1、遗传变异类,-2-,一,二,三,一、遗传规律的验证与应用 1.高考考查的遗传定律及方法 通常考查两个定律:分离定律、自由组合定律;一个方法:假说演绎法。,-3-,一,二,三,2.遗传规律的验证 (1)验证分离定律就是要说明杂合子产生两种比例相等的配子。 (2)验证自由组合定律(以两对等位基因为例)必须说明双杂合子能产生四种比例相等的配子。若自交后代出现31,测交后代出现11的分离比,说明杂合子产生比例为11的两种配子,符合分离定律。若自交后代出现9331(或其变式),测交后代出现1111(或其变式)的分离比,说明杂合子产生比例为1111的四种配子,符合自由组合定律。,-4-,一,二,三,3.伴
2、性遗传和常染色体遗传的差异 (1)二者的差异在于是否与性别有关。找出伴性遗传与性别有关的杂交方式是解决此类问题的关键。 (2)性别决定为XY型的生物:造成性别差异的关键在雄性,雄性将X染色体传给后代雌性,将Y染色体传给后代雄性。如雄性XAY与雌性XAXa、XaXa交配,后代性状与性别有关。,-5-,一,二,三,4.与其他章节知识的融汇应用 (1)减数分裂。 分离定律和自由组合定律都发生在减数第一次分裂后期,同源染色体分离等位基因彼此分离,非同源染色体自由组合造成了非同源染色体上的非等位基因自由组合。减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换还会造成基因重组。 减数分裂过程中异常分离
3、会引起后代染色体数目异常。 (2)基因突变、染色体变异。 基因突变是新基因产生的途径,发生在生殖细胞中,遵循遗传定律遗传给后代。 染色体变异包含数目变异和结构变异。 (3)基因(型)频率。 生物进化的实质是种群基因频率的改变,种群中个体相互交配过程中遵循遗传定律。,-6-,一,二,三,高分突破 1.(2018重庆康德试卷调研)果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25 ,将孵化后47 d的长翅果蝇放在3537 的环境中处理624 h后,得到了一些残翅果蝇(雌雄均有),这些残翅果蝇在正常环境温度下交配产生的后代仍然是长翅果蝇。 (1)果蝇具有
4、的特点(至少答三点),因此常用于遗传学研究。摩尔根等人运用 法,通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。 (2)翅的发育需要经过酶的催化反应,据此你对上述实验现象的解释是 。,-7-,一,二,三,(3)现有一只残翅雄果蝇,请设计一个简单可行的方案来确定它的基因型。 实验方案: 。 预期实验结果和结论: a.若 ,则该果蝇的基因型为aa; b.若后代均表现为长翅,则该果蝇的基因型为 ; c.若后代有的表现为长翅,有的表现为残翅,则该果蝇的基因型为 。,-8-,一,二,三,答案 (1)培养周期短、产生后代多、有易于区分的相对性状 假说演绎 (2)温度影响与翅发育有关的酶的合成和活性,但不改变遗传物
5、质 (3)让该残翅雄果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现型 后代均表现为残翅 AA Aa,-9-,一,二,三,解析 (1)果蝇常用于遗传学研究,原因是培养周期短、产生后代多、有易于区分的相对性状。摩尔根等人运用假说演绎法,通过果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。 (2)由于翅的发育需要经过酶的催化反应,长翅果蝇放在3537 的环境中处理624 h后,得到了一些残翅果蝇(雌雄均有),说明温度影响与翅发育有关的酶的合成和活性。这些残翅果蝇在正常环境温度下交配产生的后代仍然是长翅果蝇,说明温度会影响有关的酶的合成和活性,但不改变遗传物质。 (3)由于果
6、蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性,该残翅雄果蝇的基因型可能为AA或Aa或aa,为了确定残翅雄果蝇的基因型,可让该残翅雄果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇(aa)交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现型。若该残翅雄果蝇的基因型为aa,则后代均为残翅果蝇。若该残翅雄果蝇的基因型为AA,则后代均为长翅果蝇。若该残翅雄果蝇的基因型为Aa,则后代有的表现为长翅,有的表现为残翅。,-10-,一,二,三,二、遗传方式的确定 1.基因位置的判断方法 (1)杂交实验法。 已知显隐隐性雌性个体显性雄性个体(隐雌显雄)或雌性杂合子显性雄性个体(雌杂显雄) 后代性状无性别差异基因在常染色体上; 后代性状有
7、性别差异基因在性染色体上。 未知显隐正反交 正反交结果一致基因在常染色体上; 正反交结果不一致基因在X染色体上。,-11-,一,二,三,(2)系谱图分析法。 若“无中生有,有为女性”常染色体隐性遗传 若“有中生无,无为女性”常染色体显性遗传 (3)调查实验法。 调查统计一定范围内具有某种性状的雌雄个体数量。 若雌雄个体数量基本相同最可能位于常染色体上 若雌雄个体数量有明显差异最可能位于X染色体上 若只有雄性个体位于Y染色体上,-12-,一,二,三,2.与其他章节知识的融汇应用 (1)基因突变。判断显性突变还是隐性突变可用杂交法。 (2)染色体变异。 染色体变异类型的判断实质上是基因型的判断,首
