期中复习课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

有丝分裂和减数分裂 02. 细胞周期 分 裂 间 期 分 裂 期 连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。 概念 分裂期 （5%~10%） 分裂间期 （90%~95%） 物质准备：DNA分子复制，有关蛋白质合成， 细胞适度生长 完成核遗传物质的平均分配 阶段 起点 终点 2 ①“连续分裂的细胞”才具有细胞周期； 按增殖情况将细胞分为三类 连续分裂： 暂停分裂： 不再分裂： 发育中的受精卵、早期胚胎细胞、干细胞、根尖分生区细胞、茎的形成层细胞、皮肤生发层细胞、癌细胞 暂时不增殖，在适当的刺激下可重新进入细胞周期。如肝、肾细胞、淋巴细胞等。 （有细胞周期） 高度分化的细胞、进行减数分裂的细胞，无细胞周期；如神经细胞、肌纤维细胞 、精子、初级精母细胞等。 根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(生物体细胞中染色体为2N) 2N 4N 2N 4N 2N 4N DNA 姐妹染色单体 染色体 前期、中期 后期、末期 或 间期、子细胞 减数分裂过程中各时期柱形图 在高等植物体内 通过在高倍镜下 各个细胞的分裂是独立进行的 染色体容易被碱性染料染色 有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞 各个时期细胞内染色体的 存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的那个时期 因此在同一分生组织中 可以看到处于不同分裂 时期的细胞 如甲紫溶液旧称龙胆紫溶液，或者醋酸洋红液着色 实验原理 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 6 细胞增殖 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料用具 ①染色剂： ②解离液： 质量浓度为0.01或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液） 质量分数为15%的盐酸和体积分数95%的酒精（1:1混合） 实验前3～4天,将洋葱放在装满清水的广口瓶上,底部接触水,把装置放在温暖的地方,经常换水,以 ，待根长约 时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。 5 cm 防止烂根 实验步骤 1.洋葱根尖的培养 2.装片的制作 选择染色体数目较少且分裂期占细胞周期时间比例大的根尖作为实验材料 7 减数分裂 二、精子的形成 有性生殖器官，睾丸（哺乳动物）、精巢 1.形成部位： 精原细胞 精原细胞 精细胞 精子 （原始雄性生殖细胞） 减数分裂 有丝分裂 减数分裂 快速抢答 5.染色体数目减半是在什么时间?其原因是什么? 1.染色体（DNA）复制时间? 2.同源染色体配对联会、分开分别在什么时间？ 3.非同源染色体的自由组合在何时? 4.染色单体的分开发生在什么时间? 减数分裂前的间期 减数分裂Ⅰ的前期 减数分裂Ⅰ的后期 减数分裂Ⅰ的后期 减数分裂Ⅱ的后期 减数分裂Ⅰ的末期，根本原因是同源染色体分离至两个子细胞。 二看有无 同 源 染 色 体 有同源染色体 无同源染色体 有丝分裂 （减数分裂Ⅰ） 减数分裂Ⅱ 图像法判断细胞所处时期的一般步骤 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 一看着丝粒是否断裂。断裂看一半；未断看全部 5.受精卵中的遗传物质 受精卵中的遗传物质 母方： 父方： 细胞核 细胞质（线粒体） 受精卵中的DNA（遗传物质）： 受精卵中的染色体： 父母双方各提供一半 母方>父方 细胞核 遗传的多样性原因： 遗传的稳定性原因： （1）减数分裂产生配子多样性： ①（减数分裂Ⅰ后期）非同源染色体自由组合； ②（减数分裂Ⅰ前期）同源染色体的非姐妹染色单体发生互换 （2）受精作用：精子和卵细胞的随机结合 减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞减少一半， 受精作用使受精卵中染色体恢复到体细胞数目 【知识总结】 (1)若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。 口诀：同为同一”次” (2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞，即来自同一个精原细胞。 