遺傳和變異 2

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1、第五章 遺傳和變異 （一）、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ) 目標(biāo)要求： 1、 使學(xué)生了解主要的遺傳物質(zhì)是DNA。 2、 使學(xué)生了解DNA的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。 3、 使學(xué)生了解基因?qū)π誀畹目刂啤? 4、 為學(xué)生學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律奠定基礎(chǔ)。 要點(diǎn)和重點(diǎn)： 1、 DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 2、 DNA的空間結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及DNA的復(fù)制 3、 基因及基因?qū)铣傻鞍踪|(zhì)的控制。 教學(xué)過程 一、 DNA是主要的遺傳物質(zhì) 1、 染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體 在細(xì)胞水平上：在生殖過程中親代和子代之間保持了一定的連續(xù)性、穩(wěn)定性 在分子水平上：DNA含量二分穩(wěn)定，是主要的遺傳物質(zhì)。 2、 生物遺傳的方式： 細(xì)胞

2、核遺傳：受細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳。 細(xì)胞質(zhì)遺傳：受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)控制的遺傳。 ３、遺傳物質(zhì)的特點(diǎn)： Ａ、分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性。 Ｂ、能自我復(fù)制，使前后代保持一定的連續(xù)性。 Ｃ、能控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制新陳代謝的過程和性狀 Ｄ、能產(chǎn)生可遺傳的變異。 ４、ＤＮＡ是遺傳物質(zhì)的證據(jù) Ａ、病毒的結(jié)構(gòu)：外具蛋白質(zhì)外殼，內(nèi)含一種核酸。 Ｂ、噬菌體的結(jié)構(gòu)： Ｃ、噬菌體侵染細(xì)菌的過程： （1）、噬菌體吸附在細(xì)菌的表面； （2）、噬菌體把DNA注入細(xì)菌體內(nèi) （3）、噬菌體的DNA在細(xì)菌體內(nèi)，利用細(xì)菌的化學(xué)成分合成出噬菌體自身的DNA和蛋白質(zhì) （4）、這些DNA和蛋白質(zhì)

3、進(jìn)一步組裝成噬菌體； （5）、細(xì)菌解體，噬菌體被釋放出來。 D、結(jié)論：DNA是遺傳物質(zhì)。 E、DNA是主要的遺傳物質(zhì)。 （1）、絕大多數(shù)生物以DNA為遺傳物質(zhì)。 （2）、少部分生物(只含RNA的病毒)以RNA作為遺傳物質(zhì)。 二、DNA的結(jié)構(gòu) 1、 化學(xué)結(jié)構(gòu) （1）、化學(xué)組成： 基本組成單位----核苷酸： 其中含N堿基有四種：腺嘌呤---A、鳥嘌呤---G、胞嘧啶---C、胸腺嘧啶---T。 這樣對應(yīng)的核苷酸也有四種：腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸。 （2）、高分子化合物：DNA是由成千上萬個(gè)脫氧核苷酸連接而成的長鏈

4、。 2、 空間結(jié)構(gòu) ：規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) （1）、由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈螺旋而成； （2）、外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接而成、構(gòu)成基本骨架； （3）、內(nèi)側(cè)由堿基對組成； （4）、堿基互補(bǔ)配對原則：A和T、C和T之間通過氫鍵連接配對。 3、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （1）、穩(wěn)定性：DNA中脫氧核糖和磷酸交替連接的方式不變；兩條鏈之間的堿基互補(bǔ)配對的原則不變。 （2）、多樣性：不同的DNA具不同的堿基排列順序； （3）、特異性：特定的DNA具特定的堿基排列順序。 二、 DNA的復(fù)制 1、 概念：以親代DNA為模板合成子代DNA的過程。 2、 時(shí)間：細(xì)胞分裂間期。 3、

5、 場所：產(chǎn)要在細(xì)胞核中 4、 條件： A 、模板：母鏈 B、原料：細(xì)胞核內(nèi)游離的四種脫氧核苷酸 C、能量：ATP D、酶：解旋酶、聚合酶 5、 過程： A、解旋； B、以解開的母鏈為模板，進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，形成子鏈 C、每條子鏈和對應(yīng)的母鏈螺旋化 6、特點(diǎn)： A、邊解旋邊復(fù)制 B、半保留式復(fù)制 6、 意義：前后代之間保持了遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。 7、 作業(yè) ＃、DNA分子中的一條鏈中（C+T）/(A+G)=2、則另一條鏈中和整個(gè)DNA中基比為________、_______。 ＃、DNA中T的含量為難10％，則DNA嘌呤的含量為__________。 ＃、

