生物二轮复习专题四遗传.ppt

专题四 遗传和变异,知识网络,遗 传,变 异,不可遗传变异,可遗传变异,基因突变,基因重组,染色体变异,育种,诱变育种,单倍体、多倍体育种,杂交育种,基因工程育种,减数分裂和有丝分裂,DNA的复制,减数分裂,分离定律,自由组合定律,伴性遗传,人类遗传病,生物进化,拉马克 进化学说,达尔文自然 选择学说,现代生物 进化理论,新物种形成,原材料,规律,方 式,本 质,改 变,考点1 遗传基本规律的验证,例1：某单子叶植物的非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因位于三对同源染色体上，非糯性花粉遇碘液变蓝，糯性花粉遇碘液变棕色。现有四种纯合子基因型分别为：AATTddAAttDDAAttddaattdd。下列说法正确的是（ ） A若采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本和 杂交 B若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本和、和杂交 C若培育糯性抗病优良品种，应选用和亲本杂交 D将和杂交后所得的F1的花粉直接于载玻片上，置于显微镜下观察，预期结果有四种，比例为1：1：1：1,C,小结：基因分离定律和自由组合定律的内容 1、基因分离定律的验证 （1）直接验证花粉鉴定法 （2）间接验证测交法和自交法 2、自由组合定律的验证 （1）直接验证花粉鉴定法 （2）间接验证测交法和自交法,巩固练习：1、果蝇中，正常翅(A)对短翅（a)显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼(B）对白眼（b)显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是（ ） A. F1代中只有雄果蝇是红眼正常翅 B. F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的雄果蝇 C. F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等 D. F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等,C,2、细胞分裂时，哪一过程可满足孟德尔分离定律的必要条件（ ） A.染色体复制 B.着丝点分裂 C.形成交叉 D.同源染色体配对,D,1、孟德尔发现遗传规律是通过现象即形状的遗传实现的。 2、遗传规律只适用真核生物核基因的遗传，细胞质基因、原核生物和病毒的遗传不适合该规律。 3、分离定律适合一对相对形状的遗传，包括位于常染色体和性染色体上的一对等位基因的遗传；自由组合定律适合两对或两对以上的相对性状的遗传，但所有的等位基因必须位于不同对的同源染色体上，即彼此独立遗传，互不干扰。 4、遗传规律的实现是以大量处理实验材料为依据的，所以单独涉及某4个子代的表现型是不能确定的。 例如：一对相对性状的杂合体自交后，其4个子代的表现型可能是什么？,与遗传规律有关的易错点小结,考点2 基因特殊分离比产生原因分析,例2：用两个圆形南瓜做杂交实验，子一代均为扁盘形南瓜。子一代自交，子二代出现扁盘形、圆形和长形南瓜，三者比例为9:6:1，现对子二代中的圆形南瓜做测交实验，则后代中扁盘形、圆形和长形三种南瓜的比例为（ ） A、2:0:1 B、0:2:1 C、5:0:1 D、0:5:1,B,小结：遗传规律应用中特殊分离比出现的原因分析,巩固练习：小鼠体色由位于常染色体上两对基因决定，A基因决定黄色，R基因决定黑色，A、R同时存在则皮毛呈灰色，无A、R则呈白色。一灰色雄鼠和一黄色雌鼠交配，F1代表现型及其比例：3/8黄色 3/8灰色 1/8黑色 1/8白色，请回答下列问题： （1）亲代中，灰色雄鼠的基因型为 ，黄色雌鼠的基因型为 。 （2）让F1的黑色雌、雄小鼠交配，则理论上F2黑色个体中纯合子的比例为 。,AaRr,Aarr,1/3,（3）若让F1中的灰色雌、雄小鼠自由交配，得到的F2中：体色的表现型应为 ，黄色雌鼠的基因型是 ，黄色雌鼠的概率应为 。 （4）若小鼠的另一性状由另外的两对等位基因（B和b、F和f）决定，且遵循自由组合定律。让基因型均为BbFf的雌、雄鼠相互交配，子代出现四种表现型，比例为6:3:2:1。请对比例6:3:2:1的产生原因做出合理解？,黄色、灰色、黑色、白色,AArr 、Aarr,1/9,其中有一对基因存在显性纯合致死现象，导致比例由9:3:3:1变为6:3:2:1,例3：以色列研究人员成功地使目前无法进行有性繁殖的大蒜植株恢复了有性繁殖能力，这一成果为大蒜进行遗传学育种研究开辟了道路，使用一些传统的农业技术生产出具有各种优良性状的大蒜品种：如具有强的抗病虫害和气候条件耐受能力，高产优质，可在不同季节生长以及鳞茎适于长期保存等。