染色体元素组成(高中生物知识点总结)

Posted 2023-05-29

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染色体元素组成(高中生物知识点总结)

第二章组成细胞的分子

第一节组成细胞的元素和化合物

知识梳理：

大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg

微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo

主要元素：C、H、O、N、P、S

含量最高的四种元素：C、H、O、N

基本元素：C（干重下含量最高）

质量分数最大的元素：O（鲜重下含量最高）

3组成细胞的化合物

4检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质

（1）还原糖的检测和观察

常用材料：苹果和梨

试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml的NaOH 乙液：0.05g/ml的CuSO4）

注意事项：①还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖

②甲乙液必须等量混合均匀后再加入样液中，现配现用, ③必须用水浴加热(50—65)

颜色变化：浅蓝色棕色砖红色

（2）脂肪的鉴定

常用材料：花生子叶或向日葵种子试剂：苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液

注意事项：

①切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。

②酒精的作用是：洗去浮色 ③需使用显微镜观察

④使用不同的染色剂染色时间不同

颜色变化：橘黄色或红色

（3）蛋白质的鉴定

常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶

试剂：双缩脲试剂（ A液：0.1g/ml的NaOH B液： 0.01g/ml的CuSO4 ）

注意事项：

①先加A液1ml，再加B液4滴

②鉴定前，留出一部分组织样液，以便对比

颜色变化：变成紫色

（4）淀粉的检测和观察

常用材料：马铃薯

试剂：碘液

颜色变化：变蓝

第二节生命活动的主要承担者——蛋白质

一氨基酸及其种类

氨基酸是组成蛋白质的基本单位。

结构要点：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。

二蛋白质的结构

氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合

一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相连接，同时失去一分子的水。

连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键

三蛋白质的功能

1. 构成细胞和生物体结构的重要物质（肌肉毛发）-------结构蛋白

2. 催化细胞内的生理生化反应），---酶

3. 运输载体（血红蛋白）

4. 传递信息，调节机体的生命活动----（胰岛素）激素

5. 免疫功能--（抗体） 6.调节功能—部分激素 7.受体---糖蛋白

四蛋白质分子多样性的原因

构成蛋白质的氨基酸的种类，数目，排列顺序，以及肽链空间结构不同导致蛋白质结构多样性。蛋白质结构多样性导致蛋白质的功能的多样性。

规律方法 R1、构成生物体的蛋白质的20种氨基酸的结构通式为：NH2-C-COOH

根据R基的不同分为不同的氨基酸。 H氨基酸分子中，至少含有一个 NH2和一个 COOH位于同一个C原子上，由此可以判断是否属于构成蛋白质的氨基酸。2、n个氨基酸脱水缩合形成m条多肽链时，共脱去(n－m)个水分子，形成(n－m)

