第六章遗传信息的传递和表达

1、第六章 遗传信息的传递和表达 第一节 遗传信息一、 DNA是遗传物质 1、验证实验：噬菌体侵染细菌实验 （前者为病毒，结构是蛋白质外壳，内含DNA）原理：运用同位素跟踪法（DNA含P不含S）侵染过程：吸附 注入 复制 组装 释放二、DNA分子的双螺旋结构 1、DNA（双链）基本单位：脱氧核苷酸 磷酸+脱氧核糖+含氮碱基（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）（第一册P30 图2-15） 2配对原则：A与T、G与C （已知其中一条链的碱基顺序，可以推导出互补链） 3、DNA分子平行双链的构架 上下由磷酸与脱氧核糖连接成多核苷酸链 双链间以碱基配对（氢键）相连三、蕴藏在DNA分子中的遗传信息

2、1、DNA的多样性： 排列方式=4n(n为碱基对数） 2、基因：携带遗传信息，并具有遗传效应的DNA区段。 （基因决定蛋白质的合成） 3、遗传信息：脱氧核苷酸的排列顺序补充：组成关系： 染色体（DNA+蛋白质） DNA 基因 脱氧核苷酸 第二节 DNA复制和蛋白质合成一、DNA复制 1、过程: 边解旋边复制 2、方式：半保留复制 【全部DNA分子中保留原有母链信息：（2/2）n ，其中n为复制的次数】二、遗传信息的转录 1、RNA（单链），（可分为m RNA、 t RNA、 r RNA）2、基本单位：核苷酸（第一册P30 图2-16）：磷酸+核糖+含氮碱基（腺嘌呤A、尿嘧啶U、鸟嘌呤G、胞嘧啶

3、C）3、转录：是以DNA为模板合成信使RNA（mRNA）的过程。地点：细胞核内。 4、mRNA分子内的碱基排列顺序称为“遗传密码”，其中可决定氨基酸顺序的每三个相邻碱基称为“密码子”。三、翻译 1、定义：指以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。（位置在细胞质中。） 补充：DNA(基因）、密码子、氨基酸、蛋白质的数值关系：设有一条蛋白质多肽链（n肽）：则：1、氨基酸：n个 2、密码子： n个 3、mRNA中碱基3n个 4、 DNA（双链）中碱基6n个 四、中心法则及其发展 1、图解 2、 RNA的自我复制及在逆转录酶的作用下合成DNA，是对中心法则的补充 第三节 基因工程与转

4、基因生物一、基因工程 1、三种必要工具：切割DNA工具限制性内切酶；拼接DNA工具DNA连接酶； 运载体质粒（双链闭环的 DNA分子）2、基因工程的基本步骤：A、获取目的基因； B、目的基因与运载体重组； C、重组DNA分子导入受体细胞；D、筛选含目的基因的受体细胞二、转基因生物产品的安全性 1、转基因生物本身是否对生态环境造成不利 2、转基因生物产品是否对人类健康造成损害 第七章 细胞的分裂和分化 第一节 生殖和生命的延续一、无性生殖亲子代极其相似 1、分类：A、分裂生殖：（单细胞生物特有）如细菌、草履虫B、出芽生殖：母体芽体新个体，如水螅、酵母菌。C、孢子生殖:：母体孢子新个体，如青霉、曲

5、霉（真菌）、蕨类 D、营养繁殖：植物的营养器官（根、茎、叶）发育为新个体。如马铃薯、草莓、蒜运用于扦插、分株、嫁接二、有性生殖遗传性变异的来源 1、卵式生殖：卵与精子结合的生殖方式。（高等动物和人类唯一的生殖方式）2、受精作用：卵与精子（称为配子）结合成为（受精卵）合子的过程 3、意义：有性生殖所产生的后代往往比亲本有着更强的适应环境变化的能力 第二节 有丝分裂一、有丝分裂过程1、 细胞周期：（有增殖能力）细胞一次分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程。 A、间期：G1期、S期：DNA复制及有关蛋白质的合成、G2期 前期：染色体（含染色单体）出现，核膜、核仁消失 2、一个周期包括 分 中期：

