课件29张PPT。第1课时 人类探索遗传物质的历程第1章 人类探索遗传物质的历程目标导读
1.阅读教材P4~P5内容,说出人类寻找遗传物质历经的几个阶段。
2.阅读教材P6~P7内容,概述从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起。
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寻找遗传物质的历程及基因概念的形成。一 早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质二 从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起内容索引当堂检测一 早期人们对遗传原因的猜测和寻找遗传物质人们为了探索遗传的根源,走过了荆棘丛生的漫长道路。阅读教材P4~P5内容,探讨人们寻找遗传物质的历程。
1.早期人们对遗传原因的猜测
(1)遗传是 的现象。
(2)对遗传的认识仅停留在子女与父母的 方面。
(3)古代神话中存在的半人半马的怪物,被说成是人和马杂交的产物,长颈鹿被认为是骆驼和豹杂交所生等。这些观点属于“ ”。
(4)认为遗传是“天赋”,是“神的安排”,因此是“无法改变的”;把贫苦人说成是“天生卑贱”、“命中注定”等。于是诞生了“ 论”、“ 论”。子代和亲代相似长相融合论聪明天生人种优劣①此观点说明了 和 。
②后来细胞学研究证明: 。2.寻找遗传物质
(1)完善达尔文的“泛生论”观点,思考相关问题:遗传现象 发育的机制血液中并没有这种微粒微粒生殖器官生殖细胞各微粒(2)完善魏斯曼的“种质论”观点,思考相关问题:
①由上图内容归纳种质论的内容
a.生物体分为 和 两部分,生物体的各部分并非都与遗传有关,与遗传有关的只是 ,由 决定 。
b. 可以世世代代独立遗传,而 的变化不能遗传给后代。
②意义:魏斯曼肯定了在有机体中只有一种细胞负责遗传,首次把遗传现象缩小到细胞的范围,从细胞领域看遗传问题,大大推动了遗传学的发展。种质体质种质种质体质种质体质体质种质体质种质无论是达尔文的“泛生论”还是魏斯曼的“种质论”,都属于猜测阶段,而且这种猜测缺乏必要的科学依据,尽管具有一定的意义,但仍然不能正确解释遗传现象。小贴士(3)结合下面材料,理解孟德尔的遗传因子假说,回答问题。
①内容:a.生物的每一个性状都是由 负责传递的,遗传下来的不是性状,而是 ;
b.遗传因子呈 状,在体细胞内 存在,在生殖细胞里 存在;
c.杂交后的遗传因子仍 ,不融为一体,在杂种产生配子时,不同的遗传因子互不影响地 ,并被分配到 ,完整地遗传给下一代。遗传因子遗传因子成对颗粒保持独立单个彼此分离开来不同的配子里②意义:孟德尔第一个用实验的手段来阐明遗传现象,并在此基础上提出了遗传因子的 规律和 规律,被称为“遗传学的奠基人”。
(4)结合教材,归纳萨顿的遗传染色体学说的内容
①1903年,美国遗传学家沃尔特·萨顿发现生殖细胞形成时染色体的行为和孟德尔的定律有着惊人的相似,因此推测 是联系亲代与子代的桥梁,正是 携带着孟德尔所说的 从 传给 ,这就是遗传的染色体学说。
②1909年,丹麦遗传学家约翰逊首次使用 一词代表遗传因子。分离自由组合染色体染色体遗传因子亲代子代基因(5)阅读教材,分析摩尔根的基因论
①摩尔根在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇,他让白眼雄果蝇与红眼雌果蝇交配,得到的子一代再互相交配,结果出人意料:在子二代果蝇中,白眼果蝇都是雄性的。这表明控制果蝇眼色的基因位于 上,
是基因的载体。
②摩尔根和他的学生们利用白眼果蝇做了大量实验,又发现了几个基因位于X染色体上,证明 ,并由此提出了基因的
规律。
1926年,摩尔根提出了基因学说:基因位于染色体上,基因在染色体上呈
排列。性染色体染色体一条染色体上有许多基因连锁遗传线性1.下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是
A.染色体是基因的载体
B.基因在染色体上呈线性排列
C.一条染色体上有一个基因
D.体细胞(细胞核)中基因成对存在,染色体也成对存在答案解析解析 摩尔根的实验表明染色体是基因的载体;
基因和染色体存在着明显的平行关系,基因在染色体上呈线性排列,这也说明一条染色体上有多个基因;
基因和染色体在体细胞中都成对存在。二 从分子水平上研究遗传物质和遗传信息理论的兴起20世纪中叶,遗传学研究从细胞水平向分子水平过渡,遗传密码的破译使人们最终揭示了遗传的本质。
1.从分子水平上研究遗传物质
(1)早期认识:用蛋白质的多样性解释遗传的复杂性和变异性顺理成章,因此人们认为 就是基因,各种不同的 就是遗传信息的贮存单位。蛋白质氨基酸(2)对核酸的研究
①1928年,格里菲斯进行了著名的肺炎双球菌转化实验,在此基础上,1944年,艾弗里和他的同事们进行了肺炎双球菌的体外转化实验,1952年,美国生物学家赫尔希和蔡思又利用同位素示踪法进行了噬菌体侵染细菌的实验。这一系列实验证明了携带遗传信息的物质不是蛋白质而是 。
②1957年,富兰克林·科瑞特通过烟草花叶病毒的拆合实验,证明在没有DNA的病毒中, 是遗传物质。DNARNA2.遗传信息理论的兴起
阅读教材,思考下面的问题:
(1)1953年,美国生物学家沃森和英国物理学家克里克成功地提出了DNA的 结构模型。他们认为,DNA是由 右旋但 盘绕而成的,生命的遗传信息就贮存在“梯子”的 上(如图)。两条双螺旋反向的链横档(2)20世纪50年代,迦莫夫提出了著名的 ,认为DNA将遗传信息由 传送到 ,并决定 的合成。
(3)20世纪60年代,美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破解了 ,发现基因中的遗传信息是以 的形式存在的。遗传密码具有 ,即几乎所有的生物都共用一套遗传密码。
(4)所谓遗传信息是指 。正是遗传信息决定了 的不同性质。生物的性状是通过DNA所决定的 来表现,并通过 遗传下去的。细胞核三联体密码学说细胞质蛋白质遗传密码密码通用性DNA中4种核苷酸碱基的排列顺序蛋白质蛋白质DNA
2.下列关于遗传信息理论的叙述中,不正确的是
A.DNA双螺旋结构模型是由美国生物学家沃森和英国物理学家克里克共
同构建的
B.20世纪50年代,物理学家迦莫夫提出了著名的三联体密码学说
C.20世纪60年代,美国生物化学家尼伦伯格和霍拉纳破译了遗传密码
D.有细胞结构的生物共用一套遗传密码,而病毒用另一套遗传密码答案解析解析 无论是有细胞结构的生物还是无细胞结构的生物——病毒,都使用同一套遗传密码。融合种质论基因分离细胞分子当堂检测1.无论病毒还是人,几乎所有生物都共用一套
A.DNA B.RNA
C.蛋白质 D.遗传密码√答案234512.下列说法不正确的是
A.最初人们对遗传的认识仅停留在子代与亲代的长相方面
B.“泛生论”是由达尔文提出的
C.“种质论”是由魏斯曼提出的
D.遗传因子是由摩尔根提出的√答案解析解析 遗传因子是由孟德尔提出的。234513.下列关于遗传信息的说法,不确切的是
A.基因的脱氧核糖核苷酸的排列顺序代表遗传信息
B.遗传信息是通过染色体上的基因传递的
C.生物体内的遗传信息主要贮存在DNA分子上
D.遗传信息即生物表现出来的性状√答案解析解析 生物体的所有性状,都由一种特定的脱氧核糖核苷酸的排列顺序来控制,这种排列顺序就是遗传信息。234514.探索遗传物质的过程是漫长的,直到20世纪初期,人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性,并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息√答案解析解析 蛋白质不具备热稳定性,也不能复制,故选C项。其他选项所述的蛋白质的特点,与遗传物质应具备的特征一致,可作为遗传物质的理由。234515.(1)子代和亲代相似的现象,称为______。1841年,达尔文提出_______来解释遗传现象。
(2)1882年,德国动物学家魏斯曼提出了_______来解释遗传现象。魏斯曼肯定了在有机体中只有一种细胞负责遗传,首次把遗传现象缩小到_____的范围,从细胞领域看遗传问题,大大推动了遗传学的发展。答案遗传泛生论 种质论23451细胞(3)在生物学上,第一个用实验的手段来阐明遗传现象的是奥地利学者________。他认为:生物的每一个性状都是由__________负责传递的,遗传下来的不是______,而是__________;在此基础上,孟德尔提出了遗传因子的_________和_________规律。因此,孟德尔被称为“________________”。
(4)丹麦遗传学家约翰逊首次使用______一词代表遗传因子。答案孟德尔 遗传因子性状23451遗传因子分离规律自由组合遗传学的奠基人基因课件39张PPT。第2课时 染色体的形态结构 染色体在减数分裂中的行为(Ⅰ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.结合教材图文,概述染色体的形态和结构。
2.制作并观察蝗虫精巢压片,比较减数分裂和有丝分裂的异同。
3.分析教材图文,概述精子形成过程中各时期的主要变化。
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1.同源染色体的概念。
2.精子形成过程中各时期的主要特点。一 染色体的形态结构三 精子的形成过程二 蝗虫精巢的压片及观察内容索引当堂检测一 染色体的形态结构在遗传信息传递的过程中,联系亲代和子代之间的是细胞核中的染色体,请分析下面的内容。
1.染色体的概念
(1)染色体是细胞核中能被 染成深色的结构。
(2)在细胞分裂间期,染色体呈丝状,又叫 。分裂期染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为具有一定形态的 。细胞分裂 时,染色体的形态最为清晰。碱性染料染色质染色体中期2.染色体的形态
(1)完成右面的标注,认识分裂中期的染色体
图中①为 ,由于 区域不着色或着色较浅而且缢缩变细,因此也称作 ,在细胞分裂期间,纺锤丝与①相连,有助于染色体向两极移动。②为 ,与 的形成有关,也是染色体的一种形态特征,可以作为识别和区分染色体的重要标志。③为 ,是识别和区分染色体的另一个重要特征。着丝粒着丝粒主缢痕次缢痕核仁随体着丝粒随体次缢痕长臂(2)依据下图认识染色体的类型
①依据着丝粒部位的变化,染色体可分为 染色体(如图1)、
染色体(如图2)、 染色体(如图3)。
②有些生物具有特殊形态的染色体:果蝇的唾腺细胞染色体被称为 染色体,是由于 造成的,其上有数目和位置相对固定的 ,是观察染色体 和研究染色体 的好材料(如图4)。亚中部着丝粒端部着丝粒结构变异横纹染色质丝多次复制而不分开巨大中部着丝粒形态(3)阅读教材内容,分析染色体的大小和数目:①染色体的大小,一般是用染色体的长度来表示。果蝇的体细胞染色体一般约为5 μm,玉米的染色体为8~10 μm,人的染色体为4~6 μm,这说明不同生物的_________
______。
②教材P12表2-1说明,__________________________________________
_______________________。
③同种生物染色体的大小和数目是 的,具有 的特异性。小不同每一种生物都有一定数目的染色体,不同种生物种物的染色体数目往往不同稳定染色体大3.染色体的结构
阅读教材P12内容,填充下图。
由图可将染色体的四级结构模型归纳为:核小体构成染色质丝→________
→___________→染色体。超级螺线体螺线管体螺线管体线体超级螺核小体蛋白质DNA4.染色体与染色单体
(1)染色体的条数等于 个数,有几个 就有几条染色体。
(2)染色单体是染色质复制后,一个着丝粒连着的两条相同的单体,这两条染色单体被称为姐妹染色单体,其整体是一条染色体。着丝粒着丝粒DNA分子姐妹染色单体(3)二者的比较见下表染色体定义形态→类型大小和数目:具有物种特异性中部着丝粒染色体
亚中部着丝粒染色体
端部着丝粒染色体1.判断下列说法的正误。
(1)染色体和染色质是不同物质在同一时期的两种存在形态( )
(2)着丝粒将染色单体连接在一起,在分裂期间,纺锤丝与着丝粒相连,有助于染色体向两极移动( )
(3)根据着丝粒部位的变化,可将染色体分为3种类型( )
(4)同种生物的染色体大小都相同( )答案解析解析 染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种存在形态。√√××解析 同种生物的染色体大小不一定相同。二 蝗虫精巢的压片及观察阅读教材P13~P14内容,制作并观察蝗虫的精巢压片,分析染色体的行为特征。
1.实验——蝗虫精巢的压片及观察醋酸洋红载玻片盖玻片显微镜染色压片(1)染色时间为5~15 min。
(2)压片时,要快速通过酒精灯火焰2~3次,并要用吸水纸吸去多余的染液。
(3)乙醚的作用是麻醉蝗虫,醋酸洋红溶液的作用是使染色体着色。小贴士2.观察判断蝗虫精母细胞减数分裂各时期,并思考以下问题前期Ⅰ前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ(2)减数分裂与有丝分裂相比,不同点为:精子形成过程中染色体复制 ,要进行 连续的细胞分裂,精子中的染色体数目比亲代细胞染色体数目
,而有丝分裂只进行 分裂,子代细胞与亲代细胞染色体数目 。一次两次减半一次相同(1)减数分裂与有丝分裂相比,相同点为:都要经过 ,减数第二次分裂过程除了 外,其余和有丝分裂相同。染色体的复制没有同源染色体(3)精子形成过程中染色体数目减半发生在 。减数第一次分裂末期1.进行减数分裂的细胞没有细胞周期。
2.减数分裂的发生部位是有性生殖器官,如哺乳动物的睾丸和卵巢、被子植物的花药和胚囊。
3.减数分裂是一种特殊的有丝分裂。2.判断下列说法的正误。
(1)减数分裂包括两次连续的细胞分裂( )
(2)醋酸洋红是一种碱性染料( )
(3)减数分裂产生有性生殖细胞( )
(4)减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数目减半( )答案√√√√三 精子的形成过程1.精子的形成过程
结合教材P14~P15,完成精子的形成过程,并分析下面的相关知识。
(1)①处于 期,精原细胞的染色体进行 ,体积略微 ,形成初级精母细胞。复制增大间(2)②③④均称为 细胞。②处于 ,其特征为:每条染色体含有 条姐妹染色单体,同源染色体发生配对、联会,形成 ,四分体内非姐妹染色单体间可能发生 。初级精母前期Ⅰ四分体交叉互换两(3)③处于______,其特征为:成对的同源染色体排列在细胞的______上(或同源染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板的两侧);④处于______,其特征为:细胞膜内陷,细胞开始缢裂,同源染色体________,非同源染色体________;⑤处于 ,其特征为:细胞中___同源染色体,染色体数目发生_____。中期Ⅰ赤道板后期Ⅰ相互分离末期Ⅰ自由组合无减半(4)⑥⑦⑧均称为__________细胞,其特征分别为:⑥为非同源染色体_____分布在细胞中;⑦为染色体的_______整齐地排列在细胞中央的赤道板上;⑧为着丝粒分裂,____________分开,并分别移向细胞两极,染色体数目暂时____,恢复到体细胞染色体数目,细胞缢裂。次级精母散乱着丝粒姐妹染色单体加倍(5)⑨处于________,其特征为:染色体数目较后期_____,是体细胞染色体数目的一半,每个_________细胞分裂为两个精细胞。⑩为_____,由____________而成。末期Ⅱ减半次级精母精子精细胞变形(6)结合上述减数分裂过程,分析回答以下问题:
①减数第二次分裂中还有同源染色体吗?试分析原因。答案 没有。因为减数第一次分裂后,同源染色体已分离。答案②减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系?答案 减数第一次分裂后期是同源染色体分离,减数第二次分裂后期是姐妹染色单体分开。答案③减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么?答案 减数第一次分裂发生了联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等现象,减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开,且没有同源染色体。2.减数分裂中的重要概念
(1)同源染色体和非同源染色体
①同源染色体:减数分裂过程中_____的两条染色体,形状和大小一般都______,一条来自_____,一条来自____。如图中的__和__为一对同源染色体,___和___为另一对同源染色体。
②非同源染色体:形状、大小_______,且在减数分裂过程中不进行____的染色体。右图中的1和__、1和__、2和___、2和___分别是非同源染色体。配对相同父方2143不相同配对4343母方(2)联会和四分体
①联会:同源染色体_____的现象。
②四分体:联会后的每对同源染色体含有___条染色单体,叫做四分体。右图中含有__个四分体。
(3)姐妹染色单体和非姐妹染色单体
①姐妹染色单体:同一______连着的两条染色单体。如图中的a和___、b和___、c和___、d和___。
②非姐妹染色单体:不同_______连着的两条染色单体。如图中的___和___等。配对四2c1着丝粒a1b1d1着丝粒ab答案(4)形态、大小相同的染色体是否是同源染色体?减数分裂过程中,配对的两条染色体是否是同源染色体?答案 不一定,若一条来自父方,一条来自母方,则是同源染色体,否则不是。配对的两条染色体是同源染色体。(5)请分析四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系。答案 1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。精子的形成过程
(1)形成场所:睾丸。
(2)细胞名称的变化精原细胞 次级精母细胞染色体分裂分裂初级精母细胞 减数第一次
分裂 精细胞 减数第二次分裂变形次级精母细胞复制精子解析 减数分裂过程包括减数第一次分裂和减数第二次分裂。在时间顺序上依次是减数第一次分裂:染色体复制、联会、形成四分体、交叉互换、同源染色体分离和细胞质分离;
减数第二次分裂:着丝粒分裂、染色单体分离和细胞质分离。
3.下列是减数分裂过程中的几个步骤,正确的顺序是
①形成四分体 ②同源染色体分离 ③交叉互换 ④细胞质分离
⑤联会 ⑥染色体复制 ⑦染色单体分离 ⑧着丝粒分裂
A.②①③④⑤⑧⑥⑦④ B.④⑥③②⑧⑤⑦①④
C.⑥⑤①③②④⑧⑦④ D.⑥⑤③⑧④⑦②①③答案解析联会分离自由组合初
级着丝粒次
级染色体当堂检测1.下列关于减数分裂的说法,不正确的是
A.减数分裂包括连续两次的细胞分裂
B.所有的生物都可以进行减数分裂
C.减数分裂产生的成熟生殖细胞中染色体数目减半
D.减数分裂产生有性生殖细胞2341√答案解析解析 减数分裂是进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时进行的细胞分裂,只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂。2.初级精母细胞经过减数第一次分裂后形成的细胞是√答案解析解析 初级精母细胞经过减数第一次分裂后形成的细胞是次级精母细胞,没有同源染色体。23413.下列有关四分体的叙述,正确的是
A.减数第二次分裂中出现四分体
B.一对联会的同源染色体含有四条染色单体
C.四分体是含染色单体的任意两条染色体
D.形状和大小相同的两条染色体含有四个DNA分子√答案解析解析 减数分裂过程中,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换。234123414.根据下面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图,回答下列问题:答案(1)A图表示的细胞分裂方式是_________,处于________________期。细胞中有___条染色体,____条染色单体。
(2)B图所示细胞分裂产生的细胞名称是_______,每个子细胞中有____条染色体。减数分裂 减数第一次分裂后6123精细胞 (3)A、B两个细胞中,具有同源染色体的细胞为____,A、B两图中DNA分子数之比为_____。 2∶1A课件37张PPT。第3课时 染色体在减数分裂中的行为(Ⅱ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.结合教材图文,阐明卵细胞的形成过程,并和精子的形成过程进行比较。
2.在复习有丝分裂遗传物质变化的基础上,归纳减数分裂中染色体、染色单体、DNA分子数目的变化规律。
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1.卵细胞和精子形成过程的比较。
2.减数分裂中染色体、DNA等数目的变化规律。一 卵细胞的形成过程和减数分裂的实质二 减数分裂中染色体、DNA和染色单体数目的变化规律内容索引当堂检测一 卵细胞的形成过程和减数分裂的实质结合下面卵细胞形成图,完成对卵细胞形成过程的分析,并和精子的形成过程进行比较。分离不均等着丝粒1.据图分析卵细胞形成过程初
级
卵
母次
级
卵
母第
一
极
体2.精子和卵细胞形成过程的异同点的比较睾丸卵巢14变形3均等不均等姐妹染色单体同源染色体分离联会减半四个减数第一次分裂前的间期四分体3.减数分裂的概念
(1)概念:在生殖细胞形成时发生的 的细胞分裂过程,叫做减数分裂。
(2)阅读教材P16第2段内容,从以下四个方面加深认识:染色体数目减半有性生殖减少一半成熟生殖细胞一次两次4.减数分裂的实质和意义
(1)减数分裂的“减数”发生在减数分裂Ⅰ的 ,其实质是___________
___________。
(2)减数分裂和受精作用保证了有性生殖过程中染色体数目的恒定。
5.染色体的交叉互换
减数第一次分裂联会形成 时,同源染色体的 间会形成交叉,并有可能发生 的互换。后期配对的同源对等片段染色体分开四分体非姐妹染色单体精子和卵细胞的细胞分裂图像辨析
1.精子和卵细胞的形成过程有一些不同之处,下列说法不正确的是
A.精、卵原细胞是通过减数分裂产生的
B.一个初级精母细胞可形成4个精子,而一个初级卵母细胞只形成一个卵
细胞
C.精细胞经变形形成精子,而卵细胞的形成没有变形过程
D.在卵细胞的形成过程中有极体产生,而在精子的形成过程中无极体产生答案解析解析 精、卵原细胞经过减数分裂形成精细胞和卵细胞,但是精、卵原细胞是通过有丝分裂产生的。二 减数分裂中染色体、DNA和染色单体数目的变化规律减数分裂是染色体数目减半的细胞分裂,分析减数分裂过程中的染色体、核DNA和染色单体的数量变化,有助于加深对减数分裂实质的理解,请结合下列内容分析。
1.仔细观察下表中细胞图像,完成表中内容探究(假设生物正常细胞中染色体数目为2N,核DNA数目为2C)前期Ⅰ减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ后期Ⅰ2N末期Ⅰ后期Ⅱ2N→N2N0→4N4C→2C2C2C→4C4N4N→2N002.结合上表数据,在给出的坐标系中画出相应的变化曲线,并分析下面问题。
(1)染色体数目的变化答案答案 ①染色体第一次减半发生在________;原因是______________________
_____________________,导致子细胞内染色体数目减半。
②后期Ⅱ中,染色体数目暂时加倍到和体细胞一样,原因是___________
________________,导致细胞内染色体数目暂时加倍。同源染色体分离,分别末期Ⅰ进入两个次级性母细胞着丝粒分裂,姐妹染色单体分开(2)核DNA数目的变化答案答案 ①核DNA数目的加倍发生在 ,原因是 。
②核DNA数目减半发生了两次,原因分别是:末期Ⅰ中, 分开分别进入两个子细胞,导致子细胞核内DNA数目减半;末期Ⅱ中,分开后的 成为染色体,分别进入两个子细胞,导致核内DNA数目减半。分裂间期DNA分子的复制同源染色体姐妹染色单体(3)染色单体数目的变化答案答案 染色单体形成于 ,可见于减数分裂Ⅰ的 期,减数分裂Ⅱ的 期,消失于减数分裂Ⅱ的后期。分裂间期前、中、后、末前、中(2)bc段的变化原因是DNA复制,染色单体形成;cd段是存在染色单体的时期(减数分裂Ⅰ的前、中、后、末期和减数分裂Ⅱ的前、中期),每条染色体中含有2个DNA分子;de段变化的原因是减数分裂Ⅱ的后期着丝粒一分为二,染色单体消失,每条染色体中只含有1个DNA分子。小贴士减数分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线
(1)每条染色体中只能含有1个或者2个DNA分子,因此纵坐标只能是1或者2。减数分裂过程中染色体数目和DNA含量变化曲线分析
(1)在间期DNA复制之前(AB段和ab段)和减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之后(FH和fh段),染色体∶核DNA=1∶1。(2)在间期完成DNA复制之后到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂之前(CF和cf段),染色体∶核DNA=1∶2。(3)各关键点变化的原因
BC段——DNA复制;
DE(de)段——同源染色体分离;
ff′段——着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;
H(h)点——姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞中。
2.如图表示哺乳动物精子的形成
过程中一个细胞核内DNA分子
含量的变化。下列各项对本图
的解释完全正确的是
A.同源染色体的联会发生在d~e的初期
B.e点染色体数目为N,f点染色体数目又出现短时间的加倍
C.e点等位基因分离,f点染色体的着丝粒分裂
D.a~c是分裂间期,c~f是分裂期,f~g是精细胞变形阶段答案解析问题导析问题导析 (1)图中a~c是 期,c~e是__________
_______期,e~f是 期,f~g是精细胞变形阶段。
(2)图中b~c段出现的原因是 。减数第一次分裂前的间减数第一次分裂DNA分子的复制减数第二次分裂返回上页答案解析 细胞分裂间期,染色体完成复制,进入分裂期后,同源染色体就出现联会现象,应发生在c~d初期,e点完成减数分裂Ⅰ,同源染色体发生了分离,染色体数目变为N;
f点完成减数分裂Ⅱ,每个子细胞中染色体数目仍为N条;
e点表示等位基因已随着同源染色体的分离进入了两个子细胞中;
f点表示着丝粒分裂后形成的两条染色体分别进入到两个子细胞中;
a~c段完成DNA的复制,表示分裂间期;
c~f 段DNA连续两次减半,表示分裂期;
f~g段表示完成分裂后精细胞变形为精子。返回上页初级次级初级精子次级当堂检测1.正常情况下,在人的初级卵母细胞经减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体条数最多为
A.1 B.2 C.3 D.4√答案2341解析解析 初级卵母细胞含有2条X染色体,在减数第一次分裂后期分配到次级卵母细胞和第一极体中,在次级卵母细胞和第一极体减数第二次分裂前期和中期时各有1条X染色体,减数第二次分裂后期时含有2条X染色体,故在初级卵母细胞减数分裂形成卵细胞的过程中,一个细胞中含有的X染色体数最多为2条,B项正确。2.人体内某一细胞正在进行减数分裂,其内有44条常染色体与2条X染色体,此细胞不可能是
①初级精母细胞 ②次级精母细胞 ③初级卵母细胞 ④卵细胞
A.①④ B.①③ C.①② D.①②③√答案解析解析 人的初级精母细胞中所含染色体与其体细胞中相同,即44+XY;
次级精母细胞中为22+X或22+Y,但减数分裂Ⅱ的后期为44+XX或44+YY;
初级卵母细胞与其体细胞相同,即44+XX;
而卵细胞中减半,为22+X。23143.某高等植物的细胞在形成花粉时,减数分裂Ⅱ的后期有染色体 34条,此细胞在减数分裂过程中可产生四分体数为
A.34个 B.68个
C.17个 D.136个√答案解析解析 根据减数分裂Ⅱ的后期的主要特点:着丝粒分裂,染色单体成为染色体,此时,染色体数目加倍,等于该生物体细胞中的染色体数目,即17对(34个),在减数分裂过程中应该形成17个四分体。23144.如图所示,甲、乙分别表示某种生物(只含两对同源染色体)的两个正在进行分裂的细胞,请据图回答下列问题:
(1)甲图表示______________期细胞,分裂后产生的子细胞名称是____________。
(2)乙图表示______________期细胞,细胞的名称是_____________,分裂后产生的子细胞是_____________。答案减数分裂Ⅰ后次级卵母细胞次级精母细胞231减数分裂Ⅱ后卵细胞和极体解析4解析 染色体平均分布于细胞两极和细胞形态伸长,可以断定它们均处于分裂后期。再比较甲、乙两图:甲图中染色体存在染色单体,且又是同源染色体分离,可以确定甲图为减数分裂Ⅰ后期(不能答成减数分裂后期);
乙图细胞为次级卵母细胞(不能答成次级性母细胞),它分裂后产生的子细胞一大一小,分别为卵细胞和极体(不能答成产生生殖细胞,或只答产生卵细胞)。2314课件42张PPT。第4课时 染色体在减数分裂中的行为(Ⅲ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.理解有丝分裂和减数分裂的区别,归纳细胞分裂图像的辨析规律。2.概述受精作用的过程和意义。
3.阐明染色体在世代传递中的稳定性和连续性。
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细胞分裂图像的辨析规律。一 细胞分裂图像的判定三 染色体在世代传递中的稳定性和连续性二 受精作用内容索引当堂检测一 细胞分裂图像的判定减数分裂和有丝分裂有很多相似之处,也有各自的特点,我们要学会利用这些特点对细胞分裂图像进行判定。减数分裂生殖细胞后期Ⅰ后期Ⅱ后期Ⅱ前期Ⅱ中期Ⅱ1.思维导图有丝分裂后期中期Ⅰ前期Ⅰ联会前期Ⅰ四分体后期Ⅰ有丝分裂中期有丝分裂前期2.细胞分裂图像的判定方法——“三看法”二倍体生物的细胞分裂图像判定集中于前期、中期和后期三个时期,对这三个时期的主要特点归纳如下:
(1)前期:染色体散乱排列在细胞中,无核被膜、核仁。
若无同源染色体,则为减数分裂Ⅱ前期(A1);若有联会现象,为减数分裂Ⅰ前期(A2);若有同源染色体,但不联会,则为有丝分裂(A3)。(2)中期:染色体排列在细胞中部。
若出现同源染色体的着丝粒排列在赤道板两侧,则为减数分裂Ⅰ中期(B1);若染色体的着丝粒排列在赤道板上,且含有同源染色体,则为有丝分裂中期(B2);若无同源染色体,则为减数分裂Ⅱ中期(B3)。(3)后期:染色体移向两极,动物细胞膜开始内陷。
①若含有染色单体,则为减数分裂Ⅰ后期,均等分裂的是初级精母细胞(C1),不均等分裂的是初级卵母细胞(C2)。
②若不含染色单体,则观察移向一极的染色体中是否有同源染色体,若有同源染色体则是有丝分裂后期(C3);若无同源染色体则为减数分裂Ⅱ后期,均等分裂的是次级精母细胞或者第一极体(C4),不均等分裂的为次级卵母细胞(C5)。
1.如图为某动物体内细胞分裂的一组图像,下列叙述正确的是
A.上述①、②、③细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2
B.细胞①、②、③、⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C.表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D.④细胞分裂前,细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2答案解析问题导析问题导析 (1)图中①为_____________,②为_______________,③为_____________,④为______________期,⑤为____________期或_____________________期。
(2)图中①细胞中染色体与DNA分子数目之比为______。
(3)图中②产生的子细胞中____(有/无)同源染色体。有丝分裂后期减数分裂Ⅰ后期有丝分裂中期减数分裂Ⅱ后减数第一次分裂前的间有丝分裂间返回上页答案1∶1无解析 ①为有丝分裂后期,②为减数分裂Ⅰ后期,③为有丝分裂中期,故C项不正确;
细胞中染色体与DNA分子数目的比例为1∶2的图形中,应有染色单体,据图可知①中无染色单体,只有②③符合,故A项不正确;
④为减数分裂Ⅱ后期,此细胞分裂前,细胞中有染色单体,染色体与DNA分子数目比例为1∶2,故D项正确;
有丝分裂是产生体细胞的分裂方式,分裂过程中同源染色体没有分离,因此细胞①③产生的子细胞有同源染色体,②产生的子细胞无同源染色体,而⑤图是分裂间期,看不出是有丝分裂间期还是减数分裂Ⅰ前的间期,故B项不正确。返回上页二 受精作用在生物体的有性生殖过程中,精子和卵细胞通常要融合在一起,才能发育成新个体。阅读教材P16~P18图文,思考下列问题:
1.受精的概念及高等动物的受精作用
(1)精子与卵细胞相互识别、融合成为 的过程,称为受精作用。受精卵(2)高等动物的受精作用
①精子细胞膜和卵细胞膜通过识别作用相互接触。
②精子的 进入卵细胞, 留在外面。
③卵细胞 的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。
④精子的 与卵细胞的 相融合,彼此的 会合在一起。
⑤结果:受精卵中的 数目恢复到体细胞中的数目,其中有一半的
来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。头部细胞膜细胞核尾部染色体染色体细胞核染色体(3)结合细胞膜的成分,讨论精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么?精子与卵细胞融合过程体现了生物膜的什么特性?答案 精卵细胞相互识别的物质基础是细胞膜表面的糖蛋白。相互融合体现了生物膜的流动性。答案注意区分染色体和遗传物质的存在位置,染色体只存在于细胞核中,而遗传物质存在于细胞核和细胞质中。故受精卵中的染色体来自父母双方的各占1/2,但受精卵中的遗传物质则来自父母双方的不均等,因为受精卵中的细胞质主要来自卵细胞。小贴士2.被子植物的双受精作用
双受精是被子植物特有的受精方式。当成熟的花粉粒落到雌蕊的柱头上,花粉粒萌发,形成花粉管,花粉管内有两个精子。花粉管穿过花柱,进入子房,一直到达胚珠,并从珠孔伸进胚囊。随后,花粉管的顶端破裂,释放出两个精子,一个精子与 结合,形成 (染色体数为2n);另一个精子与 结合,形成 (染色体数为3n)。这就是被子植物特有的双受精现象。卵细胞受精卵两个极核受精极核3.受精作用的本质和优生措施
(1)受精作用的本质:___________________。
(2)受精作用与优生的关系
①“_________”技术的成功为患有不孕症的夫妇带来了希望的曙光,但该技术涉及伦理和法律问题,所以我国2001年8月1日颁布了《人类精子库管理办法》和《人类辅助生殖技术管理办法》。
②控制人口数量应采取必要的避孕方法,避孕的一种机理是阻止________
_________。
③___________家畜和作物受精作用的发生,以达到有计划繁殖的目的,比如农业上的人工授粉。精子与卵细胞的结合试管婴儿精子和卵细胞相遇促进和抑制解析 因为遗传物质并不是全部存在于染色体上,在细胞质内的线粒体中也有少量的遗传物质(DNA),而受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,所以来自母方的遗传物质比父方多,故A项错误。
2.下列有关受精作用的叙述,错误的是
A.受精卵中全部遗传物质来自父母双方的各占一半
B.受精时,精子和卵细胞双方的细胞核相互融合
C.受精卵中染色体数与本物种体细胞中染色体数相同
D.受精卵中的染色体来自父母双方的各占一半答案解析三 染色体在世代传递中的稳定性和连续性细胞用符号n表示。受精卵中具有成对的同源染色体,因此受精卵称为_______细胞,用符号2n表示。1.配子的染色体数目仅为体细胞的_____,即配子中只含有各对染色体中的____染色体,因此配子称为_______细胞。_______阅读教材P18内容,根据坐标系中生物世代传递中染色体和DNA含量的变化曲线,标出各阶段的名称,并思考后面的问题:一条一半单倍体单倍体二倍体分裂Ⅱ亲代减数分裂Ⅰ减数间期子代受精2.在减数分裂过程中,所有同源染色体都会集合在一起,且会各自独立地在细胞的中央排列,随后每对染色体随机分离,即每对染色体的排列及随后的分离不会影响其他染色体的行为。染色体独立分配的最后结果是染色体 。以不同的组合方式分配到各配子中分裂Ⅱ亲代减数分裂Ⅰ减数间期子代受精3.单倍体的配子又通过 作用恢复为 的受精卵,在受精卵中的两条同源染色体一条来自 ,一条来自 。正是这样,生物才得以保持一定的染色体数目而一代一代繁衍下去。受精分裂Ⅱ亲代减数分裂Ⅰ减数间期子代受精二倍体父方母方减数分裂和受精作用过程中,核DNA和染色体数量变化图示
(1)AB、FG代表减数分裂;(2)BC、GH代表受精作用;
(3)CD、DE、HI、IJ代表有丝分裂。
3.如图表示某生物几种细胞分裂过程中的染色体数目变化,下列有关说法中正确的是答案解析问题导析A.ab段细胞中一定不存在同源染色体
B.仅bc段细胞中没有同源染色体
C.e产生的原因是染色体复制
D.fg段细胞中染色体数∶DNA分子数=1∶1问题导析 (1)图中ae代表 过程,e代表 作用,eh代表________过程。
(2)图中有同源染色体的分裂时期是 。
(3)图中染色体数∶DNA分子数=1∶1的分裂时期是 。减数分裂受精有丝分裂ab、eh返回上页答案ce、fg解析 题图中a~e为减数分裂,e为受精作用,e~h为有丝分裂。ab段为分裂间期和减数分裂Ⅰ,细胞中有同源染色体;
b~e段为减数分裂Ⅱ,细胞中没有同源染色体;
e产生的原因是受精作用。返回上页卵细胞的细胞核细胞核当堂检测1.如图表示某动物的精原细胞,该细胞在减数分裂过程中发生了交叉互换。则由该细胞形成的精子类型可能是2341√答案解析231解析 经交叉互换的精原细胞会形成4种类型的精细胞,选项A、C中分别只有1、0条染色体发生了交叉互换,不符合交叉互换的现象;
选项D中只含有两种类型的配子。42.在某哺乳动物(体细胞染色体数=24)的睾丸中,细胞甲和细胞乙的染色体、染色单体、核DNA分子数依次是24、48、48和12、24、24。下列关于细胞甲和细胞乙的分裂方式判断正确的是
A.细胞甲、乙可能都在进行减数分裂
B.细胞甲、乙可能都在进行有丝分裂
C.细胞甲不可能进行减数分裂,细胞乙可能进行有丝分裂
D.细胞甲不可能进行有丝分裂,细胞乙可能进行减数分裂√答案解析2314解析 该哺乳动物体细胞染色体数目为24条,细胞甲中染色体、染色单体、核DNA数量依次为24、48、48,可以推测细胞甲可能处于有丝分裂或减数分裂Ⅰ过程中;
细胞乙中染色体、染色单体、核DNA数量依次为12、24、24,可以推测细胞乙处于减数分裂Ⅱ过程中。23143.减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定具有十分重要的意义,原因是
A.减数分裂使配子中染色体数目减半,受精作用使受精卵中染色体数目
恢复
B.后代具有更大的生活力和变异性
C.减数分裂过程中有染色体的交叉互换
D.受精作用进行时,精子只有头部进入卵细胞内√答案解析解析 减数分裂使形成的生殖细胞中染色体数目减半,然后通过受精作用使染色体数目恢复到体细胞中原有的染色体数目。2314231答案4.下图中甲是某高等生物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线,乙是该生物一个细胞的局部结构模式图。请分析回答下列问题:
(1)该生物个体发育的起点是通过甲图中的[ ]_________形成的,在个体发育过程中进行[ ]_________过程。有丝分裂受精作用CB解析42341解析 解答本题的关键是读懂题干与题图,题干告之该生物是高等生物,图乙细胞结构有中心体,因此该生物是高等动物。图甲中A表示减数分裂,B表示受精作用,C表示有丝分裂,①发生同源染色体分离,属于减数分裂Ⅰ。
②可代表减数分裂Ⅱ的前、中期。
③代表减数分裂Ⅱ后期,着丝粒分裂,染色体加倍。
⑥代表有丝分裂后期,图乙表示减数分裂Ⅱ中期。把图中的信息弄清楚后,再结合教材知识和图中信息就可解答本题。2341答案(2)姐妹染色单体分离发生在[ ]______________期和[ ]____________期。
(3)乙图细胞所处的分裂时期属于甲图中[ ](填数字)阶段;该生物细胞中染色体数最多有____条。有丝分裂后减数分裂Ⅱ后⑥③16②2341答案(4)乙图细胞的分裂方式与其他体细胞的分裂方式相比,其本质区别是_____________________,具有这种细胞分裂方式进行生殖的生物,其后代有利于在自然选择中进化,体现其优越性。子细胞染色体数目减半课件54张PPT。第5课时 DNA贮存遗传信息(Ⅰ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.结合教材图文,概述肺炎双球菌转化实验的过程。
2.分析教材图2-23,理解噬菌体侵染细菌的实验过程。
3.结合教材图文,了解烟草花叶病毒的重建实验,认识到RNA也是遗传物质。
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三组经典实验的原理及实验分析。一 肺炎双球菌的转化实验三 RNA也是遗传物质二 T2噬菌体侵染细菌的实验内容索引当堂检测一 肺炎双球菌的转化实验为了证明DNA和蛋白质在遗传中的作用,格里菲斯和艾弗里以肺炎双球菌为实验对象,分别做了体内和体外转化实验,请分析实验过程,归纳实验结论:
1.肺炎双球菌的特点无有小而粗糙无2.格里菲斯的体内转化实验
(1)a组实验结果说明S型细菌 (有、无)毒性;b组实验说明R型细菌
毒性;c组实验说明加热杀死的S型细菌 毒性。有无无(2)d组实验中小鼠死亡,从死亡的小鼠体内分离出了S型细菌,它是怎样产生的?答案答案 S型细菌中的某种物质把R型活细菌转化为了S型活细菌。(3)格里菲斯的推论:____________________________________________
_________________________。加热杀死的S型细菌体内含有某种“转化因子”,能使R型细菌转化为S型细菌(4)格里菲斯实验能否证明具体哪种物质是转化因子?答案答案 格里菲斯实验表明:S型细菌含有能让R型细菌发生转化的“转化因子”,但该种转化因子是何种物质还不明确。3.肺炎双球菌的体外转化实验
(1)设计思路:将提纯的S型活细菌的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到含有R型细菌的培养基中,单独研究它们各自的功能。(2)实验过程及结果
①甲、乙、丁三组实验对照说明:____________________________
___________________。DNA是转化因子,蛋白质等其他物质不是转化因子细菌出现没有S型型细菌出现了S细菌出现没有S型细菌出现没有S型②丙组实验的目的是什么?答案答案 证实DNA的分解产物不是转化因子,从反面证实了DNA是遗传物质。现代研究表明,转化的实质是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中,即实现了基因的重新组合,使R型细菌表达出荚膜的性状,变成了S型细菌。小贴士比较格里菲斯和艾弗里的实验1.某研究人员模拟肺炎双球菌的转化实验,进行了以下4个实验:
①S型细菌的DNA+DNA酶→加入R型细菌→注射入小鼠
②R型细菌的DNA+DNA酶→加入S型细菌→注射入小鼠
③R型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入S型细菌的DNA→注射入小鼠
④S型细菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型细菌的DNA→注射入小鼠
(1)以上四个实验小鼠的存活情况依次是_____、_____、_____、_____。答案存活死亡存活存活
(2)将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后,注射到小鼠体内,小鼠死亡,则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项答案解析问题导析问题导析 (1)①中加入了DNA酶,S型细菌的 被水解,加入R型活细菌后不能转化出S型活细菌,小鼠存活;②中直接加入了S型活细菌,小鼠死亡;③中 (有、没有)活细菌, (会、不会)转化出S型活细菌;④与③相同,没有活细菌。
(2)一开始,小鼠的免疫系统会杀死大多数的R型细菌,有一部分R型细菌转化为 ,随着 的出现,小鼠的免疫系统逐渐被破坏,R型细菌、S型细菌数量都增加。DNAS型细菌没有不会S型细菌返回上页答案解析 将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后,注射到小鼠体内,随着R型细菌转化成S型细菌,S型细菌的数量增加。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭,随着S型细菌增多,小鼠免疫系统被破坏,R型细菌数量又开始增加。返回上页二 T2噬菌体侵染细菌的实验(1)结构:由头部和尾部组成,头部和尾部的外壳都是由 构成的,头部内含有 。
