(共27张PPT)
第四章 生物的变异
第四章 生物的变异
第一节 生物变异的来源
学习导航
1.概述基因重组的含义、类型及意义。(重点)
2．说出基因突变的类型、特点及诱发因素。(重点)
3．分析基因突变的实质。(难点)
4．分析染色体畸变的类型。(难点)
5．理解染色体组的概念。(重点)
6．区分单倍体、二倍体及多倍体。
(一) 基因重组 基因突变
新知初探思维启动
一、基因重组
1．含义
(1)时间：进行_______________时。
(2)实质：控制不同性状的基因______________。
(3)结果：后代类型不同于亲本。
有性生殖
重新组合
2．类型
(1)自由组合型：在减数分裂形成_______时，___________________的自由组合，导致非同源染色体上的_____________也自由组合。
(2)染色体片段交换型：在减数分裂过程中，同源染色体的__________________之间，发生染色体片段的交换。
3．意义：导致生物性状的多样性，为动植物_______和___________提供丰富的物质基础。
配子
非同源染色体
非等位基因
非姐妹染色单体
育种
生物进化
二、基因突变
1．含义：基因内部核酸分子上的特定
__________序列发生改变的现象或过程。
2．实质：DNA分子上__________的缺失、增加或替换都可以引起核苷酸序列的变化，因
而引起___________的改变。
3．意义：是生物变异的根本来源，对生物进化和选育新品种具有重要的意义。
核苷酸
碱基对
基因结构
表现型
致死突变
生化突变
5．特点：普遍性，___________性，稀有性，可逆性，________性。
6．诱发基因突变的因素及类型
多方向
有害
7．基因突变的机理
(1)机理：DNA分子中核苷酸顺序改变―→___________的碱基顺序随之改变―→
__________异常―→遗传性状的改变。
(2)实例
mRNA
蛋白质
要点突破讲练互动
基因重组的理解
重组
类型
项目 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因间的重组
发生时间 减数第一次分裂四分体时期 减数第一次分裂后期
重组
类型
项目 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因间的重组
发生机制 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合 同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组
图像示意
特别提醒
(1)基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。
(2)交换发生于位于一对同源染色体上的两对(或多对)等位基因之间；自由组合发生于两对(或多对)同源染色体上的两对(或多对)等位基因之间。
(2012·杭州二中高二检测)下列关于基因重组的说法不正确的是( )
A．生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组
B．减数分裂过程中，由于同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组
C．减数分裂过程中，随着非同源染色体上的基因自由组合可导致基因重组
D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能
例1
【解析】 本题主要考查了基因重组的类型及发生时间，分析如下：
【答案】 B
互动探究
1．(1)受精过程中存在基因重组吗？
(2)水稻根尖细胞中存在基因重组吗？
【提示】 (1)不存在。
(2)不存在。
【探规寻律】 基因重组产生于减数分裂
减数分裂 基因重组
互换型
自由组合型
基因突变的类型、实质及结果
1．类型及实质
2．基因突变和生物性状的关系
(1)多数突变并不引起生物性状的改变
①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。
②由于多种密码子可能决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起性状的改变。
③某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。
④隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。
(2)少数基因突变可引起性状的改变，如人的镰刀型细胞贫血症。
3．基因突变对后代的影响
(1)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，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，这种突变可通过有性生殖传给后代。
4．基因突变与基因表达的联系
碱基对 影响范围 对氨基酸的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变
增添 大 插入位置前不影响，影响插入位置后的序列
缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列
已知某个核基因片段碱基排列如图所示：
①—GGCCTGAAGAGAAGA—
②—CCGGACTT C T C T T C T—
若该基因由于一个碱基被置换而发生改变，氨基酸序列由“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”变成“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。下列叙述正确的是( )
例2
A．基因突变导致了氨基酸序列的改变
B．翻译上述多肽的mRNA是由该基因的①链转录的
C．若发生碱基置换的是原癌基因，则具有该基因的细胞一定会癌变
D．若上述碱基置换发生在配子中，将不能传递给后代
【思路点拨】 本题主要考查基因突变，解答该题应从以下三个方面入手：
关键点
①明确基因突变的类型及对肽链结构的影响。
②基因突变与癌变的关系。
③遵循遗传规律所具备的条件(基因突变对后代的影响)。
【解析】 图中基因片段中每条链含有15个碱基，而氨基酸的序列中含4个氨基酸，对应基因片段中一条链上的12个碱基。依据碱基互补配对原则及氨基酸对应的密码子，可判断翻译上述多肽的mRNA是该基因的②链。癌变是基因突变累积的结果，若基因突变未激活原癌基因，将不发生癌变。若上述碱基置换发生在配子中，将可遗传给后代。
【答案】 A
互动探究
2．(1)题干中哪个位点的哪对碱基对发生了改变？
(2)举例说明哪个位点的碱基对如何改变不会影响肽链结构？
【提示】 (1)左侧第10位的“A—T”对变为“G—C”对。
(2)左侧第5位的“T—A”对变为“C—G”对，对应的氨基酸还是脯氨酸。
【探规寻律】 (1)基因突变是分子水平上的变化，不改变染色体上基因的数量及所处位置，只改变其结构及表现形式。
(2)基因突变一定导致所携带的遗传信息改变，但性状不一定改变。(共16张PPT)
第五章 生物的进化
第五章 生物的进化
第一节 生物的多样性、统一性和进化
学习导航
1.理解物种的含义。(重点)
2．举例说出生物的多样性与统一性。
3．简述生物多样性与统一性的原因，树立达尔文进化论观点。(重难点)
新知初探思维启动
一、生物体既相似又相异
1．物种
(1)________ 是生物分类的基本单位，是一种自然类群。
(2)同种个体之间能____________并产生有生育能力的后代。
物种
互相交配
(3)不同种的个体之间不能互相交配，或交配后不能产生有生育能力的后代，即存在______________。
2．多样性和统一性
(1)已知现存物种的总数在200万以上。
(2)生物界在类型上具有巨大的多样性，在模式上具有高度的____________。
(3)关系比较接近的生物，在生物体层次上存在某种________________的统一模式。
(4)统一的____________将动物、植物、真菌和众多的原生生物联系在一起。
生殖隔离
统一性
结构与功能
细胞模式
(5)真核生物和原核生物之间在_____________上存在着高度统一性。
二、进化论对生物的统一性和多样性的解释
1．特创论观点
(1)形形色色的生物物种是由_______分别创造的。
(2)它们是天生完美的，一经创造出来不会再发生改变。
(3)不同物种之间没有______________。
2．进化论观点
分子层次
上帝
亲缘关系
(1)随着时间的推移，一个物种在____________等
因素的作用下能演变为另一个物种。
(2)同一物种的不同种群生活在不同的环境中，可以发生_____________来适应各自的环境。
(3)种群之间发生性状的分歧，一个物种可以发展出多个物种，一种类型可以发展出___________。
(4)彼此不同而又相似的物种，由一个______________发展而来
自然选择
不同的变化
多种类型
祖先物种
要点突破讲练互动
种群与物种
种群 物种
概念 指生活在一定区域的同种生物的一群个体。种群是生物进化、繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流 是指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体
种群 物种
生活地域 同一区域 一定自然区域，同一地点或不同地点
判断标准 种群是同一地点的同种生物，它通过个体间的交配而保持一个共同的基因库 主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代(是否存在生殖隔离)
相互联系 一个物种可以包括许多种群(例如同种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个彼此被陆地隔离的种群)。同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期下去可能发展为不同的亚种，进而可能形成多个新物种
(2012·杭州十四中高二测试)鲤鱼与鲸不能看做同一物种，但却都有适于游泳的结构——鳍(称同功器官)。对此解释不合理的是( )
A．二者存在生殖隔离
B．二者大小相差太大
C．二者生活于水中，形成相似外形是自然选择的结果，但机体内部结构相差很大
D．A、C正确
例1
【解析】 大小差异不是区分物种的重要依据，遗传物质才是重要的。同一物种，遗传的力量使它们保持结构、功能上的统一，而鲤鱼与鲸机体结构不同，且存在生殖隔离，故二者不是同一物种，其相似的外貌是长期生活于相似的水环境而形成的适应性变化。
【答案】 B
【探规寻律】 是否存在生殖隔离是判断生物个体间是否为同一物种的标准。若存在，则相关的生物分别属于不同物种；若不存在，则属于同一物种。
生物界统一性的体现
生物界统一性体现在以下几个方面：
1．生物界中的所有生物，都具有共同的生命特点：如代谢、遗传、变异、生物进化、适应环境等。
2．生物界中的所有生物，都具有共同的物质基础和结构基础。
(1)物质基础
①所有生物的遗传物质均为核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA。
②生命活动的承担者均为蛋白质。③遗传信息的表达方式基本相同，共用一套遗传密码等。
(2)结构基础
除病毒外的生物均是由细胞构成的，其细胞结构也基本相同。
3．所有生物在进化上具有共同的祖先。
不论真核细胞还是原核细胞，都含有DNA、RNA、蛋白质等大分子物质，且DNA均是遗传信息的载体，蛋白质通常充当酶的角色，RNA是
例2
“二传手”，所有生物共用一套基本的遗传密码。这说明( )
A．生物界在细胞层次上具有高度统一性
B．生物界在分子层次上具有高度统一性
C．真核细胞、原核细胞的结构和功能相同
D．细胞生物的进化方向完全一致
【解析】 具体分析如下：
【答案】 B
【探规寻律】 (1)人类对生物进化的认识过程：
特创论→达尔文进化论→现代生物进化理论。
(2)进化论的解释：(共2张PPT)
本章知识构建
本章知识构建
传平衡定律一基因库基本单生物的进化进化结果,适者生存
基因型频率
种群
生物的多样性
决|提姆
基因频率
教定
化化
方动
向力
突变和
基因
自然选择
重组
地理障碍生殖隔离
生物的多样性(共26张PPT)
第三节 遗传信息的传递
学习导航
1.掌握DNA分子复制的条件、过程和特点。
(重难点)
2．掌握DNA分子复制过程中的相关计算。
3．理解DNA复制的实质。
新知初探思维启动
一、DNA复制的概念
产生两个跟亲代DNA___________的新DNA分子的过程。
二、DNA复制的过程
1．“模板链”形成：在有关酶的作用下，两条链的配对碱基之间的_________断开，碱基暴露出来,形成了两条___________。
完全相同
氢键
模板链
2．合成子链：每一条母链上暴露出来的碱基吸引含有___________的核苷酸，相邻核苷酸的脱氧核糖和磷酸基团间形成
_______________， 产生一条新链。
3．新DNA分子的形成：一个双螺旋DNA分子变成了_________双螺旋分子，并且新形成的DNA分子与亲代DNA分子_________。
互补碱基
磷酸二酯键
两个
相同
想一想
完成DNA复制的基本条件有哪些？
【提示】 模板、原料、能量和酶等。
三、DNA复制的实质
DNA复制过程需要_____________酶的参与，即DNA的复制是一个____________过程。
四、DNA复制的意义
使遗传信息从亲代传递给子代，保持了前后代_____________的连续性。
DNA聚合
酶促合成
遗传信息
1．场所：主要是在细胞核(凡是细胞内有DNA的地方均可复制)。
真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体，其中主要场所是细胞核?
原核生物：核区、细胞质(如质粒的复制)?
病毒：宿主细胞内
要点突破讲练互动
DNA复制的理解
2．时间：细胞分裂间期
3．条件
模板：亲代DNA分子的2条链?
原料：4种游离的脱氧核苷酸?
