¡Pídele a alguien que te enseñe el esquema de repaso del curso obligatorio 2 de biología de la escuela secundaria~!

Herencia y evolución

¿Cómo conocen los humanos la existencia de los genes? Descubrimiento de factores genéticos

¿Dónde están los genes? La relación entre genes y cromosomas

¿Qué son los genes? La naturaleza de los genes

¿Cómo funcionan los genes? Expresión genética

¿Cómo cambian los genes durante la transmisión? Mutaciones genéticas y otras variaciones

¿Cómo utilizan los humanos los genes biológicos? Del mestizaje a la ingeniería genética

¿Cómo cambian las frecuencias genéticas durante la evolución biológica? Teoría moderna de la evolución biológica

Línea principal 1: síntesis de la relación entre cromosomas, ADN, genes, información genética, códigos genéticos y rasgos, centrándose en las propiedades de los genes;

Línea principal 2: basado en Síntesis de las leyes de la transferencia de genes nucleares y sus aplicaciones centrándose en la ley de segregación;

Línea principal 3: Síntesis de las leyes de la variación evolutiva y sus aplicaciones centrándose en la mutación genética, la variación cromosómica y selección natural.

Capítulo 1 Descubrimiento de factores genéticos

Rasgos recesivos de factores genéticos recesivos

Rasgos relativos de heterocigotos de segregación de rasgos

Rasgos dominantes de dominante factores genéticos

1. Introducción a Mendel

2. Experimento de hibridación (1) 1956-1864-1872

1. , autopolinizante.

Los rasgos son fáciles de distinguir y son estables y verdaderamente heredados.

2. Proceso: Ortogonalidad de un par de rasgos relacionados en polinización cruzada artificial.

p (parental) dd de tallo alto×DD de tallo corto cruz recíproca

F1 (primera generación) Dd de tallo alto homocigoto y heterocigoto

F2 ( Segunda generación) Tallo alto DD: Tallo alto DD: Tallo corto Dd

La relación de separación de 1:2:1 es 3:1.

Explicación

① Los rasgos están determinados por factores genéticos. (Distingue entre mayúsculas y minúsculas) ② Los factores existen en pares.

③Cada par de gametos contiene un solo factor. ④La combinación de gametos es aleatoria.

4. Verifique si la intersección de prueba (F1) Dd X dd F1 produce dos tipos.

Altura 1:1, relación altura 1:1 gameto.

5. Fenómeno de segregación

En las células somáticas de un organismo, los factores genéticos que controlan un mismo rasgo existen en pares y no se fusionan durante la formación de los gametocitos, pares de genes; Factores Se produce la segregación y los elementos genéticos separados entran en diferentes gametos y se transmiten junto con los gametos a las generaciones futuras.

3. Experimento de hibridación (2)

1. Círculo amarillo yyrr X arruga verde yyrr

Círculo amarillo YyRr

Círculo amarillo Y_R_ : Arruga amarilla Y_rr: Círculo verde yyR_: Arruga verde yyrr combinación principal

Recombinación 9: 3: 3: 1

2. Controlar diferentes La separación y combinación de factores genéticos para rasgos no interfieren entre sí cuando se forman gametos, los pares de factores genéticos que determinan el mismo rasgo se separan entre sí y los factores genéticos que determinan diferentes rasgos se combinan libremente.

Cuatro. Registros históricos de las leyes de herencia de Mendel

① Publicado en 1866 y redescubierto en 21.900.

③En 1909, Johnson cambió el nombre de los factores genéticos a genotipo, fenotipo y alelo como "gen".

△El genotipo es el factor intrínseco de la expresión del rasgo, mientras que el fenotipo es la expresión del genotipo. Fenotipo = Genotipo Condiciones ambientales.

Resumen del verbo (abreviatura de verbo)

Descripción de la proporción de segregación de los rasgos de la descendencia

3: 1 heterocigoto x heterocigoto

1 : 1 heterocigoto X homocigoto recesivo

1: 0 homocigoto

N pares de genes se hibridan con F1 para formar el número de gametos F1, el número de combinaciones posibles de gametos F2, el número de genotipos F2 y el número de fenotipos F2.

