生物必修二遺傳與進(jìn)化學(xué)案與答案

1、必修二 遺傳與進(jìn)化第一章 遺傳定律一、遺傳雜交實(shí)驗(yàn)中的基本概念1雜交技術(shù)：雜交：基因型不同的生物體間相互交配（AA×aa）自交：基因型相同的生物體間相互交配(AA×AA 、aa×aa、 Aa×Aa)測(cè)交：與隱性個(gè)體相交，用來(lái)測(cè)定F1代基因型及其比例。（Aa×aa）正交：高莖AA×矮莖aa（顯性為母本、隱性為父本）反交：矮莖aa×高莖AA（隱性為母本、顯性為父本）2性狀：生物體的形態(tài)特征和生理特性的總稱相對(duì)性狀：同種生物同一性狀的不同表現(xiàn)類型。具有相對(duì)性狀的純種親本雜交，F(xiàn)1代表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本性狀。具有相對(duì)性狀的純種親本雜交

2、，F(xiàn)I未表現(xiàn)出來(lái)的那個(gè)親本性狀。雜種的自交后代中，呈現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)象。顯隱性關(guān)系的相對(duì)性）相對(duì)性關(guān)系完全顯性不完全顯性共顯性概念具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交，所得F1與顯性親本的表現(xiàn)完全一致的現(xiàn)象。具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交，所得F1表現(xiàn)為雙親的中間類型的現(xiàn)象具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交，的F1個(gè)體同時(shí)表現(xiàn)出雙親性狀的現(xiàn)象遺傳圖解P: 紅花CC×白花ccF1 : 紅花Cc UF2: CC : Cc : cc 紅花 白花 3 : 1P: 紅花CC×白花ccF1 : 粉花Cc UF2: CC : Cc : cc 紅花 粉花 白花 1 : 2 : 1P: A型IAIA×B型

3、IBIBccF1 : AB型IAIB UF2: IAIA : IAIB : IBIB A型 AB型 B型 1 : 2 : 1基因間的相互作用顯性基因?qū)﹄[性基因完全顯性顯性基因?qū)﹄[性基因不完全顯性一對(duì)等位基因不存在顯隱性關(guān)系,表現(xiàn)為共顯性表現(xiàn)只要存在一個(gè)顯性基因,就可以完全表現(xiàn)出顯性性狀顯性基因單獨(dú)存在時(shí),不能完全表現(xiàn)出顯性性狀兩個(gè)基因互不遮蓋,各自發(fā)揮作用 同源染色體的相同位置上控制相對(duì)性狀的一對(duì)基因?？刂骑@性性狀的基因控制隱性性狀的基因指生物個(gè)體所表現(xiàn)出來(lái)的性狀。指與表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件純合子：由含相同的配子結(jié)合成合子發(fā)育而成的個(gè)體。雜合子：由不同基因的配子結(jié)合成的

4、合子發(fā)育而成的個(gè)體。6. 表現(xiàn)型與基因型的關(guān)系1 基因型是性狀表現(xiàn)的內(nèi)在因素，而表現(xiàn)型則是基因型的表現(xiàn)形式（一般來(lái)說(shuō)：基因型相同,表現(xiàn)型相同；表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同）。2 表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果：環(huán)境對(duì)基因型表現(xiàn)是有一定影響的：¨ 禿頂：BB無(wú)論男女均表現(xiàn)禿頂，bb無(wú)論男女均表現(xiàn)正常，Bb男性表現(xiàn)禿頂，女性表現(xiàn)正常¨ 藏報(bào)春：AA25條件下開紅花，30條件下開白花¨ 曼陀羅：夏季高溫時(shí)F1的莖為紫色（紫色對(duì)綠色為完全顯性），溫度較低、光線較弱時(shí)，F(xiàn)1莖為淺紫色（紫色對(duì)綠色為不完全顯性）3 顯性現(xiàn)象在生物界是廣泛存在的，但基因的顯隱性關(guān)系不是絕

