高中生物競賽總結(jié)

高中生物競賽總結(jié)

復(fù)習參考書：中學生物課本（高二生物上下冊、高三選修本、生理衛(wèi)生及初中生物四冊）

普通生物學陳閱增主編

奧賽競賽書：金牌之路、王正詢主編、廣西師范大學出版社（指導(dǎo)思想：以高中教材為主，用普通生物學拓展內(nèi)容）一、細胞生物學和生物化學

1．細胞結(jié)構(gòu)、功能、分裂（細胞周期：可用放射性標記物進行研究）細胞膜控制物質(zhì)進出的功能：選擇透過性（協(xié)助擴散、主動運輸）內(nèi)吞和外排作用

細胞骨架：微絲、微管等

原核細胞（典型的原核生物：藍藻和細菌）與真核細胞的區(qū)別有絲分裂實驗步驟及所用到的材料

2．DNA、RNA（核酸）組成單位、空間結(jié)構(gòu)及其變性、復(fù)性等問題。蛋白質(zhì)的組成單位、空間結(jié)構(gòu)及其變性、復(fù)性等問題3．提取DNA的實驗（原理、過程、注意問題）4．DNA復(fù)制過程、轉(zhuǎn)錄、翻譯過程（中心法則）

5．鑒定蛋白質(zhì)、脂肪、還原性糖（及淀粉：直鏈淀粉和支鏈淀粉）的方法、顏色變化6．電泳方法

7．蛋白質(zhì)的差異（結(jié)構(gòu)上）和氨基酸（20種）的差異

8．血紅蛋白的功能、結(jié)構(gòu)（豬、人、牛的某一區(qū)段相似：功能相似攜帶氧）9．酶的特性及其影響因素：相關(guān)實驗10．蛋白質(zhì)類型：組合蛋白和功能蛋白二、遺傳學及進化理論

1．遺傳學三大規(guī)律：分離、自由組合、連鎖與交換、伴性遺傳（常、性染色體；性別決定）

2．生物的變異：基因突變、基因重組、染色體變異3．原始生命的起源過程、現(xiàn)代進化理論、人類起源自然選擇學說主要內(nèi)容

生物進化的證據(jù)：最可靠：化石比較解剖學：同源器官和同功器官

胚胎發(fā)育學：早期具有相似的特征：尾和鰓裂考點提示：

（一）遺傳病及其分析

1．常染色體顯隱性遺傳病、性染色體顯隱性遺傳病2．計算發(fā)病率、預(yù)測某家族未來發(fā)展趨勢

3．單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常遺傳病（二）數(shù)量遺傳與質(zhì)量遺傳的特點

（三）群體遺傳平衡定律（哈德溫伯格定律）（四）袁隆平：3系雜交水稻及雜交育種細胞核不育和細胞質(zhì)不育問題（五）復(fù)等位基因三、動物學

1．動物冬眠的生理意義：對寒冷和食物不足的一種適應(yīng)

2．昆蟲的變態(tài)（完全變態(tài)和不完全變態(tài)）

3．動物分類學（無脊椎動物及脊椎動物的主要類群及其特點：初二第三冊）四、植物學

1．植物主要類群及其主要特征（特別是種子植物：花的結(jié)構(gòu)：初二第三冊）2．胞間連絲、植物導(dǎo)管與篩管及其作用3．組織培養(yǎng)方法、優(yōu)點

4．逆境生理：植物在反常環(huán)境里（高溫、低溫、干旱、鹽堿地等）所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象。5．光合作用：C3（卡爾文循環(huán)）植物、C4植物及其區(qū)別呼吸作用：三羧酸循環(huán)

6．植物生長素生理作用、發(fā)現(xiàn)實驗（達爾文、溫特等人的實驗）7．植物細胞質(zhì)壁分離與恢復(fù)實驗（原理及實驗現(xiàn)象）

8．植物吸收礦質(zhì)元素的過程：交換吸附與主動運輸（與呼吸作用關(guān)系）幾種重要礦質(zhì)元素及其重要作用五、人體生理及解剖學1．幾種不同肌肉的特點

2．三大營養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂類、糖類）的消化、代謝過程及其相互間的關(guān)系3．神經(jīng)系統(tǒng)基本組成單位：神經(jīng)元（細胞）

4．反射與反射弧的概念、組成；大腦皮層及其作用5．神經(jīng)傳導(dǎo)方式（能看圖判斷）

（神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)及神經(jīng)細胞間的傳導(dǎo)方式）神經(jīng)遞質(zhì)：

6．激素調(diào)節(jié)功能及其應(yīng)用

（1）胰島素與糖尿病（致病原因：大量食糖、缺胰島素、腎臟病變：過濾功能或重吸收功能減弱）

（2）腦垂體與其它腺體（卵巢、甲狀腺、腎上腺）的關(guān)系下丘腦與腦垂體的關(guān)系性腺與個體發(fā)育的關(guān)系

（3）其它激素：甲狀腺激素、生長激素及其作用（4）蛋白質(zhì)類激素：胰島素及生長激素7．血型及其判斷、遺傳學分析

8．眼球結(jié)構(gòu)及其調(diào)節(jié)（眼睛近視及遠視成因、糾正方法）9．肺活量與肺通氣

10．抗體與抗原（免疫系統(tǒng)）11．腫瘤細胞的特點（無限增殖）、衰老細胞的特點12．遺傳病及優(yōu)生措施（產(chǎn)前診斷）

13．植物性神經(jīng)（交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)）、迷走神經(jīng)及其功能14．正反饋調(diào)節(jié)和負反饋調(diào)節(jié)

15．血液循環(huán)系統(tǒng)（心臟結(jié)構(gòu)、心動周期）、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)（初一生物書）六、微生物學

1．分類：病毒、細菌、放線菌、真菌、病毒（初中第四冊）2．真菌的分類：真菌門與地衣門（粘菌門）真菌門（鞭毛菌亞門：接合菌亞門：根霉屬等

子囊菌亞門：酵母菌屬、白粉菌屬、羊肚菌屬擔子菌亞門（最高級）：蘑菇、木耳、銀耳、猴頭、靈芝等半知菌亞門：皮膚癬菌、大部分青霉、曲霉等

3．細菌的新陳代謝類型（各種類型要知道幾個典型的例子）（1）.異養(yǎng)厭氧型：（2）.異養(yǎng)好氧型：

（3）.自養(yǎng)好氧型：硫化細菌4．細菌的生活方式異養(yǎng)：腐生生活寄生生活

自養(yǎng)：硫化細菌、硝化細菌等

5．應(yīng)用方面：食品（食用菌的栽培；酸奶、酒、面包的生產(chǎn)）治理環(huán)境：微生物治理方法七、生態(tài)學

1．生物與環(huán)境的關(guān)系

非生物因素與生物（太陽、溫度、水等對生物的影響）（1）對植物的影響：（光合作用）長短日照的植物

（2）對動物的影響：

各個地帶的動物形態(tài)體形不同（為了適應(yīng)各個環(huán)境而形成的）生物因素與生物

種間關(guān)系：競爭、捕食、共生與寄生種內(nèi)關(guān)系：互助、斗爭2．生態(tài)系統(tǒng)

a．種群、生物群落與生態(tài)系統(tǒng)的概念

b．生態(tài)系統(tǒng)的成分及其結(jié)構(gòu)（特別能量流動的規(guī)律、食物蓮與食物網(wǎng)）c．生態(tài)系統(tǒng)的類型及其特點

熱帶雨林生態(tài)系統(tǒng)、草原生態(tài)系統(tǒng)、苔原生態(tài)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特點及能量分配、流動的規(guī)律

d．農(nóng)作物與溫度、太陽輻射的關(guān)系（農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)）e．酸雨的形成及危害3．環(huán)境污染問題八、生物技術(shù)

1．胚胎移植技術(shù)、克隆技術(shù)、胚胎切割、干細胞2．單克隆抗體

3．基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程九、其他方面

1．離子的運輸（透過細胞膜的運輸：自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸）2．酶、激素的區(qū)別

3．生物的分界學說（兩界學說、五界學說、六界學說）

擴展閱讀：高中生物競賽知識總結(jié)

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201*生物競賽知識提綱

第一單元生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

必須掌握：

1.1化學元素與生物體的關(guān)系1.2生物體中化學元素的組成特點1.3生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性1.4細胞中的化合物及作用1.5蛋白質(zhì)的相關(guān)計算

設(shè)構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸個數(shù)m，

構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈條數(shù)為n，

構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a，蛋白質(zhì)中的肽鍵個數(shù)為x，蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量為y，

控制蛋白質(zhì)的基因的最少堿基對數(shù)為r，

則肽鍵數(shù)＝脫去的水分子數(shù)，為xmn①

蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量yma18x②

或者yr3a18x③

1.6蛋白質(zhì)的組成層次1.7核酸的基本組成單位1.8生物大分子的組成特點及多樣性的原因

名稱基本單位化學通式多糖葡萄糖C6H12O6聚合方式多樣性的原因①葡萄糖數(shù)目不同②糖鏈的分支不同③化學鍵的不同R蛋白質(zhì)氨基酸①氨基酸數(shù)目不同NH2CCOOH脫水縮合②氨基酸種類不同③氨基酸排列次序不同④肽鏈的空間結(jié)構(gòu)①核苷酸數(shù)目不同②核苷酸排列次序不同③核苷酸種類不同H核酸（DNA和RNA）1.9生物組織中還原性糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定1.10選擇透過性膜的特點1.11細胞膜的物質(zhì)交換功能1.12線粒體和葉綠體共同點

核苷酸1、具有雙層膜結(jié)構(gòu)2、進行能量轉(zhuǎn)換

3、含遺傳物質(zhì)DNA4、能獨立地控制性狀5、決定細胞質(zhì)遺傳6、內(nèi)含核糖體7、有相對獨立的轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)8、能自我分裂增殖

1.13真核生物細胞器的比較

1.14細胞有絲分裂中核內(nèi)DNA、染色體和染色單體變化規(guī)律

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1.15理化因素對細胞周期的影響

理化因素過量脫氧胸苷秋水仙素低溫（24℃）注：＋表示有影響

1.16細胞分裂異常（或特殊形式分裂）的類型及結(jié)果

類型細胞質(zhì)不分裂個別染色體不分離全部染色體不分離染色體多次復(fù)制，但不分離兩個以上中心體1.17細胞分裂與分化的關(guān)系1.18癌細胞的特點

癌細胞的特點正常功能喪失新陳代謝異常引發(fā)免疫反應(yīng)可以種間移植如線粒體功能障礙，無氧供能主要是細胞免疫

可移植在異種生物體內(nèi)生長，形成癌瘤

無限分裂增殖形態(tài)結(jié)構(gòu)變化細胞物質(zhì)改變分裂方式有絲分裂有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂、減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂結(jié)果雙（多）核細胞單體、多體多倍體多線巨大染色體多極核多核胚囊21三體、唐氏綜合征四倍體植物果蠅唾腺染色體事例間期＋＋前期＋＋中期＋后期＋末期＋機理抑制DNA復(fù)制抑制紡錘體形成影響酶活和供能應(yīng)用治療癌癥獲得多倍體低溫貯藏永生細胞

扁平梭形

成纖維細胞癌變

球形

如癌細胞膜糖蛋白減少，細胞黏著性降低，易轉(zhuǎn)移擴散。癌細胞膜表面含腫瘤抗原，肝癌細胞含甲胎蛋白等

1.19生物膜與生物膜系統(tǒng)

第二單元生物的新陳代謝

Ⅰ植物代謝部分：酶與ATP、光合作用、水分代謝、礦質(zhì)營養(yǎng)、生物固氮

2.1酶的分類

蛋白質(zhì)類酶

單純酶僅含蛋白質(zhì)

如胃蛋白質(zhì)酶

唾液淀粉酶含Cl-

蛋白質(zhì)

(蛋白質(zhì)本質(zhì))復(fù)合酶

輔助因子

離子細胞色素氧化酶含Cu2+

分解葡萄糖的酶含Mg2+

輔酶

NADP(輔酶Ⅱ)B族維生素

生物素(羧化酶的輔酶)

酶

有機物

存在于低等生物中，將RNA自我催化。

ＲＮＡ類酶

RNA

端粒酶含RNA

對生命起源的研究有重要意義。

2.2酶促反應(yīng)序列及其意義

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、酶促反應(yīng)序列生物體內(nèi)的酶促反應(yīng)可以順序連接起來，即第一個反應(yīng)的產(chǎn)物是第二個反應(yīng)的底物，第二個反應(yīng)的產(chǎn)物是第三個反應(yīng)的底物，以此類推，所形成的反應(yīng)鏈叫酶促反應(yīng)序列。如

D終產(chǎn)物BC酶n

酶1酶2酶3酶4意義各種反應(yīng)序列形成細胞的代謝網(wǎng)絡(luò)，使物質(zhì)代謝和能量代謝沿著特定路線有序進行，確定了代謝的方向。2.3生物體內(nèi)ATP的來源2.4生物體內(nèi)ATP的去向

2.5光合作用的色素2.6光合作用中光反應(yīng)和暗反應(yīng)的比較

比較項目反應(yīng)場所能量變化葉綠體基粒光能→電能電能→活躍化學能物質(zhì)變化H2O→[H]＋O2ATP＋Pi→ATP反應(yīng)物反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)條件反應(yīng)性質(zhì)反應(yīng)時間H2O、ADP、Pi、NADP+O2、ATP、NADPH需光光化學反應(yīng)（快）CO2、ATP、NADPH（CH2O）、ADP、Pi、NADP+、H2O不需光酶促反應(yīng)（慢）CO2＋NADPH＋ATP→NADP+＋H+＋2e→NADPH（CH2O）＋ADP＋Pi＋NADP+＋H2O光反應(yīng)葉綠體基質(zhì)活躍化學能→穩(wěn)定化學能暗反應(yīng)

A有光時（自然狀態(tài)下，無光反應(yīng)產(chǎn)物暗反應(yīng)也不能進行）2.7光能利用率與光合作用效率的關(guān)系

提高延長光合作用時間增加光合作用面積關(guān)系光能利用率

概念光合作用制造的有機物所含的能量

＝照在地面上的總能量中被轉(zhuǎn)移的能量參與光合作用的能量中被轉(zhuǎn)移的能量熱能損失

照在該地面的總的光能光合作用制造的有機物所含的能量

光合作用效率＝

光合作用吸收的光能

去向延長光合作用時間

提高光能利用率增加光合作用面積提高光合作用效率

光能損失→熒光、磷光光能→電能→化學能（貯存）

控制光照強弱二氧化碳供應(yīng)必需礦質(zhì)元素供應(yīng)

2.8影響光合作用的外界因素與提高光能利用率的關(guān)系

提高復(fù)種指數(shù)：改一年一季為一年多季合理密植

套種（不同時播種）、間作（同時播種）因地制宜：陽生植物種陽地

陰生植物種陰地

光質(zhì)影響：藍紫光照，蛋白質(zhì)和脂類多紅光照，糖類增多

通風透光，增施農(nóng)家肥；人工增CO2（溫室）水溫度光光能利用率控制光照強弱必需礦質(zhì)元素供應(yīng)增加二氧化碳供應(yīng)CO2礦物影響光合作用的外界因素

-3-

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2.9光合作用實驗的常用方法

密封法半葉法（遮蓋法）可同時使用光合作用產(chǎn)生淀粉驗證（探索）光合作用需CO2并放O2、光強的影響驗證（探索）光合作用中物質(zhì)的轉(zhuǎn)變同位素標記法割主葉脈法2.10植物對水分的吸收和利用打孔法（抽氣法）光質(zhì)對光合作用的影響分光法2.11半透膜與選擇透過性膜的區(qū)別與聯(lián)系

概念半透膜小分子、離子能透過，大分子不能透過選擇透過性膜水自由通過，被選擇的離子和其它小分子可以通過，大分子和顆粒不能通過選擇透過性（生物分子組成，取決于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和ATP）活生物膜（磷脂和蛋白質(zhì)構(gòu)成的膜）水和親脂小分子：不由膜決定，取決于物質(zhì)密度離子和其它小分子：膜上載體（蛋白質(zhì)）決定滲透作用和其它更多的生命活動功能水自由通過，大分子和顆粒都不能通過性質(zhì)狀態(tài)材料物質(zhì)運動方向功能共同點半透性（存在微孔，取決于孔的大�。┗罨蛩篮铣刹牧匣蛏�物材料不由膜決定，取決于物質(zhì)密度滲透作用Ⅱ動物與微生物代謝部分：三大類營養(yǎng)代謝、細胞呼吸、代謝基本類型、及微生物的營養(yǎng)

2.12人和動物體內(nèi)三大營養(yǎng)物質(zhì)的代謝2.13新陳代謝的類型

2.14有氧呼吸過程與無氧呼吸過程2.15有氧呼吸與無氧呼吸的比較

2.16呼吸作用產(chǎn)生的能量的利用情況呼吸類型有氧呼吸無氧呼吸被分解的有機物1mol葡萄糖儲存的能量2870kJ2870kJ釋放的能量2870kJ196.65kJ可利用的能量1165kJ61.08kJ能量利用率40.59%2.13%注：無氧呼吸釋放的能量值為分解為乳酸時的值。不同的無氧呼吸類型釋放的能量可能稍有不同。

你知道嗎加入高濃度食鹽可分離金黃色葡萄球菌加入青霉素可分離酵母菌和霉菌不加N源可分離固氮微生物加入伊紅-美藍可鑒別大腸桿菌

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2.17細胞的有氧呼吸

2.18細胞內(nèi)的無氧呼吸C6H12O62CH3COCOOH熱②6H2O①2CH3COCOOH(丙酮酸)能量6CO26O220[H]③呼吸鏈4[H]C6H12O6(葡萄糖)ATP(少)12H2OATP(多)能量ATP(少)能量熱線粒體細胞質(zhì)基質(zhì)熱總反應(yīng)式總反應(yīng)式

C6H12O6酶C6H12O6(葡萄糖)能量熱ATP(少)細胞質(zhì)基質(zhì)C6H12O6細胞膜酶2C2H5OH＋2CO2＋能量(丙酮酸)2CH3COCOOH①4[H]②2C2H5OH＋(酒精)2CO2線粒體2C3H6O3(乳酸)2C3H6O3＋能量

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2.18微生物的營養(yǎng)

水無機鹽無機碳源碳源營養(yǎng)素無機氮源氮源提供氮素營養(yǎng)有機氮源尿素、牛肉膏、蛋白胨等N2、硝酸鹽、銨鹽等提供碳素營養(yǎng)有機碳源糖、脂、石油等CO2、NaHCO3等生長因子微生物生長不可缺少的微量有機物（包括維生素、氨基酸、堿基等）微生物的營養(yǎng)目的要明確根據(jù)培養(yǎng)種類、培養(yǎng)目的選擇原材料營養(yǎng)要協(xié)調(diào)注意營養(yǎng)物質(zhì)的濃度和比例配制原則（三要原則）碳氮比最重要C/N=4：有利于繁殖；C/N=3：有利于產(chǎn)谷氨酸pH要適宜培養(yǎng)基種類物理性質(zhì)固體培養(yǎng)基半固體培養(yǎng)基液體培養(yǎng)基合成培養(yǎng)基天然培養(yǎng)基細菌：pH=6.57.5放線菌：pH=7.58.5真菌：pH=5.06.0特點加凝固劑不加凝固劑成分明確天然成分加抑制劑(如青霉素)功能分離、鑒定觀察、保藏工業(yè)生產(chǎn)分類、鑒定工業(yè)生產(chǎn)種類化學成分用途選擇培養(yǎng)基加特殊C源或N源不加某物質(zhì)（如N源）選擇、分離鑒別培養(yǎng)基加指示劑或藥品鑒別第三單元生命活動的調(diào)節(jié)

