1、遗传和变异遗传和变异复制复制转录转录翻译翻译时间时间场所场所条条件件原则原则特点特点产物产物意义意义核糖体核糖体A U C G多肽链多肽链mRNA氨基酸氨基酸AU C G TA1个单链个单链RNADNA一条链一条链核糖核苷酸核糖核苷酸主要在细胞核主要在细胞核A T C G2个双链个双链DNADNA两条链两条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸主要在细胞核主要在细胞核细胞分裂间期细胞分裂间期个体整个生命过程个体整个生命过程ATPATPATP半保留复制；半保留复制；边解旋边复制边解旋边复制边解旋边转录；边解旋边转录；转录后转录后DNA恢复原状恢复原状一条一条mRNA上同时上同时结合多个核糖体结合多个核糖体模板模
2、板原料原料能量能量酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶蛋白质合成酶蛋白质合成酶传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息，决定生物性状表达遗传信息，决定生物性状一：复制、转录和翻译的比较一：复制、转录和翻译的比较相关计算基因（基因（DNADNA）中的碱基中的碱基数数 mRNAmRNA上的上的碱基数碱基数氨基氨基酸数酸数数目数目 m m3m6m二.1、中心法则图解DNA（基因）复 制RNA复 制翻译蛋白质（性状）转 录逆转录2.不同生物遗传信息的传递（1）以DNA为遗传物质：（2）以RNA为遗传物质：HIV病毒、癌病毒：含逆转录酶。烟草花叶病毒：不含逆转录酶下列疾病
3、中，哪些属于间接控制，哪些属于直接控制？下列疾病中，哪些属于间接控制，哪些属于直接控制？1 1、豌豆的圆粒与皱粒、豌豆的圆粒与皱粒 2 2、人的白化病、人的白化病3 3、囊性纤维病、囊性纤维病 4 4、镰刀型贫血症、镰刀型贫血症三、基因、蛋白质与性状的关系三、基因、蛋白质与性状的关系结论结论1：基因基因通过控制通过控制_的合成来控制的合成来控制_进进而控制生物体的而控制生物体的_。间接控制间接控制酶酶性状性状代谢过程代谢过程结论结论2：直接控制直接控制基因基因通过控制通过控制_ _的结构，的结构，直接控制生物体的直接控制生物体的_。蛋白质蛋白质性状性状人的身高、血压、智力、长相等人的身高、血压
4、、智力、长相等总结：总结：1 1、基因与性状之间、基因与性状之间并不是并不是简单的简单的一一对应一一对应关系关系有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性有些性状是由多个基因决定的，有的基因可决定或影响多个性状。状。2、基因对性状的控制受、基因对性状的控制受环境因素环境因素的影响。的影响。四：基因突变四：基因突变1.1.基因突变的概念：基因突变的概念：由于由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换、增添或缺失替换、增添或缺失，而引起的而引起的基因结构的改变基因结构的改变。就叫做基因突变。就叫做基因突变。2 2、基因突变的时期、基因突变的时期细胞分裂的间期细胞分裂的间期
5、（DNADNA复制时复制时）3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性：多害少利性：不定向性：不定向性：？基因突变如何遗传？基因突变如何遗传？4 4、基因突变的结果、基因突变的结果产生产生新的等位基因新的等位基因；可能会引起表现型的变化可能会引起表现型的变化。显性突变：显性突变：a Aa A隐形突变：隐形突变：B bB b5 5、基因突变的意义、基因突变的意义 基因突变产生基因突变产生新的基因，新的基因，是生物是生物变异变异 的根本来源的根本来源；为生物为生物进化提供了原始材料进化提供了原始材料。基因突变是基因突变是DNA分子水平上基因内部分子
6、水平上基因内部碱基对种类和数目碱基对种类和数目的改变，的改变，染色体上染色体上基因的数目和位置并未改变基因的数目和位置并未改变。五、基因重组五、基因重组1 1、概念：、概念：2 2、类型、类型 在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中的过程中,控控制不同性状的制不同性状的基因的重新组合基因的重新组合.非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 基因工程：外源基因的导入基因工程：外源基因的导入基因重组仅存在于有基因重组仅存在于有性生殖的真核生物性生殖的真核生物3 3、时间、时间减数
7、第一次分裂的后期和前期（四分体时期）减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对等位基因分别位于对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出可能出现的表现型就有现的表现型就有 种。种。AabBAaBbAb和和aBAB和和ab220=1048576AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换（交叉互换）（交叉互换）4 4、基因重组的结果、基因重组的结果5 5、基因重组的
8、意义、基因重组的意义 生物生物变异的主要变异的主要来源来源 生物生物进化的重要进化的重要因素因素六、基因突变和染色体变异的区别六、基因突变和染色体变异的区别 染色体上某一个位点上染色体上某一个位点上基因基因的改变，的改变，光学显微镜下光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明到的比较明显的染色体变化。显的染色体变化。染色体变异染色体变异:类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减（缺失、重复、易位、倒位）（缺失、重复、易位、倒位）基因突变基因突变：缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位1、染色
9、体结构变异、染色体结构变异两条非同源染色两条非同源染色体间片段的移接体间片段的移接猫叫综合症猫叫综合症果蝇缺刻翅果蝇缺刻翅果蝇棒状眼果蝇棒状眼 结构变异的结果：染色体结构变异会使结构变异的结果：染色体结构变异会使基因基因的数目和排列顺序的数目和排列顺序发生改变发生改变染色体组染色体组:细胞中的一组细胞中的一组 ，它们，它们在在 ，但是携带着控制一种生物，但是携带着控制一种生物生长发育的生长发育的 ，这样的一组染色体，叫，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。做一个染色体组。非同源染色体非同源染色体形态和功能上各不相同形态和功能上各不相同全部遗传信息全部遗传信息2、染色体组、染色体组染色体组数的判
10、断办法：染色体组数的判断办法：1 1、图形题就看图形题就看形态相同染色体的形态相同染色体的条数条数 （染色体数目染色体数目/染色体形态数染色体形态数）2 2、基因型题基因型题就看就看同种类型字母的个数同种类型字母的个数ABCD1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A、2、B、3 C、4 D、8二倍体：二倍体：由由受精卵受精卵发育而成的发育而成的个体个体，体细胞体细胞中含有中含有 个染色体组的个体。个染色体组的个体。AabbCCDd多倍体多倍体：由由受精卵受精卵发育而成的发育而成的个体个体，
11、体细胞体细胞中含有中含有 染色体组的个体染色体组的个体。如。如3N：AAABBb单倍体单倍体：由由配子配子直接发育而成的直接发育而成的个体个体，体细胞体细胞中含有中含有本物种本物种 染色体数目的个体。染色体数目的个体。两两三个或三个以上三个或三个以上配子配子3：二倍体、多倍体和单倍体：二倍体、多倍体和单倍体4.4.多倍体育种：多倍体育种：多倍体植株特点：多倍体植株特点：优点：优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子多较大，茎秆粗壮，叶片、果实和种子多较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。缺点：发育迟缓、结实率低。缺点：发育迟缓、结实率低。人工诱导多倍体的方法
