生物高考考纲必修二

1 1 细胞的减数分裂 细胞的减数分裂 IIII 2 2 动物配子的形成过程 动物配子的形成过程 IIII 考纲一考纲一 遗传的细胞基础遗传的细胞基础 3 3 动物的受精过程 动物的受精过程 IIII 1 1 人类对遗传物质的探索过程 人类对遗传物质的探索过程 IIII 2 2 DNADNA 分子结构的主要特点 分子结构的主要特点 IIII 3 3 基因的概念 基因的概念 IIII 4 4 DNADNA 分子的复制 分子的复制 IIII 考纲二考纲二 遗传的分子基础遗传的分子基础 5 5 遗传信息的转录和翻译 遗传信息的转录和翻译 IIII 1 1 孟德尔遗传实验的科学方法 孟德尔遗传实验的科学方法 IIII 2 2 基因的分离定律和自由组合定律 基因的分离定律和自由组合定律 IIII 3 3 基因与性状的关系 基因与性状的关系 IIII 考纲三考纲三 遗传的基本规律遗传的基本规律 4 4 伴性遗传 伴性遗传 IIII 1 1 基因突变的特征和原因 基因突变的特征和原因 IIII 2 2 基因重组及其意义 基因重组及其意义 IIII 3 3 染色体结构变异和数目变异 染色体结构变异和数目变异 I I 4 4 生物变异在育种上的应用 生物变异在育种上的应用 IIII 考纲四考纲四 生物的变异生物的变异 5 5 转基因食品的安全 转基因食品的安全 I I 1 1 人类遗传病的类型 人类遗传病的类型 I I 2 2 人类遗传病的监测和预防 人类遗传病的监测和预防 I I 考纲五考纲五 人类遗传病人类遗传病 3 3 人类基因组计划及意义 人类基因组计划及意义 I I 1 1 现代生物进化理论的主要内容 现代生物进化理论的主要内容 IIII 考纲六考纲六 生物的进化生物的进化 2 2 生物进化与生物多样性的形成 生物进化与生物多样性的形成 IIII 20182018 年高考生物必修二年高考生物必修二 考纲一 遗传的细胞基础考纲一 遗传的细胞基础 1 1 细胞的减数分裂 细胞的减数分裂 1 1 减数分裂 减数分裂 有性生殖有性生殖的生物 在产生成熟生殖细胞产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半染色体数目减半的细胞分裂 特点 染 色体只复制一次复制一次 连续分裂两次分裂两次 因此生殖细胞中染色体数目为体细胞的一半体细胞的一半 2 减数第一次分裂的主要特征 同源染色体分离 非同源染色体自由组合同源染色体分离 非同源染色体自由组合 减数第二次分裂的主要特征 着丝粒分裂 姐妹染色单体分离 进入着丝粒分裂 姐妹染色单体分离 进入 2 2 个子细胞 个子细胞 3 减数分裂的过程 性原细胞做准备 初母细胞性原细胞做准备 初母细胞先联会先联会 排成 排成两行同源分两行同源分 从此染色不成对 从此染色不成对 次母似与有丝同 赤道板上点裂匆 姐妹道别分级去 再次质裂终成功 次母似与有丝同 赤道板上点裂匆 姐妹道别分级去 再次质裂终成功 4 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂各时期的区别 奇数无同为减奇数无同为减 IIII 联会同分为减 联会同分为减 I I 剩下全部是有丝 剩下全部是有丝 名称 项目 减数第一次分裂减数第二次分裂 着丝点不分裂分裂 染色体 2n n 减半n 2n 后期 n 不减半 DNA 数目 4n 2n 减半2n n 减半 染色体主要行为同源染色体联会 分离染色单体分开 同源染色体有无 2 2 精子和卵细胞的形成过程精子和卵细胞的形成过程 精质平分卵不均 精四卵一不同 精质平分卵不均 精四卵一不同 1 精子的形成过程 精子的形成过程 减 精原细胞 染色体复制 1 个初级精母细胞 同源染色体分离 2 个次级精母细胞 减 2 个次级精母细胞 染色单体分开 均匀分裂 4 个精细胞 变形 4 个精子 2 卵细胞的形成过程 卵细胞的形成过程 场所 卵巢 减 的场所 输卵管 减 的场所 减 过程 卵原细胞 初级卵母细胞初级卵母细胞 不均匀分裂 1 个第一极体极体 1 个次级卵母细胞次级卵母细胞 减 II 过程 1 次级卵母细胞 不均匀分裂 1 个卵细胞 1 个极体 1 个第一极体 