(2)特点:一种专门寄生在细菌细胞内的病毒,在宿主细胞外 (有、没有)独立代谢能力,只能营 生活。为了进一步研究生物的遗传物质,赫尔希和蔡思以T2噬菌体作为实验材料,做了利用放射性同位素标记的噬菌体侵染细菌的实验。阅读教材P21~P22内容,完成下面的思考:
1.实验材料:T2噬菌体,如图1DNA蛋白质没有寄生2.实验原理:如图2
T2噬菌体侵染大肠杆菌后,会在____
的作用下,利用_________
体内的物质来合成自身的组成成分,进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后,大肠杆菌 ,释放出子代的噬菌体。大肠杆菌遗传物质裂解3.实验方法: , 用 标记一部分噬菌体的蛋白质,用 标记另一部分噬菌体的DNA。32P放射性同位素标记法35S自身标记元素分析
因噬菌体蛋白质含有硫元素而DNA没有此元素,所以用35S标记蛋白质;DNA含有磷元素而蛋白质没有此元素,所以用32P标记DNA;因DNA和蛋白质都含有C、H、O、N元素,所以此实验不能标记C、H、O、N元素。小贴士4.实验过程35S32P35S32P高很低低很高5.实验分析
(1)实验中能否直接用含有放射性同位素的培养基来培养噬菌体呢?答案答案 不能。噬菌体是营寄生生活的,不能直接用普通培养基培养,因此必须先用含有放射性物质的培养基培养细菌,再让噬菌体去侵染细菌。(2)实验中搅拌的目的是使 分离;离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 ,离心管的沉淀物中留下
。吸附在细菌上的噬菌体与细菌蛋白质外壳被感染的大肠杆菌6.实验结论:噬菌体的遗传物质是 。(3)结合实验结果分析DNA无有DNA无无蛋白质外壳实验误差分析
(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。2.1952年,赫尔希和蔡思利用同位素标记法完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验。
(1)下图中锥形瓶内的培养液是用来培养__________的。答案大肠杆菌
(2)如果让放射性同位素主要分布在图中离心管的上清液中,则获得该实验中的噬菌体的培养方法是________。
A.用含35S的培养基直接培养噬菌体
B.用含32P的培养基直接培养噬菌体
C.用含35S的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体
D.用含32P的培养基培养细菌,再用此细菌培养噬菌体答案(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,离心后,发现上清液中有放射性物质存在,这些放射性物质的来源可能是________________________________________________________
_________________。没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释
放出的子代噬菌体答案解析问题导析问题导析 (1)噬菌体寄生在大肠杆菌体内,要标记噬菌体需要首先培养
的大肠杆菌。
(2)离心后上清液中主要含有噬菌体的 ,下层沉淀物中主要含有 。要让放射性主要分布在图中上清液中,则需要噬菌体的 被标记。
(3)用被32P标记的噬菌体去侵染未被标记的大肠杆菌,放射性主要分布在
中,但如果实验中保温时间 ,部分噬菌体没有侵染大肠杆菌,或者保温时间 大肠杆菌裂解,部分噬菌体被释放出来,则上清液中也可检测到部分放射性。蛋白质外壳沉淀物作标记被噬菌体DNA侵染的大肠杆菌蛋白质外壳答案过长过短返回上页解析 (1)若要标记噬菌体,必须先标记大肠杆菌,再用噬菌体去侵染大肠杆菌,因为噬菌体只能寄生在活细胞中,不能用培养液直接培养噬菌体。
(2)若在上清液中放射性较高说明用35S标记了蛋白质外壳,若在沉淀物中放射性较高,则说明用32P标记了DNA。
(3)用32P标记噬菌体后,沉淀物中放射性较高。若上清液中也有少量放射性物质,可能的原因是:存在没有侵入大肠杆菌的噬菌体或侵入大肠杆菌的噬菌体经增殖后释放出的子代噬菌体。返回上页三 RNA也是遗传物质1.证明RNA是遗传物质的实验
1957年科学家富兰克林·科瑞特做了烟草花叶病毒的重建实验,过程如图:
(1)烟草花叶病毒含有的核酸只有 ,没有 。RNADNA(2)如果只用烟草花叶病毒的蛋白质去感染烟草,烟草 (会、不会)出现病斑,如果用烟草花叶病毒的RNA去感染烟草,烟草 (会、不会)出现病斑。
(3)利用不同种类的蛋白质和核酸进行重建的杂种病毒去感染烟草,烟草出现的病斑类型总是和提供 的病毒一致。
(4)此实验说明:生物体中的核酸只有RNA时, 是遗传物质。不会会RNARNA2.综合肺炎双球菌转化实验、T2噬菌体侵染细菌的实验和烟草花叶病毒的重建实验,我们可以得出,绝大多数生物的遗传物质是 ,只含有RNA和蛋白质的病毒的遗传物质是 ,所以说DNA是主要的遗传物质。
3.遗传物质的特点
(1)分子结构具有 。
(2)能够 ,保持亲子代遗传信息的连续性。
(3)决定生物体的 ,控制生命的 过程。
(4)能够产生 。DNARNA相对的稳定性自我复制性状新陈代谢可遗传的变异生物体内核酸的种类及遗传物质的判别3.回答下列有关遗传物质的问题:
(1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌的遗传物质分别是______、______、______、______。答案DNADNARNADNA
(2)下列有关遗传物质的叙述,正确的是
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.真核生物的DNA都以染色体为载体
C.遗传物质在亲代与子代之间传递性状
D.核酸是一切生物的遗传物质答案
(3)下列哪项不是蚕豆细胞内遗传物质的载体
A.染色体 B.叶绿体
C.线粒体 D.核糖体解析问题导析问题导析 (1)生物体内DNA和RNA都有或只有DNA时,遗传物质为 ;只有RNA时,遗传物质为 。
(2)真核生物细胞核中的DNA都以染色体为载体,细胞质中DNA的载体为
和 ;遗传物质在亲代与子代之间传递遗传信息,遗传信息控制生物体的性状。
(3)蚕豆细胞为真核细胞,遗传物质的载体可以为染色体、叶绿体、线粒体;核糖体中的RNA (能、不能)作为遗传物质。RNADNA线粒体叶绿体答案不能返回上页解析 遗传物质在亲代与子代之间传递遗传信息;
真核生物中DNA的主要载体是染色体,另外线粒体和叶绿体也是DNA的载体。返回上页DNADNADNARNA当堂检测1.下列关于探索DNA是遗传物质实验的相关叙述,正确的是
A.格里菲斯实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因突变的结果
B.格里菲斯实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
C.赫尔希和蔡思实验中T2噬菌体的DNA是用32P直接标记的
D.赫尔希和蔡思实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质2341√答案解析52341解析 格里菲斯实验中肺炎双球菌R型转化为S型是基因重组的结果,A错误;
格里菲斯实验证明了S型细菌中存在一种转化因子,使R型细菌转化为S型细菌,B错误;
T2噬菌体属于病毒,营寄生生活,需先标记细菌,再标记噬菌体,C错误;
赫尔希和蔡思的T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D正确。52.在探索遗传物质的过程中,赫尔希和蔡思做了T2噬菌体侵染细菌的实验。下列有关叙述正确的是
A.用32P、35S标记同一组T2噬菌体的DNA和蛋白质
B.该实验的步骤是标记、培养、搅拌、离心、检测
C.用含有充足有机物的完全培养基培养T2噬菌体
D.该实验证明了DNA是主要的遗传物质√答案解析23415解析 32P、35S分别标记不同组T2噬菌体的DNA和蛋白质,A错误;
该实验先标记噬菌体,然后用标记的噬菌体侵染大肠杆菌培养噬菌体,之后进行搅拌和离心,最后检测上清液和沉淀物的放射性,B正确;
T2噬菌体只能用活的细胞培养,不能用培养基培养,C错误;
该实验证明了DNA是遗传物质,而不能证明DNA是主要的遗传物质。234153.在肺炎双球菌的转化实验中,在培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中,依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖,经过培养,检查结果发现试管内出现S型活细菌的是
A.3和4 B.1、3和4 C.2、3和4 D.1√答案解析23415解析 3、4两支试管内的R型细菌因为没有S型细菌的DNA,所以都不会发生转化;
2号试管虽然有DNA,但被DNA酶分解,所以也不会发生转化;
1号试管内有S型细菌的DNA,所以会使R型细菌转化成S型活细菌。234154.下列有关生物体遗传物质的叙述,正确的是
A.豌豆的遗传物质主要是DNA
B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核糖核苷酸2341√答案解析解析 A项错误:豌豆的遗传物质只有DNA;
B项正确:中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上,细胞质中也有;
C项错误:T2噬菌体的遗传物质是DNA,不含S元素;
D项错误:HIV的遗传物质是RNA,水解后产生4种核糖核苷酸。523415.在噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,分别用同位素31P、32P和32S、35S作如下标记:答案此实验得到的结果是子代噬菌体和亲代噬菌体的外形及侵染大肠杆菌的特性均相同,请分析:
(1)子代噬菌体的DNA分子中含有的上述同位素是__________,原因是________________________________________________________________
_____________________。32P和31P 噬菌体的DNA(含32P)进入大肠杆菌,利用大肠杆菌的脱氧核糖核苷酸
(含31P)合成自身的DNA52341(2)子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的上述同位素______,
原因是____________________________________________。
(3)此实验结果证明了_________________。35S噬菌体的蛋白质外壳(含32S)没有进入大肠杆菌内 答案DNA是遗传物质5课件38张PPT。第6课时 DNA贮存遗传信息(Ⅱ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.通过实验,学会DNA的粗提取与鉴定的方法。
2.结合教材图文,概述DNA分子双螺旋结构的主要特点。
3.阐明RNA的分子结构,比较DNA分子和RNA分子结构的异同。
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1.DNA的粗提取与鉴定。
2.DNA分子的双螺旋结构特点。一 DNA的粗提取与鉴定三 RNA分子的结构二 DNA分子的结构内容索引当堂检测一 DNA的粗提取与鉴定要想探明DNA的功能、了解DNA的结构特性,必须首先把DNA分子从细胞中分离出来。阅读教材P23~P24,完善下面的DNA粗提取与鉴定的实验过程并思考:
1.材料用具
香蕉或菜花;氯化钠或食盐,餐具洗涤液或洗衣粉(皂)液;95%的乙醇或普通白酒(酒精浓度为60%), , 试剂;天平,研钵,量筒,纱布,烧杯,试管,玻璃棒,酒精灯,石棉网,试管夹。生理盐水二苯胺2.实验原理
(1)洗涤液中含有____________________,它们可使细胞膜破裂,______变性,使蛋白质与______分离开来。
(2)DNA能溶于___________中,但不溶于 ,加入酒精可以使______从溶液中析出。
(3)DNA+二苯胺 蓝色(DNA鉴定)十二烷基硫酸钠和碱蛋白质DNA氯化钠溶液DNA酒精3.实验步骤
(1)研碎细胞(细胞释放DNA):将30 g香蕉切碎,放入研钵中,加入2 g 氯化钠研磨直至成 。
(2)蛋白质与DNA分离:向研钵中加入10 mL蒸馏水或凉开水搅拌,然后加入10 mL ,轻轻搅拌。
(3)过滤、析出DNA:将混合液用两层纱布过滤,向滤液中加入预冷的10 mL 溶液,静置,即可产生絮状的DNA。
(4)获取DNA:取两支试管,分别加入5 mL ,将DNA挑至其中一支试管中,轻轻搅拌使其溶解。半流体状洗涤剂乙醇生理盐水(5)鉴定DNA:向两支试管中各加入4 mL的二苯胺,混匀后,放入 中加热5 min。
(6)观察现象:待试管冷却后观察并比较两支试管中溶液颜色的变化。
4.实验结果
加入DNA的试管 ,未加入DNA的试管 。沸水变蓝色不变蓝色5.思考
(1)实验中为什么要把实验材料充分切碎?洗涤液的作用是什么?答案 充分切碎是为了使研磨充分。洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱,它们可使细胞膜破裂,蛋白质变性,使蛋白质与DNA分离开。答案(2)实验中为什么总是强调要轻轻搅拌,轻轻混匀?答案 以免破坏DNA分子。(3)乙醇或白酒的作用是什么?答案 加入乙醇或白酒可使DNA从溶液中析出。1.两次使用NaCl的原因
(1)书中步骤1加入2 g NaCl的目的是使研磨充分,破坏细胞结构,有利于DNA释放。
(2)书中步骤4中加入5 mL的生理盐水,是因为DNA易溶于NaCl溶液中。
2.获取较纯净DNA的关键步骤
(1)研磨要充分,获取较多DNA。
(2)加入洗涤液,使DNA和蛋白质分开。
(3)沉淀DNA时必须使用冷酒精。
(4)正确搅拌:沿一个方向轻轻搅拌,以便获取较完整的DNA分子。
1.下列关于DNA的粗提取与鉴定的实验叙述中,不正确的是
A.乙醇的作用是析出DNA,因为DNA不溶于酒精
B.加入二苯胺后要沸水加热
C.洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱,它们可使细胞膜破裂
D.对DNA进行鉴定时,无需设置两支试管答案解析解析 对DNA进行鉴定时,需要设置两支试管,形成对照。二 DNA分子的结构①____________;②__________;③______;④____
___________________;⑤_______;⑥__________;⑦__________;⑧___________。
(2)从图中可以看出,和A配对的一定是___,和G配对的一定是___,碱基对之间靠______连接。其中A-T之间是___个氢键,G-C之间是___个氢键。因此DNA分子中______含量越高,DNA分子稳定性越高。如图为DNA分子的双螺旋结构模型,试完成相关内容。
1.DNA分子的结构
(1)写出图中各部分的名称:胸腺嘧啶(T)脱氧核糖嘧啶脱氧核糖核苷酸胸腺碱基对磷酸鸟嘌呤(G)腺嘌呤(A)胞嘧啶(C)TC氢键32G-C 2.双螺旋结构特点
(1)DNA分子是由 多核苷酸链构成的,这两条多核苷酸链按 方式向右盘旋成双螺旋结构。
(2)DNA分子中的 交替连接,排列在外侧,构成基本骨架; 排列在内侧。
(3)两条链上的碱基通过 连接成碱基对。碱基配对的规律是: 与T通过二个氢键配对, 与C通过三个氢键配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。两条反向平行脱氧核糖和磷酸碱基对氢键GADNA分子的结构
(1)基本组成元素:C、H、O、N、P五种元素。
(2)基本组成单位:四种脱氧核糖核苷酸。
三者之间的连接方式如图所示:(3)DNA单链:多核苷酸链。
每条链中,脱氧核糖核苷酸分子之间连接如图所示。
即一个脱氧核糖核苷酸分子中脱氧核糖上的3号碳原子与另一个脱氧核糖核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键(磷酸二酯键)相连。(4)DNA双链:两条多核苷酸长链以氢键相连。
两条单链之间的连接如图所示:①碱基之间的配对方式有两种,如图所示,A一定与T配对,G一定与C配对。
②配对的碱基之间以氢键相连,A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键。
③配对的两个脱氧核糖核苷酸方向相反,尤其要注意脱氧核糖的位置。(5)DNA双螺旋结构
①两条链反向平行。
②外侧为脱氧核糖与磷酸交替排列。
③内部为碱基互补配对。2.如图为DNA分子的平面结构,虚线表示碱基间的氢键。请据图回答下列问题:
(1)从主链上看,两条单链_____平行;从碱基关系看,两条单链上的______________。
(2)_________和_____相间排列,构成了DNA分子的基本骨架。答案反向脱氧核糖碱基互补配对磷酸(3)图中有___种碱基,____种碱基对。
(4)含有200个碱基的某DNA片段中碱基间的氢键共有260个。请回答:
①该DNA片段中共有腺嘌呤____个,C和G构成的碱基对共____对。
②在DNA分子稳定性的比较中,______碱基对的比例越高,DNA分子稳定性越高。答案440460G与C解析问题导析问题导析 (1)DNA分子两条链按 平行方式盘旋成双螺旋结构,在外侧 和 交替连接,构成基本骨架。
(2)DNA分子中含有200个碱基,也就是100个碱基对,如果碱基对之间全为两个氢键,则氢键个数应为 个,实际氢键个数为260个,多出 个,应为G-C碱基对的个数。反向脱氧核糖磷酸60200返回上页答案解析 (1)从主链上看,两条单链是反向平行的;从碱基关系看,两条单链遵循碱基互补配对原则。
(2)脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧,构成DNA分子的基本骨架。
(3)图中涉及到4种碱基,4种碱基之间的配对方式有两种,但碱基对的种类有4种,即A—T、T—A、G—C、C—G。
(4)假设该DNA片段只有A、T两种碱基,则200个碱基,100个碱基对,含有200个氢键,而实际上有260个氢键,即G—C或C—G碱基对共60个,所以该DNA中腺嘌呤数为:(200-2×60)/2=40(个)。C和G共60对,由于G与C之间有三个氢键,A与T之间有两个氢键,因此,G与C构成的碱基对的比例越高,DNA分子稳定性就越高。返回上页三 RNA分子的结构根据上述对DNA分子结构的学习,阅读教材,试分析RNA分子的结构特点。
RNA也是由许多 聚合而成的多聚体,也是长链大分子,但与DNA有明显的不同之处。
1.RNA通常是 ,有些区域也会形成 结构。核苷酸双链单链2.基本单位:核糖核苷酸
图中构成核苷酸的①是 ,而不是脱氧核糖;RNA含有的 种碱基是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和② , 与腺嘌呤通过氢键配对。
3.有的RNA还具有酶的 功能,能够对RNA自身的特定序列进行自我剪接,被称为 。4核糖尿嘧啶(U)尿嘧啶催化核酶1.单链RNA的结构与双螺旋结构的DNA相比,RNA的结构相对不稳定,所以烟草花叶病毒等以RNA为遗传物质的病毒更容易发生变异。
2.研究DNA往往标记胸腺嘧啶(T),而研究RNA往往标记尿嘧啶(U)。
3.因为DNA中的碱基是以配对后的碱基对出现的,且总是嘧啶与嘌呤配对,所以嘧啶数总是与嘌呤数相等。而RNA是单链的,碱基不以碱基对的形式出现,所以嘌呤数往往与嘧啶数不相等。据表分析可知:
(1)丙是_________,它代表大多数生物种类DNA分子的结构。
(2)从____生物提取的核酸为RNA。
(3)____为单链的DNA。3.已知多数生物的DNA是双链结构,也有个别生物的DNA是单链的。有人从三种生物中提取核酸,经分析它们的碱基比例如表:答案解析双链DNA乙甲解析 丙中含碱基T,且A=T,C=G,因此是双链DNA;
乙中有U,因此为RNA;
甲含碱基T,但A与T、C与G不互补存在,因此为单链DNA。酒精NaCl溶液蓝色蓝色碱基互补配对反向平行单链当堂检测1.鉴定DNA所用的试剂、条件及所产生的颜色依次是
A.斐林试剂、沸水浴加热、蓝色
B.二苯胺、沸水浴加热、砖红色
C.斐林试剂、不加热、砖红色
D.二苯胺、沸水浴加热、蓝色2341√答案解析解析 二苯胺是鉴定DNA的试剂,在鉴定时需进行沸水浴加热,发生的颜色反应为蓝色。2.组成DNA结构的基本成分是
①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶
A.①③④⑤ B.①②④⑥
C.②③④⑤ D.②③④⑥√答案解析231解析 组成DNA的基本结构单位是脱氧核糖核苷酸,每个脱氧核糖核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成的。组成DNA的含氮碱基有A、T、G、C四种。43.下列能正确表示DNA片段示意图的是√答案解析2314解析 DNA中存在T,不存在U,可排除A选项;
DNA分子的两条链是反向平行的,而不是B选项中同向的(依据两条链中脱氧核糖分析);
A与T之间形成两个氢键,G与C之间形成三个氢键,可排除C选项。23412314.DNA鉴定实验中,进行了如下操作:4231答案(1)根据右图,完成表格空白处的实验内容。DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色溶液逐渐变蓝色溶液不变蓝色4解析231解析 A、B两试管形成对照,B试管中含DNA丝状物,A试管中不含,起对照作用,其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min,这样可加快颜色反应的速度,观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。4231答案(2)对于B试管,完成1、2、3的操作后溶液颜色如何?
________________。
(3)在沸水浴中加热的目的是___________________,
同时说明DNA对高温有较强的_______。
(4)A试管在实验中的作用是____。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与______________________________有关。耐受性加快颜色反应速度溶液颜色基本不变加入试管中的DNA(丝状物)的多少对照4课件41张PPT。第7课时 DNA贮存遗传信息(Ⅲ)第2章 遗传信息传递的结构基础目标导读
1.回顾DNA分子的结构特点,制作DNA分子双螺旋结构模型。
2.归纳有关DNA分子结构的计算规律。
3.结合教材内容,概述DNA与遗传信息的关系。
重难点击
有关DNA分子结构的计算规律。一 制作DNA分子双螺旋结构模型三 DNA分子的遗传信息多样性二 有关DNA分子结构的计算内容索引四 基因和遗传信息的关系当堂检测一 制作DNA分子双螺旋结构模型根据所学的DNA双螺旋结构的知识,结合提供的材料和工具制作DNA分子的双螺旋结构模型,进一步体会DNA分子的结构特点。
1.材料用具:高粱秆、麦秆、薏米、细绳、火柴棍、水彩笔、竹签。2.方法步骤
(1)把高粱秆去皮留心,剪成小块,做成五边形的柱状体,代表_________;将麦秆剪成等长,用水彩笔涂上四种不同的颜色,分别代表____________
____;薏米代表_____。
(2)用两条等长的细绳将做好的_____________和_____交替地穿在一起,再用牙签穿好上色的麦秆,将牙签的两端分别插入两条细绳穿起的相应的____________中。
(3)用细竹签将两条细绳的前端穿好,双手抓起竹签,_________,就得到DNA分子的双螺旋结构模型了。四种不同的五边形柱状体脱氧核糖碱基薏米磷酸五边形柱状体旋转一下制作模型应注意的问题
(1)熟悉制作模型用的各种零件所代表的物质,写出四种碱基的字母名称。
(2)两条多核苷酸链的长度、碱基总数一致,碱基互补、方向相反。
(3)磷酸、脱氧核糖、碱基三者之间的连接部位要正确。
(4)制作中各零件连接应牢固,避免在旋转中脱落。
(5)各组模型制作以不同数量和顺序的A-T、C-G、T-A、G-C四种碱基对排列,领悟DNA分子的多样性。
(6)制作DNA分子双螺旋结构模型的材料也可用其他替代材料,因地制宜,就地取材。
1.在制作DNA双螺旋结构模型时,各“部件”之间需要连接。下图连接中错误的是答案解析解析 同一条脱氧核糖核苷酸链中,相邻脱氧核糖核苷酸之间的连接是通过脱氧核糖上的3号碳原子上的羟基与另一个脱氧核糖核苷酸的5号碳原子上的磷酸基团之间脱水聚合连接而成的。二 有关DNA分子结构的计算根据制作的DNA双螺旋结构模型,结合图示,总结与碱基互补配对原则有关的规律:
1.腺嘌呤与 相等,鸟嘌呤与 相等,即A= ,G= 。因此,嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A+G= 。一条链中的A和另一条链中的T相等,可记为A1=T2,同样:T1= ,G1= ,C1= 。T胸腺嘧啶胞嘧啶T+CCC2A2G22.设在双链DNA分子中的一条链上A1+T1=n%,因为A1=T2,A2=T1,则:A1+T1= =n%。整个DNA分子中:A+T= 。
即在双链DNA分子中,互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都 。T2+A2n%相等即双链DNA分子中,非互补碱基之和所占比例在两条互补链中_________。互为倒数4.DNA分子中共有 种类型的碱基对,若某个DNA分子具有n个碱基对,则DNA分子可有 种组合方式。44n1.碱基比例与双链DNA分子的共性及特异性
(1)共性:不因生物种类的不同而不同值在不同DNA分子中一般是不同的,是DNA分子多样性和特异性的表现。
2.若已知A占双链的比例=c%,则A1/单链的比例无法确定,但最大值可求出为2c%,最小值为0。3.氢键数目计算:若碱基对为n,则氢键数为2n~3n;若已知A有m个,则氢键数为3n-m。
4.进行碱基计算要注意以下几点
(1)单位是“对”还是“个”,这方面往往带来数据成倍的错误。
(2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。
(3)解题时最好画一下简图,比较直观,可减少因思路不清引起的错误。
答案解析问题导析2.某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%。那么,对应的另一条互补链(b)上的G占该链碱基总数的比例是
A.35% B.29% C.28% D.21%问题导析 (1)DNA分子中互补碱基之和所占比例在任意一条链及整个DNA分子中都相等,(A+T)/(A+T+G+C)=44%,因此(A1+T1)/(A1+T1+G1+C1)= ,在整条单链中A+T+G+C=1,可以得出(G1+C1)/(A1+T1+G1+C1)= 。
(2)题干中G1/(A1+T1+G1+C1)=21%,在互补链中G2=C1,所以G2/(A1+T1+G1+C1)= -21%= 。35%44%56%返回上页答案56%解析 整个DNA中的A+T占整个DNA碱基总数的44%,则G+C占整个DNA碱基总数的56%,又因为其中一条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,所以与G对应的互补链(b)上的C占b链碱基总数的21%,则G(a链上)+C(b链上)占DNA分子碱基总数的21%。因为总的G+C占整个DNA分子碱基总数的56%,所以G(b链上)+C(a链上)占DNA整个分子碱基总数的35%,推得G占b链碱基总数的35%,所以答案选A。返回上页三 DNA分子的遗传信息多样性生物体的多样性和差异性是由其内部因素与外部环境共同决定的,其中遗传信息起着决定性的作用。阅读教材P28内容,结合提供的材料思考。
1.遗传信息的概念
生物的遗传信息是指 ,从DNA的化学结构来看,决定核苷酸差异的是碱基,也就是说 决定了遗传信息的功能和蛋白质的种类与特性。碱基的排列顺序DNA上的核苷酸的排列顺序2.遗传信息的多样性
组成DNA分子的碱基只有___种,配对方式只有 种,但是碱基对的_____却可以成千上万,形成的碱基对的_________也可以千变万化。(如一个由1 000个碱基对组成的DNA分子,它的碱基对可能的排列方式就有______种),从而构成了DNA分子的多样性,也决定了_________的多样性。
3.DNA分子的特异性
不同生物含有的DNA分子的种类和数目都不相同;不同生物含有的遗传信息的种类数目各不相同。因此,每一个DNA分子具有特定的____________,构成了DNA分子的特异性。数目441 000排列顺序遗传信息碱基排列顺序2生物多样性与DNA分子多样性的关系:DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础,生物界多样性的直接原因是蛋白质的多样性;生物界多样性的根本原因是核酸的多样性。小贴士1.遗传信息是基因中的脱氧核糖核苷酸的排列顺序,但并不是DNA分子上所有的脱氧核糖核苷酸的排列顺序都叫遗传信息。
2.遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排列顺序中,所以DNA分子的多样性和特异性必然导致基因中遗传信息的多样性和特异性。
答案解析问题导析3.由50个脱氧核糖核苷酸构成的DNA分子,按其碱基的排列顺序不同,可分为多少种,说明了DNA分子的什么特性
①504种 ②450种 ③425种 ④遗传性 ⑤多样性 ⑥特异性
A.①④ B.②⑤ C.②⑥ D.③⑤问题导析 (1)50个脱氧核糖核苷酸构成的DNA分子,每条单链有25个脱氧核糖核苷酸,第一个脱氧核糖核苷酸有 种可能,第二个脱氧核糖核苷酸同样有 种可能,以此类推,形成的DNA分子共有 种。
(2)存在多种多样的DNA分子,说明了DNA分子的 。
(3)自然界中不同生物的DNA分子不同,说明了DNA分子的 。多样性44返回上页答案425特异性解析 50个脱氧核糖核苷酸共构成了25个碱基对,共有排列顺序425种,由此说明由于碱基对(或脱氧核糖核苷酸对)的排列顺序的多样性,决定了DNA分子的多样性。返回上页四 基因和遗传信息的关系阅读教材P28内容,分析材料,归纳基因与遗传信息的关系。
材料一 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子,长度约为4 700 000个碱基对,在DNA分子上分布着大约4 400个基因,每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。
材料二 生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为海蜇的DNA分子上有一段长度为5 170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明,转入了海蜇的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠,在紫外线的照射下,也能像海蜇一样发光。1.由材料一说明基因是 的片段。
2.由材料二说明基因具有 。
3.由上述探究可得:基因是DNA分子上 。不同基因的 不同,所蕴藏的 也不同,因此控制着
。特定的遗传效应DNA碱基排列顺序具有遗传效应的特定核苷酸序列遗传信息不同性状的表达4.染色体、DNA、基因三者关系密切,判断下列说法的正误。
(1)正常细胞中每条染色体有一个DNA分子,每个DNA分子有很多个基因
( )
(2)复制、分离和传递,三者能相伴而行( )
(3)三者都是遗传物质,三者都能行使生物的遗传作用( )
(4)在生物的传种接代过程中,染色体行为决定后两者( )
(5)基因是DNA分子中的任意片段( )答案解析问题导析××√√√问题导析 (1)正常情况下,每条染色体上只有一个DNA分子,只有在细胞分裂间期DNA复制后,着丝粒分裂之前,一条染色体上才有两个DNA分子。基因在染色体上呈 排列。
(2)基因是有 的DNA片段,基因和DNA的行为存在一致性;DNA与蛋白质结合形成染色体,染色体的行为决定着 的变化。
(3) 是遗传物质,染色体为遗传物质的主要载体。
(4)基因是DNA中能够决定 的片段。线性DNA遗传效应DNA返回上页答案生物性状解析 (3)染色体中含有蛋白质,不是遗传物质。
(5)基因是有遗传效应的DNA片段,而不是DNA分子中的任意片段。返回上页多样性遗传效应很多基本单位当堂检测1.下列关于双链DNA分子的叙述,不正确的是
A.若一条链中的A和T的数目相等,则另一条链中的A和T数目也相等
B.若一条链中的G的数目为C的2倍,则另一条链中的G的数目为C的0.5倍
C.若一条链中A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则另一条链中相应碱基比为
2∶1∶4∶3
D.若一条链中G∶T=1∶2,则另一条链中C∶A=2∶1231√答案42.假设一个DNA分子片段中,碱基T共312个,占全部碱基的26%,则此DNA片段中碱基G所占百分比和数目分别是
A.26%,312个 B.24%,288个
C.24%,298个 D.12%,144个√答案解析2314解析 DNA分子的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则,即DNA分子中有一个A,必须有一个和其互补的T;
有一个C,必有一个G。根据这个原理可知G= =24%;
又知T共312个,占26%,则可知该DNA分子片段中共有碱基312÷26%=1 200(个);
前面已计算出G占24%,则G的数目是1 200×24%=288个。23143.下列关于染色体、DNA、基因三者之间的关系的叙述,不正确的是
A.三者行为一致
B.三者都是生物细胞内的遗传物质
C.每条染色体上含有1个或2个DNA分子,DNA分子上含有多个基因
D.在生物的繁衍过程中,染色体的行为决定着DNA和基因的行为√答案解析解析 生物细胞内的遗传物质只能是DNA,基因是具有遗传效应的DNA片段,染色体是DNA的主要载体。23144.大肠杆菌DNA分子结构示意图(片段)如图所示。请据图回答下列问题:
(1)图中1表示_____,2表示__________,1、2、3结合在一起的结构叫________________。
(2)3有___种,中文名称分别是_________________。231答案磷酸脱氧核糖2脱氧核糖核苷酸解析鸟嘌呤、胞嘧啶解析 3的种类易出错,据图中氢键数可知为G—C碱基对,3代表G或C;4(5)若DNA分子的一条单链中(A+T)/(A+T+C+G)=k,则另一条互补链中这种比例____,而在整个DNA分子中是____。如果DNA分子一条链中的A占15%,互补链中的A占25%,则整个DNA分子中A占______。(3)DNA分子中3和4是通过______连接起来的。
(4)DNA被彻底地氧化分解后,能产生含氮物质的是_______(用序号表示)。231答案3、4氢键20%k解析k 解析 DNA中只有碱基含氮,图中显示序号的碱基只有3与4。4课件33张PPT。章末整合(教师备用资料)第2章 遗传信息传递的结构基础本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建着
丝
粒
分
裂
,DNA双螺染色体分离分体→同源 姐
妹
染
色
单
体
分
开噬菌体侵染
细菌的实验同源染色体联会→四旋结构模型碱基互补配对多样性基因规律方法整合典例1 如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像,据图回答下列问题:
(1)按先后顺序把有关有丝分裂图像的序号排列起来:___________;按先后顺序把有关减数分裂图像的序号排列起来:_________________。答案?②⑤⑥⑦①③⑧⑩④⑨?方法一 细胞分裂方式的辨析与比较解析解析 ①图中含4条染色体且两两配对,属于减数分裂Ⅰ前期(四分体);
②中含4条染色体,都排列在赤道板上,没有出现两两配对现象,为有丝分裂中期;
③中含4条染色体排列在赤道板上,同源染色体两两配对,为减数分裂Ⅰ中期;
④中含2条染色体,排列在赤道板上,为减数分裂Ⅱ中期;
⑤⑥都含8条染色体,染色体移向两极,为有丝分裂后期;
⑦中细胞的每一极都含4条染色体,细胞膜正把细胞缢裂为两个,为有丝分裂末期;
⑧表示同源染色体分开移向两极,为减数分裂Ⅰ后期;⑨中姐妹染色单体分开移向两极,变成4条染色体,为减数分裂Ⅱ后期;
⑩中无同源染色体,含2条已复制的染色体,为减数分裂Ⅰ后得到的细胞——次级性母细胞;
?为减数分裂Ⅱ后得到的细胞——成熟生殖细胞;
?中染色体散乱分布,中心粒正移向两极,为有丝分裂前期细胞。(2)此动物的正常体细胞中有___对同源染色体,细胞核中有__个DNA分子。
(3)在上述分裂图像中,细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图______。
(4)在上述分裂图像中,属于初级精母细胞的是图_______。
(5)在上述分裂图像中,每条染色体上只含有一个DNA分子的是图___________。答案24⑤⑥①③⑧⑤⑥⑦⑨?1.辨认分裂图像的关键是识别同源染色体。下列五组中的染色体,存在同源染色体的是D、E。
2.如图表示某雄性动物体内处于不同分裂状态或时期的细胞,总结如下:(1)B细胞正处于有丝分裂后期,细胞内有染色体8条、染色单体0条。
(2)图中D细胞的名称为初级精母细胞,该时期之前其细胞核中含8个DNA分子。
(3)图中具有同源染色体的细胞有A、B、D;含有染色单体的细胞有C、D;含4个染色体组的是B,含2个染色体组的有A、D。
(4)将图中A细胞经过减数分裂形成精细胞的过程按分裂的顺序连接起来为:A→D→C→E。3.如图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA相对值变化。
(1)染色单体从c点开始消失。
(2)从b点开始不存在同源染色体。
(3)与体细胞染色体数目相同但无同源染色体的区段是cd段。
(4)联会发生在a点之后。
1.细胞分裂是生物体一项重要的生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。下列关于图的叙述,不正确的是
A.若某植株的一个细胞正在进行分裂如图①,此细胞的下一个时期的主要特点是着丝粒分裂
B.假设某高等雄性动物睾丸里的一个细胞分裂如图②,其染色体A、a、B、b分布如图,
此细胞产生的精子染色体组成为AB的概率是1/8
C.图③是某高等雌性动物体内的一个细胞,在分裂形成此细胞的过程中,细胞内可形成3
个四分体
D.图②对应于图④中的BC段,图③对应于图④中的DE段答案解析解析 图①所示的细胞无同源染色体,故处于减数第二次分裂中期,下一个时期会发生着丝粒的分裂,染色单体变成染色体,A正确;
图②所示是精原细胞(AaBb)正在进行有丝分裂,有两对同源染色体,通过减数分裂形成的精子其染色体组成为AB的概率为1/4,B错误;
图③所示细胞为卵细胞或极体,可以判断该动物体细胞有3对同源染色体,所以在减数第一次分裂过程中会形成3个四分体,C正确;
图②每条染色体含2条染色单体,DNA含量加倍,对应图④的BC段。图③无染色单体,是经减数分裂形成的配子细胞,对应图④的DE段,D正确。方法二 巧解同位素标记噬菌体典例2 有人试图通过实验来了解H5N1禽流感病毒侵入家禽的一些过程。设计实验如图:
一段时间后,检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素,下表对结果的预测中,最可能发生的是答案解析解析 病毒侵染细胞时,蛋白质外壳留在外面,只有核酸注入细胞内,由图可知,病毒先在含32P的宿主细胞1中培养(其DNA被32P标记),然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P(不具放射性),也有自身核酸(含32P),故子代病毒的核酸大多含31P,少数含32P;
病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的,故全被35S标记。1.噬菌体的结构:噬菌体由DNA和蛋白质组成。
2.噬菌体侵染细菌的过程3.噬菌体的标记方法
(1)标记细菌:用含有32P或者35S的培养基培养细菌,获得含32P或者35S的细菌。
(2)标记噬菌体:让噬菌体侵染含32P或者35S的细菌,从而获得含32P或者35S的噬菌体。4.噬菌体侵染细菌的实验过程
(1)用35S标记蛋白质的噬菌体 细菌→搅拌、离心 上清液放射性高,沉淀物放射性低。
(2)用32P标记DNA的噬菌体 细菌→搅拌、离心 上清液放射性低,沉淀物放射性高。
(3)结论:(1)(2) DNA是遗传物质(不能证明蛋白质不是遗传物质)。5.噬菌体侵染细菌实验放射性分析的“两看”法
2.关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述中,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,沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌
不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质
不是遗传物质答案解析解析 噬菌体营寄生生活,不能用培养基直接培养,需用含放射性的大肠杆菌培养才能使噬菌体带上放射性标记,A项错误;
实验中保温时间不能过长,若保温时间太长则可能使一些含32P的子代噬菌体释放出来,离心后存在于上清液中,导致上清液中检测到32P,B项错误;
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,部分噬菌体仍吸附在细菌表面而存在于沉淀物中,C项正确;
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,因为缺少蛋白质进入细菌细胞的对照。
典例3 某双链DNA分子含有200个碱基,一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶
3∶4,则该DNA分子
A.含有4个游离的磷酸基
B.A有60个
C.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7
D.碱基排列方式共有4200种答案解析方法三 巧解DNA分子结构的计算解析 DNA分子中含有2个游离的磷酸基;
根据一条链上的A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,可计算出A+T=30%,则该双链DNA分子中的A+T=30%,碱基总数为200个,则A+T=60个,A=T,A=30个;
另一条链与该链互补,另一条链的A∶T∶G∶C=2∶1∶4∶3,两条链的A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7;
DNA分子含有200个碱基,其碱基排列顺序最多有4100种,但因题目限制了4种碱基的数量比例,故其碱基排列顺序应少于4100种。碱基互补配对原则是核酸中碱基数量计算的基础。可推知以下多条用于碱基计算的规律。
1.在双链DNA分子中,互补碱基两两相等,即A=T,C=G,且A+G=C+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.在双链DNA分子中,互补的两种碱基和(如A+T或C+G)占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值。
3.DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比值的倒数等于其互补链中该种比例的比值。4.DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。
5.不同生物的DNA分子中其互补配对的碱基之和的比值一般不同,即(A+T)/(C+G)的值不同。
3.一个DNA分子的一条链上,腺嘌呤比鸟嘌呤多40%,两者之和占DNA分子碱基总数的24%,则该DNA分子的另一条链上,胸腺嘧啶占该链碱基数目的
A.28% B.24%
C.14% D.44%答案解析解析 已知A1+G1=(A+G+T+C)×24%,A1=140%G1,所以G1=10%(A+G+T+C),则A1=14%(A+G+T+C),又由于A1=T2,A2+T2+C2+G2= (A+T+G+C),所以T2=28%(A2+T2+G2+C2)。
典例4 下列叙述中正确的是
A. 细胞中的基因都位于染色体上
B.细胞中每条染色体都只有一个DNA分子
C.在体细胞中,基因和染色体一般成对存在
D.非等位基因在形成配子时都是自由组合的答案解析方法四 基因、DNA与染色体之间的关系解析 基因与染色体的行为虽然存在着明显的平行关系,但基因实质上是位于DNA上的,除染色体上有DNA外,细胞质中的线粒体、叶绿体等细胞器内也含有DNA,其上面也有基因(称为细胞质基因),所以A项错误;
细胞中的染色体经过复制后,每条染色体上含有两个染色单体,即两个DNA分子,所以B项错误;
减数分裂过程中,发生自由组合的基因是位于非同源染色体上的非等位基因,同源染色体上的非等位基因不发生自由组合,故D项也错误。右图是一对染色体,其中一条染色体来自母本,另一条来自父本。它们都含有相同的基因,而且这些基因都按照相同的顺序从染色体的一端排到另一端。在一对染色体上同一位置的基因都相同吗?这些基因与染色体呈现出何种关系?
