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. 一、 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的比較 1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路比較 艾弗里試驗(yàn) 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn) 思路相同 設(shè)法將DNA與其他物質(zhì)分開(kāi)，單獨(dú)地直接研究它們各自不同的遺傳功能 處理方式的區(qū)別 直接分離：分離S型細(xì)菌的DNA、多糖、蛋白質(zhì)等，分別與R型細(xì)菌混合培養(yǎng) 同位素標(biāo)記法：分別標(biāo)記DNA和蛋白質(zhì)的特殊元素（32P和35S） 2.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)遵循相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則 （1）肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中的相互對(duì)照 S DNA R 型 糖類 + 型 相互對(duì)照 DNA是遺傳物質(zhì) 細(xì) 蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 細(xì) 其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 菌 DNA分解物 菌 （2）噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中的自身對(duì)照 噬菌體 侵染細(xì)菌后離心 上清液 沉淀物 被35S標(biāo)記了蛋白質(zhì) 放射性很高 放射性很低 或被32P標(biāo)記了DNA 放射性很低 放射性很高 （3）試驗(yàn)結(jié)論（或目的）比較 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：證明DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。 噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)結(jié)論:證明DNA是遺傳物質(zhì)，不能證明蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，因蛋白質(zhì)沒(méi)有進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)。 二、 有關(guān)堿基數(shù)量計(jì)算的歸類與應(yīng)用 1. DNA分子自我復(fù)制的堿基配對(duì) A-T,G-C,T-A,C-G。 （2）“轉(zhuǎn)錄”中的堿基互補(bǔ)配對(duì)：A-U,G-C,C-G,T-A。 (3)“翻譯”時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì)：A-U,G-C,U-A,C-G。 (4) “逆轉(zhuǎn)錄”時(shí)的堿基互補(bǔ)配對(duì):A-T,U-A,G-C,C-G。 2．DNA分子、DNA某條鏈及轉(zhuǎn)錄生成的mRNA中堿基比例關(guān)系 H鏈 h鏈 DNA分子 mRNA(以H鏈為模板) 規(guī)律（DNA） A+T/G+C m m m A+U/G+C=m 互補(bǔ)堿基之和的比例在整個(gè)DNA及任一條鏈中都相等 G+C/A+T n n n G+C/A+U=n A+G/T+C a 1/a 1 A+G/U+C=1/a 非互補(bǔ)堿基之和的比例在整個(gè)DNA分子中為1，在兩條互補(bǔ)鏈中互為倒數(shù) A+C/G+T b 1/b 1 A+C/G+U=1/b 3． DNA復(fù)制過(guò)程中的堿基數(shù)量計(jì)算 某DNA分子中含某堿基a個(gè)， （1） 復(fù)制n次需要含該堿基的脫氧核糖核苷酸數(shù)為a(2n-1); (2) 第n次復(fù)制，需要含該堿基的脫氧核苷酸數(shù)為a2n-1 4.堿基比例的運(yùn)用 由核酸所含堿基種類及比例可以分析判斷核酸的種類。 （1） 若有U無(wú)T，則該核酸為RNA。 （2） 若有T無(wú)U，且A=T,G=C，則該核酸一般為雙鏈DNA。 （3） 若有T無(wú)U，且A≠T,G≠C，則該核酸一般為單鏈DNA。 三、 與中心法則相關(guān)的幾個(gè)問(wèn)題 1． 