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(二)高等动物卵细胞的形成过程
卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞
第一极体第二极体
(三)精子与卵细胞形成过程比较
不同点:
场所、胞质分裂是否均等、形成的子细胞种类和数量、分裂结束后是否需要变形
相同点:
都是染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞染色体数目均减半
附:
1、染色体、核DNA的数量变化:
染色体减半——分同源(减Ⅰ末期),染色体临时恢复——着丝粒分裂分姐妹(减Ⅱ后期);
核DNA加倍——复制,核DNA减半——子细胞形成(减Ⅰ末期、减Ⅱ末期)。
间
前I
中I
后I
末I
前II
中II
后II
末II
染色体
2N
2N-N
N
N-2N
DNA
2N-4N
4N
4N-2N
2、有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别:
(检索表以二倍体生物为例)
1.1细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂
1.2细胞中有同源染色体
2.1有同源染色体联会、形成四分体、排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
2.2同源染色体没有上述特殊行为……有丝分裂
三、举例说明受精过程
受精作用过程及意义
1、受精作用:
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2、意义:
在受精卵内精核和卵核发生融合,所以受精卵的染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体数目(2N)。
练习:
1.减数分裂过程中,四分体是指细胞中
A.一对同源染色体配对时含有四个染色单体 B.有四个配对染色体
C.每对染色体含有四个染色单体 D.有四对染色体
2.减数分裂过程中,染色体的变化顺序是
A.复制→分离→联会→着丝粒分裂B.联会→复制→分离→着丝粒分裂
C.联会→复制→分离→着丝粒分裂D.复制→联会→分离→着丝粒分裂
3.如欲观察细胞减数分裂过程,可选用的材料是
A.马蛔虫受精卵
B.鸡肝脏
C.小鼠睾丸
D.洋葱表皮
4.人的精原细胞中有46条染色体,在四分体时期,每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目,依次为
A.23对、46条、92条B.46个、46个、92个C.23对、23个、92条D.46个、23个、46个
5.在高等动物的某一器官中,发现了如图的细胞分裂图像,下列有关叙述错误的是
A.、甲处于减数分裂第一次分裂,含有2个四分体
B、乙图中含有4条染色单体,无同源染色体
C、在丙图所示的时期,人的细胞中含有92条染色体,92个姐妹染色单体
D、该器官一定是动物的精巢(睾丸)
6.下列各项中个不是有丝分裂和减数分裂共有的特点的是
A、出现纺缍体B、非同源染色体自由组合C、着丝点分裂D、染色质缩短变粗形成染色体
7.下列各项中,能体现青蛙的受精作用实质的是
A.精子与卵细胞接触B.卵细胞形成卵膜C.精子头部进入卵细胞内D.精核与卵细胞核结合
8.下列曲线表示减数分裂过程中核DNA含量变化的是C
ABCD
9.牛的初级精母细胞经第一次分裂形成次级精母细胞期间
A.同源染色体不分开,着丝点分裂为二B.同源染色体不分开,着丝点不分裂
C.同源染色体分开,着丝点分裂为二D.同源染色体分开,着丝点不分裂
10.右图示一个初级精母细胞,当分裂形成两个次级精母细胞时,不可能组合在同一个次级精母细胞中的染色体是
A.1与4B.2与3C.2与4D.1与2
11.下列细胞中,具有同源染色体的是
A.初级精母细胞B.次级精母细胞C.精细胞D.精子
12.某种动物的初级卵母细胞中有8个着丝点,则该细胞中的四分体数和同源染色体的对数分别是:
A.4和8B.4和4C.8和4D.8和8
13.下图是某成年雌性哺乳动物细胞减数分裂过程模式图,请回答下列问题:
(1)该动物体细胞内有_______条染色体,图中④所示的细胞有_________对同源染色体,图②所示的细胞中的DNA与染色体数量之比为_________。
(2)表示减数第二次分裂的是图_______,表示同源染色体分开的是图______(填图中序号)。
15.
