２００９届高三生物第一轮复习校本教材（必修2 遗传与进化）

必修2 遗传与进化
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔豌豆杂交试验（一）
复习向导
考纲展示 考纲解读
孟德尔遗传实验的科学方法（C） 分析孟德尔遗传实验的科学方法；阐述选用豌豆材料实验取得成功的原因
基因的分离定律（C） 阐明一对相对性状的杂交实验以及对分离现象的解释、验证，总结基因的分离定律
复习方案
本节内容遗传学术语多，复习时一定要紧扣概念，理顺关系，熟练掌握遗传学语言，这是解题及应用的基础。其次要注意依托实验，从问题情景中发现问题、探究问题，遵循“学习-实践-创新”的思路，进一步认识科学研究的一般过程，培养自己的科学素养。
知识点复习
1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：
（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物，自然条件下为纯种；
（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.遗传学中常用概念及分析
（1）性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状：一种生物同一种性状的不同表现类型。
区分：兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等；
性状分离：杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。父母亲都无病，生出的子女中有有病的。出现性状分离的根本原因是基因分离。
显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。如高茎用D表示。
隐性性状：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。隐性性状并不是永远不表现出来。
（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象，能稳定遗传。
杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象，不能稳定遗传。
等位基因：位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的一对基因。如D和d.
（3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。可将不同优良性状集中到一起，显隐性性状的判定。
如：DD×dd Dd×dd DD×Dd等。
自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。可不断提高种群中纯合子的比例。可用于显性个体的基因型判定。
如：DD×DD Dd×Dd，dd×dd等
测交：杂合子与隐性纯合子杂交的方式。是杂交中的一种。可用来验证基因的分离定律和自由组合定律。可用于显性个体的基因型判定。
如：Dd×dd，YyRr×yyrr等
正交和反交：二者是相对而言的，可用于检验细胞核遗传还是细胞质遗传。
如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；
如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。
3.杂合子和纯合子的鉴别方法：（判断某显性性状的个体的基因型）
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
测交法
（植物，动物） 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
自交法
（雌雄同花的植物，最简便） 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
4.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Dd×Dd 3D_：1dd
（2）若后代性状分离比为显：隐=1 ：1，则双亲一定是测交类型。
即为Dd×dd 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DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd
5.分离定律
其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。如体细胞中基因成对存在（Yy），配子中成单存在（Y或y）。
6．表现型=基因型+环境，如：基因型相同，表现型不一定相同；表现型相同，基因型也不一定相同。
第二节 孟德尔豌豆杂交试验（二）
复习向导
考纲展示 考纲解读
孟德尔遗传实验的科学方法（C） 阐明两对相对性状的杂交实验过程及实验结果
基因的自由组合定律（C） 阐明对自由组合现象的解释、验证；说出自由组合定律及其内容；比较基因分离定律和自由组合定律；运用其解决实际问题。
复习方案
本节为复习的难点和考试的重点，复习时要注意知识的迁移，夯实基础，以分离定律为基础理解自由组合定律，用比较的方法找出两个定律的相同点和不同点，学会用两大定律去解决实际问题，培养知识的应用能力。
知识点复习
1.两对相对性状杂交试验中的有关结论
（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。
(2) F1 减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。
（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1
YYRR 1/16
YYRr 2/16
双显（Y_R_） YyRR 2/16 9/16 黄圆
YyRr 4/16
纯隐（yyrr） yyrr 1/16 1/16 绿皱
YYrr 1/16
单显（Y_rr） YYRr 2/16 3/16 黄皱
yyRR 1/16
单显（yyR_） yyRr 2/16 3/16 绿圆
注意：上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr，但亲本为YYrr×yyRR，F2中重组类型为 10/16 ，亲本类型为 6/16。
2.常见组合问题
（1）配子类型问题
如：AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种
（2）基因型类型
如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）
Bb×BB后代2种基因型（1BB：1Bb）
Cc×Cc后代3种基因型（1CC ：2Cc：1cc）
所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
（3）表现类型问题
如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代2种表现型
Bb×bb后代2种表现型
Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
3.自由组合定律
实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。
4.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
5．YyRr产生配子的类型
可能产生配子 实际产生配子
一个精原细胞 4种 2种
一个卵原细胞 4种 1种
一个雄性个体 4种 4种
一个雌性个体 4种 4种
