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生物必修二及实验、假说

前言：生物老师剧透，本次生物三（大重）点为孟德尔实验、减数分裂、基因的表达

序：本书提到的实验有：
第一章：孟德尔豌豆杂交实验1、2；
第二章第二节：摩尔根红白眼果蝇实验；
第三章第一节：艾弗里、格里菲恩肺炎双球菌转化实验；赫尔希噬菌体侵染细菌实验
第五章第二节：育种方式

理论、假说：
第一章：分离定律(孟德尔第一定律）；自由组合定律（孟德尔第二定律）
第二章第一节：萨顿假说（基因在染色体上）
第三章第二节：沃森、克里克DNA双螺旋链模型、DNA的半保留复制学说、碱基互补配对原则
第四章第二节：克里克中心法则

一。孟德尔实验
Ⅰ实验一
(1)选用豌豆的原因
①豌豆闭花授粉、自花传粉，自然状态是纯种
②有多对易于区分的形状
③花朵较大，易于手工传粉

(2)自交、测交过程及比例
①自交
1.自花授粉前去雄
2.套袋
3.人工授粉
4.套袋
②测交：让子一代（F1）与隐形纯合子杂交
③结果、比例
自交：Aa×Aa发生性状分离，显性性状：隐形性状=3；1
测交：Aa×aa显性性状：隐形性状=1；1

(3)符号与性状
亲本（P），杂交（×），父本（♂），母本（♀），子一代（F1），子二代（F2）

(4)分离定律(孟德尔第一定律）
生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，形成配子时分离

Ⅱ实验二
(1)自交、测交比例
①自交：YyRr×YyRr：纯显性性状：半纯半隐：半隐半纯：纯隐形性状=9：3：3；1
性状表现4种，基因型9种
②测交：YyRr×yyrr：纯显性性状：半纯半隐：半隐半纯：纯隐形性状=1：1：1；1

(2)自由组合定律（孟德尔第二定律）：成对的遗传因子分离，不同的自由组合

(3)表现型：生物体表现出的性状
基因型：与表现型有关的基因组成
等位基因：控制相对性状的基因

二。基因与染色体
Ⅰ减数分裂
(1)实质：有性生殖的生物，产生成熟生殖细胞时，进行染色体数目减半的细胞分裂，染色体复制一次，细胞分裂两次
(2)过程：
①1精原细胞→1初级精母细胞【联会，交叉互换，同源染色体分离】→2次级精母细胞（染色体减半）【姐妹染色单体分离】→4精细胞
②1卵原细胞（不均等分裂）→1卵细胞+3极体

Ⅱ受J作用
(1)定义：卵细胞、J子互相融合成受J卵的过程
(2)实质：父母染色质组合，使子代继承双方的遗传物质
(3)过程：J子头部进入卵细胞，与卵细胞细胞核融合（一对一）
(4)减数分裂、受J作用保证前后带染色体数目恒定，染色体组合多样性

Ⅲ基因与染色体
(1)萨顿假说：基因在染色体上，存在平行关系
(2)摩尔根红白果蝇实验：用实验验证基因在染色体上，线性排列。白眼为X染色体上隐性基因
(3)孟德尔遗传规律的现代解释
分离定律：减数分裂形成配子时，等位基因分离进入两个配子
自由组合定律：同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合

Ⅳ伴性遗传
(1)性染色体分类
①XY型（人类、果蝇）：XX型雌性，XY雄性
②ZW型（鸡）：ZZ型雌性，ZW雄性

(2)X染色体隐性遗传（如，红绿色盲症）：男性患者多于女性，女性患者的父亲、儿子必是患者（交叉遗传）
X染色体显性遗传（如，红绿色盲症）：女性患者多于男性，男性患者的母亲、女儿必是患者

(3)家系图
正方形=男性，圆形=女性，罗马数字（Ⅰ、Ⅱ）=代，阿拉伯数字=个体，深颜色=患者

三。基因的本质
ⅠDNA是主要遗传物质
(1)肺炎双球菌转化试验
①格里菲思实验：确定存在“转化因子”
②艾弗里实验：DNA是遗传物质

(2)噬菌体侵染细菌实验
①制取被标记的噬菌体（S35标记蛋白质，P32标记DNA）：分别用含S35、P32的培养基培育大肠杆菌，用噬菌体侵染，后得到被标记的噬菌体
②侵蚀：用被标记的噬菌体侵蚀未被标记的大肠杆菌
③搅拌：使吸附细菌的噬菌体与细菌分离
④离心：使上清液分离出噬菌体颗粒，沉淀物留下大肠杆菌