口诀：补为同一”初” 根据染色体组成判断配子来源的方法 【知识拓展】 细胞衰老的特征 细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢， 新陈代谢速率减慢 细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 细胞内的色素逐渐积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小 14 遗传相关计算和注意事项 3、易于人工操作，生长周期短 套袋 人工授粉 套袋 去雄 避免外来花粉的干扰 除去母本未成熟花的全部雄蕊 待雌蕊成熟时,采集另一植株的花粉,撒在去雄花的雌蕊柱头上 保证杂交得到的种子是人工传粉后所结 16 1．为什么每个小桶内的两种彩球必须相等？ 2．实验中，甲、乙两个小桶内的彩球数量都是20个，这符合自然界的实际情况吗？ 3．为什么每次把抓出的小球放回原桶并且摇匀后才可再次抓取？ 4．理论上，实验结果应是：彩球组合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，但有位同学抓取4次，结果是DD∶Dd＝2∶2，这是不是说明实验设计有问题？ 1. 杂种F1( Dd ) 产生比例相等的两种配子。 2. 不符合。自然界中，一般雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 3. 为了使代表雌雄配子的两种彩球被抓出的机会相等。 4. 不是。DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1是一个理论值，如果统计数量太少，不一定会符合DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1的理论值，统计的数量越多，越接近该理论值。 性状分离比的模拟 分离定律的验证方法 (1) 测交法：F1×隐性纯合子 ⇒ 子代两种性状的数量比为1∶1 ⇒ F1产生两种数量相等的配子，遵循分离定律。 (2) 自交法：F1自交子代性状分离比为3∶1 ⇒ F1产生了两种数量相等的配子，遵循分离定律。 (3) 花粉鉴定法 ①过程：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，取F1的花粉放在载玻片上，加一滴碘液，在显微镜下观察。 ②结果：半数花粉呈蓝黑色，半数花粉呈橙红色。 ③结论：分离定律是正确的。 题型二. 纯合子与杂合子的判断 （1）自交法 （待测个体自交，根据后代是否发生性状分离判断是纯合子还是杂合子） （2）测交法 （在确定显隐性性状的条件下使用） 题型四　杂合子连续自交与自由交配的概率计算 二、对自由组合现象的解释 F2中能稳定遗传的个体占总数的________ F2绿色圆粒中，能稳定遗传的占________ F2中重组类型占总数的________，亲本型占______。 根据对F2统计结果，回答下列问题： 1/4 1/3 3/8 5/8 巩固练习 9 3 3 1 YYRR YYRr YyRR YyRr YYrr Yyrr yyRR yyRr yyrr 1/16 2/16 2/16 4/16 1/16 2/16 1/16 2/16 1/16 Y_R_ Y_rr yyR_ yyrr 提出假说 1900年，孟德尔的遗传规律被重新提出。 1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”改名为“基因”；并提出了表型和基因型的概念。 表型 等位基因 生物个体所表现出来的性状 如：豌豆种子的黄色、绿色。 控制相对性状的基因 如：黄色基因Y与y，高茎基因D与d. 基因型 与表现型有关的基因组成 如：YY、Yy、yy 六、孟德尔遗传规律的再发现 DDTT × ddtt DdTt 9 3 3 1 D_T_ D_tt ddT_ ddtt DDtt/Ddtt F2 F1 P 抗倒伏 易染条锈病 易倒伏 抗条锈病 抗倒伏易染条锈病 抗倒伏抗锈病纯种 连续自交和选育 Fn DDtt 思路：亲本杂交，子代连续自交和选育 抗倒伏 易染条锈病 易倒伏 抗条锈病 抗倒伏 抗条锈病 易倒伏 易感条锈病 例：培育抗倒伏抗条锈病小麦 1. 小麦哪一代最早表现 出优良性状？F2中优良 性状的基因型及其所占 比例为多少？   2. F2中具有优良性状的的品种都能稳定遗传吗？  3. 如何才能得到稳定遗传（纯合子）的优良品种？ 优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。 (3)缺点：获得新品种的周期长。 长毛立耳 短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳 BbEe 长立 长折 短立 短折 Bbee/BBee 相互交配 BBee Bbee ×bbee 短毛折耳 Bbee (长毛折耳) Bbee bbee 长毛折耳 短毛折耳 F2 F1 P 9 3 3 1 B_E_ B_ee bbE_ bbee 思路：亲本杂交，F1相互交配，F2选优再测交 例：培育长毛折耳猫 1.F1可否自交？   2. F2中目标品种都能稳定遗传吗？  3. 怎筛选出能稳定遗传的目标品种？ 提示：植物的杂交育种一般需要连续自交，既保留了优良品种又能不断提高纯合比例；动物如果需要获得双隐性个体，一旦出现即是所需，如果需要获得显性个体，可以通过一次测交实验来鉴定其是否为纯合优良品种，与植物有较大区别。动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。 孟德尔遗传规律的应用 应用三 AaBb双杂自交后代的特殊分离比问题： 6:3:2:1 AA或BB的胚胎致死 4:2:2:1 AA和BB的胚胎致死 5:3:3:1 AB的精子或者卵细胞致死 X Y 人类X、Y染色体扫描电镜照片 X Y X、Y非同源区段 X、Y非同源区段 X和Y同源区段 伴Y遗传 伴X和Y遗传 伴X遗传 伴X显性遗传 伴X隐性遗传 X染色体携带着许多个基因，Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较少，所以许多位于X染色体上的基因在Y染色体上没有相应的等位基因。 27 系谱图判断遗传方式“三步曲” 1、确定是否为伴Y遗传病 2、判断显隐性 无中生有为隐性 有中生无为显性 3、确定是否为伴X遗传 隐性：隐性遗传看女病，父子都病为伴X隐性遗传病； 显性：显性遗传看男病，母女都病为伴X显性遗传病； 在常染色体上还是在X染色体上？ 方法： (2)正反交法 (1)雌隐雄显法 （显隐性已知） （显隐性未知） 隐性♀ × 显性♂ 子代♀♂表现型一致 常染色体上 子代♀显、♂隐 X染色体上 (1) (2)正反交法 （显隐性未知） 正反交实验 正反交结果一致 常染色体上 正反交结果不一致， X染色体上 1.由常染色体上的基因控制的遗传病 (1)男孩患病概率＝女孩患病概率＝患病孩子概率。 (2)患病男孩概率＝患病女孩概率＝患病孩子概率×1/2。 2.由性染色体上的基因控制的遗传病 “男孩患病”是指男孩中患病的，不考虑女孩； “患病男孩”则是所有孩子中患病的男孩。 患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率；男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率。 “男孩患病”与“患病男孩”的概率计算 伴性遗传的应用 雌性：ZBW（芦花） ZbW（非芦花） 雄性： ZBZB（芦花） ZBZb（芦花） ZbZb（非芦花） 非芦花雄鸡 × 芦花雌鸡 亲代 ZbZb　 ZBW 配子 Zb ZB W 子代 ZBZb　　 ZbW　　 芦花雄鸡 非芦花雌鸡 用芦花雌鸡(ZBW） 与非芦花雄鸡（ZbZb）交配，那么F1中，雄鸡都是芦花鸡(ZBZb) ， 雌鸡都是非芦花鸡(ZbW)。这样，对早期的雏鸡就可以根据羽毛的特征把雌性和雄性区分开，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。 31 基因、DNA、染色体、蛋白质、性状之间的关系 学习任务一 基因 染色体 传递的稳定性 体细胞中的存在形式 配子中的存在形式 体细胞中的来源 形成配子时的行为 类比 推理 完整性和独立性 稳定的形态结构 成对 成对 成单 成单 一个来自父方一个来自母方 一条来自父方一条来自母方 等位基因分离 非等位基因自由组合 同源染色体分开 非同源染色体自由组合 基因和染色体行为存在着明显的平行关系 基因位于染色体上（假说） 作出假说： 实验验证： 测交结果与演绎推理的相符 得出结论： 基因在染色体上 若控制白眼基因（w）在X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因 白眼性状的表现总是与性别相联系？ 提出问题： 假说---演绎法 基因位于染色体上的实验证据——假说-演绎法 从此，摩尔根成了 理论的坚定支持者 孟德尔 演绎推理： 基因与染色体的关系 结论：基因在染色体上呈线性排列。 摩尔根和他的学生们，设计测量出：第一个果蝇各种基因在染色体上排列图谱。 人只有23对染色体，却有约2.6万个基因。 一条染色体上应该有许多个基因。 果蝇只有4对染色体，携带的基因有1.3万多个； 短硬毛 棒状眼 深红眼 朱红眼 截翅 红宝石眼 白眼 黄身 注意：并非所有的基因都位于染色体上 （1）在真核生物中，细胞核基因位于染色体上， 细胞质基因位于线粒体和叶绿体的DNA上。 （2）在原核生物中，细胞内无染色体，其基因位 于拟核区的DNA或者质粒DNA上。 （3）病毒中有基因，但无染色体。 上清液：放射性很高 沉淀物：放射性很低 上清液：放射性很低 沉淀物：放射性很高 4.实验过程 ④搅拌：使吸附在大肠杆菌上的 与 分离开。 