文科学业水平生物必修二复习课件

必修二必修二DJ第一章第一章 遗传因子的发现遗传因子的发现1.分离定律分离定律2.自由组合定律自由组合定律知识线索：实验知识线索：实验假说假说验证验证定律（假说定律（假说演绎法）演绎法）能力要求：遗传图解的分析与推理，概率的能力要求：遗传图解的分析与推理，概率的计算与实例分析计算与实例分析DJ 二、一对相对性状的杂交实验高茎豌豆作母本为正交；高茎豌豆作母本为正交；矮茎豌豆作母本称反交矮茎豌豆作母本称反交问题一：为什么问题一：为什么F1都都是是 高茎而没有矮茎呢高茎而没有矮茎呢？问题二：为什么问题二：为什么F2又出现了矮茎、且又出现了矮茎、且高矮之比为高矮之比为3：1呢？呢？F1F1表现出来的性状称显表现出来的性状称显性性状，未表现出来的性性状，未表现出来的性状称隐性性状性状称隐性性状在杂种后代中，同时出在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状现显性性状和隐性性状的现象称性状分离的现象称性状分离同一种生物同一性状的不同一种生物同一性状的不同表现类型称相对性状同表现类型称相对性状PF1F2自交自交 杂交杂交DJAA AAAA显性显性AA AaAA Aa显性显性AA aaAa显性显性AA2Aaaa3显性显性1隐性隐性AaaaAa aa1显性显性1隐隐性性aaaaaa隐性隐性AaAa分离定律的六种交配方式分离定律的六种交配方式DJ 五、分离定律 在生物的体细胞中，控制同一性状的遗在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。代。分离定律的实质：杂合体在形成配子时，分离定律的实质：杂合体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入到不同成对的遗传因子彼此分离，分别进入到不同的配子中。的配子中。DJ对自由组合现象的解释PYY RRyyrr减数分裂减数分裂Y R配子配子y r受精受精YyRr F1减数减数 分裂分裂 F1配子配子YYRRYYRrYyRR YyRrYYRrYYrrYyRrYyrrYyRRYyRrYyRryyRR yyRrYyrryyRryyrrYRYryRyrYRYryRyrDJ F2 基因型：9种 表现型：4种黄色圆粒:黄色皱粒:绿色圆粒:绿色皱粒1YYRR 1YYrr 1yyRR 1yyrr2YyRR 2Yyrr 2yyRr2YYRr4YyRr 9 :3 :3 :1YYRRYYrrrryyRyyRyyrryyrrDJ杂合体形成配子和自交后代表现型的种类数杂合体形成配子和自交后代表现型的种类数杂合体自交后代表现型的比例杂合体自交后代表现型的比例四、自由组合定律孟德尔第二定律 控制不同性状的遗传因子的分离和组合控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。状的遗传因子自由组合。=2n=2n=（31）nDJ六、孟德尔遗传规律的再发现基因基因指的是孟德尔的遗传因子指的是孟德尔的遗传因子表现型表现型基因型基因型指生物个体表现出来的性状指生物个体表现出来的性状与表现型有关的基因组成与表现型有关的基因组成等位基因等位基因基基因因型型纯合子纯合子杂合子杂合子只能产生一种配子，自交后代不发只能产生一种配子，自交后代不发生性状分离生性状分离能产生两种或两种以上的配子，自能产生两种或两种以上的配子，自交后代将发生性状分离交后代将发生性状分离表现型与基因型的关系表现型与基因型的关系表现型表现型=基因型基因型+生物体生存的环境条件生物体生存的环境条件在一对同源染色体的同一位置上，控在一对同源染色体的同一位置上，控制相对性状的一对基因，如制相对性状的一对基因，如DdDJ第二章 基因和染色体的关系1.细胞的减数分裂细胞的减数分裂2.动物配子的形成过程及受精过程动物配子的形成过程及受精过程3.