1、1必修二遗传与进化第一章 遗传因子的发现第 1、2 节 孟德尔的豌豆杂交实验1.孟德尔选取豌豆作为杂交试验的材料的原因：（1）豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物；（2）豌豆花较大，易于人工操作；（3）豌豆具有易于区分的性状。2.常见遗传学符号：符号 P F1 F2 含义 亲本 子一代 子二代 杂交 自交 母本 父本3.遗传学中常用概念：（1）性状：生物体所表现出来的的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状：同一种生物的同一种性状的不同表现类型。如，兔的长毛与短毛。显性性状与隐性性状显性性状：具有相对性状的两个纯合亲本杂交，如在 DDdd 杂交试验中，F1 表现 出来的性状。隐性性状：具有相对
2、性状的两个纯合亲本杂交，如在 DDdd 杂交试验中，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，如高茎用 D 表示。隐性基因：控制隐性性状的基因。用小写字母表示，如矮茎用 d 表示。基因：控制性状的遗传因子（ DNA 分子上有遗传效应的片段 P67）等位基因：决定 1 对相对性状的两个基因（位于一对同源染色体上的相同位置上）。（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，不发生性状分离）：显性纯合子（如 AA 的个体）；隐性纯合子（如 aa 的个体）。杂合
3、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，后代会发生性状分离）如 Dd（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。2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的过程。如：DD dd Dddd DDDd 等。自交：基因型相同的生物体间相互交配的过程。如：DD DD DdDd 等测交：让杂合子与隐性纯合子杂交。 如：Dd dd（6）杂合子和纯合子的鉴别方法：若后代无性状分离，则待测个体为纯合子测交法 （动植物都可以用的方法，是鉴别的最好方法）若后代有性状分离，则待测个体为杂合子（显性：隐性=1：1
4、）目的：用于鉴别某一显性个体的基因组合，是纯合子还是杂合子4.孟德尔豌豆杂交实验：（一）一对相对性状的杂交：P：高茎豌豆 矮茎豌豆 P：DDdd F1： 高茎豌豆 F1： Dd F2：高茎豌豆 矮茎豌豆 F2： DD Dd dd3 ： 1 1 ：2 ：1基因分离定律的实质：在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中，随配子遗传给后代。发生的时期：减数第一次分裂的后期。（二）两对相对性状的杂交：P： 黄圆 绿皱 P：YYRRyyrr F1： 黄圆 F1： YyRr F2：黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 F2：Y -R- yyR- Y-rr yyrr9 ：3 ：
5、3 ： 1 9 ： 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： 纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共 4 种1/16单杂合子 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共 4 种2/16双杂合子 YyRr 共 1 种4/16 基因自由组合定律的实质：在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自由组合。5.常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，则双亲一定都是杂合子（Dd） ；即 DdDd 3D_：1dd（2）若后
6、代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型；即为 Dddd 1Dd ：1dd（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即 DDDD 或 DDDd 或 DDdd3第二章 基因和染色体的关系第一节 减数分裂一、减数分裂的概念减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。 ）二、减数分裂的过程1、精子的形成过程：
7、（1）减数第一次分裂间期：染色体复制(包括 DNA 复制和蛋白质的合成) 。前期：同源染色体两两配对（称联会） ，形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧） 。后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。末期：细胞质分裂，形成 2 个子细胞。（2）减数第二次分裂（无同源染色体）前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。末期：细胞质分裂，每个细胞形成 2 个子细胞，最终共形成 4 个子细胞，称为精细胞。2、卵细胞的形成过程：与精子形成过程基本相同，不
8、同点在于：减一末期和减二末期细胞质不均等分裂。4三、精子与卵细胞的形成过程的比较精子的形成 卵细胞的形成形成部位 精巢（哺乳动物称睾丸） 卵巢过 程 有变形期 无变形期不同点子细胞数 一个精原细胞形成 4 个精子 一个卵原细胞形成 1 个卵细胞+3个极体相同点 精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半四、注意：（1）同源染色体：形态、大小基本相同；一条来自父方，一条来自母方。（2）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。（3）一对同源染色体= 一个四分体=2 条染色体=4 条染色单体=4 个 DNA 分子。
9、第 2 节 基因在染色体上1、萨顿假说：基因和染色体行为存在明显的平行关系。2、孟德尔遗传规律的现代解释（见课本 30 页）第 3 节 伴性遗传一、概念：控制遗传的基因位于性染色体上，因而总是与性别相关联。二、三种伴性遗传的特点：（1）伴 X 隐性遗传的特点：5 男 女 隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病，女病父必病（2）伴 X 显性遗传的特点： 女男 连续发病 父病女必病，子病母必病（3）伴 Y 遗传的特点：男病女不病 父子孙附：常见遗传病类型伴 X 隐：色盲、血友病伴 X 显：抗维生素 D 佝偻病常隐：、白化病常显：多(并) 指第三章 基因的本质第一节 DNA 是主要的遗传物质一、DNA 是
10、主要的遗传物质1DNA 是遗传物质的证据（1）肺炎双球菌的转化实验过程和结论 （2）噬菌体侵染细菌实验的过程和结碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。8意义：将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性第四节 基因是有遗传效应的 DNA 片段一、基因的定义：基因是有遗传效应的 DNA 片段二、DNA 是遗传物质的条件：a、能自我复制 b、结构相对稳定 c、储存遗传信息 d、能够控制性状。7第四章 基因的表达第一节 基因指导蛋白质的合成一、RNA 的结构：1、组成元素：C、H、O、N 、P2、基本单位：核糖核苷酸（4 种）3、结构：一般为单链二、RNA 的类型：信使 RNA（mRNA） ；
11、转运 RNA（tRNA） ；核糖体 RNA（rRNA ）三、基因控制蛋白质合成：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，合成 RNA 的过程。 （注：叶绿体、线粒体也有转录）（2）过程：解旋； 配对； 连接；释放（具体看书 63 页）（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、TA、GC 、C G）（5）产物：信使 RNA（mRNA）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。 （注
12、：叶绿体、线粒体也有翻译）（2）过程：（看书课本 66 页）（3）条件：模板：mRNA 原料：氨基酸（20 种） 能量：ATP 酶：多种酶搬运工具：tRNA 装配机器： 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 = 6：3：14、密码子概念： mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。每 3 个这样的碱基又称为 1 个密码子.注：密码子总共有 64 个，决定氨基酸的密码子有 61 个，终止密码子（3 个）不编码氨基酸。8第 2 节 基因对性状的控制一、中心法则1、提出者：克里克2、内容：第 5 章 基因突
