基因分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。基因自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的,在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。遗传系谱(1)解题思路第一步:确定或排除伴Y染色体遗传。Y染色体遗传病特点:①患者全部为男性;②致病基因是父传子,子传孙。第二步:确定致病基因是显性还是隐性基因。第三步:确定致病基因是位于常染色体上还是X染色体上。X染色体隐性遗传病特点:①男性患者多于女性;②女性患者的父亲和儿子都一定是患者。X染色体显性遗传病特点:①女性患者多于男性;②男性患者的母亲和女儿都一定是患者。另外:隐性遗传病多表现为交叉遗传,显性遗传病则有明显的连续性。(2)典型的系谱遗传方式(后两图为最可能的遗传方式概念:2.时间:DNA的复制产生两个跟亲代DNA完全相同的新DNA分子的过程细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期3.场所:细胞核(主要)解旋:碱基配对:(复制)螺旋化:模板:6.条件:(亲代DNA分子的)两条母链。细胞中游离的4种脱氧核苷酸。ATP。DNA解旋酶(打开氢键),DNA聚合酶(形成磷酸二酯键)等。能量:酶:原料:5.特点:边解旋、边复制;半保留复制2.含亲代母链的DNA分子数与子代DNA分子数之比为:2/2n1.某亲代DNA分子经n次复制后,得到子代DNA的数目为2n一个有N15标记的DNA分子放在没有标记的环境中培养,复制5次后标记的DNA分子占DNA分子总数的:A.1/10B.1/5C.1/16D.1/321个DNA分子经过4次复制,形成16个DNA分子,其中不含亲代母链的DNA分子为:A.2个B.8个C.14个D.32个CC消耗的脱氧核苷酸数若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,则经过n次复制后需要消耗该脱氧核苷酸个数为:m(2n-1)(2006.济宁期末)某双链DNA分子中共有含N碱基1400个,其中一条单链上(A+T):(C+G)=2:5。问该分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是A.200个B.400个C.600个D.1000个C基因的概念基因:是决定生物性状的基本单位,是有遗传效应的DNA片段每个基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序,它代表着遗传信息基因、染色体、DNA三者有什么关系呢?染色体是DNA的载体基因是有遗传效应的DNA片断一个DNA上可能有很多个基因;通过复制传给后代基因在染色体上呈直线排列基因在后代的个体发育过程中表达,控制后代的性状,这就是基因的表达基因蛋白质的合成控制以RNA为媒介RNA的组成单位DNARNA结构双螺旋一般单链基本组成单位脱氧核苷酸核糖核苷酸碱基A、G、C、TA、G、C、U五碳糖脱氧核糖核糖无机酸磷酸磷酸RNA的类型信使RNA(mRNA)转运RNA(tRNA)核糖体RNA(rRNA)返回DNA的转录a.DNA解旋,以一条链为模板合成RNAb.DNA与RNA的碱基互补配对:A—U;T—A;C—G;G—Cc.组成RNA的核糖核苷酸一个个连接起来场所:主要在细胞核过程:条件:模板:DNA的一条链酶:解旋酶、RNA聚合酶原料:四种核糖核苷酸能量:ATP结果:形成一条mRNA这样:DNA上的遗传信息就传递到mRNA上AGTACTAATDNA的一条链UUAGAUAUC简易动画思考:与DNA复制的异同点?mRNA2.翻译mRNA在细胞核中转录形成,通过核孔进入细胞质,在细胞质中再进行翻译在细胞质中,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译思考:基因中的碱基如何控制氨基酸的种类?信使上只有四种碱基,如何决定20种氨基酸?密码子:遗传学上把信使RNA(mRNA)上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做一个密码子UCAUGAUUAmRNA(模板)密码子密码子密码子运载工具:转运RNA(tRNA)ACU天冬氨酸反密码子注意:一种tRNA只能携带一种氨基酸(略)场所:细胞质的核糖体上过程:条件:模板:mRNA原料:20种氨基酸能量:ATP结果:多肽翻译翻译者:转运RNA(tRNA)下面我们在看一下动画信息传递DNA上的遗传信息(脱氧核苷酸的排列顺序)转录细胞核mRNA(核糖核苷酸的排列顺序)翻译细胞质蛋白质(特定的氨基酸顺序)遗传信息的传递只有这种模式吗?中心法则DNA转录RNA翻译蛋白质逆转录基因对性状的控制控制酶的合成来间接控制代谢过程而控制性状控制蛋白质分子的结构而直接影响性状练习1、“遗传信息”是指:()A、基因的脱氧核苷酸排列顺序B、DNA的碱基对排列顺序C、信使RNA的核苷酸排列顺序D、蛋白质的氨基酸排列顺序2、“密码子”是指:()A、核酸上特定排列顺序的碱基B、DNA特定排列顺序的碱基C、信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基D、转运RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基AC碱基互补配对原则的计算(1)应用范围:碱基互补配对原则至少体现在五个方面。①DNA结构的两条链之间;②DNA的复制过程的母链与子链之间;③转录过程的DNA链与RNA之间;④逆转录过程的RNA和DNA之间;⑤翻译过程中转运RNA与信使RNA之间。DNA复制、转录、逆转录、翻译和RNA复制过程中均遵循“碱基互补配对”原则,其基本点是A与T或U配对,G与C配对,所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是A=T(或A=U)和G=C.(2)在转录和翻译过程中:基因中的碱基数或脱氧核苷酸数目(指双链)、RNA分子中的碱基数或核糖核苷酸数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为6:3:1。(3)碱基互补配对原则的一般规律:①一个双链DNA中,A=T,G=C;A+G=C+T,即嘌呤总数等于嘧啶总数。②在一个双链DNA中,已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上该比例的比值,即[(A+T)/(C+G)]已知链=[(A+T)/(C+G)]互补链。③一个双链DNA中,已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上该比例比值的倒数,[(A+C)/(T+G)]已知链=m,则有[(A+C)/(T+G)]互补链=1/m。