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二DNA的复制和蛋白质的合成一、DNA分子的复制1.概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程时间： 有丝分裂、减数第一次分裂间期 基因突变就发生在该期特点：边 解旋 边 复制 ， 半保存 复制条件：模板 DNA两条链 、原料 游离的4种脱氧核苷酸 、酶、能量意义： 遗传特性的相对稳定 DNA分子独特的双螺旋构造，为复制提供了准确的模板，通过碱基互补配对，保证复制能够准确进展。例：以下图是DNA分子构造模式图，请据图答复以下问题： 1组成DNA的根本单位是5 脱氧核苷酸 。2假设3为胞嘧啶，那么4应是 鸟嘌呤 3图中8示意的是一条 多核苷酸链 的片断。4DNA分子中，由于6 碱基对具有多种不同排列顺序，因而构成了DNA分子的多样性。5DNA分子复制时，由于解旋酶的作用使 7 氢键 断裂，两条扭成螺旋的双链解开。二、RNA分子RNA分子的根本单位是 核糖核苷酸 。一分子核糖核苷酸由一分子 核糖 、一分子 磷酸 和一分子 碱基 。由于组成核糖核苷酸的碱基只有4种： 腺嘌呤 A、 尿嘧啶 U、 鸟嘌呤G和 胞嘧啶 C，因此，核糖核苷酸有4种：腺嘌呤 核糖核苷酸、 尿嘧啶核糖核苷酸、 鸟嘌呤核糖核苷酸和 胞嘧啶核糖核苷酸。由于RNA没有碱基T 胸腺嘧啶 ，而有U尿嘧啶，因此， A-U 配对， C-G 配对。RNA主要存在于 细胞质 中，通常是 单 链构造，我们所学的RNA有 mRNA 、 tRNA 、 rRNA 等类型。三、基因的构造及表达1、基因-有遗传效应的DNA片段 基因携带 遗传信息，并具有 遗传效应 的DNA片段，是决定生物 性状 的根本单位。2、基因控制蛋白质的合成基因控制蛋白质合成的过程包括两个阶段-转录和翻译1转录 场所： 细胞核 模板： DNA一条链 原料： 核糖核苷酸 产物： mRNA 2翻译 场所： 核糖体 模板： mRNA 工具： tRNA 原料： 氨基酸 产物： 多肽 由上述过程可以看出：DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了 mRNA 的排列顺序，信使RNA中核糖核苷酸排列顺序又决定了 氨基酸 的排列顺序，氨基酸的排列顺序最终决定了 特异性，从而使生物体表现出各种遗传性状。3、中心法那么： 三、基因工程简介一、基因操作的工具1基因的剪刀 限制性核酸内切酶 2基因的化学浆糊 DNA连接酶 3基因的运输工具一 质粒 2、基因操作的根本步骤1 获取目的基因 2 目的基因及运载体重组 3 重组DNA分子导入受体细胞 4 筛选含目的基因的受体细胞 第七章 细胞的分裂及分化一、生殖和生命的延续一、生殖的类型 生物的生殖可分为 无性生殖 和 有性生殖两大类。1、常见的无性生殖方式有： 分裂生殖 例： 细菌、草履虫、眼虫 ； 出芽生殖 例： 水螅、酵母菌 ； 孢子生殖 例： 真菌、苔藓 ； 营养生殖 例： 果树 。2、有性生殖这种生殖方式产生的后代具备双亲的 遗传信息 ，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存及进化具有重要意义。二、有丝分裂一、有丝分裂体细胞的有丝分裂具有细胞周期，它是指 连续 分裂的细胞从一次分裂 完毕 时开场，到下一次分裂 完毕 时为止，包括 分裂间 期和 分裂 期。1、分裂间期分裂间期最大特征是 DNA复制，蛋白质合成 ，对于细胞分裂来说，它是整个周期中时间 最长 的阶段。2、分裂期1前期最明显的变化是 染色体明显 ，此时每条染色体都含有两条 染色单体，由一个着丝粒相连，同时， 核仁 解体， 核膜 消失，纺锤丝形成 纺锤体 。2中期每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的 赤道 面上，清晰可见，便于观察。