高一生物競賽輔導必修二第1頁，課件共71頁，創作于2023年2月第一單元生物的生殖與發育一、減數分裂1概念：減數分裂是配子形成過程中進行的一種特殊有絲分裂。2特點：染色體復制一次，而細胞連續分裂兩次。4過程：精原細胞初級精母細胞減數第一次分裂間期減數第一次分裂次級精母細胞減數第二次分裂精細胞5精子和卵細胞形成過程的區別：6DNA、染色體、染色單體的數量變化：3同源染色體：第2頁，課件共71頁，創作于2023年2月同源染色體：細胞中形態大小相似的兩條染色體，一條來自父方，一條來自母方。圖中屬于同源染色體的是：姐妹染色單體的是：非姐妹染色單體的是：非同源染色體的是：第3頁，課件共71頁，創作于2023年2月第4頁，課件共71頁，創作于2023年2月減數第一次分裂間期減Ⅰ前期減Ⅰ中期減Ⅰ后期減Ⅰ末期減Ⅱ前期減Ⅱ中期減Ⅱ后期減Ⅱ末期DNA復制，相關蛋白質合成，（染色體復制）細胞體積增大。同源染色體聯會，形成四分體。同源染色體上的非姐妹染色單體間可發生交叉互換。同源染色體排列在赤道板上同源染色體分離，非同源染色體自由組合形成兩個大小相同的次級精母細胞，染色體數目減半。染色體散亂分布在細胞中央每條染色體的著絲粒排列在赤道板上著絲粒分裂，染色單體分開形成4個精細胞第5頁，課件共71頁，創作于2023年2月第6頁，課件共71頁，創作于2023年2月精子卵細胞數量是否經變形細胞質分裂產生時間1精原細胞→4精子1卵原細胞→1卵細胞細胞質均等分裂不需要變形需要變形細胞質不均等分裂過程連續，歷時短過程不連續，歷時長卵原細胞減數第一次分裂次級卵母細胞減數第二次分裂初級卵母細胞減數第一次分裂間期第一極體減數第二次分裂卵細胞第二極體2第二極體哺乳動物卵細胞的形成過程哺乳動物精子與卵細胞形成過程的區別第7頁，課件共71頁，創作于2023年2月N2N4N減數第一次分裂間期減數第一次分裂減數第二次分裂DNA染色體第8頁，課件共71頁，創作于2023年2月二、有絲分裂與減數分裂的區別判斷細胞分裂圖像的方法——三看識別法一看染色體的數目：奇數——減數第二次分裂

偶數——二看二看同源染色體：無——減數第二次分裂

有——三看三看同源染色體行為：聯會、同源染色體分離、同源染色體排列在赤道板上——減數第一次分裂

無以上各種行為——有絲分裂

第9頁，課件共71頁，創作于2023年2月減Ⅰ聯會四分體有絲分裂減Ⅱ間前中后末第10頁，課件共71頁，創作于2023年2月三、受精作用1精子和卵細胞向輸卵管的轉運2過程精子：卵細胞：睪丸→子宮→輸卵管壺腹部卵巢→輸卵管壺腹部輸卵管傘→⑴精子和卵細胞的識別⑵精子進入卵細胞⑶精核和卵核的融合卵細胞透明帶上的糖蛋白：精子特異性識別的受體精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面卵細胞放射冠釋放蛋白水解酶，可保證只有一個精子與卵細胞結合——受精作用的實質動力:精子尾部擺動產生的向前推力動力:輸卵管傘部的收縮；輸卵管傘部上皮細胞纖毛的協調運動；卵細胞放射冠的功能。第11頁，課件共71頁，創作于2023年2月既保證了生物前后代遺傳物質的穩定性，又使子代具有更大的變異性，大大提高了生物對環境的適應能力。3減數分裂和受精作用的意義第12頁，課件共71頁，創作于2023年2月四、被子植物配子的形成花粉母細胞雄配子：花藥4小孢子(花粉粒)減數分裂營養細胞生殖細胞有絲分裂有絲分裂2精子雌配子：子房大孢子母細胞減數分裂大孢子3有絲分裂1卵細胞

2極核

3反足細胞2助細胞第13頁，課件共71頁，創作于2023年2月第14頁，課件共71頁，創作于2023年2月雌蕊:子房五、被子植物的雙受精雄蕊:花藥精子(N)精子(N)卵細胞(N)2極核(N)受精卵

(2N)受精極核

(3N)胚胚乳幼苗胚囊珠被子房壁胚珠種皮果皮第15頁，課件共71頁，創作于2023年2月第二單元遺傳與變異的分子基礎1遺傳物質在染色體上一、遺傳物質的發現⑴薩頓對蝗蟲的精子的研究發現①染色體是各具獨特形態的實體；②體細胞中染色體成對存在，每對染色體中的一個來自母方，一個來自父方；③在細胞減數分裂時，配對的兩條染色體相互分開，獨立地進入配子；④非同源染色體進入配子時自由組合。⑵摩爾根的發現→發現現象：染色體在減數分裂時的行為與孟德爾雜交實驗中遺傳因子的行為完全平行→提出假說：遺傳因子位于染色體上。特定的基因位于特定染色體的特定位置上第16頁，課件共71頁，創作于2023年2月2遺傳物質的發現⑴肺炎雙球菌的轉化實驗①體內轉化實驗——格里菲思結論：加熱加死的S型細菌中有某種轉化因子②體外轉化實驗——艾弗里結論：DNA是具有轉化作用的遺傳物質，而蛋白質和其它物質不是遺傳物質。思考：加入DNA酶處理的一組作用是什么？從反面證明DNA是遺傳物質第17頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑵噬菌體侵染細菌的實驗①噬菌體——專門寄生在細菌內的病毒②噬菌體侵染大腸桿菌的實驗結論：DNA是噬菌體的遺傳物質P元素放射性標記S元素放射性標記親代噬菌體32P35S大腸桿菌31P32S子代噬菌體31P、32P35S第18頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑶煙草花葉病毒重建實驗結論：RNA是煙草花葉病毒的遺傳物質第19頁，課件共71頁，創作于2023年2月總結：DNA是主要的遺傳物質即指絕大多數的遺傳物質是DN。原核生物真核生物DNA病毒RNA病毒RNA：DNA第20頁，課件共71頁，創作于2023年2月二、DNA的分子結構1基本組成單位——脫氧核苷酸第21頁，課件共71頁，創作于2023年2月2DNA雙螺旋結構——沃森、克里克磷酸二酯鍵⑴DNA分子含有兩條脫氧核苷酸鏈，兩條鏈反向平行。⑵外側是由脫氧核糖和磷酸交替排列而成構成的基本骨架，內側是堿基對，之間以氫鍵相連。⑶堿基配對遵循堿基互補配對原則。第22頁，課件共71頁，創作于2023年2月3DNA分子的特點⑴穩定性：雙螺旋結構、堿基互補配對⑵多樣性：堿基對的排列方式多種多樣

如一個DNA分子有n個堿基對，則可能出現的組合為4n。⑶特異性：堿基對特定的排列順序4堿基互補配對原則的應用⑴A=T，G=CA+G=T+C=A+C=T+G=50%⑵假設則

⑶假設A1+T1=n%，則A2+T2=A+T=n%第23頁，課件共71頁，創作于2023年2月三、DNA的復制1DNA復制的時間2DNA復制的場所細胞分裂間期（有絲分裂間期和減數第一次分裂間期）細胞核（主要），也可發生在線粒體和葉綠體3DNA復制的過程⑴解旋:解旋酶→氫鍵斷裂

⑵復制:DNA聚合酶→形成磷酸二酯鍵

4DNA復制的特點

⑶延伸:半保留復制、邊解旋邊復制

第24頁，課件共71頁，創作于2023年2月DNA半保留復制的實驗證明第25頁，課件共71頁，創作于2023年2月5DNA復制的條件

⑴模板：DNA的兩條鏈⑵原料：游離的脫氧核苷酸⑶酶：解旋酶、DNA聚合酶⑷能量：ATP6DNA復制的意義

維持生物前后代遺傳物質的穩定

7有關DNA復制的計算

⑴DNA分子數(復制n次):

子代DNA分子數=2n

含有親代DNA鏈的子代DNA分子數=2個⑵脫氧核苷酸鏈數(復制n次):

子代DNA分子脫氧核苷酸鏈數=2n+1

含有親代DNA鏈的脫氧核苷酸鏈數=2條⑶消耗的脫氧核苷酸數:

若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個,經過n次復制需要消耗脫氧核苷酸(2N-1)m個。

第26頁，課件共71頁，創作于2023年2月四、基因1基因的發現孟德爾：遺傳因子世代相傳、決定遺傳表達約翰遜：提出“基因”摩爾根：基因以線性形式排列在染色體的特定位置上

