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遗传变异和进化

遗传、变异和进化(1)1 DNA是主要的遗传物质1.1 证明遗传物质是DNA的经典实验:(物质的提取、分离和鉴定的实验技术)肺炎双球菌的转化实验:从F.Griffith到O.Avery噬菌体侵染细菌的实验:放射性同位素35S和32P标记法的应用1.2 RNA也是遗传物质(烟草花叶病毒的重建实验)2 DNA的分子结构和复制简介:生命科学史上的划时代突破——沃森-克立克模型的建立2.1 DNA的双螺旋结构两条长链,反向平行,碱基配对,互为补充;氢键的遗传学意义碱基互补配对原则及变式理解:例1:已知某DNA分子一条链上,其互补链上和整个DNA分子中,的值分别为多少?例2:已知某DNA分子一条链上,其互补链上和整个DNA分子中,的值分别为多少?DNA分子的多样性和特异性(碱基序列的千变万化与特定序列)2.2 DNA分子的自我复制复制的概念、时期、过程要点DNA半保留复制的实验——DNA梯度离心实验3 基因的表达4.1 基因的概念——具有遗传效应DNA片段4.3 基因控制蛋白质的合成:遗传信息的转录和翻译遗传信息流动的规律——中心法则4 基因的结构4.1 原核细胞的基因结构:包括分为非编码区(调控序列)和编码区(编码序列呈连续性)4.2 真核细胞的基因结构非编码区:有调控作用的核苷酸序列(如RNA聚合酶结合位点)编码区:具有不连续性,含有若干个外显子和内含子4.3 人类基因组研究——人类“生命天书”的解读人类基因组包含24条染色体(22条常染色体和X、Y染色体)上约30亿个碱基对,估计3~4万个蛋白质编码基因(只占整个基因组的2%)。

需要绘制4张图:遗传图、物理图、序列图和转录图。

4.4 人类基因组研究的重大意义5 基因工程简介5.1 基因操作的基本工具工具酶:限制性内切酶(基因“剪刀”的专一性)、DNA连接酶(基因的“针线”)运载体(常用的是细菌质粒;必备的3个条件)5.3 基因操作的基本步骤(“四步曲”)提取(直接提取和人工合成)——结合——导入——检测与表达5.4 基因工程的成果与发展前景(简悉发展动态,注意提取信息)6 生物的变异6.1不遗传变异和可遗传变异的区分7 进化理论8.1 进化的观点是生物学最基本的观点:贯穿全书进化知识要点的梳理“如果不以进化的观点,任何生物学问题将是毫无意义的。

”“如果不以遗传学的观点,任何生物学问题将是无法理解的。

”8.2 自然选择学说的主要内容(4个要点)8.3 现代生物进化理论简介种群是生物进化的单位基因库的概念生物进化过程的实质就是基因频率发生变化的过程突变和基因重组是产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向(浅释“工业黑化”的现象)遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因隔离导致物种形成(物种的概念、隔离、物种的形成)遗传、变异和进化(2)2 孟德尔的遗传定律孟德尔通过长达8年的豌豆杂交实验,以他不同于前人的创造性的科学研究方法(包括单因子分析法、数学统计法、测交实验法等),在人类历史上第一次揭示了遗传的基本规律。

2.1 基因的分离定律“豌豆的高茎和矮茎一对等位基因的遗传图解”之分析2.1.1 F1产生配子的种类、比值及意义配子形成时,等位基因发生分离的直接证据——水稻糯性和非糯性的遗传2.1.2 F2表现型与基因型的种类及比值性状分离的实质——等位基因的分离讨论:“1:1”、“3:1(完全显性)”、“2:1”分离比出现的条件及意义纯合子和杂合子的判断方法2.1.4 涉及被子植物个体发育中的一些遗传问题胚和胚乳的基因型(正交和反交的差异);果皮、种皮的性状与母本一致营养生殖(嫁接)中,接穗的性状不受砧木的影响(未进行遗传物质的交换)2.2 基因的自由组合定律:“豌豆两对等位基因的遗传图解”之分析:遗传图解(棋盘法、分枝法)的认识窍门:2.3 求解孟德尔遗传定律应用题的基本方法解法要点(1)已知表现型求基因型是最基本的题型。

(1)从子代开始,从隐性纯合体开始。

(2)表现型为隐性性状的个体,一定是纯合体,基因型可直接写出。

(3)表现型为显性性状的个体,既可能的纯合体,也可能是杂合体,需先写出基因式,再依据该个体的亲代和子代的表现型(或基因型),写出其余部分。

(4)亲本基因型的确定:先依据亲代的表现型,写出基因式;再依据子代的表现型及其分离比,完成基因型的书写。

(5)亲本型和重组型的判断。

解法要点(2)基因分离定律是最基本的遗传规律。

因此,属于自由组合定律的遗传题,都可以用分离定律求解:即逐对分析、各个击破、有序组合。

2.3 遗传基本规律在实践上的应用:杂交育种;人类的孟德尔性状3 性别决定和伴性遗传3.1 XY型的性别决定原理及其与人生、社会之关系:3.2 伴X染色体遗传的特点:再次分析“红绿色盲”、“血友病”的遗传(联系社会调查之数据,从群体上进行分析。