6、着丝粒排在赤道面上，数目、形态最清晰 B、 裂 后期：着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍（染色单体消失） 期 末期：纺锤体消失，核膜、核仁出现，染色体解螺旋为染色质。植物细胞中央出现细胞板，两侧有高尔基体 动物细胞膜中央凹陷缢缩成两个子细胞。3、意义：先复制、再平均分配，保证亲子代染色体数目形态相似，以及遗传性状的稳定性和连续性 间期前期中期后期末期DNA数2n4n4n4n4n2n染色体数2n2n2n4n2n染色单体数04n4n4n004、动植物分裂图区别：在前者有中心体；末期细胞膜凹陷 5、二、细胞周期 1、通常间期较长，为分裂期做物质和能量准备 增殖细胞：骨髓细胞、消化道粘膜上皮细胞、植物形成

7、层、生长点2、细胞分裂后 暂不增殖（G0）细胞：始终持有分裂能力（肝、肾细胞）的途径 周期外 不增殖细胞：神经细胞、骨细胞、成熟红细胞等实验7.1 植物细胞有丝分裂的观察1、材料：洋葱根尖（即生长点部位）2、过程：固定解离漂洗染色压片镜检20HCL 龙胆紫/ 醋酸洋红 先低后高解离目的：使根尖酥软，组织细胞易于分散； 漂洗目的：洗去解离液，便于染色； 压片：方法是拇指轻按，不能研转 。目的是使根尖成均匀的薄层便于观察 第三节 减数分裂一、减数分裂过程1、特点：复制一次，分裂二次，结果子代染色体数是亲代的一半。（产生的是生殖细胞）2、同源染色体、联会形成四分体（1个四分体中有2条染色体共含4个单

8、体）3、减数第一次分裂与减数二次分裂的具体过程（表格）时期染色体行为染色体数染色单体数DNA数间期DNA复制及有关蛋白质的合成2n04n2a4a减数第一次分裂前期同源染色体联会四分体，部分互换2n4n4a中期同源染色体的着丝粒排列在赤道面2n4n4a后期同源染色体的分离2n4n4a末期细胞一分为二，染色体数减半n2n2a间期短暂，无染色体复制（中心体倍增）n2n2a减数第二次分裂前期每条染色体含2条单体，但无同源n2n2a中期非同源染色体排列赤道面n2n2a后期着丝粒分裂，染色单体成染色体，移向两极2n02a末期细胞分裂，共形成4个子细胞n0a二、精子和卵的形成：（第二册书P87 图7-19）

9、1、精子的形成：1精原细胞（间期）1初级精母细胞（减数第一次分裂）2次级精母细胞（减数第二次分裂）4精细胞 (变形) 4精子2、卵的形成：1卵原细胞（间期）1初级卵母细胞（减数第一次分裂）1次级卵母细胞（大）+1第一极体（小）（减数第二次分裂）1卵细胞+3第二极体 （退化）3、受精卵（合子）=精子+卵细胞 配子：精子/卵细胞三、减数分裂和有性生殖的意义1、生物因为减数分裂与受精作用，才保证亲、子代染色体数的恒定，以及生物体遗传性状的相对稳定。2、有性生殖的意义：保证后代遗传稳定性、增加生物多样性、增强生物适应环境变化的能力补充：A、含同源染色体的细胞：体细胞、精（卵）原细胞、初级精（卵）母细胞

10、、受精卵B、 细胞分裂图识别 有丝分裂：细胞内有同源染色体、后期着丝粒分裂 减数第一次分裂：有同源染色体、四分体或同源染色体分离（后期细胞有大小为初级卵母细胞） 减数第二次分裂：无同源染色体、后期着丝粒分裂（后期细胞均分为初级精母细胞或第一极体） 第四节 细胞分化和植物细胞的全能性一、 细胞分化1、定义：同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异的过程。 2、细胞分化的原因：基因的选择性表达3、特点：稳定的、不可逆的变化二、植物细胞的全能性1、细胞全能性：单个细胞经细胞分裂和分化后仍具有形成完整生物体的潜能 。 2、组织培养的条件： A、无菌条件、控制温度、pH和光照条件B、

11、含有糖类、无机盐、维生素、植物激素等物质的人工配制培养基 脱分化 再分化3过程：离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织根、芽 植物体 第五节 克隆一、 克隆1、定义：无需生殖细胞结合，直接由个体的部分组织或一个体细胞分裂分化成新个体。2、动物克隆的方法一般是：供体（被克隆个体）的体细胞核去核卵细胞 重组细胞 早期胚胎 克隆个体二、动物克隆技术的应用 1、繁育优良性状的家畜、治疗人类遗传病、抢救濒危物种、保护生物多样性三、动物克隆技术与社会伦理：1、我国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆 第八章 遗传与变异第一节 遗传规律一、孟德尔及其科学研究的方法1、遗传学奠基人：孟德尔 2、方法：用

