1、高中生物1减数分裂1、减数分裂 减数分裂中，DNA分子复制一次细胞连续分裂两次最终产生性细胞和极体。 减数分裂过程中染色体出现：同源染色体联会配对、形成四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 染色体数目、染色单体数目、DNA分子数目变化规律： 精子形成过程：卵细胞形成过程：精子与卵细胞形成过程不同： 一个精原细胞产生4个精子，一个卵原细胞形成3个极体和1个卵细胞 精子形成过程中细胞质是均等（量上）分裂的，卵细胞形成中细胞质两次是不均等的分裂的。 精子是由精细胞变形的，卵细胞不需要变形2减数分裂与有丝分裂（以2N、精细胞形成为例）细胞图像特征比较：细胞图形 独有特点 分裂方式 细胞名称
2、前期 染色体随机分布在细胞内，有染色单体，中心体向两极移动。 中期 染色体有规律分布在赤道板位置 后期 纺缍丝牵引染色体移向两极同源染色体的概念：联会中配对的两个染色体，形状和大小一般相同，一个来自父方，一个来自母方，叫做同源染色体（同源的含义：来源于同一个物种）。在绘图中，有时用阴影和空心两种方式来表示不同的来源（父方或母方），进而从形状和大小上是否相同来区别同源染色体。复制得到的染色单体分离后形成的染色体在遗传物质上是一样的。在讨论子细胞的遗传物质或基因（型）时要注意这一点理解染色体、染色单体与DNA的关系：在染色体复制之后，着丝点分裂之前的时期内，每条染色体含有两条染色单体（染色体的数目
3、以着丝点的数目计数），此时每条染色单体的组成情况与复制前的染色体相同。 若细胞中存在染色单体，则DNA数目是染色体数的2倍，若细胞中无姐妹染色单体，则DNA数和染色体数相等。 减数分裂与有丝分裂过程比较 减数分裂有同源染色体配对联会出现四分体，在第一次分裂后期同源染色体分离，在次级精（卵）母细胞中无同源染色体；有丝分裂过程中细胞内均有同源染色体且不出现以上特征。 减数第一次分裂结束时染色体减半，在第二次分裂后期染色体数目与体细胞保持一致，分裂结束时子细胞染色体数目减半；有丝分裂后期染色体数目是体细胞两倍，子细胞的染色体数目不变。 着丝点分裂时期：减数第二次分裂后期，有丝分裂后期。 姐妹染色单体
4、消失时期：减数第二次分裂后期，有丝分裂后期3 减数分裂与孟德尔遗传规律 因为基因在染色体上呈线性排列，所以在减数分裂过程中基因随染色活动也表现出相应规律。 基因分离规律： 同源染色体分离 等位基因分离 基因自由组合规律： 非同源染色体自由组合 非等位基因组合 孟德尔遗传规律发生时间：减数第一次分裂后期。4 减数分裂与变异 四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间的遗传物质交叉互换。 第一次分裂后期基因重组。 在第一次后期可能发生同源染色体移向同一极，第二次分裂后期姐妹染色单体分离后也可能移向同一极。 DNA复制时可能发生基因突变。基因的分离定律（一）孟德尔的豌豆杂交试验1豌豆作遗传实验材料的优点豌
5、豆是 植物，而且是 ，所以它能避免外来花粉粒的干扰。豌豆品种间具有一些 的、易 的性状。2相对性状的概念：相对性状是指 生物的 性状的 表现类型。如 。（二）一对相对性状的遗传试验1过程；纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作亲本进行杂交，再让F1 得F2。2特点：F1表现为 ；F2发生了 ，高茎矮茎= 。（1）杂交操作：去雄授粉套袋。（2）F1全部表现为显性亲本的性状。（3）F2显、隐性状同时出现（性状分离），分离出的性状为隐性性状，其分离比为： 显性个体占 隐性个体占 接近31 纯合体占 （ ） 杂合体占 显性个体中（ 杂 ）. 2 对性状分离的解释（1）在生物的体细胞中，控制性状的基因成对存在，且一个
6、来源父方，一个来源母方。如DD、 Dd、dd都是成对基因，其中Dd是等位基因。（2）在生物的配子中，只有成对基因中的一个。纯合体DD和dd 各产生一种类型配子，分别是D和d。杂交后代F1Dd的两个基因是位于一对同源染色体同一位置上控制相对性状的等位基因（杂种体内等位基因的独立性）。（3）F1Dd进行减数分裂时，D和d随同源染色体的分开而分离，最终产生(1/2)D和(1/2)d的配子（杂种体内等位基因的分离性）。（4）两种雌配子和两种雄配子受精结合的机会均等（雌、雄配子受精的随机均等性），因此F2的基因型及其比例为DDDddd=121,表现型及其比例接近于3显1隐。3 。杂交组合类型（1）纯合体
