学年同步备课套餐之高一生物北师大版必修2讲义第4章 第19课时.docx

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学年同步备课套餐之高一生物北师大版必修2讲义第4章第19课时

第19课时　环境对遗传信息表达的影响

[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。

[重难点击]　与环境有关的遗传现象的分析。

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。

这说明环境温度对表现型有一定影响。

（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，一方面需要一定的遗传基础，同时又需要一定的外界条件。

（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氮、含磷和含钾的无机盐。

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，营养状况和某些性状的表现有着明显的关系。

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影响作用，这种作用是通过性激素实现的。

（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早发性和晚发性，前者如黑尿病、抗维生素D佝偻病等，后者如结肠息肉等。

归纳提炼

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。

活学活用

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　A

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，丰富的氮肥、短日照和低温有利于雌花的发育。

（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，因此种植大麻时氮肥施用量不宜过多。

（3）植物性别的改变，最根本的原因是植物体内激素在数量和种类上发生变化。

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。

这说明温度对某些爬行类动物的性别分化起着很重要的作用。

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，说明高温只能改变性别这一性状的表现型，不能改变基因型。

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，营养条件对蜜蜂的性别分化起着重要的作用。

（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，生物体内的激素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表现型，没有改变基因型。

3．生物体的某些性状容易受环境条件的影响，但是有一些性状不易受环境条件的影响，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。

归纳提炼

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。

活学活用

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

问题导析　

（1）在葫芦科植物里，丰富的氮肥、短日照和低温有利于雌花的发育。

（2）植物性别的改变，根本原因是植物体内激素在数量和种类上发生了变化。

答案　B

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。

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　D

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　C

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∶1D．无法确定

答案　B

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。

4．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　B　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。

课时作业

基础过关

知识点一　环境条件对性状的影响

1．家兔体内产生黄脂或白脂是否受食物影响呢？

王老师选择健康的黄脂家兔和白脂家兔从事研究。

他将两种兔子都分成两组，分别饲喂不同饲料：

一组饲喂含黄色素的食物；另一组饲喂不含黄色素的食物。

结果王老师所试验的家兔体内产生脂质的颜色如下表所示：

饲料

带有产生黄脂基因的家兔

带有产生白脂基因的家兔

含黄色素的食物

黄脂

白脂

不含黄色素的食物

白脂

白脂

试问王老师的试验结果可获得下列何种结论（　　）

A．家兔的脂质颜色是一种不完全的显性遗传

B．黄脂基因会因食物而产生突变

C．白脂基因会因食物而产生突变

D．白脂基因控制家兔脂质颜色不受食物的影响

答案　D

解析　表现型为基因型的表现形式，基因型为表现型的内在因素，表现型是基因型与环境共同作用的结果，如本题中的黄脂性状表现会随食物改变而改变。

2．大棚栽培的雌雄同株的黄瓜，在发育早期人工施加哪些条件不能增产（　　）

A．增施氮肥B．短的日照

C．低温D．增加氧气

答案　D

解析　在葫芦科植物里，丰富的氮肥、短日照和低温均有利于雌花的发育。

3．下列植物在发育早期不宜过多施加氮肥的是（　　）

A．黄瓜B．西瓜

C．小麦D．大麻

答案　D

解析　增施氮肥，有利于大麻雌株的形成，但大麻的雄株纤维长，质量好。

因此种植大麻时氮肥施用不宜过多。

4．下列不同生物的表现型，不容易受外界环境条件影响的是（　　）

A．太阳红品种玉米的红色茎

B．金鱼草的红色花

C．兔子的白色皮下脂肪

D．水稻的粳性子粒

答案　D

解析　植物的某些性状易受环境影响，而有些性状不易受环境影响，如水稻子粒的粳性和糯性、玉米的甜粒和非甜粒、豌豆的圆粒和皱粒等。

知识点二　环境条件对性别分化的影响

5．已知绵羊角的表现型与基因型的关系如下表，下列判断正确的是（　　）

基因型

HH

Hh

hh

公羊的表现型

有角

有角

无角

母羊的表现型

有角

无角

无角

A.若双亲无角，则子代全部无角

B．若双亲有角，则子代全部有角

C．若双亲基因型为Hh，则子代有角与无角的数量比为1∶1

D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离规律

答案　C

解析　绵羊角的性状遗传受一对等位基因的控制，遵循基因的分离规律。

无角双亲可能是Hh的母羊和hh的公羊，其后代中1/2的基因型为Hh，如果是公羊，则表现为有角；有角的双亲可能是HH的母羊和Hh的公羊，其后代中基因型为Hh的母羊表现为无角；若双亲基因型为Hh，则子代HH、Hh、hh的比例为1∶2∶1，HH表现为有角，hh表现为无角，Hh的公羊有角，母羊无角，有角与无角的数量比为1∶1。

