遗传、变异与进化的联系

遗传、变异与进化的联系有关概念及其相互关系：遗传、变异与进化的联系考点1孟德尔遗传实验的科学方法实验原理、方法、步骤？科学思维方法：(1)孟德尔在豌豆杂交实验的过程中所运用的假说—演绎法；(2)孟德尔获得成功的原因：选用豌豆做实验材料，研究方法(单因素→多因素)，对实验结果进行统计学分析。遗传、变异与进化的联系关于遗传实验材料的优点的分析：遗传、变异与进化的联系【例1】“假说—演绎法”是在观察和分析的基础上提出问题，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理结论的科学方法。(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本，分别设计了纯合亲本杂交、F1自交、F1测交的实验，按照“假说—演绎”法(即分析现象—提出假说—检验假说—得出结论)，最后得出了自由组合定律。孟德尔在两对相对性状的遗传实验中：①用于解释实验现象的“假说”是__________________________。受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种；遗传因子组合类型有9种；F2代的性状表现为4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，数量比为9∶3∶3∶1。②根据假说的“演绎”过程是：若上述假说成立，则________________________。③在检验假说阶段进行的实验是_____________________________。遗传、变异与进化的联系(2)果蝇体表硬而长的毛称为刚毛，一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。已知直刚毛和卷刚毛是受等位基因A和a控制的。请回答下列问题：①这只雄果蝇的卷刚毛性状是如何产生和遗传的呢？有一种假说认为这是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生了显性突变。请你尝试再写出两种假说：_________________________________。②已知这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F1全部是直刚毛，F1中雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇=2∶1∶1，此时最合理的假说是__________________________。③若为你提供以下一些纯合的果蝇作为材料：直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇，请你也来设计一个杂交实验，以验证第②小题中提出的假说，并预测实验结果。实验方案：_____________(只要求写出杂交亲本的表现型)。预测结果：________________________________________。遗传、变异与进化的联系④为验证②中的假说，某同学设计了如图所示的杂交实验。该实验及现象是否能够验证第②小题中提出的假说？请说明理由：__________________________。遗传、变异与进化的联系【答案】(1)①F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合②F2代的性状表现为4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，数量比为9∶3∶3∶1

③F1测交的实验(2)①亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变；亲代生殖细胞中常染色体上的基因发生了显性突变(或环境影响了基因的表达)②亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生隐性突变③卷刚毛雌果蝇与直刚毛雄果蝇杂交；子代为直刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇遗传、变异与进化的联系④不能。理由：由②的F1结果可知卷刚毛为隐性突变，F1的直刚毛果蝇带有卷毛基因a。如果a位于X染色体上，则F1雌果蝇为XAXa，与卷刚毛雄果蝇(XaY)测交，子代有等比例的直刚毛雌果蝇、直刚毛雄果蝇、卷刚毛雌果蝇、卷刚毛雄果蝇四种，雌雄表现型相同，分离比也相同；如果a不是位于X上而是位于常染色体上，则F1雌果蝇为Aa，与卷刚毛雄果蝇(aa)测交，子代果蝇只有直刚毛和卷刚毛两种类型，且与性别无关。两种结果相同，故不能验证该假说。遗传、变异与进化的联系变式1.下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是()A．在“一对相对性状的遗传实验”中提出了等位基因的说法B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验C．“生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”属于假说内容D．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容A【解析】1866年，孟德尔在“一对相对性状的遗传实验”中提出了遗传因子的概念；1909年，丹麦生物学家约翰逊给孟德尔的“遗传因子”一词起了一个新名字，即基因。遗传、变异与进化的联系“假说—演绎法”的基本思路：遗传、变异与进化的联系考点2遗传的基本规律1.两定律的区别和联系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A、a分别位于两对或两对以上同源染色体上A、a，B、b细胞学基础(染色体的行为)减Ⅰ后期同源染色体分离减Ⅰ后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上的非等位基因之间的自由组合遗传、变异与进化的联系遗传、变异与进化的联系遗传、变异与进化的联系孟德尔遗传规律的适用条件：

(1)真核生物。原核生物和非细胞结构的生物(如病毒)无染色体，不进行减数分裂。

(2)有性生殖。只有在有性生殖过程中才发生等位基因分离，以及非同源染色体上的非等位基因的自由组合。

(3)细胞核遗传。只有真核生物的细胞核内基因随染色体的规律性变化而呈现规律性传递。

(4)基因的分离定律和自由组合定律的F1和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，且受精的机会均等。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。遗传、变异与进化的联系正确理解各种比例：①F1所产生配子的比为1∶1，不是指雄配子与雌配子之比，而是指雄配子(或雌配子)中D∶d为1∶1。事实上，自然状态下雄配子的数目远远多于雌配子的数目。②测交和自交后代的性状分离比(1∶1和3∶1)都是理论比值，只有统计的个体数量足够多时才可能接近于理论比值。若统计的数量太少，就可能不会出现以上比值。遗传、变异与进化的联系例2．(2010·浙江理综，30)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。请回答：

(1)若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是测定该染色体的

。

(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1，从F1中选取一株进行自交得到F2，F2的结果如下表：分析表中数据可知，控制这两对性状的基因位于

染色体上，所选F1植株的表现型为____________。(3)上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病(抗稻瘟病为显性性状)，请简要分析可能的原因。①______________________________________________。②_______________________________________________。

(4)现欲试种这种抗螟水稻，需检验其是否为纯合子，请用遗传图解表示检验过程(显、隐性基因分别用B、b表示)，并作简要说明。DNA序列表现型抗螟非糯性抗螟糯性不抗螟非糯性不抗螟糯性个体数142485016非同源(两对)抗螟非糯性选取的F1是抗稻瘟病纯合子抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上遗传、变异与进化的联系（4）遗传、变异与进化的联系2.几种交配类型的比较：交配类型含义作用杂交①

植物的异株异花受粉②动物不同基因型个体间的交配①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断自交①植物的自花(或同株异花)受粉②基因型相同的动物个体间的交配①可不断提高种群中纯合子的比例②植物纯合子、杂合子的鉴定测交F1与隐性纯合子相交，从而测定F1的基因组成①验证遗传基本规律理论解释的正确性②动物纯合子、杂合子的鉴定正交反交相对而言，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方检验是细胞核遗传还是细胞质遗传遗传、变异与进化的联系3.特殊遗传现象的分析：a．表型模拟环境改变所引起的表型改变，有时与由某基因引起的表型变化很相似，这叫做表型模拟。例如黑腹果蝇的野生型是长翅的，而突变型(vgvg)是残翅的，长翅对残翅是显性。用一定的高温处理残翅果蝇的幼虫，以后个体长大羽化为成虫后，翅膀接近于野生型。不过它们的基因型还是vgvg，它们和一般突变型个体(vgvg)交配，并在常温下培育子代时，子代个体的翅膀都是残翅的，所以在这个例子中，用高温处理残翅个体，可使突变型个体模拟野生型的表型。遗传、变异与进化的联系b．致死基因致死基因是指某个基因的存在能使个体或配子致死，有以下几种情况：据致死基因的显隐性可分为：①隐性纯合致死；②显性纯合致死。据致死基因发生作用的不同发育阶段可分为：①配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成具有生活力的配子；②合子致死：指致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。遗传、变异与进化的联系c．基因间的相互作用(即9∶3∶3∶1的变式)题干中如果出现特殊附加条件，可能会出现9∶7、9∶3∶4、9∶6∶1、15∶1等比例，分析时可以按两对性状自由组合的思路来分析。遗传、变异与进化的联系例3．(2010·全国Ⅰ，33)现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘)，1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。综合上述实验结果，请回答：遗传、变异与进化的联系(1)南瓜果形的遗传受______对等位基因控制，且遵循____________定律。(2)若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为

，扁盘的基因型应为

，长形的基因型应为____________。(3)为了验证(1)中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有______的株系F3果形的表现型及其数量比为扁盘∶圆＝1∶1，有______的株系F3果形的表现型及其数量比为

。两自由组合AAbb、Aabb、aaBB、aaBbAABB、AaBB、AABb、AaBb

aabb4/94/9扁盘∶圆∶长＝1∶2∶1遗传、变异与进化的联系(3)F2扁盘果实的种子中，理论上的基因型及比例分别为：1/9AABB、2/9AaBB、2/9AABb、4/9AaBb，它们分别与长形品种(aabb)测交，在所有株系中，1/9AABB×aabb→1/9AaBb(扁盘)，2/9AaBB×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9aaBb(圆),2/9AABb×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9Aabb(圆),4/9AaBb×aabb→1/9AaBb(扁盘)∶1/9Aabb(圆)∶1/9aaBb(圆)∶1/9aabb(长)，即有4/9株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆＝1∶1，有4/9株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆∶长＝1∶2∶1。遗传、变异与进化的联系例4．(2010·全国Ⅱ，4)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∶2C．2∶1D．3∶1

A【解析】自交指基因型相同的生物个体间相互交配，植物体中指自花受粉和雌雄异花的同株受粉。自由交配是指群体中的个体随机进行交配。如：Aa自交后代再自交，F2基因型及其比例为3/8AA∶1/4Aa∶3/8aa；而如果Bb自交后代F1进行自由交配得F2，F2基因型及其比例为1/4BB∶1/2Bb∶1/4bb。？？遗传、变异与进化的联系例5．(2010·山东理综，27)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：(1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线(——)表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因，用点(·)表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为__________和____________。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为__________。(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于________和________染色体上(如果在性染色体上，请确定出X或Y)，判断前者的理由是

