2013【三维设计】高一生物苏教版必修二课件(20份)

课件56张PPT。第一章理解
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考向知识点一知识点二考向一考向二 应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练第
一、
二
节考向三 1．我国是一个农业大国，在仅占世
界7%的耕地上养活了占世界22%的人口。
2．1983年，世界上第一个转基因植
物的培育成功标志着现代农业生物技术的诞生。
3．现代农业生物技术的发展为社会
创造了明显的经济价值，也带来了可观的社会效益和生态效益。4．达尔文把保留和淘汰物种的过程称
为自然选择，自然选择学说是达尔文进化理论的重要组成部分。
5．科学思维的基本过程包括观察、推
理、分类、建立模型、交流。
6．“中性突变”进化理论是从分子水平
上研究生物的进化，该理论认为生物进化的主导因素是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的，和达尔文的理论相互补充。[自读教材·夯基础]1．人类面临的问题之一——粮食问题[填空]
(1)二战后世界粮食生产状况：1/43/41/21/2多少少多(2)我国粮食生产状况及产生原因：现状―→仅占世界 的耕地养活占世界22%的人口
　
面临的问题―→ 巨大
　
原因―→人口迅速增长、 、环境恶化7%粮食缺口资源短缺 2．科学合理地应用现代农业生物技术[判断正误]
(1)生物技术在彻底解决资源匮乏、环境恶化、粮食短缺和疾病肆虐等难题上将发挥重大作用。 ( )
(2)1983年世界首例转基因产品——延熟保鲜番茄在美国批准上市。 ( )
(3)抗虫、抗除草剂作物的应用在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制。 ( )
(4)我国在“八五”计划结束时已经掌握了转基因植物的全套技术。 ( )×××√ 1．水稻是全球最重要的粮食作物，它维系着世界上半数以上人口的生存。如果用基因工程的方法把固氮基因转移到水稻体细胞内，让水稻也能自行固氮，这将给人类带来哪些方面的好处？
提示：①提高粮食产量，降低粮食生产成本；②减少氮肥的生产和使用量，有利于节约能源和保护环境。 2．举例说出我国面临的严峻的粮食问题。
提示：可从多方面举例，如：①人均耕地面积远低于世界人均水平，并逐年减少；②环境污染、自然灾害频繁，造成农作物减产等。[跟随名师·解疑难]1．粮食问题
(1)我国粮食短缺的原因分析：(2)应对粮食危机的现实措施：
①实行计划生育，控制人口增长。
②保护和治理环境，防止环境恶化。
③减少建筑用地。
④培育和推广转基因作物。 2．现代农业生物技术及其应用
(1)现代农业生物技术的价值：
①经济效益：转基因作物产品交易额持续大幅增长。
②社会效益和生态效益：
a．一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制。极大地提高了农作物产量，减少了环境污染。
b．提高了农作物的营养价值，如维生素含量的提升等。 (2)转基因技术及其应用：
①转基因技术的概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
②应用：
a．改良动植物品种；
b．制造“工程菌”生产药物。③转基因作物和普通作物相比较的优点和不足： [特别提醒]　科学技术的发展是一把双刃剑，我们应该充分利用它给人类造福，同时又要尽量限制它的负面效应，如面对转基因技术可能存在的安全性问题我们应趋利避害而不因噎废食。[自读教材·夯基础] 1．进化理论的创立和完善[判断正误]
(1)自然选择学说是达尔文进化理论的重要组成部分。
( )
(2)用进废退、获得性遗传是木村资生进化理论的主要观点。 ( )
(3)木村资生认为10－9是分子进化的标准速率，只有当分子进化导致生物在形态和生理上发生差异后，自然选择才起作用。 ( )√√×2．科学思维的过程[连线] 1．拉马克和达尔文如何解释长颈鹿的颈和前肢长而发达，而后肢较短。
提示：(1)拉马克进化理论认为：长颈鹿为了食用高处的树叶，长期而又反复地努力伸长脖子、抬高前肢，故使颈和前肢因不断使用而变得长而发达。
(2)达尔文进化理论认为：长颈鹿的祖先原本具有多种类型，颈和前肢有长的，也有短的，因为生活环境条件发生改变，只有高处的树叶可以食用，那些颈和前肢较短的个体就会被饿死，只有颈和前肢较长的长颈鹿才可以吃到食物而得以生存。即适者生存、不适者被淘汰。 2．木村资生的“中性学说”认为生物进化的主导因素不是自然选择，这与达尔文的进化理论相矛盾吗？
提示：不矛盾。
3．通过对构成人类和黑猩猩基因组的30亿个碱基对的研究发现，二者只有4 000万个有区别。请思考这属于何种科学思维过程？
提示：属于观察。[跟随名师·解疑难]1．三种进化理论的比较 [特别提醒]
(1)达尔文的自然选择学说侧重宏观水平，揭示种群进化规律，而中性学说侧重微观水平，揭示分子水平的进化规律。
(2)生物进化理论仍在不断向前发展中。2．科学思维的过程[例1]　下表为世界各洲的粮食情况。 (1)从上表的数据分析能得出粮食问题存在怎样的严重现象？
(2)粮食危机产生的主要原因是________、________、________等。
(3)现代农业生物技术的诞生为解决粮食问题指明了方向，它的发展为社会创造了明显的经济效益、________和________。 (4)在通过培育转基因作物解决粮食短缺问题的过程中，人们必须时刻高度戒备的问题是 (　　)
A．转基因作物能否具有优良品质
B．转基因作物能否有效地提高产量
C．转基因作物抗逆性范围和强度
D．转基因作物的安全性[思路点拨] [精讲精析]　(1)表中信息显示就人均粮食而言，北美洲、大洋洲人均量与非洲、亚洲差距十分悬殊，从而揭示粮食地区生产、消费不均的严重现象。(2)导致粮食危机的主要原因是人口增长、资源短缺及环境恶化等。(3)现代农业技术的发展可为社会创造重要的经济、社会及生态效益。(4)由于科学发展水平的限制，目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限，再加上转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少却是异种生物的基因。同时，由于外源基因插入宿主细胞基因组的部位往往是随机的，因此在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果。所以人们必须时刻高度戒备转基因作物的安全性。 [答案]　(1)世界粮食存在着严重的地区生产、消费不均现象　(2)人口增长　资源短缺　环境恶化　(3)社会效益　生态效益　(4)D [例2]　下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中，错误的是 (　　)
A．用进废退理论开辟了进化理论的先河
B．自然选择学说是达尔文在很多事实的基础上思考得出的
C．中性学说是对自然学说的否定
D．对科学的热爱和兴趣是达尔文等开展研究、思考的动力[思路点拨] [精讲精析]　用进废退理论由拉马克提出，开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路；“中性学说”揭示了分子水平的进化规律，和达尔文的进化理论是相互补充的，而不是否定。
[答案]　C(1)“用进废退”学说的过程图解：(2)“自然选择”学说的过程图解： [例3]　下列有关科学思维的过程的说法，错误的是(　　)
A．科学思维的起点是观察
B．推理是对所观察到的现象做出的解释
C．建立模型是用实物直观地反映真实物体的形状或三维结构，而无法表现事物活动的规律
D．分类法可使许多杂乱的信息变得清晰，是总结归纳的有效手段[思路点拨]　 [精讲精析]　科学思维的基本过程是：观察→推理→分类→建立模型→交流，所以科学思维的起点是观察。建立模型是用实物直观地反映真实物种的形状或三维结构，能够描述事物活动的规律。
[答案]　C1．运用科学思维的过程，经观察、推理、分
类、建立模型等环节，进行科学探究。
2．物种形成过程中“选择因素”作用实验探
究。典例剖析 将一个刚出芽的马铃薯块茎切成大小一致的相同的6块，每块均带有芽眼。取6个同样大小、质地相同的小花盆，分别装满同样的水土，将6块分别埋于6个小花盆的沙土中5 cm深处，按下表要求连续管理培植20天。通过观察并做记录如下： (1)据观察结果做好推理，分析得出马铃薯萌发和正常生长的条件。
(2)解释1号花盆中的马铃薯生长状况最佳的原因是什么？
(3)5号花盆中的马铃薯最终死亡，原因是什么？ [解析]　科学的思维过程包括：观察、推理、分类、建立模型和交流。此题已把观察的结果作为信息，让我们解释观察到的结果，这就是推理过程。 [答案]　(1)推理过程：用对比分析的方法进行推理分析。①1号盆与2号盆对比，变量是是否具有光照条件，结果马铃薯生长情况不同。说明马铃薯萌发和正常生长需要光照。②1号盆与4号盆对比，变量是光照强弱，结果马铃薯生长情况不同，说明马铃薯萌发和正常生长需要充足的光照。③1号盆与5号、6号盆对比，变量是水分量的差异，说明马铃薯萌发和正常生长需要适量的水分。④1号盆与3号盆对比，变量是温度，结果马铃薯生长情况不同，说明马铃薯萌发和正常生长需要适宜的温度。综上分析得出结论：马铃薯萌发和正常生长需要充足的光照、适宜的温度和适量的水分。(2)1号花盆中的马铃薯生长状况最佳的原因是生长所需的温度、光照、水等所需条件均最佳。(3)5号花盆中马铃薯最终死亡，原因是水分过多，根部细胞缺氧而进行无氧呼吸，产生的酒精对细胞有毒害作用。解读单一变量及确定变量关系
1．单一变量原则
即实验设计过程中控制其他因素(无关变量)不变，只改变其中某一因素(自变量)，观察其对实验结果(因变量)的影响。实验的关键之一在于控制无关变量，以减小误差。归纳拓展 2．实验变量与反应变量
(1)实验变量(又叫自变量)：是实验中由实验者操纵的因素或条件。
(2)反应变量(又叫因变量)：指实验变量所引起的结果或结论
(3)两者的关系：实验变量是原因，反应变量是结果，它们是因果关系。实验的目的就在于获得和解释前因与后果。 3．无关变量与额外变量
(1)无关变量(又叫控制变量)：是指实验中除实验变量外的影响实验结果与现象的因素或条件。
(2)额外变量(又叫干扰变量)：指由无关变量引起的变化结果。
(3)两者的关系：它们之间也是前因后果的关系。但它们的存在对实验与反应变量的获得起干扰作用。 4．在实验探究中对变量的处理
(1)控制变量：
①控制无关变量。
实验分组(编号)：随机把样本材料分组、实验器械分组。设置对照组：其他条件相同并在适宜条件下进行实验。
②操纵实验变量。(2)检测反应变量：
如图：点击下列图片进入点击下列图片进入课件57张PPT。第三章理解
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一
节考向三 1．具相对性状的两纯合亲本杂交，
F1表现出来的亲本性状为显性性状，F1未表现出来的亲本性状为隐性性状。
2．杂种后代中出现不同亲本性状的
现象，称性状分离。
3．遗传因子在体细胞中成对存在，
在生殖细胞中成单存在。4．在进行减数分裂时，等位基因会
随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
5．生物个体的基因型在很大程度上
决定着生物个体的表现型，但在生物体的发育过程中，其表现型有时还受到外部环境的影响。[自读教材·夯基础] 1．豌豆作为遗传实验材料的优点[填空]
(1)豌豆是严格的 植物，在自然情况下，一般都是 。
(2)豌豆具有一些稳定的、容易区分的 ；获得的实验结果比较可靠。自花受粉纯种相对性状2．对相对性状的杂交实验[填空]紫花×白花
↓?
紫花∶
3∶1
紫花白花显性性状分离 显性性状∶隐性
性状≈3∶1 3．孟德尔对实验现象的解释及验证[填空]
(1)解释：
①在卵细胞和花粉细胞中存在着控制性状的 。
②遗传因子在亲本 中 存在，且 ，互不混杂。
③F1可以产生数量 的含有 的配子。
④F1自交时， 的配子(花粉和卵细胞)结合的概率 。遗传因子体细胞成对各自独立相等不同遗传因子不同类型相等⑤遗传图解：(2)分离假设的验证：
①方法： ，即让F1与 杂交。
②测交实验图解：测交隐性纯合子 ③结论：测交后代分离比 ，符合预期的设想，从而证实 ，产生 两种配子，这两种配子的比例是 。接近1∶1F1是杂合子A和a1∶1 4．相关概念辨析[判断正误]
(1)凡子代表现出来的性状即显性性状，子代不能表现的性状即隐性性状。 ( )
(2)在杂种后代中出现不同亲本性状的现象称为性状分离。
( )
(3)同源染色体上控制同一性状的两个基因称等位基因。
( )
(4)基因型相同时表现型一定相同，表现型相同时基因型也一定相同。 ( )×√×× 5．基因的分离定律的实质[填空]
等位基因位于一对 上，细胞进行 时，等位基因会随着 的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。同源染色体减数分裂同源染色体 1．举例说明性状和相对性状的关系，如何判断两性状是否为相对性状？
提示：例如：身高是性状，高和矮是相对性状。相对性状是一种生物的同一种性状的不同表现类型，可以根据此定义来判断两性状是否为相对性状。 2．结合教材P27图3－1紫花和白花豌豆的杂交实验，请思考：
(1)在自然状态下，图3－1中的紫花和白花两亲本能实现杂交吗？
(2)在杂交过程中，若选紫花作为父本(提供花粉)，白花作为母本(接受花粉)，请讨论应如何操作。
提示：(1)不能，因为豌豆是严格的自花受粉植物。
(2)开花前(花蕾期)剪去白花的雄蕊→套袋→待雌蕊成熟后，授以紫花的花粉→套袋，防止其他花粉的干扰。 3．豌豆根在生长过程中，细胞内的等位基因是否遵循分离定律？
提示：否。根在生长中细胞分裂的方式为有丝分裂，分离定律适用于减数分裂形成配子时。[跟随名师·解疑难] 1．分离定律的细胞学基础及适用范围
(1)细胞学基础：减数分裂中随同源染色体分离，等位基因分开，如图所示：(2)适用范围：
①真核生物有性生殖的细胞核遗传。
②一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。2．遗传规律相关概念辨析
(1)性状类：
①相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
②显性性状：杂种F1中表现出来的亲本的性状。
③隐性性状：杂种F1中未表现出来的亲本的性状。
④性状分离：杂种后代表现不同性状的现象。 (2)基因类：
①相同基因：同源染色体相同位置上控制相同性状的基因。在纯合子中由两个相同基因组成，控制相同性状的基因，如下图中A和A就叫相同基因。 ②等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的相同位置上，控制着相对性状的基因。如下图中B和b、C和c、D和d就是等位基因。
③非等位基因：非等位基因有两种，即一种是位于非同源染色体上的基因，符合自由组合定律，如图中A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如下图中A和b。
(3)个体类：
①纯合子：含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如DD、dd、AABBCC、ddeerr。
②杂合子：含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。如Dd、AaBb、DdEeRr。
③基因型：与表现型有关的基因组成。
④表现型：生物个体所表现出来的性状。(4)交配类： [特别提醒]　在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。[自读教材·夯基础]
1．孟德尔遗传实验的科学方法[填空]
(1)成就：孟德尔最终发现了遗传的两个基本规律，即基因的 定律和基因的 定律。
(2)成功的因素：
①正确的选用 。
②由 到 的研究方法。
③应用 方法对实验结果进行分析。
④科学地设计了实验的程序。分离自由组合实验材料单因子多因子统计学2．分离定律的应用[填空]
(1)有助于正确地解释生物界的某些 。
(2)预测 的类型和各种类型出现的 。
(3)指导 和 实践。遗传现象杂交后代概率动植物育种实践医学 1．如何鉴定某生物个体是杂合子还是纯合子？
提示：鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可，但自交法较简便。 2．农户种植的玉米和小麦，能否自行留种用于来年种植？
提示：农户种的小麦是纯种，子代不会发生性状分离，所以可以连年留种。而玉米是杂种，子代会发生性状分离，所以不能留种。
3．某多指患者为防止生出多指患儿，婚前特意做了多指切除手术，他(她)能否达到目的？
提示：不能，切除多指并不能改变其基因型，后代仍有患病可能。[跟随名师·解疑难]1．基因分离定律常用解题方法归纳
(1)由亲代推断子代的基因型、表现型(正推型)： (2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)：
方法一：基因填充法。先根据亲代表现型写出能确定的基因，如显性性状的基因型可用A__来表示，那么隐性性状基因型只有一种aa，根据子代中一对基因分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的基因。
方法二：隐性纯合突破法。如果子代中有隐性个体存在，则亲代基因型中必然都有一个a基因，然后再根据亲代的表现型做进一步的判断。 方法三：根据分离定律中规律性比值来直接判断(用B，b表示相关基因)：
①若后代性状分离比为显性∶隐性＝3∶1，则双亲一定是杂合子(Bb)。即Bb×Bb→3B__∶1bb。
②若后代性状分离比为显性∶隐性＝1∶1，则双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb∶1bb。
③若后代只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
④若后代只有隐性性状，则双亲一定都是隐性纯合子(bb)。即bb×bb→bb。2．杂合子Aa连续多代自交问题分析
(1)杂合子Aa连续自交，第n代的比例情况如下表： (2)根据上表比例，绘制出的纯合子、杂合子所占比例坐标曲线图为： [例1]　(2012·江苏高考改编)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是 (　　)
A．纯合子杂交，后代一定为纯合子
B．杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同
C．孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D．F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合[思路点拨] [精讲精析]　显性纯合子与隐性纯合子杂交，后代为杂合子；在完全显性的情况下，杂合子与显性纯合子具有相同的表现型；测交实验，除可用于检测F1的基因型外，还可以检测其他未知个体的基因型；如果F1的配子不是随机结合的，则F2中三种基因型的比例就不会是1∶2∶1，性状分离比也就不是3∶1。
[答案]　D[例2]　下图能正确表示基因分离定律实质的是 (　　)[思路点拨] [精讲精析]　基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入不同配子中。
[答案]　C(1)“基因”是指“等位基因”。
(2)分离时间：减数第一次分裂后期。
(3)分离原因：随同源染色体分开而分离。
(4)图示：图中显示A与a分离。 [例3]　[双选]调查发现人群中夫妇双方均表现正常也能生出白化病患儿，研究表明白化病由一对等位基因控制。判断下列有关白化病遗传的叙述，错误的是 (　　)
A．致病基因是隐性基因
B．如果夫妇双方都是携带者，他们生出白化病男孩的概率是1/4
C．如果夫妇一方是白化病患者，他们所生表现正常的子女一定是携带者
D．白化病患者与表现正常的人结婚，所生子女表现正常的概率是1[思路点拨]　 [精讲精析]　白化病是隐性遗传病，其携带者的基因型是Aa，夫妇双方都是携带者的子女的基因型是AA、Aa、aa，其比例为1∶2∶1，所以白化病(aa)的发病概率是1/4，患病男孩的概率为1/8；如果白化病(aa)与表现型正常的人(AA或Aa)结婚，所生子女表现型正常的概率可能是1，也可能是1/2。
[答案]　BD (1)用经典公式计算：
概率＝(某性状组合数/总组合数)×100%。
(2)用配子的概率计算：先计算出亲本产生每种配子的概率，再根据题意要求用相关的两种配子概率相乘，相关个体的概率相加即可。1．设计实验验证基因分离定律。
2．设计实验探究某个体的基因型。
3．显、隐性性状的实验探究。典例剖析 水稻的非糯性(W)和糯性(w)是一对相对性状。前者花粉含直链淀粉，遇碘变蓝；后者花粉含支链淀粉，遇碘不变蓝。现有一批纯种非糯性和糯性水稻，以及一些碘液，请设计方案来验证分离定律。
(1)实验方法：F1花粉鉴定法。 (2)实验步骤：①_________________________________。
②F1开花成熟时取一粒成熟花药挤出花粉，置于载玻片上，滴一滴碘液并用显微镜观察。
(3)实验现象：花粉一半变蓝色，一半不变蓝色。
(4)对实验现象的解释：__________________________。
(5)上述水稻长大后，抽穗时，套上纸袋，让它们自花传粉，结果穗上的非糯稻与糯稻的比例为________，这符合________定律。
(6)F1花粉母细胞的基因组成是________，在减数分裂时形成________种类型的花粉粒，比例是________。 [解析]　本题涉及了对分离现象解释验证的另一种方法——花粉鉴定法。水稻的糯性(w)与非糯性(W)的作用，在花粉中就已经表现出来：含糯性基因的花粉在碘液中不变蓝色，含非糯性基因的花粉在碘液中变蓝色，由此可鉴定花粉的基因型。花粉是经减数分裂产生的配子。在减数分裂过程中，等位基因要彼此分离，分别进入不同的配子。杂交所得种子即F1(Ww)，种下长大开花后，其花粉中的基因应是成单的，即一半花粉含W，另一半含w，故在碘液中颜色各异。这株水稻(Ww)长大后，自花传粉，其所结果穗上子粒的基因型和表现型符合分离定律。 [答案]　(2)①让纯种非糯性水稻与糯性水稻杂交获得F1杂合水稻　(4)F1产生配子时，等位基因分离，并最终形成2种不同配子，从而验证了分离定律　
(5)3∶1　分离　(6)Ww　2　1∶1归纳拓展基因分离定律的验证方法
(1)测交法：杂种F1与隐性类型杂交，后代中出现两种基因型与表现型的个体，证明杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
(2)自交法：杂种F1自交后代F2中出现显、隐性两种表现型的个体，也是由于F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。 (3)花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘液呈现两种不同的颜色，且比例为1∶1，从而直接证明了杂种非糯性水稻在减数分裂产生花粉的过程中，等位基因彼此分离。点击下列图片进入点击下列图片进入课件62张PPT。第三章理解
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三
节考向三 1．染色体变异包括形态、结构、数
目的变异等，这些变异常常可以通过显微镜直接观察到。
2．染色体结构变异主要起因于染色
体的断裂及断裂后片段的不正常的重新连接，包括缺失、重复、倒位和易位4种类型。3．染色体结构发生的改变，都
会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
4．自然界中的生物大多是二倍
体，它们的配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
5．与常规杂交育种相比，利用
单倍体植株培育新品种明显缩短了育种年限。[自读教材·夯基础]1．染色体结构的变异[填空]
(1)染色体结构变异的特点：
染色体结构变异 (能，不能)通过显微镜直接观察到。
(2)染色体结构变异的原因、类型及结果：能 2．染色体数目变异[判断、连线]
(1)染色体组：
①在正常情况下，每种生物的染色体数目都是恒定的，在不同物种之间，染色体数目往往差别很大。 ( )
②生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
