生物必修2 遺傳與進(jìn)化筆記

1、 必修2 遺傳與進(jìn)化遺傳因子的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)：成功的原因：正確選用實(shí)驗(yàn)材料。豌豆：自花傳粉，閉花授粉。常純合有易于區(qū)分的形狀由一對相對性狀到多對相對性狀用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行分析假說演繹法（觀察現(xiàn)象提出假說演繹推理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）人工異花傳粉：人工去雄套袋人工授粉套袋目的：防止外來花粉干擾。一對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)相對性狀：一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型性狀分離：雜種后代中，同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象對分離現(xiàn)象的解釋：生物的性狀是由遺傳因子決定的 體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的 形成配子時，成對的遺傳因子彼此分離，分別進(jìn)入不同配子中 受驚時，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)對分離現(xiàn)象解釋的驗(yàn)證：測交實(shí)驗(yàn)，性狀分離比1

2、:1分離定律第2節(jié)孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)兩對相對性狀的雜交實(shí)驗(yàn)：對自由組合現(xiàn)象的解釋對自由組合現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證自由組合定律孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)等位基因：控制相對性狀的基因表現(xiàn)型為基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果 基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時進(jìn)行的（染色體數(shù)目減半）的細(xì)胞分裂，在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制（一次）而細(xì)胞分裂（兩次），減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半。精子的形成過程睪丸 曲細(xì)精管減：同源染色體配對聯(lián)會 四分體中的非姐妹染色單體交叉互換 同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極（非同源染色體自由組

3、合）染色體減半減：染色體不再復(fù)制，著絲點(diǎn)分裂 姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞兩極同源染色體：配對的兩條染色體，形狀大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方。一個精原細(xì)胞產(chǎn)生2種精子（4個）很多精原細(xì)胞（2n）2n種精子卵細(xì)胞形成過程卵巢 卵泡細(xì)胞質(zhì)不均等分配 1個卵原細(xì)胞形成1個卵細(xì)胞精（卵）原細(xì)胞初級精（卵）母細(xì)胞次級精（卵）母細(xì)胞精（卵）細(xì)胞（或極體）2.受精作用配子中染色體組合的多樣性受精作用卵細(xì)胞和精子相互識別，融合成為受精卵的過程。意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代細(xì)胞中（染色體數(shù)目的恒定）對于生物的（遺傳和變異）都是十分重要的第2節(jié) 基因在染色體上薩頓的假說：蝗蟲細(xì)胞作材料

4、 類比推理（1）基因在雜交過程中保持完整性和獨(dú)立性。染色體在配子形成和受精過程中有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。（2）體細(xì)胞中成對存在，配子中只有一個（3）體細(xì)胞中一個來自父方，一個來自母方（4）自由組合即：基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)摩爾根： 果蠅（眼色）：易飼養(yǎng)，繁殖快，后代多 基因在染色體上呈線性排列孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解：分離定律實(shí)質(zhì)：在雜合子細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性：在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。自由組合定律實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或

5、組合是互不干擾的，在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。第1節(jié) 伴性遺傳基因位于性染色體上，遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)人類紅綠色盲癥 X隱特點(diǎn);（1）患者男性多于女性。（2）交叉遺傳。（3）母病子必病，女病父必病?？咕S生素D佝僂病 X顯伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用雞 雌 ZW 雄 ZZ 基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)對遺傳物質(zhì)的早期推測認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點(diǎn)占主導(dǎo)地位肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)First 格里菲斯注射R型活細(xì)菌 小鼠 不死亡注射S型活性菌 小鼠 死亡加熱殺死的S型 小鼠 不死亡R型活或加熱殺死的S型 小鼠 死亡，分離出S型活細(xì)菌結(jié)

6、論：存在轉(zhuǎn)化因子Second 艾弗里R型菌+S型菌的DNAR型菌、S型菌R型菌+S型菌的蛋白質(zhì)或多糖莢膜R型菌R型菌+S型菌的DNA+DNA酶R型菌結(jié)論：DNA是使細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)赫爾希蔡思 放射性同位素標(biāo)記T2噬菌體：吸附注入合成組裝釋放步驟：標(biāo)記侵染攪拌離心結(jié)果：攪拌目的：使吸附在細(xì)菌上的噬菌體與細(xì)菌分離離心：使上清液析出重量較輕的T2噬菌體，沉淀物中留下被感染的大腸桿菌結(jié)論：DNA是真正的遺傳物質(zhì)DNA是主要遺傳物質(zhì)，對大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA少部分RNADNA病毒 流感SARS HIV 煙草花葉病毒 第2節(jié) DNA分子的結(jié)構(gòu)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建：

