1、遺傳與進化 人類是怎樣認識基因的存在的？ 基因在哪里？ 基因是什么？ 基因是怎樣行使功能的？基因在傳遞過程中怎樣變化？人類如何利用生物的基因？生物進化歷程中基因頻率是如何變化的？主線一：以基因的本質為重點的染色體、人教版高一生物必修二復習提綱遺傳因子的發現基因與染色體的關系基因的本質 基因的表達基因突變與其他變異從雜交育種到基因工程現代生物進化理論DNA基因、遺傳信息、遺傳密碼、性狀間關系的綜合;主線二：以分離規律為重點的核基因傳遞規律及其應用的綜合； 主線三：以基因突變、染色體變異和自然選擇為重點的進化變異規律及其應用的綜合。第一章 遺傳因子的發現隱性遺傳因子 隱性性狀性狀分離雜合子相對性狀

2、顯性遺傳因子顯性性狀一、孟德爾簡介1956186418721 選材：豌豆 自花傳粉、閉花受粉 純種 性狀易區分且穩定 真實遺傳2 過程：人工異花傳粉一對相對性狀的正交互交 反交純合子、雜合子分離比為 3： 1P （親本） 高莖 DD X 矮莖 ddF1 （子一代） 高莖 Dd1：2：1F2 （子二代） 高莖 DD ：高莖 Dd ：矮莖 dd3 解釋性狀由遺傳因子決定。（區分大小寫）因子成對存在。配子只含每對因子中的一個。 配子的結合是隨機的。4 驗證 測交 （ F1 ） Dd X dd F1是否產生兩種高 1： 1 矮 比例為 1 ： 1 的配子5 分離定律在生物的體細胞中，控制同一性狀的遺傳

3、因子成對存在，不相融合；在形成配子時，成對的遺傳因子發生分離，分離后的遺傳因子分別進入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。三、雜交實驗（二）1 黃圓 YYRR X綠皺yyrr黃圓 YyRr黃圓 Y_R_ ：黃皺 Y_rr ：綠圓 yyR_ ：綠皺 yyrr 親組合9：3：3：1重組合2 自由組合定律控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的； 在形成配子時， 決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離，決定不同性狀的遺傳因子自由組合。四、孟德爾遺傳定律史記1866年發表1900年再發現 1909 年約翰遜將遺傳因子更名為“基因”基因型、表現型、等位基因基因型是性狀表現的內在因素，而表現型則是基因型的

4、表現形式。表現型=基因型+環境條件。五、小結后代性狀分離比說明3：1雜合子X雜合子1：1雜合子X隱性純合子1： 0 純合子 X 純合子 ；純合子 X1顯性雜合子2 n 對基因雜交F1 形成配子數 F1 配子可能的結合數122441639243 : 19： 3 ： 3： 1F2 的基因型數F2 的表現型數 F2 的表型分離比2n 2n 4n 3n 2n （ 3+1 ） n第二章基因與染色體的關系依據：基因與染色體行為的平行關系 減數分裂與受精作用基因在染色體上證據：果蠅雜交（白眼）伴性遺傳：色盲與抗VD佝僂病現代解釋：遺傳因子為一對同源染色體上的一對等位基因一、減數分裂1 進行有性生殖的生物在產

5、生成熟生殖細胞時，進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。2 過程染色體 同源染色體聯會成著絲點分裂精原 復制 初級四分體（交叉互換）次級單體分開精 變形 精細胞精母 分離（自由組合） 精母 細胞 子染色體 2N 2NDNA 2C 4C 4CN 2N NN2C 2C CC3 同源染色體A a Bb 形狀（著絲點位置）和大小（長度）相同，分別來自父方與母方的一對同源染色體是一個四分體，含有兩條染色體，四條染色單體區別：同源與非同源染色體；姐妹與非姐妹染色單體4 判斷分裂圖象奇數染色體

6、偶數二、薩頓假說交叉互換減n或生殖細胞有同源染色體無不有絲配對有減I減n散亂 中央 分極前中后期期期1 內容：基因在染色體上 （染色體是基因的載體）2 依據：基因與染色體行為存在著明顯的平行關系。在雜交中保持完整和獨立性成對存在一個來自父方，一個來自母方形成配子時自由組合3 證據： 果蠅的限性遺傳紅眼 XWXW X 白眼 XwYXW Y紅眼 XWXw紅眼XWXW紅眼XWXw紅眼 XW Y白眼 XwY一條染色體上有許多個基因；基因在染色體上呈線性排列。4 現代解釋孟德爾遺傳定律分離定律：等位基因隨同源染色體的分開獨立地遺傳給后代。自由組合定律：非同源染色體上的非等位基因自由組合。三、伴性遺傳的特