个肽键，至少存在m个NH2和COOH，形成的蛋白质的分子量为

n·氨基酸的平均分子量－18（n－m）

第三节遗传信息的携带者——核酸

一核酸的分类 DNA（脱氧核糖核酸）

RNA（核糖核酸）

DNA与RNA组成成分比较1.构成碱基种类不同 2.构成五炭糖不同 3.存在部位不同。

二、核酸的结构

基本组成单位— 核苷酸（核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮碱基组成）

化学元素组成：C、H、O、N、P

三、核酸的功能

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成

中具有极其重要的作用。

核酸在细胞中的分布

观察核酸在细胞中的分布：

材料：人的口腔上皮细胞

试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂

注意事项：

•盐酸的作用：•改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。

现象：

甲基绿将细胞核中的DNA染成绿色，

吡罗红将细胞质中的RNA染成红色。

DNA是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。

RNA主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。

第四节细胞中的糖类和脂质

细胞中的糖类——主要的能源物质

糖类的分类

单糖（葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖，脱氧核糖）

二糖（蔗糖，麦芽糖，乳糖）

多糖（淀粉，纤维素，糖原）

细胞中的脂质

的分类

脂肪：储能，保温，缓冲减压

磷脂：构成细胞膜和细胞器膜的主要成分

胆固醇

固醇性激素

维生素D

细胞中的无机物

细胞中的水包括

结合水：细胞结构的重要组成成分

自由水：细胞内良好溶剂运输养料和废物

许多生化反应有水的参与

细胞中的无机盐

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在

无机盐的作用：

1.细胞中许多有机物的重要组成成分2.维持细胞和生物体的生命活动有重要作用

3.维持细胞的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压

附表

第三章细胞的基本结构

第一节细胞膜——系统的边界

知识网络：

1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞

2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类

成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多

3、细胞膜功能：

将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定

控制物质出入细胞

进行细胞间信息交流

还有分泌，排泄，和免疫等功能。

一、制备细胞膜的方法（实验）

原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）

选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞

原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器

提纯方法：差速离心法

细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）

二、与生活联系：

细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）

三、细胞壁成分

植物：纤维素和果胶

原核生物：肽聚糖

作用：支持和保护

四、细胞膜特性：

结构特性：流动性

举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）

功能特性：选择透过性

举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）

第二节细胞器——系统内的分工合作

一、细胞器之间分工

（1）双层膜

叶绿体：存在于绿色植物细胞，光合作用场所

线粒体：有氧呼吸主要场所

（2）单层膜

内质网：细胞内蛋白质合成和加工，脂质合成的场所

高尔基体：对蛋白质进行加工、分类、包装

液泡：植物细胞特有，调节细胞内环境，维持细胞形态

溶酶体：分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌

（3）无膜

核糖体：合成蛋白质的主要场所

中心体：与细胞有丝分裂有关

二、分泌蛋白的合成和运输

核糖体内质网高尔基体细胞膜

（合成肽链）（加工成蛋白质）（进一步加工）（囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）

三、生物膜系统

1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统

2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递

为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所

把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行

第四章细胞的物质输入和输出

物质跨膜运输的实例

一、渗透作用

（1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。

（2）发生渗透作用的条件：

一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。

1.细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）

动物细胞的吸水和失水

外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水膨胀

外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩

外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡

2.植物细胞的吸水和失水

细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。

原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质

外界溶液浓度>细胞液浓度时,细胞质壁分离

外界溶液浓度<细胞液浓度时,细胞质壁分离复原

外界溶液浓度=细胞液浓度时就，水分进出细胞处于动态平衡

3.质壁分离产生的条件：

（1）具有大液泡（2）具有细胞壁

4.质壁分离产生的原因：

内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性

外因：外界溶液浓度>细胞液浓度

5.植物吸水方式有两种：

吸帐作用（未形成液泡）如：干种子、根尖分生区

渗透作用(形成液泡)

二.物质跨膜运输的其他实例

1、对矿质元素的吸收

逆相对含量梯度——主动运输

对物质是否吸收以及吸收多少，都是由细胞膜上载体的种类和数量决定。

2、细胞膜是一层选择透过性膜，水分子可以自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

比较几组概念

扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）

（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）

渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透

（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）渗透相当于溶剂分子的扩散

半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小

（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）

选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。

（如：细胞膜等各种生物膜）

四．质壁分离说明的问题：判断细胞的死活。测定细胞内外的浓度。细胞膜的伸缩性。

第二节生物膜的流动镶嵌模型

一、探索历程（略，见P65-67）

二、流动镶嵌模型的基本内容

▲磷脂双分子层构成了膜的基本支架

▲蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层

▲磷脂双分子层和大多数蛋白质分子可以运动

糖蛋白（糖被）组成：由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成。作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。

第三节物质跨膜运输的方式

一、被动运输：

物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。

(1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞

(2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散

二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。

三.大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐

第五章细胞的能量供应和利用

第一节降低反应活化能的酶

一、细胞代谢与酶

1、细胞代谢的概念：细胞内每时每刻进行着许多化学反应，统称为细胞代谢.

