白质的合成直接控制生物的性状 4 产生可遗传的变异 第36讲 要点探究 易错易混点 遗传物质 核酸 dna或rna 主要的遗传物质 dna 遗传物质的主要载体 染色体 细胞核或拟核 还有部分在线粒体和叶绿体 质粒中 所以生物的遗传是细胞核和细胞质内遗传物质共同作用的结果 遗传信息 dna或rna中核苷酸或碱基的排列顺序 主要载体是dna 第36讲 要点探究 例2 2009 江苏卷 科学家从烟草花叶病毒 tmv 中分离出a b两个不同品系 它们感染植物产生的病斑形态不同 下列4组实验 见下表 中 不可能出现的结果是 a