生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中生物必修2
生物必修二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一、遺傳的基本規(guī)律(1)基因的分離定律①豌豆做材料的優(yōu)點(diǎn):(1)豌豆能夠嚴(yán)格進(jìn)行自花授粉,而且是閉花授粉,自然條件下能保持純種。(2)品種之間具有易區(qū)分的性狀。②人工雜交試驗(yàn)過(guò)程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干擾)→人工傳粉③一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合親本雜交,后代表現(xiàn)為一種表現(xiàn)型,F(xiàn)1代自交,F(xiàn)2代中出現(xiàn)性狀分離,分離比為3:1。④基因分離定律的實(shí)質(zhì):在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)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)行減數(shù)分裂時(shí),等位基因會(huì)隨同源染色體的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。(2)基因的自由組合定律①兩對(duì)等位基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合子親本雜交后,產(chǎn)生的F1自交,后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為9:3:3:1。四種表現(xiàn)型中各有一種純合子,分別在子二代占1/16,共占4/16;雙顯性個(gè)體比例占9/16;雙隱性個(gè)體比例占1/16;單雜合子占2/16×4=8/16;雙雜合子占4/16;親本類型比例各占9/16、1/16;重組類型比例各占3/16、3/16②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分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。③運(yùn)用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法:優(yōu)良性狀分別在不同的品種中,先進(jìn)行雜交,從中選擇出符合需要的,再進(jìn)行連續(xù)自交即可獲得純合的優(yōu)良品種。記憶點(diǎn):1.基因分離定律:具有一對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)生物純本雜交時(shí),子一代只表現(xiàn)出顯性性狀;子二代出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象,并且顯性性狀與隱性性狀的數(shù)量比接近于3:1。2.基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。3.基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)存因素,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。4.基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。在基因的自由組合定律的范圍內(nèi),有n對(duì)等位基因的個(gè)體產(chǎn)生的配子最多可能有2n種。二、細(xì)胞增殖(1)細(xì)胞周期:指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開(kāi)始,到下一次分裂完成時(shí)為止。(2)有絲分裂:分裂間期的最大特點(diǎn):完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成分裂期染色體的主要變化為:前期出現(xiàn);中期清晰、排列;后期分裂;末期消失。特別注意后期由于著絲點(diǎn)分裂,染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的差異:a.前期紡錘體形成方式不同;b.末期細(xì)胞質(zhì)分裂方式不同。(3)減數(shù)分裂:對(duì)象:有性生殖的生物時(shí)期:原始生殖細(xì)胞形成成熟的生殖細(xì)胞特點(diǎn):染色體只復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)比原始生殖細(xì)胞減少一半。精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程中染色體的主要變化:減數(shù)第一次分裂間期染色體復(fù)制,前期同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體(非姐妹染色體單體之間常出現(xiàn)交叉互換),中期同源染色體排列在赤道板上,后期同源染色體分離同時(shí)非同源染色體自由組合;減數(shù)第二次分裂前期染色體散亂地分布于細(xì)胞中,中期染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板上,后期染色體的著絲點(diǎn)分裂染色體單體分離。有絲分裂和減數(shù)分裂的圖形的鑒別:(以二倍體生物為例)1.細(xì)胞中沒(méi)有同源染色體……減數(shù)第二次分裂2.有同源染色體聯(lián)會(huì)、形成四分體、排列于赤道板或相互分離……減數(shù)第一次分裂3.同源染色體沒(méi)有上述特殊行為……有絲分裂記憶點(diǎn):1.減數(shù)分裂的結(jié)果是,新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始的生殖細(xì)胞的減少了一半。2.減數(shù)分裂過(guò)程中聯(lián)會(huì)的同源染色體彼此分開(kāi),說(shuō)明染色體具一定的獨(dú)立性;同源的兩個(gè)染色體移向哪一極是隨機(jī)的,則不同對(duì)的染色體(非同源染色體)間可進(jìn)行自由組合。3.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減
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數(shù)第一次分裂中。4.一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,形成四個(gè)精細(xì)胞,精細(xì)胞再經(jīng)過(guò)復(fù)雜的變化形成精子。5.一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,只形成一個(gè)卵細(xì)胞。6.對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的三、性別決定與伴性遺傳(1)XY型的性別決定方式:雌性體內(nèi)具有一對(duì)同型的性染色體(XX),雄性體內(nèi)具有一對(duì)異型的性染色體(XY)。減數(shù)分裂形成精子時(shí),產(chǎn)生了含有X染色體的精子和含有Y染色體的精子。雌性只產(chǎn)生了一種含X染色體的卵細(xì)胞。受精作用發(fā)生時(shí),X精子和Y精子與卵細(xì)胞結(jié)合的機(jī)會(huì)均等,所以后代中出生雄性和雌性的機(jī)會(huì)均等,比例為1:1。(2)伴X隱性遺傳的特
