内容正文:
自花传粉、闭花授粉→纯合子
易区分的性状
杂交方法(去雄→套袋→人工授→再套袋)
去除未成熟花的全部雄蕊
基因型:字母
表现性:汉字
纯合子:AA、aa(自交不分离)
杂合子:Aa(自交分离)
豌豆杂交:基因型不同个体交配
自交:基因型相同个体交配
测交:某个体与隐性纯合子杂交,
若后代相同,某为纯合子。反之,为杂合子
正反交:父本母本互换
性状分离:杂种后代中同时出现显性、隐性性状
显隐性判断:无中生有是隐性
凭空消失是隐性
无论是分离、自由组合,都是发生在配子形成过程,不是精子、卵细胞随机结合!
观察
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论自交(单一基因型)
自由交配(多种基因型自交、互交)
玉米
Aa×Aa
↓
1/4AA 1/2Aa 1/4aa
各自算配子概率
P(AA)=P(A)*P(A)
P(Aa)=2*P(A)*P(a)
P(aa)=P(a)*P(a)
自交n代
①不淘汰
②淘汰隐性:
显性中纯合子占1-2/(2n+1)
自由交配n代
①不淘汰:基因型频率不变
1/4AA 1/2Aa 1/4aa
②淘汰隐性:显性中纯合占n/n+2
种豆子,计数据
为什么F1全高?
为什么F2比例3:1?
1、生物的性状由遗传因子决定
2、体细胞中遗传因子成对存在,不相融合(颗粒遗传)
3、生物体在形成配子时,成对的遗传因子彼此分离分别进入不同的配子中
4、受精时雌雄配子随机结合。
如果F1高茎和矮茎杂交
那么:后代1:1
果然是1:1
我的假说正确
实质:
同源染色体上等位基因分离
分离定律
“一对相对性状”
观察
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
种豆子,计数据
为什么有新组合?
9:3:3:1与3:1有关系?
1、两对相对性状分别由两对遗传因子控制。
2、F1在产生配子时,相同对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合。
3、F1产生的雌配子和雄配子各有4种,且它们之间的数量比为1∶1∶1∶1。
4、受精时,雌雄配子的结合是随机的。
如果F1黄圆和绿皱杂交
那么:后代1:1:1:1
果然是1:1:1:1
我的假说正确
实质:
同源染色体上等位基因分离,非同源染色体非等位基因自由组合
自由组合定律
“多对相对性状”
解题方法 自由组合特殊分离比
自交
测交
正常
A_B_
A_bb
aaB_
aabb
AaBb
Aabb
aaBb
aabb
比例
9
3
3
1
1
1
1
1
特殊比例
9
6
1
1
2
1
9
7
1
3
9
3
4
1
1
2
15
1
3
1
12
3
1
2
1
1
13
3
3
1
AABB:(AaBB+AABb):(AaBb+AAbb+aaBB):(Aabb+aaBb):aabb=1:4:6:4:1
1:2:1
“拆分”法(有风险)
拆分:各自计算每一对基因
组合:各对基因相乘
无基因连锁、独立遗传
个体:自交、杂交
群体:基因型能提取公因式、比例回乘相同
群体题
可以用:2/3AaBb、1/3aaBb=(2/3Aa+1/3aa)×Bb
不能用:1/2AaBb、1/2aaBB 提取不了
1/5AaBB、2/5Aa、1/5aaBB、1/5aabb比例不同
“配子”法(万能)
配合棋盘格
计算:雌雄配子比例
建立:横向、纵向画棋盘
无条件限制
AaBb自交
Aa测交
不致死
A_B_
A_bb
aaB_
aabb
AA
Aa
aa
比例
9
3
3
1
1
2
1
aabb致死
9
3
3
aa或bb致死
9
3
1
2
9
3
AA和BB致死
4
2
2
1
2
1
AA或BB致死
6
2
3
1
2
1
6
3
2
1
含AB精子致死
5
3
3
1
含A或B精子致死
3
1
3
1
1
1
含aB或Ab精子致死
7
3
1
1
致死问题
间期
减Ⅰ
减Ⅱ(无同源染色体)
初级精、卵母细胞
次级精、卵母细胞
等位基因:在同源染色体非姐妹染色单体上的显隐基因
交叉互换: 之间
四分体
均等分裂
受精作用
意义:
①保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性
②视同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现有性生殖的优越性
卵原细胞
不均等分裂
下面细胞不均等
极体
卵细胞
依赖:
细胞膜的信息交流
细胞膜的流动性
间期
前
中
后
末
前
中
后
末
受精作用
间
前
中
后
末
DNA
染色体
染色单体
D复蛋合
核膜消失显两体
形定数清赤道齐
粒裂数加均两极
两消两显重开始
4N
2N
1N
4N
2N
1N
4N
2N
0
基因
染色体(显微镜下观察)
生殖过程中
杂交过程中保持完整性、对立性
在配子形成和受精过程中,形态结构相对稳定
存在形式
体细胞中成对;配子中成单
体细胞中成对;配子中成单
体细胞来源
成对的基因一个来自父方,另一个来自母方
一对同源染色体,一条来自父方,另一条来自母方
形成配子时
非同源染色体上的非等位基因自由组合
非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期自由组合
基因和染色体存在平行关系
萨顿假说“基因在染色体上”
类比推理
鸟类、蚕:
ZZ雄性ZW雌性
观察
发现问题
提出假说
演绎推理
实验验证
得出结论
养果蝇,计数据
为什么白眼与性别有关联?
