高一生物竞赛辅导必修二

高一生物竞赛辅导必修二第1页，课件共71页，创作于2023年2月第一单元生物的生殖与发育一、减数分裂1概念：减数分裂是配子形成过程中进行的一种特殊有丝分裂。2特点：染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。4过程：精原细胞初级精母细胞减数第一次分裂间期减数第一次分裂次级精母细胞减数第二次分裂精细胞5精子和卵细胞形成过程的区别：6DNA、染色体、染色单体的数量变化：3同源染色体：第2页，课件共71页，创作于2023年2月同源染色体：细胞中形态大小相似的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方。图中属于同源染色体的是：姐妹染色单体的是：非姐妹染色单体的是：非同源染色体的是：第3页，课件共71页，创作于2023年2月第4页，课件共71页，创作于2023年2月减数第一次分裂间期减Ⅰ前期减Ⅰ中期减Ⅰ后期减Ⅰ末期减Ⅱ前期减Ⅱ中期减Ⅱ后期减Ⅱ末期DNA复制，相关蛋白质合成，（染色体复制）细胞体积增大。同源染色体联会，形成四分体。同源染色体上的非姐妹染色单体间可发生交叉互换。同源染色体排列在赤道板上同源染色体分离，非同源染色体自由组合形成两个大小相同的次级精母细胞，染色体数目减半。染色体散乱分布在细胞中央每条染色体的着丝粒排列在赤道板上着丝粒分裂，染色单体分开形成4个精细胞第5页，课件共71页，创作于2023年2月第6页，课件共71页，创作于2023年2月精子卵细胞数量是否经变形细胞质分裂产生时间1精原细胞→4精子1卵原细胞→1卵细胞细胞质均等分裂不需要变形需要变形细胞质不均等分裂过程连续，历时短过程不连续，历时长卵原细胞减数第一次分裂次级卵母细胞减数第二次分裂初级卵母细胞减数第一次分裂间期第一极体减数第二次分裂卵细胞第二极体2第二极体哺乳动物卵细胞的形成过程哺乳动物精子与卵细胞形成过程的区别第7页，课件共71页，创作于2023年2月N2N4N减数第一次分裂间期减数第一次分裂减数第二次分裂DNA染色体第8页，课件共71页，创作于2023年2月二、有丝分裂与减数分裂的区别判断细胞分裂图像的方法——三看识别法一看染色体的数目：奇数——减数第二次分裂

偶数——二看二看同源染色体：无——减数第二次分裂

有——三看三看同源染色体行为：联会、同源染色体分离、同源染色体排列在赤道板上——减数第一次分裂

无以上各种行为——有丝分裂

第9页，课件共71页，创作于2023年2月减Ⅰ联会四分体有丝分裂减Ⅱ间前中后末第10页，课件共71页，创作于2023年2月三、受精作用1精子和卵细胞向输卵管的转运2过程精子：卵细胞：睾丸→子宫→输卵管壶腹部卵巢→输卵管壶腹部输卵管伞→⑴精子和卵细胞的识别⑵精子进入卵细胞⑶精核和卵核的融合卵细胞透明带上的糖蛋白：精子特异性识别的受体精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞放射冠释放蛋白水解酶，可保证只有一个精子与卵细胞结合——受精作用的实质动力:精子尾部摆动产生的向前推力动力:输卵管伞部的收缩；输卵管伞部上皮细胞纤毛的协调运动；卵细胞放射冠的功能。第11页，课件共71页，创作于2023年2月既保证了生物前后代遗传物质的稳定性，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力。3减数分裂和受精作用的意义第12页，课件共71页，创作于2023年2月四、被子植物配子的形成花粉母细胞雄配子：花药4小孢子(花粉粒)减数分裂营养细胞生殖细胞有丝分裂有丝分裂2精子雌配子：子房大孢子母细胞减数分裂大孢子3有丝分裂1卵细胞

2极核

3反足细胞2助细胞第13页，课件共71页，创作于2023年2月第14页，课件共71页，创作于2023年2月雌蕊:子房五、被子植物的双受精雄蕊:花药精子(N)精子(N)卵细胞(N)2极核(N)受精卵

