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文档简介
必修2
第一章.遗传因子的发现
第1.2节孟德尔的豌豆杂交试验
一、相对性状
某些符号:亲本:“P”杂交:“X”父本:母本:“早”
性状:生物体所体现出来的的形态特性、生理生化特性或行为方式等。
相对性状:同一种生物的同一种性状的不一样体现类型。
1.显性性状与隐性性状
显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1体现出来的性状。
隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有体现出来的性状。
(附:性状分离:在杂种后裔中出现不一样于亲本性状的现象)
2.显性基因与隐性基因
显性基因:控制显性性状欧1基因。
隐性基因:控制隐性性状的基因。
附:
基因:控制性状的遗传因子(DNA分子上有遗传效应的)片段P67)
等位基因:决定一对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相似位置上)。
3.纯合子与杂合子
纯合子:由相似基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):
V显性纯合了(如AA的)个体)
隐性纯合子(如aa的个体)
杂合子:由不一样基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传,后裔会发生性状分离)
4.体现型与基因型
体现型:指生物个体实际体现出来的性状。
5、基因型:与体现型有关的基因构成。
6、(关系:基因型+环境一体现型)
7、杂交与自交
杂交:基因型不一样的生物体间互相交配的I过程。
自交:基因型相似的生物体间互相交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)
二、孟德尔试验成功的原因:
(1)对的选用试验材料:㈠豌豆是严格白花传粉植物(闭花授粉),自然状态
下一般是纯种
㈡具有易于辨别的性状
(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简朴到复杂)
(3)对试验成果进行记录学分析(4)严谨的I科学设计试验程序:假说-------演绎法
★三、孟德尔豌豆杂交试验
(一)一对相对性状H勺杂交:
P:高茎豌豆X矮茎豌豆DDXdd
II
F1:面茎豌豆Fl:Dd
I自交I自交
F2:高茎豌豆矮茎豌豆F2:DDDddd
3:11:2:1
基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到两
个配子中,独立地随配子遗传给后裔
(二)两对相对性状日勺杂交:
P:黄圆X绿皱P:YYRRXyyrr
II
F1:黄圆Fl:YyRr
I自交I自交
F2:黄圆绿圆黄皱绿皱F2:Y一R-yyR-Y-rryyrr
9:3:3:19;3;3:1
在F2代中:
4种体现型:两种亲本型:黄圆9/16绿皱1/16
两种重组型:黄皱3/1G绿皱3/1G
9种基因型:纯合子YYRRyyrrYYrryyRR共4种Xl/16
半纯半杂YYRryyRrYyRRYyrr共4种X2/16
完全杂合子YyRr共1种X4/16
基因自由组合定律的实质:在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同步,非同源染色
体上的I非等位基因自由组合。
四,对自由组合口勺验证一一测交
YyRrXyyrr
配子YRYryRyr
1:1:1:1
五.孟德尔遗传规律再发现
19丹麦约翰逊
遗传因子一基因
体现型:生物个体体现出来的性状
基因型:与体现型有关的基因构成
等位基因:控制相对性状的基因
第二章.基因和染色体的关系
第一节减数分裂
一、减数分裂的概念
减数分裂:进行有性生殖的I生物形成生殖细胞过程中所特有的纽胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体
只复制一次,而细胞持续分裂两次,新产生的生殖细胞中日勺染色体数目比体细胞减少二分之一。
(注:体细胞重要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞
中II勺染色体数目与体细胞相似。)
二、减数分裂的过程
同源染色体:形状和大小都相似,一条来自父亲,一条来自母亲
联会:同源染色体两两配对的现象
四分体:每对同源染色体具有四个染色单体
1、精子的形成过程:精巢
(哺乳动物称睾丸)
•减数第一次分裂
间期:染色体复制
(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间交叉互换"
中期:同源染色体成对排列在赤道板上后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
•末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
•减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱.
