高中生物人教版必修二笔记教学文稿.pdf

1必修二、遗传与进化 第一章、遗传因子发现 1、孟德尔的豌豆杂交实验 一、有关概念 1.性状、相对性状 2.显性性状、隐性性状 3.基因型、表现型（关系）4.纯合子、杂合子 1）判断某生物基因型是纯合子、杂合子 动物：常采用测交法；植物：自交法与测交法均可，但自交法较简便 5.自交、杂交、测交（作用）6.正交、反交 7.性状分离 8.等位基因、同源染色体 等位基因：1）存在：存在于杂合子的所有的体细胞中 2）位置：位于 同源染色体的同一位置上 3）特点：控制 一对相对性状，具有一定的独立性 4）分离时间：减数第一次分裂的后期 5）遗传行为：随着 同源染色体的分开而分离，分别进入不同的配子 二、孟德尔的豌豆杂交实验一 1.一对相对性状的杂交实验 A 几种符号的含义 2B 什么是人工授粉 C 为什么要去雄、套袋 D 实验现象和数据处理 2.对性状分离现象的解释(推测）孟德尔提出了哪些假设 3.对分离现象解释的验证（测交）为什么测交实验能证明 F1 的基因型？4.总结出分离定律 1)孟德尔发现了什么问题？哪些属于假说？演绎？假说演绎法 1.发现问题 2.提出假设 3.验证假设 4.发现规律 类比推理法 演绎推理是结论从叫做前提的已知事实“必然的”的得出的推理；演绎推理是由普通性的前提推出特殊性结论的推理。孟德尔提出如下假设：1.生物的性状是由遗传因子决定的 2.体细胞中遗传因子是成对存在的 3.形成生殖细胞时成对的遗传因子彼此分离 4.受精时雌雄配子结合是随机的 A 分离定律：在体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；3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。B 分离定律的实质？C 验证分离定律的方法？D 分离定律适用的范畴？真核生物的核基因真核生物的核基因，有性生殖产生配子的过程有性生殖产生配子的过程 2)你认为孟德尔成功的原因有哪些？1.恰当的实验材料豌豆 2.从简单到复杂的分析方法 3.用统计学方法处理实验数据（3：1）4.科学的思维方法假说演绎法 三、基因分离定律的应用 1.牢记两个典型比例 自交比 3：1；测交比 1：1 2.特殊情况下的比例 2/3 3.概率计算时的相乘与相加 4.区别自交和自由交配 自由交配时，利用配子概率(基因频率)计算基因型频率 5.遗传病系谱图的分析 a 首先判断显、隐性关系 b 利用正推法、逆推法判断个体基因型 c 注意同卵双生、异卵双生的区别 6.子代某些特殊性状与母本一致 种子的种皮、果实的果皮等与母本的基因型一致 47.特殊原因导致不出现典型的比例 a 子代数目较少时，不一定复合预期的比例 b 出现致死基因或某类型合子不能发育 c 不完全显性 8.等位基因不一定只有 2 个 等位基因是基因突变产生的 9.正确书写遗传图解 种子种子、果实的结构果实的结构 注意：a 胚将来发育成幼苗，胚乳为胚的发育提供营养 b 胚乳由受精极核发育而来(1 极核+1 极核+1 精子)c 极核=卵细胞,且融合的两个极核基因型完全相同 四、实验：性状分离比的模拟 1.甲、乙两个小桶代表 F1 的雌蕊、雄蕊（动：性腺）2.两种彩色小球代表两种类型的配子 3.实验过程模拟的过程:遗传因子的分离、配子的随机结合 4.实验过程中要求:混匀、数量相等、及时放回、样本量足够大 2、孟德尔的豌豆杂交实验（二）5一、孟德尔的豌豆杂交实验二 1.两对相对性状的杂交实验 a 过程和结果 bF2 中哪些属于杂合子？双杂合？双显性？单显性 注意：稳定遗传的个体就是指纯合子 cF2 中哪些属于亲本型？重组型？2.对自由组合现象的解释(提出假设）3.对自由组合现象解释的验证测交 4.总结出自由组合定律 二二、假说假说-演绎法的应用演绎法的应用 两对相对性状的杂交实验 结合方式有 16 种；遗传因子组合 9 种；性状表现 4 种(1)孟德尔提出的假设 1、两对相对性状分别由遗传因子 Y、y、R、r 控制。2、F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。3、受精时，雌雄配子的结合是随机的。9 黄圆:1YYRR 2YyRR 2YYRr 4 YyRr 3 黄皱:1YYrr 2 Yyrr 3 绿圆:1yyRR 2yyRr 1 绿皱:1yyrr 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 基因自由组合定律的实质 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。