高中生物,怎么判断他的染色体组和DNA数目啊?

  高中生物遗传学应该怎么学?想了解更多的信息吗,和学习啦小编一起看看吧!下面是学习啦小编分享给大家的生物遗传学规律题解题学习方法的资料,希望大家喜欢!

  生物遗传学规律题解题学习方法

  明确题中已知的和隐含的条件,不同的条件、现象适用不同规律:

  但是如果你能让由两个家族各自近亲繁殖生下来的两个人结合,就会发生一些有意思的事情。这种结合产下的后代身体健康水平往往高于双亲,有时候甚至高于普通大众。这种效应叫做杂种优势。一个可能的解释是,近亲繁殖产下的个体若要存活,必须具备某些有价值的性状来抵消那些有害的性状。来自另一个家族的近亲繁殖后代拥有不同的基因。二者的杂交会受益于那些优良的显性性状而掩盖掉负面的隐性性状。这也解释了当下纯血统狗杂交育种的趋势。

  遗传学的问题在于,你刚刚以为自己弄明白了,一大堆复杂概念又冒了出来。你从父母那里分别继承了一套基因,你以为这两套基因会以和睦而平等的方式互动。可惜啊,性别的不平等并没有局限在表面。

  表观遗传学(Epigenetics)研究的是在不改变实际DNA序列的情况下能够对DNA造成的变化。对DNA施加的化学修饰可以增强或者减弱一条基因的活跃程度。这种所谓的印记(imprinting)对于后代的健康有着很大的影响。天使人综合症(Angelman syndrome)和普瑞德-威利综合症(Prader-Willi syndrome)两种疾病都是由于继承了同一种遗传信息而引起的,但是二者的症状大不相同。同样的DNA序列产生了不同的后果,而这完全取决于你的这一段DNA从谁那里继承:如果这段DNA来自你的母亲,你会罹患普瑞德威利综合征;如果来自你的父亲,你则会遭遇天使人综合征。

  天使人综合症(Angelman syndrome)和普瑞德-威利综合症(Prader-Willi syndrome)都是由于第15号染色体印迹基因区15q11-13部分(红色)的基因缺陷导致的。如果基因缺陷来自母亲,或从父亲那得到两条带此缺陷的基因,便会造成天使人综合症;而若基因缺陷来自父亲,或从母亲那得到了两条带缺陷的基因,则会造成普瑞德威利综合症。图片来源:维基百科

  人们常说我们所有细胞里的DNA都是一样的。这话大体上没错——除了变异的情况。假如突变发生在胚胎初期,比如8个或16个细胞的时候,那么突变细胞的所有子细胞都会继承这种突变。这会造成成年有机体的一些部位带有变异,而其他部位没有。有时候造成的变化肉眼可见,比如一块皮肤或者一片毛发颜色有异,或者出现局灶性疾病。当人身上有两种色素细胞同时发展时,就有可能呈现名为布莱施科线(Blaschko's

  布莱施科线被认为是胚胎细胞的迁移轨迹线。图片来源:

  有时候子宫里会出现两个胚胎在发育的早期阶段发生融合的状况。两个胚胎的细胞相互交混,作为一个单独的个体继续发育。这样的有机体会拥有两套DNA。由于胚胎发育阶段的细胞迁移,最终的有机体会是由两种细胞的很多团块拼合而成。在这种嵌合现象中,有机体被称为嵌合体。

  DNA是以3个碱基对为1节(密码子)编码蛋白质的。当DNA被复制时,有一个校对过程确保复制品和原版是一样的。一旦有错误逃过了校对过程的审查,变异就发生了。这样的事情大约每几百万个碱基对才会出现一次。但是一些特定的区域比其他地方更容易累积变异。有时候同一个密码子会重复很多次,这叫做密码子重复。这增加了校对机制工作的难度。

  密码子重复导致亨丁顿舞蹈症。图片来源:

  每逢金风送爽的时节,就该清理一下被烧烤折腾了一夏的肠胃了。但是在你啃煮玉米之前,先好好地看一眼。它有可能为你赢得诺贝尔奖。有时候玉米粒会呈现多种颜色,哪怕它们的基因都一样。芭芭拉·麦克林托克(Barbara McClintock)发现,这种颜色变化的原因是基因组的一部分在发育过程中的某些特定阶段被去除了。这些又被称为“跳跃基因”的转座子在很多基因组中都有发现。它们本质上就是一段DNA序列,能够让DNA链被切开,去掉一个片段,然后再被连上。

  基因组的一部分来来去去是件危险的事情,很多疾病也确实和跳跃基因有关。但是,人类基因组几乎有一半都与这些转座子相关。它们从何而来?最大的可能是它们来自那些有来无回的病毒朋友。研究者们仍在试图弄清楚,为什么这些不稳定的区域会被保存下来,但它们令基因组得以重组和创新,这或许会是因素之一。

  人类基因组包含大约20,000条编码蛋白质的基因。很多基因相互之间非常相似,显然互为变异版。通过比对基因序列,科学家们有可能对基因的功能做出准确的猜测。但我们怎么会拥有变异了的基因版本呢?

