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1、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染色体项目基因突变基因结构变异多倍体单倍体DNA分子中发生碱基控制不同染 色 体 上 某 一自然、人为因素导致染变异对的的基因的片段、色体组。实质和，而引、起基因的改变。DNA时偶尔发减数分裂形成自然、人为因素分 裂 后有性生殖过产生生错误。 一定的外界因时，染导致。期，染色程中，配子过程素影响、损伤DNA 或色体上基体不经改变其碱基。因的；同后，不能作源染色体上非等位形成两个用直接发育基因的互换。子细胞。成新个体结果产生，出现形成新的改 变 原 有 基 因基因
2、或，产前所未有的性状。的、生新的。特点发生频率；后代中重组产生的多 数 染 色 体 结植株植株类型有一定的构 变 异 对 生 物果实种子变异多；高具向性。规律体、致死。营养含量度。意义生物变异的来源变异的来源进化因素之一、指导育种生物进化的重要因素。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
3、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组人、动物和高等植物多倍体由发育而成组三倍体无籽西瓜单倍体由细胞不经过含本物种染色体数目雄蜂直接发育而成单倍体玉米15、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。植株特点茎秆，器官，营养物质含量植株，高度，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
4、， 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
5、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 ：，。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：，。，。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
6、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2育出具有优良性状的新品种。操作方法：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
7、组成倍染色体组成倍工程；，再加倍后工程得纯种（二倍体）方法1、杂交自交花药的处理技术；选优自交诱变培养，然后再萌发的杂交2、杂交杂种或优点使不同个体的可提高变异缩短器官，提向培育新品优良性状或 出 现性 状。高产量和种，克服与一个个体中加速育种。缺点时间 ，须及时有利变异，技术，须与适用于技术要求发现优良性状大量处理杂交育种配合育种的根本目：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：纯合体，便于制种、留种和推广；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
8、合考虑和科学决策：一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；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；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：类别名称常染色体隐性单基因遗遗传显性传病性（ X）染隐性色体遗传显性多基因遗传病常 染 色 体数目改变染色体异病结构改变常遗传病性染色体病3 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
9、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：常染色体：雌雄个体相同，不决定性别染色体分类（按功能分）性染色体：雌雄个体不同，决定性别概念：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）性XY 型生物类型：某些鱼类、两栖类，所有哺乳动物、人类、果别性决类型蝇和雌雄异株的植物（波菜、大麻）别定雄性：常染色体ZZ （同型）决染色体雌性：常染色体ZW （异型）定XY 型和生物类型：鸟
10、类、蛾蝶类、爬行类伴性概念：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遗X bX b（患病的女性）传患者基因型X bY （患病的男性）隐性致病基因及其等位基因位于X 染色体上遗传特点男性患者多于女性患者伴伴 X 隐性遗传往往有隔代交叉遗传现象性遗女患者的父亲和儿子一定患病传实例：色盲、血友病、血管瘤、果蝇的白眼、女娄菜的狭披针形叶患者基因型X A X AX AX a（患病的女性）X A Y（患病的男性）类型显性的致病基因及其等位基因只位于 X 染色体上伴 X 隐性遗传遗传特点女性患者多于男性患者具有世代连续性男患者的母亲和女儿一定患病实例：抗V D 佝偻病、钟摆型眼球震颤患者基因型：
11、 XY M （ Y 染色体上的基因无等位基因，所以也无显隐性之分）伴 Y 遗传遗传特点：患者全为男性且“父子孙”实例：外耳道多毛症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4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。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
12、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。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。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；
13、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：双亲正常，其子代有患者，一定是隐性遗传病（即“无中生有”）；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：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。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
14、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。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5内(X by 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
15、 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： XY 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X
16、Y 。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） 。 ZW 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 （）。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生物进化的实质：种群基因频率的改变。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。自然选择
17、： 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。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= 31C。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
18、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BCDE63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
19、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
20、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
21、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
22、 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。7(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
23、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（）A 常染色体显性遗传女性患者B常染色体隐性遗传女性正常CX 染色体显性遗传男性患者D X 染色体隐性遗传C。男性正常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 0 B 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：正常女性正常男性1234女性患者男性患者5678910（ 1）此遗传病的致病基因位于 _染色体
24、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（）8A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
25、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=Rrrr 。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
26、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和基因为之编码。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
27、胚胎血红蛋白由两个肽链（用2 表示）和两个肽链（用2 表示）组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图。（1）合成 2 的直接模板和场所分别是。9（ 2）镰刀性细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是基因发生了突变。假设某人的一个基因发生突变不一定导致肽链改变， 基因发生突变， 往往导致肽链改变。 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g 血型遗传由一对等位基因控制，在人群中的表现型有
28、g 阳性和 g 阴性两种。如果要分析其遗传方式，调查单位最好是（自然人群、家系） 。为了研究 g 血型的遗传方式，请你设计一张g 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）因为基因有两个，如果一个基因发生突变，则另一个基因可以表达出原有的肽链。基因只有一个，如果基因发生突变，则不能表达出原有的肽链。（ 3）合理回答两项即可控制蛋白质基因的表达有时间的顺序控制同一条多肽链的基因可能有多个。控制同一功能的不同基因可能集中分布（ 4）家系g 阳性与 g 阳性 g 阴性与 g 阴性 g 阳性 与 g 阴性婚配婚配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）图中表示的遗传信息流动过程分别是：；。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） 8 基因型是， 6 和 7 再生一个患病男孩的概率是，要保证9 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 、 BB10