遗传变异进化育种

专题四

遗传变异进化育种

小专题1遗传的物质基础

网络构建肺炎双球菌转化实验烟草花叶病毒侵染烟叶有遗传效应的DNA片段传递遗传信息双螺旋结构一、

聚焦探索遗传物质本质的经典实验

典例剖析

下图甲是某兴趣小组利用两种肺炎双球菌进行相关的转化实验，各组肺炎双球菌先进行图示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内；图乙是该兴趣小组模拟赫尔希和蔡斯做的噬菌体侵染细菌的实验，请判断：

√√×××√√

DNA对照DNA

1．肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌的实验

肺炎双球菌体外转化实验

噬菌体侵染细菌

的实验

实验思路

设法将

与其他物质分开，单独研究它们各自的作用

实验原则

都遵循

原则

相同点

实验结论

两实验都能证明

是遗传物质

直接分离同位素标记DNA蛋白质DNA3．⑥组中转化产生的有毒性的S型菌体与原来的R型菌体的遗传物质是否发生改变呢？

4．在噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌和离心的目的？

2、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4

个实验：①

S

型菌的DNA+DNA

酶→加入R

型菌→注射入小鼠

②

R

型菌的DNA+DNA

酶→加入S

型菌→注射入小鼠

③

R

型菌＋DNA

酶→高温加热后冷却→加入S

型菌的DNA→注射入小鼠④

S

型菌＋DNA

酶→高温加热后冷却→加入R

型菌的DNA→注射入小鼠以上4

个实验中小鼠存活的情况依次是（

）

A．存活，存活，存活，死亡

B．存活，死亡，存活，存活

C．死亡，死亡，存活，存活

D．存活，死亡，存活，死亡B噬菌体侵染细菌问题的思路分析

注意：因放射性检测时只能检测到部位，不能确定是何种元素的放射性，故35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同一噬菌体上，应将二者分别标记，即把实验分成两组。二、中心法则1、遗传信息流动的过程①在细胞生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为②在细胞内蛋白质合成过程中，遗传信息的传递方向为③含逆转录酶的RNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为④DNA病毒(如T2噬菌体)在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：⑤RNA病毒(如烟草花叶病毒)在宿主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为：2、遗传信息传递的过程a.DNA复制能准确进行的原因？b.复制和转录过程有哪些区别？c.起始密码子和终止密码子与启动子和终止子有什么区别？d.遗传信息、密码子、反密码子的区别？(1)基因控制生物的性状：直接途径间接途径方式

基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因

基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。如白化病、豌豆的粒形图解

3．基因与性状的关系(2)基因与性状的数量关系：

小专题2

遗传的基本规律项目分离定律自由组合定律相对性状一对两对或两对以上控制相对性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体的关系位于一对同源染色体上如A、

a分别位于两对或两对以上同源染色体上如A、a，B、b4n4配子组合数2n数量相等2

1∶1配子类型及其比例n(n≥2)1基因对数F1非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合等位基因分离遗传实质减Ⅰ后期非同源染色体自由组合减Ⅰ后期同源染色体分离细胞学基础(染色体的行为)F2

基因型种类33n亲本类型22重组类型02n－2表现型之比3∶1(3∶1)nF1测交子代基因型种类22n表现型种类22n表现型之比1∶1(1∶1)n联系①两大定律均发生在减数第一次分裂过程②分离定律是自由组合定律的基础③两大定律均为真核生物细胞核基因在有性生殖过程中的传递规律基因的分离定律和自由组合定律的F2要表现特定的分离比应具备的条件

①不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精机会均等。②所有后代都处于比较一致的环境中，而且存活率相同。③实验的群体要大，个体数量要足够多。伴性遗传遵循基因分离定律，如果与常染色体遗传再综合在一起又遵循自由组合定律。伴性遗传与基因的分离、自由组合定律存在怎样的关系？(1)自交法

①若F1自交后代的性状分离比为3:1，则符合基因的分离定律。

②若F1自交后代的性状分离比为9:3:3:1

(或9:3:3:1的变式比例)，则符合基因的自由组合定律。一、遗传基本定律的验证方法(2)测交法

①若测交后代的性状比例为1:1，则符合基因的分离定律。

②若测交后代的性状比例为

1:1:1:1(或1:1：1:1的变式比例)，则符合基因的自由组合定律。(3)花粉鉴定法根据花粉表现的性状(如花粉的形状、染色后的颜色等)判断。①若花粉有两种表现型，比例为1:1，则符合基因的分离定律。②若花粉有四种表现型，比例为1:1:1:1，则符合基因的自由组合定律。(4)单倍体育种法①取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有两种表现型，比例为1:1，则符合基因的分离定律。②取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株性状有四种表现型，比例为1:1:1:1，则符合基因的自由组合定律。二、显隐性判断和基因在常染色体还是在X染色体上的判断

1、显隐性判断已知牛的有角和无角为一对相对性状，由常染色体上的等位基因A和a控制，在自由放养多年的牛群中，无角的基因频率与有角的基因频率相等，随机选一头无角公牛，与六头有角母牛分别交配，每头母牛只产一头小牛，其中三头有角，三头无角。据上所述能不能判断显隐性关系？为了确定有角无角这对相对性状的显隐性关系，用上述自由放养的牛群（假设无突变发生）为实验材料，再进行新的杂交实验，应该怎样进行?

