遗传毒理学范文第1篇
遗传的基本规律和伴性遗传
【要点精析】
[基本知识]
一、孟德尔研究性状遗传的方法
(一)正确地选用实验材料：
孟德尔在研究生物的性状遗传时，正确地选用了豌豆作实验材料，原因是：
1.豌豆是自花传粉且闭花受粉的植物，在自然状况下永远是纯种，用豌豆做杂交实验结果可靠。 2.豌豆品种间的性状差别显著，容易区分，用豌豆做杂交实验易于分析。
(二)科学地设计实验方法：
1.首先研究一对相对性状的传递情况，然后研究多对相对性状在一起的传递情况。 2.详细记载实验结果，科学地运用数学统计方法对实验结果进行分析。
3.以丰富的想像提出假说，解释实验结果，并巧妙地设计出严谨的测交实验，对实验结果的解释进行验证。
二、学习遗传的基本规律应掌握的基本概念
(一)显性性状和隐性性状：
具有相对性状的两个亲本杂交后，F1中显现出来的那个亲本的性状叫显性性状;F1中没有显现出来的那个亲本的性状叫隐性性状。
(二)显性基因和隐性基因：
控制显性性状的基因称为显性基因，用大写英文字母表示;控制隐性性状的基因称为隐性基因，用小写英文字母表示。
(三)表现型和基因型：
生物体所表现出来的性状叫表现型，例如豌豆的高茎和矮茎。生物体被研究的性状的有关基因组成叫基因型，例如豌豆高茎的有关基因组成有两种：DD和Dd，矮茎的有关基因组成只有dd一种。
(四)纯合体和杂合体：
由含有相同的显性基因或者隐性基因的雌、雄配子结合形成的合子所发育成的个体称为纯合体，简称纯种。由含有显、隐性不同基因的雌、雄配子结合形成的合子所发育成的个体称为杂合体，简称杂种。例如，被研究的相对性状为一对时，基因型为DD或dd的个体为纯合体，基因型为Dd的个体为杂合体。
(五)等位基因和相同基因：
在杂合体内的一对同源染色体的同一位置上，控制相对性状的基因叫等位基因。在纯合体内的一对同源染色体的同一位置上，两个相同的基因叫相同基因。例如，D和d是等位基因，D和D或者d和d是相同基因。
(六)性状分离：
在杂种后代中，显现出不同性状的现象叫性状分离。例如，在杂种后代中，一部分个体表现为高茎，另一部分个体表现为矮茎的现象就是性状分离现象。
三、基因的分离规律
(一)一对相对性状的遗传实验： 1.实验结果：
(1)F1只表现显性性状;
(2)F2出现性状分离现象，分离比接近于3∶1。 2.对分离现象的解释：见重、难点知识。
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3.对分离现象解释的验证——测交： (1)方法：让F1与隐性纯合类型相交。 (2)作用：①测定F1配子的种类及比例; ②测定F1的基因型;
③判断F1在形成配子时基因的行为。 (3)结果：与预期的设想相符，证实了： ①F1是杂合体，基因型为Dd;
②F1产生了D和d两种类型、比值相等的配子; ③F1在配子形成时，等位基因彼此分离。
(二)基因的分离规律：见重、难点知识。
(三)基因分离规律在实践中的应用： 1.在杂交育种中的应用：
若要选育的优良性状是显性性状，则应通过连续的自交和选择，确定为纯合体后，才能选用和推广。若要选育的优良性状是隐性性状，经自交测定得到确认后，再选用和推广。 2.在预防人类遗传病方面的应用：
人类有许多遗传病由隐性基因控制，近亲结婚的夫妇，有可能从共同的祖先那里遗传得到相同的隐性致病基因，从而使后代出现隐性遗传病的机会大大增加。因此应禁止近亲结婚。
四、基因的自由组合规律
(一)两对相对性状的遗传实验： 1.实验结果：
(1)F1只表现显性性状;
(2)F2除了出现两种与亲本相同的类型外，还出现了两种与亲本不同的类型(即出现了性状间的自由组合现象);
(3)F2四种表现型的比值接近于9∶3∶3∶1。 2.对自由组合现象的解释：见重、难点知识。 3.对自由组合现象解释的验证——测交： (1)方法：让F1与双隐性类型相交。 (2)作用：①测定F1配子的种类及比例; ②测定F1的基因型;
③判断F1在形成配子时基因的行为。 (3)结果：与预期的设想相符，证实了： ①F1是杂合体，基因型为YyRr;
②F1产生了YR、Yr、yR、yr四种类型，比值相等的配子;
③F1在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上非等位基因之间进行了自由组合。
(二)基因的自由组合规律：见重、难点知识。
(三)基因自由组合规律的意义： 1.理论意义：
基因重组是生物变异的原因之一，是生物多样性的原因之一。基因重组为生物进化提供了原始的选择材料。 2.实践意义：
在杂交育种中，有目的地将具有不同优良性状的两个亲本进行杂交，使两个亲本的优良性状结合在一起，培育出同时具备两种优良性状的新品种。
五、性别决定和伴性遗传
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(一)性别决定：
雌、雄异体的生物，决定性别的方式叫性别决定。生物界中雌、雄性别的决定方式多种多样，其中染色体决定性别是一种最普遍的性别决定方式。 1.常染色体：
概念：与决定性别无关的染色体叫常染色体。 2.性染色体：
(1)概念：与决定性别有关的染色体叫性染色体。 (2)类型：
①XY型性别决定：全部的哺乳动物，某些两栖动物和双翅目、直翅目昆虫属于此种性别决定。 ②ZW型性别决定：鸟类、爬行动物，某些两栖动物和鳞翅目昆虫属于此种性别决定。 3.XY型性别决定： (1)特点：
(2)后代性别：决定于父方
(二)伴性遗传：
1.概念：位于性染色体上的基因，在遗传上表现出与性别相伴不离的联系，这种遗传方式叫伴性遗传。 2.实例：人红绿色盲的遗传，血友病的遗传。
3.伴X染色体隐性遗传的特点(以红绿色盲的遗传为例)：
红绿色盲遗传的主要婚配方式及后代的发病情况有以下四种：
从上表可以看出伴X染色体隐性遗传的特点是： (1)男性患者多于女性;
(2)致病基因多由男性通过他的女儿遗传给他的外孙。
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4.男性患者多于女性的原因：
(1)色盲基因(b)与它的等位基因(即正常基因B)分别位于两个X染色体上，Y染色体因过于短小而没有相对应的等位基因。
(2)女性只有在两个X染色体上都带有致病基因时才表现为色盲，而男性只有一个X染色体，因此只要X染色体上带有致病基因就表现为色盲。 5.防止伴性遗传病发生的措施：禁止近亲结婚。 [重、难点知识] 基因的分离规律是学习基因的自由组合规律和伴性遗传的基础，是本小节的重点知识。对分离现象和对自由组合现象的解释，以及基因分离规律和基因自由组合规律的实质，是理解和掌握遗传规律的关键，也是解释自然界中各种遗传现象的科学依据，是本小节的重点知识。
基因的自由组合规律涉及到两对等位基因控制的两对相对性状的遗传，较为复杂;伴性遗传遵循遗传的基本规律，但与常染色体上基因的遗传又不完全相同。因此，基因的自由组合规律，以及伴性遗传与常染色体上基因遗传的关系，是本小节的难点知识。
一、掌握对遗传现象解释的要点
孟德尔的两个经典遗传实验中的性状分离现象和性状间的自由组合现象，都出现在F2。而F2产生这些遗传现象，与F1体细胞中基因的存在状态、F1进行减数分裂形成配子时基因的遗传行为有关，也与F1产生的配子类型及比值、F1各种类型的雌、雄配子结合的机会相关。尽管教材中对两种遗传现象的解释不相同，但解释的要点则基本一致。因此在学习和理解对遗传现象的解释时，关键要掌握以下几个要点： 1.F1体细胞中，控制相对性状的基因在染色体上的相对位置。 2.F1进行减数分裂形成配子时基因的遗传行为。 3.F1形成的配子类型及比例。
4.F1各种类型的雌雄配子彼此结合的机会。
二、对分离现象的解释
高茎豌豆(DD)与矮茎豌豆(dd)杂交后，F2出现性状分离现象这是因为：
1.在F1(Dd)的体细胞中，控制相对性状的一对等位基因D和d位于一对同源染色体上。 2.F1进行减数分裂时，同源染色体上的等位基因D和d彼此分离，各进入一个配子。 3.F1形成含有基因D和含有基因d两种类型比值相等的雌、雄配子。 4.两种类型的雌配子与两种类型的雄配子结合的机会相等。
所以F2出现DD、Dd和dd三种基因型，比值为1∶2∶1，出现高茎和矮茎两种表现型，比值为3∶1。
三、基因分离规律的实质
在杂合体内，等位基因分别位于一对同源染色体上，具有一定的独立性。在杂合体形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子，独立地随着配子遗传给后代。 掌握基因的分离规律，关键要理解以下两点：