3后期每个 着丝粒 一分为二， 染色单体 随之别离，形成两条染色体 ，在 纺锤丝 牵引下向 两极 运动。4末期染色体到达两极后，逐渐变成丝状的 染色质，同时 纺锤体 消失， 核膜核仁 重新出现，将染色质包围起来，形成两个新的 细胞核 ，然后细胞一分为二。5动植物细胞有丝分裂比拟植物动物纺锤体形成方式纺锤丝纺锤丝、中心体细胞一分为二方式细胞板分割细胞膜内陷意义亲子代遗传性状的稳定性和连续性6填表：间期前期中期后期末期DNA2n-4n4n4n4n2n染色体2n2n2n4n2n染色单体0-4n4n4n00三细胞周期1.请根据右图答复以下问题括号内写标号。1依次写出C、E两个时期的名称 G2；中期 ；2RNA和蛋白质合成时期为A G1期 ，DNA复制时期为 B S期 ，核仁、核膜消失的时期为 D 前期 ，核仁、核膜重新形成时期为F 末期 。3细胞在分裂后，可能出现细胞周期以外的三种生活状态是 连续增殖、暂不增殖、细胞分化 。四实验：植物细胞有丝分裂的观察1.实验材料： 植物根尖 2.实验步骤： 解离试剂： 20%HCl、 漂洗 、染色试剂： 龙胆紫 、 压片 。3.实验的观察部位是： 根尖生长点 。二、减数分裂和有性生殖细胞的形成1、减数分裂过程中细胞核形态、染色体数、染色单体数和DNA数等的变化如下表：染色体行 为染色体数染色单体数同源染色体对数DNA数间期I复制2n0-4nn2n-4n前期I联会、穿插、互换2n4nn4n中期I同源染色体排列于细胞中央2n4nn4n后期I同源染色体别离，非同源染色体自由组合2n4nn4n末期I染色体数目减半n2n02n间期II前期II染色体散乱分布n2n02n中期II着丝粒排列于细胞中央n2n02n后期II着丝粒分裂2n002n末期II细胞一分为二n00n2、有丝分裂及减数分裂的比拟 比拟有丝分裂减数分裂分裂细胞类型体细胞从受精卵开场精卵巢中的原始生殖细胞细胞分裂次数一次二次同源染色体行为无联会，始终在一个细胞中有联会形成四分体，彼此别离子细胞数目二个雄为四个，雌为13个子细胞类型体细胞成熟的生殖细胞最终子细胞染色体数及亲代细胞一样比亲代细胞减少一半子细胞间遗传物质一般一样无基因突变、染色体变异一般两两一样无基因突变、染色体变异一样点染色体都复制一次，减数第二次分裂和有丝分裂相似意义使生物亲代和子代细胞间维持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义减数分裂和受精作用使生物的亲代和子代维持了染色体数目的恒定，对遗传和变异有十分重要的3. 精子的形成过程：4. 卵细胞的形成过程：5. 受精作用：6.7.判断动物细胞分裂方式、时期8.据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞9. 根据染色体数目判断：假设某生物体细胞2n，假设染色体数目为4n是有丝分裂，n为减数分裂。例：1. 以下图是某种生物不同的细胞分裂示意图。假设该生物体细胞中染色体数目为4条1在A、B、C、D中，属于减数分裂的是 B、D 。2A细胞中有 8 个染色体， 8 个DNA分子， 0 个染色单体。3具有同源染色体的细胞有 A、B、C 。4不具有姐妹染色单体的细胞有 A、D 。2. 用显微镜观察动物细胞分裂薄玻片标本，看到哪些现象是减数分裂细胞所特有的 B A有纺锤体的出现 B同源染色体的联会C染色体的复制 D分裂后期形成细胞板3. 10个初级精母细胞产生的精子和10个初级卵母细胞产生的卵细胞，假设全部受精，那么形成受精卵 A A10个 B5个 C20个 D40个4. 一条染色体含有一个DNA分子，经复制后，一条染色单体含有 B A两条双链DNA分子 B一条双链DNA分子C四条双链DNA分子 D 一条单链DNA分子5. 某生物减数分裂第二次分裂后期有染色体18个，该生物体细胞有染色体 A A18个 B36个 C 72个 D9个 三细胞分化和植物细胞全能性细胞分化是指 同一 来源的细胞发生在 形态构造 、 生理功能 和蛋白质合成 上发生差异的过程。