第第頁2.艾弗里的肺炎鏈球菌體外轉化實驗（1）設計思路：每個實驗組特異性地去除S型細菌的細胞提取物中的一種物質，再觀察該細胞提取物是否仍具有轉化活性。（2）實驗過程與現象（3）結論：DNA才是使R型細菌產生穩定遺傳變化的物質，即DNA是遺傳物質。二、噬菌體侵染細菌實驗1.實驗思路和方法（1）思路：設法將DNA和蛋白質分開,單獨研究它們各自的功能。（2）方法：同位素標記法，用35S、32P分別標記噬菌體的蛋白質和DNA。2.實驗材料：T2噬菌體和大腸桿菌。（1）T2噬菌體：一種專門寄生在大腸桿菌體內的病毒（2）T2噬菌體侵染大腸桿菌并增殖的過程：T2噬菌體侵染大腸桿菌后，會在自身遺傳物質的作用下，利用大腸桿菌體內的物質來合成自身的組成成分，進行大量增殖。當噬菌體增殖到一定數量后，大腸桿菌裂解，釋放出大量噬菌體。3.實驗過程（1）標記T2噬菌體（2）被標記的T2噬菌體侵染未被標記的大腸桿菌4.結論：DNA是噬菌體的遺傳物質。特別提醒(1)含放射性標記的噬菌體不能用培養基直接培養獲得，因為病毒只能寄生在活細胞內。(2)噬菌體侵染大腸桿菌細胞后，會在自身遺傳物質的作用下，利用大腸桿菌體內的原料(脫氧核苷酸、氨基酸)、核糖體、ATP等來合成自身的組成成分，進行大量增殖。(3)該實驗不能標記C、H、O、N這些DNA和蛋白質共有的元素，否則無法將DNA和蛋白質區分開。(4)35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，因為放射性檢測時只能檢測到放射性存在的部位，不能確定是何種元素的放射性。三、DNA是主要的遺傳物質1.RNA是遺傳物質的實驗證據（1）實驗材料：煙草花葉病毒(只含有蛋白質和RNA)、煙草。（2）實驗過程：煙草花葉病毒（3）結論：煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，不是蛋白質。2.DNA是主要的遺傳物質生物類型所含核酸遺傳物質舉例細胞生物真核生物DNA和RNADNA動物、植物、真菌原核生物DNA細菌非細胞生物DNA病毒僅有DNADNAT2噬菌體、乙肝病毒RNA病毒僅有RNARNA煙草花葉病毒絕大多數生物的遺傳物質是DNA，只有極少數生物的遺傳物質是RNA。因此，DNA是主要的遺傳物質。四、自變量控制中的“加法原理”和“減法原理”1.加法原理（1）概念：與常態比較，人為增加某種影響因素的稱為“加法原理”。（2）舉例：在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理。2.減法原理（1）概念：與常態比較，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”。（2）舉例：在艾弗里的肺炎鏈球菌轉化實驗中，每個實驗組特異性地去除了一種物質，從而鑒定出DNA是遺傳物質。五、探究“遺傳物質”的方法?第2節DNA的結構一、DNA的結構1.DNA雙螺旋結構模型的構建者：美國生物學家沃森和英國物理學家克里克。2.DNA雙螺旋結構的形成①每個雙鏈DNA片段中磷酸∶脫氧核糖∶堿基=1∶1∶1。②每個雙鏈DNA片段中有2個游離的磷酸基團。除游離的磷酸基團外，每個磷酸基團與2個脫氧核糖相連。③DNA單鏈上相鄰堿基通過“—脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖—”連接，互補鏈中配對堿基通過氫鍵相連。④A與T之間有2個氫鍵，G與C之間有3個氫鍵。DNA分子中氫鍵的數目越多結構越穩定，故G—C堿基對越多，DNA熱穩定性越強。3.DNA的雙螺旋結構特點①DNA由兩條脫氧核苷酸鏈組成，這兩條鏈按反向平行的方式盤旋成雙螺旋結構。②外側：脫氧核糖和磷酸交替連接構成基本骨架。③內側：兩條鏈上的堿基通過氫鍵連接成堿基對。堿基的配對遵循堿基互補配對原則：A與T配對、G與C配對。4.DNA指紋圖的獲得及該技術的應用（1）應用DNA指紋技術，首先需要用合適的酶將待檢測的樣品DNA切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開，再經過一系列步驟，最后形成DNA指紋圖。（2）由于每個人的DNA指紋圖是獨一無二的，所以我們可以通過分析指紋圖的吻合程度來確認身份。此技術被廣泛應用于刑偵領域、親子鑒定、死者遺骸的鑒定等。二、DNA分子中有關堿基數量的計算1.在雙鏈DNA分子中，互補的兩種堿基數量相等，即A=T、C=G2.在雙鏈DNA分子中，任意兩種不互補的堿基數量之和相等，占堿基總數的50%，即A+G=T+C=A+C=T+G=(A+T+C+G)×50%，A+GT+C3.