6．蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是受精卵发育而成的。

蜜蜂的体色，褐色对黑色为显性，控制这一对相对性状的基因位于常染色体上，现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交，则F1的体色将（　　）

A．全部是褐色

B．蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色

C．蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色

D．褐色∶黑色＝3∶1

答案　C

7．下列有关外界环境条件对植物性别分化的影响的叙述，错误的是（　　）

A．“晴苋菜，雨黄瓜”这一谚语体现了湿度对植物性别分化的影响

B．低温、长日照和通CO2，可使葫芦科植物的雌花比例增大

C．氮肥有利于雌花的形成，黄瓜在发育早期施用大量的氮肥，雌花的数量增多

D．一般在雌雄同花的植物里，同一朵花原基上，靠近外边的细胞发育成雄蕊，靠近中央的细胞发育成雌蕊，以上事实说明位置也可影响性别分化

答案　B

8．下列生物的性状中不易受环境因素影响的是（　　）

A．黄瓜雌花的数量B．大麻植株的性别

C．乌龟的性别D．人类的血型

答案　D

解析　人类属于高等生物，其机体对内环境稳态的调节能力较强，血型等性状的表现基本不受环境因素的影响。

能力提升

9．下列关于基因与性状关系的说法中，错误的是（　　）

A．很多情况下一个基因决定一个性状

B．有的情况下多个基因决定一个性状

C．有的情况下一个基因决定多个性状

D．生物体的性状不会受到环境的影响

答案　D

解析　基因对性状的决定特点有一因一效、一因多效和多因一效等。

生物体的性状是基因与环境共同作用的结果。

10．秃顶由显性基因B控制，男性只要含一个B基因就秃顶，而女人只有BB时才秃顶。

一个非秃顶男人和一个其父为非秃顶的女人婚配，生了一个男孩为秃顶，则这个男孩和其母亲的基因型是（　　）

A．bb和BbB．Bb和BB

C．Bb和BbD．bb和BB

答案　C

解析　一个非秃顶男人（一定是bb）和一个其父为非秃顶的女人（这个女人一定从其父亲那里获得了一个b）婚配，生了一个男孩为秃顶，说明男孩有一个B，而男孩还要从父亲那里获得一个b，所以男孩的基因型一定是Bb。

男孩的B只能来自于他的母亲，所以母亲的基因型是Bb。

11．如果科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，那么她与正常男性婚后所生子女中（　　）

A．儿子、女儿全部正常

B．儿子、女儿中各一半正常

C．儿子全部有病、女儿全部正常

D．儿子全部正常、女儿全部有病

答案　C

解析　尽管该女性通过转基因技术，使其造血干细胞行使正常生理功能，但产生卵细胞的初级卵母细胞中的性染色体并没有发生改变，仍为XhXh（h表示血友病基因），依据血友病的遗传病特点分析，C选项正确。

12．食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上的一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因）。

此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。

若一对夫妇均为短食指，所生孩子既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为（　　）

A．1/4B．1/3

C．1/2D．3/4

答案　A

解析　根据这对夫妇的表现型可以确定男性的基因型为TLTS或者TSTS，女性的基因型一定为TSTS，又根据其孩子中既有长食指又有短食指，可以确定该男性的基因型一定为TLTS（如果是TSTS，则后代的基因型都为TSTS，不论男孩还是女孩，都是短食指，与题干不符）。

因此，后代的基因型为TLTS或TSTS，各占1/2，TSTS不论男孩还是女孩都是短食指，TLTS只有是女孩时才是长食指，因此，该夫妇生一个孩子为长食指的概率为1/2×1/2＝1/4。

13．若已知单眼皮对双眼皮为隐性性状，一对夫妇均为单眼皮，经美容手术均变为双眼皮，则他们所生孩子一定是（　　）

A．双眼皮B．单眼皮

C．一单眼皮一双眼皮D．单眼皮的概率为1/4

答案　B

解析　美容手术并未改变人体生殖细胞中的基因，因此这对夫妇只能生下单眼皮的子女。

14．回答下列问题：

（1）显性基因作用的表现，除受外界环境条件的影响外，还受到生物体的____________的影响。

比如，性别对表现型的影响就比较明显：

如________的遗传和________________的遗传；性别对基因作用表现的影响，是通过____________实现的。

（2）蜜蜂分为蜂王、工蜂和雄蜂。

蜂王和工蜂都是由____________发育成的，它们的______________组成相同。

主要以乳糜为食的幼虫就孵化为________，它们体小并且____________（可育或不育）；全以蜂王浆为食的幼虫则发育成__________，它们体大并且____________（可育或不育）；雄蜂是由未受精的______________直接发育而来的。

