高中生物遗传与化进课本知识点汇总.pptx

隐性性状：在隐性性状：在DDdd杂交试验中，杂交试验中，F1未显现出来的性未显现出来的性状；如教材中状；如教材中F1代豌豆未表现出矮茎，即矮茎为隐性。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，如矮茎决定隐性性状的为隐性基因，用小写字母表示，如矮茎用用d表示。表示。（2）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如）纯合子：遗传因子（基因）组成相同的个体。如DD或或dd。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性。其特点纯合子是自交后代全为纯合子，无性状分离现象。状分离现象。杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如杂合子：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。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。）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。如：如：DDdd Dddd DDDd等。等。自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如：如：DDDD DdDd等等测交：测交：F1（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。（待测个体）与隐性纯合子杂交的方式。如：如：Dddd正交和反交：二者是相对而言的，正交和反交：二者是相对而言的，如甲（如甲（）乙（乙（）为正交，则甲（）为正交，则甲（）乙（乙（）为反交；为反交；如甲（如甲（）乙（乙（）为正交，则甲（）为正交，则甲（）乙（乙（）为反交。为反交。第1页/共69页3.杂合子和纯合子的鉴别方法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若后代无性状分离，则待测个体为纯合子测交法测交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子若后代有性状分离，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若后代无性状分离，则待测个体为纯合子自交法自交法 若后代有性状分离，则待测个体为杂合子若后代有性状分离，则待测个体为杂合子4.常见问题解题方法常见问题解题方法（1）如后代性状分离比为显：隐）如后代性状分离比为显：隐=3：1，则双亲，则双亲一定都是杂合子（一定都是杂合子（Dd）即即DdDd 3D_：1dd（2）若后代性状分离比为显：隐）若后代性状分离比为显：隐=1：1，则双亲，则双亲一定是测交类型。一定是测交类型。即为即为Dddd 1Dd：1dd（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一）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。方为显性纯合子。即即DDDD 或或 DDDd 或或 DDdd第2页/共69页5.分离定律分离定律 其实质就是在形成配子时，其实质就是在形成配子时，等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开等位基因随减数第一次分裂后期同源染色体的分开而分离，分别进入到不同的配子中而分离，分别进入到不同的配子中。第第2节节 孟德尔豌豆杂交试验（二）孟德尔豌豆杂交试验（二）1.两对相对性状杂交试验中的有关结论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）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。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。色体上的非等位基因）自由组合，且同时发生。第3页/共69页（3）F2中有中有16种组合方式，种组合方式，9种基因型，种基因型，4种种表现型，比例表现型，比例9：3：3：1 YYRR 1/16亲本类型亲本类型 YYRr 2/16 双显（双显（Y_R_9/16 黄圆）黄圆）YyRR 2/16 YyRr 4/16 纯隐（纯隐（yyrr）1/16绿皱绿皱 yyrr 1/16 重组类型重组类型 YYrr 1/16 单显（单显（Y_rr）3/16黄皱黄皱 Yyrr 2/16 yyRR 1/16 单显（单显（yyR_）3/16 绿圆绿圆 yyRr 2/16注意：上述结论只是符合亲本为注意：上述结论只是符合亲本为YYRRyyrr，但亲本为但亲本为YYrryyRR，F2中重组类型为中重组类型为 10/16，亲本类型为，亲本类型为 6/16。第4页/共69页2.常见组合问题常见组合问题（1）配子类型问题）配子类型问题如：如：AaBbCc产生的配子种类数为产生的配子种类数为2x2x2=8种种（2）基因型类型）基因型类型如：如：AaBbCcAaBBCc，后代基因型数为多少？，后代基因型数为多少？先分解为三个分离定律：先分解为三个分离定律：AaAa后代后代3种基因型（种基因型（1AA：2Aa：1aa）BbBB后代后代2种基因型（种基因型（1BB：1Bb）CcCc后代后代3种基因型（种基因型（1CC：2Cc：1cc）所以其杂交后代有所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。