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文档简介
1、课时课时 2222基因突变与基因重组基因突变与基因重组 一、一、 书本基础知识整理书本基础知识整理 1 基因突变 概念 类型 原因 特点 时间 意义 2 基因重组 概念 类型 意义 二、二、 思维拓展思维拓展 1 DNADNA 分子中碱基对的增添、缺失、替换与遗传密码的特点之间的联系分子中碱基对的增添、缺失、替换与遗传密码的特点之间的联系 (1)遗传密码是连续的。 两个密码子之间没有任何其他核苷酸予以隔开, 正确地阅读密 码必须从一个正确地起点开始, 以后连续不断地一个一个往下读, 直至读到终止信 号。 假设在密码上插入一个或删除一个碱基, 就会使从这一密码子起的以后的密码 全部发生错误(移码
2、突变) 。 (2)密码子的简并性。密码子有 64 个,氨基酸只有 20 个,因此多数氨基酸都有几个密 码子,如亮氨酸有 6 个密码子。密码子的简并性对遗传的稳定性有一定意义,如 UUA 变为 UUG 时,依然是亮氨酸。 (3)密码子的专一性。氨基酸主要由前 2 个碱基决定,第 3 位碱基的改变,常不引起氨 基酸的改变,也就是密码子第 3 位发生改变时,密码子的意义不变。如 UUA 改为 UUG 时,其决定的氨基酸仍是亮氨酸。 (4)64 个密码子中有 3 个密码子不编码任何氨基酸,是肽链合成的终止密码子。AUG 既是甲硫氨酸的密码子,又是肽链合成的起始密码子。 (5)密码子的通用性。无论是病毒
3、,还是原核生物或真核生物,密码子都是通用的。 2 2 与基因突变相关的知识点与基因突变相关的知识点 3 3 与基因重组相关知识点与基因重组相关知识点 课时课时 2222 跟踪训练跟踪训练 (一)(一) 选择题选择题 1 自然界中, 一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下: 正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因 1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因 2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸 突变基因 3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA 分子的改变是() A. 突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换,突变基因3 为
4、一个碱基的增添 B. 突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换,突变基因1 为一个碱基的增添 C. 突变基因 1 为一个碱基的替换,突变基因2 和 3 为一个碱基的增添 D. 突变基因 2 为一个碱基的替换,突变基因1 和 3 为一个碱基的增添 2将纯种小麦种于生产田,发现边际和灌水两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这 种现象得原因是() A. 基因重组引起性状分离 B. 环境引起性状变异 C. 隐性基因突变成为显性基因 D. 染色体结构和数目发生了改变 3某男子是白化病基因携带者,其细胞中可能不含该致病基因的是() A.神经细胞 B.精原细胞 C.淋巴细胞 D.精细胞 4下面列举几种可能诱发
5、基因突变的原因,其中哪项是不正确的( ) A.射线的辐射作用 B.杂交 C.激光照射 D.秋水仙素处理 5镰刀型细胞贫血症是一种遗传病,隐性纯合子(aa)的患者不到成年就会死亡,可见 这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾(一种死亡率 很高的疾病)的地区,带有这一突变基因的人(Aa)很多,频率也很稳定。对此现象的 合理解释是() A.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾 B.杂合子易感染疟疾,显性纯合子不易感染疟疾 C.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子也不易感染疟疾 D.杂合子易感染疟疾,显性纯合子也易感染疟疾 6进行有性生殖生物其亲子代之间总是存在着一定差异的主要
6、原因() A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.生活条件改变 7果树的叶芽若在早期发生突变后, 可以长成变异枝条,但其长势一般较弱或受到抑制。 这表明基因突变具有() A.随机性 B.稀有性 C.多方向性 D.有害性 8下列实例中,能够说明突变对生物本身的利与害具有相对性的是() A.玉米绿色苗中出现白化苗 B.晚熟水稻中出现早熟植株 C.高秆作物中出现矮秆植株 D高梁作物中出现雄性不育株 9人发生镰刀型细胞贫血症的根本原因在于基因突变,其突变方式是() A.增添或缺失了某个碱基对 B.碱基发生替换性改变 C.缺失了易小段 DNA D.增添了一小段 DNA 10 (多选)下图为马的生
7、活史,下列有关此图的叙述中正确的史() A. 有丝分裂发生在、 B. 基因重组发生在之间 C. 基因突变可发生在、 D. 为新个体发育的起点 11 (多选)下列有关基因突变的叙述中正确的是() A 基因突变是一个基因变成它的等位基因 B 基因突变产生新的基因,并且引起表现型的改变 C 体细胞发生的基因突变,不能遗传给后代 D 基因突变大多有害,其余都是好的 12(多选) 据调查统计, 近年来我国青少年的平均身高有所增加, 与此现象无关的是 () A.基因突变 B.营养素供给充足 C.食入生长激素(蛋白质类化合物)较多 D.染色体变异 13 (多选)下列哪项不是由于基因突变所引起的伴性遗传病()
