高考生物一輪復(fù)習(xí)課件：遺傳、變異和進化.ppt

dna是主要的遺傳物質(zhì) 復(fù)習(xí)要點 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理和過程 噬菌體侵染細菌實驗的原理和過程 生物的遺傳物質(zhì) 一 dna是主要的遺傳物質(zhì) 一 dna是主要的遺傳物質(zhì) 1 dna具備作為遺傳物質(zhì)的條件 2 能夠自我復(fù)制 使前后代保持一定的連續(xù)性 3 能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 從而控制新陳代謝過程和性狀 1 分子結(jié)構(gòu)具有相對的穩(wěn)定性 4 能夠產(chǎn)生可遺傳的變異 2 dna是遺傳物質(zhì)的證據(jù) 1 噬菌體侵染細菌的實驗是一個有力的證據(jù) 證明了dna是遺傳物質(zhì) 噬菌體是一種專門寄生在細菌體內(nèi)的病毒 吸附 噬菌體侵染細菌的過程 研究方法 放射性同位素標記法對蛋白質(zhì)標記35s 對dna標記32p 分組對比實驗 標記噬菌體 35s標記蛋白質(zhì)32p標記dna 子代噬菌體沒有35s上清液中有35s 子代噬菌體有32p上清液中沒有32p 結(jié)論 在親子代之間具有連續(xù)性的物質(zhì)是dna 即dna是遺傳物質(zhì) 而蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 1 實驗材料 s型肺炎雙球菌 r型肺炎雙球菌 小鼠 有多糖類莢膜 無多糖類莢膜 菌落光滑 菌落粗糙 使人患肺炎或使小鼠患敗血癥死亡 無毒性 一 格里弗斯轉(zhuǎn)化實驗 2 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 格里菲思實驗 2 實驗過程 2 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 格里菲思實驗 結(jié)論 加熱殺死的s型細菌內(nèi)有某種轉(zhuǎn)化因子 結(jié)論 已經(jīng)被加熱殺死的s型細菌中 必然含有某種促成這一轉(zhuǎn)化的活性物質(zhì) 轉(zhuǎn)化因子 3 實驗結(jié)論 r型菌 s型菌 轉(zhuǎn)化 s型菌 后代 作出假設(shè) 這種轉(zhuǎn)化因子就是遺傳物質(zhì) 1 實驗材料 s型菌 r型菌 2 設(shè)計思路 設(shè)法把dna與蛋白質(zhì) 多糖等物質(zhì)分開 單獨地直接去觀察它們的作用 3 實驗過程 3 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里的實驗 多糖脂類蛋白質(zhì)rnadnadna水解物 s型活細菌 3 實驗過程 3 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 艾弗里的實驗 結(jié)論 dna是轉(zhuǎn)化因子 即遺傳物質(zhì) 而蛋白質(zhì) 多糖等物質(zhì)不是遺傳物質(zhì) 下圖為用含32p的t2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗 據(jù)圖回答 根據(jù)上述實驗對下列問題進行分析 圖中錐形瓶中的培養(yǎng)液是用來培養(yǎng) 其內(nèi)的營養(yǎng)成分中是否含有32p 圖中的a表示過程 此過程中進入大腸桿菌的是 沒有進入的是 對下列可能出現(xiàn)的實驗誤差進行分析 實驗測定 發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中含有0 8 的放射性 其最可能的原因是 當(dāng)接種噬菌體后培養(yǎng)時間過長 發(fā)現(xiàn)在攪拌后的上清液中發(fā)現(xiàn)有放射性 其最可能的原因是 如果用15n 32p 35s標記噬菌體后 讓其侵染細菌 在產(chǎn)生的子代噬菌體的組成結(jié)構(gòu)成分中 能夠找到的放射性元素是 a 可在外殼中找到15n和35s b 可在dna中找到15n和32p c 可在外殼中找到15n d 可在dna中找到15n 32p 35s b 可在dna中找到15n和32p 病毒的遺傳物質(zhì)是 人的遺傳物質(zhì)是 dna或rna dna dna分子與rna分子的比較 規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu) 通常呈單鏈結(jié)構(gòu) 脫氧核苷酸 核糖核苷酸 a g a g c t c u 脫氧核糖 核糖 磷酸 磷酸 因此 構(gòu)成核酸的堿基共種 核苷酸共種 5 8 肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中 格里菲思提出了轉(zhuǎn)化因子 10 遺傳 變異與進化 艾弗里證明了轉(zhuǎn)化因子是dna不是蛋白質(zhì) 噬菌體侵染細菌實驗中 在前后代之間保持一定的連續(xù)性的是dna而不是蛋白質(zhì) 從而證明了dna是遺傳物質(zhì) 因為絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是dna 所以說dna是主要的遺傳物質(zhì) 10 遺傳 變異與進化 dna是分子結(jié)構(gòu)與復(fù)制 dna在真核細胞內(nèi)的分布 主要在染色體上 細胞質(zhì)中 