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文档简介

1、1必修 遗传与进化 会考必背知识点第1章 遗传因子的发现 第1节 孟德尔豌豆杂交试验1孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;豌豆花较大,易于人工操作;豌豆相对性状明显。 2遗传学中常用概念及分析性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。如兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等。 性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。如在DD×dd 杂交实验中,杂合F 1代自交后形成的F 2代同时出现显性性状(DD 及Dd )和隐性性状(dd )的现象。显性性状:在DD×dd 杂交试验中,F

2、 1表现出来的性状;如教材中F 1代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。决定显性性状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。如高茎用D 表示。隐性性状:在DD×dd 杂交试验中,F 1未显现出来的性状;如教材中F 1代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎用d 表示。纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如DD 或dd 。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性状分离现象。杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd 。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。 杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式,如:DD×dd Dd×

3、;dd DD×Dd 等。 自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式,如:DD×DD Dd×Dd 等 测交:F 1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式,如:Dd×dd 3杂合子和纯合子的鉴别方法测交法:若后代无性状分离,则待测个体为纯合子;若后代有性状分离,则待测个体为杂合子 自交法:若后代无性状分离,则待测个体为纯合子;若后代有性状分离,则待测个体为杂合子 4显、隐性的鉴别方法纯合子杂交,后代均为显性;杂合子自交,后代3显1隐 5常见问题解题方法如后代性状分离比为显隐=31,则双亲一定都是杂合子(Dd ),即Dd×Dd 3D_1dd 若后代性状

4、分离比为显隐=11,则双亲一定是测交类型,即为Dd×dd 1Dd 1dd 若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为显性纯合子,即DD×DD 或 DD×Dd 或 DD×dd 6分离定律:在形成配子时,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。第2节 孟德尔豌豆杂交试验(二)1两对相对性状杂交试验中的有关结论两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位基因分别位于两对同源染色体。F 1减数分裂产生配子时,同源染色体上的等位基因一定分离,位于非同源染色体上的非等位基因自由组合,且同时发生。 93312份,双杂合4份。,F 2中重组类型为6/16

5、 ,亲本类型为10/16。,F 2中重组类型为 10/16 ,亲本类型为 6/16。22常见组合问题(先一对一对分析, 再进行组合:都可以简化为用分离定理来解决,即先求一对相对性状的,最后把结果相乘,即进行组合, 因此,要熟记分离定理的6种杂交结果)配子类型问题,如:AaBbCc 产生的配子种类数为2x2x2=8种 基因型类型,如:AaBbCc×AaBBCc ,后代基因型数为多少? 先分解为三个分离定律:Aa×Aa 后代3种基因型(1AA 2Aa 1aa );Bb×BB 后代2种基因型(1BB 1Bb )Cc×Cc 后代3种基因型(1CC 2Cc 1cc

6、 ) 其杂交后代有3x2x3=18种类型。 表现类型问题,如:AaBbCc×AabbCc ,后代表现型数为多少? 先分解为三个分离定律:Aa×Aa 后代2种表现型;Bb×bb 后代2种表现型;Cc×Cc 后代2种表现型 其杂交后代有2x2x2=8种表现型。3自由组合定律:形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合。 4 5孟德尔实验成功的原因:正确选用实验材料:豌豆是严格自花传粉植物(闭花授粉),自然状态下一般是纯种;具有易于区分的性状由一对相对性状到多对相对性状的研究 分析方法:统计学方法对结果进行分析 实验程序:假说-演绎法观察分析(

7、为什么F 2中出现31)提出假说(4点)演绎推理实验验证(测交)第二章 基因和染色体的关系 第一节 减数分裂和受精作用1正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体染色体和染色单体细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。此时染色体数目要根据着丝点判断。同源染色体和四分体同源染色体:形态、大小一般相同,一条来自母方,一条来自父方,在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。一般用不同颜色表示或一个实心、一个空心表示。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。一个四分体= 一对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA 分子=8