中心法則中遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程為： ① ② ④ ⑤ ③ DNA　　　　　　　RNA　　　蛋白質(zhì)（性狀） （1）在生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中遺傳信息的傳遞方向?yàn)? 翻譯 轉(zhuǎn)錄 復(fù)制 DNA（基因）　　　mRNA　 　 蛋白質(zhì) 翻譯 轉(zhuǎn)錄 (2) 在細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成過(guò)程中傳遞信息的傳遞方向（如胰島細(xì)胞中胰島素合成）為 DNA　　　　mRNA　 　 蛋白質(zhì) （含胰島素基因） 　 逆轉(zhuǎn)錄 翻譯 轉(zhuǎn)錄 (3) 含逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA病毒在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向的為 RNA　　　　DNA　　　　mRNA　 　 蛋白質(zhì) （4）DNA病毒(如噬菌體)在寄主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向?yàn)? 翻譯 轉(zhuǎn)錄 復(fù)制 DNA（基因）　　　mRNA　 　 蛋白質(zhì) 翻譯 復(fù)制 （5）RNA病毒（如煙草花葉病毒）在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖過(guò)程中，遺傳信息的傳遞方向?yàn)? RNA　　　蛋白質(zhì) 2．中心法則體現(xiàn)了DNA的兩大基本功能 （1）圖中體現(xiàn)了對(duì)遺傳信息的傳遞功能，它是通過(guò)DNA復(fù)制完成的，發(fā)生于親代產(chǎn)生子代的生殖過(guò)程或細(xì)胞增殖過(guò)程中。 3.中心法則中幾個(gè)生理過(guò)程能準(zhǔn)確進(jìn)行的原因 （1）前者為后者的產(chǎn)生提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的模板。 （2）嚴(yán)格的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則決定了后者是以前者提供的模板為依據(jù)形成的。 準(zhǔn)確的模板和嚴(yán)格有序的堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系，保證了遺傳信息的正常傳遞和表達(dá)，從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定性。 一、應(yīng)用分離定律解決自由組合問(wèn)題 1.思路：將自由組合問(wèn)題轉(zhuǎn)化為若干個(gè)分離定律問(wèn)題 在獨(dú)立遺傳的情況下，有幾對(duì)堿基就可分解為幾個(gè)分離定律問(wèn)題，如AaBbAabb可分解為如下兩個(gè)分離定律問(wèn)題：AaAa；Bbbb。 2.題型 （1）配子類型的問(wèn)題 如AaBbCc產(chǎn)生的配子種類數(shù) Aa Bb Cc 2 2 2 =8種 如AaBbCc與 AaBbCC雜交過(guò)程中，配子間的結(jié)合方式？ 先求AaBbCcAaBbCC各自產(chǎn)生多少種配子。 AaBbCc　　8種配子，AaBbCC　　4種配子 ②兩親本配子間的結(jié)合方式。由于兩性配子間的結(jié)合是隨機(jī)的，因而AaBbCc 與AaBbCC配子間有84=32種結(jié)合方式。 （2）基因型類型的問(wèn)題 如AaBbCc與AaBBCc雜交，求其后代的基因型數(shù)可分解為三個(gè)分離定律： AaAa 后代有3種基因型 (1AA:2Aa:1aa)； BbBB 后代有2種基因型(1BB:1Bb)； CcCc 后代有3種基因型（1CC:2Cc:1cc)。 因而AaBbCcAaBBCc，后代中由323=18種基因型。 （3）表現(xiàn)型類型的問(wèn)題 如AaBbCcAabbCc, 其雜交后代可能的表現(xiàn)型數(shù)可分解為三個(gè)分離定律： AaAa 后代有2種表現(xiàn)型； Bbbb 后代有2種表現(xiàn)型； CcCc 后代有2種表現(xiàn)型。 所以AaBbCcAabbCc，后代中有222=8種表現(xiàn)型。 二、伴性遺傳與分離定律的關(guān)系 1.伴性遺傳也是一對(duì)等位基因控制一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳，因此也符合分離定律。 2.伴性遺傳有其特殊性 （1）雌雄個(gè)體的性染色體組成不同，有同型和異型兩種形式。 （2）有些基因只存在于X或Z染色體上，Y或W染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因，從而存在于雜合子（XbY或ZdW）內(nèi)單個(gè)隱性基因控制的性狀也能得到表現(xiàn)。 （3）Y或W染色體上攜帶的基因，在X或Z染色體上無(wú)相應(yīng)的等位基因，只限于在相應(yīng)性別的個(gè)體之間傳遞。 （4）性狀的遺傳與性別相聯(lián)系。在寫基因型、表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)后代的比例時(shí)一定要與性別相聯(lián)系，如XbY或XBXb。 3.在分析兩對(duì)或兩對(duì)以上的相對(duì)性狀遺傳時(shí)：由性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理；由常染色體上的基因控制的性狀按分離定律處理。整體上按自由組合定律處理。 三、正反交結(jié)果不相同的幾種情況分析 1.細(xì)胞質(zhì)遺傳：細(xì)胞質(zhì)遺傳表現(xiàn)為母系遺傳，正交和反交中母本的性狀不同，因而產(chǎn)生的后代性狀不同。 2.植物果皮種皮顏色等性狀遺傳：以果皮顏色遺傳為例，紅色（A）對(duì)黃色(a)為顯性。 正交 反交 P：(♀)AAaa(♂) P：(♀) aaAA (♂) 親代母本所結(jié)果實(shí) 親代母本所結(jié)果實(shí) （含F(xiàn)1的種子） （含F(xiàn)1的種子） 果皮紅色 F1的胚 F1的乳胚 果皮黃色 F1的胚 F1的乳胚 （AA） (Aa) （AAa） (aa) (Aa) (Aaa) F1 所結(jié)果實(shí)（含F(xiàn)2的種子） F1 所結(jié)果實(shí)（含F(xiàn)2的種子） 果皮紅色 F2的胚 果皮紅色 F2的胚 （Aa） (1/4AA、2/4 Aa、1/4aa) （Aa） (1/4AA、2/4 Aa、1/4aa) 　 　　　　　　　　　 　 　 　　F2所結(jié)果實(shí) F2所結(jié)果實(shí) 果皮 果皮 1/4AA 2/4Aa 1/4aa 1/4AA 2/4Aa 1/4aa 3紅 ： 1黃 　3紅 ： 1黃 從以上分析看出，番茄的果皮顏色遺傳中正反交結(jié)果不同，子代均表現(xiàn)出母本的性狀，但這種遺傳方式本質(zhì)上仍屬于細(xì)胞核遺傳，遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律，只是子代的性狀分離比延遲表現(xiàn)而已。另外，正反交結(jié)果中胚乳的基因型也不相同。 3.伴性遺傳中的某些性狀遺傳（以人類紅綠色盲為例） 正常母親 色盲父親 色盲母親 正常父親 XB XB Xb Y XbXb XB Y XB Xb XB Y XBXb Xb Y 女兒正常 兒子正常 女兒正常 兒子色盲 （攜帶者） （攜帶者） 四、人類遺傳病判斷及概率計(jì)算 1.人類遺傳圖譜分析及遺傳方式的判斷 在遺傳方式未知的情況下，無(wú)論是判斷致病基因的顯隱性關(guān)系，還是確定致病基因的位置，都要在全面分析圖譜信息的基礎(chǔ)上，找準(zhǔn)特殊個(gè)體或幾個(gè)特殊個(gè)體間的關(guān)系，以以下幾個(gè)方面為突破口進(jìn)行分析： （1）首先確定圖譜中的遺傳病是顯性遺傳還是隱性遺傳。 若雙親正常，其子代中有患者，此單基因遺傳病一定為隱性遺傳?。础盁o(wú)中生有”）。 若患病的雙親有正常后代，此單基因遺傳病一定為顯性遺傳?。础坝兄猩鸁o(wú)”）。 （2）其次確定致病基因位于常染色體上還是位于性染色體上。 在確定是隱性遺傳病的情況下，要特別關(guān)注以下特殊情況： a.父親正常，女兒患病，或兒子正常，母親患病，則一定是常染色體隱性遺傳病。 或 b.母親患病，兒子一定有病，則為伴X染色體隱性遺傳病。 c.如為伴X染色體隱性遺傳病，則女性患者的父親與兒子一定為患者，否則是常染色體隱性遺傳病。 在確定是顯性遺傳病的情況下，要特別關(guān)注以下特殊情況： a.父親患病，女兒正常，或兒子患病，母親正常，則為常染色體顯性遺傳病。 或 b.父親患病，女兒一定有病，則為伴X染色體顯性遺傳病。 c.如為伴X染色體顯性遺傳病，則男性患者的母親和女兒一定為患者，否則是常染色體顯性遺傳病。 2.有關(guān)概率（可能性）計(jì)算 （1）原理 乘法定律：當(dāng)兩個(gè)互不影響的獨(dú)立事件同時(shí)或相繼出現(xiàn)時(shí)其概率是它們各自概率的乘積。 加法定律：當(dāng)一個(gè)事件出現(xiàn)時(shí)，另一個(gè)事件就被排除，這樣的兩個(gè)事件為互斥事件，這種互斥事件出現(xiàn)的概率是它們各自概率之和。 (2)計(jì)算方法 例如:有甲、乙兩種遺傳病按自由組合定律遺傳，據(jù)親代的基因型已判斷出后代患甲病的可能性為m，患乙病的可能性為n，則后代的表現(xiàn)型的種類和可能性為： 甲病患m 乙病患n 不患（1-m） 不患（1-n） 只患甲病的概率m（1-n）； 只患乙病的概率n（1-m）; 甲、乙兩病同患的概率是mn； 甲、乙兩病均不患的概率是（1-m）(1-n)。 一、基因突變與性狀的遺傳變異 1.基因突變與生物性狀的關(guān)系 （1）當(dāng)控制某種性狀的基因發(fā)生突變時(shí)，其性狀未必改變，原因如下： 若發(fā)生突變后，引起mRNA上密碼子改變，但改變了的密碼子與原密碼子仍對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)突變基因控制的性狀也不改變。 若基因突變?yōu)殡[性突變?nèi)鏏A中的一個(gè)A a，此時(shí)性狀也不改變。 (2)基因突變引起性狀的改變，這種具有突變性狀的個(gè)體能否把突變基因傳給后代要看這種突變性狀是否有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。若有，則為有利突變，可通過(guò)繁殖傳給后代，否則為有害突變，被淘汰掉。 2.基因突變對(duì)后代的影響 （1）基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，這種突變可以通過(guò)無(wú)性繁殖傳給后代，但不會(huì)通過(guò)有性生殖傳給后代。 （2）基因突變可以發(fā)生在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程中，這種突變有可能通過(guò)有性生殖傳給后代。 二、三種可遺傳變異的比較 類 型 項(xiàng) 目 基因突變 基因重組 染色體變異 適用范圍 生 物 種 類 所有生物（包括病毒）均可發(fā)生 自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過(guò)程中，為核遺傳 真核生物細(xì)胞增殖過(guò)程中均可發(fā)生 生殖 無(wú)性生殖、有性生殖 有性生殖 無(wú)性生殖、有性生殖 類型 自然突變 誘發(fā)突變 交叉互換 自由組合 染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異 發(fā)生 時(shí)期 DNA復(fù)制時(shí)（有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂間期） 減數(shù)分裂四分體時(shí)期及第一次分裂過(guò)程中 細(xì)胞分裂期 產(chǎn)生 結(jié)果 產(chǎn)生新的基因 只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因 不產(chǎn)生新的基因，但可引起數(shù)目或順序變化 鏡檢 光鏡下均無(wú)法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定 光鏡下可檢出 育種 應(yīng)用 誘變育種 雜交育種 單倍體育種 多倍體育種 與進(jìn)化 的關(guān)系 三種可遺傳的變異都為生物的進(jìn)化提供了原材料 基因突變可產(chǎn)生新的基因，為進(jìn)化提供了最初的原材料，是生物變異的根本來(lái)源 基因重組的變異頻率高，為進(jìn)化提供了廣泛的選擇材料，是形成生物多樣性的重要原因之一 三、染色體組及其數(shù)目的確認(rèn) 1. 染色體組概念及確認(rèn)條件 （1）概念：細(xì)胞中在形態(tài)和功能上各不相同，攜帶者控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息的一組非同源染色體上。 （2）確認(rèn)條件 一個(gè)染色體組中無(wú)同源染色體。 一個(gè)染色體組含的染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同。 一個(gè)染色體組含有控制生物性狀的一整套遺傳信息，不能重復(fù)，不能缺少。 2.染色體組數(shù)目的確認(rèn)方法 （1）根據(jù)細(xì)胞中染色體形態(tài)判斷。細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。細(xì)胞內(nèi)有幾種形態(tài)的染色體，一個(gè)染色體組內(nèi)就有幾條染色體。 （2）根據(jù)基因型來(lái)判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，可簡(jiǎn)記為“同一英文字母無(wú)論大寫還是小寫出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組”。 （3）根據(jù)染色體的數(shù)目和形態(tài)來(lái)推算。 染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。例如，果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2個(gè)。 3.染色體組的數(shù)目與二倍體、多倍體、單倍體關(guān)系 （1）由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有幾個(gè)染色體組，就叫幾倍體。 （2）由配子發(fā)育而成的個(gè)體不論含幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體。 （3）二倍體生物的配子中只含有一個(gè)染色體組。 雜交育種 人工誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 基因工程育種 依據(jù)原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 基因重組 常用方法 雜交→自交 →選種→自交 輻射誘變、 激光誘變、 作物空間技 術(shù)育種 花藥的離 體培養(yǎng)，然 后再加倍 秋水仙素 處理萌發(fā)的種 子或幼苗 轉(zhuǎn)基因(DNA重組） 技術(shù)將目的基因引 入生物體內(nèi)，培育新品種 優(yōu)點(diǎn) 操作簡(jiǎn)單，目標(biāo)性強(qiáng) 可以提高變異 的頻率，大幅度的改良某些品種 可明顯的縮短育種年限 操作簡(jiǎn)單，能較快獲得新類型 打破物種界限，定向改變生物的性狀 缺點(diǎn) 時(shí)間長(zhǎng)，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種 有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合 所得的品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低 有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī) 舉例 矮稈抗銹病小麥 青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒 單倍體育種獲得的矮稈抗銹病小麥 三倍體無(wú)子西瓜、八倍體小黑麥 產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲(chóng)棉 五、基因頻率和基因型頻率的相關(guān)計(jì)算 設(shè)有N個(gè)個(gè)體的種群，AA、Aa、aa的個(gè)體分別是n1、n2、n3,A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa　表示，則： PA=（2n1+n2 )/2N=( n1/N+1/2n2/N)= PAA+1/2PAa Pa=（2n3+n2 )/2N=( n3/N+1/2n2/N)= Paa+1/2PAa 由以上公式可得出下列結(jié)論： 1.在種群中一對(duì)等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。 2.一個(gè)等位基因的頻率=該等位基因的純合子的頻率+1/2雜合子的頻率。 3.在種群中某基因的頻率計(jì)算方法有兩種 （1）通過(guò)基因型計(jì)算基因頻率 例如：從某個(gè)種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)。 100個(gè)個(gè)體的基因型為30個(gè)AA、60個(gè)Aa、10個(gè)aa，就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可以看作含2個(gè)等位基因，那么100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因，其中A基因有230+60=120，a基因有210+60=80個(gè)。于是這個(gè)種群中，A基因的基因頻率為120200=60%，a基因的基因頻率為80200=40%。 （2）通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率 例如：已知PAA=30%, PAa=60%, Paa=10%,則有 PA= PAA+1/2 PAa =30%+1/260%=60% Pa= Paa+1/2 PAa =10%+1/260%=40%(或Pa= 1- PA =1-60%=40%) 4.上述計(jì)算方法在理想條件下才能成立，理想條件是： （1）種群非常大; （2）所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并產(chǎn)生后代; （3）沒(méi)有遷出和遷入； （4）自然選擇對(duì)A、a沒(méi)有作用； （5）基因A和a都不產(chǎn)生突變。 5.在自然條件下，同時(shí)滿足上述條件的種群是不存在的，這也從反面說(shuō)明了自然界中種群的基因頻率遲早要發(fā)生變化，即種群的變化是必然的。 .