人教版高一生物必修二期末复习资料.doc

高一生物必修2 复习资料本模块编排体系的设计思路： 人类是怎样认识基因的存在的？ 遗传因子的发现 基因在哪里？ 基因与染色体的关系 基因是什么？ 基因的本质 基因是怎样行使功能的？ 基因的表达 基因在传递过程中怎样变化？ 基因突变与其他变异 人类如何利用生物的基因？ 从杂交育种到基因工程生物进化历程中基因频率是如何变化的？ 现代生物进化理论主线一：以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合；主线二：以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合；主线三：以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。第一章 遗传因子的发现第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）一、相对性状性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。二、孟德尔一对相对性状的杂交实验1. 孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的假说演绎法，其一般过程是观察实验，发现问题、分析问题，提出假说（假设）、设计实验，检验假说（假设）、归纳综合，得出结论。2. 孟德尔遗传实验获得成功的原因是（1） 正确地选用实验材料。豌豆自花传粉，闭花受粉，自然状态下是纯种；品种多，差异大相对性状明显，易于区分。（2） 由一对相对性状到多对相对性状的研究方法。（3） 应用统计学方法对实验结果进行分析。（4） 科学地设计实验程序。3.相关概念(1)、显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。附：性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象(2)、显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。隐性基因：控制隐性性状的基因。附：基因：控制性状的遗传因子（ DNA分子上有遗传效应的片段P67）等位基因：决定1对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。(3)、纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）：显性纯合子（如AA的个体）隐性纯合子（如aa的个体）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）（如Aa的个体）(4)、表现型与基因型表现型：指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。（关系：基因型环境 表现型）(5)杂交与自交及测交杂交：基因型不同的生物体间相互交配的过程。自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。（指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉）测交：让F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）（6）遗传学中常用的符号及含义符号PF1F2含义亲本子一代子二代杂交自交母本或雌配子父本或雄配子三、一对相对性状的豌豆杂交实验：1.实验者：孟德尔P 高茎 矮茎 F1 高茎F2 高茎 矮茎2.过程：3. 对分离现象的解释：性状是由遗传因子决定的。遗传因子不融合、不消失。体细胞中遗传因子是成对存在。生物体在形成生殖细胞配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中受精时，雌雄配子的结合是随机的。遗传图解：课本P5 图154.对分离现象解释的验证：目的：验证分离现象解释的正确性预测：子代应出现两种性状且比例为1：1实验：课本P7 图 16结论：实验数据和理论预测分析相符，从而证明对分离现象解释的正确性四、基因分离定律的结论: 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。五、基因分离定律的实质 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会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。六、基因分离定律的两种基本题型：l 正推类型：（亲代子代）亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例AAAAAA全显AAAaAA : Aa=1 : 1全显AAaaAa全显AaAaAA : Aa : aa=1 : 2 : 1显:隐=3 : 1AaaaAa : aa =1 : 1显:隐=1 : 1aaaaaa全隐l 逆推类型：（子代亲代）亲代基因型子代表现型及比例至少有一方是AA全显aaaa全隐Aaaa显:隐=1 : 1AaAa显:隐=3 : 1七、基因分离定律的习题：1、指导杂交育种：原理：杂合子(Aa)连续自交n次后各基因型比例 若每代都不淘汰掉aa则杂合子：1/2n 纯合子：1-1/2n显性纯合子：1/2-1/2n+1 隐性纯合子：1/2-1/2n+1显性性状个体：1/2+1/2n+1 隐性性状个体：1/2-1/2n+1 若每代都淘汰掉aa则 杂合子：2/2n+1 显性纯合子：2n-1/2n+12、指导医学实践：3、概率的计算 互斥事件，或用“和”相连 用加法 独立事件，或既又 用乘法 * 亲本的遗传组成确定不了用概率表示白化男孩和男孩白化的概率第2节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、两对相对性状的杂交实验1.过程： 见课本图1-72.现象：F2中出现不同对性状之间的自由组合，共有4种表现型，比例约为9：3：3：1二、对自由组合现象的解释1黄色、绿色和圆粒、皱粒这两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对等位基因控制。这两对等位基因分别位于两对不同的同源染色体上，其中用Y表示黄色，y表示绿色；R表示圆粒，r表示皱粒。因此，两亲本的基因型分别为：YYRR和yyrr。F1的基因型为YyRr，表现型为黄色圆粒2F1代产生配子时，Y与y、R与r要分离，不同对的基因之间可以自由组合，也就是Y可以与R或r组合，y也可以与R或r组合。所以F1产生的雌雄配子各有四种,即YR、Yr、yR、yr，并且它们之间的数量比接近于l11l。3由于雌雄配子的结合是随机的。因此，结合方式有16种，其中基因型有9种，表现型有4种。 图解见课本P10图1-8三、对自由组合现象解释的验证 1.目的：验证子一代（F1）是否产生了分离比为l11l的配子2.方法：让子一代与双隐性植株测交3.预期结果：测交结果应有4种表现型，表现型比例为1：1：1：14.孟德尔实验结果：黄圆55：黄皱49：绿圆51：绿皱525.结论：实验结果与预期结果一致，说明F1确实产生了4种基因组成的配子，且比例为1：1：1：1四、基因自由组合定律的内容控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。