④一个双链DNA中,互补碱基之和的比值与每一条单链上该比例的比值是相等的,双链中[(A+T)/(C+G)]=任一单链上(A+T)/(C+G)。在不同生物的DNA分子中,互补碱基之和的比值是不同的。3.某基因中含有1200个碱基对,则由它控制合成的含有两条肽链的蛋白质分子中最多含有肽健的个数是()A.198个B.398个C.400个D.798个B复制、转录、翻译的比较项目复制转录翻译时间细胞分裂间期生物生长发育过程场所细胞核细胞核核糖体原料四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸约20种氨基酸产物两个子代DNA分子一个RNA分子合成多肽链产物去向传递到子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白和功能蛋白变异的类型基因突变基因重组染色体变异不可遗传变异可遗传变异外界环境引起的体细胞突变基因突变的时间:有丝分裂间期、减Ⅰ间期基因突变的特点:1、普遍性:在自然界中广泛存在即DNA→DNA2、随机性可发生在生物个体发育的任何时期和生物体内的任何细胞。3、频率低4、不定向性5、一般有害性基因突变的原因:外因:物理/化学/生物手段内因:脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序改变,从而改变了遗传信息调研1、06年春,在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情,研究得知其病原体为一种新的禽流感病毒,这种病毒最可能来源于()A.无性生殖B.基因突变C.自然条件下的基因重组D.染色体变异病毒的可遗传变异只有基因突变调研2用射线超标的大理石装修房屋,会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。以下说法正确的是()A.射线易诱发基因突变,通过受精作用传给后代B.射线易诱发基因突变,通过有丝分裂传给后代C.射线易诱发染色体变异,通过减数分裂传给后代D.射线易诱发染色体变异,通过有丝分裂传给后代√发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的二、基因重组原因:在减数分裂时(有性生殖过程中),控制不同性状的基因重新组合。实现:主要是通过有性生殖过程实现的途径1:基因自由组合(减I后期)途径3:转基因(DNA重组技术)途径2:交叉互换(四分体时期)基因突变和基因重组的区别基因突变基因重组本质发生时间发生可能基因的分子结构发生改变,产生了新基因,出现新性状不同基因的重新组合,不产生新基因,但产生新的基因型,使性状重组分裂间期DNA复制时减数第一次分裂可能性很小非常普遍三、染色体变异①细胞内的个别染色体增加或减少②细胞内的染色体以染色体组的形式成倍增加或减少1、染色体结构的改变2、染色体数目的增减缺失重复倒位易位实质还是引起脱氧核苷酸的数目、排列顺序等的改变21三体综合症,性腺发育不良染色体组相关知识细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体例:人类的染色体组:22+X或22+Y•根据基因型来判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组•细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组染色体组数变异判断同组内各染色体大小、形状不同5种形状每一形状3个同3个染色体组(3N)每一形状5个同5个染色体组(5N)单倍体、二倍体和多倍体二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中有两个染色体组的叫做二倍体;体细胞中含有三个及以上染色体组的叫多倍体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体1、单倍体只含有一个染色体组2、二倍体生物的单倍体只含有一个染色体组3、如果是受精卵发育成的个体,体细胞中有几个染色体组,就称为几倍体。4、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体,无论细胞中有多少个染色体组,仍是单倍体×单倍体多倍体来源植株特点应用诱导方法植株弱小高度不育茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加单倍体育种多倍体育种由生殖细胞直接发育常用花药离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗单倍体与多倍体的区别由受精卵发育成可遗传变异的比较基因突变基因重组染色体变异概念基因突变是指基因结构的改变,包括DNA碱基对的增添、缺失或改变基因重组是指控制不同性状的基因重新组合染色体的数目和结构发生变化,从而导致生物性状的变异发生时间减数第一次分裂间期及有丝分裂间期减数第一次分裂前、后期植物细胞有丝分裂过程,未受精卵细胞、花粉发育而成原因在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下,由于基因中脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序的改变而产生的,也就是说,基因突变是基因的分子结构发生了改变的结果由于基因的自由组合和基因的互换而引起的变异在自然和人为条件的影响下,染色体的结构和数目发生变化的结果(续下)(接上表)基因突变基因重组染色体变异结果产生新的基因,控制新的性状产生新的基因型,不产生新的基因不产生新的基因,引起性状的变化种类①自然突变②人工诱变物理方法:利用各种射线和激光。化学方法:利用化学药剂。①基因自由组合②基因连锁与互换①染色体数目变异②染色体结构变异意义基因突变是生物变异的主要来源,也是生物进化的重要因素之一。人工诱变育种,可以提高变异的频率,创造人类需要的变异类型,因而加速育种进程变异的来源之一,指导育种单倍体育种,多倍体育种变异与育种•常见的育种技术、及其原理和处理方法①单/多倍体育种②杂交育种③诱变育种④基因工程育种⑤细胞工程育种单倍体育种•原理:染色体变异•方法:花药离体培养育种过程A×B→F1花粉→4种单倍体植株→4种纯种植株→优良品种杂交花药离体培养秋水仙素筛选基因重组植物组织培养染色体数目加倍•优点:缩短了育种年限(2年)获得的后代均为纯种个体为什么说单倍体育种能明显缩短育种年限?花药离体培养→P高杆抗病DDTT×矮杆感病ddttF1高杆抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTdd