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一、DNA分子的复制
:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程
时间:有丝分裂、减数第一次分裂间期(基因突变就发生在该期)
特点:边解旋边复制,半保留复制
条件:模板DNA两条链、原料游离的4种脱氧核苷酸、酶、能量
意义:遗传特性的相对稳定(DNA分子独特的双螺旋结构,为复制提供了精确的模板,
通过碱基互补配对,保证复制能够准确进行。)
例:下图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)组成DNA的基本单位是〔5〕脱氧核苷酸。
(2)若〔3〕为胞嘧啶,则〔4〕应是鸟嘌呤
(3)图中〔8〕示意的是一条多核苷酸链的片断。
(4)DNA分子中,由于〔6〕碱基对具有多种不同排列顺序,因而构成了DNA分子的多样性。
(5)DNA分子复制时,由于解旋酶的作用使〔7〕氢键断裂,两条扭成螺旋的双链解开。
二、RNA分子
RNA分子的基本单位是核糖核苷酸。一分子核糖核苷酸由一分子核糖、一分子磷酸和一
分子碱基。由于组成核糖核苷酸的碱基只有4种:腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、鸟嘌呤(G)
和
胞嘧啶(C),因此,核糖核苷酸有4种:腺嘌呤核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸、鸟嘌呤核
糖核苷酸和胞嘧啶核糖核苷酸。
由于RNA没有碱基T(胸腺嘧啶),而有U(尿嘧啶),因此,A-U配对,C-G配对。
RNA主要存在于细胞质中,通常是单链结构,我们所学的RNA有mRNA、tRNA
、rRNA等类型。
三、基因的结构与表达
1、基因----有遗传效应的DNA片段
基因携带遗传信息,并具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因控制蛋白质的合成
基因控制蛋白质合成的过程包括两个阶段-----转录和翻译
(1)转录
场所:细胞核
模板:DNA一条链
原料:核糖核苷酸
产物:mRNA:.
(2)翻译
场所:核糖体
模板:mRNA
工具:tRNA
原料:氨基酸
产物:多肽
由上述过程可以看出:DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA的排列顺序,信使
RNA中核糖核苷酸排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了
特异性,从而使生物体表现出各种遗传性状。
3、中心法则:
三、基因工程简介
一、基因操作的工具
(1)基因的剪刀——限制性核酸内切酶
(2)基因的化学浆糊——DNA连接酶
(3)基因的运输工具一—质粒
2、基因操作的基本步骤
(1)获取目的基因
(2)目的基因与运载体重组
(3)重组DNA分子导入受体细胞
(4)筛选含目的基因的受体细胞
第七章细胞的分裂与分化
一、生殖和生命的延续
一、生殖的类型生物的生殖可分为无性生殖和有性生殖两大类。
1、常见的无性生殖方式有:分裂生殖(例:细菌、草履虫、眼虫);
出芽生殖(例:水螅、酵母菌);孢子生殖(例:真菌、苔藓);
营养生殖(例:果树)。
2、有性生殖
这种生殖方式产生的后代具备双亲的遗传信息,具有更强的生活能力和变异性,这对于生物的
生存与进化具有重要意义。
二、有丝分裂
一、有丝分裂
体细胞的有丝分裂具有细胞周期,它是指连续分裂的细胞从一次分裂结束时开始,到下一
次分裂结束时为止,包括分裂间期和分裂期。
1、分裂间期
分裂间期最大特征是DNA复制,蛋白质合成,对于细胞分裂来说,它是整个周期中时
间最长的阶段。
2、分裂期:.
(1)前期
最明显的变化是染色体明显,此时每条染色体都含有两条染色单体,由一个着丝粒相连,
同时,核仁解体,核膜消失,纺锤丝形成纺锤体。
(2)中期
每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道面上,清晰可见,便于观察。
(3)后期
每个着丝粒一分为二,染色单体随之分离,形成两条染色体,在纺锤丝牵引下向
两极运动。
(4)末期
染色体到达两极后,逐渐变成丝状的染色质,同时纺锤体消失,核膜核仁重新出现,将染色
质包围起来,形成两个新的细胞核,然后细胞一分为二。
(5)动植物细胞有丝分裂比较
植物动物
纺锤体形成方式纺锤丝纺锤丝、中心体
细胞一分为二方式细胞板分割细胞膜内陷
意义亲子代遗传性状的稳定性和连续性
(6)填表:
间期前期中期后期末期
DNA2n-4n4n4n4n2n
染色体2n2n2n4n2n
染色单体0-4n4n4n00

