生命的延续遗传与变异.ppt

生命的延续、遗传与变异,专题三,知识体系,成体 (子代.2N),有性生殖,个体发育,减数 分裂,卵细胞 (N),精子 (N),受精 作用,受精卵 (2N),幼体 (2N),成体 (亲代.2N),无性生殖,性状,遗传,相似,变异,相异,变,不变,DNA(绝大多数生物),RNA(极少数病毒),染色体 (主要载体),基因,遗传物质,考纲解读: 1.植物的营养生殖是无性生殖在生产上的典型应用,也是 比较好的一个命题点. 2.掌握同源染色体,姐妹染色单体,联会,四分体等基本概念 3.理解染色体和DNA在减数分裂中的数量变化. 4.有丝分裂和减数分裂的区别和联系. 5.生物个体发育的过程 6.同位素标记法考察组织细胞的分化和来源 7.以种子为背景材料的历届高考题,专题三：生命的延续、遗传与变异,一、种类 无性生殖 概念、意义、种类（分裂生殖、出芽生殖、 孢子生殖、营养生殖） 生殖： 植物的组织培养、动物的克隆 有性生殖 概念、种类、意义 区别：孢子、配子、卵细跑、精子、合子、受精卵,第一部分：生物的生殖和发育,专题三：生命的延续、遗传与变异,二、有性生殖细胞的形成：减数分裂 1、精子和卵子的形成过程及不同点 2、减数分裂和有丝分裂的比较 3、判断细胞的分裂图象 4、减数分裂中细胞数目、染色体数目及基因的变化规律,减数分裂与有丝分裂的区别比较,精子与卵细胞形成过程的比较,1、表格式,2、坐标式,3.从细胞分裂结果来认识有丝分裂与减数分裂,(1)看子细胞数目。1)有丝分裂的结果产生2个子细胞；2)精原细胞经减数分裂产生4个精细胞；3)卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体。 (2)看子细胞的形态变化。1)有丝分裂产生的子细胞，大小相同；2)精子形成过程需经变形阶段；3)卵细胞的形成不经变形阶段，但型体大。,专题三：生命的延续、遗传与变异,蜂王 卵细胞 雄蜂 工蜂 受精卵 幼虫,减数分裂,直接发育,减数分裂,精子,受精作用,喂食花粉,喂食蜂王浆,蜜蜂的发育,(2N=32),(N),(N),(N),(2N),(2N),(2N),思考： 雄蜂个体发育的起点是什么？ 蜜蜂的性别是由什么来决定的？ 某蜜蜂种群的性别比例是哪一种？ 此例能说明生物的性状由什么来决定？,思考,专题三：生命的延续、遗传与变异,(N=16),蛙的个体发育,鸡的个体发育过程：胚的发育,人的个体发育：胚胎发育,个体发育和其它章节的联系点：,专题四：生命的延续、遗传与变异,注意以下问题： 1、种子的形成、种子的萌发、幼苗形成后的营养供应。 2、卵生动物胚胎发育与胎生动物胚胎发育的营养供应。 3、同一粒种子中胚和胚乳基因型的关系。 4、极体与极核的比较 5、胚囊和囊胚的区别,1.(03新课程5)用甲地的高产优质枣树品种改造乙地生长健壮、但果实产量低、品质差的枣林，最经济、有效的技术是 A 用甲地的枣树花粉给乙地枣树授粉 B 挖去乙地的枣树，种植甲地枣树的种子 C 挖去乙地的枣树，用甲地枣树的枝条进行扦插 D 将甲地枣树的芽或枝条嫁接到乙地枣树上,【分析】 本题考查营养繁殖的有关知识，考查理论简单，但创设了实际生 产情境，考生认真分析就不会出错。 【解析】用A、B、C三种方法改造乙地品种时间长且复杂。用D方法周期短 、最经济、最有效。故选项D正确。,2.(03广东22) 一般地说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植；潮湿条件下育 成的作物品种，适于在潮湿地区种植。在这里，干旱和潮湿条件所起的作用是 A 诱发基因突变 B 引起染色体变异 C 选择基因型 D 导致基因重组,【解析】生物的性状受基因控制，生物适应环境的特性也受基因控制，作物耐旱、耐湿同样受基因控制。故选项C正确。,3.(01广东、河南19) 下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体 积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)，其中正确的是 A B C D ,【分析】本题涉及的知识是蛙胚在发育中由受精卵发育至囊胚阶段的DNA总量、每个细胞的体积和有机物总量的变化。这些知识需要考生综合细胞有丝分裂、新陈代谢及教材中胚胎发育图解所示的含义等有关知识进 行综合分析回答，所以本题在能力方面，主要考查考生对学科内知识的综合能力，同时也考查其运用简单的图表描述生命现象的能力。