遗传规律及应用

1、遗传规律及应用一、基因重组与基因突变1基因重组及其意义(1)可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组；在农业生产中最经常的应用是非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。拓展：杂交育种的方法通常是选出具有不同优良性状的个体杂交，从子代杂合体中逐代自交选出能稳定遗传的符合生产要求的个体。步骤：杂交、纯化。杂交育种的优点是简便易行；缺点是育种周期较长。2基因突变的特征和原因(3)基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时

2、间主要是细胞分裂的间期。(4)基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。(5)基因突变在进化中的意义：它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料，能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。(6)基因突变不一定能引起性状改变，如发生的是隐性突变(Aa), 就不会引起性状的改变。(7)诱变育种一般采用的方法有物理和化学两类：如射线照射、亚硝酸等拓展：航天育种是诱变育种，利用失重、宇宙射线等手段诱发生物基因突变。诱变育种具有的优点是可以提高突变率，缩短育种周期，以及能大幅度改良某些性状。缺点是成功率低，有利变异的个体往往不多；此外需要大量

3、处理诱变材料才能获得所需性状。二、染色体变异与育种1染色体结构变异和数目变异(1)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。(2)区分基因突变、基因重组和染色体结构变异的方法是染色体结构变异可从显微镜下观察到，另外二者不能从镜下观察到。基因突变是基因中分子结构的改变，而基因重组是在有性生殖细胞的形成过程中发生的基因重新组合过程。(3)染色体组是指有性生殖细胞中的一组非同源染色体，其形状大小一般不相同。(4)二倍体是指体细胞中有两个染色体组的个体。多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体(5)多倍体产生的自然原因是由于温度等环境因素骤变

4、，使生物体细胞的染色体虽然已经复制，但是不能完成细胞分裂过程，从而使细胞的染色体加倍。多倍体产生的人为因素是用秋水仙素处理植物的幼苗或发育的种子，从而抑制细胞中纺锤体的形成，从而使细胞中的染色体加倍。与正常个体相比，多倍体具有的特点是植株个体巨大、合成的代谢产物增多，但是发育迟缓。(6)人工诱导多倍体最常用最有效的方法是秋水仙素，可抑制植物幼苗细胞中纺锤体的形成。拓展：人工诱导多倍体常选用的化学试剂是秋水仙素。人工诱导多倍体时，用秋水仙素处理植物的时期是幼苗或萌发的种子。秋水仙素作用的时期是细胞分裂的前期，此时正在形成纺锤体结构。秋水仙素的作用机理是抑制细胞中纺锤体的形成，从而抑制细胞分裂过程

5、。(7)单倍体是指体细胞中含有本物种配子中染色体组的个体。单倍体的特点一般是植株矮小瘦弱，一般高度不育。(8)单倍体育种的过程一般是首先花药离体培养，从而获得单倍体植株，然后进行秋水仙素加倍，从而获得所需性状的纯合个体。 单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，加快育种进程；盲目性大,优良变异少。依据的原理是染色体变异。2生物变异在育种上的应用(9)除了上述的杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种外，还有基因工程育种。生物育种的原理：(1) 诱变育种 (2)单倍体育种 ;(2) 多倍体育种 ;(4)杂交育种 ;(5)基因工程育种 三、生物进化1现代生物进化理论的主要内容(1)自然选择学说的主要

6、内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。(2)生物进化的单位是种群。种群是生活在同一地点的同种生物所组成的群体。基因库是指种群中全部个体的全部基因。(3)基因不会因个体的死亡而消失，其原因是种群中的基因库能继续保持和发展下去。(4)基因频率是指种群中全部个体中该基因出现的几率。(5)生物进化的实质是种群基因频率的改变。(6)现代进化理论的基本内容是：进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。突变和基因重组产生进化的原材料。自然选择决定生物进化的方向。隔离导致物种形成。(7)生物进化的原材料是通过基因突变和染色体变异产生新的基因和基因组成，经基因重组在种群中保留和发展。(

7、8)突变和基因重组不能决定生物进化的方向，因为突变具有不定向性。(9)生物进化的方向是由自然选择决定。(10)自然选择决定生物变异是否有利，从而通过生存斗争使适者生存，从而决定进化的方向。(11)物种是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能互相交配，并产生出可育后代的一群生物个体。(12)判断某些生物是否是同一物种的依据是：是否存在生殖隔离，能否产生可育后代。(13)常见的隔离类型有地理隔离和生殖隔离。(14)物种形成最常见的方式是通过突变和重组产生可遗传变异，经过漫长年代的地理隔离积累产生生殖隔离，从而形成新物种。2共同进化与生物多样性的形成(15)共同进化

8、是不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。(16)生物多样性的内容包括：基因的多样性、物种的多样性和生态系统的多样性2017新题赏析题一： 某种狗的毛色的遗传由位于非同源染色体上的两对等位基因（B和b、T与t）控制，其白、黄、黑色三种色素在细胞内的转化途径如图所示。现选择基因型为BBTT和bbtt的两个品种进行杂交，得到F1，F1之间相互交配得F2。以下分析错误的是（）AF1测交后代的表现型，黑色：白色：黄色=1：2：1BF2中的白色个体的基因型有6种C分析实验结果发现F2中性状分离比与理论值有差别，这可能是减数分裂过程中两对基因间发生了交叉互换D如果发现

9、在某黑狗的背上长有一块“白斑”，则可能是b基因突变成了B基因题二： 兔子的毛色是由一组复等位基因控制的。C+ 控制野鼠色，对其他3个复等位基因为显性。Cch控制灰色，对Ch和Ca为显性；Ch控制喜马拉雅白化，对Ca为显性；Ca是一种突变型，不能形成色素，纯合时兔子毛色为白色。以下分析正确的是（）A. 控制兔子毛色的复等位基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律B. 若某种群仅含有三种与毛色相关的复等位基因，则杂合子有6种C. 喜马拉雅白化兔相互交配产生白色兔是基因突变的结果D. C+Ch与CchCa杂交后代表现型及比例接近野鼠色：灰色：喜马拉雅白化=2：l：1题三： 如图为某家族甲、乙两种遗传病的