(1)422:
1
(2)②③①
第二单元遗传的分子基础
一、总结人类对遗传物质的探索过程
(一)肺炎双球菌转化实验
1、格里菲思体内转化实验过程:
(1)无毒R型活细菌(注射)小鼠:
小鼠不死亡
(2)有毒S型活细菌(注射)小鼠:
小鼠死亡
(3)加热后杀死的S型细菌(注射)小鼠:
(4)无毒R型活细菌+加热后杀死的S型细菌混合后(注射)小鼠:
体内转化实验的结论:
加热杀死的S型细菌内有“转化因子”,促进R型细菌转化为S型细菌。
2、艾弗里体外转化实验过程:
1、R型细菌+S型细菌的DNA混合培养后培养基中有:
R型细菌和S型细菌
2、R型细菌+S型细菌的蛋白质混合后培养培养基中有:
只长R型细菌
3、R型细菌+S型细菌的多糖混合培养后培养基中有:
4、R型细菌+S型细菌的DNA+DNA酶混合培养后培养基中有:
体外转化实验的结论:
DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,即DNA是遗传物质,其他物质不是遗传物质。
(二)噬菌体侵染细菌的实验
1、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。
2、实验过程:
①标记噬菌体:
用35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用32P标记另一部分噬菌体的DNA;
②含35S的噬菌体+细菌(混合培养)搅拌、离心,(结果)上清液放射性高,沉淀物放射性很低;
③含32P的噬菌体+细菌(混合培养)搅拌、离心,(结果)上清液放射性低,沉淀物放射性很高。
实验结论:
在噬菌体中,亲子代之间具有连续性的物质是DNA而不是蛋白质。
也就是说,子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传给后代的,因而DNA是遗传物质。
3、侵染过程:
吸附——注入——复制——合成——释放
(1)子代噬菌体的DNA是在亲代噬菌体DNA的指导下,利用细菌的化学物质脱氧核苷酸合成的
(2)子代噬菌体的蛋白质外壳是在亲代噬菌体DNA的指导下,以细菌的氨基酸为原料合成的。
(三)DNA分子双螺旋的建立过程(沃森和克里克)
二、概述DNA分子结构的主要特点
(一)DNA分子的结构层次
1、元素组成:
C、H、O、N、P
2、基本组成单位:
4种脱氧核苷酸
3、DNA分子结构:
规则的双螺旋结构
由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(二)DNA分子双螺旋结构的基本要点
1、DNA分子是由两条长链组成的,这两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构;
2、DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;
碱基排列在内侧;
3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,碱基配对规律:
A与T、C与G。
(碱基互补配对原则)
(三)DNA分子结构的稳定性、特异性和多样性
DNA分子的多样性:
碱基对排列顺序的千变万化
DNA分子的特异性:
碱基对的特定的排列顺序
碱基对的排列顺序就代表了遗传信息。
三、说明基因和遗传信息的关系
(一)基因的概念:
基因是有遗传效应的DNA片段。
(二)基因、DNA、染色体与遗传信息的关系
基因——DNA:
基因是有遗传效应的DNA片段
DNA——染色体:
DNA缠绕蛋白质形成染色体结构。
基因——染色体:
染色体是基因的载体。
(三)基因与染色体之间行为的平行关系P34
四、概述DNA分子的复制
(一)DNA分子的复制时间、条件(真核生物)
1、复制时间:
有丝分裂的间期;
减数第一次分裂前的间期
2、复制场所:
主要在细胞核内
3、复制条件:
(1)模版:
亲代的两条DNA链
(2)原料:
细胞中游离的4种脱氧核苷酸
(3)能量:
ATP
(4)酶:
解旋酶、DNA聚合酶等
(二)DNA分子的复制过程
复制方式:
半保留复制
(1)解旋:
复制开始时,DNA分子首先利用细胞提供的能量,在解旋酶的作用下,把两条螺旋的双链打开。
(2)以解开的每一条母链为模版,在DNA聚合酶等酶的作用下,利用细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对原则,,各自合成与母链互补的一段子链。
(3)随着模版链解旋过程的进行,新合成的子链也在不断地延伸;
同
时,每条新链与其对应的模版链盘绕成双螺旋结构。