能量：ATP?酶：解旋酶、DNA聚合酶等
4．过程：边解旋边复制。解旋→合成子链→母、子链组成双螺旋。
5．特点：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)。
6．结果：一个DNA分子形成了两个DNA分子。新复制出的2个子代DNA分子通过细胞分裂分配到2个子细胞中去。
7．复制简记：“1个主要场所(细胞核)，2种时期，3步过程，4个条件”。
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(变异除外)。
(2)复制的准确性并不意味着复制时毫无差错，复制过程中可能会出现错误，导致变异的发生。
(2012·瑞安中学高二质检)下列关于DNA复制的叙述，正确的是( )
A．在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B．DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C．DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D．单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
例1
【解析】 DNA的复制过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期，随着染色体的复制而完成的，这是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。由此可见，B、C、D三项是错误的。
【答案】 A
【探规寻律】 (1)不是两条母链完全解开后才合成新的子链，而是边解旋边复制。
(2)亲代DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下将氢键断裂，部分双螺旋解旋为2条平行链。
变式训练
一个DNA分子复制完毕后，新形成的两条子链( )
A．是DNA母链的片段
B．与DNA母链之一完全相同
C．与DNA母链相比，一定有所变化
D．与DNA的两条母链分别相同
解析：选D。根据半保留复制的特点及碱基互补配对原则，新合成的每条DNA子链与其模板母链互补，与它的非模板链相同。
假设将1个全部被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养n代，结果如下：
1．DNA分子数
(1)子代DNA分子总数＝2n个。
(2)含15N的DNA分子数＝2个。
(3)含14N的DNA分子数＝2n个。
(4)只含15N的DNA分子数＝0个。
(5)只含14N的DNA分子数＝(2n－2)个。
DNA分子复制的有关计算
2．脱氧核苷酸链数
(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。
(2)含15N的脱氧核苷酸链数＝2条。
(3)含14N的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。
3．消耗的脱氧核苷酸数
设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：
(1)经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸 m·(2n－1)个。
(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸 m·2n－1个。
已知某DNA分子含有1000个碱基对，其中一条链上A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是( )
A．600个 B．900个
C．1200个 D．1800个
【解析】 DNA分子中含有2000个碱基，又知其中一条链中A∶G∶T∶C＝1∶2∶3∶4。该DNA分子中A＝T，C＝G，则求出该DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为600，该
例2
DNA分子连续复制两次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为(22－1)×600＝1800个。
【答案】 D
互动探究
(1)若DNA分子中含有1000个碱基，结果又怎样？
(2)共需要腺嘌呤脱氧核苷酸分子数多少？第2次复制时所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是多少？
【提示】 (1)900个。
(2)1200个，1200个。
【探规寻律】 (1)运用DNA半保留复制特点，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；还应注意培养液中化学元素的转换。
(2)运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留在子代DNA中，不需消耗原料。
(3)在计算消耗脱氧核苷酸数时要明确是经过n次复制还是第n次复制。
DNA复制的探究
1．探究方法：同位素示踪法。
2．探究过程
(1)用放射性同位素15N标记大肠杆菌的DNA。
(2)将被标记的大肠杆菌转入以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养。
(3)分别取完成一次细胞分裂和两次细胞分裂的大肠杆菌，并将其中的DNA分子分离出来，进行密度梯度超速离心和分析。
实验探究专项突破
3．结果
世
代 DNA分
子离心
后在管
中的位
置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 不同脱氧核苷酸链占全部链之比
只含15N的
DNA分子 含14N、
15N的
DNA分子 只含14N
的DNA
分子 含15N
的链 含14N
的链
亲
代 全在下部 1 0 0 1 0
4.结论
(1)新合成的子代双链DNA分子中，一条链是来自亲代的DNA，另一条链则是新合成的。
(2)DNA的复制是以亲代的一条DNA链为模板，按照碱基互补配对原则，合成另一条具有互补碱基的新链。
(3)复制出的DNA分子与亲代DNA分子完全相同。
5．特点：DNA的复制方式为半保留复制。
【例题】 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)；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)。将
亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基中，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示，请分析：
(1)由实验结果可以推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链是________，另一条链是________。
(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得的细
菌的DNA用同样的方法
分离。请参照A图将
DNA分子可能出现在试
管中的位置在B图中标出。
【解析】 DNA复制为半保留复制，亲代15N－DNA在14N的培养基中连续复制两次的图示为
【答案】 (1)15N母链 14N新链
(2)见图(共30张PPT)
第二节 生物变异在生产上的应用
学习导航
1.理解杂交育种、诱变育种原理，掌握其方法、步骤及优、缺点。(重点)
2．理解单倍体、多倍体育种原理，掌握其方法、步骤及优、缺点。(重点)
3．了解转基因技术原理及优点。
新知初探思维启动
一、杂交育种
1．概念：有目的地将________________品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。
2．原理：__________________。
3．手段：杂交、选择、____________。
4．目的：培育动、植物优良品种。
两个或多个
基因重组
纯合化
5．特点：(1)只能利用已有的基因进行重组、不能创造______________。
(2)杂交后代会出现_____________现象、育种进
程______________、过程复杂。
二、诱变育种
1．概念：利用_________、化学因素诱导生物发
生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。
2．原理：___________。
3．手段：__________突变和人工选择。
新基因
性状分离
缓慢
物理
基因突变
诱发
4．方法：(1)辐射诱变：如X射线、紫外线、γ射线。
(2)____________ ：如亚硝酸、硫酸二乙酯。
5．特点：(1)提高_____________，为育种创造出丰富的原材料。
(2)能在_________时间内有效地改良生物品种的某些性状。
(3)改良作物品质，增强抗逆性。
化学诱变
突变频率
较短
三、单倍体育种
1．概念：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育__________的育种方法。
2．单倍体特点：植株小而弱、且
___________。
3．原理：染色体畸变。
纯合子
高度不育
4．程序：(1)用常规方法(杂交)获得杂种F1。
(2)________________ 获得单倍体幼苗。
(3)用_______________处理幼苗(单倍体)，成为可育的纯合植株。
5．特点：(1)__________ 育种年限。
(2)能排除显隐性干扰，提高效率。
四、多倍体育种
1．概念：利用物理、化学因素来诱导
_____________的产生，培育作物新品种。
花药离体培养
秋水仙素
缩短
多倍体
2．多倍体特点：细胞大、有机物含量高、抗逆性强。
3．原理：_______________。
染色体畸变
秋水仙素
纺锤体
染色体
五、转基因技术
1．概念：利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。
2．原理：基因重组。
3．过程：用人工方法将人类所需要的___________导
入受体细胞内，使其整合到受体细胞的___________
上。人工选择出具有所需新性状的个体。
4．特点：(1)增加生物变异的范围、实现种间遗传物质交换。
(2)针对性更强、效率更高、经济效益更明显。
目的基因
染色体
要点突破讲练互动
不同育种目的下杂交育种的基本步骤及特点
1.培育杂合子品种
在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接利用，如水稻、玉米等。
(1)基本步骤：选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1。
(2)特点：高产、优质、抗性强，但种子只能种一年。
2．培育纯合子品种
(1)培育隐性纯合子品种的基本步骤：
选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体种植推广。
(2)培育双显纯合子或一隐一显杂合子品种的基本步骤：
选取双亲P(♀、♂)→杂交→F1→自交→F2→选出表现型符合要求的个体自交→F3→……→选出稳定遗传个体推广种植。
(3)特点：操作简单，但需时较长。
(2012·绍兴一中质检)有两个纯种小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)不抗锈病(t)。这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病的新品种，过程如下：
高秆、抗锈病×矮秆、不抗锈病a,F1b,F2c,稳定遗传的矮秆抗锈病类型。
(1)这种过程叫________育种，过程a叫________，过程b叫________。
(2)过程c的处理方法是______________________________________。
例1
(3)F1的基因型是________，表现型是________，矮秆抗锈病新品种的基因型应是________。
【解析】 过程a叫做杂交。产生的F1基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫做自交，目的是获取表现型为矮秆抗锈病的小麦品种(ddT_)，因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须经过c，即筛选和连续自交，直至后代无性状分离。
【答案】 (1)杂交 杂交 自交
(2)筛选和连续自交，直至选出能够稳定遗传的矮秆抗锈病新品种
(3)DdTt 高秆抗锈病 ddTT
几种育种方法的比较
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
依据原理 基因重组 基因突变 染色体畸变 染色体畸变 基因重组
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
常用方法 (1)杂交→自交→选优→自交
(2)杂交→所需杂交品种 物理诱变
、化学诱变 花药的离体培养，然后再诱导染色体加倍 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内，培育新品种
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
特点 产生新的基因组合 产生新的基因 得到的全为纯合子，自交后代不发生性状分离 染色体组成倍增加 获得外源基因
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
优点 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异的频率，加速育种进程，或大幅度地改良某些品种 可以明显地缩短育种年限 器官巨大，提高产量和营养成分 打破物种界限，定向改变生物的性状
缺点 时间长，须及时发现优良品种 有利变异少，须大量处理实验材料 技术复杂且须与杂交育种配合 发育延迟，结实率低 有可能引起生态危机
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
育种程序
育种 方法
项目 杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉
普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
例2
请分析回答：
(1)A组由F1获得F2的方法是________，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占________。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________类。
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是________________________________________________________________________。
(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是____________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。
(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。
【解析】 (1)A组为杂交育种方法：两亲本杂交TTRR×ttrr获得F1 TtRr，F1自交，后代中有四种表现型，其中矮抗个体为ttRR或ttRr，ttRR 只占1/3,ttRr占2/3；(2)在B组育种中，矮抗植株Ⅱ是通过花药离体培养得到的个体，为单倍体，应为高度不育，不能产生可育配子；(3)C组为诱变育种，原理为基因突变，具有不定向性，且突变频率低，因此C组育种较难获得符合要求的新品种；(4)在B组中要想得到矮杆抗病植物必须用秋水仙素对单倍体幼苗进行处理，获得的个体全为ttRR；
(5)①矮秆的性状如果是环境因素造成的，不能遗传给后代；②矮秆性状如果是基因突变造成的，能够稳定地遗传给后代。
【答案】 (1)自交 2/3 (2)Ⅱ
(3)C 基因突变频率低且不定向
(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 100%
(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交，如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的，否则，矮秆性状是环境引起的。
或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下,如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起,否则，矮秆性状是基因突变的结果.
互动探究
(1)C组与A组育种方法相比有何优点？