8、 A.人类的白化病 B.人类的血友病 C.人类的多指症 D.镰刀型细胞贫血症 (二)非选择题 14昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变, 导致酯酶活性升高,该酶可催化分解 有机磷农药。 近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来, 通过生物工程技术将它导入细菌体 内,并与细菌内的 DNA 分子结合起来。经过这样处理的细菌仍能分裂繁殖。 请根据上述材料 回答: (1)人工诱变在生产实践中已得到广泛应有, 因为它能提高,通过人工选择获 得。 (2)酯酶的化学本质是,基因控制酯酶合成要经过和 两个过程。 (3)通过生物工程产生的细菌,其后代同样能分泌酯酶,这是由于。 (4)请你具体说出一项上述科研成
9、果的实际应用。 151928 年英国微生物学家弗来明发现了青霉素,直到 1943 年青霉素产量只有 29 单位 毫升。后来科学家用X 射线、紫外线照射青霉菌,结果大部分菌株死亡了,其中的菌株不但 生存下来而且产量提高了几十倍。请解释: (1)用射线照射能杀死微生物但能得到。这是由于射线使微生物发生 了。 (2)射线照射使青霉菌的分子中的,从而产生了新的性状。 16人类的正常血红蛋白(HbA) 链第 63 位氨基酸是组氨酸,其密码子为CAU 或 CAC,当 链第 63 位组氨酸被酪氨酸(UAU 或 UAC)替代后,出现异常血红蛋白(HbM) ,导致一种贫 血症; 链第 63 位组氨酸被精氨酸(C
10、GU 或 CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将 引起另一种贫血症。 (1)写出正常血红蛋白基因中,决定 链第 63 位组氨酸密码子的碱基对组 成。 (2) 在决定 链第 63 位组氨酸密码子的 DNA 三个碱基对中, 任意一个碱基对发生变化都将 产生异常的血红蛋白吗?为什么? 参考答案参考答案 1、A 2、B 3、D 4、B 5、A 6、A 7、D 8、C 9、B 10、ACD 11、AC 12、ACD 13、ACD 14、(1) 基因突变频率人们所需要的突变性状 (仅答突变性状不可)(2) 蛋白质转 录翻译(3)控制酯酶合成的基因随着细菌 DNA 分子复制而复制,并在后代中表达 (
11、4)用于降解污水中的有机磷农药,以保护环境 15、 (1)高产青霉素菌株;基因突变(2)DNA;某些基因的个别碱基发生了改变 16、 (1)GTA 或 GTG (2)不一定。原因是当 GTA 或 GTG 中的第三对碱基 A G 或 G CAT CAC CAT CAC T C C A 变化后,产生的遗传密码位 CAC 或 CAU,仍然是组氨酸的密码子, 因而不影响产生正 T 常的血红蛋白。 课时课时 2323染色体变异(一)染色体变异(一) 一、书本基础知识整理一、书本基础知识整理 1 染色体结构的变异 概念 类型 2 染色体数目的变异 染色体组的概念 二倍体 多倍体 单倍体 多倍体和单倍体形成
12、的原因 多倍体和单倍体植株的特点 秋水仙素在育种中应用及原理 二、思维拓展二、思维拓展 1 1 染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念 一般来说,动物和多数高等植物都是二倍体,即生物体细胞中含有两组同样的染色 体,经过减数分裂,生殖细胞中的染色体数目减半,成为一个染色体组,其特点: (1) 在一个染色体组中,所有染色体在形态、大小方面各不相同,即不含同源染色体; (2) 不同生物,其染色体组数和每个染色体组所含的染色体数目、形态、大小都是不同的。 二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体; 多倍体是指体细胞中含有三个以上 染色体组的个体;单倍体是指体细胞中
13、含有本物种配子染色体数目的个体。这些概念很 容易混淆,可以由下列方法区别: 2 2单倍体植株有什么特点?怎样进行单倍体育种?单倍体植株有什么特点?怎样进行单倍体育种? (1)单倍体的特点:植株弱小;高度不孕,本身没有使用价值;染色体上 基因是成单的,在育种方面具有特殊意义。 (2)单倍体育种可以明显缩短育种年限,其方法是: 离体培养秋水仙素 花药单倍体正常纯合体 3.3.染色体组与染色体组数目的判别染色体组与染色体组数目的判别 染色体组是指细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗 传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备 以下几条: (1)一个染色体组
14、中不含同源染色体。 (2)一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。 要确定某生物体细胞中染色体组的数目,可以从以下几个方面考虑: 细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组。如图中的细胞相同的 染色体有 4 条,此细胞中有 4 个染色体组。 根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几 次,则有几个染色体组。如基因型为AaaaBBbb 的细胞或生物体含有4 个染色体组。 根据染色体的数目和染色体的形态数来推算,染色体组的数目=染色体数/染色 体形态数。如果蝇体细胞中有8 条染色体,分为 4
