高中生物优秀教案全套必修二.docx

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高中生物优秀教案全套必修二

第一章遗传因子的发现

考纲要求：

分析孟德尔实验的科学方法，阐明基因分离定律和基因自由组合定律

自交

隐性遗传因子隐性性状

性状分离杂合子相对性状

表现

显性遗传因子显性性状

一、孟德尔简介

二、杂交实验

（一）1956----1864------1872

1．选材：

豌豆自花传粉、闭花受粉纯种

性状易区分且稳定真实遗传

2．过程：

人工异花传粉一对相对性状的正交

P（亲本）高茎DDX矮茎dd互交反交

F1（子一代）高茎Dd纯合子、杂合子

F2（子二代）高茎DD：

高茎Dd：

矮茎dd

1：

2：

1分离比为3：

3．解释

①性状由遗传因子决定。

（区分大小写）②因子成对存在。

③配子只含每对因子中的一个。

④配子的结合是随机的。

4．验证测交（F1）DdXddF1是否产生两种

高1：

1矮比例为1：

1的配子

5．分离定律

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。

6.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于：

（1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物；

（2）豌豆花较大，易于人工操作；

（3）豌豆具有易于区分的性状。

7.遗传学中常用概念及分析

（1）性状：

生物所表现出来的形态特征和生理特性。

相对性状：

一种生物同一种性状的不同表现类型。

举例：

兔的长毛和短毛；人的卷发和直发等。

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。

如在DD×dd杂交实验中，杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状（DD及Dd）和隐性性状（dd）的现象。

显性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1表现出来的性状；如教材中F1代豌豆表现出高茎，即高茎为显性。

决定显性性状的为显性遗传因子（基因），用大写字母表示。

如高茎用D表示。

隐性性状：

在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。

决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用d表示。

（2）纯合子：

遗传因子（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：

遗传因子（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。

（3）杂交：

遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。

如：

DD×ddDd×ddDD×Dd等。

自交：

遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。

如：

DD×DDDd×Dd等

测交：

F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。

如：

Dd×dd

正交和反交：

二者是相对而言的，

如甲（♀）×乙（♂）为正交，则甲（♂）×乙（♀）为反交；

如甲（♂）×乙（♀）为正交，则甲（♀）×乙（♂）为反交。

8.杂合子和纯合子的鉴别方法

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

测交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

若后代无性状分离，则待测个体为纯合子

自交法

若后代有性状分离，则待测个体为杂合子

9.常见问题解题方法

（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×Dd3D_：

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×dd1Dd：

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

三、杂交实验

（二）

1．黄圆YYRRX绿皱yyrr

黄圆YyRr

黄圆Y_R_：

黄皱Y_rr：

绿圆yyR_：

绿皱yyrr亲组合

9：

3：

1重组合

2.两对相对性状杂交试验中的有关结论

（1）两对相对性状由两对等位基因控制，且两对等位基因分别位于两对同源染色体。

（2）F1减数分裂产生配子时，等位基因一定分离，非等位基因（位于非同源染色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。

（3）F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：

3：

YYRR1/16

YYRr2/16

亲本类型

双显（Y_R_）YyRR2/169/16黄圆

YyRr4/16

纯隐（yyrr）yyrr1/161/16绿皱

YYrr1/16

重组类型

单显（Y_rr）YYRr2/163/16黄皱

yyRR1/16

单显（yyR_）yyRr2/163/16绿圆

注意：

上述结论只是符合亲本为YYRR×yyrr，但亲本为YYrr×yyRR，F2中重组类型为10/16，亲本类型为6/16。

3.常见组合问题

（1）配子类型问题

如：

AaBbCc产生的配子种类数为2x2x2=8种

（2）基因型类型

如：

AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa后代3种基因型（1AA：

2Aa：

1aa）

Bb×BB后代2种基因型（1BB：

1Bb）

Cc×Cc后代3种基因型（1CC：

2Cc：

1cc）

所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。

（3）表现类型问题

如：

AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa后代2种表现型

Bb×bb后代2种表现型

Cc×Cc后代2种表现型

所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。

4.自由组合定律

实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合。

5.常见遗传学符号

符号

♀

♂

含义

亲本

子一代

子二代

杂交

自交

母本

父本

6．自由组合定律

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，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。