伴性遗传伴性遗传DJ1、精子的形成过程、精子的形成过程精原精原细胞细胞染色体染色体 复制复制初级精初级精母细胞母细胞次级精次级精母细胞母细胞染色体染色体 减半减半 染色体着染色体着 丝点分裂丝点分裂精细胞精细胞精子精子变形变形次级精母细胞次级精母细胞减数第一次分裂（减减数第一次分裂（减）减数第二次分裂（减减数第二次分裂（减）（前期）（前期）联会联会四分体四分体（后期）（后期）同源染色体分离同源染色体分离DJ卵卵 细细 胞胞 的的 形形 成成 过过 程程减数第一次分裂（减减数第一次分裂（减）减数第二次分裂（减减数第二次分裂（减）第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞卵细胞第二第二极体极体 初级卵母细胞初级卵母细胞卵原细胞卵原细胞DJ2n2n2n4n4n2n2a4a4a4a4a4a2a染色体数目染色体数目:一个核内一个核内DNADNA含量的变化含量的变化:有丝分裂有丝分裂5 6 7 81 2 3 4间期间期前期前期中期中期中期中期减数第二减数第二次分裂次分裂减数第一减数第一次分裂次分裂前期前期后期后期后期后期2n2n2n2n2nn染色体数目染色体数目:nnn2n2nn染色体数目染色体数目:2a4a4a4a4a4a2aDNADNA含量含量:2a2a2a2a2aaDNADNA含量含量:DJ精细胞精细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞间期间期 前期前期 中期中期后期后期 中期中期后期后期时间时间减减减减4n(a)2n(a)前前 中中 后后 末末4n(a)2n(a)分裂间期分裂间期分裂期分裂期有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂DJ前后代保持了一定的连续性前后代保持了一定的连续性DNADNADNADNADNADJ减数分裂中染色体、减数分裂中染色体、DNADNA的数量变化规律的数量变化规律性原细胞性原细胞初级性母细初级性母细胞（减胞（减）次级性母细次级性母细胞（减胞（减）性细胞性细胞染色体染色体DNA2 NN N4 N2 N N DNA染色体染色体变化曲线变化曲线4N2N N减减减减有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用2 N 2N 4N（2N）DJ一、萨一、萨 顿顿 的的 假假 说说 （1 1）基因在杂交过程中保持了完整性和独立性；）基因在杂交过程中保持了完整性和独立性；染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。态结构。（2 2）在体细胞中，基因和染色体都是成对存在）在体细胞中，基因和染色体都是成对存在的；在配子中，基因和染色体都成单个存在。的；在配子中，基因和染色体都成单个存在。（3 3）体细胞中成对的基因和每对同源染色体都）体细胞中成对的基因和每对同源染色体都是一个来自父方、一个来自母方。是一个来自父方、一个来自母方。（4 4）非等位基因和非同源染色体在形成配子时）非等位基因和非同源染色体在形成配子时都是自由组合的。都是自由组合的。基因和染色体存在着明显的平行关系基因和染色体存在着明显的平行关系 基因存在于染色体上基因存在于染色体上DJ 控制果蝇眼色控制果蝇眼色的一对基因都位于的一对基因都位于X染色体上，染色体上，Y染染色体上没有它的等色体上没有它的等位基因，则红眼雌位基因，则红眼雌果蝇的基因型是果蝇的基因型是XW XW，白眼雄，白眼雄果蝇的基因型是果蝇的基因型是XwY。XW XWXwYP配子配子XWF1Xw Y XW Xw XW Y相相 互交配互交配XWYXWXw XW XWXW YXW XwXw YF2基因在染色体上测交？测交？DJ 三、孟德尔遗传规律的现代解释 基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。独立地随配子遗传给后代。基因的自由组合定律的实质是：位于非同源基因的自由组合定律的实质是：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；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分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。合。DJ基基因因在在染染色色体体上上萨顿的假说萨顿的假说假说核心：基因在染色体假说核心：基因在染色体证证据据：基基因因与与染染色色体体存存在在明明显显的的平平行关系行关系基因位于染色体基因位于染色体上的实验证据上的实验证据果蝇杂交实验果蝇杂交实验果蝇杂交实验基因分析图解果蝇杂交实验基因分析图解果蝇体细胞的染色体图解果蝇体细胞的染色体图解基因在染色体上呈线性排列基因在染色体上呈线性排列孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释DJ3.