二 dna的結(jié)構(gòu) dna基本組成單位 脫氧核苷酸 dna的空間結(jié)構(gòu) 兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈盤旋而成 外側(cè) 脫氧核糖和磷酸交替連接 內(nèi)側(cè) 堿基對組成 堿基互補配對原則 a tg c堿基之間通過氫鍵連接 雙螺旋結(jié)構(gòu) 1 一個雙鏈dna分子中 a t c g a g c t故 a g a c 50 堿基互補配對原則的一般規(guī)律及相關(guān)計算 2 dna分子一條鏈中 a g c t 比值的倒數(shù)等于其互補鏈中該種堿基的比值 3 dna分子一條鏈中 a t c g 的比值等于其互補鏈和整個dna分子中該種堿基的比值 4 不同生物的dna中 a t c g 的比值不同 分清楚是dna分子 雙鏈 還是脫氧核苷酸單鏈 某雙鏈dna分子中 鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基的54 其中a鏈的堿基中 22 是腺嘌呤 28 是胞嘧啶 則b鏈中腺嘌呤占該鏈堿基的比例和胞嘧啶占整個dna分子堿基的比例分別為a 24 13 b 23 27 c 48 26 d 22 28 三 dna分子的功能 通過復(fù)制 傳遞遺傳信息 有絲分裂間期或減數(shù)分裂間期 主要在細胞核 少數(shù)在線粒體 葉綠體中 dna分子兩條鏈 稱為母鏈 分別進入兩個dna分子中 四種游離的脫氧核苷酸 atp dna解旋酶 聚合酶 子代dna分子 與親代一模一樣 邊解旋邊復(fù)制 半保留復(fù)制 dna復(fù)制的過程 已知某一條全部n原子被15n標記的dna分子 0代 轉(zhuǎn)移到含14n的培養(yǎng)基上培養(yǎng)n代 其結(jié)果如下 分子總數(shù) 只含15n的分子 含15n14n的分子 只含14n的分子 脫氧核苷酸鏈總數(shù) 含15n的鏈為 含14n的鏈為 2n 0 2 2n 2 2n 1 2 2n 1 2 某dna分子中 若a占32 8 當(dāng)其復(fù)制兩次后 其中t應(yīng)該占到多少 a 17 2 b 32 8 c 50 d 65 6 某dna分子共有a個堿基 其中含c有m個 則該dna復(fù)制3次 需游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸多少個 a 7 a m b 8 a m c 7a 2 7md 8 2a m 游離 dna的粗提取和鑒定 原理 1 dna在nacl中的溶解度隨nacl濃度的變化而變化 其中在nacl 0 14mol l時溶解度最低 故在此可以讓dna析出2 dna不溶于酒精 而其他雜質(zhì)卻可溶3 dna遇二苯胺在沸水浴加熱時會變藍 材料 雞的紅細胞 不能用爬行 哺乳類紅細胞 關(guān)鍵點 三次過濾 第2次為了獲得其黏稠物 第1 3次為了獲得其濾液 二次加蒸餾水 第1次使紅細胞脹破 第2次使nacl達到0 14材料中所提供的nacl有兩種不同濃度 提取血細胞核物質(zhì) 步驟 2mol lnacl 蒸餾水 蒸餾水 2mol lnacl 冷卻的95 酒精 過濾取其濾液 過濾取其黏稠物 過濾取其濾液 0 015mol lnacl dna的粗提取與鑒定 實驗中 a b c d e五個小組除上表中所列處理方法不同 實驗材料不同外 其他操作步驟均相同且正確 但結(jié)果卻不同 請分析回答 1 b組實驗中用蒸餾水處理 實驗不成功的原因 2 實驗材料選擇錯誤的組別是 其原因是 3 沸水浴中試管顏色變藍的組別是 基因的結(jié)構(gòu) 基因 有遺傳效應(yīng)的dna片段 決定生物性狀的基本單位 基因中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息每個基因中有很多脫氧核苷酸 基因是由遺傳效應(yīng)的dna片段一個dna上有間斷地排列著多個基因 每條染色體上有一個dna分子染色體是dna的主要載體 基因在染色體上呈直線排列 分析清楚對應(yīng)關(guān)系 整體與局部的關(guān)系 基因的分布 核基因 主要 質(zhì)基因 線粒體 葉綠體 主要分布在擬核中 質(zhì)粒中也分布有基因 基因的結(jié)構(gòu) rna聚合酶結(jié)合位點 編碼區(qū) 非編碼區(qū) 調(diào)控遺傳信息的表達 連續(xù)的 能轉(zhuǎn)錄為mrna 并翻譯成蛋白質(zhì) 間隔 不連續(xù) 外顯子編碼蛋白質(zhì) 原核細胞基因結(jié)構(gòu) 真核細胞基因結(jié)構(gòu) rna聚合酶 催化dna轉(zhuǎn)錄為mrna 從編碼區(qū)開始進行轉(zhuǎn)錄 基因工程 基因工程 基因拼接技術(shù)或dna重組技術(shù) dna分子水平 基因重組 四個步驟 剪切 拼接 導(dǎo)入 表達 提取目的基因 剪切 直接分離基因 反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成dna 鳥槍法 人工合成基因 四個步驟 剪切 拼接 導(dǎo)入 表達 目的基因與運載體結(jié)合 拼接 用同一種限制性內(nèi)切酶切斷目的基因和質(zhì)粒 使得它們產(chǎn)生相同的黏性末端 然后利用dna連接酶把兩者 逢合 形成重組dna分子 作為運載體的必備條件 能在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存具有多個限制酶切點 