1、基因分離定律的實(shí)質(zhì)：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的 等位基因 ，具有一定的 獨(dú)立性 ，在分裂形成配子的過程中， 等位基因 會隨同源染色體分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代。 基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)：位于非同源染色體上的 非等位基因 的分離或組合是互不干擾的，在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的 等位基因 彼此分離的同時(shí)，非同源染色體上的 非等位基因 自由組合。,遺傳系譜,（1）解題思路第一步：確定或排除伴Y染色體遺傳。 Y染色體遺傳病特點(diǎn)：患者全部為男性；致病基因是父傳子，子傳孫。第二步：確定致病基因是顯性還是隱性基因。第三步：確定致病基因是位于常染色體上還是X 染色

2、體上。X染色體隱性遺傳病特點(diǎn)：男性患者多于女性； 女性患者的父親和兒子都一定是患者。 X染色體顯性遺傳病特點(diǎn)：女性患者多于男性； 男性患者的母親和女兒都一定是患者。 另外：隱性遺傳病多表現(xiàn)為交叉遺傳，顯性遺傳病則有明顯的連續(xù)性。,（2）典型的系譜遺傳方式（后兩圖為最可能的遺傳方式,1.概念：,2.時(shí)間：,DNA的復(fù)制,產(chǎn)生兩個(gè)跟親代DNA完全相同的新DNA分子的過程,細(xì)胞有絲分裂的間期和 減數(shù)第一次分裂的間期,3.場所：,細(xì)胞核(主要),模板：,6.條件：,（親代DNA分子的）兩條母鏈。,細(xì)胞中游離的4種脫氧核苷酸。,ATP。,DNA解旋酶（打開氫鍵）， DNA聚合酶（形成磷酸二酯鍵）等。,能

3、量：,酶：,原料：,5. 特點(diǎn)：,邊解旋、邊復(fù)制；半保留復(fù)制,分子復(fù)制的計(jì)算：,2. 含親代母鏈的DNA分子數(shù)與子代DNA分子數(shù)之比為：,2/ 2n,1.某親代DNA分子經(jīng) n 次復(fù)制后，得到子代DNA的數(shù)目為,2n,一個(gè)有N15標(biāo)記的DNA分子放在沒有標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),復(fù)制5次后標(biāo)記的DNA分子占DNA分子總數(shù)的:,A.1/10 B.1/5 C.1/16 D.1/32,1個(gè)DNA分子經(jīng)過4次復(fù)制,形成16個(gè)DNA分子,其中不含親代母鏈的DNA分子為:,A.2個(gè) B.8個(gè) C.14個(gè) D.32個(gè),C,C,分子復(fù)制的計(jì)算：,消耗的脫氧核苷酸數(shù),若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則經(jīng)過n次

4、復(fù)制后需要消耗該脫氧核苷酸個(gè)數(shù)為：,m（ 2n-1）,（2006.濟(jì)寧期末）某雙鏈DNA分子中共有含N堿基1400個(gè)，其中一條單鏈上（A+T）：（C+G）=2：5。問該分子連續(xù)復(fù)制兩次共需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目是,A.200個(gè) B.400個(gè) C.600個(gè) D.1000個(gè),C,基因的概念,基因：是決定生物性狀的基本單位，是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,每個(gè)基因有特定的脫氧核苷酸排列順序，它代表著遺傳信息,基因、染色體、 DNA 三者有什么關(guān)系呢？,染色體是DNA的載體,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷,一個(gè)DNA上可能有很多個(gè)基因；通過復(fù)制傳給后代,基因在染色體上呈直線排列,基因在后代的個(gè)體發(fā)育過

5、程中表達(dá)，控制后代 的性狀，這就是基因的表達(dá),RNA的組成單位,RNA的類型,信使RNA( mRNA ),轉(zhuǎn)運(yùn)RNA( tRNA ),核糖體RNA( rRNA ),返回,DNA的轉(zhuǎn)錄,a. DNA 解旋，以一條鏈為模板合成RNA,b. DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：AU ; TA； CG； GC,c. 組成 RNA 的核糖核苷酸一個(gè)個(gè)連接起來,場所：,主要在細(xì)胞核,過程：,條件：,模板：DNA的一條鏈,酶： 解旋酶、RNA聚合酶,原料：四種核糖核苷酸,能量： ATP,結(jié)果： 形成一條mRNA,這樣：DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上,二.基因控制蛋白質(zhì)的合成,簡易動畫,mRNA,2 .翻譯,