种类型。第5页/共69页（3）表现类型问题）表现类型问题 如：如：AaBbCcAabbCc，后代表现数为多少？，后代表现数为多少？先分解为三个分离定律：先分解为三个分离定律：AaAa后代后代2种表现型种表现型Bbbb后代后代2种表现型种表现型CcCc后代后代2种表现型种表现型所以其杂交后代有所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。种表现型。3.自由组合定律自由组合定律实质是形成配子时，实质是形成配子时，成对的基因彼此分离，成对的基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合决定不同性状的基因自由组合。4.常见遗传学符号常见遗传学符号符号符号PF1 F2 含义含义 亲本亲本子一代子一代子二代子二代杂交杂交自交自交母本母本父本父本第6页/共69页第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第一节第一节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用知识结构：知识结构：减数分裂：精子的形成过程减数分裂：精子的形成过程 卵细胞形成过程卵细胞形成过程减数分裂和受精作用：减数分裂和受精作用：1、配子中染色体组合的多、配子中染色体组合的多样性，样性，2、受精作用、受精作用3、受精作用的过程和实质、受精作用的过程和实质第7页/共69页1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体（1）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着）染色体和染色单体：细胞分裂间期，染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断。（2）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，）同源染色体和四分体：同源染色体指形态、大小一般相同，一条来自母方，一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分一条来自父方，且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。（3）一对同源染色体一对同源染色体=一个四分体一个四分体=2条染色体条染色体=4条染色单体条染色单体=4个个DNA分子分子。第8页/共69页2.减数分裂过程中遇到的一些概念减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体：上面已经有了同源染色体：上面已经有了 联会：同源染色体两两配对的现象。联会：同源染色体两两配对的现象。四分体：上面已经有了四分体：上面已经有了 交叉互换：指交叉互换：指四分体时期四分体时期，非姐妹染色单体非姐妹染色单体发生缠绕，并交换部分片段的现象。发生缠绕，并交换部分片段的现象。减数分裂：是减数分裂：是有性生殖的生物有性生殖的生物在产生在产生成熟生殖细胞成熟生殖细胞时进行的染色体数目时进行的染色体数目减半减半的细胞的细胞分裂。分裂。3.减数分裂减数分裂 特点：复制一次，特点：复制一次，分裂两次。分裂两次。结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在结果：染色体数目减半（染色体数目减半实际发生在减数第一次分裂）减数第一次分裂）。场所：生殖器官内场所：生殖器官内第9页/共69页第10页/共69页比较项目比较项目不不 同同 点点相同点相同点精子的形成精子的形成卵细胞的形成卵细胞的形成染色体复制染色体复制复制一次复制一次第一次分裂第一次分裂一个初级精母细胞一个初级精母细胞（2n）产生两个大小）产生两个大小相同的次级精母细胞相同的次级精母细胞（n）一个初级卵母细胞一个初级卵母细胞（2n）（细胞质不均）（细胞质不均等分裂）产生一个次等分裂）产生一个次级卵母细胞（级卵母细胞（n）和）和一个第一极体（一个第一极体（n）同源染色体联会，形成四同源染色体联会，形成四分体，同源染色体分离，分体，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，非同源染色体自由组合，细胞质分裂，子细胞染色细胞质分裂，子细胞染色体数目减半体数目减半第二次分裂第二次分裂两个次级精母细胞形两个次级精母细胞形成四个同样大小的精成四个同样大小的精细胞（细胞（n）一个次级卵母细胞一个次级卵母细胞（细胞质不均等分裂）（细胞质不均等分裂）形成一个大的卵细胞形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极和一个小的第二极体。第一极体分裂体。第一极体分裂（均等）成两个第二（均等）成两个第二极体极体着丝点分裂，姐妹染色单着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极，体分开，分别移向两极，细胞质分裂，子细胞染色细胞质分裂，子细胞染色体数目不变体数目不变有无变形有无变形精细胞变形形成精子精细胞变形形成精子无变形无变形分裂结果分裂结果产生四个有功能的精产生四个有功能的精子子(n)只产生一个有功能的只产生一个有功能的卵细胞卵细胞(n)精子和卵细胞中染色体数精子和卵细胞中染色体数目均减半目均减半4.