2026年高一学业水平测试合格考讲义

高中学业水平测试生物复习材料 第一单元　细胞的分子组成和结构 一、组成细胞的元素 1.大量元素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 2.微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 二、细胞中的无机物 1.细胞中的水: (1)结合水:细胞结构的重要组成部分。 (2)自由水:细胞内的良好溶剂,为细胞提供液体环境;参与生化反应;运送营养物质和代谢废物。 (3)细胞内自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛;结合水越多,细胞抵抗不良环境的能力越强。 2.无机盐的存在形式和作用: 三、细胞中的有机物 1.糖类: (1)组成元素:一般由C、H、O组成。 (2)种类: ①单糖 ②二糖:乳糖、蔗糖和麦芽糖。 ③多糖 (3)作用:重要的能源物质。 2.脂质: (1)元素组成:脂肪和固醇含有C、H、O;磷脂含有C、H、O,还含有P甚至N。 (2)种类及功能: 种类 功能 脂肪 良好的储能物质;保温;缓冲和减压 磷脂 细胞膜和细胞器膜的重要成分 固 醇 胆固醇 动物细胞膜的重要成分;在人体内还参与血液中脂质的运输 性激素 能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成 维生素D 促进钙、磷吸收 3.蛋白质: (1)蛋白质的功能:参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。 (2)基本单位:氨基酸,其通式为 。　 (3)蛋白质结构多样性的原因: ①氨基酸:种类不同、数目成百上千、排列顺序千变万化。 ②肽链:盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 4.核酸的种类: 5.生物大分子以碳链为骨架: (1)单体和多聚体: 单体 组成蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的基本单位 多聚体 由许多单体相互连接构成的生物大分子 (2)生物大分子的构成: 6.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质: 待测物质 试　剂 现　象 还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀 脂肪 苏丹Ⅲ染液 橘黄色 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 四、细胞的多样性和统一性 1.细胞学说的建立过程: (1)建立者:德国科学家施莱登和施旺。 (2)意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。 2.原核细胞和真核细胞: (1)分类依据:细胞内有无以核膜为界限的细胞核。 (2)区别: 项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 无以核膜为界限的细胞核,有拟核 有以核膜为界限的细胞核 细胞壁 有(支原体除外) 植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无 细胞膜 有 有 细胞质 只有核糖体,无其他细胞器 有核糖体和其他细胞器 注意：1、病毒没有细胞结构，依赖活细胞生活，一般由蛋白质和核酸所构成。 2、蓝细菌细胞内含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物。细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物，但也有硝化细菌（化能合成作用）等少数种类的细菌是自养型生物。 五、细胞的基本结构 1.细胞膜: (1)成分:主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。 (2)结构:流动镶嵌模型。 ①基本支架:磷脂双分子层(磷脂分子可以侧向自由移动)。 ②蛋白质:大多数可以运动。 (3)两个特点: ①结构特点:具有一定的流动性; ②功能特点:具有选择透过性。 (4)功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。 2.细胞器: (1)细胞器之间的分工: 类型 细胞器 功能 双层 膜 线粒体 有氧呼吸的主要场所 叶绿体 光合作用的场所 单层膜 高尔 基体 ①动物细胞:与动物分泌物的形成有关;主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 ②植物细胞:与植物细胞壁的形成有关 内质网 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 液泡 调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺 溶酶体 细胞的“消化车间” 无膜 核糖体 合成蛋白质的场所 中心体 与细胞的有丝分裂有关 (2)细胞器之间的协调配合。以分泌蛋白的合成和加工为例: 3.生物膜系统: (1)构成:细胞的各种膜结构,如细胞器膜、细胞膜、核膜。 (2)功能:除细胞膜功能外,还增加了细胞内膜面积,把各种细胞器分隔开,使得细胞代谢高效、有序地进行。 4.细胞核: (1)结构: (2)功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 六、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.观察叶绿体: 2.制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动: 第二单元　细胞的物质输入和输出、酶与ATP 一、物质进出细胞的方式 1.渗透作用: (1)概念:水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。 (2)发生渗透作用的条件: ①具有半透膜; ②膜两侧有浓度差。 2.水进出动物细胞(以水进出哺乳动物红细胞为例): 原理 ①具有半透膜——细胞膜 ②具有浓度差——细胞质与外界溶液之间 条件 外界溶液浓度<细胞质浓度 外界溶液浓度>细胞质浓度 外界溶液浓度=细胞质浓度 结果 细胞吸水膨胀 细胞失水皱缩 细胞形态不变 3.植物细胞的质壁分离与复原:“质”代表原生质层，“壁”代表细胞壁。 (1)条件:成熟植物细胞,具有中央液泡;原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质)具有选择透过性。 (2)实验材料:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。 (3)实验现象:①当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时,细胞就通过渗透作用失水,植物细胞就发生质壁分离现象。 ②将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中,此时细胞液的浓度大于外界清水的浓度,植物细胞就吸水,发生质壁分离复原现象。 (4)实验结论: ①细胞壁具有全透性,而原生质层具有选择透过性。 ②细胞壁伸缩性小,原生质层伸缩性大。 4.被动运输和主动运输的比较: 项目 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需 要转运 蛋白 不需要 需要载体蛋白或通道蛋白 需要载体蛋白 是否消 耗能量 不消耗 不消耗 消耗 举例 O2、CO2、乙醇、甘油等 葡萄糖进入红细胞、水分子通过水通道蛋白进出细胞等 Na+、K+、Ca2+等离子　 说明:以上运输方式适合离子和小分子物质的运输。 5.胞吞与胞吐: 运输的 物质 大分子物质或颗粒性物质(如分泌蛋白的分泌、变形虫摄取食物等) 过程 胞 吞 大分子或颗粒物→与膜上的蛋白质结合→细胞膜内陷形成小囊→小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡→进入细胞内部 胞 吐 大分子或颗粒物先在细胞内形成囊泡→囊泡移动到细胞膜处→与细胞膜融合→大分子或颗粒物排出细胞 特点 ①需消耗能量②不需要转运蛋白,但需要特定的膜蛋白参与 ③依赖膜的流动性 二、酶 1.酶的本质及生理功能: 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所 核糖体 主要在细胞核(真核生物) 生理功能 具有生物催化作用 作用原理 降低化学反应的活化能 2.酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和。 3.酶催化作用的影响因素: 酶的活性受温度、pH影响示意图 (1)在最适温度或最适pH下,酶的活性最高。 (2)温度和pH偏高或偏低,酶活性都会明显降低。 4.探究影响酶活性的条件: (1)实验原理:温度或pH等能够影响酶的催化活性,在一定范围内,随着温度或pH的升高,酶活性升高;超过这一范围,酶活性下降,甚至失活。 (2)实验分析:实验的自变量为温度或pH,因变量为酶的活性。进行实验时要注意单一变量原则及排除无关变量对实验结果的干扰。 (3)实验结果的分析: ①在最适温度和最适pH条件下,酶的活性最高。 ②温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会受到影响。 低温:酶的活性降低,但酶的空间结构稳定。 高温、强酸、强碱:使酶空间结构遭到破坏,使酶永久失活。 三、细胞的能量“货币”ATP 1.ATP的结构: (1)中文名称:腺苷三磷酸。 (2)结构简式:A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,“~”代表特殊的化学键。 