遗传规律的判断遗传规律的判断（1 1）可肯定的）可肯定的常、隐常、隐常、显常、显（2 2）可能是）可能是Y Y染色体：父传子、子传孙（子子孙孙全都是）染色体：父传子、子传孙（子子孙孙全都是）X X隐性：女患父子患（交叉遗传、男患多于女患）隐性：女患父子患（交叉遗传、男患多于女患）X X显性：男患母女患（交叉遗传、女患多于男患）显性：男患母女患（交叉遗传、女患多于男患）X X隐性隐性X X显性显性常常Y（假设）（假设）常染色体：女患、男患相当常染色体：女患、男患相当父父 母母 女女DJ第三章 基因的本质1.人类对遗传物质的探索过程（实验证据）人类对遗传物质的探索过程（实验证据）2.DNA分子结构的主要特点分子结构的主要特点3.DNA分子的复制分子的复制4.基因是有遗传效应的片段基因是有遗传效应的片段DJ注射注射注射注射加热杀加热杀死注射死注射加热加热杀死杀死注射注射分离分离转化因子将无毒性的转化因子将无毒性的R型细菌转化为有毒性型细菌转化为有毒性的的S型细菌型细菌DJ1944，美国，艾弗里，美国，艾弗里S型活细菌型活细菌多糖多糖脂类脂类蛋白质蛋白质RNADNADNA+DNA酶酶分分 别别 与与 R R 型型 活活 菌菌 混混 合合 培培 养养RRRRRRSRSDNA是遗传物质是遗传物质DJ赫尔希和蔡斯的赫尔希和蔡斯的 噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验用用35S35S标记噬菌标记噬菌体蛋白质外壳体蛋白质外壳侵染侵染细菌细菌上清液放射性高上清液放射性高 离心离心沉淀物放射性低沉淀物放射性低（同位素标记法）（同位素标记法）用用32P32P标记噬标记噬 菌体的菌体的DNADNA侵染侵染细菌细菌上清液放射性很低上清液放射性很低 离心离心沉淀物放射性高沉淀物放射性高在新形成的噬菌体中没有检测到在新形成的噬菌体中没有检测到35S35S在新形成的噬菌体中检测到了在新形成的噬菌体中检测到了32P32P D N A是遗传物质，蛋白质不是遗传物质是遗传物质，蛋白质不是遗传物质DJ车前草病毒（车前草病毒（HRVHRV）HRVHRV感染的叶片感染的叶片HRV RNAHRV RNA新型病毒新型病毒 TMV TMV外壳外壳RNARNA也是遗传物质也是遗传物质重重组组DJ第二节第二节 DNA DNA分子的结构分子的结构1 1、DNADNA分子双螺旋分子双螺旋结构的发现结构的发现2 2、DNADNA分子的双螺分子的双螺旋结构旋结构3 3、碱基互补配对、碱基互补配对的原则的原则教材重点教材重点DJDNA的双螺旋结构特点概括的双螺旋结构特点概括主链主链碱基对碱基对构成构成方式方式位置位置脱氧核糖与磷酸脱氧核糖与磷酸交替排列；交替排列；两条主链呈反向两条主链呈反向平行；平行；盘绕成规则的双盘绕成规则的双螺旋螺旋主链上对应碱基主链上对应碱基以氢键连结成对；以氢键连结成对；碱基互补配对碱基互补配对（AT，GC）碱基对平面之间碱基对平面之间平行平行双螺旋外侧双螺旋外侧双螺旋内侧双螺旋内侧DJ碱基互补配对原则的计算规律碱基互补配对原则的计算规律(1)双链双链DNA：A=T G=C (2)(A+G)=(T+C)=50%A1+T1=T2+A2(2)A+G T +C在整个在整个DNADNA分子中分子中=1=1在在DNADNA分子的两条互补链中互为倒数分子的两条互补链中互为倒数(3)A+T G+C在整个在整个DNADNA分子及两条互补链中均相等分子及两条互补链中均相等在在DNADNA分子中因生物种类不同而不同分子中因生物种类不同而不同DJ第三节 DNA的复制DNADNA双螺旋结构双螺旋结构过过程程解旋解旋:解旋酶解旋酶氢键断裂氢键断裂两条单链两条单链合成合成:以解旋后的两条母链为模板，按照碱以解旋后的两条母链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成新的子链基互补配对的原则，合成新的子链条条件件模板：亲代模板：亲代DNADNA解旋后的两条母链解旋后的两条母链原料：游离的四种脱氧核苷酸原料：游离的四种脱氧核苷酸酶：解旋酶、聚合酶酶：解旋酶、聚合酶能量：能量：ATPATP盘旋盘旋:母链与相应的子链盘旋成两个母链与相应的子链盘旋成两个DNADNA分子分子DJ特点特点边解旋边复制（保证复制的准确无误）边解旋边复制（保证复制的准确无误）半保留式复制（子代半保留式复制（子代DNA=DNA=母链母链+子链）子链）复制精确复制精确的原因的原因规则的双螺旋结构为复制提供了规则的双螺旋结构为复制提供了 