必修2《遗传与进化》复习
减数分裂

孟德尔的豌豆杂交实验
（分离定律和自由组合定律）

基因在染色体上

伴性遗传
有丝分裂
联会，形成四分体
初级精母细胞
体细胞
精原细胞
细胞分化
精细胞
精子
次级精母细胞
精子
卵细胞
精原细胞
卵原细胞
DJ
2n
2n
2n
4n
4n→2n
2a→4a
4a
4a
4a
4a→2a
染色体数目:
一个核内DNA
含量的变化:
有丝分裂
间期Ⅰ
前期Ⅰ
中期Ⅰ
中期Ⅱ
减数第二次分裂
减数第一次分裂
前期Ⅱ
后期Ⅰ
后期Ⅱ
2n
2n
2n
2n
2n→n
染色体数目:
n
n
n
2n
2n→n
染色体数目:
2a→4a
4a
4a
4a
4a→2a
DNA含量:
2a
2a
2a
2a
2a→a
DNA含量:
DJ
精细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
间期Ⅰ
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
时间
减Ⅰ
减Ⅱ
4n(a)
2n(a)
前 中 后 末
4n(a)
2n(a)
分裂间期
分裂期
有丝分裂
减数分裂
减数分裂中染色体、DNA的数量变化规律
DJ
2 N
N
N
4 N
2 N
N
染色体
DNA变化曲线
2 N
（2N）
一看染色体数：
若为单数：减Ⅱ
若为双数：
二
看
三看
有丝分裂和减数分裂的比较
体细胞
有性生殖细胞
染色体复制一次，
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
1个卵细胞和3个极体或4个精子
同源染色体在第一次分裂发生
联会、交叉互换、分离等行为
无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为
分裂方式
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体和DNA变化比较
A B C
1、说一说下列细胞分别属于何种分裂的什么期
(1)A图是___________分裂的________________时期, 细胞中染色体数是________________个。
(2)B图是___________分裂的________________期, 细胞中染色体数是________________个。
（3）C图是___________分裂的________________期, 细胞中染色体数是________________个。
减数第一次
四分体
4
减数第二次
前
2
有丝
前
4
练习
2、说一说下列细胞分别属于何种分裂的什么期
(4).D、E、F图分别是______________________________分裂的________________期,细胞中染色体数分别是________________个。
D E F
减数第二次分裂、
减数第一次分裂、
有丝
中
2、4、4
分离定律的实质（成对的控制相同性状的遗传因子彼此分离，即F1产生的配子之比为1:1）
×
配子
高茎
F1
F1配子
F2
高茎
高茎
高茎
矮茎
P
在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子__________，不相_______；在形成配子时，成对的遗传因子发生_______，______后的遗传因子分别进入不同的配子中，随_____遗传给后代
成对存在
融合
分离
分离
配子
杂种子一代
隐性纯合子
高茎
矮茎
×
测交
配子
高茎
矮茎
1 ∶ 1
测交后代
① 用来测定F1的基因组合
② 证明了F1在形成配子时，成对的基因分离，分别进入不同的配子中,产生D和d两种类型比值相等的配子
三.对分离现象解释的验证 ------测交实验
DJ
对自由组合现象的解释
P
YY
RR
yy
rr
×
减数分裂
Y R
配子
y r
YyRr
F1
YYRR
YYRr
YyRR
YyRr
YYRr
YYrr
YyRr
Yyrr
YyRR
YyRr
YyRr
yyRR
yyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
非同源染色体上的
非等位基因自由组合
同源染色体上的
等位基因彼此分离
配子种类的比例 1 ：1 ：1 ：1
基因自由组合定律的实质(图解)
三、对自由组合规律的验证----测交