以便與外源基因連接具有某些標記基因 放射性 抗性基因等 四個步驟 剪切 拼接 導(dǎo)入 表達 將目的基因?qū)胧荏w細胞 導(dǎo)入 借鑒了細菌或病毒侵染細胞的途徑 目的基因的檢測和表達 表達 是否導(dǎo)入成功 是否成功表達 看是否出現(xiàn)標記基因 看有沒有基因產(chǎn)物生成 探針檢測鐮狀紅細胞貧血癥 提取被測細胞的dna 熱處理成為單鏈dna 分別以正常的單鏈dna和突變的單鏈dna為模板 進行pcr擴增后 熱變性成單鏈 分別用兩種特異性互補寡核苷酸分子探針雜交 分子診斷 利用pcr技術(shù)或pcr與分子雜交標記相結(jié)合 可以快速準確地檢測出病原性物質(zhì) 例 hiv病毒 調(diào)研 某種酶是由419個氨基酸形成的蛋白質(zhì) 科學(xué)家利用生物技術(shù)做出5種不同長度的該酶的片段 并分別測定其活性如圖所示 請分析該酶具有活性的部分最可能是下列哪一片段 a 第196號氨基酸到第419號氨基酸b 第1號氨基酸到第43號氨基酸c 第44號氨基酸到第196號氨基酸d 第197號氨基酸到第302號氨基酸 c 調(diào)研 右圖是酵母菌體內(nèi)物質(zhì)合成示意圖 下列各項中對這一過程的描述錯誤的是 a mrna上的堿基序列與鳥槍法獲得的目的基因的堿基序列嚴格互補b 與mrna的模板鏈互補的脫氧核糖核苷酸鏈的堿基序列是gggaaatcggtcc 由圖中信息可知合成的多肽至少含四種氨基酸d 完成圖中過程共需三類rna分子 a 基因的表達 基因的表達 遺傳信息 性狀 轉(zhuǎn)錄 四種核糖核苷酸 mrna 主要在細胞核中 dna的一條鏈 轉(zhuǎn)錄時也要解旋 但只解有遺傳效應(yīng)的部分 并按照堿基互補配對原則 合成mrna 翻譯 細胞質(zhì) 核糖體 mrna 氨基酸 多肽 蛋白質(zhì) trna 密碼子 mrna上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基 編碼氨基酸的密碼子61種 3個終止密碼子 不編碼氨基酸 trna上三個堿基能與mrna上的密碼子配對 包含兩個起始密碼子 反密碼子 trna的一端運載著特定的氨基酸 另一端連接著反密碼子 共有61種反密碼子 功能 將細胞質(zhì)中氨基酸運至核糖體 反密碼子 每種trna能識別并轉(zhuǎn)運多種aa每種aa只有一種trna能轉(zhuǎn)運它trna能識別mrna上的密碼子trna轉(zhuǎn)運aa到細胞核內(nèi)一種trna可以攜帶幾種結(jié)構(gòu)相似的aa每種aa都可由幾種trna攜帶每種aa都有它特定的一種trna一種aa可由一種或幾種特定的trna來將它攜帶到核糖體上 判斷題 dna mrna aa相關(guān)計算 1 轉(zhuǎn)錄時 組成基因的兩條鏈只有一條鏈有意義 能轉(zhuǎn)錄 稱為有義鏈或模板鏈 2 翻譯時 mrna中3個堿基決定1個aa 所以經(jīng)翻譯合成的蛋白質(zhì)中aa數(shù)目是mrna中堿基數(shù)目的1 3 mrna中堿基數(shù)目是基因中堿基數(shù)目的1 2 pr中aa數(shù) mrna中堿基數(shù) 基因中堿基數(shù) 1 3 6 推斷過程 aa數(shù)目 密碼子個數(shù) 1 3mrna中堿基數(shù)目 1 6基因中堿基數(shù) 一段原核生物的mrna通過翻譯可合成一條含有11個肽鍵的多肽 則此mrna分子至少含有的堿基個數(shù)及合成這段多肽需要的trna個數(shù) 依次為a 3311b 3612c 1236d 1136 dna mrna aa相關(guān)計算 a鏈堿基數(shù) b鏈堿基數(shù) r鏈堿基數(shù) 1 2dna分子總堿基數(shù) 一個雙鏈dna分子中堿基a占30 其轉(zhuǎn)錄成的mrna上的u為35 則mrna上的堿基a占多少 a 30 b 20 c 35 d 25 已知某信使rna的堿基中u占20 a占10 轉(zhuǎn)錄該信使rna的基因的編碼區(qū)中胞嘧啶占a 25 b 30 c 35 d 70 中心法則 附注 只有在極少數(shù)的病毒中 才有逆轉(zhuǎn)錄的過程 中心法則的5個過程全都運用了堿基互補配對原則 遺傳信息 密碼子 反密碼子區(qū)別 遺傳信息位于dna分子的基因上面密碼子位于mrna上面反密碼子位于trna上面 遺傳信息通過密碼子間接控制氨基酸排序密碼子直接控制氨基酸的排序反密碼子則運載相應(yīng)氨基酸的作用 遺傳信息是指基因上脫氧核苷酸的排列順序 遺傳密碼子是指信使rna上決定一個氨基酸的三個相鄰的堿基 信使rna上每三個堿基構(gòu)成一個密碼子 反密碼子是指轉(zhuǎn)移rna上的能夠和它所攜帶的氨基酸的密碼子正好能夠按照堿基互補配對原則連接起來的三個堿基 基因的堿基數(shù) mrna上的堿基數(shù) 氨基酸數(shù) 6 3 1 特別提醒 在真核生物中 基因的堿基數(shù)其實是該基因片段中外顯子所含堿基數(shù)目 在原核生物中 基因的堿基數(shù)其實是該基因片段中編碼區(qū)所含堿基數(shù)目 10 遺傳 變異與進化 由n個堿基組成的基因 控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì) 氨基酸的平均分子量為a 則該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量最大為a na 6b na 3 18 n 3 1 c na 18 n 1 d na 6 18 n 6 1 染色體 dna 基因 