  人类基因组中有着许多极相似的基因。图片来源:abc.net.au

  转座子似乎起到了一定作用。如果DNA的一个片段被复制进入一条新的DNA后又跳出,我们便拥有了同一个基因的两个副本。变异往往是致命的,但是如果有两条基因供你摆弄,那么只要一条能保持活跃,另一条就可以随便变异。因此一条基因得以演化出新的功能。这个过程叫做新功能化(neofunctionalization)。

  地球上所有的生命形式都有着同样的基本遗传结构。在每一处有生命的地方都存在着同样的4种碱基——它们是构建DNA的基本单位。这一事实有两种可能的解释:要么仅有这4种碱基可以形成稳定的DNA,要么生命仅仅诞生过一次,所有的后代都继承了这4种碱基作为生命的材料。

  为什么生命选择了ATCG这四种碱基作为书写遗传信息的字母?图片来源:Synthorx

  研究人员创造了与生物原有的碱基结构几乎完全一致的化学物质,以便对这些核苷酸相似物进行检验。相似化学物质被注入细胞之后,人们发现它们并入了DNA。以这种方式形成的DNA在结构和功能上与天然的DNA非常类似。这一结果表明,我们都在使用的DNA本质上无非是几十亿年前我们的第一位祖先某次选择的结果。

  染色体是真核生物基因组所在的大型DNA组段。人类拥有23对染色体,黑猩猩则拥有24对。如果人类和黑猩猩关系很近,那么这个区别该如何解释?我们可以猜测,在黑猩猩和人类分道扬镳之后,有两对染色体在人类细胞内融合成了一对。当我们观察人类2号染色体时,会发现它很像是两条较短的黑猩猩染色体融合。2号染色体甚至拥有两套染色体的特征,而其他都只有一套。这是怎么回事?

  人类的2号染色体(下)可能源自猿类祖先中两条染色体的融合。图片来源:designed-dna.org

  当染色体被复制时,它们往往会经历一个再结合的过程。在这个过程中,成对染色体的相似区域相互交换。这具有演化方面的意义——这样的DNA混合可以产生更大的多样性。然而,有时候交换会错误地发生在不成对的染色体之间。这可能造成疾病,有时候可能还会把两条染色体拼接到一起。过去的某个时间,我们的祖先身上发生了这种事情,给我们留下了非常巨大的2号染色体,并将我们送上了当前这条演化道路。

  人类基因组是由我们细胞核内的全部DNA组成的。然而,我们体内还有其他来源的DNA。线粒体是我们细胞的动力室。人们认为,线粒体其实是一种简单的细胞,在久远的过去的某段时间入侵了我们的细胞。这一理论的证据之一是线粒体拥有它们自己的DNA,而且独立复制。

  胚胎形成时,它的基因组一半来自母亲,一半来自父亲。但是所有的线粒体都来自母亲的卵子。如果这些线粒体出现了突变,那么由此产生的所有线粒体后代都会携带这一突变。这往往是致命的。为了阻止这种事情的发生,一种潜在的治疗手段被开发出来——这种手段本质上会产生一名有3位父母的孩子。母亲的卵子会和通常一样与一枚精子结合,接下来胚胎细胞的细胞核会被取出,放置在一枚被去掉了细胞核的卵细胞中。因此,这枚细胞会拥有其母亲和父亲的DNA,以及第三人的线粒体DNA。

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有丝分裂与减数分裂是高中生物的重要内容,对学生理解生物的遗传和变异有重要的影响。好多学生对有丝分裂与减数分裂的区别不是很清楚,本文会帮助你快速区分有丝分裂和减数分裂。


1、区别有丝分裂和减数分裂的一般方法步骤如下:

①一数——数染色体数目:若为奇数,则肯定是减数第二次分裂;若为偶数,则进入下一步骤;

②二看——先看有无同源染色体:若无,则肯定是减数第二次分裂;若有,则再看同源染色体的行为变化:如果有同源染色体的联会、形成四分体、同源染色体彼此分离中的任意一项,即为减数第一次分裂;如果同源染色体始终单独活动,则肯定是有丝分裂;

③三判断——对照分裂过程中染色体的行为变化规律(有丝分裂各时期)来判断分裂时期。

2、有丝分裂各期特点(口诀):

①间期:“染色体”复制现“单体”

②前期:膜、仁消失现两体

③中期:赤道板上排整齐

④后期:均分牵引到两极

⑤末期:膜、仁(板)重现两体失

3、细胞分裂中有关染色体的一组概念(染色体和DNA等的数量判断要点):