15、 种形态,则染色体组的数目为2 个。 课时课时 2323跟踪训练跟踪训练 (一)选择题(一)选择题 1普通小麦是六倍体,体细胞的染色体数目是42 条,指出下列各细胞的染色体数目。 (1)六倍体小麦的花粉() (2)六倍体小麦花粉离体培养发育成的植株() (3)六倍体小麦的胚() (4)六倍体小麦的胚乳() (5)六倍体小麦的珠被() A21 B.42 C.63 D.84 2双子叶植物大麻(2N=20)为雌雄异株,性别决定为 XY 型,若将其花药离体培养, 将幼苗用秋水仙素处理,所得植株的染色体组成应是() A18+XX B.18+XY C.18+XX或 YY D.18+XX或 XY 3.单倍体
16、育种可以明显地缩短育种年限,原因是( ) A.单倍体的杂交后代不发生性状分离 B.单倍体经染色体加倍后自交不发生性状分离 C.单倍体高度不孕,不发生性状分离 D.单倍体育种免去了费时的杂交程序 4.已知某小麦的基因型是 AaBbCc,三对基因分别位于三对同源染色体上,利用其花药进 行离体培养获得 N 株小麦,其中基因型为 aabbcc 的个体约占( ) A.N/4 B.N/8 C.N/16 D.0 5.用生长素处理二倍体番茄所得到的无子番茄是( ) A.二倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.单倍体 6.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐,而且健壮、果穗大、籽粒多, 因为这些植株可能是
17、() A单倍体 B.三倍体 C.四倍体 D.杂交种 7.四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中,所含的染色体组数是( ). A.1 组 B.2 组 C.3组 D.4 组 8.下列四个细胞图中,属于二倍体生物精子细胞的是( )。 9人类单倍体基因组是指存在于多少条染色体上的全部遗传信息?() 。 A 22 条常染色体 B 22 条常染色体+X 染色体 C 22 条常染色体+Y 染色体 D 22 条常染色体+X 染色体+Y 染色体 10 (多选)下列与多倍体形成无关的是() 。 A染色体结构的变异 B纺锤体的形成受到抑制 C个别染色体增加 D非同源染色体自由组合 11 (多选)已知普通小麦是
18、六倍体,含42 条染色体。有关普通小麦的下列叙述中,正 确的是() 。 A.单倍体植株的体细胞中含21 条染色体 B.每个染色体组含 7 条染色体 C.胚乳含 3 个染色体组 D.它的花粉产生的植株表现高度不育 12 (多选)下列关于水稻的叙述,正确的是() 。 A二倍体水稻含有两个染色体组 B二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大 C二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含三个染色体组 D二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小 13 (多选)在适宜时期取材,下列实验材料不能观察到植物细胞同源染色体配对现象 的是() 。 A根尖 B.茎尖 C.
19、花药 D.种子 ( (二二) )非选择题非选择题 14 石刀板是一种名贵蔬菜,为雌雄异株,属于 XY 型性别决定,其雄株产量与质量都超过 雌株.请你从提高经济效益的角度考虑,提出两种合理方案繁殖推广。 15 将基因型为 AA 和 aa 的两个植株杂交,得到 F1植株再进一步作如下图解所示的处理, 请分析回答: (1)乙植株的基因型是 ,属于倍体。 (2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于倍体,其基因型及其比例 是。 (3)丙植株的体细胞中有个染色体组,基因型有种。 16请分析下列两个实验:用适当浓度的生长素溶液处理未受精的番茄花蕾, 子房发 育成无籽番茄。用四倍体与二倍体西瓜杂交, 获得三倍体
20、西瓜植株,给其雌蕊授以二 倍体西瓜的花粉,子房发育成无籽西瓜。试问: (1)番茄的无籽是否能遗传?;若取这番茄植株的枝条扦插, 长成的植 株所结果实中是否有种子?。 (2)三倍体西瓜无性繁殖后,无籽性状是否遗传?;若取这植株的 枝条扦插,长成的植株的子房壁细胞含有个染色体组。 17下图是我国育种学家培育异源八倍体小黑麦的过程图。试分析回答: (1)A、B、D、R 四个字母代表。 (2)F1之所以不育,是因为。 (3)F1人工诱变成多倍体的常用方法是。 (4)八倍体小黑麦的优点是。 参考答案参考答案 1、 (1)A(2)A(3)B(4)C(5)B 2、C 3、B 4、D 5 6、D 7、B 8、
21、D 9、D 10、ACD 11、ABD 12、ABC 13 ABD 14、 、A 、 15、 (1)Aaaa四(2)单 AAAaaa=141 (3)3 4 16、 (1)否有(2)是 3 17、 (1)来源于四个物种的 4 个染色体组 (2)它产生配子时,染色体不能两两配对形成四分体 (3)用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的生长点,使其染色体数目加倍 (4)耐土壤贫瘠、耐寒冷、面粉白、蛋白质含量高 变异 来 比 源 较项 目 染色体变异染色体变异 基因重组基因重组基因突变基因突变 多倍体多倍体 控制不同性状的 变异实质基因重新组合, 产生新的基因型 减数分裂形成配 子时,非等位基 产生过程因的自
