生物理科必修2复习.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,发现问题,假说-演绎则法,提出假说,验证假说,得出结论,将具有（Aa）的杂合体，逐代自交3次，在F3代中纯合体比例为(),A1/8 B7/8 C7/16 D9/16,基因型为Aa的个体连续自交n代：,杂合体比例为1/2,n,，,纯合体比例为1-1/2,n,显性纯合体隐性纯合体 1/2（1-1/2,n,）,杂合体越来越少，纯合体比例越来越多。,B,下列曲线能正确表示杂合子(Aa)连续自交若干代，子代中显性纯合子所占比例的是,二、对自由组合现象的解释,配子,F,1,配子,假设：,粒色,黄色：,Y,绿色：,y,粒形,圆粒：,R,皱粒：,r,1、豌豆两对等位 基因的遗传,1 :1 :1 :1,YYRR,yyrr,P,F,1,YR,yr,受精,YR,Yr,yR,yr,YyRr,YyRr,色盲症的遗传（,伴,X,隐性遗传,）有什么特点呢？,（1）男性患者多于女性患者,（2）交叉遗传。男性患者通过女儿,传递给外孙。,（3）隔代遗传。,双亲正常子病，母病儿必病，女病父必病。,脱氧核苷酸的种类,A,G,C,T,腺嘌呤脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,20世纪30年代：DNA有重要作用,1.将,R型活细菌,注射到小鼠体内，不死亡。,2.将,S型活细菌,注射到小鼠体内，患败血症死亡。,(二)肺炎双球菌的,体内,转化实验,3.将,加热杀死后的S型细菌,注射到小鼠体内，不死亡。,4.将,R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合,后注射到,小鼠体内，小鼠患败血症死亡。,结论：,DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。,疑问：,由于艾弗里的实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质，因此，仍有人表示怀疑。,那么要怎样设计才能让人无可挑剔呢？,设法把DNA和蛋白质分开，然后单独、直接观察DNA和蛋白质的作用。,实验中最关键的设计思路,用,放射性同位素,35,S,标记噬菌体,蛋白质,外壳,子代噬菌体,三、噬菌体侵染细菌实验,35,S,噬菌体侵染细菌时，,蛋白质,外壳留在外面，,没有进入,到细菌中。,实验表明,无,35,S,亲代噬菌体,想一想：这一结果说明了什么,?,用,放射性同位素,32,P,标记噬菌体内部,DNA,32,P,子代噬菌体,实验表明,噬菌体侵染细菌时，,DNA 进入,到细菌中,三、噬菌体侵染细菌实验,亲代噬菌体,有,32,P,想一想：这一结果又说明了什么,?,离心,离心,1、为什么选择,35,S,和,32,P,作标记而不选用其他的同位素,?,2、第一（二）组实验中为什么上清液的放射性,很高（低）,，沉淀物的放射性,很低（高）,？,因为硫仅存在于,T2噬菌体的蛋白质组分中，而磷则主要存在于 DNA的组分中。用14C和18O等元素是不可行的，因为 T2噬菌体的蛋白质和DNA分子的组分中都含有这两种元素。,在第一组实验中，,35,S标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合培养后，搅拌不充分，使吸附在大肠杆菌外被,35,S标记的噬菌体蛋白质外壳没有与大肠杆菌完全分离开，离心后进入沉淀物中，使沉淀物中出现放射性。,在第二组实验中，,32,P标记的噬菌体和大肠杆菌混合培养的时间过长，噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液；混合培养的时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。,35,S,35,S,具有细胞结构的生物,真核生物的遗传物质,原核生物的遗传物质,DNA,多数病毒的遗传物质是,DNA,少数病毒的遗传物质是,RNA,例如：,HIV病毒，SARS病毒，烟草花叶病毒,绝大多数生物的遗传物质是,DNA,DNA是主要的遗传物质,（二）,DNA是,主要,的遗传物质,一切生物的遗传物质是,核酸,资料4：,奥地利著名生物化学家查哥夫研究,得出,：,（1）,腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量,(A=T),，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量,(G=C),。,（2）同种生物体细胞中DNA的含量是相同的，不同种生物的碱基含量是不同的;,【模型建构4】,DNA分子呈双螺旋结构，A与T、G与C配对,DNA分子的结构小结,化学元素组成：,基本组成单位：四种脱氧核苷酸,一分子含氮碱基,一分子脱氧核糖,一分子磷酸,空间结构,规则的双螺旋结构,两条脱氧核苷酸长链,碱基对,氢键,碱基互补配对原则,分子结构的稳定性、多样性和特异性,C、H、O、N、P,二、DNA半保留复制的实验证据,1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料。,运用技术：,怎样把不一样的DNA分开呢？,N,想一想：,可以用什么同位素去标记DNA？,密度梯度离心技术,14,N,/,14,N,DNA,15,N,/,14,N,DNA,15,N,/,15,N,DNA,轻链,中链,重链,同位素示踪技术,亲 代,第一代,第二代,第三代,15,N,15,N,类推第五代时在离心管中，上中下层的比例如何？