第一章
一、相对性状
相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。1、显性性状与隐性性状
附:性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象)2、显性基因与隐性基因
显性基因如D:控制显性性状的基因。
隐性基因如d:控制隐性性状的基因。
相同位置上)。如
D何d
遗传因子的发现
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
3、纯合子与杂合子
纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体如4、表现型与基因型
表现型:指生物个体实际表现出来的
性状。分显性和隐形
能稳定的遗传,不发生性状分离):Aa(不能稳定的遗传,后代
会发生性状分离)
基因型:与表现型有关的基因组成。如AA、Aa、aa
(关系:基因型+环境
→表现型)
5、杂交与自交\\
附:测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)二、孟德尔实验成功的原因:
(1)正确选用实验材料:㈠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㈡具有易于区分的性状(2)由一对相对性状到多对相对性状的研究(从简单到复杂)(3)对实验结果进行统计学分析★三、孟德尔豌豆杂交实验(一)一对相对性状的杂交:
表现型图解
P:高茎豌豆×矮茎豌豆
↓
F1:
高茎豌豆↓自交
F2:高茎豌豆
矮茎豌豆
F1:基因型图解DD×dd
↓Dd ↓自交
F2:DD
Dd dd
(4)严谨的科学设计实验程序:假说
-------演绎法
3 :1 1 :2 :1
基因分离定律的实质:在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离(二)两对相对性状的杂交:在F2 代中:
4 种表现型9种基因型:基因自由组合定律的实质位基因自由组合。
例题:牛的毛色有黑色和棕色,如果两头黑牛交配,产生了一头棕色子牛。请回答:(1)黑色和棕色显性性状是型
。
,要判断这头黑色子牛是纯合子还是杂合子,
D.以上都不对
20头子牛,若子牛全为黑色,则甲雄牛的基因型最可能
。
Bb
C(测交)
1
两
: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
。
_________,
子代棕牛的基因
(2)若用B与b表示牛的毛色的显性基因与隐性基因。上述两头黑牛的基因型(3)上述两头黑牛产生一黑色子牛的可能性是最好选用与其交配的牛是(A.纯种黑牛是
B.杂种黑牛
)
C.棕色牛
(4)若用甲雄牛与多头杂种雌牛相交配,共产生答案:(1)黑色
(2)Bb和Bb
bb
;若子牛中14头为黑色,6头为棕色,则甲雄牛的基因型最可能是
(3)3/4
(4)BB
第二章
一、减数分裂的概念
基因和染色体的关系
第一节减数分裂
减数分裂(meiosis)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,染色体只复制半。
(注:体细胞主要通过中的染色体数目与体细胞二、减数分裂的过程1、精子的形成过程
:精巢(哺乳动物称睾丸)
有丝分裂产生,有丝分裂过程相同。)
中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞
一次,而细胞连续分裂
两次,减少一
新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞
减数第一次分裂(初级精母细胞)
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。前期:同源染色体两两配对(称
联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。中期:同源染色体成对排列在赤道板上(
两侧)。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
(次级精母细胞)减数第二次分裂(无同源染色体......)前期:染色体排列散乱。都排列在细胞中央的
中期:每条染色体的着丝粒
赤道板上。
并分别移
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成成4个子细胞。2、卵细胞的形成过程:
卵巢
2个子细胞,最终共形
三、精子与卵细胞的形成过程的比较
精子的形成
不同点
过
程
形成部位
精巢(哺乳动物称睾丸)有变形期一个精原细胞形成
4个精子
卵巢无变形期一个卵原细胞形成极体
相同点四、注意:
(1)同源染色体:①形态、大小
基本相同;②一条来自父方,一条来自母方。③联会(决定性条件)
精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的
一半
1个卵细胞+3个
卵细胞的形成
子细胞数
四分体:配对的两条同源染色体含有四条单体
2
(2)精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生在(4)减数分裂过程中染色体和
相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它
减数第一次分裂.......,孟德尔基因分离和自由组合定律都发生在减一
DNA的变化规律
(5)减数分裂形成子细胞种类:它的1个精原细胞进行减数分裂形成五、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
4个2种精子。它的
1个卵原细胞进行减数分裂形成
1种卵细胞。
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。意义:减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中物的遗传和变异具有重要的作用。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤:
减一:有同源染色体两两配对(联会)、同源染色体分离现象减二:无同源染色体
例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?