點(diǎn)(如色盲、血友病、果蠅眼色、女婁菜葉形等遺傳)①男性患者多于女性患者②屬于交叉遺傳(隔代遺傳)即外公→女兒→外孫③女性患者,其父親和兒子都是患者;男性患病,其母、女至少為攜帶者(3)X染色體上隱性遺傳(如抗VD佝僂病、鐘擺型眼球震顫)①女性患者多于男性患者。②具有世代連續(xù)現(xiàn)象。③男性患者,其母親和女兒一定是患者。(4)Y染色體上遺傳(如外耳道多毛癥)致病基因?yàn)楦競(jìng)髯、子傳孫、具有世代連續(xù)性,也稱限雄遺傳。(5)伴性遺傳與基因的分離定律之間的關(guān)系:伴性遺傳的基因在性染色體上,性染色體也是一對(duì)同源染色體,伴性遺傳從本質(zhì)上說(shuō)符合基因的分離定律。記憶點(diǎn):1.生物體細(xì)胞中的染色體可以分為兩類:常染色體和性染色體。生物的性別決定方式主要有兩種:一種是XY型,另一種是ZW型。2.伴性遺傳的特點(diǎn):(1)伴X染色體隱性遺傳的特點(diǎn):男性患者多于女性患者;具有隔代遺傳現(xiàn)象(由于致病基因在X染色體上,一般是男性通過(guò)女兒傳給外孫);女性患者的父親和兒子一定是患者,反之,男性患者一定是其母親傳給致病基因。(2)伴X染色體顯性遺傳的特點(diǎn):女性患者多于男性患者,大多具有世代連續(xù)性即代代都有患者,男性患者的母親和女兒一定是患者。(3)伴Y染色體遺傳的特點(diǎn):患者全部為男性;致病基因父?jìng)髯,子傳孫(限雄遺傳)。四、基因的本質(zhì)(1)DNA是主要的遺傳物質(zhì)①生物的遺傳物質(zhì):在整個(gè)生物界中絕大多數(shù)生物是以DNA作為遺傳物質(zhì)的。有DNA的生物(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒),DNA就是遺傳物質(zhì);只有少數(shù)病毒(如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等)沒(méi)有DNA,只有RNA,RNA才是遺傳物質(zhì)。②證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想:設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。(2)DNA分子的結(jié)構(gòu)和復(fù)制①DNA分子的結(jié)構(gòu)a.基本組成單位:脫氧核苷酸(由磷酸、脫氧核糖和堿基組成)。b.脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈:由脫氧核苷酸按一定的順序聚合而成c.平面結(jié)構(gòu):d.空間結(jié)構(gòu):規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。e.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):多樣性、特異性和穩(wěn)定性。②DNA的復(fù)制a.時(shí)間:有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期b.特點(diǎn):邊解旋邊復(fù)制;半保留復(fù)制。c.條件:模板(DNA分子的兩條鏈)、原料(四種游離的脫氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA連接酶等),能量(ATP)d.結(jié)果:通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生了與模板DNA一樣的DNA分子。e.意義:通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給后代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。(3)基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)①基因的概念:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA分子片段,基因在染色體上呈線性排列。②基因控制蛋白質(zhì)合成的過(guò)程:轉(zhuǎn)錄:以DNA的一條鏈為模板通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成信使RNA的過(guò)程。翻譯:在核糖體中以信使RNA為模板,以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)分子記憶點(diǎn):1.DNA是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定的遺傳變化的物質(zhì),而噬菌體的各種性狀也是通過(guò)DNA傳遞給后代的,這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì)。2.一切生物的遺傳物質(zhì)都是核酸。細(xì)胞內(nèi)既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。由于絕大多數(shù)的生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。3.堿基對(duì)排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基對(duì)的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個(gè)DNA分子的特異性。這從分子水平說(shuō)
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明了生物體具有多樣性和特異性的原因。4.遺傳信息的傳遞是通過(guò)DNA分子的復(fù)制來(lái)完成的;虻谋磉_(dá)是通過(guò)DNA控制蛋白質(zhì)的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)的。5.DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì),保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行。在兩條互補(bǔ)鏈中的比例互為倒數(shù)關(guān)系。在整個(gè)DNA分子中,嘌呤堿基之和=嘧啶堿基之和。整個(gè)DNA分子中,與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同。6.子代與親代在性狀上相似,是由于子代獲得了親代復(fù)制的一份DNA的緣故。7.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,基因在染色體上呈直線排列,染色體是基因的載體。8.由于不同基因的脫氧核苷酸的排列順序(堿基順序)不同,因此,不同的基因含有不同的遺傳信息。(即:基因的脫氧核苷酸的排列順序就代表遺傳信息)。9.DNA分子的脫氧核苷酸的排列順序決定了信使RNA中核糖核苷酸的排列順序,信使RNA中核糖核苷酸的排列順序又決定了氨基酸的排列順序,氨基酸的排列順序最終決定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的特異性,從而使生物體表現(xiàn)出各種遺傳特性。基因控制蛋白質(zhì)的合成時(shí):基因的堿基數(shù):mRNA上的堿基數(shù):氨基酸數(shù)=6:3:1。氨基酸的密碼子是信使RNA上三個(gè)相鄰的堿基,不是轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上的堿基。轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。注意:配對(duì)時(shí),在RNA上A對(duì)應(yīng)的是U。10.生物的一切遺傳性狀都是受基因控制的。一些基因是通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程;基因控制性狀的另一種情況,是通過(guò)控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)來(lái)直接影響性狀。五、生物的變異(1)基因突變①基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。②基因突變的特點(diǎn):a.基因突變?cè)谏锝缰衅毡榇嬖赽.基因突變是隨機(jī)發(fā)生的c.基因突變的頻率是很低的d.大多數(shù)基因突變對(duì)生物體是有害的e.基因突變是不定向的③基因突變的意義:生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。④基因突變的類型:自然突變、誘發(fā)突變⑤人工誘變?cè)谟N中的應(yīng)用:通過(guò)人工誘變可以提高變異的頻率,可以大幅度地改良生物的性狀。(2)染色體變異①染色體結(jié)構(gòu)的變異:缺失、增添、倒位、易位。如:貓叫綜合征。