专题三：遗传的细胞学基础与分子遗传学.ppt

专题三：遗传的细胞学基础,一、减数分裂,进行有性生殖的生物,原始生殖细胞 成熟生殖细胞,细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次,对象: 时期: 特点: 结果:,1.减数分裂的概念,成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半,有丝分裂,精细胞,联会,四分体,精子,初级精母细胞,次级精母细胞,精原细胞,精原细胞,同源染色体分离,同源染色体,姐妹染色单体,一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体，由着丝点连在一起。,配对 的两个染色体，形状和大小一般相同，一个来自父方，一个来自母方。,a a,b b,cc,dd,A A B B,1个四分体 = 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体,四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换,1,2,4,次级精母细胞,2N,4N,精原细胞,DNA 变 化 曲 线,初级精母细胞,精子细胞,次级精母细胞,2N,4N,精原细胞,染色体数目变化曲线,初级精母细胞,精子细胞,减后期细胞中染色体数与体细胞中的染色体数相等,课堂思考: 某生物的体细胞中有24条染色体，分析： （1）有丝分裂中期染色体数是（ ），染色单体数是（ ），后期的着丝点数是（ ）。 （2）减数第一次分裂后期，着丝点数是（ ），染色单体数是（ ） （3）减数第二次分裂后期，染色体数是（ ），减数第二次分裂末期染色体数是（ ）,24,48,48,24,48,24,12,例某动物减数分裂所产生的一个极体中，染色体数为M个，核DNA分子数为N个，又已知MN，则该动物的一个初级卵母细胞中的染色体数和DNA分子数分别是（ ） AM和N B2M和2N C2M和4N D4M和2N,B,一数 染 色 体 数 目,奇数,偶数,二看 同 源 染 色 体,有同源染色体,无同源染色体,三判断 同 源 染 色 体 行 为,减,减数分裂和有丝分裂图像鉴别,技巧：一数二看三判断,染色体散乱分布,联会、四分体、交叉互换,有丝分裂前期,减前期,染色体的着丝点排列在赤道板上,同源染色体排列在赤道板两侧,着丝点分裂，姐妹染色单体分开,同源染色体分开，非同源染色体自由组合,染色体散乱分布,着丝点分裂，姐妹染色单体分开,染色体的着丝点排列在赤道板上,有丝分裂中期,减中期,减后期,有丝分裂后期,减前期,减中期,减后期,判断上图各属于何种分裂？哪个时期？,减数分裂第一次分裂中期,减数分裂第二次分裂中期,有丝分裂中期,精卵细胞产生过程的异同,相同点：染色体的行为变化一致。,不同点： 1.细胞质的分配，精细胞两次分裂的后期细胞质均等分配， 卵细胞两次分裂的后期细胞质不均等分配。 ( 第一极体在减后期细胞质均等分配。) 2.分裂的结果，1个精原细胞经减数分裂结果产生4个2种精细胞， 1个卵原细胞经减数分裂结果产生1个1种卵细胞,遗传的分子基础,噬菌体侵染细菌的实验,1.格里菲斯实验结论：转化中存在某种转化因子. 2.艾弗里实验结论;转化因子是DNA（DNA是遗传物质）而蛋白质不是. 3.噬菌体侵染细菌实验结论： DNA是遗传物质，不能说明蛋白质是否是遗传物质.,*肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染试验比较： 1.关键思路相同：都是设法把DNA与其他物质分开，单独直接的观察各自的遗传功能. 2.处理方式不同：艾弗里实验是把DNA与多糖、蛋白质等直接分离，噬菌体侵染细菌实验则用同位素标记法间接分离.,烟草花叶病毒重建实验,分离,结论：RNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。,规律： （1）非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质， 即DNA或RNA； （2）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是 遗传物质； （3）染色体是DNA的主要载体； （4）遗传物质控制蛋白质的合成，并由蛋白质表达遗传信息。,思考：DNA的结构特点及原因,1.遗传信息：基因中脱氧核苷酸的排列顺序，位于基因(DNA）上，碱基数量多，无U，间接决定氨基酸 2.密码子：直接决定氨基酸，位于mRNA上，无T，每3个碱基为一个密码，共64种（2种起始密码，3种终止密码，起始密码同时也决定氨基酸，终止密码不决定氨基酸） 3.反密码：位于tRNA上，识别密码子。无T,4.tRNA：61种，一种tRNA只能转运一种特定的氨基酸，一种氨基酸可有1至几种tRNA转运.,1.基因：有遗传效应的DNA片段，是遗传物质的结构功能单位. 哪些基因遗传是不符合孟德尔遗传定律？ 2.基因控制性状的两种方式：基因通过控制酶的合成间接控制生物的性状，通过控制蛋白质的合成间接控制生物的性状 3.磷酸、脱氧核糖、碱基 四种脱氧核苷酸 基因 bb DNA 染色体 4.有些性状由单基因控制，有些由多基因控制 5.生物的性状由基因控制，还受环境条件的影响，即 表现型=基因型+环境条件,这里遗传信息的转移可以分为两类： 1.第一类用实线箭头表示，包括DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译，即DNADNA（复制）;DNARNA（转录）；RNA蛋白质（翻译）。这三种遗传信息的转移方向普遍地存在于所有生物细胞中。 2.第二类用虚线箭头表示，是特殊情况下的遗传信息转移，包括RNA的复制，RNA反向转录为 DNA和从 DNA直接翻译为蛋白质。即RNARNA（复制）;RNADNA（反向转录）;DNA蛋白质。RNA复制只在RNA病毒中存在。反向转录最初在RNA致癌病毒中发现，现在在人的白细胞和胎盘滋养层中也测出了与反向转录有关的反向转录酶的活性。至于遗传信息从 DNA到蛋白质的直接转移仅在理论上具可能性，在活细胞中尚未发现。,遗传的物质基础中的计算 （1）碱基互补配对原则在计算中的作用 规律一：一个双链DNA分子中，A=T，G=C，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数 规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（如A+T或C+G）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形式的mRNA中该种比例的比值。 规律三：DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比值的倒数等于其互补链中该种碱基比例的比值。 规律四：DNA分子一条链中互相配对的碱基和的比值，如(A+T)/(G+C)等于其互补链和整个DNA分子中该种碱基比例的比值。,（2）DNA复制所需的某种碱基（或游离的脱氧核苷酸）数=m（2n-1），m代表所求的该种碱基（或脱氧核苷酸）在已知DNA分子中的数量，n代表复制次数。 （3）用同位素标记模板，复制n次后，标记DNA分子所占比例为2/2n，标记链所占的比例为1/2