必修二提綱B5版

PAGEPAGE49第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第一節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（一）知識(shí)·儲(chǔ)備區(qū)1.結(jié)合下圖闡明花的基本結(jié)構(gòu)⑴由左圖可知，花的雄蕊包括和花藥，花藥內(nèi)含有；雄蕊由、花柱和子房組成，子房?jī)?nèi)含有。⑵左圖的花既含有雄蕊又含有雌蕊，稱為；右圖的雄花只含有雄蕊，雌花中只含有雌蕊，這樣的花稱為花。2.同一朵花完成的傳粉方式稱為傳粉，不同朵花之間完成的傳粉方式稱為異花傳粉。3.性狀：是指生物體的總和。任何生物都有許許多多的性狀。有的是特征（如豌豆種子的顏色、性狀），有的是（如人的ABO血型、植物的抗病性、耐寒性），有的是特征（如狗的攻擊性、服從性），等等。4、遺傳：性狀由親代向子代傳遞的現(xiàn)象和過(guò)程。學(xué)習(xí)·探究區(qū)一.用豌豆做遺傳實(shí)驗(yàn)材料容易成功的原因和豌豆人工異花傳粉的步驟1.選用豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)：①豌豆是嚴(yán)格的植物，而且是受粉，自然狀態(tài)下不受外來(lái)花粉的干擾，它永遠(yuǎn)是純種，避免了天然雜交情況的發(fā)生，省去了許多實(shí)際操作的麻煩。②豌豆的品種間具有易于區(qū)分的，且能穩(wěn)定地遺傳給后代。③豌豆花冠各部分結(jié)構(gòu)較大，便于操作，易于控制。④豌豆種子保留在豆莢內(nèi)，每粒種子都不會(huì)丟失，便于統(tǒng)計(jì)。⑤繁殖周期短，后代數(shù)量大。2.豌豆人工異花傳粉的步驟確定被研究的相對(duì)性狀，選擇好父本和母本↓人工去雄：除去未成熟花的全部雄蕊 ↓套袋隔離：套上紙袋、防止外來(lái)花粉干擾↓人工授粉：雌蕊成熟時(shí)將另一植株花粉撒在去雄花的雌蕊柱頭上↓再套袋隔離：目的是提供花粉的花稱為（♂），接受花粉的花是（♀）相對(duì)性狀二.一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)1.圖解：2.常用符號(hào)及含義符號(hào)PF1F2×♀♂含義子一代自交雜交母本或雌配子或雄配子3.有關(guān)概念①自交②雜交③測(cè)交④相對(duì)性狀⑤性狀⑥顯性性狀⑦隱性性狀⑧性狀分離⑨純合子⑩雜合子三.對(duì)分離現(xiàn)象的解釋1.⑴生物的性狀是由決定的，決定顯性性狀的是，用大寫字母表示，定隱性性狀的是，用小寫字母表示。⑵體細(xì)胞中遺傳因子是存在的，遺傳因子組成相同的個(gè)體叫，遺傳因子組成不同的個(gè)體叫。⑶生物體形成生殖細(xì)胞配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子分離，分別進(jìn)入不同的配子中，配子中只含有每對(duì)遺傳因子中的一個(gè)。⑷受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是。2.遺傳圖解：★孟德?tīng)柼岢隹刂菩誀畹氖恰斑z傳因子”，而非“基因”這一名詞。五.對(duì)分離現(xiàn)象的驗(yàn)證1.方法：測(cè)交。選用F1和____________作為親本，預(yù)期結(jié)果目的是為了驗(yàn)證F1的________。2.圖解：3.測(cè)交的結(jié)果：子代出現(xiàn)____種表現(xiàn)型，比例為_(kāi)_____。六.分離定律——得出結(jié)論1.分離定律：又稱，在生物的體細(xì)胞中，控制的遺傳因子存在，不相融合；在形成時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。2.適用范圍及條件(1)范圍：①真核生物有性生殖的細(xì)胞核遺傳。②一對(duì)等位基因控制的一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳。(2)適用條件：①子一代個(gè)體形成的配子數(shù)目相等且生活力相同。②雌雄配子結(jié)合的機(jī)會(huì)相等。③子二代不同基因型的個(gè)體存活率相同。④遺傳因子間的顯隱性關(guān)系為完全顯性。⑤觀察子代樣本數(shù)目足夠多。七.假說(shuō)——演繹法1．“假說(shuō)——演繹”法的一般程序觀察現(xiàn)象，提出問(wèn)題―→分析問(wèn)題，提出假說(shuō)―→演繹推理，驗(yàn)證假說(shuō)―→分析結(jié)果，得出結(jié)論。2．一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)的“假說(shuō)——演繹”分析六.性狀分離比的模擬實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)原理：由于進(jìn)行有性雜交的親本，在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子發(fā)生，受精時(shí)，雌雄配子又會(huì)結(jié)合形成合子，因此，雜合子雜交發(fā)育形成的后代一定會(huì)發(fā)生，甲、乙兩個(gè)小桶分別代表________________，甲、乙內(nèi)的彩球分別____________，用不同彩球隨機(jī)組合模擬生物在生殖過(guò)程中________________________。2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程⑴取甲、乙兩個(gè)小桶，每個(gè)小桶內(nèi)放入兩種彩球各個(gè)。甲桶中的D小球和d小球分別代表含和含的兩種雌配子；乙桶中的D小球和d小球分別代表含和含的兩種雌配子。⑵分別搖動(dòng)甲、乙兩個(gè)小桶，使小桶內(nèi)的球。⑶分別從兩個(gè)桶內(nèi)抓取一個(gè)小球，這表示讓雌配子與雄配子。每次抓取后，記錄下這兩個(gè)小球的字母組合。⑷將抓取的小球，按上述方法重復(fù)次。3．結(jié)果與結(jié)論彩球組合類型數(shù)量比DD∶Dd∶dd≈______，彩球組合代表的顯隱性性狀的數(shù)值比接近______。注意問(wèn)題(1)要______抓取，且每抓完一次將小球放回原小桶并攪勻，目的是保證兩種雌配子或兩種雄配子比例相同。(2)重復(fù)的次數(shù)足夠多。⑶雙手同時(shí)進(jìn)行，且閉眼。第二節(jié)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)（二）一.兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)——提出問(wèn)題1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程：現(xiàn)象：（1）F2中出現(xiàn)不同對(duì)性狀的（2）F2中4種表現(xiàn)型的分離比為二.對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋——做出假說(shuō)1.解釋：⑴F1產(chǎn)生配子時(shí)，每對(duì)遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合，產(chǎn)生的雌雄配子各有四種，它們之間的數(shù)量比為。⑵受精時(shí)，雌雄配子的結(jié)合是的。2.圖解F2中有種配子組合方式，種基因型，種表現(xiàn)型其比例為，F(xiàn)2表現(xiàn)型中親本類型的比例為重組類型的比例為，顯性雜合子比例為?！锼伎迹篎2中重組類型(與P不同，不是與F1不同；指表現(xiàn)型而非基因型)為黃皺和綠圓，所占比例為，若親本改為黃皺×綠圓(均純合)，則重組類型變成，所占比例為三.對(duì)自由組合現(xiàn)象的解釋的驗(yàn)證——演繹推理，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1.方法：2.圖解四.自由組合定律——得出結(jié)論自由組合定律，又稱為，控制不同形狀的分離和組合是互不干擾的，在形成時(shí)，決定同一性狀的彼此分離，決定不同性狀的自由組合。★適用范圍：________生殖的生物，真核細(xì)胞的核內(nèi)________上的基因，無(wú)性生殖和細(xì)胞質(zhì)基因遺傳時(shí)不遵循。四、孟德?tīng)枌?shí)驗(yàn)方法的啟示和遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1．實(shí)驗(yàn)方法啟示孟德?tīng)柅@得成功的原因：①正確選材(豌豆)；②對(duì)相對(duì)性狀遺傳的研究，從____對(duì)到____對(duì)；③對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行________的分析；④運(yùn)用________法(包括“提出問(wèn)題→提出假說(shuō)→演繹推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論”五個(gè)基本環(huán)節(jié))這一科學(xué)方法。