2012高三生物复习:知识整合(新人教版必修1、2、3)(11份)

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2012高三生物复习:知识整合(新人教版必修1、2、3)(11份)

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第二章 基因与染色体的关系
一、减数分裂的过程(以动物精子的形成过程为例)
过程及特点
注:①减数分裂过程中,有关纺锤体的形成,核膜、核仁的解体与重建情况与一般的有丝分裂相同。
②教材中关于细胞图示,侧重于染色体行为的变化,没有区分染色体与染色质两种形态。
③要注意联会与形成四分体均发生在前期,此时染色体已复制。
④卵细胞形成过程(形成部位:卵巢):
二、有丝分裂和减数分裂:染色体、染色单体和DNA的变化曲线
能用曲线图的形式表示染色体、染色单体、DNA分子在分裂各时期的变化特点,并能说明曲线图变化的原因。
绘图时注意绘图的起始点、上升点、下降点。
起始点:与体细胞中染色体数目相等处
上升点:DNA——DNA复制时期(有丝分裂间期,减数分裂第一次分裂的间期);染色体——着丝点分裂时期(有丝分裂后期,减数分裂第二次分裂的后期)
下降点:细胞一分为二时(有丝分裂末期,减数分裂第一、第二次分裂末期)
三、红绿色盲(伴X隐性)遗传的6种组合
①XBXB×XBY→XBXB、XBY→子女均正常。
②XBXb×XBY→XBXB、XBXb、XBY、XbY→男孩1/2患病。
③XbXb×XBY→XBXb、XbY→男孩全患病。
④XBXB×XbY→XBXb、XBY→子女均正常。
⑤XBXb×XbY→XBXb、XbXb、XBY、XbY→男女各1/2色盲。
⑥XbXb×XbY→XbXb、XbY→子女均色盲。
例如:色觉正常女性(纯合)与男性患者婚配图解
父亲的红绿色盲基因传女不传男
例如:女性携带者与正常男性婚配图解
后代中:儿子1/2正常,1/2红绿色盲
女儿都不是色盲,有1/2携带者
儿子的红绿色盲基因一定是从母亲那里获得
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第一章 章末构建整合
1.基因的分离定律与自由组合定律的比较
基因的分离定律 基因的自由组合定律
研究对象 一对相对性状 两对及两对以上相对性状
等位基因 一对等位基因 两对及两对以上等位基因
等位基因与染色体的关系 位于一对同源染色体上 分别位于两对及两对以上的同源染色体上
细胞学基础 减Ⅰ后期同源染色体彼此分离 减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
遗传实质 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性。F1形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代 位于非同源染色体上的非等位基因的分离与组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子时,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
续表
基因的分离定律 基因的自由组合定律
遗传表现
F1产生配子类型及比例 2种,1∶1 22或2n,数量相等
F1配子组合数 4种 42或4n
F1测交结果 2种,1∶1 22,(1∶1)2或2n,(1∶1)n
F2基因型 3种 32或3n
F2表现型 2种,3∶1 22,(3∶1)2或2n,(3∶1)n
联系 在减数分裂形成配子时,两个定律同时发生,在同源染色体上的等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。其中分离定律是自由组合定律的基础
2.孟德尔豌豆杂交实验过程的理解
(1)实验取材上:利用豌豆作为遗传实验材料的优点
①豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物,所以豌豆在自然状态下,能避免外来花粉的干扰,一般为纯合子。②豌豆的一些品种之间具有易于区分、稳定的相对性状。③豌豆的后代数目多,便于统计学分析。
注:果蝇作为遗传实验材料的优点:①易饲养;②繁殖快;③后代数目多;④染色体数目少。
玉米作为遗传实验材料的优点:①雌雄同株、单性花,避免去雄、传粉等繁杂的操作;②生长周期短,缩短实验时间;③后代数目多,便于统计学分析。
(2)实验操作上:对母本的实验处理:去雄、人工授粉和套袋。去雄是指杂交前将母本的雄蕊摘除,避免自花受粉;人工授粉是将父本的花粉授到母本的柱头上;套袋的目的是避免外来花粉的干扰。
(3)研究方法上:假说—演绎法是指在观察和分析的基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结果。其过程如图所示:
3.常考的遗传特例——自由组合定律中基因的相互作用
作用类型 特点 举例
加强作用
互补作用 只有一种显性基因或无显性基因时表现为某一亲本的性状;两种显性基因同时存在时(纯合或杂合)共同决定新性状。F2表现为9∶7 香豌豆 P (白花)CCdd×ccDD(白花)    F1        CdDd(紫花)    F2 C_D_(紫花) C_dd(白花) ccD_(白花) ccdd(白花)   9/16  3/16 3/16  1/16
累加作用 两种显性基因同时存在时产生一种新性状,单独存在时表现相同性状,没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为9∶6∶1 南瓜 P (球形)AAbb×aaBB(球形)    F1      AaBb(扁盘形)    F2 A_B_(扁盘) A_bb(球形) aaB_(球形) aabb(长形)9/16   3/16  3/16  1/16
重叠作用 不同对基因对表现型产生相同影响,有两种显性基因时与只有一种显性基因时表现型相同。没有显性基因时表现为隐性性状。F2表现为15∶1 荠菜 P (三角形果)EEFF×eeff(卵形果)      F1          EeFf(三角形果)        F2 E_F_(三角) E_ff(三角) eeF_(三角) eeff(卵形)9/16   3/16  3/16  1/16
抑制作用
显性上位 一种显性基因抑制了另一种显性基因的表现。F2表现为12∶3∶1右例中I基因抑制B基因的表现。I决定白色,B决定黑色,但有I时黑色被抑制 狗 P (白色)BBII×bbii(褐色)   F1     BbIi(白色)   F2 B_I_(白色) bbI_(白色) B_ii(黑色) bbii(褐色)9/16  3/16  3/16  1/16
隐性上位 一对基因中的隐性基因对另一对基因起抑制作用。F2表现为9∶3∶4右例中c纯合时,抑制了R和r的表现 家鼠 P (黑色)RRCC ×rrcc(白色)     F1        RrCc(黑色)    F2 R_C_(黑色) rrC_(浅黄) R_cc(白色) rrcc(白色) 9/16   3/16   3/16  1/16
