生物第二轮专题复习专题四

生物第二轮专题复习专题四生物的生殖和遗传专题解读整合回放分析理解经典示例本专题内容主要包括必修教材第五章(生物的生殖和发育)、第六章(遗传与变异)、第七章(生物的进化)，选修教材的第三章(第一节细胞质遗传、第二节基因的结构)等内容。关于生殖细胞形成，涉及细胞增殖的内容。减数分裂和有性生殖细胞的形成、被子植物个体发育，这部分知识从细胞水平上探讨了生物的遗传和变异现象，是联系第六章《遗传和变异》的基础。近年的高考中，遗传学仍然属于重点考查内容，常常涉及遗传基本规律的实质及实践运用，常见人类遗传病的遗传图解的书写、分析及计算，各种育种方法、原理及流程设计等内容。专题解读专题四生物的生殖和遗传返回目录1.生物的生殖与发育整合回放专题四生物的生殖和遗传返回目录整合回放专题四生物的生殖和遗传返回目录2.生物的遗传与变异整合回放专题四生物的生殖和遗传返回目录遗传物质基础证明DNA是遗传物质的实验及思路：分开、单独、直接观察DNADNA时间：间期（减数第一次分裂间期，或有丝分裂间期）条件：原料、酶、能量、模板+适宜温度和pH特点：半保留复制（注意同位素标记分子占2/2n，链占1/2n)DNA复制中心法则：碱基互补配对：DNA组成、中心法则中5个箭头、基因工程3个步骤基因的结构：原核生物与真核生物基因结构的区别遗传的基本定律：整合回放专题四生物的生殖和遗传返回目录分离定律自由组合定律亲本性状一对两对(或多对)相对性状基因位置位于同源染色体上非等位基因位于不同的同源染色体上F1的配子2种4种(2n)，比值相等F2表现型及比例2种，显∶隐=3∶14种，分离比为9∶3∶3∶1或(3∶1)nF2基因型3种9种(3n)F1测交后代分离比1∶11∶1∶1∶1实质等位基因随同源染色体的分离而分开等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合整合回放专题四生物的生殖和遗传返回目录应用作物育种和预防遗传病①杂交育种②由于基因重组，引起变异，有利于生物进化联系在生物性状的遗传过程中，两大遗传定律是同时进行，同时起作用的，在有性生殖形成配子时，等位基因分离，互不干扰；非等位基因自由组合分配在不同的配子中基因工程：基因拼接技术或DNA重组技术。3.现代进化理论1.减数分裂过程中染色体和DNA数目变化的曲线图分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录2.被子植物的生殖及个体发育分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录3.从生殖方式的角度来理解几种新技术（1）试管婴儿这是一种体外受精，受精卵在体外发育一段时间后，将胚胎移植到子宫内继续发育。其实质应属于有性生殖，与人类正常生殖情况相比，只是改变了受精的场所而已。（2）克隆以克隆动物为例，其一般过程是将体细胞的细胞核移到去核的卵细胞中，将这种组合式卵细胞移植到子宫内，逐渐发育为成一个新个体。克隆的实质为体细胞培养繁殖，属于无性生殖。（3）组织培养分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录①体细胞组织培养植物体细胞在离体的情况下，在组织培养基上经细胞分裂、细胞分化逐渐形成一个新植株。其原理是利用了植物体细胞的全能性，实质属于无性生殖。②花药离体培养成熟花粉不经过受精，直接经组织培养为单倍体植株。与体细胞培养不同，其实质是有性生殖细胞离体培育为新个体，属于有性生殖。（4）病毒的生殖病毒的生殖方式是复制，应属于无性生殖。分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录4.减数分裂的染色体变化与遗传规律的关系从细胞水平上看，遗传规律发生在经减数分裂形成配子的过程中。对于真核生物而言，减数分裂是遗传基本规律的基础，基因的分离定律、基因的自由组合定律都是减数分裂过程中，随着染色体的规律性变化，染色体上的基因随之进行规律变化的结果。具体来说，在减数分裂第—次分裂过程中，联会的同源染色体的非姐妹染色单体之间对应片段的部分发生的交叉互换，结果会使每条染色体上都会有对方的染色体片段，这是基因互换的基础。后期，当同源染色体被纺锤丝牵引移向两极时，位于同源染色体上的等位基因，也随着同源染色体分开而分离，分别进入到不同的子细胞，这是基因分离定律的基础，在等位基因分离的同时非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而自由组合，这是自由组合定律的基础。分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录遗传规律本质上是指基因在上下代之间的传递规律。经过减数分裂所形成的配子中的染色体数目比原始生殖细胞减少了一半，没有同源染色体，也就不存在等位基因了（同源多倍体生物例外）。经过受精作用形成的合子，以及由合子发育成的新个体的所有体细胞中，染色体数又恢复到亲本体细胞中染色体数目,有了同源染色体，也就会有等位基因或成对的基因了。子代基因型中的每对基因（包括等位基因）都分别来源于双亲。遗传规律尽管发生在配子形成过程中，但必须通过子代的个体发育由性状表现出来。分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录5.个体发育与基因表达生物的个体发育过程，从细胞和分子的水平上看，可以和基因表达联系起来。分析如下：（1）个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程，在这一过程中，生物个体的各种性状（或表现型）得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因表达的结果。（2）个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在个体发育的不同时期表现的，这是因为：分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即基因存在选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。②细胞内基因顺序表达。6.复制、转录、翻译与生殖发育的关系遗传信息的传递与表达是DNA分子的基本功能，它们分别与生物的生殖和发育有关。遗传信息的传递发生在传种接代的过程中，通过复制实现遗传信息由亲代到子代的传递。遗传信息的表达发生在生物个体发育过程中，是通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，通过遗传信息的表达控制个体发育过程。如图：分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录7.基因型与表现型的关系（1）基因型是生物性状表现的内因，而表现型是生物性状表现的外部形式。（2）表现型相同，基因型不一定相同。（3）基因型相同，表现型也不一定相同，但在相同环境条件下表现型相同。（4）生物表现型的改变，如果仅仅是由环境条件的变化所引起的，那么这种变异不能遗传给后代。（5）生物表现型的改变，如果是由基因型（遗传物质）的改变所引起，那么这种变异就能遗传给后代。分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录8.原核细胞的基因结构的比较（1）原核细胞基因的结构分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录（2相同点：均有编码区和起调控作用的非编码区。不同点：原核细胞的基因中编码区是连续的，无外显子和内含子之分；真核细胞的基因中编码区是不连续的，分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子。在真核生物中，DNA、mRNA的碱基数及蛋白质的氨基酸数之间6∶3∶1的数量关系中，DNA片段的碱基数其实是该基因片段中外显子至少含有的碱基数目。9.细胞质遗传与杂交水稻的培育细胞质遗传有着不同于核遗传的几个特点：分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录（1）细胞质遗传的物质基础：叶绿体、线粒体、质粒等细胞质结构中的DNA。（2）细胞质遗传的主要特点是：母系遗传，后代不出现一定的分离比。（3）细胞核遗传和细胞质遗传是相互依存、相互制约，不可分割的，共同控制生物的性状。核质互作杂交育种（三系配套）是杂交水稻的一种培育方法，其过程和原理图示如下：分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录分析理解专题四生物的生殖和遗传返回目录一区：培育不育系S（rr）和保持系N（rr）S（rr）×N（rr）S（rr）N（rr）二区：培育杂交种S（Rr）N（RR）S（rr）×N（RR）S（Rr）N（RR）例1(2007·上海)下列有关遗传病的叙述中，正确的是（）A.仅基因异常而引起的疾病B.仅染色体异常而引起的疾病C.基因或染色体异常而引起的疾病D.先天性疾病就是遗传病［解析］变异分为可遗传变异和不遗传变异，可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异。先天性疾病不全是遗传病，比较典型的例子是：母亲在妊娠3个月内感染风疹病毒，引起胎儿先天性心脏病或先天性白内障。再如一种减轻妊娠反应的药“反应停”导致胎儿发生海豹肢畸形。在这种情况下，就不能认为是遗传病，而是一种“表现型模拟”，也就是说，从表现型来看，很像基因改变的效应。但是，这是环境因素影响的结果，并非基因改变所致，也不能将它传给后代，所以不是遗传病。经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录C例2(2007·全国II)下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（）A.一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性内切酶的活性受温度影响C.限制性内切酶能识别和切割RNAD.限制性内切酶可从原核生物中提取［解析］限制性内切酶是一种在特殊核苷酸序列处水解双链DNA的内切酶。限制性内切酶广泛运用于基因工程技术中，人们常常称它为“基因的剪刀”。一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列。作为一种酶，其活性同样受温度影响。到目前为止,细菌是限制性内切酶,尤其是特异性非常强的I类限制性内切酶的主要来源。经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录C例3(2007·上海)能在细胞分裂间期起作用的措施是（）①农作物的诱变育种②用秋水仙素使染色体数目加倍③肿瘤的治疗④花粉离体培养A.①③B.①④C.②③D.②④［解析］DNA复制，是在分裂间期S期，DNA倍增，出现差错即变异；各种细胞器的增生也是在细胞分裂间期发生的，一些代谢旺盛的细胞线粒体数量比较多。经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录A例4与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是（）A.后代继承了双亲的遗传物质B.减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错C.减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D.更容易产生新的基因型［解析］与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，是因为后代继承了双亲的遗传物质，减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子，更容易产生新的基因型，使后代具有更强的生活力和变异性。至于DNA的复制，无论是有丝分裂还是减数分裂，一个细胞周期都只复制一次。经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录B例5下图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是（）A.甲可能是丙的子细胞B.乙、丙细胞不可能来自同一个体C.甲、乙、丙三个细胞均含有二个染色体D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录［解析］首先判断三个图像属于哪种分裂方式的什么时期：甲、乙都是着丝点分裂，据同源染色体的情况，甲应该是减数第二次分裂的后期，乙是有丝分裂后期，丙最可能是减数第一次分裂后期。那么，甲可能是丙的子细胞就很合理了，所以，A是正确的。B是错误的，乙、丙细胞很可能来自同一个体，分别在进行着不同的分裂；C是错误的，甲、乙、丙三个细胞应分别含有4、8、4个染色体；D也是错误的，甲细胞中不含同源染色体。［答案］A例6下图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是（）经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录A.发生了基因突变B.C.该细胞为次级卵母细胞D.［解析］本题考查了减数分裂示意图的识别与分析，涉及了生殖发育及遗传的有关内容。A是正确的，因为图示中同一个着丝粒分开后的两条染色体的相同位置分别有了B和b基因，只可能是突变来的；B也是有可能的(尽管图中未表示)，因为这肯定是一个减数分裂图形，在减数分裂的第一次分裂过程中可能出现染色体互换，从而导致基因的重组；C是不可能的，如果是次级卵母细胞的分裂，其胞质分裂应该是不均等的。［答案］C经典示例专题四生物的生殖和遗传返回目录例7下图甲被子植物种子形成过程的某一阶段，乙为脊椎动物个体发育过程的某一时期。下列叙述正确的是（）A.甲中1部位的细胞继续分裂和分化，发育成胚