精确的模板精确的模板碱基互补配对的能力保证了复制碱基互补配对的能力保证了复制 准确无误的进行准确无误的进行意义意义遗传：传递遗传信息，使亲子代之间保持遗传：传递遗传信息，使亲子代之间保持 了遗传信息的连续性了遗传信息的连续性 变异：复制的差错产生基因突变变异：复制的差错产生基因突变DJ大肠杆菌在含大肠杆菌在含15N的培的培养液中生长若干代养液中生长若干代提取提取DNA 离心离心F115N/15NDNA转移到含转移到含15N的培养液中的培养液中细胞分细胞分 裂一次裂一次提取提取DNA 离心离心15N/14NDNA14NF1细胞分细胞分 裂两次裂两次F2提取提取DNA 离心离心15N/14NDNA14N/14NDNA14N14NDNA半保留半保留式复制实验式复制实验F2F2DJ 复制结果复制结果（复制（复制n次）次）n n代中有代中有2n2n个子个子DNA DNA 含母链的含母链的DNADNA所占比例：所占比例：12n-1 12n-1 母链与子链的比例：母链与子链的比例：1(2n 1(2n 1)1)含含15N的的DNA分子数分子数含含14N的的DNA分子数分子数含含15N的链数的链数含含14N的链数的链数22n22n 2 2 DJ小小 结结1.1.基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段：片段：从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，从功能上看，基因是控制生物性状的功能单位，特定的基因决定特定的性状。特定的基因决定特定的性状。从结构上看，基因是从结构上看，基因是DNADNA分子上一个个特定的分子上一个个特定的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的片段，是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的序列。序列。不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，不同的基因所含碱基的数目及排列顺序不同，从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列从而决定不同的性状。所以说，基因中的碱基排列顺序就代表遗传信息。顺序就代表遗传信息。DJ2.2.染色体、染色体、DNADNA、基因和脱氧核苷酸的关系、基因和脱氧核苷酸的关系 染色体染色体DNA DNA 基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸功能功能关系关系 DNA DNA的的主要载体主要载体 主要主要的遗传的遗传物质物质具遗传效应的具遗传效应的DNADNA片段，控制片段，控制性状遗传的结性状遗传的结构和功能单位构和功能单位 遗传物质遗传物质的组成单位的组成单位 排列顺序排列顺序代表遗传信代表遗传信息息数量数量关系关系含含1 1个或个或2 2个个DNA DNA 含有许含有许多基因多基因 含有许多含有许多脱氧核苷酸脱氧核苷酸 染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含染色体复制后着丝点分裂前，每个染色体含有有2 2个个DNADNA，其余每个染色体都只有，其余每个染色体都只有1 1个个DNADNA基因在染色体基因在染色体上呈线性排列上呈线性排列DJ3.DNA3.DNA结构的稳定性、多样性和特异性结构的稳定性、多样性和特异性 DNADNA基本骨架中磷酸与脱氧核基本骨架中磷酸与脱氧核糖的交替排列是稳定不变的；糖的交替排列是稳定不变的；碱基互补配对的原则不变碱基互补配对的原则不变稳定性稳定性DNADNA碱基对的排列碱基对的排列顺序是千变万化的顺序是千变万化的多样性多样性每个特定的每个特定的DNADNA分子中都有分子中都有特定的碱基对的排列顺序特定的碱基对的排列顺序特异性特异性DJ第四章 基因的表达1.基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成 （遗传信息的表达（遗传信息的表达转录、翻译）转录、翻译）2.