抑制效应 显性基因抑制了另一对基因的显性效应,但该基因本身并不决定性状。F2表现为13∶3。右例中C决定黑色,c决定白色。I为抑制基因,抑制了C基因的表现 家鸡 P (白色莱抗)IICC×iicc(白色温德)      F1      IiCc(白色)      F2  I_C_(白色) I_cc(白色) iiCc(黑色) iicc(白色) 9/16   3/16   3/16  1/16
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第二章动物和人体生命活动的调节
一、理解稳态的内涵与外延
稳态
【自主训练1】 稳态概念起源于内环境的稳定,后来逐渐发展成为适用于整个生物科学的基本概念。对此不正确的理解是(  )
A.人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的恒定不变
B.稳态下内环境的各种成分含量相对稳定,但成分不断更新
C.人体、种群、生态系统等生命系统的各个层次均存在稳态
D.生态系统之所以能维持相对稳定,是因为生态系统存在自我调节能力
解析:人体内环境不仅包括内环境的温度、渗透压和酸碱度,还有多种指标,如血糖浓度、激素浓度等;稳态也不是恒定不变的,而是处于动态平衡状态。
答案:A
二、脊椎动物的主要激素及其分泌调节
1.主要激素
【自主训练2】 8岁的小明因一次意外下丘脑受到损伤,这样可能会导致他的(  )
①睾丸的生长发育受到影响 ②甲状腺激素分泌量发生变化 ③体温调节发生变化 ④血糖含量发生变化 ⑤细胞外液渗透压发生变化 ⑥言语活动功能障碍
A.①②④⑤⑥
B.②③⑤⑥
C.②③④⑤
D.①②③④⑤
解析:下丘脑能分泌促激素释放激素,通过垂体调节性腺、甲状腺等内分泌腺的功能;下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢,还能分泌抗利尿激素以调节水分平衡;下丘脑中有渗透压感受器,感受细胞外液中渗透压的变化;言语功能的中枢在大脑皮层。因此①②③④⑤正确。
答案:D
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必修1 
单元体系构建
基础专题整合
实验材料的选择、实验检测试剂的使用与实验操作注意事项
1.实验材料的选择
(1)在显色的物质鉴定实验中最好选择不带色或颜色浅的材料。
(2)斐林试剂只可鉴定糖类中的还原糖如葡萄糖、果糖、麦芽糖等,因此选择实验材料时注意不能选用甘蔗、甜菜等,因为甘蔗、甜菜中主要含有非还原糖——蔗糖。
(3)在蛋白质的检测实验中,蛋白液的浓度不可过大,否则反应后会粘固在试管壁上,不易清洗。
2.实验检测试剂的使用与实验操作注意事项
(1)斐林试剂的甲液(0.1 g/mL的NaOH)和乙液(0.05 g/mL的CuSO4)必须等量混合均匀后再加入样液中,现配现用。
(2)双缩脲试剂的使用:先加A液1 mL(0.1 g/mL的NaOH),再加入B液(0.01 g/mL的CuSO4)4滴,注意加入双缩脲试剂B时,要少量(4滴),否则过量的试剂B会与试剂A反应,使溶液呈蓝色,而掩盖生成的紫色。
3.生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测步骤
(1)在还原糖的鉴定实验中,需要50~65 ℃水浴加热,其颜色变化:蓝色(氢氧化铜的颜色)→棕色(氢氧化铜和氧化亚铜混合物的颜色)→砖红色(氧化亚铜的颜色)。
(2)在脂肪的鉴定中:
a.制作切片时,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;
b.用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色后,要用1~2滴50%酒精洗去材料表面的浮色;
c.需使用显微镜观察。
(3)在蛋白质的鉴定实验中不需加热,实验中要留出一部分组织样液,以便对比。
【自主训练】 下列试剂在使用过程中,都不需要进行水浴加热的是(  )
A.斐林试剂鉴定可溶性还原糖和二苯胺试剂鉴定DNA
B.双缩脲试剂鉴定蛋白质和苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪
C.班氏糖定性试剂鉴定尿糖和苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪
D.双缩脲试剂鉴定蛋白质和二苯胺试剂鉴定DNA
解析:用斐林试剂和二苯胺分别鉴定还原糖和DNA时,都需要水浴加热;而双缩脲试剂鉴定蛋白质和苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪不需要加热。
答案:B
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第四章 种群和群落
个体、种群、群落间的形成关系
1.形成关系
个体―→具有
       种内关系
   种群―→具有
       种间关系
群落―→具有
2.加深对群落的理解
群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。它包含了生态系统内的所有生命成分,即包含生产者、消费者和分解者,没有分解者的生物集合不能称之为群落,如生活在同一池塘中的所有动物、植物和微生物共同构成了池塘生态系统中的生物群落。
群落以种群为单位,是各个种群的集合体,在一个群落中,不论其大小均生活着许多种群,这些种群间相互依存,相互制约,既有种内关系,又有种间关系,依靠这种关系使生物在长期的自然选择与进化过程中形成了稳定的、彼此适应的有机整体。
生物群落有一定的生态环境,在不同的生态环境中有不同的生物群落。生态环境越优越,组成群落的物种种类数量就越多,反之则越少。
判断是否是一个群落,要把握三个要素:“同一时间”“一定区域”和“全部种群”,包括了该区域内所有的动物种群、植物种群和微生物种群。
【自主训练】 下列有关群落的叙述,错误的是(  )
A.研究种群是研究群落的基础
B.不同群落的物种数目是不同的
C.群落水平上研究的问题就是研究群落的丰富度
D.任何一个群落中的物种,都不可能是随机地聚集在一起的
解析:种群是构成群落的单位,不同的群落,种群组成不同,也就是物种数目即丰富度不同,A、B两项对。群落水平上研究的问题包括物种组成(丰富度)、种间关系、群落的空间结构及空间结构的变化即群落的演替,C项错误。种群、群落、生态系统中的任何一个物种或一个个体都不是机械地结合在一起,它们之间都要有一定的关系,如种内、种间的关系,象生态系统中要有营养关系等。
答案:C
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必修1 第三章~第四章
单元体系构建
一、细胞器与物质代谢、能量代谢
1.能够产生水的细胞器及相应生理作用