,15,N,15,N,14,N,14,N,14,N,14,N,14,N,14,N,1、概念：,2、场所：,3、时期：,4、条件,5、复制过程：,6、复制特点,7、准确复制原因,8、复制的生物学意义：,有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期,模板：,原料：,能量：,酶：,DNA的两条母链,游离的脱氧核苷酸（A、G、C、T）,ATP,DNA解旋酶、DNA聚合酶等,DNA双链提供精确的模板,（1）边解旋边复制,（2）半保留复制,细胞核（主要）、,线粒体、叶绿体,解旋合成互补子链形成子代DNA,碱基互补配对原则,P,54,三、DNA分子复制的过程（P,54,）,DNA的复制,就是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,细胞核（主要）、线粒体、叶绿体,(,1)图中A是_C是_G是_,(2)B有_种，分别是_,(3)图中D和F的关系是_,(4)图中E和F的关系是_,(5)图中F和H的关系是_,F DNA,B 碱基,C,E 基因,A,H 染色体,D 脱氧核苷酸,G,磷酸,脱氧核糖,蛋白质,四,A、T、C、G,D是F 的基本组成单位,E是有遗传效应的F片段,H是F的主要载体,（）定义：,（）模板：,（）结果：,（）原料：,（）条件：,（）转录时的碱基配对方式:,（,7,）场所：,在细胞核中以,DNA的一条链,为模板,按碱基互补配对原则原则，合成,mRNA,的过程,细胞核,DNA的一条链,四种核糖核苷酸,RNA聚合酶,和ATP、模板、原料,碱基互补配对原则,形成mRNA,（,A-U,，G-C，T-A）,(A、G、C、,U,）,一、遗传信息的转录,1、概念：,2、场所：,3、模板：,4、原料：,5、产物：,6、配对原则：,游离在,细胞质,中的各种,氨基酸,，以,mRNA,为模板，合成具有一定氨基酸顺序的,蛋白质,的过程,核糖体（细胞质）,mRNA,20种游离的氨基酸,蛋白质（或多肽链）,A-U，U-A，C-G，G-C,二、遗传信息的翻译,8、过程,13下面是DNA控制蛋白质合成过程的示意图，请回答下列问题：,（1）所示的过程在遗传学上称为,，该过程发生在,中。,（2）所示的过程在遗传学上称为,。,（3）a表示,分子，,它的作用是,。,RNA,DNA,蛋白质,转录,翻译,复制,逆转录,复制,基因通过控制_合成来控制代谢过程，进而控,制生物体的_,酶的,性状,基因还能通过控制蛋白质的_而_,控制生物体的_,性状,结构,直接,表现型=,基因型+外界环境,知识小结,二、基因突变的原因，请阅读P81，分析总结,外因(,自然或人为的诱发突变,),1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射,例如:太空椒,皮肤癌等,2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等,3.生物因素:某些病毒,特别提醒:,我们应该保护环境,远离这些因 素,养成良好的饮食,卫生习惯.,内因(,自发突变,),DNA复制时偶尔发生错误,（一）概念:,在生物进行,有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,（二）类型:,基因的自由组合:,基因的互换:,动脑:基因重组能否产生新的基因？,非同源染色体上的,非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,上一页,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,三、染色体变异,染色体数目,的变异,染色体结构,的变异,显微镜下可以观察,染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对,性状的改变大？为什么？,甲 乙,Q：可否人工诱导多倍体的形成呢？,常用方法有哪些？,低温和秋水仙素处理法,Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：,用秋水仙素处理_或_。,原理：,当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑,制_的形成，导致_不能_，,从而引起细胞内染色体_。染色体数目加,倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成,_植株。,Q：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植,株可以不？,不行，秋水仙素的作用对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株大多细胞不进行有丝分裂。,萌发的种子,幼苗,分裂,纺锤丝,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,5、单倍体,(1)定义：,体细胞中含本物种,配子,染色体数目的个体,（2）单倍体植株特点,弱小，且高度不育,不一定。只要由配子发育而成的个体就叫单倍体。,单倍体一定含有一个染色体组吗？,二倍体：,多倍体：,单倍体：,由受精卵发育而来的个体，,体细胞中有2个染色体组，叫做二倍体,由受精卵发育而来的个体，,体细胞中有3个或3个以上染色体组，叫做多倍体,由配子发育而来的个体，,体细胞中不论有多少染色体组，都只能叫做单倍体,P,F,1,F,1,称谓,2N,2N,2N,N,4N,2N,4N,4N,二倍体,单倍体,单倍体,四倍体,注：N代表一个染色体组，比如人为二倍体，其染色体可以表示为2N=46,花药,单倍体植株,纯合正常植株,秋水仙素染色体加倍,离体培养,(2)应用：,用途：单倍体育种,方法：,花药离体培养+秋水仙素加倍,通过培养使它离开正常的发育途径,（即形成成熟花粉最后产生精子的途径）,而分化成为单倍体植株,花药离体培养,优生的措施：,1、禁止,近亲结婚,（最简单有效的方法）,2、提倡“适龄生育”(2429岁最佳),3、进行,遗传咨询,、,产前诊断,（主要手段）,原因：近亲结婚的情况下，双方从共同的祖先那里,继承同一种致病基因,的机会大增，使所生子女,患隐性遗传病的机会大增,。