（包括植物調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)、水鹽調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)、免疫）

3.1植物生命活動調(diào)節(jié)激素調(diào)節(jié)

3.2人和高等動物的體液調(diào)節(jié)（了解相應(yīng)的內(nèi)分泌腺及功能）

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3.3神經(jīng)調(diào)節(jié)3.4動物行為產(chǎn)生的生理基礎(chǔ)3.5內(nèi)環(huán)境與物質(zhì)交換3.6水鹽平衡的調(diào)節(jié)

3.7血糖平衡的調(diào)節(jié)3.8體溫的調(diào)節(jié)3.9免疫3.10抗原與抗體

詠下丘腦下丘腦下丘腦產(chǎn)生激素真不少通過垂體控性甲有種激素抗利尿體溫調(diào)節(jié)是中樞血糖平衡功不小水鹽代謝沒有它什么事都做不了抗原概念能與B細胞受體、T細胞受體及抗體結(jié)合，具有啟動免疫應(yīng)答潛能的物質(zhì)

異物性性質(zhì)機體以外的物質(zhì)�；驒C體內(nèi)的隔離物質(zhì)或已發(fā)生改變的自身物質(zhì)

大分子性相對分子質(zhì)量大于10000的物質(zhì)。蛋白質(zhì)、脂多糖、多糖等特異性只與相應(yīng)的抗體或效應(yīng)T細胞發(fā)生特異性結(jié)合。取決于抗原決定簇

抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團是免疫細胞識別抗原的重要依據(jù)①一種抗原可含有多種抗原決定族

概念特異結(jié)合抗原決定簇特點刺激產(chǎn)生②不同種抗原可含有相同或相似的抗原決定族③一個B細胞只接受一種抗原決定族的刺激④每一種抗原決定族只引起產(chǎn)生一種特定的抗體

抗體概念特點B細胞識別抗原后經(jīng)分裂增殖形成的效應(yīng)B細胞所產(chǎn)生的一種球蛋白①能與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，從而清除抗原②存在于血漿、組織液和淋巴中

其它激素3.12體液免疫和細胞免疫3.13免疫失調(diào)引起的疾病3.13免疫學的應(yīng)用

你知道嗎缺氧引起腦水腫的原因①細胞內(nèi)水腫：供氧不足→ATP減少→胞內(nèi)Na+轉(zhuǎn)運下降→胞內(nèi)滲透壓升高→細胞吸水增加→細胞內(nèi)水腫②細胞外水腫：血漿缺氧→毛細血管擴張→通透性升高→血漿物質(zhì)濾出→組織液增多→細胞外水腫高中生物競賽重難點知識

第四單元生物的生殖與發(fā)育

(包括生殖的種類、動物生殖細胞的生成、植物的個體發(fā)育、動物的個體發(fā)育)

4.1生殖的類型生殖的類型無性生殖生殖方式分裂生殖出芽生殖概念由一個生物體直接分裂成兩個新個體在母體的一定部位長出芽體（新個體）母體產(chǎn)生無性生殖細胞孢子，由孢子萌舉例變形蟲、細菌酵母菌、水螅真菌（青霉）低等植物（衣藻）孢子生殖發(fā)成新個體營養(yǎng)生殖高等植物的營養(yǎng)器官（根、莖、葉）與母體脫落后，發(fā)育成新個體馬鈴薯的塊莖草莓的匍匐莖注：植物組織培養(yǎng)是人工進行的植物無性繁殖方式。有性生殖概念由親體產(chǎn)生有性生殖細胞配子，由配子兩兩結(jié)合形成合子，再由合子發(fā)育成新個體的過程的生殖方配子形態(tài)大小相同（同型配子）式同配生殖類型異配生殖卵式生殖(2N配子形態(tài)大小不同（大配子和小配子）配子形態(tài)大小差別很大，大的稱卵細胞（雌配子），小的稱精子（雄配子），結(jié)合形成的合子特稱受精卵雄體雌體成體精(N子卵子(2N受精育卵胎后發(fā)胎的發(fā)(2N幼體孤雌生殖育卵細胞不經(jīng)受精直接發(fā)育成新個體（蜜蜂的卵細胞直接發(fā)育成雄蜂）被子植物的有性生殖一核消失，一核分裂減數(shù)分裂花粉母細胞萌核發(fā)分裂花粉消失分減數(shù)裂發(fā)核分育裂(3胚囊次)八核胚囊成熟胚囊雙受精精子細卵胞極核受精卵受精極核珠孔(2N)

珠被胚囊母細胞(2N)

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4.2動物有性生殖細胞的形成（沒有交換）4.3減數(shù)分裂中非姐妹染色單體的交叉互換

四分體時期初級精母細胞次級精母細胞精細胞四分體交叉互換四種精子（一種卵細胞）

4.4減數(shù)分裂中染色體行為及數(shù)目與配子類型的關(guān)系非姐妹染色單體不發(fā)生交叉互換1、由于同源染色體分離，非同源染色體在配子中進行自由組合，所以形成不同種類的配子2、配子（精子、卵）種數(shù)等于組合數(shù)3、組合數(shù)又與同源染色體的對數(shù)有關(guān)4、每一個精原細胞分裂都只形成兩種精子5、每一個卵原細胞分裂都只形成一種卵子與同源染色體對數(shù)無關(guān)6、要產(chǎn)生2n種精子至少需要2n-1個精原細胞參與減數(shù)分裂7、要產(chǎn)生2n種卵細胞至少需要2n個卵原細胞參與減數(shù)分裂8、當有m個精原細胞進行減數(shù)分裂時①當m＜2n-1，則生成的精子類型最多為2m高中生物競賽重難點知識

4.6被子植物的個體發(fā)育

子房卵裂提供生長素子胚胚胚葉芽軸根胚頂細胞受精卵有絲分裂多次分裂球狀胚體多次分裂供給營養(yǎng)植株果實基細胞幾次分裂胚柄消失胚珠受精極核多次分裂種子胚乳細胞或者消失胚乳4.7動物的個體發(fā)育胚胎發(fā)育胚后發(fā)育幼體受精卵

-10-

珠被種皮外胚層分化分化表皮及其附屬結(jié)構(gòu)神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官骨骼、肌肉及循環(huán)、排泄、生殖系統(tǒng)等肝臟、胰臟等腺體消化道、呼吸道上皮囊胚原腸胚中胚層分化幼體內(nèi)胚層分化爬行類、鳥類、哺乳類和人類在胚胎發(fā)育的早期形成羊膜，內(nèi)有羊水，為胚胎發(fā)育提供水環(huán)境，防止震動、保護胚胎。幼體與成體相似直接發(fā)育成體變態(tài)發(fā)育幼體與成體不同你知道嗎判斷必需礦質(zhì)元素的標準是①不可缺少性：缺乏不能完成生活史②不可替代性：有專一缺乏癥，加入其它元素不可替代③直接功能性：直接影響，不是通過影響土壤、微生物等的間接作用高中生物競賽重難點知識

第五單元生物的遺傳、變異與進化

(包括遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)、遺傳規(guī)律、伴性遺傳、細胞質(zhì)遺傳、基因突變、染色體變異、現(xiàn)代進化理論)5.1證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗（1）肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗5.2證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗（2）T2噬菌體感染細菌實驗

加入培養(yǎng)攪拌離心含放射性35S不含放射性標記的噬菌體P標記的噬菌體加入3532S大腸桿菌培養(yǎng)液使在細菌感染體外的噬菌體分離檢測上清液和沉淀物中的放射性新形成的噬菌體沒檢測到35S培養(yǎng)攪拌離心不含放射性含放射性32P說明實線表示不帶放射性虛線表示帶放射性新形成的噬菌體檢測到P325.3證明RNA是遺傳物質(zhì)的實驗煙草花葉病毒的感染實驗5.4DNA是遺傳物質(zhì)的理論證據(jù)（遺傳物質(zhì)的必備條件）

1、穩(wěn)定性2、連續(xù)性分子結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定能夠自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性理論證據(jù)3、控制性4、變異性5、信息性能夠控制生物的性狀和新陳代謝

-11-

能夠產(chǎn)生可遺傳的變異能夠貯藏大量遺傳信息高中生物競賽重難點知識

5.5DNA的組成單位、分子結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)特點

1脫氧核糖磷酸堿基氫鍵5’GC3’TA脫氧核苷AT脫氧核苷酸3’基本組成單位單脫氧核苷酸經(jīng)磷酸二酯鍵連接成脫氧核苷酸長鏈CG5’DNA的分子結(jié)構(gòu)234567兩條脫氧核苷酸長鏈反向平行由氫鍵連接成雙鏈DNA分子雙鏈結(jié)構(gòu)的外側(cè)由磷酸和脫氧核糖交替排列形成骨架，堿基排在雙鏈的內(nèi)側(cè)堿基遵循堿基互補配對原則進行配對，堿基對由氫鍵連接起來。即：GC；AT。兩條鏈向右旋轉(zhuǎn)形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)一條鏈的堿基排列順序一旦確定，另一條鏈的堿基排列順序也隨之確定理論上鏈上堿基的排列順序是任意的，這構(gòu)成了DNA分子的多樣性DNA的堿基排列順序貯藏著生物遺傳信息，DNA分子的多樣性是生物多樣的根源DNA分子的結(jié)構(gòu)特點5’端