精子与卵细胞形成的异同点精子与卵细胞形成的异同点第11页/共69页比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂染色体复制次数及时染色体复制次数及时间间一次，减数第一次分裂的一次，减数第一次分裂的间期间期一次，有丝分裂的间一次，有丝分裂的间期期细胞分裂次数细胞分裂次数二次二次一次一次联会四分体是否出现联会四分体是否出现出现在减数第一次分裂出现在减数第一次分裂不出现不出现同源染色体分离同源染色体分离减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期无无着丝点分裂着丝点分裂发生在减数第二次分裂后发生在减数第二次分裂后期期后期后期子细胞的名称及数目子细胞的名称及数目性细胞，精细胞性细胞，精细胞4个或卵个或卵1个、极体个、极体3个个体细胞，体细胞，2个个子细胞中染色体变化子细胞中染色体变化减半，减数第一次分裂减半，减数第一次分裂不变不变子细胞间的遗传组成子细胞间的遗传组成不一定相同不一定相同一定相同一定相同5.减数分裂和有丝分裂主要异同点减数分裂和有丝分裂主要异同点第12页/共69页6.识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次识别细胞分裂图形（区分有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂）分裂、减数第二次分裂）（1）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行）、方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）为）第第1步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。胞为减数第二次分裂某时期的细胞。第第2步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。第第3步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。图。第13页/共69页（2）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。）例题：判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。解析：解析：甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体，但无联会、四分体、分离等行为，且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。且每一端都有一套形态和数目相同的染色体，故为有丝分裂的后期。乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，乙图有同源染色体，且同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故为减数第一次分裂的后期。故为减数第一次分裂的后期。丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，丙图不存在同源染色体，且每条染色体的着丝点分开，姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极，故为减数第二次分裂后期。第14页/共69页7.受精作用：指卵细胞和精子受精作用：指卵细胞和精子相互识别、融合相互识别、融合成为成为受精卵的过程。受精卵的过程。注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供注：受精卵核内的染色体由精子和卵细胞各提供一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后一半，但细胞质几乎全部是由卵细胞提供，因此后代某些性状更像母方。代某些性状更像母方。意义：通过意义：通过减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用，保证了进行有性，保证了进行有性生殖的生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵的交叉互换，增加了配子的多样性，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的下图讲解受精作用的过程，强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。数目又恢复到体细胞的数目。第15页/共69页第16页/共69页8.配子种类问题配子种类问题由于染色体组合的多样性，使配由于染色体组合的多样性，使配子也多种多样，根据染色体组合子也多种多样，根据染色体组合多样性的形成的过程，所以配子多样性的形成的过程，所以配子的种类可由同源染色体对数决定，的种类可由同源染色体对数决定，即含有即含有n对同源染色体的精（卵）对同源染色体的精（卵）原细胞产生配子的种类为原细胞产生配子的种类为2n种种。第17页/共69页第二节第二节 基因在染色体上基因在染色体上萨顿假说推论：萨顿假说推论：基因在染色体上基因在染色体上，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染，也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的色体行为存在着明显的平行平行关系。关系。2.、基因位于染色体上的实验证据、基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析果蝇杂交实验分析第18页/共69页3.