( )
③正常情况下，一个染色体组中一定不含同源染色体，也不存在等位基因。 ( )√×√(2)染色体数目变异类型： 1．如图所示的变异属于哪种染色体结构变异？a、b中哪一条发生了改变？提示：缺失。b染色体中缺失了3、4两个片段。 2．染色体结构变异是否产生了新基因？
提示：染色体结构变异可引起基因数量的增加、减少或基因排列顺序的改变，并未产生新基因。
3．含有四个染色体组的个体一定是四倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？
提示：(1)不一定，如由八倍体生物的配子发育而来的单倍体含有四个染色体组。
(2)一倍体一定是单倍体，但单倍体不一定是一倍体。[跟随名师·解疑难]1．染色体结构变异的类型归纳 2．染色体数目的变异
(1)染色体组的特征：
①一个染色体组中不含同源染色体，是一组非同源染色体；
②每条染色体的形态、大小和功能各不相同；
③携带着控制生物生长发育的全部遗传信息；
④同种生物的一个染色体组中染色体数目是一定的，不同生物一个染色体组中染色体数目不同。 (2)染色体组数目的判断：
①据染色体形态判断：
细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体在a中有3条、b中两两相同、c中各不相同，则可判定它们分别含三个、二个、一个染色体组。 ②据基因型判断：
控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示：(d～g中依次含四、二、三、一个染色体组) ③据染色体数/形态数的比值判断：
染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含二个染色体组。3．单倍体、二倍体与多倍体的比较[自读教材·夯基础]纯合子性状分离缩短育种年限单倍体2．多倍体育种[填空]
(1)方法： (2)优点：多倍体植株的茎秆 ，叶片、果实和种子都
，糖类和蛋白质等营养物质的含量也有所 。
(3)人工诱导：
①方法：用 处理或用低温处理。
②处理对象： 的种子或 。
③原理：能够抑制 的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目 。
(4)实例：三倍体无子西瓜的培育。粗壮比较大增加秋水仙素萌发幼苗纺锤体加倍 1．为什么单倍体育种能明显缩短育种年限？
提示：单倍体育种所得植株是纯合子，自交产生的子代不会发生性状分离。
2．烟草是四倍体，其配子中含有24条染色体。
(1)分析烟草的一个染色体组中含有多少条染色体？
(2)思考由烟草的花粉细胞经花药离体培养而成的植株是几倍体？
提示：(1)12条。　(2)单倍体。 3．三倍体香蕉通过什么方式繁殖后代？为什么？
提示：无性繁殖。因为香蕉体细胞中含有三个染色体组，在减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，故香蕉的果实里几乎没有种子，只能通过无性繁殖方式产生后代。[跟随名师·解疑难]1．单倍体育种、多倍体育种的比较2.三倍体无子西瓜的培育过程 (1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。
(2)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗使之成为四倍体，秋水仙素应处理萌发的种子或幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。
(3)秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花等染色体数目加倍，而未处理的如根部细胞染色体数目不变。 [例1]　染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中，甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是 (　　)A．甲可以导致戊的形成
B．甲可以导致丁或戊两种情形的形成
C．乙可以导致戊的形成
D．乙可以导致丙的形成[思路点拨] [精讲精析]　甲属于同源染色体之间的交叉互换，乙属于非同源染色体之间的交叉互换。同源染色体之间的交换只能是成对基因或等位基因之间的交换，不会有“新”基因(f、k)加入，因此甲→戊是不正确的，但甲可以导致丁的产生；乙中的交换可以获得相应染色体原来没有的基因，乙→戊是正确的；丙没有“新”基因，出现了重复片段，因此乙→丙是不正确的。
[答案]　C [例2]　分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题。 (1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是________。
(2)图C中含______个染色体组，每个染色体组含______条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？如何处理才能产生有
性生殖的后代？_____________________________________。
(3)对于有性生殖生物而言，在_____________________时，由B细胞组成的生物体是二倍体；在_____________________时，由B细胞组成的生物体是单倍体。
(4)假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含______个染色体组。
(5)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的____________。[思路点拨] [精讲精析]　(1)单倍体即由配子发育来的个体，图D中只含一个染色体组，应属二倍体配子类型，符合单倍体体细胞染色体组成状况。
(2)图C中相同形态的染色体有三条，故含三个染色体组。
(3)由合子发育来的个体有几个染色体组即几倍体，由配子发育来的个体无论有几个染色体组均属单倍体。
(4)A细胞含四个染色体组，若A为单倍体的细胞，则其正常物种体细胞应含八个染色体组。
(5)AAaBbb含三个染色体组，AaBB含两个染色体组，AaaaBBbb含四个染色体组，Ab含一个染色体组，它们分别对应图C、B、A、D。 [答案]　(1)D　(2)三　3　不可育。用秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍　(3)该个体由受精卵发育而来　该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来　(4)八　(5)C、B、A、D (1)确认染色体组：看相同形态的染色体有几条(一个染色体组内不含相同形态的染色体)，即为几个染色体组。
(2)确认几倍体：应先看是否由合子发育而来——凡由合子发育而来，有几个染色体组即为几倍体，凡由配子发育而来，无论有几个染色体组均为单倍体。
(3)确认是否可育：应看有无成对的同源染色体，同源染色体奇数时，因减数分裂联会紊乱而不育；无同源染色体或染色体虽为偶数但来源不同(如1条来自甲物种，另一条来自乙物种的人为融合)时，因减数分裂不能联会而不育。 [例3]　(2012·江苏高考改编)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见下图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题： (1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________方法培育而成。
(2)杂交后代①染色体组的组成为________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有________条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体________。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为________。 [思路点拨] [精讲精析]　(1)一定浓度的秋水仙素能抑制纺锤体的形成，从而使分裂的细胞染色体数目增加，经培养后得到所需多倍体植株。
(2)异源多倍体AABBCC经减数分裂得到的配子为ABC，普通小麦AABBDD植株经减数分裂得到的配子是ABD，所以杂交后代①的染色体组的组成为AABBCD；题干中指出A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，杂交后代①AABBCD在减数分裂时AA能形成7个四分体，BB能形成7个四分体，CD因为是非同源关系，不能形成四分体；杂交后代①AABBCD中含有的染色体条数为6×7＝42(条)。 (3)在减数分裂时，C组染色体因为没有同源染色体配对，联会紊乱，所以在减数分裂时易丢失。
(4)染色体结构变异主要包括4种类型：①缺失，②增添，③倒位，④易位，其中含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异属于染色体结构变异中的易位。[答案]　(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍
(2)AABBCD　14　42
(3)无同源染色体配对
(4)染色体结构变异1．探究低温、秋水仙素、工业废水等对细
胞分裂中染色体数目或行为的影响。
2．依据育种目标，利用染色体变异原理设
计育种程序。典例剖析 某校生物兴趣小组学生开展“不同浓度的工业废水对细胞分裂过程中染色体行为的影响”的课题研究。他们到一造纸厂污水排出口采集了水样，并将过滤后的滤液作为原液。
(1)实验原理：蚕豆根生长过程中吸收污染物后，根尖分生区细胞通常会出现染色体断裂。这些断裂的染色体会与细胞核分开，单独存在于细胞质而成为微核。
(2)材料用具：蚕豆种子、10%的盐酸解离液、龙胆紫染液、蒸馏水、培养皿、量筒、显微镜、载玻片、盖玻片等。 (3)方法与步骤：
①将蚕豆种子用蒸馏水浸泡一天，吸水膨胀后放在培养皿中，保持温暖湿润，待其发根。
②用蒸馏水稀释原液，_____________________________；
③_____________________________________________；
④一段时间后，规范制作临时装片；
⑤____________________________________________。 (4)预测结果并作分析：
①___________________________________________
__________________________________________________。
②___________________________________________
__________________________________________________。
③___________________________________________
__________________________________________________。 [解析]　欲确认不同浓度的工业废水对细胞分裂过程中染色体行为的影响，宜配制不同浓度废水作实验组用水，并设置等量蒸馏水处理组作对照组，通过比较实验组与对照组处理后细胞内“微核”存在状况，分析结果，得出结论。 [答案]　(3)②配成3种不同浓度的溶液置于若干个培养皿中并编号(至少3个)
③将等量的状态相同的生根蚕豆种子移入盛有不同浓度废水的培养皿中培养一段时间；另取等量的生根状态相同的蚕豆种子浸泡在与废水等量的蒸馏水中培养相同的时间，作为对照
⑤在低倍镜下找到分生区细胞，再换高倍镜观察，找到具有微核的细胞进行计数，求平均值 (4)①废水浓度越高，具微核的细胞越多。说明废水浓度对细胞分裂过程中染色体的行为影响大
②废水浓度越高，含有微核的细胞越少。说明废水浓度对细胞分裂过程中染色体的行为影响小
③废水浓度与具有微核的细胞数之间无规律性，无法判断归纳拓展环境中化学物质对染色体结构变异的影响
1．实验原理
(1)微核是细胞在有丝分裂过程中因各种有害物质损伤，使细胞核损伤残留在核外的微小核染色质块，微核是染色体结构是否变异的标志。
(2)蚕豆根尖细胞进行旺盛的有丝分裂。
(3)一定浓度的硫酸铜溶液可诱发产生微核。2．实验步骤培养蚕豆种子：25℃水培，根长到0.5～1.5 cm
? ↓
处理蚕豆根尖：移入质量浓度为300 mg/L的硫酸铜溶液
中培养6 h；自来水冲洗后，再移入自
↓ 来水中培养24 h ?
剪取蚕豆根尖，制作临时装片
? ↓
染色：用改良碱性品红染液染色
? ↓
镜检计算微核率：每个根尖计数500～1000个细胞 注意事项：该实验可设计对照，即对蚕豆根尖只用水培养而不用硫酸铜溶液处理的平行操作实验。点击下列图片进入点击下列图片进入课件12张PPT。小专题
大智慧专题专练专题讲坛遗传实验设计题型归纳 1．杂交育种常用设计方案
(1)只涉及核基因育种：选用带有目的基因的两个品种作亲本，进行杂交得F1，F1自交得F2，F2中必然出现两个目的基因组合在一起的新类型，如要获得纯合子，则选择F2中符合要求性状的类型连续自交即可。
(2)涉及质基因育种：选择带有目的质基因的品种作母本进行杂交。 2．相对性状中显、隐性的判断3．纯合子和杂合子的判断 [特别提醒]　动物及异花传粉植物宜选择测交法，自花传粉植物常选自交法。 4．根据性状判断生物性别的实验设计
选择同型性染色体(XX或ZZ)隐性个体与异型性染色体(XY或ZW)显性个体杂交(XY性别决定的生物就是“隐雌显雄”)。这样在子代中具有同型性染色体(XX或ZZ)的个体表现型是显性，具有异型性染色体(XY或ZW)的个体表现型是隐性。图解如下(ZW型应为ZaZa♂×ZAW♀)： 5．基因位置的确认实验方案
(1)判断基因在X染色体上还是在XY染色体同源区段上：
方法：纯合隐性雌性×纯合显性雄性。
结果预测及结论：
①若子代全表现为显性性状，则基因位于XY的同源区段。
②若雌性后代全表现为显性性状，雄性后代全表现为隐性性状，则基因位于XY的非同源区段。 (2)XY同源区段与常染色体遗传的确认：
可设置如下实验：
显性纯合♀×隐性纯合♂→F1；F1雌雄个体杂交，依据F2性状表现确认基因位置。
6．Y染色体上基因的确认
Y染色体上基因控制的性状只表现在雄(男)性中，即凡性状可在雌性(女性)中表现者，一律不属伴Y遗传。点击下列图片进入课件66张PPT。第三章理解
教材
新知把握
热点
考向知识点一知识点二考向一考向二 应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练第
二
节考向三 第1课时第1课时　基因的自由组合定律1．控制不同相对性状的基因位于
非同源染色体上，是基因间自由组合的前提。
2．具两对等位基因(A和a、B和b分
别位于两对同源染色体上)的杂合子自交子代有16种组合，9种基因型，4种表现型，其比例为9A__B__：3A__bb∶3aaB__∶1aabb。3．基因自由组合定律的实质：在
减数分裂形成配子时，一个细胞中的同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。
4．基因分离定律和基因自由组合
定律只适用于真核生物有性生殖、核基因的遗传，原核生物、无性生殖的生物及细胞质基因的遗传均不符合孟德尔遗传定律。[自读教材·夯基础]1．分析2对相对性状的杂交实验过程[填表]黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒黄色圆粒黄色绿色圆粒皱粒分离定律3∶13∶1自由组合4黄色皱粒、绿色圆粒 2．对自由组合现象的解释[判断填空]
(1)解释：
①控制两对相对性状的基因是彼此独立的，即Y与y分离，R与r分离是彼此独立和互不干扰的。 ( )
②控制不同性状的基因都能自由组合。 ( )
③F1产生的雌雄配子各有四种，它们是YR、Yy、yR、yr，其数量比为1∶1∶1∶1，且雌雄配子数量相等。 ( )
④F1自交，4种雌配子与4种雄配子随机结合可形成16种组合，9种基因型，4种表现型。 ( )√××√(2)遗传图解：F2YYRRYyRr黄皱YyRrYyRr黄皱黄皱绿圆绿圆3．对自由组合现象解释的验证[填空]
(1)方法： ，即让F1与 杂交。
(2)完善测交遗传图解：测交隐性纯合子 (3)结果：
孟德尔测交实验结果与预期的结果相符，从而证实了：
①F1产生 且比例相等的配子。
②F1是 。
③F1在形成配子时，等位基因发生了 ，非等位基因 。四种类型双杂合子分离自由组合 1．孟德尔两对性状的豌豆杂交实验中，若亲本为黄色皱粒纯合子和绿色圆粒纯合子，则所得F2的表现型有哪几种？重组类型占的比例为多少？
提示：F2有黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种类型。重组类型占的比例为5/8。 2．在两对相对性状的杂交实验中，F2中纯合的黄色圆粒豌豆所占比例是多少？F2的绿色圆粒豌豆中杂合子所占比例是多少？
提示：1/16,2/3。
3．为什么在后代中会出现新的基因型和表现型？
提示：因为在减数分裂中，控制不同对相对性状的基因之间可以自由组合，彼此独立，互不干扰。 [跟随名师·解疑难] 1．应用分离定律解决自由组合问题
自由组合定律以分离定律为基础，因而可以用分离定律的知识解决自由组合的问题。况且，分离定律中规律性比例较简单，因而用分离定律解决自由组合问题显得简单易行。
(1)将自由组合问题转化为若干个分离定律问题：
在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa、Bb×bb，得出两组杂交(自交)的结果，再根据乘法原理和加法原理求解。(2)用分离定律解决自由组合的不同类型的问题：
①配子类型的问题：
如求解AaBbCc所产生的配子种类数？
AaBbCc
↓ ↓ ↓
2×2×2＝8种 ③表现型类型及概率的问题：
如AaBbCc×AabbCc，求其杂交后代可能出现的表现型种类数。
可分解为三个分离定律：
Aa×Aa→后代有2种表现型(3A__∶1aa)；
Bb×bb→后代有2种表现型(1Bb∶1bb)；
Cc×Cc→后代有2种表现型(3C__∶1cc)。 2．孟德尔遗传定律异常分离比归纳
生物的性状与基因之间不是简单的线性关系，可以是一对基因对多个性状有影响，也可以是一个性状受多对基因控制，同时，许多基因间还可存在相互促进或相互抑制等制约关系，从而导致表现型复杂化，进而导致呈现许多特殊分离比。(1)基因分离定律异常分离比分析：(2)基因自由组合定律异常分离比：[自读教材·夯基础] 1．基因自由组合定律的实质[判断正误]
(1)自由组合定律可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。
( )
(2)并非所有的非等位基因均能“自由组合”。 ( )
(3)基因自由组合定律是以分离定律为基础的，二者发生的时间是相同的，均发生于减数第一次分裂后期。 ( )× √ √ 2．孟德尔关于豌豆3对相对性状的杂交实验[填空]
(1)亲本类型：具有3对相对性状的 亲本。
(2)F1的性状表现：都表现为 。
(3)F2的性状表现：发生了 ，数量比是
，即表现型有8种，基因型有 种。纯合显性性状性状分离27∶9∶9∶9∶3∶3∶3∶127 3．基因自由组合定律的应用[填空]
(1)理论上：是 的来源之一(基因重组)。
(2)实践上：
①育种：利用基因重新组合、创造有益新品种。
②医学实践：预测 同时发病的情况，并且推断出后代的 和表现型以及它们出现的 。生物变异两种遗传病基因型概率 某细胞染色体上的基因如图所示：①～④中哪两对基因符合自由组合定律？提示：③和④。[跟随名师·解疑难]1．分离定律与自由组合定律的比较2．自由组合定律的细胞学基础(如图) 3．自由组合定律的应用——杂交育种
(1)杂交育种中适合作为亲本的条件：
①必须具有不同的优良性状。即两个亲本都具有优良性状，但它们所具有的优良性状一定不能是相对性状。
②必须是纯合子，不能是杂合子。若具有某一优良性状的个体是杂合子，则需经多次自交使其纯化后才能使用。 (2)培育动植物优良品种的一般步骤(以获得基因型为AAbb的个体为例)： [例1]　下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，这两对基因分别控制两对相对性状，从理论上说，下列分析不正确的是 (　　). A．甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B．甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1
C．丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
D．正常情况下，甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离 [思路点拨] [精讲精析]　甲植株与乙植株的杂交属于测交类型，且甲又是杂合子，所以后代的表现型比例为1∶1∶1∶1；甲、丙植株基因型分别为AaBb和AAbb，杂交后代的基因型比例为1∶1∶1∶1；Aabb自交的结果是：1/4AAbb、1/2Aabb、1/4aabb，比例为1∶2∶1；正常情况下，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期。
[答案]　D (1)有性生殖生物的性状遗传(细胞核遗传)。
(2)两对及两对以上相对性状遗传。
(3)控制两对或两对以上相对性状的等位基因位于不同对同源染色体上。 [例2]　(2012·全国卷)果蝇中灰身(B)与黑身(b)、大翅脉(E)与小翅脉(e)是两对相对性状且独立遗传。灰身大翅脉的雌蝇与灰身小翅脉的雄蝇杂交，子代中47只为灰身大翅脉，49只为灰身小翅脉，17只为黑身大翅脉，15只为黑身小翅脉。回答下列问题： (1)在上述杂交子代中，体色和翅脉的表现型比例依次为________________和________________。
(2)两个亲本中，雌蝇的基因型为________，雄蝇的基因型为________。
(3)亲本雌蝇产生卵的基因组成种类数为________，其理论比例为________________________。
(4)上述子代中表现型为灰身大翅脉个体的基因型为________________，黑身大翅脉个体的基因型为________。[思路点拨] [精讲精析]　(1)子代的4种表现型是两种性状自由组合的结果，将两种性状分开分析，灰身有47＋49＝96(只)，而黑身有17＋15＝32(只)，因而灰身∶黑身＝3∶1，大翅脉有47＋17＝64(只)，小翅脉有49＋15＝64(只)，因此大翅脉∶小翅脉＝1∶1。(2)先根据表现型写出雌蝇的部分基因组成B_E_，雄蝇的部分基因组成B_ee，由于后代中有黑身，因此雌、雄蝇都有隐性基因b；又因为后代出现了小翅脉，因此，雌蝇中一定有基因e，所以可推出雌蝇的基因型为BbEe，雄蝇的基因型为Bbee。(3)雌蝇的基因型为BbEe，在减数分裂中两对基因发生自由组合，产生卵的基因组成种类为BE、Be、bE、be，比例为1∶1∶1∶1。(4)子代中灰身的基因型有两种：BB、Bb，而大翅脉的基因型只能是Ee，因此，子代中灰身大翅脉的基因型为BBEe、BbEe，黑身的基因型只能是bb，因此黑身大翅脉的基因型为bbEe。[答案]　(1)灰身∶黑身＝3∶1　大翅脉∶小翅脉＝1∶1
(2)BbEe　Bbee
(3)4　1∶1∶1∶1
(4)BBEe和BbEe　bbEe [例3]　小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体)，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)[思路点拨]　 [精讲精析]　本题中有几组关键词必须注意到，第一组：“小麦品种是纯合子”，“马铃薯品种是杂合子”，即我们现有的小麦、马铃薯原始品种分别是“纯合子”和“杂合子”。因此小麦亲本的基因型只能是AABB、aabb，马铃薯亲本的基因型只能是yyRr、Yyrr。第二组：要求设计的分别是“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，即设计的育种程序必须是杂交育种。第三组：小麦“用种子繁殖”，马铃薯“用块茎繁殖”，因此在育种过程中，小麦可通过选择和连续自交获得理想的小麦纯合新品种，马铃薯可通过选择和块茎繁殖，获得理想的马铃薯杂合新品种。[答案]　第三代　F2　A　B　，A　bb，?　　　　　
