第四章 基因精细结构的遗传分析

大学生物基因的结构和遗传规律DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内一种储存遗传信息的重要分子，它在细胞内起着决定生物个体遗传特征的作用。

本文将探讨大学生物基因的结构和遗传规律。

一、DNA的结构DNA是由若干个互相连接的核苷酸组成的双链螺旋结构，其中核苷酸由磷酸、糖和碱基组成。

DNA的双链螺旋结构使得两条链互补，即其中一条链的碱基与另一条链的碱基通过氢键互补配对。

在DNA结构中，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之间形成两个氢键，鳞甲嘌呤（G）与胞嘧啶（C）之间形成三个氢键。

二、基因的组成基因是指生物体内用于编码蛋白质的DNA序列。

一个基因可以包含多个外显子（exon）和内含子（intron），外显子为编码区域，而内含子则为非编码区域。

基因的组成因生物个体而异，它决定了生物体在生长和发育过程中的遗传特征。

三、基因的表达基因的表达是指基因转录为RNA分子，并最终转化为蛋白质的过程。

在基因表达过程中，DNA的双链会解开，其中一条链作为模板被RNA聚合酶复制出RNA分子，这个过程被称为转录。

转录得到的RNA分子称为信使RNA（mRNA），它会通过核孔进入细胞质，在细胞质中与核糖体结合，并参与蛋白质的合成。

四、基因的遗传规律遗传规律是指基因在后代中传递和表现的规律。

根据孟德尔的遗传规律，我们可以了解到基因的分离和组合现象。

1. 孟德尔遗传规律之分离定律孟德尔发现，一个个体的两个基因副本在生殖过程中会分开，并分别传递给后代。

这意味着，在基因的传递过程中，互为一对的两个基因会分离开来，以保持基因的纯合性。

这个过程被称为分离定律。

2. 孟德尔遗传规律之自由组合定律孟德尔还发现，在基因的传递过程中，不同的基因会自由地组合在一起。

这意味着，在基因的分离和组合过程中，不同的基因可以通过自由组合的方式产生不同的后代基因型和表现型。

这个过程被称为自由组合定律。

3. 孟德尔遗传规律之优势表现定律孟德尔观察到，在基因的表现过程中，一个基因副本可能会掩盖另一个基因副本的表现，这个基因副本被称为隐性基因，而掩盖其他基因副本的基因副本被称为显性基因。

《遗传学》课程教学大纲一．基本信息课程编号:课程名称：遗传学英文名称：genetics课程性质: 专业必修课总学时：54学分： 3适用对象: 生物科学专业先修课程：高等数学植物学动物学生物化学二．编写说明（一）课程的性质遗传学是生物学所有专业的一门专业基础课程，是研究生物遗传和变异的科学，研究内容包括基因的结构与功能、基因从亲代传递到子代过程中的遗传与变异。

随着现代生物科学的发展，遗传学已成为21世纪生命科学领域发展最为迅速的学科之一，是生命科学各门学科的核心，它的分支几乎扩展到生物学的各个研究领域。

本课程的任务是全面系统地讲授遗传学的基本原理和遗传学分析的基本方法，同时介绍现代遗传学发展的最新成就，使学生对遗传物质的本质、遗传物质的传递、遗传物质的变异等基本规律有比较全面的、系统的认识，并能应用其基本原理分析遗传学数据，解释遗传学现象，同时对遗传信息的表达与调控有一个较为全面和深入的了解。

（二）课程教学目标基本要求1.系统了解遗传与变异的规律，分子基础及应用。

2.掌握遗传学的基本实验方法和技能、技巧，并在科学态度、独立工作能力方面获得初步的训练。

3.能够利用所学知识，说明和解决实践中有关遗传学的一般问题。

4.能够根据具体要求和目的查阅相关文献。

5.能够胜任中学生生物课中有关遗传学的讲授、实验和课外活动等教学工作。

（三）课程的重点和难点第二章第二节孟德尔的分离规律和独立分配规律；第二章第二节基因与环境的关系；第三章第二节连锁遗传和性连锁；第五章第二节病毒的遗传；第六章第三节细菌的遗传；第十章第三节细胞质遗传；第十一章第二节染色体结构和数目变异；第十二章第一节基因突变；第十三章第二、三节群体遗传与进化；第十四章第二节数量遗传。

（四）课程教学方法与手段以理论讲授为主，配合实践性教学、实验教学、多媒体教学、学生作业、撰写论文、自学等方法进行学习。

（五）实践环节1.名称洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察；植物多倍体人工诱导；大葱花粉母细胞减数分裂标本制备及观察；显微摄影；染色体组型分析；果蝇唾腺染色体制片观察；质粒DNA的提取；蚕豆根尖微核检测技术；遗传学实验的计算机模拟；人群中PTC味盲基因频率的分析；真核基因组DNA的快速提取；染色体分带技术。

第2章孟德尔式遗传分析: 习题解1 题解a:(1) 他们第一个孩子为无尝味能力的女儿的概率是1/8;(2) 他们第一个孩子为有尝味能力的孩子的概率是3/4;(3) 他们第一个孩子为有尝味能力儿子的概率是3/8。

b：他们的头两个孩子均为品尝者的概率为9/16。

2 题解：已知半乳糖血症是常染色体隐性遗传。

因为甲的哥哥有半乳糖症，甲的父母必然是致病基因携带者，而甲表现正常，所以甲有2/3的可能为杂合体。

乙的外祖母患有半乳糖血症，乙的母亲必为杂合体，乙有1/2的可能为杂合体，二人结婚，每个孩子都有1/12的可能患病。

3 题解：a:该病是常染色体显性遗传病。

因为该系谱具有常显性遗传病的所有特点：（1）患者的双亲之一是患者；（2）患者同胞中约1/2是患者，男女机会相等；（3）表现连代遗传。

b：设致病基因为A，正常基因a，则该家系各成员的可能基因型如图中所示c：1/24 题解a：系谱中各成员基因型见下图b：1/4X1/3X1/4=1/48c：1/48d：3/45题解：将红色、双子房、矮蔓纯合体(RRDDtt)与黄色、单子房、高蔓纯合体(rrddTT)杂交，在F2中只选黄、双、高植株((rrD-T-))。

