第八章遗传与变异高考.docx
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第八章遗传与变异高考
第八章遗传与变异
一、遗传的基本规律
一、基本概念
1.概念整理：
杂交：
基因型不同的生物体间相互交配的过程，一般用x表示
自交：
基因型相同的生物体间相互交配；植物体中指雌雄同花的植株自花受粉和雌雄异花的同株受粉，自交是获得纯系的有效方法。
一般用表示。
测交：
就是让杂种子一代与隐性个体相交，用来测定F1的基因型。
性状：
生物体的形态、结构和生理生化的总称。
相对性状：
同种生物同一性状的不同表现类型。
显性性状：
具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的那个亲本性状。
隐性性状：
具有相对性状的亲本杂交，F1未表现出来的那个亲本性状。
性状分离：
杂种的自交后代中，同时显现出显性性状和隐性性状的现象。
显性基因：
控制显性性状的基因，一般用大写英文字母表示，如D。
隐性基因：
控制隐性性状的基因，一般用小写英文字母表示，如d。
等位基因：
在一对同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因，一般用英文字母的大写和小写表示，如D、d。
非等位基因：
位于同源染色体的不同位置上或非同源染色体上的基因。
表现型：
是指生物个体所表现出来的性状。
基因型：
是指控制生物性状的基因组成。
纯合子：
是由含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
杂合子：
是由含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
2.例题：
（1）判断：
表现型相同，基因型一定相同。
（x）
基因型相同，表现型一定相同。
（x）
纯合子自交后代都是纯合子。
（√）
纯合子测交后代都是纯合子。
（x）
杂合子自交后代都是杂合子。
（x）
只要存在等位基因，一定是杂合子。
（√）
等位基因必定位于同源染色体上，非等位基因必定位于非同源染色体上。
（x）
（2）下列性状中属于相对性状的是（B）
A．人的长发和白发B．花生的厚壳和薄壳
C．狗的长毛和卷毛D．豌豆的红花和黄粒
（3）下列属于等位基因的是（C）
A．aaB．BdC．FfD．YY
二、基因的分离定律
1、一对相对性状的遗传实验
2、基因分离定律的实质
生物体在进行减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两种不同的配子中，独立地遗传给后代。
基因的分离定律发生是由于在减数分裂第一次分裂后期，同源染色体分开时，导致等位基因的分离。
例：
（1）在二倍体的生物中，下列的基因组合中不是配子的是（B）
A．YRB．DdC．BrD．Bt
（2）鼠的毛皮黑色（M）对褐色（m）为显性，在两只杂合黑鼠的后代中，纯种黑鼠占整个黑鼠中的比例是（B）
A．１/２ B．１/３ C．１/４ D．全部
（3）已知兔的黑色对白色是显性，要确定一只黑色雄兔是纯合体还是杂合体，选用与它交配的雌兔最好选择（A）
A．纯合白色B．纯合黑色C．杂合白色D．杂合黑色
（4）绵羊的白色和黑色由基因B和b控制，现有一白色公羊和白色母羊交配生下一只小白羊，第二次交配却生下一只小黑羊。
公羊和母羊的基因型是（C）
A．BB和BbB．bb和BbC．Bb和BbD．BB和bb
（5）一对表现型正常的夫妇，男方的父亲是白化病患者，女方的父母正常，但她的弟弟是白化病患者。
预计他们生育一个白化病男孩的几率是（D）
A．1/4B．1/6C．1/8D．1/12
三、基因的自由组合定律
1、两对相对性状的遗传实验
2、、基因自由组合定律的实质
在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因基因自由组合。
5、基因自由组合定律在实践中的应用
理论上，是生物变异的来源之一（基因重组）；实践上利用基因重组进行杂交育种。
四、孟德尔获得成功的原因
1、选用豌豆做试验材料：
严格的闭花受粉；有一些稳定的、易区分的相对性状。
2、先针对一对相对性状的传递情况进行研究，再对两对、三对甚至多对相对性状的传递情况进行研究（由单因素到多因素）。
3、对实验结果记载，并应用统计方法对实验结果进行分析。
例：
