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文档简介

1、必修2遗传与进化知识点汇编 第一章遗传因子的发现 第一节孟德尔豌豆杂交试验(一)1孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;(2)豌豆花较大,易于人工操作;(3)豌豆具有易于区分的性状。2遗传学中常用概念及分析(1)性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。举例:兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等。性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD x dd杂交实验中,杂合 F1代自交后形成的F2代同时出现显性性状(DD及Dd )和隐性性状(dd)的现象。显性性状:在 DD x dd杂交试

2、验中,F1表现出来的性状;如教材中F1代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用 D表示。隐性性状:在DD x dd杂交试验中,F1未显现出来的性状;如教材中F1代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d表示。(2)纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如DD或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。(3 )杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。女口: DD x dd Dd x dd DD

3、 x Dd 等。自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。女口: DD x DD Dd x Dd 等测交:F1 (待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。女口: Dd x dd正交和反交:二者是相对而言的,如甲(早)x乙(£)为正交,则甲(8)x乙(早)为反交;如甲(s)x乙(早)为正交,则甲(早)x乙(£)为反交。3杂合子和纯合子的鉴别方法若后代无性状分离,则待测个体为纯合子测交法Y若后代有性状分离,则待测个体为杂合子薯后代无性状分离,则待测个体为纯合子自交法Y若后代有性状分离,则待测个体为杂合子4常见问题解题方法(1)如后代性状分离比为显:隐 =3 : 1,则双亲一定都是杂

4、合子(Dd)即 Dd x Dd 3D_ : 1dd(2)若后代性状分离比为显:隐 =1:1,则双亲一定是测交类型。即为 Dd x dd 1Dd : 1dd(3)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 DD x DD 或 DD x Dd 或 DD x dd5分离定律其实质就是在形成配子时,等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。第2节孟德尔豌豆杂交试验(二)1两对相对性状杂交试验中的有关结论(1)(3)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。F1减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非等位基因(位于非同源染色体上

5、的非等位基因由组合,且同时发生。F2中有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,比例 9: 3: 3: 1)自亲本 类型注意:重组 类型V双显(Y_R_)YYRRYYRrYyRRYyRr1/16 f2/162/164/169/16黄圆纯隐(yyrr )yyrr1/161/16绿皱SYYrr1/161单显(Y_rr )=-YYRr2/16J3/16黄皱yyRR1/16F单显(yyR_) L yyRr2/16'3/16绿圆上述结论只是符合亲本为型为6/16。YYRR X yyrr,但亲本为 YYrr X yyRR F2中重组类型为 10/16,亲本类2常见组合问题(1) 配子类型问题女口:

6、 AaBbCc产生的配子种类数为 2x2x2=8种(2) 基因型类型女口: AaBbCc X AaBBCc,后代基因型数为多少? 先分解为三个分离定律:Aa X Aa 后代 3 种基因型(1AA : 2Aa: 1aa) Bb X BB后代2种基因型(1BB : 1Bb)CcX Cc 后代 3 种基因型(1CC : 2Cc : 1cc) 所以其杂交后代有 3x2x3=18种类型。(3) 表现类型问题如:AaBbCc X AabbCc,后代表现数为多少?先分解为三个分离定律:Aa X Aa后代2种表现型Bb X bb后代2种表现型Cc X Cc后代2种表现型 所以其杂交后代有 2x2x2=8种表现

7、型。3自由组合定律实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。4常见遗传学符号符号PF1F2X含义亲本:子一代:子二代杂交自交母本父本第二章 基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用知识结构精子的形成过程 减数分裂"卵细胞形成过程减数分裂和受精作用弋己子中染色体组合的多样性 受精作用J1受精作用的过程和实质1. 正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体(1) 染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点 连着的两条姐妹染色单体。所 以此时染色体数目要根据着丝点判断。(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,一条来自母方,一条