科学家观察到基因和染色体的行为存在着明显的平行关系,通过类比的方法,推断出基因位于染色体上并得到证明,且测定出了基因在染色体上的相对位置,在染色体上呈线性排列。每种生物的体细胞含有一定数目的染色体,真核细胞中DNA主要存在于细胞核内,少量存在于线粒体、叶绿体中。细胞核中的DNA位于染色体上,复制前每条染色体上有1个DNA分子,复制后每条染色体上有2个DNA分子;线粒体、叶绿体中的DNA是裸露的。每个DNA分子上含有许多基因,基因在染色体上呈线性排列。
4.用a表示DNA,b表示基因,c表示脱氧核糖核苷酸,d表示碱基,则四者的关系是答案解析解析 由碱基构成脱氧核糖核苷酸,脱氧核糖核苷酸构成基因,基因可构成DNA。课件45张PPT。第10课时 遗传信息的表达(Ⅱ)第3章 遗传信息的复制与表达目标导读
1.结合教材内容,理解密码子的概念并能熟练地查阅密码子表。
2.分析教材图3-8,概述遗传信息翻译的过程和特点。
3.运用数学方法,分析碱基和氨基酸之间的对应关系。
重难点击
1.密码子的概念。
2.遗传信息翻译的过程和特点。一 碱基和氨基酸的对应关系三 基因表达中相关数量的计算二 遗传信息的翻译过程内容索引当堂检测一 碱基和氨基酸的对应关系阅读教材,讨论翻译的概念以及碱基和氨基酸的对应关系。
1.翻译的概念
以 链上的核糖核苷酸序列为模板,从一个特定的起始位点开始,按每三个 代表一个氨基酸的原则,依次合成一条 的过程。mRNA核糖核苷酸多肽链2.mRNA和氨基酸的对应关系
(1)mRNA只含有4种碱基,组成生物体的蛋白质的氨基酸有20种,mRNA上的4种碱基怎样决定蛋白质中的20种氨基酸呢?请分析:
①若1个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基只能决定 种氨基酸。
②若2个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基只能决定 种氨基酸。
③若3个碱基决定一种氨基酸,则4种碱基能决定 种氨基酸。
因此,mRNA上决定一个氨基酸的碱基至少是 个。64(43)16(42)4(41)3(2)密码子(见课本P39密码子表)
①概念: 上决定一个氨基酸的 个相邻的碱基称为一个密码子,密码子共有 种。
②种类:起始密码子: ,编码 。终止密码子:_______
___________,它们不编码氨基酸。普通密码子: 种。
③对应关系
a.决定20种氨基酸的密码子共有61种。
b.1种密码子只能决定 种氨基酸(终止密码子除外)。如密码子CGU只编码 。AUG64mRNAUAA、591精氨酸3甲硫氨酸UAG、UGAc.1种氨基酸可由________种密码子决定。如编码精氨酸的密码子有_____
______________________________。
④已知一段mRNA的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG,请写出对应的氨基酸序列:_______________________________________
_______________________________。CGC、CGA、CGG、AGA、AGGCGU、1种或多脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—(3)密码子的特点
① :遗传密码在mRNA分子上是连续排列的,要正确地阅读密码必须从一个正确的起点开始,以后连续不断地一个一个往下读,直到读到终止信号。
② :决定氨基酸的密码子有 种,而氨基酸只有 种。因此,多数氨基酸有几个密码子与之对应。
③ :每种密码子只对应 氨基酸。
④ :病毒、原核生物和真核生物的密码子是通用的,这是生命统一性的一个有力证据。但也有例外,如 DNA的密码子与这一通用密码子就有一些不同之处。简并性20连续性专一性61一种通用性线粒体3.tRNA
(1)结构:三叶草形结构,一端是携带 的部位,另一端有3个碱基能和mRNA上的密码子互补配对,叫 。
(2)种类:共有 种。反密码子与决定61种氨基酸的密码子对应。
(3)功能:携带氨基酸进入核糖体。1种tRNA只能携带 种氨基酸,1种氨基酸可由_________ tRNA携带。61反密码子11种或多种氨基酸遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区分
1.下列对mRNA的描述,不正确的是
A.mRNA可作为合成蛋白质的直接模板
B.mRNA上的每三个相邻的碱基决定一个氨基酸
C.mRNA上有四种核糖核苷酸,编码20种氨基酸的密码子有61种
D.mRNA只有与核糖体结合后才能发挥作用答案解析问题导析问题导析 (1)在细胞核中经转录产生的 ,经加工后由 进入细胞质,与 结合可翻译产生蛋白质。
(2)除 外,mRNA上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸。
(3)密码子共有64种,决定氨基酸的密码子只有 种。
(4)蛋白质合成的场所为 。mRNA核糖体核孔返回上页答案61终止密码子核糖体解析 mRNA是合成蛋白质的直接模板,但只有与核糖体结合后才能发挥作用,mRNA上的密码子有64种,其中有3个终止密码子不决定氨基酸,61种密码子决定20种氨基酸。返回上页二 遗传信息的翻译过程1.翻译概述
(2)场所:[B] 。
(3)产物:[E]具有 。运载工具[A]______
原料[C]_______
模板[D]_______
能量
酶氨基酸tRNAmRNA核糖体一定氨基酸顺序的肽链如图是遗传信息翻译的过程,观察该图,完成下列探究内容。(1)条件:2.翻译的过程
(1)当 运载着一个氨基酸进入 以后,就以 为模板,按照 原则,把转运来的氨基酸放在相应的位置上。核糖体mRNA碱基互补配对tRNA(2)一个氨基酸转运完毕以后,tRNA离开核糖体,又去转运下一个相应的
。
(3)被转运来的这些氨基酸通过 一个一个连接起来,形成 。
(4)肽链合成以后,从核糖体上脱离,再经过一定的 及 ,最终形成一个具有一定氨基酸顺序的、有一定功能的 分子。氨基酸肽链折叠盘曲肽键修饰蛋白质3.多聚核糖体:翻译可以快速进行的原因
(1)mRNA与核糖体的数量关系:_______________________________。
(2)存在上述关系的意义:__________________________________________。(3)蛋白质合成的方向:________(据右图),判断依据是根据______________________
_______。
(4)蛋白质合成的结果:合成的仅是多肽链,要形成蛋白质还需要运送至____________
_______等结构中进一步加工。一个mRNA可同时结合多个核糖体少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质从左向右多肽链的长短,长的翻尔基体内质网、高译在前答案 图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同,所以合成了4条相同的肽链,而不是4个核糖体共同完成一条肽链的合成,也不是合成出4条不同的肽链。(5)讨论:图示中合成了几条肽链?是否相同?答案4.遗传信息的传递过程归纳
由遗传信息的转录和翻译过程可以看出,DNA分子上 的排列顺序决定了mRNA中 的排列顺序,mRNA中的核糖核苷酸的排列顺序又决定了 的排列顺序,氨基酸的排列顺序决定了
,从而使生物体表现出各种各样的 。当然,从DNA到生物的性状这一过程,还要受到环境等其他因素的影响。脱氧核糖核苷酸氨基酸蛋白质结构和功能的特异性核糖核苷酸遗传性状原核生物由于没有核被膜,核糖体可以靠近核DNA分子,因此原核生物具有边转录边翻译的特点,如图:小贴士转录与翻译的不同点比较2.判断下列关于翻译过程的描述的正误。
(1)终止密码子没有和其对应的tRNA,不能编码氨基酸( )
(2)真核生物翻译的场所主要在细胞核中( )
(3)三种RNA都与翻译过程有关( )
(4)翻译的过程有水生成( )
(5)翻译需要的20种氨基酸都可以在人体内合成( )答案解析问题导析√××√√问题导析 (1)终止密码子没有对应的 ,没有对应的 ,不编码氨基酸。
(2)生物的翻译场所都是核糖体, 是真核生物转录的场所。
(3)在翻译过程中 作为模板, 携带氨基酸,作为场所的核糖体由 和 组成。
(4)翻译过程中氨基酸脱水缩合产生 。
(5)组成生物体的20种氨基酸中,有12种人体能够合成的称为非必需氨基酸,有8种(婴儿9种)为人体必须从 中获取的,人体不能合成的称为____氨基酸。反密码子tRNA细胞核返回上页答案mRNAtRNArRNA蛋白质水必需食物解析 (2)翻译的场所是核糖体。
(5)人体内能合成的氨基酸只有非必需氨基酸。返回上页三 基因表达中相关数量的计算氨基酸是构成蛋白质的基本单位,有关氨基酸脱水缩合的计算在前面已讲过。蛋白质的合成受基因控制,那么基因、mRNA以及蛋白质中氨基酸之间有什么关系呢?结合下图分析:
1.转录时,组成基因的两条链中只有一条链能转录,另一条链则不能转录。基因为 链结构而RNA为 链结构,因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的 。双单1/22.mRNA中碱基数与氨基酸的关系:翻译过程中,mRNA中每 个相邻碱基决定一个氨基酸,每个氨基酸需要一个tRNA转运,所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA碱基数目的 。31/33.综上可知:基因中碱基数目∶mRNA碱基数目∶tRNA数目∶蛋白质中氨基酸数目= 。图解如下:6∶3∶1∶1计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时,mRNA上的终止密码子不决定氨基酸,因此准确地说,mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
(3)在回答有关问题时,应加上最多或最少等字。如:mRNA上有n个碱基,转录产生它的基因中至少有2n个碱基,该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。小贴士基因表达过程中相关数量的计算
3.一种动物体内的某种酶是由2条多肽链构成的,含有150个肽键,则控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是
A.912个 B.456个
C.450个 D.906个答案解析问题导析问题导析 (1)该酶由2条肽链,150个肽键组成,所以组成该酶的氨基酸数为 个。
(2)DNA中碱基数目∶RNA中碱基数目∶氨基酸数=6∶3∶1,因此基因中核苷酸数最少为 个。152答案912返回上页解析 首先根据缩合的概念及肽链条数计算出该酶具有的氨基酸数为150+2=152(个),再根据其中的关系求出控制这个酶合成的基因中核苷酸的分子数至少是152×6=912(个)。返回上页蛋白质mRNA转录翻译6nn3n当堂检测1.如图中的a、b、c、d分别代表人体内的四种大分子化合物,下列有关说法不正确的是
A.分子c的种类约61种,只含三个碱基,分子量比b小得多
B.b、c、d的合成离不开化合物a,这四种大分子化合物的主要合成场所相同
C.b、c、d三种化合物能同时存在于同一个细胞器中
D.a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物,四种相同的化合物2341√答案解析231解析 a、b、c、d分别代表DNA、mRNA、tRNA、rRNA。c为tRNA,有3个与密码子结合的游离碱基,并不是只含3个碱基;
密码子有64种,其中3个终止密码子不对应tRNA,故分子c的种类约61种。b、c、d的合成叫转录,a的合成是DNA的复制,它们主要在细胞核中进行。线粒体和叶绿体能翻译形成部分蛋白质,故其内含有这三种RNA。a、b彻底水解后可得到四种不同的化合物——核糖、脱氧核糖、T、U,四种相同的化合物是A、C、G、磷酸。42.由表可推知决定丝氨酸密码子的是
A.TCG B.UCG C.UGC D.AGC答案解析231√4231解析 转运RNA上具有反密码子,与信使RNA上的密码子可以碱基互补配对,由转运RNA的第一个碱基可知,丝氨酸的密码子第一个碱基应是A,所以选D。43.已知某转运RNA的反密码子的3个碱基顺序是GAU,它运载的是亮氨酸(亮氨酸的密码子是UUA、UUG、CUU、CUA、CUC、CUG),那么决定此亮氨酸的密码子是由DNA模板链上的哪个碱基序列转录而来的
A.GAU B.CAT C.CUA D.GAT√答案解析231解析 tRNA上的反密码子与mRNA上的碱基互补,而决定氨基酸的密码子是mRNA上的碱基序列,故此亮氨酸的密码子是CUA,由DNA模板链上的GAT转录而来。44.如图为某基因表达的过程,据图回答下列问题:
(1)能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是____(填标号),其基本组成单位是_____________。进行a过程所需的酶有___________。
(2)图中⑤所运载的氨基酸是_________。(密码子:AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸)
(3)图中信使RNA对应的DNA片段连续复制两次还需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为___个。RNA聚合酶核糖核苷酸解②苯丙氨酸21231答案解析4231解析 通过转录将DNA中遗传信息由细胞核传递至细胞质,通过翻译以氨基酸为原料合成蛋白质,转录需DNA先解旋,然后核糖核苷酸聚合,需要RNA聚合酶;
信使RNA中共有A和U 7个,故其对应的DNA有胸腺嘧啶脱氧核苷酸7个,复制两次形成4个DNA,共需胸腺嘧啶脱氧核苷酸28个,故还需21个。4课件35张PPT。第11课时 遗传信息的表达(Ⅲ)第3章 遗传信息的复制与表达目标导读
1.阅读教材,结合实例概述基因表达的调控机理。
2.分析图3-12,归纳“中心法则”的主要内容。
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1.原核生物基因表达的调控。
2.中心法则的主要内容。一 基因表达的调控二 中心法则内容索引当堂检测一 基因表达的调控在生命活动中,基因表达是严格有序的,它受调节基因和其他调节因素的控制与影响。阅读教材P40~42内容,结合材料,试归纳基因表达调控的规律。
1.基因表达调控的概念及意义
(1)概念:对基因表达过程的 就称为基因表达的调控。
(2)意义:每个细胞都有复杂的基因调控系统,使各种蛋白质只有在______才被合成,这样就能使生物 ,防止生命活动中的浪费现象和有害后果的发生,保持体内代谢过程的正常状态。
(3)不同的生物或同一种生物细胞分化发育的不同时期,其调控机制是_______。调节作用需要时适应多变的环境不同的(2)调控原理:大肠杆菌染色体上存在着 ,它由一个 (O)、
、 (P)和 (I)组成,三个结构基因分别是
(编码半乳糖苷酶)、 (编码半乳糖苷透过酶)和 (编码半乳糖苷转乙酰酶)。培养基中乳糖的存在与否,直接影响三个结构基因的表达。2.原核生物基因表达的调控
阅读教材P40~41内容,以乳糖分解代谢基因表达调控(如图)为例,探讨原核生物基因表达的调控原理。
(1)发生时间:主要发生在 过程中。乳糖操纵子操纵基因三个结构基因启动子调节基因LacZLacYLacA转录②当培养基中 存在时,乳糖可以与调节基因的产物 结合,使调节蛋白 (能,不能)与操纵基因结合,从而使RNA聚合酶顺利地与 结合, 三个结构基因的转录,也就促进了半乳糖苷酶的_____,使乳糖被分解为葡萄糖和半乳糖,供给大肠杆菌生长的需要。(3)调控过程
①当培养基中没有乳糖时,调节基因的产物__________会与 结合,从而_____
___________与启动子的结合,使三个结构基因_________,也就不能合成分解乳糖的半乳糖苷酶。操纵基因调节蛋白阻碍RNA聚合酶无法转录只有乳糖不能启动子调节蛋白促进合成3.真核生物基因的表达调控
阅读教材P41~42内容,归纳真核生物基因表达调控的特点:
(1)真核生物基因表达的调控机制与原核生物有相似之处,但比原核生物的调控机制 。
(2)调控特点:真核生物的 含有发育成一个成熟个体的全部遗传信息。在调节因素的作用下,随着生物体的生长发育,遗传信息 表达。一般在胚胎时期,基因表达的数量 ,但在以后的生长发育过程中,有些基因表达增强,有些基因表达减弱或被抑制,即真核生物的基因表达具有选择性。受精卵复杂得多最多有序地基因表达的调控是生物体生存必不可少的。尤其是当周围的营养、温度、湿度及pH等条件发生变化时,生物体就要在调节因素的作用下,调整自身的基因表达,产生相应功能的蛋白质,通过改变生物体自身的代谢以适应环境。
1.下列关于基因表达调控的叙述中,错误的是
A.基因表达的调控是生物体必不可少的
B.原核生物的基因表达调控机制和真核生物的完全一样
C.乳糖操纵子由操纵基因、结构基因、启动子和调节基因组成
D.当调节基因的表达产物与操纵基因结合以后,结构基因无法表达答案解析解析 基因表达的调控对生物体的生长和发育非常重要,使生物体能适应复杂多变的环境。乳糖能否被利用与乳糖操纵子关系密切,乳糖操纵子由操纵基因、结构基因、启动子和调节基因四部分组成。只要调节基因的表达产物不与操纵基因结合,则结构基因可以表达。原核生物的基因表达调控机制与真核生物的相似,但真核生物的基因表达调控机制比原核生物的复杂得多。二 中心法则1.对中心法则的早期认识
中心法则表示的是生物体内遗传信息的主要流动方向,是由克里克首先提出来的,当时对中心法则的认识如图所示,据图回答:
由中心法则可以看出,遗传信息可以由DNA流向 ,完成DNA的 ;也可以由DNA流向 ,完成遗传信息的 ,然后由RNA流向 ,完成遗传信息的 过程。自我复制DNARNA转录蛋白质翻译2.中心法则的发展
伴随着科学的发展,中心法则得到了补充和发展。结合材料,完成下面的思考:
材料1 1965年,科学家发现,很多RNA病毒在感染宿主细胞后,它们的RNA在宿主细胞内进行复制,这种复制是以导入的RNA为模板,而不是通过DNA。
材料2 1970年,巴尔的摩和梯明在致癌的RNA病毒中,发现一种酶,能以RNA为模板合成DNA。他们称这种酶为依赖RNA的DNA多聚酶,现在一般称为逆转录酶。这说明,遗传信息流也可以反过来,即从RNA→DNA。这是一项重要的发现。巴尔的摩和梯明于1975年荣获诺贝尔奖。(1)材料1说明遗传信息还可以从 流向 。
(2)材料2说明遗传信息还可以从 流向 。
(3)结合以上内容试着完善下面的中心法则,并思考遗传信息传递的5个途径:
①DNA→DNA(或基因到基因):是 过程,表示遗传信息的传递。
② :遗传信息的 过程。RNARNARNADNA→RNADNADNA的复制转录③RNA→ :发生在细胞质 上的 过程,其中②③共同完成遗传信息的表达。
④ :少数RNA病毒(如HIV)等在宿主细胞内的 过程。
⑤RNA→RNA:大多数以RNA作为遗传物质的生物的 过程。蛋白质RNA→DNA核糖体逆转录翻译RNA自我复制(1)实线表示的①、②、③途径在自然界中普遍存在,发生在以DNA为遗传物质的生物体内;虚线表示的④、⑤途径是后来发现的,是对中心法则的补充,发生在以RNA为遗传物质的生物体内。
(2)逆转录需要逆转录酶催化。逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶,它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。这是获得目的基因的重要手段。
(3)中心法则的5条信息传递途径都遵循碱基互补配对原则。小贴士(4)中心法则体现了DNA的两大基本功能,传递功能:图中①体现了遗传信息的传递功能,通过DNA复制完成,发生在细胞增殖过程或亲代产生子代的生殖过程中。
表达功能:图中②③共同体现了遗传信息的表达功能,通过转录和翻译完成,发生在个体发育过程中。中心法则中几个过程的比较
2.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
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
种类不同答案解析问题导析问题导析 (1)中心法则中涉及的生理过程有DNA的 、 、 、RNA的 、RNA的复制。
(2)翻译过程中三种RNA都用到,逆转录过程会用到 酶。
(3)细胞生物的遗传物质为 ,这样的生物能够发生DNA复制、转录和翻译。
(4)真核生物中能够进行DNA复制的场所为 、 、 。复制转录翻译返回上页答案逆转录逆转录细胞核DNA线粒体叶绿体解析 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。返回上页 生物基因表达的调控
生物基因表达的调控转录翻译蛋白质逆转录原核真核基因表达的调控中心法则:当堂检测1.下列关于中心法则的叙述中,不正确的是
A.它是指遗传信息在生物大分子间的传递过程
B.它首先由英国科学家克里克提出
C.遗传信息的传递方向不可能从RNA传向DNA
D.遗传信息最终要流向蛋白质,使其表达2341√答案解析解析 遗传信息可以从RNA传递给DNA,故此题的答案为C。2.某种RNA病毒在增殖过程中,其遗传物质需要经过某种转变后整合到真核宿主的基因组中。物质Y与脱氧核糖核苷酸结构相似,可抑制该病毒的增殖,但不抑制宿主细胞的增殖,那么Y抑制该病毒增殖的机制是
A.抑制该病毒RNA的转录过程
B.抑制该病毒蛋白质的翻译过程
C.抑制该RNA病毒的逆转录过程
D.抑制该病毒RNA的自我复制过程答案解析231√4231解析 RNA病毒的遗传物质需要经逆转录过程形成DNA,然后整合到真核宿主的基因组中,Y物质与脱氧核糖核苷酸结构相似,应抑制该病毒的逆转录过程。43.下列不是真核生物基因表达调控结果的是
A.使生物更好地适应变化的环境
B.使细胞分裂,数量增加
C.使细胞分化
D.使开花植物先营养生长后生殖生长√答案23144.如图所示,在a、b试管内加入的DNA都含有30对碱基。四支试管内都有产物生成,请据图回答下列问题:
(1)a、d两试管内的产物是相同的,但a试管内模拟的是__________过程,d试管内模拟的是_______过程。2341答案DNA复制逆转录解析2341解析 因为a与d两试管中加入的原料都是脱氧核糖核苷酸,所以其产物相同,该产物是DNA,而a试管中加入的模板是DNA,故模拟的是DNA复制过程;d试管内加入的模板是RNA,故模拟的是逆转录过程。(2)b、c两试管内的产物都是______,但b试管内模拟的是______过程,c试管内模拟的是__________过程;b试管的产物中最多含有____个碱基,有___个密码子。231答案解析RNARNA复制30转录1042341解析 因为b与c两试管中加入的原料都是核糖核苷酸,所以两试管中的产物都是RNA。而b与c试管中加入的模板分别是DNA与RNA,因此,b试管内模拟的是以DNA为模板合成RNA的转录过程;由于转录是以DNA的一条链为模板进行的,RNA含有的碱基应为DNA的一半,即30个,每3个相邻碱基为一个密码子,所以有10个密码子。c试管表示的是RNA的复制。(3)d试管中加入的酶比a试管中加入的酶多了_________。231答案解析逆转录酶4解析 逆转录时需要逆转录酶的催化。(4)若要在b试管中继续获得多肽链,则至少还应加入__________________
_________。231答案解析各种氨基酸、tRNA、4有关的酶解析 若要在b试管内继续得到多肽链,则需满足翻译过程所需的条件,所以至少还应加入各种氨基酸和tRNA以及与多肽链合成有关的酶。课件44张PPT。第8课时 遗传信息的复制第3章 遗传信息的复制与表达目标导读
1.阅读教材P32内容,了解DNA分子半保留复制的概念。
2.结合教材P33“阅读与分析”,了解DNA半保留复制的实验证据。3.分析教材图3-3,归纳DNA分子的复制过程和特点。
4.总结有关DNA复制的计算规律,并探讨DNA复制的生物学意义。
重难点击
DNA分子的复制过程和特点。一 DNA分子半保留复制的证据三 有关DNA分子复制的计算二 DNA分子复制的过程内容索引四 遗传信息复制的重大意义当堂检测一 DNA分子半保留复制的证据对DNA分子的复制机理,人们做过几种假设,请结合教材内容讨论以下问题。
1.对DNA分子复制的推测
取出上次课制作的DNA分子结构模型,把DNA的两条多核苷酸链(如图)从碱基的配对处分开。每个小组各负责一条链,根据碱基配对原则,做出现有DNA链的互补链。然后再把两个小组制作好的两个DNA分子放在一起,进行比较。(1)上述过程模拟了DNA分子复制的过程:将DNA分子的 解开,使互补的碱基之间_____断裂,以解开的两条单链作为复制的 ,以游离的脱氧核糖核苷酸为原料,依据 原则,通过形成 ,结合到作为模板的单链上。双螺旋氢键碱基互补配对氢键模板那么这样的DNA分子质量大,离心时应该在试
管的 部;两条链中都含有14N,那么这样的DNA分子质量小,离心时应该在试管的___部;两条链中一条含有15N,另一条含有14N,那么这样的DNA分子质量_____,离心时应该在试管的___部。(2)从上述比较可以发现,两个DNA分子和原DNA分子的碱基序列_________,每个新DNA分子中都保留了原来DNA分子中的___条链,这种方式称做________复制。
2.DNA分子复制的实验证据
(1)实验方法:_________________法和离心技术。
(2)实验原理:如果DNA的两条链都用15N标记,完全相同一半保留放射性同位素标记上居中中底(3)实验过程(4)在下图中画出预期的实验结果答案(5)实验结果和预期的一致,说明DNA的复制是以 的方式进行的。半保留DNA分子在复制时,以解旋形成的两条链(旧链)为模板,按照碱基互补配对原则吸收脱氧核糖核苷酸与之配对,形成两条子链(新链),新链与旧链螺旋成一个新的DNA分子,所以称之为半保留复制。
1.以DNA的一条链“—A—T—C—”为模板,推测经复制后的子链是
A.“—T—A—G—” B.“—U—A—G—”
C.“—T—A—C—” D.“—T—U—C—”答案解析问题导析问题导析 (1)DNA复制中碱基互补配对原则为 配对, 配对。
(2)DNA分子中不含碱基 ,这种碱基只在 中含有。RNAA与TG与C返回上页答案U解析 DNA复制按照碱基互补配对原则进行。返回上页二 DNA分子复制的过程通过以上实验我们了解了DNA分子复制具有半保留复制的特点,如图为DNA分子复制的过程,结合该图,思考下列内容。
1.概念:是指以亲代DNA为 合成子代DNA的过程。
2.时间:DNA分子复制是在 伴随着 的复制而完成的。
3.场所:在真核生物的细胞中,DNA复制发生的场所有 。主要场所是 。模板细胞分裂间期染色体细胞核细胞核、线粒体和叶绿体4.条件:(1)模板:亲代DNA的_____链。
(2)原料:四种________________。
(3)能量:ATP等。
(4)酶:①解旋酶,其作用是_____________
___________________。实质是破坏了碱基对之间的 键。② ,其作用是_________________________________________________________。两条脱氧核糖核苷酸将两条螺旋状DNA聚合酶的长链解开形成单链成和母链互补的子链将四种脱氧核糖核苷酸按照一定的顺序连接氢5.过程
(1)解旋:DNA分子首先利用细胞提供的能量,在_____酶的作用下,把两条螺旋的双链解开。
(2)合成子链:分别以解开的_____________为模板,以细胞中游离的四种_________________为原料,按照______________原则,在_______
____和其他大分子蛋白质的作用下,各自合成与母链_____的一段子链DNA。
(3)形成子代DNA:每条新链与其互补的母链盘旋成新的DNA________结构,从而形成两个与亲代DNA__________的新的DNA分子。解旋每一条DNA链脱氧核糖核苷酸DNA聚碱基互补配对互补合酶完全相同双螺旋6.思考以下问题
(1)DNA复制的起点在碱基组成上有什么特点?答案答案 DNA复制起点处,一般A—T的含量较高。(2)怎样保证复制产生的两个子代DNA分子和亲代DNA分子完全相同?答案 ①DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
②通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。(3)两条子链延伸的方向不同,可能的原因是什么?答案 DNA分子中的两条链是反向平行的,因此子链的延伸方向也是相反的。一般来讲,原核生物的DNA只有一个复制起点,而真核生物的DNA有多个复制起点。小贴士2.判断下列说法的正误。
(1)DNA复制只发生在有丝分裂间期( )
(2)DNA双螺旋全部解链后,开始DNA复制( )
(3)单个脱氧核糖核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链,并且2条子链形成子代DNA分子( )
(4)DNA的复制需要消耗能量( )
(5)单个脱氧核糖核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链( )答案解析问题导析×××√×问题导析 (1)DNA复制发生在 期,不只是有丝分裂间期。
(2)DNA复制为边解旋边 。
(3)DNA复制为一条母链与 的子链结合形成一个新的DNA分子。
(4)DNA复制过程中 和形成 键都需要消耗能量。
(5)脱氧核糖核苷酸链是在 酶的作用下通过形成磷酸二酯键而连接起来的。解旋细胞分裂间复制返回上页答案一条新合成DNA聚合磷酸二酯解析 (1)减数分裂Ⅰ前的间期也发生DNA复制。
(2)DNA边解旋边复制。
(3)DNA半保留复制。
(5)单个脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接,不是氢键。返回上页三 有关DNA分子复制的计算如果用15N标记DNA分子的两条链,让其在含有14N的环境中复制。结合DNA分子半保留复制的特点,完成下面表格:2184全部在中部全部在下部1/4中部,3/4上部1/2中部,1/2上部0100101/41/2023/4416081/211/21/81/47/83/401/2根据上表归纳:若培养n代,结果是:
1.DNA分子数
(1)子代DNA分子总数= 个;2n(2)含15N的DNA分子数= 个;
(3)含14N的DNA分子数= 个;
(4)只含15N的DNA分子数= 个;
(5)只含14N的DNA分子数= 个。2n-222n02.多核苷酸链数
(1)子代DNA分子中多核苷酸链数= 条;
(2)含15N的多核苷酸链= 条;
(3)含14N的多核苷酸链= 条。2n+1-22n+123.消耗的脱氧核糖核苷酸数
若某DNA分子碱基总数为m个,含某碱基x个。
(1)该DNA分子进行n次复制:
①需含该碱基的脱氧核糖核苷酸分子数=需含互补的碱基的脱氧核糖核苷酸分子数= 个。
②需含不互补的碱基的脱氧核糖核苷酸分子数= 个。
(2)该DNA分子进行第n次复制:
①需含该碱基的脱氧核糖核苷酸分子数=需含互补的碱基的脱氧核糖核苷酸分子数= 个。
②需含不互补的碱基的脱氧核苷酸分子数= 个。(2n-1)·x2n-1·(m/2-x)(2n-1)·(m/2-x)2n-1·x1.子代DNA分子中,含14N的有2n个,只含14N的有(2n-2)个,做题时应看准是“含”还是“只含”。
2.无论复制多少次,含15N的DNA分子始终是2个,占总数比例为 。
3.子代DNA分子中,总链数为2n×2=2n+1条;含15N的链始终是2条,占总数比例为 做题时,应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
3.某一个DNA分子中,A为200个,复制数次后,消耗周围环境中含A的脱氧核糖核苷酸3 000个,该DNA分子已经复制了几次
A.4次 B.3次
C.5次 D.6次答案解析解析 利用DNA复制规律得知,经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数目应为3 000=(2n-1)·200,得n=4。四 遗传信息复制的重大意义DNA复制保证了子代能得到亲代的全部遗传信息。阅读教材P34~P35内容,试归纳遗传信息复制的重大意义。
1.DNA复制的意义
(1)由于DNA分子在结构上的 和复制的 ,所以能够准确地将亲代DNA的遗传信息传递给后代,保证了亲子代遗传信息的 ,使子代的性状与亲代相同或相近。
(2)由于DNA分子复制过程可能会 ,所以可以产生新的变异,该变异遗传下来,对于生物的多样性和进化具有重要的意义。稳定性忠实性出现差错一致性2.DNA体外复制——PCR技术
(1)原理:模板双链DNA分子在 左右的条件下分离成单链DNA→在
左右条件下引物与单链的模板DNA结合→在 的作用下,在 左右条件下合成DNA新链,并与模板链螺旋成子代DNA→重复以上循环过程。
(2)用途
①用来扩增目的基因片段,进行 操作。
②在临床医疗诊断、癌症监控、基因突变的检测、法医鉴定等领域有着重要的用途。94 ℃55 ℃72 ℃耐高热的DNA聚合酶基因工程细胞内DNA复制与PCR技术的比较
4.PCR技术扩增DNA所需要的条件是
①目的基因(或模板DNA分子)
②引物
③四种脱氧核糖核苷酸
④DNA聚合酶
⑤mRNA
⑥核糖体
A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑥答案边解旋边复制半保留复制当堂检测解析 DNA复制的基本过程是:解旋→合成子链→双链螺旋化,在解旋时互补碱基对之间的氢键断裂,在合成子链时重新形成新的氢键。1.下列关于DNA复制过程的顺序,正确的叙述是
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键合成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.①③④②⑤ B.③①⑤④② C.①④②⑤③ D.③①④②⑤231√答案解析42.体外进行DNA复制的实验,向试管中加入有关的酶、4种脱氧核糖核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是
A.能生成DNA,DNA的碱基比例与4种脱氧核糖核苷酸的比例一致
B.不能生成DNA,因为缺少DNA模板
C.能生成DNA,DNA的碱基比例不确定,且与酶的来源有一定的关联
D.不能生成DNA,因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件√答案解析231解析 DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等,题目的条件缺少模板,不能生成DNA。43.用15N标记细菌的DNA分子,再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代,a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是√答案解析2314解析 15N标记细菌DNA分子,放在含14N的培养基上复制4次形成16个DNA分子。则:①只含15N的DNA分子:0个;
②同时含15N、14N的DNA分子:2个;
③只含14N的DNA分子:14个。2341(1)G0、G1、G23代DNA离心后的试管分别是图中的: G0______、G1______、G2______。4.含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大。现将某哺乳动物的细胞放在含有 31P磷酸的培养基中,连续培养数代后得到G0代细胞。然后将G0代细胞移至含有32P磷酸的培养基中培养,经过第1、2次细胞分裂后,分别得到G1、G2代细胞。再从G0、G1、G2代细胞中提取DNA,经密度梯度离心后得到结果(如图)。由于DNA分子质量不同,因此在离心管内的分布不同。若①、②、③分别表示轻、中、重3种DNA分子的位置,请回答:2341答案ADB解析231解析 首先应该看懂图解,知道轻、中、重3种DNA划分的标准:由两条链含31P的脱氧核糖核苷酸组成的是轻DNA;
由一条含31P的脱氧核糖核苷酸链和另一条含32P的脱氧核糖核苷酸链组成的是中DNA;
由两条含32P的脱氧核糖核苷酸链组成的是重DNA。DNA分子的复制是半保留复制,即复制后形成的子代DNA中,每个DNA分子都只含有一条子链,另一条则为母链。根据题意:G0代细胞中的DNA全部是由含31P的脱氧核糖核苷酸组成,是轻DNA;4231G1代是以G0代细胞中的DNA为模板,以含32P的脱氧核糖核苷酸为原料形成的两个DNA分子,每一个DNA分子中,母链含31P,子链含32P,是中DNA;
G2代是以G1代为模板,以含32P的脱氧核糖核苷酸为原料形成的4个DNA分子,有2个DNA分子母链含31P,子链含32P,是中DNA,另2个DNA分子母链、子链都只含有32P,是重DNA。4(2)G2代在①、②、③3条带中的DNA数的比例是_________。
(3)图中①、②两条带中DNA分子所含的同位素磷分别是:条带①____,条带②________。
(4)上述实验结果证明DNA的复制方式是___________。DNA的自我复制能使生物的_________保持相对稳定。231答案31P0∶1∶1遗传特性31P、32P半保留复制4课件39张PPT。第9课时 遗传信息的表达(Ⅰ)第3章 遗传信息的复制与表达目标导读
1.阅读教材P36内容,概述基因表达的含义并说出RNA的作用。
2.结合教材图3-4,理解转录的过程及特点。
3.分析教材图3-5,了解转录后加工的过程。
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转录的过程及特点。一 DNA的信使——RNA三 转录的终止及转录后加工二 遗传信息的转录内容索引当堂检测一 DNA的信使——RNA1.基因表达的含义
阅读教材P36内容,结合材料,归纳基因表达的含义。
材料 DNA分子蕴藏了大量的遗传信息,DNA分子上碱基排列顺序的不同,决定了基因功能的差异,进而影响了蛋白质的结构和功能。
上述材料说明基因决定了_______的生物合成,生物体的性状由______的生物活性体现出来,遗传学上把这一过程称为_______________或_________。蛋白质蛋白质遗传信息的表达基因表达2.DNA的信使——RNA
(1)根据所学知识完成DNA和RNA化学组成及空间结构的比较脱氧核糖核糖双螺旋结构脱氧核糖核苷酸单链核糖核苷酸UT①构成人体内核酸(DNA和RNA都有)的碱基共有__种,核苷酸共有__种,病毒体内(只有DNA或RNA)的碱基共有__种,核苷酸共有__种。5844②DNA中的脱氧核糖核苷酸的排列顺序贮存了大量的遗传信息,RNA中是否也贮存遗传信息?答案答案 凡是具有细胞结构的生物,其遗传信息贮存在DNA分子中,RNA没有贮存遗传信息的功能。HIV、SARS等部分病毒体内不含DNA,其遗传信息贮存在RNA中。图示表明,贮存在DNA分子上的遗传信息,可以像磁带转录那样转录到RNA分子上。这时的RNA起到了一个 遗传信息和 遗传信息的作用,称为 (mRNA)。在细胞核内转录好的mRNA从 中游离出来,到达细胞质的 上,参与 的合成。接受信使RNA传递核孔核糖体蛋白质(2)阅读教材,结合材料,归纳信使RNA的知识。(3)通过上面的学习思考:为什么RNA适于作DNA的信使呢?答案 ①RNA中的核糖核苷酸具有多种多样的排列顺序,可以携带遗传信息。
②RNA与DNA一样,也遵循碱基互补配对原则。
③RNA一般为单链,比DNA短,能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。答案DNA与RNA的判定方法
(1)根据五碳糖判断
(2)根据碱基判断1.经测定,甲、乙、丙3种生物的核酸中碱基之比如下表,这3种生物的核酸分别为:_________、 _________、_____。答案解析问题导析双链DNARNA单链DNA问题导析 (1)甲乙中含有碱基T,因此为 ;在甲中A与T不相等,G与C不相等,因此甲只能为 链DNA。
(2)丙中含有碱基U,因此为 。DNARNA 单返回上页答案解析 根据碱基种类判断,甲、乙是DNA,丙是RNA,再根据碱基比例判定甲是单链DNA,乙是双链DNA。返回上页二 遗传信息的转录阅读教材P37内容,根据下图,试分析遗传信息的转录过程。
1.概念:遗传学上把由 合成 的过程称为遗传信息的转录。
2.场所:主要在细胞核中,在线粒体、叶绿体中也能发生。RNADNA3.条件
(1)模板: 。
(2)酶:RNA聚合酶,催化核糖核苷酸聚合为RNA。
(3)原料: 。
(4)能量: 。
(5)产物: 。游离的核糖核苷酸DNA的一条链RNAATP的DNA链被称为 ;与模板链互补的DNA链被称为 。
(3)释放:合成的 链逐渐被甩出,解旋的两条DNA单链很快又结合在一起,恢复为原来的双螺旋结构。4.过程
(1)解旋: 结合在DNA模板区域的上游,即 部位,随着
的移动,该部位的DNA双螺旋解开成为 。
(2)合成:以一条 链为模板,按照 原则,利用细胞核内游离的 ,在 的作用下合成一条 链。作为模板启动子RNA聚合酶单链RNA聚合酶碱基互补配对DNARNA聚合酶核糖核苷酸RNA编码链非编码链RNA(1)启动子位于DNA片段(基因)的上游,其中的碱基序列虽然不编码蛋白质,但是对于遗传信息的表达具有调控作用。如果RNA聚合酶无法与启动子结合,则转录不能进行。
(2)转录不是以DNA的一整条链为模板进行的,实际上转录是以基因为单位进行的,准确地说是以DNA中的某一片段为单位进行转录的。同一DNA分子上的不同基因转录时的模板链可能不同。小贴士DNA复制和转录的比较
2.如图表示转录的过程,则此段中含有多少种核苷酸
A.5 B.6 C.8 D.4答案解析问题导析问题导析 (1)DNA链中含有4种 核苷酸,RNA中含有4种_____
核苷酸。
(2)DNA中的A、G、C与RNA中的A、G、C表示的核苷酸是 (相同、不同)的。脱氧核糖核糖不同返回上页答案解析 DNA和RNA中所含有的核苷酸种类不同。由图可知DNA链上含有3种脱氧核糖核苷酸,RNA链上含有3种核糖核苷酸,故此段图示中共含有6种核苷酸。返回上页三 转录的终止及转录后加工1.转录的终止
转录终止序列的类型:
(1) :主要是利用蛋白质的水解释放的能量,把新生的RNA链释放出来。
(2)不依赖于蛋白质的终止序列:是由合成的 决定的,这段RNA序列富含 ,且可以形成 。在 的下游,新生的RNA链末端有一连串的 ,此处转录的模板与RNA之间形成很多 碱基对,由于A-U之间的氢键是最不稳定的,因此RNA链被释放出来。依赖于蛋白质的终止序列RNA链的结构G—C发夹结构发夹结构UA—U
(1)有关概念
①外显子:是指 。
②内含子:是指 。
③新合成的RNA分子中既有 又有 。通常这样的RNA称为_____________,它的序列与作为 完全互补。内含子DNA分子中编码氨基酸的序列DNA分子中不编码氨基酸的序列外显子前体信使RNA模板的DNA序列2.转录后RNA的加工(2)加工过程
前体信使RNA的 在RNA自身的 作用下被切除掉, 连接在一起,形成 。催化内含子外显子信使RNA(1)前体信使RNA的长度大于mRNA,因为在形成mRNA时内含子部分被切除。
(2)只有外显子部分的碱基序列才能编码蛋白质。
(3)如果用加工后的mRNA与转录的模板链杂交,会形成一些没有配对的环状结构,这些就是转录模板中的内含子部分。
(4)只有真核细胞的DNA具有外显子和内含子,原核细胞DNA中无外显子和内含子之分。小贴士转录产物RNA的类型及比较
3.信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序是由下列哪项决定的
A.转运RNA中核糖核苷酸的排列顺序
B.蛋白质分子中氨基酸的排列顺序
C.核糖体RNA中核糖核苷酸的排列顺序
D.DNA分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序答案解析解析 信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序是由DNA分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序决定的。DNA核糖核苷酸RNA聚mRNA合酶启动子转录RNA加工边解旋边转录当堂检测1.由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后,得到的化学物质是
A.氨基酸、葡萄糖、碱基 B.氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C.核糖、碱基、磷酸 D.脱氧核糖、碱基、磷酸231√答案解析解析 DNA的基本结构单位脱氧核糖核苷酸是由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基组成的,RNA的基本结构单位核糖核苷酸是由核糖、磷酸和含氮碱基组成的,它们是核酸水解后形成的最小分子。542.下列哪项是DNA复制和遗传信息的转录过程中完全相同的地方
A.解旋 B.碱基配对的原则
C.模板链 D.核苷酸√答案解析231解析 DNA的复制和转录过程中都有解旋现象。543.下列有关DNA和RNA的叙述中,正确的是
A.DNA和RNA是同一物质在不同时期的两种形态
B.DNA和RNA的基本组成单位是一样的
C.AGCTGA既可能是DNA的碱基序列,也可能是RNA的碱基序列
D.mRNA上的碱基序列取决于DNA的碱基序列√答案解析2341解析 DNA和RNA是不同的物质,两者的基本组成单位不同,分别是脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸,DNA特有的碱基是T(胸腺嘧啶),RNA中不含T。mRNA是以DNA为模板转录来的,mRNA上的碱基序列取决于DNA的碱基序列。52341答案4.有3个核酸分子,经分析有5种碱基,8种核苷酸,4条多核苷酸长链,它的组成是
A.1个RNA,2个DNA B.3个DNA
C.1个DNA,2个RNA D.3个RNA解析√解析 因为DNA和RNA共含有5种碱基,8种核苷酸,且1个DNA分子含有2条多核苷酸链,而1个RNA分子只含1条多核苷酸链,满足条件的只有C项。5(2)图中2和5的核苷酸的名称分别是_________________和_______________________。
(3)若在a链上形成e链时,a链的碱基比例为A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则e链中碱基的比例是_________________________。231答案5.如图为真核细胞基因表达的第一阶段,请回答问题。
(1)该阶段叫做_____。可以在细胞的_______________________中发生和完成。尿嘧啶核糖核苷酸细胞核、线粒体、叶绿体转录解析A∶U∶G∶C=2∶1∶4∶3胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸542341解析 由图示可看出组成DNA分子的两条链局部解开螺旋,并以其中一条链为模板,合成另一条链,此过程为转录过程,e链为新合成的mRNA。该过程发生在真核细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中。转录过程中A与U配对,T与A配对,G与C、C与G配对。5课件25张PPT。章末整合(教师备用资料)第3章 遗传信息的复制与表达本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建真核翻译原核中心法则RNA规律方法整合解析 C项中RNA是模板,产物是DNA,所以模拟的应该是逆转录的过程,而不是转录。
典例1 如图所示,下列有关的叙述中,不正确的是
A.甲是DNA,乙为RNA,此过程要以甲为模板,酶为RNA聚合酶
B.甲是DNA,乙为DNA,此过程要以甲为模板,酶为DNA聚合酶
C.甲是RNA,乙为DNA,此过程为转录,原料为脱氧核糖核苷酸
D.甲是RNA,乙为蛋白质,此过程为翻译,原料为氨基酸方法一 复制、转录和翻译的比较答案解析
1.关于转录和翻译的叙述,错误的是
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性答案解析解析 转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程;
转录需要RNA聚合酶的催化,RNA聚合酶能首先结合到基因的启动子上,从而开始转录过程;
以mRNA为模板翻译、合成蛋白质时移动的是核糖体;
一个氨基酸可以有几种不同的密码子,这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸,从而保持生物性状的稳定性。方法二 遗传信息、密码子和反密码子的比较典例2 下图为某一段多肽链和控制它合成的DNA分子的一段。
“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”
密码子表:
甲硫氨酸:AUG;
脯氨酸:CCA、CCC、CCU、CCG;
苏氨酸:ACU、ACC、ACA、ACG;
甘氨酸:GGU、GGA、GGG、GGC;
缬氨酸:GUU、GUC、GUA、GUG。
根据上述材料,下列描述中错误的是
A.这条多肽链中有 4个“—CO—NH—”的结构
B.决定这段多肽链的遗传密码子依次是AUG、CCC、ACC、GGG、GUA
C.这段DNA中的①链起了转录模板的作用
D.若①链中CCC碱基变为CCT,则该多肽链的结构一定发生改变答案解析解析 5个氨基酸脱水缩合时应产生4个肽键,由甲硫氨酸的密码子组成,可推知①链为转录时的模板链,故密码子应依次为AUG、CCC、ACC、GGG、GUA;
若①链发生改变,由于密码子具有简并性,该多肽链的结构未必会因此而改变。2.根据蛋白质合成中遗传信息的传递过程,在下面表格中的空白处填入相应的字母并回答问题:答案解析(1)丙氨酸的密码子是_____,决定合成该氨基酸的DNA上的碱基是_____。GTGCGGCCCCTUACCU半胱氨酸GCACGT解析 DNA模板链中的碱基排列顺序,如将T换为U就与转运RNA中的碱基顺序相同;
DNA非模板链中的碱基排列顺序,如将T换为U就与信使RNA中的碱基顺序相同。(2)第二个氨基酸(?)应是_________。
供选答案:半胱氨酸(UGC)、丝氨酸(UCC)、苏氨酸(ACC)、精氨酸(AGG)。
(3)DNA双链中,___链为转录模板链,遗传信息存在于___链上,遗传密码存在于___链上。答案a半胱氨酸ac
典例3 已知一个蛋白质由两条多肽链组成,连接氨基酸的肽键共有198个,翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共250个,则转录该mRNA的基因中C和T不少于
A.200个 B.400个
C.600个 D.800个答案解析方法三 中心法则及其有关计算解析 已知该蛋白质由200个氨基酸组成,则mRNA中至少有600个碱基,转录该mRNA的基因至少有1 200个碱基,而DNA分子中C和T占碱基总数的一半,故转录该mRNA的基因中C和T不少于600个。1.如图是对中心法则的内容扩展图,DNA通过复制将遗传信息由亲代遗传给了子代,它发生在细胞分裂间期;而DNA的转录和翻译又体现了遗传信息的表达功能,发生在个体发育的过程中。基因对性状的控制就发生在生物的个体发育过程中。2.有关碱基互补配对规律的计算
