1、专题五热点重点难点专题透析生物(DB)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)碱基互补配对 基因与染色体 基因重组 染色体变异 初级性母细胞 次级性母细胞 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)一 遗传物质的发现过程 1.(2016 年全国丙)在前人进行的下列研究中,采用的核心技术相同(或相似)的一组是(B)。证明光合作用所释放的氧气来自于水 用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)用 T2噬菌体侵染大肠杆菌证明 DNA 是遗传物质 用甲基绿和吡罗红对细胞染色,观察核酸的分布 A.B.C.D.2.(2013 年全国)在生
2、命科学发展过程中,证明 DNA 是遗传物质的实验是(C)。孟德尔的豌豆杂交实验 摩尔根的果蝇杂交实验 肺炎双球菌转化实验 T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 DNA的X光衍射实验 A.B.C.D.专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2013 年全国)一种病毒同时含有 DNA 和 RNA。()1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验(体内转化)的结论:加热杀死的 S 型细菌中,含有某种促成 R 型细菌转化为 S 型细菌的“转化因子”。2.艾弗里实验的肺炎双球菌转化实验(体外转化)的结论:DNA才是使 R 型细菌产生稳定遗传变化的物质。3.噬菌体侵染细菌实验的结论:DNA 是遗传物质。4.上述三个实验都不
3、能证明 是主要的遗传物质;只有艾弗里的实验能证明蛋白质不是遗传物质。5.噬菌体侵染细菌实验只能 而不能证明蛋白质不是遗传物质。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)“转化因子”DNA DNA 是遗传物质 DNA 推测 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的区别和联系 实验 比较 艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验 噬菌体侵染细菌的实验 设计思路 设法将 DNA 和其他成分(特别是蛋白质)分开,单独地、直接地观察它们各自的作用 分离方法 直接分离法:将 S 型细菌的DNA 与其他成分分离,然后用每种单一成分分别与 R 型细菌混合培养 同位素标记法:利用 T
4、2噬菌体侵染大肠杆菌,此过程中 DNA 注入大肠杆菌体内,而蛋白质外壳留在大肠杆菌体外,使 DNA 和蛋白质自然分开 观察指标 观察 R 型细菌能否转化为 S 型细菌 观察放射性物质存在于上清液中还是沉淀物中 结论 DNA 是遗传物质,而蛋白质不是遗传物质;说明了遗传物质可发生可遗传的变异 DNA 是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质;说明了 DNA 能控制蛋白质的合成;DNA 能自我复制 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.噬菌体侵染细菌实验中,注意以下几个原理:(1)“短时间保温”应理解为尽量保证亲代噬菌体已侵入细菌而子代还未使细菌发生裂解。如果时间过短,亲代噬菌体还未侵入细菌体
5、内;如果时间过长,子代噬菌体就会释放到细菌外面来,这时,就会对离心的结果产生影响。(2)搅拌的作用是将培养液放入搅拌器中搅拌,其目的是使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离,而不是把细菌搅碎。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)离心分离是一种分离混合物的方法,离心的结果是质量大的颗粒在下层,质量小的颗粒在上层,从而达到分离的目的。在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体颗粒的质量较小,在上层的上清液中。(4)本实验的同位素标记需分两步走:先对细菌做标记,用以培养获得有标记的噬菌体,再用此已标记的噬菌体去侵染未标记的细菌。(5)实验需分两组进行:标记 DNA
6、 的为一组,标记蛋白质的为另一组。因为放射性检测不能方便地分清元素种类,只能区分有无标记元素。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.生物体内遗传物质的判别(1)DNA 和 RNA 共同存在时,DNA 是遗传物质,RNA 是 DNA 转录产生的,它不是遗传物质。只有在少数没有 DNA 存在的病毒中,RNA 才起遗传物质的作用。(2)一切有细胞结构的生物,其遗传物质都是 DNA。不管是细胞质中还是细胞核中的遗传物质都是 DNA,但细胞质中主要的核酸为RNA。(3)核酸和遗传物质是两个概念,生物的遗传物质是核酸(DNA 或RNA),说 DNA 是主要的遗传物质,是针对整个生物界而言。专题五热点重
7、点难点专题透析生物(DB)1(2016 年海口模拟)一百多年前,人类就开始了对遗传物质的探索,对此有关叙述正确的是()。A.在肺炎双球菌的转化实验中,细菌的转化实质是发生了基因突变 B.赫尔希等做噬菌体侵染细菌实验时,搅拌是否充分对实验结果影响不大 C.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验在设计思路上的共同点是应用同位素示踪技术,研究 DNA 在亲代与子代之间的传递 D.烟草花叶病毒的 RNA 与车前草病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)A 项中细菌的转化实质是发生了基因重组;搅拌是否充分对实验结果影响可能较大;肺炎双球菌转
8、化实验中没有用到同位素示踪技术;遗传物质决定新病毒的性状,新病毒的遗传物质 RNA 来自烟草花叶病毒,因此新病毒产生的子病毒是烟草花叶病毒。D 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)对32P 标记组,预期沉淀物放射性强度高,上清液放射性强度低,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,但因其不含放射性,因此不影响实验结果;对35S 标记组,预期沉淀物放射性强度低,上清液放射性强度高,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,随细菌一起沉淀在下层,因而沉淀物中的放射性高于预期,上清液中的放射性低于预期,因此影响实验结果。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2 下列关于大肠杆菌的叙述,错误的是()。A.T2噬菌
9、体侵染细菌后,会导致细菌裂解 B.大肠杆菌经诱变育种可获得胰岛素高产菌株 C.其遗传物质中只含有 4 种碱基 D.大肠杆菌为 T2噬菌体的增殖提供场所、原料和酶 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)诱变育种的主要原理是基因突变,基因突变产生新的等位基因。胰岛素是动物细胞分泌的一种蛋白质,大肠杆菌中没有相应的基因,因而基因突变不能产生胰岛素基因,胰岛素高产菌株是基因工程的产物。遗传物质除 DNA 外还有 RNA,它们都只含有 4 种碱基。病毒无独立代谢能力,营寄生生活,宿主细胞为其增殖提供场所、原料等。B 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)二 DNA 复制、转录和翻译 1.(2015 年全
10、国)中心法则的全部内容包括 DNA 和 RNA(或遗传信息)的复制;以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、逆转录、翻译)。2.(2014 年全国)关于核酸的叙述,错误的是(C)。A.细胞核中发生的转录过程有 RNA 聚合酶的参与 B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生 DNA 的复制 C.双链 DNA 分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的 D.用甲基绿和吡罗红染色可观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2013 年全国)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是(D)。A.一种 tRNA 可以携带多
11、种氨基酸 B.DNA 聚合酶是在细胞核内合成的 C.反密码子是位于 mRNA 上相邻的 3 个碱基 D.线粒体中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成 4.(2013 年全国)DNA 有氢键,RNA 没有氢键。()5.(2012 年全国)反转录作用的模板是 RNA,产物是 DNA。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)6.(2012 年全国)同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白,组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同,但排列顺序不同,其原因是参与这两种蛋白质合成的(B)。A.tRNA 种类不同 B.mRNA 碱基序列不同 C.核糖体成分不同 D.同一密码子所决定的氨基酸不同 专题五热点重点难点专题透
12、析生物(DB)1.DNA 复制特点:(1)边解旋边复制;(2)半保留复制。2.基因的本质、基因与 DNA 及染色体的关系(1)基因是有遗传效应的 DNA 片段。(2)核基因在染色体上呈线性 排列,与染色体存在着明显的平行 关系。3.基因对性状的控制 基因对性状的控制是通过指导蛋白质的合成来实现的。(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物体性状。(2)通过控制蛋白质分子结构直接控制生物体的性状。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)半保留 遗传效应 线性 平行 酶的合成 蛋白质分子结构 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)1.DNA 复制、转录和翻译的比较 复制 转录 翻译 主要场所
13、 细胞核 细胞核 细胞质(核糖体)模板 DNA 分子的 两条链 DNA 分子的 一条链 mRNA 原料 4 种脱氧核苷酸 4 种核糖核苷酸 氨基酸 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(续表)复制 转录 翻译 配对原则 AT;GC;TA;CG AU;GC;TA;CG AU;GC;UA;CG 产物 两个相同的 DNA 分子 RNA 蛋白质(多肽)信息传递 DNADNA DNARNA RNA蛋白质(多肽)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.DNA 碱基组成中的规律(1)腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等,鸟嘌呤数与胞嘧啶数相等,即A=T,G=C。(2)嘌呤总数与嘧啶总数相等,即 A+G=T+C。(3
14、)不配对的两碱基之和的比值等于 1,即A+GT+C=A+CT+G=1。(4)互补配对的碱基之和所占比例“三不变”,即在一条链中互补配对碱基之和占该链碱基的比例等于其在互补链中的比例,也等于在整个 DNA 分子中所占比例及在 mRNA 中所占比例。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.中心法则的内容图解 图解表示出遗传信息传递的下列 5 个途径:(1)a表示DNA DNA(或基因到基因):主要发生在细胞核中的DNA自我复制过程,表示遗传信息的传递。(2)b 表示 DNA RNA:主要发生在细胞核中的转录过程。(3)c 表示 RNA 蛋白质:发生在细胞质核糖体上的翻译过程,b、c 共同完成遗传
15、信息的表达。(4)d 表示 RNA DNA:少数 RNA 病毒(如甲型 H1N1 病毒、SARS 病毒、HIV)在宿主细胞内的逆转录过程。(5)e 表示 RNA RNA:以 RNA 作为遗传物质的生物(如 RNA 病毒)的 RNA 自我复制过程。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)实线表示的 a、b、c 途径在自然界普遍存在,发生在绝大多数的生物体中;虚线表示的 d、e 途径是后来发现的,这两种信息传递途径在少数生物体内存在,是对中心法则的补充。4.DNA 复制的相关计算 1 个 DNA 分子复制 n 代后,形成 2n个 DNA 分子,其中只有 2 个DNA 分子中含有亲代 DNA 母链,不
16、含有亲代 DNA 母链的 DNA 分子数为(2n-2)个,含有新合成 DNA 链的 DNA 分子数为 2n个,不含有新合成 DNA链的 DNA 分子数为 0 个。某 DNA 分子中含某种碱基(如腺嘌呤 A)的数目为 a,经过了 n次复制,则 n 次复制过程中所需要的 A 的数量=a(2n-1);第 n 次复制过程中所需要的 A 的数量=a2(n-1)。DNA 分子多样性相关计算 n 对碱基组成的 DNA 分子,可能有 4n种排列方式。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)5.与其他章节间的联系 细胞有丝分裂和减数第一次分裂前的间期完成 DNA 的复制,DNA 复制过程中,由于 DNA 双链解旋
17、,易发生基因突变。用 PCR 技术扩增 DNA 的过程与细胞内 DNA 的复制类似,可看作DNA 复制的人工模拟。RNA 的功能:mRNA翻译过程的模板,tRNA转运氨基酸的工具,rRNA组成核糖体的重要成分;是少数病毒的遗传物质;少数 RNA 具有催化能力。碱基互补配对的适用范围 中心法则涉及的 5 个途径都遵循碱基互补配对原则。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3(2016 年高台五模)碱基类似物 5-溴尿嘧啶(5-BU)既能与碱基 A 配对,又可以与碱基 G 配对。在含有 5-BU、A、G、C、T 5种物质的培养基中培养大肠杆菌,得到突变体大肠杆菌。下列有关叙述错误的是()。A.该培
18、养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高 B.发生突变的大肠杆菌 DNA 分子中共有 6 种碱基配对方式 C.大肠杆菌在此培养基上至少繁殖 3 代,才能实现 DNA 分子某位点上碱基对从 T-A 到 CG 的替换 D.很多位点发生 TA 到 CG 的替换后,DNA 分子结构的稳定性增强 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)综合考查 DNA 的结构和复制以及诱导基因突变的诱变因子等,考查获取信息能力和分析判断能力。据题意,5-BU(简写为 B)属于化学诱变因子,因此在含有 5-BU 的培养基中培养大肠杆菌,大肠杆菌的基因突变频率会明显提高;亲代:A-T子一代:A-B子二代:B-G子三代:G-C;当
19、该 DNA 繁殖 3 代,可实现 DNA 分子某位点上碱基对从 T-A 到 C-G 的替换,形成的突变体 DNA 中有 2 种碱基配对方式;很多位点发生 T-A 到 C-G 的替换后,碱基对数目不变,但氢键数增加,因此 DNA 分子结构的稳定性增强。综上,B 项错误。B 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)根据 DNA 复制半保留复制的特点,结合图示求解:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)4(2016 年襄阳模考)下列关于真核生物基因表达的叙述,正确的是()。A.转运氨基酸的 tRNA 由 3 个核糖核苷酸组成 B.翻译过程需要 DNA 和多种 RNA 共同参与 C.转录和翻译过程均遵循
20、碱基互补配对原则 D.遗传密码的简并性不利于保持生物体性状的稳定 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)本题考查基因表达的相关知识,旨在考查考生的理解能力。识别并转运氨基酸的 tRNA 由多个核糖核苷酸组成,其上与 mRNA上的密码子对应的 3 个核糖核苷酸,称为反密码子;翻译是以 mRNA 为模板合成蛋白质,以 tRNA 为转运氨基酸的工具,以组成成分中含有rRNA 的核糖体为合成场所,不需要 DNA 的参与;转录是发生在细胞核内,以 DNA(基因)的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程;生物体内一种氨基酸可能对应多种密码子,即密码子具有简并性,这增加了基
21、因突变的容错性,有利于保持生物体性状的稳定。C 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)三 遗传定律与伴性遗传 1.(2015 年全国)抗维生素 D 佝偻病为 X 染色体显性遗传病,短指为常染色体显性遗传病,红绿色盲为 X 染色体隐性遗传病,白化病为常染色体隐性遗传病。下列关于这四种遗传病遗传特征的叙述,正确的是(B)。A.短指的发病率男性高于女性 B.红绿色盲女性患者的父亲是该病的患者 C.抗维生素 D 佝偻病的发病率男性高于女性 D.白化病通常会在一个家系的几代人中连续出现 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.(2014 年全国)杂交育种前,为了确定 F2代的种植规模,需要正确预测杂交
22、结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足 3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是高秆和矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上。3.(2013 年全国)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律,下列因素对得出正确实验结论影响最小的是(A)。A.所选实验材料是否为纯合子 B.所选相对性状的显隐性是否易于区分 C.所选相对性状是否受一对等位基因控制 D.是否严格遵守实验操作流程和统计分析方法 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)1.分离定律:在生物的体细胞中,控制同一性状的遗传因子成对存
23、在,不相融合;在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。2.自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。3.伴性遗传与性别决定:伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状总是和性别 相关联的现象。常见的性别决定方式有 XY 型和 型。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)同一性状 配子 分离 同一性状 不同性状 性别 ZW 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)1.遗传定律与减数分裂之间的关系 从细胞水平看,基因的分离定律和自由组合定律都与
24、减数分裂有联系,它们之间的关系如下表所示:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)比较项目 遗传规律 发生 时期 染色体与 基因行为 配子(2N 生物)基因的 分离定律 减 后期 同源染色体分开 等位基因分离 配子中含等位基因中的一个 基因的自由 组合定律 减 后期 非同源染色体自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合 配子中含不同的基因组合 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.孟德尔遗传定律的适用条件、限制因素及有关性状分离比(1)适用条件 真核生物的性状遗传(原核生物和非细胞结构的生物无染色体,不进行减数分裂)。有性生殖过程中的性状遗传(只有在有性生殖过程中才发生等位基因分离,以及
25、非同源染色体上的非等位基因的自由组合)。细胞核遗传(只有真核生物的细胞核内的基因随染色体的规律性变化而呈现规律性传递)。基因的分离定律适用于一对相对性状的遗传,只涉及一对等位基因。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上相对性状的遗传,且等位基因分别位于两对或两对以上的同源染色体上。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)限制因素 孟德尔定律中 F2表现为 31 与 9331 的分离比应具备以下条件:所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因要完全显性。不同类型的雌、雄配子都能发育良好,且受精的机会均等。所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。供试验的群体要大,个体数
26、量要足够多。各对相对性状之间不存在互相影响。(3)其他性状分离比(相关基因分别用 A、a,B、b 表示):专题五热点重点难点专题透析生物(DB)具有两对等位基因的完全杂合子“自交”(遵循自由组合定律),其子代的性状分离比有可能出现97;106;14641等情况,其原因分别是:双显基因同时出现时为一种表现型,其余基因型为另一种表现型,如 9(A_B_)(3A_bb+3aaB_+1aabb);具有单显基因时为一种表现型,其余基因型为另一种表现型,如(9A_B_+1aabb)(3A_bb+3aaB_);显性基因具有相同的效应,显性基因越多,其效果越强,如 1AABB4(AaBB+AABb)6(AaB
27、b+AAbb+aaBB)4(Aabb+aaBb)1aabb。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.与遗传基本规律有关的计算题(1)计算公式 分离定律 自由组合定律 P 等位基因对数 一对 两对或两对以上 F1 配子类型 数及比例 2 种 11 22或 2n种 数量相等 配子组合数 4 种 42或 4n种 F2 基因型种类 3 种 32或 3n种 表现型种类 2 种 22或 2n种 表现型比例 31 9331 或(31)n F1测 交子 代 基因型种类 2 种 22或 2n种 表现型种类 2 种 22或 2n种 表现型比例 11 1111 或(11)n 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)
28、(2)方法与技巧 对于求后代的基因型或表现型比例的题,可用以下两种方法(这里只介绍涉及多对性状题的解法)解答:配子比例相乘法:求出后代基因型,推测出形成该后代的双亲的配子的基因型,将双亲的雌、雄两种配子的比例相乘就是该后代基因型比例。分支法:分别求出子代中每对性状的基因型或表现型比例,再将不同对性状的基因型或表现型比例相乘。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)4.伴性遗传及遗传病系谱分析(1)伴性遗传方式及比较 遗传方式 遗传特点 伴 Y 遗传 父病子病,女不病 伴 X 显性遗传 父病女必病,子病母必病,母正常子必正常 代代连续遗传 男病概率女病概率 (2)口诀:无中生有为隐性,隐性患病找女
29、病,(所有)父子皆病为伴性;有中生无为显性,显性遗传找男病,(所有)母女皆病为伴性。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)遗传病系谱分析 确定致病基因的显隐性 方法:“无”中生“有”为隐性(如图 A 中的致病基因为隐性基因),“有”中生“无”为显性(如图 B 中的致病基因为显性基因)。确定在常染色体还是在 X 染色体上 如出现图 C 情况时,可认为致病基因不在 X 染色体上;如出现图D 情况时,则可认为致病基因在 X 染色体上。如果某题中同时出现几种遗传病,且已知其中一种为伴性遗传,有时可采用假设法来判断:先假设某病为伴性遗传病,再与遗传系谱图中的事实相比较,确定假设是否成立,以判断致病
30、基因的位置。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)其他情况要根据题干中的相关信息,做出正确判断,再运用遗传规律,对照遗传事实正确解答。5.乘法原理在自由组合解题中的应用 自由组合定律以分离定律为基础,因而可以用分离定律的知识解决自由组合定律的问题。(1)配子类型的问题 如:AaBbCc 产生的配子有多少种?专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)配子间结合方式问题 如:AaBbCc 与 AaBbCC 杂交过程中,配子间结合方式有多少种?先求 AaBbCc、AaBbCC 各自产生多少种配子:AaBbCc8 种配子,AaBbCC4 种配子。再求两亲本配子间的结合方式,由于两性配子间的结合是随机
31、的,因而 AaBbCc 与 AaBbCC 配子间有 84=32 种结合方式。(3)基因型类型的问题 如:AaBbCc 与 AaBBCc 杂交,其后代有多少种基因型?先看每对基因的传递情况:AaAa后代有 3 种基因型(1AA2Aa1aa);BbBB后代有 2 种基因型(1BB1Bb);专题五热点重点难点专题透析生物(DB)CcCc后代有 3 种基因型(1CC2Cc1cc)。因而 AaBbCcAaBBCc后代中有 323=18 种基因型。(4)表现型类型的问题 如:AaBbCcAabbCc,其杂交后代可能有多少种表现型?先看每对基因杂交后代的表现型:AaAa后代有 2 种表现型;Bbbb后代有
32、2 种表现型;CcCc后代有 2 种表现型。所以 AaBbCcAabbCc后代中有 222=8 种表现型。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(5)基因型及表现型比例 如:AaBbCcAabbCc 杂交,后代中 AaBbcc 所占比例是多少?后代中三个性状都是显性的个体所占比例是多少?AaAa后代中 Aa 出现的概率为 1/2,显性性状的概率为 3/4。Bbbb后代中 Bb 出现的概率为 1/2,显性性状的概率为 1/2。CcCc后代中 cc 出现的概率为 1/4,显性性状的概率为 3/4。则杂交后代中 AaBbcc 出现的概率为(1/2)(1/2)(1/4)=1/16,后代中三个性状全是显
33、性的个体比例为(3/4)(1/2)(3/4)=9/32。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)5(2016 年淮北模拟)已知果蝇(2n=8)的后胸正常(H)对变胸(h)为显性,基因位于号染色体上,正常肢(D)对短肢(d)为显性,基因位于号染色体上,红眼(W)对白眼(w)为显性,基因位于 X染色体上。回答下列问题:(1)基因型为 HhDd 的雌雄果蝇随机交配,子代中后胸正常、正常肢个体与变胸、短肢个体的比例为 。(2)现有两只雌、雄果蝇杂交,子代中变胸短肢红眼果蝇占 3/16。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)这两只雌、雄果蝇的眼色分别为 。这两只雌、雄果蝇的基因型组合应该有 种可能性。若这
34、两只雌、雄果蝇均表现为正常肢,则其基因型为 。(3)若要通过子代果蝇的眼色来辨别雌雄,则亲本果蝇的相关基因型组合为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)控制后胸、附肢性状的基因分别位于两对染色体上,因此这两对性状的遗传符合自由组合定律,HhDdHhDd9H_D_3H_dd3hhD_1hhdd,可见子代中后胸正常、正常肢个体与变胸、短肢个体的比例为 91。(2)两只雌、雄果蝇杂交,子代中变胸短肢红眼(hhddXW_)果蝇占 3/16,3/16=(1/4)(3/4)1=(1/2)(1/2)(3/4),因此必定是子代中红眼占 3/4,推知双亲均为红眼且相关基因型为 XWXw和 XWY;满足
35、要求的双亲基因型组合有 6 种,即 hhDdXWXwhhDdXWY、HhddXWXwHhddXWY、HhDdXWXwhhddXWY、hhddXWXwHhDdXWY、HhddXWXwhhDdXWY、hhDdXWXwHhddXWY。若这两只雌、雄果蝇均表现为正常肢,则 3/16=(1/4)(3/4)1,双亲基因型为 hhDdXWXw、hhDdXWY。(3)若要通过子代果蝇的眼色来辨别雌雄,选择显性雄蝇与隐性雌蝇杂交,即 XwXwXWY,则子代中红眼为雌性、白眼为雄性。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)91(2)红眼和红眼 6 hhDdXWXw、hhDdXWY(3)XwXwXWY 专题五热
36、点重点难点专题透析生物(DB)考虑一对等位基因(完全显性),一对亲本的杂交后代中,显性性状所占的比例有 1(亲本为 AAAA 或 AAAa 或 AAaa 时)、34(亲本为 AaAa 时)、12(亲本为 Aaaa 时)、0(亲本为 aaaa 时)四种可能,隐性性状所占的比例有 0(亲本为 AAAA、AAAa、AAaa 时)、14(亲本为 AaAa)时、12(亲本为 Aaaa 时)、1(亲本为 aaaa 时)四种可能,解题时利用这些数据通过“因式分解法”按上述解析中的方法求解。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)6(2016 年海南押题)小鼠的皮毛颜色由位于 2 对常染色体上的两对基因(A、a
37、 和 R、r)控制,下图是小鼠的一个遗传系谱图,请分析图回答下列相关问题:(1)6的基因型是 ,1的基因型为 AaRR 的概率为 。如果3与5杂交,产下灰色雄鼠的概率为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)7的基因型是 ,若欲进一步确定其基因型,最好让7与代中 号个体杂交。(3)偶然发现一只雄鼠患有某种遗传病,该遗传病由显性基因 B控制。但其双亲都未携带该致病基因,则该致病基因来源于 。欲确定该致病基因 B 的位置,让这只雄鼠与正常雌鼠杂交,得到足够多的 F1个体,如果 F1雌鼠全都患病,而雄鼠全部正常,则基因 B 位于 染色体上。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)根据图示
38、,可知6是aaR_,由于它的母亲4为A_rr,则6肯定有 r 基因,因而6的基因型是 aaRr;由于2为 aarr,则1为 aaRr,2为 AaRr,根据图示1是 A_R_,结合它的双亲基因型可知,1是 AaRR 的概率为 1/3;3的基因型是 Aarr,5的基因型是 aaRr,产下灰色鼠 AaRr 的概率是(1/2)(1/2)=1/4,生雄鼠的概率为 1/2,因而生下灰色雄鼠的概率为(1/4)(1/2)=1/8。(2)根据题图可知,4为 Aarr,5为 AaR_,7是4和5的后代,它表现为灰色,据此判断7的基因型是 AARr 或 AaRr;确定它的基因型可用测交法,另一方应是隐性纯合子,代中
39、符合此条件的是 2 号。(3)新基因的出现来源于基因突变;根据杂交结果,若 F1雌、雄鼠表现性状出现差异则可判断基因 B 位于 X 染色体上。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)aaRr 1/3 1/8(2)AARr 或 AaRr 2(3)基因突变 X 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)四 可遗传变异与生物进化 1.(2015 年全国)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是(A)。A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的 B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的 C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的 D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的 2.(2014 年全国)在育种实践中
40、,若利用抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)两个品种的作物进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有抗病和矮秆优良性状的新品种。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2013 年全国)多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4.(2012 年全国卷)基因工程中除质粒外,噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。1.可遗传变异的三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异(基因突变和染色体变异统称为突变 )。2.自然选择决定生物进化的方向。经过长期的自然选择,具有不利变异的个体不断被淘汰,有利变异得以积累和加强,从而使种群的基因频率发生定向的改变,导致生物朝着适应环境 的方向不断进化。专
41、题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.基因工程的基本工具与步骤(1)基本工具:限制性核酸内切酶、DNA 连接酶 、运载体。(2)基因工程的基本步骤:提取目的基因目的基因与运载体的结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)基因重组 突变 基因频率 适应环境 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 目的基因与运载体结合 目的基因的检测与鉴定 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)1.基因突变、基因重组、染色体变异(1)基因突变 基因突变是指基因片段上碱基对发生增添、缺失或替换而引起基因结构的改变,基因突变往往会导致生物性状发生改变。它是遗传物质在分子水平上的
42、改变,是碱基对数目、种类的改变。基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,原因有:a.突变部位可能在非编码部位(内含子或非编码区);b.即使突变部位在编码区,也会因一种氨基酸有多个密码子而使突变后的基因控制合成的蛋白质与突变前相同;c.突变若为隐性突变,也不会导致性状的改变。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)基因片段上碱基数单个的添、减往往会导致生物性状的改变。若碱基对是以 3 的倍数(并连在一起)添、减,则合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序一般变化较小。DNA 复制过程中,碱基互补配对发生偏差、小幅度跳跃或重复复制都会导致基因突变。基因突变会产生新的基因和基因型,基因重
43、组只能产生新的基因型而不能产生新的基因。要增加可用于基因重组的基因种类只有通过基因突变,所以基因突变是生物变异的根本来源。基因突变过程中,碱基对数目、种类的改变不是人类能控制的,所以利用人工诱变育种有很大的盲目性。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)基因重组 能发生重组的基因是什么基因?分布情况如何?分析如右图所示:图甲中 A 与 b,a 与 B 为同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律;而图乙中的 C 与 D、d,c 与 D、d 为非同源染色体上的非等位基因,遵循自由组合定律。传统意义上的基因重组 a.只能发生在进行有性生殖的同种生物之间。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)
44、b.减数分裂过程中发生的基因重组要在后代性状中体现出来,一般要通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现,因此对基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说,减数分裂形成不同类型配子是因,而受精作用产生不同性状的个体则是果。基因重组分类 a.分子水平的基因重组(如通过对 DNA 的剪切、拼接而实施的基因工程)。特点:可突破远缘杂交不亲和的障碍。b.染色体水平的基因重组(减数分裂过程中同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换,以及非同源染色体自由组合下的非等位基因自由组合)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)特点:难以突破远缘杂交不亲和的障碍。(3)染色体变异 染色体结构变异和染色体数目变异的比较 项目 染
45、色体结构变异 染色体数目变异 变异范围 染色体水平上的变异,涉及染色体某一片段的改变 染色体水平上的变异,涉及染色体数目的改变 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(续表)项目 染色体结构变异 染色体数目变异 变异方式 染色体片段的缺失、重复、倒位、易位 个别染色体数目增减、染色体组倍性增减 变异结果 染色体上的基因的数目、排列顺序发生改变 基因数目增减、产生多倍体、单倍体等 性状表现 生物性状发生较大改变 生物性状发生较大改变 变异的检测 光学显微镜下可观察、比较染色体形态 光学显微镜下可观察染色体数目 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.基因组与染色体组(1)人类基因组包含 24
46、条染色体 DNA 上的全部脱氧核苷酸序列,即 22 条常染色体加上 1 对性染色体 X 和 Y;人类染色体组是体细胞染色体数的一半23 条,即 22 条常染色体加上 1 条性染色体 X 或Y。(2)对于 XY 型或 ZW 型性别决定的生物,其基因组和染色体组的情况与人的一致,即基因组包含常染色体的一半加一对性染色体;而染色体组包含常染色体的一半加一条性染色体。(3)对于无性别决定的植物如水稻,因无性染色体,故基因组与染色体组一样,均为体细胞染色体数的一半。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.不同育种方法的归纳与比较 名称 原理 方法 优点 缺点 应用 杂交育种 基因重组 杂交自交筛选出符
47、合要求的表现型,通过自交至不发生性状分离为止 使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上,即“集优”(1)育种时间长(2)局限于同种或亲缘关系较近的个体 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 诱变育种 基因突变(1)物理法:用紫外线、射线、射线、微重力、激光等处理,再筛选;(2)化学法:用秋水仙素、硫酸二乙酯处理,诱导基因发生突变 提高变异频率,加快育种进程,大幅度改良某些性状 有利变异少,工作量大,需要大量的供试材料,具有一定盲目性 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种、太空辣椒的培育 单倍体育种 染色体变异(染色体组数先减半,后加倍)(1)先将花药离体培养,培养出
48、单倍体幼苗;(2)将单倍体幼苗用一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子(秋水仙素抑制纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍)明显缩短育种年限,加速育种进程 技术复杂 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)多倍体育种 染色体变异(染色体组数成倍地增加)用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物茎秆粗壮,叶片、果实、种子都比较大,营养物质含量提高 技术复杂,发育延迟,结实率低,一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、四倍体水稻、八倍体小黑麦 转基因育种 异源 DNA(基因)重组 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
49、筛选出符合要求的新品种 目的性强,育种周期短,克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂,存在安全性问题 转基因抗虫棉、转基因“向日葵豆”专题五热点重点难点专题透析生物(DB)4.细胞分裂、生物变异、生物进化 在细胞分裂间期,DNA 复制过程中可能会受到内部或外界因素的干扰,导致 DNA 复制发生差错,发生基因突变而产生新基因,从而大幅度改变生物性状。减数第一次分裂过程中发生基因重组,虽然没有产生新基因,但产生了新的基因型。染色体变异可能会导致基因数目大幅度增、减,使生物性状发生较大改变,甚至出现新的物种,所以生物的变异来源与细胞分裂密切相关。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)生物各种变异的利弊
50、取决于生物生存的环境条件。被环境选择保留的生物变异是有利变异,在生物逐代繁殖过程中得到积累和加强,从而使生物体内控制这一性状的基因得到保留,经过长期的自然选择作用,生物种群基因频率发生定向改变,使生物不断向前进化发展,当种群基因频率改变到突破种的界限而达到生殖隔离时,就进化为一个新的物种。因此生物种内进化是基因频率改变,但未达到生殖隔离的程度,而新物种形成则是基因频率改变达到了生殖隔离的程度。生殖隔离是新物种形成的标志。5.关于 X 或 Y 染色体遗传基因频率的计算 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)对于伴性遗传来说,位于 X、Y 同源区段上的基因,其基因频率计算与常染色体计算相同;而位于
51、 X、Y 非同源区段上的基因,如伴 X 染色体遗传,在 Y 染色体上没有该基因及其等位基因,同理,伴 Y 染色体遗传,在 X 染色体上也没有其等位基因,所以在计算基因总数时,应只考虑 X 染色体(或 Y 染色体)上的基因总数。如某二倍体生物的 X染色体的某一基因位点上有一对等位基因 B、b,他们的基因频率分别为 p、q,可组成五种基因型 XBXB、XBXb、XbXb、XBY 和 XbY,基因型频率分别为 E、F、G、H 和 I,个体总数为 N,XBXB个体数为 n1,XBXb个体数为 n2,XbXb个体数为 n3,XBY 个体数为 n4,XbY 个体数为 n5,且n1+n2+n3=n4+n5那
52、么:E=n1/N、F=n2/N、G=n3/N、H=n4/N、I=n5/N;p(XB)=(2n1+n2+n4)/2(n1+n2+n3)+(n4+n5)=(2n1+n2+n4)/1.5N=(2/3)(2E+F+H)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)q(Xb)=(2n3+n2+n5)/2(n1+n2+n3)+(n4+n5)=(2n3+n2+n5)/1.5N=(2/3)(2G+F+I)由以上推导可知:X 染色体基因频率的基本计算式 某基因频率=(2该基因雌性纯合子个数+雌性杂合子个数+雄性含该基因个数)/(2雌性个体总数+雄性个体数)X 染色体基因频率的推导计算式(雌、雄个体数相等的情况下)某种基
53、因的基因频率=(2/3)(2某种基因雌性纯合子频率+雌性杂合子频率+雄性该基因型频率)6.与其他章节间的联系(1)由于密码子具有简并性,基因突变但其编码的蛋白质不变,因此说明密码子的简并性具有容错功能。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)地球上最早的生命形式,是具有细胞形态的单细胞生物。原始的单细胞生物经过漫长的进化过程,演变为今天多种多样的生物个体、种群和群落。(3)在原始海洋这盆稀薄的热汤中,膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。(4)物理、化学和病毒致癌因子会使原癌基因和抑癌基因发生突变。(5)地球上早期的生态系统只具有生产者、分解者,没有消费者。专题五热点重点难点专题透析生物
54、(DB)7(2016 年呼和浩特模拟)果蝇的染色体组成如图所示。如果号染色体多一条(这样的个体称为-三体)或少一条(-单体)均能正常生活,而且可以繁殖后代。三体在减数分裂时,3 条同源染色体中的任意 2 条配对联会并正常分离,另一条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同。请分析回答下列问题:(1)从变异类型分析,单体果蝇形成属于 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)正常的雄果蝇产生的次级精母细胞中含 Y 染色体的数目是 。(3)野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee),该等位基因位于号染色体,据此回答下列问题:(注:实验中的无眼果蝇亲本染色体组成均正常)将无
55、眼果蝇与野生型-单体果蝇杂交,子一代的表现型及比例为 。将无眼果蝇与野生型-三体果蝇杂交,子一代中,正常三体等于 ,选择子一代中的-三体雌果蝇与无眼雄果蝇测交,请用遗传图解表示该测交过程(配子不作要求)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)结合具体案例,综合考查染色体变异、基因突变以及减数分裂等知识,考查获取信息能力以及推断、分析能力。(1)单体果蝇比正常果蝇少一条染色体,属于染色体数目变异。(2)雄果蝇的正常体细胞中,性染色体组成为 XY,减数第一次分裂过程中由于同源染色体分离,形成含 X 染色体或含 Y 染色体的次级精母细胞,其中含 X染色体的次级精母细胞中不含 Y 染色体,含 Y 染色
56、体的次级精母细胞,前期和中期时 Y 染色体的数目为 1 条,后期、末期时 Y 染色体的数目为 2 条,所以次级精母细胞中可能含有 0 个或 1 个或 2 个 Y 染色体。(3)野生型-单体果蝇基因型是 E,Eee子一代中,Ee(野生型)e(无眼)=11;野生型-三体果蝇基因型是 EEE,EEEee子一代中,EEe(三体)Ee(正常)=11。EEe 产生的配子种类有 4 种:EEEeEe=1221,因此 EEeee子代中,EEeEeeEeee=1221。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)染色体(数目)变异(2)0 或 1 或 2(3)野生型无眼=11 11 图解如下 专题五热点重点难点
57、专题透析生物(DB)据题意,“三体在减数分裂时,3 条同源染色体中的任意 2 条配对联会并正常分离,另一条染色体随机移向细胞一极,各种配子的形成机会和可育性相同。”因此计算 EEe 产生的配子种类及比例,可用数学上“组合”的方法:两个 E 中选 1 个有两种选法,即=2,两个 E 中选 2个只有 1 种选法,即=1,不难得出 EEe 产生的 4 种配子及比例为,EEEeEe=1221。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)8(2016 年合肥三模)假设某种一年生植物的种群足够大,随机交配,不考虑迁入、迁出和突变。连续三年在幼苗期统计种群关于 R(r)基因各种基因型所占比例。第二年统计结果如表格
58、所示。基因型 RR Rr rr 第二年 4/9 4/9 1/9 (1)若基因 R(r)对植物生活力无影响,三年间 R 基因频率的变化趋势是 ;与第一年相比,第三年 RR 个体所占比例 (填“增加”“减少”或“不变”)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)若 rr 个体在花蕾期死亡,RR 和 Rr 正常开花结实。第一年 RR和 Rr 个体之比为 ;第三年纯合子所占比例为 。R 基因频率的变化趋势是 (填“增加”“减少”或“不变”),原因是 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)本题考查了基因频率和基因型频率的关系以及分离定律应用的有关知识,要求考生能够掌握影响基因频率变化的因素,掌握随
59、机交配时基因频率和基因型频率之间的换算关系,具有一定的难度。(1)题干中显示,该种群足够大,随机交配,不考虑迁入、迁出和突变,并且基因 R(r)对植物生活力无影响,因此该种群是遗传平衡的群体,三年间 R 和 r 基因频率均不变,且群体中 RR 基因型频率=R 基因频率的平方,则第一年和第三年的 RR 个体所占的比例不变。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)若 rr 个体在花蕾期死亡,RR 和 Rr 正常开花结实,则第二年产生的三种基因型的后代是由 RR 和 Rr 自由交配而来,根据第二年个体 rr 占 1/9,可知,第一年产生的 r 配子比例为 1/3,则 R 配子比例为2/3,推知第
60、一年 RR 和 Rr 个体之比为 12;第二年中,只有 RR 和 Rr具有繁殖后代的能力,比例为 11,则产生的 R 配子占 3/4,r 配子占1/4,则第三年纯合子(RR 和 rr)占 5/8。由于 rr 没有繁殖能力,在自然选择的作用下,R 基因频率将不断增加。(1)不变 不变(2)12 5/8 增加 自然选择(合理即可)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)误区一 因粗心、审题不清导致错误 如:将“n 对碱基组成的基因指导合成的蛋白质最多由多少种氨基酸组成?”看成是“n 对碱基组成的基因指导合成的蛋白质最多由多少个氨基酸组成?”将“某 DNA 分子第 n 次复制过程中消耗 A 多少个?”
61、看成是“某DNA 分子 n 次复制过程中消耗 A 多少个?”看不清“n 对碱基组成的 DNA 分子”“n 个碱基对组成的 DNA分子”“n 个碱基组成的 DNA 分子”的区别 误区二 n 对碱基组成的 DNA 分子的排列方式 若没有碱基种类的限制,n 对碱基组成的 DNA 分子有 4n种可能的排列方式;若已知该 DNA 含有 4 种碱基,则可能的排列方式肯定少于4n种。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)误区三 概率计算 9 某单基因遗传病家系图如下,3 号是致病基因携带者的可能性是 ,再生的男孩患病概率是 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)常见错解:3 号是致病基因携带者的概率是 1
62、/2,混淆男孩患病与患病男孩。正确求解:1 与 2 所生孩子中,基因型为 1/4AA、1/2Aa、1/4aa,其中 Aa 占 1/2;但 3 号表现正常,基因型是 1/4AA、1/2Aa,其中 Aa 占2/3。男孩患病的概率是指男孩中患病的概率,患病男孩的概率是指既患病又是男孩的概率。2/3 1/4 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)误区四 DNA 的复制与细胞分裂 将雌果蝇的一个卵原细胞内的全部染色体 DNA 用15N 标记,产生的卵细胞与一个不含15N 的正常精子受精,形成的受精卵连续分裂两次,则产生的子细胞中含15N 的有()。A.1 或 2 个 B.2 或 4 个 C.4 个 D.