2.遺傳規(guī)律再發(fā)現(xiàn)(1)1909年，丹麥生物學(xué)家________把“遺傳因子”叫做________。并提出了和的概念。表現(xiàn)型，例如和；基因型，例如高境豌豆的基因型是和，矮莖的基因型是；等位基因例如。(2)因?yàn)槊系聽(tīng)柕慕艹鲐暙I(xiàn)，他被公認(rèn)為“____________”。第二章基因在染色體上第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一.減數(shù)分裂的概念（范圍）減數(shù)分裂是進(jìn)行的生物，在產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行的的細(xì)胞分裂。（特點(diǎn)）在減數(shù)分裂過(guò)程中，染色體只復(fù)制，而細(xì)胞分裂。（結(jié)果）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)胞的。二.精子的形成過(guò)程1.高等雄性哺乳動(dòng)物精子的形成場(chǎng)所是在，此器官中存在著原始雄性生殖細(xì)胞。在雄性動(dòng)物性成熟時(shí)，經(jīng)過(guò)分裂產(chǎn)生精細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)成為成熟的雄性生殖細(xì)胞——。精原細(xì)胞還可以通過(guò)分裂產(chǎn)生大量的精原細(xì)胞?！餃p數(shù)分裂沒(méi)有細(xì)胞周期。2.各時(shí)期圖像及特點(diǎn)（見(jiàn)反面）3、減數(shù)第一次分裂的主要特征：減數(shù)第二次分裂的主要特征：4.相關(guān)概念⑴同源染色體：。判斷同源染色體的依據(jù)為：①大小（長(zhǎng)度）相同②形狀（著絲點(diǎn)的位置）相同③來(lái)源（顏色）不同。如右圖和，和是一對(duì)同源染色體。⑵非同源染色體：不能配對(duì)的染色體之間互稱為非同源染色體。如右圖和，和，和，和是一對(duì)非同源染色體。⑶聯(lián)會(huì)：發(fā)生在生殖細(xì)胞減數(shù)第一次分裂的前期，的現(xiàn)象，叫做聯(lián)會(huì)。⑷四分體：減數(shù)第一次分裂時(shí)，聯(lián)會(huì)后的每一對(duì)同源染色體就含有，這叫做四分體。1個(gè)四分體有對(duì)同源染色體、有條染色體、個(gè)染色單體、分子DNA。5、精子的形成過(guò)程：（染色體復(fù)制）（減數(shù)第一次分裂）（減數(shù)第二次分裂）（變形）１精原細(xì)胞——→１初級(jí)精母細(xì)胞２次級(jí)精母細(xì)胞————４精細(xì)胞——→４精子（間期：體積增大）（聯(lián)會(huì)、交換、分離、染色體數(shù)減半）（著絲點(diǎn)分裂）（1）染色體復(fù)制在細(xì)胞時(shí)期。（2）染色體數(shù)目減半發(fā)生在分裂時(shí)期，減半的原因是的分開(kāi)。（3）著絲點(diǎn)的分裂，染色體一分為二，發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中。時(shí)期染色體行為細(xì)胞名稱減數(shù)第一次分裂精原細(xì)胞間期：DNA復(fù)制、有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，每條染色體都由構(gòu)成。初級(jí)精母細(xì)胞前期：同源染色體聯(lián)會(huì)，形成此時(shí)之間常發(fā)生交叉互換中期：排列在赤道板上，每條染色體的著絲點(diǎn)都附著在上。后期：分離，并移向細(xì)胞兩極減數(shù)第二次分裂前期：染色體散亂地分布在細(xì)胞中次級(jí)精母細(xì)胞中期：排列在赤道板上。后期：分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，成為兩條染色體并移向細(xì)胞兩極。精細(xì)胞變形精子三、卵細(xì)胞的形成過(guò)程1.場(chǎng)所:人和其他哺乳動(dòng)物的卵細(xì)胞是在中形成的。卵巢位于腹腔內(nèi)，內(nèi)部有許多發(fā)育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一個(gè)細(xì)胞就是卵細(xì)胞。2.過(guò)程:減數(shù)第一次分裂：減數(shù)第二次分裂：3、精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的異同項(xiàng)目精子形成過(guò)程卵細(xì)胞形成過(guò)程不同點(diǎn)形成生殖細(xì)胞數(shù)________個(gè)精子___________-個(gè)卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)是否均質(zhì)分裂是否變形過(guò)程相同點(diǎn)染色體復(fù)制_____次，細(xì)胞連續(xù)分裂_____次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目為性原細(xì)胞中________。4.圖像判斷四、減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和核DNA含量變化1.細(xì)胞中染色體和核DNA數(shù)量變化規(guī)律：（以精子形成的過(guò)程為例）精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子前期、中期后期染色體數(shù)目2N核DNA數(shù)目2N→4N染色單體數(shù)每條染色體DNA數(shù)目2.減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目和核DNA含量變化曲線分析：五.配子的多樣性與受精作用1．配子中染色體組合多樣性的原因(1)該原始生殖細(xì)胞中含有對(duì)同源染色體，對(duì)等位基因。⑵情況①，最終產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞有種類型，分別為，情況②，最終產(chǎn)生的4個(gè)子細(xì)胞有種類型，分別為。⑶根據(jù)以上內(nèi)容分析配子具有多樣性的原因：減數(shù)分裂過(guò)程中，分離的同時(shí)，自由組合。因此，含有n對(duì)同源染色體的生物體可產(chǎn)生的配子類型為種⑷含有n對(duì)同源染色體的生物體可產(chǎn)生的配子類型有時(shí)候要比上述結(jié)論多，可能的原因是發(fā)生了。2．受精作用⑴定義：卵細(xì)胞和精子的相互識(shí)別、融合，成為的過(guò)程。⑵過(guò)程：在受精作用進(jìn)行時(shí)，通常是________的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，________留在外面。與此同時(shí)，_______________會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止___________再進(jìn)入。_________進(jìn)入________后不久，_________就與_________，使彼此的染色體會(huì)合在一起。⑶結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方。受精卵細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)一半來(lái)自父方，一半來(lái)自母方；但細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來(lái)自卵細(xì)胞。⑷減數(shù)分裂和受精作用的意義：就進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō)，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于_____________________，對(duì)于___________________，都是十分重要的。⑸受精的實(shí)質(zhì)：精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。⑹同一雙親的子代遺傳呈現(xiàn)多樣性的原因：①配子多樣性②。意義是：。第二節(jié)基因在染色體上一．薩頓的假說(shuō)1.內(nèi)容（填完整）：。2.依據(jù)：。