1、高考资源网() 您身边的高考专家生命世界异彩纷呈,而基因是生命与生命的连接点。从系统的角度分析,基因至少符合作为系统的四个基本特征:基因具有一定的物质和结构基础;基因通过变异具有一定的发展变化;基因通过mRNA建立与蛋白质的联系;基因与环境共同影响生物的性状。本专题着重从系统的视角理解生命现象与生命本质的联系,同时将“系统思想”及其思维方法运用于专题复习中,以提高复习的有效性。1模型构建2模型分析本专题也可通过“系统的组成系统的结构系统的功能系统的发展变化”这一主线展开,运用“系统思想”对模型简析如下:系统的组成和结构:对应“基因与染色体的关系”和“基因的本质”;系统的功能:对应“遗传因子的发
2、现”和“基因的表达”;系统的发展变化:对应“基因突变及其他变异”“从杂交育种到基因工程”和“现代生物进化理论”。其中,重在阐述基因的物质构成、遗传的分子基础和细胞基础,从而揭示基因的物质性和稳定性等特征;从基因的传递规律和对生物性状的调控机制两个方面,分析基因的连续性和调控的精确性特征;侧重描述进化的原材料,即从分子生物学和细胞生物学的角度解释可遗传变异的来源,以及结合育种在人类生产实践中的应用,讲述遗传规律的运用和发展,阐明基因的可变性特征。第1讲基因系统的组成与结构基因的本质考点一人类对遗传物质的探索历程1.艾弗里及其同事为了探究S型肺炎双球菌中何种物质是“转化因子”,进行了肺炎双球菌体外
3、转化实验。下列有关叙述错误的是()A添加S型细菌DNA的培养基中只得到S型菌落B实验过程中应使用固体培养基培养R型细菌C实验结论是S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化D实验设计思路是单独观察S型细菌各种组分的作用解析:选A肺炎双球菌体外转化实验中,添加S型细菌DNA的培养基中的菌落有S型和R型两种。2(2016广州一模)用32P或35S标记T2噬菌体并分别与无标记的细菌混合培养,保温一定时间后经搅拌、离心得到上清液和沉淀物,并测量放射性。对此实验的叙述,错误的是()A实验目的是研究遗传物质是DNA还是蛋白质B保温时间过长会使32P标记组上清液的放射性偏低C搅拌不充分会使35S标记组沉淀物的放射
4、性偏高D实验所获得的子代噬菌体不含35S,而部分可含有32P解析:选B本实验是将噬菌体的DNA与蛋白质分别进行放射性标记,来研究遗传物质是DNA还是蛋白质;保温时间过长,细菌裂解,噬菌体释放出来,使上清液放射性偏高;35S标记组搅拌不充分,会导致亲代噬菌体外壳吸附在细菌上,随着细菌一起沉淀,沉淀物放射性偏高;35S标记组,35S标记的亲代噬菌体的外壳,未能侵入细菌内部,子代噬菌体不含35S,32P标记组,32P标记的亲代噬菌体的DNA,会侵入细菌中,子代噬菌体部分含有32P。3图1、图2表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的相关实验,某同学据图分析总结出六个结论,你认为正确的是()甲处的噬菌体一定含有放
5、射性乙处的噬菌体一定不含放射性图1能证明DNA是遗传物质,而不能证明蛋白质不是遗传物质图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,就能证明DNA是遗传物质,而不能证明蛋白质不是遗传物质如果培养2代以上,甲处DNA分子两条链都有放射性的噬菌体个数一定增多如果培养2代以上,乙处噬菌体的核酸都不含放射性A一项B二项C三项 D四项解析:选B分析图1可知,培养噬菌体的大肠杆菌已被32P或35S标记,故甲处的噬菌体一定含有放射性,正确;用含有32P标记的1个噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌后,释放的子代噬菌体乙中,有两个含有放射性,错误;图1中用含有32P或35S的大肠杆菌培养噬菌体,获得被标记的噬菌体,证明了噬菌
6、体增殖时的原料来自大肠杆菌,不能证明DNA是遗传物质,错误;图2增设一组35S标记的噬菌体作对照,可说明在噬菌体增殖过程中,起遗传效应的物质是DNA,因被35S标记的蛋白质没有进入大肠杆菌中,故不能证明蛋白质不是遗传物质,正确;若用含35S的培养基培养大肠杆菌,噬菌体侵染大肠杆菌后,甲处的DNA分子无放射性,错误;若培养2代以上,乙处部分噬菌体的核酸含放射性,错误。4图甲所示是肺炎双球菌的体内转化实验,图乙所示是噬菌体侵染细菌的实验,图丙所示是两小分子物质的结构式。下列相关分析正确的是()A图甲中将R型活菌和S型死菌的混合物注射到小鼠体内,R型细菌向S型细菌发生了转化,转化的原理是基因重组B图
7、乙中搅拌的目的是给大肠杆菌提供更多的氧气,离心的目的是促进大肠杆菌和噬菌体分离C用32P、35S标记噬菌体,被标记的部位分别是图丙中的D肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验都证明DNA是遗传物质,蛋白质不是遗传物质解析:选AR型细菌向S型细菌转化的原因是S型细菌的DNA进入了R型细菌中,S型细菌的DNA与R型细菌的DNA实现了重组,并表现出S型细菌的性状。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳和细菌分离,离心的目的是让上清液中分布重量较轻的噬菌体颗粒,而沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。图丙中代表氨基酸的R基,代表磷酸基团,代表五碳糖,代表含氮碱基,含有S的是,含有P的是;用35S(标记蛋白
8、质)、32P(标记DNA)标记噬菌体,被标记的部位分别是图丙中的。格里菲思肺炎双球菌体内转化实验结论: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”;艾弗里肺炎双球菌体外转化实验结论:DNA是转化因子,是遗传物质,蛋白质不是遗传物质;噬菌体侵染细菌的实验能证明DNA是遗传物质,但不能证明蛋白质不是遗传物质,因为蛋白质没有进入细菌体内。考点二DNA的结构与复制5.(2016福州一模)如图所示为双链DNA分子的平面结构模式图。下列叙述正确的是()A图示DNA片段中有15个氢键B沃森和克里克利用构建数学模型的方法,提出DNA的双螺旋结构C只有在解旋酶的作用下图示双链才能解开D
