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1、孟德尔的豌豆杂交实验1. 性状性状: 生物体所表现出来的形态特征、生理生化特征或行为方式等。相对性状: 同一种生物的同一种性状的不同表现类型。性状分离: 在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。基因:控制性状的遗传因子 (DNA分子上 有遗传效应 的片段 P67) 显性基因:控制显性性状的基因。隐性基因:控制隐性性状的基因。等位基因: 决定 1 对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同 位置上)。2. 杂交与自交杂交: 基因型 不同的生物体间相互交配的过程。自交
2、:基因型 相同的生物体间相互交配的过程。 指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉测交:让 F1与隐性纯合子杂交。 可用来测定 F1的基因型及产生配子的种类和比例, 属于杂交3. 表现型与基因型表现型: 指生物个体实际表现出来的性状。基因型: 与表现型有关的 基因组成 。关系: 基因型环境表现型纯合子:由相同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 : 显性纯合子 , 如 AA个体; 隐性纯合子 , 如 aa 个体) 杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(不能稳定的遗传, 后代会发生 性状分离,如 Aa个体)4. 孟德尔遗传实验运用了现代科学研究中常用的
3、假说演绎法 , 其一般过程是观察实验 ,发现问题、分析问题,提出假说(假设)、设计实验,检验假说(假设)、归纳综合,得出结论。孟德尔实验成功的原因:a. 正确地选用实验材料。 豌豆自花传粉 ,闭花受粉 ,自然状态下是纯种; 品种多,差异大相对性状明显,易于区分。b. 分析方法科学。由一对相对性状(单基因)到多对相对性状(多基因)地研究方法。c. 应用统计学 方法对实验结果进行分析。d. 科学地设计实验程序。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 21 页 - - - - - - - -
4、 - - YyRr 排列组合: (4*4=16) 一种计算思路 (或棋盘法 ) Yy*YyYY Yy yy 1 : 2 : 1 Rr*Rr RR Rr rr 1 : 2 : 1 Y-R-(1+2)*(1+2)=9 yyR- 1 *(1+2)=3 Y-rr (1+2)* 1 =3 yyrr 1 * 1 =1 人工异花传粉的一般步骤:去雄套袋传粉套袋5.孟德尔豌豆杂交实验(一)一对相对性状的杂交: P:高茎豌豆矮茎豌豆 DDdd F1:高茎豌豆 F1: Dd 自交自交 F2:高茎豌豆矮茎豌豆 F2:DD Dd dd 3 : 1 1 :2 :1 (二)两对相对性状的杂交: P :黄圆绿皱 P: YY
5、RRyyrr F1:黄圆 F1: YyRr 自交自交 F2:黄圆 绿圆黄皱绿皱 F2:Y-R- yyR- Y-rr yyrr 9 :3 : 3 : 1 9 : 3 : 3 :1 在 F2 代中:4 种表现型:两种亲本型:黄圆9/16 绿皱 1/16 两种重组型:黄皱3/16 绿皱 3/16 9 种基因型:纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 共 4 种1/16 单杂合子 YYRr yyRr YyRR Yyrr 共 4 种2/16 双杂合子 YyRr 共 1 种4/16 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时, 非同源染色体上的非等位基因自由
6、组合。基因分离定律的实质 : 在减数分裂(减 I 分裂后期)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代 . YY Yy yy + RR Rr rr 基因种类计算YY yy + RR rr 2*2 YY yy RR rr + Rr Yy 4*2 Yy + Rr 1*1 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 表现型看显隐性基因型看基因重新组合个数Aa连续自交 n 次,杂合子 Aa占
7、(1/2)n纯合子占1-(1/2)n 显性 A 占(1/2)+(1/2)n+1隐性 aa 占(1/2)-(1/2)n+1纯合子(显性纯合子)与杂合子的判断 自交法: 如果后代出现性状分离,则此个体为杂合子;若后代中不出现性状分离,则此个体为纯合子。例如:AaAaAA 、Aa(显性性状)、 aa(隐性性状) AA AA AA (显性性状)测交法: 如果后代既有显性性状出现, 又有隐性性状出现, 则被鉴定的个体为杂合子;若后代只有显性性状,则被鉴定的个体为纯合子。A已知亲代的基因型,求子代基因型、表现型的种类及其比例例 1:设家兔的短毛 (A) 对长毛 (a) 、毛直 (B) 对毛弯 (b) 、黑
8、色 (C) 对白色 (c) 均为显性,基因型为 AaBbCc和 aaBbCC两兔杂交,后代表现型为种,类型分别是,比例为;后代基因型为种,类型分别是,比例为。解析 此题用分解组合法来解的步骤:第一步:分解并分析每对等位基因(相对性状)的遗传情况Aaaa有 2 种表现型 ( 短, 长), 比例为 1:1;2 种基因型 (Aa,aa) 比例 1:1 BbBb有 2 种表现型 ( 直, 弯), 比例为 3:1;3 种基因型 (BB,Bb,bb) 比例 1:2:1 CcCC 有 1 种表现型 ( 黑); 2种基因型 (CC,Cc) 比例 1:1 第二步:组合 AaBbCc和 aaBbCC 两兔杂交后代
