遺傳規(guī)律及應(yīng)用

1、遺傳規(guī)律及應(yīng)用一、基因重組與基因突變1基因重組及其意義(1)可遺傳的變異有三種來源：基因突變、染色體變異和基因重組。(2)基因重組的方式有同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合，另外，外源基因的導(dǎo)入也會引起基因重組；在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最經(jīng)常的應(yīng)用是非同源染色體上非等位基因之間的自由組合。拓展：雜交育種的方法通常是選出具有不同優(yōu)良性狀的個(gè)體雜交，從子代雜合體中逐代自交選出能穩(wěn)定遺傳的符合生產(chǎn)要求的個(gè)體。步驟：雜交、純化。雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是簡便易行；缺點(diǎn)是育種周期較長。2基因突變的特征和原因(3)基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換。基因突變發(fā)生的時(shí)

2、間主要是細(xì)胞分裂的間期。(4)基因突變的特點(diǎn)是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機(jī)性、不定向性。(5)基因突變在進(jìn)化中的意義：它是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了最初的原始材料，能使生物的性狀出現(xiàn)差別，以適應(yīng)不同的外界環(huán)境，是生物進(jìn)化的重要因素之一。(6)基因突變不一定能引起性狀改變，如發(fā)生的是隱性突變(Aa), 就不會引起性狀的改變。(7)誘變育種一般采用的方法有物理和化學(xué)兩類：如射線照射、亞硝酸等拓展：航天育種是誘變育種，利用失重、宇宙射線等手段誘發(fā)生物基因突變。誘變育種具有的優(yōu)點(diǎn)是可以提高突變率，縮短育種周期，以及能大幅度改良某些性狀。缺點(diǎn)是成功率低，有利變異的個(gè)體往往不多；此外需要大量

3、處理誘變材料才能獲得所需性狀。二、染色體變異與育種1染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(1)染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型。(2)區(qū)分基因突變、基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異的方法是染色體結(jié)構(gòu)變異可從顯微鏡下觀察到，另外二者不能從鏡下觀察到。基因突變是基因中分子結(jié)構(gòu)的改變，而基因重組是在有性生殖細(xì)胞的形成過程中發(fā)生的基因重新組合過程。(3)染色體組是指有性生殖細(xì)胞中的一組非同源染色體，其形狀大小一般不相同。(4)二倍體是指體細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。多倍體是指體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體(5)多倍體產(chǎn)生的自然原因是由于溫度等環(huán)境因素驟變

4、，使生物體細(xì)胞的染色體雖然已經(jīng)復(fù)制，但是不能完成細(xì)胞分裂過程，從而使細(xì)胞的染色體加倍。多倍體產(chǎn)生的人為因素是用秋水仙素處理植物的幼苗或發(fā)育的種子，從而抑制細(xì)胞中紡錘體的形成，從而使細(xì)胞中的染色體加倍。與正常個(gè)體相比，多倍體具有的特點(diǎn)是植株個(gè)體巨大、合成的代謝產(chǎn)物增多，但是發(fā)育遲緩。(6)人工誘導(dǎo)多倍體最常用最有效的方法是秋水仙素，可抑制植物幼苗細(xì)胞中紡錘體的形成。拓展：人工誘導(dǎo)多倍體常選用的化學(xué)試劑是秋水仙素。人工誘導(dǎo)多倍體時(shí)，用秋水仙素處理植物的時(shí)期是幼苗或萌發(fā)的種子。秋水仙素作用的時(shí)期是細(xì)胞分裂的前期，此時(shí)正在形成紡錘體結(jié)構(gòu)。秋水仙素的作用機(jī)理是抑制細(xì)胞中紡錘體的形成，從而抑制細(xì)胞分裂過程

5、。(7)單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子中染色體組的個(gè)體。單倍體的特點(diǎn)一般是植株矮小瘦弱，一般高度不育。(8)單倍體育種的過程一般是首先花藥離體培養(yǎng)，從而獲得單倍體植株，然后進(jìn)行秋水仙素加倍，從而獲得所需性狀的純合個(gè)體。 單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是能迅速獲得純合體，加快育種進(jìn)程；盲目性大,優(yōu)良變異少。依據(jù)的原理是染色體變異。2生物變異在育種上的應(yīng)用(9)除了上述的雜交育種、誘變育種、單倍體育種和多倍體育種外，還有基因工程育種。生物育種的原理：(1) 誘變育種 (2)單倍體育種 ;(2) 多倍體育種 ;(4)雜交育種 ;(5)基因工程育種 三、生物進(jìn)化1現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(1)自然選擇學(xué)說的主要

6、內(nèi)容是：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。(2)生物進(jìn)化的單位是種群。種群是生活在同一地點(diǎn)的同種生物所組成的群體?；驇焓侵阜N群中全部個(gè)體的全部基因。(3)基因不會因個(gè)體的死亡而消失，其原因是種群中的基因庫能繼續(xù)保持和發(fā)展下去。(4)基因頻率是指種群中全部個(gè)體中該基因出現(xiàn)的幾率。(5)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。(6)現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是：進(jìn)化是以種群為基本單位，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群的基因頻率的改變。突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。隔離導(dǎo)致物種形成。(7)生物進(jìn)化的原材料是通過基因突變和染色體變異產(chǎn)生新的基因和基因組成，經(jīng)基因重組在種群中保留和發(fā)展。(