在雙鏈DNA分子中，每對互補堿基之和在任意一條鏈及整個DNA分子中所占比例相等。如在一條鏈上A1+T1占n%，因為T2=A1，A2=T1，則在另一條鏈上4.在雙鏈DNA分子中，兩對互補堿基之和的比值在任意一條鏈及整個DNA分子中都相等。如在一條鏈中A1+T1G15.在雙鏈DNA分子中,非互補堿基之和的比值在兩條互補鏈中互為倒數。如在一條鏈上A1+G1T1第3節DNA的復制一、對DNA復制的推測及DNA半保留復制的實驗證據1.對DNA復制的推測（1）半保留復制：新合成的每個DNA分子中，都保留了原來DNA分子中的一條鏈。（2）全保留復制：DNA復制以DNA雙鏈為模板，子代DNA的雙鏈都是新合成的（3）分散復制：指DNA復制時，親代DNA斷裂成幾個短片段，得到的子代DNA分子中既有親代DNA短片段，又有新合成的短片段。2.DNA半保留復制的實驗證據（1）實驗者：美國生物學家梅塞爾森和斯塔爾。（2）實驗材料：大腸桿菌(繁殖快，約20min繁殖一代)。（3）實驗技術：同位素標記技術、密度梯度離心技術。（4）證明DNA半保留復制的實驗①實驗原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。②實驗假設：DNA以半保留的方式復制。③離心后試管中可能出現3種條帶。a.重帶(密度最大)：兩條鏈都含15b.中帶(密度居中)：一條鏈含14N，另一條鏈含c.輕帶(密度最小)：兩條鏈都含14④實驗過程：⑤實驗結論：DNA的復制是以半保留的方式進行的。二、DNA復制的過程1.時間：細胞分裂(有絲分裂和減數分裂)前的間期。2.場所：真核生物的細胞核、線粒體和葉綠體；原核生物的擬核和細胞質。3.遵循的原則：堿基互補配對原則。4.方式：半保留復制。5.特點：邊解旋邊復制。6.過程：7.解旋酶：打開的是堿基對間的氫鍵，DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯鍵。8.DNA能夠精確復制的原因：DNA具有獨特的雙螺旋結構，為復制提供精確的模板；堿基互補配對保證了復制能準確進行。9.DNA復制的意義：DNA分子通過復制，將遺傳信息從親代傳給了子代，保持了遺傳信息的連續性。三、DNA復制相關計算?1.將一個含有15N的雙鏈DNA分子放在含有14N的培養液中連續復制n次，則得到的第①DNA分子共2n個&②脫氧核苷酸鏈共2n+1條2.DNA分子復制過程中消耗的脫氧核苷酸數(親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個)(1)經過n次復制，共需要消耗該種脫氧核苷酸數為m·(2(2)第n次復制，需要消耗該種脫氧核苷酸數為m·第4節基因通常是有遺傳效應的DNA片段一、DNA片段中的遺傳信息1.對基因概念的理解（1）從結構上看①DNA上的基因與DNA結構一樣，由4種脫氧核苷酸（分別含A、T、C、G4種堿基）按一定順序排列而成，也呈雙螺旋結構。②每個基因的堿基數目及堿基排列順序是特定的。③基因中的堿基排列順序代表著遺傳信息，不同基因的堿基排列順序不同。（2）從功能上看①基因具有遺傳效應，即基因是控制生物性狀的基本單位。②特定的基因決定特定的性狀。③遺傳信息的傳遞：通過復制把遺傳信息傳遞給下一代。（3）辨析遺傳信息、遺傳物質和遺傳效應①遺傳信息：蘊藏在核酸的堿基排列順序中。②遺傳物質：攜帶遺傳信息的物質，包括DNA和RNA。③遺傳效應：對蛋白質合成有直接或間接影響的能力。2.DNA分子的多樣性和特異性（1）多樣性：若某個DNA分子具有n個堿基對，則DNA分子可有4n種堿基排列順序，從而構成了DNA子的多樣性。（2）特異性：每個特定的DNA分子都有特定的堿基排列順序，構成了DNA分子的特異性。（3）DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。3.有些病毒的遺傳物質是RNA，對這類病毒而言，基因就是有遺傳效應的RNA片段，而絕大多數生物的遺傳物質是DNA，即基因通常是有遺傳效應的DNA片段。二、辨析真核生物中染色體、DNA、基因與脫氧核苷酸之間的關系 第4章基因的表達第1節基因指導蛋白質的合成一、遺傳信息的轉錄1.RNA適于作DNA的信使（1）RNA與DNA的分子組成相似，具備準確傳遞遺傳信息的可能。與DNA不同的是，組成RNA的五碳糖為核糖而不是脫氧核糖，RNA的堿基組成中沒有T而含有U。（2）RNA一般為單鏈，而且比DNA短，能夠通過核孔從細胞核轉移到細胞質中。2.RNA的種類：mRNA、tRNA、rRNA等。