规律一:DNA双链中A+G=T+C=A+C=G+T=50%,即不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%。
规律二:在DNA双链中,一条单链的(A+G)/(C+T)的值与另一条互补链的(A+G)/(C+T)的值互为倒数。
规律三:在DNA双链中,互补配对的碱基之和的比值与每一条单链中的这一比值相等。3.有关DNA复制的计算
规律四:DNA分子复制n次,形成的子代中含亲代DNA分子链的子代DNA总是两个,占子代DNA总数的比例为2/2n。
规律五:DNA分子中,如果含某种碱基x个,复制n次,则需加入的含该碱基的脱氧核糖核苷酸数为(2n-1)x。4.转录与翻译中的计算
规律六:转录某mRNA的DNA分子中的碱基数至少是该mRNA碱基数的2倍。
规律七:由n个碱基组成的基因控制合成的蛋白质中所含氨基酸数最多为n/6。
3.一条多肽链中有氨基酸1 000个,则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分别至少有碱基
A.3 000个和3 000个 B.1 000个和3 000个
C.1 000个和4 000个 D.3 000个和6 000个答案解析解析 本题是一道较常见的有关氨基酸和碱基之间关系的计算题,主要考查对知识的理解运用能力和知识的迁移能力。掌握了它们的关系:氨基酸个数∶RNA上的碱基数目∶DNA上的碱基数目=1∶3∶6,马上可以指出正确的答案。课件41张PPT。第12课时 基因的分离规律(Ⅰ)第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.结合教材图文,概述孟德尔对遗传机制探究的选材、方法和意义。2.分析图4-2,说出孟德尔一对相对性状的杂交试验过程。
3.结合教材图文,理解孟德尔对分离现象的解释,并会画遗传图解。
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1.孟德尔一对相对性状的杂交试验过程。
2.孟德尔对分离现象的解释。一 孟德尔对遗传机制的探究三 对分离现象的解释二 一对相对性状的遗传试验内容索引当堂检测一 孟德尔对遗传机制的探究孟德尔巧妙地选择了研究材料和实验方法,从而揭示了遗传的基本规律。试结合教材P46~47内容,完成下面的分析。
1.选材:豌豆的优点
(1)豌豆的许多性状只存在 相对形式,比较容易鉴别。
(2)豌豆一次能繁殖 ,因而很容易收集到 用于分析。
(3)豌豆是严格的 植物,可避免昆虫的传粉,防止不明来源的花粉混杂,自然状态下是 。两种许多后代大量的数据闭花受粉纯种右面是豌豆花的结构
(1)从结构看,豌豆花属于两性花。
(2)当花蕊成熟后,豌豆花雄蕊的
花粉会落到同一朵花的雌蕊柱头上,
这种方式叫做自花传粉,也叫自交。
(3)豌豆花在未开放前就已经完成了
受粉,避免了外来花粉的干扰,称为闭花受粉。
(4)由上述分析说明,在自然状态下,豌豆都是纯种。小贴士2.豌豆的杂交技术
观察教材P46图4-1,完成如图。
(1)①是去掉紫色花的 蕊,称为 ,该过程的目的是防止 ,结合豌豆花的受粉特点分析,该操作过程应在雄蕊和雌蕊 (填“成熟”或“未成熟”)时进行。 自花传粉去雄雄未成熟花中去除雄蕊从紫色粉给紫花雌蕊授粉播种豆荚中的种子用白花雄蕊的花检查子代花色(2)②是待雌蕊成熟时,采集白色花的花粉撒在去雄花的雌蕊的柱头上,这种方式称为____________,其中,提供花粉的白色花植株称为_____
( ♂ ),接受花粉的紫色花植株称为____(♀)。
(3)①操作和②操作之后需要_____处理,以防止外来花粉干扰试验结果。父本套袋人工异花传粉母本花中去除雄蕊从紫色粉给紫花雌蕊授粉播种豆荚中的种子用白花雄蕊的花检查子代花色3.方法
(1)孟德尔在研究中抓住了从 到 的原则:先单独研究一对性状,这样容易寻找规律。当一个性状的行为被确定后,才去研究两个或两个以上性状。
(2)孟德尔在试验分析研究中,运用了 的方法:通过详细的观察记载所获得的大量试验数据,进行分类、归纳和整理,并以后代的 来表示规律的主要特征。
(3)他还设计了进一步的试验来检查和验证自己的理论,使他的科学分析建立在充分和可靠的事实基础上。统计学简单分离比复杂4.意义
孟德尔的试验方法和思考方法是符合实践—理论—实践的认识论规律的。他提出了遗传学中著名的 和 ,从而开创了遗传学的先河,为细胞遗传学研究和现代分子遗传学研究奠定了基础。分离规律自由组合规律
1.孟德尔提出了分离规律和自由组合规律,他获得成功的主要原因有
①选取豌豆作试验材料 ②科学地设计试验程序 ③进行人工杂交试验 ④应用统计学方法对试验结果进行分析 ⑤选用了从单因素到多因素的研究方法 ⑥先选择豌豆再选择紫茉莉、草莓等植物作试验材料
A.①②③④ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.③④⑤⑥答案解析解析 孟德尔的杂交试验之所以获得成功,首先因为他选择了合适的试验材料豌豆,豌豆是自花传粉而且是闭花受粉的植物,因此自然状态下的豌豆均为纯种;
其次是科学地设计了试验程序,运用从单因素到多因素的研究方法,并且应用统计学的方法对试验结果进行分析。二 一对相对性状的遗传试验右图是孟德尔对豌豆的叶腋花和茎顶花这对相对性状所做的试验。结合教材P47~49内容,完善下图,并完成后面的探究问题。1.试验中的相关符号
(1)图甲中,试验用的纯种豌豆称为 (用P表示),其中纯种叶腋花豌豆称为 (用♂表示),纯种茎顶花豌豆称为 (用♀表示)。母本亲本父本6513 ∶ 12073 ∶ 1(2)图中“ ×”表示杂交,F1表示 ,“?”表示 ,F2表示 。
(3)图乙与图甲的区别在于____________________,若图甲的杂交方式称为正交,则图乙的杂交方式称为 。子二代子一代自交反交父本和母本进行了互换6513 ∶ 12073 ∶ 12.试验过程分析
(1)F1都是叶腋花,没有茎顶花,F2中茎顶花又出现了,这说明F1中茎顶花并没有 ,而是 。
在遗传学上,把杂种F1中显现出来的性状叫做 性状;F1中未显现出来的性状叫做 性状。这种同一性状在个体间的不同表现类型称为 。子一代都表现出显性性状,这种遗传现象称为 。消失相对性状隐而未现隐性显性完全显性6513 ∶ 12073 ∶ 1(2)纯种亲本叶腋花自交后代都是叶腋花,F1叶腋花自交后代既有叶腋花又有茎顶花,这说明F1叶腋花 (是、不是)纯种。杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做 。不是性状分离6513 ∶ 12073 ∶ 1(3)孟德尔对F2中的不同性状的个体进行 ,结果显示在F2植株中,651株是叶腋花,207株是茎顶花,比例接近于 ,而且正反交的结果 (相同、不同)。3∶1相同数量统计6513 ∶ 12073 ∶ 1(4)如果试验中子二代只得到了4株,其性状一定是3株叶腋花、1株茎顶花吗?答案答案 不一定。样本数量太少,不一定完全符合3∶1分离比,孟德尔试验中的比例是在试验材料足够多的情况下得出的。(5)高茎和矮茎豌豆杂交,后代出现了高茎和矮茎,该现象属于性状分离吗?为什么?答案 不属于。因为性状分离是杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象。3.孟德尔以同样的试验方法,又进行了其他6对相对性状的杂交试验。结果,在F2的群体中具有显性性状的植株数与具有隐性性状的植株数都表现出一定的分离比,其比值均近似于 。3∶16513∶12073∶1用豌豆做遗传试验容易成功的原因分析小贴士1.一对相对性状的遗传试验说明
(1)P具有相对性状。(2)F1全部表现为显性性状。(3)F2出现性状分离现象,分离比为显性性状∶隐性性状≈3∶1。
2.主要概念关系图
2.对于孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的遗传试验来说,不必具备的条件是
A.选用的一对相对性状要有明显的差异
B.试验选用的两个亲本,一定是纯种
C.要让显性亲本作父本,隐性亲本作母本
D.要让两个亲本之间进行有性杂交答案解析解析 孟德尔所做的豌豆的一对相对性状的研究试验中,豌豆必须具有一对易于区分的相对性状,同时亲本必须是纯种,具有相对性状的两个纯合亲本必须进行有性杂交,该过程中正反交试验都要做,才能使试验更具有说服力。三 对分离现象的解释(1)生物的性状是由遗传因子(基因)决定的。控制 的为显性基因,用 表示;控制隐性性状的为 基因,用小写字母表示。孟德尔对在一对相对性状杂交试验中F2出现的现象,提出了遗传因子(后称为基因)的假设,作出了解释。结合教材图文内容,完成下面图1、图2的分析。
1.叶腋花豌豆与茎顶花豌豆杂交试验显性性状大写字母隐性(2)体细胞中基因是 存在的,其中一个来自母本,一个来自父本。
(3)自然状态下豌豆为 ,叶腋花亲本体细胞中成对基因为 ,茎顶花亲本体细胞中成对基因为 。(4)杂交:是指 的个体间交配。
(5)在形成配子即生殖细胞时,成对的基因彼此分离, 不同的配子中,所以每个配子只含成对基因中的 。
(6)受精时,雌雄配子结合后产生的F1的基因组成为 ,由于基因A对基因a为 ,所以F1表现为叶腋花。成对纯种AAaa基因组合不相同分别进入一个Aa显性2.叶腋花豌豆杂种F1自交试验
(1)自交:是指 的个体间交配。
(2)F1代杂种植株在形成配子时,成对的基因发生 ,分离后的基因分别进入_____的配子中,产生 的配子 和
。
(3)雌、雄配子 受精,产生了 种基因组合的个体: ,它们的比例是
。叶腋花与茎顶花的性状分离比为 。分离基因组合相同两种比例相等不同Aa随机3AA、Aa、aa1∶2∶13∶1(1)F1产生的配子种类及比例的关系:雌配子中A∶a=1∶1,雄配子中A∶a=1∶1;而且雄配子的数量远远大于雌配子的数量。
(2)基因组成中,当控制相对性状的基因为完全显性时,只要含有显性基因,即表现为显性性状,只有成对的基因都是隐性时,才表现为隐性性状。
(3)因为F1产生的雌雄两种不同类型的配子在理论上的比例是1∶1,且雌雄配子结合的机会均等,才形成了F2的比例为1∶2∶1的三种基因型(AA、Aa、aa),从而表现出比例为3∶1的两种相对性状(叶腋花和茎顶花)。3∶1是理论值,从孟德尔对7对相对性状的豌豆杂交试验中看出,每一对相对性状在F2中的比例均接近3∶1,统计的数量越大,越接近此值。小贴士孟德尔对性状分离现象的解释遗传图解
3.人的双眼皮对单眼皮为显性,一对双眼皮的夫妇生了四个孩子,三个单眼皮,一个双眼皮,对这种现象最好的解释是
A.3∶1符合分离规律
B.基因不能组合,产生了误差
C.这对夫妇都含有单眼皮的基因,在每胎生育中都有出现单眼皮的可能性
D.单眼皮与双眼皮可以相互转化答案解析解析 由于双眼皮对单眼皮为显性,这对双眼皮夫妇所生子女中有单眼皮个体,所以这对双眼皮夫妇都是杂合体。由分离规律可知,这对夫妇每生一个子女都有出现单眼皮的可能性,并且不同胎次互不影响。茎顶花性状叶腋花成对生殖细胞基因当堂检测1.下列各组中属于相对性状的是
A.兔的长毛和短毛 B.玉米的黄粒和圆粒
C.棉纤维的长和粗 D.马的白毛和鼠的褐毛2341√答案解析解析 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。根据相对性状的概念可知,B项和C项不正确,因为它们虽都说的是同种生物,但却不是同一性状。
D项不正确,因为马和鼠根本不是同种生物。2.纯种甜玉米与非甜玉米间行种植,收获时发现甜玉米果穗上有非甜玉米的子粒,而非甜玉米果穗上找不到甜玉米的子粒,这说明
A.“甜”是显性 B.“非甜”是显性
C.子粒混杂 D.与传粉有关答案解析231√4231解析 纯种甜玉米和纯种非甜玉米间行种植就能进行相互传粉。非甜玉米上结的子粒都是非甜的,非甜玉米的胚珠可能有两种受精方式,一种是自花传粉,得到纯合非甜玉米子粒;
另一种是异花传粉,得到杂合的非甜玉米子粒。由此可确定非甜对甜是显性。甜玉米果穗上结的子粒有甜的,也有非甜的。甜玉米的胚珠受精方式也有两种可能,一种是自花传粉,得到的是纯合的甜玉米;
另一种是异花传粉,即非甜玉米的花粉传给甜玉米,得到的是杂合的子粒,表现型为非甜。由此也可以确定非甜对甜是显性。43.在豚鼠中,黑色皮毛对白色皮毛为显性。如果一对杂合的黑毛豚鼠交配,一胎产下4仔,此4仔的表现型可能是
①全都黑色 ②3黑1白 ③2黑2白 ④1黑3白 ⑤全部白色
A.② B.②④
C.②③④ D.①②③④⑤√答案解析231解析 杂合体在交配产仔时,一胎虽然产了4仔,但每一仔都是由卵细胞和精子分别受精形成的,是独立的。每一仔的性状都是 的可能性为黑色,
的可能性为白色。综上所述,在子代数量较少时各种可能性都有可能出现。44.豌豆子叶黄色、绿色受一对基因(Y、y)控制,现将子叶黄色豌豆与子叶绿色豌豆杂交,F1为黄色。F1自花授粉后结出F2代种子共8 003粒,其中子叶黄色豌豆种子为6 002粒。试分析完成:
(1)_________为显性性状,_________为隐性性状。
(2)亲本的基因组合为___和____。
(3)F1代产生配子的类型是______,其比例是_____。
(4)F2的性状表现是__________和_________,其比例是_____,其中子叶绿色为______粒。
(5)F2的基因组合是____________,其比例是________。231答案解析子叶绿色子叶黄色yyYYY和y1∶1子叶黄色子叶绿色3∶12 001YY、Yy、yy1∶2∶14231解析 由F1性状知子叶黄色是显性性状,子叶绿色是隐性性状。由此推知双亲为子叶黄色(YY)、子叶绿色(yy),根据孟德尔对分离现象的解释可求出其他各项。4课件37张PPT。第13课时 基因的分离规律(Ⅱ)第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.分析图4-6,理解对分离规律验证的过程,并通过“模拟性状的分离比”实验加深对分离现象解释的理解。
2.结合减数分裂的过程,归纳基因分离规律的实质。
3.通过实例,了解表现型、基因型和不完全显性的概念。
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1.对分离规律的验证过程。
2.基因分离规律的实质。一 对分离现象解释的验证及模拟性状的分离比三 表现型和基因型与不完全显性二 基因分离规律的实质内容索引当堂检测一 对分离现象解释的验证及模拟性状的分离比1.对分离现象解释的验证
孟德尔在验证对分离现象的解释之前,对他的假设作了严密的逻辑演绎推理,然后再通过实施实验并统计对比了实验结果和演绎推理的结果,请阅读教材P50~51内容,完成下列思考题。
(1)孟德尔进行演绎推理的起点是 。
A.F2出现叶腋花∶茎顶花=3∶1
B.F1产生了A∶a=1∶1的配子
C.遗传因子控制性状,在体细胞中成对存在
D.雌、雄配子随机结合 B (2)演绎推理:基于上述起点后,孟德尔进行了精彩的演绎推理。他认为若他的假设成立,则让 和 杂交,杂交后代的性状表现的种类和比例应为 。后来,这种杂交被称为
。请阅读教材并完善下面的演绎推理图解:叶腋花∶茎顶花=1∶1隐性纯合体杂种子一代测交11aAAaaaaaaAa(3)试验目的:让F1与 杂交,来测定F1的基因组合。
(4)试验结果:F1×茎顶花→30叶腋花∶34茎顶花≈1∶1。
(5)试验结论
①F1的基因组合为 。
②F1形成配子时,成对的基因发生 ,分别进入到不同的配子中。Aa隐性类型个体分离(6)为什么选择隐性类型个体与F1杂交?答案答案 因为隐性个体所产生的配子中的基因为隐性,它不会影响F1产生的配子中所含基因的表达,所以测交后代决定于F1所产生的配子的类型及比例。根据测交后代就可反映出F1产生配子的情况。2.“模拟性状的分离比”实验
模拟实验是用原物实验,由于材料缺乏或微观效果不明显等而用替代实验材料设计的实验,我们可以通过“模拟性状的分离比”实验来验证孟德尔的假说。
(1)实验原理
用硬币代表 ,正反面的字母相当于一对 (T和t)。进行 的亲本,在通过 形成配子时, 会发生分离,其结果产生雌雄配子各两种( 和 ),比值均为1∶1,受精时雌雄配子又会
结合。因此,杂种F1 后代的个体,一定会发生 。有性杂交原始生殖细胞等位基因随机减数分裂等位基因自交性状分离tT(2)方法步骤
①取两枚相同的硬币,用记号笔在硬币的正面写上大写字母T,反面写上小写字母t。
②分别把这两枚硬币放在两只手的食指上,然后用拇指同时将其弹向空中。当两枚硬币落在桌面上停稳后,观察硬币上的字母是T还是t,记录下两枚硬币的字母组合。
③将落在桌面上的两枚硬币重新放在两只手的食指上,按上述方法重做50或100次(重复的次数越多,结果越准确)。④统计两枚硬币组合分别为 、 和 的次数并计算两枚硬币组合的次数比。
⑤结果与分析:通过“模拟性状的分离比”实验可以看出,当TT和Tt具有 性状,tt表现出其 性状时,后代则出现显、隐性比为 。相同TT相对Tt3∶1tt交配方法的选用小贴士测交试验的应用
(1)验证F1的基因组合;(2)验证F1产生的配子的种类和比例;(3)验证基因的分离现象:即F1形成配子时,成对的基因发生了分离,分离后的基因分别进入到不同的配子中,独立地遗传给后代。
1.牦牛的毛色中,黑色对红色为显性,为了确定一头黑色母牛是否为纯合体,应选择交配的公牛是
A.黑色纯合体 B.黑色杂合体
C.红色纯合体 D.红色杂合体答案解析解析 选隐性类型即红色纯合体与黑色母牛交配,若后代全为黑色,则该个体为纯合体;若后代有红色个体出现,则该个体为杂合体。二 基因分离规律的实质遗传学家通过大量的试验证明,基因位于染色体上,并且成对的基因位于一对同源染色体上。试结合前面学过的知识,按基因与染色体之间的模式,完善右面的叶腋花和茎顶花豌豆杂交试验分析的图解模型并思考问题。叶腋花aaaaAA3aaAA11.像F1这样,在遗传学上位于__________________________控制_________
的基因,叫做等位基因,如A和a。
2.从模型的建立过程归纳基因分离规律的实质
在_______的细胞中,位于______________上的________,具有一定的独立性,生物体在进行_________形成配子时,________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。子代利用亲代传递来的基因,通过遗传信息的表达而表现出相关性状。一对同源染色体的相同位置上相对性状等位基因杂合体一对同源染色体等位基因减数分裂同源染色体(1)等位基因、非等位基因与相同基因
等位基因:位于一对同源染色体的相同位置上控制相
对性状的基因。如图中的A和a、C和c、D和d、E和e。
非等位基因:非等位基因在细胞中存在两种形式:
①非同源染色体上的基因互为非等位基因,如A和E(或e)等,这些基因的遗传将遵循基因的自由组合规律;②位于同源染色体的不同位置上的基因互为非等位基因,如A与C(或c)、B与A(或a)等,其遗传方式不遵循基因的自由组合规律,而遵循基因的连锁和交换规律。小贴士相同基因:基因B与B不是等位基因,也不是非等位基因,而是属于相同位置上控制相同性状的相同基因。 原核生物、非细胞结构的生物的基因
进行无性生殖的真核生物的基因
进行有性生殖的真核生物的细胞质基因不遵循分离
规律的基因(2) 1.分离规律的实质及细胞学基础:减数分裂过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离。如图所示:2.适用范围及条件
(1)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)适用条件
①子一代个体形成的配子数目相等且生活力相同。
②雌雄配子结合的机会相等。
③子二代不同基因组合的个体存活率相同。
④基因间的显隐性关系为完全显性。
⑤观察子代样本数目足够多。
2.下图能正确表示基因分离规律实质的是答案解析解析 基因分离规律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入不同的配子中。三 表现型和基因型与不完全显性1.表现型和基因型、纯合体和杂合体的概念
(1)表现型: ,如豌豆的叶腋花和茎顶花。
(2)基因型:与生物个体表现型有关的 ,如叶腋花豌豆的基因型是AA或Aa,茎顶花豌豆的基因型是aa。
(3)纯合体:指由 发育成的个体,如基因型为AA或aa的个体。
(4)杂合体:指由 ,如基因型为Aa的个体。生物个体表现出来的性状基因组成相同基因的配子结合成的合子不同基因的配子结合成的合子发育成的个体2.表现型和基因型的关系
(1)基因型为AA和Aa的豌豆均表现为叶腋花,这说明_________________
____________。
(2)豌豆的D基因控制显性性状高茎,将基因型均为DD的两组豌豆分别种植到土壤肥沃和土壤贫瘠的两块地里,结果肥沃田地里的表现为高茎,贫瘠田地里的表现为矮茎,这说明_____________________________。
(3)由此归纳:表现型_______基因型,但同时又受生物_________的影响。表现型相同,基因型不一定相同基因型相同,表现型不一定相同决定于生存环境(2)应用:当知道相对性状为不完全显性时,具有相对性状的两个亲本杂交,根据F2表现型种类及比值,就可以直接确定表现型个体的 。3.结合下图,归纳不完全显性的概念
(1)概念:生物性状的显隐性是 。具有相对性状的两个亲本杂交,F1并不是表现一个亲本的性状,而是表现两个亲本的 性状,这样的显性表现方式称为不完全显性。相对的中间基因型1.核心概念间的关系
2.表现型=基因型+环境条件。
3.不完全显性中F1的表现型介于双亲性状之间,F2的表现型比为1∶2∶1。
3.一对灰翅昆虫交配产生的91只后代中,有黑翅22只,灰翅45只,白翅24只。若黑翅与灰翅昆虫交配,则后代中黑翅的比例最有可能是
A.33% B.50%
C.67% D.100%答案解析解析 从题干知,后代出现三种表现型,且比例约为1∶2∶1,可推知翅色的遗传为不完全显性,即黑翅基因型为AA(或aa),灰翅基因型为Aa,白翅基因型为aa(或AA),则黑翅AA(或aa)与灰翅Aa交配,后代中基因型为AA(或aa)和Aa的个体各占50%,B选项正确。等位基因表现型测交中间表现型当堂检测1.下列关于基因与相对性状关系的叙述,正确的是
①当显性与隐性基因同时存在时,个体表现出显性基因控制的性状 ②当显性与隐性基因同时存在时,显性基因对隐性基因有转化作用 ③当一对基因均为显性时,生物个体只表现显性性状
④当一对基因均为隐性时,生物个体仍表现出显性性状
A.①② B.③④ C.①③ D.②④2341√答案解析解析 显性基因对隐性基因有抑制作用,它们在一个体细胞中同时存在时只表现显性性状,所以隐性基因要表现出来,必须是两个隐性基因同时存在于一个体细胞中,即纯合体状态。2.在性状分离比模拟试验中,若T代表叶腋花基因,t代表茎顶花基因,那么随机抛两枚硬币落地平稳后,正面字母组合能表示出叶腋花的概率是多少
A.1/2 B.1/4 C.1/3 D.3/4答案解析231√4解析 1TT∶2Tt∶1tt中能代表叶腋花的组合为TT(1/4)和Tt(1/2),两者的概率和为3/4。本试验模拟的是杂合体自交出现的性状分离比。3.下列有关分离规律的叙述中,正确的是
A.分离规律是孟德尔针对豌豆一对相对性状的试验结果及其解释直接归纳
总结的
B.在生物的体细胞中,控制同一性状的基因是单独存在的,不会相互融合
C.在形成生殖细胞——配子时,单独存在的基因要发生分离,所以称分离
规律
D.在形成配子时,成对的基因分离后进入不同的配子中,可随配子遗传给
后代√答案解析2314231解析 孟德尔归纳总结出分离规律的科学试验程序是:杂交试验和观察到的试验现象(发现问题)→对试验现象进行分析(提出假说)→对试验现象解释的验证(验证假说)→分离规律(结论),因此A选项错误;
根据孟德尔对性状分离现象的解释可以知道:在生物的体细胞中,控制同一性状的基因是成对存在的,这些基因既不会相互融合,也不会在传递中消失,故B选项错误;
分离规律的实质是:在形成配子时,成对的基因发生分离,分离后的基因分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代,所以C选项错误,而D选项正确。44.有一种腿很短的鸡叫爬行鸡,在爬行鸡的遗传试验中得到下列结果:(基因用A或a控制)
①爬行鸡×爬行鸡→2 977只爬行鸡和995只正常鸡。
②爬行鸡×正常鸡→1 676只爬行鸡和1 661只正常鸡。
根据上述结果分析完成下列问题:
(1)第①组两个亲本的基因型是 ,子代爬行鸡的基因型是 ,正常鸡的基因型是 。
(2)第②组后代中爬行鸡互相交配,在F2中共得小鸡6 000只,从理论上讲,有正常鸡 只,能稳定遗传的爬行鸡 只。231答案解析Aa×AaAA、Aaaa1 5001 5004231解析 由杂交组合①可知:爬行鸡的短腿性状为显性性状,亲本的基因型为Aa,正常鸡的基因型为aa。
第②组后代爬行鸡的基因型为Aa,Aa与Aa交配,正常鸡即aa占后代的1/4,能稳定遗传的爬行鸡即AA占后代的1/4。4课件39张PPT。第14课时 基因的分离规律(Ⅲ)第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.结合实践,阐明分离规律在育种中的应用。
2.通过实例归纳分离规律的解题思路与规律方法。
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分离规律的解题思路与规律方法。一 分离规律在育种中的应用二 分离规律的解题思路与规律方法内容索引当堂检测一 分离规律在育种中的应用1.预测比率
(1)根据分离规律,要求选用杂交亲本都是 ,F1虽不会发生分离,但F1 ,F2就会出现一定的 、 和 。
(2)可以根据预测的 ,安排一定的 ,并在 中,按照育种目标的要求进行选择。
2.基因型的纯化
杂交育种的一般流程:父本(♂)、母本(♀)间行种植→母本去雄→_________
→套袋隔离→培养管理→F1代杂交种→F1自交→从F2中选择需要的品种。
(1)若优良性状为隐性性状:一旦出现就能 ,便可留种推广。比率数目纯合体种植群体比率自交类型F2稳定遗传人工授粉(2)若优良性状为显性性状:F2中的显性性状的个体可能是杂合体,其后代会发生性状分离,不能稳定遗传。但人们发现杂合体Aa连续自交,第n代的比例情况如下表:①据上表可判断下图中曲线 表示纯合体(AA和aa)所占比例,曲线 表示显性(隐性)纯合体所占比例,曲线 表示杂合体所占比例。
②由曲线得到启示:在育种过程中,选育符合人们要求的显性个体,可进行 ,直到性状不再发生分离为止,即可留种推广使用。ab连续自交c杂交、自交、测交的比较1.判断下列鉴定生物遗传特性方法的对错。
(1)鉴定一只灰色兔是否是纯合体用测交( )
(2)区分狗的长毛与短毛的显隐性关系用测交( )
(3)不断提高小麦抗病品系的纯度用测交( )
(4)测定杂种灰兔F1的基因型用杂交( )答案解析解析 测交是指F1与隐性纯合体杂交,可以测定F1的基因型,即可以用于鉴定个体是否是纯合体,要想区分一对相对性状的显隐性关系,可以用杂交法或自交法。通过自交,可以提高小麦抗病品系的纯合度。√×××二 分离规律的解题思路与规律方法1.题型1:相对性状中显隐性性状的判定
(1)据子代性状判断:
①杂交法:显性性状隐性性状(2)据子代性状分离比判断:显性性状(1)根据组合________能判断出_____是显性性状。
(2)请写出组合一亲本基因型:紫花×白花________。
(3)组合三的F1显性类型植株中,杂合体占____。2/3紫花Aa×aa二和三示例1 豌豆的紫花和白花是一对相对性状,这对相对性状由基因A,a控制。下表是豌豆花色的三个组合的遗传实验结果。请分析回答:答案2.题型2:分离规律中的推断问题(以A、a为例)
(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)1∶11∶2∶13∶1AA1∶11∶1显显(2)由子代推断亲代的基因型与表现型(逆推型)测交显性纯合体杂合体隐性纯合体示例2 人类的单眼皮和双眼皮是由一对基因B和b决定的。某男孩的双亲都是双眼皮,而他却是单眼皮。该男孩及其父母的基因型依次是____、___、___。答案bbBbBb提示提示 双亲均为双眼皮,而孩子却为单眼皮,由此判断双眼皮为显性性状,双亲的基因型为B_,孩子是单眼皮,根据隐性纯合可判断为bb,两个基因分别来自父亲和母亲,所以双亲均为杂合体。3.题型3:遗传概率的计算
(1)用经典公式计算
概率=(某性状或基因组合数/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。示例3 两只白羊生了两只白羊和一只黑羊,如果它们再生一只小羊,其毛色是白色的概率是多少?___。答案提示提示 两只白羊的后代中出现了性状分离,则新出现的黑色为隐性性状,双亲均为杂合体,设相关基因用A、a表示,则双亲的基因型均为Aa,子代白羊的基因型为AA或Aa,黑羊的基因型为aa。
方法一:用分离比直接推出
Aa×Aa→AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,后代为白色的概率为 。4.题型4:分离规律的验证方法
(1)测交法:F1× ?子代性状分离比为 ?F1产生 种数量 的配子,遵循分离规律。
(2)自交法:F1 子代性状分离比为 ?F1产生了 种数量 的配子,遵循分离规律。
(3)花粉鉴定法:
①过程:非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现不同的颜色,取F1的花粉放在载玻片上,加一滴碘酒。
②结果: 花粉呈蓝色, 花粉呈褐色。
③结论:分离规律是正确的。1∶1两隐性纯合体相等两相等3∶1一半一半
示例4 水稻中非糯性(W)对糯性(w)为显性,非糯性品系所含淀粉遇碘呈蓝黑色,糯性品系所含淀粉遇碘呈红褐色。下面是对纯种的非糯性与糯性水稻的杂交后代进行观察的结果,其中能直接证明孟德尔的分离规律的一项是
A.杂交后亲本植株上结出的种子(F1)遇碘全部呈蓝黑色
B.F1自交后结出的种子(F2)遇碘后,3/4呈蓝黑色,1/4呈红褐色
C.F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色
D.F1测交所结出的种子遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色答案提示提示 分离规律的实质:杂合体减数分裂形成配子时,控制同一性状的不同类型的基因发生分离,分别进入两个配子中去,独立地随配子遗传给后代,由此可知,F1产生的花粉遇碘后,一半呈蓝黑色,一半呈红褐色。(3)说明:当待测个体为动物时,常采用测交法;当待测个体为植物时,测交法、自交法均可以,但自交法较简便。5.题型5:显性性状的个体是纯合体还是杂合体的判定纯合体杂合体纯合体杂合体示例5 为鉴定一株高茎豌豆和一只黑色豚鼠的纯合与否,应采用的简便遗传方法分别是_____、_____。答案自交测交提示提示 动物一般用测交法确定纯、杂合,植物因为要保留原来的品质,一般用自交法确定纯、杂合。显隐性性状的区分、显性纯合体与杂合体的区分及相关概率计算
(1)要区分一对相对性状的显隐性关系,可以让生物进行杂交
①具有相对性状的亲本杂交,若子代只表现一种性状,该性状为显性性状。
②具有相同性状的亲本杂交,若子代出现了不同性状,则亲本性状为显性性状。
(2)区分显性纯合体与杂合体,可以让生物自交
①自交后代不发生性状分离的为显性纯合体。
②自交后代发生性状分离的为杂合体。(3)鉴定生物是否是纯种
①对于植物可以用自交、测交的方法,其中自交是最简便的方法,不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。
②对于动物只能用测交的方法,测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。
(4)概率计算中的两个原则
①乘法原则:两个或两个以上相对独立的事件同时出现的概率等于各自概率的积。如:第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别,因此两胎都生女孩属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率为1/2,第二胎生女孩的概率为1/2,那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。②加法原则:两个或两个以上互斥事件同时出现的概率等于各自概率的和。如肤色正常(A)对白化(a)是显性,一对夫妇的基因型都是Aa,他们的孩子的基因型可能是AA、Aa、aA、aa,概率都是1/4。然而这些事件是互斥事件,一个孩子的基因型是AA,就不可能同时又是其他基因型。所以一个孩子表现正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4(aA)=3/4。
2.南瓜果实的黄色和白色是由一对基因(A和a)控制的,用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交,子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜,让F1自交产生的F2性状表现如图所示。
下列说法不正确的是
A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中,黄果的基因型为aa
D.P中白果的基因型是aa答案解析解析 据题中图示可看出,白果自交后代出现性状分离,可确定白果为显性性状,黄果为隐性性状,且F1白果为杂合体Aa,F1黄果为纯合体aa,纯合体自交后代仍为纯合体,故F2中黄果基因型为aa。亲本白果为杂合体,其基因型为Aa。纯、杂合体经典配子比率纯化当堂检测1.将具有一对等位基因的杂合体,逐代自交3次,在F3代中纯合体比例为√答案2341解析解析 依据分离规律写出杂合体自交3代的遗传图解。纯合体包括显性纯合体和隐性纯合体,根据题意,F3中的纯合体有AA和aa两种,按遗传图解推知,杂合体自交n代后的杂合体概率为 ,纯合体(AA+aa)的概率为1- 。当n无限大时,纯合体概率接近100%。这就是自花授粉植物(如豌豆)在自然情况下一般为纯合体的原因。F3中纯合体的概率为7/8,杂合体的概率为1/8。2.下列各项实验中应采取的最佳交配方法分别是
①鉴别一只白兔是否为纯合体 ②鉴别一株小麦是否为纯合体 ③不断提高水稻品种的纯合度 ④鉴别一对相对性状的显隐性关系
A.杂交、测交、自交、测交
B.测交、自交、自交、杂交
C.杂交、测交、自交、杂交
D.测交、测交、杂交、自交√答案解析2314解析 兔子能够生育多次,可以利用测交鉴别是否纯合;
小麦自交可以自然进行,若为杂合体,子代会出现性状分离,很容易鉴别,若测交需要人为操作,显然自交比测交方案更好;
由于纯合体自交能稳定遗传,杂合体自交会发生性状分离,所以利用连续自交的方式,使得杂合体比例逐渐减少,以提高水稻、小麦、豌豆等植物的纯合度;
要鉴别一对相对性状的显隐性关系,利用不同性状的纯合体杂交,子一代表现出的亲本性状即为显性性状。23143.右图是某常染色体上的遗传病系谱图(相关基因用A、a表示)。若Ⅲ6与有病的女性结婚,则生育正常男孩的概率是
A.1/3 B.1/4
C.1/6 D.1/8√答案解析解析 Ⅲ6的基因型为2/3Aa或1/3AA,有病女性的基因型为aa,生育正常男孩的概率为1/2×(2/3Aa×aa+1/3AA×aa)→1/2×2/3×1/2+1/2×1/3×1=1/3。2314(1)根据交配组合_____可判断显性性状是______,隐性性状是_____。
(2)表中亲本的基因型最可能依次是:甲___;乙___;丙____;丁____。属于纯合体的有______。
(3)根据表格中数据计算,第②组交配组合产生的子代中,能稳定遗传的概率为 。4.老鼠的毛色有黑色和黄色,这是一对相对性状(由一对基因B、b控制)。有下列三组交配组合,请据此回答相关问题。答案①③黄色黑色231bbBb解析4BBBb甲和丁解析 根据交配组合①可判断出相对性状的显隐性:具有相同性状的双亲交配,产生的后代发生了性状分离,新出现的不同于双亲的性状(黄色)为隐性性状,且双亲均为杂合体,即丙、乙的基因型均为Bb。
组合③中,具有相对性状的双亲杂交,后代全为一种性状(黑色),综合①可判断出黑色是显性性状,则甲和丁的基因型分别是bb、BB。
交配组合②中bb(甲)×Bb(乙)→Bb(黑色)、bb(黄色),可见黄色个体为纯合体,能稳定遗传,而黑色个体为杂合体,不能稳定遗传。2314课件47张PPT。第15课时 基因的自由组合规律(Ⅰ)第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.在复习一对相对性状的杂交试验的基础上,分析两对相对性状的杂交试验过程。
2.结合教材模拟实验,阐明对自由组合现象的解释。
3.理解对自由组合现象解释的验证和自由组合规律的实质。
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1.两对相对性状的杂交试验过程。
2.对自由组合现象的解释。一 两对相对性状的遗传试验三 对自由组合现象解释的验证和自由组合规律的实质二 对自由组合现象的解释内容索引当堂检测一 两对相对性状的遗传试验孟德尔完成了一对相对性状的杂交试验之后,又对其他性状产生了兴趣,进行了两对相对性状的遗传试验。请结合教材P55~56图文分析试验过程。
1.提出问题
自然条件下,就豌豆的子叶颜色和种子形状来说,有两种类型:黄色圆粒和绿色皱粒,决定这两对性状的基因相互之间有没有影响?它们杂交后,会不会出现黄色皱粒和绿色圆粒的豌豆呢?2.试验过程93绿色
圆粒黄色
皱粒133.试验分析
(1)亲本为黄色 、 皱粒的纯合体。
(2)F1全为 ,说明子叶颜色中 对 为显性,种子形状中
对 为显性。
(3)F2有4种表现型,比例为 。其中有两种和亲本表现型相同(亲本类型): (占 )、 (占 );两种和亲本的表现型不同(重组类型):黄色皱粒(占 )、 (占 )。绿色圆粒黄色圆粒绿色黄色圆粒9∶3∶3∶1皱粒黄色圆粒绿色皱粒绿色圆粒(4)每一对相对性状单独进行分析,结果如下:圆粒∶皱粒≈黄色∶绿色≈3∶13∶1说明每一对相对性状的遗传均遵循 ,两对相对性状遗传时,基因 。分离规律互不干扰(5)由P→F1可推断黄色和圆粒为显性性状,绿色和皱粒为隐性性状;若只根据F1→F2能否判断性状的显隐性?答案答案 能。分别从粒色和粒形上看,F2中均出现不同于F1的性状即绿色和皱粒,即F1自交时出现了性状分离,由此可判断F1的性状黄色和圆粒为显性性状,F2中新出现的性状即绿色和皱粒为隐性性状。4.综上来看,不同对的相对性状是可以相互组合的,而且组合是 的,这种现象称为自由组合现象。随机实验中所用的黄粒豌豆和绿粒豌豆的颜色实际上是种子内子叶的颜色,由于豌豆种子内的子叶占的体积较大,而且豌豆的种皮接近透明,所以种子呈现出子叶的颜色。小贴士两对相对性状的遗传试验中,F2表现型的分离比是每对性状各自F2表现型分离比(3∶1)的乘积,因此,两对相对性状的遗传实质是两个彼此独立的分离规律的重叠:3黄色∶1绿色×3圆粒∶1皱粒9黄色圆粒∶3黄色皱粒∶3绿色圆粒∶1绿色皱粒
1.小麦高秆对矮秆为显性,抗病对不抗病为显性,两对相对性状由两对基因控制且分离时互不干扰,用纯合高秆抗病和矮秆不抗病两个品种做样本,在F2中选育矮秆抗病类型,其在F2中所占的比例约为答案解析解析 纯合高秆抗病与矮秆不抗病品种杂交得F1,F1自交所得F2有4种表现型,比例为9∶3∶3∶1,其中矮秆抗病类型占F2的3/16。二 对自由组合现象的解释1.模拟实验——模拟杂种F1产生的四种配子比
(1)活动目标
①说出杂种F1产生配子的过程中等位基因 的同时,非同源染色体上的 的行为。
②进行F1产生四种配子比的模拟实验。
(2)实验原理:杂种F1在通过减数分裂形成配子的过程中, 彼此分离的同时, 上的 ,结果产生四种不同类型、比值相等的雌雄配子。
(3)材料用具:一枚1元硬币和一枚5角硬币,一支记号笔。等位基因彼此分离非等位基因非同源染色体非等位基因自由组合(4)方法步骤
①取一枚1元硬币,在正面写上大写字母Y,反面写上小写字母y;再取一枚5角硬币,在正面写上大写字母R,反面写上小写字母r。
②将这两枚硬币分别放在两只手的食指上,然后用拇指同时将其弹向空中。当两枚硬币落在桌面上停稳后,观察1元硬币上的字母是Y还是y,5角硬币上的字母是R还是r,记录下两枚硬币的字母组合。
③按上述方法连续做50或100次(重复的次数越多,结果越准确)。
④统计两枚硬币组合分别为YR、Yr、yR和yr的数量,计算各自的百分比。(5)实验结果:两枚硬币的组合为 、 、 、 ,数量比接近于
。
(6)实验结论:通过杂种F1产生四种配子比的模拟实验,我们可以清楚地认识到,在 分离的同时, 上的非等位基因在配子形成过程中 ,其结果产生 种 的配子,而每一个配子中只含有等位基因中的 。yRYRYryr1∶1∶1∶1等位基因非同源染色体自由组合四比值相等任意一个2.孟
德
尔
对
自
由
组
合
现
象
的
解
释分开绿色皱粒YR、Yr、yR、YyRr两YYRRyr自交杂合yr9种16种yyrr黄色圆粒绿色圆粒3931(1)请在上图棋盘格中分别找出表现型相同和基因型相同的个体,并用线连起来,观察并记忆其规律。答案答案 如图所示②基因型纯合体(YYRR+YYrr+yyRR+yyrr)共占1/16×4
双杂合体(YyRr)占4/16
单杂合体(YyRR+YYRr+Yyrr+yyRr)共占2/16×4(2)由(1)中的图分析下面的内容:①表现型双显性状(Y R )占______
单显性状( )占_______
双隐性状(yyrr)占1/16
亲本类型( )占10/16
重组类型(Y rr+yyR )占6/169/16Y rr+yyR 3/16×2Y R +yyrr(3)试验中若选用纯种黄色皱粒和绿色圆粒豌豆作亲本,F1表现怎样的性状?F2中重组类型和所占比例发生怎样的变化?答案答案 ①F1的性状仍为黄色圆粒。
②亲本改变后F2重组类型为黄色圆粒和绿色皱粒,比例分别为9/16和1/16,此时重组类型共占5/8。双杂合体自交结果分析
2.豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性,种子圆粒(R)对皱粒(r)为显性。现将黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉,收获时得到绿子叶皱粒豌豆192粒。据理论推算,在子代黄子叶圆粒豌豆中,能稳定遗传的约有
A.192粒 B.384粒
C.576粒 D.1 728粒答案解析问题导析问题导析 (1)黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉,收获时会得到___________、黄子叶皱粒、 、绿子叶皱粒豌豆,它们之间的比例为 。
(2)黄子叶圆粒(YyRr)豌豆进行自花传粉,子代的绿子叶皱粒豌豆的基因型为 ,子代的能稳定遗传的黄子叶圆粒豌豆的基因型为 ,这两种豌豆在子代中占的比例 。9∶3∶3∶1yyrr黄子叶圆粒绿子叶圆粒相同YYRR返回上页答案解析 YyRr的豌豆自交,子代产生4种表现型,黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱=9∶3∶3∶1。每一种表现型中,都只有一份可稳定遗传的纯合体,所以,绿皱为一份,192粒,黄圆中也有一份——YYRR,约192粒。返回上页三 对自由组合现象解释的验证和自由组合规律的实质1.对自由组合现象解释的验证
孟德尔知道他对两对相对性状的自由组合现象的解释仅仅是一种假设,假设只有通过验证才能判断真伪。为此,孟德尔进行了逻辑演绎推理和试验验证,从而归纳出自由组合规律。
(1)试验目的:测定F1的 及产生配子的比例。
(2)试验方法:测交——F1(YyRr)与 交配。
(3)作用
①测定F1产生的 及比例。
②测定F1 的组成。
③判定F1在形成配子时 的行为。基因型基因隐性纯合体(yyrr)配子种类基因(4)理论假设
①测交过程的遗传图解1YyRr∶1Yyrr∶1yyRr∶1yyrrYyrr1YyRryyrr111yyrryyRr②分析:如果理论正确,则YyRr×yyrr→ 。(5)试验结果(6)与预期相符,证明了:
①F1是杂合体,基因型为 。
②F1产生了 四种类型、比例相等的配子。
③F1在形成配子时,每对基因 ,不同对的基因 。YyRr自由组合YR、Yr、yR、yr彼此分离(7)分析
①在测交实验中,子代出现4种比例相等的性状类型的原因是什么?答案答案 F1是双杂合体,能产生4种数量相等的配子;隐性纯合体只产生一种配子。②若两亲本杂交,后代性状类型比例为1∶1∶1∶1,据此能否确定亲本的基因型?答案 不能。当双亲的基因型为AaBb×aabb或Aabb×aaBb时,其后代性状类型比例均为1∶1∶1∶1,仅依据此比例不能确定亲本的基因型。③若测交后代有两种性状,且数量之比为1∶1,试分析F1的基因型。答案答案 由于隐性纯合体只产生一种配子yr,所以测交后代的性状与比例由F1决定,由于后代有两种性状且比例为1∶1,说明F1能够产生两种配子且比例为1∶1,其基因型为yyRr或Yyrr或YYRr或YyRR。2.自由组合规律的实质
结合基因自由组合规律与减数分裂的关系,分析自由组合规律的实质。位基因染色体自由组合非同源等由组合相同基因自分裂,不进行有性生殖。只有真核生物在有性生殖时才遵循两大遗传规律。
(2)细胞核遗传:只有真核生物细胞核内的基因随染色体的规律性变化而呈规律性变化,而细胞质内的遗传物质数目不稳定,遵循细胞质母系遗传规律。
(3)有性生殖生物的性状遗传:同源染色体的分开以及非同源染色体的自由组合是基因分离规律和自由组合规律的细胞学基础。
(4)基因的分离规律适用于一对等位基因控制的一对相对性状的遗传,基因的自由组合规律适用于两对或两对以上等位基因控制的两对或两对以上相对性状的遗传。小贴士遗传规律的适用范围
(1)真核生物的性状遗传:原核生物或非细胞结构的生物不进行减数孟德尔分离规律和自由组合规律与减数分裂的关系
3.在豚鼠中,黑色(C)对白色(c)、毛皮粗糙(R)对毛皮光滑(r)为显性。能验证自由组合规律的最佳杂交组合是
A.黑光×白光→18黑光∶16白光
B.黑光×白粗→25黑粗
C.黑粗×白粗→15黑粗∶7黑光∶16白粗 ∶3白光
D.黑粗×白光→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光答案解析问题导析问题导析 (1)为验证对分离现象的解释是否正确,孟德尔巧妙地设计了
实验,让 杂交。
(2)F1测交后代的性状类型及比例取决于 。F1产生配子的类型及比例测交F1与隐性纯合体返回上页答案解析 验证自由组合规律,就是论证杂种F1产生配子时,是否决定同一性状的成对基因彼此分离,决定不同性状的基因自由组合,产生四种不同基因型的配子,最佳方法为测交。D项符合测交的概念和结果:黑粗(相当于F1的双显)×白光(双隐性纯合体)→10黑粗∶9黑光∶8白粗∶11白光(四种类型,比例接近1∶1∶1∶1)。返回上页比例相等49∶3∶3∶19491∶1∶1∶1当堂检测1.用具有两对相对性状的两纯种豌豆作亲本杂交获得F1,F1自交得F2,F2中黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒的比例为9∶3∶3∶1,与此比例无直接关系的是
A.亲本必须是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆
B.F1产生的雄、雌配子各有4种,比例为1∶1∶1∶1
C.F1自交时4种类型的雄、雌配子的结合是随机的
D.F1的16种配子结合方式都能发育成新个体2341√答案解析解析 亲本可以是纯种黄色圆粒豌豆与纯种绿色皱粒豌豆,也可以是纯种黄色皱粒豌豆与纯种绿色圆粒豌豆。52.番茄果实的红色对黄色为显性,两室对一室为显性,两对相对性状独立遗传。用纯合的具有这两对相对性状的亲本杂交,子二代中重组表现型个体数占子二代总数的
A.7/8或5/8 B.9/16或5/16
C.3/8或5/8 D.3/8答案解析231√452314解析 两对相对性状的纯合亲本杂交,有两种情况(设红色A,黄色a;两室B,一室b):①AABB×aabb,②AAbb×aaBB。这两种情况杂交所得的F1均为AaBb,F1自交所得F2中,A_B_(双显性:表现红色两室)占9/16,A_bb(一显一隐:表现红色一室)占3/16,aaB_(一隐一显:表现黄色两室)占3/16,aabb(双隐性:表现黄色一室)占1/16。若为第一种情况AABB×aabb,则F2中重组类型(红色一室和黄色两室)占3/16+3/16=3/8;
若为第二种情况AAbb×aaBB,则F2中重组类型(红色两室和黄色一室)占9/16+1/16=5/8。53.孟德尔认为基因型为YYRr的个体,产生的配子种类及比例是
A.YR∶Yr=1∶1 B.YR∶yr=1∶1
C.R∶r=1∶1 D.Y∶R∶r=2∶1∶1√答案解析2314解析 YYRr的个体产生配子时,YY分离,Rr分离,Y与R(r)自由组合。54.自由组合规律中的“自由组合”是指
A.带有不同基因的雌雄配子间的组合
B.决定同一性状的成对的基因的组合
C.两亲本间的组合
D.决定不同性状的基因的自由组合231答案解析4√解析 自由组合规律的实质是生物在产生配子时,决定不同性状的基因自由组合。5据表回答下面相关问题:
(1)上述两对性状中,____________是显性性状,____________是隐性性状。
(2)亲本中紫色酸果植株、绿色甜果植株A、绿色甜果植株B的基因型分别
是______、_______、_______。5.某地开发出一种水果,其果皮颜色(C、c)有紫色的,也有绿色的;果肉味道(D、d)有甜的,也有酸的。为了鉴别有关性状的显隐性关系,用紫色酸果植株分别和绿色甜果植株A、绿色甜果植株B进行杂交,结果如下表:231答案解析绿色、酸果紫色、甜果CcddccDD4CCdd5231解析 根据组合②中,紫色酸果与绿色甜果B杂交后代全为绿色酸果可推知:绿色对紫色为显性,酸果对甜果为显性,且两亲本均为纯合体,所以紫色酸果的基因型为ccDD,绿色甜果B的基因型为CCdd。
再根据组合①中,紫色酸果(ccDD)与绿色甜果A(C__dd)杂交后代中紫色∶绿色=1∶1,则可推出绿色甜果A的基因型为Ccdd。45课件36张PPT。第16课时 基因的自由组合规律(Ⅱ)第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.通过实例归纳自由组合规律的解题思路与规律方法。
2.结合实践,阐明自由组合规律在实践中的应用。
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利用分离规律解决自由组合问题。一 利用分离规律解决自由组合问题二 自由组合规律在实践中的应用内容索引当堂检测一 利用分离规律解决自由组合问题分离规律是自由组合规律的基础,要学会运用分离规律的方法解决自由组合规律的问题。请结合下面给出的例子归纳自由组合问题的解题规律。
1.解题思路
将多对等位基因的自由组合规律分解为若干个分离规律分别分析,再运用乘法原理将各组情况进行组合。如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离规律:Aa×Aa;Bb×bb。2.根据亲本的基因型推测子代的基因型、表现型及比例——正推型
(1)题型1:配子类型及概率计算
求每对基因产生的配子种类和概率,然后再相乘。
示例1 求AaBbCc产生的配子种类,以及配子中ABC的概率。
①产生的配子种类
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓
__ ×__ × __=8种222②配子中ABC的概率
Aa Bb Cc
↓ ↓ ↓示例2 AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间的结合方式有多少种?