9、在双链DNA分子中,每个磷酸基团连接1个脱氧核糖解析:选A图示的DNA片段共6个碱基对,AT有3对、GC有3对;因AT之间有2个氢键,GC之间有3个氢键,共15个氢键;沃森和克里克构建的是物理模型;要使DNA双链解开,不仅可以用DNA解旋酶,还可以用高温加热解旋;在双链DNA分子中,每条链中间的每个磷酸基团都分别连接2个脱氧核糖,每条链两端的磷酸基团只连接1个脱氧核糖。6(2016河南八市高三质检)下列关于DNA分子的结构和DNA分子复制的说法,错误的是()ADNA分子能准确地复制与DNA分子的结构有密切的关系BDNA分子复制过程中有氢键的断裂和重新形成C神经细胞和衰老的细胞一般都不会出现DN
10、A分子的复制D含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有n4种解析:选DDNA分子结构中碱基按照互补配对原则进行配对,这对DNA分子的准确复制具有重要作用;DNA分子复制时,在解旋酶的作用下,氢键断裂,双链解开,按照碱基互补配对原则合成子链,子链与母链的互补碱基之间重新形成氢键;神经细胞是高度分化的细胞,神经细胞和衰老的细胞一般都不会再进行分裂,故一般不会出现DNA分子的复制;含有2n个碱基对的DNA分子其碱基对的排列方式最多有42n种。7(2016德州重点中学月考)真核细胞中DNA复制如下图所示,下列表述错误的是()A多起点双向复制能保证DNA复制在短时间内完成B每个子代DNA都有
11、一条核苷酸链来自亲代C复制过程中氢键的破坏和形成都需要DNA聚合酶的催化DDNA分子的准确复制依赖于碱基互补配对原则解析:选CDNA复制过程中氢键的破坏需要解旋酶的催化,但氢键的形成不需要酶的催化。8一个32P标记的噬菌体侵染在31P环境中培养的大肠杆菌,已知噬菌体DNA上有m个碱基对,其中胞嘧啶有n个,以下叙述错误的是()A大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料和酶等B噬菌体DNA含有(2mn)个氢键C该噬菌体繁殖四次,子代中只有14个含有31PD噬菌体DNA第四次复制共需要8(mn)个腺嘌呤脱氧核苷酸解析:选C噬菌体营寄生生活,大肠杆菌为噬菌体增殖提供原料、能量、酶和场所等;噬菌体中含有双链DNA,
12、胞嘧啶有n个,鸟嘌呤有n个,腺嘌呤数目胸腺嘧啶数目mn(个),A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键,所以噬菌体DNA含有的氢键数目(mn)2n32mn(个);DNA复制是半保留复制,该噬菌体繁殖四次,一共可形成16个噬菌体,其中子代中含有32P的噬菌体有2个,16个噬菌体都含有31P;噬菌体DNA第四次复制共需要的腺嘌呤脱氧核苷酸数目(mn)2418(mn)(个)。9用15N标记DNA分子的细菌,将其放入含14N的培养基中连续繁殖4代,(a、b、c为三种DNA分子:a只含15N,b同时含14N和15N,c只含14N)图中表示含这三种DNA分子的比例正确的是()解析:选D用15N标记DNA
13、分子的细菌在含14N的培养基中连续繁殖4代,可形成16个DNA分子,由于DNA分子的复制是半保留复制,因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N,不存在只含有15N的DNA分子。10某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()解析:选CDNA分子中(AC)/(TG)应始终等于1;一条单链中(AC)/(TG)与其互补链中(AC)/(TG)互为倒数,一条单链中(AC)/(TG)0.5时,互补链中(AC)/(TG)2;一条单链中(AT)
14、/(GC)与其互补链中(AT)/(GC)及DNA分子中(AT)/(GC)都相等。考点三DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题11.用32P标记果蝇精原细胞所有核DNA双链,然后置于31P的培养液中培养。关于该果蝇的精原细胞的一次有丝分裂与减数分裂的叙述,正确的是()A有丝分裂与减数第一次分裂两者后期细胞中,32P的DNA的含量,前者是后者的两倍B有丝分裂与减数第二次分裂两者后期细胞中,32P的DNA的含量,前者是后者的两倍C有丝分裂与减数第一次分裂两者前期细胞中,32P的DNA的含量相同,染色体数不同D有丝分裂与减数第一次分裂两者中期细胞中,32P的DNA的含量不同,染色体数相同解析:选B有丝分
15、裂后期和减数第一次分裂后期,DNA都完成一次复制,所以32P的DNA的含量相同;减数第一次分裂完成时,同源染色体分离使DNA含量减半,所以有丝分裂后期32P的DNA的含量是减数第二次分裂后期的两倍;有丝分裂前期和减数第一次分裂前期,染色体数目都与体细胞相等;有丝分裂中期和减数第一次分裂中期32P的DNA的含量相等。12(2016昆明、王溪统一考试)用3H标记蚕豆根尖分生区细胞的DNA分子双链,再将这些细胞转入含秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用,则相关叙述错误的是()A秋水仙素可抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点的正常分裂B通过对细胞中不含染色单体时的染色体计数,
16、可推测DNA复制的次数C通过检测DNA链上3H标记出现的情况,可推测DNA的复制方式D细胞中DNA第二次复制完成时,每条染色体的单体均带有3H标记解析:选D秋水仙素可抑制纺锤体形成,使着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极,从而使细胞染色体数目加倍;1个DNA分子复制n次后的DNA数目为2n个,细胞中不含单体时的染色体数目等于DNA分子数目,所以通过对细胞中不含单体时的染色体计数,可推测DNA复制的次数;DNA复制一次,所有的DNA分子都有一条单链含3H标记,DNA第二次复制完成后,一半的DNA分子没有3H标记,由此可以推测DNA的复制方式为半保留复制;细胞中DNA第二次复制完成时,每条染色体的单