1.等位基因的独立性：等位基因虽然共存于一个细胞内，但分别位于一对同源染色体上，既不融合，也不混杂，各自保持独立。
2.等位基因的分离性：正是由于等位基因在杂合体内独立存在，才使得等位基因在减数分裂形成配子时，随同源染色体的分开而彼此分离，分别进入不同的配子。
四、对自由组合现象的解释
黄色圆粒豌豆(YYRR)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后，F2出现不同相对性状间的自由组合现象，这是因为：
1.在F1(YyRr)的体细胞中，控制豌豆粒色的一对等位基因Y和y位于一对同源染色体上，控制豌豆粒形的另一对等位基因R和r位于另一对同源染色体上。
2.F1进行减数分裂时，同源染色体上的等位基因彼此分离，即Y与y分离，R与r分离，与此同时，非
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同源染色体上的非等位基因自由组合，即Y可以与R组合，也可以与r组合;y可以与R组合，也可以与r组合。
3.F1形成YR、Yr、yR、yr四种类型比值相等的雌、雄配子。 4.四种类型的雌配子与四种类型的雄配子结合的机会相等。
所以F2出现九种基因型，四种表现型，四种表现型的比值为9∶3∶3∶1。
五、基因自由组合规律的实质
具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交，在杂合体形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。
基因的自由组合规律，又叫独立分配规律。掌握基因的自由组合规律，要注意理解以下两点： 1.同时性：同源染色体上等位基因的分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合同时进行。 2.独立性：同源染色体上等位基因间的相互分离与非同源染色体上非等位基因间的自由组合，互不干扰，各自独立地分配到配子中去。
六、伴性遗传与遗传基本规律间的关系
伴性遗传是由性染色体上基因所控制的遗传。性染色体与生物的性别决定有关。在XY型性别决定的生物中，雌性个体的性染色体为XX，是同源染色体。雄性个体的性染色体为XY，这一对性染色体虽然形态、大小不同，但却分别来自父方(Y)和母方(X)，并且在减数分裂时能部分配对，说明X与Y之间有一部分同源，是一对特殊的同源染色体。性染色体在减数分裂时也彼此分离，同时，性染色体也与其他常染色体进行自由组合。因此，伴性遗传同样遵循遗传的基本规律。
然而，伴性遗传又有它的特殊性。因为其一：雌、雄个体的性染色体不同;其二：有些基因只存在于X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因，还有些基因只存在于Y染色体上，X染色体上没有相应的等位基因。因此。位于性染色体上的基因，在遗传时往往与性别相伴不离。
在分析生物的性状遗传时，如果既有性染色体上基因控制的性状，又有常染色体上基因控制的性状，则位于性染色体上基因控制的性状按伴性遗传处理，位于常染色体上基因控制的性状按基因的分离规律处理，整体按基因的自由组合规律处理。
【知识扩展】
一、不完全显性遗传
孟德尔在豌豆的一对相对性状的杂交实验中，共研究了豌豆的七对相对性状，结果都具有明显的显隐性关系，即杂合体(如Dd)与显性纯合体(如DD)的性状表现完全相同，这种遗传现象，称为完全显性遗传，在生物界中具有普遍性。以后遗传学家发现，有的相对性状在F1中不分显隐性，而是同时表现。例如，普通金鱼与透明金鱼杂交，F1呈现一种中间性状，身体的一部分透明，一部分半透明，一部分不透明，叫五花鱼。这说明，在杂合体内，显性基因的显性作用不完全。雌、雄五花鱼相交后，F2出现了普通型，五花型和透明型三种金鱼，三种表现型间的比值与F2三种基因型间的比值一样，接近于1∶2∶1，说明杂合体内的等位基因照样分离。这种杂合体与显性纯合体的性状表现不完全相同，杂合体内显性基因的显性作用不完全的遗传现象叫做不完全显性遗传。所以，等位基因间的显隐性关系，可以是完全的，也可以是不完全的。
二、基因的连锁互换规律
孟德尔在做豌豆的杂交实验时，没有碰到过两对或多对等位基因位于一对同源染色体上的遗传现象。事实上，生物体有许多性状，也会有控制相应性状的许多基因，而任何生物的染色体数目是有限的，因此一个染色体上必然会有很多基因。这些在同一个染色体上呈线性排列的基因，既不能分离，也不能自由组合，它们是如何遗传的呢?
1910年，美国的遗传学家摩尔根及其合作者，通过果蝇实验，研究了位于一对同源染色体上的两对或多对
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等位基因的遗传行为，揭示了遗传的另一个基本规律——基因的连锁互换规律。基因连锁互换规律的实质是：两对或两对以上等位基因位于一对同源染色体上，在减数分裂形成配子时，位于同一个染色体上的非等位基因，常常连在一起，不相分离，一起进入到配子中去;在减数分裂的四分体时期，由于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体间的局部交换而发生了互换，使得染色体上的基因进行了重新组合。
基因的连锁互换现象在生物中普遍存在。这一遗传规律的发现，证实了染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，说明了因基因间互换而发生的基因重组，是生物变异的原因之一。
三、从每对相对性状入手分析基因的自由组合规律
基因的自由组合规律，涉及到两对或两对以上相对性状的遗传，较为复杂。然而，基因的自由组合规律是在基因的分离规律的基础上提出的，就每一对相对性状而言，仍然遵循基因的分离规律。因此我们在分析两对或两对以上相对性状的遗传问题时，只要确定两对或两对以上的等位基因是独立分配的，就可以先对一对相对性状进行分析，然后再将两对相对性状综合在一起分析。 例如，孟德尔的两对相对性状的遗传实验中，F2的结果如下：
黄色圆粒种子315，绿色圆粒种子108，黄色皱粒种子101，绿色皱粒种子32，共计556。 如果按一对相对性状来分析，结果应是： 黄色种子=315+101=416，占74.8%，接近3/4; 绿色种子=108+32=140，占25.2%，接近1/4; 圆粒种子=315+108=423，占76.1%，接近3/4; 皱粒种子=101+32=133，占23.9%，接近1/4。
根据概率的乘法定律：两个相互独立的事件同时发生的概率，等于每个事件发生的概率的乘积。因此，综合分析两对相对性状在F2中存在的情况，结果应是： 黄色圆粒种子出现的概率是：3/4×3/4=9/16; 绿色圆粒种子出现的概率是：1/4×3/4=3/16; 黄色皱粒种子出现的概率是：3/4×1/4=3/16; 绿色皱粒种子出现的概率是：1/4×1/4=1/16; 即F2四种表现型的比值为9∶3∶3∶1。
四、本小节知识间的联系
(一)等位基因与非等位基因：
下图
(一)中有两对同源染色体，其中A与a，B与b为等位基因，在遗传时遵循基因的分离规律。而图中的A与B，A与b，a与B，a与b则是位于非同源染色体上的非等位基因，在遗传时遵循基因的自由组合规律。图
(二)中的一对同源染色体上有两对等位基因，其中C和D，c与d是位于同一染色体上的非
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等位基因，它们在遗传时遵循基因的连锁互换规律。
(二)基因型与表现型的关系：
基因型与表现型的关系可概括为以下三点：
1.基因型是生物性状表现的内在因素，表现型是基因型的表现形式。
2.表现型相同，基因型不一定相同。例如，在完全显性遗传时，显性杂合体与显性纯合体的表现型相同，而二者的基因型则不同。
3.基因型相同，表现型不一定相同。因为生物的生活环境也会影响生物的性状表现。
所以，基因是生物性状表现的物质基础，是内因;环境因素是生物性状表现的外因。生物的表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。
(三)两大遗传规律的联系和区别： 1.两大遗传规律的联系：
(1)两大遗传规律在生物的性状遗传中同时进行，同时起作用。 (2)基因的分离规律是基因自由组合规律的基础。
2.两大遗传规律的区别：见下表
(四)多对相对性状的遗传分析：
