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文档简介
1、 必修2遗传与进化一轮复习教学案 第一单元 遗传的细胞基础第二章 减数分裂和有性生殖第一节 减数分裂一、细胞的减数分裂及配子的形成过程(一)减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时进行染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。减数分裂的结果是,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞(原始生殖)细胞的减少一半。(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。)(二)减数分裂的过程(以动物细胞为例)1、精子的形成过程:场所精巢(哺乳动物称睾丸)l 减数第一次分裂间期
2、:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。后期:同源染色体分离(分别移向细胞两极);(等位基因分离)非同源染色体自由组合。(非等位基因自由组合)末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。结果:每个子细胞的染色体数目减半。l 减数第二次分裂(无同源染色体)前期:染色体散乱排列在细胞中央。(减的末期)中期:每条染色体的着丝粒(点)都排列在细胞中央的赤道板上。后期:每条染色体的着丝粒(点)分裂,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,并分别移向细胞两极。末期:细胞质
3、分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。结果:每个子细胞的DNA数目减半。 2、卵细胞的形成过程:场所卵巢(三)精子与卵细胞的形成过程的比较精子卵细胞部位动物:精巢(哺乳动物称睾丸)植物:花药动物:卵巢植物:胚囊原始生殖细胞动物:精原细胞 动物:卵原细胞 细胞质分裂情况两次分裂都均等减的初级卵母细胞和减的次级卵母细胞皆不均等分裂。只有减过程中第一极体是均等分裂,分裂结果1精原细胞4精细胞(生殖细胞)1卵原细胞1卵细胞(生殖细胞) + 3极体(消失) 是否变形变形不需变形相同点染色体的行为和数目变化规律相同。产生的子细胞数目都是4个,且细胞中染色体数目减半。【特别提示】1、判断同源染
4、色体条件:形态、大小基本相同;一条来自父方,一条来自母方;联会。2、精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞的相同。因此,它们属于体细胞,通过有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。3、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂,原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染色体。(四)减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律(五)减数分裂形成子细胞种类:假设某生物的体细胞中含n对同源染色体,则:它的精(卵)原细胞进行减数分裂可形成2n种精子(卵细胞);它的1个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的1个卵原细胞进行减数分裂形成1种卵细胞。(六)配子
5、中染色体组合多样性的原因:(1)减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。(2)四分体中非同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换。(七)细胞分裂图像辨析:姐妹分家只看一极一看染色体数目:奇数为减二看有无同源染色体:没有为减三看同源染色体行为:确定有丝或减注意:若细胞质为不均等分裂,则为卵原细胞的减或减的后期。同源染色体分家减后期 (初级卵母细胞) 姐妹分家减后期(次级卵母细胞)例:判断下列细胞正在进行什么分裂,处在什么时期?答案:减前期 减前期 减前期 减末期 有丝后期 减后期 减后期 减后期答案:有丝前期 减中期 减后期 减中期 减前期 减后期 减中期 有丝中期【特别提示】该鉴别方法近适用于二