具體表現(xiàn)：基因的行為染色體的行為傳遞中的性質(zhì)在雜交過(guò)程中保持和在配子形成和受精過(guò)程中，保持相對(duì)穩(wěn)定的存在形式體細(xì)胞中的存在形式成對(duì)配子中的存在形式成單，只有成對(duì)的基因中的成單，只有成對(duì)的染色體中的在體細(xì)胞中的來(lái)源等位基因中一個(gè)來(lái)自，一個(gè)來(lái)自同源染色體中一條來(lái)自方，一條來(lái)自形成配子時(shí)的分配等位基因分離，自由組合同源染色體分離，自由組合3.薩頓提出假說(shuō)應(yīng)用的科學(xué)方法是，將和進(jìn)行類比。二．基因位于染色體上的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.國(guó)生物學(xué)家完成的實(shí)驗(yàn)。⑴實(shí)驗(yàn)材料—果蠅，其作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是：①相對(duì)性狀多、明顯；②培養(yǎng)周期短；③成本低；④易飼養(yǎng)；⑤染色體數(shù)目少，便于觀察等。⑥繁殖率高。⑵果蠅的染色體組成性別雌性雄性圖示同源染色體4對(duì)4對(duì)常染色體Ⅱ、Ⅲ、ⅣⅡ、Ⅲ、Ⅳ性染色體XXXY染色體組成6＋XX(同型)6＋XY(異型)2.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：P紅眼(♀)×白眼(♂)↓F1(♀、♂)↓雌雄交配F23/4(♂、♀)1/4(♂)①果蠅的紅眼、白眼是一對(duì)相對(duì)性狀。②F1全為紅眼，則是顯性性狀。③F2中紅眼∶白眼＝3∶1，符合定律，紅眼和白眼受一對(duì)控制。④F2中白眼性狀的表現(xiàn)與性別相聯(lián)系。3.提出問(wèn)題：白眼性狀的表現(xiàn)為何總與相聯(lián)系？4.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋：假設(shè)：白眼基因（用w表示），紅眼基因（用W表示）位于上。圖解：5.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的方法：圖解：6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：控制果蠅紅眼與白眼的基因位于染色體上。從而證明了基因在染色體上。7.摩爾根的貢獻(xiàn)：三．孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋一對(duì)遺傳因子是：。不同對(duì)的遺傳因子是：。基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：?；虻淖杂山M合定律的實(shí)質(zhì)是：。第三節(jié)伴性遺傳1.定義：。2.實(shí)例：。一．人類紅綠色盲癥1.性遺傳病2.人的正常色覺(jué)和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型：女性男性基因型表現(xiàn)型3.人類紅綠色盲遺傳的主要婚配方式：（1）女性正常與男性色盲（3）女性色盲與男性正常（2）女性攜帶者與男性正常（4）女性攜帶者與男性色盲4.遺傳特點(diǎn)：。二．抗維生素D佝僂病1.性遺傳病2.抗維生素D佝僂病基因型和表現(xiàn)型：女性男性基因型表現(xiàn)型3.抗維生素D佝僂病的主要婚配方式：（1）女性正常與男性患者（2）女性患者與男性正常（2個(gè)）（3）女性患者與男性患者（2個(gè)）4.遺傳特點(diǎn):三．伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用圖解實(shí)例：第三章基因的本質(zhì)第一節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)化是指一種生物由于接受了另一種生物的遺傳物質(zhì)（DNA或RNA）而表現(xiàn)出后者的遺傳性狀，或發(fā)生遺傳性狀改變的現(xiàn)象。一．肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)1.肺炎雙球菌比較項(xiàng)目R型細(xì)菌S型細(xì)菌菌落菌體毒性2.體內(nèi)轉(zhuǎn)化格里菲斯的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程:⑴結(jié)論：加熱殺死的S型細(xì)菌中含有某種，將型活細(xì)菌轉(zhuǎn)化為型活細(xì)菌。⑵實(shí)驗(yàn)遵循原則⑶在第三組中被加熱殺死的S型活細(xì)菌還有沒(méi)有毒性？⑷第四組從死亡小鼠中是否只分離出S型活細(xì)菌？★①格里菲思實(shí)驗(yàn)沒(méi)有將細(xì)菌中各組分分開(kāi)，因此，該實(shí)驗(yàn)只能證明S型細(xì)菌體內(nèi)含有轉(zhuǎn)化因子，不能證明轉(zhuǎn)化因子是哪種物質(zhì)。②S型菌的DNA能使R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌前提是S型菌的DNA能與R型菌的DNA發(fā)生重組，直接將S菌的DNA注入小鼠體內(nèi)，DNA分子會(huì)被小鼠體內(nèi)的DNA酶分解而失去作用，如果小鼠體內(nèi)沒(méi)有R型菌，也無(wú)法轉(zhuǎn)化為S型菌。③在加熱殺死的S型細(xì)菌中，其蛋白質(zhì)變性失活，但不要認(rèn)為DNA也變性失活，DNA在加熱過(guò)程中，雙螺旋解開(kāi)，氫鍵被打開(kāi)，但緩慢冷卻時(shí)，其結(jié)構(gòu)可恢復(fù)。④在轉(zhuǎn)化過(guò)程中并不是所有的R型細(xì)菌均轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，而是只有少部分R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。原因是轉(zhuǎn)化受DNA的純度、兩種細(xì)菌的親緣關(guān)系、菌體的狀態(tài)等因素影響。3.體外轉(zhuǎn)化艾弗里的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)：⑴實(shí)驗(yàn)原則⑵實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：S只有加入，R型細(xì)菌才能夠轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌，并且濃度越高，轉(zhuǎn)化就越有效。S型細(xì)菌的其他物質(zhì)不能使R型細(xì)菌發(fā)生轉(zhuǎn)化。⑶結(jié)論：是使R型細(xì)菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)（DNA是轉(zhuǎn)化因子）。總結(jié)：體內(nèi)轉(zhuǎn)化是基礎(chǔ)，僅說(shuō)明S型細(xì)菌體內(nèi)有，體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明“轉(zhuǎn)化因子”是二．噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)者是。2.實(shí)驗(yàn)材料：。T2噬菌體的介紹：專門寄生在體內(nèi)的病毒，結(jié)構(gòu)包括核酸分子和蛋白質(zhì)外売。T2噬菌體侵染大腸桿菌后，在自身遺傳物質(zhì)的作用下，利用體內(nèi)的物質(zhì)合成自身的成分，進(jìn)行大量增殖。當(dāng)噬菌體增殖到一定數(shù)量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量的噬菌體。噬菌體侵染細(xì)菌的過(guò)程包括：(1)吸附：用尾部的末端(六根尾絲)吸附在大腸桿菌表面。(2)注入：釋放出溶菌酶，破壞大腸桿菌的局部細(xì)胞膜，噬菌體DNA通過(guò)尾管進(jìn)入大腸桿菌，蛋白質(zhì)外殼留在外面。(3)復(fù)制、合成：在噬菌體DNA的指導(dǎo)下，以大腸桿菌體內(nèi)的脫氧核苷酸為原料合成噬菌體DNA，以大腸桿菌體內(nèi)的氨基酸為原料合成噬菌體蛋白質(zhì)外殼。(4)組裝：一個(gè)蛋白質(zhì)外殼裝入一個(gè)噬菌體DNA分子，組成一個(gè)新的噬菌體。(5)釋放：大腸桿菌細(xì)胞破裂，釋放出幾十個(gè)至幾百個(gè)子代噬菌體。3.實(shí)驗(yàn)方法：。4.實(shí)驗(yàn)思路：用32P標(biāo)記一部分噬菌體的，用35S標(biāo)記另一部分噬菌體的。（蛋白質(zhì)的元素：，DNA的元素?！嘀挥袠?biāo)記S.P兩種元素才能夠分別標(biāo)記蛋白質(zhì)和DNA，而不用其他元素。）5.