基因自由组合规律的遗传实验表明，随着控制杂合体相对性状的等位基因对数的增加，杂种后代的性状表现更为复杂。下表表示的是，在非等位基因独立遗传的情况下，F1等位基因的对数与F2基因型和表现型间的数量关系，可以从理论上对多对相对性状的遗传作出预测和分析。
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(五)人类遗传病的特点：
根据控制人类遗传病的基因在染色体上的位置和基因的显、隐性关系，可将人类遗传病分为五种类型，其主要特点列表如下：
从上表中可看出：
1.常染色体上基因控制的遗传病，男女患病机会均等，无性别差异;由性染色体上基因控制的遗传病，男女患病的机会不等，有明显的性别差异。
2.由显性基因控制的遗传病，有连续遗传，代代发病的现象;由隐性基因控制的遗传病，有隔代遗传现象，一般双亲无病，后代有病。
五、与其他章节知识间的联系
(一)细胞核遗传与细胞质遗传的关系：
细胞核遗传，是指由细胞核内的基因所控制的遗传现象。染色体是核基因的载体，在生物的传种接代过程中，细胞核内的遗传物质是通过雌、雄配子共同传递的。细胞核遗传遵循基因的三大遗传规律。 细胞质遗传，是指由细胞质内的基因所控制的遗传现象。细胞质遗传的物质基础是叶绿体和线粒体中含有的DNA分子。细胞质遗传的主要特点是，在杂交过程中，杂种后代只表现母本性状。原因是大多数生物卵细胞的细胞质比精子的细胞质多，精子与卵细胞结合形成受精卵时，进入卵细胞的一般是精子的细胞核，精子的细胞质很少进入甚至没有进入到卵细胞内，因此受精卵的细胞质主要来源于卵细胞。在生物的传种接代过程中，细胞质内的遗传物质只能通过雌配子来传递。所以细胞质遗传不按基因的三大遗传规律进行。 虽然细胞核遗传和细胞质遗传各自都具有相对的独立性，但并不意味着二者之间没有丝毫的关系。细胞核和细胞质共同存在于细胞这个统一的整体内，它们相互依存，相互制约，不可分割。它们控制的遗传现象必定也会相互影响。所以生物的遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果。
(二)遗传的基本规律与第三章的减数分裂知识密切相关。减数分裂第一次分裂时，同源染色体的分离是理解基因分离规律的关键。在同源染色体分离的同时，非同源染色体随机组合，是理解基因的自由组合规律的关键。在四分体时期，同源染色体中的非姐妹染色单体间相互交叉，进行部分片段的互换，是理解基因连锁互换规律的关键。总之，遗传基本规律方面的知识要与减数分裂方面的知识联系起来掌握。
(三)非同源染色体上的非等位基因间的自由组合和同源染色体上原来连锁的等位基因间的互换，使基因间进行了重组，与本章第二节生物的变异知识相关。
(四)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果。环境对生物的影响将在第七章中学到。
【例题讲解】
【例1】
某种基因型为Aa的高等植物产生的雌雄配子的数目是
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[
] A.雌配子∶雄配子=1∶1 B.雌配子∶雄配子=1∶3 C.A雌配子∶a雄配子=1∶1 D.雄配子很多，雌配子很少
【解析】
与此题相关的知识点是对分离现象的解释。课本中在解释分离现象时，有这么一段话：“F1(Dd)进行减数分裂时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，最终产生了含有基因D和d的两种雌配子和两种雄配子，它们之间的比数近1∶1。”这里所讲的1∶1，是指含有基因D和含有基因d的两种雌配子的数目相当，含有基因D和含有基因d的两种雄配子的数目也相当，不能误认为含有基因D和d的雌配子与含有基因D和d的雄配子的数目相等。因为，一个精原细胞经减数分裂形成四个精子，而一个卵原细胞经减数分裂只形成一个卵细胞。所以，含有D和d基因的雄配子，要比含有D和d基因的雌配子的数目多得多。同样，基因型为Aa的高等植物产生的含有A和a基困的雄配子，要比含有A和a基因的雌配子的数目多得多。 答案：D
【例2】
玉米的黄粒(A)对白粒(a)为显性，将一株纯合的黄粒玉米与一株纯合的白粒玉米相互授粉，则这两株玉米结出的种子中
[
] A.胚的基因型不同，胚乳的基因型相同 B.胚的基因型相同，胚乳的基因型不同 C.胚和胚乳的基因型都相同 D.胚和胚乳的基因型都不同
【解析】
与此题相关的知识点是基因的分离规律和植物的个体发育。解答此题可分两步进行： (1)当纯合的黄粒玉米(AA)作母本时，卵细胞的基因型为A，两个极核的基因型为AA，则纯合的白粒玉米(aa)作父本，精子的基因型为a，遗传图解如下：
(2)当纯合的白粒玉米(aa)作母本时，卵细胞的基因型为a，两个极核的基因型为aa，则纯合的黄粒玉米(AA)作父本，精子的基因型为A，遗传图解如下：
将上述两次杂交的结果进行比较，可知这两株玉米结出的种子中，胚的基因型相同，而胚乳的基因型不同。 答案：B
【例3】
豚鼠的毛色由一对等位基因B和b控制。黑毛雌鼠甲与白毛雄鼠丙交配，甲生殖7窝，共产下8只黑毛豚鼠和6只白毛豚鼠。黑毛雌鼠乙与白毛雄鼠丙交配，乙生殖7窝，共产下15只黑毛豚鼠。 请分别写出三只亲鼠的基因型：甲______，乙______，丙____________。
【解析】
与此题相关的知识点是基因的分离规律。应用基因的分离规律解遗传题，一般分以下三步进行： (1)正确判断相对性状间的显、隐性关系：
判断方法通常有两种：①具有相对性状的纯合体杂交，后代中表现出来的亲本性状为显性性状。②具有相同性状的个体相交，后代中分离出来的那个性状为隐性性状。 此题有两种交配类型：
① 亲代： 甲黑毛 × 丙白毛 ↓
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子代： 黑毛(8只)： 表现型比： 1 ↓
子代： 黑毛(15只) ∶ 1 白毛(6只)
② 亲代： 乙黑毛 × 丙白毛
根据判断方法第①和第②种交配类型可知，黑毛是显性，白毛为隐性。 (2)写出隐性个体的基因型和显性个体基因型中的已知部分： 甲：B______;乙：B______;丙：bb (3)求出显性个体基因型的未知部分：
具有显性性状的个体，可能是纯合体，也可能是杂合体。它们基因型中的未知部分，可以根据后代的表现型及比例去推测，也可以根据后代中隐性个体的基因型去推测。
由于第①种交配类型的后代中，黑毛∶白毛=1∶1，而且亲代丙的基因型又为bb，所以甲的基因型应为Bb。 由于第②种交配类型的后代全是黑毛，而且亲代丙的基因型为bb，所以乙的基因型肯定为BB。 答案：Bb BB bb
【例4】
蕃茄的高茎(D)对矮茎(d)是显性，茎的有毛(H)对无毛(h)是显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。将纯合的高茎无毛蕃茄与纯合的矮茎有毛蕃茄进行杂交，所产生的子代又与“某蕃茄”杂交，其后代中高茎有毛，、高茎无毛、矮茎有毛、矮茎无毛的蕃茄植株数分别是3
54、1
12、3
41、108。“某蕃茄”的基因型是______。
【解析】
与此题相关的知识点是基因的自由组合规律。基因的自由组合规律是在基因的分离规律基础上提出的，用基因的自由组合规律解遗传题时，可先对每对相对性状分别进行分析，然后再综合分析两对相对性状同时存在的情况。此题的解题步骤如下： (1)确定第一次杂交后产生的子代的基因型： 根据题意写出第一次杂交图解： 亲代： 高茎无毛DDhh ↓
子代： 高茎有毛DdHh (2)确定“某蕃茄”的基因型： ①根据题意写出第二次杂交图解： 亲代： 高茎有毛DdHh ↓
子代： 高茎有毛 354株 112株 高茎无毛
矮茎有毛
矮茎无毛
341株 108株 × 某蕃茄______ × 矮茎有毛ddHH ②分别统计第二次杂交后，每对相对性状在后代中的分离比： 如果只考虑茎的高矮这一对相对性状，后代中： 高茎∶矮茎=(354+112)∶(341+108)=1∶1 由此可知，第二次杂交的双亲中，一个是杂合体，另一个是隐性纯合体。现已知一个亲本的基因型为Dd，则另一亲本(某蕃茄)的基因型为dd。
如果只考虑茎的有毛与无毛这一对相对性状，后代中： 有毛∶无毛=(354+341)∶(112+108)=3∶1 由此可知，第二次杂交的双亲都是杂合体。现已知一个亲本的基因型为Hh，则另一亲本(某蕃茄)的基因型也为Hh。
③将两对相对性状综合考虑：
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“某蕃茄”的基因型应该是：ddHh，表现型是：矮茎有毛。 答案：ddHh