22、由组合或 非姐妹染色单体 的交叉互换 后代中重新产生 特点的变异类型有一 定的比例规律 发生频率低,有 害变异多,是变 异的主要来源, 进化的重要因素 器官大, 养分多; 成熟迟,结实少 复制过程种,基 因中碱基对的增 减、替换 基因分子结构发 生改变,产生新 的基因 染色体组成倍地 增加,产生新的 基因型 细胞分裂过程 中,染色体复制 后,不能平均分 配到两个子细胞 中 单倍体单倍体 染色体组成倍地 减少,产生新的 基因型 有性生殖过程 中,配子不经受 精作用而单独发 育成个体 黄圆与绿皱豌豆 举例杂交,后代产生 黄皱与绿圆个体 镰刀型细胞贫血 症 普通小麦(六倍 体) 雄峰、单倍体玉 米
23、课时课时 2424染色体变异(二)染色体变异(二) 二、思维拓展二、思维拓展 4.可遗传变异的三种来源比较 (见上表) 5、杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种比较 方法 比较 处理 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种 用射线、激光、 化学药品处理生 物 用人工方法诱发 基因突变,产生 新性状,创造新 品种或新类型 多倍体育种多倍体育种 用秋水仙素处理 刚萌发的种子或 幼苗 抑制细胞分裂中 纺锤体的形成, 使染色体数加倍 后不能形成两个 子细胞 单倍体育种单倍体育种 杂交 通过基因重组, 把两亲本的优良 性状组合在同一 后代中 方法较简便,但 要经过长年限的 选择才能获得纯 合体(指显性性
24、 状的选育) 花药离体培养 原理 诱导精子直接发育成 植株,再用秋水仙素 加倍成纯合体 优缺点 例子 方法 比较 处理 加速育种的进 程,大幅度地改器官较大,营养 良某些性状,但物质含量高,但 突变后有利个体发育延迟,结实 往往不多,故需率低 要处理大量材料 高秆抗病与矮秆三倍体无籽西 高产量青霉菌菌 染病小麦杂交产瓜,八倍体小黑 株的育成 生矮秆抗病品种麦 杂交育种诱变育种 用射线、激光、 化学药品处理生 物 用人工方法诱发 基因突变,产生 新性状,创造新 品种或新类型 多倍体育种 用秋水仙素处理 刚萌发的种子或 幼苗 抑制细胞分裂中 纺锤体的形成, 使染色体数加倍 后不能形成两个 子细胞
25、明显缩短育种的年 限,但方法复杂,成 活率较低 抗病植株的育成 单倍体育种 杂交 通过基因重组, 把两亲本的优良 性状组合在同一 后代中 方法较简便,但 要经过长年限的 选择才能获得纯 合体(指显性性 状的选育) 花药离体培养 原理 诱导精子直接发育成 植株,再用秋水仙素 加倍成纯合体 优缺点 例子 加速育种的进 程,大幅度地改器官较大,营养 良某些性状,但物质含量高,但 突变后有利个体发育延迟,结实 往往不多,故需率低 要处理大量材料 高秆抗病与矮秆三倍体无籽西 高产量青霉菌菌 染病小麦杂交产瓜,八倍体小黑 株的育成 生矮秆抗病品种麦 明显缩短育种的年 限,但方法复杂,成 活率较低 抗病植株
26、的育成 课时课时 2424 跟踪训练跟踪训练 (一)选择题(一)选择题 1.生物变异的主要来源和生物进化的主要因素是() A基因重组 B.基因突变 C.染色体结构的变异 D.染色体数目的变异 2.通过具有相对性状的植株(或动物)杂交培养新品种,主要来自于下列哪种变异( ) A基因突变 B.单倍体育种C.基因重组 D.多倍体育种 3(2004 年广东高考)将纯种小麦播种于生产田,发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中 间的长得好.产生这种现象的原因是( ) A.基因重组引起性状分离 B.环境引起性状变异 C.隐性基因突变成为显性基因 D.染色体结构和数目发生了变化 4.单倍体育种和诱变育种共有的优
27、点() A提高变异频率 B改变育种方向 C加速育种的进程 D大幅度改变性状 5.根霉若产生可遗传变异,其来源是() A.基因重组和基因突变 B. 基因重组和染色体变异 C. 基因突变和染色体变异 D. 基因重组、基因突变和染色体变异 6.一种植物只开红花,但在红花中偶尔出现了一朵白花, 将白花所结种子种下, 后代仍为 白花。出现这种现象的原因可能是() A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D基因互换 7.用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体,起作用的时期分别是() A有丝分裂的间期和前期 B有丝分裂的间期和后期 C有丝分裂的前期和后期 D有丝分裂的前期和后期 8.进行有性生殖的生物其亲子代之间
28、总是存在着一定差异的主要原因() A基因重组 B基因突变 C染色体变异 D生活条件的改变 9.下列变异属于可遗传的变异是() A羊群中出现短腿安康羊 B强烈日照使皮肤变黑 C生长素处理番茄得无籽番茄 D经血液传播爱滋病 10水稻的糯性、无籽西瓜、黄圆豌豆绿皱豌豆绿圆豌豆,这些变异的来源依次 是() A 环境改变、染色体变异、基因重组 B 染色体变异、基因突变、基因重组 C 基因突变、环境改变、基因重组 D 基因突变、染色体变异、基因重组 11 (多选)发酵工程用于获得优良菌种的方法是() A 杂交育种 B 诱变育种 C 基因工程 D 细胞工程 12 (多选)基因突变、基因重组、染色体变异在遗传
