第一篇:高中生物必修二知识点总结
高中生物必修二知识点总结
一、遗传的基本规律
(1)基因的分离定律
①豌豆做材料的优点:
(1)豌豆能够严格进行自花授粉,而且是闭花授粉,自然条件下能保持纯种.(2)品种之间具有易区分的性状.②人工杂交试验过程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干扰)→人工传粉
③一对相对性状的遗传现象:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,后代表现为一种表现型,F1代自交,F2代中出现性状分离,分离比为3:1.④基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂时,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.(2)基因的自由组合定律
①两对等位基因控制的两对相对性状的遗传现象:具有两对相对性状的纯合子亲本杂交后,产生的F1自交,后代出现四种表现型,比例为9:3:3:1.四种表现型中各有一种纯合子,分别在子二代占1/16,共占4/16;双显性个体比例占9/16;双隐性个体比例占1/16;单杂合子占2/16×4=8/16;双杂合子占4/16;亲本类型比例各占9/
16、1/16;重组类型比例各占3/
16、3/16
②基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的.在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合.③运用基因的自由组合定律的原理培育新品种的方法:优良性状分别在不同的品种中,先进行杂交,从中选择出符合需要的,再进行连续自交即可获得纯合的优良品种.记忆点:
1.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1.2.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.3.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式.表现型=基因型+环境条件.4.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的.在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源染色体上的非等位基因自由组合.在基因的自由组合定律的范围内,有n对等位基因的个体产生的配子最多可能有2n种.二、细胞增殖
(1)细胞周期:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止.(2)有丝分裂:
分裂间期的最大特点:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
分裂期染色体的主要变化为:前期出现;中期清晰、排列;后期分裂;末期消失.特别注意后期由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍.动植物细胞有丝分裂的差异:a.前期纺锤体形成方式不同;b.末期细胞质分裂方式不同.(3)减数分裂:
对象:有性生殖的生物
时期:原始生殖细胞形成成熟的生殖细胞
特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次
结果:新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半.精子和卵细胞形成过程中染色体的主要变化:减数第一次分裂间期染色体复制,前期同源染色体联会形成四分体(非姐妹染色体单体之间常出现交叉互换),中期同源染色体排列在赤道板上,后期同源染色体分离同时非同源染色体自由组合;减数第二次分裂前期染色体散乱地分布于细胞中,中期染色体的着丝点排列在赤道板上,后期染色体的着丝点分裂染色体单体分离.有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别:(以二倍体生物为例)
1.细胞中没有同源染色体„„减数第二次分裂
2.有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或相互分离„„减数第一次分裂
3.同源染色体没有上述特殊行为„„有丝分裂
记忆点:
1.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半.2.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两个染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合.3.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中.4.一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子.5.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞.6.对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的三、性别决定与伴性遗传
(1)XY 型的性别决定方式:雌性体内具有一对同型的性染色体(XX),雄性体内具有一对异型的性染色体(XY).减数分裂形成精子时,产生了含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子.雌性只产生了一种含X染色体的卵细胞.受精作用发生时,X精子和Y精子与卵细胞结合的机会均等,所以后代中出生雄性和雌性的机会均等,比例为1:1.(2)伴X隐性遗传的特点(如色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜叶形等遗传)
①男性患者多于女性患者
②属于交叉遗传(隔代遗传)即外公→女儿→外孙
③女性患者,其父亲和儿子都是患者;男性患病,其母、女至少为携带者
(3)X染色体上隐性遗传(如抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤)
①女性患者多于男性患者.②具有世代连续现象.③男性患者,其母亲和女儿一定是患者.(4)Y染色体上遗传(如外耳道多毛症)
致病基因为父传子、子传孙、具有世代连续性,也称限雄遗传.(5)伴性遗传与基因的分离定律之间的关系:伴性遗传的基因在性染色体上,性染色体也是一对同源染色体,伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律.记忆点:
1.生物体细胞中的染色体可以分为两类:常染色体和性染色体.生物的性别决定方式主要有两种:一种是XY型,另一种是ZW型.2.伴性遗传的特点:
(1)伴X染色体隐性遗传的特点:男性患者多于女性患者;具有隔代遗传现象(由于致病基因在X染色体上,一般是男性通过女儿传给外孙);女性患者的父亲和儿子一定是患者,反之,男性患者一定是其母亲传给致病基因.(2)伴X染色体显性遗传的特点:女性患者多于男性患者,大多具有世代连续性即代代都有患者,男性患者的母亲和女儿一定是患者.(3)伴Y染色体遗传的特点:患者全部为男性;致病基因父传子,子传孙(限雄遗传).四、基因的本质
(1)DNA是主要的遗传物质
①生物的遗传物质:在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的.有DNA的生物(细胞结构的生物和DNA病毒),DNA就是遗传物质;只有少数病毒(如艾滋病毒、SARS病毒、禽流感病毒等)没有DNA,只有RNA,RNA才是遗传物质.②证明DNA是遗传物质的实验设计思想:设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地去观察DNA的作用.(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位:脱氧核苷酸(由磷酸、脱氧核糖和碱基组成).b.脱氧核苷酸长链:由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成 c.平面结构:
d.空间结构:规则的双螺旋结构.e.结构特点:多样性、特异性和稳定性.②DNA的复制
a.时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期
b.特点:边解旋边复制;半保留复制.c.条件:模板(DNA分子的两条链)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶等),能量(ATP)
d.结果:通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子.e.意义:通过复制将遗传信息传递给后代,保持了遗传信息的连续性.(3)基因的结构及表达
①基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA分子片段,基因在染色体上呈线性排列.②基因控制蛋白质合成的过程:
转录:以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程.翻译:在核糖体中以信使RNA为模板,以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质分子
记忆点:
1.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质.2.一切生物的遗传物质都是核酸.细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA.由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质.3.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性.这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因.4.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的.5.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行.在两条互补链中的比例互为倒数关系.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和.整个DNA分子中, 与分子内每一条链上的该比例相同.6.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故.7.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体.8.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息.(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息).9.DNA 分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性.基因控制蛋白质的合成时:基因的碱基数:mRNA上的碱基数:氨基酸数=6:3:1.氨基酸的密码子是信使RNA上三个相邻的碱基,不是转运RNA上的碱基.转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则.注意:配对时,在 RNA上A对应的是U.10.生物的一切遗传性状都是受基因控制的.一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状.五、生物的变异
(1)基因突变
①基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变.②基因突变的特点: a.基因突变在生物界中普遍存在 b.基因突变是随机发生的 c.基因突变的频率是很低的 d.大多数基因突变对生物体是有害的 e.基因突变是不定向的 ③基因突变的意义:生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料.④基因突变的类型:自然突变、诱发突变
⑤人工诱变在育种中的应用:通过人工诱变可以提高变异的频率,可以大幅度地改良生物的性状.(2)染色体变异
①染色体结构的变异:缺失、增添、倒位、易位.如:猫叫综合征.②染色体数目的变异:包括细胞内的个别染色体增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加减少.③染色体组特点:a、一个染色体组中不含同源染色体 b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同 c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体:由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;由未受精的生殖细胞(精子或卵细胞)发育成的个体均为单倍体(可能有1个或多个染色体组).⑤人工诱导多倍体的方法:用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗.原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍.⑥多倍体植株特征:茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加.⑦单倍体植株特征:植株长得弱小而且高度不育.单倍体植株获得方法:花药离休培养.单倍体育种的意义:明显缩短育种年限(只需二年).记忆点:
1.染色体组是细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带者控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体叫染色体组.2.可遗传变异是遗传物质发生了改变,包括基因突变、基因重组和染色体变异.基因突变最大的特点是产生新的基因.它是染色体的某个位点上的基因的改变.基因突变既普遍存在,又是随机发生的,且突变率低,大多对生物体有害,突变不定向.基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料.基因重组是生物体原有基因的重新组合,并没产生新基因,只是通过杂交等使本不在同一个体中的基因重组合进入一个个体.通过有性生殖过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源.这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义.上述二种变异用显微镜是看不到的,而染色体变异就是染色体的结构和数目发生改变,显微镜可以明显看到.这是与前二者的最重要差别.其变化涉及到染色体的改变.如结构改变,个别数目及整倍改变,其中整倍改变在实际生活中具有重要意义,从而引伸出一系列概念和类型,如:染色体组、二倍体、多倍体、单倍体及多倍体育种等.六、人类遗传病与优生
(1)优生的措施:禁止近亲结婚、进行遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断.(2)禁止近亲结婚的原因:近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加,所生子女患隐性遗传病的概率大大增加.记忆点:
1.多指、并指、软骨发育不全是单基因的常染色体显性遗传病;抗维生素D佝偻病是单基因的X染色体显性遗传病;白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑是单基因的常染色体隐性遗传病;进行性肌营养不良、红绿色盲、血友病是单基因的X染色体隐性遗传病;唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等属于对基因遗传病;另外染色体遗传病中常染色体病有21三体综合症、猫叫综合症等;性染色体病有性腺发育不良等.七、细胞质遗传
①细胞质遗传的特点:母系遗传(原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自母细胞);后代没有一定的分离比(原因:生殖细胞在减数分裂时,细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到子细胞中去).②细胞质遗传的物质基础:在细胞质内存在着DNA分子,这些DNA分子主要位于线粒体和叶绿体中,可以控制一些性状.记忆点:
1.卵细胞中含有大量的细胞质,而精子中只含有极少量的细胞质,这就是说受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,这样,受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代,因此子代总表现出母本的性状.2.细胞质遗传的主要特点是:母系遗传;后代不出现一定的分离比.细胞质遗传特点形成的原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;减数分裂时,细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中.细胞质遗传的物质基础是:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的DNA.3.细胞核遗传和细胞质遗传各自都有相对的独立性.这是因为,尽管在细胞质中找不到染色体一样的结构,但质基因和核基因一样,可以自我复制,可以通过转录和翻译控制蛋白质的合成,也就是说,都具有稳定性、连续性、变异性和独立性.但细胞核遗传和细胞质遗传又相互影响,很多情况是核质互作的结果.八、基因工程简介
(1)基因工程的概念
标准概念:在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组细胞在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物.通俗概念:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状.(2)基因操作的工具
A.基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶).①分布:主要在微生物中.②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点.③结果:产生黏性未端(碱基互补配对).B.基因的针线——DNA连接酶.①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键.②结果:两个相同的黏性未端的连接.C.基困的运输工具——运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞.②具备的条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存.b、具有多个限制酶切点.c、有某些标记基因.③种类:质粒、噬菌体和动植物病毒.④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体.(3)基因操作的基本步骤
A.提取目的基因
目的基因概念:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等.提取途径:
B.目的基因与运载体结合
用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生相同的黏性末端,将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA分子(重组质粒)
C.将目的基因导入受体细胞
常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞
D.目的基因检测与表达
检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒.表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程.如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等.(4)基因工程的成果和发展前景 A.基因工程与医药卫生B.基因工程与农牧业、食品工业
C.基因工程与环境保护
记忆点:
1.作为运载体必须具备的特点是:能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有某些标记基因,便于进行筛选.质粒是基因工程最常用的运载体,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子.2.基因工程的一般步骤包括: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.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成了表达过程.4.区别和理解常用的运载体和常用的受体细胞,目前常用的运载体有:质粒、噬菌体、动植物病毒等,目前常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等.5.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的.6.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的.九、生物的进化
(1)自然选择学说内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存.(2)物种:指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能产生出可育后代的一群个体.种群:是指生活在同一地点的同种生物的一群个体.种群的基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因.(3)现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.(4)突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件(生殖隔离的形成标志着新物种的形成).现代生物进化理论的基础:自然选择学说.记忆点:
1.生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程.2.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其基本观点是:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成.3.隔离就是指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象.包括地理隔离和生殖隔离.其作用就是阻断种群间的基因交流,使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展,是物种形成的必要条件和重要环节.4.物种形成与生物进化的区别:生物进化是指同种生物的发展变化,时间可长可短,性状变化程度不一,任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属进化的范围,物种的形成必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时,方可成立.5.生物体的每一个细胞都有含有该物种的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全部基因.6.在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织器官,这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果.