细胞器名称 细胞类型 生理作用
核糖体 动、植物 脱水缩合作用
线粒体 动、植物 有氧呼吸的第三阶段
叶绿体 植物 光合作用的暗反应
2.有“能量转换器之称”的细胞器:线粒体、叶绿体;产生ATP的场所:线粒体、叶绿体、细胞质基质。
结构名称 细胞类型 生理作用
细胞质基质 动、植物 无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段
线粒体 动、植物 有氧呼吸的第二、第三阶段
叶绿体 植物 光合作用的光反应
注意:①在能量代谢水平高的细胞中,线粒体的含量多。②动物细胞中线粒体比植物细胞中多。③含有色素的细胞器:叶绿体、有色体、液泡。有色体和叶绿体中均含有叶黄素和胡萝卜素,液泡的细胞液中含有花青素等色素。④动、植物细胞中形态相同、功能可能不同的细胞器:高尔基体。⑤与主动运输有关的细胞器:核糖体(合成载体)、线粒体(提供能量)。
二、验证细胞膜的生理特性
1.细胞膜的流动性
(1)实验室证据:科学家用红、绿两种颜色的荧光染料分别标记人与小鼠细胞膜上的蛋白质,然后再将两种细胞融合成一个细胞,起初用显微镜可观察到融合后的细胞一半呈红色,另一半呈绿色。再过一段时间观察,发现细胞膜上红、绿荧光染料均匀分布。
(2)细胞膜的流动性包括膜蛋白、磷脂的流动,还包括膜蛋白的自主流动。载体对物质的主动运输过程,可以认为是蛋白质运动的一种形式。
(3)膜的流动性与温度有关,温度越高,膜的流动性越大。一般情况下,温度高,流动性大,有利于生命活动的进行,但温度过高,膜的流动性过大,甚至破坏了膜的结构,反而不利于生命活动的正常进行;温度低,膜的流动性下降,膜的运输功能下降或完全丧失。
(4)膜的流动性与磷脂分子中脂肪酸的不饱和程度有关,脂肪酸的不饱和程度越大,膜的流动性越大。依此推测,热带生物的细胞膜中脂肪酸饱和程度要高一些。
(5)细胞膜的流动性是细胞膜最重要的结构特点。它对于完成各种生理功能如物质的透过、膜内外信息的传递等非常重要。
(6)细胞融合技术(把两个同种或异种的细胞在融合剂的作用下,融合成一个杂种细胞的技术)就是利用细胞膜的流动性完成的。
2.细胞膜的选择透过性的验证实验
(1)
(2)
(3)含不同矿质元素的培养液+不同植物测定培养液中各矿质离子的初始浓度,培养一段时间
测定实验结束时培养液中各矿质离子浓度
【自主训练】 分析下列材料,回答问题。
材料一:1859年,E.Overton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,也容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,也不容易穿过膜。
材料二:1897年,Crijins和Hedin用红细胞做实验,同样证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过。
材料三:科学家对细胞膜化学成分深层分析发现,细胞膜会被蛋白酶分解(提示:蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质)。
材料四:1970年,科学家用不同荧光的染料标记抗体,使小鼠和人细胞膜分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时,开始时一半呈红色,另一半呈绿色,但在37 ℃水浴中保温40分钟后,融合细胞上两种颜色的荧光点就均匀分布了。
(1)材料一和材料二可以说明的问题是________________________________________________________________________。
(2)材料三可以说明的问题是________________________________________________________________________。
(3)材料四出现荧光点均匀分布现象的原因是________________________________________________________________________。
解析:根据相似相容原理,材料一和材料二可以说明红细胞的细胞膜中含有脂质;蛋白酶只对蛋白质起水解作用,如果生物膜中无蛋白质存在,则蛋白酶不会对生物膜起任何破坏作用。既然细胞膜会被蛋白酶分解,说明细胞膜中含有较多的蛋白质。膜的融合充分说明了细胞膜具有流动性,其流动性的原因是蛋白质分子是运动的。
答案:(1)细胞膜中含有脂质
(2)细胞膜的成分中有蛋白质
(3)蛋白质分子是运动的
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第五章 单元体系构建
一、有关酶的实验结果判断
1.根据两类催化剂催化H2O2产生O2的多少来判断酶的高效性
2H2O22H2O+O2(气泡多而大)
2H2O22H2O+O2(气泡少而小)
2.根据斐林试剂与还原糖发生氧化还原反应判断酶的专一性
+斐林试剂→麦芽还原剂,被氧化(氧化反应)糖酸+Cu2O↓(砖红色)
蔗糖+斐林试剂无砖红色
3.根据碘试剂与非还原糖的颜色变化判断淀粉的水解
淀粉+蒸馏水→淀粉+碘液→紫蓝色复合物(淀粉未被水解)
淀粉+淀粉酶→麦芽糖+碘液→无紫蓝色复合物(淀粉已被水解)
4.根据温度变化来判断酶的活性和结构的变化
低温(0 ℃)→升温→最适温(37 ℃)→再升温→高温(大于70 ℃)
 ↓    ↓   ↓     ↓  ↓
无活性→活性增高→活性最高→活性降低→无活性
 ↓    ↓    ↓     ↓    ↓
未变性→ 未变性→未变性―→渐变性―→已变性
5.根据酸碱度变化来判断酶的活性和结构的变化
过酸←酸性增强←最适酸碱度→碱性增强→过碱
 ↓   ↓    ↓    ↓   ↓
无活性←活性降低←活性最高→活性降低→无活性
 ↓   ↓    ↓    ↓   ↓
变性渐变性未变性―→渐变性―→变性
【自主训练1】 能正确说明酶不同于无机催化剂的催化特性的是(  )
A.酶都是蛋白质
B.酶是活细胞产生的,只能在生物体内发挥催化作用
C.酶的活性随着温度的升高而不断提高
D.每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应
解析:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,少数RNA也有生物催化作用。酶虽然一般情况下都是在生物体内发挥催化作用,但在体外适宜的条件下也具有催化作用。在一定范围内酶的活性随温度的升高而升高,但超过酶的最适温度,酶的活性随温度的升高而降低甚至丧失。与无机催化剂不同的是酶具有专一性,每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应。
答案:D
二、坐标曲线题解题方法
解决坐标曲线题的方法,可概括为“识标”“明点”“析线”三个基本步骤。
1.识标