其中rRNA3.轉錄（1）概念：通過RNA聚合酶以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。（2）過程：①解旋：在RNA聚合酶作用下，解開DNA雙鏈，暴露堿基②配對：原則（堿基互補配對）、模板（DNA分子的一條鏈）、原料（游離的4中核糖核苷酸）③連接：酶（RNA聚合酶）、結果（形成1個RNA分子）④釋放：合成的RNA從DNA鏈上釋放，DNA雙螺旋恢復注意：(1)轉錄過程中DNA的解旋是在RNA聚合酶的作用下進行的，不需要解旋酶。(2)RNA聚合酶的作用是破壞氫鍵(解旋)和催化形成磷酸二酯鍵。(3)mRNA、tRNA、rRNA都是轉錄產物。二、遺傳信息的翻譯1.mRNA與密碼子、tRNA與反密碼子（1）mRNA與密碼子：mRNA為翻譯的模板，位于mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基稱為密碼子，如圖中b。（2）tRNA與反密碼子：每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸，其一端（3'端）是攜帶氨基酸的部位，另一端有可以與mRNA上的密碼子互補的反密碼子，如圖中a。（3）密碼子的種類：密碼子共有64個，其中終止密碼子有3個，分別為UAA、UGA、UAG，終止密碼子不編碼任何氨基酸，是翻譯終止的信號；特殊情況下，UGA可編碼硒代半胱氨酸。起始密碼子為AUG，它編碼甲硫氨酸，是翻譯開始的信號；原核生物中，GUG也可作起始密碼子，此時它編碼甲硫氨酸。特別提醒

(1)真核生物中，除終止密碼子外，1種密碼子決定1種氨基酸；1種氨基酸可由1種或多種密碼子決定。1種氨基酸由多種密碼子決定的現象叫作密碼子的簡并性；地球上幾乎所有的生物都共用一套遺傳密碼（密碼子的通用性）。(2)1種tRNA識別并轉運1種氨基酸，而1種氨基酸可由1種或多種tRNA轉運。(3)tRNA并非只含三個堿基，其含多個堿基，且局部可進行堿基互補配對，即tRNA中含有氫鍵。2.翻譯（1）概念：游離在細胞質中的各種氨基酸，以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。（2）過程：肽鏈合成后，從核糖體與mRNA的復合物上脫離，通常經過一系列步驟，盤曲折疊成具有特定空間結構和功能的蛋白質分子。特別提醒

（1）1個mRNA分子上可相繼結合多個核糖體，同時進行多條肽鏈的合成，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質。（2）核糖體在mRNA上的移動方向為5'→3'，上圖4個核糖體以同一mRNA為模板進行翻譯，合成的蛋白質相同。（3）翻譯過程實際是氨基酸脫水縮合的過程。（4）翻譯過程需要三種RNA的參與，即mRNA作模板、tRNA作為轉運氨基酸的工具、rRNA作為核糖體的組成成分。三、中心法則1.中心法則圖解在遺傳信息的流動過程中，DNA、RNA是信息的載體，蛋白質是信息的表達產物，ATP為信息的流動提供能量，可見，生命是物質、能量和信息的統一體。2.不同類型生物的遺傳信息傳遞過程（1）并不是所有的生物都能進行中心法則的所有過程，RNA的復制和逆轉錄只發生在某些RNA病毒中。（2）一種RNA病毒只能進行逆轉錄、RNA復制中的一個過程，逆轉錄需要逆轉錄酶，RNA復制需要RNA復制酶。（3）高度分化的細胞不再進行細胞分裂，因而不能發生DNA復制過程。（4）遺傳信息的傳遞過程都發生在細胞內，病毒的遺傳信息傳遞過程發生在宿主細胞內。3.“三看法”判斷中心法則的具體過程四、基因表達的過程?1.比較DNA復制、轉錄和翻譯項目DNA復制基因表達轉錄翻譯時間分裂間期個體生長發育的整個過程場所主要是細胞核主要是細胞核細胞質模板DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA原料4種游離的脫氧核苷酸4種游離的核糖核苷酸21種氨基酸產物與親本相同的DNARNA(mRNA、tRNA、rRNA等)具有一定氨基酸順序的蛋白質堿基配對A—T、T—A、C—G、G—CA—U、T—A、C—G、G—CA—U、U—A、C—G、G—C特點半保留復制，邊解旋邊復制邊解旋邊轉錄一個mRNA上結合多個

核糖體,同時合成多條相同肽鏈遺傳信息的流動DNA→DNADNA→RNARNA→蛋白質研究方法可用放射性同位素標記“T”可用放射性同位素標記“U”可用放射性同位素標記某個氨基酸.原核生物與真核生物基因表達的區別（1）原核生物細胞沒有核膜包被的細胞核，轉錄尚未結束，就已經有核糖體結合到正在形成的mRNA上進行翻譯，如圖所示。（2）真核細胞的核基因轉錄生成mRNA發生在細胞核中，但核糖體在細胞質中，核質之間有核膜這道“屏障”，因而真核生物的核基因無法“邊轉錄邊翻譯”。（3）可以通過圖示細胞中核膜的有無和是否“邊轉錄邊翻譯”來判斷是真核細胞還是原核細胞。二、基因表達中的相關數量關系?1.理論上基因堿基數、mRNA堿基數與氨基酸數的關系（1）圖示：（2）計算公式：蛋白質中的氨基酸數=1/3mRNA中堿基數=1/6基因中堿基數2.實際基因表達過程中的數量關系不符合6∶3∶1的原因(1)基因中含有不編碼氨基酸的序列，不進行轉錄。(2)轉錄出的mRNA上有終止密碼子，終止密碼子不編碼氨基酸。(3)合成的肽鏈在加工過程中可能會被剪切掉部分氨基酸。第2節基因表達與性狀的關系一、基因表達產物與性狀的關系1間接途徑（1）內容：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。（2）實例①皺粒豌豆的形成機制：編碼淀粉分支酶的基因被插入的外來DNA序列打亂→淀粉分支酶異常，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低→豌豆成熟時失水皺縮。②人的白化癥狀的形成機制：編碼酪氨酸酶的基因異常→不能合成酪氨酸酶→酪氨酸不能轉變為黑色素→表現出白化癥狀。2.直接途徑（1）內容：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。（2）囊性纖維化的形成機制：編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基→CFTR蛋白結構與功能異常→支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，最終使肺功能嚴重受損。二、基因的選擇性表達與細胞分化1.表達的基因類型（1）在所有細胞中都表達的基因（管家基因）：指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必需的，如核糖體蛋白基因、ATP合成酶基因。（2）只在某類細胞中特異性表達的基因（奢侈基因）：卵清蛋白基因、胰島素基因等。2.細胞分化的本質及結果（1）本質：基因的選擇性表達。（2）結果：同一個體的不同體細胞中mRNA和蛋白質不完全相同，從而導致細胞具有不同的形態、結構和功能。易錯提醒

基因選擇性表達過程中，遺傳物質沒有發生改變。三、表觀遺傳1.概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象。2.機制：DNA甲基化或構成染色體的組蛋白發生甲基化、乙酰化等修飾影響了基因的表達，如DNA甲基化通過影響遺傳信息的轉錄來抑制基因表達。3.主要特點（1）可遺傳（2）基因的堿基序列不發生改變。4.實例（1）基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異與表觀遺傳有關。（2）一個蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵發育而來的，它們在形態、結構、生理和行為等方面的不同與表觀遺傳有關。特別提醒

表觀遺傳現象普遍存在于生物體的生長、發育和衰老的整個生命活動過程中。四、基因與性狀關系的歸納1.在大多數情況下，基因與性狀的關系不是簡單的一一對應的關系（1）一個性狀可以受多個基因影響，如人的身高是由多個基因決定的。（2）一個基因可以影響多個性狀，如水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質不僅參與了開花的調控，而且對水稻的生長、發育和產量都有重要作用。（3）生物體的性狀不完全是由基因決定的，環境對性狀也有著重要影響。如后天的營養和體育鍛煉等對人的身高有重要作用，水毛茛兩種類型葉的形成與環境因素相關。2.基因與基因、基因與基因表達產物、基因與環境之間存在著復雜的相互作用，這種相互作用形成了一個錯綜復雜的網絡，精細地調控著生物體的性狀。第5章基因突變及其他變異第1節基因突變和基因重組一、基因突變的實例1.鐮狀細胞貧血形成原因（1）直接原因：血紅蛋白中氨基酸的改變，即谷氨酸→纈氨酸（2）根本原因：血紅蛋白基因中堿基對的改變，即T/A鐮狀細胞貧血是由基因的一個堿基對改變引起的一種遺傳病，是基因通過控制蛋白質的結構，直接控制生物體性狀的典例。2.細胞的癌變（1）細胞癌變的機理①原癌基因：表達的蛋白質是細胞正常的生長和增殖所必需的，這類基因一旦突變或過量表達而導致相應蛋白質活性過強，就可能引起細胞癌變。