第一節(jié) 減數(shù)分裂
一、減數(shù)分裂的概念
在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細胞連續(xù)分裂兩次,新產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體數(shù)目比體細胞減少一半。
(注:體細胞主要通過有絲分裂產(chǎn)生,有絲分裂過程中,染色體復(fù)制一次,細胞分裂一次,新產(chǎn)生的細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同。)
二、減數(shù)分裂的過程
● 減數(shù)第一次分裂
間期:染色體復(fù)制(包括DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成)。
前期:同源染色體兩兩配對(稱聯(lián)會),形成四分體。
四分體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生對等片段的互換。
中期:同源染色體成對排列在赤道板上(兩側(cè))。
后期:同源染色體分離(基因等位分離);非同源染色體(非等位基因)自由組合。 末期:細胞質(zhì)分裂,形成2個子細胞。
● 減數(shù)第二次分裂(無同源染色體) ......
前期:染色體排列散亂。
中期:每條染色體的著絲粒都排列在細胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。并分別移向細胞兩極。
末期:細胞質(zhì)分裂,每個細胞形成2個子細胞,最終共形成4個子細胞。
三、精子與卵細胞的形成過程的比較
四、注意:
2、精原細胞和卵原細胞的染色體數(shù)目與體細胞。因此,它們屬于,通過 的方式增殖,但它們又可以進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。
3、減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,原因是同源染色體分離并進入不同的子.....................細胞。所以減數(shù)第二次分裂過程中無同源染色體。 ........
4、減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的變化規(guī)律5、減數(shù)分裂形成子細胞種類:假設(shè)某生物的體細胞中含n對同源染色體,則:它的精(卵)原細胞進行減數(shù)分裂可形成2n種精子(卵細胞);它的1個精原細胞進行減數(shù)分裂形成2種精子。它的1個卵原細胞進行減數(shù)分裂形成1種卵細胞。
五、受精作用的特點和意義
意義:減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定,對于生物的遺傳和變異具有重要的作用。
第三章 遺傳和染色體
第一節(jié) 基因的分離定律
一、相對性狀
相對性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。
二、孟德爾一對相對性狀的雜交實驗
1、實驗過程:寫遺傳圖解
3、寫測交的遺傳圖解
相關(guān)概念
1、顯性性狀與隱性性狀
顯性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來的性狀。
隱性性狀:具有相對性狀的兩個親本雜交,F(xiàn)1沒有表現(xiàn)出來的性狀。
附:性狀分離:在雜種后代中出現(xiàn)不同于親本性狀的現(xiàn)象)
2、顯性基因與隱性基因
3、純合子與雜合子
純合子:由相同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(能穩(wěn)定的遺傳,不發(fā)生性狀分離):
顯性純合子(如AA的個體)
隱性純合子(如aa的個體)
雜合子:由不同基因的配子結(jié)合成的合子發(fā)育成的個體(不能穩(wěn)定的遺傳,后代會發(fā)生性狀分離)
5、 雜交與自交
雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過程。
自交:基因型相同的生物體間相互交配的過程。(指植物體中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉) 附:測交:讓F1與隱性純合子雜交。(可用來測定F1的基因型,屬于雜交)
三、基因分離定律的實質(zhì): 在減I分裂后期,等位基因隨著同源染色體的分開而分離。
四、基因分離定律的兩種基本題型:注2:逆推類型中遺傳病顯、隱性的判斷
◆ 無中生有為隱性 有中生無為顯性
五、孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法:
1正確地選用試驗材料;2分析方法科學(xué);(單因子→多因子)
3應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析;4科學(xué)地設(shè)計了試驗的程序。
第二節(jié) 基因的自由組合定律
一、基因自由組合定律的實質(zhì):
在減I分裂后期,非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合。 (注意:非等位基因要位于非同源染色體上才滿足自由組合定律) 逆推類型(子代→親代)
三、基因自由組合定律的應(yīng)用
1、指導(dǎo)雜交育種——例:
附:雜交育種
方法:雜交
原理:基因重組
優(yōu)缺點:方法簡便,但要較長年限選擇才可獲得。
四、性別決定和伴性遺傳
3、三種伴性遺傳的特點:
(1)伴X隱性遺傳的特點:
① 男 > 女 ② 隔代遺傳(交叉遺傳) ③ 母病子必病,女病父必病
(2)伴X顯性遺傳的特點:① 女>男 ② 連續(xù)發(fā)病 ③ 父病女必病,子病母必病
4、家族系譜圖中遺傳病遺傳方式的快速判斷
無中生有為隱性→病女父或子正常為常隱
有中生無為顯性→病男母或女正常為常顯
附:常見遺傳病類型(要記。 ...
伴X隱:色盲、血友病
伴X顯:抗維生素D佝僂病
常隱:先天性聾啞、白化病
常顯:多(并)指
第三節(jié) 染色體變異及其應(yīng)用
一、染色體結(jié)構(gòu)變異:
實例:貓叫綜合征(5號染色體部分缺失)
類型:缺失、重復(fù)、倒位、易位(看書圖并理解) ..P43.......
二、染色體數(shù)目的變異
1、類型
● 個別染色體增加或減少:實例:(多1條21號染色體)
● 以染色體組的形式成倍增加或減少: 實例:三倍體無子西瓜
2、染色體組:
(1)概念:二倍體生物配子中所具有的全部染色體組成一個染色體組。
(2)特點:①一個染色體組中無同源染色體,形態(tài)和功能各不相同;
②一個染色體組攜帶著控制生物生長的遺傳信息。
(3)染色體組數(shù)的判斷:
① 染色體組數(shù)= 細胞中任意一種染色體條數(shù)
例1:以下各圖中,各有幾個染色體組?
答案:3 2 5 1 4
② 染色體組數(shù)= 基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)
例2:以下基因型,所代表的生物染色體組數(shù)分別是多少?
(1)Aa ______ 2)AaBb _______(3)AAa _______ (4)AaaBbb _______
(5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______
答案:2 2 3 3 4 1
3、單倍體、二倍體和多倍體
由配子發(fā)育成的個體叫單倍體。
有受精卵發(fā)育成的個體,體細胞中含幾個染色體組就叫幾倍體,如含兩個染色體組就叫二倍體,含三個染色體組就叫三倍體,以此類推。體細胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體。
三、染色體變異在育種上的應(yīng)用
1、多倍體育種:
方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。
(原理:能夠抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍) 原理:染色體變異 實例:三倍體無子西瓜的培育;
優(yōu)缺點:培育出的植物器官大,產(chǎn)量高,營養(yǎng)豐富,但結(jié)實率低,成熟遲。
2、單倍體育種:
方法:花粉(藥)離體培養(yǎng),秋水仙素處理幼苗
原理:染色體變異
實例:
優(yōu)缺點:后代都是純合子,明顯縮短育種年限,但技術(shù)較復(fù)雜。
附:育種方法小結(jié)
第四章 遺傳的分子基礎(chǔ)
第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程
一、1928年格里菲思的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗:1、肺炎雙球菌有兩種類型類型:
● S型細菌:菌落光滑,菌體有夾膜,有毒性
● R型細菌:菌落粗糙,菌體無夾膜,無毒性
2、實驗過程(看書)
3、實驗證明:無毒性的R型活細菌與被加熱殺死的有毒性的S型細菌混合后,轉(zhuǎn)化為有毒性的S型活細菌。這種性狀的轉(zhuǎn)化是可以遺傳的。
推論(格里菲思):在第四組實驗中,已經(jīng)被加熱殺死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”。
二、1944年艾弗里的實驗:
2、實驗證明:。
(即:DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)等不是遺傳物質(zhì))
三、1952年郝爾希和蔡斯噬菌體侵染細菌的實驗
1、1、噬菌體侵染細菌實驗
噬菌體的結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)外殼(C、H、O、N、S)+DNA(C、H、O、N、P)
過程:吸附→注入(注入噬菌體的DNA)→合成(控制者:噬菌體的DNA;原料:細菌的化學(xué)成分)→組裝→釋放 結(jié)論:DNA是遺傳物質(zhì)。
3、實驗結(jié)論:子代噬菌體的各種性狀是通過親代的遺傳的。(即:) 四、1956年煙草花葉病毒感染煙草實驗證明:在只有RNA的病毒中,RNA是遺傳物質(zhì)。
五、小結(jié):
因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,所以DNA是主要的遺傳物質(zhì)。
第二節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)和DNA的復(fù)制:
一、DNA的結(jié)構(gòu)
1、DNA的組成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本單位:核苷酸(種)
3、DNA的結(jié)構(gòu):
①由兩條、反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
②外側(cè):脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成基本骨架。內(nèi)側(cè):由氫鍵相連的堿基對組成。
