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细胞核遗传和细胞质遗传的判定辨析

细胞核遗传和细胞质遗传的判定辨析
细胞核遗传和细胞质遗传的判定辨析

细胞核遗传和细胞质遗传的判定辨析遗传方式的判定是高中生物经常考的一个重要知识点,通常是通过正交和反交实验判断。如果正交和反交实验结果性状一致,则该生物性状的遗传属于细胞核遗传;如果正交和反交实验的结果不一致且有母系遗传的特点,则该生物性状的遗传属于细胞质遗传。

例1:有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。请你设计一个实验,探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。

解析:本题设计实验时应从细胞核遗传和细胞质遗传的特点作为思维入点,再根据它

们之间的区别进行实验设计。细胞核遗传正交、反交后代性状情况一致,而细胞质遗

传正交、反交后代性状总是与母本的性状相同,所以正交、反交后代性状情况不一致。

答案:

若正交与反交产生的f1的性状表现都与母本相同,则该颜色的遗传为细胞质遗传;若正交与反交产生的f1的性状表现与母本无关,都表现为红花或白花的一种,则该花色的遗传为细胞核遗传。

但是我们在解题时经常会碰到一些陷阱,从而进入解题误区。

误区1:具有相对性状的两个亲本正、反交结果不一致,就一定为细胞质遗传

第八章 微生物的遗传 遗传:亲代与子代相似。 变异:亲代与子代、子代间不同个体不完全相同。 遗传(inheritance )和变异(variation )是生命的最本质特性之一。 遗传型:生物的全部遗传因子及基因。 表型(表现型):具有一定遗传型的个体,在特定环境条件下通过生长发育所表现出来 的形态等生物学特征的总和。 表型饰变:表型的差异只与环境有关。 特点:暂时性、不可遗传性、表现为全部个体的行为。 遗传型变异(基因变异、基因突变):遗传物质改变,导致表型改变。 特点:遗传性、群体中极少数个体的行为 自发突变频率通常为10-6---10-9 微生物是遗传学研究中的明星: 微生物细胞结构简单,营养体一般为单倍体,方便建立纯系。 很多常见微生物都易于人工培养,快速、大量生长繁殖。 对环境因素的作用敏感,易于获得各类突变株,操作性强。 第一节 遗传的物质基础 一、DNA 作为遗传物质 Griffith 的转化实验(DNA );T 2噬菌体感染实验(DNA );植物病毒重建实验(DNA\RNA )。 三、朊病毒的发现与思考 (一)发现:朊病毒是亚病毒的一种,是一种具有传染性的蛋白质致病因子,迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。 二、RNA 作为遗传物质

致病机理:其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质PrP c改变折叠状态为PrP sc所致,而这二种蛋白质的一级结构并没有改变。 引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病,如羊搔痒症(scrapie),牛海绵状脑病(spongiform encephalopathy),人的库鲁病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等。 Stanley B. Prusiner (1982)提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒(proteinaceous infectious particle),并将之称做Prion或Virino,即朊病毒。1997年,Stanley B. Prusiner荣获诺贝尔奖。 (二)思考 1)蛋白质是否可以作为遗传物质?prion是生命的一个特例?还是仅仅为表达调控的一种形式? 2)蛋白质折叠与功能的关系,是否存在折叠密码? 3)DNA→RNA→肽链→蛋白质 第二节质粒和转座因子 质粒(plasmid):一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子,主要存在于各种微生物细胞中。 转座因子(transposable element):位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列, 广泛分布于原核和真核细胞中。 质粒和转座因子是细胞中除染色体以外的另外二类遗传因子 一、质粒的分子结构 1、结构 通常以共价闭合环状(covalently closed circle,简称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中;也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒; 质粒分子的大小:从1kb左右到1000kb,(细菌质粒多在10kb以内)。 2、质粒的检测 1)提取所有胞内DNA后电镜观察; 2)超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察; 3)对于实验室常用菌,可用质粒所带的某些特点,如抗药性初步判断。 对于由于三种构型同时存在时造成的多带现象(提取质粒时造成 或自然存在),可以进行特异性单酶切,使其成为一条带。 特定的质粒提取方法和后处理使染色体和RNA均被除掉。 二、质粒的主要类型 作用:在某些特殊条件下,质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能;质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的,从而使宿主得到生长优势。 根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应,质粒包括下列主要类型: 致育因子(Fertility factor,F因子) 抗性因子(Resistance factor,R因子) 产细菌素的质粒(Bacteriocin production plasmid) 毒性质粒(virulence plasmid) 代谢质粒(Metabolic plasmid) 隐秘质粒(cryptic plasmid 1、致育因子(Fertility factor,F因子)

第二节细胞核是遗传信息库 ----- 思源吴志强?教学目标 知识目标 1说明DNA是主要的遗传物质。 2?概述染色体、DNA和基因的关系,并能举例说明生物的性状由基因控制。能力目标 1通过对遗传信息在细胞核中的学习,培养学生分析问题和解决问题的能力以及收集和处理信息能力。 2?通过对DNA、染色体及基因的学习,提高学生的抽象思维能力、空间想像能力和语言表达能力。 情感目标 通过对本节内容的学习,让学生产生珍爱生命的思想感情。 ?教学重点 1细胞核在生物遗传中的重要功能。2?染色体、DNA和基因的关系。3?培养学生分析问题、解决问题的能力。?教学难点 1遗传物质储存在细胞核中。2 . DNA是主要遗传物质 教学方法 分析法、启发式 ?教学过程 [导入新课] 我们的正常生活不仅需要物质和能量,信息也同样重要。同样,生命的起始也需要信息。有句俗话“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”。虽是俗话,但道理很深刻。龙只能生龙,凤也只能生凤,小老鼠一生下来就会打洞,而人却不会。这是怎么回事呢?原来在生命开始的时候就受到了控制,这个控制的中心就是遗传信息。那这遗传信息在哪儿呢?它们是怎样被传递的? [讲授新课] 师:你们知道克隆羊多莉的故事吗?如果不知道,打开课本阅读书上P55页的资料并思考这样几个问题:1、多利羊有几个妈妈?2、长得最像谁?3、为什么最像这只羊? 学生活动:阅读资料,积极思考讨论。 师:现在看的差不多了,同学们先来回答前两个问题,它有几个妈妈呢?长得最像谁? 生:有三个妈妈,最像B羊 师:C羊生了它,为什么最像B羊呢? ^生,:0 0 0 0 0 0

