1、必修二整体框架a.在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合b.在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的 遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代a.决定不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的b.在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此 分离,决定不同性状的遗传因子自由组合总结规律实验验证测交:让F1与隐性纯合子杂交测交:让F1与双隐性纯合子杂交a.生物的性状是由遗传因子决定的b.体细胞中遗传因子成对存在c.形成配子时,成对的遗传因子彼此分离d.受精时,雌雄配子的结合是随机的a.两对相对性状分别由两对遗传因子控制b.F1在产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
2、不同对的遗 传因子自由组合c.受精时,雌雄配子的结合是随机的等位基因显性基因显性性状隐性基因隐性性状控制控制性状分离相对性状分离控制现象解释具有一对相对性状的纯种亲本杂交具有两对相对性状的纯种亲本杂交杂交实验分离定律自由组合定律遗传因子的发现实验 程序基因性状基本 概念基因型表型环境因素人工异花传粉的过程去雄去雄传粉传粉套袋套袋套袋套袋花蕾期,防止其自交防止外来花粉的干扰注意:套袋时应使用透气性较好的纸袋,不宜选用塑料袋性状与相对性状性状:生物体所表现的形态结构和外在特征相对性状:同种生物同一种性状的不同表现形式遗传图谱中的符号 P:P:::F F1 1:F F2 2:亲本亲本母本母本父本父本
3、杂交杂交自交自交(自花传粉、同种类型交配自花传粉、同种类型交配)子一代子一代子二代子二代对分离现象的解释生物的性状是由遗传因子决定的在体细胞中,遗传因子是成对存在的生物体在形成生殖细胞(配子)时,成对的遗传因子彼此分离,分别进入不同的配子中受精时,雌雄配子的结合是随机的测交(验证分离定律)DdDdddddD Dd dd dDdDddddd测交测交配子配子测交测交后代后代 高茎高茎矮茎矮茎1 1 :1 1F F1 1杂合子杂合子验证方法验证方法:测交:测交-让让F F1 1与隐性纯合子杂交与隐性纯合子杂交隐性纯合子隐性纯合子(30)(34)试验结果试验结果测交的作用:直接反直接反映映F1F1产生
4、的配子种类产生的配子种类及比例,间接反映被及比例,间接反映被测交亲本的遗传因子测交亲本的遗传因子组成组成分离定律 在生物的在生物的中,控制同一性状的遗传因子成对中,控制同一性状的遗传因子成对存在,不相融合;存在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子在形成配子时,成对的遗传因子发生分离发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。中,随配子遗传给后代。假说演绎法步骤提出问题提出问题作出假设作出假设演绎推理演绎推理实验验证实验验证得出结论得出结论(测交图解)(测交图解)(测交实验)(测交实验)(分离定律)(分离定律)(4 4条解释)条解释)
5、(分离现象)(分离现象)(4 4条解释)条解释)两对相对性状的杂交实验(验证法-测交)显隐性的判断纯合子与杂合子的判断异常分离比分析果蝇杂交实验解释测交验证得出结论摩尔根实验证明基因在染色体上(萨顿的假说)基因与染色体行为存在平行关系伴X染色体隐性遗传伴X染色体显性遗传伴Y染色体遗传常染色体性染色体卵原细胞(2n)初级卵母细胞(2n)精原细胞(2n)初级精母细胞(2n)2个次级精母细胞(n)4个精细胞(n)精子(n)生物体(2n)染色体复制 个体发育同源染色体联会、形成四分体、非姐妹染色单体之间发生互换着丝粒分裂极体(n)2个极体(n)退化消失着丝粒分裂极体(n)卵细胞(n)变形次级卵母细胞(
6、n)受精卵(2n)受精作用性别决定四分体相关数量关系1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条姐妹染色单体=4个核DNA分子减数第一次分裂特点 间期:染色体复制,细胞体积增大 减数第一次分裂(有同源染色体)前期:同源染色体联会,形成四分体,非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换 中期:着丝粒整齐的排列在赤道板两侧 后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合 末期:无同源染色体,染色体数目减半后期中期前期间期末期减数第二次分裂特点 减数第二次分裂 前期:染色体散乱分布 中期:染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上 后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极,染色体数目暂时加倍 末期:形成两个与体
7、细胞染色体数目减半的子细胞末期后期中期前期变形变形精子和卵细胞形成过程比较比较比较 精子的形成精子的形成卵细胞的形成卵细胞的形成生殖细胞的个数生殖细胞的个数 细胞质分裂方式细胞质分裂方式(是否均等)(是否均等)生殖细胞是否变形生殖细胞是否变形 相同点相同点 都是染色体复制都是染色体复制 ,细胞连续分裂细胞连续分裂 ,子细胞内染色体数目子细胞内染色体数目。4 41 1变形变形1 1次次均等分裂均等分裂不均等分裂不均等分裂不变形不变形2 2次次减半减半精子和卵细胞形成过程比较1 1个精(个精(卵卵)原细胞)原细胞1 1个初级精(个初级精(卵卵)母细胞)母细胞2 2个次级精母细胞个次级精母细胞4 4
8、个精细胞个精细胞4 4个精子个精子 减数第减数第一次分裂一次分裂 减数第减数第二次分裂二次分裂(1 1个个次级卵母细胞次级卵母细胞和一个极体)和一个极体)(1 1个卵细胞和个卵细胞和3 3个极体)个极体)减数分裂和有丝分裂图像鉴别细胞分裂相关曲线分析配子多样性的主要原因 减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 减数第一次分裂后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合受精作用精子卵细胞父本受精卵有丝分裂细胞分化受精作用母本个体减数分裂 减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定基因与染色体的行为存在着明显的平行关系分离定律和自由组合定律的实质