②染色體數(shù)目的變異:包括細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍地增加減少。③染色體組特點(diǎn):a、一個(gè)染色體組中不含同源染色體b、一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同c、一個(gè)染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因④二倍體或多倍體:由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體;由未受精的生殖細(xì)胞(精子或卵細(xì)胞)發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體(可能有1個(gè)或多個(gè)染色體組)。⑤人工誘導(dǎo)多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗。原理:當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。⑥多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。⑦單倍體植株特征:植株長(zhǎng)得弱小而且高度不育。單倍體植株獲得方法:花藥離休培養(yǎng)。單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年)。記憶點(diǎn):1.染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但是攜帶者控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫染色體組。2.可遺傳變異是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,包括基因突變、基因重組和染色體變異。基因突變最大的特點(diǎn)是產(chǎn)生新的基因。它是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變;蛲蛔兗绕毡榇嬖冢质请S機(jī)發(fā)生的,且突變率低,大多對(duì)生物體有害,突變不定向;蛲蛔兪巧镒儺惖母緛(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料;蛑亟M是生物體原有基因的重新組合,并沒(méi)產(chǎn)生新基因,只是通過(guò)雜交等使本不在同一個(gè)體中的基因重組合進(jìn)入一個(gè)個(gè)體。通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源。這是形成生物多樣性的重要原因之一,對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義。上述二種變異用顯微鏡是看不到的,而染色體變異就是染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生改變,顯微鏡可以明顯看到。這是與前二者的最重要差別。其變化涉及到染色體的改變。如結(jié)構(gòu)改變,個(gè)別數(shù)目及整倍改變,其中整倍改變?cè)趯?shí)際
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生活中具有重要意義,從而引伸出一系列概念和類型,如:染色體組、二倍體、多倍體、單倍體及多倍體育種等。六、人類遺傳病與優(yōu)生(1)優(yōu)生的措施:禁止近親結(jié)婚、進(jìn)行遺傳咨詢、提倡適齡生育、產(chǎn)前診斷。(2)禁止近親結(jié)婚的原因:近親結(jié)婚的夫婦從共同祖先那里繼承同一種致病基因的機(jī)會(huì)大大增加,所生子女患隱性遺傳病的概率大大增加。記憶點(diǎn):1.多指、并指、軟骨發(fā)育不全是單基因的常染色體顯性遺傳。豢咕S生素D佝僂病是單基因的X染色體顯性遺傳;白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞是單基因的常染色體隱性遺傳病;進(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良、紅綠色盲、血友病是單基因的X染色體隱性遺傳病;唇裂、無(wú)腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等屬于對(duì)基因遺傳;另外染色體遺傳病中常染色體病有21三體綜合癥、貓叫綜合癥等;性染色體病有性腺發(fā)育不良等。七、細(xì)胞質(zhì)遺傳①細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點(diǎn):母系遺傳(原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自母細(xì)胞);后代沒(méi)有一定的分離比(原因:生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等地分配到子細(xì)胞中去)。②細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ):在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在著DNA分子,這些DNA分子主要位于線粒體和葉綠體中,可以控制一些性狀。記憶點(diǎn):1.卵細(xì)胞中含有大量的細(xì)胞質(zhì),而精子中只含有極少量的細(xì)胞質(zhì),這就是說(shuō)受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞,這樣,受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的性狀實(shí)際上是由卵細(xì)胞傳給子代,因此子代總表現(xiàn)出母本的性狀。2.細(xì)胞質(zhì)遺傳的主要特點(diǎn)是:母系遺傳;后代不出現(xiàn)一定的分離比。細(xì)胞質(zhì)遺傳特點(diǎn)形成的原因:受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞;減數(shù)分裂時(shí),細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)隨機(jī)地、不均等地分配到卵細(xì)胞中。細(xì)胞質(zhì)遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是:葉綠體、線粒體等細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)中的DNA。3.細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳各自都有相對(duì)的獨(dú)立性。這是因?yàn)椋M管在細(xì)胞質(zhì)中找不到染色體一樣的結(jié)構(gòu),但質(zhì)基因和核基因一樣,可以自我復(fù)制,可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制蛋白質(zhì)的合成,也就是說(shuō),都具有穩(wěn)定性、連續(xù)性、變異性和獨(dú)立性。但細(xì)胞核遺傳和細(xì)胞質(zhì)遺傳又相互影響,很多情況是核質(zhì)互作的結(jié)果。八、基因工程簡(jiǎn)介(1)基因工程的概念標(biāo)準(zhǔn)概念:在生物體外,通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”,對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組細(xì)胞在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。通俗概念:按照人們的意愿,把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái),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。(2)基因操作的工具A.基因的剪刀限制性內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。①分布:主要在微生物中。②作用特點(diǎn):特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。