2020-2021学年高一下学期生物人教版必修2遗传与进化总复习课件 （86张ppt）

(共86张PPT)
必修二 总复习
1
一、孟德尔获得成功的原因
1、正确地选用试验材料；
2、从单因素（即一对相对性状）到多因素（多对相对性状）的研究方法；
3、应用统计学方法对实验结果进行分析；
4、科学的设计了实验的程序（假说-演绎法）。
第一章 遗传因子的发现
2
二、孟德尔为什么选择豌豆作为实验的材料
1、豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物；
2、豌豆具有易于区分的性状；
3、豌豆花大容易进行杂交实验操作；
4、豌豆一次能繁殖大量后代。
性状：生物体形态特性和生理特性的总称。
相对性状：同一种生物同一性状的不同表现类型.
3
一、分离定律内容
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
第一节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
4
二、运用遗传规律解题技巧
1、由亲本推断子代的基因型、表现型及比例
亲本基因型组合 后代基因型及比例 后代表现型及比例
AA×AA
AA×Aa
AA×aa
Aa×Aa
Aa×aa
aa×aa
AA
AA：Aa=1︰1
Aa
AA :Aa:aa=1:2:1
Aa:aa=1:1
aa
全显
全显
全显
显性:隐性=3:1
显性:隐性=1:1
全隐
5
2、由子代推断亲代的基因型
方法一：
基因填充法：先根据亲代表现型写出能够确定的基因，如显性性状的基因型可用 A_ 来表示，隐性性状基因型只有一种 aa ，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
方法二：
隐性突破法：如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体是纯合子aa，因此亲代基因型中必然有一个a基因，然后再根据亲代的表现型作进一步的推断。
6
方法三：根据分离定律中规律性比值来直接推断。
（1）若后代性状分离比为显性:隐性为3 : 1，则双亲一定是杂合子。Aa X Aa
（2）若后代性状分离比为显性:隐性为1 : 1，则双亲一定是测交类型。Aa X aa
（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方是显性纯合子。AA X _ _
（4）若后代性状只有隐性性状，则双亲都是隐性纯合子。aa X aa
7
3、纯合子、杂合子的判断方法：
（1）纯合子只产生一种类型的配子，杂合子可产生多种配子。
（2）纯合子能稳定遗传，自交后代不出现性状分离；杂合子不能稳定遗传，自交后代出现性状分离。
（3）纯合子中不含有等位基因，杂合子中含有等位基因。
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基因分离定律/自由组合定律适用范围：
进行有性生殖的生物的性状遗传；
真核生物的性状遗传；
细胞核遗传；
一对相对性状的遗传/二对或二对以上相对性状的遗传。
第二节 孟德尔的豌豆杂交实验（二）
9
YYRR黄色圆粒 yyrr 绿色皱粒
YR
yr
YR
yR
Yr
yr
YyRr(黄色圆粒 )
P
配子
F1配子
F1
×
×
YR
yR
Yr
yr
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
10
表现型比例：
9： 3： 3： 1
基因型比例：
黄色圆粒：
绿色圆粒：
黄色皱粒：
绿色皱粒：
YYRR、 YyRr、 YYRr、 YyRR
yyRR、 yyRr
YYrr、 Yyrr
yyrr
yR
YR
Yr
yr
Yr
yr
YR
yR
F2
YYRR
YyRR
YYRr
YyRr
YyRr
YyRr
YyRR
YYRr
yyRR
yyRr
YYrr
Yyrr
YyRr
yyRr
Yyrr
yyrr
11
基因的自由组合规律的内容
控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
Y
R
r
y
R
r
o
Y
R
y
r
12
有关概率的计算
1、乘法原理：
多个独立事件（相容）同时发生的概率等于各事件发生概率之积。（既是A又是B）
2、加法原理：
互斥事件同时发生的概率等于各事件发生概率之和。 （不是A就是B）
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对象:
时期:
特点:
结果:
进行有性生殖的生物
从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中
细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次
细胞中染色体数目比原来减少了一半
一、减数分裂
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
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二、减数分裂各时期的特征（精子形成为例） ：
精原细胞
减数第一次分裂前的间期
染色体进行复制
复制前
复制后
该时期特征：
初级精母细胞
15
减数第一次分裂
中期
前期
末期
次级精母细胞
初级精母细胞
后期
同源染色体联会形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换
同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列在赤道板的两侧
