内容正文:
必修2 遗传与进化
高三一轮复习核心知识背诵
第1章 遗传因子的发现
1孟德尔选豌豆做遗传实验材料的优点?P2
(1)自花传粉,闭花授粉,自然状态下都是纯种 (2)具有易于区分的相对性状
(3)生长周期短,后代数量大,易种植 (4)花大,易操作
2.果蝇做遗传实验材料的优点?P30
(1)易饲养、繁殖快、后代数量多(2)相对性状多而明显(3)染色体少、易观察
3. 人工异花传粉的过程?两次套袋目的?P3
母本花蕾期去雄→套袋→人工授粉→套袋 目的:防止外来花粉的干扰。
4.分离定律和自由组合定律的时期、实质、适用范围?
发生时间在形成配子时,发生时期是减数分裂I后期。
(1)分离定律
a.实质:等位基因会随同源染色体的分开而分离
B.适用范围:
①真核生物有性生殖的细胞核遗传;②由成对的遗传因子控制的一对相对性状的遗传。
(2)自由组合定律
a.实质:在减数分裂形成配子时,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。
b.适用范围:
①真核生物 ②有性生殖的生物 ③细胞核遗传 ④两对及两对以上的等位基因控制的遗传
补充:遗传题解题通法
(一)配子类型的问题
1.求配子种类数
例: AaBbCc产生的配子种类数为2×2×2=8种
2.求配子间结合方式
例: AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?
先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子?
AaBbCc→8种配子、AaBbCC→4种配子。
再求两亲本配子间的结合方式:
AaBbCc与AaBbCC配子之间有 8×4=32 种结合方式。
(二)基因型和表现型的问题
1.求种类数
例:AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型和表现型数?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa后代3种基因型(1AA:2Aa:1aa),Bb×BB后代2种基因型(1BB:1Bb),Cc×Cc后代3种基因型(1CC :2Cc:1cc),所以,后代中有3×2×3=18种基因型。
Aa×Aa后代2种表现型(3A : 1aa),Bb×BB后代1种表现型(1B ),Cc×Cc后代2种表现型(3C :1cc),所以,后代中有2×1×2=4种表现型。
2.求基因型概率
AaBbCc与AaBBCc杂交,求后代基因型AaBbCC出现的概率? 1/2Aa×1/2Bb×1/4CC=1/16
3.求表现型概率
AaBbCc与AaBBCc杂交,求后代表现型A B cc出现的概率?
3/4A ×1B ×1/4cc=3/16
第2章 基因与染色体的关系
1.精子的形成过程:睾丸或者精巢。
2.卵细胞的形成过程:卵巢
间期
3.精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
卵细胞的形成
不同点
形成部位
睾丸或者精巢
卵巢
是否均等分裂
都是均等分裂
初级、次级卵母细胞不均等分裂;第一极体均等分裂
子细胞数
一个精原细胞形成4个精细胞,经过变形成精子。
一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体
是否变形
有变形
无变形
相同点
①染色体都在减数第一次分裂前的间期复制一次。
②减数第一次分裂是同源染色体分开。
③减数第二次分裂是姐妹染色单体分开。
④形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半。
需要注意的问题:
(1)同源染色体的概念:①配对的两条染色体 ②形状和大小一般都相同
③一条来自父方,一条来自母方。
(2)精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂来增殖,但又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
(4)四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的互换(变异类型:基因重组)
4.细胞增殖和受精作用过程中染色体和DNA变化曲线
根据“间期DNA复制,染色体数不变,但DNA分子数加倍”可知,曲线A表示核DNA数目变化,曲线B表示染色体数目变化。
其中0~9表示减数分裂过程,10表示受精作用,10~15表示有丝分裂过程。3~4表示减数分裂I后期,同源染色体分离,之后DNA、染色体均减半;7~8表示减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,导致染色体数目暂时加倍;8~9表示减数分裂Ⅱ末期;12~13表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍;14~15表示有丝分裂末期。
4.减数分裂和受精作用的意义?
①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
②使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化
5.萨顿假说的内容?依据?
内容:基因在染色体上(萨顿没有证明基因在染色体上,只是提出假说,摩尔根证明了)
依据:基因和染色体的行为存在明显的平行关系
6.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。
7.性染色体决定性别:
方式
不同性别表示方法
代表生物
XY型
XX为雌性
XY为雄性
所有哺乳动物、许多昆虫(如果蝇)等
ZW型
ZW为雌性
ZZ为雄性
鸟类(如鸡)、鳞翅目昆虫(如蚕)等
注意:不是所有生物都有性染色体,由性染色体决定性别的生物才有性染色体。雌雄同株的植物(如豌豆、水稻等)无性染色体。
第3章 基因的本质
1.两种类型的肺炎链球菌的比较?
S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜,有毒性;R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,无毒性
2.格里菲思的体内转化实验、艾弗里的体外转化实验、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验的结论?
①已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。
②DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质(即证明DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)(原理:基因重组)
③DNA才是遗传物质。(没有证明蛋白质等不是遗传物质)
3.T2噬菌体侵染大肠杆菌过程中搅拌和离心的目的?
搅拌目的: 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。
离心目的: 使噬菌体与细菌分层。
4.35S组沉淀物出现放射性以及32P组上清液出现放射性的原因?
(1)由于搅拌不充分,有少量含35S的噬菌体吸附在细菌表面,随细菌离心到沉淀物中。
(2)保温时间过短,部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中。保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代,经离心后分布于上清液中。
5.艾弗里与赫尔希等实验设计思路的共同之处是?
设法把DNA与蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用。
6.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
细胞生物(真核、原核)
非细胞生物(病毒)
含有的核酸
DNA和RNA
DNA
RNA
遗传物质
DNA
DNA
RNA
注意:细胞生物的遗传物质是DNA,但不能说DNA是主要的遗传物质
7.DNA能精确复制的原因、意义?
原因:①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
意义:DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而保持了遗传信息的连续性。
8.DNA复制、转录、翻译的比较
比较项目
D N A复制
转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核(叶绿体、线粒体也有)
核糖体(叶、线也有)
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
21种氨基酸
能量
ATP(腺苷三磷酸)
酶
解旋酶、DNA聚合酶
R N A聚合酶
多种酶
产物
2个双链DNA
mRNA、tRNA、rRNA
肽链
产物去向
传递到2个子细胞或子代
通过核孔进入细胞质
组成细胞结构蛋白或功能蛋白
特点
边解旋边复制,半保留复制
双向复制、多起点复制
边解旋边转录,转录后DNA恢复原状
翻译结束后,mRNA被降解成单体
碱基配对
A—T,T—A,C—G,G—C
A—U,T—A,C—G,G—C
A—U,U—A,C—G,G—C
9.DNA半保留复制用的实验方法?
同位素标记法,密度梯度离心法 注意:15N没有放射性
10.将DNA被15N标记的大肠杆菌放在含有14N的培养液中繁殖n代,则:
①子代DNA共2n个
②脱氧核苷酸链共2n+1条
11.DNA分子复制过程中消耗的脱氧核苷酸数
如亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸 m个:①经过 n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m·(2n-1)。 ②第n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为 m· 2n-1。
第4章 基因的表达
1.什么是基因的表达?
基因的表达是指基因指导蛋白质合成的过程,包括转录和翻译。但并不是所有的基因的表达都包含这两个过程,有的基因的表达只进行到基因的转录。
1.RNA适合作为信使的原因是?
RNA由核糖核苷酸连接而成,可以携带遗传信息;
一般是单链,而且比DNA短,因此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
2.密码子的特性?
①简并性:一种氨基酸可由1种或多种密码子决定
②通用性:所有生物共用一套密码子。
③专一性:一种密码子只决定一种氨基酸。
3.tRNA与氨基酸的关系:
一个tRNA只能识别并转运一种氨基酸,一种氨基酸可由几个tRNA转运。
4.一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体的意义?
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大量的蛋白质。
5.不同生物的遗传信息的传递情况(中心法则):
6.基因控制性状的两种途径?
①间接控制:通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体的性状;
如:皱粒豌豆的形成、白化病
②直接控制:通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。
如:囊性纤维病,镰刀型细胞贫血症等。
7.白化病的直接原因和根本原因?
直接原因:酪氨酸酶不能合成;根本原因:编码酪氨酸酶的基因异常(注意:老年白发只是酪氨酸酶活性降低)。
第5章 基因突变及其它变异
1.显微镜下可以观察到的变异类型?
染色体变异可以用显微镜观察到,基因突变和基因重组在显微镜下无法直接观察到
2.基因突变的类型、时间、特点、结果、意义?
类型:碱基对的替换、增添、缺失 时期:任何时期(主要发生在间期)
特点:(1)普遍性:基因突变在生物界是普遍存在的。
(2)随机性:任何时期、任何部位
(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。
(4)低频性:在自然状态下,基因突变的频率是很低的。
结果:基因突变使一个基因突变成它的等位基因。
意义:①产生新基因的途径;②是生物变异的根本来源;③为生物进化提供了丰富的原材料。
3.基因重组的时期、类型、结果、意义?
类型:自由组合型①减Ⅰ后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合
互换型②减Ⅰ四分体时期,同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换
结果:产生新的基因型,不能产生新基因。
意义:①是生物变异的重要来源之一;②对生物的进化具有重要的意义;
4.癌细胞特征? ①能够无限增殖②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。
5.病毒的变异来源是什么?原核生物呢?真核生物呢?
病毒的变异来源是基因突变;原核生物的变异来源有基因突变和基因重组;真核生物的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异。
6.原癌基因和抑癌基因只存在于癌细胞中吗?
人和动物细胞中的DNA上本来就存在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,这类基因一旦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。相反,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,这类基因一旦突变而导致蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。(必修2 P82)
7.染色体结构变异的类型? 缺失、重复、易位、倒位
注意:染色体易位与基因重组(互换)的区别:易位发生在非同源染色体之间,互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
8.染色体数目变异类型?
①细胞内个别染色体数目的增加或减少。实例:21三体综合征(多1条21号染色体)
②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。
实例:三倍体无子西瓜、雄蜂
9.染色体组:细胞中的一套非同源染色体,叫作一个染色体组。
从形态看,一个染色体组中所含的染色体各不相同;从功能看,一个染色体组中含有控制本物种全套的遗传信息。
补充:染色体组数的判断
①染色体组数= 细胞中任意一种形态的染色体的条数。
②染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数(A和a的总个数)
③染色体组数=染色体总数/染色体形态数
例1:以下各图中,各有几个染色体组?
答案: 3 2 5 1 4
例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa ______ (2)AaBb _______ (3)AAa _______
(4)AaaBbb _______ (5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______
答案:2 2 3 3 4 1
10.单倍体、二倍体和多倍体的比较
项目
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
体细胞中含有两个染色体组的个体
体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点
配子
受精卵(通常是)
受精卵(通常是)
植株特点
①植株弱小;
②一般高度不育。
正常可育
①茎秆粗壮;②叶片、果实和种子较大,营养物质含量丰富③发育迟缓,结实率低
体细胞染色体组数
≥1
2
≥3
人工诱导方法
花药离体培养
秋水仙素处理单倍体幼苗
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
11.诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种的原理、方法、特点?
诱变育种: 原理:基因突变
(1)方法:利用X射线、紫外线、亚硝酸等物理或化学因素诱导萌发的种子或幼苗突变
(2)①提高突变率,加速育种进程;②缺点:盲目性大,优良变异少。
杂交育种: 原理:基因重组
①操作方便,可以把多个品种的优良性状集合在一起 ②缺点:获得新品种的周期长
多倍体育种: 原理:染色体(数目)变异
(1)方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(最常用且最有效),也可以低温处理。
(2)秋水仙素作用时期:分裂前期 作用原理:用秋水仙素抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而使染色体数目加倍。
单倍体育种: 原理:染色体(数目)变异
(1)方法步骤:
①花药离体培养获得单倍体
②用秋水仙素或低温处理使染色体数目加倍。
(2)优点:明显缩短育种年限,后代一般都是纯合子。
基因工程育种: 原理:基因重组
(1)方法:利用转基因等技术
(2)优点:定向改造生物性状,克服远缘杂交不亲和障碍
12三倍体西瓜无子的原因?
染色体组为奇数,减数分裂染色体联会紊乱,无法产生配子
注意:三倍体无子西瓜的原理:染色体数目变异(可遗传变异)
无子番茄的原理:生长素促进果实的发育(不可遗传变异)
操作过程:在番茄花蕾未授粉时,用适宜浓度的生长素处理雌蕊柱头,刺激子房发育成果实,得到无子番茄
13.人类遗传病的特点与判断
单基因遗传病
遗传病的遗传方式
遗传特点
实例
常染色体隐性遗传
隔代遗传
白化病、苯丙酮尿症、
常染色体显性遗传
代代遗传
多指、并指、软骨发育不全
伴X染色体隐性遗传
隔代交叉遗传;男患者多于女患者;女病父子病。
红绿色盲、血友病
伴X染色体显性遗传
代代连续相传;女患者多于男患者;男病母女病。
抗VD佝偻病
伴Y染色体遗传
只传男不传女,父传子, 子传孙
人类的外耳道多毛症
多基因遗传病
在群体中发病率较高;易受环境因素影响;表现出家族性聚集现象
原发性高血压、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病、唇裂、精神分裂
染色体异常遗传病
常染色体异常遗传病
病情往往较重,大多胚胎致死
结构异常:猫叫综合征,
数目异常:21三体综合征
性染色体异常遗传病
性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体)
遗传病的判断口诀:
无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父正、儿正非伴性
有中生无为显性,显性遗传看男病,母正、女正非伴性
14.调查人群中的遗传病
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、白化病等
调查某种遗传病的发病率时:应在人群中随机抽样调查,并保证调查群体足够大。
调查人群中的某种遗传病的遗传方式:应在患者家族中调查
15.遗传病的监测与预防?
手段:主要包括遗传咨询和产前诊断等。
产前诊断:羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、绒毛细胞检查、基因诊断等。
16.人类基因组计划:测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
含有性染色体的生物(二倍体),其基因组为常染色体数/2+性染色体,人(2n=46)需要测定24条(22+XY)染色体上的DNA的碱基序列;
对于无性染色体的生物来说,其基因组与染色体组所含染色体数相同,如水稻(2n=24)需要测定12条。
第6章 现代生物进化理论
1.基因库、物种、地理隔离、生殖隔离、协同进化的概念?
(1)基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。(必修2 P111)
(2)物种: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。(必修2
(3)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。
(4)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,也不能产生可育的后代的现象。
(5)协同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2.生物有共同祖先的证据?
①化石:指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等,是研究生物进化最直接、最重要的证据。②比较解剖学证据③胚胎学证据④细胞和分子水平的证据。
3.适应的特点?适应形成的原因?
特点:①普遍性:所有的生物都具有适应环境的特征,例如,保护色、警戒色或拟色等。
②相对性:生物对环境的适应只是一定程度上的适应,即适应具有局限性。
适应形成的原因:适应是自然选择的结果。
拉马克进化学说:适应形成的原因是用进废退和获得性遗传。
达尔文自然选择学说对适应的解释:①适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。②群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应出现的必要条件。
4.自然选择作用的直接对象是什么?
自然选择作用的直接对象是生物个体的表型而不是基因型。(必修2 P113讨论2)
5.生物进化的原材料由谁提供?突变是指什么?
可遗传的变异提供了生物进化的原材料,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。
6.基因突变对种群基因频率有何影响?变异是定向还是不定向的?能不能决定进化的方向?有利还是有害取决于什么?(必修2 P112)
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变化。
变异是不定向的,不能决定进化的方向,变异的有害和有利不是绝对的,往往取决于生物的生存环境。
7.生物进化的方向由谁决定?生物进化的实质是什么?(必修2 P114)
自然选择使种群的基因频率会发生定向改变,决定生物进化
生物进化的实质是基因频率的定向改变
8.物种形成的3个环节?
突变和基因重组:为生物进化提供原材料
自然选择:使种群的基因频率定向改变
隔离:是新物种形成的必要条件
中性突变理论:决定生物进化的方向是中性突变的逐渐积累,而不是自然选择
间断平衡学说:长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
9.美国生态学家斯坦利提出的收割理论的内容是什么?
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腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。(必修2 P119)
10.生物多样性包括哪三个层次的内容?
生物多样性主要包括三个层次的内容:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性。(必修2 P121)
11.现代生物进化理论
12.遗传平衡状态下基因频率的计算
①遗传平衡状态的条件:a.种群非常大。b.种群中所有雌雄个体间都能自由交配并产生后代。c.没有突变。d.无迁入和迁出。e.无自然选择(即不同个体生存和繁殖机会相等)。
②基因频率与基因型频率的计算公式
设A的基因频率为p,a的基因频率为q,则p+q=1。
则:AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。
③若已知AA的基因型频率为m,则A的基因频率为。
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