基因对性状的控制基因对性状的控制DJ复制复制转录转录时间时间场所场所原料原料模板模板条件条件配对原则配对原则特点特点产物产物意义意义有丝分裂间期和减数有丝分裂间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期生长发育过程生长发育过程主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体主要在细胞核，少部分在线粒体和叶绿体TA、GCAU、CG边解旋边复制，半保留复制边解旋边复制，半保留复制边解旋边转录边解旋边转录两个双链两个双链DNA分子分子一条单链一条单链RNA复制遗传信息，使遗传信复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代息从亲代传给子代传递遗传信息，为传递遗传信息，为翻译做准备翻译做准备四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA的两条链的两条链DNA中的一条链中的一条链模板、原料、模板、原料、ATP、酶、酶DJ复制、转录、翻译的比较复制、转录、翻译的比较项目项目 复复 制制 转转 录录 翻翻 译译时间时间场所场所模板模板原料原料产物产物产物产物去向去向分裂间期分裂间期整个生长、发育过程整个生长、发育过程细胞核细胞核细胞核细胞核核糖体核糖体含含ATGCATGC的脱的脱氧核苷酸氧核苷酸含含AUGCAUGC的核的核糖核苷酸糖核苷酸氨基酸氨基酸DNADNARNARNA多肽链多肽链子细胞子细胞进入细胞质进入细胞质细胞的结构细胞的结构和功能物质和功能物质DNADNA的两条链的两条链DNADNA的一条链的一条链RNARNADJmRNAtRNA反密码子反密码子UGA CCU AGA苏氨酸苏氨酸甘氨酸甘氨酸丝氨酸丝氨酸 转转录录翻翻译译蛋白质蛋白质密码子密码子ACU GGA UCUDNA双链ACTGGATC TTGACC TAGA肽键肽键 肽键肽键ACUGGAUC U蛋白质上的氨基酸、蛋白质上的氨基酸、mRNAmRNA、基因上的碱基、基因上的碱基 数之比数之比=1 :3 :6=1 :3 :6DJDNADNARNARNA翻译翻译蛋白质蛋白质一、中心法则一、中心法则转录转录逆转录逆转录（性状）（性状）19651965年，年，RNARNA肿瘤病毒肿瘤病毒-RNARNA复制酶复制酶 RNA RNA RNA RNA 19701970年，年，致癌的致癌的RNARNA病毒病毒-逆转录酶逆转录酶 RNADNA RNADNA 19821982年，朊病毒年，朊病毒-蛋白蛋白质结构异常（折叠错误）质结构异常（折叠错误）蛋白质结构异常蛋白质结构异常DJ淀粉支酶基因被外来淀粉支酶基因被外来DNADNA序列打乱序列打乱淀粉支酶不能合成淀粉支酶不能合成淀粉含量降低，蔗糖升高淀粉含量降低，蔗糖升高蔗糖不能吸水蔗糖不能吸水皱缩，味甜皱缩，味甜皱粒豌豆皱粒豌豆基因突变基因突变缺酪氨酸酶缺酪氨酸酶不能合成不能合成黑色素黑色素白化病白化病酪氨酸酪氨酸2.基因对性状的控制基因对性状的控制DJ4.4.镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症异常血红蛋白基因异常血红蛋白基因血红蛋白异常血红蛋白异常红红细胞镰刀状细胞镰刀状基因基因蛋白质分子结构蛋白质分子结构性状性状CFTRCFTR基因缺失基因缺失3 3个碱基个碱基跨膜蛋白（跨膜蛋白（CFTRCFTR蛋白）结构蛋白）结构异常，转运氯离子功能异常异常，转运氯离子功能异常患者支气管内粘液增多，粘液清患者支气管内粘液增多，粘液清除困难，细菌繁殖，肺部感染除困难，细菌繁殖，肺部感染3.囊性囊性纤维病纤维病DJ二二 基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系基基因因酶或激素酶或激素细胞代谢细胞代谢性性状状控制控制结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构蛋白质蛋白质表现型表现型=基因型基因型+环境条件环境条件DJ第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第一节、基因突变和基因重组第一节、基因突变和基因重组教教学学重重点点1.1.镰刀型贫血症形成的原因镰刀型贫血症形成的原因2.2.基因突变的原因及其特点基因突变的原因及其特点3.3.