高二生物遗传与进化4
- 格式:pdf
- 大小:2.07 MB
- 文档页数:9
高考生物考前梳理:
4.制作DNA双螺旋结构模型
目的要求
通过制作DNA双螺旋结构模型,加深对DNA结构特点的认识和理解。
材料用具
曲别针、泡沫塑料、纸片、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等常用物品,都可用作模型制作的材料。
模型设计
制作模型前首先应该进行设计,并考虑以下问题。
1.分别用哪几种材料来代表组成DNA的磷酸、脱氧核糖和碱基?这3种物质是在什么部位相互连接的?怎样将这几种材料正确地连接起来?
2.DNA中每个脱氧核苷酸之间是在什么部位相互连接的?怎样将脱氧核苷酸正确
地连接起来?
3.在模型中,如何体现DNA的两条链反向平行的?又怎样体现两条链的碱基之间互补配对?讨论
1.DNA只含有4种脱氧核苷酸,它为什么能够储存足够量的遗传信息?
提示:DNA虽然只含有4种脱氧核苷酸,但是碱基的排列顺序却是千变万化的。
碱基排列顺序的千变万化,使 DNA 储存了大量的遗传信息。
1.DNA是如何维系它的遗传稳定性的?
提示:(1)靠DNA碱基对之间的氢键维系两条链的偶联;(2)在DNA双螺旋结构中,由于碱基对平面之间相互靠近,形成了与破基对平面垂直方向的相互作用力(该点可不作为对学生的要求,教师可进行补充说明)。
2.你能够根据DNA的结构特点,设想DNA的复制方式吗?
提示:不一定要求学生答出半保留复制,可以引导学生从 DNA 的结构来进行推测,如从碱基互补配对原则出发去思考。
高二生物遗传与进化知识点在高二生物学的学习中,“遗传与进化”是一个至关重要的板块,它不仅能帮助我们理解生命的奥秘,还能为我们揭示生物多样性和适应性的根源。
下面,就让我们一起深入探索这个充满魅力的知识领域。
首先,我们来聊聊遗传的基本规律。
孟德尔的豌豆杂交实验为我们揭示了遗传的两大定律:基因的分离定律和基因的自由组合定律。
基因的分离定律指出,在杂合子细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
比如说,对于具有 AA 和 Aa 基因型的个体,在产生配子时,A 和 a 会分开,分别进入不同的配子。
基因的自由组合定律则告诉我们,当两对或两对以上的等位基因位于非同源染色体上时,它们在减数分裂过程中会自由组合。
这意味着不同对的基因在形成配子时是相互独立的,组合方式多种多样。
接着,我们来谈谈减数分裂。
这是一种特殊的细胞分裂方式,对于有性生殖的生物来说,它是产生生殖细胞(精子和卵子)的关键过程。
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,最终导致生殖细胞中的染色体数目减半。
减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对,形成四分体。
四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交叉互换,这增加了遗传物质的重组和变异。
在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别移向细胞的两极。
减数第二次分裂过程与有丝分裂类似,但没有染色体的复制。
最终,一个原始生殖细胞经过减数分裂,形成四个子细胞,每个子细胞中的染色体数目只有原始细胞的一半。
然后,让我们来了解一下基因与染色体的关系。
萨顿通过类比推理,提出了基因在染色体上的假说。
摩尔根通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上呈线性排列。
染色体是基因的主要载体,但并不是所有的基因都在染色体上,比如线粒体和叶绿体中的基因。
基因的本质是什么呢?基因是具有遗传效应的 DNA 片段。
第4章基因的表达第1节基因指导蛋白质的合成一、RNA的结构与种类1.RNA的结构(与DNA的比较)2.RNA的种类及其作用注:RNA是DNA转录的产物。
(1)(2)(3)二、遗传信息的转录1.概念2.过程DNA的结构①磷酸②碱基:A、T、G、C③脱氧核糖规则的双螺旋结构五碳糖不同碱基不同3.如图为一段DNA分子,如果以β链为模板进行转录;DNAα链……A T G A T A G G G A A A C……β链……T A C T A T C C C T T T G……mRNA ……A U G A U A G G G A A A C……该mRNA与β链的碱基序列互补配对。
4.该mRNA与α链的碱基序列有哪些异同?提示:二者的碱基序列基本相同,不同的是α链中碱基T的位置,在mRNA中是碱基U。
[师说重难]1.比较DNA的复制和转录2.转录有关问题分析(1)转录不是转录整个DNA,而是转录其中的基因。
不同种类的细胞,由于基因的选择性表达,mRNA的种类和数量不同,但tRNA和rRNA的种类没有差异。
(2)细胞核中转录形成的RNA通过核孔进入细胞质,穿过0层膜,需要能量。
(3)完成正常使命的mRNA易迅速降解,保证生命活动的有序进行。
(4)质基因(线粒体和叶绿体中的基因)控制蛋白质合成过程时也进行转录。
(5)mRNA与DNA模板链碱基互补,但与非模板链碱基序列基本相同,只是用U代替T。
(6)转录时,边解旋边转录,单链转录。
三、遗传信息的翻译 1.密码子(1)概念:mRNA 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。
(2) 种类(共64种)⎩⎪⎨⎪⎧起始密码子:AUG (甲硫氨酸)、GUG (缬氨酸、甲硫氨酸)终止密码子:UAA 、UAG 、UGA其他密码子2.tRNA :RNA 链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基可以与mRNA 上的密码子互补配对,叫作反密码子。
3.翻译(1)概念 (2)过程1.翻译能够准确进行的原因是什么?提示:mRNA 为翻译提供了精确的模板;mRNA 与tRNA 之间通过碱基配对原则保证了翻译能够准确地进行。
高二生物遗传与进化知识总结一:遗传的细胞基础1. 细胞的减数分裂( 1 )什么叫减数分裂? 减数分裂的过程与有丝分裂有什么区别?【在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一半。
】考点细化① 为什么减数分裂后,染色体数目比原来减少了一半?【在减数第一次分裂后期,同源染色体分开,进入两个子细胞,使染色体数目减半】② 如何判断两条染色体是否为同源染色体?【来源于上,一条来自父方,一条来自母方;形态、大小上一般相同(一对性染色体除外);行为上能联会、配对形成四分体,减数第一次分裂的后期分离】③ 什么是四分体?四分体、同源染色体、染色单体、 DNA 之间的数量关系?【联会配对后的同源染色体含有四个染色单体,这一结构叫四分体。
1 个四分体 =1 对同源染色体 =4 条染色单体 =4 个 DNA 之间的数量关系】④ 在有丝分裂过程中能形成四分体吗?【有丝分裂过程无同源染色体的联会、配对,无四分体形成】⑤ 基因的分离和自由组合的发生是在细胞分裂的什么时期?【真核生物、有性生殖细胞的减数第一次分裂后期】2. 配子的形成过程( 2 )卵细胞与精子形成过程的主要区别是什么?【① 细胞质的分裂:精子形成时在减Ⅰ 后期、减Ⅱ 后期细胞质均等分裂;卵细胞形成时在减Ⅰ 后期、减Ⅱ后期细胞质不均等分裂。
② 生殖细胞数目:一个精原细胞经减数分裂形成 4 个精子;一个卵原细胞经减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。
】考点细化① 生殖原细胞的来源特点有哪些?【精原细胞、卵原细胞来自雄雌生殖腺细胞的有丝分裂,其细胞内的染色体数目等于体细胞的染色体数】3. 受精过程( 3 )什么叫做受精作用?受精作用的实质?【受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精作用的实质是精子细胞核与卵子细胞核形成合子(受精卵)的过程。
】( 4 )受精卵中的遗传物质一半来自方,一半来自母方吗?【受精卵的核遗传物质用一半来自父方、一半来自母方,而质遗传物质绝大多数来自母方的卵细胞质】( 5 )减数分裂和受精作用有何重要意义?【减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有重要的作用。
【2019统编版】部编人教版高中生物必修第二册《遗传与进化》第四章《基因的表达》全章节备课教案教学设计4.1《基因指导蛋白质的合成》教学设计教学目标1.概述遗传信息的转录和翻译2.理解密码子的概念3.能熟练地阅读密码子表4.能够运用教学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系5.理解中心法则教学重难点1.教学重点:遗传信息转录和翻译的过程2.教学难点:遗传信息转录和翻译的过程教学方法讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳课时安排2课时教学过程(一)遗传信息的转录思考:(1)DNA主要存在于哪里?DNA主要存在于细胞核(2)蛋白质是在哪里合成的?蛋白质是在细胞质的核糖体上合成的(3)那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中的蛋白质的合成的呢?科学家推测,在DNA和蛋白质之间,还有一种中间物质充当信使,后来发现细胞中确有这样的物质,它就是RNA。
1.关于RNA(1)RNA的全称:核糖核酸(2)RNA的基本单位:核糖核苷酸(3)细胞中的两种核酸的比较即时突破判断下列说法的正误①若核酸中出现碱基T或五碳糖为脱氧核糖,则必为DNA。
对②若核酸中存在A、T、C、G四种碱基,其中A≠T、C≠G,则该核酸为单链DNA。
对③若核酸中出现碱基C,则必为RNA。
错(4)RNA的种类和功能信使RNA(mRNA):遗传信息传递的媒介。
转运RNA(tRNA):转运氨基酸的工具。
核糖体RNA(rRNA):与蛋白质构成核糖体。
总结:为什么RNA适合做DNA的信使呢?①RNA是由基本单位-----核苷酸连接而成,跟DNA一样能储存遗传信息。
②RNA一般为单链,比DNA短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。
③RNA与DNA的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”。
mRNA是DNA的信使,那么DNA在细胞核里,是通过怎样的过程把遗传信息传递给mRNA的呢?请同学们阅读课本P65的第三自然段和图4-4,完成下列填空。
2.转录(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程(2)场所:细胞核(3)基本条件:①模板:DNA的一条链②原料:四种游离的核糖核苷酸③能量:ATP④酶:解旋酶、RNA聚合酶(4)原则:碱基互补配对原则(A=U,G=C)(5)产物:mRNA(6)遗传信息流动:DNA→mRNA当细胞开始合成某种蛋白质时,编码这个蛋白质的一段DNA在解旋酶的作用下,DNA双链解开,碱基暴露。
高中生物必修4遗传与进化教案一、教学目标1. 了解遗传与进化的基本概念和原理。
2. 掌握遗传与进化的重要实验方法和技术。
3. 能够分析和解释遗传与进化的现象和问题。
4. 培养学生的科学研究能力和创新思维。
二、教学内容1. 遗传基础知识- 遗传物质DNA的结构和功能- 遗传信息的传递和表达- 遗传变异的形成和影响2. 遗传的基本规律- 孟德尔遗传定律- 规律的实验验证- 探索遗传规律的历史进程3. 分子遗传学- DNA复制与蛋白质合成- 基因的结构和功能- 基因突变与进化4. 进化理论- 自然选择的原理与证据- 进化的驱动力和机制- 物种形成与进化树5. 遗传与进化的应用- 遗传工程与转基因技术- 疾病遗传与预防- 人类进化与人类文明三、教学方法1. 讲授法:通过生动的讲解,结合多媒体资料,向学生传授遗传与进化的基本概念和原理。
2. 实验探究法:引导学生进行一些简单的实验和观察,加深对遗传与进化的实际认识。
3. 讨论分析法:组织学生进行小组或全班讨论,分析和解释遗传与进化的现象和问题。
4. 案例研究法:引入一些经典的遗传与进化案例,让学生进行深入研究和思考。
四、教学评价1. 平时表现:包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 实验报告:对实验过程和结果进行记录和分析。
3. 期中考试:对所学内容进行综合测试。
4. 期末考试:对整个学期的知识进行总结和测试。
五、教学资源1. 教材:《高中生物必修4》2. 多媒体资料:相关的图片、动画、视频等3. 实验器材:酵母、果蝇等常用实验材料六、教学安排- 第一课时:遗传与进化的基本概念和原理- 第二课时:孟德尔遗传定律及其实验验证- 第三课时:分子遗传学的基本原理和实验方法- 第四课时:自然选择和进化理论的讲解与分析- 第五课时:遗传与进化的应用案例分析七、教学总结通过本教案的设计和实施,学生可以全面了解遗传与进化的基本概念和原理,掌握相关的实验方法和技术,培养科学研究能力和创新思维。
高中生物遗传和进化的教案教学目标:1. 了解遗传与进化的基本概念和原理;2. 掌握遗传与进化的相关实验方法和技术;3. 能够运用遗传与进化知识解释生物现象;4. 激发学生对生物学的兴趣和探索精神。
教学内容:1. 遗传的基本概念2. 遗传物质的结构与功能3. 遗传规律的基本原理4. 进化的基本概念5. 进化的证据与机制6. 进化与环境的关系教学过程:第一课时:遗传的基本概念与遗传物质的结构1. 通过实例介绍遗传的概念和重要性;2. 讲解DNA分子的结构与功能;3. 分析基因与染色体的关系。
第二课时:遗传规律的基本原理1. 解释孟德尔遗传规律的内容和实验结果;2. 分析基因的等位基因与显性隐性遗传;3. 基因型与表现型的关系。
第三课时:进化的基本概念与进化证据1. 介绍进化的概念和进化论的提出者;2. 讲解化石记录、生物地理分布等进化证据;3. 探讨自然选择、突变等进化机制。
第四课时:进化与环境的关系1. 讨论环境对生物进化的影响;2. 分析进化与物种形成的关系;3. 探讨人类进化的历史和发展。
教学方法:1. 讲授结合案例分析,引导学生主动思考和探索;2. 实验操作结合理论课程,促进学生动手能力和实践能力;3. 小组讨论和互动交流,培养学生合作精神和团队意识。
教学评估:1. 定期进行课堂测验和作业,检查学生对知识点的掌握情况;2. 进行实验考察和报告,评估学生动手操作和实践能力;3. 组织讨论性课堂活动,评价学生思维逻辑和表达能力。
教学资源:1. 《生物学》教材及相关参考书籍;2. 生物实验器材和实验室设施;3. 多媒体课件和互联网资源。
教学反馈:1. 收集学生意见和建议,及时调整教学方案;2. 分析学生成绩和表现,及时进行个性化辅导;3. 总结教学经验和教学效果,不断改进提高教学质量。
生物必修二遗传与进化知识点总结遗传与进化是生物学中非常重要的一个分支,涵盖了基因和遗传信息的传递、变异和演化等内容。
以下是生物必修二中关于遗传与进化的知识点总结:1.孟德尔的遗传规律:孟德尔通过对豌豆杂交实验的观察发现,遗传是通过基因的组合传递的。
他总结了三条遗传规律:一是纯合子和杂合子的比例为1:2:1;二是隐性基因在杂合子中不显现;三是基因之间相互独立地分离和组合。
2.遗传信息的传递:遗传信息通过基因在染色体上的排列和分离传递给后代。
每个生物细胞中都含有固定数量的染色体,基因位于染色体的特定位置上。
有两种基因型:纯合子中两个基因相同,杂合子中两个基因不同。
3.遗传信息的变异:基因的变异产生了物种间和个体间的差异,是进化的基础。
基因突变是遗传信息发生变异的重要原因,包括点突变、插入突变和删除突变等。
突变会导致新的基因型和表型的出现。
4.DNA的复制和修复:DNA的复制是生物遗传信息传递的基础。
DNA复制过程中,DNA双链解旋,每个链作为模板合成新的互补链。
复制过程中会出现错误,但细胞拥有多种修复机制来纠正这些错误,维护DNA的稳定性。
5.基因的表达:基因的表达是指DNA转录成RNA,再通过翻译成蛋白质的过程。
转录和翻译过程是生物中遗传信息转化为功能蛋白质的关键步骤。
转录包括三个步骤:启动、延伸和终止;翻译包括启动、延伸和终止三个阶段。
6.突变的影响:突变是遗传信息的变异,会对生物个体和种群产生影响。
突变可引起基因型和表型的变异,影响个体性状和适应性。
突变累积可以产生新的生物形态,促进物种的演化。
7.遗传的统计规律:大量的遗传现象可以通过统计方法进行解释和预测。
例如孟德尔的分离定律和独立定律,通过概率统计来预测杂合子与纯合子的比例。
遗传变异也可以通过频率统计来研究。
8.进化的机制:进化是物种适应环境变化的过程,主要通过自然选择和遗传漂变两种机制来推动。
自然选择是适者生存,不适者淘汰的过程,会导致有利适应性状的逐渐积累。
高中生物学的遗传与进化理论解读遗传与进化理论是高中生物学中的重要内容,对于理解生物的演化和变异具有重要意义。
本文将从遗传与进化的基本概念入手,逐步解读相关理论。
一、遗传的基本概念遗传是指生物体内部不断产生的遗传物质(DNA)在繁殖过程中传递给后代的过程。
基因是遗传的基本单位,它决定了生物体的性状和特征。
遗传物质的传递方式主要有两种:显性遗传和隐性遗传。
显性遗传是指父母的特征在后代中表现明显,而隐性遗传则是指父母的特征在后代中不表现出来。
二、遗传与进化理论1. 达尔文的进化论达尔文的进化论认为,物种是通过适应环境并经历自然选择而逐渐演化的。
他提出了“物竞天择,适者生存”的理论,意味着适应环境的个体能够生存下来,繁殖后代,并传递其有利的特征给后代。
2. 孟德尔的遗传规律孟德尔通过对豌豆的杂交实验,总结出了遗传规律。
他发现,父母的基因以一定的方式组合,决定了后代的性状。
其中包括了显性和隐性遗传的概念,并提出了基因的分离与再组合原则。
3. 确立的遗传学原理随着科学的发展,遗传学逐渐成为一门独立的学科,确定了一些重要的遗传学原理。
例如:- 随机交配:个体间的配对是随机进行的,确保了遗传物质的多样性。
- 突变:遗传物质在复制过程中可能会发生突变,产生新的基因型。
- 分离定律:对于杂合子,其基因分离可能会产生不同的基因型组合,影响后代的遗传特征。
三、遗传与进化的联系1. 遗传与物种的起源遗传使个体能够将自己的特征传递给后代,并在长时间的演化中,积累起适应环境的特征,从而形成新的物种。
这是进化的基础。
2. 自然选择和适应性进化自然选择是进化的主要驱动力之一,它指的是适应环境的个体生存下来并繁殖后代的过程。
通过自然选择,物种能够适应不同的环境,并产生适应性进化。
3. 遗传变异和进化速度遗传变异是进化的基础,它通过基因的重组和突变产生新的基因型,从而使物种在演化过程中产生不同的表型。
遗传变异的速度直接关系到进化的速度,变异越多,进化的速度就越快。
高二生物遗传与进化知识点遗传与进化是生物学中的重要内容,对于高中生物学的学习和理解具有关键意义。
在高二生物学的学习过程中,遗传与进化是一个重要的知识点,它涉及到了遗传学和进化论的基本原理。
本文将介绍高二生物遗传与进化的知识点,帮助学生更好地掌握和理解这一内容。
1. 基因与遗传物质:- 基因是指生物体内决定性状的分子遗传物质,它由DNA(脱氧核糖核酸)组成。
DNA是双链结构,由碱基对(腺嘌呤-胸腺嘧啶,鸟嘌呤-胞嘧啶)组成,通过碱基配对形成遗传密码。
基因通过编码蛋白质来控制生物的性状。
2. 遗传的分子基础:- 遗传物质DNA是通过细胞分裂和有丝分裂传递给后代的,它在复制过程中遵循了“亲本DNA分离、每条亲本DNA链作为模板合成互补链”的原则。
这样的复制方式保证了基因遗传的准确性和稳定性。
3. 遗传信息的传递:- 遗传信息的传递分两个方向:从上到下的垂直传递和从下到上的水平传递。
- 垂直传递是指基因从亲代传到后代,主要通过有性生殖和无性生殖实现。
有性生殖通过交配和受精产生的配子传递基因,保持了基因的多样性。
无性生殖是指不经过配子形成的繁殖方式,细菌的二分裂和植物的无性繁殖都是无性生殖的例子。
- 水平传递是指基因在个体或种群之间的传递,主要通过基因突变、基因重组和基因转移等方式实现。
基因突变是指DNA序列发生变化,包括点突变、插入突变和删除突变等。
基因重组是指同源染色体间的交换,产生新的基因组合。
基因转移是指DNA片段从一个生物体传递到另一个生物体。
4. 遗传规律与模式:- 高二生物学学习中经常涉及的遗传规律有孟德尔遗传规律和渗透率的概念。
- 孟德尔遗传规律是指遗传性状在基因分离与自由组合的基础上遗传到下一代的规律。
孟德尔通过豌豆杂交实验得出了基因分离的定律和自由组合的定律。
- 渗透率是指一个基因型表现出给定性状的程度,它可以是完全显性、不完全显性或半显性。
5. 进化与自然选择:- 进化是指物种在漫长时间内发生的遗传和适应性的改变。