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文檔簡介
1、必修遺傳與進(jìn)化知識點匯編第一章 遺傳因子的發(fā)現(xiàn)1孟德爾之所以選取豌豆作為雜交試驗的材料是由于:(1)豌豆是自花傳粉且是閉花受粉的植物;(2)豌豆花較大,易于人工操作;(3)豌豆具有易于區(qū)分的相對性狀。2遺傳學(xué)中常用概念及分析(1)性狀:生物所表現(xiàn)出來的形態(tài)特征和生理特性。 相對性狀:一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。 性狀分離:雜種后代中,同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象。如在DDdd雜交實驗中,雜合F1代自交后形成的F2代同時出現(xiàn)顯性性狀(DD及Dd)和隱性性狀(dd)的現(xiàn)象。 顯性性狀:在DDdd 雜交試驗中,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆表現(xiàn)出高莖,即高莖為顯性。決定顯性性狀的為
2、顯性遺傳因子(基因),用大寫字母表示。如高莖用D表示。 隱性性狀:在DDdd雜交試驗中,F(xiàn)1未顯現(xiàn)出來的性狀;如教材中F1代豌豆未表現(xiàn)出矮莖,即矮莖為隱性。決定隱性性狀的為隱性遺傳因子(基因),用小寫字母表示,如矮莖用d表示。(2)純合子:遺傳因子(基因)組成相同的個體。如DD或dd。其特點純合子是自交后代全為純合子,無性狀分離現(xiàn)象。 雜合子:遺傳因子(基因)組成不同的個體。如Dd。其特點是雜合子自交后代出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象。(3)雜交:遺傳因子組成不同的個體之間的相交方式。(如:DDdd Dddd DDDd等)自交:遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。(如:DDDD DdDd等)測交:F1(待
3、測個體)與隱性純合子雜交的方式。(如:Dddd) 意義:測定某顯性生物個體是純合子還是雜合子3常見遺傳學(xué)符號符號PF1F2含義親本子一代子二代雜交自交母本父本4孟德爾的假說:生物的性狀是由遺傳因子決定的。體細(xì)胞中遺傳因子是成對存在的在形成配子時,成對的遺傳因子分離,進(jìn)入不同的配子中。受精時,雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的。5分離定律:必修2教材的P76常見問題解題方法(分離定律的應(yīng)用)(1)如后代性狀分離比為顯:隱=3 :1,則雙親一定都是雜合子(Dd)即DdDd 3D_:1dd(2)若后代性狀分離比為顯:隱=1 :1,則雙親一定是測交類型。即為Dddd 1Dd :1dd(3)若后代性狀只有顯性性狀,
4、則雙親至少有一方為顯性純合子。即DDDD 或 DDDd 或 DDdd7兩對相對性狀雜交試驗(必修2教材的P9)中的有關(guān)結(jié)論(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制,且兩對等位基因分別位于兩對同源染色體。(2)F1形成配子時,等位基因一定分離,非等位基因(位于非同源染色體上的非等位基因)自由組合,且同時發(fā)生。(3)F2中有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,比例9:3:3:1 YYRR 1/16 YYRr 2/16親本類 型 雙顯(Y_R_) YyRR 2/16 9/16 黃圓 YyRr 4/16 純隱(yyrr) yyrr 1/16 1/16 綠皺 YYrr 1/16 重組類 型 單顯(Y_r
5、r) YYRr 2/16 3/16 黃皺 yyRR 1/16 單顯(yyR_) yyRr 2/16 3/16 綠圓注意:上述結(jié)論只是符合親本為YYRRyyrr,但親本為YYrryyRR,F(xiàn)2中重組類型為 10/16 ,親本類型為 6/16。8自由組合定律:必修2教材的P11黑體字9孟德爾遺傳實驗獲得成功的原因:正確選用豌豆作為實驗材料是成功的首要條件在對生物的性狀分析時,首先針對一對相對性狀進(jìn)行研究,再對兩對或多對性狀進(jìn)行研究對實驗結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析科學(xué)地設(shè)計了實驗的程序。(觀察實驗,提出問題分析問題,提出假說設(shè)計實驗,驗證假說歸納綜合,總結(jié)規(guī)律)10基因:1909年由丹麥生物學(xué)家約翰遜提出
6、表現(xiàn)型:生物個體表現(xiàn)出來的性狀(用文字表示); 基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成(用字母表示)等位基因:控制相對性狀的基因(在同源染色體的相同位置上)第二章 基因和染色體的關(guān)系1正確區(qū)分染色體、染色單體、同源染色體和四分體(1)染色體和染色單體:細(xì)胞分裂間期,染色體經(jīng)過復(fù)制后由一個著絲點連著的兩條姐妹染色單體。所以此時染色體數(shù)目要根據(jù)著絲點判斷。(2)同源染色體和四分體:同源染色體指形態(tài)、大小一般相同,一條來自母方,一條來自父方,且能在減數(shù)第一次分裂過程中可以兩兩配對的一對染色體。四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。(3)一對同源染色體= 一個四分體=2條