5、對(duì)的；顯性性狀的表現(xiàn)既是等位基因相互作用的結(jié)果，又是基因與內(nèi)外環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。二、 遺傳的基本規(guī)律1三大遺傳規(guī)律的比較遺傳規(guī)律基因的分離規(guī)律基因的自由組合規(guī)律基因的連鎖互換規(guī)律創(chuàng)建人孟德爾孟德爾摩爾根實(shí)驗(yàn)名稱豌豆一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)豌豆兩對(duì)或以上的相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)果蠅兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳實(shí)驗(yàn)相對(duì)性狀一對(duì)兩對(duì)或兩對(duì)以上兩對(duì)等位基因一對(duì)兩對(duì)或兩對(duì)以上不完全連鎖完全連鎖兩對(duì)等位基因簡(jiǎn)圖 基因的位置位于一對(duì)同源染色體相同位置上位于兩對(duì)同源染色體的不同位置上位于一對(duì)同源染色體的不同位置上染色體及等位基因的行為變化等位基因隨同源染色體分離而分離同源染色體而分離時(shí),位于非同源染色體上的非等位基因自

6、由組合同源染色體分離時(shí)兩對(duì)等位基因連鎖遺傳同源染色體非姐妹染色單體部分交叉互換F1配子類型2種4種2種4種配子類型之比1:11:1:1:11:1親本性狀多重組性狀少F2代基因型及比例Aa×AaAA : Aa : aa1 : 2 : 1Y_R_ :Y_rr:yyR_:yyrr9 : 3 : 3 : 1AABB:AaBb:bbaa1： 2 ：1AABB : bbaaaaB_ : A_bb測(cè)交后代基因型表現(xiàn)型比例2種 Aa × aa Aa : aa1 : 1(YyRr×yyrr)4種YyRr:Yyrr:yyRr:yyrr1 : 1 : 1 : 12種1:14種比例不規(guī)律

7、F2代表現(xiàn)型種類及比例2種(Aa×Aa)3:14種9:3:3:12種3:14種比例不規(guī)律2. 表現(xiàn)型與基因型及其比例的判定(一對(duì)一對(duì)看，一對(duì)一對(duì)算) 1AA×aaAa子代表現(xiàn)型100為顯性 3:1Aa×Aa AA 、Aa 、aa子代表現(xiàn)型顯性與隱性之比3:1 1:1Aa×aaAa、aa子代表現(xiàn)型顯性與隱性之比1:1 1:2:1Aa×AaAA 、Aa 、aa子代基因型之比1:2:1特殊形式親本組合子代的基因型比子代的表現(xiàn)型比正常形式Aa×AaAA Aaaa121顯性隱性31顯性相對(duì)性Aa×AaAA Aaaa121顯性相對(duì)顯性隱

8、性121共顯性(MN血型)LM LN×LM LNLM LMLM LNLN LN121顯性共顯性顯性121復(fù)等位基因遺傳物種中存在三個(gè)以上等位基因，而每一個(gè)體只含兩個(gè)等位基因或兩個(gè)相同的基因，基因之間存在顯隱關(guān)系或其它關(guān)系。如ABO血型的遺傳：IA、IB對(duì)i為顯性，IA對(duì)IB共顯性。顯性純合致死Aa×AaAaaa21顯性隱性21隱性純合致死Aa×AaAAAa12顯性單性隱性配子致死Aa×AaAAAa11顯性單性顯性配子致死Aa×AaAaa a 11顯性隱性11X染色體上隱性基因致死效應(yīng)第二章 基因和染色體的關(guān)系一、減數(shù)分裂與受精作用 減數(shù)分裂1.

9、減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞名稱：體細(xì)胞、精、卵原細(xì)胞、初級(jí)精、卵母細(xì)胞、次級(jí)精、卵母細(xì)胞、精、卵細(xì)胞、極體。2. 減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的名稱：DNA、染色體與染色單體、同源染色體與非同源染色體、姐妹染色體與非姐妹染色單體、四分體3. 減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為：Ø 染色體的出現(xiàn)與消失：減I前、減II末Ø 染色單體的出現(xiàn)與消失：減I前、減II后Ø 染色體的減半與加倍：減I末、減II后（與體細(xì)胞數(shù)目相同）Ø 同源染色體聯(lián)會(huì)與分離：減I前、減I后Ø 四分體的形成與消失：減I前、減I后Ø 非同源染色體的自由組合：減I后Ø 姐妹染色單體的分離

10、：減II后Ø 非姐妹染色單體的交叉與互換：減I前4. 減數(shù)分裂過(guò)程中染色體與DNA的數(shù)量變化Ø 染色體與DNA含量比值為1:2的時(shí)期：減I間、前、中、后、末，減II中Ø 染色體與DNA含量比值為1:1的時(shí)期：減II后、末Ø 染色體和DNA含量與體細(xì)胞染色體數(shù)相同的時(shí)期：減II后Ø 染色體和DNA含量比體細(xì)胞染色體數(shù)多一倍的時(shí)期：有絲分裂后期Ø 染色體和DNA含量比體細(xì)胞染色體數(shù)少一半的時(shí)期：減II末 受精作用1. 配子中染色體組合的多樣性：¨ 減數(shù)分裂形成配子的類型多樣性2n種，受精的配子類型多樣性：1/2n¨ 受

