遗传和变异专题复习策略

遗传和变异专题复习策略,一、从考试大纲看新课程高考,（一）比较课标版和大纲版考试说明看考试范围和要求变化,旧大纲中的能力要求有三级（、），课标版考试大纲中的能力要求只有两级（和），课标版中的级与旧大纲中的、级对应。重点关注级要求的条目，在此模块中共有17个,（1）孟德尔遗传实验的科学方法（2）基因的分离定律和自由组合定律（3）基因与性状的关系（4）伴性遗传（5）细胞的减数分裂（6）动物配子的形成过程（7）动物的受精过程（8）人类对遗传物质的探索过程（9）DNA分子结构的主要特点（10）基因的概念（11）DNA分子的复制（12）遗传信息的转录和翻译（13）基因重组及其意义（14）基因突变的特征和原因（15）生物变异在育种上的应用（16）现代生物进化理论的主要内容（17）生物进化与生物多样性的形成,二、从高考题看新课程高考,（一）近三年全国卷（新课标）必修模块分值及所占比例,在四川2013年的高考生物题中，遗传变异部分的分值大概是，简答题11,13分，第9题和第10题各涉及一空，选择题第5题6分，第7小题和遗传挨点边，分值在21分左右，占比23.33%左右。可以看出高考分值大，基本平稳，但是难度明显下降了。,生物高考遗传试题的对比分析,试题命题特点：立足基础知识（基本概念和基本原理）和基本技能或深掘主干概念内涵和外延或巧用边角知识以小见大，考查新情景下的各种能力，体现向新课标的过渡。,考查的能力与题型的主要关系：选择题概念的理解能力、实验分析能力非选择题获取信息的能力、实验探究能力、综合运用,高考分值大，遗传和变异是高考命题的重点区。,非选择题考查方式的变化：从广义上说，表格信息分析、填空、计算和简答题，从05年开始出现了分析论述题。,考查着重点：对经典实验的再认识；DNA的结构、复制及基因表达与基因工程的联系；两大遗传定律的实质及运用定律分析解决实际问题；遗传图谱的分析及相关计算；几种育种方法的比较及其在实践中的应用；种群中基因、基因型频率的计算；基因工程实例的分析。,题型分类、寻找规律,1概率计算2遗传系谱3碱基互补配对原则的计算4复制、转录、翻译的比较5可遗传变异的比较6运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成，基因频率计算,以遗传信息在生物体内的流动为主要复习线索，依考纲为依据，将高中生物三册教材（复习的重点放在必修内容上，把选修内容穿插进必修中来建构知识网络）中的主要知识、技能构建为问题式知识框架，带领学生进行知识的梳理、整合，并与实际问题接轨，以达到对知识的更深入理解、灵活运用知识的水平。,DNA,（遗传信息）,RNA,蛋白质,（遗传性状）,转录,逆转录,翻译,三遗传和变异专题复习策略,熟悉考纲考纲细化,遗传、变异和进化,一、遗传的物质基础,1.生物的遗传物质是什么？由遗传信息流可以分析出一切生物的遗传物质是核酸（包括脱氧核糖核酸和核糖核酸）,DNA是主要的遗传物质,2.核酸为什么是遗传物质？是由其结构及所承担的功能所决定的,DNA的双螺旋结构核苷酸序列携带了生物大量的遗传信息,是由两条反向平行的链盘旋而成,DNA的双螺旋结构,两侧是磷酸与脱氧核糖交替连接，构成基本骨架,两条链上的碱基按照碱基互补配对原则通过氢键连成碱基对,DNA分子的复制保证了遗传信息的连续性,DNA控制蛋白质的合成遗传信息得到表达,3.核酸是如何控制生物的众多性状的？,控制生物性状的基本单位是基因,基因的概念有遗传效应的DNA片段,基因的类型,萨顿的推论,基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即基因就在染色体上。,研究方法：,类比推理p28,科学依据：,染色体在配子形成和受精过程中,具有相对稳定的形态结构。,在体细胞中染色体成对存在。,在配子中成对的染色体只有一条。,体细胞中成对的染色体也是一个来自父方,一个来自母方。,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。,类比推理得出的结论不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。,特别提醒,萨顿的假说后来被美国生物学家摩尔根通过巧妙的遗传实验证实是成立的。,摩尔根的研究方法涉及到又一个很重要的科学研究方法。,基因的功能,携带大量遗传信息通过碱基序列,传递遗传信息随DNA分子的复制而复制,表达遗传信息基因控制蛋白质的合成,关于基因、性状的关系,等位基因,显性基因,隐性基因,显性性状,隐性性状,相对性状,基因型,表现型,等位基因分离,性状分离,+环境,特别提醒：,基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。P70,基因功能的比较,二、基因工程简介,1.什么是基因工程？也叫基因的拼接技术或DNA分子重组技术。在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。基因工程是在分子水平上进行设计施工的。基因工程能定向改造生物的遗传性状。,基因的针线DNA连接酶DNA连接酶的作用是把两条DNA分子末端之间的缝隙缝合起来。注意区别促使连接的不是碱基对之间的氢键，而是脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。,基因的运输工具运载体运载体必须具备以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便于外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。