29、上的共同点是() A都能产生新基因 B都能产生新的基因型 C都能产生可遗传的变异 D都会改变基因中的遗传信息 13 (多选)下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是() A我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 B我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉 C我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 D我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛 (二)(二) 非选择题非选择题 14请分析下列两个实验:用适当浓度的生长素溶液处理未受精的番茄花蕾, 子房发育 成无籽果实;用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交, 获得三倍体西瓜植株,给其雌蕊授以二倍 体西瓜的花粉,子房发育成无籽西瓜
30、。试问: (1)番茄的无籽性状是否能遗传?为什么? 。 若取此番茄植株的枝条扦插,长成的植株所结果实中是否有种子?为什么? 。 (2)三倍体西瓜无性繁殖后,无籽性状是否能遗传? 。 若取此枝条扦插, 长成的植株子房 壁细胞有个染色体组。 15良种对于提高农作物产量、品质和抗性等具有重要作用。目前培育良种有多种途径。 其一是具有不同优点的亲本杂交,从其后代中选择理想的变异类型,变异来源于, 选育过程中性状的遗传遵循、规律。 其二是通过射线处理, 改变已有品种的个别重要性状,变异来源于,实质上是细胞中的 DNA 分子上的 碱基发生改变。其三是改变染色体数目, 例如用秋水仙素处理植物的分生组织, 经
31、过培育和 选择能得到植株。 16现有三个番茄品种,A 品种的基因型为 AABBdd,B 品种的基因型为 AabbDD,C 品种的 基因型为 aaBBDD。三对等位基因分别位于三对同源染色体上,并且分别控制叶形、花色和 果形三对相对形状、状。请回答: (1) 如何运用杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd 的植株? (用文字简 要获得过程即可) (2)如果从播种到获得种子需要一年,获得基因型为aabbdd 的植株最少需要多少年? (3)如果要缩短获得 aabbdd 植株时间,可采用什么方法?(写出方法的名称即可) 参考答案参考答案 1、B 2、C 3、B 4、C 5、C 6、A 7
32、、A 8、A 9、A 10、D 11、BCD 12、BC 13、BCD 14、 (1)无籽性状不能遗传。因为无籽性状的出现是用生长素处理未受精的蓓蕾,没有使 遗传物质发生改变,所以不能遗传,果实中有种子。因为生长素只是处理花蕾,番茄植株的 其他部位遗传物质没有发生改变。 (2)无籽性状能遗传。无籽是因为减数分裂时同源染色体 配对紊乱,不能形成正常的生殖细胞,遗传物质发生改变三 15、基因重组分离规律自由组合基因突变多倍体 16、 (1)A 与 B 杂交得到杂交一代,杂交一代与C 杂交,得到杂交二代,杂交二代自交可以 得到基因型为 aabbcc 的种子,该种子播种后可得到aabbdd 的植株。
33、(2)4 年。 (3)单倍体 育种技术。 课时课时 2525人类遗传病与优生人类遗传病与优生 一、书本基础知识整理一、书本基础知识整理 1 遗传病概念 2 遗传病类型 3 遗传病危害 4 优生的概念 5 优生学 6 优生的措施 二、思维拓展二、思维拓展 1 1、单基因遗传病与多基因遗传病的特点、单基因遗传病与多基因遗传病的特点 (1)单基因病起因于突变基因。在一对同源染色体上,可能其中一条含有突变基因,也可 能同源染色体上都含有突变基因。单基因病通常呈现特征性的家系传递格局。单基 因病在群体中的发病率比较低,一般为1/10000001/10000。 (2)多基因病起源于遗传因素和环境因素,包括
34、一些先天性发育异常和一些常见病。多基 因病有家族聚集现象,但无单基因病那样明显的家系传递格局。多基因病与单基因 病比较,在同胞中的发病率比较低,约为1%10%,但在群体中的发病率却比较高。 2 2、先天性疾病、家族性疾病与遗传病、先天性疾病、家族性疾病与遗传病 遗传病是指生殖细胞或受精卵内的遗传物质发生改变而引起的疾病。 要弄清遗传病的概 念,首先要弄清遗传病与先天性疾病、家族性疾病的关系。 (1) 先天性疾病与遗传病 先天性疾病一般是指婴儿出生时就已经表现出来的疾病。 先天性疾病当然可以由遗传物 质的改变所致。例如,我们熟悉的先天性愚型、多指(趾)、白化病、苯丙酮尿症等遗传病, 都是婴儿一出
35、生就能表现出来的疾病, 在这种情况下先天性疾病就是遗传病。 现在已知的大 多数遗传病都是先天性疾病。 但是, 也有不少在婴儿出生时就可以确诊的先天性疾病并不是 遗传病,这些病并不是由于遗传物质发生改变而引起的。 例如,胎儿在子宫内受天花病毒感 染,出生时就会留有瘢痕;母亲在妊娠早期受风诊病毒感染, 致使婴儿出生时患先天性心脏 病或先天性白内障等。所以说,婴儿出生时所患疾病并不等于是遗传病 (2)家族性疾病与遗传病 家族性疾病是一个家族中多个成员都表现出来的同一种病, 即某一种疾病有家族史。 在 遗传病中显性遗传病往往表现出家族倾向,如多指(趾) 、多发性结肠息肉、抗维生素D 佝 偻病。但是,遗