(2N)受精极核

(3N)胚胚乳幼苗胚囊珠被子房壁胚珠种皮果皮第15页，课件共71页，创作于2023年2月第二单元遗传与变异的分子基础1遗传物质在染色体上一、遗传物质的发现⑴萨顿对蝗虫的精子的研究发现①染色体是各具独特形态的实体；②体细胞中染色体成对存在，每对染色体中的一个来自母方，一个来自父方；③在细胞减数分裂时，配对的两条染色体相互分开，独立地进入配子；④非同源染色体进入配子时自由组合。⑵摩尔根的发现→发现现象：染色体在减数分裂时的行为与孟德尔杂交实验中遗传因子的行为完全平行→提出假说：遗传因子位于染色体上。特定的基因位于特定染色体的特定位置上第16页，课件共71页，创作于2023年2月2遗传物质的发现⑴肺炎双球菌的转化实验①体内转化实验——格里菲思结论：加热加死的S型细菌中有某种转化因子②体外转化实验——艾弗里结论：DNA是具有转化作用的遗传物质，而蛋白质和其它物质不是遗传物质。思考：加入DNA酶处理的一组作用是什么？从反面证明DNA是遗传物质第17页，课件共71页，创作于2023年2月⑵噬菌体侵染细菌的实验①噬菌体——专门寄生在细菌内的病毒②噬菌体侵染大肠杆菌的实验结论：DNA是噬菌体的遗传物质P元素放射性标记S元素放射性标记亲代噬菌体32P35S大肠杆菌31P32S子代噬菌体31P、32P35S第18页，课件共71页，创作于2023年2月⑶烟草花叶病毒重建实验结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质第19页，课件共71页，创作于2023年2月总结：DNA是主要的遗传物质即指绝大多数的遗传物质是DN。原核生物真核生物DNA病毒RNA病毒RNA：DNA第20页，课件共71页，创作于2023年2月二、DNA的分子结构1基本组成单位——脱氧核苷酸第21页，课件共71页，创作于2023年2月2DNA双螺旋结构——沃森、克里克磷酸二酯键⑴DNA分子含有两条脱氧核苷酸链，两条链反向平行。⑵外侧是由脱氧核糖和磷酸交替排列而成构成的基本骨架，内侧是碱基对，之间以氢键相连。⑶碱基配对遵循碱基互补配对原则。第22页，课件共71页，创作于2023年2月3DNA分子的特点⑴稳定性：双螺旋结构、碱基互补配对⑵多样性：碱基对的排列方式多种多样

如一个DNA分子有n个碱基对，则可能出现的组合为4n。⑶特异性：碱基对特定的排列顺序4碱基互补配对原则的应用⑴A=T，G=CA+G=T+C=A+C=T+G=50%⑵假设则

⑶假设A1+T1=n%，则A2+T2=A+T=n%第23页，课件共71页，创作于2023年2月三、DNA的复制1DNA复制的时间2DNA复制的场所细胞分裂间期（有丝分裂间期和减数第一次分裂间期）细胞核（主要），也可发生在线粒体和叶绿体3DNA复制的过程⑴解旋:解旋酶→氢键断裂

⑵复制:DNA聚合酶→形成磷酸二酯键

4DNA复制的特点

⑶延伸:半保留复制、边解旋边复制

第24页，课件共71页，创作于2023年2月DNA半保留复制的实验证明第25页，课件共71页，创作于2023年2月5DNA复制的条件

⑴模板：DNA的两条链⑵原料：游离的脱氧核苷酸⑶酶：解旋酶、DNA聚合酶⑷能量：ATP6DNA复制的意义

维持生物前后代遗传物质的稳定

7有关DNA复制的计算

⑴DNA分子数(复制n次):

子代DNA分子数=2n

含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个⑵脱氧核苷酸链数(复制n次):

子代DNA分子脱氧核苷酸链数=2n+1

含有亲代DNA链的脱氧核苷酸链数=2条⑶消耗的脱氧核苷酸数:

若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗脱氧核苷酸(2N-1)m个。

第26页，课件共71页，创作于2023年2月四、基因1基因的发现孟德尔：遗传因子世代相传、决定遗传表达约翰逊：提出“基因”摩尔根：基因以线性形式排列在染色体的特定位置上