實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象：⑴標(biāo)記細(xì)菌：細(xì)菌+含的培養(yǎng)基→含35S的細(xì)菌細(xì)菌+含的培養(yǎng)基→含32p的細(xì)菌⑵標(biāo)記噬菌體：噬菌體+含的細(xì)菌→含35S的噬菌體噬菌體+含的細(xì)菌→含32p的噬菌體⑶噬菌體侵染細(xì)菌：含35S的噬菌體+未被標(biāo)記的細(xì)菌→攪拌、離心→上清液放射性沉淀物放射性含32p的噬菌體+未被標(biāo)記的細(xì)菌→攪拌、離心→上清液放射性沉淀物放射性上清液成分沉淀物成分實(shí)驗(yàn)中攪拌的目的是，離心的目的是。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)外殼并未進(jìn)入，而是留在外面。32p標(biāo)記的DNA進(jìn)入了，子代噬菌體的各種性狀是通過(guò)親代的遺傳的。⑷實(shí)驗(yàn)結(jié)論：子代噬菌體才是真正的遺傳物質(zhì)。但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(因蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi))★1．為什么不能直接用含35S和32P的普通培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)T2噬菌體？因?yàn)槭删w營(yíng)寄生生活，只有在細(xì)菌體內(nèi)才能進(jìn)行增殖，故應(yīng)先培養(yǎng)細(xì)菌，再用細(xì)菌培養(yǎng)噬菌體，而不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體。2．能否用14C和18O標(biāo)記噬菌體？能否用32P和35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體？不能，因?yàn)镈NA和蛋白質(zhì)都含C和O。不能用32P和35S同時(shí)標(biāo)記噬菌體。3．用35S標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上講，含35S標(biāo)記的蛋白質(zhì)均不能進(jìn)入大腸桿菌內(nèi)，離心后全存在于上清液；實(shí)際上，沉淀物中也有少量放射性。請(qǐng)分析原因。由于攪拌不充分，有少量35S標(biāo)記的噬菌體蛋白質(zhì)外殼仍吸附在細(xì)菌表面，隨細(xì)菌離心到沉淀物中，使沉淀物中出現(xiàn)少量的放射性。4．用32P標(biāo)記的噬菌體侵染大腸桿菌，理論上上清液中應(yīng)不含放射性，下層沉淀物中應(yīng)具有很高的放射性，而實(shí)驗(yàn)最終結(jié)果顯示離心后的上清液中也有一定的放射性，而下層沉淀物的放射性強(qiáng)度卻比理論值略低。這是為什么？一是保溫時(shí)間過(guò)短，有一部分噬菌體DNA沒(méi)有侵染到大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)離心后分布于上清液中，使上清液出現(xiàn)放射性；二是從噬菌體和大腸桿菌混合培養(yǎng)到用離心機(jī)分離，這一段保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，噬菌體在大腸桿菌體內(nèi)增殖后釋放子代噬菌體，經(jīng)離心后子代噬菌體分布于上清液中，也會(huì)使上清液出現(xiàn)放射性。三.肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)比較對(duì)比項(xiàng)目肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)不同點(diǎn)DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)的方式采用直接分離法，即真正將S型細(xì)菌的DNA與其他成分分離，然后用每種單一成分與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，做體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)采用放射性同位素標(biāo)記法分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以便單獨(dú)觀察它們各自的作用對(duì)照原則相互對(duì)照自身對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)論證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì)DNA才是真正的遺傳物質(zhì)。但不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)(因蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi))相同點(diǎn)①均使DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)處理，觀察它們各自的作用②都遵循對(duì)照原則③都能證明DNA是遺傳物質(zhì)，但不能證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)三．RNA也是遺傳物質(zhì)過(guò)程：煙草花葉病毒的RNA侵染侵染煙草→煙草被感染煙草花葉病毒的蛋白質(zhì)侵染侵染煙草→煙草未被感染結(jié)論：在無(wú)DNA的情況下（如RNA病毒），是遺傳物質(zhì)。綜上所述：絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是，所以說(shuō)是主要的遺傳物質(zhì)。細(xì)胞生物的遺傳物質(zhì)是DNA病毒RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA（煙草花葉病毒，艾滋病病毒，SARS病毒，流感病毒）DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA（噬菌體、乙肝病毒、天花病毒等）第二節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)一．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建1.構(gòu)建者是。2.化學(xué)組成：（1）元素組成：。（2）基本單位：。（3）空間結(jié)構(gòu)①DNA分子是由條鏈組成的，這兩條鏈按盤旋成。②DNA分子中的和交替連接，排在外側(cè)，構(gòu)成;堿基排列在內(nèi)測(cè)；③兩條鏈上的堿基通過(guò)連接成堿基對(duì)，并且堿基配對(duì)有一定的規(guī)律：和配對(duì)，和配對(duì)。二．注意問(wèn)題：（1）配對(duì)的堿基，A與T之間形成兩個(gè)氫鍵，G與C之間形成三個(gè)氫鍵。C—G比例越大，DNA結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定；(2)脫氧核苷酸聚合形成長(zhǎng)鏈的過(guò)程中產(chǎn)生水，即脫氧核苷酸→DNA＋H2O；(3)DNA分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)記為5種元素，4種堿基(脫氧核苷酸)，3種小分子，2條長(zhǎng)鏈，1個(gè)雙螺旋；(4)每個(gè)DNA片段中，游離的磷酸基團(tuán)有2個(gè)；(5)○?之間的數(shù)量關(guān)系1∶1∶1；(6)不同核苷酸的○和之間的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵，用限制性內(nèi)切酶處理可切斷，用DNA連接酶處理可連接；(7)?—?之間的化學(xué)鍵為氫鍵，可用解旋酶斷裂，也可加熱斷裂；(8)每個(gè)脫氧核糖連接著2個(gè)磷酸，分別在3號(hào)、5號(hào)碳原子上相連接；(9)若堿基對(duì)為n，則氫鍵數(shù)為2n～3n之間，若已知A有m個(gè)，則氫鍵數(shù)為3n－m。（10）DNA初步水解的產(chǎn)物是4種脫氧核苷酸，徹底水解的產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和堿基(A、T、G、C4種)三．基本規(guī)律：(1)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是指在DNA分子形成堿基對(duì)時(shí)，A一定與T配對(duì)，G一定與C配對(duì)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2)推論：規(guī)律一：一個(gè)雙鏈DNA分子中，A＝T、C＝G、A＋G＝，即嘌呤堿基總數(shù)等于堿基總數(shù)。規(guī)律二：在雙鏈DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基和(如A＋T或C＋G)占全部堿基的比值等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中該種比例的比值。規(guī)律三：DNA雙鏈中，一條單鏈中=m，與另一條互補(bǔ)鏈的=，也與整個(gè)DNA分子中的=。規(guī)律四：在DNA雙鏈中一條單鏈的=m,另一條互補(bǔ)單鏈的=互為關(guān)系。綜合規(guī)律三四可簡(jiǎn)記為“分子一行和分母一行補(bǔ)則等，不補(bǔ)則倒”第三節(jié)DNA復(fù)制一．對(duì)DNA分子復(fù)制的推測(cè)沃森和克里克提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)：，具體內(nèi)容是：。二.DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)1.分子數(shù)：①若復(fù)制n代含14N的DNA有個(gè)，只含14N的DNA有個(gè)；②無(wú)論復(fù)制多少次含15N的DNA始終是個(gè)，子代中含15N的DNA的鏈?zhǔn)冀K是條.2.脫氧核苷酸鏈的數(shù)：①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)=，②含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=，③含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=。3.消耗的脫氧核苷酸數(shù)：設(shè)親代DNA分子中含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則①經(jīng)過(guò)n次復(fù)制，共消耗游離的該脫氧核苷酸個(gè)，②在第n次復(fù)制時(shí)，共消耗游離的該脫氧核苷酸個(gè)。三.DNA分子復(fù)制的過(guò)程1.概念：以親代DNA分子為合成子代DNA分子的過(guò)程。2.發(fā)生時(shí)期：有絲分裂的和的間期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。發(fā)生的場(chǎng)所。3.所需條件①模板：②原料：③能量：④酶：4.過(guò)程：解旋→復(fù)制：以母鏈為模板按原則，合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈→延伸子鏈→母鏈與子鏈盤繞成。5.結(jié)果：一個(gè)DNA分子就形成完全相同的DNA分子。 6.特點(diǎn)：①(過(guò)程特點(diǎn))②復(fù)制：子代DNA=母鏈+子鏈（結(jié)果特點(diǎn)）7.準(zhǔn)確復(fù)制的原因：①DNA分子獨(dú)特的，為復(fù)制提供了精確的模板。②能夠使復(fù)制準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行。8.意義：遺傳：將遺傳信息從親代傳給子代，保證了遺傳信息的變異：復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)—。第四節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段一.資料分析1、由材料1和材料3可知，大腸桿菌、人的全部基因的堿基對(duì)總數(shù)（大于小于等于）DNA分子堿基對(duì)總數(shù)，說(shuō)明基因是的片段。2、由材料2和材料4可知，轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因的小鼠發(fā)出、小鼠體內(nèi)的與肥胖直接相關(guān)，說(shuō)明基因具有。遺傳效應(yīng)是指其能。基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位，特定的基因控制特定的性狀。3、總結(jié)：DNA和基因的關(guān)系一般情況下，一條染色體有個(gè)DNA分子，一個(gè)DNA分子上有基因，一個(gè)DNA分子中的堿基總數(shù)該DNA分子上所有基因的堿基數(shù)之和?；虻亩x：，每個(gè)基因又由脫氧核苷酸組成。二.DNA片段中的遺傳信息1.代表了遺傳信息。2.基因的多樣性和特異性①構(gòu)成DNA的堿基只有種，，配對(duì)方式只有種，但堿基對(duì)的卻可以成百上千，形成的堿基對(duì)的也可以千變?nèi)f化。（如一個(gè)由1000個(gè)堿基對(duì)組成的DNA分子，它的堿基對(duì)的排列方式就有種）從而構(gòu)成了DNA分子的多樣性。②同一生物DNA分子特定的構(gòu)成了DNA分子的特異性。DNA分子的和是生物體多樣性多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA能作為遺傳物質(zhì)的條件：a、能自我復(fù)制b、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定c、儲(chǔ)存遺傳信息d、能夠控制性狀。三.補(bǔ)充1．脫氧核苷酸、基因、DNA和染色體的關(guān)系圖解2．全方位理解“基因”(1)本質(zhì)上，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)結(jié)構(gòu)上，基因是含有特定遺傳信息的脫氧核苷酸序列。(3)功能上，基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。(4)位置上，基因在染色體上呈線性排列。第四章基因的表達(dá)第1節(jié)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)=基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成一.RNA1.DNA和RNA的區(qū)別比較項(xiàng)目DNARNA化學(xué)組成基本組成單位堿基A、G、C、A、G、C、五碳糖無(wú)機(jī)酸磷酸磷酸空間結(jié)構(gòu)規(guī)則的結(jié)構(gòu)通常呈結(jié)構(gòu)(1)構(gòu)成人體內(nèi)核酸的堿基共有種，核苷酸共有種，病毒體內(nèi)的堿基共有種，核苷酸共有種。(2)RNA適合作為DNA的信使：RNA一般是鏈，能通過(guò)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，去指導(dǎo)的合成。(3)DNA與RNA的判定方法a.根據(jù)五碳糖種類判定：若核酸分子中含核糖，一定為RNA；含脫氧核糖，一定為DNA。b.根據(jù)含氮堿基判定：含T的核酸一定是DNA；含U的核酸一定是RNA。c.DNA中單、雙鏈的判定：若A≠T、G≠C或嘌呤≠嘧啶，則為單鏈DNA；若A＝T，G＝C，A＋G＝T＋C，則認(rèn)為是雙鏈DNA。2.RNA的組成和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目圖示分布部位常與核糖體結(jié)合細(xì)胞質(zhì)中與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體特點(diǎn)帶有從DNA鏈上轉(zhuǎn)錄下來(lái)的遺傳信息一端能與氨基酸結(jié)合，另一端有三個(gè)堿基，可以與的密碼子互補(bǔ)配對(duì)由組織區(qū)的DNA轉(zhuǎn)錄而成，是的組成物質(zhì)功能攜帶著的信息，在蛋白質(zhì)合成中起著作用轉(zhuǎn)運(yùn)特定的，識(shí)別信使RNA上的，在蛋白質(zhì)合成中作為轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸的載體與核糖體蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，形成結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)類似于結(jié)構(gòu)聯(lián)系①組成相同：4種核糖核苷酸②來(lái)源相同：都由轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生③功能協(xié)同：都與翻譯有關(guān)二.遺傳信息的轉(zhuǎn)錄1.概念：。2.條件：①模板：②原料：③能量：④酶：3.場(chǎng)所:4.產(chǎn)物：5.過(guò)程：6.下圖是一小段DNA片段，①鏈?zhǔn)悄０彐?，?qǐng)寫出其轉(zhuǎn)錄生成的RNA的堿基序列，并分析RNA的堿基序列與DNA兩條鏈堿基序列的關(guān)系？堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系：，生成的RNA的堿基序列為，與模板鏈，與非模板鏈堿基序列(除T和U外)?！?1)轉(zhuǎn)錄的基本單位是基因，而不是整個(gè)DNA。