高中生物会考复习(四)

高中生物会考复习（四）遗传和变异复习范围第六章遗传和变异本章知识结构：知识点分析总结：第一节遗传的物质基础一、DNA是主要的遗传物质（一）如何证明DNA是主要的遗传物质1.总的方法：设法将DNA与蛋白质分开2.肺炎双球菌的转化实验1）过程2）结果：从第四组中分离得到有毒的S型活细菌——无毒的R型活细菌与被杀死的S型细菌混合，转化成有毒性的S型活细菌。3）总结：杀死的S型细菌体内有某种转化物质。4）转化物质是什么？首先将细菌中的物质分离：DNA、蛋白质和多糖等物质，将它们分别加入R型细菌中，只有DNA可以将其转化，并且纯度越高，转化效率越高。所以推断DNA是遗传物质。（二）噬菌体侵染细菌1.噬菌体的构造2.过程说明：噬菌体中亲代和子代之间有连续性的物质是DNA。3.DNA是主要的遗传物质凡是有细胞结构的生物其遗传物质是DNA，无细胞结构的生物只有一种核酸，遗传物质是DNA或者RNA，比如艾滋病病毒、SARS病毒和烟草花叶病毒。4.DNA的粗提取与鉴定实验原理：1）粗提取的原理：DNA在氯化钠溶液中的溶解度随氯化钠浓度变化而变化（在0.14mol/L时，溶解度最低）。2）提纯的原理：DNA不溶于酒精而细胞中的某些物质能溶于酒精。3）鉴定的原理：DNA中的脱氧核糖遇酸生成的物质与二苯胺会染成蓝色。二、DNA分子的结构和复制（一）DNA分子的结构DNA分子的模式图DNA分子的立体结构的主要特点：（1）由反向平行的两条链组成，盘旋成双螺旋结构。（2）基本骨架（脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧）。（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定规律。A与T，C与G配对，称之为碱基互补配对原则。分子结构特点与功能的关系：碱基对的排列顺序是千变万化的，最短的DNA也具有4000个碱基对，这样排列顺序就有440000种。DNA分子具有多样性和特异性从分子水平上说明了生物体具有多样性和特异性的原因。（二）DNA分子的复制遗传信息的传递是通过DNA分子的复制完成的。1.概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。2.时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期。3.过程：边解旋边复制的过程。4.能量：细胞提供ATP。酶：解旋酶5.半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此这种复制方式是半保留复制。三、基因的表达1．基因的概念和功能定义：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。（1）与染色体的关系：基因在染色体上呈线性排列。（2）与DNA的关系：每个DNA分子含有若干个基因。(3)与性状的关系：是控制性状的基本单位，特定的基因控制特定的性状。遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。通过复制，在生物的传种接代中传递遗传信息。后代的个体发育中，能使遗传信息得以表达，从而使后代表现出与亲代相似的性状。2．基因控制蛋白质合成的过程（转录、翻译）1）RNA2）转录：在细胞核中以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成信使RNA的过程。翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，以转运RNA为运载工具形成特定氨基酸连接顺序的蛋白质过程。3．“密码子”的概念信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称之为一个“密码子”。4.基因对性状的控制第二节遗传的基本规律二、基因的自由组合定律（一）两对相对形状的遗传实验解释：1）F1自交产生配子时，每对基因都要分离。与此同时，不同对的基因之间可以自由组合。2）等位基因的分离和不同对基因之间的组合是彼此独立、互不相扰的。由于受精时，雌雄配子的结合是随机的，因此结合的方式有：16种。（二）对自由组合现象的解释的验证——测交试验1.推测测交的结果：2.试验的结果如下：实验结果证实了F1在形成配子时，不同对的基因是自由组合的。（四）基因的自由组合定律的实质1.