7、自交 能稳定遗传，不发生性状分离。（2）纯合体杂交 Dd,得到杂合体，表现为显性，据此可进行显性、隐性性状的判定（杂交后代没有显现的那个亲本的性状为隐性）和推导双亲基因组成。（3）杂合体自交DdDd（ ）（4）回交DdDD（ ）（5）测交Dddd( )，这是回交的一种特殊形式。4概念（1）相对性状（2）显性性状（3）隐性性状（4）性状分离（5）表现型（6）基因型（7）等位基因（8）显性基因（9）隐性基因（10）杂交（11）测交（12）自交5基因的分离定律的实质：自由组合规律 解题思路：先一对一对分析（分离定律），再进行组合（用分枝法）自由组合规律是研究两对或两对以上相对性状的遗传规律。要学好自
8、由组合规律，必须在分离规律的基础上，把各对相对性状的遗传分解成许多一对一对的相对性状去研究，这就容易掌握了。1、 两对相对性状的遗传特点（1）F1表现显性亲本的性状（双杂种）。（2）F2出现性状分离和重组类型（控制不同性状的基因重新组合）。表现型4种：2 种亲本组合类型和2种新类型（重组类型），其比例为： 两种亲本类型占F2的（9+1）/16 两种重组类型占F2的（3+3）/16 显性纯合占F2的1/169：3：3：1纯合体占F2的（1+1+1+1）/16 隐性纯合占F2的1/16 两种新类型纯合各占F2的1/16 双显性杂合体占F2的（91）/16 杂合体占F2的（164）/16 两种新类型
9、杂合体各占F2的（31）/16（3）F1双杂种（YyRr）产生配子时等位基因（Y与y、R与r）随同源染色体的分开而分离，非等位基因（Y与R或r、y与R或r）随非同源染色体的自由组合而组合进入不同的配子中，结果产生比例相等的雌配子和雄配子各4种，如下图所示：F1双杂种 Y y R r 等位基因随同源染色体的分开而分离 减 （减后期） 数 1/2Y 1/2y 1/2R 1/2r 分 非同源染色体上的非等位基因随非 裂同源染色体的组合而自由组合F1的配子 1/4YR 1/4Yr 1/4Yr 1/4yr （减后期）（4）F2雌、雄各4种配子受精结合机会均等，因此F2有16种组合方式、9种基因型和4种表
10、现型。其基因型比为（1：2：1）2=1：2：1：2：4：2：1：2：1，表现型比（3：1）2=9：3：3：1。图示如下：F1 Y y R r 表现型 Y R 、Y rr、yyR 、yyrr 比 例 9 ： 3 ： 3 ： 1F2 基因型 YYRR：YYRr：YYrr：YyRR：YyRr：YyRR：yyRR：yyRr：yyrr 比 例 1 ： 2 ： 1 ： 2 ： 4 ： 2 ： 1 ： 2 ： 1二、对自由组合现象解释的验证：测交试验1.理论分析：测交就是让（）与隐性 (yyrr)杂交。按照孟德尔的假设，产生四种配子，即： 、 、 、 ，且比值为 ；而隐性纯合子只产生一种配 子。所以测交结果
11、应当产生四种类型的后代。即：黄圆(YyRr) 、 、 且比值为： 。1.图解如下：3.测交试验结果及结论：孟德尔所做的测交试验，无论是以作母本还是作父本，试验结果都符合预期设想，也就是测交后代四种表现型实际子粒数量比接近 与理论分析相符，证明解释正确。从而证实了在减数分裂形成配子时， 的基因 。 四、基因的自由组合定律的实质1.位于非同源染色体上的 的分离或组合是互不干扰的。2.在减数分裂形成配子时，同源染色体上 分离的同时 上的 基因 。五、基因的自由组合定律在实践上的应用1.指导杂交育种：在育种工作中，人们常用 的方法，有目的地使生物不同品种间的基因 ；以使不同亲本的优良性状组合到一起。从
12、而创造对人类有益的新品种。 2.指导医学实践：在医学实践中，为遗传病的诊断和 提供理论上的依据。六、孟德尔获得成功的原因1.首要条件是正确选用试验材料即 。2.采用由单因素到 的研究方法。3. 用 学方法对试验结果进行分析。4.科学地设计 。性别决定和伴性遗传遗传图谱解析步骤：一、判断遗传方式 先确定遗传病的显、隐性再确定是常染色体遗传还是X染色体遗传 1、一步判定法规律一：双亲正常女儿有病-最有可能是常染色体隐性遗传病规律二：双亲有病女儿正常-最有可能是常染色体显性遗传病规律三：母亲病儿子必病，或女病父必病- 一 定是X染色体隐性遗传病规律四：父亲病女儿必病，或子病母必病- 一定是X染色体显
