生物必修2復習大綱。
遺傳和進化
人類如何知道基因的存在?遺傳因素的發現
基因在哪裏?基因和染色體之間的關系
什麽是基因?基因的本質
基因是如何發揮作用的?基因表達
基因在傳遞過程中是如何變化的?基因突變和其他變異
人類如何使用生物基因?從雜交育種到基因工程
生物進化過程中基因頻率是如何變化的?現代生物進化理論
主線1:染色體、DNA、基因、遺傳信息、遺傳密碼和性狀之間關系的綜合,重點是基因的性質;
主線2:以分離定律為重點的核基因轉移定律及其應用的綜合;
主線3:以基因突變、染色體變異和自然選擇為重點的進化變異規律及其應用的綜合。
第壹章遺傳因子的發現
隱性遺傳因素的隱性性狀
性狀分離雜合子的相對性狀
顯性遺傳因素的顯性性狀
壹、孟德爾簡介
二、雜交實驗(壹)1956-1864-1872
1.選材:豌豆自花授粉,自花授粉。
性狀容易區分且穩定真實遺傳。
2.過程:人工異花授粉中壹對相關性狀的正交性。
p(親本)高莖dd×短莖DD正反交
F1(第壹代)高莖Dd純合子和雜合子
F2(第二代)高莖dd:高莖DD:矮莖Dd
1: 2: 1的分離比是3: 1。
解釋
①性狀是由遺傳因素決定的。(區分大小寫)②因子成對存在。
③配子每對只含有壹個因子。④配子組合是隨機的。
4.驗證測試交集(F1) Dd X dd F1是否產生兩種。
身高1: 1,身高比1: 1的配子。
5.分離現象
在生物體的體細胞中,控制同壹性狀的遺傳因子成對存在,不合並;在配子體形成過程中,成對的遺傳因子發生分離,分離的遺傳因子進入不同的配子,並隨配子傳遞給後代。
三、雜交實驗(2)
1.黃色圓圈yyrr X綠色皺紋yyrr
黃色圓圈YyRr
黃圈Y_R_:黃皺Y_rr:綠圈yyR_:綠皺yyrr親本組合
9: 3: 3: 1重組
2.自由組合定律
控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合互不幹擾;配子形成時,決定同壹性狀的成對遺傳因子相互分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
四。孟德爾遺傳規律的歷史記載
①發布於1866,21900重新發現。
③在1909中,Johnson將遺傳因素重新命名為“基因”基因型、表現型和等位基因。
△基因型是性狀表現的內在因素,而表現型是基因型的表現形式。表現型=基因型+環境條件。
動詞 (verb的縮寫)摘要
後代性狀分離比的描述
3: 1雜合子x雜合子
1: 1雜合子X隱性純合子
1: 0純合子X純合子;純合子x顯性雜合子
1.
2.
n對基因與F1雜交形成配子數F1,可能的配子組合數F2,基因型數F2,表型數F2。
1
2
…… 2
四
…… 4
16
…… 3
九
…… 2
四
…… 3:1
9:3:3:1
……
2n 2n 4n 3n 2n (3+1)n
第二章基因與染色體的關系
基礎:基因和染色體行為、減數分裂和受精的平行關系
染色體上基因的證據:果蠅雜交(白眼)與性別遺傳:色盲和VD佝僂病抗性
現代解釋:遺傳因素是壹對同源染色體上的壹對等位基因。
壹.減數分裂
1.當有性生殖的有機體產生成熟的生殖細胞時,染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂過程中,染色體只復制壹次,而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是,成熟生殖細胞的染色體數目比原始生殖細胞減少壹半。
2.過程
染色體同源染色體合並成著絲粒分裂
精子復制初級四分體(交叉交換),次級單體分離精細的可變形精子。
細胞精母細胞分離(自由組合)精母細胞
染色體2N 2N N 2N N N
DNA 2C 4C 4C 2C 2C C C
3.同源染色體
A a Bb ①形狀(著絲粒位置)和大小(長度)相同,分別來自親本和雌性。
②壹對同源染色體為壹個四分體,包含兩條染色體和四條染色單體。
③差異:同源和非同源染色體;姐妹和非姐妹染色單體
④十字交叉
4.判斷分割圖像
奇數減ⅱ或分散的生殖細胞中央極化
染色體沒有絲。
