1、核心知识回顾一、遗传因子的发现1豌豆作为实验材料的优点(1)自花传粉、闭花受粉，自然状况下一般为纯合子。(2)具有许多易于区分的相对性状。2对分离现象的解释(1)生物的性状是由遗传因子决定的。(2)体细胞中遗传因子是成对存在的。(3)F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，形成2种数目相等的配子，且配子中只含有每对遗传因子中的一个。(4)受精时，雌雄配子的结合是随机的。3对自由组合现象的解释生物体产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，所以F1(YyRr)产生的雌雄配子各有4种，即YR、Yr、yR、yr。4孟德尔获得成功的原因主要是(1)正确选用豌豆为实验材料。(2)对实
2、验结果利用统计学进行分析。(3)采用假说演绎法进行科学研究。(4)研究问题从简单入手，先研究一对相对性状的遗传，再研究两对及以上。二、基因和染色体的关系1减数分裂和受精作用(1)减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次。(2)精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。(3)减后期同源染色体分离，减后期姐妹染色单体分开。(4)卵细胞与精子形成过程的最大区别在于初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂是不均等的。2基因在染色体上(1)基因在染色体上呈线性排列，一条染色体上有许多基因。(2)“基因与染色体行为存在平行关系”是萨顿运用类比推理的方法提出的假说，由摩尔根通过果蝇杂交实验运用假说演绎
3、法证明其成立的。3伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。三、基因的本质1DNA是主要的遗传物质(1)格里菲思通过肺炎双球菌的体内转化实验提出S型菌体内必定含有某种促使R型菌转化为S型菌的活性物质“转化因子”。(2)艾弗里等通过肺炎双球菌的体外转化实验得出DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。(3)赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验，利用同位素标记法证明了子代噬菌体的各种性状是通过亲代的DNA遗传的。2DNA分子的结构(1)威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱。(2)沃森和克里克从奥地利生物化学家查哥夫那里得知，DNA中AT，GC。(3)1953年
4、，沃森和克里克构建的DNA规则的双螺旋模型与DNA衍射图谱完全相符。3DNA分子的复制(1)DNA分子的复制特点是边解旋边复制和半保留复制。(2)DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。4基因是有遗传效应的DNA片段，具有特异性和多样性。四、基因的表达1基因指导蛋白质的合成(1)细胞中的RNA有三种：mRNA、tRNA、rRNA。(2)转录的条件是模板(DNA的一条链)、原料(4种核糖核苷酸)、酶(RNA聚合酶)和能量等。(3)翻译的条件是模板(mRNA)、“搬运工”(tRNA)、原料(20种氨基酸)、酶和能量等。(4)通常，一个mRNA
5、分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。2基因对性状的控制(1)1957年，克里克提出的中心法则图解。(2)历经考验后，完善的中心法则图解(3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。(4)基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。五、基因突变及其他变异1基因突变和基因重组(1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。(2)易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。(3)基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。(4)基因重组是指在生物体进行有
6、性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。2染色体变异(1)染色体结构变异可改变染色体上的基因的数目或排列顺序，可在显微镜下观察到。(2)细胞中的一组非同源染色体在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。(3)用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，能作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4)与正常植株(二倍体)相比，单倍体植物长得弱小，而且高度不育。但利用单倍体育种能明显缩短育种年限。3人类遗传病(1)人类遗传病是由于遗传物质改变而引起的人类疾病。可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传
7、病。(2)遗传病的监测和预防包括遗传咨询和产前诊断等手段。(3)人类基因组计划的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。六、从杂交育种到基因工程1杂交育种与诱变育种(1)杂交育种的原理是基因重组，一般从F2开始筛选。(2)诱变育种的原理是基因突变，用这种方法可以提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。2基因工程及其应用(1)基因工程的基本原理是基因重组，最基本的工具是限制酶、DNA连接酶和基因的运载体。(2)基因工程的一般操作步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。七、现代生物进化理论1现代生物进化理论的由来(1)历
