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1、2022-6-131 遗传进化专题遗传进化专题（一）遗传的物质基础。（一）遗传的物质基础。格利菲斯对肺炎双球菌转化实验的结论是格利菲斯对肺炎双球菌转化实验的结论是什么？什么？艾弗里是怎样做肺炎双球菌转化实验的？艾弗里是怎样做肺炎双球菌转化实验的？从试验现象得出的结论是什么？从试验现象得出的结论是什么？赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的实验中用什么方法、什么原子、什么元素来判中用什么方法、什么原子、什么元素来判断进入细菌的是断进入细菌的是DNA还是蛋白质？还是蛋白质？2022-6-132从上述试验中，科学家得出了什么结论？从上述试验中，科学家得出了什么结论？康拉
2、特分离烟草病毒的成分分别作感染烟草实康拉特分离烟草病毒的成分分别作感染烟草实验，得出的结论是什么？验，得出的结论是什么？DAN为什么能发挥遗传作用？受结构学派影响为什么能发挥遗传作用？受结构学派影响的沃森和克里克在前人工作的基础上提出了的沃森和克里克在前人工作的基础上提出了DNA双螺旋结构模型和碱基互补配对原则。双螺旋结构模型和碱基互补配对原则。DNA的结构特性是什么？的结构特性是什么？DNA的功能是什么？储存、传递和表达遗传信的功能是什么？储存、传递和表达遗传信息息多样性多样性 特异性特异性 稳定性稳定性储存、传递和表达遗传信息储存、传递和表达遗传信息2022-6-133和和遗传信息遗传信息
3、细胞核中细胞核中亲代亲代DNARNA 翻译翻译蛋白质（性状）蛋白质（性状）复制复制传递传递表达遗传信息表达遗传信息遗传遗传 信息信息子代子代DNA转录转录RNA翻译翻译蛋白质（性状）蛋白质（性状）亲代与子代之间有：亲代与子代之间有：相似相似DNA相似相似RNA 、 相似蛋白质和性状相似蛋白质和性状储存传递传递表达表达DNA的基本功能：的基本功能：转录转录细胞质中细胞质中2022-6-134 碱基问题：下面是一个碱基问题：下面是一个DNA分子的碱基组成，分子的碱基组成，请回答下列问题：请回答下列问题： (1)双链中嘌呤数与嘧啶数双链中嘌呤数与嘧啶数 。 A=T G=C A/T=1 G/C=1 (
4、A+ G) / (T +C)=1（2）a链中链中A/T= b链中链中A/T= a链中链中（A+G）/（T+C）= b链中链中（A+G）/（T+C）= 相等相等1/22/14/66/4 能配对的碱基数之比能配对的碱基数之比a链中的与链中的与b链中的互为倒数。链中的互为倒数。 不能配对的不能配对的2种碱基和与另外种碱基和与另外2种不能配对的碱基和种不能配对的碱基和之比，在之比，在2条链上互为倒数。条链上互为倒数。2022-6-135若一条链上的碱基比为若一条链上的碱基比为A:T:G:C= .则另一条链上的碱基比则另一条链上的碱基比A:T:G:C= .(3) a链中链中 A+T/G+C= b链中链中
5、A+T/G+C= . 能配对的能配对的2种碱基和与另外两种能配对的碱基和之比，种碱基和与另外两种能配对的碱基和之比， a链链 b链链(4) a链中链中A+T所占所占%= b链中链中A+T所占所占%= 双链中双链中A+T所占所占%=能配对的能配对的2种碱基和所占种碱基和所占%：1:2:3:42:1:4:33/73/730%30%30%（5）一段双链）一段双链DNA中，中，G+C占占46%，其中一条链中，其中一条链中A占占28%，C占占22%，其互补链中，其互补链中A占占 %。26=a链链%=b链链%=双链双链%=RNA链链%2022-6-136（1）复制）复制n次次后，含放射标记的后，含放射标记
6、的DNA：单链：单链：噬菌体：细菌噬菌体：细菌=2：2：2：2（2）到）到n代代后含标记的后含标记的DNA占占半保留复制问题：半保留复制问题：先算出先算出复制复制n次次后的后的DNA数数2n 单链数单链数2n+12022-6-137 把一个用把一个用1515N N 标记的标记的DNADNA分子放在含分子放在含1414N N并且含并且含有必要条件的溶液中进行复制，第五代中不含标有必要条件的溶液中进行复制，第五代中不含标记的单链占总数的记的单链占总数的 。 离心后，位于试管下部的离心后，位于试管下部的DNADNA占总数占总数 ；位于中部的占总数位于中部的占总数 ；位于上部的占总数的；位于上部的占总
