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第壹章遺傳因素的發現第壹節孟德爾豌豆雜交實驗(壹)1。材料選擇:豌豆(1)豌豆是自花授粉植物，而且是自花授粉植物；(2)豌豆花大，便於人工操作；(3)豌豆容易分辨。2.遺傳學中常用的概念:(1)性狀:生物體的形態特征和生理特征。相對性狀:生物體同壹性狀的不同表現形式。性狀分離:在雜交後代中，顯性和隱性性狀同時出現。顯性性狀:在DD×dd雜交試驗中由F1表示的性狀。隱性性狀:F1在DD×dd雜交試驗中沒有表現出來的性狀(2)純合子:具有相同遺傳因子(基因)的個體。其特點是純合子都是純合子，不存在性狀的分離。雜合子:遺傳因素(基因)組成不同的個體。以雜合子自交後代出現性狀分離現象為特征。(3)雜交:具有不同遺傳因子的個體之間的雜交方式。自交:具有相同遺傳因子的個體之間的雜交方式。測交:F1(待測個體)與隱性純合子雜交的方式。正交和回交:它們是相對的。3.分離現象本質:形成配子時，等位基因隨著減數分裂後期同源染色體的分離而分離，分別進入不同的配子。第二節孟德爾豌豆雜交實驗(二)1。相關結論兩對相對性狀雜交實驗(1)兩對相對性狀由兩對等位基因控制，兩對等位基因分別位於兩對同源染色體上。(2)f 1減數分裂產生配子時，等位基因必須分離，非等位基因(位於非同源染色體上的非等位基因)自由組合，同時發生。(3)3)F2有16個組合，9種基因型和4種表型，比例為9: 3: 3: 12。自由組合定律的本質:當壹個配子形成時，配對的基因相互分離，決定了不同性狀基因的自由組合。4.常見遺傳符號P F1 F2 × ♀ ♂父母、子女、第壹代、第二代、雜交自交、母本、父本含義第二章基因與染色體的關系第壹節減數分裂與受精1。減數分裂(1)染色體和染色單體的壹些概念:在細胞分裂過程中，染色體復制成由著絲粒連接的兩個姐妹染色單體。所以染色體的數量要根據著絲粒來判斷。(2)同源染色體和四分體:同源染色體是指壹對形狀和大小相同的染色體，壹個來自母親，壹個來自父親，在第壹次減數分裂時可以配對。四分體是指每對同源染色體在同源染色體第壹次減數分裂後含有四個姐妹染色單體。(3)壹對同源染色體=壹個四分體=2條染色體=4個染色單體=4個DNA分子。(4)聯會:同源染色體成對配對的現象。(5)交叉交換:指非姐妹染色單體在四分體時期纏繞並交換壹些片段的現象。(6)減數分裂:是有性生殖生物產生成熟生殖細胞時，染色體數目減半的壹種細胞分裂。2.減數分裂特征:復制壹次，分裂兩次。結果:染色體數目減半，減半發生在第壹次減數分裂。地點:在生殖器官3。精子與卵子形成的異同比較項目有異有同。精子和卵子的形成是壹樣的。染色體復制是第壹次分裂壹個初級精母細胞(2n)產生兩個大小相同的次級精母細胞(n)。初級卵母細胞(2n)(細胞質不等分裂)產生次級卵母細胞(n)和第壹卵母細胞。極體(n)同源染色體聯合形成四分體，同源染色體分離，非同源染色體自由結合，細胞質分裂，子細胞數量減半。兩個次級精母細胞第二次分裂形成四個大小相同的精細胞(n)，壹個次級卵母細胞(細胞質分裂不均)形成壹個大的卵細胞(n)和壹個小的第二極體。第壹極體分裂(均等)成兩個第二極體，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離並分別向兩極移動，細胞質分裂，子細胞染色體數目保持不變，有無變形。精子細胞變形形成精子而不變形。結果，只產生四個有功能的精子細胞。(n)精子和卵細胞中的染色體數目減半。註:卵細胞形成不變形，只形成壹個卵細胞。5.減數分裂和有絲分裂的主要異同比較項目:減數分裂和有絲分裂中染色體復制的次數和時間為壹次，減數分裂和有絲分裂的間隔時間為壹次。有絲分裂間期細胞分裂次數，第壹次減數分裂是否出現次級突觸體四分體而沒有同源染色體分離，第壹次減數分裂後期沒有著絲粒分裂發生在減數分裂後期，包括子細胞的名稱和數量，4個精細胞或1個卵子，3個極體，兩個子細胞中的染色體變化減半。在第壹次減數分裂期間，不變子細胞之間的遺傳組成不壹定相同。6.受精:指卵子和精子相互識別，融合成受精卵的過程。