第二模块 遗传与进化 第一章 遗传因子的发现
1、孟德尔选择豌豆是因为豌豆是 植物,而且 。 2、记住几组概念
杂交:基因型 的生物体间相互交配的过程,一般用×表示。 自交:基因型 的生物体间相互交配的过程,一般用○×表示。
测交:就是让杂种子一代与 个体相交,用来测定 的基因型。 性状:生物体的形态、特征和生理特性的总称。
相对性状:同种生物同一性状的 表现类型。
显性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1 出来的那个亲本性状。 隐性性状:具有相对性状的亲本杂交,F1 出来的那个亲本性状。
性状分离:杂种的自交后代中,同时显现出 性状和 性状的现象。 显性基因:控制 性状的基因,一般用大写英文字母表示,如D。 隐性基因:控制 性状的基因,一般用小写英文字母表示,如d。
等位基因:在一对同源染色体的 位置上,控制 性状的基因,如D、d。 非等位基因:位于同源染色体的 位置上或 染色体上的基因。 表现型:是指生物个体所 的性状。 基因型:是指与 有关的基因组成。 纯合体(子):是由含有 基因的配子结合成的合子发育而成的个体。 杂合体(子):是由含有 基因的配子结合成的合子发育而成的个体。 3、一对相对性状的遗传实验
过程:P(亲本):纯种高茎×纯种矮茎→F1 茎--○×→F2 茎∶ 茎= ∶ 特点:F1只表现 性亲本的性状;F2出现 分离,分离比为显∶隐= ∶ 4、对分离现象的解释
①生物的性状由 决定的。②在生物的体细胞中,控制性状的遗传因子 存在。③生物体在形成生殖细胞----- 时,成对的基因彼此 ,分别进入不同的 。因此,配子只含每对遗传因子的 。④受精时,雌雄配子结合是 。因此,F2便有了 、 、 三种基因组合,它们之间的比例近于1∶2∶1,因基因D对基因d有 性作用,F2在性状表现型上比例则近于 ∶ =3∶1。 5、对分离现象解释的验证
孟德尔为了验证对分离现象的解释是否正确,又设计了另一个试验-----测交实验。测交就是让杂种子一代(F1)与 杂交,用来测定F1的基因型。按照对分离现象的解释,杂种子一代F1(Dd)在与 杂交时,F1(Dd)应该产生会含有基因 和 的两种配子,并且两者的数量相等;而隐性纯合子(dd)只能产生一种含有基因 的配子。所以测交的后代一半是高茎(Dd),一半是矮茎(dd),即显隐性状的数量比应该接近 。孟德尔用子一代高茎豌豆(Dd)与矮茎豌豆(dd)相交,得到的后代共64株,其中高茎30株,矮茎34株,即性状分离比接近1∶1。实验结果符合预期设想。就是说,测交证实了F1是 。
6、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 基因,具有一定的 性,生物体在进行 分裂形成配子的过程中,等位基因会随着 的分开而分离,分别进入到两种不同的配子中,独立地随着 遗传给后代。 7、知识点拔
①基因的分离定律指 基因的分离,DD或dd这些相同基因(广义的等位基因)的分开只形成D或d一种配子。②基因的分离定律发生是由于在减数 分裂 染色体分开时,导致等位基因的分离。③同源染色体是指细胞减数分裂刚开始不久, 的
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两个染色体的形态、大小和功能一般都相同,并且是一个来自父方(精子),另一个来自母方(卵细胞)(这里是指二倍体生物)。④等位基因是指位于 的同一位置上,控制着 的基因,如Aa、Dd、Ee都是等位基因。非等位基因一般指不同对的等位基因之间的关系,互为非等位基因。非等位基因在体细胞内有两种存在方式,一是 上的基因,互为非等位基因,其遗传方式遵循基因自由组合定律;二是位于 上 的基因,互为非等位基因,其遗传方式不遵循基因自由组合定律,其遗传方式遵循基因连锁定律(该遗传定律不作要求)。 8、两对相对性状的遗传实验
过程:P:黄色圆粒(纯合)×绿色皱粒(纯合)---→F1 色 粒(杂合)----○×→F2 圆∶绿圆∶黄 ∶绿 =9∶3∶3∶1
特点:F1均为黄圆,F2产生两种新的性状组合类型 和 ,这是基因重新组合( )的结果。 9、对自由组合现象的解释
①黄色和绿色是一对 性状,圆粒和皱粒是另一对 性状,且两对相对性状分别由两对同源染色体上的两对 基因分别控制。②亲本基因型为YYRR和yyrr,分别产生 、 的配子。③F1的基因型为 ,Y对 呈显性,R对 呈显性,F1表现型为 (杂合)。④F1自交通过减数分裂产生配子时,根据基因的分离定律,每对等位基因(Y与y,R与r)随着同源染色体分离而分开,即Y与 分离,R与 分离。与此同时非等位基因(Y与R,Y与r,y与R,y与r)随着非同源染色体的自由组合而组合(Y与 或 ,y与 或 ),这里的 分离和 的自由组合是彼此 ,互不干扰,这样,F1产生的雌、雄配子就各有四种:YR、Yr、yR、yr,且数目比接近 。⑤形成 种配子结合方式,有 种基因型, 种表现型,如下表:
1/16AABB2/16AABb2/16AaBB4/16AaBb?双显:?1/16AAbb2/16Aabb?A显B隐:?基因型比?显隐?1/16aaBB2/19aaBb?B显A隐:??1/16AaBa?双隐:自由组合F2代性状比:双显 :A显B隐 :B显A隐 :双隐= : : : 稳定遗传个体:四种表现型共占F2总数的1/4,双杂合个体占1/4 黄色圆粒 黄色皱粒 绿色圆粒 绿色皱粒 9 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 1
亲本性状类型 重组性状类型 重组性状类型 亲本性状类型 10、对自由组合现象解释的验证
孟德尔为了验证对自由组合现象的解释是否正确,又设计了另一个试验-----测交实验。测交就是让杂种子一代F1(YyRr)与 (yyrr)杂交,用来测定F1的基因型。按照孟德尔提出的假设,F1(YyRr)能够产生四种类型的配子,即 ,且数目相等;而隐性纯合子(yyrr)只产生含有隐性基因的配子 。所以,测交的结果应当产生四种类型的后代:黄色圆粒(YyRr)、黄色皱粒(Yyrr)、绿色圆粒(yyRr)、绿色皱粒(yyrr),且它们的数量应该接近相等。孟德尔用杂种子一代与隐性纯合体相交,无论是以F1作为母本还是作为父本,实验结果显示,F2产生四种表现型,且性状分离比接近 ,符合预期设想。就是说,测交证实了F1是两对基因的 体。在 产生配子时,在同源染色体上的 基因分离的同时,非同源染色体上的 基因进行了重新组合,并且进入不同的配子中。
11、基因自由组合定律的实质
位于非同源染色体上的 基因的 或 互不干扰。在进行减数分裂形成配
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子的过程中,同源染色体上的 基因彼此分离的同时,非同源染色体上的 基因自由组合。
12、基因自由组合定律在实践中的应用
理论上,是生物变异的来源之一(基因重组);实践上利用基因重组进行 育种。 13、关于配子种类及计算:A、一对纯合(或多对全部基因均纯合)的基因的个体只产生____种类型的配子。B、一对杂合基因的个体产生 种配子且 相等。C、n对杂合基因(分别位于n对同源染色体上)产生 种配子。例:AaBBCc产生________种配子。
14、计算子代基因型种类、数目:后代基因类型数目等于亲代各对基因分别独立形成子代基因类型数目的乘积。AaCc×aaCc其子代基因型数目______。AaBbCcDDEeFF×aaBbCcDdEeff子代基因型数目______;其中aabbccDdEEFf个体的可能性为______。
15、计算表现型种类:子代表现型种类的数目等于亲代各对基因分别独立形成子代表现型数目的乘积。bbDdCc×BbDdCc子代表现型____种。AaBbCcDDEeFF×aaBbEeff子代表现型____种。具有n对等位基因(这n对等位基因分别位于n对同源染色体上,完全显性)的某二倍体植物自交,亲本产生的雄雄配子各________种,自交后代的基因型____种,表现型_____种。
第二章 基因和染色体的关系
1、减数分裂是生物在产生 时,进行的 的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只 ,而细胞 。结果是 。 2、精子的形成过程:精原细胞→ →次级精母细胞→ →精子
