1、2017年高考复习遗传、变异和进化遗传的 基本规律孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔选择了豌豆的7对相对性状做杂交实验有关的名词解释相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型显性性状：在 F1中显现出来的性状隐性性状：在 F1中未显现出来的性状性状分离：杂种后代中，同时出现显性形状和隐性形状的现象一对相对性状的杂交实验现象：问题：为什么F1代只出现显性性状？为什么F2代出现性状分离？为什么分离比总是接近3:1?F1F2高茎高茎（3）矮茎（1）P高茎矮茎Xx假设：1、生物的性状由遗传因子决定（例：D、d）2、体细胞中遗传因子是成对存在（例：DD、dd，遗传因子组成相同的个体纯合子；Dd，遗传因子组成不
2、同的个体杂合子。）3、生物体形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分开，配子中只会含有每对遗传因子中的一个。4、受精时雌雄配子的结合是随机的。图解设计：设计实验验证假设结果：测交后代两种性状的分离比接近1:1结论：图解测交实验在生物体细胞中，控制同一性状遗传的因子成对存在，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。分离规律两对相对性状的杂交实验孟德尔实验中对每一对相对性状单独进行分析，结果发现每对相对性状的遗传都遵循分离规律。你怎样解释这一现象？试利用孟德尔的研究方法加以解释并验证结论：控制不同性状的遗传因子的分离和组合互不干扰，在形成
3、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。自由组合规律孟德尔遗传规律的再发现1866年，孟德尔发表了论文，但当时并没有引起人们的重视。1900年，三位科学家分别重新发现了孟德尔的工作。1909年，丹麦生物学家约翰逊将“遗传因子”一词换为“基因”并提出了表现型基因型等位基因指生物个体表现出来的性状与表现型有关的基因组成控制相对性状的基因基因和染色体的关系基因和染色体行为存在明显的平行关系1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。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、在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中，原来成对的基因只有一个，成
4、对的染色体也只有一条。3、体细胞中成对的基因一个来自父方、一个来自母方。同源染色体也是如此。4、非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂后期也是自由组合的。基因位于染色体上的实验证据摩尔根关于果蝇眼色的相关实验摩尔根他们的实验将一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来从而用实验证明了基因在染色体上。其后，摩尔根和他的学生经过十多年的努力，发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图。说明基因在染色体上呈线性排列。短硬毛白眼 黄身红宝石眼截翅朱红眼深红眼棒眼孟德尔遗传规律的现代解释基因分离规律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上
5、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，独立的随配子遗传给后代。基因自由组合规律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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。基因、性状间的关系基因性状决定遗传物质结构和功能的基础生物体的形态结构、生理特征等位基因同源染色体相同位置同一性状不同表现相对性状显性基因隐性基因隐性性状显性性状控制组合基因型表现型环境影响性状分离后代出现多种类型纯合子杂合子成对基因相同含等位基因基因的本质基因是什么？染色体主要是由蛋白
6、质和DNA组成的，这两种物质中哪一种是遗传物质呢？肺炎双球菌的转化实验格里菲思实验：（1928）“转化因子”将无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。艾弗里实验：（1944）DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。噬菌体浸染细菌的实验赫尔希和蔡斯：（1952）DNA是遗传物质因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要遗传物质。烟草花叶病毒实验对于RNA病毒来说，RNA是遗传物质。DNA分子的结构时间线1930s 对核酸化学组成研究表明脱氧核苷酸由脱氧核糖、磷酸和4种碱基构成。1950初威尔金斯和弗兰克林对DNA晶体的X射线衍射分析表明DNA分子结构是规则的，整个DNA是长链高
