1、用心 爱心 专心自交表现第一章 遗传因子的发现考纲要求:分析孟德尔实验的科学方法,阐明基因分离定律和基因自由组合定律隐性遗传因子 隐性性状 性状分离 杂合子 相对性状显性遗传因子 显性性状一、孟德尔简介二、杂交实验(一) 1956-1864-18721选材:豌豆 自花传粉、闭花受粉 纯种性状易区分且稳定 真实遗传2过程:人工异花传粉 一对相对性状的 正交P(亲本) 高茎 DD X 矮茎 dd 互交 反交F1(子一代) 高茎 Dd 纯合子、杂合子F2(子二代) 高茎 DD :高茎 Dd :矮茎 dd1 : 2 : 1 分离比为 3:13解释性状由遗传因子决定。 (区分大小写) 因子成对存在。配子
2、只含每对因子中的一个。 配子的结合是随机的。4验证 测交 ( F 1) Dd X dd F1 是否产生两种高 1 : 1 矮 比例为 1:1 的配子5分离定律在生物的体细胞中,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,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,随配子遗传给后代。6.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;控制用心 爱心 专心(3)豌豆具有易于区分的性状。7.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
3、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。如在 DDdd 杂交实验中,杂合 F1 代自交后形成的 F2 代同时出现显性性状(DD 及Dd)和隐性性状(dd)的现象。显性性状:在 DDdd 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 DDdd 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
4、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:DDdd Dddd DDDd 等。自交:遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如:DDDD DdDd 等测交:F1(待测个体)与隐性纯合子杂交的方式。如:Dddd正交和反交:二者是相对而言的,如甲()乙()为正交,则甲()乙()为反交;如甲()乙()为正交,则甲()乙()为反交。8.杂合子和纯合子的鉴别方法若后代无性状分离,则待测个体为纯合子测交法若后代有性
5、状分离,则待测个体为杂合子若后代无性状分离,则待测个体为纯合子自交法若后代有性状分离,则待测个体为杂合子9.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)即 DdDd 3D_:1dd(2)若后代性状分离比为显:隐=1 :1,则双亲一定是测交类型。用心 爱心 专心即为 Dddd 1Dd :1dd(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。即 DDDD 或 DDDd 或 DDdd三、杂交实验(二)1 黄圆 YYRR X 绿皱 yyrr黄圆 YyRr黄圆 Y_R_ :黄皱 Y_rr :绿圆 yyR_ :绿皱 yyrr 亲组合9 : 3 : 3
6、: 1 重组合2.两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。(3)F2 中有 16 种组合方式,9 种基因型,4 种表现型,比例 9:3:3:1YYRR 1/16YYRr 2/16双显(Y_R_) YyRR 2/16 9/16 黄圆YyRr 4/16纯隐(yyrr) yyrr 1/16 1/16 绿皱YYrr 1/16 单显(Y_rr) YYRr 2/16 3/16 黄皱yyRR 1/16单显(yyR_) yyR
7、r 2/16 3/16 绿圆注意:上述结论只是符合亲本为 YYRRyyrr,但亲本为 YYrryyRR,F2 中重组类型为 10/16 ,亲本类型为 6/16。3.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:AaBbCcAaBBCc ,后代基因型数为多少?先分解为三个分离定律:AaAa 后代 3 种基因型(1AA :2Aa :1aa)BbBB 后代 2 种基因型(1BB:1Bb)CcCc 后代 3 种基因型(1CC :2Cc :1cc )所以其杂交后代有 3x2x3=18 种类型。亲本类型重组类型用心 爱心 专心(3)表现类型问题如
8、:AaBbCcAabbCc,后代表现数为多少?先分解为三个分离定律:AaAa 后代 2 种表现型Bbbb 后代 2 种表现型CcCc 后代 2 种表现型所以其杂交后代有 2x2x2=8 种表现型。4.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。5.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6自由组合定律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。四、孟德尔遗传定律史记1866 年发表 1900 年再发现 1909 年约翰逊将遗传因
9、子更名为“基因” 基因型、表现型、等位基因基因型是性状表现的内在因素,而表现型则是基因型的表现形式。表现型=基因型+环境条件。五、小结12 n 对基因杂交F1 形成配子数F1 配子可能的结合数F2 的基因型数F2 的表现型数F2 的表型分离比122441639243:19:3:3:12n 2n 4n 3n 2n (3+1) n后代性状分离比 说明3 : 1 杂合子 X 杂合子1 : 1 杂合子 X 隐性纯合子1 : 0 纯合子 X 纯合子 ;纯合子 X 显性杂合子用心 爱心 专心体现在第二章 基因与染色体的关系考纲要求:理解细胞的减数分裂和配子形成过程以及受精作用,理解伴性遗传并能独立操作观察
10、细胞有丝分裂实验依据:基因与染色体行为的平行关系 减数分裂与受精作用基因在染色体上 证据:果蝇杂交(白眼) 伴性遗传:色盲与抗 VD 佝偻病现代解释:遗传因子为一对同源染色体上的一对等位基因一、减数分裂1进行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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。2过程精子形成过程:(形成部位:睾丸)染色体 同源染色体联会成 着丝点分裂精原 复制 初级四分体(交叉互换)次级 单体分开 精 变形 精细胞 精母 分离(自由组合) 精母 细胞 子染色体 2N 2N N