9、分离定律的实质:等位基因随同源染色体的分开而分离 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(只有非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,而同源染色体上的非等位基因不能自由组合)伴X染色体隐性遗传病母患子必患,女患父必患表现型表现型基因型基因型XBXb伴X染色体显性遗传病父患女必患,子患母必患女性女性 男性男性基因型基因型表现型表现型佝偻佝偻病患病患者者佝偻病佝偻病患者患者正常正常佝偻病佝偻病患者患者正常正常XDXDXDXdXdXdXDYXdY单基因遗传病的判断方法 无中生有为隐性,生女患病为常隐;有中生无为显性,生女正常为常显 母患子必患,女患父必患伴X隐;父患女必患,子患母必患
10、伴X显患病男孩与男孩患病 常染色体遗传患病男孩的概率=患病孩子的概念*1/2男孩患病的概率=患病孩子的概率 伴性遗传患病男孩的概率=患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率=后代男孩中患病的概率稳定性;多样性;特异性双链反向平行盘旋成双螺旋结构;磷酸、脱氧核糖在外侧;碱基在内侧构成碱基对烟草花叶病毒感染烟草的实验DNA是遗传物质的证据DNA分子的结构DNA的复制规则的双螺旋结构1953年,沃森和克里克具 有特 点构建者 及时间肺炎链球菌的转化实验噬菌体侵染细菌的实验DNA是主要的遗传物质基因的本质基因通常是有遗传效 应 的DNA片段基因与DNA的关系遗传信息每个DNA上分布着许多个基因基因
11、中脱氧核苷酸的排列顺序时间:细胞分裂前的间期基因是有遗传效应的DNA片段场所:主要在细胞核中条件:模板、原料、能量、酶等特点:边解旋边复制、半保留复制意义:将遗传信息从亲代细胞传递给 子代细胞,从而保持了遗传信 息的连续性RNA是遗传物质的证据空间 结构肺炎链球菌的转化实验DNA分子的结构特点DNA分子中有关碱基的计算1在DNA双链中嘌呤总数与嘧啶总数相同,即A+G=T+C。2互补碱基之和的比例在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即若在一条链中 =m,则在互补链及整个DNA分子中都有 =m。A+TG+CA+TG+C3非互补链之和的比例在两条互补链中虎互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在D
12、NA一条链中 =a,则在其互补链中 =,而在整个DNA分子中 =1。A+GT+CA+GT+C1aA+GT+CDNA分子的复制DNA分子的复制能量解旋脱氧核苷酸DNA聚合酶双螺旋结构DNA分子复制的相关计算2DNA复制过程中消耗脱氧核苷酸数(1)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗该种脱氧核苷酸数为:m(2n-1)。(2)第n次复制所需该种脱氧核苷酸数目为:m2n-1。基因(DNA)的基本功能传递遗传信息(生殖过程)表达遗传信息(个体发育过程中)途径(基因和环境相互作用)复制转录逆转录复制RNA翻译蛋白质结构蛋白功能蛋白性状模板、原料、能量、酶等条件模板、原料、能量、酶
13、、RNA等条件基因的表达DNA转录碱基碱基互补配对一条链核糖核苷酸RNA聚合酶mRNADNA双螺旋翻译核糖体tRNAmRNA终止密码子mRNA的复合物基因表达基因表达中心法则生物种类遗传信息的传递过程原核生物真核生物DNA病毒RNA复制病毒逆转录病毒基因表达产物与性状的关系基基因因对对性性状状的的控控制制1.1.基因表达产物基因表达产物与性状的关系与性状的关系(1)(1)基因通过控制基因通过控制_的合成来控制生物的合成来控制生物代谢过程,进而代谢过程,进而控制生物性状控制生物性状(2 2)基因通过控制)基因通过控制_的结构的结构直接直接控制生物性状控制生物性状(3 3)某种性状可受)某种性状可
14、受多个多个基因控制基因控制(4 4)性状表现也受)性状表现也受生存环境生存环境的影响的影响3.3.表观遗传:表观遗传:生物体基因的碱基序列保持不变,但生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化基因表达和表型发生可遗传变化酶酶蛋白质蛋白质2.2.基因的选择性基因的选择性表达与细胞分化表达与细胞分化遗传病的检测和预防调查人群中的遗传病常见类型人类遗传病单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病概念:基因碱基序列改变替换增添缺失细胞癌变:原癌基因和抑癌基因发生突变原因:诱变因素+内因碱基意义:变异的根本来源,新基因产生的途径,生物进化的原材料概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控
15、制不同性状的基因的重新组合类型:非同源染色体非等位基因的自由组合、同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交换意义:生物变异的来源之一,对生物的进化也具有重要意义基因突变基因重组染色体变异染色体数目的变异染色体结构的变异个别染色体增加或减少以染色体组形式成倍地增加或成套地减少二倍体多倍体单倍体缺失重复倒位易位可遗传的变异改变染色体上的基因数目或排列顺序主要来源基因突变概念、发生时期基因重组基因突变与基因重组区分生物变异染色体组的判断表现型与基因型的关系(改变)(改变)(改变改变)(改变改变)来源来源诱因诱因主要育种方法比较类型类型原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例将具有不同将具有不同优
16、良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型,器官大型,营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂,需与技术复杂,需与杂交育种配合杂交育种配合只适用于植物只适用于植物基因突变、基因突变、染色体畸变染色体畸变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种人类遗传病生物有共同祖先证据自然选择与适应的形成种群基因组成的变化物种形成协同进化与生物多样性的形成