高一生物空中必修二前半部分知识整理高一下学期期中考试知识点整理Word格式.docx
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(有丝分裂中也有同源染色体,但不联会)。
2、四分体:
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。
1对同源染色体=1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
二、减数分裂
1、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。
(注:
体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
)
2、精子的形成:
3、卵细胞的形成
1个精原细胞(2n)1个卵原细胞(2n)
↓间期:
染色体复制↓间期:
1个初级精母细胞(2n)1个初级卵母细胞(2n)
↓前期:
联会、四分体、交叉互换(2n)↓前期:
(2n)
中期:
同源染色体排列在赤道板上(2n)中期:
后期:
配对的同源染色体分离(2n)后期:
细胞质均等分裂末期:
细胞质不均等分裂(2n)
2个次级精母细胞(n)1个次级卵母细胞+1个极体(n)
染色体散乱(n)↓前期:
(n)
染色体着丝点排列在赤道板(n)中期:
染色单体分开成为两组染色体上(2n)后期:
细胞质均等分离(n)末期:
4个精细胞:
(n)1个卵细胞:
(n)+3个极体(n)
↓变形
4个精子(n)
注意:
精原细胞和卵原细胞
的染色体数目与体细胞相同。
因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。
所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
比较项目
不同点
相同点
精子的形成
卵细胞的形成
染色体复制
复制一次
第一次分裂
一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞(n)
一个初级卵母细胞(2n)(细胞质不均等分裂)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体(n)
同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂
两个次级精母细胞形成四个同样大小的精细胞(n)
一个次级卵母细胞(细胞质不均等分裂)形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体。
第一极体分裂(均等)成两个第二极体
着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变
有无变形
精细胞变形形成精子
无变形
分裂结果
产生四个有功能的精子(n)
只产生一个有功能的卵细胞(n)
精子和卵细胞中染色体数目均减半
卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。
5.减数分裂和有丝分裂主要异同点
减数分裂
有丝分裂
染色体复制次数及时间
一次,减数第一次分裂的间期
一次,有丝分裂的间期
细胞分裂次数
二次
一次
联会四分体是否出现
出现在减数第一次分裂
不出现
同源染色体分离
减数第一次分裂后期
无
着丝点分裂
发生在减数第二次分裂后期
后期
子细胞的名称及数目
性细胞,精细胞4个或卵1个、极体3个
体细胞,2个
子细胞中染色体变化
减半,减数第一次分裂
不变
子细胞间的遗传组成
不一定相同
一定相同
6.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。
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。
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。
(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。
四、减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化:
五、减数分裂形成子细胞种类:
假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);
它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。
它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。
六、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。
(受精卵中的核遗传物质一半来自方,一半来自母方,细胞质遗传物质几乎全部来自卵细胞)
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。
七、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
1、细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂
2、细胞中有同源染色体
有同源染色体联会、形成四分体排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
例:
判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ末期有丝后期减Ⅱ后期减Ⅰ后期有丝前期
减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期
第三章遗传因子的发现
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.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。
区分:
兔的长毛和短毛;
人的卷发和直发等;
兔的长毛和黄毛;
牛的黄毛和羊的白毛
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。
如在DD×
dd杂交实验中,杂合F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状(DD及Dd)和隐性性状(dd)的现象。
显性性状:
在DD×
dd杂交试验中,F1表现出来的性状;
如教材中F1代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。
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:
dd杂交试验中,F1未显现出来的性状;
如教材中F1代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。
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。
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×
ddDD×
Dd等。
自交:
遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。
如:
DD
Dd等
测交:
F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。
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。
3.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
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
自交法
4.常见问题解题方法
(1)如后代性状分离比为显:
隐=3:
1,则双亲一定都是杂合子(Dd)
即Dd×
Dd3D_:
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×
dd1Dd:
(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×
5.分离定律
其实质就是在形成配子时,等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。
6.基因分离定律的特殊形式
特殊形式
亲本组合
子代的基因型比
子代的表现型比
(一般形式)
Aa×
Aa
AA∶Aa∶aa=1∶2∶1
显性∶隐性=3∶1
显性相对性
显性∶相对显性∶隐性=1∶2∶1
并显性(MN血型)
LMLN×
LMLN
LMLM∶LMLN∶LNLN=1∶2∶1
显性①∶并显性∶显性②=1∶2∶1
复等位基因遗传
物种中存在三个以上等位基因,而每一个体只含两个等位基因或两个相同的基因,基因之间存在显隐关系或其它关系。
如ABO血型的遗传:
IA、IB对i为显性,IA对IB并显性。
显性纯合致死
Aa∶aa=2∶1
显性∶隐性=2∶1
隐性纯合致死
AA∶Aa=1∶2
显性
单性隐性配子致
AA∶Aa=1∶1
单性显性配子致死
Aa∶aa=1∶1
显性∶隐性=1∶1
第2节孟德尔豌豆杂交试验
(二)
1.两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。
(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)F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例9:
3:
1
YYRR1/16
YYRr2/16
双显(Y_R_)YyRR2/169/16黄圆
YyRr4/16
纯隐(yyrr)yyrr1/161/16绿皱
YYrr1/16
单显(Y_rr)YYRr2/163/16黄皱
yyRR1/16
单显(yyR_)yyRr2/163/16绿圆
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。
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
(2)基因型类型
AaBbCc×
AaBBCc,后代基因型数为多少?