12、（自花传粉）豌豆做实验。3、两条基本规律：基因的分离定律、基因的自由组合定律 （必须在减数分裂过程中）二、基因的分离定律1、符号：P：亲本、F1：子一代、F2：子二代、X：杂交、U ：自交、：雌性、：雄性2、相对性状：同种性状的不同表现。 性状分离：杂种后代呈现不同与亲本的现象3、测交：未知基因型与隐性亲本杂交。一对相对性状比1：1 ，两对相对性状比1：1：1：14、基因型为内在性状基因组成，表现型是基因型的外在表现。5、等位基因：一对同源染色体同一位置上、控制相对性状的基因。（如：Aa ）6、一对杂合体（Aa）自交：后代基因型比1：2：1 表现型比3：1 7、基因分离定律的实质 第三册书P7

13、三、基因的自由组合定律及应用1、两对杂合体（AaBb）自交：后代表现型比9：3：3：1 （其中基因型9种，各种表现型纯合体比1：1：1：1）2、基因的自由组合定律实质：P11 第二节 伴性遗传一、性别决定 1、染色体类型：常染色体+性染色体3、性染色体类型：A、XY型（较普遍）后代性别取决于雄性性染色体中是否含Y染色体 B、ZW型：雌性ZW、雄性ZZ鸟类、某些两栖类和爬行类4、染色体组成：A、果蝇： 6+XX （配子:3+X） 6+XY (配子：3+X或3+Y) B、人： 44+XX （配子:22+X） 44+XY (配子：22+X或22+Y)二、伴性遗传1、控制的基因位于性染色体上：伴X染色

14、体遗传、伴Y染色体遗传2、伴X隐性遗传：如红绿色盲、血友病 （注 ：白化病为常染色体隐性遗传病） 3、色盲遗传原理：母亲致病基因传儿也传女，父亲的致病基因只传女儿。 注： 母色盲，儿子必定色盲；父正常，女儿绝对表现正常（有携带可能） 第三节 变异一、基因重组 1、原因：a、非同源染色体自由组合 b、同源染色体间非姐妹单体的交叉互换 2、定义：有性生殖过程中，控制不同性状的基因间重新组合，使后代出现不同于亲本的类型。二、基因突变（如：镰刀型细胞贫血症）1、定义：基因内部结构变化，即DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换 2、基因突变分类：自然突变人工诱变（物理或化学因素，如：射线、秋水仙素。太空育

15、种法）3、基因突变特点：普遍性、自然发生率低、不定向性，可逆性 4、意义： 产生新基因的主要来源三、染色体畸变1、定义：染色体结构和数目的变异。 2、结构变异：缺失、重复、倒位、易位 3、数目变异：A、非整倍化变异：大多有害，如：性腺发育不全症(XXY)，先天愚型(21三体综合症) B、整倍化变异：如单倍体、多倍体4、单倍体：生物体细胞染色体数与本物种配子染色体数相同的生物。 5、单倍体育种优点；可缩短育种年限（原因：后代不发生形状分离） 注：A、育种方法：花粉离体培养单倍体单倍体萌发的种子或幼苗，使用秋水仙素 稳定遗传的纯合体 （见右图）B、秋水仙素作用：不影响染色体间期复制，因阻碍纺锤体的

16、形成，导致加倍的染色体不分离 6、多倍体育种：可对萌发的种子或幼苗使用秋水仙素。 7、无籽西瓜的培育过程：（第三册书P26 图8-27） 第四节 人类遗传病和遗传病的预防一、遗传病的常见类型常染色体显性遗传病：正常人为隐性纯合体，一般代代相传 （如多指症、并指（趾）症）常染色体隐性遗传病：患者为隐性纯合体，一 般为隔代遗传 （如：白化病）1、单基因遗传病 X连锁显性遗传病：后代只要得到一个带有致病基因的X染色体，不论男女都患病(通常女性多于男性） （如：抗维生素佝偻病）X连锁隐性遗传病：患者男性多于女性，隔代遗传，交叉遗传（父传女，母传子和女）Y连锁遗传病：有血缘关系的男性发病 2、多基因遗传