9、中:表现型种类为: 221=4(种) 类型是 : 短直黑 ; 短弯黑 ; 长直黑 ; 长弯黑比例 :(1:1)(3:1)= 3 : 1 : 3 : 1 基因 型 种 类 为 :2 3 2=12(种 ) 类 型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc) 比例:(1:1)(1:2:1)(1:1)按乘法分配率展开:1:1:2:2:1:1:1:1:2:2:1:1。B已知亲代的表现型和子代的表现型比例,推测亲代的基因型精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 21 页 - - - - -
10、 - - - - - 3:3:1:1 ddr 占 1/8 ddR 占 3/8 dd=3+1 D =3+1 例 2 番茄红果( Y)对黄果( y)为显性,二室( M )对多室( m )为显性。一株红果二室番茄与一株红果多室番茄杂交后,F1有 3/8 红果二室, 3/8 红果多室,1/8 黄果二室, 1/8 黄果多室。则两个亲本的基因型是。解析: 根据题中所给的后代表现型的种类及其比例关系, 可知此题遵循基因的自由组合规律;分解 :F1:红果 : 黄果=(3/8+3/8):(1/8+1/8)=3:1亲本的基因型为YyYy 二室: 多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=1:1亲本的基因型为
11、Mm mm 组合 : 根据亲本的表现型把以上结论组合, 得亲本的基因型分别为YyMm Yymm C已知子代的表现型比例,推测亲代的基因型在遵循自由组合定律的遗传学中, 若子代表现型的比例为9:3:3:1,可以看作为(3:1)(3:1),则亲本的基因型中每对相对性状为杂合子自交; 若子代表现型的比例为3:3:1:1,可以看作为 (3:1)(1:1),则亲本的基因型中一对相对性状为杂合子与隐性纯合子杂交, 另一对相对性状为显性纯合子与隐性纯合子杂交。例 3 已知鸡冠性状由常染色体上的两对独立遗传的等位基因D 、d 和 R、r 决定,有四种类型 : 胡桃冠(D R )、豌豆冠(D rr )、玫瑰冠(
12、ddR )和单冠(ddrr ) ,两亲本杂交,子代鸡冠有四种形状,比例为3:3:1:1 ,且玫瑰冠鸡占 3/8 ,则亲本的基因型是。解析分解:由子代鸡冠有四种形状, 比例为 3:3:1:1,可推知单冠( ddrr )占 1/8 ,由玫瑰冠鸡 (ddR ) 占 3/8, 可推知子代中D :dd=(3+1):(3+1)=1:1推知亲本的基因型为Dd dd; 则子代中另一对基因 R:rr=3:1 推知亲本的基因型为RrRr。组合 : 根据子代鸡冠形状比例及分解结果, 组合得出亲本基因型:DdRrddRr。基因和染色体的关系1. 减数分裂的概念减数分裂是进行 有性生殖 的生物形成 生殖细胞 过程中所特
13、有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半 。( 注:体细胞主要通过 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,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 2. 减数分裂的过程精子的形成过程 :精巢(睾丸)减数第一次分裂前的间期:染色体复制( 包括 DNA 复制和蛋白质 的合成 )。减数第一次分裂前
14、期:同源染色体 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(两侧)。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 个次级精母细胞,染色体数目减半减数第二次分裂(无同源染色体)前期:染色体排列 散乱。 中期:染色体的 着丝点 都排列在细胞中央的 赤道板 上。后期:着丝点分裂 ,姐妹染色体 分开,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。卵细胞的形成过程:卵巢变形精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归
15、纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 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同点形成部位精巢(哺乳动物称 睾丸 )卵巢过程有变形 , 均等分裂无变形 , 不均等分裂子细胞数一个精原细胞形成4个精子一个卵原细胞形成1 个卵细胞 +3 个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半3. 注意:a. 同源染色体 : 形态、大小 基本相同 ;(除 X、Y形态大小不相同,但仍是同源)一条来自 父方, 一条来自 母方。能配对的两条染色体。b. 精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此它们属于 体细胞 , 通过