在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分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。1）对自由组合定律实质的认识 A 基因自由组合时期:非同源染色体上的非等位基因。B 自由组合时期:减数分裂形成配子时（减后期）。C 自由组合原因:随非同源染色体的自由组合而自由组合。D 属于的变异形式:7可遗传变异基因重组的一种形式 1等位基因的分离发生在减后 2相同基因的分开发生在减后；有丝分裂后期 3非等位基因的自由组合发生在减后 4不是所有的非等位基因都会，只有位于同源染色体上的非等位基因才会发生自由组合 5自由组合定律的适用条件：非等位基因位于非同源染色体上 6验证自由组合定律的方法：测交实验、杂交实验 2）比较分离定律和自由组合定律 分离定律 自由组合定律 性状 一对 两对以上 基因与染色体关系 等位基因位于同源染色体 分别位于两对以上同源染色体(独立遗传)细胞学基础 减后期，同源染色体分离 减后期非同源染色体自由组合 实质 等位基因分离 非同源染色体非等位基因自由组合(基因重组)联系 形成配子（减数分裂）时，两个定律同时起作用：所有的等位基因都要分离；同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 三、自由组合定律的应用 1.运用分枝法，分析配子、子代基因型、表现型 A 先一对一对地分析，再进行组合，各概率相乘 B 注意问题：F2 杂合子的概率？/F2 中某性状中杂合子概率？8 重组型(与亲代不同性状),亲本型个体的概率:与亲代具有相同基因型的个体的概率：2.熟练正推子代、逆推亲代基因型、表现型 3.两种遗传病的概率计算 A 判断显隐性 B 判断是常、伴性遗传，可利用口诀进行排除 C 分析问题：只患一种病；同时患两种病；正常 4.某些特殊情况，基因型、表现型比例的分析 A 基因（基因型）致死效应 B 一对相对性状由多对等位基因控制 5.写遗传图解的步骤：1）确定显、隐性性状 2）确定显性基因(大写字母)和隐性基因(小写字母)3）写出亲本的基因组成类型(基因型)4）写出亲本产生的配子 5）写出子代的基因型、表现型及比例 深化拓展:1关于减数分裂产生配子的种类：A 一个基因型为 AaBb 的精原细胞，可产生几种类型的精子2 种(AB、ab 或 Ab、aB)B 一个基因型为 AaBb 的卵原细胞，可产生几种类型的卵细胞1 种(AB 或 ab 或 Ab 或aB)C 一个基因型为 AaBb 的个体，可产生几种类型的卵细胞和精子4 种(AB、ab、Ab、aB)92无性繁殖 a 通常原核生物是无性繁殖 b 无性繁殖过程只有有丝分裂 c 主要方式：扦插、嫁接、营养繁殖、组织培养 3在育种中的应用 A 杂交育种基因重组 B 单倍体育种花药离体培养；秋水仙素处理幼苗 C 最合理想的基因型纯合子 4假说演绎法的应用 A 孟德尔；豌豆杂交实验；基因的分离定律和基因的自由组合定律 B 摩尔根；果蝇杂交实验；基因在染色体上 C 记住四个步骤 D 演绎推理是指：根据假说提出推论（预测测交结果）2.关于无性繁殖 3、第二章、基因与染色体关系 1、减数分裂和受精作用 1）减数分裂与有丝分裂的区别 有丝分裂 减数分裂 分裂的细胞 分生组织细胞 原始生殖细胞 分裂的次数 分裂一次 连续分裂两次 分裂后的细胞 体细胞 生殖细胞 10分裂前后细胞内染色体、DNA 不变 染色体、DNA 数目减少一半 一、减数分裂的基本概念 1.对象：进行有性生殖的生物 2.时期：从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程中 3.场所：有性生殖器官中：如卵巢、睾丸、花药、胚囊 4.特点：细胞连续分裂两次,染色体只复制一次 5.结果：生殖细胞染色体数目比原来减少一半 注意：减数分裂的细胞没有细胞周期 二、精子的形成过程 A 减数分裂各时期的特点 B 重要的结构和行为：同源染色体、非同源染色体、四分体；联会、交叉互换 C 细胞名称的变化（与时期相对应）D 染色体、染色单体、DNA、染色体组的数目变化规律 E 减数分裂和有丝分裂中，基因的有关规律（基因的分离和自由组合定律）主要特点 细胞名称 DNA 染 色体 染 色 单体 基因的规律 减数第一次分裂 间期 DNA 复制,蛋白质合成 精原细胞/初级精母细胞 2N/4N 2N/2N 0/4N 前 联会,四分体,交叉互换 初级精母细胞 4N 2N 4N 同源染色体的非姐妹染色单体的等位基因互换 11 中 四分体排在赤道板 4N 2N 4N 后 同源染色体分离 4N 2N 