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 (注：A__B__， A__bb，aaB__，aabb表示F2出现的9种基因型和4　种表现型。) 1．验证基因自由组合定律的实验。
2．杂交育种的实验设计。典例剖析 体色是划分鲤鱼品种并检验其纯度的一个重要指标。不同鲤鱼品种的体色不同，这是由鱼体鳞片和皮肤含有不同的色素细胞及其数量分布差异所致。科研人员用黑色鲤鱼(简称黑鲤)和红色鲤鱼(简称红鲤)杂交，F1皆表现为黑鲤，F1自交得F2，结果如表所示，请回答下列问题： (1)鲤鱼体色中的________是显性性状。
(2)分析实验结果推测：鲤鱼的体色是由________对基因控制的，该性状的遗传遵循________定律。
(3)为验证上述推测是否正确，科研人员又做了如下实验：
①选择纯合黑鲤和纯合红鲤作亲本进行杂交获得F1；
②__________________________________。
预期结果：______________________________________。
(4)如果________与________相符，说明上述推测成立。 [解析]　由黑色鲤鱼和红色鲤鱼杂交，F1皆表现为黑鲤，可知黑色是鲤鱼体色中的显性性状。从两组的F2中性状的分离比可以看出，两组比值都与“3∶1”相差甚远，与“15∶1”较为接近，因此，可以提出假设：鲤鱼的体色是由2对基因控制的，该性状的遗传遵循基因的自由组合定律，同时一定遵循基因的分离定律。现有的实验结果是F1自交得到的，借助孟德尔的科学实验思想，可对F1进行测交实验，并观察后代性状表现，统计其性状分离比，并根据实际得到的结果与预期相对比，从而得出结论。 [答案] (1)黑色　(2)2　基因的(分离和)自由组合　(3)②F1与隐性亲本(红鲤)杂交，观察后代性状表现，统计其性状分离比　黑鲤与红鲤的比例为3∶1　(4)实验结果　预期结果归纳拓展基因自由组合定律的验证方法
(1)直接验证——花粉鉴定法。
纯种非糯性与纯种糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色，非糯性花粉遇碘液变蓝色，糯性花粉遇碘液变棕色，且非糯性对糯性为显性；花粉粒长形对圆形为显性，两对等位基因位于两对同源染色体上。纯种非糯性长形与纯种糯性圆形杂交，所得F1的花粉加碘液后在显微镜下观察，呈现四种状态，且比例为1∶1∶1∶1，直接证明了在减数分裂形成配子时，决定同一性状的等位基因彼此分离，位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。 (2)间接验证：
①测交法——孟德尔杂交实验的验证。杂种F1与双隐性类型杂交，后代出现四种表现型的个体，且比例为1∶1∶1∶1，间接证明了杂种F1产生了四种比例相等的配子，验证了基因的自由组合定律。
②自交法——孟德尔杂交实验的重复。杂种F1自交后代F2中出现了四种表现型的个体，且比例为9∶3∶3∶1，这也是F1产生了四种比例相等的配子，即位于非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合的结果。点击下列图片进入点击下列图片进入课件56张PPT。第三章理解
教材
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热点
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二
节第2课时第2课时　性别决定和伴性遗传1．性别决定是指雌雄异体的生物决定
性别的方式。
2．具有n对染色体的生物，性染色体
一般是1对，而常染色体为n－1对。
3．XY型性别决定的特点是雌性个体
体细胞内有两条同型的性染色体XX，雄性个体体细胞内有两条异型的性染色体XY。4．ZW型性别决定的特点是雌性个
体体细胞内有两条异型的性染色体ZW，雄性个体体细胞内有两条同型的性染色体ZZ。
5．伴X隐性遗传病的遗传特点：①
男患者多于女患者；②女患者的父亲和儿子一定是患者；③交叉遗传。
6．人类Y染色体的存在与否最终决
定了个体的性别，但并非Y染色体上的所有基因都与性别决定有关。[自读教材·夯基础]雌雄异体 决定性别基因性染色体多性染色体13．性别决定的类型[填表]XXXYZWZZXYWZ4．性别决定的过程图解[填图]
(1)XY型的性别决定：(2)ZW型的性别决定： 因减数分裂异常产生的某配子染色体组成为22＋XX，若从染色体组成上分析，能否确定它是雌配子还是雄配子？讨论产生这种配子可能的原因。
提示：不能确定。若为雌配子，可能是减数第一次分裂同源染色体(XX)未分离造成，或者减数第二次分裂次级卵母细胞分裂异常造成；若为雄配子，则是次级精母细胞在减数第二次分裂异常造成的。 [跟随名师·解疑难] 1．性染色体与性别
(1)雌雄异体的生物才具有性染色体。
(2)生物性别主要由基因决定，性染色体的出现和组合与性别密切关联。
(3)性染色体在体细胞中成对存在，在性细胞中成单存在。
(4)体细胞中最多可以含有4条性染色体，如雌性个体有丝分裂后期有4条X染色体，雄性个体有丝分裂后期含有2条X染色体和2条Y染色体。2．性染色体的结构(以XY型为例) (1)X染色体A段上的基因，在Y染色体C段上可以找到对应的等位基因或相同基因，但由于X、Y染色体的传递与性别有关，故该段基因所控制的性状的遗传仍然与性别相关联。
(2)X染色体B区段属X染色体的非同源区段，该区段上的基因在Y染色体上找不到对应的基因，故表现为伴X染色体遗传。
(3)Y染色体D区段属于Y染色体的非同源区段，该区段上的基因在X染色体上找不到对应的基因，故只能随Y染色体遗传给雄性后代个体，表现为伴Y染色体遗传。[自读教材·夯基础] 1．概念[填空]
由性 上的基因决定的性状在遗传时总是与性别联系在一起，这类性状的遗传叫做伴性遗传。
2．人类红绿色盲[填空或连线]
(1)分析人类红绿色盲：
基因位置：红绿色盲是由位于 染色体上的隐性基因b控制的，Y染色体由于过于短小而没有这种基因。染色体X(2)人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型：(3)实例：女性携带者与男性色盲的婚配图解。(4)遗传特点：
①男性患者 女性患者。
②往往有 的现象。
③女性患者的 一定患病。多于交叉遗传父亲和儿子 1．分析为何红绿色盲患者男性多于女性？
提示：因为女性只有基因型为XbXb时才表现为色盲，XBXb时不表现为色盲；而男性只要X染色体上带有色盲基因b，就表现为色盲。 2．已知XB和Xb分别控制女娄菜的披针形叶及狭披针形叶，你能否设计一杂交组合，通过子代叶形即可判断出植株性别。
提示：选狭披针形叶植株为母本，披针形叶植株为父本，其后代雌株全为披针形叶，雄株全为狭披针形叶，如下图：[跟随名师·解疑难]伴性遗传的特点
(1)X、Y染色体同源区段的基因的遗传：
假设控制某个相对性状的基因A(a)位于X和Y染色体的同源区段，那么，这对基因虽互为等位基因，但其遗传仍可表现为与性别有关。 如XaXa×XAYa，所得子代中凡雄性均为隐性，雌性均为显性，而当双亲组合为XaXa×XaYA时，子代所有雄性均为显性，所有雌性均为隐性——这显然有别于常染色体基因传递特点，如下图所示。♀XaXa　×　♂XAYa　♀XaXa　×　XaYA♂
　　　　　　　　　　　　　
XAXa　　　　XaYa　　XaYA　　 　XaXa(♀全为显性) (♂全为隐性)(♂全为显性)(♀全为隐性)(2)X、Y染色体非同源区段的基因的遗传：[特别提醒]　遗传系谱图的判定口诀
父子相传为伴Y；
无中生有为隐性；
隐性遗传看女病，父子无病非伴性；
有中生无为显性；
显性遗传看男病，母女无病非伴性。 [例1]　(2011·福建高考)火鸡的性别决定方式是ZW型(♀ZW, ♂ZZ)。曾有人发现少数雌火鸡(ZW)的卵细胞未与精子结合，也可以发育成二倍体后代。遗传学家推测，该现象产生的原因可能是：卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合，形成二倍体后代(WW的胚胎不能存活)。若该推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是 (　　)
A．雌∶雄＝1∶1　　　　 B．雌∶雄＝1∶2
C．雌∶雄＝3∶1 D．雌∶雄＝4∶1[思路点拨] [精讲精析]　ZW型的雌火鸡产生的卵细胞的基因型是Z或W。如果卵细胞的基因型是Z，那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是：Z、W、W，此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3ZZ、2/3ZW。如果卵细胞的基因型是W，那么与卵细胞同时形成的3个极体的基因型是：W、Z、Z，此时卵细胞与极体结合形成的细胞的基因型是1/3WW、2/3ZW，由于WW的胚胎不能存活，因此卵细胞与极体结合形成的二倍体后代的基因型是1/3ZZ、4/3ZW，所以若推测成立，理论上这种方式产生后代的雌雄比例是4∶1。
[答案]　D [例2]　黑腹果蝇是常用的遗传研究材料，其性别决定类型为XY型。请回答下列有关问题：
(1)右图为雄果蝇体细胞的染色体组成示意
图，则雄果蝇的一个染色体组可以表示为_____
___________，雄果蝇正常减数分裂的过程中，
有2条Y染色体的细胞是______________
___________________________________________________。 (2)果蝇Ⅱ号染色体上的隐性基因h(正常翅)可以突变为显性基因H(毛翅)，Ⅲ号染色体上存在一对基因R、r，r基因纯合时会抑制H基因的表达。则一个种群中正常翅果蝇的基因型有________种。现有一对基因型相同的毛翅雌雄果蝇交配，产生的子代中毛翅与正常翅的比例为3∶1，那么这对果蝇的基因型可能是________或________。 (3)果蝇的X染色体和Y染色体上
有同源区段和非同源区段(如右图)。
已知果蝇的灰身(A)和黄身(a)是一对
相对性状。现有偶然发现一只黄身雌
果蝇，为确定控制A、a在染色体上的位置，科学家进行了如下实验： 将这只雌果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交，得到子一代(F1)。
如果F1的表现型为________________，则说明基因位于X染色体上非同源区段。
如果F1不能判断，则将F1雌雄相互交配得到子二代(F2)。若F2的表现型是：
①________________________，则基因位于常染色体上。
②________________________，则基因位于X、Y染色体上的同源区段。[思路点拨] [精讲精析]　(1)雄果蝇的一个染色体组即配子中的一组染色体可表示为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。正常减数分裂过程中有2条Y染色体的时期为减数第二次分裂后期，此时的细胞为次级精母细胞。
(2)种群中正常翅果蝇的基因型应包括hhRR、hhRr、hhrr、HHrr和Hhrr共5种基因型；基因型相同的毛翅雌雄果蝇，其杂交子代中毛翅与正常翅比为3∶1，则该对毛翅果蝇的基因型应为HHRr或HhRR(子代中有1/4的rr或1/4hh均符合题意，应注意毛翅基因型为H_R_)。 (3)若基因位于X染色体非同源区段上，则XaXa与XAY杂交子代中凡雌性均为灰身，凡雄性均为黄身；若F1不能推断，则基因可能位于常染色体或X、Y染色体的同源区段上，此时应让F1雌雄个体相互交配，若基因在X、Y染色体同源区段上，则P为XaXa、XAYA，F1为XAXa、XaYA，F2为XAXa、XaXa、XAYA、XaYA即雄果蝇均为灰身，雌果蝇有黄身和灰身。若基因位于常染色体上，则亲本为aa(♀)×AA(♂)，F1均为Aa，F2中无论雌雄均会表现出3显∶1隐。 [答案]　(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ＋X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ＋Y　次级精母细胞
(2)5　HHRr　HhRR
(3)雌果蝇均为灰身，雄果蝇均为黄身　①灰身果蝇和黄身果蝇比例为3∶1，且与性别无关
②雄果蝇只有灰身性状，雌果蝇既有灰身性状也有黄身性状 (1)有些基因只存在X或Z染色体上，Y或W上无相应的等位基因，从而存在杂合子内(XbY或ZdW)单个隐性基因控制的性状也能体现。
(2)Y或W染色体上携带的基因，在X或Z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递(如伴Y遗传)。 (3)某些常染色体上的基因控制的性状表现有时也与性别相联系，如人类的秃顶，在同样含有秃顶基因的情况下，男性可表现为秃顶，女性则不表现秃顶，表面上易与伴性遗传混淆，但其基因传递时却可“随机地”传向不同性别的子代，其传递规律与伴性遗传有本质的不同。1．探究性染色体上基因的传递方式及特点。
2．设计实验确认基因位置或依据性状判断
性别。典例剖析 1905年，E. B. Wilson发现雄性个体有两条异型的性染色体，雌性个体有两条同型的X染色体。异型的性染色体中的一条被称为Y染色体。1909年摩尔根从红眼果蝇中发现了第一个被他称为“例外”的白眼果蝇，并用它做了如下实验： P　红眼(♀) × 白眼(♂)
　　　　
F1　　　　 红眼(♀♂)共1 237只
　　　 杂交
F2　　 红眼♀　2 159只
　 红眼♂　1 011只
　 白眼♂　928只实验一： 实验二：以实验一中的F1红眼雌果蝇与当初的那只白眼雄果蝇作亲本进行杂交得到子一代。
请分析实验，回答下列问题。
(1)摩尔根的实验前提条件是_________________________
_____________________________________________________。
(2)实验二的预期结果能说明果蝇眼色遗传与性别有关吗？________。请用遗传图解配以文字简要说明。 (3)请利用上述实验中得到的材料设计一个能验证你假设的交配方案。若用一次交配实验即可证明这对基因位于何种染色体上，应选择亲本的表现型为________。
实验预期及结论：
①_______________________________________________
_____________________________________________________；
②_______________________________________________
_____________________________________________________；
③_______________________________________________
____________________________________________________； [解析]　(1)摩尔根实验的前提条件是果蝇不同类型的配子及不同基因型的个体生活力相同。
(2)通过对遗传图解的绘制，发现不论控制眼色的基因在常染色体上还是性染色体上，后代的表现型及比例都相同，可知实验二的预期结果不能说明果蝇眼色与性别有关。
(3)依据伴X染色体遗传与常染色体遗传的后代性状是否与性别有关，从而确定基因所在位置。 [答案]　(1)果蝇不同类型的配子及不同基因型的个体生活力相同
(2)不能。　遗传图解(相关基因用A、a表示)：
若控制眼色的基因在常染色体上，则：P　　红眼♀　×　白眼♂
AaXX　　　aaXY
　　　　
F1　AaXX　AaXY　aaXX　aaXY
红眼♀ 红眼♂白眼♀ 白眼♂
　1　∶　1　 ∶　1　∶　1
若控制眼色的基因在X染色体上，则：
P　 　红眼♀　×　白眼♂
　 XAXa　 　　XaY
　　　　
F1　 XAXa　XAY　XaXa　XaY
　 红眼♀ 红眼♂ 白眼♀ 白眼♂
　 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 从上述图解中可以看出，不论基因在常染色体上还是性染色体上，其后代均有两种表现型且每种表现型的性别比例均为1∶1，故不能确定控制果蝇眼色的基因是否在性染色体上。
(3)白眼雌果蝇与红眼雄果蝇
①子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，则这对基因位于X染色体上(XaXa×XAY)
②子代中雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上(aa×AA)
③子代中雌雄果蝇中均既有红眼，又有白眼，则这对基因位于常染色体上(aa×Aa)归纳拓展判断是常染色体遗传还是X染色体遗传
(1)若显隐性已知：应选用隐性雌性个体与显性雄性个体进行交配，若子代只表现为一种表现型，则在常染色体上；若子代表现为两种表现型，且性状与性别相关联，则在X染色体上。 (2)若显隐性未知：采用正反交法确认。
若正反交结果一致，与性别无关，为细胞核内常染色体遗传；若正反交结果不一致，则分两种情况：后代不管正交还是反交都表现为母本性状，即母系遗传，则可确定基因在细胞质中的叶绿体或线粒体中；若正交与反交结果不一致且表现出与性别有关，则可确定基因在性染色体上——一般在X染色体上。
(3)根据子代性别、性状的数量比分析推断：
若告诉某一性状在子代雌雄个体中出现的比例或数量，则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致即可确定。 据表格信息：灰身与黑身的比例，雌蝇中3∶1，雄蝇中也为3∶1，二者相同，故为常染色体遗传，直毛与分叉毛的比例，雌蝇中4∶0，雄蝇中1∶1，二者不同，故为伴性遗传。点击下列图片进入点击下列图片进入课件59张PPT。第二章理解
教材
新知把握
热点
考向知识点一知识点二考向一考向二 应用创新演练随堂基础巩固课时跟踪训练第
一
节1．减数分裂是进行有性生殖的生物
在形成生殖细胞(配子)时所特有的细胞分裂方式。
2．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，新产生的生殖细胞中染色体数目比体细胞减少一半。3．同源染色体联会、形成四分体、
四分体排列在细胞的赤道板位置及同源染色体分离发生于减数第一次分裂过程中，着丝粒分裂则发生于减数第二次分裂过程中。
4．1个精原细胞经减数第一次分裂可
形成2个次级精母细胞，继续进行减数第二次分裂可形成4个精细胞，精细胞经变形形成4个精子。5．1个卵原细胞经减数第一次分
裂可形成1个次级卵母细胞和1个极体，继续进行减数第二次分裂可形成体积较小的3个极体和体积较大的1个卵细胞。
6．细胞质能否均等分裂是初级精
母细胞与初级卵母细胞及次级精母细胞与次级卵母细胞分裂的最主要区别。[自读教材·夯基础]1．减数分裂的概念[填空]
(1)范围：进行 的生物。
(2)时期：产生成熟 细胞时。
(3)过程：染色体复制 ，细胞连续分裂 。
(4)结果：染色体数目 。有性生殖生殖一次一次减半复制(2)减数第一次分裂：前期Ⅰ同源染色体四分体纺锤体核膜中期Ⅰ同源染色体赤道板位置上后期Ⅰ同源染色体不分离末期Ⅰ染色质核膜细胞质减少一半(3)减数第二次分裂：染色体核膜核仁中期Ⅱ染色体后期Ⅱ染色单体末期Ⅱ子细胞 2．减数分裂过程中染色单体形成与消失分别发生于何时期？染色体数目减半发生于何时期？
提示：减数分裂过程中，染色单体形成于减数分裂的间期，消失于减数第二次分裂后期。染色体数目减半发生于减数第一次分裂末期。[跟随名师·解疑难] 1．一组易混概念的比较
(1)同源染色体与非同源染色体：
①同源染色体：在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。它们的大小、形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
②非同源染色体：在减数分裂过程中不进行配对的染色体，它们的形态、大小一般不同。
③比较见下表： (2)姐妹染色单体和非姐妹染色单体：
①姐妹染色单体：同一着丝粒连着的两条染色单体，如图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
②非姐妹染色单体：不同着丝粒连着的两条染色单体，如右图中的a和b等。 (3)联会和四分体：
①联会：在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象。
②四分体：在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体联会，使得每对同源染色体包含4条染色单体，这时的一对同源染色体又叫一个四分体。2．减数分裂与有丝分裂的比较 [特别提醒]　如何确认四分体
图A、B、C均含一对同源染色体，图A中不含染色单体。图B中虽含染色单体但同源染色体未发生联会行为，故不属四分体。图C中同源染色体经联会形成了四分体。[自读教材·夯基础]1．精子的形成[填空]
(1)形成场所：哺乳动物的 。
(2)形成过程及细胞数量变化：睾丸间期1姐妹染色单体同源染色体赤道板同源染色体分化2次级精母一半两条染色单体4 2．卵细胞的形成[判断正误]
(1)哺乳动物卵细胞的形成过程与精子形成过程基本相似，均具有染色体复制、同源染色体联会、分离及卵细胞染色体减半等特征。 ( )
(2)1个初级卵母细胞经过减数第一次分裂和减数第二次分裂形成4个生殖细胞。 ( )
(3)初级卵母细胞和次级卵母细胞均发生细胞质不均等分裂现象。 ( )
(4)精细胞和卵细胞均需经历复杂的形态变化方可形成精子和卵子。 ( ) √××√ 1．右图是一个哺乳动物细胞的示意图，
它可能存在于什么器官中？
提示：该细胞中同源染色体分离，而且
细胞质是均等分裂，所以该细胞是初级精母细胞，存在于睾丸中 2．人的精细胞中有染色体23条，那么人的初级精母细胞中含有染色体、四分体、染色单体和DNA分子的数目分别是多少？
提示：人的精细胞中含有23条染色体，可推知体细胞中含有46条染色体，故在初级精母细胞中有染色体46条，四分体23个，染色单体92条，DNA分子92个。
3．人的造血干细胞分裂过程中，可形成几个四分体？
提示：0个(造血干细胞分裂属于有丝分裂，分裂过程中不发生同源染色体联会)。[跟随名师·解疑难]1．精子与卵细胞形成过程的比较2．减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较3．含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子 [例1]　下图是某雄性动物细胞减数分裂示意图，其中图a是减数分裂过程的图解，图b是减数分裂过程中细胞核内DNA含量变化的曲线图，请根据图回答下列问题。 (1)图b中的线段AB代表图a中的[　]________细胞，图b中的线段CD代表图a中的[　]________细胞，图b中的线段EF代表图a中的[　]________细胞，图b中的线段GH代表图a中的[　]________细胞。
(2)图b中的线段CD所示的细胞中，DNA含量与染色体数之比为________，线段GH所示细胞中，DNA含量与染色体数之比为________，线段EF所示细胞中DNA含量与染色体数之比为________。[思路点拨] [精讲精析]　(1)图b中的AB段DNA未复制，BC段是DNA复制过程。C～E为减数第一次分裂，E～H为减数第二次分裂，其中GH代表精细胞(a中4细胞)；图a中1为精原细胞，2为初级精母细胞，3为次级精母细胞，4为精细胞。(2)图b中CD段染色体与DNA之比为1∶2，GH段染色体与DNA数之比为1∶1，线段EF段在着丝粒分裂前染色体∶DNA＝1∶2，着丝粒分裂后则为1∶1。
[答案]　(1)1　精原　2　初级精母　3　次级精母　4　精　(2)2∶1　1∶1　2∶1或1∶1 [例2]　如图是某种动物细胞分裂不同时期的示意图，其中一定不是精子形成过程的是 (　　)[思路点拨] [精讲精析]　A图为减数第一次分裂四分体时期，精、卵细胞形成过程中都存在；B图细胞同源染色体分离，且细胞质均等分裂，该细胞应为初级精母细胞；C图为减数第二次分裂的中期，该细胞可表示次级精(卵)细胞；D图细胞质不均等分裂，应为次级卵母细胞。
[答案]　D1．观察动植物细胞减数分裂永久切片。
2．选择适宜材料制片并观察动植物细胞
减数分裂典例剖析 某生物兴趣小组欲观察细胞减数分裂的过程。如果你是其中一员。请选择材料和试剂完成实验。(对实验时间和试剂用量不做具体要求)
供选材料及试剂：经低渗处理的鸡肾脏、睾丸、肝脏、苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红液、班氏糖定性试剂、解离固定液。(1)取材：用________作实验材料。
(2)制片：①_________________________________________。
②用清水漂洗。
③_________________________________________________。
④_________________________________________________。 (3)观察：①把制成的装片先放在________下观察，找到相关细胞后再换________，此时观察到的物像不清晰，应该调整________和________使视野清晰。
②某同学根据观察结果绘制了三个细胞分裂的模式图(如下图所示)，若A、B、C细胞正常分裂，它们产生的子细胞分别是_____________________________________________________。 (4)关于观察细胞的减数分裂实验，以下说法正确的是(　　)
A．可以通过观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片来了解减数分裂过程
B．可以用桃花的雌蕊或蚕豆的雄蕊做实验材料
C．必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子
D．用蝗虫的精巢做实验，视野中可以看到处于有丝分裂时期的细胞 [解析]　(1)在所提供的材料中，能进行减数分裂的只有睾丸，肝脏、肾脏只进行有丝分裂，故应选取睾丸作为实验材料。
(2)制片时，需先解离固定，经漂洗后再用醋酸洋红液染色，以便观察染色体。
(3)观察时应先在低倍镜下找到物像，将其移至视野中央，然后再换用高倍镜观察，图示三个细胞，A处于有丝分裂中期，应为产生精原细胞的过程；B为次级精母细胞，其子细胞为精细胞，C为初级精母细胞，其子细胞为次级精母细胞。 (4)观察兔的卵母细胞减数分裂固定装片，只能了解减数分裂某一时期的分裂特点；通常利用植物的雄蕊做实验材料，因为雄蕊中会有多个精原细胞在进行减数分裂，易于观察；辨别出三种细胞，只需依据染色体特点即可分辨，使用高倍镜只是观察得更清楚些；精原细胞既可进行减数分裂也可进行有丝分裂。 [答案]　(1)睾丸
(2)①取少量睾丸组织放入解离固定液中处理一段时间　③将漂洗后的组织放在载玻片上用醋酸洋红液染色　④一定时间后加盖玻片进行压片
(3)①低倍镜　高倍镜　细准焦螺旋　反光镜(或光圈)　②精原细胞、精细胞、次级精母细胞
(4)D 减数分裂实验材料的选择与观察
1．减数分裂实验材料的选择
一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性生殖器官(性腺)。归纳拓展 2．种子植物花药中发生的减数分裂及其观察
(1)花粉粒的形成：
种子植物的花粉粒是由花粉囊里的花粉母细胞发育成的。每个花粉母细胞通过减数分裂，形成4个细胞，叫做小孢子。每个小孢子细胞内的染色体数目都比花粉母细胞的减少一半。初始形成的4个小孢子排成一列，以后相互分离，形成4个单核的花粉粒。 (2)制片步骤：
以幼嫩蚕豆花蕾为材料，制片观察花粉母细胞的减数分裂的步骤如下：
①取材、固定、保存。种植蚕豆地区可在4月上、中旬取白色或淡黄色如小米大小的饱满的蚕豆花蕾，采摘后立即投入卡诺氏固定液(乙醇∶冰醋酸＝3∶1)中固定4～12 h。从固定液中取出材料，用70%酒精洗涤数次，保存于70%酒精内，置4℃冰箱中备用。 ②染色。从保存液中取出一朵蚕豆花蕾，放在吸水纸或干净纱布上，吸干保存液。用尖头镊子将花放于载玻片中央，除去花枝，取下雄蕊并捣碎。在捣碎的雄蕊上滴2%的醋酸洋红染液，将材料进一步捣碎，染色5～10 min，盖上盖玻片，在酒精灯火焰上过4～5次(不能煮沸)。
③压片。将载玻片放在平整的实验桌上，盖玻片上覆3～4层吸水纸，用铅笔头轻而均匀地敲打或用拇指压一下，去掉吸水纸，材料被压成均匀薄片，周围染液也被吸去。
④镜检。用低倍镜找到分裂相细胞后，再用高倍镜观察。点击下列图片进入点击下列图片进入课件11张PPT。小专题
大智慧专题讲坛专题专练减数分裂与有丝分裂坐标曲线与图像辨析1．减数分裂和有丝分裂过程中曲线比较 [特别提醒]
(1)DNA含量变化：因染色体复制而加倍，呈斜线上升；因细胞分裂而减半，呈直线下降。
(2)每条染色体上DNA含量的变化：因DNA复制而上升，因着丝粒分裂而回落。
(3)染色体数目变化：因着丝粒分裂而加倍；因细胞一分为二而减半。 2．减数分裂与有丝分裂相关图像辨别
(1)鉴别程序——三看识别法(看数目、看形态、看行为)。
一看染色体数(2)图像识别：点击下列图片进入课件54张PPT。第二章理解
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二
节考向三 1．受精是精子进入卵细胞形成受精
卵的过程，它开始于精子细胞膜与卵细胞膜的接触，结束于两者细胞核的融合。
2．受精卵中一半的染色体来自精子
(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
3．有性生殖与无性生殖最大的区别
是有无两性生殖细胞的结合。4．两个精子分别与卵细胞和极核
融合的双受精现象是被子植物有性生殖所特有的。
5．双受精完成后，受精卵发育成
胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，子房壁发育成果皮，整个胚珠发育成种子，整个子房发育成果实。6．有胚乳种子与无胚乳种子的区
别在于种子发育过程中胚乳是否被子叶　吸收，无论哪种种子，胚总是新一代植物体的幼体。
7．脊椎动物的个体发育包括胚胎
发育和胚后发育两个阶段，前者为受精卵到幼体阶段，后者为幼体出生(孵化)到性成熟阶段。[自读教材·夯基础]1．受精作用的概念、过程和结果[填空]
(1)概念：
精子进入卵细胞形成 的过程。受精卵(2)过程： 精子头部的 与卵细胞 融合
?