一条染色体上一般含有多个基因，一条染色体上一般含有多个基因，且这多个基因在染色体上且这多个基因在染色体上呈线性排列呈线性排列4.基因的分离定律的实质基因的分离定律的实质基因的自由组合定律的实质基因的自由组合定律的实质第三节第三节 伴性遗传伴性遗传1.伴性遗传的概念伴性遗传的概念2.人类红绿色盲症（伴人类红绿色盲症（伴X染色体隐性遗传染色体隐性遗传病）病）特点：特点：男性患者多于女性患者男性患者多于女性患者。交叉遗传交叉遗传。即男性。即男性女性女性男性。男性。一般为一般为隔代遗传隔代遗传。第19页/共69页1.抗维生素抗维生素D佝偻病（伴佝偻病（伴X染色体显性遗传病）染色体显性遗传病）特点：特点：女性患者多于男性患者女性患者多于男性患者。代代相传代代相传。4、伴性遗传在生产实践中的应用、伴性遗传在生产实践中的应用第20页/共69页3、人类遗传病的判定方法、人类遗传病的判定方法口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性看女病，女病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。病男正非伴性；显性看男病，男病女正非伴性。第一步：确定致病基因的显隐性：第一步：确定致病基因的显隐性：可根据可根据（1）双亲正常子代有病为隐性遗传（即无中生有为隐性）；）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）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）。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。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；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。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，都不可能是常，都不可能是Y染色体上的遗传病；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。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，应首先考虑伴连续性，应首先考虑伴Y遗传，无显隐之分。遗传，无显隐之分。第21页/共69页 第三章第三章 基因的本质基因的本质第一节第一节 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质1.肺炎双球菌的转化实验肺炎双球菌的转化实验（1）、体内转化实验：）、体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思年由英国科学家格里菲思等人进行。等人进行。实验过程实验过程 结论：在结论：在S型细菌中存在转化因子型细菌中存在转化因子可以使可以使R型细菌转化为型细菌转化为S型细菌。型细菌。第22页/共69页（2）、体外转化实验：）、体外转化实验：1944年由美国科学家年由美国科学家艾弗里等人进行。艾弗里等人进行。实验过程实验过程 结论：结论：DNA是遗传物质是遗传物质第23页/共69页2.噬菌体侵染细菌的实验噬菌体侵染细菌的实验1、实验过程、实验过程标记噬菌体标记噬菌体含含35S的培养基的培养基含含35S的细菌的细菌35S蛋白质外壳含蛋白质外壳含35S的噬菌体的噬菌体含含32P的细菌的细菌内部内部DNA含含32P的噬菌体的噬菌体细菌体内没有放射性细菌体内没有放射性35S细菌体内有放射线细菌体内有放射线32P含含32P的培养基的培养基噬菌体侵染细菌噬菌体侵染细菌含含35S的噬菌体的噬菌体含含32P的噬菌体的噬菌体结论：进一步确立结论：进一步确立DNA是遗传物质是遗传物质第24页/共69页3.烟草花叶病毒感染烟草实验：烟草花叶病毒感染烟草实验：（1）、实验过程）、实验过程（2）、实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的）、实验结果分析与结论：烟草花叶病毒的RNA能自我复制，能自我复制，控制生物的遗传性状，因此控制生物的遗传性状，因此RNA是它的遗传物质。是它的遗传物质。4、生物的遗传物质、生物的遗传物质非细胞结构：非细胞结构：DNA或或RNA生物生物 原核生物：原核生物：DNA 细胞结构细胞结构 真核生物：真核生物：DNA结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和结论：绝大多数生物（细胞结构的生物和DNA病毒）的遗传物质是病毒）的遗传物质是DNA，所以说所以说DNA是主要的遗传物质。是主要的遗传物质。第25页/共69页第二节第二节 DNA分子的结构分子的结构DNA分子的结构分子的结构（1）基本单位）基本单位-脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）脱氧核糖核苷酸（简称脱氧核苷酸）第26页/共69页2、DNA分子有何特点？分子有何特点？稳定性稳定性是指是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。分子双螺旋空间结构的相对稳定性。多样性多样性构成构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有分子的脱氧核苷酸虽只有4种，配对方式仅种，配对方式仅2种，种，但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排但其数目却可以成千上万，更重要的是形成碱基对的排列列顺序可以千变万化，从而决定了顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性。