②抑癌基因：表達的蛋白質能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡，這類基因一旦突變而導致相應蛋白質活性減弱或失去活性，也可能引起細胞癌變。原癌基因和抑癌基因存在于人和動物正常細胞的DNA中，并非只存在于癌細胞中。（2）癌細胞的主要特征①能夠無限增殖。②形態結構發生顯著變化。③細胞膜上的糖蛋白等物質減少，細胞之間的黏著性顯著降低，容易在體內分散和轉移。二、基因突變1.概念：DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。2.原因：（1）外因①物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射等。②化學因素：如亞硝酸鹽、堿基類似物等。③生物因素：如某些病毒等。（2）內因：DNA復制偶爾發生錯誤等。3.類型（1）依據細胞類型①體細胞突變：一般不能遺傳，有些植物可通過無性生殖遺傳。②生殖細胞突變：遵循遺傳規律傳遞給后代。（2）依據基因顯隱性：①顯性突變：a→A；②隱性突變：A→a。4.特點（1）普遍性：基因突變在生物界是普遍存在的，一切生物都可以發生。（2）隨機性：基因突變可以發生在生物個體發育的任何時期，也可以發生在細胞內不同的DNA分子上，以及同一個DNA分子的不同部位。（3）不定向性：一個基因可以發生不同的突變，產生一個以上的等位基因。（4）低頻性：在自然狀態下，基因突變的頻率是很低的。5.意義：基因突變是產生新基因的途徑。產生了新基因的生物有可能更好地適應環境的變化，開辟新的生存空間，從而出現新的生物類型。基因突變是生物變異的根本來源，為生物進化提供了豐富的原材料。三、基因重組1.概念：在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.類型（1）自由組合型：發生在減數分裂Ⅰ后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。（2）互換型：發生在減數分裂Ⅰ的四分體時期，同源染色體上的等位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發生交換，導致染色單體上的基因重組。3.意義：基因重組是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。四、基因突變對性狀的影響1.基因突變可改變生物性狀2.基因突變未引起生物性狀改變的原因（1）基因突變發生在基因不編碼氨基酸的序列中。（2）密碼子有簡并性:基因突變發生后，mRNA上的新密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸（3）基因突變為隱性突變,如AA→Aa。五、基因突變和基因重組的比較?1.基因突變和基因重組的區別和聯系基因突變基因重組區別本質基因的堿基序列發生改變，可產生新基因，可能出現新性狀控制不同性狀的基因重新組合，可產生新的基因型原因在一定的外界或內部因素的作用下，DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起基因堿基序列發生改變①在減數分裂過程中，同源染色體上的非姐妹染色單體發生互換;②在減數分裂過程中，非同源染色體上的非等位基因自由組合時期生物個體發育的任何時期，通常是細胞分裂前的間期通常是減數第一次分裂的四分體時期和后期條件外界條件和內部因素真核生物在有性生殖過程中進行減數分裂發生可能性很小，突變頻率低有性生殖中非常普遍，產生的變異類型多范圍所有生物均可發生(包括病毒)，具有普遍性自然狀態下只適用于進行有性生殖的真核生物的細胞核遺傳意義是新基因產生的途徑，是生物變異的根本來源，為生物進化提供原材料是生物變異的來源之一，對生物進化具有重要意義聯系①都是可遺傳的變異;②在長期進化過程中，通過基因突變產生新基因，基因突變為基因重組提供可自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎;③二者均可產生新的基因型，可能產生新的表型2.基因突變和基因重組的判斷（1）根據個體基因型判斷①如果個體基因型為BB，則引起姐妹染色單體上基因分別為B與b的原因是基因突變。②如果個體基因型為Bb，則引起姐妹染色單體上基因分別為B與b的原因是基因突變或基因重組(染色體互換)。（2）根據細胞分裂方式判斷①進行有絲分裂：圖甲，姐妹染色單體分離形成的兩條子染色體上的兩基因(A和a)不同的原因是基因突變②進行減數分裂a.如圖乙，姐妹染色單體分離形成的兩條子染色體(顏色一致)上的兩基因(A和a)不同的原因是基因突變。b.如圖丙，姐妹染色單體分離形成的兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因(B和b)不同的原因是基因重組(染色體互換)。六、基因突變和基因重組的應用1.誘變育種（1）原理：基因突變。（2）優點：①可以提高突變頻率，在較短時間內獲得更多變異類型。②大幅度改良某些性狀。（3）缺點：誘發產生的突變個體中,有利變異的個體往往不多,需要處理大量材料。2.雜交育種（1）原理：基因重組。（2）優點：可以把多個品種的優良性狀集中在一起。（3）缺點：獲得新品種的周期長。第2節染色體變異一、染色體變異1.概念：生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化。2.類型：染色體數目變異和染色體結構變異。二、染色體數目的變異1.類型及實例(1)細胞內個別染色體的增加或減少，如21三體綜合征。(2)細胞內染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數成倍地增加或成套地減少，如三倍體無子西瓜。2.染色體組(1)細胞中的一組非同源染色體。(2)所有染色體在形態和功能上各不相同。(3)攜帶著控制該個體生長發育的全部遺傳信息。3.二倍體、多倍體和單倍體項目二倍體多倍體單倍體概念由受精卵發育而來,體細胞中含有兩個染色體組的個體由受精卵發育而來,體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體由配子直接發育而來,體細胞中的染色體數目與本物種配子染色體數目相同的個體體細胞中染色體組數目兩個三個或三個以上不確定性狀特點表現正常(作為單倍

體、多倍體的對照)常常是莖稈粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質等營養物質含量都有所增加植株長得弱小,且高度不育實例幾乎全部動物和過半

數的高等植物三倍體香蕉、四倍體葡萄(其單倍體的體細胞中含2個染色體組)、六倍體小麥(其單倍體的體細胞中含3個染色體組)等蜜蜂的雄蜂(體細胞中含1個染色體組)特別提醒

三倍體的原始生殖細胞中有三套非同源染色體，減數分裂時出現聯會紊亂，因此三倍體高度不育，幾乎不能形成可育的配子。4.多倍體育種（1）應用原理：染色體數目變異。（2）人工誘導多倍體的方法①低溫處理。②用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。（3）低溫和秋水仙素作用的機理：抑制紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內染色體數目加倍。（4）多倍體育種過程實例：三倍體無子西瓜的培育。（5）優缺點：培養出的植株果實和種子較大，營養物質有所增加，但結實率低，晚熟。5.單倍體育種（1）應用原理：染色體數目變異。（2）單倍體育種過程：（3）優缺點：操作復雜，但能明顯縮短育種年限，且獲得的個體都是純合子，自交的后代不會發生性狀分離。三、低溫誘導植物細胞染色體數目的變化1.實驗原理：用低溫處理植物的分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響細胞有絲分裂中染色體被拉向兩極。2.實驗步驟與現象：培養不定根，低溫誘導→用卡諾氏液固定細胞形態，再用體積分數為95%的酒精沖洗→制作裝片(解離→漂洗→染色→制片)→觀察(視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發生改變的細胞)。四、染色體結構的變異1.類型類型圖解顯微觀察的聯會異常實例缺失??果蠅缺刻翅的形成、貓叫綜合征重復??果蠅棒狀眼的形成易位??果蠅花斑眼的形成倒位??果蠅卷翅的形成2.結果：排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，從而導致性狀的變異。五、染色體組數和生物體倍性的判斷1.細胞中染色體組數的判斷方法（1）染色體形態法：同源染色體一般形狀、大小相同，故細胞內形狀、大小相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。如圖所示的細胞中，形狀、大小相同的染色體在a中有4條、b中有3條、c中有2條，d中染色體各不相同，則可判定它們分別含4個、3個、2個、1個染色體組。