3、类推精原细胞发展为精子的过程,发生在哺乳动物的 部位。染色体的复制发生的时期是 。 4、细胞连续分裂 次,使一个精原细胞最终形成 个精子,其中,染色体复制 次。 5、1个四分体= 对同源染色体= 个染色单体= 个DNA
这种生物最多可产生2n种精子或卵细胞 n代表 对数
6、在生物体的有性生殖的过程中,精子与卵细胞结合成为合子的过程,叫做 。受精作用进行时,精子的 进入卵细胞,尾部留在外面。精子头部穿进卵细胞以后,它的细胞核与卵细胞的细胞核结合在一起。因此在合子中,从精子来的染色体与从卵细胞来的染色体又会合在一起,其中一半来自 ,一半来自(母方)。这样,合子中的染色体又恢复到体细胞的数目。可见,对于进行有性生殖的生物来说, 和 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体 ,对于生物的 ,都是十分重要的。
7、萨顿运用类比推理将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比,提出 假说。后来摩尔根通过做 实验证明了基因位于染色体上。 8、性染色体上的基因,它的遗传方式是与 相联系的,这种遗传方式叫 。以人
的红绿色盲为例:特点:①男性患者 于女性患者;②一般由男性将色盲基因通过他的 遗传给他的外孙(隔代交叉遗传);③ 性患者的父亲和儿子一定是患者。 口诀:无中生有是隐性,隐性遗传找女病,父子有正不伴性;
有中生无是显性,显性遗传找男病,母女有正不伴性
第三章 基因的本质
1、生物学家通过对细胞的有丝分裂、减数分裂和受精作用的研究,认识到 在生物的遗传中具有重要的作用,它是由 和 组成的。生物学家通过许多实验证明,生物体内主要的遗传物质是 ,而不是 ,蛋白质是一切生命活动的 。证明 是遗传物质的实验要设法将 和 分开,单独地、直接地去观察 的作用。比较著名的实验有肺炎双球菌的转化实验和 的实验。
2、R型细菌的菌落粗糙,菌体 多糖类的荚膜,是 性的球形菌;S型细菌的菌落 ,菌体 多糖类的荚膜,是 性的球形菌,可以使人患肺炎或小鼠患败血症。
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的实验过程如下:
①、将无毒性的R型活细菌注射到小鼠体内,小鼠 ; ②、将有毒性的S型活细菌注射到小鼠体内,小鼠 ; ③、将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内,小鼠 ;
④、将无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,注射到小鼠体内,小鼠 ,从小鼠的尸体上可以分离出 活细菌,这表明无毒性的R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后,转化为 ,而且S型细菌的后代是 毒性的S型细菌,可见这种性状的转化是可以遗传的。
后来, 将从S型活细菌中提取的 、 、 等物质分别加入到培养R型细菌的培养基中,结果发现只有加入 ,R型细菌才能转化为S型细菌,并且DNA 的纯度 ,转化就 ;如果用DNA酶处理从S型活细菌中提取出的DNA,使 分解,就不能使R型细菌 。
上述实验过程表明: 才是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,也就是说 。
3、T2噬菌体是一种专门寄生在 体内的 ,它的头部和尾部都具________
的外壳,头内部含有________。T2噬菌体侵染细菌后,就会在自身遗传物质的作用下,利用 体内物质来合成自身的组成成分,从而进行 。①放射性同位素35S标记噬菌体的 ,用放射性同位素32P标记噬菌体的 ②实验结果表明:____________________。
3、现代科学研究证明,有些病毒只含有 和 ,如烟草花叶病毒。从烟草花叶病毒中提出的 ,不能使烟草感染病毒,但从这些病毒中提出的 ,却能使烟草感染病毒。因此,在这些病毒中, 是遗传物质。在自然界,除了________(例HIV、SARS冠状病毒、烟草花叶病毒、车前草病毒)中有少数生物只含________不含________,在这种情况下RNA是遗传物质。因为________生物的遗传物质是DNA,所以说DNA是 。 4、DNA分子中,脱氧核苷酸数、磷酸基数,含N碱基数________(相等、不等)。n个DNA分子中,如果共有磷酸基数为a,A碱基b个,则复制n次,共需脱氧核苷酸 个:第n次复制,需G 个。DNA分子中,__ 占的比例越高,DNA分子结构越稳定。 5、DNA分子的立体结构的主要特点是:①两条长链按________平行方式盘旋成________。②________和________交替连接,排列在DNA分子的外侧,构成 ,________排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过 连接成碱基对,并且配对有一定的规律。 6、 DNA分子能够储存大量的遗传信息,是因为 的多种排列。 7、 A=T C=G
A+G=C+T= 嘌呤=嘧啶
(A1+T1)/( G1+ C1)=M (互补碱基和的比恒等) 则(A2+T2)/( G2 + C2)=M (A+T)/ (G + C)= 碱基互补 (A1+G1)/(C1+T1)=N (不互补碱基和的比在两单链上互为倒数) 配对原则 (A2+G2)/(C2+T2)= (A+G)/(C+T)DNA=1(在双链上为1) (A1+T1) = (A2+T2) = (A+U)mRNA= 1/2(A+T)
(A1+T1)% = (A2+T2) %= (A+U)mRNA%=(A+T)%
A1%+A2%=2A%
8、复制的过程:①解旋提供准确模板:在________供能、________酶的作用下,DNA分子两条多脱氧核苷酸链配对的碱基从________处断裂,两条螺旋的双链解开,这个过程叫做________。②合成互补子链;以上述解开的每一段母链为________,以周围环境中游离的________为原料,按照________原则,在________的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。③子、母链结合盘绕形成新DNA分子:在 的作用下,随着解旋过程的进行,新合成的子链不断地________,同时每条子链与其对应的母链盘绕成________结构,从而各自形成一个新的DNA分子。DNA复制的特点: 。DNA复制的生物学意义:DNA通过复制,使遗传信息从 ,从而保证了物种的________,保持
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了遗传信息的________,使种族得以延续。DNA复制准确的原因: 。 9、基因的概念是 基因的功能:①________________________________
②________________________
基因的脱氧核苷酸排列顺序就代表 ;基因存在与 上,并在 上呈 排列, 是基因的载体。每一条染色体含有 DNA分子,每个DNA分子上有 基因,每个基因中又可以含有 。
第四章 基因的表达
一、遗传信息的转录1、DNA与RNA的异同点 核酸 DNA RNA 项目 结构 基本单位 五碳糖 碱基 存在部位 通常是 结构, (4种) A、G、C、T 主要位于 中染色体上, 通常是 结构 (4种) A、G、C、U 主要位于 中 ①mRNA:转录遗传信息,翻译的模板 功能 传递和表达遗传信息 ②tRNA:运输特定氨基酸 ③rRNA:核糖体的组成成分 2、RNA的类型⑴ RNA(mRNA)⑵ RNA(tRNA)⑶ RNA(rRNA) 3、转录⑴转录的概念: ⑵转录的场
所:主要在 ⑶转录的模板:以 为模板⑷转录的原料:4种 ⑸转录的产物:一条 ⑹转录的原则:
⑺转录与复制的异同(下表:) 复制 转录 项目 生长发育的连续过程 时间 进行场所 模板 原料 产物 边解旋边 ;DNA双链分子全保留式转录(转录后DNA仍保留原来的双链结构) 遗传信息由DNA传到RNA 边解旋边 ;半保留式复制(每特点 个子代DNA含一条母链和一条子链) 遗传信息的遗传信息从亲代DNA传给子代传递方向 DNA分子 用心 爱心 专心