11、精過(guò)程中雌雄配子結(jié)合的隨機(jī)性和均等性。¨ 同一雙親后代呈現(xiàn)出多樣性2. 受精過(guò)程:包括準(zhǔn)備階段和受精階段。¨ 雌性輸卵管中獲能減數(shù)第二次分裂中期與精子受精的能力受精階段：精子頂體反應(yīng)透明帶反應(yīng)卵黃封閉作用形成雄原核與雌原核融合受精卵2受精的場(chǎng)所：雌性的輸卵管內(nèi)完成的3受精的標(biāo)志：在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí)。4. 受精的結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，其中一半染色體來(lái)自精子（父方），一半染色體來(lái)自卵細(xì)胞（母方） 減數(shù)分裂與受精作用的意義：1. 配子類型的多樣性與受精作用的隨機(jī)性有利于生物在自然選擇中的進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。2. 對(duì)于維持

12、每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對(duì)于生物的遺傳和變異地，都是十分重要的。 減數(shù)分裂過(guò)程中異常配子的形成：1若一個(gè)性原細(xì)胞中又n對(duì)同源染色體，它經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂理論上可能形成 2n 種不同染色體組成的配子，只能形成 2 種 ， 1種 與同源染色體對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)。2減數(shù)分裂形成的生殖細(xì)胞中染色體來(lái)自父方和自母方的染色體隨機(jī)分配。3下圖表示性原細(xì)胞中一對(duì)性染色體，正常減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細(xì)胞類型和異常分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞類型：減數(shù)22+X和22+Y22+XY和22+O22+XX和22+O 22+YY和22+O減數(shù)22+X22+XX或22+O22+XX或22+O異常性染色體（XXY和XYY）個(gè)體形成的原因：&

13、#168; XXY型：X XYXXY 正常卵細(xì)胞 異常的精子 XX YXXY異常的卵細(xì)胞+正常精子 XX + Y XXY異常卵細(xì)胞 正常的精子¨ XYY：只可能是第二次分裂異常： X + YYXY正常卵細(xì)胞 異常精子二、基因在染色體上： 薩頓假說(shuō) 內(nèi)容：基因在染色體上（染色體是基因的載體） 依據(jù)：基因與染色體行為存在著明顯的平行關(guān)系。 在雜交中保持完整和獨(dú)立性 成對(duì)存在 一個(gè)來(lái)自父方，一個(gè)來(lái)自母方 形成配子時(shí)自由組合 證據(jù)：摩爾根的果蠅的雜交（伴性）遺傳實(shí)驗(yàn)證明：一條染色體上有許多個(gè)基因，基因在染色體上呈線性排列。孟德爾遺傳定律的現(xiàn)代解釋P301. 分離定律的實(shí)質(zhì)：等位基因隨同源染色

14、體的分開獨(dú)立地遺傳給后代。2. 自由組合定律實(shí)質(zhì)：同源染色體上的等位基因分離時(shí)，非同源染色體上的非等位基因自由組合。 相關(guān)概念的關(guān)系：1. DNA與染色體：染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成2. DNA與基因：基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段3. DNA與遺傳物質(zhì)：生物體的遺傳物質(zhì)是核酸， DNA是主要遺傳物質(zhì)。4. DNA與核酸：核酸由DNA和RNA組成5. 基因與染色體：染色體是基因的載體，基因在染色體上呈線性排列。6. 基因與性狀：基因控制著生物性狀7. 基因與遺傳信息：基因的脫氧核苷酸排列順序就代表著遺傳信息。8. 遺傳信息與遺傳密碼：DNA上的基因的脫氧核苷酸排列順序就代表著遺傳信息，轉(zhuǎn)錄形成

