必修二学考复习

必修二遗传与进化,一、遗传的细胞学基础,1、减数分裂的概念,进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体减半的细胞分裂。,特点：细胞连续分裂两次，染色体复制一次,结果：染色体数目减半,A与a、B与b，两两形态、大小相同，一条来自父亲的精子，一条来自母亲的卵细胞。这样两两成对的染色体叫“同源染色体”。,同源染色体在减数第一次分裂前期时两两配对的现象，称为同源染色体“联会”。,联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体，称为“四分体”。,2、名词解释,1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条单体=4个DNA,有丝分裂,精细胞,联会,精子,初级精母细胞,次级精母细胞,受精卵,精原细胞,细胞分化,有丝分裂特点：,膜仁消失现两体赤道板上排整齐均分等拉向两极膜仁重现失两体,前期：中期：后期：末期：结果：,亲代细胞的染色体经复制后，精确地平均分配的两个子细胞中。,旧知识回顾,生物会考复习,细胞分裂,不同点：,4、卵细胞与精子形成过程的异同,相同点：,染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。,3、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一个卵细胞和三个极体。,2、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞不需经过变形即有受精能力。,1、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。,卵原细胞(2n),初级卵母细胞(2n),次级卵母细胞(n)极体(n),卵细胞(n)极体(n),4、卵细胞的形成过程,2N,4N,染色体变化曲线,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,精子细胞,5、减数分裂过程中的染色体的变化规律,次级精母细胞,2N,4N,精原细胞,DNA变化曲线,初级精母细胞,精子细胞,2N,4N,染色单体变化曲线,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,精子细胞,6、怎样从图形上判断有丝分裂与减数分裂,一看染色体数目,奇数,减II,偶数,二看有无同源染色体,无同源染色体,减II,有同源染色体,三看同源染色体行为,出现联会、四分体，同源染色体分离，同源染色体着丝点位于赤道板两侧,减I,无上述同源染色体的特殊行为,有丝分裂,技巧：一数二看三判断,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,中期中期中期,是否有同源染色体,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,后期后期后期,是否有染色单体,7、受精作用,概念：,指精子进入卵子形成受精卵的过程。,一、人类对遗传物质的探索过程,二、遗传的分子基础,1、格里菲思的肺炎双球菌转化实验,R型细菌，无多糖类的荚膜，菌落粗糙，无毒性。S型细菌，有多糖类的荚膜，菌落光滑，有毒性。,一.格里菲思细菌转化实验,实验结论：S型死细菌中含有一种“转化因子”，能够使R型细菌转化为S型细菌。,2、艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验,DNA才是使R型细菌发生稳定的遗传变化的物质，也就是说DNA是遗传物质。,实验结论：,噬菌体结构：,3、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染实验,用放射性同位素35S标记外壳蛋白质,子代噬菌体无放射性,细菌内无放射性,用放射性同位素32P标记内部DNA,细菌内有放射性,子代噬菌体有放射性,实验结论：,DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,脱氧核糖,P,脱氧核糖核苷酸,腺嘌呤,鸟嘌呤,胞嘧啶,胸腺嘧啶,含N碱基,A,T,C,G,二、DNA分子结构的主要特点,1、基本单位：,双链反向平行盘旋成双螺旋结构,2、双螺旋结构特点：,脱氧核糖和磷酸交替连接，排在外侧构成基本骨架；碱基排在内侧,碱基通过氢键连接成碱基对：AT、GC,（碱基计算）,A,A,T,T,G,G,G,G,C,C,C,A,T,C,5,3,3,5,平面结构,立体结构,2、双螺旋结构特点：,3、关于碱基计算（1）A=T，G=C（2）（A+C）/（T+G）=1或（A+G）/（T+C）=1,三、基因和遗传信息的关系,基因的功能,关系,基因是DNA上,基因在染色体上呈排列,基因的代表着遗传信息,通过控制的合成控制性状,蛋白质,碱基序列,有遗传效应的片段,线性,24,通过复制传递遗传信息,1.