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学分认定知识材料
遗传因子的发现
第1、2节孟德尔的豌豆杂交实验
一、基本概念:
(1)性状——是生物体形态、结构、生理和生化等各方面的特征。
(2)相对性状——同种生物的同一性状的不同表现类型。
(3)在具有相对性状的亲本的杂交实验中,杂种一代(F1)表现出来的性状是显性性状,未表现出来的是隐性性状。
(4)性状分离是指在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
(5)杂交——具有不同相对性状的亲本之间的交配或传粉
(6)自交——具有相同基因型的个体之间的交配或传粉(自花传粉是其中的一种)
(7)测交——用隐性性状(纯合体)的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉,来测定该未知个体能产生的配子类型和比例(基因型)的一种杂交方式。
(8)表现型——生物个体表现出来的性状。
(9)基因型——与表现型有关的基因组成。
(10)等位基因——位于一对同源染色体的相同位置,控制相对性状的基因。
非等位基因——包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。
(11)基因——具有遗传效应的DN***断,在染色体上呈线性排列。
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
(3)分析方法:统计学方法对结果进行分析
(4)实验程序:假说-演绎法
观察分析——提出假说——演绎推理——实验验证
三、孟德尔豌豆杂交实验
(一)一对相对性状的杂交:
P:高豌豆×矮豌豆P:AA×aa
↓↓
F1:高豌豆F1:Aa
↓自交↓自交
F2:高豌豆矮豌豆F2:AAAaaa
3:11:2:1
(二)二对相对性状的杂交:
P:黄圆×绿皱P:AABB×aabb
↓↓
F1:黄圆F1:AaBb
↓自交↓自交
F2:黄圆黄皱绿圆绿皱F2:A-B-A-bbaaB-aabb
9:3:3:19:3:3:1
在F2代中:
4种表现型:两种亲本型:黄圆9/16绿皱1/16
两种重组型:黄皱3/16绿皱3/16
9种基因型:完全纯合子AABBaabbAAbbaaBB共4种×1/16
半纯合半合AABbaaBbAaBBAabb共4种×2/16
完全杂合子AaBb共1种×4/16
四、基础****题
1、假如水稻高杆(D)对矮杆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感染瘟病(r)为显性,两对性状独立遗传。现用一个纯合易感染稻瘟病的矮杆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,F2中出现既抗倒伏又抗病类型的比例为:()
A、1/8B、1/16C、3/16D、3/8
2、基因型为AaBb的个体与aaBb个体杂交,F1的表现型比例是:()
A、9:3:3:1B、1:1:1:1C、3:1:3:1D、3:1
3、南瓜的果实中白色(W)对黄色(w)为显性,盘状(D)对(d)为显性,两对基因独立遗传。下列不同亲本组合所产生的后代中,结白色球状果实最多的一组是:()
A、WwDd×wwddB、WWdd×WWdd
C、WwDd×wwDDD、WwDd×WWDD
4、一对杂合黑豚鼠产仔4只,4只鼠仔的表现型可能是:()
A、三黑一白性B、全部黑色C、三黑一白D、以上三种都有可能
5、两个亲本杂交,基因遗传遵循自由组合定律,其子代的基因型是:1YYRR、2YYRr、1YYrr、1YyRR、2YyRr、1Yyrr,那么这两个亲本的基因型是()
A、YYRR和YYRrB、YYrr和YyRr
C、YYRr和YyRrD、YyRr和Yyrr
基因和染色体的关系
第一节:减数分裂和受精作用:
一、基本概念:
1、减数分裂——
2、受精作用——
二、有性生殖细胞的形成:
部位:动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠
精子的形成:3、卵细胞的形成
1个精原细胞(2n)1个卵原细胞(2n)
↓间期:染色体复制↓间期:染色体复制
1个初级精母细胞(2n)1个初级卵母细胞(2n)
↓前期:联会、四分体、交叉互换(2n)↓前期:联会、四分体…(2n)