从牛群中选择多对有角牛与有角牛杂交（有角牛×有角牛）。如果后代出现无角小牛，则有角为显性，无角为隐性；如果后代全部为有角小牛，则无角为显性，有角为隐性。2、判断基因在常染色体还是在X染色体上(1)、已知显隐性或能判断出显隐性【典型例题1】果蝇的红眼和白眼是一对相对性状（红眼W白眼w）且雌雄果蝇均有红眼和白眼。实验室现有一批未交配过的红眼白眼雌雄果蝇，若要用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，则交配的亲本表现型是？白眼雌果蝇红眼雄果蝇【典型例题2】一只雌鼠的一条染色体上的某基因发生突变，使得野生性状变为突变型，请设计实验判断控制该性状的基因是在常染色体上还是在X染色体上？分析：由条件可知，突变型是显性性状，野生型是隐性性状；该突变型雌鼠是杂合子，其基因型为Aa或XAXa，野生型雄的基因型为aa或XaY。突变型雌鼠与野生型雄鼠杂交，得到F1。从F1中选出突变型雄鼠与野生型雌鼠杂交，观察并统计子代雌雄性的性状。(2)、未知显隐性【典型例题3】已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因，若实验室有纯合的直毛和非直毛雌雄果蝇亲本，你能否通过一代杂交实验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上？说明推导过程。能。取直毛雌果蝇与非直毛雄果蝇进行正交和反交（♀直毛×非直毛♂

♀非直毛×直毛♂）①若两种杂交组合的后代该相对性状都表现一致，则该对等位基因是位于常染色体上；②若两种杂交组合的后代该相对性状都表现不一致，则该对等位基因是位于X染色体上。

变式：雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW，已知幼蚕的体色正常和油质透明是一对相对性状，雌雄个体两种性状都有。请你设计一组杂交方式，通过一代杂交来判断是否是Z染色体遗传？ZtZtZTWXZTZtZtWZTZtZtWXZTZtZtWZTWZtZtZTZTZtWXZTZtZTW1、假设在Z染色体上:正交：反交：2、假设在常染色体上:TTTtttXXTtttTttt♀♂♀♂正交反交♂♀♀♂

正反交体色正常雄性X油质透明雌性体色正常雌性X油质透明雄性结果预测

1、若正交和反交的结果是一样的，且与性别无关，则在常染色体上。2、若正交和反交结果不一样，且与性别有关。则在Z染色体上。正反交不一致，一定是在性染色体上吗？PS.在X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上三、家族系谱图的判断图遗传病类型遗传特点常隐隔代遗传；男女发病率相等常显连续遗传；男女发病率相等常隐或X隐隔代遗传图遗传病类型遗传特点常显或X显连续遗传最可能为X显(也可能为常隐、常显、X隐)连续遗传；患者女性多于男性连续遗传；只有男性患者最可能为伴Y遗传(也可能为常显、常隐、X隐)非X隐(可能是常隐、常显、X显)补充：归类遗传学中的致死现象致死现象在高中遗传学试题中通常可以分为以下几种情况：隐性致死和显性致死、配子致死和合子致死、常染色体基因致死和性染色体基因致死、基因突变致死和染色体缺失致死。例：某种雌性异株的植物有宽叶和狭叶两种类型，宽叶由显性基因B控制，狭叶由隐性基因b控制，B和b均位于X染色体上。基因b使雄配子致死。请回答：（1）若后代全为宽叶雄株个体，则其亲本基因型为

。（2）若后代全为宽叶，雌、性植株各半时，则其亲本基因型为

。（3）若后代全为雄株，宽叶和狭叶个体各半时，则其亲本基因型为

。（4）若后代性别比为1:1，宽叶个体占3/4，则其亲本基因型为

。XBXB×XbYXBXB×XBYXBXb×XbYXBXb×XBY（2010年全国理综Ⅱ第４题）已知某环境条件下某种动物的AA和Aa个体全部存活，aa个体在出生前会全部死亡。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︰1B．1︰2

C．2︰1D．3︰1A小专题3

变异、育种和进化一、三种可遗传变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体变异概念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在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合因染色体数目或结构发生变化而导致生物性状发生变异类型项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中，为核遗传真核生物生殖方式无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变诱发突变交叉互换、自由组合、人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目变异发生时期DNA复制时(有丝分裂间期、减数第一次分裂前的间期)减数分裂四分体时期及减数第一次分裂后期任何时期类型项目基因突变基因重组染色体变异产生结果产生新的基因只产生新的基因型，不产生新的基因不产生新的基因，但可引起染色体上基因数目或排列顺序的变化镜检光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种关于“互换”问题关于“缺失”问题DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变注意：(1)确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”。若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。(2)“可遗传”≠“可育”三倍体无子西瓜、单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异——其遗传物质已发生变化。杂交育种诱变育