③結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì))。B.基因的針線DNA連接酶。①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。②結(jié)果:兩個(gè)相同的黏性未端的連接。C.基困的運(yùn)輸工具運(yùn)載體①作用:將外源基因送入受體細(xì)胞。②具備的條件:a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。b、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。c、有某些標(biāo)記基因。③種類:質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。④質(zhì)粒的特點(diǎn):質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體。(3)基因操作的基本步驟A.提取目的基因目的基因概念:人們所需要的特定基因,如人的胰島素基因、抗蟲(chóng)基因、抗病基因、干擾素基因等。提取途徑:B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒DNA(運(yùn)載體),使其產(chǎn)生相同的黏性末端,將切割下的目的基因與切割后的質(zhì);旌希⒓尤脒m量的DNA連接酶,使之形成重組DNA分子(重組質(zhì)粒)C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞D.目的基因檢測(cè)與表達(dá)檢測(cè)方法如:質(zhì)粒中有抗菌素抗性基因的大腸桿菌細(xì)胞放入到相應(yīng)的抗菌素中,如果正常生長(zhǎng),說(shuō)明細(xì)胞中含有重組質(zhì)粒。表達(dá):受體細(xì)胞表現(xiàn)出特定性狀,說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。如:抗蟲(chóng)棉基因?qū)朊藜?xì)胞后,棉鈴蟲(chóng)食用棉的葉片時(shí)被殺死;胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后能合成出胰島素等。(4)基因工程的成果和發(fā)展前景A.基因工程與醫(yī)藥衛(wèi)生B.基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)
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C.基因工程與環(huán)境保護(hù)記憶點(diǎn):1.作為運(yùn)載體必須具備的特點(diǎn)是:能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存;具有多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接;具有某些標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選。質(zhì)粒是基因工程最常用的運(yùn)載體,它存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中,是能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子。2.基因工程的一般步驟包括: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)胧荏w細(xì)胞④目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。3.重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后,受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀,才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。4.區(qū)別和理解常用的運(yùn)載體和常用的受體細(xì)胞,目前常用的運(yùn)載體有:質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等,目前常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。5.基因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,利用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。6.基因治療是把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,達(dá)到治療疾病的目的。九、生物的進(jìn)化(1)自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)容是:過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存。(2)物種:指分布在一定的自然區(qū)域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,并能產(chǎn)生出可育后代的一群個(gè)體。種群:是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體。種群的基因庫(kù):一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因。(3)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn):種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。(4)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標(biāo)志著新物種的形成)。現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ):自然選擇學(xué)說(shuō)。記憶點(diǎn):1.生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。2.以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,其基本觀點(diǎn)是:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。3.隔離就是指同一物種不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。包括地理隔離和生殖隔離。其作用就是阻斷種群間的基因交流,使種群的基因頻率在自然選擇中向不同方向發(fā)展,是物種形成的必要條件和重要環(huán)節(jié)。4.物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別:生物進(jìn)化是指同種生物的發(fā)展變化,時(shí)間可長(zhǎng)可短,性狀變化程度不一,任何基因頻率的改變,不論其變化大小如何,都屬進(jìn)化的范圍,物種的形成必須是當(dāng)基因頻率的改變?cè)谕黄品N的界限形成生殖隔離時(shí),方可成立。5.生物體的每一個(gè)細(xì)胞都有含有該物種的全套遺傳物質(zhì),都有發(fā)育成為完整個(gè)體所必需的全部基因。6.在生物體內(nèi),細(xì)胞沒(méi)有表現(xiàn)出全能性,而是分化為不同的組織器官,這是基因在特定的時(shí)間和空間條件下選擇性表達(dá)的結(jié)果。
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生物必修2復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1、2節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)
一、相對(duì)性狀