师:其实原因很简单,我们来看,多利羊在胚胎前的受精卵中的细胞核来自 B 羊,这也就说明一个问题。 学生回答:遗传信息在细胞核中。 师:对,虽然A羊、C羊也参与克隆过程,但都没有提供细胞核,而B羊仅提供了细胞核,这说明了生物的遗传信息在细胞核中。只要是信息都要有载体。比如我们的教材就是一种载体,它所承载的信息是图片和文字的信息。那么我们的遗传信息和载体是什么呢?经过研究发现,遗传信息的载体是一种叫做DNA的 有机物。DNA主要存在于细胞核中,大家看它的结构像什么?生:像一个螺旋形的梯子 师:对,DNA分子很长,可以分为许多小片段,每一个片段具有特定的遗传信息,有的片段决定你的眼睛是单眼皮还是双眼皮,有的片段决定你的耳朵大小,这些片段就叫基因。所以在我们的日常生活中很难找到两个长得一模一样的人。 科学家们在对细胞核的研究过程中还发现,如果将正在分裂的细胞用碱性染料染 色,再放在显微镜下观察,就会看到细胞核中有许多染成深色的物质,这些物质就是染色体。染色体是否就是DNA呢? ^生,:0 0 0 0 0 0 师:经科学家们通过研究发现染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成的。每一种生物的细胞内染色体数目是一定的,这对生物进行正常的生活和传种接代都是非常重要的,如果染色体数目发生了变化就在性状上表现出来,大家观察一下课本57页这幅图上这个小朋友和正常小朋友有什么不一样的地方? 生:眼睛斜,嘴巴半张,反映比较迟钝 师:对,人的体细胞内含有23对染色体,而这个小朋友他多了一条染色体,所以就影响到了智力的发育。 总结: 师:本节课我们了解了细胞核中有遗传信息、DNA是主要遗传物质以及DNA和蛋白质组合成染色体。进一步证实了细胞是物质、能量和信息的统一体。更多的知识还需要大家在以后能进行收集并整理。下面我们来做一些课堂练习。 板书设计 细胞核是遗传信息库 一. 遗传信息在细胞核中 二. 遗传信息的载体是DNA 三. 染色体 1.构成:蛋白质和DNA 2.每一种生物染色体数目恒定

母性遗传与细胞质遗传并非一回事 摘要细胞质遗传一般表现为具母系遗传的特征。随着DNA分了标记技术的发展和应用,人们己发现在动物及植物中均存在有低频的线粒体DNA单亲父系遗传及双亲遗传的现象。对质体DNA遗传的研究表明,被了植物的质体DNA大多表现为母系遗传,而裸了植物的质体DN A则卞要表现为父系遗传的方式,同时也发现存在其它的遗传规律。 关键词细胞质遗传母系遗传线粒体DNA 质体DNA 本世纪初,在孟德尔定律被重新发现后的1909年,德国学者科伦斯(Co rren s)和鲍尔(B au r)分别在紫茉莉(lVl irabilis jalapa)和天竺葵((Pelargonium zonale)中发现叶色的遗传不符合孟德尔定律,而表现为细胞质遗传现象。这一发现是对孟德尔定律的挑战和补充。研究表明,大多数物种的细胞质性状表现为母系遗传的特征。进而有些学者甚至某些遗传学教科书中也将细胞质遗传与母系遗传这两种现象混为一谈,将这两个概念等同起来,并认为细胞质遗传即为母系遗传。 80年代以来,随着分了生物学技术的发展,将DNA分了标记应用于细胞质遗传研究,从DNA分了水平上研究细胞质遗传物质的变异,使得人们对细胞质遗传现象有了更进一步深入的认识。下面就细胞质遗传的卞要物质基 础线粒体DNA和叶绿体DNA的遗传研究进展作一概述,使我们重新认识细胞质遗传这一现象和概念。 在遗传学教学中,经常会遇到:个体表现型与母木性状一致的现象。其遗传方式是否是细胞质遗传呢?下面就以具体一例进行分析。 1紫茉莉枝条颜色的遗传 紫茉莉花斑植株的杂交结果 分析:从上述杂交实验的结果可以看出,紫茉莉F,植株的颜色,完全取决于种子产生于哪一种枝条,而与花粉来自哪一种枝条无关。也就是说,不论正交还是反交,F,的性状与母木表现型一致,即母系遗传。为什么会出现上述现象呢?研究表明,紫茉莉枝条的正常绿色是因为它们的细胞内含有正常的叶绿体;白色