8、条脱氧核苷酸链。 2减数分裂过程中遇到的一些概念 联会:同源染色体两两配对的现象。交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段的现象。减数分裂:有性生殖的生物从原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时进行的分裂。特点是染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,细胞分裂结果染色体数目减半。33减数分裂特点复制一次, 分裂两次。结果染色体数目减半,且减半发生在减数第一次分裂。 场所生殖器官内(睾丸、卵巢)精子的形成过程: 卵细胞的形成过程: 1个精原细胞(2n ) 1个卵原细胞(2n )间期:DNA 复制和有关蛋白质合成 间期:DNA 复制和有关蛋白质合成 1个初级精母细胞(2n ) 1个初级卵

9、母细胞(2n )前期:联会、四分体、交叉互换(2n ) 前期:联会、四分体(2n ) 中期:同源染色体排列在赤道板两侧(2n ) 中期:(2n ) 后期:配对的同源染色体分离(2n ) 后期:(2n )末期:细胞质均等分裂 末期:细胞质不均等分裂(2n ) 2个次级精母细胞(n ) 1个次级卵母细胞+1个极体(n ) 前期:(n ) 前期:(n ) 中期:(n ) 中期:(n )后期:染色单体分开成为两组染色体(2n ) 后期:(2n )末期:细胞质均等分离(n ) 末期:细胞质不均等分裂(n ) 4个精细胞:(n ) 1个卵细胞:(n )+3个极体(n ) 变形 4个精子(n ) 质,为受精

10、卵发育准备的。4 6识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂) 方法(点数目、找同源、看行为)第1步如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。第2步看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第3步在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。判断细胞分裂中期、后期图像的方法:看染色体着丝点的位置。 若染色体的着丝点在细胞中央 中期。 若着丝点排成两排

11、,则为减I 中期若着丝点排成一排,细胞内有同源染色体,则为有丝分裂中期 若着丝点排成一排,细胞内无同源染色体,则为减II 中期 若染色体的着丝点在细胞的两极后期 若细胞内有染色单体存在,则为减I 后若细胞内无染色单体,但有同源染色体,则为有丝分裂后 若细胞内无染色单体,也无同源染色体,则为减II 后 判断下图各图分别是什么分裂方式,什么时期7受精作用指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状更像母方。意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了

12、遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。8配子种类问题由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n 对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n 种。一个精原细胞产生两种4个精子,两两相同; 一个卵原细胞产生一种1个卵细胞和3个极体; 一个生物体产生2n 种配子(精子或卵细胞),n 是同源染色体的对数或等位基因的对数。5第二节 基因在染色体上1萨

13、顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。研究方法:类比推理2基因位于染色体上的实验证据:果蝇杂交实验分析萨顿假说内容:基因在染色体上 (染色体是基因的载体)依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。 在杂交中保持完整和独立性 成对存在一个来自父方,一个来自母方 形成配子时自由组合 证据: 果蝇的限性遗传摩尔根果蝇眼色的实验:(A红眼基因 a 白眼基因 X 、Y 果蝇的性染色体 P :红眼(雌) × 白眼(雄) P : X A X A × X a Y F 1: 红眼 F 1 : X A X a × X A

14、Y F 1雌雄交配 F 2:红眼(雌雄) 白眼(雄) F 2: X A X A X A X a X A Y X a Y3一条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在染色体上呈线性排列 4基因的分离定律的实质;等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代 基因的自由组合定律的实质:非同源染色体上的非等位基因自由组合第三节 伴性遗传1伴性遗传的概念:此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。 2人类红绿色盲症(伴X 染色体隐性遗传病) 致病基因X a 正常基因:X A 患者:男性X a Y ,女性X a X a ;正常:男性X A Y ,女性 X A X A 或X A X a (携

15、带者)特点男性患者多于女性患者。交叉遗传。即男性女性男性。一般为隔代遗传,女患者的父亲和儿子是患者。3 抗维生素D 佝偻病(伴X 染色体显性遗传病) 致病基因X A 正常基因:X a患者:男性X A Y ;女性X A X A 或X A X a ;正常:男性X a Y ,女性X a X a 特点女性患者多于男性患者。代代相传,男患者的母亲和女儿是患者。 4、伴性遗传在生产实践中的应用:根据毛色辨别芦花鸡的雌、雄 3、人类遗传病的判定方法口诀无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。第一步确定致病基因的显隐性可根据双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有

