文档文本内容
高中·生物
必修二《遗传与进化》复习提纲
今天全给你了,还不看么?
第一章遗传因子的发现
第一节孟德尔豌豆杂交试验(一)
1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交试验的材料是由于:
(1)豌豆是自花传粉植物,且是闭花授粉的植物;
(2)豌豆花较大,易于人工操作;
(3)豌豆具有易于区分的性状。
2.遗传学中常用概念及分析:
(1)性状:生物所表现出来的形态特征和生理特性。
相对性状:一种生物同一种性状的不同表现类型。
举例:兔的长毛和短毛;人的卷发和直发等。
性状分离:杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状
的现象。
显性性状:在杂交试验中,F1 表现出来的性状;如教材
中F1 代豌豆表现出高茎,即高茎为显性。决定显性性
状的为显性遗传因子(基因),用大写字母表示。
如高茎用D 表示。
隐性性状:在杂交试验中,F1 未显现出来的性状;
如教材中F1 代豌豆未表现出矮茎,即矮茎为隐性。
决定隐性性状的为隐性基因,用小写字母表示,如矮茎
用d 表示。
(2)纯合子:遗传因子(基因)组成相同的个体。如
DD 或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子,无性
状分离现象。
杂合子:遗传因子(基因)组成不同的个体。如Dd。其
特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。
(3)杂交:遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。
如:DD×dd 等。
自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。
如:DD×DD Dd×Dd 等
测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。
如:Dd×dd
正交和反交:二者是相对而言
如甲(♀)×乙(♂)为正交,则甲(♂)×乙(♀)
为反交;
如甲(♂)×乙(♀)为正交,则甲(♀)×乙(♂)
为反交。
3.杂合子和纯合子的鉴别方法
测交法:
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子;
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子
自交法:
若后代无性状分离,则待测个体为纯合子;
若后代有性状分离,则待测个体为杂合子。
4.常见问题解题方法
(1)如后代性状分离比为显:隐=3 :1,则双亲一定
都是杂合子(Dd)
(2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定
是测交类型。
(3)若后代性状只有显性性状,则双亲至少有一方为
显性纯合子。
5.分离定律
其实质就是在形成配子时,等位基因随减数第一次
分裂后期同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的
配子中。
第2 节孟德尔豌豆杂交试验(二)
1.两对相对性状杂交试验中的有关结论
(1)两对相对性状由两对等位基因控制,且两对等位
基因分别位于两对同源染色体。
(2) F1 减数分裂产生配子时,等位基因一定分离,非
等位基因(位于非同源染色体上的非等位基因)自由组
合,且同时发生。
2.常见组合问题
(1)配子类型问题
如:AaBbCc 产生的配子种类数为2x2x2=8 种
(2)基因型类型
如:AaBbCc×AaBBCc,后代基因型数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa 后代3 种基因型(1AA:2Aa:1aa)
Bb×BB 后代2 种基因型(1BB:1Bb)
Cc×Cc 后代3 种基因型(1CC :2Cc:1cc)
所以其杂交后代有3x2x3=18 种类型。
(3)表现类型问题
如:AaBbCc×AabbCc,后代表现数为多少?
先分解为三个分离定律:
Aa×Aa 后代2 种表现型
Bb×bb 后代2 种表现型
Cc×Cc 后代2 种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8 种表现型。
3.自由组合定律
实质是形成配子时,成对的基因彼此分离,决定不
同性状的基因自由组合。
4.常见遗传学符号
符号
P
F1
F2
×
♀♂
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自
交
母
本
父本
第二章基因和染色体的关系
第1 节减数分裂和受精作用
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过
复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此
时染色体数目要根据着丝点判断。
(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小
一般相同,一条来自母方,一条来自父方,且能在减数
第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体
指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体
中含有四条姐妹染色单体。
(3)一对同源染色体= 一个四分体=2 条染色体=4 条染
色单体=4 个DNA 分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念
联会:同源染色体两两配对的现象。
交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,
并交换部分片段的现象。
减数分裂:是有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进
行的染色体数目减半的细胞分裂。
3.减数分裂
特点:复制一次,分裂两次。
结果:染色体数目减半,且减半发生在减数第一次分裂。
场所:生殖器官内
4.精子与卵细胞形成的异同点
比
较
项
目
不同点
相同点
精子的形成
卵细胞
的形成
第
一
次
分
裂
一个初级精母细胞(2n)
产生两个大小相同的次
级精母细胞(n)
一个初
级卵母
细胞
(2n)
(细胞
同源染色体
联会,形成四
分体,同源染
色体分离,非
同源染色体
质不均
等分裂)
产生一
个次级
卵母细
胞(n)
和一个
第一极
体(n)
自由组合,细
胞质分裂,子
细胞染色体
数目减半
第
二
次
分
裂
两个次级精母细胞形成
四个同样大小的精细胞
(n)
一个次
级卵母
细胞(细
胞质不
均等分
裂)形成
一个大
的卵细
胞(n)和
一个小
的第二
极体。第
一极体
分裂(均
等)成两
着丝点分裂,
姐妹染色单
体分开,分别
移向两极,细
胞质分裂,子
细胞染色体
数目不变
个第二
极体
有
无
变
形
精细胞变形形成精子
无变形
分
裂
结
果
产生四个有功能的精子
(n)
只产生
一个有
功能的
卵细胞
(n)
精子和卵细
胞中染色体
数目均减半
注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,
卵细胞体积很大,细胞质中存有大
量营养物质,为受精卵发育准备的。
5.减数分裂和有丝分裂主要异同点
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制次数及时
间
一次,减数第一次分
裂的间期
一次,有丝
分裂的间
期
细胞分裂次数
二次
一次
联会四分体是否出现
出现在减数第一次
分裂
不出现
同源染色体分离
减数第一次分裂后
无
期
着丝点分裂
发生在减数第二次
分裂后期
后期
子细胞的名称及数目
性细胞,精细胞4
个或卵1 个、极体3
个
体细胞,2
个
子细胞中染色体变化
减半,减数第一次分
裂
不变
子细胞间的遗传组成
不一定相同
一定相同
6.识别细胞分裂图形(区分有丝分裂、减数第一次分
裂、减数第二次分裂)
(1)方法(点数目、找同源、看行为)
第1 步:如果细胞内染色体数目为奇数,则该细胞为减
数第二次分裂某时期的细胞。
第2 步:看细胞内有无同源染色体,若无则为减数第二
次分裂某时期的细胞分裂图;若有则为减数第一次分裂
或有丝分裂某时期的细胞分裂图。
第3 步:在有同源染色体的情况下,若有联会、四分体、
同源染色体分离,非同源染色体自由组合等行为则为减
数第一次分裂某时期的细胞分裂图;若无以上行为,则
为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
(2)例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期
图。
[解析]:
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、
四分体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相
同的染色体,故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体
自由组合,故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,
姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二
次分裂后期。
7.受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受
精卵的过程。
注:受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半,
但细胞质几乎全部是由卵细胞提供,因此后代某些性状
更像母方。
意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖
的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了
遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同
源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增
加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随
机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了
有性生殖的优越性。
8.配子种类问题
由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染
色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同
源染色体对数决定,即含有n 对同源染色体的精(卵)
原细胞产生配子的种类为2n 种。
第2 节基因在染色体上
1. 萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是
基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行
关系。(类比推理法)
2.基因位于染色体上的实验证据(摩尔根:假说演绎
法)
果蝇杂交实验分析
3.一条染色体上一般含有多个基因,且这多个基因在
染色体上呈线性排列
第三节伴性遗传
1.伴性遗传的概念
2.人类红绿色盲症(伴X 染色体隐性遗传病)
特点:⑴男性患者多于女性患者。⑵交叉遗传。即男性
→女性→男性。⑶一般为隔代遗传。
3. 抗维生素D 佝偻病(伴X 染色体显性遗传病)
特点:⑴女性患者多于男性患者。⑵代代相传。
4、伴性遗传在生产实践中的应用
3、人类遗传病的判定方法
口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性看女病,
女病男正非伴性;显性看男病,男病女正非伴性。
第一步:确定致病基因的显隐性:可根据
(1)双亲正常子代有病为隐性遗传(即无中生有为隐
性);
(2)双亲有病子代出现正常为显性遗传来判断(即有
中生无为显性)。
第二步:确定致病基因在常染色体还是性染色体上。
①在隐性遗传中,父亲正常女儿患病或母亲患病儿子正
常,为常染色体上隐性遗传;
②在显性遗传,父亲患病女儿正常或母亲正常儿子患
病,为常染色体显性遗传。
③不管显隐性遗传,如果父亲正常儿子患病或父亲患病
儿子正常,都不可能是Y 染色体上的遗传病;
④题目中已告知的遗传病或课本上讲过的某些遗传病,
如白化病、多指、色盲或血友病等可直接确定。
注:如果家系图中患者全为男性(女全正常),且具有
世代连续性,应首先考虑伴Y 遗传,无显隐之分。
4、性别决定的方式
类型
XY 型
ZW 型
性别
雌
雄
雌
雄
体细胞染色体组成
2A+XX
2A+XY
2A+ZW 2A+ZZ
性细胞染色体组成
A+X
A+X
A+Y
A+Z
A+W
A+Z
生物类型
人、哺乳类、果蝇
及雌雄异株植物
鸟类、蛾蝶
类
第三章基因的本质
第一节DNA 是主要的遗传物质
1.肺炎双球菌的转化实验
(1)体内转化实验:1928 年由英国科学家格里菲思等
人进行。
①实验过程
结论:在S 型细菌中存在转化因子可以使R 型细菌转
化为S 型细菌。
(2)体外转化实验:1944 年由美国科学家艾弗里等人
进行。
①实验过程
结论:DNA 是遗传物质
2.噬菌体侵染细菌的实验
结论:进一步确立DNA 是遗传物质
3.烟草花叶病毒感染烟草实验:
结论:烟草花叶病毒的RNA 能自我复制,控制生物的遗
传性状,因此RNA 是它的遗传物质。
4.生物的遗传物质
非细胞结构:DNA 或RNA;
细胞结构:DNA
结论:绝大多数生物(细胞结构的生物和DNA 病毒)的
遗传物质是DNA,所以说DNA 是主要的遗传物质。
第2 节DNA 分子的结构
1. DNA 分子的结构
(1)基本单位---脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸)
2、特点
⑴稳定性:是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
与这种稳定性有关的因素主要有以下几点:
①DNA 分子由两条脱氧核苷酸长链盘旋成精细均匀、螺
距相等的规则双螺旋结构。
②DNA 分子中脱氧核糖和磷酸交替排列的顺序稳定不
变。
③DNA 分子双螺旋结构中间为碱基对、碱基之间形成氢
键,从而维持双螺旋结构的稳定。
④DNA 分子之间对应碱基严格按照碱基互补配对原则进
行配对。
⑤每个特定的DNA 分子中,碱基对的数量和排列顺序稳
定不变。
⑵多样性:构成DNA 分子的脱氧核苷酸虽只有4 种,配
对方式仅2 种,但其数目却可以成千上万,更重要的是
形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA
分子的多样性。
⑶特异性:每个特定的DNA 分子中具有特定的碱基排列
顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特
定的DNA 分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的
碱基排列顺序就决定了DNA 分子的特异性。
3.DNA 双螺旋结构的特点:
⑴DNA 分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而
成。
⑵DNA 分子外侧是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的基本
骨架。
⑶DNA 分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原
则配对,并以氢键互相连接。
4.相关计算
(1)A=T
C=G
(2)(A+ C )/ (T+G )= 1 或A+G / T+C = 1
(3)如果(A1+C1 )/ (T1+G1 )=b
那么(A2+C2 )/ (T2+G2 )=1/b
(4)(A+ T )/ (C +G )=(A1+ T1 )/ (C1 +G1 )
= (A2 + T2 )/ (C2+G2 )
= a
4.判断核酸种类
(1)如有U 无T,则此核酸为RNA;
(2)如有T 且A=T
C=G,则为双链DNA;
(3)如有T 且A≠T
C≠G,则为单链DNA ;
(4)U 和T 都有,则处于转录阶段。
第3 节DNA 的复制
一、DNA 半保留复制的实验证据
1、方法:同位素标记及密度梯度离心法。
2、实验过程:以含15NH4Cl 的培养液来培养大肠杆菌,
让大肠杆菌繁殖几代,再将大肠杆菌转移到14N 的普通
培养液中。然后,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,
进行密度梯度离心,记录不同质量的DNA 在离心管中的
位置及比例。
大肠杆
菌
在离心管中的位置
比例
DNA 分子
亲代
下层
15N15N
第1 代
中层
15N14N
第2 代
1 中层:1 上层
中层15N14N 上层
14N14N
第3 代
1 中层:3 上层
中层15N14N 上层
14N14N
第4 代
1 中层:7 上层
中层15N14N 上层
14N14N
4、结论:DNA 分子复制为半保留复制。
二、DNA 分子复制的过程
1、概念:以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA 的过程
2、复制时间:有丝分裂或减数第一次分裂间期
3.复制方式:半保留复制
4、复制条件(1)模板:亲代DNA 分子两条脱氧核苷
酸链
(2)原料:4 种脱氧核苷酸
(3)能量:ATP
(4)解旋酶、DNA 聚合酶等
5、复制特点:边解旋边复制
6、复制场所:主要在细胞核中,线粒体和叶绿体也存
在。
7、复制意义:保持了遗传信息的连续性。
三、与DNA 复制有关的碱基计算
1.一个DNA 连续复制n 次后,DNA 分子总数为:2n
2.第n 代的DNA 分子中,含原DNA 母链的有2 个,占
1/(2n-1)
3.若某DNA 分子中含碱基T 为a,
(1)则连续复制n 次,所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷
酸数为:a(2n-1)
(2)第n 次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数
为:a·2n-1
第4 节基因是有遗传效应的DNA 片段
一、.基因的相关关系
1、与DNA 的关系
①基因的实质是有遗传效应的DNA 片段,无遗传效应的
DNA 片段不能称之为基因(非基因)。
②每个DNA 分子包含许多个基因。
2、与染色体的关系
①基因在染色体上呈线性排列。
②染色体是基因的主要载体,此外,线粒体和叶绿体中
也有基因分布。
3、与脱氧核苷酸的关系
①脱氧核苷酸(A、T、C、G)是构成基因的单位。
②基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。
4、与性状的关系
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
②基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实
现。
二、DNA 片段中的遗传信息
遗传信息蕴藏在4 种碱基的排列顺序之中;碱基排列顺
序的千变万化构成了DNA 分子的多样性,而碱基的特异
排列顺序,又构成了每个DNA 分子的特异性。
第四章基因的表达
第一节
基因指导蛋白质的合成
一、遗传信息的转录
1、DNA 与RNA 的异同点
核酸
项目
DNA
RNA
结构
通常是双螺旋结构,极少
数病毒是单链结构
通常是单
链结构
基本单位
脱氧核苷酸(4 种)
核糖核苷
酸(4 种)
五碳糖
脱氧核糖
核糖
碱基
A、G、C、T
A、G、C、
U
产生途径
DNA 复制、逆转录
转录、RNA
复制
存在部位
主要位于细胞核中染色体
上,极少数位于细胞质中
的线粒体和叶绿体上
主要位于
细胞质中
功能
传递和表达遗传信息
①mRNA:
转录遗传
信息,翻
译的模板
②tRNA:
运输特定
氨基酸
③rRNA:
核糖体的
组成成分
2、RNA 的类型
⑴信使RNA(mRNA)
⑵转运RNA(tRNA)
⑶核糖体RNA(rRNA)
3、转录
⑴转录的概念
⑵转录的场所
主要在细胞核
⑶转录的模板
以DNA 的一条链为模板
⑷转录的原料
4 种核糖核苷酸
⑸转录的产物
一条单链的mRNA
⑹转录的原则
碱基互补配对
⑺转录与复制的异同(下表:)
阶段
项目
复制
转录
时间
细胞有丝分裂的间期
或减数第一次分裂间
期
生长发育的连
续过程
进行场所
主要细胞核
主要细胞核
模板
以DNA的两条链为模板以DNA 的一条链
为模板
原料
4 种脱氧核苷酸
4 种核糖核苷酸
条件
需要特定的酶和ATP
需要特定的酶
和ATP
过程
在酶的作用下,两条扭
成螺旋的双链解开,以
解开的每段链为模板,
按碱基互补配对原则
(A—T、C—G、T—A、
G—C)合成与模板互补
的子链;子链与对应的
母链盘绕成双螺旋结
构
在细胞核中,以
DNA 解旋后的一
条链为模板,按
照A—U、G—C、
T—A、C—G 的碱
基互补配对原
则,形成mRNA,
mRNA 从细胞核
进入细胞质中,
与核糖体结合
产物
两个双链的DNA 分子
一条单链的
mRNA
特点
边解旋边复制;半保留
式复制(每个子代DNA
含一条母链和一条子
链)
边解旋边转录;
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
的传递方
向
遗传信息从亲代DNA传
给子代DNA 分子
遗传信息由DNA
传到RNA
二、遗传信息的翻译
1、遗传信息、密码子和反密码子
遗传信息
密码
子
反密码子
概
念
基因中脱氧核苷酸
的排列顺序
mRNA
中决
定一
个氨
基酸
的三
个相
邻碱
基
tRNA 中与mRNA 密
码子互补配对的三
个碱基
作
用
控制生物的遗传性
状
直接
决定
蛋白
质中
的氨
基酸
序列
识别密码子,转运
氨基酸
种
类
基因中脱氧核苷酸
种类、数目和排列顺
序的不同,决定了遗
传信息的多样性
64 种
61 种:
能翻
译出
氨基
酸
3 种:
终止
密码
子,不
能翻
译氨
基酸
61 种或tRNA 也为
61 种
联
系
①基因中脱氧核苷酸的序列mRNA 中核糖核苷酸
的序列
②mRNA 中碱基序列与基因模板链中碱基序列互
补
③密码子与相应反密码子的序列互补配对
2、翻译
⑴定义
⑵翻译的场所细胞质的核糖体上
⑶翻译的模板mRNA
⑷翻译的原料20 种氨基酸
⑸翻译的产物多肽链(蛋白质)
⑹翻译的原则碱基互补配对
⑺翻译与转录的异同点(下表):
阶段
项目
转录
翻译
定义
在细胞核中,以
DNA的一条链为模
板合成mRNA 的过
程
以信使RNA 为模
板,合成具有一定
氨基酸顺序的蛋
白质的过程
场所
细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA 的一条链
信使RNA
信息传递的方
向
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
原料
含A、U、C、G 的
4 种核苷酸
合成蛋白质的20
种氨基酸
产物
信使RNA
有一定氨基酸排
列顺序的蛋白质
实质
是遗传信息的转
录
是遗传信息的表
达
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算
1.转录时,以基因的一条链为模板,按照碱基互补配
对原则,产生一条单链mRNA,则转录产生的mRNA 分子
中碱基数目是基因中碱基数目的一半,且基因模板链中
A+T(或C+G)与mRNA 分子中U+A(或C+G)相等。
2.翻译过程中,mRNA 中每3 个相邻碱基决定一个氨基
酸,所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA
中碱基数目的1/3,是双链DNA 碱基数目的1/6 。
第2 节基因对性状的控制
一、中心法则
二、基因、蛋白质与性状的关系
直接控制、间接控制
基因型与表现型的关系,基因的表达过程中或表达后的
蛋白质也可能受到环境因素的影响。
生物体性状的多基因因素:基因与基因、基因与基因产
物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用,共
同地精细地调控生物的性状。
细胞质基因:线粒体和叶绿体中的DNA 中的基因都称为
细胞质基因。母系遗传。
第五章基因突变及其他变异
第一节基因突变和基因重组
一、基因突变的实例
镰刀型细胞贫血症
病因:基因中的碱基替换
二、基因突变的原因和特点
1、基因突变的原因有内因和外因
⑴诱发突变(外因):物理因素:如紫外线、X 射线;化
学因素:如亚硝酸;
生物因素:如某
些病毒
⑵自然突变(内因)
2、基因突变的特点
⑴普遍性⑵随机性
⑶不定向性
⑷低频性
⑸
多害少利性
3、基因突变的时间
有丝分裂或减数第一次分裂间期
三、基因重组
时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和
四分体时期)
四、基因突变与基因重组的区别
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结
构发生改变,产
生了新基因,也
可以产生新基
因型,出现了新
的性状。
不同基因的重新组合,
不产生新基因,而是产
生新的基因型,使不同
性状重新组合。
发生时间及
原因
细胞分裂间期
DNA 分子复制
减数第一次分裂后期
中,随着同源染色体的
时,由于外界理
化因素引起的
碱基对的替换、
增添或缺失。
分开,位于非同源染色
体上的非等位基因进
行了自由组合;四分体
时期非姐妹染色单体
的交叉互换。
条件
外界环境条件
的变化和内部
因素的相互作
用。
有性生殖过程中进行
减数分裂形成生殖细
胞。
意义
生物变异的根
本来源,是生物
进化的原材料。
生物变异的来源之一,
是形成生物多样性的
重要原因。
发生可能
突变频率低,但
普遍存在。
有性生殖中非常普遍。
第二节染色体变异
一、染色体结构的变异(猫叫综合征)
变异类型:缺失、重复、倒位、易位
二、染色体数目的变异
常见的一些关于单倍体与多倍体的问题
⑴一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?
(一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。)
⑵二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一
个染色体组,这种说法对吗?为什么?
(答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同
源染色体分开,导致染色体数目减半。)
⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞
中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体
或三倍体,这种说法对吗?
(答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,
但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种,因此,只
能称为单倍体。)
(4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多
个染色体组,对吗?
(答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单
倍体中含有一个染色体组;如果本物种是四倍体,则其
配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。)
总结:
多倍体育种方法:用低温或秋水仙素处理萌发的种子或
幼苗,即可得到染色体加倍的组织块。
列表比较多倍体育种和单倍体育种:
多倍体育
种
单倍体育种
原理
染色体组
成倍增加
染色体组成倍减少,再加
倍后得到纯种(指每对染
色体上成对的基因都是纯
合的)
常用方法
秋水仙素
处理萌发
的种子、幼
苗
花药的离体培养后,人工
诱导染色体加倍
优点
器官大,提
高产量和
营养成分
明显缩短育种年限
缺点
适用于植
物,在动物
方面难以
开展
技术复杂一些,须与杂交
育种配合
4.染色体组数目的判断
(1)细胞中同种形态的染色体有几条,细胞内就含有
几个染色体组。
问:图中细胞含有几个染色体组?
(2)根据基因型判断细胞中的染色体数目,根据细胞
的基本型确定控制每一性状的基因出现的次数,该次数
就等于染色体组数。
(3)根据染色体数目和染色体形态数确定染色体数目。
染色体组数=细胞内染色体数目/染色体形态数
果蝇的体细胞中含有8 条染色体,4 对同源染色体,即
染色体形态数为4(X、Y 视为同种形态染色体),染色
体组数目为2。
人类体细胞中含有46 条染色体,共23 对同源染色体,
即染色体形态数是23,细胞内含有2 个染色体组。
第三节人类遗传病
第6 章从杂交育种到基因工程
第1 节杂交育种与诱变育种
一、杂交育种
1.概念:是将两个或多个品种的优良性状通过交配集
中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
2.原理:基因重组。通过基因重组产生新的基因型,
从而产生新的优良性状。
3.优点:可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4.缺点:不会创造新基因,且杂交后代会出现性状分
离,育种过程缓慢,过程复杂。
二、诱变育种
1.概念:指利用物理或化学因素来处理生物,使生物
产生基因突变,利用这些变异育成新品种的方法。
2.诱变原理:基因突变
3.诱变因素:
(1)物理:X 射线,紫外线,γ射线等。
(2)化学:亚硝酸,硫酸二乙酯等。
4.优点:可以在较短时间内获得更多的优良性状。
5.缺点:因为基因突变具有不定向性且有利的突变很
少,所以诱变育种具有一定盲目性,所以利用理化因素
出来生物提高突变率,且需要处理大量的生物材料,再
进行选择培育。
三、四种育种方法的比较
杂交育种
诱变育
种
多倍体育种
单倍体育
种
原
理
基因重组
基因突
变
染色体变异
染色体变
异
方
法
杂交
激光、射
线或化
学药品
处理
秋水仙素处理
萌发种子或幼
苗
花药离体
培养
后加倍
优
点
可集中优良性
状
时间短器官大和营养
物质含量高
缩短育种
年限
缺
点
育种年限长
盲目性
及突变
频率较
低
动物中难以开
展
成活率低,
只适用
于植物
举
例
高杆抗病与矮
杆感病杂交获
得矮杆抗病品
高产青
霉菌株
的育成
三倍体西瓜
抗病植株
的育成
种
第7 章现代生物进化理论
第1 节现代生物进化理论的由来
一、拉马克的进化学说
主要内容:
(1)生物都不是神创的,而是由更古老的生物传衍来
的。这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击,因此
具有进步意义。
(2)生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否
认物种的真实存在,认为生物只存在连续变异的个体。
(3)对于生物进化的原因,他认为:一是“用进废退”
的法则;二是“获得性遗传”的法则。但这些法则缺乏
事实依据,大多来自于主观推测。
二、达尔文自然选择学说
(一)达尔文自然选择学说的主要内容
1.过度繁殖---- 选择的基础
生物体普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代,
不同个体间有一定的差异。
2.生存斗争---- 进化的动力、外因、条件
大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争。在生
存斗争中大量个体死亡,只有少数的个体生存下来。
生存斗争包括三方面:
(1)生物与无机环境的斗争
(2)种内斗争
(3)种间斗争
生存斗争对某些个体的生存不利,但对物种的生存是
有利的,并推动生物的进化。
3.遗传变异---- 进化的内因
在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象,生物的
变异是不定向的,有的变异是有利的,有的是不利的,
其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生
存下去,反之,具有不利变异个体就容易被淘汰。
4.适者生存---- 选择的结果
适者生存,不适者被淘汰是自然选择的结果。自然选择
只选择适应环境的变异类型,通过多次选择,使生物的
微小有利变异通过繁殖遗产给后代,得以积累和加强,
使生物更好的适应环境,逐渐产生了新类型。
所以说变异不是定向的,但自然选择是定向的,决定着
进化的方向。
第2 节现代生物进化理论的主要内容
一、种群基因频率的改变与生物进化
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种
群。
种群特点:种群中的个体不是机械的集合在一起,而是
通过种内关系组成一个有机的整体,个体间可以彼此交
配,并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
2、基因库
3、基因频率、基因型频率及其相关计算
(1)种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频
率之和也等于1。
(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+
杂合子的频率。
例题
1.从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体,其中
基因型为AA 个体占24%,基因型为Aa 个体占72%,基
因型为aa 个体占4%,则基因A 和a 的频率分别是()
A.24% 72%
B.36% 64%
C.57% 43%
D.60%
40%
补充:伴X 遗传的基因频率
Xb/XB+Xb=(2XbXb+XBXb+XbY)/(2XX+XY)
和非伴性遗传的基因频率不同点就在于Y 染色体上无B
的等位基因,女性含有2 个X,男性只含有一个X。所
以XB+Xb=X 染色体的数目=2XX+XY。
例题:
2.某小学的学生中基因型比率为XBXB:XBXb:XbXb:
XBY:XbY=44%:5%:1%:43%:7%,则Xb 的基因频率为()
A.13.2%
B.5%
C.14%
D.9.3%
(二)突变和基因重组产生进化的原材料
可遗传的变异:因突变、染色体变异、基因重组
突变包括基因突变和染色体变异
突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的生存环
境
(三)自然选择决定生物进化的方向
生物进化的实质是基因频率的改变
二、隔离与物种的形成
一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地
理隔离,如多倍体的产生。
种群与物种的区别与联系
种群
物种
概
念
生活在一定区域的同种生物
的全部个体
能够在自然状况下
相互交配并且产生
可育后代的一群生
物
范
围
较小范围内的同种生物的个
体
分布在不同区域内
的同种生物的许多
种群组成
判
断
标
准
种群必须具备“三同”;即
同一时间、同一地点、同一
物种
主要是形态特征和
能否自由交配并产
生可育后代
联
系
一个物种可以包括许多种群,同一个物种的多个
种群之间存在着地理隔离,长期发展下去可成为
不同亚种,进而可能形成多个新种。
地理隔离→阻断基因交流→不同的突变基因重组和选
择→基因频率向不同方向改变→种群基因库出现差异
→差异加大→生殖隔离→新物种形成
三、共同进化与生物多样性的形成
(一)共同进化
不同物种间的共同进化;生物与无机环境之间的相互
影响和共同演变
(二)生物多样性的形成
基因多样性
物种多样性
生态系统多样性
生物多样性形成的进化历程
(1)关键点:
真核生物出现后有性生殖方式的出现,生物进化速度明
显加快;
寒武纪大爆发:形成生态系统的第三极(消费者),对
植物的进化产生影响;
原始两栖类的出现:生物登陆改变着环境,陆地上复杂
的环境为生物的进化提供了条件。
(2)进化顺序
简单→复杂→水生→陆生→低等→高等→异样→自养
厌氧→需氧→无性→有性→单细胞→多细胞→细胞内
消化→细胞外消化
三、生物进化理论在发展
现代生物进化理论核心是自然选择学说