期中考点清单（速记版） -2024-2025学年高一生物下学期期中考点大串讲（人教版2019必修2）

第1章 遗传因子的发现 第1节　孟德尔的豌豆杂交实验(一) 一、豌豆用作遗传实验材料的优点和操作方法 1.豌豆的特点与优势 （1）豌豆自花传粉，闭花受粉，自然状态下，一般都是纯种。 （2） 豌豆具有易于区分的相对性状。 （3）生长周期短，子代数量较多。 （4）花较大，容易进行人工杂交。 2.相关概念 (1)自交：遗传因子组成相同的个体之间的交配，植物的自花传粉、同株异花传粉均属于自交。 (2)杂交：遗传因子组成不同的个体之间的交配。 (3)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。 3.杂交实验的一般操作方法 步骤 目的 去雄 花蕊成熟前，花蕾期，防止自花传粉 套袋 防止外来花粉的干扰 人工授粉 完成杂交 套袋 防止自花传粉，保证杂交种子是人工传粉所结 2、 一对相对性状的杂交实验 1.遗传学符号含义 2.实验过程 3.相关概念 (1)杂交：遗传因子组成不同的个体间的相互交配。 (2)显性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1中显现出来的性状叫作显性性状 (3)隐性性状：具有相对性状的两纯合亲本杂交，F1中未显现出来的性状叫作隐性性状。 (4)性状分离：杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。 4.显、隐性性状的判断方法 ①根据子代性状判断 ②根据子代性状分离比判断 3、 对分离现象的解释 1.提出假说 (1)生物的性状是由遗传因子决定的。 (2)在体细胞中，遗传因子是成对存在的。 (3)生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2.遗传图解解释分离现象 (1)配子的结合方式：4种。 (2)遗传因子组成：3种，分别为DD、Dd、dd，其比例为1∶2∶1。 (3)产生后代的性状表现：2种，分别为高茎、矮茎，其比例为3∶1。 3.相关概念 (1)显性遗传因子：决定显性性状的遗传因子为显性遗传因子，用大写字母如(D)来表示。 (2)隐性遗传因子：决定隐性性状的遗传因子为隐性遗传因子，用小写字母如(d)来表示。 (3)纯合子：遗传因子组成相同的个体，如DD、dd。 (4)杂合子：遗传因子组成不同的个体，如Dd。 4、 性状分离比的模拟实验 1.实验目的 通过模拟实验，理解遗传因子的分离、配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 2.模拟内容 用具或操作 模拟对象或过程 甲、乙两个小桶 雌、雄生殖器官 小桶内的彩球 雌、雄配子 不同彩球的随机组合 雌、雄配子的随机结合 3.分析结果、得出结论 (1)彩球组合类型数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合类型之间的数量比代表的是显、隐性性状数量比，即显性∶隐性≈3∶1。 4.“性状分离比的模拟实验”的注意事项 (1)实验中使用的彩球的规格、质地要统一，手感要相同，以避免人为的误差。 (2)两个小桶内小球总数可以不相等，但每个小桶内两种彩球的数量必须相等。 (3)做完一次模拟实验后，将彩球放回原桶(切记不能将两个小桶中的彩球相混)，必须充分摇匀彩球，再做下一次模拟实验。 (4)要多次重复进行实验，这样统计结果才能接近理论值。 5、 对分离现象解释的验证 1.演绎推理，验证假说 （1）设计测交实验 （2）实施测交实验，得出实验结果 2.请总结测交实验的作用 (1)测定F1产生配子的种类和比例。 (2)测定F1的遗传因子组成。 (3)预测F1在形成配子时，遗传因子的行为。 3.分析结果，得出结论—分离定律 （1）内容:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离, 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。 （2）适用范围：①一对等位基因控制的一对相对性状的遗传；②进行有性生殖的真核生物的核基因的遗传。 4.假说—演绎法 一般程序：提出问题→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。 5.请归纳一对遗传因子的遗传是否遵循分离定律的验证方法： (1)测交法 (2)自交法 (3)花粉鉴定法(以水稻花粉为例) 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，遵循分离定律。 第2节　孟德尔的豌豆杂交实验(二) 一、两对相对性状的杂交实验 1.实验过程 2.实验分析 二、对自由组合现象的解释和验证 1.理论解释 (1)两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 (2)F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 (3)F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。 (4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。 2.遗传图解 (1)配子的结合方式：16种。 (2)F2的遗传因子组成：9种。 (3)F2中各种性状表现对应的遗传因子组成类型 ①双显性：黄色圆粒：YYRR、YyRR、YYRr、YyRr。 ②一显性一隐性： ③双隐性：绿色皱粒：yyrr。 3.验证方法 3、 自由组合定律 （1）定义：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 （2）发生时间: 形成配子时（减数分裂）。 （3）实质：决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 （4）适用范围：①真核生物有性生殖的细胞核遗传。②独立遗传，两对及两对以上相对性状遗传。 （5）最能体现自由组合定律实质的是F1产生1∶1∶1∶1的四种配子。 拓展：1.请归纳两对遗传因子的遗传是否遵循自由组合定律的验证方法： 2.分离定律和自由组合定律的关系 (1)区别 项目 分离定律 自由组合定律 相对性状对数 1对 n对(n≥2) 遗传因子对数 1对 n对 F1配子 配子类型及其比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 配子组合数 4种 4n种 F2 遗传因子组成种类及比例 3种，1∶2∶1 3n种，(1∶2∶1)n 性状表现种类及比例 2种，3∶1 2n种，(3∶1)n F1测交子代 遗传因子组成种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n 性状表现种类及比例 2种，1∶1 2n种，(1∶1)n (2)联系 ①发生时间：两大遗传定律均发生于形成配子时，同时进行，同时起作用。 ②范围：真核生物细胞核内遗传因子在有性生殖中的传递规律。 ③关系：分离定律是自由组合定律的基础。　　　 4、 孟德尔实验方法的启示及遗传规律的再发现 1.孟德尔成功的原因 (1)选材：孟德尔选择豌豆作为杂交实验的材料是获得成功的首要条件。 (2)程序：孟德尔采取了由单因素(即一对相对性状)到多因素(即两对相对性状)的研究方法。 (3)数学方法：运用了统计学的方法对实验结果进行了分析。 (4)创新性地验证假说：创新性地设计了测交实验，证实了对实验现象的解释，验证了假说的正确性。 (5)逻辑方法：运用了假说—演绎这一科学的研究方法。 2.孟德尔遗传规律的再发现 (1)1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”命名为基因，并提出了表型(也叫表现型)和基因型的概念。 ①表型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。 ②基因型：指与表型有关的基因组成，如DD、Dd、dd等。 ③等位基因：指控制相对性状的基因，如D和d。 (2)孟德尔被后人公认为“遗传学之父”。 5、 孟德尔遗传规律的应用 1.杂交育种 2.医学实践 人们可以依据分离定律和自由组合定律，对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断，从而为遗传咨询提供理论依据。 6、 用分离定律解决自由组合问题 1.利用“拆分法”解答自由组合问题的一般思路 首先，将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对等位基因就可分解为几组分离定律问题，如AaBb×Aabb，可分解为两组：Aa×Aa，Bb×bb。然后，按分离定律进行逐一分析。最后，将获得的结果进行综合，即可得到正确答案。举例如下(在完全显性情况下)： 问题举例 计算方法 AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能的表型种类数 可分解为三个分离定律： Aa×Aa→后代有2种表型(3A_∶1aa) Bb×bb→后代有2种表型(1Bb∶1bb) Cc×Cc→后代有2种表型(3C_∶1cc) 所以，AaBbCc×AabbCc的后代中有2×2×2＝8(种)表型 AaBbCc×AabbCc，后代中表型为A_bbcc个体的概率计算 Aa×Aa　Bb×bb　Cc×Cc ↓　　　 ↓　　　↓ 3/4(A_)×1/2(bb)×1/4(cc)＝3/32 AaBbCc×AabbCc，求子代中不同于亲本的表型和基因型 不同于亲本的表型＝1－亲本的表型＝1－(A_B_C_＋A_bbC_) 不同于亲本的基因型＝1－亲本的基因型＝1－(AaBbCc＋AabbCc) 2.利用“逆向组合法”推断亲本基因型的一般思路 (1)方法：将自由组合定律的性状分离比拆分成分离定律的分离比分别分析，再运用乘法原理进行逆向组合。 (2)题型示例 ①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)； ②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)； ③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Aa×aa)(Bb×Bb)； ④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)(BB×_ _)或(Aa×Aa)(bb×bb)或(AA×_ _)(Bb×Bb)或(aa×aa)(Bb×Bb)。 第2章 基因和染色体的关系 第1节　减数分裂和受精作用 一、减数分裂的相关概念与精子的形成过程 1.减数分裂的三个重要概念 （1）同源染色体：形状和大小：一般相同；来源：一条来自父方，一条来自母方； 行为：减数分裂Ⅰ过程中进行配对 （2）联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象 （3）四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体 2.精子的形成过程 (1)场所：睾丸(曲细精管) (2)精子形成过程中各时期染色体的变化 ①减数分裂前的间期　 主要特征：DNA的复制和有关蛋白质的合成 ②减数分裂的过程 减数分裂Ⅰ 时期 分裂图像 染色体行为 前期 同源染色体联会，形成四分体，此时同源染色体的非姐妹染色单体可以发生互换 中期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞两极 末期 细胞一分为二，染色体数目减半 减数分裂Ⅱ 时期 分裂图像 染色体行为 间期 通常没有或时间很短 染色体不再复制 前期 染色体散乱地分布在细胞中 中期 染色体着丝粒排列在细胞中央的赤道板上 后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极 末期 细胞一分为二 3.比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(以二倍体为例) 比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 分裂前的间期DNA复制与否 复制 不复制 同源染色体 有 无 着丝粒变化 不分裂 分裂 染色体主要行为 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换； ③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极 4.辨识同源染色体的关键 (1)同源：一条来自父方，一条来自母方，通常用不同颜色来表示，如黑色和白色。 (2)形态大小：一般都相同。如下图中的A和B，C和D，一黑一白，大小、形态相同，分别是一对同源染色体。　　 5.联会和四分体的相互关系 [提醒]　同源染色体≠四分体 同源染色体不只存在于精原细胞或卵原细胞中，对大多数生物来讲，精原细胞、卵原细胞及正常的体细胞中都存在成对的同源染色体，但仅在减数分裂过程中才会出现联会现象，形成四分体。 二、卵细胞的形成过程 1.卵细胞的形成过程 ①场所：卵巢（人和其他哺乳动物） ②过程： ③结果：一个卵原细胞经过减数分裂形成一个卵细胞，三个极体都退化消失 2.减数分裂的概念 ①对象：进行有性生殖的生物 ②场所：有性生殖器官内 ③时期：产生成熟生殖细胞时 ④特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次 ⑤结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半 3.根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型 注　若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂，则一定为初级精母细胞；若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂，可能是次级精母细胞，也可能是极体。 三、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.实验原理 蝗虫的精母细胞要经过两次细胞分裂形成精子。在此过程中，细胞中染色体的形态、位置和数目不断发生变化，可据此识别减数分裂的各时期。 2.方法步骤　 3.实验现象 在减数分裂Ⅰ中期，可以看到同源染色体有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ中期，着丝粒将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半，且次级精母细胞中没有同源染色体。 四、配子中染色体组合的多样性 1.配子多样性的原因 (1)两个重要原因： 时期 图示 染色体行为 减数分裂I前期 四分体的非姐妹染色单体之间，可能发生交叉互换 减数分裂I后期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 (2)意义：导致了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，使同一双亲的后代必然呈现多样性。 详细解释：产生配子多样性的原因 (1)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换。 (2)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。 2.含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 2n种 注　分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个精(卵)原细胞”。 3.减数分裂染色体异常情况分析 (1)如果减数分裂Ⅰ异常(同源染色体未分离)，而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)： (2)如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分开后形成的染色体移向细胞同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所示(仅列举一种情况)： 五、有丝分裂与减数分裂比较 1.有丝分裂与减数分裂图像辨析 (1)前期 图像 时期 有丝分裂前期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅱ前期 依据 有同源染色体，但不联会 有同源染色体联会现象 无同源染色体，且染色体散乱分布 (2)中期 图像 时期 有丝分裂中期 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅱ中期 依据 有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 同源染色体排列在赤道板两侧 无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 (3)后期 图像 时期 有丝分裂后期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅱ后期 依据 有同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极 同源染色体分离并移向两极 无同源染色体，且着丝粒分裂后移向两极 2.减数分裂过程中的相关数目关系和细胞模式图的对应关系 下图是减数分裂过程中的相关数目关系和细胞模式图的对应关系，据图回答下列问题。 5、 受精作用 1.概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.过程：在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。 3.实质：精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。 4.结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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） 5.意义 ： ①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 ②减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 第2节　基因在染色体上 一、萨顿的假说 1.内容：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代，即基因就在染色体上。 2.依据：基因和染色体存在明显的平行关系： 项目 基因 染色体 独立性 基因在杂交过程中保持完整性和独立性 染色体在配子形成和受精的过程中，具有相对稳定的形态结构 存在方式 在体细胞中基因成对存在，在配子中只有成对基因中的一个 在体细胞中染色体成对存在，在配子中只有成对染色体中的一条 来源 体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方 体细胞中成对的染色体（即同源染色体）一条来自父方，一条来自母方 分配 非等位基因在形成配子时自由组合 非同源染色体在减数分裂I的后期自由组合 3.结论：基因和染色体存在明显的平行关系 4.研究方法：类比推理法——根据两个对象在某些属性上相同或相似，通过比较而推断出他们在其他属性上也相同的推理过程。 二、基因位于染色体上的实验证据 1.实验者：美国生物学家摩尔根。 2.科学探究方法：假说—演绎法。 3.研究过程 （1）观察现象： （2）提出问题：为什么白眼性状的表现总与性别相关联？ （3）做出假设：控制白眼的基因是在X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。 （4）解释现象： （5） 验证方法：测交法 （6）实验结论：控制果蝇白眼的基因只位于X染色体上，而Y染色体不含其等位基因，基因在染色体上。 4.基因和染色体的关系： ①一条染色体上有许多个基因； ②基因在染色体上呈线性排列。 3、 孟德尔遗传规律的现代解释 1. 