)4 人类遗传病与优生人类遗传病是由遗传因素引起的疾病。

它包括:单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病三大类,是当今威胁人类健康的头号疾病。

在基因诊断和基因治疗技术还不能普遍应用时,遗传病仍被视为“不治之症”。

目前,最有效的预防方法只能是优生。

4.2 家谱图分析的简要方法:寻求两个关系:基因的显隐关系;基因与染色体的关系找准两个开始:从子代开始;从隐性个体开始学会双向探究:逆向反推(从子代的分离比着手);顺向直推(已知表现型为隐性性状,可直接写出基因型;若表现型为显性性状,则先写出基因式,再看亲子关系。

)5 细胞质遗传的特点5.1 紫茉莉质体遗传的实验研究5.2 细胞核遗传和细胞质遗传的判别实验:如“正交反交法”2008-01-21 人教网遗传、变异和进化(3)§7.生物的遗传和变异〔三〕遗传的基本规律:Ⅰ.基本知识:相对性状:一种生物的同一性状的不同表现类型。

孟德尔把杂种子一代中显现出来的性状叫显性性状;把杂种子一代中未显现出来的性状叫隐性性状性状分离:在杂种后代中,同时显现出显性性状和隐性性状的现象。

纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体。

(能稳定的遗传,不发生性状分离)杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体。

(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)表现型:生物个体表现出来的性状(如:豌豆高茎);基因型:与表现型有关的基因组成。

(如Dd、dd)Ⅱ.基因分离规律实质:减Ⅰ分裂后期等位基因分离。

Ⅲ.基因分离定律中的解题思路:(1)方法一:隐性纯合突破法例如:绵羊的白色由显性基因(B)控制,黑色由隐性基因(b)控制。

现有一只白色公羊与一只白色母羊,生了一只黑色小羊。

试问:公羊和母羊的基因型分别是什么?它们生的那只小羊又是什么基因型?①根据题意列出遗传图式:因为白色(B)为显性,黑色(b)为隐性。

双亲为白羊,生下一只黑色小羊,有:②从遗传图式中出现的隐性纯合子突破:因为子代为黑色小羊,基因型必为bb,它是由精子和卵细胞受精后发育形成的,所以双亲中都有一个b基因,因此双亲基因型均为Bb。

(2)方法二:根据后代分离比解题①若后代性状分离比为显性∶隐性=3∶1,则双亲一定都是杂合子。

即Bb×Bb→3B∶1 bb。

②若后代性状分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型。

即Bb×bb→1Bb∶1bb。

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BB×BB→BB、BB×Bb→1BB∶1Bb或BB×bb→1Bb。

Ⅳ.自由组合规律实质:减Ⅰ分裂后期等位基因分离非等位基因自由组合。

Ⅴ.用分离定律解决自由组合定律问题,其基本策略是:(1)首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。

在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。

如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa、Bb×bb。

(2)用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。

①配子类型的问题例:某生物雄性个体的基因型为AaBbcc,这三对基因为独立遗传,则它产生的精子的种类有:Aa Bb cc↓↓↓2 × 2 × 1 = 4种②基因型类型的问题例:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型?先将问题分解为分离定律问题:Aa×Aa → 后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);Bb×BB → 后代有2种基因型(1BB∶1Bb);Cc×Cc → 后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。

因而AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有3×2×3= 18种基因型。

③表现型类型的问题例:AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有多少种表现型?先将问题分解为分离定律问题:Aa×Aa → 后代有2种表现型;Bb×BB → 后代有2种表现型;Cc×Cc → 后代有2种表现型。

因而AaBbCc与AabbCc杂交,其后代有2×2×2= 8种表现型。

Ⅵ.性别决定、伴性遗传:雌雄异体的生物决定性别的方式,分为XY型和ZW型。

①XY型:XX表示雌性XY表示雄性;主要时哺乳动物、昆虫、两栖类、鱼、菠菜、大麻②ZW型:ZW表示雌性ZZ表示雄性;主要指鸟类、蝶、蛾Ⅶ.遗传系谱图中遗传病的确定:(1)首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传:①“无中生有”为隐性遗传病。

即双亲都正常,其子代有患者,则一定是隐性遗传病。

②“有中生无”为显性遗传病。

即双亲都表现患病,其子代有表现正常者,则一定是显性遗传病。

(2)其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传:①在已确定隐性遗传病的系谱中:a.父亲正常,女儿患病,一定是常染色体隐性遗传;b.母亲患病,儿子正常,一定不是伴x染色体隐性遗传,必定是常染色体隐性遗传。

②在已确定显性遗传病的系谱中:a.父亲患病,女儿正常,一定是常染色体显性遗传;b.母亲正常,儿子患病,一定不是伴x染色体显性遗传,必定是常染色体显性遗传。

(3)人类遗传病判定口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;隐性遗传看女病,女病父正非伴性;显性遗传看男病,男病母正非伴性。

Ⅷ.常见单基因遗传病分类:①伴X染色体隐性遗传病:红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良(假肥大型)。

发病特点:⒈男患者多于女患者⒉男患者将至病基因通过女儿传给他的外孙(交叉遗传)②伴X染色体显性遗传病:抗维生素D性佝偻病。

发病特点:女患者多于男患者★备注:遇以上两类题,先写性染色体XY或XX,在标出基因③常染色体显性遗传病:多指、并指、软骨发育不全发病特点:患者多,多代连续得病。

④常染色体隐性遗传病:白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症发病特点:患者少,个别代有患者,一般不连续。

★备注:遇常染色体类型,只推测基因,而与X、Y无关。

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