四、孟德尔遗传定律史记

①1866年发表②1900年再发现

③1909年约翰逊将遗传因子更名为“基因”基因型、表现型、等位基因

△基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。

表现型=基因型+环境条件。

五、小结

后代性状分离比

说明

3：

杂合子X杂合子

1：

杂合子X隐性纯合子

1：

纯合子X纯合子；纯合子X显性杂合子

1．

2．

n对基因杂交

F1形成配子数

F1配子可能的结合数

F2的基因型数

F2的表现型数

F2的表型分离比

……

3：

9：

3：

……

（3+1）n

第二章基因与染色体的关系

体现在

考纲要求：

理解细胞的减数分裂和配子形成过程以及受精作用，理解伴性遗传并能独立操作观察细胞有丝分裂实验

依据：

基因与染色体行为的平行关系减数分裂与受精作用

基因在染色体上证据：

果蝇杂交（白眼）伴性遗传：

色盲与抗VD佝偻病

现代解释：

遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因

一、减数分裂

1．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减少一半。

2．过程

精子形成过程：

（形成部位：

睾丸）

染色体同源染色体联会成着丝点分裂

精原复制初级四分体（交叉互换）次级单体分开精变形精

细胞精母分离（自由组合）精母细胞子

染色体2N2NN2NNN

DNA2C4C4C2C2CCC

注：

①减数分裂过程中，有关纺锺体的形成，核膜、核仁的解体与重建情况与一般的有丝分裂相同。

②教材中关于细胞图示中，侧重于染色体行为的变化，没有区分染色体与染色质两种形态。

③要注意联会与形成四分体均发生在前期，此时染色体已复制。

3．同源染色体

AaBb①形状（着丝点位置）和大小（长度）相同，分别来自父方与母方的

②一对同源染色体是一个四分体，含有两条染色体，四条染色单体

③区别：

同源与非同源染色体；姐妹与非姐妹染色单体

④交叉互换

4．判断分裂图象

奇数减Ⅱ或生殖细胞散乱中央分极

染色体不有丝

有配对前中后

偶数同源染色体有减Ⅰ期期期

无减Ⅱ

二、萨顿假说

1．内容：

基因在染色体上（染色体是基因的载体）

2．依据：

基因与染色体行为存在着明显的平行关系。

①在杂交中保持完整和独立性②成对存在

③一个来自父方，一个来自母方④形成配子时自由组合

3．证据：

果蝇的限性遗传

红眼XWXWX白眼XwY

XWY红眼XWXw

红眼XWXW：

红眼XWXw：

红眼XWY：

白眼XwY

①一条染色体上有许多个基因；②基因在染色体上呈线性排列。

4．现代解释孟德尔遗传定律

①分离定律：

等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。

②自由组合定律：

非同源染色体上的非等位基因自由组合。

三、伴性遗传的特点与判断

1.伴性遗传的概念

2.人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传病）

特点：

⑴男性患者多于女性患者。

⑵交叉遗传。

即男性→女性→男性。

⑶一般为隔代遗传。

1.抗维生素D佝偻病（伴X染色体显性遗传病）

特点：

⑴女性患者多于男性患者。

⑵代代相传。

4、伴性遗传在生产实践中的应用

口诀：

无中生有为隐性，隐性遗传看女病。

父子患病为伴性。

有中生无为显性，显性遗传看男病。

母女患病为伴性。

遗传病的遗传方式

遗传特点

实例

常染色体隐性遗传病

隔代遗传，患者为隐性纯合体

白化病、苯丙酮尿症、

常染色体显性遗传病

代代相传，正常人为隐性纯合体

多/并指、软骨发育不全

伴X染色体隐性遗传病

隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性

色盲、血友病

伴X染色体显性遗传病

代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性

抗VD佝偻病

伴Y染色体遗传病

传男不传女，只有男性患者没有女性患者

人类中的毛耳

四、遗传图的判断

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（即无中生有为隐性）；

（2）双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断（即有中生无为显性）。

第二步：

确定致病基因在常染色体还是性染色体上。

1在隐性遗传中，父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常，为常染色体上隐性遗传；

2在显性遗传，父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病，为常染色体显性遗传。

3不管显隐性遗传，如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常，都不可能是Y染色体上的遗传病；

4题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病，如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。