(2)A组F2中出现两种新品种的具体原因是什么？
【提示】 (1)诱变育种能够产生新基因。
(2)F1在进行减数分裂时，非同源染色体上的非等位基因自由组合形成了TR、Tr、tR、tr四种类型的配子，其中Tr、tR是新组合，从而出现两种新类型的小麦品种。
【探规寻律】 在具体育种工作中，育种目标不
同，育种方案与策略应随之改变，现总结如下：
(1)欲集中不同亲本的优良性状——杂交育种。
(2)欲既集中优良性状，又缩短育种时间——单倍体育种。
(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——多倍体育种。
(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接“改变”现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种。
(5)欲实现“定向”改变性状——基因工程。
知能演练轻巧夺冠
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本章知识构建
本章知识构建
杂交实验
发现并提出问题—杂交实验
对分离现
(基础)象的解释
提出假说
对自由组合
现象的解释
对相对
两对相对
性状的豌
性状的豌
豆杂交实验测交实验
测交实验测交实验
验证假说
豆杂交实验
分析结果
得出结论
得出结论
分析结果
得出结论
分离定律
基础
自由组合定律
遗传的基本规律(共2张PPT)
本章知识构建
本章知识构建
C、H、O、N、P
4种脱氧核苷酸
聚合
脱氧核苷酸
空间结构
碱基互补配对
双螺旋DNA
多样性
功能单位
特点
控制
酶
特异性
代谢
基因控制
性状
蛋白质结构
时间
场所遗传信息的传递遗传信息的表达
过程“(生殖过程)(个体发育)
现
条件
结果
转录
意义
DNA
RNA副译蛋白质
逆转录
保障
遗传物质
肺炎双球菌转化实验证明
烟草花叶病毒实验
噬菌体侵染细菌实验(共33张PPT)
第三节 性染色体与伴性遗传
学习导航
1.阐述染色体组型的概念。
2．举例说明性别决定的方式。
3．理解伴性遗传的特点并分析人类常见的伴性遗传现象。(重难点)
新知初探思维启动
一、染色体组型
1．概念：又称______________，指将某种生物体细胞内的全部染色体按__________________进行配
对、分组和排列所构成的图像。
2．作用：体现了该生物染色体_________________
的全貌。
3．特点：有种的___________。
染色体核型
大小和形态特征
数目和形态特征
特异性
4．人类染色体组型：人的体细胞有46条即23对染色体。其中22对常染色体，由大到小依
次编号为1～22号，并分为7组。________是一
对性染色体，分列C、G组中。
二、性染色体和性别决定
1．染色体的类型
X、Y
常染色体
性别决定
2．类型：主要是XY型
(1)染色体的特点：雌性个体体细胞内除含有数对常染色体外，还含有两个同型的性染色
体，以_________表示；雄性个体体细胞内除
含有数对常染色体外，还含有两个异型的性
染色体，以_________表示。
(2)性别决定图解(以人为例)
XX
XY
三、伴性遗传
1．概念：位于______染色体上的基因所控制的性状表现出与________相联系的遗传方式。
2．果蝇的伴性遗传实验
(1)选择果蝇作为实验材料的优点：体小；
___________；___________；易饲养。
(2)实验假设：白眼基因(w)是隐性基因，位于_____
染色体上；Y染色体上没有它的等位基因。
(3)结论
性
性别
繁殖快
生育力强
X
①果蝇的白眼性状遗传确实与 ________有关。
②控制白眼性状的基因确实位于__________上。
3．人类的伴性遗传
(1)伴X染色体隐性遗传
①概念：由X染色体携带的___________所表现的遗传方式。
②实例：血友病、红绿色盲等。
③特点：男性患者远远__________女性患者。
性别
性染色体
隐性基因
多于
想一想
1．某女性婚前体检，发现是红绿色盲，其丈夫正常，医生在建议栏内写了一句话告诫这对新婚夫妇，你知道医生写的是什么吗？
【提示】 建议生女孩，避免色盲。因为该女性的基因型为XbXb，只能产生一种Xb配子，与精子Y结合生出的男孩一定是色盲(XbY)。
(2)伴X染色体显性遗传
①概念：由X染色体携带的____________所表现的遗传方式。
②实例：抗维生素D佝偻病。
③特点：女性患者_________男性患者。
(3)伴Y染色体遗传
①概念：由____________携带的基因所表现的遗传方式。
②实例：外耳道多毛症。
③特点：父传子，子传孙。
显性基因
多于
Y染色体
想一想
2．某种遗传病在该家族系谱图中发现只要是男性都患该病，女性都不患病，这是一种什么病？有什么遗传特点？
【提示】 属于伴Y遗传病，其传递过程是父传子，子传孙。
要点突破讲练互动
XY型性别决定与伴性遗传的规律
1．通过染色体组成分析，了解常染色体与性染色体的形态特点
(1)正常男、女染色体分组：男44＋XY、女44＋XX。
(2)XY性别决定与ZW性别决定的特点不同。
2．伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”(如图所示)
(1)一般XY性别决定人群表现的特点
伴Y遗传——限雄遗传。
伴X隐性遗传——人群表现男多于女。
伴X显性遗传——人群表现女多于男。
(2)XY表示一对同源染色体，并非一对等位基因。
特别提醒
(1)有性别的生物才有性别决定方式。
(2)性别决定的方式有多种，性染色体决定性别是一种主要方式。
例1
【解析】 本题主要考查XY型性别决定及X、Y染色体结构的有关知识。
【答案】 C
互动探究
1．本题B项中，(1)女性的任意一条X染色体遗传给她女儿和儿子的概率各是多少？
(2)男性的X染色体遗传给他女儿和儿子的概率各是多少？
(2)男性只有一条X染色体，且这条X染色体只能遗传给他的女儿，不可能遗传给他的儿子，故男性的X染色体遗传给他的女儿的概率是1，遗传给他的儿子的概率是0。
【探规寻律】 (1)性染色体决定性别的生物才有性染色体。性染色体是一对同源染色体，既存在于体细胞，也存在于生殖细胞。
(2)XY型性别决定的生物，其配子中既有常染色体也有性染色体，含X、Y性染色体的雄配子比例为1∶1。
(3)性染色体的符号要用大写字母。
(4)X与Y染色体同源区段位置上基因的遗传很容易被误认为与常染色体上基因的遗传规律相同，与性别无关，实际本段位置上基因的遗传与性别也有关系。
1．伴Y(显性或隐性)遗传
(1)特点：患者全为男性；遗传规律是父传子，子传孙。
(2)典型系谱图
人类的伴性遗传类型
(3)实例：人类外耳道多毛症。
2．伴X隐性遗传
(1)特点：患者中男性多于女性；具有隔代交叉遗传现象；女性患者的父亲及儿子一定是患者；男性正常，其母亲、女儿全都正常；男性患病，其母亲、女儿至少为携带者。
(2)典型系谱图
(3)实例：人类红绿色盲症、血友病。
3．伴X显性遗传
(1)特点：患者中女性多于男性；具有连续遗传的特点，即患者的双亲中至少一方是患者；男性患者的母亲和女儿一定都是患者；女性正常，其父亲儿子全都正常。
(2)典型系谱图
(3)实例：抗维生素D佝偻病、钟摆型眼球震颤。
下图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ 9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ 9的红绿色盲致病基因来自于( )
例2
A．Ⅰ 1 B．Ⅰ 2
C．Ⅰ 3 D．Ⅰ 4
【解析】 根据题意结合遗传系谱知，Ⅲ 9患色盲且只有一条X染色体，而Ⅱ 7不患色盲，则可判定Ⅲ 9色盲基因来自Ⅱ 6，Ⅱ 6携带色盲基因但不患色盲，因此色盲基因一定来自Ⅰ 2，而Ⅰ 1传递给Ⅱ 6正常基因。
【答案】 B
互动探究
2．(1)若Ⅰ 2不患色盲，则Ⅲ 9的红绿色盲致病基因来自于哪一个体？
(2)Ⅱ 5的色盲基因来自于哪一个体？
【提示】 (1)Ⅰ 1。(2)Ⅰ 1。
1．特殊系谱图的判定
(1)患者全为男性，而且不隔代遗传，即男患者的儿子全为患者，女儿全正常，则为伴Y遗传。
(2)子女表现型全都由母亲性状决定，即母亲患病，子女全患病；母亲正常，子女全正常，则为线粒体中致病基因所致。
遗传系谱图的遗传方式的判定
2．常见系谱图的判定
(1)确定是显性遗传病还是隐性遗传病
①双亲无病，所生的孩子中有患者，一定是隐性遗传病(简记为“无中生有，是隐性”)。
②双亲都有病，所生的孩子中出现无病的，一定是显性遗传病(简记为“有中生无，是显性”)。
(2)确定是常染色体遗传还是伴X遗传
①在已确定是隐性遗传的系谱中
b．若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传。
②在已确定是显性遗传的系谱中
a．若女性患者多于男性患者，且男患者的母亲和女儿都患病，则为伴X显性遗传；
b．若男患者的母亲和女儿中有正常的，则为常染色体显性遗传。
例3
A．①是常染色体隐性遗传
B．②可能是X染色体隐性遗传
C．③可能是X染色体显性遗传
D．④一定是常染色体显性遗传
【解析】 本题主要考查遗传方式的特点。①双亲都不患病，一定是常染色体隐性遗传，如果致病基因位于X染色体上，则其父必为患者。②双亲正常，后代有病，必为隐性遗传，因后代患者全为男性，可知致病基因位于X染色体上，由母亲传递而来的可能最大。
而致病基因位于常染色体上且三个男性患病一女正常的概率极低，所以此病一般为X染色体隐性遗
传。③父亲有病，母亲正常，子代女儿全患病，儿子全正常，可判定为X染色体上显性遗传病，其
他遗传病概率非常低。④父亲有病，儿子全患病,女儿正常，则判定为Y染色体遗传病，其他遗传病的可能性极小。
【答案】 D
【探规寻律】 遗传病类型的判断方法：
(1)无中生有为隐性，生女患病为常隐。
(2)有中生无为显性，生女正常为常显。
(3)母患女必患，子患母必患是伴X染色体显性遗传的规律。
(4)母患子必患，女患父必患是伴X染色体隐性遗传的规律。
变式训练
如图为人类某遗传病的系谱图，则该遗传病最可能的遗传方式为( )
A．常染色体显性遗传
B．常染色体隐性遗传
C．X染色体显性遗传
D．X染色体隐性遗传
解析：选C。判定遗传病的遗传方式要根据遗传病的遗传规律和遗传特点。该系谱图每代都有患者，遗传表现连续性，女患者多于男患者，男患者的女儿都是患者，性状表现与性别有关，其遗传方式最可能是X染色体显性遗传。(共30张PPT)
第三章 遗传的分子基础
第三章 遗传的分子基础
第一节 核酸是遗传物质的证据
学习导航
1.掌握噬菌体侵染细菌实验的原理和过程。(重点)
2．掌握肺炎双球菌转化实验的原理和过程。
(重难点)
3．概述烟草花叶病毒的重建实验。
新知初探思维启动
一、染色体结构与功能
1．结构：由_________、RNA和________组成，其中蛋白质又分为组蛋白和非组蛋白。
2．功能：是_____________的载体。
二、DNA是遗传物质的直接证据
1．噬菌体侵染细菌的实验
(1)实验过程(同位素标记法)
DNA
蛋白质
遗传物质
(2)实验结论：_______是噬菌体的遗传物质。
2．肺炎双球菌的转化实验
(1)活体细菌转化实验
DNA
②结论：加热杀死的S型菌中含有
____________，能将R型菌转化为活S型菌。
(2)离体细菌转化实验
①过程：从活的S型菌中抽提_______、蛋白质和荚膜物质，分别与活的R型菌混合。
转化因子
DNA
②现象：只有加入_________时，R型菌才能转化为S型菌，若用_________处理DNA样品，就不能使R型菌发生转化，并且DNA纯度越高，转化效率就________。
③结论：____________是遗传物质。
三、RNA是遗传物质的证据
1．侵染过程
(1)烟草花叶病毒的蛋白质侵染,烟草―→烟草
____________病毒。
DNA
DNA酶
越高
DNA
不感染
(2)烟草花叶病毒的RNA侵染,烟草―→烟草
________病毒。
(3)烟草花叶病毒的RNA＋RNA酶侵染,烟草―→烟草_____________病毒。
A型
B型
感染
不感染
2．结论：烟草花叶病毒的遗传物质是
_________。
四、遗传的基本功能单位——基因
基因，就是一段有遗传功能的_______。在大多数生物中是一段________，而在RNA病毒中则是一段RNA。
RNA
核酸
DNA
要点突破讲练互动
噬菌体侵染细菌的实验分析
1．实验过程及结论
2.噬菌体侵染细菌的过程
3．上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析
(1)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：
①保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，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，也会使上清液的放射性含量升高。
(2)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。
(2010·高考上海卷)若1个35S标记的大肠杆菌被1个32P标记的噬菌体侵染，裂解后释放的所有噬菌体( )
例1
A．一定有35S，可能有32P
B．只有35S
C．一定有32P，可能有35S
D．只有32P
【解析】 被32P标记的噬菌体侵入大肠杆菌后，利用大肠杆菌中脱氧核苷酸来复制形成子代噬菌体的DNA，根据半保留复制原则，新合成的全部DNA分子中将有两个DNA分子含有被32P标记的母链，而新合成的蛋白质全
部由大肠杆菌中被35S标记的氨基酸合成，因此一定含有35S。
【答案】 A
【探规寻律】 关于噬菌体侵染细菌实验中放射性元素的去向问题
(1)若用32P和35S标记病毒而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在子代病毒的核酸中有32P标记。
(2)若用32P和35S标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。
(3)若用C、H、O、N等标记病毒而宿主细胞未被标记，则只在子代病毒的核酸中有标记元素。
(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而病毒未被标记，则在子代病毒的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
肺炎双球菌转化实验分析
1.体内转化实验
(1)格里菲思的实验说明：
①R型细菌无毒性。
②S型细菌有毒性。
③加热杀死的S型细菌已失活。
④加热杀死的S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质。
(2)结论：加热杀死的S型细菌中含有“转化因子”。
特别提醒
加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性。
2．体外转
化实验
3.体内转化与体外转化实验的关系
体内转化实验说明S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明转化因子是DNA。
特别提醒
体内、体外转化实验都遵循了单一变量原则和对照实验原则，各实验组互为对照，增强了结论的说服力。
下图是“肺炎双球菌的转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是( )
例2
A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．①②③④
【解析】 此题主要考查对艾弗里肺炎双球菌转化实验的理解。为了探究遗传物质的成分，需要先将S型细菌的各种成分进行分离，然后分别与R型细菌混合培养，观察转化的结果。通过对实验①③④的对照分析，可知S型细菌的DNA起转化作用，而蛋白质和多糖荚膜不起转化作用，即证明DNA是遗传物质而蛋白质和多糖荚膜等物质不是遗传物质。
实验②充分说明的确是完整的DNA分子是遗传物质，而不是DNA水解产物起遗传作用。
【答案】 D
互动探究
1．(1)实验①中培养得到了R型和S型两种细菌，它们的数量是否大致相等？为什么？
(2)题干中的实验能否说明S型细菌的性状是由DNA控制的？说出理由。
【提示】 (1)否。R型细菌数量多于S型细菌数量，因为发生转化的R型细菌较少。
(2)能。只有加入S型细菌DNA的培养基中，R型细菌才能发生转化，表现出S型细菌的性状，说明S型细菌的DNA控制其性状。
【探规寻律】 (1)S型细菌体内的DNA不受加热影响，当与R型细菌混合培养时，S型细菌的DNA进入R型细菌体内，这叫DNA的转导。
其结果在S型DNA的控制下，利用R型细菌体内的化学成分，合成了S型细菌的DNA和蛋白质，从而组成了具有毒性的S型细菌。
(2)转化作用的实质是外源DNA与受体细胞DNA之间的重组，使受体细胞获得了新的遗传信息。DNA越纯，转化率也就越高。
生物体内核酸的种类及遗传物质的判别
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
细胞生物 真核生物 DNA和
RNA DNA 酵母菌、
玉米、人
原核生物 细菌、蓝藻
生物类型 所含核酸 遗传物质 举例