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞的形成过程:卵巢
减
数
第
一
次
分
裂
粒
数
第
二
次
分
裂
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成卵细胞的形成
不形成部位M(哺乳动物称量丸)卵巢
一过程直变形期无变形期
样子细胞数一种精原细胞形成4个精子一种卵原细胞形成1个卵细胞+3个
点极体
相似点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的二分之一
四、注意:
(1)同源染色体:①形态、大小基本相似;②一条来自父方,一条来自母方。
<2)精原细胞和卵原细胞的染色体数FI与体细胞相似。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增
殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。
(3)减数分裂过程中染色体数FI减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不一样的子
细抱。因此减数第二次分裂过程中无同源染色体。
假设某生物口勺体细胞中含n对同源染色体,则:
它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成及种精子(卵细胞);
它的J1个精原细胞进行减数分裂形成工种精子。它日勺1个卵原细胞进行减数分裂形成L种卵细胞。
五、受精作用的特点和意义
受精作用:卵细胞和精子互相识别融合成受精卵的过程
特点:受精作用是精子和卵细胞互相识别、融合成为受精卵的过程。精子H勺头部进入卵细胞,尾部留在
外面,很快精子口勺细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的J数目又恢系到体细胞口勺数目,
其中有二分之一来自精子,另二分之一来自卵细胞。
意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后裔体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异具有
重要的I作用。
六、减数分裂与有丝分裂图像辨析环节:
1.细胞质与否均等分裂:不均等分裂一一减数分裂中的卵细胞的
形成
2.细胞中染色体数目:若为奇数一一减数第二次分裂(次级精与细胞、次级
卵母细胞、
减数第二次分裂后期,看一极)
若为偶数一一有丝分裂、减数第一次分裂、
3.细胞中染色体的行为:有同源染色体一一有丝分裂、减数第一次分裂
联会、四分体现象、同源染色体的分岗一一减数第一次分裂
无同源染色体——减数第二次分裂
4.姐妹染色单体的分岗一极无同源染色体一一减数第二次分裂后期
一极有同源染色体一一有丝分裂后期
注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减I或减n的।后期。
例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
12345678
答案:减n前期减I前期减11前期减II末期有丝后期减n后期减n后期减I后期
910111213141516
答案:有丝前期减n中期减I后期减II中期减I前期减n后期减I中期有丝中期
比较项目不同点相同点
精子的形成卵细胞的形成
染色体复精原细胞一一初级精母卵原细胞——初级卵母一次,染色体数目不
制细胞细胞变,DNA数目加倍,形
成染色单体
第一次分一个初级精母细胞(2n)一个初级卵母刈胞(2n)同源染色体联会形成
裂产生两个大小相同的次产生一个次级卵母细胞四分体,同源染色体
级精母细抱(n)(n)和一个第一极体分离,细胞质分裂,
(n)子细胞染色体数目减
半
第二次分两个次级精母细胞(n)一个次级卵母细胞(n)着丝点分裂,一条染
裂形成四个同样大小的形成一个大的卵细胞色体变成两条染色
精细胞G)(n)和一个小的第二极体,分别移向两极,
体.第一极体分裂成两细胞质分裂,子细胞
个第二极体染色体数目不变
变形否精细胞变形,形成精子无变形
细胞质分二次均等分配二次不均等分配细胞质遗传物质和细
裂胞器随机分配
分裂结果产生四个大小一样、有产生一个大的有功能的子细胞的染色体数目
功能的精子卵细胞,三个小的极体和DNA是本物种体细
退化消失胞的一半,但种类一
样