8、来自父方,且能在 减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对 同源染色体中含有四条姐妹染色单体。(3)一对同源染色体=一个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。2. 减数分裂过程中遇到的一些概念同源染色体:上面已经有了联会:同源染色体两两配对的现象。四分体:上面已经有了交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。减数分裂:是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。3. 减数分裂特点:复制一次,分裂两次。结果:染色体数目减半,且 减半发生在减数第一次分裂 场所:生殖器官内-勰數弟一次井S

9、!n畑丹联.蠱極 M祎加n4.精子与卵细胞形成的异同点比较项目不同点相同点精子的形成卵细胞的形成染色体复制复制一次第一次分裂一个初级精母细胞 (2n)产生两个大小相同的次级精母细胞5)一个初级卵母细胞 (2n)(细胞质不均等 分裂)产生一个次级 卵母细胞(n)和一个 第一极体(n)同源染色体联会,形成四 分体,同源染色体分离, 非同源染色体自由组合, 细胞质分裂,子细胞染色 体数目减半第二次分裂两个次级精母细胞形 成四个同样大小的精 细胞(n)一个次级卵母细胞 (细胞质不均等分 裂)形成一个大的卵 细胞(n)和一个小的 第二极体。第一极体 分裂(均等)成两个 第二极体着丝点分裂,姐妹染色单 体

10、分开,分别移向两极, 细胞质分裂,子细胞染色 体数目不变有无变形精细胞变形形成精子无变形分裂结果产生四个有功能的精子(n)只产生一个有功能的卵细胞(n)精子和卵细胞中染色体 数目均减半注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大 量营养物质,为受精卵发育准备的。5减数分裂和有丝分裂主要异同点比较项目减数分裂有丝分裂染色体复制次数及时间 :一次,减数第一次分裂的间期一次,有丝分裂的间期细胞分裂次数二次一次联会四分体是否出现出现在减数第一次分裂不出现同源染色体分离减数第一次分裂后期无着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期后期子细胞的名称及数目性细胞,精细胞4个或卵1

11、个、 极体3个体细胞,2个子细胞中染色体变化减半,减数第一次分裂不变子细胞间的遗传组成不一定相冋一定相冋6识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂)(1)、方法(点数目、找同源、看行为 )第1步:如果细胞内染色体数目为 奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。第2步:看细胞内有无同源染色体,若 无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若 有则为减数第 一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第3步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等 行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂 图

12、。(2)例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。甲乙丙,解析:甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态 和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期。7受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某 些性状更像母方。意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性

13、生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保 证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体 的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性, 有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。下图讲解受精作用的过程,强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合,受精卵中的染色体数目 又恢复到体细胞的数目。哽悄作用8配子种类问题由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种 类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)9植物双受精(补充)被子植物特有的一种受精现象。

14、花粉被传送到雌蕊柱头后,长岀花粉管, 的先端破裂,放岀两精子, 其中之一与卵结合,形成受精卵 ,另一精子与 合,形成胚乳核;经过一系列的发展过程,前者形成 胚,后者形成胚乳, 精的现象称双受精。原细胞产生配子的种类为伸达胚囊,管两个极核结这种双重受注:其中两个精子的基因型相同,胚珠中极核与卵细胞基因型相一株白粒玉米(aa)接受红粒玉米(AA)的花粉,所结的种子的胚细胞、胚乳细胞基因型依次是:例:1.2.、2n种。同。Aa、Aaa第二节基因在染色体上萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显 的平行关系。.基因位于染色体上的实验证据果蝇杂交实验分析乂

15、YJX*K'Y打懂)x'v白3条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在染色体上呈线性排列4. 基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质第三节伴性遗传1伴性遗传的概念2. 人类红绿色盲症(伴 X染色体隐性遗传病)特点:男性患者多于女性患者。交叉遗传。即男性t女性t男性。一般为隔代遗传。2. 抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性遗传病) 特点:女性患者多于男性患者。代代相传。4、伴性遗传在生产实践中的应用亲代配子(芦花雄鸡)非芦花雌鸡)子代3、人类遗传病的判定方法口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。 第一步:确定致病基因的

16、显隐性:可根据(1 )双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐性);(2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有中生无为显性) 第二步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。 在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常,为常染色体上隐性遗传; 在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病,为常染色体显性遗传。 不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常,都不可能是Y染色体上的遗传病; 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。注:如果家系图中患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑 伴Y遗传,无显隐之分。4、

17、性别决定的方式类型XY型ZW型性别雌雄雌雄体细胞染色体组成2A + XX2A+XY2A+ZW2A+ZZ性细胞染色体组成A+XA+XA+YA+ZA+WA+Z生物类型人、哺乳类、果蝇及雌雄异株植物鸟类、蛾蝶类第三章基因的本质第一节DNA是主要的遗传物质1. 肺炎双球菌的转化实验(1)、体内转化实验:1928年由英国科学家格里菲思等人进行。 实验过程分别注射到小飢体内R熨话细菌月璽活细簡一一一-师热杀死的S吃细菌R型活细繭加热杀死的熨細歯小嚴不肥亡f小載死亡f小鼠不圧亡f小鼠死亡於5型活细培养£ *S型活细菌结论:在S型细菌中存在转化因子可以使R型细菌转化为S型细菌。(2)、体外转化实验:

18、1944年由美国科学家艾弗里等人进行。实验过程多糖脂质蛋白质 RNA DNA DNA水馆物1 Jtill1分别与R型活细歯混合培养1 111 1 / 1R R RR R SRR S结论:DNA是遗传物质含32P的噬菌体细菌体内有放射线32P2噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程标记噬菌体含35S的培养基培养含35S的细菌35S培养蛋白质外壳含35S的噬菌体含32p的培养基培养含32P的细菌培养内部DNA含32P的噬菌体噬菌体侵染细菌含35S的噬菌体侵染细菌细菌体内没有放射性35S侵染细菌结论:进一步确立 DNA是遗传物质3烟草花叶病毒感染烟草实验:(1)、实验过程D完帑的畑竿花叶糯焉烟草叶出现病斑

19、叶不.甦H d出现馬斑務舉烟草一烟0叶出KNA现病斑(2)、实验结果分析与结论烟草花叶病毒的 RNA能自我复制,控制生物的遗传性状,因此RNA是它的遗传物质4、生物的遗传物质生物非细胞结构:DNA或RNA厂原核生物:细胞结构真核生物: 结论:绝大多数生物(细胞结构的生物和 质。DNADNADNA病毒)的遗传物质是DNA,所以说DNA是主要的遗传物第二节DNA分子的结构1. DNA分子的结构(1)基本单位-脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)” 一分子磷强i分子脱魚孩塘T T 1 =詬二匕匚二)匚匸二P2、DNA分子有何特点?稳定性是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要

20、有以下几点: DNA分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。 DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。 DNA分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。 DNA分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 每个特定的DNA分子中,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。多样性构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有 4种,配对方式仅 2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是 形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性。特异性每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特 定的D

21、NA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。3. DNA双螺旋结构的特点:DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。DNA分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。DNA分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。 4相关计算(1)A=TC=G(2)(A+ C ) / (T+G)=1 或 A+G / T+C = 1(3)如果(A1+C1)/ ( T1+G1)=b那么(A2+C2)/(T2+G2)=1/b(4)(A+T )/(C +G )=(A1+ T1 )/( C1 +G1 )=(A2 + T2 )/( C2+G2 )

22、=a例:已知DNA分子中,G和C之和占全部碱基的 46%,又知在该 DNA分子的H链中,A和C分别占碱 基数的28%和22%,则该DNA分子与H链互补的链中,A和C分别占该链碱基的比例为 ()A 28%、22% B. 22%、28%C. 23%、27%D.26%、24%4判断核酸种类(1)如有U无T,则此核酸为 RNA ;(2)如有T且A=T C=G,则为双链 DNA ;(3)如有 T且A工T CM G,则为单链 DNA ;4) U和T都有,则处于转录阶段。第3节DNA的复制DNA半保留复制的实验证据1、方法:同位素标记及密度梯度离心法。2、实验过程:以含15NH4CI的培养液来培养大肠杆菌,

