(2)特点:①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同; ②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。 (3)染色体组数的判断:
① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组 例1:以下各图中,各有几个染色体组?
答案:3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2:以下基因型,所代表的生物染色体组数分别是多少? (1)Aa ______ (2)AaBb _______ (3)AAa _______ (4)AaaBbb _______ (5)AAAaBBbb _______ (6)ABCD ______ 答案:2 2 3 3 4 1
3、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用 1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍) 原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。 2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养和秋水仙素处理 原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ,应该怎么做?
_______________________________________________________________________________
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优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。 附:育种方法小结
诱变育种 杂交育种 杂交 多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体变异 单倍体育种 花药(粉)离体培养 用射线、激光、方法 化学药品等处理生物 原理 基因突变 基因重组 染色体变异 加速育种进程,方法简便,但器官较大,营养后代都是纯合子,大幅度地改良某些要较长年限选择物质含量高,但结实明显缩短育种年限,但优缺点 性状,但有利变异个才可获得纯合子。 率低,成熟迟。 技术较复杂。 体少。
第五节 人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
? 遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生) ? 先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病 三、人类遗传病类型 (一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病 3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%) 4、类型:
显性遗传病 伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症 (二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
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2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。 (三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常) 2、类型:
常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体) 四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾
病,
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展 五、实验:调查人群中的遗传病 注意事项:
1、调查遗传方式——在家系中进行
2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样 注:调查群体越大,数据越准确
六、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。 需要测定22+XY共24条染色体
第6章 从杂交育种到基因工程 第一节 杂交育种与诱变育种
一、各种育种方法的比较: 处理 原理 优 缺 点 例子
第二节 基因工程及其应用
一、基因工程
1、概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说,就是按照人们意愿,
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、原理:基因重组
3、结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具
1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(简称限制酶)
(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。 (2)作用部位:磷酸二酯键
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杂交育种 杂交→自交→选优→自交 诱变育种 用射线、激光、 化学药物处理 多倍体育种 用秋水仙素处理 萌发后的种子或幼苗 破坏纺锤体的形成, 使染色体数目加倍 单倍体育种 花药离体培养 诱导花粉直接发育, 再用秋水仙素 基因重组, 人工诱发基因 组合优良性状 突变 方法简单, 可预见强, 但周期长 水稻的育种 加速育种,改良性状,但有利个体不多,需大量处理 器官大,营养物质 缩短育种年限, 含量高,但发育延迟,但方法复杂, 结实率低 成活率较低 抗病植株的育成 高产量青霉素菌株 无子西瓜 (4)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
(黏性末端) (黏性末端)
(5)切割结果:产生2个带有黏性末端的DNA片断。
(6)作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。 注:黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。 2、基因的“针线”——DNA连接酶
(1)作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来,使之成为一个完整的DNA分子。 (2)连接部位:磷酸二酯键 3、基因的运载体
(1)定义:能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。 (2)种类:质粒、噬菌体和动植物病毒。 三、基因工程的操作步骤 1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测和鉴定 四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种:转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制:干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗 3、基因工程与环境保护:超级细菌 五、转基因生物和转基因食品的安全性
两种观点是:1、转基因生物和转基因食品不安全,要严格控制
2、转基因生物和转基因食品是安全的,应该大范围推广。
第六章 生物的进化 第一节 生物进化理论的发展
一、拉马克的进化学说
1、理论要点:用进废退;获得性遗传 2、进步性:认为生物是进化的。 二、达尔文的自然选择学说
1、理论要点:自然选择(过度繁殖→生存斗争→遗传和变异→适者生存) 2、进步性:能够科学地解释生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。 3、局限性:
①不能科学地解释遗传和变异的本质;
②自然选择对可遗传的变异如何起作用不能作出科学的解释。 (对生物进化的解释仅局限于个体水平) 三、现代达尔文主义
(一)种群是生物进化的基本单位(生物进化的实质:种群基因频率的改变)
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1、种群:
概念:在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体称为种群。 特点:不仅是生物繁殖的基本单位;而且是生物进化的基本单位。
2、种群基因库:一个种群的全部个体所含有的全部基因构成了该种群的基因库 3、基因(型)频率的计算: ①按定义计算:
例1:从某个群体中随机抽取100个个体,测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别是30、60和10个,则:
基因型AA的频率为______;基因型Aa的频率为 ______;基因型 aa的频率为 ______。基因A的频率为______; 基因a的频率为 ______。
答案:30% 60% 10% 60% 40%
②某个等位基因的频率 = 它的纯合子的频率 + ?杂合子频率
例:某个群体中,基因型为AA的个体占30%、基因型为Aa的个体占60% 、基因型为aa的个体占10% ,则:基因A的频率为______,基因a的频率为 ______ 答案: 60% 40%
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
(三)自然选择决定进化方向:在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化。
(四)突变和基因重组、选择和隔离是物种形成机制
1、物种:指分布在一定的自然地域,具有一定的形态结构和生理功能特征,而且自然状态下能相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。 2、隔离: 地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流
的现象。
生殖隔离:指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。 3、物种的形成:
⑴物种形成的常见方式:地理隔离(长期)→生殖隔离 ⑵物种形成的标志:生殖隔离 ⑶物种形成的3个环节:
? 突变和基因重组:为生物进化提供原材料 ? 选择:使种群的基因频率定向改变 ? 隔离:是新物种形成的必要条件
第二节 生物进化和生物多样性
一、生物进化的基本历程
1、地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的。
2、真核细胞出现后,出现了有丝分裂和减数分裂,从而出现了有性生殖,使由于基因重组产生的变异量大大增加,所以生物进化的速度大大加快。 二、生物进化与生物多样性的形成
1、生物多样性与生物进化的关系是:生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化。
2、生物多样性包括:遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
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