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1、遗传与进化复习课件遗传与进化复习课件(54(54张张ppt)ppt)2.1 遗传的细胞基础细胞的减数分裂、配子的形成过程细胞的减数分裂、配子的形成过程 理解理解1.概念：减数分裂是进行概念：减数分裂是进行有性生殖有性生殖的生物形成的生物形成生殖细生殖细胞胞过程中所特有的细胞分裂方式。过程中所特有的细胞分裂方式。染色体复制一染色体复制一次，次，细胞连续分裂两次细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数，新产生的生殖细胞中的染色体数目目比体细胞减少一半比体细胞减少一半。2.过程及特征过程及特征(以精子的形成过程为例以精子的形成过程为例)： 同源染色体同源染色体减数第一次分裂过程：减数第一次分裂
2、过程：联会联会四分体四分体初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞同源染色体同源染色体两两两两配对配对形状、大小一般相形状、大小一般相同，一个来自父方，同，一个来自父方，一个来自母方一个来自母方1 1个四分体个四分体=1=1对同源染色体对同源染色体 =2 =2个染色体个染色体 =4 =4个染色单体个染色单体 =4 =4个个DNADNA分子分子同源染色体分离；同源染色体分离；非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合染色体减少一半染色体减少一半减数第一次分裂的特点：减数第一次分裂的特点：同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合染色体数目减少一半、
3、染色体数目减少一半、DNA数目减半数目减半姐妹染色单体没有分开姐妹染色单体没有分开减数第二次分裂过程：减数第二次分裂过程：减数第二次分裂减数第二次分裂的特点：的特点：次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子染色体数目不变、染色体数目不变、DNADNA数目减半数目减半没有同源染色体存在没有同源染色体存在姐妹染色单体分开姐妹染色单体分开前期前期 中期中期 后期后期 末期末期 有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：间期：DNADNA复制和蛋白质合成复制和蛋白质合成( (染色体数不变染色体数不变) ) 前期：前期：联会联会、四分体（交叉互换）、四分体（交叉互换）中期：同源染色体排列在赤道板中期
4、：同源染色体排列在赤道板后期：后期：同源染色体分离、同源染色体分离、非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合末期：形成末期：形成2 2个次级精母细胞个次级精母细胞前、中、后、末期（同有丝分裂）：前、中、后、末期（同有丝分裂）：姐妹染色单体分开姐妹染色单体分开4 4个精细胞个精细胞（染色体数（染色体数（染色体数（染色体数:n :n :n :n）2 2个次级精母细胞个次级精母细胞（染色体数（染色体数（染色体数（染色体数:n :n :n :n）1 1个初级精母细胞个初级精母细胞（染色体数（染色体数（染色体数（染色体数:2n:2n:2n:2n）1 1个精原细胞个精原细胞（染色体数（染色体数（染色体数（
5、染色体数:2n:2n:2n:2n）体细胞体细胞（染色体数（染色体数（染色体数（染色体数:2n:2n:2n:2n）4 4个个2 2种种精子精子（染色体数（染色体数（染色体数（染色体数:n :n :n :n）变形变形减数第一减数第一次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂2 2对对对对同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体_种种种种非同源染非同源染非同源染非同源染色体组合方式色体组合方式色体组合方式色体组合方式2每种方式：每种方式：每种方式：每种方式：_个个个个_种种种种精子精子精子精子42基因的自由组合定律：基因的自由组合定律：2N4N染染 色色 体体 变变 化化 曲曲 线线次级精母细胞次级精
6、母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞次级精母细胞次级精母细胞2N4N精原细胞精原细胞DNA 变变 化化 曲曲 线线初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞关键：两个点、斜率3.卵细胞卵细胞的形成过程及特征：的形成过程及特征： 卵细胞的形成过程：卵细胞的形成过程：2 2 2 2对对对对同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体_种种种种非同源染色非同源染色非同源染色非同源染色体自由组合方式体自由组合方式体自由组合方式体自由组合方式2 2每种方式：每种方式：每种方式：每种方式：_个个个个_种种种种卵细胞卵细胞卵细胞卵细胞1 11 1精子的形成精子的形成精子的形成精子的形成卵
