高中生物②遗传与进化基础知识

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1、高中生物高中生物遗传与进化基础知识遗传与进化基础知识高中生物遗传与进化第一章 遗传因子的发现一、概念：1、自花授粉：两性花的花粉落在同一朵花的雌蕊柱头上的过程叫自花授粉。如：豌豆。异花授粉：两朵花之间的传粉过程叫异花授粉。2、性状：生物所表现出来的形态特征和生理特性。相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫做相对性状。如：兔子的长毛和短毛，人的卷发和直发。显性性状：杂交中，显现出来的性状叫做显性性状。隐性性状：杂交中，未显现出来的性状叫做隐性性状。性状分离：在杂交后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离。3、纯合子：由相同遗传因子组成的个体叫做纯合子。特点是：纯合子自交后代

2、都是纯合子。如 dd 或 DD.杂合子：由不同遗传因子组成的个体叫做杂合之。特点是：杂合子自交后代出现性状分离现象。如：Dd。4、假说演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做假说演绎法。5、分离定律（孟德尔第一定律）：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。自由组合定律（孟德尔第二定

3、律）：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成队的遗传因子彼此分离，决定不同形状的遗传因子自由组合。6、表现型：指生物个体表现出来的性状叫做表现型。如：豌豆的高茎和矮茎。基因型：与表现型有关的基因组成叫做基因型。如：高茎豌豆基因型是 DD 或 Dd，矮茎豌豆基因型是 dd。等位基因：位于同源染色体同一位置，控制相对性状的基因叫做等位基因。如：D 控制高茎和 d 控制矮茎，D 和 d 为等位基因。显性基因：控制显性性状的基因叫做显性基因。一般用大写字母。隐性基因：控制隐性性状的基因叫做隐性基因。一般用小写字母。二、填空：1、孟德尔通过（分析豌豆杂交试验的结果

4、） ，发现了生物遗传的规律，即：（分离定律，也叫孟德尔第一定律）和（自由组合定律，也叫孟德尔第二定律） ，孟德尔被后人公认为（遗传学之父） 。2、异花授粉时，供应花粉的植株叫做（父本） ，接受花粉的植株叫做（母本） 。3、1909 年，丹麦生物学家（约翰逊）给孟德尔的遗传因子起了一个新名字，叫做(基因)。三、问答：1、孟德尔为什么选择豌豆作为杂交试验的材料？答：豌豆是自花授粉植物，且是闭花授粉植物。豌豆成熟后籽粒都留在豆荚中，便于观察和计数。豌豆具有易于区分的性状。第二章基因和染色体的关系一、概念：1、减数分裂：是进行有性生殖的生物，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。在减数分

5、裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。2、同源染色体：初级精母细胞中原来分散的染色体进行两两配对，配对的两条染色体，性状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。联会：同源染色体两两配对的现象叫做联会。四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。（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）3、孟德尔遗传规律的现代解释：基因的分离定律的实质是：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，等位基因会随同

6、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。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；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。4、伴性遗传：它们的基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。如：人类的红绿色盲、抗维生素D 佝偻病、果蝇的眼色遗传等。人类的红绿色盲基因位于人类的 X染色体上，是隐性基因；抗维生素 D 佝偻病基因也位于人类的 X 染色体上，是显性基因。果蝇的白眼基因在 X 染色体上，是隐形基因。二、填空：1、减数分裂过程中，染色体数目的减半发生

7、在（减数第一次分裂）时。2、一个精原细胞，染色体复制后形成（1）个初级精母细胞，然后分裂成（2）个次级精母细胞，经过减数第二次分裂，形成（4）个精细胞。每个精细胞都含有（数目减半）的染色体。一个卵原细胞，染色体进行复制后形成（1）个初级卵母细胞，经过第一次细胞分裂，形成（1）个次级卵母细胞和（1）个第一极体，次级卵母细胞进行减数第二次细胞分裂，形成（1）个卵细胞和（1）个极体，第一极体分裂成 2 个第二极体。一个初级卵母细胞经过减数分裂，就形成（1）个卵细胞和（3）个极体。卵细胞和极体中都含有（数目减半的）染色体。不久， （3）个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成（1）个卵

8、细胞。3、基因是由（染色体）携带着从亲代传递给下一代的，也就是说，基因在（染色体）上。在体细胞中，基因（成对）存在，染色体也（成对）存在；在配子中，只有成对基因中的一个，染色体也只有成对中的一个。 基因在染色体上呈（线性）排列。一个染色体上有（许多个）基因。4、作为主要遗传物质的 DNA 位于（染色体）上，一条染色体中有（1）个 DNA 分子。DNA 是（脱氧核苷酸）连接成的长链。5、世界上第一个提出色盲问题的人是（英国的道尔顿） ，为此他写了篇论文叫（色盲论 ） ，色盲症又称为（道尔顿症） 。第三章基因的本质一、概念：1、碱基互补配对原则：在 DNA 分子结构中，碱基配对有一定的规律，A（腺

9、嘌呤）一定与 T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。2、半保留复制：DAN 分子复制时，DNA 分子的双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂，解开的两条单链作为复制的模板，游离的脱氧核苷酸依据碱基互补配对原则，通过形成氢键，结合到作为模板的单链上。由于新合成的每个 DNA 分子中，都保留了原来 DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式被称作半保留复制。3、DNA 复制：是指以亲代 DNA 为模板合成子代 DNA 的过程。4、基因：是有遗传效应的 DNA 片段。5、DNA 指纹技术：每个人的 DNA 都不完全相同，因此，DNA

10、 也可以像指纹一样用来识别身份，这种方法就是 DNA 指纹技术。二、填空：1、DNA 是由许多（脱氧核苷酸）聚合而成的生物大分子。它主要存在于（细胞核）中。蛋白质的合成是在（细胞质中） 。2、脱氧核苷酸的化学组成包括：（磷酸） 、 （碱基） 、 （脱氧核糖） 。组成 DNA 分子的脱氧核苷酸有（4）种，每一种有一个（特定的碱基）。3、遗传物质除了（DNA）以外，还有（RNA） 。绝大多数生物的遗传物质是（DNA）,(DNA)是主要的遗传物质。4、建立 DNA 双螺旋模型的是（美国生物学家沃森）和（英国物理学家克里克） 。5、DNA 分子复制过程是在细胞（有丝分裂）的间期和（减数第一次分裂前）的

11、间期，随着（染色体）的复制而完成的。6、DNA 分子的复制是一个（边解旋边复制）的过程，复制需要（模板、原料、能量、酶）等基本条件。DNA 分子的（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。DNA 通过（复制） ，将遗传信息从亲代传给了子代，从而保持了遗传信息的连续性。7、在 DNA 分子中，由于组成脱氧核苷酸的碱基有 4 种（A、G、C、T）,因此，构成 DNA 分子的脱氧核苷酸也有 4 种，它们的名称是：（腺嘌呤脱氧核苷酸） 、 （胸腺嘧啶脱氧核苷酸） 、 （鸟嘌呤脱氧核苷酸） 、 （胞嘧啶脱氧核苷酸） 。8、生物体多样性和特异性的物质基础是（

12、DNA 分子的多样性和特异性） 。三、问答：1、DNA 分子结构特点：答：DNA 分子双螺旋结构的主要特点是：DNA 分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA 分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与 T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与 C（胞嘧啶）配对。且 A（腺嘌呤）的量等于 T（胸腺嘌呤）的量，G（鸟嘌呤）的量等于 C（胞嘧啶）的量。2、DNA 分子为什么能够携带丰富的遗传信息？答：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

13、化，构成了 DNA 分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个 DNA 分子的特异性。所以 DNA 分子能够携带丰富的遗传信息。3、DNA 复制过程？答：利用解旋酶，打开 DNA 双链；利用聚合酶，以母链为模板，将游离的四种脱氧核苷酸聚合为子链片段；利用连接酶，把 DNA 子链片段连接为新的 DNA 螺旋结构。复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期。复制方式：半保留方式。复制特点：边解旋边复制。复制场所：主要在细胞核中，线粒体和叶绿体中也存在。复制条件：模板：亲代 DNA 链，原料：4 种脱氧核苷酸，能量：ATP（三磷酸腺苷） ，酶：解旋酶、DNA 聚合酶、连接酶等。一个染色体上有一

14、个 DNA 分子，一个 DNA 分子上有无数 DNA 基因片段，一个基因片段有无数个碱基对。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。第四章 基因的表达一、概念：1、转录：RNA 是在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。2、翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以 mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。3、密码子：mRNA 上 3 个相邻的碱基决定 1 个氨基酸。每 3 个这样的碱基又称作 1 个密码子。 ( 共 64 个遗传密码子。)4、反密码子：每个 tRNA（转运 RNA）的 3 个碱基可以与mRNA（信使 RNA）上的密码子互补配对，因

15、而叫反密码子。5、中心法则：遗传信息可以从 DNA 流向 DNA，即 DNA 的自我复制；也可以从 DNA 流向 RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；也可以从 RNA 流向 RNA；也可以从 RNA 流向 DNA。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向 RNA 或 DNA。6、细胞质基因：在细胞的细胞质中的叶绿体和线粒体中，也含有DNA，能够进行半自主自我复制，并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别，将线粒体和叶绿体中的基因称作细胞质基因。 二、填空：1、在 DNA 和蛋白质之间，充当信使的中间物质是（mRNA） 。2、RNA 有(3)种

16、：(信使 RNA 即 mRNA)、 （转运 RNA 即 tRNA） 、 （核糖体 RNA 即 rRNA） 。3、翻译实质是将 mRNA 中的碱基序列翻译为（蛋白质的氨基酸序列） 。4、基因通过（控制酶的合成）来控制代谢过程，进而（控制生物体的性状） 。5、人的白化病症状是（由于控制酪氨酸酶的基因异常）而引起的。基因中缺少（酪氨酸酶） ，不能将（酪氨酸）转变为（黑色素） ，而表现出白化症状。6、 （克里克）是第一个用实验证明遗传密码中 3 个碱基编码 1 个氨基酸的科学家。7、人类破译的第一个遗传密码是：与苯丙氨酸对应的密码子应该是（UUU） 。三、问答：1、遗传密码的特点？答：遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。2、基因、蛋白质与生物性状的关系？即基因如何控制性状？答：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因和性状的关系并不是简单的线性关系，同一性状可能由多个基因决定。基因与基因，基因与基因产物，基因与环境之间