染色体数目的恒定
,对于生
答案:有丝前期减Ⅱ中期减Ⅰ后期减Ⅱ中期
第二节
减Ⅰ前期减Ⅱ后期减Ⅰ中期有丝中期
基因在染色体上
摩尔根用实验证明基因在染色体上
一、萨顿假说:基因和染色体行为存在明显的平行关系。二、孟德尔遗传规律的现代解释(见课本科学方法:孟德尔、摩尔根:假说演绎法;
萨顿:类比推理法
第三节
30页)
伴性遗传
3
一、概念:遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。二、XY型性别决定方式:三、三种伴性遗传的特点:
(1)伴X隐性遗传的特点:如红绿色盲、血友病
①男>女①女>男
(3)伴Y遗传的特点:
①男病女不病
②父→子→孙
附:常见遗传病类型(要记住:...)
伴X隐:色盲、血友病伴X显:抗维生素常显:多(并)指
例题:1下图为某果蝇体细胞染色体组成示意图,请回答:
D佝偻病
常隐:先天性聋哑、白化病
②隔代遗传(交叉遗传)
D佝偻病
③男患其母和女必患
②连续发病
③女患其父和子必患
(2)伴X显性遗传的特点:如抗维生素
(1)从图中可以看出,该果蝇为(2)A和b为非同源染色体上的答案:(1)雄性
____________________________________
AaXY
b
性果蝇。
,基因型为__________________B、b这对基因控制,据图回答问题
。
(2)非等位基因
例题:2下图是某家族红绿色盲的遗传系谱图,该病由
(1)该病为致病基因在的性别以___________
(4)请写出正常女性
_________________染色体上的_______________
。
性遗传病,人群中该病患者
居多。
,她是该病的______________XY婚配的遗传图解。男性
(2)XX
B
b
b
(2)II—5的基因型是_____________
XX与红绿色盲男性答案:(1)X 隐
B
B
携带者(4)略
第三章
第一节
DNA是主要的遗传物质
基因的本质
4
一、DNA是主要的遗传物质1.DNA是遗传物质的证据
(1)肺炎双球菌的转化实验过程和结论
格里菲斯:加热杀死的S型细菌存在某种“转化因子”
艾弗里:DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(2)噬菌体侵染细菌实验的过程和结论标记:用放射性元素关键设计思路:将
35
[来赫尔希和蔡斯
DNA(噬菌体不能用培养基培养,
必须寄生,,)
S和
32
P分别标记噬菌体的蛋白质外壳和
结论:DNA是遗传物质
DNA和蛋白质等物质分离开,单独直接的观察他们的作用
2.DNA是主要的遗传物质
(1)某些病毒的遗传物质是
例题1、在遗传物质的探索历程中,转化的“转化因子”,1952答案:艾弗里
RNA (2)绝大多数生物的遗传物质是
1944
年__________
则完成了“噬菌体侵染细菌的实验
。
DNA
在格里菲斯实验的基础上,通过实验找出了导致细菌
”,他们的实验中共同、核心的设计
年___________
思路是__________________________________________
赫尔希和蔡斯
将DNA和蛋白质分离开来,单独、直接地观察其作用
第二节
DNA 分子的结构
★一、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:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本内侧:由氢键相连的碱基对组成。③碱基配对有一定规律:★4.特点
①稳定性:DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序稳定不变②多样性:DNA分子中碱基对的排列顺序多种多样(主要的)例题:下图为[
]________
。
个、________和[
种脱氧核苷酸。
交替链接
。
]________
DNA结构模式图,据图回答:
[
]________三部分组成。
2________
、
、它由[ ]________
、
和[
]________
、碱基的数目和碱基的比例不同
③特异性:DNA分子中每个DNA都有自己特定的碱基对排列顺序(1)DNA分子的基本组成单位是
A =T;G ≡C。(碱基互补配对原则)
骨架。
(2)图中,2、3、代表的碱基分别是(中文名称):3________
(3)图示DNA片段中,共有________(4)图中7的完整名称是________(5)DNA的基本骨架是由[
]________
答案(1)[7]脱氧核糖核苷酸[4]碱基[5]脱氧核糖[6]磷酸
(2)腺嘌呤鸟嘌呤(3) 8 4 (4)胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(5)[5]脱氧核糖[6]磷酸
★第三节
一、实验证据——半保留复制
DNA的复制
5
材料:大肠杆菌二、DNA的复制1.场所:细胞核
方法:同位素示踪法
2.时间:细胞分裂间期。(即有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)3.基本条件:①
模板:开始解旋的
DNA分子的两条单链(即亲代
4种脱氧核苷酸;
DNA的两条链);
②原料:是游离在细胞中的③能量:由ATP提供;
④酶:DNA解旋酶、DNA聚合酶等。
4.过程:①解旋;②合成子链;③形成子代5.特点:①边解旋边复制;②半保留复制6.原则:碱基互补配对原则7.精确复制的原因:①独特的
双螺旋结构为复制提供了精确的模板
;
DNA
②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。
例题:下图为
DNA的复制图解,请据图回答下列问题:
(1)DNA复制发生在(2)②过程称为(3)指出③中的子链(4)③过程必须遵循的复制具有
特点。。。
原则。
