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文檔簡介
必修二遺傳與進化
第1章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)第1節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(一)重點掌握:一對相對性狀的遺傳試驗對分離現(xiàn)象的解釋及驗證基因分離定律運用遺傳規(guī)律解題技巧孟德爾為什么選擇豌豆作為實驗的材料豌豆是嚴格的自花傳粉、閉花授粉植物;豌豆具有易于區(qū)分的性狀;豌豆一次能繁殖大量后代。性狀:生物體形態(tài)特性和生理特性的總稱。相對性狀:同一種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。1下列屬于相對性狀的是()家兔的白毛與短毛人的體重與身高小麥的高稈與大麥的矮桿雞的毛腿與光腿DP×F1高F2高矮高×矮二、一對相對性狀的遺傳試驗相關(guān)概念:雜交與自交正交與反交顯性性狀與隱性性狀性狀分離三、對分離現(xiàn)象的解釋(1)遺傳因子顯性遺傳因子(D)隱性遺傳因子(d)顯性性狀隱性性狀(2)遺傳因子成對出現(xiàn)純合子(DD,dd)雜合子(Dd
)(3)生物體形成配子時成對遺傳因子分離分別進入不同配子。配子中只有一個遺傳因子。(4)受精時,雌雄配子的結(jié)合是隨機的。結(jié)論:具有一對相對性狀的純種親本雜交得到F2中:(1)表現(xiàn)型比例:(2)基因型比例:顯性:隱性=3:1DD:Dd:dd=1:2:1四、對分離現(xiàn)象解釋的驗證
測交實驗
雜種子一代
隱性純合子
高莖
矮莖
Dddd×測交
配子DddDddd高莖
矮莖
1∶1測交后代
3034五、孟德爾第一定律:分離定律
在生物的體細胞中,控制同一性狀的遺傳因子成對存在,不相融合;在形成配子時,成對的遺傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。六、運用遺傳規(guī)律解題技巧1、由親本推斷子代的基因型、表現(xiàn)型及其概率親本基因型組合后代基因型及比例后代表現(xiàn)型及比例AA×AAAA×AaAA×aaAa×AaAa×aaaa×aaAAAA:Aa=1︰1AaAA:Aa:aa=1:2:1Aa:aa=1:1aa全顯全顯全顯顯性:隱性=3:1顯性:隱性=1:1全隱2、由子代推斷親代的基因型方法一:基因填充法。先根據(jù)親代表現(xiàn)型寫出能夠確定的基因,如顯性性狀的基因型可用A_來表示,隱性性狀基因型只有一種aa,根據(jù)子代中一對基因分別來自兩個親本,可推出親代中未知的基因。方法三:根據(jù)分離定律中規(guī)律性比值來直接推斷。(1)若后代性狀分離比為顯性:隱性為3:1,則雙親一定是雜合子。AaXAa(2)若后代性狀分離比為顯性:隱性為1:1,則雙親一定是測交類型。AaXaa(3)若后代性狀只有顯性性狀,則雙親至少有一方是顯性純合子。AAX__(4)若后代性狀只有隱性性狀,則雙親都是隱性純合子。aaXaa顯隱性狀的判斷方法方法一:高莖×矮莖→高莖方法二:高莖×高莖→矮莖
2大豆的白花和紫花為一對相對性狀。下列四組雜交實驗中,能判定性狀顯隱性關(guān)系的是()。①紫花×紫花→紫花
②紫花×紫花→301紫花+110白花③紫花×白花→紫花
④紫花×白花→98紫花+107白花A.①和②
B.②和③
C.③和④
D.①和④B純合子、雜合子的判斷方法(植物自交動物測交)(1)純合子只產(chǎn)生一種類型的配子,雜合子可產(chǎn)生多種配子。(2)純合子能穩(wěn)定遺傳,自交后代不出現(xiàn)性狀分離;雜合子不能穩(wěn)定遺傳,自交后代出現(xiàn)性狀分離。(3)純合子中不含有等位基因,雜合子中含有等位基因。遺傳病的判斷方法:一、無中生有為隱性。二、有中生無為顯性?;蚍蛛x定律/自由組合定律適用范圍:進行有性生殖的生物的性狀遺傳真核生物的性狀遺傳細胞核遺傳一對相對性狀的遺傳/二對或二對以上相對性狀的遺傳5玉米高稈對矮稈為顯性。矮稈玉米用生長素處理后長成高稈,使其自交得到F1植株是(
)A.高矮之比是1∶1 B.全是矮稈
C.高矮之比是3∶1 D.全是高稈B
6兩株高莖豌豆雜交,后代既有高莖又有各有矮莖,讓后代高莖豌豆全部自交,則自交后代性狀分離比為()3:41:19:65:1D第二節(jié)孟德爾的豌豆雜交實驗(二)主要考點:兩對相對性狀的遺傳實驗對自由組合現(xiàn)象的解釋對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)一、兩對相對性狀的遺傳實驗×PF1個體數(shù):315108101329:3:3:1黃色圓粒綠色皺粒黃色圓粒F2黃色圓粒綠色皺粒綠色圓粒黃色皺粒×二、對自由組合現(xiàn)象的解釋粒形圓粒種子皺粒種子粒色圓粒:皺粒綠色種子
黃色:綠色315+108=423101+32=133≈3:1黃色種子315+101=416108+32=140≈3:1豌豆的粒形、粒色的遺傳遵循分離定律.YYRR黃色圓粒
yyrr
綠色皺粒YRyrYRyRYryr
YyRr(黃色圓粒)P配子F1配子F1××YRyRYryrYYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRrYYrrYyrrYyRr
yyRrYyrryyrr性狀之比:9:3:3:1遺傳因子之比:黃色圓粒:綠色圓粒:黃色皺粒:綠色皺粒:YYRR、
YyRr、YYRr、YyRRyyRR、yyRrYYrr、Yyrryyrr、yRYRYryrYryrYRyRF1(4種)
(9種)YYRRYyRRYYRrYyRrYyRrYyRrYyRRYYRryyRRyyRrYYrrYyrrYyRr
yyRrYyrryyrr三、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證×測交實驗:YRYryRyryr配子:測交后代:1:1:1:1雜種子一代隱性純合子YyRryyrrYyRrYyrryyRryyrr黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆的F1測交試驗結(jié)果
表現(xiàn)型
項目黃色圓粒黃色皺粒綠色圓粒綠色皺粒
實際子粒數(shù)F1作母本
3127
26
26F1作父本24
22
2526不同性狀的數(shù)量比
1:1:1:1
結(jié)論:實驗結(jié)果符合預期設想,四種表現(xiàn)型實際子粒數(shù)比接近1:1:1:1,從而證實了F1形成配子時不同對的遺傳因子是自由組合。四、孟德爾遺傳規(guī)律的再發(fā)現(xiàn)1、遺傳因子-基因2、表現(xiàn)型和基因型表現(xiàn)型:生物個體表現(xiàn)出來的性狀基因型:與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成3、等位基因控制相對性狀的基因叫等位基因。如D和d。注意:D和D、d和d則不是等位基因,而是相同基因。五、孟德爾獲得成功的原因正確地選用試驗材料;從單因素(即一對相對性狀)到多因素(多對相對性狀)的研究方法;應用統(tǒng)計學方法對實驗結(jié)果進行分析;科學的設計了實驗的程序。有關(guān)概率的計算1、乘法原理:多個獨立事件(相容)同時發(fā)生的概率等于各事件發(fā)生概率之積。(既是A又是B)2、加法原理:互斥事件同時發(fā)生的概率等于各事件發(fā)生概率之和。(不是A就是B)2.基因型為AaBb的個體自交,子一代中與親本基因型相同的個體有()A.1/16B.4/16C.9/16D.10/16B3.純合黃色圓粒和綠色皺粒的豌豆雜交,F(xiàn)2中產(chǎn)生的不同于親本性狀,而又能穩(wěn)定遺傳的占()A.1/16B.1/8C.3/8D.3/16B4、假如水稻高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗稻瘟?。≧)對易感稻瘟病(r)為顯性,兩對性狀獨立遺傳,用一個純合易感病的矮稈品種(抗倒伏)與一個純合抗病高稈品種(易倒伏)雜交,F(xiàn)2代中出現(xiàn)既抗病又抗倒伏類型的基因型及其比例為()ddRR,1/8ddRr,1/16ddRR,1/16和ddRr,1/8DDrr,1/16和DdRr,1/8
C5.人類多指基因(T)對正?;颍╰)顯性,白化基因(a)對正常基因(A)隱性,它們都在常染色體上,而且是獨立遺傳。一個家庭中父親多指,母親正常,他們有一個白化病孩子,則下一孩子只有一種病和有兩種病的幾率分別是()A.1/2,1/8 B.3/4,1/4 C.1/4,1/4 D.1/4,1/8A第二章基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用主要考點:減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的區(qū)別精子與卵細胞形成過程的異同點減數(shù)分裂與有絲分裂的比較受精作用對象:時期:特點:結(jié)果:過程:進行有性生殖的動植物從原始的生殖細胞發(fā)展到成熟的生殖細胞的過程中細胞連續(xù)分裂兩次,而染色體只復制一次細胞中染色體數(shù)目比原來減少了一半一、減數(shù)分裂精子的形成過程初級精母細胞次級精母細胞1個精原細胞1個初級精母細胞2個次級精母細胞4個精細胞4個精子第一次分裂第二次分裂減數(shù)分裂間期:染色體復制前期:聯(lián)會、四分體中期:同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期:同源染色體分離末期:形成2個次級精母細胞前期:染色體散亂分布中期:著絲點在赤道板上后期:著絲點分裂,姐妹染色單體分開形成染色體移向細胞兩級末期:各形成2個精細胞變形精子的形成過程二、減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)、DNA數(shù)、染色單體數(shù)和同源染色體數(shù)的數(shù)量變化比較項目減數(shù)分裂第一次分裂減數(shù)分裂第二次分裂間期前期中期后期末期前期中期后期末期染色體數(shù)DNA數(shù)染色單體數(shù)同源染色體對數(shù)2N2N2N2N2NNNNN2a4a4a4a4a2a2a2a2aa04N4N4N4N2N2N2N0000000NNNN第二次分裂2N4N間期第一次分裂DNA變化曲線第二次分裂2N4N間期第一次分裂染色體變化曲線第二次分裂2N4N間期第一次分裂染色單體變化曲線第二次分裂2N4N間期第一次分裂DNA、染色體、染色單體變化曲線DNA染色體染色單體返回