有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
三、染色体变异在育种上的应用 1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍) 原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:培育出的植物器官大,产量高,营养丰富,但结实率低,成熟迟。 2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养 原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育
例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ,应该怎么做?
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优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。 附:育种方法小结
诱变育种 杂交育种 杂交 多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 21
单倍体育种 花药(粉)离体培养 用射线、激光、方法 化学药品等处理生物
原理 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体变异 加速育种进程,方法简便,但器官较大,营养后代都是纯合子,大幅度地改良某些要较长年限选择物质含量高,但结实明显缩短育种年限,但优缺点 性状,但有利变异个才可获得纯合子。 率低,成熟迟。 技术较复杂。 体少。
第四章 遗传的分子基础 第一节 探索遗传物质的过程
一、1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验: 1、肺炎双球菌有两种类型类型:
? S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜,有毒性 ? R型细菌:菌落粗糙,菌体无夹膜,无毒性 2、实验过程(看书)
3、实验证明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。 推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质—“转化因子”。 二、1944年艾弗里的实验: 1、实验过程:
2、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。
(即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质)
三、1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验 1、T2噬菌体机构和元素组成:
2、实验过程(看书)
3、实验结论:子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。(即:DNA是遗传物质) 四、1956年烟草花叶病毒感染烟草实验证明:在只有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。 五、小结:
细胞生物 (真核、原核) 22
非细胞生物 (病毒) 核酸 遗传物质 DNA和RNA DNA DNA DNA RNA RNA 因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。
第二节 DNA的结构和DNA的复制:
一、DNA的结构
1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P
2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种) 3、DNA的结构:
①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。 ②外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧:由氢键相连的碱基对组成。
③碱基配对有一定规律: A = T;G ≡ C。(碱基互补配对原则) 4、DNA的特性:
n
①多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的。(排列种数:4(n为碱基对对数) ..②特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。
5、DNA的功能:携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。 6、与DNA有关的计算: 在双链DNA分子中: ① A=T、G=C
②任意两个非互补的碱基之和相等;且等于全部碱基和的一半 例:A+G = A+C = T+G = T+C = 1/2全部碱基 二、DNA的复制
1、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程 2、时间:有丝分裂间期和减Ⅰ前的间期 3、场所:主要在细胞核 4、过程:(看书)①解旋 ②合成子链 ③子、母链盘绕形成子代DNA分子 5、特点: 半保留复制
6、原则:碱基互补配对原则 7、条件:
①模板:亲代DNA分子的两条链 ②原料:4种游离的脱氧核糖核苷酸 ③能量:ATP
④ 酶:解旋酶、DNA聚合酶等 8、DNA能精确复制的原因:
①独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板; ②碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。 9、意义:
DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。
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10、与DNA复制有关的计算:
n
复制出DNA数 =2(n为复制次数) 含亲代链的DNA数 =2
第三节 基因控制蛋白质的合成
一、RNA的结构:
1、组成元素:C、H、O、N、P
2、基本单位:核糖核苷酸(4种) 3、结构:一般为单链
二、基因:是具有遗传效应的DNA片段。主要在染色体上 三、基因控制蛋白质合成: 1、转录:
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录) (2)过程(看书)
(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)
原料:4种核糖核苷酸 能量:ATP
酶:解旋酶、RNA聚合酶等
(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G) (5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA) 2、翻译:
(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。(注:叶绿体、线粒体也有翻译) (2)过程:(看书) (3)条件:模板:mRNA
原料:氨基酸(20种) 能量:ATP 酶:多种酶
搬运工具:tRNA
装配机器:核糖体
(4)原则:碱基互补配对原则 (5)产物:多肽链
3、与基因表达有关的计算
基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数 = 6:3:1 四、基因对性状的控制 1、中心法则
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