2014年江苏省普通高中生物学业水平测试提纲(必修二).doc

2014年江苏省普通高中学业水平测试提纲必修二 遗传与变异第1314课时 减数分裂和受精作用1.减数分裂的概念（B）减数分裂：特殊的有丝分裂，形成有性生殖细胞 。对象：有性生殖的生物 时期：原始生殖细胞产生成熟的生殖细胞时特点：染色体只复制一次，细胞连续分裂两次结果：新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半注：原始生殖细胞染色体数与体细胞相同。2.减数分裂过程中染色体的变化（B）（1）染色体的行为变化行为变化发生时期特点复制间期每条染色体形成了由一个着丝点连着的两条染色单体联会、交叉互换减前期同源染色体两两配对，形成四分体，此时往往发生同源染色体上非姐妹染色单体片段的交叉互换现象分离、组合减后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合分裂减后期连接两条姐妹染色单体的着丝点分裂，染色单体消失（2）染色体数目变化减数第一次分裂减数第二次分裂时期间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体2n2n2n2nnnn2nn染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。3.精子与卵细胞形成过程及特征（B） 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），复制后每条染色体中都含有两条姐妹染色单体。前期同源染色体两两配对（联会），形成四分体（又称四分体时期）中期同源染色体成对的排列在赤道板上 后期同源染色体分离非同源染色体自由组合末期减数第二次分裂前期中期染色体的着丝点排列在赤道板上后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离末期 精子的形成过程减II精原细胞（1个）初级精母细胞（1个）次级精母细胞（2个）精细胞（4个）精子（4个）减I变形染色体复制减II卵原细胞（1个）初级卵母细胞（1个）次级精母细胞（1个）卵细胞（1个）极体（1个）减I染色体复制极体（1个）减II极体（2个）卵细胞的形成过程精子和卵细胞形成特点的比较精子形成卵细胞形成细胞质分裂方式平均分配不平均分配产生生殖细胞1个精原细胞形成4个精子1个卵原细胞形成1个卵细胞生殖细胞是否变形经过变形不变形减数分裂中染色体、染色单体和DNA的变化减数第一次分裂减数第二次分裂时期间期前期中期后期末期前期中期后期末期染色体2n2n2n2nnnn2nnDNA2n4n4n4n4n2n2n2n2nn染色单体0-4n4n4n4n2n2n2n004.配子的形成与生物个体发育的联系（B）由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。体细胞中有n对同源染色体则可形成2n种配子。但一个原始生殖细胞只能产生2种配子。5.受精作用的特点和意义（B）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。核融合完成是受精作用完成的标志。意义：经过受精作用，受精卵中染色体数目又恢复到体细胞中的数目。其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。受精卵的细胞质几乎全部来自于卵细胞，因此细胞内的DNA1/2来自母方，1/2来自父方，因为细胞内的DNA包括核DNA和质DNA。6.减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用（B）由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，对于生物的进化和遗传具有重要意义。减数分裂和受精作用对于维持每种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，都是十分重要的。7.有丝分裂和减数分裂解题方法（1）图解解析：例如：一个体细胞中含有4条染色体的二倍体动物的精巢中既能发生有丝分裂，又能发生减数分裂：分裂方式时期图染色体数染色单体数染色体组数同源染色体DNA数有丝分裂间期略染色质40到82有4到8减数第一次分裂染色质40到82有4到8有丝分裂前期482有8减数第一次分裂482联会、四分体8减数第二次分裂241无4有丝分裂中期482有8减数第一次分裂482有8减数第二次分裂241无4有丝分裂后期804有8减数第一次分裂482有（开始分离）8减数第二次分裂402无4有丝分裂末期（子细胞中）略402有4减数第一次分裂241无4减数第二次分裂201无2（2）识别细胞分裂方式的一般方法与步骤观察细胞中染色体的奇偶数如果是奇数，则处于减数第二次分裂中如果是偶数，则需要观察细胞中是否有同源染色体若无同源染色体，则处于减数第二次分裂中若有同源染色体，则需要观察染色体的行为特征若同源染色体之间存在联会、分离等现象，则处于减数第一次分裂的中若同源染色体之间不存在联会、分离等现象，则处于有丝分裂中注意1：染色体移向两极时，若无染色单体，表明着丝点一分为二，此时需要在细胞一极（整个细胞、细胞一极）中观察是否有同源染色体若有染色单体，表明着丝点未分裂，此时需要在整个细胞整个细胞、细胞一极）中观察是否有同源染色体注意2：如果着丝点已经分开，则需要观察细胞每一极中的染色体中是否有同源染色体若细胞每一极中有同源染色体，则细胞处于有丝分裂的后期若细胞每一极中无同源染色体，则细胞处于减数第二次分裂的后期例：请根据以上步骤，尝试判断以下细胞所处的分裂方式、时期及各数据时期：染色体数：DNA数：染色单体数：四分体数：第15课时 孟德尔的豌豆杂交试验（1）1.