7、 沃森、克里克DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）兩頭鏈反向平行方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）DNA分子中的脫氧核糖核苷酸和磷酸交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架。（3）堿基通過氫鍵連接，堿基互補(bǔ)配對原則。GC ATDNA作為遺傳物質(zhì)具備的特點(diǎn)能精確地復(fù)制自己。指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成從而控制生物性狀和新陳代謝。儲存遺傳信息結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定第3節(jié)DNA復(fù)制對DNA分子復(fù)制的推測 沃森、克里克 自我復(fù)制假說DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)DNA分子復(fù)制的過程時期：有絲分裂的間期，減少第一次分裂前的間期特點(diǎn)：邊解旋邊復(fù)制；半保留復(fù)制DNA分子的復(fù)制是一個邊解旋邊復(fù)制的過程，復(fù)制需要模板（DNA兩條母鏈）原料（游離的4種脫氧核苷酸

8、）、能量、酶（解旋酶、DNA聚合酶），等基本條件DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確地模板，通過堿基互補(bǔ)配對原則保證了復(fù)制能都準(zhǔn)確進(jìn)行。意義：保持了遺傳信息的連續(xù)性 第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段生物多用性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)DNA分子的多樣性、特異性多樣性 堿基排列順序的千變?nèi)f化特異性 堿基特定的排列順序 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)：基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制生物性狀的過程遺傳信息的轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核（主要），葉綠體、線粒體中，以DNA的1條鏈為模板合成mRNA模板：DNA的1條鏈 原料：游離的核糖核苷酸能量：ATP 酶：RNA聚合酶原則：堿基互補(bǔ)配對原則 產(chǎn)物：mRNA遺傳

9、信息的翻譯密碼子：mRNA上決定氨基酸種類的三個相鄰堿基64種，決定氨基酸種類61種，終止UAA、UAG、UGA，起始AUG、GUG、統(tǒng)一性，所有生物通用一套密碼子簡并性：一種氨基酸可能有幾個密碼子（容錯性）翻譯：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，以mRNA為模板，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)。模板;mRNA 原料：氨基酸能量ATP 酶：蛋白質(zhì)聚合酶搬運(yùn)工具：tRNA 裝配機(jī)器：核糖體 第2節(jié)，基因?qū)π誀畹目刂浦行姆▌t的提出及發(fā)展逆轉(zhuǎn)錄病毒HIV、 SARSRNA復(fù)制 煙草花葉病毒基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1基因通過控制酶的合成來控制代謝的過程，進(jìn)而控制生物體的性狀 白化癥狀：缺少酪酸酶，酪氨酸轉(zhuǎn)為

10、黑色素2.基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，直接控制生物性狀囊性纖維病基因與性狀的關(guān)系并不都是簡單的線性關(guān)系單基因 多基因 基因與環(huán)境細(xì)胞質(zhì)基因（線粒體、葉綠體）半自主自我復(fù)制 基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組基因突變的實(shí)例鐮刀形細(xì)胞貧血癥 谷氨酸（常）纈氨酸（異）基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對的（替換）、（增添）、和（缺失），而引起的（基因結(jié)構(gòu)）的改變。 有絲、減的間期基因突變的原因和特點(diǎn)提高突變率的因素、物理因素，紫外線，x射線，其他輻射 化學(xué)因素，亞硝酸，堿基類似物，苯，黃曲霉素 生物因素，某些病毒的遺傳物質(zhì) 自發(fā) DNA分子復(fù)制發(fā)生錯誤，堿基組成改變特點(diǎn)：普遍性、隨機(jī)性、低頻性、不

11、定向性、多害性意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料基因重組基因重組：生物在進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因，重新組合。 非同源染色體自由組合，非等位基因自由組合 同源染色體的基因隨非姐妹染色體交叉互換 轉(zhuǎn)基因意義：生物變異的來源之一，對生物進(jìn)化有重要意義 第2節(jié)染色體變異可用顯微鏡觀察到染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失 貓叫綜合癥（15號染色體部分缺失） 缺刻翅果蠅重復(fù) 果蠅棒狀眼顛倒 一條染色體上易位 非同源染色體上 染色體結(jié)構(gòu)的改變，使排列在染色體上的（基因的數(shù)目）或（排列順序）發(fā)生改變導(dǎo)致性狀的變異。染色體數(shù)目的變異染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，