17、体中只有一条带有3H标记。考查综合迁移应用能力13(2016衡阳八中质检)按照图示1234进行实验,本实验验证了朊病毒是蛋白质侵染因子,它是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物,题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。(1)本实验采用的方法是_。(2)从理论上讲,离心后上清液中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,沉淀物中_(填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,出现上述结果的原因是_。(3)如果添加试管5,从试管2中提取朊病毒后先加入试管5,同时添加35S标记的(NH4)SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于_中,少量位于
18、_中,原因是_。(4)一般病毒同朊病毒之间的最主要区别是:病毒侵入细胞是向宿主细胞提供_(物质),利用宿主细胞的_进行_。解析:朊病毒不能独立生活,在活细胞内才能增殖,所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞牛脑组织细胞,再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞,完成对朊病毒的标记。因为朊病毒没有核酸,只有蛋白质,蛋白质中磷含量极低,所以试管2中提取的朊病毒几乎不含32P;用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞,少量朊病毒不能侵染成功,所以放射性物质主要位于沉淀物中,上清液中含少量放射性物质。朊病毒是一类非正常的病毒,它不含有通常病毒所含有的核酸,是一类能侵染动物并在宿主细胞内复制的小分子无免疫性疏水
19、蛋白质,又称蛋白质侵染因子,这是它与其他病毒的不同之处。答案:(1)同位素标记法(2)几乎不能几乎不能朊病毒不含核酸只含蛋白质,蛋白质中磷含量极低,故试管2中提取的朊病毒几乎不含32P(3)沉淀物上清液经试管5中牛脑组织细胞培养出的朊病毒(蛋白质)被35S标记,提取后加入试管3中,35S随朊病毒侵入到牛脑组织细胞中,因此放射性物质主要位于沉淀物中。同时会有少量的朊病毒不能成功侵入牛脑组织细胞,离心后位于上清液中,因此上清液中含少量放射性物质(4)核酸核苷酸和氨基酸(原料)自身核酸的复制和蛋白质的合成14图1为两种病毒(核酸不同)的物质组成;图2为某一卵原细胞及其细胞内一对同源染色体中的两个DN
20、A分子,其放射性标记如图中所示。请据图回答:(1)图1a中A、B共有的元素是_,病毒e和病毒f体内的总共有_种。(2)图1中基因与d的关系可概括为基因指导蛋白质的合成,其核心过程包括_,主要场所分别为_。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时用了图1中哪种病毒?_。其实验设计思路是设法将DNA和蛋白质分开,单独、直接地观察它们各自的作用,为实现该设计思路,他们分别标记了图1A、B中的_(用图中数字表示)部位。(4)若将图2细胞放在含有32P的培养液中,让其只进行减数分裂。假设该细胞内只有这两个DNA分子,且每个DNA分子均含有m个碱基,其中细胞内碱基T共占15%,则:该细胞在形成卵细胞
21、过程中共需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为_。依照图2请在下面方框中画出该卵原细胞产生的卵细胞及其DNA放射性标记情况。解析:(1)图1中A为核苷酸,含有的元素有C、H、O、N、P,B为氨基酸,含有的元素有C、H、O、N、S等;两者共有的元素有C、H、O、N;病毒e为DNA病毒,病毒f为RNA病毒,DNA与RNA共含有5种碱基,分别为A、T、C、G、U。(2)基因指导蛋白质的合成过程即基因表达,该过程包括转录和翻译两个阶段,主要场所分别为细胞核和细胞质。(3)赫尔希和蔡斯用实验证明DNA是遗传物质时,选用T2噬菌体(即DNA病毒)为实验材料,为图1中的病毒e,他们利用同位素标记法,分别标记图1A中的
22、P和B中的S,即部位。(4)每个DNA分子均含有m个碱基,细胞内碱基T共占15%,则两个DNA分子中鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(50%15%)2m70%m,即0.7 m,根据DNA分子半保留复制的特点,该细胞在形成卵细胞过程中核DNA分子复制一次,所需的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为0.7m。DNA分子的复制为半保留复制,卵细胞中的一个核DNA分子可能只含有32P也可能同时含31P和32P。答案:(1)C、H、O、N5(2)转录和翻译细胞核和细胞质(核糖体)(3)病毒e(4)0.7m见图 本讲知识理论性强,需要记忆的内容较多,在复习时应做到以下几点:(1)运用对比法,从实验方法、原理、设计思路及结果分析等几个
23、方面,理解肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。(2)借助模式图,理解记忆DNA分子的结构特点和DNA的复制过程。(3)利用归纳法,总结有关碱基计算和DNA分子复制的相关计算方法和规律。考点一明考向不走弯路肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的过程、结论等内容是高考命题的重点,尤其是噬菌体侵染细菌实验,考生常因不能完全掌握其过程而失误,如课前诊断卷T3、T4。联知识简洁串记1必须掌握的两个实验(填表)项目艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验设计思路设法将DNA与其他物质分开,单独地直接研究它们各自不同的遗传功能处理方法直接分离:分离S型菌的DNA、多糖、蛋白质等,分别与R型菌混合培养同位素标记
24、法:分别用同位素32P、35S标记DNA和蛋白质结论DNA是遗传物质,而蛋白质等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,但没有直接证明蛋白质不是遗传物质说明DNA能控制蛋白质的合成DNA能自我复制2.必须明确的两类放射性问题(填空)(1)32P噬菌体侵染大肠杆菌: (2)35S噬菌体侵染大肠杆菌:3必须掌握的一个解题技巧(填空)防易错无障通关1判断有关肺炎双球菌转化实验叙述的正误(1)格里菲思的肺炎双球菌(体内)转化实验证明DNA是“转化因子”()(2)肺炎双球菌转化实验证明肺炎双球菌的DNA是遗传物质()(3)艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验证明了S型细菌的DNA是使R型