7、點與判斷遺傳病的遺傳方式遺傳特點 實例常染色體隱性遺傳病 隔代遺傳，患者為隱性純合體 白化病、苯丙酮尿癥、常染色體顯性遺傳病代代相傳，正常人為隱性純合體多 / 并指、軟骨發育不全伴 X 染色體隱性遺傳病隔代遺傳，交叉遺傳，患者男性多于女性色盲、血友病伴X染色體顯性遺傳病代代相傳，交叉遺傳，患者女性多于男性抗VD佝僂病伴 Y 染色體遺傳病傳男不傳女，只有男性患者沒有女性患者 人類中的毛耳四、遺傳圖的判斷致病基因檢索表A1圖中有隔代遺傳現象隱性基因B1與性別無關（男女發病幾率相等）常染色體B2 與性別有關C1男性都為患者Y染色體C2男多于女X染色體A2 圖中無隔代遺傳現象（代代發生） 顯性基因D1

8、與性別無關常染色體D2 與性別有關E1男性均為患者Y染色體E2女多于男（約為男患者2倍）X染色體第三章 基因的本質肺炎雙球菌轉化實驗證據噬菌體侵染細菌實驗基因是有遺傳效應的 DNA片段;基因的 是控制生物性狀的最基本單位；雙螺旋DNA的結構本質其中四種脫氧核苷酸的排列順序代表的遺傳信息。半保留DNA的復制、DNA主要的遺傳物質1 肺炎雙球菌轉化實驗（ 1 ） 體內轉化 1928 年 英國活R,無毒活S,有毒殺死的S,無毒活R + 殺死的S,無毒轉化因子是什么？格里菲思活小鼠小鼠死小鼠；分離出活S活小鼠死小鼠；分離出活S2）體外轉化 1944 年多糖或蛋白質活 S DNA + RDNA 水解物轉

9、化因子是DNA 。19522 噬菌體侵染細菌實驗32P 標記 DNA35S 標記蛋白質3 煙草花葉病毒實驗二、DNA勺分子結構1 核酸核苷酸美國 艾弗里R型 培養基R年赫爾希、蔡明DNARNA核苷 含氮堿基： A、 T、型R 型 + S 型型電鏡觀察和同位素示蹤具有連續性，是遺傳物質。也是遺傳物質。G、 C、 U磷酸 戊糖：核糖、脫氧核糖2 1950年鮑林1951 年威爾金斯+ 富蘭克林 1952 年查哥夫3 . DNA勺結構(右手)雙螺旋 骨架 配對： A= T/UG = C4 特點穩定性：脫氧核糖與磷酸交替排列的順序穩定不變多樣性：堿基對的排列順序各異特異性：每個 DNAB有自己特點的堿基

10、對排列順序5 計算1 在兩條互補鏈中的比例互為倒數關系。2 .在整個DNA分子中，喋吟堿基之和二喀咤堿基之和。3 .整個DNA分子中，與分子內每一條鏈上的該比例相同。三、DNA的復制1 場所：細胞核； 時間：細胞分裂間期。2 .特點： 邊解旋邊復制半保留復制3 .基本條件： 模板：開始解旋的 DNA分子的兩條單鏈； 原料：是游離在核液中的脫氧核苷酸； 能量：是通過水解 ATP提供； 酶：酶是指一個酶系統，不僅僅是指一種解旋酶。4 意義：將遺傳信息從親代傳給子代，從而保持遺傳信息的連續性。四、基因是有遺傳效應的DNA片段基因是DNA片段，是不連續分布在 DNA上，是由堿基序列將其分隔開；它能控制

11、性狀，具有特定的遺傳效應。原核細胞和真核細胞基因結構 聯系：編碼區+非編碼區 區別 原核：編碼區是連續的、不間隔的。真核：編碼區可分為外顯子和內含子，故是間隔的、不連續的。mRNA蛋白質蛋白質結構酶的合成控制代謝中心法則性狀 影響 環境第四章 基因的表達 有遺傳效應 控制的DNA片段基是控制生物因的基本單位一、基因指導蛋白質的合成1 轉錄(1)在細胞核中，以 DNA雙鏈中的一條為摸板合成 mRNA勺過程。(2) 信使(mRN A ,將基因中的遺傳信息傳遞到蛋白質上，是鏈狀的；RNA 轉運RNA(tRNA),三葉草結構，識別遺傳密碼和運載特定的氨基酸；(單鏈) 核糖體RNA (rRNA),是核糖

12、體中的 RNA( 3)過程(場所、摸板、條件、原料、產物、去向等)2 翻譯(1)在細胞質的核糖體上，氨基酸以mRNM摸板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。(2)實質：將mRNAN勺堿基序列翻譯成蛋白質的氨基酸序列。(3) (64個)密碼子：mRNAh決定一個氨基酸的 3個相鄰堿基。其中AUG這是起始密碼；UAG UAA AGA為終止密碼。(4) 4 )遺傳信息DNA的脫氧核甘酸順序為代表。 狹：基因中控制遺傳性狀的脫氧核苷酸順序。廣：子代從親代獲得的控制遺傳性狀的訊號，以染色體上 中心法則：5）翻譯過程三、基因對性狀的控制1 DNARNA蛋白質（性狀）脫氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸

13、序列遺傳信息遺傳密碼2 基因、蛋白質和性狀的關系（ 1）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，如白化病等。（ 2）基因還能通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀，如鐮刀型細胞貧血等。基因突變及其他變異不可遺傳的變異基因突變 物、化、生誘變育種可遺傳的 基因重組 雜交育種染色體變異 多倍體、單倍體育種一、基因突變1 .定義：DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變。2 .時間：有絲分裂間期或減數第一次分裂間期的DNAM制時3 外因：物理、化學、生物因素 內因：可變性4 .特點：普遍性隨機，無方向性頻率低 有害性5 .意義：產生新基因變異的根本來源進化的

14、原始材料6 實例：鐮刀型細胞貧血二、基因重組1 在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2 . 時間：減數第一次分裂前期或后期3 .意義：產生新的基因型生物變異的來源之一對進化有意義三、染色體變異1缺失1917年貓叫綜合癥果蠅的缺刻翅結構的變異重復1919年果蠅的棒狀翅易位1923年慢性粒細胞白血病倒位數目結構的變異：個別染色體；染色體組的增加與減少染色體組的增加與減少4 染色體組細胞中的一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長發育、遺傳和變異的全部遺傳信息的染色體。如：人的為 22常+X或22常+Y染色體組型（核型），是指某一種生物體細胞種全部染色體的

15、數目、大小和形態特征；如：人的核型： 46 、 XX 或XY5 一倍體單倍體多單倍體四、人類遺傳病雌性配子直接發育雄性配子合子生物體二倍體多倍體（秋水仙素）1單基因遺傳病多基因遺傳病染色體異常2 危害監測與預防3 人類基因組計劃（常染色體隱性基因鐮刀型貧血、白化病、先天聾啞顯性基因多指、并指、軟骨發育不全原發性高血壓、冠心病、哮喘病、青少年糖尿病： 21 三體綜合癥婚前檢測與預防遺傳咨詢產前診斷 ：羊水、 B 超、孕婦血細胞檢查、基因診斷（HGP :人體DNA所攜帶的全部遺傳信息性染色體紅綠色盲抗VD佝僂病提出： 1986 年美國的生物學家杜爾貝利主要內容：繪制人類基因組四張圖：遺傳圖、物理圖

16、、序列圖、轉錄圖1990年10月啟動 1999 年 7 月中國參與，解讀3 號染色體短臂上3000 萬個堿基，占1%。 2000 年 6 月 20 日，初步完成工作草圖20XX年2月，草圖公開發表20XX年圓滿完成直系血親是指從自己算起向上推數三代和向下推數三代；，旁系血親是指與（外）祖父母同源而生的、除直系親屬以外的其他親屬。 基因診斷是用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用 DNA子雜交原理，鑒定被檢測標本的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。基因治療是把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達 到治療疾病的目的。熒光分子單倍體第六章育種方法選擇育種雜交育種 誘變育種 多倍體 轉

17、基因一、比較四中育種常規育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種處理 P F1 F2在 F2 中選育 用射線、激光、化學藥物處理用秋水仙素處理萌發后的種子或幼苗 花藥離體培養原理基因重組，組合優良性狀人工誘發基因突變破壞紡錘體的形成，使染色體數目加倍 誘導花粉直接發育，再用秋水仙素優缺點 方法簡單，可預見強，但周期長 加速育種，改良性狀，但有利個體不多，需大量處理器官大，營養物質含量高，但發育延遲，結實率低 縮短育種年限，但方法復雜，成活率較低例子 水稻的育種 高產量青霉素菌株無籽西瓜 抗病植株的育成二、基因工程提取目的基因 剪刀：限制性內切酶目的基因與運載體結合：質粒、噬菌體、病毒將目的基因導

18、入受體細胞 ：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌和細胞等目的基因的檢測與表達：受體細胞表現出特定的性狀第七章進化論拉馬克 ： 用進廢退、獲得性遺傳達爾文： 適者生存，不適者淘汰（自然選擇學說）基本單位：種群實質：基因頻率的改變原材料：突變與重組現代進化理論形成物種 決定方向：自然選擇必要條件：隔離生物多樣性：基因、物種、生態系統協同論（殘酷競爭VS協同進化）中性學說（偶然 VS必然）補充 間斷平衡（漸進 VS突進） 災變論（漸滅 VS突滅）一、生物進化研究生物界歷史發展的一般規律，如生物界的產生與發展：生命、物種、人類起源進化機制與理論：遺傳、變異、方向、速率進化與環境的關系 進化論的歷史：流派與論點二、現代進化理論的由來1 神創論 + 物種不變論（上帝造物說）2 法國 拉馬克 1809 年動物哲學生物由古老生物進化而來的 由低等到高等逐漸進化的生物各種適應性特征的形成是由于用進廢退與獲得性遺傳。3 英國 達爾文 1859 年物種起源自然選擇學說過度繁殖與群體的恒定性+ 有限的生活條件生存斗爭+ 遺傳和變異自然選擇即適者生存+ 獲得性遺傳新類型生物4 現代進化