基因的分离定律的实质： 在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，减数分裂形成配子时，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。 2.基因的自由组合定律的实质： 位于非同源染色体上非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 3.判断两对等位基因位于一对或两对同源染色体上的方法 位置关系 AaBb个体自交 AaBb测交 配子种类：AB、Ab、aB、ab配子比例：1∶1∶1∶1 后代表型比符合9∶3∶3∶1 后代表型比符合 1∶1∶1∶1 配子种类：AB、ab 配子比例：1∶1 后代表型比符合3∶1 后代表型比符合1∶1 配子种类：Ab、aB 配子比例：1∶1 后代表型比符合1∶2∶1 后代表型比符合1∶1 (1)正向思维——明确两对等位基因的位置，可以推测配子种类和比例，进而推测子代表型和比例。 (2)逆向思维——设计实验观察子代表型和比例，推测配子种类和比例，进而判断两对等位基因的位置。 第3节　伴性遗传 一、伴性遗传与人类红绿色盲 1.伴性遗传 (1)概念：性染色体上的基因所控制的性状遗传，与性别相关联的现象。 (2)常见实例：人类红绿色盲、抗维生素D佝偻病和果蝇的眼色遗传等。 2.人类红绿色盲 (1)红绿色盲基因位于X染色体上，Y染色体上没有其等位基因。 (2)人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型 性别 女性 男性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表型 正常 正常（携带者） 色盲 正常 色盲 (3) 人类红绿色盲遗传的主要婚配方式 ①方式一 ②方式二 二、抗维生素D佝偻病等其他伴性遗传病 1.抗维生素D佝偻病 (1)致病基因：X染色体上的显性基因。 (2)正常人和抗维生素D佝偻病患者的基因型和表型 性别 女性 男性 基因型 XDXD XDXd XdXd XDY XdY 表型 患者 患者（病症轻） 正常 患者 正常 (3)婚配方式及子代表型 项目 XDY XdY XDXD 子女全部是患者 子女全部是患者 XDXd 女儿都是患者，儿子一半是患者 儿子、女儿中各有一半是患者 XdXd 女儿都是患者，儿子全正常 子女全部正常 (4)遗传特点 ①女性患者多于男性患者。 ②具有世代连续性，患者至少双亲之一为患者。 ③男性患者的母亲和女儿一定患病。 2. 知识点总结： 类型 伴Y染色体遗传 伴X染色体隐性遗传 伴X染色体显性遗传 模型图解 遗传特点 没有显隐性之分，患者全为男性，女性全部正常 具有隔代遗传现象，男性患者多于女性患者；女病，其父子必病 具有连续遗传现象；男性患者多于女性患者；男病其母女必病 三、伴性遗传理论在实践中的应用 1.有性染色体的生物的性别决定方式 决定方式 雌性 雄性 XY型 XX XY ZW型 ZW ZZ 2.伴性遗传理论在实践中的应用 (1)推断后代患病的概率，指导优生。如丈夫正常，妻子患红绿色盲，则建议生女孩。 (2)指导育种工作。如根据生物性状判断生物性别： 3.伴性遗传和非伴性遗传中的“患病男孩”和“男孩患病”的概率计算 (1)常染色体遗传 如果控制某遗传病的基因位于常染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循以下规则： ①患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2； ②男孩患病的概率＝患病孩子的概率。 (2)伴性遗传 如果控制某遗传病的基因位于性染色体上，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时应遵循伴性遗传的特点，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再遵循以下规则： ①患病男孩的概率＝全部后代中患病男孩的概率； ②男孩患病的概率＝后代男孩中患病的概率。 4、 遗传系谱图的判断与基因定位的实验设计 题型一　遗传系谱图的分析和遗传方式的判断 1.先确定是否为伴Y染色体遗传和细胞质遗传 (1)若系谱图中，男性患者的父亲和儿子都患病，其母亲和女儿全正常，则为伴Y染色体遗传，若患者有男有女，则不是伴Y染色体遗传。 (2)若系谱图中，女性患者的母亲和所有后代都患病，则为细胞质遗传。 2.其次判断显隐性 (1)双亲正常，子代有患病个体，一定是隐性遗传病(简记为“无中生有是隐性”)。(图1) (2)双亲患病，子代有正常个体，一定是显性遗传病(简记为“有中生无是显性”)。(图2) (3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3) 3.最后确定是常染色体遗传还是伴X染色体遗传 (1)在隐性遗传病的系谱图中 ①女性患者的父亲或儿子有正常的，一定是常染色体遗传。(图4、图5) ②女性患者的父亲和儿子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、图7) (2)在显性遗传病的系谱图中 ①男性患者的母亲或女儿有正常的，一定是常染色体遗传。