6、一個(gè)DNA分了中有些30％的脫氧 核苷酸含腺嘌呤那么基中一條鏈上含有的鳥嘌呤的最大值為_________。 三、基因?qū)π誀畹目刂? 1、 有關(guān)基因 A、概念：基因是控制生物性狀的遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的功能單位，是具遺傳效應(yīng)的DNA片段。 B、與染色體的關(guān)系：基因在染色體上呈線性排列； C、與DNA的關(guān)系：是一段有遺傳效應(yīng)的DNA片段； D、與性狀的關(guān)系：特定的基因控制特定的性狀； E、遺傳信息：基因中脫氧核苷酸的排列順序 F、特點(diǎn)：多樣性-----不同的基因 有不同的遺傳信息 特異性-----特定的基因有特定的遺傳信息 2、 DNA的功能： （1）、通過復(fù)制傳遞

7、遺傳信息； （2）、通過控制蛋白質(zhì)合成表達(dá)遺傳信息 3、 有關(guān)RNA <1>、與DNA的比較： DNA RNA 分布 主要在細(xì)胞核中 主要在細(xì)胞質(zhì)中 結(jié)構(gòu) 雙螺旋結(jié)構(gòu) 單鏈結(jié)構(gòu) 基本單位 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 堿基 A、T、C、G A、U、C、G 五碳糖 脫氧核糖 核糖 <2>、RNA的種類： ＊ 信息RNA（mRNA）：由DNA轉(zhuǎn)錄而成攜帶遺傳密碼； ＊ 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA）：翻譯的工具； ＊ 核糖體RNA。 4、 控制蛋白質(zhì)合成的過程 （1）、轉(zhuǎn)錄：在細(xì)胞核內(nèi)以DNA的一條鏈為模板，按堿基互補(bǔ)配對原則合成mRNA的過程 DNA

8、…… -----A---T----C----G--- RNA…… -----U---A----G----C--- (2)、翻譯：在核糖體上以mRNA為模板，以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為運(yùn)載工具合成具有一定氨基酸排列順序的蛋白質(zhì)的過程。 5、 中心法則： 轉(zhuǎn)錄 翻譯 DNA DNA（基因） RNA 蛋白質(zhì)（性狀） 復(fù)制 逆轉(zhuǎn)錄 6、 練習(xí)： ＃、煙草、煙草花葉病毒、噬菌體三種生物中，構(gòu)成核酸的核苷酸和堿基的種類分別有___

9、___、_______種。 ＃、堿基A、U、G可組成幾種核苷酸?_______ #、人的血紅蛋白分子由兩條肽鏈組成，在合成該蛋白質(zhì)的過程中脫去了570個(gè)水分子，問控制該蛋白質(zhì)分子合成的基因中和RNA中分別有________和________個(gè)堿基。 ＃、將標(biāo)記有N15的一個(gè)DNA分子放入N14的培養(yǎng)基中連續(xù)培養(yǎng)四代，在子代DNA中含N14和含N15的DNA之比為___________和_____________。 二、遺傳的基本規(guī)律 目的要求： 1、 使學(xué)生了解遺傳規(guī)律研究的基本方法------雜交實(shí)驗(yàn)。 2

10、、 使學(xué)生了解遺傳規(guī)律的實(shí)質(zhì)及在實(shí)踐上的應(yīng)用。 重點(diǎn)、難點(diǎn)： 分離規(guī)律和自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及驗(yàn)證； ×Y型性別決定特點(diǎn)、色盲的伴性遺傳的特點(diǎn)和分析。 教學(xué)過程： （一）、孟德爾簡介 1、 孟德爾的情況 2、 成功的原因：＊恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)材料：碗豆在自然狀態(tài)下是純種、嚴(yán)格的自花傳粉 ＊ 科學(xué)的研究方法：統(tǒng)計(jì)學(xué)。 （二）、生物的一些基本概念 1、 相對性狀：同種生物的同一性狀的不同表現(xiàn)類型。 2、 等位基因：位于同源染色體的相同位置控制著相對性狀的一對基因。 3、 表現(xiàn)型：生物體所表現(xiàn)出來的性狀。 4、 基因型：與表現(xiàn)型相關(guān)的基因組成。 5、 純合體：同源染色體相同位置上具