五、基因自由组合定律的实质：在减I分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。（注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）六、孟德尔遗传规律的再发现 1909年，丹麦生物学家约翰逊提出基因，表现型，基因型。表现型生物个体表现出来的性状。如高度（高茎、矮茎）基因型与表现型有关的基因组成。 如DD、Dd高茎 dd矮茎等位基因控制相对性状的基因（Dd）提示： 表现型=基因型+外界环境条件影响七、基因分离定律和自由组合定律的比较基因的分离定律和自由组合定律的比较项目 规律分离定律自由组合定律研究的相对性状一对两对或两对以上等位基因数量及在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对(或两对以上)等位基因分别位于不同的同源染色体上细胞学基础减数第一次分裂中同源染色体分离减数第一次分裂中非同源染色体自由组合遗传实质等位基因随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联系分离定律是自由组合定律的基础(减数分裂中，同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离，而非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合)。F1的配子 24F2的表现型 2 4F2的基因型 3 9第二章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）二、减数分裂的过程1、精子的形成场所：精巢（哺乳动物称睾丸） l 减数第一次分裂间期：染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。l 减数第二次分裂（无同源染色体）前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个子细胞。2、卵细胞的形成过程：卵巢三、精子与卵细胞的形成过程的比较精子的形成卵细胞的形成不同点形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）卵巢过程有变形期无变形期子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半四、注意：（1）同源染色体 形状（着丝点位置）和大小（长度）相同，分别来自父方与母方的两条染色体 一个四分体是一对同源染色体，含有两条染色体，四条染色单体 区别：同源与非同源染色体；姐妹与非姐妹染色单体 交叉互换（2）减数分裂过程中染色体和DNA的数目变化规律 染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂精原 复制 初级四分体（交叉互换）次级 单体分开 精 变形 精细胞 精母 分离（自由组合） 精母 细胞 子染色体 2N 2N N 2N N NDNA 2C 4C 4C 2C 2C C C染色体数目 DNA含量 2N 2C N C 0 0（3）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。（4）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。（5）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。五、受精作用的特点和意义 特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。 意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减（姐妹分家只看一极）二看有无同源染色体：没有为减（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减的后期。同源染色体分家减后期姐妹分家减后期例：判断下列细胞正在进行什么分裂，处在什么时期？答案：减|前期 减|前期 减|前期 减|末期 有丝后期 减|后期 减|后期 减|后期答案：有丝前期 减|中期 减|后期 减|中期 减|前期 减|后期 减|中期 有丝中期第2节 基因在染色体上一、萨顿的假说1实验材料：蝗虫2.内容：基因在染色体上 （染色体是基因的载体）3.依据：基因的行为染色体的行为体细胞中的存在形式成 对成 对配子中的存在形式只有成对基因中的一个只有成对染色体中的一条在体细胞中的来源成对的基因一条来自父方，一条来自母方同源染色体一条来自父方，一条来自母方形成配子时的组合方式非等位基因自由组合非同源染色体自由组合传递中的性质杂交过程保持完整性独立性在配子形成和受精过程中保持稳定性类比:基因和染色体之间具有平行关系二、基因位于染色体上的实验证据1.实验者：摩尔根2.摩尔根关于果蝇眼色的遗传实验（现象）：P 红眼（雌） 白眼（雄） F1 红眼（雌、雄） F2 红眼（雌、雄） 白眼（雄） 3/4 1/4F2红眼和白眼之间的数量比为3：1，遗传表现符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因控制。3.提出假说：控制白眼的基因w位于X性染色体上 雌果蝇雄果蝇基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表现型红眼红眼白眼红眼白眼4.对实验现象的解释 P XWXW红眼（雌） XwY白眼（雄） 配子 XW Xw Y F1 XW Xw红眼（雌） XWY红眼（雄） F2 XWYXWXW X W红眼（雌）XWY红眼（雄）XwXW Xw红眼（雌）XwY白眼（雄）5.根据假说进行演绎推理6.实验验证：测交。摩尔根等人亲自做了该实验，实验结果如下：红眼红眼白眼白眼雌雄雌雄126132120115与理论推测一致，完全符合假说，假说完全正确！摩尔根等人把一个特定的基因和一条特定的染色体X染色体联系起来。用实验证明了基因在染色体上。7. 摩尔根和他的学生经过多年的努力，发现了：一条染色体上有许多个基因；基因在染色体上呈线性排列。三现代解释孟德尔遗传定律 分离定律：等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。自由组合定律：非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。第3节 伴性遗传一、XY型性别决定方式：l 染色体组成（n对）：雄性：n1对常染色体 + XY 雌性：n1对常染色体 + XXl 性别比：一般 1 : 1l 常见生物：全部哺乳动物、大多雌雄异体的植物，多数昆虫、一些鱼类和两栖类。二、伴性遗传 1.概念：位于性染色体上的基因所控制的性状，表现出与性别相关联的遗传方式。 2.实例：人类红绿色盲 3.人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型女 性男 性基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY表现型正常正常色盲正常色盲4.婚配方式的遗传图解 见课本三、三种伴性遗传的特点：（1）伴X隐性遗传的特点： 男 女 隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病，女病父必病（2）伴X显性遗传的特点： 女男 连续发病 父病女必病，子病母必病（3）伴Y遗传的特点：男病女不病 父子孙附：常见遗传病类型（要记住）：伴X隐：色盲、血友病伴X显：抗维生素D佝偻病常隐：先天性聋哑、白化病常显：多(并)指四、遗传系统图的分析步骤： 1.