註:受精卵細胞核中的染色體由精子和卵子提供，但細胞質幾乎全部由卵子提供，所以後代的某些性狀更像母親。意義:通過減數分裂和受精，有性生殖生物後代體細胞中的染色體數目保持不變，從而保證了遺傳和物種的穩定性；在減數分裂中，發生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉交換，增加了配子的多樣性，受精時卵細胞與精子結合的隨機性使後代具有多樣性，有利於生物的進化，體現了有性生殖的優越性。第二節染色體1上的基因。薩頓假說推論:基因在染色體上，也就是說染色體是基因的載體。因為基因和染色體行為有明顯的平行關系。2.基因位於染色體上的實驗證據。果蠅雜交實驗分析。3.壹般壹條染色體上有多個基因，這些基因在染色體上呈線性排列。4.基因分離現象的本質:基因自由組合規律的本質:第三節性連鎖遺傳1。性連鎖遺傳的概念:2。人類紅綠色盲(有X染色體隱性遺傳病)的特點:①男性患者多於女性患者。(2)交叉繼承。即男性→女性→男性。(3)壹般返祖現象。3.維生素D抵抗型佝僂病(X染色體顯性遺傳病)的特點:(1)女性患者多於男性患者。(2)代代相傳。4.性連鎖遺傳在生產實踐中的應用:5 .判斷人類遺傳病的公式:沒有什麽是隱藏的，也沒有什麽是顯性的；無形看女病，女病男不性；占主導地位，男科疾病，男科疾病，女科疾病不伴。6.三種性連鎖遺傳的特點:(1)隱性遺傳帶X的特點:①男性>女性②返祖現象(交叉遺傳)③母親患病子女必然患病，女性患病父親必然患病(2)顯性遺傳帶X的特點:①女性>男性②持續發病③父親患病女子必然患病，患病母親的特點(3)帶Y遺傳:(3)帶Y遺傳:①患病男子和患病女子均不患病；②父親→兒子→孫子；3.常見遺傳病(需記住):伴X隱性:色盲、血友病伴X線:抗維生素D佝僂病常隱性:先天性耳聾、白化病常出現:多(及)指第三章第壹節基因的性質。1928: 1中肺炎球菌的格裏菲斯轉化實驗。肺炎球菌有兩種:S型菌:菌落光滑，菌體有膜，毒性R型菌:菌落粗糙，菌體無膜，無毒。2.實驗過程3。實驗證明，無毒的R型活菌與加熱殺死的有毒S型菌混合後，這種性狀的轉化是可以遺傳的。推論(Griffith):在第四組實驗中，被加熱殺死的S型細菌壹定含有某種促進這種轉化的活性物質——“轉化因子”。2.艾弗裏在1944的實驗:1。實驗過程:2。實驗證明，DNA是在R型細菌中產生穩定遺傳變化的物質。(也就是DNA是遺傳物質，蛋白質不是。) 3.1952實驗:好時和大通噬菌體感染細菌1。實驗過程2。實驗結論:子代噬菌體的各種特性由親代的DNA遺傳。(即DNA是遺傳物質)4。1956煙草花葉病毒侵染煙草的實驗證明，在只有RNA的病毒中，RNA是遺傳物質。)第二節DNA結構和DNA復制:1 .DNA結構1，DNA成分:C，H，O，N，P 2，DNA的基本單位:脫氧核苷酸(4種)3。DNA結構:①由兩條反平行的脫氧核苷酸鏈盤繞成雙螺旋結構。②外部:脫氧核糖和磷酸交替連接形成基本骨架。內部:由氫鍵連接的堿基對組成。③堿基配對有壹定的規律性:a = t；g C .(堿基互補配對原理)4。DNA的特點:①多樣性:堿基對的排列順序千變萬化。(排列物種數:4n(n為堿基對的對數)②特異性:每個特定DNA分子的堿基排列順序具有特異性。5.DNA的功能:它攜帶遺傳信息(DNA分子中堿基對的序列代表遺傳信息)。6.DNA相關計算:在雙鏈DNA分子中:① A=T，G = C2任意兩個非互補堿基之和相等；並且等於所有堿基之和的壹半:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2所有堿基2、DNA復制1、概念:以雙親DNA分子的兩股為模板，合成子代DNA的過程2。時間:有絲分裂間期和負I 3前的間期。位置:主要在細胞核4。流程:1。展開；2.合成子鏈；3.纏繞母鏈形成子代DNA分子5。特點:半保守復制6。原理:堿基互補配對原理7。條件:①模板:母體DNA分子的兩條鏈②原料:四種遊離脫氧核苷酸③能量:ATP酶:解旋酶、DNA聚合酶等。8.DNA能夠精確復制的原因:①獨特的雙螺旋結構為復制提供了精確的模板；②堿基互補配對的原理保證了復制的準確性。9.意義:DNA分子復制使遺傳信息能夠從父母傳遞給後代，從而保證遺傳信息的連續性。