控制白眼的基因位于X染色体上,Y染色体上没有等位基因
如果:红眼雄果蝇和白眼雌果蝇交配
那么:后代为白雄、红雌
自然界没有白眼雌!
实验一:回交得白眼雌
实验二:与演绎推理一致
我的假说正确
“基因位于染色体上”
基因在哪一条染色体上?
区分:常染色体与X染色体
已知显隐性
纯合隐性雌×纯合显性雄
↓
F1
未知显隐性
正、反交
↓
子代:一致
常染色体
子代:雌显、雄隐
X染色体
子代:一致
常染色体
子代:不一致
X染色体
区分:常染色体与X、Y同源区段
纯合隐性雌×纯合显性雄
↓
全显性
↓
F2
雄:显、
雌:显、隐
→XY同源区段
雄:显、隐
雌:显、隐
→常染色体
区别:X染色体与X、Y同源区段
方法一:
方法二:
区分
概率计算
遗传病遗传方式
①无中生有是阴性,隐性遗传看女病,女病父(子)正非伴性!
②有中生无是显性,显性遗传看男病,男病母(女)正非伴性!
男孩患病
患病男孩
常染色体
=患病概率
=患病概率×1/2
性染色体
=后代男孩中患病的概率
=患病男孩在后代中全部孩子概率
不患甲:1-m、不患乙:1-n
只患甲:m(1-n)、只患乙:n(1-m)
患两种:mn、不患病:(1-m)(1-n)
患病概率:m+n-mn
只患一种病:m+n-2mn
全体生物来说
体内有DNA、RNA
遗传物质是DNA
体内只有RNA
遗传物质RNA
谁是遗传物质? DNA是主要遗传物质
孟德尔
证明:遗传物质的存在,
不知道遗传因子(基因)的化学本质
豌豆实验
具有遗传效应的DNA片段:基因
萨顿
推理:基因在染色体上
显微镜观察蝗虫精子染色体装片
控制性状的结构功能单位
摩尔根
证实:基因在染色体上
缩小了范围,遗传物质在DNA和蛋白质中
果蝇实验
格里菲斯
证明:遗传物质是一种具体的化学物质
但是未确定转化因子是DNA还是蛋白质
肺炎链球菌体内转化实验
①R活菌→存活
②S活菌→死亡 加热杀死的S菌含某种物质——转化因子转化的实质:
加热:蛋白质变性,DNA解旋,氢键断裂
冷却:蛋白质无法恢复,DNA恢复螺旋
S菌的DNA整合到R菌,实现基因重组
③加热杀死S菌→存活 促使R转变为S
④加热杀死S菌+R活菌→死亡
艾弗里
证明:DNA是转化因子,DNA是遗传物质
但是DNA提纯技术有限,仍有质疑
肺炎链球菌体外转化实验
“减法原则”
不做处理 转化成功:有R、有S
R活菌+S菌细胞提取物 蛋白酶/RNA酶/脂酶 转化成功:有R、有S 转化因子是DNA
DNA酶 转化失败:只有R
赫尔希、
蔡斯
证明:DNA是遗传物质
彻底区分开DNA和蛋白质,
精准证明DNA是遗传物质标记原理
噬菌体侵染细菌
“放射性同位素标记法”
实验前准备:培养放射性大肠杆菌→大肠杆菌被病毒寄生→得到有放射性的噬菌体病毒放射性异常原因分析
32P
上清液:有
时间过长,下一代破裂而出
时间过短:还未侵染
35s
沉淀:有
未充分搅拌
正式试验:证明DNA是遗传物质,但不能有效证明蛋白质不是遗传物质
(蛋白质没有进入细菌体内)
意义:DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代,保持遗传信息的连续性
彻底水解产物
初步水解产物
聚合物
脱氧核糖、
磷酸、
碱基
(A=T,G≡C )
互补配对原则
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖核酸(DNA)
DNA半保留复制
DNA结构 实验证明:半保留
同位素标记法+密度梯度离心
14N、15N培养大肠杆菌
条带
重带
中带
轻带、中带
复制n次:共消耗m.(2n-1)个游离核苷酸
第n次=最后一次:消耗m.2n-1个游离核苷酸
原核生物(边转录,边翻译)
真核生物(先转录,后翻译)
基因的表达:合成蛋白质的过程
抑制表达
表观遗传:
DNA碱基的排列顺序不变,部分碱基发生甲基化修饰,抑制了基因的表达。可遗传
细胞分化的本质:基因的选择性表达
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体性状(直接)
基因通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物体的性状(间接)
细胞核(转录)
核孔
细胞质(翻译)
内质网
高尔基体
囊泡→细胞外
A-U、T-A、C-G、G-C
RNA聚合酶:两项功能=DNA解旋+RNA合成
合成的RNA变型、折叠、结合后,分为三类
出核孔:三种RNA
核糖体大、小亚基
进核孔:RNA聚合酶等蛋白质
ATP、
游离核苷酸
一条mRNA 上可以结合多个核糖体(原核、真核均可):
同时进行多条肽链的合成,使少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质
mRNA信使
tRNA 转运
rRNA 核糖体
中心法则
高度分化细胞,不分裂
DNA为遗传物质的生物
RNA为遗传物质的生物
烟草花叶病毒
艾滋病病毒
变异注意,以下不是基因重组
①非同源染色体交换片段,是易位(染色体变异)
②精子、卵细胞随机结合≠自由组合
③Aa自交性状分离,是一对等位基因,不存在自由组合
癌细胞
细胞表面糖蛋白减少,易转移
积累
原癌基因
细胞分裂所需蛋白质
基因突变→过表达→无限分裂
抑癌基因
抑制细胞分裂的蛋白质
基因突变→不表达→无限分裂
基因层面
染色体层面
基因突变
基因重组
染色体结构变异
染色体数量变异
变异本质
有遗传效应的部分,分子结构发生改变
增添、缺失、替换(影响最小)
原有的基因重新组合
交叉互换
自由组合
染色体结构发生改变
同一条染色体(重复、缺失、倒位)
非同源染色体之间(易位)
染色体数量多或少
单个:增多、减少
成套:增多、减少
发生时间
DNA复制时期(间期)
减Ⅰ前:四分体时期,同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
减Ⅰ后:同源染色体分离,非同源染色体自由组合
细胞分裂间期、分裂期一套=染色体组(类比一套纪念币)
体细胞有两个染色体组:二倍体
体细胞有多个染色体组:三倍体
生殖细胞无论几个染色体组:单倍体
结果
产生新基因,基因数目未改变
没有产生新基因,产生新基因型
没有产生新基因,基因数目或顺序发生变化
育种应用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种→花药
多倍体育种→种子、幼苗
优点
提高突变频率,出现新性状,加速进程
简单,使同一物种多个优良性状,集中在一个个体上
缩短年限,后代纯合
大、产量高、营养丰
缺点
变异量少,处理材料多
时间长
技术复杂、杂交结合
发育迟缓、结实率低
低温诱导植物使染色体加倍
原理:正有丝分裂的细胞,在低温下纺锤丝形成受抑制,染色体无法拉倒两极,细胞不分裂,染色体数目加倍。
卡诺氏:固定、解离液:杀死
遗传方式
在发病家族内
发病率
在人群内
人类遗传病 调查
预防
怀孕前:遗传咨询
怀孕中:产前诊断(羊水、B超、基因检测、孕妇血细胞)
染色体异常
数目异常
多一条:XXY、21三体
少一条:X0、
结构异常
猫叫综合征
基因异常
单个基因
在常染色体上
白化病、苯丙酮尿症
在性染色体上
Y:外耳道多毛症
X显:抗VD佝偻病
X隐:血友病、色盲
多个基因
原发性高血压、青少年糖尿病、冠心病、哮喘
进步
进化而来
局限
用进废退、获得性遗传
拉马克进化学说
证据:
化石——最直接、最重要
解剖、胚胎、细胞、分子
共同由来学说:所有生物都有共同原始祖先
达尔文进化论体细胞杂交
多倍体育种
渐变式
自然选择学说:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
骤变式
形成
生物多样性:
基因(遗传)、物种、生态系统
协同进化
生物进化
物种形成
标志
基因频率改变
生殖隔离
区分
量变,可能仍然是同一物种
质变,形成不同物种
联系
进化不一定有新物种,有新物种一定进化了
适应生物与生物
生物与环境
进步
由性状水平深入到基因水平
由个体水平深入到种群水平
现代生物进化理论种群基因库:所有个体全部基因
基因频率P(A)=A/A+a
P(Xa)=Xa/XAXa+Xa(所有出现的X个数)
基因型频率(哈代—温伯格平衡)
P(AA)=P(A)*P(A)
P(Aa)=2*P(A)*P(a)
P(aa)=P(a)*P(a)
1、适应是自然选择的结果
2、种群是生物进化的基本单位
3、突变、基因重组提供进化原料。自然选择导致种群基因频率的定向改变,隔离形成新物种
1
学科网(北京)股份有限公司
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