第二节基因在染色体上
萨顿假说:基基因染色体
因和染色体行
为存在明显的
平行关系。
形成受精卵时独立性,完整性形态构造稳定
存在形式配子只有成对的一种配子成对的一条
体细胞成对存在体细胞成对存在
体细胞的来源一种来自父本,一种来自母本一种来自父本,一种来自母本
形成配子非等位基因组合非同源染色体自由组合
一、运用措施:类比推理法
二、基因在燃烧肉体上口勺试验证据
w
xY
w
x红眼(雌)X灯红眼(器
v
x红眼(雌)X、白眼(维)
基因在染色体上线性排列
三、孟德尔遗传规律的现代解释
分离规律的实质是:杂合体的细胞中,位于同一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,生物
体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会伴随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独
立的随配子遗传给后裔。
基因的白由组合定律的实质:位于非同源染色体上日勺非等位基因的分
离或组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体
上日勺等位基因彼此分离,非同源染色体二的非等位基因自由组合。
第三节伴性遗传
伴性遗传:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别有美联。
一.人类红绿色盲症(道尔顿症)伴X隐形遗传
伴X隐性遗传特点
①.男性患者多于女性患者
②.交叉遗传(男女男)
③.隔代遗传(1.3代患病,2代正常)
④.女患者的父亲和儿子都患病
灾慢5耽1
类型:果蝇白眼,血友病
二抗维生素D佝偻病伴X显性遗传
女性男性②:代代遗传,持续遗传
dd
基型XDXDxxXDYXdY③:男性患者日勺母亲和女儿都患病
佝偻病佝偻病佝偻病类型:钟提型眼球愚颤
表漉正富正常
患者患者患者
伴X显性遗传特点:
①:女性患者多于男性患者
三.伴Y染色体遗传
特点:
①:全是男性患者
②:父传子,子传孙
类型:外耳道多毛症
四.家系图
□正常刃性
勿患我力性
O正常女性
命患庙女性
特注:
色盲男孩:后裔中色盲的男孩
男孩色盲:男孩中找色盲
口诀:
无中生有为隐形
隐性遗传看女病
父子患病为伴性
有个生无为显性
显性遗传看女病
母女患病为伴性
第三章基因的本质
第一节DNA是重要的遗传物质
一.对遗传物质口勺初期推测
蛋白质是遗传物质日勺主导地位
二、DNA是重要的遗传物质(1)将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小
1.DNA是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌的转化试验过程和结论
(2)将有■性的st!活细菌注射到小鼠体内,小
S型:含多糖荚膜,菌落光滑,有毒性
R型:不含多糖荚膜,菌落粗糙,无毒性(3)将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,
(4)将无毒性的R性活细菌与加热杀死后的S型
细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠患败山症死亡。
推论:加热杀死的S型菌中必然存在一种活性因子,将R型菌转化成S型活菌
(2)噬菌体侵染细菌试验的过程和结论
味西体住嗒菌体把格卑菌体DNA嘴菌体装细胞破裂,择
因注射进细复制和折门配成功放出有菌体
细菌t
前体内质形成
噬菌体侵染大肠杆菌的过程
在分别含35s和i3P培养基中培养大肠杆ES,再用该大肠杆匣培养巧魄
«nB
苗体・得到,
硅附体
蛋白质废”S标记09嘎的体DNA豫⑶午标记的哽苗体
传染细菌用以上荫种被标记的噬苗体分别侵染未搐标记的细的
短时间保温后.在搅拌器中搅拌(目的是使暖附在细苗上的喷苗体与细
撞心SK心的分落),然后离心(目的是让上活箱中析出重量较轻的R唾苗体的蚤
6质夕K,沆症物中曲下被感染的大肠杆茁)
特测检测上澹液和沉淀物中的放射性物防
上清寇中放射新形成的哇苗体上港液中放射新形成的⑥的体
性假高,沉淀物中未检测第15s.性偎住,沉淀物中检测到“P.
中故射性很低.______1_____中__放射性很高.________1—
1
噬苗体侵染如苗时,DNA进入如苗子代性状是通过亲代DNA遗传的.
结论
细胞,蛋白质外壳留在外面.
DNA是邃传物质.
