高三生物011.doc

东北师范大学附属中学网校（版权所有 不得复制）期数： 0509 SWG3 011学科：生物 年级：高三 编稿老师：郭彩凤审稿老师：高毅 预 习 篇同步教学信息 第三章 遗传与基因工程 第一节 细胞质遗传【教材阅读提示】1细胞质遗传的概念和特点，以及形成这些特点的原因(理解)2细胞质遗传的物质基础是细胞质中的DNA(理解)3理解细胞质遗传在育种中的应用(理解)【学习重点】1细胞质遗传的特点和形成这些特点的原因2细胞质遗传在育种中的应用【学习难点】细胞质遗传在育种中的应用【学习方法导航】1复习本部分的知识应与必修本第六章“遗传和变异”中的DNA分子的结构和复制、基因的表达等为知识基础。2注意分析细胞质遗传特点的成因。 【基础知识精讲】知识结构（一） 细胞质遗传1实验材料紫茉莉紫茉莉的枝条一般是绿色的，因为它含有叶绿素的正常叶绿体。但这种植物存在着多种变异类型，如花斑植株，它的枝叶呈现出白绿相间的花斑状，有时在它的植株上还会出现三种不同的枝条绿色的、白色的、花斑状的。科伦斯通过镜检发现：是由于紫茉莉的叶肉细胞中存在着不同种类的质体。绿色叶的细胞里含有的是有叶绿素的叶绿体；白色叶的细胞里不含叶绿体，而仅含没有色素的白色体，这种白化突变在自然界中可能是由某种因素引起的，如紫外线照射等；而花斑叶中含有三种不同的细胞：只含有叶绿体的细胞、只含有白色体的细胞、同时含有叶绿体和白色体的细胞，三种不同的细胞互相间隔存在，使得枝条呈现了白绿相间的花斑状。2实验过程及结果紫茉莉枝叶上的这一性状是如何遗传的？具体杂交结果如下：接受花粉的枝条提供花粉的枝条F1发育成的植株绿 色绿色绿 色白色花斑白 色绿色白 色白色花斑花 斑绿色绿色、白色、花斑白色绿色、白色、花斑花斑绿色、白色、花斑3结果分析细胞质遗传的特点：(1)子一代只表现母系的性状：从表中可以看到， F1的性状完全由母本决定（母系遗传）。原因：受精卵中的细胞质几乎都来自于卵细胞。此外还有藏报春、玉米、棉花等植物的叶绿体的遗传，高粱、水稻的雄性不育的遗传也是细胞质遗传。(2)两个亲本杂交后代不出现一定的分离比，不遵循遗传的基本规律。(二)细胞质遗传的物质基础在细胞质内含有控制某些性状的遗传物质细胞质基因。但这份遗传物质不是在染色体上，就是线粒体和叶绿体内的丝状的DNA。(三)细胞质遗传在实践中的应用1杂种优势：生产上使用杂交种比连年种植的优良品种有更显著的增产作用，人们把这种现象称为杂种优势。分析：杂种可以集合双亲的有利基因而产生杂种优势，并且两个亲本的亲缘关系越远，携带的异质基因越多，杂种优势越明显。2杂种优势不会稳定遗传根据遗传定律，杂种F1自交后会出现性状分离，要保持作物的杂种优势，必须年年配制第一代杂交种。3杂交育种的主要措施人工去雄，再授粉。对于玉米等雌雄同株异花植物，人工去雄还比较容易，但是，对于水稻、小麦等雌雄同花植物，花又很小，人工去雄就非常困难了。我国水稻育种专家袁隆平在20世纪60年代想利用雄性不育的“母稻”来生产出水稻的杂交种。4雄性不育植株的雄蕊发育不正常，不能产生可育的花粉，但是雌蕊正常发育，可以接受其他植株的花粉而产生种子，这种现象在遗传学上就被称为雄性不育。5雄性不育系：同种植物中具有可遗传的雄性不育性状的植株群体叫做雄性不育系。6使用雄性不育系育种的优点免去大量的人工去雄工作，既节省劳动力，又保证杂交种的纯度。7探究三系配套杂交育种原理（1）雄性不育现象发生的原理 雄蕊是否可育，是由核基因和质基因共同决定的。 核基因：可育基因R对不育基因r是显性。 质基因：可育基因为N，不育基因为S 核基因和质基因的关系：细胞质的可育基因N可使花粉正常发育，细胞核的可育基因R能够抑制细胞质不育基因S的表达。 结果：(2)解决雄性不育系的自身留种问题 要保持杂种优势，必须年年配制第一代杂交种，这样年年需要大量不育系。(3)得到雄性可育的杂交种大田里使用的杂交种必须是雄性可育的，这样才能生产出粮食。以雄性不育系做母本，什么品种做父本才能使后代恢复可育呢？ 小结：在杂交育种中，雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系配套使用，就是三系配套。 