【正文】 特異性。 基因特點(diǎn)：特異性（特定的排列順序），多樣性（堿基排列順序千變?nèi)f化） 基因特異性的應(yīng)用：刑偵，親子鑒定 第四章 基因的表達(dá)第一節(jié) 基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成基因的表達(dá)：基因通過指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成來控制性狀，并將這一過程稱為基因的表達(dá)。一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄⑴信使RNA（mRNA） ⑵轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（tRNA） ⑶核糖體RNA（rRNA） 轉(zhuǎn)錄⑴轉(zhuǎn)錄的概念：RNA是在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈模板合成的，這一過程稱為⑵轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所：主要在細(xì)胞核（原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)中） ⑶轉(zhuǎn)錄的模板：以DNA的一條鏈為模板 ⑷轉(zhuǎn)錄的原料：4種核糖核苷酸 ⑸轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：一條單鏈的mRNA ⑹轉(zhuǎn)錄的原則：堿基互補(bǔ)配對(duì)彼此之間存在親緣關(guān)系，遺傳信息決定著氨基酸的排列順序，僅是間接作用，而密碼子則是直接控制蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序。翻譯⑴定義：游離在細(xì)胞質(zhì)中的各種氨基酸，就以RNA為模板合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，這一過程叫做翻譯。⑵翻譯的場(chǎng)所 ：細(xì)胞質(zhì)的核糖體上⑶翻譯的模板：⑷翻譯的原料 ：20種氨基酸⑸翻譯的產(chǎn)物： 多肽鏈（蛋白質(zhì)）⑹翻譯的原則： 堿基互補(bǔ)配對(duì)在翻譯的過程中，核糖體是可以沿著mRNA移動(dòng)的。而且翻譯是一個(gè)快速的過程，一條多肽鏈的合成可以由多個(gè)核糖體同理翻譯。轉(zhuǎn)錄時(shí)，以基因的一條鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，產(chǎn)生一條單鏈mRNA，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA分子中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的一半，且基因模板鏈中A+T（或C+G）與mRNA分子中U+A（或C+G）相等。，mRNA中每3個(gè)相鄰堿基決定一個(gè)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 。 第2節(jié) 基因?qū)π誀畹目刂埔弧?中心法則 發(fā)現(xiàn)人：克里克 1)DNA→DNA：DNA的自我復(fù)制；（真核生物，肝炎病毒（單鏈DNA）噬菌體） ⑵DNA→RNA：轉(zhuǎn)錄；（真核細(xì)胞在細(xì)胞核中，原核細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)中）⑶RNA→蛋白質(zhì)：翻譯；（核糖體）⑷RNA→RNA：RNA的自我復(fù)制；（病毒才完成）⑸RNA→DNA：逆轉(zhuǎn)錄（病毒才完成）。 DNA→→RNADNA→細(xì)胞生物病毒RNA→蛋白質(zhì)→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(shí)例：白化病，圓與皺粒）性狀結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)（實(shí)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。生物體性狀的多基因因素：基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。細(xì)胞質(zhì)基因。線粒體和葉綠體中的基因稱做細(xì)胞質(zhì)基因細(xì)胞質(zhì)遺傳：真核生物還有一些性狀是通過細(xì)胞質(zhì)在性狀的差異。同遺傳現(xiàn)象一樣，變異的現(xiàn)象在生物界也是普遍存在的。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(shí)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(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。⑵病因 基因中的堿基替換 直接原因：血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的改變 根本原因：控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變谷氨酸 纈氨酸 基因突變概念：DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變本質(zhì)：基因結(jié)構(gòu)的改變基因結(jié)構(gòu)的改變是遺傳物質(zhì)的分子水平上的改變，是遺傳信息的改變，是以產(chǎn)生新基因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的，是生物進(jìn)化的最重要的原材料。二、基因突變的原因和特點(diǎn)基因突變的原因 有內(nèi)因和外因物理因素：如紫外線、X射線化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物 ⑵自然突變（內(nèi)因）：DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤。基因突變的特點(diǎn)⑴普遍性：誘發(fā)基因突變的因素很多，還可能自發(fā)產(chǎn)生，⑵隨機(jī)性：由于DNA堿基組成的改變是隨機(jī)的，不定向性的。⑶不定向性⑷低頻性：在自然狀態(tài)下，頻率很低，105108有其一⑸多害少利性，也有可能 產(chǎn)生有益的，和無(wú)害無(wú)益的?；蛲蛔兊臅r(shí)間有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期（DNA復(fù)制出現(xiàn)錯(cuò)誤），所以體細(xì)胞及配子都存在基因突變。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。：是新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；是進(jìn)化的原始材料三、基因重組基因重組的概念：是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。