(图8、图9) ②男性患者的母亲和女儿都患病，可能是伴X染色体遗传。(图10、图11) 题型二　基因在染色体上位置的实验探究 1.探究基因位于常染色体上还是位于X染色体上 (1)若已知性状的显隐性 (2)若未知性状的显隐性 2.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是只位于X染色体上 (1)适用条件 已知性状的显隐性和控制性状的基因在性染色体上。 (2)常用“纯合隐性雌×纯合显性雄”进行实验，观察分析F1的性状。即： 3.探究基因位于X、Y染色体的同源区段还是位于常染色体上 设计思路：隐性的纯合雌性个体与显性的纯合雄性个体杂交，获得的F1全表现为显性性状，再选子代中的雌雄个体杂交获得F2，观察F2表型情况。即： 第3章 基因的本质 第1节　DNA是主要的遗传物质 一、肺炎链球菌的转化实验 1.对遗传物质的早期推测 2.肺炎链球菌的类型 项目 S型细菌 R型细菌 菌落 表面光滑Smooth 表面粗糙Rough 菌体 有多糖的荚膜 没有多糖的荚膜 有无致病性 有 无 3. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验 实验① 实验② 实验③ 实验④ (1)实验①②对比说明R型细菌无毒，S型细菌有毒。 (2)实验②③对比说明加热致死的S型细菌无毒。 (3)实验②③④对比说明加热致死的S型细菌能使部分R型细菌转化为S型细菌。 (4)综合以上实验得出的结论是加热致死的S型细菌中含有一种转化因子，能使R型活细菌转化为S型活细菌。 4.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验 (2) 实验结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 【归纳提升】 (1)转化实质：肺炎链球菌转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到R型细菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组(在第5章将会学到)，从而使R型细菌转化为S型细菌。 (2)一般情况下，转化率很低，只有极少数R型细菌被S型细菌的DNA侵入并发生转化，培养基中(或小鼠体内)的大量S型细菌大多是由转化后的S型细菌繁殖而来的。 二、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验者：赫尔希和蔡斯。 2.实验方法　放射性同位素标记技术。 3.实验材料　T2噬菌体和大肠杆菌。 (1)噬菌体的结构及生活方式 (2)T2噬菌体的增殖 ①合成T2噬菌体的DNA的模板：进入大肠杆菌体内的T2噬菌体的遗传物质。 ②合成T2噬菌体的DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。 ③合成T2噬菌体的蛋白质的原料：大肠杆菌的氨基酸；场所：大肠杆菌的核糖体。 4.实验过程 [提醒]　 ①保温合适时间：使T2噬菌体吸附在大肠杆菌上并注入遗传物质，但并不释放子代噬菌体。 ②充分搅拌、离心：使吸附的T2噬菌体和大肠杆菌分离，离心后上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 5.实验结果及结论 亲代噬菌体 宿主细胞内有无放射性 子代噬菌体有无放射性 实验结论 32P标记DNA 有 有 DNA是噬菌体的遗传物质 35S标记蛋白质 无 无 6.实验分析 (1)T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，而蛋白质外壳留在外面。 (2)子代T2噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA来遗传的。 【归纳提升】 1.不同元素标记后子代放射性的判断 2.噬菌体侵染细菌实验的两个关键环节——“保温”与“搅拌” (1)保温时间要合适——若保温时间过短或过长会使32P标记组的上清液中放射性偏高，原因是部分噬菌体未侵染细菌或子代噬菌体被释放出来。 (2)“搅拌”要充分——如果搅拌不充分，35S组部分噬菌体与大肠杆菌没有分离，噬菌体与细菌共存于沉淀物中，这样会造成沉淀物中放射性偏高。 3、 DNA是主要的遗传物质 1.RNA是遗传物质的证据 (1)实验材料 烟草花叶病毒(由RNA和蛋白质组成)和烟草。 (2)实验过程及结果 (3)实验结果分析与结论 烟草花叶病毒的RNA控制其遗传性状，RNA是它的遗传物质。 2.DNA是主要的遗传物质 (1)生物类型与遗传物质的种类(连线) (2)因为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。 注意：①对整个生物界来说，DNA是主要的遗传物质 ②对某些生物体来说，遗传物质只能是DNA或RNA，不能加“主要”二字 【归纳拓展】 1．