我国科学家利用三系配套的方法培育出了小麦、大麦、谷子、玉米、水稻等许多优势杂交种，特别是在培育水稻优势杂交种方面，我国处于世界领先地位。 【应用举例】例1：紫罗兰胚的表皮有黄色和深蓝色之分，黄色表皮紫罗兰与深蓝色表皮紫罗兰杂交，如果前者作母本，F1胚的表皮为黄色；如果前者作父本，F1胚的表皮全为深蓝色。紫罗兰胚表皮颜色的遗传属于A显性遗传 B伴性遗传 C细胞质遗传 D随机遗传解析：本题根据杂交的特点，判断遗传方式，考查细胞质遗传和细胞核遗传的特点。当黄色表皮紫罗兰为母本，F1胚的表皮为黄色；当深蓝色表皮紫罗兰为母本，F1胚的表皮也全为深蓝色。这是母系遗传的特点。所以紫罗兰胚表皮颜色的遗传应属于细胞质遗传。答案：C例2：人类神经性肌肉衰弱症是一种由线粒体中基因控制的遗传病。下列关于该病遗传的叙述正确的是 A.该病患者中女性多于男性 B.母亲患病，子女全都患病C.父亲患病，女儿全都患病 D.父亲患病，子女全都正常 解析：人类神经性肌肉衰弱症由线粒体中基因控制，属于细胞质遗传病，应该具备母系遗传的特点，即只要母亲患病，子女全患病。答案：B【教材习题解答】复习题二、1.（）；2.（）；3.（）；4.（）。三、1不正确。因为用花斑枝条做母本时，由于母本细胞质的不均等分配，所产生的卵细胞就可能有3种类型：只含有叶绿体的、只含有白色体的、同时含有叶绿体和白色体的。上述3种类型的卵细胞受精后，无论父本是哪种枝条，所产生的后代都会出现3种类型：绿色的、白色的和花斑的。2因为种植甜菜、洋葱等作物的目的是为了获取块根或鳞片叶等营养器官，所以在利用雄性不育系培育这类作物时，不需要育成恢复系，只要育成不育系和保持系就可以用于生产，因此父本的基因型应该是保持系N（rr）。3解：答：ABCD杂交种共有两种基因型：S（Rr）和S（rr）。这两种基因型的表现型分别为雄性可育和雄性不育，它们之间的数量比是11。旁栏思考题 在核遗传中，具有两个相对性状的亲本杂交，无论正交与反交，F1总是表现出显性性状。例如，在高茎豌豆与矮茎豌豆的杂交试验中，无论是以高茎豌豆作母本，还是以矮茎豌豆作母本，F1总是表现为高茎。【同步落实】（级）：1.下列关于紫茉莉叶绿体遗传的描述不正确的是 A.绿色（）白色（） 绿色 B.白色（）绿色（） 白色C.花斑（）白色（） 花斑 D.白色（）花斑（） 白色2.含有质基因的一组结构是 A.线粒体和高尔基本 B.叶绿体和中心体 C.核糖体和线粒体 D.叶绿体和线粒体3.细胞质遗传表现为母系遗传的主要原因是 A.精子细胞质中不含有遗传物质 B.受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞C.精子细胞中没有线粒体和叶绿体 D.受精卵的遗传物质全部来自于母本4遗传性眼视网膜炎是一种由质基因控制的人类遗传病，下列关于该病的说法正确的是 A.该病基因肯定存在于线粒体中 B.该病患者女性多于男性C.该病患者男性多于女性 D.某夫妇第一胎生下一个患者，第二胎患病几率为1/2。5.将具有一对相对性状的纯合亲本分别进行正交和反交，则两次杂交后代的基因型 A.一定相同 B.一定不同 C.若是核遗传就不同 D.若是质遗传就不同【同步检测】（级）6.下列有关细胞质遗传的叙述不正确的是 A.人体的质基因全部存在于线粒体中 B.水稻的质基因全部存在于叶绿体中C.一般来说质基因的数量比核基因少 D.真核生物质基因都在DNA分子上7细胞质遗传的主要特点是 A、杂交后代没有一定的分离比 B、F1总是表现出显性性状C、F1总是表现出母系性状 D、细胞质遗传也遵守遗传的三大定律8以下A、B两图分别是甲、乙两遗传病在两不同家族中的遗传系谱图，分析回答：A图 B图 （1）甲遗传病的病基因最可能存在于人体细胞的 体中，它的遗传属于细胞 遗传。（2）乙遗传病的病基因最可能存在于 体上，它的遗传属于细胞 遗传。（3）若某对夫妇中，妻子患有甲病，丈夫患有乙病，若其第一胎生了一个儿子，则该儿子两病兼发的可能性是 。若其第二胎生了一女儿， 则该女儿只患一种病的几率是 。1、C 2、D 3、B 4、A 5、D 6、B 7、AC8、（1）线粒 质 （2）Y染色体 核 （3）100% 100%