第第1、2节节孟德尔的豌豆杂交实验孟德尔的豌豆杂交实验一、基本概念：一、基本概念：（1）性性状状是是生生物物体体形形态态、结结构构、生生理理和和生生化化等等各各方面的特征。方面的特征。（2）相相对对性性状状同同种种生生物物的的同同一一性性状状的的不不同同表表现现类类型。型。（3）在在具具有有相相对对性性状状的的亲亲本本的的杂杂交交实实验验中中，杂杂种种一一代代（即即F1代代）表表现现出出来来的的性性状状是是显显性性性性状状，未未表表现现出出来来的是的是隐性性状隐性性状。（4）性性状状分分离离是是指指在在杂杂种种后后代代中中，同同时时显显现现出出显显性性性性状和隐性性状的现象。状和隐性性状的现象。第第1章章遗传因子的发现遗传因子的发现（5）杂交杂交具有不同基因型的亲本之间交配或传粉具有不同基因型的亲本之间交配或传粉（6）自交自交具有相同基因型的个体之间的交配或传具有相同基因型的个体之间的交配或传粉（自花传粉是其中的一种）。粉（自花传粉是其中的一种）。（7）测交测交用隐性性状（纯合体）的个体与未知基用隐性性状（纯合体）的个体与未知基因型的个体进行交配或传粉，来测定该未知个体能产因型的个体进行交配或传粉，来测定该未知个体能产生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。生的配子类型和比例（基因型）的一种杂交方式。（8）表现型表现型生物个体表现出来的性状。生物个体表现出来的性状。（9）基因型基因型与表现型有关的基因组成。与表现型有关的基因组成。（1010）等位基因等位基因位于一对同源染色体的相同位置，位于一对同源染色体的相同位置，控制相对性状的基因。控制相对性状的基因。非等位基因非等位基因包括非同源染包括非同源染色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。色体上的基因及同源染色体的不同位置的基因。（11）基因基因具有遗传效应的具有遗传效应的DNA片断，在染色体片断，在染色体上呈线性排列。上呈线性排列。 二、孟德尔豌豆杂交实验二、孟德尔豌豆杂交实验（一）一对相对性状的杂交：（一）一对相对性状的杂交：P：高茎豌豆高茎豌豆矮茎豌豆矮茎豌豆P：DDddF1：高豌豆高豌豆F1：Dd自交自交自交自交F2：高豌豆高豌豆：矮豌豆矮豌豆F2：DDDddd3：11：2：1四、基因分离定律的两种基本题型：四、基因分离定律的两种基本题型：l l 正推类型：（亲代正推类型：（亲代子代）子代）亲代基因型亲代基因型子代基因型及比例子代基因型及比例子代表现型及比子代表现型及比例例AAAAAA全显全显AAAaAA : Aa=1 : 1全显全显AAaaAa全显全显AaAaAA : Aa : aa=1 : 2 : 1 显显:隐隐=3 : 1AaaaAa : aa =1 : 1显显:隐隐=1 : 1aaaaaa全隐全隐l l 逆推类型：（子代逆推类型：（子代亲代）亲代）亲代基因型亲代基因型子代表现型及比例子代表现型及比例至少有一方是至少有一方是AAAA全显全显aaaaaaaa全隐全隐AaaaAaaa显显: :隐隐=1 : 1=1 : 1AaAaAaAa显显: :隐隐=3 : 1=3 : 1五、孟德尔遗传实验的科学方法：五、孟德尔遗传实验的科学方法： 正确地选用试验材料；正确地选用试验材料； 分析方法科学；（单因子分析方法科学；（单因子多因子）多因子） 应用统计学方法对实验结果进行分析；应用统计学方法对实验结果进行分析； 科学地设计了试验的程序。科学地设计了试验的程序。P：黄圆黄圆绿皱绿皱F1：黄圆黄圆自交自交F2：黄圆黄圆黄皱黄皱绿圆绿圆绿皱绿皱9：3：3：1P：YYRRyyrrF1：YyRr自交自交F2：Y_R_：Y_rr：yyR_：yyrr9：3：3：1（二）两对相对性状的杂交：（二）两对相对性状的杂交：F F2 2中，表现型为中，表现型为4 4种：种：黄圆（双显性）黄圆（双显性） 9/16黄皱（一显一隐）黄皱（一显一隐） 3/16绿圆（一隐一显）绿圆（一隐一显） 3/16绿皱（双隐性）绿皱（双隐性） 1/16F F2 2中，基因型中，基因型9 9种种第第2章章基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1节节减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用1减数分裂的含义：减数分裂的含义：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生生殖细减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，结果是：成熟的生殖细胞中的染色体续分裂两次，结果是：成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。