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中學(xué)生物奧賽輔導(dǎo)遺傳學(xué) 進(jìn)化生物學(xué)安徽師范大學(xué) 聶劉旺教授 一 遺傳學(xué)部分的復(fù)習(xí)要點(diǎn) 基本概念的理解 遺傳是指生物繁殖過程中 親代與子代在各方面的相似現(xiàn)象 而變異一般指親代與子代之間 以及子代個(gè)體之間的性狀差異 遺傳與變異是生物界的共同特征 它們之間是辯證統(tǒng)一的 生物如果沒有遺傳 就是產(chǎn)生了變異也不能傳遞下去 變異不能積累 那么變異就失去了意義 所以說 遺傳與變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因 但遺傳是相對的 保守的 而變異則是絕對的 發(fā)展的 總體內(nèi)容 本章內(nèi)容主要包括有變異 突變和漸變 盂德爾遺傳 一對基因雜交 兩對基因雜交 多對基因雜交 多等位性 重組 伴性遺傳 哈迪 溫伯格定律 進(jìn)化的機(jī)制 突變 自然選擇 生殖分離 適應(yīng) 適合 根據(jù)IBO考綱細(xì)目和近年來試題的要求 以下從知識條目和能力要求 三個(gè)層級 識記 理解 應(yīng)用 兩方面定出具體目標(biāo) 要點(diǎn)解析 一 孟德爾遺傳定律1 1 一對基因雜交 分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)及其解釋應(yīng)用 等位基因分離的驗(yàn)證理解 顯隱性關(guān)系的相對性理解 2015年安徽高考生物題 已知一對等位基因控制的羽毛顏色 BB為黑羽 bb為白羽 Bb為藍(lán)羽 另一對等位基因CL和C控制雞的小腿長度 CLC為短腿 CC為正常 但CLCL胚胎致死 兩對基因位于常染色體上且獨(dú)立遺傳 一只黑羽短腿雞與一只白羽短腿雞交配 獲得F1 1 F1的表現(xiàn)型及比例是 若讓F1中兩只藍(lán)羽短腿雞交配 F2中出現(xiàn)中不同的表現(xiàn)型 其中藍(lán)羽短腿雞所占比例是 2 從交配結(jié)果可判斷CL和C的顯隱性關(guān)系 在決定小腿長度性狀上 CL是 在控制致死效應(yīng)上 CL是 2 兩對基因雜交 自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及解釋應(yīng)用 自由組合規(guī)律的驗(yàn)證及其應(yīng)用理解 3 多對基因雜交 多對性狀雜交的基因型和表現(xiàn)型理解 盂德爾規(guī)律的意義理解 4 孟德爾比率的變化 致死基因理解顯性致死隱性致死 非等位基因間的相互作用應(yīng)用多種形式 A 互補(bǔ)作用分離比9 7B 隱性上位分離比9 3 4C 累加作用分離比15 1D 顯性上位分離比12 3 1E 抑制基因 B抑制A 分離比13 3 例題 2015年全國聯(lián)賽卷第94題 兩個(gè)純合的黑身果蠅品系雜交 F1表現(xiàn)為灰身 F2表現(xiàn)型為灰身和黑身 分離比為9 7 則該性狀基因的互作方式為 單選 A 互補(bǔ)作用B 隱性上位C 累加作用D 顯性上位 例題 2014年全國聯(lián)賽卷64 66題 氰酸是野生型三葉草天然產(chǎn)生的一種自我保護(hù)的化學(xué)物質(zhì) 用兩個(gè)無法產(chǎn)氰酸的品系 突變株1突變株2 及野生型三葉草進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn) 得如下結(jié)果 64 本題中與氰酸生成有關(guān)的基因有 單選1分 A 只有一對等位基因B 至少兩對等位基因C 存在復(fù)等位基因D 無法判斷 65 下列說法正確的有 單選2分 A 突變株1是合成氰酸的基因發(fā)生隱性突變的純合體B 突變株1是合成氰酸的基因發(fā)生顯性突變的雜合體C 突變株2是合成氰酸的基因發(fā)生隱性突變的純合體D 突變株2是合成氰酸的基因發(fā)生顯性突變的雜合體66 關(guān)于發(fā)生突變的基因 下列說法正確的有 單選2分 A 突變株1中合成氰酸的基因發(fā)生突變B 突變株1中發(fā)生突變的基因 其野生型的產(chǎn)物不催化氰酸的合成C 突變株2中合成氰酸的基因發(fā)生突變D 突變株2中發(fā)生突變的基因 其野生型的產(chǎn)物不催化氰酸的合成67 野生型的后代與其野生型親本相比 單選1分 該題刪除A 基因型相同B 有一個(gè)基因座上等位基因位置發(fā)生改變C 有2個(gè)基因座上等位基因位置發(fā)生改變D 無法確定基因型是否相同或不同 例題 2012年全國聯(lián)賽卷58 如果紅色豌豆花對白色豌豆花是顯性 那么兩株開白花的豌豆雜交 后代 單選l分 A 一定都開紅花B 一定都開白花C 可能都開紅花 也可能都開白花為什么 D 紅花和白花各50 E 紅花占75 白花25 5 多等位性 ABO血型應(yīng)用 Rb血型與母于問不相容理解 自交不親和應(yīng)用 例題 二 連鎖互換定律1 重組和連鎖 重組理解 連鏈互換理解 例題 2014年全國聯(lián)賽卷69 73題 在玉米中 等位基因b使籽粒胚乳顏色為白色 b為野生型紫色 另外一個(gè)基因wx waxy 使籽粒胚乳為蠟質(zhì) wx為野生型淀粉質(zhì) 第三個(gè)基因cn使子葉為粉紅 cn為野生型黃色子葉 這三個(gè)基因的雜合子雌性進(jìn)行測交 得到的1000個(gè)籽粒表型及其數(shù)量如下 5個(gè)野生型 6個(gè)白色 蠟質(zhì)胚乳和粉紅子葉 69個(gè)蠟質(zhì)胚乳 粉紅子葉 67個(gè)白色胚乳 382個(gè)粉紅子葉 379個(gè)白色 蠟質(zhì)胚乳 48個(gè)蠟質(zhì)胚乳 44個(gè)白色 粉紅子葉 子代的表型中 除提及外均為野生型 69 三個(gè)基因的中 位于中間的基因是 單選1分 A bB cnC wxD 無法確定 70 三個(gè)基因的中 b和cn之間的圖距是 單選1分 A 9 2B 10 3C 13 6D 14 7E 22 871 三個(gè)基因的中 wx和cn之間的圖距是 單選1分A 9 2B 10 3C 13 6D 14 7E 22 872 三個(gè)基因的中 wx和b之間的圖距是 單選1分 A 9 2B 10 3C 13 6D 14 7E 22 873 本次實(shí)驗(yàn)中 染色體干涉為 單選2分 A 15 1 B 11 C 13 6 D 27 4 例題 2011年全國聯(lián)賽卷96 關(guān)于基因之間的連鎖與交換 下列哪些說法是正確的 3分 A 相互連鎖的基因同處于一條染色體上B 位于同一染色體上的基因在向后代傳遞時(shí)總表現(xiàn)出連鎖的特征C 相距200萬bp的兩個(gè)基因座之間的重組值比相距150萬bp的兩個(gè)基因座間的重組值要大D 染色體的畸變可能導(dǎo)致不同染色體上的基因出現(xiàn)連鎖 2 性別決定和連鎖遺傳 性別決定理解 伴性遺傳應(yīng)用 三 細(xì)菌的遺傳分析 1 細(xì)菌的細(xì)胞和染色體 細(xì)菌的細(xì)胞識記 細(xì)菌的染色體識記 2 大腸桿菌的突變型及其篩選 突變類型理解 突變的篩選理解 3 大腸桿菌的F因子 中斷雜交與重組作圖 F因子理解 中斷雜交試驗(yàn)理解 重組作圖理解 4 轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)導(dǎo) 轉(zhuǎn)化試驗(yàn)應(yīng)用 轉(zhuǎn)導(dǎo)試驗(yàn)理解 四 核外遺傳 1 母性影響 短暫的母性影響識記 持久的母性影響識記 2 線粒體和葉綠體的遺傳 線粒體基因組識記 線粒體遺傳特點(diǎn) 舉例 理解 葉綠體基因組識記 葉綠體遺傳特點(diǎn) 舉例 理解 3 核外遺傳與植物的雄性不育 植物的雄性不育理解 線粒體與雄性不育理解 葉綠體與雄性不育應(yīng)用 五 遺傳物質(zhì)的改變 1 染色體結(jié)構(gòu)的改變 缺失理解 重復(fù)理解 倒位理解 易位理解 2 染色體數(shù)目的變異 染色體組與染色體的倍性識記 整倍性變異理解單倍體 三倍體 四倍體 多倍體 同源多倍體 異源多倍體 非整倍體理解單體 缺體 三體 四體 雙三體 人類染色體數(shù)目異常與疾病v識記 3 基因突變 體細(xì)胞突變與生殖細(xì)胞突變理解 突變的大類型識記形態(tài)突變 生化突變 功能突變 獲得或失去 致死突變 條件致死突變 基因突變的性質(zhì)理解突變的隨機(jī)性 突變的稀有性 突變的可逆性 突變的多方向性 4 突變的分子基礎(chǔ) 自發(fā)突變中的點(diǎn)突變理解按基因結(jié)構(gòu)改變的類型分類為 轉(zhuǎn)換 顛換 移碼 缺失 重復(fù) 誘發(fā)突變識記物理誘變 化學(xué)誘變 堿基類似物 生物誘變 點(diǎn)突變對遺傳信息的影響理解同義突變 無義突變 移碼突變 六 數(shù)量遺傳學(xué) 1 數(shù)量性狀及其特性 數(shù)量性狀的特性識記 數(shù)量性狀的多基因遺傳識記 數(shù)量性狀的多基因假說 1909年約翰遜 JohannsenW L 發(fā)表了 純系學(xué)說 尼爾遜 埃爾 Nilsson EhleH 提出 多基因假說 這兩個(gè)理論的建立 標(biāo)志著數(shù)量遺傳學(xué)的誕生 多基因假說 的要點(diǎn)如下 數(shù)量性狀是許多對微效基因的聯(lián)合效應(yīng)造成的 多基因中的每一對基因?qū)π誀畋硇偷呢暙I(xiàn)應(yīng)是微小的 微效基因的效應(yīng)是相等而且是相加的 故稱累加基因 微效基因之間往往缺乏顯性 有時(shí)用大寫字母表示增效 小寫字母表示減效 微效基因?qū)Νh(huán)境敏感 因而數(shù)量性狀的表現(xiàn)容易受環(huán)境因素的影響而發(fā)生變化 多基因往往有多效性 在某些性狀上是微效基因 在另一性狀上可能是修飾基因 多基因與主效基因一樣多處在染色體上 并且具有分離 重組 連鎖等性質(zhì) 2 數(shù)量性狀的遺傳率 數(shù)量性狀的表型值識記 廣義遺傳率的計(jì)算理解 狹義遺傳率的計(jì)算理解 遺傳變異 P表示某性狀的表型數(shù)值 G表示其中基因型所決定的數(shù)值 E表示表型值與基因型值之差 即環(huán)境條件引起的變異 P表型 G基因型 E環(huán)境VP VG VE 遺傳率 遺傳力 概念遺傳率又稱遺傳力 是指遺傳方差在總的表型方差中所占的比例 通常以百分?jǐn)?shù)表示 可作為雜種后代選擇的一個(gè)參考指標(biāo) 從而判斷該性狀傳遞給后代可能性的大小 也叫廣義的遺傳率 狹義遺傳率是指表型方差中含有育種值方差的比率 記為h2h2 VA VpX100 3 近親繁殖與雜種優(yōu)勢 近交與雜交識記 近交與雜交的遺傳效應(yīng)理解 雜種優(yōu)勢的遺傳理論理解 六 群體遺傳學(xué) 1 群體的遺傳結(jié)構(gòu) 孟德爾群體和基因庫理解 群體的遺傳結(jié)構(gòu)應(yīng)用 基因和基因型頻率的計(jì)算應(yīng)用 2 Hardy Weinberg定律 隨機(jī)交配理解 Hardy Weinberg定律理解 遺傳平衡的檢驗(yàn)應(yīng)用 3 影響Hardy Weinberg平衡的因素 基因突變應(yīng)用 自然選擇應(yīng)用 遷移理解 二 進(jìn)化生物學(xué)部分的復(fù)習(xí)要點(diǎn) 世界上的生物形形色色 多種多樣 這些生物是怎樣來的 它們之間有什么關(guān)系 對于這一問題的一個(gè)正確回答就是 這些種類是由一種或少數(shù)幾種原始生物不斷變化形成的 這個(gè)回答就是進(jìn)化論 古生物學(xué)證據(jù)理解 比較解剖學(xué)證據(jù)理解 胚胎學(xué)證據(jù)理解 分類學(xué)證據(jù)應(yīng)用 生物地理學(xué)證據(jù)理解 生理學(xué)證據(jù)應(yīng)用 分子遺傳學(xué)證據(jù)理解 1 進(jìn)化的證據(jù) 2 進(jìn)化的學(xué)說 拉馬克的進(jìn)化學(xué)說理解基本內(nèi)容和主要觀點(diǎn) 達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說應(yīng)用基本內(nèi)容和主要觀點(diǎn) 分子進(jìn)化的中性學(xué)說應(yīng)用日本學(xué)者木村資生的中性突變 隨機(jī)漂變理論 3 自然選擇 適合度和選擇系數(shù)理解 選擇的基本類型理解 4 遺傳漂移和奠基者效應(yīng) 遺傳漂移理解 奠基者效應(yīng)理解 5 隔離與物種形成 1 隔離的概念 隔離的概念理解 隔離的形式理解 隔離與物種形成理解 2 物種的概念與形成方式 物種的概念理解 物種形成的方式理解 適應(yīng)理解適應(yīng)的普遍性和適應(yīng)的相對性適應(yīng)的起源 6 生命的起源 生命起源的4個(gè)階段 由無機(jī)小分子物質(zhì)生成有機(jī)小分子物質(zhì) 由有機(jī)小分子物質(zhì)生成生物大分子 由生物大分子組成多分子體系 由多分子體系演變?yōu)樵忌?謝謝 lwnie