13、性遗传病 2、二步判定法 寻找肯定图 再找否定图规律五：女儿患病父亲正常或母亲患病儿子正常，一定不是X染色体隐性遗传病规律六：母亲正常儿子患病或父亲有病女儿正常，一定不是X染色体显性遗传病 3、特点判定法 遗传病的特点遗传病 患者性别比例 患者是否代代连续 发病率 常染色体显性遗传病 男女相当 连续 高常染色体隐性遗传病 男女相当 不连续 低X染色体显性遗传病 女多于男 连续 高X染色体隐性遗传病 男多于女 不连续 低伴Y染色体遗传病 直系男均患者 连续 二、确定有关个体的基因型规律一：常染色体上的隐性遗传病，如果双亲正常子代发病，则双亲均为杂合子，子代患病者为隐性纯合子。规律二：常染色体上的
14、显性遗传病，如果双亲患病子代正常，则双亲均为杂合子， 子代正常者为隐性纯合子规律三：X染色体上的隐性遗传病，患病儿子的正常母亲为携带者；父亲患病其表现正常的女儿为携带者规律四：X染色体上的显性遗传病，正常儿子的患病母亲为携带者；父亲正常其表现患病的女儿为携带者。三、求后代患病的概率一、DNA是主要的遗传物质 (一)染色体1.组成：由 和 组成，其中 是一切生命现象的体现者。2.功能：在 分裂、 分裂和 过程中对于生物的 具有重要作用。(二)DNA是遗传物质的证据（1）肺炎双球菌转化实验肺炎双球菌的类型和对应特征：a b 格里菲斯所做的实验：a R型活细菌小鼠小鼠不死亡；b S型活细菌小鼠小鼠死
15、亡（从其尸体中分离出S型活细菌）c 加热杀死的S型细菌小鼠小鼠不死亡d R型活细菌+加热杀死的S型细菌小鼠小鼠死亡（从其尸体中分离出S型活细菌）结论： 艾弗里等科学家的实验 蛋白质 多糖a 将S型细菌的成分分离 脂质 分别+R型活细菌只有加DNA才能 RNA DNA使R型活细菌转化为S型细菌，并使小鼠死亡； b S型肺炎双球菌的DNA+DNA水解酶+R型活细菌小鼠小鼠不死亡 结论： （2）噬菌体侵染细菌的实验 噬菌体的结构：外壳由 组成；头部含有 实验过程a用同位素35S和32P分别标记噬菌体的 和 ；b用被标记的噬菌体分别去感染细菌，并对细菌内标记物质进行检测；c噬菌体的蛋白质外壳没有进入细
16、菌体内（无35S），噬菌体的DNA进入细菌体内（有32P）；d 实验结果分析：子代噬菌体的性状，是通过亲代的 遗传的，也就是说在噬菌体中，亲代和子代之间具有连续性的物质是 。结论： 2、DNA是主要的遗传物质研究表明，绝大多数生物（包括全部的真核生物和原核生物及部分病毒）的遗传物质均为 ，极少数生物（如 、 ）的遗传物质是RNA。所以说DNA是 。二、DNA分子的结构和复制 (一)DNA的分子结构1.组成：(1)基本单位： 脱氧核苷酸 含氮碱基 (2)组成：DNA是一种 化合物，每个分子都是由成百上千个 种 聚合而成的表链，简称 。 2.结构： 结构(1)主要特点由两条 链按 盘旋而成双螺旋结
17、构。外侧：由 和 交替连接构成基本骨架。内侧：两条链上的 通过 形成碱基对，碱基对的形成遵循 ，即A一定与 配对(氢键有 个)，G一定与 配对(氢键有 个)。(2)特性多样性：是由于 多种多样。特异性：是由于特定的 顺序。遗传信息：DNA分子中 代表遗传信息。DNA分子能够储存大量 。 (二)DNA分子的复制1.概念：是指以 为模板合成 的过程。2.时间：DNA分子复制是在细胞有丝分裂的 和减数第 次分裂的 ，是随着 复制完成的。3.场所： 4.过程：解旋：DNA分子首先利用细胞提供的 ，在 的作用下，把两条螺旋的双链解开。合成子链：以解开的每一段母链为 ，以游离的 和 为原料，按照 ，在有关
18、 的作用下，各自合成与 互补的 。 形成子代DNA：每条子链与其对应的 盘旋成双螺旋结构。从而形成 个与亲代 完全相同的DNA分子。5.特点：DNA复制是一个 的过程。由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此这种复制叫 。 6.条件：DNA分子复制需要的模板是 ；原料是 ；需要能量 和有关的酶等。7.准确复制的原因：DNA分子独特的 提供精确的模板。通过 保证了复制准确无误。8.功能：传递 。DNA分子通过复制，使 从亲代传给子代，从而保证了 的连续性。基因和DNA的关系通过对课本中资料1和3的分析可以进行以下推论：_；再分析资料2和4，可以进行以下推论：_。将两个推论结合起来