试验i宅称试验过程及现象结论
1.注射活的无毒R型细菌,小鼠正常。
2.注射活的有毒S型细菌,小鼠死亡
DNA是遗传
细菌MJ3.注射加热杀死的有毒S型细菌,小鼠正常。
物质,蛋白
转化体内4.注射“活11勺无毒R型细菌+加热杀死U勺有毒S型细菌”,小鼠
质不是遗传
转化死亡。
物质。
4.注射“活的无毒R型细菌+加热杀死日勺有毒S型细菌”,小鼠死
亡。
4.注射“活口勺无毒R型细菌+加热杀死日勺有毒S型细菌”,小鼠
死亡。
5.加热杀死的有毒细菌与活口勺无毒型细菌混合培养,无毒菌全
变为有毒菌。
6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机
物。分别与无毒菌混合培养,①能使无帚菌变为有毒菌;②③④
与无毒菌一-起混合培养,没有发既有毒菌。
6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DMA②蛋白质③糖类④无机
体外物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌:②③④
转化与无毒菌一起混合培养,没有发既有毒菌。
6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机
物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④
与无毒菌一起混合培养,没有发既有毒菌。
6.对S型细菌中的物质进行提纯:①DNA②蛋白质③糖类④无机
物。分别与无毒菌混合培养,①能使无毒菌变为有毒菌;②③④
与无毒菌一起混合培养,没有发既有毒菌。
用放射性元素35S和32P分别标识噬菌体内蛋白质外壳和DNA,让
噬菌体侵染细其在细菌体内繁殖,在与亲代噬菌体相似的子代噬菌体中只检测DNA是遗传
菌出放射性元素32P物质
2.DNA是重要"勺遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是RNA(2)绝大多数生物的遗传物质是DNA
四.绝大多数生物的遗传物质是DNA,少数的遗传物质是RNA,(SARSJ1IV,烟草花叶病毒)
DNA是重要的遗传物质
第二节DNA分子的构造
DNA双基因螺旋构造模型构建沃森克里克
1.威尔金斯,DNA衍射图谱一DNA是螺旋构造
2.外侧:磷酸和脱氧核糖
内测:碱基
3.查哥夫:腺喋吟(A)和胸腺喳嚏(T)相等胞嘴嚏(C)和鸟嗓吟(G)相等一A和T配对,C和G配对
★二、DNA的构造A腺嗦吟
G鸟嗦吟
1.DNAH勺构成元素:C.H、0、N、PC胞电好
T胸腺嚅唳
2.DNA日勺基本单位:脱氧核糖核甘酸(4种)
3、DNA的构造:
①由两条、反1史££邙勺脱氧核苜酸链回旋成双螺旋构造。
②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。
内测:由氢键相连日勺碱基对构成,
③戚基配对有一定规律:一一对应关系A=T;G三Co(碱基互补配对原则)
★1.特点
①稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的次序稳定不变
②多样性:DNA分子中碱基对的排列次序多种多样(重要的)、碱基的J数目和碱基的比例不一样
③特异性:DNA分子中每个DNA均有自己特定的碱基对排列次序
★3.计算1.在两条互补链中H勺比例互为倒数关系。
2.在整个DNA分子中,噤吟碱基之和二喀陡碱基之和。
★3.整个DNA分子中,与分子内每一条链上的该比例相似。
★第三节DNA的复制
一、试验证据一一半保留复制
1、材料:大肠杆菌
措施:同位素标识法(示踪法)
二、DNA的复制
1.场所:细胞核,线粒体叶绿体
时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂时间期和减数第一次分裂时间期)
3.基本条件:①模板:开始解旋的DNA分子的两条单链(即亲代DNA/、J两条链);
②原料:是游离在细胞中U勺4种脱氧核昔酸;
③能量:由ATP提供;
④酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程:①解旋提供模板
细胞供能(ATP),在解旋酶的作用,氢键断裂,形成两条脱氧核甘酸的母链
②合成子链
以每条母链为模板,运用核甘酸为原料,按照碱基互补原则,在DNA聚合酶H勺作用下,形成
互补子链
③形成子代DNA
伴随模板解旋,子链延伸,母链和子链形成双螺旋
5.成果:一种DNA分子形成两个完全相似口勺DNA分子
6.特点:①边解旋边复制;②半保留复制
7.原则:碱基互补配对原则
8.精确复制H勺原因:①独特口勺双螺旋构造为复制提供了精确的模板;
②碱基互补配对原则保证复制可以精确进行。
9.意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的持续性
发复第四节基因是有遗传效应的DNA片段
任制,
转录更J蛋白质一、基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段
(RNA
逆转录、一
二、DNA是遗传物质R勺条件:a、能自我复制b、构造相对稳定c、储存遗
传信息
d、可以控制性状。
DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。
第四章基因时体现
★第一节基因指导蛋白质的合成
一、RNA的构造:
腺吟
嗓
鸟吟
嗓
胞唯
喘
尿唾
喘
1,构成元素:C.H、0、N、P
2.基本单位:核糖核甘酸(4种)
3.构造:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。重要在染色体上
三、基因控制蛋白质合成:
1.转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNAII勺一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(注:叶绿体、线粒体也有转录)
(2)过程:①解旋:DNA解旋,碱基得以暴露
②配对:以DNA一条链为模板,游离的核糖核甘酸,与DNA分子上的碱基互补配对,形成氢
键
③连接:新结合口勺核糖核甘酸与正在合成H勺RNA连接,形成mRKA
④释放:mRNA从DNA上释放,DMA双链答复
(3)条件:模板:DNAU勺一条链(模板链)
原料:4种核糖核甘酸
能量:ATP
酶:解旋酹、RNA聚合前等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T-A.G-C.C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)>核糖体RNA(rRNA),转运RNA(tRNA)
2.翻译:
(1)概念:游离在细胞质中日勺多种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸次序H勺蛋白质的过程.