成對的前、中、後
甚至同源染色體都減少了ⅰ期。
未完成的ⅱ
第二,薩頓假說
1.內容:基因在染色體上(染色體是基因的載體)。
2.依據:基因和染色體行為有明顯的平行關系。
①在雜交中保持完整性和獨立性②成對存在。
③壹個來自父親,壹個來自母親。④配子體形成時自由組合。
3.證據:果蠅的性別限制遺傳
紅眼XWXW X白眼XwY
XW Y紅眼XWXw
紅眼XWXw:紅眼XWXW:紅眼XW Y:紅眼XwY
①壹條染色體上有多個基因;②基因在染色體上呈線性排列。
4.孟德爾遺傳規律的現代詮釋
①分離現象:等位基因隨著同源染色體的分離而獨立傳遞給後代。
②自由組合定律:非同源染色體上的非等位基因可以自由組合。
三、伴性遺傳的特點和判斷
遺傳病的遺傳方式和遺傳特征的例子
常染色體隱性遺傳病返祖現象,隱性純合子白化病患者,苯丙酮尿癥,
常染色體顯性遺傳病是代代相傳的,正常人是隱性純合子,多/並指,軟骨發育不全。
返祖現象,X染色體隱性遺傳病,交叉遺傳,色盲和血友病男性患者多於女性患者。
帶有X染色體的顯性遺傳病是代代相傳,交叉遺傳的。女性比男性更能抵抗VD佝僂病。
帶有Y染色體的遺傳病由男性傳給女性,女性患者只有男性患者沒有毛耳。
第四,基因圖譜的判斷
致病基因檢索表
A1存在返祖現象..................................................................................................................................................................
B1與性別無關(男女發病率相等)………………………………………………………………………………………………………………
B2與性別有關。
C1男人都是病人...............................................................y染色體。
C2男性多於女性X染色體。
沒有返祖現象(世代發生).....................................................................................................................................................................
D1與性無關。
D2與性別有關。
所有男性都是病人........................y染色體。
在E2區,女性比男性多(大約是男性的兩倍).............................................................................................................................................................
第三章基因的性質
肺炎球菌的轉化實驗
證據
被噬菌體感染的細菌測試基因是具有遺傳效應的DNA片段;
基因是控制生物性狀的最基本單位;
雙螺旋DNA的結構本質,其中四個脫氧核苷酸平滑排列
用序列表示的遺傳信息。
半保留DNA的復制
首先,DNA是主要的遺傳物質。
1.肺炎球菌的轉化實驗
(1)體內轉化1928英國格裏菲斯
①活體R,無毒活鼠
②活鼠、毒鼠、死鼠;隔離live s
③△殺死的S,無毒活鼠。
④ S被活的R+△殺死,但對死鼠無毒性;隔離live s
轉化因子是什麽?
(2)1944美國艾弗裏的體外轉化。
多糖或蛋白質R型
活體S DNA+R培養基R型+S型
DNA水解產物r型
轉化因子是DNA。
2.噬菌體感染細菌的電鏡觀察和同位素示蹤試驗1952好時和蔡明。
32P標記的DNA
35S標記的蛋白質DNA具有連續性,是遺傳物質。
3.煙草花葉病毒的實驗RNA也是遺傳物質。
第二,DNA的分子結構
1.核苷酸含氮堿基:A,T,G,C,u。
磷酸戊糖:核糖,脫氧核糖
2.1950鮑林1951年威爾金斯+富蘭克林1952查戈夫
3.3的結構。脫氧核糖核酸
①(右手)雙螺旋
②骨骼
③配對:A = T/U
G = C
4.特征
①穩定性:脫氧核糖和磷酸交替排列的順序穩定。
②多樣性:堿基對的序列不同。
③特異性:每種DNA都有其特有的堿基對序列。
計算
1.兩條互補鏈的比例是相互的。
2.在整個DNA分子中,嘌呤堿基的總和=嘧啶堿基的總和。
3.在整個DNA分子中,該比例與分子中每個鏈的比例相同。第三,DNA的復制
1.位置:細胞核;時間:細胞分裂的間期。
2.特點:①邊退卷邊半保留復制。
3.基本條件:①模板:開始解鏈的兩條單鏈DNA分子;
②原料:細胞核液中遊離的脫氧核苷酸。
③能量:由ATP水解提供;
④酶:酶是指壹個酶系統,而不僅僅是解旋酶。
4.意義:將遺傳信息從父母傳遞給後代,從而保持遺傳信息的連續性。
4.基因是具有遺傳效應的DNA片段。
基因是DNA片段,不連續地分布在DNA上,由堿基序列隔開。
它可以控制性狀,並具有特定的遺傳效應。
△原核和真核細胞的基因結構
①聯系方式:編碼區+非編碼區
②原核生物:編碼區連續,無間隔。
真核生物:編碼區可分為外顯子和內含子,所以是間斷的,不連續的。
第四章基因表達
控制mRNA蛋白存在遺傳效應。
DNA片段的蛋白質結構特征影響環境。
就是控制生物酶的合成,控制新陳代謝。
基本單位中心原則
1.基因指導蛋白質的合成。
1.抄本
(1)以細胞核中的DNA雙鏈之壹為模板合成mRNA的過程。
(2) ①將基因中的遺傳信息傳遞給蛋白質的信使(mRN A)呈鏈狀;
Rna (2)運輸RNA(tRNA),三葉草結構,識別遺傳密碼,攜帶特定氨基酸;
(單鏈)③核糖體RNA(rRNA)是核糖體中的RNA。
(3)過程(地點、模板、條件、原材料、產品、目的地等。)
2.翻譯
(1)在細胞質的核糖體上,氨基酸以mRNA為模板,合成具有壹定氨基酸序列的蛋白質。
(2)本質:mRNA中的堿基序列翻譯成蛋白質的氨基酸序列。
(3)(64)密碼子:mRNA上決定氨基酸的三個相鄰堿基。
其中AUG,這是起始密碼;UAG、UAA和AGA是終止密碼。
(4)遺傳信息
①狹義:基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸序列。
②廣:後代從父母那裏獲得的控制遺傳性狀的信號,用染色體上DNA的脫氧核苷酸序列來表示。
③中心法則:
(5)翻譯過程
第三,基因對性狀的控制
1.
DNA RNA蛋白質(性狀)
脫氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列
遺傳信息遺傳密碼
2.基因、蛋白質和性狀之間的關系。
(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物的性狀,如白化病。
(2)基因也可以通過控制蛋白質的結構,直接控制生物體的性狀,如鐮狀細胞性貧血。
基因突變和其他變異
遺傳的
突變基因的突變、化學和生物突變育種
可遺傳基因重組雜交育種
染色體變異多倍體和單倍體育種
壹、基因突變
1.定義:DNA分子中堿基對的替換、添加和刪除引起的基因結構的變化。
2.時間:在有絲分裂間期或第壹次減數分裂間期的DNA復制過程中。
3.外部因素:物理、化學和生物因素。內部因素:可變性。
4.特點:①普遍性②隨機性,無方向性③低頻性④危害性。
5.意義:①新基因的起源②變異的基本來源③進化的原始材料。
6.例如:鐮狀細胞性貧血
第二,基因重組
1.有性生殖過程中控制不同性狀的基因重組。
2.時間:減數分裂的前期或後期。
2.意義:①新基因型的產生②生物變異的來源之壹③對進化的意義。
第三,染色體變異
1.缺1917缺刻翅膀的果蠅喵綜合征。
結構變異在1919中重復果蠅的桿狀翅膀。
易位1923慢性髓細胞白血病
倒轉層位
數量結構的變異:個體染色體;基因組的增減
2.基因組
細胞中壹組形態和功能不同的非同源染色體,攜帶著控制生物體生長、發育、遺傳和變異的全部遺傳信息。比如人類是22常數+X或者22常數+Y。
△核型(核型)是指某種生物細胞物種的所有染色體的數目、大小和形態特征;如:人類核型:46,XX或XY。
3.