(4)复制结束后,一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
(三)DNA分子的复制特点
DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程。
复制准确性的保证:
(1)双螺旋结构-----精确模板
(2)碱基互补配对原则
(四)DNA分子的复制意义
DNA分子通过复制,将遗传信息从亲代传给了子代,从而保持了遗传信息的连续性。
五、概述遗传信息的转录和翻译
(一)遗传信息的转录
1.定义:
在细胞核中,以DNA的一条链为模板按照碱基互补配对的原则合成RNA的过程。
(二)遗传信息的翻译
游离在细胞质中的各种氨基酸,就以mRNA为模板在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质,这一过程叫做翻译。
2.密码子:
信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
DNA分子的碱基数:
mRNA的碱基数:
蛋白质中氨基酸数=6n:
3n:
n
说明:
因为基因中存在终止密码子等片段,实际上基因(DNA)上所含有的碱基数要大于6n,或氨基酸数目小于n。
因此一般题目中带有“至少”或“最多”字样。
(三)DNA与RNA在遗传信息表达过程中的作用
DNA提供遗传信息,RNA把遗传信息从DNA传递到蛋白质。
(四)基因对性状的控制
①直接通过控制蛋白质的分子结构来控制生物性状。
②通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状。
(五)遗传信息的传递方向——中心法则
表一:
基因表达之转录与翻译比较
转录
翻译
定义
细胞核中,以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程
以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程
场所
细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的一条链
信使RNA
原料
四种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
ATP、酶
ATP、酶、转运RNA(tRNA)
产物
蛋白质
信息传递方向
DNAmRNA
mRNA蛋白质
实质
遗传信息的转录
遗传信息的表达
表二:
DNA分子转录与复制比较
DNA的转录
DNA的复制
DNA一条链
DNA两条链
游离的四种核糖核苷酸
游离的四种脱氧核苷酸
酶
RNA聚合酶等
解旋酶、DNA聚合酶等
能量
碱基配对
A-T-C-G
U-A-G-C
T-A-G-C
各种RNA
子代DNA
第三单元遗传的基本规律
一、理解下列概念
(一)相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离
1、相对性状:
同种生物同一性状的不同表现类型。
2、显性性状:
一对相对性状的杂交实验中,两纯合亲本杂交,F1显现出来的亲本性状
3、隐性性状:
一对相对性状的杂交实验中,两纯合亲本杂交,F1未显现出来的那个亲本性状
判断显隐性的方法(1.具有相对性状的亲本杂交,若子代只表现一种亲本性状,则子代所表现的亲本性状为显性性状;
2.两个相同性状的亲本杂交,若子代出现了不同的性状(性状分离),则子代新出现的性状为隐性性状,且这两个亲本一定是杂合子。
)
4、性状分离:
在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
(二)等位基因、显性基因、隐性基因、基因型、表现型
1、等位基因:
控制着一对相对性状的两种不同形式的基因
2、基因型:
控制性状的基因组合类型表现型:
具有特定基因型的个体所能表现出的性状
(三)测交、纯合子、杂合子、基因分离定律、基因自由组合定律
1、测交:
就是让杂种第一代(显性个体)与隐性个体相交,用来测定F1基因型、F1产生的配子种类及比例。
2、纯合子自交可稳定遗传;
杂合子自交不能稳定遗传,后代会发生性状分离。
3、基因分离定律:
杂合体在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,独立地随配子遗传给后代
4、基因自由组合定律:
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,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