性狀:生物體所表現(xiàn)出來(lái)的的形態(tài)特征、生理生化特征或行為方式等。相對(duì)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(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的性狀。隱性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F(xiàn)1沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)的性狀。附:性狀分離: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1對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)基因(位于一對(duì)同源染色體上的相同位置上)。3、純合子與雜合子
純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個(gè)體(能穩(wěn)定的遺傳,不發(fā)生性狀分離):
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(huì)發(fā)生性狀分離)
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(lái)的性狀。基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。(關(guān)系:基因型+環(huán)境→表現(xiàn)型)
5、雜交與自交
雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過(guò)程。自交:基因型相同的生物體間相互交配的過(guò)程。(指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉)
附:測(cè)交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來(lái)測(cè)定F1的基因型,屬于雜交)二、孟德?tīng)枌?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(duì)相對(duì)性狀到多對(duì)相對(duì)性狀的研究(從簡(jiǎn)單到復(fù)雜)
(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(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(shuō)-------演繹法★三、孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)
(一)一對(duì)相對(duì)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
基因分離定律的實(shí)質(zhì):在減數(shù)分裂形成配子過(guò)程中,等位基因隨同源染色體的分開(kāi)而分離,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(duì)相對(duì)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3/16
9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(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。
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(meiosis)是進(jìn)行有性生殖的生物形成生殖細(xì)胞過(guò)程中所特有的細(xì)胞分裂方式。在減數(shù)分裂過(guò)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(guò)有絲分裂產(chǎn)生,有絲分裂過(guò)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)胞相同。)二、減數(shù)分裂的過(guò)程
1、精子的形成過(guò)程:精巢(哺乳動(dòng)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(duì)(稱聯(lián)會(huì)),形成四分體。四分體中的非姐妹染色單體之間常常交叉互換。
中期:同源染色體成對(duì)排列在赤道板上(兩側(cè))。后期:同源染色體分離;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(wú)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(kāi),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(guò)程:卵巢
三、精子與卵細(xì)胞的形成過(guò)程的比較
不同點(diǎn)形成部位過(guò)程子細(xì)胞數(shù)相同點(diǎn)四、注意:
(1)同源染色體:①形態(tài)、大小基本相同;②一條來(lái)自父方,一條來(lái)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)胞相同。因此,它們屬于體細(xì)胞,通過(guò)有絲分裂
的方式增殖,但它們又可以進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。(3)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,原因是同源染色體分離并進(jìn)................入不同的子細(xì)胞。所以減數(shù)第二次分裂過(guò)程中無(wú)同源染色體。.............(4)減數(shù)分裂過(guò)程中染色體和DNA的變化規(guī)律
精子的形成精巢(哺乳動(dòng)物稱睪丸)有變形期一個(gè)精原細(xì)胞形成4個(gè)精子卵細(xì)胞的形成卵巢無(wú)變形期一個(gè)卵原細(xì)胞形成1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體精子和卵細(xì)胞中染色體數(shù)目都是體細(xì)胞的一半
(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(duì)同源染色體,則:
它的精(卵)原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂可形成2種精子(卵細(xì)胞);
它的1個(gè)精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成2種精子。它的1個(gè)卵原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成1種卵細(xì)胞。
五、受精作用的特點(diǎn)和意義
特點(diǎn):受精作用是精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的
過(guò)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(lái)自精子,另一半來(lái)自卵細(xì)胞。
意義:減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)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:若為奇數(shù)減數(shù)第二次分裂(次級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞、
減數(shù)第二次分裂后期,看一極)若為偶數(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(huì)、四分體現(xiàn)象、同源染色體的分離減數(shù)第一次分裂無(wú)同源染色體減數(shù)第二次分裂
4、姐妹染色單體的分離一極無(wú)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:若細(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:判斷下列細(xì)胞正在進(jìn)行什么分裂,處在什么時(shí)期?