7、8)突變和基因重組不能決定生物進(jìn)化的方向，因?yàn)橥蛔兙哂胁欢ㄏ蛐浴?9)生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定。(10)自然選擇決定生物變異是否有利，從而通過生存斗爭使適者生存，從而決定進(jìn)化的方向。(11)物種是指分布在一定的自然區(qū)域，具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能互相交配，并產(chǎn)生出可育后代的一群生物個(gè)體。(12)判斷某些生物是否是同一物種的依據(jù)是：是否存在生殖隔離，能否產(chǎn)生可育后代。(13)常見的隔離類型有地理隔離和生殖隔離。(14)物種形成最常見的方式是通過突變和重組產(chǎn)生可遺傳變異，經(jīng)過漫長年代的地理隔離積累產(chǎn)生生殖隔離，從而形成新物種。2共同進(jìn)化與生物多樣性的形成(15)共同進(jìn)化

8、是不同物種之間，生物與無機(jī)環(huán)境之間，在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是共同進(jìn)化。(16)生物多樣性的內(nèi)容包括：基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性2017新題賞析題一： 某種狗的毛色的遺傳由位于非同源染色體上的兩對等位基因（B和b、T與t）控制，其白、黃、黑色三種色素在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)化途徑如圖所示?，F(xiàn)選擇基因型為BBTT和bbtt的兩個(gè)品種進(jìn)行雜交，得到F1，F(xiàn)1之間相互交配得F2。以下分析錯(cuò)誤的是（）AF1測交后代的表現(xiàn)型，黑色：白色：黃色=1：2：1BF2中的白色個(gè)體的基因型有6種C分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)F2中性狀分離比與理論值有差別，這可能是減數(shù)分裂過程中兩對基因間發(fā)生了交叉互換D如果發(fā)現(xiàn)

9、在某黑狗的背上長有一塊“白斑”，則可能是b基因突變成了B基因題二： 兔子的毛色是由一組復(fù)等位基因控制的。C+ 控制野鼠色，對其他3個(gè)復(fù)等位基因?yàn)轱@性。Cch控制灰色，對Ch和Ca為顯性；Ch控制喜馬拉雅白化，對Ca為顯性；Ca是一種突變型，不能形成色素，純合時(shí)兔子毛色為白色。以下分析正確的是（）A. 控制兔子毛色的復(fù)等位基因的遺傳遵循分離定律和自由組合定律B. 若某種群僅含有三種與毛色相關(guān)的復(fù)等位基因，則雜合子有6種C. 喜馬拉雅白化兔相互交配產(chǎn)生白色兔是基因突變的結(jié)果D. C+Ch與CchCa雜交后代表現(xiàn)型及比例接近野鼠色：灰色：喜馬拉雅白化=2：l：1題三： 如圖為某家族甲、乙兩種遺傳病的

10、系譜圖。甲遺傳病由一對等位基因（A、a）控制，乙遺傳病由另一對等位基因（B、b）控制，這兩對等位基因獨(dú)立遺傳。已知4攜帶甲遺傳病的致病基因，但不攜帶乙遺傳病的致病基因。請回答下列問題：（1）甲遺傳病致病基因位于_染色體上，乙遺傳病致病基因位于_染色體上。（2）2的基因型為_，3的基因型為_。 （3）若3和4再生一個(gè)孩子，為同時(shí)患甲、乙兩種遺傳病男孩的概率是_。 （4）若1與一個(gè)正常男性結(jié)婚，則他們生一個(gè)患乙遺傳病男孩的概率是_。 題四： 某種山羊的有角和無角是一對相對性狀，由一對基因控制（A基因決定有角、a基因決定無角）。現(xiàn)用多對純合的有角公羊和無角母羊雜交，得到足夠多的子一代，其中公羊全為有

11、角，母羊全為無角。F1雌雄個(gè)體相互交配，在F2公羊中，有角：無角=3：1；F2母羊中，有角：無角=1：3。（1）請對上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出合理的解釋：A和a基因位于_染色體上；在公羊中，_基因型決定有角，_基因型決定無角；母羊中，_基因型決定有角，_基因型決定無角。（2）若上述解釋成立，F(xiàn)2無角母羊中的基因型及比例是_。（3）為了驗(yàn)證（1）的解釋是否成立：讓無角公羊和F1中的多只無角母羊交配，若子代_，則（1）的解釋成立。（4）上述探究過程體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法，叫做_。 題五： 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種AGTN3基因，其等位基因R能提高運(yùn)動員的短跑成績，其另一等位基因E能提高運(yùn)動員的長跑成績