坐标曲线:实际上是“横坐标”(或自变量)对“纵坐标”(或因变量)的影响结果,“标”不同,曲线的含义就不同,形状也就可能不同。所以,认真识别坐标图中纵横坐标的含义,找出纵、横坐标之间的联系,是解好这类题型的前提。例如:下图①和②虽然曲线形状相同,但由于“标”不同,每段曲线的含义不同。
③和④在相同的反应过程中,“标”不同,就得出形状不同的曲线。
2.明点
曲线是满足一定条件的点的集合,这些点中,有些点很特殊,如曲线的起点、转折点、终点、曲线与纵横坐标或者其他曲线的交点等,往往隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义,明确这些特殊点的含义是解题的关键。例如,如图曲线中,特殊点就有A、B、C、D四个,而这些点的含义往往就是试题考查的内容。
3.析线
正确分析曲线的形状,何时开始上升、何时趋向平缓、何时出现转折,原因分别是什么等,这是解题的关键。如图曲线中,我们要在“识标”“明点”的基础上,进一步分析线段的内涵。图中A点为光合作用叶面积的饱和点;OA段表明叶面积指数从0~5时,光合作用实际量随叶面积指数的不断增大而增大;当叶面积指数大于5时,光合作用实际量不再随叶面积指数增大而增大,因为有很多叶片被遮挡而处在光补偿点以下;OB段表明干物质量随光合作用增加而增加;由于A点以后光合作用量不再增加,而叶面积指数不断增加其呼吸量也不断增加(直线OC),所以干物质积累量逐渐降低,即出现BC段。
【自主训练2】 如图曲线a表示某种植物在温度为20 ℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化,光合作用合成量的变化;在B点时改变某种条件,结果发生了如曲线b的变化。下列分析不正确的是(  )
A.在B点时改变的某种条件可能是温度适当增加
B.在B点时改变的某种条件可能是增加CO2浓度
C.图中A点与B点相比较,A点时叶绿体产生的NADPH少
D.C点时光合作用的限制因素可能是光照强度
解析:题图中A点与B点相比较,A点时光照强度弱,光反应弱,产生的NADPH少;从曲线看出C点时光照强度是充足的,限制因素可能是CO2浓度和温度。
答案:D
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第四章 基因的表达
一、格里菲思体内转化实验方法分析
1.过程
实验过程 实验结果 实验结论 注意问题
(1)将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡
(2)将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内 小鼠一定患败血症死亡
(3)将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内 小鼠不死亡
(4)将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内 小鼠会患败血症死亡 杀死的S型细菌中含有某种转化因子,其结构相当稳定,可使R型细菌转化成S型细菌 (1)(2)(3)和(4)这里不代表实验顺序,而是代表实验组,理论上四组实验应同时进行
2.实验方法分析
(1)从实验的变量看,四组实验给予小鼠的处理各不相同,没有明显的实验组和对照组,属于相互对照。
(2)从实验的结果看,第(4)组实验的结果为:某些个体会出现患败血症死亡。
(3)实验的结论是杀死的S型细菌中含有某种转化因子,其结构相当稳定。
(4)该实验的局限性主要是四组实验所用的小鼠不可能完全相同,我们只能尽可能选取性别、大小、发育状况、健康状况等相似的多个个体进行平行重复实验,以提高实验的可信度。
二、艾弗里体外转化实验方法分析
1.实验过程
2.实验方法分析
(1)从实验的变量看,这里实际上是多个并列的实验组,没有明显的对照组,属于相互对照。
(2)从实验的结果看,S型细菌的DNA能够使R型细菌转化为S型细菌,但这种转化率也不是百分之百,DNA的纯度越高转化率就越高。
(3)该实验的结论是:遗传物质是DNA,蛋白质、多糖、脂类等不是遗传物质。
(4)该实验不能令人信服之处在于我们所提取的DNA、蛋白质、多糖、脂类等的纯度不能够达到百分之百。因此,该实验的结论在过了将近10年后才普遍被大家所接受。
三、赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌实验方法分析
1.实验方法分析
(1)从实验的变量看,两组实验的处理各不相同,1组是含35S的噬菌体,2组是含32P的噬菌体,因此两组实验属于相互对照。
(2)从实验的结果看,两组上清液和沉淀物中均有放射性,原因是噬菌体侵染细菌并不是完全同步进行的,因此,尽可能控制培养时间就非常重要,同时离心分离技术也有待进一步完善。
(3)实验的结论是:DNA分子在噬菌体的前后代保持了连续性,是遗传物质。值得注意的是,该实验并不能说明蛋白质不是遗传物质。
(4)该实验的缺陷:尽管通过放射性同位素标记的方法,将DNA和蛋白质区分开来,但离心的方法并不能将细菌和噬菌体完全分离,致使上清液和沉淀物中都存在放射性。
四、DNA分子的复制、转录、翻译的比较
复制 转录 翻译
时间 细胞分裂(有丝分裂和减数第一次分裂)的间期 个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体
模板 DNA的两条单链 DNA的一条链 mRNA
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 20种氨基酸
条件 酶(DNA解旋酶、DNA聚合酶等)、ATP 酶(RNA聚合酶等)、ATP 酶、ATP、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA(mRNA、tRNA、rRNA) 多肽链
模板去向 分别进入2个子代DNA分子中 恢复原样,与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸
特点 半保留边解旋边复制 边解旋边转录 一个mRNA上结合多个核糖体,顺次合成多条肽链
碱基配对 A-T、T-A、G-C、C-G A-U、T-A、G-C、C-G A-U、U-A、G-C、C-G
遗传信息的传递 DNA→DNA DNA→mRNA mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息,使生物表现出各种性状
五、遗传信息、遗传密码和反密码子的区别与联系
遗传信息 遗传密码 反密码子
区别
位置 基因上脱氧核苷酸的排列顺序 mRNA上核苷酸的排列顺序 tRNA一端的三个碱基
来源 亲代DNA复制 以基因的一条链为模板转录而成 —
作用 从根本上决定蛋白质合成中的氨基酸顺序 直接控制蛋白质合成中的氨基酸顺序 携带对应氨基酸,识别mRNA上的密码子,完成蛋白质合成中的“翻译”
特异性 不同种生物、同种生物的不同个体携带的遗传信息不同 在生物界具有通用性 具有通用性,有61种(除去3个终止密码),携带20种氨基酸
联系 以DNA为模板合成mRNA,将遗传信息传递到mRNA上形成一定的密码顺序;tRNA携带相对应的氨基酸遵循碱基互补配对原则,识别mRNA上的密码顺序,并将氨基酸缩合成蛋白质
六、细胞核基因与细胞质基因的比较
项目 细胞核基因 细胞质基因
存在部位 细胞核 线粒体、叶绿体、质粒
是否与蛋白质结合 与蛋白质结合成染色体 否,DNA裸露
功能 控制性状 控制性状
基因数量 多 少
遗传特点 遵循孟德尔遗传定律 母系遗传
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第三章 植物的激素调节
一、研究生长素相关特性的人工实验方法归类
实验 处理方法
暗盒开孔法
云母片插入法
切割移植法 ①直立生长 ②向左弯曲生长 ③④:a=b+c,b>c(a、b、c为琼脂块中生长素含量)
锡箔纸遮盖法
旋转法
幼苗横置法
【自主训练1】 用燕麦胚芽鞘及幼苗⑦⑧进行如图所示的实验,一段时间后,会引起弯曲现象的是(  )
A.②⑤⑦          B.①②③⑤⑧
C.①③④⑥⑦ D.②⑤⑧
解析:①a、b浓度相同,故直立生长;②向右弯曲生长;③直立生长;④直立生长;⑤向右弯曲生长;⑥不生长也不弯曲;⑦只有暗室内的幼苗旋转,单侧光不影响生长素的分布,直立生长;⑧向小孔方向弯曲生长。
答案:D
二、无子果实的培育原理
1.无子番茄:用生长素处理未受粉的雌蕊,生长素能促进子房发育成果实。由于雌蕊未受粉,未完成双受精,这种果实内不产生种子,因而成为无子果实(无子番茄)。在这里,人为涂抹的生长素仅仅起了一个取代“种子所产生的生长素”使子房发育为果实的作用,它自始至终未引起遗传物质的改变,因而这种无子果实与正常果实相比,细胞内染色体无任何变化,只是果实内无“子”而已。
2.无子西瓜:利用染色体变异的原理培育而来。
普通二倍体西瓜
    ,秋水仙素
四倍体西瓜×普通二倍体西瓜
三倍体无子西瓜
3.香蕉:由于染色体组为奇数,减数分裂时染色体联会紊乱,不能形成正常的精子和卵细胞,因而不能受精发育成种子,子房能产生一定的生长素并自我刺激,发育成无子果实。
【自主训练2】 科学家做了两项实验:
①用适宜浓度的生长素溶液处理没有接受花粉的番茄雌蕊柱头,子房发育成无子番茄。
②用四倍体与二倍体西瓜杂交,获得三倍体西瓜植株,给其雌蕊授二倍体花粉,子房发育成无子西瓜。
下列有关叙述中正确的是(  )
A.上述无子番茄性状能遗传
B.若取无子番茄植株进行无性繁殖,长成的植株所结果实中有种子
C.上述无子西瓜进行无性繁殖,长成的植株所结果实中有种子
D.若取上述无子西瓜进行无性繁殖,长成的植株,子房壁细胞含有四个染色体组
解析:无子番茄细胞中遗传物质并没有改变,若进行无性繁殖,长成的植株所结果实中仍然有种子;用四倍体与二倍体西瓜杂交,获得三倍体无子西瓜,三倍体细胞中含三个染色体组,不能产生配子,因而无种子,三倍体无子西瓜进行无性繁殖,长成的植株所结果实无种子,子房壁细胞含有三个染色体组。
答案:B
三、植物激素和动物激素的比较
名称类别 植物激素 动物激素
不同点 [来源:21世纪教育网]
产生部位 无专门的分泌器官,由植物体的一定部位产生 由专门的内分泌器官或内分泌细胞分泌
作用部位 不作用于特定的靶器官、靶细胞 随血液循环作用于特定的靶器官、靶细胞
相同点 ①由自身产生
②特点:种类多、微量和高效
③调节生物体的新陈代谢、生长发育等生理活动
【自主训练3】 激素是动植物生命活动调节的重要物质,有关说法中正确的是(  )
A.植物激素一共只有5种,动物激素种类较多
B.动物激素是大分子有机物,植物激素是小分子有机物
C.动物激素之间协同或拮抗作用都存在,植物激素之间只有拮抗作用
D.动植物激素一般是从产生部位运输到作用部位,从而发挥显著的调节作用
解析:植物激素一共有5类,每一类可包括多种,如生长素可包括吲哚乙酸、吲哚丁酸,动物激素种类较多。动物激素有大分子有机物,如胰岛素,也有小分子有机物,如性激素;植物激素是小分子有机物。动物激素与植物激素之间协同或拮抗作用都存在。
答案:D
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第六章 单元体系整合
图表信息解读
1.细胞分裂图。
该图显示以下信息:
(1)是动物细胞(无细胞壁、有中心体)。
(2)有丝分裂(移向每一极的染色体中均存在同源染色体)。
(3)处于分裂后期(着丝点已分裂,子染色体向两极移动,无染色单体)。
(4)该生物体细胞中染色体数为4条。
(5)该生物体细胞细胞质的分裂方式为细胞膜内陷缢裂。
(6)该图每极各有两个染色体组,共有四个染色体组。
2.坐标图的信息解读:右图为有丝分裂过程中核DNA与染色体变化曲线:
由图可解读以下信息:
(1)根据间期核DNA分子复制,数目加倍,判定图中虚线表示核DNA在有丝分裂过程中的数量变化。
(2)根据后期着丝点分裂,染色体数目加倍,可判定实线表示染色体在有丝分裂过程中的数量变化。
(3)根据实线,AB段表示间期、前期、中期染色体数目保持不变;BC段表示进入后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,染色体数目加倍;CD段表示后期细胞内染色体数目为正常体细胞的两倍;DE段表示进入末期,两组相同的染色体分别进入两个子细胞内,子细胞中染色体数目恢复正常。
(4)根据虚线,间期ad段可分为三个阶段:ab段表示进入间期,DNA分子复制前。bc段表示DNA分子的复制过程;cd段表示DNA分子复制完成。de段表示前、中、后期核内DNA分子数为正常体细胞的两倍;ef段表示随着两组染色体进入两个子细胞中,子细胞中核内DNA分子数目也恢复正常。
(5)有丝分裂过程中,染色体或核DNA的变化均可表示为:2N→4N→2N,这种变化保证了遗传物质在亲代细胞与子代细胞之间的稳定性。
(6)图中有一不科学之处,间期所占时间过短,应占整个细胞周期的90%~95%。
一、选择题(每小题4分,共60分)
1.连续分裂的细胞,计算细胞周期开始的时间应从什么时期开始(  )
A.细胞形成时       B.细胞核开始形成时
C.染色体出现时 D.染色体消失时
解析:细胞周期的概念中,起点是上一次细胞分裂结束,即新一代细胞刚形成时。
答案:A
2.下列与细胞分裂有关的叙述中正确的是(  )
A.原核细胞的增殖方式是有丝分裂
B.真核细胞分裂时,亲代细胞中的线粒体随机分配给子细胞
C.细胞有丝分裂过程中形成赤道板
D.减数分裂形成的细胞不具备全能性
解析:原核细胞内没有染色体,遗传物质是裸露的DNA分子,所以不可能进行有丝分裂;赤道板只是一个假设平面;生殖细胞具有较强的全能性。
答案:B
3.细胞增殖是生物体的重要生命特征,下列相关叙述中正确的是(  )
A.细菌不能进行有丝分裂,只能通过无丝分裂而增殖
B.利用放射性同位素标记法,可证明间期完成DNA的复制和有关蛋白质的合成
C.由于纺锤丝的牵引,使同一着丝点上的姐妹染色单体分离
D.细胞分裂过程中,各种细胞器的数目不变
解析:细菌通过二分裂增殖,不属于无丝分裂;同一着丝点上的姐妹染色单体分离,与纺锤丝的牵引无关;细胞分裂过程中,各细胞器也会增生,且都是在间期发生的。
答案:B
4.构成人体的细胞约有230多种。其中胰岛B细胞合成胰岛素,甲状腺细胞合成甲状腺激素,植物的叶肉细胞中含有叶绿素,根尖成熟区表皮细胞形成根毛。正常情况下,分化的细胞还具有一定的寿命。例如,红细胞的寿命约是120 d,白细胞的寿命约是12 d。下列说法中不正确的是
(  )
A.细胞的衰老与死亡不一定就会引起人体的衰老与死亡
B.在个体发育过程中,有序的细胞分化能够增加细胞的类型
C.由不同类型的细胞构成生物体的组织和器官,执行不同的功能
D.自然环境中的各种生物,由于某种功能的需要而进化产生了各种细胞类型
解析:自然界中各种生物的细胞出现结构、形态、功能的差异是细胞分化的结果,这一特性是经长期自然选择形成的,而不是定向变异的结果。
答案:D
5.下图为人体细胞的分裂、分化、衰老和凋亡过程的示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述中错误的是…(  )
A.c过程的实质是基因的选择性表达
B.细胞衰老和凋亡也与相关基因有关
C.⑤⑥细胞失去分裂能力
D.与①相比,②的表面积与体积的比值增大,与外界环境进行物质交换的能力增强
解析:细胞体积越大,表面积与体积的比值越小,越不利于细胞与外界进行物质交换。
答案:D
6.下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲、乙为两个阶段的细胞,a、b表示发育变化的模式过程。下列叙述中正确的是(  )
①a过程有可能发生基因突变 ②乙细胞不同的基因重组导致b过程产生不同的细胞 ③上皮细胞与甲细胞遗传物质相同,因此它们的全能性能力高低应该相同 ④b过程内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质
A.①④   B.③④   C.①②   D.②③④
解析:a为细胞增殖,b过程为细胞分化。在细胞增殖间期,由于要进行DNA复制,所以可能发生基因突变,①正确;因为题图解中表示的是人体早期胚胎细胞发生的变化,所以不可能是减数分裂,不可能发生基因重组,②错;上皮细胞的全能性明显低于甲细胞(甲为多能干细胞),③错;细胞分化过程中,要进行基因的选择性表达,所以b过程内遗传信息的流动方向为DNA→RNA→蛋白质,④正确。
答案:A
7.如图表示某人体内的几种细胞,它们的形态、结构和功能各不相同的根本原因是(  )
A.DNA的结构不同 B.信使RNA不同
C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同
解析:同一人体内不同细胞的遗传物质相同,DNA的结构也相同,由于在细胞分化过程中,遗传信息执行情况不同,转录形成了不同的信使RNA,合成了不同的蛋白质,因而形成了形态、结构和功能不同的细胞。
答案:B
8.癌症是威胁人类健康的一类重要疾病。人们对它进行了大量的研究,以下是有关癌细胞结构及生理的描述,你认为正确的是(  )
①每个癌细胞都有数目相同的染色体组 ②新陈代谢速率减慢,细胞萎缩 ③每个癌细胞的DNA含量不一定相等
④都具有两个中心体,且分别位于细胞的两极 ⑤在某些病毒的诱导下能产生原癌基因 ⑥细胞内的色素逐渐积累
⑦失去控制,无限增殖
A.①⑦ B.②④
C.⑤⑥ D.③⑦
解析:不同的癌细胞处在不同的细胞周期,因此其染色体数目可能不同,DNA含量也不一定相同。癌细胞的代谢速率快,细胞没有萎缩。细胞分裂的前、中、后期细胞中有两个中心体,末期、间期有一个中心体;原癌基因在细胞中本来就存在。色素增加是衰老细胞的特点,癌细胞的特点之一是能无限增殖,不受机体的控制。
答案:D
9.下图为两种高等动物体内与细胞分裂有关的一组图像,下列选项中正确的是(  )
A.基因重组可发生在曲线图的d过程和图③中
B.细胞②可能对应上述曲线图中c时期
C.细胞①可能对应曲线图中的a时期
D.细胞④可以对应曲线图中的e过程
解析:题中曲线图表示有丝分裂(a点前,包括a点)、减数分裂(a~d)、受精作用(e点)过程;示意图①与②、③与④各代表一种动物,分别表示减Ⅱ后、减Ⅱ前、减Ⅰ后和减Ⅱ后。基因重组发生在减Ⅰ后,对应的是b和图③;细胞①中无同源染色体,为减Ⅱ后期,对应d点。
答案:B
10.下图是同一细胞不同分裂时期的图像,据图分析可作出的判断是(  )
A.图①②③④表示一个完整的细胞周期
B.若按分裂的先后顺序排列,应为①→④→③→②
C.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子
D.图③过程发生了基因重组
解析:根据题图中染色体的形态特征可判断出:①表示有丝分裂的前期,②表示有丝分裂的末期,③表示有丝分裂的后期,④表示有丝分裂的中期。这四个时期构成了有丝分裂的分裂期,而一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,所以A项错误,B项正确。
答案:B
11.下列有关细胞生命活动的叙述,正确的是(  )
A.原癌基因是细胞癌变时产生的
B.记忆细胞无增殖分化能力
C.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质所控制的
D.细胞分裂间期为细胞分裂期提供全部的物质基础
解析:人和动物的细胞中本来就存在原癌基因和抑癌基因;记忆细胞可增殖分化为效应细胞;细胞凋亡是由遗传物质决定的细胞自动结束生命的过程;细胞分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,分裂期的细胞也能合成蛋白质。
答案:C
12.图示是根尖的结构及细胞分裂和分化的情况。下列相关叙述中不正确的是(  )
A.观察细胞质壁分离时可选择d区细胞
B.观察根尖有丝分裂时应选择b区细胞
C.②过程的进行需要线粒体提供能量
D.③和④过程中细胞核遗传物质发生了改变
解析:观察细胞质壁分离时应选择成熟区的细胞,即d区的细胞;观察根尖有丝分裂应选择分生区的细胞,即b区细胞;②过程表示细胞的分裂,需要线粒体提供能量;同一个体的不同体细胞是细胞分化的结果,其遗传物质相同。
答案:D
13.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,在显微镜下能观察到的现象是(  )
A.分生区细胞呈正方形,排列紧密
B.同源染色体分别向细胞两极移动
C.中期不仅染色体形态和数目清晰,赤道板也很清晰
D.在时间允许的情况下,可以观察到一个细胞从间期到末期的连续分裂过程
解析:在有丝分裂过程中,同源染色体不发生分离;细胞内没有赤道板这个结构,而是人为把细胞中央的平面命名为赤道板;在制片过程中,解离根尖时细胞已经死亡,故在时间允许的情况下也不能观察到一个细胞从间期到末期的连续分裂过程。
答案:A
14.下列有关癌细胞的描述,不正确的是(  )
A.癌细胞治疗药物起作用的时期是有丝分裂的间期,主要是抑制癌细胞DNA的复制
B.癌细胞容易在机体内转移的原因是细胞膜上的糖蛋白等物质减少
C.癌细胞具有含水量下降、形态结构改变、酶活性降低等特点