63、不能确定 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)思路破解:(1)一个卵原细胞经过怎样的过程形成卵细胞?该过程复制几次?细胞分裂几次?是如何分裂的?请画出此过程中染色体的复制过程和DNA 半保留复制过程(请注意着丝点分裂时染色单体的去向有几种可能)。(2)产生的卵细胞中 DNA 的标记情况如何?该卵细胞与一个不含15N 的正常精子受精形成的受精卵中的 DNA 标记情况如何?请画出卵细胞和受精卵中的 DNA 标记情况图示。(3)受精卵细胞进行两次连续的分裂是何种分裂方式?请画出该过程染色体的复制过程和 DNA 半保留复制过程(请注意着丝点分裂时染色单体的去向有几种可能)。【答案】D 专题五热点重点
64、难点专题透析生物(DB)破解收获:(1)审题要注意标记情况:是标记一条染色体上的 DNA 还是一对同源染色体上的 DNA。(2)熟练掌握有丝分裂和减数分裂过程,要注意分裂次数和分裂方式。(3)画图时要注意区分染色体、DNA 和 DNA 链,不要混淆。(4)有丝分裂后期和减后期着丝点分裂时,染色单体的移动方向的可能性。以一对同源染色体为例 1.绘制有丝分裂过程图,见图 1。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)通过绘图,可以直观地看出:一个细胞经过一次有丝分裂,产生了两个子细胞。每个子细胞和亲代细胞一样都含有相同数目的染色体,并且每个细胞中的每一条染色体上的
65、 DNA 分子都保留了亲代细胞 DNA 分子的一条链,体现了 DNA 分子半保留复制的特点。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.绘制减数分裂过程图,见图 2。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)通过绘图,可以直观地看出:一个性原细胞经过减数分裂,产生了四个子细胞。每个子细胞的染色体数目较性原细胞减少了一半,并且每个子细胞中的每条染色体上的 DNA 分子都保留了性原细胞DNA 分子的一条链,即半保留复制。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)思维训练:(2016 年松江区模拟)在荧光显微镜下观察被标记的某动物的睾丸细胞,等位基因 A、a 被分别标记为红色、黄色,等位基因 B、b 被分别标
66、记为蓝色、绿色。细胞都处于染色体向两极移动的时期,不考虑基因突变和交叉互换,下列有关推测合理的是()。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)A.时期的细胞中向每一极移动的染色体都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各 2 个 B.时期的细胞中向每一极移动的染色体都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各 1 个 C.时期的初级精母细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各 2个 D.图中精细胞产生的原因是减数第一次分裂或减数第二次分裂过程异常 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)【解析】分析题图可知是有丝分裂后期的细胞,着丝点分裂,向每一极移动的染色体都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各 1 个,A 项错误;是减数第二次分裂
67、后期的细胞,由于减数第一次分裂异常,A与 a 等位基因已经发生了分离,但 B 与 b 没有分离,据此图推出此细胞向每一极移动的是红色、蓝色、绿色荧光点,B 项错误;为初级精母细胞,DNA 发生了复制,基因加倍,此时同源染色体没有分离,因此该细胞中都有红、黄、蓝、绿色荧光点,各 2 个,C 项正确;图中的精细胞存在等位基因 B 和 b,原因可能是减数第一次分裂时 B 与 b 所在的同源染色体没有发生分离,D 项错误。【答案】C 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)癌症研究探秘:突变与癌症 尽管所有癌症都被认为是由体细胞突变(机体中除生殖细胞以外的任何细胞的突变)造成的,但如今科学家们对所涉及的
68、突变过程却知之甚少。癌症从本质上来说是一种基因病,所有的癌症均来源于基因突变,但是并非所有的基因突变都来源于父母的遗传,病毒感染、化学物质、射线等多种环境因素都可能使基因突变,从而导致癌症的发生。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)曾有研究者分析了来自超过 7000 名癌症患者的近 500 万个突变特征,最终发现了超过 20 个与癌症相关的不同突变特征。2015 年,刊登在 Nature 杂志上的一项研究报告称,科学家通过研究发现了一个至关重要的 DNA 单碱基改变,该突变会使儿童患上神经母细胞瘤,并在肿瘤形成后推动疾病的进展。本文汇总了几篇研究成果来阐释突变与癌症的关联,与你一起学习!专题
69、五热点重点难点专题透析生物(DB)【1】科学家揭秘突变在转移性癌症中的关键角色 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)大约 95%的癌症患者的死亡都是由癌症转移引起的,如今很多研究人员都将研究焦点转移到了寻找新方法来阻断或杀灭转移性癌细胞。近日一项刊登于国际杂志 Nature Genetics 上的研究论文中提到,来自哈佛-麻省理工学院的研究人员利用新一代的测序工具揭示了癌症转移发生的机制,尤其是针对子宫内膜癌。文章中研究人员对98 份肿瘤活组织样本进行全外显子组测序,并且分析了癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas)的相关数据,目的在于鉴别原发性肿瘤中反复发生的突变。
70、专题五热点重点难点专题透析生物(DB)研究者 William Gibson 说道,通常我们很难获取成对的原发性和转移性肿瘤样本,然而对于子宫内膜癌的患者而言,在同一场手术中就可以将原发性肿瘤及腹部转移性肿瘤进行切除,这样一来我们就可以同时获得两种类型的肿瘤细胞。由于子宫内膜癌是第二大常见的引发女性死亡的癌症,因此揭示子宫内膜癌的发生及转移机制显得尤为重要。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)【2】你的皮肤里早已有致癌突变 根据最近发表在 Science 的一篇研究分析,经常暴露于紫外线下的正常皮肤中含有许多潜在的致病突变,其中包括至少 6 种与癌症相关的突变。英国 Wellcome Trus
71、t Sanger Institute 的研究人 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)员研究了无癌的眼睑皮肤样本,发现上百个克隆细胞群穿插在整个正常组织中,而重要的是,就这么小块的皮肤组织的细胞里居然含有与癌症相关联的突变。为了解体细胞突变是如何聚集在正常组织中的,由 Campbell 和Philip Jones 带领的剑桥大学医学研究中心癌症部,从暴露阳光下的眼睑真皮组织取样 234 个进行活检。研究人员选择采样皮肤细胞部分原因是有证据表明,正常皮肤中含有肿瘤抑制基因 P53 突变的细胞克隆。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)【3】细胞内“突变时钟”能告诉你何时会得癌 滴答,滴答。我们老
72、得有多快?我们是否会得癌?答案或许可以由人体几乎每个细胞内都有的两个“突变时钟”来告诉我们。英国科学家的这一发现将有助于深入了解癌症的起因,掌握如何健康老去的秘诀。如果能让这些“时钟”走慢点,就有可能改变癌症的进程,甚至延缓衰老。人体中有些基因突变似乎以恒定的速度在逐年累积,造成 DNA受损,从而导致癌症。据“新科学家”网站 9 日报道,英国维康信托基金会桑格研究所的迈克尔斯特拉顿和同事研究了 1 万多例癌症患者的 DNA 序列,确定了两个这样的“突变时钟”,它们几乎存在于每一个细胞中,这些“时钟”的每声滴答,都代表了一个突变。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)其中一个是“有丝分裂钟”,记
73、录由细胞分裂导致的突变。斯特拉顿说,基因突变的速度与组织中细胞更新的速度相符,因此,未来将能够通过突变的数量,来判断细胞分裂了多少次。请在阅读最新科技文献的基础上,发散思维,试提出你能联想到的教材上的知识点。【联想参考】基因突变;致癌因子;基因组;癌细胞;染色体;细胞周期;有丝分裂 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)考点 2014 年 2015 年 2016 年 2017年预测 遗传的细胞基础 遗传的分子基础 全国-5-选择题 全国-1-选择题 全国-5-选择题 全国乙-29(3)-非选择题 全国甲-2-选择题 遗传的基本规律 全国-32-非选择题 全国-32-非选择题 全国-32(2)-
74、非选择题 全国-32-非选择题 全国-40(2)-非选择题 全国甲-6-选择题 全国丙-6-选择题 全国乙-32-非选择题 全国甲-32-非选择题 生物的变异 全国丙-32-非选择题 人类遗传病 全国-5-选择题 全国-6-选择题 全国乙-6-选择题 生物的进化 全国-32(1)-非选择题 全国乙-6-选择题 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)猜想一:利用图表等形式创设新情境,综合考查减数分裂、生物的变异、遗传的基本规律及其之间的内在联系。1(2016 年安庆三模)某二倍体植物为 XY 型性别决定的雌雄异株植物,分析并回答下列问题:(1)该植物雄性植株的某一细胞中存在 2 条 X 染色体,
75、则此细胞所处的细胞分裂方式及时期是 。(2)该植物的花色和叶形各由一对位于常染色体上的基因控制。现将纯合的红花窄叶植株与白花宽叶植株杂交,F1全为红花窄叶,将F1的雌、雄个体分别与白花宽叶植株杂交,结果如图所示:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)据图分析该植株的显性性状是 。F1的雌株与白花宽叶雄株杂交子代出现少量红花宽叶和白花窄叶植株的原因是 。科研人员让多株红花植株自由传粉,产生的 F1中红花白花=151,则亲代红花植株中纯合子的比例是 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)该植物的另一对相对性状的基因(A、a)在隐性纯合时致死(注:aa、XaXa、XaY、XaYa均属纯合),
76、现将两植株杂交得到 F1,F1中雌株有 122 株,雄株有 242 株,则亲代雌、雄植株的基因型分别为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)XY 型性别决定的雄性植株体内,细胞中存在 2 条 X 染色体,说明着丝点断裂,姐妹染色单体已经分离形成染色体,该细胞可能处于有丝分裂后期,也可能处于减数第二次分裂后期或末期。(2)纯合的红花窄叶与白花宽叶杂交,F1全为红花窄叶,可知显性性状为红花、窄叶。F1的雌株与白花宽叶雄株杂交子代出现 192219 分离比,其原因是 F1的雌株在产生配子时部分发生交叉互换。已知该植物的花色由一对基因(设为 B、b)控制,F1中红花白花=151,可知bb=1
77、/16,求得F1的b=1/4,B=3/4,而亲代全部为红花(BB、Bb),设 BB=X,Bb=1-X,B=X+(1-X)/2=3/4,X=1/2,即 BB=1/2。(3)根据题意分析,基因位于常染色体或在 X 染色体的非同源区段都不满足雌株雄株=12,因而该基因在 X 和 Y 的同源区段,亲代雌、雄植株的基因型分别为 XAXa、XaYA。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)有丝分裂后期,或减数第二次分裂后期或末期(2)红花、窄叶 F1的雌株产生配子时部分发生了交叉互换 1/2(3)XAXa、XaYA(顺序不可颠倒)猜想二:孟德尔、约翰逊、魏斯曼、萨顿、摩尔根、格里菲思、艾弗里、赫尔希、
