【名师】高中生物总结PART2.doc

7.生物的遗传和变异三遗传的基本规律：.基本知识：相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状叫显性性状；把杂种子一代中未显现出来的性状叫隐性性状性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（能稳定的遗传，不发生性状分离）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）表现型：生物个体表现出来的性状（如：豌豆高茎）；基因型：与表现型有关的基因组成。（如Dd、dd）.基因分离规律实质：减分裂后期等位基因分离。.基因分离定律中的解题思路：（1）方法一：隐性纯合突破法例如：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：公羊和母羊的基因型分别是什么?它们生的那只小羊 又是什么基因型？根据题意列出遗传图式：因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。双亲为白羊，生下一只黑色小羊，有：从遗传图式中出现的隐性纯合子突破：因为子代为黑色小羊，基因型必为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。（2）方法二：根据后代分离比解题若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子。即BbBb3B 1bb。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即Bbbb1Bb1bb。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BBBBBB、BBBb1BB1Bb或BBbb1Bb。.自由组合规律实质：减分裂后期等位基因分离非等位基因自由组合。.用分离定律解决自由组合定律问题，其基本策略是：（1）首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBbAabb可分解为：AaAa、Bbbb。（2）用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。配子类型的问题例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：Aa Bb cc 2 2 1 4种基因型类型的问题例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先将问题分解为分离定律问题：AaAa 后代有3种基因型（1AA2Aa1aa）；BbBB 后代有2种基因型（1BB1Bb）；CcCc 后代有3种基因型（1CC2Cc1cc）。因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有323 18种基因型。表现型类型的问题例：AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？先将问题分解为分离定律问题：AaAa 后代有2种表现型；BbBB 后代有2种表现型；CcCc 后代有2种表现型。因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有222 8种表现型。.性别决定、伴性遗传：雌雄异体的生物决定性别的方式，分为XY型和ZW型。XY型：XX表示雌性XY表示雄性；主要时哺乳动物、昆虫、两栖类、鱼、菠菜、大麻ZW型：ZW表示雌性ZZ表示雄性；主要指鸟类、蝶、蛾.遗传系谱图中遗传病的确定：（1）首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：“无中生有”为隐性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传病。“有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定是显性遗传病。（2）其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：在已确定隐性遗传病的系谱中：a父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；b母亲患病，儿子正常，一定不是伴x染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。在已确定显性遗传病的系谱中：a父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；b母亲正常，儿子患病，一定不是伴x染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。（3）人类遗传病判定口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性遗传看女病，女病父正非伴性；显性遗传看男病，男病母正非伴性。.常见单基因遗传病分类：伴X染色体隐性遗传病：红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。发病特点：男患者多于女患者男患者将至病基因通过女儿传给他的外孙（交叉遗传）伴X染色体显性遗传病：抗维生素D性佝偻病。发病特点：女患者多于男患者 备注：遇以上两类题，先写性染色体XY或XX，在标出基因常染色体显性遗传病：多指、并指、软骨发育不全发病特点：患者多，多代连续得病。常染色体隐性遗传病：白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。 备注：遇常染色体类型，只推测基因，而与X、Y无关7.生物的遗传和变异三遗传的基本规律：.基本知识：相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状叫显性性状；把杂种子一代中未显现出来的性状叫隐性性状性状分离：在杂种后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（能稳定的遗传，不发生性状分离）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。