1、推测：
配子
遗传因子
组成
性状表现
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
黄色圆粒
黄色皱粒
绿色圆粒
绿色皱粒
杂种一代 双隐性类型
黄色圆粒 × 绿色皱粒
YyRr
yyrr
1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1
1.配子类型的问题
(1)规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于
2n种(n为等位基因对数)。
(2)举例：AaBbCCDd产生的配子种类数：
Aa　Bb　CC　Dd
↓　↓　↓　↓
2× 2×　1× 2＝8种
2.配子间结合方式问题
(1)规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
(2)举例：AaBbCc与AaBbCC杂交过程中，配子间结合方 式有多少种？
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc―→8种配子，AaBbCC―→4种配子。
②再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的，因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4＝32种 结合方式。
3.熟记子代表现型及比例倒推亲代基因型
一、萨 顿 的 假 说
（1）基因在杂交过程中保持了完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
（2）在体细胞中，基因和染色体都是成对存在的；在配子中，基因和染色体都成单个存在。
（3）体细胞中成对的基因和每对同源染色体都是一个来自父方、一个来自母方。
（4）非等位基因和非同源染色体在形成配子时都是自由组合的。
基因和染色体存在着明显的平行关系
基因存在于染色体上
XWXW红眼（雌）
×
XwY白眼（雄）
XW
Y
Xw
XWY红眼（雄）
XWXw红眼（雌）
×
P
F2
F1
配子
Xw
XW
Y
XW
XWXW红眼（雌）
XWXw红眼（雌）
XWY红眼（雄）
XwY白眼（雄）
摩尔根设想，控制白眼的基因（w）在X染色体上，Y染色体不含其等位基因。
1．首先确定是否是伴Y染色体遗传病
所有患者均为男性，无女性患者，则可能为伴Y染色体遗传。
2．其次判断显隐性
(1)双亲正常，子代有患者，为隐性(即无中生有)。(图1)
(2)双亲患病，子代有正常，为显性(即有中生无)。(图2)
(3)亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。(图3)
遗传类型判断与分析
3．再次确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。(图4、5)
②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。(图6、7)
(2)显性遗传病
①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。(图8)
②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。(图9、10)
伴X显性遗传病
1.特点：
①具有连续遗传现象；
②女性患者多于男性患者；
③男患者的母亲和女儿都是患者
2.实例
抗维生素D佝偻病
（1）女性患者的父亲和儿子一定是患者。
（2）男性患者多于女性患者
（3）交叉遗传
伴X隐性遗传病
4．若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传→显性遗传患者
性别无差别 常染色体上
患者女多于男 X染色体上
(2)若该病在系谱图中隔代遗传→隐性遗传患者
性别无差别 常染色体上
患者男多于女 X染色体上
第三章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
活
死
活
R型活菌无毒
S型活菌有毒
加热杀死的S型菌无毒
死
体内有
S型活细菌
√
√
R型
活 细菌
S型
死 细 菌
+
S型
活 细 菌
（某种物质）
加热杀死的S型

