2007学年第一学期天河区高考生物培训资料(八)

2007学年第一学期天河区高考生物培训资料（八）遗传、变异和进化广州市天河区教研室王玉龙一、重点内容回顾1、可遗传变异的三种来源来源项目基因突变基因染色体结构变异多倍体单倍体变异实质DNA分子中发生碱基对的和，而引起基因的改变。控制不同的基因的染色体上某一片段、、自然、人为因素导致染色体组。产生过程DNA时偶尔发生错误。一定的外界因素影响、损伤DNA或改变其碱基。减数分裂形成时，染色体上基因的；同源染色体上非等位基因的互换。自然、人为因素导致。分裂后期，染色体后，不能形成两个子细胞。有性生殖过程中，配子不经作用直接发育成新个体结果产生，出现前所未有的性状。形成新的改变原有基因的、基因或，产生新的。特点发生频率；变异多；具向性。后代中重组产生的类型有一定的规律多数染色体结构变异对生物体、致死。植株果实种子营养含量植株高度。意义生物变异的来源生物进化的重要因素。变异的来源之一，指导育种。进化因素之一、指导育种指导育种例子黄圆×绿皱→黄皱人类猫叫综合征雄蜂2、染色体组：二倍体生物配子中的全部染色体，在形态功能上各不，但包含了控制该生物生长发育、遗传和变异的全部，这样的一组完整的染色体，叫一个染色体组。果蝇（性）体细胞中染色体组成生殖细胞3、单倍体与多倍体的判别：A．该生物由受精卵（合子）发育而成——其体细胞内有几个染色体组就叫几倍体；B．该生物由生殖细胞（卵细胞、花粉）直接发育而成：无论有几个染色体组都叫单倍体。4、二倍体、多倍体、单倍体种类个体的来源体细胞中染色体组数例子二倍体由发育而成组人、动物和高等植物多倍体组三倍体无籽西瓜单倍体由细胞不经过直接发育而成含本物种染色体数目雄蜂单倍体玉米5、单倍体和多倍体的比较： 单倍体多倍体自然成因由的生殖细胞直接发育而成外界条件巨变，过程受阻诱导方法人工获得植物单倍体的方法：人工获得植物多倍体的方法：用处理萌发的或。植株特点植株，高度茎秆，器官，营养物质含量，但发育，结实率意义指导育种，可指导育种，可选育多倍体新品种6、染色体组数目的判别：A．细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个染色体组；如：右图中形态相同的染色体有条，即有个染色体组。B．在细胞或生物体的基因型中，同一种基因（相同或等位）有几个，则含有几个染色体组。如：上图中生物体的基因型为，即有个染色体组◆单倍体生物体细胞中的染色体组：1～多组。◆单倍体育种过程中秋水仙素处理后，染色体数目恢复到原物种数目，不属于多倍体育种。◆将杂交育种与单倍体育种结合，可加快育种进程。二、关于育种重点内容回顾1、育种的基本思路：通过各种方式改变生物的，产生各种各样的变异类型，从众多的不同变异类型中选择符合人类要求的变异类型，然后定向培育为新。2、生物育种的方法①诱变育种：用物理或化学的因素处理生物，诱导，突变频率，从中选择培育出优良品种。实例：青霉素高产菌株的培育。举例：太空育种的原理方法：，。②杂交育种：利用生物杂交产生的基因，使两个亲本的优良性状结合在一起，培育出所需要的优良品种。实例---用高杆抗锈病的小麦和矮杆不抗锈病的小麦杂交，培育出矮杆抗锈病的新类型。举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种的方法培育出具有优良性状的新品种。操作方法：，。，。③单倍体育种：利用花药离体培养获得，再经人工诱导使染色体数目，迅速获得纯合体。单倍体育种可大大育种。该种育种方法有时须与杂交育种配合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术手段的支持。举例：已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。操作方法： ④多倍体育种：用人工方法获得多倍体植物，再利用其变异来选育新品种的方法。（通常使用秋水仙素来处理或，从而获得多倍体植物。）实例---三倍体无籽西瓜和八倍体小黑麦的培育（6n普通小麦与2n黑麦杂交得4n后代，再经秋水仙素使染色体数目加倍至8n，这就是8倍体小黑麦）。3、育种方法比较杂交育种人工育种单倍体育种多倍体育种生物工程育种原理染色体组成倍，再加倍后得纯种（二倍体）染色体组成倍工程；工程方法1、杂交→自交→选优→自交2、杂交→杂种诱变花药的培养，然后再处理萌发的或技术；杂交优点使不同个体的优良性状与一个个体中可提高变异或出现性状加速育种。缩短。器官，提高产量和。向培育新品种，克服。