解旋方向5’端3’端3’端5’端3’端5’端3’端5’端3’端

5.7由堿基互補配對原則引起的堿基間關(guān)系5.8DNA分子的復(fù)制3’端

5’端

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32親代（0代）1代2代32n代P32ACGTPACGTATPGCTGCA31PP31ACGTTGCA31復(fù)制（半保留復(fù)制）ACGTT32PGCA31P32PACPTGTAGCACGTTGCA31PACTGTA32GC1/21/4P1/2n-11/2n子代DNA分子中含親代鏈的比例子代DNA鏈中含親代鏈的比例11/25.9DNA半保留復(fù)制的實驗證明

低Ⅱ代

半重半輕

親代15Ⅰ代N(重鏈)15全重15N(重鏈)14N(輕鏈)全輕

N(重鏈)半重半輕

從每一代DNA分子中取等量的DNA進行氯化銫密度梯度離心氯化銫密度高輕帶中間帶重帶

DNA帶

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5.10基因的結(jié)構(gòu)及控制蛋白質(zhì)的合成

初級非編碼區(qū)A外顯子點原核生物基因的結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)編碼區(qū)非編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位放大ACGTACGTACGTTGCATGCATGCA轉(zhuǎn)錄基因（編碼區(qū)）轉(zhuǎn)錄mRNAACGUGCtRNAUACGUACGUAUGCAUGCA翻譯蛋白質(zhì)（多肽）蘇酪纈精基因控制蛋白質(zhì)的合成真核生物基因的結(jié)構(gòu)編碼區(qū)C外顯子B內(nèi)含子D內(nèi)含子E外顯子非編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位點轉(zhuǎn)錄ABCDE加工mRNACE基因控制蛋白質(zhì)的合成翻譯蛋白質(zhì)（多肽）

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5.11染色體組與基因組比較

染色體組概念正常配子中的全部染色體數(shù)稱為一個染色體組，用N表示示例果蠅：N=4某生物DNA分子所攜帶的全部遺傳信息叫基因組。包括核基因組和質(zhì)基因組（線料體基因組和葉綠體基因組）概念人：23+1+線粒體DNA有性別生物：N+1（N個DNA+1個性染色體DNA組成）單倍體基因組無性別生物：N（N個DNA分子組成）人：23+1玉米：10原核生物基因組一個DNA分子組成（或加上質(zhì)粒DNA）細菌DNA線粒體中一個DNA分子所攜帶的遺傳信息（見后述）線粒體基因組線粒體DNA葉綠體中一個DNA分子所攜帶的遺傳信息葉綠體基因組葉綠體DNA區(qū)別與聯(lián)系5.12人類基因組研究

5.12.1人類基因組計劃（HGP）大事記

1985年美國科學家諾貝爾獎獲得者杜伯克首先提出了人類基因組計劃（HGP）經(jīng)美國國會批準美國HGP正式啟動，預(yù)計投資30億美元，歷時15年，在201*1990年10月1日年完成。先后共有美、英、日、法、德、中六國參加，分別負擔了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的研究工作。全球最大的DNA自動測序儀廠家在美國馬里蘭州羅克威爾設(shè)立了Celera（塞萊拉）人類基因組計劃大事記201*年3月14日1999年9月1998年10月1998年5月基因組學公司，聲稱在3年內(nèi)完成人類基因組的序列測定，另外有一些私營機構(gòu)也涉足這一領(lǐng)域，目的都是為了申請專利，壟斷人類基因信息資源。至此形成公私兩大陣營。人類基因組計劃的公立陣營宣布提前于201*年完成人類基因組的工作草圖，整個終圖的完成期將從201*提前到201*年。我國搭上基因組研究的末班車，加入該計劃并負責3號染色體上3000萬個堿基對的測序工作，成為參與人類基因組計劃唯一的發(fā)展中國家。這1%的測序任務(wù)，帶給中國的利益是長遠的，我們不僅因此可以分享整個計劃的成果，擁有相關(guān)事務(wù)的發(fā)言權(quán)，而且建立了自己的研究隊伍，技術(shù)水平走在了世界的前列。美國總統(tǒng)克林頓和英國首相貝理雅發(fā)表聯(lián)合聲明，呼吁將人類基因組研究成果公開，以便世界各國的科學家都能自由地使用這些成果。中國科學家按照國際人類基因組計劃的部署，完成了百分之一人類基因組的“工作框架圖”。美國白宮召開會議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成。染色體組由正常配子中的染色體數(shù)目構(gòu)成，只包含一條性染色體基因組由一半常染色體、兩條性染色體和細胞質(zhì)中的DNA分子組成基因組201*年4月底201*年6月26日

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201*年2月15日201*年2月16日人類基因組計劃公立陣營在當日出版的《自然》雜志公布人類基因組測序草圖。塞萊拉公司在當日出版的《科學》雜志上公布人類基因組測序草圖。美國和英國科學家在英國《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個染色體1201*年5月18日號染色體的基因測序�？茖W家不止一次宣布人類基因組計劃完工，但推出的均不是全本，這一次殺青的“生命之書”更為精確，覆蓋了人類基因組的99．99％。歷時16年的人類基因組計劃書寫完了最后一個章節(jié)。

又稱連鎖圖，它是以具有遺傳多態(tài)性（在一個遺傳位點上具有一個以上的等位基因，在群體中的出現(xiàn)頻率皆高于1%）的遺傳標記為“路標”，以遺傳學距離（在減數(shù)分裂事件中兩個位點之間進行交換、重組的百分率，1%的重組率稱為1cM(厘摩)）為圖距的基因組遺傳圖圖。遺傳圖的建立為基因識別和完成基因定位創(chuàng)造了條件。意義：6000多個遺傳標記已經(jīng)能夠把人的基因組分成6000多個區(qū)域，使得連鎖分析法可以找到某一致病的或表現(xiàn)型的基因與某一標記鄰近（緊密連鎖）的證據(jù)，這樣可把這一基因定位于這一已知區(qū)域，再對基因進行分離和研究。對于疾病而言，找基因和分析基因是個關(guān)鍵。物理圖是指有關(guān)構(gòu)成基因組的全部基因的排列和間距的信息，它是通過對構(gòu)成基因組的DNA分子進行測定而繪制的。繪制物理圖的目的是把有關(guān)基因的遺傳信息及其在每條染色體上的相對位置線性而系統(tǒng)地排列出來。DNA物理圖是指DNA鏈的限制性酶切片段的排列順序，即酶切片段在DNA鏈上的定位。因限制性內(nèi)切酶在DNA鏈上的切口是以特異序物理圖主要內(nèi)容序列圖列為基礎(chǔ)的，核苷酸序列不同的DNA，經(jīng)酶切后就會產(chǎn)生不同長度的DNA片段，由此而構(gòu)成獨特的酶切圖。因此，DNA物理圖是DNA分子結(jié)構(gòu)的特征之一。DNA是很大的分子，由限制酶產(chǎn)生的用于測序反應(yīng)的DNA片段只是其中的極小部分，這些片段在DNA鏈中所處的位置關(guān)系是應(yīng)該首先解決的問題，故DNA物理圖譜是順序測定的基礎(chǔ),也可理解為指導(dǎo)DNA測序的藍圖。廣義地說，DNA測序從物理圖制作開始，它是測序工作的第一步。隨著遺傳圖和物理圖的完成，測序就成為重中之重的工作。DNA序列分析技術(shù)是一個包括制備DNA片段及堿基分析、DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測序得到基因組的序列圖�；�因圖是在識別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ)上繪制的結(jié)合有關(guān)基因序列、位置及表達模式等信息的圖譜。在人類基因組中鑒別出占具2%~5%長度的全部基因的位置、結(jié)構(gòu)與功能，最主要的方法是通過基因的表達產(chǎn)物mRNA反追到染色體的位置。其原理是：所有生物性狀和疾病都是由結(jié)構(gòu)或功能蛋白質(zhì)決定的，而已知的所有蛋白轉(zhuǎn)錄圖(基因圖)質(zhì)都是由mRNA編碼的，這樣可以把mRNA通過反轉(zhuǎn)錄酶合成cDNA或稱作EST的部分的cDNA片段，也可根據(jù)mRNA的信息人工合成cDNA或cDNA片段，然后，再用這種穩(wěn)定的cDNA或EST作為“探針”進行分子雜交，鑒別出與轉(zhuǎn)錄有關(guān)的基因�；�因圖譜的意義是：在于它能有效地反應(yīng)在正常或受控條件中表達的全基因的時空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同時間不同組織、不同水平的表達；也可以了解一種組織中不同時間、不同基因中不同水平的表達，還可以了解某一特定時間、不同組織中的不同基因不同水平的表達。

5.12.2人類基因組計劃（HGP）的主要內(nèi)容

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5.12.3人類與其他物種的基因組比較（大約）

物種漿菌肺炎雙球菌流感嗜血桿菌大腸桿菌堿基對數(shù)量580,0002,200,0004,600,0004,600,000基因數(shù)量5002,3001,7004,400物種釀酒酵母黑腹果蠅家鼠人類堿基對數(shù)量12,000,000180,000,0002,500,000,0003,000,000,000基因數(shù)量5,53813,35029,00027,0005.12.4人類基因組24條染色體上的基因數(shù)目和申請的專利數(shù)目（截止201*年）

染色體編號1號2號3號4號5號6號7號8號9號10號11號12號合計基因數(shù)目3,1411,7761,4451,0231,2611,4011,4109521,0861,0421,6261,34717,510專利數(shù)目5043303072152542252322082331703122523,242染色體編號13號14號15號16號17號18號19號20號21號22號XY合計基因數(shù)目4778219151,1391,4714081,7157623571061,0901449,40526,915專利數(shù)目971551411923137427017866657201*42,3575,599累計【說明】目前人們對于基因資源是否應(yīng)該登記專利仍有爭議。由于學術(shù)研究并非營利性，因此通常不受這些專利所拘束。此外由于美國政府近年來將專利申請條件提高，因此與DNA有關(guān)的專利許可，在201*年之后已逐漸減少。5.12.5人類基因組研究的意義與展望