均匀分裂 2 个极体 3 动物的受精过程动物的受精过程 1 在受精卵内精子细胞核精子细胞核和卵细胞核卵细胞核发生融合 因此 受精卵的染色体数目又恢复到原来体细胞的染 色体数目 受精卵中染色体一半来自父方父方 一半来自母方母方 2 配子中染色体组合多样性的原因 同源染色体分离的同时 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合 同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换交叉互换 补充补充 1 连续分裂的细胞具有细胞周期 减数分裂不具有细胞周期不具有细胞周期 2 人体细胞有 4646 条染色体条染色体 父母各提供 23 条 但 DNA 分子却多于多于 个 因线粒体中还含有 DNA 分子 且线粒体 DNA 全由母方提供 3 从变异的角度看 基因重组 为减数分裂特有的变异 减 I 前期同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互交叉互 换换 减 I 后非同源染色体上自由组合自由组合 4 卵细胞形成的两次分裂并不是连续的 只有受精后才完成减数第二次分裂 故观察减数分裂宜选精巢精巢观察 精子的形成过程 5 精巢 卵巢中既有有丝分裂有丝分裂形成性原细胞 也有减数分裂减数分裂形成配子 存在 2N 4N N 三种染色体数量的 细胞 N 减 II 前中期 4N 有丝后期 2N 减 I 有丝 减 II 后期 考纲二考纲二 遗传的分子基础遗传的分子基础 人类对遗传物质的探索过程 人类对遗传物质的探索过程 肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验 R 菌转化为 S 菌 是由于 S 菌的 DNA 整合到 R 菌的 DNA 上 是基因重组 格里菲斯格里菲斯的体内转化实验 表明 S 型细菌中含有某种转化因子转化因子可使 R 菌转化成 S 菌 并未证明遗传物质是 DNA 艾弗里艾弗里体的外转化实验 将 S 菌 DNA 蛋白质等物质分开 分别与 R 菌混合培养研究其在遗传功能 实验表明 DNA 是遗传物 质 蛋白质等物质不是遗传物质 2 噬菌体侵染细菌实验 噬菌体侵染细菌实验 1 实验方法同位素标记法同位素标记法 该实验中用 35S 标记蛋白质 用32P 标记 DNA 2 实验过程 标记噬菌体标记噬菌体 先标记细菌 再用该细菌标记噬菌体 不能直接用培养基培养噬菌体 a含 35S 的细菌培养基 含35S 的大肠杆菌 含35S 的噬菌体 标记噬菌体的蛋白质外壳 b 含 32P 的细菌培养基 含32P 的大肠杆菌 含32P 的噬菌体 标记噬菌体的 DNA 侵染细菌侵染细菌 将标记的噬菌体与细菌混合培养 搅拌离心搅拌离心 检测上清液和沉淀物的放射性强度 a 35S 的噬菌体侵染细菌 含 35S 的蛋白质外壳留在细胞外 的蛋白质外壳留在细胞外 子代不含不含 35S 上清液 上清液中的放射性强 b 32P 的噬菌体侵染细菌 含 32P 的 的 DNA 注射到细胞内注射到细胞内 子代含有含有 32P 沉淀物 沉淀物中的放射性强 上清液主要是原噬菌体蛋白质外壳噬菌体蛋白质外壳 沉淀物主要是细菌以及侵染到细菌中的噬菌体细菌以及侵染到细菌中的噬菌体 DNA 3 实验结论实验结论 DNA 是遗传物质 但未证明未证明蛋白质不是遗传物质 补充 噬菌体侵染细菌实验中上清液和沉淀物的放射性分析 1 用 32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 上清液中含放射性的原因 培养时间过短 部分噬菌体还没有 噬菌体还没有 侵染到大肠杆菌内侵染到大肠杆菌内 保温时间过长 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代 2 用 35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌 沉淀物中有放射性的原因 搅拌不充分 搅拌不充分 少量含 35S 的噬菌体外壳 吸附在细菌表面 随细菌离心到沉淀物中 3 烟草花叶病毒感染烟草实验 烟草花叶病毒感染烟草实验 