缺点时间，须及时发现优良性状有利变异，大量处理技术，须与杂交育种配合适用于技术要求◆育种的根本目：培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以便更好地满足人类需要。◆从基因组成上看，育种目标基因型：①纯合体，便于制种、留种和推广；②杂交种，充分利用杂种优势。◆选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、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(如航天育种)或多倍体育种；③若要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和性，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。三、人类遗传病重点内容回顾：1、人类几种遗传病及显隐性关系：类别名称单基因遗传病常染色体遗传隐性显性性（X）染色体遗传隐性显性多基因遗传病染色体异常遗传病常染色体病数目改变结构改变性染色体病◆优生学：运用遗传学原理改善人类的遗传素质。让每个家庭生育出健康的孩子。 ◆我国开展优生工作的主要措施：禁止结婚是预防遗传病发生的最有效方法进行遗传质询是预防遗传病发生主要手段之一提倡“生育”对预防遗传病具重要意义。◆我国婚姻法规定：直系血亲和三代以内的旁系血亲结婚。原因：近亲结婚的双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大增，其子女患隐遗性传病的机会也就会。2、性别决定和伴性遗传：染色体分类（按功能分）常染色体：雌雄个体相同，不决定性别性染色体：雌雄个体不同，决定性别性别决定概念：雌雄异体的生物性别决定的方式染色体雄性：常染色体＋XY（异型）雌性：常染色体＋XX（同型）生物类型：某些鱼类、两栖类，所有哺乳动物、人类、果蝇和雌雄异株的植物（波菜、大麻）XY型染色体雄性：常染色体＋ZZ（同型）雌性：常染色体＋ZW（异型）生物类型：鸟类、蛾蝶类、爬行类XY型类型概念：性染色体上的基因控制的性状遗传与性别相联系的遗传方式患者基因型XbXb（患病的女性）XbY（患病的男性）遗传特点①隐性致病基因及其等位基因位于X染色体上②男性患者多于女性患者③往往有隔代交叉遗传现象④女患者的父亲和儿子一定患病实例：色盲、血友病、血管瘤、果蝇的白眼、女娄菜的狭披针形叶伴X隐性遗传患者基因型XAXAXAXa（患病的女性）XAY（患病的男性）遗传特点①显性的致病基因及其等位基因只位于X染色体上②女性患者多于男性患者③具有世代连续性④男患者的母亲和女儿一定患病实例：抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤伴X隐性遗传伴Y遗传患者基因型：XYM（Y染色体上的基因无等位基因，所以也无显隐性之分）遗传特点：患者全为男性且“父→子→孙”实例：外耳道多毛症类型伴性遗传性别决定和伴性遗传3、疑难辨析1．遗传病类型及特点（1）常染色体基因控制的遗传病①常染色体显性遗传 判断依据：a．患者双亲至少一方患病；b．男女患病机会均等；c．双亲均患病时，子女全患病或患病3/4，正常1/4；d．双亲一人患病时，子女全患病或患病与正常各l/2；e．双亲正常，子女全正常；f．双亲患病而出现正常女儿，一定是常染色体显性遗传。②常染色体隐性遗传判断依据：a．代和代之间多为不连续性，男女患病机会相等；b．双亲患病子女全患病；c．双亲一人患病，子女全正常或患病与正常各占1／2；d．双亲正常，子女全正常或正常3/4，患病l/4；e．双亲正常出现患病女儿一定是常染色体隐性遗传。（2）伴性遗传病①伴Y染色体遗传特点因为致病基因只在Y染色体上，没有显隐性之分，因而患者全为男性，女性全部正常。致病基因为父传子、子传孙，具有世代连续性，也称限雄遗传，如人类的外耳道多毛症。②伴X染色体隐性遗传特点a．男性患者多于女性患者；b．具有隔代交叉遗传现象：即女性患病，其父亲、儿子一定患病，其母亲、女儿至少为携带者；c．男性正常，其母亲、女儿一定正常。③伴X染色体显性遗传特点a.女性患者多于男性患者；b.具有连续遗传现象：即男性患病，其母亲、女儿一定患病，女性正常，其父亲和儿子一定正常；c．女性患病，其父母至少有一方患病。2．分析遗传病的系谱图，确定遗传病的类型（1）首先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传：①双亲正常，其子代有患者，一定是隐性遗传病（即“无中生有”）；②双亲都表现患病，其子代有表现正常者，一定是显性遗传病（即“有中生无”）。