16、为隐性);双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有中生无为显性)。第二步确定致病基因在常染色体还是性染色体上。在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正常,为常染色体上隐性遗传; 在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患病,为常染色体显性遗传。不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病儿子正常,都不可能是Y 染色体上的遗传病; 题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。 注如果家系图中患者全为男性(女全正常),且具有世代连续性,应首先考虑伴Y 遗传,无显隐之分。 第三章 基因的本质第一节 DNA 是主要的遗传物质1肺炎双球菌的转化实验

17、 体内转化实验1928年由英国科学家格里菲思等人进行。 实验过程 结论在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转化为S 型细菌。 体外转化实验1944年由美国科学家艾弗里等人进行。 实验过程 结论DNA 是遗传物质 2噬菌体侵染细菌的实验 实验过程 标记噬菌体含35S 的培养基培养含35S 的细菌35S 培养蛋白质外壳含35S 的噬菌体 含32P 的培养基培养含32P 的细菌培养内部DNA 含32P 的噬菌体 噬菌体侵染细菌 含35S 的噬菌体侵染细菌细菌体内没有放射性35S含32P 的噬菌体侵染细菌细菌体内有放射线32P结果分析:测试结果表明:侵染过程中,只有32P 进入细菌,而35S 未

18、进入,说明只有亲代噬菌体的DNA 进入细胞。子代噬菌体的各种性状,是通过亲代的 DNA 遗传的。 DNA 才是真正的遗传物质。结论DNA 是遗传物质 3烟草花叶病毒感染烟草实验 实验过程 实验结果分析与结论烟草花叶病毒的RNA 能自我复制,控制生物的遗传性状,因此RNA 是它的遗传物质。4生物的遗传物质非细胞结构:DNA 或RNA原核生物:DNA细胞结构真核生物:DNA结论绝大多数生物(细胞结构的生物和DNA 病毒)的遗传物质是DNA ,所以说DNA 是主要的遗传物质。核酸是一切生物的遗传物质第二节 DNA 分子的结构1DNA 分子的结构基本单位-脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸) 2DNA 分

19、子有何特点? 稳定性:是指DNA 分子双螺旋空间结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点: DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺距相等的规则双螺旋结构。 DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不变。DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢键,从而维持双螺旋结构的稳定。 DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进行配对。 每个特定的DNA 分子中,碱基对的数量和排列顺序稳定不变。多样性:构成DNA 分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA 分子的多样性。特

20、异性:每个特定的DNA 分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA 分子的特异性。3DNA 双螺旋结构的特点:DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成。 DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本骨架。DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则配对,并以氢键互相连接。 4相关计算 A=T C=GA+C/T+G= 1或A+G / T+C = 1,嘌呤碱基=嘧啶碱基=1/2全部碱基如果A 1+C1/T1+G1 =b,那么A 2+C2 / T2+G2=1/b,整个DN

21、A A+G / T+C = 1,即不互补配对碱基和的比值,两条单链互为倒数,双链DNA=1A+ T/ C +G=A1+ T1/ C1 +G1=A2 + T2 /C2+G2= mRNA上A+U/C+G=a,即互补配对碱基和的比值,两条单链比值与双链DNA 比值与mRNA 上A+U/C+G的比值相同例:已知DNA 分子中,G 和C 之和占全部碱基的46,又知在该DNA 分子的H 链中,A 和C 分别占碱基数的28%和22%,则该DNA 分子与H 链互补的链中,A 和C 分别占该链碱基的比例为( 28 、22% B 22、28% C 23、27% D 26、24% 4判断核酸种类如有U 无T ,则此

22、核酸为RNA ;如有T 且A=T C=G,则为双链DNA ; 如有T 且A T C G,则为单链DNA ; U 和T 都有,则处于转录阶段。若A 对U ,U 对A ,则处于翻译阶段或RNA 复制第3节 DNA 的复制一、DNA 半保留复制的实验证据1方法:同位素标记及密度梯度离心法。2实验过程:以含15NH 4Cl 的培养液来培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N 的普通培养液中。然后,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA ,进行密度梯度离心,记录不同质量的DNA 3二、DNA 分子复制的过程 1概念:以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA 的过程 2复制时间:有丝分裂或减数