将烟草花叶病毒的 RNA 和蛋白质蛋白质 分别感染烟草 发现 RNA 感染的烟草出现症状 同时分离出烟草 花叶病毒 而蛋白质感染组无 表明烟草花叶病毒的 RNA 是该病毒的遗传物质 补充补充 1 细胞生物的核酸有 2 种 DNA 和 RNA 遗传物质为 DNA 病毒的核酸只有 1 1 种种 DNA 或 RNA 绝大多数病毒遗 传物质为 DNA 少数为 RNA 2 证明 DNA 是遗传物质的是 肺炎双球菌体外转化实验体外转化实验 噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 3 证明蛋白质不是遗传物质 肺炎双球菌体外转化实验体外转化实验 烟草花叶病毒感染和重建实验烟草花叶病毒感染和重建实验 但上述所有试验中均 不能证明 DNA 是主要的遗传物质 2 DNA 分子结构的主要特点 分子结构的主要特点 II 1 DNA 分子的基本组成单位为 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含 N 碱基 2 空间结构 两条两条脱氧核苷酸链反向平行反向平行的盘旋成双螺旋结构双螺旋结构 外侧磷酸和脱氧核糖磷酸和脱氧核糖交替连接作 为基本骨架基本骨架 内侧双条链之间碱基通过氢键氢键相连 遵循碱基互补配对碱基互补配对原则 3 特点 稳定性稳定性 基本结构相同 碱基配对方式相同 多样性多样性 n 个碱基对个碱基对构成的 DNA 具有 4n种碱基排列方式 特异性特异性 每个 DNA 分子都具有特定的碱基排列顺序特定的碱基排列顺序 补充 1 双 DNA 分子中一般有 2 个游离的磷酸 但环状 DNA 中没有 如细菌拟核 2 除了末端的脱氧核糖外 每个脱氧核糖上均连接 2 个磷酸基团 3 基因的概念 基因的概念 II 1 基因是具有遗传效应遗传效应的 DNA 片段片段 脱氧核苷酸排列顺序脱氧核苷酸排列顺序 DNA 碱基的排列顺序 代表遗传信息遗传信息 2 基因的主要载体是染色体染色体 3 1 条染色体上有多个基因 在染色体上呈线性排列线性排列 补充补充 DNA DNA 片段未必是基因 基因未必一定是片段未必是基因 基因未必一定是 DNADNA 片段 基因未必位于染色体上 片段 基因未必位于染色体上 1 极少数病毒 如烟草花叶病毒 HIV 只有 RNA 基因就是具有遗传效应的 RNA 片段了 2 DNA 分子中还存在着不具有遗传效应的片段不具有遗传效应的片段 在真核细胞中这种片段所占比例很大 这些不是基因 3 病毒 原核细胞 真核细胞的线粒体 叶绿体中的基因并未位于染色体上 4 DNA 分子的复制 分子的复制 II 1 复制时间 有丝分裂间期 减数第一次分裂间期有丝分裂间期 减数第一次分裂间期 2 复制的主要场所 细胞核细胞核 细胞的线粒体 叶绿体也有 DNA 的复制 3 复制条件 模板模板 DNA 的解旋后的两条母链两条母链 原料原料 游离的四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸 能量能量 ATP 细胞质基质 线粒体呼吸作用提供 酶酶 解旋酶解旋酶 断裂氢键 DNADNA 聚合酶聚合酶 形成磷酸二酯键 4 4 复制过程 边解旋边复制边解旋边复制 解旋解旋 需要细胞提供能量能量 在解旋酶解旋酶作用 氢键氢键断裂 双链解开 合成子链合成子链 以解开的两条母链两条母链为模板 在 DNADNA 聚合酶聚合酶作用下 利用 4 4 种游离的脱氧核苷酸种游离的脱氧核苷酸为原料 按照碱基互补配 对原则 各自合成与母链互补的一段子链 形成子代形成子代 DNADNA 分子分子 子链延伸 母链和子链母链和子链盘旋成双螺旋结构 1 个 DNA 复制成 2 个子代 DNA 5 特点是边解旋边复制边解旋边复制 复制方式 半保留复制半保留复制 6 6 复制意义 保证了前后代遗传物质的稳定性和连续性稳定性和连续性 5 5 遗传信息的转录和翻译 遗传信息的转录和翻译 IIII 1 1 转录 转录 以 DNADNA 的一条链的一条链为模板合成 RNARNA 的过程 场所场所 主要在细胞核主要在细胞核 线粒体 叶绿体中也存在 条件条件 模板 DNADNA 的一条链的一条链 原料 