生命的延续遗传与变异.ppt

生命的延续、遗传与变异,专题三,知识体系,成体(子代.2N),有性生殖,个体发育,减数分裂,卵细胞(N),精子(N),受精作用,受精卵(2N),幼体(2N),成体(亲代.2N),无性生殖,性状,遗传,相似,变异,相异,变,不变,DNA(绝大多数生物),RNA(极少数病毒),染色体(主要载体),基因,遗传物质,考纲解读:1.植物的营养生殖是无性生殖在生产上的典型应用,也是比较好的一个命题点.2.掌握同源染色体,姐妹染色单体,联会,四分体等基本概念3.理解染色体和DNA在减数分裂中的数量变化.4.有丝分裂和减数分裂的区别和联系.5.生物个体发育的过程6.同位素标记法考察组织细胞的分化和来源7.以种子为背景材料的历届高考题,专题三：生命的延续、遗传与变异,一、种类 无性生殖 概念、意义、种类（分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖）生殖：植物的组织培养、动物的克隆 有性生殖 概念、种类、意义区别：孢子、配子、卵细跑、精子、合子、受精卵,第一部分：生物的生殖和发育,专题三：生命的延续、遗传与变异,二、有性生殖细胞的形成：减数分裂1、精子和卵子的形成过程及不同点2、减数分裂和有丝分裂的比较3、判断细胞的分裂图象4、减数分裂中细胞数目、染色体数目及基因的变化规律,减数分裂与有丝分裂的区别比较,精子与卵细胞形成过程的比较,1、表格式,2、坐标式,3.从细胞分裂结果来认识有丝分裂与减数分裂,(1)看子细胞数目。1)有丝分裂的结果产生2个子细胞；2)精原细胞经减数分裂产生4个精细胞；3)卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体。(2)看子细胞的形态变化。1)有丝分裂产生的子细胞，大小相同；2)精子形成过程需经变形阶段；3)卵细胞的形成不经变形阶段，但型体大。,专题三：生命的延续、遗传与变异,蜂王 卵细胞 雄蜂 工蜂 受精卵 幼虫,减数分裂,直接发育,减数分裂,精子,受精作用,喂食花粉,喂食蜂王浆,蜜蜂的发育,(2N=32),(N),(N),(N),(2N),(2N),(2N),思考：雄蜂个体发育的起点是什么？蜜蜂的性别是由什么来决定的？某蜜蜂种群的性别比例是哪一种？此例能说明生物的性状由什么来决定？,思考,专题三：生命的延续、遗传与变异,(N=16),蛙的个体发育,鸡的个体发育过程：胚的发育,人的个体发育：胚胎发育,个体发育和其它章节的联系点：,专题四：生命的延续、遗传与变异,注意以下问题：1、种子的形成、种子的萌发、幼苗形成后的营养供应。2、卵生动物胚胎发育与胎生动物胚胎发育的营养供应。3、同一粒种子中胚和胚乳基因型的关系。4、极体与极核的比较 5、胚囊和囊胚的区别,1.(03新课程5)用甲地的高产优质枣树品种改造乙地生长健壮、但果实产量低、品质差的枣林，最经济、有效的技术是A 用甲地的枣树花粉给乙地枣树授粉B 挖去乙地的枣树，种植甲地枣树的种子C 挖去乙地的枣树，用甲地枣树的枝条进行扦插D 将甲地枣树的芽或枝条嫁接到乙地枣树上,【分析】本题考查营养繁殖的有关知识，考查理论简单，但创设了实际生产情境，考生认真分析就不会出错。【解析】用A、B、C三种方法改造乙地品种时间长且复杂。用D方法周期短、最经济、最有效。故选项D正确。,2.(03广东22)一般地说，干旱条件下育成的作物品种，适于在干旱地区种植；潮湿条件下育成的作物品种，适于在潮湿地区种植。在这里，干旱和潮湿条件所起的作用是A 诱发基因突变 B 引起染色体变异C 选择基因型 D 导致基因重组,【解析】生物的性状受基因控制，生物适应环境的特性也受基因控制，作物耐旱、耐湿同样受基因控制。故选项C正确。,3.(01广东、河南19)下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)，其中正确的是A B C D,【分析】本题涉及的知识是蛙胚在发育中由受精卵发育至囊胚阶段的DNA总量、每个细胞的体积和有机物总量的变化。这些知识需要考生综合细胞有丝分裂、新陈代谢及教材中胚胎发育图解所示的含义等有关知识进行综合分析回答，所以本题在能力方面，主要考查考生对学科内知识的综合能力，同时也考查其运用简单的图表描述生命现象的能力。解答该题的思路，应结合有关知识对表示DNA总量、细胞体积和有机物总量的变化等坐标图逐一分析，然后选择供选答案。【解析】蛙受精卵发育至囊胚的过程中，由于细胞不断分裂，故DNA的总量逐渐增多；又因细胞分裂所需的营养全部来自卵巢，并非来自外界，故分裂后的细胞体积越来越小。事实上，由于细胞分裂等生命活动的消耗，其有机物总量亦减少。故选项A正确。,考纲解读：1、理解遗传的物质基础2、掌握基因的分离规律和自由组合规律3、掌握遗传病系谱图的遗传方式的判断方法及相关的几率计算4、对生物染色体组数与生物体倍数需会分析5、几种育种方式的比较,专题三：生命的延续、遗传与变异,一、DNA是主要的遗传物质DNA是遗传物质肺炎双球菌的转化实验(1928年，英，格里菲思)肺炎双球菌从无毒的R型转化为有毒的S型，其毒性的来源是菌体外的荚膜蛋白质。在本实验中加热杀死的是蛋白质，而DNA分子能耐110高温，所以仍能指挥合成荚膜蛋白，这是实验成功的关键。,1944年，美，艾弗里实验 噬菌体侵染细菌实验 思考：在本实验中为什么选择S、P的同位素分别对蛋白质和DNA进行标记？为什么不选C或H？此实验用到同位素标记法，很有典型性，许多知识都要用到，也是考试命题点，要在理解的基础上灵活应用。（2）RNA也是遗传物质。（某些病毒）,二、“基因的表达”学法指导,1、概念的学习（1）基因与性状的。控制生物性状的基本单位。（2）基因与DNA的。有遗传效应的DNA片段。（3）基因与遗传信息的。基因上四种脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息。（4）基因与染色体。在染色体上呈线性排列。染色体是基因的主要载体。,编码区：能够编码蛋白质，原核基因此区是连贯的，而真核基因此区不连贯，有外显子和内含子(不能编码蛋的序列)之别 非编码区：有调控遗传信息表达的核苷酸序列，在编码区的上游的非编码区有RNA聚合酶的结合位点,基因的结构,2、比较法,（1）DNA和RNA的比较,DNA和RNA的比较,（2）复制、转录和翻译的比较。,三、巧用“三口之家”进行遗传方式判断,1、父母无病生下患病女孩（常染色体隐性遗传）2、父母有病生下无病女孩（常染色体显性遗传）,无中生有是隐性，隐性遗传看女病。,有中生无是显性，显性遗传看女病。,判断遗传系谱图遗传方式的主要步骤：1、先寻找“无中生有”或“有中生无”的典型性家庭 2、若没有“无中生有”或“有中生无”则显隐性都有可能，需结合图谱采用排除法来分析。,3、各种遗传方式的特点：,四、有关遗传概率计算的解决总结,1、利用自由组合定律来进行遗传概率的计算例、具有独立遗传的两对相对性状的纯种杂交（AABBaabb），F1自交得F2，请从下面供选答案中选出与下列问题相符的正确答案：A、1/8 B、1/4 C、3/8 D、9/16 E、5/8（1）F2中亲本类型的比例是（）（2）F2中新的重组类型的比例是（）（3）F2中双显性状的比例是（）（4）F2中纯合子的比例是（）（5）F2中重组类型的杂合子比例是（）（6）F2中AaBb的比例是（）（7）F2中Aabb的比例是（）,答案:(1)A(2)C(3)D(4)B(5)B(6)B(7)A,2、人类遗传病的概率计算（基因的分离定律）,例、某家族中有成员患甲种隐性遗传病（由基因Bb控制），有成员患乙种隐性遗传病（由基因Aa 控制）见下面的遗传系谱图。现已查明6号不携带致病基因。请问：（1）甲种遗传病的致病基因位于_染色体上，乙种遗传病的致病基因位于_染色体上,甲病女性,乙病男性,8,9,6,（2）写出下列两个个体的基因型.个体8：_个体9:_。（3）若8号和9号婚配，子女中只患一种病的概率为_，同时患两种病的概率为_。,答案：（1）X 常（2）aaXBXB或aaXBXb；AAXbY或AaXbY（3）3/8 1/16,五、遗传学部分几个计算公式的推导,问题1、基因型为Aa的个体连续自交n代，后代中杂合子的比例？纯合子的比例？显性性状个体的比例和隐性性状个体的比例？,答案：杂合子Aa-1/2n 纯合子AA+aa-1-1/2n 显性性状个体AA+Aa-（2n+1）/2n+1 隐性性状个体aa-（2n-1）/2n+1,问题2、某DNA分子中有1000个碱基对，其中有600个腺嘌呤，复制n次后需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个数？,Sn=m（2n-1）,问题3、含有对等位基因（分别位于对同源染色体上）的个体自交，产生的配子类型，子代基因组合方式、子代基因型、表现型种类？,六、染色体组数与生物体倍数的辨析,1、个体发育的起点（1）如果生物体由受精卵或合子发育而来，生物体细胞内有几个染色体组就是几倍体。（2）如果生物体是由生殖细胞（卵细胞或花粉）直接发育而来，不管细胞内有几个染色体组都叫单倍体。,2、染色体组数：,细胞中相同的染色体有几条则含有几个染色体组在细胞、生物体的基因型中，相同座位上的基因出现几次就是几个染色体组。,七、几种育种方式的比较,基因重组,用物理或化学因素处理生物,选择具有相对性状的亲本杂交，连续自交，不断选种,产生新的基因组合，育种时间长,小麦、水稻等,高产青霉菌株的培育,产生新的基因，育种时间短,基因突变,用花药离体培养单倍体，秋水仙素处理单倍体幼苗,得到的全是纯合体，育种时间短,水稻的花药培养等,染色体变异,染色体变异,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,染色体增倍，植株茎秆粗壮,3N无籽西瓜的培育,抗虫棉,目的性强，育种时间短，克服了远缘杂交的障碍,提取，结合，导入，检测与表达,DNA重组,其它育种方式：1、利用植物激素育种。如无子番茄 原理：适宜浓度的生长素可以促进果实的发育方法：在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液，子房就可以发育成无子果实。特点：由于生长素所起的作用是促进果实的发育，并不能导致植物的基因型的改变，所以该种变异类型是不遗传的。说明：该种方法适用于植物。2、利用细胞工程育种。（见下表）,2、细胞工程育种,历届和育种相关的试题,1、（2003高考全国卷、新课程卷26）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病(Rr)的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）,答案：小麦第一代AABBaabb 亲本杂交（3分）第二代F1AaBb 种植F1代自交（2分）自交第三代F2AB，Abb，aaB，aabb种植F2代，选矮杆、抗病（aaB_），继续自交，期望下代获得纯合体（2分）,马铃薯第一代 yyRr Yyrr 亲本杂交（3分）第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病（YyRr）（3分）第三代 YyRr 用块茎繁殖（2分）,2下图表示棉花品种和两个品系培育出新品种的可能方法，I表示培育过程，请回答：,(1)由品种和经过过程I、V培育出新品种的育种方式是_。(2)由品种经过过程培育品种常用的方法是_。(3)由品种经过过程培育品种常用_方法。(4)由品种直接形成品种的过程被称为_。(5)由品种经过过程培育品种的最简便方法是_。(6)若外源基因D为苏云金芽孢杆菌质粒的抗虫基因，在品种中有了同样的杀虫蛋白，该品种的种植在环境保护上的重要作用是_.,参考答案：(1)杂交育种(2)花药离体培养(3)多倍体育种(4)人工诱变(诱变育种)(5)自交(6)减少环境污染,3、番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育耐贮藏的番茄新品种。此转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答（1）促进果实成熟的重要激素是？它能够发生的化学反应类型有、_、_。（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是_，基因的“针线”是_，基因的“运输工具”是_。（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_、_和_。,答案（1）乙烯加成氧化聚合（2）限制性内切酶DNA连接酶运载体（3）目的性强育种周期短 克服运缘杂交的障碍,4、如下图所示为发酵工程生产产品的流程图，据图回答：（1）能生产人生长激素 的工程菌是通过培养 的，是_；高青霉素菌种是通过 培育的，_，是_。（2）整个过程的中心阶段是发酵，要随时取样检测培养基中的细菌数目、产物浓度等。同时，要严格控制_和通气量、转速等发酵条件。（3）若是单细胞蛋白的话，是_，氨基酸、维生素属中的_产物。,答案：（1）基因工程诱变育种细胞工程（2）溶氧量、温度、pH（3）微生物菌体初级代谢,5右图是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺序。下列四幅图是DNA测序仪测出的另外四人DNA片段的碱基排列顺序，请认真比较这四幅图，其中与右图碱基排列顺序最相似的是,C,高考试题回顾,1、右图为某单基因遗传病系谱图，4号和6号表示男性患者，则3号是杂合体的机率A2/3 B1/2 C1/3或2/3 D1/2或2/3,D,2、一对夫妇生了一个性染色体为XXY的儿子。如果母亲是色盲，父亲、儿子色觉正常，此染色体变异发生在什么之中?如果父亲是色盲，母亲、儿子色觉正常，则此染色体变异发生在什么之中?如果父亲正常，母亲、儿子是色盲，则此染色体变异发生在什么之中?其中正确的是哪一组A精子、卵细胞、不确定 B精子、不确定、卵细胞C卵细胞、精子、不确定 D卵细胞、不确定、精子,B,3基因A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，可将一原本无色的物质转变为黑色素，即：无色物质X物质Y物质黑色素。则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为 A164 B364 C2764 D964,酶1,酶2,酶3,C,4、基因型的AaBb的个体与基因型为aaBb的个体杂交，两对基因独立遗传，则后代中A、表现型4种，比例为3:1:3:1；基因型6种 B、表现型2种，比例为3:1，基因型3种C、表现型4种，比例为9:3:3:1；基因型9种D、表现型2种，比例为1:1，基因型3种,A,5如果基因型为Aa的个体自交产生的后代在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aaaa，则在长期的选择过程中，下列能比较正确地表示A基因和a基因之间的比例变化的曲线是,A,5、玉米幼苗的绿色和白色是一对相对性状（控制该相对性状的基因用G和g表示），以杂合体自交产生的种子为材料做实验，将其中400粒种子播种在有光处，另400粒种子播种在暗处，数日后，种子萌发成幼苗，统计结果如下表：,性状,分析此表能得出的结论有A绿色为显性性状，白色为隐性性状B叶绿素的形成与光照有关C叶色的性状只是由基因型决定的D从理论上推断，杂合体自交产生的种子的基因型应为GG、Gg、gg,幼苗数目,环境,ABD,6、某医院X光检查室医生萧先生生育了一儿（萧虎）、一女（萧妹），萧虎患有伴X染色体单基因隐性疾病，萧妹患有常染色体单基因显性疾病。萧虎、萧妹的父母、祖父母、外祖父母均无这两种疾病。家人怀疑萧虎、萧妹的患病均与父亲的工作环境有关，医院方却坚持只有一个孩子的患病可能与此有关。（1）医院方认为（萧虎或萧妹）的患病可能与父亲的工作环境有关。试阐明理由。（2）有人建议，若萧虎、萧妹将来与健康人（假设均不携带致病基因）结婚生育，为了尽量减少子代继承致病基因的概率，应该考虑选择孩子的性别。你认为此建议合理、不合理或部分合理？。请用遗传图解的形式阐明你的观点（大写字母表示显性基因，小写字母表示隐性基因，字母自设。）遗传图解一：遗传图解二：,参考答案：（1）萧妹 因为萧妹所患疾病是显性基因控制的，其父母若携带此基因，必然会表现出该疾病例的性状既然萧妹的父母携带此致病基因，则只可能是他们的生殖细胞发生了基因突变。X射线是诱导基因突变的因素之一，其父亲的工作环境经常存X射线污染，故可怀疑萧妹的患 病与此有关（2）此建议部分合理 遗传图解,7、下图是某一家族的遗传系谱。请分析回答有关问题,（1）请在以下四种遗传病类型中，选出该图所示的遗传病最可能是哪一类型，并简述判断的理由。A常染色体显性遗传B常染色体隐性遗传CX染色体显性遗传DX染色体隐性遗传最可能是，理由。（2）如果该病属于你所判断的最可能的遗传类型，请写出系谱图中女性者可能的基因型（致病基因用A或a表示）（3）在上题基础上判断：如果第二代中的这对夫妇再生一个孩子，仍然患病的概率是；从优生学角度考虑。请你为他们提供一条建议，以降低他们的子女遗传病的发病概率，并说出理由。,参考答案：（1）C 女性患者明显多于男性，且男性患者的母亲和女儿都患病（2）XAXa（3）50%（1/2）他们最好生一个男孩，因为在他们的后代中，女孩一定患病，男孩不会患病。,8（109-36）右下图为某女性在一次生殖过程中产下的男孩甲和乙的示意图：过程X的发生对后代有什么意义？。（2）已知个体甲控制某性状的基因型为Aa，乙为AA，其最可能的原因是。（3）若甲乙分别在两个自然环境差异大的家庭长大，请指出一种两人一定相同的性状特征；指出一种两人可能不同的性状特征。（4）已知甲为六指（常染色体显性遗传病）的杂合子患者，结婚之前已通过外科手术将多余的手指切除，且他的结婚对象是正常手指，则其子女是否患六指症？请说明理由。,参考答案：（1）睾丸 融合双亲遗传物质，使后代具有两个亲本的遗传特性；使后代的体细胞染色体数目恢复2n（46），维持遗传物质的稳定性（2）受精卵第一次卵裂的有丝分裂过程中发生了基因突变（3）单双眼皮（或答：眼球中虹膜的颜色，只要答案合理即可）皮肤的颜色（或答：胖瘦，只要答案合理即可）（4）有1/2的几率患多指症。切除手指不能改变患者的基因型，甲的基因型仍是Aa，其结婚对象基因型是aa，他们的孩子有1/2的几率是Aa，为多指症,369、干细胞是一种具有自我复制功能和分化潜能的早期未分化细胞。在特定条件下，它可以分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官。请回答：（1）设干细胞的染色体数为a对，其DNA全部被放射性同位素32P标记，如果在实验室31P条件下成功培养所有第1代干细胞至第6代已分化细胞，则产生的每个子细胞中DNA分子数为 个，所有第6代子细胞的DNA分子中，含有32P的DNA分子所占比例为。（2）心肌细胞能够合成肌动蛋白和肌球蛋白，但不能合成胰岛素。如果将某动物干细胞培养出胰岛细胞和心肌细胞，理论上这两种细胞细胞核中所拥有的基因（有或没有）差异。,2a,1/16,没有,再见!,