遗传系谱图解题技巧 遗传系谱图是高中生物的重点也是难点,在高中生物教材中占据重要地位,在高考或会考中占有一席之地。遗传系谱图主要考查学生两个内容,一是遗传病的遗传方式判断,二是计算生患病或健康子女的概率,本文主要阐述遗传病的遗传方式判断。 要快速确定遗传病的遗传方式,学生首先要有意识地熟记常见的遗传病的遗传方式,如“白化病”“先天性聋哑”为常染色体隐性遗传病,“多指”“并指”为常染色体显性遗传病,“红绿色盲”“血友病”为伴X隐性遗传病,“抗维生素D 佝偻病”为伴X隐性遗传病。其次要熟记有关口诀,如 “无中生有是隐性,有中生无是显性” “常染色体显性遗传病:父母有病,女儿无病” “常染色体隐性遗传病:父母无病,女儿有病” “伴X显性遗传病:父病女必病,子病母必病” “伴X隐性遗传病:母病子必病,女病父必病” “伴Y遗传病:父病子必病,传男不传女” “线粒体遗传病:母病子女全病” 在此基础上,学生只要“一看、二找、三观察”,就能快速确定遗传病的遗传方式。 一看,看什么?看题干。如果题干中已告之自己熟悉的遗传病,如“色盲”,“白化病”等,则立即作出相应的判断。 二找,找什么?一找如下片段 (a) (b) (c) (d) 只要系谱图中出现如图a、b的情形,即可判断该病为隐性遗传病,即“无中生有是隐性”;若出现如图c、d的情形即可判断该病为显性遗传病,即“有中生无是显性”。并且只要系谱图中出现如图b的情形即可判断该病为常染色体隐性遗传病;即“父母无病,女儿有病”;若出现如图d的情形即可判断该病为常染色体显性遗传病.,即“父母有病,女儿无病”。若系谱图中只出现图a 情形,只能判断为隐性遗传病,若出现图c 情形,只能判断为显性遗传病,而不能判断该致病基因在常染色体上还是在性染色体上,此时还需寻找如下片段即“二找”: (1) (2) (3) (4) 如谱图中出现上述{1}{2}片段,则排除伴X隐性遗传,因为“伴X隐性遗传病:母病子必病,女病父必病”,而图中且是“母病子不病,女病父不病”,判断为常染色体隐性遗传病。如谱图中出现上述{3}{4}片段,则排除伴X显性遗传,因为“伴X显性遗传病:父病女必病,子病母必病”,图中且是“父病女不病,子病母不病”,判断为常染色体显性遗传病。 三观察:一观察谱图中是否出现男性全患病,女性不患病的情形,若有则最有可能为伴Y遗传病,因为“父病子必病,传男不传女”。二观察谱图中是否出现女性患者的子女全患病,若有则最有可能为线粒体遗传病,因为“母病子女全病”。三观察谱图中该病在代与代之间若呈连续遗传,则最有可能为显性遗传,如患者性别无差异,则为常染色体,如患者女多于男,则在X染色体上;若该病隔代遗传,则最有可能为隐性遗传,如患者性别无差异,则为常染色体,如患者男多于女,则在X 染色体上 *【例1】观察遗传系谱图,分析其遗传类型并回答问题:

请认真复习以下内容: 回复突变 剂量补偿效应 冈崎片段 C值悖论 微卫星DNA 同源染色体 内含子 转化 转导 中心法则 外显子 隔裂基因 复等位基因 伴性遗传 F因子 F'因子 近亲繁殖与杂种优势 转座因子(跳跃基因) (了解专座的发现,经典案例) 细胞质遗传 核外遗传 母性影响 (了解持久母体影响:田螺的遗传)基因工程 共显性 假显性 不完全连锁 完全连锁 基因突变 位置效应 移码突变 重组DNA技术 平衡致死品系 连锁群性导 图距 常染色质 异染色质 世代交替 上位效应 阈性状 遗传漂变 孟德尔群体 适合度 瓶颈效应 生物信息学 连锁图谱 遗传学的分支学科 性染色体与常染色体的异同 真核细胞与原核细胞的区别 DNA复制的方式与基本规律 DNA是遗传物质的直接和间接证据 复等位基因 ABO血型的基因型和表现型 三点测交法 三点测交法的优势 两点测交法 染色体畸变的种类 基因突变产生的原因 Hardy-Weinberg定律 区别基因频率和基因型频率 并发系数 有丝分裂和减数分裂比较 减数分裂 遗传三大定律 性染色体决定性别的类型 环境因子决定性别的类型 果蝇、蜜蜂、鳄鱼、青蛙、后螠的性别决定方式 系谱图常用符号P65 几种遗传学分析图谱的作图 经典的人类遗传病(如血友病、色盲、21三体、多指等) 课后计算习题 遗传学的各种经典案例(需要了解!) Ps:祝大家考试顺利!羊年快乐

回复突变 回复突变(reverse mutation): 突变体(mutant)经过第二次突变又完全地或部分地恢复为原来的基因型和表现型。完全恢复是由于突变的碱基顺序经第二次突变后又变为原来的碱基顺序,故亦称真正的回复突变.部分恢复是由于第二次突变发生在另一部位上,其结果是部分恢复原来的表现型。亦称为第二位点突变(second site mutation)或基因内校正(intragenic suppression)。 突变基因再次发生突变又恢复原来的基因,这类突变称为回复突变。但单是表现型变得和原来一样,并不一定被称为回复突变。与这种回复突变相对应,最初的那种突变被称作正向突变。就一个基因而言,回复突变率通常要比正向突变率低,有的突变基因完全不发生回复突变,这样的基因认为是由于原来的基因发生缺失造成的。 由于它的表现型效应被基因组第2位点的突变抑制,所以回复突变又称抑制突变。 剂量补偿效应 剂量补偿效应,英文名是 dosage compensation 。使细胞核中具有两份或两份以上基因的个体和只有一份基因的个体出现相同表型的遗传效应。一个细胞核中某一基因的数目称为基因剂量。在以性染色体决定性别的动物中,常染色体上的基因剂量并无差别,因为雌雄两性动物的常染色体的形态和数目都相同。但是对于性染色体来讲,包括人类在内的哺乳动物雌性个体的每一体细胞中有两条X染色体,所以在X染色体上的基因剂量有两份,而雄性个体只有一条 X染色体,基因剂量只有一份。 C值悖论编辑 在每一种生物中其单倍体基因组的DNA总量是特异的,被称为C值(C-Value)。 DNA的长度是根据碱基对的多少推算出来的。各门生物存在着一个C值范围,在每一门中随着生物复杂性的增加,其基因组大小的最低程度也随之增加 微卫星DNA 重复单位序列最短,只有2~6bp,串联成簇,长度50~100bp,又称为短串联重复序列(Short Tandem Repeat STR)。广泛分布于基因组中。其中富含A-T碱基对,是在研究DNA多态性标记过程中发现的。1981年Miesfeld等首次发现微卫星DNA,其重复单位长度一般为1~6个核苷酸,双核苷酸重复单位常为(CA)n和(TG)n。同源染色体 是在二倍体生物细胞中,形态、结构基本相同的染色体,并在减数第一次分裂(参考减数分裂)的四分体时期中彼此联会(若是三倍体及其他奇数倍体生物细胞,联会时会发生紊乱),最后分开到不同的生殖细胞(即精子、卵细胞)的一对染色体,在这一对染色体中一个来自母方,另一个来自父方