4 种游离的核糖核苷酸核糖核苷酸 能量 ATP 酶 RNARNA 聚合酶聚合酶 补充补充 转录的产物 不只有 mRNAmRNA 还有 还有 tRNAtRNA rRNArRNA 构成核糖体 只有 mRNA 携带遗传密码 这三 种 RNA 都参与翻译过程 只是作用不同 2 翻译翻译 概念 概念 以 mRNAmRNA 为模板为模板 游离的氨基酸游离的氨基酸在核糖体核糖体上合成具有一定氨基酸顺序一定氨基酸顺序的蛋白质的过程 场所场所 在细胞质核糖体核糖体 条件 条件 模板模板 mRNA 原料原料 20 种氨基酸 能量 能量 ATP 运输工具运输工具 tRNA 产物产物 多肽或蛋白质 3 密码子密码子 在 mRNAmRNA 上决定 1 1 个氨基酸个氨基酸的 3 3 个相邻的碱基个相邻的碱基 3 个终止密码子 UAAUAA UAGUAG UGAUGA 不编码氨基酸 6161 种种编码氨基酸的密码子 包括起始密码子起始密码子 AUGAUG 甲硫 甲硫 GUGGUG 缬氨酸 缬氨酸 一种氨基酸可能有几种密码子 这一现象称做密码子的简并性密码子的简并性 自然界中所有生物共用同一套遗传密码 反密码子反密码子 tRNA 本身很多个很多个碱基 只有与 mRNA 上密码子互补配对的 3 个碱基 称为反密码子 61 种 1 种 tRNA 只能运输 1 种氨基酸 专一性 1 种氨基酸可能由多种 tRNA 运输 补充补充 1 核糖体是可以沿 mRNA 移动的 核糖体和 mRNA 有 2 个结合位点 连着肽链的 tRNA 占据的是 1 号位点 运输氨基酸的游离 tRNA 将进入的是 2 号 核糖体移动的方向是向 2 移动 不断读取密码子 2 1 个 mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体多个核糖体 同时进行多条多肽的合成 因此少量 mRNA 就可以快速合成 大量蛋白质 3 原核细胞原核细胞无核膜 因此转录和翻译同时进行转录和翻译同时进行 而真核细胞的细胞核有核膜 因此细胞核内转录产生的 mRNA 需要通过核孔进入到细胞质中和核糖体结合才能进行翻译 4 4 克里克克里克提出中心法则中心法则 补充补充 1 DNADNA 复制 转录复制 转录 发生在存在 DNA 的场所 细胞核细胞核 线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 原核生物的拟核的拟核以及质粒 质粒 2 RNARNA 复制复制只发生在 RNARNA 病毒病毒 烟草花叶病毒 侵染的宿主细胞中 宿主细胞中 3 逆转录逆转录只发生逆转录病毒 如逆转录病毒 如 HIVHIV 侵染的宿主细胞宿主细胞中 这些病毒的基因中可以表达产生 逆转录酶逆转录酶 4 所有细胞生物均可以发生的 DNADNA 复制 复制 转录转录 和和 翻译翻译 5 中心法则中过程都遵循碱基互补配对原则碱基互补配对原则 但配对的方式不同方式不同 如转录和翻译过程中的碱基配对原则不是 A T 而是 A U 6 真核细胞真核细胞中能进行碱基互补配对的场所有四个 即细胞核 叶绿体 线粒体 核糖体细胞核 叶绿体 线粒体 核糖体 基因碱基数碱基数 6N 6N mRNAmRNA 碱基数 碱基数 3N3N 最大氨基酸数 最大氨基酸数 1N1N 补充补充 1 mRNAmRNA 的碱基数的碱基数实际小于小于 DNA 碱基数的一半一半 不具遗传效应的 DNA 片段不转录 2 mRNA 的碱基数实际大于大于 氨基酸数的 3 3 倍倍 未计算 mRNA 起始密码子之前的碱基起始密码子之前的碱基 以及终止密码子终止密码子以及 终止密码子之后的碱基数 考纲三考纲三 遗传的基本规律遗传的基本规律 孟德尔遗传实验的科学方法 孟德尔遗传实验的科学方法 孟德尔实验成功的原因 孟德尔实验成功的原因 1 正确选用实验材料正确选用实验材料 豌豆是严格自花传粉植物 闭花授粉 花传粉植物 闭花授粉 自然状态下一般是纯种纯种 具有易于区分的相对性状易于区分的相对性状 2 由一对相对性状到多对一对相对性状到多对相对性状的研究 运用了从简单到复杂 先易后难的科学思维方式 3 分析方法 统计学统计学方法对结果进行分析 4 实验程序 假说假说 