16、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 。c. 减数分裂过程中染色体数目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同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。d.减数分裂过程中染色体和DNA 的变化规律 (减数第二次分裂与有丝分裂相似) 减数分裂 过程中 DNA的复制发生在间期,此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。染色体和DNA数目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同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - -
17、 - - - - - -第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - - e.减数分裂形成子细胞种类:假设某生物的体细胞中含n 对同源染色体 , 则: 它的精 ( 卵) 原细胞进行减数分裂可形成 2n种精子 (卵细胞 ); 它的 1 个精原细胞进行减数分裂形成2 种精子 ,4 个;它的 1 个卵原细胞进行减数分裂形成1 种卵细胞 ,1 个。4. 细胞分裂各时期图像的主要特征时期有丝分裂减数分裂第一次分裂减数分裂第二次分裂前期细胞内 有成对 的同源染色体,但 无联会、四分体出现细胞内 有成对 的同源染色体,但有联会、四分体出现细胞内 无成对 的同源染色体, 也无联会、四分体出现中
18、期细胞内 有成对的同源染色体,染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线细胞内同源染色体形成的四分体着丝点排列在细胞中央似呈两条线细胞内 无成对的同源染色体, 染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线后期同一极 的染色体 有同源染色体,染色体 不含染色单体同一极 的染色体 无同源染色体,染色体 含染色单体同一极 的染色体 无同源染色体 ,染色体 不含 染色单体细胞分裂相的鉴别:细胞质是否均等分裂:不均等分裂减数分裂卵细胞的形成均等分裂有丝分裂、减数分裂精子的形成细胞中染色体数目:若为奇数减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)若为偶数有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期细胞中染色体
19、的行为:联会、四分体现象减数第一分裂前期(四分体时期)有同源染色体有丝分裂、减数第一分裂无同源染色体减数第二分裂同源染色体的分离减数第一分裂后期姐妹染色单体的分离 , 一侧有同源染色体减数第二分裂后期姐妹染色单体的分离 , 一侧无同源染色体有丝分裂后期例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?有丝分裂 过程中 DNA的复制发生在间期,此时DNA数目加倍但是染色体数目不变。在后期时由于着丝点分裂染色单体分开,此时染色体数目加倍,但是 DNA数目 不变。染色体和 DNA数目减半发生在末期,原因是染色体分离并进入不同的子细胞。有丝分裂过程中始终有同源染色体存在。精品资料 - - - 欢迎下载
20、- - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 答1减前期 2 减前期 3减前期 4 减末期 5 有丝后期 6 减后期 7 减后期 8 减后期 9有丝前期 10 减中期 11 减后期 12 减中期 13 减前期 14 减后期 15 减中期 16 有丝中期5. 受精作用的特点和意义特点: 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的 头部进入卵细胞, 尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目 又恢复到体细胞的数目,其中有一半来
21、自精子,另一半来自卵细胞。( 受精实质:精子细胞核和卵细胞细胞核的融合) 受精卵:细胞核基因 =1/2 精子+1/2 卵细胞;细胞质基因几乎全部来自卵细胞。意义:减数分裂 和受精作用 对于维持生物前后代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作用。6. 基因在染色体上一条染色体上一般 含有多个基因,(有1或2个DNA 分子)且基因在染色体上 呈线性排列7. 伴性遗传伴性遗传 :遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。XY型性别决定方式: 染色体组成( n 对)雄性: n1 对常染色体 + XY 雌性: n1 对常染色体 + XX 三种伴性遗传的特点:A.伴 X隐性
22、遗传的特点:a. 男女 b. 隔代遗传(交叉遗传) c.母病子必病,女病父必病B.伴 X显性遗传的特点:a. 女男 b. 连续发病 c.父病女必病,子病母必病C.伴 Y遗传的特点: a. 男病女不病 b.父子孙附:常见遗传病类型(要记住):伴 X隐:色盲、血友病常隐:先天性聋哑、白化病(男 =女)伴 X显: 抗维生素 D佝偻病常显:多 (并)指(男=女)常染色体隐性遗传病隔代遗传,患者为隐性纯合体常染色体显性遗传病代代相传,正常人为隐性精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 21 页