123對于各種疾病尤其是對各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義對于深入了解基因表達的調(diào)控機制、細胞的生長、分化和個體發(fā)育的機制以及生物進化等也具有重要意義推動生物高新技術(shù)的發(fā)展，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效應(yīng)

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5.13遺傳的中心法則

提取目的基因轉(zhuǎn)錄復(fù)制DNA逆轉(zhuǎn)錄復(fù)制RNA翻譯蛋白質(zhì)(性狀)

5.14基因工程的基本內(nèi)容DNA細胞獲取質(zhì)粒細菌獲取DNA質(zhì)粒目的基因DNA用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因質(zhì)粒

目的基因與運載體結(jié)合將目的基因?qū)�入受體細胞目的基因的檢測和表達

DNA連接酶酶重組質(zhì)粒將目的基因?qū)�入受體細胞

DNA重組質(zhì)粒細胞增殖目的基因產(chǎn)物

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5.15基因分離定律中親本的可能組合及其比數(shù)

親本組合基因型比表現(xiàn)型比

AA×AAAA1顯性1AA×AaAAAa1∶1顯性1AA×aaAa1顯性1Aa×AaAAAaaa1∶2∶1顯性∶隱性3∶1Aa×aaAaaa1∶1顯性∶隱性1∶1aa×aaaa1隱性15.16基因分離定律的特殊形式特殊形式（一般形式）顯性相對性并顯性（MN血型）復(fù)等位基因遺傳顯性純合致死隱性純合致死單性隱性配子致單性顯性配子致死伴性遺傳X上的致死效應(yīng)基因在性染色體上，子代表現(xiàn)型與性別有關(guān)，形式多樣，在后面有專題討論。見專題5.23(P53)親本組合Aa×AaAa×AaLMLN×LMLN子代的基因型比AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1LMLM∶LMLN∶LNLN＝1∶2∶1子代的表現(xiàn)型比顯性∶隱性＝3∶1顯性∶相對顯性∶隱性＝1∶2∶1顯性①∶并顯性∶顯性②＝1∶2∶1物種中存在三個以上等位基因，而每一個體只含兩個等位基因或兩個相同的基因，基因之間存在顯隱關(guān)系或其它關(guān)系。如ABO血型的遺傳：IA、IB對i為顯性，IA對IB并顯性。Aa×AaAa×AaAa×AaAa×AaAa∶aa＝2∶1AA∶Aa＝1∶2AA∶Aa＝1∶1Aa∶aa＝1∶1顯性∶隱性＝2∶1顯性顯性顯性∶隱性＝1∶1

5.17基因自由組合定律的一般特點

PF1F2基因型F1配子ABAbaBab雙顯AABBA顯（AAbb）×Aabb雙隱（aaBB）B顯AaBb雙顯ABAABB（雙顯）AABb（雙顯）AaBB（雙顯）AaBb（雙顯）AbAABb（雙顯）AAbb（A顯）AaBb（雙顯）Aabb（A顯）aBAaBB（雙顯）AaBb（雙顯）aaBB（B顯）aaBb（B顯）abAaBb（雙顯）Aabb（A顯）aaBb（B顯）aabb（雙隱）（9種AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、aaBB、Aabb、aaBb、aabb）種類4種表現(xiàn)型雙顯∶A顯∶B顯∶雙隱＝9∶3∶3∶1親本為AABB×aabb時：10/16（9/16+1/16）表現(xiàn)型同親本親本為AAbb×aaBB時：6/16（3/16+3/16）比數(shù)

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5.18遺傳定律中各種參數(shù)的變化規(guī)律

遺傳定律F1親本中包含的包含等產(chǎn)生的配子的相對性位基因配子數(shù)組合數(shù)狀對數(shù)的對數(shù)F2表現(xiàn)型數(shù)基因性狀型數(shù)分離比F1在減數(shù)分裂形成配遺傳定律的實質(zhì)分離定律112423(3∶1)2子時，等位基因隨同源染色體的分開而分離。自由組合定律234n234n48162n16642564n48162n927813n(3∶1)F1在減數(shù)分裂形成配(3∶1)3子時，等位基因隨同(3∶1)4源染色體分離的同時，非同源染色體上(3∶1)n的非等位基因進行自由組合。方法5.19自由組合遺傳題的快速解法①將自由組合定律分解成分離定律分離定律②根據(jù)親本的基因型或表現(xiàn)型推出子代基因型概率或表現(xiàn)型概率（或者根據(jù)子代的表現(xiàn)型比或基因型比推出親本的表現(xiàn)型或基因型）③得出最后結(jié)果例1基因型為AaBb（甲）和Aabb（乙）的親本雜交，求子代中同親本的基因型和表現(xiàn)型的概率AaBb×Aabb解①分解成分離規(guī)律的雜交組Aa×Aa②推出各組合的基因型概率和表現(xiàn)型概Bb×bb1/2Bb1/2bb1/2B顯1/2b隱示例2③計算結(jié)果：i1/4AA1/2Aa1/4aa3/4A顯1/4a隱子代基因型為AaBb（同親本甲）的概率是：1/2Aa×1/2Bb＝1/4子代基因型為Aabb（同親本乙）的概率是：1/2Aa×1/2bb＝1/4子代基因型同親本的概率是：1/4＋1/4＝1/2ii子代表現(xiàn)型同親本的概率是：（3/4A顯×1/2B顯）+（3/4A顯×1/2b隱）=3/4用綠圓豌豆與黃圓豌豆進行雜交，得到子代四種豌豆：黃圓196，黃皺67，綠圓189，綠皺61。寫出親本的基因型。（已知黃受Y、圓受R控制）解①分解成分離定律的子代表現(xiàn)子代表現(xiàn)型黃（196+67）∶綠（189+61）=1∶1圓（196+189）∶皺（67+61）=3∶1③得出結(jié)②推出親本的基因親代基因Yy×yyRr×Rr親本綠圓豌豆的基因型是yyRr，黃圓豌豆的基因型是YyRr

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方法示基因式①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式②根據(jù)基因式推出基因型(此方法只適于親本和子代表現(xiàn)型已知且顯隱關(guān)系已知番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番茄與紫馬番茄雜交，子代出現(xiàn)了紫缺、紫馬、綠缺、綠馬四種番茄。求親本的基因型和子解①根據(jù)親本和子代的表現(xiàn)型寫出親本和子代的基因式（如圖）。紫紫×基因A-BA-b方法示解

注茄基因（親本）紫A-B紫A-b綠aaB綠aab（子代）②根據(jù)基因式推出親本基因型。由于子代中有隱性個體出現(xiàn)，因此親本的基因型是AaBb（紫缺）和Aabb（紫馬）。③利用分離定律法推出子代表現(xiàn)型比（如圖）。3紫1綠1缺1馬3紫缺3紫馬1綠缺1紫馬①因為子代的表現(xiàn)型比之和就是子代的組合數(shù)，所以根據(jù)子代的逆推組合數(shù)可推出親本產(chǎn)生的可能的配子種數(shù)。②根據(jù)親本可能的配子種數(shù)可推出親本可能的基因型。再根據(jù)親本相關(guān)信息最后確定親本的基因型或表現(xiàn)型。番茄的紫莖（A）對綠莖（a），缺刻葉（B）對馬鈴薯葉（b）均為顯性。親本紫缺番與綠缺番茄雜交，子代出現(xiàn)了3紫缺、1紫馬、3綠缺、1綠馬四種番茄。①推出親本產(chǎn)生的可能的配子種由題意可知，子代的表現(xiàn)型比之和為（3+1+3+1），8種組合數(shù)，由此可知親本產(chǎn)生的配子種類為：一個親本產(chǎn)生4種配子，另一親本產(chǎn)生2種配子（因為只能是4種配子與2種配子的組合才有8種組合數(shù)，因為一方產(chǎn)生8種配子，另一方產(chǎn)生1種配子的②推出親本的基因要產(chǎn)生4種配子，基因型必為AaBb（雙顯性）。所以親本紫缺的基因型為AaBb。另一親本只產(chǎn)生2種配子，因為表現(xiàn)型為綠缺，那么基因為aaBb。驗證不錯。①熟練運用三種方法可以進行口算心算，大大提高解題速度。②三種方法中“分離定律法”最適用，適合各種情況。提倡使用該方法。③后兩種方法的應(yīng)用需要一定條件，有一定局限性。5.20雜交育種

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5.20.1培育顯性基因（A）控制的優(yōu)良品種

原始材料一對相對性狀控制培育目標育種方法AaAA連續(xù)自交，連續(xù)選擇，直到基本不發(fā)生性狀分離自交代數(shù)01234n1AA41AA4自交過程（原理）Aa1AA41AA81Aa21Aa41aa411aaaa84雜合體純合體1121418116012347815161AA1AA168111aa1aaAaaa8168411111Aaaaaaaaaa16321684122n1111AAAAAAAA481632122n1AA12Aan1aa12n112n（每代保留并種植）（每代淘汰直到幾乎不出現(xiàn)）多對相對性狀控制方法同上。純合更加困難，育種難度大

后代純合的速率取決于等位基因的對數(shù)和自交的代數(shù)

n21r公式x%()100%（n表示自交的代數(shù)；r表示等位基因?qū)��?shù)）n25.20.2培育隱性基因（a）控制的優(yōu)良品種

原始材料培育目標育種方法Aaaa

AA自交，選擇aa

Aa×Aa淘汰aa保留推廣5.21人類的X染色體與Y染色體

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性染色體的結(jié)構(gòu)性染色體的起源5.22人類性別畸型及其原因

X的非同源部分眼白化Xg血型磷皮病血友病紅色盲長毛耳睪丸決定因子Y的非同源部分巴氏小體：失活濃縮的X染色體，通過染色后可見，女性一個，男性無。Y小體：熒光染料染色后可見。男性有。女性無。總色盲X和Y的同源部分表皮泡化癥眼球網(wǎng)膜色素