23、第一次分裂间期 3复制方式:半保留复制4复制条件 模板亲代DNA 分子两条脱氧核苷酸链 原料4种脱氧核苷酸 能量ATP解旋酶、 DNA 聚合酶等 5复制特点:边解旋边复制6复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存在。原核生物的DNA 分子复制发生在细胞质中。7复制意义:保持了遗传信息的连续性。 8解旋酶:解开DNA 双链DNA 聚合酶:以母链为模板,游离的四种脱氧核苷酸为原料,严格遵循碱基互补配对原则,合成子链DNA 连接酶: 把DNA 子链片段连接起来 三、与DNA 复制有关的碱基计算1一个DNA 连续复制n 次后,子代DNA 分子总数为2n2第n 代的DNA 分子中,含原DNA 母链的

24、有2个,占1/(2n-1) 3若某DNA 分子中含碱基T 为a ,则连续复制n 次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a (2n -1) 第n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为:a ×2n-1 例题:一个被放射性元素标记双链DNA 的噬菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出n 个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌体占总数( A 1/n B 1/2n C 2/n D 1/2具有100个碱基对的一个DNA 分子片段,含有40个胸腺嘧啶,若连续复制3次,则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是( A 60个 B 180个 C 360个 D 420个第4节 基因是有遗传效应的DNA 片

25、段一、基因的相关关系 1基因与DNA 的关系基因的实质是有遗传效应的DNA 片段,无遗传效应的DNA 片段不能称之为基因(非基因)。 每个DNA 分子包含许多个基因。 2与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中也有基因分布。 3与脱氧核苷酸的关系脱氧核苷酸(A 、T 、C 、G )是构成基因的单位。 基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。 4与性状的关系基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。 基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。 二、DNA 片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺序的千变万化构成了DN

26、A 分子的多样性,而碱基的特异排列顺序,又构成了每个DNA 分子的特异性。第四章 基因的表达第一节 基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录 细胞生物(如人、水稻)内含:2种核酸、5种碱基、8种核苷酸病毒含:1种核酸(DNA 或RNA )、4种碱基、4种核苷酸 2RNA 的类型信使RNA (mRNA );转运RNA (tRNA );核糖体RNA (rRNA ) 3转录概念:以DNA 分子一条链的片段为模板,根据碱基互补配对原则合成mRNA 的过程。 场所:主要在细胞核模板:以DNA 的一条链为模板 原料:4种核糖核苷酸 产物:一条单链的mRNA 原则:碱基互补配对 二、遗传信息的翻译 2翻译定义

27、:以mRNA 为模板,在核糖体上合成有一定氨基酸序列的多肽的过程。场所:细胞质的核糖体上 模板:mRNA原料:20种氨基酸产物:多肽链(蛋白质) 翻译的原则 碱基互补配对 三、基因表达过程中有关DNA 、RNA 、氨基酸的计算1转录时,以基因的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,产生一条单链mRNA ,则转录产生的mRNA 分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中A+T(或C+G)与mRNA 分子中U+A(或C+G)相等。2翻译过程中,mRNA 中每3个相邻碱基决定一个氨基酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA 中碱基数目的1/3,是双链DNA 碱基数目的 1/6 。

28、 第2节 基因对性状的控制一、中心法则 12DNARNA 细胞生物 病毒 RNA蛋白质 RNADNA 二、基因、蛋白质与性状的关系 1基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,如白化病等。 2基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,如镰刀型细胞贫血等3基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。基因型相同,表现型一般相同,但受环境影响;表现型相同,基因型不一定相同。4生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细地调控生物的性状。5细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA 中的基因都

29、称为细胞质基因。母系遗传。第五章 基因突变及其他变异 第一节 基因突变和基因重组一、基因突变的实例 1镰刀型细胞贫血症症状:红细胞由两面凹的圆饼状的变成弯曲的镰刀状,这样的红细胞易破裂,使人患溶血性贫血。 病因:基因中的碱基替换2基因突变:由于DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失、替换引起DNA 结构的改变。 二、基因突变的原因和特点1基因突变的原因:有内因(DNA 结构的改变)和外因 诱发突变(外因)物理因素:如紫外线、X 射线、宇宙射线、射线等 化学因素:如亚硝酸、碱基类似物 生物因素:如某些病毒 自然突变(内因) 2基因突变的特点普遍性;随机性;不定向性;低频性;多害少利性 3基因突变的