案例背景: 《细胞核是遗传信息库》是人教版初中《生物学》七年级上册第二单元第二章《细胞的生活》第二节的内容。本节内容告诉学生细胞核是细胞生命活动的中心,DNA分子是遗传信息的载体,上面的基因就是一个个特定的遗传信息,DNA 和蛋白质组成的染色体,是遗传物质在光学显微镜下能看到的形态。虽然教材对上述内容只作常识性的介绍,对刚刚进入初中阶段学习的七年级学生来说具有一定难度,可以利用学生对知识本身的好奇,来激发他们的学习兴趣。 教学课题:第二节细胞核是遗传信息库 教材分析: 本节内容比较抽象,主要阐述了三个问题:遗传信息存在于细胞核中;细胞核中有储存遗传信息的载体——DNA;DNA和蛋白质组成染色体。教师可以从分析克隆羊的资料入手,指导学生阅读、讨论,让学生发表看法,得出细胞核是遗传信息库的结论。进而依次介绍:细胞核、染色体、核酸、DNA、遗传信息。教师指导学生分析教材中的信息,认同染色体是细胞核中的物质,是由DNA和蛋白质组成的。 教学目标: (一)知识目标: 1.描述克隆羊的科学技术过程并得出细胞核里有遗传物质; 2.说出染色体、DNA与遗传信息之间的关系; 3.概述细胞核是一个遗传信息库。 (二)能力目标: 1.通过克隆羊、DNA是遗传物质的资料分析,提高学生处理信息的能力; 2.通过模拟探究活动培养学生科学探究的能力。 (三)情感态度价值观目标: 1.了解DNA是遗传的物质基础,体验实事求是的科学态度; 2.关注社会热点话题,以增强学生的社会责任感。 教学方法:讲授法、启发法、讨论法。

二.教学过程 (一)导入新课: 1.创设情境导入新课 教师提出问题:(1)那位同学能告诉我未来两天的天气情况? (2)今天的早间新闻有哪些主要内容? (学生回答相关问题) 教师进一步引导:我们的正常生活不仅需要物质和能量,信息也同样重要。如果我们现在失去了一切的信息,与社会隔离开来,生活将变得杂乱无章。同样,生物的生命活动也需要信息。这些信息位于生物体的那些结构上呢?通过本节课的学习,你就会知道其中的奥秘。 2.复习旧知识导入新课 运用上节课学习的知识,完成问题: (1)生物细胞的细胞膜有什么作用? (2)叶绿体和线粒体分别有什么作用? (学生思考后回答) (1)生物细胞的细胞膜能够控制物质的进出,使细胞拥有一个比较稳定的内部环境。 (2)叶绿体和线粒体是细胞质中的能量转换器。叶绿体存在于植物的绿色部分的细胞中,能够吸收太阳能,并将光能转化成化学能,储存在它制造的有机物中。而植物细胞和动物细胞中都含有线粒体,能将有机物分解成二氧化碳和水,并将有机物中的能量释放出来,供细胞利用。 教师进一步引导:细胞膜、叶绿体和线粒体都具有各自的功能,那么,细胞核具有怎样的功能呢?这节课我们将探讨相关的内容。 (二)新授: 1.学习目标一:遗传信息 教师创设情景: (1)当你想了解未来几天的天气状况时,可以收看天气预报。

第一章 问题:群体中存在一个隐性有害基因,基因频率是万分之一。如果实行优生政策,不准该个体结婚或生育。基因率降低到十万分之一时,需要多少代(85) n=1/qn-1/q0 物种进化是渐进式还是爆发式 时间尺度;分子钟;遗传物质变化与性状变化;特例(远缘杂交,多倍体) 比目鱼化石 非对称性进化是在自然界中逐步形成的(96) 仅凭单一化石,不具代表性,难以推论;关联性不等于因果性 大连旅顺的蛇岛上只有蝮蛇,周围其他地区都有多种蛇类,为什么 奠基者;环境的选择与蛇的适应;早先连着大陆后来分离。 海蛇有很多共同特征,色灰,有斑带,溶血性蛇毒,和陆地金环蛇的特征很像。你认为是金环蛇起源于海蛇,还是海蛇起源于陆地蛇,为什么(97) 现生的海蛇和陆蛇只可能是同源关系而不是祖裔关系;且相似性不代表因果性,可能是趋同演化;从爬行动物的进化历程看,“下海”是次生性状。 第二章 杂合体AaBbCc自交,子代中 1. 杂合体概率是多少:分类讨论:单杂-Aabbcc,aaBbcc,aabbCc;双杂-AaBbcc,AabbCc,aaBbCc;三杂-AaBbCc。算出来,加起来。 2. 纯合体概率是多少(23)AABBCC,AAbbCC,AABBcc,aaBBCC,AAbbcc,aaBBcc,aabbCC,aabbcc。算出来,加起来。 问题:假如我们用人来进行自由组合定律的研究……在一条染色体上我们挑选到两个基因连锁的概率会有多大在全基因组中呢 1)人1号染色体250Mb,含3380个基因。 2)遗传学距离1cM约等于1Mb。 假设:基因在染色体上平均且连续地分布。且不考虑着丝点的位置。在1号染色体上随机挑选两个基因,它们存在连锁关系的概率是多少(27) ---------|----------|----------|----------|----------5x50Mb --------- --------- --------- 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 ---------- ---------- ---------