36、传性疾病也不一定都有家族史。例如,隐性遗传病,由于患者的父母都是杂 合子,所以表现都正常。在患这类遗传病的家族中,由于发病的机会较少(只有在纯合状态 下才发病) ,所以家族中的病例常常是散发的, 难以表现出家族性倾向, 如果不是近亲结婚, 往往在几代中只见到一个患者。 另外,家族性疾病也不一定都是遗传病。 这是因为同一家系的多个成员中, 由于环境因 素相同,也可为同一家系的多个成员中,由于环境因素相同,也可能都患有相同的疾病。例 如,由于饮食中缺少维生素A,一家中多个成员都可能患夜盲症。综上所述,先天性疾病和 家族性疾病中的许多疾病与遗传病有一定关系,但是,这些疾病不都等于遗传病。因此,笼 统
37、地将这两类疾病归于遗传病范畴是错误的。 3 3、直系血亲和三代以内旁系血亲、直系血亲和三代以内旁系血亲 直系血亲是指相互之间有直接血缘关系的人, 包括生育自己和自己生育的上下各代, 如 父母与子女、祖父母(外祖父母)与孙女(外孙女)等。 旁系血亲是指相互之间具有间接血缘关系的人, 包括直系血亲之外, 在血统上与自己同 出一源的亲属,如叔(伯)姑、姨舅、侄甥等。 三代是指从自己这一代算起, 向上推数三代和向下推数三代。 从自己数到父母算是第二 代,数到祖父母(外祖父母)是第三代,这是上三代。从自己推算到子女,孙子女(外孙子 女)是下三代。所谓三代以内的旁系血亲,就是指祖父母(外祖父母)以下同源而
38、出的旁系 血亲。下面以一个血亲关系表来说明。 4 4、 “症”和“综合征”的区别“症”和“综合征”的区别 在医学上, “症”与“综合症”是意义不同的两个词。 “症”是指“症状” , “综合症”是 指“多种症状的体征” 。例如:人类遗传病中的“性腺发育不良”,患者的主要症状是性腺发 育不正常,如性腺条索状、无卵巢滤泡、原发性闭经、不孕和盾状胸等,因此,在临床上又 常被称为“性腺发言不良症” 。实际上,性腺发育不良患者(核型为44+X)除了表现出性腺 发育不正常外,还伴有蹼颈、肘外翻、先天性淋巴水肿、智能稍迟钝和先天性心肌病等其他 多种症状的体征,可见, “性腺发育不良”是名副其实的“综合症” 。
39、此病的另一个名称叫 “Turner综合症” ,因为它是由一位叫Turner的美国医生在 1938 年首先发现的。一般来说, 染色体病都是较严重的遗传性疾病, 都表现出多种症状的体征, 因此通常都被称为 “综合症” 。 课时课时 2525 跟踪训练跟踪训练 (一)选择题(一)选择题 1.(2000 年上海)我国婚姻法明确规定: “直系血亲和三代之内的旁系血亲禁止结婚” ,对 任何一个人来说,在下列血亲关系中属于旁系血亲的是() 亲兄弟、亲姐妹 祖父、祖母 表兄弟、表姐妹 外祖父、外祖母 A. B. C. D. 2.下列需要进行遗传咨询的是() A.亲属中生过先天畸形孩子的待婚青年 B.得过肝炎的
40、夫妇 C.父母中有残疾的待婚青年 D.得过乙型脑炎的夫妇 3某男子的父亲患血友病,而他本人血凝时间正常,他与一个没有血友病家族史的正常女 子结婚,一般情况下,他们的孩子患血友病的概率是() A.12 B.1/4 C.0 D.1/16 4.下列疾病分别属于单基因显性遗传病、 单基因隐性遗传病、 多基因遗传病和染色体异常遗 传病的依次是() 21 体综合征原发性高血压糖尿病苯丙酮尿症软骨发育不全并指 抗维生素 D 佝偻病性腺发育不良先天聋哑 A.、 B.、 C.、 D.、 5 Leber 遗传性视神经病是一种遗传病,此病是由线粒体DNA 基因突变引起的。某女士的 母亲患有此病,如果该女士结婚生育,
41、下列预测正确的是() A.如果生男孩,孩子不会携带致病基因 B.如果生女孩,孩子不会携带致病基因 C.不管生男或生女,孩子都会携带致病基因 D.必须经过基因检测,才能确定 6.某男子是 白化病基因携带者,其细胞中可能不含该致病基因的是() A.神经细胞 B.精原细胞 C.淋巴细胞 D.精细胞 7单基因遗传病是指() A.一条染色体上一个基因控制的遗传病 B.很多个染色体上单独的基因控制的遗传病 C.一对同源染色体上一对等位基因控制的遗传病 D.以上几项都可以 8下列有关遗传病的叙述中,正确的是() A.先天性疾病都是遗传病 B.多基因遗传病在群体中的发病率较高 C.非近亲婚配一定可防止遗传病的
42、发生 D.染色体异常遗传病患者无生育能力 9 (多选)多基因遗传病的特点是() A.由多对基因控制 B.常表现出家族聚集现象 C.易受环境因素的影响 D.发病率极低 10 (多选)血友病基因存在于X 染色体上,下列关于血友病的看法正确的是() A.血友病为伴性遗传病 B.血友病基因可能与红绿色盲基因连锁 C.血友病是单基因遗传病 D.血友病是多基因遗传病 11 (多选)(2001广东卷)显性基因决定的遗传病患者分为两类,一类致病基因位于X 染 色体上,另一类位于常染色体上, 他们分别与正常人婚配, 总体上看这两类遗传病在子代 的发病率情况是() A.男性患者的儿子发病率不同 B.男性患者的女儿
43、发病率不同 C.女性患者的女儿发病率不同 D.女性患者的儿子发病率不同 (二)非选择题(二)非选择题 12.如下图所示是一个遗传病的系谱(设该病受一对基因控制,A 为显性,a 为隐性) 。请据 图回答: (1)该遗传病致病基因在 染色体上,是 性遗传病。 (2)3、4、5、6的基因型是 。 (3)7、9的基因型是 。 (4)8、10的可能的基因型是 ,他(她)是杂合体的概率是 。 (5)如果10与8结婚,属于 结婚,出生病孩的概率为 。 (6)如果10与患该病的男性结婚,生出病孩的概率为 。 13在人群中,男子的食指比无名指短的人相当多, 在许多家庭进行食指长短比较的遗传调 查中,得到以下资料