,常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒,质粒：最常用的运载体质粒是存在于细菌和酵母菌细胞质中的小型环状DNA分子大肠杆菌的质粒上常有抗药基因可作为标记基因质粒能稳定地存在于宿主细胞中并复制。,4.基因工程的成果在实际生产、生活中的应用有哪些？,食品工业：开发新的食品来源单细胞蛋白,基因的分离定律和自由组合定律,进行有性生殖的真核生物,适用范围：,是减数分裂形成配子时的规律,细胞核遗传,三、遗传的基本规律,（1）、基因的分离定律,一对相对性状一对等位基因,实验现象：,：高茎矮茎,理论解释：,：DDdd,测交,F1隐性纯合子,分析：,如解释正确，则Dddd,实验：,F1矮茎,结论：,实验的数据与理论分析相符，即测得F1基因型为Dd，解释是正确的,（显性性状）,（性状分离）,二、基因的分离定律的实质,1、等位基因位于一对同源染色体上,2、F1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，随配子传递给后代,发生在减数第一次分裂后期,(二)基因的自由组合规律,一、两对相对性状的遗传实验,这与一对相对性状实验中F2代31的数量比有联系吗？,对每一对相对性状单独进行分析,结论：,1）每对相对性状的遗传仍遵循分离定律；,2）两对相对性状遗传时，遗传因子互不干扰。,二、对自由组合现象的解释,每对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合,F1,F1,F2,结合方式有16种基因型9种表现型4种,9黄圆:1YYRR2YyRR2YYRr4YyRr,3黄皱：,1YYrr2Yyrr,3绿圆,：1yyRR2yyRr,1绿皱：,1yyrr,利用分离定律结合数学概率来分析两对相对性状的杂交实验,知识拓展,第一步：利用分离定律分别分析各对相对性状F2的性状表现类型、遗传因子组合类型及比例。,F1黄色（Yy）,F2遗传因子组YYYyyy合类型及比例1/41/21/4,性状表现类黄色绿色型及比例3/41/4,第二步：利用数学概率乘法原理进行计算。,黄色圆粒：3/43/4=9/16黄色皱粒：3/41/4=3/16绿色圆粒：1/43/4=3/16绿色皱粒：1/41/4=1/16YyRr：1/21/2=1/4yyrr：1/41/4=1/16,黄粒高秆玉米(AaBb)与黄粒矮秆玉米(Aabb杂交)，后代中黄粒高秆占，黄粒矮秆占，白粒高秆占，白粒矮秆占。,及时突破,1/8,1/8,3/8,3/8,Y,y,R,r,Y,R,y,r,减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞,F1产生配子时:同源染色体分离,非同源染色体自由组合,Y,Y,y,R,R,r,r,y,1,2,3,4,Y,Y,Y,r,r,r,r,R,Y,y,y,y,y,R,R,R,减数第一次分裂后期减数第二次分裂中期精子细胞,等位基因分离非等位基因自由组合，Y与y分离，R与r分离，Y与r或R自由组合,y与R或r自由组合。,1,2,3,4,三、孟德尔遗传规律的现代解释,在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。,基因的自由组合定律的实质：,P,F1,配子,位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是不互干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。,F1配子,F2,位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是不互干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。,基因自由组合定律的实质：,孟德尔遗传规律的现代解释,一对遗传因子位于一对同源染色体上的等位基因不同对的遗传因子位于非同源染色体上的非等位基因,假说演绎法又称为假说演绎推理，是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。,特别提醒：对学生来说很陌生的，应该对此细化和具体化处理,答案：B,特别说明：,假说演绎法”是一种重要的科学发现模式和重要的科学研究方法，也是培养学生科学素养，提高学生科学探究能力的重要方法。,针对遗传定律的教学，传统的授课方式是先讲减数分裂，再讲基因的分离定律和自由组合定律，教师在讲授孟德尔发现这两大定律的时候，直接将减数分裂的知识和学生已有的基因的知识溶入其中，其优点是使学生能够更快地理解遗传定律的基本内容及其本质。但这种教学策略忽视了孟德尔当时实验的科学背景，忽视了对孟德尔实验的基本步骤的解读，不利用于学生真正理解孟德尔实验的操作目的，提出的问题、作出假说和进行的分析及解释，更不利于学生从中学习一种十分重要的科学方法“假说演绎法”。,(1)XY型的性别决定方式：雌性体内具有一对同型的性染色体（XX），雄性体内具有一对异型的性染色体（XY）。减数分裂形成精子时，产生了含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子。雌性只产生了一种含X染色体的卵细胞。受精作用发生时，X精子和Y精子与卵细胞结合的机会均等，所以后代中出生雄性和雌性的机会均等，比例为1：1。