（不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）表现型：生物个体表现出来的性状（如：豌豆高茎）；基因型：与表现型有关的基因组成。（如Dd、dd）.基因分离规律实质：减分裂后期等位基因分离。.基因分离定律中的解题思路：（1）方法一：隐性纯合突破法例如：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。现有一只白色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：公羊和母羊的基因型分别是什么?它们生的那只小羊 又是什么基因型？根据题意列出遗传图式：因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。双亲为白羊，生下一只黑色小羊，有：从遗传图式中出现的隐性纯合子突破：因为子代为黑色小羊，基因型必为bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。（2）方法二：根据后代分离比解题若后代性状分离比为显性隐性31，则双亲一定都是杂合子。即BbBb3B 1bb。若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即Bbbb1Bb1bb。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BBBBBB、BBBb1BB1Bb或BBbb1Bb。.自由组合规律实质：减分裂后期等位基因分离非等位基因自由组合。.用分离定律解决自由组合定律问题，其基本策略是：（1）首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBbAabb可分解为：AaAa、Bbbb。（2）用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。配子类型的问题例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：Aa Bb cc 2 2 1 4种基因型类型的问题例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？先将问题分解为分离定律问题：AaAa 后代有3种基因型（1AA2Aa1aa）；BbBB 后代有2种基因型（1BB1Bb）；CcCc 后代有3种基因型（1CC2Cc1cc）。因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有323 18种基因型。表现型类型的问题例：AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？先将问题分解为分离定律问题：AaAa 后代有2种表现型；BbBB 后代有2种表现型；CcCc 后代有2种表现型。因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有222 8种表现型。.性别决定、伴性遗传：雌雄异体的生物决定性别的方式，分为XY型和ZW型。XY型：XX表示雌性XY表示雄性；主要时哺乳动物、昆虫、两栖类、鱼、菠菜、大麻ZW型：ZW表示雌性ZZ表示雄性；主要指鸟类、蝶、蛾.遗传系谱图中遗传病的确定：（1）首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：“无中生有”为隐性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传病。“有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定是显性遗传病。（2）其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：在已确定隐性遗传病的系谱中：a父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；b母亲患病，儿子正常，一定不是伴x染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。在已确定显性遗传病的系谱中：a父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；b母亲正常，儿子患病，一定不是伴x染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。（3）人类遗传病判定口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性遗传看女病，女病父正非伴性；显性遗传看男病，男病母正非伴性。.常见单基因遗传病分类：伴X染色体隐性遗传病：红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。发病特点：男患者多于女患者男患者将至病基因通过女儿传给他的外孙（交叉遗传）伴X染色体显性遗传病：抗维生素D性佝偻病。发病特点：女患者多于男患者 备注：遇以上两类题，先写性染色体XY或XX，在标出基因常染色体显性遗传病：多指、并指、软骨发育不全发病特点：患者多，多代连续得病。常染色体隐性遗传病：白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。 备注：遇常染色体类型，只推测基因，而与X、Y无关7.生物的遗传和变异四生物的变异：.基因突变：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变而引起的基因结构的改变。特点：普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性、可逆性.基因重组和染色体变异：1.染色体结构变异：缺失、重复、倒位、易位；2.染色体数目变异：个别染色体增加或减少；染色体成倍增加或减少.