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高中三年级生物

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  • 读图填空题
    果蝇中，已知基因B和b分别决定灰身和黑身，基因H和h分别决定后胸正常和后胸异常，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图1表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因组成，图2表示某个果蝇精细胞的染色体组成。请分析回答下列问题。

    (1)20世纪初，摩尔根等人利用_______________法证明了果蝇的白眼基因位于图中所示的染色体上。后来，有人发现，形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，形成红色色素需要经历一系列的生化反应，而每一反应各需要一种酶，这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明，基因控制生物性状的方式之一是____________，而且基因与性状也并不都是一一的对应关系，也可能是____________。
    (2)如果只考虑图1所示果蝇中的B(b)、W(w)基因，则该果蝇产生的配子基因型有_____________，让该果蝇与杂合灰身红眼的异性个体杂交，所产生的雄性后代中，灰身与黑身的数量比是_________，红眼和白眼的数量比是_______________。
    (3)如果考虑图1所示的各对基因，让该果蝇进行测交，得到黑身、后胸正常、白眼雌果蝇的几率是____。
    (4)图2所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是______________________，在该精细胞形成过程中__________。请在指定的位置(图3处)绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。
    本题信息：2010年模拟题生物读图填空题难度极难 来源:姚瑶
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本试题 “果蝇中，已知基因B和b分别决定灰身和黑身，基因H和h分别决定后胸正常和后胸异常，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图1表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因组...” 主要考查您对

基因型和表现型

精子的形成过程

基因与染色体的关系

基因、蛋白质和性状的关系

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基因型和表现型：

1、表现型：指生物个体表现出来的性状，如豌豆的高茎和矮茎。
2、基因型：与表现型有关的基因组成，如高茎豌豆的基因型是DD或Dd，矮茎豌豆的基因型是dd。
3、等位基因：控制相对性状的基因。
4、纯合子：由两个基因型相同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AAbb、XBXB、XBY的个体都是纯合子。纯合子的基因组成中无等位基因，只能产生一种基因型的配子（雌配子或雄配子），自交后代无性状分离。
 5、杂合子：由两个基因型不同的配子结合而成的合子，再由此合子发育而成的新个体。如基因型为 AaBB、AaBb的个体。杂合子的基因组成至少右一对等位基因，因此至少可形成两种类型的配子（雌配子或雄配子），自交后代出现性状分离。


表现型与基因型的相互推导：

1、由亲代推断子代的基因型与表现型（正推型）
亲本 子代基因型 子代表现型
AA×AA AA 全为显性
AA×Aa AA:Aa=1:1 全为显性
AA×aa Aa 全为显性
Aa×Aa AA:Aa:aa=1:2:1 显性：隐性=3:1
aa×Aa Aa:aa=1：1 显性：隐性=1:1
aa×aa aa 全为隐性

2、由子代推断亲代的基因型（逆推型）
①隐性纯合突破方法：若子代出现隐性性状，则基因型一定是aa，其中一个a来自父本，另一个a来自母本。 ②后代分离比推断法
后代表现型 亲本基因型组合 亲本表现型
全显 AA×AA（或Aa或aa） 亲本中一定有一个是显性纯合子
全隐 aa×aa 双亲均为隐性纯合子
显：隐=1：1 Aa×aa 亲本一方为显性杂合子，一方为隐性纯合子
显：隐=3:1 Aa×Aa 双亲均为显性杂合子

3、用配子的概率计算
(1)方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。
(2)实例：如白化病遗传，Aa×Aa1AA:2Aa:laa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4。
3、亲代的基因型在未确定的情况下，如何求其后代某一性状发生的几率例如：一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一白化病的兄弟，求他们婚后生白化病孩子的几率是多少？
解此题分三步进行：
(1)首先确定该夫妇的基因型及其几率。由前面分析可推知该夫妇是Aa的几率均为2/3，是AA的几率均为1/3。
(2)假设该夫妇均为Aa，后代患病可能性为1/4。
(3)最后将该夫妇均为Aa的几率2/3×2/3与假设该夫妇均为Aa情况下生白化病忠者的几率1/4相乘，其乘积1/9即为该夫妇后代中出现百化病患者的几率。
知识点拨：

1、基因型相同，表现型不一定相同；表现型相同，基因型也不一定相同。表现型是基因型与环境共同作用的结果。
2、显隐性关系不是绝对的，生物体内在环境和所处的外界环境的改变都会影响显性性状的表现。
常考比例：