19、即：_。2、染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系染色体是DNA的_。每个染色体上有_DNA分子（复制前）；基因是有_，每个DNA分子含有_基因，是遗传物质的_；每个基因中含有_脱氧核苷酸代表_。3、DNA分子的特性（1）多样性。DNA分子由于_，_，因而构成了多样性。（2）特异性。不同的DNA分子由于_存在着差异，每个DNA分子的碱基对都有其_，这种特定的顺序包含着_，从而使DNA分子具有特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物多样性和特异性的物质基础。三、基因的表达 (一)基因1.位置：1条染色体上有 个DNA分子，一个DNA分子上有 基因，基因在染色体上呈 排列。2.概念：是具有 片段，
20、是决定生物性状的 。3.结构：基因的 排列顺序，即碱基对排列顺序。不同的基因含有不同的 。 4.复制：通过 分子复制完成。5.基因的表述：遗传信息以一定的方式反映到 分子结构上，从而使后代表现出与亲代相似的性状的过程。它是通过 控制 合成来实现的。(二)基因控制蛋白质的合成1.核酸种类(1)结构：RNA与DNA的比较： 项目核酸结构基本单位碱基五碳糖DNA脱氧核糖RNA通常单链核糖核苷酸H、G、C、U核糖 (2)RNA种类：信使RNA(mRNA)功能：将DNA的 转录下来，传递至细胞质中的 上，控制 合成。密码子：遗传学上把 上决定一个氨基酸的 个相邻碱基叫一个 。氨基酸的密码子共有 种。转运
21、RNA(tRNA)种类： 种。专一识别一种氨基酸的 。功能：专一性 专一转运一种 。2.基因控制蛋白质的合成(1)转录：在 中以DNA的 为模板，按照 合成 的过程。通过转录,DNA分子上的遗传信息传递到 上。(2)翻译：在细胞质的 上，以 为模板，以 为运载工具，按照 ，合成具有一定 顺序的有一定功能的蛋白质。1基因概念（1）、本质： 。（2）与染色体的关系： 。 （3）、功能： 。2基因控制蛋白质的合成 场所： 。 模板： 。（1）、转录 原料： 。产物： 。 场所： 。 模板： 。（2）、翻译 工具： 。原料： 。产物： 。（3）、转移RNA与氨基酸的对应关系： 。（4）、转移RNA与密
22、码子的对应关系： 。（5）、密码子： 。（6）、密码子和氨基酸的对应关系： 。 (三)基因对性状的控制(1)通过控制 结构来控制代谢过程，从而控制生物的性状。(2)通过控制 结构来直接影响性状。(四)中心法则遗传信息的传递过程是：遗传信息可以由DNA传向DNA这是 ，也可以由DNA传向RNA叫 ，由RNA控制合成蛋白质叫 。还发现在某些病毒中，RNA也可以自我复制，RNA也可以在 的作用下合成DNA，这叫 。用箭头表示遗传信息的传递过程，图示如下：遗传信息的传递与表达遗传信息的传递与表达是DNA分子的基本功能，它们分别与生物的生殖和发育有关。遗传信息的传递发生在传种接代过程中，通过复制实现遗传
23、信息由亲代到子代的传递。遗传信息的表达发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。基因的复制、转录和翻译列表比较：种类遗传方式病例单基因遗传病显性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体多基因遗传病染色体异常遗传病常染色体病性染色体病项目基因突变基因重组区别本质原因时间条件意义可能性 联系育种方式杂交育种单倍体育种多倍体育种诱变育种基因工程植物体细胞杂交育种原理优点缺点育种方法“生物育种知识”的专题复习 一、知识整理在高中阶段所介绍的育种方法主要有：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种