(3)结论：绝大多数生物遗传物质是DNA，DNA是主要遗传物质

ⅡDNA分子结构
(1)矛盾螺旋
①DNA分子由反向平行的双链组成
②脱氧核糖核酸、磷酸交替排列于外侧（基本骨架）
③A（腺嘌呤）=T（胸腺嘧啶），C（胞嘧啶）=G（鸟嘌呤）
④A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）以双氢键链接，C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）以三键链接

(2)计算公式
①A+G=T+C；（A+G）÷（T+C）=1
②（A+T）÷（G+C）=（A1+T1）÷（G1+C1）=（A2+T2）÷（G2+C2）
③（A1+G1）÷（T1+C1）=a  ；（A2+G2）÷（T2+C2）=1/a
④（A1+G1）÷（T1+C1）=（T2+C2）÷（A2+G2）
⑤（A+T）÷（A+T+C+G）=（A1+T1）÷（A1+T1+C1+G1）=（A1+T1）÷（A1+T1+C1+G1）

ⅢDNA复制
(1)半保留复制过程（边解旋边复制）
时间：有丝、减一分裂间期
基本条件：模板（DNA链），原料（脱氧核糖核酸），能量（ATP），酶（解旋酶、DNA聚合酶）

(2)计算公式
设复制n次，则DNA数量为2^n，DNA链数=2^（n+1），复制出的DNA数量为2^n-1

Ⅳ基因与DNA
(1)DNA分子特性：多样性、特异性
(2)基因是由遗传效应的DNA片段，生物体遗传的结构、功能单位

四。基因的表达
Ⅰ基因与蛋白质
(1)转录
①场所：细胞核 ；模板：DNA单链 ；结构基础：三联体密码 ；酶：RNA聚合酶
②过程：
1.DNA双链解开，mRNA进入，以基因为单位转录
2.核糖核苷酸以碱基互补配对原则与DNA结合
3.核糖核苷酸在RNA聚合酶下结合为mRNA
4.mRNA释放，DNA双链恢复

(2)翻译
①过程：
1.mRNA进入细胞质，与核糖体结合
2.携带氨基酸的tRNA进入核糖体与mRNA配对
3.氨基酸通过脱水缩合形成肽键、组成多肽链

②一个mRNA可结合多个核糖体，可同时合成多条肽链

(3)密码子与反密码子
①密码子：位于mRNA上每三个相邻的碱基
简并性：一种氨基酸同时对应多个密码子；提高了容错性和翻译效率
专一性：一个密码子对应一种氨基酸

②反密码子：位于tRNA上，碱基顺序与mRNA所复制的DNA单链顺序相同
③要点：
六十四个密码子对应61个氨基酸，起始密码子AUG,GUG，终止密码子UAA,UAG,UGA，无对应tRNA

Ⅱ基因与性状
基因控制性状（非线性关系）
①中心法则：书P68，图4—7
DNA复制，转录，翻译，RNA复制（RNA复制酶），逆转录（逆转录酶），蛋白质复制（朊病毒）

②直接控制：控制蛋白质的结构，直接控制性状
例：囊性纤维病

③间接控制：控制酶的合成控制代谢，进而控制性状
例：皱豌豆缺乏淀粉分支酶；白化病缺乏酪氨酸酶

五。基因、染色体变异
Ⅰ基因突变（分裂间期，DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失）
(1)原因：
①物理因素：紫外线、X射线、辐射
②化学因素：亚硝酸、碱基类似物
③生物因素：某些病毒的遗传物质

(2)特点：
①普遍性：在生物界广泛存在
②随机性：时间、位置、不定向性
③低频率性

(3)意义：新基因产生途径，生物变异的根本来源，生物进化的原始材料
(4)例：镰刀型细胞贫血症

Ⅱ基因重组（有性生殖中，基因重新组合）
时间：减数第一次分裂后期
意义：生物变异来源之一

Ⅲ染色体变异
(1)结构变异
①缺失:染色体某片段缺失（果蝇缺刻翅）
②增添：染色体某片段增加（果蝇棒状眼）
③易位：染色体某片段转移到非同源染色体上
④倒位：某片段颠倒

(2)数目变异
①染色体组：每一条非同源染色体为一组
②二倍体（受J卵而来，2个染色体组）、多倍体：多倍体茎秆粗壮、果实种子大、糖类蛋白质较多
③单倍体：体细胞含有本物种配子数目染色体的个体（高度不育）

(3)育种方式
①人工诱导多倍体：以低温或秋水仙素抑制纺锤体形成，造成染色体加倍
②花药离体培养
③多倍体育种

Ⅳ人类遗传病
(1)单基因遗传病
①显性：多指、并指、软骨发育不全
②隐形：镰刀性细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症

(2)多基因遗传病：原发性高血压，冠心病，哮喘病，青少年型糖尿病

(3)染色体异常遗传病：21三体综合症（先天性愚型）

(4)检测与预防
①遗传咨询
②产前诊断：羊水检查，B超检查，孕妇血细胞检查，基因诊断