但科学研究证实，高度分化的植物细胞仍然具有发育成 完整生物体 的能力，即保持着 细胞全能性 。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的 遗传信息 。植物组织培养的理论根底是 细胞全能性 ，过程可以简要归纳为：离体的植物器官、组织或细胞- 愈伤组织 - 根茎叶分化 第八章 遗传及变异一、遗传的根本规律一、根本概念1.概念整理：杂交：基因型 不同 的生物体间相互交配的过程，一般用 x 表示自交：基因型 一样 的生物体间相互交配；植物体中指雌雄同花的植株自花受粉和雌雄异花的同株受粉，自交是获得纯系的有效方法。一般用 表示。测交：就是让杂种子一代及 隐性 个体相交，用来测定F1的基因型。性状：生物体的 形态 、 构造 和 生理生化 的总称。相对性状： 同种 生物 同一 性状的 不同 表现类型。显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1 表现 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 未表现 出来的那个亲本性状。性状别离：杂种的自交后代中，同时显现出 显性 性状和 隐性 性状的现象。显性基因：控制 显性 性状的基因，一般用大写英文字母表示，如D。隐性基因：控制 隐性 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 同一 位置上，控制 相对 性状的基因，一般用英文字母的大写和小写表示，如D、d。非等位基因：位于同源染色体的 不同 位置上或非同源染色体上的基因。表现型：是指生物个体所 表现出来 的性状。基因型：是指控制 生物性状 的基因组成。纯合子：是由含有 一样 基因的配子结合成的合子发育而成的个体。杂合子：是由含有 不同 基因的配子结合成的合子发育而成的个体。2.例题：1判断：表现型一样，基因型一定一样。 x 基因型一样，表现型一定一样。x 纯合子自交后代都是纯合子。 纯合子测交后代都是纯合子。 x 杂合子自交后代都是杂合子。 x 只要存在等位基因，一定是杂合子。 等位基因必定位于同源染色体上，非等位基因必定位于非同源染色体上。 x 2以下性状中属于相对性状的是 B A人的长发和白发 B 花生的厚壳和薄壳 C 狗的长毛和卷毛 D 豌豆的红花和黄粒3以下属于等位基因的是 C A aa B Bd C Ff D YY二、基因的别离定律1、一对相对性状的遗传实验2、基因别离定律的实质生物体在进展 减数 分裂形成配子的过程中， 等位 基因会随着 同源染色体 的分开而别离，分别进入到两种不同的配子中， 独立 地遗传给后代。基因的别离定律发生是由于在减数分裂 第一次分裂后期 ， 同源 染色体分开时，导致 等位 基因的别离。例：1在二倍体的生物中，以下的基因组合中不是配子的是 B AYR B Dd CBr DBt2鼠的毛皮黑色M对褐色m为显性，在两只杂合黑鼠的后代中，纯种黑鼠占整个黑鼠中的比例是B A/ B/ C/ D全部3兔的黑色对白色是显性，要确定一只黑色雄兔是纯合体还是杂合体，选用及它交配的雌兔最好选择A A纯合白色 B纯合黑色 C杂合白色 D杂合黑色4绵羊的白色和黑色由基因B和b控制，现有一白色公羊和白色母羊交配生下一只小白羊，第二次交配却生下一只小黑羊。公羊和母羊的基因型是C ABB和Bb Bbb和Bb C Bb和Bb D BB和bb5一对表现型正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的父母正常，但她的弟弟是白化病患者。