30、时间:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期4基因突变的意义:是新基因产生的途径,生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。 三、基因重组1概念:生物体进行有性生死的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。 2基因重组的类型随机重组:非同源染色体上非等位基因自由组合交换重组:同源染色体上非姐妹染色体单体交叉互换3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) 4基因重组的意义:生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义 四、基因突变与基因重组的区别 13 第二节 染色体变异一、染色体结构的变异(猫叫综合征)1概念:染色体结构的改变,使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致

31、性状的变异。2变异类型:缺失;增加;移接;颠倒 二、染色体数目的变异 1染色体组的概念及特点细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫染色体组。染色体组特点:一个染色体组中不含同源染色体;一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同;一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因。2常见的一些关于单倍体与多倍体的问题一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?(一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。)二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么? (答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,

32、同源染色体分开, 导致染色体数目减半。) 如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?(答: 不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗?(答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组;如果本物种是四倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。)3多倍体育种方法:人工诱导多倍体的方法:用秋水仙素处理萌发的种子和幼苗。原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑

33、制细胞分裂前期纺锤体形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍)多倍体植株特征:茎杆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。过程:4单倍体育种单倍体植株特征:植株长得弱小而且高度不育。 单倍体植株获得方法:花药离休培养。单倍体育种的意义:明显缩短育种年限(只需二年)。 过程:列表比较多倍体育种和单倍体育种14单倍体与多倍体的区别 二倍体(2N=2x三倍体(2N=3x 多倍体(2N=nx (a+b 生物体N=ax N=bx , 不管含有几个染色组,都只能叫单倍体。 判断 5染色体组数目的判断细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有几个染色体组。 问:图中

34、细胞含有几个染色体组?图一含4个染色体组,每组3条染色体;图二含4个染色体组,每组2条染色体根据基因型判断细胞中的染色体数目,根据细胞的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数就等于染色体组数,简单地说就是念法相同的基因有几个就是几个染色体组,如基因型是AAaa ,则含有四个染色体组,基因型是ABCD ,只含有一个染色体组,基因型是AAabbb ,含有三个染色体组。根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数,即染色体组数是细胞内形态相同染色体个数。果蝇的体细胞中含有8条染色体,4对同源染G 色体,即染色体形态数为4(X 、Y 视为同种形态染色体

35、),染色体组数目为2。人类体细胞中含有46条染色体,共23对同源染色体,即染色体形态数是23,细胞内含有2个染色体组。第三节 人类遗传病1 概念:通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病,多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。(一定要记住各种遗传病类型的实例)显性遗传病:并指、多指 常染色体15 单基因 隐性遗传病:白化病、苯丙酮尿症、先天聋哑遗传病 显性:抗维生素D 佝偻病性染色体 隐性:红绿色盲、血友病、(进行肌营养不良) 人类遗 外耳道多毛症(只有男性患者) 传病 多基因遗传病:原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病 数目异常 原因染色体异 结构异常常染色体:21

36、三体综合症、猫叫综合症类型性染色体:性腺发育不良(如:特纳氏综合症)2特点:致病基因来自父母,因此其在胎儿的时候就已经表现出症状或处在潜在状态。 往往是终生具有的常带有家族性,并以一定的比例出现于各成员中。3危害:危害人体健康;贻害子孙后代;增加了社会负担4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。中、美、德、英、法、日参加了这项工作。测序:有性别决定的生物,需要测定N+1条染色体的数量,N 是一个染色体组中染色体的数量,如:人需要测定22条常染色体+XY共24条染色体,果蝇测定3条染色体+XY共5条染色体;对没有性别决定的生物,只需测定N 条染色体即可,N 是

37、一个染色体组中染色体的数量。第6章 从杂交育种到基因工程 第1节 杂交育种与诱变育种一、杂交育种1概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。 2原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,进而产生新的优良性状,从中筛选需要的品种。 3优点可以将两个或多个优良性状集中在一起。可以表现出杂种优势。4缺点不会创造新基因,且杂交后代会出现性状分离,育种过程缓慢,过程复杂。 二、诱变育种1概念:利用物理或化学因素来处理生物,使生物产生基因突变,利用这些变异育成新品种的方法。 2诱变原理:基因突变 3诱变因素:物理:X 射线,紫外线,射线等。 化学:亚硝酸,硫酸

38、二乙酯等。4优点:可以在较短时间内获得更多的优良性状。5缺点:因为基因突变具有不定向性且有利的突变很少,所以诱变育种具有一定盲目性,可利用理化因素提高突变率,且需要处理大量的生物材料,再进行选择培育。三、四种育种方法的比较 第二节 基因工程及其应用1概念2原理 基因重组3基因工程的基本工具基因的“剪刀”-限制性内切酶分布:主要在微生物中。 作用特点:特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。 结果:产生黏性未端(碱基互补配对)基因的“针线”-DNA 连接酶能够将限制酶切开的黏性末端连接起来,从而使两个DNA 片段连接起来。连接的部位:磷酸二酯键,不是氢键。 结果:两个相同的黏性未端的连接。注

39、:限制酶与连接酶作用的位点都是磷酸二酯键基因的运载体作用:将外源基因送入受体细胞种类:质粒、噬菌体和动物病毒。其中质粒是基因工程中最常用的运载体,最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。特点:是细胞染色体外能自主复制的很小的环状DNA 分子,存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 条件:能在宿主细胞内复制并稳定保存,并对宿主细胞正常生活没有影响;具有多个限制酶切点,便于与外源基因连接 4基因工程的基本步骤提取目的基因:人们所需要的特定基因,如人的胰岛素基因、抗虫基因、抗病基因、干扰素基因等 目的基因与运载体结合(以质粒为运载体):用同一种限制酶分别切割目的基因和质粒DNA (运载体),使其产生相同的黏性末端,

40、将切割下的目的基因与切割后的质粒混合,并加入适量的DNA 连接酶,使之形成重组DNA 分子(重组质粒)将目的基因导入受体细胞 常用的受体细胞:大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞目的基因检测与表达 检测方法如:质粒中有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞放入到相应的抗菌素中,如果正常生长,说明细胞中含有重组质粒。表达:受体细胞表现出特定性状,说明目的基因完成了表达过程。如:抗虫棉基因导入棉细胞后,棉铃虫食用棉的叶片时被杀死;胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。5转基因生物和转基因食品的安全性例题:下图中A E 表示几种不同育种方法甲A 乙B C AABBDD × RR普通

41、小麦 黑麦 不育杂种 小黑麦DDTT × ddtt 1 F 2 能稳定遗传的 D 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种抗锈病 易染锈病 DDTT × ddtt 1 配子 幼苗E 高秆 矮秆 矮秆抗锈病的品种抗锈病 易染锈病F 其它生物基因植物细胞 新细胞A :克隆 B :诱变育种 C :多倍体育种 D :杂交育种 E :单倍体育种 F :基因工程第7章 现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1拉马克的进化学说的主要内容用进废退、获得性遗传生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此具有进步意义。生物是由低等到

42、高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏事实依据,大多来自于主观推测。2拉马克的进化学说的历史意义二、达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说的主要内容1过度繁殖 - 选择的基础生物体普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代,不同个体间有一定的差异。2生存斗争 - 进化的动力、外因、条件大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生存斗争中大量个体死亡,只有少数的个体生存下来。生存斗争包括三方面:生物与无机环境的斗争;种内斗争;种间斗争生存斗争对某些个体的生存不利,但对物

43、种的生存是有利的,并推动生物的进化。3遗传变异 - 进化的内因在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象,生物的变异是不定向的,有的变异是有利的,有的是不利的,其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去,反之,具有不利变异个体就容易被淘汰。4适者生存 - 选择的结果适者生存,不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择只选择适应环境的变异类型,通过多次选择,使生物的微小有利变异通过繁殖遗产给后代,得以积累和加强,使生物更好的适应环境,逐渐产生了新类型。所以说变异不是定向的,但自然选择是定向的,决定着进化的方向。达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义意义:自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。不足:对遗传和变异本质,不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平三、达尔文以后进化理论的发展第2节 现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化种群是生物进化的基本单位1种群生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种

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