孟德尔遗传实验的科学方法（A）正确的的选用实验材料（豌豆 闭花传粉 自花授粉）由单因子到多因子的研究方法，先选一对相对性状研究再对两对性状研究。应用统计学方法对实验结果进行分析。科学的设计了实验程序：问题实验假设验证结论 2.生物的性状及表现形式（A）性状：生物体的形态、结构和生理特征。相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。显性性状：杂种子一代F1中显现出来的性状。隐性性状：把杂种子一代F1中未显现出来的性状。 性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。等位基因：控制相对性状的基因叫做等位基因，如D和d。（同源染色体上相同位置控制相对性状的基因。）纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（能稳定遗传， 不发生性状分离）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（不能稳定遗传，后代会发生性状分离）表现型：生物个体表现出来的性状。（如：豌豆高茎）基因型：与表现型有关的基因组成。（如Dd、dd）基因型 + 环境因素 表现型表现性相同，基因型不一定相同。 基因型相同，表现性不一定相同。杂交：是指基因型不同的个体之间互相交配的过程。自交：同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配。测交：就是让杂种一代F1与隐性个体杂交，用来测定F1的基因组合。几种符号的含义：P表示亲本；表示父本；表示母本；F1表示子一代；F2表示子二代（以此类推）；表示杂交； 表示自交。 3.遗传的分离定律（C）（1）豌豆作实验材料的优点：a.豌豆能够严格进行自花授粉，而且是闭花授粉，自然条件下能保持纯种。b.品种之间具有易区分的相对性状。(2)人工杂交实验的方法:去雄（母本） 套袋 人工传粉 再套袋 （3）一对相对性状的杂交实验： 正交 P（亲本） 高茎 DD X 矮茎dd 互交 反交 F1（子一代） 高茎 Dd 纯合子、杂合子 F2（子二代） 高茎 DD ：高茎 Dd ：矮茎dd 比值： 1 ： 2 ： 1 分离比为3：1（4）验证实验：测交基因分离定律的实质：在杂合子的体细胞中，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。（即等位基因随同源染色体的分开而分离）（5）请写出下列几种杂交组合后代的基因型及比例AAAA AAaaAAAa AaaaAaAa aaaa以上杂交组合中，属于自交的有 （写序号），属于测交的是 。解题方法和思路（1）显性纯合子和杂合子的区分方法： 纯合子能稳定遗传，自交后代不发生性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代往往会发生性状分离。对于植物来说区分的方法主要由两种：一是测交，即与隐性类型杂交，若后代不发生性状分离，则说明该个体是纯合子；若出现性状分离，则说明该个体是杂合子。而是自交，若后代不发生性状分离则该个体是纯合子；若发生性状分离则说明该个体是杂合子。对动物来说则主要以测交法来区分。（2）一对相对性状的显隐性判断根据概念：具有相对性状的纯合亲本杂交，F1所显现出来的性状，叫做显性性状，F1未显现出来的性状叫做隐性性状。具有相同性状的两个亲本杂交，后代发生了性状分离，则亲本所具有的性状为显性性状。例如：豌豆的圆粒和皱粒是一对相对性状，若圆粒皱粒 圆粒，由此可推测 是显性性状。豌豆种子的黄色和绿色是一对相对性状，若黄色黄色 黄色+绿色，则由此可推测 是显性性状。(3)表现型与基因型的一般推断由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型）亲本子代基因型子代表现型AAAAAA全为显性AAAaAA：Aa=1：1全为显性AAaaAa全为显性AaAaAA：Aa：aa=1：2：1显性：隐性=3：1AaaaAa：aa=1:1显性：隐性=1：1aaaaaa全为隐性由子代推断亲代的基因型（逆推型）方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A_ 来表示，那么隐性性状的基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。