2、酶的发现：发现过程，发现过程中的科学探究思想，发现的意义

3、酶的概念：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。

4、酶的特性：专一性，高效性，作用条件较温和

5、活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。

二、影响酶促反应的因素（难点）

底物浓度

酶浓度

PH值：过酸、过碱使酶失活

温度：高温使酶失活。低温降低酶的活性，在适宜温度下酶活性可以恢复。

三、实验

比较过氧化氢酶在不同条件下的分解（过程见课本P79）

实验结论：酶具有催化作用，并且催化效率要比无机催化剂Fe3+高得多

控制变量法：变量、自变量、因变量、无关变量的定义。

对照实验：除一个因素外，其余因素都保持不变的实验。

影响酶活性的条件（要求用控制变量法，自己设计实验）

建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究PH对酶活性的影响。

第二节细胞的能量“通货”——ATP

一、什么是ATP？

是细胞内的一种高能磷酸化合物，中文名称叫做三磷酸腺苷

二、结构简式：A-P~P~P A代表腺苷 P代表磷酸基团～代表高能磷酸键

三、ATP和ADP之间的相互转化

ADP + Pi+ 能量 ATP

ATP 酶 ADP + Pi+ 能量

ADP转化为ATP所需能量来源：动物和人：呼吸作用绿色植物：呼吸作用、光合作用

第三节 ATP 的主要来源——细胞呼吸

1、概念：有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。

2、有氧呼吸

总反应式：C6H12O6 +6O2 6CO2 + 12H2O +大量能量

第一阶段：细胞质基质 C6H12O6 2丙酮酸+少量[H]+少量能量

第二阶段：线粒体基质 2丙酮酸+6H2O 6CO2+大量[H] +少量能量

第三阶段：线粒体内膜 24[H]+6O2 12H2O+大量能量

3、无氧呼吸

产生酒精：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+少量能量

发生生物：大部分植物，酵母菌

产生乳酸：C6H12O6 2乳酸+少量能量

发生生物：动物，乳酸菌，马铃薯块茎，玉米胚

反应场所：细胞质基质

注意：无机物的无氧呼吸也叫发酵，生成乳酸的叫乳酸发酵，生成酒精的叫酒精发酵

讨论：

1 有氧呼吸及无氧呼吸的能量去路

有氧呼吸：所释放的能量一部分用于生成ATP，大部分以热能形式散失了。

无氧呼吸：能量小部分用于生成ATP，大部分储存于乳酸或酒精中

2 有氧呼吸过程中氧气的去路：氧气用于和[H]生成水

第四节能量之源——光与光合作用

叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。

白光下光合作用最强，其次是红光和蓝紫光，绿光下最弱。

实验——绿叶中色素的提取和分离

1 实验原理：绿叶中的色素都能溶解在层析液中，且他们在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，绿叶中的色素随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。

2 方法步骤中需要注意的问题：（步骤要记准确）

研磨时加入二氧化硅和碳酸钙的作用是什么？

二氧化硅有助于研磨得充分，碳酸钙可防止研磨中的色素被破坏。

实验为何要在通风的条件下进行？为何要用培养皿盖住小烧杯？用棉塞塞紧试管口？

因为层析液中的丙酮是一种有挥发性的有毒物质。

滤纸上的滤液细线为什么不能触及层析液？

防止细线中的色素被层析液溶解

滤纸条上有几条不同颜色的色带？其排序怎样？宽窄如何？

有四条色带，自上而下依次是橙黄色的胡萝卜素，黄色的叶黄素，蓝绿色的叶绿素a，黄绿色的叶绿素b。最宽的是叶绿素a，最窄的是胡萝卜素。

捕获光能的结构——叶绿体

结构：外膜，内膜，基质，基粒（由类囊体构成）

与光合作用有关的酶分布于基粒的类囊体及基质中。

光合作用色素分布于类囊体的薄膜上。

四、光合作用的原理

1、光合作用的探究历程：（略）

2、光合作用的过程：（熟练掌握课本P103下方的图）

总反应式：CO2+H2O （CH2O）+O2

其中，（CH2O）表示糖类。

根据是否需要光能，可将其分为光反应和暗反应两个阶段。

光反应阶段：必须有光才能进行

场所：类囊体薄膜上

反应式：

水的光解：H2O O2+2[H]