D.引起癌症的原因是原癌基因和抑癌基因在致癌因子的作用下被激活
解析:目前药物治疗癌症的原理是利用化学药物抑制DNA的复制;由于癌细胞膜表面的糖蛋白含量降低,所以细胞易分散和转移;含水量下降、酶活性降低等是细胞衰老的特点;在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因发生基因突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
答案:C
15.下列关于细胞癌变、衰老的叙述,正确的是(  )
A.癌细胞的细胞膜上糖蛋白的含量比正常细胞多
B.细胞的衰老不等同于机体的衰老
C.衰老的细胞内,酶的活性降低,细胞核体积缩小
D.癌细胞与正常细胞相比,遗传物质不一定发生改变
解析:癌细胞细胞膜上糖蛋白减少;衰老的细胞内,酶的活性降低,细胞核体积增大;癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变造成的,所以癌细胞的遗传物质一定发生了改变;细胞的衰老不等同于个体的衰老。
答案:B
二、非选择题(共40分)
16.(20分)在做完“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验之后,不同班级的同学在一起进行交流,某同学发现,上午第一节课做实验的同学极少能观察到分裂期的细胞,而上午第三节课做实验的同学则大多数能观察到分裂期的细胞,他推测洋葱根尖细胞在一天中的某些时段分裂比较活跃,并就此展开下面的探究活动。
(1)准备。
资料检索表明:25 ℃时洋葱根尖分生组织细胞的细胞周期为18小时,其中分裂期为1.5小时。所以,要准确掌握洋葱根尖分生区细胞在不同时段的分裂状况,每次取样的时间间隔不应超过_________小时。
(2)培养洋葱幼根,装片制作。装片制作的正确步骤是______、______、______、制片。
(3)观察装片。
(4)记录观察结果。请将下列记录表中①~⑤的内容补充完整。
①________________________________________________________________________
②细胞周期 ⑤


取样时间:  室温:  记录人:  记录时间:
(5)结果统计与分析。数据显示根尖分生区细胞大多数处于分裂间期,出现这种现象的原因是________________________________________________________________________。
解析:第(1)题考查取样的时间,因分裂期为1.5小时,所以取样的时间间隔不应超过1.5小时,否则就无法掌握在不同时段的分裂状况。第(2)小题装片制作的步骤:解离—漂洗—染色—制片,其中漂洗与染色两步骤易颠倒出错。第(4)小题①考的是实验表格的填写,是中学生很容易忽略的问题,书写时要考虑自变量和因变量,如本题的自变量为不同时期,而不是不同时段(表下面有取样时间,说明是在同一时间取的样本),因变量是细胞数量。第(5)小题要明确问的是为什么看到的细胞大多数处于分裂间期,即可轻松作答。
答案:(1)1.5
(2)解离 漂洗 染色
(4)①洋葱根尖分生区细胞不同时期细胞数量记录表
②细胞数量 ③分裂期 ④分裂间期(③与④可互换) ⑤样本1、样本2、……
(5)在细胞周期中,分裂间期所占的比例远大于分裂期
17.(20分)用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基培养某种动物细胞,一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样,进行放射自显影,在显微镜下观察计数,结果如表。图1表示细胞分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量的变化,图2是同一种生物体内两个细胞分裂的图像。试回答下列问题。
取样时
间序号 取样时
间(h) 被标记细胞
A 0 细胞核开始被标记
B 3 观察到一个被标记细胞X开始进入分裂期
C 5 细胞X着丝点开始分裂
D 6 细胞X分裂成两个子细胞,被标记细胞数目在增加
E 13 被标记细胞第二次进入分裂期
F …… 被标记细胞的比例在减少
G 100 被标记细胞的数目在减少
(1)在表中________取样时间区段(用序号字母表示)内,DNA分子结构稳定性最低,适于进行诱发突变。
(2)分析表格中出现G的原因是
________________________________________________________________________。
(3)图1中d、e阶段细胞质中mRNA明显减少,最可能的原因是原有的mRNA不断被水解,还因为__________________;图2中m细胞处于图1中的时期和上表中的时期分别是________(填字母),m细胞中染色体组数和n细胞中染色单体数分别是________、______。
(4)图1所示过程中能否发生基因重组和基因突变? __________________。
答案:(1)AB和DE (2)被标记细胞凋亡 (3)染色体高度螺旋化,不能解旋进行转录 d、C→D(或d、C) 4 8 (4)不能发生基因重组,能发生基因突变
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第七章 现代生物进化理论
一、可遗传变异与不可遗传变异的比较
1.区别
可遗传变异 不可遗传变异
遗传物质是否变化 发生变化 不发生变化
遗传情况 变异能在后代中重新出现 变异性状仅限于当代表现
来源 基因突变、基因重组、染色体变异 环境条件的影响
应用价值 是育种的原始材料,生物进化的主要原因,能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值,但在生产上可应用优良环境条件以影响性状的表现获取高产优质产品
2.联系
注意:确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”。
“可遗传”≠可育:三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化,若将其体细胞培养为个体,则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉,生长素促进了果实发育,这种“无子”性状是不可保留到子代的,将无子番茄进行组织培养时,若能正常受粉,则可结“有子果实”。
二、基因突变、基因重组和染色体变异的比较
基因突变 基因重组 染色体变异
概念 碱基对的增添、缺失或替换,引起的基因结构的改变 生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合 染色体结构和数目发生变化
原因 外界环境或内部因素引起基因结构改变 基因的自由组合或基因的互换、转基因技术 外界环境或内部因素引起染色体结构或数目的改变