数目比原始生殖细胞的减少一半。2 2 减数分裂过程：减数分裂过程：（精子和卵细胞的形成过程精子和卵细胞的形成过程）1个个精精原原细细胞胞1个个初初级级精精母母细细胞胞减数减数第一第一次分次分裂裂2个个次次级级精精母母细细胞胞间期间期减数减数第二第二次分次分裂裂4个个精精细细胞胞4个个精精子子变形变形3概念：同源染色体；联会；四分体；极体概念：同源染色体；联会；四分体；极体4细胞分裂时期判断细胞分裂时期判断5.5.减减数分裂形成子细胞种类：数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含假设某生物的体细胞中含n n对对同源染色体，则：同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2 2n n种种精子精子（卵细胞）；（卵细胞）；它的它的1 1个精原细胞个精原细胞进行减数分裂形成进行减数分裂形成2 2种精子种精子。它的。它的1 1个卵原细胞个卵原细胞进行减数分裂形成进行减数分裂形成1 1种卵细胞种卵细胞。6.6.减减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减一看染色体数目：奇数为减（姐妹分家只看一极）（姐妹分家只看一极）二看有无同源染色体：没有为减二看有无同源染色体：没有为减（姐妹分家只看一极）（姐妹分家只看一极）三看同源染色体行为：确定有丝或减三看同源染色体行为：确定有丝或减注意：若细胞质为注意：若细胞质为不均等不均等分裂，则为分裂，则为卵原细胞卵原细胞的减的减或减或减的后的后期。同源染色体分家期。同源染色体分家减减后期姐妹分家后期姐妹分家减减后期后期E减减减减前前前前减减减减前前前前减减减减中中中中减减减减末末末末减减减减中中中中A AB BC CD D减减减减前前前前F减减减减后后后后有丝后有丝后有丝后有丝后减减减减后后后后234减减减减后后后后1第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上1基因和染色体存在平行关系。基因和染色体存在平行关系。2摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。色体上。PF1F2红眼（雌、雄）红眼（雌、雄） 白眼（雄）白眼（雄）3/41/4红眼（雌红眼（雌,雄交配）雄交配）红眼红眼白眼白眼F F1 1雌雄交配雌雄交配F2XWXWXwYXWXwXWYXWXWXwYP红眼雌红眼雌白眼雄白眼雄XWXwXWYF1红眼雌红眼雌红眼雄红眼雄红眼雌红眼雌红眼雌红眼雌红眼雄红眼雄白眼雄白眼雄遗传图解：遗传图解：孟德尔遗传规律的现代解释孟德尔遗传规律的现代解释1 1 分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子时，在减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染等位基因会随着同源染色体的分开而分离色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独，分别进入到两个配子中，独立地随配子传给后代。立地随配子传给后代。2 2 自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组非同源染色体上的非等位基因自由组合。合。2 2、三种伴性遗传的特点：、三种伴性遗传的特点：（1）伴）伴X隐性遗传的特点：隐性遗传的特点：男男女女 隔代遗传（交叉遗传）隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病，女病父必病母病子必病，女病父必病（2）伴）伴X显性遗传的特点：显性遗传的特点：女男女男 连续发病连续发病 父病女必病，子病母必病父病女必病，子病母必病（3）伴）伴Y遗传的特点：遗传的特点：男病女不病男病女不病 父父子子孙孙附：附：常常见遗传见遗传病病类类型型（要记住）（要记住）：伴伴X X隐：色盲、血友病隐：色盲、血友病伴伴X X显：抗维生素显：抗维生素D D佝偻病佝偻病常隐：先天性聋哑、白化病常隐：先天性聋哑、白化病常显：多常显：多( (并并) )指指第第3 