分子片段 調(diào)控 復(fù)制 傳遞 表達 突變 結(jié)構(gòu) 分類 10 遺傳 變異與進化 二 遺傳的基本規(guī)律 遺傳學(xué)的奠基人提出基因的分離定律和基因的自由組合定律 孟德爾 用豌豆做雜交實驗 孟德爾成功的原因 1 選擇豌豆作為實驗材料 自花傳粉 閉花受粉 各品種間有一些穩(wěn)定的 容易區(qū)分的相對性狀 2 一對相對性狀 多對相對性狀 3 應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理對實驗結(jié)果進行分析 4 實驗程序科學(xué)嚴謹 問題 實驗 假設(shè) 驗證 結(jié)論 基因的分離定律和自由組合定律 進行有性生殖的真核生物 適用范圍 是減數(shù)分裂形成配子時的規(guī)律 細胞核遺傳 關(guān)于基因 性狀的概念及關(guān)系 等位基因 顯性基因 隱性基因 顯性性狀 隱性性狀 相對性狀 基因型 表現(xiàn)型 等位基因分離 性狀分離 環(huán)境 幾個重要的概念 測交 讓f1與隱性純合子雜交 用來測定f1基因型 等位基因 位于一對同源染色體相同位置上的控制相對性狀的基因 如a與a b與b等 性狀分離 在雜種后代中 同時出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象 相對性狀 同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型 表現(xiàn)型 基因型 環(huán)境 基因型是決定表現(xiàn)型的主要因素基因型相同 表現(xiàn)型不一定相同表現(xiàn)型相同 基因型不一定相同 表現(xiàn)型和基因型 1和2 3和4 1和3 2和41和4 2和3 b和b c和c d和d a和a a和b a和b c和d c和d等 一對相對性狀的遺傳試驗 正交 反交 基因的分離定律 一對相對性狀一對等位基因 實驗現(xiàn)象 高莖 矮莖 理論解釋 dd dd 測交 f1 隱性純合子 分析 如解釋正確 則dd dd 實驗 f1 矮莖 結(jié)論 實驗的數(shù)據(jù)與理論分析相符 即測得f1基因型為dd 解釋是正確的 顯性性狀 性狀分離 基因的分離定律的實質(zhì) 1 等位基因位于一對同源染色體上 2 f1減數(shù)分裂形成配子時 等位基因隨同源染色體的分離而分離 隨配子傳遞給后代 發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期 基因的分離定律的意義 1 指導(dǎo)育種 2 遺傳病預(yù)防 連續(xù)自交 直到不出現(xiàn)性狀分離 后代出現(xiàn)此性狀就是純合體 禁止近親結(jié)婚 盡量控制患者生育 在雜種體內(nèi) 等位基因雖然共同存在于一個細胞中 但是它們分別位于一對同源染色體上 隨著同源染色體的分離而分離 具有一定的獨立性 在進行減數(shù)分裂的時候 等位基因隨著配子遺傳給后代 這就是基因的分離規(guī)律 10 遺傳 變異與進化 1種yy 3種1yy 2yy 1yy 2種1yy yy 1種黃 2種3黃 1綠 2種1黃 1綠 一對相對性狀的交配情況歸納 10 遺傳 變異與進化 最基本的六種交配組合 aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa aa 顯性性狀 aa 隱性性狀 a a 1 判斷顯隱性狀 2 兩個性狀相同的親本雜交 子代出現(xiàn)不同的性狀 則新出現(xiàn)的性狀為隱性 1 具有相對性狀的親本雜交 子代只表現(xiàn)一個親本的性狀 則子代顯現(xiàn)的性狀為顯性 未顯現(xiàn)的為隱性 2 個體基因型的確定 1 顯性性狀 至少有一個顯性基因 2 隱性性狀 肯定是隱性純合子 a aa 3 由親代或子代的表現(xiàn)型推測 若子代或親代中有隱性純合子 則親代基因組成中至少含有一個隱性基因 例 雜合子 aa 自交 求子代某一個體是雜合子的概率 3 計算概率 1 該個體是已知表現(xiàn)型還是未知表現(xiàn)型 基因型為aa或aa 比例為1 2 aa的概率為2 3 基因型為aa aa aa 比例為1 2 1 aa的概率為1 2 2 親本基因型在未肯定的情況下 如何求其后代某一性狀發(fā)生的概率 例 一對夫婦均正常 且他們的雙親也正常 但該夫婦均有一個白化病弟弟 求他們婚后生白化病孩子的概率 確定夫婦基因型及概率 均為2 3aa 1 3aa 其余情況 后代均表現(xiàn)正常 患病概率為0 基因分離規(guī)律有關(guān)幾率問題 幼兒黑蒙性白癡是一種嚴重的精神病 這是一種常染色體上的隱性基因 d 遺傳病 請分析回答 1 如果兩個正常的雙親生了一個患此病的女兒和一正常的兒子 那么這個兒子攜帶此隱性基因的幾率是 2 如果這個兒子與一正常女人結(jié)婚 他們的第一個孩子患有此病 那么第二個孩子也患病的概率是 2 3 1 4 雜合子 aa 自交n代 求后代中是雜合子的概率 雜合子 aa 的概率 純合子 aa aa 的概率 顯性純合子 aa 的概率 隱性純合子 aa 的概率 1 給你一包豌豆種子 如何確定是純種還是雜種 2 一株純黃粒玉米 aa 和一株純白粒玉米 aa 相互授粉 比較這兩個植株結(jié)出的種子胚和胚乳的細胞基因型 其結(jié)果是 自交 需正交和反交再分析結(jié)果 3 采用下列哪一組方法 可以依次解決 中的遺傳問題 鑒定一只白羊是否純種 在一對相對性狀中區(qū)分顯隱性 不斷提高小麥抗病品種的純合度 檢驗雜種f1的基因型 a 雜交 自交 測交 測交b 測交 