非细胞生物 大多数病毒 仅有DNA DNA T2噬菌体
极少数病毒 仅有RNA RNA 艾滋病病毒、SARS病毒
关于遗传物质的叙述，正确的是( )
A．遗传物质是染色体的组成成分，但不是染色质的组成成分
B．没有DNA的生物，也就没有遗传物质
C．原核生物的遗传物质是RNA
D．凡有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA
【解析】 解答本题的具体分析如下：
例3
选项 内容分析 结论
A项 染色体与染色质是同一种物质，它们是细胞分裂不同时期的两种形态，其组成成分主要是蛋白质和DNA 不正确
B项 只要是生物，都有自己的遗传物质，有的生物的遗传物质是DNA，有的则是RNA 不正确
C项 原核生物的遗传物质是DNA，而不是RNA 不正确
D项 在有细胞结构的生物体内，既有DNA，又有RNA，但只以DNA作为遗传物质 正确
【答案】 D
互动探究
2．(1)大肠杆菌和酵母菌的主要遗传物质是DNA，对吗？
(2)病毒的遗传物质是什么？
【提示】 (1)不对。大肠杆菌和酵母菌的遗传物质是DNA。
(2)DNA或RNA。(共20张PPT)
(二) 精子与卵细胞的产生和受精 减数分裂的意义
新知初探思维启动
一、精子与卵细胞的产生(以哺乳类动物为例)
1．精子的产生过程
(1)产生场所：_____________________。
(2)产生过程(设体细胞染色体数目为2n)
哺乳动物的睾丸
细胞名称 所处时期 细胞个数 每个细胞内
染色体数目
精原细胞 间期未
复制前 ____ 2n
_______________ 减数第一
次分裂 ____ _______
_______________ 减数第二
次分裂 2 ____(后期为2n)
初级精母细胞
1
1
2n
次级精母细胞
n
细胞名称 所处时期 细胞个数 每个细胞内
染色体数目
___________ 减数分
裂后 _____ n
__________ 变形后 4 ______
精细胞
4
精子
n
想一想
1．精原细胞增殖进行哪种分裂方式？
【提示】 有丝分裂。
2．卵细胞的形成过程
二、受精
1．概念：精子和卵细胞结合形成_________
的过程。
2．染色体数目变化：恢复到原来________的染色体数目。
想一想
2．精子和卵细胞识别的物质基础是什么？
【提示】 糖蛋白。
受精卵
体细胞
三、减数分裂的意义
1．保持生物______________的恒定和
____________的相对稳定。
2．为生物的变异提供可能，有利于生物对环境的适应和进化。
染色体数目
遗传性状
要点突破讲练互动
精子和卵细胞形成过程的比较
如图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是( )
A．该细胞为次级卵母细胞
B．该细胞为次级精母细胞
C．可能发生了染色体交换
D．该细胞产生的两个子细胞大小不同
例1
【解析】 本题主要考查减数分裂中精子和卵细胞形成过程的比较，分析如下：
选项 原因分析
A项正确 因为是高等动物，图示又无同源染色体，所以可判断为减数第二次分裂后期；细胞质分裂不均等，因此可判定为次级卵母细胞
B项错误 若是次级精母细胞，则在后期细胞质分配均等，而图中细胞质分配不均等
C项正确 据图分析，分开的姐妹染色单体上的片段(B、b)不同，可以推测姐妹染色单体之间发生了对等片段互换
D项正确 由图中的分裂趋势及次级卵母细胞继续分裂的结果可知形成的两个子细胞大小不同
【答案】 B
【探规寻律】 精子和卵细胞形成过程中有关细胞名称的判断(二倍体生物细胞)：
(1)若细胞质分裂不均等，一定是卵细胞形成过程中的有关图像。含有同源染色体，则为初级卵母细胞；不含同源染色体，则为次级卵母细胞。
(2)若细胞质分裂均等，含同源染色体，则为初级精母细胞；不含同源染色体，可能是次级精母细胞，也可能是第一极体。
变式训练
下图中，不属于精子形成过程的是( )
解析：选C。关键是抓住精细胞要通过变形才能形成精子，以及在卵细胞形成过程的两次分裂后期，细胞质的不均等分裂这两大特点来进行判断。
减数分裂和受精作用的意义
1．使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
原因：(1)减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子的遗传物质有差异。
(2)受精过程中卵细胞和精子的结合是随机的。
2．对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。
原因：减数分裂使生殖细胞(配子)中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使其染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。其染色体的变化关系可
表示如下(设生物
体细胞的染色体数为2N)：
(2012·杭州十四中高二测试)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
例2
【解析】 此题主要考查有关受精作用的特点,逐项分析如下：
选项判断 原因分析
A项错误 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
B项正确 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
选项判断 原因分析
C项错误 受精卵中的核遗传物质，一半来自父方，一半来自母方，而细胞质中的遗传物质则几乎全部来自于母方
D项错误 减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，再加上受精时雌雄配子的随机结合，必然导致产生的后代具有多样性
【答案】 B
互动探究
(1)不是同种生物的两性生殖细胞能相互融合吗？为什么？
(2)精子和卵细胞融合形成受精卵体现了细胞膜的什么特点？
【提示】 (1)不能。因为细胞膜和核膜具有识别功能。
(2)①功能特点：进行细胞间的信息交流；②结构特点：具有一定的流动性。
【探规寻律】 (1)卵细胞和精子的相互识别靠的是细胞膜外的糖蛋白。
(2)膜融合的基础是生物膜的结构特点：具有一定的流动性。
(3)受精作用的实质是精子和卵细胞的细胞核的融合。
(4)精子和卵细胞中没有同源染色体，融合形成受精卵后，形成了同源染色体。
(5)受精卵形成后立即进行有丝分裂，不能进行减数分裂。(共31张PPT)
第二章 染色体与遗传
第二章 染色体与遗传
第一节 减数分裂中的染色体行为
学习导航
1.了解染色体的形态、组成及功能。
2．掌握减数分裂的概念。(重点)
3．掌握减数分裂过程中各个时期的特征及染色体的行为变化。(重难点)
4．简述精子和卵细胞的形成过程。(重点)
5．分析减数分裂和受精作用的意义。(重点)
(一) 染色体 减数分裂过程中的染色体行为
新知初探思维启动
一、染色体
1．功能：细胞核内遗传物质的__________。
2．与染色质的关系：_____________在不同时期的两种形态。
3．组成
载体
同一物质
4．识别标志：细胞内相对恒定的染色体的大小、形态和着丝粒位置。
5．数目
(1)特点：每种生物细胞核中，数目相对恒定。
(2)存在形式：体细胞中________存在，生殖细胞中
_______存在。
二、减数分裂的概念
1．时间：有性生殖的生物在产生成熟
_______________时。
成对
成单
生殖细胞
2．变化：染色体复制一次，而细胞连续
____________。
3．结果：产生的生殖细胞染色体数目比体细胞减少________。
想一想
1．有丝分裂复制几次？细胞连续分裂几次？
【提示】 1；1。
分裂两次
一半
三、减数分裂的过程
各时期特征(以体细胞含2对4条染色体为例)
时期 图像 染色体特征
间期
发生了________复制、RNA和蛋白质合成
前期Ⅰ ①同源染色体联合_______；②出现________；
③可能发生同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉现象
DNA
配对
四分体
时期 图像 染色体特征
中期Ⅰ ①同源染色体整齐地排列在__________上；②细胞两极发出的纺锤丝附着在相对染色体着丝粒上
后期Ⅰ ①_____________分开；②______________自由组合
末期Ⅰ ①形成两个子细胞；②子细胞内染色体数目只有母细胞中的一半，且无____________________；
③每条染色体含两条
______________________
赤道面
同源染色体
非同源染色体
同源染色体
染色单体
时期 图像 染色体特征
前期Ⅱ ①时间短；②每个染色体仍具有两条_____________
中期Ⅱ 染色体的着丝粒与纺锤丝相连，整齐排列在细胞中央的__________上
染色单体
赤道面
时期 图像 染色体特征
后期Ⅱ ①每条染色体的着丝粒____________；②____________变为染色体，且在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ
①染色体平均分配到两极；②两个子细胞分裂成4个子细胞
一分为二
染色单体
想一想
2.减数第二次分裂后期存在同源染色体吗？
【提示】 不存在。
要点突破讲练互动
减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体数目 2N―→N(减半) N―→2N―→N
DNA分子数目 2N―→4N―→2N 2N―→N(减半)
染色体的主要行为 有同源染色体联会现象，四分体的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝粒分裂，染色单体分开
项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
染色单体 无(0)―→有(4N)―→有(2N) 有(2N)―→无(0)
同源染色体 有(N对) 无
(2012·台州中学高二质检)人的一个精原细胞在减数分裂中可形成23个四分体，则在减数
第一次分裂中期同源染色体对数、染色体数、
染色单体数和DNA分子数分别是( )
A．23、46、92、92 B．23、46、0、46
C．46、23、46、46 D．46、92、92、92
【解析】 本题考查减数分裂过程中同源染色体对数、染色单体数和DNA分子数之间的关系及变化特点。
例1
【答案】 A
【探规寻律】 关于减数分裂过程中染色体数、DNA分子数、染色单体数及同源染色体数目的变化情况可总结如下表(假设体细胞染色体数为2N)：
有丝分裂、减数分裂细胞图像的比较
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前
期
共性：染色体散乱排列，差异如下：
①与②的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；
①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
中
期
共性：染色体排列整齐，差异如下：
①与②的主要区别在于同源染色体的行为及排列方式不同；
①与③、②与③的主要区别在于有无同源染色体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
后
期
共性：细胞两端各有一套染色体，差异如下：
①与②比较：①中染色单体分离，②中同源染色体分离；
①与③比较：①中有同源染色体，③中无同源染色体；
②与①、③比较：②中有染色单体，①③中无染色单体
假定某动物体细胞的染色体数目2N＝4,请根据下图指出：细胞②③④⑤⑥各为何种分裂的什么时期( )
例2
A．②为减数第一次分裂四分体时期，③为减数第二次分裂中期，④为减数第一次分裂后期，⑤为减数第二次分裂后期，⑥为减数第二次分裂末期
B．②③④为减数分裂，分别为第一次分裂的前、中、后期，⑤⑥为有丝分裂后期
C．②④⑥分别为减数第一次分裂四分体时期、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂后期，③⑤分别为有丝分裂中期、有丝分裂后期
D．图中不含同源染色体的细胞为③⑤⑥，它们分别处于有丝分裂的中期、后期及末期
【解析】 分析题图，②同源染色体联会，为减数第一次分裂四分体时期；③染色体排列在赤道板上，且染色体条数与体细胞相同，为有丝分裂中期；④同源染色体分离，为减数第一次分裂后期；⑤着丝粒断裂，染色体条数为体细胞的2倍，为有丝分裂后期；⑥着丝粒断裂，染色体条数与体细胞相同，为减数第二次分裂后期。
【答案】 C
互动探究
(1)②细胞内有几个四分体？
(2)③细胞内有互换现象吗？
【提示】 (1)2个。(2)没有。
【探规寻律】 图像鉴别——三看识别法0
减数分裂模型的制作研究
1．目的要求：通过制作减数分裂模型来演示减数分裂过程，加深对减数分裂的理解。
2．方法步骤
(1)用橡皮泥先制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长5 cm，粗细与铅笔相当；再用同样的方法，制作2个蓝色和2个红色的染色单体，每个长8 cm，粗细与铅笔相当。
实验探究专项突破
(2)把颜色和长短一样的两个染色单体并排放在一起，在两条长5 cm的染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来，代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体，铁丝代表着丝粒。用同样的方法做出其他3条已复制的染色体模型。
(3)在大纸上画出一个足够大的纺锤体，使之能够容下你所制作的4条染色体。让两条5 cm长的染色体配对，让两条8 cm 长的染色体也配对，并放在赤道面上。
(4)抓住着丝粒把配对的两条染色体分别拉向纺锤体相反的两极。一旦染色体移到了两极,减数的第一次分裂就算完成了。
(5)在这张纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心，且与第一个纺锤体垂直。
(6)把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每个染色体上的“着丝粒”，抓住每一个染色单体上原先“着丝粒”所在的位置，把染色单体拉向纺锤体的两极。
最后，在你所得到的每一条染色体的外围画一个圆圈，这就代表形成了新的细胞，共画4个圆圈。
【例题】 关于“减数分裂模型的制作研究”，下列哪项说法是不正确的( )
A．通过制作减数分裂的模型，可加深对减数分裂的理解
B．该活动不能模拟同源染色体间的交叉现象
C．铁丝可代表着丝粒
D．减数第二次分裂中的两个纺锤体的制作应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心
【解析】 在模型制作中，染色体是用彩色橡皮泥制作的，可以模拟同源染色体间的交叉现象。
【答案】 B(共41张PPT)
第一章 孟德尔定律
第一章 孟德尔定律
第一节 分离定律
学习导航
1.通过分析一对相对性状的杂交实验，掌握分离定律。(重点)
2．举例说明有关的遗传学术语。
3．运用分离定律，解释生产生活中的遗传现象。
(重难点)
新知初探思维启动
一、一对相对性状的杂交实验
1．豌豆作为杂交实验材料的优点
(1)豌豆是一种严格的自花传粉、闭花授粉植物，自然条件下为_________，而且花冠的形状便于人工去雄和授粉。
(2)豌豆成熟后豆粒都留在豆荚中，便于观察和计数。
纯种
(3)豌豆具有多个_______的、可明显区分的相对性状。
2．单因子杂交实验过程(以紫花和白花豌豆的杂交为例)
稳定
想一想
1．在一对相对性状的杂交实验中，F2中显性性状个体与隐性性状个体的比例一定是3∶1吗？为什么？
【提示】 不一定；因为孟德尔实验中的比例是在实验材料足够多的情况下统计出来的,若实验材料较少，则不一定得到孟德尔实验的结果。
二、对分离现象的解释(作出假设)
1．解释
(1)生物的性状是由___________ (即基因)决定的。
(2)在生物的体细胞中，控制性状的基因______存在。
(3)生物体产生配子时，成对的基因彼此
________，分别进入不同的配子。配子中基因_________存在。
遗传因子
成对
分离
成单
(4)两个不同基因在F1体细胞中独立存在、互不混杂。
(5)F1产生________数目相等的配子。受精时雌雄配子随机结合，F2出现三种基因型，比例为1∶2∶1。
2．利用孟德尔假
设解释分离实验现象
两种
即F2中紫花∶白花＝__________。
三、分离假设的验证
1．分离假设的核心内容(分离定律的实质)
控制一对______________的两个不同的
_____________互相独立、互不沾染，在形成配子时彼此________,分别进入________的配子中，结果是一半的配子带有一种等位基因,另一半的配子带有另一种等位基因。
3∶1
相对性状
等位基因
分离
不同
2．分离假设的验证方法
(1)方法：_________，即让F1与
______________杂交。
(2)图解分析
测交法
隐性纯合子
(3)实验测交结果：紫花∶白花＝85∶81，接近1∶1，符合预期结果。从而证实F1产生
_______两种配子，这两种配子的比例是
_______。
想一想
2．测交中为什么用隐性纯合子与F1杂交？