7、分子由许多小单位叠合而成。1951年沃森和克里克建立一个DNA三链模型。弗兰克林提出了糖-磷酸主链在外侧，碱基在内侧的重要假设。格里菲斯发现碱基之间的配对是不同碱基相互吸引。1952年查伽夫DNA的4中碱基数不相等，其中A总是等于T，C总是等于G。1953年多诺林的启发下沃森和克里克最终建立了DNA双螺旋结构模型，发表与同年4月25日的自然杂志上。标志着分子生物学的诞生DNA分子的复制要区分DNA复制是半保留还是全保留，就需要区分亲代DNA与子代DNA。实验证据：1958年以大肠杆菌为实验材料，运用放射性同位素示踪技术进行实验。DNA分子半保留复制基因与DNA的关系：基因是有遗传效应的DNA片
8、段基因的表达基因指导蛋白质合成遗传信息的转录遗传信息的翻译中心法则DNARNA蛋白质转录逆转录翻译复制复制可遗传的变异：一般由于生殖细胞内遗传物质的改变引起，可以遗传给后代的变异。基因突变基因重组染色体变异实际问题人类遗传病杂交育种诱变育种基因工程细胞工程现代生物进化理论达尔文的自然选择学说事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持相对稳定事实3：资源是有限的事实4：个体间普遍存在差异事实5：许多变异是可以遗传的推论1：个体间存在生存斗争推论2：具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的基本单
9、位几个相关概念：种群：生活在一定区域内同种生物的全部个体种群的基因库：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，某基因占全部等位基因数的比率进化的原材料：基因突变产生新的等位基因，基因重组使种群出现大量可遗传的变异自然选择决定种群生物进化的方向在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化隔离是物种形成的必要条件图解1F1F2高茎高茎矮茎P高茎矮茎X高茎高茎配子配子X高茎DdDdDdDdDdDDddDdDdDDdd图解2测交后代矮茎高茎配子dDd测交F1代高茎隐性纯合子XDdddDddd果蝇杂交实验图解P红眼（雌）白眼（雄）XF1红眼（雌
10、、雄）F2红眼（雌、雄）白眼（雄）F1雌雄交配3/41/4如何解释？雌雄果蝇体细胞的染色体图解X XX YIIIIIIIIIIIVIV如果控制眼色的基因位于X染色体上，而Y染色体不含它的等位基因，则可以解释上述遗传现象。WWw图解3PXWXW红眼（雌）XwY白眼（雄）X配子XWYXwF1XWXw红眼（雌）XWY红眼（雄）F2YXWXWXwXWXW红眼（雌）XWXw红眼（雌）XwY白眼（雄）XWY红眼（雄）转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。TCATG A TT AAGTAC A AATDNA的平面结构图 AGTAC A AATGDNA游离的核糖核苷
11、酸以DNA的一条链为模板合成RNA AGTAC A AATGDNA与RNA的碱基互补配对：AU；GC；CG；TARNA 聚合酶 AGTAC A AATGUU组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来AGTAC A AATGU UAGTAC A AATGU U AAGTAC A AATGGU U AAGTAC A AATGGU U AUAGTAC A AATGGU U AU UAGTAC A AATGGU U AU UAAGTAC A AATGGU U AU UA UAGTAC A AATGGU U AU UA U CAGTAC A AATGGU U AU UA U C形成的 mRNA 链，DNA
12、上的遗传信息就传递到mRNA上。mRNADNA翻译：在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。AGTAC A AATUCAUG A UUAmRNA细胞质核孔DNAmRNA在细胞核中合成 细胞核AGTAC A AATUCAUG A UUAmRNA细胞质细胞核mRNA通过核孔进入细胞质 UCAUG A UUAmRNA密码子密码子密码子 密码子 密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基 A A U亮氨酸AC U天门冬酰胺AUG异亮氨酸转运 RNA（tRNA)氨基酸A A U亮氨酸ACU天门冬酰氨AUG异亮氨酸tRNA的一端运载着氨基酸 反密码子UCAUG A UUAmR
13、NA细胞质细胞质中的mRNA UCAUG A UUA核糖体mRNA 与核糖体结合.UCAUG A UUAA A U亮氨酸tRNA 上的反密码子与 mRNA上的密码子互补配对.UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天门冬酰氨tRNA 将氨基酸转运到 mRNA上的 相应位置.UCAUG A UUAA A U亮氨酸AC U天门冬酰氨两个氨基酸分子缩合缩合UCAUG A UUA亮氨酸AC U天门冬酰氨AUG异亮氨酸核糖体随着 mRNA滑动.另一个 tRNA 上的碱基与mRNA上的 密码子配对.UCAUG A UUA亮氨酸AC U天门冬酰氨AUG异亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构 UCAUG A UUA亮氨酸天门冬酰氨AUG异亮氨酸tRNA离开，再去转运新的氨基酸 UCAUG A UUA以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质.