雜交 自交 測交c 測交 測交 雜交 自交d 雜交 雜交 雜交 測交 4 基因型為aa的某植物 此個體自交一次 雜合子占 顯隱性個體比是 此個體連續(xù)兩代自交 雜合子占 顯隱性個體比是 此個體連續(xù)n代自交 雜合子占 顯隱性個體比是 1 2 1 4 1 2n 3 1 5 3 2n 1 2n 1 5 基因型為aa的牛與雜種公牛表現(xiàn)有角 雜種母牛與基因型為aa的牛表現(xiàn)為無角 現(xiàn)有一對有角牛交配 生下一只無角牛 這只牛的性別是 a 雄牛b 雌牛c 雌 雄牛均可d 無法確定 具有兩對 或更多對 相同性狀的親本進行雜交 在f1進行減數(shù)分裂形成配子時 等位基因隨著同源染色體的分離而分離的同時 非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)則為自由組合 這一規(guī)律就叫基因的自由組合規(guī)律 也叫獨立分配規(guī)律 10 遺傳 變異與進化 基因的自由組合定律 兩對相對性狀的遺傳實驗 實驗現(xiàn)象 黃圓 綠皺 理論解釋 yyrr yyrr 1 yyrr 配子 1yr 1yr 1yr 1yr 兩對相對性狀的交配情況歸納 3 3 9 2 2 4 3 1 2 9 3 3 1 2 2 4 2 2 4 1 1 2 1 1 1 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 3 1 3 2 1 2 3 1 1 3 1 3 2 6 2 2 4 3 1 1 1 3 1 3 1 說明 9 3 3 1的活用 根據(jù)題干信息 9 3 3 1的偏離 如 9 6 1 致死基因的影響等 思路用分離定律解決自由組合定律問題策略 1 首先將自由組合問題轉(zhuǎn)化為若干個分離定律問題 10 遺傳 變異與進化 基因重組的概念延伸 能發(fā)生重組的基因是 i 非同源染色體上的非等位基因 自由組合 ii 同源染色體上的非等位基因 交叉互換 iii 不同物種的基因 基因工程導(dǎo)入 一般意義上的基因重組 發(fā)生在進行有性生殖的同種生物之間 通過減數(shù)分裂過程實現(xiàn)的 而不是在受精作用中實現(xiàn)的 減數(shù)分裂過程中實現(xiàn)的基因重組要在后代性狀中體現(xiàn)出來必須通過精子與卵細胞結(jié)合產(chǎn)生新個體來實現(xiàn) 因此基因重組使生物體性狀發(fā)生變異這一現(xiàn)象來說 減數(shù)分裂形成不同類型配子是因 而受精作用產(chǎn)生不同性狀的個體則是果 基因重組分類 a 分子水平的基因重組 基因工程 b 染色體水平的基因重組 交叉互換 及自由組合 c 細胞水平的基因重組 動物細胞融合及植物體細胞雜交 基因的自由組合定律實質(zhì) 1 兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上 2 f1減數(shù)分裂形成配子時 同源染色體上的等位基因分離 非同源染色體上的非等位基因自由組合 y r r y r r 具有兩對 或更多對 相對性狀的親本進行雜交 規(guī)律性比值在解決遺傳性問題的應(yīng)用 后代顯性 隱性為1 1 則親本基因型為 aaxaa 后代顯性 隱性為3 1 則親本的基因型為 aaxaa 后代基因型aa比aa為1 1 則親本的基因型為 aaxaa 后代基因型aa aa aa為1 2 1 則親本的基因型為 aaxaa 例題 如圖所示為某家族中白化病的遺傳圖譜 請分析并回答 以a a表示有關(guān)的基因 1 該病致病基因是性的 2 5號 9號的基因型分別是和 3 8號的基因型是 概率為 或 概率為 10號的基因型是 概率為 或 概率為 4 8號與10號屬關(guān)系 兩者不宜結(jié)婚 后代中白化病機率將是 5 7號的致病基因直接來自哪些親體 隱 aa aa aa 1 3 aa 2 3 aa 1 3 aa 2 3 近親 1 9 3號和4號 提問 生物體細胞基因型為aabb 產(chǎn)生一個基因型為ab 問 答案 同時產(chǎn)生三個精子 基因為ab ab ab ab ab ab ab四種 同時產(chǎn)生的是哪三個精子的基因 該個體能產(chǎn)生幾種類型配子 1 某基因型為aabbccdd的生物體產(chǎn)生配子的種類 各對等位基因獨立遺傳 8種 2 一個基因型為aabbccdd的精原細胞產(chǎn)生配子的種類 2種 3 一個基因型為aabbccdd的卵原細胞產(chǎn)生配子的種類 1種 例1求配子種數(shù) aabb與aabb雜交后代基因型 種 表現(xiàn)型 種 6 4 例2求子代基因型 表現(xiàn)型種數(shù) 基因型種類和數(shù)量 分枝法 aabb與aabb雜交 兩對等位基因獨立遺傳 后代aabb概率 后代aabb200個 則aabb約 個 例3求特定個體出現(xiàn)概率 1 8 100 解析 aaxaa aa的概率為1 4 bbxbb bb的概率為1 2 則aabb的概率為1 4x1 2 1 8 同樣方法可得 aabb的概率為1 2x 1 4 aabb為1 4x 1 8 aabb aabb 2 1 aabb 200 aabb 100 課堂訓(xùn)練 1 基因型為yyrr的個體自交 子代中與親代類型相同的表現(xiàn)型占總數(shù)的 基因型占總數(shù)的 雙隱性類型占總數(shù)的 1 4 1 16 2 具有兩對相對性狀的兩個純合親本 yyrr和yyrr 雜交 f1自交產(chǎn)生的f2中 在新類型中能夠能穩(wěn)定遺傳個體占f2總數(shù)的 占新類型的 a 6 