一基因一酶说、一个基因一条肽链艾弗里：基因的本质是DNA沃森、克里克：DNA双螺旋雅各布、莫诺：大肠杆菌乳糖操纵子

基因在结构和功能上都是可分的第27页，课件共71页，创作于2023年2月2基因的本质

基因是有遗传效应的DNA序列基因是DNA分子上的一段核苷序列，是遗传的功能单位，可编码一段肽链或者编码一段RNA。3基因的结构第28页，课件共71页，创作于2023年2月4基因的分类⑴按功能划分编码蛋白质：结构基因、调节基因可转录、无翻译产物的：对应某些RNA不转录、不翻译的：起调控作用，如启动子、操作子⑵按结构划分断裂基因、非断裂基因重叠基因：两个基因共用一段重叠的核苷酸序列可动基因（转座子）：某些基因可从一个位置转移到

另外一个位置第29页，课件共71页，创作于2023年2月5基因的现代含义基因是遗传的基本物质和功能单位，它携带了逐代传递的信息，是组成一个转录区域和转录调节的一段DNA序列。6染色体、脱氧核苷酸、DNA与基因染色体是DNA的主要载体；染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列；脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位；基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因；每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。7染色体外基因真核生物：线粒体、叶绿体原核生物：质粒(小型环状DNA分子）第30页，课件共71页，创作于2023年2月五、基因的表达1RNA⑴RNA的基本组成单位第31页，课件共71页，创作于2023年2月⑶RNA的种类②转运RNA（tRNA）：专一性：每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸③核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分①信使RNA（mRNA）：

携带遗传信息由细胞核进入细胞质反密码子第32页，课件共71页，创作于2023年2月2转录（DNA→RNA：mRNA、tRNA、rRNA）⑵特点：边解旋边转录⑴场所：细胞核模板：DNA分子的一条链原料：游离的核糖核苷酸酶：RNA聚合酶能量：ATP

⑶条件：第33页，课件共71页，创作于2023年2月原核细胞与真核细胞DNA转录的区别第34页，课件共71页，创作于2023年2月3翻译（mRNA→蛋白质）⑴场所：核糖体信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，称作密码子。64个密码子中，终止密码子有3个，决定氨基酸的密码子有61个。⑵密码子第35页，课件共71页，创作于2023年2月⑶过程DNAC