23、让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中。然后,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,进行密度梯度离心,记录不同质量的DNA在离心管中的位置及比例。大肠杆菌在离心管中的位置比例DNA分子亲代下层15n15n第1代中层15n14n第2代1中层1上层中层15n14n上层14n14n第3代1中层3上层中层15n14n上层14n14n第4代1中层7上层中层15n14n上层14n14n4、结论:DNA分子复制为半保留复制。 、DNA分子复制的过程解旋酶:解幵DNA双链聚合酶:以母链为模板,游离的四种脱氧核苷酸为连接酶:把DNA子链片段巧2出箍?PTWL-.n-=1、概念:以亲代 DNA分

24、子为模板合成子代 DNA的过程2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期3.复制方式半保留复制4、复制条件(1)模板:亲代DNA分子两条脱氧核苷酸链(2)原料:4种脱氧核苷酸(3)能量:ATP(4 )解旋酶、 DNA聚合酶等5、复制特点:边解旋边复制6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。7、复制意义:保持了遗传信息的连续性。三、与DNA复制有关的碱基计算1. 一个DNA连续复制n次后,DNA分子总数为: 22第n代的DNA分子中,含原 DNA母链的有2个,占1/(2n-1)3. 若某DNA分子中含碱基 T为a,(1) 则连续复制n次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a(2n-1

25、)(2) 第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a 2n-1例题:(1) 、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌体占总数()A.1/ nB.1/2 nC.2/nD.1/2(2) 、具有100个碱基对的一个 DNA分子片段,含有40个胸腺嘧啶,若连续复制3次,则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是()A.60 个 B.120 个 C.240 个 D.360 个第4节 基因是有遗传效应的DNA片段一、.基因的相关关系1、与DNA的关系 基因的实质是有遗传效应的DNA片段,无遗传效应的 DNA片段不能称之为基因(非基因

26、)。 每个DNA分子包含许多个基因。2、与染色体的关系 基因在染色体上呈线性排列。 染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。3、与脱氧核苷酸的关系 脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位。 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。4、与性状的关系 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。 基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。二、DNA片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在 4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性。第四章基因的表达第一节 基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录

27、1、DNA与RNA的异同点亥酸项目、DNARNA结构通常是双螺旋结构,极少数病 毒是单链结构通常是单链结构基本单位脱氧核苷酸(4种)核糖核苷酸(4种)五碳糖脱氧核糖核糖碱基A、 G、 C、 TA、G、C、U产生途径DNA复制、逆转录转录、RNA复制存在部位主要位于细胞核中染色体上, 极少数位于细胞质中的线粒 体和叶绿体上主要位于细胞质中功能传递和表达遗传信息 mRNA :转录遗传信息,翻 译的模板 tRNA :运输特定氨基酸 rRNA :核糖体的组成成分2、RNA的类型信使RNA(mRNA)转运RNA(tRNA)核糖体RNA( rRNA)3、转录转录的概念转录的场所主要在细胞核转录的模板以DN

28、A的一条链为模板转录的原料4种核糖核苷酸转录的产物一条单链的mRNA转录的原则碱基互补配对转录与复制的异同(下表:)阶 段 项目复制转录时间细胞有丝分裂的间期或减 数第一次分裂间期生长发育的连续过程进行场所主要细胞核主要细胞核模板以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板原料4种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸条件需要特定的酶和ATP需要特定的酶和ATP过程在酶的作用下,两条扭成螺 旋的双链解开,以解开的每 段链为模板,按碱基互补配 对原则(A T、C G、T A、G C)合成与模板 互补的子链;子链与对应的 母链盘绕成双螺旋结构在细胞核中,以DNA解旋后 的一条链为模板,按照 A U、G C、T