3节节 伴性遗传伴性遗传一、一、19281928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验：1 1、肺炎双球菌有两种类型类型：、肺炎双球菌有两种类型类型：l l S S型细菌：菌落型细菌：菌落光滑光滑，菌体，菌体有有夹膜，夹膜，有有毒性毒性l l R R型细菌：菌落型细菌：菌落粗糙粗糙，菌体，菌体无无夹膜，夹膜，无无毒性毒性2 2、实验过程（看书）、实验过程（看书）3 3、实验证明：无毒性的、实验证明：无毒性的R R型活细菌与被加热杀死的有毒型活细菌与被加热杀死的有毒性的性的S S型细菌混合后，转化为有毒性的型细菌混合后，转化为有毒性的S S型活细菌。这种型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。性状的转化是可以遗传的。 推论（格里菲思）：在第四组实验中，推论（格里菲思）：在第四组实验中，已经被加热已经被加热杀死杀死S S型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活型细菌中，必然含有某种促成这一转化的活性物质性物质“转化因子转化因子”。第第3章章基因的本质基因的本质二、二、19441944年艾弗里的实验：年艾弗里的实验：1 1、实验过程：、实验过程：2 2、实验证明：、实验证明：DNADNA才是才是R R型细菌产生稳定遗传变化的物质型细菌产生稳定遗传变化的物质。（即：（即：DNADNA是遗传物质，是遗传物质，蛋白质等蛋白质等不是遗传物质）不是遗传物质）三、三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1 1、T2噬菌体机构和元素组成：噬菌体机构和元素组成：2 2、实验过程（看书）、实验过程（看书）3 3、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的、实验结论：子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNADNA遗传的。（即：遗传的。（即：DNADNA是遗传物质是遗传物质）因为绝大多数生物的遗传物质是因为绝大多数生物的遗传物质是DNADNA，只有极少数病毒的遗传物质是只有极少数病毒的遗传物质是RNARNA，所以说所以说DNADNA是是主要主要的遗传物质的遗传物质第第2 2节节 DNADNA分子的结构分子的结构（1 1）DNADNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的盘旋而成的双螺旋结构双螺旋结构。（2 2）DNADNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成外侧，构成基本骨架基本骨架；碱基排列在内侧。；碱基排列在内侧。（3 3）两条链上的碱基通过）两条链上的碱基通过氢键氢键连结成碱基对，且遵连结成碱基对，且遵循循碱基互补配对原则碱基互补配对原则。DNADNA分子双螺旋结构的主要特点：分子双螺旋结构的主要特点：在在双链双链DNADNA分子中分子中: :A=T;G=C A+G=T+CA+C=T+G即两个即两个非互补配对非互补配对碱基之和占碱基之和占DNADNA碱基碱基总数的总数的50%50%第第3 3节节 DNADNA的复制的复制半保留复制半保留复制DNADNA的复制的复制过程过程( (边解旋边复制边解旋边复制) )A A 解旋：需要解旋酶、能量解旋：需要解旋酶、能量B B 复制条件：复制条件： 模板：两条脱氧核苷酸链（母链）模板：两条脱氧核苷酸链（母链） 原料：四种游离的脱氧核苷酸原料：四种游离的脱氧核苷酸 酶：酶： DNADNA聚合酶聚合酶 能量：能量：ATPATPC C 半保留：一子一母成双链半保留：一子一母成双链 某某DNADNA有有100100个碱基对，其中有个碱基对，其中有4040个个T T，连续复制连续复制3 3次，需要次，需要C C多少个？多少个？（2n1）（10040）=420增加的增加的DNADNA分子数分子数每个每个DNADNA中中C C的数量的数量某某一段一段DNA分子含有分子含有800个碱基对，其中有个碱基对，其中有600个个A。这个这个DNA分子连续复制数次，消耗分子连续复制数次，消耗了含了含G的脱氧核苷酸的脱氧核苷酸6200个。则该个。则该DNA分子分子复制了几次？复制了几次？第第4 4节节 基因是具有遗传效应的基因是具有遗传效应的DNADNA片段片段弄清楚基因的相关关系：弄清楚基因的相关关系：1 1 基因与基因与DNADNA的关系：的关系：基因的实质是有基因的实质是有遗遗传效应传效应的的DNADNA片段，无遗传效应的片段，无遗传效应的DNADNA片段片段不能称之为基因。不能称之为基因。每个每个DNADNA分子包含许多分子包含许多个基因。个基因。2 2 基因与染色体的关系：基因与染色体的关系：基因在染色体上基因在染色体上呈呈线性排列线性排列。染色体是基因的染色体是基因的主要载体主要载体。此外，线粒体和叶绿体中也有少量基因分布。此外，线粒体和叶绿体中也有少量基因分布。3 3 基因与脱氧核苷酸的关系：基因与脱氧核苷酸的关系：脱氧核苷酸脱氧核苷酸是构成基因的基本单位。是构成基因的基本单位。基因中脱氧核苷基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。酸的排列顺序代表遗传信息。4 4 基因与性状的关系基因与性状的关系：基因决定性状：基因决定性状, , 并通并通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。第第4章章基因的表达（转录和翻译）基因的表达（转录和翻译）信使信使RNARNA( (mRNA)mRNA)： 密码子，编码氨基酸密码子，编码氨基酸转运转运RNA(RNA(tRNAtRNA) )：反密码子，转运氨基酸反密码子，转运氨基酸核糖体核糖体RNA(RNA(rRNArRNA）：）：1RNA的种类的种类2 2 转录转录：在在细胞核细胞核内，以内，以DNADNA的的一条链一条链为模板，为模板，按照碱基互补配对的原则合成按照碱基互补配对的原则合成mRNAmRNA的的过程过程。DNAmRNA转录转录第第1 1节节 基因指导蛋白质的合成基因指导蛋白质的合成场所场所: :模板模板: :原料原料: :条件条件: :产物产物: :特点特点: :原则原则: :细胞核细胞核DNADNA的的一条链一条链四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸需要酶和需要酶和ATPATP单链的单链的mRNAmRNA边边解旋边转录解旋边转录碱基碱基互补配对原则互补配对原则（A-U,T-A; G-C,C-GA-U,T-A; G-C,C-G）转录过程：转录过程：P63页页3翻译：翻译：在细胞质中的在细胞质中的核糖体核糖体上，以上，以游离在细胞质中的各种氨基酸原料，游离在细胞质中的各种氨基酸原料，以以mRNA为模板合成具有一定氨基酸为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。顺序的蛋白质的过程。场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:原则原则:细胞质的核糖体上细胞质的核糖体上以以信使信使RNARNA为为模板模板二十种氨基酸二十种氨基酸需要酶和需要酶和ATPATP多肽或蛋白质多肽或蛋白质密码子与反密码子配对密码子与反密码子配对, , 即碱即碱基基互补配对原则（互补配对原则（A-UA-U，G-CG-C）4、翻译过程翻译过程：P66页页DNADNA的碱基数：的碱基数：mRNAmRNA的碱基数：蛋白的碱基数：蛋白质中氨基酸数质中氨基酸数 6 63 31 1一段一段mRNA通过翻译可以合成一条含有通过翻译可以合成一条含有11个肽键的多肽，则此个肽键的多肽，则此mRNA至少含有的碱至少含有的碱基数目及合成这段多肽需要的基数目及合成这段多肽需要的tRNA的数目的数目依次是依次是A.33个个11个个B.36个个12个个C.12个个36个个D.11个个36个个第第2 2节节 基因对性状的控制基因对性状的控制1中心法则：中心法则：DNADNA转录转录逆转录逆转录翻译翻译RNARNA复制复制RNARNA蛋白质蛋白质DNADNA复制复制（2 2）基因通过）基因通过控制控制蛋白质的结构蛋白质的结构来直接控来直接控制生物的性状。制生物的性状。（1 1）基因通过控制）基因通过控制酶的合成酶的合成来控制代谢过程，来控制代谢过程，从而控制生物性状。从而控制生物性状。2基因、蛋白质与性状的关系基因、蛋白质与性状的关系（3 3）基因与性状并不是都是一一对应的简单的线）基因与性状并不是都是一一对应的简单的线性关系，一种性状可以由多个基因控制。而还受性关系，一种性状可以由多个基因控制。而还受到环境因素的影响。到环境因素的影响。表现型表现型= =基因型基因型 + + 环境因素环境因素