【复习速背】2028届生物必修二知识清单-生物人教版必修2

必修二知识清单 第一章遗传因子的发现 第一节 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 1.豌豆用作遗传实验材料的优点 (1)豌豆是自花传粉植物，自花传粉避免了外来花粉的干扰,所以豌豆在自然状态下一般都是纯种，用豌豆做人工杂交实验,结果既可靠，又容易分析。 (2)豌豆植株还具有易于区分的性状。用具有相对性状的植株进行杂交实验，很容易观察和分析实验结果。 (3)豌豆花大，便于去雄和人工授粉。 (4)豌豆生长周期短,易于栽培。 (5)后代数量多,数学统计分析结果更可靠。去雄 ♀ ♂ 人工传粉 高茎(F1) 高茎(矮茎)的花 矮茎(高茎)的花 人工异花传粉示意图 2.豌豆的自花传粉和人工异花传粉 ①豌豆的自花传粉是指在花未开放时，它的花粉落到同一朵花的雌蕊的柱头上，从而完成受粉。 ②根据教材P3“图1-1”，豌豆人工异花传粉的过程可概括为：去雄→套袋→传粉→再套袋（用文字箭头表示）。 a．去雄，先除去未成熟花的全部 雄蕊 。目的：防止自花传粉。b．套袋，套上纸袋，以免 外来花粉 干扰。c．传粉，将采集到的花粉涂（撒）在去除雄蕊的雌蕊柱头上。d．套袋，再套上纸袋，防止外来花粉干扰。 两朵花之间的传粉过程叫作 异花传粉 。不同植株的花进行异花传粉时供应花粉的植株叫作 父本 ，接受花粉的植株叫作 母本 。 3.相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。这些性状能够稳定地遗传给后代。如：豌豆的高茎和矮茎、牛的棕毛和黑毛、兔的长毛与短毛等。 二、一对相对性状的杂交实验（熟记，会写遗传图解） 1.一对相对性状的杂交、自交实验： 实验过程及现象 分析 请用文字和必要符号，写出孟德尔所做高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验及性状分离比： P 高茎 × 矮茎 ↓杂交 F1 高茎 ↓自交 F2 高茎(787) 矮茎(277) 3 : 1 （1）孟德尔用高茎 豌豆与矮茎豌豆作亲本进行杂交。无论用高茎豌豆作母本(正交)，还是作父本(反交)，杂交后产生的第一代总是高茎 的。用F1 自交，结果在F2 植株中，不仅有高茎，还有矮茎的，数量比接近3：1。 （2）孟德尔把 F1 中显现出来的性状，叫作 显性性状 ，如高茎;未显现出来的性状，叫作 隐形性状 ，如矮茎。 （3）杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，叫作性状分离 。 三、对分离现象的解释（1866年，孟德尔提出“遗传因子”概念；1909年，约翰逊将其更名为“基因”） 解释 遗传图解 ①生物的性状由遗传因子(基因)决定。决定显性性状的为 显性遗传因子(显性基因) ，用 大写 字母(如D)表示；决定隐性性状的为 隐性遗传因子(隐性基因)，用 小写 字母(如d)表示。 ②体细胞中遗传因子 成对 存在。遗传因子组成相同的个体叫 纯合子，如DD、dd；遗传因子组成不同的个体叫 杂合子，如Dd。 ③配子中遗传因子 成单 存在。生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此 分离 ，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的 一个 。纯合子产生 1 种配子，杂合子产生 2 种配子。 ④受精时，雌雄配子的结合是 随机的 。 P 高茎 × 矮茎 DD dd 配子 D d F1 Dd(高茎) F1 Dd × Dd 配子 D d D F2 DD Dd Dd dd 高茎 高茎 高茎 矮茎 1 : 2 : 1 3.用模拟实验验证孟德尔的假说 （1）实验目的：该实验主要目的是通过模拟实验，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）实验步骤： ①在甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙小桶内放入两种彩球各10个，一种彩球标记D,另一种彩球标记d，分别代表雌、雄配子。 ②摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 ③分别从两个桶内随机抓取一个小球，组合在一起，用此过程模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合，记下两个彩球的字母组合。 ④将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做30次以上。 （3）结果和结论 ①结果：彩球组合有三种，彩球组合类型及数量比约为：DD:Dd:dd≈1∶2∶1，彩球代表的显隐性性状的数值比为显性∶隐性≈3∶1。 ②结论：模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的，从而证明了孟德尔提出的假说是正确的。但证明某一假说还需实验验证。 四、对分离现象解释的验证 1.验证方法：测交实验，既：让F1与隐性纯合子杂交。 2.目的： a.测定F1产生配子的 种类及比例 ； b.测定F1(待测个体)的 遗传因子组成(基因组成)； c.测定F1在形成配子时遗传因子的 行为 。 3.演绎推理：（预测的测交结果） 遗传图解 分析 若孟德尔的假说正确，请你用图解写出“1”中验证方法的演绎推理过程及结果 高茎 矮茎 测交 Dd × dd 配子 D d d 后代 Dd dd 高茎 矮茎 1 : 1 （1）Dd产生的配子有 D 、 d 两种，比值为 1:1 dd产生的配子只有 d 一种 (单杂合子产生 2 种配子，纯合子产生 1 种配子) （2）测交后代基因型及比值为 Dd:dd＝1:1 （3）测交后代表型及比值为 高茎:矮茎＝1:1 （预测的测交结果） 4.孟德尔F1测交实验实验：孟德尔让F1与隐性纯合子豌豆杂交。在得到的实验结果：后代中，高茎、矮茎两种性状的分离比接近1∶1。孟德尔所做的测交实验的结果验证了他的假说。 五、分离定律 1.内容：分离定律: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进行有性生殖的真核生物，细胞核内的遗传；②一对相对性状的遗传。 六、孟德尔的研究方法：假说一演绎法： 1.假说—演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。（Ｐ７“教材”） 2.孟德尔根据豌豆杂交实验结果，提出了假说，根据假说进行演绎推理，其“演绎推理”主要内容是： ①F1(Dd)能产生数量相等的两种配子(D：d＝1：1)； ②F1(Dd)与矮茎豌豆（dd）杂交，子代出现基因型及表现型的比例分别：Ｄｄ：ｄｄ＝１：１，高茎：矮茎=1：1。 归纳1：显性、隐性性状的判断方法（理解掌握） （1）杂交法：具相对性状的亲本杂交，若子代只表现一种性状，则该性状为 显性 性状。 eg：红色×白色→全为红色，则为 红色 显性性状。 （2）自交法：具相同性状的亲本杂交，若子代中出现不同性状，则新出现的性状为 隐性 性状。 eg：红色×红色→红色、白色，则为 白色 隐性性状。 （3）分离比法：子代性状分离比为3:1，则“3”对应的为 显性 性状。 归纳2：Aa连续自交： Aa连续自交n代，杂合子（Aa）占通.纯合子（AA+ aa）=1 - l/2n, AA=aa= 1/2（1-1/2n） 。 随自交代数増多，杂合子（Aa）所占比例趋近于0。纯合子（AA+aa） 所占比例趋近于1,AA或aa所占比例趋近于1/2。 归纳3：表现型、基因型、环境之间的关系 表现型是基因型与环境相互作用的结果。表现型相同，基因型丕一定相同，AA 、Aa基因型相同， 表现型一般（不一定）相同,因表现型还受环境影响。 归纳4：6个杂交组合（一定要熟记） 亲本组合 了代 基因型 表现型及比例 ① AA × AA AA 全显 ② AA × Aa AA、Aa 全显 ③ AA × aa Aa 全显 ④ Aa × Aa 1AA:2Aa:1aa 3显性:1隐性 ⑤ Aa × aa 1Aa:1aa 1显性:1隐性 ⑥ aa × aa aa 隐性 由上可知子代表现型比在解题中的应用（熟记） （1）后代分离比为3:1,双亲都为杂合子。 （2）后代分离比为1:1,为测交类型，双亲一方为杂合子，另一方为隐性纯合子。 （3）后代全为显性，亲代至少一方为显性纯合子。 （4）后代全为隐性，亲代双方都为隐性纯合子。 归纳5：纯合子、杂合子的判断方法（上表①④⑥为自交，③⑤为测交） （1）自交法：此法只适用于 植物 (植物/动物)，而且是最简便的方法，如小麦、水稻、豌豆等。 待测个体 若子代有性状分离，则待测个体为 杂合子 (Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa,3显:1隐) 待测个体 若子代无性状分离，则待测个体为 纯合子 (AA×AA→AA,全显) （2）测交法：此法适用于 植物、动物 (植物/动物)。若待测对象为动物，应与多个异性个体交配。 待测个体×隐性纯合子→ 若子代有性状分离，则待测个体为 杂合子 (Aa×aa→1Aa:1aa,1显:1隐) 待测个体×隐性纯合子→ 若子代无性状分离，则待测个体为 纯合子 (AA×aa→Aa,全显) 易错辨析： 1.豌豆杂交实验中人工去雄及人工授粉后均需套袋处理。( √ ) 2.自然状态下，豌豆既有纯种，也有杂种。( × ) 3.依据遗传因子假说，若让F1(Dd)与隐性类型(dd)杂交理应出现两种类型子代，其比例为1∶1，这属“演绎推理”阶段。( √ ) 4.含有相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体即纯合子，如AAbb即纯合子。( √ ) 5.遗传因子组成为Aa的豌豆可产生的配子类型为♀A∶ a＝1∶1。( × ) 6.凡杂交后代中出现不同性状的现象即性状分离。( × ) 7.在遗传学的研究中，利用自交、测交、杂交等方法都能用来判断基因的显隐性。( × ) 第二节 孟德尔的豌豆杂交实验二 一、两对相对性状的杂交实验（理解+记忆，会写遗传图解） 1.两对相对性状的杂交、自交实验 实验过程及现象 分析 请用文字和必要符号，写出孟德尔所做豌豆两对相对性状的杂交实验及性状分离比： P 黄圆(双显) × 绿皱(双隐) ↓杂交 F1 黄圆(双显) ↓自交 F2 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 (315) (101) (108) (32) 9 : 3 : 3 : 1 双显 单显 单显 双隐 （1）亲本具两对相对性状： 子叶粒色(粒色)： 黄色 － 绿色 种子性状(粒形)： 圆粒 － 皱粒 F1表型 双显 性状，即： 黄 色对 绿 色为显性 F1表型 双显 性状，即： 圆 粒对 皱 粒为显性 F1自交，F2性状自由组合：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝ 9:3:3:1 其中亲本型占 5/8 ,重组型占 3/8 F2中黄色:绿色＝ 3:1 ，圆粒:皱粒＝ 3:1 ，说明每一对性状的遗传都遵循 分离 定律 2.对自由组合现象的解释 解释 遗传图解（牢记此模型） ①黄色和绿色分别由遗传因子(基因)Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子(基因)R、r控制，则纯种黄圆豌豆遗传因子组成(基因型)为 YYRR ，纯种绿皱豌豆遗传因子组成为 yyrr ；黄圆豌豆产生的配子为 YR ，绿皱豌豆产生的配子为 yr 。②F1的遗传因子组成为 YyRr ，表现型为黄色圆粒 。③F1产生配子时，每对遗传因子 彼此分离 ，不同对的遗传因子 自由组合 。F1产生的雌、雄配子各有四种： YR、Yr、yR、yr ，数量比为 1:1:1:1 。 ④受精时，雌雄配子的结合是 随机的 。雌雄配子的结合方式有 16 种；F2基因组合形式(基因型)有 9 种，性状表型(表现型)有 4 种：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝ 9:3:3:1 。(F2中纯合子共占 4/16 ，单杂合子共占 8/16 ，双杂合子共占 4/16 ) P 黄圆 × 绿皱 YYRR yyrr ↓杂交 F1 YyRr ( 黄圆 ) ↓自交 F2 9Y__R__ 3 Y__rr 3 yyR__ 1 yyrr 9黄圆 3黄皱 3绿圆 1绿皱 9 种 基 因 型 1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr 2YYRr 2Yyrr 2yyRr 2YyRR Yy×Yy→1YY 2Yy 1yy 4YyRr Rr×Rr→1RR 2Rr 1rr F2每一种表型中纯合子占 1 份，每一种单杂合子占 2 份，双杂合子占 4 份 由上可知：F2双显性占9/16，单显性占6/16.双隐性占1/16，亲本型占10/16.重组型占6/16 （若亲本为YYrr x yyRR,则亲本型占6/16.重组型占10/16）。黄色圆粒豌豆中：纯合子占1/9，双杂合占 4/9 。黄色皱粒豌豆中：纯合子占1/3。 3.对自由组合现象解释的验证 （1）方法： 测交 ，即用F1(待测个体)与 双隐性纯合子 杂交。 （2）目的： a.测定F1产生配子的 种类及比例 ； b.测定F1(待测个体)的 遗传因子组成(基因组成)； c.测定F1在形成配子时遗传因子(基因)的 行为 。 （3）演绎推理：孟德尔依据提出的假说，演绎推理出F1测交实验的结果 遗传图解 分析 请你用遗传图解写出演绎推理过程及结果： 黄圆 绿皱 测交 YyRr × yyrr 配子 YR Yr yR yr yr 后代 YyRr Yyrr yyRr yyrr 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱 1 : 1 : 1 : 1 （1）YyRr产生的配子是 YR、Yr、yR、yr ，比值为 1:1:1:1 yyrr产生的配子只有 yr 一种 (双杂合子产生 4 种配子，纯合子产生 1 种配子) （2）测交后代基因型及比值为 YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr＝1:1:1:1 （3）测交后代表型及比值为 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝1:1:1:1 （预测的测交结果） （4）孟德尔F1测交实验：孟德尔让F1与隐性纯合子豌豆杂交，无论正交还是反交，实验结果都符合预期的设想，即：子代中表现型及比例为：黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒：=1：1：1：1。 二、自由组合定律 自由组合定律的具体内容是: 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。 (1)发生时间：形成配子 时； (2)遗传因子间的关系：控制两对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的； (3)实质：在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 (4)适用范围：进行有性生殖的真核生物两对或两对以上相对性状的遗传。 三、孟德尔获得成功的原因 1.正确选用了 豌豆 作实验材料是获得成功的首要条件。 2.在对生物的性状分析时，首先针对 1 对相对性状进行研究，再对 2对或多 对性状进行研究。 3.对实验结果进行 统计 学分析，即统计子代的 性状表现及比值 。 4.科学地设计了实验的程序，采用了 假说—演绎 法。 四、孟德尔遗传规律的再发现 （1）约翰逊给孟德尔的“遗传因子”命名为基因；提出“表现型”和“基因型”： （2）表现型（表型）指生物个体表现出来的性状， （3）与表现型有关的基因组成叫做基因型。 （4）控制相对性状的基因，叫等位基因（如D和d）。 五、应用分离定律解自由级合定律问题（理解，熟练运用） 思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。 类型I：正推型，亲代基因型--子代基因型、表现型 如：AaBb x Aabb可以分解为以下两个分离定律： Aa x Aa、 Bb x bb 计算：（下列3对遗传因子能自由组合,1对遗传因子控制1对相对性状) ①AaBbCc产生的配子种类数？ 2×2×2=8种 ②AaBbCc产生ABC配子的概率？ 1/2×1/2×1/2=1/8 ③AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？ 3×3×2=18 ④AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率？ 1/2×1/2×1/4=1/16 ⑤AaBbCc×AaBBCc后代表现型有多少种，基因型有多少种？ 2×1×2=4 3×2×3=18 （2）类型II：逆推型，子代表现型比推亲代基因型 表现型比 拆分 转化 组合 9:3:3:1 (3:1) (3:1) (Aa×Aa)(Bb×Bb) AaBb×AaBb 1:1：1:1 (1:1) (1:1) (Aa×aa)(Bb×bb) AaBb×aabb (测交) 或 Aabb×aaBb 3:1:3:1 (3:1) (1:1) (Aa×Aa) (Bb×bb) AaBb×Aabb 3:1 (3:l)×l （Aa×Aa）（BB/bb） AaBB×AaBB或Aabb×Aabb 1:1 (l：l)×l （Aa×aa）（BB/bb） AaBB×aaBB或Aabb×aabb 六、异常分离比9:3:3:1变式（会分析理解，不死记） F1自交后代(AaBb×AaBb) F1测交后代(AaBb×aabb) 比值 基因型类型组合及比例 比值 基因型类型组合及比例 9:3:3:1 9A__B__:3A__bb:3aaB__:1aabb 1:1:1:1 1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb 9:7 9A__B__:（3A__bb:3aaB__:1aabb） 1:3 1AaBb:（1Aabb:1aaBb:1aabb） 15:1 （9A__B__:3A__bb:3aaB__）:1aabb 3:1 （1AaBb:1Aabb:1aaBb）:1aabb 9:6:1 9A__B__:（3A__bb:3aaB__）:1aabb 1:2:1 1AaBb:（1Aabb:1aaBb）:1aabb 9:3:4 9A__B__:3A__bb:（3aaB__:1aabb） 或9A__B__:3aaB__:（3A__bb:1aabb） 1:1:2 1AaBb:1Aabb:（1aaBb:1aabb） 或1AaBb:1aaBb:（1Aabb:1aabb） 易错辨析： 1.含两对(或两对以上)遗传因子的亲本，其遗传时必定遵循自由组合定律。( × ) 2.遵循自由组合定律遗传的两对遗传因子，在单独分析时每对遗传因子的遗传仍符合分离定律。( √ ) 3,F1为YyRr的黄色圆粒豌豆自交产生的F2中亲本类型应为1/8，重组类型为3/8。( × ) 4.基因的自由组合就是雌雄配子的随机组合。( × ) 5.基因型为AaBb 的个体测交，后代表现型比例为3：1 或1：2：1，则该遗传可以是遵循基因的自由组合定律的。( √ ) 6.基因型为AaBb 的个体自交，后代出现3：1 的比例，则这两对基因的遗传一定不遵循基因的自由组合定律。( × ) 7.孟德尔利用豌豆作为实验材料，通过测交的方法对遗传现象提出了合理的解释，然后通过自交等方法进行了证明。( × ) 第二章基因和染色体的关系 第一节：减数分裂和受精作用 一、精子的形成过程 1.减数分裂的几组重要概念： （1）同源染色体和非同源染色体 同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，形态、 大小一般相同,一条来自父方，一条来自母方。如图A中的1和2、3和4。 非同源染色体：形态、大小不相同.且在减数分裂 过程中不配对的染色体。如图A中的1和3、1和4、2 和4、2和3。 注意：图B中5和6（7和8）不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一对姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。 （2）联会和四分体 联会：减数笫一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。 四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫做四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。如图中的1和2、3和4联会后形成四分体。 数量关系：1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体（含4个DNA分子）。 注意：X、Y染色体大小、形状不同，但它们能联会，所以 是 (是/不是)同源染色体。 （3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体 姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体， 如图中的a和a'、b和b'、c和c'、d和d' 非姐妹染色単体：不同着丝点连着的两条染色单体。包括：同源染色体上的非姐妹染色单体，如图中 的 a 和 b（b'）、 a' 和 b（b'），c 和 d（d'）、c'和 d（d'）。非同源染色体上的非姐妹染色単体，如图中的a和c（c'）、 a'和 c（c'）、a 和 d（d'）、a'和 d（d> b 和 c（c'）、b'和 c（c'）、 b 和 d（d'）、b，和 d（d'） （4）染色体互换图示： 发生的时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。 范围：同源染色体中非姐妹染色单体间交换片段。 交换对象：等位基因（B-b）交换。 结果及意义：导致非等位基因基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生 ab和 Ab、aB、AB 四种配子。 2.哺乳动物精子形成场所是 睾丸 的 曲细精管 中，精原细胞通过 有丝 分裂增殖，通过 减数 分裂形成精子。 3.精子形成过程（减数分裂）各个时期的特点:（设染色体数为2N） （1）减数第一次分裂前的间期：主要特征是进行染色体的复制，即完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。 （2）减数第一次分裂[细胞中有(有/无)同源染色体] 前期（又称四分体时期）:同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体间可发生染色片段的互换，四分体散乱分布。 中期：四分体排列在赤道板两侧。（赤道板只是一个位置，不是细胞的结构） 后期：同源染色体分离,非同源染色体自由组合。 末期：细胞溢裂为两个子细胞，子细胞中染色体数目减半，不含同源染色体。 （3）减数第二次分裂[细胞中无(有/无)同源染色体] 间期：无或时间短，不进行染色体复制。 前期：染色体散乱分布。 中期：染色体着丝粒排列在赤道板上。 后期：染色体着丝点断裂，姐妹染色单体分开,染色体数目加倍，子染色体移向细胞两极。 末期：细胞溢裂为两个子细胞。 二、卵细胞的形成 1.卵细胞形成场所是 卵巢 。卵原细胞通过 有丝 分裂增殖，通过 减数 分裂形成卵细胞。 2.减数分裂过程中细胞名称的变化 减Ⅰ前的间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 子细胞 精子形成过程 1精原细胞 1初级精母细胞 2次级精母细胞 4精细胞 4精子 卵细胞形成 过程 1卵原细胞 1初级卵母细胞 (小)1极体 2极体 (大)1次级卵母细胞 (大)卵细胞 、(小)极体 1个精原细胞→ 4 个精细胞 4 个精子 1个卵原细胞→ 1 个卵细胞[ 不需要 (需要/不需要)变形]＋ 3 个极体。 3.精子和卵细胞的形成过程比较 （1）场所不同：人和其他哺乳动物的精子是在 睾丸 中的曲细精管内形成的。卵细胞是在卵巢形成的。 （2）过程： ①1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，变形形成4个精子，1个卵原细胞经减数分裂只能产生1 个卵细胞和3个极体（最终退化消失），卵细胞不变形。 ②初级精母和次级精母细胞质均等分裂，初级卵母和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,极体细胞质均等分裂。（注：卵原细胞和精原细胞还能进行有丝分裂产生新的卵原细胞和精原细胞） 三、减数分裂概念 1.减数分裂的概念 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生 成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 2.减数分裂图解：综上所述，减数分裂的过程可以用下图（P22“图2-6：）来概括，请写出图中序号处细胞名称：①精原细胞；②初级精母细胞；③次级精母细胞；④精细胞。 归纳1： 1.减数分裂中，染色体数目减半发生在 减数分裂Ⅰ(结束) 。这是因为在减数分裂I过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半（以精细胞形成为例）。 2.有同源染色体的细胞：处于 有丝 分裂和 减数分裂Ⅰ的细胞； 无同源染色体的细胞：处于 减数分裂Ⅱ的细胞及 减数分裂Ⅱ结束 形成的子细胞。 3.不均等分裂的细胞有： 初级卵母细胞 、 次级卵母细胞 ，据此可判断性别是 雌性 。 均等分裂的细胞有：体细胞、 初级精母细胞 、 次级精母细胞 、 极体 。 4.染色体呈X的细胞 细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数＝ 1:2:2 。 对应时期：有丝分裂 前中 期、减Ⅰ 前中后末 期、减Ⅱ 前中 期。 5.着丝点断裂后的细胞：染色体数:核DNA数＝ 1:1 。 6.着丝点断裂的时期是 有丝分裂后期 和 后期Ⅱ ，结果导致染色体数目 增倍 。 同源染色体分离的时期是 后期Ⅰ 。 7.减Ⅱ后期细胞中染色体数与减Ⅰ的 相同 (相同/不同)。 归纳2：有丝分裂和减数分裂过程的比较 （1）有丝分裂：染色体复制1次，细胞分裂1次，形成2个子细胞.染色体数不变，细胞中有同源染色体， 但不发生联会。 （2）减数分裂：染色体复制1次，细胞分裂2次，形成4个子细胞，染色体数减半。减I有同源染色体， 前期发生联会，可发生染色体互换，减II无同源染色体。 归纳3：减数分裂中染色体、核DNA数变化图像（会分析理解，不死记） （1）细胞中染色体数、核 DNA 含量变化曲线 ①BC段：进行DNA复制。 ②DE（de）段：同源染色体分离,进入两个子细胞。 ③ff'段：着丝粒断裂,姐妹染色单体分开。 ④H（h）点：姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到两个子细胞。 ⑤间期染色体复制前（AB段和ab段）和减II后、末期（FH段和fh段），染色体数：核DNA数=1:1 ⑥间期染色体复制后、减Ⅰ、减Ⅱ前中期(CF 段和 cf段)，染色体数 : 核 DNA 数＝1:2 。 (2)一条染色体上DNA含量变化曲线 ①AB段：对应 有丝分裂间 期或 减数分裂Ⅰ间 期，形成原因是 进行DNA复制 。 ②BC段：1条染色体上有2个DNA分子，对应 有丝分裂前、中 期或 减Ⅰ前中后末期、减Ⅱ前中期。 ③CD段：表示着丝粒断裂,姐妹染色体单体分开,可对应有丝分裂后期和减II后期。 ④DE段：1条染色体上有1个DNA分子，可对应有丝分裂后、末期,也可对应减II后、末期。 （3）数量变化柱状图 a.三种图例中，数目可以为0的是染色单体； 只要有染色单体存在，其数目与DNA数目是一致的，且此时染色体数：染色单体数：DNA数=1：2：2 ；没有染色单体时，染色体数：DNA数=1：1。 b.图中①-⑤的细胞分别是什么分裂什么时期的细胞？ ①：有丝分裂前、中期；减一前、中期、后、末期；DNA复制完成的间期。 ②：有丝分裂后、末期。 ③：有丝分裂形成的子细胞；MII后期、末期；DNA分子未复制的间期。 ④：减二前、中期。⑤：减二形成的子细胞。 归纳4：细胞分裂图像辩别（理解，不死记，熟练运用） 图像 特点 分裂方式时期 细胞名称 图1 染色体散乱分布；有同源染色体，但不联会 有丝分裂前期 体细胞 图2 四分体散乱分布；有同源染色体，且联会形成四分体 减Ⅰ前期 初级精(卵) 母细胞 图3 染色体散乱分布；无同源染色体 减Ⅱ 前期 次级精(卵) 母细胞、极体 图4 染色体着丝点整齐排列在赤道板上；有同源染色体，不联会 有丝分裂中期 体细胞 图5 四分体整齐排列在赤道板两侧 减Ⅰ中期 初级精(卵) 母细胞 图6 染色体着丝点整齐排列在赤道板上；无同源染色体 减Ⅱ 中期 次级精(卵) 母细胞、极体 图7、8 着丝点断裂，姐妹染色单体分开；每一极都有同源染色体 有丝分裂后期 体细胞 图9 同源染色体分离 减Ⅰ 后期 均分 初级精母细胞 雄 图10 不均分 初级卵母细胞 雌 图11 着丝点断裂，姐妹染色单体分开；每一极都没有同源染色体 减Ⅱ 后期 均分 次级精母细胞、极体 图12 不均分 次级卵母细胞 雌 四、【实验】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.材料：观察减数分裂采用雄性生殖器官，最常用的动物材料和植物材料分别是精巢和花药。 2.雄性生物的生殖器官中精原细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，所以观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片染色体数目有4N（有丝分裂后期，最多）、2N、N（减II前、中期）几种情况。 3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，可识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目。 4.实验过程中，在低倍显微镜下观察并识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，然后在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 五.配子中染色体组合多样性的原因 1.减I前期：同源染色体中非姐妹染色单体之间可能发生染色体互换。1个精原细胞若不发生同源染色体非姐妹染色单体互换， 产生4个2种精子（两两相同）：若发生同源染色体非姐妹染色单体互换，产 生4个4种精子。 2.减I后期：同源杂色体分离,非同源杂色体自由 组合。一个基因型为AaBb的个体，能产生AB、Ab、 aB、ab四种配子。（2n种，n表示等位基因对数） 3.某生物染色体组成为YyRr，分析下面问题：（不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换） ①一个精原细胞可产生 2 种精子，即 YR和yr或Yr和yR ； 一个雄性个体可产生 4 种精子，即 YR和yr和Yr和yR 。 ②一个卵原细胞可产生 1 种卵细胞，即 YR或yr或Yr或yR ； 一个雌性个体可产生 4 种卵细胞，即 YR和yr和Yr和yR 。 六、受精作用 1.受精作用概念：精子和卵细胞 相互识别、融合成为受精卵的过程。识别依赖于膜上的糖蛋白（糖被），融合体现 了膜的流动性。 2.受精作用过程：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。精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 3.受精作用结果：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，其中一半的染色体来自父方，另一半来自母方。而细胞质(质 DNA)几乎全部来自母方 。受精过程完成后，受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。 4.受精作用意义：由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致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，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。此外，就进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 5.进行有性生殖的生物， 减数分裂 和 受精作用 能维持前后代体细胞中染色体数目的恒定。 归纳5：有性生殖后代多样性原因 (1)配子的多样性：减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。 (2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。 归纳6：减数分裂、受精作用与有丝分裂中染色体数、核DNA 含量的变化曲线(会分析理解不死记) （1）有“斜线”的是核DNA含量变化，无“斜线”的是染色体数变化。 （2）起点与终点相同的是有丝分裂分裂，终点减半的是减数分裂。 （3）染色体增倍原因是有丝分裂后期或减Ⅱ后期着丝点断裂，姐妹染色单体分开；但受精作用也会使染色体恢复倍增。染色体减半原因细胞1个分裂成2个。减数分裂的到的配子中染色体数目是体细胞中的一半的原因是减I分裂后期同源染色体均分到两个子细胞中。 （4）DNA增倍原因是有丝分裂间期或减数分裂前的间期DNA分子的复制；但受精作用也会使DNA恢复倍增。DNA数目减半是由于细胞1个分裂成2个。 易错辨析： 1.减数分裂是进行有性生殖的生物特有的细胞分裂方式。( √ ) 2.卵细胞形成过程中，所有细胞的细胞质均呈现不均等分裂。( × ) 3.1个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂可产生2n种精细胞。( × ) 4. 1个含n对同源染色体的雄个体，能产生2n种精细胞。1个含n对同源染色体的雌个体，能产生2n种卵细胞。( √ ) 5. 基因型为AaBb个体产生4种配子。类型及比例为AB ：ab：Ab：aB=1:1:1:1.。(× ) 6.受精过程中母方(卵细胞)提供的染色体多于父方(精子)。 (× ) 7.非等位基因随着同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期。(× ) 8.所有的非等位基因，会随着非同源染色体的组合而自由组合。 (× ) 9.一对同源染色体可含多对等位基因。 ( √ ) 10.同源染色体相同位置的基因一定为等位基因。 (× ) 11.先发生等位基因的分离后发生非等位基因的自由组合。 (× ) 12.受精作用的实质是细胞核的融合。(√ ) 13.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。 (× ) 14.受精卵细胞核中染色体一半来自父方，一半来自母方。 (√ ) 15.受精卵细胞质中DNA几乎全部来自母方。(√ ) 16. 