7、数的 。15/1601/87/82022-6-138练习：练习：1、一个用一个用1515NN标记的标记的DNADNA分子（重），放在含分子（重），放在含1414N(N(轻）的培养基中复制，第四代轻）的培养基中复制，第四代DNA DNA 中：中：（1 1）含标记）含标记( (重）的重）的DNADNA占总数的占总数的 。0（2 2）含标记（中）的）含标记（中）的DNADNA占总数的占总数的 。1/43/47/8（3 3）不含标记（轻）的）不含标记（轻）的DNADNA占总数的占总数的 。（4 4）不含标记的单链（轻）占总数的）不含标记的单链（轻）占总数的 。2022-6-139人类等细胞生物烟 草花
8、叶病毒噬 菌 体 核 酸 类 型 核苷酸种类数 种 种 种 碱基种类数 五 碳 糖2种：核糖脱氧核糖1种：核糖1种脱氧核糖DNA 、RNARNADNA8445种A、T、G、 C、U4种A、U、G 、C4种A、T、 G、C2022-6-1310 4类生物核酸的比较类生物核酸的比较核酸种类数核酸种类数碱基种类数碱基种类数嘧啶种类数嘧啶种类数嘌呤种类数嘌呤种类数五碳糖种类数五碳糖种类数黄牛黄牛酵母菌酵母菌噬菌体噬菌体烟草花叶 病 毒 1 2 2 1 4 5 5 4 2 3 3 2 2 2 2 21 2 2 1无无 机机 酸酸 1 1 1 12022-6-1311 DNA-b A T G A A AG
9、 G G T A A DNA-a T A C A A A T T T A T TmRNA A U G A A A GG G U AAT T TC C CU U U转移转移RNA 蛋白质中蛋白质中的氨基酸的氨基酸数量比：氨基酸：数量比：氨基酸：mRNA碱基碱基:DNA碱基碱基=1:3;64.转录、翻译、模板、原料及其数量转录、翻译、模板、原料及其数量比比2022-6-1312 练习2.人的生长激素由191氨基酸缩合而成，与其合成有关的DNA和信使RNA上的碱基数最少依次有 个。 5.复制、转录、翻译比较11461146、5735732022-6-1313复制转录翻译时期有、减：间期生长发育生活过
10、程中场所细胞核细胞核细胞质中核糖体上模板DNA两条链DNA一条链信使RNA原料脱氧核苷酸核糖核苷酸氨基酸原则碱基互补配对原则过程边解旋边复制子链与母链结合 2个子DNA半保留复制边解旋边复制1条RNAtRNA运氨基酸到核糖体上与密码子配对产物2个同样的DNA分子一条mRNA1条多肽链2022-6-13143、双链、双链DNA中，中，G占占38%，其中一条链中，其中一条链中T占占5%，那么另一条单链中，那么另一条单链中，T占占 % 。194、一个、一个DNA分子中有分子中有1000个碱基对，腺嘌个碱基对，腺嘌呤占呤占20%。如果复制两次，需要游离的胞嘧。如果复制两次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸多
11、少啶脱氧核苷酸多少 个。个。24005、已知一个蛋白质分子由、已知一个蛋白质分子由2条肽链组成，共有条肽链组成，共有肽键肽键198个，翻译它的信使个，翻译它的信使RNA中有中有A和和G共共200个，则转录该信使个，则转录该信使RNA的的DNA分子中，最分子中，最少应有少应有C和和T 个个6002022-6-13156.某双链某双链DNA分子中分子中G占占38%，其中一条链中的，其中一条链中的T占该占该DNA分子全部碱基总数的分子全部碱基总数的5%,另一条链中另一条链中T占占该该DNA分子中的碱基比例为分子中的碱基比例为( )A.5% B.7% C.19% D.24%7.某某DNA的相对分子质量
12、为的相对分子质量为2109 , ,平均分子量，平均分子量，一个脱氧核苷酸为一个脱氧核苷酸为300300，氨基酸为，氨基酸为128128，该，该DNADNA控制控制合成的蛋白质相对分子质量为合成的蛋白质相对分子质量为 。 300X300X(X/2(X/21) 1) 2 218=218=210104 4 (X(X个脱氧核苷酸个脱氧核苷酸6)6)128128（X/6X/61 1）1818(X(X为双链脱氧核苷酸数，为双链脱氧核苷酸数，X/2X/21 1为每条链失水数）为每条链失水数） B 2022-6-13168.已知牛的初级精母细胞中有已知牛的初级精母细胞中有15个四分个四分体，体，牛的体细胞中共