44、。根据下表,回答问题: 婚配方式婚配方式 母母 食指短 食指、无 名指等长 食指短 父父 食指短 食指短 家庭家庭 数目数目 子子 食指短食指短 196 58 69 13 女女 食指、无食指、无食指、无食指、无 食指短食指短 名指等长名指等长名指等长名指等长 0 163 0 37 203 60 0 0 0 170 73 51 200 281 83 50 食指、无 名指等长 食指、无食指、无 名指等长名指等长 (1)这个性状的遗传牵涉 对基因。 (2)控制食指比无名指短的基因在 染色体上的可能性较大,是 性基因。 (3) 男子中食指比无名指短的人数比例, 较女子中出现这一性状的人数比例高的多的原
45、 因是 。 (4)从第 2 组的结果看,无论子或女均是食指、无名指等长的较多,按以上确定的遗传 方式分析,可能的原因是。 (5)若有第 3 组家庭所生的一个女性与一个食指、无名指等长男性婚配其子女的表现型 如何? 14观察并分析下图,你认为“生出 21 三体综合征患儿的主要原因是高龄产妇卵功能减 退造成的”这种说法是否有道理?为什么? 15下列是具有两种遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为 a;乙病显 性基因为 B,隐性基因为 b。若7 为纯合体,请据图回答: (1)甲病是致病基因位于 染色体上的 性遗传病。乙病是致病基因位于 染色体上的 性遗传病。 (2)5 的基因型可能是 ,
46、8 的基因型是 。 (3)10 是纯合体的概率是 。 (4)假设10 与9 结婚,生下正常男孩的概率是 。 (5)该系谱图中,属于4 的旁系血亲有 。 参考答案参考答案 :1、B 2、A 3、C 4、C 5、C 6、D 7、C 8、B 9、ABC 10、ABC 11、AB 12、 (1)常隐(2)都是 Aa(3)都是 aa (4)AA 或 Aa 2/3(5)近亲 19(6)13 13、 (1)1(2)X隐(3)男性只有一个X 染色体,其上含有食指短基因即可表现 这一性状,而女性含有两个X 染色体,必须同时含2 个该基因才表现这一性状 (4)第 2 组中的母亲表现型为显性,其基因型可能是纯合子、
47、杂合子两种,估计杂合子 占的比例较小(5)女孩均为食指、无名指等长,男孩有两种表现型:食指短的与 食指、无名指等长的可能性各为12 14、有一定道理,但有片面性。造成 21 三体综合征的关键是减数分裂过程中染色体不分离, 可能发生在减数第一次分裂,也可能发生在减数第二次分裂,可能是形成卵细胞的过程中, 也有可能是出现了异常的精子。出现三体的概率与出现单体的概率相等。 15、 (1)常显常隐 (2)aaBB 或 aaBb AaBb (3)2/3 (4)1/12 (5)5,6,10 课时课时 2626生物的进化(一)生物的进化(一) 一、书本基础知识梳理一、书本基础知识梳理 1自然选择学说 主要内
48、容 意义 科学性 局限性 2现代生物进化理论 种群是生物进化的单位 种群的概念和特点 基因库及基因频率的概念 基因频率的计算 突变和基因重组产生进化的原材料 突变和突变率 突变的有害与有利与环境的关系 突变和基因重组的不定向性 自然选择决定生物进化的方向 隔离导致物种的形成 物种的概念 隔离的概念 物种的形成 二、思维拓展二、思维拓展 1自然选择学说的主要内容之间的关系 过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料,加剧了生存斗争。 遗传和变异是生物进化的内在因素。 自然选择通过生存斗争实现的,生存斗争是生物进化的动力。 适者生存是自然选择的结果。 结 果 适应性 原 因 相 互 作 用 内因 外因
49、 遗传保留有利变异,变异为选择提供原始材料 生物生存的各种环境条件,如各种生态因素对生物 的影响 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择, 淘汰不利变异,积累和加强有利变异,推动着生存 斗争,表现为生物的进化 环境对生物的变异进行定向选择,使有利的变异在 生物类群中得到积累和加强,形成了生物的适应性 多样性、 同一物种的不同种群,由于生活环境的变化,形成 物 种 形 成 了具有不同适应性的生物类群,当变异积累到一定 程度而出现生殖隔离时,便形成了新物种;同一物 种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多 样性 进化生物新类型的形成导致生物进化。物种的形成是生 物进货的质的飞跃 2物种与种群
50、概念的区分 物种是生物分类的基本单位,也是生物进化过程中的基本环节。 种群是生物进化的基本单位, 也是生物繁殖的基本单位, 种群有大有小,最大的种群可以是 一个物种,一般来说,种群应小于物种是同一物种的一部分。 3如何运用现代生物进化理论分析生物的进化适应性和新物种的形成。 课时课时 2626跟踪训练跟踪训练 一、选择题 1下列有关种群和物种的叙述中正确的是() 。 A同一种群的个体间可以相互交配产生后代,同一物种的个体间不能相互交配产生后代。 B种群是生物进化的基本单位,物种是繁殖的基本单位 C种群的基因频率总是在不断变化发展,物种的基因频率往往保持不变 D种群基因库的基因不如物种基因库的基