现有纯种红皮、抗病和纯种白皮、不抗病两大蒜品系（白皮蒜的大蒜素含量高于红皮蒜）。假设：红皮（A）对白皮（a）显性；抗病（B）对不抗病（b）显性。（两对等位基因分别位于两对同源染色体上） （1）抗病大蒜品系具有显著的抵抗病虫害的能力，在生产上具有重要应用价值，但该性状显性纯合时植株不能存活。用杂合抗病大蒜为亲本进行自交，其后代大蒜中抗病与不抗病植株的比例为_。,考点3 遗传基本规律的应用生物育种,2:1,（2）现以杂合红皮、抗病大蒜为亲本进行自交，以获取白皮、抗病大蒜。推断其自交后代发育成熟，白皮、抗病大蒜的基因型是_，所占的比例为_。 （3）上面假设是否正确？请你就大蒜的红皮和白皮设计实验探究其显隐性关系。 实验方案：（用遗传图解表示） 结果预测及结论： 如果 ， 则 ； 如果 ， 则 。,aaBb,1/6,F1均为红皮蒜,红皮为显性，白皮为隐性,F1均为白皮蒜,白皮为显性，红皮为隐性,P ：红皮蒜×白皮蒜 F1 ： 种子 种植 （成熟观察）,小结：五种育种方法的比较（表格） 1、育种的根本目的是培育具有优良性状（抗逆性好、品质优良、产量高）的新品种，以便更好地为人类服务。 2、选择育种方法要视育种目标要求、技术水平和经济因素，进行综合考虑和科学决策： （1）一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种 （2）为得到特殊性状可选择诱变育种或多倍体育种 （3）若要将特殊性状组合到一起，又能克服远源杂交不亲和的障碍，可考虑运用基因工程和细胞工程育种，如培育各种用于生物制药的工程菌。 3、从基因组成上看，育种目标基因型可能是： 纯合体，便于制种、留种和推广。 杂交种，充分利用杂种优势。,巩固练习：1、用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d）易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下： 高秆抗锈病×矮秆易染锈病 F1 雄配子 幼苗 选出符合要求的品种，下列有关此育种方法的叙述中，错误的 （ ） A此育种方法叫单倍体育种 B过程最常用且最有效的试剂是秋水仙素 C从F1幼苗过程中采用的方法是花药离体培养法 D该育种方法的最大优点是创造人类需要的变异类型（产生新基因）,D,2、1993年我国科学家成功地将苏云金芽胞杆菌的抗虫基因转入棉植株，培育成了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。经分析，该植株细胞的细胞核中含有一个携带抗虫基因的DNA片段，因此可以把它看作杂合子，理论上，在该转基因抗虫植株自交 F1 代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的（ ） A.100% B.75% C.50% D.25%,B,例4：右图所示遗传系谱中有甲(基因设为D、d)、乙(基因设为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列有关叙述中正确的是( ) A甲病基因位于常染色体上，乙病基因位于X染色体上 B6的基因型为DdXEXe，7的基因型为DDXeY或者DdXeY C13所含有的色盲基因来自2和3 D7和8生育一个两病兼患的男孩的几率为1/8 （双选）,考点4 伴性遗传、人类遗传病及遗传图谱分析,AC,小结：解答此类试题时，要注意以下几点： 1、首先要准确判断遗传病的遗传方式，这是正确解题的前提。 2、根据遗传病的遗传方式及亲子代关系，写出相应个体的基因型，不能确定的基因型用填空形式给出。 3、根据题中提示进一步推测上下代的基因型，然后进行概率计算，计算时，要充分利用概率计算的加法原理、乘法原理以及两对或多对性状单独考虑等方法，审清题意，看试题要求计算的是什么，如预测概率与实际概率并不是一回事，生男孩和女孩各占1/2，但一个家庭生了4个小孩，则各种情况都有可能出现。,4、男（女）孩患病和患病男（女）孩的概率： 常染色体上的基因控制的遗传病： 患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率×1/2 性染色体上的基因控制的遗传病：病名在前，性别在后，则从全部后代中找出患病男（女）孩即可求得概率；若性别在前，病名在后，求概率时考虑相应性别中的发病情况即可。 