一基因一酶說、一個基因一條肽鏈艾弗里：基因的本質是DNA沃森、克里克：DNA雙螺旋雅各布、莫諾：大腸桿菌乳糖操縱子

基因在結構和功能上都是可分的第27頁，課件共71頁，創作于2023年2月2基因的本質

基因是有遺傳效應的DNA序列基因是DNA分子上的一段核苷序列，是遺傳的功能單位，可編碼一段肽鏈或者編碼一段RNA。3基因的結構第28頁，課件共71頁，創作于2023年2月4基因的分類⑴按功能劃分編碼蛋白質：結構基因、調節基因可轉錄、無翻譯產物的：對應某些RNA不轉錄、不翻譯的：起調控作用，如啟動子、操作子⑵按結構劃分斷裂基因、非斷裂基因重疊基因：兩個基因共用一段重疊的核苷酸序列可動基因（轉座子）：某些基因可從一個位置轉移到

另外一個位置第29頁，課件共71頁，創作于2023年2月5基因的現代含義基因是遺傳的基本物質和功能單位，它攜帶了逐代傳遞的信息，是組成一個轉錄區域和轉錄調節的一段DNA序列。6染色體、脫氧核苷酸、DNA與基因染色體是DNA的主要載體；染色體是基因的主要載體，基因在染色體上呈線性排列；脫氧核苷酸是DNA的基本組成單位；基因是有遺傳效應的DNA片段，一個DNA分子上有多個基因；每個基因含有成百上千個脫氧核苷酸。7染色體外基因真核生物：線粒體、葉綠體原核生物：質粒(小型環狀DNA分子）第30頁，課件共71頁，創作于2023年2月五、基因的表達1RNA⑴RNA的基本組成單位第31頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑶RNA的種類②轉運RNA（tRNA）：專一性：每種轉運RNA只能識別并轉運一種氨基酸③核糖體RNA（rRNA）：核糖體的組成成分①信使RNA（mRNA）：

攜帶遺傳信息由細胞核進入細胞質反密碼子第32頁，課件共71頁，創作于2023年2月2轉錄（DNA→RNA：mRNA、tRNA、rRNA）⑵特點：邊解旋邊轉錄⑴場所：細胞核模板：DNA分子的一條鏈原料：游離的核糖核苷酸酶：RNA聚合酶能量：ATP

⑶條件：第33頁，課件共71頁，創作于2023年2月原核細胞與真核細胞DNA轉錄的區別第34頁，課件共71頁，創作于2023年2月3翻譯（mRNA→蛋白質）⑴場所：核糖體信使RNA上三個相鄰的堿基決定一個氨基酸，稱作密碼子。64個密碼子中，終止密碼子有3個，決定氨基酸的密碼子有61個。⑵密碼子第35頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑶過程DNAC

CmRNA

AtRNA

UtRNA的種類：61第36頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑷條件模板：mRNA原料：游離的氨基酸酶：能量：ATP