12、人工诱导多倍体的方法低温低温处理处理或用或用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗处理萌发的种子或幼苗 低温诱导多倍体的实验：低温诱导多倍体的实验：AA优点：优点：低温条件容易创造和控制、低温条件容易创造和控制、成本低、对人无害、易于操作。成本低、对人无害、易于操作。BB流程：流程：培养培养取材取材制片制片观察观察1cm，4，36h0.5cm1cm卡诺试液固定卡诺试液固定解离解离-漂洗漂洗-染色染色-制片制片先低倍镜，再高倍镜先低倍镜，再高倍镜与正常植株相比，与正常植株相比，单倍体植株弱小，一般高度不育单倍体植株弱小，一般高度不育。单倍体植株特点：单倍体植株特点：5.5.单倍体：单倍体：注：注：
13、单倍体中含单倍体中含偶数偶数个染色体组个染色体组可育可育；含；含奇数奇数个染色体个染色体组则组则不育不育；其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。子时，同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。P：高杆抗病高杆抗病 AABB矮杆感病矮杆感病 aabbF1高杆抗病高杆抗病 AaBb第第1年年选育出需要选育出需要的矮抗纯种的矮抗纯种F2A_B_ A_bb aaB_ aabb矮抗矮抗杂交育种杂交育种第第2年年第第3年年生长生长aaBBF3配子：配子：ABAbaBab单倍体单倍体幼苗幼苗：ABAbaBab花
14、药离体培养花药离体培养秋水秋水 仙素仙素第第2年年第第4年年AAbb aaBBaabb纯合体纯合体:AABB矮抗矮抗 P高杆抗病高杆抗病 AABB矮杆感病矮杆感病 aabbF1高杆抗病高杆抗病 AaBb单倍体育种单倍体育种第第1年年选择矮秆抗病选择矮秆抗病即为新品种即为新品种青霉素高产菌青霉素高产菌株株有利变异少，有利变异少，具有不确定性，具有不确定性，需处理大量需处理大量 材料材料提高突变率，提高突变率，大幅度改良某大幅度改良某些性状。些性状。利用物理或化利用物理或化学因素处理学因素处理基因突变基因突变诱变育种诱变育种三倍体无子西三倍体无子西瓜瓜普通小麦纯普通小麦纯合体合体杂交水稻杂交水稻实
15、例实例发育延迟，结发育延迟，结实率较低，在实率较低，在动物中难以开动物中难以开展。展。技术复杂，技术复杂，需与杂交育需与杂交育种配合种配合育种年限长育种年限长缺点缺点器官大，营养器官大，营养物质含量高物质含量高缩短育种年限缩短育种年限集各优良性集各优良性状于一身状于一身优点优点秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子或萌发的种子或幼苗幼苗花药离体培花药离体培养养后再用后再用秋秋水仙素水仙素处理处理使加倍使加倍杂交杂交自交自交杂交杂交杂种杂种方法方法染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组原理原理多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种杂交育种杂交育种年年制种年年制种七七有时候多种育种
16、方法共同使用。如，单倍体育种有时候多种育种方法共同使用。如，单倍体育种一般都要用到杂交育种。一般都要用到杂交育种。籽粒多一定不是多倍体育种；籽粒多一定不是多倍体育种；常规、简捷：常规、简捷：速度快：速度快：产生新性状产生新性状：杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种（如大肠杆菌产生人的胰岛素）基因工程基因工程（出现新相对性状）（出现新相对性状）由于由于遗传物质遗传物质改变而引起的人类疾病。改变而引起的人类疾病。先天性疾病不一定是遗传病，遗传病大多数是先天性疾病。先天性疾病不一定是遗传病，遗传病大多数是先天性疾病。2、分类：、分类：遗传病遗传病单基因单基因遗传病遗传病多基因多基因
17、遗传病遗传病染色体异染色体异常遗传病常遗传病比较六、人类遗传病比较六、人类遗传病1、人类遗传病的概念、人类遗传病的概念（一）单基因遗传病（一）单基因遗传病 概念：受概念：受一对等位基因一对等位基因控制的遗传病。控制的遗传病。显性显性致病基因致病基因常染色体：常染色体：伴伴X X染色体：染色体：多指、并指、软骨发多指、并指、软骨发育不全育不全抗维生素抗维生素D D佝偻病佝偻病 隐性隐性致病基因致病基因常染色体常染色体：伴伴X X染色体染色体：白化病、苯丙酮尿症、白化病、苯丙酮尿症、镰镰刀型细胞贫血症刀型细胞贫血症色盲症、血友病色盲症、血友病伴伴Y Y染色体：染色体：男性外耳道多毛症男性外耳道多毛