1

2

…… 2

Cuatro

…… 4

16

…… 3

Nueve

…… 2

Cuatro

…… 3:1

9:3:3:1

......

2n 2n 4n 3n 2n (3 1)n

Capítulo 2 La relación entre genes y cromosomas

Conceptos básicos: Relaciones paralelas entre genes y comportamiento cromosómico, meiosis y fertilización

Evidencia de genes en los cromosomas: hibridación de Drosophila (ojos blancos) y sexo herencia: daltonismo y resistencia al raquitismo VD

Explicación moderna: el factor genético es un par de alelos en un par de cromosomas homólogos.

1. Meiosis

1. Cuando un organismo que se reproduce sexualmente produce células germinales maduras, las células con la mitad de cromosomas se dividen. Durante la meiosis, los cromosomas se replican sólo una vez y la célula se divide dos veces. Como resultado de la meiosis, el número de cromosomas en las células germinales maduras se reduce a la mitad en comparación con las células germinales primordiales.

2. Proceso

Los cromosomas homólogos se fusionan en la división centrómero

El esperma replica la tétrada primaria (cruzamiento), el monómero secundario separa el esperma delicado que cambia de forma.

Aislamiento celular de espermatocitos (combinación libre) espermatocitos

Cromosoma 2N 2N N 2N N N

ADN 2C 4C 4C 2C 2C C C

3 .Cromosomas homólogos

A a Bb ①La forma (posición del centrómero) y el tamaño (longitud) son iguales, provenientes del progenitor y de la hembra respectivamente.

② Un par de cromosomas homólogos es una tétrada, formada por dos cromosomas y cuatro cromátidas.

③Diferencias: cromosomas homólogos y no homólogos; cromátidas hermanas y no hermanas

④Crossover

4. Determinar la imagen de segmentación.

Impar menos ii o polarización central dispersa de células germinales

Cromosomas sin filamentos.

Pares de cromosomas anterior, medio y posterior

Incluso los cromosomas homólogos tienen fase I reducida.

Inconcluso ⅱ

Segundo, hipótesis de Sutton

1 Contenido: Los genes están en los cromosomas (los cromosomas son los portadores de los genes).

2. Base: Existe una evidente relación paralela entre los genes y el comportamiento de los cromosomas.

① Mantener integridad e independencia en la hibridación ② Existir en parejas.

③Uno proviene del padre y el otro proviene de la madre. ④ Combinación libre cuando se forma gametofito.

3. Evidencia: herencia restringida por sexo de las moscas de la fruta

Ojos rojos XWXW X ojos blancos XwY

XW Y ojos rojos XWXw

Ojos rojos XWXw: Ojos rojos XWXW: Ojos rojos XW Y: Ojos rojos XwY

① Hay múltiples genes en un cromosoma ② Los genes están dispuestos linealmente en el cromosoma;

4. Interpretación moderna de las leyes de herencia de Mendel

① Fenómeno de segregación: los alelos se transmiten de forma independiente a la descendencia a medida que los cromosomas homólogos se separan.

②La ley de la combinación libre: los no alelos en cromosomas no homólogos se pueden combinar libremente.

3. Características y juicio de la herencia ligada al sexo

Ejemplos de patrones de herencia y características genéticas de enfermedades genéticas

Atavismo de enfermedades autosómicas recesivas, Albinismo homocigoto recesivo , fenilcetonuria,

La enfermedad autosómica dominante se transmite de generación en generación, las personas normales son homocigotos recesivos, poli/sindactilia, acondroplasia.

El atavismo, las enfermedades genéticas recesivas del cromosoma X, la herencia cruzada, el daltonismo y la hemofilia son más comunes en pacientes masculinos que en mujeres.

Las enfermedades genéticas dominantes con cromosomas X se transmiten de generación en generación y se heredan de forma cruzada. Las mujeres son más resistentes al raquitismo VD que los hombres.