精子的 和细胞质进入卵细胞内
?
卵细胞中浅层 释放阻止 进入卵细胞的物质
?
精子和卵细胞的 融合
?
受精卵细胞膜细胞膜细胞核细胞质其他精子细胞核 (3)结果：受精卵中的染色体数目恢复到 的数目，其中一半来自 ，一半来自 。体细胞中精子卵细胞2．受精作用的意义[判断正误]
(1)人类的性别决定于参与受精过程的卵细胞的类型。( )
(2)受精卵中的遗传物质由精卵双方各提供一半。 ( )
(3)减数分裂和受精作用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。 ( )××√ 1．从遗传物质贡献率而言，父亲与母亲谁传给孩子的遗传物质更多？为什么？
提示：母亲贡献给孩子的遗传物质更多。这是因为就核内遗传物质而言，父母双方各提供一半，而就线粒体DNA而言，受精卵中的线粒体几乎全部来自卵细胞。 2．人类的性别是如何决定的？医院B超室均明示“严禁非医学性鉴定性别”，你能说出其中的道理吗？
提示：受精决定生物个体的性别，带有Y染色体的精子与卵细胞结合发育为男性，带有X染色体的精子与卵细胞结合发育为女性。人类的适宜性别比例为1∶1，若人为改变这一比例，势必会打破性别平衡，从而影响人类自身的繁衍。[跟随名师·解疑难] 1．受精前的准备
(1)精细胞变形的意义：
精细胞变形为蝌蚪状的精子，使细胞核内的染色体集中在头部，细长的尾部获得运动能力，利于受精。
(2)卵细胞体积较大的意义：
卵细胞形成过程中两次细胞质不均等分裂，使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中，为受精卵提供营养，供早期胚胎发育所需。 2．受精作用的细胞学原理
(1)细胞膜和核膜上糖蛋白的识别功能，保证了只有同种生物的两性生殖细胞才能融合。
(2)生物膜的流动性，使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
3．受精作用的实质
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。4．受精作用和减数分裂图解(以动物为例) [特别提醒]
(1)受精卵是新个体的第一个细胞，其分裂是新个体发育的起点。
(2)精子和卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，它们将亲代的DNA传递给子代。 1．有性生殖及其意义[填空]
(1)含义：由亲代产生 ，经过
(如精子和卵细胞)的结合，成为合子(如受精卵)，再由合子发育成新个体的生殖方式。
(2)意义：后代具备 的遗传特性，具有更强的生活力和变异性，对于生物的 和 具有重要意义。
2．无性生殖[填空、填表]
(1)概念：不经过 ，由母体直接产生新个体的生殖方式。有性生殖细胞或配子两性生殖细胞双亲生存进化生殖细胞的结合[自读教材·夯基础](2)种类：分裂芽体孢子营养器官(根、茎、叶) 3．被子植物的有性生殖[判断、连线]
(1)判断正误：
①双受精是各种植物生殖过程都具有的现象。 ( )
②双受精过程中一个精子与卵细胞结合形成受精卵，将来发育成胚乳；另一精子与两个极核结合形成受精极核，将来发育成胚。 ( )××(2)连线：请将下列相应内容予以连线。4．脊椎动物的个体发育[填空]
(1)胚胎发育：
①含义：从受精卵发育成 的过程。
②过程：包括卵裂、囊胚和 等阶段。
③三胚层的发育：幼体原肠胚 (2)胚后发育：
①含义：幼体从卵膜中孵化出来或从母体内出生后发 育为 个体的过程。
②类型： 发育和 发育。性成熟直接变态 1．克隆羊的培育过程应属于有性生殖，还是无性生殖？
提示：克隆羊是经体细胞核移植技术实现的，因其不涉及两性生殖细胞的结合过程，因而应属于无性生殖。 3．有人说，因种子的胚能发育成新植物体，所以种子的成熟就标志着新生命的开始。试分析这句话正确吗？
提示：错误。受精卵的形成标志着新生命的开始，而种子的胚其实已经是新一代植物的幼体了。[跟随名师·解疑难](2)果实和种子各部分发育来源假(设体细胞的染色体数目为2n)： [特别提醒]
(1)不管是有胚乳的种子还是无胚乳的种子，在种子形成的过程中都有由受精极核发育成胚乳的过程，只是有胚乳的种子，胚乳没有被胚吸收，而无胚乳的种子胚乳被子叶吸收了。
(2)胚和胚乳是在双受精基础上发育而来的，包含着双亲的遗传物质。种皮和果皮都是由母方的一部分结构变化而来，其遗传物质完全由母方提供。所以种皮、果皮及胚的染色体数目虽然都是2N，但来源不同。2．脊椎动物的个体发育 [例1]　下列有关受精作用的叙述，正确的是 (　　)
A．发生受精作用时，精子尾部的线粒体全部进入卵细胞
B．受精卵中的染色体数目与本物种体细胞中染色体数目相同
C．受精卵中的遗传物质，来自父母双方的各占一半
D．雌雄配子的随机结合与有性生殖后代的多样性无关[思路点拨] [精讲精析]　发生受精作用时，只有精子的头部进入卵细胞，而尾部留在了外面，因此精子尾部的线粒体不会进入卵细胞，故A项错误。经过减数分裂，产生的配子中的染色体数目变为体细胞的一半，再经过雌雄配子的结合，受精卵中染色体数目恢复为正常体细胞中染色体数目，故B项正确。受精卵中的核遗传物质，一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质则几乎全部来自于母方，故C项错误。减数分裂形成配子中染色体组成的多样性，再加上受精时雌雄配子的随机组合，必然导致产生的后代具有多样性，故D项错误。
[答案]　B 此题易误选C项，误认为受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而忽视了细胞质中遗传物质的存在。 [例2]　下图表示玉米种子的形成和萌发过程，据图分析正确的叙述是 (　　)
A．①是玉米个体发育的起点
B．②结构存在于大豆种子中
C．①与③细胞的遗传物质可能不同
D．图中内容包括了玉米个体发育的全过程[思路点拨] [精讲精析]　图中的①是胚，②是胚乳，③是珠被。玉米个体发育的起点是受精卵，A项错。大豆中没有胚乳，B项错。①细胞中的遗传物质来自父母双方，③细胞中的遗传物质来自母方，C项正确。玉米个体发育还包括幼苗发育成性成熟的个体，D项错。
[答案]　C [例3]　下图表示高等动物的个体发育过程，下列说法中正确的是 (　　)
A．图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育
B．卵裂处于囊胚形成原肠胚的过程中，每个细胞的体积不断减小
C．爬行类、鸟类、哺乳类动物在个体发育过程中不会出现变态发育
D．囊胚期开始出现三胚层的分化[思路点拨] [精讲精析]　胚胎发育是从受精卵到幼体，胚后发育是从幼体到性成熟的个体，因此A项错误；两栖类动物存在变态发育，比它高等的动物没有变态发育现象，因此C项正确；原肠胚开始出现三胚层的分化，因此D项错误。
[答案]　C (1)内胚层发育成消化道、呼吸道上皮、肝脏和胰腺——“内消呼肝胰”；外胚层发育成表皮及其附属结构、感觉器官和神经系统——“外表附感神”，其他组织器官皆由中胚层发育而来。
(2)在蛙的胚胎发育过程中，进行的细胞分裂都是有丝分裂，随着细胞分裂的进行，细胞数目越来越多，细胞的体积越来越小，因为胚不能通过卵膜吸收营养物质(但能进行气体交换)，所以整个胚体的大小基本不变。1．探究卵细胞受精前后代谢状况的改变。
2．探究动物个体发育过程及影响因素。
3．探究植物个体发育中营养物质的供应状况。典例剖析 蟾蜍个体性成熟后，雌雄个体将生殖细胞排出体外进行受精，请设计实验证明受精能激活卵细胞的新陈代谢并能启动细胞分裂。
(1)实验材料：蟾蜍的受精卵和未受精卵若干。
(2)实验用具和药品：略。
(3)实验原理：蟾蜍是在________进行受精的；受精卵在________中完成发育，进行新陈代谢和细胞分裂时会通过________向水中排出________使水的pH下降。 (4)实验步骤：
①取材：到水沟中采集200粒蟾蜍的受精卵，立即投入装有洁净蒸馏水的广口水槽中，编号为A组；从________________________剥取相同数量的成熟卵细胞，立即投入装有洁净蒸馏水的广口水槽中，编号为B组。
②培养：把广口水槽放在窗台上阳光直射不到的地方培养，向水中不断缓慢通入氧气。
③检测和观察：用pH试纸检测_______________________；用放大镜观察______________。 ④预测结果：
A组__________________________________________________；
B组__________________________________________________。
(5)讨论：
①到水沟中采集蟾蜍受精卵时，能把受精卵所附着的水草一同投入水槽吗？为什么？
②为避免检测结果出现误差，应特别注意排除_________
______________________的干扰。
③实验组是________；对照组是________。 [解析]　欲确认受精能激活卵细胞的代谢并启动细胞分裂，可设置对照实验，通过比较受精卵与未受精卵代谢状况(可检测pH变化确认代谢状况)来确定。本实验的自变量为卵子是否受精，无关变量为光照、水温、营养供应等。
[答案]　(3)水中(或体外)　水　细胞呼吸　CO2
(4)①活蟾蜍体内　③水槽中水的pH的变化　细胞是否分裂　④pH下降较快，细胞在分裂　pH变化不大，细胞不分裂
(5)①不能。水草的细胞呼吸和光合作用会影响检测结果。　②其他生物特别是微生物的细胞呼吸　③A组　B组归纳拓展验证性实验的特点和设计思路
1．验证性实验的特点
(1)验证研究对象的已知属性、特征及与其他因素的关系。
(2)由于实验原理、结论是已知的，因此不存在实验假设。
(3)实验目的、结果、结论三者是一致的、统一的
(4)实验的操作步骤可以是曾经做过的，也可以是未曾做过的。 2．验证性实验的设计思路
(1)根据验证的目的，运用所学的知识或题目所提供的信息找出完成实验的依据，即实验原理。
(2)从题目所给的实验材料、用具、药品中寻找实验的设计思路，明确具体的设计方案。
(3)依据实验目的、实验原理确定实验变量，弄清自变量如何操作，因变量如何检测，无关变量如何控制。
(4)依据对变量的分析，合理设置对照，以实验对单一变量的控制，排除无关变量的干扰，增强实验结果的可信度和说服力。点击下列图片进入点击下列图片进入课件57张PPT。第五章理解
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一
节考向三 1．达尔文进化学说的三个基本观点
是“物种是可变的”、“生存斗争和自然选择”、“适应是自然选择的结果”。
2．在生存斗争中适者生存，不适者
被淘汏的过程即自然选择。
3．现代达尔文主义认为种群是生物
进化的基本单位；自然选择决定生物进化的方向；突变、选择和隔离是物种形成和生物进化的机制。4．种群进化的实质是种群内基因
频率的改变。
5．在自然界中，由于存在基因突
变、基因重组、染色体变异和自然选择等因素，种群的基因频率和基因型频率总是不断地变化的。
6．物种是指分布在一定的自然地
域、具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态能够相互交配并能生殖出可育后代的一群生物个体。7．长期的地理隔离最终可能导
致生殖隔离，它是指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。
8．木村资生的中性学说认为，
生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。[自读教材·夯基础] 1．对达尔文进化学说的评价[判断正误]
(1)达尔文自然选择学说认为物种是可变的，进化通过物种的演变在进行。 ( )
(2)“生存斗争和自然选择”、“适应是自然选择的结果”均属达尔文进化学说的观点。 ( )√ √ (3)达尔文认为适应的第一步是生存斗争，第二步是变异的产生。 ( )
(4)达尔文自然选择学说不仅揭示了遗传变异的本质，而且就自然选择对可遗传的变异如何起作用等问题也作出科学的解释。 ( )××种群自然选择突变、选择和隔离(3)种群进化的实质：种群内 的改变。
①种群：是 的基本单位，也是 的基本单位。
②基因库：一个生物种群中全部个体所有 的总和。
③基因频率：群体中 基因在该位点上可能出现的比例。
④基因型频率：指 的个体在群体中所占的比例。
⑤影响基因频率的因素： 、 、迁移、遗传漂变。基因频率生殖生物进化基因某一等位某种基因型突变自然选择 (4)生物进化的原材料：包括 、 和 。
(5)生物进化的方向：自然选择可以保留对个体生存和繁衍后代有利的 ，使生物向着 的方向发展。基因突变基因重组染色体变异变异适应环境 (6)物种形成的重要条件：
①物种：分布在一定的自然地域，具有一定的 和
特征，而且在自然状态能够 并能生殖出可育后代的一群生物个体。
②物种形成和生物进化的机制： 、选择和 。 形态结构生理功能相互交配突变隔离地理隔离生殖隔离不能自由交配不可育 1．在自然选择的过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？为什么？
提示：是表现型。比如天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。
2．现代达尔文主义和达尔文的进化学说有怎样的联系？
提示：现代达尔文主义是对达尔文进化学说的继承、完善和发展。 3．地理隔离是否一定会导致生殖隔离？生殖隔离的形成一定要经历地理隔离吗？
提示：不一定。如东北虎和华南虎是两个虎亚种，它们的生活环境相隔万里，差异很大，但它们并未形成生殖隔离，因此，仍然是同一物种。生殖隔离的形成也未必经历地理隔离，如多倍体植物的形成。[跟随名师·解疑难]1．现代达尔文主义与达尔文进化学说的比较2.物种形成和生物进化的区别与联系3．隔离导致物种形成
(1)隔离的类型：(2)物种形成的方式：
①渐变式物种形成： ②骤变式：少数物种在很短时间内不经过地理隔离即可形成，如自然界中多倍体的形成。[自读教材·夯基础] 1．分子进化的中性学说[填空]
(1)提出者：日本学者 。
(2)内容：
①生物进化的主导因素不是 而是
。
②每种生物的 都有一定的进化速率。
③DNA分子产生的突变大部分是 的，对生物的生存 。
④当中性突变积累导致 之后，自然选择才会发生作用而导致 的进化。 木村资生自然选择中性突变的随机固定信息大分子中性既无利，也无害生物性状出现差异表现型2．生物进化理论发展的意义[完善框图] 1．中性学说与现代达尔文主义观点的主要差异是什么？
提示：中性学说认为：①生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。②DNA分子产生的突变大部分是中性的。
2．根据上题分析，你是否认为中性学说完全否决了现代达尔文主义？
提示：不是。中性学说侧重于微观水平，现代达尔文主义侧重于宏观水平，二者相互补充。1．中性学说进化的过程[跟随名师·解疑难]2．现代达尔文主义与中性突变学说的比较 [例1]　某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。下图表示野兔原种进化的过程，相关说法不正确的是 (　　). A．新物种1与新物种2可能是同一物种
B．由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离
C．图中X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择，Z仅表示自然选择过程
D．在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的定向改变[思路点拨] [精讲精析]　新物种1与新物种2可能是同一物种，也可能不是同一物种；图中显示了经过地理隔离而达到生殖隔离形成新物种的方式；种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，X、Y分别表示突变和基因重组、自然选择；Z表示若干次突变和基因重组，以及自然选择的作用；在新物种形成的过程中由于自然选择的作用使种群的基因频率发生了定向改变。
[答案]　C [例2]　下列叙述中，符合中性学说的是 (　　)
A．中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变不是突变
B．当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累
C．当环境恶劣时，中性突变的进化速率加快了
D．中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和生态性状，即生物的表现型是在自然选择下进化的[思路点拨] [精讲精析]　中性学说认为多数或绝大多数突变都是中性的，即无所谓有利或有害，因此对于这些中性突变不会发生自然选择与适者生存的情况。突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。
[答案]　D [例3]　某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：
(1)该植物的A、a基因频率分别是________、________。
(2)若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占________、________。这时，A、a的基因频率分别是________、________。
(3)依据现代生物进化理论，这种植物在两年中是否发生了进化？________。原因是__________________________________。
(4)由此可知，进化的基本单位是________，进化的原材料由________提供，生物进化的方向决定于________，进化的实质是__________________________________________________。 [思路点拨]　 [精讲精析]　由题目可获得的信息是植物种群中AA、aa和Aa的基因型频率不同。解答本题应明确基因频率和基因型频率的内在联系及其对进化的影响。
由已知条件得知：AA、aa基因型个体分别占30%、20%，所以Aa基因型个体占50%。A的基因频率为A%＝30%＋1/2×50%＝55%；a的基因频率为a%＝20%＋1/2×50%＝45%。
若该植物自交，如图所示：
30%AA　　　　50%Aa　　　　　　20%aa
↓?　 　　　　 ↓?　　　　　　　 ↓? 30%AA　50%(1/4AA,1/2Aa,1/4aa)　20%aa
所以AA基因型个体为：30%AA＋50%×1/4AA＝42.5%，aa基因型个体为20%aa＋50%×1/4aa＝32.5%，Aa基因型个体为50%×1/2Aa＝25%，这时A基因频率为A%＝42.5%＋1/2×25%＝55%，a基因频率为a%＝32.5%＋1/2×25%＝45%。通过计算可以发现前后代的基因频率没有发生改变，说明生物没有发生进化。可见，种群是生物进化的单位，突变和基因重组为自然选择提供了原材料，生物进化的实质是种群基因频率的变化过程。 [答案]　(1)55%　45%　(2)42.5%　32.5%　55%　45%　(3)没进化　基因频率没有发生改变
(4)种群　突变和基因重组　自然选择　种群基因频率的改变 1．常染色体上基因频率的计算
(1)已知基因型的个体数，求基因频率：
某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%
(2)已知基因型频率，求基因频率：
某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2该基因杂合子的基因型频率 (3)假设条件下的计算方法：
假设种群非常大，雌雄个体间都能自由交配，没有大范围的迁入和迁出，没有该对等位基因决定的性状的优胜劣汰，我们就可以根据基因频率计算基因型频率，反之亦可。遵循的遗传平衡定律公式为：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，基中p为A的基因频率、q为a的基因频率，p2、2pq、q2代表的依次是AA、Aa、aa的基因型频率。1．设计实验，探究自然选择或人工选择
对种群基因频率的影响。
2．进行人工诱导多倍体实验，感悟物种
形成须经生殖隔离，但未必经历地理
隔离。典例剖析 生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅(B)对残翅(b)为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下： (Ⅰ)选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
(Ⅱ)让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；
(Ⅲ)当子6代所有长翅果蝇自由交配后，统计子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
(Ⅳ)根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。 请分析回答：
(1)该实验过程的设计是否科学？请说出你的理由。
_________________________________________________。
(2)若让你对此实验过程进行改进，请写出所改进后的步骤：
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
②____________________________________________；
③____________________________________________；
④____________________________________________。 [解析]　该题通过实验验证人工选择对种群基因频率的影响，要求设置对照实验，通过对比计算验证人工选择改变了种群的基因频率。这里需要强调的一点是人工选择不会改变基因突变频率，但会导致种群基因频率定向的改变。 [答案]　(1)不科学，没有对照实验　(2)②将子一代分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组每一代中的残翅果蝇都要除去　③当子6代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比　④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论选择及其对种群基因频率的影响
1．界定自然选择与人工选择
无人为参与的为自然选择，有人为参与的为人工选择。人工选择的性状有利于人类，否则应视为自然选择，如抗菌素和杀虫剂的选择作用应为自然选择。
2．选择对种群基因频率的影响
无论是自然选择还是人工选择，都可通过直接选择表现型，而影响种群基因频率，进而导致生物进化。归纳拓展 (1)在自然选择中，适应环境的个体存活率高，不适应环境的个体则被淘汰，从而导致群体中适应环境的基因频率升高，不适应环境的基因频率降低，进而使得群体向着更加适应环境的方向发展。
(2)在人工选择过程中，人们总在不断有意识地保留所需类型，淘汰不符合要求的类型，如此，可导致被选类型的基因频率升高，淘汰类型的基因频率下降，因而也可导致群体向一定方向进化。点击下列图片进入点击下列图片进入课件36张PPT。第五章理解
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二
节1．中生代又称为裸子植物和爬行动物
的时代，而原始哺乳类和鸟类的出现，是中生代在动物进化史上的两
个重大事件。
2．在新生代，鸟类、哺乳类和被子植
物得到了更大的发展；第四纪诞生
了人类。
3．地球上的生物是从单细胞到多细胞，
从简单到复杂，从水生到陆生，从
低级到高级逐渐进化来的。4．生物多样性是指地球上所有生物，
它们所包含的基因以及由这些生物与环境相互作用所构成的生态系统的多样化程度，包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。
5．根据生物细胞的结构特征和能量
利用方式的基本差异，将生物分为五界：原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。6．生命发展史的三大阶段：原核单
细胞阶段、真核单细胞阶段、真核多细胞阶段。
7．生物进化的三大方向：进行光合
作用的植物为自然界的生产者；分解和吸收有机物的真菌为自然界的分解者；摄食有机物的动物为自然界的消费者。[自读教材·夯基础]1．生物进化的基本历程[填图] 2．生物进化的基本顺序[填空]
(1)从 →多细胞；从简单→ ；从 →陆生；从低级→高级。
(2)在生物进化过程中，许多物种 ，又有许多
不断产生。 单细胞复杂水生相继绝灭新物种1．植物进化的历程可以反映生物进化的哪些趋势？
提示：①从生活环境分析：水生→陆生；
②从结构分析：简单→复杂；
③总趋势：低级→高级。 2．了解生物进化历程的主要依据是什么？同源器官的存在能表明什么？
提示：①了解生物进化历程的主要依据是化石。
②同源器官的存在，表明具有同源器官的生物是由共同的原始祖先进化而来的。
3．试分析有性生殖生物的出现加快了生物进化速度的原因。
提示：生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性。[跟随名师·解疑难] 1．几个重要进化事件
(1)真核生物出现后有性生殖方式的出现：使生物进化速度明显加快。
(2)寒武纪生物大爆发：形成了生态系统的第三极，对植物的进化产生重要影响。
(3)原始两栖类的出现：生物的登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。 2．进化方向
(1)代谢：异养厌氧→光能自养→异养需氧。
(2)结构：原核单细胞→真核单细胞→真核多细胞。
(3)生殖：无性生殖→有性生殖，体外受精和发育→体内受精和发育。
(4)消化：细胞内消化→细胞外消化。
(5)呼吸：无氧呼吸→有氧呼吸。 [特别提醒]　原始地球环境没有氧气，原始生命构造简单，体内无复杂的酶体系，不能将无机物合成有机物，只能从环境中摄取现成的有机物，因此原始生命是异养厌氧型。 1.生物多样性[判断正误]
(1)生物多样性即地球上所有动物、植物和微生物及它们所拥有的全部遗传物质的总和。 ( )
(2)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 ( )
(3)遗传多样性是指地球上生物所携带的遗传信息的总和。
( )
(4)生态系统多样性不仅指地球上各种生态系统的组成及功能的多样性，还应包含各种生态过程的多样性。 ( )×√√√ 2．五界系统[填空]
(1)分类依据：根据 的结构特征和 的基本差异 。
(2)内容： 、 、 、植物界和动物界。生物细胞能量利用方式原核生物界原生生物界真菌界 (3)意义：
①显示了生命发展史的三大阶段： 阶段、
阶段和 阶段。
②显示了进化的三大方向：进行 的植物，为自然界的生产者；分解和吸收有机物的真菌，为自然界的
；摄食有机物的动物，为自然界的 等。原核单细胞真核单细胞真核多细胞光合作用分解者消费者 1．请你从分子水平分析，生物具有多样性的直接原因和根本原因分别是什么？
提示：分别是蛋白质的多样性和DNA的多样性。 2．右图表示生物多样性的三个不同
层次，你能说出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别属于哪种
层次吗？
提示：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别属于遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
3．一个物种的遗传多样性与其对环境的适应有何关系？
提示：一个物种的遗传多样性越丰富，它对环境的适应性就越强。 [例1]　生物进化的历程可以概括如下：
(1)从细胞结构看，由________进化到________；
(2)从细胞数量看，由________进化到________；
(3)从生存环境看，由________进化到________；
(4)从生殖方式看，由________进化到________；
