湖北省黄冈中学高三生物二轮复习精品课件4专题四 遗传、变异、进化

黄冈中学高三生物二轮复习专题四遗传、变异、进化知识内容要求1.人类对遗传物质的探索过程2.DNA分子结构的主要特点及基因的概念3.DNA分子的复制及遗传信息的转录和翻译4.孟德尔遗传实验的科学方法5.基因的分离定律和自由组合定律6.基因与性状的关系7.伴性遗传8.基因重组及其意义9.基因突变的特征和原因10.染色体结构变异和数目变异11.生物变异在育种上的应用12.人类遗传病的类型、检测、预防13.人类基因组计划及意义14.现代生物进化理论的主要内容15.生物进化与生物多样性的形成ⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅡⅠⅡⅠⅠⅡⅡ【考试说明】【知识网络】【高考分析】1.遗传和变异是高考命题的重点区，几乎每年高考都考。2.主要考查的知识：对经典实验的再认识；DNA的结构、复制及基因表达；两大遗传定律的实质及运用定律分析解决实际问题；遗传图谱的分析及相关计算；几种育种方法的比较及其在实践中的应用；种群中基因、基因型频率的计算。4.命题思路:以专题内综合的形式出现，一般涉及遗传的物质基础、遗传的基本规律和它们在农业生产或遗传系谱图分析中的应用，同时也涉及到一定的实验内容。遗传规律解决生产、生活中的遗传问题是经常考查的问题。3.命题形式:多数非选择题，少数选择题。考点1遗传、变异、进化中的计算1、遗传的物质基础相关的计算（1）有关碱基互补配对原则的应用（2）有关复制的计算（3）基因控制蛋白质合成的相关计算（4）DNA分子的种类计算【直击考点】碱基互补配对原则的应用双链DNAA1+T1=m%A1=T2A2=T1A2+T2＝A1+T1=m%A1A2T1T2A+T=A2+T2＋A1+T1=m%链1链1链2链2双链有关复制的计算（1）一个双链DNA分子连续复制n次，可以形成2n个子代DNA分子，且含有最初母链的DNA分子有2个，不含亲代母链的DNA分子数为2n－2。（2）一个双链DNA分子连续复制n次，所需游离的脱氧核苷酸数＝M×（2n－1），其中M为的所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量。基因控制蛋白质合成的相关计算丙链ACTGAA甲链乙链DNARNA丁链6：3：1蛋白质DNA分子的种类计算设一个DNA分子中有n个碱基对，则这些碱基对可能的排列方式就有4n种。2、遗传基本规律的计算（1）一对相对性状的杂交实验（2）两对相对性状的杂交实验（3）多对基因遗传情况计算一对相对性状的杂交实验（1）F1产生的两种雌雄配子的几率（数目）都是1/2（2）一对等位基因的杂合子连续自交n代，在Fn代中杂合子占(1/2)n，纯合子占1－(1/2)n（3）致死情况基因型是Aa的亲本连续自交，若aa不能适应环境，幼苗时期就被淘汰，则F3中AA,Aa,所占的比例是F1XP1/2Aa1/4AAAaAa1/4aaUF21/4Aa3/8AA3/8aaF31/8Aa7/16AA7/16aaUF3中AA的比例(7/16)/(7/16+1/8)=7/9F3中Aa的比例(1/8)/(7/16+1/8)=2/9UUUU两对相对性状的杂交实验具有独立遗传的两对性状的纯种杂交，F1自交的F2，其F2中•亲本类型的比例•重组型的比例•双显性性状的比例•纯合子的比例10/16或6/161/49/166/16或10/16基因与染色体实质F1配子F2基因型与比例F2表现型与比例测交后代基因型表现型分离定律1对等位基因分离2种1:13种1:2:12种3:1各2种1:1自由组合定律2对等位基因分离，非等位基因自由组合41:1:1:19(1:2:1)249:3:3:141:1:1:1n对2n种（1:1）n3n种(1:2:1)n2n种（3:1）n各2n种（1:1）n多对基因遗传情况计算3、基因和染色体数的有关计算（1）不同细胞中的基因数目（2）单倍体的染色体组数（1或多个）某男子是色盲兼外耳道多毛症患者，则这男子的次级精母细胞中有个色盲基因，有个外耳道多毛基因。