7、细胞的形成卵细胞的形成卵细胞的形成卵细胞的形成一次分裂形成生一次分裂形成生一次分裂形成生一次分裂形成生殖细胞的数目殖细胞的数目殖细胞的数目殖细胞的数目细胞质分裂细胞质分裂细胞质分裂细胞质分裂是否要变形是否要变形是否要变形是否要变形4 4个个1 1个个（+3+3个极体）个极体）均等分裂均等分裂不均等分裂不均等分裂精细胞变形精细胞变形不变形不变形实验实验使用显微镜观察细胞的减数分裂使用显微镜观察细胞的减数分裂理解理解 实验原理：实验原理： 实验材料、用具：原始生殖细胞实验材料、用具：原始生殖细胞( (精原细胞、卵原细胞精原细胞、卵原细胞) ) 蚕豆的花粉母细胞减数分裂、蚕豆的花粉母细胞减数分裂、
8、蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、显微镜蝗虫精母细胞减数分裂固定装片、显微镜 等等结果与分析：结果与分析： 识图题、曲线题识图题、曲线题某动物细胞减数分裂显微图某动物细胞减数分裂显微图高等动物高等动物(2N)受精卵受精卵受精卵受精卵(2N)(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)(母母本本)减减数数分分裂裂(父父本本)减减数数分分裂裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用 配子的形成与生物个体发育的联系配子的形成与生物个体发育的联系 理解理解 有性生殖有性生殖是由亲代产生是由亲代产生有性生殖细胞或配子有性生殖细胞或配子，经过两性生殖，经过两性生殖细胞细胞(精子、卵细胞精子、卵细胞)的结合，成为的结合，成
9、为合子合子(受精卵受精卵)，再由合子发育，再由合子发育成新个体的生殖方式。后代具备双亲的遗传特性，有更强的生成新个体的生殖方式。后代具备双亲的遗传特性，有更强的生活能力和变异性，对生物的生存和进化具有重要意义活能力和变异性，对生物的生存和进化具有重要意义(P18、20)受精作用的特点和意义受精作用的特点和意义 理解理解 精子进入卵细胞精子进入卵细胞(头部进入，尾部未进入头部进入，尾部未进入)形成形成受精受精卵卵的过程。这样受精卵中的的过程。这样受精卵中的染色体数目恢复到体细胞染色体数目恢复到体细胞中的数目中的数目，其中一半来自精子，另一半来自卵细胞。，其中一半来自精子，另一半来自卵细胞。之后受
10、精卵开始之后受精卵开始有丝分裂有丝分裂增殖，增殖，新一代生命开始新一代生命开始，发，发育为新个体。育为新个体。减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要作用 理解理解 减数分裂减数分裂(染色体数目减半、多种配子染色体数目减半、多种配子)和受精作用和受精作用(染色体数目恢复、精卵随机结合染色体数目恢复、精卵随机结合)维持了每种生物前维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的后代体细胞中染色体数目的恒定，促进了遗传物质的重新组合。重新组合。(P16)2.2 遗传的分子基础 人类对遗传物质的探索过程人类对遗传物质的探索过程 理解理解1
11、. 1.实验设计思路：设法实验设计思路：设法将将DNADNA与蛋白质分开与蛋白质分开，单独地、直接地，单独地、直接地观察观察DNADNA的作用，只是运用方法不同。肺炎球菌的转化实验利的作用，只是运用方法不同。肺炎球菌的转化实验利用了用了从从S S型细菌直接分离出各种物质型细菌直接分离出各种物质的方法；噬菌体侵染细菌的的方法；噬菌体侵染细菌的实验利用了实验利用了放射性元素示踪法放射性元素示踪法间接将蛋白质和间接将蛋白质和DNADNA分离的方法分离的方法实验过程实验过程实验过程实验过程实验结实验结实验结实验结果果果果实验结论实验结论实验结论实验结论2. 2.肺炎球菌的转化实验肺炎球菌的转化实验 (
12、 (书书P53-54)P53-54)4. 4. 灭活灭活S S型型+ +活活R R型型老鼠老鼠存活存活1. 1.活活R R型菌型菌老鼠老鼠2. 2.活活S S型菌型菌老鼠老鼠3. 3.灭活灭活S S型菌型菌老鼠老鼠死亡死亡存活存活死亡死亡被加热杀死的被加热杀死的S S型细菌型细菌中中, ,含有某种含有某种转化因子转化因子; ;这种性状的转化可以这种性状的转化可以遗传遗传多糖或蛋白质多糖或蛋白质DNADNADNA+DNADNA+DNA酶酶存活存活死亡死亡存活存活转化因子是转化因子是DNADNA；DNADNA是使是使R R型细菌产生型细菌产生稳定的遗传变化的物质。稳定的遗传变化的物质。3. 3.