【提示】 隐性纯合子与F1杂交，能使F1中各种遗传因子控制的性状全部表现出来，从而推知F1中的遗传因子组成。
C、c
1∶1
四、显性的相对性
1．完全显性：指具有____________的两个亲本杂交，所得的F1与显性亲本的表现
____________的现象。在生物界中，完全显性现象比较普遍。
2．不完全显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的__________的现象。例如金鱼草的花色遗传。
相对性状
完全一致
中间类型
3．共显性：指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出_____________。例如人群的ABO血型遗传。
总之，基因之间的显隐性关系不是绝对的，生物体的___________和所处的外界环境的改变都会影响显性的表现。
双亲的性状
内在环境
相互推导的解题思路1.由亲代推断子代的遗传因子组成、表现型及其概率(正推型)
(1)根据亲代遗传因子组成直接推断子代遗传因子组成和表现型概率
要点突破讲练互动
亲子代遗传因子组成、表现型及比例
亲本 子代遗传因子组成 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA∶Aa＝1∶1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1 显性∶隐性＝3∶1
Aa×aa Aa∶aa＝1∶1 显性∶隐性＝1∶1
aa×aa aa 全为隐性
(2)棋盘法求子代遗传因子组成和表现型概率
①先根据亲本产生雌、雄配子列表。
②再根据表格写出配子结合成子代的遗传因子组成(表现型)或只列出所要求的遗传因子组成(表现型)。
雌、雄配子的结合方式＝雌配子种数×雄配子种数。
子代遗传因子组成概率＝所求遗传因子组成数目/结合方式。
子代表现型概率＝所求表现型个数/结合方式。
2．由子代推断亲代的遗传因子组成(逆推型)
(1)遗传因子填充法。根据基因型与表现型之间的关系写出能确定的遗传因子，如显性性状的遗传因子组成可用A_来表示，那么隐性性状遗传因子组成只有一种aa，根据子代中一对遗传因子分别来自两个亲本，可推出亲代中未知的遗传因子组成。
(2)隐性突破法。如果子代中有隐性个体存在，它往往是逆推过程中的突破口，因为隐性个体
是纯合子(aa)，因此亲代遗传因子组成中必然都有一个a遗传因子，然后再根据亲代的表现型作进一步的推断。
(3)根据分离定律中规律性比值来直接判断：
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。
(2012·杭州市高二质检)番茄果实的颜色由一对遗传因子A、a控制，下表是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果。下列分析正确的是( )
例1
实验组 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
红果 黄果
1 红果×黄果 492 504
2 红果×黄果 997 0
3 红果×红果 1511 508
A.番茄的果色中，黄色为显性性状
B．实验1的亲本遗传因子组成：红果为AA，黄果为aa
C．实验2的后代红果番茄均为杂合子
D．实验3的后代中黄果番茄的遗传因子组成可能是Aa或AA
【解析】 由组合3知：双亲表现型相同，子代出现红果∶黄果≈3∶1的性状分离比，说明红果为显性性状，子代中红果的遗传因子组成可能是AA、Aa。组合1的子代表现型红果∶黄果≈1∶1，故亲本遗传因子组成分别为红果Aa、黄果aa。组合2的后代均为红果，说明亲本红果为显性纯合子，子代中红果的遗传因子组成为Aa。
【答案】 C
【探规寻律】 显隐性性状的判断
关键是把握概念的实质，注意从以下几个方面来分析：
(1)根据杂交后子代的表现型来判断
①不同性状的亲本杂交 子代只出现一种性状 子代所出现的性状为显性性状。
②相同性状的亲本杂交 子代出现不同性状 子代所出现的新的性状为隐性性状。
(2)根据杂交后子代性状分离比例来判断
具一对相对性状的亲本杂交 F3代性状分离比
为3∶1 分离比为3的性状为显性性状。
(3)设计杂交实验，根据亲子代的表现判断一对相对性状的显、隐性
变式训练
根据如图所示实验，下列结论不正确的是( )
A．所有的黑羊的亲代中至少有一方是黑羊
B．F1黑羊的遗传因子组成与亲代黑羊的遗传因子组成相同
C．F2黑羊的遗传因子组成都与F1黑羊相同
D．白色是隐性性状
答案：C
1．概率计算的方法
(1)用经典公式计算：
概率＝(某性状或遗传因子组合数/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。
概率计算的方法和实例分析
2．实例
两只白羊生了2只白羊和1只黑羊，如果它们再生一只小羊，其毛色是白色的概率是多少？是黑色的概率是多少？
分析：两只白羊所生的后代中出现了性状分离，则新出现的黑色为隐性性状，且双亲均为杂合子。设用B、b表示遗传因子，则双亲的遗传因子组成均为Bb，子代白羊的遗传因子组成为BB或Bb，黑羊的遗传因子组成为bb。
(1)方法一：用分离比直接推出
人类白化病是由常染色体上的隐性基因(a)控制的一类遗传病，现有一对肤色正常的夫妇，丈夫的母亲和妻子的弟弟是白化病患者，其余家庭成员均正常，请问这对夫妇所生的孩子肤色正常的概率是( )
例2
【思路点拨】 本题主要考查患病概率的计算。解答本题可从以下几点分析：
关键点
①明确显隐性关系。
②写出已知的遗传因子组成。
③判断出完整的遗传因子组成并计算。
【答案】 D
互动探究
(1)该妻子和一个白化病男子结婚生一个正常孩子的概率是多少？
(2)若这对夫妇生的第一个孩子患白化病，生第二个孩子患白化病的概率是多少？
人工异花传粉的实验操作
1．自花传粉与异花传粉
(1)自花传粉：两性花的花粉落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
(2)异花传粉：两朵花之间的传粉过程。在不同植株的异花传粉中，供应花粉的植株叫做父本，接受花粉的植株叫做母本。
实验探究专项突破
2．人工异花传粉的过程
【例题】 下图为豌豆的一对相对性状遗传实验过程图解，请仔细阅读后回答下列问题：
(1)该实验的亲本中，父本是______________，母本是________________。
(2)操作①叫______，操作②叫________；为了确保杂交实验成功，①的操作过程中应注意，时间上要在____________________进行，操作过程中要______________________，操作后要______________________。
(3)红花(A)对白花(a)为显性，则杂种种子播下去后，长出的豌豆植株开的花为________色。
(4)若P皆为纯合子，让F1进行自交，F2的性状中，红花与白花之比为________，F2的基因类型有______________________，且比值为_______。
【解析】 豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉。不同性状的豌豆杂交时，应在花粉成熟前适时去雄,然后进行人工授粉。
【答案】 (1)矮茎 高茎 (2)去雄 授粉 花粉未成熟之前 干净、全部、彻底 套上纸袋 (3)红 (4)3∶1 AA、Aa、aa 1∶2∶1(共33张PPT)
第二节 进化性变化是怎样发生的
学习导航
1.简述选择是进化的动力。(重难点)
2．掌握种群基因频率的平衡和变化。(难点)
3．理解自然选择导致适应。
4．概述异地和同地的物种形成。
新知初探思维启动
一、选择是进化的动力
不定向的可遗传变异：自然选择(生物进化)的
____________
(细微)
前提条件
动力
机制
适应特定环境生活和繁殖
显著变异
产生
新类型新物种：产生生殖隔离
基因型
三、种群基因频率的平衡和变化
1．基因库：一个生物种群的
________________的总和。
2．基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的______________总数的比例。
3．基因型频率：某种基因型个体数占
_________________的比例。
4．基因频率计算
全部等位基因
所有等位基因
种群总个体数
(1)通过基因型计算。
(2)通过基因型频率计算。
5．遗传平衡定律
(1)内容：在一个大的___________的种群里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、________的情况下，世代相传不发生变化，并且基因型频率是由_____________所决定的。
(2)打破平衡原因(基因频率变化原因)：突变、____________、___________、非随机交配、
自然选择。
随机交配
选择
基因频率
基因迁移
遗传漂变
四、自然选择导致适应
1．适应：是生物特有的一种现象，生物的结构及功能、行为、_____________使该生物适合在一定环境条件下生存和延续。
2．自然选择作用：保留___________、淘汰不利变异，而且使有利变异积累起来。
五、异地的和同地的物种形成
1．异地的物种形成
生活方式
有利变异
新物种
要点突破讲练互动
人工选择与自然选择
1．比较
人工选择 自然选择
选择因素 人 自然环境
选择对象 家养生物 自然界中的生物
人工选择 自然选择
选择目的 满足人们需要 适应当地环境
选择手段 人工挑选 生存斗争
进化速度 较快 十分缓慢
结果 培育出人类需要的新品种 优胜劣汰，适者生存
2.自然选择的几个问题
(1)选择的对象：从分子水平上，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变着种群中不同基因的基因频率。
(2)选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。
(3)选择的手段：生物繁殖产生的大量后代与有限生活条件之间的矛盾，必然引起并加剧生存斗争。通过生存斗争，使少数具有有利变异的生物个体生存下来，从而完成一次自然对生物的选择。
(4)选择的结果：自然选择选择了与环境相适应的变异类型。自然选择决定着生物进化的方向，因而生物进化是定向的。
特别提醒
(1)生存斗争对生物某些个体的生存是不利的，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化。
(2)从表面上看，自然选择是对一个个不同个体的选择，实质上是对个体所包含的变异进行选择。
用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是( )
A．使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异
B．抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C．抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D．病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中这些个体的抗药性不变
例1
【解析】 根据达尔文自然选择、适者生存原理,我们知道，生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的。病菌中有少量个体由于基因突变等原因，本身就存在着能够抵抗某种抗菌素的可遗传变异，当人们使用抗菌素后，抗菌素对病菌起到一个选择作用(注意：这种选择不能称为人工选择,人工选择是向着对人类有利的方向进行的)，绝大多数没有抗药性的个体死亡，而种群中本身存在抗药性的个体生存下来，并遗传给后代，使后代亦具有了抗药性这一特性。
【答案】 C
【探规寻律】 (1)环境的作用是对变异了的生物进行定向的选择，而不是因某种环境才产生了某种变异。
(2)生物的变异是不定向的，而生物进化的方向是定向的，这个方向指的是适应环境。
变式训练
明朝张谦德的《朱砂鱼谱》记载：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具。”其中“逐日去其不佳者”和“分数缸饲养”的作用分别是( )
A．自然选择，地理障碍
B．人工选择，地理障碍
C．自然选择，生殖隔离
D．人工选择，生殖隔离
解析：选B。“逐日去其不佳者”是作人工选择，淘汰不好的，“分数缸饲养”是由缸作地理障碍。
基因频率计算的相关类型
3．根据遗传平衡定律计算基因频率
(1)依据下表：设A频率为p，a频率为q，则p＋q＝1。
雄配子
雌配子 A(p) a(q)
A(p) AA(p2) Aa(pq)
a(q) Aa(pq) aa(q2)
某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中V的基因频率约是( )
A．43% B．48%
C．52% D．57%
例2
【答案】 B
互动探究
1．外来果蝇入侵后，基因型为vv的果蝇所占比例为多少？
【提示】 约占27%。
【探规寻律】 有关基因频率计算的两点提醒
(1)计算基因频率的公式为：该基因总数/该等位基因总数×100%。
(2)当基因只位于X染色体上时(以果蝇为例)，等位基因总数不是总果蝇数乘以2，而应该先单独求出雌性和雄性分别含有的基因数再相加。
地理障碍与生殖隔离的比较
地理障碍 生殖隔离
区别 概念 同一物种由于地理上的因素而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流 不同的物种间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代
特点 自然条件下基因不能交流 种群间不能发生基因交流
地理障碍 生殖隔离
区别
结果 形成不同的亚种或最终形成生殖隔离 形成不同的物种
联系 生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，自然条件下物种形成往往是先经过地理障碍最终形成生殖隔离
特别提醒
(1)两种方式都使种群间的基因不能自由交流。
(2)在物种形成过程中，地理障碍是量变，生殖隔离是质变。
某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假说。以下说法中不正确的是( )
例3
A．假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼
B．假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起
C．假说甲说明湖Ⅰ和湖Ⅱ由于地理障碍的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼
D．如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后代不能产生可育后代，说明它们不是同一个物种
【解析】
选项 联系分析
A 假说甲表明在两个不同湖中的灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼
B 假说乙中湖Ⅰ中的原有鱼种为红褐色鱼，而湖Ⅱ中的原有鱼种为金黄色鱼，由于洪水而使两种鱼混合在一起
C 假说甲表明湖Ⅰ中红褐色鱼与金黄色鱼的形成过程中并不存在地理障碍，湖Ⅱ中也是如此
D 不能杂交或杂交后代不育的现象叫生殖隔离，是新物种形成的标志
【答案】 C
互动探究
2．(1)若如D项所说，两鱼不能杂交成功，你更支持哪个假说？
(2)你认为这两种鱼是如何进化而来的？
【提示】 (1)假说乙。
(2)由同一种鱼经过长期的地理障碍而达到生殖隔离。
【探规寻律】 隔离是物种形成的必要条件
(1)新物种形成的标志：出现生殖隔离。
(2)物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。(共34张PPT)
第四节 遗传信息的表达——RNA和蛋白质的合成
学习导航
1.列举DNA的功能。
2．比较DNA与RNA的异同。
3．掌握遗传信息的转录和翻译过程。(重难点)
4．说明遗传密码和中心法则。
新知初探思维启动
一、DNA的功能
1．携带遗传信息：以自身为模板，_________地进行复制，保持遗传信息的稳定性。
2．表达遗传信息：所贮存的遗传信息决定
________的结构。
二、遗传信息的转录
1．场所：细胞核(主要)。
半保留
蛋白质
2．过程
(1)结合：________________与DNA分子的某一启动部位相结合。
(2)解旋：DNA片段的双螺旋解开，以其中
_________为模板。
(3)配对：游离的核苷酸碱基与____________上的碱基互补配对。
(4)连接：相邻的核糖核苷酸通过
_______________聚合成RNA分子。
RNA聚合酶
一条链
DNA模板链
磷酸二酯键
3．产物
(1)mRNA：传达_______上的遗传信息。
(2)tRNA：把_________运送到核糖体上；识别密码子。
(3)rRNA：___________的重要成分。
三、遗传信息的翻译
1．场所：_______________。
2．过程
(1)起始：核糖体沿_____________移动。
DNA
氨基酸
核糖体
核糖体
mRNA
(2)延伸：在移动中核糖体认读_________上决定氨基酸种类的密码，选择相应的氨基酸，由对应的__________转运，加到延伸中的肽链上。多肽链合成时，在一个mRNA分子上可以有若干个核糖体同时进行工作。
(3)终止：当核糖体到达mRNA的
______________时，多肽合成结束。
mRNA
tRNA
终止密码子
想一想
1．以信使RNA为模板翻译形成蛋白质，蛋白质是以什么方式体现DNA的遗传信息？
【提示】 蛋白质是以氨基酸序列的形式体现DNA的遗传信息。
四、遗传密码
1．含义：决定一种氨基酸的3个
_________________排列而成的三联体。
2．特点
(1)除少数密码子外，生物界的遗传密码是
__________的。
(2)除少数氨基酸只有1种遗传密码外，大多数氨基酸有两个或两个以上的遗传密码。
相邻核苷酸
统一
五、中心法则的提出及发展
1．中心法则的要点
(1)遗传信息由__________传递到RNA。
(2)RNA决定蛋白质的特异性。
(3)___________ 是生物体性状的体现者。
2．中心法则的发展
(1)RNA逆转录：在逆转录酶作用下，以
_________为模板反向地合成单链DNA。
(2)实例：劳氏肉瘤病毒。
DNA
蛋白质
RNA
3．图解
想一想
2．艾滋病是人类第一大杀手，至今没有办法消
灭它。你知道它的遗传物质是什么吗？它的遗
传信息传递过程是什么？
【提示】 HIV的遗传物质是RNA。它的遗传信息传递过程是：RNA通过逆转录合成DNA，DNA再通过转录形成信使RNA，然后通过翻译过程合成蛋白质。
要点突破讲练互动
复制、转录和翻译的比较
项目 复制 转录 翻译
时间 细胞分裂间期 在生长发育的连续过程中 在生长发育的连续过程中
场所 细胞核(主要) 细胞核(主要) 细胞质中核糖体上
原料 4种游离脱氧核苷酸 4种游离核糖核苷酸 20种氨基酸
项目 复制 转录 翻译
模板 以DNA解旋后的两条链为模板 以DNA解旋后的一条链为模板 以信使RNA为模板
条件 解旋酶、DNA聚合酶、ATP等 RNA聚合酶、ATP等 酶、ATP等
碱基配对方式 A－T、T－A、G－C、C－G A－U、T－A、G－C、C－G A－U、U－A、G－C、C－G
遗传信息传递方向 DNA→DNA DNA→RNA RNA→蛋白质
项目 复制 转录 翻译
过程特点 边解旋边复制边复旋、半保留复制(每个子代DNA含一条母链、含一条子链) 边解旋边转录边复旋，完成转录后的DNA仍保留原来的双链结构 以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，在核糖体中，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
产物 两个双链DNA 一条单链的RNA 多肽或蛋白质
下列有关图中的生理过程(图中④代表核糖体，⑤代表多肽链)的叙述中，不正确的是( )
例1
A．图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B．①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同
C．一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
D．遗传信息由③传递到⑤需要RNA作为工具
【解析】
选项 内容指向·联系分析
A 以DNA一条链(②链)为模板合成的③链含碱基U，故③为mRNA，此过程为转录；③与④结合后以③为模板形成⑤肽链，此过程为翻译
B DNA双链中A与T配对，G与C配对，故(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)，即①链中(A＋T)/(G＋C)的比值与②链中此项比值相同
选项 内容指向·联系分析
C ③由480个核苷酸即160个密码子组成，这些密码子中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白质长度小于160个氨基酸
D 遗传信息由③传递到⑤的过程中，由tRNA作为运载工具，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制
【答案】 C
互动探究
1．(1)上图中②→③的场所是什么？
(2)③中显示几种密码子？
【提示】 (1)细胞核。(2)5种。
【探规寻律】 有关蛋白质合成过程习题的注意事项
(1)基因―→mRNA―→蛋白质。
碱基数目∶碱基数目∶氨基酸数目
6 ∶ 3 ∶ 1
(2)转录中DNA分子双链中一条为模板链，另一条链无转录功能。
(3)转录中的配对关系：G—C、C—G、T—A、A—U。
(4)tRNA与密码子的关系为：tRNA一端为反密码子，可与mRNA的相应密码子进行配对；一种tRNA只能转运一种氨基酸，一种氨基酸可被多种tRNA运输。
遗传信息、密码子、反密码子的比较
遗传信息 密码子 反密码子
存在位置 在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序 在RNA上，是mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基 在tRNA上，是与密码子互补配对的3个碱基
遗传信息 密码子 反密码子
作用 决定氨基酸的排列顺序，是间接作用 直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 识别密码子
对应关系
联系 (1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上(中心法则)
(2)mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用
(2010·高考天津卷)根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是( )
例2
DNA双链
T G
mRNA
tRNA反密码子 A
氨基酸 苏氨酸
A.TGU B．UGA
C．ACU D．UCU
【解析】 mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，称做1个密码子。mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG－，另一条链为AC－，若DNA转录时的模板链为TG所在的链,则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC所在的链，则mRNA的密码子为UGU。
【答案】 C
【探规寻律】 遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分
如图表示DNA控制蛋白质合成的过程。下列有关说法不正确的是( )
A．遗传信息存在于②链上
B．密码子存在于③链上
C．氨基酸与tRNA在种类上是一一对应的关系
D．图中DNA片段最多可控制20种氨基酸来合成蛋白质
解析：选C。遗传信息是指DNA上脱氧核苷酸的排列顺序，转录时作为模板的单链即为信息链。密码子是指信使RNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它只存在于mRNA上。一种氨基酸可由一种或几种tRNA来携带，但一种tRNA只能携带一种氨基酸。
中心法则的理解与分析
1．图解分析
图解表示出遗传信息的传递有5个过程。
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
2．中心法则体现了DNA的两大基本功能
(1)对遗传信息的传递功能，它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。
(2)对遗传信息的表达功能，它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。
中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。下列说法不正确的是( )
例3
A．a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是DNA复制、转录、翻译、逆转录
B．需要tRNA和核糖体同时参与的过程是c，需要逆转录酶参与的过程是d
C．a、b、c过程只发生在真核细胞中，d、e过程只发生在原核细胞和一些病毒中
D．在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所相同，但需要的关键酶种类不同
【解析】 图解中a、b、c、d、e分别表示DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制，其中c过程进行的场所是核糖体，在合成蛋白质时需要tRNA运载氨基酸，a、b、c在细胞生物中均能发生，d、e只发生在RNA病毒中。在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所都是细胞核，但所需的关键酶不同，前者需要DNA聚合酶，而后者需要RNA聚合酶，两者都需要解旋酶。
【答案】 C
互动探究
2．(1)上述图解中哪两个过程所需原料相同？
(2)高度分化的活细胞内可发生上述哪些过程？
【提示】 (1)a与d相同，b与e相同。
(2)b、c。(共2张PPT)
本章知识构建
本章知识构建
单基因遗传病
遗传咨询「图
要
程序
多基因遗传病
概
染色体异常遗传病
优生L槽施(共32张PPT)
第二节 DNA的分子结构和特点
学习导航
1.概述核酸分子组成。
2．说出DNA分子结构及其特点。(重难点)
3．学会制作结构模型的方法。
新知初探思维启动
一、DNA与RNA的化学组成比较
想一想
1.构成烟草花叶病毒、噬菌体、大肠杆菌的核苷酸分别有多少种？
【提示】 4、4、8。
二、DNA分子的结构及特点
1．结构
(1)结构名称：_________________________。
(2)构建者：美国学者沃森和英国学者克里克。
DNA双螺旋结构
2．特点
(1)整体：由两条长链按___________方式盘旋而成。
(2)主链由______________________交替连接，排列在主链________，构成基本________；
_________排列在内侧。
(3)碱基互补配对原则：A(腺嘌呤)一定与
_______________配对；G(鸟嘌呤)一定与
________________配对。_________通过两个氢键相连，__________通过三个氢键相连。
反向平行
脱氧核糖和磷酸基团
外侧
骨架
碱基
T(胸腺嘧啶)
C(胞嘧啶)
A与T
G与C
(4)卡伽夫法则：在DNA分子中，A与T的分子数相等，G与C的分子数________，有(A＋G)＝(T＋C)；但(A＋T)______________ (G＋C)。
想一想
2．DNA分子中，哪一种碱基对的比例越大，DNA分子越相对稳定？
【提示】 G—C。
相等
不一定等于
1．组成元素：C、H、O、N、P。
2．基本单位：脱氧核苷酸(4种)。
(1)组成：每个基本单位(即每个脱氧核苷酸)又由三个“一分子”组成，即一分子磷酸、
一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基。
(2)其关系如下：
要点突破讲练互动
DNA分子的结构
3．平面结构：两条长链。
4．空间结构：双螺旋结构。
(1)两链反向平行。
(2)两链之间靠氢键连接。
DNA分子结构可简记为5种元素，4种碱基(脱氧核苷酸)，3种小分子，2条长链，1个双螺旋。
5．DNA结构的特点
(1)稳定性
是指DNA分子双螺旋空间结构的相对稳定性。
如：DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连结而成的，从头至尾没有变化；碱基互补配对的原则，即A与T配对，G与C配对也不会改变。
(2)多样性
尽管组成DNA分子的碱基只有四种，而且四种碱基的配对方式只有两种，但是碱基对的排列顺序可以千变万化(4n)，因而构成了DNA分子的多样性。
(3)特异性
每个特定的DNA分子中都有特定的碱基对排列顺序，而特定的碱基对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的
DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。
(2012·杭州学军中学高二检测)下面关于DNA分子结构的叙述中，错误的是( )
A．每个双链DNA分子含有四种脱氧核苷酸
B．每个碱基分子上连接着一个磷酸和一个脱氧核酸
C．每个DNA分子中碱基数＝磷酸数＝脱氧核糖数
例1
D．双链DNA分子中的一段含有40个胞嘧啶，就一定会同时含有40个鸟嘌呤
【解析】 在双链DNA分子内部，碱基之间通过氢键连结形成碱基对，对一个碱基来说，一侧连接着一个脱氧核糖，另一侧通过氢键和另一个碱基相连。
【答案】 B
【探规寻律】 (1)两条链之间的脱氧核苷酸数目相等 两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。
(2)碱基配对的关系是：A(或T)一定与T(或A)配对、G(或C)一定与C(或G)配对，这就是碱基互补配对原则。
(3)A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。
(4)构成DNA分子的两条多核苷酸链以反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
(5)根据卡伽夫法则，双链DNA中的含氮碱基数目的关系是：A＝T、G＝C，而单链DNA中，则往往是A≠T、G≠C。
变式训练
(2012·瑞安高二检测)下列有关DNA分子结构的叙述正确的是( )
A．DNA分子的基本骨架由“核糖——磷酸”交替排列而成
B．整个DNA分子中，嘌呤数等于嘧啶数，所以每条单链中A＝T、G＝C
C．与DNA分子中的碱基G直接相连的是脱氧核糖和碱基C
D．每个脱氧核糖均只与一个磷酸和一个碱基相连
解析：选C。双链DNA分子中每个脱氧核糖与一个碱基和两个磷酸基团相连，每个碱基与另一个碱基和脱氧核糖相连。DNA分子双螺旋结构的外侧是磷酸和脱氧核糖交替排列，构成基本骨架，所以A错误；按照碱基互补配对原则，整个DNA分子中A
＝T，G＝C，但在每条单链中A不一定等于T、G
不一定等于C，所以B错误；每个脱氧核糖均只与一个碱基相连，但DNA除了两条链两端的脱氧核糖只与一个磷酸相连外，其余脱氧核糖都与两个磷酸相连，所以D错误。
根据卡伽夫法则可以得出以下碱基之间含量关系式：
在双链DNA分子中，两条链分别是a链和b链，则有：
(1)A＝T，C＝G。
(2)A＋G＝C＋T＝50%，即嘌呤碱基分子总数等于嘧啶碱基的分子总数。
与DNA分子有关的计算
(7)a链中A＋G＝m%，则a链中T＋C＝1－m%；b链中A＋G＝1－m%，b链中T＋C＝m%，整个DNA分子中A＋G＝T＋C＝50%。
(8)a链中A＋T＝m%，则b链中A＋T＝m%，整个分子中A＋T＝m%。a链中C＋G＝n%，则b链中C＋G＝n%，整个分子中C＋G＝n%。
(9)在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总量的百分数等于每条链中的平均值。
在一个DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，则这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为( )
A．200个和400个 B．400个和510个
C．2个和510个 D．2个和400个
【解析】 解答本题的关键是正确理解关键词“游离的磷酸基”——并不是脱氧核苷酸中含有的磷酸基数目。在DNA中，磷酸基团同时与两个脱氧核糖相连，每条脱氧核苷酸链中，只有最末端有一个游离的磷酸基，因此一个DNA
例2
分子中，只有2个游离的磷酸基。A＝90，即有90对A—T对，则G—C对为110对，氢键数为90×2＋110×3＝510个。
【答案】 C
【探规寻律】
解决此类问题，需要把握如下规律：
项目 双链DNA分子 1链 2链 规律
A、G、T、C的关系 A＝T G＝C A1＝T2 G1＝C2 A2＝T1 G2＝C1 双链DNA分子中，A总等于T，G总等于C，且一条链上的A等于另一条链上的T，一条链上的G等于另一条链上的C
制作DNA双螺旋结构模型
1．实验原理
依据DNA的结构特点，每个DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则双螺旋结构；DNA分子的外侧(基本骨架)是脱氧核糖和磷酸交替连接而成的；两条链的内侧是碱基对，碱基对之间严格按碱基互补配对原则配对，并通过氢键相连接。
实验探究专项突破
2．方法步骤
从小到大依次完成(共分五步)：
【例题】 现有用硬纸片制作的4种脱氧核苷酸模型，样式为 ，请你运用所学的关于DNA结构的知识，排列出一个平面DNA片段图。
(1)DNA片段由几条链构成？如何连接？
(2)试写出一个具体的DNA片段图。
(3)理论上分析(2)，一共能排出多少种片段图？
(4)从(2)(3)中可得出什么结论？
【解析】 DNA是双螺旋结构，所以有两条链，并且两条链之间是反向平行的。它们之间遵循碱基互补配对原则并通过氢键连接，并且每一个碱基位置对应4种碱基，同时由于碱基排列顺序的不同，导致DNA分子结构具有多样性和特异性。
【答案】 (1)两条链，两条链的单体间通过磷酸二酯键连接，链与链之间借碱基间的氢键连接。
(2)如图所示：
(3)48。
(4)DNA分子结构具有
多样性和特异性。(共31张PPT)
(二) 染色体畸变
新知初探思维启动
染色体畸变：指生物细胞中染色体在_________和________上的变化。
一、染色体结构变异
1．原因：染色体发生断裂后，在断裂处发生
________________。
2．类型：
数目
结构
错误连接
示意图 类型
缺失
重复
倒位
易位
想一想
1.同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换属于染色体结构变异吗？
【提示】 不属于，属于基因重组。
3．结果：使位于染色体上的基因的_______
和___________发生改变，导致性状的变异。
4．危害：大多数的染色体结构变异对生物体是_________，有时甚至会导致生物体的死亡。
数目
排列顺序
不利的
二、染色体数目变异
1．含义：生物细胞中______________的增加或减少。
2．类型
(1)整倍体变异：体细胞的染色体数目是以
______________的形式成倍增加或减少的。
(2)非整倍体变异：体细胞中_______染色体的增加或减少。
3．相关概念
染色体数目
染色体组
个别
(1)染色体组：二倍体生物的一个配子中的
_______染色体。
(2)整倍体
①一倍体：只有一个染色体组的________或
体细胞中含单个染色体组的___________。
②单倍体：___________中含有本物种
_____________数目的个体。
③二倍体：具有两个染色体组的细胞或体细胞中含__________染色体组的个体。
全部
细胞
个体
体细胞
配子染色体
两个
④多倍体：通常是指体细胞中所含染色体组数超过__________的生物。
⑤实例
a．雄蜂、雄蚁属于_____________。
b．香蕉是_____________。
c．花生、大豆、马铃薯是_____________。
d．小麦、燕麦是___________。
e．人类卵巢发育不全症和人类先天愚型属于非整倍体变异。
两个
单倍体
三倍体
四倍体
六倍体
想一想
2．单倍体一定含一个染色体组吗？一倍体一定是单倍体吗？
【提示】 不一定；一定。
要点突破讲练互动
四种染色体结构变异比较
类型 概念 示意图 实例
缺失 染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象 猫叫综合征
重复 染色体上增加了某个相同片段的现象 果蝇棒状眼
类型 概念 示意图 实例
倒位 染色体的某一片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象 普通果蝇的某
些基因
易位 染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象
夜来香某些类
型的变
异
特别提醒
(1)重组和易位的区别在于重组是染色体的某一片段连接到其同源染色体上，而易位是染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
(2)染色体结构变异起因于染色体片段断裂后的错接,会造成基因数目的改变，不同于基因重组。染色体结构变异会导致生物体性状改变，甚至死亡。
下图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( )
例1
A．① B．②
C．③ D．④
【解析】 选C。染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失①、易位②、倒位④；③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。
【答案】 C
【探规寻律】
染色体组的判定方法
1．染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条：
(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物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
2．要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：
(1)细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。(如图一)
(2)根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基因型确定控制某一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组。(如图二)
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。
如图所示细胞中含有的染色体组数目分别是( )
例2
A．5个、4个 B．10个、8个
C．5个、2个 D．2.5个、2个
【解析】 甲图两种形态，每种形态5条，分为5个染色体组；乙图两种形态，每种形态4条，分为4个染色体组。容易误把染色体条数与染色体组数混为一谈。图甲中每种形态的染色体有5种，染色体组数目应为5而非5÷2，乙图中两种形态的染色体，每种形态有4条而非2条。
【答案】 A
【探规寻律】 染色体组数目的判断
(1)染色体形态判断法：细胞内形态相同的染色体有几条，就含几个染色体组。
(2)基因型判断法：同一英文字母无论大写还是小写，出现几次，就含有几个染色体组。
变式训练
1．如图是某种植物正常的体细胞(图中所示为细胞中所有的染色体)。试判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数( )
A．ABCd,4
B．Aaaa,4
C．AaBbCcDd,8
D．BBBbDddd,4
解析：选D。首先判断染色体组数，其方法是看该细胞中有几个完全相同的染色体，即为几个染色体组。该植物细胞中有4个染色体组。在4个相同的染色体上应有4个相同的基因或等位基因，即AAAA或AAaa或aaaa或AAAa或Aaaa。A项中ABCd是1个染色体组上的基因，C项AaBbCcDd为两个染色体组上的基因，D项为4个染色体组上的基因。
二倍体、多倍体、单倍体的比较
类型
比较 二倍体 多倍体 单倍体
染色体组 2个 3个或3个以上 1至多个
概念 体细胞中含2个染色体组的个体 体细胞中含3个或3个以上染色体组的个体 体细胞中含本物种配子染色体数的个体
来源 受精卵发育 受精卵发育 配子发育
类型
比较 二倍体 多倍体 单倍体
自然成因 正常有性生殖 未减数分裂的配子受精；合子染色体数目加倍 单性生殖(孤雌生殖或孤雄生殖)
植物特点 正常 器官巨型、生长发育延迟、结实率低 植物弱、小，高度不育
类型
比较 二倍体 多倍体 单倍体
举例 多数动物、植物 香蕉、普通小麦 玉米、小麦的单倍体，雄蜂
符号 2N＝2X或2N 2N＝3X，…，nX或3N，…，nN(n为序数) 2N＝nX(n为本物种配子的染色体组数)
下列有关一倍体、二倍体、多倍体及单倍体的叙述正确的是( )
①普通小麦为六倍体，则由其花粉经花药离体培养所得的植株含三个染色体组，应为三倍体 ②四倍体西瓜授以二倍体西瓜的花粉,所结种子发育来的植株含三个染色体组，称为三倍体 ③单倍体细胞内含有奇数数目的染色体组 ④单倍体细胞内仅含一个染色体组 ⑤单倍体细胞内也可含两个以上染色体组 ⑥划分二倍体、多倍体与单倍体的依据
例3
是细胞内染色体组数 ⑦单倍体不一定是一倍体
A．①③⑥ B．②④⑤⑥
C．②⑤⑦ D．②④⑥
【解析】 判断某生物属于二倍体、多倍体还是单倍体，首先应依据该生物发育起点是否来源于受精卵，若来源于受精卵，则细胞内含几个染色体组即为几倍体，若该生物由单方配子发育而来，则不论细胞中含几个染色体组均应称作单倍体。
依照上述判断依据：①应为单倍体，②可称为三倍体，③单倍体内也可含偶数数目的染色体组，如八倍体小黑麦的花粉细胞中含四个染色体组，它发育成的单倍体也应含四个染色体组，④所述也不正确，⑤所述正确，⑥中可依据细胞内所含染色体组数确认由受精卵发育来的个体是二倍体还是多倍体，而不可据此判断是否为单倍体，单倍体所含染色体组数并不固定，它取决于配子中所含染色体情况，⑦正确。
【答案】 C
【探规寻律】 生物体倍性的判定
变式训练
2．下列关于染色体组的叙述，错误的是( )
A．二倍体植物的受精极核是三倍体
B．六倍体小麦的配子发育成的个体是单倍体
C．在一个染色体组里不含有同源染色体
D．植物的配子中不一定只含有一个染色体组
解析：选A。二倍体植物的受精极核含有3个染色体组，但不能叫三倍体。因三倍体、多倍体等都是指生物个体。凡是由配子发育来的个体,无论含几个染色体组，都叫单倍体，故B项正确.染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，故C项正确。多倍体植物的配子中不一定只含有一个染色体组，如六倍体小麦的配子含有3个染色体组。(共35张PPT)
第六章 遗传与人类健康
第六章 遗传与人类健康
第一、二节 人类遗传病的主要类遗传咨询与优生
学习导航
1.简述人类遗传病的类型及危害。
2．了解各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险。
3．掌握遗传咨询的基本程序。
4．列举优生的主要措施。
新知初探思维启动
一、遗传病的概念及类型
1．概念
凡是由于____________或受精卵里的___________发生了改变，从而使发育成的个体患疾病，这类疾病都称为__________疾病，简称遗传病。
生殖细胞
遗传物质
遗传性
2．类型
遗传病主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和_____________________三大类。
(1)单基因遗传病：是指由染色体上
___________的异常所引起的疾病。
(2)多基因遗传病：是指涉及_____________和许多种______________的遗传病。
(3)染色体异常遗传病：由于染色体的
________、形态或____________引起的疾病。
染色体异常遗传病
单个基因
许多个基因
环境因素
数目
结构异常
二、各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险
1．____________的胎儿50%以上不会出生。
2．最容易表现单基因病和多基因病的是
____________________。
3．各种遗传病在________期的患病率很低。
4．成人很少新发染色体病，但成人的
___________病比青春期发病率高。
5．__________遗传病的发病率在中老年群体中随着年龄增加快速上升。
染色体异常
新生婴儿和儿童
青春
单基因
多基因
三、遗传咨询
1．概念
遗传咨询是一项社会性的医学遗传学服务工作，又称________________。遗传咨询可以为遗传病患者或遗传性异常性状表现者及其家
属做出_______，估计疾病或异常性状再度发
生的可能性，并详细解答有关病因、
______________、表现程度、诊治方法、预后情
况及______________等问题。
遗传学指导
诊断
遗传方式
再发风险
2．遗传咨询的基本程序
四、优生
优生，就是让每一个家庭生育出健康的孩子。这是一个民族可以强大的基础。
1．为达到优生目的应采取的措施
婚前检查，适龄生育，_____________，产前诊断，选择性流产，妊娠早期避免
__________，禁止近亲结婚等。
2．产前诊断通常采用的操作方法
(1)羊膜腔穿刺和______________检查是两种比较常用的产前诊断方法。
遗传咨询
致畸剂
绒毛细胞
(2)羊膜腔穿刺用于确诊胎儿是否患
__________异常、神经管缺陷，以及某些能在羊水中反映出来的_______________疾病。穿刺时用穿刺针穿过孕妇的腹壁刺入宫腔吸出少许羊水，进行羊水细胞和____________方面的检查。
(3)_______________ 是近些年发展起来的一项新的产前诊断技术。
3．近亲结婚是造成畸形胎的遗传原因之一。我国的《婚姻法》规定，________血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚。
染色体
遗传性代谢
生物化学
绒毛细胞检查
直系
人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
各种遗传病的比较一览表
要点突破讲练互动
人类遗传病的种类
名称 特点 典型病例
单基
因遗
传病 显性
单基
因遗
传病 常染色体上 一般在家族中表现为代代相传；家族中男女发病的概率相等；含致病基因就患病 并指、软骨发育不全、短指
X染色体上 代代遗传；女性患者多于男性患者；男性患者的母亲和女儿均为患者。 抗维生素D佝偻病
名称 特点 典型病例
单基
因遗
传病 隐性
单基
因遗
传病 常染色体上 隐性纯合体发病，家庭中男女发病的概率相等 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症
X染色体上 隔代遗传和交叉遗传，男性患者多于女性患者，女性患者的父亲、儿子均是患者 血友病、红绿色盲、进行性肌营养不良
名称 特点 典型病例
多基因遗传病 一般表现为家族聚集现象；易受环境因素影响；在群体中发病率较高 唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病
名称 特点 典型病例
染色体
异常遗
传病 常染色体病 染色体异常遗传病往往造成较严重的后果，甚至在胚胎时期就引起自然流产 猫叫综合征、
21 三体综合征
性染色体病 性腺发育不良
特别提醒
(1)遗传物质的基本单位是基因，它的主要载体是染色体，从基因、染色体两方面将人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病。
(2)我国大约有20%～25%的人患各种遗传病，其中约有15%～25%是多基因遗传病，3%～5%是单基因遗传病。
(3)遗传病是遗传因素(内因)与环境因素(外因)相互作用的结果，有些是先天的，也有些是后天由环境的诱发而发病的。
(4)遗传病由致病基因是显性还是隐性，可表现为家族性疾病或散发性疾病。
多基因遗传病是一类在人群中发病率较高的遗传病。以下疾病属于多基因遗传病的是( )
①哮喘病 ②21 三体综合征 ③抗维生素D佝偻病
④青少年型糖尿病
A．①② B．①④
C．②③ D．③④
例1
【解析】 多基因遗传病主要包括一些先天性发育异常和一些常见病，如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。
【答案】 B
互动探究
(1)多基因遗传病是多个基因控制的遗传病吗？
(2)该遗传病遵循孟德尔遗传定律吗？
【提示】 (1)不是，多对。(2)不遵循。
【探规寻律】 对于本类题目涉及的各种遗传病的名称和类型，可借一段口诀强化记忆：
(1)常隐白聋苯(常染色体隐性遗传病有白化病、聋哑病、苯丙酮尿症)。
(2)色友肌性隐(色盲、血友病、进行性肌营养不良为X染色体上的隐性遗传病)。
(3)常显多并软(常染色体显性遗传病常见的有多指、并指、软骨发育不全)。
(4)抗D伴性显(抗维生素D佝偻病是伴X显性遗传病)。
(5)唇脑高压尿(多基因遗传病常见的有唇裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等)。
(6)特纳愚猫叫(染色体异常遗传病有特纳氏综合征、先天性愚型、猫叫综合征)。
1．掌握分析遗传病实例的一般方法或步骤
根据遗传病的基本规律，可从以下几个方面进行研究。
(1)性状(表现型：显性、隐性)是由基因控制的，基因在染色体上，且在体细胞中一般是成对存在的(伴性遗传有例外)。
遗传病的监测与预防
(2)恰当判断相对性状的显性与隐性。
(3)根据表现型初步确定基因型。
(4)正确推导亲代产生的配子种类及其比例或推导某生物是由何种配子受精发育而来，分析遗传实例的切入点：
①依题意，首先画出便于逻辑推导的图解。
②抓隐性性状，“深入研究”。
③对相对性状逐个研究，各个击破。
④根据后代性状分离比，判断相对性状的遗传关系。
2．遗传咨询
(1)遗传咨询的程序
(2)遗传咨询的内容
①遗传病的诊断。
②对于已经确诊的遗传病，确定其遗传方式，解释病情，提出防治方法。
③推测遗传病患者的亲属携带疾病基因的可能性。
④推测近亲结婚者再现家族遗传病的风险。
⑤孕前、孕期的保健以及优生指导。
⑥亲子关系鉴定。
⑦产前诊断。
21 三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如图所示，预防该遗传病的主要措施是( )
例2
①适龄生育 ②基因诊断 ③染色体分析 ④B超检查
A．①③ B．①②
C．③④ D．②③
【解析】 本题考查遗传病预防的相关知识及分析能力。
【答案】 A
【探规寻律】 遗传病监测和预防的一般步骤是：
变式训练