中期:同源染色体排列在赤道板上(2n)中期:(2n)
后期:配对的同源染色体分离(2n)后期:(2n)
末期:细胞质均等分裂末期:细胞质不均等分裂(2n)
2个次级精母细胞(n)1个次级卵母细胞+1个极体(n)
↓前期:(n)↓前期:(n)
中期:(n)中期:(n)
后期:染色单体分开成为两组染色体(2n)后期:(2n)
末期:细胞质均等分离(n)末期:(n)
4个精细胞:(n)1个卵细胞:(n)+3个极体(n)
↓变形
4个精子(n)
4、精子的形成与卵细胞形成的比较:
精子的形成
卵细胞的形成
部位
子细胞的数量
细胞是否均等分裂
是否有变形期
三、受精作用及其意义:
1、受精作用——
2、受精作用的意义:
减数分裂形成的配子多样性及精卵结合的随机性导致后代性状的多样性。
减数分裂和受精作用对于维持生物细胞染色体的数目恒定有重要意义。
四、细胞分裂相的鉴别:
1、细胞质是否均等分裂:不均等分裂——减数分裂卵细胞的形成
均等分裂——有丝分裂、减数分裂精子的形成
2、细胞中染色体数目:若为奇数——减数第二分裂(次级精母细胞、次级卵母细胞)
若为偶数——有丝分裂、减数第一分裂、减数第二分裂后期
细胞中染色体的行为:联会、四分体现象——减数第一分裂前期(四分体时期)
有同源染色体——有丝分裂、减数第一分裂
无同源染色体——减数第二分裂
同源染色体的分离——减数第一分裂后期
姐妹染色单体的分离一侧有同源染色体——减数第二分裂后期
一侧无同源染色体——有丝分裂后期
第二节、基因在染色体上
一、萨顿假说:基因由染色体携带从亲代传递给下一代。即基因就在染色体上。
研究方法:类比推理——
二、基因在染色体上的实验证据:
摩尔根果蝇眼色的实验:(A—红眼基因a—白眼基因X、Y——果蝇的性染色体)
P:红眼(雌)×白眼(雄)P:XAXA×XaY
↓↓
F1:红眼F1:XAXa×XAY
↓F1雌雄交配↓
F2:红眼(雌雄)白眼(雄)F2:XAXAXAXaXAYXaY
第三节、伴性遗传
概念:伴性遗传——此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因而总是与性别相关联。
类型:X染色体显性遗传:抗维生素D佝偻病等
X染色体隐性遗传:人类红绿色盲、血友病
Y染色体遗传:人类毛耳现象
一、X染色体隐性遗传:如人类红绿色盲
1、致病基因Xa正常基因:XA
2、患者:男性XaY女性XaXa
正常:男性XAY女性XAXAXAXa(携带者)
3、遗传特点:
(1)人群中发病人数男性大于女性
(2)隔代遗传现象
(3)交叉遗传现象:男性→女性→男性
二、X染色体显性遗传:如抗维生素D佝偻病
1、致病基因XA正常基因:Xa
2、患者:男性XAY女性XAXAXAXa
正常:男性XaY女性XaXa
3、遗传特点:
(1)人群中发病人数女性大于男性
(2)连续遗传现象
(3)交叉遗传现象:男性→女性→男性
三、Y染色体遗传:人类毛耳现象
遗传特点:基因位于Y染色体上,仅在男性个体中遗传
四、性别类型:
XY型:XX雌性XY雄性————大多数高等生物:人类、动物、高等植物
XW型:ZZ雄性ZW雌性————鸟类、蚕、蛾蝶类
五、遗传病类型的鉴别:
(一)先判断显性、隐性遗传:
父母无病,子女有病——隐性遗传(无中生有)
隔代遗传现象——隐性遗传
父母有病,子女无病——显性遗传(有中生无)
连续遗传、世代遗传——显性遗传
(二)再判断常、性染色体遗传:
1、父母无病,女儿有病——常、隐性遗传
2、已知隐性遗传,母病儿子正常——常、隐性遗传
3、已知显性遗传,父病女儿正常——常、显性遗传
4、
(三)在完成(一)的判断后,用假设法来推断
基础****题:
如图6所示的细胞为减数分裂过程的一个时期。
(1)所示细胞为减数分裂的第________次分裂的___________时期。
(2)细胞内有__________对同源染色体,
它们是__________。
(3)细胞中有___________条染色体,
它们是____________。
(4)细胞中有___________个染色单体,
它们是____________________________。
第三章
第一节DNA是主要的遗传物质
知识点:1、怎么证明DNA是遗传物质(肺炎双球菌的转化实验、艾弗里实验、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验)
2、DNA作为遗传物质的条件?