4N 等位基因分离,非等位基因 自 由 组合,2n种配子 末 2N N 2N 减数第二次分裂 前 次级精母细胞（没有复制；没有同源染色体）2N N 2N 中 2N N 2N 后 染色单体分离 2N 2N 0 相同基因分离 末 N N 0 精细胞 注意：A 减数分裂过程中，复制和分裂都会导致细胞名称的变化 B 一条来自父方、一条来自母方的不一定是同源染色体吗 C 形态大小相同，一条来自父方、一条来自母方，不一定是同源染色体,能联会 D 二倍体生物有同源染色体细胞:所有的体细胞（不联会）、性母细胞、初级性母细胞 E 减数第二次分裂的细胞中，并不是一定没有同源染色体,例如四倍体细胞 12F 人有丝分裂的细胞中，形成 0 个四分体 三、区分有丝分裂和减数分裂的细胞图 染色体为奇数的细胞（无同源）通常不能进行减数分裂；但是可以进行有丝分裂 四、区分精原细胞、卵原细胞减数分裂的细胞图 1）细胞质不均等分配 2）产生子细胞数量不同 3）精细胞还需要一个变形过程，形成精子 4）形成的场所不同 有丝分裂 减数分裂 第一次分裂 第二次分裂 前期 中期 后期 注意：A 减数分裂过程中，染色体数目减减半？B DNA 数目减和减连续两次减半 C 能识别、并绘制染色体、DNA 数量变化曲线，柱形图 注意纵坐标“每条染色体的 DNA 含量”“细胞内的 DNA 含量”D 细胞内 DNA=染色体 DNA+细胞质 DNA 13EDNA 分子与脱氧核苷酸链的数量关系 F 精原细胞与体细胞染色体数相同，是特殊的体细胞 G 染色体组的数量变化 a 一个基因型 AaBb 的精原细胞，A 和 a 基因减数第一次分裂后期分离;A 和 A 基因有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分离 b 一个基因型 AaBb 的精原细胞，减数第二次分裂后期的基因组成是 AABB、aabb,或 AAbb、aaBB c 一个基因型 AaBb 的体细胞，有丝分裂后期的基因组成是 AAaaBBbb 2、第三章、基因本质 1、DNA 是主要的遗传物质 一、肺炎双球菌转化实验 1.体内转化实验格里菲思 1)2)实验原理：3)过程和现象4 个小实验 思考：1）为什么第 4 组小鼠死亡 2）小鼠体内的 S 菌从何处而来 4)结论：1）S 菌体内有“转化因子”,这种性状转化是可遗传的 2）未证明“转化因子”的化学本质 143）四个实验组相互对比 5)实验设计思路：结论：（1）格里菲思（F.Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果没有具体证明哪一种物质是遗传物质 （2）肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的 S 型细菌与 R 型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，体内 S 型、R 型活细菌含量变化情况如图所示。下列叙述错误的是(B)A.在死亡小鼠体内存在 S 型、R 型两种类型的细菌 B.小鼠体内出现 S 型细菌是 R 型细菌基因突变的结果 C.曲线 ab 段下降的原因是 R 型细菌被小鼠免疫系统作用所致 D.曲线 bc 段上升，与 S 型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关 注意：A 死亡 S 菌的某转化因子导致 R 菌转化为 S 菌 B 转化的本质R 菌发生了 基因重组 C 加热使 S 菌的蛋白质变性失活 D 加热使 DNA 分子解旋，在降温后又恢复双螺旋结构和活性（应用于 DNA 分子杂交）2.体外转化实验艾弗里 1)实验目的 2)原理和方法 DNA 酶的作用水解 DNA 3)实验过程和现象：154)结论：证明 DNA 是遗传物质，蛋白质不是遗传物质 5)实验设计思路 用化学方法分离 DNA 和蛋白质等物质，分别观察其是否导致转化 二、噬菌体侵染细菌的实验赫尔希和蔡斯 1.实验方法同位素标记法 1）原理 2）应用 A 观察某物质的移动，研究生理过程 15N-DNADNA 复制；*噬菌体遗传物质 3H-亮氨酸分泌蛋白的运输途径 B 分析物质的转化 H2*O，*CO2光合作用；*O2呼吸作用 C 利用标记探针，寻找特异的物质 DNA 探针基因诊断；标记抗体抗原 二、噬菌体侵染细菌的实验 2.噬菌体的增殖 1）2）增殖过程:注意：A 记住几种结构的化学成分：16染色体蛋白质、DNA;核糖体蛋白质、RNA；流感病毒蛋白质、RNA B 细胞的增殖方式：细胞分裂 3）增殖特点:寄生于细菌体内 二、噬菌体侵染细菌的实验 3.