二、孟德尔遗传实验及遗传图解
1.杂交方法(人工去雄,套袋等)
2.杂交过程
表现型:
黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒
比例:
9∶3∶3∶1
3.F1测交验证:
(1)测交:
紫花白花黄色圆粒绿色皱粒
CcXccYyRrⅩyyrr
↓↓
Cccc
表现型紫花白花
比例1:
1(YR)(Yr)(yR)(yr)
YyRr
Yyrr
yyRr
yyrr
(yr)
黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒
1∶1∶1∶1
三、基因、环境因素与生物性状的关系
基因型决定表现型,但表现型是基因型与环境共同作用的结果:
基因型相同的生物,表现型不一定相同。
表现型相同的生物,基因型不一定相同。
四、伴性遗传
(一)性染色体与性别决定
正常人体细胞中染色体组成为:
44+XY(男)44+XX(女)。
正常人卵细胞中染色体组成为:
22+X。
正常人精子中染色体组成为:
22+X22+Y。
(二)伴性遗传概念及遗传特点
1、伴性遗传某些基因位于性染色体上(X、Y、Z、W),所以遗传上总是和性别相关联现象。
(人类的红绿色盲、血友病、果蝇的眼色的遗传、外耳道多毛症等)
2、
(1)红绿色盲病是由X染色体上的隐性基因控制的。
Y染色体上不含此基因及其等位基因。
(2)X染色体隐性遗传病<
红绿色盲、血友病>
:
交叉遗传、男患一般多于女患、隔代遗传。
X染色体显性遗传病<
抗维生素D佝偻病>
交叉遗传、女患一般多于男患、不隔代遗传。
Y染色体遗传病<
外耳道多毛症>
:
在男性个体中代代相传。
左图是某家系红绿色盲病遗传的图解。
图中除男孩Ⅲ3和他的祖父Ⅰ4是红绿色盲外,其他人视觉都正常,问:
(1)Ⅲ3的基因型是,Ⅲ2的可能基因型是。
(2)Ⅰ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是,该男孩称呼其为;
Ⅱ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是,该男孩称呼其为。
(3)Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率是。
(1)XbY,XBXB或XBXb
(2)XBXb,外祖母;
XBXb,母亲(3)1/4(1/2×
1/2)
第四单元生物的变异
一、举例说出基因重组及其意义
(一)基因重组及其意义
1、基因重组:
在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
2、两种类型:
①减数分裂过程中(形成配子过程),非同源染色体的非等位基因自由组合;
②减数分裂过程中(形成配子过程),四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体的片段发生交叉互换。
3、意义:
为生物变异提供极其丰富的来源,形成生物多样性的重要原因之一,对生物进化有重要意义。
(二)基因重组与杂交育种(图见P12)
二、举例说明基因突变的特征和原因
(一)基因突变的概念及其意义
基因内部特定的核苷酸序列发生改变的过程:
碱基对的替换、增添或缺失。
是新基因的产生途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料。
(二)基因突变的原因及其特点
1、原因
(1)物理因素:
各种射线(紫外线、X射线等)的照射、温度剧变等
(2)化学因素:
亚硝酸、碱基类似物等
(3)生物因素:
某些病毒
2、特点:
普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性。
(三)基因突变与诱变育种
1、诱变育种:
利用物理、化学因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。
2、人工诱变的方法:
(1)辐射诱变
(2)化学诱变
3、诱变育种的特点:
(1)可提高突变频率
(2)能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状
(3)改良作物品质、增强抗逆性
三、简述染色体结构变异和数目变异
(一)染色体结构的变异
染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。
2、类型:
缺失、重复、倒位、易位
3、染色体结构的变异,使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序也发生改变。