减数分裂和有丝分裂过程中都发生着丝点分裂，同源染色体分开等行为。(× ) 17.除病毒以外的所有生命体的遗传现象都遵循孟德尔遗传定律。(× ) 第二节 基因在染色体上 一、萨顿的假说 1.实验发现：萨顿对一种蝗虫的体细胞、生殖细胞、受精卵（子代体细胞）中染色体研究发现，①从染色体数目来看，其子代体细胞中的染色体数目，与双亲体细胞中的染色体数目一样；②按形态结构来分，子代体细胞中的染色体两两成对，每对染色体中的一条来自父方，另一条来自母方。 2.萨顿的假说：基因(遗传因子)是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上。 3.提出假说的理论依据： ①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过程中，也有相对稳定的形态结构。 ②在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。 ③体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。 ④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的后期也是自由组合的。 推测：基因和染色体行为存在着明显的平行关系 推论：基因在染色体上 二、基因位于染色体上的实验证据 1.基因位于染色体上的实验证据 （1）证明基因位于染色体上的实验者：摩尔根。 （2）实验材料：果蝇。 果蝇遗传学实验材料的优点：易饲养；繁殖快；后代数量多；染色体数目少，便于观察分析 。 (3)果蝇的染色体组成: 雄果蝇上图A：6条常染色体+XY（异型）或3对常染色体+ XY（异型） 雌果蝇上图B：6条常染色体+XX（同型）或3对常色体+ XX （同型） （4）摩尔根的研究方法：假说-演绎法。 （5）杂交实验现象 实验现象 分析 P 红眼(雌) × 白眼(雄) ↓杂交 F1 红眼(雌、雄) ↓F1雌雄交配 F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄) 3/4 1/4 ①果蝇红眼与白眼是一对 相对 性状 ②F1全为红眼，说明 红眼 是显性性状 ③F2红眼:白眼＝ 3:1 ，说明眼色遗传符合 分离 定律，红眼与白眼受 一 对等位基因控制 ④白眼性状的表现与 性别 相联系 （6）实验现象的解释 解释 遗传图解 ①控制眼色的基因位于 X 染色体上，Y染色体上 没有 (有/没有)相关等位基因 ②红眼基因用W表示，白眼基因用w表示，则各种果蝇的基因型及表型： 性别 雌蝇 雄蝇 基因型 XWXW XWXw XwXw XWY XwY 表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 P 红眼(雌) × 白眼(雄) XWXW XwY 配子 XW Xw Y F1 XW Xw红眼(雌) Xw Y红眼(雄) ↓雌雄交配 F2 XW Y XW XWXW 红眼(雌) XWY 红眼(雄) Xw XWXw 红眼(雌) XwY 白眼(雄) （7）实验现象解释的验证方法：测交（F1 × 隐性纯合子）。（会写遗传图解） 遗传图解 分析 P 红眼(雌) × 白眼(雄) XW Xw XwY 配子 XW Xw Xw Y F XWXw XwXw XWY Xw Y 红眼 白眼 红眼 白眼 (雌) (雌) (雄) (雄) 1 ： 1 ： 1 ： 1 摩尔根实际的实验结果： 红眼雌：白眼雌：红眼雌：白眼雌=1:1:1:1 但是该结果与基因位于常染色体上时结果相同， 因此，该结果无法验证假说， 但通过本实验得到了白眼雌果蝇 （8）红眼(雄) 与 白眼(雌) 测交： 红眼(雄) 与 白眼(雌) 测交遗传图解 分析 P 白眼(雌) × 红眼(雄) XwXw XWY 配子 Xw XW Y F1 XW Xw Xw Y 红眼(雌) 白眼(雄) 1 ： 1 实验结果：子一代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，验证了控制果蝇红眼与白眼的基因位于X染色体上。 实验结论：控制果蝇眼色的基因在X上，基因在染色体上。 2.摩尔根新发现：基因在染色体上呈 线性 排列，一条染色体上有 许多 个基因。 3.基因位于常染色体上还是 X 染色体上的判断方法之一 若子代雌雄个体中表现型比(概率)相同，说明与性别无关，则基因在常染色体上。 若子代雌雄个体中表现型比(概率)不同，说明与性别有关，则基因在 X 染色体上。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的等位基因 ，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的非等位基因。 1.基因的分离定律的实质是：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 2.基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的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彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 易错辨析： 1.摩尔根利用类比推理法验证了基因在染色体上。(× ) 2.某一对等位基因(Aa）如果只位于X染色体上，Y 上无相应的等位基因，则该性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。(× ) 3.基因分离定律发生在减数第一次，基因自由组合定律发生在减数第二次。(× ) 4.若含X 染色体的隐性基因的雄配子具有致死效果，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状个体的存在。(√ ) 5.基因型为AaBb 的一个精原细胞，产生了2 个AB、2 个ab 的配子，则这两对等位基因一定不位于两对同源染色体上。(× ) 6.按基因的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1 自交得F2，则F2 中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为6/16。(× ) 7.一个基因型为AaXbY 的果蝇，产生了一个AaaXb 的精子，则与此同时产生的另三个精子的基因型为AXb、Y、Y。(√ ) 8.一对表现型正常的夫妇，妻子的父母都表现正常，但妻子的妹妹是白化病患者，丈夫的母亲是患者。则这对夫妇生育一个白化病男孩的概率是1/12；若他们的第一胎生了一个白化病的男孩，则他们再生一个患白化病的男孩的概率是1/8。(√ ) 第三节 伴性遗传 一、伴性遗传及人类性别决定 1.伴性遗传概念：性染色体上的基因控制的性状遗传与性别相关联。如红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病、果蝇眼色等性状的遗传。 2.人类性别决定：人类的性别由性染色体决定，女性的一对性染色体是同型的，用XX表示；男性的一对性染色体是异型的，用XY表示。 注意： ①性别既受性染色体控制,也与其上部分基因有关，但性染色体上的基因并不都与性别决定有关， 如色盲基因。②并非所有生物都有性染色体，性染色体只存在于有性杂色体决定性别的生物体内。 3.关于X、Y染色体：人类的X染色体和Y染色体，无论大小还是携带的基因种类和数量都有差别oX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。 4. 人体细胞中有23对同源染色体，其中22对是常染色体，1对是性染色体。具体如下： 女性：体细胞染色体组成：22对＋XX ；卵细胞染色体组成：22条＋X 。 男性：体细胞染色体组成：22对＋XY ；精子染色体组成：22条＋X 、22条＋Y 。 二、人类红绿色盲是X染色体隐性遗传病。（注：血友病也是X染色体隐性遗传病） 1.人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型 项 目 女 性 男 性 基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY 表 型 正常 正常（携带） 色盲 正常 色盲 2.伴X染色体隐性遗传（如红绿色盲、血友病）的特点有： ①男患者多于女患者。 ②隔代交叉遗传 ：男性患者的致病基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。第一代和第三代有病，第二代一般为色盲基因携带者。 ③女性患者的父亲和儿子一定患病。 3.红绿色盲的各种基因型的婚配结果：（熟练掌握） 亲本组合 了代 基因型 表现型 XBXB×XBY XBXB、XBY 正常 XBXB×XbY XBXb、XBY 正常 XBXb×XbY XBXB、XbXb、XBY、XbY 正常男:正常女：色盲男：色盲女=1：1：1：1 XBXb×XBY XBXB、XBXb、XBY、XbY 3正常:1色盲=3：1（色盲只有男性） XbXb×XBY XBXb、XbY 正常：色盲=1：1（正常全为女性、色盲全为男性） XbXb×XbY XbXb、XbY 全为患病 如果一个女性红绿色盲基因的携带者和一个男性红绿色盲患者结婚，所生子女的基因型和表现型会怎样，请写出遗传图解一： 。如果一个女性红绿色盲患者和一个色觉正常的男性结婚，所生子女的基因型和表现型会怎样，请写出遗传图解二： 。 三、抗维生素D佝偻病 1.遗传方式：抗维生素D佝偻病就是一种伴X染色体显性遗传病o这种病受显性基因（D）控制，当女性的基因型为XDXD、XDXd时，都是患者，但基因型为XDXd的个体发病轻。男性患者的基因型只有一种情况，即XDY，发病程度与XDXD相似。 2.伴X染色体显性遗传抗（维生素D佝偻病）特点： ①女性多于男性； ②世代延续性； ③男患者的母亲和女儿一定是患病。 四、人类Y染色体连锁遗传（参照P126“教师用书”补充） Y染色体上基因遗传的特点：Y染色体上基因遗传的特点是全雄性遗传（如下图表示外耳道多毛症的家系图），因而Y染色体上的基因也叫全雄性基因。患者均为男性，且“父 子，子 孙” 注：基因位置：致病基因在 Y 染色体上，在X上无等位基因，无显隐性之分。患者患者基因型：XYM。 五、伴性遗传在实践中的应用 1.根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病概率，从而指导优生。例如正常男性和色盲女性婚配，应建议生女孩，原因是：该夫妇所生男孩均患病，女孩均正常。抗维生素D佝偻病男性和正常女性婚配，应建议生男孩，原因是：该夫妇所生女孩全患病，男孩正常。 2.运用伴性遗传理论指导育种工作。例如，鸡的性别决定方式为ZW型。雌性个体的两条性染色体是异型的（ZW），雄性个体的两条性染色体是同型的（ZZ）。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的，当它的等位基因b纯合时，鸡表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。若要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，应选择芦花雌鸡（ZBW）与非芦花雄鸡（ZbZb）（写出表现型及对应基因型）交配，那么F1中，雄鸡都是芦花鸡（ZBZb）（写出表现型及对应基因型），雌鸡都是非芦花鸡（ZbW）（写出表现型及对应基因型）。 归纳1：伴性遗传在实践中的应用 若要根据子代性状就能判断其性别，则亲本组合为: （1） XY型生物：隐性雌性（性染色体同型）×显性雄性， （2）ZW型生物：隐性雄性（性染色体同型）×显性雌性 遗传图解为： XY型：亲本 XbXb(♀) × (♂)XBY ZW型：亲本 ZbZb(♂) × (♀)ZBW ↓ ↓ 子代 XBXb XbY 子代 ZBZb ZbW 显性(雌) 隐性(雄) 显性(雄) 隐性(雌) 归纳2：遗传系谱图中遗传病、遗传方式的判断方法（熟练掌握） 第一步：判断是显性遗传病还是隐性遗传病：无中生有为隐性，有中生无为显性。 第二步：判断是常染色体遗传还是伴X遗传。 隐性遗传看女患者，如果女患者的父亲或儿子有正常的，则该病为常染色体隐性遗传病。（伴X染色体隐性遗传病：女患者的父亲和儿子一定患病） 显性遗传看男患者，如果男患者的母亲或女儿有正常的，则该病为常染色体显性遗传病。（伴X染色体显性遗传病：男患者的母亲和女儿一定患病） 口诀：无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子无病非伴性。有中生无为显性，显性遗传看男病，母女无病非伴性。 注：体细胞中性染色体的来源和去路母亲 父亲 X Y 女儿 儿子 母(父) 父(母) X X 女(儿) 女(儿) 1 2 3 4 图1常隐， 图3常显 图2常隐或X隐 图4常显或X显 归纳3：两种遗传病的概率计算方法 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表： 序号 类型 计算公式 ① 不患甲病的概率 1－m ② 不患乙病的概率 1－n ③ 只患甲病的概率 m(1－n) ④ 只患乙病的概率 n(1－m) ⑤ 同患两种病的概率 mn ⑥ 只患一种病的概率 m＋n－2mn或m(1－n)＋n(1－m) ⑦ 患病概率 m＋n－mn或1－不患病概率 ⑧ 不患病概率 (1－m)(1－n) 归纳4：判断基因是位于常染色体还是位于X染色体上 （1）若已知性状的显隐性：隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→子代性状表现是否与性别关联 结果预测及结论： ①若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比，则基因位于常 染色体上。 ②若子代中雌性个体全为显性性状，雄性个体全为隐性性状，则该基因位于X 染色体上 遗传图解：若在常染色体上 P ♀aa × AA♂ ↓ F1 Aa (雌雄表现型相同) 若在X染色体上 P ♀XaXa × XAY♂ ↓ F1 XAXa XaY (雌雄表现型不同) （2）若不知性状的显隐关系，利用正交和反交实验进行比较 结果预测及结论： ①若正交和反交结果相同，则基因位于常 染色体上 ②若正交和反交结果不同，且子代性状表现与性别有关，则基因位于X 染色体上 （3）根据子代雌雄群体中表现型比判断 ①若雌雄群体中表现型比相同，说明该性状与性别无关联，则基因位于常染色体上。 ②若雌雄群体中表现型比不同，说明该性状与性别有关联，则基因位于X染色体上。 例如：已知果蝇群体中各表现型在雌蝇和雄蝇中比例，判断控制两对相对性状的基因位置 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8 分析：直毛和分叉毛这对相对性状 直毛 雌蝇：1 雄蝇：1/2 分叉毛 雌蝇：0 雄蝇：1/2 灰身和黑身这对相对性状 灰身 雌蝇：3/4 雄蝇：3/8+3/8=3/4 黑身 雌蝇：1/4 雄蝇：1/8+1/8=1/4 可知：控制灰身和黑身的基因在 常 染色体上，控制直毛和分叉毛的基因在 X 染色体上 归纳5：判断基因是只位于X染色体上，还是位于X、Y染色体的同源区段 实验方法：隐性雌性个体×纯合显性雄性个体→子代性状表现是否与性别相关联 结果预测及结论： ①若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则该基因只位于X染色体上。 ②若子代全表现为显性性状，则该基因 位于X、Y染色体的同源区段 。 遗传图解：若只在X染色体上 P XaXa × XAY ↓ F1 XAXa XaY (雌性为显性，雄性为隐性) 若在X、Y同源区段上 P XaXa × XAYA ↓ F1 XAXa XaYA (雌雄均为显性性状) 归纳6：判断非等位基因位于一对同源染色体上还是非同源染色体 实验依据：根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。 实验方法：让具有两对相对性状的杂合体(如基因型为AaBb的个体)进行自交或测交：若自交后 代表现型之比是 9:3:3:1 或测交后代表现型之比是 1:1:1:1 ，则说明这两对等位基因位于非同源染色体上，遵循基因的 自由组合 定律；若自交后代表现型之比是 3:1 或测交后代表现型比是1:1 ，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，只遵循基因的 分离 定律。 易错辨析： 1.伴X遗传病，男性患者未必多于女性患者。(√ ) 2.X、Y染色体同源区段上也有等位基因，但其遗传与常染色体上基因的遗传仍有差异。(√ ) 3.生物的雄性个体必定含Y染色体，雌性个体必定含X染色体。(× ) 4.性染色体上基因控制的性状都是与性别有关的。(× ) 5.性染色体上基因控制的性状，男性和女性是完全不同的。(× ) 6.凡性状表现与性别相联系的遗传均属伴性遗传。 (× ) 7.性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关。(√ ) 8.性染色体上的基因均与性别决定有关，常染色体上的基因所控制的性状均与性别无关。(×) 9.与伴性遗传相关的疾病往往多发于男性。(×) 10.一对等位基因(Aa）如果位于XY 的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。(×) 11.对于XY 型的性别决定的生物而言，雄性都是杂合子，雌性都是纯合子。(×) 12.在调查人类某种遗传病的发病率及该遗传病的遗传方式时，选择的调查对象都应该包括随机取样的所有个体。(×) 13.一个家族仅一个人出现的疾病不是遗传病；不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。(×) 14.遗传病往往表现为先天性和家族性，但先天性疾病与家族性疾病并不都是遗传病。(√ ) 第三章 基因的本质 第一节：DNA是主要的遗传物质 一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由多种氨基酸连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照不同的顺序排列，形成不同的蛋白质。大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。 2.20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括磷酸、碱基和脱氧核糖。组成DNA的脱氧核苷酸有4种，每一种有一个特定的碱基。但是，由于对DNA的结构没有清晰的了解，认为蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思实验(肺炎链球菌体内转化实验) (1)两种肺炎链球菌比较 肺炎双球菌 类型及特点 类型 菌体 菌落 毒性 S型细菌 有多糖类的荚膜 表面光滑 有 R型细菌 没有多糖类的荚膜 表面粗糙 无 (2)实验过程及现象 实验过程与结果：下图为肺炎链球菌的转化实验示意图，图中序号①～⑤处所填写的内容依次为：①死亡，②S型活细菌，③不死亡，④死亡，⑤S型活细菌和R型活细菌。 (3)实验结果分析及推论：从第四组实验的小鼠尸体中分离出了有致病性的S型活细菌，其后代也是有致病性的S型细菌。由此可以推断:已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质——转化因子。 2.艾弗里的实验(肺炎双球菌体外转化实验) （1）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”究竟是什么物质？ （2）实验过程及现象: ①获得S型细菌细胞提取物：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。 ②实验及结果： 第一组：R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第二--四组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或RNA酶或酯酶） 培养基含R型细菌和S型细菌。说明细胞提取物仍然具有转化活性。 第五组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加DNA酶） 培养基只含 R型细菌。说明细胞提取物失去了转化活性。 （3）实验结论： ①实验表明，细胞提取物中含有（含有、不含有）格里菲思实验中的转化因子,而转化因子很可能就是DNA。 ②艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的理化特性，发现这些特性都与DNA的极为相似，于是艾弗里提出:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 （4）在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。 三、噬菌体侵染细菌的实验——蔡斯、赫尔希 1.实验材料和实验技术：1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了另一个更具说服力的实验—噬菌体侵染细菌的实验。 2.T2噬菌体 （1）T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。 （2）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 3.赫尔希和蔡斯实验过程（实验分为两组，相互对照） （1）标记细菌 ①大肠杆菌＋含 35S 的培养基→含 35S 的大肠杆菌 ②大肠杆菌＋含 32P 的培养基→含32P 的大肠杆菌 （2）标记噬菌体 ①噬菌体＋含 35S 的大肠杆菌→含 35S 的噬菌体 ②噬菌体＋含 32P 的大肠杆菌→含32P 的噬菌体 （3）侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用32P或35S标记的T2噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，然后检测上清液和沉淀物中的放射性。 搅拌的目的是：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心的目的是：让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 注：该实验是自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 （4）实验结果： 含35S的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性高，沉淀物放射性低。 含32P的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性低，沉淀物放射性高。 进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到32P标记的DNA，但却不能检测到35S标记的蛋白质。 （5）实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时，DNA进人到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。（注意：该实验没有证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。） 4.实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性，原因是：保温时间过短或过长。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是：搅拌不充分。 5.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验： ①用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌； ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ④用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌。 以上 4 个实验，短保温时间后离心，检测到放射性的主要部分分别是沉淀物中、沉淀物中、上清液和沉淀物中、沉淀物中。 四、RNA是遗传物质的实验证据 1.某些病毒的RNA是遗传物质（烟草花叶病毒、HIV、新冠病毒） 2.烟草花叶病毒：无细胞结构,由RNA和蛋白质外壳组成。 实验过程：从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的RNA，却能使烟草感染病毒。 结论：在这些病毒中，RNA是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。 五、DNA是主要的遗传物质： 细胞生物(包括真核、原核生物)体内的核酸有 DNA和RNA两种 ，但遗传物质是 DNA 。 DNA病毒体内的核酸是DNA，遗传物质是DNA；RNA病毒体内的核酸是RNA，遗传物质是RNA。 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。 易错辨析： 1.格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，也未证明蛋白质不是遗传物质。(√ ) 2.噬菌体侵染实验，需分别用含32P和35S的化学培养基培养噬菌体，以便获得相应标记的病毒。(×) 3.真核生物的遗传物质主要是DNA，原核生物及病毒的遗传物质则为DNA或RNA。(×) 4.真核细胞DNA复制只发生于有丝分裂或减数第一次分裂的间期。(×) 5.在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有32P 与35S 标记的噬菌体。(×) 6.在噬菌体侵染细菌的实验前，用分别含有32P 与35S 的培养基培养噬菌体，从而让噬菌体带上放射性标记。(×) 7.噬菌体侵染细菌的实验不仅直接证明了DNA 是遗传物质，也直接证明了蛋白质不是遗传物质。(×) 8.在噬菌体侵染细菌的实验中，如果用32P 和35S 分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，结果复制出来的绝大多数噬菌体没有放射性。(√ ) 第二节 DNA分子的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：沃森和克里克。（方法：物理模型构建法） 2.构建依据和模型 依据1： DNA分子是以4种脱氧核苷酸为单位连接而成的长链,这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G 四种碱基。 依据2：据威尔金斯和其同事富兰克林的DNA衍射图谱→沃森和克里克推算出DNA分子呈螺旋结构。 →模型1：碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构模型。 →模型2：磷酸-脱氧核苷酸为骨架安排在螺旋外部,碱基安排在螺旋内部的双链螺旋，相同碱基进行配对。 依据3：査可夫提供信息：腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 →模型3： A与T配对，G与C配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径,组成的DNA分子具有些的直径， 能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA 的复制。 二、DNA分子的结构 1.组成元素：C、H、0、N、P。 2.组成单位：脱氧（核糖）核苷酸。 3.立体结构---规则的双螺旋结构，DNA的双螺旋结构特点： ①DNA是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架;碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律:A一定与T配对; C 一定与G配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。 三、模型构建：制作DNA双螺旋结构模型： 根据下图DNA妹子的结构模型回答： （1）依次写出图中①～⑩的名称：①胞嘧啶、②腺嘌呤、③鸟嘌呤、④胸腺嘧啶、⑤脱氧核糖、⑥磷酸、⑦脱氧核苷酸、⑧碱基、⑨氢键、⑩一条脱氧核苷酸链的片段。相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接，在DNA的双链之间通过“氢键”相连接，A与T之间形成 2个氢键(A＝T)，G与C之间形成 3个氢键(G≡C)。热稳定性高的DNA分子中 G≡C 碱基对较多。DNA初步水解产物是4种脱氧核苷酸，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。 甲链 乙链 （2）脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作l'-C,与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有两个末端，每一个末端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5'-端，另一端有一个羟基（一0H）,称作3'-端。DNA的两条单链走向相反，若从双链的上至下，下图中甲链是从5'-端到3'-端，乙链是从3'-端到5'-端。 （3） 若图示DNA片段所在DNA分子中，腺瞟呤有a个，占该DNA全部碱基的比例为b，则b＜（≤、≥、＜、＞、＝）0.5，胞嘧啶为a（1/2b-1）个。 （4）DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的遗传信息。 （5）一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是5'-GGTATC-3'，你是根据碱基互补配对原则写出该序列的，该原则对遗传信息传递的意义是保证了遗传信息传递的准确性。 （6）不同生物双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为1。在一个双链DNA分子中，若在一单链中，(A+T)/(G+C)=n时，在另一互补链中上述比例为n，在整个DNA分子中上述比例为n。如果DNA一条链中的(A＋C)/(T＋G)的值为m，那么互补链中(A＋C)/(T＋G)的值为1/m； （7）如果1个DNA分子中G＋C占全部碱基的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是A，24% 是C，则与H链相对应的另一条链中A、C分别占该链全部碱基的26%、22%。 （8）A＋T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是17.5%。 易错辨析： 1. 磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架；磷酸与脱氧核糖交替连接成的长链是DNA分子的基本骨架。(√ ) 2. DNA 分子中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团。(×) 3..每个DNA 分子上的碱基排列顺序是一定的，其中蕴含了遗传信息，从而保持了物种的遗传特性。(√ ) 4.已知某双链DNA 分子的一条链中(A+C)/(T+G)=0.25，(A+T）/(G+C）=0.25，则同样是这两个比例在该DNA 分子的另一条链中的比例为4 与0.25，在整个DNA分子中是1 与0.25。(√ ) 5.DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。 (√ ) 6.DNA双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的。(×) 7.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 (√ ) 8.DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A＝T，G＝C。(√ ) 9.DNA分子1条链上的碱基通过核糖、磷酸、核糖连接成。(×) 第三节 DNA复制 一、对DNA分子复制的推测 1.半保留复制假说：沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的论文后，根据DNA分子结构提出了遗传物质自我复制的假说：DNA分子复制时，DNA分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称做半保留复制。即上图甲所示复制方式。 2.全保留复制假说：沃森和克里克的假说提出后，也有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指DNA复制以DNA双链为模板，子代DNA的双链都是新合成的。即上图乙所示复制方式。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.实验材料及方法：1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素示踪技术，设计了一个巧妙的证明DNA半保留复制的实验。 2.背景知识：15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同，含15N的DNA比含14N的DNA密度大，因此，利用离心技术可以在试管中区分含有不同N元素的DNA。 3.实验过程：以含有15NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时,大肠杆菌的DNA几乎都是15N标记的。然后将大肠杆菌转移到14NH4Cl的普通培养液中。在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。 4.实验预期： （1）如果第一代只出现一条居中的DNA条带，这个结果排除了全保留复制的方式。假如全保留复制是正确的，实验预期应该是：第一代的结果：一半的细胞中DNA为15N/15N-DNA，另一半的细胞中DNA为14N/14N-DNA；第二代的结果：1/4的细胞中DNA为15N/15NDNA，3/4的细胞中DNA为14N/14N-DNA。 （2）假设DNA是以半保留方式复制的，实验预期应该是：第一代的结果：细胞中DNA为15N/14N-DNA。第二代的结果：一半的细胞中DNA为14N/14N-DNA，另一半的细胞中DNA为15N/14N-DNA。 5.