(2)在真核細(xì)胞內(nèi)，轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA需經(jīng)過(guò)加工才具有生物活性。三.遺傳信息的翻譯1．翻譯的概念：場(chǎng)所：模板：原料：產(chǎn)物：。2．密碼子和反密碼子(1)密碼子：①種類：種eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(a.起始密碼子：2種，AUG、GUG，分別編碼甲硫氨酸、纈氨酸,b.普通密碼子：59種，只編碼氨基酸))\a\vs4\al(61種編碼,氨基酸),c.終止密碼子：3種，UAA、UGA、UAG，不編碼氨基酸，只是終止信號(hào)))②eq\a\vs4\al(對(duì)應(yīng)關(guān)系)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.決定20種氨基酸的密碼子共有61種,b.一種氨基酸可以由一種或幾種密碼子來(lái)決定密碼的簡(jiǎn)并性,c.一種密碼子只能決定一種氨基酸))③特點(diǎn)：a.通用性：研究表明，地球上幾乎所有的生物都共用這一套遺傳密碼，這說(shuō)明所有生物可能有共同的或生命在上是統(tǒng)一的。b.簡(jiǎn)并性：密碼子GCU編碼丙氨酸，如果由于某種原因使mRNA中該密碼子的第三個(gè)堿基由U變?yōu)榱薈，那么編碼的氨基酸是，這種特性對(duì)生物體的生存發(fā)展的意義是：a.當(dāng)密碼子中有一個(gè)堿基改變時(shí)，可能并不會(huì)改變其對(duì)應(yīng)的，不會(huì)影響生物體的性狀。b.當(dāng)某種氨基酸使用頻率高時(shí)，幾種不同的密碼子都編碼一種氨基酸可保證翻譯的速度。(2)反密碼子：與mRNA分子中的密碼子互補(bǔ)配對(duì)的tRNA上的3個(gè)堿基。①種類：種。②eq\a\vs4\al(對(duì)應(yīng)關(guān)系)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.反密碼子與61種決定氨基酸的密碼子對(duì)應(yīng),b.一種tRNA只能運(yùn)輸一種氨基酸,c.一種氨基酸可由一種或幾種tRNA運(yùn)輸))③特點(diǎn)：反密碼子的三個(gè)堿基與相應(yīng)的DNA模板鏈上對(duì)應(yīng)的堿基相同，只是DNA的“T”對(duì)應(yīng)tRNA的“U”。3．翻譯過(guò)程(1)起始階段：利用供能，攜帶甲硫氨酸的tRNA識(shí)別位于核糖體位點(diǎn)1上的mRNA上的起始密碼子，mRNA、tRNA與核糖體三者相結(jié)合，翻譯開(kāi)始。(2)延伸階段①進(jìn)位：攜帶著特定氨基酸的tRNA按原則識(shí)別并進(jìn)入位點(diǎn)2。②轉(zhuǎn)肽：兩個(gè)氨基酸通過(guò)脫水縮合形成而轉(zhuǎn)移到占據(jù)位點(diǎn)2的tRNA上。③移位：核糖體讀取下一個(gè)密碼子，原占據(jù)位點(diǎn)的tRNA離開(kāi)，占據(jù)位點(diǎn)的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)，新的攜帶氨基酸的tRNA進(jìn)入位點(diǎn)，繼續(xù)肽鏈的合成。④重復(fù)：以后依次重復(fù)①②③這三個(gè)步驟，直到讀取到mRNA上的?！?1)從核糖體上脫離下來(lái)的只是多肽鏈，再經(jīng)折疊、加工才能成為具有復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)的有活性的蛋白質(zhì)。⑵一個(gè)mRNA可結(jié)合多個(gè)核糖體，每個(gè)核糖體獨(dú)立合成一條完整的多肽鏈。四．DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯的比較復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯時(shí)間細(xì)胞分裂的間期個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整個(gè)過(guò)程場(chǎng)所主要在細(xì)胞核主要在細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)的核糖體模板DNA的兩條單鏈DNA的其中一條鏈mRNA原料4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20種氨基酸能量都需要酶解旋酶、DNA聚合酶解旋酶、RNA聚合酶合成酶產(chǎn)物2個(gè)雙鏈DNA1個(gè)單鏈RNA多肽鏈(或蛋白質(zhì))產(chǎn)物去向傳遞到2個(gè)子細(xì)胞或子代離開(kāi)細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白特點(diǎn)邊解旋邊復(fù)制，半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄后DNA恢復(fù)原狀翻譯結(jié)束后，mRNA被降解成單體堿基配對(duì)A—T，T—A，C—G，G—CA—U，T—A，C—G，G—CA—U，U—A，C—G，G—C五.基因表達(dá)過(guò)程中有關(guān)數(shù)量變化轉(zhuǎn)錄、翻譯過(guò)程中DNA(基因)堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶多肽鏈氨基酸數(shù)＝6∶3∶1。圖解如下：(2)以上關(guān)系應(yīng)理解為：每合成1個(gè)氨基酸至少需要mRNA中3個(gè)堿基，基因中6個(gè)堿基，其原因如下：①DNA中有的片段無(wú)遺傳效應(yīng)，不能轉(zhuǎn)錄出mRNA。②在基因片段中，有的片段起調(diào)控作用，不轉(zhuǎn)錄。③轉(zhuǎn)錄出的mRNA中有終止密碼子，終止密碼子不對(duì)應(yīng)氨基酸，所以基因或DNA上堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)目的6倍多。第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂埔?中心法則的提出和發(fā)展1．克里克的中心法則1957年，克里克提出中心法則，其遺傳信息傳遞途徑為：從DNA流向DNA，即DNA的自我復(fù)制；還可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯。如圖：2．中心法則的發(fā)展隨著科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了遺傳信息傳遞的其他途徑。材料11965年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，很多RNA病毒，在感染宿主細(xì)胞后，它們的RNA在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制，這種復(fù)制是以導(dǎo)入的RNA為模板，而不是通過(guò)DNA。材料21970年，巴爾的摩(D·Baltimore)和梯明(H·M·Temin)在致癌的RNA病毒中，發(fā)現(xiàn)一種酶，能以RNA為模板合成DNA。他們稱這種酶為依賴RNA的DNA多聚酶，現(xiàn)在一般稱為逆轉(zhuǎn)錄酶。也就是說(shuō)，遺傳信息流也可以反過(guò)來(lái)，即從RNA→DNA。這是一項(xiàng)重要的發(fā)現(xiàn)，巴爾的摩和梯明于1975年榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。(1)材料1說(shuō)明遺傳信息還可以從流向。(2)材料2說(shuō)明遺傳信息還可以從流向。(3)結(jié)合以上內(nèi)容完善中心法則3．各類生物中遺傳信息的傳遞過(guò)程生物種類遺傳信息的傳遞過(guò)程DNA病毒RNA病毒逆轉(zhuǎn)錄病毒原核生物真核生物★(1)逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶。(2)逆轉(zhuǎn)錄和RNA復(fù)制只有某些病毒才能進(jìn)行。⑶中心法則的5條信息傳遞途徑都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。二.基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1．