13、变及其他变异第一节 基因突变和基因重组一、生物变异的类型1.不可遗传的变异（仅由环境变化引起）2.可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）包括：基因突变、基因重组、染色体变异。二、可遗传的变异（一）基因突变1、概念：DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。2、原因：物理因素：X 射线、紫外线、 r 射线等；化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；生物因素：病毒、细菌等。3、特点：a、普遍性 b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何 DAN 分子） ；c、不定向性 d、低频性 e、多害少利性。注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能4、
14、意义：它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。（二）基因重组1、概念：是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2、类型：a、减一后期非同源染色体上的非等位基因自由组合b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换第二节 染色体变异 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（看书并理解）二、染色体数目的变异1、类型（1）个别染色体增加或减少：实例：21 三体综合征（多 1 条 21 号染色体）（2）以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜2、染色体组9（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色
15、体组成一个染色体组。（2）特点：一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。（3）染色体组数的判断： 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组例 1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：3 2 5 1 4 3、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种：方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 （原理：能够抑制纺
16、锤体的形成,导致复制后的染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）2、单倍体育种：方法：花粉(药) 离体培养实例：矮杆抗病水稻的培育例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d) 是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr 和纯合高杆抗病水稻 DDRR 两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻 ddRR ，应该怎么做？10优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。第五节 人类遗传病一、人类遗传病与先天性疾病区别：遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。 （可以生来就有，也可以后天发生）先天性疾病：生来就有的疾病。 （不一定是遗传病）二、人类遗传病类型（一）单基因
17、遗传病：由一对等位基因控制的遗传病。（二）多基因遗传病：由多对等位基因控制的人类遗传病。（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）：染色体异常引起的遗传病。三、遗传病的监测和预防：产前诊断、遗传咨询四、人类基因组计划：是测定人类基因组的全部 DNA 序列，解读其中包含的遗传信息。需要测定 22+XY 共 24 条染色体第 6 章 从杂交育种到基因工程第一节 杂交育种与诱变育种一、各种育种方法的比较：诱变育种 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种方法用射线、激光、化学药品等处理生物杂交 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药(粉)离体培养原理 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体变异11优缺点加速育种进程
18、，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。第 2 节 基因工程及其应用1、基因工程1、概念：基因工程又叫基因拼接技术或 DNA 重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。2、原理：基因重组3、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。二、基因工程的工具 1、基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（简称限制酶）（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切
19、割特定切点。（2）作用部位：磷酸二酯键（4）例子：EcoRI 限制酶能专一识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间将这段序列切开。（黏性末端） （黏性末端）（5）切割结果：产生 2 个带有黏性末端的 DNA 片断。2、基因的“针线”DNA 连接酶（1）作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的 DNA 分子。（2）连接部位：磷酸二酯键3、基因的运载体（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因； 2、目的基因与运载体结合；3、将目的基因导入受体细胞； 4、目的基因的检测和鉴定。第六章 生物
20、的进化第一节 生物进化理论的发展一、拉马克的进化学说1、理论要点：用进废退；获得性遗传2、进步性：认为生物是进化的。二、达尔文的自然选择学说1、理论要点：自然选择（适者生存，不适者被淘汰）122、进步性：能够科学地解释生物进化的原因。3、局限性：不能科学地解释遗传和变异的本质（对生物进化的解释仅局限于个体水平）第二节 现在生物进化理论的主要内容（一）种群是生物进化的基本单位（生物进化的实质：种群基因频率的改变）1、种群：在一定区域内同种生物的所有个体称为种群。 2、种群基因库：一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库。3、基因（型）频率的计算：按定义计算：例 1：从某个群体中随机
21、抽取 100 个个体，测知基因型为 AA、Aa、aa 的个体分别是 30、60 和 10 个，则：基因型 AA 的频率为_；基因型 Aa 的频率为 _；基因型 aa 的频率为 _。基因 A 的频率为_；基因 a 的频率为 _。答案：30% 60% 10% 60% 40% 某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + 杂合子频率例：某个群体中，基因型为 AA 的个体占 30%、基因型为 Aa 的个体占 60% 、基因型为 aa 的个体占 10% ，则：基因 A 的频率为_ ，基因 a 的频率为 _答案： 60% 40%（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料（三）自然选择决定进化方向：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。（四）突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制1、物种：自然状态下能相互交配并并且产生可育后代的一群生物个体。2、隔离：地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离：指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。3、物种的形成：13物种形成的常见方式：长期的地理隔离导致生殖隔离 物种形成的标志：生殖隔离物种形成的 3 个环节：突变和基因重组：为生物进化提供原材料自然选择：使种群的基因频率定向改变隔离：是新物种形成的必要条件