第二篇:高中生物必修二知识点总结
高中生物必修二知识点总结
必修二知识梳理
基因的自由组合规律:在F1产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合,这一规律就叫~。
语句:
1、两对相对性状的遗传试验:①P:黄色圆粒X绿色皱粒→F1:黄色圆粒→F2:9黄圆:3绿圆:3黄皱:1绿皱。②解释:1)每一对性状的遗传都符合分离规律。2)不同对的性状之间自由组合。3)黄和绿由等位基因Y和y控制,圆和皱由另一对同源染色体上的等位基因R和r控制。两亲本基因型为YYRR、yyrr,它们产生的配子分别是YR和yr,F1的基因型为YyRr。F1(YyRr)形成配子的种类和比例:等位基因分离,非等位基因之间自由组合。四种配子YR、Yr、Yr、yr的数量相同。4)黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交试验分析图示解:F1:YyRr→黄圆(1YYRR、2YYRr、2YyRR、4YyRr):3绿圆(1yyRR、2yyRr):黄皱(1Yyrr、2Yyrr):1绿皱(yyrr)。5)黄圆和绿皱为亲本类型,绿圆和黄皱为重组类型。
3、对自由组合现象解释的验证:F1(YyRr)X隐性(yyrr)→(1YR、1Yr、1yR、1yr)Xyr→F2:1YyRr:1Yyrr:1yyRr:1yyrr。
4、基因自由组合定律在实践中的应用:1)基因重组使后代出现了新的基因型而产生变异,是生物变异的一个重要来源;通过基因间的重新组合,产生人们需要的具有两个或多个亲本优良性状的新品种。
5、孟德尔获得成功的原因:1)正确地选择了实验材料。2)在分析生物性状时,采用了先从一对相对性状入手再循序渐进的方法(由单一因素到多因素的研究方法)。3)在实验中注意对不同世代的不同性状进行记载和分析,并运用了统计学的方法处理实验结果。4)科学设计了试验程序。
6、基因的分离规律和基因的自由组合规律的比较:①相对性状数:基因的分离规律是1对,基因的自由组合规律是2对或多对;②等位基因数:基因的分离规律是1对,基因的自由组合规律是2对或多对;③等位基因与染色体的关系:基因的分离规律位于一对同源染色体上,基因的自由组合规律位于不同对的同源染色体上;④细胞学基础:基因的分离规律是在减I分裂后期同源染色体分离,基因的自由组合规律是在减I分裂后期同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合;⑤实质:基因的分离规律是等位基因随同源染色体的分开而分离,基因的自由组合规律是在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
第三节、性别决定与伴性遗传
名词:
1、染色体组型:也叫核型,是指一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。观察染色体组型最好的时期是有丝分裂的中期。
2、性别决定:一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式。
3、性染色体:决定性别的染色体叫做~。
4、常染色体:与决定性别无关的染色体叫做~。
5、伴性遗传:性染色体上的基因,它的遗传方式是与性别相联系的,这种遗传方式叫做~。
语句:
1、染色体的四种类型:中着丝粒染色体,亚中着丝粒染色体,近端着丝粒染色体,端着丝粒染色体。
2、性别决定的类型:(1)XY型:雄性个体的体细胞中含有两个异型的性染色体(XY),雌性个体含有两个同型的性染色体(XX)的性别决定类型。(2)ZW型:与XY型相反,同型性染色体的个体是雄性,而异型性染色体的个体是雌性。蛾类、蝶类、鸟类(鸡、鸭、鹅)的性别决定属于“ZW”型。
3、色盲病是一种先天性色觉障碍病,不能分辨各种颜色或两种颜色。其中,常见的色盲是红绿色盲,患者对红色、绿色分不清,全色盲极个别。色盲基因(b)以及它的等位基因——正常人的B就位于X染色体上,而Y染色体的相应位置上没有什么色觉的基因。
4、人的正常色觉和红绿色盲的基因型(在写色觉基因型时,为了与常染色体的基因相区别,一定要先写出性染色体,再在右上角标明基因型。):色盲女性(XbXb),正常(携带者)女性(XBXb),正常女性(XBXB),色盲男性(XbY),正常男性(XBY)。由此可见,色盲是伴X隐性遗传病,男性只要他的X上有b基因就会色盲,而女性必须同时具有双重的b才会患病,所以,患男>患女。
5、色盲的遗传特点:男性多于女性一般地说,色盲这种病是由男性通过他的女儿(不病)遗传给他的外孙子(隔代遗传、交叉遗传)。色盲基因不能由男性传给男性)。
6、血友病简介:症状——血液中缺少一种凝血因子,故凝血时间延长,或出血不止;血友病也是一种伴X隐性遗传病,其遗传特点与色盲完全一样。
附:遗传学基本规律解题方法综述
一、仔细审题:明确题中已知的和隐含的条件,不同的条件、现象适用不同规律:
1、基因的分离规律:A、只涉及一对相对性状;B、杂合体自交后代的性状分离比为3∶1;C测交后代性状分离比为1∶1。
2、基因的自由组合规律:A、有两对(及以上)相对性状(两对等位基因在两对同源染色体上)B、两对相对性状的杂合体自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1C、两对相对性状的测交后代性状分离比为1∶1∶1∶1。
3、伴性遗传:A已知基因在性染色体上B、♀♂性状表现有别、传递有别C记住一些常见的伴性遗传实例:红绿色盲、血友病、果蝇眼色、钟摆型眼球震颤(X-显)、佝偻病(X-显)等
二、掌握基本方法:
1、最基础的遗传图解必须掌握:一对等位基因的两个个体杂交的遗传图解(包括亲代、产生配子、子代基因型、表现型、比例各项)例:番茄的红果—R,黄果—r,其可能的杂交方式共有以下六种,写遗传图解:P①RR×RR②RR×Rr③RR×rr④Rr×Rr⑤Rr×rr⑥rr×rr★注意:生物体细胞中染色体和基因都成对存在,配子中染色体和基因成单存在▲一个事实必须记住:控制生物每一性状的成对基因都来自亲本,即一个来自父方,一个来自母方。
2、关于配子种类及计算:A、一对纯合(或多对全部基因均纯合)的基因的个体只产生一种类型的配子B、一对杂合基因的个体产生两种配子(DdD、d)且产生二者的几率相等。C、n对杂合基因产生2n种配子,配合分枝法即可写出这2n种配子的基因。例:AaBBCc产生22=4种配子:ABC、ABc、aBC、aBc。
3、计算子代基因型种类、数目:后代基因类型数目等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积(首先要知道:一对基因杂交,后代有几种子代基因型?必须熟练掌握
二、1)例:AaCc×aaCc其子代基因型数目?∵Aa×aaF是Aa和aa共2种[参
二、1⑤]Cc×CcF是CC、Cc、cc共3种[参
二、1④]∴答案=2×3=6种(请写图解验证)
4、计算表现型种类:子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积[只问一对基因,如二1①②③⑥类的杂交,任何条件下子代只有一种表现型;则子代有多少基因型就有多少表现型]例:bbDd×BBDd,子代表现型=1×2=2种,bbDdCc×BbDdCc,子代表现型=2×2×2=8种。
三基因的分离规律(具体题目解法类型)
1、正推类型:已知亲代(基因型或纯种表现型)求子代(基因型、表现型等),只要能正确写出遗传图解即可解决,熟练后可口答。
2、逆推类型:已知子代求亲代(基因型),分四步①判断出显隐关系②隐性表现型的个体其基因型必为隐性纯合型(如aa),而显性表现型的基因型中有一个基因是显性基因,另一个不确定(待定,写成填空式如A?);③根据后代表现型的分离比推出亲本中的待定基因④把结果代入原题中进行正推验证。
四、基因的自由组合规律的小结:总原则是基因的自由组合规律是建立在基因的分离规律上的,所以应采取“化繁为简、集简为繁”的方法,即:分别计算每对性状(基因),再把结果相乘。
1、正推类型:要注意写清♀♂配子类型(等位基因要分离、非等位基因自由组合),配子“组合”成子代时不能♀♀相连或♂♂相连。
2、逆推类型:(方法与三2相似,也分四步)条件是:已知亲本性状、已知显隐性关系(1)先找亲本中表现的隐性性状的个体,即可写出其纯合的隐性基因型(2)把亲本基因写成填空式,如A?B?×aaB?(3)从隐性纯合体入手,先做此对基因,再根据分离比分析另一对基因(4)验证:把结果代入原题中进行正推验证。若无以上两个已知条件,就据子代每对相对性状及其分离比分别推知亲代基因型
五、伴性遗传:(也分正推、逆推两大类型)有以下一些规律性现象要熟悉:常染色体遗传:男女得病(或表现某性状)的几率相等。伴性遗传:男女得病(或表现某性状)的几率不等(男女平等);女性不患病——可能是伴Y遗传(男子王国);非上述——可能是伴X遗传;X染色体显性遗传:女患者较多(重女轻男);代代连续发病;父病则传给女儿。X染色体隐性遗传:男患者较多(重男轻女);隔代遗传;母病则子必病。
六、综合题:需综合运用各种方法,主要是自由组合。
所有的遗传学应用题在解题之后都可以把结果代如原题中验证,合则对,不合则误。若是选择题且较难,可用提供的A—D等选项代入题中,即试探法;分析填空类题,可适当进行猜测,但要验证!