同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合
染色体数目减半
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四分体：联会后的每对同源染色体会有4条染色单体。
1个四分体 = 1对同源染色体
= 2条染色体 = 4条染色单体 = 4个DNA
联会
两个四分体
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减数第二次分裂
前期
中期
后期
次级精母细胞
精细胞
精子
思考
着丝点分裂，姐妹染色单体分离
1、次级精母细胞里有没有同源染色体？
2、第二次分裂最重要的特征是：
3、一个精原细胞可以形成出___种____个精细胞。
没有
两
四
变形
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比较项目 精子形成 卵细胞形成
形成场所
细胞质分裂方式
产生的生殖细胞数
生殖细胞是否变形
相同点
三、精子和卵细胞形成过程的比较：
动物睾丸
动物卵巢
两次分裂中细胞质都是均等分裂，产生等大的子细胞
精细胞变形后成为精子
初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂，产生一大一小两个细胞
卵细胞不需变形
染色体的行为变化
1个卵原细胞 1个卵细胞+3个极体
1个精原细胞 4个精细胞
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四、有丝分裂和减数分裂的比较
有丝分裂 减数分裂
形成细胞类型
染色体复制次数 细胞分裂次数
形成子细胞数目
染色体数目变化
同源染色体的行为
体细胞
有性生殖细胞
染色体复制一次，
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
1个卵细胞和3个极体或4个精细胞
亲子细胞染色体数目相等
2n 2n
染色体数目减一半
2n n
同源染色体在第一次分裂发生
联会、交叉互换、分离等行为
无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为
分裂方式
比较项目
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有丝分裂各时期特点
间期 DNA复制、蛋白质合成（动物：中心体复制）
分裂期 前期 核膜、核仁消失；出现染色体和纺锤体
（植物：两极发出纺锤丝构成纺锤体；
动物：由中心粒发出星射线构成纺锤体）
中期 染色体的着丝点排列在细胞赤道板上；染色体形态稳定、数目清晰
后期 着丝点分裂，染色单体分开成为两条染色体，染色体数目加倍；染色体移向细胞两极
末期 染色体和纺锤体消失；核膜、核仁重新出现（植物：在赤道板的位置出现细胞板，进而形成细胞壁； 动物：细胞中部凹陷缢裂成两个细胞）
21
一看染色体数：
若为奇数--减Ⅱ
若为偶数：
二
看
三看
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减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
有丝中期
减Ⅱ中期
减Ⅱ末期
有丝后期
减Ⅱ后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ后期
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五、形成的生殖细胞的类型的问题
A
a
B
b
精原细胞
A
A
a
a
B
B
b
b
初级精母细胞
a
a
b
b
A
A
B
B
次级精母细胞
A
B
A
B
a
b
a
b
精子
A
a
B
b
精原细胞
A
A
a
a
B
B
b
b
初级精母细胞
次级精母细胞
A
A
b
b
a
a
B
B
A
b
A
b
a
B
a
B
精子
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1、两对基因位于两对同源染色体上，一个AaBb的精原细胞能产生几种类型的精子？
2、两对基因位于两对同源染色体上，一个基因型为AaBb的个体能产生几种类型的精子
2种，AB、ab或Ab、aB，4个精子两两相同
4种，因为一个个体有n个精原细胞，数量很大。所以形成的精子类型为22 。
3、一个初级精母细胞，含有n对同源染色体，其上含有n对等位基因，能产生几种精子？
某雄性个体，含有n对同源染色体，其上含有n对等位基因，能产生几种精子？
一个初级卵母细胞，含有n对同源染色体，其上含有n对等位基因，能产生几种卵细胞？
某雌性个体，含有n对同源染色体，其上含有n对等位基因，能产生几种卵细胞？
2
2n
1
2n
25
六、减数分裂过程中染色体和DNA的变化曲线
染色体变化
DNA变化
减 数 第 二 次 分 裂
DNA和染色体的含量
间期
n
2n
3n
4n
减数第 一次分裂
前
中
后
末
前
中
后
末
26
1.概念：
2.结果：
3.意义：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目；其中一半来自父方，一半来自母方。
减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，以及生物遗传性状的相对稳定都具有重要意义。
六、受精作用
27
Ｎ
2Ｎ
4Ｎ
时期
（有丝分裂）
（减数分裂）
（受精作用）
（有丝分裂）
DNA
染色体
28
一、萨顿假说：
内容：
方法：
依据：
基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。即基因在染色体上。
类比推理法
基因和染色体行为有着明显的平行关系
第2节 基因在染色体上
基因行为 染色体行为
在杂交过程中保持完整性和独立性。
在体细胞中成对存在，等位基因一个来自父方，一个来自母方。
在配子中只有成对的基因中的一个。
非等位基因在形成配子时自由组合。
在配子形成和受精过程中具有相对稳定的形态结构。
在体细胞中染色体成对存在，同源染色体一个来自父方，一个来自母方。
在配子中只有同源染色体中的一条。
非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
29
F2
P
F1
红眼（雌、雄）
×
F1雌雄交配
二
摩尔根的果蝇杂交实验
红：白＝３：１
30
XwXw
XwY
X
Xw
Xw
Y
XwXw
XwY
X
Xw
Xw
Xw
Y
XwXw
XwXw
XwY
XwY
P
配子
F1
配子
F2
红：白=3：1
31
1．首先确定是否是伴Y染色体遗传病
所有患者均为男性，无女性患者，则可能为伴Y染色体遗传。
2．其次判断显隐性
(1)双亲正常，子代有患者，为隐性(即无中生有)。(图1)
(2)双亲患病，子代有正常，为显性(即有中生无)。(图2)
(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3)
遗传病类型判断与分析
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3．再次确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5)
②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、7)
(2)显性遗传病
①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8)
②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10)
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4．若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传→显性遗传；
患者性别无差别 常染色体上
患者女多于男 X染色体上
(2)若该病在系谱图中隔代遗传→隐性遗传；
患者性别无差别 常染色体上
患者男多于女 X染色体上
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作为遗传物质应具备什么样的特点
①分子结构具有相对的稳定性
②能够自我复制，保持前后代的连续性
③能通过指导蛋白质合成，控制生物性状
④能产生可遗传的变异
第三章 基因的本质
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第一节 dna是主要的遗传物质
一、肺炎双球菌转化实验 格里菲思小鼠体内转化实验 转化实质 实现了基因重组
实验结论 加热杀死的S型菌中含有一种“转化因子”
艾弗里体外转化实验 实验关键 (设计思路) 将蛋白质、DNA等物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。
实验结论 DNA是遗传物质
注意：1、加热后， S型细菌的蛋白质分子空间结构被破坏，失去了生物活性，但DNA并没有变性。
2、可以证明：DNA是遗传物质；蛋白质、糖类和DNA水解物都不是遗传物质。
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二、噬菌体侵染细菌实验 同位素示踪法 P３２ 标记DNA
Ｓ３５ 标记蛋白质外壳
侵染过程 吸附—注入—合成—组装—释放
噬菌体复制条件 噬菌体 提供模板DNA
细菌 提供氨基酸和核苷酸等
蛋白质合成的场所：核糖体
实验 结论 DNA是遗传物质
实验设计思路：
同肺炎双球菌体外转化实验
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实验步骤：
（1）标记细菌：
在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养大肠杆菌。
结果：大肠杆菌含有32P或35S
（2）标记噬菌体：
分别用上述的大肠杆菌培养T2噬菌体，制备含
32P的噬菌体和含35S的噬菌体。
结果：噬菌体含有32P或35S
（3）噬菌体侵染细菌
38
39
直接证明：
DNA是噬菌体的遗传物质
间接证明：
DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性，维持遗传性状的稳定性；
DNA能控制蛋白质的生物合成。
不能证明：
DNA是主要遗传物质。蛋白质不是遗传物质。
40
特点：
（1）双链；反向平行；双螺旋；
（2）外侧： 脱氧核糖和磷酸交替连接（不变）
内侧：碱基排列；（顺序可变）
（3）碱基之间通过氢键连接形成碱基对，遵循碱基互补配对原则。
第二节、DNA分子的结构
41
DNA的分子特性:
1、稳定性
2、多样性
3、特异性
（1）碱基互补配对原则
（2）规则的双螺旋空间结构
每个DNA分子的脱氧核苷酸的数目不 同，碱基对的排列顺序千变万化
每个DNA分子具有特定的碱基排列顺序
(A+T）/(G+C)代表DNA分子的特异性
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①双链DNA分子中：
( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)
=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
碱基互补配对原则规律总结：
∵A=T， G=C
∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
两个互补碱基相等
任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％
不互补碱基之和的比值等于1．
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
43
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
A+T
G+C
A 2 +T 2
G 2 +C 2
A 1+T1
G 1+C1
=n
= n
= n
A 1
T 2
T 1
A2
G 1
C 2
C 1
G 2
DNA双链
③在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
A+T
A+T+G+C
A 2 +T 2 +G 2 +C 2
A 2 +T 2
=
A 1 +T 1 +G 1 +C 1
A 1 +T 1
=
44
④两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.
1
n
A 2+G 2
T 2 +C2
=
T 1 +C 1
=
n
A1+G 1
⑤不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。
（A+C）：（T+G）=1不能反映种间差异。
（A+T）：（C+G）不同生物一般不同，
反映种间差异。
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时间
场所
解旋特点
模板
原料
酶
能量
碱基配对
产物
意义
细胞核
边解旋边复制
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
ATP
形成两个一样的DNA
解旋酶、DNA聚合酶
A-T C-G T-A G-C
有丝分裂和减数第一次分裂前的间期
保持遗传信息的连续性
DNA分子的复制过程
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与DNA分子复制有关的计算
① 一个经过标记DNA连续复制n次后，产物：
DNA分子数=
标记的DNA/全部DNA=
脱氧核苷酸链数=
标记的DNA链/全部DNA链=
母链数=
子链数=
含有母链的DNA数=
子代中有标记的DNA数=
子代中有标记的DNA链=
2n
2n+1
2
2n+1 ﹣2
2
2
2
1/2n-1
1/2n
47
② 经过n次复制后，需要消耗某脱氧核苷酸的数量：
脱氧核苷酸的数量
=一个DNA中相应脱氧核苷酸的数量 X（2n-1)
③ 在n次复制时，需要消耗某脱氧核苷酸的数量：
脱氧核苷酸的数量
=一个DNA中相应脱氧核苷酸的数量 X 2n-1
48
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的主要载体
每个染色体上有1个或2个DNA分子
基因是有遗传效应的DNA片段
每个DNA分子上有许多基因
基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息
每个基因由许多(成百上千)脱氧核苷酸组成
DNA是主要的
遗传物质
第四节、基因是具有遗传效应的DNA片段
(n为碱基对数)
4n
49
比较项目 DNA RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结构
主要存在部位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
脱氧核糖
核糖
A T C G
A U C G
双链结构
多为单链结构
细胞核
细胞质
第4章 基因的表达
第1节 基因指导蛋白质的合成
一、DNA与RNA的比较
转运RNA：运载氨基酸；携带反密码子。
核糖体RNA：核糖体组成成分
信使RNA：转录产物；密码子。
RNA的种类
51
二 DNA复制 转录 翻译
时间
主要场所
模板
原料
酶、 能量
产物
碱基互补
信息传递
有丝分裂和减数第一次分裂前的间期
生长发育过程中，几乎所有细胞都会发生
主要在细胞核中，少数在叶绿体和线粒体中
核糖体
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
解旋酶、DNA聚合酶、ATP
RNA聚合酶、ATP
ATP、tRNA、酶
两个双链DNA
一条单链mRNA
多肽链（蛋白质）
亲代DNA—子代DNA
DNA--mRNA
RNA—蛋白质
A T C G
T A G C
A T C G
U A G C
DNA模板链
mRNA
A U C G
U A G C
mRNA
tRNA
52
三、遗传信息与密码子、反密码子的比较
遗传信息：基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序
密码子：mRNA中决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。
64个密码子只有61个能够编码氨基酸；其中有2个起始密码子和3个终止密码子。
反密码子：tRNA分子与mRNA分子中密码子互补配对的3个碱基。
一种氨基酸可以只有一种或有多种密码子、反密码、tRNA.
一个密码子最多能编码一种氨基酸，一个tRNA只能运载一种氨基酸。
53
四、DNA分子与mRNA分子之间的数量关系
1链的碱基数=模板链的碱基数=mRNA的碱基数。
1链的碱基跟mRNA除了T和U不同，其它都相同。
③ 模板链的碱基跟tRNA反密码子除了T和U不同，其它都相同。
④ 基因中的碱基：mRNA中的碱基：氨基酸的数量 =6：3：1
A T C G
T A G C
模板链
A U C G
mRNA
1链（非模板链）
tRNA
U A G C
五、基因的定义与功能
定义:基因是具有遗传效应的DNA片段。基因中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息。
功能：
传递遗传信息—
表达遗传信息—
DNA的复制
通过指导蛋白质合成，从而控制生物体的性状(转录+翻译)。
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一、中心法则的提出及其发展
DNA
转录
RNA
翻译
蛋白质
复制
逆转录
第2节 基因对性状的控制
二、基因、蛋白质与性状的关系
基因
结构蛋白
酶
细胞结构
细胞代谢
生物性状
生物性状
基因对性状的两种控制方式都是通过指导蛋白质合成来实现的。
55
1.基因突变的概念：
由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。就叫做基因突变。
2、基因突变的时间：
主要发生细胞分裂的间期（DNA复制时）
3、基因突变的特点：
①普遍性；②随机性；③低频性；④多害少利性；⑤不定向性。
第五章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
4、基因突变的原因：
外因：物理因素、化学因素和生物因素
内因：DNA分子偶尔会出现复制出错、DNA的碱基组成发生改变等。
一、基因突变
56
5、基因突变的结果
产生新的等位基因和新的基因型；
可能会引起表现型的变化。
6、基因突变的意义
① 基因突变产生新的基因；
② 是生物变异的根本来源；
③ 为生物进化提供了原始材料。
基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，染色体上基因的数目和位置并未改变。
57
二、基因重组
1、概念：
2、类型
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.
① 非同源染色体上的非等位基因自由组合
② 同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换
③ 基因工程：外源基因的导入
基因重组仅存在于真核生物的有性生殖过程中。
3、时间
减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）
58
4、基因重组的结果
不产生新基因，但产生新的基因型，得到重新组合的性状。
5、基因重组的意义
① 是生物变异的来源之一；
② 是形成生物多样性的重要原因之一，对生物的进化有重要意义；
③ 是杂交育种的重要理论依据。
(1) 在人工操作下，基因工程、肺炎双球菌的转化都实现了基因重组。
(2) 基因突变可产生新基因，进而产生新性状；基因重组只能是原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。
59
一、基因突变和染色体变异的区别
基因突变：染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下不可见。
可用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化。
染色体变异:
第2节 染色体变异
在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异，称染色体变异。
60
缺失
重复
倒位
易位
二、染色体结构变异
两条非同源染色体间片段的移接
结构变异的结果：染色体结构变异会使基因的数目和排列顺序发生改变。
61
三、染色数目的增减
1、类型
个别染色体的增加或减少。
以染色体组形式成倍增加或减少。
2、染色体组：
真核细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
一个染色体组包含了该物种的每对同源染色体中的一条。
62
3、计算细胞内染色体组数目的方法
（1）等于细胞内形态相同的染色体数目。（染色体组数=染色体数目/染色体形态数）
（2）等于细胞或生物体的基因型中控制同一性状的基因的个数。
该细胞含有 个染色体组。
4
3
基因型为AAAABbbbRRrr的细胞含有 个染色体组。
63
二倍体：
多倍体：
单倍体：
由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体。
由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。
由配子直接发育而成的个体。体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
4、二倍体，多倍体和单倍体
5、单倍体和多倍体的区别
起点不同：
单倍体是由配子发育而来； 多倍体是由受精卵发育而来。
染色体组数目不同：
单倍体可以含有一个或多个染色体组；
多倍体一定含有三个或三个以上的染色体组。
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作用原理：
作用时期:
6.多倍体：
① 多倍体植株特点：
茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。
②人工诱导多倍体的方法
低温处理或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
细胞分裂前期
抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍
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③ 低温诱导多倍体的实验（内容详见教材）：
A—优点：低温条件容易创造和控制、成本低、对人无害、易于操作。
B—流程：
培养——取材——制片——观察
1cm，4℃，36h
0.5cm~1cm
卡诺试液固定
改良苯酚品红染液
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与正常植株相比，单倍体植株弱小，一般高度不育。
② 单倍体植株特点：
7.单倍体
① 概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
注：单倍体中含偶数个染色体组可能可育；含奇数个染色体组则不育；
其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。
③单倍体育种
方法：花药离体培养——人工诱导染色体加倍
原理：染色体数目变异
优点：与杂交育种相比能缩短育种年限。
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青霉素高产菌株
有利变异少，具有不确定性，需处理大量 材料
提高突变率，大幅度改良某些性状。
利用物理或化学因素处理
基因突变
诱变育种
三倍体无子西瓜
普通小麦纯合体
杂交水稻
实例
发育延迟，结实率较低，在动物中难以开展。
技术复杂，
需与杂交育种配合
育种年限长
缺点
器官大，营养物质含量高
缩短育种年限
集各优良性状于一身
优点
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药离体培养后再用秋水仙素处理使加倍
杂交→自交
杂交→杂种
方法
染色体变异
染色体变异
基因重组
原理
多倍体育种
单倍体育种
杂交育种
年年制种
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受一对等位基因控制
受多对等位基因控制
因染色体异常所引起
单基因遗传病：
多基因遗传病：
染色体异常遗传病：
人类常见的遗传病类型
区别：遗传病、先天性疾病、家族性疾病
遗传病：遗传物质发生改变引起的人类疾病。
先天性疾病：出生前已形成的畸形或疾病，出生后即表现出来的疾病。
家族性疾病：在家族成员中发病率高，有家族聚集现象。
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人类遗传病
单基因遗传病：
多基因遗传病：
染色体异常遗传病：
显性遗传病
隐性遗传病
常：多指
X：抗维生素D佝偻病
常：白化病
X：红绿色盲病
原发性高血压、冠心病、哮喘等
常：猫叫综合症 （5号染色体结构异常）
性：性腺发育不良 （缺少一条X染色体）
受一对等位基因控制的遗传病
受两对以上的等位基因控制的遗传病
由染色体异常引起的遗传病
单基因遗传病
染色体异常遗传病
特点：发病易受环境因素影响， 表现出家族聚集现象，在群体中的发病率高。
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五、基因工程
原 理：基因重组
操作水平：分子水平
操作对象: DNA分子(基因)
结果（目的）：定向地改造生物的性状
概念：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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，定向地改造生物的性状。
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（一）、基本工具
1、限制性核酸内切酶（限制酶）
基因的“剪刀”
2、DNA连接酶
基因的“针线”
来源与种类：
特点：
能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
主要源于原核生物，几百种
如：EcoRⅠ限制酶
——ＧＡＡＴＴＣ——黏性末端
DNA 连接酶
DNA 聚合酶
Ａ、相同点：均形成磷酸二酯键。
Ｂ、区别：DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二脂键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板。
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3、运载体
基因的“运输工具”
A、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
B、具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
C、具有某些标记基因，便于进行筛选。
D、对宿主细胞必须是无害的。
E、大小应合适，以便提取和在体外进行操作。
（1）运载体必须具备的条件：
（2）常用运载体主要有：
质粒、λ噬菌体的衍生物、某些动植物病毒
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1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合（核心)
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和表达
（二）基因工程的基本操作步骤：
限制酶、DNA连接酶
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一、拉马克的进化学说
1.主要内容:
小结：
变异是定向的，环境和动物的意愿可决定变异方向；进化方向由生物自身决定。
2.拉马克学说的历史进步意义是：
第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论.