12、在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳、變異2倍體、多倍體：由受精卵發(fā)育而來的個體，體細(xì)胞中含有兩個（三個或三個以上）染色體組的個體。舉例：2倍體（人、果蠅、玉米），三倍體（香蕉），四倍體（馬鈴薯） 多倍體優(yōu)點(diǎn)：器官大型化 莖稈粗壯，葉片果實(shí)和種子比較大，糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量多。人工誘導(dǎo)：低溫處理，秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。原理：抑制紡錘體的形成。單倍體：體細(xì)胞中含有本物質(zhì)配子染色體數(shù)目的個體 特點(diǎn)：弱小，高度不育，育種：明顯縮短育種年限。 第3節(jié)人類遺傳病 人類常見遺傳病的類型遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病單基因遺傳病，常顯：并指、多指、軟骨發(fā)育不全（一

13、位等位基因控制）X顯：抗維生素D佝僂癥 常隱：白化病、先天性聾啞、鐮刀型細(xì)胞貧血癥、本病酮尿癥 X隱：進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、色盲、血友病多基因遺傳?。捍搅?、高血壓、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿?。▋申?duì)以上等位基因控制）染色體異常遺傳病 常：21三體綜合征，貓叫綜合癥 性：性腺發(fā)育不良遺傳病的檢測和預(yù)防遺傳咨詢產(chǎn)前診斷：羊水檢查、B超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷人類基因組計(jì)劃與人類健康24=22+X+Y意義：人類可以清晰地認(rèn)識到人類基因的組成，結(jié)構(gòu)，功能及其相互關(guān)系，對于人類疾病的診治和預(yù)防具有重要意義。從雜交育種到基因工程第1節(jié) 雜交育種與誘變育種雜種優(yōu)勢：優(yōu)良性狀往往由顯性基因控制第2節(jié) 基因

14、工程及其應(yīng)用基因工程的原理基因工程，又叫（基因拼接技術(shù)）或（DNA重組技術(shù)），按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，放到另一種生物的細(xì)胞壁，定向改造生物的遺傳性狀。 限制性內(nèi)切酶：專一性、識別性特定的核苷酸序列，特定切點(diǎn)切割DNA連接酶 脫氧核、磷酸運(yùn)載體：質(zhì)粒（細(xì)菌及酵母菌）噬菌體、動植物病毒質(zhì)粒：擬核或細(xì)胞核能自主復(fù)制的很少的環(huán)狀DNA分子運(yùn)載體特點(diǎn)：標(biāo)記基因。能自我復(fù)制。具有多個限制酶切點(diǎn)，便與外源基因相連。步驟：1提取目的基因 2目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 3將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 4目的基因的檢測與鑒定基因工程的應(yīng)用基因工程與作物育種，農(nóng)作物：高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、具有優(yōu)良品質(zhì)

15、、抗逆性抗棉鈴中的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，基因來自蘇云金桿菌基因工程與藥物研制、藥品：高質(zhì)量，低成本胰島素（大腸桿菌）干擾素、乙肝疫苗轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第1節(jié)， 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來拉馬克的進(jìn)化學(xué)說拉馬克;生物進(jìn)化論的奠基人，進(jìn)化學(xué)說反對神創(chuàng)論和物種不變論地球上的所有生物都不是神造的，而是由更老的生物進(jìn)化來的生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于（用進(jìn)廢退和獲得性遺傳）達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說過度繁殖、生存斗爭、遺傳和變異、適者生存意義：從事實(shí)出發(fā)、論證生物是不斷進(jìn)化的，解釋生物進(jìn)化的原因生物的統(tǒng)一性 共同的祖先 多樣性、進(jìn)化的結(jié)果 致命打擊神創(chuàng)論，物種不

16、變論，辯證唯物主義世界觀局限：對于遺傳和變異的本質(zhì)，不能做出科學(xué)解釋，接受用進(jìn)廢退，獲得性遺傳局限于個體水平，并非種群 強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變結(jié)果，不能解釋物種大爆發(fā)達(dá)爾文以后進(jìn)化論的發(fā)展1. 性狀水平基因水平。 遺傳變異的本質(zhì)2. 摒棄獲得性遺傳。 個體種群3. 形成以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第3節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一.、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化種群是生物進(jìn)化的基本單位種群：生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體可交配并產(chǎn)生可育后代基因庫：一個種群基因庫中某個基因占全部等位基因的比率生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)：種群基因頻率改變 種群非常大。雌雄個體自由交配并產(chǎn)生后代無遷入遷出自然選擇不起作用基因突變（A+a）²=A+2A.a²=AA+Aa+aa=1突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料突變：基因突變、染色體變異可遺傳變異自然選擇決定生物進(jìn)化的方向2.隔離與物種的形成物種的概念物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物生殖隔離：不同物種之間不能相互交配，交配成功也不能產(chǎn)生