2、测交原理及应用:①隐性纯合体只产生含隐性基因的配子,这种配子与杂合体产生的配子受精,能够让杂合体产生的配子所携带的基因表达出来(表达为性状),所以,测交能反映出杂合体产生的配子的类型和比例,从而推知被测杂合体的基因型。即:测交后代的类型和数量比=未知被测个体产生配子的类型和数量比。②鉴定某一物种(在某个性状上)是纯合体还是杂合体的方法:测交———后代出现性状分离(有两种及以上表现型),则它是杂合体;后代只有一个性状,则它是纯合体。
七、遗传病的系谱图分析(必考):
1、首先确定系谱图中的遗传病的显性还是隐性遗传:①只要有一双亲都正常,其子代有患者,一定是隐性遗传病(无中生有)②只要有一双亲都有病,其子代有表现正常者,一定是显性遗传病(有中生无)
2、其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传:①在已经确定的隐性遗传病中:双亲都正常,有女儿患病,一定是常染色体的隐性遗传;②在已经确定的显性遗传病中:双亲都有病,有女儿表现正常者,一定是常染色体的显性遗传病;③X染色体显性遗传:女患者较多;代代连续发病;父病则传给女儿。X染色体隐性遗传:男患者较多;隔代遗传;母病则子必病。2.反证法可应用于常染色体与性染色体、显性遗传与隐性遗传的判断(步骤:假设——代入题目——符合,假设成立;否则,假设不成立).第四节生物的变异
一、基因突变和基因重组
名词:
1、基因突变:是指基因结构的改变,包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。
2、基因重组:是指控制不同性状的基因的重新组合。
3、自然突变:有些突变是自然发生的,这叫~。
4、诱发突变(人工诱变):有些突变是在人为条件下产生的,这叫~。是指利用物理的、化学的因素来处理生物,使它发生基因突变。
5、不遗传的变异:环境因素引起的变异,遗传物质没有改变,不能进一步遗传给后代。
6、可遗传的变异:遗传物质所引起的变异。包括:基因突变、基因重组、染色体变异。
语句:
1、基因突变①类型:包括自然突变和诱发突变②特点:普遍性;随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。突变发生的时期越早,表现突变的部分越多,突变发生的时期越晚,表现突变的部分越少。);突变率低;多数有害;不定向性(一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因。)。③意义:它是生物变异的根本来源,也为生物进化提供了最初的原材料。④原因:在一定的外界条件或者生物内部因素的作用下,使得DNA复制过程出现小小的差错,造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变,最终导致原来的基因变为它的等位基因。这种基因中包含的特定遗传信息的改变,就引起了生物性状的改变。⑤实例:a、人类镰刀型贫血病的形成:控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变,使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序——发生了改变,也就是基因结构改变了,最终控制血红蛋白的性状也会发生改变,所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。b、正常山羊有时生下短腿“安康羊”、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生基因突变培育的新品种。)。⑥引起基因突变的因素:a、物理因素:主要是各种射线。b、化学因素:主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。c、生物因素:主要是某些寄生在细胞内的病毒。⑦人工诱变在育种上的应用:a、诱变因素:物理因素---各种射线(辐射诱变),激光(激光诱变);化学因素—秋水仙素等b、优点:提高突变率,变异性状稳定快,加速育种进程,大幅度地改良某些性状。c、缺点:诱发产生的突变,有利的个体往往不多,需处理大量的材料。d、如青霉素的生产。
2、基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变,基因突变使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型变化。
3、基因重组:①类型:基因自由组合(非同源染色体上的非等位基因)、基因交换(同源染色体上的非等位基因)。②意义:非常丰富(父本和母本遗传物质基础不同,自身杂合性越高,二者遗传物质基础相差越大,基因重组产生的差异可能性也就越大。);基因重组的变异必须通过有性生殖过程(减数分裂)实现。丰富多彩的变异形成了生物多样性的重要原因之一。
4、基因突变和基因重组的不同点:基因突变不同于基因重组,基因重组是基因的重新组合,产生了新的基因型,基因突变是基因结构的改变,产生了新的基因,产生出新的遗传物质。因此,基因突变是生物产生变异的根本原因,为进化提供了原始材料,又是生物进化的重要因素之一;基因重组是生物变异的主要来源.二、染色体变异
名词:
1、染色体变异:光学显微镜下可见染色体结构的变异或者染色体数目变异。
2、染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失(染色体的某一片段消失)、增添(染色体增加了某一片段)、颠倒(染色体的某一片段颠倒了180o)或易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)等改变。
3、染色体数目的变异:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
4、染色体组:一般的,生殖细胞中形态、大小不相同的一组染色体,就叫做一个染色体组。细胞内形态相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。
5、二倍体:凡是体细胞中含有两个染色体组的个体,就叫~。如.人果,蝇,玉米.绝大部分的动物和高等植物都是二倍体
.6、多倍体:凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体,就叫~。如:马铃薯含四个染色体组叫四倍体,普通小麦含六个染色体组叫六倍体(普通小麦体细胞6n,42条染色体,一个染色体组3n,21条染色体。),7、一倍体:凡是体细胞中含有一个染色体组的个体,就叫~。
8、单倍体:是指体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。
9、花药离体培养法:具有不同优点的品种杂交,取F1的花药用组织培养的方法进行离体培养,形成单倍体植株,用秋水仙素使单倍体染色体加倍,选取符合要求的个体作种。
语句:
1、染色体变异包括染色体结构的变异(染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变),染色体数目变异。
2、多倍体育种:a、成因:细胞有丝分裂过程中,在染色体已经复制后,由于外界条件的剧变,使细胞分裂停止,细胞内的染色体数目成倍增加。(当细胞有丝分裂进行到后期时破坏纺锤体,细胞就可以不经过末期而返回间期,从而使细胞内的染色体数目加倍。)b、特点:营养物质的含量高;但发育延迟,结实率低。c、人工诱导多倍体在育种上的应用:常用方法---用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;秋水仙素的作用---秋水仙素抑制纺锤体的形成;实例:三倍体无籽西瓜(用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜;用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交,得到三倍体的西瓜种子。三倍体西瓜联会紊乱,不能产生正常的配子。)、八倍体小黑麦。
3、单倍体育种:形成原因:由生殖细胞不经过受精作用直接发育而成。例如,蜜蜂中的雄蜂是单倍体动物;玉米的花粉粒直接发育的植株是单倍体植物。特点:生长发育弱,高度不孕。单倍体在育种工作上的应用常用方法:花药离体培养法。意义:大大缩短育种年龄。单倍体的优点是:大大缩短育种年限,速度快,单倍体植株染色体人工加倍后,即为纯合二倍体,后代不再分离,很快成为稳定的新品种,所培育的种子为绝对纯种。
4、一般有几个染色体组就叫几倍体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”。
5、生物育种的方法总结如下:①诱变育种:用物理或化学的因素处理生物,诱导基因突变,提高突变频率,从中选择培育出优良品种。实例---青霉素高产菌株的培育。②杂交育种:利用生物杂交产生的基因重组,使两个亲本的优良性状结合在一起,培育出所需要的优良品种。实例---用高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦杂交,培育出矮杆抗锈病的新类型。③单倍体育种:利用花药离体培养获得单倍体,再经人工诱导使染色体数目加倍,迅速获得纯合体。单倍体
育种可大大缩短育种年限。④多倍体育种:用人工方法获得多倍体植物,再利用其变异来选育新品种的方法。(通常使用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,从而获得多倍体植物。)实例---三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦的培育(6n普通小麦与2n黑麦杂交得4n后代,再经秋水仙素使染色体数目加倍至8n,这就是8倍体小黑麦)。
第五节人类遗传病与优生
名词:
1、遗传病是指因遗传物质不正常引起的先天性疾病,通常分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三类。
2、单基因遗传病:由一对等位基因控制,属于单基因遗传病。
3、多基因遗传病:由多对等位基因控制。常表现出家族性聚集现象,且比较容易受环境影响。
4、染色体异常遗传病:例如遗传病是由染色体异常引起的。
5、优生学:运用遗传学原理改善人类的遗传素质。让每个家庭生育出健康的孩子。
6、直系血亲”指由父母子女关系形成的亲属。如父母、祖父母、外祖父母、子女、孙子女等。
7、“旁系血亲”指由兄弟姐妹关系形成的亲属。
8、“三代以内旁系血亲”包括有共同父母的亲兄弟姐妹、有共同祖父母的堂兄弟姐妹、有共同外祖父母的表兄弟姐妹。
语句:
1、单基因遗传病:a、常染色体隐性:白化病、苯丙酮尿症。b、伴X隐性遗传:红绿色盲、血友病、果蝇白眼、进行性肌营养不良。c、常染色体显性:多指、并指、短指、多指、软骨发育不全、d、伴X显性遗传:抗VD性佝偻病、2、多基因遗传病:青少年型糖尿病、原发性高血压、唇裂、无脑儿。
3、染色体异常遗传病;a、常染色体病:21三体综合征(发病的根本原因是患者体细胞内多了一条21号染色体。)、b、性染色体遗传病。
4、优生及优生措施:a、禁止近亲结婚:我国婚姻法规定:“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。”b、遗传咨询:遗传咨询是预防遗传病发生最简便有效的方法。C、提倡“适龄生育”:女子生育的最适年龄为24到29岁。d、产前诊断。
5、禁止近亲结婚的理论依据是:使隐性致病基因纯合的几率增大。
6、先天性疾病不一定是遗传病(先天性心脏病),遗传病不一定是先天性疾病
一、遗传的基本规律(1)基因的分离定律
①豌豆做材料的优点:
(1)豌豆能够严格进行自花授粉,而且是闭花授粉,自然条件下能保持纯种。
(2)品种之间具有易区分的性状。
②人工杂交试验过程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干扰)→人工传粉
③一对相对性状的遗传现象:具有一对相对性状的纯合亲本杂交,后代表现为一种表现
型,F1代自交,F2代中出现性状分离,分离比为3:1。
④基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有 一定的独立性,生物体在进行减数分裂时,等位基因会随同源染色体的分开而分
离,分别进
入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
(2)基因的自由组合定律
①两对等位基因控制的两对相对性状的遗传现象:具有两对相对性状的纯合子亲本杂交
后,产生的F1自交,后代出现四种表现型,比例为9:3:3:1。四种表现型中各有一种纯
合子,分别在子二代占1/16,共占4/16;双显性个体比例占9/16;双隐性个体比例占1/16;
单杂合子占2/16×4=8/16;双杂合子占4/16;亲本类型比例各占9/
16、1/16;重组类型比例 各占3/
16、3/16
②基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不 干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同
源染色体上的非等位基因自由组合。
③运用基因的自由组合定律的原理培育新品种的方法:优良性状分别在不同的品种中,先进行杂交,从中选择出符合需要的,再进行连续自交即可获得纯合的优良品种。
记忆点:
1.基因分离定律:具有一对相对性状的两个生物纯本杂交时,子一代只表现出显性性状;
子二代出现了性状分离现象,并且显性性状与隐性性状的数量比接近于3:1。2.基因分离定律的实质是:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体,具有一定的独立性,生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