基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别 及其意义及其意义DJDNAmRNA氨基酸氨基酸序序 列列蛋白质蛋白质转转 录录翻翻 译译决决 定定正常正常谷氨酸谷氨酸G_AA镰刀型镰刀型贫血症贫血症缬氨酸缬氨酸G_AUTA 镰刀型贫血症的原因镰刀型贫血症的原因镰镰刀刀型型贫贫血血症症的的直直接接原原因因是是血血红红蛋蛋白白分分子子中中的的谷谷氨氨酸酸被被缬缬氨氨酸酸所所取取代代，根根本本原原因因是是控控制制血血红红蛋蛋白白合合成成的的基基因因发发生生了了突突变变 TA DJG-T-A-C-A-TC-A-T-G-T-A原DNA序列增添缺失替换G-T-G-C-A-TC-A-C-G-T-AG-T-T-A-C-A-TC-A-A-T-G-T-AG-T-C-A-TC-A-G-T-A细胞学基础细胞学基础分裂间期，分裂间期，DNADNA复制发生差错复制发生差错产生新的等位基因，形成新的性状产生新的等位基因，形成新的性状结果结果概念概念DNADNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起基因结构的改变，称基因突变。（基因引起基因结构的改变，称基因突变。（基因水平上的变异）水平上的变异）DJ（二）基因突变的原因外外来来因因素素物理因素（各种辐射）损伤细物理因素（各种辐射）损伤细 胞内的胞内的DNADNA基基因因突突变变化学因素（亚硝酸、碱基类似化学因素（亚硝酸、碱基类似 物）改变核酸中的碱基物）改变核酸中的碱基生物因素生物因素 某些病毒的遗传物某些病毒的遗传物 质能影响宿主细胞的质能影响宿主细胞的DNADNA生物内部因素使生物内部因素使DNADNA复制发生差错，复制发生差错，导导 致致DNADNA的碱基组成发生改的碱基组成发生改变变DJ（三）基因突变的特点（三）基因突变的特点1.1.普遍性普遍性2.2.随机性随机性生物个体发育的任何时期生物个体发育的任何时期,任何细胞任何细胞可以发生在细胞内的不同可以发生在细胞内的不同DNADNA分子，分子，或同一或同一DNADNA分子的不同部位上。分子的不同部位上。4.4.低频率性（生殖细胞的突变频率为低频率性（生殖细胞的突变频率为10-10-510-8510-8）5.5.多害少利性（有些无作用）多害少利性（有些无作用）3.3.不定向性（多方向性，产生一个以上的等不定向性（多方向性，产生一个以上的等 位基因）位基因）诱发突变因素多、又能自发突变，所诱发突变因素多、又能自发突变，所以所有的生物都有突变发生的可能以所有的生物都有突变发生的可能DJ二、基 因 重 组 生物体进行有性生殖的过程中，控制不生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合同性状的基因重新组合基因基因重组重组性状性状重组重组新的表现型新的表现型（2n2n种）种）新的基新的基 因因 型型来源来源减减后期非同源染色体自由组合后期非同源染色体自由组合减减前期四分体中非姐妹染色单体的前期四分体中非姐妹染色单体的 交叉互换交叉互换意义意义生物变异的主要来源之一，对生物的生物变异的主要来源之一，对生物的进化具有重要意义进化具有重要意义DJ基基 因因 突突 变变基基 因因 重重 组组本质本质发生发生时间时间及原及原因因意义意义发生发生可能可能基因的分子结构发生改基因的分子结构发生改变，产生了新的基因，变，产生了新的基因，出现了新的性状出现了新的性状产生新的基因型，使不产生新的基因型，使不同性状重新组合。出现同性状重新组合。出现新的表现型新的表现型细胞分裂间期细胞分裂间期DNADNA分子复分子复制时，由于外界理化因制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添的碱基对的替换、增添或缺失。或缺失。减减后期，同源染色体分后期，同源染色体分离，非同源染色体上的非离，非同源染色体上的非等位基因的自由组合及四等位基因的自由组合及四分体时非姐妹染色单体的分体时非姐妹染色单体的交叉互换。交叉互换。生物变异的来源之一，对生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义生物的进化具有重要意义变异的根本来源，生物变异的根本来源，生物进化的原材料进化的原材料突变频率低，但普遍突变频率低，但普遍存在。存在。