解答该题的思路，应结合有关知识对表示DNA 总量、细胞体积和有机物总量的变化等坐标图逐一分析，然后选择供选答案。 【解析】蛙受精卵发育至囊胚的过程中，由于细胞不断分裂，故DNA的总量逐渐增多；又因细胞分裂所需的营养全部来自卵巢，并非来自外界，故分裂后的细胞体积越来越小。事实上，由于细胞分裂等生命活动的消耗，其有机物总量亦减少。故选项A正确。,考纲解读： 1、理解遗传的物质基础 2、掌握基因的分离规律和自由组合规律 3、掌握遗传病系谱图的遗传方式的判断方法及相关的几率计算 4、对生物染色体组数与生物体倍数需会分析 5、几种育种方式的比较,专题三：生命的延续、遗传与变异,一、DNA是主要的遗传物质 DNA是遗传物质 肺炎双球菌的转化实验(1928年，英，格里菲思) 肺炎双球菌从无毒的R型转化为有毒的S型，其毒性的来源是菌体外的荚膜蛋白质。在本实验中加热杀死的是蛋白质，而DNA分子能耐110高温，所以仍能指挥合成荚膜蛋白，这是实验成功的关键。,1944年，美，艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验 思考：在本实验中为什么选择S、P的同位素分别对蛋白质和DNA进行标记？为什么不选C或H？ 此实验用到同位素标记法，很有典型性，许多知识都要用到，也是考试命题点，要在理解的基础上灵活应用。 （2）RNA也是遗传物质。（某些病毒）,二、“基因的表达”学法指导,1、概念的学习 （1）基因与性状的。控制生物性状的基本单位。 （2）基因与DNA的。有遗传效应的DNA片段。 （3）基因与遗传信息的。基因上四种脱氧核苷酸 的排列顺序代表遗传信息。 （4）基因与染色体。在染色体上呈线性排列。染 色体是基因的主要载体。,编码区：能够编码蛋白质，原核基因此区是连贯的，而真核基因此区不连贯，有外显子和内含子(不能编码蛋的序列)之别 非编码区：有调控遗传信息表达的核苷酸序列，在编码区的上游的非编码区有RNA聚合酶的结合位点,基因的结构,2、比较法,（1）DNA和RNA的比较,DNA和RNA的比较,（2）复制、转录和翻译的比较。,三、巧用“三口之家”进行遗传方式判断,1、父母无病生下患病女孩（常染色体隐性遗传） 2、父母有病生下无病女孩（常染色体显性遗传）,无中生有是隐性， 隐性遗传看女病。,有中生无是显性， 显性遗传看女病。,判断遗传系谱图遗传方式的主要步骤： 1、先寻找“无中生有”或“有中生无”的典型性家庭 2、若没有“无中生有”或“有中生无”则显隐性都有可能，需结合图谱采用排除法来分析。,3、各种遗传方式的特点：,四、有关遗传概率计算的解决总结,1、利用自由组合定律来进行遗传概率的计算 例、具有独立遗传的两对相对性状的纯种杂交（AABBaabb），F1自交得F2，请从下面供选答案中选出与下列问题相符的正确答案： A、1/8 B、1/4 C、3/8 D、9/16 E、5/8 （1） F2中亲本类型的比例是（ ） （2） F2中新的重组类型的比例是（ ） （3） F2中双显性状的比例是（ ） （4） F2中纯合子的比例是（ ） （5） F2中重组类型的杂合子比例是（ ） （6） F2中AaBb的比例是（ ） （7） F2中Aabb的比例是（ ）,答案: (1)A (2)C (3)D (4)B (5)B (6)B (7)A,2、人类遗传病的概率计算（基因的分离定律）,例、某家族中有成员患甲种隐性遗传病（由基因Bb控制），有成员患乙种隐性遗传病（由基因Aa 控制）见下面的遗传系谱图。现已查明6号不携带致病基因。请问： （1）甲种遗传病的致病基因位于_染色体上，乙种遗传病的致病基因位于_染色体上,甲病女性,乙病男性,8,9,6,（2）写出下列两个个体的基因型. 个体8：_个体9:_。 （3）若8号和9号婚配，子女中只患一种病的概率为_，同时患两种病的概率为_。,答案： （1）X 常 （2）aaXBXB或aaXBXb；AAXbY或AaXbY （3）3/8 1/16,五、遗传学部分几个计算公式的推导,问题1、基因型为Aa的个体连续自交n代，后代中杂合子的比例？纯合子的比例？显性性状个体的比例和隐性性状个体的比例？,答案： 杂合子Aa-1/2n 纯合子AA+aa-1-1/2n 显性性状个体AA+Aa-（ 2n +1）/ 2n+1 隐性性状个体aa- （ 2n -1）/ 2n+1,问题2、某DNA分子中有1000个碱基对，其中有600个腺嘌呤，复制n次后需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数？,Sn=m（ 2n -1）,问题3、含有对等位基因（分别位于对同源染色体上）的个体自交，产生的配子类型，子代基因组合方式、子代基因型、表现型种类？