運輸工具：tRNA⑸計算①雙鏈DNA中A1+T1=n%=A2+T2=A+T=n%,則mRNA上A+U=n%②遺傳信息傳遞過程中,基因(雙鏈DNA)中脫氧核苷酸數:6mRNA中核糖核苷酸數:3蛋白質中氨基酸數1第37頁，課件共71頁，創作于2023年2月六、基因與性狀1基因對性狀的控制作用直接控制:基因→蛋白質分子結構→性狀如:鐮刀型細胞貧血癥間接控制:基因→酶→新陳代謝→性狀如:白化病2環境與性狀性狀是基因與環境共同作用的結果。基因組成相同，但生物所處的環境不同，則性狀不一定相同。基因組成不同，性狀可能相同。A盆蒲公英生長在背風向陽處；B盆蒲公英生長在向風蔭蔽處。第38頁，課件共71頁，創作于2023年2月第三單元遺傳學規律一、孟德爾遺傳試驗的科學方法1恰當地選擇實驗材料豌豆作為實驗材料的優點:嚴格的自花受粉；花大，容易去雄和人工授粉；具有穩定的易于區分的相對性狀。相對性狀：指同一性狀的不同表現類型。2巧妙地運用由簡到繁的方法3合理地運用數理統計4嚴密的假說演繹第39頁，課件共71頁，創作于2023年2月二、基因的分離規律1雜交實驗，發現問題⑴顯性性狀：子一代顯現出來的親本性狀。隱性性狀：子一代未顯現出來的親本性狀。2提出假說，解釋現象⑵性狀分離：子二代中同時出現顯現出顯性性狀和隱性性狀的現象。⑴假說：遺傳性狀是由遺傳因子控制的；控制性狀的遺傳因子成對存在，一個來自父方，一個來自母方；在子一代中一個遺傳因子能夠掩蓋另一個遺傳因子的作用；子一代形成配子時這對遺傳因子相互分開，隨配子獨立遺傳給后代。⑵等位基因：位于一對同源染色體的相同位置上控制相對性狀的基因。AABb第40頁，課件共71頁，創作于2023年2月3設計實驗，驗證假說⑶表現型：生物個體表現的性狀稱表現型。基因型：與生物個體表現型有關的基因組成。⑷純合子：由含相同基因的配子結合成合子發育成的個體。雜合子：由含不同基因的配子結合成合子發育成的個體。——測交測交：基因型未知的顯性個體與隱性純合子雜交。雜交：基因型不同的個體間交配。自交：基因型相同的個體間交配。4歸納綜合，總結規律基因分離規律的實質：一對等位基因在雜合體中保持相對的獨立性，在進行減數分裂形成配子時，等位基因隨著同源染色體的分開而分離，分別進入到兩個配子中，獨立地隨配子遺傳給后代。第41頁，課件共71頁，創作于2023年2月三、分離規律在實踐中的應用1醫學實踐⑴判斷顯隱性⑵計算后代患病的風險率2育種選育隱性性狀：出現優良性狀即為純種選育顯性性狀：需通過連續自交的方法逐步淘汰由于性狀分離出現的不良性狀，直至后代不再發生性狀分離為止。第42頁，課件共71頁，創作于2023年2月四、伴性遺傳1性別決定⑴XY型：所有的哺乳動物、某些魚類、兩棲類、多數昆蟲（如果蠅）、一些雌雄異株植物♀：XX♂：XY⑶其他性別決定類型受精與否：如蜜蜂，未受精的卵細胞發育成雄蜂；受精卵發育成蜂王和工蜂基因的差別：如玉米環境條件的影響：如海生蠕蟲⑵ZW型：鳥類、蛾蝶類♀：ZW♂：ZZ第43頁，課件共71頁，創作于2023年2月2常染色體和性染色體男性染色體女性染色體為什么人類的性別比總是接近于1：1？第44頁，課件共71頁，創作于2023年2月3伴性遺傳XYXY同源區段X染色體非同源區段Y染色體非同源區段⑴正常色覺與紅綠色盲基因型正常：XBXB、XBY攜帶者：XBXb色盲：XbXb、XbY⑵伴X隱性遺傳特點①男性患者多于女性患者②母患子必患，女患父必患③隔代交叉遺傳⑶伴X顯性遺傳特點：如抗維生素D佝僂病①女性患者多于男性患者②父患女必患，子患母必患③代代遺傳⑷伴Y染色體遺傳特點：如外耳道多毛癥患者全為男性；父傳子，子傳孫第45頁，課件共71頁，創作于2023年2月五、基因的自由組合規律1雜交實驗，發現問題2提出假說，解釋現象第46頁，課件共71頁，創作于2023年2月4歸納綜合，總結規律基因的自由組合規律實質：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。減數分裂形成配子時，等位基因隨著同源染色體的分開而分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合。3設計實驗，驗證假說——測交第47頁，課件共71頁，創作于2023年2月六、自由組合規律在實踐中的應用1育種——雜交育種例：在水稻中，易倒伏（D）對抗倒伏（d）是顯性，抗稻瘟病（R）對易感稻瘟病（r）是顯性。有兩個不同品種的水稻，一個品種易倒伏抗稻瘟病，另一個品種抗倒伏易感稻瘟病。利用這兩個品種培育抗倒伏抗稻瘟病的水稻。易倒伏抗稻瘟病（DDRR）抗倒伏易感稻瘟病（ddrr）P：↓易倒伏抗稻瘟病（DdRr）F1：↓自交易倒伏抗稻瘟病（D_R_）×易倒伏易感稻瘟病（D_rr）F2：不抗倒伏抗稻瘟病（ddR_）不抗倒伏易感稻瘟病（ddR_）↓連續自交，直至不再出現性狀分離第48頁，課件共71頁，創作于2023年2月2醫學實踐例：人類的多指是一種顯性遺傳病，白化病是一種隱性遺傳病，已知控制這兩種疾病的等位基因都在常染色體上，而且都是獨立遺傳的，在一個家庭中，父親是多指，母親正常，他們有一個患白化病但手指正常的孩子，則⑴下一個孩子患白化病的幾率是