29、A、C G 的 碱基互补配对原则,形成 mRNA,mRNA 从细胞核进 入细胞质中,与核糖体结合产物两个双链的DNA分子一条单链的mRNA特点边解旋边复制;半保留式复 制(每个子代DNA含一条 母链和一条子链)边解旋边转录;DNA双链分 子全保留式转录(转录后 DNA仍保留原来的双链结 构)遗传信息的 传递方向遗传信息从亲代DNA传给 子代DNA分子遗传信息由 DNA传到RNA、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子遗传信息密码子反密码子概念基因中脱氧核苷酸的 排列顺序mRNA 中决定一个氨基酸的三个相邻碱基tRNA 中与 mRNA密码子互补配对的 三个碱基作用控制生物的遗传性状直接决定

30、蛋白质中的氨 基酸序列识别密码子,转运 氨基酸种类基因中脱氧核苷酸种 类、数目和排列顺序 的不同,决定了遗传 信息的多样性64种61种:能翻译出氨基酸 3种:终止密码子,不 能翻译氨基酸61种或tRNA 也为61种联系_ 决定 基因中脱氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列 mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补 密码子与相应反密码子的序列互补配对2、翻译定义翻译的场所 翻译的模板 翻译的原料 翻译的产物 翻译的原则细胞质的核糖体上mRNA20种氨基酸 多肽链(蛋白质) 碱基互补配对翻译与转录的异同点(下表)阶段项目转录翻译定义在细胞核中,以 DNA的一条链 为模板合成mRNA的过程以

31、信使RNA为模板,合成具有一 定氨基酸顺序的蛋白质的过程场所细胞核细胞质的核糖体模板DNA的一条链信使RNA信息传递的方向DNA tmRNAmRNA t蛋白质原料含A、U、C、G的4种核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸产物信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白质实质疋遗传信息的转录是遗传信息的表达、基因表达过程中有关 DNA、RNA、氨基酸的计算1、转录时,以基因的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,产生一条单链mRNA,则转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中A+T (或C+G)与mRNA分子中U+A (或C+G)相等。2翻译过程中,mRNA中每3个相邻碱基决定一

32、个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是11鼻冒】(i C" A* *c u:*ci鹹皐牺yhI1、中心法则3t门质谨转录DNA t DNA : DNA的自我复制;(2) DNA t RNA :转录; 的自我复制;(5) RNA t DNA :逆转录。RNA t蛋白质:翻译;(4) RNA t RNA :RNADNA tDNADNA tRNARNA t蛋白质二、基因、蛋白质与性状的关系(间接控制)丞或激素细胞代谢基因细胞生物3、4、5、RNAtRNARNAtDNA 丿性状结构蛋白细胞结构直接控制)基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到生物体性状的多

33、基因因素:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互 作用,共同地精细地调控生物的性状。细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。母系遗传。环境因素的影响。第五章基因突变及其他变异第一节 基因突变和基因重组、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症症状病因基因中的碱基替换2、基因突变概念类型随机重组和交换重组、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因 有内因和外因物理因素:如紫外线、X射线诱发突变(外因)化学因素:如亚硝酸、碱基类似物-生物因素:如某些病毒mRNA中碱基数目的1/3,是双链DNA碱基数目的1/6。第2节基因对性状的控制自然突变(内因)2、基因突

34、变的特点普遍性随机性不定向性低频性多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4基因突变的意义三、基因重组1、基因重组的概念随机重组2、基因重组的类型'-交换重组3、时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)4基因重组的意义四、基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变,产生了 新基因,也可以产生新基因型, 出 现了新的性状。不冋基因的重新组合,不产生新基 因,而是产生新的基因型,使不冋性 状重新组合。发生时间及 原因细胞分裂间期DNA分子复制时, 由于外界理化因素引起的碱基对 的替换、增添或缺失。减数第一次分裂后期中,随着同源染