(5)从生物体结构和功能看，由________进化到________；由________进化到________。[思路点拨] [精讲精析]　生物进化历程可概括为：从原核细胞→真核细胞；从单细胞生物→多细胞生物；从水生→陆生；从无性生殖→有性生殖；从生物体结构和功能看，由简单→复杂；由低级→高级。
[答案]　(1)原核　真核　(2)单细胞　多细胞　(3)水生　陆生　(4)无性生殖　有性生殖　(5)简单　复杂　低级　高级 [例2]　下列关于生物进化与生物多样性关系的说法，不正确的是 (　　)
A．一个物种的形成或绝灭会影响到若干其他物种的进化
B．生物之间的相互选择与生物多样性的形成有关
C．生物多样性的形成就是指新物种形成的过程
D．人类活动也会影响生物进化和生物的多样性.[思路点拨] [精讲精析]　物种之间的共同进化是相互选择的，因此，一个物种的形成或绝灭会影响到其他物种的进化；生物多样性与共同进化有关，共同进化是生物之间以及生物与无机自然环境之间的相互选择；生物多样性的形成除了形成新物种之外，还有遗传多样性和生态系统多样性的形成；人类的活动会造成某些物种的绝灭。
[答案]　C1．设计实验探究环境因素对生物多样性
的选择作用。
2．设计实验探究种群间是否存在生殖隔离。典例剖析 某研究小组研究某地的两个湖泊，这一地区有时会发洪水，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色和金黄色的。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种假设。如下图所示。 (1)在假说甲和假说乙中，湖泊Ⅰ和湖泊Ⅱ中的两种鱼的祖先各是哪种鱼？
________________________________________________。
(2)DNA分析表明，湖泊Ⅰ中红褐色鱼和湖泊Ⅱ中红褐色鱼亲缘关系最近，这一证据支持哪个假说？
________________________________________________。 (3)假说甲是否符合当地实际情况？为什么？
___________________________________________________。
(4)湖泊Ⅰ中的红褐色鱼和金黄色鱼是否为一个物种？如何确认？
_____________________________________________________
________________________________。 [解析]　(1)按照假说甲，湖泊中的鱼应起源于同一种祖先，按照假说乙湖Ⅰ、湖Ⅱ中原来各自只有一种鱼，另类的鱼应随洪水来自另一湖。
(2)若DNA分析湖Ⅰ、湖Ⅱ中红褐色鱼DNA相近，这可支持假说乙。
(3)假说甲未顾及“发洪水”可导致两湖鱼混杂的事实。
(4)欲确认两湖中鱼是否为同一物种应进行杂交实验，认定依据是否存在生殖隔离。 [答案]　(1)假说甲中：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼；假说乙中：湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼
(2)这一证据支持假说乙
(3)不符合。因为假设没考虑当地“有时会发洪水”这一实际情况
(4)可设计杂交实验：
如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种(或若两种鱼杂交，存在生殖隔离，说明它们不是同一物种)点击下列图片进入点击下列图片进入课件66张PPT。第四章理解
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节知识点三考向三 1．无毒性的R型活球菌和被加热杀
死的S型球菌混合后，部分R型球菌可转化为S型活球菌，且这些S型活球菌的后代也是有毒性的S型球菌。
2．构成S型活球菌的DNA、蛋白质、
多糖等物质中，是DNA使球菌的致病性发生了转化。
3．能携带遗传信息、控制生物体的
特定性状，并通过细胞增殖过程，将遗传信息传递给后代的物质称为遗传物质。4．在只有RNA而无DNA的一些病毒
中，RNA是遗传物质。
5．由于绝大多数生物的遗传物质是
DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
6．用放射性同位素示踪法可探究T2噬
菌体的遗传物质。
7．DNA在NaCl溶液中的溶解度会随
NaCl浓度的变化而改变。通过改变NaCl溶液的浓度，溶解在NaCl溶液中的DNA会析出来；DNA遇二苯胺可染成蓝色，因此，二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。[自读教材·夯基础]1．肺炎球菌[填表]有有无无是2．格里菲思实验[填空]
(1)实验过程及现象： (2)结论：无毒性的 活球菌和被 的有毒性的S型球菌混合后，有部分 转化为 ，且这种转化是 的。R型加热杀死无毒性的R型球菌有毒性的S型活球菌可以遗传 3．艾弗里实验的发现[判断正误]
(1)使R型球菌转化为S型球菌必须用S型球菌的完整细胞。
( )
(2)构成S型活球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质中，只有DNA才能使球菌的致病性发生转化。 ( )
(3)作为遗传物质，应不仅能携带遗传信息，控制生物体的特定性状，而且还可通过细胞增殖过程将遗传信息传递给后代。 ( )×√√ 1．格里菲思的实验能证明DNA是遗传物质吗？
提示：不能。
2．将S型球菌的DNA、蛋白质和多糖等物质分别与R型球菌混合培养，能得到R型活球菌的是哪些组？能得到S型活球菌的是哪些组？
提示：三组均能得到R型活球菌。加入DNA的一组不仅能得到R型活球菌，还能得到少数S型活球菌。 3．倘若再增加一组实验：DNA＋DNA水解酶＋R型活球菌，培养基中能否得到S型活球菌？为什么？
提示：不能。因为只有DNA才能使球菌的致病性发生转化，加入DNA水解酶，导致DNA被水解破坏，此时R型球菌将不能转化为S型活球菌。[跟随名师·解疑难]1．体内转化实验(格里菲思的实验)
(1)过程及结果： (2)结果分析：
①组说明R型球菌无毒性。
②组说明S型球菌有毒性。
③组说明加热杀死的S型球菌已失活。
④组说明无毒的R型球菌已转化为有毒的S型球菌，即S型球菌体内含有使R型球菌转化为S型球菌的物质。
(3)结论：已被加热杀死的S型球菌体内含有“转化因子”，促使R型球菌转化为S型球菌。2．艾弗里的离体细菌转化实验 [特别提醒]两次转化实验的联系
(1)所用材料相同，都是肺炎球菌(R型和S型)。
(2)体内转化实验是基础，仅说明S型球菌体内有“转化因子”；体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。
(3)两个转化实验都遵循对照原则。[自读教材·夯基础]1．实验材料及方法[填图或填空]
(1)T2噬菌体的结构及代谢特点：(2)实验方法： 法。放射性同位素标记2．实验过程及结论：
(1)实验过程：(2)实验结论： 是噬菌体的遗传物质。DNA 1．与大多数生物相比，病毒在结构和代谢方面各有何特别之处？
提示：病毒是一类分子生物，它不具有细胞结构，也不具有独立代谢的能力，它必须营专性寄生生活，它的一切代谢活动都必须依赖寄主细胞完成。 2．直接用含放射性同位素标记的营养物质配制培养基培养噬菌体能否达到目的？如何才能获得放射性同位素标记的噬菌体？
提示：不能。病毒营专性寄生生活，不可使用人工配制的普通培养基培养，需使用活体培养基。欲获得放射性同位素标记的噬菌体必须先用含放射性同位素的培养基培养大肠杆菌让大肠杆菌带有放射性，再让噬菌体反复侵染大肠杆菌，方可达到目的。 3．T2噬菌体侵染细菌的实验，为什么用放射性同位素35S和32P标记，而不用14C、3H、18O、15N?
提示：噬菌体由蛋白质外壳和内部的DNA组成，S是蛋白质特有的，P是DNA特有的，故用35S标记蛋白质，32P标记DNA，可以把DNA和蛋白质区分开。而C、H、O、N在蛋白质和DNA中均有。[跟随名师·解疑难] 1．实验思路及方法
S是蛋白质的特有元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质，可以将它们分开，直接单独去观察它们各自的作用。 (3)第三步：噬菌体侵染细菌。 3．实验分析
T2噬菌体的蛋白质并没有进入大肠杆菌体内，只有它的DNA进入到大肠杆菌体内，并且不断增殖，说明噬菌体在亲代与子代之间具有连续性的物质是DNA，亲代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传给后代的。 4．结论
(1)直接证明：DNA是遗传物质。
(2)间接证明：DNA能够自我复制，使前后代保持一定的连续性；DNA能控制蛋白质的生物合成。 5．实验结果中放射性分布的分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含有放射性的原因：
①保温时间过短，有一部分噬菌体未侵入到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性升高。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，理论上沉淀物中不含放射性，但可能由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体外壳仍吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。 1．生物的遗传物质[判断正误]
(1)在植物细胞和动物细胞中遗传物质主要是DNA。 ( )
(2)凡是含DNA的生物，不论其有无RNA，遗传物质均为DNA。 ( )
(3)在只含有RNA而无DNA的一些病毒中，遗传物质是RNA。 ( )
(4)正是由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，故有“DNA是主要的遗传物质”之说。 ( )×√ √ √ 2．RNA是遗传物质的证据[填空]
(1)烟草花叶病毒(TMV)的实验：①烟草花叶病毒结构：
②实验过程：RNA蛋白质 ③结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是 而不是 。
(2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验：RNA蛋白质①实验过程：HRVHRVTMVTMV④结论：控制TMV、HRV性状的物质是 而不是
。 RNA蛋白质 1．“遗传物质是核酸但主要是DNA”“遗传物质是DNA”“遗传物质是RNA”，以上说法应分别针对何种生物而言？
提示：所有生物的遗传物质均为核酸(无核酸的朊病毒除外)，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA；凡含DNA的生物(包括所有细胞生物及DNA病毒)其遗传物质是DNA，在无DNA，只含RNA的病毒中，RNA是遗传物质。 2．有某种新发现的病毒，为确认其类型，科学家用RNA水解酶处理，发现仍具有感染能力，而用DNA酶处理时，却丧失了感染能力，你能推测它属于哪类病毒吗？
提示：若使用RNA水解酶处理病毒，病毒仍具感染能力，表明该病毒的遗传物质不是RNA；当用DNA酶处理病毒时，该病毒丧失感染能力，这表明该病毒的遗传物质应是DNA，为DNA病毒。[跟随名师·解疑难]1．生物的遗传物质归纳 2．生物遗传物质化学本质的四种常用探究方法
(1)分离提纯：肺炎球菌的转化实验。缺点是物质纯度不能保证是100%。
(2)同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法是分别标记两者的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的是把DNA与蛋白质区分开。
(3)病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法是将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。
(4)水解酶法：利用酶的专一性，控制起作用的物质，从而判断出起作用的物质种类。3．探索遗传物质的经典实验归纳 [特别提醒]　正是由于物质分离提纯时，纯度不能保证100%，所以，相对于艾弗里实验，噬菌体侵染细菌实验更具说服力和可信度(因蛋白质外壳并未进入细菌，没有任何嫌疑)。 [例1]　(2011·广东高考改编)艾弗里和同事用 R 型和 S 型肺炎球菌进行实验，结果如下表。从表可知(　　)A．①不能证明 S 型球菌的蛋白质不是转化因子
B．②说明 S型球菌的荚膜多糖有酶活性
C．③和④说明 S 型球菌的 DNA 是转化因子
D．①～④说明 DNA 是主要的遗传物质[思路点拨] [精讲精析]　由①、②、③组相比较可知DNA是S型球菌的转化因子，再通过④组可进一步证明DNA是S型球菌的转化因子，蛋白质、多糖以及DNA水解产物都不是S型球菌的转化因子，A错误、C正确；从表中不能得出B项的结论；表中信息不能说明DNA是S型球菌的主要遗传物质，D错误。
[答案]　C (1)在格里菲思的实验中，分别用活的S型和R型球菌注射小鼠形成对照，加热杀死的S型球菌单独注射和与R型活球菌混合注射形成对照。在艾弗里的体外转化实验中，DNA、蛋白质、多糖等物质之间形成对照，而DNA与DNA酶处理产物之间也形成对照。
(2)加热杀死S型球菌的过程中，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。
(3)R型球菌转化成S型球菌的实质是S型球菌的DNA与R型球菌DNA实现重组从而表现出S型球菌的性状。 [例2]　(2011·江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是 (　　)
A．分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B．分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C．用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D．32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质[思路点拨] [精讲精析]　A项错误，噬菌体营寄生生活，不能用培养基直接培养；B项错误，保温时间不能过长，若保温时间太长则可能有含32P的子代噬菌体释放出来，离心后存在于上清液中，导致上清液中也能检测到放射性。C项正确，35S标记的是噬菌体的蛋白质，理论上应存在于上清液中，但可能因搅拌不充分而使部分噬菌体仍吸附在细菌表面，离心后存在于沉淀物中；D项错误，本实验可说明DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质。
[答案]　C [例3]　科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是 (　　)A．实验①　　　　　　　 B．实验②
C．实验③ D．实验④[思路点拨]　 [精讲精析]　烟草花叶病毒是RNA病毒，遗传特性是由RNA决定的，实验③组合病毒的遗传物质是b型TMV的RNA，所以分离出的病毒类型应该是b型。
[答案]　C1．设计并分析病毒拆合与杂交实验，确认相
应病毒的遗传物质。
2．选择适宜材料，进行DNA粗提取与鉴定实
验。典例剖析下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置： (1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的________。
(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是________，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________。
(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，结果在水浴加热的条件下发生溶液变蓝的现象。 [解析]　图A、B、C所示为“DNA的粗提取与鉴定”实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而导致最终破裂，并释放出胞内物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加，溶于NaCl溶液。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再小则DNA溶解度将增大)，可使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。DNA与二苯胺发生蓝色反应，可作为DNA鉴定的方法。 [答案]　(1)DNA　(2)使血细胞破裂　使滤液中的DNA溶于浓盐溶液　使DNA析出　(3)二苯胺归纳拓展DNA的粗提取与鉴定
1．实验原理
(1) DNA在不同浓度氯化钠溶液
中的溶解度不同，其变化曲线如右图：
(2)DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的其他某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取含杂质较少的DNA。 2．实验材料
凡含细胞核的材料均可用于提取DNA(哺乳动物成熟红细胞无细胞核，不适宜作本实验材料)，鸡的红细胞含较多DNA，适宜作本实验材料。3．实验流程(1)提取血细 (2)溶解核内DNA：滤液＋2 mol/L的NaCl溶液40 mL，
玻璃棒沿一个方向搅拌(4)滤取含DNA的黏稠物：用多层纱布过滤，含DNA的黏稠
物留在纱布上(6)过滤含DNA的2 mol/L NaCl溶液：用2层纱布过滤，滤液
中含DNA(7)提取含杂质较少的DNA：上述滤液＋冷却的体积
分数95%的酒精50 mL，
缓慢搅拌，出现含杂质
较少的丝状物，用玻璃
棒将丝状物卷起(8)DNA鉴定： 4．实验归纳
(1)加入抗凝剂的目的：制备鸡血细胞液时要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂止血液凝固。
(2)三种NaCl溶液浓度：0.14 mol/L NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA；0.015 mol/L NaCl溶液用于鉴定DNA。 (3)两次用到蒸馏水：步骤①中加蒸馏水，目的是让血细胞发生渗透吸水涨破而释放DNA；步骤②中加蒸馏水，目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。
(4)两种颜色变化：析出的DNA是白色丝状物；DNA中加入二苯胺试剂，加热后呈蓝色。
(5)三次过滤：第一次和第三次要用其滤液，使用的纱布为1～2层，第二次要用其滤出的黏稠物，使用纱布为多层。点击下列图片进入点击下列图片进入课件57张PPT。第四章理解
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三
节考向三 1．以DNA的一条链为模板，按照碱
基互补配对原则合成RNA的过程称转录。
2．转录产生的RNA有信使
RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)和转运RNA(tRNA)等。通过转录，DNA分子把遗传信息传递到mRNA上。3．mRNA上决定一个氨基酸的3个
相邻碱基叫做一个遗传密码子，在全部64个密码子中，有61个密码子负责20种氨基酸的编码，其余3个为终止密码子，不编码任何氨基酸。
4．细胞中的蛋白质合成是一个严
格按照mRNA上密码子的信息指导氨基酸分子合成为多肽链的过程，该过程称为翻译，是在细胞质中进行的。5．tRNA的一端携带一个氨基酸，
另一端有相对应的3个特定碱基，这3个碱基只能专一性地与mRNA上相对应的3个碱基配对。
6．基因的主要功能是把遗传信息
转变为由特定的氨基酸按一定的顺序构成的多肽和蛋白质，从而决定生物体的性状。7．生物体的基因组成(基因型)是性
状表现必须具备的内在因素，生物体的一个性状有时受多个基因影响，而有些基因还会影响多种性状。
8．人类基因组计划的主要内容是完
成人体24条染色体上的全部基因的遗传图、物理图和全部碱基的序列测定。[自读教材·夯基础] 1．基因的概念[判断正误]
(1)基因是DNA分子上任一片段。 ( )
(2)真核生物的基因仅位于染色体上。 ( )
(3)基因遗传的表达是通过基因控制蛋白质的合成来实现的。 ( )
(4)细胞核内的基因所携带的遗传信息传递到细胞质中必须以RNA作为媒介。 ( ) ××√√2．转录和翻译[填空]
(1)转录：
①概念解读：核糖核苷酸DNA的一条链②过程：③遗传密码子：
a．概念：mRNA上决定一个氨基酸的 。
b．种类： 。3个相邻的碱基64种 (2)翻译：
①概念：按照 上密码子的信息指导氨基酸分子合成 的过程。
②场所： 。
③条件： 、 、 、多种 和多种酶的共同参与。
④过程：
阶段：mRNA、tRNA与 相结合。mRNA多肽链细胞质mRNAtRNA核糖体氨基酸起始核糖体 阶段：携带着特定 的tRNA按照
　　　　 　原则，识别并进入第二位置。在酶的
　　　　 作用下，将氨基酸依次连接，形成 。延伸氨基酸碱基互补配对多肽链 阶段：识别 ，多肽链合成终止并被
　　　　　释放。
⑤遗传信息传递方向： → 。终止终止密码子mRNA多肽 1．DNA、基因、染色体、脱氧核苷酸、蛋白质。你能说出上述关键词间的内在联系吗？
提示：染色体由DNA和蛋白质构成，DNA分子上有遗传效应的片段即基因，基因可控制蛋白质的合成，脱氧核苷酸是基因和DNA的基本组成单位。
2．密码子与反密码子关系如何？它们分别在什么位置？
提示：密码子与反密码子互补配对。密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。 3．根据每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，能否判定tRNA与氨基酸之间是一一对应关系？并分析原因。
提示：不能。虽然一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能被多种tRNA转运。[跟随名师·解疑难]1．DNA与RNA的比较(以真核细胞为例) [特别提醒]DNA与RNA的界定
(1)据五碳糖界定：核酸中若有“核糖”，一定为RNA；若有“脱氧核糖”，一定为DNA。
(2)据碱基“种类”与“比率”界定：2．转录、翻译与DNA复制的比较 3．遗传密码子的特性
(1)一种密码子只决定一种特定的氨基酸。
(2)一种氨基酸可能有几个密码子(简并性)。这一方面能在一定程度上防止由于碱基的改变而导致的氨基酸种类的改变，有利于遗传性状的稳定即增强容错性；另一方面，可提高翻译速度。
(3)有3个终止密码子没有对应的氨基酸，这恰恰是肽链合成终止的信号(64个密码子中由61个编码20种氨基酸)。
(4)通用性：地球上几乎所有的生物共用一套密码子。[自读教材·夯基础]×××√ 2．人类基因组计划[填空]
(1)启动时间： 年。
(2)主要内容：完成人体 条染色体上的全部基因的 、 和 测定。 199024遗传图物理图全部碱基的序列 1．所有RNA病毒的遗传信息传递途径都相同吗？
提示：不相同，有的RNA病毒可以进行RNA的自我复制，遗传信息由RNA流向RNA；有的RNA病毒内有逆转录酶，可以以RNA为模板合成DNA，即遗传信息由RNA流向DNA。
2．同一株水毛茛，裸露在空气中的叶呈扁平状，浸在水中的叶却呈丝状，这表明什么？
提示：该现象表明表现型是基因型和外界环境共同作用的结果。 3．人体有46条染色体，人类基因组计划为什么只测定24条染色体的碱基序列？
提示：人体有22对常染色体，每对常染色体上相同位置的基因控制的是同一种性状。因此只需测出22条常染色体及2条性染色体即可。[跟随名师·解疑难]1．基因与DNA和染色体的关系2．中心法则的内容与各种生物的信息传递
(1)中心法则的内容：(2)各种生物的信息传递过程归纳： 3．基因对性状的控制
(1)基因与生物性状的关系：
①基因是控制生物性状的功能和结构单位，是性状表现的内因。
②基因是通过控制蛋白质的合成来控制生物性状的。
③生物性状的制约因素： a．有些性状受单基因控制：如人类白化病，豌豆圆粒、皱粒等。
b．有些性状受多基因控制：如人类身高。
c．有些基因可影响多种性状。
d．环境因素会影响生物性状：如人类身高不完全取决于基因，可受后天营养及锻炼状况影响。
由此可见，生物性状是由基因和环境共同作用的结果。(2)基因控制性状两种途径的比较： [特别提醒]　DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中，而在人的正常体细胞中不会发生。 [例1]　下图是真核生物中基因控制蛋白质合成的示意图。请回答下列问题： (　　) (1)图中①所示的过程在遗传学上称为________，该过程主要发生在________中，参与催化的酶是________。
(2)图中②所示的过程在遗传学上称为________，该过程中的直接模板是________。
(3)mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做_____。
(4)图中a表示________分子，它的作用是__________。[思路点拨] [精讲精析]　本题考查基因控制蛋白质的合成过程。图中①表示转录过程，主要发生在细胞核中，参与催化的酶是RNA聚合酶。(2)图中②过程表示翻译过程，直接模板是mRNA。(3)mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基称为密码子。(4)图中a表示tRNA，其作用是识别mRNA上的密码子并转运相应的氨基酸。
[答案]　(1)转录　细胞核　RNA聚合酶
(2)翻译　mRNA　(3)密码子
(4)转运RNA(tRNA)　识别mRNA密码子并转运氨基酸 (1)存在位置不同：
①遗传信息：DNA上脱氧核苷酸的排列顺序。
②密码子：是位于mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的
碱基。
③反密码子：在转运RNA上，是与密码子互补配对的三个
碱基。
(2)作用不同：
①遗传信息：决定氨基酸的排列顺序，是间接作用。
②密码子：直接控制氨基酸的排列顺序。
③反密码子：识别并搬运由信使RNA所决定的特定的氨基酸。[例2]　结合图表分析，下列有关说法正确的是(　　)A．①～⑤可发生在人体健康细胞中
B．青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C．结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D．环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③[思路点拨] [精讲精析]　不同抗菌药物的抗菌机理不同，青霉素能抑制细菌细胞壁的合成，红霉素能抑制翻译过程，中心法则中的④和⑤发生在以RNA为遗传物质的病毒在宿主细胞内的增殖过程中，人体的健康细胞中是不存在该过程的。
[答案]　D [例3]　(2012·江苏高考)下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是 (　　)
A．该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B．该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C．该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列
D．该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响[思路点拨] [精讲精析]　A项是人类基因组计划的正面意义；人类基因组计划是从DNA分子水平上研究自身遗传物质；该计划的目的是测定人类基因组(22条常染色体和X、Y染色体)的全部DNA序列；而人类一个染色体组只含23条染色体；该计划的实施也可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响。