⑵

下一個孩子患多指的幾率是⑶下一個孩子同時患有此兩種疾病幾率是⑷下一個孩子患病的幾率是第49頁，課件共71頁，創作于2023年2月第四單元生物的變異不遺傳的變異可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異（環境改變引起，遺傳物質未變）（遺傳物質改變）第50頁，課件共71頁，創作于2023年2月一、基因突變1概念指基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或改變。2引發因素物理因素：射線、電離輻射化學因素：亞硝酸、堿基類似物生物因素：某些病毒、細菌3發生時間DNA分子復制時4特征普遍性：任何生物都可發生低頻性：自然狀態下突變率低隨機性：可發生在個體發育的任何時期和任何細胞中多方向性：可朝多個方向突變，但總是限定在一定范圍內可逆性：第51頁，課件共71頁，創作于2023年2月5結果基因通過突變成為它的等位基因6應用——誘變育種例：高產青霉菌株的選育、太空育種優點：可提高突變率，增加變異來源思考基因突變是否一定會導致生物的性狀改變？第52頁，課件共71頁，創作于2023年2月二、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發生時間四分體時期：同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換3意義減數第一次分裂后期：非同源染色體上的非等位基因自由組合產生新的基因型，從而使后代出現新的性狀組合第53頁，課件共71頁，創作于2023年2月4重組DNA技術⑵基因操作的工具⑴概念：

重組DNA技術又稱轉基因技術,指利用分子生物學和基因工程的手段,將某種生物的基因轉移到其他生物物種中,使其出現原物種不具有的新性狀的技術。①基因的剪刀——限制性內切酶（限制酶）②基因的針線——DNA連接酶③基因的運載工具——運載體一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子。DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來第54頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑶過程1獲取目的基因直接分離基因2體外重組DNA分子3重組DNA分子導入受體細胞4篩選和鑒定反轉錄法氨基酸序列→mRNA→DNA鳥槍法人工合成基因運載體目的基因同一種限制酶相同的黏

性末端DNA連接酶重組

DNA分子第55頁，課件共71頁，創作于2023年2月導入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠第56頁，課件共71頁，創作于2023年2月敲除了免疫排斥基因的小豬第57頁，課件共71頁，創作于2023年2月三、染色體變異1種類染色體結構的變異染色體數目的變異染色體數目成倍的增加或減少（整倍體）個別染色體增加或減少（非整倍體）2染色體的形態類型中著絲粒染色體亞中著絲粒染色體近端著絲粒染色體具隨體的染色體端著絲粒染色體第58頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑵影響因素3染色體結構的變異⑴種類缺失：重復：倒位：易位：非同源染色體片段位置互換生物體內某些代謝產物、X射線、γ射線或某些化學藥品⑶對性狀的影響缺失：貓叫綜合征5號染色體部分缺失重復：果蠅的棒眼⑷應用家蠶育種：輻射誘變→10號染色體缺失→缺失轉移至性染色體→家蠶交配產卵→黑色♂淡黃褐色♀第59頁，課件共71頁，創作于2023年2月4染色體數目的變異⑴染色體組細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同，卻攜帶著控制某種生物生長和發育、遺傳和變異的全部信息。⑵多倍體和單倍體多倍體：由受精卵發育而成的個體，體細胞中含有幾個染色體組，叫幾倍體。單倍體：體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體。如：香蕉為三倍體，馬鈴薯為四倍體，普通小麥為六倍體如：雄蜂凡是由配子發育而成的個體，都叫單倍體。第60頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑶對性狀的影響多倍體：莖桿粗壯、葉片及葉片上的氣孔明顯增大、種子和果實也大一些；葉子皺縮、分蘗減少、生長緩慢、育性降低。單倍體：個體矮小，生活力較弱，高度不育。⑷多倍體的成因細胞有絲分裂過程中，染色體完成復制之后，由于某種因素（如溫度驟變、某些化學物質）使得染色體不能正常移向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，從而使染色體數目加倍。利用秋水仙素人工誘導多倍體作用——抑制紡錘體的形成作用時間：有絲分裂前期第61頁，課件共71頁，創作于2023年2月減數分裂中染色體不分離

a減數分裂I同源染色體不分離；b減數分裂II姐妹染色單體不分離

第62頁，課件共71頁，創作于2023年2月⑸應用——多倍體育種、單倍體育種①多倍體育種例：三倍體無子西瓜八倍體小黑麥注意★兩次傳粉：第一次傳粉是雜交得到三倍體種子；第二次傳粉是為了刺激子房發育成果實。★三倍體西瓜無子的原因：同源染色體聯會紊亂，不能產生可育配子。第63頁，課件共71頁，創作于2023年2月普通小麥的形成過程第64頁，課件共71頁，創作于2023年2月②單倍體育種特點：明顯地縮短了育種年限一般過程：兩親本雜交得F1→取F1的花粉進行花藥離體培養得單倍體植株→秋水仙素處理單倍體植株幼苗使染色體數目加倍→從后代中選出符合要求的個體。雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理基因重組基因突變染色體變異染色體變異第65頁，課件共71頁，創作于2023年2月四、人類遺傳病單基因遺傳病多