3.基因型是性状表现的内存因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境 条件。
4.基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干
扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离,同时非同源
染色体上的非等位基因自由组合。在基因的自由组合定律的范围内,有n对等位基因的个体
产生的配子最多可能有2n种。
二、细胞增殖
(1)细胞周期:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)有丝分裂:
分裂间期的最大特点:完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
分裂期染色体的主要变化为:前期出现;中期清晰、排列;后期分裂;末期消失。特别
注意后期由于着丝点分裂,染色体数目暂时加倍。
动植物细胞有丝分裂的差异:a.前期纺锤体形成方式不同;b.末期细胞质分裂方式不同。
(3)减数分裂:
对象:有性生殖的生物
时期:原始生殖细胞形成成熟的生殖细胞
特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次
结果:新产生的生殖细胞中染色体数比原始生殖细胞减少一半。
精子和卵细胞形成过程中染色体的主要变化:减数第一次分裂间期染色体复制,前期
同源染色体联会形成四分体(非姐妹染色体单体之间常出现交叉互换),中期同源染色体排 列在赤道板上,后期同源染色体分离同时非同源染色体自由组合;减数第二次分裂前期染色
体散乱地分布于细胞中,中期染色体的着丝点排列在赤道板上,后期染色体的着丝点分裂染
色体单体分离。
有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别:(以二倍体生物为例)1.细胞中没有同源染色体„„减数第二次分裂 2.有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或相互分离„„减数第一次分裂
3.同源染色体没有上述特殊行为„„有丝分裂
记忆点:
1.减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的减少了一半。
2.减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开,说明染色体具一定的独立性;同源的两个
染色体移向哪一极是随机的,则不同对的染色体(非同源染色体)间可进行自由组合。
3.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
4.一个精原细胞经过减数分裂,形成四个精细胞,精细胞再经过复杂的变化形成精子。
5.一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
6.对于进行有性生殖的生物来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中
染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的
三、性别决定与伴性遗传
(1)XY型的性别决定方式:雌性体内具有一对同型的性染色体(XX),雄性体内具有一对
异型的性染色体(XY)。减数分裂形成精子时,产生了含有X染色体的精子和含有Y染色
体的精子。雌性只产生了一种含X染色体的卵细胞。受精作用发生时,X精子和Y精子与
卵细胞结合的机会均等,所以后代中出生雄性和雌性的机会均等,比例为1:1。(2)伴X隐性遗传的特点(如色盲、血友病、果蝇眼色、女娄菜叶形等遗传)
①男性患者多于女性患者
②属于交叉遗传(隔代遗传)即外公→女儿→外孙
③女性患者,其父亲和儿子都是患者;男性患病,其母、女至少为携带者(3)X染色体上隐性遗传(如抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤)
①女性患者多于男性患者。
②具有世代连续现象。
③男性患者,其母亲和女儿一定是患者。(4)Y染色体上遗传(如外耳道多毛症)
致病基因为父传子、子传孙、具有世代连续性,也称限雄遗传。
(5)伴性遗传与基因的分离定律之间的关系:伴性遗传的基因在性染色体上,性染色体也
是一对同源染色体,伴性遗传从本质上说符合基因的分离定律。
记忆点:
1.生物体细胞中的染色体可以分为两类:常染色体和性染色体。
生物的性别决定方式主要有两种:一种是XY型,另一种是ZW型。2.伴性遗传的特点:
(1)伴X染色体隐性遗传的特点: 男性患者多于女性患者;具有隔代遗传现象(由于致
病基因在X染色体上,一般是男性通过女儿传给外孙);女性患者的父亲和儿子一定是患
者,反之,男性患者一定是其母亲传给致病基因。
(2)伴X染色体显性遗传的特点:女性患者多于男性患者,大多具有世代连续性即代代都
有患者,男性患者的母亲和女儿一定是患者。
(3)伴Y染色体遗传的特点: 患者全部为男性;致病基因父传子,子传孙(限雄遗传)。
四、基因的本质
(1)DNA是主要的遗传物质
① 生物的遗传物质:在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的。有DNA 的生物(细胞结构的生物和DNA病毒),DNA就是遗传物质;只有少数病毒(如
艾滋病
毒、SARS病毒、禽流感病毒等)没有DNA,只有RNA,RNA才是遗传物质。
②证明DNA是遗传物质的实验设计思想:设法把DNA和蛋白质分开,单独地、直接地
去观察DNA的作用。
(2)DNA分子的结构和复制
①DNA分子的结构
a.基本组成单位:脱氧核苷酸(由磷酸、脱氧核糖和碱基组成)。b.脱氧核苷酸长链:由脱氧核苷酸按一定的顺序聚合而成 c.平面结构:
d.空间结构:规则的双螺旋结构。
e.结构特点:多样性、特异性和稳定性。
②DNA的复制
a.时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期 b.特点:边解旋边复制;半保留复制。c.条件:模板(DNA分子的两条链)、原料(四种游离的脱氧核苷酸)、酶(解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶等),能量(ATP)
d.结果:通过复制产生了与模板DNA一样的DNA分子。
e.意义:通过复制将遗传信息传递给后代,保持了遗传信息的连续性。(3)基因的结构及表达
①基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA分子片段,基因在染色体上呈线性排列。
②基因控制蛋白质合成的过程:
转录:以DNA的一条链为模板通过碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。
翻译:在核糖体中以信使RNA为模板,以转运RNA为运载工具合成具有一定氨基酸
排列顺序的蛋白质分子
记忆点:
1.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传
递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
2.一切生物的遗传物质都是核酸。细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物
质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA。由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA,所以
DNA是主要的遗传物质。
3.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原
因。
4.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的。基因的表达是通过DNA控制蛋白质 的合成来实现的。
5.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制
能够准确地进行。在两条互补链中 的比例互为倒数关系。在整个DNA分子中,嘌呤
碱基之和=嘧啶碱基之和。整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相同。6.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。7.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。
8.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同 的遗传信息。(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
9.DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA 中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质 的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性。基因控制蛋白质的合成时:基
因的碱基数:mRNA上的碱基数:氨基酸数=6:3:1。氨基酸的密码子是信使RNA上三个
相邻的碱基,不是转运RNA上的碱基。转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则。注意:
配对时,在RNA上A对应的是U。10.生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;
基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
五、生物的变异(1)基因突变
①基因突变的概念:由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因
结构的改变。
②基因突变的特点: a.基因突变在生物界中普遍存在 b.基因突变是随机发生的 c.基因突变的频率是很低的 d.大多数基因突变对生物体是有害的 e.基因突变是不定向的
③基因突变的意义:生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。
④基因突变的类型:自然突变、诱发突变
⑤人工诱变在育种中的应用:通过人工诱变可以提高变异的频率,可以大幅度地改良生 物的性状。
(2)染色体变异
①染色体结构的变异:缺失、增添、倒位、易位。如:猫叫综合征。
②染色体数目的变异:包括细胞内的个别染色体增加或减少和以染色体组的形式成倍
地增加减少。
③染色体组特点:a、一个染色体组中不含同源染色体 b、一个染色体组中所含的染色 体形态、大小和功能各不相同 c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因
④二倍体或多倍体:由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;由
未受精的生殖细胞(精子或卵细胞)发育成的个体均为单倍体(可能有1个或多个染色体组)。
⑤人工诱导多倍体的方法:用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理:当秋水仙素作
用于正在分裂的细胞时,能够抑制细胞分裂前期纺锤体形成,导致染色体不分离,从而引起
细胞内染色体数目加倍。
⑥多倍体植株特征:茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物
质的含量都有所增加。
⑦单倍体植株特征:植株长得弱小而且高度不育。单倍体植株获得方法:花药离休培
养。单倍体育种的意义:明显缩短育种年限(只需二年)。
记忆点:
1.染色体组是细胞中的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但是携带者控
制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体叫染色体组。2.可遗传变异是遗传物质发生了改变,包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变
最大的特点是产生新的基因。它是染色体的某个位点上的基因的改变。基因突变既普遍存在,又是随机发生的,且突变率低,大多对生物体有害,突变不定向。基因突变是生物变异的根 本来源,为生物进化提供了最初的原材料。基因重组是生物体原有基因的重新组合,并没产 生新基因,只是通过杂交等使本不在同一个体中的基因重组合进入一个个体。通过有性生殖
过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因
之一,对于生物进化具有十分重要的意义。上述二种变异用显微镜是看不到的,而染色体变
异就是染色体的结构和数目发生改变,显微镜可以明显看到。这是与前二者的最
重要差别。
其变化涉及到染色体的改变。如结构改变,个别数目及整倍改变,其中整倍改变在实际生活
中具有重要意义,从而引伸出一系列概念和类型,如:染色体组、二倍体、多倍体、单倍体
及多倍体育种等。
六、人类遗传病与优生
(1)优生的措施:禁止近亲结婚、进行遗传咨询、提倡适龄生育、产前诊断。(2)禁止近亲结婚的原因:近亲结婚的夫妇从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大
大增加,所生子女患隐性遗传病的概率大大增加。
记忆点:
1.多指、并指、软骨发育不全是单基因的常染色体显性遗传病;抗维生素D佝偻病是单基
因的X染色体显性遗传病;白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑是单基因的常染色体隐性遗