物种是可变的
生物是从低等向高等进化的
用进废退和获得性遗传
第七章 现代生物进化理论
75
二、自然选择学说
1.自然选择学说的主要内容：
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传和变异
④适者生存
为进化提供了选择的基础
是进化的动力和选择的手段
是生物进化内在因素
是选择的结果
2.意义 :
（1）科学解释了生物进化的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
（2）它揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性和适应性是进化的结果。
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（3）强调物种形成是渐变的，不能很好地解释
物种大爆发等现象．
（1）不能解释遗传和变异的本质；
达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。
如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。
（2）对进化的解释局限于个体水平；
3. 局限性:
小结：
变异是不定向的，自然选择是定向的；进化方向是由自然选择决定的。
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现代生物进化理论的主要内容
进化基本单位
进化的实质
种群
种群基因频率的改变
物种形成
基本环节
突变和基因重组
自然选择
隔离
共同进化
不同物种之间
生物与无机环境之间
生物多样性
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
第2节 现代生物进化理论的主要内容
进化原材料
决定进化方向
必要条件
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指生活在同一区域的同种生物个体的总和。种群是生物进化的基本单位。
个体之间存在关系是：彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
1、种群是生物进化的基本单位
基因频率的计算方法：
已知各种基因型的个体数，求基因频率
已知各种基因型的百分比，求基因频率
“哈迪温伯格定律 ”（p+q）2=p2+2pq+q2
基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因 。
基因频率：在一个种群基因库中,某个基因占全部
等位基因数的比率。
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①、已知各种基因型的个体数，求基因频率
A基因的个数
A基因的个数+等位基因a的个数
A基因频率=
变式：
X染色体上基因的基因频率的计算：
Xb的基因频率＝
Xb
XB+Xb
（注：不计算Y）
②、已知各种基因型的百分比，求基因频率
A基因频率＝AA基因型频率+ 1/2 Aa基因型频率
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③、利用“哈迪温伯格定律 ”，求基因频率
条件（理想环境）：
① 种群大；
② 种群中个体间的交配是随机的；
③ 没有突变发生；
④ 没有新基因加入；
⑤ 没有自然选择。
（p + q ）2＝ p2 + 2pq + q2
结论：一个有性生殖的自然种群中，在符合以上5个条件的情况（理想状态）下，各等位基因的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。
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2、突变和基因重组产生进化的原材料
1.可遗传的变异来源于 、 和 ，其中 和 统称为突变。
基因突变
基因重组
染色体变异
基因突变
染色体变异
2.基因突变可产生新的 ，因此可使种群的基因频率发生变化。
等位基因
3.突变的有利和有害是相对的，不是绝对的，它取决于
外界环境条件。
3、自然选择决定进化的方向
——进化的实质
结果：使基因频率定向改变
自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，导致基因频率改变的因素是： 、 、 。
突变
自然选择
基因重组
小结：
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1、物种：
能够在自然状态下相互交配并能产生可育后代的一群生物。
2、隔离：
指不同种群间的个体，在自然条件下基因
不能自由交流的现象。
同一物种由于地理上的障碍而分成不同的种群，使种群间不能发生基因交流的现象。　
地理隔离：
生殖隔离：
不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育后代。
4、隔离导致物种的形成
物种的形成方式
1、经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。
2、多倍体的形成不需经地理隔离。
生殖隔离是物种形成的必要条件。
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——提供进化的原材料
——决定进化的方向
——物种形成的必要条件
1、突变和基因重组
2、自然选择
3、隔离
物种形成的三个基本环节：
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物种形成与生物进化
物种形成 生物进化
标志
变化后生物与原生物关系
二者联系
生殖隔离出现
基因频率改变
属于不同物种
可能属于一个物种
1.生物进化实质是基因频率改变，不一定导致新物种形成。
2.一般而言，新物种形成是生物长期进化的结果。
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5、共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化：
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
2、生物多样性：
内容：
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
原因：
相互选择和相互影响导致共同进化。
生物进化的结果
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