13、噬菌体侵染细菌实验噬菌体侵染细菌实验 ( (书书P55P55积极思维积极思维) ) 噬菌体结构：噬菌体结构： 放射性标记元素：放射性标记元素： 35S标记蛋白质、标记蛋白质、32P标记标记DNADNA 实验过程：实验过程： 结论：噬菌体的各种性状是通过结论：噬菌体的各种性状是通过DNADNA传给后代的传给后代的4. 4. 总结论：总结论：DNADNA是是主要的主要的遗传物质遗传物质( (少数病毒遗传物质是少数病毒遗传物质是RNARNA：流感病毒、烟草花叶病毒等流感病毒、烟草花叶病毒等) ) DNA DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点 理解理解 1. 1.结构：结构： 基本单位：脱氧核苷
14、酸基本单位：脱氧核苷酸(4 (4种、结构种、结构见必修一第见必修一第2 2章章) ) 立体结构：由立体结构：由2 2条脱氧核苷酸链条脱氧核苷酸链按按反向平行方式反向平行方式盘旋成盘旋成双螺旋双螺旋结构结构；脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架；脱氧核苷酸和磷酸交替连接，排在外侧，构成基本骨架；碱基排在内侧，遵循碱基排在内侧，遵循碱基互补配对原则：碱基互补配对原则：A=TA=T、C=GC=G2. 2.结构特点：结构特点：多样性多样性（碱基对排列顺序即遗传信息碱基对排列顺序即遗传信息多样：多样：4 4n n种）、种）、 特异性特异性( (每个分子有每个分子有特定的碱基对排列顺序特定的碱
15、基对排列顺序) )这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。 3. 3.根据碱基础互补配对原则推导：根据碱基础互补配对原则推导： ( (相关计算题相关计算题) )1 1）双链双链DNADNA分子中：分子中：规律规律1 1：A=T A=T 、 G=C G=C 规律规律2 2：嘌呤（：嘌呤（A+GA+G）= = 嘧啶（嘧啶（T+CT+C）两个非互补的碱基之和相等两个非互补的碱基之和相等A+G = T+C = A+C = T+G = 50%A+G = T+C = A+C = T+G = 50%规律规律3 3：互补碱基之和的比值一般不等于：互补
16、碱基之和的比值一般不等于1 1，且不同生物该比值不同且不同生物该比值不同2 2）DNADNA分子的一条链分子的一条链中：中：规律规律1 1：A A1 1=T=T2 2 、T T1 1=A=A2 2、 G G1 1=C=C2 2、 C C1 1=G=G2 2 规律规律2 2：互补碱基之和的比与另一条互补链的该值相等，：互补碱基之和的比与另一条互补链的该值相等，也等于也等于DNADNA双链中的该值双链中的该值 DNA DNA、基因、遗传信息、基因、遗传信息 理解理解染色体染色体、脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)、基因基因、脱氧核苷酸脱氧核苷酸、碱基碱基五个五个概念的关系：染色体是脱氧核
17、糖核酸的主要载体，概念的关系：染色体是脱氧核糖核酸的主要载体，一条一条染色体染色体通常含有通常含有一个一个DNADNA分子；分子；基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段，故每个，故每个DNADNA含含很多个很多个基因，而基因，而每个基因是由每个基因是由成百上千个成百上千个脱氧核苷酸组成的脱氧核苷酸组成的( (不同基因的不同基因的脱氧核脱氧核苷酸苷酸/ /碱基的排列顺序碱基的排列顺序不同不同，因此不同基因，因此不同基因含有不同的遗传信息含有不同的遗传信息) )；一个脱氧核苷酸是由一个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子脱氧核糖、一分子一分子含氮碱基、含氮碱基、一分子磷酸组成一分
18、子磷酸组成3 3、模板：两条已解开的、模板：两条已解开的DNADNA单链单链原料：四种游离的脱氧核甘酸原料：四种游离的脱氧核甘酸能量：能量：ATP ATP 酶：解旋酶、聚合酶、连接酶：解旋酶、聚合酶、连接酶等酶等 按照碱基互补配对原则按照碱基互补配对原则1 1、时间：细胞有丝分裂间期、减数分裂间期、时间：细胞有丝分裂间期、减数分裂间期2 2、场所：主要在细胞核中、场所：主要在细胞核中4 4、条件：、条件：5 5、过程：解旋、过程：解旋- -配对配对- -缠绕缠绕6 6、特点：边解旋边复制、半保留复制、特点：边解旋边复制、半保留复制( (书书P62P62图图4-84-8实验实验) )书书P64P