[答案]　A 由上图可以看出：①一个染色体组中不含同源染色体；②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同；③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。④对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。1．设计实验探究遗传信息传递过程及基因
控制性状的途径。
2．利用放射性同位素标记技术追踪DNA或
RNA合成过程及特点或条件。典例剖析为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验： (1)实验中应用了________法和________技术研究遗传信息的传递途径。
(2)实验设计的关键思路是__________________________
______________________________________________。
(3)从实验可以看出RNA的合成发生在细胞的______部位。
(4)细胞核交换后，B组变形虫的细胞质中出现有标记的RNA分子的原因是_____________________________________
_____________________________________________________。 (5)通过实验说明RNA是遗传信息传递的________。
(6)请你模仿艾弗里的实验用加减物质方法，利用变形虫(实验材料)、酵母菌(提取出所需要的化合物)设计实验证明蛋白质合成直接受RNA的影响。(只写实验设计思路，不要求实验操作过程，关于蛋白质的鉴定及数量测定的方法及步骤不写) [解析]　要研究某物质的作用或转移途径，常用同位素示踪法。尿嘧啶是合成RNA特有的物质，在细胞核中合成的RNA分子要进入细胞质起作用。设计实验证明蛋白质合成直接受RNA的影响时，可以通过加入RNA水解酶的方法实现无RNA的目的，然后再与正常的进行对照。 [答案]　(1)同位素示踪　细胞核移植　(2)标记RNA特有的物质——尿嘧啶　(3)细胞核　(4)RNA分子在A组变形虫细胞核内合成，在B组变形虫细胞中被释放到细胞质中　(5)信使　(6)用变形虫进行实验，当加入RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取出来的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。点击下列图片进入点击下列图片进入课件11张PPT。小专题
大智慧专题专练专题讲坛DNA结构、复制及基因控制蛋白质合成中的相关计算 3．基因指导蛋白质合成的有关计算
(1)转录时，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对
原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA分子中碱基数目是DNA分子中碱基数目的一半，且模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA分子中U＋A(或C＋G)相等。
(2)翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定1个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA碱基数目的1/6。 [特别提醒]　解题时应看清是DNA上(或基因中)的碱基对数还是个数；是mRNA上密码子的个数还是碱基的个数；是合成蛋白质中氨基酸的个数还是种类。点击下列图片进入课件47张PPT。第四章理解
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二
节1．DNA分子由两条脱氧核苷酸链构
成，两链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构，其脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排在内侧。
2．DNA分子两条链上的碱基通过氢
键连接成碱基对，其中A一定与T配对，G一定与C配对，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。3．组成DNA分子的碱基虽然只有4种，
但碱基对的排列顺序却是千变万化的，含n个碱基对的DNA分子，可形成4n种排列顺序，这些排列顺序即代表遗传信息。
4．DNA分子碱基对排列顺序的千变
万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基对的特定的排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。
5．DNA复制发生于细胞有丝分裂间
期和减数分裂的间期。6．DNA分子复制是半保留复制，
DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对原则保证了复制能精确地进行。
7．DNA分子通过复制，使遗传
信息从亲代传给子代，从而确保了遗传信息的连续性。[自读教材·夯基础]1．对DNA结构的认识过程[填表]不对称胸腺嘧啶(T)胞嘧啶(C)螺旋不止一条链双螺旋结构2．基本组成单位[填空](1)DNA的基本组成单位是 ，如下图所示：脱氧核苷酸(2)碱基：A： ；G：鸟嘌呤；C： ；T： 。腺嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶 3．DNA的双螺旋结构[判断正误]
(1)DNA分子的立体结构是规则的双螺旋结构，其两链呈反向平行方式盘旋。 ( )
(2)DNA分子中的脱氧核糖与碱基交替连接排列于外侧，构成基本骨架。 ( )
(3)含G—C碱基对相对多的DNA分子其稳定性应小于含A—T碱基对相对多的DNA分子。 ( )√ ×× (4)含1000个碱基的DNA分子，其碱基对的排列方式可达41000种，这表明DNA分子具多样性。 ( )
(5)不同DNA分子，其碱基对各有其特定的排列顺序，该排列顺序即代表遗传信息，这表明DNA分子具特异性。( )×√ 1. 洋葱根尖细胞中DNA存在场所有哪些？
提示：洋葱根尖细胞中DNA主要存在于细胞核内的染色体上，此外，线粒体中也含少量DNA(植物细胞叶绿体中虽含DNA，但洋葱根尖细胞无叶绿体)。 2．某实验小组同学制作了如下碱基对模型，你认为哪些是正确的，哪些是错误的？ 提示：①～④所示模型中只有①正确，②、③、④均不正确。②中多了一个氢键，③中碱基配对错误；④中未遵照“反向平行”特点。 3．随着商品防伪难度的增大和DNA有关知识的普及，近几年来，许多商家尝试着用DNA作防伪标记。其原理是什么？
提示：DNA分子的特异性，即每个DNA分子都有其特定的碱基对排列顺序。[跟随名师·解疑难] 1．DNA分子的结构层次
(1)DNA分子结构中的“五、四、三、二、一”：
“五”DNA分子的基本组成元素有5种(C、H、O、N、P)。
“四”DNA分子的基本组成单位为“四种”脱氧核苷酸。
“三”每种单位均由三分子物质(1分子磷酸、1分子脱氧核糖及1分子含氮碱基)构成。
“二”两条脱氧核苷酸长链。
“一”一种规则的双螺旋结构。 (2)DNA分子结构层次图示： 2．DNA分子的结构特点
(1)稳定性：
DNA分子结构的稳定性是指其双螺旋结构的相对稳定性。与这种稳定性有关的因素主要有以下几点：
①DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式稳定不变。
②DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基与碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定。
③DNA分子两条链间碱基互补配对的原则严格不变。
④每个特定的DNA分子中碱基对的数量和排列顺序稳定不变。 (2)多样性：
其决定因素是DNA分子中碱基的数量和碱基对的排列顺序。
(3)特异性：
不同的DNA分子具有不同的特性，所以DNA的多样性也就意味着DNA分子的特异性。DNA分子的多样性与特异性，从分子水平上说明了生物界的多样性和生物个体之间存在差异的原因。[自读教材·夯基础]1．DNA复制的概念、时期、场所及条件[填空]
(1)概念：以 为模板合成 的过程。
(2)时期：细胞 和 。
(3)场所： (主要)。亲代DNA分子子代DNA分子有丝分裂间期减数第一次分裂的间期细胞核(4)DNA复制的条件：
①模板：DNA分子的 。
②原料：游离的 。
③能量：由细胞提供。
④酶： 等。两条链四种脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶 2．DNA复制的过程及特点[判断正误]
(1)DNA分子复制是在解旋酶作用下先解开两条完整的、单独的长链，之后再各自合成新子链并结合为双螺旋结构。
( )
(2)DNA分子复制时两条链均作模板，并各自形成新子链。
( )
(3)新形成的子代DNA分子彼此都相同，并且均与原DNA分子相同。 ( )
(4)真核细胞染色体DNA经复制后形成的2个子代DNA分子恰位于一对同源染色体上。 ( )×√√×3．DNA分子准确复制的原因及意义[连线] 1．在海洋底部火山口附近有一种细菌，经科学家研究其遗传物质DNA的结构与常温下生存的细菌不同，该细菌的DNA结构更稳定，且耐高温。那么导致DNA结构更稳定的原因是什么？催化该细菌DNA分子复制的各种酶应具备怎样的特点？
提示：该细菌的DNA结构中G—C碱基对多，由于G—C碱基对中有三个氢键，所以结构更稳定。由于该细菌生活于高温环境中，故催化该菌DNA分子复制的各种酶应具备“耐高温”的特性。 2．DNA分子的复制是否一定准确无误？
提示：不一定，因DNA分子复制过程中由于受自身或外界因素的影响，可能出现碱基对的替换缺失或改变等差错，但出错率极低。
3．结合影响酶活性的条件，分析哪些外界条件会影响DNA的复制过程？
提示：温度、pH等物理、化学因素及病毒、细菌感染等生物因素均会影响DNA复制过程。[跟随名师·解疑难]关于DNA分子复制的几个问题
(1)过程图示： (2)复制特点：
①半保留复制：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链(模板链)。
②边解旋边复制：DNA复制时并不是先分成单链再合成子链，而是边解旋边复制。
(3)复制结果：
①一个DNA分子形成两个完全相同的DNA分子，这两个DNA分子位于姐妹染色单体上，在有丝分裂后期及减数第二次分裂后期将随着丝粒分裂而分开，分别进入2个子细胞。
②一个DNA分子经n次复制后，共产生2n个子DNA分子，其中含亲代DNA链的DNA分子只有2个。 [特别提醒]
(1)半保留复制使所有子代DNA与原DNA所携带的信息完全相同(除非发生差错)。
(2)分析被标记DNA分子的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；还应注意培养基中化学元素的转换。
(3)DNA分子复制中计算所需某种核苷酸数量时，应注意原来的DNA分子两条母链不需消耗核苷酸。 [例1]右图为核苷酸链结构图，下列
表述不正确的是 (　　)
A．能构成一个完整核苷酸的是
图中的a或b
B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基只有1个
C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的
D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的碱基是T.[思路点拨] [精讲精析]　图中的b所含的磷酸，应与下方的脱氧核糖和碱基C共同构成一个完整的核苷酸；在每个核苷酸中，碱基都与五碳糖相连；脱氧核苷酸链是由许多个脱氧核苷酸连接成的长链；组成DNA的碱基有A、G、C、T四种。
[答案]　A [例2]右图为真核细胞DNA复制过程
模式图。据图分析，下列相关叙述中错
误的是 (　　)
A．由图示得知，DNA分子复制的
方式是半保留复制
B．从图中可以看出合成两条子链时，DNA聚合酶移动的方向是相反的
C．子链合成的方向是一定的
D．解旋需解旋酶及DNA聚合酶的催化，且需要消耗ATP[思路点拨] [精讲精析]　由图示可知，新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此复制的方式是半保留复制；由图中的箭头可知，DNA聚合酶移动的方向是相反的；子链合成的方向是一定的，即只能从5′端到3′端；解旋不需DNA聚合酶的催化。
[答案]　D1．设计实验，探究DNA分子的复制方式。
2．设计实验探究DNA分子结构中碱基对
间的配对方式。典例剖析 DNA复制方式可以通过设想来进行预测，可能的情况是：全保留复制、半保留复制、分散复制。 (1)根据上图对三种复制作出可能的假设：
①如果是全保留复制，则1个DNA分子形成2个DNA分子，其中一个是________，而另一个是________；
②如果是半保留复制，则新形成的两个DNA分子各有
__________________________________________________；
③如果是分散复制，则新形成的DNA分子中________
__________________________________________________。 (2)请设计实验来证明DNA的复制方式。
实验步骤：
①在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)。
②在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲代)。
③将亲代含15N的大肠杆菌转移到14N培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用密度梯度离心方法分离。 (3)实验预测：
①如果与对照(14N14N)相比，子代Ⅰ能分离出两条带：________和________，则可以排除________________，同时肯定是________________。
②如果子代Ⅰ只有一条________，则可以排除________，但不能肯定是________________________。
③如果子代Ⅰ只有一条中密度带，再继续做子代ⅡDNA密度鉴定，若子代Ⅱ可以分出________和________，则可以排除________，同时肯定________。
④如果子代Ⅱ不能分出________两条密度带，则排除________，同时肯定________。
(4)用图例表示出最可能的实验结果。 [解析]　如果DNA的复制方式为全保留复制，则一个亲代15N－15N的DNA分子复制后子代两个DNA分子是：一个15N－15N，一个14N－14N，其在离心管中分布的位置是一半在轻带、一半在重带；如果DNA的复制方式为半保留复制，则一个亲代15N－15N的DNA分子复制后子代两个DNA分子都是15N－14N，其在离心管中分布的位置全部在中带。 [答案]　(1)①亲代的　新形成的　②一条链来自亲代DNA，另一条链是新形成的　③每条链中的一些片段是母链的，另一些片段是子链的　(3)①一条轻密度带(14N/14N)　一条重密度带(15N/15N)　半保留复制和分散复制　全保留复制　②中密度带(14N15N)　全保留复制　半保留复制还是分散复制　③一条中密度带(14N15N)　一条轻密度带(14N14N)　分散复制　半保留复制　④中、轻　半保留复制　分散复制(4)最可能的实验结果(如下图所示)：点击下列图片进入点击下列图片进入课件52张PPT。第四章理解
教材
新知把握
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五
节1．由多对基因控制的人类遗传病称
多基因遗传病；由一对等位基因控制的遗传病被称为单基因遗传病。此两类遗传病又称基因病。
2．当人的染色体发生异常时，也会
引起相应的遗传病，如先天性智力障碍等。
3．染色体病可分为常染色体遗传病
和性染色体遗传病，如21三体综合征属前者，性腺发育不全综合征属后者。4．研究发现，孕妇早期自发流产
的主要原因与胚胎细胞中的染色体异常有关。
5．在近亲结婚的情况下，双方从
共同祖先那里继承同一种隐性致病基因的机会大大增加，因而导致后代患遗传病的机会大大增加。[自读教材·夯基础]1．人类遗传病的类型[填表] 一对
等位基多对腭裂无脑儿原发性高血压常染色体性染色体数目先天智力障碍 1．单基因遗传病就是“受单个基因控制的遗传病”，这种说法对吗？
提示：不对。单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病。
2．单基因遗传病、多基因遗传病及染色体遗传病中，遵循孟德尔定律的是哪一类？
提示：单基因遗传病。3．根据图示，分析21三体综合征形成的原因有哪些？ 提示：原因是减数分裂过程中21号染色体不分离，产生了异常的卵细胞，正常受精后，产生了3条21号染色体的个体。
异常卵细胞的形成有两个途径：
第一个途径如图(1)，减数第一次分裂后期同源染色体未分离，产生异常的次级卵母细胞，进而形成了异常的卵细胞。
第二个途径如图(2)，减数第二次分裂后期姐妹染色单体未分开，产生了异常的卵细胞。图示为异常卵细胞的形成，异常精子的形成亦如此。[跟随名师·解疑难]1．先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别 2．遗传系谱的推断
遗传系谱图的分析必须有清晰的思路，最常见的步骤是先判断是否为伴Y染色体遗传或细胞质遗传，若不是，再判断显隐性，然后定基因位置： [特别提醒]　在分析系谱时有时难以找到特定系谱特征，此时欲作出“最可能”的判断可依据如下思路：[自读教材·夯基础] 1．进行遗传病检测和预防的意义[判断正误]
(1)到目前为止，大多数遗传病已得到有效治疗。 ( )
(2)采取各种监测和预防措施，是防止遗传病发生的重要手段。 ( )
(3)禁止近亲结婚可有效防止各种遗传病的发生。( )
(4)通过苯丙氨酸耐量实验可以检测某人是否是苯丙酮尿症致病基因的携带者。 ( )×√×√ 2．遗传病的监测和预防[填空]
(1)临床诊断：通过对病人病史的分析、 和病症检查，对照基因病的病例资料，初步判断是否是遗传病以及可能属于哪类遗传病。家系询问 (2)实验室诊断：开展 分析，以便对疾病的类型做出准确诊断。例如，初诊为先天性代谢病时，应进行相应的 ；对于初诊为染色体遗传病时，需要进行 等。
(3)遗传咨询：根据人类遗传学理论、遗传病的发病规律等，对咨询者的 、 等问题，提供多种可行的
和 ，以便患者及其家庭做出恰当的选择。病理检验生化分析染色体分析婚姻生育对策建议 1．我国法律禁止近亲结婚，请你利用所学知识分析禁止近亲结婚的科学依据是什么？
提示：每个人都有可能携带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就会大大增加，双方很可能是同一种致病基因的携带者，从而使后代患隐性遗传病的可能性大大增加。 2．性染色体组成为XYY的人表现为男性。这是一种什么病？是什么原因引起的？XXY患儿的出生，是父方精子异常还是母方卵细胞异常所致？
提示：这是一种性染色体病。主要是由于减数第二次分裂后期着丝粒分裂，两条Y染色体没有移向细胞两极，而是移向一极，形成染色体异常的配子。XXY患儿的出生既可能是母方产生卵子时减Ⅰ或减Ⅱ异常所致，也可能是父方产精子时减Ⅱ异常所致。 3．John和Smith曾在发生核泄漏事故电厂的附近生活过，最近发现John的儿子患有某种X染色体隐性遗传病甲，Smith的女儿患有某种X染色体显性遗传病乙，于是他们均向核电厂提出索赔。经法院调查，John和Smith本人及其妻子和四人的父母均未患过这类病。请问：John和Smith提出索赔，谁胜诉的可能性较大？为什么？ 提示：John的儿子患有X染色体隐性遗传病，其致病基因可能来自他的母亲(携带者)或者来自基因突变，Smith的女儿患有某种X染色体显性遗传病，如果来自父母，则其父母肯定是患者，但经调查，Smith本人及其妻子和父母均未患过这类病，所以很可能是来自基因突变，故Smith胜诉的可能性较大。[例1]　下列关于人类遗传病的叙述，错误的是 (　　)
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A．①②　　　　　　　　 B．③④
C．①②③ D．①②③④[思路点拨] [精讲精析]　一些常染色体隐性遗传病，由于致病基因频率低，而且只有在纯合状态时才发病，会出现一个家族仅一代人中有患者这种散发性发病的现象。一个家族几代人生活在相同的环境中，因相同的某些因素，患相同的疾病，由于不是由遗传物质改变引起的，虽有家族聚集现象，但不属于遗传病，如食物中缺碘而导致的甲状腺肿。如为隐性遗传病，显性基因和隐性基因并存的个体，不会患病。染色体异常的患者，不携带遗传病基因，如21三体综合征。
[答案]　D [例2]　下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导，错误的是 (　　)[思路点拨] [精讲精析]　因为抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，所以夫妻基因型为XaXa×XAY时，后代中女儿全为患者，而儿子全部正常，因此选择生男孩。红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病，夫妻基因型为XbXb×XBY时，后代中儿子全为患者，而女儿为携带者，表现全部正常，因此选择生女儿。并指症是常染色体显性遗传病，当夫妻基因型为Tt×tt时，后代中儿子与女儿的患病率各为25%，可通过产前基因诊断的方法确定胎儿是否正常。白化病是常染色体隐性遗传病，当夫妻基因型为Aa×Aa时，后代中儿子、女儿的患病率各为12.5%，不能通过性别来确定是否正常。
[答案]　C1．设计调查方案，进行遗传病的发病率调查。
2．针对某家系调查并设计系谱构建方案，确
认某遗传病的传递方式。案例剖析 下面是某校生物科技活动小组关于“调查人群中某些性状的遗传”课题的调查研究：
(1)根据下面的“家庭成员血友病调查表”，判断“本人”最可能的基因型(用B或b表示)是________。家庭成员血友病调查表(说明：空格中打“√”的为血友病患者) (2)下表是关于单眼皮和双眼皮遗传情况的调查结果。据表回答下列问题： 根据表中第________组调查结果，可直接判断出眼皮的显性性状是________。理由是__________________________。
(3)为了解一些遗传病的遗传方式和发病率，某班同学拟从青少年型糖尿病和红绿色盲中选取一种，在全校学生及其家庭中开展调查。 ①人类的大多数疾病都与遗传基因有关，受一对或多对等位基因的控制。其中，青少年型糖尿病属于________基因遗传病，红绿色盲属于________基因遗传病。
②青少年型糖尿病和红绿色盲，一般选取________开展调查比较可行，请说明理由：_______________________。
③在调查时，全班同学分为若干个小组，分工进行调查。为了保证调查的群体足够大，调查结束后应如何处理各小组的调查数据？_____________________________________。 [解析]　血友病是X染色体上隐性遗传病，根据表格内容可知，父母最可能的基因型为XbY、XBXB，因此如果“本人”是男性则基因型最可能为XBY，如果是女性则基因型最可能为XBXb。
调查分析遗传病的遗传方式和发病率需要统计受影响因素少的，以便进行调查和分析。调查实验一定要注意样本足够多，而且是随机取样，最终统计时一定要注意取平均数。 [答案]　(1)XBY或XBXb　(2)四　双眼皮　父母均为双眼皮，子女中出现了单眼皮
(3)①多　单　②红绿色盲　红绿色盲属于单基因遗传病，易于调查和分析(或青少年型糖尿病是多基因遗传病，影响因素多，不便于分析)　③应把各小组的调查数据进行汇总归纳拓展调查人群中的遗传病
1．原理
(1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。
(2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发
病情况。 2．人类遗传病调查流程
(1)确认调查对象：
①宜选择群体中发病率较高的单基因遗传病。
②宜选取“可操作性强”的调查类型，如：红绿色盲，多(并)指，高度近视等(本类遗传病只需通过观察、问卷、调查、访谈等方式即可进行，不必做复杂的化验、基因检测等)。
③欲调查遗传病发病率，需在“广大人群”中随机抽样调查。
④欲确认遗传方式，需对“患者家系”展开调查。点击下列图片进入点击下列图片进入课件8张PPT。小专题
大智慧专题专练专题讲坛可遗传变异与育种1．几种育种方法的比较 2．关注育种选择中的关键词
(1)“最简捷”(“最简便”)的育种方法——杂交育种(但该法“育种周期最长”)。
(2)能产生“新基因”或“新性状”(获得亲本中不具有的基因或性状)的育种方法——诱变育种(但该法“最盲目”或“最难实现育种目标”)。
(3)“最准确”或“最定向”的育种方法——基因工程育种(但该法“技术难度最大”)。 (4)“明显缩短育种年限”或“尽快获得育种目标”的方法——单倍体育种(但该法不能实现“基因改良”)。
(5)能“提高产量”或“增加营养物质含量”或“增大叶片、果实”——多倍体育种(但该法“结实率低”、“发育延迟”)。点击下列图片进入课件59张PPT。第四章理解
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四
节考向三 第
1课时第1课时　基因突变1．生物的变异有的仅仅是由于
环境因素影响而造成的，称不可遗传的变异；有的则是由于生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的称可遗传变异。
2．基因突变是指DNA分子中碱
基对的增添、缺失或改变等，基因突变可导致基因结构的改变，从而产生新基因。3．在没有人为因素的干预下，基
因产生的变异，称为自发突变；在人为因素的干预下基因产生的变异称为人工诱变。
4．用物理因素、化学因素以及生
物因素来处理生物，会使生物发生突变的频率大为提高。
5．基因突变一般具有发生频率低、
方向不确定和随机发生等特征。6．基因突变的随机性不仅表现在
突变可发生于生物个体发育的任何时期，而且还表现在其可发生于细胞内不同DNA分子上或同—DNA分子的不同部位上。[自读教材·夯基础]1．镰刀型细胞贫血症的病因和特点[填空]
(1)病因图解：(2)镰刀型细胞贫血症的成因：
①直接原因：血红蛋白分子中的一个 被替换。
②根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个 的替换。氨基酸碱基对 2．基因突变的概念[判断正误]
(1)基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变。
( )
(2)基因突变可引起基因结构及数量的改变。 ( )
(3)基因突变都是在人为因素干预下产生的。 ( )
(4)基因突变一定会引起基因结构的改变，但未必会引起性状的改变。 ( ) √××√ 2．基因突变的实质是什么？它是否改变了基因在DNA分子或染色体上的位置？
提示：基因突变是一个基因内部发生的碱基对的变化。它只改变了基因中碱基的排列顺序，并未改变基因在DNA分子和染色体上的位置。 3．当基因突变发生了碱基对改变(替换)，与碱基对增添和缺失相比哪一个对肽链合成的影响大，为什么？
提示：碱基对的增添和缺失影响大，发生碱基对替换时，只改变一个氨基酸或不变(因多个密码子可能对应同一种氨基酸)，而增添和缺失碱基对时，可能从此位置以后所有氨基酸均变。[跟随名师·解疑难] 1．基因突变发生的过程及时间
基因突变主要发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中。由于这时稳定的双螺旋结构解旋形成单链DNA，稳定性大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。 2．基因突变的原因分析 3．基因突变对生物性状的影响