(2)伴X隐性遗传的特点（如色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜叶形等遗传）：男性患者多于女性患者；属于交叉遗传（隔代遗传）即外公女儿外孙女性患者，其父亲和儿子都是患者；男性患病，其母、女至少为携带者（3）X染色体上隐性遗传（如抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤）：女性患者多于男性患者；具有世代连续现象；男性患者，其母亲和女儿一定是患者。（4）Y染色体上遗传（如外耳道多毛症）：致病基因为父传子、子传孙、具有世代连续性，也称限雄遗传。（5）伴性遗传与基因的分离定律之间的关系：伴性遗传的基因在性染色体上，性染色体也是一对同源染色体，伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。,四、性别决定与伴性遗传,（1）细胞质遗传的特点：母系遗传（原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自母细胞）；后代没有一定的分离比（原因：生殖细胞在减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到子细胞中去）。（2）细胞质遗传的物质基础：在细胞质内存在着DNA分子，这些DNA分子主要位于线粒体和叶绿体中，可以控制一些性状。,五、细胞质遗传,六、生物的变异,(1)基因突变基因突变的概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变。基因突变的特点：a.基因突变在生物界中普遍存在；b.基因突变是随机发生的；c.基因突变的频率是很低的；d.大多数基因突变对生物体是有害的；e.基因突变是不定向的基因突变的意义：生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。基因突变的类型：自然突变、诱发突变人工诱变在育种中的应用：通过人工诱变可以提高变异的频率，可以大幅度地改良生物的性状。,(2)染色体变异染色体结构的变异：缺失、增添、倒位、易位。如：猫叫综合征。染色体数目的变异：包括细胞内的个别染色体增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加减少。染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体；b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同；c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因二倍体或多倍体：由受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就是几倍体；由未受精的生殖细胞（精子或卵细胞）发育成的个体均为单倍体（可能有1个或多个染色体组）。人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。单倍体植株特征：由生殖细胞发育的个体，植株长得弱小而且高度不育。单倍体植株获得方法：花药离休培养、人工诱导染色体加倍。单倍体育种的意义：获纯合子，明显缩短育种年限（只需二年）。,（1）遗传病对人类的危害（2）优生的概念和措施优生的措施：禁止近亲结婚、进行遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断。禁止近亲结婚的原因：近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加，所生子女患隐性遗传病的概率大大增加。,七、人类遗传病与优生,几种人类遗传病的比较,八、生物的进化（1）自然选择学说内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。（2）物种：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够相互交配和繁殖，并能产生出可育后代的一群个体。种群：是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群的基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因。种群基因频率及计算（3）现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组（种群每代的基因突变数的计算）、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。（4）突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件（生殖隔离的形成标志着新物种的形成）。现代生物进化理论的基础：自然选择学说。,相关章节,回归课本理解强化,回归课本图解知识,从考试大纲知识的编排结构来看，与教材不同。教材的编排考虑到了学生的学习特点与规律，从学习的角度考虑往往将一些相关联的知识内容分解在不同的地方，而考纲则无须作这样的考虑，它需要表达的是学习终端的要求。这就要求我们在复习的时候，要将知识按考纲的要求作重新的整合。在老师的指导下，根据考纲的知识结构，将知识内容进行重新整理与组织，使之形成新的知识结构。又由于长时间的第一轮复习所造成的知识遗忘实情，也使其更成为专题复习的主要目的之一。体现了学科内综合的命题思想。,考试大纲是按照知识结构来编排的，把选修与必修从知识结构上作了重新的编排。