(括号内写标号)。
(1)依次写出C、E两个时期的名称G2;中期;
(2)RNA和蛋白质合成时期为(A)G1期,DNA复制时
期为(B)S期,核仁、核膜消失的时期为(D)前期,
核仁、核膜重新形成时期为(F)末期。
(3)细胞在分裂后,可能出现细胞周期以外的三种生活状态
是连续增殖、暂不增殖、细胞分化
。
:植物细胞有丝分裂的观察
:植物根尖
:解离(试剂:20%HCl)、漂洗、染色(试剂:龙胆紫)、压片。
:根尖生长点。
二、减数分裂和有性生殖细胞的形成
1、减数分裂过程中细胞核形态、染色体数、染色单体数和DNA数等的变化如下表:
染色体行为染色体数染色单同源染色DNA数:.
体数体对数
间期I复制2n0-4nn2n-4n
前期I联会、交叉、互换2n4nn4n
中期I同源染色体排列于细胞中央2n4nn4n
后期I同源染色体分离,非同源染色体自由组合2n4nn4n
末期I染色体数目减半n2n02n
间期II
前期II染色体散乱分布n2n02n
中期II着丝粒排列于细胞中央n2n02n
后期II着丝粒分裂2n002n
末期II细胞一分为二n00n
2、有丝分裂与减数分裂的比较
比较有丝分裂减数分裂
分裂细胞类型体细胞(从受精卵开始)精(卵)巢中的原始生殖细胞
细胞分裂次数一次二次
同源染色体行为无联会,始终在一个细胞中有联会形成四分体,彼此分离
子细胞数目二个雄为四个,雌为(1+3)个
子细胞类型体细胞成熟的生殖细胞:.
最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半
子细胞间遗传物质一般相同(无基因突变、染色体变一般两两相同(无基因突变、染色体
异)变异)
相同点染色体都复制一次,减数第二次分裂和有丝分裂相似
意义使生物亲代和子代细胞间维持了遗传性状的稳定性,对生物的遗传有重要意义减数分裂和受精作用使生物的亲代和子代维持了染色体数目的恒定,对遗传和变异有十分重要的
:
:
:
6.
、时期:.

:
假设某生物体细胞2n,若染色体数目为4n是有丝分裂,n为减数分裂。
例:
。(假设该生物体细胞中染色体数目为4条):.
(1)在A、B、C、D中,属于减数分裂的是B、D。
(2)A细胞中有8个染色体,8个DNA分子,0个染色单体。
(3)具有同源染色体的细胞有A、B、C。
(4)不具有姐妹染色单体的细胞有A、D。
,看到哪些现象是减数分裂细胞所特有的(B)


,若全部受精,则形成受精卵(A
)

,经复制后,一条染色单体含有(B)


,,该生物体细胞有染色体(A)