演绎法演绎法的实验方法 观察分析观察分析 为什么 F2 中出现 3 1 提出假说提出假说 4 点 演绎推理演绎推理 实验验证实验验证 测交 2 2 基因分离定律和自由组合定律 基因分离定律和自由组合定律 1 1 基因的分离定律 基因的分离定律 研究对象 位于一对同源染色体上的一对等位基因一对等位基因 发生时间 减数第一次分裂后期 减数第一次分裂后期 实质 在减数分裂形成配子的过程中 等位基因等位基因会随同源染色体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 适用范围 一对一对相对性状的遗传 细胞核内细胞核内的染色体上的基因 进行有性生殖有性生殖的真核生物 补充补充 分离定律常见的解题方法 思路 分离定律常见的解题方法 思路 1 1 判断一对基因的显隐性 判断一对基因的显隐性 A 性状 B 性状 A 性状 A 为显性 B 则为隐性 C 性状 C 性状 C 性状 D 性状 C 为显性 D 为隐性 2 2 杂合子和纯合子的鉴别方法 杂合子和纯合子的鉴别方法 植物一般用自交 动物用的是测交 待测个体进行自交 测交 若后代有性状分离有性状分离则待测个体为杂合子杂合子 若无性状分离无性状分离则为纯合子纯合子 3 3 判断基因是否位于性染色体或常染色体上 判断基因是否位于性染色体或常染色体上 正交正交 和 反交反交 结果相同则为常染色体遗传 如正交 反交结果不同则基因在性染色体 4 4 常见问题解题方法 亲本的基因型的推断 常见问题解题方法 亲本的基因型的推断 如后代性状分离比为显 隐 3 1 则双亲一定都是杂合子 Dd 即 Dd Dd 3D 1dd 若后代性状分离比为显 隐 1 1 则双亲一定是测交类型 即为 Dd dd 1Dd 1dd 若后代性状只有显性性状 则双亲至少有一方为显性纯合子 即 DD DD 或 DD Dd 或 DD dd 2 2 自由组合定律自由组合定律 研究对象 位于非同源染色体非同源染色体上的非等位基因非等位基因 涉及独立遗传的两对或以上基因 涉及独立遗传的两对或以上基因 发生时间 减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期 实质 减数第一次分裂后期分裂产生配子时 同源染色体上的等位基因分离 同时位于非同源染色体非同源染色体 上的非等位基因非等位基因自由组合 适用范围 a 两对两对及以上独立遗传独立遗传的相对性状的遗传 b 细胞核内细胞核内的染色体上的基因 c 进行有性生殖有性生殖的真核生物 补充补充 1 自由组合定律两种基本题型自由组合定律两种基本题型 共同思路 先分开 再组合先分开 再组合 求子代某一基因型 表现型所占比例 D 黄色 d 绿色 R 圆粒 r 皱粒 两对独立遗传相对性状 DdRr X DdRr Dd X Dd Rr X Rr F1F1 代中绿色皱粒所占的比例 代中绿色皱粒所占的比例 Dd X Dd 黄 绿 3 1 绿粒占 1 4 Rr X Rr 圆 皱 3 1 皱粒占 1 4 绿色皱粒 绿色 X 皱粒 1 4 1 4 1 16 F1F1 代中代中 ddRrddRr 所占的比例所占的比例 Dd X Dd DD Dd dd 1 2 1 dd 占 1 4 Rr X Rr RR Rr rr 1 2 1 Rr 占 1 2 ddRr dd X Rr 1 4 1 2 1 8 3 3 基因与性状的关系 基因与性状的关系 1 1 基因控制性状的两条途径 基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状基因控制性状的两条途径 基因通过控制蛋白质的合成来控制生物性状 基因控制酶的合成酶的合成来控制代谢过程代谢过程 进而控制生物体性状 实例 白化病 豌豆的粒型 基因还能通过控制蛋白质的结构蛋白质的结构直接控制生物体的性状 实例 囊性纤维素病 镰刀型细胞贫血症等 2 基因与性状的关系基因与性状的关系 基因与性状的关系并不都是简单的线性关系 如人的身高可能由多个基因多个基因决定的 后天的 营养和营养和 体育锻炼体育锻炼 等也具有重要作用 也有可能一个基因影响多个性状的现象 表现型 性状 基因型 环境因素 4 伴性遗传 伴性遗传 1 