“必修2
遗传与进化”考点主干宝典
必修2
遗传与进化
2—1遗传的细胞基础
(1)细胞的减数分裂
(2)动物配子的形成过程
概念:
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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的原减少一半。
几个主要名词:
同源染色体:减数分裂过程中配对的两条染色体,形态和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方。
联会:同源染色体的两两配对现象叫做联会。
四分体:联会后的每对同源染色体实际上含有四个染色单体叫做四分体。
考试常用的几个考点:
1个精原细胞经过减数分裂产生4个精子;
1个卵原细胞经过减数分裂产生1个卵细胞。判断细胞处于减数第一次分裂的依据有:出现联会
或
四分体
或
同源染色体分离的现象。判断细胞处于减数第二次分裂的依据有:染色体数目为单数
或
没有同源染色体。
(3)动物受精过程
概念:精子和卵细胞结合成受精卵的过程。实质是核DNA的融合。
意义:①保证每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,即生物物种的稳定。②减数分裂中同源染色体分离,非同源染色体的自由组合等,使生物产生多种配子,受精后形成多种类型新后代,增加后代的多样性。③后代个体具有双亲的遗传性,有更大的生活力和变异性。
2—2遗传的分子基础
(1)人类对遗传物质的探索过程
肺炎双球菌的转化实验中:艾弗里证明了DNA是遗传物质。噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质。该实验采用的技术手段是同位素示踪法。用35S标记噬菌体的蛋白质,用32P标记噬菌体DNA。分别用烟草花叶病毒的蛋白质和RNA侵染正常的烟草叶,结果只有RNA侵染的烟草出现病斑。证明在烟草花叶病毒中RNA是遗传物质。
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,只有少数病毒的遗传物质是RNA;所以说DNA是主要的遗传物质
(2)DNA分子结构的主要特点
基本单位:①DNA的基本单位是脱氧核苷酸,它由一个脱氧核糖、一个磷酸和一个含氮碱基组成。②组成DNA的碱基有四种:腺嘌呤(A),鸟嘌呤(G),胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T);因此,脱氧核苷酸有四种。
DNA分子的立体结构:①两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。②脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧。DNA中的碱基符合碱基互补配对原则:A—T、G—C。
常用计算的数量关系:A=T,C=G。
脱氧核苷酸(碱基对)的排列顺序多样性决定了DNA分子的多样性。每个特定的DNA分子中脱氧核苷酸(碱基对)特定的排列顺序决定了DNA分子特异性。
遗传信息在DNA分子上。(遗传密码在MRNA上)。
(3)基因的概念
概念:基因是有遗传效应的DNA片段。特点:每个DNA分子包含许多个基因。基因在染色体上呈线性排列。染色体、线粒体和叶绿体中都有基因。
(4)DNA分子的复制
①概念:以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。复制时间为(有丝分裂或减数第一次分裂)间期。复制方式为半保留复制。复制特点为边解旋边复制;复制模板为亲代DNA分子解开的两条脱氧核苷酸链。复制过程符合碱基互补配对原则:A—T、G—C。
常考的计算:①DNA分子总数为:2n(n为复制的次数)。②第n代的DNA分子中,含原DNA分子的母链有2个,占2/(2n)
(n为复制的次数)。
(5)遗传信息的转录和翻译
转录的概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。翻译的概念: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。
几个常考点:碱基配对方式:在转录中,DNA的A、T、C、G配mRNA的U、A、G、C;在翻译中mRNA的U、A、G、C配tRNA的A、U、C、G。密码子(遗传密码)在mRNA上。反密码子在tRNA上,遗传信息在DNA上。
2—3遗传的基本规律
(1)孟德尔遗传实验的科学方法
孟德尔遗传实验的科学方法是假说—演绎法。
(2)基因的分离规律和自由组合规律
几个常考的点:孟德尔实验材料是豌豆。
相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型(如高与矮,长与短等)。
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。
纯合子:基因组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。