先分解为三个分离定律:
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
AabbCc,后代表现数为多少?
Aa后代2种表现型
bb后代2种表现型
Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
3.自由组合定律
实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。
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.遗传定律中各种参数的变化规律
遗传
定律
亲本中
包含的
相对性
状对数
F1
F2
遗传定律的实质
包含等
位基因
的对数
产生的
配子数
配子的
组合数
表现
型数
基因
性状
分离比
分离定律
2
4
3
(3∶1)
F1在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离。
自由组合
定律
16
9
(3∶1)2
F1在减数分裂形成配子时,等位基因随同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
8
64
27
(3∶1)3
256
81
(3∶1)4
……
n
2n
4n
3n
(3∶1)n
6.
自由组合遗传题的快速解法
7.自由组合定律中基因的相互作用
作用类型
特点
举例
加强作用
互补
作用
只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本的性状,两种显性基因同时存在时(纯合或杂合)共同决定新性状。
F2表现为9∶7
累加
两种显性基因同时存在时产生一种新性状,单独存在时表现相同性状,没有显性基因时表现为隐性性状。
F2表现为9∶6∶1
重叠
不同对基因对表现型产生相同影响,有两种显性基因时与只有一种显性基因时表现型相同。
没有显性基因时表现为隐性性状。
F2表现为15∶1
抑制作用
上位
一种显性基因抑制了另一种显性基因的表现。
F2表现为12∶3∶1
右例中I基因抑制B基因的表现。
I决定白色,B决定黑色,但有I时黑色被抑制
隐性
一对基因中的隐性基因对另一对基因起抑制作用。
F2表现为9∶3∶4
右例中c纯合时,抑制了R和r的表现。
抑制效应
显性基因抑制了另一对基因的显性效应,但该基因本身并不决定性状。
F2表现为13∶3
右例中C决定黑色,c决定白色。
I为抑制基因,抑制了C基因的表现。
F2表现型比
互补作用
9∶7
重叠作用
15∶1
隐性上位
9∶3∶4
累加作用
9∶6∶1
显性上位
12∶3∶1
13∶3
第四章基因的本质
第一节DNA是主要的遗传物质
一、证明DNA是遗传物质的实验
(1)——肺炎双球菌的转化实验
二、证明DNA是遗传物质的实验
(2)——T2噬菌体感染细菌实验
三、证明RNA是遗传物质的实验——烟草花叶病毒的感染实验
小结:
细胞生物(真核、原核)
非细胞生物(病毒)
核酸
DNA和RNA
只含DNA
只含RNA
遗传物质
DNA
RNA
因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
第二节DNA的结构和DNA的复制:
一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:
C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:
脱氧核糖核苷酸(4种)
3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。
②外侧:
脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内侧:
由氢键相连的碱基对组成。
③碱基按碱基互补配对原则配对:
A=T;
G≡C。
4、DNA的特性:
稳定性:
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
多样性:
碱基对的排列顺序是千变万化的。
(排列种数:
4n(n为碱基对对数)
特异性:
每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
5、DNA的功能:
储存、传递和表达遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)
6、与DNA有关的计算:
在双链DNA分子中:
①A=T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等;
且等于全部碱基和的一半
A+G=A+C=T+G=T+C=1/2全部碱基
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。
二、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:
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
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。
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。
第五章基因突变及其他变异
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
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
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
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)
2、基因突变的特点
⑴普遍性
⑵随机性
⑶不定向性
⑷低频性
⑸多害少利性
3、基因突变的时间
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
随机重组(减数第一次分裂后期)
2、基因重组的类型
交换重组(四分体时期)
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
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。
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。
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;
四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
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。
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。
第二节染色体变异
一、染色体结构变异
缺失
重复
倒位
易位
图示
效应
人类的猫叫综合征(5号染色体部分缺失)
果蝇的棒眼(小眼数目减少。
X染色体某一区段重复)
一般无效应,但是
大段倒位导致不育
一般无效应,但杂合子易位常伴有不同程度的不育
二、染色体数目的变异
1、类型
●个别染色体增加或减少:
实例:
21三体综合征(多1条21号染色体)
●以染色体组的形式成倍增加或减少:
实例:
三倍体无子西瓜
2、染色体组:
(1)概念:
二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
(2)特点:
①一个染色体组中无同源染色体;
②形态和功能各不相同;
一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
(3)染色体组数的判断:
①染色体组数=细胞中任意一种染色体条数
例1:
以下各图中,各有几个染色体组?
答案:
321
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
例2:
以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa
(2)AaaBbb(3)ABCD答案:
231
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。
体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
一、
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