5.23性別分化與環(huán)境的關(guān)系

原理因素

-23-

X染色體Y染色體性染色體由常染色體進化而來，隨著進化的深入，同源部分越來越少，或者Y染色體逐漸縮短，最后消失。如蝗蟲中雄蝗2N=23（XO），雌蝗2N=24（XX）。因此X和Y染色體越原始，同源區(qū)段就越長，非同源區(qū)段就越短。據(jù)研究，人類Y染色體產(chǎn)生之初含有基因約1400個，現(xiàn)在僅剩下45個基因。再經(jīng)1500萬年人類的Y染色體將徹底消失。性染色體組型精子正常同源染色體不分離姐妹染色單體不分離異常①同源染色體不分離②姐妹染色單體不分離卵細胞XYXYXXYYO正常XXX（正常）XY（正常）XXX（超雌）異常①同源染色體不分離②姐妹染色單體不分離XXXXX（超雌）OXO（卵巢退化）XY（正常）XX（正常）YY（不能存活）OO（不能存活）XXY（睪丸退化）YO（不能存活）XXXX（超雌）XXY（睪丸退化）XXXY（同上）XYY（多數(shù)不育）XXYY（未見）XO（卵巢退化）XX（正常）性激素(內(nèi)部環(huán)境)的影響溫度(外部環(huán)境)的影響高中生物競賽重難點知識

①雞的性反轉(zhuǎn)（必修本P94）②非洲蛙(Xenopus)性反轉(zhuǎn)實驗。示例ZZ(幼體)♂雌激素ZZ(成體)♀5.24伴性遺傳的特點

某些XY型性別決定的蛙類：受精卵20℃發(fā)育30℃發(fā)育ZZ♀×ZZ♂生殖ZZ♂1/2♀蛙(XX)1/2♂蛙(XY)全部♂蛙(1/2XX，1/2XY)受精卵說明：這里討論致病基因的遺傳。隱性遺傳表示隱性基因致病，顯性遺傳表示顯性基因致病。特點①交叉遺傳：父傳女，母傳子。隱性伴X遺傳顯性遺傳遺傳②男（雄）性患者多于女（雌）性患者。③男（雄）性患者的致病基因均由母親傳遞。④男（雄）性患者的女兒均為攜帶者。⑤近親婚配發(fā)病率高。①患者雙親中至少一個是患者。②女（雌））性患者多于男（雄）性患者。③女（雌）性患者的子女患病機會均等。④男（雄）性患者的女兒全部患病。⑤未患病者的后代不會患�。ㄕ鎸嵾z傳）。示例XaY×XAXA患者XAY×XAXa攜帶者AaXX攜帶者AaXYAXXAAXXXYAXYa患者

XaY×XAXa患者XAY×XaXa

患者XAXaXaXaXAYXaY患者患者XAXaXaY患者果蠅硬毛遺傳(與X染色體同源)：①不同源時基因無顯隱性關(guān)系。伴Y遺傳②基因只能由父親傳給兒子并表現(xiàn)出來。5.25伴性遺傳中的致死效應(yīng)

(短硬毛)XbYB×XbXb(正常硬毛)(短硬毛)XbXbXaYB(正常硬毛)③具家族同源性，用于刑事偵探和親子鑒定。X染色體上隱性基因花粉(雄配子)致死剪秋羅植物葉型遺傳：寬葉♀XBXB×XbY♂窄葉XBXb(死)Y寬葉♀XBXb×XbY♂窄葉XBX染色體上隱性基因雄性個體致死XXAaXYAXbXbY(死)正�！庹��！醁BY寬葉♂XBY♂XY♂bXAXA正�！釾AXa正常♀XAY正�！醁aY死亡♂(特點：無窄葉雌株)寬葉窄葉1∶15.26通過性狀識別性別的雜交設(shè)計性別區(qū)分并不難同型隱性異型顯XY型性別決定例果蠅眼色遺傳ZW型性別決定♂顯性A×隱性♀aa♀顯性XX紅眼♀Aa隱性♂XY白眼♂aXY×XX紅眼♂白眼♀♀顯性×隱性♂ZosZos油蠶♂♂顯性ZOsZo正常蠶♂隱性♀ZosW油蠶♀例家蠶油脂皮膚遺傳（油脂皮膚透明）ZOs×正常蠶♀

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5.27人類常染色體遺傳病與伴X遺傳病的比較

遵循的定律致病基因位置顯性遺傳（顯性基因致病）發(fā)病概率判斷方法遵循的定律致病基因位置隱性遺傳發(fā)病概率（隱性基因致�。┡袛喾椒�

5.28判斷核、質(zhì)遺傳的方法

常染色體遺傳病分離定律常染色體男女均等X染色體遺傳病X染色體女性多于男性無特殊的判斷方法，根據(jù)相關(guān)特點判斷分離定律常染色體X染色體男女均等男性多于女性①父母正常有女兒患病時，一定是常染色體隱性遺傳②根據(jù)相關(guān)特點判斷細胞核遺傳細胞質(zhì)遺傳來源于質(zhì)無分離比或無一定的分離不比一致符合任何一條即可判斷12看基因的來源看子代分離比看正反交結(jié)果來源于核一定的分離比一致結(jié)構(gòu)35.29人類線粒體基因組

①環(huán)狀雙鏈DNA，共16569個堿基對②外環(huán)富含G，稱為重鏈，內(nèi)環(huán)富含C稱輕鏈③重鏈含28個基因，輕鏈含9個基因13種多肽鏈線粒體基因基37個，共編碼22種tRNA2種rRNA編碼區(qū)是連續(xù)的

注意氧化磷酸化酶系統(tǒng)需要的80多種蛋白質(zhì)亞基，線粒體基因組僅編碼13種。5.30細胞核遺傳與細胞質(zhì)遺傳的比較細胞核遺傳基因位于細胞核的染色體上成對存在父母雙方傳遞孟德爾遺傳由顯隱性關(guān)系決定有有一定的分離比相同(伴性遺傳時可有例外)減半均分頻率低，不一定表現(xiàn)出來單個存在僅由母方傳遞母系遺傳完全由母方?jīng)Q定(大多表現(xiàn)母方性狀)沒有無一定的分離比(可能出現(xiàn)分離)不同隨機分配頻率高，突變的一定要表現(xiàn)出來細胞質(zhì)遺傳基因位于細胞質(zhì)的線粒體和葉綠體遺傳本質(zhì)基因存在形成基因的傳遞方式遺傳特點子代表現(xiàn)型顯隱性關(guān)系子代分離比正反交結(jié)果配子中基因的分配方式基因突變

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遺傳信息傳遞方式遺傳自主性轉(zhuǎn)錄翻譯系統(tǒng)轉(zhuǎn)錄場所翻譯場所對性狀的控制細胞核細胞質(zhì)中的核糖體控制全部性狀全自主中心法則半自主（受核基因控制）各自獨立線粒體和葉綠體線粒體和葉綠體中的核糖體僅控制線粒體和葉綠體的少量性狀5.31細胞質(zhì)遺傳與伴性遺傳的比較遺傳方式基因位置正反交結(jié)果遺傳特點應(yīng)用細胞質(zhì)遺傳母系遺傳伴性遺傳伴X遺傳孟德爾遺傳(分離定律)伴Y遺傳只在雄性個體中傳遞Y染色體上線粒體上葉綠體上不一致。示例：紫茉莉枝條葉色遺傳正交反交X染色體上不一致。示例：果蠅眼色遺傳親本親本枝條♀綠色×白色♂♀白色×綠色♂眼色子代植株綠色白色子代眼色（隨母遺傳）母親傳給子女確定母子、母女關(guān)系①與X不同源時，♀白眼×紅眼♂♀紅眼×白眼♂無正反交。XrXrXRYXRXRXrY②與X同源時，正RrRrXXXXXrYXRY反交結(jié)果不一致。紅眼白眼紅眼紅眼正交反交（不隨母遺傳）父親傳給女兒，母親傳給子女遺傳咨詢、遺傳病預(yù)防父親傳給兒子確定父子關(guān)系5.32生物變異的類型

可遺傳的變異基因變異基因突變基因重組染色體變異結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異環(huán)境改變變異的本質(zhì)基因結(jié)構(gòu)改變基因重新組合染色體結(jié)構(gòu)異常染色體數(shù)目異常（遺傳物質(zhì)不改變）遺傳情況鑒別方法按一定方式遺傳和表現(xiàn)觀察、雜交、測交產(chǎn)生新基因，為意義基因重組和進化提供素材誘變育種應(yīng)用價值觀察、染色體檢查關(guān)系人類遺傳健產(chǎn)生新基因型產(chǎn)生新品種關(guān)系人類遺傳健康康。植物多倍體能改良植物性狀。遺傳病篩查雜交育種聯(lián)系遺傳病篩查遺傳健康遺傳病篩查單倍體育種多倍體育種不遺傳改變環(huán)境條件改變環(huán)境條件，也能影響性狀改變環(huán)境條件，獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。不遺傳的變異不遺傳的變異（直接影響）環(huán)境相互作用基因表達性狀基因重組基因突變?nèi)旧�體變異誘因（間接影響）的可變遺異傳