8、史上第一个提出比较完整进化学说的是拉马克。(2)达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。2现代生物进化理论的主要内容(1)种群是生物进化的基体单位。(2)一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。(3)突变和基因重组产生进化的原材料。(4)在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝一定方向不断进化。(5)物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择及隔离。(6)不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。了解进化历程的主要依据是化石。(7)生物多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性，物种多样
9、性和生态系统多样性。易错易混辨析1孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合。()2F2的31性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合。()3杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同。()4F1(基因型为YyRr)产生基因型YR的卵细胞和基因型YR的精子数量之比为11。()5基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和4种卵细胞可以自由组合。()6基因型为AaBb的植株自交，得到的后代中表现型与亲本不相同的概率为9/16。()7在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数第一次分裂。()8一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生交叉互换的情况下，能产生四种类型的精子。()9绝大多数精卵细胞
10、的识别具有物种特异性。()10性染色体上的基因都伴随性染色体遗传。()11含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子。()12玉米、小麦、西瓜等植物雌、雄同株，细胞内无性染色体。()13朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同。()14格里菲思的肺炎双球菌转化实验直接证明了DNA是遗传物质。()15分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体。()16赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA的半保留复制。()17真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少部分病毒的遗传物质是RNA。()18基因中碱基对或脱氧核苷酸的排列
11、顺序均可代表遗传信息。()19基因突变等同于DNA分子内部碱基对的替换、增添或缺失。()20DNA复制时以DNA分子的一条链作为模板。()21洋葱根尖分生区细胞在减数第一次分裂前间期进行DNA复制。()22细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板。提高转录效率。()23一个含n个碱基的DNA分子，转录的mRNA分子的碱基数是n/2个。()24由逆转录酶催化的是RNADNA。()25线粒体中的DNA能控制某些蛋白质的合成。()26豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。()27基因R复制时，R中的碱基对TA被碱基对CG替换可导致基因突变。()28R基因可突变为
12、r基因，r基因还可能再突变为R基因。()29抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦。()30下述生理过程中发生了基因重组。()R型细菌S型细菌31在减数分裂和有丝分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，可导致染色体结构变异。()32三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。()33用秋水仙素处理某高等植物连续分裂的细胞群体，分裂期细胞的比例会减少。()34携带遗传病基因的个体会患遗传病，不携带遗传病基因的个体不会患遗传病。() 35哮喘病、青少年型糖尿病都属于多基因遗传病。()36调查遗传病类型时，最好选用多基因遗传病。()37调查苯丙酮尿症的发病率时，应在
13、患者家系中进行。()38通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型。()39抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦，此实践活动包含基因工程技术。()40载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。()41转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中。()42自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。()43生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程。()提示：1.根据表现型不能判断显性性状的个体是否为纯合子。2.3.Aa与AA的性状表现相同。4.精子的数量比卵细胞多。5.自由组合是指F1产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。6.后代表现型与亲本
14、不同的概率占7/16。7.8.9.10.11.含X染色体的配子有雌配子，也有雄配子。12.13.朊粒的增殖方式是改变正常蛋白质的空间构象，肺炎双球菌的增殖方式为二分裂。14.肺炎双球菌转化实验只是证明了S型细菌中存在“转化因子”，使无毒的R型细菌转化为有毒的S型细菌。15.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养大肠杆菌，而不是培养噬菌体，再用被标记的大肠杆菌培养噬菌体。16.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，证明了DNA是遗传物质。17.18.19.DNA分子中只有基因部分的碱基对替换、增添或缺失，属于基因突变。20.DNA复制的模板为解旋后
15、的每一段母链。21.洋葱根尖分生区细胞不进行减数分裂。22.基因进行转录时是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA。23.DNA上可能有不具有遗传效应的片段，且基因会选择性表达，因此mRNA分子的碱基数小于n/2个。24.25.26.豌豆粒形的形成机理体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。27.28.29.30.31.32.33.秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞停留在分裂期，用秋水仙素处理细胞群体分裂期细胞的比例会增加。34.携带遗传病致病基因的个体不一定会患遗传病，如女性色盲携带者。遗传病不都是致病基因引起的，还有染色体异常遗传病，这种遗传病就可以
16、不携带致病基因。35.36.最好选用单基因遗传病，因多基因遗传病易受环境因素影响，不宜作为调查对象。37应在广大人群中随机抽样调查。38.39.此育种方式属于杂交育种，原理是基因重组，不包含基因工程技术。40.载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因。 41.动物食入转基因植物后，其消化系统能将植物基因分解成小分子物质，基因不能转入动物体细胞中。42.43.生物多样性包括基因多样性、物种多样性及生态系统的多样性。高考真题感悟考点1：遗传规律的应用1已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性
17、状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：aaBBEE、AAbbEE和AABBee。假定不发生染色体变异和染色体交换，回答下列问题：(1)若A/a、B/b、E/e这三对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)(2)假设A/a、B/b这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验对这一假设进行验证。(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)解析(1)实验思路：将确定三对基因是否分别位于三对染色体上，拆分为判定每两对基因是否位于一对染色体上，如利用和进行杂交去判定A/a和B/
18、b是否位于一对染色体上。实验过程：(以判定A/a和B/b是否位于一对染色体上为例)aaBBEEAAbbEEF1F2预期结果及结论：若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛有眼小刚毛无眼正常刚毛无眼小刚毛9331，则A/a和B/b位于两对染色体上。若F2的表现型及比例为有眼正常刚毛无眼小刚毛31或者有眼小刚毛有眼正常刚毛无眼正常刚毛121，则A/a和B/b位于同一对染色体上。同理，用与杂交，判断A/a和E/e是否位于一对染色体上；用与杂交，判断B/b和E/e是否位于一对染色体上。(2)验证一对等位基因是否位于X染色体上，可用隐性雌性个体和显性雄性个体杂交：分析本题，可用杂交组合进行正反交，验证A/a、
19、B/b这两对等位基因都位于X染色体上。如果下图杂交一为正交，根据后代雄性个体的表现型，可判断B/b位于X染色体上；那么杂交二就为反交，根据后代雄性个体的表现型，可判断A/a也位于X染色体上。杂交一：正交PXaBYXAbXAb F1XAbYXAbXaB有眼小刚毛 有眼正常雄性 刚毛雌性杂交二：反交PXaBXaBXAbY F1XaBYXAbXaB无眼正常刚 有眼正常刚毛雄性 毛雌性答案(1)选择、三个杂交组合，分别得到F1和F2，若各杂交组合的F2中均出现四种表现型，且比例为9331，则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上；若出现其他结果，则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2)
20、选择杂交组合进行正反交，观察F1中雄性个体的表现型。若正交得到的F1中雄性个体与反交得到的F1中雄性个体有眼/无眼、正常刚毛/小刚毛这两对相对性状的表现均不同，则证明这两对等位基因都位于X染色体上。考点2：基因和染色体的关系2已知某种细胞有4条染色体，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其中表示错误的是() 【导学号：77782201】D由选项所示的细胞类型可知，这种细胞是精原细胞，在不考虑基因突变和交叉互换的情况下进行分析：A、B对：减数第一次分裂后期，同源染色体分离，其上的等位基因随之分离(如等位基因G与g、H与h分离)，非
21、等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合(如非等位基因G与H、g与h组合或G与h、g与H组合)，减数第一次分裂产生互补的2个次级精母细胞。C对：减数第二次分裂产生的4个精细胞应该两两相同，每个精细胞中不含同源染色体(不含等位基因)。D错：减数第二次分裂产生的4个精细胞虽然两两相同，但每个精细胞中不应该含有同源染色体，即不应该含有等位基因。3某种羊的性别决定为XY型。已知其有角和无角由位于常染色体上的等位基因(N/n)控制；黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。回答下列问题：(1)公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角；母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角
22、。若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中母羊的表现型及其比例为_；公羊的表现型及其比例为_。(2)某同学为了确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛31，我们认为根据这一实验数据，不能确定M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，还需要补充数据，如统计子二代中白毛个体的性别比例，若_，则说明M/m是位于X染色体上；若_，则说明M/m是位于常染色体上。(3)一般来说，对于性别决定为XY型的动物群体而言，当对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有_种；当其仅位于X染色体上时，基因型有_种；当其位于X和Y染色体
23、的同源区段时(如图所示)，基因型有_种。解析(1)若多对杂合体公羊与杂合体母羊杂交，则理论上，子一代群体中基因型之比为NNNnnn121。而由题干信息“母羊中基因型为NN的表现为有角，nn或Nn无角”可知，子代中母羊的表现型及其比例为有角无角13；由“公羊中基因型为NN或Nn的表现为有角，nn无角”可知，子代中公羊的表现型及其比例为有角无角31。(2)让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配，子二代中黑毛白毛31，根据这一实验数据，无论M/m是位于X染色体上，还是位于常染色体上，都能进行解释，因而不能确定其位置。若M/m位于X染色体上，则白毛个体全为雄性，而若M/m位于常染色体上，则白毛个体中雌雄
24、比例相当。(3)当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时，基因型有AA、Aa、aa 3种；当其仅位于X染色体上时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAY、XaY 5种；当其位于X和Y染色体的同源区段时，基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa 7种。答案(1)有角无角13有角无角31(2)白毛个体全为雄性白毛个体中雄性雌性11(3)357考点3：基因的本质和表达4在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是() 【导学号：7778202】AT2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖BT2
25、噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质C培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中D人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同CA错：T2噬菌体只能寄生在大肠杆菌中，并在其细胞中复制和增殖。B错：T2噬菌体只有在宿主细胞内才能合成mRNA和蛋白质。C对：培养基中的32P经宿主摄取后进入宿主细胞内部，在宿主细胞内，T2噬菌体以自身DNA为模板，以宿主细胞内的物质(含32P的脱氧核苷酸等)为原料合成子代噬菌体，因此培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。D错：人类免疫缺陷病毒所含的核酸是RNA，T2噬菌体所含的核酸是DNA，故两者的核酸类型不同，增殖过程不完
26、全相同。5根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)解析该实验的目的是鉴定一种病毒的遗传物质是DNA还是RNA，要求使用的实验方法是同位素标记法。DNA和RNA的元素组成相同，都含有C、H、O、N、P，因此只标记化学元素是不可行的，而DNA和RNA的不同之处在于含氮
27、碱基不同，因此可在培养基中分别加入含有放射性标记的胸腺嘧啶和含有放射性标记的尿嘧啶，看病毒的增殖是利用了含有放射性标记的胸腺嘧啶来合成DNA，还是利用含有放射性标记的尿嘧啶来合成RNA。答案(1)思路甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。考点4：生物的变异育物种和进化6基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：
28、(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者_。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以_为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子_代中能观察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子_代中能分离得到隐性突变纯合体。解析(1)基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失；染色体变异包括染色体
29、结构变异和染色体数目变异，通常染色体变异涉及许多基因的变化。故基因突变涉及的碱基对数目比染色体变异少。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。(3)显性突变是aa突变为Aa，在子一代中能观察到该显性突变的性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不发生性状分离才算得到显性突变纯合体；隐性突变是AA突变为Aa，在子一代还是表现为显性性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，即能观察到该隐性突变的性状，也就是隐性突变纯合体。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二7人血友病是伴X隐性遗传病。现有一对非血友病的夫妇
30、生出了两个非双胞胎女儿。大女儿与一个非血友病的男子结婚并生出了一个患血友病的男孩。小女儿与一个非血友病的男子结婚，并已怀孕。回答下列问题：(1)用“”表示尚未出生的孩子，请画出该家系的系谱图，以表示该家系成员血友病的患病情况。(2)小女儿生出患血友病男孩的概率为_；假如这两个女儿基因型相同，小女儿生出血友病基因携带者女孩的概率为_。(3)已知一个群体中，血友病的基因频率和基因型频率保持不变，且男性群体和女性群体的该致病基因频率相等。假设男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率为_；在女性群体中携带者的比例为_。解析(1)人血友病是伴X隐性遗传病，因此父亲正常，两个女儿
31、一定正常，但可能是血友病基因携带者。大女儿生了一个患血友病的男孩，该男孩的X染色体肯定来自其母亲(大女儿)，说明大女儿为血友病致病基因携带者。绘制系谱图时要注意标出世代等，具体见答案。(2)小女儿是血友病基因携带者的概率为1/2，则她与正常男子婚配，生出患血友病男孩的概率为1/21/41/8；设相关基因为H、h，假如这两个女儿基因型相同，即都为血友病基因携带者(XHXh)，则小女儿所生后代基因型可能为XHXH、XHXh、XHY、XhY，血友病基因携带者女孩的概率为1/4。(3)男性群体中血友病患者的比例为1%，则该男性群体中血友病致病基因频率Xh1%。又由“男性群体和女性群体的该致病基因频率相等”，可知女性群体中基因H、h的频率是：Xh1%、XH99%，则在女性群体中血友病基因携带者的比例为299%1%1.98%。答案(1)(2)1/81/4(3)0.011.98%