按考试大纲的结构阅读，不仅有助于形成新的知识结构，而且增加了阅读的新鲜感，有助于提高阅读的兴趣。在这一轮阅读中，考试大纲上列出的知识点，一个都不能放过，考试大纲上没有的知识点，可以果断放弃。阅读时要把以前没有解决的问题彻底解决，要在已有复习的基础上重组知识结构。这样一是从不同的角度去整理学科知识。二是在相关知识间找联系。,阅读章节的前言和小结前言部分阐明单元课题目标和重点；小结概述了单元知识的关键；前言和小结中蕴含着相关知识的联系。复读单元课题的三类知识描述生物事件的生物学术语；经典实验及其研究的方法；表述概念要素、原理要点、理论观点的主题词、短语或短句。解析单元复习题用生物事件解答的陈述题；用概念、原理、理论解答的分析说明题；综合运用有关知识的应用题；探究实验、调查研究、作物育种方案的设计。浏览课本中辅助学习资料“小资料”强化单元知识点；“图解”深化对相关知识的理解；“为什么？”促使你积极思考；“课外读”有利于扩展知识面；“选学”将相关知识深化。,一、在阅读过程中要注意：,二、主干知识图表化,例：,化学组成单位,双螺旋结构,基本单位脱氧核苷酸,种类,腺嘌呤脱氧核苷酸含A,鸟嘌呤脱氧核苷酸含G,胞嘧啶脱氧核苷酸含C,胸腺嘧啶脱氧核苷酸含T,主要特点,碱基互补配对原则,DNA分子的多样性和特异性,由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧由碱基对组成。碱基对由氢键相连接,碱基4种,排列顺序不同,AACCGGAT,TTGGCCTA,DNA结构,DNA复制,概念,时间,过程,条件：模板、原料、能量、酶。特点：边解旋边复制；半保留复制。,说明,DNA独特的双螺旋结构为其复制提供了精确模板，碱基互补配对能力保证准确复制。,亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,体细胞有丝分裂（或减数分裂前的）间期,染色体基因性状,P：高DD矮dd配子DdF1高DdF1配子DdDF2d,分离同源染色体,分离等位基因Dd,性状分离,测交：高Dd矮ddDdd测交高矮后代Dddd11,基因型之比121性状分离比31,几种人类遗传病的比较,探针检测镰状红细胞贫血症,提取被测细胞的DNA，热处理成为单链DNA分别以正常的单链DNA和突变的单链DNA为模板，进行PCR扩增后，热变性成单链分别用两种特异性互补寡核苷酸分子探针杂交。,知识关联,三、实验过程图表化,课本中的实验,掌握教材中规定的实验内容是最基本的教学要求。结合教材实验加以拓展并以实验设计题的形式命题，是近几年高考实验设计题中出现较多的类型。这种题型不仅考查了学生对教材实验的掌握程度，还考查了学生对实验设计题的应答能力，是对“做不做课本实验都一样能应付高考”的有力回击。,例：DNA、RNA是遗传物质的证据的实验,主要目标学习经典研究的科学方法，即“现象问题解释（假说）设计实验检验假说获得结论”研究方法；体味经典实验的研究思路，即逻辑思维过程。训练科学实验的逻辑思维能力。,1.肺炎双球菌的转化实验,加热被杀死的S型细菌中的什么物质使R型细菌发生了性状转化？,加热被杀死的S型细菌中的DNA（或其它）使R型细菌发生了性状转化。,处理组DNA；,将格里非思的实验结果“无毒性R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡”。,现象,问题,假设,实验方案,对照组其它处理。,2.噬菌体侵染细菌的实验,研究的方法同位素示踪法,设计实验方案（同位素标记）,噬菌体的成分,蛋白质和DNA,遗传物质是什么？,假设（三种可能）,结果,结论（肯定了什么？否定了什么？）,3.烟草花叶病毒的遗传物质成分问题假设实验方案结果结论,DNA是遗传物质的证据实验比较表,HIV糖蛋白识别T淋巴细胞表面的受体经T淋巴细胞的胞吞作用和脱壳，HIV基因组进入细胞逆转录RNA-DNA杂合体以杂合分子为模板合成的前病毒DNA进入细胞核，整合到染色体上成为前病毒，进入潜伏期当宿主细胞激活时，前病毒DNA转录，形成大量的病毒颗粒,拓展,例：DNA的粗提取与鉴定的实验程序,制备鸡血细胞浆液,破碎细胞收集滤液,解聚核蛋白生成DNA钠盐,析出和滤取DNA,黏稠物再溶解收集DNA滤液,获取DNA酒精沉淀物,溶解沉淀物DNA呈溶解态,鉴定DNA,NaCl溶液,2moL/L,2moL/L,0.14moL/L,0.015moL/L,蒸馏水,二苯胺,制备鸡血细胞浆液,破碎细胞收集滤液,一种用于组织和表征知识的工具，通常是将有关某一主题不同级别的概念置于方框或圆圈中，再以各种连线将相关的概念连接，形成关于该主题的概念网络。,概念图,在复习课中，构建概念图可以帮助学生复习以前的知识、统整和连贯新旧知识，建立良好知识结构，可以作为专题复习的导引和框架。,概念图的四个要素：节点、连线、连接词和层级结构,关于某一主题的知识掌握越全面，则所绘制的概念图越复杂。绘制概念图的过程就是发散思维的过程，因此通过绘制概念图，一方面检验对知识的掌握情况，另一方面来锻炼思维能力。,绘制概念图的步骤：,第一步：列出相关概念。,第二步：把含义最广、最有包容性的概念放在图的顶端。,第三步：继续往下增加更多具体的概念,第四步：用连接线把相关概念连接起来，并在连接线上注上连接词。,第五步：把说明概念的具体例子或图示写在概念旁。,例如：剖析基因概念,建构“基因”的概念图,剖析基因概念,基因的概念：可归纳为以下四点，以利于己忆和理解。现代遗传学认为，基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。是有遗传效应DNA片段。基因和染色体的关系：染色体是DNA的主要载体，当然也是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。基因与遗传信息：每个基因牛可以含有成百上千个脱氧核苷酸。四种脱氧核苷酸虽然在不同的基因中有不同的排列顺序，但是在每个基因中却有自己特定的排列顺序。基因与性状：如果我们把生物的具体性状用“信息”来表示，那么，基因的脱氧核苷酸排列顷序就代表遗传信息。因此说，生物的性状遗传主要是通过染色体上的基因传递给后代的，实际上就是通过脱氧核苷酸的排列顺序来传递遗传信息的，从而控制了生物的性状。,DNA、RNA、染色体、染色质、核苷酸、碱基、核糖、磷酸、氢键、碱基互补配对、解旋、同源染色体、减数分裂、有丝分裂、转录、翻译、逆转录、基因自由组合定律、基因分离定律、基因突变、基因重组、遗传、变异、基因库、基因频率、DNA连接酶、限制性内切酶、质粒、重组质粒、运载体、细胞核遗传、细胞质遗传、质基因、核基因、目的基因、基因工程、显性基因、显性性状、隐性基因、隐性性状。,建构“基因”的概念图,1、先让学生找出与“基因”有关的概念：,以基因的“物质基础”为主线的相关概念：脱氧核苷酸、磷酸、五碳糖、含氮碱基、嘌呤（腺嘌呤A、鸟嘌呤G）、嘧啶（胸腺嘧啶T、胞嘧啶C）。,以基因的“结构”为主线的相关概念：DNA、双螺旋结构、染色体、染色质、核苷酸、原核基因、真核基因、RNA聚合酶结合位点、嘌呤、嘧啶、碱基互补配对原则、遗传信息、特异性、多样性,以基因的“复制与表达”为主线的相关概念：DNA、mRNA、tRNA、氨基酸、蛋白质、复制、转录、翻译、逆转录、基因突变、遗传、变异、显性基因、显性性状、隐性基因、隐性性状、解旋、模板、半保留复制、遗传信息、遗传密码、,以“基因工程”为主线的相关概念：基因工程、目的基因、DNA连接酶、限制性内切酶、质粒、重组质粒、鸟枪法、运载体、扩增、表达、逆转录法、剪切、拼接、探针、人类基因组计划、基因诊断、基因治疗、遗传图、转录图、序列图、物理图,2、围绕一条基因的“主线”分组相关概念。,3、围绕一条基因“主线”的分组概念绘制概念分图。,例：,以“基因的物质基础”为主线绘制基因子概念图。,基因,脱氧核苷酸,磷酸,脱氧核糖,含氮碱基,腺嘌呤A,鸟嘌呤G,胞嘧啶C,胸腺嘧啶T,氢键,组成单位,组成,组成,组成,嘌呤,嘧啶,氢键,图示,DNA,染色体,蛋白质,基因,显性基因,隐性基因,显性性状,隐性性状,组成,组成,有遗传效应的片段,包括,包括,控制,控制,例：,以“复制与表达”为主线绘制的子概念图“基因决定性状”,4、组构基因概念图。,基因,mRNA,蛋白质,翻译,显性基因,隐性基因,等位基因,非等位基因,质基因,核基因,细胞质遗传,细胞核遗传,基因分离定律,自由组合定律,遗传,变异,基因重组,基因突变,新基因,新基因型,原核基因,真核基因,DNA,染色体,细胞核,细胞质,线粒体、叶绿体,复制,基因,目的基因,重组质粒,限制性内切酶,质粒,受体细胞,扩增、表达,DNA连接酶,导入,转录,逆转录,PCR,人类基因组计划,酶,染色体,DNA,基因,（分子片段）,氨基酸编码信息,调控,复制,传递,表达,突变,结构,分类,“基因”概念图的扩展（1）,“基因”概念图的扩展（2）,从结构上分（染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸、遗传信息）从组合上分（染色体组、单倍体、一倍体、二倍体、三倍体、多倍体）从关系上分（同源染色体、非同源染色体、异源染色体）从性质上分（常染色体、性染色体）从活动上分（染色质、染色体、染色单体、姐妹染色单体、联会、四分体、交叉、互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合）从变异上分（数量变异、结构变异）从成分上分（DNA、蛋白质）从数量上分（减数分裂第一次分裂从间期到第一次分裂后期不变、从第一次分裂末期到第二次分裂中期减少一半、第二次分裂后期又不变、第二次分裂末期再减少一半）这样就可以把分散在各章节的知识通过比较、归类连成网络结构了。,又如：染色体概念图,又如：变异概念图,知能引导网络构建,1、构建知识网络,了解知识点在网络中的相关位置，有利于联想记忆，有利于发现问题、提出问题，也有利于深层次拓展知识，培养学生联系知识的能力。,2.以能力为主线，进行联系性复习,遗传和变异一章，内容多、概念多，需运用概念、原理、定律解释的生命现象、解决的实践问题也多。因此在进行总复习时，要始终抓住“能力”这个核心，抓住主干知识，突出重点知识进行复习。联系性问题：,染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系。,遗传信息的复制、转录、翻译、表达之间的关系。,基因的分离规律、自由组合规律的关系,核遗传基本定律与减数分裂的关系。,遗传和变异与生物进化、生物多样性的关系。,人类镰刀型细胞贫血症发病根本原因与中心法则的关系,核遗传基本定律与伴性遗传的关系。,DNA分布与遗传方式的关系。,例：染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系。,染色体主要是由蛋白质和DNA组成，在遗传中起重要作用,每个染色体上有一个DNA分子,DNA是主要遗传物质,每个DNA分子上有许多基因,基因是遗传效应的DNA片段,每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸,脱氧核苷酸是DNA分子的基本单位,由于不同基因的脱氧核苷酸的排列碱基顺序不同，则不同的基因就含有不同的遗传信息,DNA的分布,（所以说，染色体是DNA的主要载体）,例：紫茉莉叶色的遗传,例：DNA分布与遗传方式的关系,例：胞外酶的合成与分泌,DNA,RNA,ATP,葡萄糖,核糖体,内质网,高尔基体,小泡、细胞膜,细胞核,线粒体,再如DNA专题：以“中心法则”为主线，从DNA（基因）RNA蛋白质（性状），联系DNA的结构与复制、染色体与基因、减数分裂、遗传与变异、生物进化等有关知识，经过思考、分析、归纳、最后构建完整的知识网络，以利于学生系统地获得知识，并形成联系的观点，活跃思维。