13、有牛的体细胞中共有6 610109 9 个脱氧核个脱氧核苷酸，假设每个基因含有苷酸，假设每个基因含有10001000个碱基对，个碱基对，则牛的体细胞中的染色体数和每条染色则牛的体细胞中的染色体数和每条染色体上含有的平均基因数分别为（体上含有的平均基因数分别为（ ） A.30 2105 B.30 1105 C.60 2108 D.15 4106B2022-6-1317 9、一个、一个DNA分子的一条链上有分子的一条链上有4种碱基，腺种碱基，腺嘌呤比鸟嘌呤多嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占，两者之和占DNA分子碱基分子碱基总数总数24%。则这个。则这个DNA分子的另一条链上，胸腺分子的另一条链上，
14、胸腺嘧啶占该链碱基数目的嘧啶占该链碱基数目的 （ ） A.14% B.24% C.28% D.48%C 10、已知一个蛋白质分子有2条肽链组成，连接蛋白质分子的氨基酸的肽键有198个，翻译成这个蛋白质分子的RNA中有A和G共200个，则转录信使RNA的DNA分子中，最少有C和T的个数为（ ）A.400 B.200 C.600 D.800C2022-6-1318 11、由N个碱基组成的基因控制合成，由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则蛋白质的分子量最大为多少？ （ ） A、Na/6 B、Na/3 -18(N/3-1)C、Na-18(N-1) D、Na/6-18(N/6-1) 12
15、、现有1000个氨基酸，其中氨基有1020个，羧基有1050个，则由此合成的4条多肽链中，共有肽健、氨基、羧基的数目是 （ ） A 999 1016 1046 B996 1 1 C996 24 54 D 996 1016 1046DC2022-6-1319(二二)有关自由组合的计算问题有关自由组合的计算问题1.根据亲代的基因型和表现型求：根据亲代的基因型和表现型求： 两对相对性状、独立分配、完全显性的亲本进行杂交，两对相对性状、独立分配、完全显性的亲本进行杂交，如豌豆如豌豆 甲甲 黄色圆粒（黄色圆粒（YyRr）乙乙 绿色圆粒（绿色圆粒（yyRr），求：），求： 亲代产生配子的种类数：亲代产生配
16、子的种类数： 某种配子出现的几率的计算：某种配子出现的几率的计算： 后代中纯和体的几率：后代中纯和体的几率： 杂合体的几率：杂合体的几率： 基因型种类数基因型种类数 ： 某种基因型的几率：某种基因型的几率： 表现型种类数：表现型种类数： 某种表现型出现的几率的计算：某种表现型出现的几率的计算： 分离比：分离比：甲22=4 乙1 2=2甲Y1/2 R1/2=YR1/4纯合体1/4（ yy1/2 (RR1/4+rr1/4)=3/4Yy yy=2 Rr Rr=3 2 3=6Yy1/2 RR1/4=YyRR1/8Yy yy=2 Rr Rr=2 2 2=4黄Yy yy=1/2 园Rr Rr=3/4 1/
17、2 3/4=3/8黄园1：1 3：1=3：1：3：1yy1/2 (RR1/4+rr1/4)=1/42022-6-13212.分支法写遗传图解、表现型、基因型分支法写遗传图解、表现型、基因型及比：及比：黄色圆粒（黄色圆粒（YyRr）乙乙 绿色圆粒（绿色圆粒（yyRr）2022-6-1322亲 代子代的表现型及数量基因型表现型黄圆黄皱绿圆绿皱黄圆绿皱21201817黄圆绿圆208216绿圆绿圆004114黄皱绿圆131012803.根据亲代表现型子代表现型及比求亲代基因型YyRryyrrYyRryyRryyRryyRrYyRRyyRR2022-6-1323亲 代子代的表现型及数量基因型表现型黄圆黄
18、皱绿圆绿皱黄圆183606517黄圆20800绿圆880910黄园60176516YyRrYyRr黄园黄园YYRrYYRr黄园黄园yyRRYyRr黄园黄园YyRryyRr绿园绿园2022-6-1324 水稻非糯性（水稻非糯性（M，花粉遇碘液呈蓝黑色），花粉遇碘液呈蓝黑色） ，对糯性（对糯性（m，花粉遇碘液呈棕红色）为显性，将，花粉遇碘液呈棕红色）为显性，将糯性（母本）与纯合非糯性（父本）品种杂交：糯性（母本）与纯合非糯性（父本）品种杂交： 问：问： （1）所结种子种皮基因型为）所结种子种皮基因型为 。 （2）所结种子胚乳基因型为）所结种子胚乳基因型为 。 （3）所结种子胚的基因为）所结种子胚的