细菌中存在“转化

因子”，能够促进

R型菌转化为S型
一 格里菲斯实验
二 艾弗里确定转化因子的实验
桂林市高中课改高一年级生物学科2012~2013学年大集体备课课件
S型细菌
蛋
白
质
多糖
脂质
RNA
DNA
分 别 与 R 型 活 细 菌 混 合 培养
R
S
R
S
①
⑤
④
③
②
⑦
⑥
实验结论：S型菌中的DNA才是转化因子，即DNA是S型菌的遗传物质
桂林市高中课改高一年级生物学科2012~2013学年大集体备课课件
裂解
子代噬菌体 没有35S
子代噬菌体有32P
裂解
35S标记的噬菌体
32P标记的噬菌体
得花叶病
不得花叶病
DNA是主要的遗传物质
（一）RNA是遗传物质的证据
结论：烟草花叶病毒的RNA控制其性状，RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
A
A
A
T
T
T
G
G
G
G
C
C
C
A
T
C
一、DNA分子的结构特点
（1）由（ ）条链组成，这两条链按（ ）方式盘旋成双螺旋结构
（2（ ）交替连接，排列在外侧构成基本骨架；“扶手”（ ）排列在内侧“梯级”
（3）两条链上的碱基通过（ ）连接成碱基对：
A T， C G
遵循：“ ”
两
反向平行
脱氧核糖、磷酸
碱基
氢键
碱基互补配对原则
DNA分子的特异性：
①多样性：DNA分子碱基对的排列顺序千变万化。
一个最短的DNA分子也有4000个碱基对，可能的排列方式就有44000种。
②特异性：特定的DNA分子具有特定的碱基排列顺序。
不同的生物，碱基对的数目可能不同，碱基对的排列顺序肯定不同。
③遗传信息：DNA分子中的碱基对排列顺序就代表了
遗传信息。
①双链DNA分子中：
( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)
=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1
碱基互补配对原则规律总结：
∵A=T， G=C
∴ A+G=T+C =A+C=T+G= 50%
两个互补碱基相等
任意两个不互补碱基之和恒等且各占DNA总碱基数的50％
不互补碱基之和的比值等于1．
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其中任何一条链的A+T/G+C。
= n
= n
③在DNA分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A+T的和占整个DNA分子的碱基比率。
④两条链中A+G/T+C互为倒数。即两不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一 比值的倒数.
⑤不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。
（A+T）：（C+G）不同生物一般不同，反映种间差异。
1、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
0.4 0.4
2、在DNA的一个单链中,A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分子中分别是多少？
2.5 1
3、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少？
30%
4、在双链DNA中有鸟嘌呤P个，占全部碱基的比例为N / M （M＞2N），则该DNA分子中腺嘌呤的数目是（ ）
A 、 P B、（PM / N） + P
C、（PM / 2N）－P D 、 PM / 2N
C
转移到含14NH4Cl的培养液中
15N/15N
DNA
15N/14N
DNA
14N/14N
DNA
15N/14N
DNA
大肠杆菌在含15NH4Cl的培养液中生长若干代
红线代表15N链
蓝线代表14N链
红线代表15N链
蓝线代表14N链
半保留复制
若全保留复制
若
实验结论：DNA的复制是以半保留的方式进行的，即在新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链
亲 代
第一代
第二代
第三代
15N
15N
15N
15N
14N
14N
14N
14N
14N
14N
21
22
23
三、DNA分子的复制过程
1.时间：
3.特点：
2.基本条件：
模板：
原料：
能量：
酶：
5.DNA复制能准确进行的原因：
DNA独特的双螺旋结构提供了精确的模板
碱基互补配对原则
6.意义：
将遗传信息传给后代，保持了遗传性状的稳定性。
有丝分裂和减数第一次分裂前的间期
（１）边解旋边复制（２）半保留复制
DNA的两条链
游离的4种脱氧核苷酸
ATP
解旋酶、DNA聚合酶等
1个DNA 　2个完全相同的 DNA
4.结果：
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
每个染色体上有 个DNA分子
每个DNA分子上有 个基因
每个基因由许多 组成
小结：染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系
脱氧核苷酸
许多
1-2
脱氧核苷酸
遗传效应
主要的
DNA
第四章基因的表达
是生命活动的体现者和承担者者
性状的形成离不开
(特别是酶)的作用
控制生物体的性状
基因通过 蛋白质的 来 性状！
蛋白质
蛋白质
基因
指导
合成
控制
3、RNA的种类
信使RNA(mRNA)：
遗传信息传递的媒介。
核糖体RNA(rRNA)：
与蛋白质构成核糖体。
转运RNA(tRNA)：
转运氨基酸的工具。
三叶草型结构
DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的？
3、过程：
4、条件
酶：
能量：
模板：
原料：
解旋酶、RNA聚合酶等
DNA分子的一条单链(模板链)
四种游离的核糖核苷酸
ATP
1、定义：
在细胞核中以DNA的一条链为模板,按碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
2、场所：
主要在细胞核
6、产物：
mRNA（ tRNA、rRNA）
5、碱基配对：
A-U、T-A、G-C、C-G
解旋→配对→连接→脱离
一、转录
遗传密码（密码子）的特点
（2）简并性:一种氨基酸可能有几个密码子编码
（3）专一性：一个密码子只决定一种氨基酸
（1）连续性（不间断性）
（4）通用性：病毒、原核生物、真核生物都通用
细胞核
只解旋有遗传效应的片段
只有DNA的一条链
四种核糖核苷酸
DNA解旋酶、 RNA聚合酶
ATP
A-U G-C T-A C-G
mRNA
细胞核
完全解旋
DNA的两条链
四种脱氧核苷酸
DNA解旋酶、DNA聚合酶
ATP
A-T C-G T-A G-C
子代DNA
转录与DNA复制有何异同?
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
细胞核
细胞质的核糖体
DNA的一条链
信使RNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
含A、U、C、G的4种核糖核苷酸
合成蛋白质的20种氨基酸
信使RNA
有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质
转录和翻译的比较
中心法则的发展
转录
DNA
RNA
翻译
蛋白质
逆转录
中心法则实质蕴涵着______和________这两类生物大分子之间的相互______和相互作用。
核酸
蛋白质
联系
基因对性状的控制