（2）其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传：①在已确定隐性遗传病的系谱中：a．父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传；b．母亲患病，儿子正常，一定不是伴X染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。②在已确定显性遗传病的系谱中：a．父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传；b．母亲正常，儿子患病，一定不是伴X染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。（3）人类遗传病判定口诀：无中生有为隐性，有中生无为显性；隐性遗传看女病，女病父正非伴性；显性遗传看男病，男病母正非伴性。4、视野拓展1．伴性遗传与遗传基本规律的关系（1）与基因的分离定律的关系①伴性遗传遵循基因的分离定律。伴性遗传是由性染色体上基因所控制的遗传，若就一对相对性状而言，则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。②伴性遗传有其特殊性：a．雌雄个体的性染色体组成不同．有同型和异型两种形式； b．有些基因只存在X或Z染色体上，Y或W上无相应的等位基因，从而存在杂合子内(Xby或ZdW)单个隐性基因控制的性状也能体现；c．Y或W染色体上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递；d．性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时一定要与性别联系。（2）与基因的自由组合定律的关系在分析既有性染色体又有常染色体上的基因控制的两对或两对以上的相对性状遗传时，由位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理；由位于常染色体上的基因控制的性状按基因的分离定律处理，整体上则按基因的自由组合定律处理。2．性别决定的几种类型（1）生物的种类不同，性别决定的方式也不相同。雌雄异体的生物，其性别主要由性染色体决定，受精卵的染色体组成是决定性别的物质基础，如：①XY型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是XX；雄性的性染色体是XY。生物界中绝大多数生物的性别决定属于XY型。体细胞为：2A+XX（♀）或2A+XY（♂）；性细胞为：A+X（♀）或A+X和A+Y（♂）（字母A表示常染色体）。②ZW型：该性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ。蛾类、鸟类的性别决定属于ZW型。体细胞为：2A+ZW（♀）或2A+ZZ(♂)；性细胞为：A+Z和A+W（♀）或A+Z（♂）。③卵细胞是否受精：如蜂的受精卵发育成雌蜂，未受精卵发育成雄蜂。四、生物变异与生物进化①生物进化的实质：种群基因频率的改变。②生物的可遗传变异（突变、基因重组）：不定向改变种群的基因频率，为自然选择提供原材料。③自然选择：定向改变种群的基因频率，它使有利变异的基因频率增加，使不利变异的基因频率降低，最终促使生物进化发展。④新物种形成的基本过程：突变、基因重组产生原材料→自然选择定向改变种群基因频率→隔离→新物种典型典型例题例1蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是受精卵发育而成的。蜜蜂的体色，褐色相对于黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上，现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交，则F1的体色将是（）A．全部褐色B．蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色C．蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色D．褐色∶黑色=3∶1C。例2对以下的各种杂交方式及所采取的处理方式正确的有杂交方式处理方式A．西瓜雌雄同株异花：若四倍体♀×二倍体♂母本去雄B．蛇麻属雌雄异株，若二倍体♀×四倍体♂不需套袋，不需去雄C．