Versión ilustrada de todos los puntos de conocimiento del curso obligatorio 2 de biología de secundaria

A1 Hay un fenómeno de herencia generacional omitida en la imagen... Los genes recesivos

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

B2 está relacionado con el género

C1 los hombres son todos pacientes……………… Cromosoma Y

C2 Hay más hombres que mujeres………………Cromosoma X

A2 No hay ningún fenómeno de omisión de herencia en la figura (que ocurre de generación en generación)………… Gen dominante

D1 no tiene nada que ver con el género………………………………………… Autosómico

D2 está relacionado con el género

E1 los machos son todos pacientes… …………Cromosoma Y

E2 es más común en mujeres que en hombres (aproximadamente el doble en pacientes masculinos) …………Cromosoma X

Capítulo 3 Genes La esencia de Diplococcus pneumonia

Evidencia

El gen experimental de las bacterias que infectan fagos es un fragmento de ADN con efectos genéticos;

Los genes son las unidades más básicas que controlan los rasgos biológicos ;

La esencia estructural del ADN de doble hélice, en la que la secuencia de los cuatro desoxinucleótidos

representa la información genética.

Replicación semiconservativa del ADN

1. El ADN es el principal material genético

1. Experimento de transformación de Diplococcus pneumoniae

(1) Transformación in vivo de Griffiths en Inglaterra en 1928

① Live R, ratones vivos no tóxicos

② Live S , ratones venenosos ratones muertos; aislar S vivos

③ △S muertos, ratones vivos no tóxicos

④ R vivos △S muertos, ratones no tóxicos aislar S vivos

; p>

¿Qué es el factor de transformación?

(2) Transformación in vitro de 1944 American Avery

Polisacárido o proteína tipo R

Medio de cultivo de ADN S vivo tipo R tipo R

ADN hidrolizado tipo R

El factor de transformación es el ADN.

2. Experimento sobre bacterias que infectan bacteriófagos 1952 Hershey y Cai Ming Observación con microscopio electrónico y rastreo de isótopos

ADN marcado con 32P

Proteína marcada con 35S El ADN tiene continuidad y es material genético.

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

2. Estructura molecular del ADN

1. Ácidos nucleicos, nucleótidos, nucleósidos, bases nitrogenadas: A, T, G, C, U

Pentosas fosfato: ribosa, desoxirribosa

2 Pauling en 1950, 1951 Wilkins Franklin 1952 Chagoff.

3. Estructura del ADN

① doble hélice (diestro)

② columna vertebral

③ Emparejamiento: A = T/U

G = C

4． Características

①Estabilidad: El orden alterno de la desoxirribosa y el fosfato es estable

②Diversidad: El orden de los pares de bases es diferente

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

5. Cálculo

1. Las proporciones en las dos hebras complementarias son recíprocas entre sí.

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 en cada cadena dentro de la molécula.

3. Replicación del ADN

1. Lugar: núcleo; Tiempo: interfase de la división celular.

2. Características: ① Copiar sin girar ② Copia semiconservante

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

② Materia prima: desoxinucleótidos libres en el fluido nuclear

③ Energía: Se proporciona por hidrolización; ATP;

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

4. Significado: 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 fragmentos de ADN, que se distribuyen de forma discontinua en el ADN y están separados por secuencias de bases;

p>

Puede controlar rasgos y tener efectos genéticos específicos.

△Estructura genética de las células procarióticas y células eucariotas

①Contacto: región codificante y región no codificante

②Diferencia entre células procarióticas: la región codificante es continua y no separado de.

Eucariótica: La región codificante se puede dividir en exones e intrones, por lo que es espaciada y discontinua. Capítulo 4 Expresión de genes

Tiene efectos genéticos para controlar las proteínas del ARNm

Las propiedades estructurales de las proteínas basadas en fragmentos de ADN afectan el medio ambiente

Controla la síntesis de genes biológicos enzimas Dogma central de la unidad básica del metabolismo

1. Síntesis de proteínas dirigida por genes

1. Transcripción

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

(2) ① El mensajero (ARNm), que transmite la información genética en los genes a las proteínas, tiene forma de cadena.

ARN ② El ARN de transferencia (ARNt), con estructura de trébol, reconoce; el código genético y transporta aminoácidos específicos;

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

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

2. Traducción

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

(2) Esencia: Traducir la secuencia de bases del ARNm a la secuencia de aminoácidos de la proteína.

(3) (64) Codones: 3 bases adyacentes en el ARNm que determinan un aminoácido.

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

(4) Información genética

① Estrecha: La secuencia de desoxinucleótidos en genes que controlan 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.

③ Dogma central:

(5) Proceso de traducción

3. Control genético de los rasgos

1.

ADN Proteína ARN (rasgo)

Secuencia de desoxinucleótidos Secuencia de ribonucleótidos Secuencia de aminoácidos

Información genética Código genético

2. La relación entre genes, proteínas y rasgos

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

(2) Los genes también pueden controlar directamente los rasgos de los organismos, como la anemia falciforme, etc., mediante el control de la estructura de las proteínas.

Capítulo 5 Mutación genética y otras variaciones

No heredables

Mutaciones genéticas mutadas, química y reproducción con mutaciones biológicas

Genética hereditaria recombinación cruzamiento

Variación cromosómica poliploidía, cruzamiento haploide

1 Mutación genética

1. Definición: Cambios en la estructura genética causados ​​por la sustitución, adición y eliminación de pares de bases en la molécula de ADN.

2. Tiempo: replicación del ADN durante la interfase mitótica o interfase meiótica de primera división

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

4. Características: ① Universalidad ② Aleatorio, no direccional ③ Baja frecuencia ④ Nocivo

5. Importancia: ①Generar nuevos genes ②La fuente fundamental de variación ③La materia prima para la evolución

6. Ejemplo: anemia falciforme

2. Recombinación genética

1. Durante la reproducción sexual de los organismos, se recombinan los genes que controlan diferentes rasgos.

2. Tiempo: profase o anafase de la primera división meiótica

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

3. Ausencia de alas con muescas en el síndrome del maullido de Drosophila en 1917

La variación estructural duplica las alas en forma de maza de Drosophila melanogaster en 1919

Translocación en la leucemia mielógena crónica en 1923

Inversión

Variación en la estructura numérica: cromosomas individuales aumento y disminución en grupos de cromosomas

2. Cromosoma

Grupo de cromosomas no homólogos de las células, que son diferentes en forma y función, y transportan toda la información genética que controla el crecimiento, desarrollo, herencia y variación de los organismos.

Por ejemplo: el humano es 22, a menudo cariotipo: 46, XX o XY

3.

Gametos femeninos haploides diploides

Los haploides desarrollan directamente organismos cigóticos

Múltiples gametos masculinos haploides poliploides (colchicina)

4.

1. Cromosomas sexuales autosómicos

Genes recesivos anemia falciforme, albinismo, sordera congénita, daltonismo rojo-verde

Enfermedades genéticas monogénicas Genes dominantes polidactilia, sindactilia y acondroplasia resistencia VD raquitismo

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

Anomalías cromosómicas: Trisomía 21

2. Daño Pruebas prematrimoniales y prevención Asesoramiento genético

Seguimiento y prevención Diagnóstico prenatal: líquido amniótico, ecografía B, análisis de células sanguíneas maternas, diagnóstico genético

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

①Propuesto por el biólogo estadounidense Durberry en 1986

②Contenido principal: Mapeo del genoma humano Cuatro mapas: mapa genético, mapa físico , mapa de secuencia, mapa de transcripción

③ Lanzado en octubre de 1990

④ China participó en julio de 1999, interpretando 30 millones en el brazo corto de la base del cromosoma 3, lo que representa 1.

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

⑥En febrero de 2001, el boceto se publicó al público ⑥Se completó con éxito en 2003

△Los parientes consanguíneos directos se refieren a los descendientes de Cuente usted mismo y cuente hasta tres generaciones y hasta tres generaciones.

△Los parientes consanguíneos colaterales se refieren a otros parientes distintos de los parientes directos que nacieron del mismo origen; como abuelos (extranjeros).

△El diagnóstico genético utiliza moléculas de ADN marcadas con isótopos radiactivos, moléculas fluorescentes, etc. como sondas, y utiliza el principio de hibridación molecular del ADN para identificar la información genética de la muestra que se analiza para detectar enfermedades.

△La terapia génica consiste en introducir genes extraños sanos en células con defectos genéticos para lograr el propósito de tratar enfermedades.

Capítulo 6 Métodos de mejoramiento

Haploide

Cría selectiva Híbrido Cría Mutación Cría Poliploide Transgénico

Comparación No. 4 Mejoramiento

1. p>

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

Procesamiento P F1 F2

Se utilizan rayos y láser para la cría en F2,

Tratamiento químico farmacológico con colchicina

Cultivo in vitro de semillas o anteras de plántulas después de la germinación

Principio de recombinación genética,

Combinación de genes inducidos artificialmente para obtener rasgos excelentes

La mutación destruye la formación del huso,

Duplicando el número de cromosomas para inducir el desarrollo directo del polen,

luego se utiliza colchicina

Ventajas

Desventajas

El método es simple,

predecible,

pero el ciclo es largo y la reproducción se acelera. Rasgos mejorados, pero existen. no hay muchos individuos beneficiosos y se requiere mucho procesamiento. Órganos grandes, alto contenido de nutrientes

Pero el desarrollo se retrasa, la tasa de formación de semillas es baja y los años de reproducción se acortan.

Pero el método es complicado,

Baja tasa de supervivencia

Ejemplos: mejoramiento de arroz con alto rendimiento de cepa de penicilina y mejoramiento de plantas de sandía sin semillas resistentes a enfermedades

2. Ingeniería genética

Extraer el gen diana en tijeras: endonucleasa de restricción

Combinar el gen diana con el portador: plásmido, fago, 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 rasgos específicos

Capítulo 7 Evolución

Lamarck: Usar o perder, 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 evolutiva moderna forma la dirección de determinación de las especies: selección natural

Condición necesaria: aislamiento

Biodiversidad: genes, especies, ecosistemas

Teoría de la sinergia (competencia cruel versus coevolución) Teoría neutral (accidental versus inevitable)

Equilibrio puntuado suplementario ( progresivo versus gradual Avance repentino) Teoría catastrófica (extinción gradual versus extinción repentina)

1 Evolución biológica

Estudiar las leyes generales del desarrollo histórico del mundo biológico, como por ejemplo.

① Evolución biológica Origen y desarrollo: origen de la vida, las especies y los seres humanos

② Mecanismo y teoría evolutiva: herencia, variación, dirección, ritmo

③ Relación entre evolución y medio ambiente ④ Historia de la teoría de la evolución: escuelas y argumento

2. El origen de la teoría evolutiva moderna

1. Creacionismo, teoría de la inmutabilidad de las especies (teoría de la creación por Dios)

2. Francia Lamarck 1809 "Filosofía animal"

① Los organismos evolucionaron a partir de organismos antiguos ② Evolucionaron gradualmente de niveles inferiores a superiores

③ La formación de diversas características adaptativas de los organismos se debe al uso, desuso y herencia adquirida.

3． La teoría de la selección natural en "El origen de las especies" de Darwin de 1859

Sobrereproducción y constancia de grupo Condiciones de vida limitadas

Lucha por la supervivencia, la herencia y la variación

Natural selección Es decir, herencia adquirida de supervivencia del más apto

Nuevos tipos de organismos

4. Teoría evolutiva moderna: tomando la teoría de la selección natural como contenido central

3. Contenidos de la teoría evolutiva moderna

Alelos mutados, reproducción sexual, recombinación de genes, mutación no direccional, selección de pequeñas mutaciones beneficiosas

Las selecciones múltiples y la acumulación genética son significativamente beneficiosas para el cambio de la frecuencia de los genes de mutación y la evolución direccional de nuevas especies

Punto de vista básico: la población es el unidad básica de la evolución biológica, y la esencia de la evolución biológica es el cambio de la frecuencia de los genes de la población. La mutación y la recombinación genética, la selección natural y el aislamiento son los tres eslabones básicos del proceso de especiación. A través de su efecto combinado, las poblaciones se diferencian y eventualmente conducen a la formación de nuevas especies. En este proceso, las mutaciones y la recombinación genética producen las materias primas para la evolución biológica. La selección natural provoca cambios direccionales en la frecuencia genética de la población y determina la dirección de la evolución biológica.

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

Población, población pequeña (que genera muchas mutaciones), nuevas especies

Resumen del libro

1 Del nivel estructural submicroscópico al nivel molecular

p>

Núcleo→Cromosoma→ADN→Gen→Información genética→ARNm→Proteína (característica)

[Ejemplo] Discuta cromosomas, ADN, genes, información genética, código genético, proteína (característica) y diversidad biológica.

Jane

Los cromosomas están compuestos de ADN y proteínas. Son el principal portador del ADN, no todos los portadores, porque también existen en los cloroplastos y las mitocondrias de las células eucariotas, procariotas y virus. El ADN no se encuentra en los cromosomas, el ADN es el componente principal de los cromosomas.

Los segmentos de moléculas de ADN que tienen efectos genéticos y controlan los rasgos biológicos se llaman genes. También hay segmentos de moléculas de ADN que no tienen efectos genéticos llamados regiones intergénicas. Los genes están ubicados en las moléculas de ADN y también en los cromosomas, y están dispuestos linealmente en los cromosomas, ocupando un determinado "asiento" (sitio). Durante los procesos de meiosis y mitosis, se mueven con el movimiento de los cromosomas. El intercambio cromosómico, la separación de cromosomas homólogos y la combinación libre de cromosomas no homólogos son las tres leyes genéticas de los genes y la base citológica de la herencia ligada al sexo.

La disposición de los desoxinucleótidos en el gen de la molécula de ADN se llama información genética, no la disposición de todos los desoxinucleótidos en la molécula de ADN se llama información genética (la región intergénica no contiene información genética), genes El fragmento de ADN donde se encuentra tiene dos hebras Solo una hebra lleva información genética se llama hebra sentido, y la otra hebra emparejada se llama hebra sentido. Una hebra de la doble hebra de ADN es la hebra sentido de un determinado gen y la otra. es la cadena con sentido. Para un gen, puede ser una cadena sin sentido.

El código genético se refiere al proceso de transcripción del ADN, utilizando una hebra sentido (que transporta información genética) del ADN (gen) como plantilla, según el principio de apareamiento de bases complementarias (A-U, G-C) formado por la secuencia de bases en una sola hebra de ARN mensajero. En genética, las tres bases adyacentes que determinan un aminoácido en el ARN mensajero se denominan "codones", también llamados "codones tripletes", y el código genético Los significados son consistentes. Cabe señalar que la secuencia de bases de tres letras correspondiente a cada aminoácido en la tabla de códigos de 20 aminoácidos se refiere a estar ubicada en el ARN mensajero, no en el ADN o el ARN de transferencia (llamada secuencia de bases).

Rasgo se refiere a cualquier característica morfológica o fisiológica identificable de un organismo. Es el resultado de la interacción entre la genética y el medio ambiente, y se refleja principalmente en las proteínas. Los rasgos biológicos están controlados por genes, que se reflejan controlando la síntesis de proteínas.

La disposición de las bases en las moléculas de ADN está en constante cambio. Una cadena de polinucleótidos en una molécula de ADN tiene 100 cuatro bases diferentes, y sus posibles disposiciones son 4.100. De hecho, hay decenas de miles de bases en una molécula de ADN y sus posibles disposiciones son casi ilimitadas. La diversidad de moléculas de ADN puede explicar la diversidad de organismos y las razones de las diferencias entre individuos a nivel molecular.

2. Tomando como ejemplo las enfermedades genéticas humanas para analizar las diferencias y conexiones entre las tres leyes básicas de la herencia y la herencia ligada al sexo.

[Ejemplo] La siguiente imagen muestra la genética. de seis familias Diagrama, responda de acuerdo con el diagrama:

(1) Qué diagrama se puede juzgar como herencia dominante del cromosoma X

(2) Cuál se puede juzgar como recesivo; herencia del cromosoma X Esta es la imagen;

(3) Se puede juzgar como la herencia del cromosoma Y es la imagen

(4) Se puede juzgar como la herencia autosómica; la imagen.

[Análisis] Verifique la hipótesis en el orden de herencia del cromosoma Y → herencia dominante del cromosoma X → herencia recesiva del cromosoma X → herencia autosómica dominante → herencia autosómica recesiva.

El diagrama D pertenece a la herencia del cromosoma Y, porque la enfermedad se transmite de padre a hijo y de hijo a nieto. Mientras el varón esté enfermo, todos los hijos estarán enfermos.

La imagen B muestra la herencia dominante del cromosoma X, porque mientras el padre esté enfermo, todas las hijas estarán enfermas. Las figuras C y E son herencia recesiva del cromosoma X, porque en la figura C, la madre está enferma y todos los hijos están enfermos, mientras que el padre es normal y todas las hijas son normales, en la figura E, el varón le transmite la enfermedad; nieto a través de su hija.

Los diagramas A y F son herencia autosómica. Primero, se considera herencia recesiva basándose en el hecho de que los padres no están enfermos pero los hijos sí están afectados. Luego, no son los padres los que están enfermos, sino los hijos. Las hijas de ambas familias están afectadas. Se determinó que se trataba de una herencia autosómica.

[Ejemplo] La siguiente imagen muestra el mapa genético de una enfermedad familiar. Por favor responda según la imagen: Si III1 y III5 son consanguíneos, la probabilidad de que sus hijos padezcan esta enfermedad es (los símbolos de los genes están representados por A, a).

[Análisis] Esta pregunta pone a prueba principalmente la capacidad de analizar y juzgar diagramas genealógicos y cálculos de probabilidad simples. La clave para resolver el problema es utilizar las características genéticas de diversas enfermedades genéticas para analizar a las personas.

(1) En este pedigrí genético, la tasa de incidencia es relativamente alta y representa la mitad de la descendencia. Si hay un paciente entre la descendencia, entonces debe haber un paciente entre los padres. Si el hijo es un paciente, entonces su hijo tendrá la enfermedad. La madre debe ser una paciente y hay más mujeres que hombres entre los pacientes. Por tanto, la herencia de esta enfermedad es dominante ligada al sexo.

(2) El padre del individuo III1 tiene un fenotipo normal y es un individuo recesivo con un genotipo XaY. El gen de su cromosoma X debe ser heredado a su hija, el individuo III1, quien a su vez se comporta bien. como paciente, por lo tanto, el gen del individuo III1 es XAXa, y el individuo III5 es un individuo recesivo con genotipo XaY.

(3) Dibuja un diagrama genético (omitido). Cuando IIIl y III5 están casados, la probabilidad de que sus hijos padezcan la enfermedad es 1/2.

3. Tomando el sistema de conceptos cromosómicos como ejemplo para analizar la relación intrínseca entre los cromosomas y la evolución de la variación genética.

[Ejemplo] La siguiente imagen es una cepa heterogénea cultivada por chinos. experto en mejoramiento Bao Wenkui y otros. Diagrama de proceso del triticale octoploide.

(1) Las cuatro letras A, B, D y R representan.

(2)La razón por la que Fl es infértil es porque.

(3) El método común para mutar artificialmente F1 en poliploidía es.

(4) Las ventajas del triticale octoploide son.

(5) Hablemos del importante significado biológico de una reproducción exitosa desde una perspectiva evolutiva.

[Análisis] La clave para responder a esta pregunta es utilizar el principio de variación de euploidía de los cromosomas, vinculando meiosis, fertilización, hibridación a distancia, mecanismo de acción de la colchicina, selección natural y selección artificial, etc. Análisis completo y respuestas a los puntos de conocimiento correspondientes. Aclarar la idea de que la variación favorable proporciona la materia prima para la evolución, acelerando el proceso de reproducción de nuevas especies mediante selección artificial.

Respuesta (1) 4 grupos de cromosomas (2) Cuando F1 produce gametos, los cromosomas no pueden emparejarse para formar tétradas (3) La colchicina trata las semillas en germinación o los puntos de crecimiento de las plántulas de las plantas para que se dupliquen los cromosomas ( 4) Tolerancia al suelo árido, tolerancia al frío, harina blanca, alto contenido de proteínas (5) La exitosa variedad de triticale cultivada por el profesor Bao Wenkui, un experto en fitomejoramiento chino, es un ejemplo muy exitoso de creación artificial de alopoliploidía. El triticale era originalmente una especie que no existía en la naturaleza. Los científicos utilizaron hibridación distante y selección artificial para crear esta nueva especie en solo una docena de años. Si confiamos en los dones de la naturaleza, llevará mucho tiempo formar una nueva especie de plantas superiores mediante la selección natural. Se puede observar que la selección artificial ha acelerado enormemente la evolución de las especies.

☆La herencia biológica es el resultado de la interacción entre el núcleo y el citoplasma.

1． Herencia citoplasmática

①Características principales: herencia materna; la descendencia no tiene una determinada proporción de segregación.

②Razón: casi todo el citoplasma del óvulo fertilizado proviene del óvulo; durante la meiosis, el material genético del citoplasma se distribuye de forma aleatoria y desigual en el óvulo.

③Base material: ADN en estructuras citoplasmáticas como cloroplastos y mitocondrias.

2. La herencia dependiente del sexo se refiere al fenómeno de que los rasgos controlados por genes en los cromosomas autosómicos se ven fenotípicamente afectados por el género del individuo.

① Se refiere al fenómeno de que los rasgos controlados por genes en los cromosomas autosómicos se ven fenotípicamente afectados por el género individual.

②Como ovejas con y sin cuernos. Este efecto es a través de las hormonas sexuales