概念：,2.时间：,是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。,细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期,3.场所：,细胞核(主要),四、DNA分子的复制,解旋酶催化,解旋：,模板,复制:,以母链为模板进行碱基配对,母链（旧链）子链（新链）,复制后的DNA:,同时进行,4、过程,5、DNA复制的条件,模板：原料：酶：能量：,亲代DNA的两条链,游离的四种脱氧核苷酸,解旋酶、其他多种酶,ATP,6、DNA复制的特点,过程特点：边解旋边复制,结果特点：半保留复制,7、碱基计算一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n,五、基因控制蛋白质的合成,1、转录：,在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。,碱基互补配对方式：A-U、T-A、C-G,RNA聚合酶,是指以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成特定蛋白质的过程。,2、翻译：,碱基互补配对方式：A-U、G-C,信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。共有64种密码子，其中61种能翻译出氨基酸，3种终止密码子。,密码子:,主要在细胞核,DNA的两条链,4种脱氧核苷酸,碱基互补配对原则（A-T）,DNA,主要在细胞核,DNA一条链,4种核糖核苷酸,碱基互补配对原则（A-U）,RNA,细胞质（核糖体）,m,20种氨基酸,蛋白质,碱基互补配对原则（A-U）,转录,翻译,细胞核,细胞质,表现型：把生物个体实际表现出来的性状。,基因型：与表现型有关的基因组成。,表现型=基因型+环境条件,三、遗传的基本规律,显性性状：杂种后代中表现出来的性状。由显性遗传因子控制（用大写D表示）,隐性性状：杂种后代中没有表现出来的性状。由隐性遗传因子控制（用小写d表示）,纯合子：,杂合子：,遗传因子组成相同的个体。如DD，dd,遗传因子组成不同的个体，如Dd,等位基因：,存在于同源染色体上的相同位置的控制一对相对性状的基因。,相对性状：,同一种生物同一性状的不同表现类型,例：下列性状中，不属于相对性状的是()A人的身高与体重B猪的白毛与黑毛C豌豆的高茎与矮茎D果蝇的长翅与残翅,A,遗传图谱中的符号：P:F1:F2:,亲本,母本,父本,杂交,自交(自花传粉,同种类型相交),杂种子一代,杂种子二代,一、一对相对性状杂交实验,1实验现象：P：纯种高茎纯种矮茎,F1:,高茎,3,1,F2：高茎矮茎,数量比：,(,),DD,dd,高茎,矮茎,P,配子,F2,高茎,高茎,高茎,矮茎,1：2：1,2对分离现象的解释：,成对,Dd,显性,高茎,D,d,2对分离现象的解释：,DD、Dd、dd,(1)一般说来，进行有性生殖的生物，体细胞中的遗传因子(基因)是_存在的。亲本为纯合子的高茎(DD)和矮茎(dd)，则F1遗传因子为_，由于D对d具有_，F1表,现为_。,121,31,(2)F1最终产生含_和_的两种雌雄配子，比例为_。F1中各种雌雄配子受精机会均等，随机受精产生F2；F2中有三种基因型：_，数量比接近_，显性与隐性两种表现型的比例为_。,11,Dd,dd,D,d,配子,高茎,矮茎,测交,测交后代,1：1,3验证测交,分离定律的适用范围：（1）只适用于真核细胞中细胞核中的遗传因子的传递规律，而不适用于原核生物、细胞质的遗传因子的遗传.(2)揭示了控制一对相对性状的一对遗传因子行为，而两对或两对以上的遗传因子控制两对或两对以上相对性状的遗传行为不属于分离定律。,亲本(P)：纯种黄色圆粒纯种绿色皱粒,子一代(F1)：,黄色圆粒,9,3,3,1,子二代(F2)：黄圆黄皱绿圆绿皱,数量比：,(,),二、孟德尔两对相对性状的杂交实验,1、实验现象,2、对自由组合现象的解释,绿色皱粒,F1,黄色圆粒,F1配子,P,P配子,配子只得_遗传因子,F1在产生配子时，每对遗传因子彼此_，不同对的遗传因子可以_,分离,自由组合,一半,F2,9331,结合方式有_种基因型_种表现型_种,9黄圆,3黄皱,1YYrr2Yyrr,3绿圆,1yyRR2yyRr,1绿皱,1yyrr,16,9,4,2YyRR,2YYRr,4YyRr,1YYRR,解释1豌豆的粒色和粒形是两对_。