（1）若两对基因在非同源染色体上，下列各杂交组合中，子代只出现1种表现型的是（B）
A．aaBb和AABbB．AaBB和AABb
C．AaBb和AABbD．AaBB和aaBb
（2）有一基因型为MmNNPp（这3对基因位于3对同源染色体上）的雄兔，它产生的配子种类有（B）
A．2种B．4种C．8种D．16种
（3）黄色（Y）、圆粒（R）对绿色（y）、皱粒（r）为显性，现用黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，杂交后代得到的种子数为：
黄色圆粒106、绿色圆粒108、黄色皱粒110、绿色皱粒113。
问亲本杂交组合是（C）
A．Yyrr和yyRRB．YYrr和yyRR
C．Yyrr和yyRrD．YyRr和YyRr
（4）等位基因分离和非等位基因的自由组合在（B）
A．有丝分裂后期B．减数的一次分裂后期
C．减数的一次分裂末期D．减数的二次分裂后期
（5）基因型为AaBb的个体与基因型为Aabb的个体杂交，子代会出现几种表现型和几种基因型（B）
A．4和4B．4和6C．4和8D．6和6
第九章细胞的分裂、分化、基因与染色体
一、生殖和生命的延续
一、生殖的类型生物的生殖可分为无性生殖和有性生殖两大类。
1、常见的无性生殖方式有：
分裂生殖（例：
细菌、草履虫、眼虫）；
出芽生殖（例：
水螅、酵母菌）；孢子生殖（例：
真菌、苔藓）；
营养生殖（例：
果树）。
2、有性生殖
这种生殖方式产生的后代具备双亲的遗传信息，具有更强的生活能力和变异性，这对于生物的生存与进化具有重要意义。
二、有丝分裂
一、有丝分裂
体细胞的有丝分裂具有细胞周期，它是指连续分裂的细胞从一次分裂结束时开始，到下一次分裂结束时为止，包括分裂间期和分裂期。
1、分裂间期
分裂间期最大特征是DNA复制，蛋白质合成，对于细胞分裂来说，它是整个周期中时间最长的阶段。
2、分裂期
（1）前期
最明显的变化是染色体明显，此时每条染色体都含有两条染色单体，由一个着丝粒相连，同时，核仁解体，核膜消失，纺锤丝形成纺锤体。
（2）中期
每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道面上，清晰可见，便于观察。
（3）后期
每个着丝粒一分为二，染色单体随之分离，形成两条染色体，在纺锤丝牵引下向
两极运动。
（4）末期
染色体到达两极后，逐渐变成丝状的染色质，同时纺锤体消失，核膜核仁重新出现，将染色质包围起来，形成两个新的细胞核，然后细胞一分为二。
（5）动植物细胞有丝分裂比较
植物
动物
纺锤体形成方式
纺锤丝
纺锤丝、中心体
细胞一分为二方式
细胞板分割
细胞膜内陷
意义
亲子代遗传性状的稳定性和连续性
（6）填表：
间期
前期
中期
后期
末期
DNA
2n-4n
4n
4n
4n
2n
染色体
2n
2n
2n
4n
2n
染色单体
0-4n
4n
4n
0
0
三．细胞周期
1.请根据右图回答问题（括号内写标号）。
（1）依次写出C、E两个时期的名称G2；中期；
（2）RNA和蛋白质合成时期为（A）G1期，DNA复制时期为（B）S期，核仁、核膜消失的时期为（D）前期，核仁、核膜重新形成时期为（F）末期。
（3）细胞在分裂后，可能出现细胞周期以外的三种生活状态是连续增殖、暂不增殖、细胞分化。
四．实验：
植物细胞有丝分裂的观察
1.实验材料：
植物根尖
2.实验步骤：
解离（试剂：
20%HCl）、漂洗、染色（试剂：
龙胆紫）、压片。
3.实验的观察部位是：
根尖生长点。
二、减数分裂和有性生殖细胞的形成
1、减数分裂过程中细胞核形态、染色体数、染色单体数和DNA数等的变化如下表：
染色体行为
染色体数
染色单体数
同源染色体对数
DNA数
间期I
复制
2n
0-4n
n
2n-4n
前期I
联会、交叉、互换
2n
4n
n
4n
中期I
同源染色体排列于细胞中央
2n
4n
n
4n
后期I
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
2n
4n
n
4n
末期I
染色体数目减半
n
2n
0
2n
间期II
前期II
染色体散乱分布
n
2n
0
2n
中期II
着丝粒排列于细胞中央
n
2n
0
2n
后期II
着丝粒分裂
2n
0
0
2n
末期II
细胞一分为二
n
0
0
n
2、有丝分裂与减数分裂的比较
比较
有丝分裂
减数分裂
分裂细胞类型
体细胞（从受精卵开始）