25、细菌产生稳定遗传变化的物质,即肺炎双球菌的DNA是遗传物质,而蛋白质不是()(4)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中,从变异类型看属于基因重组()(5)肺炎双球菌转化实验最关键的设计思路是将DNA和蛋白质分开,分别观察其遗传作用()2判断有关噬菌体侵染细菌实验叙述的正误(1)T2噬菌体的核酸和蛋白质中含硫元素()(2)DNA和RNA都是T2噬菌体的遗传物质()(3)T2噬菌体可利用宿主体内的物质大量增殖()(4)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌转化实验更具说服力()(5)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()(6)32P、35
26、S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质()(7)噬菌体能利用宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸()(8)用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致()考点二明考向不走弯路DNA分子的结构是其准确复制的基础,因此,高考对本部分内容主要侧重于考查DNA分子复制的过程、特点及相关计算。考生常因不能准确把握有关DNA复制的计算而出错,如课前诊断卷T8、T9。联知识简洁串记1“五、四、三、二、一”巧记DNA的结构(填空) (1)五种元素:C、H、O、N、P。(2)四种碱基:A、G、C、T,相应的有四种脱氧核苷酸。(3)三种物质:磷酸、脱氧核糖
27、、碱基。(4)两条链:两条反向平行的脱氧核苷酸链。(5)一种结构:规则的双螺旋结构。2“六处思考”掌握DNA的复制(填图)析考法命题扫描DNA结构与碱基计算典例1某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA分子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()思路点拨本题属于图表曲线类选择题,解答时应用信息转化法,即将图表信息转化为文字信息。选项信息转换A、B为非互补碱基之和的比例,该比例在整个DNA分子中为1,而在两条链中互为倒数C、D为互补碱基之和的比例,该比例在整个DNA分子及每条链中都相等答案C巧用两种“比例”解答碱基
28、计算类题目(1)“互补碱基之和的比例”在任意一条链及整个DNA分子中都相同,即:若在一条链中m,在互补链及整个DNA分子中m。(2)“非互补碱基之和的比例”在两条互补链中互为倒数,在整个DNA分子中为1,即若在DNA一条链中a,则在互补链中,而在整个DNA分子中1。DNA复制过程中的有关计算典例2(2016徐州调研)一个双链均被32P标记的DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占20%,将其置于只含31P的环境中复制3次。下列叙述错误的是()A该DNA分子的特异性与碱基对的排列顺序有关B复制过程需要2.4104个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸C子代DNA分子中含32P的单链与含31P的单链数目之比
29、为17D子代DNA分子中含32P的分子数目与只含31P的分子数目之比为13思路点拨本题属于计算分析类选择题,解答此类题目可用直接选出法,即经过计算后直接选出答案。 答案B有关DNA复制计算的两个注意点在解答DNA复制的有关计算题时,要注意题目中出现的“n次复制”与“第n次复制”以及“占子代DNA分子数的比值”与“占子代DNA链数的比值”的不同。假设1个DNA分子复制n次,则:a.子代DNA数为2nb.子代DNA链数为2n1复制原料的计算:若某DNA分子含某碱基m个,该DNA分子进行n次复制,则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m(2n1);进行第n代复制时,需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m2n1。即时
30、练举一反三1(2016临沂模拟)某双链DNA分子中含有200个碱基,一条链上ATGC1234,则该DNA分子()A四种含氮碱基ATGC4477B若该DNA中A为p个,占全部碱基的(m2n),则G的个数为pC碱基排列方式共有4200种D含有4个游离的磷酸解析:选B该DNA分子中ATGC3377;若该DNA分子中A为p个,其占全部碱基的,则全部碱基数为p,所以G的个数为(p2p)2,即p;碱基的排列方式应少于4100种;含有2个游离的磷酸。2若N个双链DNA分子在第i轮复制结束后,某一复制产物分子一条链上的某个C突变为T,这样在随后的各轮复制结束时,突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA
31、分子数的比例始终为()A. B. C. D.解析:选CN个DNA分子第i轮复制结束后,得到的DNA分子数为N2i,在此基础上复制一次得到的DNA分子的总数为N2i1,其中以变异的DNA分子为模板复制一次,得到一个变异的DNA分子和一个正常的DNA分子,由此可推知突变位点为AT碱基对的双链DNA分子数与总DNA分子数的比例1/(N2i1)。考点三明考向不走弯路细胞分裂过程中要进行染色体复制,其实质是DNA复制,通过标记DNA,判断分裂产生子细胞染色体标记数目是高考命题的重点,也是备考的难点。考生常混淆DNA和染色体的标记情况而失分,如课前诊断卷T11、T12。深思维纵引横连解答DNA分子复制与细