细胞分化是指同一来源的细胞发生在形态结构、生理功能和蛋白质合成上发生差异的过程。
但科学研究证实,高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整生物体的能力,即保持着细胞全
能性。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的遗传信息。
植物组织培养的理论基础是细胞全能性,过程可以简要归纳为:
离体的植物器官、组织或细胞---→(愈伤组织)---→(根茎叶分化)
第八章遗传与变异
一、遗传的基本规律
一、基本概念
:
杂交:基因型不同的生物体间相互交配的过程,一般用x表示
自交:基因型相同的生物体间相互交配;植物体中指雌雄同花的植株自花受粉和雌雄异花的
同株受粉,自交是获得纯系的有效方法。一般用表示。
测交:就是让杂种子一代与隐性个体相交,用来测定F1的基因型。
性状:生物体的形态、结构和生理生化的总称。
相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型。
显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1表现出来的那个亲本性状。
隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本性状。
性状分离:杂种的自交后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。:.
显性基因:控制显性性状的基因,一般用大写英文字母表示,如D。
隐性基因:控制隐性性状的基因,一般用小写英文字母表示,如d。
等位基因:在一对同源染色体的同一位置上,控制相对性状的基因,一般用英文字母的大
写和小写表示,如D、d。
非等位基因:位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因。
表现型:是指生物个体所表现出来的性状。
基因型:是指控制生物性状的基因组成。
纯合子:是由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
杂合子:是由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
:
(1)判断:表现型相同,基因型一定相同。(x)
基因型相同,表现型一定相同。(x)
纯合子自交后代都是纯合子。(√)
纯合子测交后代都是纯合子。(x)
杂合子自交后代都是杂合子。(x)
只要存在等位基因,一定是杂合子。(√)
等位基因必定位于同源染色体上,非等位基因必定位于非同源染色体上。(x)
(2)下列性状中属于相对性状的是(B)


(3)下列属于等位基因的是(C)

二、基因的分离定律
1、一对相对性状的遗传实验
2、基因分离定律的实质
生物体在进行减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随着同源染色体的分开而
分离,分别进入到两种不同的配子中,独立地遗传给后代。
基因的分离定律发生是由于在减数分裂第一次分裂后期,同源染色体分开时,导致等位
基因的分离。
例:
(1)在二倍体的生物中,下列的基因组合中不是配子的是(B)
:.
(2)鼠的毛皮黑色(M)对褐色(m)为显性,在两只杂合黑鼠的后代中,纯种黑鼠占整个黑鼠中
的比例是(B)

(3)已知兔的黑色对白色是显性,要确定一只黑色雄兔是纯合体还是杂合体,选用与它交配的雌
兔最好选择(A)

(4)绵羊的白色和黑色由基因B和b控制,现有一白色公羊和白色母羊交配生下一只小白羊,第
二次交配却生下一只小黑羊。公羊和母羊的基因型是(C)

(5)一对表现型正常的夫妇,男方的父亲是白化病患者,女方的父母正常,但她的弟弟是白化病
患者。预计他们生育一个白化病男孩的几率是(D)
//12
三、基因的自由组合定律
1、两对相对性状的遗传实验
2、、基因自由组合定律的实质
在进行减数分裂形成配子的过程中,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基因自由组合。
5、基因自由组合定律在实践中的应用
理论上,是生物变异的来源之一(基因重组);实践上利用基因重组进行杂交育种。
四、孟德尔获得成功的原因
1、选用豌豆做试验材料:严格的闭花受粉;有一些稳定的、易区分的相对性状。2、先针对
一对相对性状的传递情况进行研究,再对两对、三对甚至多对相对性状的传递情况进行研究(由单因素到多因素)。3、对实验结果记载,并应用统计方法对实验结果进行分析。
例:
(1)若两对基因在非同源染色体上,下列各杂交组合中,子代只出现1种表现型的是(B)


(2)有一基因型为MmNNPp(这3对基因位于3对同源染色体上)的雄兔,它产生的配子种类有(B
)

(3)黄色(Y)、圆粒(R)对绿色(y)、皱粒(r)为显性,现用黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交,杂交后代得到的种子数为:黄色圆粒106、绿色圆粒108、黄色皱粒110、绿色皱粒113。问亲本杂交组
合是(C):.


(4)等位基因分离和非等位基因的自由组合在(B)


(5)基因型为AaBb的个体与基因型为Aabb的个体杂交,子代会出现几种表现型和几种基因型(B)