实验结果：科学家完成上述实验的结果是：亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后，试管中出现一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是15N标记的亲代双链DNA(用15N/15N-DNA表示)；将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条带，但位置居中，说明其密度居中，是只有一条单链被15N标记的子代双链DNA (用15N/14N-DNA表示)；将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上，说明其密度最小，是两条单链都没有被15N标记的子代双链DNA(用14N/14N-DNA表示)。 6.实验结论：实验结果证明：DNA的复制是以半保留的方式进行的。 三、DNA分子复制的过程 1.DNA复制概念：以亲代DNA两条链为模板合成子代DNA的过程。 2.DNA复制时期：在细胞分裂间期，随着染色体的复制而完成的 。 注：间期复制形成的两个相同的 DNA 分子位于染色体的一对姐妹染色单体上；在有丝分裂后期或减Ⅱ后期着丝点断裂时分开，分别随机进入两个子细胞中。 3.DNA复制场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿体。 4.过程： （1）解旋：复制开始时，在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶(图中序号①)将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做解旋，既下图中序号②对应过程。 （2）复制：DNA聚合酶(图中序号③)等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸(图中序号④)为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 （3）延伸及重新螺旋：随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 （4）结果：复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是：3’、5’、5’、3’。新复制出的两个子代DNA分子，通过细胞分裂分配到子细胞中去。 5.特点：DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件， 模板： DNA的两条链 ； 原料：4种游离的 脱氧核糖核苷酸 ； 能量： ATP ； 酶：解旋酶 、 DNA聚合酶 。 6.DNA复制的意义将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 7.准确复制的原因： ①DNA分子独特的双独特结构为复制提供了精确的模板。 ②通过碱基互补配对原则证了复制能够准确地进行。 归纳1：DNA分子复制的有关计算; DNA 的复制方式为半保留复制，将含有一个 15N 的 DNA分子放在含 14N 的环境中复制 n 次，则： (1)子代 DNA 数为 2n个，其中： 含 15N 的 DNA 分子数： 2 个； 只含 15N 的 DNA 分子数：0个； 含 14N 的 DNA 分子数： 2n个； 只含 14N 的 DNA 分子数： 2n-2 个。 (2)DNA 单链数为 2n+1条，其中： 含 15N 的 DNA 单链数为： 2 条； 含 14N 的 DNA 单链数为： 2n+1-2 条； （3）亲代 DNA 中含某碱基(脱氧核苷酸)m 个，则： 复制 n 次，需消耗该脱氧核苷酸m（2n-1 ）个；第 n 次复制，需消耗该脱氧核苷酸 m （2n-1） 个； 第四节：基因通常是有遗传效应的DNA片段 1. 基因的本质：基因通常是有遗传效应的DNA片段。不是任何一个DNA片段都是基因。 2. 一个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应。 3. 基因 是控制生物性状的结构单位和功能单位。 4. 基因中的脱氧核苷酸(碱基)总数 ＜ DNA中的脱氧核苷酸(碱基)总数。(填“＜”“＝”“＞”) 5. DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 6. 等位基因的根本区别： 碱基排列顺序不同 。 7. DNA的特性： 多样性： 碱基排列顺序 的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 特异性：碱基的 特定的排列顺序 ，构成了每一个DNA分子的特异性。 注意：一个DNA分子中由n对碱基组成，则碱基排列顺序4n 种，排列遗传信息的种类最多有4n 种。 8.DNA的多样性和特异性是生物体多样性的物质基础。 9.有些病毒的遗传物质是 RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。所以说基因通常是有遗传效应的DNA片段 易错辨析： 1. DNA复制时以DNA的一条链为模板。(×) 2.染色体是所有细胞中基因的主要载体。(×) 3.生物的性状与基因间并非一一对应的关系。(√) 4.有的细胞并不进行DNA复制。(√) 5.真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。 (√) 6.减数分裂过程中DNA分子复制发生于减Ⅰ前的间期、两子DNA分开发生于减Ⅰ后期。(×) 7.1个DNA分子复制n次后所产生的DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的链。(√) 8.基因通常是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构和功能单位。(√) 9.DNA的片段就是基因。 (×) 10.RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 (√) 11.真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。 (√) 12.DNA不是一切生物的遗传物质，但一切细胞生物的遗传物质都是DNA。(√) 13.人的遗传物质含有4 种碱基，细菌的遗传物质可能为DNA 或RNA。(×) 14.烟草的遗传物质为RNA。人体内的核酸含有8 种核苷酸，新冠病毒含4 种核苷酸，噬菌体含4种核苷酸。人体内的遗传物质含4 种核苷酸。(×) 15.一条不含32P 标记的双链DNA分子，在含有32P 的脱氧核苷酸原料中经过n次复制后，形成的DNA 分子中含有32P 的为2n-2。(×) 16.把培养在轻氮(14N）中的大肠杆菌，转移到含有重氮(15N）的培养基中培养，细胞分裂一次后，再放回14N 的培养基中培养，细胞又分裂一次，此时每个大肠杆菌细胞中的DNA 是1/2 轻氮型，1/2 中间型。(×) 第四章基因的表达 第一节：基因指导蛋白质的合成 一、DNA和RNA的比较： 项目 DNA RNA 组成元素 C、H、O、N、P 组成单位 脱氧（核糖）核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 含氮碱基 A、T、C、G A、U、C、G 空间结构 规则的双螺旋结构 一般是单链 分类 mRNA、tRNA、rRNA 功能 所有细胞生物和DNA病毒的遗传物质(DNA是主要的遗传物质) a.mRNA是蛋白质合成的直接模板； b.tRNA 能识别 mRNA 上的密码子并转运特定的氨基酸； c.rRNA与蛋白质一起构成核糖体； d. 是RNA病毒的遗传物质； f.少数 RNA 具有催化作用 分布 (主要)细胞核、线粒体、叶绿体。（真核） 主要分布在细胞质中 二、遗传信息的转录 1.转录的概念：RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.转录场所： 主要在细胞核（还可在线粒体、叶绿体、原核细胞的细胞质中） 3.转录时间：整个生命历程 4.转录基本条件： ①模板：基因的一条链 ②原料：4种游离的核糖核苷酸 ③能量：ATP ④酶：RNA聚合酶（起到解旋和聚合的作用） 5.配对原则：碱基互补配对原则：A-U、T-A、C-G、G-C 6.转录产物： RNA（RNA通过核孔释放到细胞质） 7.转录遗传信息流动方向：DNA→RNA 8.转录特点：边解旋边转录 三、遗传信息的翻译 1.翻译的概念：游离胞质中的氨基酸 ，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。mRNA合成以后，就通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是遗传信息。翻译实质上是将mRNA中的碱基序列翻译为蛋白质的氨基酸序列。 2.密码子： a.密码子的概念：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 b.密码子的特点:①专一性:一种密码子只决定一种 氨基酸（除终止密码子外）； ②简并性:一种氨基酸可对应一种或多种密码子； ③通用性:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。 3.tRNA和反密码子： ①tRNA：tRNA分子比mRNA小得多，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，即下图中序号①处，另一端有3个碱基，既下图中序号③处，每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，叫作反密码子。tRNA中含有氢键。 ②反密码子：tRNA上能够与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。 ③决定氨基酸的密码子有61或62种，所以tRNA有61或62_种，反密码子也有61或62种。 ④一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可由一至多种tRNA携带。 4.翻译的过程 （1）场所：核糖体 （2）时间：整个生命历程 （3）基本条件： ①模板：mRNA ②原料： 21种氨基酸. ③能量： ATP ④酶： 翻译需要的酶. ⑤转运工具：tRNA （4）配对方式：mRNA和tRNA配对（A-U,G-C,C-G,U-A ）. （5）产物： 蛋白质（肽链）. （6）遗传信息流动方向：mRNA→蛋白质. （7）翻译的过程： ①：mRNA进入细胞质，与核糖体结合。携带甲硫氨酸的tRNA，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 ②：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 ③：甲硫氨酸与这个氨基酸形成肽键，从而转移到位点2的tRNA上。 ④：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直至核糖体遇到mRNA的 终止密码子，合成才告终止。 （8） 特点： 真核生物：先转录后翻译.。 原核生物：转录翻译同时 。 转录方向： 从左向右 翻译方向： 从下到上 原核细胞中的转录和翻译 (边转录边翻译，转录翻译同时同地进行) 真核细胞染色体DNA的转录和翻译 (先转录后翻译，时间场所不同) （9）在细胞质中，翻译是一个快速的过程。这是因为通常一个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，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。如右图所示，图中①表示核糖体，②表示mRNA，核糖体的移动方向是由左向右（由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列相同（相同、不相同）。 四、中心法则内容： 1.遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译（基因表达）。 少数生物的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向蛋白质。 1 DNA复制，②转录，③RNA复制，④翻译，⑤逆转录。 （3）不同生物能发生的过程不同 正常细胞：①（分裂细胞）②④。 DNA 病毒：①②④ 。(宿主细胞内) RNA 病毒：③④。(宿主细胞内) 逆转录病毒：⑤ ① ② ④ 。(宿主细胞内) 2.在遗传信息的流动过程中，DNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，生命是物质、能量和信息的统一体。 归纳1：转录和翻译过程的比较（基因表达，即基因指导蛋白质的合成，包括 转录 和 翻译 两个过程） 项目 转录 翻译 图例 概念 以 DNA一条链为模板合成 RNA 的过程 以 mRNA 为模板合成 蛋白质 的过程 场所 细胞核 (主要)、 线粒体 、 叶绿体 细胞质中的 核糖体 上 条件 ①模板： DNA的一条链 ②原料：4种游离的 脱氧核糖核苷酸 ③能量： ATP ④酶： RNA聚合酶 ①模板： mRNA ②原料： 氨基酸 ③能量： ATP ④酶：多种酶 ⑤搬运工： tRNA 碱基互补 配对方式 DNA A T G C mRNA A U G C ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ mRNA U A C G tRNA U A C G 方向 图例中转录方向： 从右向左 (技巧：mRNA伸出的一端为转录起点) 图例中翻译方向： 从左向右 (注： 核糖体 沿着 mRNA 移动，mRNA与核糖体结合部位有 2 个tRNA结合位点) 特点 ① 边解旋边转录 ； ②转录结束DNA恢复 双螺旋 结构(DNA全保留) 一个mRNA分子上可相继结合 多 个核糖体，同时合成 多 条相同的肽链，因此， 少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质 (意义) 图中翻译方向 从左向右 (肽链短→长) 产物 RNA (包括 mRNA 、 tRNA 、 rRNA ) 具一定氨基酸排列顺序的 蛋白质 (需在 内质网和 高尔基体 中加工成蛋白质) 数量关系 DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数 ＝ 6 : 3 : 1 易错辨析: 1.人体所有细胞均消耗“T”，但只有少数细胞消耗“U”。(×) 2.转录过程中，只存在A-U 配对，而不会出现A-T 配对。(×) 3.转录和翻译过程都有碱基的互补配对，并且碱基互补配对的方式相同。(×) 4.一条DNA 与RNA 的杂交分子，其DNA 单链含A、T、G、C 4 种碱基，则该杂交分子中共含有核苷酸8 种，碱基5 种；在非人为控制条件下，该杂交分子一定是在转录的过程中形成的。(×) 5.人体细胞中某基因的碱基对数为N，则由其转录成的mRNA 的碱基数等于N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。(×) 6.酶的产生都需要经过转录和翻译两个过程。(×) 7.“中心法则”中DNA复制、RNA逆转录的原料相同，但模板不同，DNA转录与翻译无论模板，还是原料均不相同。(√) 8.在所有细胞中遗传信息存在于DNA上，密码子和反密码子则存在于RNA分子上。(√) 9. tRNA有61或62种，密码子有64种，决定氨基酸的密码子有61或62种。氨基酸有21种。(√) 10.一种氨基酸可对应多种密码子，一种密码子也可对应多种氨基酸。(×) 11.每种密码子都能决定一种氨基酸。每种氨基酸都只能由一种密码子决定。(×) 12.不同的密码子可以决定同一种氨基酸。不同的氨基酸可以由同一种密码子决定。(×) 13.每种tRNA能识别并转运多种氨基酸。 每种氨基酸只有一种tRNA能转运它。(×) 14.tRNA能识别m RNA上的密码子。 tRNA转运氨基酸到细胞核内。(×) 15.转录和翻译碱基互补配对的方式相同。(×) 16.基因携带遗传信息和遗传密码。(×) 17.DNA 的复制和转录，都需要专门的解旋酶参与。(×) 18. tRNA 与mRNA 的基本单位相同，但前者是双链，后者是单链，且tRNA 是由三个碱基组成的。(×) 19.某细胞中，所有的mRNA 在还未完成转录时，已有核糖体与之结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞一定不可能是真核细胞。(√) 20.碱基间的互补配对现象可能发生在染色体、核糖体、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中。(√) 21. DNA 的复制和转录过程中存在碱基互补配对，翻译过程中不存在碱基互补配对。(×) 22.人体的不同细胞中，mRNA 种类存在差异，但tRNA 种类没有差异；蛋白质种类存在差异，但是核基因种类没有差异。(√) 23.真核细胞细胞核DNA 的复制与转录分别发生在细胞核和细胞质中。(×) 24.中心法则仅仅揭示了自然界中真核生物与原核生物遗传信息的传递与表达过程，而不能应用于所有生物。(×) 25.人体中的大多数细胞，既会发生染色体的复制，又有转录与翻译过程。(×) 26.在一个成年人的神经细胞中，只有转录与翻译过程，没有DNA 的复制过程。(√) 第二节：基因表达与性状的关系 一、基因表达产物与性状的关系 基因控制生物体性状是通过控制 蛋白质 的合成来实现的，有两条途径： 1.基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 ，进而控制生物体的性状。 实例：淀粉分支酶基因异常→不能转录翻译出淀粉分支酶→淀粉含量低，蔗糖含量高→皱粒豌豆 酪氨酸酶基因异常→不能转录翻译出酪氨酸酶→不能将酪氨酸转化为黑色素→白化病 上述实例可说明基因与性状的关系是：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 2.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 实例：CFTR基因缺失3个碱基对→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白结构异常→囊性纤维病 血红蛋白基因异常→血红蛋白结构异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症 上述实例可说明基因与性状的关系是：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 二、基因的选择性表达与细胞分化 1.同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同。根本原因是基因的选择性表达使各类细胞中mRNA不完全相同。 2.在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在所有细胞中都表达的基因，例如：呼吸相关酶基因、核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等；另一类是某类细胞中特异性表达的基因，例如：卵清蛋白基因、胰岛素基因等。 3.细胞分化的本质就是基因的选择性。基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 4.细胞分化的表现 ①分子水平：mRNA、蛋白质种类数量等不同。 ②细胞器水平：细胞器种类和数量有较大差异。 ③细胞水平：细胞形态、结构、功能发生改变。 三、表观遗传 1.表观遗传的概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 2．存在：表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，表观遗传也在其中发挥了重要作用。 四、基因与性状的关系 1.基因对性状的控制： 基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。 2.基因与性状的关系： 在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。一个性状可以受到多个基因的影响。一个基因也可以影响多个性状。同时，生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有着重要影响。 3.基因对性状的调控： 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 五.细胞质基因 （1）细胞质基因：线粒体和叶绿体中的基因。 （2）线粒体和叶绿体中的 DNA，都能进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。 （3）质基因传递规律：母系遗传 (即只能通过母亲遗传给后代)、后代无一定的分离比。 易错辨析： 1.基因是有遗传效应的DNA 片段。(×) 2.基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的。(×) 3.通过控制酶的合成，从而直接控制性状是基因控制性状的途径之一。(×) 4..决定细胞生物性状的直接原因是蛋白质，而根本原因是DNA 上的遗传信息。(√) 第五章基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组 一、基因突变的实例 1.生物变异的类型 不可遗传变异：仅由环境因素改变引起的变异，遗传物质未改变(改变/未改变)。 变异 例：由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的形状；人由于晒太阳而使皮肤变黑等。 可遗传变异：由遗传物质改变引起的变异，来源有基因突变、基因重组和染色体变异 。 例：在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴等。 注意：可遗传变异一定能遗传给后代吗？ 不一定，请说明理由：如果可遗传变异发生在体细胞中，一般就不会遗传给后代。 2.基因突变的实例 (1)镰状细胞贫血 ①症状：红细胞是弯曲的镰刀状。 ②检测：可用显微镜观察红细胞形状确认。正常人红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症的红细胞是弯曲的镰刀状。 ③直接原因：组成血红蛋白的一个谷氨酸被替换成了缬氨酸，从而使血红蛋白结构改变。 根本原因：控制血红蛋白的分子合成的基因中一个碱基对由替换成。。 (2)基因突变的概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。 (3)基因突变与遗传：基因突变不一定都能遗传给后代。 ①基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 ②若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。 2.细胞的癌变 （1）与癌变相关的基因： 人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，而抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。 （2）细胞癌变： 原癌基因突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。抑癌基因突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。 （3）癌细胞特征：癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 （4）癌症的预防：致癌因子是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离致癌因子，选择健康的生活方式。 二、基因突变的原因 1.诱发产生： 易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,等等。 2.自发产生：在没有外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。 三、基因突变的特点 ①普遍性：在生物界普遍存在，是所有生物可遗传变 异的共同来源。 ②随机性：可发生在个体发育的任何时期，细胞内的 不同的DNA分子上，以及同一 DNA 分子的不同部位。 ③不定向性：一个基因可以发生不同的突变产生一个以上的等位基因。基因突变的方向和环境没有明确的因果关系，即环境不能(能/不能)决定基因突变的方向。A基因与a的根本区别： 碱基排列顺序不同 。 显性突变：aa→Aa，当代表现(表现/不表现)，一旦发生即可表现出相应性状。 隐性突变：AA→Aa，当代不表现(表现/不表现)，后代生物个体中一旦表现即为纯合体。 ④低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。 ⑤多害少利性：基因突变对生物有三种情况：有利、 有害、中性，但多数是有害的。 注意：基因突变的结果产生新基因，但不一定是等位基因，因为病毒、原核生物无等位基因。 四、基因突变的意义 1.基因突变对生物体的影响： 对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体有害。但有些基因突变对生物体是有利的，如植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有些基因突变既无害也无益，是中性的。例如，有的基因突变不会导致新的性状出现，就属于中性突变。 2.基因突变的意义：基因突变是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料。 基因突变能为生物的进化提供丰富的原材料，这是因为基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族繁衍和进化来说，产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化，开辟新的生存空间，从而岀现新的生物类型。 五、基因重组 1.概念：生物体有性生殖过程中，控制不同性状的基因(非等位基因)的重新组合。 2.时间：有性生殖的减数分裂过程。 3.结果：产生 新的基因型。 4.类型(自然状态下) ①染色体互换型：减数分裂I前期(四分体时期)，同源染色体上的等位基因可能会随非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的非等位基因重组。 ②自由组合型：减数分裂I后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。 5.意义：一般认为，有性生殖过程中的基因重组有利于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。所以说，基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义。 易错辨析： 1.生物个体发育的任何阶段均可能发生基因突变。（√） 2.某些环境因素或生物内部因素均可能诱发基因突变。（√） 3.基因重组只会产生新的基因型，不会导致基因结构改变。（√） 4.“一母生九子，连母十个样”主要来源是基因突变。 （×） 5.基因突变和基因重组广泛发生于所有生物中。 （×） 6.由于基因突变的不定向性和低频性，基因突变产生的有利个体往往不多。（√） 7.诱变育种可产生新基因从而定向改造生物性状。 （×） 8. Aa 这对杂合子自交后代出现性状分离是基因重组的结果。（×） 9.在肺炎双球菌转化实验中，R 型与加热杀死的S 型菌混合产生了S 型，其生理基础是发生了基因重组。（√） 10.基因突变一定发生在细胞分裂间期。（×） 11.基因突变不一定导致性状的改变；导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代。（√） 12.基因突变会产生新的基因，新的基因是原有基因的等位基因；基因重组不产生新的基因，但会形成新的基因型。（√） 13.基因重组是生物变异的主要来源；基因突变是生物变异的根本来源。（√） 14.杂合高茎豌豆自交后代出现了矮茎豌豆，属于基因重组。（×） 第2节染色体变异 一、染色体数目的变异 1.类型：染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少；另一类是以细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 2.二倍体和多倍体： （1）染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。 （2）二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。例如，野生马铃薯为二倍体，其体细胞中有两个染色体组，每个染色体组包括12条形态和功能不同的非同源染色体。在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。 （2）多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。在多倍体中，四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。在自然界，多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。 注意：香蕉和三倍体无籽西瓜没有种子的原因：三倍体因为原始生殖细胞中含有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的种子。 （3）多倍体植株特点：与二倍体植株相比，多倍体的植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体，培育新品种。 （4）人工诱导多倍体： ①方法：低温处理、用秋水仙素诱发等。目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素诱发。 ②秋水仙素处理对象：萌发的种子或幼苗。 ③秋水仙素作用原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。 3.单倍体： ①概念：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫作单倍体。 ②特点：与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。 ③应用：利用单倍体植株培育新品种。育种工作者常常采用花药（花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。 ④优点：能明显缩短育种年限。 二、实验:低温诱导植物染色体数目的变化 （1）原理：用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，导致细胞也不能分裂成两个子细胞，结果植物细胞染色体数目发生变化。 （2）过程 根尖培养→低温诱导→卡诺氏液固定细胞形态→95%的酒精冲洗→制作装片( 解离→ 漂洗 →染色→制片)→观察(先低倍镜后高倍镜)。 （3）注意事项 ①视野中大部分细胞处于分裂间期，因为 细胞周期中间期持续时间长分裂期时间短。 ②观察不到染色体数加倍过程，因为细胞已经死亡。 ③视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。 三、染色体的结构变异 1.类型： ①缺失：染色体中某一片段缺失引起的变异。如图1。 ②增加(重复)：染色体中增加某一片段引起变异。如图2。 ③移接（易位）：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。如图4。 ④颠倒（倒位）：染色体的某一片段位置颠倒也可引起变异。如图3。 2.结果及影响：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。（注意：基因突变不会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变） 3.实例：如猫叫综合征，是由于人的5号染色体部分缺失引起的遗传病。 归纳1：三种可遗传变异能否用光学显微镜观察到： （1）基因突变、基因重组是分子水平变化，光学显微镜下无法直接观察到。 （2）染色体变异是染色体水平变化可用光学显微镜直接观察到。 归纳2：染色互换与易位（移接）的区别： 项目 染色体互换 易位（移接） 图解 区别 发生于同源染色体上的非姐妹染色单体之间 发生于非同源染色体之间 属于基因重组 属于染色体结构变异 染色体上基因的数目和排列排列顺序不变 染色体上基因的数目和排列顺序改变 归纳3：可遗传的变异以概念图的形式可总结为下图，图中1、2序号处填写的内容依次为基因重组、染色体变异；3、4序号处填写的内容依次为染色体结构的变异、染色体数目的变异；5序号处填写的内容为染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少，6序号处填写的内容为个别染色体的增加或减少，7处填写的内容为DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变；8、9序号处填写的内容依次为镰状细胞贫血、是生物变异的要本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料；10～13处填空的内容依次为：减数分裂时期、猫的毛色变异、人的猫叫综合征、人的唐氏综合征。 易错辨析： 1.一条染色体的某一片段移接到另一杂染色体上称“交叉互换”。(×) 2.染色体结构变异不仅可改变基因数目与排列次序，还会改变基因结构。 (×) 3.染色体组内一定不含等位基因。(√) 4.染色体组数目是二倍体、多倍体、单倍体的主要划分依据。 (×) 5.生物体发生的可遗传变异一定能够遗传给后代。 (×) 6.染色体结构变异和基因突变的实质都是染色体上的DNA 中碱基对排列顺序的改变。 (×) 7.秋水仙素处理幼苗，成功使染色体数目加倍后，一定会得到纯合子。(×) 8.同源多倍体生物的可育性一定比二倍体生物低。多倍体中偶数倍体(如四倍体)可以发生联会现象，但是要比普通的二倍体生物结实率低。(√) 9.三倍体无籽西瓜具有发育不全的种皮。(√) 10.单倍体细胞中只含有一个染色体组，因此都是高度不育的；多倍体是否可育取决于细胞中染色体组数是否成双，如果染色体组数是偶数则可育，如果是奇数则高度不育。(×) 11.在减数分裂过程中，无论是同源染色体还是非同源染色体间都可能发生部分片段的互换，这种交换属于基因重组。(×) 第3节 人类遗传病 一、人类常见遗传病类型 1.人类遗传病概念：通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。 2.人类常见遗传病的类型 ①单基因遗传病：指受一对等位基因控制的遗传病。如：多指、并指、软骨发育不全、镰状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿症等。 ②多基因遗传病：指受两对或两对以上等位基因控制的遗传病。如：原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病。多基因遗传病在群体中发病率比较高。 ③染色体异常遗传病：指由染色体变异引起的遗传病。