,3.以能力为导向，进行对比复习,DNA和RNA比较,信使RNA、转运RNA和核糖体RNA的比较,DNA复制、转录、翻译合成蛋白质之间比较,密码子与反密码子比较,遗传基本定律的比较,常（X）染色体显性遗传与常（X）染色体隐性遗传比较,常染色体遗传与伴性遗传的比较,基因突变、基因重组、染色体变异间的比较,杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种比较,无籽西瓜与无籽番茄比较,例：基因功能的比较：,例：三种可遗传变异的比较,例：育种方式的比较（1）,遗传学知识的应用作物育种(2),例：遗传信息的两类传递模式,例；核基因遗传规律的比较：,例：单基因遗传病,例：几种人类遗传病的比较,题型分类、寻找规律,1概率计算2遗传系谱3碱基互补配对原则的计算4复制、转录、翻译的比较5可遗传变异的比较6运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成，基因频率计算,考点内容精讲,（1）如何判断某一事件出现的概率对此问题首先明确该个体是已知表现型还是未知表现型。若该个体表现为显性性状，它的基因型有两种可能性：AA和Aa，且比例为1：2，所以它是杂合体的概率为23。若该个体未知表现型，那么该个体基因为AA、Aa和aa，且比例为l：2：l，因此它为杂合体的概率为12。,1概率计算：,（2）亲代的基因型在未确定的情况下，如何求后代某一性状发生的概率?例如一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病的孩子的几率是多少?解此类题分三步进行：首先确定该夫妇的基因型及其概率。由前面分析可知，该夫妇为Aa的概率为23，AA的概率为13。假设该夫妇为Aa，后代患病可能性为14。最后将该夫妇为Aa的概率(2323)与该夫妇均为Aa情况下生白化病孩子的概率14相乘，其乘积19即为该夫妇后代中出现白化病患者的概率。,（3）概率计算的常见比例1对等位基因的遗传符合分离规律，两对及以上等位基因的遗传若符合自由组合规律，则其遗传的数量关系列表为：,例：（1998年上海高考题），将具有1对等位基因的杂合体逐代自交3次，在F3代中纯合体比例为：A1/8B7/8C7/16D9/161对等位基因Aa自交n代后的杂合体（Aa）概率为1/2n，纯合体（AAaa）的概率为11/2n，当n无限大时，纯合体概率接近为1。,遗传系谱图题，提高学生分析思维能力遗传系谱图直观地反映了人类婚配状况和所生育子女情况及某种遗传病的患病情况。因此对于系谱图的分析要先区分显隐性遗传，然后确定致病基因在染色体上的位置。再按照常染色体遗传和性染色体遗传特点解题。隐性遗传的特点：无中生有、散发性、患者比例小。显性遗传的特点：有中生无、连续性、患者比例大。常染色体隐性遗传：双亲正常、生患病女儿（或儿子）。主要有白化病、先天性聋哑症、苯丙酮尿症等。常染色体显性遗传：双亲患病、生正常儿子（或女儿）。主要有多指症、并指症、牛皮癣、软骨发育不全症等。X染色体隐性遗传：患者男性多于女性、隔代交叉遗传、女性患病其父或子必是患者、男性正常其母或女均正常。主要有色盲、血友病、假肥大性患儿等。X染色体显性遗传：患者女性多于男性、连续遗传、男性患病其母或女必是患者、女性正常其父或子均正常。主要有抗维生素D性佝偻病等。Y染色体遗传：女性均正常、男性患者其父或子均是患者。主要有外耳道多毛症等。,2遗传系谱,（1）解题思路第一步：确定或排除伴Y染色体遗传。Y染色体遗传病特点：患者全部为男性；致病基因是父传子，子传孙。（此题有女性患者，故不是Y染色体遗传病）第二步：确定致病基因是显性还是隐性基因。（7和8正常，11患病：隐性）第三步：确定致病基因是位于常染色体上还是X染色体上。,（1）试题提供的情景一般是典型化的，勿左。,（2）提出各种可能的假设，利用排除法确定可能成立的某一假设。,细胞质遗传母系遗传；,思维定式：,伴Y染色体遗传父传子；,判断显隐关系从后往前看；,判断其是属于常染色体遗传还是属于伴X染色体遗传；,代入检验假设是否正确。,X染色体隐性遗传病特点：男性患者多于女性；女性患者的父亲和儿子都一定是患者。X染色体显性遗传病特点：女性患者多于男性；男性患者的母亲和女儿都一定是患者。另外：隐性遗传病多表现为交叉遗传，显性遗传病则有明显的连续性。,1、细胞质遗传（母系遗传）,（2）典型的系谱遗传方式,2、伴Y染色体遗传,3、常染色体隐性遗传,4、伴X染色体隐性遗传,5、伴X染色体显性遗传,一般常染色体、性染色体遗传的确定,（常、隐）,（常、显）,最可能（伴X、显）,最可能（伴X、隐）,最可能（伴Y遗传）,人类遗传病种类的图谱判断与概率的计算,例题.（海淀06.1）图9所示系谱的阴影部分表示患家族性疾病的个体。据图可知，-1携带致病基因的概率以及与4个体既非直系血亲，又非三代以内旁系血亲的异性个体分别是（B）A.1/2和1，3B.0和1，3C.2/3和2，3D.1/8和8，6,图9,和优生措施（特别是遗传咨询）、环境因素导致遗传病等知识点的联系。