三、噬菌体侵染细菌的实验 大肠杆菌 噬菌体 ⑥检测： ⑤离心： 使上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 子代噬菌体中无35S 子代噬菌体中有32P 1、用含35S 的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌后，经搅拌、离心后， 上清液中的放射性很高，而沉淀物为什么仍然有很低的放射性？ 2、用含 32 P 的噬菌体去感染未被标记的大肠杆菌后，经搅拌、离心后，沉淀物中的放射性很高，而为什么上清液仍然有很低的放射性？ 可能是由于还有少量的含35S 的噬菌体仍吸附于大肠杆菌上，未从中分离出来。 可能是由于少量含32 P 的噬菌体还未吸附于大肠杆菌上 或含有32 P 的子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来 【注意事项】 ——培养（保温）时间过短， ——培养（保温）时间过长， ——搅拌不充分 39 （2）DNA分子中的________和________交替连接，排列在外侧，构成_________；_______排列在内侧。 （3）两条链上的碱基通过_____连接起来，形成________，且遵循_______________原则。 （1）DNA分子是由_____条单链组成的，这两条链按________方式盘旋成_______结构。 C T T G A C A G 5’ 5’ 3’ 3’ DNA分子的结构特点 两 反向平行 双螺旋 磷酸 脱氧核糖 基本骨架 碱基 氢键 碱基对 碱基互补配对 在生物体内，有4000个碱基对的DNA分子可能会形成多少种DNA？ 44000 种类 数目 若碱基的数量足够多，则能形成44000种； 若碱基数量有限，则DNA的种类会少于44000种 A T T A G C C G 5′端 3′端 3′端 5′端 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 胞嘧啶（C） 腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胸腺嘧啶（T） 脱氧核糖 磷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 碱基对 氢键 一条脱氧核苷酸链的片段 5 6 课堂练习： 二、DNA半保留复制的实验证据 证明DNA是半保留复制的实验---（假说演绎法） 2、实验技术： 同位素标记技术、密度梯度离心技术 1、实验者： 梅塞尔森、斯塔尔 15N和14N是氮元素的两种稳定同位素，含15N的DNA比含14N的DNA密度大。可利用密度梯度离心技术将含有不同氮元素的DNA分开。 3、实验过程： （1）用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，得到DNA被15N 标记的大肠杆菌。 （2）将大肠杆菌转移至的普通培养基中培养，在不同时刻 收集大肠杆菌，提取DNA进行离心，记录离心后DNA 的位置。 ★时间： 有丝分裂分裂间期、减数第一次分裂前的间期 ★过程： 解旋 合成子链 模板： 亲代DNA提供 原料： 原则： 条件： 游离的脱氧核苷酸 碱基互补配对原则 能量： 酶： ★特点： 边解旋边复制 半保留复制 ★意义： 保持前后代遗传信息的连续性 复旋 ATP 解旋酶、DNA聚合酶 DNA的复制过程 ★场所： 真核生物主要在细胞核（在线粒体、叶绿体）原核生物主要在拟核 假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代 (1)子代DNA分子总数？ (2)含15N的DNA分子数？ (3)含14N的DNA分子数？ (4)只含15N的DNA分子数？ (5)只含14N的DNA分子数？ 思考？ 2n个 2个 2n个 0个 (2n－2)个 1、DNA数 假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代 2．脱氧核苷酸链数 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数是多少？ (2)含15N的脱氧核苷酸链数是多少？ (3)含14N的脱氧核苷酸链数是多少？ 2n＋1条 2条 (2n＋1－2)条 假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代 3．消耗的脱氧核苷酸数 设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸a个,则： (1)经过n次复制（是指由原来的DNA分子复制n次所需的碱基数目），共需消耗游离的该种脱氧核苷酸？ (2)在第n次复制时（是指所有DNA只复制第n次所需的碱基数目），共需消耗游离的该脱氧核苷酸? a·(2n－1)个 a·2n－1个 DNA 蛋白质 DNA 蛋白质 RNA 转录 翻译 基因的表达 真核生物先转录后翻译； 原核生物边转录边翻译 RNA有什么特点，为什么适合充当DNA与蛋白质之间的信使？