期。
(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子,由此说明DNA
答案:(1)细胞分裂间期(有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期)(3)Ⅱ、Ⅲ
(4)碱基互补配对(5)半保留复制
第四节
基因是有遗传效应的
DNA片段c、储存遗传信息
(2)解旋
一、基因的定义:基因是有遗传效应的DNA片段
二、DNA是遗传物质的条件:a、能自我复制b、结构相对稳定d、能够控制性状。
三、DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。例题:请说出基因的本质答案:基因是有遗传效应的
DNA片段
第四章
二、基因:是具有遗传效应的
基因的表达
★第一节基因指导蛋白质的合成
DNA片段。主要在染色体上
6
三、基因控制蛋白质合成:1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照粒体也有转录)
(2)过程:①解旋;②配对;③连接;④释放(具体看书(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
能量:ATP
(4)原则:碱基互补配对原则
碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线63页)
原料:4种核糖核苷酸
酶:解旋酶、RNA聚合酶等(A—U、T—A、G—C、C—G)
(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序
的蛋白质的过程。(注:
叶绿体、线粒体也有翻译)(2)过程:(看书)(3)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:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则(5)产物:多肽链3、与基因表达有关的计算DNA(基因)中碱基数:
mRNA分子中碱基数:氨基酸数
= 6:3:1
4、密码子
①概念:mRNA上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.
②特点:专一性、简并性、通用性③密码子起始密码: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。
例题:下图表示某真核细胞中遗传信息传递的部分过程,图甲过程发生在细胞核中,图乙过程发生在细胞质中,请
据图回答:
(1)图中涉及的遗传信息的传递方向为:(以流程图的形式表示)。
(2)图甲所示为
过程,在[
]
催化作用下完成。
(4)⑤表示一种细胞器,其名称为,图中的④是
。
(5)完成图乙所示过程,还需搬运氨基酸的"搬运工"参与,这里的"搬运工"是指
,其种类很多,每种能识别并"搬运"(填一种或多种)氨基酸,该物质一端的3个碱基称为
,可以与④物质上的3
个相邻碱基构成的
互补配对。
答案(1)
(2)转录RNA聚合酶(4)核糖体mRNA (5)tRNA(或转运RNA)
, 一种
反密码子密码子
第2节
基因对性状的控制
一、中心法则及其发展1、提出者:克里克2、内容:
7
二、基因控制性状的方式:(1)间接控制:通过控制(2)直接控制:通过控制
酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状;如白化病等。蛋白质结构直接控制生物的性状。如囊性纤维病、镰刀型细胞贫血等。
第5章基因突变及其他变异★第一节
一、生物变异的类型
不可遗传的变异(仅由可遗传的变异(由基因突变基因重组染色体变异
二、可遗传的变异(一)基因突变
1、概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的2、原因:物理因素:X射线、紫外线等;3、特点:a、普遍性
基因结构的改变,叫做基因突变。
生物因素:病毒、细菌等。
e、不定向性
化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
环境变化引起)
基因突变和基因重组
遗传物质的变化引起)
b、随机性(任何时期;任何部位);c、低频性d、多数有害性
注:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能
4、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。
(二)基因重组
1、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。2、类型:a、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、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换(减数第一次分裂前期)
第二节染色体变异
一、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、易位二、染色体数目的变异
1、类型
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:三倍体无子西瓜
二、染色体组(细胞中的每对染色体取一条构成一组非同源染色体)(3)染色体组数的判断:
①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
)
答案:3 2 5 1 4
②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 ______ (3)AAa _______
?
