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遺傳與進化
【回顧】
1．在親代的生殖細胞形成過程中，經過減數分裂，兩條性染色體彼此分離，男性產生兩種類型的精子——含X染色體的精子和含Y染色體的精子，女性則只產生一種含X染色體的卵細胞。受精時，如果是含X染色體的精子與卵細胞結合，就產生具有XX的受精卵并發育成女性；如果是含Y染色體的精子與卵細胞結合，就產生具有XY的受精卵并發育成男性。這說明男女的性別在受精卵形成時就已確定。由于男性可產生數量相等的含X染色體的精子與含Y染色體的精子，加之它們與卵細胞結合的機會均等，所以每次生男生女的概率是相等的。
2．遺傳病是指由遺傳物質發生改變(包括染色體畸變以及在染色體水平上看不見的基因突變)而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遺傳病是指完全或部分由遺傳因素決定的疾病，常為先天性的，也可后天發病，如色盲、先天性愚型病、先天性聾啞、白化病、血友病等。
遺傳病遺傳形式有顯性遺傳、隱性遺傳、常染色體遺傳及性染色體遺傳等。
3. 基因分離定律
(1)后代分離比推斷法
后代表現型 親本基因型組合 親本表現型
全顯 AA×AA(或AA或aa) 親本中一定有一個是顯性純合子
全隱 aa×aa 雙親均為隱性純合子
顯∶隱＝1∶1 Aa×aa 親本一方為顯性雜合子，一方為隱性純合子
顯∶隱＝3∶1 Aa×Aa 雙親均為顯性雜合子
(2)求概率的問題
①方法：先算出親本產生幾種配子，求出每種配子產生的概率，再用相關的兩種配子的概率相乘。
②實例：如白化病遺傳，親代基因型為Aa×Aa，F1的基因型及比例為1AA∶2Aa∶1aa，則生一個白化病(aa)孩子的概率為。配子法的應用：親代產生A、a配子的概率各是，因此生一個白化病(aa)孩子的概率為×＝。
例1　達爾文環球航行到達加拉帕戈斯群島的某島嶼時，發現這里的仙人掌非常豐富，地雀的喙也與其他島嶼地雀的喙不同，大多為尖而長(如圖21－1)。對這一現象最合理的解釋是(　　)
圖21－1
A．喙尖而長的地雀比其他形狀喙的地雀繁殖能力強
B．喙尖而長的地雀比其他形狀喙的地雀更兇猛
C．喙尖而長的地雀比其他形狀喙的地雀更高等
D．喙尖而長的地雀更適應在仙人掌豐富的島嶼生存
[答案] D
按照達爾文的觀點，地雀的個體之間喙不同即存在著變異，有的地雀的喙尖而長，有的喙粗而短。喙尖而長的地雀容易取食仙人掌而生存下來，這是適者生存；而喙粗而短的地雀不容易取食仙人掌，生存下來的機會較少，這是不適者被淘汰。這樣經過一代代的選擇、進化，就形成了今天加拉帕戈斯群島的某島嶼的大多為喙尖而長的地雀，因此這是自然選擇的結果，是喙尖而長的地雀更適應在仙人掌豐富的島嶼生存的結果。
[方法點撥] 達爾文認為，自然選擇過程是一個長期的、緩慢的、連續的過程。由于生存斗爭不斷地進行，因而自然選擇也是不斷地進行，通過一代代的生存環境的選擇作用，物種變異被定向地朝著一個方向積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，這樣新的物種就形成了。
例2　能卷舌(A)和不能卷舌(a)是一對相對性狀，這對基因在人群中應該是(　　)
A．能卷舌個體的基因組成都是AA
B．不能卷舌個體的基因組成都是Aa
C．能卷舌個體的基因組成是AA或Aa
D．不能卷舌個體的基因組成是Aa或aa
[答案] C
已知能卷舌和不能卷舌是一對相對性狀，能卷舌為顯性性狀，用A表示，不能卷舌為隱性性狀，用a表示。不卷舌的基因組成為aa；能卷舌的基因組成為AA或Aa。
[方法點撥] 生物的某些性狀是由一對基因控制的，當細胞內控制某種性狀的一對基因都是顯性或一個是顯性、一個是隱性時，生物體表現出顯性基因控制的性狀；當控制某種性狀的基因都是隱性時，隱性基因控制的性狀才會表現出來。
例3　豚鼠中黑色皮毛(B)對白色皮毛(b)為顯性，群體中兩雜合黑色豚鼠互交，子代中前兩只都表現為黑色皮毛的概率為(　　)
A．大于75% B．約56%
C．約40% D．約6%
[答案] B
雜合黑色豚鼠的基因組成是Bb，其遺傳圖解為：
即：子代中黑色豚鼠的概率是，前兩只豚鼠都是黑色的概率是＝≈56%。
[方法點撥] 根據基因的分離定律，利用遺傳圖解去解決計算概率的問題。
1．近年來，抗生素的濫用致使很多致病細菌具有一定的耐藥性。根據達爾文的進化論分析，耐藥細菌越來越多的主要原因是(　　)
A．細菌繁殖的后代很多，抗生素用量不夠
B．抗生素誘導細菌定向發生了耐藥性變異
C．抗生素選擇了發生耐藥變異的個體生存下來
D．耐藥細菌繁殖能力比不耐藥細菌繁殖能力強
2．色盲是隱性遺傳，色盲基因在性染色體的X染色體上，母親是色盲患者，父親正常，下列不可能患色盲的是(　　)
A．女兒 B．兒子
C．外孫 D．外孫女
3．一對表現型正常的夫婦生了一個患白化病的女孩，他們再生一個正常男孩的概率是(　　)
A. B.
C. D.
4．下列關于環境與進化的敘述，正確的是(　　)
A．環境決定生物進化的方向
B．同一物種的不同種群在不同環境條件下往往形成不同的生物類型
C．環境對進化的作用主要是對變異定向選擇和積累作用
D．環境的變化與生物的進化是相互影響的
5．達爾文在南美加拉帕戈斯群島的不同島嶼上發現分別生活著15種陸生龜類，其形態各異，食性和棲息場所也各不相同，但經過研究發現它們都保留南美西海岸大陸龜類的痕跡，是由大陸龜進化來的。請用自然選擇學說分析說明大陸龜的進化過程及原因。
(1)在大陸龜的后代中存在著的變異，為大陸龜的進化提供了________________。
(2)在不同島嶼的特定條件下，龜類與環境間存在的________，是不同島嶼上龜類進化的________。
(3)不同島嶼上特定環境的____________作用，保留了有利變異的個體，并決定了龜類的進化________。
(4)有利變異通過________作用得到積累和加強，經過上述長期的進化過程，形成了具有顯著變異的不同________。
6．如圖21－2是人生殖過程的示意圖，請據圖回答：
圖21－2
(1)產生精子的過程①發生在男性的________中，精子與卵細胞結合的過程③發生在母體的________中。
(2)胚胎發育的主要場所是母體的________，發育時間約為280天。
(3)父親(XY)能產生兩種類型的精子，分別含X或Y性染色體，而母親(XX)只能產生一種含X性染色體的卵細胞。若含________性染色體的精子與卵細胞結合成受精卵，則將發育成男孩。男性精子染色體組成可表示為：________________。
(4)父母是以________________為“橋梁”，把遺傳信息傳遞給后代的。
7．研究人類的遺傳病，可以從遺傳圖解中獲得資料。圖21－3表示某家庭白化病的遺傳圖解，A表示正常基因，a表示致病基因，請據圖回答：
圖21－3
(1)該致病基因位于________(填“常”或“性”)染色體上。
(2)1的基因型是________，3的基因型是________。
(3)若基因型Aa的男子與4婚配，請完成下列遺傳圖解。
圖21－4
8．玉米的籽粒有甜和非甜兩種，甜玉米口感好，常用來食用，但產量不高，非甜玉米產量高，但口感不好，常用來做飼料。農民張大爺在自家相鄰的兩塊土地上分別種上了純種的甜玉米和非甜玉米，后來他發現兩塊地的相鄰處，甜玉米的果穗上出現了非甜玉米粒，但非甜玉米的果穗上卻沒有甜玉米粒。(說明：純種指控制性狀的一對基因是相同的，如RR或rr)。請結合所學知識回答下列問題。
(1)非甜玉米的果穗上沒有甜玉米粒，結的全是非甜玉米粒，稱為遺傳現象，甜玉米的果穗上出現了非甜玉米粒，稱為________現象。
(2)玉米的籽粒有甜和非甜兩種不同的表現，這在遺傳學上稱為____________；由上述資料可判斷，________是顯性性狀。
(3)玉米粒是由玉米雌花中的子房發育而來的，玉米粒中的胚則是由________發育而來的。
(4)請用遺傳圖解結合文字說明解釋“兩塊地的相鄰處，甜玉米的果穗上出現了非甜玉米粒，但非甜玉米的果穗上卻沒有甜玉米?！?。
9．閱讀下列材料，分析回答問題。
在人群中，生來就慣用右手與生來就慣用左手(不考慮后天的矯正和練習)是一對相對性狀。在某家庭中，父親慣用左手，母親慣用右手，他們生的孩子是慣用右手的。那么，這個孩子的細胞內有控制慣用左手的基因嗎？就這個問題，同學們展開了激烈的討論。
(1)甲組同學認為，如果慣用左手由顯性基因R控制，慣用右手由隱性基因r控制，那么這個孩子的細胞內________ (填“有”或“沒有”)控制慣用左手的基因，其父親的基因組成是 ________。
(2)乙組同學認為，如果慣用右手由顯性基因R控制，慣用左手由隱性基因r控制，那么孩子的基因組成為 ________。
(3)其實，甲、乙兩組同學的推斷都是有一定道理的。請你根據甲組同學的分析，如果這對夫婦再生一個孩子，慣用左手的概率是________。
(4)生活中一些左撇子常能通過練習改變自己的用手習慣，這種改變后的性狀 ________(填“能”或“不能”)遺傳給后代。
答案
1．C　 生物的變異是不定向的，只有具有抗藥性的變異是適應環境的有利變異，有抗藥性的個體存活下來并且繁殖后代，所以后代中耐藥細菌越來越多。
2．A　 父親的基因型為XBY，母親的基因型為XbXb，他們兒子的基因型都為XbY，一定是色盲患者，女兒的基因型都是XBXb，是攜帶者而不是患者，而女兒的后代無論男女都有可能患病。
3．D　 白化病屬于家族遺傳性疾病，為常染色體隱性遺傳，常發生于近親結婚的人群中。假設膚色正常由顯性基因A控制，膚色白化由隱性基因a控制，則白化病患者的基因組成是aa；這對基因由其父母雙方各提供一個，即其膚色正常的父母的基因組成都是Aa；這對夫婦再生一個孩子，膚色正常的可能性是75%，即。則生一個正常男孩的概率為×＝。
4．A　 達爾文把在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫作自然選擇。達爾文認為，自然選擇是一個長期的、緩慢的、連續的過程。由于生存斗爭不斷地進行，因而自然選擇也是不斷地進行，通過一代代的生存環境的選擇作用，物種變異被定向地朝一個方向遺傳積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，這樣，新的物種就形成了。因此，生物進化的方向是由環境的定向選擇決定的，即適者生存。
5．(1)原始材料　(2)生存斗爭　動力
(3)定向選擇　方向　(4)遺傳　種群
達爾文認為，自然選擇過程是一個長期的、緩慢的、連續的過程。由于生存斗爭不斷地進行，因而自然選擇也是不斷地進行，通過一代代的生存環境的選擇作用，物種變異被定向地向著一個方向積累，于是性狀逐漸和原來的祖先不同了，這樣，新的物種就形成了。由于生物所在的環境是多種多樣的，因此，生物適應環境的方式也是多種多樣的，所以，經過自然選擇也就形成了生物的多樣性。
6．(1)睪丸　輸卵管
(2)子宮
(3)Y　22＋X或22＋Y
(4)精子與卵細胞
7．(1)常　(2)Aa　AA或Aa　(3)Aa　aa
(1)人類白化病屬于家族遺傳疾病，從圖解中可以看出是常染色體隱性遺傳，常發生于近親結婚的人群中。(2)由圖可知一對膚色正常的夫妻生了一個患白化病的孩子，說明夫妻雙方控制膚色的基因組中除含有一個正?；駻外，還都含有一個隱性致病基因a，則該夫婦控制膚色的基因組成為Aa，則其后代中膚色正常的基因組成是AA或Aa，即3 基因組成是AA或Aa。
(3)
8．(1)變異　(2)相對性狀　非甜　(3)受精卵
(4)甜玉米為隱性性狀，其基因組成為rr，非甜玉米為顯性性狀，其基因組成為RR，兩者傳粉后其果穗上所結的玉米粒的基因，一個來自甜玉米r，一個來自非甜玉米R，所以甜玉米果穗上所結的非甜玉米粒的基因組成為Rr。遺傳圖解如圖所示。
9．(1)沒有　Rr　(2)Rr　(3)50%(或)
(4)不能
(1)甲組同學認為，如果慣用左手由顯性基因R控制，慣用右手由隱性基因r控制，那么孩子是慣用右手的基因組成是rr，其中一個r一定來自父親，而父親慣用左手，則其父親的基因組成是Rr。(2)乙組同學認為，如果慣用右手由顯性基因R控制，慣用左手由隱性基因r控制，那么父親慣用左手的基因組成是rr，因此父親遺傳給孩子的基因是r，則孩子是慣用右手的基因組成為Rr。(3)根據甲組同學的分析，如果這對夫婦再生一個孩子，慣用左手的概率是50%。(4)生活中一些左撇子常能通過練習改變自己的用手習慣，但是體內控制左撇子的基因沒有改變，因此這種改變后的性狀不能遺傳給后代。

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