方法二，隐性纯和突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子（aa），因此亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型进一步判断。方法三：分离比法。例题豌豆种子的形状是由一对等位基因R和r控制，下表是有关豌豆种子形状的三组杂交试验结果。 组合序号杂交组合类型 后代的表现型和植株数目 圆 粒 皱 粒一圆粒圆粒 18l 60二圆粒皱粒 192 l90三皱粒皱粒 0 185(1)从表中第_ _个组合的试验可以推知，显性性状是_ 。(2)第二个组合的两个亲本基因型依次是_ _ _和_ _。(3)第一个组合后代中，同时出现了圆粒和皱粒两种性状，这种现象在遗传学上称为_ _。(4)第 个组合为测交试验。（4）概率计算乘法原则：两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如：已知不同配子的概率求后代某种基因型的概率；已知双亲基因型求后代某种基因型或表现型出现的概率等。加法原则：两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如已知双亲的基因型（或表现型）求后代某两种（或两种以上）基因型（或表现型）同时出现的概率等。（3）一个杂合体在逐代自交中，杂合体在某代群体中所占比例的计算。公式为：杂合体的比例为（1/2）n（n代表自交代数）。纯合体的比例为1（1/2）n。例题下面表示某家系中白化病（致病基因为隐形基因a,正常基因为A）发病情况的图解，问：（1）1和2的基因型分别是 和 。（2）如果1和2夫妇再生育一个孩子，这个孩子患白化病的概率是 。（3）2可能的基因型是 ，它是杂合子的概率是 。第16课时 孟德尔的豌豆杂交试验（2）1.基因的自由组合定律（B）（1）两对相对性状杂交实验的过程豌豆种子子叶的颜色黄色和绿色（R、r控制）是一对相对性状，种子的性状圆粒和皱粒（Y、y控制）是一对相对性状。P: 纯种黄色圆粒（YYRR ） 纯种绿色皱粒（yyrr） F1： 黄色圆粒（YyRr） F2:九种基因型：1YYRR1YYrr 1yyRR 1yyrr 2YYRr 2Yyrr 2yyRr 2YyRR 4YyRr 四种表现型：黄色圆粒：黄色皱粒 ：绿色圆粒 ：绿色皱粒 比值： 9 ： 3 ： 3 ： 1在每一种表现型中均有一个纯合体，共有4个纯合体，4个双杂合体，8个单杂合体，且黄皱和绿圆是新组合类型，占6/16。（2）验证实验：测交杂种子一代黄色圆粒（YyRr） 隐形纯合子绿色皱粒（yyrr）四种基因型： YyRr Yyrr yyRr yyrr四种表现型：黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒比值： 1 ： 1 ： 1 ： 1（3）基因自由组合定律的实质：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。在进行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，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内，有n对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种。例题分析及其解题思路【例1】纯合高秆（）抗锈病（）与矮秆（）不抗锈病（）的小麦杂交（两对相对性状自由组合关系），2中表现型有_种，基因型有_种，2中能稳定遗传的性状优良的矮秆抗病个体占_，其基因型是_。【分析】 纯合高秆抗锈病（DDTT）与矮秆不抗锈病（ddtt）杂交，F1的基因型是DdTt，F1自交后代F2的基因型有YYRR、YYRr,、YYrr、YyRR、YyRr、 Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr九种基因型和高秆抗锈病、高秆不抗锈病、矮秆抗锈病、矮秆不抗锈病四种表现型，其中能稳定遗传的矮秆抗锈病个体的基因型是ddTT，它在F2中占1/16。另介绍一种公式算法，有n对相对性状（自由组合关系）的两纯合植株杂交，F1自交后代即F2中的表现型有2n种，基因型有n种。【答案】4、9、1/16、ddTT【例2】关于自由组合规律的下列叙述中，错误的是 ( )A具有两对以上相对性状的亲本杂交，F1产生配子时，在等位基因分离时，非同源染色体上的非等位基因自由组合B具有两对或多对相对性状的亲本杂交，F1产生配子时，在等位基因分离时，所有的非等位基因都将发生自由组合C. 两对或多对相对性状亲本杂交，Fl产生配子时，一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的D. 两对或多对相对性状亲本杂交，F1产生配子时，凡是等位基因都分离，非同源染色体上的非等位基因都自由组合【分析】具有两对以上相对性状的亲本杂交，F1产生配子时，若不考虑交叉互换，所有等位基因分离，所有非同源染色体上的非等位基因自由组合，但是同源染色体上的非等位基因不能自由组合。所以不正确。【答案】【例3】已知人表现正常（T）对白化（t）为显性，多指（R）对正常手指（r）为显性。