6、mRNA在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成，通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，在細(xì)胞質(zhì)中再進(jìn)行翻譯,在細(xì)胞質(zhì)中,以mRNA為模板,合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程叫做翻譯,思考：基因中的堿基如何控制氨基酸的種類？ 信使上只有四種堿基，如何決定20種氨基酸？,密碼子：遺傳學(xué)上把信使RNA（mRNA）上決定一個(gè)氨 基酸的3個(gè)相鄰的堿基叫做一個(gè)密碼子,運(yùn)載工具：轉(zhuǎn)運(yùn) RNA（tRNA),反密碼子,注意：一種tRNA只能攜帶一種氨基酸,（略）,場所：,細(xì)胞質(zhì)的核糖體上,過程：,條件：,模板：mRNA,原料：20種氨基酸,能量： ATP,結(jié)果： 多肽,翻譯,翻譯者：,轉(zhuǎn)運(yùn)RNA ( tRNA ),下面我們在看一下動畫,信息傳遞,

7、DNA上的遺傳信息 （脫氧核苷酸的排列順序）,mRNA(核糖核苷 酸的排列順序),蛋白質(zhì) （特定的氨基 酸順序）,遺傳信息的傳遞只有這種模式嗎？,中心法則,DNA,RNA,蛋白質(zhì),基因?qū)π誀畹目刂?控制酶的合成來間接控制代謝過程而控制性狀,控制蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)而直接影響性狀,練習(xí),1、“遺傳信息”是指：（ ） A、 基因的脫氧核苷酸排列順序 B、DNA的堿基對排列順序 C、信使RNA的核苷酸排列順序 D、蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序,2、“密碼子”是指：（ ） A、核酸上特定排列順序的堿基 B、DNA特定排列順序的堿基 C、信使RNA上決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基 D、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA上決定一個(gè)氨基酸的

8、三個(gè)相鄰的堿基,A,C,堿基互補(bǔ)配對原則的計(jì)算,(1)應(yīng)用范圍：堿基互補(bǔ)配對原則至少體現(xiàn)在五個(gè)方面。DNA結(jié)構(gòu)的兩條鏈之間；DNA的復(fù)制過程的母鏈與子鏈之間；轉(zhuǎn)錄過程的DNA鏈與RNA之間；逆轉(zhuǎn)錄過程的RNA和DNA之間；翻譯過程中轉(zhuǎn)運(yùn)RNA與信使 RNA之間。DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯和RNA復(fù)制過程中均遵循“堿基互補(bǔ)配對”原則，其基本點(diǎn)是A與T或U配對，G與C配對，所以配對的兩個(gè)核酸分子中相應(yīng)堿基數(shù)目關(guān)系是A=T(或A=U)和G=C.,(2)在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中：,基因中的堿基數(shù)或脫氧核苷酸數(shù)目(指雙鏈)、RNA分子中的堿基數(shù)或核糖核苷 酸數(shù)、蛋白質(zhì)分子中的氨基酸數(shù)之比為6：3：1。,(

9、3)堿基互補(bǔ)配對原則的一般規(guī)律：一個(gè)雙鏈DNA中，A=T，G=C；A+G=C+T，即嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù)。 在一個(gè)雙鏈DNA中，已知鏈上兩互補(bǔ)堿基之和的比等于其互補(bǔ)鏈上該比例的比值，即(A+T)(C+G)已知鏈=(A+T)(C+G)互補(bǔ)鏈。 一個(gè)雙鏈DNA中，已知鏈上兩不互補(bǔ)堿基之和的比等于其互補(bǔ)鏈上該比例比值的倒數(shù)，(A+C)(T+G)已知鏈=m，則有(A+C)(T+G)互補(bǔ)鏈=1m。 一個(gè)雙鏈DNA中，互補(bǔ)堿基之和的比值與每一條單鏈上該比例的比值是相等的，雙鏈中(A+T)/（C+G） =任一單鏈上(A+T)（C+G)。在不同生物的DNA分子中，互補(bǔ)堿基之和的比值是不同的。,3.某基因中含有

10、1200個(gè)堿基對，則由它控制合成的含有兩條肽鏈的蛋白質(zhì)分子中最多含有肽健的個(gè)數(shù)是 ( ) A198個(gè) B398個(gè) C400個(gè) D798個(gè),B,復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的比較,變異的類型,外界環(huán)境引起的體細(xì)胞突變,基因突變的時(shí)間：,有絲分裂間期、減間期,基因突變的特點(diǎn)：,1、普遍性：在自然界中廣泛存在,即DNADNA,2、隨機(jī)性,可發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期 和生物體內(nèi)的任何細(xì)胞。,3、頻率低,4、不定向性,5、一般有害性,基因突變的原因：,內(nèi)因：脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序改變, 從而改變了遺傳信息,調(diào)研1、06年春，在我國部分地區(qū)又出現(xiàn)了小范圍的禽流感疫情，研究得知其病原體為一種新的禽流感病毒