(1)有些基因突变并不引起生物性状的改变：
①由于多种密码子可以决定同一种氨基酸，因此某些基因突变不引起生物性状的改变。
例如：UUC和UUU都是苯丙氨酸的密码子，当C改变为U时，不会改变密码子的功能。
②某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的位置和种类，但并不影响该蛋白质的功能。 例如，酵母菌的细胞色素C其肽链的第十七位上是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素C的功能都是相同的。
③隐性基因的突变在杂合状态下不会引起性状的改变。
(2)有些基因突变可引起生物性状的改变：
①基因突变可能会导致肽链延长(推后终止)；
②基因突变可能会导致肽链缩短(提前终止)；
③基因突变可能会导致肽链无法合成(如RNA聚合酶结合位点被破坏，转录不能发生，肽链无法合成)；
④基因突变可能会导致合成的蛋白质种类改变(氨基酸种类或排列次序改变)。 [特别提醒]
(1)基因突变在显微镜下是看不见的，但是基因突变可能会引起生物性状的变化，所以通过观察性状的改变可推测基因的改变。
(2)一般来说，在生物个体发育中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少。[自读教材·夯基础] 1．基因突变的特点[填空]
(1) 突变的频率很低，但 能极大地提高突变频率。
(2)基因突变的方向是不确定的。一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生多个 。
(3)基因突变是随机发生的。突变可以发生在生物
的任何时期；突变可以发生在 不同的DNA分子上或同一DNA分子的 上。自发人工诱变等位基因个体发育细胞内不同部位 2．基因突变的意义[判断正误]
(1)基因通过突变成为它的等位基因，这一定能导致产生一种新的表现型差异。 ( )
(2)基因突变是生物变异的根本来源，它为生物进化提供了原始材料。 ( )
(3)基因突变揭示了生物性状遗传变异的规律，从而成为进行动植物遗传改良的基础。 ( )
(4)基因突变增加了基因存在形式的多样性，从而有利于生物适应新的环境变化。 ( )×√√√ 1．生物发生基因突变的频率很低，那么我们利用基因突变原理进行动植物遗传改良时该怎么做？在材料选择上应注意什么？用干种子是否可行？
提示：可以人为用物理、化学或生物因素处理，提高生物的突变率。由于基因突变往往发生于细胞分裂过程中，故人工诱变时宜选择分裂旺盛的材料如萌发的种子或幼苗等。干种子不进行细胞分裂，不宜选作人工诱变材料。 2．突变后的性状一定能满足我们的需要吗？为什么？
提示：不一定。因为基因突变的方向不确定。
3．基因突变产生的性状对生物有害时，对人类也有害，对生物有利时，对人类也有利，对吗？
提示：不对。基因突变产生的性状对生物有害时可能对人类有利，反之亦然，如由于基因突变导致某些害虫雄性不育，这对害虫不利，但却对农业生产有利。[跟随名师·解疑难]1．基因突变的原因、结果、特点 2．基因突变对后代性状的影响
(1)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
(2)基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。
(3)生殖细胞的突变频率一般比体细胞的突变频率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。 [特别提醒]　基因突变的有害或有利是相对的，这取决于自然选择，如因突变导致某昆虫残翅这对于昆虫是不利的，但当该昆虫处于常刮大风的海岛上时，残翅反而有利于其生存。 [例1]　下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 (　　)A．①处插入碱基对G—C
B．②处碱基对A—T替换为G—C
C．③处缺失碱基对A—T
D．④处碱基对G—C替换为A—T[思路点拨] [精讲精析]　　根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1 169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG，由此可推知该基因发生的突变是②对碱基对A—T被替换为G—C，故正确选项为B。
[答案]　B [例2]　(2012·江苏高考)某植株的一
条染色体发生缺失突变，获得该缺失染
色体的花粉不育，缺失染色体上具有红
色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(见右图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是 (　　)A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离
C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换[思路点拨] [精讲精析]　由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。若后代中出现红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，也可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，由于题干信息中显示“部分”(而不是“个别”)测交子代显示红色，故该状况的出现应来自交叉互换，而不是发生频率极低的基因突变。
[答案]　D [例3]　如下图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。 (1)两个新性状中，棕色是________性状，低酚是________性状。
(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是________，白色、高酚的棉花植株基因型是________。
(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一个亲本，设计一个方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。[思路点拨]　 [精讲精析]　(1)因为诱变当代中的棕色、高酚性状个体自交发生性状分离，出现白色、高酚性状，故棕色为显性性状，白色为隐性性状；白色、高酚性状个体自交也发生性状分离，出现白色、低酚性状，故高酚为显性性状，低酚为隐性性状。
(2)根据显隐性关系以及诱变1代的性状表现，可以推断诱变当代中的棕色、高酚的棉花植株基因型为AaBB，而白色、高酚的棉花植株基因型为aaBb。 (3)由题意知，纯合棕色、高酚植株的基因型是AABB，需要培育的类型是棕色、低酚植株，其基因型是AAbb，则另一个亲本的基因型是aabb，最快的育种方法是单倍体育种。即由以上两个亲本杂交得到F1，取F1的花粉进行花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，从其后代中选出棕色、低酚性状的植株就是所要选育的新品种。
[答案]　(1)显性　隐性　(2)AaBB　aaBb　(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉) 诱变育种是指人们利用物理因素(如X射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸盐、硫酸二乙酯等)来处理生物，使生物发生基因突变，这种育种方法叫诱变育种。1．设计实验确认某突变属显性突变还是
隐性突变。
2．依据育种目标，利用诱变育种技术设
计育种方案培育新品种。典例剖析 石刁柏(嫩茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型)，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。
(1)要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用________来大量繁殖。有人认为阔叶突变型植株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？ (2)若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)
(3)若已证实阔叶为显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定。(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)
(4)同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理的育种方案。(用图解表示) [解析]　(1)通过植物组织培养的方式可以快速繁殖花卉和蔬菜等作物。基因突变与染色体变异的区别是染色体变异在光学显微镜下可以观察到，而基因突变则不行，可采用光学显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目的方法区分基因突变与染色体数目加倍。(2)若是显性突变则阔叶突变型具有杂合子和纯合子之分，采用多株雌雄个体杂交后代会出现性状分离，若是隐性突变则不会发生性状分离。(3)若显性基因突变位于X染色体上，可选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交，如果后代出现因性别的不同而表现型不同的现象则假设成立，否则显性突变基因位于常染色体上。(4)要提高产量可利用植物组织培养的方法大规模培养雄株，也可利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量的雄株。 [答案]　(1)植物组织培养　取根尖分生区制成装片，显微镜下观察有丝分裂中期细胞内同源染色体的数目。若观察到同源染色体增倍，则是染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。
(2)选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。
(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。 (4)方案一：可利用植物细胞的全能性进行植物组织培养(可用以下图解表示) 方案二：可利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量的雄株(可用以下图解表示)。 1．显性突变与隐性突变的确认
AA个体如果突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合体。相反，如要aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出性状。因此可以选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。2．基因突变与染色体变异的确认 由此可见制作正常样本与待测变异样本的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较，可以区分染色体变异与基因突变。点击下列图片进入点击下列图片进入课件53张PPT。第四章理解
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四
节第2课时第2课时　基因重组与重组DNA技术1．基因重组是指生物体在进行有性生
殖的过程中控制不同性状的基因重新组合的过程。
2．基因重组既包括减数分裂过程中非
同源染色体上非等位基因间的自由组合，又包括同源染色体非姐妹染色单体交叉互换所致的染色单体上基因的组成和排列次序的改变。3．基因重组只发生于有性生殖产生
配子的过程中，它既是生物进化的源泉，又是形成生物多样性的重要原因之一。
4．重组DNA技术是指将从一个生物
体内分离得到或人工合成的目的基因，导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需产物的技术。5．在重组DNA的过程中需要
有能在特定位置上切割DNA分子的限制性内切酶和能将DNA片段连接起来的DNA连接酶。
6．重组DNA技术的一般过程
包括：分离目的基因、选择基因工程载体→体外重组DNA→导入目的基因→筛选培养受体细胞→目的基因表达。[自读教材·夯基础] 1．基因重组发生范围[填空]
只有进行 的生物才能发生基因重组，它是指控制不同性状的基因 的过程。有性生殖重新组合2．基因重组的类型[填表]减数第一次分裂后期非同源染色体减数第一次分裂四
分体时期同源染色体上四分体非姐妹染色单体 3．基因重组的意义[填空]
基因重组与基因突变和染色体变异一样，既是 的源泉，又是形成 的重要原因之一。生物进化生物多样性 1．源于同一父母的兄弟姐妹间其长相各有特点，其主要原因是什么？同卵双胞胎间的差异是如何造成的？
提示：同胞兄弟姐妹间差异的主要原因是“基因重组”。同卵双胞胎间的差异主要源于后天环境及营养等。 2．基因突变，基因重组与染色体变异，哪一类变异发生频率最低，哪一类变异最常发生？哪类变异引发的性状改变最剧烈？
提示：基因突变发生的频率最低，基因重组最常发生，染色体变异引发的性状改变最大。
3．洋葱根尖细胞分裂过程中可发生哪些类型的变异？
提示：洋葱根尖细胞进行的是有丝分裂，它不能发生基因重组，但可能发生基因突变或染色体变异。[跟随名师·解疑难]基因突变、基因重组、染色体变异的比较 [特别提醒]　关注几个“唯一”
(1)唯一产生新基因的变异为基因突变；
(2)唯一仅发生于有性生殖过程中的变异为基因重组；
(3)唯一可发生于所有生物(病毒、原核生物、真核生物)的变异也为基因突变；
(4)唯一可在光学显微镜下检出的变异为染色体变异。[自读教材·夯基础] 1．重组DNA技术及相关工具[判断正误]
(1)限制性内切酶和DNA连接酶的基本组成单位均为四种脱氧核苷酸。 ( )
(2)在重组DNA过程中，DNA连接酶的作用在于能在特定位置上切割DNA分子，限制性内切酶的作用在于能将DNA片段连接起来。 ( )×× (3)重组DNA技术是指将目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。 ( )
(4)重组DNA技术中所导入的目的基因必须从另一生物体内分离获得。 ( )√×2．操作的一般步骤[填空] 3．基因工程的应用[填空]
(1)基因工程在 的生产中已显示出巨大的应用价值如治疗糖尿病的 ，防治乙肝的 等已广泛应用。
(2)使人类按照自己的愿望 地改造生物。
(3)基因工程已广泛应用于医、农、林、牧、渔和
等许多方面。特殊蛋白质胰岛素定向环境保护疫苗 1．若想让植物细胞生产出动物蛋白，可采用何种育种技术？采用杂交育种或诱变育种技术可以吗？
提示：要想让植物细胞生产出动物蛋白，可采用DNA重组技术。由于植物与动物间远源杂交不亲合，故不可采用杂交育种技术；由于诱变育种只能产生原基因的等位基因，故不能采用诱变育种技术。 2．目的基因和载体为什么需用同一种限制性内切酶进行切割？
提示：因为被同一种限制性内切酶切割后，目的基因和载体具有相同的黏性末端。
3．试讨论为什么不能将目的基因直接导入受体细胞？
提示：外源基因直接进入受体细胞，会被受体细胞内的酶分解掉。[跟随名师·解疑难]1．对重组DNA技术的理解2．重组DNA技术的操作工具3．重组DNA技术操作的基本步骤4．基因重组与重组DNA技术的比较 [特别提醒]　目的基因的转运工具——运载体必须具备的条件：a.能在宿主内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切位点，以便与外源基因连接；c.有标记基因，便于筛选。 [例1]　下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是
(　　)[思路点拨] [精讲精析]　A项，R型活球菌与S型死菌的DNA混合后才具有了S型球菌的特性，属于S型球菌的DNA分子与R型球菌的重组；B项，基因工程的原理也是基因重组；C项，减数第一次分裂的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合属于基因重组；D项，普通青霉菌具有了高产的性状属于基因突变。
[答案]　D (1)DNA分子内的变异：
一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变为基因突变。
二看基因位置：若基因种类和基因数目未变，但染色体上的基因位置改变，应为染色体结构变异中的“倒位”。
三看基因数目：若基因的种类和位置均未改变，但基因的数目改变则为染色体结构变异中的“重复”。 (2)DNA分子间的变异：
一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”。
二看基因位置：若染色体的数目和基因数目均未改变，但基因所处的染色体片段位于非同源染色体上，则应为染色体变异中的“易位”。
三看基因数目：若染色体上的基因数目不变，则为减数分裂中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。 [例2]　美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产了人胰岛素，操作过程如下图所示： (1)①过程所使用的酶与获取胰岛素基因所使用的酶
________(相同或不同)。
(2)②过程使用的酶是________，它的作用是使质粒与目的基因结合形成________分子。
(3)在基因工程中③的目的是________。
(4)在基因工程中的目的基因的表达与检测中是通过看大肠杆菌是否产生________实现的。
(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为________________(用箭头和简要文字)。[思路点拨] [精讲精析]　(1)获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制酶，这样可以获得相同的黏性末端。(2)②过程表示目的基因(人胰岛素基因)与载体(质粒)结合成重组DNA分子的过程。(3)③表示将目的基因导入受体细胞(大肠杆菌)的过程。(4)如果要检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌内表达，应检测是否有人胰岛素产生。(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程是人胰岛素基因表达的过程，包括转录和翻译。1．探究重组基因的来源或类型。
2．设计实验探究重组DNA分子是否导入
受体细胞。典例剖析 下图①②③表示某动物(基因型为AaBb)的细胞分裂图。图④表示细胞分裂过程中不同阶段的细胞数以及一个细胞中的染色体，染色单体和DNA分子的数目。请据图回答下列问题： (1)图①所示的分裂时期对应于图④的________阶段。图④的Ⅲ阶段对应于图________细胞，此细胞中含有________个染色体组。
(2)从数量关系分析，图④由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是________；由Ⅱ→图②的过程中染色体的主要行为变化是_______、_______________________________。
(3)导致图②中2、4号染色体上B、b不同的原因是 。
(4)若图②和图③来自同一个精原细胞，则③的基因型应是
。 [解析]　先结合图④分析，由Ⅰ→Ⅱ的过程中，出现了染色单体、DNA加倍，表明该过程是细胞分裂间期，该期细胞内发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成，图②细胞为减数第二次分裂的后期，因此由Ⅱ→图②的过程中，细胞进行了减数第一次分裂和减数第二次分裂，其染色体的主要行为变化分别为同源染色体分离和着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体；解答(3)、(4)题，关键是抓住图②来分析，观察图②的4号染色体可知b的出现不是基因突变产生的，而是发生了交叉互换，再结合图②和图③可推知减数第一次分裂后期基因A和b所在的染色体移向同一极，即图中黑色的染色体，而基因a和B所在的染色体移向另一极，由此可以确定图③的基因型应是Ab。 [答案]　(1)Ⅱ　②　2
(2)染色体复制　同源染色体分离　着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体
(3)同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换
(4)Ab归纳拓展姐妹染色单体相应片段基因不同的原因归纳　图1　　　 图2　　　图3　　　 图4 (3)来自交叉互换或基因突变：
在减数分裂过程中，仅显示姐妹染色单体上具不同基因，但未显示是否发生互换，如上图3所示。则Aa产生的原因应为“基因突变或交叉互换”。
(4)来自染色体结构变异：
若姐妹染色单体上含有控制不同性状的基因如A与B(b)，如上图4所示。则基因来源于染色体结构变异(如易位)。点击下列图片进入点击下列图片进入课件81张PPT。高考五大高频考点例析考点三考点一考点二考点四考点五[考情分析]
本考点重点考查的内容有：DNA是主要的遗传物质的经典实验及其拓展；DNA分子的结构与DNA复制的特点及其规律；基因转录、翻译的比较；放射性同位素示踪技术的应用等。命题多是通过有关模型的构建来考查相关生理过程的，同时考查获取与处理信息的能力。[典例印证]
(2012·山东高考)假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是 (　　)
A．该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B．噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．该DNA发生突变，其控制的性状即发生改变 [解析]　该DNA分子中含有鸟嘌呤个数为5 000×2×(50%－20%)＝3 000(个)，产生100个子代噬菌体至少需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为3×103×99＝2.97×105(个)；噬菌体以自身的DNA分子作为模板进行增殖；子代噬菌体中含32P的有2个，只含31P的有98个，其比例为1∶49；DNA分子发生突变，改变的密码子所对应的氨基酸可能不变，其性状也不发生改变。
[答案]　C [针对训练]
1．(2012·江苏高考)人类对遗传物质本质的探索经历了漫
长的过程，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B．噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具
说服力
C．沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于
嘌呤数
D．烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质
是RNA解析：孟德尔发现了遗传因子并证实了其传递规律，但并没有证实其化学本质；因噬菌体侵染细菌的实验通过同位素标记的方法将DNA和蛋白质彻底分离开来，故比肺炎双球菌体外转化实验更具有说明力；沃森和克里克构建DNA双螺旋结构时利用了别人的一个重要成果就是嘌呤数等于嘧啶数；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，并不能说明所有病毒的遗传物质都是RNA。
答案：B2．(2011·安徽高考)下面的甲、乙图示为真核细胞的两种物
质的合成过程，下列叙述正确的是 (　　) A．甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是
双链核酸分子
B．甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C．DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要
解旋酶
D．一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一
次，乙可起始多次解析：图甲表示DNA分子的复制过程，图乙表示转录过程，乙的产物是单链的mRNA分子；甲、乙过程主要在细胞核中进行；甲、乙过程均需要解旋酶的参与；在一个细胞周期中，核中DNA分子只复制一次，而转录可以进行多次。
答案：D 3．(2010·海南高考)下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是
(　　)
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中
心法则解析：基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，DNA病毒虽然没有RNA，但是其可以在宿主细胞中转录出RNA，所以其遗传信息的传递遵循中心法则。
答案：D4．(2011·浙江高考)下图为某家族甲病(设基因为B、b)和
乙病(设基因为D、d)的遗传家系图，其中Ⅱ1不携带乙
病的致病基因。请回答：
(1)甲病的遗传方式为________，乙病的遗传方式为________。Ⅰ1的基因型是________。
(2)在仅考虑乙病的情况下，Ⅲ2与一男性为双亲，生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育，请推测子女的可能情况，用遗传图解表示。(3)B基因可编码瘦素蛋白。转录时，首先与B基因启动部位结合的酶是________。B基因刚转录出来的RNA全长有4 500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成，说明________________。翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是________________。若B基因中编码第105位精氨酸的GCT突变成ACT，翻译就此终止，由此推断，mRNA上的________为终止密码子。解析：(1)Ⅱ3和Ⅱ4正常，其女儿Ⅲ5患甲病，说明甲病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ1不携带乙病致病基因，但其子女中Ⅲ1和Ⅲ3患乙病，说明乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅰ1是一个表现型正常的个体，其基因型为B_XDX－，由于其后代Ⅱ2患甲病，基因型为bbXDXd，故Ⅰ1的基因型为BbXDX－，即BbXDXD或BbXDXd。(2)Ⅲ2与一男性婚配后生育了一个患乙病的女孩，说明该夫妇的基因型为XDXd和XdY，书写遗传图解时，要求写出亲代表现型、基因型，配子，子代表现型、基因型，上下连接符号、杂交符号等。(3)DNA刚转录出来的RNA很长，远远超出翻译成蛋白质所对应RNA链的长度，这说明刚转录出来的RNA中只有小部分片段能指导蛋白质合成，即真核基因转录而来的RNA经过加工后才能成为成熟的mRNA，用于指导蛋白质的合成。一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需要4秒钟，理论上合成100个蛋白质分子需要400秒，实际上只需要约1分钟，说明一条RNA分子上同时有若干个核糖体串联在一起完成翻译过程，大大增加了翻译的效率。当碱基序列由GCT突变为ACT时，翻译终止，说明ACT转录出来的碱基序列为终止密码子，即UGA。答案：(1)常染色体隐性遗传　伴X染色体隐性遗传　BbXDXd或BbXDXD
(2)遗传图解如下：(3)RNA聚合酶　转录出来的RNA需要加工才能翻译　一条mRNA上有多个核糖体同时翻译　UGA [考情分析]
本考点的考查内容主要有细胞的减数分裂以及精子和卵细胞的形成过程，试题中等偏难。主要以选择题的形式进行考查。[典例印证]
(2012·江苏高考)观察到的某生物(2n＝6)减
数第二次分裂后期细胞如右图所示。下列解释合
理的是 (　　)
A．减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B．减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C．减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D．减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次 [解析]　该生物是含有6条染色体的二倍体，正常减数第二次分裂后期的细胞中应含有6条染色体。分析图示知，着丝粒分裂后分到两极的染色体各有4条，即该细胞分到两极的染色体数比正常时多一条，其原因可能是在减数第一次分裂时，一对同源染色体没有分开。
[答案]　A[针对训练]
1.(2011·江苏高考) 右图为基因型 AABb 的某
动物进行细胞分裂的示意图．相关判断错
误的是 (　　)
A．此细胞为次级精母细胞或次级卵母细胞
B．此细胞中基因a是由基因A经突变产生的
C．此细胞可能形成两种精子或一种卵细胞
D．此动物体细胞内最多含有四个染色体组解析：此细胞中无同源染色体，处于减数第二次分裂时期，故可能为次级精母细胞或次级卵母细胞，也可能是极体；因亲代基因型为AABb，故细胞中的a基因只能是基因突变产生的。此细胞若为次级精母细胞，则形成的两个精子是两种类型；若为次级卵母细胞，则形成一个极体和一个卵细胞，一个卵细胞只能是一种类型；该动物体细胞中含两个染色体组，在有丝分裂的后期染色体数目加倍，则含有四个染色体组。
答案：A2．(2011·山东高考)基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过
程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型
配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分
离时期的分析，正确的是 (　　)
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A．①③　　　　　　 B．①④
C．②③ D．②④ 解析：基因型为AaXBY的小鼠产生了一个不含性染色体的AA型配子，配子中含AA说明姐妹染色单体没有分离，一定是减数第二次分裂发生异常；配子中没有性染色体，可能是减数第一次分裂时同源染色体没有分开，产生了一个不含有性染色体的次级精母细胞；也有可能是减数第二分裂时姐妹染色单体没有分离，产生的一个配子中不含性染色体。
答案：A3．(2011·上海高考)下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处
于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质或其载体(①～
③)的数量。下列表述与图中信息相符的是 (　　)A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ～Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1解析：分析图示可知：Ⅰ为精原细胞，Ⅱ为初级精母细胞，在减Ⅰ过程中可发生基因的自由组合；Ⅲ为次级精母细胞，Ⅳ为精细胞；①表示染色体，②表示染色单体，③表示DNA，在Ⅰ～Ⅳ中③(DNA)的数量比是2∶4∶2∶1。正确的选项是A。
答案：A4．下图表示某哺乳动物(2n＝24)产生生殖细胞的过程，
以下说法错误的是 (　　) A．在 Ⅰ 过程中某时期细胞的染色体组最多
B．细胞中染色体数目减半发生于 Ⅱ 过程中
C．一个A细胞产生的C细胞染色体组成有212种
D．该哺乳动物一定为雄性个体解析：1个A细胞经减数分裂只能形成两两相同的4个生殖细胞，一个2n＝24的个体方可产生212种生殖细胞。
答案：C[考情分析]
本考点是高考中的必考内容，历年所占分值均较高，是高考的重点和难点。考查内容主要包括：一、经典遗传实验的科学方法、基因分离定律和自由组合定律的实质及实践应用、性别决定和伴性遗传等；二、通过遗传案例、遗传系谱图判定遗传病的类型和遗传方式(显隐性遗传的判定、伴性遗传的判定)，分析推导基因型、表现型及计算其概率；三、遗传中的一些特殊情况，如配子致死、某种特殊基因型致死、多基因效应、基因互作、表型模拟等；四、将遗传规律与实验设计相结合，通过设计实验方案来探究遗传学中的实际问题。[典例印证]
(2012·四川高考)果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制，其中B、b仅位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼，B存在而A不存在时为粉红眼，其余情况为白眼。
(1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，F1代全为红眼。
①亲代雌果蝇的基因型为________，F1代雌果蝇能产生________种基因型的配子。
②将F1代雌雄果蝇随机交配，所得F2代粉红眼果蝇中雌雄比例为________，在F2代红眼雌果蝇中杂合子占的比例为________。 (2)果蝇体内另有一对基因T、t，与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，所得F1代的雌雄果蝇随机交配，F2代雌雄比例为3∶5，无粉红眼出现。
①T、t基因位于________染色体上，亲代雄果蝇的基因型为________。
②F2代雄果蝇中共有________种基因型，其中不含Y染色体的个体所占比例为________。 ③用带荧光标记的B、b基因共有的特异序列作探针，与F2代雄果蝇的细胞装片中各细胞内染色体上B、b基因杂交，通过观察荧光点的个数可确定细胞中B、b基因的数目，从而判断该果蝇是否可育。在一个处于有丝分裂后期的细胞中，若观察到________个荧光点，则该雄果蝇可育；若观察到________个荧光点，则该雄果蝇不育。 [解析]　(1)根据题干信息可知，粉红眼的基因型是aaXB_，故纯合粉红眼雌果蝇的基因型是aaXBXB。白眼雄果蝇的基因型可能是aaXbY或A_XbY，二者杂交所得F1代都是红眼，说明白眼雄果蝇的基因型一定是AAXbY。则F1代雌果蝇的基因型是AaXBXb，该果蝇减数分裂能够形成AXB、AXb、aXB和aXb 4种基因型的配子。F1代雄果蝇的基因型是AaXBY，则F1代的雌雄果蝇随机交配，得F2的基因型分别为1/16AAXBXB、1/8AaXBXB、1/16aaXBXB、1/16AAXBXb、1/8AaXBXb、1/16aaXBXb、1/16AAXBY、1/8AaXBY、1/16aaXBY、1/16AAXbY、1/8AaXbY、1/16aaXbY。再根据题干要求计算相关比例。(2)根据题干信息可知，t基因位于常染色体上，且T、t基因与A、a基因是非同源染色体上的非等位基因。分析可知，亲代雄果蝇基因型只有是ttAAXbY时，才能满足F2代的性别比例及无粉色眼出现的条件。F2代中雄果蝇的基因型有8种：TTAAXBY、TTAAXbY、TtAAXBY、TtAAXbY、ttAAXBY、ttAAXbY、ttAAXBXB、ttAAXBXb，其中不含Y染色体的个体所占比例是1/5。性染色体组成是XY的雄果蝇可育，性染色体组成是XX的雄果蝇不育，基因B和b只位于X染色体上，所以只要看细胞中含几个B、b基因即可作出判断。 [答案]　(1)①aaXBXB　4　②2∶1　5/6　
(2)①常 ttAAXbY　②8　1/5　③2　4 [针对训练]
1．(2012·广东高考)[双选]人类红绿色盲的基因位于X染色体上，
秃顶的基因位于常染色体上。结合下表信息可预测，下图中
Ⅱ-3和Ⅱ-4所生子女是 (　　)A．非秃顶色盲儿子的概率为1/4
B．非秃顶色盲女儿的概率为1/8
C．秃顶色盲儿子的概率为1/8
D．秃顶色盲女儿的概率为0解析：设色盲基因为a。由表中和图中的信息推理可知，Ⅰ-1的基因型为bbXAX－，Ⅰ-2的基因型为BBXaY；根据Ⅱ-3的表现型及Ⅰ-1、Ⅰ-2的基因型可知，Ⅱ-3的基因型为BbXAXa，Ⅱ-4的基因型为BBXaY，故Ⅱ-3和Ⅱ-4婚配，所生子女是非秃顶色盲儿子的概率为1/2(BB)×1/4(XaY)＝1/8，所生子女是非秃顶色盲女儿的概率为1(B_)×1/4(XaXa)＝1/4，所生子女是秃顶色盲儿子的概率为1/2(Bb)×1/4(XaY)＝1/8，所生子女是秃顶色盲女儿的概率为0(bb)×1/4(XaXa)＝0。
答案：CD2．(2011·江苏高考)[多选]某家系中有甲、乙两种单基因遗
传病(如下图)，其中一种是伴性遗传病。相关分析正确
的是 (　　)A．甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴 X 染色体隐性遗传
B．Ⅱ-3的致病基因均来自Ⅰ-2
C．Ⅱ-2 有一种基因型，Ⅲ-8 基因型有四种可能
D．若 Ⅲ-4 与 Ⅲ-5 结婚，生育一患两种病孩子的概率是 5/12解析：由Ⅱ-4、Ⅱ-5均患甲病，却生下正常的Ⅲ-7(女儿)，可判断甲病为常染色体显性遗传病。由Ⅱ-4、Ⅱ-5均不患乙病，却生下患乙病的Ⅲ-5、Ⅲ-6，推知乙病为隐性遗传病，由于甲、乙两病中有一种是伴性遗传病，故乙病是伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ-3的甲病基因来自Ⅰ-2，而乙病基因来自Ⅰ-1，因为男性的X染色体只能来自其母亲。设甲病由A、a基因控制，乙病由B、b基因控制，则Ⅱ-2的基因型为aaXBXb，Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型分别为AaXBXb、AaXBY，则Ⅲ-8的基因型有4种可能：AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb。Ⅲ-4的基因型为AaXBXb，Ⅲ-5的基因型为1/3AAXbY、2/3AaXbY，则其后代中患甲病的概率是5/6，患乙病的概率是1/2，故生一患两种病孩子的概率是5/12。
答案：ACD3．(2011·全国卷)人类中非秃顶和秃顶受常染色体上的等位基因
(B、b)控制，其中男性只有基因型为BB时才表现为非秃顶，
而女性只有基因型为bb时才表现为秃顶。控制褐色眼(D)和
蓝色眼(d)的基因也位于常染色体上，其表现型不受性别影
响。这两对等位基因独立遗传。
(1)非秃顶男性与非秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为
__________________________________________________。(2)非秃顶男性与秃顶女性结婚，子代所有可能的表现型为________________________________________________。
(3)一位其父亲为秃顶蓝色眼而本人为秃顶褐色眼的男性与一位非秃顶蓝色眼的女性结婚。这位男性的基因型为________或__________，这位女性的基因型为__________或__________。若两人生育一个女儿， 其所有可能的表现型为________________________________。解析：(1)非秃顶男性的基因型只能是BB，而非秃顶女性的基因型为BB或Bb，则后代的基因型为BB、Bb，男性表现为秃顶或非秃顶，女性表现为非秃顶。(2)非秃顶男性(BB)与秃顶女性(bb)的后代基因型只能为Bb，因此后代男性都表现为秃顶，女性都表现为非秃顶。(3)根据题意分析可知，这位秃顶褐色眼男性的基因型为BbDd或bbDd，非秃顶蓝色眼女性的基因型为BBdd或Bbdd；则其后代的基因型可能为BBDd、BBdd、BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd，因此两人所生育的女儿表现型有非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼。答案：(1)女儿全部为非秃顶，儿子为秃顶或非秃顶
(2)女儿全部为非秃顶，儿子全部为秃顶
(3)BbDd　bbDd　Bbdd　BBdd
非秃顶褐色眼、非秃顶蓝色眼、秃顶褐色眼和秃顶蓝色眼4．(2012·福建高考)现有翅型为裂翅的果蝇新品系，裂翅
(A)对非裂翅(a)为显性。杂交实验如图1。请回答：P　裂翅♀　　×　　非裂翅♂
　　　　　 ↓
F1　裂翅　　　　　　非裂翅
　(♀102、♂92)　　(♀98、♂109)
　　　　　 图1 (1)上述亲本中，裂翅果蝇为________(纯合子/杂合子)。
(2)某同学依据上述实验结果，认为该等位基因位于常染色体上。请你就上述实验，以遗传图解的方式说明该等位基因也可能位于X染色体上。
(3)现欲利用上述果蝇进行一次杂交实验，以确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体。请写出一组杂交组合的表现型：________(♀)×________(♂)。(4)实验得知，等位基因(A、a)与(D、d)
位于同一对常染色体上，基因型为AA或dd的
个体胚胎致死。两对等位基因功能互不影响，
且在减数分裂过程不发生交叉互换。这两对等位基因________(遵循/不遵循)自由组合定律。以基因型如图2的裂翅果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中基因A的频率将________(上升/下降/不变)。解析：(1)由杂交实验可知，F1中雌雄个体中裂翅与非裂翅的比例均接近1∶1，可推知亲本裂翅果蝇为杂合子。(2)若控制裂翅与非裂翅的等位基因位于X染色体上，也可得出题中所示遗传图解。(3)由第(2)题可知，F1的裂翅雌性个体肯定为杂合子(Aa或XAXa)，但裂翅雄性个体不确定(Aa或XAY)。让F1中的非裂翅(♀)与裂翅(♂)杂交或者裂翅(♀)与裂翅(♂)杂交都可以确定基因的位置。(4)由于这两对基因位于一对同源染色体上，所以不遵循基因的自由组合定律。
答案：(1)杂合子(2)遗传图解如下：
?
P　　　　　XAXa　　×　　XaY
　　 　 裂翅　　　　　 非裂翅
　　　　 　　　　 ↓
F1　　 XAXa　 XAY　　　　　XaXa　　　XaY
　 裂翅♀∶裂翅♂　　　非裂翅♀∶非裂翅♂
1　∶　1 　　　∶　　　1∶　　1
(3)非裂翅(♀)×裂翅(♂)(或裂翅♀)×裂翅(♂)
(4)不遵循　不变[考情分析]
本考点是近年高考的热点。重点考查的内容有：一是各种变异的特点与区别；二是很多易混易错概念，如基因突变、基因重组、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等；三是联系生产、生活实际，尤其是联系育种、遗传病等知识综合考查分析、判断、推理和评价能力，如育种方法的比较和选择等。[典例印证]
(2012·天津高考改编)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h，G和g)控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。 据图分析，下列叙述错误的是 (　　)
A．①、②两过程均涉及细胞脱分化
B．与④过程相比，③过程可能会产生二倍体再生植株
C．图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高
D．F1减数分裂时，H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会 [解析]　选项A，①②为脱分化。选项B，③过程形成的再生植株如果是由花药壁(2n)细胞发育而来的，则为二倍体；如果是由花粉(n)细胞发育而来的，则为单倍体。选项C，②④过程属于单倍体育种，能明显缩短育种年限，并且通过该途径得到的低芥酸新品种(HHGG)全部能稳定遗传，故与其他两种途径相比，其育种效率最高。选项D，在减数分裂过程中，同源染色体之间发生联会；H基因和G基因所在的染色体为非同源染色体，减数分裂过程中不会发生联会。
[答案]　D[针对训练]
1．(2011·广东高考)[双选]最近，可以抵抗多数抗生素的“超
级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因 NDM
－1，该基因编码金属 β－内酰胺酶。此菌耐药性产生
的原因是 (　　)
A．定向突变
B．抗生素滥用
C．金属 β－内酰胺酶使许多抗菌药物失活
D．通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因解析：基因突变具有不定向性；抗药性的产生是由于抗生素滥用对耐药基因进行定向选择，且耐药基因所表达的酶能使多种抗生素失活；超级细菌是原核生物，无染色体。
答案：BC2．(2010·新课标全国卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发
现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现
是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应
检测和比较红花植株与白花植株中 (　　)
A．花色基因的碱基组成　　 B．花色基因的DNA序列
C．细胞的DNA含量 D．细胞的RNA含量解析：基因突变产生新的基因，不同的基因其碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同，故通过比较花色基因的DNA序列来确定是否发生了基因突变。
答案：B3．(2010·江苏高考)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的
“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起
的。下列叙述正确的是 (　　)
A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变
发生的位置
D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的
高产品系解析：据题意可知，该植株发生基因突变之后当代性状就改变了，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子，故自交后可产生这种变异性状的纯合子；基因突变在显微镜下观察不到，故通过观察染色体的形态不能判断基因突变的位置；仅进行花药离体培养得到的是高度不育的单倍体植株，还需用秋水仙素诱导染色体加倍，再筛选获得稳定遗传的高产品系。
答案：B4．(2011·江苏高考)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是
显性，黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性，这两对
等位基因分别位于第 9 号和第 6 号染色体上。W－ 和 w－
表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括 W
和 w 基因)，缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花
粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题：(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW－、W－w、ww－ 6 种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：______________________________。
(2)以基因型为 Ww－ 个体作母本，基因型为 W－w 个体作父本，子代的表现型及其比例为________。(3)基因型为 Ww－ Yy 的个体产生可育雄配子的类型及其比例为________。
(4)现进行正、反交实验，正交：WwYy(♀)×W－wYy(♂)，反交：W－wYy(♀)×WwYy(♂)，则正交、反交后代的表现型及其比例为________________、________________。
(5)以 wwYY 和 WWyy 为亲本杂交得到F1，F1自交产生F2。选取F2 中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例分别为________________。解析：(1)根据遗传学中的“测交”实验，并根据题干中信息，可选用测交亲本的组合是雄性个体的基因型为ww，雌性个性的基因型为W－w；也可选用测交亲本的组合是雄性个体的基因型为W－w，雌性个体的基因型为ww。通过正反交实验，可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论。(2)根据题意可知，基因型为W－w的母本可产生两种配子，而基因型为W－w的父本只能产生一种w配子，故其子代的基因型为W－w和ww，表现型及其比例为非糯性∶糯性＝1∶1。(3)基因型为Ww－Yy的个体产生的雄配子的类型有四种，但只有两种成活，即WY∶Wy＝1∶1。(4)正交时，母本WwYy产生四种配子，即WY、Wy、wY、wy，而父本W－wYy只产生两种配子，即wY、wy，配子随机组合，表现型及其比例为：非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝3∶1∶3∶1；反交时，母本W－wYy能产生四种配子，即W－Y、W－y、wY、wy，父本WwYy也产生四种配子，即WY、Wy、wY、wy，配子随机组合，表现型及其比例为：非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝9∶3∶3∶1。(5)根据基因的自由组合定律可知，F2中的非糯性白胚乳植株的基因型及其比例为1/3WWyy、2/3Wwyy，由于植株间互相传粉，故雌雄配子的种类及其比例相同，即2/3Wy和1/3wy，配子随机组合，产生的后代中非糯性白胚乳∶糯性白胚乳＝8∶1。答案：(1)ww(♀)×W－w(♂)；W－w(♀)×ww(♂)
(2)非糯性∶糯性＝1∶1　(3)WY∶Wy＝1∶1
(4)非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝3∶1∶3∶1
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳＝9∶3∶3∶1
(5)非糯性白胚乳∶糯性白胚乳＝8∶1[考情分析]
从近几年的命题趋势来看，生物进化的内容考查点主要为种群与物种概念的辨析、基因频率和基因型频率的计算、现代生物进化理论的主要内容与生物多样性的形成等，难度不高。[典例印证]
(2011·江苏高考)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 (　　)
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 [解析]　本题考查现代生物进化理论的主要内容及种群基因频率改变的特点。生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故自然选择决定了生物进化的方向；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因型频率的改变；种群基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的。
[答案]　C[针对训练]
1．(2010·江苏高考)根据现代生物进化理论，下列观点中正确
的是 (　　)
A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B．生物进化的方向与基因突变的方向一致
C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地
防止冻害
D．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基
因传递给后代 解析：人工培育的新物种有的也可以生活在野外如杂交水稻等；基因突变是不定向的，生物进化的方向取决于自然选择的方向；冬季来临时，植物体内可溶性糖含量增加，增大了细胞内溶液的浓度，降低了凝固点，有利于适应寒冷环境，而不是为了适应寒冷环境；农药处理后选择了具有抗药性的个体，淘汰了没有抗药性的个体，因此抗药性强的个体生存下来并繁殖的机会大大增加。
答案：D2．(2012·江苏高考)关于生物进化的叙述，错误的是(　　)
A．生物的种间竞争是一种选择过程
B．化石是研究生物进化的重要依据
C．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D．突变的可遗传性阻碍生物进化解析：生物的种间竞争可能会导致劣势一方被淘汰，故也是环境对生物进行选择的过程；化石是研究生物进化历程的重要依据；外来物种入侵会严重影响与当地有竞争关系的物种，使某些种群的基因频率发生改变，故能改变生物进化的速度和方向；突变包括基因突变和染色体变异，属于可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。
答案：D3．(2011·广东高考)登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中
大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发
热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将 S 基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达 S
蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因
蚊子，需要将携带 S 基因的载体导入蚊子的__________细
胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出
__________、__________和__________。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上，只有 A 基因或 B 基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配，F1群体中 A 基因频率是________，F2群体中 A 基因频率是________。
(3)将 S 基因分别插入到 A、B 基因的紧邻位置(如图)，将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代________，原因是____________
____________________________________________________。解析：要获得转基因动物，受体细胞一般是受精卵。如果转基因成功，目的基因(S基因)能进行复制和表达，所以在蚊子体内可检测出S基因、S蛋白以及S基因转录的mRNA。(2)AABB×aabb，F1的基因型为AaBb，所以F1中A基因的频率为50%，F1随机交配，F2中有致死现象，即基因型为A－bb(3/16)和aaB－(3/16)的个体死亡，则F2存活个体中AA∶Aa∶aa＝3∶6∶1，故F2中A基因的频率为60%。(3)群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖，使蚊子体内的病毒平均数逐代减少。答案：(1)受精卵　S基因　S基因的mRNA　S蛋白
(2)50%　60%
(3)下降　群体中S基因频率逐代升高，而S基因表达的蛋白质可以抑制蚊子体内病毒的增殖