第三節基因控制蛋白質1的合成。RNA結構:1，組成元素:C，H，O，N，P 2，基本單位:核糖核苷酸(4種)3。結構:壹般為單股2。基因:具有遺傳效應的DNA片段。主要在染色體上。3.基因控制蛋白質合成:1，轉錄:(1)概念:細胞核內根據堿基互補配對原理，以壹股DNA為模板合成RNA的過程。(註:葉綠體和線粒體也轉錄)(2)過程(3)條件:模板:壹條DNA鏈(模板鏈)原料:4種核糖核苷酸能量:ATP酶:解旋酶、RNA聚合酶等。(4)原理:堿基互補配對原理(A-U，T-A，G-C，C-。轉移RNA 2。翻譯:(1)概念:以細胞質中遊離的各種氨基酸為模板，合成具有壹定氨基酸序列的蛋白質的過程。(註:葉綠體和線粒體也有翻譯)(2)過程:(3)條件:模板:mRNA原料:氨基酸(20種)能量:ATP酶:各種酶處理工具:tRNA組裝機:核糖體(4)原理:堿基互補配對原理(5)產物:多肽鏈3、計算基因表達相關基因中的堿基數:mRNA分子中的堿基數:氨基酸數= 6: 3: 1。四、基因對性狀的控制是1，中心法則是2，基因控制性狀的方式:(1)通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀；(2)通過控制蛋白質結構，直接控制生物性狀。第四章遺傳的分子基礎第壹節基因突變和基因重組生物變異的類型非遺傳變異(僅由環境變化引起)遺傳變異(由遺傳物質變化引起)基因突變基因重組染色體變異2。遺傳變異(1)基因突變1。概念:指DNA分子中堿基對的添加、刪除或改變等變化。2.原因:物理因素:x光、激光等。化學因素:亞硝酸鹽、堿基類似物等。生物因素:病毒、細菌等。3.特點:①發生頻率低；②方向不確定；③隨機基因突變可發生在個體發育的任何階段；基因突變可以發生在細胞中不同的DNA分子或同壹DNA分子的不同部分。4無處不在4。結果:使壹個基因成為它的等位基因。5、時間:細胞分裂間期(DNA復制期)6、應用-誘變育種1方法:用射線、激光、化學藥品等處理生物。②原理:基因突變③實例:獲得高產青黴菌株④優缺點:加快育種進程，某些性狀有較大改善，但有益突變體較少。7.意義:①是生物變異的根本來源；(2)為生物進化提供原始材料；③是生物多樣性形成的重要原因之壹。(二)基因重組1。概念:是指有性生殖過程中控制不同性狀基因重組的過程。2.物種:①減數分裂(減ⅰ)形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，位於這些染色體上的非等位基因也自由組合。組合的結果可能產生與其父母基因型不同的個體。②負ⅰ四分體期間同源染色體(非姐妹染色單體)上等位基因的交換。其結果是染色體上基因的重組，組合的結果可能產生與父母基因型不同的個體。③重組DNA技術。結果:產生了4種新的基因型。應用(育種):雜交育種5。意義:①為生物變異提供了豐富的來源；(2)為生物進化提供材料；③是生物多樣性形成的重要原因之壹(ⅲ)染色體變異(ⅱ)染色體變異及其應用壹、染色體結構變異:例:喵綜合征(5號染色體部分缺失)類型:缺失、重復、倒位、易位(閱讀理解)二、染色體結構變異。染色體數目變異1，類型個體染色體增減:例:21三體綜合征(有1條染色體)以染色體集合的形式倍增或減少:例:三倍體無籽西瓜2。染色體集:(1)概念:二倍體配子中的所有染色體形成壹個染色體集。(2)特征:①壹個染色體組中沒有同源染色體，形狀和功能不同；②基因組攜帶了控制生物體生長的所有遺傳信息。由配子發育而來的單倍體、二倍體和多倍體個體稱為單倍體。如果體細胞含有幾條染色體，受精卵的個體稱為倍性，如果含有兩條染色體，稱為二倍體，如果含有三條染色體，則稱為三倍體，以此類推。體細胞中含有三條或三條以上染色體的個體稱為多倍體。三、染色體變異在育種中的應用育種方法概述:1、多倍體育種:方法:用秋水仙堿處理發芽的種子或幼苗。(原理:可以抑制紡錘體的形成，導致染色體不分離，從而使細胞中的染色體數量翻倍)原理:染色體變異實例:三倍體無籽西瓜的培育；優缺點:栽培的植株器官大，產量高，營養豐富，但結實率低，成熟期晚。2.