15、的mRNA上的 核糖核苷酸排列順序（三個(gè)相鄰的堿基是一個(gè)遺傳密碼子）。三、性別決定與伴性遺傳 性別決定:1性別決定的類型： XY型與ZW型 其他類型性別決定¨ 蜜蜂的性別決定：染色體數(shù)（工蜂、蜂王32條染色體，雄蜂16條染色體）¨ 果蠅的性別決定：X染色體數(shù)（XY-、XX-、XXY-）¨ 蝗蟲的性別決定：雄蝗(2N=23XO)，雌蝗(2N=24 XX) 性別分化與環(huán)境的關(guān)系 伴性遺傳1 性別決定 概念：性染色體上的基因，它的遺傳方式與性別相聯(lián)系。 常見類型：伴X染色體顯、隱性遺傳，伴Y染色體遺傳2伴性遺傳病的特點(diǎn)、判斷與實(shí)例遺傳病的遺傳方式遺傳特點(diǎn)實(shí)例伴X染色體隱

16、性遺傳病隔代遺傳，交叉遺傳，患者男多于女色盲、血友病伴X染色體顯性遺傳病代代相傳，交叉遺傳，患者女多于男抗VD佝僂病伴Y染色體遺傳病傳男不傳女，只有男患者沒有女患者人類中的毛耳3伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用（通過(guò)性狀鑒定性別的雜交實(shí)驗(yàn)）四、人類常見的遺傳病及發(fā)病率調(diào)查與計(jì)算： 人類常見的遺傳病類型：1單基因遺傳?。簂 常染色體顯性遺傳?。翰⒅?、軟骨發(fā)不全、l 伴X染色體顯性遺傳?。嚎咕S生素D佝僂?。╔顯）等l 常染色體隱性遺傳病：白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥l 伴X染色體隱性遺傳?。哼M(jìn)行性肌營(yíng)養(yǎng)不良（X隱）、紅綠色盲、血友病等2多基因遺傳?。捍搅?、無(wú)腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等3染色體遺傳

17、?。?1三體綜合癥（21-）、性腺發(fā)育不良（XO）、貓叫綜合癥（5缺）2 伴性遺傳病與常染色體遺傳病的判斷遺傳病病因排除伴性遺傳特癥遺傳系譜圖患者基因型常見病顯性有生無(wú)必須首先否定伴X顯性遺傳病確定常顯性遺傳Y染色體顯性或隱性遺傳病子病，父必病傳男不傳女XYAXYa外耳道多毛癥X染色體顯性遺傳父病：女必病，子?。耗副夭。胁∧概夭。BYXBXBXBXb 抗維生素D佝僂病常染色體顯性遺傳子女中有患者，父母必有患者父母中有患者，子女未必有患者AA、Aa多指癥隱性無(wú)生有必須首先否定伴X隱性遺傳病確定常隱性遺傳X染色體隱性遺傳女病，父必病母病，子必?。ㄅ「缸颖夭。bY XbXb 攜帶者XBXb

18、紅綠色盲血友病常染色體隱性遺傳父母正常，子女可能有病父母均為患者，子女也是患者aa白化病侏儒癥3 人類遺傳病發(fā)病率的計(jì)算1. 一種遺傳病的發(fā)病率的計(jì)算：父、母攜帶致病基因的概率×生病孩的概率=后代病率2. 兩種遺傳病發(fā)病率的計(jì)算² 患兩種病的概率：A×B² 健康概率：(1-A)×(1-B)² 患病的概率(至少得一種病的概率) ： A+BA×B² 只患一種病的概率：A+B2AB² 只患其中一種病的概率：A (1B)或B (1A) 人類遺傳病的調(diào)查 遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防 人類基因組計(jì)劃（HGP）與人體健康1.

19、人類的基因組：22條常染色體X和Y兩條性染色體，共計(jì)24條染色體2. 人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)：¨ 1990年，美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó)的“人類基因組計(jì)劃”于10月1日正式啟動(dòng)，規(guī)劃在15年內(nèi)至少投入30億美元，進(jìn)行對(duì)人類全基因組的分析。¨ 參加研究國(guó)家：美、英、法、德、日、中¨ 我國(guó)1993年加入，承擔(dān)了1%的測(cè)序工作（第3對(duì)染色體端粒上的堿基序列）3. 人類基因組計(jì)劃的研究進(jìn)展：¨ 2000年6月26日美國(guó)宣布人類基因組測(cè)序結(jié)果：人類基因組共有31.6億個(gè)堿基對(duì)，大約有33.5萬(wàn)個(gè)基因，已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.0萬(wàn)2.5萬(wàn)個(gè)。¨ 2001年2月，人類基因組工