17、病：（如：唇裂、原发性高血压、冠心病、精神分裂症）3、染色体遗传病：【如：唐氏综合症 （21三体综合症、先天愚型）、猫叫综合症、性腺发育不良】补充：A、遗传规律推导口诀：无中生有为隐性，如是女儿定为常。有中生无为显性，如是女儿定为常。 B、推论家族遗传图普顺序：A、根据有无性状分离判定显隐性 B、假设伴Y遗传，即只有男性发病，（有无矛盾） C、假设伴X遗传，（有无矛盾） D、前者皆否定，则为常染色体遗传二、遗传病的预防1、禁止近亲结婚：（我国婚姻法规定：直系血亲和三代以内旁系禁止结婚）第三册书P35图2、遗传咨询：做好优生工作，预防遗传病发生的主要手段之一 咨询对象：遗传病患者、生育过患儿、家

18、族中有病史或直系生过畸形儿、高龄孕妇、接触放射性物质或感染病毒的孕妇3、避免遗传病患儿出生（措施产前诊断） 4、其它：倡导婚前体检、提倡“适龄生育”有利于优生 第九章 生物进化第一节 生物进化一、生物进化的证据 1、胚胎学证据2、比较解剖学证据：同源器官、痕迹器官（盲肠、阑尾）3、生物化学证据：生物亲缘关系越近，同种物质含量越相似4、古生物化石证据：A、早期地层：古生物化石越简单，越低等；晚期地层：古生物化石越复杂，越高等B、证明：(1)生物是进化而来的 (2)生物进化的顺序是：由简单到复杂（包括从单细胞到多细胞）；由低等到高等；由水生到陆生。二、生物进化历程 1、（地球上最早出现）原核生物真

19、核生物植物和动物 2、陆生植物进化历程：蕨类植物裸子植物被子植物 3、陆生脊椎动物进化历程：两栖动物 爬行动物（其中一支进化为鸟类） 哺乳动物 人三、生物的进化规律1、规律生物界向着多样化和复杂化方向发展A、细胞数量：由单细胞到多细胞B、器官结构和生理活动：由简单到复杂发展 C、生活环境：由水生到陆生2、适应辐射：导致生物多样性大大增加，是生物进化的形式之一3、生物进化是前进性发展的，是不可逆的。我们必须重视对动植物资源的保护和合理利用。 第二节 生物进化理论一、达尔文：物种起源，提出自然选择学说为基础的生物进化学说。 二、自然选择学说 1、变异和遗传：可遗传变异是生物进化的内在 因素，是自然

20、选择发生作用的基础 2、繁殖过剩3、生存斗争：A、生物与无机自然环境之间的斗争 B、种间斗争：不同物种间争夺食物和生存空间 4、适者生存 C、种内斗争：同种生物争夺生活场所、食物、配偶或其它生活条件三、自然选择的作用形成生物界的多样性和适应（自然选择的结果）现象四、现代进化理论： 1、种群是生物进化的基本单位 2、突变和基因重组产生进化的原材料3、自然选择主导着生物进化的方向 4、隔离是新物种形成的必要条件第十章 生物多样性第一节 生物多样性及其价值一、遗传多样性 1、由遗传物质改变引起的生物体性状的改变（基因突变、基因重组、染色体畸变） 2、检测遗传多样性的简单方法：聚合酶链反应PCR。可靠

21、方法：测定基因组全序列 3、意义：A、有效增大种群基因库，有利于物种适应环境变化而长期生存 B、为物种提供进化材料，有利于物种进化和发展二、物种多样性及其测量 1、物种多样性是衡量一定区域中生物资源丰富程度的指标。 2、测量：种群密度调查动物用标记重捕法 3、辛普森指数是测定群落组织水平最常用的指标指数大，表示物种多样性程度高常用调查方法：样方法三、生态系统多样性 1、生态系统组成：A、非生物成分生境 B、生物成分生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌、真菌、腐食性动物） 2、生态系统生境群落 生境多样性是生态系统多样性的基础 生物群落多样性可以反映生态系统类型的多样化四、生物多样性的价值1、意义：人类社会生存和发展的物质基础，提供生物资源及适宜的环境2、经济价值：食物、医药、木材、森林的非材用产品3、生态学价值：涵养水源、保护水