细胞核是遗传信息库教案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

第二节细胞核是遗传信息库 教学目标: 1、学生能够说明DNA是主要的遗传物质。 2、尝试描述染色体、DNA和基因的关系,并能举例说出生物的性状是由基因控制的。 3、学生通过资料分析,阐明遗传信息储存在细胞核中,从而培养收集和处理信息的能力,提高思维能力,分析问题和解决问题的能力,语言表达能力等。 重点和难点: 学生运用资料分析的方法,阐明遗传信息储存在细胞核中,DNA是主要的遗传物质。 导入:上节课说到细胞的生活需要物质和能量,其实我们还需要细胞提供给我们信息。观察你的同桌是单眼皮还是双眼皮再调查他的父母是单眼皮还是双眼皮为什么这样子呢因为遗传到爸爸或者妈妈的。是什么使到我们能遗传到我们父母的这些特性呢是因为我们细胞中有一个结构是提供给我们遗传信息的。一、遗传物质:那么,什么是遗传信息呢是指上一代传给子代的控制该物种遗传性状的全部信息受精卵内含有生物全部的遗传信息。那么遗传信息存在于哪里呢 克隆羊多莉的实验:得出结论:细胞核里面有遗传物质。 二、细胞核里面有哪些成分储存遗传物质简单介绍DNA、蛋白质共同组成染色体。 遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物. 结构双螺旋结构 基因具有特定遗传信息DNA片段,也是决定生物性状的基本单位,介绍人的卷发,蓝眼睛等都是由基因引起的。 染色体上的数量过多过少引起疾病 三、遗传信息、DNA、染色体、细胞核四者之间的关系 四、小结:细胞膜、线粒体、叶绿体、细胞腊的功能 五、练习:

1、从细胞结构看,“种瓜得瓜,种豆得豆”的现象主要决定于() A、细胞质 B、细胞核 C、细胞膜 D、细胞壁 2、中国人的皮肤是黄色的,这是由细胞中的()决定的。 3、有关遗传物质,下列说法中错误的是() A、染色体存在于细胞核中 B、染色体由蛋白质和DNA组成 C、染色体首尾相连组成了DNA D、DNA的特定结构中储存了大量的遗传信息 4、基因与DNA的关系是:() A、一条DNA就是一个基因 B、一条DNA有多个基因 C、一个基因中包含有好几条DNA D、一个基因就是一条DNA 5、判断题:染色体的英文名就是DNA。 6、判断题:染色体就是DNA 教学反思: 本节课重在让学生理解细胞核、染色体、DNA、基因的关系,并且能够举例说出生物的性状是由基因控制的。这节课的内容不多,但要想让学生对前面四个知识点能有一个深度的理解,这节课并不容易上,因为学生之前也有些关于DNA,基因的知识,但并不理解这几种物质的关系,所以我这节课并不按照书本的顺序安排课堂教学,而是先介绍细胞中贮存遗传物质的是细胞核,然后再介绍每种生物中都有不同数量的染色体,而染色体是由蛋白质和DNA组成的,其中DNA是遗传物质的载体,基因是DNA上的片段。这样的顺序学生更易于理解遗传物质的关系。最后把前面的知识总结出:细胞是物质,能量,信息的统一体。

微生物的遗传 第一节 遗传的物质基础 一、DNA 作为遗传物质 Griffith 的转化实验(DNA );T 2噬菌体感染实验(DNA );植物病毒重建实验(DNA\RNA )。 三、朊病毒的发现与思考 (一)发现:朊病毒是亚病毒的一种,是一种具有传染性的蛋白质致病因子,迄今为止尚未发现该蛋白内含有核酸。 致病机理:其致病作用是由于动物体内正常的蛋白质PrP c 改变折叠状态为PrP sc 所致,而这 二种蛋白质的一级结构并没有改变。 引起人与动物的致死性中枢神经系统疾病,如羊搔痒症(scrapie),牛海绵状脑病(spongiform encephalopathy),人的库鲁病(kuru)、克雅氏病(Creutzfeldt Jakob disease, CJD)等。 Stanley B. Prusiner (1982)提出羊搔痒病因子是一种蛋白质侵染颗粒(proteinaceous infectious particle ),并将之称做Prion 或Virino ,即朊病毒。1997年,Stanley B. Prusiner 荣获诺贝尔奖。 (二)思考 1) 蛋白质是否可以作为遗传物质?prion 是生命的一个特例?还是仅仅为表达调控的一种 形式? 2) 蛋白质折叠与功能的关系,是否存在折叠密码? 3) DNA →RNA →肽链→蛋白质 第二节 质粒和转座因子 质粒(plasmid ):一种独立于染色体外,能进行自主复制的细胞质遗传因子,主要存在于各 二、RNA 作为遗传物质

种微生物细胞中。 转座因子(transposable element):位于染色体或质粒上的一段能改变自身位置的DNA序列, 广泛分布于原核和真核细胞中。 质粒和转座因子是细胞中除染色体以外的另外二类遗传因子 一、质粒的分子结构 1、结构 通常以共价闭合环状(covalently closed circle,简称CCC)的超螺旋双链DNA分子存在于细胞中;也发现有线型双链DNA质粒和RNA质粒; 质粒分子的大小:从1kb左右到1000kb,(细菌质粒多在10kb以内)。 2、质粒的检测 1)提取所有胞内DNA后电镜观察; 2)超速离心或琼脂糖凝胶电泳后观察; 3)对于实验室常用菌,可用质粒所带的某些特点,如抗药性初步判断。 对于由于三种构型同时存在时造成的多带现象(提取质粒时造成 或自然存在),可以进行特异性单酶切,使其成为一条带。 特定的质粒提取方法和后处理使染色体和RNA均被除掉。 二、质粒的主要类型 作用:在某些特殊条件下,质粒有时能赋予宿主细胞以特殊的机能;质粒所含的基因对宿主细胞一般是非必需的,从而使宿主得到生长优势。 根据质粒所编码的功能和赋予宿主的表型效应,质粒包括下列主要类型: 致育因子(Fertility factor,F因子) 抗性因子(Resistance factor,R因子) 产细菌素的质粒(Bacteriocin production plasmid) 毒性质粒(virulence plasmid) 代谢质粒(Metabolic plasmid) 隐秘质粒(cryptic plasmid 1、致育因子(Fertility factor,F因子) 又称F质粒,其大小约100kb,这是最早发现的一种与大肠杆菌的有性生殖现象(接合作用)有关的质粒。 F因子能以游离状态(F+)和以与染色体相结合的状态(Hfr)存在于细胞中,所以又称之为附加体(episome)。 携带F质粒的菌株称为F+菌株(相当于雄性),无F质粒的菌株称为F-菌株(相当于雌性)。 2、抗性因子(Resistance factor,R因子) 包括抗药性和抗重金属二大类,简称R质粒。 抗性质粒在细菌间的传递是细菌产生抗药性的重要原因之一。 R100质粒(89kb)可使宿主对下列药物及重金属具有抗性:汞(mercuric ion ,mer)、四环素(tetracycline,tet )、链霉素(Streptomycin, Str)、磺胺(Sulfonamide, Su)、氯霉素(Chlorampenicol, Cm)、夫西地酸(fusidic acid,fus),并且负责这些抗性的基因是成簇地存在于抗性质粒上。 3、产细菌素的质粒(Bacteriocin production plasmid) 细菌素结构基因、涉及细菌素运输及发挥作用(processing)的蛋白质的基因以及赋予

细胞质遗传(一) (总分:125.50,做题时间:90分钟) 一、填空题(总题数:10,分数:40.50) 1.细胞质遗传特点是 1、 2和 3。 (分数:4.50) 2.植物杂种优势利用中的质核雄性不育“三系”及其基因型符号分别是 1、 2和 3。 (分数:4.50) 3.利用质核雄性不育配制杂交种子,不育系的基因型为 1,保持系的基因型为 2,恢复系的基因型为 3。(分数: 4.50) 4.植物的雄性不育系和保持系杂交得到 1,与恢复系杂交得到 2,而保持系自交得到 3。 (分数:4.50) 5.无论是短暂的和持久的母性影响,它们的遗传基础本质上都在于1基因的作用,其特点是父方的2推迟一代表现与分离。 (分数:3.00) 6.母性影响和细胞质遗传都表现为 1,但前者基因的遗传方式为 2,后者为 3。 (分数:4.50) 7.在正反交情况下,子代某些性状相似于其雌性亲本的现象,有的是由于细胞质1传递的结果,属于2的范畴,但有的却由于母本中核基因的某些产物积累在卯细胞的细胞质中,使子代表型与母本相同,这种现象称为 3。 (分数:4.50) 8.链孢霉的缓慢生产突变型是因为在 1上发生基因突变造成的。 (分数:1.50) 9.在植物雄性不育利用中,要建立两个隔离区,在一个隔离区内繁殖 1,在另一个隔离区内繁殖 2,这种方法称为 3。 (分数:4.50) 10.由突变型恢复为野生型的可能途径有 1、 2、 3和等。 (分数:4.50) 二、判断题(总题数:5,分数:5.00) 11.正反交结果不一样,不一定属于细胞质遗传。 ____ (分数:1.00) A.正确 B.错误 12.所谓“母性影响”即细胞质遗传的一种方式。 ____ (分数:1.00) A.正确 B.错误 13.由核基因决定的雄性不育系,没有相应的保持系。 ____ (分数:1.00) A.正确 B.错误 14.母体效应是母体基因型通过某些中介信使在子代体内的一种滞后表达现象。( ) (分数:1.00) A.正确 B.错误 15.母体效应是母体基因在后代体内直接进行表达的结果。 ____ (分数:1.00)

《细胞核是遗传信息库》教案 一、教学设计概述 对于七年级学生而言,系统的接触《生物学》只有很短的一段时间,现有的生物学知识非常的浅薄。前一章已介绍了细胞的基本结构,本章将围绕细胞是构成生物体功能的基本单位,讲述细胞的生活。作为细胞物质和能量的控制中心——细胞核,其重要性更是不言而喻。 但是对于初一学生而言,此课内容又显得抽象难懂,理解起来也有一定困难。因此在本节课中主要采用了分析资料法、启发引导式的教学模式。 教学目标与重难点 知识和技能目标:说明DNA是主要的遗传物质;概述染色体,DNA和基因的关系,并能举例说明生物的性状由基因控制;通过对遗传信息在细胞核中的学习、培养学生分析问题和解决问题的能力及收集和处理信息的能力;通过对DNA、染色体及基因的学习,提高学生的抽象思维能力,空间想象力和语言表达能力。 情感、态度和价值观:通过对本节的学习,培养学生珍爱生命,珍惜美好生活的思想感情。 重点难点:细胞核在生物遗传中的重要功能;染色体、DNA和基因的关系;对学生分析和解决问题能力的培养;遗传信息储存在细胞核中;DNA是主要遗传物质。 二、教学过程 教学引入: 1、提问:咱们这节课上什么?(生物)你是怎么知道的?(通过课程表)课程表会告诉我们每节课应该上什么,这就是信息。从这里我们就可以看出人类的活动不仅需要能量,还需要信息。 2、讲述遗传信息。

3、问:那遗传信息存在于细胞的什么结构中? 学习活动:阅读课本P55页《小羊多莉的身世》 1、xx和xx有关系? 2、xx到底像哪一只?这说明什么? 3、通过这个资料,你能得出什么结论? 教师小结:由此故事,可得出的结论是:遗传信息在细胞核中。 提问:细胞核中有什么呢?为什么遗传信息会在细胞核中?阅读课本P56倒数第一段和P57第一段。 1、什么是染色体?染色体的组成? 2、染色体的数量是一定的吗? 学生活动:讨论并回答上述问题。 教师补充讲解染色体并结合P57右上图说明得病的原因。 引入:信息需要物质做载体。咱们所张贴的课程表就是文字信息的载体。那么遗传信息的载体是什么?看课本P56DNA分子片段示意图: 1、DNA是由两条链螺旋形成的,整个结构看起来像什么? 2、上面的片段叫什么? 教师小结:DNA的整个结构像螺旋型的梯子,我们把DNA上这些有遗传信息的片断就称为基因。 学生活动:讨论遗传信息、染色体、细胞核、DNA的关系? 教师出示:遗传信息、染色体、细胞核、DNA的关系图。 教师讲述细胞膜、叶绿体、线粒体和细胞核的作用,总结出细胞是物质、能量和信息的统一体。

课时9 细胞质遗传(一) 一、书本基础知识整理 1、概念 细胞核遗传: 细胞质遗传: 2、特点 母系遗传 概念: 原因: 子代性状无一定分离比 原因: 3、物质基础: 4、育种原理:雄性不育系: *三系法杂交雄性不育保持系: 雄性不育恢复系: 二、思维拓展 紫茉莉杂交后代一些性状产生的原因 绿色雌株×花斑雄株→绿色植株 绿色雌株所产生的卵细胞中控制质体的物质均为叶绿体的物质,而花斑雄株产生的精子中参与受精的几乎没有细胞质,所以受精卵中的控制质体的物质都是叶绿体的物质,子代叶片颜色都是绿色。 ②花斑雌株×绿色雄株→花斑、绿色、白色植株 花斑雌株的卵原细胞中含控制叶绿体、白色体两种质体的物质。在减数分裂的过程中,该物质的分配是随机的、不均等的。有的卵细胞同时得到两种控制质体的物质,后代为花斑,有的卵细胞就只得其中一种控制质体的物质,后代就只为绿色或白色。(白色植株无法正常光合作用,所以不能长大。) 2、花斑种子萌发后所成植株枝条有白、绿、花斑的原因 同时有叶绿体、白色体两种控制质体的物质受精卵,发育而成的植株有的枝条为绿,有的为白,有的花斑。这种现象产生的原因是在有丝分裂过程中,核基因的分配是均等的,每个子细胞得到完整的一套。但控制质体的物质的分配还是随机、不均等的。后代细胞可能同时有两种控制质体的物质,则发育而成的枝条为花斑,也可能只

得其中一种控制质体的物质,枝条为白或绿色。从而说明,不仅在减数分裂时质基因的分配是随机、不均等的,在有丝分裂中,这种现象仍然存在。 3、细胞核遗传和细胞质遗传的区别与联系 区别:①遗传物质的场所:核遗传物质在细胞核,质遗传物质在细胞质 ②遗传物质所在的配子类型:核遗传在雌雄配子,而质遗传主要在雌配子 ③遗传物质的分配特点:核遗传是精确的、平均分配到子细胞中的,而质遗传 的分配是随机的,不均等的。 ④正反交时,F1的表现型:核遗传是相同的,质遗传是由母本决定的。 (2)联系:①它们的遗传物质都是DNA ②它们遗传的桥梁都是配子 ③它们的性状表达都是通过体细胞进行的 ④生物的遗传性状可以分三种类型: 只受核基因控制的遗传(人的血型) 只受质基因控制的遗传(紫茉莉叶色的遗传) 受核、质基因同时控制的遗传(水稻的雄性不育) 4、如何判断某一遗传方式为细胞质遗传? 看控制生物性状的遗传物质的来源。如果来源于细胞质,即为细胞质遗传。 看杂交后代的比例。如果子一代无一定的分离比,不遵循遗传的三大定律,即为细胞质遗传。 看正交、反交的子代表现型,如果无论正交、反交子代表现型均由母本决定,即可能为细胞质遗传。(植物母本所结的果实除外,因为果皮不是子代) 5、几类生物的细胞质遗传 植物:质体(白色体、有色体、叶绿体),线粒体 动物:线粒体 细菌:质粒 酵母菌:质粒、线粒体

第八章微生物的遗传 概述:遗传(heredity or inheritance)和变异(variation)是生物体的最本质的属性之一。遗传即生物的亲代将一整套遗传因子传递给子代的行为或功能。变异指生物体在某种外因或内因的作用下所引起的遗传物质结构或数量的改变。基因型(genotype)某一生物个体所含有的全部基因的总和。表型(phenotype)某一生物所具有的一切外表特征及内在特性的总和。饰变(modification)不涉及遗传物质结构改变而发生在转录、翻译水平上的表型变化。 8.1 遗传变异的物质基础 8.1.1 三个经典实验 1. 经典转化实验:1928年F.Griffith以Streptococcus pneumoniae为研究对象进行转化(transformation)实验。1944年O.T.Avery等人进一步研究得出DNA是遗传因子。 2.噬菌体感染实验:1952年Alfred D.Hershey和Martha Chase用32P标记病毒的DNA,用35S标记病毒的蛋白质外壳,证实了T2噬菌体的DNA是遗传物质。

