【正文】 A— U、 G— C、 T— A、 C— G的堿基互補配對原則，形成 mRNA，mRNA 從細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，與核糖體結(jié)合 產(chǎn)物 兩個雙鏈的 DNA 分子 一條單鏈的 mRNA 特點 邊解旋邊復(fù)制；半保留式復(fù)制（每個子代 DNA 含一條母鏈和一條子鏈） 邊解旋邊轉(zhuǎn)錄； DNA 雙鏈分子全保留式轉(zhuǎn)錄（轉(zhuǎn)錄后 DNA 仍保留原來的雙鏈結(jié)構(gòu)） 遺傳信息的傳遞方向 遺傳信息從親代 DNA 傳給子代 DNA分子 遺傳信息由 DNA 傳到 RNA 二、遺傳信息的翻譯 遺傳信息、密碼子和反密碼子 19 遺傳信息 密碼子 反密碼子 概念 基因中脫氧核苷酸的排列順序 （位于 DNA 上） mRNA 中 決定一個 氨基酸的 三個相鄰堿基 tRNA中 與 mRNA密碼子互補配對的三個堿基 作用 控制生物的遺傳性狀 直接決定蛋白質(zhì)中的氨基酸序列 識別密碼子，轉(zhuǎn)運氨基酸 種類 基因中脫氧核苷酸種類、數(shù)目和排列順序的不同，決定了遺傳信息的多樣性 64 種 ： 43 61 種 ： 能翻譯出氨基酸 3 種 ：終止密碼子，不能翻譯氨基酸 61 種 或 tRNA 也為 61 種 聯(lián)系 ①基因中脫氧核苷酸的序列 ?? ?? 決定 mRNA 中核糖核苷酸的序列 ② mRNA 中堿基序列與基因模板鏈中堿基序列互補 ③密碼子與相應(yīng)反密碼子的序列互補配對 注意： 1）氨基酸與密碼子不是一一對應(yīng)的，一個氨基酸對應(yīng)一個或多個密碼子。 DNA→ DNA RNA→ RNA DNA→ RNA 細(xì)胞生物 病毒 RNA→蛋白質(zhì) RNA→ DNA 二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系 （間接控制） 酶或激素 細(xì)胞代謝 （實例：白化病，圓與皺粒） 基因 性狀 結(jié)構(gòu)蛋白 細(xì)胞結(jié)構(gòu) （實例：囊性纖維病，鐮刀形貧血癥） （直接控制） 基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系，基因的表達(dá)過程中或表達(dá)后的蛋白質(zhì)也可能受到 環(huán)境因素 的影響。 分可遺傳的變異（遺傳物質(zhì)變化引起的變異）和不可遺傳的變異（由環(huán)境引起的變異） 第一節(jié) 基因突變和基因重組 一、基因突變的實例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 ⑴癥狀 紅細(xì)胞易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時會導(dǎo)致死亡。 隨機重組（ 減數(shù)第一次分裂后期 ） 非同源染色體的自由組合 基因重組的類型 交換重組（ 四分體時期 ） 同源染色體上非姐妹染色單體之間交叉互換 受精卵中雙親遺傳物質(zhì)的重新組合 3. 時間：減數(shù)第一次分裂過程中（減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期） ４．基因重組的意義 ：不能產(chǎn)生新基因，但能產(chǎn)生新的基因型，是生物變異的來源 之一，對生物的進(jìn)化出具有重要的意義。 生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。） ⑵二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含有一個染色體組，這種說法對嗎？為什么？ （答：對，因為在體細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時，同源染色體分開， 導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。 （雄蜂，雄蟻等為孤雌生殖的單倍體） ：多倍體育種方法： 1） 物理方法： 低溫處理 2） 化學(xué)方法： 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗（常用最有效的方法） 3）生物方法：細(xì)胞融合技術(shù)（植物體細(xì)胞雜交）異源多倍體（白菜甘藍(lán)） 同源多倍體：同一物種經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體 異源多倍體： 不同物種雜交產(chǎn)生的雜種后代經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體（白菜甘藍(lán)） 注意：秋水仙素處理的得到的多倍體與原來的二倍體生物不屬于同一物種（二倍體西瓜與四倍體西瓜 ）因為后代不可育 秋水仙素：作用原理：作用于正在分裂的細(xì)胞時，能夠 抑制紡綞體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。 