6、倍体。染色组为偶数的多倍体进行减数分裂,其减细胞中也有同源染色体,可根据子细胞的染色体数目减半推断是减数分裂。含一个染色体组的单倍体体细胞进行有丝,分裂细胞中无同源染色体,可根据子细胞内染色体数与母细胞相同推断为有丝分裂。(八)配子的形成与生物个体发育的联系1、受精作用: (1)概念及部位:受精作用是指精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子,另一半来自卵细胞。高等动物在输卵管完成受精。(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合。(3)有性生殖产生的
7、后代呈现多样性。配子中染色体组合具有多样性。受精时卵细胞和精子结合具有随机性。(4)减数分裂与受精作用的意义:有利于生物在自然选择中的进化;维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,促进了遗传物质的重新组合。对于生物的遗传和变异具有重要的作用。如右图表示:二、【实验】观察细胞的减数分裂(书P14)1、取材:植物的花药,动物的精巢。2、过程:(看书、了解)第二单元 遗传的分子基础第四章 遗传的分子基础第一节 探索遗传物质的过程一、人类对遗传物资的探索过程:(一)1928年格里菲思的肺炎双球菌的转化实验:1、肺炎双球菌有两种类型类型:l S型细菌:菌落光滑,菌体有夹膜,有毒性l R型细菌:菌落
8、粗糙,菌体无夹膜,无毒性小鼠2、实验过程:注射 R型活细菌 不死亡S型活细菌 死亡,分离出S型活细菌加热杀死的S型细菌 不死亡R型活细菌+加热杀死的S型细菌 死亡,分离出S型活细菌3、实验证明:无毒性的R型活细菌与被加热杀死的有毒性的S型细菌混合后,转化为有毒性的S型活细菌。这种性状的转化是可以遗传的。 推论(格里菲思):在第四组实验中,已经被加热杀死S型细菌中,必然含有某种促成这一转化的活性物质“转化因子”。这种转化因子将无毒性的R型活细菌 转化为有毒性的S型活细菌。【特别提示】加热杀死S型细菌的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。R型细菌转
9、化S型细菌的原因是S型菌的DNA进入R型细菌内,与R型菌DNA实现重组,表现出S型菌的性状,此变异属于基因重组。(二)1944年艾弗里的实验:1、实验设计思路:对S型细菌中的物质进行提取、分离,分别单独观察各种物质的作用,体现了实验设计中的对照原则。2、实验过程:如右图3、实验证明:DNA才是R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(即:DNA是遗传物质,蛋白质等不是遗传物质。)(三)1952年郝尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验1、实验设计思路:把DNA和蛋白质区分开来,直接地、单独地去观察DNA 和蛋白质的作用。2、实验材料:T2噬菌体(1)结构:没有细胞结构,只有DNA和蛋白质外壳。如右图所示(2)
10、生活习性:专门寄生在大肠杆菌体内。2、实验过程:(对比实验)(1)用35S标记噬菌体:让标记的噬菌体侵染大肠杆菌后搅拌并离心。结果:上清液中含35S,即亲代噬菌体蛋白质外壳;沉淀中无35S,即子代噬菌体。(2)用32P标记噬菌体:让标记的噬菌体侵染大肠杆菌后搅拌并离心。结果:上清液中无32P ,即亲代噬菌体蛋白质外壳;沉淀中有32P,即子代噬菌体。3、实验结论:在噬菌体中,亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质,即:DNA是遗传物质。注意:该实验不能证明蛋白质不是遗传物质,因蛋白质没有进入细胞内。【特别提示】噬菌体侵染细菌包括:吸附、注入、合成、组装、释放5个步骤。噬菌体侵染细菌
11、后,合成子代噬菌体蛋白质外壳所需的原料氨基酸全部来自细菌,场所核糖体来自细菌。而组成子代噬菌体的DNA既有来自侵入细菌的亲代噬菌体的,也有利用细菌体内的原料脱氧核苷酸新合成的。(四)1956年烟草花叶病毒感染烟草实验1、实验过程: 提取烟草花叶病毒的RNA和蛋白质,分别感染烟草,用从烟草花叶病毒中提取的蛋白质不能使烟草感染花叶病,但从烟草花叶病毒中提取的RNA却能使烟草感染花叶病。2、实验证明:在只有RNA的病毒中,RNA是遗传物质。二、生物的遗传物质1、作为遗传物质必需具备的4个条件(1)在生长和繁殖的过程中,能够精确地复制自己,使前后代具有一定的连续性。(2)能够指导蛋白质的合成,从而控制