3、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的过程:吸附、注入、合成、组装、释放。<br****题:
1、染色体是生物体的遗传物质,DNA也是生物的遗传物质。(×)
2、真核生物细胞中的遗传物质都是DNA,病毒中的遗传物质都是DNA。(×)
3、在原核生物中,DNA位于:拟核
4、赫尔希和蔡斯做的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验表明了:(D)
A、病毒中有DNA,但没有蛋白质B、细菌中有DNA,但没有蛋白质
C、遗传物质包括蛋白质和DNAD、遗传物质是DNA
5、结合肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验,分析DNA作为遗传物质所具备的特点。
答:1、能够精确的自我复制,
2、能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新陈代谢,
3、具有储存遗传物质的能力,4、结构比较稳定
6、绝大多数生物的遗传物质是核酸,DNA是主要的遗传物质。
7、DNA分子是由许多脱氧核糖核苷酸聚合而成的生物大分子。脱氧核苷酸由磷酸、五碳糖、碱基组成,由于碱基有四种,所以脱氧核苷酸也有四种。
8、为了证明S型细菌的DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质,科学家在实验中是将S型细菌的DNA和蛋白质分离,得到纯净的DNA和蛋白质,然后分别加入到培养R型细菌的培养基中,分别观察它们的转化作用。
第二节DNA分子的结构
知识点:DNA分子的双螺旋结构有哪些主要特点?
1、DNA是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构,
2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。<br****题:
1右面是DNA分子的结构模式图,请用文字写出图中的名称。、
1、2、
3、4、
5、6、
7、8、
9、10、
2、已知1个DNA分子中有4000个碱基对,其中胞嘧啶有2200个,这个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是:()
A、4000个和900个B、4000个和1800个
C、8000个和1800个D、8000个和3600个
3、DNA分子的双螺旋结构模型是由沃森和克立克提出来的。
4、DNA分子具有的4种碱基分别是、、、,两条链上的碱基是通过键连接在一起。
5、DNA的碱基配对是有一定规律的,即一定与配对,一定与配对,这样的配对使DNA分子具有稳定的,同时能解释A、T、C、G的关系,也能解释DNA的过程。
附:一些根据碱基互补配对原则推导的数学公式:
A=T;G=C;
(A+G)/(T+C)=1;(A+C)=(T+G)
一条链中A+T与另一条链中的T+A相等,一条链中的C+G等于另一条链中的G+C
如果一条链中的(A+T)/(C+G)=a,那么另一条链中其比例也是a
如果一条链中的(A+C)/(G+T)=b,那么另一条链上的比值为1/b
另外还有两个非互补碱基之和占DNA碱基总数的50%
第三节DNA的复制
知识点:DNA复制的过程(DNA复制的概念、条件、特点、结果和意义)
DNA分子复制过程是个边解旋边复制。
DNA复制的条件要相关的酶、原料、能量和模板。
其特点是(非连续性的)半保留复制。
其意义是:保证了亲子两代之间性状相象。<br****题:
从DNA分子的复制过程可以看出,DNA分子复制需要、、和等条件。DNA分子的、结构能够为复制提供精确的模板,通过、保证了复制能够正确地进行。
第四节基因是有遗传效应的DN***段
知识点:1、基因的定义(基因是有遗传效应的DN***段)
2、DNA能遗传物质的条件:a、能自我复制b、结构相对稳定c、储存遗传信息d、能够控制性状。
3、DNA分子的特点:多样性、特异性和稳定性。<br****题:
1、一般情况下,一条染色体有1个DNA分子,一个DNA分子上有许多个基因,每个基因又由许多个脱氧核苷酸组成。
2、DNA中碱基排列顺序代表了遗传信息,不同生物的DNA中不同的碱基排列顺序构成了DNA分子的多样性,同一生物DNA分子特定的碱基排列顺序构成了DNA分子的特异性。
第四章
第一节基因指导蛋白质的合成
知识点:
转录
定义:在cell核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
场所:细胞核
模板:DNA的一条链
信息的传递方向:DNA ———mRNA
原料:含A、U、C、G的4种核糖核苷酸
产物:信使RNA
翻译
定义:游离在细胞质中的各种AA,就以mRNA为模板合成具有一定AA顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