19、基因为 。 （4）F1花粉类型有花粉类型有 种，遇到碘液呈蓝黑种，遇到碘液呈蓝黑色的花粉占总数约色的花粉占总数约 。mmMmmMm21/22022-6-1325（三）人类遗传病的问题（三）人类遗传病的问题 要熟练掌握人类单基因遗传病的要熟练掌握人类单基因遗传病的5 5种类型、种类型、 6 6种判断技巧和解三类基本问题的方法。种判断技巧和解三类基本问题的方法。 1 1、基本情况、基本情况已发现的人类单基因遗传病有已发现的人类单基因遗传病有66006600多种。多数属多种。多数属于细胞核遗传，致病基因在染色体上。于细胞核遗传，致病基因在染色体上。5 5种类型种类型致病基因在：致病基因在：（1)1)
20、性染色体上性染色体上 Y Y染色体染色体 X X染色体上显性基因染色体上显性基因 隐性基因隐性基因（2)2)常染色体上显性基因常染色体上显性基因 隐性基因隐性基因 2 2、人类、人类5 5种类型单基因遗传病的特点：种类型单基因遗传病的特点： 伴伴Y Y（父病子必病、子病父必病，只有男性（父病子必病、子病父必病，只有男性患病）；患病）； 伴伴X X显（父病女必病，子病母必病）；显（父病女必病，子病母必病）； 伴伴X X隐（女病父必病，母病子必病，找女性隐（女病父必病，母病子必病，找女性患者）；患者）； 常显（双亲有病、子代有正常者）；常显（双亲有病、子代有正常者）； 常隐（无中生有，双亲无病，子
21、代由患者）常隐（无中生有，双亲无病，子代由患者）若常隐则女病父不病、母病子不病。若女病父也若常隐则女病父不病、母病子不病。若女病父也有病、母病子也有病，就还有可能是伴有病、母病子也有病，就还有可能是伴X X隐性）。隐性）。具体是那种病，先假设，再正推和反推验证确定。具体是那种病，先假设，再正推和反推验证确定。2022-6-13273 3、基本问题、基本问题（1 1）致病基因在那类染色体上。）致病基因在那类染色体上。（2 2）属于显性性状还是隐性性状，致病基因）属于显性性状还是隐性性状，致病基因是显性基因还是隐性基因。是显性基因还是隐性基因。（3 3）写亲本基因型）写亲本基因型（4 4）据系谱图
22、、文字题意中的表现型求有关的）据系谱图、文字题意中的表现型求有关的基因型、表现型及其几率。基因型、表现型及其几率。4 4、解题方法、解题方法（1 1）双亲无病子代有病，是隐性基因控制）双亲无病子代有病，是隐性基因控制的遗传。的遗传。 设为伴设为伴X X隐性遗传；看有无女患父必患，母换自隐性遗传；看有无女患父必患，母换自必患的情况，若不符合，则为常隐。必患的情况，若不符合，则为常隐。 设为常染色体上的隐性基因。设为常染色体上的隐性基因。 用正推法、反推法鉴别。用正推法、反推法鉴别。2022-6-1328（2 2）双亲有病，子代有正常者，必是显性遗传：）双亲有病，子代有正常者，必是显性遗传： 设为
23、伴设为伴X X显性；看有无父病女必病，子病女必病显性；看有无父病女必病，子病女必病的情况，若无这种情况，则为常显。的情况，若无这种情况，则为常显。 设为常染色体显性设为常染色体显性 用正推法、反推法鉴别用正推法、反推法鉴别（3 3）伴）伴Y Y遗传，女性无患者，男性则代代有患者。遗传，女性无患者，男性则代代有患者。（4 4）（）（1 1）（）（2 2）（）（3 3）不能确定时，按）不能确定时，按Y Y、X X显、显、X X隐、常显、常隐依次假设，并用反推法和正隐、常显、常隐依次假设，并用反推法和正推法鉴别。推法鉴别。（5 5）文字题要先转化成系谱图，再按上述方法确）文字题要先转化成系谱图，再按
24、上述方法确定。定。（6 6）如果有交叉遗传现象，必定是伴）如果有交叉遗传现象，必定是伴X X隐性遗传隐性遗传 如果有交叉遗传现象，如，白眼雌如果有交叉遗传现象，如，白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，果蝇和红眼雄果蝇交配，F F1 1一定是雄果一定是雄果蝇白眼、雌果蝇红眼，这种遗传现象必蝇白眼、雌果蝇红眼，这种遗传现象必定是伴性遗传。定是伴性遗传。 解题步骤是：解题步骤是： a.a.画系谱图画系谱图 （有系谱图时略）（有系谱图时略） b.b.写基因型（伴性遗传时写性写基因型（伴性遗传时写性染色体组成和写基因型）染色体组成和写基因型） c. c. 设为设为X X显、显、X X隐隐 d.d.正推反推检验矫
25、正。正推反推检验矫正。2022-6-1330例例题题2022-6-1331常常显显3/42022-6-1332 3.3.下图所示致病基因在下图所示致病基因在 染色体上，是染色体上，是 性基因控制的遗传病。若性基因控制的遗传病。若8 8与与1010结婚，结婚，属于属于 结婚，生患病男孩的几率为结婚，生患病男孩的几率为 。常常隐性隐性近亲近亲1/182022-6-13334 4、下图所示，致病基因不可能是、下图所示，致病基因不可能是 。AB2022-6-13341/21/82022-6-1335135/5122022-6-1336 9.一对夫妇甲，妻子有病，丈夫正常，子女一对夫妇甲，妻子有病，丈夫