11、有等位基因的個(gè)體。 6、 雜合體：同源染色體相同位置上的基因?yàn)橄嗤虻膫€(gè)體。 7、 雜交：基因型不同的同種生物個(gè)體之間交配。 8、 自交：基因型相同的同種生物個(gè)體之間交配。 9、 測交：用雜種的F1和隱性親本交配，用來測定F1的基因型。 10、 顯性性狀：具相對的兩個(gè)純合親本雜交，F(xiàn)1所表現(xiàn)出來的性狀。 11、 隱性性狀：具相對的兩個(gè)純合親本雜交，F(xiàn)1未表現(xiàn)出來的性狀。 12、 顯性基因：控制顯性性狀的基因。 13、 隱性基因：控制隱性性狀的基因。 14、 符號：×------雜交 P-------親本 F--------子代 ♀------

12、-雌性 ♂---------雄性 （三）、一些基本關(guān)系： 1、 基因型是表現(xiàn)型的內(nèi)在決定因素，但表現(xiàn)型又受環(huán)境影響。 表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件 表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同 基因型相同，表現(xiàn)型不一定相同 在一定的環(huán)境條件下，表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同 在一定的環(huán)境條件下，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同。 2、 純合體自交，后代為純合體； 純合體雜交，后代不一定為純合體。 雜合體自交，后代不一定為雜合體； （四）、分離規(guī)律 1、 適用條件：一對相對性狀的遺傳， 2、 遺傳現(xiàn)象： 3、 孟德爾的解釋： （1）、控制生物性狀的基因是成對存在的，位

13、于同一對同源染色體的同一位置上。 （2）、F1代的細(xì)胞中含有分別來自雙親的基因D、d；由于D對d的顯性作用，故F1為高莖。 （3）、F1減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)等位基因D、d隨同源染色體的分離而分離，最終產(chǎn)生兩種（含D和含d）的配子，其比例為1 ：1。 （4）、雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，結(jié)果為： 三種基因型：DD：Dd：dd=1：2：1 二種表現(xiàn)型：高莖：矮莖=3：1 圖： 4、 測交： 測交的意義： ＊ 、檢驗(yàn)基因的分離規(guī)律的正確性； ＊ 、驗(yàn)證顯性個(gè)體是否為純合體。 5、 基因分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)： 在減數(shù)分裂的過程中，等位基因隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)不同的配子

14、中，獨(dú)立地傳遞給后代。 6、 分離規(guī)律的應(yīng)用： （1）、育種：a、顯性育種-------連續(xù)自交，直到不發(fā)生性狀分離為止； b、隱性育種-------雜交時(shí)，一旦出現(xiàn)隱性性狀即為純合體。 （2）、防治遺傳?。篴、隱性遺傳病--------禁止近親結(jié)婚； b、顯性遺傳病--------控制生育。 ＊ 小結(jié)： 1、 一對相對性狀的遺傳的雜交情況： 親本表現(xiàn)型 顯性×顯性 顯性×隱性 隱性×隱性 親本基因型 AA×AA AA×Aa Aa×Aa AA×aa Aa×aa Aa×aa 子代基因型 AA AA:Aa AA:A

15、a:aa Aa Aa:aa aa 比例 全是 1：1 1：2：1 全是 1：1 全是 子代表現(xiàn)型 顯性 顯性 顯：隱 顯 顯：隱 隱性 比例 全是 全是 3：1 全是 1：1 全是 從上表可以看出： （1）、凡表現(xiàn)型為隱性，則它的基因型一定是隱性純合體，可直接寫出凡表現(xiàn)型為顯性，則至少有一個(gè)顯性基因，它既可能是顯性純合也可能是顯性雜合，可寫成A___。 （2）、如果兩個(gè)具有相對性狀的親本雜交，子代只有一種表現(xiàn)型，則子代表現(xiàn)出來的性狀為顯性； （3）、如果兩個(gè)親本雜交，子代表現(xiàn)出不同的性狀，則子代表現(xiàn)出來的性狀為隱性性狀；即：Aa×Aa--