分子的多样性。特异性特异性每个特定的每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序，分子中具有特定的碱基排列顺序，而特定的排列顺序代表着遗传信息，而特定的排列顺序代表着遗传信息，所以每个特定的所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息，分子中都贮存着特定的遗传信息，这种特定的碱基排列顺序就决定了这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。分子的特异性。第27页/共69页3.DNA双螺旋结构的特点：双螺旋结构的特点：DNA分子由两条分子由两条反向平行反向平行的的脱氧核苷酸长链脱氧核苷酸长链盘旋而成。盘旋而成。DNA分子外侧是分子外侧是脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸磷酸交替连接而成的交替连接而成的基本骨架基本骨架。DNA分子两条链的内侧的碱基按照分子两条链的内侧的碱基按照碱基互补配对原则碱基互补配对原则配对，配对，并以并以氢键氢键互相连接。互相连接。4.相关计算相关计算（1）A=T C=G（2）（）（A+C）/（T+G）=1或或A+G/T+C=1（3）如果（）如果（A1+C1）/（T1+G1）=b 那么（那么（A2+C2）/（T2+G2）=1/b（4）（A+T）/（C+G）=（A1+T1）/（C1+G1）=（A2+T2）/（C2+G2）=a第28页/共69页例：已知例：已知DNA分子中，分子中，G和和C之和占全部碱基的之和占全部碱基的46，又知在该又知在该DNA分子的分子的H链中，链中，A和和C分别占碱基数分别占碱基数的的28%和和22%，则该，则该DNA分子与分子与H链互补的链中，链互补的链中，A和和C分别占该链碱基的比例为分别占该链碱基的比例为()28、22%B.22、28%C.23、27%D.26、24%4.判断核酸种类判断核酸种类（1）如有）如有U无无T，则此核酸为，则此核酸为RNA；（2）如有）如有T且且A=T C=G，则为双链，则为双链DNA；（3）如有）如有T且且A T C G，则为单链，则为单链DNA；（4）U和和T都有，则处于转录阶段。都有，则处于转录阶段。第29页/共69页第第3节节 DNA的复制的复制一、一、DNA分子复制的过程分子复制的过程解旋酶：解旋酶：解开解开DNA双链双链聚合酶：聚合酶：以母链为模板，游离的以母链为模板，游离的四种脱氧核苷酸为原料，严格遵四种脱氧核苷酸为原料，严格遵循碱基互补配对原则，合成子链循碱基互补配对原则，合成子链连接酶：连接酶：把把DNA子链片段连接子链片段连接起来起来第30页/共69页1、概念：以亲代、概念：以亲代DNA分子为模板合成子代分子为模板合成子代DNA的过程的过程2、复制时间：、复制时间：有丝分裂有丝分裂或或减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期3.复制方式：复制方式：半保留复制半保留复制4、复制条件、复制条件 （1）模板：）模板：亲代亲代DNA分子两条脱分子两条脱氧核苷酸链氧核苷酸链 （2）原料：）原料：4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸 （3）能量：）能量：ATP （4）解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶等等5、复制特点：、复制特点：边解旋边复制边解旋边复制6、复制场所：主要在、复制场所：主要在细胞核细胞核中，中，线粒体和叶绿体线粒体和叶绿体也存在。也存在。7、复制意义：保持了遗传信息的连续性。、复制意义：保持了遗传信息的连续性。第31页/共69页三、与三、与DNA复制有关的碱基计算复制有关的碱基计算1.一个一个DNA连续复制连续复制n次后，次后，DNA分子总数为：分子总数为：2n2.第第n代的代的DNA分子中，含原分子中，含原DNA母链的有母链的有2个，占个，占1/(2n-1)3.若某若某DNA分子中含碱基分子中含碱基T为为a，(1)则连续复制则连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：酸数为：a(2n-1)(2)第第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：为：a2n-1例题：例题：（1）、一个被放射性元素标记双链）、一个被放射性元素标记双链DNA的噬菌体侵染的噬菌体侵染细菌，若此细菌破裂后释放出细菌，若此细菌破裂后释放出n个噬菌体，则其中具有个噬菌体，则其中具有放射性元素的噬菌体占总数放射性元素的噬菌体占总数()A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/2（2）、具有）、具有100个碱基对的一个个碱基对的一个DNA分子片段，含有分子片段，含有40个胸腺嘧啶，若连续复制个胸腺嘧啶，若连续复制3次，则第三次复制时需游次，则第三次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是()A.60个个 B.120个个 C.240个个 D.360个个第32页/共69页第第4节节 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段片段一、一、.