二倍體雌配子
單倍體直接發育合子生物
多倍體雄性配子(秋水仙堿)
第四,人類遺傳疾病
1.常染色體
隱性基因鐮狀貧血、白化病、先天性聾啞紅綠色盲
單基因遺傳病顯性基因多指、並指和軟骨發育不全抵抗VD佝僂病。
多基因遺傳病:原發性高血壓、冠心病、哮喘、青少年糖尿病。
染色體異常:21三體綜合征
2.婚前檢查和預防遺傳咨詢。
產前診斷的監測與預防:羊水、b超、孕婦血細胞檢查、基因診斷。
3.人類基因組計劃(HGP):人類DNA攜帶的所有遺傳信息。
①提議:1986美國生物學家杜·貝利。
②主要內容:繪制人類基因組的四張圖:遺傳圖、物理圖、序列圖和轉錄圖。
③1990 10開始。
④中國參與了3號染色體短臂上3000萬個堿基的解釋,占1%。
⑤2000年6月20日,初步完成工作草圖。
⑥2001二月,素描出版⑥2003年圓滿完成。
△直系血親是指從自己往上推三代,往下推三代;,
△旁系血親是指除直系親屬外,與祖父母同血統出生的其他親屬。△基因診斷以放射性同位素和熒光分子標記的DNA分子為探針,利用DNA分子雜交原理。
識別被檢測樣本的遺傳信息,達到檢測疾病的目的。△基因治療是將健康的外源基因導入基因缺陷的細胞中,以達到治療疾病的目的。
第六章育種方法
單倍體
選擇育種、雜交育種、誘變育種和多倍體轉基因
先對比壹下四中的養殖
常規育種、誘變育種、多倍體育種和單倍體育種
加工P F1 F2
用輻射、激光,
化學處理用秋水仙堿處理。
萌發種子或幼苗花藥的離體培養
原理基因重組,
人工誘導組合優良性狀基因
突變破壞了紡錘體的形成,
染色體數目加倍誘導花粉的直接發育,
再次使用秋水仙堿
優秀的
缺乏
打點方法簡單,
很強的可預測性,
但周期長加速育種,改良性狀,但有益個體不多,大量器官和養分需要處理。
含量高,但發育遲緩,結實率低,育種周期縮短,
但是該方法很復雜,
存活率很低
水稻育種實例高產青黴素菌株無籽西瓜抗病植株的選育
第二,基因工程
提取目的基因的剪刀:限制性內切酶
目的基因與載體的結合:質粒、噬菌體和病毒。
將目的基因導入受體細胞:大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、根癌農桿菌、酵母和細胞等。
目的基因的檢測和表達:受體細胞表現出特異性。
第七章進化論
拉馬克:利用,消耗,獲得性遺傳
達爾文:適者生存,不適者淘汰(自然選擇理論)
基本單位:人口
本質:基因頻率的變化
原材料:突變和重組
現代進化論形成物種,決定方向:自然選擇。
必要條件:隔離
生物多樣性:基因、物種和生態系統
協同作用(殘酷競爭對共同進化)中性理論(偶然對必然)
補充間斷平衡的突變理論(漸進對突然)(漸進對突然)
壹.生物進化
研究生物學歷史發展的壹般規律,如
生物界的產生和發展:生命、物種和人類的起源
進化機制和理論:遺傳、變異、方向和速度
進化與環境的關系④進化的歷史:流派與爭論。
二、現代進化理論的起源
1.神創論+物種不變性理論(上帝創造論)
2.法國拉馬克1809動物哲學
(1)由遠古生物進化而來的生物;(2)由低到高逐漸演變。
③生物各種適應性特征的形成是由於利用、排斥和獲得性遺傳。
3.英國達爾文在《物種起源》中的自然選擇理論1859。
過度繁殖和人口恒定性+有限的生活條件
生存競爭+遺傳和變異
物競天擇,適者生存+後天遺傳。
新型生物
4.現代進化論:以自然選擇理論為核心內容。
三、現代進化理論的內容
突變等位基因,有性生殖基因重組,無定向突變,小有利突變選擇
多重選擇和遺傳積累對突變基因頻率的改變和新物種的定向進化有顯著的好處。
基本觀點:種群是生物進化的基本單位,生物進化的本質是種群基因頻率的變化。突變、基因重組、自然選擇和隔離是物種形成過程中的三個基本環節。通過它們的綜合作用,種群分化並最終導致新物種的形成。在這個過程中,突變和基因重組產生了生物進化的原材料。自然選擇改變了種群的基因頻率取向,決定了生物進化的方向。隔離是新物種形成的必要條件。
4.物種:在自然條件下能夠相互交配並產生可繁殖後代的壹組生物。
壹個小種群(產生許多變種)壹個新種。