專題四

遺傳變異進化育種

小專題1遺傳的物質基礎

網絡構建肺炎雙球菌轉化實驗煙草花葉病毒侵染煙葉有遺傳效應的DNA片段傳遞遺傳信息雙螺旋結構一、

聚焦探索遺傳物質本質的經典實驗

典例剖析

下圖甲是某興趣小組利用兩種肺炎雙球菌進行相關的轉化實驗，各組肺炎雙球菌先進行圖示處理，再培養一段時間后注射到不同小鼠體內；圖乙是該興趣小組模擬赫爾希和蔡斯做的噬菌體侵染細菌的實驗，請判斷：

√√×××√√

DNA對照DNA

1．肺炎雙球菌體外轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗

肺炎雙球菌體外轉化實驗

噬菌體侵染細菌

的實驗

實驗思路

設法將

與其他物質分開，單獨研究它們各自的作用

實驗原則

都遵循

原則

相同點

實驗結論

兩實驗都能證明

是遺傳物質

直接分離同位素標記DNA蛋白質DNA3．⑥組中轉化產生的有毒性的S型菌體與原來的R型菌體的遺傳物質是否發生改變呢？

4．在噬菌體侵染細菌的實驗中，攪拌和離心的目的？

2、某研究人員模擬肺炎雙球菌轉化實驗，進行了以下4

個實驗：①

S

型菌的DNA+DNA

酶→加入R

型菌→注射入小鼠

②

R

型菌的DNA+DNA

酶→加入S

型菌→注射入小鼠

③

R

型菌＋DNA

酶→高溫加熱后冷卻→加入S

型菌的DNA→注射入小鼠④

S

型菌＋DNA

酶→高溫加熱后冷卻→加入R

型菌的DNA→注射入小鼠以上4

個實驗中小鼠存活的情況依次是（

）

A．存活，存活，存活，死亡

B．存活，死亡，存活，存活

C．死亡，死亡，存活，存活

D．存活，死亡，存活，死亡B噬菌體侵染細菌問題的思路分析

注意：因放射性檢測時只能檢測到部位，不能確定是何種元素的放射性，故35S(標記蛋白質)和32P(標記DNA)不能同時標記在同一噬菌體上，應將二者分別標記，即把實驗分成兩組。二、中心法則1、遺傳信息流動的過程①在細胞生物生長繁殖過程中遺傳信息的傳遞方向為②在細胞內蛋白質合成過程中，遺傳信息的傳遞方向為③含逆轉錄酶的RNA病毒在寄主細胞內繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為④DNA病毒(如T2噬菌體)在寄主細胞內繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為：⑤RNA病毒(如煙草花葉病毒)在宿主細胞內繁殖過程中，遺傳信息的傳遞方向為：2、遺傳信息傳遞的過程a.DNA復制能準確進行的原因？b.復制和轉錄過程有哪些區別？c.起始密碼子和終止密碼子與啟動子和終止子有什么區別？d.遺傳信息、密碼子、反密碼子的區別？(1)基因控制生物的性狀：直接途徑間接途徑方式

基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。如鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維病的病因

基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀。如白化病、豌豆的粒形圖解

3．基因與性狀的關系(2)基因與性狀的數量關系：

小專題2

遺傳的基本規律項目分離定律自由組合定律相對性狀一對兩對或兩對以上控制相對性狀的等位基因一對兩對或兩對以上等位基因與染色體的關系位于一對同源染色體上如A、

a分別位于兩對或兩對以上同源染色體上如A、a，B、b4n4配子組合數2n數量相等2

1∶1配子類型及其比例n(n≥2)1基因對數F1非同源染色體上的非等位基因之間的自由組合等位基因分離遺傳實質減Ⅰ后期非同源染色體自由組合減Ⅰ后期同源染色體分離細胞學基礎(染色體的行為)F2

基因型種類33n親本類型22重組類型02n－2表現型之比3∶1(3∶1)nF1測交子代基因型種類22n表現型種類22n表現型之比1∶1(1∶1)n聯系①兩大定律均發生在減數第一次分裂過程②分離定律是自由組合定律的基礎③兩大定律均為真核生物細胞核基因在有性生殖過程中的傳遞規律基因的分離定律和自由組合定律的F2要表現特定的分離比應具備的條件