结果 产生新的基因,控制新的性状,唯一产生新基因的变异 产生新的基因型即基因的重新组合,不产生新基因 不产生新的基因,基因数目增多、减少或排列顺序改变,可在显微镜下观察到变异
种类 ①自然突变②人工诱变 ①基因的自由组合②基因连锁与互换 染色体数目变异染色体结构变异
发生时间 减数第一次分裂或有丝分裂间期 减数第一次分裂前期减数第一次分裂后期 染色体加倍处理的时间为前期纺锤体形成时
实例 镰刀型细胞贫血症 豌豆杂交实验,黄圆与绿皱杂交子代出现黄皱、绿圆果蝇杂交实验,F1雌灰身长翅进行测交,子代出现灰身残翅和黑身长翅两种新类型 猫叫综合征
意义 基因突变是生物变异的主要来源,也为生物进化提供最初原始材料 生物变异的重要来源,是生物多样性的重要原因 生物进化的因素之一
育种 诱变育种 指导杂交育种,杂交育种 单倍体育种,多倍体育种
三、单倍体和多倍体的比较
单倍体 多倍体
概念 由配子发育而成,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有三个或三个以上染色体组
自然形成原因 由配子直接发育来 由于外界环境的影响,细胞分裂受到阻碍,于是细胞核内染色体数目加倍。通过减数分裂形成染色体也相应加倍的生殖细胞,再经受精作用形成合子而发育成多倍体
人工诱导方法 花药离体培养 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体形成,导致染色体不分离,引起细胞内染色体数目加倍
植株特点 植株长得弱小、高度不育 植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加
育种方法
实例 用烟草品种甲叶多(A)窄叶(b)品种乙叶少(a)阔叶(B)培育出叶多阔叶的烟草品种
方法图解
意义 单倍体幼苗,用秋水仙素处理,使染色体数目加倍,可迅速获得纯系植株,缩短育种年限,提高育种效果 选用多倍体新品种,如三倍体西瓜、八倍体小黑麦
四、对进化论理论的评价
1.拉马克进化理论
贡献:①第一个提出了比较完整的进化学说,反对神创论和物种不变论。
②生物都不是神创的,而是由更古老的生物繁衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创论造成一定冲击,因此具有进步意义。
缺陷:①生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。
②对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。
2.达尔文自然选择学说
贡献:达尔文自然选择学说的贡献,在于较好地解释了生物的多样性和适应性,相对系统地解释了生物进化的原因。
缺陷:达尔文自然选择学说的局限性,在于他未能对遗传和变异的本质作出科学的解释,对生物进化的解释局限在生物个体水平。随着遗传学的“基因遗传”理论的诞生,获得性遗传被大多数学者所摒弃,物种形成的渐变过程无法解释“物种大爆发”现象,基因传衍以种群为单位而不是以个体为单位等,使达尔文自然选择学说从诞生起就不断地被质疑、修正,这就是现代生物进化理论的由来。
3.现代生物进化理论
(1)贡献:以达尔文进化理论为核心,对达尔文自然选择学说的继承和发展:一是从性状水平深入到基因水平;二是从个体水平上升到种群水平。强调种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变;阐明了自然选择在进化中的作用,通过自然选择改变种群基因频率,从而决定生物进化的方向;强调了隔离在物种形成中的作用。
(2)缺陷:关于生物进化的争论和疑点还有很多:如基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或非害即益,大多数基因突变是中性的。再如根据许多物种是在短期内迅速形成的,有人提出物种形成并不都是渐变的过程,而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
科学发展过程中往往不是一个新理论的出现就完全否定了先前的理论,而是对原有理论作出补充、修正和发展。一些理论可以应用于一定的范围,解释一定层次上的现象,但却往往不能应用于其他层次或范围。
五、现代生物进化理论
种群是生物进化的单位   (1)一个种群所含有的全部基因,称为种群的基因库。基因库代代相传,得到保持和发展(2)种群中每个个体所含有的基因,只是基因库中的一个组成部分(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的(4)生物进化的实质是种群基因频率发生变化的过程
突变和基因重组是产生进化的原材料 (1)可遗传的变异是生物进化的原材料(2)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组(3)突变的有害或有利取决于生物生存的环境(4)有性生殖过程中的基因重组,可以形成多种多样的基因型(5)变异的不定向性,确定了突变和基因重组是产生进化的原材料
自然选择决定生物进化方向 (1)种群中产生的变异是不定向的(2)自然选择淘汰不利变异,保留有利变异(3)自然选择使种群基因频率发生定向改变,即导致生物朝一个方向缓慢进化
隔离导致物种形成 (1)物种:分布在一定自然区域,具有一定形态结构和生理功能,而且在自然状态下能相互交配、繁殖产生可育后代的一群生物个体(2)隔离:将一个种群分成若干个小种群,使彼此间不能交配,从而形成新的物种(3)物种形成:同一个物种间产生变异和基因重组,经过长期的自然选择,使种群基因频率发生定向改变,再经过隔离作用产生新的物种
六、隔离是生物新物种形成的必要条件
隔离是指不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。但同一物种尽管存在着地理隔离,但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离。
地理隔离与生殖隔离的比较
地理隔离 生殖隔离
区别
概念 同一物种由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流 不同的物种间不能相互交配,即使交配成功,也不能产生可育后代
特点 自然条件下基因不能交流,一定条件下可以进行基因交流 种群间不能发生基因交流
结果 形成不同的亚种 形成不同的物种
联系 地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变时期;长期的地理隔离最终形成生殖隔离,生殖隔离是物种形成的关键,是物种形成的最后阶段
物种的独立性的实质表现为自然状态下与其他物种之间不能自由交配,或能交配但不能产生后代,即不同物种之间无法实现基因交流。地理隔离是阻止生物基因交流的第一步,进一步发生的季节隔离、行为隔离和生理隔离等使得不同种群间最终实现自然条件下不能相互自由交配,即出现新物种类型。因此可以说,隔离是生物新物种形成的必要条件。
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