35、色体的分开,位于非同源染色体上的 非等位基因进行了自由组合; 四分体 时期非姐妹染色单体的交叉互换。条件外界环境条件的变化和内部因素 的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成 生殖细胞。意义生物变异的根本来源,是生物进化 的原材料。生物变异的来源之一,是形成生物多 样性的重要原因。发生可能突变频率低,但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二节染色体变异 、染色体结构的变异(猫叫综合征)1、概念r缺失2、变异类型重复倒位 易位、染色体数目的变异1染色体组的概念及特点2常见的一些关于单倍体与多倍体的问题一倍体一定是单倍体吗?单倍体- 1定是- -倍体吗?(一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。)

36、二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?(答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致染色体数目减半。)如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?(答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。)(4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗?(答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组;如果本物种是四倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色

37、体组。)3总结:多倍体育种方法:单倍体育种方法:AllAHA A HitAbAbA AbbMil lllfJ小xiiihh我时的苧列表比较多倍体育种和单倍体育种:多倍体育种单倍体育种原理染色体组成倍增加染色体组成倍减少,再加倍后得到纯种(指 每对染色体上成对的基因都是纯合的)常用方法秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药的离体培养后,人工诱导染色体加倍优点器官大,提高产量和营养成分明显缩短育种年限缺点适用于植物,在动物方面难以开展技术复杂一些,须与杂交育种配合4染色体组数目的判断(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组问:图中细胞含有几个染色体组?(2)根据基因型判断细胞中的染色

38、体数目,根据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就 组数。图二问:图中细胞含有几个染色体组?(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数果蝇的体细胞中含有 8条染色体,4对同源染色体,即染色体形态数为4(X、Y视为同种形态染色体):染色体组数目为2。人类体细胞中含有 46条染色体,共23对同源染色体,即染色体形态数是23,细胞内含有2个染色体组。4三倍体无子西瓜的培育过程图示:F| 割出子)I如嘛4 3h' * 2SJ|联会音乱Fi三*5萍无軒西皿注:亲本中要用四倍体植株作为母本,二倍体作为父本,两次使用二倍体花粉的作用是

39、不同的。雌配子N=ax)单倍体与多倍体的区别直接发育成生物体:单倍体(N二ax)生物注:x染色体组,a、b为正整数。合子2N= (a+b) x(N=bx 二倍体 三倍体 多倍体雄配子(a+b)直接发育成生物体:单倍体(N=bx)判断D由合子发育来的个体,细胞中含有几个染色体组,就叫几倍体;D而由配子直接发育来的,不管含有几个染色组,都只能叫单倍体。染色体结构变异8(念傑啲一麵丰同源柬色康庄形态和功能上各不相同曲带U控制生物生 墩色体姐J长发育的全部遗传信息染色体娈异4黄分 棗色变斥二解,羅不含同源枭色廉遐念有禅对同源更色体中卜条I咼念:指体细敝申含有两f染色体组的亍体举傅卫人木蒂U念;费体蠣腿

40、中含奋三十或三个以上染色(姐的个体 成因吊丝分JJMflfi中凜色体xOM-W分开 特点遵秆filth叶片、杲第和神子都比较大含有机物多 应flh人工诱导多借I片种厲念:体概中含有本林种配子梟色戕目的匸体成因曲配子发育而盛特点冲ffilltttt长阳弱小而 M 不育 ak种第三节人类遗传病劭念单堆因遗传宿英叫纽因M辐常戦色体旻性逍传病;井揩多推 竄性遗传卅:白此病"苯丙罔尿症显性谊传后;抗维生累。徇!需 性墩徃休f(I&性遗传痫:红封I色直1血因更色號舁需追传爲斗类鬼Jt目M蜡的悴常常更色协遗传合征 ft Jfe色体遗传弼:性BUSflf不艮第6章从杂交育种到基因工程第1节