n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
一、薩頓假說(shuō):基因和染色體行為存在明顯的平行關(guān)系。二、孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋(見(jiàn)課本30頁(yè))
4第三節(jié)伴性遺傳
一、概念: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)。二、XY型性別決定方式:染色體組成(n對(duì)):
雄性:n-1對(duì)常染色體+XY雌性:n-1對(duì)常染色體+XX
性比:一般1:1
常見(jiàn)生物:全部哺乳動(dòng)物、大多雌雄異體的植物,多數(shù)昆蟲(chóng)、一些魚(yú)類和兩棲類。
三、三種伴性遺傳的特點(diǎn):(1)伴X隱性遺傳的特點(diǎn):
①男>女②隔代遺傳(交叉遺傳)③母病子必病,女病父必病(2)伴X顯性遺傳的特點(diǎn):
①女>男②連續(xù)發(fā)、鄹覆∨夭,子病母必病(3)伴Y遺傳的特點(diǎn):
①男病女不、诟浮印鷮O附:常見(jiàn)遺傳病類型(要記。海
伴X隱:色盲、血友病
伴X顯:抗維生素D佝僂病
常隱:先天性聾啞、白化病常顯:多(并)指
第三章基因的本質(zhì)
第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)一、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(guò)程和結(jié)論(2)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)論[來(lái)源:Z&xx&k.Com]實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象結(jié)論1.注射活的無(wú)毒R型細(xì)菌,小鼠正常。[來(lái)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(lái)源:學(xué),科,網(wǎng)Z,X,X,K]體內(nèi)3.注射加熱殺死的有毒S型細(xì)菌,小鼠正常。細(xì)菌的轉(zhuǎn)化4.注射“活的無(wú)毒R型細(xì)菌+加熱殺死的有毒S型細(xì)菌”,小鼠死DNA是遺轉(zhuǎn)化[來(lái)亡。[來(lái)源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]傳物質(zhì),蛋源:Z+xx5.加熱殺死的有毒細(xì)菌與活的無(wú)毒型細(xì)菌混合培養(yǎng),無(wú)毒菌全變白質(zhì)不是遺+k.Com傳物質(zhì)。為有毒菌。]體外6.對(duì)S型細(xì)菌中的物質(zhì)進(jìn)行提純:①DNA②蛋白質(zhì)③糖類④無(wú)機(jī)轉(zhuǎn)化物。分別與無(wú)毒菌混合培養(yǎng),①能使無(wú)毒菌變?yōu)橛卸揪;②③④與無(wú)毒菌一起混合培養(yǎng),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有毒菌。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,噬菌體侵染細(xì)DNA是遺讓其在細(xì)菌體內(nèi)繁殖,在與親代噬菌體相同的子代噬菌體中只檢菌傳物質(zhì)32測(cè)出放射性元素P2.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
第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)
★一、DNA的結(jié)構(gòu)
1、DNA的組成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本單位:脫氧核糖核苷酸(4種)
3、DNA的結(jié)構(gòu):
①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。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(duì)組成。
③堿基配對(duì)有一定規(guī)律:A=T;G≡C。(堿基互補(bǔ)配對(duì)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(duì)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(duì)排列順序
AG★3.計(jì)算1.在兩條互補(bǔ)鏈中TC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。
AT★3.整個(gè)DNA分子中,GC與分子內(nèi)每一條鏈上的該比例相同。
★第三節(jié)DNA的復(fù)制
一、實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制1、材料:大腸桿菌
2、方法:同位素示蹤法
二、DNA的復(fù)制1.場(chǎng)所:細(xì)胞核
2.時(shí)間:細(xì)胞分裂間期。(即有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期)
3.基本條件:①模板:開(kāi)始解旋的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(guò)程:①解旋;②合成子鏈;③形成子代DNA5.特點(diǎn):①邊解旋邊復(fù)制;②半保留復(fù)制
6.原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
7.精確復(fù)制的原因:①獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板;②堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進(jìn)行。8.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)性簡(jiǎn)記:一所、二期、三步、四條件
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、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定c、儲(chǔ)存遺傳信息d、能夠控制性狀。
三、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的結(jié)構(gòu):
1、組成元素:C、H、O、N、P
2、基本單位:核糖核苷酸(4種)3、結(jié)構(gòu):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(duì)原則,合成RNA的過(guò)程。(注:葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄)
(2)過(guò)程:①解旋;②配對(duì);③連接;④釋放(具體看書(shū)63頁(yè))(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(duì)原則(AU、TA、GC、CG)(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(guò)程。(注:葉綠體、線粒體也有翻譯)(2)過(guò)程:(看書(shū))(3)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
(4)原則:堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(5)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)=6:3:14、密碼子
①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特點(diǎn):專一性、簡(jiǎn)并性、通用性③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。
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?/p>