選擇題:1、在減數(shù)分裂過程中,染色體數(shù)目減半發(fā)生在:()A、減數(shù)第一次分裂后期B、減數(shù)第一次分裂結(jié)束時C、減數(shù)第二次分裂后期D、減數(shù)第二次分裂結(jié)束時B2、在減數(shù)分裂過程中,每條染色體的著絲點一分為二,兩條染色單體形成兩條染色體發(fā)生在:()A、第一次分裂中期B、第一次分裂后期C、第二次分裂中期D、第二次分裂后期D6、果蠅的精子內(nèi)有4條染色體,那么,它的初級精母細胞內(nèi)的染色體數(shù)目是:[]A.2條B.4條C.8條D.16條C卵細胞的形成過程比較精子形成卵細胞形成形成場所細胞質(zhì)分裂方式產(chǎn)生的生殖細胞數(shù)生殖細胞是否變形相同點三、精子和卵細胞形成過程的異同動物睪丸動物卵巢兩次分裂中細胞質(zhì)都是均等分裂,產(chǎn)生等大的子細胞精細胞變形后成為精子初級和次級卵母細胞的分裂均為不均等分裂,產(chǎn)生一大一小兩個細胞卵細胞不需變形染色體的行為1個卵原細胞1個卵細胞+3個極體1個精原細胞4個精細胞四、減數(shù)分裂與有絲分裂的異同項目減數(shù)分裂有絲分裂不相同分裂的結(jié)果同源染色體有無聯(lián)會,四分體出現(xiàn)細胞分裂的次數(shù)染色體的數(shù)目變化相同精細胞或卵細胞和極體體細胞有無兩次一次子細胞染色體數(shù)目是親代細胞的一半染色體復制一次子細胞染色體數(shù)目與親代細胞的相同6、與一般的有絲分裂相比,減數(shù)分裂過程中染色體變化的最顯著特點是()染色體進行復制同源染色體進行聯(lián)會有紡錘體形成著絲點分裂B五、有絲分裂與減數(shù)分裂圖像的區(qū)分方法:三看法一看:染色體數(shù)目奇數(shù):一定是減II偶數(shù):看:有無同源染色體無:一定是減II有:看:同源染色體的行為若有聯(lián)會、配對、四分體,同源染色體位于赤道板兩側(cè)、分離則是減I無特殊行為:一定是有絲分裂減1后期減2后期減1后期減2前期減2前期減2末期減1前期減1中期減2中期減2后期有絲后期1.通過減數(shù)分裂,使配子中染色體數(shù)目減少了一半,經(jīng)過受精作用產(chǎn)生的合子,又恢復了親代的染色體數(shù)目。高等動物(2N)受精卵(2N)卵細胞(N)精子(N)(雌)減數(shù)分裂(雄)減數(shù)分裂受精作用2.因此,減數(shù)分裂和受精作用對于維持不同種生物染色體數(shù)目的恒定,以及生物遺傳性狀的相對穩(wěn)定都具有重要意義。六、減數(shù)分裂和受精作用的意義7、生物體親代與子代之間染色體數(shù)目恒定的決定性生理因素是()。A、減數(shù)分裂和有絲分裂;B、染色體復制和減數(shù)分裂;C、減數(shù)分裂和受精作用;D、減數(shù)分裂和胚胎發(fā)育。C七、形成的生殖細胞的類型的問題AaBb精原細胞AAaaBBbb初級精母細胞aabbAABB次級精母細胞ABABabab精子AaBb精原細胞AAaaBBbb初級精母細胞次級精母細胞AAbbaaBBAbAbaBaB精子1.兩對基因位于兩對同源染色體上,一個AaBb的精原細胞能產(chǎn)生幾種類型的精子?2.兩對基因位于兩對同源染色體上,一個基因型為AaBb的個體能產(chǎn)生幾種類型的精子?2種,AB、ab或Ab、aB,4個精子兩兩相同4種,因為一個個體有n個精原細胞,數(shù)量很大。所以形成的精子類型為22
。精子形成的類型:8、一個初級精母細胞,含有n對同源染色體,其上含有n對等位基因,能產(chǎn)生幾種精子?某雄性個體,含有n對同源染色體,其上含有n對等位基因,能產(chǎn)生幾種精子?一個初級卵母細胞,含有n對同源染色體,其上含有n對等位基因,能產(chǎn)生幾種卵細胞?某雌性個體,含有n對同源染色體,其上含有n對等位基因,能產(chǎn)生幾種卵細胞?2n2n21第2節(jié)基因在染色體上重點掌握:薩頓假說;染色體,基因和DNA的關(guān)系。一、薩頓假說:內(nèi)容:方法:依據(jù):基因是由染色體攜帶著從親代傳遞給下一代的。即基因在染色體上。類比推理法基因和染色體行為有著明顯的平行關(guān)系基因行為染色體行為在雜交過程中保持完整性和獨立性。在體細胞中成對存在,等位基因一個來自父方,一個來自母方。在配子中只有成對的基因中的一個。非等位基因在形成配子時自由組合。在配子形成和受精過程中具有相對穩(wěn)定的形態(tài)結(jié)構(gòu)。在體細胞中染色體成對存在,同源染色體一個來自父方,一個來自母方。在配子中只有同源染色體中的一條。非同源染色體在減數(shù)第一次分裂后期也是自由組合的?;蚝腿旧w行為有著明顯的平行關(guān)系F2
PF1紅眼(雌、雄)×F1雌雄交配二摩爾根的果蠅雜交實驗紅:白=3:1果蠅體細胞染色體圖解3對常染色體+XX3對常染色體+XY2、性染色體存在于()A.精子
B.神經(jīng)細胞
C.進行有絲分裂中的細胞
D.以上三種細胞DXwXwXwYXXwXwYXwXwXwYXXwXwXwYXwXwXwXwXwYXwYP配子F1配子F2紅:白=3:1
摩爾根通過實驗將一個特定的基因和一條特定的染色體——X染色體聯(lián)系起來,從而找到了基因在染色體上的實驗證據(jù)。3下列各項中,能證明基因與染色體具有平行關(guān)系的實驗是()A.摩爾根的果蠅雜交實驗