78、蔡斯、沃森、克里克、威尔金斯杂交实验、显微镜观察、细菌与病毒培养、同位素标记、模型构建遗传与进化的教材内容就是一部科学史,猜想可能以教材中涉及的科学史上的重大科研成果为命题切入点,考查考生获取信息、理解信息的综合能力,考查考生分析、推理、评价的能力。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2 材料的选择对于实验的成功特别重要。孟德尔以豌豆为材料进行实验揭示了分离定律和自由组合定律,摩尔根以果蝇为材料进行实验证实了基因位于染色体上的假说;以马蛔虫为材料进行的观察实验证实了魏斯曼关于减数分裂的猜想请回答:(1)选择豌豆作为实验材料,是孟德尔获得成功的原因之一,请简要说明自然条件下的豌豆大多是纯合子的
79、原因。(2)马蛔虫适合作观察细胞中染色体数目的材料,是因为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)孟德尔选择黄色圆粒豌豆品种和绿色皱粒豌豆品种作材料,成功揭示了自由组合定律,其条件之一是黄色与绿色这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是 。(4)摩尔根以果蝇为材料进行实验,得到了如下结果:红眼雌蝇白眼雄蝇F1:红眼雌蝇、红眼雄蝇F2:红眼雌蝇红眼雄蝇白眼雄蝇=211。对此,摩尔根做出的解释是 ;后来他又通过测交等方法,进一步验证了这些解释。他设计的测交实验的亲本组合是 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)纯合子自交后代都为纯合子,杂合子连续自交n代,Fn
80、中杂合子占 1/2n,可见杂合子所占比例越来越少。(2)马蛔虫的体细胞中只含有 2 对染色体,便于观察、统计细胞中染色体数目。(3)豌豆种子形状圆粒与皱粒受一对等位基因控制,符合分离定律;种子颜色黄色与绿色受另一对等位基因控制,符合分离定律,控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上,则这两对性状的遗传符合自由组合定律。(4)摩尔根的果蝇杂交实验的 F2个体的红眼与白眼性状与性别相关联,因此控制眼色(红眼/白眼)的基因位于 X 染色体上,而 Y染色体不含它的等位基因;测交实验就是让 F1中的个体与隐性类型个体杂交,以检测 F1中的个体的基因型达到验证的目的。专题五热点重点难点专题透析生物(DB
81、)选择F1红眼雄蝇白眼雌蝇,若控制白眼的基因位于X染色体上,而 Y 染色体不含它的等位基因,则子代中雌蝇全部为红眼,雄蝇全部为白眼;若基因位于常染色体上,则子代雌、雄果蝇中都既有红眼又有白眼。选择 F1红眼雌蝇白眼雄蝇,不论控制白眼的基因位于 X染色体上还是位于常染色体上,子代雌、雄果蝇中都既有红眼又有白眼。因此,测交实验的亲本组合是 F1红眼雄蝇白眼雌蝇。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)豌豆是自花传粉、闭花受粉植物,纯合子自交后代都为纯合子,杂合子自交后代有一半是纯合子,连续种植后,杂合子所占比例越来越少(2)染色体数目少,便于计数(3)圆粒与皱粒这对相对性状受一对等位基因控制,
82、且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(4)控制白眼的基因位于 X 染色体上,而 Y 染色体不含它的等位基因 F1红眼雄蝇白眼雌蝇 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)一、选择题:本大题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2016 年漳平模考)下列有关生物科学史的叙述中,正确的是()。A.赫尔希和蔡斯用同位素标记法证明了蛋白质不是遗传物质 B.孟德尔运用假说-演绎法揭示了分离定律和自由组合定律的实质 C.萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上呈线性排列 D.沃森和克里克运用了构建物理模型的方法研究 DNA
83、分子的结构 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)赫尔希和蔡斯的实验中,DNA 进入大肠杆菌细胞内,蛋白质外壳留在细菌细胞外,因此只能证明 DNA 是遗传物质,不能证明蛋白质不是遗传物质;孟德尔运用假说-演绎法提出了分离定律和自由组合定律,但是揭示其实质是通过减数分裂等细胞学的研究成果;萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说,摩尔根通过果蝇杂交实验证明了萨顿的假说,进一步研究还揭示出基因在染色体上呈线性排列。D 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.动物细胞增殖过程中一定不会出现的是()。A.基因的复制 B.基因重组 C.赤道板 D.中心体复制 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)
84、动物细胞的增殖方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂,三种方式都会进行基因的复制;减数分裂和有丝分裂都出现中心体复制,进而由中心体发出星射线形成纺锤体;减数分裂过程中发生基因重组;赤道板不是有形的结构,因而不会出现。C 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2016 年府谷质检)下表表示人体内从一个卵原细胞开始发生连续生理过程时细胞中染色体组数的变化及各阶段的相关特点,下列说法正确的是()。A.甲过程 DNA 复制一次,细胞分裂两次,产生四个生殖细胞 B.甲和丙过程能够发生的突变和基因重组决定了生物进化方向 C.乙过程体现了细胞膜的交流功能,丁过程是遗传物质定向改变的结果 D.丙过程的子细胞
85、最多有 23 个核 DNA 含有卵原细胞的 DNA 单链 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)甲表示减数分裂,该过程中 DNA 复制一次,细胞连续分裂两次,但只产生一个卵细胞;决定进化方向的是自然选择而不是变异;乙表示受精作用,过程体现了细胞膜的交流功能,丁表示细胞分化,但细胞分化过程中遗传物质不改变。D 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)4.(2016 年淮北冲刺)生物学家发现了一种脆性 X 染色体,由于该染色体上的 FMR 基因中出现过量的 CGG/GCC 重复序列,导致 DNA 与蛋白质结合异常,从而出现“溢沟”,这样的 X 染色体容易从“溢沟”处断裂。下列分析错误的是()。A.脆
86、性 X 染色体出现的根本原因是基因突变 B.脆性 X 染色体的出现更容易发生染色体数目变异 C.这种变异也可以为生物进化提供原材料 D.脆性 X 染色体上的 DNA 分子的热稳定性更强 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)脆性 X 染色体出现的根本原因是 FMR 基因中碱基对数量增多,属于基因突变;脆性 X 染色体易从“溢沟”处断裂,导致染色体结构变异;染色体结构变异等可遗传变异为生物进化提供原材料;脆性 X 染色体上的 DNA 分子由于出现过量的 CGG/GCC,而 G/C 之间有三个氢键,双链不易解旋,故热稳定性更强。B 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)5.(2016 年安庆二模)
87、某常染色体遗传病中,基因型为 AA 的人都患病,基因型为 Aa 的人有 50%患病,基因型为 aa 的人都正常。下图的两个患病家系中,已知亲代中的 4 号与其他三人的基因型不同。下列分析判断正确的是()。A.子代的 4 人中,能确定出基因型的只有 7 号 B.6 号与 7 号基因型相同的概率为 1/2 C.两个家庭再生孩子患病的概率相等 D.若 5 号与 7 号结婚,生育患病孩子的概率为 5/16 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)亲代 4 人均表现正常,故基因型不可能是 AA,若 1 号、2号均为 aa,所生孩子不可能患病,故 1 号、2 号的基因型为 Aa,推知 3号、4 号的基因型分
88、别是 Aa、aa;6 号的基因型为 AA(占 1/3)或 Aa(占2/3),7 号的基因型为 Aa,6 号与 7 号基因型相同的概率为 2/3;1 号与 2 号再生孩子患病的概率=1/4AA+(1/2)(1/2)Aa=1/2,3 号与 4号再生孩子患病的概率=(1/2)(1/2)Aa=1/4;5 号的基因型为aa(占 1/3)或 Aa(占 2/3),因此 5 号与 7 号生育患病孩子的概率=(1/3)(1/2)(1/2)Aa+(2/3)1/4AA+(1/2)(1/2)Aa=5/12。A 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)6.(2016 年巢湖冲刺)一个基因型为 AaBb 的精原细胞,在减数
89、分裂过程中发生图示甲或乙的变化,下列针对这两种变化的分析正确的是()。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)甲变化是基因 A 突变为 a,减数分裂产生三种配子:AB、aB、ab;乙变化是交叉互换,属于基因重组,减数分裂产生四种配子:AB、aB、Ab、ab。A 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)二、非选择题:本大题共 4 小题,共 54 分。7.(2016 年安庆联考)(12 分)天使综合征(又称 AS 综合征)是一种由于患儿脑细胞中 UBE3A 蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性疾病。研究发现,位于 15 号染色体上的 UBE3A 基因控制合成 UBE3A 蛋白。该基因在正常人脑组织中的表达
90、活性与其来源有关:来自母方的UBE3A 基因可正常表达,来自父方的该基因由于邻近的 SNRPN 基因产生的反义 RNA 干扰而无法表达,其过程如下图所示。请分析回答以下问题:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)UBE3A 蛋白是泛素-蛋白酶体的核心组分之一,后者可特异性“标记”P53 蛋白并使其降解。由此可知 AS 综合征患儿脑细胞中 P53 蛋白含量 (填“低于”“等于”或“高于”)正常人,直接影响了神经元的功能。对绝大多数 AS 综合征患儿和正常人的 UBE3A 基因进行测序,相应部分碱基序列如下:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)正常人:TCAAGCAGCGGAAA 患 者:
91、TCAAGCAACGGAAA 由此判断,绝大多数 AS 综合征的致病机理是来自 方的UBE3A 基因发生碱基对的 而导致的。(2)研究表明,人体内非神经组织中的来自母方或父方的 UBE3A 基因都可以正常表达,只有在神经组织中才会发生 UBE3A 基因被抑制的现象,说明 UBE3A 基因的表达具有 性。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)动物体细胞中某对同源染色体多出一条的个体称为“三体”。“三体”的性原细胞在减数分裂过程中,三条同源染色体中任意配对的两条染色体分离时,另一条随机移向细胞任一极。现产前诊断出一个 15 号染色体“三体”受精卵,其余染色体均正常。该“三体”的形成是参与受精
92、过程的 (填“雄”“雌”或“雄或雌”)配子发生异常所致。如果该受精卵是由正常卵细胞和异常精子受精形成,并且可随机丢失其中一条染色体而完成胚胎发育,则发育成 AS 综合征患者的概率是 (不考虑基因突变)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)患儿脑细胞中 UBE3A 蛋白含量缺乏,P53 蛋白难以降解,因此 P53 蛋白含量高于正常人。来自母方的 UBE3A 基因可正常表达,来自父方的该基因无法表达,由此判断,绝大多数 AS 综合征的致病机理是来自母方的 UBE3A 基因突变导致的,据图,基因突变后基因的碱基对数量不变,因而发生了碱基对的替换。(2)只有在神经组织中才会发生 UBE3A 基