如：唐氏综合征（又称21三体综合征）、猫叫综合征。目前已经发现的这类遗传病有500多种，这些病几乎涉及人类的每一对染色体。 注意：不携带致病基因的个体，不一定（一定、不一定）不患遗传病，原因是染色体结构或数目异常也会导致遗传病发生。 二、调查人群中的遗传病 1.调查提示： ①调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等。 ②为保证调查的群体足够大，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总。 ③调查对象： 调查内容 遗传病发病率 遗传方式 调查对象 广大人群随机抽样 患者家系 2.结果统计： （1）根据全年级汇总的数据，按公式：某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数×100%计算每一种遗传病的发病率。 （2）根据调查结果，画出遗传系谱图，根据遗传系谱图分析基因显隐性及位置。 三、遗传病的监测和预防 1.手段及目的：通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。 2.遗传咨询：下图为遗传咨询的内容和步骤，其中①、②处所填写内容应为：①分析遗传病的传递方式、②推算出后代的再发风险率。 3.产前诊断：产前诊断是在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等手段，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。 （1）羊水检查：羊水检查是产前检测的手段之一，检测过程中需抽取子宫内羊水，经离心处理后对液体成分进行分析，对细胞进行培养，细胞培养可用于染色体分析、性别确定、序列测定和分析等。 （2）基因检测： ①概念：基因检测也是产前检测的手段之一，基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列，以了解人体的基因状况。人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等，都可以用来进行基因检测。 ②益处：基因检测可以精确地诊断病因；通过分析个体的基因状况，结合疾病基因组学，可以预测个体患病的风险, 从而帮助个体通过改善生存环境和生活习惯，规避或延缓疾病的发生。此外，检测父母是否携带遗传病的致病基因，也能够预测后代患这种疾病的概率。 ③争议：基因检测也存在争议，人们担心由于缺陷基因的检出，在就业、保险等方面受到不平等的待遇。 4、基因治疗：指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。 易错辨析： 1.不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。( × ) 2.人类的所有遗传病都可用孟德尔定律进行遗传病分析。( × ) 3.遗传病是指可以遗传给后代的疾病。( × ) 4.单基因遗传病的发病率高，多基因遗传病的发病率低。( × ) 第6章 生物的进化 第1节生物有共同祖先的证据 一、达尔文的生物进化论 1.达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。 2.共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；自然选择学说揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。 二、支持生物进化论的证据 1.地层中陈列的证据 ---- 化石 (1)概念及意义：化石是指通过自然作用保存在地层中的古生物的遗体、遗物或生活痕迹。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 (2)支持生物进化论的证据： ①在越早形成的地层中出现的生物结构越简单、越低等，在越晚形成的地层中出现的生物结构越复杂、越高等。 ②已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 2.比较解剖学证据 (1)概念及意义：研究比较脊椎动物器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 (2)支持生物进化论的证据： ①观察比较蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢骨骼发现：都有肱骨、桡骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有一致性；从上到下看这四种前（上）肢骨骼，这些骨的排列顺序一致。这说明这四种前（上）肢骨骼有共同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化来的。 ②不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有脊椎动物有着原始的共同祖先。 3.胚胎学证据 （1）概念及意义：胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。 (2)支持生物进化论的证据：人的胚胎在发育早期会岀现姫裂和尾,这与鱼的胚胎在发育早期出现鲤裂和尾非常相似；脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点 4.细胞和分子水平的证据：从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 易错辨析： 1.共同由来学说是指自然界的生物由一个祖先个体繁衍而来。（×） 2.化石是是研究生物进化的最直接、最重要的唯一证据。（×） 3.对不同地质年代的化石进行比较，就能准确推断出生物进化的历程。（×） 4.生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。（√） 5.从动物的骨骼化石可推测其体型大小和运动方式，从植物化石可推测它们的形态、结构和分布等。（√） 6.研究赫氏近鸟龙化石发现期后肢发达，这显示其善跑不善飞。（√） 7.生物进化在生物体上留下的许多印迹可以作为进化的佐证。（√） 8.人体内保留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中胚胎学方面的证据。（×） 9.人和鱼的胚胎发育早期都出现了腮裂，属于比较解剖学的证据。（×） 10.比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在血缘关系。（×） 11.鱼、鸡和牛等脊椎动物在胚胎发育初期都有鳃裂和尾，体现了生物的亲缘关系。（√） 第2节自然选择与适应的形成 一、适应的普遍性和相对性 (1)适应的含义：适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 (2)适应的特点：普遍性和相对性。适应是普遍存在的，但适应并不是绝对的、完全的适应，是相对的。 二、适应是自然选择的结果 1.拉马克的进化学说内容 (1)主要内容：①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的；②各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的；③适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 (2)意义：①彻底否定了物种不变论。②在当时具有一定的进步意义，但是他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。 2.达尔文的自然选择学说 （1）主要内容：达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理解释。他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。 （2）自然选择学说的解释模型：下图是达尔文自然选择学说的解释模型，图中数字序号处的内容依次是：①过度繁殖，②保持稳定，③个体间存在关生存斗争，④可以遗传的，⑤有利变异，⑥有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型。 （3）关于适应形成的解释：关于适应的形成，达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。由此可见，群体中岀现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。 (4)自然选择学说的进步意义：使人们认识到，自然界的万千生物是在自然选择的作用下不断发展变化的；使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先；生物的多样性和适应性是进化的结果。 (5)自然选择学说的局限性：受到当时科学发展水平的限制，达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。 (6)达尔文进化理论的发展：随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平。关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位，这样就形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。 1.适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。（√） 2.生物的适应性特征是对之前的环境适应的结果。（√） 3.拉马克认为器官用得越多就越发达，废而不用，就会造成形态上的退化。（√） 4.拉马克认为因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。（√） 5.适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因）与环境（外因）的相互作用。（√） 6.适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（√） 7.具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡，不能留下后代。（×） 8.适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。（√） 9.拉马克认为生物的种类是随着时间的推移而变化的（√） 10.拉马克认为生物的种类从古到今是一样的，生物的某一器官发达与否取决于用与不用。（×） 11.拉马克认为环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代。（√） 12.根据达尔文自然选择学说，选择是生物进化的重要动力，同一物种的个体差异不利于自然选择。（×） 第3节种群基因组成的变化与物种的形成 一、种群和种群基因库 1.种群的概念：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起。一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。 2.基因库的概念：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 3.基因频率的概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫做基因频率。例如，在某昆虫种群中随机抽取100个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，则A基因的频率为60%；a基因的频率为40%。 4.用数学方法讨论基因频率的变化：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算： 随机交配/自由交配 P 基因型频率 AA%＝30% Aa%＝60% aa%＝10% 基因频率 A%＝ 60% a%＝ 40% F1 基因型频率 AA%＝36% Aa%＝48% aa%＝16% 基因频率 A%＝ 60% a%＝ 40% F2 基因型频率 AA%＝36% Aa%＝48% aa%＝16% 基因频率 A%＝ 60% a%＝ 40% 若计算子三代以及若干代以后种群的基因频率，其与子一代相比有何特点：子三代、子四代以及若干代以后，种群的基因频率与子一代一样。上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的，这五个假设条件中的两个是：没有自然选择、没有突变，其他三个是：种群非常大、所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代、没有迁入和迁出。对自然界种群来说，这五个条件不可能同时（同时、不可能同时）都成立。例如，如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2)，也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率会（会、不会）发生变化。 二、种群基因频率的变化 1.可遗传的变异来源：现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。 2.可遗传变异为生物进化提供原材料 （1）基因突变在自然界是普遍存在的，生物自发突变的频率很低，而且许多突变是有害的。但是，因为种群是由许多个体组成的，每个个体的每一个细胞内都有成千上万个基因，这样，每一代就会产生大量的突变。 （2）基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现多种多样可遗传的变异类型。 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 （1）探究自然选择对种群基因频率变化的影响 1870年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10%，Ss20%，ss70%，则S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色（ss）个体每年减10%，黑色（S ）个体每年增加10%。则第２、3、4年，SS的基因型频率依次是：11.5%、13%、14.6%；Ss的基因型频率依次是：22.9%、26%、29.2%；ss的基因型频率依次是：65.6%、61%、56.2%。第２、3、4年，S的基因频率依次是：23%、26%、29.2%；s的基因频率依次是：77%、74%、70.8%。由此得出结论：自然选择使桦尺蛾种群基因频率定向改变。 （2）探究抗生素对细菌的选择作用 ①实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。 ②目的要求：通过观察细菌在含有抗生素的培养基上的生长状况，探究抗生素对细菌的选择作用。 ③材料用具：略 ④方法步骤： 第一步：用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①〜④。 第二步：取少量细菌的培养液，用无菌的涂布器（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。 第三步：用无菌的镶子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张抗生素纸片放在②〜④号区域的中央，盖上皿盖。 第四步：将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12-16h。 第五步：观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近是否出现了抑菌圈？如果有，测量和记录每个实验组中抑菌圈的直径，并取平均值。 第六步：从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养，然后重复步骤第二步到第五步。如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。 ⑤预期结果、结论：在培养基上有（有、没有）细菌生长，在放有抗生素纸片的区域没有（有、没有）细菌生长；在连续培养几代后，抑菌圈的直径变小（变大、变小、不变），这说明抗生素对细菌具有定向选择作用。 2.自然选择对种群基因频率变化的影响：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提髙；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。 3.自然选择与生物进化：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 1.自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。（√） 2.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，其基因也有新老交替。（×） 3.基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生定向改变。（×） 4.染色体数目和结构的变异都能引起种群基因频率的定向改变。（×） 5.环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。（×） 6.自然选择作用于个体会影响种群的基因频率。(×) 7.生物进化的实质是有利变异的积累保存。(×) 8.从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。(√) 9.某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%，由此可知，红绿色盲基因 Xb的基因频率约为8%。(√) 10.生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。(√) 11.基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。(√) 12.一个湖泊中的全部鱼不是一个种群，一个森林中的全部蛇是一个种群。（×） 13.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红色（b）为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为57%、43%。(√) 14.人为因素也会导致种群基因频率定向改变。(√) 15.种群内个体间的随机交配对种群的基因频率没有影响。(√) 16.某种杀虫剂被长期使用后药效下降，是由于害虫接触药物后，产生对药物有抗性的变异。(×) 17.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，这说明斑点数量增减对孔雀鱼既有利也有弊。（√） 18.金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，在此过程中，人类的喜好影响了金鱼的进化方向。（√） 19.种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象。(√) 20.放射性60Co诱发的基因突变可以决定生物进化的方向。(×) 四、隔离在物种形成中的作用 1.物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。 注意：马和驴交配可产生后代——骡，但马和驴属于两个物种，这是因为马和驴交配交配产生的骡是不育的。 2.隔离 （1）隔离概念:不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象，称为隔离。 （2）隔离的类型：地理隔离和生殖隔离。 ①生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代，这种现象叫作生殖隔离 ②地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作地理隔离。 五、隔离在物种形成中的作用 同种生物的不同种群，由于突变和选择因素的不同,其基因组成可能会朝不同的方向改变，导致种群间出现形态和生理上的差异。这不一定（一定、不一寂）会导致它们分化为不同的物种。 1. 加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成过程：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。在自然状态下，这些不同种群之间不能（能、不能）进行基因交流，因为存在地理隔离。一方面各个岛上的地雀种群可能会出现不同的突变和基因重组，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率没有影响。另一方面各个岛上的食物和栖息条件互不相同，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用就有差别：在一个种群中，某些基因被保留下来，在另一个种群中，被保留下来的可能是另一些基因，因此，不同种群的基因频率就会发生不同的变化，不同岛屿上的地雀种群进化方向不同（相同、不同）。久而久之，这些种群的基因库就会形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离。研究表明，后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养，它们之间也不能繁殖，这说明它们之间已存在生殖隔离，已进化为不同物种。通过上述地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：①突变和基因重组为生物的进化提供原材料；②自然选择决定生物进化的方向；③隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的出现意味着新物种的产生（新物种形成的标志）。 2.物种形成过程：可用下面概念图表示，图中①②③④分别是：①突变和基因重组，②自然选择，③地理隔离，④生殖隔离。有些新物种形成④前不一定(填“一定”或“不一定”)要经过③，原因是地理隔离是形成生殖隔离的一种途径，有的可以不经过地理隔离，比如通过染色体变异的方式形成多倍体，从而产生新物种。（P126“非选择题T1”改编） 若形成新的物种，则基因频率 一定 发生改变，生物 一定 发生了进化；若基因频率发生改变，则生物 一定 发生了进化，但 不一定 产生新的物种。（填“一定”、“不一定”） 3.物种形成的意义：物种形成本身表示生物类型的增加。同时，它也意味着生物能够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。 1.两个池塘中的鲤鱼是两个种群。（√） 2.交配后能产生后代的一定是同一物种。(×) 3.种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。(√) 4.没有地理隔离也可形成新物种。(×) 5.新物种的形成需要进化，进化必然导致新物种的形成。(×) 6.在生物进化过程中，前面出现的生物为后面生物的形成创造了条件。（√） 7.在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离。（√） 8.加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。（√） 9.19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。生活在两国的灰松鼠种群的基因库向不同方向改变。（√） 10.隔离是物种形成的必要条件。（√） 11.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。(×) 第4节协同进化与生物多样性的形成 一、协同进化 1.协同进化的概念：不同种生物之间在进化上密切相关，生物的进化与无机环境的变化也是相互影响的。不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。 2.结果：通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 3.不同种生物之间： （1）猎豹和羚羊因捕食关系，在进化上密切相关。在捕食过程中，自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体，在进化上这属于两个物种间的协同进化。上述现象也可说明，捕食者的存在对被捕食者种群的生存和发展是有利（有利、有害）的，其原因是：捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进种群发展的作用。 （2）美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”： 捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。因此，捕食者的存在有利于增加物种多样性。 4.生物与环境之间 地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。从生物进化角度分析，上述事实说明：生物的进化与无机环境的变化是相互影响的。 二、生物多样性的形成 1.生物多样性的层次：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。 2.形成：生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。 三、生物进化理论在发展 1.现代生物进化理论的要点：以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 2.关于生物进化的争论和疑点 （1）有些学者的研究表明，基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或非害即益的，大量的基因突变是中性的，因此有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。更多的学者则认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异，因此，不能否认自然选择的作用。 （2）根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是物种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程，其原因仍在探索中。 归纳1：根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 ①遗传平衡定律 在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。 这5个条件是：a.种群足够大；b.种群中个体间随机交配(自由交配)；c.没有新基因加入(没有迁入迁出)；d.没有自然选择；e.没有突变。 ②基因频率与基因型频率的特点 设A频率为p，a频率为q，则p＋q＝ 1 。 雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(p2) Aa(pq) a(q) Aa(pq) aa(q2) 即：AA%＝ p2 ，Aa%＝ 2pq ，aa%＝ q2 ， (p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。 ③实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为 。 1.达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因，也能很好地解释生物界的适应性与多样性，但不能解释遗传与变异的本质，且对进化的解释仅限于个体水平。(√) 2.种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。(√) 3.一个符合遗传平衡的群体，无论是自交还是相互交配，其基因频率及基因型频率都不再发生改变。( × ) 4.现代进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。(√) 5.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须要有地理隔离，地理隔离必然导致生殖隔离。( × ) 6.进化过程一定伴随着基因频率的改变。(√) 7.自然情况下，突变、基因重组、自然选择都会直接导致基因频率的改变。( × ) 8.长期使用农药后，害虫会产生很强的抗药性，这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变之故。( × ) 9..某校学生(男女各半）中，有红绿色盲患者3.5%(均为男生），色盲携带者占5%，则该校学生中的色盲基因频率为5.67%。(√) 10.生物的变异是不定向的，但在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向的改变，从而使生物向着一定的方向进化。(√) 11.生物进化的基本单位是种群，但是自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。自然选择直接作用于表现型而非基因型。(√) 必修二知识清单 12.生殖隔离一定导致形成新物种，不同物种一定存在生殖隔离；新物种产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生。( × ) 司1 知识在于积累，能力在于训练，思维在于感悟！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1 知识在于积累，能力在于训练，思维在于感悟！ 学科网（北京）股份有限公司 $必修二知识清单 第一章遗传因子的发现 第一节 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 1.豌豆用作遗传实验材料的优点 (1)豌豆是_____传粉植物，_____传粉避免了____________________,所以豌豆在自然状态下一般都是____ ___，用豌豆做人工杂交实验,结果既_______，又______________。 (2)豌豆植株还具有______________。用具有_______的植株进行_____实验，很容易观察和分析实验结果。 (3)豌豆花大，便于_____和___________。 (4)豌豆生长周期_____,易于栽培。 (5)后代数量_____,数学统计分析结果更可靠。去雄 ♀ ♂ 人工传粉 高茎(F1) 高茎(矮茎)的花 矮茎(高茎)的花 人工异花传粉示意图 2.豌豆的自花传粉和人工异花传粉 ①豌豆的自花传粉是指在花未开放时，它的花粉落到____________________上，从而完成受粉。 ②根据教材P3“图1-1”，豌豆人工异花传粉的过程可概括为：_________________ __________________________________________________（用文字箭头表示）。 a.去雄，先除去_______花的全部 _____ 。目的：防止______________。 a． 套袋，套上纸袋，以免 ______________ 干扰。 b． 传粉，将采集到的花粉涂（撒）在去除雄蕊的______________上。 d．套袋，再套上纸袋，防止______________。 两朵花之间的传粉过程叫作_________。不同植株的花进行异花传粉时供应花粉的植株叫作 _____，接受花粉的植株叫作_____。 3.相对性状：______________________________，叫做相对性状。这些性状能够_______________给后代。如：____________________、_______________、_______________等。 二、一对相对性状的杂交实验（熟记，会写遗传图解） 1.一对相对性状的杂交、自交实验： 实验过程及现象 分析 请用文字和必要符号，写出孟德尔所做高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交实验及性状分离比： _________________________________ （1）孟德尔用_____豌豆与_____豌豆作亲本进行杂交。无论用高茎豌豆作母本(正交)，还是作父本(反交)，杂交后产生的第一代总是_____的。用F1 _____，结果在F2 植株中，不仅有_____，还有_____的，数量比接近_____。 （2）孟德尔把 F1 中显现出来的性状，叫作 __________ ，如高茎;未显现出来的性状，叫作__________，如矮茎。 （3）_____________________________________________，叫作性状分离 。 三、对分离现象的解释（1866年，孟德尔提出“遗传因子”概念；1909年，_____逊将其更名为“基因”） 解释 遗传图解 ①生物的性状由____________决定。决定显性性状的为____________ (现叫显性基因) ，用____字母(如D)表示；决定隐性性状的为________ ____(现叫隐性基因)，用____字母(如d)表示。 ②体细胞中遗传因子____存在。遗传因子组成相同的个体叫___________，如DD、dd；遗传因子组成不同的个体叫________，如Dd。 ③配子中遗传因子________存在。生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此________，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的 ________。纯合子产生____种配子，杂合子产生____种配子。 ④受精时，雌雄配子的结合是________。 3.用模拟实验验证孟德尔的假说 （1）实验目的：该实验主要目的是通过模拟实验，理解遗传因子的________、配子的____________与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 （2）实验步骤： ①在甲、乙两个小桶分别代表____________，甲、乙小桶内放入两种彩球各10个，一种彩球标记D,另一种彩球标记d，分别代表____________。 ②摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 ③分别从两个桶内____抓取一个小球，组合在一起，用此过程模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机结合，记下两个彩球的字母组合。 ④将抓取的彩球____原来的小桶内，摇匀，按步骤③重复做30次以上。 （3）结果和结论 ①结果：彩球组合有三种，彩球组合类型及数量比约为：____________，彩球代表的显隐性性状的数值比为________________。 ②结论：模拟实验的结果与孟德尔的假说是________的，从而证明了孟德尔提出的假说是____的。但证明某一假说还需____________。 四、对分离现象解释的验证 1.验证方法：________实验，既：让F1与____________杂交。 2.目的： a.测定F1产生配子的 ____________； b.测定F1(待测个体)的 ____________________； c.测定F1在形成配子时遗传因子的________。 3.演绎推理：（预测的测交结果） 遗传图解 分析 若孟德尔的假说正确，请你用图解写出“1”中验证方法的演绎推理过程及结果 ________________________________ （1）Dd产生的配子有________两种，比值为 1:1 dd产生的配子只有____一种 (单杂合子产生____种配子，纯合子产生____种配子) （2）测交后代基因型及比值为 ________________ （3）测交后代表型及比值为________________ （预测的测交结果） 4.孟德尔F1测交实验：孟德尔让F1与____________豌豆杂交。在得到的实验结果：后代中，高茎、矮茎两种性状的分离比接近________。孟德尔所做的________________验证了他的假说。 五、分离定律 1.内容：分离定律:在生物的________中，控制____________的遗传因子____存在，不相融合；在形成____时，成对的遗传因子发生____，分离后的遗传因子分别进入____ 的配子中，随配子遗传给后代。 2.适用范围： ①进行____________的____生物，________内的遗传；②________相对性状的遗传。 六、孟德尔的研究方法：________________： 1.假说—演绎法是指在观察和分析基础上________以后，通过推理和想像提出________________，根据假说进行____________，推出预测的____，再通过____来检验。如果实验结果与预测____，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。 2.孟德尔根据豌豆杂交实验结果，提出了假说，根据假说进行演绎推理，其“演绎推理”主要内容是： ①F1(Dd)能产生________________________________； ②F1(Dd)与矮茎豌豆（dd）杂交，子代出现基因型及表现型的比例分别：____________________________ ____________________________。 归纳1：显性、隐性性状的判断方法（理解掌握） （1）杂交法：具相对性状的亲本杂交，若子代只表现一种性状，则该性状为________性状。 eg：红色×白色→全为红色，则为________显性性状。 （2）自交法：具相同性状的亲本杂交，若子代中出现不同性状，则新出现的性状为________性状。 eg：红色×红色→红色、白色，则为________隐性性状。 （3）分离比法：子代性状分离比为3:1，则“3”对应的为________性状。 归纳2：Aa连续自交： Aa连续自交n代，杂合子（Aa）占通.纯合子（AA+ aa）=________, AA=aa= ____________。 随自交代数増____，杂合子（Aa）所占比例趋近于____。纯合子（AA+aa） 所占比例趋近于____,AA或aa所占比例趋近于____。 归纳3：表现型、基因型、环境之间的关系 表现型是________与________相互作用的结果。表现型相同，基因型________相同，AA 、Aa基因型相同， 表现型________相同,因表现型还受________影响。 归纳4：6个杂交组合（一定要熟记） 亲本组合 了代 基因型 表现型及比例 ① AA × AA ② AA × Aa ③ AA × aa ④ Aa × Aa ⑤ Aa × aa ⑥ aa × aa 由上可知子代表现型比在解题中的应用（熟记） （1）后代分离比为3:1,双亲都为________。 （2）后代分离比为1:1,为________类型，双亲一方为________，另一方为____________。 （3）后代全为显性，亲代至少一方为____________。 （4）后代全为隐性，亲代双方都为________________。 归纳5：纯合子、杂合子的判断方法（上表①④⑥为自交，③⑤为测交） （1）自交法：此法只适用于____(植物/动物)，而且是最简便的方法，如小麦、水稻、豌豆等。 待测个体 若子代有性状分离，则待测个体为____________(____×____→1AA:2Aa:1aa,3显:1隐) 待测个体 若子代无性状分离，则待测个体为 ________(____×____→AA,全显) （2）测交法：此法适用于____________(植物/动物)。若待测对象为动物，应与多个异性个体交配。 待测个体×隐性纯合子→ 若子代有性状分离，则待测个体为 _____(____×aa→1Aa:1aa,1显:1隐)____________ 待测个体×隐性纯合子→ 若子代无性状分离，则待测个体为______(____×aa→Aa,全显) 易错辨析： 1.豌豆杂交实验中人工去雄及人工授粉后均需套袋处理。( ) 2.自然状态下，豌豆既有纯种，也有杂种。( ) 3.依据遗传因子假说，若让F1(Dd)与隐性类型(dd)杂交理应出现两种类型子代，其比例为1∶1，这属“演绎推理”阶段。( ) 4.含有相同遗传因子的配子结合成的合子发育而成的个体即纯合子，如AAbb即纯合子。( ) 5.遗传因子组成为Aa的豌豆可产生的配子类型为♀A∶ a＝1∶1。( ) 6.凡杂交后代中出现不同性状的现象即性状分离。( ) 7.在遗传学的研究中，利用自交、测交、杂交等方法都能用来判断基因的显隐性。( ) 第二节 孟德尔的豌豆杂交实验二 一、两对相对性状的杂交实验（理解+记忆，会写遗传图解） 1.两对相对性状的杂交、自交实验 实验过程及现象 分析 请用文字和必要符号，写出孟德尔所做豌豆两对相对性状的杂交实验及性状分离比： _________________________________________ （1）亲本具两对相对性状： 子叶粒色(粒色)：__________________ 种子性状(粒形)：__________________ F1表型______性状，即： ______色对 ______色为显性 F1表型______性状，即： ______粒对 ______粒为显性 F1自交，F2性状____________：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝ ____________ 其中亲本型占 ______,重组型占______ F2中黄色:绿色＝ ______，圆粒:皱粒＝ ______，说明每一对性状的遗传都遵循 ______定律 2.对自由组合现象的解释 解释 遗传图解（牢记此模型） ①黄色和绿色分别由遗传因子(基因)Y、y控制，圆粒和皱粒分别由遗传因子(基因)R、r控制，则纯种黄圆豌豆遗传因子组成(基因型)为______，纯种绿皱豌豆遗传因子组成为______；黄圆豌豆产生的配子为 ______，绿皱豌豆产生的配子为 ______。 ②F1的遗传因子组成为 ______，表现型为______。 ③F1产生配子时，每对遗传因子 ______，不同对的遗传因子____________。F1产生的雌、雄配子各有四种： ______________________，数量比为_______________。 ④受精时，雌雄配子的结合是_________。雌雄配子的结合方式有___种；F2基因组合形式(基因型)有___种，性状表型(表现型)有___种：黄圆:黄皱:绿圆:绿皱＝ ____________。(F2中纯合子共占______，单杂合子共占______，双杂合子共占 ______ ) P 黄圆 × 绿皱 YYRR yyrr ↓杂交 F1 ______ ( 黄圆 ) ↓自交 F2 9Y__R__ 3 Y__rr 3 yyR__ 1 yyrr 9 种 基 因 型 Yy×Yy→__________________ Rr×Rr→__________________ F2每一种表型中纯合子占______份，每一种单杂合子占______份，双杂合子占______份 由上可知：F2双显性占______，单显性占______.双隐性占______，亲本型占______.重组型占______（若亲本为YYrr x yyRR,则亲本型占______.重组型占______）。黄色圆粒豌豆中：纯合子占______，双杂合___。黄色皱粒豌豆中：纯合子占______。 3.对自由组合现象解释的验证 （1）方法：______，即用F1(待测个体)与 _________杂交。 （2）目的： a.测定F1产生配子的 ____________； b.测定F1(待测个体)的__________________； c.测定F1在形成配子时遗传因子(基因)的_________ 。 （3）演绎推理：孟德尔依据____________，演绎推理出_________的结果（预测F1的测交结果） 遗传图解 分析 请你用遗传图解写出演绎推理过程及结果： ____________________________________ （1）YyRr产生的配子是____________，比值为 _________， yyrr产生的配子只有______一种 (双杂合子产生____种配子，纯合子产生____种配子) （2） 测交后代基因型及比值为_______________________ ________________________ （3） 测交后代表型及比值为_________________________ ________________________（预测的测交结果） （4）孟德尔进行测交实验：孟德尔让F1与________豌豆杂交，无论________________，实验结果都符合预期的设想，即：子代中表现型及比例为：黄色圆粒：黄色皱粒：绿色圆粒：绿色皱粒：=________________。 二、自由组合定律 自由组合定律的具体内容是: ___________________________________________________________________ ________________________________________________。 (1)发生时间：________________时； (2)遗传因子间的关系：控制两对性状的遗传因子的________________是互不干扰的； (3)实质：________________________________________________________。 (4)适用范围：进行_____生殖的_____生物_________________________的遗传。 三、孟德尔获得成功的原因 1.正确选用了_____作实验材料是获得成功的首要条件。 2.在对生物的性状分析时，首先针对_____对相对性状进行研究，再对__________对性状进行研究。 3.对实验结果进行_____学分析，即统计子代的 ____________________。 4.科学地设计了实验的程序，采用了_______________法。 四、孟德尔遗传规律的再发现 （1）__________给孟德尔的“遗传因子”命名为_____；提出“__________”和“__________”： （2）表现型（表型）指____________________。 （3）与表现型有关的__________叫做基因型。 （4）控制相对性状的基因，叫__________（如__________）。 五、应用分离定律解自由级合定律问题（理解，熟练运用） 思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。 类型I：正推型，亲代基因型--子代基因型、表现型 如：AaBb x Aabb可以分解为以下两个分离定律： Aa x Aa、 Bb x bb 计算：（下列3对遗传因子能自由组合,1对遗传因子控制1对相对性状) ①AaBbCc产生的配子种类数？__________ ②AaBbCc产生ABC配子的概率？__________________ ③AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间的结合方式有多少种？__________________ ④AaBbCc×AaBBCc后代中AaBBcc出现的概率？__________________ ⑤AaBbCc×AaBBCc后代表现型有多少种，基因型有多少种？ ____________________________________ （2）类型II：逆推型，子代表现型比推亲代基因型 表现型比 拆分 转化 组合 9:3:3:1 (3:1) (3:1) (Aa×Aa)(Bb×Bb) 1:1：1:1 (1:1) (1:1) (Aa×aa)(Bb×bb) 3:1:3:1 (3:1) (1:1) (Aa×Aa) (Bb×bb) 3:1 (3:l)×l （Aa×Aa）（BB/bb） 1:1 (l：l)×l （Aa×aa）（BB/bb） 六、异常分离比9:3:3:1变式（会分析理解，不死记） F1自交后代(AaBb×AaBb) F1测交后代(AaBb×aabb) 比值 基因型类型组合及比例 比值 基因型类型组合及比例 9:3:3:1 9:7 15:1 9:6:1 9:3:4 易错辨析： 1.含两对(或两对以上)遗传因子的亲本，其遗传时必定遵循自由组合定律。( ) 2.遵循自由组合定律遗传的两对遗传因子，在单独分析时每对遗传因子的遗传仍符合分离定律。( ) 3,F1为YyRr的黄色圆粒豌豆自交产生的F2中亲本类型应为1/8，重组类型为3/8。( ) 4.基因的自由组合就是雌雄配子的随机组合。( ) 5.基因型为AaBb 的个体测交，后代表现型比例为3：1 或1：2：1，则该遗传可以是遵循基因的自由组合定律的。( ) 6.基因型为AaBb 的个体自交，后代出现3：1 的比例，则这两对基因的遗传一定不遵循基因的自由组合定律。( ) 7.孟德尔利用豌豆作为实验材料，通过测交的方法对遗传现象提出了合理的解释，然后通过自交等方法进行了证明。( ) 第二章基因和染色体的关系 第一节：减数分裂和受精作用 一、精子的形成过程 1.减数分裂的几组重要概念： （1）同源染色体和非同源染色体 同源染色体：_________________________________________________________________。如图A中的__________、__________。 非同源染色体：__________不相同.且在减数分裂 过程中__________的染色体。如图A中的______、______、______、______。 注意：图B中5和6（7和8）______同源染色体，______非同源染色体，而是一对姐妹染色单体分开后形成的____________。 （2）联会和四分体 联会：______________________________________________________。 四分体：__________________________________________，叫做四分体。四分体的个数等于____________ ______________________________。如图中的______、______联会后形成四分体。 数量关系：1个四分体=___对同源染色体=___条染色体=___染色单体（含___个DNA分子）。 注意：X、Y染色体大小、形状不同，但它们能联会，所以______(是/不是)同源染色体。 （3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体 姐妹染色单体：______________________________， 如图中的a和a'、b和b'、c和c'、d和d' 非姐妹染色単体：______________________________。包括：同源染色体上的________________________，如图A中 的 a 和 b（b'）、 a' 和 b（b'），c 和 d（d'）、c'和 d（d'）。非同源染色体上的非姐妹染色単体，如图A中的a和c（c'）、 a'和 c（c'）、a 和 d（d'）、a'和 d（d> b 和 c（c'）、b'和 c（c'）、 b 和 d（d'）、b，和 d（d'） （4）染色体互换图示： 发生的时期：________________________。 范围：____________________________________。 交换对象：__________________交换。 结果及意义：导致________________________，产生多种配子，若不交换只产生______两种配子,若交换则可产生 ________________________四种配子。 2.哺乳动物精子形成场所是______的 ______中，精原细胞通过______分裂增殖，通过______分裂形成精子。 3.精子形成过程（减数分裂）各个时期的特点:（设染色体数为2N） （1）减数第一次分裂前的间期：主要特征是进行______的复制，即完成______的复制和有关______的合成。 （2）减数第一次分裂[细胞中____(有/无)同源染色体] 前期（又称______时期）:同源染色体______，形成______，______染色体的________________________间可发生染色片段的互换，四分体散乱分布。 中期：四分体排列在______两侧。（______只是一个位置，不是细胞的结构） 后期：________________________,________________________。 末期：细胞______为两个子细胞，子细胞中染色体数目______，______同源染色体。 （3）减数第二次分裂[细胞中______(有/无)同源染色体] 间期：无或时间短，不进行____________。 前期：染色体______分布。 中期：染色体______排列在赤道板上。 后期：________________________，__________________,染色体数目______，子染色体移向____________。 末期：细胞溢裂为______子细胞。 二、卵细胞的形成 1.卵细胞形成场所是______。卵原细胞通过______分裂增殖，通过______分裂形成卵细胞。 2.减数分裂过程中细胞名称的变化 减Ⅰ前的间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 子细胞 精子形成过程 4______ 4精子 卵细胞形成 过程 (小)1______ (大)1____________ (大)______ 、(小)_____ 1个精原细胞→ ______个精细胞 4 个精子 1个卵原细胞→ ______个卵细胞[ ______(需要/不需要)变形]＋ ______个极体。 3.精子和卵细胞的形成过程比较 （1）场所不同：人和其他哺乳动物的精子是在______中的曲细精管内形成的。卵细胞是在______形成的。 （2）过程： ①1个精原细胞经减数分裂形成______个精细胞，变形形成______个精子，1个卵原细胞经减数分裂只能产生______个卵细胞和______个极体（最终______），卵细胞不变形。 ②初级精母和次级精母细胞质______分裂，初级卵母和次级卵母细胞细胞质______分裂,极体细胞质______ 分裂。（注：卵原细胞和精原细胞还能进行_________产生新的卵原细胞和精原细胞） 三、减数分裂概念 1.减数分裂的概念 减数分裂是________________________________________________________ ____________________________________。在减数分裂前，染色体复制_____，而细胞在减数分裂过程中_______________。减数分裂的结果是，___________ 细胞中的染色体数目比____________细胞的减少一半。 2. 减数分裂图解：综上所述，减数分裂的过程可以用下图（P22“图2-6：）来概括，请写出图中序号处细胞名称：①____________；②____________ ______；③__________________；④________________________。 归纳1： 1.减数分裂中，染色体数目减半发生在__________________。这是因为______________________________ ________________________________________________________________________（以精细胞形成为例）。 2.有同源染色体的细胞：处于______分裂和____________的细胞； 无同源染色体的细胞：处于____________的细胞及 ____________形成的子细胞。 3.不均等分裂的细胞有：__________________、 __________________，据此可判断性别是______。 均等分裂的细胞有：______、 __________________、__________________、 ______。 4.染色体呈X的细胞 细胞中染色体数:染色单体数:核DNA数＝ ______。 对应时期：有丝分裂______期、减Ⅰ____________期、减Ⅱ______期。 5.着丝点断裂后的细胞：染色体数:核DNA数＝______。 6.着丝点断裂的时期是__________________和______，结果导致染色体数目______。 同源染色体分离的时期是______。 7.减Ⅱ后期细胞中染色体数与减Ⅰ的______(相同/不同)。 归纳2：有丝分裂和减数分裂过程的比较 （1）有丝分裂：染色体复制___次，细胞分裂___次，形成___个子细胞.染色体数___，细胞中___同源染色体， 但______联会。 （2）减数分裂：染色体复制___次，细胞分裂___次，形成___个子细胞，染色体数___。减I___同源染色体， 前期发生______，可发生____________，减II___同源染色体。 归纳3：减数分裂中染色体、核DNA数变化图像（会分析理解，不死记） （1）细胞中染色体数、核 DNA 含量变化曲线 ①BC段：_______________。 ②DE（de）段：______________________________。 ③ff'段：___________________________________。 ④H（h）点：_______________________________________________________。 ⑤间期染色体复制前（AB段和ab段）和减II后、末期（FH段和fh段），染色体数：核DNA数=_____。 ⑥间期染色体复制后、减Ⅰ、减Ⅱ前中期(CF 段和 cf段)，染色体数 : 核 DNA 数＝_____ 。 (2)一条染色体上DNA含量变化曲线 ①AB段：对应__________期或_______________期，形成原因是_______________。 ②BC段：1条染色体上有___个DNA分子，对应 有丝分裂__________期或减Ⅰ_____ _____期、减Ⅱ__________期。 ③CD段：表示___________,姐妹染色体单体_____,可对应有丝分裂__________和 减II__________。 ④DE段：1条染色体上有___个DNA分子，可对应有丝分裂____、____期,也可对应减II___、___期。 （3）数量变化柱状图 a.三种图例中，数目可以为0的是_________； 只要有染色单体存在，其数目与_______是一致的，且此时染色体数：染色单体数：DNA数=_______；没有染色单体时，染色体数：DNA数=_______。 b.图中①-⑤的细胞分别是什么分裂什么时期的细胞？ ①：_____________________________________________ _______________________________________________。 ②：____________________________________________。 ③：____________________________________________________________________________________。 ④：___________________________________。 ⑤：__________________________________________。 归纳4：细胞分裂图像辩别（理解，不死记，熟练运用） 图像 特点 分裂方式时期 细胞名称 图1 图2 图3 图4 图5 图6 图7、8 图9 均分 图10 不均分 图11 均分 图12 不均分 四、【实验】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.材料：观察减数分裂采用____性生殖器官，最常用的动物材料和植物材料分别是________和________。 2.雄性生物的生殖器官中精原细胞既能进行________又能进行________，所以观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片染色体数目有____（有丝分裂____期，最多）、____、____（减II____、____期）几种情况。 3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，可识别减数分裂不同阶段的染色体的____________。 4.实验过程中，在____显微镜下观察并识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞，然后在________下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在________下仔细观察染色体的________________。 五.配子中染色体组合多样性的原因 1.减I前期：同源染色体中非姐妹染色单体之间可能发生____________。1个精原细胞若不发生同源染色体非姐妹染色单体互换， 产生____个____种精子（两两相同）：若发生同源染色体非姐妹染色单体互换，产 生____个____种精子。 2.减I后期：同源杂色体分离,非同源杂色体自由 组合。一个基因型为AaBb的个体，能产生____________ ________四种配子。（________种，n表示等位基因对数） 3.某生物染色体组成为YyRr，分析下面问题：（不考虑同源染色体非姐妹染色单体互换） ①一个精原细胞可产生____种精子，即 ________________________； 一个雄性个体可产生____种精子，即 ________________________。 ②一个卵原细胞可产生____种卵细胞，即________________________ ； 一个雌性个体可产生____种卵细胞，即________________________。 六、受精作用 1.受精作用概念：____和________相互识别、融合成为________的过程。识别依赖于膜上的________（糖被），融合体现 了____________。 2.受精作用过程：精子的____进入卵细胞，____留在外面。与此同时，________的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞不久，精子的________与卵细胞的________相融合，使彼此的________会合在一起。 3.受精作用结果：受精卵中的染色体数目________体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的____，其中一半的染色体来自____，另一半来自________。而细胞质(质 DNA)几乎全部来自____。受精过程完成后，受精卵将迅速进行细胞____________，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。 4.受精作用意义：由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有________，导致不同配子________的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的________，同一双亲的后代必然呈现________。这种多样性有利于生物在________中进化，体现了________的优越性。此外，就进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中________________，对于生物的____________，都是十分重要的。 5.进行有性生殖的生物，____________和____________能维持前后代体细胞中染色体数目的恒定。 归纳5：有性生殖后代多样性原因 (1)配子的多样性：减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的________；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的________________。 (2)受精时精子和卵细胞的结合具有________________。 归纳6：减数分裂、受精作用与有丝分裂中染色体数、核DNA 含量的变化曲线(会分析理解不死记) （1）有“斜线”的是核________变化，无“斜线”的是________变化。 （2）起点与终点相同的是______分裂，终点减半的是________。 （3）染色体增倍原因是有丝分裂___期或减Ⅱ___ 期____________，姐妹染色单体分开；但受精作用也会使染色体恢复______。染色体减半原因___ _______________。减数分裂的到的配子中染色体数目是体细胞中的一半的原因是______________ ______________________________。 （4）DNA增倍原因是________________期或__________________期_______________；但受精作用也会使DNA恢复_________。DNA数目减半是由于__________________。 易错辨析： 1.减数分裂是进行有性生殖的生物特有的细胞分裂方式。( ) 2.卵细胞形成过程中，所有细胞的细胞质均呈现不均等分裂。( ) 3.1个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂可产生2n种精细胞。( ) 4. 1个含n对同源染色体的雄个体，能产生2n种精细胞。1个含n对同源染色体的雌个体，能产生2n种卵细胞。( ) 5. 基因型为AaBb个体产生4种配子。类型及比例为AB ：ab：Ab：aB=1:1:1:1.。( ) 6.受精过程中母方(卵细胞)提供的染色体多于父方(精子)。 ( ) 7.非等位基因随着同源染色体的分离发生在减数第二次分裂后期。( ) 8.所有的非等位基因，会随着非同源染色体的组合而自由组合。 ( ) 9.一对同源染色体可含多对等位基因。 ( ) 10.同源染色体相同位置的基因一定为等位基因。 ( ) 11.先发生等位基因的分离后发生非等位基因的自由组合。 ( ) 12.受精作用的实质是细胞核的融合。( ) 13.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。 ( ) 14.受精卵细胞核中染色体一半来自父方，一半来自母方。 ( ) 15.受精卵细胞质中DNA几乎全部来自母方。( ) 16. 减数分裂和有丝分裂过程中都发生着丝点分裂，同源染色体分开等行为。( ) 17.除病毒以外的所有生命体的遗传现象都遵循孟德尔遗传定律。( ) 第二节 基因在染色体上 一、萨顿的假说 1.实验发现：萨顿对一种蝗虫的_________、_________、______（子代体细胞）中染色体研究发现，①从染色体数目来看，其子代体细胞中的染色体数目，与____________的染色体数目一样；②按形态结构来分，子代体细胞中的染色体两两成对，每对染色体中的__________________，另一条来自______。 2.萨顿的假说：基因(遗传因子)是由_________携带着从______传递给______的。也就是说，____________ _______________。 3.提出假说的理论依据： ①基因在杂交过程中____________________。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的_________。 ②在体细胞中基因______存在，染色体也是______的。在配子中只有_______________中的一个，同样，也只有__________________中的一条。 ③体细胞中成对的基因一个来自______，一个来自______。同源染色体也是如此。 ④非等位基因在形成配子时_______________，非同源染色体在__________________期也是_________的。 推测：基因和染色体行为存在着明显的______关系 推论：基因在_________上 二、基因位于染色体上的实验证据 1.基因位于染色体上的实验证据 （1）证明基因位于染色体上的实验者：_________。 （2）实验材料：__________。 果蝇遗传学实验材料的优点：____________________________________________________________。 (3)果蝇的染色体组成: 雄果蝇上图A：_____常染色体+_____（异型）或_____对常染色体+ _____（异型） 雌果蝇上图B：_____常染色体+_____（同型）或_____对常色体+ _____（同型） （4）摩尔根的研究方法：____________________。 （5）杂交实验现象 实验现象 分析 P 红眼(雌) × 白眼(雄) ↓杂交 F1 红眼(雌、雄) ↓F1雌雄交配 F2 红眼(雌、雄) 白眼(雄) 3/4 1/4 ①果蝇红眼与白眼是一对 _____性状 ②F1全为红眼，说明_____是显性性状 ③F2红眼:白眼＝_____，说明眼色遗传符合_____定律，红眼与白眼受 _____对等位基因控制 ④白眼性状的表现与 _____相联系 （6）实验现象的解释 解释 遗传图解 ①控制眼色的基因位于_____染色体上，Y染色体上 _____(有/没有)相关等位基因 ②红眼基因用W表示，白眼基因用w表示，则各种果蝇的基因型及表型： 性别 雌蝇 雄蝇 基因型 XWXW 表型 红眼 红眼 白眼 红眼 白眼 P 红眼(雌) × 白眼(雄) XWXW XwY 配子 _____ _____ _____ F1 __________ ___________ ↓雌雄交配 F2 （7）实验现象解释的验证方法：__________（F1 × 隐性纯合子）。（会写遗传图解） F1测交遗传图解 分析 摩尔根实际的实验结果： ________________________________________ 但是该结果与基因位于____染色体上时结果相同， 因此，该结果____验证假说，但通过本实验得到了________果蝇 （8）红眼(雄) 与 白眼(雌) 测交： 红眼(雄) 与 白眼(雌) 测交遗传图解 分析 实验结果：子一代雌果蝇全为____，雄果蝇全为____，验证了控制_____________________________________。 