11、 2N N NDNA 2C 4C 4C 2C 2C C C用心 爱心 专心注:减数分裂过程中,有关纺锺体的形成,核膜、核仁的解体与重建情况与一般的有丝分裂相同。教 材 中 关 于 细 胞 图 示 中 , 侧 重 于 染 色 体 行 为 的 变 化 , 没 有 区 分 染 色 体 与 染 色 质 两 种 形 态 。要注意联会与形成四分体均发生在前期,此时染色体已复制。染色体复制 细胞一分为二 细胞一分为二 变形1 1 2 4 4细胞数染色体数:2N 2N N N N染色单体:04N 4N 2N 0 0DNA 分子 2a4a 4a 2a a a同源染色体对数 n n 0 0 0前期:同源染色体联会
12、形成四分体中期:四分体排在细胞中央后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)末期:细胞质均等分裂染色体平均分配,数目减半初级精母细胞染色体复制一次精子次级精母细胞精子细胞精原细胞变形分裂前期、中期、后期及末期与一般有丝分裂的相应时期相似2N精子着丝点分裂、单体分离N联会、四分体、同原染色体分离2N 复制2N变形N精原细胞精原细胞精细胞次级精母细胞初级精母细胞有丝分裂间期减数分裂第一次分裂 第二次分裂2N 着丝点分裂、单体分离联会、四分体、同原染色体分离2N 复制2N卵原细胞卵原细胞卵细胞次级卵母细胞初级卵母细胞有丝分裂间期减数分裂第一次分裂 第二次分裂极体N 极体极体极体消失NNN卵细胞形成
13、过程:(形成部位:卵巢)细胞质为不均等分裂产生的生殖细胞的数目不同:1 个卵原细胞只产生 1个卵细胞(另 3 个是极体)卵细胞不需变形即成为成熟的生殖细胞与精子形成过程的比较相同点:染色体的变化规律与精子的形成过程完全相同。不同点用心 爱心 专心3同源染色体A a Bb 形状(着丝点位置)和大小(长度)相同,分别来自父方与母方的一对同源染色体是一个四分体,含有两条染色体,四条染色单体区别:同源与非同源染色体;姐妹与非姐妹染色单体交叉互换4判断分裂图象奇数 减或生殖细胞 散乱 中央 分极染色体 不 有丝 有 配对 前 中 后 偶数 同源染色体 有 减 期 期 期 无 减二、萨顿假说1内容:基因在
14、染色体上 (染色体是基因的载体)2依据:基因与染色体行为存在着明显的平行关系。在杂交中保持完整和独立性 成对存在一个来自父方,一个来自母方 形成配子时自由组合3证据: 果蝇的限性遗传红眼 XWXW X 白眼 XwYXW Y 红眼 XWXw红眼 XWXW :红眼 XWXw:红眼 XW Y:白眼 XwY 一条染色体上有许多个基因;基因在染色体上呈线性排列。4现代解释孟德尔遗传定律分离定律:等位基因随同源染色体的分开独立地遗传给后代。自由组合定律:非同源染色体上的非等位基因自由组合。三、伴性遗传的特点与判断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:男性患者多于女性患者。
15、交叉遗传。即男性女性男性。一般为隔代遗传。用心 爱心 专心1. 抗维生素 D 佝偻病(伴 X 染色体显性遗传病)特点:女性患者多于男性患者。代代相传。4、伴性遗传在生产实践中的应用遗传病的遗传方式 遗传特点 实例常染色体隐性遗传病 隔代遗传,患者为隐性纯合体 白化病、苯丙酮尿症、常染色体显性遗传病 代代相传,正常人为隐性纯合体 多/并指、软骨发育不全伴 X 染色体隐性遗传病 隔代遗传,交叉遗传,患者男性多于女性 色盲、血友病伴 X 染色体显性遗传病 代代相传,交叉遗传,患者女性多于男性 抗 VD佝偻病伴 Y 染色体遗传病 传男不传女,只有男性患者没有女性患者 人类中的毛耳四、遗传图的判断第一步
16、: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。 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; 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。 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; 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
17、Y 遗传,无显隐之分。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2AXX 2A+XY 2A+ZW 2A+ZZ性细胞染色体组成A+X A+XA+YA+ZA+WA+Z口诀:无中生有为隐性,隐性遗传看女病。父子患病为伴性。有中生无为显性,显性遗传看男病。 母女患病为伴性。用心 爱心 专心生物类型 人、哺乳类、果蝇及雌雄异株植物鸟类、蛾蝶类第三章 基因的本质考纲要求:理解人类对遗传物质的探索过程以及 DNA 分子结构的主要特点,理解基因的概念和 DNA 分子的复制第一节 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
18、菲思等人进行。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。实验过程结论:DNA 是遗传物质2.噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程标记噬菌体用心 爱心 专心含 35S 的培养基 含 35S 的细菌 35S 蛋白质外壳含 35S 的噬菌体 培 养 培 养含 32P 的培养基 含 32P 的细菌 内部 DNA 含 32P 的噬菌体 培 养 培 养噬菌体侵染细菌含 35S 的噬菌体 细菌体内没有放射性 35S 侵 染 细 菌含 32P 的噬菌体 细菌体内有放射线 32P 侵 染 细 菌结论:进一步确立 DNA 是遗传物质3.烟草花叶病毒感染烟草实验:(1) 、实验过程(2) 、实验结果分析与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生物 原核生物:DNA细胞结构真核生物: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。第二节 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、DNA 分子有何特点?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