。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为________和________。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是________。X常刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或：交叉遗传)1/8遗传、变异与进化的联系实验步骤：①_________________________________________；②___________________________________________________；③___________________________________________________。结果预测：Ⅰ.如果_____________________________________，则X染色体上发生了完全致死突变；Ⅱ.如果_______________________________________________

，则X染色体上发生了不完全致死突变；Ⅲ.如果_______________________________________________，则X染色体上没有发生隐性致死突变。这只雄蝇与正常雌蝇杂交F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或：统计F2中雌雄蝇比例)F2中雄蝇占1/3(或：F2中雌：雄＝2∶1)F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌：雌在1∶1～2∶1之间)F2中雄蝇占1/2(或：F2中雌：雄＝1∶1)(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。遗传、变异与进化的联系变式2.兔毛色的遗传受常染色体上两对等位基因控制，分别用C、c和G、g表示。现将纯种灰兔与纯种白兔杂交，F1全为灰兔，F1自交产生的F2中，灰兔∶黑兔∶白兔＝9∶3∶4。已知当基因C和G同时存在时个体表现为灰兔，基因c纯合时个体表现为白兔。下列相关说法中错误的是(

)A．C、c与G、g两对等位基因分别位于两对非同源染色体上

B．亲本的基因型是CCGG和ccggC．F2白免中能稳定遗传的个体占1/2D．若F1灰兔测交，则后代有4种表现型D遗传、变异与进化的联系变式3.西葫芦的果形由两对等位基因(A与a、B与b)控制，果皮的颜色由两对等位基因(W与w、Y与y)控制，这四对基因按自由组合定律遗传。据下表回答问题：

性状表现基因组合A_B_A_bb、aaB_aabb果实形状扁盘形圆球形长圆形基因组合W_Y_、W_yywwY_wwyy果皮颜色白色黄色绿色杂交组合甲：圆球形果×圆球形果→F1：扁盘形果

乙：扁盘形果×长圆形果→F1：扁盘形果、圆球形果、长圆形果丙：白皮果×黄皮果→F1：白皮果∶黄皮果∶绿皮果=4∶3∶1遗传、变异与进化的联系(1)甲组F1中的扁盘形自交，后代表现型及比例为________________________________________。(2)乙组亲本中扁盘形果的基因型为_______，请用柱状图表示F1中各表现型的比例。(3)丙组F1中，白皮果的基因型为______＿______＿＿，黄果皮纯合子所占的比例为______。扁盘形果∶圆球形果∶长圆形果=9∶6∶1AaBbWwYY、WwYy、Wwyy1/8遗传、变异与进化的联系考点3伴性遗传1．人类遗传病的比较遗传特点病因分析诊断方法单基因遗传病常染色体显性遗传病①男女患病几率相等②连续遗传都遵循孟德尔遗传规律基因突变遗传咨询、产前诊断(基因诊断)、性别检测(伴性遗传病)常染色体隐性遗传病①男女患病几率相等②非连续遗传伴X显性遗传病①女患者多于男患者②父亲患病则女儿一定患病，母亲正常，儿子一定正常③连续遗传伴X隐性遗传病①男患者多于女患者②母亲患病则儿子一定患病，父亲正常则女儿一定正常③隔代交叉遗传多基因遗传病①家族聚集现象②易受环境影响一般不遵循孟德尔遗传规律可由基因突变产生遗传咨询、基因检测遗传、变异与进化的联系遗传、变异与进化的联系单基因遗传病的判定：先确定是否为伴Y遗传即是否患者全为男性，然后根据下列口诀再进行判断。无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病男(父亲或儿子)正常非伴X，即常染色体隐性遗传。有中生无为显性，显性遗传看男病，男病女(母亲或女儿)正常非伴X，即常染色体显性遗传。如果系谱中无上述特征，就只能从可能性大小上判断：(1)若该病在代与代之间呈连续性，则很可能是显性遗传病。(2)若男女患病率相当，则可能是常染色体上基因控制的遗传病。(3)若男女患病概率相差很大，则极有可能是伴性遗传。若男性患者多于女性患者，则是X染色体隐性遗传病；若女性患者多于男性患者，则是X染色体显性遗传病。遗传、变异与进化的联系例6.下图是甲病(用A—a表示)和乙病(用B—b表示)两种遗传病的遗传系谱图。据图分析，下列选项中不正确的是(

)D遗传、变异与进化的联系变式4.已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、色盲、既耳