19、64：5 58 8、意义：使遗传信息从亲代传给子代，确保了遗、意义：使遗传信息从亲代传给子代，确保了遗传信息的连续性传信息的连续性 DNA DNA分子的复制过程、特点、实质、意义分子的复制过程、特点、实质、意义 理解理解 书书P63P63图图7 7、实质：复制的是亲代、实质：复制的是亲代DNADNA的碱基排列顺序的碱基排列顺序 遗传信息的转录和翻译遗传信息的转录和翻译 理解理解基因基因/DNA mRNA /DNA mRNA 蛋白质蛋白质 （ 性状）性状） 转录转录 翻译翻译DNADNADNADNARNARNARNARNA结构结构结构结构基本单位基本单位基本单位基本单位五碳糖五碳糖五碳糖五碳糖碱
20、基碱基碱基碱基存在位置存在位置存在位置存在位置双链双链单链单链脱氧核苷酸脱氧核苷酸核糖核苷酸核糖核苷酸主要在细胞核中主要在细胞核中细胞质细胞质脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖A A、G G、C C、T TA A、G G、C C、U U3 3种类型种类型一、转录一、转录 书书P67P67图图4-104-10 定义定义: : 场所场所: : 条件条件: : 产物产物: : 本质本质: :以以DNADNA的一条链的一条链为模板，按照为模板，按照碱基互补配碱基互补配对的原则对的原则合成合成RNARNA的过程的过程细胞核中细胞核中模板、原料（模板、原料（4 4种核糖核苷酸）、酶、种核糖核苷酸）、酶、ATPATP
21、、mRNAmRNA基因基因遗传信息遗传信息mRNAmRNAAAAAU U、TATATATA、CGCGCGCG、GCGCGCGC 密码子密码子：mRNAmRNA上决定上决定1 1个氨基酸的个氨基酸的3 3个相邻的碱基个相邻的碱基P69P69表表4-14-1 共有共有6464种密码子：种密码子： 3 3种终止密码子、种终止密码子、 1 1种起始密码子、种起始密码子、 6161种密码子对应种密码子对应2020种氨基酸种氨基酸(1 (1种氨基酸对应种氨基酸对应1 1或多种或多种密码子密码子) )1) 1)概念概念: :2) 2)场所：场所： 条件条件: : 模板：模板： 原料原料: : 运输工具：运输
22、工具：3) 3)原则：原则：4) 4)产物：产物：细胞质细胞质( (核糖体核糖体) )mRNAmRNA2020种氨基酸种氨基酸 tRNA tRNA( (一端携带一种氨基酸，另一端有一端携带一种氨基酸，另一端有3 3个碱基，这个碱基，这3 3个碱基能个碱基能专一性地与专一性地与mRNAmRNA上特定上特定的密码子配对的密码子配对。细胞中有。细胞中有多种多种tRNAtRNA，每种只能，每种只能识别并转运识别并转运1 1种氨基酸种氨基酸) )碱基互补配对原则碱基互补配对原则多肽链多肽链二、翻译二、翻译 书书P70P70图图4-144-14AA U 氨基酸氨基酸复制复制转录转录翻译翻译场所场所模板模板
23、产物产物信息信息传递传递碱基碱基配对配对mRNAmRNAmRNAmRNADNADNAmRNAmRNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质细胞核细胞核细胞核细胞核细胞质细胞质DNADNA的的1 1条链条链DNADNA的的1 1条链条链子代子代DNADNA蛋白质蛋白质DNADNADNADNAAAAAU U、TATATATACGCGCGCG、GCGCGCGCAAAAU U、 U UAAAACGCGCGCG、GCGCGCGCAAAAT T、TATATATACGCGCGCG、GCGCGCGC基因基因基因基因的碱的碱的碱的碱基数基数基数基数mRNmRNmRNmRNA A A A上上上上的碱的碱的碱的碱基数基数基数
24、基数参与参与参与参与转运转运转运转运氨基氨基氨基氨基酸的酸的酸的酸的tRNAtRNAtRNAtRNA数数数数蛋白蛋白蛋白蛋白质中质中质中质中的氨的氨的氨的氨基酸基酸基酸基酸数数数数蛋白蛋白蛋白蛋白质中质中质中质中的肽的肽的肽的肽链数链数链数链数蛋白蛋白蛋白蛋白质中质中质中质中的肽的肽的肽的肽键数键数键数键数缩合缩合缩合缩合脱去脱去脱去脱去的水的水的水的水分子分子分子分子数数数数数目数目数目数目6m6m6m6m3m3m3m3mm mm mm mm mn n n nm-nm-nm-nm-nm-nm-nm-nm-n储存于储存于转录转录含有含有编码编码翻译翻译属于属于转运转运DNA概念图：概念图：2.
25、3 遗传的基本规律 孟德尔遗传实验的科学方法孟德尔遗传实验的科学方法 应用应用1 1、正确地选用、正确地选用实验材料实验材料- -豌豆：闭花受粉，自然状态豌豆：闭花受粉，自然状态下一般为纯合子；具有稳定的、易区分的相对性状下一般为纯合子；具有稳定的、易区分的相对性状2 2、由、由单因子单因子到多因子的研究方法到多因子的研究方法 基因的分离定律基因的分离定律 针对：一对相对性状针对：一对相对性状3 3、应用、应用统计学统计学方法方法4 4、科学的、科学的实验程序实验程序：观察实验，发现问题：观察实验，发现问题分析问题，分析问题，提出假说提出假说设计实验，验证假说设计实验，验证假说归纳综合，总结规
26、归纳综合，总结规律律 生物的性状生物的性状 及及 表现方式表现方式 了解了解 书书P27-30P27-30性状：生物体表现出的各种特征，形态特征、：生物体表现出的各种特征，形态特征、生理特征等。生理特征等。相对性状：一种生物的：一种生物的同一种性状同一种性状的不同表现的不同表现类型。分为类型。分为显性性状显性性状和和隐性性状隐性性状如双如双/单眼皮、直单眼皮、直/卷毛、黄卷毛、黄/绿色子叶、圆绿色子叶、圆/皱粒皱粒 等等概念：概念：亲代亲代P(P(父本父本/ /母本母本)- )-子代子代F(F(子一代、子二代子一代、子二代) )； 杂交杂交- -自交自交- -侧交；侧交； 性状分离；性状分离；
27、 等位基因等位基因( (显性基因、隐性基因显性基因、隐性基因) )； 杂合子杂合子- -纯合子；纯合子； 表现性表现性- -基因型基因型v 一对相对性状的杂交实验一对相对性状的杂交实验P P：显性性状F1F1：紫花紫花隐性性状白花白花自交F2F2：性状分离3 3 ： 1 1观察实验，发现问题观察实验，发现问题 遗传的分离定律遗传的分离定律 应用应用现象：一对相对性状的亲本现象：一对相对性状的亲本(AA(AA和和aa)aa)杂交，杂交，F2F2出现性状分离，比出现性状分离，比例是例是显性：隐性显性：隐性=3=3：1 1，F2F2的基因型比例为的基因型比例为AAAA：AaAa：aa=1aa=1：2
28、 2：1 1杂交杂交1 1、去雄、去雄2 2、套袋、套袋3 3、授粉、授粉4 4、套袋、套袋母本母本父本父本人工授粉杂交紫花白花亲本（P）：父本和母本：父本和母本v对分离现象的解释对分离现象的解释1 1、_ _ 性状性状（遗传因子）（遗传因子）基因基因 显性性状显性性状显性基因显性基因隐性基因隐性基因一对一对相对性状相对性状隐性性状隐性性状一对一对等位基因等位基因2 2、体细胞中基因、体细胞中基因_存在存在成对成对纯合子纯合子：控制一个性状的：控制一个性状的2 2个基因相同的个体。个基因相同的个体。AAAA、aaaa杂合子杂合子：。不同的个体。：。不同的个体。AaAa控制控制AAAAaaaaA
29、aAa纯种紫花豌豆纯种紫花豌豆纯种白花豌豆纯种白花豌豆紫花紫花 豌豆豌豆3 3、遗传因子各自、遗传因子各自_。生物体在形成生殖细胞（生物体在形成生殖细胞（_分裂）时，成对的基因彼此分离，分裂）时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的分别进入不同的_中。配子中只含每对基因中的中。配子中只含每对基因中的_ _个个独立独立减数减数生殖细胞生殖细胞1 14 4、受精时，雌雄配子以、受精时，雌雄配子以_的机会结合（随机结合）。的机会结合（随机结合）。同样同样分析问题，提出假说分析问题，提出假说P P：AAAAaaaaF1F1：配子：配子：Aa紫紫Aa减数分裂减数分裂受精作用受精作用F F1 1：AaAaA
30、aAaF2F2：配子：配子：aaaa紫紫 紫紫 紫紫 白白AAAAAaAaA Aa aa aA AAaAa 3 : 1 3 : 1 1 1 ： 2 : 1 2 : 1让让F1F1与与_杂交杂交隐性纯合子隐性纯合子v对分离现象解释的验证对分离现象解释的验证测交P P：AAAAaaaaF1F1：AaaaaaA Aa aa aaaaa配子配子比例比例1 11 1AaAa测交测交后代后代设计实验，验证假说设计实验，验证假说1 : 11 : 1v 基因的分离定律基因的分离定律 归纳综合，总结规律归纳综合，总结规律 成对的成对的_是位于是位于1 1对对_上的上的. .当细胞当细胞进行进行_时时, ,等位基
31、因会随着等位基因会随着_的分开的分开而而_，分别进入到，分别进入到_个配子中个配子中,_,_地随地随_遗遗传给后代传给后代. .等位基因等位基因等位基因等位基因同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体分离分离分离分离2 2 2 2独立独立独立独立配子配子配子配子育种目标育种目标育种目标育种目标目标品种目标品种目标品种目标品种的基因型的基因型的基因型的基因型育种方法育种方法育种方法育种方法1 1 1 1、选育、选育、选育、选育显性显性显性显性性性性性状控制的优良状控制的优良状控制的优良状控制的优良性状性状性状性状2 2 2
32、2、选育、选育、选育、选育隐性隐性隐性隐性性性性性状控制的优良状控制的优良状控制的优良状控制的优良性状性状性状性状AAAAaaaa连续自交连续自交取隐性取隐性v 基因分离定律的应用基因分离定律的应用(P31-32)(P31-32)1 1、育种育种2 2、医学、医学 遗传病等遗传病等 遗传的自由组合规律遗传的自由组合规律 理解理解P P：YYRRYYRRyyrryyrrYRYRyr yr配子：配子：F1F1：YyRrYyRr受精作用受精作用减数分裂减数分裂如何解释如何解释F1F1代全为显性性状代全为显性性状 现象：现象：2 2对相对性状的亲本对相对性状的亲本(AABB(AABB和和aabb,2a
33、abb,2对基因分别位于对基因分别位于2 2对对同源染色体上同源染色体上) )杂交，杂交，F2F2出现性状分离，比例为出现性状分离，比例为9 9：3 3：3 3：1 1等位基因等位基因分离分离非等位基因非等位基因自由组合自由组合F1F1代代YyRr YyRr 产生的配子：产生的配子：如何解释：如何解释：F2F2代的代的4 4种表现型，比值为种表现型，比值为9 9：3 3：3 3：1 1 F F1 1 自自交交 图图3-113-111616种种结合方式结合方式 = = 4 4种种配子配子 4 4种种配子配子与亲本同的表现与亲本同的表现型型黄黄圆圆 Y_R_Y_R_9/169/16绿绿皱皱 yyr
34、ryyrr1/161/16新性状组合新性状组合黄黄皱皱 Y_rrY_rr3/163/16绿绿圆圆 yyR_yyR_3/163/161 1YYRR YYRR 2 2YyRRYyRR2 2YYRr YYRr 4 4 YyRrYyRr1 1YYrr YYrr 2 2 YyrrYyrr1 1yyRRyyRR2 2yyRryyRr9 9种种基因型基因型 = = 3 3种种基因型基因型3 3种种基因型基因型先分后合先分后合黄色黄色 ：绿色：绿色= 3 = 3 ：1 1圆粒圆粒 ：皱粒：皱粒= 3 = 3 ：1 12 2种表现型种表现型 2 2种表现型种表现型 = = 4 4种表现型种表现型 F1 F1 F
35、1 F1黄色黄色黄色黄色圆粒圆粒圆粒圆粒 YyRrYyRr YR Yr yR yrYR Yr yR yryr yrYyRrYyRr 黄色黄色圆粒圆粒yyrryyrr绿色绿色绿色绿色皱粒皱粒皱粒皱粒1 1 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 1 1配子：配子： 双隐性纯合子双隐性纯合子双隐性纯合子双隐性纯合子 绿色绿色绿色绿色皱粒皱粒皱粒皱粒 yyrr yyrr侧交子侧交子代：代：黄色黄色黄色黄色皱皱皱皱粒粒粒粒YyrrYyrr绿色绿色绿色绿色圆粒圆粒圆粒圆粒yyRryyRr侧交验证：侧交验证：侧交验证：侧交验证：1 1 1 1 ： 1 1 1 1 ： 1 1 1 1 ：
36、 1 1 1 1v 基因的自由组合定律基因的自由组合定律: :Y YR Rr ry y 位于非同源染色体上的位于非同源染色体上的_的的_或或_是互不干扰的。在是互不干扰的。在_分裂分裂形成配子时，同源染色体上的形成配子时，同源染色体上的_彼此彼此分离分离；非同源染色体上的；非同源染色体上的_可以进行可以进行_。非等位基因非等位基因分离分离组合组合减数减数等位基因等位基因非等位基因非等位基因自由组合自由组合基因的分离定律基因的分离定律基因的分离定律基因的分离定律基因的自由组合定律基因的自由组合定律基因的自由组合定律基因的自由组合定律研究的相对性研究的相对性研究的相对性研究的相对性状状状状涉及的等
37、位基涉及的等位基涉及的等位基涉及的等位基因因因因F1F1F1F1配子的种类配子的种类配子的种类配子的种类及其比值及其比值及其比值及其比值F2F2F2F2表现型及比表现型及比表现型及比表现型及比值值值值F2F2F2F2基因型及比基因型及比基因型及比基因型及比值值值值遗传实质遗传实质遗传实质遗传实质联系联系联系联系1 1对对2 2对（或多对）对（或多对）1 1对对2 2对（或多对）对（或多对）2 2种；比值相等种；比值相等4 4种；比值相等种；比值相等3 3种；种；1 1：2 2：1 19 9种；（种；（1 1：2 2：1 1）2 22 2种；显：隐种；显：隐=3=3：1 14 4种；种；9 9：
38、3 3：3 3：1 1成对的成对的等位基因分离等位基因分离，进入不同配子中，随配进入不同配子中，随配子遗传给后代子遗传给后代成对的成对的等位基因分离等位基因分离，分离；同时分离；同时非等位基非等位基因自由组合因自由组合都发生在都发生在减数分裂减数分裂形成配子时，形成配子时，同时同时起作起作用；分离定律是自由组合定律的用；分离定律是自由组合定律的基础基础应用：育种应用：育种( (结合结合2 2种优良性状种优良性状) )、2 2种遗传病的分析种遗传病的分析(P37-38)(P37-38) 基因基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构酶或激素酶或激素细胞代谢细胞代谢性状性状1 1、直接控制、直接控制间接
39、控制间接控制性状性状蛋白质蛋白质基因基因基因的选择性表达基因的选择性表达 生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因生物的一切遗传性状都是受基因控制的。一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程的；另一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程的；另一些基因通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。 基因对性状的控制基因对性状的控制 理解理解体现体现 基因与染色体的关系基因与染色体的关系 了解了解 19031903年美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细年美国遗传学家萨顿用蝗虫细胞作材料，研究精子和卵细胞的形成过程。发现孟假设的一对胞的形成过程。发现
40、孟假设的一对等位基因的分离与减数分裂等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分裂非常相似中同源染色体的分裂非常相似。他推论：。他推论：基因是由染色体携带基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的着从亲代传递给子代的。即。即基因就在染色体上基因就在染色体上，因为，因为基因和染基因和染色体行为存在着明显的平行关系色体行为存在着明显的平行关系( (基因在杂交过程中保持完整性和独基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构；体细胞立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构；体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。基因中成对的基因只有一个，成对的中基
41、因成对存在，染色体也是成对的。基因中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条；体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同染色体也只有一条；体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也如此；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数源染色体也如此；非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也自由组合。第一次分裂后期也自由组合。) ) 每种生物的基因数量都远多于其染每种生物的基因数量都远多于其染色体的数目。显然，色体的数目。显然，一条染色体上有多个基因一条染色体上有多个基因。用测定基因位。用测定基因位于染色体上相对位置的方法，说明于染色体上相对位
42、置的方法，说明基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列。X XX XB B B Bb bX XX XB BX YX YB BX XX XX YX YX XX XB B B BB Bb bB BX X Y Yb bX X Y Yb bb bX X X XB BY Y2 2、伴、伴X X染色体染色体隐性隐性遗传病遗传病( (红绿色盲、血友病红绿色盲、血友病) )的特点：的特点：1 1、男性患者多于女性患者、男性患者多于女性患者红红绿绿色色盲盲遗遗传传家家族族系系谱谱图图2 2、交叉遗传：母病则子必病；女病则父必病、交叉遗传：母病则子必病；女病则父必病 伴性遗传及其特点伴性遗传及其特点 理解
43、理解1 1、由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起的这类遗传称为伴性遗传起的这类遗传称为伴性遗传( (性染色体：性染色体：1 1对对 XX XX /XY/XY)2.4 生物的变异 基因重组的概念基因重组的概念 及及 实例实例 了解了解 1 1、概念：生物体在进行、概念：生物体在进行有性生殖有性生殖的过程中，的过程中，控制不控制不同性状的基因同性状的基因重新组合的过程。重新组合的过程。2 2、类型、类型/ /实例：实例：基因自由组合型：基因自由组合型：非同源染色体非同源染色体上的上的非等位基因非等位基因自自由组合由组合( (减减后期
44、时后期时)产生新的基因型产生新的基因型基因的自由基因的自由组合定律组合定律交换型：交换型：同源染色体同源染色体的的非姐妹染色单体间非姐妹染色单体间局部交换局部交换( (减减前期联会时前期联会时) ) 重组重组DNADNA技术技术 ( (了解了解) ) 基因重组的意义基因重组的意义 了解了解 通过基因重组产生的变异后代相当多。与基因突变通过基因重组产生的变异后代相当多。与基因突变和染色体变异一样，和染色体变异一样， 既是既是生物进化生物进化的源泉，也是形成的源泉，也是形成生物多样性生物多样性的重要原因之一。的重要原因之一。 基因突变的概念、原因、特征、意义基因突变的概念、原因、特征、意义 理解理
45、解1 1、概念：、概念： DNA DNA分子中碱基对的分子中碱基对的增添增添、缺失缺失或或改变改变, ,都都使得使得碱基对排列顺序改变碱基对排列顺序改变2 2、原因：自发突变、原因：自发突变 人工诱变：人工诱变：X X射线等物理因素、射线等物理因素、 亚硝酸盐等化学因素、病毒等生物因素亚硝酸盐等化学因素、病毒等生物因素3 3、基因突变的特点、基因突变的特点: : 发生频率低、方向不确定、发生频率低、方向不确定、 随机性、普遍性随机性、普遍性4 4、基因突变的意义、基因突变的意义: :基因突变为它的基因突变为它的等位基因等位基因/ /产生产生新基因新基因，可能产生新的，可能产生新的表现型表现型。
46、为生物进化提供了。为生物进化提供了原材料原材料，使生物能不断，使生物能不断进化进化发展。发展。 染色体结构变异染色体结构变异 和和 数目变异数目变异 了解了解 一、结构变异：猫叫综合征一、结构变异：猫叫综合征( (第第5 5号染色体部分缺失号染色体部分缺失) )二、数目变异二、数目变异1 1、染色体组：染色体组： 细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，它们在形，它们在形态和功能上各态和功能上各不相同不相同，但携带着控制一种生物生长发，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体一个染色体组一个染色体组1 234512
47、345123451234512345123452 2、配子中的染色体数、染色体组数、配子中的染色体数、染色体组数= =体细胞的一半体细胞的一半( (体细胞中的染色体成对存在体细胞中的染色体成对存在) )；多数生物为二倍体多数生物为二倍体3 3、单倍体单倍体：体细胞中含有的染色体数：体细胞中含有的染色体数= =本物种本物种配子配子中中染色体数的个体。即染色体数的个体。即由本物种的单个配子直接发育而由本物种的单个配子直接发育而来来的个体。的个体。( (不管含有几个染色体组都叫做单倍体不管含有几个染色体组都叫做单倍体) )单倍体植株弱小，不可育单倍体植株弱小，不可育4 4、多倍体多倍体：由：由受精卵
48、受精卵发育而来，体细胞中有几个染发育而来，体细胞中有几个染色体组色体组(2)(2)就叫做几倍体。就叫做几倍体。偶数个染色体组的多倍体可减数分裂，可育；奇数个偶数个染色体组的多倍体可减数分裂，可育；奇数个染色体组的多倍体不可减数分裂，不可育。染色体组的多倍体不可减数分裂，不可育。杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种方法方法方法方法杂交杂交杂交杂交用秋水仙素处理用秋水仙素处理用秋水仙素处理用秋水仙素处理种子或幼苗种子或幼苗种子或幼苗种子或幼苗花粉离体培花粉离体培花粉离体培花粉离体培养养养养原
49、理原理原理原理通过通过通过通过基因重组基因重组基因重组基因重组把两亲本的优把两亲本的优把两亲本的优把两亲本的优良性状组合在良性状组合在良性状组合在良性状组合在同一后代中同一后代中同一后代中同一后代中抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中抑制细胞分裂中纺锤体的形成，纺锤体的形成，纺锤体的形成，纺锤体的形成，使使使使染色体数目加染色体数目加染色体数目加染色体数目加倍倍倍倍后不能形成两后不能形成两后不能形成两后不能形成两个细胞个细胞个细胞个细胞花药离体培花药离体培花药离体培花药离体培养，再用养，再用养，再用养，再用秋秋秋秋水仙素加倍水仙素加倍水仙素加倍水仙素加倍成纯合体成纯合体成纯合体成纯合体特
50、点特点特点特点方法简便，但方法简便，但方法简便，但方法简便，但需较长年限方需较长年限方需较长年限方需较长年限方可获得纯合体可获得纯合体可获得纯合体可获得纯合体器官大，器官大，器官大，器官大，营养物营养物营养物营养物质含量高质含量高质含量高质含量高，但发，但发，但发，但发育延迟，结实率育延迟，结实率育延迟，结实率育延迟，结实率低低低低缩短育种年缩短育种年缩短育种年缩短育种年限限限限，但方法，但方法，但方法，但方法复杂，成活复杂，成活复杂，成活复杂，成活率较低率较低率较低率较低举例举例举例举例高杆抗病与矮高杆抗病与矮高杆抗病与矮高杆抗病与矮杆不抗病小麦杆不抗病小麦杆不抗病小麦杆不抗病小麦杂交产生矮
51、杆杂交产生矮杆杂交产生矮杆杂交产生矮杆抗病品种抗病品种抗病品种抗病品种三倍体西瓜三倍体西瓜三倍体西瓜三倍体西瓜抗病植株的抗病植株的抗病植株的抗病植株的育成育成育成育成物理、化学等物理、化学等方法处理生物方法处理生物人工诱导人工诱导基基因突变因突变，产，产生新性状生新性状提高突变频提高突变频率，改良性率，改良性状；突变方状；突变方向难掌握向难掌握培育高产青培育高产青霉菌、太空霉菌、太空育种育种 多多/ /单倍体育种的原理、方法、特点、诱变育种的应用单倍体育种的原理、方法、特点、诱变育种的应用 了解了解 2.5 人类遗传病 ( (见考试说明见考试说明) )实验实验观察植物细胞的质壁分离和复原观察植
52、物细胞的质壁分离和复原了解、理解了解、理解 实验方法过程：选取群体中发病率较高的单基因遗传实验方法过程：选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视等病，如红绿色盲、白化病、高度近视等调查熟悉的调查熟悉的4- 4-1010个家庭或家系中遗传病的情况个家庭或家系中遗传病的情况/ /医务室医务室/ /医院医院为保为保证调查的群体足够大，年级汇总证调查的群体足够大，年级汇总计算某种遗传病的计算某种遗传病的发病率发病率= =患病人数患病人数/ /被调查总人数被调查总人数* *100%100%分析调查结分析调查结果果 结果分析：该遗传病是否呈现出家族遗传倾向？结果分析：该遗传病是否呈现出家族遗传倾向？判断该遗传病是显判断该遗传病是显/ /隐性？在常染色体隐性？在常染色体/ /性染色体上？性染色体上？2.6 生物的进化 ( (划书划书) )结束结束
