DNA分子的结构：

1、DNA的元素组成：C、H、O、N、P
2、DNA分子的结构：DNA的双螺旋结构，两条反向平行脱氧核苷酸链，外侧磷酸和脱氧核糖交替连结，内侧碱基对(氢键)碱基互补配对原则。
3、模型图解：

4、DNA分子的结构特性
(l)稳定性：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。
(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。

知识点拨:

碱基互补配对的规律：

知识拓展:

1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
2、碱基配对的关系是：A（或T）一定与T（或A）配对、G（或C）一定与C（或G）配对，这就是碱基互补配对原则。其中，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。
3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分，即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。

遗传信息的翻译：

1、概念：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
3、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
4、tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
5、翻译
(1)场所：细胞质中的核糖体（主要）
(2)模板：mRNA
(3)原料：20种氨基酸
(4)碱基与氨基酸之间的关系：3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸
(5)搬运工：tRNA（有反密码子）
(6)过程
第一步：mRNA进入细胞质与核糖俸结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。
第二步：携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。
第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取 mRNA的终止密码后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，承担各项职责。
(7)产物：多肽（蛋白质）
遗传信息、密码子与反密码子：

	遗传信息	密码子	反密码子
存在位置	在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序	在tRNA上，是与mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基	在RNA上，是与密码子互补配对的3个碱基
作用	决定氨基酸的排列顺序，是间接作用	直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序	识别密码子
对应关系
联系	①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，便遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上 ②mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用

注：1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说，遗传信息贮存在RNA中。
2、密码子共有64种，但有3种为终止密码子；对应氨基酸的密码子有61种，所有生物共用一套遗传密码。
3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个，但整个tRNA不止3个碱基。


知识拓展：

1、DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，遗传信息传递如何克服空间上的隔离？
[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA，mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出肽链，盘曲折叠形成蛋白质。
2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质？
[提示]-条mRNA与多个核糖体结合，形成多聚核糖体，这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。

基因突变：

概念	由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变
意义	是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的选择材料
类型	自然突变和诱发突变
原因	外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）
	内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息
结果	产生了该基因的等位基因，即新基因
特点	普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性（多向性）、可逆性
时期	DNA复制时（发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期）
人工诱变	原理	物理、化学、生物因素影响生物，使它发生基因突变
	方法	物理方法：辐射诱变、激光诱变
		化学方法：硫酸二乙酯、亚硝酸等处理生物材料
	意义	提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种

知识拓展：

1、基因突变和生物性状的关系
①多数基因突变并不引起生物性状的改变。
a．不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。
b．由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不能引起性状的改变。
c．某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。
d．隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。
②少数基因突变可引起性状的改变，如人的镰刀型细胞贫血症。
2、基因突变对后代的影响
①基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
②基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变可通过有性生殖传给后代。
3、基因突变对蛋白质结构的影响

碱基对	影响范围	对氨基酸的影响
替换	小	只改变1个氨基酸或不改变
增添	大	插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失	大	缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列

4、基因突变在普通光学显微镜下无法看到，但染色体变异一般可以镜检出来。
5、基因突变的结果：基因突变引起基因“质”的改变，产生了原基因的等位基因，改变了基因的碱基序列，如由A→a(隐性突变)或a→A（显性突变），但并未改变染色体上基因的数量和位置。
6、显性突变和隐性突变的判定
（1）基因突变的类型
显性突变：aa→Aa（当代表现）
隐性突变：AA→Aa（当代不表现，一旦表现即为纯合体）
(2)判定方法
①植物：让突变体自交

②动、植物：让突变体与其他未突变体杂交

基因重组：

1、概念：是指在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。
2、基因重组的类型及意义

基因重组类型	发生时间	发生重组的原因	特点
非同源染色体上非等位基因间的重组	减一后期	同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组	①只产生新的基因型，并产生新的基因→无新蛋白质→无新性状（新性状不同于新性状组合）②发生于真核生物、有性生殖的和遗传中（DNA重组除外）③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多
同源染色体上非等位基因的重组	减一四分体时期	同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换，导致基因重组
认为导致基因重组（DNA重组）	体内重组质粒	目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组

细胞分裂图中的变异类型确定：

	A图	B图
分裂类型	有丝分裂	减数分裂
变异类型	基因突变	基因突变或基因重组

基因突变和基因重组的意义不同：

比较项目	基因突变	基因重组
生物变异	生物变异的根本来源	生物变异的重要来源
生物进化	为生物进化提供最初原始材料	为生物进化提供丰富的材料（物质基础）
生物多样性	生物多样性的根本原因	生物多样性的重要原因之一

易错点拨：

1、基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会产生不同于亲本的新类型，但只是原有的不同性状的重新组合，并不会产生新的性状。
2、基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是在受精作用过程中。
3、基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一。
4、基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化过程中都发生了基因重组。
例    如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。据图判断不正确的是(   )

A．该动物的性别是雄性
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异
D．丙细胞不能进行基因重组
思路点拨：3个图都来自于同一个体，所以只能来自雄性动物，A正确；甲图中，l、2同源染色体之间的片段交换为基因重组，1、4非同源染色体之间的片段交换为染色体结构变异，C正确；乙图为有丝分裂后期细胞，A、a所在染色体为同一染色体复制而来，A、a只能由基因突变而来，B错误；丙图为减Ⅱ后期细胞，不能发生基因重组，D正确。
答案B

自然选择对种群基因频率变化的影响：

一、提出问题：桦尺蠖种群中的s基因的频率为什么越来越低呢？
二、作出假设：在树皮被熏成黑褐色的情况下，已不利于浅色型个体的生存，却变得有利于黑色型个体的生存。这种环境的选择作用会使得s基因的频率越来越低，进而S基因的频率越来越高，即自然选择的作用会使这个种群的基因频率发生定向改变。
三、实验步骤
（1）创设情境：在1870年时，基因型频率如下：SS10%，Ss20%，ss70%。在树皮被熏成黑褐色的情况下，变得不利于浅色型个体的生存，却有利于黑色型个体的生存，使得种群中的浅色个体每年减少10%，而黑色个体每年增加10%。
（2）布置任务：要求学生计算第2～10年间，种群每年的基因型频率和基因频率各为多少？
在计算完后，为了使研究更具说服力，可调整增长比率。比如，把比率调高些，再重新计算种群基因型频率和基因频率的变化。（提示：基因频率=该基因型个体数/该种群个体总数；不同年份该种群个体总数可能有所变化）
四、分析结果，得出结论：
在自然选择的作用下，黑色个体有更多的机会把自已的基因通过交配传给下一代，S基因的频率自然就会不断提高。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，从而导致生物朝一定方向不断进化。

现代生物进化理论的主要内容：

1、现代生物进化理论的主要内容

基本内容	要点解读
种群是生物进化的基本单位	(l)种群既是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位；(2)同一种群生活在同一区域，没有生殖隔离；(3)生物进化的实质是种群基因频率的改变
突变和基因重组产生进化的原材料	(l)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变；(2)基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化；(3)突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变；(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害；(5)突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向
自然选择决定生物进化的方向	(1)变异是不定向的，自然选择是定向的； (2)自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；(3)自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；(4)自然选择的方向：适应自然环境；(5)变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后
隔离导致物种的形成	(1)物种的判断标准主要是具有一定的形态结构和生理功能以及能否在自然条件下相互交配并产生可育后代；(2)一般先经过长期的地理隔离，然后形成生殖隔离；有时不经过地理隔离直接形成生殖隔离，例如多倍体的产生

2、种群基因频率的改变与生物进化
①种群：是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。特点是个体间彼此可以交配，实现基因交流。是生物进化的基本单位。
②基因库：是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
③基因频率：指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。
④基因型频率：是指某种特定基因型的个体在种群中所占的比例
⑤生物进化的实质：种群的基因频率发生变化的过程。
⑥影响基因频率变化的因素：基因突变、基因重组、自然选择等。
⑦突变和基因重组产生进化的原材料。
⑧基因频率的相关计算。
3、隔离导致物种的形成
①物种：分布在一定的自然区域内，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，并能够产生可育后代的一群生物个体。
②隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象。常见的有地理隔离和生殖隔离
③地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用，是生殖隔离必要的先决条件，一般形成亚种。
④生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象。可分为：生态隔离、季节隔离、性别隔离、行为隔离、杂种不育等。

自然选择学说和现代生物进化理论的不同：

	达尔文自然选择学说	现代生物进化理论
基本观点	①遗传变异：生物进化的内因 ②过度繁殖：选择的基础③生存斗争：生物进化的动力和选择手段④适者生存：自然选择的结果	①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变②突变和基因重组提供了生物进化的原材料③自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向④隔离是新物种形成的必要条件⑤共同进化导致生物多样性的形成
不同点	没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化	从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位
共同点	都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性

易错点拨：

1、突变性状的有利和有害是相对的，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在正常环境中不利，但在多风的岛上则是有利的。
2、基因频率与生物进化的关系只要基因频率改变，生物就进化，只要生物进化，基因频率一定改变。若基因频率不变，则生物就不进化，基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据。