实质（1）发生分离的物质：一对同源染色体上的等位基因（2）位于一对同源染色体上的等位基因在形成配子的过程中彼此分离，进入不同的配子。2.自由组合定律的实质是什么呢？什么物质发生了自由组合？（1)发生自由组合的物质：非同源染色体上的非等位基因（2）它们的分离或组合是互不干扰的。3.二者有怎样的区别和联系？项目规律分离定律自由组合定律研究的相对性状一对两对或两对以上等位基因数量及在染色体上的位置一对等位基因位于一对同源染色体上两对（或两对以上）等位基因分别位于不同的同源染色体上细胞学基础减数第一次分裂中同源染色体分离减数第一次分裂中非同源染色体随机组合遗传实质等位基因随同源染色体的分开而分离非同源染色体上的非等位基因自由组合联系分离定律是自由组合定律的基础。（同源染色体上的等位基因先分离，非同源染色体上的非等位基因再组合。）重要提示：基因的自由组合不是雌雄配子结合时的自由组合，而是在形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。（五）基因自由组合在实践中的应用1.动植物育种：杂交获得各种优异的性状，缺点是不能在代代遗传。2.医学实践：分析两种遗传病同时发病的情况。第三节性别决定和伴性遗传一、染色体组型1.概念：某一种生物体细胞中全部染色体的数目、大小和形态特征。2.观察时期：有丝分裂中期。形态观察主要是根据着丝点的位置。4.分类：中着丝粒、亚中着丝粒、近端着丝粒和端着丝粒。二、性别决定1.染色体体可分为：性染色体和常染色体。性别通常是由性染色体决定的。性别的两种决定方式：XY型和ZW型。2.不同的性别决定方式类型XY型ZW型性别雌雄雌雄体细胞染色体的组成2A+XX2A+XY2A+ZW2A+ZZ性细胞染色体组成A+XA+XA+YA+ZA+WA+Z生物类型比较普遍，所有的哺乳类，某些鱼类和两栖类以及很多雌雄异株的植物，如菠菜，大麻等鸟类、蛾类、蝶类三、伴性遗传1.概念：人们对遗传现象进行研究，有些性状的遗传通常与性别相关，我们把这种现象称之为伴性遗传。2.红绿色盲遗传病科学家经研究发现，这种病是由位于性染色体上的隐性基因（b）控制的。Y染色体过于短小而缺乏这个基因。（1）6种婚配方式（2）总结规律：男性的红绿色盲基因只能从母亲那里获得，以后只能传给女儿。由此可见，红绿色盲基因不能从男性传递到下一代男性中，这种遗传方式在遗传学上称之为“交叉遗传”。红绿色盲的基因也可以从外祖母传给母亲，母亲传给儿子。男性患者比女性患者要多。3.其他伴性遗传病人类中的血友病，动物中果蝇眼色，雌雄异株植物中某些性状的遗传等。第四节生物的变异一、变异的种类和来源（一）种类生殖细胞内的遗传物质发生变化而引起的突变可以遗传给后代，属于可遗传的变异。如果是由于环境影响造成的，并没有引起生物体遗传物质的改变，不能遗传下去，属于不能遗传的变异。体细胞突变一般不能遗传给后代的。（二）可遗传的变异来源（1）基因突变和基因重组（2）染色体的变异二、基因突变和基因重组（一）基因突变1.镰刀型细胞贫血症患者2.基因突变的概念除碱基的替换之外，控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生碱基的增添和缺失，有时也会导致血红蛋白病的发生。所以，总结由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变就称之为基因突变。3.基因突变的意义它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。4.基因突变具有的特点1）普遍性2）随机性3）频率低4）有害性5）不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。比如，控制小鼠毛色的灰色基因可以突变成红色基因，也可以突变成黑色基因。5.人工诱变在育种上的应用(1)利用物理因素或者化学因素来处理生物，生物发生基因突变。（二）基因重组基因自由组合定律中，由于位于菲同源染色体上控制不同性状的等位基因自由组合，使F2代产生了性状上的变异。这也是生物界中变异的重要来源，也是造成生物多样性的重要原因之一，对于生物进化也有重要的意义。1.基因重组的概念生物体在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.基因重组的意义父本和母本的遗传物质基础不同，二者杂交，基因重新组合，使子代产生变异，通过这种来源产生的变异是非常丰富的。父本和母本自身的杂合性越高，二者的遗传物质基础相差越大，基因重组产生的变异的可能性就越大。二、染色体变异（一）概念基因突变是染色体上某一个位点上的基因的改变，在光学显微镜下看不到的。如果在染色体上能看到比较明显的变化，如染色体结构的改变、染色体数目的增减等，就称之为染色体变异。（二）染色体结构的变异猫叫综合症患病儿童的哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。患者眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，并且存在严重的智力障碍。此病产生的原因就是由于第5号染色体部分缺失引起的遗传病。染色体结构变异主要分为四种：（三）染色体数目的变化1.个别染色体增加或者减少21三体综合症（又称先天愚型）：是一种常见的染色体病。患者比正常人多了一条21号染色体。2.染色体以染色体组的形式成倍的增加或减少（1）染色体组细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是控制着一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。这样一组染色体，称之为染色体组。果蝇有两个染色体组，人和玉米也有两个染色体组。（2）判断某一个生物体染色体组的数目1）染色体组的概念2）染色体组的特征：一个染色体组中没有同源染色体；染色体组的染色体在形态和功能上各不相同；有控制生物性状的一整套基因，没有重复的。(3)依据染色体组的数目给生物分类：分类体细胞中染代表生物备注色体组数目二倍体2个人、果蝇、玉米几乎所有动物和过半数的高等植物是二倍体三倍体3个香蕉多倍体3个或者3个以上香蕉、马铃薯在植物中多倍体比较常见，在动物中罕见(4)多倍体产生的原因体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成复制，细胞由于受到环境影响，纺锤体不能形成，染色体不能正确移向两极，细胞也不能形成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以发育成染色体数目加倍的组织或者个体。（5）多倍体的特点与二倍体相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，营养物质的含量有所增加。在实际生产中，人们常常采用人工诱导多倍体的方法获得多倍体，培育新品种。（6）人工诱导多倍体1）方法很多，最常用的是秋水仙素来处理萌发的种子或者幼苗。2）原理：秋水仙素可以抑制正在分裂的细胞的纺锤体形成，导致染色体不分离，引起染色体数目的加倍。3）成就：三倍体西瓜和八倍体小麦。染色体数目可以成倍的增加，也可以成倍的减少。（7）单倍体1.概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体就叫做单倍体。2.这是一个相对的概念，是相对于某一特定物种而言的。比如，蜜蜂中的蜂王和工蜂的体细胞都是32条染色体，雄蜂的体细胞只有16条。雄蜂就是单倍体。3.联系上上面所学的染色体组的知识，单倍体应该有几个染色体组？答案是不确定，可能是1，2，3等个染色体组。不要误以为单倍体就有一个染色体组。4.单倍体在形态的特点与正常的植株相比单倍体张得矮小并且高度不育，但是在育种上有重要的意义。5.在育种上，单倍体植株的重要意义人们常常采用花药立体培养的方法来获得单倍体植株，然后用人工的方法使之加倍，重新回复到正常的植株的染色体数目，并且成对的基因是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。这样就大大缩短了育种的年限。第五节人类遗传病与优生一、人类遗传病分类人类遗传病产生的原因特点病例单基因Ｘ染色体显性基因控制受一对等位基因控制抗维生素D佝偻病隐性基因控制色盲和血友病常染色体显性基因控制并指，软骨发育不全隐性基因控制白化病，苯丙酮尿病，先天性耳聋多基因多对基因控制容易受环境影响，群体发病率高唇裂，无脑儿，原发性高血压，青少年糖尿病等染色体异常常染色体变异可以引起遗传物质较大的改变，往往造成严重后果。21三体综合征性染色体变异性腺发育不良二、优生优生学就是应用遗传学原理改善人类遗传素质的科学。三、优生的措施1.禁止近亲结婚近亲结婚双方从同一祖先继承下来同一种致病基因的机率就会增加。2.进行遗传咨询3.提倡“适龄生育”4.产前诊断