遗传和变异-生物的遗传课件-北师大版.ppt
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- 遗传 变异 生物 课件 北师大
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1、遗传和变异遗传和变异 -生物的遗传 2005年年4月月14日日 星期四星期四配子配子 染色体染色体 DNA DNA 基因基因 蛋白质蛋白质 性状性状(一)杂合体生殖细胞产生配子问题(一)杂合体生殖细胞产生配子问题减数分裂和受精作用遗传紧密联系减数分裂和受精作用遗传紧密联系(二)遗传的物质基础遗传的物质基础生物种类及其结构生物种类及其结构生物体内的核酸生物体内的核酸 遗传物质遗传物质原核生物界(原核细胞)原核生物界(原核细胞)真核生物界(真核细胞)真核生物界(真核细胞)真菌界(真核细胞)真菌界(真核细胞)植物界(真核细胞)植物界(真核细胞)动物界(真核细胞)动物界(真核细胞)病毒界病毒界非细胞,
2、病毒、类病毒非细胞,病毒、类病毒DNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNADNADNA和和RNARNADNADNA或或RNARNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNADNA或或RNARNA【高考热点分析高考热点分析】噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌转化实验是噬菌体侵染细菌的实验和肺炎双球菌转化实验是证明证明DNADNA是遗传物质的两个经典实验。有关实验设计是遗传物质的两个经典实验。有关实验设计思路、实验结论的唯一性反映了科学家的科学思路思路、实验结论的唯一性反映了科学家的科学思路和科学素养。因此
3、这两个实验可能是命题点之一。和科学素养。因此这两个实验可能是命题点之一。例例1.1.细菌质粒是一种环状细菌质粒是一种环状DNADNA,质粒能自我复制,且能拼接到,质粒能自我复制,且能拼接到DNADNA中,不能从一个细胞进入另一个细胞。中,不能从一个细胞进入另一个细胞。噬菌体作为噬菌体作为 ,其生活方式其生活方式 ,离开宿主就相电于没有生命的分子,离开宿主就相电于没有生命的分子,噬菌噬菌体的体的DNADNA可独立存在于大肠杆菌细胞质中,也可整合可独立存在于大肠杆菌细胞质中,也可整合E.coli(E.coli(一一种细菌种细菌)的的DNADNA中,并与其一起复制。用同位素示踪法研究中,并与其一起复
4、制。用同位素示踪法研究噬噬菌体侵染菌体侵染E.coliE.coli发现,发现,噬菌体将其噬菌体将其 注入到注入到E.coliE.coli体内;体内;由由E.coliE.coli提供完整的酶系统、原料和提供完整的酶系统、原料和 ,以噬菌体,以噬菌体DNADNA为为模板合成模板合成 ,并在,并在E.coliE.coli的的 上合成蛋白质。进一步上合成蛋白质。进一步研究发现,研究发现,噬菌体没有自身特有的遗传密码,含有的基因常噬菌体没有自身特有的遗传密码,含有的基因常和和E.coliE.coli的基因相同或相似,而和其他病毒的基因不同,当子的基因相同或相似,而和其他病毒的基因不同,当子代的噬菌体从代
5、的噬菌体从E.coliE.coli释放出来后,又可继续侵染其他的释放出来后,又可继续侵染其他的E.coliE.coli。(1 1)在上述数字标号处填写恰当的生物学名词。)在上述数字标号处填写恰当的生物学名词。(2 2)上述研究中那些事实支持)上述研究中那些事实支持“病毒是生物病毒是生物”的观点,那些又的观点,那些又与之矛盾?与之矛盾?(3 3)有一种观点认为)有一种观点认为“病毒来自细胞,是细胞分出来的部分病毒来自细胞,是细胞分出来的部分”,上文中有那些材料支持这一观点?上文中有那些材料支持这一观点?(三)染色体、(三)染色体、DNADNA、基因与遗传信息的、基因与遗传信息的传递、表达和基因传
6、递规律传递、表达和基因传递规律【高考热点分析高考热点分析】染色体、染色体、DNADNA、基因的相互关系是遗传的核心、基因的相互关系是遗传的核心关系,在遗传规律中得到具体的体现。因此在一关系,在遗传规律中得到具体的体现。因此在一些考题中也是命题的内容。些考题中也是命题的内容。亲代信息亲代信息子代信息子代信息子代性状子代性状有性生殖有性生殖个体发育个体发育复制复制表达表达直接控制作用直接控制作用间接控制作用间接控制作用结构基因结构基因调节基因调节基因结构蛋白结构蛋白细胞结构细胞结构细胞代谢细胞代谢酶或激素酶或激素性状性状例例2.2.下图表示细胞中与基因有关的物质或结构,请据图分析回答:下图表示细胞
7、中与基因有关的物质或结构,请据图分析回答:细胞内的遗传物质是细胞内的遗传物质是(),基因和基因和b b的关系是的关系是()。遗传物质的主要载体是遗传物质的主要载体是(),基因和基因和b b的关系是的关系是()。c c和和b b的关系是的关系是(),b b被彻底水解后的产物是被彻底水解后的产物是()。基因和基因和h h的关系是的关系是(),h h合成时的直接模板来源合成时的直接模板来源于于 过程。过程。如果基因存在于如果基因存在于 上则其遗传方式与性别相关联,这就上则其遗传方式与性别相关联,这就是是 。这种遗传方式既遵循。这种遗传方式既遵循定律,又有特殊性。定律,又有特殊性。b b的空间结构是的
8、空间结构是,其中,其中A.G.C.T A.G.C.T 四种碱基中四种碱基中和和数数目越多,目越多,b b的空间结构越稳定。的空间结构越稳定。b b的功能是的功能是。de f a bc g g 元素元素 基因基因 +h【解析解析】“染色体染色体 DNA DNA 基因基因 脱氧核酸脱氧核酸”这一红线这一红线贯穿于贯穿于“遗传和变异遗传和变异”的始终,并以本专题为基础,其中的始终,并以本专题为基础,其中“基基因因”是核心环节。本题结合了与基因相关的结构、功能、计算是核心环节。本题结合了与基因相关的结构、功能、计算及相互联系等方面的知识。可以说是本专题知识的小结。复习及相互联系等方面的知识。可以说是本
9、专题知识的小结。复习这部分知识,应对这部分知识,应对DNADNA双螺旋结构模型的基本要点,即:主链双螺旋结构模型的基本要点,即:主链的构成方式、排列位置和动态变化以及连接两条主链的缄基对的构成方式、排列位置和动态变化以及连接两条主链的缄基对的构成方式、排列位置和动态变化等知识全面理解,这是进一的构成方式、排列位置和动态变化等知识全面理解,这是进一步理解步理解DNADNA的储存、复制、传递、表达遗传信息等功能的基础,的储存、复制、传递、表达遗传信息等功能的基础,况且着部分是教材中有限的分子水平的生物学知识的主体。况且着部分是教材中有限的分子水平的生物学知识的主体。(四)中心法则和遗传工程(四)中
10、心法则和遗传工程1.1.中心法则中心法则2.2.作为遗传物质必须具备的条件作为遗传物质必须具备的条件在细胞生长和繁殖的过程中能够精确的复制自己在细胞生长和繁殖的过程中能够精确的复制自己能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新成代谢能够指导蛋白质合成从而控制生物的性状和新成代谢具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变后还能继续复制,并能遗传给后代变后还能继续复制,并能遗传给后代3.3.现代遗传工程核心:现代遗传工程核心:基因工程基因工程细胞工程细胞工程酶工程酶工程发酵工程
11、发酵工程原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区能够转录为相应的信使能够转录为相应的信使RNARNA,进,进而指导蛋白质的合成,也就是说而指导蛋白质的合成,也就是说能够编码蛋白质的区段编码区连能够编码蛋白质的区段编码区连续(不存在外显子和内含子)续(不存在外显子和内含子)不能编码蛋不能编码蛋白质的区域,白质的区域,调控遗传信调控遗传信息的表达息的表达 启动子启动子终止子终止子真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构编码区编码区非编码区非编码区间隔的、不连间隔的、不连续的续的不能编码蛋不能编码蛋白质的区域,白质的区域,调控遗传信调控遗传信息的表达息的表达 启动子启动子终止子终
12、止子外显子外显子内含子内含子 例例3 3:一只羊的卵细胞核被另一只羊的体一只羊的卵细胞核被另一只羊的体细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,细胞核置换后,这个卵细胞经过多次分裂,再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下再植入第三只羊的子宫内发育,结果产下一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途,一只羊羔。这种克隆技术具有多种用途,但是不能但是不能 A.A.有选择地繁殖某一性别的家有选择地繁殖某一性别的家畜畜 B.B.繁殖家畜中的优秀个体繁殖家畜中的优秀个体 C.C.用于保存物种用于保存物种 D.D.改变动物的基因型。改变动物的基因型。例例4 4:科学家将含人的科学家将含人的a-a-抗胰蛋白酶基因的抗胰蛋
13、白酶基因的DNADNA片断注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育片断注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育的羊分泌含的羊分泌含a-a-抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及及 A A、DNADNA按照碱基互补配对原则自我复制按照碱基互补配对原则自我复制 B B、DNADNA以其一条链为模板合成以其一条链为模板合成RNA RNA C C、RNARNA以自身为模板进行自我复制以自身为模板进行自我复制 DD、按照、按照RNARNA密码子的排列顺序合成蛋白质密码子的排列顺序合成蛋白质 例例5 5:运用现代生物技术的传统育种方法,将抗菜运用现代生物技术的传统育种方法,将抗菜青虫的青虫的BtB
14、t基因转移到优质油菜中,培育出转基因抗基因转移到优质油菜中,培育出转基因抗虫的菜品种。这一品种在生长过程中能产生特异的虫的菜品种。这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白,对菜青虫有显著的抗性,能大大减轻菜杀虫蛋白,对菜青虫有显著的抗性,能大大减轻菜青虫对油菜的危害,提高油菜产量,减少农药使用,青虫对油菜的危害,提高油菜产量,减少农药使用,保护农业生态环境。根据以上信息,判断下列叙述保护农业生态环境。根据以上信息,判断下列叙述正确的是正确的是 A BtA Bt基因的物质属性是蛋白质基因的物质属性是蛋白质 B BtB Bt基因中会有菜青虫的遗传物质基因中会有菜青虫的遗传物质 C C 转基因抗虫油
15、菜能产生杀虫蛋白是由于具有转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有BtBt基因基因 D D 转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物(五)分析遗传实例的原则和切入点(五)分析遗传实例的原则和切入点1.1.性状是由基因控制的,基因在染色体上,且在体性状是由基因控制的,基因在染色体上,且在体细胞中一般是成对存在的(伴性遗传有例外如:细胞中一般是成对存在的(伴性遗传有例外如:AaBAaB即即AaXAaXB BY Y 缩写缩写););2.2.恰当判断相对性状的显性与隐性;恰当判断相对性状的显性与隐性;3.3.根据表现型初步确定基因型;根据表现型初步确定基因型;4.4.正确
16、推导亲代产生的配子种类及其比例或推导正确推导亲代产生的配子种类及其比例或推导某生物是由何种配子受精发育而来。某生物是由何种配子受精发育而来。示例:示例:一对正常的夫妇,生了一个白化病的女孩,试判一对正常的夫妇,生了一个白化病的女孩,试判断正常与白化病的显、隐性关系及致病基因在性染色体还断正常与白化病的显、隐性关系及致病基因在性染色体还是在常染色体上?是在常染色体上?首先画其图解;首先画其图解;不难判断白化病为隐性不难判断白化病为隐性;致病基因不可能在致病基因不可能在Y染色体,也不可能在染色体,也不可能在X染色体上,染色体上,应在常染色体上;应在常染色体上;推导出该夫妇的基因型为推导出该夫妇的基
17、因型为Aa,Aa,女孩为,女孩为aa。AaAaaa正常正常患病患病正常正常各种遗传方式及特点的比较:各种遗传方式及特点的比较:遗传方式遗传方式遗传特点遗传特点伴伴Y Y遗传遗传父病子病女不病父病子病女不病伴伴X X显性遗传显性遗传子女正常双亲病子女正常双亲病 父病女必病,父病女必病,子病母必病(即子病母必病(即“患女父子病患女父子病”)伴伴X X隐性遗传隐性遗传双亲正常子病双亲正常子病 母病子必病,母病子必病,女病父必病女病父必病 (即(即“患男母女病患男母女病”)常染色体显性遗传常染色体显性遗传 子女正常双亲病子女正常双亲病 父病女不病父病女不病或子病母不病或子病母不病常染色体隐性遗传常染色
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