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第1页共17页生物必修（II）知识总结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、相关概念1、性状：是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。2、相对性状：同种生物的同一性状的不同表现类型。3、显性性状：在具有相对性状的亲本的杂交实验中，杂种一代（F1）表现出来的性状，隐性性状：杂种一代（F1）未表现出来的性状。4、性状分离：指在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。5、杂交：具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉6、自交：具有相同基因型的个体之间的交配或传粉（自花传粉是其中的一种）7、测交：用隐性性状（纯合体）的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉，来测定该未知个体能产生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。8、纯合子：基因组成相同的个体；杂合子：基因组成不同的个体。9、分离定律：在生物体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在的，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配子中，随配子遗传给后代。二、孟德尔豌豆杂交实验（一对相对性状）P：高豌豆×矮豌豆P：AA×aa↓↓F1：高豌豆F1：Aa↓↓F2：高豌豆矮豌豆F2：AAAaaa3︰11︰2︰1三、对分离现象的解释（孟德尔提出的如下假说）1、生物的性状是由遗传因子决定的。每个因子决定着一种性状，其中决定显现性状的为显性遗传因子，用大写字母表示，决定隐性性状的为隐性遗传因子，用小写字母表示。2、体细胞中的遗传因子是成对存在的。3、生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子的一个。4、受精时，雌雄配子的结合是随机的。第二节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、相关概念1、表现型：生物个体表现出来的性状。2、基因型：与表现型有关的基因组成。3、等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。第2页共17页非等位基因：包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。4、自由组合定律：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，决定同一性状的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由结合。二、孟德尔豌豆杂交实验（二对相对性状）P：黄圆×绿皱P：AABB×aabb↓↓F1：黄圆F1：AaBb↓↓F2：黄圆黄皱绿圆绿皱F2：A＿B＿A＿bbaaB＿aabb9︰3︰3︰19︰3︰3︰1在F2代中：4种表现型：两种亲本型：黄圆9/16绿皱1/16两种重组型：黄皱3/16绿皱3/169种基因型：完全纯合子AABBaabbAAbbaaBB共4种×1/16半纯合半杂合AABbaaBbAaBBAabb共4种×2/16完全杂合子AaBb共1种×4/16[1909年，丹麦生物学家约翰给孟德尔的“遗传因子”一词起名叫做基因，并提出了表现型和基因型的概念。]三、对自由组合现象的解释孟德尔两对相对性状的杂交实验中，F1(YyRr)在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，数量比例是：1︰1︰1︰1。受精时，雌雄配子的结合是随机的，雌、雄配子结合的方式有16种，遗传因子的结合形式有9种：YYRR、YYRr、YYrr、YyRR、YyRr、Yyrr、yyRR、yyRr、yyrr。性状表现有4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，它们之间的数量分比是9︰3︰3︰1。四、孟德尔实验成功的原因1、正确选用实验材料：①、豌豆是严格自花传粉的植物，而且是闭花受粉，自然状态下一般是纯种，用于人工杂交实验，结果既可靠又易分析。②、具有易于区分的相对性状，实验结果易于观察和分析。③、花大，便于人工传粉。2、采取了正确的实验方法：由一对相对性状到多对相对性状的研究3、运用了科学的分析方法：数学统计学方法对结果进行分析4、设计了科学的实验程序：假说—演绎法观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证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、基本概念1、减数分裂：减数分裂是指有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数第3页共17页目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。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、受精作用：受精作用是卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程。3、同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。4、联会：同源染色体两两配对的现象叫做联会。5、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。二、有性生殖细胞的形成1、部位：动物的精巢、卵巢；植物的花药、胚珠2、有性生殖细胞（精子、卵细胞）的形成过程：①、精子的形成②、卵细胞的形成1个精原细胞（2n）1个卵原细胞（2n）↓间期：染色体复制↓间期：染色体复制1个初级精母细胞（2n）1个初级卵母细胞（2n）前期：联会、四分体、交叉互换（2n）前期：联会、四分体、交叉互换（2n）中期：同源染色体排列在赤道板上（2n）中期：（2n）后期：配对的同源染色体分离（2n）后期：（2n）末期：细胞质均等分裂末期：细胞质不均等分裂（2n）2个次级精母细胞（n）1个次级卵母细胞＋1个极体（n）前期：（n）前期：（n）中期：（n）中期：（n）后期：染色单体分开成为两组染色体（2n）后期：（2n）末期：细胞质均等分离（n）末期：（n）4个精细胞（n）1个卵细胞（n）2个极体（n）↓变形＋1个极体（n）4个精子（n）3、精子的形成与卵细胞形成的比较比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点部位精巢卵巢子细胞数量、名称4个精子1个卵细胞＋3个极体分裂形式细胞质均等分裂细胞质不均等分裂是否变形有变形过程无变形过程相同点染色体复制一次，细胞分裂两次，都有联会和四分体时期；经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半；在第二次分裂的过程中，着丝点分裂，最后形成精子和卵细胞的染色体数目比精原细胞和卵原细胞减少一半。三、减数分裂过程中染色体、DNA的变化减Ⅰ分裂（初级精（卵）母细胞）减Ⅱ分裂（次级精（卵）母细胞）染色体数量间期前期中期后期前期中期后期末期2n2n2n2nn2nnn第4页共17页四、受精作用1、受精作用的特点和意义：特点：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合，使彼此染色体会合在一起，只有形成受精卵，才能发育成新个体。意义：减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。有性生殖过程可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。2、减数分裂和受精作用的重要作用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恒定，对生物遗传和变异是十分重要的。五、减数分裂和有丝分裂的比较1、减数分裂和有丝分裂的异同点比较项目有丝分裂减数分裂不同点母细胞类型体细胞（受精卵）精原细胞或卵原细胞细胞分裂次数1次2次中期染色体着丝点排列位置排列在赤道板上第一次分裂：排在赤道板两侧；第二次分裂：排在赤道板上。着丝点分裂、染色单体分开的时期后期第二次分裂的后期同源染色体行为无联会、四分体，无同源染色体分离，无染色单体的交叉互换有联会、四分体，有同源染色体分离，有染色单体的交叉互换有无非同源染色体的随机组合无有子细胞染色体数目变化不变减半子细胞类型数量2个体细胞4个精子或1个卵细胞和3个极体相同点染色体都复制1次；出现纺锤体意义使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性2、减数分裂和有丝分裂图象和曲线的比较第5页共17页3、细胞分裂相的鉴别：判断细胞图的三看原则：一看染色体数目、二看有无同源染色体、三看同源染色体是否有行为（配对、分离或上下排列在赤道板两侧）①、细胞质是否均等分裂：不均等分裂：减数分裂卵细胞的形成均等分裂：有丝分裂、减数分裂精子的形成②、细胞中染色体数目：若为奇数：减数第二分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞）若为偶数：有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期③、细胞中染色体的行为：联会、四分体现象：减数第一分裂前期（四分体时期）有同源染色体：有丝分裂、减数第一分裂无同源染色体：减数第二分裂同源染色体的分离：减数第一分裂后期姐妹染色单体的分离一侧有同源染色体：减数第二分裂后期一侧无同源染色体：有丝分裂后期第二节基因在染色体上一、萨顿（美）假说1、假说核心：基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。2、研究方法：类比推理3、原因证据：基因与染色体行为存在着明显的平行关系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。染色体DNA有丝分裂减数分裂和有丝分裂图象的比较：有同源染色体无同源染色体有同源染色体的联会四分体同源染色体向两极移动无上述现象减数分裂Ⅰ有丝分裂减数分裂Ⅱ减数分裂第6页共17页④、非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在第一次减数分裂后期也是自由组合。二、基因在染色体上的实验证据1、摩尔根（美）和他的学生发现了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置图，说明基因在染色体上呈线性排列。2、果蝇的一个体细胞中有多对染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体，雄果蝇的一对性染色体是异型的，用XY表示，雌果蝇一对性染色体是同型的，用XX表示。3、果蝇眼色杂交实验：红眼的雄果蝇基因型是XWY，红眼的雌果蝇基因型是XWXw或XWXW，白眼的雄果蝇基因型是XwY，白眼的雌果蝇基因型是XwXw。P：红眼（♀）×白眼（♂）P：XWXW×XwY↓↓F1：红眼F1：XWXw×XWY↓F1雌雄交配↓F2：红眼（♀、♂）白眼（♂）F2：XWXWXWXwXWYXwY三、孟德尔遗传定律的现代解释1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，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。第三节伴性遗传一、相关概念1、伴性遗传：位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联的现象。2、家族系谱图：表示一个家系的图中，通常以正方形代表男性（），圆形代表女性（），深色表示患者，以罗马数字(如I、Ⅱ等)代表世代，以阿拉伯数字(如1、2等)表示个体。二、X染色体隐性遗传1、人类红绿色盲①、致病基因Xa正常基因：XA②、患者：男性XaY女性XaXa正常：男性XAY女性XAXAXAXa（携带者）2、伴X隐性遗传的遗传特点：①、人群中发病人数男性患者多于女性患者。②、往往有隔代遗传现象③、具交叉遗传现象：男性→女性→男性（母病子必病）三、X染色体显性遗传1、抗维生素D佝偻病①、致病基因XA正常基因：Xa第7页共17页②、患者：男性XAY女性XAXAXAXa正常：男性XaY女性XaXa2、伴X显性遗传的遗传特点：①、人群中发病人数女性患者多于男性患者。②、具有连续遗传现象③、具交叉遗传现象：男性→女性→男性（父病女必病）三、Y染色体遗传1、人类毛耳现象2、Y染色体遗传的遗传特点：基因位于Y染色体上，仅在男性个体中遗传四、遗传病类型的鉴别1、先判断基因的显、隐性：①、父母无病，子女有病——隐性遗传（无中生有）②、父母有病，子女无病——显性遗传（有中生无）2、再判断致病基因的位置：①、已知隐性遗传父正女病——常、隐性遗传母病儿正——常、隐性遗传②、已知显性遗传父病女正—