实验结论：控制果蝇眼色的基因在____上，基因在____ ____上。 2.摩尔根新发现：基因在染色体上呈_______排列，一条染色体上有________个基因。 3.基因位于常染色体上还是 X 染色体上的判断方法之一 若子代雌雄个体中表现型比(概率)相同，说明与性别______，则基因在______染色体上。 若子代雌雄个体中表现型比(概率)不同，说明与性别______，则基因在 ______染色体上。 三、孟德尔遗传规律的现代解释 细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于__________染色体上的____________，不同对的遗传因子就是位于______源染色体上的____________。 1.基因的分离定律的实质是：__________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 2.基因的自由组合定律的实质是：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________。 易错辨析： 1.摩尔根利用类比推理法验证了基因在染色体上。( ) 2.某一对等位基因(Aa）如果只位于X染色体上，Y 上无相应的等位基因，则该性状的遗传不遵循孟德尔的分离定律。( ) 3.基因分离定律发生在减数第一次，基因自由组合定律发生在减数第二次。( ) 4.若含X 染色体的隐性基因的雄配子具有致死效果，则自然界中找不到该隐性性状的雌性个体，但可以有雄性隐性性状个体的存在。( ) 5.基因型为AaBb 的一个精原细胞，产生了2 个AB、2 个ab 的配子，则这两对等位基因一定不位于两对同源染色体上。( ) 6.按基因的自由组合定律，两对相对性状的纯合体杂交得F1，F1 自交得F2，则F2 中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比为6/16。( ) 7.一个基因型为AaXbY 的果蝇，产生了一个AaaXb 的精子，则与此同时产生的另三个精子的基因型为AXb、Y、Y。( ) 8.一对表现型正常的夫妇，妻子的父母都表现正常，但妻子的妹妹是白化病患者，丈夫的母亲是患者。则这对夫妇生育一个白化病男孩的概率是1/12；若他们的第一胎生了一个白化病的男孩，则他们再生一个患白化病的男孩的概率是1/8。( ) 第三节 伴性遗传 一、伴性遗传及人类性别决定 1.伴性遗传概念：______________________________________________________。如红绿色盲、血友病、抗维生素D佝偻病、果蝇眼色等性状的遗传。 2.人类性别决定：人类的性别由____________决定，女性的一对性染色体是同型的，用______表示；男性的一对性染色体是异型的，用______表示。 注意： ①性别既受__________控制,也与其上_________有关，但性染色体上的基因_________________________， 如_______________。②___________________________________，性染色体只存在于有性杂色体决定性别的生物体内。 3.关于X、Y染色体：人类的X染色体和Y染色体，无论大小还是携带的基因_______________都有差别oX染色体携带着许多个基因，Y染色体只有X染色体大小的_____左右，携带的基因比较_____。 4. 人体细胞中有_____对同源染色体，其中_____对是常染色体，_____对是性染色体。具体如下： 女性：体细胞染色体组成：____________________ ；卵细胞染色体组成：____________________。 男性：体细胞染色体组成：______________________；精子染色体组成：_________________________。 二、人类红绿色盲是X染色体隐性遗传病。（注：血友病也是X染色体隐性遗传病） 1.人的正常色觉与红绿色盲的基因型和表型 项 目 女 性 男 性 基因型 表 型 正常 正常（携带） 色盲 正常 色盲 2.伴X染色体隐性遗传（如红绿色盲、血友病）的特点有： ①男患者_____女患者。 ②____________________：男性患者的致病基因只能从_____那里传来，以后只能传给_____。第一代和第三代有病，第二代一般为色盲基因携带者。 ③_____________________________________________。 3.红绿色盲的各种基因型的婚配结果：（熟练掌握） 亲本组合 了代 基因型 表现型 XBXB×XBY XBXB、XBY 正常 XBXB×XbY XBXb、XBY 正常 正常男:正常女：色盲男：色盲女=1：1：1：1 3正常:1色盲=3：1（色盲只有男性） 正常：色盲=1：1（正常全为女性、色盲全为男性） XbXb×XbY XbXb、XbY 全为患病 如果一个女性红绿色盲基因的携带者和一个男性红绿色盲患者结婚，所生子女的基因型和表现型会怎样，请写出遗传图解一： 。如果一个女性红绿色盲患者和一个色觉正常的男性结婚，所生子女的基因型和表现型会怎样，请写出遗传图解二： 。 ________________________________________ _______________________________________ 三、抗维生素D佝偻病 1.遗传方式：抗维生素D佝偻病就是一种_______________遗传病o这种病受显性基因（D）控制，当女性的基因型为__________时，都是患者，但基因型为_____的个体发病轻。男性患者的基因型只有一种情况，即 _____，发病程度与_____相似。 2.伴X染色体显性遗传抗（维生素D佝偻病）特点： ①女性_____男性； ②世代延续性； ③___________________________________。 四、人类Y染色体连锁遗传（参照P126“教师用书”补充） Y染色体上基因遗传的特点：Y染色体上基因遗传的特点是__________遗传（如下图表示外耳道多毛症的家系图），因而Y染色体上的基因也叫_____基因。患者均为_____，且“父 子，子 孙” 注：基因位置：致病基因在 Y 染色体上，在X上无等位基因，__________之分。患者患者基因型：_____。 五、伴性遗传在实践中的应用 1.根据伴性遗传的规律，可以推算后代的患病_____，从而指导_____。例如正常男性和色盲女性婚配，应建议生_____孩，原因是：___________________________________。抗维生素D佝偻病男性和正常女性婚配，应建议生_____孩，原因是：___________________________________。 2.运用伴性遗传理论指导_____工作。例如，鸡的性别决定方式为_____型。雌性个体的两条性染色体是异型的（_____），雄性个体的两条性染色体是同型的（_____）。芦花鸡羽毛有黑白相间的横斑条纹，这是由位于Z染色体上的显性基因B决定的，当它的等位基因b纯合时，鸡表现为非芦花，羽毛上没有横斑条纹。若要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，应选择_____________________________________________（写出表现型及对应基因型）交配，那么F1中，雄鸡都是____________________（写出表现型及对应基因型），雌鸡都是____________________（写出表现型及对应基因型）。 归纳1：伴性遗传在实践中的应用 若要根据子代性状就能判断其性别，则亲本组合为: （1） XY型生物：______________________________， （2）ZW型生物：________________________________________ 遗传图解为： ___________________________________ ___________________________________ 归纳2：遗传系谱图中遗传病、遗传方式的判断方法（熟练掌握） 第一步：判断是显性遗传病还是隐性遗传病：____________________，____________________。 第二步：判断是__________遗传还是_____遗传。 隐性遗传看___患者，如果___患者的________________________，则该病为____________遗传病。（伴X染色体隐性遗传病：女患者的父亲和儿子一定患病） 显性遗传看___患者，如果___患者的________________________，则该病为____________遗传病。（伴X染色体显性遗传病：男患者的母亲和女儿一定患病） 注：体细胞中性染色体的来源和去路母亲 父亲 XY 女儿 儿子 母(父) 父(母) XX 女(儿) 女(儿) 1 2 3 4 图1____________ 图3____________ 图2____________ 图4____________ 归纳3：两种遗传病的概率计算方法 当两种遗传病之间具有“自由组合”关系时，若已知患甲病的概率为m，患乙病的概率为n，则各种患病情况如下表： 序号 类型 计算公式 ① 不患甲病的概率 ② 不患乙病的概率 ③ 只患甲病的概率 ④ 只患乙病的概率 ⑤ 同患两种病的概率 ⑥ 只患一种病的概率 ⑦ 患病概率 ⑧ 不患病概率 归纳4：判断基因是位于常染色体还是位于X染色体上 （1）若已知性状的显隐性：____________个体×____________个体→子代性状表现是否与性别关联 结果预测及结论： ①若子代中________________________________________________，则基因位于常 染色体上。 ②若子代中________________________________________________，则该基因位于X 染色体上 遗传图解：若在常染色体上 若在X染色体上 （2）若不知性状的显隐关系，利用____________实验进行比较 结果预测及结论： ①若________________________，则基因位于常 染色体上 ②若________________________，且子代性状表现与性别有关，则基因位于X 染色体上 （3）根据子代雌雄群体中表现型比判断 ①若雌雄群体中表现型比相同，说明该性状与性别_________，则基因位于___染色体上。 ②若雌雄群体中表现型比不同，说明该性状与性别_________，则基因位于___染色体上。 例如：已知果蝇群体中各表现型在雌蝇和雄蝇中比例，判断控制两对相对性状的基因位置 灰身、直毛 灰身、分叉毛 黑身、直毛 黑身、分叉毛 雌蝇 3/4 0 1/4 0 雄蝇 3/8 3/8 1/8 1/8 分析：直毛和分叉毛这对相对性状 直毛 雌蝇：_________ 雄蝇：_________ 分叉毛 雌蝇：_________ 雄蝇：_________ 灰身和黑身这对相对性状 灰身 雌蝇：_________ 雄蝇：_________ 黑身 雌蝇：_________ 雄蝇：_________ 可知：控制灰身和黑身的基因在_____染色体上，控制直毛和分叉毛的基因在___染色体上 归纳5：判断基因是只位于X染色体上，还是位于X、Y染色体的同源区段 实验方法：_________个体×__________________个体→子代性状表现是否与性别相关联 结果预测及结论： ①若子代中_____________________________________________，则该基因只位于X染色体上。 ②若子代________________________________________________，则该基因 位于X、Y染色体的同源区段 。 遗传图解：若只在X染色体上 若在X、Y同源区段上 归纳6：判断非等位基因位于一对同源染色体上还是非同源染色体 实验依据：根据基因是否遵循基因的自由组合定律进行判断。 实验方法：让具有______________________________________________________进行自交或测交：若自交后代表现型之比是 _________或测交后代表现型之比是 _________，则说明这两对等位基因位于非同源染色体上，遵循基因的_________定律；若自交后代表现型之比是 _______或测交后代表现型比是_______，则说明这两对等位基因位于一对同源染色体上，只遵循基因的_______定律。 易错辨析： 1.伴X遗传病，男性患者未必多于女性患者。( ) 2.X、Y染色体同源区段上也有等位基因，但其遗传与常染色体上基因的遗传仍有差异。( ) 3.生物的雄性个体必定含Y染色体，雌性个体必定含X染色体。( ) 4.性染色体上基因控制的性状都是与性别有关的。( ) 5.性染色体上基因控制的性状，男性和女性是完全不同的。( ) 6.凡性状表现与性别相联系的遗传均属伴性遗传。 ( ) 7.性染色体上的基因所控制的性状的遗传与性别有关。( ) 8.性染色体上的基因均与性别决定有关，常染色体上的基因所控制的性状均与性别无关。( ) 9.与伴性遗传相关的疾病往往多发于男性。( ) 10.一对等位基因(Aa）如果位于XY 的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关。( ) 11.对于XY 型的性别决定的生物而言，雄性都是杂合子，雌性都是纯合子。( ) 12.在调查人类某种遗传病的发病率及该遗传病的遗传方式时，选择的调查对象都应该包括随机取样的所有个体。( ) 13.一个家族仅一个人出现的疾病不是遗传病；不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。( ) 14.遗传病往往表现为先天性和家族性，但先天性疾病与家族性疾病并不都是遗传病。( ) 第三章 基因的本质 第一节：DNA是主要的遗传物质 一、对遗传物质的早期推测 1.20世纪20年代，人们已经认识到蛋白质是由______________连接而成的生物大分子。各种氨基酸可以按照______________，形成不同的蛋白质。大多数科学家认为_______是生物体的遗传物质。 2.20世纪30年代，人们认识到DNA是由许多______________聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括_____________________。组成DNA的脱氧核苷酸有____种，每一种有一个特定的_______。但是，由于对______________没有清晰的了解，认为_______是遗传物质的观点仍占主导地位。 二、肺炎双球菌的转化实验 1.格里菲思实验(肺炎链球菌体内转化实验) (1)两种肺炎链球菌比较 肺炎双球菌 类型及特点 类型 菌体 菌落 毒性 S型细菌 R型细菌 (2)实验过程及现象 实验过程与结果：下图为肺炎链球菌的转化实验示意图，图中序号①～⑤处所填写的内容依次为：①______，②______________，③______________，④_______，⑤_____________________。 (3) 实验结果分析及推论：从第四组实验的小鼠尸体中分离出了_____________________，其后代也是_____ _____________________________。由此可以推断:_________________________________________________ __________________________________________。 2.艾弗里的实验(肺炎双球菌体外转化实验) （1）实验目的：探究S型细菌中的“转化因子”究竟是什么物质？ （2）实验过程及现象: ①获得S型细菌细胞提取物：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分_____________________，制成细胞提取物。 ②实验及结果： 第一组：R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物 培养基含_____________________细菌。说明细胞提取物仍然具有______________。 第2- -四组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加蛋白酶或RNA酶或酯酶） 培养基含____ _________________细菌。说明细胞提取物仍然具有______________。 第五组：有R型细菌的培养基+S型细菌的细胞提取物（加DNA酶） 培养基只含______________。说明细胞提取物_____________________。 （3）实验结论： ①实验表明，细胞提取物中______（含有、不含有）格里菲思实验中的转化因子,而转化因子______________。 ②艾弗里等人进一步分析了细胞提取物的______________，发现这些特性都与_______的极为相似，于是艾弗里提出:_______________________________________________________________。 （4）在对照实验中，控制自变量可以采用___________________________________。 三、噬菌体侵染细菌的实验 1.实验材料和实验技术：1952年，赫尔希和蔡斯以______________为实验材料，利用_____________________ 的新技术，完成了另一个更具说服力的实验—噬菌体侵染细菌的实验。 2.T2噬菌体 （1）T2噬菌体是一种专门寄生在______________内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由_______构成的，头部内含有_______。 （2）T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在______________的作用下，利用_____________________来合成____ _________________，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌______，释放出大量的噬菌体。 3.赫尔希和蔡斯实验过程（实验分为两组，相互对照） （1）标记细菌 ①________________________________________________________ ②________________________________________________________ （2）标记噬菌体 ①噬菌体＋含 35S 的大肠杆菌→含______的噬菌体 ②噬菌体＋含 32P 的大肠杆菌→含______的噬菌体 （3）侵染大肠杆菌、搅拌、离心并检测放射性。用____________标记的T2噬菌体分别侵染____________的大肠杆菌，经过短时间的______后，用搅拌器____________，然后检测上清液和沉淀物中的放射性。 搅拌的目的是：使__________________________________________。 离心的目的是：让________________________的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下_______________。 注：该实验是自身对照，即试管中上清液和沉淀物放射性高低对照。 （4）实验结果： 含35S的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性___，沉淀物放射性___。 含32P的噬菌体+大肠杆菌 上清液放射性___，沉淀物放射性___。 进一步观察发现：细菌裂解释放出的噬菌体中，可以检测到_______________，但却不能检测到_________。 （5）实验结论：赫尔希和蔡斯实验结论：赫尔希和蔡斯的实验表明，噬菌体侵染细菌时，______进人到细菌的细胞中，而______外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种______，是通过亲代的______遗传的。 ______才是真正的遗传物质。[注意：该实验______（有或没有）证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质外壳未进入细菌。] 4.实验误差分析 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中有少量放射性，原因是：________________________。 用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性，原因是：________________________。 5.某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下 4 个实验： ①用32P 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ②用未标记的噬菌体侵染 35S 标记的细菌； ③用 15N 标记的噬菌体侵染未标记的细菌； ④用未标记的噬菌体侵染 3H 标记的细菌。 以上 4 个实验，短保温时间后离心，检测到放射性的主要部分分别是____________、____________、______ __________________、________________________。 四、RNA是遗传物质的实验证据 1.某些病毒的__________________（烟草花叶病毒、HIV、新冠病毒） 2.烟草花叶病毒：____细胞结构,由______和______外壳组成。 实验过程：从烟草花叶病毒中提取出来的______，不能使烟草感染病毒，但是，从这些病毒中提取出来的______，却能使烟草感染病毒。 结论：在这些病毒中，______是遗传物质。蛋白质不是遗传物质。 五、DNA是主要的遗传物质： 细胞生物(包括真核、原核生物)体内的核酸有 ___________，遗传物质是____________。 DNA病毒体内的核酸是______，遗传物质是______；RNA病毒体内的核酸是_____，遗传物质是_____。 因为__________生物的遗传物质是_____，所以说_____是_____的遗传物质。 易错辨析： 1.格里菲思实验并未证明DNA是遗传物质，也未证明蛋白质不是遗传物质。( ) 2.噬菌体侵染实验，需分别用含32P和35S的化学培养基培养噬菌体，以便获得相应标记的病毒。( ) 3.真核生物的遗传物质主要是DNA，原核生物及病毒的遗传物质则为DNA或RNA。( ) 4.真核细胞DNA复制只发生于有丝分裂或减数第一次分裂的间期。( ) 5.在噬菌体侵染细菌的实验中，同位素标记是一种基本的技术。在侵染实验前首先要获得同时含有32P 与35S 标记的噬菌体。( ) 6.在噬菌体侵染细菌的实验前，用分别含有32P 与35S 的培养基培养噬菌体，从而让噬菌体带上放射性标记。( ) 7.噬菌体侵染细菌的实验不仅直接证明了DNA 是遗传物质，也直接证明了蛋白质不是遗传物质。( ) 8.在噬菌体侵染细菌的实验中，如果用32P 和35S 分别标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，结果复制出来的绝大多数噬菌体没有放射性。( ) 第二节 DNA分子的结构 一、DNA双螺旋结构模型的构建 1.构建者：_______________。（方法：_______________法） 2.构建依据和模型 依据1： DNA分子是以____________________为单位连接而成的长链,，其分别含有__________ 四种碱基。 依据2：据威尔金斯和其同事富兰克林的_______________→沃森和克里克推算出DNA分子呈_____结构。 →模型1：碱基位于螺旋外部的双螺旋和三螺旋结构模型。 →模型2：_______________为骨架安排在螺旋外部,_____安排在螺旋内部的双链螺旋，相同_____进行配对。 依据3：査可夫提供信息：__________的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，__________的量总是等于胞嘧啶（C）的量。 →模型3： __________配对，_________配对的双螺旋结构模型。结果发现：A-T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和__________,组成的DNA分子具有些的直径， 能够解释A、T、G、C的数量关系，也能解释DNA 的__________。 二、DNA分子的结构 1.组成元素：_______________。 2.组成单位：____________________。 3.立体结构---规则的双螺旋结构，DNA的双螺旋结构特点： ①DNA是由__________组成的，这两条链按__________方式盘旋成双螺旋结构。 ②DNA中的__________和_____交替连接，排列在_____，构成__________;_____排列在_____。 ③两条链上的碱基通过_____连接成__________，并且碱基配对具有一定的规律:A一定与_____配对;____ 一定与_____配对。_____________________________________________，叫作碱基互补配对原则。 三、模型构建：制作DNA双螺旋结构模型： 根据下图DNA妹子的结构模型回答： （1） 依次写出图中①～⑩的名称：①__________、②__________、③__________、④_______________、⑤__________、⑥_____、⑦__________、⑧_____、⑨_____、⑩______________________________。相邻的碱基在DNA分子的一条单链中通过“______________________________”相连接，在DNA的双链之间通过“_____”相连接，A与T之间形成 ____个氢键(A＝T)，G与C之间形成 ____个氢键(G≡C)。热稳定性高的DNA分子中_____ 碱基对较多。DNA初步水解产物是_______________，彻底水解产物是_______________ ____________________。 （2） 脱氧核糖上与_____相连的碳叫作l'-C,与________________相连的碳叫作5'-C。DNA的一条单链具有 _____个末端，每一个末端有一个_______________，这一端称作5'-端，另一端有一个__________,称作3'-端。DNA的两条单链走向_____，若从双链的上至下，下图中甲链是从_______________，乙链是从______ _________。 甲链 乙链 （3） 若图示DNA片段所在DNA分子中，腺瞟呤有a个，占该DNA全部碱基的比例为b，则b_____（≤、≥、＜、＞、＝）0.5，胞嘧啶为__________个。 （4）DNA虽然只含有_______________，但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序使DNA储存了大量的__________。 （5）一条DNA单链的序列是5'-GATACC-3'，那么它的互补链的序列是_______________，你是根据_____ __________原则写出该序列的，该原则对遗传信息传递的意义是_________________________。 （6）不同生物双链DNA分子中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数的比值为_____。在一个双链DNA分子中，若在一单链中，(A+T)/(G+C)=n时，在另一互补链中上述比例为_____，在整个DNA分子中上述比例为_____。如果DNA一条链中的(A＋C)/(T＋G)的值为m，那么互补链中(A＋C)/(T＋G)的值为_____； （7）如果1个DNA分子中G＋C占全部碱基的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是A，24% 是C，则与H链相对应的另一条链中A、C分别占该链全部碱基的__________。 （8）A＋T占整个DNA碱基总数的44%，其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%，那么，对应的另一条互补链(b)上的G占DNA分子碱基总数的比例是__________。 易错辨析： 1. 磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架；磷酸与脱氧核糖交替连接成的长链是DNA分子的基本骨架。( ) 2. DNA 分子中，每个脱氧核糖都连接两个磷酸基团。( ) 3..每个DNA 分子上的碱基排列顺序是一定的，其中蕴含了遗传信息，从而保持了物种的遗传特性。( ) 4.已知某双链DNA 分子的一条链中(A+C)/(T+G)=0.25，(A+T）/(G+C）=0.25，则同样是这两个比例在该DNA 分子的另一条链中的比例为4 与0.25，在整个DNA分子中是1 与0.25。( ) 5.DNA的两条核糖核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构。 ( ) 6.DNA双螺旋结构的基本骨架是由核糖和磷酸交替连接而成的。( ) 7.DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。 ( ) 8.DNA上碱基对的形成遵循碱基互补配对原则，即A＝T，G＝C。( ) 9.DNA分子1条链上的碱基通过核糖、磷酸、核糖连接成。( ) 第三节 DNA复制 一、对DNA分子复制的推测 1.半保留复制假说：沃森和克里克在发表DNA分子双螺旋结构的论文后，根据DNA分子结构提出了_______________的假说：DNA分子复制时，DNA分子的________将解开，互补的碱基之间的_____断裂，解开的__________作为复制的模板，_____ ____________________依据____________________原则，通过形成_____，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个DNA分子中，都保留了____________________ _______________，因此，这种复制方式被称做半保留复制。即上图_____所示复制方式。 2.全保留复制假说：沃森和克里克的假说提出后，也有人持不同观点，提出全保留复制等不同假说。全保留复制是指____________________________________________________________。即上图__所示复制方式。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.实验材料及方法：1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以__________为实验材料，运用__________ 技术，设计了一个巧妙的证明DNA半保留复制的实验。 2. 背景知识：15N和14N是N元素的两种稳定同位素,这两种同位素的相对原子质量不同，含_____________ ____________________，因此，利用_____技术可以在试管中区分_________________________。 3.实验过程：以含有15NH4Cl培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖若干代，这时,大肠杆菌的DNA几乎都是_____标记的。然后将大肠杆菌转移到14NH4Cl的普通培养液中。在__________收集大肠杆菌并提取DNA，再将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中__________。 4.实验预期： （1）如果第一代____________________，这个结果排除了全保留复制的方式。假如全保留复制是正确的，实验预期应该是：第一代的结果：一半的细胞中DNA为__________，另一半的细胞中DNA为__________；第二代的结果：_____的细胞中DNA为15N/15NDNA，_____的细胞中DNA为14N/14N-DNA。 （2）假设DNA是以半保留方式复制的，实验预期应该是：第一代的结果：细胞中DNA为_______________。第二代的结果为：一半的细胞中DNA为____________，另一半的细胞中DNA为____________。 5.实验结果：科学家完成上述实验的结果是：亲代大肠杆菌的DNA经离心处理后，试管中出现一条DNA带，位置靠近试管的底部，说明其密度最大，是________________________DNA(用____________表示)；将转移培养后第一代细菌的DNA离心后,试管中也只有一条带，但位置居中，说明其密度居中，是____________ ____________的子代双链DNA (用____________表示)；将第二代细菌的DNA离心后，试管中出现两条带，一条带位置居中，为15N/14N-DNA,另一条带的位置更靠上，说明其密度最小，是________________________ 的子代双链DNA(用____________表示)。 6.实验结论：实验结果证明：DNA的复制是以________________________进行的。 三、DNA分子复制的过程 1.DNA复制概念：以__________________为模板合成____________的过程。 2.DNA复制时期：在__________________，随着____________而完成的 。 注：间期复制形成的两个相同的 DNA 分子位于染色体的__________________上；在有丝分裂后期或减Ⅱ后期__________________时分开，分别______进入两个子细胞中。 3.DNA复制场所：______(主要)、______、______。 4.过程： （1）解旋：复制开始时，在细胞提供的______的驱动下，______(图中序号______)将DNA双螺旋的两条链解开，这个过程叫做______，既下图中序号____对应过程。 （2）复制：___________(图中序号______)等以解开的每一条______为模板，以细胞中____________ ____________图中序号______)为原料，按照______ ______原则，各自合成与母链互补的一条______。 （3）延伸及重新螺旋：随着模板链______过程的进行，新合成的子链也在不断地延伸。同时，每条新链与其对应的______盘绕成______结构。 （4）结果：复制结束后，一个DNA分子就形成了两个____________的DNA分子。图中⑤⑥⑦⑧序号处对应碳原子的序号依次是：________________________。新复制出的两个子代DNA分子，通过____________分配到子细胞中去。 5.特点：DNA分子的复制是一个__________________的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件， 模板： __________________ ； 原料：__________________； 能量： __________________； 酶：__________________。 6.DNA复制的意义________________________________________________________________________。 7.准确复制的原因： ①____________________________________为复制提供了精确的模板。 ②通过__________________证了复制能够准确地进行。 归纳1：DNA分子复制的有关计算; DNA 的复制方式为半保留复制，将含有一个 15N 的 DNA分子放在含 14N 的环境中复制 n 次，则： (1)子代 DNA 数为 ____个，其中： 含 15N 的 DNA 分子数：____个； 只含 15N 的 DNA 分子数：____个； 含 14N 的 DNA 分子数：____个； 只含 14N 的 DNA 分子数：____个。 (2)DNA 单链数为________条，其中： 含 15N 的 DNA 单链数为：________条； 含 14N 的 DNA 单链数为：________条； （3）亲代 DNA 中含某碱基(脱氧核苷酸)m 个，则： 复制 n 次，需消耗该脱氧核苷酸____________个； 第 n 次复制，需消耗该脱氧核苷酸____________个； 第四节：基因通常是有遗传效应的DNA片段 1. 基因的本质：基因通常是有________的____片段。不是任何一个DNA片段都是基因。 2. 一个DNA分子上有________个基因，每一个基因都是特定的________，有着特定的________。 3. ________是控制生物性状的结构单位和功能单位。 4. 基因中的脱氧核苷酸(碱基)总数 ____ DNA中的脱氧核苷酸(碱基)总数。(填“＜”“＝”“＞”) 5. DNA分子能够储存足够量的________；遗传信息蕴藏在____________________之中。 6. 等位基因的根本区别：________________________。 7. DNA的特性： 多样性： ____________________的千变万化，构成了DNA分子的多样性。 特异性：碱基的 ____________________________，构成了每一个DNA分子的特异性。 注意：一个DNA分子中由n对碱基组成，则碱基排列顺序____种，排列遗传信息的种类最多有____ 种。 8.DNA的________________是生物体多样性的物质基础。 9.有些病毒的遗传物质是____，对这类病毒而言，基因就是有____________________________。所以说基因通常是有____________的____片段 易错辨析： 1. DNA复制时以DNA的一条链为模板。( ) 2.染色体是所有细胞中基因的主要载体。( ) 3.生物的性状与基因间并非一一对应的关系。( ) 4.有的细胞并不进行DNA复制。( ) 5.真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。 ( ) 6.减数分裂过程中DNA分子复制发生于减Ⅰ前的间期、两子DNA分开发生于减Ⅰ后期。( ) 7.1个DNA分子复制n次后所产生的DNA分子中只有两个子DNA含第一代DNA的链。( ) 8.基因通常是有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构和功能单位。( ) 9.DNA的片段就是基因。 ( ) 10.RNA病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 ( ) 11.真核细胞的细胞核和细胞质中均有基因。 ( ) 12.DNA不是一切生物的遗传物质，但一切细胞生物的遗传物质都是DNA。( ) 13.人的遗传物质含有4 种碱基，细菌的遗传物质可能为DNA 或RNA。( ) 14.烟草的遗传物质为RNA。人体内的核酸含有8 种核苷酸，新冠病毒含4 种核苷酸，噬菌体含4种核苷酸。人体内的遗传物质含4 种核苷酸。( ) 15.一条不含32P 标记的双链DNA分子，在含有32P 的脱氧核苷酸原料中经过n次复制后，形成的DNA 分子中含有32P 的为2n-2。( ) 16.把培养在轻氮(14N）中的大肠杆菌，转移到含有重氮(15N）的培养基中培养，细胞分裂一次后，再放回14N 的培养基中培养，细胞又分裂一次，此时每个大肠杆菌细胞中的DNA 是1/2 轻氮型，1/2 中间型。( ) 第四章基因的表达 第一节：基因指导蛋白质的合成 一、DNA和RNA的比较： 项目 DNA RNA 组成元素 组成单位 五碳糖 含氮碱基 空间结构 分类 mRNA、tRNA、rRNA mRNA、tRNA、rRNA 功能 ________生物和____病毒的遗传物质(DNA是主要的遗传物质) a.________是蛋白质合成的直接模板； b.tRNA 能________________________________； c.rRNA与蛋白质一起构成____________； d. 是________的遗传物质； f.少数 RNA 具有________作用 分布 (主要)________、________、________。（真核） 主要分布在________中 二、遗传信息的转录 1.转录的概念：RNA是在________中，通过________________以________为模板合成的，这一过程叫作转录。 2.转录场所： 主要在________________（还可在________、________、原核细胞的________中） 3.转录时间：________________ 4.转录基本条件： ①模板：_______________ ②原料：_______________ ③能量：_______________ ④酶：__________________ 5.配对原则：碱基互补配对原则：______________________________ 6.转录产物：_________（RNA通过_________释放到细胞质） 7.转录遗传信息流动方向：__________________ 8.转录特点：__________________ 三、遗传信息的翻译 1.翻译的概念：游离胞质中的_________，就以_________为模板合成具有一定氨基酸顺序的_________，这一过程叫作翻译。mRNA合成以后，就通过_________进入细胞质中。游离在细胞质中的__________________，以_________为模板合成具有____________________________________，这一过程叫做翻译。核酸中的碱基序列就是__________________。翻译实质上是将__________________序列翻译为__________________序列。 2.密码子： a.密码子的概念：_______上______________决定1个氨基酸。每3个这样的碱基叫作1个密码子。 b.密码子的特点:①专一性:一种密码子只决定_______氨基酸（除终止密码子外）； ②简并性:一种氨基酸可对应______________密码子； ③______________:地球上几乎所有生物都共用一套密码子。 3.tRNA和反密码子： ①tRNA：tRNA分子比mRNA_______，分子结构也很特别：RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是______________的部位，即下图中序号_______处，另一端有3个碱基，既下图中序号_______处，每个tRNA的这3个碱基可以与______________ 互补配对，叫作反密码子。tRNA中______（含有或不含有）氢键。 ②反密码子：______上能够与____________互补配对的_________。 ③决定氨基酸的密码子有_________种，所以tRNA有_________种，反密码子也有_________种。 ④一种tRNA只能识别并转运___氨基酸，但一种氨基酸可由____________tRNA携带。 4.翻译的过程 （1）场所：_________ （2）时间：____________ （3）基本条件： ①模板：______ ②原料：____________ ③能量：______ ④酶： _______________ ⑤转运工具：_______________ （4）配对方式：________________________. （5）产物： ________________________ （6）遗传信息流动方向：_______________. （7）翻译的过程： ①：________进入细胞质，与______结合。携带甲硫氨酸的______，通过与碱基AUG互补配对，进入位点1。 ②：携带某个氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。 ③：甲硫氨酸与这个氨基酸形成______，从而转移到位点2的tRNA上。 ④：核糖体沿着______移动，读取下一个密码子。原位点1的tRNA离开核糖体，原位点2的tRNA进入位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续______的合成。 就这样，随着核糖体的移动，tRNA以上述方式将携带的氨基酸输送过来，以合成肽链。直至核糖体遇到mRNA的 ____________，合成才告终止。 （8） 特点： 真核生物：_____________________。 原核生物：_____________________。 转录方向：____________ 翻译方向：____________ 原核细胞中的转录和翻译 (边转录边翻译，转录翻译同时同地进行) 真核细胞染色体DNA的转录和翻译 (先转录后翻译，时间场所不同) （9）在细胞质中，翻译是一个______的过程。这是因为通常__________________ _____________________，同时进行_________的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。如右图所示，图中①表示______，②表示______，核糖体的移动方向是由_________（由右向左、由左向右），图中合成的4条多肽链的氨基酸序列______（相同、不相同）。 四、中心法则内容： 1.遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译（基因表达）。 少数生物的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向蛋白质。 1 _________，②_________，③_________，④______，⑤_________。 （3）不同生物能发生的过程不同 正常细胞：__________________。 DNA 病毒：_______________。(宿主细胞内) RNA 病毒：_______________。(宿主细胞内) 逆转录病毒：____________。(宿主细胞内) 2.在遗传信息的流动过程中，______是信息的载体，__________是信息的表达产物，而ATP为信息的流动_______，生命是_____________________的统一体。 归纳1：转录和翻译过程的比较（基因表达，即_____________________，包括_______ 和_______两个过程） 项目 转录 翻译 图例 概念 以 ______________为模板合成 _____的过程 以_______为模板合成_______ 的过程 场所 _______ (主要)、 _______ 、 _______ 细胞质中的 _______上 条件 ①模板： ______________ ②原料：4种游离的 ______________ ③能量：_______ ④酶： ______________ ①模板：_______ ②原料：_______ ③能量：_______ ④酶：_______ ⑤搬运工： _______ 碱基互补 配对方式 DNA A T G C mRNA A U G C ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ mRNA tRNA 方向 图例中转录方向：______________ (技巧：mRNA伸出的一端为转录起点) 图例中翻译方向：______________ (注：_______沿着_______移动，mRNA与核糖体结合部位有 _____个tRNA结合位点) 特点 ① _____________________； ②转录结束DNA恢复_______结构(DNA全保留) 一个mRNA分子上可相继结合 ____个核糖体，同时合成 ____ __________的肽链，因此，少量mRNA分子就可以_________________________ (意义) 图中翻译方向 ______________ (肽链_____→_______) 产物 _______(包括 _____________________ ) 具一定氨基酸排列顺序的 _______(需在 内质网和 高尔基体 中加工成蛋白质) 数量关系 DNA中碱基数:mRNA中碱基数:蛋白质中氨基酸数 ＝ ____________________________ 易错辨析: 1.人体所有细胞均消耗“T”，但只有少数细胞消耗“U”。( ) 2.转录过程中，只存在A-U 配对，而不会出现A-T 配对。( ) 3.转录和翻译过程都有碱基的互补配对，并且碱基互补配对的方式相同。( ) 4.一条DNA 与RNA 的杂交分子，其DNA 单链含A、T、G、C 4 种碱基，则该杂交分子中共含有核苷酸8 种，碱基5 种；在非人为控制条件下，该杂交分子一定是在转录的过程中形成的。( ) 5.人体细胞中某基因的碱基对数为N，则由其转录成的mRNA 的碱基数等于N，由其翻译形成的多肽的氨基酸数目等于N/3。( ) 6.酶的产生都需要经过转录和翻译两个过程。( ) 7.“中心法则”中DNA复制、RNA逆转录的原料相同，但模板不同，DNA转录与翻译无论模板，还是原料均不相同。( ) 8.在所有细胞中遗传信息存在于DNA上，密码子和反密码子则存在于RNA分子上。( ) 9. tRNA有61或62种，密码子有64种，决定氨基酸的密码子有61或62种。氨基酸有21种。( ) 10.一种氨基酸可对应多种密码子，一种密码子也可对应多种氨基酸。( ) 11.每种密码子都能决定一种氨基酸。每种氨基酸都只能由一种密码子决定。( ) 12.不同的密码子可以决定同一种氨基酸。不同的氨基酸可以由同一种密码子决定。( ) 13.每种tRNA能识别并转运多种氨基酸。 每种氨基酸只有一种tRNA能转运它。( ) 14.tRNA能识别m RNA上的密码子。 tRNA转运氨基酸到细胞核内。( ) 15.转录和翻译碱基互补配对的方式相同。( ) 16.基因携带遗传信息和遗传密码。( ) 17.DNA 的复制和转录，都需要专门的解旋酶参与。( ) 18. tRNA 与mRNA 的基本单位相同，但前者是双链，后者是单链，且tRNA 是由三个碱基组成的。( ) 19.某细胞中，所有的mRNA 在还未完成转录时，已有核糖体与之结合，并翻译合成蛋白质，则该细胞一定不可能是真核细胞。( ) 20.碱基间的互补配对现象可能发生在染色体、核糖体、细胞核、线粒体、叶绿体等结构中。( ) 21. DNA 的复制和转录过程中存在碱基互补配对，翻译过程中不存在碱基互补配对。( ) 22.人体的不同细胞中，mRNA 种类存在差异，但tRNA 种类没有差异；蛋白质种类存在差异，但是核基因种类没有差异。( ) 23.真核细胞细胞核DNA 的复制与转录分别发生在细胞核和细胞质中。( ) 24.中心法则仅仅揭示了自然界中真核生物与原核生物遗传信息的传递与表达过程，而不能应用于所有生物。( ) 25.人体中的大多数细胞，既会发生染色体的复制，又有转录与翻译过程。( ) 26.在一个成年人的神经细胞中，只有转录与翻译过程，没有DNA 的复制过程。( ) 第二节：基因表达与性状的关系 一、基因表达产物与性状的关系 基因控制生物体性状是通过控制_______的合成来实现的，有两条途径： 1.基因通过控制____________________________，进而控制生物体的性状。 实例：______________异常→不能转录翻译出______________→淀粉含量___，蔗糖含量___→皱粒豌豆 ____________异常→不能转录翻译出_________→不能将_________转化为______→白化病 2.基因可以通过控制__________________直接控制生物性状。 实例：CFTR基因____________→CFTR蛋白缺少一个氨基酸→CFTR蛋白______异常→囊性纤维病 _________________异常→血红蛋白______异常→血红蛋白功能异常→镰刀型细胞贫血症 二、基因的选择性表达与细胞分化 1.同一生物体中不同类型的细胞，基因都是______的，而__________________却各不相同。根本原因是___ _____________________________________________。 2.在不同类型的细胞中，表达的基因可以分为两类：一类是在____________中都表达的基因，例如：______ ______基因、_________基因、_________基因等；另一类是___________________________的基因，例如：_______________基因、_________基因等。 3.细胞分化的本质就是_____________________。基因的选择性表达与_____________________。 4.细胞分化的表现 ①分子水平：______________________________。 ②细胞器水平：______________________________。 ③细胞水平：_________________________________。 三、表观遗传 1.表观遗传的概念：生物体__________________保持不变，但基因表达和表型发生____________的现象，叫作表观遗传。 2．存在：表观遗传现象普遍存在于生物体的__________________的整个生命活动过程中。例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与_______________有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由______发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，_________也在其中发挥了重要作用。 四、基因与性状的关系 1.基因对性状的控制： 基因通过其表达产物——______来控制性状，细胞内的基因__________________都是受到调控的。细胞分化的实质是__________________的结果，表观遗传能够使生物体在基因的_________不变的情况下发生___ ______的性状改变。 2.基因与性状的关系： 在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的_______________的关系。一个性状可以受到_________ 的影响。一个基因也可以影响_________。同时，生物体的性状也不完全是由______决定的,环境对性状也有着重要影响。 3.基因对性状的调控： _________、_____________________、_______________之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 五.细胞质基因 （1）细胞质基因：_______________中的基因。 （2）__________________中的 DNA，都能进行半自主自我______，并通过____________控制某些蛋白质的合成。 （3）质基因传递规律：_________(即只能通过______遗传给后代)、后代无一定的分离比。 易错辨析： 1.基因是有遗传效应的DNA 片段。( ) 2.基因对性状的决定都是通过基因控制结构蛋白的合成实现的。( ) 3.通过控制酶的合成，从而直接控制性状是基因控制性状的途径之一。( ) 4..决定细胞生物性状的直接原因是蛋白质，而根本原因是DNA 上的遗传信息。( ) 第五章基因突变及其他变异 第1节基因突变和基因重组 一、基因突变的实例 1.生物变异的类型 不可遗传变异：仅由_________改变引起的变异，遗传物质_________(改变/未改变)。 变异 例：由于水肥充足，小麦出现穗多粒大的形状；人由于晒太阳而使皮肤变黑等。 可遗传变异：由____________改变引起的变异，来源有_________、_________和_________ 。 例：在棕色猕猴的自然种群中出现了白色的猕猴等。 注意：可遗传变异一定能遗传给后代吗？ ______，请说明理由：_________________________________ ___________________________。 2.基因突变的实例 (1)镰状细胞贫血 ①症状：红细胞是弯曲的______状。 ②检测：可用______观察红细胞______确认。正常人红细胞是中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症的红细胞是弯曲的镰刀状。 ③直接原因：组成血红蛋白的一个______被替换成了______，从而使血红蛋白结构改变。 根本原因：控制血红蛋白的分子合成的基因中一个碱基对________________________。 (2)基因突变的概念：DNA分子中发生_____________________，而引起的_____________________的改变，叫做基因突变。 (3)基因突变与遗传：基因突变_________都能遗传给后代。 ①基因突变若发生在______中，将遵循遗传规律传递给后代。 ②若发生在_________中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过_________传递。 2.细胞的癌变 （1）与癌变相关的基因： 人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：____________________。一般来说，_________表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，而_________表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。 （2）细胞癌变： __________________或______表达而导致相应蛋白质活性_________，就可能引起细胞癌变。_________突变而导致相应蛋白质活性______或____________，也可能引起细胞癌变。 （3）癌细胞特征：癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够_____________，_________发生显著变化，细胞膜上的_________等物质减少，细胞之间的__________________，容易在体内____________，等等。 （4）癌症的预防：_________是导致癌症的重要因素，在日常生活中应远离____________，选择_________ ____________。 二、基因突变的原因 1.诱发产生： 易诱发生物发生____________并____________的因素可分为三类：_________、_________和_________。例如，紫外线、X射线及其他辐射能_______________；亚硝酸、碱基类似物等能__________________；某些病毒的遗传物质能_____________________,等等。 2.自发产生：在没有外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA分子______偶尔发生错误、DNA的______ ________________________等原因自发产生。 三、基因突变的特点 ①______：在生物界普遍存在，是所有生物可遗传变 异的共同来源。 ②_______：可发生在个体发育的任何时期，细胞内的 不同的DNA分子上，以及同一 DNA 分子的不同部位。 ③____________：一个基因可以发生不同的突变产生一个以上的____________。基因突变的方向和环境没有明确的因果关系，即环境___(能/不能)决定基因突变的方向。A基因与a的根本区别_____________。 显性突变：aa→Aa，当代___(表现/不表现)，一旦发生即可表现出相应性状。 隐性突变：AA→Aa，当代___(表现/不表现)，后代生物个体中一旦表现即为纯合体。 ④_________：在自然状态下，基因突变的频率是很低的。 ⑤_________：基因突变对生物有三种情况：__________________，但多数是有害的。 注意：基因突变的结果产生______，但不一定是等位基因，因为病毒、原核生物_______________。 四、基因突变的意义 1.基因突变对生物体的影响： 对生物体来说，基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物体______。但有些基因突变对生物体是______的，如植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。还有些基因突变______ _________，是中性的。例如，有的基因突变不会导致____________出现，就属于中性突变。 2.基因突变的意义：基因突变是_________的根本来源，为生物的______提供了丰富的原材料。 基因突变能为生物的进化提供丰富的原材料，这是因为_____________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ___________________________________________。 五、基因重组 1.概念：_________________________________________________________________________________。 2.时间：________________________过程。 3.结果：产生____________。 4.类型(自然状态下) ①_______________型：__________________期(四分体时期)，同源染色体上的____________可能会随_____ ________________的交换而发生交换，导致______________________________重组。 ②_______________型：__________________期，_________染色体自由组合，导致_____________________ _______________自由组合。 5.意义：一般认为，有性生殖过程中的基因重组有利于物种在____________________________________的环境中生存。所以说，基因重组也是_________的来源之一，对____________也具有重要的意义。 易错辨析： 1.生物个体发育的任何阶段均可能发生基因突变。（ ） 2.某些环境因素或生物内部因素均可能诱发基因突变。（ ） 3.基因重组只会产生新的基因型，不会导致基因结构改变。（ ） 4.“一母生九子，连母十个样”主要来源是基因突变。 （ ） 5.基因突变和基因重组广泛发生于所有生物中。 （ ） 6.由于基因突变的不定向性和低频性，基因突变产生的有利个体往往不多。（ ） 7.诱变育种可产生新基因从而定向改造生物性状。 （ ） 8. Aa 这对杂合子自交后代出现性状分离是基因重组的结果。（ ） 9.在肺炎双球菌转化实验中，R 型与加热杀死的S 型菌混合产生了S 型，其生理基础是发生了基因重组。（ ） 10.基因突变一定发生在细胞分裂间期。（ ） 11.基因突变不一定导致性状的改变；导致性状改变的基因突变不一定能遗传给子代。（ ） 12.基因突变会产生新的基因，新的基因是原有基因的等位基因；基因重组不产生新的基因，但会形成新的基因型。（ ） 13.基因重组是生物变异的主要来源；基因突变是生物变异的根本来源。（ ） 14.杂合高茎豌豆自交后代出现了矮茎豌豆，属于基因重组。（ ） 第2节染色体变异 一、染色体数目的变异 1.类型：染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内____________的增加或减少；另一类是以细胞内染色体数目以______________________________为基数成倍地________________________。 2.二倍体和多倍体： （1）染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套______染色体，其中______________________________称为一个染色体组。 （2）二倍体：____细胞中含有__________________的个体叫作二倍体。例如，野生马铃薯为二倍体，其体细胞中有______个染色体组，每个染色体组包括______条________________________染色体。在自然界，几乎全部______和过半数的_________都是二倍体。 （2）多倍体：____细胞中含有____________以上染色体组的个体，统称为多倍体。在多倍体中，四倍体可以通过____________形成含有______个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套__________染色体，减数分裂时出现____________，因此____________可育的配子。在自然界，多倍体在______中很常见，在______中极少见。 注意：香蕉和三倍体无籽西瓜没有种子的原因：____________________________________________________ __________________________________________。 （3）多倍体植株特点：与二倍体植株相比，多倍体的植株常常是茎秆______，叶片、果实和种子都______，__________________等营养物质的含量都有所______。因此，人们常常采用____________多倍体的方法来获得多倍体，培育新品种。 （4）人工诱导多倍体： ①方法：____________、__________________等。目前最常用而且最有效的方法，是用____________。 ②秋水仙素处理对象：______的种子或______。 ③秋水仙素作用原理：当秋水仙素作用于____________的细胞时，能够__________________，导致染色体________________________，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行_________，将来就可能发育成多倍体植株。 3.单倍体： ①概念：体细胞中的染色体数目与____________染色体数目相同的个体，叫作单倍体。 ②特点：与正常植株相比，单倍体植株长得______，而且高度______。 ③应用：利用________________________。育种工作者常常采用______________________________的方法来获得______植株，然后经过______________________________，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常______，而且每对染色体上的成对的基因都是______的，自交的后代不会发生____________。 ④优点：能明显______育种年限。 二、实验:低温诱导植物染色体数目的变化 （1）原理：用______处理植物的分生组织细胞，能够____________的形成，以致影响染色体被拉向两极，导致细胞也________________________，结果植物细胞染色体数目发生变化。 （2）过程 根尖培养→______诱导→____________固定细胞形态→____________冲洗→制作装片( ______→______ →______→______)→观察先低倍镜后高倍镜。 （3）注意事项 ①视野中大部分细胞处于分裂间期，因为 ____________________________________。 ②观察不到染色体数加倍过程，因为____________________________________。 ③视野中既有__________________细胞，也有____________________________________的细胞。 三、染色体的结构变异 1.类型： ①_____：染色体中__________引起的变异。如图_____。 ②_____(重复)：染色体中__________引起变异。如图_____。 ③_____（易位）：染色体的_____________________________ ___________上引起变异。如图_____。 ④_____（倒位）：染色体的_______________也可引起变异。如图_____。 2.结果及影响：染色体结构的改变，会使排列在染色体上的 _________________________发生改变，而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是_____的，有的甚至会导致生物体_____。 3.实例：如__________，是由于人的5号染色体__________引起的遗传病。 归纳1：三种可遗传变异能否用光学显微镜观察到： （1）基因突变、基因重组是_____水平变化，光学显微镜下_____直接观察到。 （2）染色体变异是__________水平变化_____光学显微镜直接观察到。 归纳2：染色互换与易位（移接）的区别： 项目 染色体互换 易位（移接） 图解 区别 发生于_________________________之间 发生于____________________之间 属于_______________ 属于_______________ 染色体上基因的数目和排列排列顺序_____ 染色体上基因的数目和排列顺序_____ 归纳3：可遗传的变异以概念图的形式可总结为下图，图中1、2序号处填写的内容依次为__________、_____ __________；3、4序号处填写的内容依次为_________ ______、____________________；5序号处填写的内容为_____________________________________________ ____________________________，6序号处填写的内容为_________________________，7处填写的内容为___ _______________________________________________ _________________________；8、9序号处填写的内容依次为__________、______________________________ ____________________；10～13处填空的内容依次为：________________、_______________、__________ __________、____________________。 易错辨析： 1.一条染色体的某一片段移接到另一杂染色体上称“交叉互换”。( ) 2.染色体结构变异不仅可改变基因数目与排列次序，还会改变基因结构。 ( ) 3.染色体组内一定不含等位基因。( ) 4.染色体组数目是二倍体、多倍体、单倍体的主要划分依据。 ( ) 5.生物体发生的可遗传变异一定能够遗传给后代。 ( ) 6.染色体结构变异和基因突变的实质都是染色体上的DNA 中碱基对排列顺序的改变。 ( ) 7.秋水仙素处理幼苗，成功使染色体数目加倍后，一定会得到纯合子。( ) 8.同源多倍体生物的可育性一定比二倍体生物低。多倍体中偶数倍体(如四倍体)可以发生联会现象，但是要比普通的二倍体生物结实率低。( ) 9.三倍体无籽西瓜具有发育不全的种皮。( ) 10.单倍体细胞中只含有一个染色体组，因此都是高度不育的；多倍体是否可育取决于细胞中染色体组数是否成双，如果染色体组数是偶数则可育，如果是奇数则高度不育。( ) 11.在减数分裂过程中，无论是同源染色体还是非同源染色体间都可能发生部分片段的互换，这种交换属于基因重组。( ) 第3节 人类遗传病 一、人类常见遗传病类型 1.人类遗传病概念：通常是指______________________________。 2.人类常见遗传病的类型 ①单基因遗传病：指受_____等位基因控制的遗传病。如：_____、_____、_______________、__________ _____、__________、_______________等。 ②多基因遗传病：指受__________等位基因控制的遗传病。如：__________、__________、_____和_____ _______________。多基因遗传病在群体中发病率__________。 ③染色体异常遗传病：指由_______________引起的遗传病。如：_______________（又称_______________）、____________________。目前已经发现的这类遗传病有500多种，这些病几乎涉及人类的_____染色体。 注意：不携带致病基因的个体，_____（一定、不一定）不患遗传病，原因是_________________________ _______________。 二、调查人群中的遗传病 1.调查提示： ①调查时，最好选取群体中发病率_____的_____遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视（600度以上）等。 ②为保证调查的群体__________，小组调查的数据，应在班级和年级中进行汇总。 ③调查对象 调查内容 调查对象 遗传病发病率 遗传方式 2.结果统计： （1）根据全年级汇总的数据，按公式：____________________________________________________________ ____________________计算每一种遗传病的发病率。 （2）根据调查结果，画出____________________，根据遗传系谱图______________________________。 三、遗传病的监测和预防 1.手段及目的：通过________和________等手段，对遗传病进行________和________，在一定程度上能够________________________________。 2.遗传咨询：下图为遗传咨询的内容和步骤，其中①、②处所填写内容应为：①________________________、②________________________。 2.产前诊断：产前诊断是在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如_________、_________、_________ _________以及_________等手段，确定胎儿_____________________________________________。 （1）羊水检查：羊水检查是产前检测的手段之一，检测过程中需抽取子宫内羊水，经______处理后对液体成分进行分析，对细胞进行培养，细胞培养可用于_________、_________、__________________等。 （2）基因检测： ①概念：基因检测也是产前检测的手段之一，基因检测是指通过检测人体细胞中的_________，以了解人体的_________。人的_______、_______、_______、_______或_________等，都可以用来进行基因检测。 ②益处：基因检测可以精确地_________；通过分析个体的基因状况，结合疾病基因组学，可以预测_________ _________, 从而帮助个体通过改善生存环境和生活习惯，__________________疾病的发生。此外，检测父母是否携带遗传病的致病基因，也能够预测后代患这种疾病的概率。 ③争议：基因检测也存在争议，人们担心由于_________的检出，在就业、保险等方面受到不平等的待遇。 4、基因治疗：指用正常基因_________患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。 易错辨析： 1.不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。( ) 2.人类的所有遗传病都可用孟德尔定律进行遗传病分析。( ) 3.遗传病是指可以遗传给后代的疾病。( ) 4.单基因遗传病的发病率高，多基因遗传病的发病率低。( ) 第6章 生物的进化 第1节生物有共同祖先的证据 一、达尔文的生物进化论 1.达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：__________________和__________________。 2._________学说指出地球上____________________________________来的；_________学说揭示了______ ____________的机制，解释了_________的形成和_________的原因。 二、支持生物进化论的证据 1.地层中陈列的证据 ---- _________ (1)概念及意义：化石是指通过自然作用保存在地层中的古生物的_____、______或__________。化石是研究__________最直接、最重要的证据。 (2)支持生物进化论的证据： ①在越早形成的地层中出现的生物结构____________________，在越晚形成的地层中出现的生物结构____ ___________。 ②已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由__________、由__________、由__________的进化顺序。 2.比较解剖学证据 (1)概念及意义：研究比较脊椎动物____________________，可以为这些生物是否有__________寻找证据。 (2)支持生物进化论的证据： ①观察比较蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢骨骼发现：都有肱骨、桡骨、腕骨、掌骨和指骨，其种类有_____；从上到下看这四种前（上）肢骨骼，这些骨的排列顺序_____。这说明这四种前（上）肢骨骼有共同的起源，说明___________________________________。 ②不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点，支持现有脊椎动物有着____________________。 3.胚胎学证据 （1）概念及意义：胚胎学是指研究动植物胚胎的____________________过程的学科。比较不同动物以及人的____________________，也可以看到_____的蛛丝马迹。 (2)支持生物进化论的证据：人的胚胎在发育早期会岀现姫裂和尾,这与鱼的胚胎在发育早期出现鲤裂和尾非常相似；脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物__________ 的观点 4.细胞和分子水平的证据：从细胞和分子水平看，当今生物有许多__________,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对_______________这一论点的有力支持。不同生物的____________________等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着____________________，其差异的大小则揭示了当今生物种类____________________，以及它们在进化史上____________________。 易错辨析： 1.共同由来学说是指自然界的生物由一个祖先个体繁衍而来。（ ） 2.化石是是研究生物进化的最直接、最重要的唯一证据。（ ） 3.对不同地质年代的化石进行比较，就能准确推断出生物进化的历程。（ ） 4.生物的遗物或生活痕迹也可能形成化石。（ ） 5.从动物的骨骼化石可推测其体型大小和运动方式，从植物化石可推测它们的形态、结构和分布等。（ ） 6.研究赫氏近鸟龙化石发现期后肢发达，这显示其善跑不善飞。（ ） 7.生物进化在生物体上留下的许多印迹可以作为进化的佐证。（ ） 8.人体内保留了哺乳动物体内相当发达的阑尾，这可作为生物进化中胚胎学方面的证据。（ ） 9.人和鱼的胚胎发育早期都出现了腮裂，属于比较解剖学的证据。（ ） 10.比较人和其他脊椎动物的胚胎发育过程可知人和其他脊椎动物之间存在血缘关系。（ ） 11.鱼、鸡和牛等脊椎动物在胚胎发育初期都有鳃裂和尾，体现了生物的亲缘关系。（ ） 第2节自然选择与适应的形成 一、适应的普遍性和相对性 (1)适应的含义：适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指_______________适合于完成一定的功能，二是指_________________________适合于_____________________________________________。 (2)适应的特点：_____性和_____性。适应是__________的，但适应并不是______________适应，是_____。 二、适应是自然选择的结果 1.拉马克的进化学说内容 (1)主要内容：①当今所有的生物都是由更古老的生物_____来的；②各种生物的__________是在进化过程中逐渐形成的；③适应的形成都是由于_______________和_______________。 (2)意义：①彻底否定了__________。②在当时具有一定的进步意义，但是他对__________的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。 2.达尔文的自然选择学说 （1）主要内容：达尔文提出的自然选择学说对生物的__________的形成作出了合理解释。他认为适应的来源是_______________，适应是_______________的结果。 （2）自然选择学说的解释模型：下图是达尔文自然选择学说的解释模型，图中数字序号处的内容依次是： ①__________， ②__________， ③_________________________， ④_______________， ⑤_______________， ⑥____________________________________________ ___________________________。 （3）关于适应形成的解释：关于适应的形成，达尔文认为在一定环境的_________下，__________________会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，_________通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。由此可见，群体中岀现_________________________________是适应形成的必要条件。 (4)自然选择学说的进步意义：使人们认识到，自然界的万千生物是在_____________的作用下不断发展变化的；使生物学_________摆脱了_________的束缚，走上了__________________；揭示了生物界的统一性是由于___________________________；生物的多样性和适应性是_________的结果。 (5)自然选择学说的局限性：受到当时科学发展水平的限制，达尔文对于遗传和变异的认识还局限于_____ ____，不能科学地解释__________________的本质。 (6)达尔文进化理论的发展：随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从________水平深入到_ _____水平。关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物_____为单位，发展到以_____为基本单位，这样就形成了以__________为核心的现代生物进化理论。 1.适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。（ ） 2.生物的适应性特征是对之前的环境适应的结果。（ ） 3.拉马克认为器官用得越多就越发达，废而不用，就会造成形态上的退化。（ ） 4.拉马克认为因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。（ ） 5.适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因）与环境（外因）的相互作用。（ ） 6.适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（ ） 7.具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡，不能留下后代。（ ） 8.适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。（ ） 9.拉马克认为生物的种类是随着时间的推移而变化的（ ） 10.拉马克认为生物的种类从古到今是一样的，生物的某一器官发达与否取决于用与不用。（ ） 11.拉马克认为环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代。（ ） 12.根据达尔文自然选择学说，选择是生物进化的重要动力，同一物种的个体差异不利于自然选择。（ ） 第3节种群基因组成的变化与物种的形成 一、种群和种群基因库 1.种群的概念：________________________________________叫做种群。种群中的个体并不是机械地集合在一起。一个种群其实就是一个_____的单位，雌雄个体可以通过_____将_______________遗传给后代。 2.基因库的概念：__________________________________________________，叫做这个种群的基因库。 3.基因频率的概念：_____________________________________________，叫做基因频率。例如，在某昆虫种群中_____抽取100个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，则A基因的频率为 _____；a基因的频率为_____。 4.用数学方法讨论基因频率的变化：在某昆虫种群中，决定翅色为绿色的基因为A，决定翅色为褐色的基因为a，从这个种群中随机抽取100个个体，测得基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。假设该昆虫种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算： 随机交配/自由交配 P 基因型频率 AA%＝30% Aa%＝60% aa%＝10% 基因频率 A%＝___ a%＝ ___ F1 基因型频率 AA%＝___ Aa%＝___ aa%＝___ 基因频率 A%＝ ___ a%＝ ___ F2 基因型频率 AA%＝___ Aa%＝___ aa%＝___ 基因频率 A%＝ ___ a%＝___ 若计算子三代以及若干代以后种群的基因频率，其与子一代相比有何特点：____________________________ _____________________________________________。上述计算结果是建立在五个假设条件基础上的，这五个假设条件中的两个是：_______________________________，其他三个是：____________________、_____ ___________________________________、_________________________。对自然界种群来说，这五个条件不可能_____（同时、不可能同时）都成立。例如，如果该种群出现新的突变型(基因型为A2a或A2A2)，也就是产生新的等位基因A2，种群的基因频率_____（会、不会）发生变化。 二、种群基因频率的变化 1.可遗传的变异来源：现代遗传学研究表明，可遗传的变异来源于__________、__________和__________。其中，_________________________统称为突变。 2.可遗传变异为生物进化提供原材料 （1）基因突变在自然界是普遍存在的，生物自发突变的频率_____，而且许多突变是_____的。但是，因为种群是由__________组成的，每个个体的每一个细胞内都有__________个基因，这样，每一代就会产生_____ _____突变。 （2）基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的__________，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现多种多样__________________。 三、自然选择对种群基因频率变化的影响 （1）探究自然选择对种群基因频率变化的影响 1870年，桦尺蠖种群的基因型频率如下：SS10%，Ss20%，ss70%，则S基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下，假如树干变黑不利于浅色桦尺蠖的生存，使得种群中浅色（ss）个体每年减10%，黑色（S ）个体每年增加10%。则第２、3、4年，SS的基因型频率依次是：11.5%、13%、14.6%；Ss的基因型频率依次是：22.9%、26%、29.2%；ss的基因型频率依次是：65.6%、61%、56.2%。第２、3、4年，S的基因频率依次是：23%、26%、29.2%；s的基因频率依次是：77%、74%、70.8%。由此得出结论：____________________ ___________________________________。 （2）探究抗生素对细菌的选择作用 ①实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但_____的细菌可能产生耐药性。在实验室_____ _____细菌时，如果向培养基中添加抗生素，_____菌有可能存活下来。 ②目的要求：通过观察细菌_________________________，探究抗生素对细菌的选择作用。 ③材料用具：略 ④方法步骤： 第一步：用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线，将培养皿分为4个区域，分别标记为①〜④。 第二步：取少量细菌的培养液，用_______________（或无菌棉签）均匀地涂抹在培养基平板上。 第三步：用无菌的镶子先夹取1张_______________的纸片放在①号区域的中央，再分别夹取1张_____纸片放在②〜④号区域的中央，盖上皿盖。 第四步：将培养皿倒置于37℃的恒温箱中培养12-16h。 第五步：观察培养基上细菌的生长状况。纸片附近____________________？如果有，测量和记录每个实验组中____________________，并取__________。 第六步：从_______________的菌落上挑取细菌,接种到__________的液体培养基中培养，然后重复步骤第二步到第五步。如此重复几代，记录每一代培养物________________。 ⑤预期结果、结论：在培养基上_____（有、没有）细菌生长，在放有抗生素纸片的区域_____（有、没有）细菌生长；在连续培养几代后，抑菌圈的直径_____（变大、变小、不变），这说明____________________ ____________________。 2.自然选择对种群基因频率变化的影响：在自然选择的作用下，具有__________的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断_____；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会_____。 3.自然选择与生物进化：在自然选择的作用下，____________________会发生定向改变，导致生物_____ ______________________________。 1.自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型。（ ） 2.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，其基因也有新老交替。（ ） 3.基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生定向改变。（ ） 4.染色体数目和结构的变异都能引起种群基因频率的定向改变。（ ） 5.环境条件的改变导致了生物适应性变异的产生。（ ） 6.自然选择作用于个体会影响种群的基因频率。( ) 7.生物进化的实质是有利变异的积累保存。( ) 8.从基因水平看，生物进化的过程就是种群基因频率发生定向改变的过程。( ) 9.某地区红绿色盲患者在男性中约占8%，在女性中约占0.64%，由此可知，红绿色盲基因 Xb的基因频率约为8%。( ) 10.生物进化的实质是种群基因频率在自然选择作用下的定向改变。( ) 11.基因频率变化是由基因突变和基因重组引起的，不受环境的影响。( ) 12.一个湖泊中的全部鱼不是一个种群，一个森林中的全部蛇是一个种群。（ ） 13.某一瓢虫种群中有黑色和红色两种体色的个体，这一性状由一对等位基因控制，黑色（B）对红色（b）为显性。如果基因型为BB的个体占18%，基因型为Bb的个体占78%，基因型为bb的个体占4%。基因B和b的频率分别为57%、43%。( ) 14.人为因素也会导致种群基因频率定向改变。( ) 15.种群内个体间的随机交配对种群的基因频率没有影响。( ) 16.某种杀虫剂被长期使用后药效下降，是由于害虫接触药物后，产生对药物有抗性的变异。( ) 17.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食，这说明斑点数量增减对孔雀鱼既有利也有弊。（ ） 18.金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，在此过程中，人类的喜好影响了金鱼的进化方向。（ ） 19.种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象。( ) 20.放射性60Co诱发的基因突变可以决定生物进化的方向。( ) 四、隔离在物种形成中的作用 1.物种的概念：_____________________________________________称为一个物种。 注意：马和驴交配可产生后代——骡，但马和驴属于两个物种，这是因为_______________________________ _______________。 2.隔离 （1）隔离概念:不同群体间的个体，在__________下基因不能__________的现象，称为隔离。 （2）隔离的类型：__________和__________。 ①生殖隔离：______________________________________________________________________，这种现象叫作生殖隔离 ②地理隔离：______________________________________________________________________的现象，叫作地理隔离。 五、隔离在物种形成中的作用 同种生物的不同种群，由于_______________的不同,其基因组成可能会朝__________改变，导致种群间出现_______________的差异。这_____（一定、不一寂）会导致它们分化为不同的物种。 1. 加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成过程：加拉帕戈斯群岛地雀的祖先属于同一个物种，从南美洲大陆迁来后，逐渐分布到不同的岛屿上。在自然状态下，这些不同种群之间_____（能、不能）进行基因交流，因为____________________。一方面各个岛上的地雀种群可能会出现不同的_______________，而一个种群的突变和基因重组对另一个种群的基因频率_____影响。另一方面各个岛上的_______________互不相同，自然选择对不同种群_______________所起的作用就有差别：在一个种群中，某些基因被__________，在另一个种群中，被保留下来的可能是__________，因此，不同种群的基因频率就会发生不同的变化，不同岛屿上的地雀种群进化方向_____（相同、不同）。久而久之，这些种群的_____就会形成明显的差异，并逐步出现__________。研究表明，后来即使将不同岛屿上的地雀种群混合饲养，它们之间也不能繁殖，这说明_________________________。通过上述地雀的形成过程，说明物种形成需要以下环节：①______________ __________为生物的进化提供原材料；②_______________决定生物进化的方向；③_____是物种形成的必要条件。_______________的出现意味着新物种的产生（新物种形成的标志）。 2.物种形成过程： 可用下面概念图表示，图中①②③④分别是：①____________________，②__________，③__________，④__________。有些新物种形成④前_____(填“一定”或“不一定”)要经过③，原因是_______________ __________________________________________________________________________________________。 若形成新的物种，则基因频率 _______发生改变，生物_______发生了进化；若基因频率发生改变，则生物 _______发生了进化，但_______产生新的物种。（填“一定”、“不一定”） 3.物种形成的意义：物种形成本身表示__________的增加。同时，它也意味着___________________________ __________________，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。 1.两个池塘中的鲤鱼是两个种群。（ ） 2.交配后能产生后代的一定是同一物种。( ) 3.种群间的地理隔离可阻止基因交流，但不一定出现生殖隔离。( ) 4.没有地理隔离也可形成新物种。( ) 5.新物种的形成需要进化，进化必然导致新物种的形成。( ) 6.在生物进化过程中，前面出现的生物为后面生物的形成创造了条件。（ ） 7.在曼彻斯特的桦尺蛾种群中，黑色个体与浅色个体之间未出现生殖隔离。（ ） 8.加拉帕戈斯群岛不同岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离而逐渐形成了生殖隔离。（ ） 9.19世纪70年代，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。生活在两国的灰松鼠种群的基因库向不同方向改变。（ ） 10.隔离是物种形成的必要条件。（ ） 11.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。( ) 第4节协同进化与生物多样性的形成 一、协同进化 1.协同进化的概念：不同种生物之间在进化上_________，生物的进化与无机环境的变化也是_________的。___________________________________________________________________________，这就是协同进化。 2.结果：通过漫长的协同进化过程,地球上不仅出现了千姿百态的______，丰富多彩的_________，而且形成了多种多样的_________。 3.不同种生物之间： （1）猎豹和羚羊因捕食关系，在进化上密切相关。在捕食过程中，_________有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体，在进化上这属于两个物种间的_________。上述现象也可说明，捕食者的存在对被捕食者种群的生存和发展是______（有利、有害）的，其原因是：______ __________________________________________________________________________________________。 （2）美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”： ___________________________________________________ ____________________________________________________。因此，捕食者的存在有利于增加物种多样性。 4.生物与环境之间 地球上的原始大气中是没有氧气的，因此，最早出现的生物都是厌氧（进行无氧呼吸）的；最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了氧气，这就为好氧生物的出现创造了前提条件。从生物进化角度分析，上述事实说明：________________________________________________。 二、生物多样性的形成 1.生物多样性的层次：____________（______多样性）、_______________和__________________。 2.形成：生物多样性的形成经历了漫长的______历程。 三、生物进化理论在发展 1.现代生物进化理论的要点：以_______________为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是____________的结果；______是生物进化的基本单位；_______________提供进化的原材料，_________导致种群基因频率的定向改变，进而通过______形成新物种；生物进化的过程实际上是_________ ____________________________________的过程；生物多样性是_______________的结果。 2.关于生物进化的争论和疑点 （1）有些学者的研究表明，基因突变对生物适应性的影响并不是_____________________的，大量的基因突变是中性的，因此有人主张，决定生物进化方向的是中性突变的_________，而不是自然选择。更多的学者则认为，基因突变并不都是中性的，有些基因突变反映在个体的性状上，与________________________ _______________，因此，不能否认自然选择的作用。 （2）根据许多物种是在短时间内迅速形成的现象，有人提出物种形成并不都是渐变的过程，而是_________ _________________________________的过程，其原因仍在探索中。 归纳1：根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率 ①遗传平衡定律 在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的。 这5个条件是：a._________；b._______________ _________；c._______________；d._________；e._______________。 ②基因频率与基因型频率的特点 设A频率为p，a频率为q，则p＋q＝ ______ 。 雄配子 雌配子 A(p) a(q) A(p) AA(___) Aa(___) a(q) Aa(___) aa(___) 即：AA%＝ ______ ，Aa%＝ ______ ，aa%＝______ ， (p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝______。 ③实例：若已知AA的基因型频率为m，则A的基因频率为 ___ 。 1.达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因，也能很好地解释生物界的适应性与多样性，但不能解释遗传与变异的本质，且对进化的解释仅限于个体水平。( ) 2.种群是生物繁殖的基本单位，也是生物进化的基本单位。( ) 3.一个符合遗传平衡的群体，无论是自交还是相互交配，其基因频率及基因型频率都不再发生改变。( ) 4.现代进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。( ) 5.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须要有地理隔离，地理隔离必然导致生殖隔离。( ) 6.进化过程一定伴随着基因频率的改变。( ) 7.自然情况下，突变、基因重组、自然选择都会直接导致基因频率的改变。( ) 8.长期使用农药后，害虫会产生很强的抗药性，这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变之故。( ) 9..某校学生(男女各半）中，有红绿色盲患者3.5%(均为男生），色盲携带者占5%，则该校学生中的色盲基因频率为5.67%。( ) 10.生物的变异是不定向的，但在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向的改变，从而使生物向着一定的方向进化。( ) 11.生物进化的基本单位是种群，但是自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。自然选择直接作用于表现型而非基因型。( ) 必修二知识清单 12.生殖隔离一定导致形成新物种，不同物种一定存在生殖隔离；新物种产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生。( ) 司1 知识在于积累，能力在于训练，思维在于感悟！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1 知识在于积累，能力在于训练，思维在于感悟！ 学科网（北京）股份有限公司 $