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子。
AaBbCc→ 种配子、AaBbCC→ 种配子。
②再求两亲本配子间的结合方式。由于两性配子间的结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子之间有 × = 种结合方式。843284(2)题型2:配子间的结合方式
分别求出两个亲本产生的配子的种类,然后相乘。示例3 AaBbCc与AaBBCc杂交,求其后代的基因型种类数以及产生AaBBcc子代的概率。
①先分解为三个分离规律
Aa×Aa→后代有 种基因型(1/4 ∶2/4Aa∶ aa);
Bb×BB→后代有___种基因型(1/2 ∶1/2Bb);
Cc×Cc→后代有 种基因型(1/4CC∶2/4 ∶1/4cc)。
②后代中基因型有 种。
③后代中AaBBcc的概率: (Aa)× (BB)× (cc)= 。3AA1/4BB3Cc3×2×3=182(3)题型3:子代基因型种类及概率计算
求出每对基因相交产生的子代的基因型种类及概率,然后根据需要相乘。示例4 AaBbCc×AabbCc杂交,求其子代的表现型种类及三个性状均为显性的概率。
①先分解为三个分离规律
Aa×Aa→后代有2种表现型(A_∶aa= );
Bb×bb→后代有2种表现型(B_∶bb= );
Cc×Cc→后代有2种表现型(C_∶cc= )。
②后代中表现型有 种。
③三个性状均为显性(A_B_C_)的概率
(A_)× (B_)× (C_)= 。3∶12×2×2=81∶13∶1(4)题型4:子代表现型种类及概率计算
求出每对基因相交产生的子代的表现型种类及概率,然后根据需要相乘。3.据子代性状分离比推测亲本基因型和表现型——逆推型
将自由组合规律问题转化为分离规律问题后,充分利用分离比法、填充法和隐性纯合突破法等方法逆推亲代的基因型和表现型。①粒形粒色先分开考虑,分别应用基因分离规律逆推
根据黄色∶绿色=_____,可推出亲代为___×___;
根据圆粒∶皱粒=_____,可推出亲代为___×___。
②然后进行组合,故亲代基因型为_____(_________)×_____(_________)。示例5 豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。请写出亲代的基因型和表现型。Yy yyRr1∶1黄色圆粒Rr绿色圆粒YyRryyRr3∶1据性状分离比推断亲代的基因型
(1)9∶3∶3∶1→AaBb×AaBb。
(2)1∶1∶1∶1→AaBb×aabb或Aabb×aaBb。
(3)3∶3∶1∶1→AaBb×Aabb或AaBb×aaBb。
(4)3∶1→Aabb×Aabb、AaBB×AaBB、AABb×AABb等(只要其中一对符合一对相对性状遗传实验的F1自交类型,另一对相对性状杂交只产生一种表现型即可)。小贴士基因分离规律和自由组合规律关系及相关比例图解解读 (1)在上述比例最能体现基因分离规律和基因自由组合规律实质的分别是F1所产生配子的比为1∶1和 1∶1∶1∶1,其他比例的出现都是以此为基础。而它们是由于减数分裂等位基因的分离,非同源染色体上的非等位基因的自由组合的结果。
(2)探讨一对或两对等位基因是否遵循基因分离规律或基因自由组合规律的方法
既可采用测交法、花粉鉴定法和单倍体育种法看比例是否为1∶1或1∶1∶1∶1;又可采用自交法,看后代性状分离比是否为3∶1或9∶3∶3∶1来判断。(3)正确理解各种比例:①F1所产生配子比为1∶1和1∶1∶1∶1不是指雄配子与雌配子的比例,而是指雄配子(或雌配子)中D∶d和YR∶Yr∶yR∶yr分别为1∶1和1∶1∶1∶1。而真正雄配子的数目远远多于雌配子的数目。②测交和自交后代的性状分离比分别为1∶1和3∶1,1∶1∶1∶1和9∶3∶3∶1,它们都是理论比值,只有统计的个体数量足够多才可能接近于理论比值,若统计的数量太少,就可能不会出现以上比值。
(4)利用分枝法理解比例关系:因为黄色和绿色、圆粒和皱粒两对相对性状独立遗传,所以9∶3∶3∶1的实质为(3∶1)×(3∶1),1∶1∶1∶1的实质为(1∶1)×(1∶1),因此若出现3∶3∶1∶1,其实质为(3∶1)×(1∶1)。此规律可以应用在基因型的推断中。1.已知A与a、B与b、C与c 3对基因自由组合,基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测,正确的是
A.表现型有8种,AaBbCc个体的比例为1/16
B.表现型有4种,aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有8种,Aabbcc个体的比例为1/8
D.表现型有8种,aaBbCc个体的比例为1/16答案解析解析 通常我们可以利用分枝法来解决,即先分别写出每对性状后代中的每种基因型或表现型概率,再将所需基因型或表现型组合在一起,并将相应的概率相乘,即可得到相应基因型或表现型的概率。根据自由组合规律可知,3对性状可产生的后代表现型为2×2×2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8,Aabbcc个体的比例为1/2×1/2×1/4=1/16,aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。
2.某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因的分离和组合互不干扰)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配,子代的表现型有:直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色。它们之间的比为3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型为
A.BbCC B.BbCc
C.bbCc D.Bbcc答案解析解析 由于子代有卷毛白色的双隐性个体,故“个体X”至少含有一个b和一个c,即__b__c。根据给出的亲本的基因型BbCc和基因的分离规律可知,直毛∶卷毛=1∶1,说明该对基因相当于测交,即Bb×bb。黑色∶白色=3∶1,相当于F1自交,即Cc×Cc,故“个体X”的基因型是bbCc。二 自由组合规律在实践中的应用1.指导育种
在育种工作中,人们用杂交的方法,有目的地使生物不同品种间的基因重新组合,以便使不同亲本的优良基因组合到一起,从而创造出对人类有益的新品种。结合所学知识完成对育种过程的探讨。隐性纯合隐性自交和分离规律一样,自由组合规律在生产实践中也有一定的应用价值,主要集中于以下两个方面:(1)在杂交育种中,选育纯合体一般从F2开始选育,不能根据基因型选育,只能根据性状选育。
(2)动物纯种的选育可用测交法,植物纯种的选育不选用测交法,一般是通过连续自交的方法获得纯种。小贴士2.医学实践
利用自由组合规律可以同时分析家族中两种遗传病的发病情况。如:若患甲病的概率为m,患乙病的概率为n,结合下图完成表格。1-nm-mnn-mn1-mm+n-2mnmnm(1-n)+n(1-m)1-不患病概率m+n-mn(1-m)(1-n)1.在杂交育种中,根据自由组合规律,合理选用优缺点互补的亲本材料,通过杂交导致基因重新组合,可得到理想中的具有双亲优良性状的后代,摒弃双亲不良性状的杂种后代,并可预测杂种后代中优良性状出现的概率,从而有计划地确定育种规模。
2.在医学实践中,自由组合规律为遗传病的预测和诊断提供了理论依据。
3.人类多指(T)对正常指(t)为显性,正常(A)对白化(a)为显性,决定不同性状的基因自由组合,一个家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子,则下一个孩子只患一种病和患两种病的概率分别是
A.1/2、1/8 B.3/4、1/4
C.1/4、1/4 D.1/4、1/8答案解析解析 由“一个家庭中,父亲多指,母亲正常,他们有一个患白化病但手指正常的孩子”推知:父亲的基因型为TtAa,母亲的基因型为ttAa。用“分解法”:
①表示生一个完全正常的孩子的概率:1/2×3/4=3/8;
②表示生一个两病兼患的孩子的概率:1/2×1/4=1/8;
③表示生一个只患白化病的孩子的概率:1/2×1/4=1/8;
④表示生一个只患多指的孩子的概率:1/2×3/4=3/8;
③+④表示生一个只患一种病的孩子的概率:1/8+3/8=1/2。正推逆推育种自由组合分离自由组合规
律的应用指导思想:分离组合思想——将_______
规律问题转化为若干个____规律问题重要题型____型
____型实践应用医学实践
指导_____当堂检测1.已知玉米的某两对基因按照自由组合规律遗传,子代的基因型及比值如下图所示,则双亲的基因型是
A.DDSS×DDSs B.DdSs×DdSs C.DdSs×DDSs D.DdSS×DDSs√答案2341解析解析 单独分析D(d)基因,后代只有两种基因型,即DD和Dd,则亲本基因型为DD和Dd;
单独分析S(s)基因,后代有三种基因型,则亲本都是杂合体。2.原本无色的物质在酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的催化作用下,转变为黑色素,即:无色物质→X物质→Y物质→黑色素。已知编码酶Ⅰ、酶Ⅱ和酶Ⅲ的基因分别为A、B、C,则基因型为AaBbCc的两个个体交配,出现黑色子代的概率为√答案解析231解析 由题意可知,基因型为AaBbCc的两个个体交配,出现黑色子代的概率其实就是出现A_B_C_的个体的概率,其概率为43.黄色卷尾鼠彼此杂交,子代的表现型及比例为6/12黄色卷尾、2/12黄色正常尾、3/12鼠色卷尾、1/12鼠色正常尾。上述遗传现象的主要原因可能是
A.不遵循基因的自由组合规律
B.控制黄色性状的基因纯合致死
C.卷尾性状由显性基因控制
D.鼠色性状由隐性基因控制√答案23144.向日葵种子粒大(B)对粒小(b)是显性,含油少(S)对含油多(s)是显性,这两对等位基因按自由组合规律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合体杂交,试回答下列问题:
(1)F2表现型有_____种,表现型种类及比例为________________________
_____________________。答案4种3粒小油少∶1粒小油多9粒大油少∶3粒大油多∶231解析解析 由双亲基因型BBSS×bbss→F1:BbSs,F2:9B_S_∶3B_ss∶3bbS_
∶1bbss。4(2)若获得F2种子544粒,按理论计算,双显性纯种有____粒、双隐性纯种有____粒、粒大油多的有____粒。答案3410234231解析解析 F2中双显性纯合体占1/16,双隐性纯合体也占1/16,均为544×1/16=34(粒),粒大油多的基因型为B_ss,占F2的3/16,故为544×3/16=102(粒)。4(3)怎样才能培育出粒大油多,又能稳定遗传的新品种?补充下列步骤:
第一步:让_______________与______________杂交产生________;
第二步:让__________________;
第三步:选出F2中_________个体_________,逐代淘汰粒小油多的个体,直到后代不再发生________为止,即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。答案粒小油多(bbss)F1(BbSs)粒大油少(BBSS) 231解析解析 F2中粒大油多的子粒有2种基因型BBss和Bbss,可采用连续自交法并逐代淘汰不符合要求的个体,保留粒大油多子粒,直到不发生性状分离为止。连续自交粒大油多F1(BbSs)自交产生F2性状分离4课件42张PPT。第17课时 果蝇的伴性遗传第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.阅读教材图文,概述白眼果蝇伴性遗传的现象和摩尔根做出的解释。
2.分析图4-21,理解对果蝇伴性遗传的验证。
3.归纳伴性遗传的概念并举例说明其原理的应用。
重难点击
1.果蝇白眼伴性遗传的现象、解释及验证。
2.伴性遗传原理的实践应用。一 果蝇的伴性遗传二 伴性遗传原理的应用内容索引当堂检测一 果蝇的伴性遗传1910年,摩尔根在前人工作的基础上开始对果蝇进行实验遗传学的研究,发现了伴性遗传的规律。阅读教材分析其实验。
1.实验材料——果蝇
果蝇作为实验材料的优点
(1)相对性状多且明显;(2)培养周期短;(3)成本低;(4)容易饲养;(5)染色体数目少,便于观察;(6)繁殖率高。2.实验现象
(1)实验一:
P 红眼(♀)×白眼(♂)
↓
F1 (♀、♂)
↓雌雄交配
F2 红眼(♂、♀)、 (♂)白眼红眼相关分析:
①果蝇的红眼和白眼是一对相对性状。
②F1全为红眼,_____是显性性状。
③F2中红眼∶白眼=____,符合_____规律,红眼和白眼受一对_________
控制。
④F2中只有___果蝇出现白眼性状,说明果蝇眼色的表现与______相联系。红眼3∶1分离等位基因雄性别(2)实验二:
相关分析:①后代红眼∶白眼= ;
②后代雌果蝇中红眼∶白眼= ,雄果蝇中红眼∶白眼= 。
3.发现问题:白眼性状的表现为何总与 相联系?1∶11∶11∶1性别4.作出假设,解释现象
(1)假设:白眼基因(用r表示)、红眼基因(用R表示)位于__________上,而Y性染色体上不含有它的等位基因。X性染色体(2)解释由以上图解可以看出,摩尔根的解释 。符合实验结果5.实验推理:摩尔根认为如果解释正确,那么白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,后代中红眼果蝇都是____的,白眼果蝇都是_____的。
6.实验验证(如图)
由右图看出测交结果:后代中红眼∶白眼=____,符合_____规律。
7.实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于____染色体上,从而证明了_______________。雌性雄性1∶1分离X性基因在染色体上118.果蝇细胞内的基因都位于染色体上吗?请举例说明。答案答案 不是,细胞质内的基因不位于染色体上,只有核基因位于染色体上。9.伴性遗传:现在,遗传学上将位于X或Y性染色体上的基因,称为___________,因为它们的________是通过性染色体从父母传给后代的。这种性染色体上的基因所控制的性状与__________的现象,叫伴性遗传或性连锁遗传。等位基因性连锁基因性别相连锁(1)细胞中的染色体分为两类:一类是决定性别的染色体,叫性染色体;一类是与性别决定无关的染色体,叫常染色体。
(2)性别决定一般是指雌雄异体的生物决定性别的方式,主要由性染色体来控制。小贴士(3)性别决定的方式:如下表所示。伴性遗传与基因分离规律的关系
(1)伴性遗传遵循基因的分离规律。伴性遗传是由性染色体上基因控制的遗传,若就一对相对性状而言,则为一对等位基因控制的一对相对性状的遗传。
(2)伴性遗传有其特殊性,一是有些基因只位于X染色体上,Y染色体上无相应的等位基因,因而雄性个体中单个的隐性基因所控制的性状也能表现出来,二是有些基因只位于Y染色体上,X染色体上无相应的等位基因,这些基因只限于雄性个体间传递;三是性状的遗传与性别相联系,在写表现型和统计后代比例时,一定要与性别相联系。
1.决定果蝇眼色的基因位于X染色体上,其中R基因控制红色,r基因控制白色。一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,其后代中不可能出现的是
A.红眼雄果蝇 B.白眼雄果蝇
C.红眼雌果蝇 D.白眼雌果蝇答案解析问题导析问题导析 (1)据题,红眼雌果蝇的基因型为____________,红眼雄果蝇的基因型为_____,白眼雌果蝇的基因型为______,白眼雄果蝇的基因型为____。
(2)一只红眼雌果蝇与一只红眼雄果蝇杂交,从基因型的角度分析,有__种杂交方式。XRXR或XRXrXRYXrXrXrY返回上页答案2解析 先写出亲代基因型。红眼雌果蝇:XRXR或XRXr,红眼雄果蝇:XRY。若XRXR×XRY→XRXR(红眼雌果蝇)、XRY(红眼雄果蝇);若XRXr×XRY→XRXR(红眼雌果蝇)、XRXr(红眼雌果蝇)、XRY(红眼雄果蝇)、XrY(白眼雄果蝇)。可见,后代中不可能出现白眼雌果蝇。返回上页二 伴性遗传原理的应用1.根据子代性状来区分性别
完善下面的实例图解,归纳只根据子代性状来区分性别的判断原理。
女娄菜叶形的遗传
判断原理:亲本性染色体同型(XX)的取______性状,异型(XY)的取_____性状,则子代中_____性状的个体一定为异型性染色体个体,_____性状的个体一定为同型性染色体个体。隐性隐性显性显性雄性雌性2.判断基因位置的实验设计方法
(1)判断基因位于常染色体上还是X染色体上的实验设计
①方法一
实验设计:隐性的雌性×显性的雄性,显性的雌性×隐性的雄性。
结果预测及结论:
a.若两组杂交结果 ,则该基因位于细胞核内的常染色体上;
b.若两组杂交结果 ,且子代性状的表现与 有关,则该基因位于细胞核内的X染色体上。相同性别不同②方法二
实验设计:隐性的雌性×显性的雄性。(使用条件:知道显隐性关系时)
结果预测及结论:
a.若子代中的雄性个体全为隐性性状,雌性个体全为 性状,则基因位于X染色体上;
b.若子代中的雌、雄个体中既有显性性状又有隐性性状且各占1/2,则基因位于 上。显性常染色体③方法三
实验设计:选多组显性的雌性×显性的雄性。(使用条件:知道显隐性关系且显隐性基因的基因频率相等)
结果预测及结论:
a.若子代中的隐性性状只出现在雄性中,则基因位于 上;
b.若子代中的隐性性状同时出现在雌性与雄性中,则基因位于 上。X染色体常染色体(2)判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上
①方法:隐性雌性×纯合显性雄性
②结果预测及结论:
a.若子代全表现为显性性状,则相应的控制基因位于X、Y染色体的____区段。
b.若子代中雌性个体全表现为显性性状,雄性个体全表现为隐性性状,则相应的控制基因仅位于___染色体上。同源X(3)判断两对基因是否位于一对同源染色体上的实验设计
①实验设计:选具有两对相对性状且纯合的雌、雄个体杂交得到F1,再将F1中的雌、雄个体相互交配产生F2,统计F2中性状的分离比。
②结果预测及结论:
a.若子代中出现 的性状分离比,则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上;
b.若子代中没有出现9∶3∶3∶1的性状分离比,则控制这两对相对性状的两对基因位于 上。9∶3∶3∶1同一对同源染色体基因位置的判断方法
(1)常染色体上的基因与性别无关,X、Y染色体上的基因与性别有关。
①已知显隐性的情况下,利用雌性(XX)隐性性状和雄性(XY)显性性状个体交配来判断(针对XY型性别决定生物)。
②在不知显隐性的情况下,利用正交和反交的方法判断。
(2)若基因位于细胞质中,即为母系遗传,可利用正交和反交的方法来判断。
2.果蝇的红眼为伴X染色体遗传,其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中,通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是
A.杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇
B.白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
C.杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇
D.白眼雌果蝇×白眼雄果蝇答案解析问题导析问题导析 (1)设R基因控制果蝇的红眼,r基因控制果蝇的白眼,则A组杂交的基因型为 ,B组杂交的基因型为 ,C组杂交的基因型为 ,D组杂交的基因型为 。
(2)XY性染色体决定的生物,设控制某性状的基因位于X染色体上,若选隐性性状的母本和显性性状的父本杂交,则子代雌性全为 性状,雄性全为 性状。XrXr×XrYXRXr×XRYXrXr×XRYXRXr×XrY返回上页答案显性隐性解析 A项中,后代雄性果蝇既有红眼又有白眼,雌性果蝇全为红眼,因此无法通过眼色判断出性别;
B项中,后代白眼果蝇全为雄性,红眼果蝇全为雌性且为杂合体;
C项中,杂交后代中雌雄果蝇各有一半是红眼,一半是白眼;
D项中,后代雌雄果蝇全部都为白眼。返回上页X性染色体性别相连锁当堂检测1.已知白眼为隐性性状,一只白眼雄果蝇的基因型的正确写法为
A.XWYW B.XWY
C.XwY D.XYw答案2341解析解析 在书写基因型时,常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上,性染色体上的基因需将性染色体及其上的基因一同写出,如XwY(白眼雄果蝇)。√52.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是
A.红眼对白眼是显性
B.眼色遗传符合分离规律
C.眼色和性别表现自由组合
D.红眼和白眼基因位于X染色体上√答案解析23154231解析 由红眼果蝇和白眼果蝇交配,子代全部表现为红眼,推知红眼对白眼是显性;
子代雌雄果蝇交配产生的后代,性状与性别有关,判断控制眼色的基因位于X染色体上,表现为性连锁遗传;
由非同源染色体上的非等位基因控制的生物性状才表现自由组合。543.摩尔根的重要贡献是
A.首先提出基因就在染色体上的假说
B.总结了遗传学上的三大规律
C.用实验证明基因位于染色体上
D.首先提出了“基因”一词√答案231解析解析 萨顿首先提出基因就在染色体上的假说;
遗传学上的三大规律,孟德尔提出了两个,摩尔根提出了一个;
约翰逊首先把遗传因子用“基因”一词代替。摩尔根用实验证明基因位于染色体上,并且证明基因在染色体上呈线性排列。544.如图是某红眼果蝇细胞分裂示意图(用B、b表示相关基因),若图Ⅲ中的a与一只异性红眼果蝇产生的配子结合发育成一只白眼雄果蝇,则d与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为
A.白眼雄果蝇 B.红眼雄果蝇
C.白眼雌果蝇 D.红眼雌果蝇答案231解析√54231解析 据图Ⅰ可知该果蝇为雄果蝇,基因型为XBY。由a与一只异性红眼果蝇(XBXb)产生的配子(Xb)结合发育成一只白眼雄果蝇(XbY),可知a含Y染色体,则d含X染色体且携带决定红眼的基因(XB),与异性红眼果蝇产生的配子结合发育成的果蝇表现型为红眼雌果蝇(XBX-)。545.据下图回答下列问题:
(1)此图为___性果蝇的染色体图解。此图中有___对同源染色体。与性别决定有关的染色体是图中的______染色体。
(2)此图表示果蝇的原始生殖细胞经过减数分裂能产生___种染色体组合的配子。答案雄4X、Y2311654(3)写出此果蝇的基因型:__________。在减数分裂过程中遵循分离规律的基因是____________,能够发生自由组合的基因是_________________。
(4)果蝇的一个原始生殖细胞性染色体上的W基因在________________期形成两个W基因,这两个W基因在_____________期发生分离。答案A(或a)、B(或b)、WAaBbXWYA与a,B与b231解析减数分裂Ⅰ前的间减数分裂Ⅱ后54231解析 此图为雄性果蝇染色体组成图,细胞内共有4对同源染色体,形成的配子共有24种染色体组合。此果蝇的基因型为AaBbXWY。遵循分离规律的基因为等位基因,如A与a、B与b。遵循自由组合规律的基因应位于非同源染色体上的基因,如A(或a)与B(或b)、W。54课件51张PPT。第18课时 人的伴性遗传第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.以人类红绿色盲的遗传为例,理解伴X隐性遗传病的特点。
2.分析其他遗传实例,归纳其他伴性遗传的特点。
3.结合相关实例,归纳人类遗传系谱图的解题规律。
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1.人类红绿色盲症的遗传规律分析。
2.伴性遗传的特点。一 人类红绿色盲症的遗传规律三 遗传系谱图解的解题规律二 其他的伴性遗传内容索引当堂检测一 人类红绿色盲症的遗传规律1.遗传方式
通过调查红绿色盲的家族遗传史,绘制遗传系谱图,判断该病的遗传方式。
生物小组利用红绿色盲测试图,对其周围熟悉的8个家庭进行色盲调查绘制的家族色盲遗传系谱图,如图1:(1)由图1分析
①由于系谱图中正常个体与携带者婚配,后代出现红绿色盲患者,说明正常色觉为 性,红绿色盲为 性。
②以B代表正常色觉基因,b为色盲基因。假设色盲的遗传是常染色体遗传,那么携带者( )与正常个体( )婚配,后代不可能出现红绿色盲患者( )。又已知男性患者的父亲不患病,故排除 遗传。综合以上分析,
红绿色盲的遗传属于 遗传。显隐BbBBY伴性bbX伴性(2)由图2科学研究证实色盲基因位于 染色体上。
(3)综上得红绿色盲的遗传方式为 遗传。X伴X隐性(4)通过上述分析,假设红绿色盲的致病基因为Xb,请据下表中的表现型写出基因型。XBXBXBXbXbXbXBYXbY2.遗传特点
据上面的分析,结合所学知识完成下述遗传图解并思考问题。由图解分析得:男孩的色盲基因只能来自于 。母亲(1)由图解分析得:男性的色盲基因只能传给 ,不能传给 。女儿(2)(2)儿子由图解分析得:女儿色盲, 一定色盲。父亲(3)由图解分析得:父亲正常, 一定正常;母亲色盲, 一定色盲。女儿(4)儿子(5)通过对上述4种婚配方式分析,我们可以看出,伴X隐性遗传有四个主要特点:
①往往具有 现象。
②因为女性只有在 上都带有色盲隐性基因时,才表现出红绿色盲,而男性只要 上携带色盲隐性基因,就表现出红绿色盲。所以男性患者 女性患者。
③具有交叉遗传现象。因为父亲的红绿色盲基因不传 只传 ,女儿不表现色盲,却能生下患色盲的外孙。像这样传递的特点,在遗传学上称做 。
④母亲是 ,其 必定是色盲;女儿是色盲,其 必定是色盲。隔代遗传两个X性染色体X性染色体多于交叉遗传父亲色盲儿子儿子女儿(6)有一色盲男孩,其父母亲色觉正常,外祖父是色盲,试探究该男孩色盲基因是通过什么途径由长辈传递而来?从致病基因遗传角度,总结这一过程体现了伴X隐性遗传病的什么特点?答案答案 ①传递途径:外祖父(XbY)→母亲(XBXb)→色盲男孩(XbY)。
②特点:隔代遗传和交叉遗传。隔代遗传是指有些遗传病如隐性遗传病等,并不是每一代都出现患者,可能相隔2代或3代才出现患者,这种遗传方式就称做隔代遗传。小贴士伴X隐性遗传的特点
(1)简化记忆伴X隐性遗传的四个特点:
①男>女;②隔代交叉遗传;③女病,父子病;④男正,母女正。
(2)其他伴X隐性遗传:人类的血友病、果蝇的白眼等。1.判断下列关于人类红绿色盲的说法的正误。
(1)色盲患者男性多于女性( )
(2)若女孩是色盲基因携带者,则该色盲基因是由父方遗传来的( )
(3)人类色盲基因b在X染色体上,Y染色体上没有色盲基因b,但是有它的等位基因B( )答案解析√××解析 女孩的色盲基因也可能来自母亲。解析 Y染色体上没有色盲基因。(4)男性色盲不传儿子,只传女儿,但女儿可以不显色盲,却可能生下患色盲的外孙( )
(5)某男学生在体检时被发现是红绿色盲患者,医生询问得知其母亲是血友病患者,医生判断该生同时患有血友病( )答案√√二 其他的伴性遗传1.伴X显性遗传
阅读下列材料,回答相关的问题。
抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因控制的一种遗传性疾病。患者由于对钙、磷吸收不良而导致骨发育障碍。患者常常表现为X型(或O型)腿、骨骼发育畸形(如鸡胸)、生长缓慢等症状。(1)据上述材料,假设抗维生素D佝偻病基因为D,请根据表现型写出基因型:XDYXDXDXdXd患病正常(2)利用下面图示归纳伴X显性遗传(抗维生素D佝偻病)的遗传特点
①患者中女性 男性。
②代代有患者,具有 遗传现象。
③男患者的母亲及女儿一定为 。
④正常女性的父亲及儿子一定 。 多于患者正常连续2.伴Y遗传
如图为人类外耳道多毛症(毛耳)患者的遗传系谱图,请据图完成伴Y遗传病的遗传特点归纳:
致病基因只位于 染色体上,无显隐性之分,患者后代中 全为患者,
全为正常。简记为“男全 ,女全 ”。Y男性女性病正伴X显性遗传及伴Y遗传的特点
(1)简化记忆伴X显性遗传的特点:
①女>男;②连续遗传;③男病,母女病;④女正,父子正。
(2)简化记忆伴Y遗传的特点:
①全男;②父→子→孙。
2.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病,这种疾病的遗传特点之一是
A.男患者与女患者结婚,其女儿正常
B.男患者与正常女子结婚,其子女均正常
C.女患者与正常男子结婚,必然儿子正常女儿患病
D.患者的正常子女不携带其父母传递的致病基因答案解析解析 总结伴X显性遗传病有如下特点:若儿子患病,母亲一定患病;
若父亲患病,女儿一定患病。女患者与正常男子结婚,儿子和女儿都有可能患病。若子女正常,如女儿基因型为XaXa,儿子基因型为XaY,则不携带其父母传递的致病基因。三 遗传系谱图解的解题规律遗传系谱图的分析是常考题型,结合下列内容归纳该类题目的解题规律。
1.遗传系谱中,遗传病类型的判定
第一步:确定是否是伴Y遗传病
(1)判断依据:所有患者均为 ,无 患者,则为伴Y遗传。
(2)典型系谱图 男性女性第二步:确定是否是细胞质遗传病
(1)判断依据:只要母病,子女 ;母正常,子女全 。
(2)典型系谱图全病正常第三步:确定是显性遗传病还是隐性遗传病
(1)双亲正常,子代有患病个体,一定是 遗传病(简记为“无中生有是 ”)。(如图1)
(2)双亲患病,子代有正常个体,一定是 遗传病(简记为“有中生无是 ”)。(如图2)
(3)亲子代都有患者,无法准确判断,可先假设,再推断。(如图3)隐性隐性显性显性第四步:确定是否是伴X染色体遗传病
(1)隐性遗传病
①女性患者的父亲或儿子有正常的,一定是 染色体遗传。(如图4、5)
②女性患者的父亲和儿子都患病,可能是 染色体遗传。(如图6、7)常伴X(2)显性遗传病
①男性患者的母亲或女儿有正常的,一定是常染色体遗传。(如图8)
②男性患者的母亲和女儿都患病,可能是伴X染色体遗传。(如图9、10)第五步:若系谱图中无上述特征,只能从可能性大小推测
(1)若该病在代与代之间呈连续遗传,则最可能为 遗传病;若在系谱图中隔代遗传,则最可能为 遗传病,再根据患者性别比例进一步确定。显性隐性(2)典型图解
上述图解最可能是 遗传。伴X显性2.含伴性遗传病的遗传系谱中的概率计算
伴性遗传和孟德尔规律的关系:
(1)伴性遗传与基因的分离规律:伴性遗传的基因在性染色体上,性染色体也是一对 染色体。所以从本质上说伴性遗传 基因的分离规律。
(2)伴性遗传与基因的自由组合规律:在分析既有伴性遗传又有常染色体上的基因控制的两对及两对以上性状的遗传现象时,由性染色体上基因控制的性状按 处理,由常染色体上基因控制的性状按________
处理,整体上按 处理。同源符合伴性遗传基因的分离规律基因的自由组合规律3.伴性遗传中概率求解范围的确认
(1)在所有后代中求概率:不考虑性别,凡其后代均属于求解范围。如“生一色盲孩子的概率”。
(2)只在某一个性别中求概率:需避开另一性别,只看所求性别中的概率。如“生一男孩,患色盲的概率”。
(3)连同性别一起求概率:此种情况性别本身也属于求解范围,因而应先将该性别的出生率(1/2)列入范围,再在该性别中求概率。如“生一色盲男孩的概率”。根据遗传图谱判断遗传病的遗传方式时,除了要根据图谱中的信息外,还要注意题干中的文字说明,尤其是一个图谱涉及两种遗传病时。小贴士人类遗传病判定口诀
父子相传为伴Y。无中生有为隐性,隐性遗传看女病,
父子有正非伴性。有中生无为显性,显性遗传看男病,
母女有正非伴性。
3.某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如图),其中一种是伴性遗传病。相关分析不正确的是
A.甲病是常染色体显性遗传,乙病是伴X隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自于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答案解析问题导析问题导析 (1)双亲都为正常,子女中有患者,即“无中生有”,该病属于 遗传病。
(2)双亲都为患者,子女中有正常人,即“有中生无”,该病属于 遗传病。显性隐性返回上页答案解析 甲病具有“有中生无”的特点,且Ⅱ-5患病,其女儿Ⅲ-7不患病,因此该病为常染色体显性遗传病。乙病具有“无中生有”的特点,故为伴X隐性遗传病,A项正确。
甲病(设相关基因为A、a):Ⅰ-1不患甲病,即无甲病致病基因,因此Ⅱ-3的致病基因只能来自Ⅰ-2。Ⅱ-2不患甲病,其基因型为aa。Ⅲ-7的基因型是aa,则Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型均为Aa,则Ⅲ-8的基因型是AA或Aa,Ⅲ-5的基因型是2/3Aa或1/3AA,Ⅲ-4的基因型是Aa,则Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚,生育一个不患甲病孩子的概率是2/3×1/4=1/6,则患甲病的概率是5/6。乙病(设相关基因为B、b):Ⅱ-3的基因型是XbY,致病基因只能来自Ⅰ-1,B项错误。因Ⅲ-2的基因型为XbXb,则Ⅱ-2的基因型是XBXb,因此Ⅱ-2的基因型一定是aaXBXb。Ⅱ-3的基因型为XbY,则Ⅲ-4的基因型是XBXb。Ⅲ-8的基因型是XBXb或XBXB,因此Ⅲ-8的基因型有AAXBXb或AAXBXB或AaXBXb或AaXBXB四种情况,C项正确。
Ⅲ-5的基因型是XbY,则Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚后子代患乙病的概率是1/2,因此子代患两种病的概率是5/6×1/2=5/12,D项正确。返回上页绿色盲症红抗维生素D佝外耳道多毛症偻病男性交叉女性男性父子男性连续母女当堂检测1.下列哪项是血友病和佝偻病都具有的特征
A.患病个体男性多于女性
B.患病个体女性多于男性
C.男性和女性患病概率一样
D.致病基因位于X染色体上2341√答案解析解析 血友病和佝偻病都具有的特征是致病基因位于X染色体上。2.某种遗传病总是由男性传给女儿,再由女儿传给外孙(或外孙女),那么这种遗传病很可能是
A.常染色体上的显性遗传病
B.常染色体上的隐性遗传病
C.X染色体上的显性遗传病
D.X染色体上的隐性遗传病答案解析231√42314解析 由“男性传给女儿,再由女儿传给外孙(或外孙女)”知此病与性别有关,排除A、B。
若是X染色体上的隐性遗传病,男性患病时,女儿还可能从母亲那里获得正常的显性基因而表现为正常,排除D;
但若是X染色体上的显性遗传病,男性患病时,女儿肯定患病,故这种遗传病很可能是X染色体上的显性遗传病。X染色体上显性遗传的特点:①女性患者多于男性;
②具有世代连续性;
③男性患病,其母亲和女儿一定患病。3.如图所示的四个遗传图谱中,不可能是伴性遗传的一组是√答案解析2314解析 A图中女患者的父母都正常,则其遗传方式一定为常染色体上隐性基因的遗传。4.据下面的人类红绿色盲的遗传系谱图,分析回答:
(1)控制人类红绿色盲的基因位于___染色体上,患者的基因型可表示为___________。此类遗传病的遗传特点是___________________________
____________________________________________。
(2)写出该家族中下列成员的基因型:4 ___,10 ____,11 ___________。231答案4XXbXb和XbY交叉遗传现象,女性患者的父亲和儿子一定患病XbY男性患者多于女性,具有隔代XbYXBXb或XBXB解析231解析 人类红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病,男性患者多于女性患者,有隔代交叉遗传现象,并且女性患者的父亲和儿子一定患病。
4和10均为色盲男性,基因型均为XbY。5和6正常,生出色盲儿子10,则5、6基因型分别为XBY和XBXb,11为女孩,其基因型为XBXB或XBXb。
14的色盲基因来自其母亲8号,8号的色盲基因来自她的父亲4号,而4号的色盲基因来自他的母亲1号。
7和8的基因型分别为XBY和XBXb,生出色盲男孩的概率为1/4,其后代中不会出现色盲女孩(XbXb),即概率为0。4(3)14号成员是色盲患者,其致病基因是由第一代中的某个个体传递来的。用成员编号和“→”写出色盲基因的传递途径:____________。
(4)若成员7与8再生一个孩子,是色盲男孩的概率为____,是色盲女孩的概率为__。231答案41/41→4→8→140课件27张PPT。第19课时 环境对遗传信息表达的影响第4章 遗传信息的传递规律目标导读
1.结合实例,说明环境条件对生物性状的影响。
2.通过实例,分别概述环境条件对动、植物性别分化的影响。
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与环境有关的遗传现象的分析。一 环境条件对性状的影响二 环境条件对性别分化的影响内容索引当堂检测一 环境条件对性状的影响显性性状的表现是基因与环境相互作用的结果。阅读教材P67~68,探讨影响显性基因作用的环境条件。
1.外界条件的影响
(1)温度:一种金鱼草红花品种与象牙色花品种杂交,F1如果培育在低温条件下,花为红色,如果在高温条件下,花为象牙色。这说明____________
_______________。
(2)阳光:有一种“太阳红”品种玉米,红色对正常绿色为显性,但是植株红色只有在直射阳光下才能表现出来,若进行遮光处理时,不接触阳光的部分则不表现红色,仍为绿色。这说明“太阳红”这种性状的发育,一方面需要一定的 ,同时又需要 。现型有一定影响环境温度对表遗传基础一定的外界条件(3)营养:①植物生活需要多种无机盐,其中需要量最多的是含 、含
和含 的无机盐。如果植物缺少某种无机盐,植株就不能正常生长,并出现相应的症状。
②兔子的皮下脂肪有白色和黄色之分,白色(Y)对黄色(y)为显性,白脂肪的纯合体与黄脂肪的纯合体交配,F1(Yy)个体是白脂肪。如果F1中雌雄兔(Yy)近亲交配,F2群体中的 个体是白脂肪, 的个体是黄脂肪。若F2群体中的yy个体只喂给麸皮等不含黄色素的饲料,则皮下脂肪就不表现为黄色,也是白色的。
③以上事例说明无论在植物、动物还是人类中, 和某些性状的表现有着明显的关系。氮钾磷营养状况2.内在因素的影响
(1)性别对性状表现的影响:羊角的遗传中,有角羊(HH)与无角羊(hh)杂交的后代中,在杂合体时(Hh),雌性表现无角,而雄性则表现有角。人类秃顶的遗传,是秃顶基因(B)的作用,在男性BB、Bb皆表现为显性,出现秃顶性状,而在女性Bb则表现为隐性,只有在BB时才表现出秃顶性状,因此,秃顶在女性中极为少见。上述两例说明性别对基因表现具有 作用,这种作用是通过 实现的。
(2)年龄对性状表现的影响:某些遗传疾病的发病表现出了年龄特征,因此这些遗传性疾病可分为 和 ,前者如黑尿病、抗维生素D佝偻病等,后者如结肠息肉等。影响晚发性性激素早发性1.影响显性基因作用的环境条件有温度、阳光和营养等外界条件。除此之外,还有性激素、年龄特征等内部因素。
2.基因型决定其表现型是指决定了某种表现型形成的可能性,而不是表现型的必然性,从基因型到表现型要在一定的内外环境条件下,通过个体发育才能实现。环境或多或少会对表现型有影响,特别是显性基因控制的性状。
1.下列属于环境温度对性状表现影响的是
A.杂合金鱼草的花色
B.“太阳红”玉米的绿色性状
C.植物缺氮不能正常生长
D.绵羊有角性状在雌雄个体中的表现差异答案解析解析 B项是阳光对性状影响的实例,C项是营养对性状影响的实例,D项是生物体内在因素对性状影响的实例。二 环境条件对性别分化的影响性别分化是指某些体细胞在性激素的作用下,分化发育成内外生殖器官以及激发并维持第二性征,因此性别会受环境的影响。阅读教材P69~70内容,并结合相关材料思考下面的问题。
1.环境条件对植物性别分化的影响
(1)黄瓜是雌雄同株的葫芦科植物。在黄瓜植株发育早期施用大量氮肥,它形成的雌花数量就会明显增多;在温室里栽培的黄瓜,如果延长日照时间,雄花就增多,如果缩短日照时间,雌花就增多;低温和缩短日照时间,雌花就占绝对优势。此外,向温室通入二氧化碳,也可以大大提高雌花的比例,以达到增产的目的。这说明在葫芦科植物里, 、 和
有利于雌花的发育。丰富的氮肥短日照低温(2)雌雄异株的大麻,增施氮肥可以使其雌性植株大量增加,缺氮肥时几乎全是雄株。大麻雄株的纤维长,质量好,因此种植大麻时 施用量不宜 。
(3)植物性别的改变,最根本的原因是植物体内 在数量和种类上发生变化。氮肥激素过多2.环境条件对动物性别分化的影响
(1)外界环境影响性别的分化
①温度对动物性别分化的影响
a.在爬行类动物中,密西西比鳄的受精卵在低于30 ℃条件下孵化,全部发育成雌性鳄,在高于34 ℃条件下孵化,全部发育成雄性鳄。乌龟的受精卵在23 ℃~27 ℃条件下孵化,全部发育成雄性乌龟,在32 ℃~33 ℃条件下孵化时,全部发育成雌性乌龟。这说明 对某些爬行类动物的性别分化起着很重要的作用。温度b.在两栖类的某些蛙中,雄性的性染色体是XY,雌性是XX。如果让它们的蝌蚪在20 ℃下发育时,雌雄比率大约为1∶1,如果让这些蝌蚪在30 ℃下发育时,不管它们具有什么性染色体,全部发育成雄蛙。虽然XX型的蝌蚪在高温下发育成雄蛙,但它们的染色体仍然是XX,说明 只能改变性别这一性状的 ,不能改变 。高温表现型基因型②营养条件对动物性别分化的影响
蜜蜂分为蜂王、雄蜂和工蜂。蜂王和工蜂都是由受精卵发育成的,它们的染色体组成相同。如果受精卵形成的幼虫,只在它们生活的头两三天以蜂王浆为食,以后食用乳糜,这些幼虫就发育为工蜂,它们体小不育。如果在整个幼虫期间全以蜂王浆为食,幼虫则发育为蜂王,它比工蜂大,而且是能育的。可见, 对蜜蜂的性别分化起着重要的作用。营养条件(2)生物体内的激素影响性别分化
鸡的性反转,即一只产过卵的母鸡在一定条件下可以变成可育的公鸡,这主要是由于母鸡的卵巢因病萎缩,使原来处于退化不发育状态的精巢发育起来,同时合成和分泌雄性激素。在雄性激素的作用下,母鸡的性征逐渐被公鸡的性征所代替,最后产生正常精子,使母鸡变成了公鸡。这说明除外界环境会影响性别分化外,生物体内的 对性别分化也具有一定的影响。性反转的鸡,只改变性别这一性状的 ,没有改变 。
3.生物体的某些性状容易受环境条件的影响,但是有一些性状__________
____的影响,如水稻子粒的粳性和糯性、玉米的甜粒和非甜粒、豌豆圆粒和皱粒以及人类的血型等。激素表现型基因型不易受环境条件1.环境条件对动物性别的影响包括温度、营养及体内的激素,且它们对分化的影响不同。
2.外界条件改变的是性别的表现型,一般不会影响生物体性别的基因型。
3.生物的性状一般是基因型和内外环境条件相互作用的结果,可以用“基因型+环境=表现型”这一公式来表示。
2.环境条件能影响植物的性别分化,下列叙述不正确的是
A.根据人们对植物不同部位的需要,人工控制和调节植物的性别,可增
加产量,提高质量
B.丰富的氮肥可使黄瓜和大麻的产量增加
C.在某些品种的南瓜里,温度降到10 ℃左右,有利于雌花的形成
D.葫芦科植物在营养条件一致的情况下,改变日照时间,可以改变雌花
的比例答案解析问题导析问题导析 (1)在葫芦科植物里,丰富的 、 和 有利于雌花的发育。