23、- - - - - - - - - - 纯合体基因的本质(一)肺炎双球菌转化实验1、肺炎双球菌:S型细菌:菌落 光滑 ,菌体有夹膜, 有毒性R型细菌:菌落 粗糙, 菌体 无夹膜,无毒性2、格里菲思实验(书P53-54)表明:无毒性的 R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混 合后,转化为有毒性的S 型活细菌 。这种性状的转化是可以遗传的。推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死 S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质“ 转化因子 ”。3、艾弗里的实验:结论:DNA才是 R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 即DNA是转化因子。(二)郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、T2 噬菌体
24、(1)结构(2)与大肠杆菌关系:寄生2、实验方法:放射性同位素标记法精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 3、实验表明:(1)噬菌体侵染细菌时,只有噬菌体的DNA进入到细菌细胞中,而蛋白质外壳留在外面。( 2)子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。4、实验结论:DNA 是遗传物质 。【特别提示】噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料氨基酸全部来自细菌 ,场所核糖体来自细菌 。而组成子代噬菌体的DNA 既有来自侵入
25、细菌的亲代噬菌体 的,也有利用 细菌体内的原料脱氧核苷酸新合成的。(三)烟草花叶病毒感染烟草实验1、实验过程:提取烟草花叶病毒的RNA 和蛋白质,分别感染烟草,用从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染花叶病,但从烟草花叶病毒中提取的RNA 却能使烟草感染花叶病。2、实验证明:在只有RNA 的病毒中, RNA 是遗传物质。(四)生物的遗传物质细胞生物(真核、原核生物)非细胞生物(病毒)核酸DNA 和 RNA 仅有 DNA 仅有 RNA 遗传物质DNADNA RNA举例细菌、蓝藻、真菌、动植物等T2噬菌体烟草花叶病毒、 艾滋病病毒等小结:绝大多数生物的遗传物质是DNA , 所以 DNA 是主要
26、的遗传物质。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 二、DNA 的结构1.DNA的组成元素: C 、H 、O 、N 、P2.DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4 种)3.DNA的结构:由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。外侧 : 脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。内侧: 由氢键相连的碱基对组成碱基配对有一定规律: A T;G C。(碱基互补配对原则)4. 特点稳定性: DNA 分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变多样
27、性: DNA 分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要)、碱基的数目和碱基的比例不同(排列种数:4n (n 为碱基对 对数 ) 特异性: DNA 分子中每个 DNA 都有自己特定的碱基对排列顺序5. 在双链 DNA分子中: A=T、 G=C 任意两个非互补的碱基之和相等; 且等于全部碱基和的一半例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基在 DNA的两条单链之间:若一条链中互补的两碱基和占该链比率为a% ,则:另一条链中该比率也为a% ,双链中该比率也为a% 例:DNA 一条链上 A+T占该链碱基的比例是20% ,则另一条链上A+T占另一条碱基的比例也是 20% ;整个 DN
28、A 分子中 A+T占两条链碱基总数的比例也是 20%。判断核酸种类如有 U无 T,则此核酸为 RNA 如有 T 且 A=T,C=G, 则为双链 DNA 如有 T 且 AT,CG,则为单链 DNA U和 T都有, 则处于转录阶段6. 染色体、 DNA 、基因和遗传信息的关系(B)(1)染色体、 DNA 、基因的关系一般一条染色体上有一个或两个DNA 分子,一个 DNA 分子上含有多个基因 (基因是具有遗传效应的 DNA 片段 ),每个基因中含有多个脱氧核苷酸。(2)遗传信息:指DNA 分子中碱基对(或碱基或脱氧核苷酸)的排列顺序 ,可通过控制蛋白质的合成来表达,通过DNA 分子的复制传递给后代。
29、7.DNA的复制实验证据 半保留复制方法:同位素示踪法场所:细胞核(主要)时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期 和减数第一次分裂前的间期)基本条件 :a 模板:亲代 DNA 分子的两条链; b原料:是游离在细胞中的4 种脱氧核苷酸; c能量:由 ATP提供; d酶:解旋酶、 DNA聚合酶等。过程: a 解旋 b合成子链 c形成子代 DNA 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 特点: a 边解旋边复制; b半保留复制原则:碱基互补