预计他们生育一个白化病男孩的几率是 D A1/4 B 1/6 C 1/8 D 1/12三、基因的自由组合定律1、两对相对性状的遗传实验2、基因自由组合定律的实质在进展减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的 等位 基因彼此别离的同时，非同源染色体上的 非等位基因 基因自由组合。5、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展 杂交 育种。四、孟德尔获得成功的原因1、选用豌豆做试验材料：严格的 闭 花受粉；有一些稳定的、 易区分 的相对性状。2、先针对一对相对性状的传递情况进展研究，再对两对、三对甚至多对相对性状的传递情况进展研究由单因素到多因素。3、对实验结果记载，并应用 统计 方法对实验结果进展分析。例：1假设两对基因在非同源染色体上，以下各杂交组合中，子代只出现1种表现型的是 B AaaBb和AABb BAaBB和 AABb CAaBb和 AABb DAaBB和 aaBb2有一基因型为MmNNPp这3对基因位于3对同源染色体上的 雄兔，它产生的配子种类有B A2种 B4种 C 8种 D16种3黄色Y、圆粒R对绿色y、皱粒r为显性，现用黄色皱粒豌豆及绿色圆粒豌豆杂交，杂交后代得到的种子数为：黄色圆粒106、绿色圆粒108、黄色皱粒110、绿色皱粒113。问亲本杂交组合是 C AYyrr和yyRR BYYrr和yyRR CYyrr和yyRr DYyRr和YyRr4等位基因别离和非等位基因的自由组合在 B A有丝分裂后期 B减数的一次分裂后期C减数的一次分裂末期 D减数的二次分裂后期5基因型为AaBb的个体及基因型为Aabb的个体杂交，子代会出现几种表现型和几种基因型BA4和4 B4和6 C4和8 D6和6二、性别决定和伴性遗传一、性别决定生物体细胞中的染色体可以分为两类：一类是雌性女性个体和雄性男性个体一样的染色体，叫 常 染色体，另一类是雌性女性个体和雄性男性个体不同的染色体，叫 性 染色体。生物的性别通常就是由 性 染色体决定的。生物的性别决定方式主要有两种：XY型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是 XX ，雄性的性染色体是 XY 。以人为例：男性的染色体的组成为 44+XY ，女性的染色体的组成为 44+XX 。ZW型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是 ZW ，雄性的是ZZ 。蛾类、鸟类的性别决定属于ZW型。二、伴性遗传性染色体上的基因，它的遗传方式是及 性别 相联系的，这种遗传方式叫伴性遗传。人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型女 性男 性基因型XBXBXBXb基因型XBXBXbY表现型正常正常携带者表现型正常色盲例：1某男孩体检时发现患红绿色盲，但他的父母、祖父母、外祖父母均无红绿色盲病症，在这一家系中色盲基因的传递途径是 D A祖母-父-男孩 B外祖父-母-男孩 C 祖父-父-男孩 D外祖母-母-男孩2位于Y染色体上的基因也能决定性状，人的耳廓上长硬毛的性状就是由Y染色体上的基因决定的。现有一对夫妇，丈夫患此病，假设生一男孩，其患病的概率为 A A100 B75 C50 D25三、人类遗传病及预防一、人类遗传病概述人类遗传病通常是指由于 遗传物质 改变而引起的人类疾病。1、单基因遗传病单基因遗传病是指受 一对 等位基因控制的人类遗传病。可分为： 常染色体隐性 、 常染色体显性 、 X连锁隐性 ， X连锁显性 、 Y连锁 等。2、多基因遗传病多基因遗传病是指受 多对 等位基因控制的人类遗传病，还比拟容易受到 环境 的影响。3、染色体异常遗传病二、遗传病的预防1、制止近亲结婚我国的婚姻法规定“ 直系 血亲和 三代 以内的旁系血亲制止结婚。在近亲结婚的情况下，他们所生的孩子患 隐性 遗传病的时机大大提高。2、遗传咨询3、防止遗传病患儿的出生女子最适于生育的年龄一般是 24-29 岁。