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文档简介
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:基因型丕同的生物体间相互交配的过程。自交:基因型相同的生物体间
2、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+环境一表现型纯合子: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 假说-演绎法.其一般过程是观察实验,发现问 题、分
3、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。 人工异花传粉的一般步骤:去雄一套袋一传粉一套袋 5.孟德尔豌豆杂交实验(一)一对相对性状的杂交:P :咼茎豌豆x矮茎豌豆F 1:咼茎豌豆FJ自交F 2:高茎豌豆矮茎豌豆3_:11(二)两对相对性状的杂交:P : 黄圆x绿皱PF i:黄圆FJ自交
4、F 2:黄圆绿圆黄皱绿皱9: 3:3:1在F2代中:4种表现型:两种亲本型:黄圆两种重组型:黄皱9种基因型:DD x dd1: DdJ自交F 2: DD Dd dd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,:2: 1独立地随配子遗传给后代YYRR x yyrrJ自交F2: Y-R-yyR-一 Y -rr yyrr9:33: 19/16绿皱1/163/16绿皱3/16YyRrYyRr 排列组合:(4*4=16) 一种计算思路(或棋盘法) Yy*Yy f YY Yy yy1 : 2 : 1Rr*Rr f RR Rr r
5、r1 : 2 : 1Y-R- f (1+2)*(1+2)=9 yyR- f 1 *(1+2)=3Y- rr f (1+2)* 1 =3 yyrr f 1 * 1 =1YY Yy yy + RR Rr rr 基因种类计算共4种x 1/16共4种x 2/16共1种x 4/16YY yy + RR rr 2*2YY yy RR rr + Rr Yy 4*2Yy + Rr 1*1纯合子 YYRR yyrr YYrr yyRR 单杂合子 YYRr yyRr YyRR Yyrr 双杂合子YyRr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组
6、合基因分离定律的两种基本题型帛 正推类型卡(亲代子代亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及(1)AAX.AAAA全显AAXAaAA : Aa=l : 1全显AAXaa全显AaX AaAA : Aa : aa=l : 2 : 1显:隐今:1r(5)AaXaaAa :姐=1 : 1显:隐=1 : 1aaXaa全隐 逆推类型:(子代亲代亲代基因型子代表现型及比例纯合子(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:Aax AAA Aa (显性性状)、aa (隐性性状) AA X AA AA (显性性状)Aa连续自交n次,
7、杂合子Aa占(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 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
8、基因(相对性状)的遗传情况AaX aa有2种表现型(短,长),比例为1:1;2种基因型(Aa,aa) 比例1:1BbX Bb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 CcX CC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两兔杂交后代中:表现型种类为:2X 2X仁4(种)类型是:短直黑;短弯黑;长表现型看显隐性基因型看基因重新组直黑;长弯黑比例:(1:1)(3:1)= 3 : 1 : 3 :合个数1基因型种类为:2 X 3 X 2=12(种)类型是:(Aa+aa)(BB+Bb+bb)(CC+Cc)比例
9、:(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)=3:1一亲本的基因型为 YyX Yy二室:多室=(3/8+1/8):(3/8+1/8)=
10、1:1亲本的基因型为 MnX 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_jr )、玫瑰冠
11、(ddR )和单冠(ddrr ),3:3:1:1 ddr 占 1/8 ddR_ 占 3/8 dd=3+1D =3+1两亲本杂交,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(ddRJ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 Ddx dd;则子代中另一对基因R: rr=3:1 推知亲本的基因型为 Rrx Rr。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:DdRr x ddRr。基因和染色体的关系1. 减数
12、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有的 细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制 二次,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。)2. 减数分裂的过程减數第一 i初纽韬呵细胞变精子的形成过程: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
13、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:卵巢穢数第一次分裂减数第二次分裂祝级畅去I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精巢(哺乳动物称 睾丸)卵巢同占过程有变形,均等分裂无变形,不均等分裂点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
14、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、丫形态大小不相同,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 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勺变化规律(减数第二次分裂与有丝分裂相似)减数分裂过程中 DNA的复制发生在间过程中无同源染色体。,此时 DNA数目因是同源染色体分离
15、并进入I不同的子细胞。所以减数第二次分裂目减半发生在减数第一次分裂,咅但是染色体数目不变。染色体和DN H亠” ” j”Ef亠”,*.”Jr”占PM前P J6*匸-们鱼分裂叩1)嗣刊染丙休的淞U更化线图4n 2n阎期 前期中期石期末期inri. ift.:h有丝分裂 过程中DNA的复制发生在间期,此时 DNA数目力M咅但是染色体数目 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。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
16、的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2_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刖 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 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
17、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:不均等分裂一一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:若为奇数一一减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞) 若为偶数一一有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期 细胞中染色体的行为:联会、四分体现象一一减数第一分裂前期(四分体时期) 有同源染色体一一有丝分裂、减数第一分裂 无同源染色体一一减数第二分裂同源染色体的分离一一减数第一分裂后期姐妹染色单体的分离,一侧有同源染
18、色体一一减数第二分裂后期 姐妹染色单体的分离,一侧无同源染色体一一有丝分裂后期 例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?234578答1减U前期2减I前期3减U前期4减U末期5有丝后期6 减U后期 7减U后期8减I后期9有丝前期10减U中期11减I后期12减U中期 13减I前期14减U后期15减I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 有一半来自精子,另一半来自卵细胞。(受精实质:精子细胞核和
19、卵细胞细胞核的融合)減数分裂受菇卵如人受蒂作用解0耐减数分裂受精卵: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DN肪子)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:n 1对常染色体+ XY 雌性:n 1对常染色体+ XX 三种伴性遗传的特点:A. 伴X隐性遗传的特点:a.男女b.隔代遗传(交叉遗传)c.
20、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. 伴丫遗传的特点:a.男病女不病 b. 附:常见遗传病类型(要记住):伴X隐:色盲、血友病I伴X显:抗维生素D佝偻病显:多(并)指(男=女)常染色体隐性遗传病隔代遗传,患者为隐性纯 合体父一子一孙常染色体显性遗传病代代相传,正常人为隐性纯合体基因的本质(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
21、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一 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 体侵染细菌的实验比型閑1、T2噬菌体(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DNA (C.蛋白质C、H. O P)H、O、N S)用瞥标记 T噬朗休的 誥白质外克-DNA绍1箫 离心.放射性物质 存在于大肠杆菌外用沖扳记 芯噬菌怵 的DMAIJXA放射性物质 存在于大肠 杆菌内沉淀物(放射性高)3、实验表明:(1)噬菌体侵染细菌时
22、,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一一氨基酸全部来自细菌,场所 核糖体来自纟田菌。而组成子代噬菌体的 DNA既有来自侵入细菌的 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,R
23、NA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DNADNARNA细菌、蓝藻、真菌、动植物烟草花叶病毒、艾举例等T2噬菌体滋病病毒等A腳8时 (.辱吟 (胞瞪碇T胸腺晞噬二、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三C。(碱基互补配对原则) 4.特点 稳定性:DNA分子中脱氧
24、核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变 多样性: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:41(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勺两条单链之间:若一条链中互补的两碱基和占该链比率为 a%贝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DNA分
25、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RNAD如有T且A=T,C=G则为双链DNA 如有T且Am T,Cm G,则为单链DNAD 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 是具有溃传效应的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。 7.DNA的复制实验证据一半保留复制方法:同
26、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 特点:a边解旋边复制;b 半保留复制 原则:碱基互补配对原则 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A腺嚓岭 G鸟嗥吟C胞唏喘一
27、、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的二条链为模板,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)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勺二条链(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 (A U、TA、G-C、C-G)E. 产物:信使 RNA( mRN)、核糖体
28、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: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-冷二找: 与基因表达有关的计算基因中碱基数:mRN分子中碱基数:氨基酸数 =6: 3: 1 密码子a概念:mRNAE 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.b特点:专一性、简并性、通用性c密码子 J 起始密码:
29、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勺自我复制,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
30、控制代谢过程,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。如囊性纤维注:生物体性病、镰刀型细胞贫血等。复复怙T转录 丐L鼻翻译C DNA 2(RNA 蛋白质逆转录状的多基因因素: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 坯境变化引起)基因突变可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)基因重组I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
31、因 物理因素:X射线、紫外线、r射线等;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(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
32、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。不冋基因的重新组合, 不产生新基因,而是产 生新的基因型,使不冋性状重新组合。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
33、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
34、子西瓜4. 染色体组概念: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: 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 15. 单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单
35、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,营养圭富,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
36、,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。现有纯 合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR5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?DDRR X ddr-rF1配子DdRrIDR Dr dR dr|花粉(药)离体培养正常植抹D1RRDDrrddRRddrr(纯合子)高杆高杆矮杆矮杆抗摘不抗病抗病不抗病幼苗 (单倍体)DR Dr dR dr秋水仙素处理人类遗传病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:
37、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。 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:广显性遗传病 厂伴x显:抗维生素d佝偻病1常显:多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病I伴X隐:色盲、血友病J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
38、型:常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征J数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)J性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体) 彳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、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
39、: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 DN/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)变异染色体(数目)变 异方法杂交f自交f选优 T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
40、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 占集各优良性状于一 身,但冃种年限长。加速育种,改良性 状,但有利个体不 多,需大里处理。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。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
41、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”一限制性核酸内切酶(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DNAE损害。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” 一一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NA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
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