一个多指（TtRr）男人与一个白化女人（ttrr）结婚，请你推算如果他们生一个小孩，患病的概率_。思路分析：这种类型的试题解题方法有两种：一种是使用棋盘法写出子代所有基因型的类型和比例，直接计数；另一种方法是使用“拆合法”把两对基因分解成两个分离定律进行计算再组合在一起。第一种方法准确性高，但相对烦琐；第二种方法方法简便，但容易出错。方法1：用棋盘法写出后代基因型和表现型配子TRTrtRtrtrTtRrTtrrttRrttrr表现型多指正常白化多指白化直接计数，患病的概率为3/4。方法2：拆合法第一对基因：Tttt1/2 Tt（正常）+1/2 tt（白化）第二对基因：Rrrr1/2Rr（多指）+1/2rr（手指正常）患病（白化+多指）的概率为：1/2 +1/2 =1；白化多指白化并且多指此处，患病的概率因计算重复而出错。白化与多指的计算均正确，但在白化或多指的患病者中，都有既患多指又患白化的个体，当直接把白化、多指的概率直接相加时，既患多指又患白化的个体被重复计算了两次（右图），因此结果错误。【正确计算】：患病概率白化概率+多指概率-白化并且多指的概率 1/2 +1/2-（1/2）（1/2）1-1/43/4答案：3/4第17课时 基因与性状的关系及伴性遗传1.基因对性状的控制（A）（1)基因对性状的控制通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。通过控制蛋白质分子的结构直接控制生物体的性状。（2）基因型与表现型的关系：基因型决定表现型，但是基因在表达过程中火表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。（3）生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地、精确地调控生物的性状。一个性状可能受多个基因影响，一个基因可能会影响多种性状。2.基因与染色体的关系（A）（1）萨顿假说：基因在染色体上，即染色体是基因的载体。理由：基因和染色体行为存在着明显的平行关系。（2）证据：果蝇眼色的伴性遗传。果蝇的红颜和白眼是一对相对性状，且控制该眼色遗传的基因位于X染色体上，用W和w表示：雌性雄性基因型XWXWXWXwXwXwXWYXwY表现型红眼红眼白眼红眼白眼（3）基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多个基因。对于真核细胞而言，基因主要存在于染色体上，呈线性排列。线粒体、叶绿体中也存在。3.伴性遗传及其特点（B）伴性遗传此类性状的遗传控制基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。（1）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（携带者）色盲正常色盲人的性别决定：男性XY 女性XX 精子： X Y 卵细胞 X 受精卵： XX XY 女儿 儿子 比值： 1 ： 1几种婚配方式的遗传图解：a正常女性和男性色盲婚配 女性正常 男性色盲 P: XBXB XbY 配子： XB Xb Y F: XB Xb XB Y 女性携带者 男性正常 比例： 1 ： 1b. 女性携带者与正常男性婚配女性携带者 男性正常P: XB Xb XB Y 配子： XB Xb XB Y F: XB XB XB Xb XB Y Xb Y 女性正常 女性携带者 男性正常 男性色盲 比例： 1 ： 1 ： 1 ： 1c. 女性携带者与男性色盲婚配d. 女性色盲与正常男性婚配色盲的遗传特点男性多于女性。交叉遗传。即男性（色盲）女性（色盲基因携带者，男性的女儿）男性（色盲，男性的外孙，女性的儿子）。一般为隔代遗传。即第一代和第三代有病，第二代一般为色盲基因携带者。规律：母患子必患，女患父必患（2）抗维生素D佝偻病遗传方式：伴X显性遗传病与该病有关的基因型和表现型女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDYXdY表现型女性佝偻病 女性佝偻病女性正常男性佝偻病男性正常遗传特点： 女性的发病率高于男性 具有世代连续性 规律：子患母必患，父患女必患4.常见的几种遗传病及特点（A） 单基因遗传病：受一对等位基因控制X染色体上的隐性遗传病：红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。发病特点：男患者多于女患者；男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙（交叉遗传）X染色体上的显性遗传病：抗维生素D性佝偻病。发病特点：女患者多于男患者；遇以上两类题，先写性染色体XY或 XX，再标出基因常染色体上的显性遗传病：多指、并指、软骨发育不全 发病特点：患者多，多代连续得病。常染色体上的隐性遗传病：白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症 发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。遇常染色体类型,只推测基因，而与 X、 Y无关Y染色体遗传病：外耳廓多毛 不分显隐性 发病特点：父传子，子传孙，子子孙孙无穷尽也。 