8、选的方法是测交,关键在于确定变异个体产生配子的类型。,-13-,一,二,三,高分突破 2.果蝇的翅型有大翅和小翅,由一对等位基因(A、a)控制。眼色有红眼和白眼,由另一对等位基因(B、b)控制。某研究小组用果蝇做了如下实验(不考虑基因突变和染色体变异),请根据实验结果回答下列问题。 实验一:大翅红眼小翅白眼F1全为大翅红眼。 实验二:实验一中F1相互交配F2大翅大翅小翅=211。 实验三:白眼红眼F1红眼白眼=11。 实验四:实验一中F1大翅红眼小翅白眼子代雌雄均出现了四种表现型:大翅红眼、大翅白眼、小翅红眼、小翅白眼。,-14-,一,二,三,(1)果蝇眼色性状中红眼基因是 性基因,位于 染色
9、体上。 (2)控制果蝇翅型和眼色的基因 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是 。 (3)实验二只研究了翅型,F2中雄性的两种表现型大翅小翅为11的原因是 。 (4)实验四中子代雌雄都出现四种表现型的原因是 。,-15-,一,二,三,答案 (1)显 X (2)不遵循 控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上 (3)F1雌性在减数分裂产生配子时,等位基因随同源染色体分开而分离,产生XA和Xa两种比例相等的配子 (4)母本在进行减数分裂时(两条X染色体的非姐妹染色单体间)发生交叉互换,产生了XAB、XAb、XaB、Xab四种卵细胞,卵细胞与精子(Xab、Y)完成受精作用,产生
10、不同表现型个体,-16-,一,二,三,解析 (1)根据实验一红眼果蝇与白眼果蝇杂交,后代全部为红眼,说明红眼基因是显性基因,根据实验三白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,后代雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼,说明控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 (2)根据实验二大翅果蝇相互交配,后代出现了小翅果蝇,说明大翅对小翅为显性,且实验二的亲本是大翅果蝇,其后代雌性果蝇全部表现为大翅,说明控制翅形的基因也位于X染色体上。由于控制果蝇的翅形及眼色的两对等位基因位于一对同源染色体上,因此其遗传不遵循自由组合定律。 (3)实验二F2中雄性的两种表现型大翅小翅为11的原因是F1雌性在减数分裂产生配子时,等位基因随同
11、源染色体分开而分离,产生XA和Xa两种比例相等的配子。,-17-,一,二,三,(4)分析可知实验四中母本的基因型为XABXab,父本的基因型为XabY,不考虑交叉互换,其产生后代的表现型为雌性大翅红眼、雌性小翅白眼、雄性大翅红眼、雄性小翅白眼,而实际情况是雌雄均出现了大翅红眼、大翅白眼、小翅红眼、小翅白眼四种表现型,因此其原因是母本在进行减数分裂时(两条X染色体的非姐妹染色单体间)发生交叉互换,产生了XAB、XAb、XaB、Xab四种卵细胞,卵细胞与精子(Xab、Y)完成受精作用,产生不同表现型个体。,-18-,一,二,三,三、遗传的分子基础 1.同位素标记技术在分子遗传学中的应用 (1)T2
12、噬菌体侵染细菌实验。 分别用35S、32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌,搅拌后离心,用35S标记的一组,放射性主要分布在上清液中。用32P标记的一组,放射性主要分布在沉淀物中。 (2)DNA半保留复制的实验证据。 用15N标记的氯化铵培养液来培养大肠杆菌,让其繁殖多代,再转移到含14N的普通培养液中,将提取的DNA进行离心,将出现三种DNA带,分别为重链(15N/15N)、中链(14N/15N)、轻链(14N/14N)。,-19-,一,二,三,2.与其他章节知识的融汇应用 (1)细胞结构。 DNA复制、转录的场所主要在细胞核,线粒体、叶绿体也能进行。翻译的场所是核糖体。 (2)细胞分裂。 DN
13、A复制主要发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。,-20-,一,二,三,高分突破 3.(2017全国高考)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。 假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组),-21-,一,二,三,答案 (1)思路 甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒
14、。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。 (2)结果及结论 若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。,-22-,一,二,三,解析 此题解题的切入点是DNA与RNA的区别。DNA与RNA在结构上的区别体现在碱基的种类、五碳糖的种类以及空间结构的不同。本题应通过测定新病毒所含碱基的种类确定其类型。DNA特有的碱基为胸腺嘧啶,RNA特有的碱基为尿嘧啶,故应分别用含有放射性标记尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养宿主细胞,之后接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。根据收集到的病毒的放射性可知其所含碱基的种类(T或U),进而判断出其类型。,