Una enfermedad genética con un cromosoma Y se transmite de hombre a mujer. Los pacientes femeninos sólo tienen pacientes masculinos sin orejas peludas.

Cuarto, juicio sobre el mapa genético

Tabla de recuperación de genes que causan enfermedades

A1 tiene atavismo... .......... ................................................. ..... ................................................. .................... ................................ ...................................

B1 no tiene nada que ver con el género ( la incidencia de hombres y mujeres es igual)…………………………………………………………………………………… ………………………

B2 está relacionado con el género.

C1 Los hombres son todos pacientes................................. .. ........................y cromosoma.

Los machos C2 tienen más cromosomas X que las hembras.

Sin atavismo (que ocurre de generación en generación)........................ .......... ................................................. ..... ................................................. .................... ........................

D1 no tiene nada que ver con el sexo.

D2 está relacionado con el género.

Todos los hombres son pacientes con ........................y cromosomas.

En la zona E2, hay más hembras que machos (aproximadamente el doble que machos)........................ . ................................................. ................ .................................... ................................. .................... ...

Capítulo 3 La naturaleza de los genes

Experimento de transformación del neumococo

Evidencia

Los genes de prueba de bacterias infectadas por fagos son Fragmentos de ADN con efectos genéticos;

Los genes son los elementos más básicos para controlar la Unidad de rasgos biológicos;

La naturaleza estructural del ADN de doble hélice, en la que cuatro desoxinucleótidos están dispuestos suavemente

Información genética expresada como una secuencia.

Replicación semiconservativa del ADN

En primer lugar, el ADN es el principal material genético.

1. Experimento de transformación de neumococos

(1) Transformación in vivo 1928 British Griffith

①Live R, ratones vivos no tóxicos

②Ratas vivas, ratas venenosas, ratas muertas; aislar ratas vivas

③△Ratas muertas, ratas vivas no tóxicas.

④ S es eliminado por R △ vivo, pero no es tóxico para los ratones muertos; aísle s vivos

¿Cuál es el factor de transformación?

(2)1944 Transformación in vitro de Avery en Estados Unidos.

Polisacárido o proteína tipo R

In vivo S ADN R medio R tipo S

ADN hidrolizado tipo r

Factor de transformación Es ADN .

2. Observación con microscopio electrónico y prueba de rastreo de isótopos de bacterias infectadas por fagos 1952 Hershey y Cai Ming.

ADN marcado con 32P

El ADN proteico marcado con 35S tiene continuidad y es material genético.

3. El ARN experimental del virus del mosaico del tabaco también es material genético.

En segundo lugar, la estructura molecular del ADN

1. Bases nitrogenadas de nucleótidos: A, T, G, C, u.

Pentosas fosfato: ribosa, desoxirribosa

2.1950 Pauling 1951 Wilkins Franklin 1952 Chargoff

La estructura de 3.3. ADN

①(diestro) doble hélice

②Esqueleto

③Emparejamiento: A = T/U

G = C

4. Características

①Estabilidad: La secuencia alterna de desoxirribosa y fosfato es estable.

②Diversidad: Las secuencias de pares de bases son diferentes.

③Especificidad: Cada tipo de ADN tiene su propia secuencia de pares de bases única.

Cálculo

1. Las proporciones de las dos hebras complementarias son mutuas.

2. En toda la molécula de ADN, la suma de bases purínicas = la suma de bases pirimidínicas.

3. En toda la molécula de ADN, esta proporción es la misma que la proporción de cada hebra de la molécula. Tercero, replicación del ADN

1. Ubicación: núcleo; tiempo: interfase de la división celular.

2. Características: ① Desenrolla y retiene la copia a medias.

3. Condiciones básicas: ① Plantilla: dos moléculas de ADN monocatenario que comienzan a desenrollarse

② Materia prima: desoxinucleótidos libres en el fluido nuclear de la célula.

③Energía: proporcionada por la hidrólisis del ATP;

④Enzima: Enzima se refiere a un sistema enzimático, no solo a una helicasa.

4. Importancia: Pasar información genética de padres a hijos, manteniendo así la continuidad de la información genética.

4. Los genes son fragmentos de ADN con efectos genéticos.

Los genes son segmentos de ADN que están discretamente distribuidos en el ADN y separados por secuencias de bases.

Puede controlar rasgos y tener efectos genéticos específicos.

△Estructura genética de las células procarióticas y eucariotas

①Información de contacto: región codificante región no codificante

②Procariotas: la región codificante es continua sin espacios.

Eukariotas: La región codificante se puede dividir en exones e intrones, por lo que es discontinua y discontinua.

Capítulo 4 Expresión genética

Existen efectos genéticos en el control de las proteínas de ARNm.

Las características estructurales proteicas de los fragmentos de ADN afectan al medio ambiente.

Es para controlar la síntesis de enzimas biológicas y controlar el metabolismo.

Principio Central de la Unidad Básica

1. Los genes dirigen la síntesis de proteínas.

1. Transcripción

(1) El proceso de síntesis de ARNm utilizando una de las dobles hebras de ADN en el núcleo como plantilla.

(2) ①El mensajero (ARNm) que transmite la información genética en el gen a la proteína está en una cadena.

Arn (2) transporta ARN (ARNt), estructura de trébol; , Reconocer el código genético y transportar aminoácidos específicos;

(monocatenario) ③El ARN ribosomal (ARNr) es el ARN de los ribosomas.

(3) Proceso (ubicación, plantilla, condiciones, materias primas, productos, destino, etc.)

2. Traducción

(1) En el citoplasma En el ribosoma, los aminoácidos utilizan el ARNm como plantilla para sintetizar proteínas con una determinada secuencia de aminoácidos.

(2)Esencia: La secuencia de bases del ARNm se traduce en la secuencia de aminoácidos de la proteína.

(3)(64) Codones: tres bases adyacentes en el ARNm que determinan los aminoácidos.

Entre ellas AUG, esta es la contraseña de inicio; UAG, UAA y AGA son las contraseñas de terminación.

(4) Información genética

① Sentido estricto: la secuencia de desoxinucleótidos en un gen que controla los rasgos genéticos.

② Amplia: La señal que la descendencia recibe de sus padres para controlar los rasgos genéticos está representada por la secuencia de desoxinucleótidos del ADN en el cromosoma.

③Dogma central:

(5) Proceso de traducción

Tercero, control genético de los rasgos

1.

ADN ARN proteína (rasgo)

Secuencia de desoxinucleótidos Secuencia de ribonucleótidos Secuencia de aminoácidos

Información genética Código genético

Gen, relaciones entre proteínas y rasgos.

(1) Los genes controlan los procesos metabólicos controlando la síntesis de enzimas, controlando así rasgos biológicos, como el albinismo.

(2) Los genes también pueden controlar directamente las características de los organismos, como la anemia falciforme, al controlar la estructura de las proteínas.

Mutaciones genéticas y otras variaciones

Hereditaria

Mutación de genes mutados, reproducción por mutación química y biológica

Recombinación de genes hereditarios, hibridación, reproducción

Poliploidía de variación cromosómica y reproducción haploide

1. Mutación genética

1. Definición: Sustitución y adición de pares de bases en moléculas de ADN y cambios en la estructura genética provocados por eliminaciones.

2. Tiempo: Durante el proceso de replicación del ADN en la interfase mitótica o primera interfase meiótica.

3. Factores externos: factores físicos, químicos y biológicos. Factores internos: variabilidad.

4. Características: ① universalidad ② aleatoriedad, no direccional ③ baja frecuencia ④ nocividad.

5. Importancia: ① El origen de nuevos genes ② La fuente básica de variación ③ La materia prima para la evolución.

6. Por ejemplo: anemia falciforme.

En segundo lugar, la recombinación genética

1. Recombinación de genes que controlan diferentes rasgos durante la reproducción sexual.

2. Tiempo: profase o anafase de la meiosis.

2. Importancia: ① Generación de nuevos genotipos ② Una de las fuentes de variación biológica ③ Importancia para la evolución.

Tercera, variación cromosómica

1. Síndrome del maullido de Drosophila que carece de alas con muescas de 1917.

La variación estructural se duplicó en 1919 en las alas en forma de bastón de Drosophila melanogaster.

Translocación 1923 leucemia mielógena crónica

Nivel de inversión

Variación estructural cuantitativa: aumento o disminución de cromosomas en el genoma

2. Genoma

Grupo de cromosomas no homólogos con diferentes formas y funciones en las células, que transportan toda la información genética que controla el crecimiento, desarrollo, herencia y variación de los organismos. Por ejemplo, los humanos tenemos 22 constantes X o 22 constantes Y.

△Cariotipo (cariotipo) se refiere al número, tamaño y características morfológicas de todos los cromosomas de una determinada especie de célula biológica por ejemplo: cariotipo humano: 46, XX o XY;

3.

Gametos femeninos diploides

Desarrollo directo haploide de organismos cigóticos

Gametos masculinos poliploides (colchicum Alkali)

Cuarto, enfermedades genéticas humanas

1. Gen autosómico

Gen recesivo anemia falciforme, albinismo, sordera congénita, daltonismo rojo-verde

El dominante Los genes de las enfermedades genéticas de un solo gen, polidactilia, sindactilia y acondroplasia, son resistentes al raquitismo VD.

Enfermedades genéticas poligénicas: hipertensión esencial, enfermedad coronaria, asma, diabetes juvenil.

Anomalías cromosómicas: Trisomía 21

2. Examen prematrimonial y asesoramiento genético preventivo.

Seguimiento y prevención del diagnóstico prenatal: líquido amniótico, ecografía B, test de células sanguíneas maternas, diagnóstico genético.

3. Proyecto Genoma Humano (PGH): Toda la información genética que porta el ADN humano.

①Propuesta: 1986 biólogo estadounidense Du Bailey.

②Contenido principal: Dibujar cuatro mapas del genoma humano: mapa genético, mapa físico, mapa de secuencia y mapa de transcripción.

③Inició en octubre de 1990.

④China participó en la interpretación de 30 millones de bases en el brazo corto del cromosoma 3, lo que representa 1.

⑤El 20 de junio de 2000 se completó inicialmente el boceto de trabajo.

⑥Febrero de 2001, se publicó el boceto⑥Completado con éxito en 2003.

△Los parientes consanguíneos directos se refieren a tres generaciones hacia arriba y tres generaciones hacia abajo de uno mismo;,

△Los parientes consanguíneos colaterales se refieren a otras personas que nacieron con la misma ascendencia que sus abuelos en además de parientes directos. △El diagnóstico genético utiliza moléculas de ADN marcadas con isótopos radiactivos y moléculas fluorescentes como sondas, y utiliza el principio de hibridación molecular del ADN.

Identificar la información genética de la muestra analizada para lograr el propósito de detectar enfermedades. △La terapia génica es la introducción de genes exógenos sanos en células genéticamente defectuosas para lograr el propósito de tratar enfermedades.

Capítulo 6 Métodos de mejoramiento

Haploide

Cría selectiva, mejoramiento híbrido, mejoramiento por mutación y transgénico poliploide

Primero comparemos el mejoramiento en la Cuarta Escuela Secundaria

Cría convencional, cría por mutación, cría poliploide y cría haploide

Procesamiento P F1 F2

Uso de radiación, láser,

Tratamiento químico con colchicina.

Cultivo in vitro de semillas germinadas o anteras de plántulas

Principio de recombinación genética,

Inducción artificial de genes combinados para obtener rasgos excelentes

La mutación destruyó la formación del huso,

Duplicar el número de cromosomas induce el desarrollo directo del polen,

Se vuelve a utilizar la colchicina

Excelente

Deficiencia

El método de manejo es simple,

muy predecible,

pero el ciclo es largo para acelerar la reproducción y mejorar los rasgos, pero no hay muchos individuos beneficiosos. Es necesario procesar una gran cantidad de órganos y nutrientes.

El contenido es alto, pero el desarrollo se retrasa, la tasa de formación de semillas es baja y el ciclo de reproducción se acorta.

Pero el método es muy complicado y

la tasa de supervivencia es muy baja

Ejemplo de mejoramiento de arroz: mejoramiento de cepas de penicilina de alto rendimiento y plantas de sandía sin semillas resistentes a enfermedades

En segundo lugar, ingeniería genética

Tijeras para extracción de genes diana: endonucleasas de restricción

Combinación de gen diana y vector: plásmido, fago y virus.

Introducir el gen diana en las células receptoras: Escherichia coli, Bacillus subtilis, Agrobacterium tumefaciens, levaduras y células, etc.

Detección y expresión de genes diana: Las células receptoras muestran especificidad.

Capítulo 7 Evolución

Lamarck: Utilización, consumo, herencia adquirida

Darwin: Supervivencia del más apto, eliminación de los no aptos (teoría de la selección natural)

Unidad básica: población

Esencia: cambios en la frecuencia de los genes

Materias primas: mutación y recombinación

La teoría de la evolución moderna forma especies y determina la dirección: selección natural.

Condición necesaria: aislamiento

Biodiversidad: genes, especies y ecosistemas

Sinergia (competencia cruel vs. coevolución) Teoría neutral (azar vs. Necesario)

Complementar la teoría de la mutación del equilibrio puntuado (gradual versus repentino) (gradual versus repentino)

1. Evolución biológica

Principios generales para estudiar el desarrollo histórico de Leyes de la biología, como

El surgimiento y desarrollo del mundo biológico: el origen de la vida, las especies y los seres humanos

Mecanismos y teorías evolutivas: herencia, variación, dirección y velocidad

La relación entre evolución y medio ambiente ④La historia de la evolución: escuelas y debates.

2. El origen de la teoría evolutiva moderna

1. Teoría de la invariancia de las especies del creacionismo (teoría de la creación de Dios)

2 La filosofía animal del francés Lamarck

(1) Criaturas que evolucionaron a partir de criaturas antiguas; (2) Evolucionan gradualmente de menor a mayor.

③La formación de diversas características adaptativas de los organismos se debe a la utilización, el rechazo y la herencia adquirida.

3. La teoría de la selección natural del Darwin británico en “El origen de las especies” 1859.

Sobreproducción y constancia poblacional, condiciones de vida limitadas

Competencia por la supervivencia, herencia y variación

Selección natural, supervivencia del más apto, herencia adquirida.

Nuevos organismos

4. Teoría de la evolución moderna: con la teoría de la selección natural como contenido central.

3. Contenidos de la teoría evolutiva moderna

Alelos de mutación, recombinación de genes de reproducción sexual, mutaciones no direccionales, selección de mutaciones pequeñas ventajosas

Selección múltiple y acumulación genética tiene beneficios significativos para los cambios en las frecuencias de genes mutantes y la evolución dirigida de nuevas especies.

Punto de vista básico: La población es la unidad básica de la evolución biológica, y la esencia de la evolución biológica es el cambio en la frecuencia de los genes de la población. La mutación, la recombinación genética, la selección natural y el aislamiento son los tres eslabones básicos en el proceso de especiación. A través de sus efectos combinados, las poblaciones se diferencian y, en última instancia, conducen a la formación de nuevas especies. En este proceso, las mutaciones y la recombinación genética producen la materia prima para la evolución biológica. La selección natural cambia la orientación de la frecuencia genética de la población y determina la dirección de la evolución biológica. El aislamiento es una condición necesaria para la formación de nuevas especies.

4. Especie: Grupo de organismos que pueden aparearse entre sí y producir descendencia reproducible en condiciones naturales.

Una población pequeña (produce muchas variantes) una nueva especie.