20、作草圖公開發(fā)表：遺傳圖、物理圖、序列圖和轉(zhuǎn)錄圖。第五章 基因突變及其他變異一、基因重組、基因突變、染色體變異比較變異來(lái)源基因重組基因突變?nèi)旧w變異發(fā)生時(shí)期減數(shù)分裂第一次分裂 前 期、 后 期有絲分裂的 間期 減數(shù)分裂的 間期 減數(shù)分裂的 后期有絲分裂的 前、后期、產(chǎn)生原因減數(shù)分裂形成配子時(shí)，等位基因分離, 非同源染色體上的非等位基因 自由組合；同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換 。由于體內(nèi)、外因素導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失、種類。人工誘導(dǎo)多倍體花藥離休培養(yǎng)單倍體環(huán)境因素誘導(dǎo)多倍體單性生殖由配子直接發(fā)育特點(diǎn)出現(xiàn)新的 基因型 產(chǎn)生 新基因 產(chǎn)生 新核型 在變異中的地位是遺傳變異的

21、豐富來(lái)源是遺傳變異的根本來(lái)源；也是生物進(jìn)化的主要原因；生物變異的原因二、單倍體和多倍體的比較比較內(nèi)容單倍體多倍體含義含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，或是由配子直接發(fā)育而成的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)及其以上染色體組的個(gè)體原因單性生殖的結(jié)果。孤雌生殖：未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成新個(gè)體孤雄生殖：花粉、花藥發(fā)育成新個(gè)體受外界環(huán)境劇烈變化的影響，細(xì)胞分裂過(guò)程中 紡錘絲不能正常形成，細(xì)胞中染色體已經(jīng)復(fù)制，而細(xì)胞分裂受阻，使細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍特點(diǎn)植株莖桿弱小，高度不孕；不能形成配子植株莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子碩大；細(xì)胞內(nèi)有用成分含量高，發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低應(yīng)用價(jià)值經(jīng) 秋水仙素 誘導(dǎo)，促使染色體加倍，可產(chǎn)生基因型純合

22、，能夠明顯縮短育種年限。常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，可獲得多倍體植株。實(shí)例玉米、水稻、小麥、煙草單倍體植株三倍體無(wú)籽西瓜、八倍體小黑麥三、遺傳相關(guān)內(nèi)容的比較類別內(nèi)容實(shí)例基因突變基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變鐮刀型貧血癥轉(zhuǎn)基因人工重組DNA的技術(shù)，把一種生物體內(nèi)基因引入另一種生物體內(nèi)合成胰島素微生物、抗蟲棉D(zhuǎn)NA分子雜交不同來(lái)源的DNA單鏈放在一起，如果兩種生物DNA分子之間存在互補(bǔ)的部分,就能形成雙鏈區(qū)。利用基因探針進(jìn)行基因診斷染色體變異非整倍體變異缺失由于減數(shù)分裂出錯(cuò)導(dǎo)致受精卵中染色體減少一條性腺發(fā)育不良 XO增添由于減數(shù)分裂出錯(cuò)導(dǎo)致受精卵中染色體增加一條21三體綜合癥整倍體變異單倍體由配子發(fā)育而

23、成的個(gè)體花藥離體培養(yǎng)多倍體由于有絲分裂或減數(shù)分裂時(shí)形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞，從而發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的個(gè)體。無(wú)籽西瓜細(xì)胞雜交兩種生物的細(xì)胞融合，后代獲取雙親的優(yōu)良性狀白菜甘藍(lán)、單克隆抗體嫁接將一種植物的莖或芽接在另一種植物體上繁殖優(yōu)良性狀的花卉和果樹有性雜交具有不同基因性的親本相互交配既抗銹病又抗倒伏的新品種第六章 從雜交育種到基因工程育種方法依據(jù)的原理操作時(shí)期優(yōu)缺點(diǎn)1誘變育種基因突變種子萌發(fā)、幼苗,誘發(fā)突變能產(chǎn)生生物新品種，工作量大，突變不定向2轉(zhuǎn)基因育種基因重組導(dǎo)入、感染，植物組織培養(yǎng)定向改變生物性狀，操作技術(shù)難，植物組織培養(yǎng)3雜交育種基因重組去雄、套袋、人工授粉操作簡(jiǎn)單，重組生物新性狀，育種時(shí)間長(zhǎng)4單倍體育種染色體變異開花時(shí)花藥離體培養(yǎng)明顯縮短育種年限，操作技術(shù)難度大5多倍體育種染色體變異秋水仙素