幸福的家庭都不希望生一个有缺陷的后代，因此有必要采取优生措施。下列选项正确的是( )
A．通过产前诊断可以初步确定胎儿是否患有猫叫综合征
B．通过产前诊断可以确定胎儿是否患有所有的先天性遗传病
C．通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有21 三体综合征
D．通过禁止近亲结婚可以杜绝有先天性缺陷的患儿降生
解析：选A。产前诊断是在胎儿出生前确定其是否患有某种遗传病或先天性疾病；通过遗传咨询可以预先了解如何避免遗传病和先天性疾病患儿的出生；21 三体综合征的患儿体细胞中多了一条21号染色体，可通过产前诊断(细胞水平检测染色体的条数)来确定；禁止近亲结婚可以防止隐性致病基因纯和，从而减少隐性遗传病的发生。
调查人群中的遗传病
1．原理
(1)人类遗传病是由于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。
实验探究专项突破
2．实施调查过程
确定调查课题→划分调查小组→实施调查并统计分析→写出调查报告。
3．意义
统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率,对某个典型的家庭作具体分析，利用遗传学原理分析遗传病的遗传方式，计算人群中的发病率。
【例题】 红绿色盲是一种人类遗传病，某中学生物兴趣小组开展研究性学习，对该校09、10、11级学生中红绿色盲发病情况进行调查。
(1)他们制订的调查方案中应包括哪些内容？
(2)请你设计一表格，记录调查结果。
【解析】 对该病进行调查时，调查方案应包括调查目的、对象、方法、结果、分析、结论，调查结果的记录表格应包括正常人数、患病人数及各年级记录框。
【答案】(1)调查目的、对象、方法、结果、分析、结论。
(2)如下表：
调查结果
调查对象 色盲患者 表现正常的人
男 女 男 女
09级学生
10级学生
11级学生(共44张PPT)
第二节 自由组合定律
学习导航
1.模拟孟德尔杂交实验，体会杂交实验的设计思路。
2．说明两对相对性状的杂交实验过程。
3．对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律
(重难点)
新知初探思维启动
一、两对相对性状的杂交实验
1．选用性状
(1)豌豆种子子叶的颜色：_______与_________。
(2)豌豆种子的形状：________与________。
2．实验过程
黄色
绿色
圆形
皱形
3．实验分析
(1)亲本为______________和_____________的纯合子。
(2)F1全为黄色圆形，说明黄色对_________为显性，圆形对_________为显性。
(3)F2中子叶颜色的分离比：黄色∶绿色＝3∶1，种子形状的分离比：圆形∶皱形＝_________。表明豌豆的颜色和形状的遗传都遵循基因的__________。
黄色圆形
绿色皱形
绿色
皱形
3∶1
分离定律
想一想
(1)如果上述实验中亲本为黄色皱形纯合子和绿色圆形纯合子，则所得F2的表现型有哪几种？重组类型占的比例为多少？
(2)上述两对相对性状的杂交实验正交、反交结果相同吗？
3．F1配子的产生
(1)基因的行为：等位基因分离，分别进入不同的配子中，如：Y和y分离；R和r分离，同时非等位基因之间自由组合。如：Y可与R或r组合；y也可与R或r组合。
(2)配子的种类及比例
F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，其比例为______________________。
(3)F2的基因型及表现型
1∶1∶1∶1
①受精时，雌雄配子__________结合。
②雌雄配子有16种结合方式，F2的基因型有9种，表现型有4种，几种表现型的比例为
_________________。
三、对自由组合现象解释的验证
1．方法：_____________，即让F1与
______________________________类型杂交。
2．测交遗传图解
随机
9∶3∶3∶1
测交法
双隐性纯合亲本(绿色皱形)
3．结果
孟德尔测交实验的结果与预期的结果相符，
从而证实了F1产生了______种(
____________________)数目相等的配子。
四、自由组合定律的实质
在F1形成配子时，等位基因分离的同时，
____________基因表现为自由组合。
4
YR、Yr、yR、yr
非等位
1.实验分析
要点突破讲练互动
两对相对性状的杂交实验分析及有关结论
2.有关结论
(1)F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。
(2)双显性占9/16，单显性(绿圆、黄皱)各占3/16,双隐性占1/16。
(3)纯合子占4/16(1/16YYRR＋1/16YYrr＋1/16yyRR＋1/16yyrr)，杂合子占：1－4/16＝12/16。
(4)F2中双亲类型(Y R ＋yyrr)占10/16。重组类型占6/16(3/16Y rr＋3/16yyR )。
孟德尔的豌豆杂交实验中，将纯种的黄色圆形(YYRR)与纯种的绿色皱形(yyrr)豌豆杂交。F2种子为560粒。从理论上推测，F2种子中基因型与其个体数基本相符的是( )
例1
选项 A B C D
基因型 YyRR yyrr YyRr yyRr
个体数 140粒 140粒 315粒 70粒
【解析】 本题考查孟德尔的自由组合定律。F2中YyRR占1/8，约70粒；yyrr占1/16，约35粒；YyRr占1/4，约140粒；yyRr占1/8，约70粒。
【答案】 D
【探规寻律】 F2的表现型与基因型
(1)表现型共有4种，其中双显(黄圆)∶一显一隐(黄皱)∶一隐一显(绿圆)∶双隐(绿皱)＝9∶3∶3∶1。
(2)基因型共有9种，其中纯合子4种，即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr，各占总数的1/16；只有一对基因杂合的杂合子4种，即YyRR、Yyrr、YYRr、yyRr，各占总数的2/16；两对基因都杂合的杂合子1种，即YyRr，占总数的4/16。
变式训练
1．让独立遗传的黄色非甜玉米YYSS与白色甜玉米yyss杂交得F1，F1自交得F2，在F2中得到白色甜玉米80株，那么在F2中表现型不同于双亲的杂合植株应约为( )
A．160 B．240
C．320 D．480
解析：选C。本题易错选D。因为不能够记住或没有理解两对相对性状杂交实验的结果而出错。解答时首先要搞清楚F2中表现型不同于双亲的植株为黄色甜玉米和白色非甜玉米，这两种类型共占F2的比例为6/16，具体基因型及其比例为：YYss∶Yyss∶yySS∶yySs＝1/16∶2/16∶1/16∶2/16，显然，杂合植株的比例为2/16＋2/16＝4/16，而已知的白色甜玉米占F2的比例为1/16，即表现型不同于双亲的杂合植株的比例应为其4倍，即320株，故选C。
1．思路：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。
应用分离定律解决自由组合定律问题
特别提醒
(1)运用分离定律解决自由组合问题时，先分析每对基因或性状，求出相应基因型、表现型及其比例或概率，然后运用乘法原理求出符合要求的结果。
(2)推断性状的显隐性关系及亲子代的基因型和表现型，也可用分离定律来解决自由组合问题。
豌豆子叶的黄色(Y)对绿色(y)为显性、圆粒(R)对皱粒(r)为显性。下表是4种不同的杂交组合以及各种杂交组合所产生的子代数,请在表格内填写亲代的基因型。
例2
亲代 子代的表现型及其数量
基因型 表现型 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
① 黄皱×绿皱 0 34 0 36
② 黄圆×绿皱 16 17 14 15
亲代 子代的表现型及其数量
基因型 表现型 黄圆 黄皱 绿圆 绿皱
③ 黄圆×绿圆 21 7 20 6
④ 绿圆×绿圆 0 0 43 14
⑤ 黄皱×绿圆 15 16 18 17
【解析】 该题是已知亲代的表现型和子代的表现型及比例推导亲代的基因型，常用的解法有三种：
解法一：基因填空法：隐性性状表现,即为纯合子,含有两个相同的隐性基因，显性性状表现，至少含有一个显性基因。如②组杂交：黄圆×绿皱，先把能确定的基因写下来，不能确定者暂时空出：Y－R－×yyrr,然后根据后代表现型来确定空处的基因。如子代有绿色(yy)这是父母双方各提供一个y配子结合成的，有皱粒(rr)是父母双方各提供一个r配子结合成的，由此可知，亲本的基因型为
YyRr×yyrr。同理①组杂交亲本基因型为Yyrr×yyrr。
解法二：分离组合法：如③组杂交：黄圆×绿圆,从子代表现型入手，将两对性状分开考虑，子代性状黄与绿为1∶1，由分离定律可知亲本的基因型为Yy×yy，同理，子代性状圆与皱的比为3∶1,则亲本的基因型为Rr×Rr，再根据亲本表现型将两对性状的基因型结合，即得YyRr×yyRr。同样方法可判断出④组杂交亲本基因型为yyRr×yyRr。
解法三：特殊的分离比法：在自由组合实验中，常见的几种分离比是：
YyRr×YyRr →9∶3∶3∶1，YyRr×yyrr →1∶1∶1∶1，Yyrr×yyRr→1∶1∶1∶1，YyRr×yyRr→3∶1∶3∶1，YyRR×YyRr→3∶3∶1∶1。由此可知，第⑤组亲本基因型为Yyrr×yyRr。
【答案】 ①Yyrr×yyrr ②YyRr×yyrr
③YyRr×yyRr ④yyRr×yyRr
⑤Yyrr×yyRr
【探规寻律】 三种方法相比，第三种方法要在了解特殊分离比的情况下使用，第二种方法要在了解后代表现型和分离比时才能使用，第一种方法只要知道子代的表现型即可使用。通过这种一题多解的练习，可以培养思维的灵活性，便于掌握最佳解题的方法，从而提高学习效率。
变式训练
2．番茄高茎(T)对矮茎(t)为显性，圆形果实(S)对梨形果实(s)为显性，这两对基因位于非同源染色体上。现将两个纯合亲本杂交后得到的F1与表现型为高茎梨形果的植株杂交，其杂交后代的性状及植株数分别为高茎圆形果120株、高茎梨形果128株、矮茎圆形果42株、矮茎梨形果38株.产生该F1的两个亲本基因型是( )
A．TTSS×ttSS B．TTss×ttss
C．TTSs×ttss D．TTss×ttSS
解析：选D。依题意高茎梨形果的基因型应为T－ss，后代高∶矮＝3∶1，故应为Tt×Tt；后代圆∶梨＝1∶1，故应为Ss×ss。所以F1的基因型为TtSs，因此产生F1的亲本基因型为TTss×ttSS或TTSS×ttss。
1．自由组合问题常求概率，概率的求解要用加法原理和乘法原理，采用逐对分析法来解答。还有简捷方法——“十字相乘法”。把两种病分开处理,列出每种病的患病和正常的概率，然后十字相乘,各情况概率一目了然。
两种遗传病的概率计算
上横线：同时患两种病的
概率：1/2×1/4＝1/8。
交叉线：只患一种病的
概率：
1/2×3/4＋1/2×1/4＝1/2。
下横线：正常的概率：1/2×3/4＝3/8。
患病概率：1－正常的概率＝1－3/8＝5/8。
2．两种遗传病的概率计算可总结如下：
序号 类型 计算公式
1 患甲病的概率为m 则不患甲病概率为1－m
2 患乙病的概率为n 则不患乙病概率为1－n
3 只患甲病的概率 m－mn
4 只患乙病的概率 n－mn
5 同患两种病的概率 mn
6 只患一种病的概率 m＋n－2mn
7 患病概率 m＋n－mn或
1－不患病概率
8 不患病概率 (1－m)(1－n)
以上规律可用下图帮助理解：
(2012·宁波效实中学高二测试)人类并指(D)为显性遗传病，白化病(a)是一种隐性遗传病，已知控制两种病的基因遵循自由组合定律。一个家庭中，父亲并指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，这对夫妇再生一个患病孩子的概率是( )
A．1/2 B．1/8
C．3/8 D．5/8
例3
【解析】 本题考查自由组合定律在医学上的应用，具体分析如下：
【答案】 D
互动探究
(1)这对夫妇所生孩子的基因型和表现型各有几种？请列举说明。
(2)这对夫妇再生一孩子只患一种病的可能性是多少？
【提示】 (1)基因型有6种，分别为AADd、AAdd、AaDd、Aadd、aaDd、aadd；表现型有4种，分别为正常(AAdd和Aadd)、只患白化病(aadd)、只患并指(AADd和AaDd)，既患白化病又患并指(aaDd)。
判断杂合子、纯合子的遗传实验方法
显性性状的个体其基因型至少有一个显性。隐性性状的个体，其基因型必定是两个隐性,一定是纯合子。判断方法如下：
1．动物：测交法。若后代出现隐性性状，则一定为杂合子；若后代只有显性性状，则可能为纯合子。
实验探究专项突破
2．植物
(1)自交法。若后代能发生性状分离则亲本一定为杂合子；若后代无性状分离，则可能为纯合子。
(2)测交法。同动物的测交法判断。
【例题】 家兔的黑毛对褐毛是显性，要判断一只黑毛兔是否是纯合子选用与它交配的兔最好是( )
A．纯种黑毛兔 B．褐毛兔
C．杂种黑毛兔 D．A、B、C都不对
【解析】 设控制家兔毛色的基因为B、b，则黑毛的基因型为BB或Bb，褐毛的基因型为bb。要鉴定黑毛兔的基因型是BB还是Bb，可与褐毛兔bb杂交，若黑毛兔为纯合子，则杂交后代均为黑毛；若黑毛兔为杂合子，则杂交后代黑毛∶褐毛约为1∶1。
【答案】 B(共2张PPT)
本章知识构建
本章知识构建
概原特意时
念因点义间
基因突变
减数分裂中同源染色体分
离,非同源染色体自由组合
来源
生物变异的来源
减数分裂中同源染色体的非
基因重组
姐妹染色单体的交叉互换
意义
染色体畸变
生缺失结
物重复构
数个别染色体增减
的倒位+变
变
变易位
异
异染色体成倍性增减→单倍体、多倍体
异
诱变育种
原理、特点
杂交育种
应用
单倍体育种
原理、方法
多倍体育种
概念
转基因技术过程
意义(共13张PPT)
第二节 遗传的染色体学说
学习导航
1.概述遗传的染色体学说的基本内容。(重点)
2．理解并掌握孟德尔定律的细胞学解释。
(难点)
新知初探思维启动
一、遗传的染色体学说
1．内容：细胞核内的__________可能是基因的载体。
2．依据：基因的行为和染色体的行为具有
________。具体表现如下表：
染色体
一致性
基因 染色体
在杂交实验中保持
___________________ 在细胞分裂各期中保持一定的形态特征
在体细胞中成对存在，一个来自父方，一个来自母方 在体细胞中成对存在，一条来自_______，一条来自_________
在配子中只含成对基因中的_________ 配子中只含同源染色体中的_______染色体
独立性和完整性
父方
母方
一个
一条
基因 染色体
在形成配子时，等位基因_________，不同对基因(非等位基因)自由组合地进入配子 在形成配子时，同源染色体_____________，不同对的染色体(非同源染色体)随机(自由组合)进入配子
分离
彼此分离
想一想
根据遗传的染色体学说，能否说明细胞内所有基因的行为与染色体的行为都有着平行关系？为什么？
【提示】 不能。遗传的染色体学说中所指的基因行为与染色体行为的一致性是指核基因与染色体间的关系，而细胞内的叶绿体和线粒体中也有基因，它们与染色体间并没有一致性。
二、孟德尔定律的细胞学解释
1．用遗传的染色体学说解释分离定律
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对
__________________上。
(2)在减数分裂时，_______染色体分离，位于同
源染色体上的______________也发生分离。
2．用遗传的染色体学说对自由组合定律的解释
(1)控制一对相对性状的等位基因位于一对同源染色体上，控制另一对相对性状的等位基因位于___________________上。
同源染色体
同源
等位基因
另一对同源染色体
(2)在减数分裂的过程中，同源染色体分离，_________________自由组合，处于非同源染色体上的_______________也自由组合。
非同源染色体
非等位基因
要点突破讲练互动
两个遗传定律的细胞学基础
1．分离定律的细胞学基础是同源染色体分离。如下图：
2．自由组合定律的细胞学基础是非同源染色体的自由组合。如下图：
下列不能说明基因与染色体存在平行关系的是( )
A．在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在的
B．体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方
C．非等位基因自由组合，非同源染色体也是自由组合
D．基因在染色体上呈线性排列
例
【解析】 (1)基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。
(2)在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。
(3)体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。
(4)非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合。
【答案】 D
互动探究
(1)配子中染色体数目是体细胞的一半，核基因的数目怎样变化？
(2)成对基因(等位基因)的分离发生在什么时期？
【提示】 (1)减半。 (2)减Ⅰ后期。