确定显隐性：无中生有为隐性，有中生无为显性。若一方有一方无则要假设。 2.确定基因的位置（排除法）：先看能不能将Y染色体排除（只有男患者）再看能不能将X染色体排除（若为X显性，则男患者的母亲和和女儿必患病；若为X隐性则女患者的父亲和儿子必患者）若能将上面两种都排除，则为常染色体上的遗传。 3.若有两种病，要一种病一种病分开分析（分枝法）；若某个亲本的基因型无法确定则要把系数带上。第三章 基因的本质DNA为主要的遗传物质肺炎双球菌转化实验 证据 噬菌体侵染细菌实验 基因是有遗传效应的DNA片段； 基因的 是控制生物性状的最基本单位；双螺旋 DNA的结构 本质 其中四种脱氧核苷酸的排列顺 序代表着遗传信息。半保留复制 DNA的复制第1节 DNA是主要的遗传物质一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：1、肺炎双球菌有两种类型类型：l S型细菌：菌落光滑，菌体有夹膜，有毒性l R型细菌：菌落粗糙，菌体无夹膜，无毒性2、实验过程（看书）P433、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。 推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热杀死S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质、“转化因子”。二、1944年艾弗里的实验：1、实验过程：课本P442、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）三、1952年赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体机构和元素组成：2、实验过程（看书）P453、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物质）四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明：在只有RNA的病毒中，RNA是遗传物质。五、小结： 细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）核酸DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。第2节 DNA分子的结构一、DNA的结构1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P2、DNA的基本单位：脱氧核糖核苷酸（4种）3、DNA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）4、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5、DNA的功能：携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。6、与DNA有关的计算：在双链DNA分子中： A=T、G=C在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和,且等于全部碱基和的一半例：A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基第3节 DNA分子的复制1、概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程2、时间：有丝分裂间期和减前的间期3、场所：主要在细胞核4、过程：（看书）解旋 合成子链 子、母链盘绕形成子代DNA分子5、特点： 半保留复制 6、原则：碱基互补配对原则7、条件:模板：亲代DNA分子的两条链原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸能量：ATP 酶：解旋酶、DNA聚合酶等8、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。9、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。10、与DNA复制有关的计算：复制出DNA数 =2n（n为复制次数）含亲代链的DNA数 =2第4 节 基因是有遗传效应的DNA片段一、基因-有遗传效应的DNA片段1.基因是有遗传效应的DNA片段-即基因是DNA的片段，但必须是有遗传效应，有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。2.基因是决定性状的结构单位。控制某性状的基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA分子上去，从而获得某种性状的表达，所以说基因是决定性状的结构单位,具有一定的独立性。3.基因是决定性状的功能单位。即生物的特定基因决定生物的特定性状。如人的黑发由黑发基因控制,人的双眼皮由双眼皮基因控制。二基因与染色体及DNA之间的关系1.基因在染色体上呈直线排列。2.每个染色体含一个DNA分子，染色体复制后在细胞分裂的间期、前期、中期，每个染色体包含两个姐妹染色单体，此时含有两个DNA分子。3.每个DNA分子有很多基因。4.每个基因有成百上千个脱氧核苷酸。5基因的不同是由于脱氧核苷酸的排列顺序不同。三.DNA分子可以做为遗传物质的原因1.传递遗传信息2.表达遗传信息3.储存遗传信息4.改变遗传信息第4章 基因的表达第1节 基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构：1、组成元素：C、H、O、N、P2、基本单位：核糖核苷酸（4种）3、结构：一般为单链4、种类： 信使（mRN A），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的； 转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；（单链） 核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。二、基因：是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上三、基因控制蛋白质合成：1、转录：（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程（看书）（3）条件：模板：DNA的一条链（模板链）原料：4种核糖核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、RNA聚合酶等（4）原则：碱基互补配对原则（AU、TA、GC、CG）（5）产物：信使RNA（mRNA）、核糖体RNA（rRNA）、转运RNA（tRNA）2、翻译：（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（注：叶绿体、线粒体也有翻译）（2）过程：（看书）（3）条件：模板：mRNA密码子（64个）：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。