（2）等位基因個數法：同源染色體上相同位置的基因控制同一種性狀(相同性狀或相對性狀)，故控制同一種性狀的基因出現幾次，就含幾個染色體組——每個染色體組內不含等位基因或相同基因(此時染色體上無姐妹染色單體)。如圖所示，e~h中依次含4個、2個、3個、1個染色體組。（3）公式法：染色體組的數目=染色體數/染色體形態數，如玉米的體細胞中共有20條染色體，10種形態，則玉米體細胞含有2個染色體組。六、染色體結構變異、基因突變與基因重組的辨析?1.染色體結構的變異與基因突變2.染色體易位與染色體互換項目染色體易位染色體互換圖解??區別發生于非同源染色體之間發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間屬于染色體結構變異屬于基因重組第3節人類遺傳病一、人類常見遺傳病的類型1.人類遺傳病：通常是指由遺傳物質改變而引起的人類疾病。2.人類遺傳病的類型類型內容舉例單基因遺傳病受一對等位基因控制的遺傳病，其可能由顯性致病基因引起，也可能由隱性致病基因引起多指、并指、軟骨發育不全、白化病等多基因遺傳病受兩對或兩對以上等位基因控制的遺傳病，其在群體中的發病率比較高原發性高血壓、冠心病、哮喘、青少年型糖尿病等染色體異常遺傳病由染色體變異引起的遺傳病21三體綜合征(唐氏綜合征)、貓叫綜合征等二、調查人群中的遺傳病1.調查：確定調查目的要求→制定調查計劃→實施調查活動→整理分析調查資料2.遺傳病發病率與遺傳方式的調查調查內容調查對象及范圍結果計算及分析發病率廣大人群、隨機抽樣某種遺傳病的患者數/某種遺傳病的被調查人數×100%遺傳方式患者家系分析致病基因顯隱性及所在的染色體類型三、遺傳病的檢測和預防1.遺傳咨詢的內容和步驟：①了解家族病史，對是否患有某種遺傳病作出判斷②分析遺傳病的傳遞方式③推算出后代的再發風險率④提出防治對策和建議，如進行產前診斷、終止妊娠等2.產前診斷：在胎兒出生前，醫生用專門的檢測手段，包括羊水檢查、B超檢查、孕婦血細胞檢查以及基因檢測等，確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。3.基因檢測：通過檢測人體細胞中的DNA序列，以了解人體的基因情況。(1)可選擇人的血液、唾液、精液、毛發或人體組織等進行基因檢測。(2)基因檢測可以精確地診斷病因。(3)通過分析個體基因狀況，結合疾病基因組學，可以預測個體患病的風險，從而幫助個體通過改善生存環境和生活習慣，規避或延緩疾病的發生。(4)檢測父母是否攜帶遺傳病的致病基因，能夠預測后代患這種疾病的概率。4.基因治療：用正常基因取代或修補患者細胞中有缺陷的基因，從而達到治療疾病的目的。

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開展產前診斷時，B超檢查主要用于檢查胎兒是否畸形;羊水檢查可以檢查胎兒是否患染色體異常遺傳病；基因檢測可以檢查胎兒是否患基因異常病。第6章生物的進化第1節生物有共同祖先的證據一、達爾文的生物進化論1.共同由來學說：地球上所有生物都是由原始的共同祖先進化來的。2.自然選擇學說：揭示了生物進化的機制，解釋了適應的形成和物種形成的原因。二、生物有共同祖先的證據1.地層中陳列的證據——化石（1）化石的概念：通過自然作用保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等。（2）化石的作用：利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、結構、行為等特征。①從動物的牙齒化石推測它們的飲食情況。②從動物骨骼化石推測其體型大小和運動方式。③從植物化石推測它們的形態、結構和分類地位等。（3）研究化石證據的意義①證實了生物是由原始的共同祖先經過漫長的地質年代逐漸進化而來的。②揭示出生物由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生的進化順序。2.當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據（1）比較解剖學證據：研究比較脊椎動物的器官、系統的形態和結構。（2）胚胎學證據：脊椎動物在胚胎發育早期都有彼此相似的階段。如人的胚胎發育早期會出現鰓裂和尾，這與魚的胚胎在發育早期出現鰓裂和尾非常相似。（3）細胞和分子水平的證據①從細胞水平看，當今生物都有能進行代謝、生長和增殖的細胞，細胞有共同的物質基礎和結構基礎等。②從分子水平看，生物的親緣關系越近，其DNA和蛋白質等生物大分子的差異越小。