11、，這種病毒最可能來源于（ ） A.無性生殖 B.基因突變 C.自然條件下的基因重組 D.染色體變異,病毒的可遺傳變異只有基因突變,調(diào)研2 用射線超標(biāo)的大理石裝修房屋，會對未生育夫婦造成危害進(jìn)而影響生育的質(zhì)量。以下說法正確的是（ ） A.射線易誘發(fā)基因突變，通過受精作用傳給后代B.射線易誘發(fā)基因突變，通過有絲分裂傳給后代C.射線易誘發(fā)染色體變異，通過減數(shù)分裂傳給后代D.射線易誘發(fā)染色體變異，通過有絲分裂傳給后代,發(fā)生在體細(xì)胞中的突變，一般是不能傳遞給后代的,二、基因重組,原因：在減數(shù)分裂時(shí)（有性生殖過程中）， 控制不同性狀的基因重新組合。,實(shí)現(xiàn)：主要是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的,途徑1：基因自由組合

12、（減I后期）,途徑3：轉(zhuǎn)基因（DNA重組技術(shù)）,途徑2：交叉互換（四分體時(shí)期）,同源染色體的非姐妹 染色單體交叉互換,非同源染色體 的自由組合,基因突變和基因重組的區(qū)別,基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)新性狀,不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，但產(chǎn)生新的基因型，使性狀重組,分裂間期DNA復(fù)制時(shí),減數(shù)第一次分裂,可能性很小,非常普遍,三、染色體變異,細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少,細(xì)胞內(nèi)的染色體以染色體組的形式 成倍增加或減少,1、染色體結(jié)構(gòu)的改變,2、染色體數(shù)目的增減,缺失 重復(fù) 倒位 易位,實(shí)質(zhì)還是引起脫氧核苷酸的數(shù)目、排列順序等的改變,染色體組相關(guān)知識,細(xì)胞中的一組非同源染色體，在

13、形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息的一組染色體,例：人類的染色體組：,22+X或22+Y,根據(jù)基因型來判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組 細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組,染色體組數(shù)變異,判斷,同組內(nèi)各染色體大小、形狀不同,5 種形狀,每一形狀3個(gè)同,單倍體、二倍體和多倍體,二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中有兩 個(gè)染色體組的叫做二倍體； 體細(xì)胞中含有三個(gè)及以上染色體組的叫多倍體 體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫單倍體,1、單倍體只含有一個(gè)染色體組,2、二倍體生物的單倍體只含有一個(gè)染色體組,3、如果

14、是受精卵發(fā)育成的個(gè)體，體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組， 就稱為幾倍體。,4、如果是生殖細(xì)胞未經(jīng)受精直接發(fā)育的個(gè)體， 無論細(xì)胞中有多少個(gè)染色體組，仍是單倍體,單倍體與多倍體的區(qū)別,注：x染色體組，a、b為正整數(shù)。,植株弱小高度不育,莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加,單倍體育種,多倍體育種,由生殖細(xì)胞直接發(fā)育,常用花藥離體培養(yǎng),秋水仙素處理 萌發(fā)的種子或幼苗,單倍體與多倍體的區(qū)別,由受精卵發(fā)育成,可遺傳變異的比較,（續(xù)下）,（接上表）,變異與育種,常見的育種技術(shù)、及其原理和處理方法,單/多倍體育種 雜交育種 誘變育種 基因工程育種 細(xì)胞工程育種,單倍體育種,原理：染色體變異 方法：花藥離體培養(yǎng),育種過程,AB F1花粉 4種單倍體植株 4種純種植株 優(yōu)良品種,雜交,花藥離體培養(yǎng),秋水仙素,篩選,優(yōu)點(diǎn)：縮短了育種年限（2年） 獲得的后代均為純種個(gè)體,多倍體育種,原理：染色體變異 方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,機(jī)理：抑制有絲分裂前期紡錘 體的形成，導(dǎo)致染色體不分離,三倍體無籽西瓜的培育過程,該植株的西瓜的果肉細(xì)胞，種子的種皮和胚的染色體組數(shù)各是多少？,育種過程,將具有不同 優(yōu)良性狀的 兩親本雜交,用物理或化學(xué) 的方法處理生物,花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素 處理萌發(fā)