16b 1 3c 10 16d 2 16 d 9 16 b 三 伴性遺傳 性別決定人類遺傳病與優(yōu)生 一 性別決定 雌雄異體的生物決定性別的方式 由性染色體來決定 xy型性別決定 zw型性別決定 xy 雄性xx 雌性 zz 雄性zw 雌性 色盲 由x染色體上的隱性基因控制 xbxb正常xbxb攜帶者xbxb患病 xby正常xby患病 判斷 1 屬于xy型決定性別的生物 xy是雜合子 xx是純合子 3 女孩是色盲基因的攜帶者 則致病基因由父方遺傳過來 2 白化病屬常染色體隱性遺傳病 患者性別比約1 1 據(jù)統(tǒng)計 我國的男性色盲發(fā)病率為7 而女性發(fā)病率僅為0 49 一般地說 色盲這種遺傳病有如下特點 女兒病父必病 母病子必病 患者男多于女 等 10 遺傳 變異與進化 伴x隱性遺傳 女性患病 其父親和兒子必患病男性正常 其母親和女兒必正常男患多于女患隔代交叉遺傳 色盲 血友病 伴x顯性遺傳 男性患病 其母親和女兒必患病女性正常 其父親和兒子必正常女患多于男患連續(xù)遺傳 抗v d佝僂病 伴y遺傳 只傳男 不傳女 父傳子 子傳孫 外耳道多毛 伴性遺傳與兩大遺傳定律的關(guān)系 是分離規(guī)律的特例 一對基因控制一對性狀時 遵循分離規(guī)律與其他常染色體上的基因在一起時 遵循基因的自由組合規(guī)律 二 人類遺傳病與優(yōu)生 抗v d佝僂病是伴x顯性遺傳病甲家庭中丈夫患此病 妻子正常 乙家庭中夫妻均正常 但妻子的父親是紅綠色盲 從優(yōu)生學(xué)角度考慮 甲乙兩家庭應(yīng)該分別選擇生育男孩還是女孩 甲家庭 建議生育男孩 乙家庭 建議生育女孩 單基因遺傳病 伴x顯性遺傳伴x隱性遺傳常染色體顯性常染色體隱性伴y 抗v d佝僂病假肥大癥 血友病并 多指 軟骨發(fā)育不全苯丙酮尿癥 白化病外耳道多毛 多基因遺傳病 由多對基因控制的遺傳病 唇裂即兔唇 原發(fā)性高血壓無腦兒 青少年型糖尿病 特點家庭聚集現(xiàn)象容易受環(huán)境影響在群體中發(fā)病率比較高 染色體異常遺傳病 常染色體異常 結(jié)構(gòu)或數(shù)目 21三體綜合癥性染色體異常 結(jié)構(gòu)或數(shù)目 性腺發(fā)育不良 減i 同源染色體沒有分離 而走向同一極 減ii 著絲點已分裂 但姐妹染色單體沒有分離 而走向同一極 人類幾種遺傳病及顯隱性關(guān)系 10 遺傳 變異與進化 三 伴性遺傳的綜合應(yīng)用 遺傳系譜圖的判斷方法 確定顯隱性 無中生有為隱性 有中生無為顯性 隱性找女患者 顯性找男患者 三 伴性遺傳的綜合應(yīng)用 遺傳系譜圖的判斷方法 確定是否為伴性遺傳 隱 女患 看其父親和兒子 顯 男患 看其母親和女兒 三 伴性遺傳的綜合應(yīng)用 遺傳系譜圖的判斷方法 口訣 無中生有為隱性 隱性遺傳看女病 父子患病為伴性 有中生無為顯性 顯性遺傳看男病 母女患病為伴性 由顯性基因控制的遺傳病的發(fā)病率是很高的 一般表現(xiàn)為代代遺傳 判斷性狀遺傳的顯隱性 無中生有 是隱性 有中生無 是顯性 在近親結(jié)婚的情況下 他們有可能從共同的親代那里繼承相同的致病基因 而使其后代出現(xiàn)病癥的機會大大增加 因此 近親結(jié)婚應(yīng)該禁止 10 遺傳 變異與進化 反證法 判定遺傳特點 一般是 顯隱 y x 常 可按以下流程進行 10 遺傳 變異與進化 1 下圖是人類中某遺傳病的系譜圖 請推測其最可能的遺傳方式是 a x染色體顯性遺傳b 常染色體顯性遺傳c x染色體隱性遺傳d 常染色體隱性遺傳 分析 1 確定顯 隱性 2 確定常 性染色體 a x染色體顯性遺傳b 常染色體顯性遺傳c x染色體隱性遺傳d 常染色體隱性遺傳 2 對某地區(qū)一個家族的某種遺傳病的調(diào)查如下圖 請據(jù)圖分析回答 用aa表示這對等位基因 3 下圖是人類一種稀有遺傳病的家系圖譜 請推測這種病最可能的遺傳方式是 a 常染色體顯性遺傳b 常染色體隱性遺傳c x染色體顯性遺傳d x染色體隱性遺傳 細胞質(zhì)遺傳 細胞質(zhì)遺傳 紫茉莉質(zhì)體 藏報春 玉米 棉花等葉綠體的遺傳 高粱 水稻等雄性不育的遺傳 鏈孢霉線粒體的遺傳 10 遺傳 變異與進化 核遺傳 質(zhì)遺傳比較 10 遺傳 變異與進化 果皮 種皮顏色遺傳中正反交結(jié)果不同 子代表現(xiàn)出母本的性狀 但這種遺傳方式本質(zhì)上仍屬于細胞核遺傳 另外 正反交結(jié)果中胚乳的基因型也不相同 生物遺傳的正反交結(jié)果分析 伴性遺傳中的某些性狀遺傳 以人類紅綠色盲為例 正交和反交時 f1的表現(xiàn)型不同 且與性別相關(guān)連 10 遺傳 變異與進化 種皮 p p母本 胚乳 基因型 胚 f1 子葉 性狀 p母本上表達 胚芽 胚軸 胚根 性狀 f1上表達 二代同堂 10 遺傳 變異與進化 生物的變異 可遺傳變異 表現(xiàn)型 基因型 環(huán)境條件 改變 改變 可遺傳變異 改變 不可遺傳變異 來源 誘因 dna 復(fù)制 間期 堿基對增添 缺失 替換 同源染色體交叉互換及非同源染色體自由組合 減數(shù)分裂四分體 后期 染色體的一部分或數(shù)目改變 可遺傳變異 變異的類型 外界環(huán)境引起的體細胞突變 基因突變是指由于dna分子中發(fā)生堿基對的增添 缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 增添 改變 缺失 d d1 d2 d3 基因突變是生物變異的主要來源 也是生物進化的重要因素 基因突變是在一定的外界環(huán)境條件或生物內(nèi)部因素作用下 