精（卵）巢中的原始生殖细胞
细胞分裂次数
一次
二次
同源染色体行为
无联会，始终在一个细胞中
有联会形成四分体，彼此分离
子细胞数目
二个
雄为四个，雌为（1＋3）个
子细胞类型
体细胞
成熟的生殖细胞
最终子细胞染色体数
与亲代细胞相同
比亲代细胞减少一半
子细胞间遗传物质
一般相同（无基因突变、染色体变异）
一般两两相同（无基因突变、染色体变异）
相同点
染色体都复制一次，减数第二次分裂和有丝分裂相似
意义
使生物亲代和子代细胞间维持了遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义
减数分裂和受精作用使生物的亲代和子代维持了染色体数目的恒定，对遗传和变异有十分重要的
3.精子的形成过程：
4.卵细胞的形成过程：
5.受精作用：
7.判断动物细胞分裂方式、时期
8.据减数分裂后期细胞质分裂方式判断细胞
9.根据染色体数目判断：
假设某生物体细胞2n，若染色体数目为4n是有丝分裂，n为减数分裂。
10.图像鉴别的“三看法”
图像：
11.两种分裂及受精过程中染色体、DNA数量变化规律曲线的区别及联系
特别提示：
与细胞分裂有关的细胞器及作用
（1）线粒体：
为细胞分裂提供能量。
（2）核糖体：
合成DNA复制所需要的酶以及染色体中的蛋白质（组蛋白）。
（3）中心体：
在某些低等植物或动物细胞中，分裂的前期由两组中心粒之间的星射线形成纺锤体，以牵引染色体移动。
（4）高尔基体：
合成纤维素和果胶。
细胞壁的形成必须有高尔基体参与。
例：
1.下图是某种生物不同的细胞分裂示意图。
（假设该生物体细胞中染色体数目为4条）
（1）在A、B、C、D中，属于减数分裂的是B、D。
（2）A细胞中有8个染色体，8个DNA分子，0个染色单体。
（3）具有同源染色体的细胞有A、B、C。
（4）不具有姐妹染色单体的细胞有A、D。
2.用显微镜观察动物细胞分裂薄玻片标本，看到哪些现象是减数分裂细胞所特有的（B）
A．有纺锤体的出现B．同源染色体的联会
C．染色体的复制D．分裂后期形成细胞板
3.10个初级精母细胞产生的精子和10个初级卵母细胞产生的卵细胞，若全部受精，则形成受精卵（A）
A．10个B．5个C．20个D．40个
4.一条染色体含有一个DNA分子，经复制后，一条染色单体含有（B）
A．两条双链DNA分子B．一条双链DNA分子
C．四条双链DNA分子D．一条单链DNA分子
5.某生物减数分裂第二次分裂后期有染色体18个，，该生物体细胞有染色体（A）
A．18个B．36个C．72个D．9个
专题突破
（一）与染色体相关的概念辨析
1.染色体与染色质：
染色体与染色质是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。
染色质处于细胞分裂间期，呈细丝状；染色体处于细胞分裂期，呈杆状或棒状。
有丝分裂中染色体的行为变化规律可用下图表示：
2.
染色体与染色单体
（1）.染色单体是由染色体经过复制形成的，复制后每一条染色体含有两条染色单休。
连接在同一个着丝点上的两条染色单体称为姐妹染色单体，连接在不同着丝点上的两条染色单体称为非姐妹染色单体，如右图中，a和a'、b和b'，为姐妹染色单体，a和b，、a和b'、a'和b、a'和b'，为非姐妹染色单体。
（2）.有丝分裂过程中，前期和中期的细胞含染色单体，后期和末期的细胞不含染色单体；减数分裂过程中，由减数分裂开始到减数第二次分裂的中期都含有染色单体。
当染色体中不存在染色单体时：
染色体数=DNA分子数。
当染色体中存在染色单体时：
染色单体数=DNA分子数=染色体数×2。
3.同源染色体和非同源染色体
同源染色体的概念：
在减数第一次分裂时配对的两条染色体（即联会的两条染色体），形状、大小、结构一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，称为同源染色体。
提示：
此概念包含了三个意义，即形状、大小、结构一般相同（性染色体X和Y例外），分别来自父母双方，而且能联会，否则就不是同源染色体。
4.染色体组
（1）.
染色体组的概念：
二倍体生殖细胞中由形状、大小各不相同的染色体组成的一组染色体就叫做一个染色体组。
（2）.染色体组内染色体的特点：
都是非同源染色体。
（3）.染色体组的数目主要是由细胞中同源染色体的个数来决定的。
如右图，这个细胞中共有四个染色体组，每个染色体组内包含三条非同源染色体。
（4）.