基因控制生物體性狀的途徑(1)材料1豌豆的圓粒和皺粒產(chǎn)生的機(jī)理材料2人類白化病和苯丙酮尿癥的發(fā)病原理這兩個(gè)材料說(shuō)明：基因通過(guò)控制來(lái)控制過(guò)程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)材料3囊性纖維病的病因圖解材料4人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的發(fā)病機(jī)理基因 正?；騟q\o(→,\s\up7(突變))異?；颉? ↓血紅蛋白結(jié)構(gòu)正常(谷氨酸)異常(纈氨酸)↓↓紅細(xì)胞形狀圓餅狀鐮刀狀↓↓ 功能正常鐮刀型細(xì)胞貧血癥以上兩個(gè)材料說(shuō)明：基因通過(guò)控制直接控制生物體的性狀。2．基因和性狀的對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)材料5豌豆的紅花基因不只與一個(gè)性狀有關(guān)，這個(gè)基因還控制葉腋的紅色斑點(diǎn)，種皮的褐色或灰色。這種現(xiàn)象叫做基因的多效現(xiàn)象。這表明：一個(gè)基因可能與個(gè)性狀有關(guān)。(2)材料6玉米葉綠素的形成至少涉及50個(gè)不同位置的基因；玉米糊粉層的顏色涉及7對(duì)等位基因；果蠅眼睛的顏色，至少受到40個(gè)不同位置基因的影響。這說(shuō)明：有時(shí)個(gè)基因控制一個(gè)性狀。(3)材料7研究發(fā)現(xiàn)雄蛙和雌蛙的性染色體分別是XY和XX。如果讓它們的蝌蚪在20℃溫度下發(fā)育時(shí)，雌雄比例大約為1∶1。如果讓這些蝌蚪在30℃溫度下發(fā)育時(shí)，不管它們的性染色體組成怎樣，將全部發(fā)育成雄蛙。這說(shuō)明：生物體的性狀除了受遺傳物質(zhì)決定外，對(duì)生物體的性狀也有一定的影響。表現(xiàn)型＝基因型＋環(huán)境條件。綜上，基因和性狀(是、不是、并不都是)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。生物體的性狀是通過(guò)基因與、基因與、基因與之間復(fù)雜的相互作用來(lái)精確調(diào)控的。3.細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體內(nèi)也含有少量的DNA，這些基因稱為基因，細(xì)胞質(zhì)基因控制細(xì)胞質(zhì)遺傳。細(xì)胞質(zhì)遺傳不符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，后代不出現(xiàn)一定的分離比，而是只表現(xiàn)母本的性狀。由細(xì)胞質(zhì)控制的性狀只能通過(guò)母親遺傳給后代，稱為母系遺傳。第五章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組一.基因突變的實(shí)例和概念1．鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)癥狀正常人的紅細(xì)胞是中央微凹的狀，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞卻是彎曲的狀，這樣的紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血。(2)完成下圖后試思考其病因患者的DNA中一個(gè)堿基對(duì)替換成了，從而導(dǎo)致密碼子由變?yōu)?，進(jìn)而導(dǎo)致血紅蛋白中變?yōu)椋鹆说鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，最終導(dǎo)致性狀的改變。2．基因突變的概念(1)基因的改變除了上面的替換外，還可能有以下方式：方式1的變化是，這種方式稱為；方式2的變化是，這種方式稱為。這樣的改變也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變，從而引起性狀的改變。(2)通過(guò)上述探究可知，DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的、和，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變，即為基因突變。3．基因突變有的會(huì)導(dǎo)致性狀改變，有的則不改變性狀，主要有下列幾種情況：(1)一種氨基酸可以由多種密碼子決定(密碼的簡(jiǎn)并)，當(dāng)突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子仍然決定同種氨基酸時(shí)，這種突變不會(huì)引起生物性狀的改變。(2)突變成的隱性基因在雜合子中不會(huì)引起性狀的改變。(3)某些突變雖然改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。(4)不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不會(huì)引起性狀變異。4．基因突變對(duì)后代的影響發(fā)生在配子中的基因突變，一般傳給后代；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變，一般不能通過(guò)遺傳，但植物體細(xì)胞的突變可以通過(guò)傳遞。二.基因突變的原因和特點(diǎn)1．基因突變產(chǎn)生的原因(1)外因——易誘發(fā)基因突變并提高突變頻率①物理因素：及其他輻射等。②化學(xué)因素：等。③生物因素：某些等。(2)內(nèi)因——自發(fā)產(chǎn)生基因突變DNA分子偶爾發(fā)生錯(cuò)誤或者發(fā)生變化。DNA分子的改變一般發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期，DNA分子復(fù)制時(shí)，DNA雙鏈要解旋，此時(shí)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易導(dǎo)致堿基對(duì)的數(shù)量或排列順序改變，從而導(dǎo)致基因突變。2．基因突變的特點(diǎn)(1)玉米白化苗的形成可表示為：綠株(CC)突變,綠株(Cc)自交,3/4綠株(CC和Cc)、1/4白化苗(cc)?；蛐蜑閏c的白化苗不能形成葉綠素，不能進(jìn)行光合作用制造有機(jī)物，最終導(dǎo)致死亡，其中玉米白化苗的突變(C→c)屬于隱性突變。人類的白化病、色盲等疾病發(fā)病原理與之類似，由此推斷大多數(shù)的基因突變對(duì)生物體都是的。(2)無(wú)論是低等生物，還是高等動(dòng)植物以及人都會(huì)由于基因突變，而引起生物性狀的改變。由此說(shuō)明，基因突變具有，即在生物界普遍存在。(3)基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，可以發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同的DNA分子上，也可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。由此說(shuō)明，基因突變具有。(4)據(jù)估計(jì)，在高等生物中，大約105～108個(gè)生殖細(xì)胞中才會(huì)有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變。由此說(shuō)明，基因突變具有。(5)基因C可以突變成為c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之間也可以相互突變(如圖)，突變形成的基因之間都可以稱為等位基因。由此說(shuō)明，基因突變具有和可逆性。3．基因突變的意義每一個(gè)基因的突變率很低，但一個(gè)種群中有很多個(gè)體而且每個(gè)個(gè)體有成千上萬(wàn)個(gè)基因，且每一代都能發(fā)生，所以總數(shù)就很多。其他變異一般不產(chǎn)生新基因，而基因突變是產(chǎn)生的途徑，是生物變異的來(lái)源，為生物進(jìn)化提供。★⑴基因突變是基因內(nèi)部堿基發(fā)生的改變，即改變了基因的表現(xiàn)形式：A→a或a→A，不會(huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量及所處位置。⑵基因突變是脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列順序的改變引起遺傳信息的改變。這種改變?cè)诠忡R下不能觀察到。⑶在誘變因素的作用下，不一定發(fā)生基因突變，但基因突變的頻率會(huì)提高。⑷顯性突變(a→A)一旦發(fā)生即可表現(xiàn)，但常不能穩(wěn)定遺傳；隱性突變(A→a)一旦表現(xiàn)即可穩(wěn)定遺傳。三.基因重組1．基因重組的概念我們把生物體進(jìn)行的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的，稱為基因重組。2．