18、症遵循孟德尔遗传定律遵循孟德尔遗传定律：（二）多基因遗传病（二）多基因遗传病易受环境因素的影响易受环境因素的影响具家族聚集现象具家族聚集现象群体中发病率较高群体中发病率较高原发性高血压原发性高血压冠心病冠心病哮喘病哮喘病青少年型糖尿病青少年型糖尿病唇裂唇裂无脑儿无脑儿由由两对以上两对以上的等位基因控制。的等位基因控制。（三）、染色体异常遗传病（三）、染色体异常遗传病 1.概念：概念：由由染色体发生异常染色体发生异常而引起的遗传病称为染色体异常遗传病。而引起的遗传病称为染色体异常遗传病。2.分分类类3.特点：特点：八、基因工程八、基因工程1 1、限制酶、限制酶基因的基因的“剪刀剪刀”2 2、DN
19、ADNA连接酶连接酶 基因的基因的“针线针线”3 3、运载体、运载体基因的基因的“运输工具运输工具”（1 1）运载体必须具备的条件：）运载体必须具备的条件：（2 2）常用运载体主要有：）常用运载体主要有：质粒、噬菌体、动植物病毒质粒、噬菌体、动植物病毒第第7章章现代生物进化理论现代生物进化理论一、拉马克的进化学说一、拉马克的进化学说1.1.拉马克认为生物进化原因拉马克认为生物进化原因:一是一是“用进废退用进废退”；二是二是“获得性遗传获得性遗传”指环境引起或由于用进废退指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的引起的变化是可以遗传的小结：小结：变异是变异是定向定向的，进化方向由的，进化方向
20、由生物自身生物自身决定。决定。2.2.拉马克学说的历史进步意义是：拉马克学说的历史进步意义是：第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论.二、自然选择学说二、自然选择学说1.1.自然选择学说的主要内容：自然选择学说的主要内容：过度繁殖过度繁殖 生存斗争生存斗争遗传和变异遗传和变异适者生存适者生存产生很多后代，为进化提供了产生很多后代，为进化提供了选择的基础选择的基础是是进化的动力进化的动力是是生物进化内在因素生物进化内在因素是是生物进化的结果生物进化的结果2.2.意义意义 :（1 1）科学解释了生物进化的原因，是）科学解释了生物进化的原因，是遗传、变遗
21、传、变异和自然选择异和自然选择综合的结果，使生物学综合的结果，使生物学第一次第一次摆摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。（2 2）它揭示了生命现象的）它揭示了生命现象的统一性统一性,是由于所有是由于所有的生物都有共同的祖先的生物都有共同的祖先（3 3）生物的）生物的多样性和适应性多样性和适应性是长期自然选择的是长期自然选择的结果。结果。（3 3）强调物种形成是）强调物种形成是渐变的渐变的，不能很好地解释，不能很好地解释 物种大爆发等现象物种大爆发等现象（1 1）不能解释遗传和变异的本质；）不能解释遗传和变异的本质；（2 2）对进化的解释局限于）对进化的解释局限
22、于个体个体水平；水平；3.3.局限性局限性:小结：小结：变异是变异是不定向不定向的，自然选择是的，自然选择是定向定向的；的；进化方向是由进化方向是由自然选择自然选择决定的。决定的。三、现代进化理论的内容三、现代进化理论的内容 1、是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位2、产生进化的原材料产生进化的原材料3、决定生物进化的方向决定生物进化的方向4、导致物种的形成导致物种的形成5、导致生物多样性的形成导致生物多样性的形成种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离共同进化共同进化1 1、种群是生物进化的基本单位、种群是生物进化的基本单位 基因频率的计算方法：基因频率的计算方法：、
23、已知各种基因型的个体数，求基因频率、已知各种基因型的个体数，求基因频率 A基因的个数基因的个数A基因的个数基因的个数+等位基因等位基因a的个数的个数A基因频率基因频率=变式：变式：X X染色体上基因的基因频率的计算：染色体上基因的基因频率的计算：X Xb b的基因频率的基因频率 Xb XB+Xb（注：不计算（注：不计算y y）、已知各种基因型的百分比，求基因频率、已知各种基因型的百分比，求基因频率A A基因基因频率频率AAAA基因型基因型频率频率+1/2 1/2 AaAa基因型基因型频率频率 、利用、利用“哈迪温伯格定律哈迪温伯格定律”，求基因频率，求基因频率条件（条件（理想环境理想环境）：）