一、中心法則及其發(fā)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(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物的性狀;如白化病等。(2)直接控制:通過(guò)控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。如囊性纖維病、鐮刀型細(xì)胞貧血等。
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。
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(duì)的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,叫做基
因突變。2、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。
3、特點(diǎn):a、普遍性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e、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
4、意義:它是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來(lái)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)行有性生殖的過(guò)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交叉互換
8第二節(jié)染色體變異
一、染色體結(jié)構(gòu)變異:
實(shí)例:貓叫綜合征(5號(hào)染色體部分缺失)類型:缺失、重復(fù)、倒位、易位(看書(shū)并理解).....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(hào)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(wú)子西瓜
二、染色體組
(1)概念:二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個(gè)染色體組。(2)特點(diǎn):①一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體,形態(tài)和功能各不相同;②一個(gè)染色體組攜帶著控制生物生長(zhǎng)的全部遺傳信息。(3)染色體組數(shù)的判斷:
①染色體組數(shù)=細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體有幾條,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:32514
②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:223341
3、單倍體、二倍體和多倍體
由配子發(fā)育成的個(gè)體叫單倍體。
有受精卵發(fā)育成的個(gè)體,體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就叫幾倍體,如含兩個(gè)染色體組就叫二倍體,含三個(gè)染色體組就叫三倍體,以此類推。體細(xì)胞中含三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體。
三、染色體變異在育種上的應(yīng)用1、多倍體育種:
方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(原理:能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍)
原理:染色體變異
實(shí)例:三倍體無(wú)子西瓜的培育;
優(yōu)缺點(diǎn):培育出的植物器官大,產(chǎn)量高,營(yíng)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
例:在水稻中,高桿(D)對(duì)矮桿(d)是顯性,抗病(R)對(duì)不抗病(r)是顯性,F(xiàn)有純合矮桿不抗病水稻ddrr和純合高桿抗病水稻DDRR兩個(gè)品種,要想得到能夠穩(wěn)定遺傳的矮桿抗病水稻ddRR,應(yīng)該怎么做?
_______________________________________________________________________________
優(yōu)缺點(diǎn):后代都是純合子,明顯縮短育種年限,但技術(shù)較復(fù)雜。附:育種方法小結(jié)
誘變育種用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物基因突變加速育種進(jìn)程,優(yōu)缺點(diǎn)雜交育種雜交多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗染色體變異器官較大,營(yíng)養(yǎng)單倍體育種花藥(粉)離體培養(yǎng)方法原理基因重組方法簡(jiǎn)便,但染色體變異后代都是純合子,大幅度地改良某些要較長(zhǎng)年限選擇物質(zhì)含量高,但結(jié)實(shí)明顯縮短育種年限,但性狀,但有利變異個(gè)才可獲得純合子。率低,成熟遲。技術(shù)較復(fù)雜。體少。
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。(可以生來(lái)就有,也可以后天發(fā)生)先天性疾。荷鷣(lái)就有的疾病。(不一定是遺傳。
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(duì)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(guó)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(duì)等位基因控制的人類遺傳病。
2、常見(jiàn)類型:腭裂、無(wú)腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。(三)染色體異常遺傳。ê(jiǎn)稱染色體。
1、概念:染色體異常引起的遺傳病。(包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常)2、類型:
常染色體遺傳病結(jié)構(gòu)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(cè)和預(yù)防
1、產(chǎn)前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測(cè)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)生和發(fā)展五、實(shí)驗(yàn):調(diào)查人群中的遺傳病注意事項(xiàng):
1、調(diào)查遺傳方式在家系中進(jìn)行
2、調(diào)查遺傳病發(fā)病率在廣大人群隨機(jī)抽樣注:調(diào)查群體越大,數(shù)據(jù)越準(zhǔn)確
六、人類基因組計(jì)劃:是測(cè)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(cè)定22+XY共24條染色體
第6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:處理原理優(yōu)缺點(diǎn)例子
第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用
一、基因工程
1、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(shuō),就是按照人們意愿,
把一種生物的某種基因提取出來(lái),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。