多基因遗传病：受多对等位基因控制唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年糖尿病。 染色体异常病：21三体（患者多了一条21号染色体）、性腺发育不良症（患者缺少一条 X染色体） 小结：常见遗传病分类及判断方法：第一步：判断是显性还是隐性遗传病方法：无中生有为隐性，有中生无为显性。第二步：判断是常染色体遗传病还是X染色体遗传病。第二步：判断是常染色体遗传病还是X染色体遗传病。无中生有为隐性，生女患病为常隐，生男患病有两种。常染色体上的隐性遗传病 常染色体上的隐性遗传病或X染色体上的隐性遗传病有中生无为显性，生女正常为常显，生男正常有两种。常染色体上的显性遗传病 常染色体上的显性遗传病或X染色体上的显性遗传病第18课时 DNA是主要的遗传物质、DNA分子结构1.人类对遗传物质的探索过程 （B） （1）肺炎双球菌的转化实验菌落荚膜毒性R型菌粗糙无无S型菌光滑有有荚膜是细菌的细胞壁外具有水分的黏胶状物质，主要成分是多糖和蛋白质。体内转化实验：1928年 格里菲斯 活R，无毒 活小鼠 活S，有毒 小鼠 死小鼠；分离出活S 杀死的S，无毒 活小鼠 活R + 杀死的S，无毒 死小鼠；分离出活S结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。体外转化实验： 1944年 艾弗里 多糖或蛋白质 R型 活S DNA + R型 培养基 R型 + S型 DNA水解物 R型结论：DNA是遗传物质。（2）噬菌体侵染细菌的实验噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S） DNA（C、H、O、N、P）T2噬菌体是能侵染大肠杆菌的一种细菌病毒，无细胞结构；有蛋白质外壳和包含的DNA构成；在自身遗传物质的作用下，能利用大肠杆菌体内的物质合成自身的组成成分，进行增值。过程：吸附注入（注入噬菌体的DNA）合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）组装释放实验过程：培养培养标记噬菌体培养培养含35S的培养基 含35S的细菌 蛋白质外壳含35S的噬菌体含32P的培养基 含32P的细菌 DNA含32P的噬菌体噬菌体侵染细菌侵染细菌侵染细菌35S的噬菌体 细菌体内没有放射性35S32P的噬菌体 细菌体内有放射性32P结论：DNA是遗传物质。上述两个实验只能证明DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质。（3）RNA在病毒繁殖和遗传上的作用早在1957年,格勒(Girer)和施拉姆(Schramm)用石炭酸处理这种病毒,把蛋白质去掉,只留下RNA,再将RNA接种到正常烟草上,结果发生了花叶病；如果用蛋白质部分侵染正常烟草,则不发生花叶病。由此证明，RNA起着遗传物质的作用。RNA也是遗传物质。但绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。（4）生物的遗传物质非细胞结构：DNA或RNA细胞结构 原核生物：DNA 真核生物：DNA2.DNA分子结构的主要特点（B）DNA的空间结构：独特的双螺旋结构。特点：由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成螺旋结构；脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且按碱基互补配对原则配对（AT；CG）。 反 向 平 行 互 补相关计算规律：l A=T；G=C；l 在DNA双链中，任意两个不互补的碱基之和的比为1，并为碱基总数的一半。（A+G）/（T+C）=1 ；（A+C）=（T+G）=碱基总数的50%l 若（A1+G1）/（T1+C1）=K，则（A2+G2）/（T2+C2）=1/K。l （A1+T1）/ (G1+C1)=(A2+T2) / (G2+C2)=(A+T) / (G+C)第19课时 DNA的复制、基因的本质1.DNA分子复制的过程及特点（B）概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。复制时间：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 复制过程：（1）解旋：DNA首先利用线粒体提供的能量在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 （2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料 ，遵循碱基互补配对原则，在有关酶（如DNA聚合酶）的作用下，各自合成与母链互补的子链。 （3）形成子代DNA：每一条子链与其对应的 模板链（母链） 盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA。条件：模板（DNA分子的两条链分别作为模板）能量（ATP水解提供）酶（解旋酶和DNA聚合酶等）原料（游离的脱氧核苷酸）特点：结果：半保留复制。