12、生物的性状和新陈代谢的过程。(3)具有贮存大量遗传信息的潜在能力。(4)结构比较稳定,但在特殊情况下又能发生突变,而且突变后还能继续复制,并能遗传给后代。2、生物体内遗传物质的判别细胞生物(真核、原核)非细胞生物(病毒)核酸DNA和RNA仅有DNA仅有RNA遗传物质DNADNARNA举例细菌、蓝藻、真菌、动植物等T2噬菌体烟草花叶病毒、艾滋病病毒、SARS病毒等【特别提示】(1)因为绝大多数生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质。(2)蛋白质一般不作为遗传物质的原因:不能自我复制,而且它在染色体中的含量往往不固定。分子结构也不稳定(易变性)。不能遗传给后代。(3)特例:阮病毒只含蛋
13、白质成分,不含核酸,故认为阮病毒的遗传物质是蛋白质。第二节 DNA的结构和DNA的复制:一、DNA分子结构的主要特点:(一)DNA分子的结构:1、DNA的组成元素:C、H、O、N、P2、DNA的基本单位:脱氧核糖核苷酸(4种)3、DNA的结构:沃森和克里克提出“DNA双螺旋结构模型”内容是:由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构。外侧:脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架。 内侧:由氢键相连的碱基对组成。碱基配对有一定规律: A T;G C。(碱基互补配对原则)【特别提示】单链上的磷酸二酯键,可以被限制性内切酶切断,也可以用DNA连接酶和DNA聚合酶复原。碱基对之间的氢键,可用解旋酶断开
14、,也可升温断裂,适宜条件下可自动复原。(二)DNA的特性:1、多样性:碱基对的排列顺序是千变万化的(排列种数:4n,n为碱基对对数)。从而构成了DNA 分子的多样性,也决定了遗传信息的多样性。2、特异性:每个特定DNA分子的碱基排列顺序是特定的。所以每个特定的DNA 分子中都储存着特定的遗传信息,这就构成了DNA分子的特异性。3、稳定性:指DNA分子双螺旋结构空间结构的相对稳定性。原因有: aDNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成,从头至尾没有变化。b碱基配对方式始终不变,即A T;G C(三)DNA的功能:携带遗传信息(DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息)。二、DNA的复制1、
15、概念:以亲代DNA分子两条链为模板,合成子代DNA的过程2、时间:有丝分裂间期和减前的间期3、场所:主要在细胞核,还可以分布在(叶绿体、线粒体)4、过程:(看书)解旋 合成子链 子、母链盘绕形成子代DNA分子5、特点: 半保留复制 (子代DNA=母链+子链) 附:半保留复制的实验证据:(看书P62 积极思维)6、原则:碱基互补配对原则7、条件:模板:亲代DNA分子的两条链原料:4种游离的脱氧核糖核苷酸能量:ATP酶:解旋酶、DNA聚合酶等8、结果:形成了两个完全一样的DNA分子。9、DNA能精确复制的原因:独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;碱基互补配对原则保证复制能够准确进行。10、意义
16、:(1)遗传:DNA分子复制,使遗传信息从亲代传递给子代,从而确保了遗传信息的连续性。(2)变异:复制时出现差错基因突变。11、与DNA复制有关的计算:复制出DNA数 =2n(n为复制次数);含亲代链的DNA数 =2第三节 基因控制蛋白质的合成一、RNA的结构:1、组成元素:C、H、O、N、P2、基本单位:核糖核苷酸(4种)3、结构:一般为单链(如右图)二、基因:1、基因与DNA的关系:(1)基因是具有遗传效应的DNA片段。(DNA分子中存在不是基因的片段)(2)每个DNA分子含有多个基因。(3)基因主要是细胞核中在染色体上。(细胞核中DNA上的基因称核基因,细胞质中DNA上的基因称质基因。)
17、2、DNA片段中的遗传信息(1)DNA分子能够储存足够量的遗传信息。(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。(3)DNA分子的多样性源于碱基排列顺序的多样性。(4)DNA分子的特异性源于每个DNA分子的碱基的特定的排列顺序。3、基因与性状的关系:基因是控制生物性状的结构单位和功能单位。4、生物多样性和特异性的物质基础:DNA分子的多样性和特异性。三、基因控制蛋白质合成:1、转录:(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。(注:叶绿体、线粒体也有转录)(2)过程(看书)(3)条件:模板:DNA的一条链(模板链)原料:4种游离的核糖核苷酸能量:AT