(2)植物性别的改变,根本原因是植物体内 在数量和种类上发生了变化。激素氮肥短日照低温返回上页答案解析 增施氮肥可使大麻雌性植株增加,而大麻雄株的纤维长,质量好,因此,种植大麻时氮肥施用量不宜过多。返回上页温度温度阳光温度营养条件氮肥体内激素当堂检测1.黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素,其生物合成受多个基因控制,也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是
A.环境因子不影响生物体的表现型
B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型相同
C.黄曲霉毒素致癌是表现型
D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型答案2341解析√2341解析 表现型由基因型和环境因素共同决定。据题意可知,可致癌的黄曲霉毒素的合成不仅受多个基因控制,还受温度、pH等环境因素的影响,所以A选项错误;
表现型相同,基因型不一定相同,B选项错误;
表现型是指生物个体表现出来的性状,黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型,黄曲霉毒素不是生物,故其能致癌不是表现型,C项错误;
D项正确。2.有一种绣球花的花色因土壤pH不同而异,pH大于7时开蓝色花,pH小于7时开桃色花,这是因为土壤pH
A.是一种诱变因素 B.引起染色体变化
C.影响基因表达 D.改变了色素基因√答案解析2314解析 pH不同时花色的变化非常迅速,故是基因转录表达水平的调节。3.在两栖类的某些蛙中,雄性的性染色体是XY,雌性是XX。某雌性蝌蚪因受外界环境的影响发育成了雄蛙,该雄蛙与正常雌蛙交配后,后代的性别比例为
A.全部为雄蛙 B.全部为雌蛙
C.雌蛙∶雄蛙=1∶1 D.无法确定√答案231解析解析 雌蝌蚪因受外界环境的影响发育成了雄蛙,但性染色体仍然为XX,所以它与正常雌蛙(XX)交配后,后代全部是雌蛙。44.从性遗传是指常染色体上的基因所控制的性状在表现型上受个体性别影响的现象,即同为杂合体的雄性与雌性个体所表现的性状是不同的。
绵羊的有角和无角受一对等位基因控制,有角基因H为显性,无角基因h为隐性;一只有角公羊与一只无角母羊交配,生产多胎小羊,性成熟后,凡公羊都表现为有角,母羊都表现为无角。根据以上事实,可以判定绵羊有角性状的遗传方式为:___(A.伴X遗传;B.从性遗传)。请说出你的判断理由。__________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
______________________。答案2314B 若为伴X遗传,一只有角公羊与一只无角母羊交配,子代公羊一定会出现无角,不符合题意;若为从性遗传,亲本中公羊基因型为HH,母羊基因型为hh,子代基因型为Hh,根据题意,公羊Hh为有角,母羊Hh为无角,所以为从性遗传课件58张PPT。章末整合(教师备用资料)第4章 遗传信息的传递规律本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建眼色分离自由组合红绿色盲测交性状性别分化规律方法整合
典例1 下列有关纯合体和杂合体的叙述,不正确的是
A.纯合体之间杂交,后代不一定是纯合体
B.杂合体之间杂交,后代全是杂合体
C.前者基因组成相同;后者基因组成不同
D.前者自交后代性状不分离,后者自交后代性状分离方法一 基因、性状等概念间的相互联系答案解析解析 假设显性基因为A,隐性基因为a,则纯合体的基因组成为AA或aa,杂合体为Aa,纯合体基因组成相同,自交后代无性状分离,杂合体基因组成不同,自交后代会出现性状分离,所以C、D项正确。
根据分离规律,杂合体之间杂交(即Aa×Aa),后代会出现三种基因组成:AA、Aa和aa,且分离比为1∶2∶1,所以B项不正确。基因、性状等概念间的相互联系1.常用符号要记清2.基本概念对对碰
(1)花的结构(2)传粉类
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。
③闭花受粉:花在未开放时,雄蕊花药中的花粉传到雌蕊的柱头上,传粉后花瓣才展开,即开花。(3)交配类
①杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程。
②自交:植物体中自花授粉和雌雄异花的同株受粉。自交是获得纯合体的有效方法。
③测交:就是让杂种(F1)与隐性纯合体相交,来测F1的基因型。
④正交与反交:对于雌雄异株的生物杂交,若甲(♀)×乙(♂)为正交,则乙(♀)×甲(♂)为反交。(4)性状类用下列杂交实验的图解来说明上述性状类概念(5)与性状相关的基因或
1.玉米的高甜对非甜为一对相对性状,现有两袋高甜玉米种子(编号为甲、乙),已知其中有一袋是纯种,请用最简便的方法,鉴别并保留高甜玉米种子
A.甲×乙
B.甲×乙,得到的F1反复自交,筛选出高甜玉米
C.甲、乙分别与隐性个体测交
D.甲×甲;乙×乙答案解析解析 鉴别生物某性状基因型是否杂合,可选用合适的个体作亲本,观察后代是否发生性状分离。选项中A不能达到鉴别的目的;
C不能达到留种的目的;
B不能鉴别但可以保留高甜玉米种子;
D为自交,对于植物来说,是最简便的鉴别并保留纯种的方法。方法二 判定性状(或基因)显隐性的方法典例2 豚鼠的毛色中,白色与黑色是一对相对性状。有编号为①~⑨的9只豚鼠,其中编号是奇数的为雄性,编号是偶数的为雌性。已知①×②→③和④,⑤×⑥→⑦和⑧,④×⑦→⑨,③和⑧是白色,其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答:
(1)豚鼠的毛色中,_____是显性性状。
(2)控制豚鼠的毛色基因位于____染色体上。个体④的基因型是________。
(3)个体⑦为杂合体的概率为____。答案常黑色BB或Bb2/3解析解析 ①×②→③和④中,①、②均为黑色,而子代中③为白色,可判定黑色为显性性状;
豚鼠的毛色与性别无关,该基因位于常染色体上,①、②的基因型为Bb,④的表现型为黑色,其基因型为BB或Bb;
同理⑤×⑥→⑦和⑧中,⑤、⑥均为黑色,⑧是白色,则⑦的基因型为1/3BB或2/3Bb,⑦为杂合体的概率为2/3;
检测动物的基因型应用测交的方法,即将该个体与隐性个体交配,根据后代是否发生性状分离来判断待测个体是纯合体还是杂合体。(4)若利用以上豚鼠检测⑨的基因型,可采取的方法和得出的结论是______________________________________________________________
_________________________。答案将其与⑧交配。若后代中出现白毛个体,说明其是杂合体;若后代全为
黑毛个体,说明其为纯合体1.若已知某个体为杂合体,则该个体表现出的性状为显性性状。
2.对于已经给出亲子代性状,或子代性状分离比的试题,可采用“定义判定法”和“性状分离法”进行判定。
(1)定义判定法:具有相对性状的纯合体亲本杂交,子一代杂合体显现的性状为显性性状,未表现出来的性状为隐性性状。可表示为:甲性状×乙性状→甲性状,则甲性状为显性性状,乙性状为隐性性状。(2)性状分离法:若杂合体自交后代出现性状分离,新出现的性状为隐性性状。可表示为:甲性状×甲性状→甲性状和乙性状,则甲性状为显性性状,乙性状为隐性性状。另外,根据后代性状分离比也可以作出判断,若甲性状∶乙性状=3∶1,则甲性状为显性性状,乙性状为隐性性状。
3.如果试题中仅给出两种具有相对性状的亲本,要求设计实验方案判定显隐性时,可采取“先杂交,再自交”或“先自交,再杂交”的设计方案。
2.已知豌豆的某种性状的两种表现类型M和N,下列组合中能判断M和N显隐性的是
A.N×N→N B.N×N→M+N
C.M×N→N+M D.M×M→M解析 判断显隐性常用杂交法和自交法:如果某种类型的性状自交后代中出现了性状分离,则该亲本的性状就为显性性状,后代中新出现的性状为隐性性状,如本题中的B选项。如果某种性状的不同表现类型进行杂交,后代只出现亲本的一种性状,则该性状为显性性状。答案解析典例3 某农科所做了两个小麦品系的杂交实验,70 cm株高和50 cm株高(以下表现型省略“株高”)的小麦杂交,F1全为60 cm。F1自交得到F2,F2中70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm∶50 cm约为1∶4∶6∶4∶1。育种专家认为,小麦株高由多对等位基因控制,且遵循自由组合规律,相关基因可用A、a,B、b,……表示。请回答下列问题。
(1)F2中60 cm的基因型是___________________。请利用上述实验材料,设计一个杂交实验对专家的观点加以验证,实验方案用遗传图解表示(要求写出配子)。答案解析方法三 遗传基本规律中的异常情况答案 AaBb、AAbb、aaBB AaBb和aabb测交,遗传图解如图解析解析 根据题干信息可知,小麦株高由两对等位基因控制,株高随显性基因个数的增加而增加。由最高和最低株高计算可知,每增加一个显性基因,植株增加的高度为(70-50)÷4=5(cm)。F2中株高为60 cm的植株有2个显性基因,基因型应有AAbb、aaBB、AaBb。验证自由组合规律一般采用测交法。(2)上述实验材料中,一株65 cm和一株60 cm的小麦杂交,杂交后代中
70 cm∶65 cm∶60 cm∶55 cm约为1∶3∶3∶1,则亲本中65 cm的基因型为_____________,60 cm的基因型为______,杂交后代中基因型有___种。答案解析解析 根据后代1∶3∶3∶1的分离比,可判断出雌雄配子有8种结合方式,亲代产生的配子种类数分别是2、4,65 cm株高应含3个显性基因型是AABb或AaBB,60 cm株高应含有2个显性基因,基因型是AaBb,杂交后代的基因型有6种。AaBbAaBB或AABb6(3)上述实验材料中,一株65 cm和一株60 cm的小麦杂交,F1______(填“可能”或“不可能”)出现“1∶1”的性状分离比。答案解析解析 基因型分别为AABb(65 cm)和AAbb(60 cm)的小麦杂交可以得到65 cm和60 cm株高的后代,其分离比为1∶1。可能1.分离规律异常情况
(1)不完全显性:如红花AA、白花aa杂交,杂合体Aa开粉红花,则AA×aa杂交再自交,F2的表现型及比例为红花∶粉红花∶白花=1∶2∶1。
(2)显性纯合致死:Aa自交后代比例为显∶隐=2∶1。
(3)隐性纯合致死:Aa自交后代全部为显性。2.两对相对性状遗传中出现异常分离比的分析方法
双杂合的F1自交和测交后代的表现型比例分别为9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1,但如果基因之间相互作用或出现致死等原因,会导致自交和测交后代的比例发生改变。根据下表中不同条件,总结自交和测交后代的比例。(1)表一(2)表二
3.一种鹰的羽毛有条纹和非条纹、黄色和绿色的差异,已知决定颜色的显性基因纯合体不能存活。如图显示了鹰羽毛的杂交遗传,对此合理的解释是
①绿色对黄色完全显性
②绿色对黄色不完全显性
③控制羽毛性状的两对基因完全连锁
④控制羽毛性状的两对基因自由组合
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④答案解析解析 F1中绿色自交,后代有绿色和黄色比2∶1,可知绿色对黄色完全显性,且绿色纯合致死,故①正确、②错误;
F1后代非条纹与条纹为3∶1,且四种性状比为6∶3∶2∶1,符合自由组合规律,故控制羽毛性状的两对基因自由组合,故③错误、④正确。
典例4 有一种软骨发育不全的遗传病,两个有这种病的人(其他性状正常)结婚,所生第一个孩子得白化病且软骨发育不全,第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合规律,请预测,他们再生一个孩子同时患两病的概率是
A.1/16 B.1/8 C.3/16 D.3/8方法四 关于表现型、基因型概率的计算方法答案解析解析 假设软骨发育不全是由B、b基因控制的,因为两个有这种病的人(其他性状正常)结婚,所生第一个孩子得白化病,第二个孩子性状全部正常。可以推断出此夫妇的基因型均为AaBb,他们再生一个孩子同时患两病的概率是1/4×3/4=3/16。首先应确定亲代的基因型,然后依据亲代的基因型推出子代的可能基因型,进而推出子代的可能表现型,并以此求出符合题目要求的表现型概率或基因型概率。应充分运用排列组合、概率、集合理论等数学工具解决遗传概率计算问题。例如:父亲是多指症(由显性基因P控制)患者,母亲外观正常,他们婚后生了一个手指正常但患先天聋哑(由两个纯合隐性基因dd控制)的孩子,问他们生一个只患一种病的孩子的概率是多少?首先根据自由组合规律分析父母的基因型,知道父亲的基因型应该为PpDd,母亲的基因型应该为ppDd。(1)基本解法:依次写出父亲、母亲产生的配子,用棋盘格法写出后代的基因型和表现型,得出答案。
(2)分类棋盘格法:第一步分别按一对相对性状考虑:Pp×pp后代1/2正常,1/2患多指;Dd×Dd后代3/4正常,1/4聋哑。第二步把这两对相对性状组合在一起,用棋盘格法得出答案。通过上述表格能预测后代的发病情况,又能得出各种情况的概率,该种方法比基本解法简单,比下面的方法繁琐,但该种方法的优点是解题较快,又万无一失。
(3)分类讨论法:第一步同上,第二步分类,子代患一种病的情况是:只患多指,只患聋哑,其概率之和为3/4×1/2+1/4×1/2=1/2。(4)逆向思维法:首先求出不符合条件情形的概率,再用总概率1减去不符合条件情形的概率。子代正常概率为3/4×1/2=3/8,两病兼发的概率为1/4×1/2=1/8,所以子代患一种病的概率是1-3/8-1/8=1/2。
(5)运用集合论求解:下图中两个圆分别代表患多指、聋哑的概率,圈内白色部分为只患一种病的概率,阴影为两病兼发的概率。
子代只患一种病的概率为:所有患多指概率+所有患聋哑概率-2(患多指概率×患聋哑概率)=1/4+1/2-2×1/2×1/4=1/2。
4.大鼠的毛色由独立遗传的两对等位基因控制。用黄色大鼠与黑色大鼠进行杂交实验,结果如右图。据图判断,下列叙述正确的是
A.黄色为显性性状,黑色为隐性性状
B.F1与黄色亲本杂交,后代有两种表现型
C.F1和F2中灰色大鼠均为杂合体
D.F2黑色大鼠与米色大鼠杂交,其后代中
出现米色大鼠的概率为1/4答案解析解析 两对等位基因杂交,F2中灰色比例最高,所以灰色为双显性状,米色最少为双隐性状,黄色、黑色为单显性,A错误;
F1为双杂合体(基因型设为AaBb),与黄色亲本(假设为aaBB)杂交,后代为两种表现型,B正确;
F2出现性状分离,体色由两对等位基因控制,则灰色大鼠中有1/9为纯合体(AABB),其余为杂合体,C错误;
F2黑色大鼠中纯合体(设为AAbb)所占比例为1/3,与米色大鼠(aabb)交配不会产生米色大鼠,杂合体(Aabb)所占比例为2/3,与米色大鼠(aabb)交配,产生米色大鼠的概率为2/3×1/2=1/3,D错误。解析 父亲不携带致病基因,因此该病为伴X染色体隐性遗传病,可推知父亲的基因型为XBY,母亲基因型为XBXb。不考虑性别的情况下,该夫妇再生一个患病孩子的概率为1/4;典例5 假设图中的父亲不携带致病基因,回答下列问题:
(1)该对夫妇再生一个患病孩子的概率:___。答案解析1/4方法五 巧辨“男孩患病”与“患病男孩”(2)该对夫妇所生男孩的患病概率:____。答案解析解析 性别已知,基因型为X-Y,其中XbY所占比例为1/2;1/2(3)该对夫妇再生一个患病男孩的概率:___。解析 性别不确定,生男孩的概率为1/2,因此该夫妇再生一患病男孩的概率为:1/2(生男孩概率)×1/2(男孩患病率)=1/4。1/41.常染色体遗传
(1)男孩患病:常染色体遗传与性别无关,男女性别及整个人群中的发生概率相等,故计算时不考虑性别,所得群体发病概率即为男孩患病的概率。即男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子概率。例如:
则F1为aaXY的可能性为1/4×1=1/4。(2)患病男孩:这种情况下得首先计算群体发病概率,再计算患者中男孩占患病者的比例。因为患者中也是男女各半,所以只要将群体发病概率乘以1/2,就是患病男孩的概率。即患病男孩概率=患病女孩概率=1/2×患病孩子概率。例如:
则F1为aaXY的可能性为1/4×1/2=1/8。2.伴性遗传
(1)男孩患病
X-Y已确定为男孩,则其为XBY和XbY的可能性各为1/2,因此出现“男孩患病”的概率是1/2。(2)患病男孩
在F1性别不确定时,其为XbY(患病男孩)的可能性为1/4,因此出现“患病男孩”的概率是1/4。
由上述情况可见,在伴性遗传中“色盲男孩”与“男孩色盲”的概率,虽然只是“男孩”与“色盲”反了一下,但结果完全不同。病名在前、性别在后,则根据双亲基因型推测后代基因型,从全部后代中找出患病男女,即可求得患病男(女)的概率;若性别在前、病名在后,根据双亲基因型推测后代基因型,求概率问题时只需要考虑相应性别中的发病情况。
5.已知人的红绿色盲属于X染色体隐性遗传,先天性耳聋是常染色体隐性遗传(D对d完全显性)。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者,Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4(不携带d基因)和Ⅱ3婚后生下一个男孩,这个男孩患耳聋、色盲、既耳聋又色盲的可能性分别是
A.0、1/4、0 B.0、1/4、1/4 C.0、1/8、0 D.1/2、1/4、1/8答案解析解析 依系谱图可知,Ⅱ3的基因型为DdXBY,Ⅱ4的基因型为1/2DDXBXB、1/2DDXBXb,因此,后代男孩中患耳聋的概率为0,色盲的概率为1/4,既耳聋又色盲的概率为0。典例6 人类遗传病发病率逐年增高,相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题:
如图为两种遗传病系谱图,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示,Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为_______________________,乙病的遗传方式为____________________。Ⅱ-2的基因型为________,Ⅲ-1的基因型为________,如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率为_____。答案解析常染色体上的显性遗传病方法六 遗传方式的判断及概率的计算伴X染色体隐性遗传病AaXbYaaXBXb7/32解析 由Ⅱ-4无致病基因,可推出甲病为显性遗传病;
Ⅱ-2患病而Ⅰ-1未病(男病女未病),排除是伴X染色体显性遗传病,所以甲病是位于常染色体上的显性遗传病。乙病由Ⅰ-1、Ⅰ-2无乙病生出Ⅱ-2患乙病(无中生有),判断出乙病属于隐性遗传病,同样如果是常染色体上的隐性遗传病则Ⅱ-4为携带者,有致病基因,所以判断乙病是伴X隐性遗传病。进一步较易推断出Ⅱ-2的基因型是AaXbY,Ⅲ-1的基因型是aaXBXb,Ⅲ-2的基因型是AaXBY,Ⅲ-3的基因型是1/2AaXBXb或1/2AaXBXB,这样分以下两种情况:①Ⅲ-2(AaXBY)与
Ⅲ-3(1/2AaXBXb)生出正常孩子的不完整的基因型为aaXB_,概率是1/2×1/4×3/4=3/32;②Ⅲ-2(AaXBY)与Ⅲ-3(1/2AaXBXB)生出正常的孩子的不完整的基因型为aaXB_,概率是1/2×1/4×1=1/8,所以二者生出正常孩子的概率是3/32+1/8=7/32。关于遗传题的解题一般步骤:
1.显隐性判断
(1)不需要判断,教材上已出现过的遗传方式以及题干中明确告知遗传方式的。(2)需要判断:未知的遗传方式2.致病基因位置判断
(1)步骤
确定致病基因的位置,即是在常染色体上还是在性染色体上。基本方法是根据性染色体上的致病基因的遗传规律确定,若不符合则位于常染色体上。判断顺序为:(2)分析
①确认或排除伴Y遗传。观察遗传系谱图,如发现父病、子全病、女全不病,则可判定此病为伴Y遗传。
②利用反证法排除X染色体遗传,确定常染色体遗传。
6.如图是具有甲、乙两种遗传病的家族系谱图,其中一种遗传病的致病基因位于X染色体上,若Ⅱ7不携带致病基因,下列相关分析错误的是答案解析A.甲病是伴X染色体显性遗传病
B.乙病是常染色体隐性遗传病
C.如果Ⅲ8是女孩,则其可能有两
种基因型
D.Ⅲ10不携带甲、乙两病致病基
因的概率是2/3解析 结合题意可判断甲病为伴X染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病。就甲病来说,因Ⅱ6不患甲病,Ⅰ1就是杂合体,所以Ⅱ4的基因型有两种(纯合或杂合),又因Ⅲ9不患甲病,所以Ⅱ4为杂合体。如果Ⅲ8是女孩,Ⅲ8有四种基因型。课件44张PPT。第20课时 基因突变第5章 遗传信息的改变目标导读
1.结合具体实例,概述基因突变的特点。
2.以“镰刀型细胞贫血症”为例,说明基因突变的原因。
3.举例说明引起基因突变的因素及人工诱变在育种上的应用。
重难点击
1.基因突变的特点和原因。
2.人工诱变的优缺点。一 基因突变的特点三 引起基因突变的因素和人工诱变在育种上的应用二 基因突变的原因内容索引当堂检测一 基因突变的特点由于基因内部结构发生改变引起的变异称为基因突变,也称为点突变。试结合提供的材料,分析基因突变的特点。
1.仔细阅读右表,分析不同生物的基因突变情况几种生物不同基因的自然突变率(1)从上表可看出,无论是低等生物,还是高等生物以及人都可能发生基因突变。由此说明,基因突变具有 ,即在生物界是普遍存在的。
(2)从上表可看出,在自然状态下,对一种生物来说,基因突变的频率是
的。据估计,在高等生物中,大约105~108个生殖细胞中,才会有一个生殖细胞发生基因突变,也就是说,突变率是10-8~10-5。由此说明,基因突变具有 。普遍性很低低频性2.结合教材P75图5-2,分析基因突变对生物生存的影响
(1)现存的生物都是经历长期自然选择进化而来的,它们与环境已经形成了相对的协调。有些基因发生突变后,原有的协调关系就会遭到破坏或削弱。有害的突变一般表现为某种性状的缺陷或生活力和育性的降低,严重的甚至能导致生物体的死亡。这说明基因突变 。
(2)有些基因仅仅控制一些次要的功能和性状,它们即使发生突变,也不会影响生物正常的生理活动,这样的突变属于 突变。少数基因突变对生物的生存和生长发育是 的。
(3)基因突变的有害性和有利性是 的,在一定条件下突变的效应是可以转化的。有些是有害的有利中性相对3.基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,发生的时期越早,生物体表现出突变的特征就 ;基因突变可以发生在体细胞中,也可以发生在生殖细胞中,发生在 中的突变,可以通过 作用直接遗传给后代。由此说明,基因突变是 。
4.基因A可以突变成为a1(或a2或a3……)。A、a1、a2、a3……之间也可以相互突变(如图),突变形成的基因之间都可以称为 基因。由此说明,基因突变具有 和 。越多生殖细胞随机发生的等位多向性可逆性受精复等位基因不能在同一个体内都出现。在同一个体中,一般只有若干复等位基因中的两个基因。在一个群体中才能反映出复等位基因的遗传。
在人类的ABO血型系统中,I为显性基因,它有两种类型IA和IB,而i是隐性基因,IA、IB和i这三个复等位基因在每个人的体细胞中只有两个,当IA和i、IA和IA共存时,表现为A型血;IB和i、IB和IB共存时,表现为B型血;i和i共存时,表现为O型血;IA和IB共存时,表现为AB型血。小贴士1.基因突变具有普遍性、低频性、有害性、随机性、多向性及可逆性等特点。
2.显性突变(a→A)一旦发生即可表现,但常不能稳定遗传;隐性突变(A→a)一旦表现即可稳定遗传。
3.基因突变引起性状的改变。这种具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代,要看这种突变性状是否有很强的适应环境的能力,若有则为有利突变,可通过繁殖传给后代,否则为有害突变,被淘汰掉。
1.如图表示在生物的一个种群中某一基因的类型及其关系。下列哪项不能从图中分析得到
A.表明基因突变具有多向性
B.表明基因突变具有可逆性
C.这些基因的碱基序列一定不同
D.表明基因突变具有普遍性问题导析答案问题导析 (1)A基因可以突变成a1、a2、a3,说明基因突变具有 性。
(2)A基因可以突变成a1基因,a1基因也可以突变成A基因,说明基因突变具有 性。
(3)基因不同的根本原因是 不同。多向可逆碱基序列答案返回上页二 基因突变的原因结合镰刀型细胞贫血症的发病原因,讨论基因突变的原因、方式和结果。
1.镰刀型细胞贫血症
(1)症状
正常人的红细胞是中央微凹的 状,镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的 状,这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血。圆饼镰刀(2)完成右图后试思考其病因
患者的DNA中一个碱基对_____被替换成了_____,从而导致密码子由_____变为_____,进而导致血红蛋白中______变为______,引起了蛋白质结构的改变,最终导致性状的改变。CATT—AGTA谷氨酸GAA缬氨酸A—TGAAGUA谷氨酸缬氨酸2.基因突变的方式
(1)基因的改变除了上面的方式外,还可能有以下方式:
方式1的变化是_______________________,这种方式称为_____;方式2的变化是_______________________,这种方式称为_____。这样的改变也会导致蛋白质结构的改变,从而引起_____的改变。
(2)通过上述探究可知:DNA分子中发生碱基对的_________________,而引起的基因结构的改变,即为基因突变。增加了一个碱基对(A—T)增添缺失减少了一个碱基对(T—A)性状增添、缺失或改变(3)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗?答案答案 脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。(4)研究表明,上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,结合DNA分子的结构特点和复制过程,分析DNA分子复制时容易发生基因突变的原因。答案 DNA分子复制时,DNA双链要解旋,此时结构不稳定,易导致碱基对的数量或排列顺序发生改变,从而导致基因突变。3.结果和意义
(1)基因突变的结果:使一个基因变成了它的 ,可能引起 某种程度的改变。
(2)基因突变的意义:由于基因突变可以产生 基因,因此它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了 ,同时基因突变也使人工诱变育种、改造生物成为可能。等位基因表现型原始材料新的某些基因突变未引起生物性状改变的原因
(1)从基因突变在DNA分子上发生的部位分析:基因突变发生在不具有遗传效应的DNA片段中。
(2)从密码子与氨基酸的对应关系分析:密码子具有简并性,有可能翻译出相同的氨基酸。
(3)从蛋白质的功能分析:某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类,但并不影响该蛋白质的功能。
(4)从基因型与表现型的关系分析:由纯合体的显性基因突变成杂合体中的隐性基因。小贴士1.基因突变的类型和影响
2.基因突变没有改变基因的位置和数量。3.基因突变的类型及性状表现特点
(1)显性突变:如a→A,该突变一旦发生即可表现出相应性状。
(2)隐性突变:如A→a,突变性状一旦在生物个体中表现出来,该性状即可稳定遗传。
4.发生在配子中的基因突变,一般能传给后代;发生在体细胞中的基因突变,一般不能通过有性生殖遗传,但植物体细胞的突变可以通过无性繁殖传递。
2.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答案解析问题导析问题导析 (1)赖氨酸的密码子有____________两种,结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列,可以确定该题中的赖氨酸的密码子是_____。
(2)谷氨酸的密码子有___________,据此推断该突变是②处碱基对______替换为______时,相应的密码子由______被替换成谷氨酸的密码子_____。AAA和AAGAAGGAA和GAGG-CA-T返回上页答案AAGGAG解析 由题干分析得知,WNK4基因对应的正常蛋白质中赖氨酸的密码子为AAG,基因突变后仅仅导致了相应蛋白质中1 169位氨基酸由赖氨酸变成了谷氨酸,即氨基酸的类型发生了改变,而其他氨基酸的种类和数目没有发生变化,因而只可能是WNK4基因中碱基对类型发生了替换,而非缺失或增添,经分析,②处碱基对A—T替换为G—C。返回上页三 引起基因突变的因素和人工诱变在育种上的应用1.突变分类
(1)基因突变可以在自然条件下,由于生物体内外环境条件的自然作用而发生,这种突变叫做 。 可能是自然界中引起突变的主要因素。
(2)有的突变是在人为诱发条件的作用下发生的,这种突变称为 。宇宙射线自然突变诱发突变2.引起基因突变的因素
引起基因突变的原因是多种多样的,试结合教材,归纳引起基因突变的因素。
(1)物理因素:用γ射线照射小麦的种子,能引起一些种子中遗传物质发生改变,并导致性状的改变,这是由物理因素引起的基因突变,其主要是多种射线,包括________、_______、β射线、γ射线以及中子流等。它们大多能破坏DNA分子中的某些______,使DNA长链发生_____或________
____________,从而引起突变。紫外线空间立体结构发生改变X射线化学键断裂(2)化学因素:①有些化合物的化学结构式与某些碱基很类似,如5—溴尿嘧啶与胸腺嘧啶很接近。如果这些物质被细胞吸收,在DNA复制时很容易“鱼目混珠”,导致基因结构的改变。②有些化合物(如亚硝胺)的化学性质很活泼,可能对核苷酸上的碱基进行化学修饰,导致突变发生。在腌菜、泡菜、腌肉、腌鱼等制作过程中,产生的亚硝酸和亚硝胺能将胞嘧啶氧化成尿嘧啶,导致遗传密码发生改变。上述引起基因突变的因素均为化学因素,其主要种类为 、 等。
(3)生物因素:有些病毒(如乙肝病毒)侵入生物体细胞后,进入细胞核,其DNA能嵌入宿主染色体DNA中,随细胞的复制而复制,引起基因突变。这属于 因素引起的基因突变,其主要是 。碱基类似物生物亚硝胺某些病毒3.人工诱变在育种上的应用
人工诱变因素提高了基因突变的频率,在育种实践中具有广泛应用,试结合教材完成归纳。
(1)诱变育种的成果主要体现在 和 等方面。
①作物育种
a.作物育种的目标: 的作物品种。
b.方法:在育种过程中,可以用具有某种优良品质的品种做基础,通过 ,从中选出保持甚至超过该优良品质并出现新的优良品质的 。
②微生物育种:通过微生物的 ,可以获得高产菌株,使药物产量大大提高。诱变育种微生物育种作物育种诱变培育早熟、抗病、高产、优质突变体(2)人工诱变育种的优缺点
①优点:a.大大提高 ;b.大幅度地 ;c.较短时间内获得能 的个体(即 )。
②缺点:由于突变的 , 变异往往不多,育种具有一定的 ,而且突变个体难以集中多个优良性状,需要处理大量实验材料,工作量很大、耗时较长。多向性改良某些性状突变率缩短了育种时间稳定遗传盲目性有利太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境,通过强辐射、微重力和真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种新技术。小贴士外界因素可能诱发基因突变,但是,在没有外来因素的影响时,基因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因自发产生。3.当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时,一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些微生物菌种、植物组培苗和植物种子等。在太空周游了115小时32分钟,返回地球后,搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。请回答下列问题:
(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理?说明原因。
___________________________________________________________________________________。答案浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛,易受到太空诱变因素的影响发生基因突变(2)作物种子从太空返回地面后种植,往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的________辐射后,其_____发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益?_______。你判断的理由是__________________。
(3)遨游太空回到地面后,种植一代发现没有所需要的性状出现,可以随意丢弃吗?说明原因。
____________________________。答案宇宙射线基因不一定基因突变是不定向的不可以。因为可能发生隐性突变普遍随机增添物理间期缺失改变化学生物作物微生物当堂检测1.经检测某生物发生了基因突变,但其性状并没有发生变化,其原因可能是
A.遗传信息没有改变
B.遗传基因没有改变
C.遗传密码没有改变
D.控制合成的蛋白质中的氨基酸序列没有改变2341答案解析√52341解析 生物的性状没有改变是因为合成的相应蛋白质中的氨基酸序列没有改变,基因发生了突变则其含有的碱基的排列顺序一定改变,所以遗传信息和遗传基因是一定改变的,而由于密码子的简并性,性状不一定改变。52.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能的后果是
A.没有蛋白质产物
B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化√答案解析2341解析 基因的中部若编码区缺少了1个核苷酸对,该基因仍然能表达,但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化,有可能出现下列三种情况:翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。53.下列细胞中,最不容易发生基因突变的是
A.正在分裂的蛙红细胞 B.人神经细胞
C.正在分裂的精原细胞 D.蛙原肠胚细胞答案解析2341√解析 成熟神经元细胞不再发生分裂。54.下列不属于诱变育种实例的是
A.一定剂量的γ射线引起变异获得新品种
B.X射线处理得到高产青霉素菌株
C.激光照射获得动植物新类型
D.人工种植的马铃薯块茎逐年变小2341答案解析解析 诱变育种是人为利用物理因素或化学因素处理生物,使其发生基因突变的育种方法,而D项中未涉及到这方面内容。√55.一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa,其第137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下:23415(1)Hbwa异常的直接原因是α链第____位的_______(氨基酸)对应的密码子缺失了一个碱基,从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变,缺失的碱基是___。
(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是__________________________
_______________________。
(3)这种变异类型属于_________,一般发生在_______________________时期。这种变异与其他可遗传变异相比,最突出的特点是能产生________。2341答案138丝氨酸C控制血红蛋白α链合成的基因中的一个碱基对G—C缺失基因突变细胞分裂的间期(DNA复制)新基因解析5解析 从图中可以看出,Hbwa的产生是第138位以后的密码子出错,即缺失一个碱基造成的,缺失的碱基为C;
异常血红蛋白发生变化的根本原因是DNA中碱基发生改变即基因缺失了一个碱基对G—C;
这种变异属于基因突变,发生在细胞分裂间期的DNA复制过程中。23415课件45张PPT。第21课时 基因重组第5章 遗传信息的改变目标导读
1.结合实例,阐明细菌和高等生物的基因重组的方式和意义。
2.阅读教材图文,概述基因工程的概念、操作步骤及其应用。
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高等生物基因重组的方式。一 细菌的基因重组与高等生物的基因重组二 基因的人工重组——基因工程内容索引当堂检测一 细菌的基因重组与高等生物的基因重组通过有性生殖实现基因重组是生物实现变异的重要形式。阅读教材,结合材料,完成下面的思考。
1.细菌的基因重组
有些细菌常常以简单的有性生殖方式——_________繁衍后代。通过_________,一个细菌的遗传物质可以进入到另一个细菌中,使细菌内的遗传物质有了新的组合。当这些细菌再通过分裂形成子细胞时,重新组合成的遗传物质就传递到了子细胞中。
由此可见,细菌通过________实现了基因重组,产生了与亲代存在着_____________的新细菌。接合生殖接合生殖接合生殖一定遗传差异2.高等生物的基因重组
(1)孟德尔利用纯种的黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯种的绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交,F1的基因型是YyRr,F2中除了具有与亲代相同的基因型YYRR和yyrr外,还产生了YYRr、YyRR、YyRr、YYrr、Yyrr、yyRR和yyRr几种新的基因类型,而且出现了黄色皱粒和绿色圆粒的重组类型。分析原因:生物个体在减数分裂形成配子时,非同源染色体上的___________间的________,使控制不同性状的基因进行了重新组合,出现了亲代所没有的______。新的基因重组类型又导致了不同相对性状的重组,使后代出现了不同于亲本的_______。非等位基因自由组合基因型表现型(2)如果一个杂合体在n对基因上有差别,而且这些基因都是独立遗传的(这些等位基因分别位于n对同源染色体上),那么将产生2n种配子,若让其自交,子代将至少产生3n种不同的基因型。这说明父本与母本的杂合性_____,二者的遗传物质基础_________,基因重组产生变异的可能性就____。越大越高差异越大(3)如图为减数分裂过程中的染色体交叉互换过程
据图可知:在减数分裂形成四分体时,位于同源染色体上的_________有时会随着____________________________________,导致染色单体上的基因________,这是另一种类型的基因重组。重新组合等位基因非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换3.基因重组的意义
通过 过程实现的基因重组,为生物变异提供了极其丰富的来源。这是形成生物多样性的重要原因之一,对于生物进化具有十分重要的意义。
4.基因重组在生产中的应用——杂交育种
(1)杂交育种的概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过 ,获得新品种的方法。
(2)杂交育种的原理: 。即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起,产生新的基因型,从而使人们所需要的位于不同个体上的优良性状集中到一个个体上。基因重组有性生殖选择和培育(3)杂交育种的基本步骤
①具有优良性状的两个亲本 。
②子一代只表现出显性性状,让子一代自交。
③从子二代中选出具有符合要求的性状的个体进行多次 纯化获得新品种。
如果生物是靠有性生殖繁殖后代的,例如小麦、大豆等,则必须选育出具有优良性状的 ,以免后代发生性状分离;但如果生物不是靠有性生殖繁殖后代,而是靠无性生殖繁殖后代,例如马铃薯、甘薯、果树等,那么只要得到具有该优良性状的个体就可以了,没有必要进行基因的纯化。如果要利用作物的杂种优势,则需要年年杂交、年年制种。纯合体杂交自交(4)杂交育种的优缺点
①优点:“集优”,即可使位于不同个体上的两个或多个优良性状集中到一个个体上。
②缺点:杂交后代会出现 ,育种进程缓慢,筛选过程复杂。
(5)应用
①在农业生产中,是改良作物品质、提高农作物单位面积产量的常规方法。
②在畜牧业中,可用于家畜、家禽的优良品种的选育。性状分离(1)基因重组只是基因的重新组合,只产生新的基因型,不产生新的基因。
(2)基因重组不会产生新性状,只会出现原有性状的重新组合。小贴士基因重组两种类型的细胞学基础
(1)自由组合型(2)交叉互换型
1.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.减数分裂四分体时期,由于同源染色体的姐妹染色单体之间的片段交
换,可导致基因重组
C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因
重组
D.一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则不能答案解析问题导析问题导析 (1)高等生物个体在___________________,非同源染色体上的___________间自由组合,可以发生基因重组。
(2)高等生物个体在___________________,同源染色体的______________间发生交叉互换,可以发生基因重组。减数第一次分裂后期非等位基因非姐妹染色单体减数第一次分裂前期返回上页答案解析 控制不同性状的基因重新组合为基因重组,它包括自由组合型和交叉互换型,A项正确;
减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换可导致基因重组,姐妹染色单体上含有相同基因不会导致基因重组,B项错误;
非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组,C项正确;
减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,所以不会发生基因重组,D项正确。返回上页二 基因的人工重组——基因工程1.基因工程的诞生
基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物性状,培育出新品种。结合教材P81~82内容,完善右图,试总结基因工程的有关知识。质粒内切酶的酶相同杂种质粒连接酶导入细菌细胞(1)基因工程的概念:将_________通过_________后导入________内,使这个基因能在受体细胞内_____、_____和_____(表达),这样的操作就是____________,也叫做基因工程。
(2)由图示可知,进行基因工程的操作工具有_______、_______和_______ (常见为质粒)。外源基因体外重组复制受体细胞转录翻译重组DNA技术内切酶连接酶运载体(3)由上述生产过程试总结基因工程的一般操作过程
提取目的基因——目的基因:人们 的特定基因
目的基因与运载体结合
?
将目的基因导入受体细胞:主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法
?
目的基因的表达:受体细胞表现出___________,如细菌生产出人胰岛素用 切割目的基因和质粒
加入______
质粒和目的基因结合成_____________特定的性状重组DNA分子所需要同一种内切酶连接酶(4)目的基因能够在受体细胞中表达的基础是什么?答案答案 所有生物共用一套遗传密码。2.结合教材归纳基因工程的应用
(1)在医药卫生领域可用于生产 、 和基因治疗。
(2)在农牧业生产上主要是培育 或具有 的动植物新品种。
(3)基因工程的方法还可用于 等方面。高产、优质基因工程药品基因诊断特殊用途环境保护3.基因工程的安全性
(1)反对者认为,基因工程的产物是非“天然”的,因此它具有__________
___________。如果应用不当,一旦产生不良后果,其危害会不断扩展和传递。
(2)支持者认为,基因工程所用的这些基因如番茄、南瓜、鱼等生物的基因______________________,它们在大量的植物和动物体内都可以找到,所以说基因工程并不是像有些人认为的那么可怕。更大的不可预测的危险并不是这些生物所特有的基因工程中的工具与工具酶
(1)区别:工具酶属于工具,但工具并不仅指工具酶。
(2)两种工具酶的作用示意图
①内切酶切割DNA分子示意图小贴士②连接酶的连接作用示意图
(3)内切酶和连接酶作用的结果分别是切割和连接磷酸问题导析酯键。内切酶具有专一性,即能识别特定的核苷酸序列,并在特定位点进行切割;连接酶能连接磷酸问题导析酯键,而不特异性地识别核苷酸序列。基因工程操作步骤的几个问题
(1)基因工程的四个操作步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及碱基互补配对。
(2)目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞,才能稳定的保存,并进行复制和表达,目的基因不能单独进入受体细胞。
(3)受体细胞常用微生物的原因是微生物繁殖快、代谢快、目的基因产物多。
(4)培育转基因动物,受体细胞一般选用受精卵。
(5)培育转基因植物,受体细胞可选用受精卵或体细胞。
2.利用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是
A.用内切酶切割烟草病毒的核酸
B.用连接酶连接经切割的抗除草剂基因和运载体
C.将重组DNA分子导入烟草原生质体
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞答案解析解析 构建重组DNA分子时,需用同种内切酶切割目的基因和运载体,再用连接酶连接形成重组DNA分子,而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,所以A项错误。重组DNA分子形成后要导入受体细胞(若是植物细胞,则可导入其原生质体),若导入的受体细胞是体细胞,经组织培养可获得转基因植物。目的基因为抗除草剂基因,所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力,可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。
3.转基因食品已大量进入我们的日常生活,如图为“转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是
A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞
C.转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一答案解析解析 与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因,因此固氮基因不是目的基因。接合生殖非等位基因自由组合非姐妹染色单体之间的交叉互换当堂检测1.以下有关基因重组的叙述,错误的是
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可引起基因重组
C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离
D.同胞兄妹间的遗传差异与父母间遗传物质的基因重组有关√答案23451解析23451解析 纯合体自交的后代不会发生性状分离。2.下列情况引起的变异属于基因重组的是
①非同源染色体上非等位基因的自由组合
②基因型为DD的豌豆,种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状,下一代种植在水肥充足的地方,全表现为高茎
③同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部交换
④DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失
A.①② B.③④ C.①③ D.②④√答案解析2345123451解析 基因重组有两种情况:一是在减数分裂Ⅰ的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换,问题导析是减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。3.科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是
A.定向提取生物体的DNA分子
B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物的遗传性状√答案解析解析 基因工程就是通过对生物体的基因进行修饰改造,使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状,产生人类所需要的基因产物,可见基因工程的目的是要定向改造生物的遗传性状。234514.下列有关基因重组的叙述中,正确的是
A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状分离
B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a属于基因重组
C.同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换可能导致基因重组
D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组√答案解析23451解析 Aa个体自交,后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的;
基因A中碱基对的替换、增添或缺失属于基因突变;
同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换属于基因重组;
同卵双生是由同一受精卵发育而来的,所以细胞核中的遗传物质是一样的,其性状差异主要是由于外界环境引起的。234515.酵母菌的维生素、蛋白质含量高,可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下:
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这在可遗传变异的来源中属于_________。答案基因重组23451解析23451解析 由于基因工程利用定向技术克服远缘杂交不亲和的障碍,使原本不能在一起的基因组合到一起,使生物具有特定性状,故其原理应为基因重组。解析 运载体取自大肠杆菌的质粒(见图)。(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内,所用的运载体是_____。答案质粒23451解析(4)切割完成后,利用________将运载体与LTP1基因连接。答案连接酶23451解析(3)要使运载体与LTP1基因连接,首先应使用_______进行切割。内切酶解析 (3)(4)基因工程中的剪刀为内切酶,两个序列相同、能互补配对的黏性末端可用连接酶“缝合”。课件44张PPT。第22课时 染色体变异(Ⅰ)第5章 遗传信息的改变目标导读
1.结合图5-11,阐明染色体结构变异的类型、结果及应用。
2.理解染色体组、二倍体、多倍体的概念,概述染色体数目的变异。3.掌握多倍体的成因。
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1.染色体结构变异的类型。
2.染色体组的概念。
3.多倍体的成因。一 染色体结构的变异三 二倍体与多倍体二 染色体数目变异类型及染色体组的概念内容索引当堂检测一 染色体结构的变异染色体结构变异也是生物可遗传变异的重要来源,结合材料,思考下面的问题。
1.概念
果蝇的棒眼是由于X染色体上的一个小片段____所造成的。在这种果蝇的唾腺细胞染色体上可以看到明显的横纹重复。像这种______________
_______改变,叫做染色体结构变异。染色体较大范围重复的结构2.类型(1)①图中一条染色体上的某一片段出现两份或两份以上,这种现象称为____,使位于这个片段上的基因______________。
(2)②图中染色体丢失了一个片段,这种现象称为_____,使得位于这个片段上的基因也_____________。重复多了一份或几份随之发生丢失缺失(3)③图中在同一染色体上的某一片段做了180°的颠倒,这种现象称为____,会造成染色体上______________,会阻碍基因的_____。
(4)④图中一条染色体臂的一段移接到另一条非同源染色体的臂上,这种现象称为____,会造成染色体间___________。倒位基因顺序的重排易位基因的重排交换3.结果排列顺序不利生物性
状变异大多数对生物
体是_____的4.应用
在育种工作中需要人工采取各种诱变措施处理生物,促使它们发生______________,从而选出有用的变异类型用于遗传研究及动植物品种的改良。染色体结构变异染色体变异与基因突变的区别
(1)基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变,而染色体变异是比较明显的染色体结构或数目的变异。
(2)在光学显微镜下可观察到染色体变异。
(3)染色体变异牵涉到许多基因改变,因而影响要严重得多。小贴士交叉互换与染色体易位的区别
1.如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图,图中①和②、③和④互为同源染色体,图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于
A.图a和图b均为染色体结构变异
B.图a为基因重组,图b为染色体结构变异
C.图a光学显微镜下能看到,图b光学显微镜下看不到
D.图b的变化对大多数生物是不利的答案解析问题导析问题导析 (1)图a发生在 的非姐妹染色单体间,属于 。
(2)图b发生在 间,属于染色体结构变异。同源染色体基因重组非同源染色体返回上页答案解析 图a显示同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换,属于基因重组,而图b所示为③号染色体的某片段移接到非同源染色体②号上,属于染色体结构变异。返回上页二 染色体数目变异类型及染色体组的概念染色体变异还包括染色体数目的变异,结合提供的材料探究相关内容。
1.染色体数目变异的类型
(1)整倍性变异:细胞内染色体数目以 为单位成倍地增加或减少(如图1)。
(2)非整倍性变异:细胞内 的增加或减少(如图2)。染色体组个别染色体(1)果蝇体细胞中共有___对同源染色体,其中__对常染色体,__对性染色体。
(2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中,__________分离,因此精子中的染色体组成为______________或______________,它们是一组______染色体。
(3)像雄果蝇精子中的染色体一样,细胞中的一组_______染色体,在形态和功能上________,但携带着控制这种生物生长发育、遗传和变异的全部____,这样的一组染色体叫做一个染色体组。432.染色体组的概念
如图是雄性果蝇体细胞(如图1)及其精子(如图2)的染色体组成,由图思考:同源染色体1Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、XⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Y非同源非同源各不相同信息确定某生物体细胞中染色体组数目的方法
(1)根据染色体形态判断:在细胞内任选一条染色体,细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条,则含有几个染色体组,如图甲有4个染色体组。
(2)根据基因型判断:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,如图乙该生物含有4个染色体组。小贴士(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,如韭菜细胞共有32条染色体,有8种形态,可推出每种形态有4条,进而推出韭菜细胞内应含有4个染色体组,而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。对染色体组的理解
(1)从本质上看,组成一个染色体组的所有染色体互为非同源染色体,在一个染色体组中无同源染色体存在。
(2)从形式上看,一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同,做题时可通过观察各染色体的形态、大小来判断是否为一个染色体组。
(3)从功能上看,一个染色体组携带着一种生物生长发育的全部遗传信息。
(4)从物种类型看,每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的,不同种生物染色体组的数目、大小、形态不同。
A.果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ、X、Y
B.X染色体上的基因控制的性状遗传,均表现
为性别差异
C.果蝇体内的细胞,除生殖细胞外都只含有
两个染色体组
D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体互相协调,
共同控制果蝇生长、发育、遗传和变异2.如图为果蝇体细胞染色体组成示意图,以下说法正确的是答案解析问题导析问题导析 (1)果蝇的一个染色体组含有的染色体是_________________
______________。
(2)X和Y染色体有同源区段和非同源区段,位于________区段上的基因控制的性状遗传,表现为性别差异。
(3)果蝇的体细胞在有丝分裂后期含有__个染色体组。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或非同源Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y返回上页答案4解析 染色体组是没有同源染色体的,而X与Y为一对同源染色体。X染色体与Y染色体具有同源区段,此区段上基因控制的性状无性别差异。果蝇体内的细胞有丝分裂后期染色体数目加倍,含有四个染色体组,一个染色体组中含有本物种全套的遗传信息。返回上页三 二倍体与多倍体体细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍增加就会形成多倍体。阅读教材P85~86内容,结合材料思考下面的问题。
1.像图A葡萄,其体细胞中含有两个染色体组,这样的生物称为 ,几乎所有动物和一半以上的高等植物都是 。二倍体二倍体2.自然界中还有一些生物的体细胞中含有 的染色体组,这些生物个体叫做 。体细胞中含有 ,就叫做几倍体。像图B葡萄,其体细胞中含有四个染色体组,故称为 。多倍体现象在植物界中是非常普遍的。三个或三个以上多倍体几个染色体组四倍体3.通过图A、图B比较多倍体的优缺点
(1)优点: ,叶片、叶片上的细胞、气孔和 都比较大, 和
等营养物质的含量比较高。
(2)缺点: 、 等。果实茎秆粗壮蛋白质糖类成熟延迟结实率低4.多倍体的成因
(1)是由于细胞中__________而形成的。
(2)染色体加倍现象可以在______________________中发生,产生二倍体的配子。如果二倍体的配子____就会发育成多倍体个体。染色体加倍也可以发生在_________________过程中,如果在______发育开始时加倍,则发育成的个体的全部体细胞都含有四个染色体组,即发育成四倍体。染色体加倍形成配子的减数分裂过程体细胞的有丝分裂受精卵受精二倍体和多倍体的比较
3.下图a~h所示的细胞图中,说明它们各含有几个染色体组,其中正确的是
A.细胞中含有一个染色体组的是h图
B.细胞中含有二个染色体组的是e、g图
C.细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D.细胞中含有四个染色体组的是c、f图答案解析问题导析问题导析 (1)a、c、e、g图可根据___________判断:在细胞内任选一条染色体,细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条,则含有几个染色体组,所以a、c、e、g图分别含___________个染色体组。
(2)b、d、f、h图可根据_______判断:在细胞的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组,所以b、d、f、h图分别含___________个染色体组。染色体形态3、2、4、1基因型返回上页答案3、1、4、2解析 在细胞内,形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。根据图形判断染色体组数有如下规律:在细胞内,形态相同的染色体有几条就含有几个染色体组,如图e,每种染色体含有4个,所以是四个染色体组。在细胞内,含有几个同音字母,就含有几个染色体组,如d图中,同音字母仅有一个,所以该图只有一个染色体组。由此,我们可知:a、b图含有三个染色体组,c、h图含有二个染色体组,e、f图含有四个染色体组,d、g图含有一个染色体组。返回上页重复易位不含缺失形态倒位大小功能一整套基因整倍性变异当堂检测1.果蝇的一条染色体上,正常基因的排列顺序为123-456789,“-”代表着丝粒,表中表示了由该正常染色体发生变异后基因顺序变化的情况,有关叙述错误的是
A.a是染色体某一片段位置颠倒引起的
B.b是染色体某一片段缺失引起的
C.c是染色体着丝粒改变引起的
D.d是染色体增加了某一片段引起的2341√答案解析2341解析 将a、b、c、d分别与正常的基因排列顺序123-456789分别作比较可知:a是5、6、7这3个基因所在片段的位置颠倒引起的;
b是5、6这两个基因所在片段缺失引起的;
c是23-456这5个基因所在的片段颠倒引起的;
d则是增加了6、7这两个基因所在的片段引起的。2.关于多倍体的叙述,正确的是
A.植物多倍体不能产生可育的配子
B.多倍体是由于染色体片段重复造成的
C.二倍体植株加倍为四倍体后,营养成分必然增加
D.多倍体在植物中比在动物中更为常见√答案解析解析 大部分多倍体植物(如四倍体)能产生可育的配子;
多倍体是染色体数目整倍性变异的结果;
二倍体植株加倍为四倍体后,营养成分的含量有所增加,但种类并没有增加;
动物中多倍体很少,而植物中由于低温等环境因素的影响,多倍体较为常见。23413.若某生物正常体细胞中含8条染色体,则图中表示一个染色体组的是√答案解析解析 该生物体细胞内有2个染色体组,8条染色体,则每个染色体组含有4条染色体,而构成生物的一个染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。23412341答案4.如图表示一些细胞中所含的染色体,据图完成下列问题。
(1)图A所示是含___个染色体组的体细胞。每个染色体组有___条染色体。两两解析解析 图A中染色体是两两相同的,故含有两个染色体组,并且每个染色体组中有两条染色体;2341答案(2)图C所示细胞的生物是____倍体,其中含有____对同源染色体。二三解析解析 图C中染色体两两相同,故有两个染色体组,每个染色体组中有三条染色体,有三对同源染色体;2341答案(3)图D表示一个有性生殖细胞,这是由____倍体生物经减数分裂产生的,内含___个染色体组。二一解析解析 D图中染色体的形态、大小各不相同,所以只有一个染色体组。2341答案(4)图B若表示一个有性生殖细胞,它是由___倍体生物经减数分裂产生的。每个染色体组含____条染色体。六三解析解析 图B中染色体每三个是相同的,故为三倍体,但如果此生物个体是由配子直接发育成的生物个体,则称为单倍体;2341答案(5)图A的有丝分裂后期包括____个染色体组。四课件47张PPT。第23课时 染色体变异(Ⅱ)第5章 遗传信息的改变目标导读
1.通过探究实验,进一步理解多倍体形成的原因,并以无子西瓜的培育为例,阐明多倍体育种的一般流程。
2.阐明单倍体的概念,结合图5-17掌握单倍体育种的方法。
3.概述染色体的非整倍性变异及应用。
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1.单倍体的概念。
2.多倍体育种和单倍体育种的一般流程。一 探究低温对植物染色体数目变异的影响三 单倍体及单倍体育种二 多倍体育种内容索引四 非整倍性变异当堂检测一 探究低温对植物染色体数目
变异的影响阅读教材P87内容,试通过实验探究低温对植物染色体数目变异的影响。
1.原理
用低温处理植物分生组织细胞,能够 的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞也不能 ,于是植物细胞染色体数目发生了变化。分裂成两个子细胞抑制纺锤体2.实验步骤
培养洋葱根尖:洋葱根部接触水→长出不定根1 cm→
1~4 ℃下 诱导36 h
取材:取根尖约0.5~1 cm→浸泡在卡诺氏液中0.5~1 h
→95%酒精冲洗2次
制作装片: → → → ____制片解离染色低温漂洗诱导染色体加倍先低倍镜再高倍镜观察找染色体形态较好的分裂相
确认某个细胞发生染色体数目变化观察一个细胞染色体数目
比较不同细胞染色体数目3.实验结论
低温可以 ,产生多倍体。人工诱导多倍体的方法
(1)方法:低温、温度激变法、化学诱变法(用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗)。
(2)机理:抑制正在分裂的细胞形成纺锤体,导致染色体不分离,因而引起细胞内染色体数目加倍,染色体数目加倍的细胞进行正常的有丝分裂,将来就可以发育成多倍体植株。
(3)秋水仙素作用于细胞分裂的前期,抑制纺锤体的形成;秋水仙素不仅可用于人工诱导多倍体,还可作为化学诱变剂,诱发细胞发生基因突变。
1.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验叙述中,正确的是
A.低温处理洋葱根尖后会引起成熟区细胞染色体数目的变化
B.在观察低温处理的洋葱根尖装片时,可以看到细胞中染色体的变化情况
C.低温处理和利用秋水仙素处理材料的原理是相同的
D.观察洋葱根尖装片时先要在低倍镜下找到所要观察的细胞,将所要观察
的细胞移到视野的中央,调节视野的亮度,再转动粗准焦螺旋直至物像
清晰答案解析解析 洋葱根尖成熟区细胞不再进行细胞分裂,制成的洋葱根尖装片,细胞已经死亡,看到的只是细胞分裂某一时期的瞬间图像,看不到细胞分裂的连续变化情况。低温处理和用秋水仙素处理材料都可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成。用高倍物镜观察装片时,应该用细准焦螺旋将物像调清晰。二 多倍体育种阅读教材P87~88内容,完善无子西瓜的培育过程,探讨多倍体育种的方法。1.流程分析
(1)第一年用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗时,处理的部位是芽尖,因为秋水仙素的作用是抑制 的形成,芽尖细胞的 旺盛,有利于秋水仙素发挥作用,使染色体数目加倍。纺锤体有丝分裂(2)两次传粉:过程②传粉是为了 ,过程④传粉是为了提供生长素 。
(3)过程①利用秋水仙素处理后,新产生的茎、叶、花的染色体 ,根细胞中含有 个染色体组。杂交得到三倍体种子刺激子房发育成果实数目加倍两(4)四倍体植株上结的西瓜f,种皮和瓜瓤为 个染色体组,而种子e的胚为
个染色体组。
(5)三倍体西瓜c进行减数分裂时,由于 ,不能产生正常配子。
(6)获取三倍体种子e是在 植株a上;获取三倍体无子果实g则是在 植株c上。四三联会紊乱第一年四倍体第二年的三倍体2.由无子西瓜的培育过程,总结多倍体育种的一般方法、原理、过程
(1)方法:用秋水仙素来处理 。
(2)原理:当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制 形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍。
(3)过程
萌发的种子或幼苗 分裂 期细胞染色体(2n)正常复制,分裂 期不能形成纺锤体 细胞中染色体数目加倍(4n) 多倍体植株。萌发的种子或幼苗纺锤体间前异源八倍体小黑麦的培育过程(A、B、D、R均代表染色体组)小贴士多倍体育种的方法
2.如图表示无子西瓜的培育过程:
根据图解,结合你学过的生物学知识,判断下列叙述错误的是
A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖,主要是抑制有丝分裂前期纺锤体
的形成
B.四倍体植株所结的西瓜,果皮细胞内含有4个染色体组
C.无子西瓜既没有种皮,也没有胚
D.四倍体西瓜的根细胞中含有2个染色体组答案解析问题导析问题导析 (1)子房发育成果实,子房壁发育成 。
(2)受精后的胚珠发育成种子,珠被发育成 ,受精卵发育成胚,胚包括 、胚轴、 、 ,受精极核发育成 。
(3)三倍体作母本,二倍体作父本,二者杂交,由于三倍体不产生_______,所以结出的无子西瓜没有 ,但珠被可以正常发育成 。胚根果皮种皮返回上页答案胚芽胚乳子叶卵细胞种皮胚解析 秋水仙素抑制纺锤体的形成,是在有丝分裂的前期,四倍体西瓜的果皮是由子房壁发育而成的,来自母本,应含有4个染色体组,无子西瓜是由于不能产生正常配子,所以不能形成受精卵,而种皮来自于母本,所以有种皮,而没有胚,由于植株的地下部分没有经秋水仙素处理,细胞中仍含有2个染色体组。返回上页三 单倍体及单倍体育种1.单倍体
在生物的体细胞中,染色体的数目也可以成倍地减少,试结合相关材料,分析单倍体的知识。
(1)概念
材料 蜜蜂的生殖过程如图
由材料可知:蜜蜂的蜂王和工蜂都是二倍体,它们的体细胞中有32条染色体,而雄蜂的体细胞中只有16条染色体。像雄蜂这样,体细胞中具有
的个体,叫做 。单倍体本物种配子染色体数目(2)类型
①玉米是二倍体,它的体细胞中含有两个染色体组,20条染色体,它的单倍体植株的体细胞中含有____个染色体组,____条染色体。像玉米这样的单倍体就是___________。
②普通小麦是六倍体,它的体细胞中含有六个染色体组,42条染色体,那么它的单倍体植株的体细胞中就含有____个染色体组,____条染色体。像小麦这样的单倍体就是___________。
(3)特点:与正常的二倍体相比,单倍体植株_____,生活力_____,而且往往表现出_________,结实率较低。原因是染色体在减数分裂时_____________和____,所以使形成的配子_________。单元单倍体一2110三多元单倍体较弱高度不育较小高度不育不能正常联会分离(1)①是某种杂合的二倍体植物(基因型为AaBb,两对基因自由组合),②→⑥的过程称为____________,⑥得到的幼苗是___倍体,基因型有_________
_______。2.单倍体育种
单倍体虽然一般高度不育,但是利用单倍体培育新品种却有一定的优势,结合右图分析单倍体育种的过程。花药离体培养AB、ab、单Ab、aB(2)⑥→⑦过程使用秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,阻止染色体分离,这样得到的植株为___倍体,基因型为________________________,基因组成均为纯合的,自交后代不会发生________。
(3)由此可见,单倍体育种的优点是:短时间内获得_____体,明显缩短了________。二AABB、aabb、AAbb、aaBB纯合性状分离育种年限3.孤雌生殖
孤雌生殖是雌雄配子________,而由_____________________的一种无融合生殖。孤雌生殖可以自发产生,也可以人工诱发。植物中自发产生孤雌生殖的频率通常是很低的,不能满足育种的需要。而用人工方法诱发孤雌生殖,常常可以提高孤雌生殖的频率。雌配子单性发育成种子未经融合快速判定生物是几倍体
(1)如果生物体是由受精卵或合子发育形成的,生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。
(2)如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而成,不论细胞内含有几个染色体组,都不能叫做二倍体、三倍体等,仍然称为单倍体。
(3)单倍体、二倍体和多倍体都是能独立生活的个体,因此,精子、卵细胞、花粉属于配子,不能称为单倍体。小贴士单倍体育种和多倍体育种的比较
3.已知普通小麦是六倍体,含42条染色体。下列有关普通小麦的叙述中,错误的是
A.它的单倍体植株的体细胞中含21条染色体
B.它的每个染色体组含7条染色体
C.它的胚乳含3个染色体组
D.离体培养它的花粉,产生的植株表现高度不育答案解析问题导析问题导析 (1)普通小麦是六倍体,可推知体细胞中含__个染色体组;__个染色体组含42条染色体,可推知1个染色体组中含__条染色体。
(2)受精极核发育成_____,可推知它的胚乳含__个染色体组。
(3)普通小麦的花粉含__个染色体组,离体培养它的花粉,产生的植株高度不育。胚乳66返回上页答案793解析 单倍体体细胞的染色体数与该物种配子中的染色体数相同,即21条。每个染色体组的染色体数为42÷6=7。胚乳所含的染色体组数为配子中染色体组数的3倍,即9组。离体培养它的花粉所得到的植株含有3个染色体组,因此高度不育。返回上页四 非整倍性变异阅读教材P90内容,结合材料,分析非整倍性变异的有关内容。
1.非整倍性变异的机理
非整倍性变异的形成原因有两种:
(1)减数分裂Ⅰ的 , 没有分开。
(2)减数分裂Ⅱ的 , 移向细胞同一极。个别同源染色体后期个别姐妹染色单体分开后后期2.染色体工程
材料
(1)材料说明细胞内________________
______,也会引起生物性状的改变,甚至导致生物体死亡。(2)为了在一定程度上达到定向改变遗传特性、选育出新品种的目的,人们可以按照预定的目标,通过有计划地_____、_____和_______________
____________________________________,达到改变特定的遗传性状的目的,这种方法称做___________。或减少个别染色体的增加添加削减的一条或若干条染色体或染色体的一部分代换同种或异种染色体工程非整倍性变异
(1)含义:在染色体正常数目的基础上增加或减少一条或几条染色体。
(2)结果:引起生物性状改变,甚至导致生物体死亡。
(3)应用:染色体工程。
4.曾经有几篇新闻报道描述了一个惊人发现:有2%~4%的精神病患者的性染色体组成为XYY。下列关于XYY综合征的叙述,正确的是
A.患者为男性,是由于母方减数分裂产生异常的卵细胞所致
B.患者为男性,是由于父方减数分裂产生异常的精子所致
C.患者为女性,是由于母方减数分裂产生异常的卵细胞所致
D.患者为女性,是由于父方减数分裂产生异常的精子所致答案解析问题导析问题导析 (1)XYY个体中的X染色体来自_____,而两条Y染色体来自____。
(2)父亲的精子中含有两条Y染色体的原因是在减数分裂Ⅱ____,两条Y染色体没分开。母亲后期父亲返回上页答案解析 含有Y染色体的应为男性,原因是父亲的次级精母细胞在减数分裂Ⅱ的后期,姐妹染色单体分开后,没有均分到两个子细胞中去,形成异常精子(含两条Y染色体)。返回上页低温染色体变异配子秋水仙素单元多元花药离体培养诱发孤雌生殖染色体变异当堂检测解析 低温诱导的原理也是抑制纺锤体的形成;
当洋葱根尖长出约1 cm时,才能开始诱导,这样有利于根的形成,而不能剪下,这样会使其失去生命力,卡诺氏液的作用是固定细胞的形态;
在制作装片时,过程和“观察植物细胞的有丝分裂”相同,包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。1.下列关于探究低温对植物染色体数目变异的影响的实验中,不正确的是
A.用低温处理植物分生组织细胞,能抑制纺锤体的形成
B.洋葱根尖长出约1 cm时,剪下,置于4 ℃冰箱中,诱导36 h
C.卡诺氏液浸泡根尖,固定细胞的形态
D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤2341√答案解析2.下列有关单倍体的叙述中,正确的是
A.未经受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体
B.含有两个染色体组的生物体,一定不是单倍体
C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体√答案解析231解析 由配子发育成的植株一定是单倍体。细胞内含有两个染色体组的生物可能是单倍体,也可能是二倍体。精子或卵细胞是细胞而非个体。三倍体生物体细胞中含有三个染色体组。43.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻,下列叙述正确的是
A.对花粉进行离体培养,可得到二倍体芝麻
B.产生的配子没有同源染色体,所以无遗传效应
C.与原来的二倍体芝麻杂交,产生的是不育的三倍体芝麻
D.秋水仙素诱导染色体加倍时,最可能作用于细胞分裂的后期√答案解析2314解析 二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理,得到的是同源四倍体,体细胞内有4个染色体组,而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体,含两个染色体组,所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组,二倍体的配子中有一个染色体组,所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻,由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时,起作用的时期是细胞分裂的前期,抑制纺锤体的形成。23144.请据图回答下列问题:
(1)过程④⑤的育种方法是___________,E幼苗的获得利用了细胞的_______。
(2)若C品种的基因型为AaBb,D植株中能稳定遗传的个体占总数的____。231答案全能性单倍体育种1/44(3)⑤过程使染色体数目加倍的方法是用_________处理或_________,这两种方法在原理上的相似之处是___________________________________
_______________________________________。231答案两极,使细胞不能分裂,从而使染色体加倍抑制纺锤体的形成,影响染色体被拉向4秋水仙素低温诱导课件30张PPT。章末整合(教师备用资料)第5章 遗传信息的改变本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建低温重复高等生物诱变倒位单倍体规律方法整合
典例1 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能够移向两极,导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异答案解析方法一 三种可遗传变异的比较解析 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极,从而导致染色体数目变异;
非同源染色体自由组合,导致基因重组只能发生在减数分裂过程中;
有丝分裂和减数分裂的间期都能发生染色体复制,受诱变因素影响,可导致基因突变;
非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。 解析 基因突变是基因内部的碱基种类、数量、排列次序的变化而引起的生物变异,属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到。染色体的变化可在光学显微镜下直接观察到。生物的变异是不定向的,基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变,都是可遗传的变异。
1.基因突变和染色体变异的一个重要的区别是
A.基因突变在光学显微镜下看不见
B.染色体变异是定向的,而基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的
D.染色体变异是不能遗传的答案解析
典例2 以下情况,属于染色体变异的是
①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条
②同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交换
③染色体数目增加或减少
④花药离体培养后长成的植株
⑤非同源染色体之间自由组合
⑥染色体上DNA碱基对的增添或缺失
A.②④⑤ B.①③④⑥ C.②③④⑥ D.①③④答案解析方法二 辨析基因突变、染色体的易位与交叉互换解析 ①是染色体变异,因为染色体的数目增加了。
②同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换属于基因重组。
③是染色体数目变异。
④属于染色体数目变异,因为花药离体培养长成的植株是单倍体植株,其细胞中染色体数目比正常植株少一半。
⑤不属于染色体变异,它没有染色体数目和结构上的变化,引起的变化是基因型变化。
⑥不属于染色体变异,DNA碱基对的增添或缺失属于基因突变。1.观察图示,区分生物的变异类型
分别发生的变异类型为:①缺失、②重复、③倒位、④基因突变。2.比较基因突变、染色体的易位与交叉互换
2.已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因,下图列出的若干种变化中,未发生染色体结构变化的是答案解析解析 对比正常染色体,A中缺少了D、E 2个基因;
B中增加了F;
C中D、E位置颠倒;
D中仍然是5个基因按正常顺序排列,只不过以等位基因形式出现,未发生染色体结构变化。典例3 已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性,皮厚(B)对皮薄(b)为显性,沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性,控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc),进行下图所示的育种过程。请分析并回答问题:
(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜,最好选用品种____和___进行杂交。答案解析方法三 各种育种方法的比较丙乙解析 根据性状的显隐性,要获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜,其基因型为AAbbCC,可选用品种乙(aabbCC)和丙(AAbbcc)进行杂交,得到子代后再进行自交,在F3中选育出纯种西瓜。(2)图中____植株(填数字序号)能代表无子西瓜,该植物体细胞中含有___个染色体组。答案解析三⑨解析 由图示可知,由自然生长的二倍体⑤植株与四倍体⑥植株杂交,得到的⑨植株含有三个染色体组。(3)获得⑦幼苗常采用的技术手段是_____________;与⑧植株相比,⑩植株的特点是___________,所以可明显缩短育种年限。答案解析均为纯合体花药离体培养解析 图中⑦植株是由花粉离体培养得到的单倍体,经过秋水仙素诱导染色体加倍后,得到的⑩植株全部为纯合体。解析 图中④植株是通过诱变育种而获得的,诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有多向性,且多害少利,因此该方法获得AAbbCC品种的难度最大。(4)按图中所示的育种方案,④植株最不容易获得AAbbCC品种,原因是_______________________________________________。答案解析基因突变是不定向的,而且产生有利变异的频率较低解析 图中的⑥植株是由二倍体③植株经过秋水仙素处理后得到的四倍体,产生的花粉发育成的植株的体细胞中含有2个染色体组,是可育的。(5)图中的⑥植株属于新物种,其单倍体____(可育、不可育)。答案解析可育1.几种常见育种方法的比较2.育种方法的选择
依据不同育种要求,选择不同育种方法,设计实验程序:
(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上,可利用杂交育种,亦可利用单倍体育种。
(2)要求快速育种,则运用单倍体育种的方法。
(3)要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。
(4)要求提高品种产量或提高营养物质含量,可运用多倍体育种的方法。
(5)能使一个物种的个体表达另一个物种蛋白质的育种方法需采用基因工程的方法。3.假设A、b代表玉米的优良基因,这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种,为培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示,请据图回答问题。(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为_________。若经过②过程产生的子代总数为1 552株,则其中基因型为AAbb的植株在理论上有____株。基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是_____。答案解析杂交育种971∶1解析 题图中AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种称为杂交育种,经过②过程产生的子代总数为1 552株,其中基因型为AAbb的植株理论上占总数的1/16,为97株,过程⑤⑥为单倍体育种,常采用花药离体培养由AaBb个体得到Ab个体。与杂交育种方法相比,单倍体育种可明显缩短育种年限。
过程④为基因工程育种,必须用到的工具酶有内切酶、连接酶,与过程⑦的诱变育种相比,基因工程育种的优势是定向地改造生物的遗传性状。(2)过程⑤常采用_____________技术,由AaBb得到Ab个体。与过程①②③育种方法相比,过程⑤⑥的优势是__________________。
(3)过程④在完成目的基因与运载体的结合时,必须用到的工具酶是_______________。与过程⑦的育种方式相比,过程④育种的优势是________________________。答案明显缩短了育种年限内切酶、连接酶定向地改造生物的遗传性状花药离体培养课件44张PPT。第24课时 遗传病的类型和防治第6章 遗传信息的有害变异——人类遗传病目标导读
1.结合实例,概述人类常见遗传病的类型及特点。
2.阅读教材,了解遗传病的预防和基因治疗,并了解人类基因组计划的基本内容。
重难点击
1.人类常见遗传病的类型及特点。
2.遗传病的预防和基因治疗。一 染色体异常遗传病三 遗传病的防治二 单基因遗传病和多基因遗传病内容索引当堂检测一 染色体异常遗传病1.遗传病的概念
19世纪,英国王室维多利亚女王的大儿子由于意外创伤出血不止而死亡,后来得知他患的是血友病,并推测女王可能是家族中第一个血友病基因携带者,她的致病基因是突变产生的。像这种由_________引起的疾病就是遗传病。
2.染色体组型
人类染色体组型是指人的体细胞中__________________、_____和_____
____(主要指着丝粒的位置)。生物的染色体组型代表了_______________,所以,通过染色体组型分析,可以帮助人们探讨人类遗传病的发病机理。遗传因素大小全部染色体的数目特征生物的种属特征形态3.常见染色体病
(1)特纳氏综合征
①发病原因:患者缺少了_____________。
②主要特征:身材_____,成人身高一般不超过150 cm。__________,___________________。性腺发育不良,乳房_______,_____________。该病患者大约有30%伴有_____________。
(2)唐氏综合征
①发病原因:患者的体细胞中____________________________。
②主要特征:患者的________,身体发育_____,常表现出____________。50%的患儿有____________,部分患儿在发育过程中夭折。一条X染色体肘常外翻矮小颈部皮肤松弛为蹼颈不发育没有生殖能力比正常人多了一条21号染色体先天性心脏病智力低下特殊的面容缓慢先天性心脏病(3)猫叫综合征
①发病原因:人的____________________引起的遗传病,因为患病儿童_______,_______,很像猫叫而得名。
②主要特征:患者的两眼__________,耳位较低,生长发育迟缓,而且存在严重的_________。
综合来看,像猫叫综合征、性腺发育不良和21三体综合征这样,由于染色体的_____和_________导致的遗传性疾病,称为__________________,简称染色体病。第5号染色体部分缺失声调高哭声轻距离较远智力低下数目异常结构染色体异常遗传病4.染色体病的类型
染色体病可以分为___________和____________。常染色体病是指由于_____________而引起的遗传病,如21三体综合征。性染色体病是指由于_____________而引起的遗传病,如性腺发育不良。常染色体病性染色体病常染色体变异性染色体变异染色体病是由于染色体结构或数目异常导致的遗传病,没有出现致病的基因,因此不遵循孟德尔的遗传规律。小贴士21三体综合征分析:患者的体细胞中含有3条21号染色体,是由于亲本产生的异常配子发生受精作用后导致的。
(1)异常卵细胞形成过程
图示a,减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离,产生异常的次级卵母细胞,进而形成了含有两条21号染色体的异常卵细胞。
图示b,减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离形成的染色体未被拉向两极,产生了含有两条21号染色体的异常卵细胞。(2)21三体综合征女患者与正常男性结婚,能生育正常的孩子,概率为1/2,因为21三体综合征女患者产生的卵细胞一半含一条21号染色体(正常),一半含两条21号染色体(不正常)。
(3)除了卵细胞异常能导致21三体综合征外,精子异常也会导致该遗传病发生。
1.一对表现型正常的夫妇,生下一个孩子既是红绿色盲又是先天性睾丸发育不全综合征(XXY型),那么该孩子的病因
A.与父亲有关 B.与母亲有关
C.与父亲和母亲均有关 D.无法判断答案解析问题导析问题导析 (1)夫妇表现型正常,生下一个孩子是红绿色盲,推理丈夫的基因型为 ,妻子的基因型为 ,孩子的基因型为 。
(2)孩子的性染色体为XXY,结合(1)说明 来自母亲, 来自父亲。XBXbXbXbYXBYXXY返回上页答案解析 由题意可知,患病孩子基因型是XbXbY,根据性别决定和伴性遗传的规律,Y染色体由表现型正常的父亲提供,XbXb只能由其母亲提供,所以其母亲是携带者(XBXb)。在减数分裂产生卵细胞时,因减数分裂Ⅱ过程中着丝粒分裂后,两条Xb染色体没有正常分开,而是进入一个卵细胞,形成了XbXb的异常卵细胞。返回上页二 单基因遗传病和多基因遗传病1.单基因遗传病
(1)阅读教材P96~97内容,结合下面两图,完善表格内容。隐性控制合成苯丙氨酸羟化酶苯丙酮酸苯丙氨酸第5号染色体常显性长臂上常(2)概念:单基因遗传病简称单基因病,是指________________控制的遗传病。
(3)特点:单基因遗传病的遗传_____孟德尔遗传规律。依据致病基因所在的染色体和基因显、隐性的不同,可分为____________________、__________________、__________________、_________________等几类。符合受一对等位基因常染色体隐性遗传病常染色体显性遗传病X连锁显性遗传病X连锁隐性遗传病2.多基因遗传病
(1)概念:人类有一些疾病如哮喘、原发性高血压、糖尿病以及某些先天畸形(唇裂、腭裂等)是由____________________的,这样的疾病称为多基因遗传病,简称多基因病。
(2)特点:①在多基因病中,致病的若干对基因具有 ,这种 _________越多,表现型的强度就越大。
②多基因遗传病在 中的发病率比较高,不符合典型的孟德尔遗传规律。许多对基因共同控制微小的累加效应群体微效基因与人类常见遗传病有关的4点提示
(1)家族性疾病≠遗传病,如传染病。
(2)先天性疾病≠遗传病,大多数遗传病是先天性疾病,但有些遗传病可能在个体生长发育到一定年龄才表现出来,所以,后天性疾病也可能是遗传病;先天性疾病也有可能是由于发育不良造成的,如先天性心脏病。
(3)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病,如白化病携带者;不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病,如染色体异常遗传病。(4)用集合的方式表示遗传病与两类疾病的关系如下:(2)一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病( )解析 可能是饮食习惯、居住环境引起的疾病;(3)携带色盲病基因的个体会患色盲( )2.判断下列说法的正误。
(1)一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病( )答案解析×××解析 可能为隐性遗传病;解析 色盲基因的携带者可能不发病;(5)单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病( )解析 单基因遗传病受一对等位基因控制。(4)不携带白化病基因的个体不会患遗传病( )答案解析××解析 如染色体异常遗传病;三 遗传病的防治1.遗传病的预防
(1)禁止近亲结婚:在近亲婚配的情况下,夫妇双方从共同祖先那里继承了同一种 性致病基因的机会大大增加,后代患 性遗传病的机会大大增加,因此,禁止近亲结婚是预防遗传性疾病发生的最 、最 的方法。
(2)避免环境中的有害因素:环境中的各种有害因素可使 发生改变,而产生 ,或者虽然不发病但成为遗传病基因的 。所以人们应该尽量 或者食用这些有害物质。简单隐隐有效遗传物质遗传病避免接触携带者(3)遗传咨询
遗传咨询是由咨询医师和咨询者就一个家庭中,遗传病的_____、_____、_____、______等问题的商谈,是预防遗传病患儿出生的有效方法(如图1)。
除此以外,提倡_________、做好__________(图2),也是预防遗传病的有效途径。发生产前诊断适龄生育再显预防治疗2.遗传病的基因治疗
(1)遗传病的基因治疗是指应用__________技术将_________引入患者细胞内,以____________________而治疗遗传病的方法。
(2)该方式表明的纠正途径既可以是______________________,也可以是___________________转入细胞基因组的某一部位,以替代_________来发挥作用。纠正致病基因的缺陷基因工程正常基因原位修复有缺陷的基因用有功能的正常基因缺陷基因3.人类基因组研究
结合教材P100内容,分析人类基因组研究的内容:
(1)人类基因组研究的任务:人类基因组研究就是______________、____________和____________,共24条染色体上______的总和。人类基因组计划的任务就是把_____________________________________________,
________并进行_________的研究,将95%以上非功能DNA的核苷酸对通过测序定位于______上。1条X染色体1条Y染色体22条常染色体染色体上人类基因组全部基因的核苷酸对的排列顺序定位在DNA基因功能染色体(2)人类基因组研究的意义:在人类健康领域,它将有助于对遗传病的____、治疗和预防;在基础科学研究领域,它将促进人们对于基因的_____、基因表达的_____、细胞生长与分化、生物遗传与进化等一系列重大问题的深入认识。诊断结构调控直系血亲与三代以内的旁系血亲
直系血亲是指和自己有直接血缘关系的亲属(具有生与被生的关系),就是指从自己算起,向上推数三代和向下推数三代,如父母、祖父母(外祖父母)、子女、孙子女(外孙子女)等。三代以内旁系血亲,是指与祖父母(外祖父母)同源而生的、除直系亲属以外的其他亲属,如同胞兄妹、堂兄妹、表兄妹、叔(姑)侄、姨(舅)甥等。下面是一个血亲关系表:小贴士基因组和染色体组的辨析
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。常见生物基因组和染色体组中的染色体如下:
3.优生优育关系到国家人口的整体质量和每个家庭的幸福,下列采取的优生措施正确的是
A.胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
B.杜绝有先天性缺陷的病儿的根本措施是禁止近亲结婚
C.产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
D.通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征答案解析解析 产前诊断只能确定某种遗传病或先天性疾病,而不是所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定。禁止近亲结婚只是降低遗传病的发病率,而不能杜绝。遗传咨询只是推算发病风险,向咨询对象提出防治对策和建议,不能确定胎儿是否患有猫叫综合征。猫叫综合征应通过产前诊断来确定。单基因多基因染色体异
常遗传病预防基因治疗当堂检测1.人类遗传病的唇裂、苯丙酮尿症、先天愚型、抗维生素D佝偻病分别
属于
①染色体异常遗传病
②多基因遗传病
③常染色体上的单基因遗传病
④性染色体上的单基因遗传病
A.①②③④ B.③④①②
C.②④①③ D.②③①④2341答案解析√2341解析 唇裂属于多基因遗传病;
苯丙酮尿症属于常染色体上的单基因遗传病;
先天愚型是染色体异常遗传病;
抗维生素D佝偻病属于性染色体上的单基因遗传病。2.基因治疗是把健康的外源基因导入
A.有基因缺陷的细胞中
B.有基因缺陷的染色体中
C.有基因缺陷的细胞器中
D.有基因缺陷的DNA分子中√答案解析2341解析 基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,并非导入染色体、细胞器或DNA分子中。3.由我国科学家独立实施的“二倍体水稻基因组测序工程”于2002年全部完成,标志着我国对水稻的研究达到了世界领先水平。那么,该工程的具体内容是指
A.测定水稻24条染色体上的全部碱基序列
B.测定水稻12条染色体上的全部碱基序列
C.测定水稻12条染色体上基因的碱基序列
D.测定水稻13条染色体上的全部碱基序列答案解析2341√解析 水稻体细胞中共含有24条染色体,是雌雄同株的生物,所以测定12条染色体上的全部碱基序列。4.如图代表人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。结合图形,联系已有知识,回答以下问题。
(1)某人是苯丙酮尿症患者,但肤色正常。其原因是食物中可能含有_______。2341答案解析酪氨酸解析 苯丙酮尿症患者缺少酶1,所以苯丙氨酸不能转化成酪氨酸,而有黑色素产生说明酪氨酸还有其他来源,如食物。(2)防治苯丙酮尿症的有效方法是食疗,即要尽量减少饮食中的_________的量。2341答案解析苯丙氨酸解析 由于缺乏酶1,苯丙氨酸会转变为苯丙酮酸,对幼儿产生毒害,减少苯丙酮酸的含量,则需要减少苯丙氨酸的摄入量。(3)一对正常的夫妇生了一个既患苯丙酮尿症又患白化病的女儿和一个正常的儿子。这个正常儿子的基因型是_____________________________。2341答案解析AABB或AABb或AaBB或AaBb解析 由于双亲正常,但生了一个两病均患的女儿,则双亲基因型均为AaBb,所以正常儿子只要满足A_B_即可。(4)从苯丙酮尿症的患病机理可以看出基因与性状的关系是______________________________________________________。2341答案解析基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状解析 苯丙酮尿症是由于缺乏酶1所致,根本原因是相应基因发生改变。课件16张PPT。章末整合(教师备用资料)第6章 遗传信息的有害变异——人类遗传病本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建 近
亲结婚染色体异常多基因单基因人类基因组规律方法整合
典例1 下列关于人类遗传病的叙述不正确的是
A.人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病
B.人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
C.21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条
D.单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病答案解析方法一 列表比较常见的人类遗传病解析 遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病。根据控制遗传病等位基因的对数和染色体异常情况,人类遗传病可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。21三体综合征是由于体内的21号染色体多了一条,患者体细胞中有47条染色体。单基因遗传病是受一对等位基因控制的疾病,并非单个基因。
1.下图的4个家系中,带阴影的为遗传病患者,白色的表现正常。下列叙述不正确的是
A.可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙、丁
B.肯定不是抗维生素D佝偻病(伴X显性遗传病)遗传的家系是甲、乙
C.家系甲中,这对夫妇再生一患病孩子的概率为1/4
D.家系丙中,女儿不一定是杂合体答案解析解析 色盲是伴X隐性遗传病,特点是母患子必患,所以丁一定不是色盲遗传;
家系甲中,不管是哪种方式的遗传病,这对夫妇再生一患病孩子的概率都为1/4;
家系丙中,该遗传病有可能是常染色体隐性遗传病或常染色体显性遗传病,也有可能是伴X隐性遗传病或伴X显性遗传病,所以家系丙中,女儿有可能是纯合体,也有可能是杂合体。
典例2 下列说法中,不正确的一项是
A.多基因遗传病的遗传不遵循孟德尔遗传规律
B.适龄生育对于预防遗传病和防止先天性疾病患儿的出生具有重要意义
C.禁止近亲结婚是预防遗传性疾病发生的最简单有效的方法
D.21三体综合征和猫叫综合征患者都属于染色体数目异常遗传病答案解析方法二 画图记忆遗传咨询与优生的措施解析 21三体综合征是由染色体数目异常引起的,但猫叫综合征却属于染色体结构异常遗传病。
2.下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导,不正确的是答案解析解析 白化病是常染色体隐性遗传病,若夫妻都是致病基因的携带者,生育有病孩子的概率无性别之分。课件17张PPT。章末整合(教师备用资料)第7章 生物的进化本章网络构建规律方法整合内容索引本章网络构建种群生物自然选择 免疫
学基因频率的改变种群等位规律方法整合
典例1 一个随机交配的足够大的种群中,某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36,则
A.该种群繁殖一代后杂合体Aa的基因型频率是0.32
B.显性等位基因的频率大于隐性等位基因的频率
C.若该种群基因库中的等位基因频率发生变化,就一定会形成新物种
D.若该种群中A基因的频率为0.4,A所控制性状的个体在种群中占40%答案解析方法一 巧用公式计算等位基因频率解析 根据题意可知,隐性个体aa的基因型频率为0.64,则a基因的频率为0.8,A基因的频率为0.2,该种群繁殖一代后杂合体Aa的基因型频率是2×0.2×0.8=0.32;
种群的等位基因频率变化说明生物发生了进化,但不一定会形成新物种;
若A基因的频率变化为0.4,则a基因的频率为0.6,A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中的比例为0.42+2×0.4×0.6=0.64,即64%。 1.通过基因型计算等位基因频率
方法:某基因的频率=该基因的数目/种群中该等位基因的总数。
2.通过基因型频率计算等位基因频率
规律:等位基因中一个基因的频率等于它的纯合体频率与1/2的杂合体频率之和。
3.通过遗传平衡定律计算等位基因频率和基因型频率
(1)遗传平衡定律的内容:若A%=p,a%=q,p+q=1,则AA%=p2,aa%=q2,Aa%=2pq。 (2)遗传平衡定律的适用范围:在随机交配的无限大的群体中,没有突变、自然选择、迁移、遗传漂变等干扰。虽然此定律是在较为理想的条件下适用的,但在自然界中群体都是很大的,个体间的交配一般也接近于随机,所以遗传平衡定律基本上普遍适用。
1.在非洲人群中,每10 000人中有1人患囊性纤维原瘤,该病属于常染色体遗传。一对健康夫妇生有一患病的孩子,此后,该妇女与另一健康男性再婚,他们若生孩子,患此病的概率约为
A.1/25 B.1/50
C.1/100 D.1/200答案解析解析 由题干可知,该病为隐性遗传病。设正常基因为A,频率为p,致病基因为a,频率为q,那么p2+2pq+q2=1,p+q=1,因为aa=q2=1/10 000,所以q=1/100,p=1-q=99/100,Aa%=2pq=2×99/100×1/100=198/10 000。该妇女生有患病孩子,其基因型为Aa,健康男子基因型为Aa的频率为198/10 000。那么他们所生孩子患病的概率为1/4×198/10 000,约为1/200。
典例2 下列有关物种形成的说法不正确的是
A.自然选择可以定向改变种群的等位基因频率,因而可能导致新物种的
形成
B.可遗传变异可以使种群产生定向变异,因而可能导致新物种的形成
C.变异、选择和隔离是物种形成的三个基本环节
D.经过长期的地理隔离,最终出现生殖隔离,导致新物种的形成答案解析方法二 自然选择与物种形成的比较解析 变异具有多向性,而自然选择是定向的,能使种群的等位基因频率发生定向改变,最终出现生殖隔离,导致新物种的形成。1.自然选择是进化的动力2.两种物种形成过程的比较注意 现代综合进化论认为:突变和基因重组、自然选择、隔离是生物进化和物种形成中的重要环节,其中突变和基因重组是生物进化的原材料,自然选择决定生物进化的方向,隔离是物种形成的必要条件。
2.荷兰遗传学家研究一种月见草的遗传时,发现一株月见草细胞中的染色体数目由原来的2n=24 (条)变成4n=48 (条),成为四倍体植株。该四倍体植株与二倍体植株
A.属于两个物种,因为二者之间杂交不能产生可育的后代
B.属于两个物种,因为二者之间不能杂交产生后代
C.属于同一物种,因为二者的染色体是同源的
D.属于同一物种,因为二者之间可以杂交产生后代答案解析解析 月见草的四倍体(4n=48)是可育的,能够交配并产生可育后代,所以为一个新的物种,但二倍体与四倍体杂交后产生的三倍体是不育的,所以二倍体与四倍体存在生殖隔离。课件30张PPT。第25课时 生物进化的证据第7章 生物的进化目标导读
1.结合抗原—抗体反应原理,理解生物进化的免疫学证据。
2.分析DNA和蛋白质的分子性质,理解生物进化的分子生物学证据。
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1.抗原—抗体反应原理。
2.DNA—DNA杂交技术。一 免疫学证据二 分子生物学证据内容索引当堂检测一 免疫学证据阅读教材P104内容,完善家兔抗血清实验,完成下面的思考。
1.实验目的:通过 了解某种生物与其他几种生物的
。血清蛋白的免疫反应亲缘关系远近2.实验原理
(1)每种动物的血清中都含有一系列独特的蛋白质。如果把一种动物的血清(抗原)注射到另一种动物的体内,这种动物的免疫系统将产生特定的抗体攻击这些 ,所以血清中存在着大量的抗体。
(2)当家兔抗血清(含有抗人血清蛋白的抗体)与某种动物的血清混合时,会发生 反应而形成沉淀,不同种动物的血清产生的沉淀数量 。根据 反应原理,可知这些动物血清中一定含有和人相似的血清蛋白。反应 ,沉淀形成就 ,说明该动物的血清蛋白与人类的
,与人类的亲缘关系 。不同抗原抗原-抗体抗原-抗体越强烈越多越相似就越近3.实验过程(如图)不同动物人血清家兔抗血清的血清4.实验结果92%100%97%79%75%58%5.实验结果分析及结论:通过表格中的数据可以看出,不同动物的血清蛋白与家兔抗血清的反应强度_____,由此可以_________________________
________。数据表明,黑猩猩与人类的亲缘关系 。关系远近不同判断这些动物与人类的亲缘最近如果想通过血清蛋白的免疫反应了解某种动物与其他几种动物的亲缘关系远近,可以将这种动物的血清注射到另外一种动物体内,这种注射了血清的动物就会产生抗血清,然后用这种抗血清分别与其他几种动物的血清混合,根据免疫反应的强烈程度即可了解该种动物与其他几种动物之间的亲缘关系远近。
1.下列关于家兔抗血清实验的叙述中,不正确的是
A.将人的血清蛋白注入家兔体内以后,会发生免疫反应,人的血清蛋白
相当于抗原
B.根据其他动物的血清蛋白与家兔抗血清发生反应的强烈程度可以判断
它们与人类亲缘关系的远近
C.家兔抗血清与血清蛋白会发生特异性结合
D.因为黑猩猩的血清蛋白与人的完全一样,所以黑猩猩的血清蛋白与家
兔抗血清的反应强度最高答案解析解析 人的血清蛋白相当于抗原,注射到家兔体内以后会发生免疫反应,在家兔的血清中会产生与血清蛋白发生特异性结合的抗体。因为其他动物与人类有共同的祖先,所以它们的血清蛋白与人类血清蛋白有相似之处,当兔的抗血清与它们的血清混合以后,会发生不同强度的反应,反应越强烈,说明某动物的血清蛋白与人类血清蛋白越相似,该动物与人类亲缘关系越近。黑猩猩的血清蛋白与人类的差别最小,所以相比其他动物它与家兔抗血清反应最强烈,但是这种反应强度并非100%,表明黑猩猩的血清蛋白与人类血清蛋白有一定的差异,并非完全一样。二 分子生物学证据阅读教材P105~106,完成在进化方面三种分子生物学证据的探索。
1.比较DNA
(1)技术方法: 技术。DNA—DNA杂交不同生物的DNA单链发生________的序列越多,说明这两种生物的遗传信息_______,它们的亲缘关系也就_____。(2)技术原理:DNA在_________下不稳定,规则的双螺旋结构会被打开而变成两条多核苷酸____。而在 以后互补的多核苷酸单链又会________。如果先将不同生物的DNA加热打开,然后将不同生物的多核苷酸单链____在一起,不同生物的DNA单链就会发生碱基互补配对。凡是互补的碱基序
列就会组成DNA双链,相同的碱基序列就仍然是游离的DNA单链。如果较高温度单链重新螺旋碱基配对混合越近越相似降温(3)技术操作流程
①制备 。
↓
②将DNA片段 。
↓
③将两种生物的DNA单链 。
↓
④ ,来自不同物种的DNA单链可能发生 。单一DNA片段互补配对加热制成单链混合后进行分子杂交逐步冷却↓
⑤测定杂种DNA的熔解温度(Tm),了解两种DNA的 。相似程度(4)意义:通过DNA—DNA杂交技术可以了解两种生物_________________,从而判断出它们之间_______________,了解两个物种的共同祖先生活在距今多远的年代里。
2.基因序列比较
(1)技术方法:_________技术。
(2)技术原理:比较不同物种的_________可以更直观、更有力地说明两种生物之间的亲缘关系远近,如果基因序列越相似,则说明两种生物的______________,它们的亲缘关系就_____。
(3)从教材P106表7-2中可以看出,人类与_____的血红蛋白基因序列相似程度最高,表明_____与人类的亲缘关系较近。遗传信息越相似基因序列基因组的相似程度亲缘关系的远近DNA测序越近猩猩猩猩3.比较蛋白质
(1)原理: 是生命活动的主要承担者,是生物性状的直接表现者。所以可以比较同一蛋白质中 来得知不同生物的遗传信息的相似程度。如果两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长,它们的蛋白质 。发生改变的可能性就越大蛋白质不同氨基酸的数量(2)实例:细胞色素c是细胞质中与呼吸作用有关的一种蛋白质,其功能是传递电子。人类的细胞色素c包含112个氨基酸。与人类的细胞色素c相比较,黑猩猩与人类完全一样,恒河猴仅有一个氨基酸不同,而鸡却有13个氨基酸不同(如右表)。不同生物细胞色素c中氨基酸的比较从表格中可以看出, _______的细胞色素c与人的氨基酸完全一样,所以_______与人的亲缘关系最近,而_____的与人的氨基酸相差最多,表明____与人类的亲缘关系较远。黑猩猩黑猩猩小麦小麦1.DNA—DNA杂交技术
DNA—DNA杂交技术具有广泛的应用,比如亲子鉴定,就是将亲代和子代的DNA双链先打开,然后降温使两个人的DNA单链重新互补配对,根据互补配对的程度可以判断二者是否具有血缘关系。
2.基因序列比较
无论是比较DNA还是比较基因序列,都是比较的同一类DNA或基因。不同类的DNA和基因进行比较不能说明两种生物的亲缘关系远近。
3.比较蛋白质
决定蛋白质多样性的根本原因是DNA的多样性。所以通过比较蛋白质的差异可以间接知道两个物种的遗传信息的差异程度。2.在分子生物学方面,可以通过比较不同物种生物的_____、__________、______来判断亲缘关系远近。比较DNA时,可通过__________________技术了解两种生物基因组的_________,从而判断出它们之间亲缘关系的远近,了解两个物种的共同祖先生活在距今多远的年代里;由于_________技术的进步和普及,人们可直接对比不同物种的_________,从而推断出物种之间的进化关系。在蛋白质分子方面,如果两种生物由共同祖先分歧后经过的时间越长,它们的蛋白质__________________就越大。因此,可以根据两种生物的相应蛋白质中__________________来判断亲缘关系的远近。答案基因序列DNA蛋白质DNA—DNA杂交DNA测序相似程度基因序列发生改变的可能性观察到的差异大小比较蛋白质基因序列比较比较DNA免疫学当堂检测1.用哪种方法寻找生物进化的证据时需要测定遗传物质中的碱基序列
A.家兔的抗血清实验
B.比较猩猩、恒河猴、兔和人类的基因序列
C.比较多种生物的蛋白质
D.比较DNA√答案2341解析解析 比较基因序列需要先对基因的碱基序列进行测定,其他几项不需测定碱基序列。2.下列哪项不能说明生物具有共同的祖先
A.不同生物的DNA具有能互补配对的碱基序列
B.不同生物的基因具有相似的碱基序列
C.不同生物的无机盐等小分子物质相同
D.不同的生物具有相似的蛋白质分子答案2341√3.下列有关生物进化证据的叙述,错误的是
A.黑猩猩与大猩猩相比,黑猩猩的血清与家兔抗血清反应更强烈,说明
黑猩猩与人类亲缘关系更近
B.在进行DNA—DNA分子杂交时运用了DNA的热变性原理
C.通过对比不同物种的基因序列,可推断不同物种的进化关系
D.生物进化的证据只有免疫学证据和分子生物学证据√答案解析解析 生物进化除得到免疫学证据、分子生物学证据外,还得到了化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。23414.运用下图提供的各种动物DNA的碱基顺序与人类相比较的数据以及你已有的知识,回答下面的问题:
(1)哪一种灵长动物与人类亲缘关系最密切?为什么?
____________________________________________。答案2341黑猩猩;因为黑猩猩的碱基顺序与人类的最相似(2)解释为什么黑猩猩、人类和大猩猩能够产生有相同氨基酸顺序的酶和激素?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________。答案2341因为黑猩猩、人类和大猩猩的基因的碱基顺序绝大多数相同,所以能产生有着相同氨基酸顺序的酶和激素。其原理是:基因的碱基顺序→氨基酸顺序→蛋白质(酶、激素等)种类课件42张PPT。第26课时 种群是进化的基本单位(Ⅰ)第7章 生物的进化目标导读
1.阅读教材,概述现代综合进化论的主要内容。
2.在了解种群、基因库、等位基因频率的基础上,掌握计算等位基因频率的方法。
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哈迪—温伯格平衡的含义及应用。一 现代综合进化论二 种群的基因内容索引当堂检测一 现代综合进化论在20世纪的上半叶,随着遗传学和细胞学的发展,生物学家将达尔文的理论与孟德尔的遗传学相结合形成了现代综合进化论。结合教材P108内容,思考下面的问题。
1.达尔文的自然选择学说
(1)基本观点过度繁殖原始不利有利不适者生存斗争适者新(2)进步意义
①合理解释了生物进化的原因—— 三者综合作用的结果。
②揭示了生命现象的统一性的原因——所有的生物都有 。
③科学解释了生物的多样性和适应性——长期 的结果。
(3)局限性
①对于 的本质,达尔文还不能做出科学的解释。
②生物进化的解释也局限于 水平。
③达尔文强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。遗传、变异和自然选择共同的祖先自然选择遗传和变异个体2.现代综合进化论的基本观点
(1) 内存在着因 和 而产生的遗传变异, 决定生物进化的方向。
(2)进化的实质是 。
(3) 、 、 是物种形成和生物进化的机制, 形成导致了生物的多样性。随机突变种群自然选择重组种群内等位基因频率的改变突变选择物种隔离3.通过上述分析试比较两者的共同点和不同点
(1)共同点:都能解释 的原因、生物的 和 。
(2)不同点:达尔文自然选择学说没有阐明遗传和变异的 及自然选择的 ,而现代综合进化论克服了这个缺点;达尔文的进化论着重研究 的进化,而现代综合进化论则强调 ,认为 是生物进化的基本单位。生物进化本质适应性多样性作用机理生物个体种群群体的进化种群是生物进化的基本单位的理解
个体死亡以后,其体内所含的基因也就消失,所以个体不可能是生物进化的基本单位。种群所含的基因不会因为个别个体的死亡而消失,因为个体死亡前一般会经过生殖产生新的一代而使其基因得以保持。经过种群的长期发展才会形成生物进化的现象,所以种群才是生物进化的基本单位。
1.下列关于达尔文的自然选择学说和现代综合进化论的叙述中,不正确的是
A.达尔文的自然选择学说和现代综合进化论都承认生物是进化的
B.达尔文对遗传与变异在生物进化中所起的作用不了解
C.达尔文认为个体是生物进化的基本单位,而杜布赞斯基认为种群才是生
物进化的基本单位
D.无论是达尔文还是杜布赞斯基都承认进化的实质是种群内等位基因频率
的改变答案解析解析 达尔文的自然选择学说的局限之处就是对于遗传和变异的本质,还不能做出科学的解释,没有从种群等位基因频率改变的角度认识进化的实质。二 种群的基因1.种群
如图所示,种群是 生物在特定环境 内和特定 内的 个体的集群。种群内的个体不是机械地集合在一起,而是通过种内关系组成一个有机整体,彼此之间可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。所以,种群是生物繁殖和进化的基本单位。同种空间时间所有(1)两个要素:“同种”和“所有个体”。
(2)两个条件:“时间”和“空间”,即种群具有一定的时空限制,离开一定的空间和时间的种群是不存在的。小贴士2.基因库、等位基因频率、基因型频率
种群在分类学、遗传学、生态学研究中都是基本单位,因此,我们先来探讨一下种群的基因库。结合材料,完成下面的思考:
材料 绵羊的毛色受一对等位基因的控制,白色(W)对黑色(w)为显性。假设一个由10只绵羊组成的种群,其中2只黑羊,8只白羊。白色个体中有2只杂合体(基因型Ww)和6只纯合体(基因型WW)。个体的基因型与种群的基因库如图所示:(1)由上图分析归纳:①概念:一个生物种群中的_____________________
________,被称为种群的基因库。遗传信息全部个体所含有的全部②基因库会不会伴随着个体的死亡而消失?答案答案 个体所携带的基因随着个体的死亡而从基因库中消失,但是个体会通过繁殖把自身的基因传给后代,所以基因库不会伴随着个体的死亡而消失,而是在代代相传中得到保持和发展。(2)比较基因型频率、等位基因频率和基因库种群全部基因该基因型个体数
种群个体总数 该基因数
全部等位基因数(3)根据上面的探究分析材料数据,试计算:
①该基因库中控制毛色的等位基因的总数为 个。
②等位基因W和w分别在该基因库中的等位基因频率分别为 、 。
③WW、Ww和ww三种基因型频率分别为 、 、 。
这是因为:a.每只绵羊个体中有两个决定毛色的等位基因,所以10只绵羊共有20个决定毛色的等位基因。
b.等位基因W的频率=(6×2+2)÷20=0.7,则等位基因w的频率=1-0.7=0.3。
c.WW基因型频率为 ×100%=60%,同理,Ww基因型频率为20%,ww基因型频率为20%。200.70.360%20%20%(4)如果显性等位基因频率用字母p表示,隐性等位基因频率用字母q表示。根据你对上述绵羊种群等位基因频率的计算结果思考:
①用公式表示p和q之间的关系: ;
②等位基因频率的取值范围是 ;p+q=10~1③当某一等位基因频率为1时,该种群的基因型和表现型将会如何?答案答案 当某一等位基因频率为1时,该种群的基因型和表现型都只有一种。3.哈迪—温伯格平衡
对于个体数量众多的种群,我们不可能知道它的每一个个体的基因型。试通过下面的分析,学会在知道样本表现型的情况下,如何对等位基因频率作出判断。
现在仍然以一个绵羊种群为例,假设其基因库中等位基因频率:显性等位基因频率(W):p=0.7,隐性等位基因频率(w):q=0.3。
同时该种群还满足了以下条件:①种群规模是极大的;②种群内个体间随机交配;③没有突变的发生;④没有迁出和迁入;⑤没有发生自然选择。(1)结合所学知识,完成下表中等位基因频率(配子频率)与后代基因型频率的关系q2p2pqpq(2)由(1)可知在该种群后代中:2pq=2×0.7
×0.3=0.42q2=0.32=0.09p2=0.72=0.49(3)由(2)分析该后代中显性等位基因频率(W):p= ;隐性等位基因频率(w):q= 。
(4)由上述分析可知,由于 保持不变,它们产生的 也不会改变,因此下一代的基因型频率也不会改变。0.70.3配子频率等位基因频率(5)由上述探究试归纳哈迪—温伯格平衡的内容:如果没有 作用于这个种群,其等位基因频率会一代接一代的 ,保持 。
(6)哈迪—温伯格定律告诉我们,如果种群的 ,进化就 。某种改变力稳定不变遗传平衡等位基因频率没有改变没有发生1.遗传平衡定律(哈迪—温伯格定律)
当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则基因型AA的频率=p2,Aa的频率=2pq,aa的频率=q2。如果一个种群达到遗传平衡,其基因频率应保持不变。
2.计算常染色体遗传和伴性遗传等位基因频率
用NAA、NXAY分别表示该基因型的个体数,用PAA、PXAY表示该基因型的频率,用p、q表示A、a的基因频率。(2)伴X染色体遗传方式3.特别提醒
(1)根据公式计算等位基因频率和基因型频率,如果基因位于常染色体上,就不必考虑性别问题,特别是在理想条件下,符合哈迪—温伯格定律,可以直接代入公式进行计算。
(2)只要群体不发生变化,不论自由交配或自交,等位基因频率都不发生改变;但自由交配的基因型频率不变,自交基因型频率会发生变化。
(3)在种群中一对等位基因频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。2.某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:
(1)该种群中a基因的频率为____。答案解析0.5解析 AA=0.3、Aa=0.4、aa=0.3,所以a=0.4×1/2+0.3=0.5。(2)假定该动物种群只在相同基因型之间进行交配,则理论上该种群的子一代中AA、Aa和aa的基因型频率分别为____、____和____;如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配,其后代中AA、Aa和aa的基因型频率___(会、不会)发生改变。答案解析0.4解析 AA=0.3,Aa=0.4,aa=0.3,题目中叙述的情况相当于植物的自交,结果如下:0.3 (AA×AA)得到0.3AA,0.4( Aa×Aa)得到0.1AA、0.2Aa、0.1aa,0.3 (aa×aa)得到0.3 aa,所以相同基因型之间进行交配,后代中AA=0.3+0.1=0.4、Aa=0.2、 aa=0.3+0.1=0.4,同理可以计算该代相同基因型个体之间的交配后代中AA=0.45、Aa=0.1、aa=0.45,所以基因型频率会发生改变。0.20.4会(3)如果该种群达到了遗传平衡,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为_____;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率_____(会、不会)发生改变。答案解析0.25解析 由a=0.5,可以计算出后代中aa的基因型频率是(0.5)2=0.25,且该基因型的频率不会发生改变。不会______和____________
____________平衡_____内存在着因随机突变和重组而产生
的遗传变异
进化的实质:种群内等位基因频率的改变哈迪—温伯格种群等位基因频率基因库现代综合化论种群的基因 当堂检测1.现代综合进化论的核心是
A.自然选择学说
B.遗传和变异的本质
C.生存斗争
D.隔离是物种形成的必要条件√答案234512.下列关于基因库的叙述,不正确的是
A.一个生物种群中的全部个体所含有的全部遗传信息叫做这个种群的
基因库
B.生物个体会死亡,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因
D.基因突变可改变基因库的组成√答案解析23451解析 种群中的每个个体含有种群基因库中的部分基因。3.下列关于等位基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是
A.一个种群中,控制一对相对性状的各种基因型频率的改变一定导致等
位基因频率的改变
B.一个种群中,控制一对相对性状的等位基因频率之和为1
C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中,A基因的频率大于a基因
的频率
D.因色盲患者中男性数量大于女性,所以男性群体中色盲的等位基因频
率大于女性群体√答案解析23451解析 等位基因频率是指在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率,基因型频率的改变不一定导致等位基因频率的改变。控制一对相对性状的等位基因频率之和为1。适应环境的个体得到保留,它可以是隐性等位基因控制的性状,也可以是显性等位基因控制的性状,所以无法判断是A还是a的等位基因频率高,由于男性中只有一条X染色体,色盲为伴X隐性遗传病,故男性患色盲的概率大于女性,但是色盲基因在男性群体和女性群体中等位基因频率是相同的。234514.一种蛾中控制浅颜色的等位基因是隐性的,控制深颜色的等位基因是显性的。假设一个有640只浅色蛾和369只深色蛾的群体,该群体处于哈迪—温伯格平衡状态,那么该群体中有多少只蛾是杂合体?_______。答案解析23451323只解析 设显性等位基因频率为p,隐性等位基因频率为q。根据(p+q)2=p2+2pq+q2=1,已知q2=640/(640+369)≈0.63,因此q≈0.8。又因为p+q=1,因此p=1-q=1-0.8=0.2,故2pq=2×0.8×0.2=0.32。根据哈迪—温伯格平衡定律,杂合体(Aa)在群体中应为:2pq×(640+369)=0.32×1 009≈323。5.果蝇是常用的遗传学研究的实验材料,据资料显示,果蝇约有104对基因,现有一黑腹果蝇的野生种群,约有107个个体,请分析回答以下问题。
(1)该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的_______,经观察,该种群中果蝇有多种多样的基因型,分析其产生原因,是在突变过程中产生的_________,通过有性生殖过程中的_________而产生的,使种群中产生了大量的可遗传的_____,其产生的方向是_______,它们都能为生物进化提供_______。答案基因库23451解析等位基因基因重组变异多向的原材料解析 突变和基因重组提供生物进化的原材料,基因突变产生等位基因,基因重组会使生物产生多样性,但它们都是多向的。(2)假定该种群中每个基因的突变率都是10-5,那么在该种群中每一代出现的基因突变数约是________。答案2×106个23451解析解析 由于每个个体含有约2×104个基因,每个基因的突变率为10-5,而整个种群中含有的个体数约为107,所以突变数目约为:2×104×10-5×
107=2×106(个)。(3)随机从该种群中抽出100只果蝇,测知基因型AA(灰身)35只,Aa(灰身)60只,aa(黑身)5只,则A基因的频率为____,a基因的频率为_____。答案65%23451解析解析 100%=65%,由于A与a两者等位基因频率之和为1,所以a基因的频率为35%。35%(4)通过对果蝇及其他生物的群体遗传学的研究,可得出生物进化的基本单位是_____,生物进化的实质是_________________________。答案种群23451解析解析 生物进化的实质即为种群内等位基因频率的改变。种群内等位基因频率的改变课件45张PPT。第27课时 种群是进化的基本单位(Ⅱ)第7章 生物的进化目标导读
1.结合实例,了解遗传漂变、突变和迁移对等位基因频率改变的影响。
2.通过“阅读与分析”,理解自然选择对种群等位基因频率的作用。3.阅读教材,阐明种内进化的含义并理解“亚种”的概念。
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自然选择决定生物进化方向的机制。一 遗传漂变、突变和迁移三 种内进化二 选择内容索引当堂检测一 遗传漂变、突变和迁移阅读教材P112~113内容,结合提供的材料,试分析遗传漂变、突变和迁移对等位基因频率的影响。
1.遗传漂变
(1)模拟实验
用一个盛有1 000粒珠子的碗模拟一个基因库,其中500粒红色珠子,500粒蓝色珠子,分别代表等位基因A和a,二者频率均为0.5。
①随机从碗中抓取10粒珠子,结果一定是5粒红色的和5粒蓝色的吗?答案答案 不一定是5粒红色和5粒蓝色。②取样数量扩大到100粒,二者比例有无变化?答案答案 数量扩大到100粒以后,蓝色珠子∶红色珠子接近1∶1,但还存在一定的误差。③由上述实验得到的结论是什么?答案 从实验结果可以看出,样本越小,明显脱离真实比例的可能性越大。(2)遗传漂变
当生物种群很小的时候,结果与上述实验模拟结论相似;结合下面材料,试分析:
材料①由材料看出,繁殖种群 ,等位基因频率被改变的可能性 。如果种群规模连续多代保持 ,取样误差 ,即便是某个等位基因决定的性状有适应价值,该基因也有可能从种群中被去除,导致种群的等位基因频率 。②像这种在 种群中,偶然性的进化改变叫 。
的结果导致种群的基因库一代代改变。越大越小小规模不断积累遗传漂变发生改变小型遗传漂变遗传漂变可能使一个等位基因(在经过一个以上的世代后)在这个种群中消失,或固定成为唯一的等位基因。小贴士2.突变
(1)人类基因在每百万个配子中只不过有10~80个配子可能发生突变,即每个基因的突变率不会超过万分之一。这说明对于每个基因来说,自然突变的频率 。但就基因的总体来说,每个配子发生突变的总概率并不是很小的,估计任何一个配子至少包含 突变基因。
(2)突变在物种进化中具有重要的作用
①突变本身是影响基因频率的一种力量,通过突变可以把 引进基因库,突变是所有 的来源。
②作为变异的 来源,它为自然选择提供了 ,是进化材料的主要来源。根本原始材料新等位基因很低一个新基因(3)突变大多数对生物体是不利的,能为进化提供原材料吗?答案答案 生物变异是否有利,取决于它们的生存环境,微小有利的变异不断积累也能导致生物进化。3.迁移
材料 Rh阴性血型在非洲黑人中是非常普遍的,Rh阴性基因频率高达0.63。非洲黑人迁居到美洲经过许多世代以后,由于和白人之间的通婚使得不同人种之间发生了基因交流。现在美洲黑人中Rh阴性基因的频率为0.45,而白人中的Rh阴性基因频率则为0.03。
从材料可以看出,生物群体之间的 会带来相应的 。这种基因流动在一定的条件下同样能引起 的变化,具有明显的进化效果。迁移基因流动等位基因频率遗传漂变具有偶然性,突变是多向的,迁移也具有不确定性,它们虽然都能使等位基因频率发生改变,但这种改变的方向是随机的、无序的,并不能决定生物进化的方向。
1.某种群中,基因型为AA的个体有2 000个,基因型为Aa的个体有2 000个,基因型为aa的个体有6 000个。它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是
A.0.2和0.3 B.0.3和0.5
C.0.2和0.5 D.0.3和0.3答案解析解析 在一个封闭的不受外界干扰的环境中,遵循哈迪—温伯格遗传平衡公式,等位基因频率不变,A基因的频率是(2 000×2+2 000)/[(2 000+2 000+6 000)×2]=0.3。二 选择除遗传漂变、突变和迁移三种因素外,选择不仅改变了等位基因的频率,也决定了生物进化的方向。阅读教材P113~114内容,试完成实验分析,思考下面的问题。
1.实验现象:19世纪初期,桦尺蛾多为浅色,到19世纪末期,因为工业污染导致树干都变黑了,在这一时期黑色桦尺蛾比例增加(如右图)。2.提出问题:桦尺蛾体色的这种变化是如何引起的?
3.作出假设:(1)浅色林地中,浅色桦尺蛾不易被天敌发现,生存率 ,黑色桦尺蛾易被发现,生存率 。
(2)被煤烟染黑的林地中,浅色桦尺蛾易被天敌发现,生存率 ,黑色桦尺蛾不易被发现,生存率 。
4.实验设计:饲养大量两种类型的桦尺蛾,并对不同体色的桦尺蛾进行标记→向未被污染的林地和已被污染的林地里均释放数量相等的两种桦尺蛾→用化学引诱剂在各释放点重新捕捉桦尺蛾,分别统计带标记的桦尺蛾数量,计算它们占释放量的比率。较低较高较低较高5.实验预测:如果两种桦尺蛾的存活率完全相等,就会捕捉到 的两种标记过的桦尺蛾;反之,两种桦尺蛾的数量则 。
6.实验结果:(1)捕捉到浅色林地中的标记的浅色桦尺蛾占释放量的15%,而标记的黑色桦尺蛾占释放量的5%。
(2)捕捉到的被煤烟染黑的林地中的标记的浅色桦尺蛾占释放量的13%,而标记的黑色桦尺蛾占释放量的28%。不相等等量7.实验分析与结论
(1)从实验看出,生物具有能够生存并把它的基因传给后代的相对能力,这种能力称为 。
(2)从实验看出,在野生环境条件下,种群中具有 的表现型频率会 ,等位基因频率随之发生改变。这种有利于生物生存和繁殖的特征延续下来,并最终取代不利于生物生存的特征的过程叫做 。适合度最高适合度增加自然选择8.自然选择决定生物进化的方向
遗传漂变是一种 改变;基因流动和突变可能在某一方向上发生,但是该方向却与 无关。只有自然选择能够纠正这些过程的无序性和随机性,并导致生物对环境的 进化。因此, 决定着生物进化的方向。环境特征适应性随机自然选择自然选择决定生物进化方向的原理小贴士自然选择对桦尺蛾种群等位基因频率变化的影响
假设桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制,黑色S对浅色s为显性。1870年桦尺蛾的基因型频率为SS10%、Ss20%、ss70%,树干变黑不利于浅色桦尺蛾的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,以后的2~4年内,桦尺蛾种群每年的基因型频率与等位基因频率变化如下:
2.科学家对某一种蟹的体色深浅进行了研究,结果如图所示。不同体色的蟹的数量不同,为什么会形成这样的差别呢?下列解释中最合理的是
A.中间体色与环境颜色相适应,不易
被天敌捕食
B.深体色和浅体色的个体繁殖能力弱
C.深体色和浅体色的个体食物来源太少
D.中间体色是新形成的一种适应性更强
的性状答案解析解析 蟹的体色有多种表现型是生物变异的结果,某一性状的出现不是新形成的适应性更强的性状。中间体色的个体数目明显占优势是因为与环境相适应(容易获得食物,不容易被天敌捕食等),某种性状的生物个体数目少不是某一固定因素造成的。三 种内进化阅读教材P115内容,结合材料,思考问题。
材料 分布于俄罗斯西伯利亚地区和我国长白山、小兴安岭等地的东北虎和分布于我国长江流域以南地区的华南虎是虎这一物种内的两个亚种(如图)。阅读教材P115内容,结合材料,思考问题。
材料 分布于俄罗斯西伯利亚地区和我国长白山、小兴安岭等地的东北虎和分布于我国长江流域以南地区的华南虎是虎这一物种内的两个亚种(如图)。一个物种可以包括许多_____,通过偶然的____
______,各个种群中可能会产生不同的变化。突变会使基因库中产生______________。因为它们各自处于不同的生活环境中,自然选择的作用_________,这些因素都导致了种群等位基因频率发生____________。但是,这些______________有所差异的种群个体放在一起仍然能进行_____,并产生_______后代,所以仍是一个______,只是不同的______而已,这些亚种的形成就是__________的结果。种群遗传漂变新的等位基因也不一样不同的改变等位基因频率杂交可育的物种种内进化亚种种内进化的等位基因频率发生了改变,但没有形成新的物种,这是种内进化的明显特征。如果各亚种种群保持隔离,并继续沿着不同的方向变化,新物种就有可能诞生。3.判断下列说法的正误。
(1)种内进化必然伴随着等位基因频率的改变( )
(2)亚种之间有明显的差异,不能相互交配产生具有生殖能力的后代( )
(3)形成亚种的过程中存在着不同的自然选择( )
(4)不同的亚种有可能将来成为不同的物种( )答案解析×√√√解析 亚种之间仍可以进行杂交,并可产生能正常生活,具有生殖能力的后代。_________
______
_____
_____——决定生物进化方向遗传漂变突变迁移选择等位基因频率的改变种内进化当堂检测1.下列关于导致等位基因频率改变的影响因素的叙述中,不正确的是
A.遗传漂变、突变、迁移和选择都可以改变基因库中某种等位基因的频率
B.遗传漂变发生在规模较小的种群中
C.突变、染色体变异和基因重组都为自然选择提供原始材料,且这三种变
异类型都可产生新的基因
D.变异是多向的,而选择是定向的2341答案解析5√2341解析 影响等位基因频率改变的因素有很多,如遗传漂变、突变、迁移和选择等。遗传漂变一般发生在规模较小的种群中。三种可遗传的变异都为自然选择提供原始材料,但只有突变才可以产生新的基因。变异是多向的,而选择是定向的,所以决定生物进化方向的是选择而不是变异。52.有关等位基因频率和生物进化的关系,以下说法正确的是
A.生物只要发生进化,等位基因频率一定发生了改变
B.等位基因频率的改变不一定引起生物的进化
C.生物在进化过程中不一定有等位基因频率的改变
D.自然选择是影响等位基因频率的唯一因素√答案解析23415解析 生物进化的实质是等位基因频率的改变。生物只要发生进化,等位基因频率一定发生了改变,等位基因频率只要发生变化,说明生物一定发生进化。自然选择是影响等位基因频率的因素,但不是唯一因素。23415
A.环境条件发生变化后,使生物产生适应性的变异
B.P点时两曲线相交,此时A和a基因的频率均为50%
C.Q点表示环境发生了变化,A控制的性状更加适应环境
D.在自然选择的作用下,种群的等位基因频率会发生定向改变3.如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因的频率的变化情况,下列说法错误的是√答案解析23415解析 变异本身是自发产生的,变异发生后,在自然(环境条件)选择下,适应性的变异被选择保留下来,导致种群的等位基因频率发生定向改变。P点时两曲线相交,此时A和a的等位基因频率相等,均为50%。Q点时A基因的频率增大,表示环境发生了变化,A控制的性状更加适应环境。234154.由于真菌感染而使某森林所有树的颜色都变成灰白色。多年以后,不同颜色的蛾类增长率最可能的结果是2341√答案解析52341解析 环境对生物可进行自然选择,由于所有树的颜色都变成了灰白色,所以在生存斗争中,体色与环境色彩相近的蛾类易于生存下来,并产生子代个体,这种情况逐代进行就会使个体中体色与环境色彩相近的个体数越来越多。但由于变异是多向的,所以在群体中可能还会有棕色等其他颜色的个体存在。523415.已知蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的。研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛,对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行了统计,结果如下表所示, 请分析并回答下列问题:52341(1)在这1 000只蜗牛中,aa的基因型频率为______;如果Aa的基因型频率为42%,则a基因的频率为______。49%70%答案5解析解析 1 000只蜗牛中,aa个体总数为490只,所以aa基因型频率=490÷1 000×100%=49%,若Aa的基因型频率为42%,a基因的频率=49%+1/2×42%=70%。2341(2)根据表中数据推断,壳上________(有条纹、无条纹)的蜗牛更易被鸟捕食。经多个世代后,该种群中a基因的频率将会______(增大、减小),这种等位基因频率的改变是通过___________实现的。答案有条纹5增大自然选择解析解析 根据表格中的数据统计可知,有条纹蜗牛空壳数多于无条纹的蜗牛空壳数,说明有条纹的蜗牛容易被天敌发现而被捕食,从而使A等位基因频率减小,a等位基因频率增大,该变化是由于长期自然选择的结果。课件44张PPT。第28课时 物种进化与生物多样性的形成 进化论对人类思想
观念的影响及其面临的挑战第7章 生物的进化目标导读
1.结合已学知识,阐明物种的概念并概述新物种形成的基本过程。2.分析实例,概述物种进化的方式和速率。
3.阅读教材,了解进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战。
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新物种形成的基本过程。一 物种的概念和新物种的形成过程三 进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战二 物种进化的方式及物种进化的速率内容索引当堂检测一 物种的概念和新物种的形成过程群体遗传学的发展大大澄清了物种的概念,试结合提供的材料思考下面的问题。
1.生殖隔离与地理隔离
(1)东北虎和华南虎属于同一种生物,但由于 的障碍,使得种群不能相遇进行 。这种现象称为 隔离。地理上基因交流地理(2)观察下面两图思考:
①图1中斑马的种群个体间或鹿的种群个体间能自由交配产生可育后代吗?答案答案 能。种群内的个体为同种生物,同种之间可以自由交配,产生可育后代。答案 不能。因为它们属于不同种生物。不能交配也就不可能存在基因的自由交流。②图1中斑马和鹿之间能自发进行交配吗?它们之间的基因能自由交流吗?答案答案 不是。由图2可知,马和驴属于不同种生物,但它们通过交配,产生骡。答案③是不是不同种生物在自然状态下一定不能交配呢?答案 不能。马和驴虽然能通过交配产生骡,但由于骡具有不育性,所以它们之间的基因不能自由交流。答案④能交配的不同种生物之间的基因能自由交流吗?综合①②③④的探究说明:不同物种之间一般是不能交配的,即便交配成功也不能产生可育后代,这种现象叫做 隔离。
(3)综上所述,我们把不同种群的个体,在自然条件下基因不能_____
的现象叫做隔离。生殖交流自由2.物种的概念
(1)生物学上物种的概念是指拥有一个 的生物类群。同一物种生物个体之间可以 ,并能产生 的后代,而无法与其他物种进行交配。换句话说, 限制了物种之间的基因交流。
(2)一般情况虎和狮是不可能相遇的,也不能自然杂交,但在动物园里可生产出虎狮兽,但虎狮兽不育。据此分析,虎和狮 (是、不是)一个物种,虎狮兽 (是、不是)一个新物种。共同基因库自由交配有生育能力生殖隔离不是不是3.物种的形成过程
阅读教材P117“阅读与分析”,然后分析夏威夷群岛上多种蜜旋木雀的形成过程。
(1)夏威夷群岛是由多个岛屿形成的,一种来自南美大陆的蜜旋木雀来到这多个岛屿后,形成了多个种群,不同岛屿上的蜜旋木雀种群会出现不同的 。
(2)由于不同的岛屿被海洋隔开,因此不同岛屿的蜜旋木雀种群间存在着
,相互之间没有 。变异和基因重组基因交流地理隔离(3)不同的岛屿之间环境有较大差别,自然选择对____________________
____________________就有差别。
(4)经过长期的进化,不同岛屿上的蜜旋木雀种群的 有了明显的差别,即使再相遇也不能交配产生可育后代了,即出现了 ,它们形成了多个不同的蜜旋木雀物种。
(5)由此可见,隔离是物种形成的 条件,其中生殖隔离是物种形成的 。 、 和 是形成新物种的三部曲。不同种群等位基因频率的改变所起的作用基因库生殖隔离必要标志选择变异隔离地理隔离和生殖隔离与物种形成的关系
(1)仅有地理隔离,一旦发生某种地质变化,两个分开的小种群重新相遇,可以再融合在一起。
(2)只有地理隔离而不形成生殖隔离,能产生生物新类型(或亚种),不可能产生新物种。
(3)地理隔离是物种形成的量变阶段,生殖隔离是物种形成的质变阶段,生殖隔离是物种形成的最后阶段,是物种间的真正界限。
(4)生殖隔离保持物种间的不可交配性,从而也保证了物种的相对稳定性。小贴士1.有关物种形成的几点说明
(1)经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的方式。
(2)一般情况下,地理隔离是生殖隔离的先决条件,生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的两个种群,就形成了两个物种。
(3)生物进化是一个由量变到质变的过程,是一个长期的历史过程。(4)一个物种的形成必须要经过生殖隔离,但不一定经过地理隔离,如多倍体的产生(如下图)。杂交染色体加倍杂种植物新物种2.物种形成与生物进化的区别和联系1.如图是某一条大河两岸物种演化的模型:图中上为河东,下为河西,甲、乙、丙、丁为4个物种,请据图回答:
(1)由甲物种进化为乙、丙两个物种的两个外部条件是_________和________。
(2)河东的乙物种迂回河西后,不与丙物种进化为同一物种的内部条件是____________不同,外部条件是存在__________。答案种群的基因库自然选择生殖隔离地理隔离解析解析 用现代综合进化论分析物种形成的原因。同一自然区域的甲物种,由于大河的阻隔,有的生活在河西,有的生活在河东,因河东、河西的环境条件不同,使得同一物种的两个种群的等位基因频率发生不同的定向改变。由于地理隔离,河东生活的种群不能与河西生活的种群自由交配,使不同种群的基因库各不相同,并逐渐出现生殖隔离,经过长期的自然选择,原属于同一个物种的生物进化成了两个不同的物种。因此,当乙物种迂回到河西后,不会再和丙物种共同进化为一个相同的新物种,而是各自独立进化。迂回河西的乙物种是否进化成为丁物种,就要看乙物种和丁物种之间是否已经形成生殖隔离,即看丁物种能不能与乙物种自由交配,并产生可育的后代。(3)假如迂回河西的乙物种进化为丁物种,则判断丁物种是否是不同于乙物种的新物种的依据和方法是什么?
______________________________________________________________________________________。依据:不同物种间存在生殖隔离;方法:观察两个物种的生物能否自由交配,并产生可育的后代答案“物种”的判断方法
(1)两个生物是不是同一物种判断:是否存在生殖隔离,即是否能相互交配并产生可育的后代。若能,则属于同一物种;若不能,则一定是两个物种。
(2)某生物是否是新物种的判断:关键是看该生物是否具有可育性,是否能通过有性生殖产生后代。若能,则属于新物种;若不能,则不属于新物种。二 物种进化的方式及物种进化的速率阅读教材P118~120内容,结合提供的材料,完成有关思考。
1.物种进化的方式
(1)由图1分析得:由一个原始物种经过漫长地质年代,适应___________,向着不同的方向发展进化,形成___________的进化方式,叫做_________。实例:_________的进化。许多新物种不同的环境分歧进化哺乳动物(2)由图2分析得:有些类群在___________的条件下,却能按照_________进化。自然选择可以作用于远缘物种使其变得外表极其类似,虽然它们没有共同的祖先,却适应了________
_____,这种状况被称为______
__。实例:___________的进化。一个方向相同或相似相同的环境趋同进鲨鱼和海豚化2.物种进化的速率
由图3分析得:(1)a模式中,新物种是由原始物种分出的一些小群体,由于它们获得了 而变得越来越不相似,这种模式称为“ ”。
(2)b模式中,新物种的变化主要发生在
___________________的时候,物种存在的其余时间变化甚小,即物种的形成是以 进行的,这种模式称为“ ”模式。渐进模式新的适应性原始物种分出新物种“爆发”式间断平衡渐进间断1.无论是趋同进化还是分歧进化,自然环境起重要的选择作用。趋同进化或分歧进化都是经过选择作用后形成不同的物种,不同物种之间不能自由交配并产生可育的后代。2.物种形成的两种方式
(1)渐变式:经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,形成新物种。同一地理多个小
种群隔离的种群突变、基因重组
自然选择等位基因频
率的改变生殖新的
隔离物种(2)爆发式:在很短时间内即可形成,如自然界中多倍体的形成。解析 图中显示新物种的变化主要发生在母种分化出新物种的时候,物种存在的其他时间则变化甚小,为新物种形成的间断平衡模式。
2.生物进化理论常用模式图来表示,图中表示的内容是
A.生物的变异和适应
B.生物的趋同进化和分歧进化
C.物种形成的间断平衡模式
D.物种形成的渐进模式答案解析三 进化论对人类思想观念的影响及其面临的挑战结合教材P122~124内容,完成下面问题的分析。
1.进化论对人们思想的影响
(1)进化论_________________
进化论有它的科学依据而不是臆造的,经过长期的斗争和理性的思考后进化论已经被大多数人所接受。这是人类思想观念的一次革命。
(2)进化论是_________________
首先,生物学家将达尔文自然选择学说与孟德尔的遗传学结合起来,诞生了_______________;后来,分子生物学和古生物学的发展对现代综合进化论提出了挑战,出现了其他理论,如分子进化中性学说、_________理论等。改变了人们的思想现代生物学的基石现代综合进化论间断平衡2.进化论面临的挑战
随着科学的发展,进化论也面临着许多挑战,主要包括以下几个方面:
(1)如何统一_________的进化和______进化
中性学说认为,大多数变异是 _____的,对生物体既没有好处也没有害处。自然选择对这些中性突变不起作用,这些中性突变在群体中进行_____________才产生了生物进化,生物进化不是自然选择的结果。形态进化和基因进化存在着明显不同的进化机制。分子水平表型中性随机遗传漂变(2)_______和_______的机制是否相同
微进化是指种群内_______________的改变;大进化是指生物进化过程中_____________________________。现代综合进化论成功地解释了微进化和物种的形成,但许多来自形态学、化石记录和分子生物学的研究揭示了许多无法用现代综合进化论解释的现象。微进化大进化等位基因频率从一个类型到另一个类型的跃变3.生物进化在继续,进化理论在发展
任何科学都不是静止的,而是不断处于 的过程中,进化论也是如此。尤其是进化机制的问题,随着其他相关学科的发展,该问题必将得到科学的解释,进化论也会逐渐完善。补充与修改生物进化是如此的复杂,现有的进化理论(如中性进化理论、间断平衡学理论……)所不能解释的问题,比已经解释的问题还要多,因此现代综合进化论是不断发展的。3.从进化论的产生与发展过程中,谈谈你对科学的理解。
____________________________________。答案科学是发展的,是一个不断完善的过程分歧趋同渐进间断平衡当堂检测1.下列关于种群和物种的描述,正确的是
A.一个个体具有该种群基因库中的全部基因
B.当外来物种侵入到一个新的环境时,其种群数量增长可不受其他生物因
素影响
C.东北虎和华南虎两个种群基因库中的基因可以交流,所以它们属于同一
物种
D.东北虎和华南虎两个种群为同一个亚种2341√答案解析5解析 东北虎和华南虎是由于它们各自处于不同的环境而形成的两个虎亚种,它们的基因库中的基因可以交流,所以它们属于同一物种。2.下列关于隔离的叙述,不正确的是
A.阻止了种群间的基因交流
B.物种的形成都必定先经过长期的地理隔离
C.遗传组成上的差异是产生生殖隔离的根本原因
D.多倍体植物的产生不需要经过地理隔离√答案解析23415解析 地理隔离使自然选择的方向不同,但物种的形成最终是阻止种群间的基因交流,即生殖隔离。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。3.日本遗传学家木村资生提出的中性学说的核心内容是
A.生物总是要向前进化的
B.环境决定突变的保留或淘汰
C.微进化学说
D.突变不受自然的选择答案解析23415√解析 木村资生认为生物的进化主要是中性突变在自然群体中进行随机漂变的结果,即突变在种群中随机地固定或消失,而不受自然的选择,故D是正确的。4.夏威夷群岛上发现了几种蜜旋木雀,用现代综合进化论解释错误的是
A.经过长期的地理隔离达到生殖隔离,导致原始蜜旋木雀物种形成现在
环境的蜜旋木雀物种
B.生殖隔离一旦形成,原来属于同一物种的蜜旋木雀很快进化形成不同
的物种
C.这些蜜旋木雀原先属于同一物种,从某岛迁来后,逐渐分布在不同的
群岛,出现不同的突变和基因重组
D.自然选择对不同种群的等位基因频率的改变所起的作用有所差别,最
终导致这些种群的基因库变得很不相同,并逐渐出现生殖隔离2341√答案解析52341解析 原来属于同一物种的蜜旋木雀,从某岛迁来后,因在不同的群岛上生活(地理隔离),产生不同的突变和基因重组,这是生物进化的原材料,由于每个岛上的食物和栖息条件互不相同,自然选择对其等位基因频率的改变所起的作用就有差别。在一个种群中,某些基因被保留下来,而在另一个种群中,被保留下来的可能是另一些基因。久而久之,由于自然选择的不同使各个种群的基因库变得很不相同,并逐渐出现生殖隔离。生殖隔离一旦形成,原来属于同一个物种的蜜旋木雀就成为不同的物种。不过物种的进化是十分缓慢的,往往要经过成千上万年才能实现,不是一朝一夕就可形成的。523415.下图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,A、B、C、D为四个物种,请据图回答下列问题。
(1)A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是___________________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后,不与C物种进化为同一物种的原因是______________________________。答案自然选择、地理隔离B物种与C物种间已形成生殖隔离52341(3)迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是__________________________
__________________________________________________________________________________。答案5 甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们等位基因频率的差别得到累积而形成了生殖隔离