过程：边解旋边复制。复制准确的原因：DNA独特的双螺旋结构为复制提供精确模板。碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。相关计算：1个DNA经过n次复制，获得2n个子代DNA，共2n+1条脱氧核苷酸链，其中新合成的子链有 2n+1 -2条,含有亲代母链的DNA只有2个。一个含m个A的DNA分子，经n次复制后，所消耗的游离的Am(2n-1)个。2.DNA分子的复制的实质和意义（B）DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。3.DNA分子的多样性和特异性（B）DNA分子的多样：构成DNA分子的脱氧核苷酸虽然只有4种，配对方式只有2种，但其数目成千上万，形成碱基对的排列顺序千变万化。（如有n个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有4n种），从而决定了DNA分子的多样性。特异性：每个DNA分子都有特定的碱基排列顺序，而特定的碱基排列顺序代表着遗传信息。4.DNA、基因和遗传信息（B） 基因 ：是具有遗传效应的DNA片段。DNA分子中有足够多的遗传信息基因与DNA分子、染色体、核苷酸的关系：基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。无遗传效应的DNA片段是非基因。每个DNA分子上有很多个基因。遗传信息贮藏在4种碱基的排列顺序中。碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。基因在染色体上呈线性排列；基因的基本组成单位是：脱氧核苷酸。第20课时 基因的表达1.遗传信息的转录和翻译（B）定义：基因控制蛋白质的合成（转录、翻译） （1）转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。a.转录的过程（分4步）DNA双链解开，DNA双链的碱基得以暴露。此处用到解旋酶。游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。此处用到RNA聚合酶。合成的mRNA从DNA链上释放。而后DNA双链恢复。b.小结场所：细胞核 模板: DNA的一条链。故在转录时DNA分子的双链结构要解旋酶 条件 原料： 4种游离的核糖核苷酸 转录过程中需要ATP供能。需要一些酶催化，如解旋酶、RNA聚合酶 产物：mRNA 转录过程应遵循的原则：碱基互补配对原则（A-U、T-A、G-C、C-G） 。（2）翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。a.翻译的过程： 第一步：mRNA进入细胞质与核糖体结合。携带甲硫氨酸（M）的tRNA通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。位点2位点1 第二步：携带组氨酸(H)的tRNA以同样的方式进入位点2。 第三步：甲硫氨酸通过与组氨酸形成肽键而转移到占据位点2的tRNA上。位点1位点2 第四步：核糖体读取下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体,占据位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直至核糖体读取到终止密码。位点1位点2多肽链合成以后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，再经过盘曲折叠形成具有特定 空间结构和功能的蛋白质分子。b.小结场所：核糖体 模板： mRNA 条件 原料：氨基酸 位点1位点2翻译过程中需要能量 和相应的酶 。产物：蛋白质 碱基配对:A-U、U-A、G-C、C-G。遗传密码（密码子）：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子。密码子有64个，但有氨基酸对应的只有61个，3个终止密码没有氨基酸对应。反密码子：翻译过程中，tRNA上与密码子配对的3个碱基。（3）RNA的类型mRNA:信使RNA，翻译过程的模板。遗传密码位于其上。tRNA:转运RNA，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸，在蛋白质合成中运输氨基酸。1种tRNA 只能识别并转运1种氨基酸。rRNA:组成核糖体的重要成分。转录、翻译与DNA复制的比较： 复制转录翻译时间有丝分裂间期、减数第一次分裂间期生长发育的连续过程中场所细胞核细胞核核糖体原料脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸模板DNA的两条链DNA的一条链mRNA条件解旋酶、DNA聚合酶等、ATP解旋酶、RNA聚合酶等、ATP酶、ATP、tRNA产物两条双链的DNA一条单链的mRNA多肽链碱基配对A-T T-A G-C C-GA-U T-A G-C C-GA-U U-A G-C C-G特点半保留、边解旋边复制边解旋边转录一个mRNA上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链遗传信息的传递方向DNADNADNAmRNAmRNA蛋白质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中心法则: 遗传信息的传递方向： DNADNA细胞生物 DNARNA DNA蛋白质RNARNA RNADNA 只发生在病毒侵染细胞自我繁殖时第21课时生物的变异1.