18、P酶:解旋酶、RNA聚合酶等(4)原则:碱基互补配对原则(AU、TA、GC、CG)(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)2、翻译:(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。附:密码子:(1)概念:遗传学上把mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,叫做一个“遗传密码子”。(2)实验:遗传密码是怎么破译的?(看书P68)例:看书P69表4-1,回答下列问题1、密码子共有_个。起始密码子有_个。是否决定氨基酸_。终止密码子有_个。是否决定氨基酸_,所以决定氨基酸的密码子有_种。2、一个密码子只能决定
19、_种氨基酸。一种氨基酸是否只有一种密码子?_3、当某DNA碱基发生改变,是否一定会导致生物性状发生改变?_答案:1、64 1 是 3 不决定 61 2、1 不是 3、不一定(2)过程:(看书)(3)条件:模板:mRNA原料:氨基酸(约20种)能量:ATP酶:多种酶 搬运工具:tRNA装配机器:核糖体(4)原则:碱基互补配对原则(5)产物:多肽链例:转运RNA上与mRNA上密码子配对的3个碱基称为反密码子,共61个,若一条肽链共有21个氨基酸组成,则合成该肽链时需要的转运RNA可能有61种,实际最多21种。3、与基因表达有关的计算(1)DNA中模板链与mRNA之间:满足DNA中两条链之间的百分比
20、关系和比值关系(2)基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数 = 6:3:1四、基因对性状的控制1、中心法则:克里克提出:遗传信息可以从DNA流向DNA,即完成DNA的自我复制过程,也可以从DNA流向RNA,进而流向蛋白质,即完成遗传信息的转录和翻译过程。 后来有科学家在RNA肿瘤病毒发现了逆转录酶,它是以RNA为模板,合成DNA的酶,这说明遗传信息也可以从RNA流向DNA,RNA自我复制过程的发现说明遗传信息也可以从RNA流向RNA,从而补充和发展了“中心法则”。【特别提示】 上述遗传信息的流动都要遵循碱基互补配对原则。2、基因控制性状的方式:(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控
21、制生物的性状;(2)通过控制蛋白质结构直接控制生物的性状。五、人类基因组计划及其意义 计划:完成人体24条染色体上的全部基因的遗传作图、物理作图、和全部碱基的序列测定。意义:可以清楚的认识人类基因的组成、结构、功能极其相互关系,对于人类疾病的诊治和预防具有重要的意义 第三单元 遗传的基本规律和人类遗传病第三章 遗传和染色体 第一节 基因的分离定律一、相对性状性状:生物体所表现出来的的形态特征、生理特征或行为方式等。相对性状:同一种生物的同一种性状的不同表现类型。例:判断下列性状是否属于相对性状(是的打 ,不是的打× ):1.水稻的早熟与晚熟 ( ) 2.人的卷发与直发 ( ) 3.棉
22、花的长绒与粗绒 ( × )4.人的五指与多指 ( )5.番茄的红果与圆果 ( × )6.人的高鼻梁与塌鼻梁 ( )7.狗的黑毛与羊的白毛 ( × ) 二、孟德尔一对相对性状的杂交实验1、实验过程(看书)2、对分离现象的解释(看书)3、对分离现象解释的验证:测交(看书)例:现有一株紫色豌豆,如何判断它是显性纯合子(AA)还是杂合子(Aa)? 表现型为显性性状的动物如何判断它是显性纯合子还是杂合子?4、显性纯合子与杂合子的实验鉴别方法(1)侧交法:让其与隐形纯合子杂交。(2)自交法(3)花药离体培养法方法:用花药离体培养形成单倍体幼苗,再用秋水仙素处理获得纯合子植株,
23、观察植物的性状类型。 若植株只有一种性状 纯合子若植株有不同的性状 杂合子(4)花粉鉴别法:原理:水稻的非糯性(W)对糯性(w)是完全显性。前者花粉含直链淀粉,遇碘变成蓝黑色,后者含支链淀粉,遇碘则变成红褐色。方法:待个体长大开花后,取出花粉粒放在载玻片上,加一滴碘液,用显微镜观察。若一半是蓝黑色,一半红褐色 杂合子 若全部为蓝黑色或全部红褐色 纯合子附:相关概念1、性状类显性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1表现出来的性状。隐性性状:具有相对性状的两个亲本杂交,F1没有表现出来的性状。性状分离:在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象。2、基因类基因:控制性状的遗传因子( DNA分子上有遗传