32、胞分裂中染色体同位素标记类问题的思维流程如下:1构建模板解答此类问题的关键是构建细胞分裂过程模型图,并完成染色体与DNA的转换。具体如下:2套用模板(1)有丝分裂与DNA复制:过程图解(一般只研究一条染色体):a复制一次(母链标记,培养液不含放射性):b转至不含放射性培养液中再培养一个细胞周期:规律总结:若只复制一次,产生的子染色体都带有标记;若复制两次,产生的子染色体只有一半带有标记。(2)减数分裂与DNA复制:过程图解:减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象,如图:规律总结:由于减数分裂没有细胞周期,DNA只复制一次,因此产生的子染色体都带有标记。会迁移题组练通题组一判断分裂细胞中标记染
33、色体条数1(2016抚州模拟)将染色体上全部DNA分子双链经32P标记的雄性哺乳动物细胞(染色体数为20)置于不含32P的培养基中培养,细胞只进行一次分裂。下列推断中,正确的是()A若完成一次减数分裂,则产生的子细胞中有5对同源染色体,每条都含32PB若完成一次有丝分裂,则产生的子细胞中含20条染色体,其中10条含32PC若进行减数分裂,则每个减数第二次分裂后期细胞中均含2个Y染色体且都含32PD若进行一次有丝分裂,则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子且都含32P解析:选D减数分裂结束,产生的子细胞为生殖细胞,其内含的10条染色体中不存在同源染色体,由于DNA的半保留复制方式,所有染色
34、体中都含32P。若进行一次有丝分裂结束,则产生的子细胞中含20条染色体,20条染色体都含32P。若进行减数分裂,则每个减数第二次分裂后期细胞中含2个Y染色体或2个X染色体,且都含32P。若进行一次有丝分裂,则分裂中期细胞的染色体上共有40个DNA分子,且每个DNA分子中都有一条脱氧核苷酸链含有32P。2用32P标记玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链,再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养,在第二次细胞分裂中期、后期及所产生的子细胞中被32P标记的染色体数分别为()A20、40、20B20、20、20C20、20、020 D20、40、020解析:选C玉米体细胞两次有丝分裂过程中染色
35、体和DNA的标记情况可用下图进行解析。由此可见在第二次分裂中期,玉米细胞的20条染色体全含32P,第二次分裂后期40条染色体中有20条含32P,第二次分裂所产生的子细胞所含20条染色体中,带32P的为020条。题组二判断分裂后产生含标记染色体的细胞数目3取1个含有1对同源染色体的精原细胞,用15N标记细胞核中的DNA,然后放在含14N的培养基中培养,让其连续进行两次有丝分裂,形成4个细胞,这4个细胞中含15N的细胞个数可能是()A2B3C4 D前三项都对解析:选D细胞分裂过程中先进行DNA复制。方式是半保留复制。图示辨析如下:可以看出,最后形成的4个子细胞有3种情况:第一种情况是4个细胞都是;
36、第二种情况是2个细胞是,1个细胞是,1个细胞是;第三种情况是2个细胞是,另外2个细胞是。4果蝇的体细胞含有8条染色体。现有一个果蝇体细胞,它的每条染色体的DNA双链都被32P标记。如果把该细胞放在不含32P的培养基中培养,使其连续分裂,那么将会在第几次细胞分裂中出现每个细胞的中期和后期都有8条染色体被32P标记()A第1次 B第2次C第3次 D第4次解析:选B由于被标记的是DNA分子的双链,所以本题关键是要弄清染色体上DNA的变化,由于DNA的复制是半保留复制,所以在第一次有丝分裂结束后果蝇的体细胞中均含有8条染色体,8个DNA,每个DNA的2条链中均含1条标记链和一条非标记链。在第二次有丝分
37、裂时,间期复制完成时会有16个DNA,但是这16个DNA中,有8个DNA均是含1条标记链和一条非标记链,另外8个DNA均含非标记链;中期由于着丝点没有分裂,所以每条染色体上有2个DNA,一个DNA含1条标记链和一条非标记链,另一个只含非标记链,所以在中期会有8条染色体有标记;后期着丝点分裂,每条染色体上的DNA随着姐妹染色单体的分开而分开,在后期形成16条染色体,其中只有8条含有标记,这8条染色体中的DNA含1条标记链和一条非标记链。一、练全国卷高考真题知考查重点1(2016全国甲卷)某种物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开。若在细胞正常生长的培养液中加入适量的该物质,
38、下列相关叙述错误的是()A随后细胞中的DNA复制发生障碍B随后细胞中的RNA转录发生障碍C该物质可将细胞周期阻断在分裂中期D可推测该物质对癌细胞的增殖有抑制作用解析:选C在DNA分子的复制和转录过程中,DNA分子都需要先将双链解开,加入该物质后DNA分子双链不能解开,故细胞中的DNA复制和RNA转录都会发生障碍。因DNA复制发生在细胞分裂间期,故该物质阻断的是分裂间期DNA分子的复制过程,从而将细胞周期阻断在分裂间期。癌细胞的增殖方式是有丝分裂,其分裂过程中可发生DNA复制和转录,加入该物质会阻碍这两个过程,从而抑制癌细胞的增殖。2(2016全国丙卷)在前人进行的下列研究中,采用的核心技术相同
39、(或相似)的一组是()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ABC D解析:选B采用的是同位素标记法,其中是为两组植物分别提供HO和CO2、H2O和C18O2检测产生O2的标记情况,是分别用32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌,检测子代噬菌体的标记情况;采用的是诱变技术,采用的是混合染色技术。故采用的核心技术相同(或相似)是和。3(2013全国卷)在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是()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
40、杆菌实验DNA的X光衍射实验A BC D解析:选C孟德尔通过豌豆杂交实验发现了基因的分离定律和自由组合定律。摩尔根通过果蝇杂交实验说明了基因位于染色体上。DNA的X光衍射实验为DNA双螺旋结构的发现提供了重要依据。肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验均证明了DNA是遗传物质。二、练各地市调研试题知命题热点1噬藻体是侵染蓝藻的DNA病毒,其增殖过程与噬菌体类似。某生物兴趣小组进行了下面的实验:标记噬藻体噬藻体与蓝藻混合培养搅拌、离心检测放射性。下列叙述错误的是()A完整的实验过程需要利用分别含有35S或32P的蓝藻,以及既不含35S也不含32P的蓝藻B标记噬藻体时先用含32P的培养基培