性染色体决定性别 性染色体决定性别 XY 型 雄性为 XYXY 雌性为 XXXX ZW 型 雄性为 ZZ 雌性为 ZW 存在于鸟类鸟类 鳞翅目昆虫 飞蛾 爬行动物 鱼类 两栖类等 补充补充 1 并非所有生物体内都有性染色体并非所有生物体内都有性染色体 如病毒 原核生物 原生动物 某些雌雄同体的生物 2 体细胞中 以及生殖细胞中都存在性染色体 并非只存在于生殖细胞并非只存在于生殖细胞中 3 性染色体性染色体有与性别性别有关的基因 常染色体也可能存在 性染色体上的基因易位易位到了常染色 体 2 伴性遗传即性染色体性染色体上的基因所控制的性状表现出与性别性别相联系的遗传方式 3 伴伴 X X 染色体染色体隐性隐性遗传病遗传病 实例 果蝇的白眼果蝇的白眼 色盲色盲 血友病血友病 特点 a 男性患者多于多于女性患者 女患者的父亲和儿子一定有该病 b 隔代遗传隔代遗传 一般为交叉遗传 交叉遗传 4 伴伴 X X 染色体显性遗传病 染色体显性遗传病 实例 抗抗 VDVD 佝偻病佝偻病 特点 a 女性患者多于多于男性患者 男性患者的母亲和女儿一定有该病 b 连续遗传连续遗传 一般为交叉遗传交叉遗传 5 伴伴 Y Y 染色体遗传特点 染色体遗传特点 基因位于 Y Y 染色体染色体上 传男不传女传男不传女 实例 外耳道多毛症外耳道多毛症 6 遗传系谱图的一般方法遗传系谱图的一般方法 遗遗 传传 系系 谱谱 图图 的的 一一 般般 方方 法法 1 判判 断断 是是 否否 为为 伴伴 Y 伴伴 Y 遗遗 传传 很很 任任 性性 子子 子子 孙孙 孙孙 无无 穷穷 尽尽 传传 男男 不不 传传 女女 2 判判 断断 显显 隐隐 性性 无无 中中 生生 有有 为为 隐隐 性性 如 果 患患 病病 率率 低低 隔隔 代代 遗遗 传传 且 只 要 有 一 组 符 合 双 亲 都 不 患 病 子 代 中 有 患 病 个 体 则 必 为 隐 性 遗 传 有有 中中 生生 无无 为为 显显 性性 如 果 患患 病病 率率 高高 代代 代代 连连 续续 且 只 要 有 一 组 符 合 双 亲 都 是 患 者 子 代 中 有 正 常 个 体 则 必 为 显 性 遗 传 3 判判 断断 是是 否否 为为 伴伴 X 隐隐 看看 女女 父父 子子 正正 常常 非非 伴伴 性性 隐 性 遗 传 病 先 看 女 患 者 如 发 现 女 患 者 的 父 亲 或或 者者 儿 子 正正 常常 一一 定定 是是 常 染 色 体 隐 性 遗 传 病 女 患 者 的 父父 亲亲 和和 儿儿 子子 都都 有有 病病 则 可可 能能 是是 伴 X 隐 性 遗 传 病 显显 看看 男男 母母 女女 正正 常常 非非 伴伴 性性 显 性 遗 传 病 先 看 男 患 者 如 发 现 男 患 者 的 母 亲 或或 女 儿 正正 常常 一一 定定 是是 常 染 色 体 显 性 遗 传 病 男 患 者 的 母母 亲亲 和和 女女 儿儿 都都 有有 病病 则 可可 能能 是是 伴 X 显 性 遗 传 病 助记助记 父子相传为伴父子相传为伴 Y 子女同母为母系 子女同母为母系 无中生有无中生有 为隐性 隐性遗传看女病 父子有正非伴性为隐性 隐性遗传看女病 父子有正非伴性 伴伴 X 有中生无有中生无 为显性 显性遗传看男病 母女有正非伴性为显性 显性遗传看男病 母女有正非伴性 伴伴 X 考纲四考纲四 生物的变异生物的变异 1 1 基因突变的特点和原因 基因突变的特点和原因 IIII 1 1 基因突变概念 基因内部碱基对的碱基对的替换 增添 缺失替换 增添 缺失导致碱基排列顺序的改变 产生新的基因新的基因 2 基因突变特点 普遍性普遍性 所有的生物都可发生 是是随机随机发生的 发生的 发生在个体发育的各个阶段任何时期 主要发生在间期 发生发生频率很低 频率很低 在高等生物中 突变率为 10 8 10 5 大多数突变对于生物是大多数突变对于生物是有害的有害的 突变是突变是不定向不定向的 的 一一个基因可以向不同的方向发生突变 产生一个以上的等位基因 3 基因突变原因 由于某些环境条件某些环境条件 如温度骤变 各种射线等 或者生物内部因素生物内部因素 如异常代谢产 物 等的作用 导致基因内部结构基因内部结构发生变化 4 基因突变意义 基因突变意义 产生新的基因新的基因 生物变异的根本来源根本来源 为生物进化提供了原料原料 补充补充 1 DNA 碱基对的缺失 增添 重复未必未必导致基因突变 如未发生在有遗传效应的片段上 2 基因突变未必未必导致生物性状改变性状改变 如发生在基因非编码区 或者由于密码子简并性 3 3 基因突变未必发生在间期未必发生在间期 在任何时期均可能因 DNA 损伤导致基因突变 4 基因突变产生基因未必是等位基因未必是等位基因 如病毒 细菌 无性生殖的生物无所谓 等位基因 5 5 一个氨基酸发生改变 则一般为碱基对的替换 若氨基酸序列发生大的变化 为基因中的碱 基对的增添或缺失 2 2 基因重组及其意义 基因重组及其意义 IIII 1 基因重组类型基因重组类型 同源染色体同源染色体上非姐妹染色单体等位基因交叉互换交叉互换 发生于减 I 四分体 时期 非同源染色体非同源染色体上非等位基因自由组合自由组合 发生在减 发生在减 I I 后期后期 2 2 基因重组是通过有性生殖有性生殖产生配子配子过程实现的 没有产生新的基因没有产生新的基因但产生了新的基因型新的基因型 新的基因 组合方式 导致重组性状重组性状的出现 生物变异的重要来源之一 生物变异的重要来源之一 为动植物育种和进化提供原始材料原始材料 体 现有性生殖的优越性 3 3 染色体结构变异染色体结构变异 和和 数目变异 数目变异 IIII 1 1 染色体结构变异 类型 类型 缺失缺失 重复 重复 倒位倒位 易位 易位 非同源染色体交换片段 片段移接 结果结果 使排列在染色体上的基因的数目基因的数目或者排列顺序排列顺序发生改变 从而导致生物性状改变 2 染色体数目变异 染色体组 概念 染色体组 概念 一组非同源染色体一组非同源染色体 二倍体生物配子配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组 特点 特点 a a 一个染色体组中无同源染色体无同源染色体 形态和功能各不相同各不相同 b 一个染色体组携带着控制生物生长的全部全部遗传信息 染色体组数 细胞中同源染色体的条数同源染色体的条数 染色体组数 基因型中控制同一性状同一性状的基因个数基因个数 可根据发育的起点界定二倍体 多倍体和单倍体 a 由受精卵受精卵发育而来 含两个染色体组就叫二倍体二倍体 含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体多倍体 b 由配子配子发育而来的 不管有几个染色体组都是单倍体单倍体 单倍体不一定不一定只有一个染色体组 助记助记 单倍体未必未必只有一个染色体组 有多个染色体组未必未必是多倍体 单倍体染色体加倍得到未必未必是二倍体 补充补充 1 自然条件下 病毒 细菌等原核生物只有基因突变基因突变 真核生物才具有基因突变 和 染色体变异染色体变异 只有只有有性生殖的真核生物具有基因重组基因重组 2 三种可遗传变异中 只有基因突变基因突变改变基因内部结构基因内部结构 从而产生了新的基因新的基因即改变了基因的 本质本质 染色体变异染色体变异虽未改变基因的质 但改变了基因的 数量数量 和和 顺序顺序 基因重组基因重组既未改变 基因的 本质本质 也没有改变 数量数量 但改变基因的 组合模式组合模式 3 基因突变基因突变和基因重组基因重组 是分子水平的变异 不可在光学显微镜下观察 而染色体变异染色体变异是细胞水细胞水 平平的变异 可在光学显微镜下观察到可在光学显微镜下观察到 3 DNA 分子上若干 基因基因 的缺失的缺失属于染色体变异染色体变异 DNA 分子上 碱基对碱基对 的缺失的缺失属于基因突变基因突变 4 4 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用 1 杂交育种杂交育种 集优 最简便 原理 基因重组基因重组 方法通过杂交杂交将多个品种的优良性状集中优良性状集中一起 通过筛选培育得到新品种新品种 优点 方法简便方法简便 一般使同一物种同一物种不同品种不同品种的优良性状集中到一个个体上优良性状集中到一个个体上 缺点 但要较长年限较长年限选择才可获得纯合子 杂交的个体亲缘关系要较近亲缘关系要较近 2 诱变育种 诱变育种 产生新性状 最盲目 最不易实现 原理 基因突变 基因突变 方法 用射线 激光 化学药品等射线 激光 化学药品等处理生物 诱导生物发生基因突变基因突变 特点 a 加速育种进程加速育种进程 大幅度地改良某些性状 能产生新的性产生新的性状 b 突变不定向 多害少利 有利变异个体少 需要大量处理实验材料大量处理实验材料 具有盲目性盲目性 3 3 单倍体育种单倍体育种 尽快得到纯合子 原理 染色体变异染色体变异 方法 花药离体培养花药离体培养成单倍体植株 再通过秋水仙素处理秋水仙素处理 使其恢复原来染色组数 得到是正常植株得到是正常植株 优点 明显缩短育种年限 能够快速得到纯合子能够快速得到纯合子 4 4 多倍体育种多倍体育种 提高品种的品质 提高营养的含量 原理 染色体变异染色体变异 方法 用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 抑制纺锤体的形成抑制纺锤体的形成 使染色体数目加倍 形成多倍体形成多倍体 多倍体个体器官较大器官较大 营养物质含量高营养物质含量高 但结实率低 成熟迟结实率低 成熟迟 5 5 基因工程育种基因工程育种 最有预见性 定向改造生物 原理 基因重组基因重组 特点 目的性强 定向的定向的改造生物 克服远缘杂交不亲和的障碍 工具 剪刀 限制性内切酶限制性内切酶 针线 针线 DNADNA 连接酶连接酶 运载体 运载体 质粒质粒 动植物病毒动植物病毒 步骤 a 目的基因的目的基因的提取提取 c 目的基因与运载体的目的基因与运载体的结合结合 c 将目的基因将目的基因导入导入受体细胞受体细胞 d 目的基因的目的基因的检测鉴定检测鉴定 目的基因是否进入受体细胞 目的基因是否能正常表达 补充补充 育种方案的选择 育种方案的选择 1 1 最简便的育种方式 杂交育种杂交育种 最盲目的 最难达到预期目标的 是 诱变育种诱变育种 最具有预见性 的 定向的 是 转基因育种转基因育种 明显缩短育种年限 尽快得到纯合子个体是 单倍体育种单倍体育种 2 让原品种产生新性状产生新性状的是诱变育种诱变育种 3 原核生物育种方式 只有诱变育种诱变育种和转基因育种转基因育种 4 集优 集优 杂交育种不能产生新的性状不能产生新的性状 只能把不同品种优良性状整合整合到一个个体上 新的基因型 5 5 单倍体育种 单倍体育种 单倍体育种培养出来的不是单倍体植株 还要经过秋水仙素加倍 得到的是正常的正常的 植株 植株 作用主要为了快速得到纯合子快速得到纯合子 一般不单独使用 作为一个中间环节 6 6 多倍体育种 多倍体育种得到不一定是纯种 AaBb 秋水仙素 AAaaBBbb 杂合子 7 杂交育种未必要连续自交杂交育种未必要连续自交 若要选育显性优良纯种 则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离 若要选育隐性优良纯种 则只要在子二代选择出现该性状的个体即可 若要选育杂合子 则只要得到 杂种即可 需年年制种或采用无性繁殖方法繁殖 考纲五考纲五 人类遗传病人类遗传病 1 1 人类遗传病的类型 人类遗传病的类型 I I 遗传病概念 由于遗传物质改变遗传物质改变引起的疾病 不一定会遗传给后代 1 1 单基因遗传病单基因遗传病 受一对等位基因一对等位基因控制的遗传病 遵循孟德尔遗传定律 2 2 多基因遗传病 多基因遗传病 受两对以上两对以上 多对多对 控制的遗传病 表现出家族聚集现象家族聚集现象和易受环境的影响易受环境的影响 在群体 中发病率高该类疾病 不易与后天获得性疾病相区分 唇裂 无脑儿 哮喘 原发性高血压 青少年糖尿 病 3 3 染色体遗传病 染色体遗传病 由于染色体数目 形态或结构异常染色体数目 形态或结构异常引起的疾病 可以通过显微镜镜检发现 5 5 号猫叫综合症号猫叫综合症 5 号染色体缺失一段 2121 三体综合症三体综合症 多了一条 21 号染色体 补充 1 不含致病基因未必不是未必不是遗传病 如染色体遗传病 2 先天性疾病 家族性疾病未必是未必是属于遗传病 确认依据为 遗传物质 是否改变 3 有些遗传病完全由遗传因素决定 有些遗传病则受到遗传因素和环境因素的共同作用 2 2 人类遗传