在有性生殖中非常普遍在有性生殖中非常普遍DJ表现型表现型（改变）（改变）基因型基因型（改变）（改变）环境条件环境条件（改变）（改变）基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组诱因诱因来源来源遗传的变异遗传的变异不遗传的变异不遗传的变异DJ第二节、染色体变异第二节、染色体变异教教学学重重点点1.染色体结构变异的类型染色体结构变异的类型2.染色体组的概念及特点染色体组的概念及特点3.染色体数量变异及其原理染色体数量变异及其原理DJ某染色体丢失某染色体丢失某一片段某一片段缺失变异缺失变异反向接回到原染色体反向接回到原染色体倒位变异倒位变异结合到原染色体的同结合到原染色体的同源染色体上源染色体上重复重复变异变异结合到原染色体的非结合到原染色体的非同源染色体上同源染色体上易易位变异位变异丢失丢失片段片段abcdefabcdefabcdefacdefabcdcdefabefabedcfabcdefabcdef1234567abcdef5671234DJ二、染色体数目的变异2121三体综合征（先天愚型）三体综合征（先天愚型）有有丝丝分分裂裂正常正常个别染色体数变异个别染色体数变异种种类类个别染色体的增加或减少个别染色体的增加或减少细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍 的增加或减少的增加或减少？DJ减减分分裂裂正常正常个别染色体数变异个别染色体数变异减减分分裂裂正常正常个别染色体数变异个别染色体数变异DJ染色体组数目判别方法染色体组数目判别方法1.1.根据染色体形态：细胞内形态相同的染色体根据染色体形态：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组有几条，则含有几个染色体组2.2.根据基因型：在细胞或生物体的基因型中，根据基因型：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因个数就是染色体数。控制同一性状的基因个数就是染色体数。3.3.根据染色体数目和染色体形态数根据染色体数目和染色体形态数1.染色体组染色体组 细胞中的一组非同源染色体，形态和功细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带有该生物体的全部遗传能各不相同，但携带有该生物体的全部遗传信息的一组染色体。信息的一组染色体。DJ多倍体与单倍体的比较多倍体与单倍体的比较来来 源源染染 色色 体体 组组单倍体单倍体单倍体单倍体多倍体多倍体多倍体多倍体生殖细胞不经受精作生殖细胞不经受精作用直接发育而来用直接发育而来由受精卵发育而来由受精卵发育而来含有一到多个染含有一到多个染色体组色体组含有三个或多个染含有三个或多个染色体组色体组个体个体单倍体单倍体花粉粒花粉粒组织培养组织培养有丝分裂有丝分裂减数减数分裂分裂受精卵受精卵几倍体几倍体个体个体几个染色体组几个染色体组有丝有丝分裂分裂DJ三倍体无籽西瓜的培育过程二倍体二倍体秋水仙素秋水仙素四倍体四倍体二倍体二倍体（配子（配子2 2个染色体组）个染色体组）（配子（配子1 1个染色体组）个染色体组）三倍体西瓜子三倍体西瓜子 四倍体西瓜果实四倍体西瓜果实三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜二倍体花粉二倍体花粉联会紊乱，不能联会紊乱，不能形成生殖细胞形成生殖细胞 三倍体植株（三倍体植株（3n3n）DJP PAABB aabbAABB aabbF1F1AaBbAaBbABAB、AbAb、aBaB、abab配子配子花药离花药离 体培养体培养可得到基因型为可得到基因型为ABAB、AbAb、aBaB、abab这四种单倍体植株这四种单倍体植株人工诱导人工诱导 染色体加倍染色体加倍 就可得到基因型为就可得到基因型为AAbbAAbb这种纯合子的二倍体植株这种纯合子的二倍体植株水稻高杆抗病水稻高杆抗病AABB 与与 矮杆不抗病矮杆不抗病aabb培育优培育优良品种？良品种？