由于基因中脫氧核苷酸的種類 數(shù)量和排列順序的改變而產(chǎn)生的 也就是說 基因突變是基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變的結(jié)果 10 遺傳 變異與進化 基因突變的時間 有絲分裂間期 減 間期 基因突變的特點 1 普遍性 在自然界中廣泛存在 即dna dna 2 隨機性 可發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期和生物體內(nèi)的任何細胞 3 頻率低 4 不定向性 5 一般有害性 基因突變的原因 內(nèi)因 脫氧核苷酸的種類 數(shù)量和排列順序改變 從而改變了遺傳信息 調(diào)研1 06年春 在我國部分地區(qū)又出現(xiàn)了小范圍的禽流感疫情 研究得知其病原體為一種新的禽流感病毒 這種病毒最可能來源于 a 無性生殖b 基因突變c 自然條件下的基因重組d 染色體變異 病毒的可遺傳變異只有基因突變 調(diào)研2用射線超標的大理石裝修房屋 會對未生育夫婦造成危害進而影響生育的質(zhì)量 以下說法正確的是 a 射線易誘發(fā)基因突變 通過受精作用傳給后代b 射線易誘發(fā)基因突變 通過有絲分裂傳給后代c 射線易誘發(fā)染色體變異 通過減數(shù)分裂傳給后代d 射線易誘發(fā)染色體變異 通過有絲分裂傳給后代 發(fā)生在體細胞中的突變 一般是不能傳遞給后代的 二 基因重組 原因 在減數(shù)分裂時 有性生殖過程中 控制不同性狀的基因重新組合 實現(xiàn) 主要是通過有性生殖過程實現(xiàn)的 途徑1 基因自由組合 減i后期 途徑3 轉(zhuǎn)基因 dna重組技術(shù) 途徑2 交叉互換 四分體時期 同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換 非同源染色體的自由組合 問 自然條件下 細菌的變異能否來自基因重組 例1 下列高科技成果中 根據(jù)基因重組原理進行的是 我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻 我國科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi) 培育出抗蟲棉 我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒 我國科學(xué)家通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛a b c d 自然條件下 不進行有性生殖的生物 如細菌 不能通過基因重組產(chǎn)生可遺傳的變異 基因突變和基因重組的區(qū)別 基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 產(chǎn)生了新基因 出現(xiàn)新性狀 不同基因的重新組合 不產(chǎn)生新基因 但產(chǎn)生新的基因型 使性狀重組 分裂間期dna復(fù)制時 減數(shù)第一次分裂 可能性很小 非常普遍 三 染色體變異 細胞內(nèi)的個別染色體增加或減少 細胞內(nèi)的染色體以染色體組的形式成倍增加或減少 1 染色體結(jié)構(gòu)的改變 2 染色體數(shù)目的增減 缺失重復(fù)倒位易位 實質(zhì)還是引起脫氧核苷酸的數(shù)目 排列順序等的改變 染色體組相關(guān)知識 細胞中的一組非同源染色體 在形態(tài)和功能上各不相同 攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息的一組染色體 例 人類的染色體組 22 x或22 y 根據(jù)基因型來判斷 在細胞或生物體的基因型中 控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次 則有幾個染色體組細胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條 則含有幾個染色體組 染色體組數(shù)變異 判斷 同組內(nèi)各染色體大小 形狀不同 5種形狀 每一形狀3個同 單倍體 二倍體和多倍體 二倍體 由受精卵發(fā)育而成的個體 體細胞中有兩個染色體組的叫做二倍體 體細胞中含有三個及以上染色體組的叫多倍體體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫單倍體 1 單倍體只含有一個染色體組 2 二倍體生物的單倍體只含有一個染色體組 3 如果是受精卵發(fā)育成的個體 體細胞中有幾個染色體組 就稱為幾倍體 4 如果是生殖細胞未經(jīng)受精直接發(fā)育的個體 無論細胞中有多少個染色體組 仍是單倍體 植株弱小高度不育 莖稈粗壯 葉片 果實和種子都比較大 糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加 單倍體育種 多倍體育種 由生殖細胞直接發(fā)育 常用花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 單倍體與多倍體的區(qū)別 由受精卵發(fā)育成 總結(jié)三個來源 四 變異與育種 常見的育種技術(shù) 及其原理和處理方法 單 多倍體育種雜交育種誘變育種基因工程育種細胞工程育種 單倍體育種 原理 染色體變異方法 花藥離體培養(yǎng) 育種過程 a b f1花粉 4種單倍體植株 4種純種植株 優(yōu)良品種 雜交 