必修二《遗传与变异》学案101201.docx

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必修二《遗传与变异》学案101201

第一章遗传的基本规律

一、基因的分离定律

1、分离定律的发现：

应用了法。

观察对象：

一对，豌豆的高茎与矮茎。

2、相关概念：

（1）性状：

生物的形态、结构、生理生化等特征的总称。

相对性状：

同种生物性状的表现类型。

（2）杂交：

基因型的生物体之间相互交配。

自交：

同一个体或基因型的生物体之间相互交配。

测交：

将与进行杂交。

（3）显性性状：

表现出来的亲本性状。

隐性性状：

表现出来的亲本性状。

性状分离；后代中，显性性状与隐性性状同时表现出来的现象。

（4）型：

生物表现出来的性状。

_____型：

与表现型有关的基因组成。

表现型是与共同作用的结果。

（5）纯合子：

两个基因型的结合而成的个体。

杂合子：

两个基因型的结合而成的个体。

（6）等位基因：

位于的位置上，控制着的基因。

____基因：

控制显性性状的基因。

____基因；控制隐性性状的基因。

3、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具有一定的,生物体在进行

形成时,基因会随着的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。

4、应用：

（1）育种：

杂合子连续自交育纯。

（2）遗传概率计算：

如预测遗传病的发病率。

（3）判断显隐性:

（用一对亲本的后代表现型判断）

①杂交法（按定义判断）：

亲本有种性状，子代出现种性状。

要求：

样本数量足够大。

②自交法（按有无性状分离判断）：

亲本自交，子代出现种或不同于亲本的性状。

（4）判断纯杂合：

①测交法：

★一年生植物测交后将不能保留纯合子，动物可以。

②自交法：

★植物可用连续自交来育纯，动物一般不行。

③花粉鉴定法：

（5）特例分析：

①环境影响

②致死现象

③受性别影响

二、基因的自由组合定律

1、研究过程:

假说-演绎法

观察对象：

对相对性状，分别是豌豆子叶颜色的与，种子形状的与。

2、孟德尔获得成功的原因：

（1）选材：

豌豆是严格的植物（闭花受粉）；具有稳定而有显著差异的。

（2）实验分析方法：

数理分析。

（3）科学思维方式：

先从对相对性状入手，再对对或多对性状进行研究。

即从简单到复杂。

（4）应用了法。

3、解题技巧：

（1）正推（由亲代表现型、基因型推子代表现型、基因型）

①棋盘法：

②分枝法：

《胜券在握P103》

③分解相乘法：

例多对相对性状的杂合子（由多对等位基因控制，且符合自由组合规律）：

相对性状的对数

F1配子

F2表现型

F2基因型

种类

结合方式

种类

分离比

种类

比例

1对

2对

3对

N对

（2）反推（由子代表现型、基因型推亲代表现型、基因型）：

《胜券在握P102》

4、判断是否符合孟德尔定律：

①杂合子自交→的性状分离比表明符合分离定律；

的性状分离比表明符合自由组合定律；

②测交→的性状分离比表明符合分离定律；

的性状分离比表明符合自由组合定律。

5、两大遗传定律的适用范围：

真核生物、有性生殖的生物、核遗传。

前提条件：

（1）F1产生的不同基因类型的雌雄配子结合机会相等。

（2）F1自交产生的所有受精卵均能发育成个体。

（3）F1体内等位基因中的每个基因在F2中的表达机会相等。

（4）子代个体数量足够大。

6、特例分析：

非等位基因间相互作用（如9：

3：

3：

1和1：

1：

1：

1的变式，参见《胜券在握P102》）

①多基因决定某一性状；

②多基因控制着同一代谢途径中的多种酶；

③一对基因影响另一对基因的表达。

第二章基因与染色体

一、基因的染色体学说

1、减数分裂与受精作用：

（1）在减数分裂中存在同源染色体和非同源染色体的现象。

（2）和融合成的过程叫做受精作用。

（3）意义：

和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。

2、基因与染色体的行为比较：

基因

染色体

独立性

基因在杂交过程中保持性和性。

染色体在配子形成和受精过程中有相对稳定的。

体细胞中

基因存在；

一个来自方，一个来自方；

染色体存在；

一条来自方，一条来自方；

配子中

只有成对基因中的；

只有成对染色体中的；

形成配子过程中的行为

分离；

自由组合；

分离；

自由组合；

推论

基因和染色体的行为存在着明显的关系，因此，基因是由携带着从亲代传递给下一代的，即基因。

3、基因与染色体的关系：

现代分子生物学技术用荧光标记的方法可知基因在染色体上，且呈排列。

二、基因分离和自由组合定律的细胞学解释

☆来自同一个初级精母细胞的精子基因型；来自同一个次级精母细胞的精子基因型。

☆一个精原细胞产生种类型的精子；一个卵原细胞产生种类型的卵细胞。

☆一个AaBbCc个体能产生种类型的精子，种类型的卵细胞。

三、性别决定

1、性别决定的主要方式：

型：

♀♂；

型：

♀♂；

2、正常人体细胞中染色体组成为：

。

正常人卵细胞中染色体组成为：

。

正常人精子中染色体组成为：

。

3、果蝇的染色体组成：

含对同源染色体。

四、果蝇实验研究——基因在染色体上的证据

1、选择果蝇作为实验材料的原因：

体型小、容易饲养、培养周期；繁殖、后代；

具有易于区分的相对性状；染色体、数目、易观察。

2、控制果蝇眼色基因位置：

位于染色体上，Y染色体上。

3、果蝇眼色实验图解：

☆摩尔根偶然发现了一只白眼雄果蝇，其余全为野生型红眼果蝇。

如何用眼色区分后代雌雄？

五、伴性遗传

1、特点：

①基因位于染色体上；[画出X、Y染色体]

②其遗传与性别相联系；

③正反交结果可能不同：

在中，性状表现会所有不同。

2、实例：

人类红绿色盲——是由染色体上的性基因控制的。

染色体上不含此基因。

女性

男性

基因型

表现型

正常

携带者

色盲

正常

色盲

3、类型与特点：

类型

实例

特点

识别

伴染色体性遗传

色盲、

血友病

①男性患者于女性；

②代遗传。

女患者的、一定患病。

伴染色体性遗传

抗VD性佝偻病

①女性患者于男性；

②代遗传。

男患者的、一定患病。

伴染色体遗传

毛耳症

①只有患者；

②代遗传。

男患者后代均患病，均正常。

4、应用：

性别早期识别问题《胜P122/6》

第三章基因的本质

一、是遗传物质

1、相关实验分析：

2、归纳：

二、核酸的分子结构

1、DNA的分子结构:

以键

连接

双链

反向

☆DNA分子中的就代表着遗传信息。

☆小结：

种元素，种脱氧核苷酸，个小分子，条链，个DNA。

2、DNA结构特点：

、、。

3、DNA分子功能：

4、有关DNA中碱基的计算：

（1）A/T=，G/C=，（A+G）/（T+C）=，（A+C）/（T+G）=。

（2）A1=、T1=、G1=、C1=。

（3）（A+T）/双链碱基总数（A1+T1）/单链碱基数。

（4）（A1+T1）/（G1+C1）（A2+T2）/（G2+C2）（A+T）/（G+C）。

（5）（A1+G1）/（T1+C1）×（A2+G2）/（T2+C2）=。

5、核酸的类型：

类型（中文名称）

基本单位

碱基种类

空间结构

判断依据

6、应用：

分子杂交技术，如DNA分子探针。

三、DNA复制

1、概念：

以亲代DNA为合成子代DNA的过程。

2、时期：

3、场所：

合成子链：

以为模板，以为原料，

遵循原则，在等的作用下，合成与母链的子链。

4、过程：

形成子代：

每一条子链与其对应的母链形成新的DNA。

：

在的作用下，把双链解开。

☆此过程中的特点是：

5、方式：

[实验证据——梅赛尔—斯特尔实验，见《胜P132》]

