神马作文网人教版高中生物必修二知识点总结
来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/09/24 14:22:07
知识点总结，注意是人教版
解题思路： 生物必修二《遗传与进化》知识点总结生物必修二《遗传与进化》知识点总结
解题过程：
生物必修二《遗传与进化》知识点总结
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔豌豆杂交试验（一）
1.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。
2、孟德尔利用豌豆进行杂交实验获得成功的原因：
①选用豌豆，自然状态下是纯种，相对性状明显作为实验材料。
②先用一对相对性状，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。
③用统计方法对实验结果进行分析。
④孟德尔科学地设计了试验的程序。（杂交—自交—测交）
（实验---假设---验证---结论）
3.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。（兔的长毛和短毛；人的卷发和直发）
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。（相同性状的亲代相交后，子代出现两种或以上的不同性状，如：Dd×Dd，子代出了D__及dd的两种性状。红花相交后代有红花和白花两种性状。）
显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；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（隐藏起来）。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。能稳定遗传（能做种子）
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×dd Dd×dd DD×Dd）。
自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。（如：DD×DD Dd×Dd）
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。
4）等位基因：位于同源染色体相同的位置，并控制相对性状的基因。（如D和d ）
非等位基因：染色体上不同位置控制没性状的基因。
表现型：生物个体表现出来的性状。（如：豌豆的高茎和矮茎）
基因型 ：与表现型有关的基因组成叫做基因型。
（如：高茎的豌豆的基因型是DD或Dd）
5）完全显性：基因只要有一个显性基因，就能使显性遗传性状完全显现出来。即DD和Dd为相同性状（如DD和Dd均为红花）
不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。即DD和Dd为不同的性状（如DD为红花而Dd为粉花dd为白花）
4.常见遗传学符号
符号
P
F1
F2
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
5.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 （动植物都可以用的方法，是鉴别的最好方法）
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子（显性：隐性=1：1）
目的：用于鉴别某一显性个体的基因组合，是纯合子还是杂合子
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
自交法 （植物所采用的方法，是鉴别的最方便的方法
最好之处是可以保持特测生物的纯度）
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般采用测交方法鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物，则最好采用自交方法
6从一对相对性状的杂交实验过程中，我们能得到什么启示？
1）杂合子自交，性状比为3：1，基因型比为1：2：1
2）性状相同，基因型不一定相同，基因型相同，性状一般相同，但不一定相同。
性状=基因+环境
7 孟德尔第一定律(分离定律)内容：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（独立的），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。
孟德尔遗传规律的现代解释：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
实质：形成配子时，等位基因同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。
发生的时期：减数第一次分裂的后期
方法：假说—演绎法
推导过程： 杂交 自交 验证过程：测交
8 与基因有关的几个科学家
遗传因子（基因）的发现：孟德尔（19世纪中期）被称为“遗传学之父”
把遗传因子命名为基因：约翰逊（1909年）
提出“基因在染色体上”的假说：萨顿
用实验证明了“基因在染色体上”的理论的是：摩尔根
9 一对相对性状实验中，F2代实现3：1分离比的条件
1）F1形成两种基因型配子的数目相等，且他们的生活力是一样的。
2）F1两种配子的结合机会是相等的。
3）F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。
10．应用
（1）杂交育种中选种：选显性性状：要连续自交直至不发生性状分离；
选隐性性状：直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）。
杂合子=1/2n 纯合子=1-1/2n （基因频率不变化，基因型频率变化）
（2）优生：显性遗传病：控制生育；显性遗传病（多指，并指发病率高），
隐性遗传病：禁止近亲婚姻（增加隐性致病的几率）
隐性遗传病（白化病，发病率低，）
11，有关植物胚发育的知识点 （基因频率不变化，基因型频率变化）
1）胚来源于受精卵，包含双亲的遗传物质
2）胚乳来源于两个极核和一个精子，即包含双亲遗传物质（母亲两个配子，父亲一个配子）
3）种皮与果皮都由母方部分结构发育而来，遗传物质与母亲相同。
4）果皮，种皮，胚都为2N，但来源不同，基因型也不同。
12.常见问题解题方法
（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，基因型比例为1：2：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）
即Dd×Dd 3D_：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×dd 1Dd ：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
二．典型计算题
1一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？
方法：隐性纯合突破法
注意：杂合子（Aa）自交，求自交后某一个体是杂合子的概率1）如果说明了表现型，则Aa的概率为2/3
2）如果没有说明，Aa的概率为1/2
过程：男 Aa×Aa 男 女都正常，又因为子代有生病孩子的可能，所以他们的基因型为2/3Aa：则有如下计算
2/3 Aa×2/3 Aa
aa 2/3Aa/1/3AA 2/3×2/3×1/4=1/9
2，一对表现正常的夫妇，其男性的哥哥与女性的妹妹都是白化病的患者，这对夫妇已有一个白化病的孩子，则问再生一个患孩子的几率可能是
三种可能：如果夫妇的父母均正常：则有这夫妇的基因型为2/3 Aa×2/3 Aa 几率为1/9
如果夫妇的父母各有一个患病：则这对夫妇的基因型为Aa×Aa，几率为1/4
如果夫妇的父母只有一方的父母有一个患病，而另一方正常，则夫妇的基因型
为：2/3Aa×Aa 几率为：1/6
第2节 孟德尔豌豆杂交试验（二）
1孟德尔第二定侓，自由组合定侓：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 的遗传遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传自由组合。
孟德尔的自由组合定侓的现代学解释：位于百同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
时期：减数第一次分裂的后期
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。（如果两对等位基因位于一对同源染色体上即为连锁，则不符合自由组合定侓）
(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）当各种配子的成活率及相遇的机会是均等时，F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1 亲本类型占10/16 重组类型占6/16.能够稳定遗传的占比例为4/16.
（4）德尔定律适合两对及三对及以上相对性状的实验。
（5）自由组合定侓的验证：测交（F1代与隐性纯合子相交）结果：四种表现型不同的比例为1:1:1:1
有趣的记忆：
YYRR 1/16
YYRr 2/16
双显（Y_R_） YyRR 2/16 9/16 黄圆
YyRr 4/16
纯隐（yyrr） yyrr 1/16 1/16 绿皱
YYrr 1/16
单显（Y_rr） Yyrr 2/16 3/16 黄皱
yyRR 1/16
单显（yyR_） yyRr 2/16 3/16 绿圆
注意：符合孟德尔定侓的条件：1）有性生殖，能够产生雌雄配子
2）细胞核遗传 3）单基因遗传
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。
自由组合定侓在实践中的意义：
理论上：可解释生物的多样性
实践上：通过基因重组，使不同品种间的优良性状重新组合，培育新的优良品种。
2.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 (2n n表示等位基因的对数)
如：一个精原细胞的基因型为AaBb，实际能产生几种精子？ 2种
B B
A a 分别是：(Ab和aB)或（AB和ab）
b b
（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？比例？
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。
（3A_:aa）（Bb:bb）（3C_:cc）=?
( 4 )自交后代出现的新表现型（AaBbCc自交）
重组类型=1-亲本类型(几率) 2×2×2-1=7
（5）自交出现AabbCc的概率？
1/2 ×1/4×1/2=1/16
(6)后代中的纯合子的概率？杂合子的概率？（AaBbCc自交）
纯合子概率：1/2×1/2×1/2=1/8
杂合子概率=1-纯合子概率 1-1/8=7/8
（7）后代全显性的个体中，杂合子的概率？
纯合子=1/3×1/3×1/3=1/27 杂合子=1-1/27=26/27
(8)与亲代具有相同基因型的个体的概率？不同的个体的概率？（AaBbCc×aaBbCC）
相同的概率=与母本相同的概率+与父本相同的概率
(1/2×1/2×1/2) +(1/2×1/2×1/2)=1/4
不同的概率=1-相同的概率 1-1/4=3/4
（9）一对夫妇，其后代若仅考虑一种病的几率，则得病的可能性为a，正常的可能性为b，若仅考虑另一种病的得病率为c，正常的可能性为d，则这对夫妇生出患一种病的孩子的可能性为（多选）
ad+bc 1-ac-bd （a- ac）+（c- ac） （b- bd）+（d-bd）
（10）一对表现正常的夫妇，其男性的哥哥及女性的妹妹都是白化病患者，则问再生一个患孩的几率可能是？
解：有三种情况，关键是看这对夫妇的父母双亲患病情况
1）设夫妇的父母均正常，则有：2/3Aa×2/3Aa
2)设夫妇的父母各有一个患病，则有：aa×Aa
3）设只有一方的父母患病则有：2/3Aa×Aa
实验九：性状分离比的模拟
原理：本实验用甲，乙两个小桶分别代表雌，雄生殖器官，甲，乙小桶内的彩球分别代表雌，雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌，雄配子的随机结合，
目的：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说
步骤：两个小桶内各放相同常量的彩球------充分混合-------从别从两个桶内随机抓取一个小球状，组合在一起，记下两个彩球的字母组合-----抓取后放加原来的小桶内，摇匀，重复50-100次-----分析结果得出结论，
结果：彩球组合类型数量比DD：Dd：dd≈1：2：1，彩球代表的显隐性的数值比3：1
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
知识结构：
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。
（2）同源染色体和四分体：1）同源染色体指形态、大小一般相同（除X Y WZ性染色体，），2）一条来自母方，一条来自父方，
3）且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。
四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
（3）一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
同源染色体：上面已经有了
联会：同源染色体两两配对的现象。（减数分裂特有的现象）
四分体：上面已经有了
交叉互换：指四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。（属于基因重组）
减数分裂：是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。
3.减数分裂
范围：原始生殖细胞产生成熟生殖生殖细胞
特点：复制一次， 分裂两次。
结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）DNA也减半。
场所：精巢（睾丸）和卵巢内
注意：减数分裂没有细胞周期
4精子的形成过程
9 .受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。
意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。
下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
10.配子种类问题
由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。
11 计算题规律：
1）四分体计算
一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2）， 一个精原细胞=一个初级精母细胞=2个次级精母细胞=4个精母细胞=4个精子
一个卵母细胞=一个初级卵母细胞=一个次级卵母细胞=一个卵细胞
3），
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
规律
染色体
2N
2N
N
N
2：1：1
DNA
2N
4N
2N
N
4：2：1
姐妹单体
0
4N
2N
0
4），减数第二次分裂后期的细胞中染色体，DNA，单体情况与体细胞相同
染色体：DNA：单体=2N：2N：0
5），减数第一次分裂（初级细胞）前期，中期，后期，染色体：DNA：单体=1：2：2
12，含有同源染色体的细胞
体细胞（进行有丝分裂的细胞）、原始生殖细胞、初级精母/卵母细胞、
不含有同源染色体：次级精母/卵母细胞、极体，精子，卵子
13.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）
（1）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）
第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。如果为偶数，则继续看第二步：
第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。则继续看第三步：
第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
注意：本规律适合于二倍体生物，多倍体或单倍体另计
（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。
［解析］：
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期
有丝分裂与减数分裂中期，后期图形对比。
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
中期
后期
第二节 基因在染色体上
1. 萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2. 美国生物学家摩根，第一次用实验证明了基因在染色体上，
3. 历史上在遗传学方面做出伟大贡献的人物：孟德尔（遗传学之父）发现了分离及自由组合定律，摩尔根，发现了遗传学的第三大定侓（连锁互换定侓）
2.、基因位于染色体上的实验证据
实验材料：果蝇：容易饲养，繁殖快性状明显
果蝇染色体图解： 雌性：3对常染色体+XX 雄性：3对常染色体+XY
果蝇杂交实验分析
4. 一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
5. 染色体是遗传物质的主要载体，其次，有叶绿体，线粒体
，
外显子
蛋白质 编码区
6 染色体 内含子
基因：
DNA 非编码区
非基因
7，一个染色体上一般有一个DNA，最多有两个DNA，一个DNA上有多个基因，一个基因上又有多个脱氧核苷酸。
8. 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质
第三节 伴性遗传
1. 伴性遗传的概念：基因位于染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。
某些性状伴随性别遗传，实际上性别遗传遵循的是分离定侓，可以把性别作为特殊性状看待，问题就简单了。
2总结
种类
实例
致病基因A/a
正常基因
特点
常染色体显性
多指，并指
软骨发育不全
AA Aa
aa
无性别之分，发病几率较高
一般会代代遗传
常染色体隐性
白化病，先天性聋哑
苯丙酮尿症
aa
AA Aa
无性别之分，发病几率较低
一般会隔代遗传（交叉遗传）
伴X染色
体显性
抗维生素D佝偻病
XAXA
XAXa
XAY
XaXa
XaY
1）女性患者多于男性患者。
⑵ 代代相传。
（3）男病，其母其女均患病
伴X染色
体隐性
人类红绿色盲症（道尔顿症）
血友病
果蝇红 白眼
XaXa
XaY
XAXA
XAXa
XAY
1）男性患者多于女性患者。
⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。
女病，其父其子均患病
⑶一般为隔代遗传
3、人类遗传病的判定方法
口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。
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 捷径：在判断为隐性后，看患病者性别：如果是女病，则一定为常染色体
如果是男病，则可能为常染色体，也可能为伴X染色体
在判断为显性后，看患病者性别，如果是女病，则一定为常染色体，如果是男病则两种可能。
② 在隐性遗传中：找女病，如果其父其子均患病，则为伴X染色体；如果不符合则是常染色体。
③ 在显性遗传：找男病，如果其母其子均患病，则为伴X染色体;如果不符合，则是常染色体。
④ 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；
⑤ 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。
以上判断方法是一定的判断方法，如果没有上面的条件，也可以从可能性上判断：
第一步：确定显隐性
代代遗传（可能是显性） 隔代遗传（可能是隐性）
第二步：若无性别差异，男女均差不多，则可能是常染色体。
若有明显的区别，则可能是性染色体的遗传。 男>女，伴X隐性
女>男，伴X显性
4、伴性遗传在生产实践中的应用
性别决定：
XY型 人，果蝇等高等生物
人:23对常染色体+XX 23对常染色体+XY
ZW型 雌性： 常染色体+ZW 雄性：常染色体+ZZ
实验十：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1、目的要求：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，显微镜。
3、方法步骤：
（1）在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
（2）先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
4、讨论：（1）如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂？
（2）减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期细胞中的染色体的不同点是什么？末期呢？
考点提示：一般情况下，观察减数分裂选用雄性生殖器官为实验材料，因为产生的精细胞多，能动物，易观察，如果是雌性生殖器官，则产生数量极少，不易观察。
第三章 基因的本质
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
肺炎双球菌的转化（S型的细胞DNA可以使R型细菌转化为S型细菌）实质是基因重组，S型肺炎双球菌的DNA片段转化到R菌中，产生S菌
结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传
2.噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希，蔡斯
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（产生大量的含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（产生大量的含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
此实验只能用P S元素来标记，不能用其它元素来标记。
噬菌体复制的原料从大肠杆菌，及合成蛋白质的原料也从大肠杆菌，及合成的场所也是大肠杆菌体内的核糖体。
方法：放射性同位素标记法
步骤：标记（用32P和35S标记噬菌体）----培养（让噬菌体侵染细菌）----离心（噬菌体在上，大肠杆菌在下）----检测（放射物质的检测）
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。
一切生物的遗传物质是；核酸，
DNA作为遗传物质所具备的特点：
1） 分子结构具有相对稳定性，
2） 能够自我自制，使前后代保持一定连续性，
3） 能够指导蛋白质合成，从而控制新陈代谢过程和性状。
4） 能够产生可遗传的变异。
第二节 DNA分子的结构
1. 1953年美国生物学家沃森，英国物理学家克里克发现了DNA双螺旋结构模型。
2. 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）
腺嘌呤（A） 胸腺嘧啶（T） 鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）
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。
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。（稳定不变）
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。
碱基互补配对原则 ：碱基之间的这种一一对应的关系。
4.相关计算
（1）A=T C=G（只符合DNA分子双链，如果是单链则不符合。）
（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 ）
= a
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=T C=G，则为双链DNA；
（3）如有T且A≠ T C≠ 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。
为什么DNA复制可以很准确？
1） DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，
2） 碱基互补配对原则
难道会一点错误都不会出现吗？
会，如果在复制时出错就是“基因突变”所以基因突变发生的时期“有丝分裂的间期或减数分裂的间期”
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：2n
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 （aqn-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/n B.1/2n C.2/n D.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。
基因说明：1）在功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。
2）从结构上看，基因是DNA分子上一个个特定的片段，与DNA一样，是由核苷酸按一定顺序排列而成的顺序。
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。
基因特点：特异性（特定的排列顺序），多样性（碱基排列顺序千变万化）
基因特异性的应用：刑侦，亲子鉴定
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，并将这一过程称为基因的表达。
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(均于DNA转录而来)
⑴信使RNA（mRNA）：携带遗传信息
⑵转运RNA（tRNA）：具有特异性，只能转运一种特定的氨基酸，被称为翻译官
⑶核糖体RNA（rRNA）：在核仁中形成，是核糖体的重要组成成分
3、转录
⑴转录的概念：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链模板合成的，这一过程称为
⑵转录的场所：主要在细胞核（原核细胞在细胞质中）
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
(7)转录的基本单位：基因
转录与复制的异同（下表：）真核细胞（原核细胞均在细胞质中完成）
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（线，叶）
主要细胞核（线，叶）
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
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（位于DNA上）
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
特点：多样性4n ，特异性
64种：43
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
注意：1）氨基酸与密码子不是一一对应的，一个氨基酸对应一个或多个密码子。但一个密码子只决定一种氨基酸，同样对于Trna（反密码子）
2）一个DNA可以转录出多个RNA
注意：密码子在生物界是通用的，说明生物是由共同的原始祖先进化来的，彼此之间存在亲缘关系，遗传信息决定着氨基酸的排列顺序，仅是间接作用，而密码子则是直接控制蛋白质的氨基酸的排列顺序。
2、翻译
⑴定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
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
在翻译的过程中，核糖体是可以沿着mRNA移动的。而且翻译是一个快速的过程，一条多肽链的合成可以由多个核糖体同理翻译。
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 。
第2节 基因对性状的控制
一、 中心法则 发现人：克里克
1)DNA→DNA：DNA的自我复制；（真核生物，肝炎病毒（单链DNA）噬菌体）
⑵DNA→RNA：转录；（真核细胞在细胞核中，原核细胞在细胞质中）
⑶RNA→蛋白质：翻译；（核糖体）
⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；（病毒才完成）
⑸RNA→DNA：逆转录（病毒才完成）。
中心法则的意义：对遗传信息的传递过程的概括，对遗传物质基本功能的概括，对生物遗传物质和性状关系以及传递途径概括。
DNA→DNA RNA→RNA
DNA→RNA 细胞生物 病毒
RNA→蛋白质 RNA→DNA
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、 （间接控制）
酶或激素 细胞代谢 （实例：白化病，圆与皱粒）
基因 性状
结构蛋白 细胞结构 （实例：囊性纤维病，镰刀形贫血症）
（直接控制）
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素（影响基本表达）的影响。
3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。
细胞质基因;线粒体和叶绿体中的基因称做细胞质基因
细胞质遗传：真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式称
细胞核遗传：真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传（核基因）控制的，这种遗传方式
实例：线粒体肌病和神经性肌肉衰弱，运动失调及眼视网膜炎等，这些遗传病都只能通过母亲遗传后代（细胞质遗传特点）。
不遵循孟德尔定侓，杂交后代 不表现一定的比例，原因：细胞质几乎都来自卵细胞，而减数分裂时产生卵细胞时，细胞质中线粒体，叶绿体都是随机的，不均等的分配到卵细胞中。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家，这个实验同时表
明，遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。
第五章 基因突变及其他变异
变异：是指生物的亲代与子代之间、以及子代个体之间 在性状的差异。同遗传现象一
样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。
分可遗传的变异（遗传物质变化引起的变异）和不可遗传的变异（由环境引起的变异）
第一节 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状 红细胞易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
⑵病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
C T T C A T
G A A G T A
谷氨酸 缬氨酸
2、基因突变
概念：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
本质：基因结构的改变
基因结构的改变是遗传物质的分子水平上的改变，是遗传信息的改变，是以产生新基因为结构的，是生物进化的最重要的原材料。
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素：如紫外线、X射线
⑴诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）：DNA复制时发生错误。
2、基因突变的特点
⑴普遍性：任何生物均可发生。
⑵随机性不定向性：由于DNA碱基组成的改变是随机的，发生在生物体个体发育的任何部位，任何时期（主要是间期，减数分裂间期比有丝分裂间期更易发生。）
（3）低频性：在自然状态下，频率很低，105---108有其一
（4）多害少利性，也有可能产生有益的，和无害无益的。
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期（DNA复制出现错误），所以体细胞及配子都存在基因突变。发生在体细胞中，一般不能遗传，可能发展为癌细胞，如果发生在配子中，则可以遗传。
4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念：是指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。
随机重组（减数第一次分裂后期）非同源染色体的自由组合
2、基因重组的类型
交换重组（四分体时期）同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换
3. 时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
４．基因重组的意义：不能产生新基因，但能产生新的基因型，是生物变异的来源之一，对生物的进化出具有重要的意义。
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。“质变“
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。
发生时间及原因
细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。
1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；2四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。3基因工程，
条件
外界环境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。
范围
所有生物
只适合能进行有性生殖的生物
意义
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。
发生可能
突变频率低，但普遍存在。
有性生殖中非常普遍。
实例
镰刀型细胞贫血症，白化病，
任何一个新的病症
兄弟姐妹不同，
突变基因的有利有害取决于生物所生活的具体环境，突变基因控制的性状是否与环境相适应，环境的定向选择作用，使有突变基因的个体生存，无突变的个体死亡，故种群中突变基因数量增多，这说明突变基因对特定的环境是有利的。
基因突变对后代的影响
(1)基因突变“影响”后代性状
原因：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。
(2)基因突变“不影响”后代性状
原因：①由于密码子简并性，若基因突变发生后，改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
②若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。
③突变部位可能 在非编码部位（内含子）
基因突变“对后代”的影响(是否传向子代)
(1)基因突变发生在有丝分裂过程中，可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变对后代影响小。
(2)如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。对于有性生殖的生物来说对后代影响大。
第二节 染色体变异
一、染色体结构的变异（猫叫综合征）
概念：染色体结构的改变，染色体数目的增减
染色体结构改变：染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
染色体数目的变异可分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
缺失 （果蝇缺刻翅的形成） 一个染色体
2、结构变异 重复 （增加）果蝇棒状眼的形成 一个染色体
易位（移接）：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
（夜来香）
倒位：（颠倒） 一个染色体
基因突变与染色体变异的
1，基因突变与染色体变异统称为突变
2，基因突变指染色体上的某一个基因内碱基对的替换，增添，缺失，而染色体变异指染色体片段（可能是多个基因）的增添，缺失，或排列顺序改变，相比之下，染色体变异对生物性状影响更大。
3，基因突变是分子水平在光学显微镜下是无法观察到的，而染色体变异是细胞水平可以用显微镜直接观察到的可以用来直接判断是某细胞是什么变异
4，所有的生物均可发生基因突变，而只有具有染色体的生物才可以发生染色体变异
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念：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的全部遗传信息，这样的一组染色体。
特点：一个染色体组中各染色体在形态和功能上各不相同
一个染色体组中的染色体携带着控制生物生长育的全部遗传信息。（孤雌，孤雄生殖的原因）
雄果蝇的染色体组图解
二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。
多倍体在植物中很常见，但在动物中极少见。（环境条件剧烈变化影响植物形成多倍体）
单倍体：没有经过受精作用，体细胞中含有本特种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
（雄蜂，雄蚁等为孤雌生殖的单倍体）
3.总结：多倍体育种方法：1）物理方法：低温处理
2）化学方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（常用最有效的方法）
3）生物方法：细胞融合技术（植物体细胞杂交）异源多倍体（白菜甘蓝）
同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体
异源多倍体：不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体（白菜甘蓝）
注意：秋水仙素处理的得到的多倍体与原来的二倍体生物不属于同一物种（二倍体西瓜与四倍体西瓜 ）因为后代不可育
秋水仙素：作用原理：作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺缍体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。有剧毒，还可以诱导基因突变
作用时间：有丝分裂前期
注意：秋水仙素对不分裂的细胞不起作用。
单倍体育种方法：
花药 单倍体植株 加倍后的正常植株 选育得到稳定遗传的植株
脱分化 再分化 秋水仙素
花药（单倍体） 单倍体幼苗 正常植物（纯合体）
组织培养 人工诱导
列表比较多倍体育种和单倍体育种：
多倍体育种
单倍体育种
原理
染色体组成倍增加
染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）
常用方法
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍
优点
器官大，提高产量和营养成分
明显缩短育种年限
缺点
适用于植物，在动物方面难以开展，结实率低，生长缓慢
技术复杂一些，须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根
据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？
如AAaBBb 含有三个染色体组
（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。
4.三倍体无子西瓜的培育过程图示：
注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗种子也没有？
在减数分裂中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的卵子，所以不能与精子结合，产生可育性配子的概率非常低，故无种子出现，即使偶尔有种子出现，发育也不成熟。
每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
可采用组织培养的方法进行无性繁殖。
无子西瓜需两年才能够培育成功，长也无子西瓜，在这个过程中，经历了两次受粉，作用不同，第一次（第一年）与四倍体植株产生的卵子结合形成三倍体的西瓜种子，第二次（第二年）因为无子西瓜不能产生种子，不能有生长素，所以受粉的作用是花粉中含有少量的生长素，同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系，当二倍体花粉萌芽时，形成的花粉管伸入三倍体无子西瓜的子房内，将自身的色氨酸变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面，从而引而子房合成大量生长素促进子房发育
无子果实的培育1）生长素处理（番茄，茄子，辣椒，无花果，黄瓜）
2）赤霉素处理（苹果，桃）
3）秋水仙素诱导三倍体无子西瓜
4）基因工程生产无子西瓜
第三节 人类遗传病
生殖细胞或受精卵的遗传物质发生突变（畸变）所引起的疾病，通常具有垂直传递的特征称遗传病
性腺发育不良（特纳氏综合症）：通常为女性，缺少X染色体为（OX）型，
克氏综合症（克兰费尔特综合症）：多一条X染色体为（XXY）型 男婴
苯丙酮尿症：原因是由于患者的体细胞中缺少一种酶，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸，而只能转变成苯丙酮酸，苯丙酮酸在体积累过多就会对婴儿的神经系统造成不同程度的损害。
单基因遗传病：显性：多指，并指，软骨发不全。抗维生素D佝偻病
隐性：白化病，先天性聋哑，苯丙酮尿症
多基因遗传病：先天性以育异常和一些常见病，如原发性高血压，冠心病，哮喘病和青少年型糖尿病，唇裂 无脑儿
特点：发病率高。有家族聚集现象，易受环境因素影响。
注意：单基因遗传病遵循孟德尔遗传规律，多基因遗传病不遵循孟德尔遗传规律。
遗传病的监测和预防：通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防。
预防是最主要的手段之一，优生是最重要措施之一，禁止近亲结婚，是预防 遗传病的最简单的方法。
我国婚姻法规定，直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
直系血亲就是指从自己算起，向上数3代，向下推3代，既你的血来源的亲属和你的血给予的亲属。
三代以内旁系血亲是指与祖父母（外祖父母）同源而生的，如兄弟姐妹等。
人类基因组计划：简称HGP，正式启动于1990年，2003年完成。
目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传的信息，
美国，英国，德国，日本，法国，中国参加了工作，中国承担了其中1%的测序任务。
结果：表时人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约为3.0—3.5万个。
意义：彻底揭开了人类生长，发展，健康，长寿的奥秘，极大的提高了人类的生存质量。
实验十一： 低温诱导植物染色体数目的变化
1、原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤：
（1）洋葱长出约1cm左右的不定根时，放入冰箱的低温室内（4℃），诱导培养36h。
（2）剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
（3）制作装片：解离→漂洗→染色→制片
（4）观察，比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
考点提示：
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上相似
制作装片步骤及观察与染色体观察相同
低温处理时温度不能太低，会影响酶的活性，而影响分裂，诱导时时间不能过短，因为过程较慢
实验十二：： 调查常见的人类遗传病
原理：人类遗传病是由于遗传物质改变面引起的疾病
遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况
1 调查某种遗传病的发病率
1） 要求：调查的群体应足够大；随机取样，选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等.
2）方法: 分组调查,汇总数据,统一计算.
实验调查过程：确定调查课题-----划分调查小组-------实施调查---统计分析------写也调查报告
3）、计算公式：某种遗传病的发病率= 患病人数/调查人数*100%
2 调查某种遗传病的遗传方式
要求：对某个典型的家庭作具体分析，画出遗传家系图谱，分析其遗传方式。
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
育种的种类：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
5过程：亲本杂交得F1，F1代自交得F2，种植F2代，选育出性状，如果是纯隐性则可直接选育出，如果是显性，则不断自交，直到不发生性状分离为止。
杂种优势：基因型不同的亲本杂交产生的F1在一种或多种性状方面优于双亲的现象
特点：不是某一性状，而是综合性状表现突出，优势大小取决于双亲间差异和互补的程度，双亲纯合程度大小决定F1优势的大小，F1表现优势量较为明显，F2以后则明显下降。
二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：
（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
方法
杂交后自交
激光、射线或化学药品处理
秋水仙素处理萌发种子或幼苗
花药离体培养
后加倍
优点
可集中优良性状
极短的时间内获得优良性状
器官大和营养物质含量高
极大缩短育种年限
缺点
育种年限长
盲目性及突变频率较低
动物中难以开展
成活率低，只适用
于植物
举例
高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种
中国荷斯坦牛
杂交水稻
高产青霉菌株的育成
黑农五号大豆
太空椒
三倍体西瓜
多倍体草莓
抗病植株的育成
改良动植物品种，最古老 的育种方法是选择育种，（从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖，培育但是选择育种周期长，可选择的范围也有限，）后来人们摸索也了杂交育种，人工诱变育种，基因工程育种等，从发展历程来看，生产实践产生对科技发展的需求，科学理论上的突破必然会带来技术上的进步，推动生产水平的提高和人类文明的发展。
第二节 基因工程及其应用
1.概念：（基因拼接技术或DNA重组技术）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，定向地改造生物的遗传性状。
2.原理 基因重组
基因工程中外源基因能够表达依据的生物学理论：
1）遗传密码的通用性 2）基因是控制生物性状的基本单位。3）DNA为遗传物质能够严格的自我复制 4）不同生物DNA分子结构的相似性。
3.工具：基因的剪刀：限制性核酸内切酶（限制酶） 一种酶只能识别一种待定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，位点：磷酸二酯键
基因的针：DNA连接酶，
基因的运载体：质粒（存在于细菌及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状的DNA分子），噬菌体，动物 植物病毒
步骤：提取目的基因，目的基因与运载体结合（形成重组DNA分子） 将重组DNA分子导入受体细胞，目的基因的表达与检测。
例题：下图中A－E表示几种不同育种方法
甲
A.
乙
B.
①
C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的
D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的
E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F. 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种
E：单倍体育种 F：基因工程
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
进化学说：生物是由一个共同的祖先分化出来的，它们分别适应了不同的环境，而出现不同的形态和功能分化。
实质：是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变，反映出生物与环境在大日控尺度下的发展变化和对立统一。
说明：生物有共同的起源，表明生命同一性，变异的选择和积累则是生命多样性的根源。
一、拉马克的进化学说 （历史上和一个提出较完善的进化学说）
1、拉马克的进化学说的主要内容
（1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。
（2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。
（3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。
用进废退：环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的，
拉马克的错误：过于强调环境的变化直接导致物种的变化环境的变化只有在引起遗传物质的改变时，才能产生可遗传的变异
二、达尔文自然选择学说（优胜劣汰）
（一）、达尔文自然选择学说的主要内容
1.过度繁殖 ---- 选择的基础
生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件
大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面：
（1）生物与无机环境的斗争
（2）种内斗争
（3）种间斗争
生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。
3.遗传变异 ---- 进化的内因
在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是
有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，
反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存 ---- 选择的结果
适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型
在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的，被淘汰的生物是对环境不适应的。
所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
（二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义：
1）由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。2）他对生物进化的解释也局限于个体水平，而实际上，如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型垢可能形成，3）达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好的解释特种大爆发等现象。
三、达尔文以后进化理论的发展
第2节 现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的观点：
1）种群是生物进化的基本单位 不同于达尔文的说法
2）生物进化实质是种群基因频率的改变
3）突变和基因重组产生进化的原材料
4）自然选择决定生物进化的方向 肯定达尔文的说法
5）隔离是特种形成的必要条件
6）共同进化产生了生物多样性
一、种群基因频率的改变与生物进化
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
3、基因频率、基因型频率及其相关计算
基因频率=
基因型频率=
两者联系：
（1）种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
例题
1.从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA个体占24%，基因型为Aa个体占72%，基因型为aa个体占4%，则基因A和a的频率分别是（ ）
A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
补充：伴X遗传的基因频率
Xb/XB+Xb=（2XbXb+XBXb+XbY）/（2XX+XY）
例题：
2.某小学的学生中基因型比率为XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44%：5%：1%：43%：7%，则Xb的基因频率为 （ ）
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
基因频率和哈代——温伯格平衡
群体中的基因频率能否保持稳定？在什么情况下才能保持稳定？对此，英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年提出一个理论，即如果有一个群体凡符合下列条件：1）群体是极大的；2）群体中个体间的交配是随机的；3）没有突变产生；4）没有种群间个体的迁移或基因交流；5）没有自然选择，那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变，保持平衡。这个理论称哈代——温伯格平衡，也称遗传平衡定律。
哈代——温伯格平衡可用一对等位基因来说明。一个杂合的群体中，在许多基因位点上，可以有两个或两个以上的等位基因。但只要这个群体符合上述5个条件，那么其中杂合基因的基因频率和基因型频率，都应该保持遗传平衡。设一对等位基因为A与a，亲代为AA与aa两种基因型，其基因频率分别为p与q（因为是百分率，所以p＋q1）。自由交配后，按孟德尔遗传法则确定F1代具有AA、Aa、aa3种基因型。其频率如下列公式所示：
p2AA＋2pqAa＋q2aa＝1
哈代——温伯格的发现说明了在一定条件下群体可以保持遗传平衡，但在事实上，这些条件基本上是不存在的。因为所谓极大的群体是不存在的，群体内个体之间充分的随机交配也不现实，突变总不断在产生，外来基因由于流动与迁移不断在加入，自然选择也时时在发生。因此，这一定律恰恰证明遗传平衡是相对的，而群体的基因频率一直在改变，进化是不可避免的。
影响种群基因频率的因素：迁入与迁出，空变，自然选择，隔离 染色体变异，基因重组。
典型例题
[典型例题] 已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
[典型例题] 在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16％，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列答案）
A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16
C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48
[典型例题]向日葵是自交的一年生的植物，其花色中有花色对白花为显性，某海岛上有2株杂合子植株，且它们的后代个代之间均可以两两自由杂交，假定该种群处于遗传平衡状态，F3代的有色花与白色花的比例为：
A 3：1 B 2：1 C 9：7 D 1：1
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，由于突变和 重组都 是随机的，不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料。不能决定生物进化方向中。
可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组
突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
只有可遗传的变异才能对进化有影响，一个个体的适应能力无论有多强，如果它的基因不能传给后代，它在进化中就没有贡献，如骡子
（三）自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是基因频率的改变
二、隔离与物种的形成
（一）、物种的概念
1、物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
地理隔离 量变 同一种生物由于地理上的障碍分成不同的种群，使种群间
不能发生基因交流的现象
2、隔离
生殖隔离 质变 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，
也不能产生可育的后代。
注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。生殖隔离出现时才标志了新物种的产生（物种形成的必要条件）。
地理隔离产生新条件，生殖隔离是长期地理隔离的结果，不同环境的自然选择效果不一样，使同一物种的不同种群基因库发生不同基因频率的改变，当这两个种群的个体相遇时，也不能自由交配或产生不可育后代，这时已是两个物种。
物种形成的三个基本环节，突变和基因重组，自然选择，隔离（地理，生殖）
新物种形成过程：
地理隔离 自然选择 生殖隔离
种群 小种群 基因频率改变 新物种
（二）、种群与物种的区别与联系
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体
能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围
较小范围内的同种生物的个体
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准
种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种
主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代
联系
一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成
三、共同进化与生物多样性的形成
（一）、共同进化
1、概念：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，这就是共同进化。
不同物种间的共同进化
2、含义
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
基因多样性
1、生物多样性 物种多样性
生态系统多样性
2、生物多样性形成的进化历程
（1）关键点：
生命的起源：地点：原始海洋
时间：46亿年前
原始生命特点：厌氧
无机小分子 有机小分子 有机大分子 原始生命
真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快；
寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响；
原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。
（2）进化顺序
简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 异样 自养
厌氧 需氧 无性 有性 单细胞 多细胞 细胞内消化 细胞外消化
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论核心是自然选择学说
最终答案：生物必修二《遗传与进化》知识点总结
解题过程：
生物必修二《遗传与进化》知识点总结
第一章 遗传因子的发现
第一节 孟德尔豌豆杂交试验（一）
1.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。
2、孟德尔利用豌豆进行杂交实验获得成功的原因：
①选用豌豆，自然状态下是纯种，相对性状明显作为实验材料。
②先用一对相对性状，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。
③用统计方法对实验结果进行分析。
④孟德尔科学地设计了试验的程序。（杂交—自交—测交）
（实验---假设---验证---结论）
3.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。（兔的长毛和短毛；人的卷发和直发）
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。（相同性状的亲代相交后，子代出现两种或以上的不同性状，如：Dd×Dd，子代出了D__及dd的两种性状。红花相交后代有红花和白花两种性状。）
显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；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（隐藏起来）。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。能稳定遗传（能做种子）
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×dd Dd×dd DD×Dd）。
自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。（如：DD×DD Dd×Dd）
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。
4）等位基因：位于同源染色体相同的位置，并控制相对性状的基因。（如D和d ）
非等位基因：染色体上不同位置控制没性状的基因。
表现型：生物个体表现出来的性状。（如：豌豆的高茎和矮茎）
基因型 ：与表现型有关的基因组成叫做基因型。
（如：高茎的豌豆的基因型是DD或Dd）
5）完全显性：基因只要有一个显性基因，就能使显性遗传性状完全显现出来。即DD和Dd为相同性状（如DD和Dd均为红花）
不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。即DD和Dd为不同的性状（如DD为红花而Dd为粉花dd为白花）
4.常见遗传学符号
符号
P
F1
F2
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
5.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 （动植物都可以用的方法，是鉴别的最好方法）
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子（显性：隐性=1：1）
目的：用于鉴别某一显性个体的基因组合，是纯合子还是杂合子
若后代无性状分离，则待测个体为纯合子
自交法 （植物所采用的方法，是鉴别的最方便的方法
最好之处是可以保持特测生物的纯度）
若后代有性状分离，则待测个体为杂合子
在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般采用测交方法鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物，则最好采用自交方法
6从一对相对性状的杂交实验过程中，我们能得到什么启示？
1）杂合子自交，性状比为3：1，基因型比为1：2：1
2）性状相同，基因型不一定相同，基因型相同，性状一般相同，但不一定相同。
性状=基因+环境
7 孟德尔第一定律(分离定律)内容：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（独立的），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。
孟德尔遗传规律的现代解释：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
实质：形成配子时，等位基因同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。
发生的时期：减数第一次分裂的后期
方法：假说—演绎法
推导过程： 杂交 自交 验证过程：测交
8 与基因有关的几个科学家
遗传因子（基因）的发现：孟德尔（19世纪中期）被称为“遗传学之父”
把遗传因子命名为基因：约翰逊（1909年）
提出“基因在染色体上”的假说：萨顿
用实验证明了“基因在染色体上”的理论的是：摩尔根
9 一对相对性状实验中，F2代实现3：1分离比的条件
1）F1形成两种基因型配子的数目相等，且他们的生活力是一样的。
2）F1两种配子的结合机会是相等的。
3）F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。
10．应用
（1）杂交育种中选种：选显性性状：要连续自交直至不发生性状分离；
选隐性性状：直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）。
杂合子=1/2n 纯合子=1-1/2n （基因频率不变化，基因型频率变化）
（2）优生：显性遗传病：控制生育；显性遗传病（多指，并指发病率高），
隐性遗传病：禁止近亲婚姻（增加隐性致病的几率）
隐性遗传病（白化病，发病率低，）
11，有关植物胚发育的知识点 （基因频率不变化，基因型频率变化）
1）胚来源于受精卵，包含双亲的遗传物质
2）胚乳来源于两个极核和一个精子，即包含双亲遗传物质（母亲两个配子，父亲一个配子）
3）种皮与果皮都由母方部分结构发育而来，遗传物质与母亲相同。
4）果皮，种皮，胚都为2N，但来源不同，基因型也不同。
12.常见问题解题方法
（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，基因型比例为1：2：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）
即Dd×Dd 3D_：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×dd 1Dd ：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
二．典型计算题
1一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？
方法：隐性纯合突破法
注意：杂合子（Aa）自交，求自交后某一个体是杂合子的概率1）如果说明了表现型，则Aa的概率为2/3
2）如果没有说明，Aa的概率为1/2
过程：男 Aa×Aa 男 女都正常，又因为子代有生病孩子的可能，所以他们的基因型为2/3Aa：则有如下计算
2/3 Aa×2/3 Aa
aa 2/3Aa/1/3AA 2/3×2/3×1/4=1/9
2，一对表现正常的夫妇，其男性的哥哥与女性的妹妹都是白化病的患者，这对夫妇已有一个白化病的孩子，则问再生一个患孩子的几率可能是
三种可能：如果夫妇的父母均正常：则有这夫妇的基因型为2/3 Aa×2/3 Aa 几率为1/9
如果夫妇的父母各有一个患病：则这对夫妇的基因型为Aa×Aa，几率为1/4
如果夫妇的父母只有一方的父母有一个患病，而另一方正常，则夫妇的基因型
为：2/3Aa×Aa 几率为：1/6
第2节 孟德尔豌豆杂交试验（二）
1孟德尔第二定侓，自由组合定侓：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 的遗传遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传自由组合。
孟德尔的自由组合定侓的现代学解释：位于百同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。
时期：减数第一次分裂的后期
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。（如果两对等位基因位于一对同源染色体上即为连锁，则不符合自由组合定侓）
(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）当各种配子的成活率及相遇的机会是均等时，F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1 亲本类型占10/16 重组类型占6/16.能够稳定遗传的占比例为4/16.
（4）德尔定律适合两对及三对及以上相对性状的实验。
（5）自由组合定侓的验证：测交（F1代与隐性纯合子相交）结果：四种表现型不同的比例为1:1:1:1
有趣的记忆：
YYRR 1/16
YYRr 2/16
双显（Y_R_） YyRR 2/16 9/16 黄圆
YyRr 4/16
纯隐（yyrr） yyrr 1/16 1/16 绿皱
YYrr 1/16
单显（Y_rr） Yyrr 2/16 3/16 黄皱
yyRR 1/16
单显（yyR_） yyRr 2/16 3/16 绿圆
注意：符合孟德尔定侓的条件：1）有性生殖，能够产生雌雄配子
2）细胞核遗传 3）单基因遗传
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。
自由组合定侓在实践中的意义：
理论上：可解释生物的多样性
实践上：通过基因重组，使不同品种间的优良性状重新组合，培育新的优良品种。
2.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 (2n n表示等位基因的对数)
如：一个精原细胞的基因型为AaBb，实际能产生几种精子？ 2种
B B
A a 分别是：(Ab和aB)或（AB和ab）
b b
（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？比例？
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。
（3A_:aa）（Bb:bb）（3C_:cc）=?
( 4 )自交后代出现的新表现型（AaBbCc自交）
重组类型=1-亲本类型(几率) 2×2×2-1=7
（5）自交出现AabbCc的概率？
1/2 ×1/4×1/2=1/16
(6)后代中的纯合子的概率？杂合子的概率？（AaBbCc自交）
纯合子概率：1/2×1/2×1/2=1/8
杂合子概率=1-纯合子概率 1-1/8=7/8
（7）后代全显性的个体中，杂合子的概率？
纯合子=1/3×1/3×1/3=1/27 杂合子=1-1/27=26/27
(8)与亲代具有相同基因型的个体的概率？不同的个体的概率？（AaBbCc×aaBbCC）
相同的概率=与母本相同的概率+与父本相同的概率
(1/2×1/2×1/2) +(1/2×1/2×1/2)=1/4
不同的概率=1-相同的概率 1-1/4=3/4
（9）一对夫妇，其后代若仅考虑一种病的几率，则得病的可能性为a，正常的可能性为b，若仅考虑另一种病的得病率为c，正常的可能性为d，则这对夫妇生出患一种病的孩子的可能性为（多选）
ad+bc 1-ac-bd （a- ac）+（c- ac） （b- bd）+（d-bd）
（10）一对表现正常的夫妇，其男性的哥哥及女性的妹妹都是白化病患者，则问再生一个患孩的几率可能是？
解：有三种情况，关键是看这对夫妇的父母双亲患病情况
1）设夫妇的父母均正常，则有：2/3Aa×2/3Aa
2)设夫妇的父母各有一个患病，则有：aa×Aa
3）设只有一方的父母患病则有：2/3Aa×Aa
实验九：性状分离比的模拟
原理：本实验用甲，乙两个小桶分别代表雌，雄生殖器官，甲，乙小桶内的彩球分别代表雌，雄配子，用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌，雄配子的随机结合，
目的：通过模拟实验，认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说
步骤：两个小桶内各放相同常量的彩球------充分混合-------从别从两个桶内随机抓取一个小球状，组合在一起，记下两个彩球的字母组合-----抓取后放加原来的小桶内，摇匀，重复50-100次-----分析结果得出结论，
结果：彩球组合类型数量比DD：Dd：dd≈1：2：1，彩球代表的显隐性的数值比3：1
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
知识结构：
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。
（2）同源染色体和四分体：1）同源染色体指形态、大小一般相同（除X Y WZ性染色体，），2）一条来自母方，一条来自父方，
3）且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。
四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
（3）一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
同源染色体：上面已经有了
联会：同源染色体两两配对的现象。（减数分裂特有的现象）
四分体：上面已经有了
交叉互换：指四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。（属于基因重组）
减数分裂：是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。
3.减数分裂
范围：原始生殖细胞产生成熟生殖生殖细胞
特点：复制一次， 分裂两次。
结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）DNA也减半。
场所：精巢（睾丸）和卵巢内
注意：减数分裂没有细胞周期
4精子的形成过程
9 .受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。
意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。
下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。
10.配子种类问题
由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。
11 计算题规律：
1）四分体计算
一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
2）， 一个精原细胞=一个初级精母细胞=2个次级精母细胞=4个精母细胞=4个精子
一个卵母细胞=一个初级卵母细胞=一个次级卵母细胞=一个卵细胞
3），
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
规律
染色体
2N
2N
N
N
2：1：1
DNA
2N
4N
2N
N
4：2：1
姐妹单体
0
4N
2N
0
4），减数第二次分裂后期的细胞中染色体，DNA，单体情况与体细胞相同
染色体：DNA：单体=2N：2N：0
5），减数第一次分裂（初级细胞）前期，中期，后期，染色体：DNA：单体=1：2：2
12，含有同源染色体的细胞
体细胞（进行有丝分裂的细胞）、原始生殖细胞、初级精母/卵母细胞、
不含有同源染色体：次级精母/卵母细胞、极体，精子，卵子
13.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）
（1）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）
第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。如果为偶数，则继续看第二步：
第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。则继续看第三步：
第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
注意：本规律适合于二倍体生物，多倍体或单倍体另计
（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。
［解析］：
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期
有丝分裂与减数分裂中期，后期图形对比。
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
中期
后期
第二节 基因在染色体上
1. 萨顿假说推论：基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。
2. 美国生物学家摩根，第一次用实验证明了基因在染色体上，
3. 历史上在遗传学方面做出伟大贡献的人物：孟德尔（遗传学之父）发现了分离及自由组合定律，摩尔根，发现了遗传学的第三大定侓（连锁互换定侓）
2.、基因位于染色体上的实验证据
实验材料：果蝇：容易饲养，繁殖快性状明显
果蝇染色体图解： 雌性：3对常染色体+XX 雄性：3对常染色体+XY
果蝇杂交实验分析
4. 一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上呈线性排列
5. 染色体是遗传物质的主要载体，其次，有叶绿体，线粒体
，
外显子
蛋白质 编码区
6 染色体 内含子
基因：
DNA 非编码区
非基因
7，一个染色体上一般有一个DNA，最多有两个DNA，一个DNA上有多个基因，一个基因上又有多个脱氧核苷酸。
8. 基因的分离定律的实质 基因的自由组合定律的实质
第三节 伴性遗传
1. 伴性遗传的概念：基因位于染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。
某些性状伴随性别遗传，实际上性别遗传遵循的是分离定侓，可以把性别作为特殊性状看待，问题就简单了。
2总结
种类
实例
致病基因A/a
正常基因
特点
常染色体显性
多指，并指
软骨发育不全
AA Aa
aa
无性别之分，发病几率较高
一般会代代遗传
常染色体隐性
白化病，先天性聋哑
苯丙酮尿症
aa
AA Aa
无性别之分，发病几率较低
一般会隔代遗传（交叉遗传）
伴X染色
体显性
抗维生素D佝偻病
XAXA
XAXa
XAY
XaXa
XaY
1）女性患者多于男性患者。
⑵ 代代相传。
（3）男病，其母其女均患病
伴X染色
体隐性
人类红绿色盲症（道尔顿症）
血友病
果蝇红 白眼
XaXa
XaY
XAXA
XAXa
XAY
1）男性患者多于女性患者。
⑵交叉遗传。即男性→女性→男性。
女病，其父其子均患病
⑶一般为隔代遗传
3、人类遗传病的判定方法
口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。
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 捷径：在判断为隐性后，看患病者性别：如果是女病，则一定为常染色体
如果是男病，则可能为常染色体，也可能为伴X染色体
在判断为显性后，看患病者性别，如果是女病，则一定为常染色体，如果是男病则两种可能。
② 在隐性遗传中：找女病，如果其父其子均患病，则为伴X染色体；如果不符合则是常染色体。
③ 在显性遗传：找男病，如果其母其子均患病，则为伴X染色体;如果不符合，则是常染色体。
④ 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；
⑤ 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。
以上判断方法是一定的判断方法，如果没有上面的条件，也可以从可能性上判断：
第一步：确定显隐性
代代遗传（可能是显性） 隔代遗传（可能是隐性）
第二步：若无性别差异，男女均差不多，则可能是常染色体。
若有明显的区别，则可能是性染色体的遗传。 男>女，伴X隐性
女>男，伴X显性
4、伴性遗传在生产实践中的应用
性别决定：
XY型 人，果蝇等高等生物
人:23对常染色体+XX 23对常染色体+XY
ZW型 雌性： 常染色体+ZW 雄性：常染色体+ZZ
实验十：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1、目的要求：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2、材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，显微镜。
3、方法步骤：
（1）在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
（2）先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
4、讨论：（1）如何判断视野中的一个细胞是处于减数第一次分裂还是减数第二次分裂？
（2）减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期细胞中的染色体的不同点是什么？末期呢？
考点提示：一般情况下，观察减数分裂选用雄性生殖器官为实验材料，因为产生的精细胞多，能动物，易观察，如果是雌性生殖器官，则产生数量极少，不易观察。
第三章 基因的本质
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
肺炎双球菌的转化（S型的细胞DNA可以使R型细菌转化为S型细菌）实质是基因重组，S型肺炎双球菌的DNA片段转化到R菌中，产生S菌
结论：DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传
2.噬菌体侵染细菌的实验：1952年赫尔希，蔡斯
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（产生大量的含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（产生大量的含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
此实验只能用P S元素来标记，不能用其它元素来标记。
噬菌体复制的原料从大肠杆菌，及合成蛋白质的原料也从大肠杆菌，及合成的场所也是大肠杆菌体内的核糖体。
方法：放射性同位素标记法
步骤：标记（用32P和35S标记噬菌体）----培养（让噬菌体侵染细菌）----离心（噬菌体在上，大肠杆菌在下）----检测（放射物质的检测）
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。
一切生物的遗传物质是；核酸，
DNA作为遗传物质所具备的特点：
1） 分子结构具有相对稳定性，
2） 能够自我自制，使前后代保持一定连续性，
3） 能够指导蛋白质合成，从而控制新陈代谢过程和性状。
4） 能够产生可遗传的变异。
第二节 DNA分子的结构
1. 1953年美国生物学家沃森，英国物理学家克里克发现了DNA双螺旋结构模型。
2. 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）
腺嘌呤（A） 胸腺嘧啶（T） 鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）
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。
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。（稳定不变）
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。
碱基互补配对原则 ：碱基之间的这种一一对应的关系。
4.相关计算
（1）A=T C=G（只符合DNA分子双链，如果是单链则不符合。）
（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 ）
= a
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=T C=G，则为双链DNA；
（3）如有T且A≠ T C≠ 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。
为什么DNA复制可以很准确？
1） DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，
2） 碱基互补配对原则
难道会一点错误都不会出现吗？
会，如果在复制时出错就是“基因突变”所以基因突变发生的时期“有丝分裂的间期或减数分裂的间期”
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：2n
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 （aqn-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/n B.1/2n C.2/n D.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。
基因说明：1）在功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。
2）从结构上看，基因是DNA分子上一个个特定的片段，与DNA一样，是由核苷酸按一定顺序排列而成的顺序。
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。
基因特点：特异性（特定的排列顺序），多样性（碱基排列顺序千变万化）
基因特异性的应用：刑侦，亲子鉴定
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
基因的表达：基因通过指导蛋白质的合成来控制性状，并将这一过程称为基因的表达。
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(均于DNA转录而来)
⑴信使RNA（mRNA）：携带遗传信息
⑵转运RNA（tRNA）：具有特异性，只能转运一种特定的氨基酸，被称为翻译官
⑶核糖体RNA（rRNA）：在核仁中形成，是核糖体的重要组成成分
3、转录
⑴转录的概念：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链模板合成的，这一过程称为
⑵转录的场所：主要在细胞核（原核细胞在细胞质中）
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
(7)转录的基本单位：基因
转录与复制的异同（下表：）真核细胞（原核细胞均在细胞质中完成）
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（线，叶）
主要细胞核（线，叶）
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
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（位于DNA上）
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
特点：多样性4n ，特异性
64种：43
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
注意：1）氨基酸与密码子不是一一对应的，一个氨基酸对应一个或多个密码子。但一个密码子只决定一种氨基酸，同样对于Trna（反密码子）
2）一个DNA可以转录出多个RNA
注意：密码子在生物界是通用的，说明生物是由共同的原始祖先进化来的，彼此之间存在亲缘关系，遗传信息决定着氨基酸的排列顺序，仅是间接作用，而密码子则是直接控制蛋白质的氨基酸的排列顺序。
2、翻译
⑴定义：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以RNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
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
在翻译的过程中，核糖体是可以沿着mRNA移动的。而且翻译是一个快速的过程，一条多肽链的合成可以由多个核糖体同理翻译。
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 。
第2节 基因对性状的控制
一、 中心法则 发现人：克里克
1)DNA→DNA：DNA的自我复制；（真核生物，肝炎病毒（单链DNA）噬菌体）
⑵DNA→RNA：转录；（真核细胞在细胞核中，原核细胞在细胞质中）
⑶RNA→蛋白质：翻译；（核糖体）
⑷RNA→RNA：RNA的自我复制；（病毒才完成）
⑸RNA→DNA：逆转录（病毒才完成）。
中心法则的意义：对遗传信息的传递过程的概括，对遗传物质基本功能的概括，对生物遗传物质和性状关系以及传递途径概括。
DNA→DNA RNA→RNA
DNA→RNA 细胞生物 病毒
RNA→蛋白质 RNA→DNA
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、 （间接控制）
酶或激素 细胞代谢 （实例：白化病，圆与皱粒）
基因 性状
结构蛋白 细胞结构 （实例：囊性纤维病，镰刀形贫血症）
（直接控制）
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素（影响基本表达）的影响。
3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。
细胞质基因;线粒体和叶绿体中的基因称做细胞质基因
细胞质遗传：真核生物还有一些性状是通过细胞质内的遗传物质控制的，这种遗传方式称
细胞核遗传：真核生物的许多性状是由细胞核内的遗传（核基因）控制的，这种遗传方式
实例：线粒体肌病和神经性肌肉衰弱，运动失调及眼视网膜炎等，这些遗传病都只能通过母亲遗传后代（细胞质遗传特点）。