12、。請回答：（1）基因AGTN3變成基因R或E的現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為_。該現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)原因是DNA分子的基因內(nèi)部發(fā)生了_。（2）在人類進(jìn)化過程中，發(fā)現(xiàn)基因R在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例加大，而基因AGTN3在該種群中出現(xiàn)的比例減小。那么，該種群中具有_基因的個(gè)體更容易在當(dāng)時(shí)的環(huán)境中生存。（3）基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制人的各種性狀?；騌控制人體有關(guān)蛋白質(zhì)的合成過程包括_和_兩個(gè)階段。參與該過程的核酸含有_種核苷酸。（4）若一個(gè)家庭中，父母都具有E基因，擅長跑；一個(gè)兒子也具有E基因，擅長跑：但另一個(gè)兒子因不具有E基因而不善于長跑。這種現(xiàn)象在遺傳學(xué)上稱為_。（5）科學(xué)家把運(yùn)動員注入的能改善運(yùn)動員各種

13、運(yùn)動能力和耐力的基因稱為基因興奮劑。并預(yù)言，隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的提高，在2016年里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會上將出現(xiàn)使用基因興奮劑這種最隱蔽的作弊行為。這是因?yàn)樽⑷氲幕虼嬖谟谶\(yùn)動員的_。A血液中 B肌肉中 C心臟中 D小腦中（6）若一對夫婦不含R基因，因注射了R基因都提高了短跑成績，則他們在這以后所生子女具有R基因的概率是_。題六： 某自花傳粉、閉花受粉的花卉，其花的顏色有紅、白兩種，莖有粗、中粗和細(xì)三種。莖的性狀由兩對獨(dú)立遺傳的核基因控制，但不清楚花色性狀的核基因控制情況。回答以下問題： (2)若花色由A、a，B、b兩對等位基因控制，現(xiàn)有一基因型為AaBb的植株，其體細(xì)胞中相應(yīng)基.某自花傳粉、閉花受粉的

14、花卉，其花的顏色有紅、白兩種，莖有粗、中粗和細(xì)三種。莖的性狀由兩對獨(dú)立遺傳的核基因控制，但不清楚花色性狀的核基因控制情況?；卮鹨韵聠栴}：（1）若花色由A、a這對等位基因控制，且該植物種群中紅色植株均為雜合體，則紅色植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為_。（2）若花色由A、a，B、b兩對等位基因控制，現(xiàn)有一基因型為AaBb的植株，其體細(xì)胞中相應(yīng)基因在DNA上的位置及控制花色的生化流程如下圖。控制花色的兩對基因符合孟德爾_定律。該植株花色為_，其體細(xì)胞內(nèi)的DNA1和DNA2所在的染色體之間的關(guān)系是_。（3） 假設(shè)莖的性狀由C、c，D、d兩對等位基因控制，只有d基因純合時(shí)植株表現(xiàn)為細(xì)莖，只含有D一種顯性基因

15、時(shí)植株表現(xiàn)為中粗莖，其他表現(xiàn)為粗莖。那么基因型為CcDd的植株自然狀態(tài)下繁殖，理論上子代的表現(xiàn)型及比例為 。題七： 下列關(guān)于生物進(jìn)化的說法錯(cuò)誤的是（）A基因突變產(chǎn)生新的等位基因，這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化B在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化C共同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展的過程D共同進(jìn)化導(dǎo)致了生物多樣性的形成，生物多樣性主要包括三個(gè)層次的內(nèi)容：直接價(jià)值、間接價(jià)值、潛在價(jià)值題八： 蜜蜂采蜜時(shí)，口器伸入鼠尾草的花筒中，頭部推動鼠尾草“丁”字形雄蕊，花粉落在頭部（如圖所示）鼠尾草雄蕊先成熟，蜜蜂采蜜后飛出時(shí)，

16、不會導(dǎo)致同一朵花的雌蕊受粉等到雄蕊凋謝后雌蕊成熟，其它蜜蜂再來采蜜時(shí)，雌蕊的柱頭恰好能接觸到蜜蜂頭部，巧妙地接受了其它花的花粉而受精。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A鼠尾草的“丁”字形雄蕊結(jié)構(gòu)有利于蟲媒傳粉B蜜蜂采蜜時(shí)與鼠尾草的花之間不存在信息傳遞C花蕊成熟時(shí)間不同有利于遺傳（基因）多樣性D鼠尾草與蜜蜂相互適應(yīng)、共（協(xié)）同進(jìn)化題九： 已知a、b、c、d是某細(xì)菌DNA片段上的4個(gè)基因，下圖中w表示野生型，分別表示三種缺失不同基因的突變體，虛線表示所缺失的基因。若分別檢測野生型和各種突變體中某種酶的活性，發(fā)現(xiàn)僅在野生型和突變體中該酶有活性，則編碼該酶的基因是（ ）A. 基因a B. 基因b C. 基因d D. 基因d題十： 肥厚型心肌病屬于常染色體顯性遺傳病，以心肌細(xì)胞蛋白質(zhì)合成的增加和細(xì)胞體積的