26、正常，子女中只有男孩和其母亲患一样的病。另一对夫妇乙，中只有男孩和其母亲患一样的病。另一对夫妇乙，妻子正常，丈夫患病，子女中只有女儿都患和其妻子正常，丈夫患病，子女中只有女儿都患和其父亲一样的病。关于这两种病，下列说法最有可父亲一样的病。关于这两种病，下列说法最有可能的是（能的是（ ） A.甲乙均为常染色体显性遗传病甲乙均为常染色体显性遗传病 B.甲乙均为性染色体显性遗传病甲乙均为性染色体显性遗传病 C.甲为甲为X隐性、乙为隐性、乙为X显性遗传病显性遗传病 D.甲为甲为X显性、乙为显性、乙为X隐性遗传病隐性遗传病C2022-6-1337 野生型果蝇都是红眼的。遗传学家摩尔根以果野生型果蝇都是红
27、眼的。遗传学家摩尔根以果蝇为材料进行遗传实验时偶然发现了一只白眼雄蝇为材料进行遗传实验时偶然发现了一只白眼雄果蝇并让它与红眼雌果蝇交配，果蝇并让它与红眼雌果蝇交配，F1都是红眼类型都是红眼类型的。再让子一代的雌雄个体相互交配，的。再让子一代的雌雄个体相互交配，F2中所有中所有雌果蝇都是红眼的，而雄果蝇既有红眼的又有白雌果蝇都是红眼的，而雄果蝇既有红眼的又有白眼的且各占一半。请分析回答：眼的且各占一半。请分析回答： （1）摩尔根发现的那只果蝇白眼性状的基因）摩尔根发现的那只果蝇白眼性状的基因最可能来自最可能来自 。 （2）这对性状中）这对性状中 为显性性状。为显性性状。 （3）白眼基因位于）白眼
28、基因位于 染色体上。染色体上。 （4）若让）若让F1红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，后代中白眼雄果蝇的出现几率是后代中白眼雄果蝇的出现几率是 ；出现红眼雄；出现红眼雄果蝇的几率是果蝇的几率是 。白眼果蝇出现的几率为。白眼果蝇出现的几率为 。 1/22022-6-1338分析：白眼和红眼果蝇交配后代都是红眼，则红分析：白眼和红眼果蝇交配后代都是红眼，则红眼是显性性状，白眼是隐性性状。眼是显性性状，白眼是隐性性状。 若白眼基因在常染色体上，后代雌、雄果若白眼基因在常染色体上，后代雌、雄果蝇红眼和白眼几率相同，现在性别不同，表现不蝇红眼和白眼几率相同，现在性别不同，表现不同，
29、应该是伴同，应该是伴X隐性基因控制的遗传隐性基因控制的遗传 P F1 F2 F1 XW XW XwYXW Xw XW YXW XW XW Xw XW Y Xw YXW Xw Xw YXW Xw Xw Xw XW Y Xw Y2022-6-1339基因型AAAaaa总数总数个体数个体数30人人60人人10人人100人人基 因基 因数数A302=60601=60 120a 601=60102=2080 A=120200100%=60%A=80200100%=40%基 因 型 频基 因 型 频率率AA=30%Aa=60%aa=10%100%(四）有关基因频率的计算四）有关基因频率的计算 1.2022
30、-6-13402.2.根据基因频率计算基因型频率根据基因频率计算基因型频率卵细胞卵细胞 精子精子p A=0.6 q a=0.4 p A=0.6P2 AA=0.36pq Aa=0.24q a=0.4pq Aa=0.24q2 aa=0.16基因型频率基因型频率AA=0.36 或或36% Aa=20.24 =0.48 或或48%aa=0.40.4 =0.16 或或16%合计合计=1或或100%2022-6-13413.根据基因型频率计算基因频率根据基因型频率计算基因频率（1）已知某种群中基因型频率：）已知某种群中基因型频率：AA=36% 计计算该种群中基因频率算该种群中基因频率A= ；a= . 基因
31、频率：基因频率：A=0.6; a=1-0.6=0.4(2)已知白化病在自然人群中已知白化病在自然人群中10000人中由人中由1个患个患者。者。请计算基因频率：请计算基因频率：a= A= (aa)2=1/10000 =0.0001 a=0.01 A=1-0.01=0.992022-6-1342计算基因型频率计算基因型频率Aa基因型频率基因型频率=2（0.990.01）0.0198（1.98%=1/50）AA=0.92=0.9801(98%) aa=0.0001(0.01%) 合计合计=14.MN血型是由两个等位基因血型是由两个等位基因M和和N控制的。先从控制的。先从人群中抽样人群中抽样420人进