30、配对原则精确复制的原因: a 独特的 双螺旋 结构为复制提供了精确的模板; b 碱基互补配对 原则保证复制能够准确进行。意义:将遗传信息从亲代传给子代,从而保持遗传信息的连续性简记:1 所() 2期() 3步( ) 4条件()基因的表达 =转录 +翻译一、基因表达:即 基因指导蛋白质的合成1.RNA的结构:组成元素: C、H、O 、N、P 基本单位:核糖 核苷酸( 4 种)结构: 一般为 单链2. 基因: 是具有遗传效应的 DNA片段。主要在 染色体 上3. 基因控制蛋白质合成:转录A.概念:在 细胞核 中,以 DNA的一条链为模板,按照 碱基互补配对 原则,合成RNA 的过程。(注:叶绿体、
31、线粒体也有转录)B.过程: a 解旋;b 配对; c 连接; d 释放(具体看书 63 页)C.条件:模板: DNA 的一条链(模板链)原料: 4 种核糖核苷酸能量: ATP 酶:RNA 聚合酶 等D.原则: 碱基互补配对原则 (AU、TA、G C、CG )E.产物: 信使 RNA (mRNA)、核糖体 RNA (rRNA )、转运 RNA (tRNA )翻译: (遗传信息的表达 ) A.概念:游离在 细胞质中的各种氨基酸,以mRNA 为模板,合成 具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。B.过程:(看书 66 页)C.条件:模板 mRNA 原料氨基酸( 20 种)能量 ATP 酶:多种酶搬运工具:
32、 tRNA 装配机器(翻译场所):核糖体D.原则: 碱基互补配对 原则E.产物:多肽链与基因表达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密码子a 概念: mRNA 上 3 个相邻的碱基决定1 个氨基酸。每3 个这样的碱基又称为1个密码子 . 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 21 页 - - - - - - - - - - b 特点:专一性、简并性、通用性c 密码子起始密码: AUG 、GUG (64个)终止密码: UAA 、UAG 、UGA
33、注:决定氨基酸的密码子有61 个,终止密码不编码氨基酸。基因对性状的控制1. 中心法则 指的是遗传信息传递的一般规律。提出者:克里克内容: 遗传信息可以从 DNA 流向 DNA , 即 DNA 的自我复制;也可以从 DNA 流向 RNA ,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录和翻译。近些年还发现有遗传信息从RNA到 RNA (即 RNA 的自我复制,需 RNA复制酶)也可以从 RNA 流向 DNA (即逆转录,需逆转录酶)。【特别提示】 1、上述遗传信息的流动都要遵循碱基互补配对 原则。2、只有少数 RNA 病毒能 RNA复制或逆转录。2. 基因控制性状的方式:间接控制:通过控制 酶的合成来控制代
34、谢过程,进而控制生物的性状。如白化病、豌豆的皱粒等。直接控制:通过控制 蛋白质结构 直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。注:生物体性状的多基因因素: 基因与基因; 基因与基因产物; 与环境之间多种因素存在复杂的相互作用 ,共同地精细的调控生物体的性状。基因突变及其他变异一、生物变异的类型不可遗传的变异(仅由 环境变化引起)基因突变可遗传的变异(由 遗传物质 的变化引起)基因重组染色体变异二、可遗传的变异1. 基因突变A概念:DNA 分子中发生碱基对的替换、 增添和缺失, 而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。B原因: 外因物理因素: X射线、紫外线、 r 射线等;精品资料 -
35、- - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;生物因素:病毒、细菌等。内因:DNA 复制过程中偶尔发生错误、 DNA 的碱基组成发生改变等原因自发产生。C特点:a、普遍性 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不同的 DNA 分子上或同一 DNA 分子的 不同部位 上) ;c、低频性 d 、少利多害性 e 、不定向性注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能D时间:间期
36、 (有丝分裂或减数第一次分裂前的间期)E结果:使一个基因变成它的等位基因,即产生新基因。F意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;是生物进化的原始材料。2. 基因重组A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。B类型:a 自由组合:非同源染色体上的非等位基因自由组合(减数第一次分裂后期) B交叉互换:四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换(四分体时期 )C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)D、结果:产生新的基因型。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
37、。不同基因的重新组合,不产生新基因,而是产生新的基因型,使不同性状重新组合。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。3. 染色体变异染色体 结构变异:实例:猫叫综合征( 5 号染色体
38、部分缺失)类型:缺失 、重复、倒位、易位(看书并理解)染色体 数目的变异个别染色体增加或减少:实例:21三体综合征(多1 条 21 号染色体)以染色体组 的形式成倍增加或减少:实例:三倍体无子西瓜4. 染色体组精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 概念: 二倍体 生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。特点: 一个染色体组中 无同源染色体 ,形态和功能 各不相同 ;一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。染色体组数的判断
39、:染色体组数 =细胞中 形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组例 1:以下各图中,各有几个染色体组?答案: 3 2 5 1 4 染色体组数 = 基因型中 控制同一性状的基因个数例 2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少? (1)Aa _ (2)AaBb _ (3)AAa _ (4)AaaBbb _ (5)AAAaBBbb _ (6)ABCD _ 答案: 2 2 3 3 4 1 5. 单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫 单倍体 。有受精卵 发育成的个体, 体细胞中含几个染色体组就叫几倍体, 如含两个染色体组就叫 二倍体 ,含三个染色体组就叫 三倍体 ,以此类推。体细胞中含三个
40、或三个以上染色体组的个体叫多倍体 。染色体变异在育种上的应用1. 多倍体育种 ( 实例:三倍体无子西瓜的培育)方法:用秋水仙素 处理萌发的种子或幼苗。 (原理:能够 抑制纺锤体的形成 (前期),导致染色体不分离, 从而引起细胞内染色体数目加倍)原理: 染色体(数目)变异优缺点: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: (实例:矮杆抗病水稻的培育) 方法: 花粉( 药) 离体培养原理: 染色体(数目)变异优点:明显缩短育种年限,后代都是纯合子,缺点:但技术较复杂。例:在水稻中,高杆 (D) 对矮杆 (d) 是显性,抗病 (R) 对不抗病 (r) 是显性。现有
41、纯合矮杆不抗病水稻ddrr 和纯合高杆抗病水稻DDRR 两个品种 , 要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ,应该怎么做?_ 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 人类遗传病1. 先天性疾病: 生来就有的疾病。(不一定是遗传病)遗传病:由 遗传物质 改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)2. 人类遗传病产生的原因:由于遗传物质的改变而引起的人类疾病3. 人类遗传病类型A.单基因遗传病概念:由 一对等位基因控制的遗传病
42、。原因:人类遗传病是由于遗传物质 的改变而引起的人类疾病 类型:显性遗传病伴显:抗维生素佝偻病常显:多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病伴隐:色盲、血友病常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症B.多基因遗传病概念:由 多对等位基因控制的人类遗传病。常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。特点:呈 家族聚集、群体中发病率 高 、易受环境影响C.染色体异常遗传病(简称染色体病)概念:染色体异常引起的遗传病。( 包括数目异常和 结构异常)类型:常染色体遗传病结构异常: 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(X
43、O型,患者缺少一条 X 染色体)4. 遗传病的监测和预防产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段(羊水检查、 B超检查、精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 16 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 孕妇血细胞检查、基因诊断)确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率。遗传咨询: 医生对咨询对象进行身体检查,了解家庭病史, 对是否患有某种遗传病作出诊断。 分析遗传病的传递方式。 推算出后代的再发风险率。 向咨询对象提出防治对策和建议, 如终止妊
44、娠、 进行产前诊断等。 遗传咨询 在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。禁止近亲结婚: 能有效地预防遗传病的产生 (可以降低后代患 隐性 遗传病的几率)提倡适龄生育5. 实验:调查人群中的遗传病(调查群体越大,数据越准确)注意事项:A选取群体中发病率 较高的单基因 遗传病,如红绿色盲、高度近视 等)B调查遗传方式 在家系中进行 C调查遗传病 发病率 在广大 人群随机抽样6. 人类基因组计划: 是测定人类基因组的全部DNA 序列,解读其中包含的遗传信息。需要测定 22+XY共 24 条染色体。各种育种方法的比较: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(数目)变异
45、染色体(数目)变异方法杂交自交选优自交(直至不发生性状分离)利用物理或化学因素处理用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗花药离体培养后再用秋水仙素处理使加倍优缺点集各优良性状于一身,但育种年限长。加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理。器官大,营养物质含量高,但发育延迟,结实率低在动物中难以开展。明显缩短育种年限,后代全是纯合子,但方法复杂。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 例子杂交水稻中国荷斯坦牛高产量青霉素菌株黑农五号大豆
46、三倍体无子西瓜普通小麦纯合体基因工程1. 概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。(通俗的说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状 )2. 原理:基因重组3. 结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。4. 基因工程的工具基因的“剪刀” 限制性核酸内切酶(简称限制酶)a 特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。b 作用部位:磷酸二酯键c 切割结果:产生 2 个带有黏性末端的DNA 片断。d 作用: 基因工程中重要的切割工具,能将外来的 DNA 切断,对自己的DNA 无损害。
47、注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。基因的“针线” DNA 连接酶a 作用: 将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的 DNA 分子。b 连接部位:磷酸二酯键基因的运载体a 定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。b 种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。基因工程的操作步骤a 提取目的基因 b目的基因 与运载体结合c 将目的基因 导入受体细胞 d目的基因的 检测和鉴定5. 基因工程的应用a 基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等b 基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗c 基因工程与环境
48、保护:超级细菌6. 转基因生物和转基因食品的安全性两种观点是 :a 转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制 b转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。生物的进化1. 拉马克的进化学说理论要点:用进废退;获得性遗传进步性:认为生物是进化的。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 2. 达尔文的自然选择学说理论要点: 自然选择 (过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存)进步性: 能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
49、局限性:(对生物进化的解释仅局限于个体水平)A不能科学地解释遗传和变异的本质;B自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。3. 现代达尔文主义种群是生物进化的基本单位A概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。B特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。C种群基因库: 一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库基因(型)频率的计算:a 按定义计算:例 1:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA 、Aa、aa的个体分别是 30、60 和 10 个,则:基因型 AA的频率为 _;基因型 Aa的频率为 _;基因型 aa的频率为 _。
50、基因 A的频率为 _;基因 a 的频率为 _。答案: 30% 60% 10% 60% 40% b 某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ? 杂合子频率例:某个群体中,基因型为AA的个体占 30% 、基因型为 Aa的个体占 60% 、基因型为 aa的个体占 10% ,则:基因 A的频率为 _,基因 a 的频率为 _ 答案: 60% 40% 突变和基因重组产生生物进化的原材料。自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。(生物进化的实质:种群基因频率的改变)突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成机制。4. 物种: 指分布在一定的