基因突变的概念、原因、特征（B）概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。时间: DNA复制时期（分裂间期）外因：物理因素 紫外线、X射线及其它辐射化学因素 亚硝酸、碱基类似物生物因素 某些病毒的遗传物质外因提高了基因突变的几率。内因：由于DNA分子复制时偶尔发生错误，即基因突变。特征：普遍性：基因突变在自然界是普遍存在的随机性：变异是随机发生的不定向性低频性：基因突变的频率是很低的。多害少利性：多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境 实例：镰刀型细胞贫血症、白化病等注：基因突变如果发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。2.基因突变的意义：（A）基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。3.基因重组的概念及实例（A） 概念：生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。发生时期：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体的两条非姐妹染色单体之间交叉互换一部分染色体。减数第一次分裂后期，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随非同源染色体的自由组合而组合。实例：猫由于基因重组而产生的毛色变异。注意：a.基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因。 b.基因重组一般发生于有性生殖的生物。 c.基因重组产生的变异极为丰富，是生物多样性的重要原因。4.基因重组的意义（A） 基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。5.染色体结构的变异和数目的变异（A） 染色体变异包括染色体结构、数目的改变，与基因突变不同，染色体变异的结果可以在显微镜下观察到。染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变。染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。包括两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。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，携带着控制生物生长发育的一组染色体。辨别染色体组数的方法：a.细胞图：同源染色体中包含几条染色体则有几个染色体组.如： 3 4 2 1b.基因型：同型字母有几个则有几个染色体组。如： Aaabbb AABb Ab AAAaBBbb 3 2 1 4二倍体、多倍体、单倍体的比较二倍体多倍体单倍体概念受精卵发育而来，体细胞中含2个染色体组的个体受精卵发育而来，体细胞中含3个或3个以上染色体组的个体体细胞中含本物种配子染色体数的个体染色体组2个3个或3个以上1至多个发育起点受精卵受精卵配子植物特点正常果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低植株弱小，高度不育举例几乎所有董旭、过半数高等植物香蕉、普通小麦玉米、小麦的单倍体注意：由合子发育而来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；而由配子发育而来的，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。6.多倍体育种的原理、方法及特点（A）原理：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗适当浓度的秋水仙素能在不影响细胞活力的条件下抑制纺锤体生成或破坏纺锤体。导致染色体复制且着丝点分裂后不能分配到两个细胞中，从而使细胞内的染色体数目加倍。（抑制有丝分裂前期纺锤体的形成）方法：低温处理、秋水仙素特点：子叶及叶片肥厚，幼芽胚茎肥大，果实较大，结实率低，在成株时期观察叶片气孔较大和花粉粒大。7.诱变育种在生产中的应用（A）诱变育种：就是利用物理因素和化学因素来处理生物，使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。如：诱导青霉素菌株基因突变，提高青霉素的产量。8.