41、杂交育种与诱变育种、杂交育种1概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。2原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,从而产生新的优良性状。3优点:可以将两个或多个优良性状集中在一起。4缺点:不会创造新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。物,使生物产生基因突变,利用这些变异育成新品种的方法。二、诱变育种1概念:指利用物理或化学因素来处理生2诱变原理:基因突变3诱变因素:(1)物理:X射线,紫外线,丫射线等。(2)化学:亚硝酸,硫酸二乙酯等。4优点:可以在较短时间内获得更多的优良性状。5缺点:因为基因突变具有不定向性且有利的突变很

42、少,所以诱变育种具有一定盲目性,所以利用理化因 素出来生物提高突变率,且需要处理大量的生物材料,再进行选择培育。三、四种育种方法的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异方法杂交激光、射线或化学药品处理秋水仙素处理萌发种子 或幼苗花药离体培养后加倍优点可集中优良性状时间短器官大和营养物质含量咼缩短育种年限缺点冃种年限长盲目性及突变频率较低动物中难以开展成活率低,只适用 于植物举例高杆抗病与矮杆 感病杂交获得矮 杆抗病品种咼产青霉菌株的育 成三倍体西瓜抗病植株的育成第二节基因工程及其应用1概念2原理基因重组3基因工程的基本工具(1)基因的 剪刀”(限制性内

43、切酶)限制性内切酶能够对 DNA分子进行切割,它具有专一性和特异性。即一种内切酶只对DNA分子内特定的碱基序列中的特定位点发生作用,把它切开。(2.)基因的针线”(DNA连接酶)能够将限制酶切开的黏性末端连接起来,从而使两个DNA片段连接起来。注:限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键(3)基因的运载体作用:将外源基因送入受体细胞种类:质粒、噬菌体和动物病毒。其中质粒是基因工程中最常用的运载体,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。特点:是细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA分子,存在于许多细菌及酵母菌等生物中。条件:(1)能在宿主细胞内复制并稳定保存,并对宿主细胞正常生活没有影响;具有多个限制酶

44、切点,便于与外源基因连接(3)具有某些标记基因,便于F目的基因检测基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作工具基因的剪刀、针线、运载体基本过程剪刀T拼接T导入T表达结果人类需要的基因产物4基因工程的基本步骤提取目的基因目的基因与运载体将目的基 因导入受 体细胞目的基因 的检测和 表达途径:直接分离基因或人工合成基因用同一种限制酶处理目的基因和运载体,借助DNA连接酶使目的基因和运载体结合形成重组DNA重组DNA导入受体细胞根据标记基因判断目的基因导入与否例题:下图中A E表示几种不同育种方法A.B. I rC CG T C物种F物命FC.

45、AABBDDX RR"ABDR普通小麦Up不育杂种DDTT Xddtt* FiD.高秆矮秆抗锈病易染锈病DDTT XddttFiE.高秆矮秆AABBDDRR小黑麦F2* 能稳定遗传的矮秆抗锈病的品种 配子幼苗能稳定遗传的矮秆抗锈病的品种根据受体细胞特定的性状判断目的基因表达与否抗锈病易染锈病F.其它生物基因植物细胞專*新细胞具有新性状的植物体A :克隆 B :诱变育种 C:多倍体育种 D:杂交育种 E:单倍体育种F:基因工程第7章现代生物进化理论第1节现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1、拉马克的进化学说的主要内容(1 )、生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当

46、时人们普遍信奉的神创造成一定冲 击,因此具有进步意义。(2 )、生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异 的个体。(3)、对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这 些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。2、拉马克的进化学说的历史意义二、达尔文自然选择学说(一)、达尔文自然选择学说的主要内容1过度繁殖-选择的基础生物体普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代,不同个体间有一定的差异。2生存斗争-进化的动力、外因、条件大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡,只有 少数的个体生存下来。生存斗争包括三方面:(1 )生物与无机环境的斗争(2 )种内斗争(3 )种间斗争生存斗争对某些个体的生存不利,但对物种的生存是有利的,并推动生物的进化。3遗传变异-进化的内因在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象,生物的变异是不定向的,有的变异是 有利的,有的是不利的,其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去, 反之,具有不利变异个体

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