高中生物必修二知識點(diǎn)總結(jié)

...wd......wd......wd...必修2第一章.遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1、2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)一、相對性狀一些符號：親本：“P〞雜交：“×〞父本：“♂〞母本：“♀〞性狀：生物體所表現(xiàn)出來的的形態(tài)特征、生理生化特征或行為方式等。相對性狀：同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。1、顯性性狀與隱性性狀顯性性狀：具有相對性狀的兩個(gè)親本雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀。隱性性狀：具有相對性狀的兩個(gè)親本雜交，F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的性狀?！哺剑盒誀顒e離：在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象〕2、顯性基因與隱性基因顯性基因：控制顯性性狀的基因。隱性基因：控制隱性性狀的基因。附：基因：控制性狀的遺傳因子〔DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段P67〕等位基因：決定一對相對性狀的兩個(gè)基因〔位于一對同源染色體上的一樣位置上〕。3、純合子與雜合子純合子：由一樣基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體〔能穩(wěn)定的遺傳，不發(fā)生性狀別離〕：顯性純合子〔如AA的個(gè)體〕隱性純合子〔如aa的個(gè)體〕雜合子：由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體〔不能穩(wěn)定的遺傳，后代會發(fā)生性狀別離〕4、表現(xiàn)型與基因型表現(xiàn)型：指生物個(gè)體實(shí)際表現(xiàn)出來的性狀?；蛐停号c表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。〔關(guān)系：基因型＋環(huán)境→表現(xiàn)型〕雜交與自交雜交：基因型不同的生物體間相互交配的過程。自交：基因型一樣的生物體間相互交配的過程?！仓钢参矬w中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉〕附：測交：讓F1與隱性純合子雜交?！部捎脕頊y定F1的基因型，屬于雜交〕二、孟德爾實(shí)驗(yàn)成功的原因：〔1〕正確選用實(shí)驗(yàn)材料：㈠豌豆是嚴(yán)格自花傳粉植物〔閉花授粉〕，自然狀態(tài)下一般是純種㈡具有易于區(qū)分的性狀〔2〕由一對相對性狀到多對相對性狀的研究〔從簡單到復(fù)雜〕〔3〕對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展統(tǒng)計(jì)學(xué)分析〔4〕嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)程序：假說-------演繹法★三、孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)〔一〕一對相對性狀的雜交：P：高莖豌豆×矮莖豌豆DD×dd↓↓F1：高莖豌豆F1：Dd↓自交↓自交F2：高莖豌豆矮莖豌豆F2：DDDddd3：11：2：1基因別離定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂形成配子過程中，等位基因隨同源染色體的分開而別離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代〔二〕兩對相對性狀的雜交：P：黃圓×綠皺P：YYRR×yyrr↓↓F1：黃圓F1：YyRr↓自交↓自交F2：黃圓綠圓黃皺綠皺F2：Y--R--yyR--Y--rryyrr9：3：3：19：3：3：1在F2代中：4種表現(xiàn)型：兩種親本型：黃圓9/16綠皺1/16兩種重組型：黃皺3/16綠皺3/169種基因型：純合子YYRRyyrrYYrryyRR共4種×1/16半純半雜YYRryyRrYyRRYyrr共4種×2/16完全雜合子YyRr共1種×4/16基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此別離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。四.對自由組合的驗(yàn)證——測交YyRr×yyrr配子YRYryRyr1:1:1:1五.孟德爾遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn)1909年丹麥約翰遜遺傳因子→基因表現(xiàn)型：生物個(gè)體表現(xiàn)出來的性狀基因型：與表現(xiàn)型相關(guān)的基因組成等位基因：控制相對性狀的基因第二章.基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的概念減數(shù)分裂：進(jìn)展有性生殖的生物形成生殖細(xì)胞過程中所特有的細(xì)胞分裂方式。