【例5】
纯合的黄色圆粒豌豆(YYRR)与纯合的绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，F2中出现绿色圆粒豌豆的概率是______。
【解析】
这是一道运用基因的自由组合规律计算概率的遗传题。解题过程如下： (1)求出F2中出现绿色豌豆的概率： 亲代： 黄色YY × 绿色yy ↓
黄色Yy ↓
黄色YY 黄色Yy 绿色yy ∶ 2 ∶ 1 F1： F2：
比值： 1 其中绿色豌豆yy占1/4。
(2)求出F2中出现圆粒豌豆的概率： 亲代： 圆粒RR × 皱粒yy ↓
圆粒Rr ↓
圆粒RR 圆粒Rr 皱粒rr F1： F2：
比值： 1
∶ 2
∶ 1 其中基因型为RR和Rr的是圆粒豌豆，占3/4。
(3)求出绿色性状和圆粒性状在F2中同时出现的概率：
根据概率的乘法定律计算，F2中出现绿色圆粒豌豆的概率为：1/4 ×3/4=3/16。 答案：3/16
【例6】
人类的红绿色盲和血友病属于伴X染色体隐性遗传病，其隐性致病基因在亲代与子代间的传递方式中哪一项不存在：
[
] A.男性→男性
B.女性→女性 C.女性→男性
D.男性→女性
【解折】
伴X染色体隐性遗传，是指隐性致病基因与正常的显性等位基因，均位于X染色体上，Y染色体上不存在相对应的等位基因。因此，这对基因只能随X染色体传递。在受精过程中，男性的X染色体不能传递给儿子，只能传递给女儿，女性的X染色体既可传递给儿子，又可传递给女儿。所以X染色体上的隐性致病基因也就不能从男性→男性。 答案：A
【例7】
下列各图分别是五个家庭的遗传系谱图。其中______图是伴X染色体显性遗传病系谱图，______图是伴X染色体隐性遗传病系谱图，______图是常染色体显性遗传病系谱图，______图是常染色体隐性遗传病系谱图，______图是伴Y染色体遗传病系谱图。
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【解析】
这是一道识图分析遗传题，解这类遗传题必须掌握这几种遗传病的主要特征： 由显性基因控制的遗传病：有连续遗传现象，一般代代发病。
由隐性基因控制的遗传病：有隔代遗传现象，一般双亲无病，后代有病。 由常染色体上基因控制的遗传病：男女患病的机会均等，无性别差异。
由性染色体上基因控制的遗传病：男女患病的机会不等，有明显的性别差异。①伴X染色体显性遗传病：女性患者多于男性。②伴X染色体隐性遗传病：男性患者多于女性。③伴Y染色体遗传病：只在男性中出现，有连续遗传现象。 然后根据上述特征分两步解题。 解题过程：(以C图为例)
(1)根据系谱图，确定致病基因的显、隐性。
从C系谱图上看，该家族Ⅰ、Ⅲ代有患者、Ⅱ代无患者，有隔代遗传现象，说明致病基因为隐性基因。 (2)根据患者的性别比例确定致病基因的位置。
C系谱图中只有男性患者，有明显的性别差异，属伴性遗传，而第Ⅱ代中的男性不患病，不可能是伴Y染色体遗传病，而应为伴X染色体隐性遗传病。
其余各图均可用上述两步解题法得出答案。如果系谱图中患者的性别比例不明显，则可根据系谱图用假设排除法确定答案。 答案：B C A E D
【能力训练】
一、选择题
1.控制相对性状的基因叫 [
] A.显性基因
B.隐性基因
C.相同基因
D.等位基因
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2.下列叙述正确的是 [
] A.杂合体相交后代必定是杂合体 B.纯合体相交后代必定是纯合体 C.纯合体自交后代都是纯合体 D.测交后代都是杂合体
3.在杂交育种过程中，一旦出现就能稳定遗传的是 [
] A.显性性状
B.隐性性状
C.相对性状
D.优良性状
4.下列哪一组实验结果将出现性状分离现象 [
] A.AA×aa B.AA×Aa C.Aa×Aa D.aa×aa 5.豌豆的高茎和矮茎是一对相对性状，下列哪一组杂交实验能确定相对性状中的显、隐性关系 [
] A.高茎×矮茎→高茎
B.高茎×矮茎→高茎∶矮茎=1∶1 C.高茎×高茎→高茎
D.矮茎×矮茎→矮茎
6.子叶的黄色对绿色为显性，鉴别一株黄色子叶豌豆是否是纯合体，最常用的方法是 [
] A.杂交
B.测交
C.检查染色体
D.观察性状
7.一株“国光”苹果树，开花后“去雄”、授予“香蕉”苹果的花粉，所结苹果的口味是 [
] A.两种苹果的混合味
B.“国光”苹果的口味 C.“香蕉”苹果的口味
D.二者中显性性状的口味 8.基因分离规律的实质是 [
] A.F2出现性状分离现象 B.F2性状分离比为3∶1 C.等位基因随同源染色体分开而分离 D.测交后代性状分离比为1∶1 9.具有一对相对性状的两个纯合体亲本杂交，隐性性状是
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[
] A.F1没有表现出来的性状
B.各代都不表现的性状 C.F2没有表现出来的性状
D.测交后代没有表现的性状 10.隐性性状的意义是 [
] A.具有隐性性状的个体都是杂合体，不能稳定遗传 B.具有隐性性状的个体都是纯合体，可以稳定遗传 C.隐性性状可隐藏在体内而不表现出来 D.隐性性状对生物都有害
11.测交后代的种类及比例由下列哪一项决定 [
] A.亲本的基因型
B.F1配子的种类和比例 C.隐性个体的配子
D.显性个体的配子
12.许多杂合高茎豌豆彼此异花传粉，其子代中可能有
[
] A.100%纯合高茎
B.100%杂合高茎 C.50%纯合高茎
D.50%杂合高茎
13.在一对相对性状的遗传实验中，当有3/4的子代表现显性性状时，其亲本 [
] A.都是隐性纯合体 B.都是显性杂合体 C.都是显性纯合体
D.一个是显性杂合体，一个是显性纯合体
14.豚鼠有黑色和白色，一位饲养员让两只杂合黑豚鼠交配，一胎生下的小豚鼠可能 [
] A.全是黑色
B.全是白色
C.黑色占75%，白色占25%
D.上述情况都有可能
15.牛的黑色对红色为显性，若要确定一条黑色公牛是否纯合，最好选择下列何种母牛与之交配? [
] A.纯合黑母牛
B.杂合黑母牛 C.任何黑母牛
D.任何红母牛
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16.基因的自由组合规律揭示了 [
] A.同源染色体上等位基因间的关系 B.非同源杂色体上非等位基因间的关系 C.同源染色体上非等位基因间的关系 D.姐妹染色单体上基因间的关系
17.某植株与隐性类型测交，其后代的基因型都是AaBb，则该植株的基因型是 [
] A.aabb B.Aabb C.AaBb D.AABB 18.取基因型为AABB植株的枝条(接穗)，嫁接到基因型为aabb的植株(砧木)上，成活后，该枝条上所结果实的果肉细胞的基因型是
[
] A.AaBb B.AABB C.aabb D.AAaaBBbb 19.基因型为AaBB的父亲和基因型为Aabb的母亲，所生子女的基因型一定不可能是 [
] A.AaBB B.AABb C.AaBb D.aaBb 20.小麦的高秆(易倒伏D)对矮秆(抗倒伏d)是显性，抗锈病(T)对不抗锈病(t)是显性，两对基因独立遗传。现用纯合的高秆抗锈病品种和纯合的矮秆不抗锈病的品种杂交。 (1)在F2中能隐定遗传的个体占 [
] (2)在F2中能稳定遗传的矮秆抗锈病个体占 [
] A.4/16 B.3/16 C.9/16 D.1/16 (3)假如在F2中共得到600株矮秆抗锈病小麦，则其中可作良种培育的矮秆抗锈病小麦约有 [
] A.600株 C.200株 B.400株 D.100株
21.豌豆的黄色对绿色是显性，圆粒对皱粒是显性，现让黄色圆粒豌豆(YYRR)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，在F2的4800株豌豆中，表现型为新类型，且是纯合体的豌豆约有 [
] A.300株 C.900株 [
]
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22.基因自由组合规律的实质是
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A.同源染色体在减数分裂时彼此自由组合
B.非同源染色体上的基因在减数分裂时彼此自由组合 C.F1产生的各类雌、雄配子彼此自由组合 D.F2发生9∶3∶3∶1的性状分离