51、因丰富 2有关基因频率和生物进化的关系,以下说法正确的是() A生物只要发生进化,基因频率就会改变 B只有在新物种形成时,才发生基因频率的改变 C基因频率的改变不一定引起生物的进化 D新物种的形成一定要有地理隔离,但不一定有基因频率的改变 3对以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的正确理解是() 环境改变使生物产生适应性的变化隔离是新物种形成的必要条件生物进化的实 质在于种群基因频率的改变生物进化的实质在于有利变异的保存突变和基因重组 是不定向的自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向自然选择 是通过生存斗争实现的变异是定向的 ABCD 4一条雌鲫鱼一年内能繁殖约 3 000 余
52、条幼鱼,但能够生存下来并发育成熟的却很少,按 照达尔文进化观点,这个实例说明了() A生物的繁殖能力很强,能产生大量后代B自然界存在着激烈的生存斗争 C遗传和变异是生物界普遍的规律D适者生存,不适者被淘汰 5人工选择和自然选择的共同选择基础是() A生物的生存斗争 B人和自然界的选择力量 C生物的遗传和变异是普遍存在的 D生物均具有很强的繁殖能力 6某海岛上生活着一种昆虫,经调查其翅的长度与个体数的关系如图甲(横坐标为个体数 量,纵坐标为翅的长度) 。该岛上经常刮大风,若干年后再进行调查,你认为此时可能性最 大的是() 7某岛屿上存在着尺蛾的两个变种,该地区原为森林,后建设为工业区。下列为该地
53、区不 同时期两个变种尺蛾的数量比。引起这种变化的原因是() 森林时期 灰尺蛾 99% 黑尺蛾 1% 建 成 工 业 区 后5 0年 灰尺蛾 1% 黑尺蛾 99% A工业煤烟使灰尺蛾变为黑尺蛾 B灰尺蛾远离,黑尺蛾迁入 C自然选择作用 D定向变异作用 8同种生物的两个群体最早生活在有天然屏障间隔的A、B 两地域。许多年后,A 地的那 个群体进化很快,而 B 地的群体基本上无进化。原因最可能是() AA 地生物进行有性生殖,B 地生物进行无性生殖 BA 地气候适宜,食物充足,B 地环境条件恶劣 CA 地阳光中的紫外线比 B 地多,基因突变率高 DA 地环境条件变化剧烈,B 地环境条件变化小 9 (
54、多选) (2001 年广东卷)用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是 () A使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增强的方向变异 B抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的 C抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的 D病菌中原来就有抗药性强的个体,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体 10(多选) (2001 年广东卷)达尔文自然选择学说能解释的是() A生物进化的原因 B现存生物适应性的原因 C生物多样性的原因 D生物不定向变异的原因 11 (多选) (2004 年江苏卷)种群是指生活中同一地点的同种生物的一群个体,种群中 的个体通过繁殖将
55、各自的基因传递给后代。下列叙述正确的有() A自然选择使种群基因频率发生定向改变 B种群基因频率的改变导致生物的进化 C种群通过个体的进化而进化 D种群通过地理隔离可以达到生殖隔离 12(多选)下列关于隔离的叙述中,正确的是() 。 A阻止了种群间的基因交流 B多数物种的形成都要先经过长期的地理隔离 C遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因 C多倍体植物的产生不需要经过隔离 二非选择题 13下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型:图中上为甲岛,下为乙岛, A、B、C、D 为 四个物种及其演化关系。请看图后,回答问题: (1)由 A 物种进化为 B、C 两个物种的两个外部条件是和。 (2)甲岛上
56、的 B 物种迁回乙岛后,不与 C 物种进化为同一物种的内部条件是不同, 外部条件是。 (3) 迁回乙岛的 B 物种进化为 D 物种, 由 B 物种形成 D 物种的条件是和。 14用水蚤进行水温变化的实验过程和现象如图所示: 请回答: (1)实验表明,多数水蚤生活的最适温度是。 (2)有些水蚤能在 200C 环境中生活,还有些水蚤能在 280C 环境中生活,这表明水蚤个体 之间存在着,从而体现了生物的变异一般是 (3)实验中在 200C 或 280C 环境中都有生存的个体, 它们都是的个体。因而温 度的改变对水蚤起了作用,这种作用是。 (4)200C 环境中生活的水蚤移入 280C 环境中,将导
57、致水蚤死亡。同理,280C 环境中生活 的水蚤移入 200C 环境中也将引起死亡。 说明当环境条件改变时, 如果生物缺少, 就要被环境所淘汰。因而生物对环境的适应具有的特点。 15 螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生生物, 在实验室里对两组数据相同的螺旋蛆蝇进行不同的 处理: 一组使用杀虫剂, 另一组使用电离辐射促使雄性不育, 实验结果如下图。 请据图回答: (1)用杀虫剂处理,可使群体中的个体数短时间内迅速减少,但从处理后的第二代起,个 体数又逐渐回升了, 其原因是螺旋蛆蝇中存在着变异类型, 杀虫剂起了作用, 使基因频率不断提高。 (2) 用电离辐射促使雄性不育的方法, 在遗传学上叫。 用这种方法改变种群的比 例,从而影响种群的出生率,使种群年龄组成变成型。 (3)依据结果,你认为哪种
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