B.孟德爾的豌豆一對相對性狀的雜交實驗C.孟德爾的豌豆兩對相對性狀的雜交實驗
D.細胞的全能性實驗A4果蠅的紅眼為伴X顯性遺傳,其隱性性狀為白眼。在下列雜交組合中,通過眼色即可直接判斷子代果蠅性別的一組是()。A.雜合紅眼雌果蠅×紅眼雄果蠅
B.白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅C.雜合紅眼雌果蠅×白眼雄果蠅
D.白眼雌果蠅×白眼雄果蠅B三、染色體,DNA和基因的關(guān)系染色體是由蛋白質(zhì)和DNA組成的;DNA上有遺傳效應的片段是基因;基因在染色體上;一個染色體上有多個基因;基因在染色體上呈線性排列。5下列各項中,不正確的是()A.染色體是DNA的主要載體
B.DNA是染色體的組成成分C.基因在染色體上呈線性排列
D.一條染色體上只有一個基因D孟德爾遺傳規(guī)律的現(xiàn)代解釋
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.基因的分離規(guī)律的實質(zhì)是:
在雜合體的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性,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,分別進入兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代.基因的自由組合定律的實質(zhì)是:下列關(guān)于基因和染色體在減數(shù)分裂過程中行為變化的描述,錯誤的是()同源染色體分離的同時,等位基因也隨之分離非同源染色體自由組合,使所有的非等位基因之間也發(fā)生自由組合染色單體分開時,復制而來的兩個基因也隨之分開非同源染色體數(shù)量越多,非等位基因組合的種類也越多B第3節(jié)伴性遺傳重點掌握:人類紅綠色盲遺傳病的特點;抗維生素D佝僂病遺傳特點;有關(guān)遺傳病的判斷和計算。一、伴性遺傳
某些疾病的基因位于性染色體上,所以在遺傳上總是和性別相關(guān)聯(lián),這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。比如:人類的紅綠色盲癥、抗維生素D佝僂病等。XY型(哺乳動物,果蠅等)雌性的性染色體是XX雄性的性染色體是XYZW型(鳥類,一些昆蟲)雌性的性染色體是ZW雄性的性染色體是ZZ性別決定1、肯定具有Y染色體的細胞是()A.人的受精卵B.果蠅的精子C.雄鳥的精原細胞D.公羊的肌肉細胞D2004廣東:對一對夫婦所生的兩個女兒(非雙胞胎)甲和乙的一條X染色體進行DNA序列的分析,假定DNA序列不發(fā)生任何變異,則結(jié)果應當是()甲的兩條彼此相同、乙的兩條彼此相同的概率為1甲來自母親的一條與乙來自母親的一條相同的概率為1甲來自父親的一條與乙來自父親的一條相同的概率為1甲的任何一條與乙的任何一條都不相同的概率為1C12112233445566127891011ⅠⅡⅢ
表示一個家系的圖中,用正方形代表男性,圓形代表女性,以羅馬數(shù)字代表代,(Ⅰ、Ⅱ等),深顏色代表患者。1、人類紅綠色盲遺傳圖譜
女性男性基因型
表現(xiàn)型表2-1人的正常色覺和紅綠色盲的基因型和表現(xiàn)型XBXBXBXbXbXb
XBYXbY正常正常(攜帶者)色盲正常色盲女性色盲男性正常XBYX親代配子YXB子代男性色盲XbXbXbXBXbXbY女性攜帶者男性的色盲基因只能從母親那里傳來。母親色肓,兒子一定色盲;女性攜帶者男性色盲XBXbXbYX親代配子XBYXb子代XBXbXBY女性攜帶者男性正常
1:1:1:1父親的色盲基因只能傳給女兒。父親正常,女兒一定正常。XbXbXbXbY女性色盲男性色盲紅綠色盲癥的特點:男性多于女性。一般為隔代遺傳。即第一代和第三代有病,第二代一般為色盲基因攜帶者。1、2、交叉遺傳。男性紅綠色盲基因只能從母親那傳來,以后只能傳給女兒。3、2、抗維生素D佝僂病:
是一種X染色體上的顯性遺傳病。這種病受顯性基因(D)控制,女性患者多于男性。
女性男性基因型
表現(xiàn)型XDXDXDXdXdXdXDYXdY患病患病患病正常正??咕S生素D佝僂病的正常和患病的基因型和表現(xiàn)型
XDYXDXd男性患者正常女性XXDYXdXdXdXdY女性患者正常男性親代配子子代抗維生素D佝僂病遺傳特點:
患者中,女性多于男性,但部分女性病癥較輕。父親有病女兒一定有病,母親正常兒子一定正常。三、有關(guān)遺傳病的判斷與計算先確定顯隱性,再確定是否伴性。1、無中生有為隱性;隱性看女病,女病男正非伴性。2、有中生無為顯性;顯性看男病,男病女正非伴性。1.下圖是人類中某遺傳病的系譜圖,請推測其最可能的遺傳方式是:A、X染色體顯性遺傳B、常染色體顯性遺傳C、X染色體隱性遺傳D、常染色體隱性遺傳ⅠⅡⅢA、X染色體顯性遺傳B、常染色體顯性遺傳C、X染色體隱性遺傳D、常染色體隱性遺傳2.對某地區(qū)一個家族的某種遺傳病的調(diào)查如下圖,請據(jù)圖分析回答(用Aa表示這對等位基因):345678910111213141512ⅠⅡⅢ第三章基因的本質(zhì)第1節(jié)DNA是主要的遺傳物質(zhì)重點掌握:肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗;噬菌體侵染細菌的實驗;DNA是主要的遺傳物質(zhì)。S型細菌R型細菌菌落莢膜毒性光滑粗糙有多糖類無多糖類有毒性,可致死無毒性一、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗1、格里菲思的肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗實驗結(jié)論:已經(jīng)被加熱殺死的S型細菌中,必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì)——轉(zhuǎn)化因子,這種轉(zhuǎn)化因子將無毒性的R型細菌轉(zhuǎn)化為有毒性的S型細菌。
注意:加熱后,S型細菌的蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)被破壞,失去了生物活性,但DNA并沒有變性。2、艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗實驗思路:
設法把DNA和蛋白質(zhì)分開,排除干擾,單獨地直接地觀察它們的作用,才能確定遺傳物質(zhì)是什么。處理方式:直接分離,分離S型細菌的DNA、多糖和蛋白質(zhì)等,分別與R型細菌混合培養(yǎng)。實驗結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)、糖類和DNA水解物都不是遺傳物質(zhì)。
二、噬菌體侵染細菌的實驗實驗思路:同肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗處理方式:同位素標記法組成元素蛋白質(zhì):DNA:C、H、O、N、SC、H、O、N、P
分別用35S和32P標記蛋白質(zhì)和DNA實驗步驟:(1)標記細菌:在分別含有放射性同位素32P和35S的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌。結(jié)果:大腸桿菌含有32P或35S(2)標記噬菌體:分別用上述的大腸桿菌培養(yǎng)T2噬菌體,制備含
32P的噬菌體和含35S的噬菌體。結(jié)果:噬菌體含有32P或35S(3)噬菌體侵染細菌結(jié)果:直接證明:
DNA是噬菌體的遺傳物質(zhì)間接證明:
DNA能夠自我復制,使前后代保持一定的連續(xù)性,維持遺傳性狀的穩(wěn)定性;
DNA能控制蛋白質(zhì)的生物合成。不能證明:
DNA是主要遺傳物質(zhì)。蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。DNA是主要遺傳物質(zhì)
1、凡是有細胞結(jié)構(gòu)的生物,它們的遺傳物質(zhì)都是DNA而不是RNA。
2、無細胞結(jié)構(gòu)的生物——病毒,(1)只含有DNA的病毒,遺傳物質(zhì)是DNA
,(如噬菌體,乙肝病毒,天花病毒);(2)只含有RNA的病毒,遺傳物質(zhì)是RNA
,(如艾滋病病毒,流感病毒,SARS病毒)作為遺傳物質(zhì)應具備什么樣的特點?①分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性②能夠自我復制,保持前后代的連續(xù)性③能通過指導蛋白質(zhì)合成,控制生物性狀④能產(chǎn)生可遺傳的變異第2節(jié)DNA分子的結(jié)構(gòu)第3節(jié)DNA的復制第4節(jié)基因是有遺傳效應的DNA片段重點掌握:DNA的結(jié)構(gòu)特點;DNA的復制過程;有關(guān)DNA問題的計算。DNA的結(jié)構(gòu):基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位脫氧核苷酸脫氧核糖ATCG雙鏈結(jié)構(gòu)細胞核特點:(1)雙鏈;反向平行;雙螺旋;(2)外側(cè):脫氧核糖和磷酸交替連接(不變)內(nèi)側(cè):堿基排列;(順序可變)(3)堿基互補配對原則。DNA半保留復制的實驗證據(jù)DNA分子的復制過程時間場所解旋特點模板原料酶能量堿基配對產(chǎn)物意義細胞核邊解旋邊復制DNA的兩條鏈四種脫氧核苷酸ATP形成兩個一樣的DNADNA解旋酶、DNA聚合酶A-TC-GT-AG-C有絲分裂和減數(shù)第一次分裂的間期保持遺傳信息的連續(xù)性DNA分子的復制過程DNA分子特性每個DNA分子的脫氧核苷酸的數(shù)目不同,堿基對的排列順序千變?nèi)f化具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)多樣性:特異性:穩(wěn)定性:每個DNA分子具有特定的堿基排列順序8、若DNA分子的一條鏈中的(A+T)/(C+G)=a,則其互補鏈中該比值為()A、a1/a11-1/aA10、已知1個DNA分子中有4000個堿基對,其中胞嘧啶有2200個,這個DNA中應含有的脫氧核苷酸的數(shù)目和腺嘌呤的數(shù)目分別是:A、4000個和900個B、4000個和1800個C、8000個和1800個D、8000個和3600個2、與復制有關(guān)的計算①一個經(jīng)過標記DNA連續(xù)復制n次后,共有多少個DNA?多少條脫氧核苷酸鏈?母鏈多少條?子鏈多少條?DNA分子數(shù)=標記的DNA/全部DNA=脫氧核苷酸鏈數(shù)=標記的DNA鏈/全部DNA鏈=母鏈數(shù)=子鏈數(shù)=含有母鏈的DNA數(shù)=子代中有標記的DNA數(shù)=子代中有標記的DNA鏈=2n2n+122n+1