单倍体育种单倍体育种只需两年只需两年DJ杂交育种（至少四年）杂交育种（至少四年）第一年第一年 P 高抗高抗AABB X 矮不抗矮不抗aabb第二年第二年 F1 AaBb第三年第三年 F2 9高抗高抗 3高不抗高不抗 3矮抗矮抗 1矮矮不抗不抗 X第四年第四年 纯合矮杆纯合矮杆aaBBaaBBaaBbDJ单基因遗传病单基因遗传病多基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病染色体异常遗传病常染色体常染色体X染色体染色体显性遗传病显性遗传病隐性遗传病隐性遗传病显性遗传病显性遗传病隐性遗传病隐性遗传病原发性高血压、冠心病、唇裂原发性高血压、冠心病、唇裂21三体综合症、猫三体综合症、猫叫综合症叫综合症性腺发育不良（特性腺发育不良（特纳氏综合症）纳氏综合症）常染色体病常染色体病性染色体病性染色体病镰刀型细胞贫血症、镰刀型细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症苯丙酮尿症抗维生素抗维生素D佝偻病佝偻病色盲症、血友病、进色盲症、血友病、进行性肌营养不良行性肌营养不良多指、并指、软骨发多指、并指、软骨发育不全育不全一对等位一对等位基因控制基因控制的遗传病的遗传病第三节第三节 人类遗传病人类遗传病DJ苯丙氨酸苯丙氨酸酶酶1 1苯丙酮酸苯丙酮酸酶酶2 2酪氨酸酪氨酸酶酶3 3黑色素黑色素尿黑酸尿黑酸尿黑酸尿黑酸乙酰乙酰乙酰乙酰乙酸乙酸乙酸乙酸CO2CO2H2OH2O酶酶5 5酶酶6 6酶酶4 4损害神损害神损害神损害神经系统经系统经系统经系统a.缺少酶缺少酶2：苯丙酮酸尿症：苯丙酮酸尿症b.缺少酶缺少酶3：白化病：白化病c.缺少酶缺少酶5：尿黑酸症：尿黑酸症DJ第六章第六章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种教教学学重重点点1.杂交育种和诱变育种的方杂交育种和诱变育种的方 法和原理法和原理2.两种育种方式的优缺点两种育种方式的优缺点DJ类型类型 杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺缺点点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理萌发的方法处理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗花药离体培花药离体培养；诱导染养；诱导染色体加倍色体加倍用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同使位于不同个体的优良个体的优良性状集中于性状集中于一个个体上一个个体上提高变异频提高变异频率加速育种率加速育种进程进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时育种时间长间长有利变异少需有利变异少需大量处理供试大量处理供试材料材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种和多倍杂交育种和多倍体育种配合体育种配合只适用于只适用于植物植物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮培育矮抗小麦抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗培育矮抗小麦小麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较DJ 基因工程基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的是指按照人们的意愿，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。生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。第一步第一步提取目的基因和运载体提取目的基因和运载体第二步第二步目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合第三步第三步将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达情况检测目的基因的表达情况 第四步第四步基因工程的操作过程基因工程的操作过程1.1.剪刀剪刀限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶。2.2.针线针线DNADNA连接酶连接酶。3.3.运输工具运输工具运载体运载体。DJ