2.ATP和ADP的相互转化: 反应式 ATPADP+Pi+能量 ADP+Pi+能量ATP 能量来源 特殊的化学键 细胞呼吸、光合作用 能量去向 用于各项生命活动 储存于ATP中 第三单元　细胞呼吸与光合作用 一、ATP的主要来源——细胞呼吸 1.有氧呼吸: 比较项目 第一阶段 第二阶段 第三阶段 场所 细胞质基质 线粒体基质 线粒体内膜 反应物 葡萄糖(C6H12O6) 丙酮酸+水 [H]+O2 生成物 丙酮酸+[H] CO2+[H] H2O 放能多少 少量 少量 大量 与氧的关系 不参与 不参与 必须有O2 反应式 C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量 2.无氧呼吸: 比较项目 第一阶段 第二阶段 场所 细胞质基质 细胞质基质 反应物 葡萄糖(C6H12O6) 丙酮酸+[H] 生成物 丙酮酸+[H] 酒精+CO2(或乳酸) 放能多少 少量 无能量释放 反应式 产生乳酸: C6H12O6 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 产生酒精: C6H12O6 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 3.有氧呼吸与无氧呼吸的比较: 比较项目 有氧呼吸 无氧呼吸 场所 细胞质基质、线粒体 细胞质基质 条件 需要O2、酶 不需要O2,需要酶 产物 CO2和H2O 酒精和CO2或乳酸 能量 大量 少量 4.细胞呼吸原理的应用: 原理 实例 有氧 呼吸 ①包扎伤口用透气的敷料 ②及时松土 ③利用淀粉等生产食醋或味精 ④锻炼时提倡慢跑等有氧运动 ⑤稻田定期排水 无氧 呼吸 ①利用粮食生产各种酒;②较深的伤口需清理、敷药并注射破伤风抗毒血清 5.酵母菌细胞呼吸产物的检测: (1)CO2的检测:CO2可使澄清石灰水变浑浊;可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。 (2)酒精的检测:在酸性条件下,橙色的重铬酸钾溶液会与酒精发生化学反应,变成灰绿色。 二、光合作用及其探究 1.光合作用的概念: (1)场所:绿色植物的叶绿体中。 (2)化学反应式:CO2+H2O(CH2O)+O2 2.光合作用的探究历程: (1)希尔反应:结论是光合作用释放的氧气来自水,水的光解和糖的合成不是同一反应。 (2)鲁宾、卡门实验: ①方法:采用同位素示踪法研究光合作用,第一组植物提供H2O和C18O2,释放的是O2;第二组植物提供O和CO2,释放的是18O2。 ②结论:证明光合作用释放的氧气全部来自水。 (3)卡尔文实验:采用放射性同位素示踪法研究C原子的转移去向,证明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的。 14CO214C3(14CH2O)或14C5 3.光反应与暗反应的比较分析: 项目 光反应 暗反应 场所 类囊体薄膜 叶绿体基质 条件 光、色素、酶 多种酶、ATP、 NADPH 物质 变化 2H2OO2+4H++4e-;NADP++H++2e-NADPH; ADP+Pi+能量ATP CO2+C52C3; 2C3(CH2O)+C5 ATPADP+Pi+能量 能量 变化 光能→ATP、NADPH中活跃的化学能 ATP、NADPH中活跃的化学能→(CH2O)中稳定的化学能 联系 4.光合作用强度及影响因素: (1)光合作用强度的两个衡量指标:原料消耗量或产物生成量。 (2)影响光合作用强度的外界因素:水、CO2、光能及温度等。 三、绿叶中色素的提取和分离实验 1.色素提取:无水乙醇(溶解色素);二氧化硅(使研磨充分);碳酸钙(避免研磨中色素被破坏)。 2.色素分离:纸层析法,利用4种色素在层析液中的溶解度不同使色素在滤纸条上分散开。 3.实验结果: 滤纸条上 的色素带 色素 种类 色素 含量 溶解度 扩散 速度 胡萝卜素 最少 最高 最快 叶黄素 较少 较高 较快 叶绿素a 最多 较低 较慢 叶绿素b 较多 最低 最慢 第四单元　细胞的生命历程 一、细胞增殖 1.细胞周期: (1)概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,为一个细胞周期。包括持续时间较长的分裂间期和时间较短的分裂期。 (2)主要变化: ①分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞适度生长。 ②分裂期在显微镜下可观察到明显的染色体形态和行为的变化。 (3)细胞周期的特点:不同细胞的细胞周期不一定相同,分裂间期与分裂期所占比例也不一定相同。 2.有丝分裂过程:以植物细胞的有丝分裂为例。 图示 时期 主要变化 前期 ①染色体变化:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,形成染色体 ②细胞变化: a.细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 b.核仁解体、核膜消失 中期 ①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体的最佳时期 后期 ①着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍 ②染色体在纺锤丝牵引下移向细胞两极 末期 ①染色体解螺旋变成染色质丝 ②核膜、核仁重新出现;赤道板位置出现细胞板,并逐渐扩展形成新的细胞壁 速记口诀: 前期:膜仁消失现两体;(乱:染色体散乱分布在细胞中央) 中期:赤道板上排整齐;(中:着丝粒排在细胞中央的赤道板上) 后期:粒裂数加向两极;(分:染色体在纺锤丝牵引下向细胞两极运动) 末期:膜仁重现消两体。(隔:通过细胞板扩展或细胞膜缢裂使细胞质分隔开) 3.动物细胞和植物细胞有丝分裂的异同: 项目 植物细胞 动物细胞 纺锤体的形成方式不同(前期) 从细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体 在两组中心粒的周围发出星射线形成纺锤体 细胞质分裂方式不同(末期) 由细胞板形成细胞壁,将细胞分隔成两部分 细胞膜从中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分 相同点 染色体复制、均分,在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性 4.植物细胞有丝分裂观察: (1)实验材料:根尖分生区(细胞呈正方形,排列紧密)。 (2)实验步骤:解离→漂洗→染色→制片→观察。 (3)实验试剂: ①盐酸:用于解离,使组织细胞分散开。 ②甲紫溶液或醋酸洋红液:碱性染料,用于染色体染色。 二、细胞的分化 1.概念:在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 2.时间:个体发育的整个生命进程中均可发生。 3.结果:形成不同的组织和器官。 4.原因:不同种类细胞中遗传信息的表达情况不同。 5.意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高生物体各种生理功能的效率。 6.细胞的全能性: 概念 细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性 原因 已分化的细胞具有本物种个体发育的全套遗传信息 大小比较 ①植物细胞>动物细胞 ②受精卵>生殖细胞>体细胞 ③幼嫩细胞>衰老细胞 ④分裂能力强的细胞>分裂能力弱的细胞 7.干细胞:动物和人体内仍保留着少数具有分裂和分化能力的细胞,这些细胞叫作干细胞。 三、细胞的衰老 1.细胞衰老的特征: (1)细胞内水分减少→细胞萎缩、体积变小。 (2)多种酶活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢,如酪氨酸酶活性降低→黑色素合成减少→头发变白。 (3)色素积累→妨碍细胞内物质的交流和传递→影响细胞正常的生理功能。 (4)细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深。 (5)细胞膜通透性改变→物质运输功能降低。 2.细胞衰老的原因: (1)自由基学说:细胞代谢中产生自由基会攻击和破坏生物膜、DNA、蛋白质等,导致细胞衰老。 (2)端粒学说:端粒会随着细胞分裂次数的增加而缩短,导致端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤,使细胞逐渐衰老。 3.个体衰老与细胞衰老的关系:个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 四、细胞凋亡与细胞坏死的比较 项目 细胞凋亡 细胞坏死 与基因 的关系 受基因控制 不受基因控制 影响 因素 受遗传机制决定的程序性调控 极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激 形态 变化 细胞膜内陷,与周围细胞脱离 细胞膜破损,细胞外形不规则变化 结构 变化 染色质凝集,细胞分为一个个小体(凋亡小体),无炎症反应 溶酶体被破坏,胞浆外溢,引发炎症反应 与机体 关系 机体控制的主动性死亡,对机体有利 不受机体控制的被动性死亡,对机体有害 第五单元　遗传的细胞基础 一、减数分裂的概念 1.范围:进行有性生殖的生物。 2.时期:原始生殖细胞→成熟生殖细胞的过程中。 3.特点:细胞连续分裂2次,染色体复制1次。 4.结果:染色体数目减半。 二、精子的形成 1.相关概念: (1)同源染色体:减数分裂过程中,能配对的两条染色体,形状和大小一般都相同(X、Y染色体除外),一条来自父方,一条来自母方。 (2)非同源染色体:在减数分裂过程中,不能联会的两条染色体。 (3)联会和四分体: ①联会:同源染色体两两配对的现象。②四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。 ③相互联系:同源染色体四分体。 ④染色体互换:四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。 2.形成过程: 项目 时期 图像 主要特点 减数 第一 次分裂 前期 同源染色体联会形成四分体,四分体中非姐妹染色单体可以发生互换 中期 同源染色体排列在赤道板两侧 后期 同源染色体分离,非同源染色体自由组合,并移向细胞两极 减数 第二 次分裂 前期 染色体散乱分布于细胞中 中期 着丝粒排列在赤道板上 后期 着丝粒分裂,姐妹染色单体 分开,分别移向细胞两极 3.减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较: 比较项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂 着丝粒 不分裂 分裂 染色体数目 2N→N,减半 N→2N→N,不减半 DNA含量 4C→2C,减半 2C→C,减半 染色体 主要行为 同源染色体 联会,形成 四分体; 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 三、精子与卵细胞形成过程的异同 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 场所 睾丸 卵巢 细胞质 分裂方式 均等分裂 不均等分裂 (极体均等分裂) 变形 有 无 结果 1个精原细胞 ↓ 4个精细胞 2种精子(无交换) 4种精子(有交换) 1个卵原细胞 ↓ 4个子细胞 (1个卵细胞、 3个极体) 相同点 1——染色体复制一次; 2——细胞连续分裂两次; 1/2——子细胞染色体数目减半 四、受精作用 1.过程:精子和卵细胞的识别→精子头部进入卵细胞→精核和卵核的融合。 2.减数分裂和受精作用的意义: (1)保证了生物前后代遗传物质的稳定性。 (2)使子代具有更大的变异性。 五、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.实验原理:蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞,要经过两次连续的细胞分裂:减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中,细胞中的染色体的形态、位置和数目都在不断地发生变化,可据此识别减数分裂的各个时期。 2.方法步骤: (1)低倍镜观察:低倍显微镜下观察装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 (2)高倍镜观察:先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。 第六单元　遗传的分子基础 一、DNA是主要的遗传物质 1.格里菲思肺炎链球菌的转化实验: 2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验: (1)过程: (2)结论:DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3.噬菌体侵染细菌的实验: (1)实验方法:同位素标记法。 (2)实验过程:利用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳,利用32P标记噬菌体DNA,分别侵染细菌,结果如下所示。 ①含35S的噬菌体上清液的放射性很高,沉淀物的放射性很低。 ②含32P的噬菌体上清液的放射性很低,沉淀物的放射性很高。 (3)结论:DNA是噬菌体的遗传物质。 二、DNA 分子的结构 1.基本单位: 2.DNA 的双螺旋结构: (1)由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋而成。 (2)外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。 (3)两条链内侧的碱基按照碱基互补配对(A—T,C—G)原则配对,并以氢键互相连接。 三、DNA的复制 1.概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2.时间:细胞分裂前的间期。 3.方式:半保留复制。 4.条件: (1)模板:亲代DNA分子的两条脱氧核苷酸链。 (2)原料:4种脱氧核苷酸。 (3)能量:ATP。 (4)酶:解旋酶、DNA聚合酶等。 5.特点:(1)边解旋边复制。 (2)半保留复制。 6.场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体中也进行。 7.意义:保持了遗传信息的连续性。 四、基因与遗传信息、DNA、染色体的关系 1.基因、DNA与性状的关系: (1)基因概念:通常是有遗传效应的DNA片段。对RNA病毒来说,基因是有遗传效应的RNA片段。 (2)细胞分化的本质:基因的选择性表达。 (3)表观遗传: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。 (4)基因与性状的关系: ①一个性状可以受到多个基因的影响。 ②一个基因可以影响多个性状。 ③环境对性状有重要影响。 2.脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性: (1)多样性:碱基排列顺序的千变万化。(2)特异性:每一个DNA分子有特定的碱基排列顺序。 (3)DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 五、遗传信息的转录和翻译 1.密码子与反密码子: (1)密码子:位于mRNA上,决定一个氨基酸的 3个相邻的碱基(终止密码除外)。 (2)反密码子:位于tRNA上,与密码子发生碱基互补配对的3个相邻的碱基。 2.比较转录和翻译: 项目 转录 翻译 时间 生物体生长发育的整个过程 场所 主要在细胞核中 在核糖体上 条件 ①模板:DNA一条链 ②原料:核糖核苷酸 ③能量:ATP ④酶:RNA聚合酶等 ①模板:mRNA ②原料:氨基酸　 ③能量:ATP　 ④酶　　　　　 ⑤运输工具:tRNA 碱基配对类型 A—U、T—A、C—G A—U、C—G 信息传递 DNA→mRNA mRNA→蛋白质 产物 RNA 蛋白质 3.中心法则的提出及发展: 六、基因表达与性状的关系 第七单元　遗传的基本规律 一、孟德尔遗传实验的科学方法 1.正确选用实验材料——选用自花传粉、闭花受粉的豌豆。 2.精心设计实验方法——从一对相对性状入手。 3.准确分析实验结果——运用数学统计方法。 4.科学设计实验程序——假说—演绎法。 二、孟德尔的豌豆杂交实验(一) 1.一对相对性状的杂交实验: (1)F2遗传因子组成及比例为1DD∶2Dd∶1dd。　 (2)F2性状表现及比例为3高∶1矮。 2.对性状分离现象的解释: (1)生物的性状由遗传因子决定。 (2)体细胞中遗传因子是成对存在的。 (3)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。 (4)受精时,雌雄配子的结合是随机的。 3.对分离现象解释的验证方法: 测交(让F1与隐性纯合子杂交)。 4.分离定律: (1)发生时间:在形成配子时。 (2)实质: ①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。 ②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,分别进入不同的配子中,独立地随配子遗传给后代。 三、孟德尔的豌豆杂交实验(二) 1.两对相对性状的杂交实验: 2.对自由组合现象的解释: (1)F1的遗传因子组成是YyRr,表现为黄色圆粒。 (2)F1产生配子时,成对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生的雌配子和雄配子各有4种,比例是1∶1∶1∶1。 (3)受精时,雌雄配子的结合是随机的,结合方式有16种,遗传因子的组合形式有9种,性状表现为4种,即黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1。 3.对自由组合现象解释的验证: (1)方法:测交。 (2)实验: F1(YyRr)×yyrr→4种表型,比例为1∶1∶1∶1。 4.自由组合定律: (1)发生时间:在形成配子时。 (2)实质: ①位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的。 ②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。 四、基因与性状的关系 1.萨顿的假说: 基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 2.基因位于染色体上的实验证据: (1)实验者:摩尔根。 (2)材料及方法:果蝇、假说—演绎法。 (3)结论:基因位于染色体上。 3.基因与染色体的关系: (1)数量关系:一条染色体上有许多个基因。 (2)位置关系:基因在染色体上呈线性排列。 4.基因与性状的关系: 性状(表型)=基因型+外界环境。 五、伴性遗传 1.概念:控制某些性状的基因位于性染色体上,遗传上总是和性别相关联的现象。 2.伴X染色体隐性遗传病: (1)特点: ①男性患者多于女性患者。 ②女患者的父亲、儿子必是患者(女病父子病)。 ③隔代遗传。 (2)实例:红绿色盲、血友病。 3.伴X染色体显性遗传病: (1)特点:①女性患者多于男性患者。 ②男患者的母亲、女儿必是患者(男病母女病)。 ③世代连续遗传。 (2)实例:抗维生素D佝偻病。 4.伴性遗传在实践中的应用: 可根据羽毛的特征把雄性与雌性雏鸡进行 区分,遗传图解如右: 第八单元　生物的变异和进化 一、基因突变 1.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。 