3.植物病毒的重建实验:1956年H.Fraenkel-Conrat用含RNA的烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)与TMV近源的霍氏车前花叶病毒(Holmes ribgrass mosaic virus,HRV)所进行的拆分与重建实验证明,RNA也是遗传的物质基础。 8.2 微生物的基因组结构:基因组(genome)是指存在于细胞或病毒中的所有基因。细菌在一般情况下是一套基因,即单倍体(haploid);真核微生物通常是有两套基因又称二倍体(diploid)。基因组通常是指全部一套基因。由于现在发现许多非编码序列具有重要的功能,因此目前基因组的含义实际上是指细胞中基因以及非基因的DNA序列的总称,包括编码蛋白质的结构基因、调控序列以及目前功能还尚不清楚的DNA序列。微生物基因组随不同类型表现出多样性。 8.2.1大肠杆菌的基因组:大肠杆菌基因组为双链环状的DNA分子。在细胞中以紧密缠绕成的较致密的不规则小体(拟核,nucloid)形式存在于细胞中,其上结合有类组蛋白蛋白质和少量RNA分子,使其压缩成脚手架形的(scaffold)致密结构(大肠杆菌DNA分子长度是其菌体长度的1000倍,必须以一定的形式压缩进细胞中)。基因组全序列测定于1997年由Wisconsin大学的Blattner 等人完成。 大肠杆菌基因组结构特点:

材分析 本节是在高中生物必修课讲述了细胞核遗传的基础上进行讲述的。通过本节教学,可以使学生更全面地认识遗传物质是由核内与质内两部分构成的,同时也为下面有关章节讲述细胞质中的遗传物质——质粒埋下了伏笔。 本节依次讲述了细胞质遗传的概念、细胞质遗传的特点、细胞质遗传的物质基础和细胞质遗传在实践中的应用等内容。 关于细胞质遗传的概念,在讲述中运用了与细胞核遗传对比的方法,这样讲述可以使学生在比较中认识两者的区别,加深对细胞质遗传概念的理解。 关于细胞质遗传的特点,教材以紫茉莉叶绿体的遗传为例,讲述了细胞质遗传的两个 特点:第一,F 1总是表现出母本性状,第二,F 1 的性状不会出现一定的分离比。在讲述方 法上,按照从现象到本质,从感性到理性的认知规律,在描述紫茉莉遗传现象的基础上,总结出其遗传特点,进而分析产生这些特点的原因,最终得出结论。在分析细胞质遗传现象产生的原因时,着重讲述了两点:第一,受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞;第二,细胞质内遗传物质是随机地、不均等地分配到子细胞中的。这部分内容是本节教材的重点。 关于细胞质遗传的物质基础,教材以实验为依据,介绍了细胞质遗传的物质基础是DNA,并且说明了DNA存在于叶绿体、线粒体等细胞器中。由于课时的限制,教材中没有更多地介绍细胞质中其他颗粒(如草履虫中的卡巴粒)的遗传现象以及叶绿体与线粒体的第二遗传信息系统等内容。 关于细胞质遗传在实践中的应用,根据教学大纲的要求,主要讲述了细胞质遗传在育种中的应用。由于这部分内容涉及到核质互作的遗传原理、杂种优势以及三系配套等一些专业性很强的与育种有关的知识,而这些知识又是学生过去很少接触的,所以本部分内容是本节教材的难点。对于这部分内容的处理,教材采用了步步深入、层层推进的讲述方法,力求比较自然地导出杂种优势、雄性不育、核质互作、三系配套等概念和有关知识。具体地说,是先从杂种优势的现象入手,讲述了杂种优势的概念,然后,讲述了雄性不育在配制杂交种时的重要作用。在此基础上,再讲述雄性不育核质互作的遗传原理,最后,运用这一原理讲述如何通过三系配套获得大田中使用的优势杂交种。 除此之外,细胞质遗传的重要作用还表现在其他方面,特别是近几年来,人们对线粒体中DNA作用的研究有了进一步发展,因此在本节的最后,又以小字形式介绍了线粒体DNA的最新研究成果。

第二节细胞核是遗传信息库教案 教学目标: 1、学生能够说明DNA是主要的遗传物质。 2、尝试描述染色体、DNA和基因的关系,并能举例说出生物的性状是由基因控制的。 3、学生通过资料分析,阐明遗传信息储存在细胞核中,从而培养收集和处理信息的能力,提高思维能力,分析问题和解决问题的能力,语言表达能力等。 重点和难点: 学生运用资料分析的方法,阐明遗传信息储存在细胞核中,DNA 是主要的遗传物质。 导入:上节课说到细胞的生活需要物质和能量,其实我们还需要细胞提供给我们信息。观察你的同桌是单眼皮还是双眼皮?再调查他的父母是单眼皮还是双眼皮?为什么这样子呢?因为遗传到爸爸或者妈妈的。是什么使到我们能遗传到我们父母的这些特性呢?是因为我们细胞中有一个结构是提供给我们遗传信息的。 一、遗传物质:那么,什么是遗传信息呢?是指上一代传给子代的控制该物种遗传性状的全部信息受精卵内含有生物全部的遗传信息。那么遗传信息存在于哪里呢? 克隆羊多莉的实验:得出结论:细胞核里面有遗传物质。 二、细胞核里面有哪些成分储存遗传物质?简单介绍DNA、蛋白质共同组成染色体。

遗传信息的载体是一种叫DNA的有机物. 结构双螺旋结构 基因具有特定遗传信息DNA片段,也是决定生物性状的基本单位,介绍人的卷发,蓝眼睛等都是由基因引起的。 染色体上的数量过多过少引起疾病 三、遗传信息、DNA、染色体、细胞核四者之间的关系 四、小结:细胞膜、线粒体、叶绿体、细胞腊的功能 五、练习: 1、从细胞结构看,“种瓜得瓜,种豆得豆”的现象主要决定于() A、细胞质 B、细胞核 C、细胞膜 D、细胞壁 2、中国人的皮肤是黄色的,这是由细胞中的()决定的。 3、有关遗传物质,下列说法中错误的是() A、染色体存在于细胞核中 B、染色体由蛋白质和DNA组成 C、染色体首尾相连组成了DNA D、DNA的特定结构中储存了大量的遗传信息 4、基因与DNA的关系是:() A、一条DNA就是一个基因 B、一条DNA有多个基因 C、一个基因中包含有好几条DNA

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