,例：2006年天津高考试卷某种遗传病受一对等位基因控制，下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是A该病为伴X染色体隐性遗传病，1为纯合子B该病为伴X染色体显性遗传病，4为纯合子C该病为常染色体隐性遗传病，2为杂合子D该病为常染色体显性遗传病，3为纯合子,1.对某地区一个家族的某种遗传病的调查如下图，请据图分析回答（用Aa表示这对等位基因）：,（2）若10与15婚配，生一个有病孩子的概率为。生一个正常女孩的概率为。,（1）该病的遗传方式为。,常、隐,1/3AA2/3Aa,Aa,1/6,5/12,2.为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员分析讲解了下列有白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图，请回答：,（1）写出下列个体可能的基因型：8，10。,（2）若8与10结婚，生育子女中患白化病或色盲一种遗传病的概率是。同时患两种遗传病的概率是。,（3）若7与9结婚，子女中发病的概率是。,男,女,正常,色盲,白化,aaXBXB或aaXBXb,AAXbY或AaXbY,5/12,1/12,5/12,例题.右图为一假设的家族系谱。若1与3婚配，他们的孩子:,患白化病的概率1/3；不患白化病的概率2/3；患色盲的概率1/8；不患色盲的概率7/8；仅患白化病的概率为1/37/87/24；仅患色盲的概率是1/82/31/12；同时患两种病的概率1/31/81/24;仅患一种疾病的概率是7/241/123/8；孩子患病的概率是7/24+1/12+1/2410/24;不患病的概率是2/37/87/12（或1-10/24（患病的概率）=7/12）。,突变突变是DNA（只有RNA的生物则指其RNA）复制出现差错，引起碱基的种类、数目或排列顺序的改变，从而导致遗传信息的改变。进化论中涉及的突变包括了“基因突变和染色体变异”。,变异,自然界产生单倍体、多倍体的原因,单倍体：卵分裂分化单倍体其理论基础：细胞具有全能性，生殖细胞全能性高于体细胞。,多倍体：芽尖分生组织细胞干扰染色体加倍的细胞加倍的器官加倍的配子加倍的合子（多倍体）。,染色体组、同源染色体、同源多倍体、异源多倍体,（同源）多倍体育种常用方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（道理）幼苗（或萌发的种子）秋水仙素处理（在生长期）人工选择新品种。,单倍体育种的特点及育种程序甲品种乙品种F1F1花药离培养单倍小苗秋水仙素处理正常植株人工选择新品种。理论上两年完成整个过程。,人工诱变育种（也大量用于微生物育种）大量萌动的种子理、化因素处理多种变异的个体人工选择新品种。,基因工程获取甲种生物的某基因通过某种载体将该基因携带入乙种生物新生物,人类A、B、O血型系统的遗传,例题.已知IA、IB和i三个等位基因控制ABO血型（iiO型，IAIBAB型，IAIA、IAiA型，IBIB、IBiB型）。在小孩刚刚出生后，这两对夫妇因种种原因对换了一个孩子，请指出对换的孩子是（）A.1和3B.2和6C.2和5D.2和4,C,夫妇一夫妇二,3碱基互补配对原则的计算,(1)应用范围：碱基互补配对原则至少体现在五个方面。DNA结构的两条链之间；DNA的复制过程的母链与子链之间；转录过程的DNA链与RNA之间；逆转录过程的RNA和DNA之间；翻译过程中转运RNA与信使RNA之间。DNA复制、转录、逆转录、翻译和RNA复制过程中均遵循“碱基互补配对”原则，其基本点是A与T或U配对，G与C配对，所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是A=T(或A=U)和G=C.,(2)在转录和翻译过程中：,基因中的碱基数或脱氧核苷酸数目(指双链)、RNA分子中的碱基数或核糖核苷酸数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6：3：1。,(3)碱基互补配对原则的一般规律：一个双链DNA中，A=T，G=C；A+G=C+T，即嘌呤总数等于嘧啶总数。在一个双链DNA中，已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上该比例的比值，即(A+T)(C+G)已知链=(A+T)(C+G)互补链。一个双链DNA中，已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上该比例比值的倒数，(A+C)(T+G)已知链=m，则有(A+C)(T+G)互补链=1m。一个双链DNA中，互补碱基之和的比值与每一条单链上该比例的比值是相等的，双链中(A+T)/（C+G）=任一单链上(A+T)（C+G)。在不同生物的DNA分子中，互补碱基之和的比值是不同的。,（1）有关碱基的计算按照碱基互补配对原则，在DNA双链中，两条互补链的碱基数应相等，即嘧啶碱基和嘌呤碱基相等，则有；在DNA双链中，一条单链的的值是另一条互补单链的值的倒数。在DNA双链中，一条单链的的值与另一条互补单链的值相等，也与整个DNA分子的值相等。在DNA双链中，一般情况下ATGC。在DNA（基因）指导蛋白质的合成中，由于mRNA上每3个碱基（1个密码子）决定1个特定的氨基酸，而mRNA是以DNA分子中的1条链转录形成，故存在DNA（基因）中3对碱基（6个）对应mRNA3个碱基，mRNA3个碱基对应1个氨基酸（蛋白质）。