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1、遗传变异和生物进化一、遗传的物质基础：【知识联系框架】1、遗传物质的主要载体染色体：染色体在细胞的有丝分裂、减数分裂和受精过程中能够保持一定的稳定性和连续性。这是最早观察到的染色体与遗传有关的现象。染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质。染色体是遗传物质的主要载体，因为绝大部分的遗传物质（DNA）是在染色体上的。也有少量的 DNA 在线粒体和叶绿体中，所以线粒体和叶绿体被称为遗传物质的次要载体。2、DNA 是遗传物质的证据：（1） 、格里菲斯的体内转化实验选择的材料、过程、及现象的观察是怎样的？结论？材料：两种细菌显著不同，利于观察对比。观察：注射观察小鼠死活；分离观察细菌特征。（2） 、艾弗里
2、是怎样进行体内转化实验的？结论是什么？研究的思路是什么？过程：物质分离、提取鉴定含 R 型细菌的培养基中培养观察细菌菌落思路：、对 S 型细菌中各种物质进行提取、分离、鉴定，设法将 DNA 和蛋白质等物质分开，单独、直接去观察各自的作用。、探究在亲代子代中谁保持连续性。（3） 、嗤菌体侵染细菌实验过程与结果是怎样的？得出了什么结论？T2 噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，是由一个蛋白质构成的的外壳和一个DNA 分子组成，噬菌体在侵染细菌时通过同位素示踪等方法，证明侵人细菌内部的是DNA，蛋白质的外壳则留在细菌的外面，证明在亲代子代中保持连续性的物质是 DNA 而不是蛋白质，从而确定噬菌体的
3、性状是由噬菌体的 DNA 控制的，而不是蛋白质控制的。T2 噬菌体化学组分中：有硫仅存在于蛋白质分子中，99%的磷都存在于 DNA 分子中。过程：分别在含有放射性同位素 35S 和 32P 的培养基中培养细菌用 T2 噬菌体侵染被标记的细菌，分别得到 DNA 中含 32P 他蛋白质中含 35S 的噬菌体 分别用标记的噬菌体感染未标记的细菌短时间的保温、搅拌、离心，观察上清液和沉淀物中的放2射性。注意思考：上清液和沉淀物中放射性低的原因；在新形成的噬菌体中检测到 32P 的含意。3、DNA 的结构：（1） 、核酸构成核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸分子包括 3 个部分：一分子磷酸、一分子五碳糖
4、和一分子含氮碱基。核苷酸分两大类共 8 种：核糖核苷酸有 4 种，主要是碱基有 4 种，它们是 A、U 、 C、G；脱氧核糖核苷酸也有 4 种，主要是碱基有 4 种，它们是 A、T、C、G。核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸分子结构的区别主要是五碳糖的不同。（2） 、DNA 分子结构的特点是：A、两条链是反向平行，盘旋成的规则的双螺旋结构，、磷酸和脱氧核糖交替连接排列于 DNA 分子的外侧构成基本骨架，碱基在内侧，、两条链之间是通过氢键连成碱基对，其中 A 与 T 以 2 个氢键相配对，C 与 G 之间以 3 个氢键配对。所以在一个 DNA 分子中，G 和 C 的比例如果较高，则该 DNA 分子就比较
5、稳定。B、DNA 分子结构具有稳定性、多样性和特异性。储存遗传信息：DNA 分子结构特点决定能储存大量遗传信息。4、DNA 的功能 传递遗传信息：通过 DNA 分子复制传递。表达遗传信息：通过转录和翻译实现表达。（1） 、DNA 分子复制：、场所：主要在细胞核，其次，线粒体、叶绿体。原核细胞细胞质。病毒。、时间：细胞分裂间期。、条件：模板、原料、能量、酶。适宜的温度、PH 等。、方式：半保留复制（证明：同位素标记法、密度梯度离心法）半保留复制、特点： 边解旋边复制、多个复制点位同时复制（缩短复制时间）复制精准（双螺旋结构提供精准模板、碱基互补配对保证复制准确）、计算：被标记的 DNA 分子：
6、，被标记的链数：n2n21复制时所需游离核苷酸： )(m5、基因的表达：遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状，遗传学上把这一过程叫做基因的表达。 （通过转录和翻译来实现）（1） 、基因的概念：基因是决定生物性状的基本单位，是具有遗传效应的 DNA 片段。（2） 、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体、性状之间的关系第 3 页 共 10 页（3） 、转录：以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成 RNA 的过程。场所：主要在细胞核。过程：a、DNA 解旋，以其一条链为模板合成信使 RNA（rnRNA ）b、DNA 与 RNA 的碱基互补配对：
7、AU ；TA；CG；GC 。c、组成 RNA 的核糖核苷酸一个一个连接起来。条件：a 模板：DNA 的一条链。 b 酶：解旋酶， RNA 聚合酶。c 原料：4 种核糖核苷酸。 d 能量：ATP。结果：合成一条信使 RNA，使 DNA 上的遗传信息传递到 mRNA 上。（4） 、翻译：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：在细胞质的核糖体上。条件：a 模板：mRNA b 酶：c 能量：ATP d 原料：20 种氨基酸过程： 当转移 RNA 运载着 1 个氨基酸进入核糖体以后，就以信使 RNA 为模板，密码子与反密码子按照碱基互补配对原则进行配对，并把转运来的氨基酸放
8、在相应的位置上。转运完毕以后，转移 RNA 离开核糖体，又去转运下一个氨基酸。转运来的氨基酸通过肽键连接起来，形成肽链。 （碱基配对：A U UA GC CG）转移 RNA（tRNA）：将游离氨基酸运送到核糖体中的信使 RNA 上去的运载工具。共 61种，每种转移 RNA 只能识别并携带一种氨基酸。tRNA 的一端携带着氨基酸，另一端的三个碱基称为反密码子。密码子：信使 RNA 上决定一个氨基酸的 3 个相邻的碱基。密码子表：共 64 个密码子，决定氨基酸的有 61 个，3 个终止密码子（只表示终止） ；2个起始密码子（既表示起始信号，又表示 2 种氨基酸） ；一个氨基酸可以有一个或几个密码子
9、，但一个密码子只能决定一个氨基酸。（5） 、中心法则及其发展在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。信息流的方向可以用中心法则来表示。具体如下：表示 DNA 复制。表示转录。表示翻译。表示逆转录。发生在一些病毒蛋白质的合成过程中。需要逆转录酶。表示 RNA 复制。发生在某些病毒中。（6） 、基因对性状的控制方式：a、通过控制酶的合成来控制代谢活动。例：白化症状出现的原因。b、通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。例：血红蛋白异常的疾病。4二、遗传的基本规律：1、遗传学的相关概念及相互关系：（1） 、性状：生物的形态特征、生理特征、行为特征。（2） 、相对性状：同种生物同一性状的不同
10、表现类型。（3） 、显性性状：杂种子一代中显现出来的那个亲本的性状。（4） 、隐性性状：杂种子一代中未显现出来的那个亲本的性状。（5） 、性状分离：杂种后代中，同时显现显性性状和隐性性状的现象（6） 、不完全显性：杂种子一代的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。 （紫茉莉）（7） 、共显性： 两个亲本的性状，同时在 F1的个体上显现出来的现象。 （马毛色）（8） 、表现型：生物个体表现出来的性状。基因型：与表现型有关的基因组成。表现型=基因型+环境因素（9） 、纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如基因型为 DD 和 dd 的植株。（10） 、杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发
11、育成的个体，如基因型为 Dd 的植株。（11） 、等位基因：位于一对同源染色体的相同位置的控制着相对性状的基因。（12） 、非等位基因：非同源染色体上、同一条染色体上、同源染色体的不同位置上的一对基因。（13） 、显性基因：控制显性性状的基因，用大写英文字母表示。（14） 、隐性基因：控制隐性性状的基因，用小写英文字母表示。（15） 、杂交：基因型不同的个体之间的交配。（16） 、自交：基因型相同的个体之间的交配。植物自花传粉。（17） 、测交：与隐性纯合子杂交，用于检测另一亲本的基因型，或测定该亲本的配子种类及比例。 （18） 、正交、反交：表 现 型 不 同 的 两 种 个 体 甲 和 乙
12、 杂 交 ， 如 果 将 甲 作 父 本 ， 乙 作 母 本定 为 正 交 ， 那 么 以 乙 作 父 本 ， 甲 作 母 本 为 反 交 。鉴定某植物是否是纯合子或其基因型：用自交或测交。自交最简便，还可以保留品种。鉴定某动物是否是纯合子或其基因型：用测交。若采用杂交的方法，则注意进行正交和反交的对比。2、遗传学实验一般方法：（1） 、材料豌豆的特点：a、两性花，严格的自花传粉，闭花受粉。b、有易于区分的、稳定的性状，同一性状不同表现差异显著。（2） 、方法的选择：杂交、自交、测交、正交、反交，统计，根据表现型推导基因型。3、基因分离定律和基因的自由组合定律研究的对比：（1） 、观察现象的对
13、比：、基因分离定律：具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现显性性状，子二代出现性状分离，并且显性比隐性约等于 3:1.第 5 页 共 10 页、基因自由组合定律：具有二对相对性状的两个纯合亲本杂交，子一代表现显性性状，子二代出现性状分离，并且双显性：两个单显性：双隐性=9:3:3:1（2） 、做出假设的对比：、基因分离定律：体细胞中的基因是成对的，F 1是杂合子，在减数分裂形成配子时，会形成两种类型并且数目相等的配子。、基因自由组合定律：F 1在形成配子时，成对的基因分离，不同对的基因自由组合，会形成四种类型并且数目相等的配子。（3） 、测交检验目的对比：因为测交是用隐性个体，隐性基因不掩
14、盖其它基因的表现。、基因分离定律：检验测交后代是否出现两种比例相同的类型。、基因自由组合定律：检验测交后代是否出现四种比例相同的类型。4、基因的分离定律的实质：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形成配子时，等位基因会随着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。5、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。6、遗传的基本规律在实践中的应用：（1） 、指导育种：一般方法: 首
15、先，人们按照育种的目标，选配亲本进行杂交，然后，根据性状的遗传表现选择符合人们需要的杂种后代，再经过有目的地选育，培育出具有稳定遗传性状的品种。关键词：杂交、选育（连续自交纯合子比例为 1-1/2n）（2） 、医学实践中，根据遗传的基本规律来分析家系中一种（或两种）遗传病同时发病的情况，并且推断出后代的基因型和表现型以及它们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论依据。计算归纳：（甲乙两病为例）只患甲病的概率=患甲病概率乙正常概率只患乙病的概率=患乙病概率甲正常概率同时患两病的概率=患甲病概率患乙病概率患甲病的概率=只患甲病的概率+同时患两病的概率患乙病的概率=只患乙病的概率+同时患两病的概率
16、 只患一种病的概率=只患甲病的概率+只患乙病的概率患病的概率=只患甲病的概率+只患乙病的概率+同时患两病的概率=1-正常不患病的概率=乙正常概率甲正常概率=1-患病概率7、孟德尔成功的原因：、正确地选用试验材料是孟德尔获得成功的首要条件。、在对生物的性状进行分析时，首先只针对一对相对性状的传递情况进行研究。在6弄清一对相对性状的传递情况后，再研究两对、三对、多对相对性状的传递情况。、孟德尔在进行豌豆的杂交试验时，对不同世代出现的不同性状的个体数目都进行了记载和分析，并且应用统计学方法对实验结果进行分析。、孟德尔科学地设计了试验的程序。三、性别决定和伴性遗传：1、相关概念：（1） 、性别决定一般指雌雄异体的生物决定性别的方式。（2） 、性染色体：体细胞中，雌雄个体有一对染色体在大小、形态特征上有显著差异，并对性别起决定性作用的染色