RNA有何特点，何以但此重任。 47 mRNA——信使RNA 携带遗传信息，蛋白质合成的模板 tRNA——转运RNA rRNA——核糖体RNA 识别并运载氨基酸 核糖体的组成成分 RNA的种类及功能 核糖体RNA(rRNA） 单链 核糖体组成部分 →蛋白质合成的“三剑客” 2. 条件： ① 模板： ② 原料： ③ 酶： ④ 能量： DNA的一条链 4种游离的核糖核苷酸 RNA聚合酶 ATP 3. 产物： RNA 4. 碱基配对方式：碱基互补配对原则 A U C G T A G C 1. 场所： 细胞核（主要场所），线粒体，叶绿体 5. 特点：边解旋边转录 6. 方向：5’端 → 3’端 提醒：每次转录的只是DNA分子特定的基因片段（并非整个DNA）。 一种密码子决定一种氨基酸，但一种氨基酸可以由 不同的密码子决定。 遗传密码的特点 种类 包含两种起始密码子： UUA、UAG、UGA AUG（甲硫氨酸） GUG （正常情况下，UGA是终止密码子，在特殊情况下，UGA可以编码硒代半胱氨酸） （在原核生物中，作为起始密码子，编码甲硫氨酸） 64种 编码氨基酸的密码子有 种（特殊情况下有 种）； 61 1种或几种 终止密码子（3种） 密码子和氨基酸之间的对应关系： 62 A—C—U—G—G—A—U—C—U mRNA： 苏氨酸——甘氨酸——丝氨酸 肽链： DNA： A—C—T—G—G—A—T—C—T T—G—A—C—C—T—A—G—A 肽键 肽键 （假设以B链为模板进行转录） A链 B链 转录 翻译 基因的表达过程中碱基与氨基酸的数量关系 基因中的碱基数：mRNA中的碱基数：合成蛋白质中的氨基酸个数 ＝ 6∶ 3∶ 1 注意事项：因为DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA;转录出的mRNA中有终止密码子，终止密码子不对应氨基酸因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。 3. 翻译的条件： ① 模板： ② 原料： ③ 酶： ④ 能量： ⑤工具： ⑥场所（装配机器）： mRNA 游离的氨基酸 多种酶 ATP tRNA 核糖体 4. 翻译的结果： 多肽链 肽链合成后，就从核糖体与mRNA的复合物上脱离，通常经过一系列步骤，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子，然后开始承担细胞生命活动的各项职责。 5.碱基配对方式： A U C G U A G C 正在合成的肽链 核糖体 mRNA （1）如何快速高效地进行翻译呢？ 一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。 （3）翻译能够精确进行的原因是什么？ （4）翻译合成的肽链就具有相应的生物学功能吗？ 不具有，还需要加工。 ①mRNA为翻译提供了精确的模板； ②通过mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子的碱基互补配对，保证了翻译能够准确地进行。 （2）多条肽链的氨基酸序列是否相同？ 相同，因为其模板相同。 多聚核糖体现象 多聚核糖体 正在合成的肽链 核糖体 mRNA （5）意义是？ 少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质 （6）翻译的方向？ （即核糖体移动的方向） 由肽链_____→肽链_____的方向进行 短 长 （从右到左） 多聚核糖体 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA作为遗传物质的生物 能分裂的细胞和DNA病毒 高度分化的细胞 以RNA作为遗传物质的生物 一般RNA病毒 逆转录病毒 (HIV) 翻译 蛋白质 复制 DNA 转录 RNA 复制 RNA 蛋白质 翻译 蛋白质 翻译 转录 DNA RNA 逆转录 RNA 复制 各种生物的遗传信息传递过程 中心法则 ⑤据子代性状分离比推测亲本基因型： 9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa,Bb×Bb))⇒AaBb×AaBb 1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×aa,Bb×bb))⇒eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(AaBb×aabb,或,Aabb×aaBb)) 3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(Aa×Aa,Bb×bb))⇒AaBb×Aabb $$