苏教版教学生物必修二遗传变异和进化知识点练习

1、一、遗传的物质基础（一）DNA是主要的遗传物质1、生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA的生物（细胞结构的生物和DNA病毒），DNA就是遗传物质；只有少数病毒（如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等）没有DNA，只有RNA，RNA才是遗传物质。2、证明DNA是遗传物质的实验设计思想：设法把DNA和蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA的作用。3、DNA是遗传物质的证据（1）肺炎双球菌的转化实验实验时间和科学家目的和思路材料、方法、结果结论小鼠体内转化实验格里菲斯研究肺炎双球菌的致病性见教材P43，重点是第4组实验结果的分析加热杀死的S型菌中存在某种物质（转

2、化因子）。体外转化实验艾弗里等目的：研究转化因子是什么。思路：将S型菌中的物质分离提纯，观察其作用。见教材P44DNA是转化因子，是遗传物质。（2）噬菌体侵染细菌实验（1952年、赫尔希和蔡斯）目的和思路实验材料实验方法过程和结果结论目的：略思路：将DNA和蛋白质区分开，单独的、直接的观察它们的作用噬菌体：结构繁殖（在寄主细胞中）过程：吸附注入核酸合成组装释放同位素标记法（标记特有元素）：35S（或32P）培养基细菌亲代噬菌体35S（或32P）标记的子代噬菌体35S-噬菌体。重点是分析35S的去向。蛋白质在亲代和子代间没有连续性，不是遗传物质32P-噬菌体。重点是分析32P的去向。DNA在亲代

3、和子代间有连续性，是遗传物质（3）极少数生物（即RNA病毒）的遗传物质是RNA，因此DNA是主要的遗传物质。（二）DNA分子的结构和复制1、DNA分子的结构 由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧：由氢键相连的碱基对组成。 碱基配对有一定规律： A T；G C。（碱基互补配对原则）2、DNA的特性：多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数)特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。稳定性3、与DNA有关的计算：在双链DNA分子中： A=T、G=C 任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一

4、半 例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基4、DNA的复制（1）DNA能精确复制的原因：独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。（2）DNA复制的计算 经复制形成子代DNA的数量为2n（n表示复制的次数或细胞分裂的次数） 经n次复制，过程中所需要某种碱基为原料的数量为（2n1）×m（设该DNA中某碱基的含量为m）（3）意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。（三）基因控制蛋白质的合成1、基因的结构及表达基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA分子片段，基因在染色体上呈线性排列。基因的

5、结构：基因中的碱基序列要可分为非编码区和编码区，非编码区（调控序列）中最重要的是RNA聚合酶结合位点。原核生物的编码区是连续的；真核生物的编码区是间隔的、不连续的，由外显子和内含子交替排列而成（非编码区和内含子叫非编码序列）。2基因的表达基因的表达：基因控制性状是通过基因控制 蛋白质 来实现（1）DNA和种 类DNARNA组成部分碱基 A、T、G、C A、U、G、C磷酸都有五碳糖 脱氧核糖核糖 组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸结构通常 规则双螺旋结构 单链 分布主要存在于 细胞核 还： 线粒体、叶绿体 主要存在于 细胞质 如：tRNA, mRNA, rRNA 等功能是主要的遗传物质，是 遗传信息

6、的主要载体在蛋白质的合成中有重要作用。某些RNA还有 催化 作用。两者联系在细胞中，RNA是以DNA的一条链为模板转录形成的。注意：组成生物的核酸有DNA和RNA两种，核苷酸共有8种，碱基共有5种。DNA和RNA化学组成相同时都有磷酸基和A、G、C三种碱基，不同的是DNA含脱氧核糖和胸腺嘧啶T，RNA含核糖和碱基鸟嘧啶U。同一生物的不同细胞，DNA是相同的，原因是 ；RNA（主要是mRNA）不同的，原因是 。2基因控制蛋白质的合成：包括 和 两个过程。复制转录翻译概念以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程以DNA的一条链为模板合成RNA的过程以RNA为模板合成蛋白质的过程时间在 细胞分裂（有丝

7、分裂和减数分裂）的间期在生长发育的连续过程中（同左）模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸20种氨基酸原则碱基互补配对原则能量ATPATPATP酶解旋酶、DNA聚合酶等解旋酶、RNA聚合酶需要特定酶场所主要细胞核、少数在线粒体和叶绿体主要细胞核，少数在线粒体和叶绿体细胞质核糖体产物2个双链DNA分子一条单链RNA具特定氨基酸顺序的蛋白质（多肽）特点边解旋边复制半保留复制 边解旋边转录一个mRNA分子上可相继结合多个核糖体，进行多肽链的顺次合成意义使遗传信息从亲代传给子代表达遗传信息，使生物表现出各种性状注意：DNA复制只发生在细胞分裂间期，而在高度分化的细胞（

8、不具分裂能力的细胞）中不再发生，DNA复制体现了遗传信息的传递功能。而转录和翻译无论细胞能否分裂，只要是活的细胞均可能进行（哺乳动物成熟红细胞除外），DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能。基因控制蛋白质合成时，基因的碱基、mRNA的碱基、蛋白质中氨基酸的数量关系： DNA mRNA 蛋白质 至少（个）： 6n 3n n 实际（个）： 6n 3n n 基因中碱基数6n原因：真核细胞基因结构中，含不表达的 、 以及mRNA中终止密码对应的碱基；（若考虑整个DNA分子，则还有连接两个相临基因间的无遗传效应的DNA片段）；mRNA上碱基数3n原因：mRNA中含终止密码。遗传信息是DNA（基因

9、）中脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序；遗传密码是mRNA上核糖核苷酸（碱基）排列顺序，密码子是mRNA决定一个氨基酸的三个相邻碱基；反密码子是tRNA一端三个碱基，与mRNA上相应密码子互补配对。DNA（基因）携带的遗传信息，通过转录，传递到mRNA上。mRNA遗传密码直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，携带氨基酸的tRNA上的反密码子与mRNA上密码子互补配对。与蛋白质合成有关的RNA： mRNA：可以携带遗传信息，是蛋白质合成的直接模板，其上的密码子排列顺序决定了合成的蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序；a密码子：mRNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基，叫一个“密码子”。 b种类：64种，起始密码

10、子有 2 种，终止密码子有 3 种，决定氨基酸的密码子共有 61 种，其决定着 20 种氨基酸。c特点：一种密码子决定 1 种氨基酸 、一种氨基酸可有 1种或几 种密码子、不同生物（无论是病毒，还是原核生物和真核生物）都共用 密码子 。转运RNA（tRNA）：是携带氨基酸的工具，共有 61 种。a转运RNA的一端核糖核苷酸上连着 氨基酸 ，另一端由3个碱基组成的 反密码子 ，与 mRNA 上相应的密码子互补配对。转运RNA并非只有三个碱基，有多个碱基，其基本组成单位是 核糖核苷酸 。b转运RNA主要存在于 细胞质 中，转运RNA的功能是 运载氨基酸 和 ，一种转运RNA只能识别并转运 1 种氨

11、基酸，一种氨基酸可有 几 种转运RNA来转运。不同生物细胞内转运RNA 相同 。核糖体RNA（rRNA）：是 核糖体 的组成成分；3中心法则建立和补充发展：转录复制逆转录复制 图解表示出遗传信息的传递有5个过程，其中 和是对中心法则的补充和发展，发生在 中；其中发生在HIV、SARS病毒的增殖过程中是 过程，发生在烟草花叶病毒的增殖过程中是 过程。上述过程中，在正常人体细胞内不可能发生的是 。在整个中心法则中，碱基配对原则体现在哪些过程中 ？ 。氢键断裂发生在 和 过程中。 需要逆转录酶的是 过程（有细胞结构的生物及DNA病毒）（HIV病毒等）（流感病毒,烟草花叶病毒等）4基因控制性状的途径一