4、 婚前体检三遗传病的类型判断：例：1以下家族图谱分别是患有何种类型的遗传病： 2右图为某个单基因遗传病的系谱图,致病基因为A或a，请答复以下问题1该病的致病基因在常 染色体上，是隐 性遗传病。 2I-2和II-3的基因型一样的概率是100% 。3-2的基因型可能是Aa 。 4-2的基因型可能是AA、Aa 。2以下图为某家族遗传系谱图，请据图答复：基因用A,a表示1该遗传病的遗传方式为： 常 色体 显 性遗传病。 25号及6号再生一个患病男孩的几率为 3/8 。37号及8号婚配，那么子女患病的几率为 2/3 。3以下图是某家系红绿色盲病遗传图解。图中除男孩3和他的祖父4是红绿色盲患者外，其他人色觉都正常，请据图答复：13的基因型是XbY， 2可能的基因型是 XBXB 或 XBXb 。2中及男孩3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是 XBXb ，及该男孩的亲属关系是 外祖母 ；中及男孩3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是 XBXb ，及该男孩的亲属关系是 母亲 。31是红绿色盲基因携带者的概率是 25% 。四、生物的变异由于环境因素的影响造成的，并 不 引起生物体内的遗传物质的变化，因而不能够遗传下去，属于不遗传的变异。由于 生物体 内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代，属于可遗传的变异。可遗传的变异有三种来源： 基因突变 、 基因重组 、 染色体畸变 。一、基因突变1、基因突变的概念由于DNA分子中发生碱基对的 替换 、 缺失 或 增加 ，而引起的基因分子脱氧核苷酸的改变，就叫基因突变。基因突变发生在DNA 复制 阶段。即体细胞发生基因突变在 有丝 分裂的间期；由原始的生殖细胞到成熟的生殖细胞过程中发生基因突变是在 减数第一次分裂 间期。基因突变是产生 新基因 的主要来源。对生物的 进化 具有重要意义。2、基因突变的特点1 可逆性 2 多方向性 3 低频性 4 随机性 3、应用： 诱变育种 二、基因重组1、基因重组概念生物体在进展 有性 生殖过程中，控制 不同 性状的基因 重新组合 。2、基因重组产生的原因 1 非同源染色体的非等位基因自由组合 ， 2 同源染色体的非姐妹染色单体间的穿插互换 。3、基因重组的意义通过 有性 生殖过程实现的基因重组，这是形成生物 多样性 的重要原因之一，对于生物 进化 具有十分重要的意义。 三、染色体变异 染色体变异有染色体 构造 的变异、染色体 数目 的变异等。1、染色体构造的变异 四种： 缺失、重复、倒位、易位 。2、染色体数目的变异一般来说，每一种生物的染色体数目都是 恒定 的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生 可遗传 的变异。1染色体组细胞中的一组 非同源 染色体，它们在形态和功能上各不一样，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的 全部信息 2二倍体的个体，体细胞中含有 二 个染色体组的个体叫做二倍体。3多倍体体细胞中含有 三个及三个 以上染色体组的个体叫做多倍体。及二倍体植株相比，多倍体植株的茎杆 粗壮 ，叶片、果实、种子比拟 大 ， 蛋白质、糖 等营养物质含量 高 。4人工诱导多倍体在育种上的应用方法：最常用而且最有效的方法是用 秋水仙素 处理萌发的 种子或 幼苗，从而得到多倍体。成因：秋水仙素作用于正在 有丝分裂 的细胞时，能够抑制 纺锤体 形成，导致 染色体 不别离，从而引起细胞内染色体数目 加倍 ，细胞继续进展正常的有丝分裂 分裂，将来就可以发育成多倍体植株。实例：三倍体无籽西瓜的培育见课本图解。5单倍体体细胞中含有本物种 配子 染色体数目的个体可能含有一到 多 个染色体组，叫做单倍体。