生物必修《遗传与进化》期末复习资料.docx
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生物必修《遗传与进化》期末复习资料
生物必修2《遗传与进化》期末复习资料
第一章遗传因子的发现
一常见遗传学符号、名词、概念等
符号
P
F1
F2
×
♀
♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
母本
父本
分类
说明
交
配
类
杂交：
不同的生物体间相互交配的过程
自交：
相同的生物体间相互交配，植物体中是指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。
自交是获得纯系的有效方法
测交：
让杂种子一代与隐性类型相交，用来测定F1的基因型。
正交、反交：
正交和反交自由定义。
若甲为母本，乙为父本间的交配方式称为正交，则以甲为父本，乙为母本的交配方式称为反交。
可用正交和反交确定某遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。
自花传粉、异花传粉
性
状
类
性状：
生物体表现出来的形态特征和生理特性的总称
显性性状：
在遗传学上，把杂种F1中显现出来的那个亲本性状叫做显性性状。
隐性性状：
在遗传学上，把杂种F1中未显现出来的那个亲本性状叫做隐性性状。
相对性状：
同种生物同一性状的不同表现类型
性状分离：
在杂种后代中显现不同性状的现象，叫做性状分离。
基
因
类
显性基因：
控制显性性状的基因，叫做显性基因。
隐性基因：
控制隐性性状的基因，叫做隐性基因。
等位基因：
在一对同源染色体的同一位置上，控制着相对性状的基因，叫做等位基因（Dd）
等同基因：
在一对同源染色体的同一位置上的，控制着相同性状的基因，叫做等同基因。
（DD或dd）
非等位基因
个
体
类
表现型：
是指生物个体所表现出来的性状。
基因型：
是指与表现型有关系的基因组成。
纯合子：
由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
纯合子自交后代不发生性状分离。
杂合子：
由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
杂合子自交后代要发生性状分离。
二自由组合定律与分离定律的比较
分离定律
自由组合定律
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；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。
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
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（后期）同源染色体分离
减数第一次分裂中（后期）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
都是以减数分裂形成配子时，同源染色体的联会和分离作基础的。
减数第一次分裂中（后期），同源染色体上的每对等位基因都要按分离定律发生分离；非同源染色体上的非等位基因，则发生自由组合。
实际上，等位基因分离是最终实现非等位基因自由组合的先决条件。
所以，分离定律是自由组合定律的基础，自由组合定律是分离定律的延伸与发展
三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
△孟德尔能够获得成功的原因：
（1）选取豌豆作为杂交实验的材料（由于：
a豌豆是自花传粉且是闭花受粉的植物；b豌豆花较大，易于人工操作；c豌豆具有易于区分的相对性状。
）
（2）先研究一对相对性状，在研究多对相对性状，从简单到复杂。
（3）采用统计学的方法对实验结果进行分析。
四小结
组合类型
子代基因型结果
子代表现性结果
Aa×Aa
=
AA+
Aa+
aa
比值1:
2:
1
显性个体A__：
隐形个体aa=3:
1
Aa×aa
测交
=
Aa+
aa
比值1:
1
显性Aa：
隐形aa=1:
1
AA×aa
Aa=1
全显性
AA×Aa
AA:
Aa=1:
1
全显性
YyRr×YyRr
黄圆:
黄皱:
绿圆:
绿皱
Y___R___yyR____Y___rryyrr
＝9：
3：
3：
1
YyRr×yyrr
测交
黄圆:
黄皱 :
绿圆:
绿皱
YyRryyRrYyRryyrr
＝1：
1：
1：
1
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
……
2n
2n
4n
3n
2n
（3+1）n
第二章基因与染色体的关系
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
5受精作用的特点和意义
特点：
受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞
意义：
减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异具有重要的作用。
经受精作用受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）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：
果蝇的眼色遗传
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。
三减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
工程
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期是否复制
复制
不复制
分裂过程中
细胞名称
性原细胞经复制形成初级性母细胞，再经分裂形成次级性母细胞（或第一极体）
次级性母细胞（或第一极体）经分
裂形成精细胞或卵细胞与第二极体（或第二极体）
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目
2N→N（减半）
N→2N→N
DNA分子数目
2N→4N→2N
2N→N（减半）
染色体
主要行为
有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，染色单体分开
染色单体
无（0）→有（4N）→有（2N）
有（2N）→无（0）
同源染色体
有（N对）
无
四精子和卵细胞形成过程的比较
工程
精子
卵细胞
不
同
点
部位
动物睾丸或精巢
动物卵巢
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂
分配情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体
分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果
1个精原细胞形成4个精子。
在无交叉互换时形成2种精子，
有交叉互换时形成4种精子
1个卵原细胞形成4个子细胞，
其中1个是卵细胞，3个是极体
是否变形
4个精细胞变形后形成4个精子
不需变形
相同点
（1）染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：
染色体都在减数第一次分裂的间期复制
减数第一次分裂同源染色体联会（可发生交叉互换）、均分，非同源
染色体的自由组合
减数第二次分裂都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开
（2）产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半
五减数分裂与有丝分裂的比较。
工程
有丝分裂
减数分裂
不
同
点
发生的部位或器官
一般的组织器官均可
成熟的有性生殖器官
母细胞
体细胞（受精卵）
性原细胞
染色体复制
一次。
有丝分裂间期
一次，减数第一次间期
细胞分裂次数
一次
两次
分裂
过程
前期
染色体散乱分布在细胞的中央
Ⅰ：
同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象
Ⅱ：
无同源染色体
中期
染色体的着丝点有规律地排列
在赤道板上；有同源染色体
Ⅰ：
四分体排列在赤道板的两旁
Ⅱ：
与有丝分裂相同，但无同源染色体
后期
染色体的着丝点分裂；姐妹染
色单体分开；有同源染色体
Ⅰ：
同源染色体分离，并移向两极
Ⅱ：
与有丝分裂类似，但无同源染色体
同源染色体行为
无同源染色体联会、四分体；
不出现染色单体的交叉互换及
同源染色体的分离
有同源染色体的联会、四分体；出
现姐妹染色单体的交叉互换及同源
染色体分离
子细胞数目
2个
雄为4个，雌为（1＋3）个
子细胞类型
体细胞
生殖细胞（精细胞或卵细胞）
最终子细胞染色体数
与亲代细胞相同
比亲代细胞减少一半（发生在减Ⅰ）
子细胞核的遗传物质组成
几乎相同
不一定相同（基因重组形成多种配子）
子细胞中可遗传变异的来源
基因突变，染色体变异
基因突变，基因重组，染色体变异
染色体
及DNA
数量变化
相同点
染色体都复制一次；出现纺缍体；均有子细胞产生；均有核膜、核
仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝点分
裂，姐妹染色单体分开
意义
使生物的亲代和子代之间保持
了遗传性状的稳定性
减数分裂和受精作用维持了每种生物前
后代体细胞中染色体数目的恒定
六性别决定方式：
是指雌雄个体决定性别的方式主要有以下两种类型
2X、Y是一对同源染色体。
七伴性遗传
1概念：
位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。
2人类红绿色盲症：
伴X染色体隐性遗传
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
XbXb
XBY
XbY
表现型
正常
正常（携带者）
色盲
正常
色盲
3遗传病不同遗传方式的口诀：
无中生有为隐性，隐性遗传看女病。
父子无病非伴性。
有中生无为显性，显性遗传看男病。
母女无病非伴性。
第三章基因的本质
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。
（1）模板：
噬菌体DNA。
（2）合成子代噬菌体的DNA原料：
大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
场所：
大肠杆菌的细胞质
（3）合成子代噬菌体的蛋白质原料：
大肠杆菌的氨基酸场所：
大肠杆菌核糖体
亲代噬菌体
寄主细胞
子代噬菌体
实验结论
32P标记DNA
有32P标记DNA
DNA 有32P标记
DNA分子是遗传物质
35S标记蛋白质
无35S标记蛋白质
外壳蛋白无35S标记
3．烟草花叶病毒实验RNA也是遗传物质。
4遗传物质案例
注：
凡是有细胞结构的生物体遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或结论：
绝大多数生物的遗传物质是DNA，DNA是主要的遗传物质。
病毒的遗传物质是DNA，或RNA。
遗传物质所必须具备的四个特点：
（1）分子结构具有相对的稳定性；
（2）能够进行自我复制,使前后代保持一定的连续性；（3）能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢过程和性状；（4）产生可遗传的变异
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．规律计算：
规律一：
互补碱基两两相等，即A＝T，C＝G
规律二：
两不互补的碱基之和比值相等，即（A+G）/（T+C）＝（A+C）/（T+G）=1
规律三：
任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50％，即：
（A+C）％=（T+G）%=50%
规律四：
DNA分子的一条链上（A+T）／（C+G）=a，（A+C）/（T+G）＝b，则该链的互补链上相应比例应分别为a和1／b。
规律五：
双链DNA中互补的碱基之和相等，即A+T（或C+G）＝A+T（或C+G）。
三DNA的复制
（一）概念：
以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
（二）发生时期：
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。
（三）.场所：
主要在细胞核中，但在拟核、线粒体、叶绿体中也进行。
（四）过程：
1、解旋：
需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。
2、合成子链：
以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。
3、形成子代DNA分子：
延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。
结果，一个DNA分子形成两个完全相同的子代DNA分子。
（五）特点：
1、复制方式：
半保留复制。
2、边解旋边复制，复制可以朝一个方向，也可以向两个方向进行，后者更为常见。
真核生物有多个起始点。
（六）条件：
1、模板：
亲代DNA分子的两条链。
2、原料：
脱氧核苷酸。
3、能量：
ATP。
4、酶：
解旋酶、DNA聚合酶。
（七）准确复制的原因：
1、DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
2、通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。
（八）DNA分子的复制的实质和意义：
DNA分子通过复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。
（九）准确复制的原因：
1、DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板。
2、通过碱基互补配对保证了复制准确无误。
（十）DNA分子复制问题的有关计算：
若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表
世
代
DNA分子的特点
DNA中脱氧核苷酸的特点
分
子
总
数
细胞中的DNA分子离
心后在管中的位置
不同DNA分子占全部DNA分子之比
链总
数
不同脱氧核苷酸链占全部链之比
只含15N
的分子
含14N、15N的杂
种分子
只含14N的
分子
含15N的
链
含14N的
链
0
1
全在下部
1
0
0
2
1
0
1
2
全在中部
0
1
0
4
1/2
1/2
2
4
1/2中部，1/2上部
0
1/2
1/2
8
1/4
3/4
3
8
1/4中部，3/4上部
0
1/4
3/4
16
1/8
7/8
n
2n
2/2n中部，1－2/2n上部
0
2/2n（或1/2n－1）
1－2/2n
2n＋1
1/2n
1－1/2n
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。
△基因与DNA分子、染色体、核苷酸、蛋白质、性状的关系
基因：
是具有遗传效应的DNA片段。
DNA分子中有足够多的遗传信息。
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中。
碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。
组成DNA分子的碱基虽然只有4种，但是，碱基对的排列顺序却是千变万化的，如有n个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有4n种
基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
基因在染色体上呈线性排列；DNA和基因的基本组成单位都是：
脱氧核苷酸。
第四章基因的表达
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
二基因对性状的控制
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。
三复制、转录和翻译的比较
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
都需要特定的酶和ATP
产物
2个双链DNA
一个单链RNA
（mRNA，tRNA，rRNA）
多肽链（或蛋白质）
产物动向
传递到2个子细胞
离开细胞核进入细胞质
组成细胞结构蛋白质
和功能蛋白质
特点
边解旋边复制，
半保留复制
边解旋边转录；转录后DNA
仍恢复原来的双链结构
翻译结束后，mRNA
分解成单个核苷酸
碱基配对
A—T，T—A，
G—C，C—G
A—U，T—A，
G—C，C—G
A—U，U—A，
C—G，G—C
遗传信息传递方向
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
四基因表达中相关数量计算
（一）基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系：
转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。
基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。
（二）mRNA中碱基数与氨基酸的关系：
翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。
综上可知：
基因中碱基数目：
mRNA碱基数目：
tRNA数目：
蛋白质中氨基酸数目=6:
3:
1:
1
（三）计算中“最多”和“最少”的分析
1、翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
2、基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
3、在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。
如：
mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有
个氨基酸。
4、蛋白质中氨基酸的数目＝肽键数＋肽链数（肽键数＝缩去的水分子数）。
第五章基因突变及其他变异
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．
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含本物种配子染色体数的个体
体细胞中含2个染色体
组的个体
体细胞中含3个或3个以
上染色体组的个体
染色体组
1至多个
2个
3个或3个以上
发育起点
配子
受精卵
受精卵
自然成因
单性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖）
正常有性生殖
未减数的配子受精；合子
染色体数目加倍
植物特点
植株弱小，高度不育
正常
果实、种子较大，生长发
育延迟，结实率低
举例
玉M、小麦的单倍体
几乎全部动物、过半数
高等植物
香蕉、普通小麦
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
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