高中生物必修2教案.docx
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高中生物必修2教案
高中生物必修2教案
《遗传与进化》
人类是怎样认识基因的存在的？
遗传因子的发现
基因在哪里？
基因与染色体的关系
基因是什么？
基因的本质
基因是怎样行使功能的？
基因的表达
基因在传递过程中怎样变化？
基因突变与其他变异
人类如何利用生物的基因？
从杂交育种到基因工程
生物进化历程中基因频率是如何变化的？
现代生物进化理论
主线一：
以基因的本质为重点的染色体、DNA、基因、遗传信息、遗传密码、性状间关系的综合；
主线二：
以分离规律为重点的核基因传递规律及其应用的综合；
主线三：
以基因突变、染色体变异和自然选择为重点的进化变异规律及其应用的综合。
第一章遗传因子的发现
隐性遗传因子隐性性状
性状分离杂合子相对性状
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：
1
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。
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：
3：
1重组合
2．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：
1杂合子X杂合子
1：
1杂合子X隐性纯合子
1：
0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
1
2
……2
4
……4
16
……3
9
……2
4
……3：
1
9：
3：
3：
1
……
2n2n4n3n2n（3+1）n
第二章基因与染色体的关系
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
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
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
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
致病基因检索表
A1图中有隔代遗传现象……………………………隐性基因
B1与性别无关（男女发病几率相等）…………常染色体
B2与性别有关
C1男性都为患者……………………………Y染色体
C2男多于女…………………………………X染色体
A2图中无隔代遗传现象（代代发生）………………显性基因
D1与性别无关…………………………………常染色体
D2与性别有关
E1男性均为患者……………………………Y染色体
E2女多于男（约为男患者2倍）……………X染色体
第三章基因的本质
肺炎双球菌转化实验
证据
噬菌体侵染细菌实验基因是有遗传效应的DNA片段；
基因的是控制生物性状的最基本单位；
双螺旋DNA的结构本质其中四种脱氧核苷酸的排列顺
序代表的遗传信息。
半保留DNA的复制
一、DNA是主要的遗传物质
1．肺炎双球菌转化实验
（1）体内转化1928年英国格里菲思
①活R，无毒活小鼠
②活S，有毒小鼠死小鼠；分离出活S
③△杀死的S，无毒活小鼠
④活R+△杀死的S，无毒死小鼠；分离出活S
转化因子是什么？
（2）体外转化1944年美国艾弗里
多糖或蛋白质R型
活SDNA+R型培养基R型+S型
DNA水解物R型
转化因子是DNA。
2．噬菌体侵染细菌实验1952年赫尔希、蔡明电镜观察和同位素示踪
32P标记DNA
35S标记蛋白质DNA具有连续性，是遗传物质。
3．烟草花叶病毒实验RNA也是遗传物质。
二、DNA的分子结构
1．核酸核苷酸核苷含氮碱基：
A、T、G、C、U
磷酸戊糖：
核糖、脱氧核糖
2．1950年鲍林1951年威尔金斯+富兰克林1952年查哥夫
3．DNA的结构
①（右手）双螺旋
②骨架
③配对：
A=T/U
G=C
4．特点
①稳定性：
脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变
②多样性：
碱基对的排列顺序各异
③特异性：
每个DNA都有自己特点的碱基对排列顺序
5．计算
1．在两条互补链中的比例互为倒数关系。
2．在整个DNA分子中，嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和。
3．整个DNA分子中，与分子内每一条链上的该比例相同。
三、DNA的复制
1．场所：
细胞核；时间：
细胞分裂间期。
2．特点：
①边解旋边复制②半保留复制
3．基本条件：
①模板：
开始解旋的DNA分子的两条单链；
②原料：
是游离在核液中的脱氧核苷酸；
③能量：
是通过水解ATP提供；
④酶：
酶是指一个酶系统，不仅仅是指一种解旋酶。
4．意义：
将遗传信息从亲代传给子代，从而保持遗传信息的连续性。
四、基因是有遗传效应的DNA片段
基因是DNA片段，是不连续分布在DNA上，是由碱基序列将其分隔开；
它能控制性状，具有特定的遗传效应。
△原核细胞和真核细胞基因结构
①联系：
编码区+非编码区
②区别原核：
编码区是连续的、不间隔的。
真核：
编码区可分为外显子和内含子，故是间隔的、不连续的。
第四章基因的表达
有遗传效应控制mRNA蛋白质
的DNA片段基蛋白质结构性状影响环境
是控制生物因酶的合成控制代谢
的基本单位中心法则
一、基因指导蛋白质的合成
1．转录
（1）在细胞核中，以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。
（2）①信使（mRNA），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；
RNA②转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；
（单链）③核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。
（3）过程（场所、摸板、条件、原料、产物、去向等）
2．翻译
（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）实质：