及正常的植株相比，单倍体植株长得 瘦弱 ，而且高度 不育 。6单倍体育种方法：采用 花粉离体培养 培养的方法先得到 单 倍体植株，再使用秋水仙素处理，使它的染色体数目 加倍 。这样，它的体细胞中不仅含有正常植株体细胞中的染色体数，而且每对染色体上的成对的基因都 纯合 的。花药离体培养法及单倍体育种的区别。利用单倍体植株培育新品种，及常规的杂交育种方法相比明显 缩短 了育种年限。例：1以下哪种情况下可产生新的基因AA基因突变 B基因重组 C染色体变异 D不可遗传的变异2一猪生九仔，九仔各不同，这种变异主要来自于BA基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境影响3以下有关单倍体的表达，正确的选项是CA体细胞中含有一个染色体组的个体 B体细胞中含有奇数染色体数目的个体C体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 D体细胞中含有奇数染色体组数目的个体4以下能产生可遗传变异的现象是DA用生长素处理未授粉的番茄雌蕊得到无籽果实B正常人承受了镰刀型细胞贫血症患者的血液C割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植后表现出各种变化D一株黄色圆粒豌豆自交，后代出现局部黄色皱粒豌豆5填空：假设某生物体细胞含有六组染色体组，称为 六 倍体，其花粉中含有 3 组染色体组，称为 单 倍体。6判断：含有一个染色体组的生物一定是单倍体X ；单倍体只含有一组染色体组 ；配子都是单倍体 第九章 生物进化1生物是在不断进化的。生物进化的证据来自_胚胎学_,_比拟解剖学_,_生物化学_,古生物化石_的研究。2鱼类等水生脊椎动物存在的鳃裂,在陆生动物胚胎早期也出现过，说明陆生脊椎动物是由 水生 生物进化而来的。3在发生上有共同来源而在形态和功能上不完全一样的器官称为_同源器官_。4化石证据不仅提醒了生物进化的历程，由 单 细胞到 多 细胞，由 水生 到 陆生 ，也证明了生物界是向着多样化和复杂化方向开展的。5达尔文生物进化学说的根本论点是：_遗传_和_变异_是生物进化的内在因素；_繁殖过剩_是进化的必要条件，自然界中的各种生物都有很强的繁殖能力，并由此带来 生存斗争 ；只有 适应 环境的个体才会有更多的生存时机。6现代进化理论开展了达尔文的进化论，认为_种群_是进化的根本单位，_突变_为进化提供原材料，_自然选择_主导着进化的方向， 隔离 是新物种形成的必要条件。包括_生殖隔离_和_地理隔离_。_基因频率_是指基因库中某一基因在它的全部等位基因中所占的比例。7生物灭绝的原因是： 物种对原有生存环境的高度适应，基因库变小 。第十章 生物多样性1生物多样性是指来源于各种各样生态系统的形形色色的活的生物体，包含_遗传多样性_、_物种多样性_和_生态系统多样性_三个层次。2_遗传多样性_是指物种内基因和基因型的多样性，是指物种内的基因变化，是生物多样性的一个主要层次。_物种多样性_是指地球上生物物种的丰富度和物种分布均匀度，是衡量一个地区生物种类丰富程度的客观指标。我国是世界上物种多样性最丰富的国家之一。生态系统多样性包括_生境_、_生物群落_和_生态系统构造和功能_的多样性。3人shengw类活动破坏生态系统的多样性，其活动包括： 毁坏栖息地 、环境污染 和不合理利用生物资源 。4.以DDT为例，在食物链中，随 营养级 的递增，DDT浓度 增加 ，称为 富集 。就地保护_、_迁地保护_和_离体保护_。生物多样性的保护对可持续开展有重要意义。例：“富集是指 D A某些生物在人体内大量积累 B某些物质在生物体内大量积累C生物从食物链中大量积累某些物质 D某些物质沿食物链方向在动物体内积累、营养级越高，浓度越高
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