﹣22221/2n-11/2n②經(jīng)過n次復制后,需要消耗某脫氧核苷酸的數(shù)量?脫氧核苷酸的數(shù)量=一個DNA中所求脫氧核苷酸的數(shù)量X(2n-1)第4章基因的表達第1節(jié)基因指導蛋白質(zhì)的合成重點掌握:轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程;復制,轉(zhuǎn)錄和翻譯的異同;思考與討論1基因如何指導蛋白質(zhì)的合成?2DNA的遺傳信息怎么傳給mRNA?3mRNA如何決定氨基酸的合成?比較項目DNARNA基本單位五碳糖含氮堿基結(jié)構(gòu)主要存在部位脫氧核苷酸核糖核苷酸脫氧核糖核糖ATCGAUCG雙鏈結(jié)構(gòu)多為單鏈結(jié)構(gòu)細胞核細胞質(zhì)一、轉(zhuǎn)錄的過程(1、9)轉(zhuǎn)運RNA;運載;反密碼子。核糖體RNA;信使RNA;轉(zhuǎn)錄;密碼子。RNA的種類DNA復制轉(zhuǎn)錄翻譯時間主要場所模板原料條件產(chǎn)物堿基互補信息傳遞有絲分裂和減數(shù)第一次分裂前的間期生長發(fā)育過程中,幾乎所有細胞都會發(fā)生主要在細胞核中少數(shù)在葉綠體和線粒體中核糖體DNA的兩條鏈DNA的一條鏈mRNA4種脫氧核苷酸4種核糖核苷酸20多種氨基酸解旋酶、DNA聚合酶、ATPRNA聚合酶、ATPATP、tRNA、酶兩個雙鏈DNA一條單鏈mRNA多肽鏈親代DNA—子代DNADNA--mRNARNA—蛋白質(zhì)ATCGTAGCATCGUAGCDNA模板鏈mRNAAUCGUAGCmRNAtRNA二、遺傳信息與密碼子、反密碼子的比較遺傳信息:基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸順序密碼子:mRNA中決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基。64個密碼子只有61個能夠編碼,2個起始密碼子和3個終止密碼子。反密碼子:tRNA分子與mRNA分子中密碼子互補配對的3個堿基。一種氨基酸可以只有一種或有多種密碼子、反密碼、tRNA.一個密碼子最多能編碼一種氨基酸,一個tRNA只能運載一種氨基酸。三、DNA分子與mRNA分子之間的數(shù)量關(guān)系1鏈的堿基數(shù)=模板鏈的堿基數(shù)=mRNA的堿基數(shù)
1鏈的堿基跟mRNA除了T和U不同,其它都相同。模板鏈的堿基跟tRNA除了T和U不同,其它都相同?;蛑械膲A基:mRNA中的堿基:氨基酸的數(shù)量
=6:3:1ATCGTAGC模板鏈AUCGmRNA1鏈tRNAUAGC第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂浦攸c掌握:中心法則的內(nèi)容;基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系。一、中心法則的提出及其發(fā)展1、提出者:克里克DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯2、中心法則——遺傳信息傳遞的規(guī)律復制3、中心法則的補充逆轉(zhuǎn)錄復制——上述過程遵循堿基互補配對原則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯復制4、遺傳信息傳遞的5種途徑:DNA—DNA:DNA的自我復制DNA—RNA:轉(zhuǎn)錄過程RNA—蛋白質(zhì):翻譯過程RNA—RNA:RNA的自我復制RNA—DNA:逆轉(zhuǎn)錄過程1、揭示生物體內(nèi)遺傳信息一般規(guī)律的是
A、基因的遺傳規(guī)律B、堿基互補配對原則
C、中心法則D、自然選擇學說5、DNA的兩個基本功能1、遺傳信息的傳遞:2、遺傳信息的表達:二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系DNA中插入了一段外來的DNA序列,打亂了編碼淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成為淀粉,蔗糖含量升高淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮(性狀:皺粒)編碼淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成為淀粉,淀粉含量升高淀粉含量高,有效保留水分,豌豆顯得圓鼓鼓(性狀:圓粒)豌豆的圓粒和皺粒人的白化病控制酶形成的基因異??