不同生物体的细胞核中染色体组的数目及每一个染色体组含有的染色体数目可以不同。
5.四分体
四分体的概念：
指联会的一对同源染色体所包含的四条染色单体。
如右图中A和B所代表的结构，就分别是一个四分体。
由此可见，四分体的个数与联会时同源染色体的对数是一致的。
二、性别决定和伴性遗传
一、性别决定
生物体细胞中的染色体可以分为两类：
一类是雌性（女性）个体和雄性（男性）个体相同的染色体，叫常染色体，另一类是雌性（女性）个体和雄性（男性）个体不同的染色体，叫性染色体。
生物的性别通常就是由性染色体决定的。
生物的性别决定方式主要有两种：
1XY型：
该性别决定的生物，雌性的性染色体是XX，雄性的性染色体是XY。
以人为例：
男性的染色体的组成为44+XY，女性的染色体的组成为44+XX。
②ZW型：
该性别决定的生物，雌性的性染色体是ZW，雄性的是ZZ。
蛾类、鸟类的性别决定属于ZW型。
二、伴性遗传
性染色体上的基因，它的遗传方式是与性别相联系的，这种遗传方式叫伴性遗传。
人的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型
女性
男性
基因型
XBXB
XBXb
基因型
XBXB
XbY
表现型
正常
正常（携带者）
表现型
正常
色盲
例：
（1）某男孩体检时发现患红绿色盲，但他的父母、祖父母、外祖父母均无红绿色盲症状，在这一家系中色盲基因的传递途径是（D）
A．祖母---父---男孩B．外祖父---母---男孩
C．祖父---父---男孩D．外祖母---母---男孩
（2）位于Y染色体上的基因也能决定性状，人的耳廓上长硬毛的性状就是由Y染色体上的基因决定的。
现有一对夫妇，丈夫患此病，若生一男孩，其患病的概率为（A）
A．100％B．75％C．50％D．25％
三、人类遗传病与预防
一、人类遗传病概述
人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
1、单基因遗传病
单基因遗传病是指受一对等位基因控制的人类遗传病。
可分为：
常染色体隐性、常染色体显性、X连锁隐性，X连锁显性、Y连锁等。
2、多基因遗传病
多基因遗传病是指受多对等位基因控制的人类遗传病，还比较容易受到环境的影响。
3、染色体异常遗传病
二、遗传病的预防
1、禁止近亲结婚
我国的婚姻法规定“直系血亲和三代以内的旁系血亲禁止结婚”。
在近亲结婚的情况下，他们所生的孩子患隐性遗传病的机会大大提高。
2、遗传咨询
3、避免遗传病患儿的出生
女子最适于生育的年龄一般是24-29岁。
4、婚前体检
三．遗传病的类型判断：
1
例：
（1）以下家族图谱分别是患有何种类型的遗传病：
（2）右图为某个单基因遗传病的系谱图,致病基因为A或a，请回答下列问题∶
（1）该病的致病基因在 常染色体上，是 隐 性遗传病。
（2）I-2和II-3的基因型相同的概率是 100% 。
（3）Ⅱ-2的基因型可能是 Aa 。
（4）Ⅲ-2的基因型可能是 AA、Aa 。
（2）下图为某家族遗传系谱图，请据图回答：
（基因用A,a表示）
（1）该遗传病的遗传方式为：
常色体显性遗传病。
（2）5号与6号再生一个患病男孩的几率为3/8。
（3）7号与8号婚配，则子女患病的几率为2/3。
（3）下图是某家系红绿色盲病遗传图解。
图中除男孩Ⅲ3和他的祖父Ⅰ4是红绿色盲患者外，其他人色觉都正常，请据图回答：
（1）Ⅲ3的基因型是XbY，Ⅲ2可能的基因型是XBXB或XBXb。
（2）Ⅰ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是XBXb，与该男孩的亲属关系是外祖母；Ⅱ中与男孩Ⅲ3的红绿色盲基因有关的亲属的基因型是XBXb，与该男孩的亲属关系是母亲。
（3）Ⅳ1是红绿色盲基因携带者的概率是25%。
6．（高考试题：
2007广东生物）果蝇中，正常翅（A）对短翅（a）显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼（B）对白眼（b）显性，此对等位基因位于X染色体上。
现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是
A．F1代中无论雌雄都是红眼正常翅B．F2代雄果蝇的红眼基因来自F1代的父方
C．F2代雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等
D．F2代雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等
【答案】AC
7.已知水稻高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对感病（r）为显性，两对基因独立遗传。
现将一株表现型为高秆、抗病植株的花粉授给另一株表现型相同的植株，F1高秆:
矮秆=3:
1，抗病:
感病=3:
1。
再将F1中高秆抗病类型分别与矮秆感病类型进行杂交，则产生的F2表现型之比理论上为