12、些基因通过控制酶来控制代谢过程，从而控制性状（间接）。如：白化病。有些基因是通过控制蛋白质结构来直接影响性状。如：囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症。b、基因和性状数量关系：基因控制性状时，一般是一基因控制一性状；也有些性状受多个基因控制；也有一个基因控制多种性状(基因多效性) 。c、基因控制性状还受环境影响：生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响表示为表现性= 。二、细胞质遗传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

13、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。三、生物的变异（一）基因突变1、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。2、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105108 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3、基因突变的意义：是生物变异的根本来源；为生物的进化提供了原始材料； 是形成生物多样性的重要原因之一。4、基因突变的类型：自然突变、诱发突变5、应用诱变育种方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。原理：基因突变实例：高产青霉菌株的获

14、得优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。（二）基因重组1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。2、种类：减数分裂（减后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。减四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组，组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。重组DNA技术（注：转基因生物和转基因食品的安全性：用一分为二的观点看问题，用其利，避其害。我国规定对于转基因产品必须标明。）3、结果：产生新的基因型4、应

15、用(育种)：杂交育种（见前面笔记）5、意义：为生物的变异提供了丰富的来源；为生物的进化提供材料；是形成生物体多样性的重要原因之一（三）染色体变异1、染色体结构的变异：缺失、增添、倒位、易位。如：猫叫综合征。2、染色体数目的变异：细胞内的个别染色体增加或减少 以染色体组的形式成倍地增加减少。3、 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4、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

16、体组）。 5、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。6、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。7、单倍体植株特征：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。单倍体育种的意义：明显缩短育种年限（只需二年）。3、 人类遗传病与优生（一）人类常见遗传病的类型1、单基因遗传病 指受一对等位基因控制的遗传病遗传方式遗传病例子常染色体隐性镰刀型细胞贫血症、白化、先天聋哑、苯丙酮尿症常染色体显性多指、并指、软骨发育

17、不全X染色体隐性红绿色盲、血友病X染色体显性抗维生素D佝偻病Y染色体人类中的毛耳2、多基因遗传病 如：腭裂、无脑儿、原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年糖尿病等。 3、染色体异常遗传病染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常） 常染色体遗传病 结构异常：猫叫综合征 数目异常：21三体综合征（先天智力障碍） 性染色体遗传病：性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条 X染色体）（二）遗传病的监测和预防手段：主要有遗传咨询和产前诊断（羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断） 预防遗传病最有效的方法：禁止近亲结婚 （四）人类基因组计划1目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的

18、遗传信息2，研究对象：人的24条染色体上的全部DNA序列（22条常染色体+ X、Y 染色体【重点、难点解析】1人类遗传病的5种遗传方式及其主要特点遗传病的遗传方式遗传特点实例常染色体隐性和性别无关 隔代遗传白化病常染色体显性和性别无关 代代相传软骨发育不全症X染色体隐性交叉遗传 男性患者多于女性色盲、血友病X染色体显性女性患者多于男性抗VD佝偻病Y染色体遗传病只有男性患者 父有病儿子必有病人类中的毛耳2如何判断人类遗传病的遗传方式 方法：第一步：判断是否是Y染色体上的遗传病若排除Y染色体上的遗传病。则:第二步：判断致病基因的显隐性 若双亲均有病，子代正常，则为 显性 遗传病若双亲均正常，子代有

19、病，则为 隐性 遗传病第三步：确定致病基因是否有可能在染色体上，若不可能，则应该在常染色体上若X染色体隐性，女性患者（bb）的 儿子 一定患病若X染色体显性，男性患者（Y）的 女儿 一定患病3调查人群中的遗传病提醒：1、调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病。 2计算某种遗传病的发病率时，应在群体中调查，且调查的群体要足够大。3调查遗传病的遗传方式时，调查对象应为患者家系四、生物的进化现代生物进化理论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。（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）1、种群：概念：在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。 特点：不仅是生物繁殖的基本单位；而且是生物进化的基本单位。2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库3、基因（型）频率的计算：按定义