41、养蓝藻,再用此蓝藻培养噬藻体C步骤可让噬藻体和蓝藻分开,使噬藻体和蓝藻分别存在于上清液和沉淀中D侵染蓝藻的噬藻体利用自身的脱氧核苷酸和氨基酸为原料,合成子代噬藻体解析:选D在标记噬藻体时,需要分别利用含35S或32P的蓝藻;标记的噬藻体侵染时要利用既不含35S也不含32P 的蓝藻。搅拌可以使噬藻体(外壳)和蓝藻分离,离心使上清液中分布重量较轻的噬藻体(外壳),沉淀物中留下被侵染的蓝藻。噬藻体无细胞结构,噬藻体合成DNA和蛋白质的原料分别是蓝藻的脱氧核苷酸和氨基酸。2下图1中m、n、l表示哺乳动物一条染色体上相邻的三个基因,a、b为基因的间隔序列;图2为l基因进行的某种生理过程。下列分析正确的是
42、()A图1中a、b、m、n、l都具有遗传效应,都能控制蛋白质的合成B图2中甲为DNA聚合酶,丙中所含的五碳糖是核糖C若丙中(AU)占36%,则丙对应的乙片段中G占32%Dm、n、l基因在不同的细胞中表达情况可能不同解析:选Da、b是基因的间隔序列,没有遗传效应;图2表示基因的转录过程,甲为RNA聚合酶,丙是RNA,含有核糖;若丙中AU占36%,则片段乙中TA占该链的36%,GC占64%,但无法确定G在该链中占多少;由于细胞分化,不同细胞中基因选择性表达,m、n、l基因在不同细胞中表达的情况可能不同。3在正常生物体内,碱基对的错配可引起DNA的损伤,对损伤部位的切除修复过程如图所示,据图分析,判
43、断下列叙述错误的是()A核酸内切酶和DNA酶作用的化学键相同B若无切除修复功能可能会导致癌变Ca过程所用的酶可能是DNA聚合酶D损伤的切除与修复属于基因突变解析:选D从图中分析,核酸内切酶作用于损伤的部位断开的是磷酸二酯键,DNA酶将DNA水解为脱氧核苷酸,断开的也是磷酸二酯键;据题意,损伤部位若不修复,以损伤部位所在链作为模板链进行DNA复制时,可导致DNA结构发生改变,从而导致基因突变,如果是原癌基因和抑癌基因发生突变,则可导致癌变;a过程为根据碱基互补配对合成损伤部位单链的过程,所需的酶可能为DNA聚合酶;损伤部位切除和修复后,基因恢复正常,不属于基因突变。4如图为真核细胞内细胞核中某基
44、因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中1对碱基改变)。下列相关叙述错误的是()A基因1链中相邻碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接B基因突变导致新基因中(AT)/(GC)的值减小而(AG)/(TC)的值增大CRNA聚合酶进入细胞核参加转录过程,能催化核糖核苷酸形成mRNAD基因复制过程中1链和2链均为模板,复制后形成的两个基因中遗传信息相同解析:选B基因的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接;图示基因突变时AT碱基对被GC碱基对替换,新基因中(AT)/(GC)的值减小而(AG)/(TC)的值不变;RNA聚合酶在细胞核中参加转录过程;DNA复制时两条母链均为模板,复制
45、形成的两个基因相同。第2讲基因系统的功能基因的表达与传递第1课时基因的表达 考点一遗传信息的转录和翻译1.下列有关RNA的描述中,正确的是()AmRNA上有多少种密码子就有多少种tRNA与之对应B每种tRNA只转运一种氨基酸CtRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息DrRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA完全相同解析:选B终止密码子不编码氨基酸,没有对应的tRNA;tRNA具有专一性,即一种tRNA只能转运一种氨基酸;mRNA上的密码子携带了氨基酸序列的遗传信息;rRNA通常只有一条链,它的碱基组成与DNA不完全相同,组成rRNA的碱基是A、C、G、U,而组成DNA的碱基是A、C、G
46、、T。2(2016东城一模)在基因控制蛋白质合成的过程中,不会发生的是()A基因的空间结构改变BDNA聚合酶的催化C消耗四种核糖核苷酸 DtRNA识别并转运氨基酸解析:选B基因控制蛋白质合成过程包括转录、翻译两个阶段,转录过程中DNA会发生解旋,基因空间结构发生改变;转录所需的酶为RNA聚合酶;转录所需原料为四种核糖核苷酸;翻译过程需要tRNA转运氨基酸。3下列有关真核生物基因表达的叙述,正确的是()A基因表达过程所需的原料有游离的核糖核苷酸和氨基酸B参与翻译过程的RNA均为单链结构,其内部不存在碱基配对C转录和翻译的场所都是细胞质D有丝分裂的分裂间期和分裂期都有基因的转录和翻译解析:选A基因
47、表达包括基因的转录和翻译,转录所需原料是核糖核苷酸,翻译所需原料是氨基酸。参与翻译的tRNA内部存在氢键,有碱基配对现象。转录发生在细胞核,翻译发生在细胞质。有丝分裂的分裂期染色体高度螺旋化,通常不会发生基因的转录。4(2016宜宾一模)胰岛素合成的起始密码子与甲硫氨酸密码子都是AUG,但胰岛素第一位氨基酸却不是甲硫氨酸,这是分子加工修饰的结果。下列有关胰岛素合成的叙述正确的是()A胰岛素合成过程中作为模板的只有DNAB胰岛素的形成过程中既有肽键的形成也有肽键的水解C胰岛素的氨基酸序列是由胰岛素基因的碱基序列直接决定的D胰岛素合成过程的催化需要有DNA聚合酶和RNA聚合酶的参与解析:选B胰岛素
48、的合成包括转录和翻译两个步骤,其中转录的模板是DNA的一条链,翻译的模板是mRNA;胰岛素的形成过程中既有肽键的形成(氨基酸脱水缩合形成肽键)也有肽键的水解(修饰过程中会发生肽键的水解);胰岛素的氨基酸序列是由mRNA的碱基序列直接决定的;DNA聚合酶促进DNA的复制过程,胰岛素合成过程中不需要该酶的参与。5(2016济宁三模)利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达,如图为反向导入的目的基因的作用过程,下列叙述正确的是()A过程和中目的基因以同一条链为模板进行转录B过程和都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料CmRNA1和mRNA2上的AU占全部碱基的比例是相同的D反向导入的目