3.化石為研究生物進化提供了直接的證據，比較解剖學和胚胎學以及細胞和分子水平的研究，都給生物進化論提供了有力的支持。這些證據互為補充、相互印證，有力地支持了達爾文的共同由來學說，進而為解釋適應和物種的形成提供了堅實的基礎。第2節自然選擇與適應的形成一、適應的普遍性和相對性1.適應的含義（1）生物的形態結構適合于完成一定的功能。（2）生物的形態結構及其功能適合于該生物在一定的環境中生存和繁殖。2.適應的特點：普遍性和相對性。二、適應是自然選擇的結果1.拉馬克進化學說（1）主要觀點：當今所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物的適應性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。（2）評價：徹底否定了物種不變論，在當時是有進步意義的，但對適應形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。2.達爾文的自然選擇學說（1）主要內容：（2）對適應的解釋：①適應的來源是可遺傳的變異，適應是自然選擇的結果。②群體中出現可遺傳的有利變異和環境的定向選擇是適應形成的必要條件。（3）進步性意義：①使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上了科學的軌道。②揭示了生物界的統一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多樣性和適應性是進化的結果。（4）局限性：對遺傳和變異的認識還局限于性狀水平，不能科學地解釋遺傳和變異的本質。（5）生物進化理論的發展：①關于遺傳和變異的研究:從性狀水平深入到基因水平，認識到遺傳和變異的本質。②關于適應以及物種的形成等問題:從以生物個體為單位發展到以種群為基本單位。③形成了以自然選擇為核心的現代生物進化理論。第3節種群基因組成的變化與物種的形成一、種群基因組成的變化1.種群（1）概念：生活在一定區域的同種生物全部個體的集合。（2）特點：生物進化的基本單位;生物繁殖的基本單位。2.種群的基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。3.基因頻率（1）概念：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值。（2）計算公式：A基因頻率=4.基因型頻率：基因型5.種群基因頻率的變化（1）可遺傳變異的來源：突變（基因突變和染色體變異）和基因重組。①基因突變產生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發生變化。②基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異。（2）可遺傳變異的特點：隨機的、不定向的。（3）可遺傳變異的作用：提供了生物進化的原材料。6.自然選擇對種群基因頻率變化的影響（1）自然選擇的直接作用對象：生物的個體，而且是個體的表型。（2）自然選擇的結果：種群的基因頻率發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（3）生物進化的實質：種群基因頻率的改變。二、探究抗生素對細菌的選擇作用1.實驗步驟：將培養皿均分為①~④四個區域→將細菌培養液均勻涂抹在培養基平板上→在①的中央放不含抗生素的圓紙片，在②~④的中央放含抗生素的圓紙片→恒溫箱中培養，觀察細菌生長情況，測量抑菌圈的直徑→從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌，重復培養幾代，記錄每一代培養物抑菌圈的直徑。2.結論：抑菌圈直徑的大小表明該種抗生素殺菌能力的強弱，直徑越大，殺菌能力越強。三、隔離與物種的形成1.物種：能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物。2.隔離：不同群體間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。地理隔離生殖隔離概念同種生物由于地理障礙分成不同的種群，使種群間不能發生基因交流的現象不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產生可育后代的現象特點一旦發生某種地質變化，兩個分開的小種群重新相遇，可以再融合在一起一旦形成就保持物種間基因的不可交流性，從而保證了物種的相對穩定聯系