基因的相关关系基因的相关关系1、与、与DNA的关系的关系基因的实质是基因的实质是有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段，无遗传效应，无遗传效应的的DNA片段不能称之为基因（非基因）。片段不能称之为基因（非基因）。每个每个DNA分子包含许多个基因。分子包含许多个基因。2、与染色体的关系、与染色体的关系基因在染色体上呈线性排列。基因在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有染色体是基因的主要载体，此外，线粒体和叶绿体中也有基因分布。基因分布。3、与脱氧核苷酸的关系、与脱氧核苷酸的关系脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（A、T、C、G）是构成基因的单位。）是构成基因的单位。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。4、与性状的关系、与性状的关系基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。基因对性状的控制通过控制蛋白质分子的合成来实现。第33页/共69页二、二、DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息遗传信息蕴藏在遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化构成之中；碱基排列顺序的千变万化构成了了DNA分子的分子的多样性，而碱基的特异排列顺序，又多样性，而碱基的特异排列顺序，又构成了每个构成了每个DNA分子的特异性。分子的特异性。第34页/共69页1 基因的表达基因的表达第一节基因指导蛋白质的合成第一节基因指导蛋白质的合成一、遗传信息的转录：一、遗传信息的转录：1、DNA与与RNA的异同点的异同点 核酸核酸项目项目 DNARNA结构结构通常是双螺旋结构，极通常是双螺旋结构，极少数病毒是单链结构少数病毒是单链结构通常是单链结构通常是单链结构基本单位基本单位脱氧核苷酸（脱氧核苷酸（4种）种）核糖核苷酸（核糖核苷酸（4种）种）五碳糖五碳糖脱氧核糖脱氧核糖核糖核糖碱基碱基A、G、C、TA、G、C、U产生途径产生途径DNA复制、逆转录复制、逆转录转录、转录、RNA复制复制存在部位存在部位主要位于细胞核中染色主要位于细胞核中染色体上，极少数位于细胞体上，极少数位于细胞质中的线粒体和叶绿体质中的线粒体和叶绿体上上主要位于细胞质中主要位于细胞质中功能功能传递和表达遗传信息传递和表达遗传信息mRNA：转录遗传信：转录遗传信息，翻译的模板息，翻译的模板tRNA：运输特定氨：运输特定氨基酸基酸rRNA：核糖体的组：核糖体的组成成分成成分第35页/共69页2、RNA的类型的类型信使信使RNA（mRNA）转运转运RNA（tRNA）核糖体核糖体RNA（rRNA）3、转录、转录转录的概念转录的概念转录的场所主要在转录的场所主要在细胞核细胞核转录的模板以转录的模板以DNA的一条链的一条链为模板为模板转录的原料转录的原料4种核糖核苷酸种核糖核苷酸转录的产物转录的产物一条单链的一条单链的mRNA转录的原则转录的原则碱基互补配对碱基互补配对第36页/共69页转录与复制的异同（下表：）转录与复制的异同（下表：）阶段阶段项目项目复制复制转录转录时间时间细胞有丝分裂的间期或减数第一次细胞有丝分裂的间期或减数第一次分裂间期分裂间期生长发育的连续过程生长发育的连续过程进行场所进行场所主要细胞核主要细胞核主要细胞核主要细胞核模板模板以以DNA的两条链为模板的两条链为模板以以DNA的一条链为模板的一条链为模板原料原料4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸条件条件需要特定的酶和需要特定的酶和ATP需要特定的酶和需要特定的酶和ATP过程过程在酶的作用下，两条扭成螺旋的双在酶的作用下，两条扭成螺旋的双链解开，以解开的每段链为模板，链解开，以解开的每段链为模板，按碱基互补配对原则（按碱基互补配对原则（AT、CG、TA、GC）合成与模板互）合成与模板互补的子链；子链与对应的母链盘绕补的子链；子链与对应的母链盘绕成双螺旋结构成双螺旋结构在细胞核中，以在细胞核中，以DNA解旋后的一条链解旋后的一条链为模板，按照为模板，按照AU、GC、TA、CG的碱基互补配对原则，形成的碱基互补配对原则，形成mRNA，mRNA从细胞核进入细胞质从细胞核进入细胞质中，与核糖体结合中，与核糖体结合产物产物两个双链的两个双链的DNA分子分子一条单链的一条单链的mRNA特点特点边解旋边复制；半保留式复制（每边解旋边复制；半保留式复制（每个子代个子代DNA含一条母链和一条子链）含一条母链和一条子链）边解旋边转录；边解旋边转录；DNA双链分子全保留双链分子全保留式转录（转录后式转录（转录后DNA仍保留原来的双仍保留原来的双链结构）链结构）遗传信息的传递方遗传信息的传递方向向遗传信息从亲代遗传信息从亲代DNA传给子代传给子代DNA分子分子遗传信息由遗传信息由DNA传到传到RNA第37页/共69页二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译1、遗传信息、密码子和反密码子、遗传信息、密码子和反密码子基因中脱氧核苷酸的序列基因中脱氧核苷酸的序列遗传信息遗传信息密码子密码子反密码子反密码子概念概念基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸的排列顺序的排列顺序mRNA中中决定一个决定一个氨氨基酸基酸的的三个相邻碱基三个相邻碱基tRNA中中与与mRNA密码子互补配对的密码子互补配对的三个碱基三个碱基作用作用控制生物的遗传性控制生物的遗传性状状直接决定蛋白质中的直接决定蛋白质中的氨基酸序列氨基酸序列识别密码子，转运识别密码子，转运氨基酸氨基酸种类种类基因中脱氧核苷酸基因中脱氧核苷酸种类、数目和排列种类、数目和排列顺序的不同，决定顺序的不同，决定了遗传信息的多样了遗传信息的多样性性64种种61种种：能翻译出氨基：能翻译出氨基酸酸3种种：终止密码子，不：终止密码子，不能翻译氨基酸能翻译氨基酸61种种或或tRNA也为也为61种种 