2.特点: (1)普遍性,(2)随机性,(3)不定向性,(4)低频性,(5)多害少利性。 3.时间:主要发生在细胞分裂前的间期。 4.意义:产生新基因的途径,生物变异的根本来源,为生物进化提供原材料。 5.实例:细胞的癌变。 (1)原因:原癌基因和抑癌基因发生突变。 (2)特征:①能无限增殖。②细胞形态结构发生显著变化。 ③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。 6.应用:诱变育种。 (1)原理:基因突变。(2)优点:可以在较短时间内获得更多的变异性状。 (3)缺点:具有不定向性且有利的突变很少,所以诱变育种具有一定盲目性,需要处理大量的生物材料。 二、基因重组 1.类型: (1)非同源染色体上非等位基因的自由组合。 (2)同源染色体中非姐妹染色单体的互换导致的基因重组。 2.时间:减数分裂Ⅰ过程中(减数分裂Ⅰ后期和四分体时期)。 3.意义:生物变异的来源之一(生物的亲子代之间表型不同的主要原因)。 三、染色体变异 1.染色体结构变异类型:染色体片段的缺失、增加、倒位、易位。 2.染色体数目变异类型: (1)个别染色体的增加或减少。 (2)以一套完整的非同源染色体(染色体组)为基数成倍地增加或成套地减少。 3.二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中包含2个染色体组的个体。 4.多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中包含3个或3个以上染色体组的个体。 5.单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 6.多倍体育种: (1)原理:染色体(数目)变异。 (2)方法:用秋水仙素或低温处理抑制纺锤体形成(作用于有丝分裂前期)。 (3)处理材料:萌发的种子或幼苗。 7.单倍体育种: (1)原理:染色体(数目)变异。 (2)方法:花药(或花粉)离体培养→单倍体幼苗染色体数目加倍的纯合子。 (3)优点:明显缩短育种年限,所得个体均为纯合子。 四、人类传染病 1.概念:由遗传物质改变而引起的人类疾病。 2.类型和特点: (1)单基因遗传病:由一对等位基因控制;遵循孟德尔遗传规律。 (2)多基因遗传病:由两对或两对以上等位基因控制;群体中发病率高。 (3)染色体异常遗传病:染色体结构或数目异常。 3.遗传病的检测和预防: (1)遗传咨询。 (2)产前诊断:羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因检测等。 4.调查人类遗传病: (1)调查发病率:应选择发病率较高的单基因遗传病;根据男女个体间发病率的差异可初步推测致病基因位于常染色体上还是性染色体上。 (2)调查遗传方式:可在患者家系中进行调查。 五、生物的进化 1.达尔文的生物进化论: (1)共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 (2)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。 2.地层中陈列的证据——化石。 3.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据: (1)比较解剖学证据:蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢功能不同,但都具有相似的结构。 (2)胚胎学证据:脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。 (3)细胞和分子水平的证据: ①当今生物的细胞和古细菌在结构上都具有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。 ②不同生物的DNA差异不大,亲缘关系越近的生物其碱基序列或基因组差距越小。 ③亲缘关系越近的生物,其细胞色素c的氨基酸序列差异越小。 4.变异是不定向的，自然选择是定向的。 5.自然选择与适应的形成: (1)拉马克的进化观点:用进废退和获得性遗传。 (2)达尔文的自然选择学说的主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。 6.现代生物进化理论: (1)生物进化的基本单位:种群。 (2)可遗传的变异提供了进化的原材料:突变(基因突变、染色体变异)和基因重组。 (3)生物进化方向:由自然选择决定。 (4)生物进化的实质:种群的基因频率定向改变。 (5)物种形成的必要条件:隔离(地理隔离、生殖隔离)。生殖隔离是新物种形成的标志。 （注：生殖隔离：不同物种之间一般是不能（填“能”或“不能”）相互交配的，即使交配成功，也不能（填“能”或“不能”）产生可育后代。） (6)生物多样性:协同进化的结果。 7.生物多样性包括基因（遗传）多样性、物种多样性、生态系统多样性。 学科网（北京）股份有限公司 $