93、因被抑制的现象,说明 UBE3A 基因的表达具有组织特异性。(3)根据题干信息,不能判断“三体”中多出的 15 号染色体是来自父方还是母方。如果该受精卵是由正常卵细胞和异常精子受精形成,并且可随机丢失其中一条染色体而完成胚胎发育,不含来自母方 15 号染色体的概率占 1/3,所以发育成 AS 综合征患者的概率是 1/3。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)高于 母 替换(2)组织特异(或组织选择,或细胞特异,或细胞选择)(3)雄或雌 1/3 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)8.(2016 年枣庄模拟)(14 分)苯丙酮尿症是一种罕见的单基因遗传病,我国发病率约为 1/10000。
94、调查发现一家庭中,正常的父母生育了一个患苯丙酮尿症和色盲的儿子及一个正常的女儿。请回答:(1)单基因遗传病是受 控制的遗传病。该家庭的世代和子女数较少,为进一步确定苯丙酮尿症的遗传方式,需 。(2)避免近亲结婚会使苯丙酮尿症、色盲等 遗传病发病率显著降低,但从理论上分析,这类遗传病的基因频率 (填“升高”或“降低”或“基本不变”)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(3)现已知苯丙酮尿症基因位于 12 号染色体上,色盲基因位于 X 染色体,若该家庭中儿子(能正常生育)与一个无血缘关系的正常女性结婚,生出患苯丙酮尿症孩子的概率是 ;若该家庭中女儿与一个父亲是苯丙酮尿症患者的正常男性结婚,生出
95、患病孩子的概率是 ,因此,医生强烈建议孕妇做 ,以确定胎儿的基因型。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病。正常的父母生育了一个患苯丙酮尿症和色盲的儿子及一个正常的女儿,据此只能判断苯丙酮尿症和色盲都是隐性遗传病,但不知这两对基因是位于 X 染色体上还是位于常染色体上,调査父、母家系的病史可进一步确定它们的遗传方式。(2)近亲结婚的夫妻双方携带有相同隐性致病基因的概率高于普通夫妻,因而会使发病率显著提高,避免近亲结婚会使苯丙酮尿症、色盲等隐性遗传病的发病率显著降低。由于苯丙酮尿症、色盲并非致命遗传病,根据遗传平衡定律分析,人群中这类遗传病的基因频率
96、基本不变。(3)设苯丙酮尿症基因为 a,色盲基因为 b,根据前面小题的分析并结合题意,苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病,发病率约为 1/10000,则 a 基因频率为 1/100,A 基因频率为 99/100,推知无血缘关系的正常女性是 Aa 的可能性是 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2/101,Aa 与 aa(该家庭中儿子)结婚,生出病孩的可能性是 1/2,因此所求概率为 1/101;若 A_XBX-(该家庭中女儿)与 AaXBY(父亲是苯丙酮尿症患者的正常男性)结婚,子代中不患苯丙酮尿症的概率为5/6,不患色盲的概率为 7/8,因此生出正常孩子的概率为 35/48,生出患病孩子的概率
97、为 13/48,因此,医生强烈建议孕妇做产前诊断,以确定胎儿的基因型。(1)一对等位基因 分别调査父、母家系的病史(2)隐性 基本不变(3)1/101 13/48 基因诊断(鉴定)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)9.(2016 年淮北模拟)(14 分)某种青蛙的眼色有蓝眼、绿眼、紫眼三种,该性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。紫眼个体之间交配,子代可产生蓝眼、绿眼和紫眼个体,绿眼个体之间交配,子代只表现绿眼性状,蓝眼个体之间交配,子代不会出现紫眼个体。据此回答下列问题:(1)紫眼个体的基因型有 种,紫眼个体最多能产生 种配子。绿眼个体的基因型有 种,绿眼个体最多能产生 种配子。
98、(2)若某绿眼青蛙与蓝眼青蛙杂交得到的 F1全为紫眼个体,F1雌雄个体杂交,子代是紫眼个体的概率为 。(3)若某蓝眼青蛙与紫眼青蛙杂交,F1仅有紫眼和绿眼 2 种表现型,理论上 F1中紫眼蛙绿眼蛙为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)据题意,控制蛙眼色的基因符合自由组合定律,紫眼紫眼蓝眼、绿眼和紫眼,推知 A_B_表现为紫眼;若蓝眼为 aabb,则蓝眼个体之间交配子代不会出现性状分离,若蓝眼为 A_bb 或 aaB_,则蓝眼个体之间交配子代中会出现紫眼,综上,紫眼的基因型可分别表示为 A_B_,蓝眼的基因型可表示为 A_bb,绿眼的基因型可表示为aaB_和 aabb。(1)紫眼个体的基因
99、型有 4 种,即 AABB、AABb、AaBB、AaBb;其中基因型为 AaBb 的紫眼个体产生的配子种类最多,有 4 种。绿眼个体的基因型有 3 种:aaBB、aaBb 和 aabb;基因型为 aaBb 的绿眼个体产生的配子种类最多,有 2 种。(2)aa_ _A_bbF1全为紫眼个体(A_B_),推知双亲为 aaBBAAbb,F1为 AaBb,AaBbAaBb子代是紫眼个体的概率为 9/16。(3)若 A_bbA_B_F1仅有紫眼(A_B_)和绿眼(aa_ _),推知双亲为 AabbAaBB,因此理论上 F1中紫眼蛙绿眼蛙为 31。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)4 4 3 2
100、(2)9/16(3)31 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)10.(14 分)某育种机构用射线辐射处理一批纯合的白色小花瓣花的种子,相同环境下种植,不同植株分别开白色小花瓣花、红色小花瓣花和白色大花瓣花。已知花色由一对等位基因 A、a 控制,花瓣由一对等位基因 B、b 控制,A(a)和 B(b)分别位于不同对同源染色体上。请回答下列问题。(1)上述育种方法为 。控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变,说明基因突变具有 性。(2)育种员甲选取一株诱变产生的开红花的植株进行自交,获得的105 株子代均开红花,甲由此判断控制红花的基因为隐性基因 a。甲的理由是 。专题五热点重点难点专题透析生物(
101、DB)(3)经研究发现,红花为隐性性状。育种员乙选取一株开白色大花瓣花的植株自交,子代表现型及比例为白色大花瓣花白色小花瓣花无花瓣花=211,则乙选取的植株的基因型为 ;从自交所得子代中取出部分植株,随机交配所得 Fn中:无花瓣大花瓣小花瓣=441,则 Fn1中基因 B 的频率为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)题述育种方法为诱变育种。控制花色、花瓣的基因都可以发生基因突变,说明基因突变具有随机性。(2)开红花的植株进行自交,获得的 105 株子代均开红花,说明该植株是纯合子,是 aa,则很可能是 Aa 突变为 aa,属于隐性突变。(3)红花为隐性性状,白色大花瓣花的植株自交子代
102、中,白色大花瓣花白色小花瓣花无花瓣花=211,没有红花,说明所取植株的花色基因型是纯合的,就花瓣大小而言,子代出现性状分离,说明所取植株的花瓣大小基因型是杂合的,则乙选取的植株的基因型为 AABb,大花瓣是杂合子、小花瓣与无花瓣均是纯合子。无花瓣(bb)大花瓣(Bb)小花瓣(BB)=441,则 B=1/3;若无花瓣(BB)大花瓣(Bb)小花瓣(bb)=441,则 B=2/3。遗传平衡的群体,基因频率不变。则 Fn1中基因 B 的频率为 1/3(或 2/3)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)诱变育种 随机(2)诱变获得的开红花植株的基因型为 aa,自交后代也均开红花(3)AABb 1
103、/3(或 2/3)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)一、选择题:本大题共 6 小题,每小题 6 分,共 36 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2016 年永安质检)下列关于实验图示的叙述,不正确的是()。A.图的四条色素带中溶解度最大的是-黄绿色的叶绿素 b B.经图所示操作后,显微镜下可见液泡体积变小、紫色变深 C.要将图中根尖分生区细胞移至视野中央,应将装片向左移动 D.图中将物镜由甲转换成乙后视野将变暗 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)纸层析法分离绿叶中的色素实验中,在层析液中溶解度越大的色素,随层析液在滤纸条上扩散的速度越快,因此图的四条色素带中
104、溶解度最大的是即橙黄色的胡萝卜素。A 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)2.(2016 年商丘押题)关于细胞和细胞器中有关增大表面积的作用,其说法不正确的是()。A.内质网通过膜折叠增大细胞内的膜面积 B.线粒体内膜内折形成嵴,增大了酶的附着面积 C.神经细胞表面形成了树突和轴突,树突的形成增大了接收信息分子的面积 D.浆细胞表面形成的突起,增大了浆细胞对抗原的识别面积 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)浆细胞不能识别抗原。D 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)3.(2016 年安徽冲刺)禽流感病毒的遗传物质是单链 RNA,病毒表面覆盖有两种不同的纤突,纤突具有抗原特性。纤突中的一
105、种是红细胞凝集素(HA),现已发现十几种,另一种是神经氨酸酶(NA),至少有 9种,它们都是蛋白质。禽流感病毒有 H5N1、H7N9、H9N2 等多种类型,下列说法不正确的是()。A.HA 及 NA 出现多种类型是单链 RNA 发生改变的结果 B.H5N1、H7N9、H9N2 等多种类型病毒的出现与染色体变异无关 C.H7N9 亚型禽流感病毒侵染人体后,可在人体内环境中繁殖 D.禽流感病毒和其他生物共用一套遗传密码 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)病毒是专性细胞内寄生生物,H7N9 亚型禽流感病毒侵染人体后,在人体的相应细胞内寄生、繁殖,人体内环境是细胞外环境,包括组织液、血浆和淋巴。C
106、 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)4.(2016 届合肥三模)实验表明:交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中,这种现象称为有丝分裂交换。下图是某高等动物一个细胞(甲)发生有丝分裂交换的示意图,该细胞有丝分裂形成两个子细胞(乙和丙)。在不考虑基因突变的情况下,下列相关叙述合理的是()。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)A.图中细胞甲内所有同源染色体正在进行联会 B.乙和丙细胞的基因组成可能相同,也可能不同 C.乙和丙细胞的基因组成可能分别是 Aa 和 aa D.该生物个体的遗传性状一定会发生改变 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)同源染色体联会发生在减数分裂过程中,而图中细胞甲内
107、发生的是有丝分裂交换;有丝分裂后期,姐妹染色单体分离、非姐妹染色单体自由组合,因此乙、丙的基因型可能均为 Aa,也可能一个为 AA,另一个为 aa;若一个子细胞的基因组成是 aa,A 与 a 基因控制的性状不同,且 a 基因能表达,则遗传性状发生改变;若子细胞的基因组成都为 Aa,则遗传性状不发生改变,若突变部位的该基因不表达,其性状也不改变。B 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)5.(2016 年海口模拟)甘氨酸是脊髓中主要的抑制性神经递质,能使突触后膜的 Cl-通道开放,使 Cl-内流,导致膜内负电荷增加,动作电位难以形成。下列叙述正确的是()。A.脊髓神经元静息状态时膜内外没有离子进