7、染色體=4條染色單體=4個DNA分子=8條脫氧核苷酸鏈。(4)聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。 交叉互換:指減數(shù)第一次分裂前期四分體時期,非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段的現(xiàn)象。 減數(shù)分裂:是有性生殖的生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。 2減數(shù)分裂 特點:復(fù)制一次,分裂兩次。 場所:生殖器官內(nèi)初級精母細(xì)胞 結(jié)果:染色體數(shù)目減半(染色體數(shù)目減半實際發(fā)生在減數(shù)第一次分裂)。精原細(xì)胞精子的形成次級精母細(xì)胞精巢中的精原細(xì)胞染色體單體分開聯(lián)會、四分體(互換)有絲分裂增殖染色體復(fù)制精細(xì)胞精子長大精細(xì)胞精子(2n)次級精母細(xì)胞同源染色體分離非同源染色體自由組合精細(xì)胞精子(2n)(
8、2n)精細(xì)胞精子變形過程第二次分裂第一次分裂(n)(n)(n)初級卵母細(xì)胞卵細(xì)胞的形成卵巢中的卵原細(xì)胞第一極體染色體單體分開第二極體極體聯(lián)會、四分體(互換)有絲分裂增殖染色體復(fù)制卵原細(xì)胞極體長大次級卵母細(xì)胞極體同源染色體分離非同源染色體自由組合(2n)卵細(xì)胞(2n)(2n)3精子與卵細(xì)胞形成的異同點精子形成卵細(xì)胞形成場所睪丸卵巢細(xì)胞質(zhì)分裂方式兩次均等分裂初級和次級卵母細(xì)胞的分裂均為不均等分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞數(shù)一個精原細(xì)胞產(chǎn)生4個精細(xì)胞一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生1個卵細(xì)胞生殖細(xì)胞是否變形變形不變形相同點都是染色體復(fù)制1次,細(xì)胞連續(xù)分裂2次,子細(xì)胞染色體數(shù)目均減半注:卵細(xì)胞形成無變形過程,且只形成一個卵細(xì)胞,
9、卵細(xì)胞體積很大,細(xì)胞質(zhì)中存有大量營養(yǎng)物質(zhì),為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備。4減數(shù)分裂和有絲分裂主要異同點比較項目減數(shù)分裂有絲分裂染色體復(fù)制次數(shù)及時間一次,減數(shù)第一次分裂的間期一次,有絲分裂的間期細(xì)胞分裂次數(shù)二次一次聯(lián)會四分體是否出現(xiàn)出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂不出現(xiàn)同源染色體分離減數(shù)第一次分裂后期無著絲點分裂發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期后期子細(xì)胞的名稱及數(shù)目性細(xì)胞,精細(xì)胞4個或卵1個、極體3個體細(xì)胞,2個子細(xì)胞中染色體變化減半,減數(shù)第一次分裂不變子細(xì)胞間的遺傳組成不一定相同一定相同5識別細(xì)胞分裂圖形(區(qū)分有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂)圖形判斷方法:(此方法不用記,只要理解、圖形能判斷即可)(1)先判斷前期、
10、中期、后期、末期:前期:染色體排列在細(xì)胞中,有單體 中期:染色體排列在細(xì)胞中央后期:染色體移向細(xì)胞兩極 末期:染色體散亂排列在細(xì)胞中,無單體(2)三個前期的判別:一看染色體數(shù)目;二看有無聯(lián)會;三看有無同源染色體奇數(shù):減偶數(shù): 有聯(lián)會:減 無聯(lián)會: 有同源染色體:有絲分裂 無同源染色體:減(3)三個中期的判別:一看染色體數(shù)目二看染色體排列;三看有無同源染色體奇數(shù):減偶數(shù): 同源染色體排列在細(xì)胞中央:減 著絲點排列在細(xì)胞中央: 有同源染色體:有絲分裂 無同源染色體:減(4)三個后期的判別:看一極:一看有無染色單體;二看有無同源眼色體有染色單體:減無染色單體: 有同源染色體:有絲分裂 無同源染色體:
11、減(5)兩個末期的判斷:一看染色體數(shù)目;二看有無同源染色體奇數(shù):減偶數(shù): 有同源染色體:有絲分裂 無同源染色體:減例題:判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。解析:甲圖細(xì)胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯(lián)會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體,故為有絲分裂的后期。乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數(shù)第一次分裂的后期。丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極,故為減數(shù)第二次分裂后期。6受精作用:指卵細(xì)胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。 (注:受精卵核內(nèi)的染色體由精子和卵細(xì)胞各提供一半,但細(xì)
12、胞質(zhì)幾乎全部由卵細(xì)胞提供,因此后代某些性狀更像母方。)意義:減數(shù)分裂和受精作用,對于維持生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異都是十分重要的。7配子多樣性的原因:在減數(shù)分裂中,發(fā)生了非同源染色體的自由組合和同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換,增加了配子的多樣性,加上受精時卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性,使后代呈現(xiàn)多樣性,有利于生物的進(jìn)化,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。8薩頓的假說:基因和染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系,基因在染色體上,也就是說染色體是基因的載體。9.基因位于染色體上的實驗證據(jù):摩爾根 果蠅雜交實驗分析10一條染色體上一般含有多個基因,且這多個基因在染色體上呈線性排列11
13、基因的分離定律的實質(zhì):在雜合體的細(xì)胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨(dú)立性;在減數(shù)分裂形成配子的過程中,等位基因會隨同源染色體的分開而分離,分別進(jìn)入兩個配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。基因的自由組合定律的實質(zhì):位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合12伴性遺傳的概念(必修2的P33)13人類紅綠色盲癥(X染色體隱性遺傳?。?特點:男性患者多于女性患者。交叉遺傳。即男性女性男性。一般為隔代遺傳。14抗維生素D佝僂?。╔染色體顯性遺傳?。?特點:女性患者多于男性患者。代代相傳。
14、15伴性遺傳在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用(理)(如蘆花雞性別的鑒定:一般用雌性隱性個體與雄性顯性純合子交配)16人類遺傳病的判定方法(理)口訣:無中生有為隱性,有中生無為顯性;隱性看女病,女病男正非伴性;顯性看男病,男病女正非伴性。第一步:確定致病基因的顯隱性:可根據(jù)(1)雙親都正常子代有病為隱性遺傳(即無中生有為隱性);(2)雙親都有病子代出現(xiàn)正常為顯性遺傳(即有中生無為顯性)。第二步:確定致病基因在常染色體還是性染色體上。(1)在隱性遺傳中,父親正常女兒患病或母親患病兒子正常,為常染色體隱性遺傳;(2)在顯性遺傳中,父親患病女兒正?;蚰赣H正常兒子患病,為常染色體顯性遺傳。(3)不管顯隱性遺傳,如果父
15、親正常兒子患病或父親患病兒子正常,都不可能是Y染色體上的遺傳?。唬?)題目中已告知的遺傳病或課本上講過的某些遺傳病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接確定。注:如果家系圖中患者全為男性(女全正常),且具有世代連續(xù)性,應(yīng)首先考慮伴Y遺傳,無顯隱之分。第三章 基因的本質(zhì)1對遺傳物質(zhì)的早期推測:20世紀(jì)20年代,認(rèn)為蛋白質(zhì)是遺傳物質(zhì)的觀點占主導(dǎo)地位2肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗(1)體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗:1928年由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。實驗過程結(jié)論:在S型細(xì)菌中存在轉(zhuǎn)化因子使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌。(2)體外轉(zhuǎn)化實驗:1944年由美國科學(xué)家艾弗里等人進(jìn)行。實驗過程結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)3噬菌體侵染細(xì)菌的實
