高中生物必修2《遺傳和進(jìn)化》

高中生物必修2

《遺傳與進(jìn)化》

人類是怎樣熟悉基因的存在的？--------—，遺傳因子的發(fā)覺

11

V

基因在哪里？--------1一,》基因與染色體的關(guān)系

11

V

基因是什么？--------■一,》基因的本質(zhì)

11

V

基因是怎樣行使功能的？--------■一,》基因的表達(dá)

11

V

基因在傳遞過程中怎樣變化？--------■一,》基因突變與其他變異

11

VV

人類如何采用生物的基因？--------1一,》從雜交育種到基因工程

11

VV

生物進(jìn)化歷程中基因頻率是如何變化的?-?i,—,現(xiàn)代生物進(jìn)化理論

主線一：以基因的本質(zhì)為重點(diǎn)的染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼、性狀間關(guān)

系的綜合.

iSzs：以分別規(guī)律為重點(diǎn)的核基因傳遞規(guī)律及其應(yīng)用的綜合；

主線三：以基因突變、染色體變異和自然選擇為重點(diǎn)的進(jìn)化變異規(guī)律及其應(yīng)用的綜合。

第一章遺傳因子的發(fā)覺

_「隱性遺傳因子國(guó)自?隱性性狀］

性狀分別箱尸雜合子《k相對(duì)性狀

I顯性遺傳因子------?顯性性狀J八

孟德爾簡(jiǎn)介__________________________表現(xiàn),____________________

雜交試驗(yàn)（一）1956--1864……1872

1.選材：豌豆工自花傳粉、閉花受粉口＞純種

t性狀易區(qū)分且穩(wěn)定真實(shí)遺傳

2.過程：人工異花傳粉一?一對(duì)相對(duì)性狀的r正交

一互交工反交

P（親本）高莖DDX矮莖dd

I

V

F1（子一代）高3Ddn純合子、雜合子

F2（子二代）高莖DD：局莖Dd：矮莖de

1：2：1=＞分別比為3：1

解釋

①性狀由遺傳因子打算。（區(qū)分大小寫）②因子成對(duì)存在。

③配子只含每對(duì)因子中的一個(gè)。④配子的結(jié)合是隨機(jī)的。

4.驗(yàn)證測(cè)交(Fl)DdXddFi是否產(chǎn)生兩種

高1:1矮比例為1:1的配子

5.分別定律

在生物的體細(xì)胞中，掌握同一性狀的遺傳因子成對(duì)存在，不相融合；在形成配子時(shí),

成對(duì)的遺傳因子發(fā)生分別，分別后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。

三、雜交試驗(yàn)（二）

1.黃圓YYRRX綠皺yyrr

黃圓YyRr

黃圓Y_R_：黃皺Y_rr：綠圓yyR_：綠皺yyrrr親組合

9:3:3：1［重組合

2.自由組合定律

掌握不同性狀的遺傳因子的分別和組合是互不干擾的；在形成配子時(shí)，打算同一性

狀的成對(duì)的遺傳因子彼此分別，打算不同性狀的遺傳因子自由組合

四、孟德爾遺傳定律史記

①1866年發(fā)表②1900年再發(fā)覺

③1909年約翰遜將遺傳因子更名為“基因”=>基因型、表現(xiàn)型、等位基因

△基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式。表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境

條件。

五、小結(jié)

1.

后代性狀分別比說明

3：1雜合子X雜合子

1：1雜合子X隱性純合子

1：0純合子X純合q戶；純合子】K顯性雜合-

Fl配子可能的結(jié)合

n對(duì)基因雜交Fi形成配子數(shù)F2的基因型數(shù)F2的表現(xiàn)型數(shù)F2的表型分別比

數(shù)

124323：1

2416949：3：3：1

2n2n4n3n2n(3+1)11

其次章基因與染色體的關(guān)系

「依據(jù)：基因與染色體行為的平行關(guān)系體現(xiàn)在.減數(shù)分裂與受精作

用1一?