①染色体组:二倍体生物配子中的一套染色体(大小,形态互不相同。)

②同源染色体:形态、大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方(次级精、卵母细胞,精子、卵细胞中没有);

③染色体:以着丝点数目为准。常染色体:在雌雄个体中没有差异的染色体,性染色体:在雌雄个体中有显著差异的染色体。

④染色单体:一个染色体复制后内含两个DNA时,才有染色单体;(染色体复制后才有并连在一个着丝点上,着丝点分裂后就没有);

⑤DNA量:有单体时等于单体数(是染色体数的两倍),无单体时等于染色体数;

⑥四分体:(减I前、中期)联会后,每对同源染色体含两条染色体,四个染色单体;(1个四分体=1对同源染色体=2个染色体=4个染色单体=4个DNA)。

4、如某种生物体细胞中染色体数目为(2N),则有:

1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞(2种)→4个精细胞(2种各2个)→4个精子(2种(互补关系)各2个)

1种精原细胞→1种初级精母细胞→2n种次级精母细胞→ 2n种精细胞→2n种精子

1.如图所示的细胞为减数分裂过程的一个时期。


(1)所示细胞为减数分裂的第 次分裂的 时期。

(2)细胞中有 个染色体,有 个DNA分子。细胞内有 对同源染色体,它们是 有 个四分体。

(3)细胞中有个染色单体,它们是 。

(4)细胞中非同源染色体可能有 种组合。它们是 。

(5)此细胞经第一次分裂后形成的子细胞中含同源染色体 对。

(1)据图分析可知,图中有同源染色体联会现象,所以,图示细胞处于减数第一次分裂前期。

(2)细胞中染色体的数量与着丝点数量相等,故细胞中有4条染色体;每条染色体由两条姐妹染色单体组成,每条染色单体有1个DNA分子,所以,细胞中有4×2=8个DNA分子;细胞中有2对同源染色体,分别是1和2、3和4;每对同源染色体联会形成1个四分体,所以细胞内有2个四分体。

(3)细胞中有8个染色单体,它们是aa′、bb′、cc′、dd′。

(4)细胞中非同源染色体可能有4种组合,它们是1和3、1和4、2和3、2和4。

(5)此细胞经过减数第一次分裂后,同源染色体分离,分别进入不同的子细胞中,所以子细胞中不含同源染色体。

2.有丝分裂前期的细胞与减数分裂前期Ⅰ细胞的区别在于( )

A.前者中染色体的含量是后者的一半

B.前者中染色体的含量是后者的两倍

C.减数分裂细胞中形成四分体

D.有丝分裂细胞中形成四分体

有丝分裂前期与减数分裂前期Ⅰ细胞染色体数目都与体细胞相同,故AB错。

减数分裂前期Ⅰ同源染色体联会形成四分体,有丝分裂没有,故C正确,D错。

3.使用紫色洋葱进行生物实验,取材部位正确的是()

A、取紫色鳞片叶,提取叶绿体色素

B、取鳞片叶外表皮,观察细胞的减数分裂

C、取根尖,观察细胞的有丝分裂

D、取鳞片叶内表皮,观察DNA和RNA在细胞中的分布

紫色鳞片叶不含叶绿体,A错误;

减数分裂是指有性生殖生殖细胞形成配子过程中,B错误;

根尖分生区进行有丝分裂,是观察细胞的有丝分裂材料,C正确;

鳞片叶内表皮没有色素的干扰,是观察DNA和RNA在细胞中的分布材料,D正确。

4.下列关于有丝分裂的叙述中,正确的是( )

A.中心体参与高等植物细胞有丝分裂的分裂活动

B.有丝分裂实验中观察染色体的最佳时期是中期

C.在动物细胞有丝分裂前期能观察到赤道板和染色体

D.有丝分裂中DNA和染色体数量加倍是同步的

只有动物细胞和低等植物细胞有中心体,高等植物没有中心体,故A错误。

在有丝分裂中期染色体形态和数目最清晰是观察染色体形态和数目的最佳时期,故B正确。

赤道板是假想的平面不是真正的细胞结构,且是在有丝分裂中期,故C错误。

有丝分裂中DNA和染色体数量加倍是不同步的,DNA加倍是在间期,染色体数目加倍是在有丝分裂后期,故D错误。

5. 下图是两个细胞有丝分裂模式图,请据图回答


(1)A图为 细胞有丝分裂,B图为 细胞的有丝分裂,判断依据是 ;

(2)A图表示的是有丝分裂的 期,主要特点 ;

(3)B图表示的是有丝分裂的 期,其主要特点是 。

(1)动物高等植物A无细胞壁,有中心体(或“B有细胞壁,无中心体”)

(2)中着丝点排列在细胞中央的赤道板上

(3)后着丝点分裂,姐妹染色单体分开,子染色体移向两极

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