基因重組的類型圖示名稱時(shí)期減數(shù)第一次分裂，同源染色體的之間發(fā)生交叉互換減數(shù)第一次分裂，同源染色體上的等位基因分離，染色體上的自由組合3.基因重組的意義(1)基因重組能夠產(chǎn)生多樣化的基因組合的子代，使后代多種多樣，這說(shuō)明基因重組是形成的原因之一。(2)基因重組產(chǎn)生的多種后代中有些會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合，這說(shuō)明基因重組是的來(lái)源之一，對(duì)生物進(jìn)化也非常重要?！铫呕蛑亟M不能產(chǎn)生新的基因，但可產(chǎn)生新的基因型。故基因重組不能產(chǎn)生新的性狀，但能產(chǎn)生新的性狀組合。⑵進(jìn)行有性生殖的生物可發(fā)生基因重組；病毒、原核生物均不進(jìn)行有性生殖，故不發(fā)生基因重組。4.基因突變和基因重組的比較項(xiàng)目基因突變基因重組發(fā)生時(shí)間有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂發(fā)生原因在一定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，引起基因結(jié)構(gòu)的改變減數(shù)第一次分裂過(guò)程中，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，或非同源染色體上非等位基因的自由組合適用范圍所有生物都可以發(fā)生只適用于真核生物有性生殖細(xì)胞核遺傳種類①自然突變②人工誘變①基因自由組合②染色體交叉互換結(jié)果產(chǎn)生新基因，控制新性狀產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因意義是生物變異的根本來(lái)源，生物進(jìn)化的原始材料生物變異的來(lái)源之一，有利于生物進(jìn)化聯(lián)系通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)第2節(jié)染色體變異一.染色體結(jié)構(gòu)的變異1．染色體結(jié)構(gòu)變異的類型圖解變化名稱舉例染色體b片段缺失貓叫綜合征，果蠅的缺刻翅染色體b片段重復(fù)果蠅的棒眼染色體斷裂的片段(d、g)移接到另一條易位人慢性粒細(xì)胞白血病同一條染色體上某一片段(ab)倒位2.染色體結(jié)構(gòu)變異的影響染色體上基因的發(fā)生改變，而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)對(duì)生物體是的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體。3．染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)別(1)基因突變是的改變，而染色體變異是比較明顯的或的變異。(2)在光學(xué)顯微鏡下可觀察到。4.交叉互換與染色體易位的區(qū)別染色體易位圖解區(qū)別發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生于非同源染色體之間屬于屬于在顯微鏡下觀察不到在顯微鏡下可觀察到二.染色體數(shù)目的變異1.染色體數(shù)目變異的類型和實(shí)例(1)細(xì)胞內(nèi)的增加或減少(如圖1)，如。(2)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以的形式成倍地增加或減少(如圖2)，例如。2．染色體組(1)果蠅體細(xì)胞中共有對(duì)同源染色體，其中對(duì)常染色體，對(duì)性染色體。(2)雄果蠅減數(shù)分裂產(chǎn)生精子的過(guò)程中，分離，因此配子中的染色體的組成為或，它們是一組染色體。(3)定義：像雄果蠅精子中的染色體一樣，細(xì)胞中的一組染色體，在形態(tài)和功能上，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的、發(fā)育、和變異，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組?！铫僭谝粋€(gè)染色體組中無(wú)同源染色體存在，也不含有等位基。②一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的全部遺傳信息。3．確定某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的方法(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體，細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條，則含有幾個(gè)染色體組，如圖甲有4個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如圖乙該生物含有4個(gè)染色體組。4．二倍體、多倍體和單倍體(1)二倍體由發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，體細(xì)胞中含有個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。自然界中，幾乎全部和過(guò)半數(shù)的都是二倍體。(2)多倍體①概念：由發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有以上染色體組的個(gè)體。②實(shí)例：香蕉(倍體)、馬鈴薯(倍體)、普通小麥(倍體)。③特點(diǎn)：a．莖稈，葉片、果實(shí)和種子都比較，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所。b．也存在結(jié)實(shí)率低，晚熟等缺點(diǎn)。④人工誘導(dǎo)(多倍體育種)：方法用處理或用處理處理對(duì)象的種子或原理能夠抑制的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而使染色體數(shù)目(3)單倍體①概念：體細(xì)胞中含有本物種染色體數(shù)目的個(gè)體。②實(shí)例：蜜蜂中的蜂。③特點(diǎn)：植株長(zhǎng)的，一般高度?！铫賳伪扼w不是只含有一個(gè)染色體組，如馬鈴薯（四倍體）的單倍體含有2個(gè)染色體組。②體細(xì)胞中染色體組為奇數(shù)的單倍體高度不育，原因是同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能產(chǎn)生配子，所以不能進(jìn)行有性生殖，即高度不育。體細(xì)胞中染色體組為偶數(shù)的單倍體能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，一般是可育的。5．快速判定生物是幾倍體(1)如果生物體是受精卵發(fā)育或合子發(fā)育形成的，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫做幾倍體。(2)如果生物體是由生殖細(xì)胞——卵細(xì)胞或花粉直接發(fā)育而成，不論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組都不能叫做二倍體、三倍體等，仍然稱為單倍體。(3)單倍體、二倍體和多倍體都是能獨(dú)立生活的個(gè)體，因此精子、卵細(xì)胞、花粉屬于配子，不能稱為單倍體。三.多倍體育種與單倍體育種1．單倍體育種。a.方法：eq\a\vs4\al(AABB,×,aabb)→AaBbeq\f(減數(shù),分裂)eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(AB,Ab,aB,ab))eq\o(→,\s\up7(花藥離),\s\do5(體培養(yǎng)))eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(AB,Ab,aB,ab))eq\o(→,\s\up7(秋水仙),\s\do5(素處理))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(AABB,AAbb,aaBB,aabb))親代F1配子單倍體幼苗純合子b.優(yōu)點(diǎn)：短時(shí)間內(nèi)獲得子，明顯縮短了★花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種，單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等過(guò)程?；ㄋ庪x體培養(yǎng)只得到單倍體，只有再進(jìn)行秋水仙素處理才能得到可育的純合子。2.多倍體育種:三倍體無(wú)子西瓜的培育。①兩次傳粉eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(a.第一次傳粉是為了進(jìn)行雜交獲得種子,b.第二次傳粉是為了提供，促