二、性别决定和伴性遗传
一、性别决定
生物体细胞中的染色体可以分为两类:一类是雌性(女性)个体和雄性(男性)个体相同的染色体,
叫常染色体,另一类是雌性(女性)个体和雄性(男性)个体不同的染色体,叫性染色
体。
生物的性别通常就是由性染色体决定的。生物的性别决定方式主要有两种:
①XY型:该性别决定的生物,雌性的性染色体是XX,雄性的性染色体是XY。以人为例:
男性的染色体的组成为44+XY,女性的染色体的组成为44+XX。
②ZW型:该性别决定的生物,雌性的性染色体是ZW,雄性的是ZZ。蛾类、鸟类的性别
决定属于ZW型。
二、伴性遗传
性染色体上的基因,它的遗传方式是与性别相联系的,这种遗传方式叫伴性遗传。
人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型
女性男性
基因型XBXBXBXb基因型XBXBXbY
表现型正常正常(携带者)表现型正常色盲
例:
(1)某男孩体检时发现患红绿色盲,但他的父母、祖父母、外祖父母均无红绿色盲症状,在这一家系中色盲基因的传递途径是(D)
---父------母---男孩
---父------母---男孩
(2)位于Y染色体上的基因也能决定性状,人的耳廓上长硬毛的性状就是由Y染色体上的基因决定的。
现有一对夫妇,丈夫患此病,若生一男孩,其患病的概率为(A)
%%%%
三、人类遗传病与预防
一、人类遗传病概述
人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
1、单基因遗传病
单基因遗传病是指受一对等位基因控制的人类遗传病。可分为:常染色体隐性
、常染色体显性、X连锁隐性,X连锁显性、Y连锁等。
2、多基因遗传病:.
多基因遗传病是指受多对等位基因控制的人类遗传病,还比较容易受到环境的影响。
3、染色体异常遗传病
二、遗传病的预防
1、禁止近亲结婚
我国的婚姻法规定“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”。在近亲结婚的情况下,
他们所生的孩子患隐性遗传病的机会大大提高。
2、遗传咨询
3、避免遗传病患儿的出生
女子最适于生育的年龄一般是24-29岁。
4、婚前体检
:
①
例:
(1)以下家族图谱分别是患有何种类型的遗传病:
(2)右图为某个单基因遗传病的系谱图,致病基因为A或a,请回答下列问题∶:.
(1)该病的致病基因在常染色体上,是隐性遗传病。
(2)I-2和II-3的基因型相同的概率是100%。
(3)Ⅱ-2的基因型可能是Aa。
(4)Ⅲ-2的基因型可能是AA、Aa。
(2)下图为某家族遗传系谱图,请据图回答:(基因用A,a表示)
(1)该遗传病的遗传方式为:常色体显性遗传病。
(2)5号与6号再生一个患病男孩的几率为3/8。
(3)7号与8号婚配,则子女患病的几率为2/3。
(3)下图是某家系红绿色盲病遗传图解。图中除男孩Ⅲ3和他的祖父Ⅰ4是红绿色盲患者外,其他人色觉都正常,
请据图回答:
(1)Ⅲ3的基因型是XbY,Ⅲ2可能的基因型是XBXB或XBXb。
(2)Ⅰ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是XBXb,与该男孩的亲属关系是外祖母
;Ⅱ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是XBXb,与该男孩的亲属关系是母亲
。:.
(3)Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率是25%。
四、生物的变异
由于环境因素的影响造成的,并不引起生物体内的遗传物质的变化,因而不能够遗传下去,
属于不遗传的变异。由于生物体内的遗传物质的改变引起的,因而能够遗传给后代,属于可
遗传的变异。可遗传的变异有三种来源:基因突变、基因重组、染色体畸变。
一、基因突变
1、基因突变的概念
由于DNA分子中发生碱基对的替换、缺失或增加,而引起的基因分子脱氧核苷酸的改
变,就叫基因突变。
基因突变发生在DNA复制阶段。即体细胞发生基因突变在有丝分裂的间期;由原始的生
殖细胞到成熟的生殖细胞过程中发生基因突变是在减数第一次分裂间期。
基因突变是产生新基因的主要来源。对生物的进化具有重要意义。
2、基因突变的特点
(1)可逆性
(2)多方向性
(3)低频性
(4)随机性
3、应用:诱变育种
二、基因重组
1、基因重组概念
生物体在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。
2、基因重组产生的原因
(1)非同源染色体的非等位基因自由组合,(2)同源染
色体的非姐妹染色单体间的交叉互换。
3、基因重组的意义
通过有性生殖过程实现的基因重组,这是形成生物多样性的重要原因之一,对于
生物进化具有十分重要的意义。
三、染色体变异
染色体变异有染色体结构的变异、染色体数目的变异等。
1、染色体结构的变异
四种:缺失、重复、倒位、易位。
2、染色体数目的变异
一般来说,每一种生物的染色体数目都是恒定的,但是,在某些特定的环境条件下,生物
体的染色体数目会发生改变,从而产生可遗传的变异。
(1)染色体组
细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带着控制一种生物生长
发育、遗传和变异的全部信息
(2)二倍体的个体,体细胞中含有二个染色体组的个体叫做二倍体。
(3)多倍体:.
体细胞中含有三个及三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
与二倍体植株相比,多倍体植株的茎杆粗壮,叶片、果实、种子比较大,蛋白质、
糖等营养物质含量高。
(4)人工诱导多倍体在育种上的应用
方法:最常用而且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,从而得到多倍体。
成因:秋水仙素作用于正在有丝分裂的细胞时,能够抑制纺锤体形成,导致染色体
不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍,细胞继续进行正常的有丝分裂分裂,将
来就可以发育成多倍体植株。实例:三倍体无籽西瓜的培育(见课本图解)。
(5)单倍体
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体(可能含有一到多个染色体组),叫做单倍
体。与正常的植株相比,单倍体植株长得瘦弱,而且高度不育。
(6)单倍体育种
方法:采用花粉离体培养培养的方法先得到单倍体植株,再使用秋水仙素处理,使它的染色体
数目加倍。这样,它的体细胞中不仅含有正常植株体细胞中的染色体数,而且每对染色体上的成对
的基因都纯合的。(花药离体培养法与单倍体育种的区别)。利用单倍体植株培育新品种,与常
规的杂交育种方法相比明显缩短了育种年限。
例:
(1)下列哪种情况下可产生新的基因(A)