③堿基配對有一定規(guī)律: A = T;G ≡ C。(堿基互補配對原則) 4、DNA的特性:
①多樣性:堿基對的排列順序是千變?nèi)f化的。(排列種數(shù):4(n為堿基對對數(shù)) ..②特異性:每個特定DNA分子的堿基排列順序是特定的。
5、DNA的功能:攜帶(DNA分子中堿基對的代表遺傳信息)。 6、與DNA有關(guān)的計算: 在雙鏈DNA分子中: ① A=T、G=C
②任意兩個非互補的堿基之和相等;且等于全部堿基和的一半 例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部堿基 二、DNA的復(fù)制
1、概念:以親代DNA分子條鏈為模板,合成子代DNA的過程 2、時間: 3、場所:主要在細胞核 4、過程:(看書)①解旋 ②合成子鏈 ③子、母鏈盤繞形成子代DNA分子 5、特點: 半保留復(fù)制 6、原則:原則 7、條件:
①模板:親代DNA分子的兩條鏈 ②原料:4種游離的脫氧核糖核苷酸 ③能量:ATP
④ 酶:解旋酶、DNA聚合酶等 8、DNA能精確復(fù)制的原因:
①獨特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了精確的模板; ②堿基互補配對原則保證復(fù)制能夠準(zhǔn)確進行。 9、意義:
DNA分子復(fù)制,使遺傳信息從傳遞給,從而確保了遺傳信息的連續(xù)性。 10、與DNA復(fù)制有關(guān)的計算:
n
復(fù)制出DNA數(shù) =2(n為復(fù)制次數(shù))含親代鏈的DNA數(shù) =2
第三節(jié) 基因控制蛋白質(zhì)的合成
一、RNA的結(jié)構(gòu):
1、組成元素:
2、基本單位:核苷酸(種)
n
3、結(jié)構(gòu):一般為鏈
第7 / 11頁
二、基因:是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段。主要在染色體上 三、基因控制蛋白質(zhì)合成: 1、轉(zhuǎn)錄:
(1)概念:在細胞核中,以DNA的一條鏈為模板,按照堿基互補配對原則,合成RNA的過程。(注:葉綠體、線粒體也有轉(zhuǎn)錄) (2)過程(看書)
(3)條件:模板:DNA的一條鏈(模板鏈)原料:4種核糖核苷酸
能量:ATP酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原則:堿基互補配對原則(A—U、T—A、G—C、C—G) (5)產(chǎn)物:信使RNA(mRNA)、核糖體RNA(rRNA)、轉(zhuǎn)運RNA(tRNA) 2、翻譯:
(1)概念:游離在細胞質(zhì)中的各種氨基酸,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。(密碼子: mRNA上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基,叫做一個“遺傳密碼子”。) (2)過程:(看書)
(3)條件:模板:mRNA原料:氨基酸(20種)能量:ATP酶:多種酶 搬運工具:裝配機器: (4)原則:堿基互補配對原則 (5)產(chǎn)物:多肽鏈
DNA
3、與基因表達有關(guān)的計算
基因中堿基數(shù):mRNA分子中堿基數(shù):氨基酸數(shù) = 6:3:1 四、基因?qū)π誀畹目刂?1、中心法則
2、基因控制性狀的方式:
(1)通過控制酶的合成來控制代謝過程,進而控制生物的性狀; (2)通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀。
第四節(jié) 基因突變和基因重組
一、生物變異的類型:基因突變、基因重組、染色體變異
第8 / 11頁
二、可遺傳的變異 (一)基因突變
1、概念:是指DNA分子中堿基對的、或等變化。 例如:鐮刀型細胞貧血癥
• 直接原因:組成血紅蛋白的一條肽鏈上的氨基酸發(fā)生改變(谷氨酸→纈氨酸) • 根本原因:DNA模板鏈上的發(fā)生改變() 2、原因:物理因素:X射線、激光等;
化學(xué)因素:亞硝酸鹽,堿基類似物等; 生物因素:病毒、細菌等。
3、特點:
①發(fā)生頻率低:②方向不確定(一般有害)③隨機發(fā)生 基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期;
基因突變可以發(fā)生在細胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。 ④普遍存在
4、結(jié)果:使一個基因變成它的基因。 5、時間:細胞分裂(DNA復(fù)制時期) 6、應(yīng)用——誘變育種
①方法:用射線、激光、化學(xué)藥品等處理生物。 ②原理:基因突變
③實例:高產(chǎn)青霉菌株的獲得
④優(yōu)缺點:加速育種進程,大幅度地改良某些性狀,但有利變異個體少。 7、意義:
①是生物變異的根本來源;②為生物的進化提供了原始材料;③是形成生物多樣性的重要原因之一。
(二)基因重組
1、概念:是指生物體在進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的過程。 2、種類:
①基因的自由組合:減數(shù)分裂(減Ⅰ后期)形成配子時,隨著非同源染色體的自由組合,位于這些染色體上的非等位基因也自由組合。組合的結(jié)果可能產(chǎn)生與親代基因型不同的個體。
②基因的交叉互換:減Ⅰ四分體時期,同源染色體上(非姐妹染色單體)之間等位基因的交換。結(jié)果是導(dǎo)致染色單體上基因的重組,組合的結(jié)果可能產(chǎn)生與親代基因型不同的個體。 3、結(jié)果:產(chǎn)生新的基因型
4、應(yīng)用(育種):(見前面筆記)
5、意義:①為生物的變異提供了的來源;②為生物的進化提供材料;
③是形成生物體多樣性的重要原因之一
(三)染色體變異(見第三章 第三節(jié))
第五節(jié) 關(guān)注人類遺傳病
一、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別:
● 遺傳。河筛淖円鸬募膊 #ǹ梢陨鷣砭陀,也可以后天發(fā)生) ● 先天性疾病:生來就有的疾病。(不一定是遺傳。
二、人類遺傳病產(chǎn)生的原因:人類遺傳病是由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病
第9 / 11頁
三、人類遺傳病類型 (一)單基因遺傳病
1、概念:由等位基因控制的遺傳病。
2、特點:呈家族遺傳、發(fā)病率高(我國約有20%--25%) 3、類型:
抗維生素D佝僂病
多指、并指、軟骨發(fā)育不全
色盲、血友病
(二)多基因遺傳病
1、概念:由等位基因控制的人類遺傳病。
2、常見類型:原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等。 (三)染色體異常遺傳病(簡稱染色體病)
1、概念:染色體異常引起的遺傳病。(包括異常和異常) 2、類型:
常染色體遺傳病 結(jié)構(gòu)異常:貓叫綜合征
數(shù)目異常:21三體綜合征(先天智力障礙)
四、遺傳病的監(jiān)測和預(yù)防
1、禁止近親結(jié)婚:每個人都可能攜帶5-6個不同的隱性致病基因,在近親結(jié)婚的情況下,雙方從共
同祖先那里繼承同一種致病基因的機會大大增加。
五、實驗:調(diào)查人群中的遺傳病 方法和過程:
1、可以以為單位進行研究,小組成員也可以分工進行調(diào)查。
2、每個小組可調(diào)查周圍熟悉的4~10個家庭(或家系)中遺傳病的情況。
3、調(diào)查時,選取群體中發(fā)病率的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病、高度近視(600度以上)等。
4、調(diào)查時要詳細詢問,如實記錄。
5、小組調(diào)查數(shù)據(jù)應(yīng)在班級和年級中進行匯總(以保證調(diào)查的群體足夠大)
4、對某個家庭進行調(diào)查時,被調(diào)查成員之間的關(guān)系必須寫清楚,并注明。 5、必須統(tǒng)計被調(diào)查的某種遺傳病在人群中的。
結(jié)果分析:
被調(diào)查人數(shù)為2 747人,其中色盲患者為38人(男性37人,女性1人),紅綠色盲的發(fā)病率
為1.38%。男性紅綠色盲的發(fā)病率為1.35%,女性紅綠色盲的發(fā)病率為0.03%。二者均低于我國社會人群男女紅綠色盲的發(fā)病率。
結(jié)論:我國社會人群中,紅綠色盲患者男性明顯多于女性。
第五章 生物的進化
第一節(jié) 生物進化理論的發(fā)展
第10 / 11頁
三、現(xiàn)代達爾文主義
種群基因頻率的改變) 染色體變異產(chǎn)生生物進化的原材料
(一)種群是生物進化的基本單位 1、種群:
概念:在一定時間內(nèi)占據(jù)一定空間的同種生物的所有個體稱為種群。 特點:不僅是生物繁殖的基本單位;而且是生物進化的基本單位。
2、種群基因庫:一個種群的個體所含有的基因構(gòu)成了該種群的基因庫 3、基因(型)頻率的計算: ①按定義計算:
②某個等位基因的頻率 = 它的純合子的頻率 + ½雜合子頻率 (二)基因突變、基因重組、染色體變異產(chǎn)生生物進化的原材料
(三)自然選擇決定進化方向:在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。(生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變) (四)突變、選擇和隔離是物種形成和生物進化的機制
1、物種:指分布在一定的自然地域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能特征,而且自然狀態(tài)下能交配并能生殖出可育后代的一群生物個體。 2、隔離:
:同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。 指不同種群的個體不能自由交配或交配后產(chǎn)生不可育的后代。 3、物種的形成:
⑴物種形成的常見方式:地理隔離(長期)→生殖隔離 ⑵物種形成的標(biāo)志:生殖隔離 ⑶物種形成的3個環(huán)節(jié):
● 可遺傳的變異:為生物進化提供原材料 ● 選擇:使種群的基因頻率改變 ● 隔離:是新物種形成的條件
2、生物多樣性包括:多樣性、多樣性和多樣性三個層次。