(2)AaBb _______ (4)AaaBbb _______
8
(5)AAAaBBbb _______ 答案:2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
(6)ABCD ______
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
第五节人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
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)先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)二、人类遗传病产生的原因:三、人类遗传病类型(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。2、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
人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)4、类型:显性遗传病
伴X显:抗维生素D佝偻病常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病
伴X隐:色盲、血友病
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
(二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)1、概念:染色体异常引起的遗传病。2、类型:
常染色体遗传病
结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段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
2、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五、实验:调查人群中的遗传病注意事项:
1、调查遗传方式——在家系中进行
2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样注:调查群体越大,数据越准确
9
等。
(包括数目异常和结构异常)
XO型,患者缺少一条X染色体)
六、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。
需要测定22+XY共24条染色体
例题:所示是镰刀型细胞贫血症原因的图解,请据图回答问题。
(1)图中①②表示的过程分别是
(2)写出④⑤处分别代表的三个碱基序列:④(3)由图可知,谷氨酸的密码子是(4)从图解可知,由于原因是
,直接原因是
,。
。
⑤
对被替换,最终导致合成的血红蛋白异常。因此产生该病的根本
。
DNA分子中的一个碱基
答案:(1)转录,翻译(2)CAT,GUA (3)GAA (4)碱基对发生改变(基因突变)组成血红蛋白的氨基酸序列发生改变
第6章从杂交育种到基因工程第一节
一、各种育种方法的比较:
杂交育种
处理
杂交→自交→选优→自交
诱变育种用射线、激光、化学药物处理
多倍体育种用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗
10
杂交育种与诱变育种
单倍体育种花药离体培养秋水仙素处理
原理优缺点例子
基因重组,方法简单,可预见强,但周期长水稻的育种
基因突变
加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理高产量青霉素菌株
染色体变异器官大,营养物质含量高,但发育延迟,结实率低无子西瓜
染色体变异缩短育种年限,但方法复杂,成活率较低抗病植株的育成
AABB、aabb两个品种,为培育出优良
例题:假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有品种AAbb,可采用的方法如图所示:
(1)由①→⑤→⑥的育种方法叫做的操作方法是
(3)⑦的育种方法往往不一定能达到目标,原因是(4)④过程必需要用到的工具酶有
,该育种方法的优点是
。
。
。
。
(2)由①→②→③的育种方法虽然育种时间长,但是可以将多种优良性状集中的一个生物体身上,③不知道具体
(1)单倍体育种明显缩短育种年限(且都为纯合子)
(2)将具有优良性状的个体连续自交若干代,直到无性状分离为止(3)基因突变的频率低,且不定向(4)限制酶DNA连接酶
第二节
一、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:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)2、基因的“针线”——DNA连接酶3、基因的运载体
种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。三、基因工程的操作步骤1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和鉴定
四、基因工程的应用1、基因工程与作物育种:2、基因工程与药物研制:3、基因工程与环境保护:
转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗超级细菌
基因工程及其应用
五、转基因生物和转基因食品的安全性
11
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