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5.33基因突變

堿基對替換本質(zhì)堿基對增添堿基對缺失發(fā)生時期類型點突變。一對堿基被另一對堿基取代移碼突變。插入點處編碼堿基后移；缺失點處編碼堿基前移細胞分裂（有絲分裂、減數(shù)分裂）的DNA復(fù)制時體細胞突變配子突變生理因素發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中，發(fā)生的越晚對個體影響越晚（�。�。發(fā)生在配子形成時，影響個體的一生。輻射激光溫度秋水仙素亞硝酸堿基類似物病毒某些細菌小致病毒大到人類均發(fā)生基因突變。分自然突變和人工誘變。隨機發(fā)生，在個體發(fā)育的整個階段都可發(fā)生。高等生物的突變頻率在10-510-8之間大多有害，少量有利，有的突變是中性的。生物的長期進化中已形成了對環(huán)境的適應(yīng)，再突變一般有害。產(chǎn)生等位基因或復(fù)等位基因不定向性（多向性）產(chǎn)生非等位基因顯性突變：A→a隱性突變：a→A回復(fù)突變：Aa同義突變：突變前后密碼子同義。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不變。突變因素化學因素生物因素普遍性隨機性低頻性基因突變特點有害性b1AaBb2b3突變后果點突變錯義突變：編碼的氨基酸改變，一種氨基酸被另一種氮基酸取代無義突變：突變后的密碼子為終止碼。使合成提前終止。移碼突變形態(tài)突變型表現(xiàn)形式致死突變型條件致死型生化突變型自然突變的應(yīng)用應(yīng)用誘變育種引起一系列氨基酸的改變。導(dǎo)致肽鏈延長或縮短或無法終止。外形改變：人類白化、果蠅白眼、葡萄無籽引起個體死亡或配子死亡：植物的白化等在一定條件下致死：T4噬菌體溫敏型在25℃時存活，42℃時死亡無形態(tài)效應(yīng)，但生化功能改變：微生物的營養(yǎng)缺陷型利用白化動物培育白化新品種；利用芽突變培育無籽品種等。概念：利用理化因素處理植物或微生物，產(chǎn)生突變，選育新品種特點：供試材料多，有用突變少，有盲目性，適于植物和微生物5.34基因突變與基因重組的比較

發(fā)生后的結(jié)果發(fā)生的時期本質(zhì)原因特點關(guān)系

基因突變形成新基因（等位基因或復(fù)等位基因）減數(shù)分裂或有絲分裂時的DNA復(fù)制時堿基對的改變(替換、增添、缺失)低頻性、偶然性、多向性、無規(guī)律基因突變?yōu)榛�因重組提供材料基因重組形成新的基因型減數(shù)分裂的第一次分裂時非姐妹染色單體的交叉互換同源染色體的分離高發(fā)性、必然性、多樣性、有規(guī)律基因重組使突變的基因以多種形式傳遞

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5.35染色體結(jié)構(gòu)變異abcde圖示缺失abcde重復(fù)abcde倒位abe人類的貓叫綜合征（5效應(yīng)號染色體部分缺失）abcbcde果蠅的棒眼(小眼數(shù)目減少。X染色體某一區(qū)段重復(fù))5.36染色體數(shù)目變異類別個別染色體數(shù)目增減（非整染色體數(shù)目成倍增減多倍體異源六倍體名稱單體雙單體缺體三體四體雙三體單倍體二倍體同源三倍體（整倍體）染色組2N－12N112N2（1）2N＋12N＋2（1）2N＋1＋11或多個2N構(gòu)成AA1（abcd）（abc）AA1，AA1（abc-）（ab-d）AA1，AA1（abc-）（abc-）AA＋1（abcd）（abcd）（d）AA＋1，AA＋1（abcd）（abcd）（dd）AA＋1，AA＋1（abcd）（abcd）（cd）1個（abcd）或多個（abcd）AA（abcd）（abcd）AAA（abcd）（abcd）（abcd）AAAA4個（abcd）AABB2個（abcd）2個（opqr）2個（abcd）AABBCC2個（opqr）2個（wxyz）異源八倍體8N4個（abcd）4個（wxyz）普通小麥事例唐氏綜合征（XO）21三體綜合征蜜蜂的雄蜂人果蠅豌豆香樵三倍體西瓜蔓陀羅棉花煙草油菜adcbe一般無效應(yīng)，但是大段倒位導(dǎo)致不育易位abcdexyzadexbcyz一般無效應(yīng)，但雜合子易位常伴有不同程度的不育倍體）3N4N4N6N同源四倍體異源四倍體AAAABBBB異源八倍體小黑麥說明：大寫字母表示染色體組，小寫字母表示染色體。這里假定每個染色體組含有4個染色體。

5.37四倍體（AAaa）的自交分析

親本顯性AAaa×AAaa顯性配子子代1AA4Aa1aa1AA1AAAA顯4Aa4AAAa顯1aa1Aaaa顯隱性∶顯性＝35∶1

4AAAa顯16Aaaa顯4Aaaa顯1Aaaa顯4Aaaa顯1aaaa隱5.38三體（AAa）的自交分析

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親本顯性AAa×AAa顯性卵子代精子2A1a1AA2AAA顯1Aaa顯2Aa4Aaa顯2Aaa顯2A4AA顯2Aa顯1a2Aa顯1aaa隱隱性∶顯性＝17∶1

染色體組注：AA精子和Aa精不育或不能參與受精5.39染色體變異的幾個概念的比較

概念一個正常配子所含的染用N表示。體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個體單倍體①可能含一個或幾個染色體組②二倍體和奇數(shù)多倍體的單倍體高度不育③偶數(shù)多倍體的單倍體可育具有三個以上相同染色同源多倍體體組的個體①莖稈粗壯，葉、果實和種子變大②糖類、蛋白質(zhì)含量多育性降低異源多倍體兩個或兩個以上物種雜交后經(jīng)染色體加倍后形成的個體遠緣雜交具有兩個物種的特性①由染色體加倍形成②由已加倍的多倍雜交形成先種間雜交后染色體加倍（自然或人工）單性生殖（可自然形成和通過花藥離休培養(yǎng)形成）特點不含同源染色體，含有一減數(shù)分裂形成過程事例果蠅N=4雄蜂N=16單倍體水稻N=12（或2N=24）①四倍體西瓜4N=44②三倍體西瓜3N=33普通小麥6N=42小黑麥（8N=56）色體數(shù)叫一個染色體組，整套完整的基因③生長變慢，成熟推遲，體與原來的二倍體5.40普通小麥（異源六倍體）的自然形成途徑

一粒小麥AA（2N=14）

×斯氏山羊草BB（2N=14）或可能是擬斯卑爾脫山羊草（2N=14）AB（不育）染色體加倍二粒小麥AABB（4N=28）

×

滔氏山羊草DD（2N=14）（3N=21）ABD（不育）染色體加倍普通小麥AABBDD（6N=42）

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5.41單倍體育種

5.42多倍體育種（無耔西瓜為例）5.43人類的遺傳病分類顯性遺傳病單基因基因遺傳病多基因遺傳病結(jié)構(gòu)異常染色體遺傳病數(shù)目異常性染色體病細胞質(zhì)遺傳病5.44自然選擇學說與現(xiàn)代進化理論的比較

自然選擇學說①過度繁殖：為自然選擇提供更多材料，引起和加劇生存斗爭。②生存斗爭：繁殖過剩導(dǎo)致生存危機。是自然主要內(nèi)容選擇的過程，是生物進化的動力。③遺傳變異：變異普遍而不定向，好的變異可通過遺傳積累和放大。④適者生存：適者生存不適者淘汰，決定了進化的方向。①自然選擇過程是適者生存不適者被淘汰的過程核心觀點②變異是不定向的，自然選擇是定向的③自然選擇過程是一個長期、緩慢和連續(xù)的過程①能科學地解釋生物進化的原因意義②能科學地解釋生物的多樣性和適應(yīng)性③為現(xiàn)代生物進化理論奠定了理論基礎(chǔ)5.45種群、基因庫、基因頻率、基因型頻率

①科學地解釋了自然選擇的作用對象是種群不是個體②從分子水平上去揭示生物進化的本質(zhì)現(xiàn)代進化理論①種群是生物進化的單位：種群是生物存在的基本單位，是“不死”的，基因庫在種群中傳遞和保存。②生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變③突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料④自然選擇決定進化的方向⑤隔離導(dǎo)致物種形成①生物進化是種群的進化。種群是進化的單位②進化的實質(zhì)是改變種群基因頻率③突變和基因重組、自然選擇與隔離是生物進化的三個基本環(huán)節(jié)缺失常染色體病遺傳病隱性遺傳病病列并指軟骨發(fā)育不全抗VD佝僂病(X)白化血友病(X)先天性聾啞苯丙酮尿癥進行性肌營養(yǎng)不良(X)唇裂無腦兒原發(fā)性高血壓青少年型糖尿病家庭性肥胖貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)個別減少個別增多個別減少個別增多單體缺體21三體13三體特納氏綜合征(XO)XXYXXXXXXY線粒體肌病特點連續(xù)遺傳隔代遺傳近親結(jié)婚發(fā)病率高家庭聚集現(xiàn)象易受環(huán)境影響后果嚴重(死胎流產(chǎn))性別異常不孕不育母系遺傳

種群概念：生活在同一地點的同種生物的一群個體，是生存和繁殖的基本單位特點：彼此之間可以交配產(chǎn)生可育后代，通過繁殖傳遞基因給后代

基因庫概念：一個種群的全部個體所含的全部基因叫基因庫

特點：不僅不會因個體死亡而消失，反而在代代相傳中保持和發(fā)展

基因頻率某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例叫基因頻率

基因型頻率群體中某特定基因型個體的數(shù)目占個體總數(shù)目的比率

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5.46常染色體上基因頻率和基因型頻率的計算與關(guān)系

5.47遺傳平衡定律

如果一個群體滿足以下條件：

①個體數(shù)量足夠大②交配是隨機的

③沒有突變、遷移和遺傳漂變④沒有新基因加入⑤沒有自然選擇

那么這個群體中的各等位基因頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中保持平衡（不變）。這就是遺傳平衡定律。

