高中生物必修二总复习.ppt

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1、高中生物必修二总复习考点考点二二、减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用减数分裂过程中染色体和减数分裂过程中染色体和DNADNA的变化曲线的变化曲线染色体变化染色体变化DNADNA变化变化减减 数数 第第 二二 次次 分分 裂裂D DNNA A和和染染色色体体的的含含量量间期间期间期间期n2n3n4n减数第减数第 一次分裂一次分裂前前前前中中中中后后后后末末末末前前前前中中中中后后后后末末末末二二看看有有无无同同源源染染色色体体有丝分裂、减数分裂图象的辨别有丝分裂、减数分裂图象的辨别一一看看染染色色体体数数目目奇数奇数有有减减偶数偶数无无无上述行为无上述行为有联会、四分体、有联会、四分体、同源染

2、色体分离、同源染色体分离、着丝点位于赤道着丝点位于赤道板两侧板两侧减减有丝分裂有丝分裂减减三三看看源源染染色色体体的的行行为为减减前期前期减减前期前期减减中期中期有丝中期有丝中期减减中期中期减减末期末期有丝后期有丝后期减减后期后期减减后期后期减减后期后期1.1.概念：概念：2.2.结果：结果：3.3.意义：意义：卵细胞和精子相互卵细胞和精子相互识别、融合识别、融合成为成为受精卵的过程。受精卵的过程。受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目；受精卵的染色体数目恢复到体细胞数目；其中一半来自父方，一半来自母方其中一半来自父方，一半来自母方（1 1）后代呈现多样性，有利进化）后代呈现多样性，有利进化（2

3、2）减数分裂和受精作用维持生物前后）减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞染色体数目恒定代体细胞染色体数目恒定二二、受精作用、受精作用24时期（有丝分裂）（有丝分裂）（减数分裂）（减数分裂）（受精作用）（受精作用）（有丝分裂）（有丝分裂）DNA染色体染色体概念概念:细胞中的一组细胞中的一组 ，它们在，它们在 ，但是携带着控制一种生物生长发育的，但是携带着控制一种生物生长发育的 ，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。三、三、染色体组概念：染色体组概念：特点特点:1:1、由、由非同源染色体组成非同源染色体组成，2 2、携带生长发育的、携带生长发育的全部遗传信息

4、。全部遗传信息。思考：染色体组中有无等位基因？思考：染色体组中有无等位基因？非同源染色体非同源染色体形态和功能上各不相同形态和功能上各不相同全部遗传信息全部遗传信息ABCD1、下图中，表示含有一个染色体组的细胞、下图中，表示含有一个染色体组的细胞是是C C2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组那么它有多少个染色体组A、2、B、3 C、4 D、8C染色体组数的判断办法：2、“相同相同”基因的个数基因的个数1、每组同源染色体中染色体的条数、每组同源染色体中染色体的条数（控制同一性状控制同一性状）1.1.区别是细胞核遗传还是细胞质遗传区别是细胞核遗传还

5、是细胞质遗传 若系谱图中，若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即全部子女的表现型与母女性的子女全正常，即全部子女的表现型与母亲相同，则为细胞质遗传亲相同，则为细胞质遗传与线粒体或叶绿体与线粒体或叶绿体DNADNA有关的遗传有关的遗传。2 2确定是否为伴确定是否为伴Y Y遗传遗传 若系谱图中女性全正常，若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴且患者的父亲、儿子全为患者，则为伴Y Y遗传遗传。考点三、系谱图中遗传病遗传方式的判断考点三、系谱图中遗传病遗传方式的判断3 3确定是常染色体遗传还是伴确定是常染色

6、体遗传还是伴X X遗传遗传 (1)(1)首先确定是显性遗传还是隐性遗传首先确定是显性遗传还是隐性遗传 “无中生有无中生有”是隐性遗传病，如：是隐性遗传病，如：“有中生无有中生无”是显性遗传病，如：是显性遗传病，如：代代遗传，则最大可能为显性。代代遗传，则最大可能为显性。(2)(2)确定是常染色体还是确定是常染色体还是X X染色体染色体 若是隐性找女患，其父亲和儿子都患病，则最大可能若是隐性找女患，其父亲和儿子都患病，则最大可能为伴为伴X X隐性遗传；隐性遗传；只要上述条件有一个不满足，则一定为只要上述条件有一个不满足，则一定为常染色体隐性遗传常染色体隐性遗传。若是显性找男患，其母亲和女儿都患病

7、，则最大可能若是显性找男患，其母亲和女儿都患病，则最大可能为伴为伴X X显性遗传；显性遗传；只要上述条件有一个不满足，则一定为只要上述条件有一个不满足，则一定为常染色体显性遗传常染色体显性遗传。口诀l判断致病基因是显性还是隐性：判断致病基因是显性还是隐性：无中生有为隐性，有中生无为显性无中生有为隐性，有中生无为显性l常染色体的隐性遗传特点：常染色体的隐性遗传特点：无中生有为隐性，生女患病为常隐无中生有为隐性，生女患病为常隐l常染色体的显性遗传特点：常染色体的显性遗传特点：有中生无为显性，生女正常为常显有中生无为显性，生女正常为常显一般常染色体、性染色体遗传的确定一般常染色体、性染色体遗传的确定

8、（常、隐）（常、隐）（常、显）（常、显）最可能（伴最可能（伴X、显）、显）最可能（伴最可能（伴X、隐）、隐）最可能（伴最可能（伴Y遗传）遗传）第三章第三章基因的本质基因的本质脱氧核苷酸、基因、脱氧核苷酸、基因、DNA DNA、染色体之间的关系、染色体之间的关系染色体染色体DNA基因基因脱氧核苷酸脱氧核苷酸染色体染色体是是DNADNA的的主要主要载体载体每每个个染染色色体体上上有有1 1个个或或2 2个个DNADNA分子分子基因基因是有遗传效应是有遗传效应的的DNADNA片段片段每个每个DNADNA分子上有分子上有许许多多基因基因基基因因中中的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸排排列列顺序顺序代表着遗传信息

9、代表着遗传信息每每个个基基因因由由许许多多(成成百百上上千千)脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸组成DNADNA是主要的是主要的遗传物质遗传物质4 4n n(n(n为碱基对数为碱基对数)一、DNA是主要的遗传物质DNA是遗是遗传物传物质质肺炎双球菌肺炎双球菌转化实验转化实验噬菌体侵染细噬菌体侵染细菌实验菌实验格里菲思肺炎双球格里菲思肺炎双球菌体内转化实验菌体内转化实验艾弗里艾弗里肺炎双球菌肺炎双球菌体体外外转化实验转化实验同位素标记法同位素标记法蛋白质的组成元素：蛋白质的组成元素：DNADNA的组成元素：的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记（标记（标记（标记32323232P P P

10、P）（标记（标记（标记（标记35353535S S S S ）标记噬菌体方法：标记噬菌体方法：v在分别含有放射性同位素在分别含有放射性同位素3232P P 和和3535S S的培养基中培养的培养基中培养细菌细菌v分别用上述分别用上述细菌细菌培养培养T T2 2噬菌体，噬菌体，制制备含备含3232P P的噬菌体和含的噬菌体和含3535S S的噬菌体的噬菌体1）绝大多数生物绝大多数生物的遗传物质是的遗传物质是DNA2.DNA在细胞中分布：在细胞中分布：3.不是所有生物都具有染色体。不是所有生物都具有染色体。4.一切生物的遗传物质都是一切生物的遗传物质都是核酸核酸（DNA或或RNA）.1.DNA1.

11、DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质2）病毒的遗传物质是）病毒的遗传物质是DNA或或RNA。如噬菌体：如噬菌体：DNA 烟草花叶病毒：烟草花叶病毒：RNA染色体、线粒体、叶绿体染色体、线粒体、叶绿体染色体、线粒体、叶绿体染色体、线粒体、叶绿体（原核细胞的拟核、质粒等）（原核细胞的拟核、质粒等）（原核细胞的拟核、质粒等）（原核细胞的拟核、质粒等）二、二、DNA分子双螺旋结构的特点分子双螺旋结构的特点（）（）DNA分子是由分子是由两条链组成。这两条链按两条链组成。这两条链按 盘旋成双螺旋结构。盘旋成双螺旋结构。（）（）DNADNA分子中的分子中的 和和 交替交替连接，排列在连接，排列在 ，构成基

12、本骨架；，构成基本骨架；排排列在内侧。列在内侧。（）两条链上的碱基通过（）两条链上的碱基通过 连成碱基对，连成碱基对，并且遵循并且遵循 原则，即：原则，即：。脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸外侧外侧氢键氢键碱基互补配对碱基互补配对A-T,G-C反向平行反向平行碱基碱基三、三、DNADNA分子的结构特性分子的结构特性:1 1、分子结构的、分子结构的稳定性稳定性2 2、分子结构的、分子结构的多样性多样性3 3、分子结构的、分子结构的特异性特异性（1 1）碱基互补配对原则）碱基互补配对原则（2 2）规则的双螺旋空间结构）规则的双螺旋空间结构碱基对的排列顺序千变万化碱基对的排列顺序千变万化每一个每一个DNAD

13、NA分子都有自己独特的结构分子都有自己独特的结构(A+T(A+T）/(G+C)/(G+C)代表代表DNADNA分子的特异性分子的特异性四、四、DNADNA分子中碱基计算规律分子中碱基计算规律1、互补碱基两两相等，、互补碱基两两相等，A=T G=C2、两不互补的碱基之和比值相等，即、两不互补的碱基之和比值相等，即 (A+G)/(T+C)=13、任意两不互补的碱基之和占碱基总量的、任意两不互补的碱基之和占碱基总量的50，即即A+C=T+G=50%4、DNA分子的一条链上分子的一条链上（A+T)/(C+G)=a,(A+C)/(T+G)=b,则该链的互补链上相应比例分别为则该链的互补链上相应比例分别为

14、a和和1/b.5、双链、双链DNA分子中，配对的两个碱基之和在各单分子中，配对的两个碱基之和在各单链中的比例与总链的比例及链中的比例与总链的比例及mRNA的比例相等。的比例相等。即：即：(A+T)%=(A+T)%=(A+T)总总%=(A+U)mRNA%；核糖体核糖体A U C G多肽链多肽链mRNA氨基酸氨基酸AU C G TA1个单链个单链RNADNA一条链一条链核糖核苷酸核糖核苷酸主要在细胞核主要在细胞核A T C G2个双链个双链DNADNA两条链两条链脱氧核苷酸脱氧核苷酸主要在细胞核主要在细胞核细胞分裂间期细胞分裂间期个体整个生命过程个体整个生命过程ATPATPATP半保留复制；半保留

15、复制；边解旋边复制边解旋边复制边解旋边转录；边解旋边转录；转录后转录后DNA恢复原状恢复原状翻译结束；翻译结束；mRNA被降解被降解模板模板原料原料能量能量酶酶解旋酶、解旋酶、DNA聚合酶聚合酶解旋酶、解旋酶、RNA聚合酶聚合酶蛋白质合成酶蛋白质合成酶传递遗传信息传递遗传信息表达遗传信息，决定生物性状表达遗传信息，决定生物性状五：复制、转录和翻译的比较五：复制、转录和翻译的比较六、基因的定义与功能六、基因的定义与功能基因是具有基因是具有遗传效应的遗传效应的DNA片段片段。基因。基因中特定的中特定的脱氧核苷酸排列顺序脱氧核苷酸排列顺序代表着代表着遗遗传信息传信息。功能：功能：1、传递功能、传递功

16、能DNA的的复制复制2、表达功能、表达功能指导蛋白质合成，从而控指导蛋白质合成，从而控制生物体的性状制生物体的性状(转录转录+翻译翻译)区别：遗传病、先天性疾病、家族性疾病区别：遗传病、先天性疾病、家族性疾病遗传病：遗传病：先天性疾病：先天性疾病：家族性疾病：家族性疾病：遗遗传传病病先天先天性疾性疾病病遗遗传传病病家族家族性疾性疾病病遗传物质发生改变。遗传物质发生改变。出生前已形成的畸形或疾病，出生出生前已形成的畸形或疾病，出生后即表现出来的疾病。后即表现出来的疾病。在家族成员中发病率高，有家族聚集在家族成员中发病率高，有家族聚集现象。现象。受一对等位基因控制受一对等位基因控制受多对等位基因控

17、制受多对等位基因控制因染色体异常所引起因染色体异常所引起单基因遗传病：单基因遗传病：多基因遗传病：多基因遗传病：染色体异常遗传病：染色体异常遗传病：七、人类常见的遗传病类型七、人类常见的遗传病类型单基因遗传病单基因遗传病多多基基因因遗遗传传病病染色体异常遗传病染色体异常遗传病显性显性隐性隐性显性显性隐性隐性遗传与性别无关，男女患病率遗传与性别无关，男女患病率相等，常表现为代代遗传相等，常表现为代代遗传遗传与性别无关，男女患病率遗传与性别无关，男女患病率相等，遗传表现为不连续性相等，遗传表现为不连续性并指、多指、并指、多指、软骨发育不全软骨发育不全白化病、镰刀型白化病、镰刀型细胞贫血症、先细胞贫

18、血症、先天性聋哑、苯丙天性聋哑、苯丙酮脲症酮脲症女性患者多于男性，具有代代女性患者多于男性，具有代代遗传，男患者的母女一定患病遗传，男患者的母女一定患病男性患者多于女性，交叉、隔男性患者多于女性，交叉、隔代遗传，女性患者的父子一定代遗传，女性患者的父子一定患病患病抗维生素抗维生素D佝佝偻病偻病 红绿色盲、血友红绿色盲、血友病、进行性肌营病、进行性肌营养不良养不良患者都是男性，有父传子、子患者都是男性，有父传子、子 传孙的传递规律传孙的传递规律 外耳道多耳毛症外耳道多耳毛症（一）、单基因遗传病分类（一）、单基因遗传病分类(二二)多基因遗传病：多基因遗传病：受两对以上的等位基因控制的人类遗传病受两

19、对以上的等位基因控制的人类遗传病特点：特点：发病受遗传因素和环境因素双重影响，发病受遗传因素和环境因素双重影响，表现出家族聚集现象，表现出家族聚集现象，在群体中的发病率高。在群体中的发病率高。如如唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年糖尿病唇裂、无脑儿、原发性高血压和青少年糖尿病等。等。1.1.常染色体异常遗传病常染色体异常遗传病猫叫综合征：猫叫综合征：（三）染色体异常遗传病（三）染色体异常遗传病特点：特点：由于染色体的变异引起遗传物质较大的改由于染色体的变异引起遗传物质较大的改变，故其症状严重，甚至胚胎时期就自然流产。变，故其症状严重，甚至胚胎时期就自然流产。21三体综合征三体综合征:2.2.性

20、染色体异常遗传病性染色体异常遗传病考点一：基因突变考点一：基因突变1.1.基因突变的概念：基因突变的概念：由于由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换、增替换、增添或缺失添或缺失，而引起的而引起的基因结构的改变基因结构的改变。就。就叫做基因突变。叫做基因突变。2 2、基因突变的时间、基因突变的时间细胞分裂的间期细胞分裂的间期（DNADNA复制时复制时）3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 普遍性普遍性:随机性随机性:低频性低频性:多害少利性：多害少利性：不定向性：不定向性：4 4、基因突变的结果、基因突变的结果产生产生新的等位基因新的等位基因和和新的基因型新的基因型；可能会引

21、起表现型的变化可能会引起表现型的变化。5 5、基因突变的意义、基因突变的意义 基因突变产生基因突变产生新的基因新的基因；是生物是生物变异的根本来源变异的根本来源；为生物为生物进化提供了原始材料进化提供了原始材料。基因突变是基因突变是DNA分子水平上基因内部分子水平上基因内部碱基对种类和数目碱基对种类和数目的改变，的改变，染色体上染色体上基因的数目和位置并未改变基因的数目和位置并未改变。二、基因重组二、基因重组1 1、概念：、概念：2 2、类型、类型 在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中的过程中,控控制不同性状的制不同性状的基因的重新组合基因的重新组合.非同源染色体上的非等位基因自由

22、组合非同源染色体上的非等位基因自由组合 同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换 基因工程：外源基因的导入基因工程：外源基因的导入基因重组仅存在于有基因重组仅存在于有性生殖的真核生物性生殖的真核生物3 3、时间、时间减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）减数第一次分裂的后期和前期（四分体时期）4 4、基因重组的结果、基因重组的结果不产生新基因，但产生不产生新基因，但产生新的基因型新的基因型5 5、基因重组的意义、基因重组的意义 生物生物变异的主要变异的主要来源来源 生物生物进化的重要进化的重要因素因素特别提醒：特别提醒：基因重组是基因重组是真核生物有性

23、生殖真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。成生物多样性的重要原因。(1)在人工操作下，基因工程、肺炎双球菌的在人工操作下，基因工程、肺炎双球菌的转化都实现了基因重组。转化都实现了基因重组。(2)基因突变可产生新基因，进而产生新性状；基因突变可产生新基因，进而产生新性状；基因重组只能是原有基因的重新组合，可产基因重组只能是原有基因的重新组合，可产生新的基因型，进而产生新的表现类型。生新的基因型，进而产生新的表现类型。基因突变和染色体变异的区别基因突变和染色体变异的区别基因突变基因突变：染色体上某一个位点上：染色体上某一

24、个位点上基因基因的改变，的改变，光学显微镜下光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明到的比较明显的染色体变化。显的染色体变化。染色体变异染色体变异:类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减（缺失、重复、易位、倒位）（缺失、重复、易位、倒位）缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位考点一、染色体结构变异考点一、染色体结构变异两条非同源染色两条非同源染色体间片段的移接体间片段的移接猫叫综合症猫叫综合症果蝇缺刻翅果蝇缺刻翅果蝇棒状眼果蝇棒状眼人类慢性粒人类慢性粒细胞白血病细胞白血病 结构变异的结果

25、：染色体结构变异会使结构变异的结果：染色体结构变异会使基因基因的数目和排列顺序的数目和排列顺序发生改变发生改变染色体组染色体组:细胞中的一组细胞中的一组 ，它们，它们在在 ，但是携带着控制一，但是携带着控制一种生物生长发育的种生物生长发育的 ，这样的一，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。组染色体，叫做一个染色体组。特点特点:1:1、由、由非同源染色体组成非同源染色体组成，2 2、携带生长发育的、携带生长发育的全部遗传信息。全部遗传信息。非同源染色体非同源染色体形态和功能上各不相同形态和功能上各不相同全部遗传信息全部遗传信息2、染色体组成倍的增减、染色体组成倍的增减染色体组数的判断办法：染色体

26、组数的判断办法：1 1、图形题就看图形题就看每组同源染色体中染色体的条数每组同源染色体中染色体的条数 （染色体数目染色体数目/染色体形态数染色体形态数）2 2、基因型题基因型题就看就看同种类型字母的个数同种类型字母的个数1.1.根本区别是来源不同：根本区别是来源不同：二倍体：由由受精卵受精卵发育而成的发育而成的个体个体，体细胞体细胞中含有中含有 个染色体组的个体。个染色体组的个体。AabbCCDd多倍体多倍体：由由受精卵受精卵发育而成的发育而成的个体个体，体细胞体细胞中含有中含有 染色体组的个体染色体组的个体。如。如3N：AAABBb单倍体单倍体：由由配子配子直接发育而成的直接发育而成的个体个

27、体，体细胞体细胞中含有中含有本物种本物种 染色体数目的个体。染色体数目的个体。两两三个或三个以上三个或三个以上配子配子考点考点四四：二倍体、多倍体和单倍体：二倍体、多倍体和单倍体作用原理：作用原理：;作用时期作用时期:.2.2.多倍体：多倍体：多倍体植株特点：多倍体植株特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子多较大，茎秆粗壮，叶片、果实和种子多较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。糖类和蛋白质等营养物质的含量有所增加。但发育迟缓、结实率低。但发育迟缓、结实率低。人工诱导多倍体的方法人工诱导多倍体的方法低温低温处理处理或用或用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种子或幼苗处理萌发的种子或幼苗细胞分裂前期细胞

28、分裂前期细胞分裂前期细胞分裂前期抑制纺锤体的形成，是染色体加倍抑制纺锤体的形成，是染色体加倍抑制纺锤体的形成，是染色体加倍抑制纺锤体的形成，是染色体加倍 低温诱导多倍体的实验：低温诱导多倍体的实验：AA优点：优点：低温条件容易创造和控制、低温条件容易创造和控制、成本低、对人无害、易于操作。成本低、对人无害、易于操作。BB流程：流程：培养培养取材取材制片制片观察观察1cm，4，36h0.5cm1cm卡诺试液固定卡诺试液固定改良苯酚品红染液改良苯酚品红染液与正常植株相比，与正常植株相比，单倍体植株弱小，一般高度不育单倍体植株弱小，一般高度不育。单倍体植株特点：单倍体植株特点：3.3.单倍体单倍体

29、概念：概念：体细胞中含有体细胞中含有本物种配子本物种配子染色体数目染色体数目 的个体叫做单倍体。的个体叫做单倍体。注：注：单倍体中含单倍体中含偶数偶数个染色体组个染色体组可育可育；含；含奇数奇数个染色体个染色体组则组则不育不育；其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配其原因为：当染色体组为奇数，则在减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。常的配子。青霉素高产菌青霉素高产菌株株有利变异少，有利变异少，具有不确定性，具有不确定性，需处理大量需处理大量 材料材料提高突变率，提高突变率，大幅度改良某大幅度改良某些

30、性状。些性状。利用物理或化利用物理或化学因素处理学因素处理基因突变基因突变诱变育种诱变育种三倍体无子西三倍体无子西瓜瓜普通小麦纯普通小麦纯合体合体杂交水稻杂交水稻实例实例发育延迟，结发育延迟，结实率较低，在实率较低，在动物中难以开动物中难以开展。展。技术复杂，技术复杂，需与杂交育需与杂交育种配合种配合育种年限长育种年限长缺点缺点器官大，营养器官大，营养物质含量高物质含量高缩短育种年限缩短育种年限集各优良性集各优良性状于一身状于一身优点优点秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子或萌发的种子或幼苗幼苗花药离体培花药离体培养养后再用后再用秋秋水仙素水仙素处理处理使加倍使加倍杂交杂交自交自交杂交杂交杂种杂

31、种方法方法染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组原理原理多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种杂交育种杂交育种分子水分子水平平年年制种年年制种五、基因工程五、基因工程概念：概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，再放到另一种生物的细取出来，加以修饰改造，再放到另一种生物的细胞里，胞里，定向改造定向改造生物的遗传性状。操作水平为生物的遗传性状。操作水平为DNADNA分子水平分子水平。原理：原理：基因重组基因重组一、基本工具一、基本工具1 1、限制性核酸内切酶（限制酶）、限制性核酸内切酶（限制酶）基因的基因的“剪刀

32、剪刀”2 2、DNADNA连接酶连接酶基因的基因的“针线针线”3 3、运载体、运载体基因的基因的“运输工具运输工具”特点：特点：能够能够能够能够识别识别双链双链双链双链DNADNADNADNA分子的某种分子的某种分子的某种分子的某种特定特定特定特定核苷酸序核苷酸序核苷酸序核苷酸序列，并且使每一条链中列，并且使每一条链中列，并且使每一条链中列，并且使每一条链中特定特定特定特定部位的两个核部位的两个核部位的两个核部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键苷酸之间的磷酸二酯键苷酸之间的磷酸二酯键苷酸之间的磷酸二酯键断开断开。EcoR限制酶限制酶Sma限制酶限制酶黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 平末端平末端平

33、末端平末端 1 1、限制性核酸内切酶（限制酶）、限制性核酸内切酶（限制酶）基因的基因的“剪刀剪刀”2 2、DNADNA连接酶连接酶基因的基因的“针线针线”3 3、运载体、运载体基因的基因的“运输工具运输工具”A A、能够在宿主细胞中、能够在宿主细胞中、能够在宿主细胞中、能够在宿主细胞中复制复制复制复制并稳定地保存。并稳定地保存。并稳定地保存。并稳定地保存。B B、具、具、具、具多个限制酶切点多个限制酶切点多个限制酶切点多个限制酶切点，以便与外源基因连接。，以便与外源基因连接。，以便与外源基因连接。，以便与外源基因连接。C C、具有某些、具有某些、具有某些、具有某些标记基因标记基因标记基因标记基

34、因，便于进行筛选。，便于进行筛选。，便于进行筛选。，便于进行筛选。D D、对宿主细胞必须是、对宿主细胞必须是、对宿主细胞必须是、对宿主细胞必须是无害的无害的无害的无害的。E E、大小应合适大小应合适大小应合适大小应合适，以便提取和在体外进行操作。，以便提取和在体外进行操作。，以便提取和在体外进行操作。，以便提取和在体外进行操作。（1 1）运载体必须具备的条件：）运载体必须具备的条件：（2 2）常用运载体主要有：）常用运载体主要有：质粒、质粒、噬菌体的衍生物、某些动植物病毒噬菌体的衍生物、某些动植物病毒二、基本操作程序二、基本操作程序1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构

35、建、基因表达载体的构建（核心（核心)3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定（1）从基因文库中获取目的基因）从基因文库中获取目的基因（2）利用）利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因（3）化学方法人工合成）化学方法人工合成1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建（核心（核心)3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定（1 1）基因表达载体（重组）基因表达载体（重组DNADNA）组成：）组成：启动子启动子启动子启动子+目的基

36、因目的基因目的基因目的基因+终止子终止子终止子终止子+标记基因标记基因标记基因标记基因（2 2）所需工具酶：）所需工具酶：限制酶、限制酶、DNADNA连接酶连接酶启动子是一段特殊的启动子是一段特殊的启动子是一段特殊的启动子是一段特殊的DNADNADNADNA片段，位于基因片段，位于基因片段，位于基因片段，位于基因首首首首端，端，端，端，是是是是RNARNARNARNA聚合酶识别和结合的部位，聚合酶识别和结合的部位，聚合酶识别和结合的部位，聚合酶识别和结合的部位，驱动转录驱动转录驱动转录驱动转录；终止子是一段特殊的终止子是一段特殊的终止子是一段特殊的终止子是一段特殊的DNADNADNADNA片段

37、，位于基因片段，位于基因片段，位于基因片段，位于基因尾尾尾尾端，端，端，端，使转录停止使转录停止使转录停止使转录停止。1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建（核心（核心)3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定转化：转化：转化：转化：目的基因目的基因进入进入受体细胞，并且在受体细胞受体细胞，并且在受体细胞内维持内维持稳定和表达稳定和表达的过程。的过程。导入植物细胞导入植物细胞导入动物细胞导入动物细胞导入微生物细胞导入微生物细胞1.1.农杆菌转化法（农杆菌转化法（双子叶和裸子植物双子叶和

38、裸子植物）2.2.基因枪法基因枪法 （单子叶植物单子叶植物）3.3.花粉管通道法（花粉管通道法（简便、经济简便、经济）显微注射技术（显微注射技术（受精卵受精卵）Ca2处理（处理（感受态细胞感受态细胞）1 1、目的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建（核心（核心)3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定是否插入目的基因是否插入目的基因（DNA分子杂交技术分子杂交技术）提取基因组提取基因组DNADNA目的基因探针目的基因探针是否显示杂交带是否显示杂交带是否转录是否转录（分子杂交技术分子杂交技术）提取

39、提取mRNAmRNA目的基因探针目的基因探针是否显示杂交带是否显示杂交带是否翻译是否翻译 提取蛋白质提取蛋白质抗原抗原抗体杂交抗体杂交是否显示杂交带是否显示杂交带个体水平鉴定个体水平鉴定 1.1.抗虫或抗病的接种实验抗虫或抗病的接种实验 2.2.与天然产品进行功能比较与天然产品进行功能比较三、应三、应 用用1 1、作物育种、作物育种2 2、药物研制、药物研制3 3、环境保护、环境保护如：抗虫棉如：抗虫棉工程菌工程菌胰岛素、干扰素、乙肝疫苗胰岛素、干扰素、乙肝疫苗超级细菌超级细菌降解有害化学物质，吸收降解有害化学物质，吸收重金属，分解石油重金属，分解石油第第7章章现代生物进化理论现代生物进化理论

40、一、拉马克的进化学说一、拉马克的进化学说1.1.拉马克认为生物进化原因拉马克认为生物进化原因:一是一是“用进废退用进废退”；二是二是“获得性遗传获得性遗传”指环境引起或由于用进废退引指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的起的变化是可以遗传的小结：小结：变异是变异是定向定向的，环境和动物的的，环境和动物的意愿意愿可决定变可决定变异方向；进化方向由异方向；进化方向由生物自身生物自身决定。决定。2.2.拉马克学说的历史进步意义是：拉马克学说的历史进步意义是：第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论第一个提出进化学说；反对神创论和物种不变论.二、自然选择学说二、自然选择学说1.1.自然选择学

41、说的主要内容：自然选择学说的主要内容：过度繁殖过度繁殖 生存斗争生存斗争遗传和变异遗传和变异适者生存适者生存产生很多后代，为进化提供了产生很多后代，为进化提供了选择的基础选择的基础是是进化的动力和选择的手段进化的动力和选择的手段是是生物进化内在因素生物进化内在因素是是生物进化的结果生物进化的结果2.2.意义意义:（1 1）科学）科学解释了生物进化的原因解释了生物进化的原因，使生物学，使生物学第第一次摆脱了神学的束缚一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。，走上了科学的轨道。（2 2）它揭示了生命现象的）它揭示了生命现象的统一性统一性是由于所有的是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的生物都有共同

42、的祖先，生物的多样性和适应性多样性和适应性是进化的结果。是进化的结果。（3 3）强调物种形成是渐变的，不能很好地解释）强调物种形成是渐变的，不能很好地解释 物种大爆发等现象物种大爆发等现象（1 1）不能解释遗传和变异的本质；）不能解释遗传和变异的本质；达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。性遗传的观点。如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。类型才可能形成。（2 2）对进化的解释局限于个体水平；）对进化的

43、解释局限于个体水平；3.3.局限性局限性:小结：小结：变异是变异是不定向不定向的，自然选择是的，自然选择是定向定向的；的；进化方向是由进化方向是由自然选择自然选择决定的。决定的。三、现代进化理论的内容三、现代进化理论的内容 1、是生物进化的基本单位是生物进化的基本单位2、产生进化的原材料产生进化的原材料3、决定生物进化的方向决定生物进化的方向4、导致物种的形成导致物种的形成5、导致生物多样性的形成导致生物多样性的形成种群种群突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离共同进化共同进化特点：特点：种群个体间具有种群个体间具有年龄和性别年龄和性别的差异，并不的差异，并不是机械的结合在一起。

44、是机械的结合在一起。个体之间存在关系是：个体之间存在关系是：彼此彼此可以交配实现基因交可以交配实现基因交流流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。1 1、种群是生物进化的基本单位、种群是生物进化的基本单位 基因频率的计算方法：基因频率的计算方法：已知各种已知各种基因型的个体数基因型的个体数，求基因频率，求基因频率已知各种已知各种基因型的百分比基因型的百分比，求基因频率，求基因频率 “哈迪温伯格定律哈迪温伯格定律 ”（p+qp+q）2 2=p=p2 2+2pq+q+2pq+q2 2、已知各种基因型的个体数，求基因频率、已知各种基因型的个体数，求基因频率 A基因的

45、个数基因的个数A基因的个数基因的个数+等位基因等位基因a的个数的个数A基因频率基因频率=变式：变式：X X染色体上基因的基因频率的计算：染色体上基因的基因频率的计算：X Xb b的基因频率的基因频率 Xb XB+Xb（注：不计算（注：不计算y y）、已知各种基因型的百分比，求基因频率、已知各种基因型的百分比，求基因频率A A基因基因频率频率AAAA基因型基因型频率频率+1/2 1/2 AaAa基因型基因型频率频率 例例5、据调查、据调查,某校高中生关于某性状基因型的比某校高中生关于某性状基因型的比例为例为XBXB（42.32%）、）、XBXb（7.36%）、）、XbXb（0.32%）、）、XB

46、Y（46%）、）、XbY（4%），则该），则该地区地区XB和和Xb的基因频率分别是的基因频率分别是 A 60%、8%B 80%、92%C 78%、92%D 92%、8%D、利用、利用“哈迪温伯格定律哈迪温伯格定律”，求基因频率，求基因频率条件（条件（理想环境理想环境）：）：种群大；种群大；种群中个体间的交配是随机的；种群中个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有突变发生；没有新基因加入；没有新基因加入；没有自然选择。没有自然选择。（p+q）2 p2 +2pq +q2结论：一个有性生殖的自然种群中，在符合以上结论：一个有性生殖的自然种群中，在符合以上5 5个条件的情况（理想状态）下，个条件的情况

47、（理想状态）下，各等位基因的各等位基因的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。频率在一代一代的遗传中是稳定不变的。2 2、突变和基因重组产生进化的原材料、突变和基因重组产生进化的原材料 1.1.可遗传的变异来源于可遗传的变异来源于 、和和 ，其中其中 和和 统称为突变。统称为突变。基因突变基因突变 基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异2.2.基因突变可产生新的基因突变可产生新的 ，因此可使种群的基，因此可使种群的基因频率发生变化。因频率发生变化。等位基因等位基因3.3.突变的有利和有害是相对的，不是绝对的，它取决于突变的有利和有害是相对的，不是绝对的，它取决于

48、外界环境条件。外界环境条件。3 3、自然选择决定进化的方向、自然选择决定进化的方向进化的实质进化的实质结果结果：使基因频率定向改变使基因频率定向改变 自然选择使种群的自然选择使种群的基因频率定向改变基因频率定向改变并决并决定定生物进化的方向生物进化的方向，导致基因频率改变的因素是，导致基因频率改变的因素是：、。突变突变 自然选择自然选择基因重组基因重组小结：小结：1、物种：、物种：能够在自然状态下能够在自然状态下相互交配相互交配并并能能产生可育后代产生可育后代的一群生物。的一群生物。2、隔离：、隔离：指指不同种群间不同种群间的个体，在自然条件下基因的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。不

49、能自由交流的现象。同一物种同一物种由于地理上的障碍而分成不同由于地理上的障碍而分成不同的种群，使种群间的种群，使种群间不能发生基因交流不能发生基因交流的的现象。现象。地理隔离：地理隔离：生殖隔离：生殖隔离：不同物种不同物种之间一般是不能交配，即使交之间一般是不能交配，即使交配成功，也配成功，也不能产生可育后代。不能产生可育后代。4 4、隔离导致物种的形成、隔离导致物种的形成物种的形成方式物种的形成方式1、经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。较常见的方式。2、多倍体的形成不需经地理隔离。多倍体的形成不需经地理隔离。如：二倍体西瓜和四倍体西瓜如：二倍体

50、西瓜和四倍体西瓜因此因此生殖生殖隔离是物种形成的必要条件隔离是物种形成的必要条件。进化的实质进化的实质:提供进化的原材料提供进化的原材料决定进化的方向决定进化的方向物种形成的必要条件物种形成的必要条件种群基因频率的改变种群基因频率的改变1、突变和基因重组、突变和基因重组2、自然选择、自然选择3、隔离、隔离物种形成的三个基本环节：物种形成的三个基本环节：物种形成与生物进化物种形成与生物进化生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变属于不同物种属于不同物种 可能属于一个物种可能属于一个物种1.生物进化实质是基因频率改变，生物进化实质是基因频率改变，不一定导致新物种形成。不一定导致新物种形成。