32、行血型分析，发现人进行血型分析，发现137人是人是M血型，血型，136人是人是MN血型，血型，87人是人是N血型，计算基血型，计算基因频率：因频率：M= ; N= 。 0.630.372022-6-1343（五）（五）遗遗传传病病的的类类型型2022-6-1344线粒体肌病神经性肌肉衰弱 细胞质遗传病运动失调眼视网膜炎2022-6-1345（六）育种问题（六）育种问题2022-6-1346育种的知识体系育种的知识体系方方法法 原原理理 过过 程程 主要优点主要优点 主要主要缺点缺点 杂杂交交育育种种 基基因因重重组组 1.1.将具有不同优良性状将具有不同优良性状的父本和母本杂交。的父本和母本杂
33、交。2.2.子一代自交子一代自交3.3.从子二代等进行筛选从子二代等进行筛选和自交，选出符合要求和自交，选出符合要求的纯合体。的纯合体。例：小麦高秆抗病例：小麦高秆抗病矮矮秆染病秆染病 获得矮秆抗病获得矮秆抗病 使位于不使位于不同个体的同个体的优良性状优良性状集中于一集中于一个个体个个体 育种育种时间时间长长 2022-6-1347 例（03年第26题）（14分）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。 请分别设计小麦品种间杂交
34、育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）。2022-6-1348 小麦第一代 AABBaabb 亲本杂交 第二代 F1 AaBb 种植F1代，自交 第三代 F2 A_B_，A_bb，aaB_，aabb 种植F2代，选矮杆.抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（注：A_B_，A_bb，aaB_，aabb表示F2出现的九种基因型和四种表现型。）2022-6-1349马铃薯 第一代 yyRrYyrr 亲本杂交 第二代 YyRr，yyRr，YyRR，yyrr 选黄肉，抗病（YyRr）种植第三代 YyRr 用块茎繁殖2022-6
35、-1350方方法法 原原理理 过过 程程 主要优点主要优点 主要主要缺点缺点 诱诱变变 育育种种基基因因突突变变 1.激光或辐射激光或辐射诱变。诱变。2.秋水仙素秋水仙素.硫硫酸二乙脂化学酸二乙脂化学诱变诱变 1.可以提高可以提高变异频率变异频率2.能大幅度能大幅度改 良 某 些改 良 某 些形状。形状。 有利变异有利变异少，要大少，要大量处理材量处理材料料 2022-6-1351方方法法 原原理理 过过 程程 主要主要优点优点 缺缺点点 单单倍倍体体育育种种 染染色色体体变变异异 1.将具有不同优良性状将具有不同优良性状的父本和母本杂交。的父本和母本杂交。2.将子一代的花药离体将子一代的花药
36、离体培养出单倍体幼苗。培养出单倍体幼苗。3.用秋水仙素处理单倍用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体数目加体幼苗使染色体数目加倍成纯合体。倍成纯合体。例：小麦例：小麦高秆抗病高秆抗病矮秆染病矮秆染病 获获得矮秆抗病得矮秆抗病 1.自交自交后代不后代不发生性发生性状分离。状分离。2.能明能明显缩短显缩短育种年育种年限限 技技术术复复杂。杂。 2022-6-13522022-6-1353第一年第一年 DDTTddtt杂交获得杂交种杂交获得杂交种DdTt，1-5、6 并种植并种植第二年第二年 取取F1花药离体培养成单倍体花药离体培养成单倍体DT.Dt.dT.dt 幼苗染色体加倍变成纯合子幼苗染色体加倍变成
37、纯合子 DDTT.DDtt. ddTT.ddtt秋水仙秋水仙 素处理素处理2-5第三年第三年 自交获得纯合子种子种植自交获得纯合子种子种植,在生长期选择在生长期选择 ddTT留种留种 3-5-62022-6-1354育种育种方法方法 原原理理 过过 程程 主要主要优点优点 主要主要缺点缺点 多 倍多 倍体 育体 育种种 染染色色体体变变异异 1.1.将具有不同优良性状将具有不同优良性状的父本和母本杂交。的父本和母本杂交。2.2.用秋水仙素处理子一用秋水仙素处理子一代萌发的种子或幼苗成代萌发的种子或幼苗成多倍纯合体。多倍纯合体。 例：同源多倍体育种：例：同源多倍体育种：四倍体水稻四倍体水稻. .
38、三倍体西三倍体西瓜瓜 异源多倍体育种：小异源多倍体育种：小黑麦的培育黑麦的培育 小偃小偃6 6号号 可以可以培育培育出自出自然界然界没有没有的生的生物品物品种，种，产量产量高。高。 2022-6-1355染色体组数上面果皮种皮胚胚乳下面果皮三倍体叶片组织培养成 倍体，结 果实2022-6-1356方方法法原原理理过过 程程主要主要优点优点主要主要缺点缺点转转基基因因育育种种 基基因因重重组组 1.1.提取目的基因提取目的基因2.2.与运载体（如质粒与运载体（如质粒. .病毒）病毒）结合结合3.3.导入受体细胞基因组导入受体细胞基因组4.4.与受体细胞基因组一起与受体细胞基因组一起复制和表达复制
39、和表达5.5.检测与筛选符合要求的检测与筛选符合要求的新品种。新品种。 例：转基因抗虫棉花例：转基因抗虫棉花. .向向日葵豆日葵豆. .超级绵羊超级绵羊 可 以可 以按 照按 照人 的人 的意 愿意 愿改 造改 造生物，生物，获 得获 得新 品新 品种种技术技术复杂，复杂，工作工作量大。量大。 2022-6-1357方方法法原原理理过过 程程主要优点主要优点 主要主要缺点缺点细细胞胞工工程程育育种种 细细胞胞的的全全能能性性 植物体细胞杂交植物体细胞杂交1.1.去除细胞壁去除细胞壁2.2.诱导不同细胞诱导不同细胞原生质体融合原生质体融合3.3.组织培养获得杂种植株组织培养获得杂种植株 例：可育
40、的白菜例：可育的白菜- -甘蓝新品种甘蓝新品种 可以克服可以克服远缘杂交远缘杂交不育的现不育的现象，培育象，培育出新物种出新物种 技术技术复杂复杂 动物体细胞杂交（克隆）动物体细胞杂交（克隆）1.1.无核的卵细胞无核的卵细胞+ +体细胞的细体细胞的细胞核或的融合细胞胞核或的融合细胞2.2.胚胎移植入受体母体子宫发胚胎移植入受体母体子宫发育。例：克隆羊的培育育。例：克隆羊的培育 繁育优良繁育优良品种；保品种；保存濒危物存濒危物种；繁育种；繁育某性别个某性别个体体 技术技术复杂复杂 2022-6-1358下图是表示某种农作物下图是表示某种农作物和和两个品种培育两个品种培育出出 4个品种的过程。个品
41、种的过程。1.1.培育成培育成的过程的过程、分别称作分别称作 、 ，原，原理是理是 。2.2.培育成植物体培育成植物体的方法是的方法是 。经过。经过培育出培育出的育种方法是的育种方法是 ，其优点，其优点AaBbAaBbAbAAbbAAaaBBbbaabbCCaabbCCa a b bAABBccAAbbcc杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养单倍体育种单倍体育种2022-6-1359是是 。3.由由培育出培育出的育种方法叫做的育种方法叫做 。原理是原理是 。常用的方法。常用的方法是是 。4.由由培育出培育出的育种方法叫做的育种方法叫做 。原理。原理是是 。这种育种方法的最大
42、特征是产生。这种育种方法的最大特征是产生了了 ，最大优点是，最大优点是 。可明显缩短育种年限可明显缩短育种年限多倍体育种多倍体育种染色体变异染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗诱变育种诱变育种新基因新基因能大幅度改良某性状能大幅度改良某性状5.由由育成育成的育种方法是的育种方法是 。其育种原理是其育种原理是 。操作工具有。操作工具有 、 和运载体（包括和运载体（包括 和病毒）。和病毒）。基因工程育种基因工程育种基因重组基因重组限制性限制性内切酶内切酶DNA连接连接 酶酶质粒质粒基因突变基因突变2022-6-1360写出基因操作的基本步骤：写出基因操作的基本步骤
43、： （1）基因）基因cc的获得叫做的获得叫做 ： 其方法有其方法有 。 （2）将）将 。 （3）将）将 导入导入 。 （4）目的基因的）目的基因的 。人工合成法人工合成法目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合受体细胞受体细胞检测和表达检测和表达植物体细胞杂交的优点是可以植物体细胞杂交的优点是可以 不不亲和的障碍。去除细胞壁的方法常用亲和的障碍。去除细胞壁的方法常用 法。法。 融合的方法中物理法是用融合的方法中物理法是用 和和电刺激；化学方法是用聚乙二醇等诱导电刺激；化学方法是用聚乙二醇等诱导 体体融合。融合。克服远缘杂交克服远缘杂交酶解酶解离心、振动离心、振动原生质原生质提取目的基因提取目的