CmRNA

AtRNA

UtRNA的种类：61第36页，课件共71页，创作于2023年2月⑷条件模板：mRNA原料：游离的氨基酸酶：能量：ATP

运输工具：tRNA⑸计算①双链DNA中A1+T1=n%=A2+T2=A+T=n%,则mRNA上A+U=n%②遗传信息传递过程中,基因(双链DNA)中脱氧核苷酸数:6mRNA中核糖核苷酸数:3蛋白质中氨基酸数1第37页，课件共71页，创作于2023年2月六、基因与性状1基因对性状的控制作用直接控制:基因→蛋白质分子结构→性状如:镰刀型细胞贫血症间接控制:基因→酶→新陈代谢→性状如:白化病2环境与性状性状是基因与环境共同作用的结果。基因组成相同，但生物所处的环境不同，则性状不一定相同。基因组成不同，性状可能相同。A盆蒲公英生长在背风向阳处；B盆蒲公英生长在向风荫蔽处。第38页，课件共71页，创作于2023年2月第三单元遗传学规律一、孟德尔遗传试验的科学方法1恰当地选择实验材料豌豆作为实验材料的优点:严格的自花受粉；花大，容易去雄和人工授粉；具有稳定的易于区分的相对性状。相对性状：指同一性状的不同表现类型。2巧妙地运用由简到繁的方法3合理地运用数理统计4严密的假说演绎第39页，课件共71页，创作于2023年2月二、基因的分离规律1杂交实验，发现问题⑴显性性状：子一代显现出来的亲本性状。隐性性状：子一代未显现出来的亲本性状。2提出假说，解释现象⑵性状分离：子二代中同时出现显现出显性性状和隐性性状的现象。⑴假说：遗传性状是由遗传因子控制的；控制性状的遗传因子成对存在，一个来自父方，一个来自母方；在子一代中一个遗传因子能够掩盖另一个遗传因子的作用；子一代形成配子时这对遗传因子相互分开，随配子独立遗传给后代。⑵等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因。AABb第40页，课件共71页，创作于2023年2月3设计实验，验证假说⑶表现型：生物个体表现的性状称表现型。基因型：与生物个体表现型有关的基因组成。⑷纯合子：由含相同基因的配子结合成合子发育成的个体。杂合子：由含不同基因的配子结合成合子发育成的个体。——测交测交：基因型未知的显性个体与隐性纯合子杂交。杂交：基因型不同的个体间交配。自交：基因型相同的个体间交配。4归纳综合，总结规律基因分离规律的实质：一对等位基因在杂合体中保持相对的独立性，在进行减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。第41页，课件共71页，创作于2023年2月三、分离规律在实践中的应用1医学实践⑴判断显隐性⑵计算后代患病的风险率2育种选育隐性性状：出现优良性状即为纯种选育显性性状：需通过连续自交的方法逐步淘汰由于性状分离出现的不良性状，直至后代不再发生性状分离为止。第42页，课件共71页，创作于2023年2月四、伴性遗传1性别决定⑴XY型：所有的哺乳动物、某些鱼类、两栖类、多数昆虫（如果蝇）、一些雌雄异株植物♀：XX♂：XY⑶其他性别决定类型受精与否：如蜜蜂，未受精的卵细胞发育成雄蜂；受精卵发育成蜂王和工蜂基因的差别：如玉米环境条件的影响：如海生蠕虫⑵ZW型：鸟类、蛾蝶类♀：ZW♂：ZZ第43页，课件共71页，创作于2023年2月2常染色体和性染色体男性染色体女性染色体为什么人类的性别比总是接近于1：1？第44页，课件共71页，创作于2023年2月3伴性遗传XYXY同源区段X染色体非同源区段Y染色体非同源区段⑴正常色觉与红绿色盲基因型正常：XBXB、XBY携带者：XBXb色盲：XbXb、XbY⑵伴X隐性遗传特点①男性患者多于女性患者②母患子必患，女患父必患③隔代交叉遗传⑶伴X显性遗传特点：如抗维生素D佝偻病①女性患者多于男性患者②父患女必患，子患母必患③代代遗传⑷伴Y染色体遗传特点：如外耳道多毛症患者全为男性；父传子，子传孙第45页，课件共71页，创作于2023年2月五、基因的自由组合规律1杂交实验，发现问题2提出假说，解释现象第46页，课件共71页，创作于2023年2月4归纳综合，总结规律基因的自由组合规律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。3设计实验，验证假说——测交第47页，课件共71页，创作于2023年2月六、自由组合规律在实践中的应用1育种——杂交育种例：在水稻中，易倒伏（D）对抗倒伏（d）是显性，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）是显性。有两个不同品种的水稻，一个品种易倒伏抗稻瘟病，另一个品种抗倒伏易感稻瘟病。利用这两个品种培育抗倒伏抗稻瘟病的水稻。易倒伏抗稻瘟病（DDRR）抗倒伏易感稻瘟病（ddrr）P：↓易倒伏抗稻瘟病（DdRr）F1：↓自交易倒伏抗稻瘟病（D_R_）×易倒伏易感稻瘟病（D_rr）F2：不抗倒伏抗稻瘟病（ddR_）不抗倒伏易感稻瘟病（ddR_）↓连续自交，直至不再出现性状分离第48页，课件共71页，创作于2023年2月2医学实践例：人类的多指是一种显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的，在一个家庭中，父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则⑴下一个孩子患白化病的几率是