侵染细菌的实验 1）实验过程 怎样使噬菌体带上标记？搅拌的目的？离心的目的？搅拌前为何经过短时间的保温？35S，为何上清液放射性高？沉淀放射性低？32P，为何上清液放射性低？沉淀放射性高？1 个35S-噬菌体侵染无标记细菌，释放 100 个子代，0 个带标记 1 个32P-噬菌体侵染无标记细菌，释放 100 个子代，2 个带标记 1 个无标记噬菌体侵染含35S 细菌，释放 100 个子代，全部带标记 1 个无标记噬菌体侵染含32P 细菌，释放 100 个子代，全部带标记 1 个32P-噬菌体侵染含31P 细菌，释放 100 个子代，2 个含32P；100 个含31P 2）结论：A 证明了 DNA 是遗传物质（等）B 未能证明蛋白质不是遗传物质 3）设计思路（与艾弗里实验比较）17 注意：A 噬菌体是寄生于细菌细胞（宿主）内的病毒 B 只能用细胞去培养病毒，不能用培养基 C T2 噬菌体专门寄生于大肠杆菌细胞内 D 噬菌体增殖过程中，除提供 DNA 外，其余所需一切酶、原料、能量，均来自于宿主细胞 三、RNA 是遗传物质的实验 1.材料：烟草花叶病毒（RNA）2.过程：3.结论 四、生物的遗传物质 1.细胞的遗传物质是 DNA，分布在 细胞核的染色体、细胞质的线粒体、叶绿体中 2.噬菌体的遗传物质是 DNA,流感病毒的遗传物质是 RNA.3.只要生物体内有 DNA，则 DNA 就是遗传物质 4.生物的遗传物质是 DNA 或 RNA，主要是 DNA，因为 大多数生物的遗传物质是 DNA。常见的 RNA 病毒有：流感病毒、HIV 病毒、SARS 病毒、烟草花叶病毒 2、DNA 分子的结构 3、DNA 的复制 4、基因是有遗传效应的 DNA 片段 一、DNA 分子的结构 注意：18A 元素组成：C H O N P B 基本单位：脱氧核苷酸（4 种）C DNA 初步水解产物是：脱氧核苷酸 DNA 彻底水解产物是：磷酸、碱基、脱氧核糖 1、基本组成单位脱氧核苷酸 注意：A 组成基团：B 连接方式：C 脱氧核苷酸的名称：胸腺嘧啶脱氧核苷酸 D 怎样判断某核酸分子是 DNA 还是 RNA 通过碱基的种类：T DNA ;U RNA 通过空间结构：单链 RNA；双链 DNA 通过碱基数量：嘌呤=嘧啶可能双链；嘌呤嘧啶含单链 E 比较 DNA 和 RNA DNA RNA 名称 脱氧核糖核酸 核糖核酸 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A T G C A U G C 空间结构 双链 单链(易变异)分布 真核 细胞核、线粒体、叶绿体 主要细胞质，核 原核 拟核、质粒 细胞质 19功能 细胞、DNA 病毒的遗传物质 RNA 病毒的遗传物质 显色反应 甲基绿；二苯胺 吡罗红 2、DNA 分子的结构 A 核苷酸通过磷酸二酯键连接（聚合）B 可形成磷酸二酯键的酶DNA 聚合酶，RNA 聚合酶，DNA 连接酶 C 可破坏磷酸二酯键的酶DNA 酶，限制性核酸内切酶 D 碱基通过氢键互补配对 E 破坏氢键解旋酶 F 碱基互补配对原则：A=T;G 三 C G 数量关系：A=T,G=C(碱基总量,单链等式不存在)H 存在碱基互补的过程：复制、转录、翻译 I 两条单链的方向：反向 J 链的基本骨架：K DNA 的功能：贮存、传递、表达遗传信息 L DNA 分子结构特点：M DNA 分子结构的发现者：沃森，克里克；构建物理模型；双螺旋结构。有没有说明 DNA 分子多样性？有没有说明 DNA 分子的特异性？二、DNA 的复制 1.定义：注意模板链有两条 202.时期：有丝分裂间期，减数第一次分裂的间期 3.条件：注意区别：DNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸与 DNA 片段连接 DNA 连接酶将两个 DNA 片段连接，用于基因工程 4.过程:5.场所：所有存在 DNA 的地方 真核、原核生物、病毒的复制场所 6.特点：1.边解旋边复制；2.半保留复制 7.如何确保复制的准确 1）DNA 独特的双螺旋结构为复制提供精确模板 2）碱基互补配对原则保证复制能够准确进行 8.证明 DNA 进行半保留复制的实验 1）利用同位素标记法，15N、14N 2）离心 三、关于 DNA 的分析和计算 1.判断核酸的种类，发生何生理过程（1）如有 U 无 T，则此核酸为 RNA；（2）如有 T 且 A=T C=G，则可能为双链 DNA；（3）如有 T 且 A T C G，则为单链 DNA 21（4）U 和 T 都有，则处于转录阶段 2.计算 DNA 分子中某碱基的数目、比例 A 弄清楚碱基总数（n 个碱基？碱基对？）B 弄清楚该比例为占单链的，还是占双链的？