6．适用条件
真核生物进行有性生殖（减数分裂）时，两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。两大定律都发生在减数第一次分裂的后期。
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
复习向导
考纲展示 考纲解读
细胞的减数分裂和配子的形成过程（C） 阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化；举例说明配子的形成过程
受精过程（B） 举例说明受精过程
观察细胞的减数分裂（A） 了解制作减数分裂装片和观察减数分裂的各时期
复习方案
本节首先用动态的观点掌握细胞的减数分裂过程，用比较的方法理解减数分裂与有丝分裂的相同点和不同点，注意用细胞遗传学的观点解释孟德尔遗传定律的实质，在此基础上再结合实例去理解受精作用和有性生殖；许多的知识点可以用图表形式表达或考查，如减数分裂中DNA、染色体、染色单体数量变化规律，复习中可尝试对曲线图、示意图等进行图文转换的训练。注意与其他章节知识点的联系，如减数分裂与有丝分裂、遗传的基本规律、生物的变异（如人类的遗传病和育种）、生物进化等。
知识点复习
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。画图：
（2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
（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。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
同源染色体：上面已经有了
联会：同源染色体两两配对的现象。
四分体：上面已经有了
交叉互换：指四分体时期，非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。
减数分裂：是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
3.减数分裂
特点：复制一次， 分裂两次。
结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）。
场所：生殖器官内
4.精子与卵细胞形成的异同点
比较项目 不 同 点 相同点
精子的形成 卵细胞的形成
染色体复制 复制一次
第一次分裂 一个初级精母细胞（2n）产生两个大小相同的次级精母细胞（n） 一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均等分裂）产生一个次级卵母细胞（n）和一个第一极体（n） 同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色体数目减半
第二次分裂 两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞（n） 一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。第一极体分裂（均等）成两个第二极体 着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色体数目不变
有无变形 精细胞变形形成精子 无变形
分裂结果 产生四个有功能的精子(n) 只产生一个有功能的卵细胞(n) 精子和卵细胞中染色体数目均减半
注：卵细胞形成无变形过程，而且是只形成一个卵细胞，卵细胞体积很大，细胞质中存有大量营养物质，为受精卵发育准备的。
5.减数分裂和有丝分裂主要异同点
比较项目 减数分裂 有丝分裂
染色体复制次数及时间 一次，减数第一次分裂的间期 一次，有丝分裂的间期
细胞分裂次数 二次 一次
联会四分体是否出现 出现在减数第一次分裂 不出现
同源染色体分离 减数第一次分裂后期 无
着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 后期
子细胞的名称及数目 性细胞，精细胞4个或卵1个、极体3个 体细胞，2个
子细胞中染色体变化 减半，减数第一次分裂 不变
子细胞间的遗传组成 不一定相同 一定相同
6.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）
（1）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）
第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。
第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。
第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。
［解析］：
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。
7.受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。
意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。
下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
8.配子种类问题
由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。
第二节 基因在染色体上
第三节 伴性遗传
复习向导
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伴性遗传（C） 阐述基因位于染色体上的理论假说和实验证据；用细胞遗传学的观点解释孟德尔遗传定律的实质；概述位于性染色体上基因的传递及表现的特殊性；举例说明人类常见遗传病的遗传特点。
复习方案
本节复习首先要用综合分析的方法，在理解的基础上掌握染色体、性染色体上的基因与伴性遗传的关系，在此前提下，结合减数分裂过程，认识孟德尔遗传定律的实质；其次要注意迁移分析遗传定律的方法和规律，去分析伴性遗传的现象，总结出与常染色体上的基因传递的相同点和不同点。
知识点复习
1. 萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2.、基因位于染色体上的实验证据
果蝇杂交实验分析
3.一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
4. 基因的分离定律的实质
基因的自由组合定律的实质
1．染色体类型：
染色体（同源染色体和非同源染色体）也可分为常染色体和性染色体。
2．性别决定方式：只有雌雄异体的生物才有个体的性别之分。由性染色体决定性别的生物才有性染色体。
（1）XY型：大多数生物
雄性：常染色体+XY（异型）
染色体 雌性：常染色体+XY（同型）
（2）ZW型：如鸟类，蛾蝶类等
雄性：常染色体+ZZ（同型）
染色体 雌性：常染色体+ZW（异型）
3.伴性遗传的概念
4. 人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病）
特点：⑴男性患者多于女性患者。
⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。
⑶一般为隔代遗传。
还有如血友病
5．抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）（有病个体的基因型：XAXA XAXa XAY）
特点：⑴女性患者多于男性患者。
⑵代代相传。
6．伴Y病遗传特点：父传子、子传孙，传男不传女
7．伴性遗传在生产实践中的应用