16、-------AA 、 Aa 、 aa，其中aa的性狀為隱性，與親本不同。 如： 或 則雙親均為Aa，子代為aa，此病為隱性遺 傳病。 或 則

17、雙親為Aa，子代為aa ， 此病為顯性 遺傳病。 注： 表示患病男性 表示患病女性 表示正常男性 表正常女性 （4）、如果子代有兩種表現(xiàn)型，并且比例為3：1，則其親本都為雜合體； 如果子代有兩種表現(xiàn)型，并且比例為1：1，則其親本為Aa和aa。 （5）、如果子代有一種表現(xiàn)型，并且為顯性，則其親本中只少有一個(gè)為AA 如果子代有一種表現(xiàn)型，并

18、且為隱性，則其親本都為aa。 ＊ 作業(yè)： 1、 人類周期性偏頭痛（M）對正常人是顯性，這對基因位于常染色體上，如果雙親都是雜合體，那么他們生一個(gè)患病孩子的概率為__________？ 2、 一對正常夫妻生了一個(gè)白化病的女兒和一個(gè)正常兒子，這個(gè)兒子與一個(gè)白化病的女人結(jié)婚，生育白化病孩子的概率為_______？ 3、 鼠的毛色是由等位基因B、b控制，甲、乙兩只黑色雌鼠分別與丙褐色雄鼠交配，甲三胎生下了9只黑色和7只褐色鼠，乙三胎生了20只黑色鼠，請問甲乙丙的基因型分別為_____、_____、_______？ 4、 番茄的果實(shí)紅色對黃色是顯性，現(xiàn)以純合的黃色番茄為母本，以純合紅色番茄為父

19、本進(jìn)行雜交，所結(jié)果實(shí)的果皮、種皮、胚、胚乳的基因型分別為______、_____、_____、________？ 5、 1 2 3 4 5 6 7 8 9 問：（1）、該病為何種遺傳??？ （2）、如果7號和8號結(jié)婚，則子女患病的概率為_______？ （五）、基因的自由組合規(guī)律 1、 適用條件： （1）、適用于兩對或兩對以上相對性狀的遺傳； （2）、控制不同相對性

20、狀的等位基因位于不同的同源染色體上。 2、 遺傳現(xiàn)象： 3、 孟德爾的解釋： （1）、豌豆的粒狀和粒色是兩對相對性狀，分別受位于兩對不同同源染色體的兩對等位基因（Y、y與R、r）控制。 （2）、兩個(gè)純合親本分別只能產(chǎn)生YR和yr兩種配子 （3）、F1的基因型是YyRr，為黃色圓粒。 （4）、F1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因（Y和y）、R和r)隨著同源染色體的分離而分開，非等位基因隨非同源染色體的自由組合而進(jìn)入不同的配子，結(jié)果產(chǎn)生四種不同的雌雄配子。 （5）、雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生16種受精方式，F(xiàn)2出現(xiàn)9種基因型和4種表現(xiàn)型（比例為9：3：3：1） 4、 自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)： 具

21、有兩對（或多對）相對的親本雜交，F(xiàn)1產(chǎn)生配子時(shí)，等位基因隨同源染色體的分離而分離，非等位基因隨非同源染色體的自由組合而自由組合。兩對等位基因獨(dú)立遺傳，互不干涉。 5、 應(yīng)用： （1）、基因重組是生物可遺傳變異的來源之一； （2）雜交育種：把不同優(yōu)良性狀組合在一起。 小結(jié)： 1、 兩大規(guī)律的比較與推廣： 分離規(guī)律 自由組合規(guī)律 相對性狀對數(shù) 一對 二對 多對 等位基因?qū)?shù) 一對 二對 多對 基因的位置 F1在形成配子時(shí)基因的活動(dòng)規(guī)律 F1配子種類 2種 4種 n 2 比例 1：1 1：1：1：1 數(shù)量相等 F2表現(xiàn)型種類 2 4 n 2 表現(xiàn)型比例 3：1 9：3：3：1 n (3+1) 基因型種類 3 9 n 3