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比體細(xì)胞減少一半。〔注：體細(xì)胞主要通過有絲分裂產(chǎn)生，有絲分裂過程中，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，新產(chǎn)生的細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞一樣?！扯p數(shù)分裂的過程同源染色體：形狀和大小都一樣，一條來自父親，一條來自母親聯(lián)會：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象四分體：每對同源染色體含有四個(gè)染色單體1、精子的形成過程：精巢〔哺乳動物稱睪丸〕減數(shù)第一次分裂間期：染色體復(fù)制(包括DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成)。前期：同源染色體兩兩配對〔稱聯(lián)會〕，形成四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間穿插互換。中期：同源染色體成對排列在赤道板上后期：同源染色體別離；非同源染色體自由組合。末期：細(xì)胞質(zhì)分裂，形成2個(gè)子細(xì)胞。減數(shù)第二次分裂〔無同源染色體〕前期：染色體排列散亂。中期：每條染色體的著絲粒都排列在細(xì)胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色單體分開，成為兩條子染色體。并分別移向細(xì)胞兩極。末期：細(xì)胞質(zhì)分裂，每個(gè)細(xì)胞形成2個(gè)子細(xì)胞，最終共形成4個(gè)子細(xì)胞。2、卵細(xì)胞的形成過程：卵巢三、精子與卵細(xì)胞的形成過程的比較

精子的形成卵細(xì)胞的形成不同點(diǎn)形成部位精巢〔哺乳動物稱睪丸〕卵巢過程有變形期無變形期子細(xì)胞數(shù)一個(gè)精原細(xì)胞形成4個(gè)精子一個(gè)卵原細(xì)胞形成1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體一樣點(diǎn)精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目都是體細(xì)胞的一半四、注意：〔1〕同源染色體：①形態(tài)、大小基本一樣；②一條來自父方，一條來自母方。〔2〕精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞一樣。因此，它們屬于體細(xì)胞，通過有絲分裂的方式增殖，但它們又可以進(jìn)展減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞?！?〕減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂，原因是同源染色體別離并進(jìn)入不同的子細(xì)胞。所以減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體。〔4〕減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的變化規(guī)律〔5〕減數(shù)分裂形成子細(xì)胞種類：假設(shè)某生物的體細(xì)胞中含n對同源染色體，則：它的精〔卵〕原細(xì)胞進(jìn)展減數(shù)分裂可形成2n種精子〔卵細(xì)胞〕；它的1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)展減數(shù)分裂形成2種精子。它的1個(gè)卵原細(xì)胞進(jìn)展減數(shù)分裂形成1種卵細(xì)胞。五、受精作用的特點(diǎn)和意義受精作用：卵細(xì)胞和精子相互識別融合成受精卵的過程特點(diǎn)：受精作用是精子和卵細(xì)胞相互識別、融合成為受精卵的過程。精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面，不久精子的細(xì)胞核就和卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合，使受精卵中染色體的數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目，其中有一半來自精子，另一半來自卵細(xì)胞。意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異具有重要的作用。六、減數(shù)分裂與有絲分裂圖像辨析步驟：1、細(xì)胞質(zhì)是否均等分裂：不均等分裂——減數(shù)分裂中的卵細(xì)胞的形成2、細(xì)胞中染色體數(shù)目：假設(shè)為奇數(shù)——減數(shù)第二次分裂〔次級精母細(xì)胞、次級卵母細(xì)胞、減數(shù)第二次分裂后期，看一極〕假設(shè)為偶數(shù)——有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、3、細(xì)胞中染色體的行為：有同源染色體——有絲分裂、減數(shù)第一次分裂聯(lián)會、四分表達(dá)象、同源染色體的別離——減數(shù)第一次分裂無同源染色體——減數(shù)第二次分裂4、姐妹染色單體的別離一極無同源染色體——減數(shù)第二次分裂后期一極有同源染色體——有絲分裂后期注意：假設(shè)細(xì)胞質(zhì)為不均等分裂，則為卵原細(xì)胞的減Ⅰ或減Ⅱ的后期。