①不同類型的雌、雄配子都能發育良好，且受精機會均等。②所有后代都處于比較一致的環境中，而且存活率相同。③實驗的群體要大，個體數量要足夠多。伴性遺傳遵循基因分離定律，如果與常染色體遺傳再綜合在一起又遵循自由組合定律。伴性遺傳與基因的分離、自由組合定律存在怎樣的關系？(1)自交法

①若F1自交后代的性狀分離比為3:1，則符合基因的分離定律。

②若F1自交后代的性狀分離比為9:3:3:1

(或9:3:3:1的變式比例)，則符合基因的自由組合定律。一、遺傳基本定律的驗證方法(2)測交法

①若測交后代的性狀比例為1:1，則符合基因的分離定律。

②若測交后代的性狀比例為

1:1:1:1(或1:1：1:1的變式比例)，則符合基因的自由組合定律。(3)花粉鑒定法根據花粉表現的性狀(如花粉的形狀、染色后的顏色等)判斷。①若花粉有兩種表現型，比例為1:1，則符合基因的分離定律。②若花粉有四種表現型，比例為1:1:1:1，則符合基因的自由組合定律。(4)單倍體育種法①取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株性狀有兩種表現型，比例為1:1，則符合基因的分離定律。②取花藥離體培養，用秋水仙素處理單倍體幼苗，若植株性狀有四種表現型，比例為1:1:1:1，則符合基因的自由組合定律。二、顯隱性判斷和基因在常染色體還是在X染色體上的判斷

1、顯隱性判斷已知牛的有角和無角為一對相對性狀，由常染色體上的等位基因A和a控制，在自由放養多年的牛群中，無角的基因頻率與有角的基因頻率相等，隨機選一頭無角公牛，與六頭有角母牛分別交配，每頭母牛只產一頭小牛，其中三頭有角，三頭無角。據上所述能不能判斷顯隱性關系？為了確定有角無角這對相對性狀的顯隱性關系，用上述自由放養的牛群（假設無突變發生）為實驗材料，再進行新的雜交實驗，應該怎樣進行?

從牛群中選擇多對有角牛與有角牛雜交（有角牛×有角牛）。如果后代出現無角小牛，則有角為顯性，無角為隱性；如果后代全部為有角小牛，則無角為顯性，有角為隱性。2、判斷基因在常染色體還是在X染色體上(1)、已知顯隱性或能判斷出顯隱性【典型例題1】果蠅的紅眼和白眼是一對相對性狀（紅眼W白眼w）且雌雄果蠅均有紅眼和白眼。實驗室現有一批未交配過的紅眼白眼雌雄果蠅，若要用一次交配實驗即可證明這對基因位于何種染色體上，則交配的親本表現型是？白眼雌果蠅紅眼雄果蠅【典型例題2】一只雌鼠的一條染色體上的某基因發生突變，使得野生性狀變為突變型，請設計實驗判斷控制該性狀的基因是在常染色體上還是在X染色體上？分析：由條件可知，突變型是顯性性狀，野生型是隱性性狀；該突變型雌鼠是雜合子，其基因型為Aa或XAXa，野生型雄的基因型為aa或XaY。突變型雌鼠與野生型雄鼠雜交，得到F1。從F1中選出突變型雄鼠與野生型雌鼠雜交，觀察并統計子代雌雄性的性狀。(2)、未知顯隱性【典型例題3】已知果蠅的直毛與非直毛是一對等位基因，若實驗室有純合的直毛和非直毛雌雄果蠅親本，你能否通過一代雜交實驗確定這對等位基因是位于常染色體上還是X染色體上？說明推導過程。能。取直毛雌果蠅與非直毛雄果蠅進行正交和反交（♀直毛×非直毛♂

♀非直毛×直毛♂）①若兩種雜交組合的后代該相對性狀都表現一致，則該對等位基因是位于常染色體上；②若兩種雜交組合的后代該相對性狀都表現不一致，則該對等位基因是位于X染色體上。

變式：雄家蠶的性染色體為ZZ，雌家蠶為ZW，已知幼蠶的體色正常和油質透明是一對相對性狀，雌雄個體兩種性狀都有。請你設計一組雜交方式，通過一代雜交來判斷是否是Z染色體遺傳？ZtZtZTWXZTZtZtWZTZtZtWXZTZtZtWZTWZtZtZTZTZtWXZTZtZTW1、假設在Z染色體上:正交：反交：2、假設在常染色體上:TTTtttXXTtttTttt♀♂♀♂正交反交♂♀♀♂

正反交體色正常雄性X油質透明雌性體色正常雌性X油質透明雄性結果預測

1、若正交和反交的結果是一樣的，且與性別無關，則在常染色體上。2、若正交和反交結果不一樣，且與性別有關。則在Z染色體上。正反交不一致，一定是在性染色體上嗎？PS.在X、Y染色體的同源區段還是僅位于X染色體上三、家族系譜圖的判斷圖遺傳病類型遺傳特點常隱隔代遺傳；男女發病率相等常顯連續遺傳；男女發病率相等常隱或X隱隔代遺傳圖遺傳病類型遺傳特點常顯或X顯連續遺傳最可能為X顯(也可能為常隱、常顯、X隱)連續遺傳；患者女性多于男性連續遺傳；只有男性患者最可能為伴Y遺傳(也可能為常顯、常隱、X隱)非X隱(可能是常隱、常顯、X顯)補充：歸類遺傳學中的致死現象致死現象在高中遺傳學試題中通常可以分為以下幾種情況：隱性致死和顯性致死、配子致死和合子致死、常染色體基因致死和性染色體基因致死、基因突變致死和染色體缺失致死。例：某種雌性異株的植物有寬葉和狹葉兩種類型，寬葉由顯性基因B控制，狹葉由隱性基因b控制，B和b均位于X染色體上。基因b使雄配子致死。請回答：（1）若后代全為寬葉雄株個體，則其親本基因型為

。（2）若后代全為寬葉，雌、性植株各半時，則其親本基因型為

。（3）若后代全為雄株，寬葉和狹葉個體各半時，則其親本基因型為

。（4）若后代性別比為1:1，寬葉個體占3/4，則其親本基因型為

。XBXB×XbYXBXB×XBYXBXb×XbYXBXb×XBY（2010年全國理綜Ⅱ第４題）已知某環境條件下某種動物的AA和Aa個體全部存活，aa個體在出生前會全部死亡。現有該動物的一個大群體，只有AA、Aa兩種基因型，其比例為1︰2.假設每對親本只交配一次且成功受孕，均為單胎，在上述環境條件下，理論上該群體隨機交配產生的第一代中AA和Aa的比例是A．1︰1B．1︰2

C．2︰1D．3︰1A小專題3

變異、育種和進化一、三種可遺傳變異的比較類型項目基因突變基因重組染色體變異概念DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構的改變在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合因染色體數目或結構發生變化而導致生物性狀發生變異類型項目基因突變基因重組染色體變異適用范圍生物種類所有生物(包括病毒)均可發生自然狀態下只發生于真核生物有性生殖過程中，為核遺傳真核生物生殖方式無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖類型自然突變誘發突變交叉互換、自由組合、人工DNA拼接技術染色體結構變異、染色體數目變異發生時期DNA復制時(有絲分裂間期、減數第一次分裂前的間期)減數分裂四分體時期及減數第一次分裂后期任何時期類型項目基因突變基因重組染色體變異產生結果產生新的基因只產生新的基因型，不產生新的基因不產生新的基因，但可引起染色體上基因數目或排列順序的變化鏡檢光鏡下均無法檢出，可根據是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出育種應用誘變育種雜交育種基因工程育種單倍體育種多倍體育種關于“互換”問題關于“缺失”問題DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變注意：(1)確認是否為可遺傳變異的唯一依據是看“遺傳物質是否發生變化”。若將其體細胞培養為個體，則可保持其變異性狀——這與僅由環境引起的不可遺傳變異有著本質區別。(2)“可遺傳”≠“可育”三倍體無子西瓜、單倍體等均表現“不育”，但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質已發生變化。雜交育種誘變育