将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。
（3）（64个）密码子：
mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。
（4）遗传信息
①狭：
基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。
②广：
子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号，以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。
③中心法则：
（5）翻译过程
三、基因对性状的控制
1．
DNARNA蛋白质（性状）
脱氧核苷酸序列核糖核苷酸序列氨基酸序列
遗传信息遗传密码
2．基因、蛋白质和性状的关系
（1）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，如白化病等。
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。
基因突变及其他变异
不可遗传的
变异基因突变物、化、生诱变育种
可遗传的基因重组杂交育种
染色体变异多倍体、单倍体育种
一、基因突变
1．定义：
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。
2.时间：
有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时
3．外因：
物理、化学、生物因素内因：
可变性
4．特点：
①普遍性②随机，无方向性③频率低④有害性
5．意义：
①产生新基因②变异的根本来源③进化的原始材料
6．实例：
镰刀型细胞贫血
二、基因重组
1．在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2.时间：
减数第一次分裂前期或后期
2．意义：
①产生新的基因型②生物变异的来源之一③对进化有意义
三、染色体变异
1．缺失1917年猫叫综合症果蝇的缺刻翅
结构的变异重复1919年果蝇的棒状翅
易位1923年慢性粒细胞白血病
倒位
数目结构的变异：
个别染色体；染色体组的增加与减少
2．染色体组
细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育、遗传和变异的全部遗传信息的染色体。
如：
人的为22常+X或22常+Y
△染色体组型（核型），是指某一种生物体细胞种全部染色体的数目、大小和形态特征；如：
人的核型：
46、XX或XY
3．
一倍体雌性配子二倍体
单倍体直接发育合子生物体
多单倍体雄性配子多倍体（秋水仙素）
四、人类遗传病
1．常染色体性染色体
隐性基因镰刀型贫血、白化病、先天聋哑红绿色盲
单基因遗传病显性基因多指、并指、软骨发育不全抗VD佝偻病
多基因遗传病：
原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病
染色体异常：
21三体综合症
2．危害婚前检测与预防遗传咨询
监测与预防产前诊断：
羊水、B超、孕妇血细胞检查、基因诊断
3．人类基因组计划（HGP）：
人体DNA所携带的全部遗传信息
①提出：
1986年美国的生物学家杜尔贝利
②主要内容：
绘制人类基因组四张图：
遗传图、物理图、序列图、转录图
③1990年10月启动
④1999年7月中国参与，解读3号染色体短臂上3000万个碱基，占1%。
⑤2000年6月20日，初步完成工作草图
⑥2001年2月，草图公开发表⑥2003年圆满完成
△直系血亲是指从自己算起向上推数三代和向下推数三代；，
△旁系血亲是指与（外）祖父母同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属。
△基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，
鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
△基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
第六章育种方法
单倍体
选择育种杂交育种诱变育种多倍体转基因
一、比较四中育种
常规育种诱变育种多倍体育种单倍体育种
处理PF1F2
在F2中选育用射线、激光、
化学药物处理用秋水仙素处理
萌发后的种子或幼苗花药离体培养
原理基因重组，
组合优良性状人工诱发基因
突变破坏纺锤体的形成，
使染色体数目加倍诱导花粉直接发育，
再用秋水仙素
优
缺
点方法简单，
可预见强，
但周期长加速育种，改良性状，但有利个体不多，需大量处理器官大，营养物质
含量高，但发育延迟，结实率低缩短育种年限，
但方法复杂，
成活率较低
例子水稻的育种高产量青霉素菌株无籽西瓜抗病植株的育成
二、基因工程
提取目的基因剪刀：
限制性内切酶
目的基因与运载体结合：
质粒、噬菌体、病毒
将目的基因导入受体细胞：
大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和细胞等
目的基因的检测与表达：
受体细胞表现出特定的性状
第七章进化论
拉马克：
用进废退、获得性遗传
达尔文：
适者生存，不适者淘汰（自然选择学说）
基本单位：
种群
实质：
基因频率的改变
原材料：
突变与重组
现代进化理论形成物种决定方向：
自然选择
必要条件：
隔离
生物多样性：
基因、物种、生态系统
协同论（残酷竞争VS协同进化）中性学说（偶然VS必然）
补充间断平衡（渐进VS突进）灾变论（渐灭VS突灭）
一、生物进化
研究生物界历史发展的一般规律，如
生物界的产生与发展：
生命、物种、人类起源
进化机制与理论：
遗传、变异、方向、速率
进化与环境的关系④进化论的历史：
流派与论点
二、现代进化理论的由来
1．神创论+物种不变论（上帝造物说）
2．法国拉马克1809年《动物哲学》
①生物由古老生物进化而来的②由低等到高等逐渐进化的
③生物各种适应性特征的形成是由于用进废退与获得性遗传。