ATP形成：ADP+Pi+光能 ATP

光反应中，光能转化为ATP中活跃的化学能

暗反应阶段：有光无光都能进行

场所：叶绿体基质

CO2的固定：CO2+C5 2C3

C3的还原：2C3+[H]+ATP （CH2O）+C5+ADP+Pi

暗反应中，ATP中活跃的化学能转化为（CH2O）中稳定的化学能

联系：

光反应为暗反应提供ATP和[H]，暗反应为光反应提供合成ATP的原料ADP和Pi

五、影响光合作用的因素及在生产实践中的应用

（1）光对光合作用的影响

①光的波长

叶绿体中色素的吸收光波主要在红光和蓝紫光。

②光照强度

植物的光合作用强度在一定范围内随着光照强度的增加而增加，但光照强度达到一定时，光合作用的强度不再随着光照强度的增加而增加

③光照时间

光照时间长，光合作用时间长，有利于植物的生长发育。

（2）温度

温度低，光和速率低。随着温度升高，光合速率加快，温度过高时会影响酶的活性，光和速率降低。

生产上白天升温，增强光合作用，晚上降低室温，抑制呼吸作用，以积累有机物。

（3）CO2浓度

在一定范围内，植物光合作用强度随着CO2浓度的增加而增加，但达到一定浓度后，光合作用强度不再增加。

生产上使田间通风良好，供应充足的CO2

（4）水分的供应

当植物叶片缺水时，气孔会关闭，减少水分的散失，同时影响CO2进入叶内，暗反应受阻，光合作用下降。

生产上应适时灌溉，保证植物生长所需要的水分。

六、化能合成作用

概念：自然界中少数种类的细菌，虽然细胞内没有叶绿素，不能进行光合作用，但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，这种合成作用，叫做化能合成作用，这些细菌也属于自养生物。

如：硝化细菌，不能利用光能，但能将土壤中的NH3氧化成HNO2，进而将HNO2氧化成HNO3。

硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能，将CO2和水合成为糖类，这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动.

第6章细胞的生命历程

第1节细胞的增殖

限制细胞长大的原因

细胞表面积与体积的比。

细胞的核质比

细胞增殖

1.细胞增殖的意义：生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础

2.真核细胞分裂的方式：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂

(一)细胞周期

（1）概念：

指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。

（2）两个阶段：

分裂间期：从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前

分裂期：分为前期、中期、后期、末期

（3）特点：分裂间期所占时间长。

(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点：

1.分裂间期

特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成

结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态

2.前期

特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失

染色体特点：1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。 2、每个染色体都有两条姐妹染色单体

3.中期

特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰

染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。

4.后期

特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动。这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极

染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。

5.末期

特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁

前期：膜仁消失显两体。中期：形定数晰赤道齐。

后期：点裂数加均两极。末期：膜仁重现失两体。

四、植物与动物细胞的有丝分裂的比较

相同点：1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。

3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律。动物细胞和植物细胞完全相同。

不同点：

植物细胞

动物细胞

前期纺锤体的来源

由两极发出的纺锤丝直接产生

由中心体周围产生的星射线形成。

末期细胞质的分裂

细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。

细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂

五、有丝分裂的意义：

将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。

六、无丝分裂：

特点：在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化。

第二节细胞的分化

一、细胞的分化

（1）概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。

（2）过程：受精卵增殖为多细胞分化为组织、器官、系统发育为生物体

（3）特点：持久性、稳定不可逆转性

二、细胞全能性:

（1）体细胞具有全能性的原因

由于体细胞一般是通过有丝分裂增殖而来的，一般已分化的细胞都有一整套和受精卵相同的DNA分子，因此，分化的细胞具有发育成完整新个体的潜能。

（2）植物细胞全能性

高度分化的植物细胞仍然具有全能性。

例如：胡萝卜跟根组织的细胞可以发育成完整的新植株

（3）动物细胞全能性

高度特化的动物细胞，从整个细胞来说，全能性受到限制。但是，细胞核仍然保持着全能性。例如：克隆羊多莉

（4）全能性大小：受精卵>生殖细胞>体细胞

第三节细胞的衰老和凋亡

细胞的衰老

1、个体衰老与细胞衰老的关系

单细胞生物体，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡。

多细胞生物体，个体衰老的过程就是组成个体的细胞普遍衰老的过程。

2、衰老细胞的主要特征：

1）在衰老的细胞内水分。

2）衰老的细胞内有些酶的活性

3）细胞内的会随着细胞的衰老而逐渐积累。

4）衰老的细胞内速度减慢，细胞核体积增大，固缩，染色加深。

5）通透性功能改变，使物质运输功能降低。

3、细胞衰老的原因：

（1）自由基学说（2）端粒学说

二、细胞的凋亡

1、概念：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。

由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也常常被称为细胞编程性死亡

2、意义：完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。

3、与细胞坏死的区别：细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。

细胞凋亡是一种正常的自然现象。

第4节细胞的癌变

1. 癌细胞：细胞由于受到致癌因子的作用，不能正常地完成细胞分化，而形成了不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞，这种细胞就是癌细胞。

2. 癌细胞的特征：

（1）能够无限增殖。

（2）癌细胞的形成结构发生显著变化。

（3）癌细胞的表面也发生了变化。癌细胞容易在有机体内分散转移的原因是癌细胞容易在体内分散和转移。

3.致癌因子的种类有三类：物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。

4. 细胞癌变的原因：致癌因子使细胞的原癌基因从抑制状态变为激活状态。正常细胞转化为癌细胞。

生物必修二

第一章遗传因子的发现

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、孟德尔利用豌豆进行杂交实验获得成功的原因：　　①选用豌豆，自然状态下是纯种，相对性状明显作为实验材料。　　②先用一对相对性状，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。　③用统计方法对实验结果进行分析。　　④孟德尔科学地设计了试验的程序。（杂交—自交—测交）

（实验---假设---验证---结论）3.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。（兔的长毛和短毛；人的卷发和直发）

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。（相同性状的亲代相交后，子代出现两种或以上的不同性状，如：Dd×Dd，子代出了D__及dd的两种性状。红花相交后代有红花和白花两种性状。）

显性性状：在DD×dd 杂交试验中，F1表现出来的性状；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：在DD×dd杂交试验中，F1未显现出来的性状（隐藏起来）。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。能稳定遗传（能做种子）

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×dd DD×Dd）。

自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。（如：DD×DD Dd×Dd）

测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。（如：Dd×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。

4）等位基因：位于同源染色体相同的位置，并控制相对性状的基因。（如D和d ）

非等位基因：染色体上不同位置控制没性状的基因。

表现型：生物个体表现出来的性状。（如：豌豆的高茎和矮茎）

基因型：与表现型有关的基因组成叫做基因型。

（如：高茎的豌豆的基因型是DD或Dd）

5）完全显性：基因只要有一个显性基因，就能使显性遗传性状完全显现出来。即DD和Dd为相同性状（如DD和Dd均为红花）

不完全显性：F1的性状表现介于显性和隐性的亲本之间。即DD和Dd为不同的性状（如DD为红花而Dd为粉花dd为白花）

4.常见遗传学符号

5.杂合子和纯合子的鉴别方法

在以动物和植物为材料所进行的遗传育种实验研究中，一般采用测交方法鉴别某表现型为显性性状的个体是杂合子还是纯合子。豌豆、水稻、普通小麦等自花传粉的植物，则最好采用自交方法

6从一对相对性状的杂交实验过程中，我们能得到什么启示？

1）杂合子自交，性状比为3：1，基因型比为1：2：1

2）性状相同，基因型不一定相同，基因型相同，性状一般相同，但不一定相同。

性状=基因+环境

7 孟德尔第一定律(分离定律)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（独立的），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。

孟德尔遗传规律的现代解释：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，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，独立地随配子遗传给后代。

实质：形成配子时，等位基因同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中。

8 与基因有关的几个科学家

遗传因子（基因）的发现：孟德尔（19世纪中期）被称为“遗传学之父”

把遗传因子命名为基因：约翰逊（1909年）

提出“基因在染色体上”的假说：萨顿

用实验证明了“基因在染色体上”的理论的是：摩尔根

9 一对相对性状实验中，F2代实现3：1分离比的条件

F1形成两种基因型配子的数目相等，且他们的生活力是一样的。

F1两种配子的结合机会是相等的。

F2的各种遗传因子组合的个体成活率是相等的。

10．应用　　（1）杂交育种中选种：选显性性状：要连续自交直至不发生性状分离；

选隐性性状：直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）。

杂合子=1/2n 纯合子=1-1/2n （基因频率不变化，基因型频率变化）

（2）优生：显性遗传病：控制生育；显性遗传病（多指，并指发病率高），

隐性遗传病：禁止近亲婚姻（增加隐性致病的几率）

隐性遗传病（白化病，发病率低，）

11，有关植物胚发育的知识点（基因频率不变化，基因型频率变化）

1）胚来源于受精卵，包含双亲的遗传物质

2）胚乳来源于两个极核和一个精子，即包含双亲遗传物质（母亲两个配子，父亲一个配子）

3）种皮与果皮都由母方部分结构发育而来，遗传物质与母亲相同。

4）果皮，种皮，胚都为2N，但来源不同，基因型也不同。

12.常见问题解题方法

（1）如后代性状分离比为显：隐=3 ：1，基因型比例为1：2：1，则双亲一定都是杂合子（Dd）

即Dd×Dd 3D_：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×dd 1Dd ：1dd

（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×dd

二．典型计算题

1一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的概率是多少？

方法：隐性纯合突破法

注意：杂合子（Aa）自交，求自交后某一个体是杂合子的概率1）如果说明了表现型，则Aa的概率为2/3

2）如果没有说明，Aa的概率为1/2

2，一对表现正常的夫妇，其男性的哥哥与女性的妹妹都是白化病的患者，这对夫妇已有一个白化病的孩子，则问再生一个患孩子的几率可能是

三种可能：如果夫妇的父母均正常：则有这夫妇的基因型为2/3 Aa×2/3 Aa 几率为1/9

如果夫妇的父母各有一个患病：则这对夫妇的基因型为Aa×Aa，几率为1/4

如果夫妇的父母只有一方的父母有一个患病，而另一方正常，则夫妇的基因型

为：2/3Aa×Aa 几率为：1/6

第2节孟德尔豌豆杂交试验（二）

1孟德尔第二定侓，自由组合定侓：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遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传自由组合。

孟德尔的自由组合定侓的现代学解释：位于百同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，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。

实质：非同源染色体上的非等位基因自由组合。

时期：减数第一次分裂的后期

2.两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。（如果两对等位基因位于一对同源染色体上即为连锁，则不符合自由组合定侓）

(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）当各种配子的成活率及相遇的机会是均等时，F2中有16种组合方式，9种基因型，4种表现型，比例9：3：3：1 亲本类型占10/16 重组类型占6/16.能够稳定遗传的占比例为4/16.