C 基本公式 A=T，G=C（A 指双链的 A，该公式对单链不适用）D 善于运用两个拓展公式：任意两个不互补的碱基之和，占碱基总数的一半 A+G=1/2 碱基总数 任意两个互补的碱基之和，有如下规律 A+T=2(A1+T1)3.关于 DNA 复制的计算 A 细胞分裂的次数与 DNA 复制的次数相同 B 复制次数 n 与子代 DNA 数目关系：2n C 不论复制多少次，产生的子代 DNA 中，含有母链的 DNA 分子数：总是 2 个。D 不含母链的子代 DNA 数：2n-2 个 22E 含子链的子代 DNA 数：2n 个 F 复制 n 次，所需某碱基的数量：（2n-1）A 注意：1 如果 DNA 分子发生基因突变，注意突变位点是一条单链的碱基，还是双链的碱基对 2 染色体复制后，每条染色单体含有 1 个子代 DNA 分子 四、基因 1.基因的概念：A 基因是有遗传效应的 DNA 片段 B 基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。注意：A 遗传效应：对蛋白质合成有直接或间接影响，从而控制生物性状 B 遗传信息：指 DNA 分子中碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序，可以传递给 mRNA、蛋白质 2.基因、DNA、染色体的关系 A 每个染色体上含有 一个（或二个）DNA 分子 B 每个 DNA 分子上有许多个基因 C 基因在染色体上呈线性排列 D 每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸 E 染色体不是(是或不是)遗传物质 F 染色体是基因的载体 3.基因的结构 A 原核生物的基因编码区是连续的（没有内含子）B 真核生物的基因编码区是断裂的(被内含子隔断)C 启动子不同于起始密码子，终止子不同于终止密码子 23 真核基因的结构示意图 编码区是不连续的 练习：某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为 1%，色盲在男性中的发病率为 7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是 1、相对性状是指：2、等位基因是指：3、同源染色体是指：4、基因分离定律与自由组合定律的实质是：24萨顿假说(类比推理)萨顿在研究减数分裂时发现基因与染色体行为具有明显平行关系，并提出了基因在染色体上假说 A 蝗虫的减数分裂与受精作用过程 B 得出推论：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因在染色体上。C 原因：基因和染色体行为存在着明显的平行关系(4 点)1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精作用过程中，也有相对稳定的形态结构 2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，染色体也如此 3）体细胞中成对的基因一个来自父方一个来自母方，同源染色体也是如此。4）非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。A 体细胞中基因成对存在，染色体也成对存在 B 配子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条 C 形成配子时并非所有非等位基因自由组合 D 体细胞中成对的基因一个来自父方一个来自母方，同源染色体也是如此 摩尔根的实验证据：1 理论基础与实验现象 2 提出假设 3 解释现象 4 验证假设 5 得出结论（1）发现问题果蝇的遗传实验 25 现象：1、红眼与白眼这一对相对性状的遗传符合分离定律。2、白眼性状总是与性别相联系。(雌蝇都是红眼、白眼都是雄蝇)3、验证实验：设计实验：测交 预测：后代有 4 种表现型：红眼雌蝇(X+Xw)、白眼雌蝇(XwXw)、红眼雄蝇(X+Y)、白眼雄蝇(XwY)，比例是 1111 实施实验：白眼雌蝇与红眼雄蝇交配 4、实验结论：控制白眼的基因位于 X 染色体上 （2）提出假设解释实验现象 1 理论基础：20 世纪初期，在一些昆虫细胞里发现了性染色体。2 假设：控制白眼的基因位于 X 染色体上，而 Y 染色体没有它的等位基因。