49、的基因能抑制目的基因的转录过程解析:选C根据图解可知,两条mRNA能够互补配对,说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的;过程表示转录,转录过程利用的原料为核糖核苷酸;两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的,在DNA分子中每条链上的AT占该链碱基总数的比例是相同的,因此两条mRNA上的AU占全部碱基的比例也是相同的;图中显示,反向导入的目的基因没有抑制目的基因的转录过程,而是抑制翻译过程。6如图甲和图乙为多肽合成过程的示意图,相关叙述错误的是()A图甲中包含图乙所示过程B图甲所示的多肽中的氨基酸序列完全相同;图乙中各个结构1合成的物质2也完全相同C图乙物质1上的三个相邻碱基叫做密
50、码子,结构1读取到UAA时,物质2合成终止D图甲处都发生了A与U之间的配对解析:选B图甲表示转录、翻译过程,转录的单位是基因,不同基因转录产生的mRNA不同,合成的蛋白质不同,因此,图甲所示的多肽中的氨基酸序列不完全相同。7给小鼠喂某种食物后,在小鼠的血清中检测到了来自该食物的微小RNA,它可以与小鼠Lin4基因转录产生的mRNA结合,并抑制该基因的功能,最终使小鼠患病。下列说法错误的是()A微小RNA与小鼠Lin4基因转录产生的mRNA的结合过程中不会出现碱基A与T的配对B血清中的微小RNA引起小鼠患病与其指导合成的蛋白质有关CLin4基因转录所产生的mRNA在细胞中的功能是作为合成相应蛋白
51、质的模板D微小RNA通过阻止Lin4基因的翻译过程来抑制该基因的正常表达解析:选B微小RNA与小鼠Lin4基因转录产生的mRNA的结合过程中遵循碱基互补配对原则,其碱基配对方式为AU、CG,没有A与T的配对;据题意可知,微小RNA并未指导合成蛋白质;Lin4基因转录所产生的mRNA作为合成相应蛋白质的模板;微小RNA能与小鼠Lin4基因产生的mRNA结合,从而阻止该基因的翻译过程,进而抑制该基因的正常表达。8某种噬菌体的遗传物质是单链DNA,感染宿主细胞后,先形成复制型的双链DNA分子(母链为正链,子链为负链)。转录时,以负链为模板合成mRNA。如图所示为该种噬菌体的部分基因序列,图中数字为其
52、所指导合成蛋白质的氨基酸编号。下列说法错误的是()A基因重叠增大了遗传信息储存的容量B基因D、E重叠部分的碱基序列分别指导合成不同的氨基酸序列C基因E内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均发生基因突变D若基因J控制合成的蛋白质的相对分子质量为a,则基因J突变后合成的蛋白质的相对分子质量要小于a解析:选D题图中基因D的碱基序列中包含了基因E,即基因发生了重叠,这样增大了遗传信息储存的容量;基因中相邻三个碱基(通过mRNA)决定一种氨基酸,题图中基因D、E重叠部分编码氨基酸的相邻三个碱基是相互错开的,因此将分别指导合成不同的氨基酸序列;基因突变就是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,因此基因E
53、内部插入一个脱氧核苷酸会导致基因E和基因D均发生基因突变;基因J突变是由于碱基对发生了增添、缺失或替换,则合成的蛋白质的氨基酸序列可能不变、增加或减少个别氨基酸,故若基因J控制合成的蛋白质的相对分子质量为a,则基因J突变后合成的蛋白质的相对分子质量可能等于a、大于a或小于a。考点二中心法则与基因对性状的控制9.关于右图中遗传信息传递过程的叙述,正确的是()A只有过程遵循碱基互补配对原则B人体正常细胞内发生的过程有C过程可能发生基因突变和基因重组D能自主进行或过程的生物一定不含DNA解析:选D图中过程都会发生碱基互补配对;人体正常细胞内不能发生过程(逆转录);过程表示DNA复制,可发生基因突变,
54、不能发生基因重组;能进行过程或的为RNA病毒,其不含DNA。10(2016南京模拟)如图为细胞膜上神经递质受体基因的复制和表达等过程。下列相关分析错误的是()A过程需要模板、原料、酶和能量四个条件B为方便起见,获得该基因转录的mRNA的最佳材料是口腔上皮细胞C图中过程一定发生碱基互补配对D人的囊性纤维病体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状解析:选B由题意可知,图中基因为神经递质受体基因,神经递质是由神经细胞产生的,因而获得该基因转录的mRNA的最佳材料是神经细胞。11(2016吉林三校联合模拟)如图为某RNA病毒侵入宿主细胞后的增殖过程。下列说法错误的是()A过程需要逆转录酶B
55、过程所需原料相同C该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板D过程都遵循中心法则解析:选A逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,故过程不属于逆转录;过程都合成RNA,所需原料均为4种核糖核苷酸;由题图可知,该病毒以自身的RNA(RNA)为模板合成mRNA,再以mRNA为模板翻译形成蛋白质,说明该病毒的RNA不能直接作为翻译的模板;过程都遵循中心法则。考查综合迁移应用能力12如图a、b、c分别代表人类免疫缺陷病毒(HIV)增殖过程中的部分步骤。请据图回答:(1)a过程表示_,所需的原料是_,c过程所需原料的结构简式表示为_。(2)若逆转录酶中有一段氨基酸序列为“丝氨酸谷氨酸组氨酸”,转运丝氨酸、谷氨
56、酸和组氨酸的tRNA上的反密码子为AGA、CUU、GUG,则基因中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为_。(3)前病毒是指整合到宿主细胞染色体上的病毒DNA,它会随着宿主DNA的复制而复制,前病毒复制时需要的酶是_。若一个前病毒含有a个碱基对,则其第三次复制时,需要的嘌呤碱基数目是_个。(4)新病毒离开细胞后主要侵染_细胞。若该类细胞被大量破坏,此时机体的体液免疫_(填“会”或“不会”)受到影响,理由是_。解析:(1)a过程为由单链RNA形成双链DNA的过程,代表逆转录过程,所需原料是脱氧核苷酸。c过程为翻译过程,所需原料为氨基酸。(2)由tRNA上的反密码子可推知mRNA上碱基序列为UCUGA