6、复制的分子基础：

7、去向：

通常真核生物的子代DNA以为载体，通过，分配到两个子细胞中。

8、意义：

四、基因的表达

1、基因的概念：

基因是。

2、基因、DNA、染色体的关系：

3、基因控制性状：

通过控制来实现。

[参《胜P145》]

（1）直接控制：

通过控制的合成来控制性状。

（2）间接控制：

通过控制等蛋白质的合成来控制性状。

4、基因控制蛋白质合成：

[图见《胜P143》]

☆包括和两个阶段。

☆转录是在中进行的，以DNA双链中的链为模板，按照原则，合成的过程。

☆翻译主要发生在细胞质的中，以为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

此过程中需要来氨基酸。

☆遗传学上把上决定个氨基酸的个的碱基叫做一个密码子（遗传密码）。

5、中心法则：

遗传学上把的传递方向用中心法则来表示。

图解：

[练习]

1、填写下表空格内的碱基或氨基酸（查阅遗传密码表P69）

DNA双链

TAC

信使RNA

CAU

转运RNA

UCA

氨基酸

甲硫氨酸

色氨酸

第四章生物的变异

一、变异的类型（）

可遗传的变异表现型=基因型（内因）+（外因）

改变

引起

（）

二、基因突变与基因重组

1、基因突变的实例：

镰刀型细胞贫血症

DNA

RNA

蛋白质…谷氨酸……缬氨酸…

正常蛋白质异常蛋白质

2、基因突变的影响范围：

体细胞突变一般传递给后代

配子突变传递给后代

3、基因突变的类型：

自然突变物理因素：

、、激光等。

常见方法

化学因素：

亚硝酸、硫酸二乙酯等。

突变处理时期：

优点：

提高，创造新类型。

缺点：

、，需大理处理材料后人工选择。

4、基因突变与基因重组比较：

基因突变

基因重组

本质

DNA分子中的增添、缺失或改变，导致改变。

（显微镜下）

过程中，控制性状的基因重新组合。

（显微镜下）

原因

内因：

时出错、碱基组成发生改变等；

外因：

物理、化学、生物因素等。

、、

发生时期

适用范围

结果

产生（）

产生.