24、效应的片段P67)显性基因:控制显性性状的基因。隐性基因:控制隐性性状的基因。等位基因:决定1对相对性状的两个基因(位于一对同源染色体上的相同位置上)。3、纯合子与杂合子纯合子:由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体(能稳定的遗传,不发生性状分离):显性纯合子(如基因型为AA的个体)隐性纯合子(如基因型为aa的个体)杂合子:由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体(如基因型为Aa的个体)(不能稳定的遗传,后代会发生性状分离)4、表现型与基因型表现型:指生物个体实际表现出来的性状。基因型:与表现型有关的基因组成。(关系:基因型环境 表现型)5、 杂交、自交、测交、正交与反交杂交:基因型不同的生
25、物体间相互交配的过程。自交:基因型相同的生物体间相互交配的过程。(指植物体中自花传粉和雌雄异花植物的同株受粉)测交:让F1与隐性纯合子杂交。(可用来测定F1的基因型,属于杂交)正交与反交:是相对而言的,正交中父方与母方分别是反交中母方和父方。三、基因分离定律的实质: 在减I分裂后期,等位基因随着同源染色体的分开而分离。四、基因分离定律的两种基本题型:l 正推类型:(亲代子代)亲代基因型子代基因型及比例子代表现型及比例AA×AAAA全显AA×AaAA : Aa=1 : 1全显AA×aaAa全显Aa×AaAA : Aa : aa=1 : 2 : 1显:隐=3
26、 : 1Aa×aaAa : aa =1 : 1显:隐=1 : 1aa×aaaa全隐例1:在一对相对性状的的遗传中,杂合子亲本(Aa)与隐性亲本(aa)交配,其子代个体中杂合子占的比例为_;隐性纯合子占的比例为_; 显性纯合子占的比例为_; 与双亲基因型都不同的个体比例是_;与双亲表现型都不同的个体比例是_。 答案:1/2 1/2 0 0 0例2:人类的白化病是由隐性基因(a)控制的一种遗传病,一对夫妇基因型是Aa,则他们生白化病孩子的几率是_;生一个肤色正常孩子的几率是_。生白化病基因携带者(Aa)的几率是_; 已生的表现正常的孩子中:是显性纯合子(AA)的几率是_,是白化
27、病基因携带者(Aa)的几率是_。 答案:1/4 3/4 1/2 1/3 2/3 例3:豚鼠的黑毛对白毛是显性,如果一对杂合体的黑毛豚鼠交配,产生子代4仔,它们的表现型是( ) A.全部黑毛 B.三黑一白 C.一黑三白 D.以上任何一种都有可能 答案:D例4:双眼皮与单眼皮是一对相对性状,双眼皮对单眼皮是显性,现有一对夫妇都是单眼皮,妻子去美容院把单眼皮做成了双眼皮,则这对夫妇生一个双眼皮孩子的概率是( ) A. 0 B. 1/2 C. 3/4 D. 1/4答案:Al 逆推类型:(子代亲代)亲代基因型子代表现型及比例至少有一方是AA全显aa×aa全隐Aa×Aa 显:隐=3 :
28、 1Aa×aa显:隐=1 : 1例1:豌豆花腋生对顶生是显性,受一对等位基因A、a控制,下列是几组杂交实验结果:杂交组合亲本表现型后代腋生顶生顶生×顶生0804腋生×腋生610202腋生×顶生295286则三组杂交组合亲本的基因型分别为: _; _;_。答案:aa×aa Aa×Aa Aa×aa注1:逆推类型中显、隐性性状的判断u 同中生异:同是显性,异是隐性.u 异中生其一,其一是显性,另一是隐性.(条件:后代数量足够多)例2:豌豆的豆荚形状有饱满和皱缩,由一对等位基因B、b控制的,下表是三组不同的亲本杂交的结果:组合亲代表
29、现型子代表现型及数目饱满皱缩皱缩×饱满213209皱缩×皱缩0432饱满×饱满310104(1)根据组合_能判断出显、隐性性状,_显性性状, _隐性性状。(2)每组中两个亲本的基因型是: _, _, _。答案:(1) 饱满 皱缩 (2)bb×Bb bb×bb Bb×Bb例3:牵牛花的花色有红色和白色,由一对等位基因R、r控制的,下表是三组不同的亲本杂交的结果:组合亲代表现型子代表现型及数目红色白色白色×红色215207白色×白色0441白色×红色4270(1)根据组合_能判断出显、隐性性状,_显性性状,
30、_隐性性状。(2)每组中两个亲本的基因型是: _, _, _。答案:(1) 红色 白色 (2)rr×Rr rr×rr rr×RR例4:(1)若某生物只产生1种配子Y,则该生物的基因型为_。(2)若某生物产生1种配子y,则该生物的基因型为_。(3)若某生物产生2种配子Y、y,且比值为1:1,则该生物的基因型为_。答案:YY yy Yy注2:逆推类型中遗传病显、隐性的判断u 无中生有为隐性u 有中生无为显性例5:下图表示一家族中白化病发病情况的图解,问:(用A表示显性基因,a表示隐性基因)1的基因型是_;1 的基因型是_,2的基因型是_; 2的基因型是_,它是纯合子的
31、概率是_,是杂合子的概率是_。2一白化病人婚配生一个患病孩子的概率是_,生一个患病男孩的概率是_。答案:(1)aa (2)Aa Aa (3) AA或Aa 1/3 2/3 (4) 1/3 1/6例6:下图表示一家族中多指症发病情况的图解,问:(用B表示显性基因,b表示隐性基因)(1)1 的基因型是_;(2)1的基因型是_ ,2的基因型是_;(3)2的基因型是_ ,它是纯合子的概率是_,是杂合子的概率是_。(4)2与一正常人婚配生一多指孩子的概率是_,生一多指女孩的概率是_。答案:(1)bb (2) Bb Bb (3) BB或Bb 1/3 2/3 (4)2/3 1/3 五、孟德尔遗传实验的科学方法
32、:Ø 正确地选用实验材料;Ø 由单因子到多因子的研究方法;Ø 应用统计学方法对实验结果进行分析;Ø 科学地设计了试验的程序。六、杂合子连续自交问题:杂合子(Aa)连续自交,n次后后代各基因型比例:l 自然情况:杂合子(Aa ):(1/2)n 纯合子(AA+aa):1-(1/2)n (注:AA=aa)l 显性选种(选择优良显性性状,淘汰隐性性状)杂合子(Aa ): 纯合子(AA):: (注: aa被淘汰)七、基因分离定律的应用:1、指导杂交育种:例:小麦抗锈病是由显性基因T控制的,如果亲代(P)的基因型是TT×tt,则:(1)子一代(F1)的基因
33、型是_,表现型是_。(2)子二代(F2)的表现型是_,这种现象称为_。(3)F2代中抗锈病的小麦的基因型是_。其中基因型为_的个体自交后代会出现性状分离,因此,为了获得稳定的抗锈病类型,应该怎么做? 答案:(1)Tt 抗锈病(2)抗锈病和不抗锈病 性状分离(3)TT或Tt Tt从F2代开始选择抗锈病小麦连续自交,淘汰由于性状分离而出现的非抗锈病类型,直到抗锈病性状不再发生分离。2、指导医学实践:例1:人类的一种先天性聋哑是由隐性基因(a)控制的遗传病。如果一个患者的双亲表现型都正常,则这对夫妇的基因型是_,他们再生小孩发病的概率是_。答案:Aa、Aa 1/4例2:人类的多指是由显性基因D控制的
34、一种畸形。如果双亲的一方是多指,其基因型可能为_,这对夫妇后代患病概率是_。答案:DD或Dd 100%或1/2第二节 基因的自由组合定律一、孟德尔两对相对性状的杂交实验1、实验过程(看书)2、对分离现象的解释(看书)3、对分离现象解释的验证:测交(看书)二、基因自由组合定律的实质:在减I分裂后期,非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。(注意:非等位基因要位于非同源染色体上才满足自由组合定律)三、基因自由组合定律的适用范围1、有性生殖的真核生物。2、细胞核内染色体上的基因。3、两对或两对以上位于非同源染色体上的基因。(否则满足“连锁和交换定律”,如下图:)四、基因自由组合定律两种基本题
35、型:共同思路:“先分开、再组合”l 正推类型(亲代子代)例1:豌豆黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)是显性,(这两对基因自由组合) ,黄色圆粒豌豆(YyRr)自交,则:这种豌豆产生雄配子_种。子代基因型的种数为_,子代基因型为Yyrr的概率为_。子代表现型的种数为_,子代表现型的比值为_,子代表现型及比值为_,子代是黄色皱粒的概率为_,子代能稳定遗传的个体概率为_,子代不能稳定遗传的个体概率为_, 子代不同于亲本性状的概率为_,子代只表现一种显性性状的概率为_。 答案:4 9 1/8 4 9331 黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1 3/16 1/4 3/4 7/16 3
36、/8例2:已知双亲基因型为AaBb ×aaBb (两对基因自由组合),则:基因为AaBb亲本产生配子的 种数_,基因为aaBb亲本产生配子的 种数_。子代基因型的种数为_,子代基因型的比值为_,子代基因型为AaBb的概率为_。子代表现型的种数为_,子代表现型的比值为_,子代双显性状的概率为_,子代双隐性状的概率为_,子代不能稳定遗传的个体概率为_,子代不同于双亲性状的概率为_,子代只表现一种显性性状的概率为_。 答案:4 2 6 1:2:1:1:2:1 1/4 4 3:1:3:1 3/8 1/8 3/4 1/4 1/2例3:将基因型为AaBbCC与AABbcc的向日葵杂交,按照基因自
37、由组合规律,则: 基因为AaBbCC亲本产生配子的 种数_,基因为AABbcc亲本产生配子的 种数_。子代基因型的种数为_,子代基因型的比值为_,子代基因型为AaBbCc的概率为_,子代基因型为AABbCC的概率为_。 子代表现型的种数为_,子代表现型的比值为_,子代全部是显性状的概率为_,子代全部是隐性状的概率为_,子代不能稳定遗传的个体概率为_。答案:4 2 6 1:2:1:1:2:1 1/4 0 2 3:1 3/4 0 100%例4:具有n对等位基因(各对等位基因独立遗传)的个体自交,则:该个体产生雌配子的种数为_,该个体产生雄配子的种数为_。子代基因型的种数为_,子代基因型的比值为_。
38、子代表现型的种数为_,子代表现型的比值为_。答案:2n 2n 3n (1 : 2 : 1)n 2n (3 : 1)nl 逆推类型(子代亲代)例1:豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)是显性,圆粒(R)对皱粒(r)是显性。下表是四种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数。请在表格内填写亲代的基因型。亲代子代表现型及数量基因型表现型黄圆黄皱绿圆绿皱黄圆×绿皱16171415黄圆×绿圆217206绿圆×绿圆004314答案:YyRr × yyrr YyRr × yyRr yyRr × yyRr例2:小麦的毛颖和光颖由一对等位基因P、p控制
39、;抗锈和感锈由另一对等位基因R、r控制。这两对基因是自由组合的。下表是四种不同品种小麦杂交结果的数量比,试填写出每个组合的基因型。组合亲代表现型子代表现型及数目比毛颖抗锈毛颖感锈光颖抗锈光颖感锈毛颖抗锈×光颖感锈1 : 0 : 1 : 0毛颖抗锈×毛颖抗锈9 : 3 : 3 : 1毛颖感锈×光颖抗锈1 : 1 : 1 : 1(1)根据哪个组合能够同时判断上述两对相对性状的显、隐性?_,显、隐性分别是_。(2)写出每组中两个亲本的基因型: _ _ _。答案:(1)组合 毛颖对光颖是显性;抗锈对感锈是显性 (2)PpRR × pprr PpRr ×
40、 PpRr Pprr × ppRr例3:牵牛花的花色是由一对等位基因R、r控制的,叶的形态由另一对等位基因W、w控制,这两对相对性状是自由组合的。下表是三组不同的亲本杂交的结果:组合亲代表现型子代表现型及数目红色阔叶红色窄叶白色阔叶白色窄叶白色阔叶×红色窄叶41503970红色窄叶×红色窄叶04190141白色阔叶×红色窄叶427000(1)根据哪个组合能够同时判断上述两对相对性状的显、隐性?_,显、隐性分别是_。(2)写出每组中两个亲本的基因型: _ _ _。答案:(1)组合 红色对白色是显性,阔叶对窄叶是显性(2)rrWW×Rrww Rrw
41、w×Rrww rrWW×RRww例4:(1)若某生物只产生2种配子YR、yR,且比值为1:1,则该生物的基因型为_。(2)若某生物产生4种配子YR、yR、Yr、yr,且比值为1:1:1:1,则该生物的基因型为_。答案:YyRR YyRr五、基因自由组合定律的应用1、指导杂交育种:例:在水稻中,高杆(D)对矮杆(d)是显性,抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR,应该怎么做?(用遗传图解说明)附:杂交育种方法:杂交原理:基因重组优缺点:方法简便,但要较长年限选择才可获得。2、
42、指导医学实践:例:在一个家庭中,父亲是多指患者(由显性致病基因D控制),母亲表现型正常。他们婚后却生了一个手指正常但患先天性聋哑的孩子(先天性聋哑是由隐性致病基因p控制),问:该孩子的基因型为_,父亲的基因型为_,母亲的基因型为_。如果他们再生一个小孩,则只患多指的占_,只患先天性聋哑的占_,既患多指又患先天性聋哑的占_,完全正常的占_答案:ddpp DdPp ddPp 3/8, 1/8, 1/8, 3/8六、性别决定和伴性遗传(一)性别决定1、性别决定的概念:是指雌雄异体的生物决定性别的方式。2、染色体分类:(1)按来源分为:同源染色体和非同源染色体。(2)按与性别的关系分为:常染色体和性染
43、色体。3、性别决定方式: (1)XY型性别决定方式:l 染色体组成(假设共n对):雄性:n1对常染色体 + XY 雌性:n1对常染色体 + XXl 性比:一般 1 : 1 l 常见生物:全部哺乳动物、大多数雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类。(2)ZW型性别决定方式:l 染色体组成(假设共n对):雄性:n1对常染色体 + ZZ 雌性:n1对常染色体 + ZWl 性比:一般 1 : 1 l 常见生物:鸟类等。(二)伴性遗传(XY型):1、伴性遗传概念:由性染色体上的基因决定的性状在遗传时与性别联系在一起,这类性状的遗传被称为伴性遗传。2、伴性遗传的种类:伴X遗传 伴X隐性遗传I 伴X显性
44、遗传伴Y遗传注:遵循的遗传规律(1)常染色体和性染色体上的基因都遵循基因的分离定律和基因的自由组合定律。(2)常染色体和性染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因,其遗传遵循自由组合定律。3、伴性遗传基因型的写法 先写出性染色体,男性XY,女性XX,再在X染色体的右上角写上基因(Y上不写)例:已知红绿色盲是由位于X染色体上的隐性基因(b)控制的,正常性状是由显性基因(B)控制的。请完成下面表格。女 性 男性基因型表现型正常(纯合子)正常(携带者)色盲正常色盲4、三种伴性遗传的特点:(1)伴X隐性遗传的特点: 男 女 隔代遗传(交叉遗传) 母病子必病,女病父必病(2)伴X显性遗传的特点: 女
45、男 连续发病 父病女必病,子病母必病(3)伴Y遗传的特点:男病女不病 父子孙5、家族系谱图中遗传病遗传方式的快速判断无中生有为隐性病女父或子正常为常隐有中生无为显性病男母或女正常为常显例1.下图为某家族遗传病系谱图,致病基因为A或a,请回答下列问题:(1)该病的致病基因在_染色体上,是_性遗传病。(2)-2和-3的基因型相同的概率是_。(3)-2的基因型是_。(4)-2的基因型是_。若 -2与一携带该致病基因的女子结婚,生育出患病女孩的概率是_。 答案:(1)常 隐 (2)100%(3)Aa(4)AA或Aa 1/12例2、下图为某家族遗传病系谱图,致病基因为B或b,经查5号个体不携带任何致病基
46、因,请回答:(1)该病的致病基因在 染色体上,是 性遗传病。(2)14号成员的致病基因是由哪个体传递来的? (用成员编号和“”表示)(3)若成员7和8再生一个小孩,是患病男孩的概率为 ,男孩患病的概率为 ,是患病女孩的概率为 。 答案:(1)X 隐(2)14814(3)1/4 1/2 0附:常见遗传病类型(要记住):伴X隐:色盲、血友病伴X显:抗维生素D佝偻病常隐:先天性聋哑、白化病常显:多(并)指6、遗传病可能性大小的判断:(需检验)(1)一看是否连续发病: 连续:显性可能性大 不连续:隐性可能性大(2)二看男女发病率: 无性别差异(男女):常染色体可能性大 有性别差异: 男 女:伴X隐可能
47、性大女 男:伴X显可能性大全男:伴Y可能性大(3)三看是否全满足两个“特点”: 全满足“母病子必病,女病父必病”:伴X隐可能性大 全满足“父病女必病,子病母必病”:伴X显可能性大例1:右图中人类遗传病最可能的类型是(D),可能的类型是(BD)A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.伴X显性遗传 D.伴X隐性遗传 例2:右图中人类遗传病最可能的类型是(C),可能的类型是(AC)A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.伴X显性遗传 D.伴X隐性遗传 例3:右图中人类遗传病最可能的类型是(A),可能的类型是(AB)A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传 C.伴X显性遗传 D.伴X
48、隐性遗传 (第四章)第五节 关注人类遗传病一、人类遗传病与先天性疾病区别:l 遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)l 先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)二、人类遗传病类型(一)单基因遗传病1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。2、类型:显性遗传病 伴显:抗维生素佝偻病常显:多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病 伴隐:色盲、血友病 常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症(二)多基因遗传病1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。注:单基因遗传病和多基因遗传病合称基因病。(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)1、概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)2、类型:常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(性染色体组成:XO) 先天性睾丸发育不全综合征(性染色体组成:XXY) XYY综合征例:试分析当某人的性染色体组成为XO、XXY、XYY时,是什么原因造成的?三、遗传病的监测和预防1、禁止近亲结婚:每个人都可能携带5-6个不同的隐性致病基因,在近亲结婚的情况下,双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会大大增加。2、遗传咨询:医生对咨询对象进行身体检查、了解家庭病史,对是否患
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