注：

如果家系图中患者全为男性（女全正常），且具有世代连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。

性别决定的方式

类型

XY型

ZW型

性别

雌

雄

雌

雄

体细胞染色体组成

2A＋XX

2A+XY

2A+ZW

2A+ZZ

性细胞染色体组成

A+X

A+Y

A+Z

A+W

A+Z

生物类型

人、哺乳类、果蝇及雌雄异株植物

鸟类、蛾蝶类

第三章基因的本质

考纲要求：

理解人类对遗传物质的探索过程以及DNA分子结构的主要特点，理解基因的概念和DNA分子的复制

第一节DNA是主要的遗传物质

1.肺炎双球菌的转化实验

（1）、体内转化实验：

1928年由英国科学家格里菲思等人进行。

①实验过程

结论：

在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。

（2）、体外转化实验：

1944年由美国科学家艾弗里等人进行。

①实验过程

结论：

DNA是遗传物质

2.噬菌体侵染细菌的实验

1、实验过程

①标记噬菌体

含35S的培养基

含35S的细菌35S

蛋白质外壳含35S的噬菌体

含32P的培养基

含32P的细菌

内部DNA含32P的噬菌体

②噬菌体侵染细菌

含35S的噬菌体

细菌体内没有放射性35S

含32P的噬菌体

细菌体内有放射线32P

结论：

进一步确立DNA是遗传物质

3.烟草花叶病毒感染烟草实验：

（1）、实验过程

（2）、实验结果分析与结论

烟草花叶病毒的RNA能自我复制，控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。

4、生物的遗传物质

非细胞结构：

DNA或RNA

生物原核生物：

DNA

细胞结构

真核生物：

DNA

结论：

绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。

第二节DNA分子的结构

1.DNA分子的结构

（1）基本单位---脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）

2、DNA分子有何特点？

⑴稳定性

是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。

与这种稳定性有关的因素主要有以下几点：

①DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。

②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。

③DNA分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢键，从而维持双螺旋结构的稳定。

④DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。

⑤每个特定的DNA分子中，碱基对的数量和排列顺序稳定不变。

⑵多样性

构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅2种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。

⑶特异性

每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。

3.DNA双螺旋结构的特点：

⑴DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。

⑵DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。

⑶DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对，并以氢键互相连接。

4.相关计算

（1）A=TC=G

（2）（A+C）/（T+G）=1或A+G/T+C=1

（3）如果（A1+C1）/（T1+G1）=b

那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b

（4）（A+T）/（C+G）=（A1+T1）/（C1+G1）

=（A2+T2）/（C2+G2）

例：

已知DNA分子中，G和C之和占全部碱基的46％，又知在该DNA分子的H链中，A和C分别占碱基数的28%和22%，则该DNA分子与H链互补的链中，A和C分别占该链碱基的比例为（）

Ａ28％、22%B.22％、28%　　　C.23％、27%D.26％、24%

4.判断核酸种类

（1）如有U无T，则此核酸为RNA；

（2）如有T且A=TC=G，则为双链DNA；

（3）如有T且A≠TC≠G，则为单链DNA；

（4）U和T都有，则处于转录阶段。

第3节DNA的复制

一、DNA半保留复制的实验证据

1、方法：

同位素标记及密度梯度离心法。

2、实验过程：

以含15NH4Cl的培养液来培养大肠杆菌，让大肠杆菌繁殖几代，再将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中。

然后，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA，进行密度梯度离心，记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。