,六、染色体组数与生物体倍数的辨析,1、个体发育的起点 （1）如果生物体由受精卵或合子发育而来，生物体细胞内有几个染色体组就是几倍体。 （2）如果生物体是由生殖细胞（卵细胞或花粉）直接发育而来，不管细胞内有几个染色体组都叫单倍体。,2、染色体组数：,细胞中相同的染色体有几条则含有几个染色体组 在细胞、生物体的基因型中，相同座位上的基因出现几次就是几个染色体组。,七、几种育种方式的比较,基因重组,用物理或化学因素处理生物,选择具有相对性状的亲本杂交，连续自交，不断选种,产生新的基因组合，育种时间长,小麦、水稻等,高产青霉菌株的培育,产生新的基因，育种时间短,基因突变,用花药离体培养单倍体，秋水仙素处理单倍体幼苗,得到的全是纯合体，育种时间短,水稻的花药培养等,染色体变异,染色体变异,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,染色体增倍，植株茎秆粗壮,3N无籽西瓜的培育,抗虫棉,目的性强，育种时间短，克服了远缘杂交的障碍,提取，结合，导入，检测与表达,DNA重组,其它育种方式： 1、利用植物激素育种。如无子番茄 原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育 方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。 特点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。 说明：该种方法适用于植物。 2、利用细胞工程育种。（见下表）,2、细胞工程育种,历届和育种相关的试题,1、（2003高考全国卷、新课程卷26）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）,答案： 小麦 第一代 AABB aabb 亲本杂交（3分） 第二代 F1 AaBb 种植F1代自交（2分） 自交 第三代 F2 AB，Abb，aaB，aabb 种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（2分）,马铃薯 第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交（3分） 第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）（3分） 第三代 YyRr 用块茎繁殖（2分）,2下图表示棉花品种和两个品系培育出新品种的可能方法，I表示培育过程，请回答：,(1)由品种和经过过程I、V培育出新品种的育种方式是_。 (2)由品种经过过程培育品种常用的方法是_。 (3)由品种经过过程培育品种常用_方法。 (4)由品种直接形成品种的过程被称为_。 (5)由品种经过过程培育品种的最简便方法是_。 (6)若外源基因D为苏云金芽孢杆菌质粒的抗虫基因，在品种中有了同样的杀虫蛋白，该品种的种植在环境保护上的重要作用是_.,参考答案：(1)杂交育种 (2)花药离体培养 (3)多倍体育种 (4)人工诱变(诱变育种) (5)自交 (6)减少环境污染,3、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新品种。此转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答 （1）促进果实成熟的重要激素是？它能够发生的化学反应类型有、_、_。 （2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基因的“针线”是_，基因的“运输工具”是_。 （3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_、_和_。,答案 （1）乙烯 加成 氧化 聚合 （2）限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 （3）目的性强 育种周期短 克服运缘杂交的障碍,4、如下图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答： （1）能生产人生长激素 的工程菌是通过培养 的，是_； 高青霉素菌种是通过 培育的，_， 是_。 （2）整个过程的中心阶段是发酵，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制_和通气量、转速等发酵条件。 （3）若是单细胞蛋白的话，是_，氨基酸、维生素属中的_产物。,答案： （1）基因工程 诱变育种 细胞工程 （2）溶氧量、温度、pH （3）微生物菌体 初级代谢,5右图是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺序。下列四幅图是DNA测序仪测出的另外四人DNA片段的碱基排列顺序，请认真比较这四幅图，其中与右图碱基排列顺序最相似的是,C,高考试题回顾,1、右图为某单基因遗传病系谱图， 4号和6号表示男性患者，则3号是杂 合体的机率 A2/3 B1/2 C1/3或2/3 D1/2或2/3,D,2、一对夫妇生了一个性染色体为XXY的儿子。如果母亲是色盲，父亲、儿子色觉正常，此染色体变异发生在什么之中?如果父亲是色盲，母亲、儿子色觉正常，则此染色体变异发生在什么之中?如果父亲正常，母亲、儿子是色盲，则此染色体变异发生在什么之中?其中正确的是哪一组 A精子、卵细胞、不确定 B精子、不确定、卵细胞 C卵细胞、精子、不确定 D卵细胞、不确定、精子,B,3基因A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，可将一原本无色的物质转变为黑色素，即：无色物质X物质Y物质黑色素。则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为 A164 B364 C2764 D964,酶1,酶2,酶3,C,4、基因型的AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交，两对基因独立遗传，则后代中 A、表现型4种，比例为3:1:3:1；基因型6种 B、表现型2种，比例为3:1，基因型3种 C、表现型4种，比例为9:3:3:1；基因型9种 D、表现型2种，比例为1:1，基因型3种,A,5如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aaaa，则在长期的选择过程中，下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是,A,5、玉米幼苗的绿色和白色是一对相对性状（控制该相对性状的基因用G和g表示），以杂合体自交产生的种子为材料做实验，将其中400粒种子播种在有光处，另400粒种子播种在暗处，数日后，种子萌发成幼苗，统计结果如下表：,性状,分析此表能得出的结论有 A绿色为显性性状，白色为隐性性状 B叶绿素的形成与光照有关 C叶色的性状只是由基因型决定的 D从理论上推断，杂合体自交产生的种子的基因型应为GG、Gg、gg,幼苗数目,环境,ABD,6、某医院X光检查室医生萧先生生育了一儿（萧虎）、一女（萧妹），萧虎患有伴X染色体单基因隐性疾病，萧妹患有常染色体单基因显性疾病。萧虎、萧妹的父母、祖父母、外祖父母均无这两种疾病。家人怀疑萧虎、萧妹的患病均与父亲的工作环境有关，医院方却坚持只有一个孩子的患病可能与此有关。 （1）医院方认为 （萧虎或萧妹）的患病可能与父亲的工作环境有关。试阐明理由。 （2）有人建议，若萧虎、萧妹将来与健康人（假设均不携带致病基因）结婚生育，为了尽量减少子代继承致病基因的概率，应该考虑选择孩子的性别。 你认为此建议合理、不合理或部分合理？ 。 请用遗传图解的形式阐明你的观点（大写字母表示显性基因，小写字母表示隐性基因，字母自设。） 遗传图解一： 遗传图解二：,参考答案： （1）萧妹 因为萧妹所患疾病是显性基因控制的，其父母若携带此基因，必然会表现出该疾病例的性状 既然萧妹的父母携带此致病基因，则只可能是他们的生殖细胞发生了基因突变。X射线是诱导基因突变的因素之一，其父亲的工作环境经常存X射线污染，故可怀疑萧妹的患 病与此有关 （2）此建议部分合理 遗传图解,7、下图是某一家族的遗传系谱。请分析回答有关问题,（1）请在以下四种遗传病类型中，选出 该图所示的遗传病最可能是哪一类型，并 简述判断的理由。 A常染色体显性遗传 B常染色体隐性遗传 CX染色体显性遗传 DX染色体隐性遗传 最可能是 ，理由。 （2）如果该病属于你所判断的最可能的遗传类型，请写出系谱图中女性者可能的基因型（致病基因用A或a表示） （3）在上题基础上判断：如果第二代中的这对夫妇再生一个孩子，仍然患病的概率是 ；从优生学角度考虑。请你为他们提供一条建议，以降低他们的子女遗传病的发病概率，并说出理由 。,参考答案： （1）C 女性患者明显多于男性，且男性患者的母亲和女儿都患病 （2）