,5、,缺点：,杂交自交选优自交（测交）,一、杂交育种,能集中位于不同品种中的优良性状。,即“集优”,能产生新的基因型。,杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。,基因重组,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,课本P,99,原理：,基因重组,方法：,优点：,使不同个体上的优良性状集中于一个个体上,。,缺点：,应用：,杂交自交选优 自交,杂交育种小结,杂交水稻、中国荷斯坦牛等。,1.只能利用已有的基因重组，,不能创造新的基因,。,2.,育种所需时间较长,（一般需78年）,二、诱变育种,能,提高突变率，,产生,新基因,和新的性状，,加速育种进程。在,较短时间,内获得更多的符合人类需要的优良变异类型。,利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。,基因突变,3、方法：,1、概念：,2、原理：,4、优点：,物理、化学方法处理生物，再选择符合要求的变异类型,基因突变的应用:,农作物新品种的培育 用于微生物育种,例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素,20单位/mL,。后来人们对青霉菌多次进行,X射线、紫外线,照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到,5000060000单位/mL。,在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程。,P,高杆抗病,DDTT,矮杆感病,ddtt,F,1,高杆抗病,DdTt,第1年,选育出需要的矮抗品种,F,2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,矮抗,杂交育种,第2年,第3年,生长,ddTT,F,3,减数分裂,配子,DT,Dt,dT,dt,单倍体,DT,Dt,dT,dt,花药离体培养,秋水仙素,第1年,第2年,第4年,单倍体育种,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,DDTT,矮抗,原理,优点,单倍体,育种,多倍体,育种,诱变,育种,染色体,变异,明显缩短,育种年限,染色体,变异,培育,新品种,基因突变,提高突变率，,创造人们需,要的变异类型,杂交,育种,基因,重组,选育重,组类型,基因工程,：,即 。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的 。,原 理,：,操作水平,：,结 果,：,一、基因工程,基因重组,DNA分子水平,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,基因拼接技术或DNA重组技术,定向,遗传性状,1、基因的,指,“,限制性核酸内切酶,”,一种限制酶,只能识别,一种特定的核苷酸序列,并在,特定切点,切割,特点:,“”,这个特点说明了：,酶具有专一性,2、基因工程的,目的基因,A、常用,的运载体：,质粒、噬菌体和动、植物病毒等,3：基因工程的,指,“,DNA,连接酶,”,“”,作用：,连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。,其作用与限制性内切酶相反，作用点相同,第一步：,三、基因工程基本步骤：,第二步：,获取目的基因,目的基因与运载体结合,第三步：,将目的基因导入受体细胞,第四步,:,目的基因的检测与鉴定,食蚁兽,拉马克认为，器官用得越多就越发达，如食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。,鼹鼠,拉马克认为，器官废而不用，就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。,3、达尔文自然选择学说的主要内容,1、过度繁殖,2、生存斗争,3、遗传变异,4、适者生存,三、达尔文以后进化理论的发展,性状水平,深入,基因（,分子）,水平,以个体为单位,以种群为单位,形成以,自然选择学说,为基础的,现代生物进化理论,认识到了遗传和变异的本质,获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。,深入,在自然界，由于基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。,生物进化的实质：,种群的进化过程就是,种群基因频率发生变化的过程。,种群基因频率的改变与生物进化的关系,东北虎,华南虎,隔离在物种形成中的作用,两个不同虎亚种,（,马和驴杂交产骡）,生殖隔离,注：不同种群之间一旦产生,生殖隔离,，就不会有基因交流了。,地理隔离,二、隔离在物种形成中的作用,加拉帕戈斯群岛上的几种地雀,同一,种群,地理,隔离,不同,种群,自然,选择,基因频率改变,生殖,隔离,新物种,(由地理隔离导致生殖隔离从而形成新的物种),隔离是物种形成的必要条件.,新物种形成的标志是产生了生殖隔离.,突变和基,因重组,物种的形成包括,、,及,三个环节。,突变和基因重组,自然选择,隔离,三 共同进化与生物多样性的形成,1、共同进化,含义 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,2、生物多样性的形成,基因多样性,（1）生物多样性的内容 物种多样性,生态系统多样性,（2）生物多样性形成的进化历程,生物的进化历程可概括为：,从原核生物到真核生物，,从无性生殖到有性生殖，由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。,3、生物进化理论在发展,