8．人类遗传病的判定方法
口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。
第一步：确定致病基因的显隐性：可根据
（1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）；
（2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。
第二步：确定致病基因在常染色体还是性染色体上。
1 在隐性遗传中，女病其父亲及其所有的儿子都有病，很可能为X染色体上隐性遗传；
2 在显性遗传，男病其所有的女儿及其母亲都有病，很可能为X染色体显性遗传。
3 不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是Y染色体上的遗传病；
4 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。
注：如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。
第三章 基因的本质
第一节 DNA是主要的遗传物质
复习向导
考纲展示 考纲解读
人类对遗传物质的探索过程（C） 总结人类对遗传物质的探索过程；概述DNA是遗传物质的证据；举例说明某些生物的遗传物质是RNA；经典实验设计的原理与思路的分析和探究
复习方案
本节复习要注意运用实验分析法，通过分析肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验过程，学习和借鉴科学家设计实验的方法、思路及技巧，掌握实验分析和得出结论的方法、培养自己的实验设计能力和分析、归纳和推理能力。注意与其他章节联系，如蛋白质和核酸，核糖体、线粒体、叶绿体、细胞核和染色体等。
知识点复习
1.肺炎双球菌的转化实验
（1）、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。
①实验过程
结论：在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。
（2）、体外转化实验：1944年由美国科学家艾弗里等人进行。
①实验过程
结论：DNA是遗传物质（无“主要”两字）
2.噬菌体侵染细菌的实验
1、实验过程
①标记噬菌体
含35S的培养基含35S的细菌35S蛋白质外壳含35S的噬菌体
含32P的培养基含32P的细菌内部DNA含32P的噬菌体
②噬菌体侵染细菌
含35S的噬菌体细菌体内没有放射性35S
含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P
结论：进一步确立DNA是遗传物质
同时也可说明DNA具有自我复制和控制蛋白质合成的功能。
3.烟草花叶病毒感染烟草实验：
（1）、实验过程
（2）、实验结果分析与结论
烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。
4、生物的遗传物质
非细胞结构：DNA或RNA
生物 原核生物：DNA
细胞结构
真核生物：DNA
结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
DNA的载体：染色体（主要）、线粒体、叶绿体
细胞质的核酸主要是RNA，而遗传物质是DNA。
第二节 DNA分子的结构
复习向导
考纲展示 考纲解读
DNA分子结构的主要特点（B） 阐明DNA分子的双螺旋结构，总结DNA分子结构的主要特点
复习方案
本节首先要联系必修1的核酸的相关知识，理顺碱基、脱氧核苷酸、基因、DNA及染色体等概念之间的关系，从DNA的平面结构和立体结构两个层次认识DNA分子的结构；
知识点复习
1. DNA分子的结构
（1）基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）
2、DNA分子有何特点？
⑴稳定性
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。G与C碱基比例越大，DNA就越稳定。
⑵多样性
构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。
⑶特异性
每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
3.DNA双螺旋结构的特点：
⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。
⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。
⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。
4．在DNA分子中，一个脱氧核糖连接一个碱基和两个磷酸；在一条脱氧核苷酸链中，相邻2个碱基之间通过脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖间接连接。
5．.相关计算：（双链DNA）
（1）A=T C=G
（2）（A+ C ）/ （T+G ）= 1或A+G / T+C = 1或A+G= T+C= A+ C = T+G=50%
（3）如果（A1+C1 ） / （ T1+G1 ）=b
那么（A2+C2 ） / （T2+G2 ） =1/b
（4） （A+ T ） / （ C +G ） =（A1+ T1 ） / （ C1 +G1 ）
= （ A2 + T2 ） / （ C2+G2 ）
= a
例：已知DNA分子中，G和C之和占全部碱基的46％，又知在该DNA分子的H链中，A和C分别占碱基数的28%和22%，则该DNA分子与H链互补的链中，A和C分别占该链碱基的比例为( )
Ａ28％ 、22% B. 22％、28%　　　C. 23％、27% D.26％、24%
4.判断核酸种类
（1）如有U无T，则此核酸为RNA；
（2）如有T且A=T C=G，则为双链DNA；
（3）如有T且A≠ T C≠ G，则为单链DNA ；
（4）U和T都有，则处于转录阶段。
第三节 DNA的复制
复习向导
考纲展示 考纲解读
DNA分子的复制（B） 概述DNA分子的复制过程及意义；解释碱基互补配对原则及其生物学意义
复习方案
本节要在掌握碱基互补配对原则的基础上，理解DNA的半保留复制过程及相关计算问题的规律。
知识点复习
一、DNA分子复制的过程
1、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程
2、复制时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期
3. 复制方式：半保留复制
4、复制条件 （1）模板：亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链
（2）原料：4种脱氧核苷酸
（3）能量：ATP
（4）酶：解旋酶、 DNA聚合酶等
5、复制特点：边解旋边复制
6、复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。
7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。
三、与DNA复制有关的碱基计算
1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n
2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)
3.若某DNA分子中含碱基T为a，
(1)则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1
例题：
