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1必修（二）遗传与进化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、孟德尔一对相对性状的杂交实验1、选择豌豆作为实验材料的优点：（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；（2）豌豆具有易于区分的性状。2、一对相对性状的遗传实验实验现象P：DD高茎×dd矮茎↓F1：Dd高茎（显性性状）F1配子:__D、d__↓○×F2：高茎∶矮茎（性状分离现象）F2的基因型:3∶1（性状分离比）DD∶Dd∶dd=_1︰2︰1_3、对分离现象的解释（P-5）4、对分离现象解释的验证：测交测交Dd高茎×__dd矮茎__↓__Dddd__(基因型）__高茎矮茎（表现型）___1︰1__（分离比)二、相关概念1、相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。2、显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1表现出来的性状。隐性性状：具有相对性状的两个亲本杂交，F1没有表现出来的性状。性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象2、显性基因与隐性基因显性基因：控制显性性状的基因。用大写字母表示隐性基因：控制隐性性状的基因。用小写字母表示等位基因：位于一对同源染色体相同位置控制相对性状的基因。如D与d基因。3、纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，自交后代不发生性状分离）：分为显性纯合子（如AA的个体）和隐性纯合子（如aa的个体）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体（不能稳定的遗传，自交后代会发生性状分离）4、表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。（关系：基因型＋环境=表现型）5、杂交与自交杂交：基因型不同的生物体间相互交配。自交：基因型相同的生物体间相互交配。测交：让F1与隐性纯合子杂交。（可用来测定F1的基因型，属于杂交）三、基因分离定律的实质:在减I分裂后期，等位基因随着同源染色体的分开而分离。2四、基因分离定律的两种基本题型：正推类型：（亲代→子代）亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例⑴AA×AAAA全显⑵AA×AaAA:Aa=1:1全显⑶AA×aaAa全显⑷Aa×AaAA:Aa:aa=1:2:1显:隐=3:1⑸Aa×aaAa:aa=1:1显:隐=1:1⑹aa×aaaa全隐逆推类型：（子代→亲代）亲代基因型子代表现型及比例⑴至少有一方是AA全显⑵aa×aa全隐⑶Aa×Aa显:隐=3:1⑷Aa×aa显:隐=1:1无中生有为隐性；有中生无为显性。五、孟德尔遗传实验的科学方法：1）正确地选用试验材料；2）分析方法科学；（单因子→多因子）3）应用统计学方法对实验结果进行分析；4）科学地设计了试验的程序。第二节孟德尔的豌豆杂交实验（二）一、两对相对性状的遗传试验实验现象：P：黄色圆粒YYRR×绿色皱粒yyrr↓F1：黄色圆粒（YyRr）F1配子:__YRYryRyr__↓F2：黄圆︰绿圆︰黄皱︰绿皱9︰3︰3︰1（分离比）测交：黄色圆粒（YyRr）×绿色皱粒_（yyrr）__↓__YyRr︰yyRr︰Yyrr︰yyrr__(基因型)__黄圆︰绿圆︰黄皱︰绿皱__(表现型)___1︰1︰1︰1__(分离比)二、基因自由组合定律的实质：在减I分裂后期，非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。（注意：非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律）三、基因自由组合定律思路：“先分开、再组合”（即一对性状一对性状计算，然后再相乘）如AaBb×AaBb1）后代基因型种类：3×3=9种2）表现型种类：2×2=4种3）后代出现AABb的概率：1/4×1/2=1/84）后代出现显性显性（A＿B＿）的概率：3/4×3/4=9/16四、基因自由组合定律的应用3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、相关概念：1、减数分裂：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时，进行染色体数目减半的细胞分裂。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减少一半。一个精原细胞减数分裂形成四个精细胞，一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体。2、同源染色体：形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。3、联会：同源染色体两两配对的现象。4、四分体：联会后的同源染色体含有四条染色单体。一个四分体包含__1__对同源染色体，__4__条染色单体，__4__个DNA分子。二、精子（形成场所：睾丸）与卵细胞（形成场所：卵巢）的形成过程及特征减Ⅰ的特征：同源染色体分开，分别移向细胞两极，非同源染色体自由组合减Ⅱ的特征：着丝点分裂，染色单体分开形成子染色体精子和卵细胞形成过程的区别：①卵细胞形成过程存在细胞质的不均等分裂，精子形成过程为均等分裂②一个精原细胞经过减数分裂形成___4__个精子，而一个卵原细胞经过减数分裂只产生__1__个卵细胞。③精细胞需要变形形成精子，卵细胞不需要变形。三、有丝分裂与减数分裂主要时期细胞图像比较(见下表)有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期①②③中期①②③后期①②③第二节基因在染色体上一、萨顿的假说：基因在染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。二、一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列；染色体是基因的主要载体，除此之外还有叶绿体和线粒体。第三节伴性遗传1、伴性遗传基因型的写法先写出性染色体，男性XY，女性XX，再在性染色体的右上角写上基因。4红绿色盲是由__X__染色体上的隐性基因(b)控制，正常色觉男性的基因型写作：XBY_，红绿色盲男性写作：_XbY_；正常色觉女性的基因型写作：_XBXB或XBXb_；红绿色盲女性的基因型写作：XbXb。2、伴X隐性遗传的特点：①男性患者多于女性患者②隔代遗传，交叉遗传③母病子必病，女病父必病3、家族系谱图中遗传病遗传方式的快速判断无中生有为隐性→病女父或子正常为常隐有中生无为显性→病男母或女正常为常显附：常见遗传病类型（要记住．．．）