传病;进行性肌营养不良、红绿色盲、血友病是单基因的X染色体隐性遗传病;唇裂、无
脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等属于对基因遗传病;另外染色体遗传病中常染色体
病有21三体综合症、猫叫综合症等;性染色体病有性腺发育不良等。
七、细胞质遗传
①细胞质遗传的特点:母系遗传(原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自母细胞);后
代没有一定的分离比(原因:生殖细胞在减数分裂时,细胞质中的遗传物质随机地、不均等
地分配到子细胞中去)。
②细胞质遗传的物质基础:在细胞质内存在着DNA分子,这些DNA分子主要位于线
粒体和叶绿体中,可以控制一些性状。记忆点:
1.卵细胞中含有大量的细胞质,而精子中只含有极少量的细胞质,这就是说受精卵中的细胞
质几乎全部来自卵细胞,这样,受细胞质内遗传物质控制的性状实际上是由卵细胞传给子代,因此子代总表现出母本的性状。
2.细胞质遗传的主要特点是:母系遗传;后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成 的原因:受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;减数分裂时,细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。细胞质遗传的物质基础是:叶绿体、线粒体等细胞质结构中的 DNA。
3.细胞核遗传和细胞质遗传各自都有相对的独立性。这是因为,尽管在细胞质中找不到染
色体一样的结构,但质基因和核基因一样,可以自我复制,可以通过转录和翻译控制蛋白质 的合成,也就是说,都具有稳定性、连续性、变异性和独立性。但细胞核遗传和细胞质遗传
又相互影响,很多情况是核质互作的结果。
八、基因工程简介(1)基因工程的概念
标准概念:在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基
因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组细胞在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物。
通俗概念:按照人们的意愿,把一种生物的个别基因复制出来,加以修饰改造,然后放
到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
(2)基因操作的工具
A.基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶)。
①分布:主要在微生物中。
②作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
③结果:产生黏性未端(碱基互补配对)。B.基因的针线——DNA连接酶。
①连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键。
②结果:两个相同的黏性未端的连接。C.基困的运输工具——运载体
①作用:将外源基因送入受体细胞。
②具备的条件:a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。
c、有某些标记基因。
③种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。
④质粒的特点:质粒是基因工程中最常用的运载体。
(3)基因操作的基本步骤 A.提取目的基因
目的基因概念:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干 扰素基因等。
提取途径:
B.目的基因与运载体结合
用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA(运载体),使其产生相同的黏性末端,将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA连接酶,使之形成重组DNA 分子(重组质粒)
C.将目的基因导入受体细胞
常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞 D.目的基因检测与表达
检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正
常生长,说明细胞中含有重组质粒。
表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程。如:抗虫棉基因导入 棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。
(4)基因工程的成果和发展前景 A.基因工程与医药卫生B.基因工程与农牧业、食品工业
C.基因工程与环境保护 记忆点:
1.作为运载体必须具备的特点是:能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;具有多个限制酶
切点,以便与外源基因连接;具有某些标记基因,便于进行筛选。质粒是基因工程最常用的 运载体,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。
2.基因工程的一般步骤包括: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.重组DNA分子进入受体细胞后,受体细胞必须表现出特定的性状,才能说明目的基因完成 了表达过程。
4.区别和理解常用的运载体和常用的受体细胞,目前常用的运载体有:质粒、噬菌体、动植
物病毒等,目前常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞 等。
5.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被检测标本的遗传信息,达到检测疾病的目的。
6.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的。
九、生物的进化
(1)自然选择学说内容是:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。(2)物种:指分布在一定的自然区域,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态
下能够相互交配和繁殖,并能产生出可育后代的一群个体。
种群:是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。
种群的基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因。
(3)现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种
群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通
过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。
(4)突变和基因重组产生生物进化的原材料,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,隔离是新物种形成的必要条件(生殖隔离的形成标志着新物种的形成)。
现代生物进化理论的基础:自然选择学说。
记忆点:
1.生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2.以自然选择学说为核心的现代生物进化理论,其基本观点是:种群是生物进化的基本单
位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形
成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。
3.隔离就是指同一物种不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括
地理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流,使种群的基因频率在自然选择中
向不同方向发展,是物种形成的必要条件和重要环节。
4.物种形成与生物进化的区别:生物进化是指同种生物的发展变化,时间可长可短,性状
变化程度不一,任何基因频率的改变,不论其变化大小如何,都属进化的范围,物种的形成
必须是当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时,方可成立。5.生物体的每一个细胞都有含有该物种的全套遗传物质,都有发育成为完整个体所必需的全 部基因。
6.在生物体内,细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织器官,这是基因
在特定的时
间和空间条件下选择性表达的结果。
第三篇:高中生物必修二第五章知识点总结
第五章
1、变异包括不可遗传变异(环境改变引起)和可遗传变异(遗传物质改变引起),可遗传变异包括突变(基因突变、染色体变异)和基因重组。
2、基因突变的内因:DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失而引起的基因结构的改变。其中替换的影响范围要小于增添和缺失。外因:物理因素、化学因素、生物因素。
3、突变不一定都可以遗传给后代,若发生于配子则可以。若发生于体细胞,一般不可以,但植物体细胞可以通过无性生殖传递。
4、基因突变可以分为自然突变、诱发突变。也可以分为显性突变、隐形突变。
5、基因突变特点:不定向性、普遍性、低频性、随机性、多害少利性。
6、基因突变不一定会导致性状改变,情况有:突变发生在非编码区和内含子;隐性突变;突变后决定的氨基酸不变。
7、基因突变可以产生新的基因型和新的基因,基因重组只能产生新的基因型,不会产生新性状,但会产生新性状组合。
8、病毒和原核生物的可遗传变异来源只有基因突变。基因突变是生物变异的根本来源;基因重组是生物变异的重要来源。
9、基因突变为分子水平的变异,不能在显微镜下观察到,染色体变异为细胞水平的变异,可以直接观察到。
10染色体变异类型:染色体结构变异、染色体数目变异。结构变异包括:缺失、重复、倒位、易位。数目变异包括:细胞内个别染色体增加或减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少。
11、同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换为基因重组,非同源染色体的交叉互换为染色体变异。
12、一个染色体组是一组非同源染色体,含有控制生物性状的一整套基因。
13、人的一个染色体组有23条染色体,一个基因组包含24条染色体上的基因。没有性别之分的生物(大多数植物)染色体组和基因组所包括的染色体数目相同。
14、如果一个生物含有多个染色体组不一定是多倍体,单倍体也不一定只有一个染色体组,关键是看发育起点,如果起点是配子,都是单倍体(所以单倍体基因型就是配子基因型);如果起点是受精卵,有几个染色体组就是几倍体。
15、多倍体指的是由受精卵发育而来的含有三个或三个以上染色体组的生物。人工诱导多倍体产生的方法:低温诱导、秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
16、蜂王和工蜂的发育起点都是受精卵,都是雌蜂,都是二倍体。雄蜂的发育起点是卵细胞,是单倍体。
17、白菜和甘蓝都是二倍体,体细胞杂交得到的杂种植株为异源四倍体。
18、单倍体一般高度不育,也有可育的,如四倍体马铃薯(AAaa)的单倍体(AA、Aa、aa)。单倍体植株加倍后一般为纯合子,也可能为杂合子,如马铃薯的单倍体(Aa)加倍后。
19、植物的子房发育成果实需要花粉诱导或秋水仙素处理。三倍体无籽西瓜培育是前者,五子番茄培育为后者。果皮和种皮的基因型于母体相同。
20、四倍体西瓜和二倍体西瓜是两个物种。四倍体西瓜接受二倍体西瓜的花粉,可以结出三倍体的种子,得到三倍体植株后,再接受二倍体细胞的花粉,得到无籽西瓜。
21、线粒体病为细胞质遗传,母患病,子女必患病;母正常,子女均正常,与父方无关。
22、遗传病就是由遗传物质改变引起的疾病,包括单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病。
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23、单基因遗传病是由一对等位基因引起的,常显:多指、并指、软骨发育不全;常隐:白化病、苯丙酮尿症、先天聋哑、镰刀形贫血症;伴X显:抗维生素D佝偻病;伴X隐:红绿色盲、血友病。
24、多基因遗传病在群体发病率高,易受环境影响,有家族聚集现象。
25、染色体异常遗传病有染色体数目异常(21-三体综合征)、染色体结构异常(猫叫综合征)。
26、遗传病监测和预防手段:遗传咨询、产前诊断。禁止近亲结婚可以降低隐性遗传病的发病率,是预防遗传病最简单有效的措施。
27、先天性疾病(出生前就有)、家族性疾病不一定是遗传病。后天性疾病不一定不是遗传病。
28、调查人群中的遗传病,一般是调查发病率较高的单基因遗传病。
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第四篇:高中生物必修二孟德尔知识点[范文模版]
孟德尔定律由奥地利帝国遗传学家格里哥·孟德尔在1865年发表并催生了遗传学诞生的著名定律。下面小编给大家分享一些高中生物必修二孟德尔知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!
