第四单元生命的延续1

1第四单元生命的延续班级姓名[本单元包括]必修本第一册第五章《生物的生殖和发育》、第二册第六章《遗传和变异》、第七章《生物的进化》，选修本第三章《遗传与基因工程》。其中包括：1．生物的生殖：生殖的种类及特征，减数分裂和配子形成，受精作用。2．遗传的物质基础：遗传物质的证据，DNA的结构、复制与功能，基因的结构与表达，基因工程原理与技术。3．遗传的基本规律：核基因遗传的分离定律与自由组合定律，性别决定和伴性遗传，细胞质遗传的特点，人类遗传病及预防措施。4．遗传变异与进化：基因重组、基因突变、染色体变异，现代生物进化论与物种多样性的形成。5．生物的个体发育：被子植物的个体发育过程，高等动物的个体发育过程，基因、环境因素与生物性状的关系。生物体都能进行生殖，且在亲子代之间表现出遗传变异的特性，这是生物的两个基本特征。本单元的内容从生殖入手，力图从遗传物质变化的角度揭示生命延续的本质，从基因差异表达的结果解释多细胞生物体细胞的不同分工。凡有细胞结构的生物通过不同的细胞分裂方式实现物种的延续。细胞进行减数分裂使生物产生了许多基因组合类型不同的配子，配子结合成合子的受精作用更增加了同种个体间的差异性，为自然选择提供了丰富的原材料。细胞核基因在亲子代之间的传递遵循遗传的基本定律，细胞质基因在亲子代之间的传递只循母系遗传。利用人工的技术手段诱导遗传物质发生改变、培育新的生物品种是人工选择的延续和发展。根据遗传学原理预防和控制人类遗传病的发生，将给人们的生活带来益处。第一节生物的生殖一、无性生殖1.无性生殖的细胞学基础：真核生物通过细胞的___________分裂进行无性生殖。细菌通过_________分裂进行无性生殖，由于其细胞结构简单，所以分裂过程中观察不到__________的出现。2.种类：①分裂生殖这是一种常见于单细胞生物的生殖方式。以这种方式进行生殖的生物有：____________、_________和__________。②孢子生殖：一些植物和__________通过产生能直接长成新个体的无性生殖细胞——_____________来实现繁殖的目的。如：__________、____________和_____________。③出芽生殖水螅和____________可以在母体上长出与母体形态结构相似的芽体，芽体脱落后，成为新个体。④营养生殖这是通过植物的_________器官进行繁殖的方式。3.特点：亲子代之间保持了最大的相似性。4.意义：使生物以最快的速度占领生存空间，利用物质和能量，扩大种群数量。二、有性生殖：减数分裂与受精作用1.有性生殖的细胞学基础：减数分裂与受精作用。在有性生殖细胞形成的过程中，染色体的复制发生在__________。在随后的减数第一次分裂过程中_________分离、减数第二次分裂过程中_________分离，结果产生的生殖2细胞中的染色体数比原来_________。在减数分裂开始之后，染色体数目经过减数第一次分裂后_________（增加/减少/不变）；在减数第二次分裂的过程中______________增加/减少/不变）。在整个减数分裂过程中，DNA的数量______________。①哺乳动物精子和卵细胞的形成：精子的形成：经减数分裂形成的___________细胞再经过一系列的____________形成具有长尾的精子。精子的头部中含有____________。卵细胞的形成：减数分裂过程中，在细胞核均等分裂的同时，卵原细胞的细胞质经过____________的分裂形成一个卵细胞和_____________。②绿色开花植物生殖细胞的形成：花粉粒的形成：胚囊的形成：受精作用：精子与卵细胞的结合过程。动物的受精方式分为：体内受精（哺乳类、鸟类和爬行类）、体外受精（鱼类、两栖类）。绿色开花植物不完成双受精作用，胚珠就不能发育为种子。2.特点：后代具备了双亲的遗传特性，具有更强的生活力和变异性。3.意义：①许多低等生物以受精卵的形式度过不良环境；②为生物进化提供了选择的材料。三、人类对家养动植物的繁育1.植物繁育技术：①扦插②嫁接③压条④植物组织培养技术2.动物繁育技术：①胚胎移植②胚胎分割移植四、注意区分几个容易混淆的概念：极核．和极体配．子和孢子胚囊和囊胚第二节遗传的物质基础一、遗传物质的实验证据1．DNA是遗传物质的证据：①____________的转化实验②____________侵染细菌的实验2．RNA是遗传物质的证据：烟草花叶病毒感染烟草的实验二、DNA是主要的遗传物质：有细胞结构的生物以_________作为遗传物质。只有少数病毒以__________作遗传物质。三、DNA分子的结构与复制1．DNA分子的空间结构右图是DNA分子的结构模式图。其中1、2通过共价键交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的_________，碱基排列在内侧；5、6之间通过两个氢键互补配对，3、4O2n2n3分别是__________和___________。请根据a链的2号脱氧核糖中氧原子的位置，在b链的2号脱氧核糖中标出氧原子的位置。2．DNA的复制DNA分子的复制是指以亲代DNA分子的一条链为模板合成子代DNA分子的过程，因此称为半保留复制。这种复制方式保持了亲子代之间__________的连续性四、基因及其表达1．基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片段。在染色体上呈线性排列，不同基因的_____________的排列顺序（碱基顺序）不同，遗传信息不同。2．基因的结构：基因的碱基序列中都有非编码区和编码区。