16、驗:1952年赫爾希和蔡斯(1)實驗過程:標(biāo)記噬菌體含35S的培養(yǎng)基含35S的細(xì)菌35S蛋白質(zhì)外殼含35S的噬菌體含32P的培養(yǎng)基含32P的細(xì)菌內(nèi)部DNA含32P的噬菌體噬菌體侵染細(xì)菌含35S的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)沒有放射性35S; 含32P的噬菌體細(xì)菌體內(nèi)有放射線32P結(jié)論:進(jìn)一步確立DNA是遺傳物質(zhì)注:噬菌體是一種病毒,由蛋白質(zhì)外殼(含S)和DNA(含P)構(gòu)成,與細(xì)菌是寄生關(guān)系4煙草花葉病毒感染煙草實驗:(1)實驗過程(2)實驗結(jié)果分析與結(jié)論煙草花葉病毒的RNA能自我復(fù)制,控制生物的遺傳性狀,因此RNA是它的遺傳物質(zhì)。5生物的遺傳物質(zhì)非細(xì)胞結(jié)構(gòu):DNA或RNA生物 原核生物:DNA細(xì)胞結(jié)構(gòu) 真核
17、生物:DNA結(jié)論:絕大多數(shù)生物(細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物和DNA病毒)的遺傳物質(zhì)是DNA,所以說DNA是主要的遺傳物質(zhì)。6DNA分子的結(jié)構(gòu)基本單位-脫氧核糖核苷酸(簡稱脫氧核苷酸)7DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)(1)提出者:沃森和克里克(2)特點:DNA分子由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成。DNA分子外側(cè)是脫氧核糖和磷酸交替連接而成的基本骨架。DNA分子兩條鏈的內(nèi)側(cè)的堿基按照堿基互補(bǔ)配對原則配對,并以氫鍵互相連接。8堿基互補(bǔ)配對原則及其應(yīng)用:(1)A=T C=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+
18、G2) =1/b(4)(A+ T)/(C +G) =(A1+ T1 )/(C1 +G1) =(A2 + T2)/(C2+G2) = a9DNA半保留復(fù)制的推測:沃森和克里克10DNA分子復(fù)制(1)概念:以親代DNA分子為模板合成子代DNA的過程 (2)復(fù)制時間:有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂間期 (3)復(fù)制方式:半保留復(fù)制 (4)復(fù)制特點:邊解旋邊復(fù)制(5)復(fù)制條件模板:親代DNA分子兩條脫氧核苷酸鏈 原料:4種脫氧核苷酸 能量:ATP 解旋酶、 DNA聚合酶等(6)復(fù)制場所:主要在細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體也存在。(7)復(fù)制意義:將遺傳信息從親代傳給了子代,從而保持了遺傳信息的連續(xù)性。11與DN
19、A復(fù)制有關(guān)的堿基計算(1)一個DNA連續(xù)復(fù)制n次后,DNA分子總數(shù)為:2n (2)第n代的DNA分子中,含原DNA母鏈的有2個,占1/(2n-1)(3)若某DNA分子中含堿基T為M,(1)則連續(xù)復(fù)制n次,所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:M(2n-1) (2)第n次復(fù)制時所需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為:M2n-112基因的相關(guān)關(guān)系(1)與DNA的關(guān)系 每個DNA分子包含許多個基因。基因的實質(zhì)是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,無遺傳效應(yīng)的DNA片段不能稱之為基因(非基因)。(遺傳效應(yīng):能控制蛋白質(zhì)的合成;能控制生物的性狀;能復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、能調(diào)控表達(dá))(2)與染色體的關(guān)系基因在染色體上呈線性排列。
20、染色體是基因的主要載體,此外,線粒體和葉綠體中也是基因的載體。(3)與脫氧核苷酸的關(guān)系脫氧核苷酸是構(gòu)成基因的基本單位。 基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息。(4)與性狀的關(guān)系基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。 基因?qū)π誀畹目刂仆ㄟ^控制蛋白質(zhì)分子的合成來實現(xiàn)。13DNA片段中的遺傳信息:基因中脫氧核苷酸(堿基)的排列順序(1)多樣性:構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸雖只有4種,配對方式僅2種,但其數(shù)目卻可以成千上萬,更重要的是形成堿基對的排列順序可以千變?nèi)f化,從而決定了DNA分子的多樣性(2)特異性:每個特定的DNA分子中具有特定的堿基排列順序,而特定的排列順序代表著遺傳信息,所以每個特定的DN