高中生物必修二孟德尔知识1
1.交配类:
1)杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程
2)自交:植物体中自花授粉和雌雄异花的同株授粉。自交是获得纯合子的有效方法。
3)测交:就是让杂种F1与隐性纯合子相交,来测F1的基因型
2.性状类:
1)性状:生物体的形态结构特征和生理特性的总称
2)相对性状:同种生物同一性状的不同表现类型
3)显性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1表现出来的那个亲本的性状
4)隐性性状:具有相对性状的两个纯种亲本杂交,F1未表现出来的那个亲本的性状
5)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
3.基因类
1)显性基因:控制显性性状的基因
2)隐性基因:控制隐性性状的基因
3)等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制相对性状的基因。
4.个体类
1)表现型:生物个体所表现出来的性状
2)基因型:与表现型有关的基因组成3)表现型=基因型(内因)+环境条件(外因)
4)纯合子:基因型相同的个体。例如:AA aa
5)杂合子:基因型不同的个体。例如:Aa
高中生物必修二孟德尔知识2
自由交配与自交的区别
自由交配是各个体间均有交配的机会,又称随机交配;而自交仅限于相同基因型相互交配。
纯合子(显性纯合子)与杂合子的判断
1.自交法:如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合子。例如:Aa×Aa→AA、Aa(显性性状)、aa(隐性性状)
AA×AA→AA(显性性状)
2.测交法:如果后代既有显性性状出现,又有隐性性状出现,则被鉴定的个体为杂合子;若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子。
例如:Aa×aa→Aa(显性性状)、aa(隐性性状)AA×aa→Aa(显性性状)
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子,当被测个体为动物时,常采用测交法;当被测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但是对于自花传粉的植物自交法较简便。例如:豌豆、小麦、水稻。
杂合子Aa连续自交,第n代的比例分析
分离定律
1.实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因也随着同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2.适用范围:一对相对性状的遗传;细胞核内染色体上的基因;进行有性生殖的真核生物。
3.分离定律的解题思路如下(设等位基因为A、a)
判显隐→搭架子→定基因→求概率
(1)判显隐(判断相对性状中的显隐性)
①具有相对性状的纯合体亲本杂交,子一代杂合体显现的亲本的性状为显性性状。
②据“杂合体自交后代出现性状分离”。新出现的性状为隐性性状。
③在未知显/隐性关系的情况下,任何亲子代表现型相同的杂交都无法判断显/隐性。
用以下方法判断出的都为隐性性状
①“无中生有”即双亲都没有而子代表现出的性状;
②“有中生无”即双亲具有相对性状,而全部子代都没有表现出来的性状;
③一代个体中约占1/4的性状。
注意:②、③使用时一定要有足够多的子代个体为前提下使用。
(2)搭架子(写出相应个体可能的基因型)
①显性表现型则基因型为A(不确定先空着,是谓“搭架子”)
②隐性表现型则基因型为aa(已确定)
③显性纯合子则基因型为AA(已确定)
(3)定基因(判断个体的基因型)
①隐性纯合突破法
根据分离定律,亲本的一对基因一定分别传给不同的子代;子代的一对基因也一定分别来自两位双亲。所以若子代只要有隐性表现,则亲本一定至少含有一个a。
②表现比法
A、由亲代推断子代的基因型与表现型
b.代推断亲代的基因型与表现型
(4)求概率
①概率计算中的加法原理和乘法原理
②计算方法:用分离比直接计算;用配子的概率计算;棋盘法。
高中生物必修二孟德尔知识3
自由组合定律
1.实质:两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上;位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;F1减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2.两对相对性状的杂交实验中,F2产生9种基因型,4种表现型。
①双显性性状(Y R)的个体占9/16,单显性性状的个体(Y rr,)yyR)各占3/16,双隐性性状(yyrr)的个体占1/16。
②纯合子(1/16YYRR+1/16YYrr+1/16yyRR+1/16yyrr)共占4/16,杂合子占
1—4/16=12/16,其中双杂合子个体(YyRr)占4/16,单杂合子个体(YyRR、YYRr、Yyrr、yyRr)各占2/16,共占8/16
③F2中亲本类型(Y R + yyrr)占10/16,重组类型(Y rr+ yyR)占6/16。
注意:具有两对相对性状的纯合亲本杂交,F1基因型相同,但计算F2中重组类型所占后代比列的时候,有两种情况:若父本或母本均是“双显”或“双隐”的纯合子,所得F2的表现型中重组类型(3/16Yrr+ 3/16yyR)占6/16;若父本和母本为“一显一隐”和“一隐一现”的纯合子,则F2中重组类型所占后代比列为(9/16Y R +1/16yyrr)占10/16。
3.应用分离定律解决自由组合问题
将自有组合问题转化为若干个分离定律问题,即利用分解组合法解自由组合定律的题,既可以化繁为简,又不易出错,它主要可用于解决以下几个方面的问题:
已知亲代的基因型,求子代基因型、表现型的种类及其比例
例1 设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc和aaBbCC两兔杂交,后代表现型为种,类型分别是,比例为;后代基因型为 种,类型分别是,比例为;
解析 此题用分解组合法来解的步骤:
第一步:分解并分析每对等位基因(相对性状)的遗传情况
Aa×aa→有2种表现型(短,长),比例为1:1;2种基因型(Aa,aa),比例为1:1
Bb×Bb→有2种表现型(直,弯),比例为3:1;3种基因型(BB,Bb,bb),比例为1:2:1
Cc×CC→有1种表现型(黑);2种基因型(CC,Cc),比例为1:1
第二步:组合AaBbCc和aaBbCC两兔杂交后代中:
表现型种类为:2×2×1=4(种),类型是:短直黑:短弯黑:长直黑:长弯黑,比例为:(1:1)(3:1)=3:1:3:1
基因型种类为:2×3×2=12(种),类型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc)展开后即得,比例为:(1:1)(1:2:1)(1:1),按乘法分配率展开。
已知亲代的基因型,求亲代产生的配子种类或概率
例2 基因型为 AaBbCC的个体进行减数分裂时可产生类型的配子,它们分别是_____________,产生基因组成为AbC的配子的几率为______。
解析 设此题遵循基因的自由组合规律,且三对基因分别位于不同对同源染色体上
1)分解:Aa→1/2A,1/2a;Bb→1/2B,1/2b;CC→1C
2)组合:基因型为AaBbCC的个体产生的配子有:2×2×1=4种;
配子类型有:(A+a)×(B+b)×C=ABC+AbC+aBC+abC;
产生基因组成为AbC的配子的概率为:1/2A×1/2b×1C=1/4AbC
已知亲代的基因型,求某特定个体出现的概率
例3设家兔的短毛(A)对长毛(a)、毛直(B)对毛弯(b)、黑色(C)对白色(c)均为显性,基因型为AaBbCc和AaBbCc两兔杂交,后代中表现型为短直白的个体所占的比例为,基因型为AaBbCC的个体所占的比例为____________。
解析 1)分解:Aa×Aa→3/4A(短),1/2Aa;Bb×Bb→3/4B(直),1/2Bb;
Cc×Cc→1/4c(白),1/4CC;
2)组合:后代中表现型为短直白的个体所占的比例为:3/4×3/4×1/4=9/64
后代中基因型为AaBbCC的个体所占的比例为=1/2×1/2×1/4=1/16
已知亲代的表现型和子代的表现型比例,推测亲代的基因型
例4番茄红果(Y)对黄果(y)为显性,二室(M)对多室(m)为显性。一株红果二室番茄与一株红果多室番茄杂交后,F1有3/8红果二室,3/8红果多室,1/8黄果二室,1/8黄果多室。则两个亲本的基因型是。
解析 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系,可知此题遵循基因的自由组合规律;
1)分解:
F1中红果:黄果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1→推知亲本的基因型为Yy×Yy
二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1→亲本的基因型为Mm×mm
2)组合:
根据亲本的表现型把以上结论组合起来,即得亲本的基因型分别为YyMm×Yy mm
已知子代的表现型比例,推测亲代的基因型
在遵循自由组合定律的遗传学题中,若子代表现型的比例为9:3:3:1,可以看作为(3:1)(3:1),则亲本的基因型中每对相对性状为杂合子自交;若子代表现型的比例为3:3:1:1,可以看作为(3:1)(1:1),则亲本的基因型中一对相对性状为杂合子与隐性纯合子杂交,另一对相对性状为显性纯合子与隐性纯合子杂交。
例5 已知鸡冠性状由常染色体上的两对独立遗传的等位基因D、d和R、r决定,有四种类型:胡桃冠(D R)、豌豆冠(D rr)、玫瑰冠(ddR)和单冠(ddrr)。两亲本杂交,子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,且玫瑰冠鸡占3/8,则亲本的基因型是。
解析 1)分解:由子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1,可推知单冠(ddrr)占1/8,由玫瑰冠鸡(ddR)占3/8,可推知子代中D:dd=(3+1):(3+1)=1:1→推知亲本的基因型为Dd×dd;则子代中另一对基因R :rr=3:1→推知亲本的基因型为Rr×Rr。
2)组合:根据子代鸡冠形状的比例及分解结果可组合得出亲本基因型为:DdRr×dd Rr。
高中生物必修二孟德尔知识点
第五篇:高中生物必修一知识点总结
必修一
第一章
走近细胞
第一节
从生物圈到细胞
病毒是无细胞结构的生物,寄生在活细胞中,利用细胞里的物质结构基础生活,繁殖。细胞是生物体结构和功能的基本单位。a.生命活动离不开细胞
生物圈中存在着众多的单细胞生物,单个细胞就能完成各种生命活动。许多植物和动物是多细胞生物,他们依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。Eg:以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换;以细胞增殖、分化为基础的生长发育;以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传与变异。b.生命系统的结构层次
生命系统:能独立完成生命活动的整体。
系统:指彼此间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而形成的整体。细胞→组织→器官→系统→个体→种群/群落
PS:单细胞生物无组织、器官、系统,单细胞生物是个体;植物没有系统。生态系统包括所有生物和无机生物。生物圈是最大的生态系统。细胞是最基本的生物系统。
第二节 细胞的多样性和统一性
细胞的统一性:动植物细胞基本相似结构,都具有细胞膜、细胞质、细胞核(哺乳动物、成熟的红细胞没有细胞核)。使用高倍显微镜: ① 转动反光镜使视野明亮。(对光)② 在低倍镜下观察清楚后,把放大观察的物象移至视野中央。③ 转动转换器,换成高倍物镜。(视野变暗:调遮光器使光圈变大或把反光镜换成凹面镜)④ 观察并用细准焦螺旋调焦。a.原核细胞和真核细胞
科学家根据细胞内有无核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。原核生物:细菌(球、杆、螺旋、弧菌、乳酸菌)、衣原体、蓝藻、支原体(没有细胞壁,最小的细胞生物)、放线菌
真核生物:植物、动物、真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌、大型真菌)病毒非真非原。
蓝藻:发菜、颤藻、念珠藻、蓝球藻
蓝藻没有成型的细胞核,有拟核——环状DNA分子。蓝藻细胞质:蓝藻素和叶绿素(物质基础),能进行光合作用(自养生物);核糖体 细菌中的绝大多数种类是营腐生或寄生生活的异氧生物。原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质,没有有核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有一个环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫拟核。b.细胞学说的建立过程
对动植物细胞的研究而揭示细胞的统一性和生物体结构统一性。建立者:施莱登(德国),施旺(德国)
其中3.新细胞可以从老细胞中产生应改为细胞通过分裂产生新细胞。第二章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物
生物体总是和外界环境进行着物质交换,归根结底是有选择的从无机自然界获取各种物质来组成自身。
生物与非生物界具有统一性(元素种类)和差异性(元素含量)。a.组成细胞的元素(常见20多种)种类:大量元素:C H O N P S K Ca Mg
微量元素:Fe Mn Cu Zn B Mo