而且，在F2中至少要选9株表现黄、双高的植株。

分株收获F3的种子。

次年，分株行播种选择无性状分离的株行。

便是所需黄、双、高的纯合体。

6 题解：正常情况：YY褐色(显性)；yy黄色(隐性)。

用含银盐饲料饲养：YY褐色→黄色（发生表型模写）因为表型模写是环境条件的影响，是不遗传的。

将该未知基因型的黄色与正常黄色在不用含银盐饲料饲养的条件下,进行杂交,根据子代表型进行判断。

如果子代全是褐色，说明所测黄色果蝇的基因型是YY。

表现黄色是表型模写的结果。

如果子代全为黄色，说明所测黄色果蝇的基因型是yy。

无表型模写。

7 题解: a：设计一个有效方案。

用基因型分别为aaBBCC、AAbbCC、AABBcc的三个纯合体杂交，培育优良纯合体aabbcc。

高中生物教案：基因的结构与遗传方法一、基因的结构基因是生物体内控制遗传特征传递的基本单位。

在基因中，包含了生物个体各种特征的遗传信息，如眼睛颜色、身高和血型等。

本文将围绕基因的结构和遗传方法展开讨论。

1. DNA的结构与功能DNA（脱氧核糖核酸）是构成基因的主要物质，它存在于细胞的细胞核中。

DNA由两条相互缠绕形成双螺旋结构，并由碱基连接起来。

碱基有4种类型：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C），它们按照一定规则配对组成DNA链。

DNA具有两个主要功能：存储遗传信息和进行复制。

在DNA链上，可以通过不同碱基排列的顺序编码出各种不同的蛋白质合成需要的氨基酸序列。

这样，DNA就承载了生物体内所有遗传信息。

2. 基因与染色体一个个体所包含的所有DNA和相关遗传信息被称为其基因组。

其中每段具有自身功能和表达特征的DNA被称为一个基因。

基因位于染色体上，染色体是DNA分子在细胞分裂时的可见形态。

人类的基因组中大约有20,000到25,000个基因。

这些基因根据其功能和位置被编码到不同的染色体上。

例如，部分控制眼睛颜色的基因位于第15号染色体上。

3. 基因突变基因突变是指与正常等位基因相比，某个特定碱基发生改变或缺失。

这种突变会影响到蛋白质的合成和功能，导致遗传疾病的出现。

基因突变可以由内外环境因素引起。

内源性突变通常是由DNA复制和修复过程中产生的错误所导致。

而外源性突变可能是由放射线、化学物质或病毒感染引起。

二、遗传方法1. 孟德尔遗传规律孟德尔通过对豌豆植物进行一系列交配实验，发现了遗传规律，并提出了一套解释性理论。

孟德尔的三大定律包括：一等位表型、二等位表型和隔离定律。

一等位表型是指同一基因的不同等位基因在害性上没有区别。

而二等位表型则意味着具有相同等位基因的个体在某种特征上有着相似的表现。

隔离定律则说明每对非亲属纯合子之间存在独立遗传。

2. 连锁与重组连锁是指两个或多个基因由于物理位置接近，在遗传过程中往往以组为单位分离和重新组合。

第四章基因精细结构的遗传分析第四章基因精细结构的遗传分析（3h）教学目的：使学生掌握基因的本质及其基因的现代概念；明确基因的可分性和基因结构的多样性。

教学重点：基因的现代概念及基因的可分性。

教学难点：基因结构的多样性。

第一节基因的概念一、基因概念的发展二、基因的类别及其相互关系三、基因与DNA第二节重组测验一、拟等位基因二、噬菌体突变型三、Benzer的重组测验第三节互补测验一、互补测验原理和方法二、顺反子三、基因内互补第四节缺失作图一、缺失作图原理二、缺失作图方法第五节断裂基因与重叠基因一、外显子与内含子二、断裂基因的意义三、重叠基因的发现与重叠方式第六节基因的功能一、Garrod的先天性代谢缺陷二、一个基因一种酶假说三、一个结构基因一条多肽链的证据第四章基因精细结构的遗传分析（3h）第一节基因的概念一、基因概念的发展1、遗传“因子”人们对基因的认识随着遗传学的发展而不断地深入，最初由Mendal提出“factor”（遗传因子）。

认为生物性状本身是不能遗传的，生物性状是由遗传因子所控制，即亲代传递给子代的是控制性状的遗传因子，而不是性状本身。

到1909年，丹麦学者Johannson提出“gene"这一名词，代替了孟的factor，由此形成了“颗粒遗传”学说——即在杂种F1（Aa）中等位基因A与a并不融合，各自保持其独立性。

2、染色体是基因的载体1910年，Morgan等通过果蝇实验证明：控制性状的基因在染色体上，基因之间可以发生突变，可以发生交换。

故认为基因是一个功能单位，是一个突变单位，也是一个交换单位的所谓三位一体的概念。

3、DNA是遗传物质1928年Griffith首先发现了肺炎球菌的转化作用，即用高温杀死有致病力的S品系细菌，可改变无致病力的R品系成为有致病力细菌的效应。

这种改变遗传性状的现象称为细菌的转化。

1944年，Avery 等人证实了肺炎双球菌的转化因子是DNA。

认为基因是含有特定遗传信息的DNA分子片段。