(1)粒色：黄色和绿色是由一对同源染色体的等位基因控制,的。,相对性状,YR,yr,(2)粒形：圆粒和皱粒是由另一对同源染色体控制的。(3)亲本基因型为YYRR和yyrr，分别产生一种配子_和_。2杂交产生的F1基因型是_，表现型为,_。,YyRr,黄色圆粒,3F1产生配子时，由于同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合，产生雌雄配子各四种：_，它们之间的数量比为_。受精时雌雄配子结合是随机,的。,1111,16,9,4F2形成_种基因组合，有_种基因型，其中四种双纯种(YYRR，YYrr，yyRR，yyrr)各占1份(即各占1/16)，双杂合体YyRr占4份(4/16)，其余的各占2份(2/16)。5F2有四种表现型，比例关系为_，其中双显性黄圆占_份，一显一隐各占_份，双隐性,占_份。,9331,9,3,1,YR、Yr、yr、yR,3、验证-测交,配子,遗传因子组成,性状表现,YyRr,Yyrr,yyRr,yyrr,黄色圆粒,黄色皱粒,绿色圆粒,绿色皱粒,杂种一代双隐性类型黄色圆粒绿色皱粒,YyRr,yyrr,1111,遗传定律的实质,分离定律：同源染色体上的等位基因分离。自由组合定律：同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。,一、解答基因分离定律习题的一般方法,1、隐性纯合突破法：常染色体遗传显性基因式：A（包括纯合体和杂合体）隐性基因型：aa（纯合体）如子代中有隐性个体（aa），基因来自父母双方，即亲代基因型中必然都有一个a基因，由此根据亲代的表现型作进一步判断。如AAaa，则亲本都为杂合体Aa。性染色体遗传显性：XB，包括XBXB、XBXb、XBY隐性：XbXb、XbY若子代中有XbXb，则母亲为Xb，父亲为XbY若子代中有XbY，则母亲为Xb，父亲为Y,2、后代性状分离比推理法：显性（A）隐性（aa）31，则亲本一定为杂合体（Aa)，即AaAa3A1aa显性（A）隐性（aa）11，则双亲为测交类型，即Aaaa1Aa1aa后代全为显性（A），则双亲至少一方为显性纯合，即AAAA（Aa、aa）A（全为显性）,二基因自由组合规律解题技巧,例：基因型为AaBbDd（各对基因独立遗传）的个体能产生几种类型的配子？配子的类型有哪几种？其中基因型为ABD的配子出现的概率为多少？,解题思路：,配子的种类：,分解,单独处理,彼此相乘,AaBbDd,Aa、Bb、Dd,Aa、Bb、Dd各产生两种配子,AaBbDd222=8种,求配子的类型,ABD,A,a,B,D,D,b,d,d,ABd,AbD,Abd,Aa,Bb,Dd,单独处理、彼此相乘用分枝法直接写出子代配子类型,AaBbDd,分解,单独处理,彼此相乘,AaBbDd,Aa、Bb、Dd,Aa、Bb、Dd产生A、B、D配子的概率各占1/2,ABD（1/2）3=1/8,求子代基因型：,例：基因型为AaBb的个体与基因型为AaBB的个体杂交（两对基因独立遗传）,解题思路：,基因型的种类：,分解,单独处理,彼此相乘,AaBbAaBB,（AaAa）、（BbBB）,（AaAa）,（BbBB）,3种基因型,2种基因型,（AaAa）（BbBB）,=32=6种,求基因型的类型,单独处理、彼此相乘用分枝法直接写出子代基因型的类型,AaAa,AA,BbBB,AABB,AABb,Aa,BB,aa,Bb,AaBB,AaBb,aaBB,aaBb,基因型AABb的概率：,分解,单独处理,彼此相乘,AaBbAaBB,（AaAa）、（BbBB）,（AaAa）,1/4AA,（BbBB）,1/2Bb,AaBbAaBB,=（AaAa）（BbBB）=1/41/2=1/8,由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起。,三、伴性遗传,伴X的隐性遗传红绿色盲,XBY,XbY,色盲,正常,正常,b,XX,B,XY,B,XX,XY,XX,B,B,B,b,B,XBY,伴X染色体隐性遗传的特点：,1、交叉隔代遗传（外公女儿外孙）,红绿色盲遗传家族系谱图,2、男性患者多于女性患者,3、母患子必患，女患父必患,（血友病）,（1）III2的可能基因型是_,她是杂合体的的概率是_。（2）III3的基因型是_,他的致病基因来自于I中_个体,该个体的基因型是_.,I,II,III,IV,1,2,3,4,1,2,1,2,3,1,XbY,1,XBXb,XBXB或XBXb,1/2,例：下图是某家系红绿色盲遗传图解。请据图回答。,男性正常,女性正常,男性色盲,女性色盲,X染色体上显性遗传的特点:,a.女性患者多于男性b.具有世代连续性即代代都有患者c.子患母必患,父患女必患,例如：抗维生素D佝偻病,Y染色体上的遗传特点:,a.患者全为男性b.致病基因是父传子，子传孙,例如：外耳道多毛症,常染色体隐性遗传病：常染色体显性遗传病：伴X隐性遗传病：伴X显性遗传病：伴Y遗传病：,白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症,多指、并指病、软骨发育不全症,红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良,抗维生素D佝偻病,外耳道多毛症,四、人类遗传病,1、确定显隐性,甲,乙,丙,丁,无中生有为隐性,有中生无为显性,代代有患者,男性患者,女性患者,遗传病的识别,2、再确定致病基因的位置,无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子皆病为伴性,有中生无为显性，显性遗传看男病，母女皆病为伴性,四、生物的变异,基因突变,外界环境引起的体细胞突变,基因重组,染色体变异,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,非同源染色体的自由组合,1、概念：,生物体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、来源：,1）减I后期非同源染色体上非等位基因的自由组合,2）四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而重组,一、基因重组,3、应用：杂交育种,选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1自交，获得F2鉴别、选择需要的类型自交（选优、直到不出现性状分离为止）,(最简捷、常规的育种方法）,（2）优点:,可以把多个品种的优良性状集中在一起,缺点：,获得新品种的周期长（不能创造新基因）,（1）过程:,（3）实例：矮秆抗病小麦,1.概念,2.特点,3.时间,4.原因,（1）普遍性（2）可逆性（3）稀有性（4）不定向性（5）有害性,有丝分裂间期、减间期,即DNADNA,外因：物理/化学/生物手段,内因：脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序改变,从而改变了遗传信息,二、基因突变,5、应用：诱变育种,1）概念：,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。,3）优点：,可以提高突变率,缺点：,需处理大量材料,2）过程：,选择生物,诱发基因突变,选择理想类,培育,4）举例：,太空椒、“黑农五号”大豆青霉素高产菌株的培育,三、染色体变异,染色体结构变异,染色体数目变异,缺失,重复,倒位,易位,染色体个别增加或减少,以染色体组为单位成倍增加或减少,1、种类,由受精卵发育而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。,由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。,由配子直接发育而成的个体，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。,2、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念,二倍体：,多倍体：,单倍体：,染色体组：,细胞中一组非同源染色体，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，这样的一组染色体叫一个染色体组。,3、生物变异在育种上的应用,（1）人工诱导多倍体育种法,原理：,染色体变异,方法：,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低,特点：,（2）人工诱导单倍体育种法,染色体变异,原理：,方法：,花药的离体培养,特点：,明显缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低,秋水仙素加倍成纯合体,基因工程（DNA的重组技术）,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，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状,1、概念,2、过程,提取目的基因（限制性核酸内切酶）,目的基因和运载体结合（DNA连接酶、质粒）