基因在染色體上I證據(jù)：果蠅雜交（白眼）伴性遺傳：色盲與抗VD佝僂病

現(xiàn)代解釋：遺傳因子為一對(duì)同源染色體上的一對(duì)等位基因

一、減數(shù)分裂

1.進(jìn)行有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)，進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。

在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖

細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的削減一半。

2.過程

染色體同源染色體聯(lián)會(huì)成著絲點(diǎn)分裂

精原復(fù)由初級(jí)四分體（交叉互換?次級(jí)單體分在精變形,精

細(xì)麗A精母分別（自由組合）“精每》細(xì)麗子

染色體2N

DNA04c2c2c

3.染色體

aBb①外形（著絲點(diǎn)位置）和大可匚（長(zhǎng)度）相所亍痂未自父方與母方的

WV②一對(duì)同源染色體是一個(gè)四分體，含有兩條染色體，四條染色單體

③區(qū)分：同源與非同源染色體；姐妹與非姐妹染色單體

④交叉互乂個(gè)

4.推斷4裂圖象八

二、薩頓假說

i.內(nèi)容：基因在染色體上（染色體是基因的載體）

2.依據(jù)：基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。

①在雜交中保持完整和獨(dú)立性②成對(duì)存在

③一個(gè)來自父方，一個(gè)來自母方④形成配子時(shí)自由組合

3.證據(jù)：果蠅的限性遺傳

紅眼XWXW白眼XWY

XWY紅眼

m.XWXW:紅眼XWxw：紅眼XWY：白眼XWY

關(guān)色體上有很多個(gè)基因；②基因在染色體上呈線性排列。

4.現(xiàn)代解釋孟德爾遺傳定律

①分別定律：等位基因伴同源染色體的分開獨(dú)立地遺傳給后代。

②自由組合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合。

三、伴性遺傳的特點(diǎn)與推斷口訣：無中生有為隱性，隱性遺傳看女病。父子患病為伴性。［

遺傳病的遺傳方式:有中生尢為顯性，顯性遺傳看男病。母女崽病為伴性。1

常染色體隱性遺傳病隔代遺傳，患者為隱性純合體白化病、苯丙酮尿癥、

常染色體顯性遺傳病代代相傳，正常人為隱性純合體多/并指、軟骨發(fā)育不全

伴X染色體隱性遺傳病隔代遺傳，交叉遺傳，患者男性多于女性色盲、血友病

伴X染色體顯性遺傳病代代相傳，交叉遺傳，患者女性多于男性抗VD佝僂病

伴Y染色體遺傳病傳男不傳女，只有男性患者沒有女性患者人類中的毛耳

四、遺傳圖的推斷

致病基因檢索表

Ai圖中有隔代遺傳現(xiàn)象.....................隱性基因

Bi與性別無關(guān)（男女發(fā)病幾率相等）.......常染色體

B2與性別有關(guān)

G男性都為患者.....................Y染色體

C2男多于女.........................X染色體

A2圖中無隔代遺傳現(xiàn)象（代代發(fā)生）...........顯性基因

Di與性別無關(guān).........................常染色體

D2與性別有關(guān)

Ei男性均為患者.....................Y染色體

E2女多于男（約為男患者2倍）.........X染色體

第三章基因的本質(zhì)

肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)'

DNA為主代

?證據(jù).

A的遺傳物質(zhì)

噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)一「基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段;

1基因的

是掌握生物性狀的最基本單

位；

1其中四種脫氧核昔酸的排列順

雙螺旋DNA的結(jié)構(gòu)本質(zhì)

__J序代表的遺傳信息。

半保留DNA的復(fù)制

一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)△轉(zhuǎn)化是指一種生物由于接受了另一種生物

1.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化試驗(yàn)的遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）而表現(xiàn)出后者的遺傳性

（1）體內(nèi)轉(zhuǎn)化19284狀，或發(fā)生遺傳性狀轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。

①活R,無毒用小鼠

T小鼠；分別出活S

②活S,有毒I白

1活小鼠

③△殺死的S,無毒

④活R+△殺死的S,無毒死小鼠；分別出活S

=＞轉(zhuǎn)化因子是什么？

（2）體外轉(zhuǎn)化1944年美國(guó)艾弗里

”多糖或蛋白質(zhì)rR型

活DNA+R型培育基R型+S型

LR型

、DNA水解物

O轉(zhuǎn)化因子是DNA。

2.噬菌體侵染細(xì)菌試驗(yàn)1952年赫爾希、蔡明電鏡觀看和同位素示蹤

32P標(biāo)記DNA

35s標(biāo)記蛋白質(zhì)?具有連續(xù)性,是遺傳物質(zhì)。

3.煙草花葉病毒試驗(yàn)」rRNA也是遺傳物質(zhì)。

二、DNA的分子結(jié)構(gòu)

含氮堿基：A、T、G、C、U

戊糖：核糖、脫氧核糖

2.1950年鮑林1951年威爾4斯

+富蘭克林1952年查哥夫

3.DNA的結(jié)構(gòu)

①（右手）雙螺旋

②骨架

③配對(duì)：A=T/U

G=C

4.特點(diǎn)

