模块二《遗传与进化》的实验
实验一：观察蝗虫的精母细胞减数分裂固定装片P21
实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
方法步骤：
练习
1．以下①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是
A．①②③④ B．②①④③
C．③④②① D．④①③②
2．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
3．下列是动物细胞减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是（ ）。
A．③一⑥一④一①一②一⑤????? B．⑥一③一②一④一①一⑤
C．⑨一⑥一④一②一①一⑤ D．③一⑥一②一④一①一⑤
4．青虾细胞的染色体数目多而且形态较小，为确定其染色体数目，需要制备染色体标本。科研人员挑选若干组数量相等、每个体重（5±0.2）g、活动力强、性成熟的青虾，分别向腹肌注射0.1mL质量分数不等的秋水仙素，对照组注射等量的生理盐水；24h后，取出心脏等6种器官组织，分别制成装片，通过观察和统计，得出结论。以下是该实验的部分结果，请据此回答问题。
结果一：不同器官组织中处于分裂期细胞的比例（%）
结果二：不同质量分数的秋水仙素处理后，处于有丝分裂中期细胞的比例和染色体形态
秋水仙素质量分数
0
1×10－3
2×10－3
3×10－3
4×10－3
5×10－3
6×10－3
有丝分裂中期细胞(%)
1.0
1.2
1.5
3.1
11.2
11.5
12.3
染色体形态
正常
正常
正常
正常
正常
不正常
不正常
结果三：观察127个初级卵母细胞，出现不同四分体数目的细胞个数统计
一个细胞的四分体数
48
49
50
51
52
53
54
55
初级卵母细胞个数
1
1
1
7
102
10
3
2
（1）上述6种器官组织中，观察细胞分裂的最佳材料是 。
注射秋水仙素的最佳质量分数是 ，判断依据是
。
（2）从统计的角度分析结果三，可以确定青虾体细胞的染色体数为__________条，
判断的根据是___________________________________________。
（3）制备青虾染色体标本过程中，还需要使用其他的实验材料，请在下列提供的
部分材料中进行选择，并说明其用途。
材料： A．盐酸、酒精； B．纤维素酶； C．胰蛋白酶； D．二苯胺试剂；
E．苏丹Ⅲ染液； F．双缩脲试剂； G．醋酸洋红液。
①选择_________，用途 。
②选择_________，用途 。
实验二：调查常见的人类遗传病P91
实验原理：
显性遗传病具有世代相传的特点，隐性遗传病隔代出现。伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是交叉遗传，隔代出现，患者男性多于女性。伴X染色体显性遗传病的遗传特点是世代相传，患者女性多于男性。
方法步骤：
可以以小组为单位开展调查工作。其程序是：
组织问题调查小组→确定课题→分头调查研究→撰写调查报告→汇报交流调查结果（如右流程图）
5．黑蒙性痴呆是在北美犹太人中较常见的一种遗传病，为研究其发病率，应该（ ）。
A．在人群中随机抽样调查并统计 B．在患者家系中调查并计算发病率
C．先确定其遗传方式，再计算发病率 D．先调查该基因的频率，再计算出发病率
6．已知某种遗传病是由一对等位基因引起的，但是不知道致病基因的位置，所以动员全体学生参与该遗传病的调查，为调查的科学准确，请你为该校学生设计调查步骤，并分析致病基因的位置。
（1）调查步骤：
①确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现；
②设计记录表格及调查要点（如下）
双亲性状
调查的家庭个数
子女总数
子女患病人数
男
女
③分多个小组调查，获得足够大的群体调查数据；
④汇总结果，统计分析。
（2）回答问题：
①请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。
②若男女患病比例相等，且发病率较低，可能是 遗传病。
③若男女患病比例不等，且男多于女，可能是伴X隐性遗传病。
④若男女患病比例不等，且女多于男，可能是 遗传病。
⑤若只有男性患病，可能是 遗传病。
7．某中学两个生物研究性学习小组分别作了调查：
调查一：调查人群中有耳垂和无耳垂的遗传情况，统计结果如下表：
组别
婚配方式
家庭个数
子
女
父
母
无耳垂
有耳垂
无耳垂
有耳垂
1
无耳垂
无耳垂
60
37
0
23
0
2
有耳垂
无耳垂
300
56
102
50
105
3
无耳垂
有耳垂
100
24
28
19
33
4
有耳垂
有耳垂
200
35
78
25
67
调查二：调查人群中的拇指能否向背侧弯曲的遗传情况（该性状为常染色体遗传），统计汇总和整理见下表：
亲代类型
子代类型
1
2
3
双亲均为拇指能向背侧弯曲
双亲中只有一个为拇指能向背侧弯曲
双亲全为拇指不能向背侧弯曲
拇指能向北侧弯曲
480
480
0
拇指不能向背侧弯曲
288
448
全部子代均为拇指不能向背侧弯曲
请回答：
（1）调查一的相对性状中，属于显性性状的是 ；调查二中的
第 组结果可判断该性状的显、隐性，简要说明理由 。
（2）父亲有耳垂、拇指不能向背侧弯曲，母亲无耳垂、拇指能向背侧弯曲，生育了一个无耳垂、拇指不能向背侧弯曲的男孩，若再生一个有耳垂、拇指不能向背侧弯曲女孩的概率是 。
（3）调查结果往往与实际水平有一定的差距，要想缩小与实际水平的差距，在调查时应采取哪些措施？ 。（至少答出2条）
（4）某人患w遗传病，不知控制w遗传病的基因在染色体上的位置，请你设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。（说明：w遗传病为单基因控制的隐性遗传病）
8.在人群中，有一甲遗传病，在对许多家庭进行调查中得到如下数据资料。请根据表格中数据回答下列问题。
婚配方式
家庭数目
子
女
母
父
甲病
正常
甲病
正常
一组
甲病
甲病
2000
2003
0
952
0
二组
正常
甲病
2200
606
1755
584
1721
三组
甲病
正常
920
707
0
0
637
四组
正常
正常
1000
150
399
0
504
⑴、这对性状遗传涉及 对等位基因。
⑵、甲病最可能由 染色体上的 基因控制的，判断的依据是 。
⑶、若父母均正常，生出一个患病的儿子，一个正常女儿，长大后，该女儿与一个表现正常的男子准备结婚，，结婚前向你进行遗传咨询：
请你分析他们所生后代男孩及女孩的发病率分别为 和 。
如果生一个健康孩子是否需要选择性别？ 。
请画出遗传图解。
9．一种人类遗传病。某中学生物兴趣小组开展研究性学习，对该校06.07.08.09级学生中红绿色盲发病情况进行调查。
⑴他们在制定调查方案中应包括哪些内容？
⑵请你设计一表格，纪录调查结果。
⑶假如被调查人数共为3000人（男性1450人，女性1550人），调查结果发现有色盲患者43人（男性41人，女性2人），如果在正常的人群中有30 人是携带者，则红绿色盲的基因频率为 。
实验三：有数学方法讨论基因频率的变化和自然选择对种群基因频率变化的影响P111-116
实验原理：影响基因频率的因素：基因突变、基因重组、自然选择。
种群是生物进化的单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组、自然选择及隔离是物种开成过程的三个基本环节。突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
遗传平衡：哈迪-温伯格定律（遗传平衡定律）：指在一个在的随机交配的群体里，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变和选择等条件下，世代相传，不发生变化的现象。
英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。指出一个有性生殖的自然群体中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因基因型的频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持着基因平衡的。这5个条件是：①种群大；②种群内的交配是随机的；③没有突变发生；④没有新基因加入；⑤没有自然选择。哈迪—温伯格定律可用数学方程式表示：
（p+q）2 = p2 + 2pq + q2 = 1
10.某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是
A. 43% B. 48% C. 52% D. 57%
11．回答下列有关生物进化的问题。
（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，X\Y分别是_______、__________。
（2）该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为_________，这是生物进化的________ 。
（3）小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
（4）小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；W代表联趾（趾间有蹼）基因。图2表示这两种性状比例变化的过程。
1）由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
2）小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是________。
3）图2所示过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
（5）从生物多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是________。
12．桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色桦尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同，进行如下探究。请完成下列探究方案。
（1）假设： 。
（2）实验步骤：
1）选择工业污染区A和 地区B；
2）收集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾若干；
3） ；
4）一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果。
（3）实验结果：如表1。根据表内数据在右下空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。
表1 桦尺蛾释放数和回收数
地区
项 目
浅色蛾
黑色蛾
工业污
染区A
释放数
400
500
回收数
52
150
B
释放数
500
600
回收数
60
30
（4）结论： 。
（5）分析与评论：
1）人们观察到工业污染导致树皮变黑，从这个角度解释上述实验结果 。
2）已知桦尺蛾的体色有常染色体上一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的显隐性关系，有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，F1 中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1∶1。请利用F1 的饿，在此基础上设计遗传试验完成探究。
①试验步骤： 。
②结果与分析： 。
13．某植物种群，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则：
（1）该植物的A、a基因频率分别是 。（2）若该植物自交，后代中AA、aa基因型个体分别占 。这时，A、a的基因频率分别是
。
14．在自然条件下，基因型为aa个体的出现机会是0.01%,在理想状态下，杂合子出现的机会是 。
15．某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率为 。
16．在一个种群中，开始时A基因频率为50%，a基因频率为50%。三种基因型的比例分别是：AA为25%、Aa为50%、aa为25%，但基因型为aa的个体其生存能力和竞争能力明显低于另两种基因型的个体。那么经过了若干代的自然选择后，你认为下列哪种变化是符合实际情况的 （ ）
A.A基因和a基因的频率基本不发生太大的变化
B.从上述结果可以得出生物进化的方向是由可遗传的变异决定的
C.基因型aa在逐渐下降的同时，Aa也在下降
D.a基因的频率越来越低，A基因的频率越来越高
模块二《遗传与进化》的实验
1.B2.B3.D
4．（1）卵巢和精巢；4×10-3 ；既保证了染色体形态的正常,又使细胞分裂处于中期的细胞比例最高。 （2）104；出现52个四分体的细胞数目明显最多。（出现其他数目四分体的细胞数目极少。） （3）C； 使青虾组织细胞分散成单个细胞,便于制片观察； G； 使青虾组织细胞内的染色体被染色而便于观察
5.A6. （2）①如下表：
双亲性状
调查的家庭个数
子女总数
子女患病人数
男
女
双亲正常
母患病父正常
父患病母正常
双亲都患病
总计
②常染色体隐性 ④伴X显性 ⑤伴Y
7．（1）有耳垂 1 双亲均为拇指能向背侧弯曲，而后代出现性状分离（2）1/8 （3）随机性 调查的群体足够大 （4）①寻找若干个患w遗传病的家庭进行调查。 ②统计患者的性别比例：若患者男性多于女性，则w基因位于X染色体上； 若患者男性与女性差不多，则w基因位于常染色体上； 若患者全是男性，则w基因位于Y染色体上。
8. ⑴．一⑵．X； 隐；后代中女性患者少于男性，⑶．①.； 0； ②是
9.⑴调查目的，对象，方法。结果。分析，结论⑵⑶1.6％
色盲患者
表现正常的人
男
女
男
女
06级学生
07级学生
08级学生
09级学生
10.B11.（1）突变（变异）、自然选择（2）种群 基本单位（3）基因库
（4）1）生存斗争（种内斗争）
2）联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多。（合理即给分） 3）基因频率
（5）遗传 PCR（聚合酶链反应）
12.（1）在工业污染区，黑色蛾数量占优势（合理即给分）
（2）1）非工业污染区
3）将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区
（3）见右图
（4）在工业污染区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势
（5）1）不同污染程度区域的树皮颜色不同，使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同，导致它们的存活率不同。
2）①选择F1的雌雄黑色蛾杂交；观察、记录后代的体色
②若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状。（合理即给分）
13. （1）55%、45% （2）42.5%、32.5% 55%、45%
14. 1.98%15．6%16．Ｄ
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