场所:细胞质(核糖体)
条件:ATP、酶、原料(AA)、模板(mRNA)
信息传递方向:mRNA到蛋白质。
密码子:mRNA上3个相邻的碱基决定1个AA。每3个这样的碱基又称为1个密码子。
mRNA线形tRNA三叶草型rRNA线型
翻译位点:一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。(一种tRNA携带相应的AA进入相应的位点)<br****题:
如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT……,那么,与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是TGCCTAGAA;如果以这条DNA链为模板,转录出的
mRNA碱基顺讯应该是UGCCUAGAA在这段mRAN中包含了3个密码子.。需要3个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。这些氨基栓酸的种类依次是半胱氨酸—亮氨酸---谷氨酸。
转录过程是
DNA双链解开
以DNA的一条链为模板,根据碱基互补配对原则,合成一条Mrna
合成的mRNA从DNA链上释放
第2节基因对性状的控制
知识点:
中心法则:遗传信息可以从DNA流向DNA,既DNA的自我复制;也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即遗传信息的转录翻译。但是,遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质,也不能从蛋白质流向DNA或RNA。近些年还发现有遗传信息从RNA到RNA(即RNA的自我复制)也可以从RNA流向DNA(即逆转录),也在疯牛病毒中还发现蛋白质本身的大量增加(蛋白质的自我控制复制)
基因、蛋白质与性状的关系:
1、基因通过控制酶的合成来控制生物物质代谢,进而来控制生物体的性状。
2、基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
基因型与表现型的关系:基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
生物体性状的多基因因素:基因基因;基因与其产物;与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共同地精细的调控生物性状。
细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA中的基因都称为细胞质基因。其主要特点是母系遗传。<br****题:
1、“中心法则”最先是由克里克命名,指的是遗传信息传递的一般规律,其过程是:。
2、生物体的性状是由基因控制的,但也受环境因素的影响。
第5章基因突变及其他变异
第一节基因突变和基因重组
知识点:
1、镰刀型贫血症的原因
DNA的碱基对发生变化———mRNA分子中的碱基对发生变化———AA改变———蛋白质改变———性状改变
2、基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
3、基因突变的原因和特点:
原因:物理原因、化学原因、生物因素。
特点:a、普遍性b、随机性c、低频性d、有害性e、不定向性
4、基因突变的意义: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。
5、基因重组的概念: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。
6、类型:a、非同源染色体上的非等位基因的自由组合。b、同源染色体上等位基因间的自由组合
7、基因重组的意义:基因重组产生新的基因型,也是生物变异的来源之一,对生物的进化的进化也具有重要的意义。
8、应用:诱变育种、杂交育种。(具体见第6章第一节)<br****题:
新基因的产生的途径是基因突变;生物变异的根本来源是基因突变。进行有性生殖的生物其亲子代之间总是存在着一定的变异的主要原因是基因重组。
第2节染色体变异
知识点:结构变异
1、染色体变异个别增减
数目变异
成倍增减
2、染色体组
(1)概念:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,叫染色体组。Eg:雌果蝇的一个卵细胞(配子)。
(2)特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条。
3、二倍体
(1)概念:指体细胞中含有两个染色体组的个体。
(2)举例:人、水稻
4、多倍体
(1)概念:指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