0或2用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是。0或220、20；40、204、基因频率和基因型频率的计算（1）在一个遗传平衡的群体中，求基因型频率及基因频率（2）自交与自由交配的频率计算（3）在抽样调查的情况下，求基因频率基因频率、基因型频率某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女正常的概率是×AaaaAAAa+=19%aa=81%a=9/10A=1/10aa=81%Aa=18%AA=1%aaAa=18/19患病的妻子是杂合子的概率自交与自由交配一个种群基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占2/3，在没有人为干扰的情况下：（1）如果该种群是果蝇，则子代各种基因个体所占比例是_________；（2）如果该种群是豌豆，则子一代中各种基因型的比例是_________。（1）AA＝4/9，Aa＝4/9，aa＝1/9；（2）AA＝1/2，Aa＝1/3，aa＝1/6如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为。1/9A（p）a（q）A（p）AA（p2）Aa（pq）a（q）Aa（pq）aa（q2）A的基因频率为p,a的基因频率为q考点2遗传规律各种题型及解法①探究：细胞核遗传或细胞质遗传②探究：相对性状的显隐性关系③探究：某个体是纯合子或杂合子④验证：基因的分离规律⑤验证：基因的自由组合规律⑥分析：通过子代性状的分离比，分析由几对等位基因控制⑦分析：育种的实验设计⑧分析：变异的类型细胞核遗传和细胞质遗传判断判断原则：通过正交和反交实验判断。如果正交和反交实验结果性状一致，则该生物性状的遗传属于细胞核遗传；如果正交和反交实验的结果不一致且有母系遗传的特点，则该生物性状的遗传属于细胞质遗传。（2006年江苏42题）有人发现某种花卉有红花和白花两种表现型。请你设计一个实验，探究花色的遗传是细胞质遗传还是细胞核遗传。用图解和简洁语言回答。伴性遗传正反交的结果也不相同，但没有母系遗传的特点。若正交与反交产生的F1的性状表现都与母本相同，则该颜色的遗传为细胞质遗传；若正交与反交产生的F1的性状表现与母本无关，都表现为红花或白花的一种，则该花色的遗传为细胞核遗传。选择具有相对性状的纯合亲本进行正交和反交：显隐性的判断和是否为纯合子的判断1、显隐性——相对性状和性状分离（1）若已知亲本皆为纯合体，可利用显、隐性性状的概念，用杂交的方法即选取具有不同性状的两亲本杂交，后代表现出的那一种亲本的性状即为显性性状，另一亲本的性状为隐性性状。（2）若已知亲本是野生型（显性中既有纯合体也有杂合体），可利用显性杂合体自交会出现性状分离的原理，选取具有相同性状的多对亲本杂交，看后代有无性状分离，若有则亲本的性状为显性性状。（3）若已知亲本是野生型（显性中既有纯合体也有杂合体），可选取多对具有相对性状的亲本杂交，看后代中哪种性状的比例大，比例大的那种是显性性状。2、是否为纯合子——性状分离（1）自交法，是适用于雌雄同体植物的简便方法。如果后代出现性状分离，则此个体为杂合体；若后代中不出现性状分离，则此个体为纯合体。（2）测交法，通常用于动物。如果后代既有显性性状出现，又有隐性性状出现，则被鉴定的个体为杂合体；若后代只有显性性状，则被鉴定的个体为纯合体。表现型同时受基因型和环境影响，实验设计要排除环境因素的影响。XY型性别决定的生物：雄性的Y染色体来自父本，只遗传给雄性子代。等位基因位于X染色体上或X、Y染色体的同源区段时，会出现正、反交结果不一致的现象。故常用正交和反交的方法探究控制某性状的等位基因是位于常染色体上还是X染色体上，还是在X、Y染色体的同源区段。探究控制某性状的等位基因的位置1．X染色体——常染色体该相对性状的显隐性未知，亲本皆为纯合子（1）若正交和反交的后代表现型相同,都表现同一亲本的性状,这对基因位于常染色体上。（2）若正交组合后代全表现为甲性状,而反交组合后代中雌性全表现为甲性状，而雄性全表现为乙性状，则甲为显性性状，这对基因位于X染色体上。用相对性状的亲本杂交2．X染色体——常染色体该相对性状的显隐性是未知的，亲本皆为野生型（既有杂合子又有纯合子）（1）若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上，表现型多的为显性性状，少的为隐性性状。（2）若某组合后代中雌性全为甲性状，雄性全为乙性状，其反交组合后代中甲性状多于乙性状，则甲性状为显性，且为伴X遗传。用相对性状的亲本杂交3．已知性状的显隐性，且亲本为野生型，则让多对隐性的雌性个体与显性的雄性个体杂交；分别记录每一对杂交组合产生的子代的性状表现（1）若后代显性多于隐性且与性别无关，则为常染色体遗传。（2）若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则为伴X遗传。（3）若出现某对或几对杂交组合的子代，雄性全为显性，则基因位于X、Y染色体的同源区段。采用杂交法或测交法，后代会表现一定的性状分离比，探究控制性状的等位基因遵循的遗传规律。1．若F2的性状分离比为3︰1（或1︰2︰1），或测交后代的性状分离比为1︰1，则符合分离定律。2．若F2的性状分离比为9︰3︰3︰1（或该比例的变形，如9︰[3＋3]︰1），或测交后代的性状分离比为1︰1︰1︰1（或该比例的变形，如1︰[1＋1]︰1），则符合自由组合定律。3．若分离比跟典型的比例相关而又不完全相符，则可能存在基因间的相互作用或致死现象等情况。探究某性状是由1或2对等位基因控制F2为3：1分离比的出现必须具体以下条件：•研究的生物是二倍体，杂交亲本均为纯合体；•基因的完全显性；•F1产生的两类配子数目相等，受精时各种雌雄配子以均等机会自由结合；•F2中不同基因型个体成活率相同；•实验分析的群体比较大。3:1的变式隐性致死基因：隐(或显)性基因在杂合时不影响个体的生活力，但在纯合状态有致死效应的基因叫隐性致死基因。显性致死基因：杂合状态即表现致死作用的基因。致死基因的作用发生在不同的发育阶段•在配子时致死的，称配子致死•在胚胎期或成体阶段致死的，称合子致死1、致死基因有一种家鼠，皮毛黄色对灰色是由一对等位基因控制的。当用黄色鼠和灰色鼠杂交，得到的子一代黄色和灰色两种鼠的比例是1︰1。将子一代中黄色鼠互相交配，得到的子二代中，黄色和灰色两种鼠的比例是2︰1。2、不完全显性具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象3、共显性一个等位基因的两个成员在杂合体中都显示出来的现象4、嵌镶显性一个等位基因影响身体的一部分，另一个等位基因则影响身体的另一部分，而在杂合体中两个部分都受到影响的现象称为镶嵌显性。5、性别影响性状的表现（1）牛的有角与无角：母牛—有角（AA）、无角（Aa、aa）公牛—有角（AA、Aa）、无角（aa）（2）人类的秃顶与非秃顶：女性—秃顶（BB）、非秃顶（Bb、bb）男性—秃顶（BB、Bb）、非秃顶（bb）（3）女性子宫、阴道积水，男性的尿道下裂等均为常染色体遗传，致病基因在两性中都存在，但在一种性别中因缺乏表达器官而不表现性状。9:3:3:1的变式XRRpp玫瑰冠rrPP豌豆冠RrPp胡桃冠9R_P_3R_pp3rrP_1rrpp（1）基因互作单冠胡桃冠玫瑰冠豌豆冠香豌豆花色由两对基因(C/c，R/r)控制P白花(CCrr)×白花(ccRR)↓F1紫花(CcRr)↓F29紫花(C_R_)7白花(3C_rr+3ccR_+1ccrr)（2）互补作用甲物质乙物质丙性状（蛋白质）酶1酶2基因A基因B9:7南瓜果形受A/a、B/b两对基因共同控制P圆球形(AAbb)×圆球形(aaBB)↓F1扁盘形(AaBb)↓F29扁盘形(A_B_):6圆球形(3A_bb+3aaB_):1长圆形(aabb)（3）累加作用荠菜蒴果受T1/t1、T2/t2两对基因控制：P三角形(T1T1T2T2)×卵形(t1t1t2t2)↓F1三角形(T1t1T2