(2)"一猪生九仔,九仔各不同",这种变异主要来自于(B)

(3)下列有关单倍体的叙述,正确的是(C)


(4)下列能产生可遗传变异的现象是(D)



,后代出现部分黄色皱粒豌豆
(5)填空:若某生物体细胞含有六组染色体组,称为六倍体,其花粉中含有3组染色体
组,称为单倍体。
(6)判断:含有一个染色体组的生物一定是单倍体(X);单倍体只含有一组染色体组(√);配子都是单倍体(√)
第九章生物进化
。生物进化的证据来自___胚胎学_______,__比较解剖学_____,__生物化学
______,古生物化石___的研究。
,在陆生动物胚胎早期也出现过,说明陆生脊椎动物是由水生
生物进化而来的。:.
。
,由单细胞到多细胞,由水生到陆生
,也证明了生物界是向着多样化和复杂化方向发展的。
:___遗传_______和____变异______是生物进化的内在因素;
____繁殖过剩______是进化的必要条件,自然界中的各种生物都有很强的繁殖能力,并由此带来
生存斗争;只有适应环境的个体才会有更多的生存机会。
,认为___种群_______是进化的基本单位,___突变_______为
进化提供原材料,______自然选择____主导着进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。包
括_____生殖隔离_____和______地理隔离____。____基因频率______是指基因库中某一基因在它的全部
等位基因中所占的比例。
:物种对原有生存环境的高度适应,基因库变小
。
第十章生物多样性
,包含___遗传多样性
_______、___物种多样性_______和____生态系统多样性____三个层次。
,是指物种内的基因变化,是生物多样性
的一个主要层次。___物种多样性____是指地球上生物物种的丰富度和物种分布均匀度,是衡量一个地
区生物种类丰富程度的客观指标。我国是世界上物种多样性最丰富的国家之一。生态系统多样性包括_____生境_____、___生物群落____和_________生态系统结构和功能______的多样性。
,其活动包括:毁坏栖息地、环境污染和不
合理利用生物资源。
,在食物链中,随营养级的递增,DDT浓度增加,称为富集
。
、___迁地保护__和___离体保护_______。生物
多样性的保护对可持续发展有重要意义。
例:
“富集”是指(D)



、营养级越高,浓度越高