：伴X染色体隐性遗传病：色盲、血友病伴X染色体显性遗传病：抗维生素D佝偻病常染色体隐性：先天性聋哑、白化病常染色体显性：多(并)指第三章基因的本质第一节DNA是主要的遗传物质一、肺炎双球菌的转化实验（一）格里菲思的体内转化实验1、肺炎双球菌有两种类型类型：S型细菌：有毒性R型细菌：无毒性2、格里菲思实验（1）给小鼠注射活的R菌→结果小鼠正常生活（2）给小鼠注射活的S菌→结果小鼠死亡（3）给小鼠注射经加热杀死的S菌→结果小鼠正常生活（4）给小鼠注射活的R菌和加热杀死的S菌混合菌液→结果小鼠死亡3、实验证明：无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后，转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。推论（格里菲思）：在第四组实验中，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”。（二）艾弗里的体外转化实验：1、实验过程：（P-44）2、实验证明：DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：DNA是遗传物质，蛋白质等不是遗传物质）二、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、T2噬菌体机构和元素组成：2、实验方法：同位素示踪法将噬菌体的蛋白质衣壳标记上35S、DNA标记上32P。噬菌体侵染细菌时，其__DNA_注入细菌体内，而蛋白质外壳留在外面，不进入细菌体内。3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。（即：DNA是遗传物质）四、小结：细胞生物（真核、原核）非细胞生物（病毒）核酸DNA和RNADNARNA遗传物质DNADNARNA因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。5第二节DNA的结构和DNA的复制一、DNA的结构1、DNA的组成元素：C、H、O、N、P2、DNA的基本单位：脱氧核苷酸（4种）3、DNA的结构：①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧：由氢键相连的碱基对组成。③碱基配对有一定规律：A＝T；G≡C。（碱基互补配对原则）4、DNA的特性：①多样性：碱基对的排列顺序是千变万化的。（排列种数：4n(n为碱基对对数．．)②特异性：每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。5、DNA的功能：携带遗传信息（DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息）。6、与DNA有关的计算：在双链DNA分子中：①A=T、G=C②任意两个非互补的碱基之和相等；且等于全部碱基和的一半。二、DNA的复制1、概念：以亲代DNA分子两条链为模板，合成子代DNA的过程2、时间：有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期3、场所：主要在细胞核4、过程：（P-54）①解旋②合成子链③子、母链盘绕形成子代DNA分子5、特点：半保留复制，边解旋边复制6、原则：碱基互补配对原则7、条件:①模板：亲代DNA分子的两条链②原料：4种游离的脱氧核糖核苷酸③能量：ATP④酶：解旋酶、DNA聚合酶等8、DNA能精确复制的原因：①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。9、意义：DNA分子复制，使遗传信息从亲代传递给子代，从而确保了遗传信息的连续性。10、与DNA复制有关的计算：复制出DNA数=2n（n为复制次数），含亲代链的DNA数=2三、基因是有遗传效应的DNA片段第四章基因的表达1、转录：（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合6成RNA的过程。RNA包括mRNA、tRNA、rRNA（2）过程（3）条件：模板：DNA的一条链（模板链）原料：4种核糖核苷酸能量：ATP酶：解旋酶、RNA聚合酶等（4）原则：碱基互补配对原则（A—U、T—A、G—C、C—G）2、翻译：（1）概念：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的过程。（密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基，叫做一个“遗传密码子”。）（2）过程：（3）条件：模板：mRNA原料：氨基酸（20种）能量：ATP搬运工具：tRNA场所：核糖体（4）原则：碱基互补配对原则（5）产物：多肽链3、与基因表达有关的计算基因中碱基数：mRNA分子中碱基数：氨基酸数=6：3：1四、基因对性状的控制1、中心法则72、基因控制性状的方式：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状；（2）通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。第五章突变和基因重组第一节基因突变和基因重组1、概念：是指DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起基因结构的改变。例如：镰刀型细胞贫血症直接原因：组成血红蛋白的一条肽链上的氨基酸发生改变（谷氨酸→缬氨酸）根本原因：控制合成血红蛋白的基因发生碱基对的替换。2、原因：物理因素：X射线、激光等；化学因素：亚硝酸盐等；生物因素：病毒、细菌等。3、特点：①普遍性②不定向性③随机性④多害少利性⑤低频性4、时间：细胞分裂间期（DNA复制时期）5、应用——诱变育种①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。②原理：基因突变③实例：高产青霉菌株的获得④优缺点：加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。6、意义：①是生物变异的根本来源；②为生物的进化提供了原始材料；③是形成生物多样性的重要原因之一。（二）基因重组1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。2、种类：①基因的自由组合：减数分裂（减Ⅰ后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。②基因的交叉互换：减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。结果是导致染色单体上基因的重组，组合的结果可能产生与亲代基因型不同的个体。3、应用(育种)：杂交育种4、意义：①为生物的变异提供了丰富的来源；②为生物的进化提供材料；③是形成生物体多样性重要原因之一。第二节染色体变异染色体变异及其应用一、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）类型：缺失、重复、倒位、易位二、染色体数目的变异1、类型个别染色体增加或减少：实例：2