263 摩尔根利用假设对果蝇杂交实验的解释：摩尔根的结论 1、基因在染色体上；2、基因在染色体上呈线性排列 孟德尔遗传规律的现代解释 教材 P30 遗传基本规律与减数分裂密切联系 减数分裂 染色体行为 基因行为 对应的遗传规律 减数分裂第一次分裂后期 同源染色体分裂 等位基因分裂 基因分离定律 非同源染色体自由组合 非等位基因自由组合 基因自由组合定律 1、萨顿的推论是：2、摩尔根的假设是：3、摩尔根的结论是：第一次把一个特定基因与一条特定的染色体联系起来 发明了测定基因在染色体上相对位置的方法 伴性遗传 一、细胞内的染色体及其遗传特点 1、细胞内的染色体（1）雌雄异体的生物才有性别 27（2）最主要的性别决定方式是由性染色体决定。（3）由性染色体决定性别的生物才有性染色体 2、遵循的遗传规律 性染色体和常染色体的遗传都遵循基因的分离定律和自由组合定律。3、常染色体上的基因决定的性状与性别无关，性染色体上的基因遗传表现出伴性遗传的特点 4、伴性遗传有其特殊性 1）不同生物的性染色体组成不同：XY 型：人 ZW 型：鸟类 2）有些基因只位于 X 染色体上，Y 上无相应的等位基因 3）有些基因只位于 Y 染色体上，X 上无相应的等位基因，只限于雄性个体之间传递。4）性状的遗传与性别相关联 在写表现型和统计后代比例时，一定要将性状表现与性别联系在一起描述。常染色体上的基因、性染色体上的基因一同写出时，需先写常染色体上的基因，后写性染色体及其上面的基因，且性染色体上的基因写在其右上角 二、伴性遗传的特点 1.正反交结果不一致；2.性状分离比数在两性间不一致；283.若 X 染色体传递伴性性状，则 F1代表现交叉遗传现象，即父亲的性状传递给女儿，母亲的性状传递给儿子；三、伴性遗传的意义 1.理论意义 为基因位于染色体上提供了论据 2.实践意义 根据伴性遗传规律，可以预防某些伴性遗传疾病；利用伴性遗传规律来指导生产实践，如鸡的自别雄雌 四、人类遗传病 1、人类遗传病的特点；2、金榜 P140 三，人类遗传病的判断 遗传病的遗传方式 与性别的关系 遗传特点 常染色体隐性遗传病 男女机会均等 隔代遗传，患者为隐性纯合体 29常染色体显性遗传病 男女机会均等 代代相传，正常人为隐性纯合体 伴 X 染色体隐性遗传病 男多于女 隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女性 伴 X 染色体显性遗传病 女多于男 代代相传，交叉遗传，患者女性多于男性 伴 Y 染色体遗传病 只有男病 传男不传女，只有男性患者没有女性患者 伴性遗传的特点：遗传病不同遗传方式的判断依据与方法 1.确定是否为细胞质遗传 a遗传系谱图中，只要双亲正常，生出孩子有患病的，则该病必是隐性基因控制的遗传病 b遗传系谱图中，只要双亲都表现患病，他们的子代中有表现正常的，则该病一定是由显性基因控制的遗传病 30 2.确认或排除 Y 染色体遗传 3.判断致病基因是显性还是隐性 4.确定致病基因是位于常染色体上还是 X 染色体上 a 隐性遗传情况的判定 在确定是隐性遗传的情况下，就不要考虑显性情况，只考虑是常染色体隐性遗传还是伴 X 染色体隐性遗传（伴 Y 染色体遗传很容易区分开）。这样就把问题化繁为简，变难为易。思维的头绪简单明了，问题也就容易解决。下面两点就是解决这类问题的要点：第一，在隐性遗传的系谱里，只要有一世代父亲表现正常，女儿中有表现有病的（父正女病），就一定不是伴 X 染色体隐性遗传病，而必定是常染色体的隐性遗传病。第二，在隐性遗传的系谱中，只要有一世代母亲表现有病，儿子中表现有正常的（母病儿正），就一定不是伴 X 染色体隐性遗传病，而必定是常染色体的隐性遗传病。隐性遗传看女病：伴 X 隐性：母患儿必患，女患父必患；常隐：女性患者的父亲和儿子都正常，则一定是常染色体上的隐性遗传 31 b 显性遗传情况的判定 关于显性遗传的判断，也有两个特点可作为判断的依据。第一，在显性遗传的系谱中，只要有一世代父亲表现有病，女儿中表现有正常的（父病女正），就一定不是伴 X 染色体的显性遗传病，必定是常染色体的显性遗传病。第二，在显性遗传的系谱中，只要有一世代母亲表现正常，儿子中有表现有病的（母正儿病），就一定不是伴 X 染色体的显性遗传病，必定是常染色体的显性遗传病。显性遗传看男病 伴 X 显性:父患女必患，儿患母必患。常显：若男性患者的母亲和女儿都正常，则致病基因一定在常染色体上 不能确定判断类型 32若系谱中无上述特征，就只能做不确定判断，只能从可能性大小方向推测，通常的原则是：若该病代与代之间呈现连续性，则该病很可能为显性遗传，若系谱中的患者无性别差异，男女患者各占 1/2，则该病很可能是常染色体上的基因控制的遗传病；若系谱中的患者有明显的性别差异，男、女患者相差很大，则该病很可能是性染色体上的基因控制的遗传病。它又分以下三种情况：a 若系谱中的患者男性明显多于女性，则该遗传病更可能是伴 X 染色体的隐性遗传病。