24、）、植物激素育种等。1、诱变育种（1）原理：基因突变（2）方法：用物理因素（如X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）或化学因素（如亚硝酸、碱基类似物、硫酸二乙脂、秋水仙素等各种化学药剂）或空间诱变育种（用宇宙强辐射、微重力等条件）来处理生物。（3）发生时期：有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期（4）优点：能提高变异频率，加速育种进程，可大幅度改良某些性状，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种；变异范围广。（5）缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差，具有盲目性。（6）举例：青霉素高产菌株、太空椒、高产小麦、“彩色小麦”等2、杂交
25、育种（1）原理：基因重组（2）方法：连续自交，不断选种。（不同个体间杂交产生后代，然后连续自交，筛选所需纯合子）（3）发生时期：有性生殖的减数分裂第一次分裂后期或四分体时期（4）优点：使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体，具有预见性。（5）缺点：育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状。（6）举例：矮茎抗锈病小麦等3、多倍体育种（1）原理：染色体变异（2）方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。（3）优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。（4）缺点：结实率低，发育延迟。（5）举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦4、单倍体育种（1）原理：染色体变异（2）
26、方法：花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍。（3）优点：自交后代不发生性状分离，能明显缩短育种年限，加速育种进程。（4）缺点：技术相当复杂，需与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持，多限于植物。（5）举例：“京花一号”小麦5、细胞工程育种方式植物组织培养植物体细胞杂交细胞核移植原理植物细胞的全能性植物细胞膜的流动性动物细胞核的全能性方法离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽植物体去掉细胞壁诱导原生质体融合组织培养核移植胚胎移植优点快速繁殖、培育无病毒植株等克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种繁殖优良品种，用于保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动
27、物缺点技术要求高、培养条件严格技术复杂，难度大；需植物组织培养等技术导致生物品系减少，个体生存能力下降。举例试管苗的培育、培养转基因植物培育番茄马铃薯杂种植株多利羊等克隆动物的培育6、基因工程育种（转基因育种）（1）原理：基因重组（2）方法：基因操作（提取目的基因装入载体导入受体细胞基因表达筛选出符合要求的新品种）（3）优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短 。（4）缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。（5）举例：“傻瓜水稻”、抗虫棉、固氮水稻、转基因动物（转基因鲤鱼）等7、植物激素育种（1）原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育（2）方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。（3）优点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗
