遗传与进化(必修2)知识点总结
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遗传与进化(必修2)
第1章遗传因子的发现
一、基本概念:
性状:生物体的形态特征和生理特征的总和。
相对性状:同种生物的同一性状的不同表现类型。
显性性状:具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中显现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的纯合亲本杂交,F1中未显现出来的性状。
性状分离:杂种自交后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
杂交:基因型不同的生物体之间的相互交配。
自交:基因型相同的生物体之间的相互交配。
自交是获得纯合子的有效方法。
测交:让基因型未知的生物体与隐性个体杂交,用来测定此生物体的基因组合。
等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上,控制一对相对性状的基因。
如A和a.
非等位基因:包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。
显性基因:控制显性性状的基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
表现型:生物个体表现出来的性状叫表现型。
基因型:与表现型有关的基因组成叫基因型。
表现型是基因型与环境相互作用的结果。
二、概率的计算
加法定理:当一个事件出现时,另一个事件就被排除,这种互斥事件出现的概率是它们各自概率之和。
如某件
事可由一个人独立完成。
找甲来完成,甲有3种方法;
找乙来完成,乙有4种方法。
如果甲来完成,那么乙
就被排除,所以完成这件事一共有7种方法。
乘法定理:当一个事件的发生不影响另一个事件的发生时,这样的两个独立事件同时发生,或相继发生所出
现的概率是各自概率的乘积。
如某人患甲病的概率是
a,患乙病的概率是b,则此人同时患甲乙两种病的概
率就是a×b。
第2章基因和染色体的关系减数分裂:是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,成熟生殖细胞中染色数目比原始生殖
细胞的减少一半。
精子的形成过程:
卵细胞的形成过程:
所以如果说一个精原细胞则只能产生2种,4个精
子;一个卵原细胞只能产生1种,1个卵细胞。
有丝分裂、减数分裂的区分——点数、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。
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;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂。
其中要
注意,如细胞中染色体的行为变化为染色单体分向细
胞两极,则在同一极的染色体范围内判断。
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,着丝点位于赤道板两侧等行为则为
减数第一次分裂;若无以上行为,则为有丝分裂。
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。
减数分裂中染色体和DNA的变化
伴性遗传:此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因
而总是与性别相关联。
为了和常染色体遗传区分,在
书写基因型时用X A或X b表示。
如X A Y,X F X F
类型:X染色体显性遗传:抗维生素D佝偻病等
X染色体隐性遗传:人类红绿色盲、血友病
Y染色体遗传:人类毛耳现象
X染色体隐性遗传的特点
(1)人群中发病人数男性大于女性
(2)一般有隔代遗传现象
X染色体显性遗传的特点
(1)人群中发病人数女性大于男性
(2)可能有连续遗传现象
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(无中生有为隐性);
(2)双亲有病子代出现正常为显性(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)在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子
正常,为常染色体上隐性遗传(只看女性患者)
(2)在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患
病,为常染色体显性遗传(只看男性患者)
(3)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
第3章基因的本质
DNA是遗传物质的证据
碱基及与碱基有关的DNA数目的计算:
1.在两条互补链中C
T
G
A
+
+
的比例互为倒数关系。
2.在整个DNA分子中,任意两个不互补碱基之和相等,
并为碱基总数的1/2。
3.整个DNA分子中,C
G
T
A
+
+
与分子内每一条链上的该比
例相同。
4.一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为:2n
5.第n代的DNA中,含原DNA母链的有2个,占2/2n
6.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T为:a(2n-1)
(2)第n次复制时所需游离的T为:a·2n/2
7.n个碱基对可以组成DNA的种类为4 n种
基因是有遗传效应的DNA片段。
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。
n
2n
4n
第4章 基因的表达
转录在细胞核中,以DNA 的一条链为模板合成mRNA
的过程。
原料:含A 、U 、C 、G 的4种核糖核苷酸;产物:m RNA
翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板合
成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
密码子:mRNA 上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3
个这样的碱基又称为1个密码子。
生物界中共有64个密码子,其中的61个可以编码氨基酸, 3个密码子是终止密码,不编码任何氨基酸。
每种氨基酸 可以有一个或多个密码子(tRNA ),但每种密码子(tRNA ) 只可以编码(携带)一种氨基酸。
肽链的氨基酸数:mRNA 碱基数:DNA (基因)中碱基数 1 : 3 : 6
中心法则:遗传信息可以从DNA 流向DNA ,即DNA 的
自我复制;也可以从DNA 流向RNA ,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。
但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA 或RNA 。
近些年还发现有遗传信息从RNA 到RNA (即RNA 的自我复制)也可以从RNA 流向DNA (即逆转录)。
基因、蛋白质与性状的关系:
(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,如镰刀型细胞贫血和囊性纤维病等。
(3)基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环
境因素的影响。
生物体的一个性状能否遗传给后代要看它生殖细胞的遗 传物质是否发生了改变。
第5章 基因突变及其他变异
基因突变: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。
当碱基对的替换、增添和 缺失为3的倍数时对生物体性状的影响可能是最小 的。
它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源; 是生物进化的原始材料。
基因突变的特点:a 、普遍性 b 、随机性 c 、低频性 d 、
多数有害性 e 、不定向性
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。
在自然界它的来源有a 、非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
b 、同源染色体上等位基因间的交叉互换。
但人工操作的基因工程也属于基因重组。
基因重组的意义:基因重组产生新的基因型,也是生物变
异的来源之一,对生物的进化也具有重要的意义。
染色体的变异包括结构的变异(缺失、重复、易位、倒位)
和数目的变异(个别的增加和减少、以染色体组的形式成倍的增加或减少)
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的全部遗传信
息,这样的一组染色体。
染色体组数的判断
○
1细胞内同一形态的染色体有几条就可以认为含几 个染色体组
○2在细胞或生物体的基因型中,同一种基因(不分显
隐)出现几次,则细胞中就有几个染色体组 例:
如图一和图二都是4个染色体组。
生物倍体数的判断
○1如果生物体是受精卵或合子发育而成,生物细胞内
含有几个染色体组就叫几倍体
○2如果生物体是由生殖细胞(花粉、精子等)直接发
育而成的,无论细胞内含有几个染色体组都只能叫单倍体
第6章 从杂交育种到基因工程
杂种优势:指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种
第一代,在一种或多种性状上优于亲本的现象。
基因工程的步骤:1.提取目的基因(限制酶)
2.目的基因与运载体的结合(连接酶)
3.将目的基因导入受体细胞
4.目的基因的表达和检测
常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
提取 的运载体和目的基因要用相同的限制酶处理。
基因工程的应用:抗虫棉、烟草和水稻;利用细菌生产胰
岛素、干扰素和疫苗等
第7章 现代生物进化理论
拉马克进化论的主要内容“用进废退”和 “获得性遗传” 达尔文自然选择学说的主要内容适者生存,不适者被淘汰 种群是生物进化和繁殖的基本单位。
生物进化的实质是种
群基因频率的改变。
生物进化方向由自然选择决定。
种群基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。
基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
例:某种群中AA 个体占30%,Aa 个体占60%,aa 个体占10%。
求A 和a 的基因频率?
解:A=(2*30+60)/(100*2)=30%+60%/2=60%
a=(2*10+60)/(100*2)=10%+60%/2=40% 突变和基因重组产生进化的原材料
①生物可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色 体变异。
基因突变和染色体变异统称为突变。
②突变和重组是随机、不定向的,只为进化提供了生 物进化的原材料,不能决定生物进化的方向。
即变异是不定向的
物种:能够在自然状态下相互交配并且产生的后代可
育的一群生物称为一个物种。
判断是否为同一物 种首先要看是否有生殖隔离现象。
不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中相互选择,结果导致它们共同进化。
生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。