A.9:
3:
3:
1B.1:
1:
1:
1C.4:
2:
2:
1D.3:
1:
3:
1
8.下图是某家庭患该病的遗传系谱，相关分析正确的是
A.该病是由一个基因控制的遗传病
B.7号与8号再生一个男孩患病的几率是1/6
C.12号带有致病基因的几率是1/2
D.11号带有致病基因的几率是3/5
9．已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上的一对等位基因控制，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性，两亲代果蝇杂交，子代雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则亲本雄性和雌性的基因型分别是
A．XbYb、XBXBB．XBYb、XBXb
C．XBYb、XbXbD．XbYB、XBXb
10．（高考试题：
2007江苏生物）15．果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。
若人为地组成一个群体，其中80％为BB的个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是
A．25％B．32％C．50％D．64％
【答案】B
11．下图所示遗传系谱中有甲（基因为D、d）、乙（基因为E、e）两种遗传病，其中一种为红绿色盲，已知Ⅱ8只携带甲或乙一种致病基因。
下列叙述不正确的是
A．甲病为常染色体上的隐性遗传病，乙病为红绿色盲
B．Ⅱ7和Ⅱ8生一个两病兼发的男孩的概率为0
C．图中Ⅱ6的基因型为DdXEXe
D．Ⅲ13个体乙病基因只来源于I2
12.（8分）玉米是一种雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A__B__，其顶部开雄花，下部开雌花；基因型为aaB__的植株不能开出雌花而成为雄株；基因型为A__bb或aabb的植株的顶端长出的是雌花而成为雌株。
（两对基因独立遗传）
（1）若用基因型为AaBb的玉米自交，后代的表现型及比例为_____________________。
（2）现有正常植株的幼苗（已知基因型为AaBb），要尽快获得纯合的雄株和雌株，请简要写出育种方案：
_______________________________________________________________；
（3）若上述获得纯合的雄株与纯合的雌株杂交，其后代表现型可能为_________________。
（4）杂合的雄株和杂合的雌株杂交，请用柱形图表示后代的表现型及比例。
答案：
（1）正常植株:
雄株:
雌株=9:
3:
4（2分）
（2）选择正常植株的花粉（AB、Ab、aB、ab）进行花药离体培养，得到单倍体幼苗。
再用秋水仙素处理单倍体幼苗使其染色体加倍，得到纯合的二倍体植株，即正常植株（AABB）、雄株（aaBB）、雌株（AAbb、aabb）（2分）
（3）正常植株、雄株
（4）（3分）
13、Duchenne肌营养不良是由法国神经学家Duchenne在19世纪60年代发现的遗传病，多见于男孩，通常在20岁左右死于呼吸系统并发症。
下图为某个家族此遗传病的系谱，请回答下列有关问题：
（1）用遗传图解的形式，解释II-3患病的原因（用A和a表示相应的基因）。
_______
（2）III-6现已结婚、怀孕，她的丈夫患有多指症（常染色体显性单基因遗传病），其它性状正常，丈夫的母亲正常。
她们夫妇很想生育一个健康的孩子，请问这个愿望得以实现的概率是_________。
（3）Duchenne肌营养不良的根本治疗途径即基因治疗，即将编码抗肌萎缩蛋白的正常基因，通过质粒或病毒等导入患者的肌细胞，导入抗肌萎缩蛋白基因的肌细胞能否________，这是治疗成功与否的关键。
29.
（1）略
（2）7/16（3）合成出抗肌萎缩蛋白。
14．已知在果蝇中，长翅（A）对残翅（a）是显性，红眼（B）对白眼（b）是显性。
下左图为某果蝇的染色体及基因组成，下右表为该果蝇与“另一亲本”杂交后代的表现型及比例，分析回答：
长翅
红眼
长翅
白眼
残翅
红眼
残翅
白眼
雌蝇
3/4
0
1/4
0
雄蝇
3/8
3/8
1/8
1/8
1,3,5
（1）果蝇是遗传实验最常用的实验材料，这是因为______________________________。
（2）分析左图可见，果蝇的一个染色体组包括_______条染色体。
该果蝇的表现型为____________________，若该果蝇一个原始生殖细胞产生的一个配子的基因型为AY，则同时产生的另三个子细胞的基因组成为________________________。
（3）该果蝇与“另一亲本”杂交，结果如右上表，则“另一亲本”的表现型是，基因型是_______________。
（4）在
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