（1）、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数( )
A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2
（2）、具有100个碱基对的一个DNA分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是( )
A.60个 B.120个 C.240个 D.360个
第四节 基因是有遗传效应的DNA片段
复习向导
考纲展示 考纲解读
基因和遗传信息的关系（B） 说明DNA分子的多样性和特异性；阐述基因的概念；说明染色体和基因和DNA的关系
复习方案
本节要注重概念的理解。
知识点复习
一、.基因的相关关系
1、与DNA的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。
②每个DNA分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。
二、DNA片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的
多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。如：某DNA中含有200个碱基对，可形成4200 种。
第四章基因的表达
第一节　基因指导蛋白质的合成
复习向导
考纲展示 考纲解读
遗传信息的转录和翻译（B） 概述转录和翻译的过程；
复习方案
本节复习要整合有关知识，从结构和功能两个方面完善基因概念的内容；其次，要以概念图解的形式整理知识，透彻理解各重点概念见的相互关系，以遗传物质的信息为主线，构建知识体系；还要注用比较的方法，找出转录和翻译、DNA和RNA等的共性和特性。
知识点复习
一、遗传信息的转录
1、DNA与RNA的异同点
核酸项目 DNA RNA
结构 通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构 通常是单链结构
基本单位 脱氧核苷酸（4种） 核糖核苷酸（4种）
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
产生途径 DNA复制、逆转录 转录、RNA复制
存在部位 主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上 主要位于细胞质中
功能 传递和表达遗传信息 ①mRNA：转录遗传信息，翻译的模板②tRNA：运输特定氨基酸③rRNA：核糖体的组成成分
2、RNA的类型
⑴信使RNA（mRNA）
⑵转运RNA（tRNA）
⑶核糖体RNA（rRNA）
3、转录
⑴转录的概念： 画图：
⑵转录的场所　主要在细胞核
⑶转录的模板　以DNA的一条链为模板
⑷转录的原料　4种核糖核苷酸
⑸转录的产物　一条单链的mRNA
⑹转录的原则　碱基互补配对
⑺转录与复制的异同（下表：）
　
阶段项目 复制 转录
时间 细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程
进行场所 主要细胞核 主要细胞核
模板 以DNA的两条链为模板 以DNA的一条链为模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
条件 需要特定的酶和ATP 需要特定的酶和ATP
过程 在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A—T、C—G、T—A、G—C）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构 在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合
产物 两个双链的DNA分子 一条单链的mRNA
特点 边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链） 边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）
遗传信息的传递方向 遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子 遗传信息由DNA传到RNA
注：细胞中因有DNA和RNA ，所以就整个细胞而言，嘌呤和嘧啶未必相等。
复制和转录发生在有DNA的部位，如：拟核，细胞核，线粒体，叶绿体等。
二、遗传信息的翻译
1．翻译
⑴定义： 画图：
⑵翻译的场所 细胞质的核糖体上
⑶翻译的模板 mRNA
⑷翻译的原料 20种氨基酸
⑸翻译的产物 多肽链（蛋白质）
⑹翻译的原则 碱基互补配对
2．遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息 密码子 反密码子
概念 基因中脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基 tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基
作用 控制生物的遗传性状 直接决定蛋白质中的氨基酸序列 识别密码子，转运氨基酸
种类 基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性 64种61种：能翻译出氨基酸3种：终止密码子，不能翻译氨基酸 61种或tRNA也为61种
联系 ①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补③密码子与相应反密码子的序列互补配对
3．翻译与转录的异同点（下表）：
阶段项目 转录 翻译
定义 在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程 以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所 细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的一条链 信使RNA
信息传递的方向 DNA→mRNA mRNA→蛋白质
原料 含A、U、C、G的4种核苷酸 合成蛋白质的20种氨基酸
产物 信使RNA 有一定氨基酸排列顺序的蛋白质
实质 是遗传信息的转录 是遗传信息的表达
注：DNA复制只发生在细胞分裂的间期，而在高度分化的细胞（不具分裂能力）中不发生，而转录和翻译只要是活细胞均可能发生（哺乳动物成熟红细胞除外）
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。
2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的 1/6 。
第2节 基因对性状的控制
复习向导
考纲展示 考纲解读
基因与性状的关系（B） 说明基因控制性状的原理；说出中心法则和发展
复习方案
本节
知识点复习
一、中心法则
⑴DNA→DNA：DNA的自我复制；
⑵DNA→RNA：转录；
⑶RNA→蛋白质：翻译；
⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；
⑸RNA→DNA：逆转录。
DNA→DNA RNA→RNA
DNA→RNA 细胞生物 病毒
RNA→蛋白质 RNA→DNA
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、 （间接控制）
酶或激素 细胞代谢
基因 性状
结构蛋白 细胞结构
（直接控制）
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。
第五章 基因突变及其他变异
第一节 基因突变和基因重组
可遗传变异的三个来源：基因突变，基因重组，染色体变异。都会引起遗传物质的改变，但不一定都能传给后代。
一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状
⑵病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
2、基因突变
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，而基因数目未变。基因突变，性状不一定改变（一种氨基酸可能由几种密码子决定，突变的隐性基因在杂合子中不表现）；基因突变不一定遗传给后代（如皮肤细胞），发生在有丝分裂过程中遗传给后代的概率较低，而发生在减数分裂过程中，通过配子传给后代的概率较高。
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素：如紫外线、X射线
⑴诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）
2、基因突变的特点
⑴普遍性
⑵随机性
⑶不定向性
⑷低频性
⑸多害少利性
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念
随机重组（减数第一次分裂后期）
2、基因重组的类型　
交换重组（四分体时期）
3.　时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
４．基因重组的意义
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
第二节 染色体变异
一、染色体结构的变异（猫叫综合征）
1、 概念
缺失
2、变异类型 重复
倒位
易位
注：易位是非同源染色体之间的交换，所以属于染色体变异。而四分体时期同源染色体之间的交换为基因重组。
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念及特点
2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题
⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？
（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）
⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？
（答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开， 导致染色体数目减半。）
⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？
（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）
（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？
（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）
3.总结：多倍体育种方法：
单倍体育种方法：
列表比较多倍体育种和单倍体育种：
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体组成倍增加 染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍
优点 器官大，提高产量和营养成分 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物，在动物方面难以开展 技术复杂一些，须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根
据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。
4.三倍体无子西瓜的培育过程图示：
注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
单倍体一般都是高度不育（孕）的，减数分裂无法联会或联会紊乱造成的。
第三节 人类遗传病
1．遗传病产生原因：遗传物质发生改变。先天性疾病并不一定都是遗传病。
2．特点：单基因遗传病的特点：在同胞中发病率较高，在群体中发病率较低
多基因遗传病的特点：在群体中发病率较高
3．人类遗传病的检测与预防
（1）遗传病的产前诊断与优生的关系
产前诊断：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断
（2） 遗传咨询与优生的关系
医生对咨询对象进行身体检查，了解家庭病史，对是否患有某种疾病作出诊断，进过分析遗传病的遗传方式推算出后代的再发风险率，并且提出防治政策和建议。
（3） 禁止近亲结婚：三代以及三代以内的直系和旁系血亲原因：近亲之间携带相同隐性致病基因的概率较大。
（4） 适龄生育：年龄过大，患病概率升高，如21三体综合症。
4．人类基因组计划及其意义
概念：是测定人类基因组的（22＋X+Y）条染色体全部DNA中碱基序列，解读其中包含的遗传信息。
意义：通过人类基因组计划，可以了解与癌症、糖尿病、老年性痴呆、高血压等疾病有关的基因，对这些目前难以治愈的疾病进行及时有效的基因诊断和治疗。
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：
（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异
方法 杂交 激光、射线或化学药品处理 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养后加倍
优点 可集中优良性状 时间短 器官大和营养物质含量高 缩短育种年限
缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 动物中难以开展 成活率低，只适用于植物
举例 高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种 高产青霉菌株的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成
④Ab
①AABB I III II V
③AaBb ⑤AAbb
②aabb IV
⑥AaaaBBbb
第二节 基因工程及其应用
1．基因工程的概念
基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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，然后放到另外一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本内容
（1）基因的操作工具与工具酶
① 基因的剪刀：限制酶或限制性核酸内切酶（作用是识别特定的核苷酸序列，并在特定的部位切割DNA分子）
② 基因的针线：DNA连接酶（作用是连接DNA分子，形成磷酸二酯键）
③ 基因的运输工具：运载体 （常用的运载体是质粒，噬菌体和动植物病毒）
（2）基因操作的基本步骤：
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 目的基因的检测和表达
3．转基因食品的安全性
安全的观点：转基因食品的构成与非转基因食品一样，都是由氨基酸、蛋白质和碳水化合物组成的，从理论上分析是安全的
不安全的观点：在一个简陋的实验室里，就能把爱滋病毒和感冒病毒组装在一起，使爱滋病毒像感冒一样，大规模地传播，所以转基因生物和转基因食品的不安全，要严格地控制。
4．原理 基因重组
例题：下图中A－E表示几种不同育种方法
甲
A.
乙
B. ①
③
①
C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的
D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的
E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F. 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
①
A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种
E：单倍体育种 F：基因工程
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
一、拉马克的进化学说
1、拉马克的进化学说的主要内容
（1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。
（2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。
（3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。
2、拉马克的进化学说的历史意义
二、达尔文自然选择学说
（一）、达尔文自然选择学说的主要内容
1.过度繁殖 ---- 选择的基础
生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件
大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面：
（1）生物与无机环境的斗争
（2）种内斗争
（3）种间斗争
生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。
3.遗传变异 ---- 进化的内因
在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是
有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，
反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存 ---- 选择的结果
适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型。
所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
（二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义
三、达尔文以后进化理论的发展
第2节 现代生物进化理论的主要内容
一、种群基因频率的改变与生物进化
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
2、基因库
3、基因频率、基因型频率及其相关计算
基因频率=
基因型频率=
两者联系：
（1）种群众一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
例题
1.从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA个体占24%，基因型为Aa个体占72%，基因型为aa个体占4%，则基因A和a的频率分别是（ ）
A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
补充：伴X遗传的基因频率
Xb/XB+Xb=（2XbXb+XBXb+XbY）/（2XX+XY）
和非伴性遗传的基因频率不同点就在于Y染色体上无B的等位基因，女性含有2个X，男性只含有一个X。所以XB+Xb=X染色体的数目=2XX+XY。
例题：
2.某小学的学生中基因型比率为XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44%：5%：1%：43%：7%，则Xb的基因频率为 （ ）
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组
突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
（三）自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是基因频率的改变
二、隔离与物种的形成
（一）、物种的概念
1、物种的概念
地理隔离 量变
2、隔离
生殖隔离 质变
注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。
（二）、种群与物种的区别与联系
种群 物种
概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体 能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围 较小范围内的同种生物的个体 分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准 种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代
联系 一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成
三、共同进化与生物多样性的形成
（一）、共同进化
1、概念
不同物种间的共同进化
2、含义
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
（二）、生物多样性的形成
基因多样性
1、生物多样性的内容 物种多样性
生态系统多样性
2、生物多样性形成的进化历程
（1）关键点：
真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快；
寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响；
原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。
（2）进化顺序
简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 异养 自养
厌氧 需氧 无性 有性 单细胞 多细胞 细胞内消化 细胞外消化
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论核心是自然选择学说
亲本类型
重组类型
判断
连接酶： 把DNA子链片段连接起来HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
①由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；
②而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体 。
聚合酶：以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
解旋酶：解开DNA双链HYPERLINK "第三章/dnafz%5b1%5d.swf"
雄配子(N=bx)
直接发育成生物体：单倍体（N=bx)
雌配子(N=ax)
直接发育成生物体：单倍体（N=ax)
发育
合子
2N= (a+b) x
生物体
注：x染色体组，a、b为正整数。
(a+b) (a+b)
多倍体(2N=nx)
三倍体(2N=3x)
二倍体(2N=2x)
单倍体与多倍体的区别
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