三种可遗传变异的比较： 比较内容基因突变基因重组染色体变异发生时期细胞分裂间期DNA复制时减数第一次分裂细胞分裂期原因基因中碱基的种类、数量和排列顺序发生变化控制不同性状的非等位基因自由组合或互换重组染色体数目增加、减少，或结构发生改变分类自然突变、诱发突变自由组合、连锁交换数目变异、结构变异结果产生新的基因产生新的基因型不产生新的基因，光学显微镜下可观察到地位主要变异重要变异细胞实例镰刀性细胞贫血症豌豆：黄圆绿皱产生黄皱、绿圆新类型无子西瓜、先天性愚型.染色体组与染色体组数目的判定：染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。一.要构成一个染色体组应具备以下几条：（1）一个染色体组中不含同源染色体。（2）一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。（3）一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。二.要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个染色体组。如右图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。.几种育种方法的比较： 育种方法育种原理处理方法主要不足诱变育种基因突变物理因素、化学因素预测性差杂交育种基因重组不断自交，连续选择育种过程繁琐单倍体育种染色体数目变异花药离体培养，人工诱导加倍多倍体育种染色体数目变异秋水仙素处理种子或幼苗备注：秋水仙素的作用是：抑制纺锤丝的形成。.近亲的定义： 直系血亲：从自己算起，向上、下推数三代 三代以内旁系血亲：指与祖父母（外祖父母）同源而生，除直系亲属以外的其他亲属。8.生物的进化一自然选择学说的基本内容及其相互关系：自然选择的内容主要有4点：过渡繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。其中遗传和变异是生物进化的内在因素，变异是自然选择的原始材料。变异是不定向的，而且是普遍存在的。即使环境没有发生变化，变异也会发生。如果环境变化剧烈，变异发生的频率可能高一些，但不能决定变异的方向。环境只是对变异进行选择，这种选择作用是定向的，被选择的变异类型总是对环境适应的，不能适应的类型终将被淘汰，所以生存下来的生物都是对环境适应的，适应是自然选择的结果。自然选择的具体表现形式是生存斗争，生存斗争是生物进化的动力。二现代生物进化理论 种群是生物进化的基本单位：种群是生物生存和生物进化的基本单位，一个物种中的一个个体是不能长期生存的，物种长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可能进化的，生物的进化是通过自然选择实现的，自然选择的对象不是个体而是一个群体。种群也是生物繁殖的基本单位，种群内的个体不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。 生物进化的原材料突变和基因重组可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异，在生物进化理论中，常将基因突变和染色体变异统称为突变。变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料，不能决定生物进化的方向。生物进化的方向是由自然选择来决定的。 自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是种群基因频率的改变。种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。 隔离导致物种的形成物种是指分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生出可育后代的一群生物个体。物种与物种之间最本质的区别是有生殖隔离。隔离是新物种形成的必要条件，最普遍的方式是一个分布区很广的物种先通过地理隔离形成亚种（如东北虎和华南虎两个亚种的形成），然后长期的地理隔离发展为生殖隔离，形成两个或多个新种。三基因频率的计算 通过不同基因型个体数计算基因频率例：中心血站调查了1788个MN血型血，其中397人是M型（LMLM），861人是MN性（LMLN），530人是N型（LNLN），请分别计算LM和LN的基因频率。据题意可知，M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM基因和一个LN基因，N型者含有两个LN基因，故本题应如此计算：LM%(2397816)/(17882)100%46.3%，LM%(8162530)/(17882)100%53.7%。 通过基因型频率计算基因频率例：在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。则A%(18%278%)1/218%78%1/257%，a%(4%278%)1/24%78%1/243%。即一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。 计算基因型频率例：在某一人群中，经调查得知，隐性性状者(bb)为16%，基因B的频率为60%，求基因型BB和Bb的频率。由B的频率为60%，有b的频率为160%=40%，设基因型BB的频率为p，Bb的频率为q，则有：p1/2q60% 16%1/2q40% 联立解得基因型BB的频率p48%、Bb的频率为q=16%。 计算子代基因型频率例：假设某动物种群中，一对等位基因B、b的频率B=0.9，b=0.1，其后代基因型为BB、Bb、bb，那么后代三种个体的基因型频率分别为 、 、。若环境的选择作用使B的频率由0.9降为0.6，选择后地第二代的三种基因型的频率为 、 、 。若这种选择继续保持不变，后代基因型频率的变化规律是 。选择前，因该动物种群中亲代的基因频率B=0.9，b=0.1，则它们产生的精子和卵细胞均有B、b两种类型，且B=0.9，b=0.1。精子和卵细胞随机结合，形成子代。子代的基因型频率计算如下表。同理可得选择后的基因型频率。选择前 选择后 由上述数据可知，若选择继续下去，后代中BB将减少，bb将增多。9. 生物与环境一生态因素对生物的影响（1）生态因素是指环境中影响生物的形态、生理和分布等的因素。