原料：氨基酸（20种）能量：ATP酶：多种酶 搬运工具：tRNA装配机器：核糖体（4）原则：碱基互补配对原则（5）产物：多肽链3、与基因表达有关的计算基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数 = 6：3：1第2节 基因对性状的控制一、中心法则二、基因对性状的控制：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；如豌豆的圆粒和皱粒，白化病等。（2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病，镰刀型细胞贫血等。第五章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组 不可遗传的 变异 基因突变 物、化、生 诱变育种 可遗传的 基因重组 杂交育种 染色体变异 多倍体、单倍体育种一、生物变异的类型l 不可遗传的变异（仅由环境变化引起）l 可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）基因突变基因重组染色体变异二、可遗传的变异（一）基因突变1、概念：是指DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失等变化。2、原因：物理因素：X射线、激光等；化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；生物因素：病毒、细菌等。3、特点：发生频率低： 方向不确定随机发生基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。普遍存在多害少利性4、结果：使一个基因变成它的等位基因。5、时间：细胞分裂间期（DNA复制时期）6、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。7、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。（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、应用(育种)：杂交育种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第2节 染色体变异 一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）二、染色体数目的变异1、类型l 个别染色体增加或减少：实例：21三体综合征（多1条21号染色体）l 以染色体组的形式成倍增加或减少： 实例：三倍体无子西瓜2、染色体组：（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。（2）特点：一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同； 一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。（3）染色体组数的判断： 染色体组数= 细胞中任意一种染色体条数例1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：3 2 5 1 4 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa _ （2）AaBb _（3）AAa _ （4）AaaBbb _（5）AAAaBBbb _ （6）ABCD _答案：2 2 3 3 4 13、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）原理：染色体变异实例：三倍体无子西瓜的培育；优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。2、单倍体育种：方法：花粉(药)离体培养原理：染色体变异实例：矮杆抗病水稻的培育例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？_优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。附：育种方法小结诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种方法用射线、激光、化学药品等处理生物杂交用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药(粉)离体培养原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异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。方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。第3节 人类遗传病一、人类遗传病与先天性疾病区别：l 遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）l 先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）二、人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病三、人类遗传病类型（一）单基因遗传病1、概念：由一对等位基因控制的遗传病。2、原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%-25%）4、类型：显性遗传病 伴显：抗维生素佝偻病常显：多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病 伴隐：色盲、血友病 常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症（二）多基因遗传病1、概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。2、常见类型：腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）2、类型：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）四、遗传病的监测和预防1、产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展五、实验：调查人群中的遗传病注意事项：1、可以以小组为单位进行研究。2、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、白化病等。3、调查时要详细询问，如实记录。4、对某个家庭进行调查时，被调查成员之间的血缘关系必须写清楚，并注明性别。5、 必须统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率。结果分析：被调查人数为2 747人，其中色盲患者为38人(男性37人，女性1人)，红绿色盲的发病率为1.38%。男性红绿色盲的发病率为1.35%，女性红绿色盲的发病率为0.03%。二者均低于我国社会人群男女红绿色盲的发病率。实验结论：我国社会人群中，红绿色盲患者男性明显多于女性。本节还要注意几个概念：直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代；，旁系血亲是指与（外）祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。 