含量最多的4种(基本元素):C H O N C是构成细胞的最基本的元素 b.组成细胞的化合物 无机化合物:水,无机盐
有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸(可以提供能量)
实验:检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质
实验原理:某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
糖类中的还原糖(如葡萄糖、果糖、麦芽糖)与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹红Ⅲ染成橘黄色(或被苏丹红Ⅳ染液染成红色)。淀粉遇碘变蓝色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
第二节 生命活动的主要承担着——蛋白质(生物大分子)蛋白质是组成细胞的有机物中含量最多的。元素组成:C H O N(有的含N P S Fe等)基本单位:氨基酸 a.氨基酸及其种类
氨基酸是组成蛋白质的基本单位。种类:约20种 通式:
有8种氨基酸是人体细胞不能合成的(婴儿有9种),必须从外界环境中直接获取,叫必需氨基酸。
另外12种氨基酸是人体能够合成的,叫非必需氨基酸。b.蛋白质的结构极其多样性
氨基酸分子相互结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子水,这种结合方式叫做脱水缩合。连接两个氨基酸分子的化学键(—NH—CO—)叫做肽键。有两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。公式:肽键数=失去H2O数=aa数-肽链数(不包括环状)肽链能盘曲、折叠、形成有一定空间结构的蛋白质分子。每种氨基酸的数目成百上千,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构是极其多样的。这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
蛋白质分子的空间结构遭到破坏,引起变性。c.蛋白质的功能 ① 构成细胞核生物体结构的重要物质,称为结构蛋白。② 催化。绝大多数酶都是蛋白质。③ 运输载体。④ 信息传递,调节机体的生命活动。⑤ 免疫功能。人体内的抗体是蛋白质。
一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者。
第三节 遗传信息的携带者——核酸 细胞生物含两种核酸:DNA和RNA 病毒只含有一种核酸:DNA或RNA 核酸包括两大类:一类是脱氧核糖核酸;一类是核糖核酸。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。a.核酸在细胞中的分布
实验:观察DNA和RNA在细胞中的分布
DNA主要分布在细胞核内,RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿使DNA呈绿色,吡罗红使RNA呈现红色。盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。
结论:真核细胞的DNA主要分布在细胞核中。线粒体、叶绿体内含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。
b.核酸是由核苷酸连接而成的长链(C H O N P)核酸初步水解成许多核苷酸。一个核苷酸是由一分子含氮的碱基,一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)和核糖核苷酸。
DNA由两条脱氧核苷酸链构成。RNA由一条核糖核苷酸连构成。DNA:胸腺嘧啶(T)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)RNA:尿嘧啶(U)腺嘌呤(A)鸟嘌呤(G)胞嘧啶(C)
第四节 细胞中的糖类和脂质 糖类是主要的能源物质。a.细胞中的糖类(C H O)单糖:葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。葡萄糖不能水解,可直接被细胞吸收。二糖:由两分子单糖脱水缩合而成,二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。
Eg:麦芽糖(植物)
蔗糖(植物)
乳糖(人和动物)
多糖:淀粉:植物通过光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质存在与植物细胞中。
糖原:分布在人和动物的肝脏和肌肉中。
纤维素:植物细胞的细胞壁。
构成他们的基本单位都是葡萄糖分子。b.细胞中的脂质(C H O有的还含有P N)通常不溶于水,溶于脂性有机溶剂。脂肪:只含有C H O,是细胞内良好的储能物质,还是一种很好的绝热体。还具有缓冲减压的作用,可以保护内脏器官。
磷脂:是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。
固醇:包括胆固醇,性激素和维生素D等。胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物倡导对钙和磷的吸收。c.生物大分子以碳链为骨架
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。
第五节 细胞中的无机物 a.细胞中的水
自由水与结合水的关系:①在一定条件下可以相互转化 ②两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率→代谢旺盛:结合水转换为自由水;代谢缓慢:自由水转换成结合水。
自由水是细胞体内的良好溶剂;细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中;可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物,运送到排泄器官或者直接排出体外。一切生命活动都离不开水。b.细胞中的无机盐
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
无机盐对于维持细胞核生物体的生命活动有重要作用。维持细胞的酸碱平衡。
细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。C、H、O、N等化学元素在细胞内含量丰富,是构成细胞中主要化合物的基础;以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物,构成细胞生命大厦的基本框架;糖类和脂质提供了生命活动的重要能源;水和无机盐与其他物质一道,共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。活细胞中的这些化合物,含量和比例处在不断变化之中,但又保持相对稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。
第三章 细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界 a.细胞膜的成分
实验:体验制备细胞膜的方法 动物细胞没有细胞壁。
把细胞放在清水里,水会进入细胞,把细胞涨破,细胞内的物质流出来,这样就可以得到细胞膜了。
怎样把细胞膜与细胞器膜分开?用人和其他哺乳动物成熟的红细胞。怎样得到较纯的细胞膜?差速离心法
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。还有少量糖类。磷脂最丰富。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。b.细胞膜的功能 ① 将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。② 控制物质的进出细胞 ③ 进行细胞间的信息交流:
方式一:内分泌细胞产生激素,随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
方式二:相邻的两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。
方式三:相邻的两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁,它的化学成分主要是纤维素和果胶。细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。
第二节 细胞器——系统内的分工合作 分离各种细胞器的方法:差速离心法 a.细胞器之间的分工
线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜(内膜向内折叠形成脊),分布在动植物细胞体内。
叶绿体:进行光合作用,“能量转换站”,双层膜,分布在植物的叶肉细胞。内质网:蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”,单层膜,动植物都有。
高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,单层膜,动植物都有,参与了植物细胞壁的形成。
核糖体:生产蛋白质,无膜。
溶酶体:内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,单层膜。
液泡:主要存在与植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。单层膜。
中心体:动物和某些低等植物的细胞,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,无膜。
八大细胞器:内质网,液泡,线粒体,高尔基体,核糖体,溶酶体,叶绿体,中心体 光镜能看到:细胞质,线粒体,叶绿体,液泡,细胞壁
在细胞质中,除了细胞器外,还有呈胶质状态的细胞质基质。实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料,可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。材料:新鲜的藓类的叶 b.细胞器之间的协调配合
实验:分泌蛋白的合成和运输:(同位素标记法)
有些蛋白质是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用,这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶(催化作用)、抗体(免疫)和一部分激素(信息传递)
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器活细胞结构? 答:附和在内质网的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
PS:内质网鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,成为高尔基体膜的一部分。c.细胞的生物膜系统
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用;许多重要的化学反应都在生物膜上进行,这些化学反应需要酶的参与,广阔的膜的面积为多种酶提供了大量的附着位点;细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序的进行。
第三节 细胞核——系统的控制中心
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。绝大多数只有一个核。
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核控制细胞的分裂、分化。a.细胞核的结构
核膜(双层膜,把核内物质与细胞质分开)
染色质(主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体)核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)核孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为细丝状的染色质。染色质(分裂间期)和染色体(分裂时)是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞核具有控制细胞代谢的功能。
细胞既是生物体结构的基本单位,又是生物体代谢和遗传的基本单位。
第四章 细胞的物质输入和输出 第一节 物质跨膜运输的实例 渗透作用条件:①半透膜 ②浓度差 a.细胞的吸水和失水
当外界溶液的浓度比细胞质的浓度低时,细胞吸水张破 当外界溶液的浓度比细胞质的浓度高时,细胞失水皱缩
当外界溶液的浓度与细胞质的浓度相同时,水分进出细胞处于动态平衡。细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质成为原生质层。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离下来,也就是逐渐发生了质壁分离。b.物质跨膜运输的其他实例
细胞的吸水和失水是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输过程。物质跨膜运输并不都是顺向对含量梯度的,而且细胞对于物质的输入和输出有选择性。可以说细胞膜和其他生物膜都是选择性透过性膜,这种膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子不能通过。
第二节 生物膜的流动镶嵌模型 a.对生物膜结构的探索历程
膜是由脂质组成的。膜的主要成分是脂质和蛋白质。磷酸头部亲水,脂肪酸尾部疏水。