⑵

下一个孩子患多指的几率是⑶下一个孩子同时患有此两种疾病几率是⑷下一个孩子患病的几率是第49页，课件共71页，创作于2023年2月第四单元生物的变异不遗传的变异可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异（环境改变引起，遗传物质未变）（遗传物质改变）第50页，课件共71页，创作于2023年2月一、基因突变1概念指基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或改变。2引发因素物理因素：射线、电离辐射化学因素：亚硝酸、碱基类似物生物因素：某些病毒、细菌3发生时间DNA分子复制时4特征普遍性：任何生物都可发生低频性：自然状态下突变率低随机性：可发生在个体发育的任何时期和任何细胞中多方向性：可朝多个方向突变，但总是限定在一定范围内可逆性：第51页，课件共71页，创作于2023年2月5结果基因通过突变成为它的等位基因6应用——诱变育种例：高产青霉菌株的选育、太空育种优点：可提高突变率，增加变异来源思考基因突变是否一定会导致生物的性状改变？第52页，课件共71页，创作于2023年2月二、基因重组1概念在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发生时间四分体时期：同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换3意义减数第一次分裂后期：非同源染色体上的非等位基因自由组合产生新的基因型，从而使后代出现新的性状组合第53页，课件共71页，创作于2023年2月4重组DNA技术⑵基因操作的工具⑴概念：

重组DNA技术又称转基因技术,指利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。①基因的剪刀——限制性内切酶（限制酶）②基因的针线——DNA连接酶③基因的运载工具——运载体一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来第54页，课件共71页，创作于2023年2月⑶过程1获取目的基因直接分离基因2体外重组DNA分子3重组DNA分子导入受体细胞4筛选和鉴定反转录法氨基酸序列→mRNA→DNA鸟枪法人工合成基因运载体目的基因同一种限制酶相同的黏

性末端DNA连接酶重组

DNA分子第55页，课件共71页，创作于2023年2月导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠第56页，课件共71页，创作于2023年2月敲除了免疫排斥基因的小猪第57页，课件共71页，创作于2023年2月三、染色体变异1种类染色体结构的变异染色体数目的变异染色体数目成倍的增加或减少（整倍体）个别染色体增加或减少（非整倍体）2染色体的形态类型中着丝粒染色体亚中着丝粒染色体近端着丝粒染色体具随体的染色体端着丝粒染色体第58页，课件共71页，创作于2023年2月⑵影响因素3染色体结构的变异⑴种类缺失：重复：倒位：易位：非同源染色体片段位置互换生物体内某些代谢产物、X射线、γ射线或某些化学药品⑶对性状的影响缺失：猫叫综合征5号染色体部分缺失重复：果蝇的棒眼⑷应用家蚕育种：辐射诱变→10号染色体缺失→缺失转移至性染色体→家蚕交配产卵→黑色♂淡黄褐色♀第59页，课件共71页，创作于2023年2月4染色体数目的变异⑴染色体组细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，却携带着控制某种生物生长和发育、遗传和变异的全部信息。⑵多倍体和单倍体多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有几个染色体组，叫几倍体。单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如：香蕉为三倍体，马铃薯为四倍体，普通小麦为六倍体如：雄蜂凡是由配子发育而成的个体，都叫单倍体。第60页，课件共71页，创作于2023年2月⑶对性状的影响多倍体：茎杆粗壮、叶片及叶片上的气孔明显增大、种子和果实也大一些；叶子皱缩、分蘖减少、生长缓慢、育性降低。单倍体：个体矮小，生活力较弱，高度不育。⑷多倍体的成因细胞有丝分裂过程中，染色体完成复制之后，由于某种因素（如温度骤变、某些化学物质）使得染色体不能正常移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，从而使染色体数目加倍。利用秋水仙素人工诱导多倍体作用——抑制纺锤体的形成作用时间：有丝分裂前期第61页，课件共71页，创作于2023年2月减数分裂中染色体不分离

a减数分裂I同源染色体不分离；b减数分裂II姐妹染色单体不分离

第62页，课件共71页，创作于2023年2月⑸应用——多倍体育种、单倍体育种①多倍体育种例：三倍体无子西瓜八倍体小黑麦注意★两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子；第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。★三倍体西瓜无子的原因：同源染色体联会紊乱，不能产生可育配子。第63页，课件共71页，创作于2023年2月普通小麦的形成过程第64页，课件共71页，创作于2023年2月②单倍体育种特点：明显地缩短了育种年限一般过程：两亲本杂交得F1→取F1的花粉进行花药离体培养得单倍体植株→秋水仙素处理单倍体植株幼苗使染色体数目加倍→从后代中选出符合要求的个体。杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异第65页，课件共71页，创作于2023年2月四、人类遗传病单基因遗传病多