例：判斷以下細(xì)胞正在進(jìn)展什么分裂，處在什么時(shí)期答案：減Ⅱ前期減Ⅰ前期減Ⅱ前期減Ⅱ末期有絲后期減Ⅱ后期減Ⅱ后期減Ⅰ后期答案：有絲前期減Ⅱ中期減Ⅰ后期減Ⅱ中期減Ⅰ前期減Ⅱ后期減Ⅰ中期有絲中期第二節(jié)基因在染色體上薩頓假說：基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系?；蛉旧w形成受精卵時(shí)獨(dú)立性，完整性形態(tài)構(gòu)造穩(wěn)定存在形式配子只有成對的一個(gè)配子成對的一條體細(xì)胞成對存在體細(xì)胞成對存在體細(xì)胞的來源一個(gè)來自父本，一個(gè)來自母本一個(gè)來自父本，一個(gè)來自母本形成配子非等位基因組合非同源染色體自由組合運(yùn)用方法：類比推理法基因在燃燒肉體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)基因在染色體上線性排列孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋別離規(guī)律的實(shí)質(zhì)是：雜合體的細(xì)胞中，位于同一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性，生物體在進(jìn)展減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因會隨著同源染色體的分開而別離，分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中，獨(dú)立的隨配子遺傳給后代。基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的別離或組合是互不干擾的。在減數(shù)分裂形成配子的過程中，同源染色體上的等位基因彼此別離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。第三節(jié)伴性遺傳伴性遺傳：遺傳控制基因位于性染色體上，因而總是與性別相關(guān)聯(lián)。一.人類紅綠色盲癥〔道爾頓癥〕伴X隱形遺傳伴X隱性遺傳特點(diǎn)①.男性患者多于女性患者②.穿插遺傳〔男→Xb→女→Xb→男〕③.隔代遺傳〔1.3代患病，2代正?！尝?女患者的父親和兒子都患病類型：果蠅白眼，血友病二.抗維生素D佝僂病伴X顯性遺傳伴X顯性遺傳特點(diǎn)：①：女性患者多于男性患者②：代代遺傳，連續(xù)遺傳③：男性患者的母親和女兒都患病類型：鐘擺型眼球震顫三.伴Y染色體遺傳特點(diǎn)：①：全是男性患者②：父傳子，子傳孫類型：外耳道多毛癥四.家系圖特注:色盲男孩：后代中色盲的男孩男孩色盲：男孩中找色盲口訣：無中生有為隱形隱性遺傳看女病父子患病為伴性有中生無為顯性顯性遺傳看女病母女患病為伴性第三章基因的本質(zhì)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一.對遺傳物質(zhì)的早期推測蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的主導(dǎo)地位二、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1．DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)〔1〕肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論S型：含多糖莢膜，菌落光滑，有毒性R型：不含多糖莢膜，菌落粗糙，無毒性推論：加熱殺死的S型菌中必然存在一種活性因子，將R型菌轉(zhuǎn)化成S型活菌〔2〕噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)論[來源:Z&xx&k.Com]、、、實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象結(jié)論細(xì)菌的轉(zhuǎn)化[來源:Z+xx+k.Com]體內(nèi)轉(zhuǎn)化1．注射活的無毒R型細(xì)菌，小鼠正常。[來源:學(xué)_科_網(wǎng)Z_X_X_K]2．注射活的有毒S型細(xì)菌，小鼠死亡。[來源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]3．注射加熱殺死的有毒S型細(xì)菌，小鼠正常。4．注射“活的無毒R型細(xì)菌+加熱殺死的有毒S型細(xì)菌〞，小鼠死亡。[來源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。體外轉(zhuǎn)化5．加熱殺死的有毒細(xì)菌與活的無毒型細(xì)菌混合培養(yǎng)，無毒菌全變?yōu)橛卸揪?．對S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)展提純：①DNA②蛋白質(zhì)③糖類④無機(jī)物。分別與無毒菌混合培養(yǎng)，①能使無毒菌變?yōu)橛卸揪?；②③④與無毒菌一起混合培養(yǎng)，沒有發(fā)現(xiàn)有毒菌。噬菌體侵染細(xì)菌用放射性元素35S和32P分別標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼和DNA，讓其在細(xì)菌體內(nèi)繁殖，在與親代噬菌體一樣的子代噬菌體中只檢測出放射性元素32PDNA是遺傳物質(zhì)2．DNA是主要的遺傳物質(zhì)〔1〕某些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA〔2〕絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA四.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，少數(shù)的遺傳物質(zhì)是RNA，〔SARS,HIV,煙草花葉病毒〕DNA是主要的遺傳物質(zhì)第二節(jié)DNA分子的構(gòu)造一.DNA雙基因螺旋構(gòu)造模型構(gòu)建沃森克里克1.威爾金斯，DNA衍射圖譜→DNA是螺旋構(gòu)造2.外側(cè)：磷酸和脫氧核糖內(nèi)側(cè)：堿基3.查哥夫：腺嘌呤〔A〕和胸腺嘧啶(T)相等胞嘧啶(C)和鳥嘌呤(G)相等→A和T配對，C和G配對★二、DNA的構(gòu)造1、DNA的組成元素：C、H、O、N、P2、DNA的基本單位：脫氧核糖核苷酸〔4種〕3、DNA的構(gòu)造：①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋構(gòu)造。②外側(cè)：脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。內(nèi)側(cè)：由氫鍵相連的堿基對組成。③堿基配對有一定規(guī)律：一一對應(yīng)關(guān)系A(chǔ)＝T；G≡C?！矇A基互補(bǔ)配對原則〕★4．特點(diǎn)①穩(wěn)定性：DNA分子中脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)定不變②多樣性：DNA分子中堿基對的排列順序多種多樣〔主要的〕、堿基的數(shù)目和堿基的比例不同③特異性：DNA分子中每個(gè)DNA都有自己特定的堿基對排列順序★3．計(jì)算1．在兩條互補(bǔ)鏈中的比例互為倒數(shù)關(guān)系。2．在整個(gè)DNA分子中，嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。★3．整個(gè)DNA分子中，與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例一樣?！锏谌?jié)DNA的復(fù)制實(shí)驗(yàn)證據(jù)——半保存復(fù)制材料：大腸桿菌方法：同位素標(biāo)記法〔示蹤法〕二、DNA的復(fù)制場所：細(xì)胞核，線粒體葉綠體時(shí)間：細(xì)胞分裂間期?！布从薪z分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期〕3．基本條件：①模板：開場解旋的DNA分子的兩條單鏈〔即親代DNA的兩條鏈〕；②原料：是游離在細(xì)胞中的4種脫氧核苷酸；③能量：由ATP提供；④酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等。4.過程：=1\*GB3①解旋提供模板細(xì)胞供能〔ATP〕，在解旋酶的作用，氫鍵斷裂，形成兩條脫氧核苷酸的母鏈=2\*GB3②合成子鏈以每條母鏈為模板，利用核苷酸為原料，按照堿基互補(bǔ)原則，在DNA聚合酶的作用下，形成互補(bǔ)子鏈=3\*GB3③形成子代DNA隨著模板解旋，子鏈延伸，母鏈和子鏈形成雙螺旋5.結(jié)果：一個(gè)DNA分子形成兩個(gè)完全一樣的DNA分子6.特點(diǎn)：=1\*GB3①邊解旋邊復(fù)制；=2\*GB3②半保存復(fù)制7．原則：堿基互補(bǔ)配對原則8．準(zhǔn)確復(fù)制的原因：①獨(dú)特的雙螺旋構(gòu)造為復(fù)制提供了準(zhǔn)確的模板;②堿基互補(bǔ)配對原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)展。9．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)性第四節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一、基因的定義：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段二、DNA是遺傳物質(zhì)的條件：a、能自我復(fù)制b、構(gòu)造相對穩(wěn)定c、儲存遺傳信息d、能夠控制性狀。DNA分子的特點(diǎn)：多樣性、特異性和穩(wěn)定性。第四章基因的表達(dá)★第一節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一、RNA的構(gòu)造：1、組成元素：C、H、O、N、P2、基本單位：核糖核苷酸〔4種〕3、構(gòu)造：一般為單鏈二、基因：是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。主要在染色體上三、基因控制蛋白質(zhì)合成：1、轉(zhuǎn)錄：〔1〕概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則，合成RNA的過程。〔注：葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄〕〔2〕過程：=１\*GB3①解旋：DNA解旋，堿基得以暴露=２\*GB3②配對：以DNA一條鏈為模板，游離的核糖核苷酸，與DNA分子上的堿基互補(bǔ)配對，形成氫鍵=３\*GB3③連接：新結(jié)合的核糖核苷酸與正在合成的RNA連接，形成mRNA=４\*GB3④釋放：mRNA從DNA上釋放，DNA雙鏈回復(fù)〔3〕條件：模板：DNA的一條鏈〔模板鏈〕原料：4種核糖核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、RNA聚合酶等〔4〕原則：堿基互補(bǔ)配對原則〔A—U、T—A、G—C、C—G〕〔5〕產(chǎn)物：信使RNA〔mRNA〕、核糖體RNA〔rRNA〕、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA〔tRNA〕2、翻譯：〔1〕概念：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。〔注：葉綠體、線粒體也有翻譯〕〔2〕堿基〔4種〕1個(gè)堿基→一個(gè)氨基酸→4種1×4=42個(gè)堿基→1個(gè)氨基酸→16種4×4=163個(gè)堿基→1個(gè)氨基酸→64種4×4×4=64〔3〕轉(zhuǎn)運(yùn)RNA〔mRNA〕：=1\*GB3①概念：mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定1個(gè)氨基酸。每3個(gè)這樣的堿基又稱為1個(gè)密碼子.=2\*GB3②特點(diǎn)：專一性簡并性：一種氨基酸對應(yīng)多個(gè)密碼子通用性：生物界公用一套密碼子=3\*GB3③密碼子起始密碼：AUG、GUG〔64個(gè)〕終止密碼：UAA、UAG、UGA注：決定氨基酸的密碼子有61個(gè)，終止密碼不編碼氨基酸。〔4〕過程：〔5〕條件：模板：mRNA原料：氨基酸〔20種〕能量：ATP酶：多種酶搬運(yùn)工具：tRNA裝配機(jī)器：核糖體〔5〕原則：堿基互補(bǔ)配對原則〔6〕產(chǎn)物：多肽鏈3、與基因表達(dá)有關(guān)的計(jì)算基因中堿基數(shù)：mRNA分子中堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1第2節(jié)基因控制生物的性狀一、中心法則及其開展1、提出者：克里克2、內(nèi)容：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制；也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)流向蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流向DNA或RNA。近些年還發(fā)現(xiàn)有遺傳信息從RNA到RNA〔即RNA的自我復(fù)制〕也可以從RNA流向DNA〔即逆轉(zhuǎn)錄〕。二、基因控制性狀的方式：1.間接控制：通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀；如白化病等?！?〕豌豆的圓粒和皺粒圓粒：淀粉分支酶基因↓淀粉分支酶↓蔗糖↓淀粉→吸水膨脹〔2〕白化病〔aa〕〔常染色體隱形病〕酪氨酸酶基因異常↓酪氨酸酶異?！野彼帷梁谏?.直接控制：通過控制蛋白質(zhì)構(gòu)造直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血等?！?〕囊性纖維病跨膜蛋白基因異常↓跨膜蛋白異?！\(yùn)輸cl-受阻↓支氣管黏液堆積，肺病〔2〕鐮刀型貧血癥血紅蛋白基因異?！t蛋白異常↓紅細(xì)胞呈鐮刀型注：生物體性狀的多基因因素：基因與基因；基因與基因產(chǎn)物；與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)的調(diào)控生物體的性狀。三.基因與基因之間基因與基因產(chǎn)物之間相互作用，關(guān)系復(fù)雜基因與環(huán)境之間四.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)描述線粒體與葉綠體中的DNA半自主自我復(fù)制轉(zhuǎn)錄和翻譯出蛋白質(zhì)〔核糖體〕細(xì)胞核基因：父母各占一半質(zhì)基因：母親提供細(xì)胞質(zhì)遺傳只與母親有關(guān)第5章基因突變及其他變異★第一節(jié)基因突變和基因重組一、生物變異的類型不可遺傳的變異〔僅由環(huán)境變化引起〕可遺傳的變異〔由遺傳物質(zhì)的變化引起〕基因突變基因重組染色體變異二、可遺傳的變異〔一〕基因突變1、概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因構(gòu)造的改變，叫做基因突變。