(注:叶绿体、线粒体也有翻译)
(2)碱基(4种)1个碱基一一种氨基酸-4种1X4=4
2个碱基一1个氨基酸一16种4义4=16
3个碱基个氨基酸一64种4X4X4=64
(3)转运RNA(mRNA):
①概念:mRNA上3个相邻口勺碱基决定1个氨基酸。每3个这样口勺碱基又称为1个密码子.
②特点:专一性
简并性:一种氨基酸对应多种密码子
通用性:生物界公川一套密码子
③密码子起始密码:AUG.GUG
(64个)终止密码:UAA.UAG、UGA
注:决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。
(4)过程:
第I步mRNAil人恨版•,,核
他体给C・擂加甲酸的
通£2与《<MAUG互扑配M.遗人
(1AI
笫2券携effltUtt的,RNA以同“
的方式SE人位点2
m3万甲破2酿通口4蛆也故形
城Sts何雅移H占抠位点,2m
1RNA上
63少核情体逾索F•个空打手・
康占水位ei的tKZA・开核•体.
占tt13点?的IRNA选入a点i,-
个新的携题氯“舰的IRNA£5入位
A2.mttUttfflAtit.重过步5t2.
3.4.n至核■体应取FlmRNA的
终止在内
国WY量白限:合戌示卷图
(5)条件:模板:IDRNA
原料:氨基酸(20种)
能量:ATP
酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(5)原则:碱基互补配对原则
(6)产物:多肽链
3.与基因体既有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数=6:3:1
第2节基因控制生物的性状
一、中心法则及其发展
1.提出者:克里克
2.内容:
遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNAH勺自我及制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信
息H勺转录和翻译。不过,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还
发既有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的J自我更制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录).
二、基因控制性状的方式:
1.间接控制:通过控制的日勺合成来控制代谢过程,进而控制生物日勺性状;如白化病等。
(I)豌豆U勺圆粒和皱粒
圆粒:淀粉分支酶基因
I
淀粉分支能
I
蔗糖
I
淀粉一吸水膨胀
(2)白化病(aa)(常染色体隐形病)
酪氨酸酶基因异常
I
酪氨酸醐异常
酪氨酸X黑色素
2.直接控制:通过控制蛋白质构造直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
(1)囊性纤维病
跨膜蛋白基因异常
I
跨膜蛋白异常
I
运送c「受阻
支气管黏液堆积,肺病
(2)镰刀型贫血症
血红蛋白基因异常
血红蛋白异常
红细胞呈镰刀型
注:生物体性状的多基因原因:基因与基因;基因与基因产物;与环境之间多种原因存在复杂的互相作用,
共司地精细的调控生物体的性状。
基因与基因之间}互相作用,关系复杂
基因与基因产物之间
基因与环境之间
四细胞质基质
描述线粒体与叶绿体中的DNA
半自主自我复制
转录和翻译出蛋白质(核糖体)
细胞核基因:父母各占二分之一
质基因:母亲提供
细抱质遗传只与母亲有关
第5章基因突变及其他变异
★第一节基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
•不可遗传的।变异(仅由环境变化引起)
•可遗传的变异(由遗传物质II勺变化引起)
f基因突变
〔基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
(一)基因突变
1.概念:DNA分子中发生碱基对的替代、增添和缺失,而引起的基因构造的变化,叫做基因突变。
2.实例:镶刀型细胞贫血症
血红蛋白基因异常
I
血红蛋白异常
I
红细胞呈镰刀型
3.原因:物理原因:X射线、紫外线、r射线等;
化学原因:亚硝酸盐,碱基类似物等;
生物原因:病毒、细菌等。
4、特点:a、普遍存在
b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的丕二
样的DNA分子上或同一DNA分子的不一样部位上);
c、低频性
d、多数有害性