(2)成因:有丝分裂的过程中,染色体完成复制,但不分开
(3)特点:茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,含有机物多
(4)应用:人工诱导多倍体育种(具体见第6章第一节)
5、单倍体
(1)概念:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
(2)成因:由配子发育而成
(3)特点:单倍体植株长得弱小,而且高度不育
(4)应用:单倍体育种(具体见第6章第一节)
第3节人类遗传病
知识点:
1、概念:通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病,多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
显性遗传病:并指、多指、肌强直
常染色体
单基因隐性遗传病:白化病、苯***尿症、侏儒症
遗传病显性:抗维生素D佝偻病
X
性染色体隐性:红绿色盲、血友病、进行肌营养不良
人类遗Y毛耳病(只有男性患者)
传病多基因遗传病:原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病
数目异常
原因
染色体异结构异常
常遗传病:常染色体:21三体综合症、猫叫综合症
类型
性染色体:性腺发育不良(如:特纳氏综合症)
2、特点:
a、致病基因来自父母,因此其在胎儿的时候就已经表现出症状或处在潜在状态。
b、往往是终生具有的
c、常带有家族性,并以一定的比例出现于各成员中。
3、危害:
a、危害人体健康
b、贻害子孙后代
c、增加了社会负担
4、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。中、美、德、英、法、日参加了这项工作。<br****题:
下图为果蝇染色体图解,据图回答:
(1)图A所示的果蝇的性别是果蝇。
(2)图A中的性染色体是。
(3)图B中有个染色体组。
若用性染色体符号代替图中染色体编号,每一个染色体组的染色体是。
第6章从杂交育种到基因工程
第1节杂交育种与诱导育种
知识点:四种育种比较
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
处理
杂交
用物理、化学因素处理生物
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
花药离体培养
原理
通过基因重组,把两个亲本的优良性状组合在同一个后代中,从而产生符合要求的新类型
用人工方法诱发基因突变,产生新性状,创造新品种或新类型。
抑制细胞分裂中纺锤体的形成,使染色体的数目加倍后不能形成两个细胞。
诱导精子直接成植株,再用秋水仙素加倍成纯合子。
优缺点
方法简单,容易操作,不能创造新的基因,育种进程缓慢,过程烦琐。
能提高变异的频率,大副度的改良某些性状,变异性状较稳定,可加速育种进程。
有利的少,需要大量处理供试材料,诱发突变的方向难以掌握,突变体难以集中多个理想性状
器官较大,营养物质含量高。
发育延迟,结实率底。
自交后代不发生性状分离,可缩短育种年限(2年)。
方法复杂,成活率底。
实例
小麦高(易倒伏)抗锈病的纯种与矮茎(抗倒伏)易染病的纯种进行杂交,培育出矮茎抗锈病小麦品种。
青霉素经X射线、紫外线照射以及综合处理,培育出青霉素产量很高的菌种。
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦
抗病植株的育成。
第2节基因工程及其应用
知识点:
1、概念:按照人们的意愿,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、工具:
基因的“剪刀”:限制性内切酶
基因的“针线”:DNA连接酶
基因的“运载工具”:运载体
基因操作的基本步骤:1、提取目的基因。2、目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)。3、将目的基因导入受体细胞。
第七章现代生物进化理论
第一节、现代生物进化理论的由来
拉马克进化学说:用进废退、获得性遗传
达尔文自然选择学说:
主要内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
自然选择:在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程。自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。
意义:自然选择学说能够科学地解释生物进化原因以及生物的多样性和适应性。
不足:对遗传和变异本质,不能做出科学的解释。对生物进化的解释局限在个体水平。
第二节、现代生物进化理论的主要内容
种群基因频率的改变与生物进化
种群是生物进化的基本单位
种群——