不遵循孟德尔定侓，杂交后代 不表现一定的比例，原因：细胞质几乎都来自卵细胞，而减数分裂时产生卵细胞时，细胞质中线粒体，叶绿体都是随机的，不均等的分配到卵细胞中。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家，这个实验同时表
明，遗传密码从一个固定的起点开始，以非重叠的方式阅读，编码之间没有分隔符。
第五章 基因突变及其他变异
变异：是指生物的亲代与子代之间、以及子代个体之间 在性状的差异。同遗传现象一
样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。
分可遗传的变异（遗传物质变化引起的变异）和不可遗传的变异（由环境引起的变异）
第一节 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例
1、镰刀型细胞贫血症
⑴症状 红细胞易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
⑵病因 基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白分子结构的改变
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变
C T T C A T
G A A G T A
谷氨酸 缬氨酸
2、基因突变
概念：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
本质：基因结构的改变
基因结构的改变是遗传物质的分子水平上的改变，是遗传信息的改变，是以产生新基因为结构的，是生物进化的最重要的原材料。
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因 有内因和外因
物理因素：如紫外线、X射线
⑴诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
⑵自然突变（内因）：DNA复制时发生错误。
2、基因突变的特点
⑴普遍性：任何生物均可发生。
⑵随机性不定向性：由于DNA碱基组成的改变是随机的，发生在生物体个体发育的任何部位，任何时期（主要是间期，减数分裂间期比有丝分裂间期更易发生。）
（3）低频性：在自然状态下，频率很低，105---108有其一
（4）多害少利性，也有可能产生有益的，和无害无益的。
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期（DNA复制出现错误），所以体细胞及配子都存在基因突变。发生在体细胞中，一般不能遗传，可能发展为癌细胞，如果发生在配子中，则可以遗传。
4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料
三、基因重组
1、基因重组的概念：是指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。
随机重组（减数第一次分裂后期）非同源染色体的自由组合
2、基因重组的类型
交换重组（四分体时期）同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换
3. 时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）
４．基因重组的意义：不能产生新基因，但能产生新的基因型，是生物变异的来源之一，对生物的进化出具有重要的意义。
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。“质变“
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。
发生时间及原因
细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。
1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；2四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。3基因工程，
条件
外界环境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。
范围
所有生物
只适合能进行有性生殖的生物
意义
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。
发生可能
突变频率低，但普遍存在。
有性生殖中非常普遍。
实例
镰刀型细胞贫血症，白化病，
任何一个新的病症
兄弟姐妹不同，
突变基因的有利有害取决于生物所生活的具体环境，突变基因控制的性状是否与环境相适应，环境的定向选择作用，使有突变基因的个体生存，无突变的个体死亡，故种群中突变基因数量增多，这说明突变基因对特定的环境是有利的。
基因突变对后代的影响
(1)基因突变“影响”后代性状
原因：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症。
(2)基因突变“不影响”后代性状
原因：①由于密码子简并性，若基因突变发生后，改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
②若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。
③突变部位可能 在非编码部位（内含子）
基因突变“对后代”的影响(是否传向子代)
(1)基因突变发生在有丝分裂过程中，可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变对后代影响小。
(2)如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。对于有性生殖的生物来说对后代影响大。
第二节 染色体变异
一、染色体结构的变异（猫叫综合征）
概念：染色体结构的改变，染色体数目的增减
染色体结构改变：染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
染色体数目的变异可分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少
缺失 （果蝇缺刻翅的形成） 一个染色体
2、结构变异 重复 （增加）果蝇棒状眼的形成 一个染色体
易位（移接）：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异
（夜来香）
倒位：（颠倒） 一个染色体
基因突变与染色体变异的
1，基因突变与染色体变异统称为突变
2，基因突变指染色体上的某一个基因内碱基对的替换，增添，缺失，而染色体变异指染色体片段（可能是多个基因）的增添，缺失，或排列顺序改变，相比之下，染色体变异对生物性状影响更大。
3，基因突变是分子水平在光学显微镜下是无法观察到的，而染色体变异是细胞水平可以用显微镜直接观察到的可以用来直接判断是某细胞是什么变异
4，所有的生物均可发生基因突变，而只有具有染色体的生物才可以发生染色体变异
二、染色体数目的变异
1.染色体组的概念：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的全部遗传信息，这样的一组染色体。
特点：一个染色体组中各染色体在形态和功能上各不相同
一个染色体组中的染色体携带着控制生物生长育的全部遗传信息。（孤雌，孤雄生殖的原因）
雄果蝇的染色体组图解
二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。
多倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。
多倍体在植物中很常见，但在动物中极少见。（环境条件剧烈变化影响植物形成多倍体）
单倍体：没有经过受精作用，体细胞中含有本特种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
（雄蜂，雄蚁等为孤雌生殖的单倍体）
3.总结：多倍体育种方法：1）物理方法：低温处理
2）化学方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（常用最有效的方法）
3）生物方法：细胞融合技术（植物体细胞杂交）异源多倍体（白菜甘蓝）
同源多倍体：同一物种经过染色体加倍形成的多倍体
异源多倍体：不同物种杂交产生的杂种后代经过染色体加倍形成的多倍体（白菜甘蓝）
注意：秋水仙素处理的得到的多倍体与原来的二倍体生物不属于同一物种（二倍体西瓜与四倍体西瓜 ）因为后代不可育
秋水仙素：作用原理：作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺缍体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。有剧毒，还可以诱导基因突变
作用时间：有丝分裂前期
注意：秋水仙素对不分裂的细胞不起作用。
单倍体育种方法：
花药 单倍体植株 加倍后的正常植株 选育得到稳定遗传的植株
脱分化 再分化 秋水仙素
花药（单倍体） 单倍体幼苗 正常植物（纯合体）
组织培养 人工诱导
列表比较多倍体育种和单倍体育种：
多倍体育种
单倍体育种
原理
染色体组成倍增加
染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）
常用方法
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍
优点
器官大，提高产量和营养成分
明显缩短育种年限
缺点
适用于植物，在动物方面难以开展，结实率低，生长缓慢
技术复杂一些，须与杂交育种配合
4.染色体组数目的判断
（1）细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。
问：图中细胞含有几个染色体组？
（2） 根据基因型判断细胞中的染色体数目，根
据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。
问：图中细胞含有几个染色体组？
如AAaBBb 含有三个染色体组
（3）根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8条染色体，4对同源染色体，即染色体形态数为4（X、Y视为同种形态染色体），染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体，共23对同源染色体，即染色体形态数是23，细胞内含有2个染色体组。
4.三倍体无子西瓜的培育过程图示：
注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。
三倍体西瓜为什么没有种子？真的一颗种子也没有？
在减数分裂中，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的卵子，所以不能与精子结合，产生可育性配子的概率非常低，故无种子出现，即使偶尔有种子出现，发育也不成熟。
每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
可采用组织培养的方法进行无性繁殖。
无子西瓜需两年才能够培育成功，长也无子西瓜，在这个过程中，经历了两次受粉，作用不同，第一次（第一年）与四倍体植株产生的卵子结合形成三倍体的西瓜种子，第二次（第二年）因为无子西瓜不能产生种子，不能有生长素，所以受粉的作用是花粉中含有少量的生长素，同时花粉中还含有使色氨酸转变为吲哚乙酸的酶系，当二倍体花粉萌芽时，形成的花粉管伸入三倍体无子西瓜的子房内，将自身的色氨酸变为吲哚乙酸的酶系分泌到里面，从而引而子房合成大量生长素促进子房发育
无子果实的培育1）生长素处理（番茄，茄子，辣椒，无花果，黄瓜）
2）赤霉素处理（苹果，桃）
3）秋水仙素诱导三倍体无子西瓜
4）基因工程生产无子西瓜
第三节 人类遗传病
生殖细胞或受精卵的遗传物质发生突变（畸变）所引起的疾病，通常具有垂直传递的特征称遗传病
性腺发育不良（特纳氏综合症）：通常为女性，缺少X染色体为（OX）型，
克氏综合症（克兰费尔特综合症）：多一条X染色体为（XXY）型 男婴
苯丙酮尿症：原因是由于患者的体细胞中缺少一种酶，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸，而只能转变成苯丙酮酸，苯丙酮酸在体积累过多就会对婴儿的神经系统造成不同程度的损害。
单基因遗传病：显性：多指，并指，软骨发不全。抗维生素D佝偻病
隐性：白化病，先天性聋哑，苯丙酮尿症
多基因遗传病：先天性以育异常和一些常见病，如原发性高血压，冠心病，哮喘病和青少年型糖尿病，唇裂 无脑儿
特点：发病率高。有家族聚集现象，易受环境因素影响。
注意：单基因遗传病遵循孟德尔遗传规律，多基因遗传病不遵循孟德尔遗传规律。
遗传病的监测和预防：通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防。
预防是最主要的手段之一，优生是最重要措施之一，禁止近亲结婚，是预防 遗传病的最简单的方法。
我国婚姻法规定，直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
直系血亲就是指从自己算起，向上数3代，向下推3代，既你的血来源的亲属和你的血给予的亲属。
三代以内旁系血亲是指与祖父母（外祖父母）同源而生的，如兄弟姐妹等。
人类基因组计划：简称HGP，正式启动于1990年，2003年完成。
目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传的信息，
美国，英国，德国，日本，法国，中国参加了工作，中国承担了其中1%的测序任务。
结果：表时人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约为3.0—3.5万个。
意义：彻底揭开了人类生长，发展，健康，长寿的奥秘，极大的提高了人类的生存质量。
实验十一： 低温诱导植物染色体数目的变化
1、原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
2、方法步骤：
（1）洋葱长出约1cm左右的不定根时，放入冰箱的低温室内（4℃），诱导培养36h。
（2）剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
（3）制作装片：解离→漂洗→染色→制片
（4）观察，比较:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞.
考点提示：
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上相似
制作装片步骤及观察与染色体观察相同
低温处理时温度不能太低，会影响酶的活性，而影响分裂，诱导时时间不能过短，因为过程较慢
实验十二：： 调查常见的人类遗传病
原理：人类遗传病是由于遗传物质改变面引起的疾病
遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况
1 调查某种遗传病的发病率
1） 要求：调查的群体应足够大；随机取样，选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等.
2）方法: 分组调查,汇总数据,统一计算.
实验调查过程：确定调查课题-----划分调查小组-------实施调查---统计分析------写也调查报告
3）、计算公式：某种遗传病的发病率= 患病人数/调查人数*100%
2 调查某种遗传病的遗传方式
要求：对某个典型的家庭作具体分析，画出遗传家系图谱，分析其遗传方式。
第6章 从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
育种的种类：诱变育种、杂交育种、多倍体育种、单倍体育种、细胞工程育种（组织培养育种）、基因工程育种（转基因育种）、植物激素育种等
一、杂交育种
1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
2.原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点：不会创造新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
5过程：亲本杂交得F1，F1代自交得F2，种植F2代，选育出性状，如果是纯隐性则可直接选育出，如果是显性，则不断自交，直到不发生性状分离为止。
杂种优势：基因型不同的亲本杂交产生的F1在一种或多种性状方面优于双亲的现象
特点：不是某一性状，而是综合性状表现突出，优势大小取决于双亲间差异和互补的程度，双亲纯合程度大小决定F1优势的大小，F1表现优势量较为明显，F2以后则明显下降。
二、诱变育种
1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生基因突变，利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理：基因突变
3.诱变因素：
（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。
（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。
4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点：因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
方法
杂交后自交
激光、射线或化学药品处理
秋水仙素处理萌发种子或幼苗
花药离体培养
后加倍
优点
可集中优良性状
极短的时间内获得优良性状
器官大和营养物质含量高
极大缩短育种年限
缺点
育种年限长
盲目性及突变频率较低
动物中难以开展
成活率低，只适用
于植物
举例
高杆抗病与矮杆感病杂交获得矮杆抗病品种
中国荷斯坦牛
杂交水稻
高产青霉菌株的育成
黑农五号大豆
太空椒
三倍体西瓜
多倍体草莓
抗病植株的育成
改良动植物品种，最古老 的育种方法是选择育种，（从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖，培育但是选择育种周期长，可选择的范围也有限，）后来人们摸索也了杂交育种，人工诱变育种，基因工程育种等，从发展历程来看，生产实践产生对科技发展的需求，科学理论上的突破必然会带来技术上的进步，推动生产水平的提高和人类文明的发展。
第二节 基因工程及其应用
1.概念：（基因拼接技术或DNA重组技术）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，定向地改造生物的遗传性状。
2.原理 基因重组
基因工程中外源基因能够表达依据的生物学理论：
1）遗传密码的通用性 2）基因是控制生物性状的基本单位。3）DNA为遗传物质能够严格的自我复制 4）不同生物DNA分子结构的相似性。
3.工具：基因的剪刀：限制性核酸内切酶（限制酶） 一种酶只能识别一种待定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，位点：磷酸二酯键
基因的针：DNA连接酶，
基因的运载体：质粒（存在于细菌及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状的DNA分子），噬菌体，动物 植物病毒
步骤：提取目的基因，目的基因与运载体结合（形成重组DNA分子） 将重组DNA分子导入受体细胞，目的基因的表达与检测。
例题：下图中A－E表示几种不同育种方法
甲
A.
乙
B.
①
C. AABBDD × RR ABDR AABBDDRR
普通小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦
DDTT × ddtt F1 F2 能稳定遗传的
D. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
① ② ③
DDTT × ddtt F1 配子 幼苗 能稳定遗传的
E. 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种
抗锈病 易染锈病
F. 其它生物基因
植物细胞 新细胞 具有新性状的植物体
A：克隆 B：诱变育种 C：多倍体育种 D：杂交育种
E：单倍体育种 F：基因工程
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的由来
进化学说：生物是由一个共同的祖先分化出来的，它们分别适应了不同的环境，而出现不同的形态和功能分化。
实质：是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变，反映出生物与环境在大日控尺度下的发展变化和对立统一。
说明：生物有共同的起源，表明生命同一性，变异的选择和积累则是生命多样性的根源。
一、拉马克的进化学说 （历史上和一个提出较完善的进化学说）
1、拉马克的进化学说的主要内容
（1）、生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义。
（2）、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。
（3）、对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。
用进废退：环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的，
拉马克的错误：过于强调环境的变化直接导致物种的变化环境的变化只有在引起遗传物质的改变时，才能产生可遗传的变异
二、达尔文自然选择学说（优胜劣汰）
（一）、达尔文自然选择学说的主要内容
1.过度繁殖 ---- 选择的基础
生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件
大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面：
（1）生物与无机环境的斗争
（2）种内斗争
（3）种间斗争
生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。
3.遗传变异 ---- 进化的内因
在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是
有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，
反之，具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存 ---- 选择的结果
适者生存，不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型
在生存斗争中生存下来的生物都是对环境能适应的，被淘汰的生物是对环境不适应的。
所以说变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
（二）、达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义：
1）由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。2）他对生物进化的解释也局限于个体水平，而实际上，如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型垢可能形成，3）达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好的解释特种大爆发等现象。
三、达尔文以后进化理论的发展
第2节 现代生物进化理论的主要内容
现代生物进化理论的观点：
1）种群是生物进化的基本单位 不同于达尔文的说法
2）生物进化实质是种群基因频率的改变
3）突变和基因重组产生进化的原材料
4）自然选择决定生物进化的方向 肯定达尔文的说法
5）隔离是特种形成的必要条件
6）共同进化产生了生物多样性
一、种群基因频率的改变与生物进化
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。
种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
3、基因频率、基因型频率及其相关计算
基因频率=
基因型频率=
两者联系：
（1）种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
例题
1.从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA个体占24%，基因型为Aa个体占72%，基因型为aa个体占4%，则基因A和a的频率分别是（ ）
A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
补充：伴X遗传的基因频率
Xb/XB+Xb=（2XbXb+XBXb+XbY）/（2XX+XY）
例题：
2.某小学的学生中基因型比率为XBXB：XBXb：XbXb：XBY：XbY=44%：5%：1%：43%：7%，则Xb的基因频率为 （ ）
A.13.2% B.5% C.14% D.9.3%
基因频率和哈代——温伯格平衡
群体中的基因频率能否保持稳定？在什么情况下才能保持稳定？对此，英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年提出一个理论，即如果有一个群体凡符合下列条件：1）群体是极大的；2）群体中个体间的交配是随机的；3）没有突变产生；4）没有种群间个体的迁移或基因交流；5）没有自然选择，那么这个群体中各基因频率和基因型频率就可一代代稳定不变，保持平衡。这个理论称哈代——温伯格平衡，也称遗传平衡定律。
哈代——温伯格平衡可用一对等位基因来说明。一个杂合的群体中，在许多基因位点上，可以有两个或两个以上的等位基因。但只要这个群体符合上述5个条件，那么其中杂合基因的基因频率和基因型频率，都应该保持遗传平衡。设一对等位基因为A与a，亲代为AA与aa两种基因型，其基因频率分别为p与q（因为是百分率，所以p＋q1）。自由交配后，按孟德尔遗传法则确定F1代具有AA、Aa、aa3种基因型。其频率如下列公式所示：
p2AA＋2pqAa＋q2aa＝1
哈代——温伯格的发现说明了在一定条件下群体可以保持遗传平衡，但在事实上，这些条件基本上是不存在的。因为所谓极大的群体是不存在的，群体内个体之间充分的随机交配也不现实，突变总不断在产生，外来基因由于流动与迁移不断在加入，自然选择也时时在发生。因此，这一定律恰恰证明遗传平衡是相对的，而群体的基因频率一直在改变，进化是不可避免的。
影响种群基因频率的因素：迁入与迁出，空变，自然选择，隔离 染色体变异，基因重组。
典型例题
[典型例题] 已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
[典型例题] 在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16％，问该性状不同类型的基因型频率是多少？（按AA、Aa、aa顺序排列答案）
A 0.36 0.48 0.16 B 0.48 0.36 0.16
C 0.16 0.48 0.36 D 0.16 0.36 0.48
[典型例题]向日葵是自交的一年生的植物，其花色中有花色对白花为显性，某海岛上有2株杂合子植株，且它们的后代个代之间均可以两两自由杂交，假定该种群处于遗传平衡状态，F3代的有色花与白色花的比例为：
A 3：1 B 2：1 C 9：7 D 1：1
（二）突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，由于突变和 重组都 是随机的，不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料。不能决定生物进化方向中。
可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组
突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
只有可遗传的变异才能对进化有影响，一个个体的适应能力无论有多强，如果它的基因不能传给后代，它在进化中就没有贡献，如骡子
（三）自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是基因频率的改变
二、隔离与物种的形成
（一）、物种的概念
1、物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
地理隔离 量变 同一种生物由于地理上的障碍分成不同的种群，使种群间
不能发生基因交流的现象
2、隔离
生殖隔离 质变 不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，
也不能产生可育的后代。
注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生。生殖隔离出现时才标志了新物种的产生（物种形成的必要条件）。
地理隔离产生新条件，生殖隔离是长期地理隔离的结果，不同环境的自然选择效果不一样，使同一物种的不同种群基因库发生不同基因频率的改变，当这两个种群的个体相遇时，也不能自由交配或产生不可育后代，这时已是两个物种。
物种形成的三个基本环节，突变和基因重组，自然选择，隔离（地理，生殖）
新物种形成过程：
地理隔离 自然选择 生殖隔离
种群 小种群 基因频率改变 新物种
（二）、种群与物种的区别与联系
种群
物种
概念
生活在一定区域的同种生物的全部个体
能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物
范围
较小范围内的同种生物的个体
分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准
种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种
主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代
联系
一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。
地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成
三、共同进化与生物多样性的形成
（一）、共同进化
1、概念：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，这就是共同进化。
不同物种间的共同进化
2、含义
生物与无机环境之间的相互影响和共同演变
基因多样性
1、生物多样性 物种多样性
生态系统多样性
2、生物多样性形成的进化历程
（1）关键点：
生命的起源：地点：原始海洋
时间：46亿年前
原始生命特点：厌氧
无机小分子 有机小分子 有机大分子 原始生命
真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快；
寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响；
原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。
（2）进化顺序
简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 异样 自养
厌氧 需氧 无性 有性 单细胞 多细胞 细胞内消化 细胞外消化
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论核心是自然选择学说
最终答案：生物必修二《遗传与进化》知识点总结