,例：（2002年上海高考题）由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多钛链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为：ABCD在基因控制蛋白质合成中，基因上每6个碱基决定1个氨基酸，即n个碱基可控制n/6个氨基酸的合成；而每两个氨基酸间缩合脱去1分子水形成1条多钛链，共失水n/61个。,4复制、转录、翻译的比较,5可遗传变异的比较,（续下）,（接上表）,6运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成,生物学原理在生产和生活中的应用实例,1遗传基本定律在实践中的应用（1）在育种中，欲培育显性性状品种，须先连续自交，直到不再发生性状分离可以确定为纯种；培育隐性性状，一旦出现隐性性状就可以确定是纯种；把具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个本的优良性状组合在一起，选育优良性状。（2）在医学实践中，人们利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率做出科学推断；根据自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断后代的基因型和表现型以及他们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。,2人类遗传病的检测和预防,（1）优生学：运用遗传学原理改善人类的遗传素质，让每个家庭生育出健康的孩子。（2）优生的措施：禁止近亲结婚；遗传咨询；提倡“适龄生育”；产前诊断。,3生物变异在育种上的应用,经典例题透析,类型一：基因分离定律,1（08北京卷）无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾和有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是（）A猫的有尾性状是由显性基因控制的B自交后代出现有尾猫是基因突变所致C自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子D无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2,解析：题干中给出的信息:“让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫”。并遵循基因的分离定律，此是解答本题的关键，这说明无尾是由显性基因控制的显性性状，有尾是隐性基因控制的隐性性状；这也说明存活的无尾猫都是杂合体，即自交的无尾猫都是杂合体。在自交多代的每一代中总出现1/3的有尾猫，其原因是显性纯合致死导致的。若让无尾猫(Aa)与有尾猫（aa）杂交，后代中无尾猫占1/2。答案：D,总结升华：显隐性性状判断：（1）纯合亲本杂交，后代表现出的亲本性状就是显性性状（2）同一性状的亲本杂交，后代出现性状分离，则亲本性状就是显性性状。,举一反三：,【变式1】最能体现基因分离定律实质的（）AFl显隐性之比为10BF2显隐性之比为31CF2的基因型之比121D测交后代显隐性之比为1【答案】D【变式2】在家鼠中短尾（T）对正常尾（t）为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾类型相交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2：1，则不能存活类型的基因型可能是（）ATTBTtCttDTT或Tt【答案】A,类型二：基因自由组合定律,2（2008广东卷）玉米植株的性别决定受两对基因(Bb，Tt)的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：（1）基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为，表现型为；F1自交，F2的性别为_，分离比为_。（2）基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交，后代全为雄株。（3）基因型为_的雄株与基因型为_的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。,解析：本题考查基因的自由组合定律的基础知识，同时涉及到性别决定问题，正确理解和运用图表中的信息是解答本题的关键。雌雄异体的高等动植物的性别决定与染色体有关。玉米是雌雄同株的植物，其性别决定与两对核基因有关，且遵循基因的分离定律与自由组合定律.bbTT的雌株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型是bTt，表现型为雌雄同株异花。F2有B_T_、bbT_、B_tt和bbtt,比例为9：3：3：1，由表中信息可推知F2表现型雌雄同株异花、雄株、雌株，其分离比为9：3：4。第（2）（3）问中凡雄株基因型为bT_，凡雌株基因型为B_tt或bbtt,先写出亲本的已知基因，然后根据子代的表现型与基因型来推断出亲本的未知基因即可。参考答案：(1)F1的基因型为BbTt，表现型为雌雄同株异花。F1自交F2的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株，分离比为：9：3：4。（2）基因型为bbTT的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代全为雄株。（3）基因型为bbTt