108、出 B.甘氨酸以主动运输的方式经突触前膜释放到突触间隙 C.甘氨酸与突触后膜上受体结合引起膜外电位由正变负 D.神经末梢释放甘氨酸,发挥作用后,会被及时清除 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)静息电位主要由钾离子的外流(钾离子通道)形成与维持。神经递质释放到突触间隙属于胞吐,不是主动运输。甘氨酸与突触后膜上受体结合引起膜内负电荷增多,外正内负的差距进一步增强。甘氨酸与突触后膜上的受体作用后,会被及时清除,以实现正常的神经调节。D 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)6.(2016 年枣庄模拟)下表为三个相邻群落的植被丰富度的调查结果。群落 植被丰富度(种)乔木层 灌木层 草本层 甲群落
109、21.5 35.5 19.5 乙群落 17.5 23.8 16.3 丙群落 22 31.5 13.5 下列叙述错误的是()。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)A.可采用样方法进行调查,分别对三个层次植被丰富度调查时样方大小要一致 B.甲群落植被丰富度最高,一般情况下甲群落整体的丰富度也最高 C.乙群落植被丰富度最低,该群落的演替可能还没达到相对稳定阶段 D.丙群落的草本层丰富度最低,可能因为该群落的乔木层和灌木层植被比较茂密 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)样方法调查时,样方的大小要随植物的数量而变,相同面积内高大的乔木数量显然少于灌木、杂草,因此调査这三个层次植被丰富度时的样方大小
110、不同,一般是乔木灌木草本。A 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)二、非选择题:本大题共 4 小题,共 54 分。7.(2016 年高台五模)(12 分)LED(发光二极管)是工厂化蔬菜栽培的最佳人工光源,为研究不同红蓝光比例对蔬菜生长发育的影响,科学家采用白(全光谱)、红(波长 637 nm)和蓝(波长 465 nm)三种 LED 光源设计了:A(白 100%)、B(红 100%)、C(红 90%+蓝 10%)、D(红 80%+蓝 20%)、E(红 70%+蓝 30%)、F(红 60%+蓝 40%)、G(红 50%+蓝 50%)七组不同光照。用这七组光照分别处理长势相同的蔬菜幼苗,第 40
111、天收获测量,有关测量结果如下图 1、2 所示。请回答:专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)在实验过程中,应保持各组的温度、CO2 浓度、光照的 和 等条件相同、适宜且稳定。实验中选用红、蓝两种光源的依据是 。(2)由图可知,B 光照组净光合速率可能最低,推断其原因可能是单质红光处理使叶片中 。(3)随着蓝光比例的增加,该蔬菜的地上部分生物量 ,说明不同光质比例可以调节 ,从而影响植物体的生长发育。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)在实验过程中,温度、CO2 浓度、光照强度和光照时间等无关变量应相同、适宜,因此应保持它们相同。叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光,因此实验中选用了
112、红光和蓝光。(2)由图 2可知,B 光照组叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量低,因而吸收的光能少,光合作用合成的有机物少,净光合速率低。(3)图 1 结果显示,随着蓝光比例的增加,该蔬菜的地上部分生物量先增加后减少,地下部分生物量不断增加,说明不同光质比例可以调节光合作用中有机物的合成和运输(分配),从而影响植物体的生长发育。(1)强度 时间 叶片光合色素主要吸收红光和蓝紫光(合理答案也可以)(2)叶绿素含量最少(3)先增加后减少 有机物的合成和运输(分配)专题五热点重点难点专题透析生物(DB)8.(2016 年大连仿真)(12 分)宇宙中有两类系统:一类是封闭系统(a),一类是开放系统(b),
113、如图所示。请回答下列有关生态系统的问题:(1)生态系统应是 (填“a”或“b”),任何生态系统都需要不断得到来自系统外的 补充,以维持生态系统的正常功能。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)自然界生态系统有两个重要的特点:一是它常常趋向于达到一种稳态或平衡状态,使系统内的所有成分彼此相互协调,这种平衡是靠 过程实现的;另一个是存在着 现象,即当生态系统中某一成分发生变化的时候,它必然会引起其他成分出现一系列相应的变化,这些变化最终又反过来影响最初发生变化的那种成分。(3)在自然条件下,生态系统总是朝着种类 、结构复杂化和 完善化的方向发展,直到使生态系统达到成熟的、最稳定状态为止。专题
114、五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)生态系统是一个开放的系统,其所需能量需要不断从系统外得到补充。(2)自然界生态系统之所以能维持稳态,是由于其具有自我调节能力,反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。(3)在自然条件下,生态系统总是朝着种类多样化、结构复杂化和功能完善化的方向发展。(1)b 能量(2)自我调节 反馈调节(3)多样化 功能 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)9.(2016 年重庆模拟)(18 分)2015 年中国女科学家屠呦呦获诺贝尔生理医学奖,她研制的青蒿素能有效地杀死导致疟疾的元凶疟原虫,青蒿素从而成为治疗疟疾的特效药。请回答以下相关问题:(1)野生型青蒿是二倍体,白
115、青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若 F1代中白青秆稀裂叶植株所占比例为 3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该 F1代中紫红秆稀裂叶植株所占比例为 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(2)从野生型青蒿中提取青蒿素治疗疟疾,这体现了生物多样性的 价值。用 处理野生型青蒿幼苗得到四倍体青蒿,野生型青蒿与四倍体青蒿杂交得到三倍体青蒿,通常四倍体青蒿比二倍体青蒿中青蒿素的含量 (填“高”“低”“相等”或“不能确定”),野生型青蒿与四倍体青蒿是否属于同一物种?。(3)下图是从 (填“cDNA 文库”或“基因组文库”
116、)中提取的 cyp 基因,其编码的 cyp 酶参与青蒿素合成。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)=。已知真核生物基因表达时,编码区中内含子转录的区段不参与翻译。那么,若 cyp 基因的一个碱基对被替换,使 cyp 酶的第 50 位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)(1)基因 A 和 a 共有 3 种基因型组合,基因 B 和 b 共有 3种基因型组合,则野生型青蒿最多有 33=9 种基因型。F1中白青秆稀裂叶(A_B_)植株所占比例为 3/8
117、,3/8=(1/2)(3/4)=1/2(白青秆)3/4(稀裂叶)或 3/4(白青秆)1/2(稀裂叶),逆推亲本的基因型,则亲本秆颜色基因型组合为 Aaaa,亲本叶形状基因型组合为 BbBb,亲本基因型组合为 AaBbaaBb;或亲本秆颜色基因型组合为 AaAa,亲本叶形状基因型组合为 Bbbb,亲本基因型组合为 AaBbAabb。若亲本基因型组合为 AaBbaaBb,F1代中紫红秆稀裂叶(aaB_)植株所占比例为=(1/2)(3/4)=3/8,若亲本基因型组合为 AaBbAabb,F1代中紫红秆稀裂叶(aaB_)植株所占比例为=(1/4)(1/2)=1/8。(2)低温或适宜浓度秋水仙素处理,能
118、抑制纺锤体的形成,导致细胞有丝分裂后期,着丝点分裂后染色体数目加倍,分开的姐妹染色单体不能移向细胞两极,从而产生多倍体。多倍体植物糖 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)类、蛋白质等含量高,因此四倍体青蒿比二倍体青蒿中青蒿素的含量高,野生型青蒿与四倍体青蒿所得的三倍体青蒿高度不育,因此野生型青蒿与四倍体青蒿不属于同一物种。(3)图示 cyp 基因中含有内含子,因此是从基因组文库中提取的。DNA 两条链碱基互补配对,(G+T)/(A+C)的值在两条链上呈倒数关系。一个氨基酸与 mRNA上三个碱基对应,与基因的一条链的 3 个碱基对应,第 50 位氨基酸发生改变,则应该是基因上第 148 到 1
119、50 这三个碱基中有一个碱基被替换,J 和 L 区段共有碱基数 81+78=159,因此发生替换的碱基应位于 L区段。(1)9 AaBbAabb 或 AaBbaaBb 1/8 或 3/8(2)直接 适宜浓度的秋水仙素(或低温)高 不属于(3)基因组文库 3/2 L 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)10.(2016 年合肥一模)(12 分)请根据不同鼠种毛色性状遗传的研究结果分析下列问题。(1)甲种鼠的一个自然种群中,体色有三种:黄色、灰色、青色,受两对独立遗传并具有完全显隐性关系的等位基因(A 和 a,B 和 b)控制,如下图所示。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)纯合 aa 的个体
120、由于缺乏酶 1 使黄色素在鼠体内积累过多而导致 50%的胚胎死亡。分析可知:黄色鼠的基因型有 种;两只青色鼠交配,后代只有黄色鼠和青色鼠,且比例为 16,则这两只青色鼠亲本个体基因型可能是 。让多只基因型为 AaBb 的鼠自由交配,则后代个体表现型比例为黄色青色灰色=。(2)乙种鼠的一个自然种群中,体色有褐色和黑色两种,由一对等位基因控制。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系,操作最简单的方法是:。知褐色为显性,若要通过一次杂交实验探究控制体色的基因在 X染色体上还是在常染色体上,应该选择的杂交组合是 。专题五热点重点难点专题透析生物(DB)本题考查
121、自由组合定律的实质和应用、性别决定和伴性遗传等知识,旨在考查学生分析题干获取信息的能力、应用相关知识进行推理、综合解答问题的能力。(1)由图可知,基因通过控制酶的合成,来影响色素的合成,从而控制生物体的性状。由分析可知,黄色鼠的基因型有 aaBB、aabb、aaBb 三种;两只青色鼠交配,后代只有黄色鼠和青色鼠,说明后代不存在 bb 个体,因此亲本基因型是 AaBBAaBB 或 AaBBAaBb;多只基因型为 AaBb 的鼠自由交配,后代理论上的基因型及比例是 A_B_(青色)A_bb(灰色)aaB_(黄色)aabb(黄色)=9331,其中 aaB_与 aabb 的存活率均为 50%,因此黄色
122、:青色:灰色=293。(2)让同体色的个体自由交配,若后代出现性状分离则亲本体色是显性。若要通过一次杂交实验探究控制体色的基因是在 X 染色体上还是在常染色体上,应该选择显性雄性与隐性雌性个体杂交即褐色雄性黑色雌性,用 B、b 分别表示褐 专题五热点重点难点专题透析生物(DB)色、黑色基因。如果基因位于常染色体上,则黑色雌鼠的基因型是 bb,褐色雄鼠的基因型是 BB 或 Bb,杂交后代雌雄个体都是褐色或者雌雄个体中黑色与褐色之比都为 11;如果基因位于 X 染色体上,则黑色雌鼠的基因型是 XbXb,褐色雄鼠的基因型是 XBY,杂交后代雌鼠都是褐色,基因型为 XBXb,雄鼠都是黑色,基因型为 XbY。(1)3 都是 AaBB;或一只为 AaBB,另一只为 AaBb 293(2)将褐色鼠和黑色鼠分开圈养,看谁的后代发生性状分离 黑色 褐色