①穩(wěn)定性：脫氧核糖與磷酸交替排列的挨次穩(wěn)定不變

②多樣性：堿基對(duì)的排列挨次各異

③特異性：每個(gè)DNA都有自己特點(diǎn)的堿基對(duì)排列挨次

5.計(jì)算

A+G

1.在兩條互補(bǔ)鏈中不記的比例互為倒數(shù)關(guān)系。

2.在整個(gè)DNA分子中，噫吟堿基之和=嗑咤堿基之和。

A+T

3.整個(gè)DNA分子中，石工不與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同。

三、DNA的復(fù)制

1.場(chǎng)所：細(xì)胞核；時(shí)間：細(xì)胞分裂間期。

2.特點(diǎn)：①邊解旋邊復(fù)制②半保留復(fù)制

3.基本條件：①模板：開頭解旋的DNA分子的兩條單鏈；

②原料：是游離在核液中的脫氧核甘酸；

③能量：是通過水解ATP供應(yīng)；

④酶：酶是指一個(gè)酶系統(tǒng)，不僅僅是指一種解旋酶。

4.意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續(xù)性。

四、基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段

基因是DNA片段，是不連續(xù)分布在DNA上，是由堿基序列將其分隔開；

它能掌握性狀，具有特定的遺傳效應(yīng)。

△原核細(xì)胞和真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)

①聯(lián)系：編碼區(qū)+非編碼區(qū)

②區(qū)分(原核：編碼區(qū)是連續(xù)的、不間隔的。

?真核：編碼區(qū)可分為外顯子和內(nèi)含子，故是間隔的、不連續(xù)的。

第四章基因的表達(dá)

有遺傳效應(yīng)掌握工mRNA--------?蛋白質(zhì)

------:蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)--------------?性狀

的DNA片段基影響環(huán)境

是掌握生物~因------?酶的合成一?掌握代謝1r

的基本單位＞中心法則

一、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

1.轉(zhuǎn)錄

(1)在細(xì)胞核中,以DNA雙鏈中的一條為摸板合成mRNA的過程。

(2)「①信使(mRNA),將基因中的遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)上，是鏈狀的；

RNAI②轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA),三葉草結(jié)構(gòu)，識(shí)別遺傳密碼和運(yùn)載特定的氨基

I酸；

(單鏈)%核糖體RNA(rRNA),是核糖體中的RNA。

(3)過程(場(chǎng)所、摸板、條件、原料、產(chǎn)物、去向等)

2.翻譯

(1)在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，氨基酸以mRNA為摸板合成具有肯定氨基酸挨次的蛋白質(zhì)

的過程。

(2)實(shí)質(zhì)：將mRNA中的堿基序列翻譯成蛋白質(zhì)的氨基酸序列。

(3)(64個(gè))密碼子：mRNA上打算一個(gè)氨基酸的3個(gè)相鄰堿基。

其中AUG,這是起始密碼；UAG、UAA、AGA為終止密碼。

(4)遺傳信息

①狹：基因中掌握遺傳性狀的脫氧核甘酸挨次。

②廣：子代從親代獲得的掌握遺傳性狀的訊號(hào)，以染色體上DNA的脫氧核甘酸挨

次為代表。

③中心法則：

遺傳信息遺傳密碼

2.基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系

(1)基因通過掌握酶的合成來掌握代謝過程，進(jìn)而掌握生物體的性狀，如白化病

等。

(2)基因還能通過掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接掌握生物體的性狀，如鐮刀型細(xì)胞貧血

等。

第五章基因突變及其他變異

「不行遺傳的

變異Y「基因突變.…物「和＜…生誘變育種

〔可遺傳的4基因重組------------?雜交育種

I染色體變異------------?多倍體、單倍體育種

一、基因突變

1.定義：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增加和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。

2.時(shí)間：有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期的DNA復(fù)制時(shí)

3.外因：物理、化學(xué)、生物因素內(nèi)因：可變性

4.特點(diǎn)：①普遍性②隨機(jī)，無方向性③頻率低④有害性

5.意義：①產(chǎn)生新基因②變異的根原來源③進(jìn)化的原始材料

6.實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血

二、基因重組

1.在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，掌握不同性狀的基因的重新組合。

2.時(shí)間：減數(shù)第一次分裂前期或后期

2.意義：①產(chǎn)生新的基因型②生物變異的來源之一③對(duì)進(jìn)化有意義

三、染色體變異

1.「缺失1917年貓叫綜合癥果蠅的缺刻翅

結(jié)構(gòu)的變異V重復(fù)1919年果蠅的棒狀翅

易位1923年慢性粒細(xì)胞白血病

倒位

數(shù)目結(jié)構(gòu)的變異：個(gè)別染色體；染色體組的增加與削減

2.染色體組

細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著掌握生物生長(zhǎng)發(fā)育、

遺傳和變異的全部遺傳信息的染色體。如：人的為22常+X或22常+Y

△染色體組型（核型），是指某一種生物體細(xì)胞種全部染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)

特征；如：人的核型：46、XX或XY

3.