21、A分子中都貯存著特定的遺傳信息,這種特定的堿基排列順序就決定了DNA分子的特異性。第四章 基因的表達(dá)1DNA與RNA的異同點DNARNA結(jié)構(gòu)通常是雙螺旋結(jié)構(gòu),極少數(shù)病毒是單鏈結(jié)構(gòu)通常是單鏈結(jié)構(gòu)基本單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)五碳糖脫氧核糖核糖堿基A、G、C、TA、G、C、U產(chǎn)生途徑DNA復(fù)制、逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制存在部位主要位于細(xì)胞核中染色體上,極少數(shù)位于細(xì)胞質(zhì)中的線粒體和葉綠體上主要位于細(xì)胞質(zhì)中功能傳遞和表達(dá)遺傳信息mRNA:轉(zhuǎn)錄遺傳信息,翻譯的模板tRNA:運(yùn)輸特定氨基酸rRNA:核糖體的組成成分2RNA的類型:信使RNA(mRNA) 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA) 核糖體RNA(r
22、RNA)3轉(zhuǎn)錄 轉(zhuǎn)錄的概念 轉(zhuǎn)錄的過程:必修2 教材P63轉(zhuǎn)錄的場所:主要在細(xì)胞核 轉(zhuǎn)錄的模板:以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄的原料:4種核糖核苷酸 轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物一條單鏈的mRNA 轉(zhuǎn)錄的原則:堿基互補(bǔ)配對(AU、TA、GC)4遺傳信息、密碼子和反密碼子遺傳信息密碼子反密碼子概念基因中脫氧核苷酸的排列順序mRNA中決定一個氨基酸的三個相鄰堿基tRNA中與mRNA密碼子互補(bǔ)配對的三個堿基作用控制生物的遺傳性狀直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列識別密碼子,轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸種類基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同,決定了遺傳信息的多樣性64種:密碼子61種:能翻譯出氨基酸3種:終止密碼子,不能翻譯氨基酸61種或
23、tRNA也為61種 聯(lián)系基因中脫氧核苷酸的序列mRNA中核糖核苷酸的序列mRNA中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補(bǔ)密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補(bǔ)配對5翻譯 定義: 翻譯的場所:細(xì)胞質(zhì) 翻譯的模板:mRNA翻譯的原料:20種氨基酸 翻譯的產(chǎn)物:多肽鏈(蛋白質(zhì))翻譯的原則:堿基互補(bǔ)配對(AU、GC)6DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較:場所產(chǎn)物條件模板原料酶能量DNA復(fù)制主要在細(xì)胞核DNADNA的兩條鏈脫氧核苷酸需要不同的酶需要轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核mRNADNA的一條鏈核糖核苷酸翻譯細(xì)胞質(zhì)多肽(蛋白質(zhì))mRNA氨基酸7基因表達(dá)過程中有關(guān)DNA、RNA、氨基酸的計算(1)轉(zhuǎn)錄時,以基因的一條鏈為模板,按照堿
24、基互補(bǔ)配對原則,產(chǎn)生一條單鏈mRNA,則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半,且基因模板鏈中A+T(或C+G)與mRNA分子中U+A(或C+G)相等。(2)翻譯過程中,mRNA中每3個相鄰堿基決定一個氨基酸,所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是mRNA中堿基數(shù)目的1/3,是雙鏈DNA堿基數(shù)目的 1/6 。 (即基因、mRNA上的堿基與氨基酸數(shù)目的關(guān)系為6:3:1)8中心法則DNADNA:DNA的自我復(fù)制;DNARNA:轉(zhuǎn)錄;RNA蛋白質(zhì):翻譯;RNARNA:RNA的自我復(fù)制;RNADNA:逆轉(zhuǎn)錄。DNADNA RNARNADNARNA 細(xì)胞生物 病毒RNA蛋白質(zhì) RNAD