真核细胞基因的编码区中含有非编码序列——___________，而原核细胞基因的编码区中则不含有此结构。3．基因的表达：通过转录、翻译，基因中的遗传信息决定了蛋白质分子的结构和功能，而蛋白质通过其对细胞结构和代谢过程的影响最终影响生物的性状。4．遗传学的中心法则表明了遗传信息的流动方向。5．相关计算：（1）DNA分子的结构特点决定了以下数量关系在单链中嘌呤和嘧啶常常不等，这是由遗传信息的特异性决定的。假如在一条链中，A＋G/T＋C＝a/b，在另一条互补链中同样的比值为倒数b/a。（2）由半保留复制决定的数量关系①复制n次后DNA分子的总数为__________。②复制n次后，含有母链的DNA分子占总数的__________。③复制n次后，母链在DNA分子单链的总数中占____________。（3）若蛋白质的氨基酸数为x，则信使RNA的碱基数和基因（DNA）的碱基数应至少为____________。___________五、有关的名词：显性基因隐性基因等位基因（位于一对同源染色体的同一位置，控制相对性状的基因）细胞核基因细胞质基因目的基因标记基因六、人类基因组研究1．概念：人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部__________。2．人的单倍体基因组由___________条双链的DNA分子组成。第三节遗传的基本规律一、细胞核遗传：主要研究细胞核中遗传物质在亲子代细胞中的传递规律。特点：正交、反交结果相同。1．分离定律：研究___________同源染色体上的等位基因在减数分裂过程中的分离规律。2．自由组合定律：在同源染色体分离的基础上，非同源染色体进入同一细胞是_________的。所谓“自由组合”是指_____________基因在______________过程中的自由组合。3．伴性遗传：色盲基因已被定位在__________染色体上。它在减数分裂过程中的表现符合______________定律。由于它控制隐性性状，在人群中女患者____________（多于/少于）男患者。4二、细胞质遗传：细胞中的___体、_________体都携带有基因。在细胞增殖或生物生殖过程中，它们随细胞质的分离而分离、传递，表现出明显的_________遗传的特点。与细胞核基因控制的性状不同，它们控制的性状经过_________交与_________交分别表现出不同的杂交实验结果。三、人类遗传病及其预防1．法律禁止近亲结婚：科学家推算出，每个人都携带有_________个不同的隐性致病基因。因此，近亲结婚比非近亲婚配后代发病率高出几倍、几十倍甚至上、百倍。2．估算遗传病的发病率：配子是亲子代之间的桥梁。配子中携带致病基因后代就有患病的可能。后代患病概率的计算：父携带的概率×母携带的概率×精子中携带的概率×卵细胞中携带的概率第四节遗传变异与进化一、遗传和变异：1．遗传：指亲代与子代之间在形态、结构和生理功能上常常相似的现象。2．变异：指亲代与子代之间以及子代个体之间存在差异的现象。二、可遗传的变异：1．基因突变：基因的分子结构发生改变，即:基因的碱基对发生_______、_______或___________，使其碱基对的排列顺序发生改变。基因突变具有：________性、______性、突变频率很________、大多数有________，极少数有________和_________性等特点。2．基因重组：非等位基因之间重新组合。这一概念原指①在减数分裂过程中的基因的随机重组；广义地说，这一概念还包括：②发生在减数分裂过程中的同源染色体的_____导致的基因重组；③利用基因工程技术形成的人为的基因重组。3．染色体变异：包括：染色体_______或________变异。后者又包括个别染色体数目的增减和染色体成整倍数的增减。4．变异为进化提供原始的选择材料：现代生物进化理论继承了达尔文自然选择学说的正确部分，并弥补了它的不足。其主要观点可以归纳为四个方面：（1）种群是生物进化和生物繁殖的基本单位。生物进化的实质则是种群______的改变。（2）可遗传的变异为生物进化提供了选择的原材料。（3）生物进化的方向与_________保持一致。（4）生物的生活范围以及与生殖相关的诸多方面所形成的_________，导致物种的形成。某一物种先分化产生亚种，而后发展出新物种。三、改造遗传物质，人工培育新品种：1．诱变育种2．染色体加倍3．杂交育种、远缘杂交、细胞融合、利用基因工程技术培育生物新品种第五节生物的个体发育一、生物的个体发育自受精卵开始。1．被子植物的个体发育：5（1）种子的形成：受精卵、受精极核及外围的珠被共同发育成为种子。（2）种子萌发为幼苗。幼苗经过一段时间的营养生长后，开始形成花芽，这标志着植物生殖生长的开始，植物个体发育完成。植物的营养生长包括：_____--和_______顶端的分生组织的活动，使茎不断长高，根不断伸长。与此同时，由于根和茎的__________的活动，使茎和根不断长粗。2．高等动物的个体发育：（1）胚胎发育：从受精卵发育为幼体的过程。（2）胚后发育：从幼体发育为性成熟的个体的过程。（3）有些动物（如：昆虫、两栖类等）在胚后发育的过程中，__________和_________都要发生显著的变化。这种类型的发育过程叫做变态发育。二、生物个体的表现型是基因型与环境因素共同作用的结果：1．基因型决定生物的性状。2．环境因素通过引发基因差异表达影响性状。附：性别决定的类型：1.性染色体决定性别：XY型：（雄性异型性染色体）：人类。ZW型：（雌性异型性染色体）：鸟类、鳞翅目昆虫。2.染色体组型决定性别：蜜蜂的性别。3.受精卵发育阶段的环境温度：两栖类、爬行类。