一倍體］,I雌性配子］-二倍體

?單倍體直接發(fā)育一?合子＞生物體Y

多單倍體J雄性配子Jl多倍體（秋水仙

素）

四、人類遺傳病

1.J常染色體?性染色體

「旗桂建的T醺力￥藐「百花赭「免天蓍南元號(hào)而首…

「單基因遺傳病,顯性基因i多指、并指、軟骨發(fā)育不全|抗V。佝僂病

母基因遺傳?。涸l(fā)性高血壓、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病

I染色體特別：21三體綜合癥

2.危害）婚前檢測(cè)與預(yù)防-------?遺傳詢問

;/

監(jiān)測(cè)與預(yù)防一?產(chǎn)前診斷：羊水、B超、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷

3.人類基因組方案（HGP）：人體DNA所攜帶的全部遺傳信息

①提出：1986年美國(guó)的生物學(xué)家杜爾貝利

②主要內(nèi)容：繪制人類基因組四張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖、轉(zhuǎn)錄圖

③1990年10月啟動(dòng)

④1999年7月中國(guó)參加，解讀3號(hào)染色體短臂上3000萬個(gè)堿基，占1%。

⑤2000年6月20日，初步完成工作草圖

⑥2001年2月，草圖公開發(fā)表⑥2003年圓滿完成

△直系血親是指從自己算起向上推數(shù)三代和向下推數(shù)三代;，

△旁系血親是指與（外）祖父母同源而生的、除直系親屬以外的其他親屬?！骰?/p>

診斷是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，采用DNA分子雜交原

理，

鑒定被檢測(cè)標(biāo)本的遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)疾病的目的?！骰蛑委熓前呀】档耐庠?/p>

基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。

第六章育種方法

「單倍體

選擇育種——?雜交育種一?誘變育種——多倍體一?轉(zhuǎn)基因

一、比較四中育種

常規(guī)育種誘變育種多倍體育種單倍體育種

處理PAF1-F2用射線、激光、用秋水仙素處理花藥離體培育

在F2中選育化學(xué)藥物處理萌發(fā)后的種子或幼苗

原理基因重組，人工誘發(fā)基因破壞紡錘體的形成，誘導(dǎo)花粉直接發(fā)育，

組合優(yōu)良性狀突變使染色體數(shù)目加倍再用秋水仙素

優(yōu)方法簡(jiǎn)潔，加速育種，改良性器官大，養(yǎng)分物質(zhì)縮短育種年限，

缺可預(yù)見強(qiáng)，狀，但有利個(gè)體不含量高，但發(fā)育延遲，但方法簡(jiǎn)單，

點(diǎn)但周期長(zhǎng)多，需大量處理牢固率低成活率較低

例子水稻的育種高產(chǎn)量青霉素菌株無籽西瓜抗病植株的育成

二、基因工程剪刀：限制性內(nèi)切酶

提取目的基因

II針線：DNA連接酶

目的基因與運(yùn)載體結(jié)合：質(zhì)粒、噬菌體、病毒

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和細(xì)胞

等

目的基因的檢測(cè)與表達(dá)：受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定的性狀

第七章進(jìn)化論

C拉馬克：用進(jìn)廢退、獲得性遺傳

達(dá)爾文：適者生存，不適者淘汰（自然選擇學(xué)說）

I（基本單位：種群

]實(shí)質(zhì)：基因頻率的轉(zhuǎn)變

「原材料：突變與重組

、現(xiàn)代進(jìn)化理論J形成物睨打算方向：自然選擇

〔必要條件：隔離

生物多樣性：基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)

「協(xié)同論（殘酷競(jìng)爭(zhēng)VS協(xié)同進(jìn)化）中性學(xué)說（偶然VS必

定）1

補(bǔ)充間斷平衡（漸進(jìn)VS突進(jìn)）災(zāi)變論（漸滅VS突滅）

一、生物進(jìn)化

討論生物界歷史進(jìn)展的一般規(guī)律，如

①生物界的產(chǎn)生與進(jìn)展：生命、物種、人類起源

②進(jìn)化機(jī)制與理論：遺傳、變異、方向、速率

③進(jìn)化與環(huán)境的關(guān)系④進(jìn)化論的歷史：流派與論點(diǎn)

現(xiàn)代進(jìn)化理論的由來△生物進(jìn)化是指同種生物的進(jìn)展變化，時(shí)間可長(zhǎng)可

1.神創(chuàng)論+物種不變