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 篩選 優(yōu)點 縮短了育種年限 2年 獲得的后代均為純種個體 多倍體育種 原理 染色體變異方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 機理 抑制有絲分裂前期紡錘體的形成 導(dǎo)致染色體不分離 三倍體無籽西瓜的培育過程 該植株的西瓜的果肉細胞 種子的種皮和胚的染色體組數(shù)各是多少 育種過程 染色體變異 花藥離體培養(yǎng) 染色體變異 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 基因重組 雜交 基因突變 用理化生的方法人工誘變 基因重組 限制酶 運載體dna連接酶等 細胞的全能性 植物體細胞雜交 雜交 自交 基因重組 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素 單倍體 明顯縮短育種年限 用秋水仙素處理 多倍體 染色體變異 將具有不同優(yōu)良性狀的兩親本雜交 用物理或化學(xué)的方法處理生物 花藥離體培養(yǎng) 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 使位于不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上 提高變異頻率加速育種進程 明顯縮短育種年限 器官大型 營養(yǎng)含量高 育種時間長 有利變異少需大量處理供試材料 技術(shù)復(fù)雜 需與雜交育種配合 只適用于植物 基因突變 染色體組成倍減少 染色體組成倍增加 基因重組 培育矮抗小麥 培育青霉素高產(chǎn)菌株 三倍體無子西瓜的培育 培育矮抗小麥 單倍體與多倍體的區(qū)別 注 x染色體組 a b為正整數(shù) 04年全國高考 廣東試卷 37 下圖是具有兩種遺傳病的家族系譜圖 設(shè)甲病顯性基因為a 隱性基因為a 乙病顯性基因為b 隱性基因為b 若 7為純合體 請據(jù)圖回答 無中生有為隱性 隱性遺傳看女病 父子均病為伴性 有中生無為顯性 顯性遺傳看男病 母女均病為伴性 解析 解題的關(guān)鍵是根據(jù)典型的遺傳系譜標志圖確定甲 乙兩種遺傳病的類型 確定甲病屬于常染色體顯性遺傳病 推寫出 1 2關(guān)于甲病的基因型分別是aa與aa 確定乙病為常染色體隱性遺傳病 推寫出 1 2關(guān)于乙病的基因型分別是bb與bb 推寫出 1 2的完整的基因型為aabb和aabb 常 顯 常 隱 解析 1 2的基因型為aabb和aabb aabb或aabb aabb 3的基因型為aab 4的基因型為a bb 解析 6的基因型為aab 7為純合體 基因型為aabb 10為純合體的概率為1 3 2 3 1 2 2 3 2 3 解析 10的基因型為1 3的aabb 9的基因型為aabb 生下正常男孩的概率為 2 3 1 3 1 2 1 2 5 12 5 12 解析 三代以內(nèi)與祖父母 外祖父母 同源而生的 除直系血親之外均為旁系血親 4的旁系血親有 5 6 10 5 6 10 生物的進化和種群 過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存 變異是不定向的 自然選擇是定向的 決定生物進化的方向 達爾文的自然選擇學(xué)說 實例 用達爾文的進化論解釋長頸鹿進化過程 用達爾文進化論的觀點來判斷下列敘述 其中正確的是 a 長頸鹿經(jīng)常努力伸長頸和前肢去吃樹上的葉子 因此頸和前肢都變得很長b 北極熊生活在冰天雪地的環(huán)境里 它們的身體就產(chǎn)生了定向的白色變異c 野兔的保護色和鷹銳利的目光 是它們長期相互選擇的結(jié)果d 在長期有毒農(nóng)藥的作用下 農(nóng)田害蟲產(chǎn)生了抗藥性 現(xiàn)代生物進化理論 自然選擇學(xué)說 現(xiàn)代生物進化理論 以個體為單位 性狀水平 以種群為單位 分子水平 基因 共同點 都能解釋生物進化的原因 生物的多樣性和適應(yīng)性 沒有闡明遺傳和變異的本質(zhì)和自然選擇的作用機理 1 種群是生物進化的基本單位生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變 突變和基因重組 可遺傳的變異 產(chǎn)生進化的原材料 自然選擇使種群的基因頻率定向改變 并決定進化的方向 隔離是新物種形成的必要條件 2 突變和基因重組 自然選擇 生殖隔離是新物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié) 它們綜合作用形成新物種 現(xiàn)代生物進化理論 種群是生物進化的基本單位 概念 生活在同一地點的同種生物組成的一個群體 種群密度出生率和死亡率年齡組成性別比例 種群基因庫 一個種群中所含有的全部基因 增長型 穩(wěn)定型 衰退型 下列是一個種群的是 a 一個池塘中的全部的魚b 幾個養(yǎng)魚池中全部的鯉魚c 一片森林中全部的水杉d 松樹林中的紅松和油松 s型曲線 j型曲線 理想條件下 食物 空間充裕 氣候適宜 無敵害 種群數(shù)量連續(xù)增長 無k值 環(huán)境條件有限 受食物 空間 天敵等制約 種群數(shù)量達到環(huán)境條件所允許的最大值 k值 后將停止增長 種群數(shù)量的變化曲線 影響種群數(shù)量變化的因素 決定因素 出生率和死亡率 遷入和遷出 影響因素 年齡組成 性別比例食物 氣候 天敵 傳染病等人為因素 種群密