11雜交育種雜交→自交→選優(yōu)→自交誘變育種用射線、激光、化學(xué)藥物處理多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)后的種子或幼苗破壞紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍器官大,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)單倍體育種花藥離體培養(yǎng)誘導(dǎo)花粉直接發(fā)育,再用秋水仙素縮短育種年限,基因重組,人工誘發(fā)基因組合優(yōu)良性狀突變方法簡(jiǎn)單,可預(yù)見(jiàn)強(qiáng),但周期長(zhǎng)水稻的育種加速育種,改良性狀,但有利個(gè)體不多,需大量處理含量高,但發(fā)育延遲,但方法復(fù)雜,結(jié)實(shí)率低成活率較低抗病植株的育成高產(chǎn)量青霉素菌株無(wú)子西瓜
2、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(jiǎn)稱限制酶)
(1)特點(diǎn):具有專一性和特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。
(2)作用部位:磷酸二酯鍵
(4)例子:EcoRI限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列,并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。
(黏性末端)(黏性末端)
(5)切割結(jié)果:產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片斷。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能將外來(lái)的DNA切斷,對(duì)自己的DNA無(wú)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(duì)。
2、基因的“針線”DNA連接酶
(1)作用:將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái),使之成為一個(gè)完整的DNA分子。(2)連接部位:磷酸二酯鍵3、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(dòng)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)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測(cè)和鑒定四、基因工程的應(yīng)用
1、基因工程與作物育種:轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉、耐貯存番茄、耐鹽堿棉花、抗除草作物、轉(zhuǎn)基因奶牛、超級(jí)綿羊等等
2、基因工程與藥物研制:干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子、疫苗3、基因工程與環(huán)境保護(hù):超級(jí)細(xì)菌五、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性
兩種觀點(diǎn)是:1、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品不安全,要嚴(yán)格控制
2、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品是安全的,應(yīng)該大范圍推廣。
第六章生物的進(jìn)化第一節(jié)生物進(jìn)化理論的發(fā)展
一、拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)
1、理論要點(diǎn):用進(jìn)廢退;獲得性遺傳2、進(jìn)步性:認(rèn)為生物是進(jìn)化的。二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)
1、理論要點(diǎn):自然選擇(過(guò)度繁殖→生存斗爭(zhēng)→遺傳和變異→適者生存)2、進(jìn)步性:能夠科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因以及生物的多樣性和適應(yīng)性。
3、局限性:
①不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì);
②自然選擇對(duì)可遺傳的變異如何起作用不能作出科學(xué)的解釋。(對(duì)生物進(jìn)化的解釋僅局限于個(gè)體水平)三、現(xiàn)代達(dá)爾文主義
(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位(生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì):種群基因頻率的改變)1、種群:
概念:在一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個(gè)體稱為種群。特點(diǎn):不僅是生物繁殖的基本單位;而且是生物進(jìn)化的基本單位。
2、種群基因庫(kù):一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫(kù)3、基因(型)頻率的計(jì)算:①按定義計(jì)算:
例1:從某個(gè)群體中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體,測(cè)知基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè),則:
基因型AA的頻率為_(kāi)_____;基因型Aa的頻率為_(kāi)_____;基因型aa的頻率為_(kāi)_____。基因A的頻率為_(kāi)_____;
基因a的頻率為_(kāi)_____。
答案:30%60%10%60%40%
②某個(gè)等位基因的頻率=它的純合子的頻率+雜合子頻率
例:某個(gè)群體中,基因型為AA的個(gè)體占30%、基因型為Aa的個(gè)體占60%、基因型為aa的個(gè)體占10%,則:基因A的頻率為_(kāi)_____,基因a的頻率為_(kāi)_____
答案:60%40%
(二)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料
(三)自然選擇決定進(jìn)化方向:在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
(四)突變和基因重組、選擇和隔離是物種形成機(jī)制
1、物種:指分布在一定的自然地域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征,而且自然狀態(tài)下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物個(gè)體。
2、隔離:地理隔離:同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
生殖隔離:指不同種群的個(gè)體不能自由交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代。3、物種的形成:
⑴物種形成的常見(jiàn)方式:地理隔離(長(zhǎng)期)→生殖隔離⑵物種形成的標(biāo)志:生殖隔離⑶物種形成的3個(gè)環(huán)節(jié):
突變和基因重組:為生物進(jìn)化提供原材料選擇:使種群的基因頻率定向改變隔離:是新物種形成的必要條件
第二節(jié)生物進(jìn)化和生物多樣性
一、生物進(jìn)化的基本歷程
1、地球上的生物是從單細(xì)胞到多細(xì)胞,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,從水生到陸生,從低級(jí)到高級(jí)逐漸進(jìn)化而來(lái)的。
2、真核細(xì)胞出現(xiàn)后,出現(xiàn)了有絲分裂和減數(shù)分裂,從而出現(xiàn)了有性生殖,使由于基因重組產(chǎn)生的變異量大大增加,所以生物進(jìn)化的速度大大加快。二、生物進(jìn)化與生物多樣性的形成
1、生物多樣性與生物進(jìn)化的關(guān)系是:生物多樣性產(chǎn)生的原因是生物不斷進(jìn)化的結(jié)果;而生物多樣性的產(chǎn)生又加速了生物的進(jìn)化。
2、生物多樣性包括:遺傳(基因)多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次。
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