肺炎双球菌体内与体外转化实验的比较 项目 体内转化实验 体外转化实验 实验者 格里菲思 艾弗里及其同事 细菌培养 在小鼠体内 体外培养基 实验原则 R型细菌与S型细菌的毒性对照 S型细菌各成分的作用对照 实验结果 加热杀死的S型细菌能使R型细菌转化为S型细菌 S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌 实验结论 S型细菌体内有“转化因子” S型细菌的DNA是遗传物质 巧妙构思 用加热杀死的S型细菌注射到小鼠体内作为对照实验来说明确实发生了转化 将物质提纯分离后，直接地、单独地观察某种物质在实验中所起的作用 联系 ①所用材料相同；②体内转化实验是体外转化实验的基础，体外转化实验是体内转化实验的延伸；③两实验都遵循对照原则、单一变量原则 2.实验拓展分析 (1)在加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复活性。 (2)转化后形成的S型细菌的性状可以遗传下去，说明S型细菌的DNA是遗传物质。 第2节　DNA的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者　沃森和克里克 2.构建过程 3．新模型的特点及意义 (1)特点：A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，这样组成的DNA分子具有稳定的直径。 (2)意义 ①能解释A、T、G、C的数量关系。 ②能解释DNA的复制。 ③模型与X射线衍射照片完全相符。 二、DNA分子的结构 1．结构图示 2．图示解读 基本组成元素 C、H、O、N、P 组成物质 [①]碱基，[②]脱氧核糖，[③]磷酸 基本组成单位 [④]脱氧核苷酸，共4种 整体结构 由两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构 结构 特点 外侧 由脱氧核糖和磷酸交替连接组成基本骨架 内侧 碱基之间通过氢键连接；遵循碱基互补配对原则，即T(胸腺嘧啶)一定与[⑥]腺嘌呤配对，C(胞嘧啶)一定与[⑦]鸟嘌呤配对 【重难点突破】 1．DNA分子的结构 (1)DNA单链：脱氧核苷酸分子连接成脱氧核苷酸链(如图)。 (2)DNA双链：两条脱氧核苷酸单链以氢键相连形成(如图)。 ①每个DNA片段中○、 、▭之间的数量比为1∶1∶1，游离的磷酸基团有2个； ②一条核苷酸链中相邻两个核苷酸通过磷酸二酯键相连；连接双链之间的化学键为碱基对之间的氢键； ③每个脱氧核糖(除两端外)连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上相连接； ④在DNA分子的一条单链中相邻的碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接； ⑤若碱基对数为n，则氢键数为2n～3n；若已知A有m个，则氢键数为3n－m。 2．DNA分子的结构特性 (1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。 (2)多样性：DNA分子中碱基对(脱氧核苷酸对)的排列顺序多种多样，构成了DNA的多样性→遗传信息的多样性→生物多样性。 (3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 3.DNA分子碱基比率的计算 （1）碱基互补配对原则 A－T，G－C，如图所示。 （2）有关推论 ①规律一：一个双链DNA分子中，A＝T、C＝G，则A＋G＝C＋T，即“嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数”。 注意：一个双链DNA分子中，A＋T与C＋G不一定相等，而且一般都不相等。 ②规律二：在双链DNA分子中，A＋T或C＋G在全部碱基中所占的比例等于其任何一条单链中A＋T或C＋G所占的比例。 由图知：A1＋T1＋G1＋C1＝m，A2＋T2＋G2＋C2＝m，整个双链DNA上的碱基总数为2m。 因为A1＝T2、T1＝A2，则A1＋T1＝A2＋T2，A＋T＝(A1＋T1)＋(A2＋T2)，＝＝ ③规律三：在DNA双链中，一条单链的的值与另一条互补单链的的值互为倒数关系。简记为“不配对的碱基和之比在两条单链中互为倒数”。 注意　在整个DNA分子中该比值等于1。 ④规律四：DNA双链中，一条单链的的值，与另一条互补链的的值是相等的，也与整个DNA分子中的的值是相等的。 注意　综合规律三、四可简记为“补则等，不补则倒”。 ⑤规律五：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同，即(A＋T)/(C＋G)的值不同。该比值体现了不同生物DNA分子的特异性。 ⑥规律六：若＝b%，则＝%。 ⑦规律七：若已知A在双链中所占的比例为c%，则A1在单链中所占的比例无法确定，但最大值为2c%，最小值为0。 易错提醒：碱基数量计算的两个易错点 (1)看清单双链：所求的碱基占单链中的比例还是双链中的比例。 (2)看清“个”或“对”：题干中给出的数量是多少“对”碱基还是多少“个”碱基。 （3）方法规律：关于碱基含量计算的“两点两法” (1)“两点”为两个基本点。 ①A与T配对，G与C配对(A＝T，G＝C)。 ②双链DNA分子中，嘌呤总数＝嘧啶总数＝1/2碱基总数(A＋G＝T＋C)。 (2)“两法”为双链法和设定系数法。 ①用两条直线表示DNA分子的双链结构即双链法。 ②设定系数法即设定一个系数来表示碱基的总数或碱基的数目。 第3节　DNA的复制 一、对DNA复制的推测及DNA半保留复制的实验证据 1.对DNA复制的推测 (1)半保留复制 ①提出者：沃森和克里克。 ②假说内容 （1）半保留复制 a. 解旋：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋解开，互补碱基之间的氢键断裂。 b. 复制 c. 特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，这种复制方式称作半保留复制。 (2)全保留复制：DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。 2.DNA半保留复制的实验证据 (1)实验材料：大肠杆菌。 (2)实验方法：同位素标记技术和离心技术。 (3)实验原理：只含15N的DNA密度大，只含14N的DNA密度小，一条链含14N、一条链含15N的双链DNA密度居中。 (4)实验假设：DNA分子以半保留的方式复制。 (5)实验结果预期：离心后应出现三条DNA带。 ①重带(密度最大)：两条链都为15N标记的亲代双链DNA。 ②中带(密度居中)：一条链为14N标记，另一条链为15N标记的子代双链DNA。 ③轻带(密度最小)：两条链都为14N标记的子代双链DNA。 (5)实验过程 (6)过程分析 ①立即取出，提取DNA→离心→全部重带。 ②繁殖一代后取出，提取DNA→离心→全部中带。 ③繁殖两代后取出，提取DNA→离心→1/2轻带、1/2中带。 (7)实验结论：DNA的复制方式为半保留复制。 易错提醒：(1)该实验在探究过程中使用的方法是假说—演绎法。 (2)该实验也可以用P、C等元素进行标记。 (3)在实验过程中一定要注意提取DNA的时间，以大肠杆菌繁殖一次所用的时间为间隔。 二、DNA复制的过程 (1)DNA复制的概念、时间、场所 ①概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。 ②时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。 ③场所：主要是细胞核。 (2)DNA分子的复制过程 (3)特点 ①过程：边解旋边复制。 ②方式：半保留复制。 (4)准确复制的原因 ①DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对保证了复制的准确进行。 (5)意义：将遗传信息从亲代传给子代，保持了遗传信息的连续性。 【归纳提升】 1.DNA复制的起点和方向 (1)原核生物：单起点双向复制 (2)真核生物：多起点双向复制 多起点复制提高了复制的效率。在复制速率相同的前提下，真核生物细胞的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后，上图中DNA是从其最右边开始复制的。 2.DNA复制中相关计算的规律方法 DNA复制为半保留复制，若将一个双链均被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)若干代，其结果分析如下： (1)子代DNA分子数：2n个。 ①无论复制多少次，含15N的DNA分子始终是2个。 ②含14N的DNA分子有2n个，只含14N的DNA分子有(2n－2)个，做题时应看准是“含”，还是“只含”。 (2)子代DNA分子的总链数：2n×2＝2n＋1(条)。 ①无论复制多少次，含15N的链数始终是2条，做题时应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 ②含14N的链数是(2n＋1－2)条。 (3)消耗的脱氧核苷酸数： ①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m×(2n－1)个。 ②若进行第n次复制，则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2n－1个。 第4节　基因通常是有遗传效应的DNA片段 一、说明基因与DNA关系的实例 2、 DNA片段中的遗传信息 1．全方位理解“基因” (1)本质上，基因通常是有遗传效应的DNA片段。 (2)结构上，基因是含有特定遗传信息的脱氧核苷酸/核糖核苷酸序列。 (3)功能上，基因是遗传物质的结构和功能的基本单位。 (4)位置上，基因在染色体上呈线性排列。 2．染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系 3．基因、染色体、蛋白质、性状的关系 (1)对于真核细胞来说，染色体是基因的主要载体；线粒体和叶绿体是基因的次要载体。 (2)对于原核细胞来说，基因存在于拟核中的DNA分子或质粒上，DNA是裸露的，并没有与蛋白质一起构成染色体，因此，没有染色体这一载体。 2 / 18 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$