24、：种群数量大；种群数量大；种群中个体间的交配是随机的；种群中个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有突变发生；没有迁入、迁出；没有迁入、迁出；没有自然选择。没有自然选择。（p+q）2 p2 +2pq +q2=1结论：一个有性生殖的自然种群中，在符合以结论：一个有性生殖的自然种群中，在符合以上上5 5个条件的情况（理想状态）下，个条件的情况（理想状态）下，各等位基因各等位基因的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。A%a%AA%Aa%aa%2 2、突变和基因重组产生进化的原材料、突变和基因重组产生进化的原材料 1.1.可遗传的变异来源于可遗传的变异来源于 、和
25、和 ，其中其中 和和 统称为突变。统称为突变。基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异2.2.基因突变可产生新的基因突变可产生新的 ，因此可使种群的基因频率发，因此可使种群的基因频率发生变化。生变化。等位基因等位基因3.3.突变的有利和有害是相对的，不是绝对的，它取决于外界环境突变的有利和有害是相对的，不是绝对的，它取决于外界环境条件。条件。3 3、自然选择决定进化的方向、自然选择决定进化的方向进化的实质进化的实质结果结果：使使种群的种群的基因频率定向改变基因频率定向改变1、物种：、物种：能够在自然状态下能够在自然状态下相互交配相互交配并并能能产
26、生可育后代产生可育后代的一群生物。的一群生物。2、隔离：、隔离：指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下的个体，在自然条件下基因基因不能自由交流的现象。不能自由交流的现象。同一物种同一物种由于由于地理上的障碍地理上的障碍而分成不同而分成不同的种群，使种群间的种群，使种群间不能发生基因交流不能发生基因交流的的现象。现象。地理隔离：地理隔离：生殖隔离：生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是之间一般是不能交配不能交配，即使交，即使交配成功，也配成功，也不能产生可育后代不能产生可育后代。4 4、隔离导致物种的形成、隔离导致物种的形成物种的形成方式物种的形成方式 1、经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比
27、经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。较常见的方式。2、多倍体的形成不需经地理隔离。多倍体的形成不需经地理隔离。如：二倍体西瓜和四倍体西瓜如：二倍体西瓜和四倍体西瓜生殖生殖隔离是物种形成的标志隔离是物种形成的标志。1、突变和基因重组、突变和基因重组2、自然选择、自然选择3、隔离、隔离物种形成的三个基本环节：物种形成的三个基本环节：物种形成与生物进化物种形成与生物进化物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志变化后生物与变化后生物与原生物关系原生物关系二 者 联 系二 者 联 系生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变属于不同物种属于不同物种 可能属于一个物种可能属于一个物种1.
28、生物进化实质是基因频率改变，生物进化实质是基因频率改变，不一定导致新物种形成。不一定导致新物种形成。2.一般而言，新物种形成是生一般而言，新物种形成是生物长期进化的结果。物长期进化的结果。5 5、共同进化与生物多样性的形成、共同进化与生物多样性的形成1、共同进化：、共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。相互影响中不断进化和发展。2、生物多样性的形成：、生物多样性的形成：生物多样性生物多样性基因多样性基因多样性物种多样性物种多样性生态系统多样性生态系统多样性是共同进化的结果是共同进化的结果例题例题、地球上最早出现的生物代谢类型是（、地球上最早出现的生物代谢类型是（）A、自养型，需氧型、自养型，需氧型 B、自养型，厌氧型、自养型，厌氧型C、异养型，需氧型、异养型，需氧型 D、异养型，厌氧型、异养型，厌氧型D