3．英国达尔文1859年《物种起源》自然选择学说
过度繁殖与群体的恒定性+有限的生活条件
生存斗争+遗传和变异
自然选择即适者生存+获得性遗传
新类型生物
4．现代进化理论：
以自然选择学说为核心内容
三、现代进化理论的内容
突变等位基因有性生殖基因重组不定向变异选择微小有利变异
多次选择、遗传积累显著有利变异基因频率的改变新物种定向进化
基本观点：
种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。
突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。
在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
4．物种：
能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。
种群小种群（产生许多变异）新物种
生物概要
1．生物体具有共同的物质基础和结构基础。
2．细胞是生物体的结构和功能的基本单位；细胞是一切动植物结构的基本单位。
病毒没有细胞结构。
3．新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。
4．生物体具应激性，因而能适应周围环境。
5．生物遗传和变异的特征，使各物种既能基本上保持稳定，又能不断地进化。
6．生物体都能适应一定的环境，也能影响环境。
第一章生命的基本单位--细胞
7．组成生物体的化学元素，在无机自然界都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这个事实说明生物界和非生物界具统一性。
8．生物界与非生物界还具有差异性。
9．糖类是细胞的主要能源物质，是生物体进行生命活动的主要能源物质。
10．一切生命活动都离不开蛋白质。
11．核酸是一切生物的遗传物质。
12．组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动，而只有这些化合物按照一定的方式有机地组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。
细胞就是这些物质最基本的结构形式。
13．地球上的生物，除了病毒以外，所有的生物体都是由细胞构成的。
14．细胞膜具一定的流动性这一结构特点，具选择透过性这一功能特性。
15．细胞壁对植物细胞有支持和保护作用。
16．线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。
17．核糖体是细胞内将氨基酸合成为蛋白质的场所。
18．染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
19．细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
20．构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，一个细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。
21．细胞以分裂的方式进行增殖，细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
22．细胞有丝分裂的重要意义（特征），是将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，因而在生物的亲代和子代间保持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传具重要意义。
23．高度分化的植物细胞仍然具有发育成完整植株的能力，也就是保持着细胞全能性。
第二章新陈代谢
24．新陈代谢是生物最基本的特征，是生物与非生物的最本质的区别。
25．酶的催化作用具有高效性和专一性。
26．酶的催化作用需要适宜的温度和pH值等条件。
27．ATP是新陈代谢所需要能量的直接来源。
28．光合作用释放的氧全部来自水。
29．植物成熟区表皮细胞吸收矿质元素和渗透吸水是两个相对独立的过程。
30．高等的多细胞动物，它们的体细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换。
31．糖类、脂类和蛋白质之间是可以转化的，并且是有条件的、互相制约着的。
32．稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
第三章生物的生殖和发育
33．有性生殖产生的后代具双亲的遗传特性，具有更大的生活能力和变异性，因此对生物的生存和进化具重要意义。
34．营养生殖能使后代保持亲本的性状。
35．减数分裂的结果是，产生的生殖细胞中的染色体数目比精（卵）原细胞减少了一半。
36．减数分裂过程中联会的同源染色体彼此分开，说明染色体具一定的独立性；同源的两条染色体移向哪极是随机的，不同源的染色体（非同源染色体）间可进行自由组合。
37．减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。
38．一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞（一种基因型）。
一个精原细胞经过减数分裂，形成四个精子（两种基因型）。
39．对于有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
40．对于有性生殖的生物来说，个体发育的起点是受精卵
41．很多双子叶植物成熟种子中无胚乳（如豆科植物、花生、油菜、荠菜等），是因为在胚和胚乳发育的过程中胚乳被子叶吸收了，营养贮藏在子叶里，供以后种子萌发时所需。
单子叶植物有胚乳（如水稻、小麦、玉米等）
42．植物花芽的形成标志着生殖生长的开始。
43．高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。
胚的发育是指受精卵发育成为幼体，胚后发育是指幼体从卵膜内孵化出来或从母体内生出来并发育成
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