分离定律比例：3：1；自由组合比例：9：3：3：1
（1）配子类型问题  如：AaBbCc产生的配子种类数为2×2×2=8种
（2）基因型类型   如：AaBbCc×AaBBCc，后代基因型数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代3种基因型（1AA：2Aa：1aa）Bb×BB后代2种基因型（1BB：1Bb）
Cc×Cc后代3种基因型（1CC：2Cc：1cc）所以其杂交后代有3x2x3=18种类型。
（3）表现类型问题  如：AaBbCc×AabbCc，后代表现数为多少？
先分解为三个分离定律：
Aa×Aa后代2种表现型  Bb×bb后代2种表现型 Cc×Cc后代2种表现型
所以其杂交后代有2x2x2=8种表现型。
（4）遗传病的基因型和表现型比例
例：人类多指基因（T）对手指正常基因（t）为显性，白化基因（a）对正常肤色基因（A）为隐性，两对非等位基因遵循基因的自由组合定律遗传，一家庭中，父亲多指，母亲正常。他们有一个白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率分别是3/8、1/8
精子的形成过程：

精子的形成过程图解：


精子和卵细胞的形成过程比较：

精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 精巢/睾丸 卵巢
细胞质分裂方式 均等分裂 不均等分裂
变形 有 无
结果
相同点 细胞质变化 都有中心体、星射线、纺锤体出现
细胞核变化 ①染色体都只复制一次，细胞都连续分裂两次，结果性细胞染色体数目都减半②染色体行为相同：复制联会（可交换）同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂③性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合而来，种类都为2n种
注： 1、一个精原细胞，不管它含有几对等位基因，产生的精细胞种类为两种，且这两种精细胞中的基因型互补（不考虑交叉互换）；而一个个体产生的精细胞种类为2n（n为等位基因的对数）种。
2、一个卵原细胞，不管它含有几对等位基网，产生的卵细胞种类为一种；而一个个体产生的卵细胞种类为2n（n为等位基因的对数）种。

知识点拨：

1、如何判断不同的精子是否来自同一个精原细胞？
①如果在四分体时期，不发生非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细胞形成4个、2种精子细胞。
②如果在四分体时期，发生了非姐妹染色单体的交叉互换，则一个精原细脆形成4个、4种精子细胞。
③若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。
④若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
⑤若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一个生物不同精原细胞的减数分裂过程。
例 基因型  为AaBb（两对等位基因位于两对同源染色体上）的一个精原细胞经减数分裂形成的精细胞种类有(    )A．1种   B．2种  C．4种    D．8种
思路点拨：一个基因型为AaBb的精原细胞减数分裂只形成2种类型的4个精子。但若一个基因型为AaBb个体产生的精子种类就应是4种。答案B
2、一个精原细胞，不管它含有几对等位基因，产生的精细胞种类为两种，且这两种精细胞中的基因型互补（不考虑交叉互换）；而一个个体产生的精细胞种类为2n（n为等位基因的对数）种。


基因与染色体的关系：

1、萨顿假说
（1）研究方法：类比推理法。
（2）假说内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的，即基因就在染色体上。
（3）依据：基因和染色体在行为上存在着明显的平行关系。
主要体现在以下几个方面：
基因 染色体
体细胞 成对存在；且一个来自母方，一个来自父方 成对存在；且一条来自母方，一条来自父方，为同源染色体
减数第一次分裂 决定同一性状的成对基因彼此分离，决定不同性状的基因自由组合 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
配子 只含成对基因中的一个 只含每对同源染色体中的一条
受精作用 一个来自母方的基因和一个来自父方的基因随雌雄配子两两随机结合 一条来自母方的染色体和一条来自父方的染色体随雌雄配子两两随机结合
前后代传递的特点 互不融合，互不干扰；保持完整性和独立性 维持前后代体细胞染色体数目的恒定，染色体的形态和结构也保持相对稳定


2、基因位于染色体上的实验证据    
（1）实验者：摩尔根。
（2）实验材料：果蝇。果蝇作为遗传学实验材料的优点有：
①易饲养，②繁殖快，③后代多。
（3）实验探究过程
①提出问题

分析：
a、果蝇的红眼与白眼是一对相对性状；
b、F1全为红眼一红眼是显性性状；
c、F2中红眼：白眼=3：1——符合分离定律，红眼和白眼受一对等位基因控制；
d、白眼性状的表现与性别相联系。
②假设与解释假设控制果蝇白眼的基因（用w表示）位于X染色体上，而Y染色体上不含有它的等位基因，其遗传图解可表示为：

③测交验证
亲本中的白眼雄蝇和它的子代红眼雌蝇交配。

④结论：控制果蝇红眼与白眼的基因只位于X染色体上——基因位于染色体上。


类比推理与假说一演绎法比较：

 1、假说一演绎法：在观察和分析基础上提出问题 ——通过推理和想像提出解释问题的假说——据假说进行演绎推理——通过实验检验演绎推理的结沦——若实验结果与预期结论相符，证明假说是正确的；反之，假说是错误的。
2、类比推理法：将未知事物同已知事物的性质类比，依据其相似性，提出关于未知事物某些性质的假说——类比推理得出的结论，并不具备逻辑的必然性，其正确与否，有待观察及实验检验。
例  在探索遗传本质的过程中，科学发现写研究方法相一致的是(   )
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验，提出遗传定律 ②1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上” ③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上
A．①假说_演绎法②假说一演绎法③类比推理法
B．①假说一演绎法②类比推理法③类比推理法
C．①假说一演绎法②类比推理法③假说一演绎法
D．①类比推理法②假说一演绎法③类比推理法
思路点拨：孟德尔根据豌豆杂交实验，提出遗传定律，采用的是“假说一演绎法”，萨顿研究蝗虫的减数分裂，提出假说“基因在染色体上”，采用的是“类比推理法”，摩尔根进行果蝇杂交实验，证明基因位于染色体上采用的是“假说一演绎法”。答案C

易错点拨：

1．细胞中的基因都位于染色体上吗？为什么？
不是。①真核生物的核基因都位于染色体上，而质基因位于线粒体等细胞器内；②原核生物的基因有的位于核区DNA分子上，有的位于细胞质的质粒上。
2．孟德尔遗传定律的研究和萨顿假说的提出所使用的方法相同吗？
不相同。孟德尔遗传定律的研究采用的是假说一演绎法；萨顿推理基因和染色体的关系采用的是类比推理法。
例  下列叙述中，不能说明“核基因和染色体行为存在平行关系”的是(   )
A．基因发生突变而染色体没有发生变化
B．非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合
C．二倍体生物形成配子时基因和染色体数目均减半
D．Aa杂合子发生染色体缺失后，可表现a基因的性状
思路点拨：由于染色体是基因（核基因）的载体，因此染色体在细胞分裂（包括有丝分裂、减数分裂）过程中染色体数量的变化和分配规律，均影响相应基因的规律性变化，即说明“核基因与染色体行为存在平行关系”。答案A
3、摩尔根的果蝇杂交实验中F2个体红眼与白眼比例为3:1，说明这对性状符合分离定律；白眼全是雄性说明与性别相联系。
4、基因型书写：常染色体上的基因不需标明其位于常染色体上；性染色体上的基因需将性染色体及其上基因一同写出，如XwY。
5、XY代表一对同源染色体，不能误解为一对等位基因。Y染色体上没有红眼、白眼基因并不代表其上面没有基因。


知识拓展：

类比推理概念：是根据两个对象或两类事物的一些属性相同或相似，来猜测另一些属性也可能相同或相似的思维方法。
基因、蛋白质和性状的关系：

1、基因通过中心法则控制性状，包括两种方式：
（1）通过控制酶的合成控制代谢过程，间接控制生物体的性状
例如：a．镰刀型细胞贫血症：血红蛋白基因突变→血红蛋白结构异常→红细胞呈镰刀状蔗糖多→水分保留少。
b囊性纤维病：CFTR基因缺失3个碱基→CFTR蛋白结构异常→功能异常
（2）可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
例如：a．豌豆粒型：豌豆淀粉分支酶基因异常（插入外来DNA序列）→不能正常合成淀粉分支酶→淀粉少→皱粒。
b．白化病：酪氨酸酶基因异常→缺少酪氨酸酶→制约酪氨酸转化为黑色素→白化病

知识拓展：

1、生物的有些性状是受单基因控制的（如豌豆的高茎和矮茎，由一对等位基因控制），而有些性状是由多对基因来决定的（如人的身高）。
2、生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表观型= 基因型+环境条件。


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