刂泼感纬傻幕蛘@野彼崦覆荒苷:铣衫野彼崦刚:铣衫野彼岵荒苷^D(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸能正常轉(zhuǎn)化為黑色素缺乏黑色素而表現(xiàn)為白化病表現(xiàn)正常二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系基因酶細胞代謝生物性狀mRNA氨基酸結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)正常異常纈氨酸谷氨酸DNAGAACTTGTACATGAA突變GUA鐮刀型細胞貧血癥囊性纖維病CFTR基因缺失了3個堿基結(jié)構(gòu)蛋白(CFTR蛋白)異常,導致功能異?;颊咧夤軆?nèi)黏液增多黏液清除困難,細菌繁殖,肺部感染二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系基因結(jié)構(gòu)蛋白酶細胞結(jié)構(gòu)細胞代謝生物性狀生物性狀性狀是指生物的形態(tài)或者生理特征,是遺傳和環(huán)境共同作用的結(jié)果,主要由蛋白質(zhì)體現(xiàn),生物的一切遺傳性狀都受基因控制,還會受到環(huán)境的影響?;?qū)π誀畹膬煞N控制方式都是通過對蛋白質(zhì)合成的控制來實現(xiàn)的。不可遺傳的變異可遺傳的變異變異類型僅由環(huán)境條件改變引起的變異由遺傳物質(zhì)改變引起的變異基因突變基因重組染色體變異第五章基因突變及其他變異第1節(jié)基因突變和基因重組
生物體的子代與親代之間以及子代不同個體之間所表現(xiàn)出來的性狀差異叫變異。
變異:1、基因突變的實例:
鐮刀型細胞貧血癥直接原因:
根本原因:氨基酸發(fā)生了替換,即谷氨酸被纈氨酸替換。
控制血紅蛋白分子的DNA分子堿基序列發(fā)生了改變一、基因突變與誘變育種2、基因突變的概念DNA分子中發(fā)生堿基對、和
,而引起的
的改變,叫做基因突變。替換、增添缺失基因結(jié)構(gòu)┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷┯┯┯┯┯
ATAGC
TATCG
┷┷┷┷┷┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷┯┯┯
AGC
TCG
┷┷┷┯┯┯┯
ACGC
TGCG
┷┷┷┷┯┯┯┯
ATGC
TACG
┷┷┷┷增添缺失替換
基因突變發(fā)生于DNA復制時期,即有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂間期A、若發(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代。B、若發(fā)生在體細胞中,一般不能遺傳。產(chǎn)生新的基因但不一定產(chǎn)生新的性狀。3、基因突變發(fā)生的時期4、基因突變的結(jié)果5、基因突變的原因6、基因突變的特點7、基因突變的意義外界因素:內(nèi)在因素:普遍性、隨機性、不定向性、低頻性和多害少利性。A、是新基因產(chǎn)生的途徑;B、是生物變異的根本來源;C、是生物進化的原材料。物理因素、化學因素和生物因素偶爾會出現(xiàn)復制出錯8、誘變育種的應用原理:方法:實例:優(yōu)點:缺點:提高突變率,創(chuàng)造人類需要的變異類型,從中選擇、培育出優(yōu)良的生物品種基因突變利用物理因素或化學因素處理生物青霉素高產(chǎn)菌株,太空作物等有利變異少,需大量處理供試材料,誘發(fā)突變的方向難以集中多個理想性狀二、基因重組1、基因重組的概念2、基因重組發(fā)生的時期
在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。A、在減數(shù)第一次分裂前期:同源染色體中非姐妹染色單體上的等位基因間的交叉互換B、在減數(shù)第一次分裂后期:非同源染色體上的非等位基因的自由組合基因重組能夠發(fā)生在下列哪種生物中()原核生物病毒熊貓變形蟲C3、基因重組的結(jié)果4、基因重組的意義產(chǎn)生了新的基因型,得到重新組合的性狀。A、是生物變異的來源之一;B、是形成生物多樣性的重要原因之一,對生物的進化有重要意義;C、是雜交育種的理論重要依據(jù)。5、雜交育種的應用原理:
基因重組方法:
優(yōu)點:將不同個體的優(yōu)良性狀集中于同一后代個體缺點:育種所需時間較長應用:矮稈抗病小麥的培育雜交→自交→選優(yōu)→
自交→選優(yōu)6、基因工程育種方法:原理:優(yōu)點:缺點:應用:基因重組將目的基因引入生物體內(nèi)實現(xiàn)基因重組打破物種界限,克服遠源雜交的障礙,定向地改變生物的性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機抗蟲棉花、玉米的培育原理:操作水平:結(jié)果:DNA分子水平定向地改造生物的性狀
基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說,就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的性狀?;蛑亟M1、提取目的基因2、目的基因與運載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細胞4、目的基因的檢測和表達基因工程的基本操作步驟:考試說明:染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異Ⅰ生物變異在育種上的應用Ⅱ第2節(jié)染色體變異染色體變異的概念染色體變異的類型
