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一、遗传的物质基础

    1、碱基互补配对原则是DNA结构和功能的基础。A-T(或A-U)、G-C的严格配对,既保证了DNA分子的稳定性,又使DNA能够准确地完成复制、转录和翻译等功能。所以,抓住碱基互补配对这个核心,才能深刻地理解DNA的结构和功能。

    2、除少数生物是以RNA作为遗传物质外(如烟草花叶病毒),大多数生物是以DNA作为遗传物质的。所以说DNA是主要的遗传物质。 DNA又主要存在与细胞核中,细胞核中的DNA是以染色体作为载体的,所以我们又说染色体是遗传物质的主要载体。但对于叶绿体、线粒体中的DNA,以及原核细胞、病毒等生物体内的遗传物质,则不是以染色体作为载体的。

    3、学习DNA的结构时,应弄清DNA的结构层次

      DNA的这种结构决定了它的稳定性、多样性和特异性
      

    4DNA的复制是DNA的功能之一。复制方式可概括为两点:①边解旋边复制;②半保留复制。这种复制方式确保了复制的准确性。
     复制过程需要模板、原料、能量和酶等基本条件。

                                 

    5DNARNA的区别:

 

DNA

RNA

名称

脱氧核糖核酸

核糖核酸

分布

主要分布于细胞核中

主要分布于细胞质中

结构

规则的双螺旋结构

通常呈单链结构

基本单位

脱氧核糖核苷酸

核糖核苷酸

五碳糖

脱氧核糖

核糖

碱基

AGCT

AGCU

6RNA有三种:信使RNAmRNA)、转运RNAtRNA)、核糖体RNArRNA我们通常所说的遗传密码是指mRNA上的碱基排列顺序,而不是指DNA上的碱基序列。当然,mRNA上的遗传密码是转录自DNA上的遗传信息的。

mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基叫做密码子。

从病毒到高等动植物,几乎所有生物都共用同一套密码子的现象是生物彼此间有亲缘关系的一个有力证据。

在翻译过程中,mRNA上相邻密码子之间不重叠,也没有逗号。

 

二、遗传的基本规律

1、    孟德尔选择豌豆作为杂交实验的材料,有两个优点:①豌豆是严格自花传粉的植物,因此在自然界中几乎全是纯种。即使因突变而出现杂合体,也会在逐代自交中而被逐渐纯化。用纯种作杂交实验材料,实验结果更准确也更易分析。②豌豆的相对性状多且性状区别明显。

    2、分离规律、自由组合规律和连锁互换规律都是指细胞核基因的传递规律。至于细胞质中基因(如线粒体、叶绿体中的基因)的遗传,则不遵循这三大规律。但必须指出的是,生物性状的遗传是细胞核和细胞质基因共同作用的结果。

    3、细胞中成对的基因(等位基因)是存在于成对的同源染色体上的,因此,基因的传递规律实际上是伴随着细胞分裂(特别是减数分裂)过程中同源染色体的行为而进行的。具体说就是:
   
1)同源染色体的分离造成等位基因的分离,是基因分离规律的基础;
   
2)同源染色体分离的同时,非同源染色体的自由组合是非同源染色体上的非等位基因自由组合的基础;
   
3)非姐妹染色单体的交叉互换是同源染色体上的非等位基因连锁互换的基础。
     以上这些都是发生在减数分裂第一次分裂过程中的。至于后代中319331的分离比的出现,只是遗传现象,而不是遗传规律的实质,不能混为一谈。

4、分离规律揭示的是一对等位基因之间的相互作用及其遗传行为。而自由组合规律则是关于非同源染色体上的非等位基因之间的遗传关系。两个规律虽然不同,但并不矛盾。事实上分离规律是自由组合规律的基础,非等位基因的自由组合是在等位基因分离的同时进行的。因此,对于两对或两对以上等位基因的自由组合,若单独考虑某一对等位基因的遗传时,他们都符合分离规律。

 

   三、性别决定与伴性遗传

    1、除了教材中提到的XY型和ZW型性别决定外,还有一些其它类型的性别决定方式,如大家熟悉的蜜蜂,其性别决定的方式取决于卵细胞是否受精,受精卵均发育成雌蜂,而雄蜂则由未受精卵发育而成。所以蜜蜂的雄蜂实际上是单倍体,体细胞中只有一条性染色体(X染色体)。

    2、有些生物的性别分化有时还与其发育过程中外界环境条件有关,如密西西比河鳄的未受精卵在30℃以下温度全部发育成雌鳄;在32℃温度下的雌雄性别比例约为51 。又如,,高等动物的性激素对性别分化也有明显影响。例如,产过蛋的正常母鸡有的会变成有生育能力的公鸡。出现这种性反转的原因是母鸡的卵巢退化消失,原先处于退化状态的精巢发育起来,产生的雄性激素使母鸡转变成公鸡。上述事例表明,性别表现型同样是性别基因型与环境条件相互作用的结果

    3、色盲的遗传有下列五种情况:①XBXB×XbY;②XBXb×XBY;③XbXb×XBY;④XBXb×XbY;⑤XbXb×XbY。其中③④⑤三种情况相对较少见,这主要有两个原因,一是人群中女性色盲患者比例较低;二是夫妇双方都带有色盲基因的可能性不大。所以总的来说①②两种情况是色盲的主要遗传方式。那么如果把①②两种情况联系起来看,②中的XBXb可以看作是第①种情况下夫妇双方所生的女儿,这样就可以画出右边这遗传图。这就是为什么说“色盲往往是由男性通过他的女儿遗传给他的外孙”的原因。

 

四、生物的变异

    1、基因突变是DNA分子结构的改变,因此基因突变能产生不同于原有基因的新的基因,而基因重组和染色体变异均不能产生新的基因,而只能产生新的基因型。所以说基因突变是生物进化的重要因素之一。

    2、人工诱导基因突变虽然可以增加突变的频率和类型,但这种变异仍是不定向的,有利的变异类型仍然很少。与此不同,基因工程则是用特定的方法,定向地改变基因的组成或结构,从而改良或创造出新产品。

    3、受精作用、及减数分裂过程中非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体之间的交叉互换,是基因重组的原因。所以,基因重组是发生在有性生殖过程中的,而在无性生殖中则没有基因重组的现象。因此,在生物进化的历程中,自从出现了有性生殖,生物变异的机会便大大增加了,生物进化的速度也随之大大加快。这一点教材曾在第三章的有性生殖的特点中有过叙述。

    4、单倍体很容易被人误以为是含有一个染色体组的个体,这是一个常犯的错误。实际上单倍体是一个与体细胞中的染色体组数无关的概念。它是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。所以单倍体实际上是指由配子直接发育成的个体。由此来看,如果某单倍体是由一多倍体物种的配子发育而来,其体细胞中含有的染色体组数就不止一个。例如普通小麦是六倍体,由其配子发育而成的单倍体中则含有三个染色体组。为区别起见,我们通常把只含有一个染色体组的个体称为一倍体。所以单倍体和一倍体是两个不同的概念。当然,由于绝大多数生物是二倍体,故他们的单倍体实际上也是一倍体。

    5、关于生物育种的方法,教材中共提到了四种,总结如下:

育种方法

原理

实例

诱变育种

用物理或化学的因素处理生物,诱导基因突变,提高突变频率,从中选择培育出优良品种。

青霉素高产菌株的培育

杂交育种

利用生物杂交产生的基因重组,使两个亲本的优良性状结合在一起,培育出所需要的优良品种。

用高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦杂交,培育出矮杆抗锈病的新类型

单倍体育种

利用花药离体培养获得单倍体,再经人工诱导使染色体数目加倍,迅速获得纯合体。单倍体育种可大大缩短育种年限。

 

多倍体育种

用人工方法获得多倍体植物,再利用其变异来选育新品种的方法。(通常使用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,从而获得多倍体植物。)

三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦的培育