生物體 合子 2N= (a+b) x 發(fā)育 直接發(fā)育成生物體： 單倍體（ N=ax) 雌配子(N=ax) 直接發(fā)育成生物體 ： 單倍體（ N=bx) 雄配子(N=bx) ①由合子發(fā)育來的個體，細(xì)胞中含有幾個染色體組，就叫幾倍體； ②而由配子直接發(fā)育來的 ,不管含有幾個染色組，都只能叫單倍體 。 注意：單基因遺傳病遵循孟德爾 遺傳規(guī)律，多基因遺傳病不遵循孟德爾遺傳規(guī)律。 結(jié)果：表時人類基因組由大約 億個堿基對組成，已發(fā)現(xiàn)的基因約為 — 萬個。 雜種優(yōu)勢：基因型不同的親本雜交產(chǎn)生的 F1 在一種或多種性狀方面優(yōu) 于雙親的現(xiàn)象 特點：不是某一性狀，而是綜合性狀表現(xiàn)突出，優(yōu)勢大小取決于雙親間差異和互補的程度，雙親純合程度大小決定 F1 優(yōu)勢的大小， F1 表現(xiàn)優(yōu)勢量較為明顯， F2 以后則明顯下降。 基因重組 30 基因工程中外源基因能夠表達(dá)依據(jù)的生物學(xué)理論： 1）遺傳密碼的通用性 2）基因是控制生物性狀的基本單位。 三、四種育種方法的比較 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 方法 雜交 激光、射線或化學(xué)藥品處理 秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗 花藥離體培養(yǎng) 后加倍 29 優(yōu)點 可集中優(yōu)良性狀 時間短 器官大和營養(yǎng)物質(zhì)含量高 縮短育種年限 缺點 育種年限長 盲目性及突變頻率較低 動物中難以開展 成活率低，只適用 于植物 舉例 高桿抗病與矮桿感病雜交獲得矮桿抗病品種 中國荷斯坦牛 雜交水稻 高產(chǎn)青霉菌株的育成 黑農(nóng)五號大豆 太空椒 三倍體西瓜 多倍體草莓 抗病植株的育成 改良動植物品種，最古老 的育種方法是選擇育種，（從每一代的變異中選出最好的類型進(jìn)行繁殖，培育但是選擇育種周期長，可選擇的范圍也有限，）后來人們摸索也了雜交育種，人工誘變育種，基因工程育種等，從發(fā)展歷程來看，生產(chǎn)實踐產(chǎn)生對科技發(fā)展的需求，科學(xué)理論上的突破必然會帶來技術(shù)上的進(jìn)步，推動生產(chǎn)水平的提高和人類文明的發(fā)展。 ： 不會創(chuàng)造新基因 ，且雜交后代會出現(xiàn)性狀分離， 育種過程緩慢 ，過程復(fù)雜。 人類基因組計劃：簡稱 HGP，正式啟動于 1990 年， 2020 年完成。抗維生素 D 佝僂病 隱性：白化病，先天性聾啞，苯丙酮尿癥 多基因遺傳?。?先天性以育異常和一些常見病，如原發(fā)性高血壓，冠心病，哮喘病和青少年型糖尿病， 唇裂 無腦兒 特點：發(fā)病率高。人類體細(xì)胞中含有 46 條染色體，共 23 對同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)是 23，細(xì)胞內(nèi)含有 2 個染色體組。 多倍體在植物中很常見，但在動物中極少見。 特點：一個染色體組中各染色體在形態(tài)和功能上各不相同 一個染色體組中的染色體攜帶著控制生物生長育的全部遺傳信息。 有性生殖過程中進(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。 發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳，可能發(fā)展為癌細(xì)胞，如果發(fā)生在配子中，則可以遺傳。 第五章 基因突變及其他變異 變異： 是指生物的親代與子代之間、以及子代個體之間 在性狀的差異。 ， mRNA 中每 3個相鄰堿基決定一個氨基酸，所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)分子中氨基酸數(shù)目是 mRNA中堿基數(shù)目的 1/3，是雙鏈 DNA堿基數(shù)目的 1/6 。 二、 DNA 片段中的遺傳信息 遺傳信息蘊藏在 4 種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了 DNA分子的多樣性，而堿基的特異排列順序，又構(gòu)成了每個 DNA 分子的特異性。 與染色體的關(guān)系 ①基因在染色體上呈 線性排列 。 堿基互補配對原則 ：堿基之間的這種一一對應(yīng)的關(guān)系。 4） 能 夠產(chǎn)生可遺傳的變異。 