大肠杆菌

在离心管中的位置比例

DNA分子

亲代

下层

15N15N

第1代

中层

15N14N

第2代

1中层：

1上层

中层15N14N上层14N14N

第3代

1中层：

3上层

中层15N14N上层14N14N

第4代

1中层：

7上层

中层15N14N上层14N14N

4、结论：

DNA分子复制为半保留复制。

二、、DNA分子复制的过程

1、概念：

以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程

2、复制时间：

有丝分裂或减数第一次分裂间期

3.复制方式：

半保留复制

4、复制条件

（1）模板：

亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链

（2）原料：

4种脱氧核苷酸

（3）能量：

ATP

（4）解旋酶、DNA聚合酶等

5、复制特点：

边解旋边复制

6、复制场所：

主要在细胞核中，线粒体和叶绿体也存在。

7、复制意义：

保持了遗传信息的连续性。

三、与DNA复制有关的碱基计算

1.一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：

2.第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/（2n-1）

3.若某DNA分子中含碱基T为a，

（1）则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：

a（2n-1）

（2）第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：

a·2n-1

例题：

（1）、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数（）

A.1/nB.1/2nC.2/nD.1/2

（2）、具有100个碱基对的一个DNA分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是（）

A.60个B.120个C.240个D.360个

第4节基因是有遗传效应的DNA片段

一、.基因的相关关系

1、与DNA的关系

①基因的实质是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的DNA片段不能称之为基因（非基因）。

②每个DNA分子包含许多个基因。

2、与染色体的关系

①基因在染色体上呈线性排列。

②染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。

3、与脱氧核苷酸的关系

①脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。

②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。

4、与性状的关系

①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。

②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。

二、DNA片段中的遗传信息

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化构成了DNA分子的

多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。

第四章基因的表达

一、遗传信息的转录

1、DNA与RNA的异同点

核酸

项目

DNA

RNA

结构

通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构

通常是单链结构

基本单位

脱氧核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

五碳糖

脱氧核糖

核糖

碱基

A、G、C、T

A、G、C、U

产生途径

DNA复制、逆转录

转录、RNA复制

存在部位

主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体上

主要位于细胞质中

功能

传递和表达遗传信息

①mRNA：

转录遗传信息，翻译的模板

②tRNA：

运输特定氨基酸

③rRNA：

核糖体的组成成分

2、RNA的类型

⑴信使RNA（mRNA）

⑵转运RNA（tRNA）

⑶核糖体RNA（rRNA）

3、转录

⑴转录的概念

⑵转录的场所　主要在细胞核

⑶转录的模板　以DNA的一条链为模板

⑷转录的原料　4种核糖核苷酸

⑸转录的产物　一条单链的mRNA

⑹转录的原则　碱基互补配对

⑺转录与复制的异同（下表：

）

阶段

项目

复制

转录

时间

细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期

生长发育的连续过程

进行场所

主要细胞核

模板

以DNA的两条链为模板

以DNA的一条链为模板

原料

4种脱氧核苷酸

4种核糖核苷酸

条件

需要特定的酶和ATP

过程

在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（A—T、C—G、T—A、G—C）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构

在细胞核中，以DNA解旋后的一条链为模板，按照A—U、G—C、T—A、C—G的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合

产物

两个双链的DNA分子

一条单链的mRNA

特点

边解旋边复制；半保留式复制（每个子代DNA含一条母链和一条子链）

边解旋边转录；DNA双链分子全保留式转录（转录后DNA仍保留原来的双链结构）

遗传信息的传递方向

遗传信息从亲代DNA传给子代DNA分子

遗传信息由DNA传到RNA

二、遗传信息的翻译

1、遗传信息、密码子和反密码子

遗传信息

密码子

反密码子

概念

基因中脱氧核苷酸的排列顺序

mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻碱基

tRNA中与mRNA密码子互补配对的三个碱基

作用

控制生物的遗传性状

直接决定蛋白质中的氨基酸序列

识别密码子，转运氨基酸

种类

基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列顺序的不同，决定了遗传信息的多样性

64种

61种：

能翻译出氨基酸

3种：

终止密码子，不能翻译氨基酸

61种或tRNA也为61种

联系

①基因中脱氧核苷酸的序列

mRNA中核糖核苷酸的序列

②mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补

③密码子与相应反密码子的序列互补配对

2、翻译

⑴定义

⑵翻译的场所细胞质的核糖体上

⑶翻译的模板mRNA

⑷翻译的原料20种氨基酸

⑸翻译的产物多肽链（蛋白质）

⑹翻译的原则碱基互补配对

⑺翻译与转录的异同点（下表）：

阶段

项目

转录

翻译

定义

在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程

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

细胞核

细胞质的核糖体

模板

DNA的一条链

信使RNA

信息传递的方向

DNA→mRNA

mRNA→蛋白质

原料

含A、U、C、G的4种核苷酸

合成蛋白质的20种氨基酸

产物

信使RNA

有一定氨基酸排列顺序的蛋白质

实质

是遗传信息的转录

是遗传信息的表达

三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算

1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或C+G）与mRNA分子中U+A（或C+G）相等。

2.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。

中心法则

⑴DNA→DNA：

DNA的自我复制；⑵DNA→RNA：

转录；⑶RNA→蛋白质：

翻译；⑷RNA→RNA：

RNA的自我复制；⑸RNA→DNA：

逆转录。

DNA→DNARNA→RNA

DNA→RNA细胞生物病毒

RNA→蛋白质RNA→DNA

（5）

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