罗伯特森→暗亮暗→蛋白质—脂质—蛋白质→静态统一结构 桑格和尼克森提出流动镶嵌模型。细胞膜具有流动性。b.流动镶嵌模型的基本内容
磷脂双分子层构成了膜的基本支架,不是静止的,磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,大多数蛋白质分子也是可以运动的。
细胞膜的外表有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。有保护和润滑的作用;糖被与细胞表面的识别有密切关系。细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
第三节 物质跨膜运输的方式
物质进出细胞顺浓度梯度扩散统称为被动运输;逆浓度梯度的运输称为主动运输。a.被动运输(高→低,不需要消耗能量)
物质通过简单的扩散作用进出细胞,叫做自由扩散。(水,气体小分子,脂溶性有机小分子,脂肪酸,胆固醇,性激素,维D)
进出细胞的物质借住载体蛋白的扩散,叫做协助扩散。(葡萄糖进入红细胞)b.主动运输(更重要,低→高)低→高,需要载体蛋白的协助,同时需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,叫做主动运输。保证了活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排除代谢废物和有害物质。
大分子的运输(eg蛋白质):胞吞胞吐(体现膜的流动性,需要消耗能量)
第五章 细胞的能量供应和利用 第一节 降低化学反应活化能的酶 一..酶的本质和作用
细胞中每时每刻都在进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。a.酶在细胞代谢中的作用
细胞代谢是细胞生命活动的基础
控制变量的原则:①对照 ②单一变量
分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。机理:降低活化能
实质:降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。酶与一般催化剂的共同点: ① 改变化学反应速率,本身不被消耗。② 只能催化已存在的化学反应。③ 降低活化能,使反应速率加快。④ 加快化学反应速率,缩短达到平衡的时间,但不改变平衡点。b.酶的本质
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。二.酶的特性
①高效性 ②专一性 ③作用条件温和(最适温度,最适pH)
第二节 细胞的能量“通货”——ATP 直接给细胞的生命活动提供能量的有机物——ATP a.ATP分子中具有高能磷酸键
ATP是三磷酸腺苷的缩写,结构式可简写成A—P~P~P,A代表腺苷,P代表磷酸集团,~代表高能磷酸键。ATP可以水解(高能磷酸键水解),远离A的~易断裂(释放能量);易形成(储存能量)。b.ATP和ADP可以相互转化(酶的作用)
ATP和ADP的相互转化时时刻不停的发生并且处于动态平衡之中。
c.ATP的利用
吸能反应一般与ATP水解相联系;放能反应一般与ATP的合成有关。1mol葡萄糖彻底氧化分解后,释放出2870kj的能量。
第三节 ATP的主要来源——细胞呼吸
呼吸作用的实质:细胞内有机物的氧化分解,并释放能量。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化塘或其他产物,释放能量并生成ATP的过程。a.细胞呼吸的方式
实验:探究酵母菌细胞呼吸的方式
材料:新鲜的食用酵母菌(生殖快,细胞代谢旺盛,实验效果明显。)
检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色。b.有氧呼吸
有氧呼吸的主要场所是线粒体。
线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶,少量的DNA。
一般地说,线粒体均匀的分布在细胞质中,肌质体是由大量变性的线粒体组成的。有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖,反应方程式可以简写成:
第一阶段 C6H12O6酶→细胞质基质=2丙酮酸(C3H4O3)+4[H]+能量(2ATP)
第二阶段 2丙酮酸(C3H4O3)+6H2O酶→线粒体基质=6CO2+20[H]+能量(2ATP)
第三阶段 24[H]+6O2酶→线粒体内膜=12H2O+能量(34ATP)
总反应式 C6H12O6+6H2O+6O2酶→6CO2+12H2O+大量能量(38ATP)
概括的说,有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。
c.无氧呼吸
无氧呼吸的全过程可以概括为两个阶段,需要不同酶的催化,都在细胞质基质中进行。
C6H12O6(酶)→2C3H6O3(乳酸)+少量能量 C6H12O6(酶)→2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量
d.细胞呼吸的原理的应用
第四节 能量之源——光与光合作用 一.捕获光能的色素和结构 a.捕获光能的色素
实验:绿叶中色素的提取和分离
提取色素的原理“在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快;反之则慢。
色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。二氧化硅有助于研磨的充分,碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。不能让滤液细线触及层析液。绿叶中的色素有4种,他们可以归纳为两大类: 叶绿素(约占3/4):叶绿素a(蓝绿色)
叶绿素b(黄绿色)类胡萝卜素(约占1/4):胡萝卜素(橙黄色)
叶黄素(黄色)
叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。因为叶绿素对绿光吸收最少,绿光被反射出来,所以叶片呈绿色。b.叶绿体的结构
吸收光能的四种色素和光合作用有关的酶,就分布在类囊体的薄膜上。类囊体在基粒上。
叶绿体是进行光合作用的场所。它内部的巨大膜表面上,不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还有许多进行光合作用所必须的酶。二.光合作用的原理和应用
光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
a.光合作用的探究历程(同位素标记法)植物更新空气。
植物进行光合作用时,把光能转化成化学能储存起来。光合作用的产物除氧气外还有淀粉。光合作用释放的氧气来自水。
CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环。b.光合作用的过程
CO2+H2O(光照、酶、叶绿体)==(CH2O)+O2
光反应阶段必须有光才能进行,在类囊体薄膜上进行的。
暗反应阶段有没有光都可以进行,在叶绿体内的基质中进行的。实质:
物质变化:无机物→有机物
能量变化:光能→糖类等有机物中的化学能 c.光合作用原理的应用
实验:环境因素对光合作用强度的影响
影响因素:空气中二氧化碳的浓度,土壤中水分的多少,光照的长短与强弱,光的成分以及温度的高低
注意:避开大的叶脉。d.化能合成作用
绿色植物属于自养生物,人,动物,真菌以及大多数细菌,只能用环境中的有机物来维持自身的生命活动,属于异氧生物。少数细菌能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。Eg:硝化细菌。
2NH3+3O2=亚硝化细菌=2HNO2+2H2O+能量(1)
2HNO2+O2=硝化细菌=2HNO3+能量(2)6CO2+6H2O=能量(1)(2)酶=C6H12O6+6O2
第六章 细胞的生命历程 第一节 细胞的增殖
器官大小主要决定于细胞数量的多少。a.细胞不能无限长大
细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。细胞核控制范围(核质比)大→cell小。b.细胞通过分裂进行增殖
意义:单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。
细胞增殖是重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。真核细胞的分裂方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。a.有丝分裂
有丝分裂是真核生物进行细胞分裂的主要方式。具有周期性。即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成为止,为一个细胞周期。习惯上按先后顺序划分为间期、前期、中期、后期和末期五个时期。
有丝分裂间期,染色质没有高度螺旋化形成染色体,而是以染色质的形式进行DNA(即脱氧核糖核酸)单链复制。有丝分裂间期是有丝分裂全部过程重要准备过程。间期细胞进入有丝分裂前期时,核的体积增大,由染色质构成的细染色线逐渐缩短变粗,形成染色体。核仁在前期的后半渐渐消失。而于核膜破裂后终于形成两极之间的纺锤体。自核膜破裂起到染色体排列在赤道面上为止。核膜的断片残留于细胞质中,与内质网不易区别,在纺锤体的周围有时可以看到它们。
中期染色体在赤道面呈放射状排列,这时它们不是静止不动的,而是处于不断摆动的状态。中期染色体浓缩变粗,显示出该物种所特有的数目和形态。因此有丝分裂中期适于做染色体的形态、结构和数目的研究,适于分析。中期时间较短。
后期每条染色体的两条姊妹染色单体分开并移向两极。分开的染色体称为子染色体。子染色体到达两极时后期结束。染色单体的分开常从着丝点处开始,然后两个染色单体的臂逐渐分开。当它们完全分开后就向相对的两极移动。子染色体向两极的移动是靠纺锤体的活动实现的。
末期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。到达两极的子染色体首先解螺旋而轮廓消失,全部子染色体构成一个大染色质块,在其周围集合核膜成分,融合而形成子核的核膜,随着子细胞核的重新组成,核内出现核仁。缢束逐渐加深使细胞体最后一分为二。
高等植物细胞的胞质分裂是靠细胞板的形成。在末期,纺锤丝首先在靠近两极处解体消失,但中间区的纺锤丝保留下来,并且微管增加数量,向周围扩展,形成桶状结构,称为成膜体。与形成成膜体的同时,来自内质网和高尔基器的一些小泡和颗粒成分被运输到赤道区,它们经过改组融合而参加细胞板的形成。细胞板逐渐扩展到原来的细胞壁乃把细胞质一分为二。参与的细胞器:
间期:核糖体,中心体
前期:中心体(复制形成纺锤体)末期:高尔基体(细胞壁的合成)线粒体全过程。
有单体出现时,DNA与染色体数目相同,单体消失时,DNA数目为染色体的2倍。b.无丝分裂
没有出现纺锤丝和染色体的变化,但是有遗传物质的复制和平均分配。Eg:蛙的红细胞。
第二节 细胞的分化 a.细胞分化及其意义
在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。
细胞分化特点:稳定性、持久性、不可逆性 分裂结果:增加细胞的数目 分化结果:增加细胞的种类
细胞分化是生物个体发育的基础。使多种生物体中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。基因进行选择性表达。b.细胞的全能性
特点:①高度分化
②基因没改变 已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。少数具有分裂和分化能力的细胞角干细胞。
细胞全能性的原因:已分化的细胞一般都有一套和受精卵相同的遗传物质。
第三节 细胞的衰老和掉网 a.个体衰老与细胞衰老的关系
对于单细胞生物来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡;但对多细胞生物来说,细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事。多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着。从总体上来看,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。b.细胞衰老的特征
生理状态和化学反应发生复杂变化的过程,最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。特征:水分减少;多种酶的活性降低;某些色素会随着细胞衰老而逐渐积累;呼吸速率减慢,细胞核的体积增大;细胞膜的通透性改变,物质运输功能降低。c.细胞的凋亡
由基因所决定得细胞自动结束生命的过程,叫细胞的凋亡。受到严格的有遗传机制决定的程序性调控,所以也被称为细胞编程性死亡。
意义:细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,也是通过细胞凋亡完成的。完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰起着重要作用。细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受阻或中断引起的细胞损伤和死亡。
第四节 细胞的癌变 外因:致癌因子
内因:遗传物质发生变化
不受集体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞叫癌细胞。a.癌细胞的主要特征
适宜的条件下,无限增殖;形态结构发生显著变化;表面发生变化,糖蛋白等物质减少,黏着性显著降低,容易在体内分散和转移;游离核糖体增多。b.致癌因子
分三类:物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子
原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。抑癌细胞主要是阻止细胞不正常的增殖。