大多数染色体结构变异对生物是不利的,甚至会导致生物的死亡。
(二)染色体数目的变异
生物细胞中染色体数目的增加或减少。
2、类型:
(1)整倍体变异:
体细胞的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
(2)非整倍体变异:
体细胞中个别染色体的增加或减少。
(三)染色体组、二倍体、多倍体和单倍体
1、染色体组:
一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体成为一个染色体组。
2、
(1)二倍体:
体细胞中含两个染色体组的个体。
(如,人,果蝇,玉米)
(2)多倍体:
体细胞中所含染色体组数超过两个的生物称为多倍体。
(如,普通小麦六倍体)
由受精卵发育而来,体细胞有几个染色体组,就叫几倍体。
(3)单倍体:
由配子发育而来,体细胞含有本物种配子染色体数目的个体,称为单倍体。
(四)单倍体育种与多倍体育种
1、单倍体育种
(1)概念:
利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。
(2)特点:
迅速获得稳定的纯合品种,明显缩短育种年限。
(3)方法:
常用花药(花粉)离体培养的方法获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,得到纯合子。
2、多倍体育种
人工诱导多倍体的方法:
低温处理等。
最常用最有效的方法:
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两级,从而引起细胞内染色体数目加倍。
单倍体育种杂交育种
SRSrsRsr
秋水仙素
SSRRSSrrssRRssrr
第五单元人类遗传病
一、列出人类遗传病类型
1.由于_生殖细胞_或_受精卵_里的_遗传物质_发生了改变,从而使发育成的个体患疾病,这类疾病统称为遗传性疾病,简称遗传病。
2.遗传病__不一定_(一定、不一定)是先天性疾病;
先天性疾病__不一定_(一定、不一定)是遗传病。
3.遗传病包括三大类:
单基因遗传病;
多基因遗传病;
染色体异常遗传病。
4.常见单基因遗传病归类:
(1)常染色体显性遗传病:
多指、并指、软骨发育不全
(2)常染色体隐性遗传病:
白化病、苯丙酮尿症、遗传性神经性耳聋、
(3)X染色体连锁显性遗传病:
抗维生素D佝偻病
(4)X染色体连锁隐性遗传病:
红绿色盲、血友病
(5)Y染色体连锁遗传病:
外耳道多毛症、睾丸发育不全
5.典型细胞核单基因遗传系谱题解题思路:
(1)伴Y染色体遗传——父传子,代代传
(2)判断显隐关系——从后往前看(无中生有必为隐,有中生无则为显)
(3)判断属于伴X染色体还是常染色体遗传——看男女出现此性状的比例是否均等、有无典型家庭(X显性:
父病女必病、子病母必病;
X隐性:
母病子必病、女病父必病)
(4)代入系谱图检验
6.多基因遗传病举例:
唇腭裂、先天性心脏病、青少年型糖尿病、原发高血压病等。
7.染色体异常遗传病举例:
(1)染色体结构异常__猫叫综合征_;
(2)常染色体数目异常__先天愚型(21三体综合征)_;
(3)性染色体数目异常__特纳氏综合征(45,XO)__。
二、简述人类遗传病的监测和预防
1、优生的主要措施有:
(1)婚前检查
(2)适龄生育
女性生育的最佳年龄为25~34;
40岁以上所生子女-先天愚型发生率高;
20岁以下-先天畸形率高
(3)遗传咨询
分析遗传系谱图,写出基因型,推算发病率
(4)产前诊断(生化、细胞、基因)
羊膜腔穿刺、绒毛细胞检查
(5)选择性流产
例、下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导,不正确的是()
遗传病
遗传方式
夫妻基因型
优生指导
A
X染色体显性遗传
XaXa×
XAY
选择生男孩
B
红绿色盲症
X染色体隐性遗传
XbXb×
XBY
选择生女孩
C
白化病
常染色体隐性遗传
Aa×
Aa
D
并指症
常染色体显性遗传
Tt×
tt
产前基因诊断
(6)妊娠早期避免致畸剂
(7)禁止近亲(直系血亲和三代以内的旁系血亲)结婚。
近亲结婚会导致后代隐性(显性,隐性)遗传病发病率上升。
三、说出人类基因组计划及其意义
1、人类基因组计划
(1)测定人体细胞内的24条染色体(22条常染色体和X、Y染色体)的全套基因
(2)基因测序工作是指测定DNA(基因)的碱基对排列顺序
(3)应用价值:
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