單倍體育種:方法:花粉(藥)離體培養原理:染色體變異實例:培育矮稈抗病水稻的優缺點:後代為純合子，明顯縮短育種周期，但技術復雜。多倍體育種單倍體育種。誘變育種法:用射線、激光、化學藥品等處理生物原理。:基因突變的利與弊加速了育種進程，大大改善了壹些性狀，但有益的個體卻很少。4.雜交育種法:簡單，但需要很長時間的選擇才能獲得純合子。原理:基因重組第三節重點介紹人類遺傳病1。人類遺傳病與先天性疾病的區別:遺傳病:由於遺傳物質發生變化而引起的疾病。(可以是天生的，也可以是後天的)先天性疾病:天生的疾病。(不壹定是遺傳病)二、人類遺傳病的原因:人類遺傳病是遺傳物質發生變化而導致的人類疾病。三、人類遺傳病的類型(1)單基因遺傳病1，概念:由壹對等位基因控制的遺傳病。2.原因:人類遺傳病是由於遺傳物質的改變而導致的人類疾病。3.特點:家族遺傳，發病率高(國內約20%-25%)。4.型:顯性遺傳病X線:維生素D抵抗型佝僂病常見:多指、並指、軟骨發育不全X線:隱性遺傳病X線:色盲、血友病常隱匿:先天性耳聾、耳聾。2.常見類型:腭裂、無腦兒、原發性高血壓、青少年糖尿病等。(3)染色體異常遺傳病(簡稱染色體病)1。概念:染色體異常導致的遺傳病。(包括數量異常和結構異常)2。類型:常染色體遺傳病結構異常:喵數異常綜合征:三體綜合征(先天性智力低下)性染色體遺傳病:性腺發育不全綜合征(XO型，患者缺少壹條X染色體)4。遺傳病的監測和預防1。產前診斷:在胎兒出生前，醫生通過特殊的檢測手段來確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。產前診斷可以大大降低患病兒童的出生率。2.遺傳咨詢:可以在壹定程度上有效預防遺傳病的發生和發展。5.人類基因組計劃及其意義計劃:完成人體24條染色體上所有基因的遺傳作圖、物理作圖和測序。意義:我們可以清楚地了解人類基因的組成、結構和功能及其相互關系，這對人類疾病的診斷、治療和預防具有重要意義。第五章生物的進化第壹節生物進化論的發展壹、拉馬克的進化論1。理論點:用進廢退；後天遺傳2、漸進性:認為生物是進化的。達爾文的自然選擇理論1，理論要點:自然選擇(過度繁殖→生存競爭→遺傳變異→適者生存)2、進步性:能夠科學地解釋生物進化的原因以及生物的多樣性和適應性。3.局限性:①遺傳和變異的本質無法科學解釋；②自然選擇不能科學地解釋可遺傳變異是如何起作用的。(對生物進化的解釋僅限於個體層面)三。現代達爾文主義(壹)種群是生物進化的基本單位(生物進化的本質:種群基因頻率的變化)1。種群:概念:同壹有機體在壹定時期內占據壹定空間的所有個體稱為種群。特點:它不僅是生物繁衍的基本單位；也是生物進化的基本單位。2.群體基因庫:壹個群體的所有個體所包含的所有基因構成了該群體的基因庫；(2)突變和基因重組為生物進化產生原料；(3)自然選擇決定進化方向:在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生方向性的變化，導致生物向某壹方向不斷進化。(4)突變、基因重組、選擇和隔離是物種形成的機制。1.物種:是指分布在壹定自然區域內，具有壹定形態結構和生理功能特征，並能在自然狀態下相互交配，產生可育後代的壹組生物個體。2.隔離:地理隔離:同壹生物因地理障礙而分成不同種群，使種群間無法發生基因交流的現象。生殖隔離:指不同種群的個體不能自由交配或交配後產生不育後代。3.物種的形成:(1)物種形成的常見方式:地理隔離(長期)→生殖隔離(2)物種形成的標誌:生殖隔離(3)物種形成的三個環節:突變和基因重組:為生物進化提供原料選擇:改變種群的基因頻率取向和隔離是新物種形成的必要條件。第二部分:生物進化和生物多樣性。生物進化的基礎課程是1。地球上的生命是從單細胞到多細胞的。2.真核細胞出現後，發生有絲分裂和減數分裂，產生有性生殖，大大增加了基因重組帶來的變異，所以生物進化的速度大大加快。二、生物進化與生物多樣性的形成1。生物多樣性與生物進化的關系如下:生物多樣性的成因是生物不斷進化的結果；生物多樣性的出現加速了生物的進化。2.生物多樣性包括三個層次:遺傳多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。