在自然或人為條件影響下,染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,從而引起生物性狀變異。染色體結(jié)構(gòu)變異染色數(shù)目的增減缺失重復倒位易位1、染色體結(jié)構(gòu)變異2、染色數(shù)目的增減類型個別染色體的增加或減少。以染色體組形式成倍增加或減少染色體組:
真核細胞內(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。一個染色體組包含了該物種的每對同源染色體中的一條。3、計算細胞內(nèi)染色體組數(shù)目的方法等于細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體數(shù)目。等于細胞或生物體的基因型中控制同一性狀的基因的個數(shù)。該細胞含有
個染色體組。43基因型為AAAABbbbRRrr的細胞含有
個染色體組。二倍體:多倍體:單倍體:
由受精卵發(fā)育而成,體細胞中含有2個染色體組的個體。
由受精卵發(fā)育而成,體細胞中含有3個或3個以上染色體組的個體。體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。4、二倍體,多倍體和單倍體5、單倍體和多倍體的區(qū)別起點不同:單倍體是由配子發(fā)育而來;多倍體是由受精卵發(fā)育而來。染色體組數(shù)目不同:單倍體可以含有一個或多個染色體組;多倍體一定含有三個或三個以上的染色體組。下列描述中,正確的是()A、含有三個或三個以上染色體組的個體一定不是單倍體B、單倍體只含有一個染色體組C、二倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組D、四倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組C6、多倍體育種方法:原理:優(yōu)點:缺點:實例:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。莖稈粗壯,葉片,果實和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。染色體數(shù)目變異三倍體無子西瓜的培育發(fā)育延遲,結(jié)實率低7、單倍體育種方法:原理:優(yōu)點:缺點:應用:花藥離體培養(yǎng)染色體數(shù)目變異植株弱小,而且高度不育,能縮短育種年限方法復雜,成活率低??共≈仓甑挠苫蚬こ逃N方法:原理:優(yōu)點:缺點:應用:基因重組將目的基因引入生物體內(nèi)實現(xiàn)基因重組打破物種界限,克服遠源雜交的障礙,定向地改變生物的性狀有可能引發(fā)生態(tài)危機抗蟲棉花、玉米的培育原理:操作水平:結(jié)果:DNA分子水平定向地改造生物的性狀
基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說,就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細胞里,定向地改造生物的性狀。基因重組1、提取目的基因2、目的基因與運載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細胞4、目的基因的檢測和表達基因工程的基本操作步驟:圖中所示為用農(nóng)作物①和②兩個品種分別培養(yǎng)出④⑤⑥四個品種的過程。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)生產(chǎn)上用①和②通過I和II過程培育出⑤所常用的方法是
。由③培育出④通常是用
。通過III和V培育出⑤所用的方法是
,與通過I和II過程培育出⑤的育種方法比較,其主要優(yōu)點是。由③培育出⑥的常用的藥品為______________。雜交育種花藥的離體培養(yǎng)單倍體育種育種時間短,得到的是純合體秋水仙素8、實驗:低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化原理:
低溫處理植物分生組織細胞,能抑制紡錘體的形成,以致影響染色體被拉向兩極,細胞也不能分裂成兩個子細胞,于是,植物細胞染色體數(shù)目加倍。方法步驟:1、根尖培養(yǎng)2、細胞固定:先用卡諾氏液浸泡,
再用95%的酒精沖洗3、制作裝片:解離—漂洗—染色—制片4、觀察注意事項:低溫誘導培養(yǎng)時,溫度不能太低,否則酶的活性受到抑制,細胞不會進行分裂。(適宜溫度為4OC)因誘導變異頻率較低,誘導的時間也不能太短,否則在視野中將很難找到染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞。(適宜時間為36h)2、將基因型為AaBb(獨立遺傳)的玉米的一粒花粉離體培養(yǎng)獲得幼苗,再用秋水仙素處理幼苗,處理后植株的基因型為()A、Ab和ab或Ab和aBB、AABB或aabb或AAbb或aaBBC、AB,ab,Ab和AbD、AABB或aabb或AABb或aaBbB3、為了觀察到低溫誘導植物染色體數(shù)目變化,制作洋蔥根尖細胞分裂臨
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