特点

、、

、、

。

生物普遍发生；

亲本杂合度越，双亲遗传物质基因差距越，重组产生变异的可能性越。

意义

是变异的来源，

是最初的选择材料。

是的变异来源，是生物多样性的重要原因之一。

应用

育种

例：

青霉素高产菌株的培育。

育种，育种。

三、染色体变异

1、适用范围：

生物的遗传。

显微镜下观察。

2、染色体组概念：

①由形态结构和功能的染色体组成；

②携带着一种生物生长发育、遗传和变异的遗传信息；

③一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为。

☆由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有个染色体组的个体，叫做二倍体。

体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，叫做。

体细胞中含有本物种染色体数目的个体，叫做单倍体。

3、染色体变异的类型

染色体结构变异

染色体数目变异

举例

①猫叫综合征；②棒状眼；

③习惯性流产；④慢性粒细胞白血病

21-三体综合征

多倍体

单倍体

本质

①；②；

③；④。

染色体增加或减少。

成倍增加

成倍减少

时期

植株特点

茎杆；叶片果实；糖类、蛋白质等营养成分，发育延迟、结实率。

植株；

高度。

应用

四、人类遗传病与优生

1、人类遗传病的概念：

由于发生改变而引起的人类疾病。

2、类型：

类型

举例

特点

常显

多（并）指；软骨发育不全；

男女患病率；遗传；

常隐

白化病；苯丙酮尿症；先天性聋哑；

男女患病率；遗传；

X显

抗维生素D性佝偻病；

男女患病率（）；遗传；

X隐

色盲；血友病；进行性肌营养不良；

男女患病率（）；遗传；

伴Y

毛耳症；

只有患病者；遗传；

唇裂；无脑儿；原发性高血压；

青少年型糖尿病；

发病率；表现为现象；

易受影响。

猫叫综合征；

先天性愚型；性腺发育不良；

后果通常很严重，易在引起流产。

3、遗传病的调查：

（1）人群发病率调查：

注意——①取样；②所调查群体的数量；③记录不同人群的发病情况。

（2）遗传病类型的调查：

4、由系谱图判断单基因遗传病类型的一般步骤：

（1）排除Y染色体遗传；

（2）判断显隐性；

（3）假设伴X遗传，证实或证伪。

5、优生的主要措施：

（1）禁止：

指禁止结婚。

原因是——会使的患病率上升。

（2）适龄生育：

（3）遗传咨询：

病性诊断→系谱分析等→遗传方式分析→发病率推算→提出防治措施

（4）产前诊断：

如羊水检查、绒毛细胞检查、基因诊断等。

五、育种——生物变异在生产上的应用

1、各类育种方法比较：

育种方法

原理

操作方法

特点

①选择育种

汰劣留良

使自然变异得到定向积累加强。

简单易行。

②育种

具相对性状的亲本

后代出现重组类型的频率；

育纯年限。

③育种

和育种

明显。

利用多倍体植株本身的优势。

④细胞工程

育种

植物体细胞杂交；

核移植（核质重组）。

⑤基因工程

育种

⑥育种

物理因素：

化学因素：

能提高，创造新类型；

；少有。

☆秋水仙素能细胞分裂时的形成，因染色体已复制而不能分离，导致。

2、举例：

（1）杂交育种

（2）单倍体育种

（3）基因工程育种——基因工程操作的基本步骤示意图：

☆转基因技术需要专门的基因工具，图中①是指、②是指、细菌的质粒作为。

（4）植物体细胞杂交：

☆填出过程名称：

①；②；

③；④；⑤。

④和⑤合称。

☆③后得到的是。

④后得到的是。

☆②过程常用的方法是。

☆若A为番茄细胞（4n）、B为马铃薯细胞（2n），则得到的“番茄-马铃薯”为倍体。

天然情况下A、B不能杂交产生新类型的原因是。

第五章生物的进化

一、达尔文的学说

1、主要内容：

——→——→——→——→结果产生新类型

↑（形成适应）

2、贡献：

科学地解释了____________的原因，以及生物的________性和_________性。

3、局限性：

未能正确解释______________的本质；对生物进化的解释局限于_______水平。

二、现代生物进化理论

1、种群：

（1）概念：

是指生活在_________地点的_________生物的一群个体。

种群即是单位（同一种群的不同个体间在自然状态下可以_______，并产生________。

）

也是单位。

（2）：

一个生物种群的全部等位基因的总和。

（3）：

某种基因在某个种群中出现的比例。

①法获知；②据基因型频率求基因频率。

2、遗传平衡定律（哈代-温伯格定律）：

在一个足够大的随机交配的种群里，基因频率和基因型频率在没有________、________、________的情况下，世代相传不发生变化，保持平衡。

公式：

若A=pa=q且p+q=1，则AA=Aa=aa=

3、是物种形成的必要条件：

（1）物种：

在自然状态下能够相互交配，并且能产生的一群生物。

（2）：

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

（3）物种形成的一般方式：

同地物种形成——不经；如

异地物种形成——一般经最终形成。

（4）物种形成的三大环节是：

、、。

4、：

不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

物种之间相互作用、依存的关系形成驱动进化的因素，在生态上密切相关的物种发生相互关联的进化，即。

5、生物多样性的形成：

（1）生物多样性形成的历程：

细胞→细胞；细胞→细胞；生物→生物；生物→生物。

（2）生物多样性内容包括：

多样性（直观体现）；

多样性（内在形式）；

多样性（外在形式）。

（3）形成原因：

环境多样

变异和自然选择——→形成适应———→生物多样性

三、基因频率的计算

1、根据基因型频率计算

2、伴性遗传中的基因频率计算

3、根据遗传平衡计算