b 若系谱中的患者女性明显多于男性，则该遗传病更可能是伴 X 染色体的显性遗传病。c 若系谱中，每个世代表现为：父亲有病，儿子全病，女儿全正常，患者只在男性中出现，则更可能是伴 Y 染色体遗传病（由只位于 Y 染色体上的基因控制的遗传）人类系谱分析检索表：1.所有男患者之子均患病伴 Y 连锁遗传 2.非上述特点：（1）系谱中有一对夫妇无病而子代有患者隐性遗传 a 母病子必病、女病父必病或患者均为男性伴 X 隐性遗传 b 非上述特点常染色体隐性遗传（2）系谱中出现有一对均有病的夫妇生出无病者显性遗传 a 子病母必病、父病女必病 伴 X 显性遗传 b 非上述特点常染色体显性遗传 1、一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是 klinefelter 综合症（XXY）患者，从根本上说，病因与母亲有关,发生在减数第二次分裂 2、下图是某家系的遗传系谱图。该致病基因位于常染色体的隐性遗传病 331、萨顿的结论是：2、摩尔根的结论是：3、伴 X 隐性遗传的特点是：4、伴性遗传是指：5、人类遗传病的判断步骤是：6、从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。（1）种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。（2）确定某性状由细胞核基因决定，还是由细胞质基因决定，可采用的杂交方法是正交和反交 （3）现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于 X 染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）a 如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上 b 如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上 c 如果在杂交组合灰雌和黄雄杂交,子一代中的雄性全部表现为灰色,雌性全部表现为黄色；如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交,子一代中的黄色多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于 X 染色体上 d 如果在杂交组合黄雌和灰雄杂交中,子一代中的雄性全部表现为黄色,雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰雌和黄雄杂交,子一代中的灰色多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于X染色体 34上 说明：1、根据显性性状的个体与隐性性状的个体数量的比较来判断显隐性；2、常染色体遗传与性别无关，而伴性遗传均会表现出性状与性别相关联的特点，伴 X 遗传还表现出交叉遗传的特点 7、计算两种病的概率，当两种病是由两对等位基因控制时，遵循基因自由组合定律，但是每一种病的遗传仍遵循基因的分离定律，因此可用分离定律的方法来解决自由组合问题，具体方法如下：1）先计算出甲病中出病的概率设为 X病，；不患甲病为 X正常=1-X病 2）计算出乙病中出病的概率设为 Y病，；不患乙病为 Y正常=1-Y病 3）计算甲乙两病的组合 二病都有为 X病Y病 只患一种病为 X病 Y正常+Y病 X正常 第四章、基因表达 1、基因指导蛋白质的合成基因的表达 1）A 基因的表达的含义：基因通过指导蛋白质的合成，从而控制性状 B RNA 都是以 DNA 的一条链为模板转录出来的 C RNA 种类及功能：种类 mRNA（信使 RNA）tRNA（转运RNA）rRNA（核糖 RNA 形态 共同点 均为单链 35不同点 单链状 平面结构为三叶草型 单链状，部分双链区 动向 共同点 均形成于细胞核，后进入细胞质 不同点 与核糖体结合 先与氨基酸结合 与蛋白质结合 功能 转录 DNA 上遗传信息；为翻译（蛋白质合成）提供模板 搬运氨基酸,以反密码子识别密码子 组成核糖体,在核核仁仁转录 种类 同一个体不同细胞种类含量差别大 数量多；不同种细胞种类同 不同真核生物细胞种类相同 Cf:tRNA三叶草型；上有 aa 臂（RNA 片段）；有由 3 个碱基形成的，与 mRNA 碱基互补配对的反密码子；翻译时与核糖体结合翻译时与核糖体结合 用 RNA 而不用 DNA 翻译蛋白质的原因：RNA 单链，比 DNA 短可以通过核孔，转移到细胞质中 DNA 上有非基因片段，这样做节省原料，更有效率 注意：A DNA 上有无遗传效应（但有遗传信息）的片段，即是非基因片段，是不可转录的 B 少数酶是 RNA 2)遗传信息的转录 1.