联系联系mRNA中核糖核苷酸的序列中核糖核苷酸的序列mRNA中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补中碱基序列与基因模板链中碱基序列互补密码子与相应反密码子的序列互补配对密码子与相应反密码子的序列互补配对第38页/共69页2、翻译定义翻译的场所 细胞质的核糖体上翻译的模板 mRNA翻译的原料 20种氨基酸翻译的产物 多肽链（蛋白质）翻译的原则 碱基互补配对第39页/共69页翻译与转录的异同点（下表）：翻译与转录的异同点（下表）：阶段阶段项目项目转录转录翻译翻译定义定义在细胞核中，以在细胞核中，以DNA的一条的一条链链为模板合成为模板合成mRNA的过程的过程以以信使信使RNA为模板，合成具为模板，合成具有一定氨基酸顺序的有一定氨基酸顺序的蛋白质蛋白质的的过程过程场所场所细胞核细胞核细胞质的核糖体细胞质的核糖体模板模板DNA的一条链的一条链信使信使RNA信息传递的方向信息传递的方向DNAmRNAmRNA蛋白质蛋白质原料原料含含A、U、C、G的的4种核苷种核苷酸酸合成蛋白质的合成蛋白质的20种氨基酸种氨基酸产物产物信使信使RNA有一定氨基酸排列顺序的蛋白有一定氨基酸排列顺序的蛋白质质实质实质是遗传信息的转录是遗传信息的转录是遗传信息的表达是遗传信息的表达第40页/共69页三、基因表达过程中有关三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算、氨基酸的计算1、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，、转录时，以基因的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链产生一条单链mRNA，则转录产生的，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是分子中碱基数目是基因中碱基数目的一半，且基因模板链中基因中碱基数目的一半，且基因模板链中A+T（或（或C+G）与）与mRNA分子中分子中U+A（或（或C+G）相等。）相等。2.翻译过程中，翻译过程中，mRNA中每中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中中碱基数目的碱基数目的1/3，是双链，是双链DNA碱基数目的碱基数目的 1/6。第41页/共69页第第2节节 基因对性状的控制基因对性状的控制一、中心法则一、中心法则 DNADNA：DNA的自我复制；的自我复制；DNARNA：转录；：转录；RNA蛋白质：翻译；蛋白质：翻译；RNARNA：RNA的自我复制；的自我复制；RNADNA：逆转录。：逆转录。DNADNA RNARNADNARNA 细胞生物细胞生物 病毒病毒RNA蛋白质蛋白质 RNADNA第42页/共69页二、基因、蛋白质与性状的关系二、基因、蛋白质与性状的关系 1、（间接控制）（间接控制）酶或激素酶或激素 细胞代谢细胞代谢基因基因 性状性状 结构蛋白结构蛋白 细胞结构细胞结构 （直接控制）（直接控制）2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。蛋白质也可能受到环境因素的影响。3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。第43页/共69页第五章第五章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组一、基因突变的实例一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症、镰刀型细胞贫血症症状症状病因病因 基因中的碱基替换基因中的碱基替换直接原因：直接原因：血红蛋白分子结构血红蛋白分子结构的改变的改变根本原因：根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变的改变2、基因突变、基因突变概念：概念：DNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的替换、增添和缺失替换、增添和缺失，而引起的而引起的基因结构基因结构的改变的改变第44页/共69页 二、基因突变的原因和特点二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因、基因突变的原因 有内因和外因有内因和外因 物理因素：如紫外线、物理因素：如紫外线、X射线射线诱发突变（外因）诱发突变（外因）化学因素：如亚硝酸、碱基类似物化学因素：如亚硝酸、碱基类似物 生物因素：如某些病毒生物因素：如某些病毒自然突变（内因）自然突变（内因）2、基因突变的特点、基因突变的特点普遍性普遍性随机性随机性不定向性不定向性低频性低频性多害少利性多害少利性3、基因突变的时间、基因突变的时间 有丝分裂有丝分裂或或减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期4.基因突变的意义：是基因突变的意义：是新基因新基因产生的途径；产