例如果某群體中最初的基因型頻率是YY（D）=0.10，Yy（H）=0.20，yy（R）=0.70。則這個群體的配子頻率(配子頻率)是

Y(p)0.1012120.200.200.200.80

y(q)0.70于是，下一代的基因型頻率是

即子代的基因型頻率是YY=p=0.04

由此可知，該代的基因頻率是

2

卵細胞精子0.20Y(p)0.80y(q)Yy=2pq=2×0.16=0.32

0.20Y(p)0.04YY0.16Yyyy=q2=0.64

0.80y(q)0.16Yy0.64yyY(p)0.04

12120.320.20

y(q)0.640.320.80與上代的基因頻率達到平衡。可以計算，下代的基因型頻率與上代相等，即YY=p=0.04至此，基因型頻率也達到平衡。

綜上所述，對于一個大的群體中的等位基因A和a，當A基因頻率為p，a基因頻率為q時，有pq1

這個群體的基因型頻率是

2

Yy=2pq=2×0.16=0.32yy=q=0.64

2①

AAp2②

Aa2pqaaq于是有

2③

2④

2p2pqq(pq)1⑤

2

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5.48性染色體上基因頻率和基因型頻率的計算

如果一對等位基因A、a位于X染色體上，在隨機交配的條件下，達到平衡時，有由此可知，基因頻率＝

例在人群中調(diào)查發(fā)現(xiàn)男性色盲患者是7%，求（1）色盲基因（X）和它的等位基因（X）的頻率。（2）女性的基因型頻率。（3）下一代的基因頻率。解：（1）求基因頻率：

Xa基因的頻率：

q＝男性個體的基因型頻率＝男性個體的表現(xiàn)型頻率＝女性個體的Xa基因頻率＝7%＝0.07。

XA基因的頻率：p＝1－q＝1－0.07＝0.93（2）求女性的基因型頻率：XAXA＝p2＝0.93×0.93＝0.8649

XX＝2pq＝2×0.93×0.07＝0.1302XaXa＝q2＝0.07×0.07＝0.0049

（3）求下一代的基因頻率

下一代的基因頻率＝上一代的女性中基因的頻率，即

AaaA

雄性個體雌性個體

基因型基因型頻率基因頻率基因型頻率特點

XAppp+q=1

Xaqq

XAXAXAXaXaXaP2

p2

2pq

q2q2

p+2pq+q=1

雄性個體的基因頻率＝雌性個體的基因頻率即

ppXpXXqqXqXX（式中X表示雄性，XX表示雌性）

基因型頻率分別計算XAXA＝P2XX＝2Pq（與常染色體的基因型頻率算法相同）XaXa＝q2＝基因頻率XY＝PXaY＝qAAa雌性個體基因型頻率雄性個體基因型頻率XXA0.86490.004912120.13020.930.13020.07a①伴X基因有2/3存在于雌性個體，1/3存在于雄性個體中（雌性為XX，雄性為XY）幾個特點

②伴X隱性遺傳病的男患者∶女患者＝q∶q2，當男性發(fā)病率為1時，女性發(fā)病率為q(男多于女)③伴X顯性遺傳病的男患者∶女患者＝p∶(p2+2pq)＝1∶(1+q)(女多于男)5.49突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料（當男性發(fā)病率為p=1時，女性發(fā)病率為(p+2q)＝(1－q+2q)＝(1+q)）

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5.51物種形成的方式

隔離導(dǎo)致物種形成地理隔離生殖隔離物種形成

多倍體導(dǎo)致物種形成例1：同源多倍體四倍體西瓜例2：異源多倍體六倍體小麥

5.52現(xiàn)代生物進化理論的核心生物進化的一個基本觀點種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。

物種形成的三個基本環(huán)節(jié)1、突變和基因重組

2、自然選擇3、隔離產(chǎn)生進化的原材料

使基因頻率定向改變并決定生物進化方向?qū)е滦挛锓N的形成，是新物種形成的必要條件

第六單元生物與環(huán)境

6.1生態(tài)因子的組成

非生物因素光熱水土氣火種內(nèi)關(guān)系種內(nèi)斗爭種內(nèi)互助共生寄生競爭捕食

生態(tài)因素組成生物因素種間關(guān)系人為因子6.2非生物因子的作用

光光對植物的影響影響影響光合作用：綠光為生理無效光影響光合產(chǎn)生：紅光有利于糖類合成；籃光有利于蛋白質(zhì)合成影響生長發(fā)育：紅光能促進種子和孢子的萌發(fā)，紅外光抑制種子萌發(fā)陽生植物：要求全日照，光補償點高，耐高溫干旱。玉米光強陰生植物：光補償點低，呼吸和蒸騰弱。人參黃連耐陰植物：介于兩者之間，全日照下生長最好，也能在陰生環(huán)境生長。山毛櫸長日照植物：每天日照時間在1417h以上才開花的植物。日照越長，開花越早。北方體系植物：小麥油菜蘿卜日照長度短日照植物：每天需要一段晝短（少于12h不少于8h）夜長的時間才開花的植物。暗期越長，開花戟早。水稻大豆玉米煙草棉花及熱帶、亞熱帶植物春秋季開花的植物多屬此類中間性植物：對日照沒有要求，只要其他條件適合均可開花。黃瓜番茄四季豆光質(zhì)（波長）

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影響影響生長發(fā)育影響生物繁殖影響生物分布事例343℃范圍內(nèi)小麥種子才能萌發(fā)。1820℃時豬增重最快。溫度增高蒸騰加快。低溫影響抽穗揚花。水溫至少18℃時鯉魚才產(chǎn)卵。30℃時全民育成雄蛙。影響生物的水平分布和垂直分布（往往是各種因子綜合作用的結(jié)果）休眠遷移影響動物行為影響影響生長發(fā)育影響生物生殖影響生物分布事例萎蔫水稻爛根。土壤含水量影響根系發(fā)育靠水傳粉授精：苔蘚、青蛙。水稻灌漿期遇雨季減產(chǎn)沙漠動植物必需耐干旱6.3生物種間關(guān)系比較6.4生態(tài)因子作用的一般特征

生態(tài)因子作用的一般特征①作用的不可替代

綜合作用各種生態(tài)因子

主導(dǎo)因子耐受性定律②作用的和同等重要③作用的不等價④彼此相互影響

①對整個環(huán)境起主導(dǎo)作用，能引起全部生態(tài)關(guān)系的變化②使生物的生長發(fā)育、種群數(shù)量和分布情況發(fā)生明顯變化

每個生態(tài)因子對生物的作用都有三個基點：最低點、最高點和最適點。最低點和最高點之間的范圍叫生物的適應(yīng)幅度。

限制因子限制生物生長或存活（超過生物的耐受性）的生態(tài)因子

最低量定律生物的生長發(fā)育繁殖受最低量生態(tài)因子的限制

6.3種群的一般特征

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6.4種群數(shù)量變化規(guī)律

種群增長規(guī)律J型增長

S型增長特點：年增長率不變

NtN0

t事例：新引進的生物的早期增長接近“J”增長（我國環(huán)頸雉剛引入美國時）

種群數(shù)量KK2特點：①增長率不斷變化

②種群數(shù)量為K/2時，增長率最大

③種群數(shù)量為K時，增長率為0

J型增長與S增長的關(guān)系種群增長率時間

影響種群數(shù)量變化的因素種群數(shù)量變化的原因

種群數(shù)量變化的因素種群數(shù)量

環(huán)境阻力時間出生率死亡率遷入遷出

時間

凡是影響出生率、死亡率、遷入、遷出的因素都會影響種群數(shù)量變化。包括氣候、食物、被捕食、傳染病和人為因素。

①有利于野生生物資源的利用與保護②為害蟲的防治提供依據(jù)

研究種群數(shù)量變化規(guī)律的意義6.7生態(tài)系統(tǒng)的成分

6.8典型生態(tài)系統(tǒng)的特點比較生態(tài)系統(tǒng)類型森林生態(tài)系統(tǒng)主要的環(huán)境因素水溫度土壤主要生產(chǎn)者主要是喬木主要消費者樹棲哺乳類、鳥類等特點及作用結(jié)構(gòu)復(fù)雜具有多種生態(tài)功能種群和群落變化劇烈草原生態(tài)系統(tǒng)限制因素：水主要是草本植物奔跑類畜牧基地調(diào)節(jié)氣候防止風沙微小的浮游動海洋生態(tài)系統(tǒng)水、鹽等微小的浮游植物物到大型哺乳動物極其多樣濕地生態(tài)系統(tǒng)水水生、陸生植物鳥類、昆蟲、水結(jié)構(gòu)復(fù)雜資源豐富調(diào)節(jié)全球氣候生態(tài)類型多樣

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生動物動植物資源豐富防洪抗旱農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)人農(nóng)作物農(nóng)業(yè)害蟲人的作用很關(guān)鍵群落結(jié)構(gòu)單一能量生產(chǎn)不足城市生態(tài)系統(tǒng)人草地、綠化帶人對其他生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強烈干擾6.8生態(tài)系統(tǒng)的能量流動

能量流動概念生態(tài)系統(tǒng)中能量的輸入、傳遞和散失過程，能量流動。呼吸作用三級消費者呼吸作用過程呼吸作用次級消費者呼吸作用初級消費者太陽能特點生產(chǎn)者分解者單向流動逐級遞減前一營養(yǎng)級的能量只有10%20%流向后一營養(yǎng)級（十分之一法則）

計算食物鏈營養(yǎng)級能量A1E1B2E2C3E3D4E4E5E5n1按最低能量流動效率計算：EnE10.1按最高能量流動效率計算：EnE10.2n1研究能量流動的意義合理調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動關(guān)系，使能量持續(xù)高效地流向?qū)θ祟愖钣幸娴牟糠�。土地沙漠化森林植被破壞生物多樣性銳減全球氣溫上升臭氧層損耗酸雨

6.9生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)6.10全球環(huán)境問題6.11酸雨的成因與危害硫循環(huán)失衡：大氣SO2增多，超過了生物圈的自凈能力，造成大氣的嚴重污染。

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