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必修二 遗传与进化,第一单元 生物的生殖与发育,第二单元 遗传与变异的分子基础,第三单元 遗传的基本规律,第四单元 生物的变异,第五单元 遗传变异与进化,第一单元 生物的生殖与发育,一、减数分裂,1 概念：减数分裂是配子形成过程中进行的一种特殊有丝分裂2 特点：染色体复制一次，而细胞连续分裂两次4 过程：,精原细胞,初级精母细胞,,减数第一次分裂间期,,减数第一 次分裂,次级精母细胞,减数第二次分裂,,精细胞,5 精子和卵细胞形成过程的区别：,6 DNA、染色体、染色单体的数量变化：,3 同源染色体：,同源染色体：细胞中形态大小相似的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方图中属于同源染色体的是： 姐妹染色单体的是： 非姐妹染色单体的是： 非同源染色体的是：,,,DNA复制，相关蛋白质合成，（染色体复制）细胞体积增大同源染色体联会，形成四分体同源染色体上的非姐妹染色单体间可发生交叉互换同源染色体排列在赤道板上,同源染色体分离，非同源染色体自由组合,形成两个大小相同的次级精母细胞，染色体数目减半染色体散乱分布在细胞中央,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,着丝粒分裂，染色单体分开,形成4个精细胞,1精原细胞→4精子,1卵原细胞→1卵细胞,细胞质均等分裂,不需要变形,需要变形,细胞质不均等分裂,过程连续，历时短,过程不连续，历时长,卵原细胞,减数第一 次分裂,次级卵母细胞,减数第二次分裂,,,,,第一极体,,,,,,减数第二次分裂,卵细胞,第二极体,2第二极体,哺乳动物卵细胞的形成过程,哺乳动物精子与卵细胞形成过程的区别,,,,,,,N,2N,4N,,,,,,,,,,,减数第一次分裂间期,减数第一次分裂,减数第二次分裂,DNA,,,染色体,,,,,,,,二、有丝分裂与减数分裂的区别,判断细胞分裂图像的方法——三看识别法,一看染色体的数目： 奇数——减数第二次分裂 偶数——二看 二看同源染色体： 无——减数第二次分裂 有——三看 三看同源染色体行为：联会、同源染色体分离、同 源染色体排列在赤道板上 ——减数第一次分裂 无以上各种行为——有丝分裂,,,减Ⅰ,联会 四分体,有丝分裂,减Ⅱ,,间,,前 中 后 末,三、受精作用,1 精子和卵细胞向输卵管的转运,2 过程,精子：,卵细胞：,睾丸→,子宫→,输卵管壶腹部,卵巢→,输卵管壶腹部,输卵管伞→,⑴ 精子和卵细胞的识别,⑵ 精子进入卵细胞,⑶ 精核和卵核的融合,卵细胞透明带上的糖蛋白：精子特异性识别的受体,精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面,卵细胞放射冠释放蛋白水解酶，可保证只有一个精子与卵细胞结合,——受精作用的实质,动力:精子尾部摆动产生的向前推力,动力:输卵管伞部的收缩；输卵管伞部上皮细胞纤毛的协调运动；卵细胞放射冠的功能。

既保证了生物前后代遗传物质的稳定性，又使子代具有更大的变异性，大大提高了生物对环境的适应能力3 减数分裂和受精作用的意义,四、被子植物配子的形成,花粉母细胞,雄配子：花药,4小孢子(花粉粒),减数 分裂,营养细胞,生殖细胞,有丝 分裂,有丝 分裂,2精子,雌配子：子房,大孢子母细胞,减数 分裂,大孢子,3有丝 分裂,1卵细胞,2 极核,3 反足细胞,2助细胞,雌蕊: 子房,五、被子植物的双受精,雄蕊:花药,精子(N),精子(N),卵细胞(N),2极核(N),受精卵 (2N),受精极核 (3N),胚,胚乳,幼苗,胚囊,珠被,子房壁,胚珠,,,种皮,果皮,第二单元 遗传与变异的分子基础,1 遗传物质在染色体上,一、遗传物质的发现,⑴ 萨顿对蝗虫的精子的研究发现,①染色体是各具独特形态的实体； ②体细胞中染色体成对存在，每对染色体中的一个来自母方，一个来自父方； ③在细胞减数分裂时，配对的两条染色体相互分开，独立地进入配子； ④非同源染色体进入配子时自由组合⑵ 摩尔根的发现,→发现现象：染色体在减数分裂时的行为与孟德尔杂交实验中遗传因子的行为完全平行,→提出假说：遗传因子位于染色体上特定的基因位于特定染色体的特定位置上,2 遗传物质的发现,⑴ 肺炎双球菌的转化实验,①体内转化实验——格里菲思,结论：加热加死的S型细菌中有某种转化因子,②体外转化实验——艾弗里,结论：DNA是具有转化作用的遗传物质，而蛋白质和其它物质 不是遗传物质。

思考：加入DNA酶处理的一组作用是什么？,从反面证明DNA是遗传物质,⑵ 噬菌体侵染细菌的实验,①噬菌体——专门寄生在细菌内的病毒,②噬菌体侵染大肠杆菌的实验,结论：DNA是噬菌体的遗传物质,31P、32P,35S,⑶ 烟草花叶病毒重建实验,结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,总结：DNA是主要的遗传物质,即指绝大多数的遗传物质是DN原核生物,真核生物,DNA病毒,RNA病毒,,RNA：,DNA,,二、DNA的分子结构,1 基本组成单位——脱氧核苷酸,2 DNA双螺旋结构 ——沃森、克里克,磷酸二酯键,,,⑴ DNA分子含有两条脱氧核苷酸链，两条链反向平行 ⑵ 外侧是由脱氧核糖和磷酸交替排列而成构成的基本骨架，内侧是碱基对，之间以氢键相连 ⑶ 碱基配对遵循碱基互补配对原则3 DNA分子的特点,⑴ 稳定性：双螺旋结构、碱基互补配对,⑵ 多样性：碱基对的排列方式多种多样 如一个DNA分子有n个碱基对，则可能出现的组合为4n⑶ 特异性：碱基对特定的排列顺序,4 碱基互补配对原则的应用,⑴ A=T，G=C A+G=T+C=A+C=T+G=50%,⑵ 假设 则,⑶ 假设A1+T1=n%，则A2+T2=A+T=n%,三、DNA的复制,1 DNA复制的时间,2 DNA复制的场所,细胞分裂间期（有丝分裂间期和减数第一次分裂间期）,细胞核（主要），也可发生粒体和叶绿体,3 DNA复制的过程,⑴ 解旋:解旋酶→氢键断裂,⑵ 复制:DNA聚合酶→形成磷酸二酯键,4 DNA复制的特点,⑶ 延伸:,半保留复制、边解旋边复制,DNA半保留复制的实验证明,5 DNA复制的条件,⑴ 模板：DNA的两条链 ⑵ 原料：游离的脱氧核苷酸 ⑶ 酶：解旋酶、DNA聚合酶 ⑷ 能量：ATP,6 DNA复制的意义,维持生物前后代遗传物质的稳定,7 有关DNA复制的计算,⑴ DNA分子数(复制n次): 子代DNA分子数=2n 含有亲代DNA链的子代DNA分子数=2个,⑵ 脱氧核苷酸链数(复制n次): 子代DNA分子脱氧核苷酸链数=2n+1 含有亲代DNA链的脱氧核苷酸链数=2条,⑶ 消耗的脱氧核苷酸数: 若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗脱氧核苷酸(2n-1)m个。

四、基因,1 基因的发现,孟德尔：遗传因子 世代相传、决定遗传表达,约翰逊：提出“基因”,摩尔根：基因以线性形式排列在染色体的特定位置上,一基因一酶说、一个基因一条肽链,艾弗里：基因的本质是DNA,沃森、克里克：DNA双螺旋,雅各布、莫诺：大肠杆菌乳糖操纵子 基因在结构和功能上都是可分的,2 基因的本质,基因是有遗传效应的DNA序列,基因是DNA分子上的一段核苷序列，是遗传的功能单位，可编码一段肽链或者编码一段RNA3 基因的结构,4 基因的分类,⑴ 按功能划分,,编码蛋白质：结构基因、调节基因,可转录、无翻译产物的：对应某些RNA,不转录、不翻译的：起调控作用，如启动子、操作子,⑵ 按结构划分,,断裂基因、非断裂基因,重叠基因：两个基因共用一段重叠的核苷酸序列,可动基因（转座子）：某些基因可从一个位置转移到 另外一个位置,5 基因的现代含义,基因是遗传的基本物质和功能单位，它携带了逐代传递的信息，是组成一个转录区域和转录调节的一段DNA序列6 染色体、脱氧核苷酸、DNA与基因,染色体是DNA的主要载体； 染色体是基因的主要载体，基因在染色体上呈线性排列； 脱氧核苷酸是DNA的基本组成单位； 基因是有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有多个基因； 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。

7 染色体外基因,真核生物：线粒体、叶绿体 原核生物：质粒(小型环状DNA分子）,五、基因的表达,1 RNA,⑴ RNA的基本组成单位,⑶ RNA的种类,② 转运RNA（tRNA）： 专一性：每种转运RNA只 能识别并转运一种氨基酸,③ 核糖体RNA（rRNA）： 核糖体的组成成分,① 信使RNA（mRNA）： 携带遗传信息由细胞核进入细胞质,,,反密码子,2 转录（DNA→RNA：mRNA、tRNA、rRNA）,⑵ 特点：边解旋边转录,⑴ 场所：细胞核,,模板：DNA分子的一条链 原料：游离的核糖核苷酸 酶：RNA聚合酶 能量：ATP,⑶ 条件：,原核细胞与真核细胞DNA转录的区别,3 翻译（mRNA→蛋白质）,⑴ 场所： 核糖体,信使RNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，称作密码子64个密码子中，终止密码子有3个，决定氨基酸的密码子有61个⑵ 密码子,⑶ 过程,tRNA的种类：,61,⑷ 条件,模板：mRNA 原料：游离的氨基酸 酶： 能量：ATP 运输工具：tRNA,,⑸ 计算,①双链DNA中A1+T1=n%=A2+T2=A+T=n%, 则mRNA上A+U=n%,②遗传信息传递过程中, 基因(双链DNA)中脱氧核苷酸数: 6 mRNA中核糖核苷酸数: 3 蛋白质中氨基酸数 1,六、基因与性状,1 基因对性状的控制作用,直接控制:基因→蛋白质分子结构→性状 如:镰刀型细胞贫血症,间接控制:基因→酶→新陈代谢→性状 如:白化病,2 环境与性状,性状是基因与环境共同作用的结果。

基因组成相同，但生物所处的环境不同，则性状不一定相同 基因组成不同，性状可能相同A盆蒲公英生长在背风向阳处； B盆蒲公英生长在向风荫蔽处第三单元 遗传学规律,一、孟德尔遗传试验的科学方法,1 恰当地选择实验材料,豌豆作为实验材料的优点: 严格的自花受粉；花大，容易去雄和人工授粉； 具有稳定的易于区分的相对性状相对性状：指同一性状的不同表现类型2 巧妙地运用由简到繁的方法,3 合理地运用数理统计,4 严密的假说演绎,二、基因的分离规律,1 杂交实验，发现问题,⑴ 显性性状：子一代显现出来的亲本性状 隐性性状：子一代未显现出来的亲本性状2 提出假说，解释现象,⑵ 性状分离：子二代中同时出现显现出显性性状和隐性性状的现象⑴ 假说：遗传性状是由遗传因子控制的；控制性状的遗传因子成对存在，一个来自父方，一个来自母方；在子一代中一个遗传因子能够掩盖另一个遗传因子的作用；子一代形成配子时这对遗传因子相互分开，随配子独立遗传给后代⑵ 等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因3 设计实验，验证假说,⑶ 表现型：生物个体表现的性状称表现型 基因型：与生物个体表现型有关的基因组成⑷ 纯合子：由含相同基因的配子结合成合子发育成的个体。

杂合子：由含不同基因的配子结合成合子发育成的个体——测交,测交：基因型未知的显性个体与隐性纯合子杂交 杂交：基因型不同的个体间交配 自交：基因型相同的个体间交配4 归纳综合，总结规律,基因分离规律的实质： 一对等位基因在杂合体中保持相对的独立性，在进行减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代三、分离规律在实践中的应用,1 医学实践,⑴ 判断显隐性,⑵ 计算后代患病的风险率,2 育种,选育隐性性状：出现优良性状即为纯种,选育显性性状：需通过连续自交的方法逐步淘汰由于性状分离出现的不良性状，直至后代不再发生性状分离为止四、伴性遗传,1 性别决定,⑴ XY型：所有的哺乳动物、某些鱼类、两栖类、多数昆虫（如果蝇）、一些雌雄异株植物 ♀：XX ♂：XY,⑶ 其他性别决定类型,受精与否：如蜜蜂，未受精的卵细胞发育成雄蜂；受精卵 发育成蜂王和工蜂 基因的差别：如玉米 环境条件的影响：如海生蠕虫,。