玉米雌雄同株异花，若同时正、反交亲本双方均对雌花套袋，并人工授粉D．豌豆雌雄同株同花，若高茎♀×矮茎♂母本去雄并套袋E．若用生长素处理而获得无籽番茄对花蕾去雄并套袋BCDE 3．黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F1，用F1中的黄色皱粒自交，所结的种子基因型及其比例是；用灰身长翅果蝇（VvBb）个体相互交配，产生F1，用F1中的残翅灰身个体相互自由交配，产生的F2中基因型及其比例是。3：2：14：4：14．对某地区人类的遗传病调查中发现，甲病在患者的家族中发病率较高，往往是代代相传；乙病的发病率较低。以下是甲、乙两病在该地区万人中表现情况统计表（甲、乙病均由核基因控制）。有甲病、无乙病无甲病、有乙病有甲病、有乙病无甲病、无乙病男性27925064464女性2811624701（1）控制甲病的基因最可能位于，控制乙病的基因最可能位于，主要理由是。（2）如果要进一步判断甲病和乙病的遗传方式还应采取的方法是。（1）常染色体上X染色体上甲病男女患者人数基本相同，乙病男患者多于女患者（2）调查患者家族，绘制家族系谱图判断遗传方式（绘制家族系谱图判断遗传方式）5．白皮甜粒玉米是人们喜爱的食品。已知D和d分别控制玉米的白果皮和黄果皮，R和r分别控制非甜性和甜性，且两对基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）。下图中图一表示甲与乙杂交及后代自交选育纯合的白皮甜玉米的示意图，请分析回答：（1）玉米是雌雄同株的单性花植物。为保证杂交率和杂交的成功，需对甲、乙植株的花进行套袋处理，其目的是。（2）图二中的1与2、3与4表示两对同源染色体。若控制玉米果皮的颜色和甜度的基因分别位于1与2、3与4染色体上，请在图中标出F1个体体细胞中的基因分布关系（要求标在答题卡的绘图区）。（3）第一年收获的F1玉米种子的表现型是。第二年收获的F2种子中，表现为白色甜粒玉米的比例是。（4）若利用现有甲、乙两品种通过单倍体育种技术获得符合需要的能稳定遗传的品种，可明显缩短育种年限，该育种方法在第二年所进行的操作步骤是。（1）雌防止自花传粉（2）如图（3）白色非甜和黄色非甜1/4（4）种植F1的种子长成植株，收集F1的花粉进行花药的离体培养得到单倍体幼苗；用秋水仙素诱导幼苗的染色体加倍，形成纯合植株，并选择符合要求的品种6．生物兴趣小组的同学按照孟德尔的杂交实验的程序，做了两组实验如下：第一组：用纯种的灰身果蝇(B)与黑身果蝇(b)杂交，得到F1代，让F1代自交后，将F2代中的所有黑身果蝇除去，使F2代中的所有灰身果蝇再自交，产生F3代。第二组：用纯种的高茎豌豆(D)与矮茎豌豆(d)杂交，得到F1代，让Fl代自交后，将F2代中的所有矮茎豌豆除去，使F2代中的所有高茎豌豆再自交，产生F3代。请分析回答：(1)两组实验中，F3代中灰身果蝇与黑身果蝇之比是；F3代中高茎豌豆与矮茎豌豆之比是。(2)说明两组实验中F3代的显性性状与隐性性状的分离比一样或不一样的理由。(3)请在答题卡的绘图区画出第二组实验的遗传图解。(1)8:15:1(2)第一组杂交实验的实验材料是 雌雄异体的果蝇，不同基因型的雌、雄果蝇可自由交配；第二组杂交实验的实验材料是严格自花传粉和闭花受粉的豌豆，只能是同一基因型的豌豆进行自交（3）如图（3分。正确写出亲子代、杂交等符号1分，正确写出基因型1分，表现型及比例1分）7、右图为人类系谱中，有关遗传病最可能的遗传方式为（）女性患者女性正常男性患者男性正常A．常染色体显性遗传B．常染色体隐性遗传C．X染色体显性遗传D．X染色体隐性遗传C。8、眼睛棕色（A）对蓝色（a）是显性，这对等位基因位于常染色体上。一对棕色眼，色觉正常的夫妇生有一个蓝眼色盲的儿子，若这对夫妇再生一个孩子，其基因型与母亲相同的概率是（）A．0B．1/2C．1/4D．1/8D。9、下图是一个家族中某种遗传系谱（设显性基因为B，隐性基因为b），请分析回答：正常男性12345678910正常女性女性患者男性患者（1）此遗传病的致病基因位于____________染色体上，属____________性遗传病。（2）6号基因型是____________，7号基因型是____________。（3）6号和7号婚配后，在他们所生男孩中出现此种遗传病患者的概率是___________。（4）要保证9号所生孩子不患此种遗传病，从理论上说，其配偶的基因型必须是______。10、隔离在物种形成中的根本作用是（）A．使种群间的个体没有接触的机会B．使种群间的雌雄个体失去交配机会C．使不同种群各适应于不同的地理环境D．种群间停止基因交流，各向着不同的方向演变11、 普通小麦的卵细胞中有三个染色体组。用普通小麦的胚芽细胞、花粉分别进行离体培养，发育成的植株分别是（）A．二倍体、三倍体B．六倍体、三倍体C．二倍体、单倍体D．六倍体、单倍体在某动物种群中，基因型RR个体占24％，Rr个体占72％，rr个体占4％。这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为：RR=Rr>rr。则在长期的自然选择过程中，下列较能正确表示R和r基因频率变化的图是（）13、有关病毒的起源及与细胞的关系，目前最能被接受的是：生物大分子→细胞→病毒。下列能支持病毒的起源是在细胞产生之后的观点的是（）A．所有病毒都是寄生的，病毒离开细胞不能进行新陈代谢B．有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似C．病毒的化学组成成分简单，只有核酸和蛋白质两类分子D．病毒是目前发现的最简单的生物14、M、m和N、n分别表示某动物的两对同源染色体，A、a和B、b分别表示等位基因，基因与染色体的位置如右图所示，下面对该动物精巢中部分细胞的分裂情况分析合理的是（）A．正常情况下，若某细胞的基因型为AABB，此时该细胞的名称为初级精母细胞B．正常情况下，若某细胞含有MMmmNNnn这8条染色体，则此细胞处于有丝分裂后期C．在形成次级精母细胞过程中，图中的染色体发生复制、联会、着丝点分裂等变化D．M和N染色体上的基因可能会发生交叉互换15、控制人的血红蛋白基因分别位于人的11号、16号染色体上，在不同的发育时期至少有αβγεδ和ζ基因为之编码。人的血红蛋白由四条肽链组成，在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由两个ζ肽链（用ζ2表示）和两个ε肽链（用ε2表示）组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图。 （1）合成ε2的直接模板和场所分别是。（2）镰刀性细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是β基因发生了突变。假设某人的一个α基因发生突变不一定导致α肽链改变，β基因发生突变，往往导致β肽链改变。根据上图分析说明理由。（3）细胞分化是基因选择性表达的结果，也是生物生长发育的必要条件。根据上图分析，关于人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的顺序，对你有哪些启示？（至少说两条）（4）人类的红细胞膜上不同的糖蛋白分子构成红细胞的不同血型。假设Ｘg血型遗传由一对等位基因控制，在人群中的表现型有Ｘg阳性和Ｘg阴性两种。①如果要分析其遗传方式，调查单位最好是（自然人群、家系）。②为了研究Ｘg血型的遗传方式，请你设计一张Ｘg血型调查后的统计表格（调查对象只有上、下代）。（1）mRNA、核糖体（2）因为α基因有两个，如果一个α基因发生突变，则另一个α基因可以表达出原有的α肽链。β基因只有一个，如果β基因发生突变，则不能表达出原有的β肽链。（3）合理回答两项即可①控制蛋白质基因的表达有时间的顺序②控制同一条多肽链的基因可能有多个。③控制同一功能的不同基因可能集中分布（4）①家系②Ｘg阳性与Ｘg阳性婚配Ｘg阴性与Ｘg阴性婚配Ｘg阳性与Ｘg阴性婚配男女男女男女亲代子代16、下列左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B与b），请据图回答（谷氨酸的密码子是GAA，GAG）：（1）图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：①；②。①过程发生的时间是，场所是。（2）X链碱基组成为，Y链碱基组成为。（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于染色体上，属于性遗传病，从根本上说，该病来源于。（4）Ⅱ8基因型是，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率是，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须是。1）复制、转录、细胞分裂间期、细胞核（2）CAT、GUA（3）常、隐、基因突变（4）BB或Bb、1/8、BB