（4）德尔定律适合两对及三对及以上相对性状的实验。

（5）自由组合定侓的验证：测交（F1代与隐性纯合子相交）结果：四种表现型不同的比例为1:1:1:1

有趣的记忆：

注意：符合孟德尔定侓的条件：1）有性生殖，能够产生雌雄配子

2）细胞核遗传 3）单基因遗传

注意：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。

自由组合定侓在实践中的意义：

理论上：可解释生物的多样性

实践上：通过基因重组，使不同品种间的优良性状重新组合，培育新的优良品种。

2.常见组合问题

（1）配子类型问题

（2）基因型类型

如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？

先分解为三个分离定律：

Aa×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

如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？比例？

先分解为三个分离定律：

Aa×Aa后代2种表现型 Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型

所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。

（3A_:aa）（Bb:bb）（3C_:cc）=?

( 4 )自交后代出现的新表现型（AaBbCc自交）

重组类型=1-亲本类型(几率) 2×2×2-1=7

（5）自交出现AabbCc的概率？

1/2 ×1/4×1/2=1/16

(6)后代中的纯合子的概率？杂合子的概率？（AaBbCc自交）

纯合子概率：1/2×1/2×1/2=1/8

杂合子概率=1-纯合子概率 1-1/8=7/8

（7）后代全显性的个体中，杂合子的概率？

纯合子=1/3×1/3×1/3=1/27 杂合子=1-1/27=26/27

(8)与亲代具有相同基因型的个体的概率？不同的个体的概率？（AaBbCc×aaBbCC）

相同的概率=与母本相同的概率+与父本相同的概率

(1/2×1/2×1/2) +(1/2×1/2×1/2)=1/4

不同的概率=1-相同的概率 1-1/4=3/4

（9）一对夫妇，其后代若仅考虑一种病的几率，则得病的可能性为a，正常的可能性为b，若仅考虑另一种病的得病率为c，正常的可能性为d，则这对夫妇生出患一种病的孩子的可能性为（多选）

ad+bc 1-ac-bd （a- ac）+（c- ac）（b- bd）+（d-bd）

第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体

（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。

（2）同源染色体和四分体：1）同源染色体指形态、大小一般相同（除X Y WZ性染色体，），2）一条来自母方，一条来自父方，

3）且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。

四分体指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。

（3）一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。

2.减数分裂过程中遇到的一些概念

同源染色体：上面已经有了

联会：同源染色体两两配对的现象。（减数分裂特有的现象）

四分体：上面已经有了

交叉互换：指四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。（属于基因重组）

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。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。

3.减数分裂

范围：原始生殖细胞产生成熟生殖生殖细胞

特点：复制一次，分裂两次。

结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）DNA也减半。

场所：精巢（睾丸）和卵巢内

注意：减数分裂没有细胞周期

4精子的形成过程

5减数

第一次分裂的主要特征：

同源染色体配对即联合

四分体中的非姐妹单体发生交叉互换

同源染色体分离，分别移向两极

减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。

减数第二次分裂特征

染色体不复制，每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。

6精子与卵细胞形成的异同点

注：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。

7.减数分裂和有丝分裂主要异同点

8 减数分裂各个时期的染色体，DNA，单体的数量

9 .受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。

意义：通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。

下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。

10.配子种类问题

由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，即含有n对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为2n种。

11 计算题规律：

1）四分体计算

一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。

2），一个精原细胞=一个初级精母细胞=2个次级精母细胞=4个精母细胞=4个精子

一个卵母细胞=一个初级卵母细胞=一个次级卵母细胞=一个卵细胞

3），

4），减数第二次分裂后期的细胞中染色体，DNA，单体情况与体细胞相同

染色体：DNA：单体=2N：2N：0

5），减数第一次分裂（初级细胞）前期，中期，后期，染色体：DNA：单体=1：2：2

12，含有同源染色体的细胞

体细胞（进行有丝分裂的细胞）、原始生殖细胞、初级精母/卵母细胞、

不含有同源染色体：次级精母/卵母细胞、极体，精子，卵子

13.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。如果为偶数，则继续看第二步：

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。则继续看第三步：

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。

注意：本规律适合于二倍体生物，多倍体或单倍体另计