10、系谱图。甲遗传病由一对等位基因（A、a）控制，乙遗传病由另一对等位基因（B、b）控制，这两对等位基因独立遗传。已知4携带甲遗传病的致病基因，但不携带乙遗传病的致病基因。请回答下列问题：（1）甲遗传病致病基因位于_染色体上，乙遗传病致病基因位于_染色体上。（2）2的基因型为_，3的基因型为_。 （3）若3和4再生一个孩子，为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是_。 （4）若1与一个正常男性结婚，则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是_。 题四： 某种山羊的有角和无角是一对相对性状，由一对基因控制（A基因决定有角、a基因决定无角）。现用多对纯合的有角公羊和无角母羊杂交，得到足够多的子一代，其中公羊全为有

11、角，母羊全为无角。F1雌雄个体相互交配，在F2公羊中，有角：无角=3：1；F2母羊中，有角：无角=1：3。（1）请对上述实验结果做出合理的解释：A和a基因位于_染色体上；在公羊中，_基因型决定有角，_基因型决定无角；母羊中，_基因型决定有角，_基因型决定无角。（2）若上述解释成立，F2无角母羊中的基因型及比例是_。（3）为了验证（1）的解释是否成立：让无角公羊和F1中的多只无角母羊交配，若子代_，则（1）的解释成立。（4）上述探究过程体现了现代科学研究中常用的一种科学方法，叫做_。 题五： 科学家发现一种AGTN3基因，其等位基因R能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因E能提高运动员的长跑成绩

12、。请回答：（1）基因AGTN3变成基因R或E的现象在遗传学上称为_。该现象发生的本质原因是DNA分子的基因内部发生了_。（2）在人类进化过程中，发现基因R在某个种群中出现的比例加大，而基因AGTN3在该种群中出现的比例减小。那么，该种群中具有_基因的个体更容易在当时的环境中生存。（3）基因通过控制蛋白质的合成来控制人的各种性状。基因R控制人体有关蛋白质的合成过程包括_和_两个阶段。参与该过程的核酸含有_种核苷酸。（4）若一个家庭中，父母都具有E基因，擅长跑；一个儿子也具有E基因，擅长跑：但另一个儿子因不具有E基因而不善于长跑。这种现象在遗传学上称为_。（5）科学家把运动员注入的能改善运动员各种

13、运动能力和耐力的基因称为基因兴奋剂。并预言，随着转基因技术的提高，在2016年里约热内卢奥运会上将出现使用基因兴奋剂这种最隐蔽的作弊行为。这是因为注入的基因存在于运动员的_。A血液中 B肌肉中 C心脏中 D小脑中（6）若一对夫妇不含R基因，因注射了R基因都提高了短跑成绩，则他们在这以后所生子女具有R基因的概率是_。题六： 某自花传粉、闭花受粉的花卉，其花的颜色有红、白两种，茎有粗、中粗和细三种。茎的性状由两对独立遗传的核基因控制，但不清楚花色性状的核基因控制情况。回答以下问题： (2)若花色由A、a，B、b两对等位基因控制，现有一基因型为AaBb的植株，其体细胞中相应基.某自花传粉、闭花受粉的

14、花卉，其花的颜色有红、白两种，茎有粗、中粗和细三种。茎的性状由两对独立遗传的核基因控制，但不清楚花色性状的核基因控制情况。回答以下问题：（1）若花色由A、a这对等位基因控制，且该植物种群中红色植株均为杂合体，则红色植株自交后代的表现型及比例为_。（2）若花色由A、a，B、b两对等位基因控制，现有一基因型为AaBb的植株，其体细胞中相应基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如下图。控制花色的两对基因符合孟德尔_定律。该植株花色为_，其体细胞内的DNA1和DNA2所在的染色体之间的关系是_。（3） 假设茎的性状由C、c，D、d两对等位基因控制，只有d基因纯合时植株表现为细茎，只含有D一种显性基因

15、时植株表现为中粗茎，其他表现为粗茎。那么基因型为CcDd的植株自然状态下繁殖，理论上子代的表现型及比例为 。题七： 下列关于生物进化的说法错误的是（）A基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化B在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化C共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程D共同进化导致了生物多样性的形成，生物多样性主要包括三个层次的内容：直接价值、间接价值、潜在价值题八： 蜜蜂采蜜时，口器伸入鼠尾草的花筒中，头部推动鼠尾草“丁”字形雄蕊，花粉落在头部（如图所示）鼠尾草雄蕊先成熟，蜜蜂采蜜后飞出时，

16、不会导致同一朵花的雌蕊受粉等到雄蕊凋谢后雌蕊成熟，其它蜜蜂再来采蜜时，雌蕊的柱头恰好能接触到蜜蜂头部，巧妙地接受了其它花的花粉而受精。下列相关叙述不正确的是（）A鼠尾草的“丁”字形雄蕊结构有利于虫媒传粉B蜜蜂采蜜时与鼠尾草的花之间不存在信息传递C花蕊成熟时间不同有利于遗传（基因）多样性D鼠尾草与蜜蜂相互适应、共（协）同进化题九： 已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，下图中w表示野生型，分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体中该酶有活性，则编码该酶的基因是（ ）A. 基因a B. 基因b C. 基因d D. 基因d题十： 肥厚型心肌病属于常染色体显性遗传病，以心肌细胞蛋白质合成的增加和细胞体积的