（3）生物的性状一般是基因型和________________相互作用的结果，可以用________________________这一公式来表示。

答案　

（1）内在因素　羊角　人类秃顶　性激素

（2）受精卵　染色体　工蜂　不育　蜂王　可育　卵细胞

（3）环境条件　基因型＋环境＝表现型

15．果蝇是一种小型蝇类，喜欢在腐烂的水果和发酵物的周围飞舞，是进行遗传实验的“明星”材料。

在一批野生正常翅（h）果蝇中，出现少数毛翅（H）的显性突变个体，这些突变个体在培养过程中可能因某种原因而恢复正常翅。

这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。

回复体出现的原因可能有两种：

一是因为基因H又突变为h；二是由于体内另一对基因RR突变为rr，从而抑制H基因的表达（R、r基因本身并没有控制具体性状，其中RR、Rr基因组合不影响H、h基因的表达）。

因第一种原因出现的回复体称为“真回复体”，因第二种原因出现的回复体称为“假回复体”。

请分析回答下列问题。

（1）生物实验的成功与实验材料的选择有密切关系，请列举果蝇作为遗传学实验材料的优点：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

（2）表现正常翅果蝇（包括真、假回复体）的基因型可能为：

________、________、________以及hhRr、hhrr；表现毛翅果蝇的基因型可能为：

________、________、________以及HHRr。

（3）现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型是HHrr还是hhRR，现有hhrr、HHRR、hhRR三种基因型的个体，请从中选择进行杂交实验（写出简单的实验思路，预测实验结果并得出结论）。

①实验思路：

让这批纯合的果蝇回复体与________进行一次杂交，观察子代果蝇的性状表现。

②预测实验结果并得出相应结论：

若子代果蝇______________，则这批果蝇的基因型为为________；

若子代果蝇________，则这批果蝇的基因型为________。

③实验结果表明这批果蝇属于纯合的假回复体，请利用这些果蝇及纯合野生正常翅果蝇进行杂交实验，以判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上（写出实验步骤，预测实验结果并得出结论）。

a．实验步骤（写出要点即可）：

第一步：

________________________________________________________________________；

第二步：

________________________________________________________________________；

第三步：

________________________________________________________________________。

b．预测实验结果并得出相应结论：

若____________，则这两对基因位于不同对的染色体上；

若____________，则这两对基因位于同一对染色体上。

答案　

（1）①易饲养　②繁殖周期短　③具有易区分的相对性状　④遗传组成相对简单等（答出3点即可）　

（2）hhRR　HHrr　Hhrr　HHRR　HhRR　HhRr　（3）①hhRR　②全为正常翅　hhRR　全为毛翅　HHrr　③a.让这些果蝇与纯合野生正常翅果蝇进行杂交获得F1　让F1果蝇雌雄个体自由交配获得F2　观察F2果蝇的性状表现并统计其性状分离比　b．F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7　F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7

解析　

（1）生物实验的成功与否和实验材料的选择有着密切关系，果蝇因具有易饲养、繁殖周期短、具有易区分的相对性状、遗传组成相对简单等优点而常被用作遗传学的实验材料。

（2）根据题意分析可知，rr抑制基因H的表达，因此只有在同时具备基因R和基因H时，果蝇才能表现为毛翅，其余情况下为正常翅。

果蝇的9种基因型中表现为正常翅的有hhRr、hhrr、hhRR、HHrr、Hhrr，表现为毛翅的有HHRr、HHRR、HhRR、HhRr。

（3）欲判断回复体果蝇的基因型是HHrr还是hhRR，需要让基因型为HHrr的后代和基因型为hhRR的后代性状表现不同而加以区别。

由于果蝇只有在同时具备基因R和基因H时才表现毛翅，其余情况下为正常翅，因此应选择基因型为hhRR的果蝇进行杂交。

若此批果蝇的基因型为hhRR，则子代果蝇应全为正常翅；若此批果蝇的基因型为HHrr，则子代果蝇应全为毛翅。

属于纯合假回复体的果蝇的基因型应为HHrr，纯合野生正常翅果蝇基因型应为hhRR，两者进行杂交得到基因型为HhRr的F1，让F1果蝇雌雄个体自由交配获得F2，若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7，则这两对基因位于不同对的染色体上；若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7，则这两对基因位于同一对染色体上。