23.基因型为AABb的植株自交，其后代表现型的比例为
[
] A.9∶3∶3∶1 B.1∶2∶1 C.1∶1∶1∶1 D.3∶1 24.黄色(Y)圆粒(R)豌豆和绿色(y)皱粒(r)豌豆进行杂交，子代中有黄色圆粒71粒，黄色皱粒70粒，绿色圆粒73粒，绿色皱粒72粒，其亲本的相交组合应是 [
] A.YyBr×yyrr B.yyRr×YyRr C.YYRR×yyrr D.YYRr×yyRr 25.基因型为DdEe的动物个体，其两对基因是独立遗传的。在生殖时，假如卵巢中有8万个卵原细胞进行减数分裂，那么可以形成具有双隐性基因的卵细胞多少个 [
] A.8万 B.4万 C.2万 D.1万
26.上题中，如果精巢中有8万个精原细胞进行减数分裂，能形成具有双显性基因的精子多少个 [
] A.32万 B.8万 C.4万 D.2万
27.纯合的黄色圆粒豌豆(YYRR)与绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交，F2中出现绿色圆粒豌豆的概率是 [
] A.1/4 B.3/4 C.1/16 D.3/16 28.一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成几种类型的精子 [
] A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
29.下列哪一项不是配子的基因型 [
] A.YR B.Dd C.Br [
] A.两对相对性状分别由两对等位基因控制
版权所有@中国教育考试资源网 D.BT 30.下列关于孟德尔两对相对性状遗传实验的叙述错误的是
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B.两对等位基因位于一对同源染色体上 C.每一对等位基因的传递都遵循基因的分离规律 D.F2中共有九种基因型和四种表现型
31.下列是关于基因型和表现关系的叙述，其中错误的是
[
] A.表现型是基因型与环境共同作用的结果 B.基因型不同的同种生物表现型可能相同 C.基因型相同的同种生物表现型可能不同
D.基因型决定表现型，基因型相同则表现型也相同 32.果蝇的体细胞内有8个染色体，则雄果蝇的体细胞内有
[
] A.6个常染色体+Y B.8个常染色体+Y C.6个常染色体+XY D.6个常染色体+XX 33.据观察，体细胞内染色体数为47的人，性染色体组成异常为XXY，为男性，但睾丸发育不全，不能产生精子。这说明对人类男女性别起决定作用的是 [
] A.X与Y染色体的比例 B.性染色体与常染色体的比例 C.X染色体
D.Y染色体
34.若父亲正常，母亲色盲，则他们子女的色觉为 [
] A.儿、女都正常 B.儿、女都色盲 C.儿子色盲女儿正常 D.儿子正常女儿色盲
35.若子女中两个男孩一个是色盲，女孩色觉都正常，则他们父母的色觉为 [
] A.父亲色盲母亲正常 B.父亲色盲母亲为携带者 C.父亲正常母亲色盲 D.父亲正常母亲为携带者
36.若一对夫妇有两个儿子，一个女儿，其中一个儿子色觉正常，另一个儿子和女儿色盲。则这对夫妇的基因型可能为 [
] A.XBY、XBXB B.XBY、XBXb C.XbY、XbXb D.XbY、XBXb
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37.血友病基因(h)与它的等位基因(H)位于X染色体上，则血友病的发病特点是 [
] A.患者全部是女性
B.患者中一半男性一半女性 C.男性患者多于女性
D.女性患者多于男性
38.我国婚姻法规定，禁止近亲结婚，其理论依据是 [
] A.近亲结婚增加后代患遗传病的机会 B.近亲结婚后代都患遗传病 C.近亲结婚不道德 D.近亲结婚后代成活率低
39.一个受精卵发育成男孩还是女孩主要决定于 [
] A.父母双方提供的配子
B.父方提供的配子 C.母方提供的配子
D.环境因素 40.人的性染色体 [
] A.只存在于体细胞中
B.只存在于性细胞中 C.只存在于性原细胞中
D.存在于以上三者中
41.遗传方式与性别决定相联系的基因一定位于 [
] A.性染色体上
B.常染色体上 C.X染色体上
D.Y染色体上
42.社会调查中发现，色盲患者总是女性比男性少，原因是
[
] A.男性对色盲病缺乏免疫力 B.色盲基因在Y染色体上
C.色盲基因是X染色体上隐性基因，女性必须隐性纯合才患病 D.色盲基因是X染色体上显性基因
43.一对表现型正常的夫妇，生下一个患遗传病的男孩，该遗传病一定不可能是 [
] A.常染色体遗传
B.显性遗传 C.伴性遗传
D.隐性遗传
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44.血友病受隐性基因控制并位于X染色体上，正常情况下，下列哪种传递方式不存在 [
] A.母亲把致病基因传给女儿
B.母亲把致病基因传给儿子 C.父亲把致病基因传给女儿
D.父亲把致病基因传给儿子
45.某男孩是色盲，他的父母、祖父、祖母、外祖父、外祖母色觉都正常。这个男孩的色盲基因是通过下列哪条途径传来的 [
] A.祖母→父亲→男孩
B.祖父→父亲→男孩 C.外祖母→母亲→男孩
D.外祖父→母亲→男孩
二、简答题
1.孟德尔在研究生物遗传中获得成功的主要原因是： (1)选用______作实验材料。
(2)在研究______的遗传性状时，先针对__________________的传递情况进行研究，再对_______在一起的传递情况进行研究。
(3)用______方法对实验结果进行分析。
2.在杂种后代中，显现出同一性状不同表现类型的现象在遗传学上称为______现象。 3.具有两对相对性状的纯合体杂交，按照基因的自由组合规律，F2出现的性状中： (1)能稳定遗传的个体占总数的______。 (2)与F1性状不同的个体占总数的______。
4.生物的性别主要由______来控制。生物界中比较普遍存在的性别决定类型有______型和______型。果蝇、人和多种高等动物的性别决定类型是______型。
5.鸡的短脚对正常脚为显性，分别由等位基因B和b控制，在这对相对性状的遗传实验中，得到下列结果：
①短脚鸡×短脚鸡→2972只短脚鸡：955只正常鸡 ②短脚鸡×正常鸡→1676只正常鸡：1661只正常鸡 分析上述结果，并回答下列问题：
(1)第①组两个亲本的基因型是______和______，子代中短脚鸡的基因型是_________，正常鸡的基因型是________。
(2)第②组两个亲本的基因型是______和______，子代中短脚鸡的基因型是____________，正常鸡的基因型是________。
(3)第②组遗传实验相当于孟德尔遗传实验过程中的______实验，此实验的目的是为了_____________。 6.丹麦人中蓝色眼睛的人居多，也有人是褐色眼睛。设控制蓝眼和褐眼这对相对性状的基因为A和a。现将眼色的社会调查情况列表如下： (1)这对相对性状中______是显性性状。
(2)每组亲本的基因型是：①_______，②_________，③_________。
7.玉米幼苗绿色G对白色g为显性。用杂合体自交产生的种子做实验：将400粒种子播种在黑暗处，另400粒种子播种在有光处。数日后，种子萌发成幼苗，结果统计如下表： 请按表回答下列问题：
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(1)所得种子的基因型及比值是________。
(2)所得幼苗的表现型及比值理论上是______，而实际是____________。 (3)所得种子中，纯合体占______。 (4)叶绿体形成的主要环境因素是______。
(5)从实验得出的结论是：生物的性状受______控制，同时又受____________的影响。
8.豌豆的黄色(Y)对绿色(y)为显性，圆粒(R)对皱粒(r)为显性。某豌豆的基因型如右图所示，请根据图回答下列问题： (1)该豌豆的表现型是______。
(2)该豌豆的细胞内有______对等位基因。
(3)该豌豆是由基因型为______和_______的配子结合发育而来的。 (4)图中有______对基因位于______对同源染色体上。
(5)该豌豆自交，其后代的基因型及比例是__________，后代的表现型及比例是_________，出现这些表现型的现象在遗传学上称为______________。
9.右图是某家族遗传病系谱图，设控制相对性状的等位基因为A、a，请根据图回答下列问题： (1)该病的致病基因是位于______染色体上的____________基因。
(2)Ⅱ5Ⅲ10的基因型分别是______和______。Ⅲ9的基因型可能为____________，她是杂合体的机率是________。
(3)Ⅲ8和Ⅲ9属于______结婚，他们的子女中患此病的概率是______。
(4)若Ⅲ8与另一家族中纯合正常的女性婚配，则后代中患此病的概率为____________。
(5)从(3)、(4)小题可知______婚配所生子女患______性遗传病的机率较高，其原因是：___________________________。
10.黄色圆粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，对其子代的表现型按每对相对性状进行分析和统计，其结果如下图所示：
(1)子代中黄色与绿色的比例为______，圆粒与皱粒的比例为______。 (2)亲本中黄色圆粒的基因型为______，绿色圆粒的基因型为______。
(3)杂交后代的表现型分别为________，各表现型在总数中所占的比例分别是_______________。 (4)杂交后代中能稳定遗传的占总数的______，它们的表现型分别是_____________。
11.牵牛花的花色由一对等位基因R和r控制，叶的形吠由另一对等位基因W和w控制，这两对相对性状是自由组合的。下表是三组不同亲本杂交的结果：
(1)根据第______个组合能判断出花色中______是显性，叶形中______是显性。理由是______________________。
(2)各个组合中两个亲本的基因型是：①________，②____________，③_________。
(3)让第③个组合的后代红色阔叶自交，所产生的下一代的表现型及比值是_________________________。 12.人的正常色觉(B)对红绿色盲(b)为显性，是伴性遗传，人的褐眼(A)对蓝眼(a)为显性，是常染色体遗传。有一个蓝眼色觉正常的女子与一个褐眼色觉正常的男子婚配，生了一个蓝眼色盲的男孩。这对夫妇中：
(1)男子的基因型是______。 (2)女子的基因型是______。
(3)他们的子女中出现蓝眼色盲男孩的概率是______。
遗传毒理学范文第2篇
关键词：水工钢闸门;全局优化;遗传算法;安全裕度
doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2020.11.019
Key words： hydraulic steel gate; global optimization; genetic algorithm; redundancy
水工建筑物中鋼闸门通过关闭、开启或局部开启，可实现控制水位、调节流量等功能。闸门在工程费用中占比一般为20%[1]，对于平原地区低水头水工建筑物，其占比甚至达到50%，优化设计的经济效益较大。仇强等[2]利用遗传算法实现了平面钢闸门主梁设计的优化。许世刚等[3]运用一种基于分流机制的新型遗传算法对压板式短进水口进行优化，获得全局最优值，为闸门整体优化提供了思路。金菊良等[4]对基因算法进行了改进，改进后的基因加速法适应性更强、应用更广。李月伟等[5]基于CATIA V5软件平台，编制水工钢闸门设计系统计算模块，实现从工程可行性研究到实施全过程的可视化设计与管理。白润波等[6]对水工钢闸门轮轨接触强度的安定算法进行分析，基于安定极限荷载下限理论探讨轮轨的接触强度问题，建立自循环优化安定分析算法，并对90个不同状态下的轮轨接触强度进行了数值分析。刘云俊等[7]对在役水工钢闸门进行安全评估，通过蒙特卡罗抽样随机有限元分析，计算当前钢闸门主梁的可靠度指标，以此判定当前的钢闸门是否安全。王可等[8]利用CATIA软件开展水工钢闸门的三维设计，提出了一种新的“参数提交—设计计算—参数化快速建模—有限元分析校核—工程图优化调整”设计模式。
目前钢结构的应力计算分析理论日趋成熟，通过引入空间有限元分析方法，可以计入面板和水平次梁在闸门整体弯曲中所起的抗弯作用，较真实地反映闸门的工作情况，但需要事先人为拟定闸门的各部位尺寸，仅能起到强度复核的作用。水工钢闸门优化设计中约束条件非常复杂，以往的方法在钢闸门设计中应用困难较大，随着现代优化理论的发展及计算机运算速度的提高，现在可以对钢闸门优化设计进行新的尝试。遗传算法(GA)是一种仿生类算法，它以自然进化和遗传变异理论为基础，多用于复杂问题的优化分析，在所有的工程和科学问题中几乎都有应用[9-10]。
钢闸门属于空间受力体系，目前常拆分为平面体系，按结构力学的方法进行受力分析。对于中小型闸门来说，可直接采用平面体系分析的结果，《水利水电工程钢闸门设计规范》[11]也推荐该方法，对于大型工程，可以其优化结果为基础，再进行精确的有限元分析。
水工钢闸门门叶一般由面板、主次梁、联结系、支承及止水等部件组成，从传力路径看，水压力通过面板、次梁、主梁、边柱、行走支承、闸门埋固件依次传递到闸身或坝体[12-13]，而闸门联结系多为构造要求。钢闸门优化设计一般指面板、主次梁、边柱的布置及结构尺寸的优化，需要寻找一种适当的优化方法，从无数种组合中得到经济合理的方案。笔者根据现行规范[11-12]，按照目前通用的水工钢结构设计理论，应用MATLAB语言编程，运用遗传算法初步实现了水工平面钢闸门的全局优化。
1 水工钢闸门优化设计数学模型
本次水工钢闸门优化，外部参数仅包括孔口的净宽、净高及上下游水头，与闸门有关的其余尺寸均作为独立的变量进行优化。
水工钢闸门优化是有约束条件的非线性规划问题，包括设计变量、目标函数和约束条件三个内容。
1.1 设计变量
设计变量包括已知参数和待优化变量两部分，闸门设计时，已知参数有5个，分别为上游侧水头H1、下游侧水头H2、闸孔净宽B、闸孔净高度H、材料强度[σ]。待优化变量是与闸门结构设计有关的12个相互独立的体形参数，具体见表1。
优化步骤如下：①进行参数设置。确定种群规模N，交叉、变异概率的控制参数pc、pm，误差控制参数ε，惩罚因子ρ等。②种群的初始化。在确定群体规模的基础上，根据变量的取值区间及数值类型，随机生成初始种群，作为GA进化的初始父代。③个体的适应度评价。计算个体的适应度，并按降序排列，个体的适应度越大，说明该个体解的质量越高。④选择。判断是否满足终止条件。⑤杂交。采用常用的双亲双子法，将上述种群配成N/2对，以随机概率pc选择某对进行单点杂交。⑥变异。将杂交后的下一代个体，以随机概率pm对染色体上的一个基因作变异，形成一个新的种群。⑦迭代。把步骤⑥得到的新种群转步骤③，经多次重复迭代，使种群体的适应度逐渐提高，达到预设满意精度时，适应度最大的个体就是优化成果。
3 优化实例分析
某水电站溢洪道闸门采用露顶式平面钢闸门，孔口净宽B=10.00 m，净高H=6.0 m，设计上游水头H1=6.0 m，设计下游水头H2=0，闸门制作材料采用Q235。根据以上数据进行闸门优化，得到闸门重力最小值，并给出相应的闸门结构布置及断面尺寸。
运用遗传算法进行闸门优化设计，在满足已知参数及约束条件下得到最优方案，优化结果与例题相比较的具体情况见表3。
经过优化，可得到以下结论：
(1)优化后闸门自重为77.36 kN(根据遗传算法式(6)迭代后求得)，比例题(根据规范[11-12]中钢闸门计算公式计算)降低约15%。闸门最大应力/材料强度由例题的0.96增至0.99，如仍按最大应力/材料强度=0.96控制，则自重可降低约13%。
(2)各主要构件应力与材料强度比值的离散性下降。
综上，在同样的荷载和强度约束条件下，通过优化，各主要构件强度储备均匀性提高，可达到减少钢闸门自重、降低工程造价的目标[15]。
4 结 论
本文研究了水工钢闸门的受力机理，运用遗传算法进行优化计算，将优化计算成果直接导入水工钢闸门绘图软件，可实现钢闸门的自动化设计，大幅提高钢闸门设计效率。平面钢闸门优化的技术思路也可用于弧形钢闸门以及人字闸门。通过优化门体结构布置，各部位强度储备趋于一致，可体现结构优化理论中均匀强度的特点。在同样的荷载和强度约束条件下，闸门自重可减小，投资降低;对于具体的工程项目来说，可在闸门自重不变的前提下，使各部位强度储备均匀、最大应力降低，闸门的安全度显著提高。
参考文献：
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【責任编辑 张华岩】
遗传毒理学范文第3篇
《“重复”的奥妙》是北师大版小学数学二年级下册数学好玩中的教学内容。本节课重点研究的是图形循环变化的规律。今天，很荣幸听了张金萍老师的《“重复”的奥妙》。首先，张老师以生活中的情景：“现在是几月，下个月是几月份?哪下个月呢?六月都有哪些节日?”来导入课题：重复的奥妙。张老师在出示主题情境图时，很好地将原本静态的主题图转换成动态的，很好地吸引学生的注意力，而且还可以让学生更好地观察、理解主题图。接着，张老师就主题图里来进行课堂的教授，在教授的过程中，张老师很好地引导学生对知识的学习，而且张老师还特别注意培养学生的倾听习惯，在学生回答问题时候，张老师有特别强调学生要注意去倾听同学的回答，不仅如此，张老师还特别注重学生表达的完整性，当学生表达不够完整的时候，她都能及时给予纠正。
通过这节课的教学，我深刻体会到张老师的用心良苦，在整个课堂教学中，张老师都能以学生的现实生活经验为基础,数学教学与生活是密切联系的，培养学生应用数学知识解决生活中的数学问题的能力是新课程的教学目标。因此，张老师有意识地将数学知识与学生的生活实践联系起来，寓数学知识于学生喜闻乐见的活动之中，使抽象的数学知识以直观丰富的客观事物为载体，让学生体验到数学知识就在身边，生活中充满数学。
遗传毒理学范文第4篇
知识目标 ：
1、通过对自己及家庭成员的一些性状调查，让学生对遗传现象进行初步了解，并能够归纳说明性状的概念。
2、初步了解基因、dna和染色体(染色质)之间关系
3、理解在生殖过程中亲代通过生殖细胞携带遗传物质传递给后代。
4、了解显性性状、隐性性状、显性基因、隐性基因等基本概念。
5、了解一对基因控制的性状遗传方式。
6、了解人类常见的遗传病和禁止近亲结婚的道理以及有关法律。
能力目标：
1、通过对自己身体的一些性状的观察以及父母、祖父母、外祖父母的性状调查，继续培养学生的观察、调查的能力。
2、通过对一对相对性状遗传的分析等活动，培养学生的分析归纳等思维能力。
3、通过判定常见疾病的致病因素，培养学生的分析比较的思维能力。
4能力。
1
2
3 [
、在观察、探究活动的记录和分组讨论等活动中培养学生的语言表达情感目标： 、通过对遗传物质基础的教学，帮助学生树立世界是物质的观念。 、通过教学过程中的一些小组活动，培养学生合作的科学精神。 、通过人类预防遗传病的教学，对学生进行提高民族素质的教育。 教学重点. 难点]： 重点:染色体和基因的概念。 难点:基因在亲代与子代之间的传递。 [教学过程]：
[引言]
各位同学新年好啊!同学们你们在春节的过程中,有没有遇到这样的情况,”这小孩长得真像他的爸爸或者妈妈”,那么我们为什么会长得像我们的父母呢?是否会有共同的规律?比如说，每种生物是怎样将自己的特征传给后代的?最初的生物是怎样发生又是怎样演变的?生物能否孤立的生存，生物与环境之间是一种什么样的关系?等等。我们将在以后的生物课的学习中探讨这些问题，共同寻找这些问题的答案。
1.调查生物的遗传现象
对于“遗传”这一词，我们并不陌生。同学们可以在日常的观察中发现许多遗传的现象，如种瓜得瓜，种豆得豆;儿子的长相像爸爸，等等。我们知道，不同种类的生物有不同的形态特征、生理特性，就是同一种生物的不同个体在这些方面也会有所不同。这些特征，也就是生物体的形态特征或生理特性称为性状。
在课下，同学们对人的一些性状进行了调查。通过调查，我们看到了这些性状在上下代的连续性。这种连续性是否也是遗传现象?这些性状在上下代的传递过程中有没有规律?我们先来分析这些性状。
[学生活动]
(1)小组讨论。每小组选择一项特征，分析该特征在上下代传递中有几种方式。比如某
同学的上眼睑是双眼皮，他的爸爸、妈妈也是双眼皮，这是一种传递方式。会不会还有其他的方式，大家可以根据本小组的调查的结果进行分析。
(2)全班讨论。各小组介绍小组讨论的结果，所分析的性状有几种传递的方式;各种性状在上下代的传递中是否有共同点;将讨论的结果以列表的方式做出小结。
性状与父母相同，或者与父母之一相同，这种现象就是遗传。用生物学的术语叙述遗传这一概念，遗传是指生物的性状传给后代的现象。
若性状与父母不同，叫做什么?子女为什么会出现不同于父母的性状?这些问题，我们将在下一节讨论。
遗传是生物界普遍存在的现象。同学们在自己身边到处可以遇到。但是我们应该如何解释这些现象?如为什么“种瓜得瓜，种豆得豆”生物是怎样把自己的性状传给下一代的?或者生物通过什么途径把自己的性状传给下一代?
提出问题，讨论：父母能否直接将具体的性状传给孩子?父母传给孩子的是什么?
我们在了解人的生殖和发育过程时已经知道，每个人都是由受精卵发育形成的，而每个受精卵又是由卵细胞和精子融合而成的。即从生殖发育的过程看，联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以，我们可以说父母的性状是通过生殖细胞——卵细胞和精子传给后代的。同样，各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的。
提出问题：一个小小的生殖细胞为什么可以决定后代具有什么性状?
我们必须研究细胞内部的结构和细胞所含有的物质。
2.生物的性状与基因和染色体
(1)染色体：
科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质，这种物质很容易被碱性染料染成深色，因此，就将这种物质称为染色体。科学家还发现各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。每种生物的染色体有自己独特的特点。
展示人的染色体和果蝇 (雌)染色体图：不同生物染色体形态不同。
展示几种生物染色体的数目：不同生物染色体数目不同。
提问：从以上四种生物染色体的形态和数目我们可以看到什么?
各种不同物种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。同一物种又是相对稳定的。
体细胞染色体数是生殖细胞染色体数2倍，或者说生殖细胞染色体数是体细胞染色体数的1/2。
进一步研究细胞中的染色体，发现体细胞中总有每两条形态大小相同，可以配成对，所以人的体细胞中有染色体46条，配成23对，玉米体细胞中有染色体10对。
提出问题，讨论：在生殖发育过程中，体细胞与生殖细胞中的染色体数目是怎样变化的? 这样，孩子的体细胞中的染色体数目就与父母的相同了。就我们体细胞中的每一对染色体来说，其中一条来自父亲，另一条来自母亲。
提出问题：人们为什么这样重视染色体的变化?
这是由于染色体数目规律的变化与生物的遗传有密切的关系。
我们知道，生物体的遗传物质存在于细胞核中，在细胞核中遗传物质又主要存在于染色体上。受精卵中的每一对染色体，一条来自父亲，另一条来自母亲，由受精卵经过发育形成的孩子的细胞中就具有了父母双亲的染色体或者说父母双亲的遗传物质了。父母的遗传物质
就是这样传给了子女。
染色体中的遗传物质叫做核酸。同学们在广播、电视和报刊上听到看到的dna就是核酸的一种。
提出问题：每种生物都有许多性状，染色体上的遗传物质怎样控制这些不同的性状?
(2)基因：
“基因”这一名词，同学们也不陌生。但是它到底是什么?它与生物性状有什么关系?科学研究发现，生物的不同性状是由不同的基因决定。我们常说的基因是指位于染色体上的分成若干小单位的遗传物质，这些决定生物性状的遗传物质的小单位叫做基因。如：豌豆的花有红色、白色，茎有高、矮，人的上眼睑有双眼皮、单眼皮，等等，是由不同基因决定的。 基因是染色体上遗传物质的小片段，所以基因也与染色体相同，在体细胞中成对存在，在生殖细胞中只有其中的一个。它们的关系可以这样表示：
我们是否可以这样理解：在我们体细胞中的每一对基因中的两个基因，一个来自父亲，一个来自母亲。
下面我们以人的卷舌和不卷舌为例，研究问题。
生物的一些性状是由一对基因控制的，如人能否卷舌，耳垂等。
提出问题，讨论：以a或a表示控制卷舌特征的基因，这两个基因在人体内会有几种结合方式，分别决定什么特征?同学们可以讨论并提出自己的假设。
a与a结合，可能会有三种方式：aa、aa和aa。
提出问题，讨论:若aa决定的性状是卷舌，aa会决定什么性状?那么aa又会决定什么性状呢?
有的同学会问为什么不是aa决定卷舌呢?在研究这个问题的过程中发现，细胞中的成对基因有显隐性之分，即显性基因和隐性基因。
3.基因控制生物的性状
卷舌由显性基因决定，以大写字母表示显性基因，细胞中的基因是aa;
不卷舌由隐性基因决定，以小写字母表示隐性基因，细胞中的基因是aa。
那么，基因为aa，既有显性基因，又有隐性基因，会表现出什么性状呢?
在基因为aa时，隐性基因不能表现，只表现显性基因a决定的性状，所以aa也是卷舌。
提出问题，讨论：上一节课，我们在分析人体几种性状的遗传方式时，归纳出有这样几种情况，以上述能否卷舌的特征为例：
示投影片：
(1)爸爸、妈妈卷舌，孩子卷舌;
(2)爸爸、妈妈不卷舌，孩子不卷舌;
(3)爸爸、妈妈双眼皮，孩子单眼皮;
(4)爸爸卷舌、妈妈不卷舌，孩子卷舌;
(5)爸爸卷舌、妈妈不卷舌，孩子不卷舌;
(6)爸爸不卷舌、妈妈卷舌，孩子卷舌;
(7)爸爸不卷舌、妈妈卷舌，孩子不卷舌。
请同学们利用显隐性基因的知识对以上各种情况产生的原因作出解释。
同学们对(1)、(2)两种情况比较容易理解，孩子继承了父母的特征，这就是遗传。(4)、
(5)、(6)、(7)几种情况中，孩子继承双亲之一的性状，同学们也能接受。那么，为什么出现了第三种情况，是不是在调查中搞错了?
提问：父母都是卷舌，体细胞中成对基因会有几种情况?
(1)父亲的基因aa，母亲的基因aa，会不会生出不卷舌的后代?
(2)父亲的基因aa，母亲的基因aa，或父亲的基因aa，母亲的基因aa，会不会生出不卷舌的后代?
(3)假如，父亲的基因aa，母亲的基因aa，会不会生出不卷舌的后代?这种后代是怎样产生的?
示投影片：
提出问题：请同学们思考，会不会有这种情况，父母都是不卷舌，生出一个卷舌的孩子?要说明可能或不可能的理由。
留一个小作业，请同学们根据以上学到的知识对投影片所示的 (1)、(2)、(4)、(5)等几种情况进行分析。
4.人类的性别决定
人类的性别是由什么决定的呢?生男生女真的是能人为控制的吗?
首先,我们来认识一下人类的性别是由性状控制的,也就是说是由dna上的基因控制的,对于我们人类来讲,我们共有23对染色体,对比一下,我们发现1-22号染色体在性状和大小上几乎一样,而地23号染色体有明显的区别,由此我们可以推断控制男孩和女孩的性别是由第23号染色体决定的,因此我们把第23号染色体叫做性染色体,而1-22号染色体称为常染色体,下面我们一起来看一下染色体的重新排列情况.
由此我们发现社会上认为的生男生女是由母亲决定的,说法是错误的.
5.人类的主要遗传病
禁止近亲结婚是我国婚姻法的规定。为什么将遗传病与婚姻法的规定联系起来?我们首先要了解什么是遗传病。
请同学们看课本上面的图。这是一个先天性愚型病患者。这种病人的患病特征主要是天生智力低下，发育迟缓，坐、立、走都很晚，只会说“爸”、“妈”单音节词，有的缺少抽象思维的能力。这种疾病是天生的，但得这种病的孩子的父母可能是正常的。那么，患者患病的原因到底是什么?经过研究发现，患者的父母产生的生殖细胞中遗传物质发生变化，使患者一生下来就有这种疾病，这就是我们所说的遗传病。
(1)遗传病：由于遗传物质发生变化引起的疾病为遗传病。
遗传病是遗传物质变化引起的，不具有传染性。目前，已经了解的人类遗传病有4000余种，如白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活，甚至造成死亡。
以前，遗传病一般是无法治疗的。随着科学技术的发展，科学家们正在力图使发生变化的遗传物质恢复正常的活动来治疗某些遗传病。但目前大多数遗传病仍然不能治疗。
提出问题：遗传病不会传染，也不能治疗，对于它是否可以不管，随它发生?
我们不能治疗，但是我们可以通过一定的措施减少遗传病的发生。这些疾病的患者给家庭带来了精神、经济负担，也对社会造成一定的影响。为提高整个民族的素质，我们应该尽量减少遗传病的发生。如何减少遗传病的发生?
(2)禁止近亲结婚：
根据统计发现，近亲结婚，如表兄妹、表姐弟结婚，婚后所生子女遗传病发生的几率高于非近亲结婚。如白化病，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的13.5倍;全色盲，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的17.9倍。我们国家某地有一个山村，由于近亲结婚的人多，出现了许多傻子，被称为“傻子村”。
有的同学会问，为什么近亲结婚，后代遗传病发生的机会增加?我们知道，携带致病基因的人并不一定表现出遗传病，如由隐性基因引起的遗传病，但这种基因有可能递给下一代。血缘关系远，具有相同致病基因的可能性比较小。而近亲结婚，婚配的双方遗传基因相近，婚后所生子女得遗传病的可能性就大。
为提高整个民族的素质，也为了减少遗传病给家庭、个人带来的痛苦，我国婚姻法明确规定，禁止近亲结婚。表兄妹、表姐弟结婚是违反法律的行为，是不允许的。
[小结] ：
这节课，我们初步了解了生物的性状、基因、染色体，这可以帮助我们解释一些遗传现象。我们也初步了解了国家为什么规定近亲禁止结婚的原因和意义。
生物性状的遗传是很复杂的，也是很有趣味的，在这里我们只是学习了最基本的知识。有关这方面的知识，我们在高中还会继续学习。
[板书设计]：第21章 遗传信息的延续性
第一节 生物的遗传
1. 调查生物的遗传现象.
2. 生物性状与基因和染色体
性状:遗传学家把生物体的形态结构特征和生理特征都称为性状
基因:决定生物性状的有效dna片段
3,基因控制生物的性状
4,人类的性别决定
5.人类的主要遗传病
6.遗传病的预防
[教学后记]：
教师在教学内容的呈现方式上，要注意从学生自身或身边的问题、现象开始，从创设的情境中提出问题，激发学生主动探究，自助获得知识、技能和积极的情感体验，逐步形成比较完整的知识体系。“生物的遗传”内容比较抽象，学生学习起来比较困难。因此，在教
遗传毒理学范文第5篇
《人类遗传病与优生》分析和评论
基因突变和染色体变异会导致生物性状的改变，在人体内则可表现为某种疾病。本节作为本章的最后一节课，对整章起到归纳的作用，对于宣传优生优育、提高人口素质也有重要的现实意义。
一、我对本设计案例的总评：
设计项目完整、思路清楚，教材分析准确、教学目标设定符合新课改新课标要求、学习者特征分析符合高二学生实际情况、教学策略选择合理、教学环境及资源准备充分、教学过程设计符合其选择的“支架式教学策略、随机进入式教学策略、合作学习教学策略”和网络学习的基本要求，教学评价设计具有可操作性，具体主要体现以下几个方面：
(1)教师在课前对学习者的特征分析非常详细，从学习特点，学习习惯和学习交往三个方面进行了剖析，会使老师的课堂教学有的放矢。 (2)教学评价形式多样具有实效性。
(3)整个设计体现了教师的主导和学生的主体地位运用了多种教学策略。设计中体现了学生的独立能力和合作意识。
(4)教学流程设计合理环环相扣，将学生的活动和老师的总结紧密结合。各个知识点一一击破。 总之，本设计案例体现了主体教育思想，促进了学生通过网络课件创设的环境实现“自主、合作、探究”的学习方式，使素质教育落到了实处。
二、本设计案例的突出特点：
(1)通过教学环境(能上 Internet 的多媒体网络教室)和教学资源(专题学习网站、多媒体教学课件、网络课程)的准备，引导学生实现了“自主、合作、探究”的学习方式，切实贯彻了新课改的基本思想。
(2)通过网络课件的设计和实施，实现了课程和信息技术的良好整合。制作专题网站和设计网页课件，是实现信息技术与课程和最佳途径，值得推广。
(3)通过教学评价的设计，把优生学整个板块的知识进行了一次梳理，符合学生认知发展的基本规律，有利于学生记忆、辨别、归纳、巩固所学知识。
三、教学目标中情感态度与价值观目标建议改为：
(1)通过学习遗传病对人类的危害，对学生进行人口素质教育、优生教育。 (2)通过对遗传病发病率不断升高的原因的学习，增加学生环保意识教育。
(3)通过相关问题的讨论，增加学生关注社会生活的主人翁意识及理论联系实际的作风。
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克
遗传毒理学范文第6篇
优点：
1、与网络结合可省去渠道费用，节约成本
2、无流量、地域、区域、时间的限制
3、利用成本低的优势开展各种促销返利
缺点：
1、从消费者角度来看，传统购物交易对象彼此都很清楚，在网络环境下容易混淆
2、就国内目前物流能力存在诸多缺陷，某种程度上也制约了这种网络销售的快速发展。