多种遗传病并存时，只要有伴性遗传病，患病男（女）孩的概率一律不用乘以1/2,巩固练习： 1、某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图（如图1） 下列说法正确的是（ ） A.该病为常染色体显性遗传病 B.II-5是该病致病基因的携带者 C.II-5和II-6再生患病男孩的概率为1/2 D.III-9与正常女性结婚，建议生女孩,B,2、并指（趾）是由于相邻指（趾）间骨性或软组织融合形成的手足畸形，是人类常见的肢端畸形病。下图为某家族先天性并指（趾）遗传系谱。据图回答： （1）并指（趾）是由位于 染色体上 性基因控制的遗传病。 （2）4和5这对夫妇所生子女患病的概率是 。 若5已经怀孕，为了生一个正常指（趾）的孩子， 应进行 以便确定胎儿是否患病。,常,显,1/3,基因诊断,（3）研究人员从该家族多名患病者的血液样本中提取DNA进行分析时发现，患者的第2号染色体的HOXD13基因中增加了一段碱基序列： CGCCGCCGCCGCCGTCGCCGCCGACGC（模板链），导致其指导合成的蛋白质中多了 氨基酸，它们全是 。 （部分氨基酸的密码子为：精氨酸：CGU、CGC、CGA、CGG，丙氨酸：GCU、GCA、GCG、GCC，脯氨酸：CCG、CCA、CCU、CCC） （4）上述研究表明，并指（趾）是由 引起的一种遗传病，该家族中的致病基因来自-2， 其 细胞发生了这种变化，导致每一代都有患者。,9,精氨酸,基因突变,生殖,例5：下图表示果蝇某一条染色体上几个基因，相关叙述中不正确的是（ ） A.观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列 B.图示各基因中只有部分脱氧核苷酸序列能编码蛋白质 C.如含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变 D.基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变,考点5 基因突变的特征及原因,C,小结：基因突变不改变子代生物性状可能的原因 1、密码子的简并性，多种密码子可能决定同一种氨基酸，因此某碱基改变，不一定改变氨基酸的种类。 2、体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该突变基因。 3、若父方DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 5、性状表现是基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。,巩固练习：下列关于基因突变的叙述中，不正确的是（ ） A.突变在自然界中具有普遍性，因此对于果蝇这样个体数量很大的种群，突变的频率较高 B.突变绝大多数发生在DNADNA的过程中 C.突变可使某种性状的常态基因转变成病态基因 D.突变能引起变异是因为它改变了基因的遗传信息,A,小结：基因突变的特征,2、下面有关基因重组的说法不正确的是 （ ） A.基因重组发生在减数分裂过程中 B.基因重组产生原来没有的新基因 C.基因重组是生物变异的重要来源 D.基因重组能产生原来没有的新性状,B,小结：基因重组的特点和发生的时期,例6：A、a和B、b是控制两对相对性状的两对等位基因，位于1号和2号这一对同源染色体上，1号染色体上有部分来自其它染色体的片段，如图所示。下列有关叙述不正确的是（ ） AA和a、B和b均符合基因的分离定律 B可以通过显微镜来观察这种染色体移接现象 C染色体片段移接到1号染色体上的现象称为基因重组 D同源染色体上非姐妹染色单体发生交叉互换后可能产生4种配子,考点6 染色体变异概念辨析,C,小结： 1、基因突变与染色体变异的区别 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。 染色体变异有两种类型：结构变异和数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位，结果都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变而引起性状的变异；染色体数目变异是指染色体数目改变引起的变异。染色体变异可以看做以基因为单位发生的遗传物质的改变。,2、同源染色体之间交叉互换与非同源染色体之间的易位 同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换发生在四分体时期，属于基因重组，是一种非常普遍且正常的基因重组现象，交叉互换使得在原来的基础上又多产生了配子，且是正常配子，不会使后代产生遗传病。 