2.實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥血紅蛋白基因異?！t蛋白異常↓紅細(xì)胞呈鐮刀型3、原因：物理因素：X射線、紫外線、r射線等；化學(xué)因素：亞硝酸鹽，堿基類似物等；生物因素：病毒、細(xì)菌等。4、特點(diǎn)：a、普遍存在b、隨機(jī)性〔基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；基因突變可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上〕；c、低頻性d、多數(shù)有害性f、不定向性注：體細(xì)胞的突變不能直接傳給后代，生殖細(xì)胞的則可能5、意義：它是新基因產(chǎn)生的途徑；是生物變異的基本來源；是生物進(jìn)化的原始材料。〔二〕基因重組1、概念：是指在生物體進(jìn)展有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2、類型：a、非同源染色體上的非等位基因自由組合b、四分體時(shí)期非姐妹染色單體的穿插互換3.意義：產(chǎn)生新基因型對生物進(jìn)化有重要意義生物與的變異來源之一第二節(jié)染色體變異一、染色體構(gòu)造變異：實(shí)例：貓叫綜合征〔5號染色體局部缺失〕類型：缺失:染色體缺失某一片段456123331345612333131123123實(shí)例：貓叫綜合征：5號染色體缺失一端重復(fù)：增加某一片段1123345611233456易位：某一片段移到另一條非同源染色體上1234561234efAbcdefabcd56倒位:某一片段位置顛倒〔1800〕123456154326染色體構(gòu)造發(fā)生改變，是位于染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而引起性狀變異二、染色體數(shù)目的變異1、類型個(gè)別染色體增加或減少：實(shí)例：21三體綜合征〔多1條21號染色體〕以染色體組的形式成倍增加或減少：實(shí)例：三倍體無子西瓜染色體組〔1〕概念：細(xì)胞中一組非同源染色體，在形態(tài)和構(gòu)造上各不一樣，但又互相協(xié)調(diào)生物的生長發(fā)育遺傳和變異〔2〕特點(diǎn)：①一個(gè)染色體組中無同源染色體，形態(tài)和功能各不一樣；②一個(gè)染色體組攜帶著控制生物生長的全部遺傳信息。由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體二倍體：體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組〔幾乎全部動物〕多倍體：三倍體一倍體四倍體多倍體植物的特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉，種子果實(shí)較大，營養(yǎng)程度較高原理：染色體變異優(yōu)缺點(diǎn)：培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。〔3〕染色體組數(shù)的判斷：①染色體組數(shù)=細(xì)胞中形態(tài)一樣的染色體有幾條，則含幾個(gè)染色體組例1：以下各圖中，各有幾個(gè)染色體組答案：32514②染色體組數(shù)=基因型中控制同一性狀的基因個(gè)數(shù)例2：以下基因型，所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?〔1〕Aa______〔2〕AaBb_______〔3〕AAa_______〔4〕AaaBbb_______〔5〕AAAaBBbb_______〔6〕ABCD______答案：2233413、單倍體體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體三、染色體變異在育種上的應(yīng)用1.多倍體育種：①：低溫處理；②：秋水仙素處理秋水仙素的原理：抑制紡錘絲的形成，染色體不移向細(xì)胞兩極，染色體數(shù)目加倍應(yīng)用：三倍體西瓜原理：染色體變異優(yōu)缺點(diǎn)：培育出的植物器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。2.單倍體育種：方法：花粉(藥)離體培養(yǎng)原理：染色體變異實(shí)例：矮桿抗病水稻的培育單倍體的特點(diǎn)：弱??；高度不育優(yōu)缺點(diǎn)：后代都是純合子，自交后代不發(fā)生性狀別離，能夠穩(wěn)定遺傳明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復(fù)雜。附：育種方法小結(jié)誘變育種雜交育種多倍體育種單倍體育種方法用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物雜交用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥(粉)離體培養(yǎng)原理基因突變基因重組染色體變異染色體變異優(yōu)缺點(diǎn)加速育種進(jìn)程，大幅度地改良某些性狀，但有利變異個(gè)體少。