如阳光、温度、水分、空气等。但海拔高度、水域深度等因素属于环境因素，不属于生态因素，因为它们的作用是通过温度、光照、气压等生态因素间接地体现出来的，它们本身对生物无直接影响。（2）非生物因素：光、温度、水等1.光：决定性因素光决定植物的分布，故决定动物的分布。如：山阳面植物长势好，种类多。小麦遇阴雨天气减产光决定开花或生殖。如：短日照下菊花、梅才开。鹿、山羊、鳟鱼才繁殖。长日照下农作物开花。光决定动物的活动，影响生物形态。多数动物白天活动，猫头鹰、鼠、蛾在夜间活动；鱼背黑腹白2.温度：重要影响因素温度影响生物分布。如：苹果、梨在北方生长，香蕉、菠萝在南方栽种。同一个坡面从山顶到山脚一次分布有针叶林、针阔叶林混交林、阔叶林。温度影响动物的行为：动物的冬眠、鸟类的迁徙，鸟在晨昏活动。鱼类季节洄游。温度影响生物的生长和发育：小麦在343萌发；猪在1820增重最快。温度影响生物的形态：沙漠狐和北极狐外形的差异，南方人和北方人的差异。3.水：限制生物的分布限制生物的分布。如：热带雨林生物种类繁多，荒漠中物种稀少。影响生物形态：仙人掌叶特化成针减少水的蒸发。备注： 范围距离光照条件植物分布低纬度地区热带、亚热带短日照短日照植物中纬度地区温带春天：长日照秋天：短日照长日照植物短日照植物高纬度地区亚热带、寒带长日、短日条件均具备长日照植物（3）生物种内关系辨析： 种内关系数量关系图特 点实例种内互助/1.个体间有明确的分工，共同维持群体生活；2.个体间没有明确分工，群居对捕食或御敌有利蚂蚁、蜜蜂麝牛种内斗争同种生物个体间由于食物、栖所、配偶或其他生活条件的矛盾而发生斗争的现象蝌蚪的自毒现象（4）生物种间关系辨析： 种间关系数量关系图特 点实例互利共生两种生物在数量上同时增加，同时减少，呈现出“同生共死”的同步性变化。地衣；大豆与根瘤菌寄 生寄生生物的生存离不开寄主，但寄生生物的存在对寄主有害，在一定程度上又会影响宿主的数量。蛔虫与人；噬菌体与细菌竞 争不同物种间生态需求越接近竞争越激烈。在两种生物生存能力不同时，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化。牛与羊；水稻与稗捕 食两种生物在数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化。草与牛；兔与狼二种群数量的变化.种群数量变化曲线 种群增长的“J”型曲线在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的数量会连续增长。假定某动物种群的起始数量为N0，每年的增长率保持不变，第二年的种群数量是第一年的倍，则t年后，该种群的数量为N tN0t。绘成坐标图，种群的增长就会呈“J”型增长曲线。当一个种群迁入一个新环境后，常在一定的时间内表现为“J”型增长。 种群增长的“S”型曲线当种群在个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间，食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低、死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值（K）时，种群数量将停止增长，有时会在K值左右保持相对稳定，种群的增长就会呈“S”型曲线。备注：“J”型曲线与“S”型曲线的比较 项目“J”型曲线“S”型曲线前提条件环境资源无限（理想条件）环境资源有限种群增长率保持稳定随种群密度上升而下降K值的有无无K值有K值.影响种群数量变化的因素：1.种群密度：单位空间内某种群个体数量。特点：面积相同，不同物种种群密度不同；同种生物不同条件下种群密度可能不同。2.出生率和死亡率：单位数量个体在单位时间出生或死亡的数量。出生率 死亡率，种群密度加大； 出生率 死亡率，种群密度减小3.年龄组成：种群各年龄期个体的比例（增长型、稳定型、衰退型）4.性别比例：种群中雌雄个体的比例。 备注：每个种群内部都存在着一定的年龄组成、性别比例及自然的出生率与死亡率以及迁入和迁出等。上述各项发生变化，都将导致种群个体数量的变动。从年龄组成看，年轻个体较多时，预示着将来密度增大，而年老个体较多时，密度会减小。从性别比例看，长期的自然选择已确定各种群的适当性别比例，假如因各种原因造成性别比例失调，必将导致生殖上的混乱，从而引起种群个体数目的变动。出生率及死亡率、迁入和迁出是决定种群大小的最直接因素，任何影响出生率及死亡率、迁入和迁出的因素都会影响种群数量的变化。三生态系统的类型 名称分布区域主要特点主要生物生态效益森林生态系统湿润或较湿润地区动植物种类繁多，群落结构复杂，长期较稳定植物：乔木为主动物：营树栖和攀援生活类多(1)是人类的资源宝库(2)维持生物圈的稳定(3)改善生态环境草原生态系统干旱地区动植物种类少，群落结构简单，不稳定易变化植物：草本为主，少量灌木丛动物：营穴居生活类多(1)提供大量肉、奶和毛皮(2)调节气候，防风固沙海洋生态系统动植物多，集中在水深200米以内，生态环境稳定植物：浮游植物为主动物：主要是浮游动物，鱼、虾等(1)调节气候方面起着重要作用(2)蕴藏丰富的资源湿地生态系统沼泽、沿海滩涂、河流、湖泊等动植物资源丰富，湿地类型多，与气候关系密切植物：芦苇等动物：水禽、鱼类等(1)生活和工农业的用水来源(2)能补充地下水(3)有丰富的生物资源(4)控制洪水、调节气候等农田生态系统人的作用非常明显，动植物种类少，群落结构单一人工种植的各种农作物在一定程度上受人工控制的生态系统，为人类生活提供物质资源。城市生态系统(1)是城市居民与周围生物和非生物环境相互作用的生态系统，也是人类改造自然环境的基础上建立起来的特殊人工生态系统(2)人类活动对它的发展起支配作用。对其他生态系统具有高度的依赖性和干扰性(3)改善和保护城市生态环境是人类在城市建设和发展过程中应高度重视的课题四生态系统的结构和功能.生态系统的结构：生态系统的结构包括生态系统的成分和营养结构（食物链和食物网）。.生态系统的功能：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能。生态系统的能量流动和物质循环的途径是食物链和食物网。.能量流动和物质循环的特点 能量流动的特点：a生态系统的能量流动是从绿色植物把太阳能固定在体内后开始的，起点是生产者。b能量流动的途径是食物