44、基因目的基因目的基因原生质体原生质体2022-6-1361下列哪项与这种方法无关（下列哪项与这种方法无关（ ）A.转基因植物的培育转基因植物的培育B.发酵罐中制造人工种子，节约粮食发酵罐中制造人工种子，节约粮食C.快速繁殖无毒植株快速繁殖无毒植株D.细胞的全能性细胞的全能性E.生产药物原料生产药物原料F.发生了基因重组或突变发生了基因重组或突变F要快速大量繁殖要快速大量繁殖采用的方法是采用的方法是 。植物组织培养植物组织培养2022-6-13622022-6-1363l如上图所示，回答下列问题：如上图所示，回答下列问题：l(1)赖氨酸是一种赖氨酸是一种 。l在在 医药和畜牧业上的需要量很大。医
45、药和畜牧业上的需要量很大。 （2）照上述代谢情况分析，不能充分利用天冬氨酸来大）照上述代谢情况分析，不能充分利用天冬氨酸来大量合成赖氨酸的原因是量合成赖氨酸的原因是 。 这种微生物对代谢的调节方式属于这种微生物对代谢的调节方式属于 。 这种调节的特点是这种调节的特点是 。（3）现在已成功解决这一问题的方法是对）现在已成功解决这一问题的方法是对黄色短杆菌黄色短杆菌进行进行 处理，选育出处理，选育出 的菌种。的菌种。除此之外，你设想一个解决方法是：除此之外，你设想一个解决方法是： ，使苏氨酸和赖氨酸迅速排放到细胞外面，解除对天冬氨酸使苏氨酸和赖氨酸迅速排放到细胞外面，解除对天冬氨酸脱氢酶的脱氢酶的
46、 ，提高赖氨酸的产量。，提高赖氨酸的产量。人和高等动物的必需氨基酸人和高等动物的必需氨基酸食品食品诱变诱变不能合成高丝不能合成高丝氨酸脱氢酶氨酸脱氢酶酶活性的调节酶活性的调节改变细胞膜的透性改变细胞膜的透性 抑制抑制可以快速精细的调节可以快速精细的调节2022-6-1364谷氨酸谷氨酸没有成形的细胞核没有成形的细胞核基因重组、染色体变异基因重组、染色体变异异养需氧型异养需氧型蒸馏、萃取、离子交换蒸馏、萃取、离子交换天然培养基天然培养基液体培养基液体培养基大量积累代谢产物大量积累代谢产物的时期是的时期是:稳定期稳定期分裂生殖分裂生殖2022-6-1365克隆羊多莉与细胞工程问题克隆羊多莉与细胞工
47、程问题2022-6-1366第三只绵羊的子宫中发育克隆羊 多利8.细胞工程2022-6-1367涉及的生物工程：细胞工程： 是 ； 是 ，也可以叫做细胞分裂、体细胞无性繁殖、克隆。 是 。 产生多利羊的生殖方是： 。细胞核移植动物细胞培养胚胎移植体细胞无性生殖、克隆2022-6-1368 对水稻中一个矮杆粳稻和一个高杆糯稻品种分别作以对水稻中一个矮杆粳稻和一个高杆糯稻品种分别作以下检查：各取其花粉样品，滴一滴碘液，分别在显微镜下下检查：各取其花粉样品，滴一滴碘液，分别在显微镜下观察。发现矮杆粳稻的花粉全部被染成蓝黑色，高杆糯稻观察。发现矮杆粳稻的花粉全部被染成蓝黑色，高杆糯稻的花粉全部被染成红
48、褐色。以这两个品种的水稻作为亲本的花粉全部被染成红褐色。以这两个品种的水稻作为亲本进行杂交实验，结果如下：进行杂交实验，结果如下：F F1 1全部为粳稻全部为粳稻F F1 1种下去全部长成高杆种下去全部长成高杆F F1 1抽穗开花，取其花粉样品，滴碘液，在显微镜下观察，抽穗开花，取其花粉样品，滴碘液，在显微镜下观察，发现约发现约1 12 2花粉被染成蓝黑色，花粉被染成蓝黑色，1 12 2被染成红褐色。被染成红褐色。F F2 2约约3 34 4为粳稻，为粳稻，1 14 4为糯稻为糯稻F F2 2种下后，不管粳稻还是糯稻，长成的植株都约有种下后，不管粳稻还是糯稻，长成的植株都约有3 34 4高杆，
49、高杆，1 14 4矮杆矮杆检查检查F F2 2部分矮杆植株的花粉，发现有些花粉被染成红褐色部分矮杆植株的花粉，发现有些花粉被染成红褐色根据以上事实，回答下列问题（不考虑基因突变）根据以上事实，回答下列问题（不考虑基因突变）F1是受精卵发育成的种子中的胚乳、粳为显性是受精卵发育成的种子中的胚乳、粳为显性F1是指受精卵发育成的种子长成的个体，高为显性。是指受精卵发育成的种子长成的个体，高为显性。发生性状分离发生性状分离2022-6-1369上述杂交实验中，亲本矮杆粳稻和高杆糯稻上述杂交实验中，亲本矮杆粳稻和高杆糯稻的基因型分别为的基因型分别为 。（茎的高度由（茎的高度由A Aa a控制，粳稻、糯稻
50、由控制，粳稻、糯稻由B Bb b控控制）制） 解释在解释在F F1 1中花粉被碘液染色后两种颜色比例中花粉被碘液染色后两种颜色比例呈呈1 1：1 1的原因：的原因： 。F F2 2中矮秆且花粉全部被染成红褐色的植株基中矮秆且花粉全部被染成红褐色的植株基因型为因型为 ，在，在F F2 2中所占比中所占比例为例为 。aaBB AAbb子子1代花粉母细胞代花粉母细胞Bb,减数分裂使等位基因分离减数分裂使等位基因分离产生产生B：b=1：1的两种花粉的两种花粉aabb1/162022-6-13702007年30.回答下列、小题 .玉米和小麦在适宜条件下光照一段时间后，将叶横切片用碘液染色，在显微镜下观察