隨機(jī)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(shí)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(shí)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(shí)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(duì)生物的進(jìn)化出具有重要的意義。 突變基因的有利有害取決于生物所生活的具體環(huán)境，突變基因控制的性狀是否與環(huán)境相適應(yīng)，環(huán)境的定向選擇作用，使有突變基因的個(gè)體生存，無(wú)突變的個(gè)體死亡，故種群中突變基因數(shù)量增多，這說明突變基因?qū)μ囟ǖ沫h(huán)境是有利的。 第二節(jié) 染色體變異 一、染色體結(jié)構(gòu)的變異（貓叫綜合征）概念：染色體結(jié)構(gòu)的改變，染色體數(shù)目的增減染色體結(jié)構(gòu)改變：染色體結(jié)構(gòu)的改變，都會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。染色體數(shù)目的變異可分為兩類：一類是細(xì)胞 （果蠅缺刻翅的形成） 一個(gè)染色體結(jié)構(gòu)變異重復(fù) （增加）果蠅棒狀眼的形成 一個(gè)染色體 易位（移接）：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異（夜來香）倒位：（顛倒） 一個(gè)染色體 二、染色體數(shù)目的變異：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息，這樣的一組染色體。特點(diǎn)：一個(gè)染色體組中各染色體在形態(tài)和功能上各不相同一個(gè)染色體組中的染色體攜帶著控制生物生長(zhǎng)育的全部遺傳信息。（孤雌，孤雄生殖的原因）⑴一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？（一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。）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(gè)染色體組，這種說法對(duì)嗎？為什么？（答：對(duì)，因?yàn)樵隗w細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分開， 導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。） ⑶如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞中就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體，這種說法對(duì)嗎？（答：不對(duì)，盡管其體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，但因?yàn)槭钦５捏w細(xì)胞的配子所形成的物種，因此，只能稱為單倍體。）（4）單倍體中可以只有一個(gè)染色體組，但也可以有多個(gè)染色體組，對(duì)嗎？（答：對(duì)，如果本物種是二倍體，則其配子所形成的單倍體中含有一個(gè)染色體組；如果本物種是四倍體，則其配子所形成的單倍體含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的染色體組。） 雄果蠅的染色體組圖解二倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的叫做二倍體。自然界中，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。多倍體：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的叫做多倍體。多倍體在植物中很常見，但在動(dòng)物中極少見。（環(huán)境條件劇烈變化影響植物形成多倍體）單倍體：沒有經(jīng)過受精作用，體細(xì)胞中含有本特種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫做單倍體。（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?yàn)楹蟠豢捎?秋水仙素：作用原理：作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，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 秋水仙素單倍體幼苗正常植物（純合體）組織培養(yǎng) 人工誘導(dǎo) （1）細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體有幾條，細(xì)胞內(nèi)就含有幾個(gè)染色體組 。問：圖中細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組？ （2） 根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目，根據(jù)細(xì)胞的基本型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)，該次數(shù)就等于染色體組數(shù)。問：圖中細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組？如AAaBBb 含有三個(gè)染色體組 （3）根據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)數(shù)確定染色體數(shù)目。染色體組數(shù)=細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)果蠅的體細(xì)胞中含有8條染色體，4對(duì)同源染色體，即染色體形態(tài)數(shù)為4（X、Y視為同種形態(tài)染色體），染色體組數(shù)目為2。人類體細(xì)胞中含有46條染色體，共23對(duì)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(gè)染色體組。 ： 注：親本中要用四倍體植株作為母本，二倍體作為父本，兩次使用二倍體花粉的作用是不同的。三倍體西瓜為什么沒有種子？真的一顆種子也沒有？在減數(shù)分裂中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的卵子，所以不能與精子結(jié)合，產(chǎn)生可育性配子的概率非常低，故無(wú)種子出現(xiàn)，即使偶爾有種子出現(xiàn)，發(fā)育也不成熟。每年都要制種，很麻煩，有沒有別的替代方法？無(wú)子西瓜需兩年才能夠培育成功，長(zhǎng)也無(wú)子西瓜，在這個(gè)過程中，經(jīng)歷了兩次受粉，作用不同，第一次（第一年）與四倍體植株產(chǎn)生的卵子結(jié)合形成三倍體的西瓜種子，第二次（第二年）因?yàn)闊o(wú)子西瓜不能產(chǎn)生種子，不能有生長(zhǎng)素，所以受粉的作用是花粉中含有少量的生長(zhǎng)素，同時(shí)花粉中還含有使色氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚嵋宜岬拿赶?，?dāng)二