杂合子:基因组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。如:Dd×dd
几个常用的计算规律:
基因型判断:
[1]如后代性状分离比为显:隐=3
:1,则双亲一定都是杂合子(Dd)。即Dd×Dd
(1DD、2Dd):1dd。
[2]若后代性状分离比为显:隐=1
:1,则双亲一定是测交类型。即为Dd×dd
1Dd
:1dd。
[3]若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子。即DD×DD
或
DD×Dd
或
DD×dd。
计算表现型比例:①两对相对性状的杂交实验中F2中黄色园粒︰绿色园粒︰黄色皱粒︰绿色皱粒=9:3︰3︰1。
(3)基因与性状的关系
中心法则及其发展中心法则及其发展:
在中心法则中,包含有5条遗传信息传递、表达途径:
①DNA→DNA(或基因→基因):以DNA作为遗传物质的生物的DNA自我复制过程。
②DNA→RNA:细胞核(主要)中的转录过程。③RNA→蛋白质:细胞质中核糖体上的翻译过程。④RNA→DNA;RNA病毒的逆转录过程。⑤RNA→RNA:以RNA作为遗传物质的生物的RNA自我复制过程
基因控制性状的途径有两条:通过控制酶或激素的合成来间接控制性状(例子豌豆的皱粒);通过控制结构蛋白的合成直接控制性状(例子:囊性纤维病)。基因控制性状还会受到环境的影响。
(4)伴性遗传
概念:位于性染色体上的基因,它们遗传上总是和性别相关联,这种现象叫做伴性遗传。例子:红绿色盲为伴X的隐性遗传病,抗维生素D佝偻病为伴X的显性遗传病。这两种病都用分离定律来解题。人类遗传病的常用判定方法:第一步:确定致病基因的显隐性:可根据①双亲正常,子代有病为隐性遗传
病;②双亲有病,子代出现正常为显性遗传病来判断。判断是不是伴X的隐性遗传病通常抓住有病的女儿来分析。
2—4生物的变异
(1)基因重组及其意义
本质:不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。发生时间:减数第一次分裂。意义:生物变异的来源之一,是形成生物多样性的主要原因。
(2)基因突变的特征和原因
概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。发生原因为DNA分子复制自发产生错误。发生时间为(有丝分裂或减数第一次分裂)间期。基因突变的特征为:⑴普遍性;⑵随机性;⑶不定向性;⑷低频率;⑸一般对生物有害。意义:是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原材料。
例子:镰刀型细胞贫血症,红绿色盲,抗维生素D佝偻病等。
(3)染色体结构变异和数目变异
染色体结构变异的情况:1、染色体缺失;2、染色体重复;3、染色体倒位;4、染色体易位。例子:猫叫综合症。染色体数目的变异:个别染色体的增减;染色体组的增减。例子:21三体综合征,三倍体无子西瓜、四倍体草莓等。
(4)生物变异在育种上的应用
杂交育种为先杂交,再自交,找出纯合子。例子为杂交水稻。
单倍体育种的方法为先花药的离体培养,再人工诱导染色体加倍。
多倍体育种的方法:低温处理和用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。例子为三倍体无子西瓜。
诱变育种的例子为高产青霉菌(绝大多数的原核生物)。
(5)转基因食品的安全
安全观点:转基因食品安全,应该大范围推广。不安全观点:转基因食品不安全,要严格控制。我们应扬利避害。
2—5人类遗传病
(1)人类遗传病的类型
人类遗传病的类型:单基因遗传病,多基因遗传病,染色体遗传病。
单基因遗传病:(一对等位基因控制;如白化病、红绿色盲、血友病等)。
多基因遗传病:(两对以上的等位基因控制;如原发性高血压、冠心病等)
染色体遗传病:(染色体异常引起;如猫叫综合症、21三体综合征等)。
(2)人类遗传病的监测和预防
遗传咨询(利用分离定律和自由组合定律推断后代的患病率,给患者提供生育建议),产前诊断(羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断等)。
(3)人类基因组计划及意义
研究对象:人的24条染色体(22条常染色体+X+Y性染色体)上的全部基因。
2—6生物的进化
(1)现代生物进化理论的主要内容
主要内容:种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组产生进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离与物种的形成。
几个常考点:突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环境。生物进化的实质是基因频率的改变。出现生殖隔离标志新物种的形成。
拉马克的观点:用进废退。达尔文:自然选择学说。达尔文不能解释的问题是:生物遗传和变异的本质。
(2)生物进化与生物多样性的形成共同进化导致生物多样性的形成。生物多样性的内容包括:基因多样性(遗传的多样性);物种多样性;生态系统多样性。