f、不定向性
注:体细胞的突变不能直接传给后裔,生殖细胞的则也许
5、意义:它是新基因产生的途径;
是生物变异的主线来源;
是生物进化的原始材料。
(-)基因重组
1.概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不一样性状的基因的重新组合。
2、类型:a、非同源染色体上的J非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
3.意义:产生新基因型
对生物进化有重要意义
生物与的变异来源之一
第二节染色体变异
一、染色体构造变异:
实例:猫叫综合征(5号染色体部分缺失)
类型:缺失:染色体缺失某一片段
实例:猫叫综合征:5号染色体缺失一端
反复:增长某一片段
易位:某一片段移到另一条非同源染色体上
倒位:某一片段位置颠倒(180°)
染色体构造发生变化,是位于染色体上的基因的数目和排列次序发生变化,从而引起性状变异
二、染色体数目的变异
•1.类型
个别染色体增长或减少:
•实例:21三体综合征(多1条21号染色体)
以染色体组的形式成倍增长或减少:
二、实例:三倍体无子西瓜
三、染色体组
(1)概念:细胞中一组非同源染色体,在形态和构造上各不相似,但又互相协调生物的生长发育遗传和
变异
(2)特点:①一种染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相似;
②一种染色体组携带着控制生物生长H勺所有遗传信息。
由受精卵发育而来日勺个体
二倍体:体细胞中具有两个染色体组(几乎所有动物)
多倍体:三倍体
一倍体四倍体
多倍体植物的特点:茎秆粗壮,叶,种子果实较大,营养程度较高
原理:染色体变异
优缺陷:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。
(3)染色体组数的判断:
①染色体组数二细胞中形态相似H勺染色体有几条,则含几种染色体组
例1:如下各图中,各有几种染色体组?
答案:32514
②染色体组数:基因型中控制同一性状的基因个数
例2:如下基因型,所代表R勺生物染色体组数分别是多少?
(1)Aa(2)AaBb
(3)AAa(4)AaaBbb
(5)AAAaDBbb(G)ABCD
答案:223341
3.单倍体体细胞中具有本物种配子染色体数目的个体
三、染色体变异在育种上的I应用
L多倍体育种:①:低温处理;②:秋水仙素处理
秋水仙素的原理;克制纺锤丝的形成,染色体不移向细胞两极,染色体数目加倍
应用:三倍体西瓜
p森栖的西瓜x&昔通二曲mm
力普遇二tWffi队
原理:染色体变异
优缺陷:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。
2.单倍体育种:
措施:花粉(药)离体培养
原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的I培育
单倍体的特点:弱小;高度不育
pDDRRXddrr
FlDdRr
I
配子DRDrdRdr
|花粉(药)离体培养
幼苗DRDrdRdr
(单倍体)]秋水仙素处理
正常植株DDRRDDrrddRRddrr
(纯合子)高杆高杆矮杆矮杆
抗病不抗病抗病不抗病
优缺陷:后裔都是纯合子,自交后裔不发生性状分离,可以稳定遗传
明
显缩短
育种年
限,但
技术较
复杂。诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种
附
:育种
措施小
结
用射线、激光、幽用秋水仙素处花药(粉)离体培养
措施化学药物等处理生理萌发日勺种子或幼
物苗
原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异
加速育种进程,措施简便,器官较大,营后裔都是纯合子,
大幅度地改良某些但要较长年限选养物质含量高,但明显缩短育种年限,但
优缺陷性状,但有利变异择才可获得纯合结实率低,成熟迟。技术较复杂。
个体少。子。
试验:低温诱导植物染色体数目
试验原理:
进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点分裂,子染色体
在纺锤丝的作用下,分别移向两极,最终被平均分派到两个子细胞中去。用低温处理植物分生
组织细胞,可以克制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,使细胞也不能分裂成两个
子细胞。成果,植物细胞染色体数目发生变化。
材料用品:
洋葱或大葱、蒜均为二倍体,体细胞中染色体数为16,培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镶子、剪刀、显微
镜:载玻片、盖玻片、冰箱,卡诺氏液,改良苯酚品红染液,体积分数为15%_的盐酸溶液,体积分数为
95%的酒精溶液
试剂及用途:(1)卡诺氏液:固定细胞形态。
(2)95%酒精:冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
(3)解离液:(质量分数为15%HCI和体积分数为95%酒精1:1混合)使组织中的细胞分离开
⑷清水:洗去解离液,防止解离过度,便于染色。
(5)改良苯酚品红染液:使染色体着色。
试验环节:
(1)培养根尖:耨洋葱放在装满清水的广口瓶,让洋葱的底部接触水面。
(2)低温诱导:待洋葱长出1cm左右的不定根时,将整个装置放入冰箱的低温室(4C)内,
诱导培养36小时。
(3)固定细胞形态:剪去诱导处理的根尖约0.5-lcm,放入卡诺氏液中浸泡0.5T小时,以固定细胞的
形态,然后用体积分数约95%的酒精冲洗2次。
(4)制作装片:取固定好的根尖,进行解离;漂洗;染色;制片4个环节,详细操作措施与“观测植物
细抱的有丝分裂”试验相似。
(5)观测装片:先用低倍镜寻找染色体形态很好的分裂相。视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体
数目发生变化的细胞,发生染色体数目变化的细胞中染色体数目也许为正常细胞的两倍。确认某个细胞发
生染色体数目变化后、再用高倍镜观测。
第五节人类遗传病
•一、人类遗传病与先天性疾病区别:
•遗传病:由遗传物质变化引远的疾病。(可以生来就有,也可后来天发生)
先天性疾病:生来就有的J疾病。(不•定是遗传病)
二、人类遗传病产生H勺原因:人类遗传病是由于遗传物质H勺变化而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1.概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2.原因:人类遗传病是由于遗传物质的变化而引起的人类疾病
3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%—25%)
4.类型:
显性遗传病伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴X隐:色盲、血友病
常隘:先天性苍哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1.概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
L概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和构造异常)
2.类型:
常染色体遗传病构造异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(X0型,患者缺乏一条X染色体)
四、遗传病的监测和防止
1.产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿与否患某种遗传病或先天性疾病,
产前诊断可以大大减少病儿W、J出生率
2.遗传征询:在一定的程度上可以有效的防止遗传病的产生和发展
五、试验:调查人群中的遗传病
1、注意事项:
2、调查遗传方式一一在家系中进行
3、调查遗传病发病率一一在广大人群随机抽样
注:调查群体越大,数据越精确
六、人类基因组计划:是测定人类基因组的所有DNA序列,解读其中包括的遗传信息。
需要测定22+XY共24条染色体
启动:1990年,完毕于
中国(1.0%)测序工作:任由31.6亿个碱基对
2-2.5万个基因
第六章从杂交育种到基因工程
第一节杂交育种与诱变育种
一、多种育种措施的比较:
选择育种:周期长,选择范围有限
杂交育杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种
种:把
两个或
两个以
上的1品
种的优
良性状
汇集起
来,产
出新的
品种
诱变育
种:运用
物理原
因和化
学原因,
作用与
生物,
使生物
发生基
因突变
成果袁隆平:杂交水稻黑农五号
荷斯垣奶牛(黑白花)青霉素菌选育
处理杂交一自交一选优一自用射线、激光、用秋水仙素处理花药离体培养
交化学药物处理萌发后日勺种子或
幼苗
原理基因重组,人工诱发基因
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