25、NA9基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系(1)基因通過控制酶的合成來控制代謝過程,進(jìn)而控制生物體餓性狀。(如白化病、圓粒豌豆和皺粒豌豆的性狀控制。)基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。(如囊性纖維化病、鐮刀型細(xì)胞貧血癥) 酶或激素 細(xì)胞代謝(間接控制)基因 性狀 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu)(直接控制) (2)基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系,基因的表達(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到環(huán)境因素的影響。(3)生物體性狀的多基因因素:基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用,共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。第五章 基因突變及其他變異1基因突變的實例:鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因:直接原因:血紅蛋白分子結(jié)
26、構(gòu)的改變;根本原因:控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變(堿基替換)2基因突變概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變3基因突變的原因 有內(nèi)因和外因誘發(fā)突變(外因):物理因素:如紫外線、X射線、激光、射線化學(xué)因素:如亞硝酸、堿基類似物生物因素:如某些病毒自然突變(內(nèi)因):DNA復(fù)制出現(xiàn)差錯4基因突變的特點:普遍性隨機(jī)性不定向性低頻性多害少利性5基因突變的時間:有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期6基因突變的意義:是新基因產(chǎn)生的途徑;生物變異的根本來源;是進(jìn)化的原始材料7基因重組的概念:在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合 8基因重組的意義:是生物變異
27、的來源之一,對生物的進(jìn)化具有重要的意義9基因重組的類型:隨機(jī)重組(減數(shù)第一次分裂后期)交換重組(四分體時期)(理)10時間:減數(shù)第一次分裂過程中(減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期)11基因突變與基因重組的區(qū)別基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生了新基因,也可以產(chǎn)生新基因型,出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基因,而是產(chǎn)生新的基因型,使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時,由于外界理化因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源染色體的分開,位于非同源染色體上的非等位基因進(jìn)行了自由組合;四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。條件外界
28、環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。意義生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原材料。生物變異的來源之一,是形成生物多樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低,但普遍存在。有性生殖中非常普遍。12染色體結(jié)構(gòu)的變異變異類型:缺失:貓叫綜合癥(人的第五號染色體部分缺失)、果蠅缺刻翅重復(fù):果蠅棒狀眼 倒位 易位:夜來香花色遺傳13染色體數(shù)目的變異 (1)染色體組數(shù)目變異類型:細(xì)胞內(nèi)個別染色體的增加或減少;細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少 染色體組:細(xì)胞內(nèi)的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息多倍體:由受精卵發(fā)育而來
29、的個體,體細(xì)胞中含有多個染色體組多倍體育種:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗(原理:秋水仙素抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍)單倍體:體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。如果某個體由本物種的配子(如卵細(xì)胞、花藥)直接發(fā)育而來,則不管它有多少染色體組都叫“單倍體”。單倍體育種:方法:先用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株,再用秋水仙素處理 結(jié)果:兩年后得到純合的植株優(yōu)點:明顯縮短育種年限 舉例:獲得矮稈抗病小麥植株14常見的一些關(guān)于單倍體與多倍體的問題(1)一倍體一定是單倍體嗎?單倍體一定是一倍體嗎?(一倍體一定是單倍體;單倍體不一定是一倍體。)(2)二倍體物種所形成的單倍體中,其體細(xì)胞中只含有一個