基因对性状的控制
1. 通过控制酶的合成来控制代谢过程，
从而间接控制生物性状。
2. 通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。
DNA—蛋白质—性状的关系
DNA的多样性
蛋白质的多样性
生物界的多样性
决定
导致
根本原因
直接原因/物质基础
表现形式
第1节基因突变和基因重组
第5章 基因突变及其他变异
1、基因突变的概念:
一、基因突变
是由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变。
若DNA碱基对替换，是否一
定引起蛋白质结构的改变
基因结构
新基因
?
基因突变容易发生的时期？
细胞分裂的分裂间期。
DNA在进行复制时发生错误
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂间期
（但一般不能传给后代）
（可以通过受精作用直接传给后代）
突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
一、在生物界普遍存在—普遍性
二、在生物个体发育的如何时期发生—随机性
三、 基因突变是不定向的—不定向性
四、突变率低—低频性
五、大多数突变是有害的—多害性
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。
（一）基因重组的概念
方式
１、非同源染色体上的非等位基因自由组合
2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
减数第一次分裂后期
非同源染色体上的非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
（二）基因重组发生时期
减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
基因的分子结构发生改变，产生了新基因，可能出现了新的性状。
细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。
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。
减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的交换。
外界条件的变化和内部因素的相互作用。
有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞
生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。
有性生殖中非常普遍。
突变频率低，但普遍存在。
染色体的某一片段缺失
消失
1、缺失
果蝇缺刻翅的形成
染色体中增加某一片段
重复
２、重复
果蝇棒状眼的形成
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
3、易位
夜来香的变异
移接
染色体的某一片段位置颠倒
4、倒位
颠倒
染色体结构变异
染色体上基因的数目或排列顺序改变
生物性状的变异
多数不利
染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？
染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。
（二）染色体数目的变异：
雌果蝇染色体组图解
染色体组
染色体组
思考讨论2 ：染色体组具有什么特点？
染色体组的特点：
a.一个染色体组中无同源染色体（互为非同源染色体）
b.它们形态大小、功能各不相同
c.但是携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息
整倍体变异：以染色体组的形式成倍增加或减少
1、二倍体：（2N）由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体。
2、三倍体(3N）：由受精卵发育而成，细胞中含有三个染色体组的个体。
3、多倍体（kN）：由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
4、单倍体：由配子发育而成，体细胞中含本物种配子染色体数目的个体。
无纺缍体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引
若继续进行正常的有丝分裂
染色体加倍的组织或个体
多倍体形成原因
——抑制纺锤体的形成
使染色体数目加倍
染色体数目变异的应用
1、人工条件下形成多倍体（多倍体育种）
（1）方法：
（2）原理：
染色体变异
a、低温处理
b、秋水仙素处理
对象
（抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍）
有丝分裂前期
（3）实例：
无子西瓜的培育；含糖量高的甜菜
作用 机理
萌发的种子或幼苗
思考：1、三倍体植株为什么不能形成种子？
三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子；
用二倍体花粉：刺激子房发育为果实
2、为什么还需授以二倍体（普通西瓜）的花粉？
杂交育种
×
单倍体育种
DDTT
纯合体
高抗
杂交
自交
选优
自交
选优
自交
选优
高抗
小结：
基因工程：即 。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的 。
原 理：
操作水平：
结 果：
一、基因工程
基因重组
DNA分子水平
定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
基因拼接技术或DNA重组技术
定向
遗传性状
1、基因工程的
指“ 限制性核酸内切酶 ”
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子
已发现的有200多种
作用于：
磷酸二酯键
2、基因的运载体
（1）常用运载体：
质粒、噬菌体和动、植物病毒等
3、基因工程的
指“DNA连接酶”
将互补配对的两个粘性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子
从细胞中分离出DNA
从大肠杆菌中提取质粒
提取目的基因
目的基因与运载体结合
DNA连 接酶
目的基因导入受体细胞
目的基因的表达与检测
基因工程操作的基本步骤
第一步：
第二步：
获取目的基因
目的基因与运载体结合
注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用DNA连接酶连接。
三、基因工程基本步骤
1.用一定的_________切割
质粒，使其出现一个切
口，露出____________。

2.用_____________切断目
的基因，使其产生_____
____________。
3.将切下的目的基因片段插入质粒的______处，
再加入适量___________，形成了一个重组
DNA分子（重组质粒）
限制酶
黏性末端
同一种限制酶
的黏性末端
切口
DNA连接酶
相同
步骤二：目的基因与运载体结合
目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。
第三步：
第四步:
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测和表达
1、常用的受体细胞：
大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细