非同源染色体之间的易位发生时期比较广泛，易位的遗传效应主要体现在产生部分异常的配子，使配子的可育性降低或产生有遗传病的后代。,巩固练习：1、以下有关生物遗传与变异的叙述，正确的是（ ） A、非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中 B、没有携带遗传病基因的个体也可能患遗传病 C、基因重组导致杂合子Aa自交后代出现性状分离 D、花药离体培养过程中，基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生,B,2、下图表示无子西瓜的培育过程 根据图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述正确的是 ( ) A. 过程只能用秋水仙素处理，它的作用主要是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成 B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组 C.由三倍体种子发育成无子西瓜，与中心体有密切关系 D.四倍体西瓜与二倍体西瓜间不存在生殖隔离，它们属于同一物种,(2n),(4n),(2n),(3n),(2n),B,例7：已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会死亡，现有该动物的一个大群体，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1:2。假设每对亲本只交配一次且成功受孕，均为单胎。在上述环境条件下，理论上该群体随机交配产生的第一代中AA和Aa的比例是（ ） A、1:1 B、1:2 C、2:1 D、3:1,考点7 生物进化,A,小结： 1、“自交”不等于“自由交配” 自交：指基因型相同的个体之间的交配。杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合子的概率不断增大，杂合子的概率不断减小。 自由交配：指各种基因型的个体随机交配。在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。,巩固练习:1、在一个生物群体中，有一种性状由E和e这一对等位基因控制，若仅考虑这一对等位基因，在这个生物群体中最多可有杂交类型（ ） A.2种 B.4种 C.6种 D.3种,C,2、基因频率和基因型频率辨析 （1）概念不同：基因频率是某种基因在某个种群中出现的比例，即基因频率=该基因的总数÷（该基因总数+其等位基因的总数）；基因型频率是指群体中某一基因型的个体所占的比例。 （2）通过基因型频率计算基因频率：一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率 通过基因频率计算基因型频率： 遗传平衡时，基因频率在代代遗传中是稳定不变的。例如：A%= p，a%= q，则p+q=1。有（p+q）2= 1，即有p2 + 2pq + q2 = 1；则AA%= p2，Aa%= 2pq；aa%=q2。,巩固练习：1、关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是（ ） A.一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境 B.持续选择条件下，一种基因的频率可以降为0 C.在某种条件下两种基因的频率可以相等 D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关,D,2、在寻找人类的缺陷基因时，常常需要得到有患病史的某些近亲结婚家系的系谱进行功能基因定位。科学家在一个海岛的居民中，找到了引起蓝色盲的基因。该岛约有44%的居民为蓝色盲基因的携带者。在世界范围内，则是每10000人中有4名蓝色盲患者。下图为该岛某家族系谱图，请分析回答下列问题： （1）该缺陷基因是 性基因，在 染色体上。,隐,常,（2）若个体14与该岛某表现型正常的男性结婚，预测他们后代患蓝色盲的几率是 ，若个体14与该岛以外的（世界范围内的）表现型正常的男性结婚，则他们生一个患蓝色盲儿子的几率是 。 （3）现需要从第代个体中取样（血液、毛发等）获得该缺陷基因，请选出提供样本的较合适个体，并解析选与不选的原因？,11%,0.49%,提供样本的合适个体为14、15号 因为这两个个体为杂合子， 肯定含有该缺陷基因，而16、17、18可能是杂合子也 可能是纯合子，不一定含有该致病基因。,