30、染色體組,這種說法對嗎?為什么?(答:對,因為在體細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體分開, 導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。)(3)如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體,其體細(xì)胞中就含有兩個或三個染色體組,我們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎?(答:不對,盡管其體細(xì)胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常的體細(xì)胞的配子所形成的物種,因此,只能稱為單倍體。)(4)單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組,對嗎?(答:對,如果本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;如果本物種是四倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。)15染色體組數(shù)目的判斷(1)細(xì)胞
31、中同種形態(tài)的染色體有幾條,細(xì)胞內(nèi)就含有幾個染色體組 。問:圖中細(xì)胞含有幾個染色體組?(2) 根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目,根據(jù)細(xì)胞的基本型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù),該次數(shù)就等于染色體組數(shù)。 問:圖中細(xì)胞含有幾個染色體組? 4組(3)根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)確定染色體數(shù)目。染色體組數(shù)=細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)果蠅的體細(xì)胞中含有8條染色體,4對同源染色體,即染色體形態(tài)數(shù)為4(X、Y視為同種形態(tài)染色體),染色體組數(shù)目為2。人類體細(xì)胞中含有46條染色體,共23對同源染色體,即染色體形態(tài)數(shù)是23,細(xì)胞內(nèi)含有2個染色體組。16人類遺傳病的概念:通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病
32、,分類:主要可以分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病。17人類遺傳病類型:(1)單基因遺傳?。菏芤粚Φ任换蚩刂频倪z傳病。X染色體隱性遺傳病:紅綠色盲、血友病 發(fā)病特點:男患者多于女患者 男患者將至病基因通過女兒傳給他的外孫(交叉遺傳)X染色體顯性遺傳病:抗維生素D性佝僂病。 發(fā)病特點:女患者多于男患者 遇以上兩類題,先寫性染色體XY或XX,再標(biāo)出基因。常染色體顯性遺傳病:多指、并指、軟骨發(fā)育不全發(fā)病特點:患者多,多代連續(xù)得病。常染色體隱性遺傳?。喊谆?、先天聾啞、苯丙酮尿癥、鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病特點:患者少,個別代有患者,一般不連續(xù)。 遇常染色體類型,只推測基因,而與X、Y無關(guān)。
33、(2)多基因遺傳?。菏軆蓪騼蓪σ陨系牡任换蚩刂频娜祟愡z傳病。舉例:原發(fā)性高血壓、青少年糖尿病、哮喘病、冠心病等特點:具有家族聚集現(xiàn)象,在群體中發(fā)病率高(3)染色體異常?。河扇旧w異常引起的遺傳病舉例:21三體綜合癥(先天性愚型)(患者多一條21號染色體)(原因:減數(shù)分裂時21號染色體不能正常分離)18遺傳咨詢的內(nèi)容和步驟:必修2教材P92圖5-1419產(chǎn)前診斷的方法:羊水檢查、B超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查、基因診斷等(用來檢測胎兒是否患遺傳病或先天性疾?。?0人類基因組計劃:測定人類基因組的全部DNA序列,解讀人類的遺傳信息。測定人體的24條染色體(22條常染色體和2條性染色體)意義:認(rèn)識人類
34、基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系對于人類疾病的診治和預(yù)防具有重要意義第6章 從雜交育種到基因工程1雜交育種(1)概念:是將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過交配集中一起,再經(jīng)過選擇和培育,獲得新品種的方法。(2)原理:基因重組。通過基因重組產(chǎn)生新的基因型,從而產(chǎn)生新的優(yōu)良性狀。(3)優(yōu)點:可以將兩個或多個優(yōu)良性狀集中在一起。(4)缺點:不會創(chuàng)造新基因,且雜交后代會出現(xiàn)性狀分離,育種過程緩慢,過程復(fù)雜。(5)應(yīng)用:改良農(nóng)作物品質(zhì),提高農(nóng)作物單位面積產(chǎn)量(如高產(chǎn)抗病小麥)用于家畜、家禽的育種,培育適應(yīng)性強(qiáng)的乳用、肉用或乳肉兼用型優(yōu)良品種(如中國荷斯坦牛)2誘變育種(1)概念:指利用物理或化學(xué)因素來處理
35、生物,使生物產(chǎn)生基因突變,利用這些變異育成新品種的方法。(2)誘變原理:基因突變(3)誘變因素:(1)物理:X射線、紫外線、射線、激光等。 (2)化學(xué):亞硝酸、硫酸二乙酯等。(4)特點:優(yōu)點:提高突變率,在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。缺點:因為基因突變具有不定向性且有利的突變很少,所以誘變育種具有一定盲目性,所以利用理化因素出來生物提高突變率,且需要處理大量的生物材料,再進(jìn)行選擇培育。(5)應(yīng)用:農(nóng)作物新品種:抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好(如“黑農(nóng)五號”大豆)微生物育種:高產(chǎn)青霉菌株3四種育種方法的比較雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異方法雜交自交篩
36、選用物理或化學(xué)方法處理生物秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)后秋水仙素處理優(yōu)點可集中優(yōu)良性狀提高突變率,加速育種進(jìn)程器官大和營養(yǎng)物質(zhì)含量高明顯縮短育種年限缺點育種年限長盲目性及突變頻率較低動物中難以開展成活率低,只適用于植物舉例矮桿抗病小麥高產(chǎn)青霉菌株的育成三倍體西瓜抗病植株的育成4基因工程的原理:必修2教材P102黑體字基因工程別名操作對象操作水平原理操作環(huán)境結(jié)果(目的)基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)基因DNA分子水平基因重組生物體外定向地改造生物的遺傳性狀5基因工程的最基本工具:基因剪刀:限制性核酸內(nèi)切酶(一種限制酶只能識別并切割一種特定的DNA核苷酸序列,產(chǎn)生兩個黏性末端)基因針線:D
37、NA連接酶將由同一種限制酶切割后的黏性末端(堿基互補(bǔ))的脫氧核糖和磷酸連接起來基因的運(yùn)載體常用的有質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。(質(zhì)粒是存在于細(xì)菌及酵母菌等生物中,細(xì)胞染色體外能夠自我復(fù)制的環(huán)狀DNA分子)6基因工程的應(yīng)用:(具體看教材P104105)(1)作物育種:轉(zhuǎn)基因抗蟲棉(意義:減少農(nóng)藥的用量;大大降低生產(chǎn)成本;減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染)耐貯存的番茄,耐鹽堿的棉花,抗除草劑的玉米、油菜、大豆等(2)藥物研制:胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子,以及預(yù)防乙肝、霍亂、傷寒、瘧疾等疫苗7轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性:一種觀點:不安全,要嚴(yán)格控制;另一種觀點:安全的,應(yīng)該大范圍推廣第7
38、章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論1拉馬克的進(jìn)化學(xué)說的主要內(nèi)容(1)生物都不是神造的,而是由更古老的生物進(jìn)化來的。(2)生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的。(3)對于生物進(jìn)化的原因,他認(rèn)為:一是“用進(jìn)廢退”的法則;二是“獲得性遺傳”的法則。(4)舉例:食蟻獸的舌頭長是因為長期舔食螞蟻;鼴鼠長期生活在地下,眼睛就萎縮、退化(這種觀點有誤)2達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容(1)過度繁殖 - 選擇的基礎(chǔ) (2)生存斗爭 - 進(jìn)化的動力、外因、條件生存斗爭包括三方面: (1)生物與無機(jī)環(huán)境的斗爭(2)種內(nèi)斗爭(3)種間斗爭(3)遺傳變異 - 進(jìn)化的內(nèi)因 (4)適者生存 - 選擇的結(jié)果變異不是定向的,但自然選擇是定向的,決定著進(jìn)化的方向。如:用自然選擇學(xué)說解釋某些細(xì)菌對青霉素的抗藥性越來越強(qiáng):青霉素使用之前,細(xì)菌對青霉素的抗藥性存在著差異,患者使用青霉素后,體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)菌被殺死,這叫做不適者被淘汰,極少數(shù)抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌活了下來并繁殖后代,這叫做適者生存。青霉素的使用對細(xì)菌起了選擇作用,這種作用是
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