单倍体育种的原理、方法和特点（A）单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。原理：染色体数目变异方法：采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体的数目。特点：明显缩短了育种年限。 获得的种都是纯合的，自交后代不发生性状分离。注意：如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种处理方法P F1 F2在F2中选育用射线、激光、化学药物处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养单倍体植株秋水仙素处理幼苗获得正常体细胞染色体数的纯合子原理基因重组，组合优良性状基因突变，人工诱导基因突变染色体变异，破坏纺锤体的形成，使染色体数目加倍染色体变异优缺点方法简单，可预见性强，但周期长提高突变率，加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，但方法复杂，成活率较低例子水稻的育种高产量青霉素菌株无籽西瓜抗病植株的育成9.转基因生物和转基因食品的安全性（A）（1）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。（2）基因工程的基本工具基因的“剪刀”： 指的是限制性核酸内切酶，简称为限制酶。注意：a.限制酶主要存在于微生物中。b.专一性：即一种限制酶只能识别 一 种特定的核苷酸序列，并能在特定的位点上切割DNA分子。 基因的“针线”：DNA连接酶 把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，然后在DNA连接酶的作用下两者的末端可以黏合起来。两者的末端能黏合起来遵循的原则是碱基互补配对原则。DNA连接酶的作用是 “缝合”脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口 。 基因的运输工具通常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒它存在于细菌及酵母菌等生物中，是拟核或细胞核外能自主复制的很小的环状DNA分子。（3）基因工程的操作步骤：a. 提取目的基因 b. 目的基因与运载体结合 c. 将目的基因导入受体细胞 d. 目的基因的检测与鉴定 基因工程育种的优点：克服远缘杂交不亲和的障碍；目的性强。（4）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。第22课时 人类遗传病与生物的进化1.人类遗传病产生的原因、特点及类型（A） 原因：由于遗传物质的改变而引起的人类疾病。特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%-25%）类型：单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病2.常见单基因病的遗传（A）3.遗传病的产前诊断、遗传咨询与优生的关系（A） 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。危害 婚前检测与预防 遗传咨询监测与预防 产前诊断 ：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断产前诊断可以大大降低病儿的出生率。 产前诊断和遗传咨询都可降低病儿的出生，在一定程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。禁止近亲结婚，可有效预防隐性遗传病的发生。4.人类基因组计划及其意义（A） 人类基因组计划启动于1990年，目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息（测24条染色体：22常染色体+XY）。美、英、德、日、法、中共同完成。意义：可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，对于人类疾病的诊制和预防具有重要的意义。人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约3.03.5万个。【实验7】调查人群中的遗传病调查的方法和过程（A）,调查结果及其分析（C）方法：1.调查的群体应足够大；2.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、高度近视(600度以上)等。3.如果调查某病的遗传方式，则要对患病的家族群体进行调查统计；调查发病率：人群中随机调查4.保证调查的群体足够大，分组调查，汇总数据，统一计算。步骤： 组织问题调查小组 确定课题 分头调查研究 撰写调查报告 汇报、交流调查结果。某种遗传病的 某种遗传病的患病人数计算公式： 发病率 = 100% 某种遗传病的被调查人数讨论: 所调查的遗传病的遗传方式, 发病率是否与有关资料相符, 分析原因。5.现代生物进化理论主要内容（B）种群