男 女，伴 X隱性 女 男，伴 X顯性 伴性遺傳在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用 性別決定： XY型 人，果蠅等高等生物 人 :23 對常染色體 +XX 23 對常染色體 +XY 13 ZW型 雌性： 常染色體 +ZW 雄性：常染色體 +ZZ 第三章 基因的本質(zhì) 第一節(jié) DNA 是主 要的遺傳物質(zhì) （ 1）、體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗： 1928 年由英國科學(xué)家格里菲思等人進(jìn)行。 第二步：確定致病基因在常染色體還是性染色體上。 某些性 狀伴隨性別遺傳，實際上性別遺傳遵循的是分離定侓，可以把性別作為特殊性狀看待，問題就簡單了。 注意：本規(guī) 律適合于二倍體生物，多倍體或單倍體另計 （ 2） 例題 ：判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。 注 ：受精卵核內(nèi)的染色體由精子和卵細(xì)胞各提供一半，但細(xì)胞質(zhì)幾乎全部是由卵細(xì)胞提供，因此后代某些性狀更像母方。 在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次，減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。 （ 3A_:aa）（ Bb:bb）（ 3C_:cc） =? ( 4 )自交后代出現(xiàn)的新表現(xiàn)型（ AaBbCc 自交 ） 重組類型 =1親本類型 (幾率 ) 2 2 21=7 （ 5）自交出現(xiàn) AabbCc 的概率？ 1/2 1/4 1/2=1/16 (6)后代中的純合子的概率？雜合子的概率？ （ AaBbCc 自交 ） 純合 子概率： 1/2 1/2 1/2=1/8 雜合子概率 =1純合子概率 11/8=7/8 （ 7）后代全顯性的個體中，雜合子的概率？ 純合子 =1/3 1/3 1/3=1/27 雜合子 =11/27=26/27 (8)與親代具有相同 基因型 的個體的概率？不同的個體的概率？（ AaBbCc aaBbCC） 相同的概率 =與 母本相同的概率 +與父本相同的概率 (1/2 1/2 1/2) +(1/2 1/2 1/2)=1/4 不同的概率 =1相同的概率 11/4=3/4 （ 9）一對夫婦，其后代若僅 考慮一種病的幾率，則得病的可能性 為 a，正常的可能性為 b，若僅考慮另一種病的得病率為 c，正常的可能性為 d，則這對夫婦生出患一種病的孩子的可能性為（多選） ad+bc 1acbd （ a ac） +（ c ac） （ b bd） +（ dbd） 第二章 基因和染色體的關(guān)系 第一節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用 知識結(jié)構(gòu)： 精子的形成過程 減數(shù)分裂 卵細(xì)胞形成過程 減數(shù)分裂和受精作用 6 配子中染色體組合的多樣性 受精作用 受精作用的過程和實質(zhì) 、染色單體、同源染色體和四分體 （ 1）染 色體和染色單體：細(xì)胞分裂間期，染色體經(jīng)過復(fù)制成由 一個著絲點 連著的兩條姐妹染色單體。 實質(zhì)：非同源染色體上的非等位基因自由組合。 3） F2 的各種遺傳因子組合的個體成活率是相等的。即 DD 和Dd 為相同性狀（如 DD 和 Dd 均為紅花） 不完全顯性： F1 的性狀表現(xiàn)介于顯性和隱性的親本之間。 自交：遺傳因子組成相同的個體之間的相交方式。 （ 2）純合子：遺傳因子（基因）組成相同的個體。 相對性狀：一種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。 孟德爾利用豌豆進(jìn)行雜交實驗獲得成功的原因： ① 選用豌豆，自然狀態(tài)下是純種，相對性狀明顯作為實驗材料。紅花相交后代有紅花和白花兩種性狀。 能穩(wěn)定遺傳（能做種子） 雜合子：遺傳因子（基因）組成不同的個體。 4）等位基因：位于同源染色體相同的位置，并控制相對性狀的基因 。 性狀 =基因 +環(huán)境 7 孟德爾第一定律 (分離定律 )內(nèi)容： 在生物的 體細(xì)胞 中，控制 同一性狀 的遺傳因子 成對 存在，不相融合 （獨立的），在形成配子時，成對的遺傳因子發(fā)生分離，分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中，隨配子遺傳給后代。 4）果皮，種皮，胚都為 2N，但來源不同，基因型也不同。 （ 3） 當(dāng)各種配子的成活率及相遇的機會是均等時， F2 中有 16 種組合方式， 9 種基因型， 4種表現(xiàn)型，比例 9： 3： 3： 1 親本類型占 10/16 重組類型占 6/例為 4/16. （ 4）德爾定律適合兩對及三對及以上相對性狀的實驗。 四分體指減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會后每對同源染色體中含有四條姐妹染色單體。 場所： 精巢（睪丸）和卵巢內(nèi) 注意：減數(shù)分裂沒有細(xì)胞周期 4 精子的形成過程 染色體復(fù)制 聯(lián)會（交叉互換）四分體 著絲點分離 同源染色體分離