基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理， 鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。第六章 从杂交育种到基因工程 单倍体 选择育种 杂交育种 诱变育种 多倍体 转基因一、选择育种：1.古印第安人培育玉米的方法称为选择育种 。2.这里的“选择”的含义是汰劣留良。3.“用作祭的玉米是在隔离条件下种植的”其中“隔离”作用是防止劣质玉米与选择的具有优良性状的玉米杂交，使优良性状得到不断的积累。 4.选择育种的优点是技术简单、容易操作。缺点：选择范围有限，育种周期长。 二、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2.原理：基因重组3.方法：两亲本杂交，获得F1;F1自交，获得F2；在F2中选出符合要求的性状并进行多次自交获得较纯的新品种。4.优点：操作简单5.缺点：育种时间长、工作量大、只能利用已有的基因杂交，不能产生新的基因、只能进行本物种或亲缘关系比较近的物种之间杂交，不能克服远缘杂交不亲和障碍等。三、诱变育种1、概念：诱变育种是利用物理、化学等因素诱导生物发生变异（基因突变），并从变异后代中选育新品种的过程2、人工诱变的方法：物理因素：如X射线，化学诱变3、人工诱变育种的原理：基因突变4、人工诱变育种的优点和局限性：优点：提高突变频率、加快育种进程，大幅度改良某些性状，创造人们需要的变异类型。局限性：诱发产生的个体有利的不多，必须大量处理实验材料。5、我国在人工诱变育种方面成果：如：青霉素的高产菌株，黑农五号。四、四种育种方式的比较 见练习册P161页第2节 基因工程及其应用一基因工程的概念基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们地意愿，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。二基因工程的工具1. 基因的剪刀限制性内切酶。分布：主要在微生物中。 作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。 2.基因的针线DNA连接酶。 连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。 结果：两个相同的黏性未端的连接。 3. 基因的运输工具运载体。 作用：将外源基因送入受体细胞。 具备的条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 质粒的存在对宿主细胞无影响。 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。三基因工程操作的步骤：第一步：提取目的基因：目的基因的提取途径：两种，一种是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因第二步：目的基因与运载体的结合目的基因与运载体结合的结果可能有三种情况：目的基因与目的基因结合，质粒与质粒结合，目的基因与质粒结合第三步：将目的基因导入受体细胞导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌第四步：目的基因的检测和鉴定。检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。鉴定：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。四基因工程的应用1.基因工程与作物育种主要表现在两方面：（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。（2）用基因工程的方法可培育出具有各种抗逆性的作物新品种。优点：不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。2.基因工程与药物研制原来有些药直接从生物体的组织，细胞或血液中提取的，量小价高。工程药剂，由于不受原料的限制，可以高效率的生产出各种高质量、低成本的药物，如胰岛素、抗生素等 第七章 现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1、理论要点：用进废退；获得性遗传2、进步性：认为生物是进化的。二、达尔文的自然选择学说1、理论要点：自然选择（过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存）2、进步性：能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。3、局限性：不能科学地解释遗传和变异的本质；自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。（对生物进化的解释仅局限于个体水平）三、现代进化理论的内容 现代达尔文主义（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：按定义计算：例1：从某个群体中随机抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个，则：基因型AA的频率为_；基因型Aa的频率为 _；基因型 aa的频率为 _。基因A的频率为_；基因a的频率为 _。答案：30% 60% 10% 60% 40% 某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + 杂合子频率例：某个群体中，基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ，则：基因A的频率为_，基因a的频率为 _答案： 60% 40%（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。（四）突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制1、物种：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。2、隔离：地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。3、物种的形成：物种形成的常见方式：地理隔离（长期）生殖隔离 物种形成的标志：生殖隔离物种形成的3个环节：l 突变和基因重组：为生物进化提供原材料l 选择：使种群的基因频率定向改变l 隔离：是新物种形成的必要条件第二节 生物进化和生物多样性一、生物进化的基本历程1、地球上的生物是从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从水生到陆生，从低级到高级逐渐进化而来的。2、真核细胞出现后，出现了有丝分裂和减数分裂，从而出现了有性生殖，使由于基因重组产生的变异量大大增加，所以生物进化的速度大大加快。二、生物进化与生物多样性的形成1、生物多样性与生物进化的关系是：生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果；而生物多样性的产生又加速了生物的进化。2、生物多样性包括：遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。