概念：在细胞核中，以 DNA 一条链为模板合成 RNA 这一过程 2.场所：细胞核(主要)、线粒体、叶绿基因 RNA 蛋白质 转录 翻译 36体 3.模板：DNA 片段的一条单链 4.原料：游离的核糖核苷酸（4 种）5.条件：ATP、RNA 聚合酶 6.产物和过程：RNA(三种)注意：转录也需要解旋（不需解旋酶）7.碱基互补配对方式：GC,GC,TA,AU 8.遗传信息流动：DNA mRNA Cf：1.转录与细胞分化的联系 A 同一个体不同细胞 DNA 相同，RNA 不同 B 三种 RNA 中，mRNA 的种类最丰富 2.RNA、核糖体、核仁（与蛋白质合成有关成分、结构）+转录、翻译（与蛋白质合成有关过程）3）遗传信息的翻译 1.概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质 2.场所：细胞质的核糖体(主)；线粒体、叶绿体的核糖体 3.模板：mRNA 4.原料：游离的氨基酸 5.条件：ATP、酶酶、tRNA（工具）与细胞新陈代谢新陈代谢有关 核糖体 翻译图解 37 6.产物：肽链(蛋白质)7.碱基互补配对：GC、CG、UA、AU 8.遗传信息流动：mRNA 蛋白质 9.过程：mRNA 与核糖体结合 携甲硫氨酸 tRNA 同时结合到核糖体上的位点 1 另一携 aa 的 tRNA 结合到核糖体上位点 2 甲硫氨酸与另一 aa 成肽链，转移到位点 2 上 位点 1 的 tRNA 离开，位点 2 的 tRNA 转移到位点 1，一新携 aa 的 tRNA 进入位点 2 注意：A 翻译的直接直接模板是 mRNA；间接间接模板是 DNA B 核糖体，与 mRNA、tRNA 同时结合 C 核糖体的功能：阅读器：解读 mRNA 上的密码子 停泊港：为 tRNA氨基酸提供结合位点 酶：催化形成肽键，将氨基酸连接成肽链 D 一条 mRNA 链可以相继和多个核糖体结合形成多聚核糖体多聚核糖体 作用：短时间内合成大量蛋白质 E 核糖体可在 mRNA 上移动 4）区分密码子、反密码子、遗传信息 1密码子(遗传密码)是 mRNA 上的，指决定 1个氨基酸、3 个相邻的的碱基 382反密码子是 tRNA 上的，指 与 mRNA 中密码子互补配对的 3 个碱基 3遗传信息储存在 DNA 分子中的碱基排列顺序 About 密码子：共 64 种 其中起始密码子 2 种（AUG/GUG甲硫氨酸）终止密码子 3 种（UAA/UAG/UGA），不对应任何氨基酸不对应任何氨基酸 决定氨基酸的密码子 61 种 读密码子：找起始密码子（不用按所给链 3 个 3 个读）找到起始密码子后，3 个 3 个读，直至读到终止密码子 遗传密码特性：简并性大多数氨基酸被多个密码子编码 通用性共用遗传密码，说明生物都有共同的起源 应用：基因工程的成功 注意：几乎所有几乎所有（不是全部不是全部）生物都共用一套密码子 基因突变(碱基对替换,增添,缺失)对肽链结构影响程度不同 替换影响最少 About 反密码子&tRNA 一种 tRNA 只能运一种氨基酸，但一种氨基酸由多种 tRNA 运输 tRNA 与氨基酸在 tRNA 的氨基酸臂上结合 About 转录、翻译过程中的互补关系 tRNA 结构图 多聚核糖体 结合 aa 的部位 p OH 39 基因(DNA)的模板链mRNA，互补 mRNA 的密码子tRNA 的反密码子，互补 5）DNA 分子复制、转录、翻译的比较 复制 转录 翻译 时间 细胞分裂间期 个体生长发育整个过程(通常)能分裂细胞：分生区、(植)形成层、皮肤生发层 任何细胞 场所 所有存在 DNA 的地方（细胞核主要，注意质粒）核糖体 原料（组成单位）4 种游离脱氧核糖核苷酸 4 种游离核糖核苷酸 20 种游离氨基酸 条件 解旋酶/DNA 聚合酶/DNA 连接酶；ATP RNA 聚合酶；ATP 酶；ATP；tRNA 产物 2 个双链 DNA 一个单链 RNA（m/t/r）多肽链 模板去向 分别进入2子代DNA中 恢复原样；与非模板链重新绕成双螺旋结构 分解成单个核苷酸 特点 半保留复制；便解旋边复制 边解旋边转录 一 mRNA 上结合多个核糖体，顺次合成多条肽链 碱基配对 GC、CG GC、CG GC、CG 40TA、AT TA、AU UA、AU 遗传信息传递 DNADNA DNAmRNA mRNA蛋白质 意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种性状 Ps：线粒体、叶绿体有自己的 DNA