方法簡便，但要較常年限選擇才可獲得純合子。器官較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但結(jié)實(shí)率低，成熟遲。后代都是純合子，明顯縮短育種年限，但技術(shù)較復(fù)雜。實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目實(shí)驗(yàn)原理：進(jìn)展正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲點(diǎn)分裂，子染色體在紡錘絲的作用下，分別移向兩極，最終被平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉向兩極，使細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞。結(jié)果，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。材料用具：洋蔥或大蔥、蒜均為二倍體，體細(xì)胞中染色體數(shù)為16，培養(yǎng)皿、濾紙、紗布、燒杯、鑷子、剪刀、顯微鏡，載玻片、蓋玻片、冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%_的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液試劑及用途：(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)。(2)95%酒精：沖洗附著在根尖外表的卡諾氏液。(3)解離液：(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%HCI和體積分?jǐn)?shù)為95%酒精1:1混合)使組織中的細(xì)胞別離開(4)清水：洗去解離液，防止解離過度，便于染色。(5)改良苯酚品紅染液：使染色體著色。實(shí)驗(yàn)步驟：〔1〕培養(yǎng)根尖：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶，讓洋蔥的底部接觸水面。〔2〕低溫誘導(dǎo)：待洋蔥長出1cm左右的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室〔4℃〕內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時(shí)。〔3〕固定細(xì)胞形態(tài)：剪去誘導(dǎo)處理的根尖約0.5-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1小時(shí)，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)約95％的酒精沖洗2次?！?〕制作裝片：取固定好的根尖，進(jìn)展解離；漂洗；染色；制片4個(gè)步驟，具體操作方法與“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂〞實(shí)驗(yàn)一樣?！?〕觀察裝片：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞，發(fā)生染色體數(shù)目變化的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為正常細(xì)胞的兩倍。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后、再用高倍鏡觀察。第五節(jié)人類遺傳病一、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別：遺傳?。河蛇z傳物質(zhì)改變引起的疾病?！部梢陨鷣砭陀?，也可以后天發(fā)生〕先天性疾?。荷鷣砭陀械募膊　！膊灰欢ㄊ沁z傳病〕二、人類遺傳病產(chǎn)生的原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病三、人類遺傳病類型〔一〕單基因遺傳病1、概念：由一對等位基因控制的遺傳病。2、原因：人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病3、特點(diǎn)：呈家族遺傳、發(fā)病率高〔我國約有20%--25%〕4、類型：顯性遺傳病伴Ｘ顯：抗維生素Ｄ佝僂病常顯：多指、并指、軟骨發(fā)育不全隱性遺傳病伴Ｘ隱：色盲、血友病常隱：先天性聾啞、白化病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥〔二〕多基因遺傳病1、概念：由多對等位基因控制的人類遺傳病。2、常見類型：腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等?！踩橙旧w異常遺傳病〔簡稱染色體病〕1、概念：染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和構(gòu)造異?！?、類型：常染色體遺傳病構(gòu)造異常：貓叫綜合征數(shù)目異常：21三體綜合征〔先天智力障礙〕性染色體遺傳?。盒韵侔l(fā)育不全綜合征〔XO型，患者缺少一條X染色體〕四、遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防1、產(chǎn)前診斷：胎兒出生前，醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病，產(chǎn)前診斷可以大大降低病兒的出生率2、遺傳咨詢：在一定的程度上能夠有效的預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和開展五、實(shí)驗(yàn)：調(diào)查人群中的遺傳病本卷須知：調(diào)查遺傳方式——在家系中進(jìn)展調(diào)查遺傳病發(fā)病率——在廣闊人群隨機(jī)抽樣注：調(diào)查群體越大，數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確六、人類基因組方案：是測定人類基因組的全部DNA序列，解讀其中包含的遺傳信息。需要測定22+XY共24條染色體啟動：1990年，完成于2003年中國〔1.0%〕測序工作：任由31.6億個(gè)堿基對2-2.5萬個(gè)基因第六章從雜交育種到基因工程第一節(jié)雜交育種與誘變育種一、各種育種方法的比較：選擇育種：周期長，選擇范圍有限雜交育種：把兩個(gè)或兩個(gè)以上的品種的優(yōu)良性狀聚集起來，產(chǎn)出新的品種誘變育種：利用物理因素和化學(xué)因素，作用與生物，使生物發(fā)生基因突變雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種成果袁隆平：雜交水稻荷斯垣奶牛〔黑白花〕黑農(nóng)五號青霉素菌選育處理雜交→自交→選優(yōu)→自交用射線、激光、化學(xué)藥物處理用秋水仙素處理萌發(fā)后的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)原理基因重組，組合優(yōu)良性狀人工誘發(fā)基因突變破壞紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍誘導(dǎo)花粉直接發(fā)育，再用秋水仙素優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)①周期長②進(jìn)程慢③操作復(fù)雜④雜交后代性狀別離⑤只能利用已有基因重組，不能產(chǎn)生新基因優(yōu)點(diǎn):目的性強(qiáng)，優(yōu)得優(yōu)良品種的產(chǎn)物；產(chǎn)量高缺點(diǎn)：①：突變的方向難掌握②：突變個(gè)體難以將優(yōu)良性狀集中一體優(yōu)點(diǎn)：突變率提高短時(shí)間內(nèi)獲得突變類型器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低縮短育種年限，但方法復(fù)雜，成活率較低例子水稻的育種高產(chǎn)量青霉素菌株無子西瓜抗病植株的育成第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用基因工程概念：基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說，就是按照人們意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理：基因重組3、結(jié)果：定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。二、基因工程的工具1、基因的“剪刀〞—限制性核酸內(nèi)切酶〔簡稱限制酶〕〔1〕特點(diǎn)：具有專一性和特異性，即識別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)?！?〕作用部位：磷酸二酯鍵〔4〕例子：EcoRI限制酶能專一識別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開?！拆ば阅┒恕场拆ば阅┒恕场?〕切割結(jié)果：產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片斷?！?〕作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來的DNA切斷，對自己的DNA無損害。注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的堿基能互補(bǔ)配對。基因的“針線〞——DNA連接酶作用：將互補(bǔ)配對的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。連接部位：磷酸二酯鍵基因的運(yùn)載體〔1〕定義：能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。〔2〕種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。三、基因工程的操作步驟1、提取目的基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3、將目的基因?qū)?/p>