57、ACAC,则DNA模板链的碱基序列为AGACTTGTG。(3)DNA复制所需要的酶是解旋酶和DNA聚合酶。DNA中有a个碱基对,则嘌呤的数目为a个,DNA复制两次形成4个DNA分子,则第三次复制时需要的嘌呤碱基数目是4a个。(4)HIV主要侵染T细胞。由于T细胞分泌淋巴因子参与体液免疫,故T细胞被大量破坏会影响体液免疫。答案:(1)逆转录4种脱氧核糖核苷酸(2)AGACTTGTG(3)解旋酶、DNA聚合酶4a(4)T淋巴会T淋巴细胞分泌淋巴因子参与体液免疫13端粒是位于真核细胞染色体两端的保护结构(如图甲),具有保持染色体的完整性和控制细胞分裂周期的作用,DNA分子每复制一次,端粒就缩短一点。
58、端粒酶是一种使端粒复制或延长的酶,赋予细胞增殖的永生性,作用机理如图乙所示。(1)端粒的物质组成是_,其复制发生在_(填“有丝分裂”“减数分裂”或“有丝分裂和减数分裂”)过程。(2)由图乙可知,端粒酶是一种_酶,在_(场所)中起作用。(3)正常人体细胞中的_基因能阻止端粒酶基因的表达,细胞中通常检测不到端粒酶,但在有连续分裂能力的细胞中可以检测到端粒酶,下列属于该类细胞的是_(填序号)。造血干细胞成纤维细胞精原细胞癌细胞肝细胞(4)根据题中信息并结合所学知识,说明基因通过控制_,进而控制生物体的性状。(5)随着细胞分裂次数的增加,端粒会逐渐缩短,当端粒内侧的正常基因受到损伤时,会使细胞活动渐趋
59、异常,可导致细胞衰老,衰老细胞的细胞膜的特点是_。解析:(1)端粒位于真核细胞染色体的两端,也属于染色体的一部分,由DNA和蛋白质组成。端粒的复制是伴随着DNA复制进行的,而在有丝分裂和减数分裂过程中都发生DNA的复制。(2)根据图乙端粒酶的作用机制,端粒酶是一种逆转录酶,因其主要作用是延长染色体的端粒,可推测其发挥作用的场所是细胞核。(3)端粒酶基因若表达,细胞将获得增殖的永生性,即无限增殖,而抑癌基因能抑制细胞的不正常增殖。有连续分裂能力的细胞是能不断进行有丝分裂的细胞,有造血干细胞、精原细胞、癌细胞。(4)由题中信息可以推测,基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程的。(5)衰老细胞的细胞膜
60、的通透性改变,物质运输功能降低。答案:(1)DNA和蛋白质有丝分裂和减数分裂(2)逆转录细胞核(3)抑癌(4)酶的合成来控制代谢过程(5)通透性改变,物质运输功能降低14光敏色素在植物个体发育的过程中能促进种子的萌发、调节幼苗的生长和叶绿体的发育等。如图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程,请分析回答有关问题:(1)图中活性调节蛋白的作用是_;若cab基因发生突变,则可能会影响光合作用的_阶段。(2)需要氨基酸作为原料的过程是图中序号_。该过程的开始和终止分别与mRNA上的_有关。(3)由图可知,遗传信息的转录过程发生在_(填场所),叶绿体的发育受_中的遗传物质控制。(4)叶绿体中植物吸收红光的
61、色素主要是_。叶绿体中的DNA复制需要DNA聚合酶的催化,若要探究该酶的合成是受细胞核基因还是细胞质基因控制,请你写出实验设计思路:_。解析:(1)由图可知,图中活性调节蛋白进入细胞核后促进rbcS基因和cab基因的转录;cab基因控制合成的蛋白质运至类囊体薄膜,而类囊体薄膜是光反应的场所,因此cab基因发生突变可能会影响光合作用的光反应阶段。(2)需要氨基酸作为原料的是翻译过程,即图中过程;翻译过程的开始和终止分别与mRNA上的起始密码子和终止密码子有关。(3)题图中和过程表示转录,故遗传信息的转录过程发生在细胞核和叶绿体中,叶绿体的发育受细胞核和细胞质中的遗传物质共同控制。(4)叶绿体中的
62、色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主吸收蓝紫光。若要探究DNA聚合酶的合成受核基因控制还是质基因控制,可抑制核基因的表达,检测DNA聚合酶能否合成。答案:(1)促进rbcS基因和cab基因的转录光反应(2)起始密码子和终止密码子(3)细胞核、叶绿体细胞核和细胞质(4)叶绿素(或叶绿素a和叶绿素b)用药物抑制核基因的表达,检测叶绿体中是否有DNA聚合酶的合成 对本课时内容的考查,常针对中心法则中五个过程发生的场所、条件及相关计算进行命题,因此在复习时,应做到以下两点:(1)理解DNA复制、转录和翻译的不同,并熟知复制、转录和翻译模式图。(2)借助模式图辅助法识
63、记中心法则的内容及中心法则中各生理过程与生物种类的关系。考点一明考向不走弯路转录和翻译的过程、条件、相互关系及与DNA复制的比较等内容是高考命题的重点;结合模式图考查基因表达的过程是常见命题形式。考生常因不能准确识别中心法则的各个过程而失分,如课前诊断卷T6、T12。联知识简洁串记1比较DNA复制、转录和翻译的异同点(选择填空)发生在核糖体中以DNA的两条链为模板以DNA的一条链为模板以mRNA为模板以4种脱氧核苷酸为原料以20种氨基酸为原料需酶和ATP参与产物为RNA发生GC互补配对发生AU互补配对以上过程属于DNA复制的是;属于转录过程的是;属于翻译过程的是。2明确DNA复制、转录、翻译过
64、程的四个误区(填空)(1)误认为复制、转录只发生在细胞核中:DNA存在的部位都可发生,如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等都可发生。(2)误认为转录产物只有mRNA:转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA,但携带遗传信息的只有mRNA。(3)误认为所有密码子都能决定氨基酸:共有64种密码子,有3种密码子并不决定氨基酸,属于终止密码子。(4)误认为整个DNA分子都转录:转录是以基因为单位进行的,不同基因进行转录的时间不一定相同。3会读两种翻译过程模型图(据图填空)(1)图甲翻译模型分析:、分别为tRNA、核糖体、mRNA、多肽链。一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。翻译起
65、点:起始密码子决定的是甲硫氨酸或缬氨酸。翻译终点:识别到终止密码子(不决定氨基酸)翻译停止。翻译进程:核糖体沿着mRNA移动,mRNA不移动。(2)图乙翻译模型分析:图乙中,1、2、3分别为mRNA、核糖体、多肽链。数量关系:一个mRNA可同时结合多个核糖体,形成多聚核糖体。目的意义:少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。方向:从左向右,判断依据是多肽链的长短,长的翻译在前。结果:合成多个氨基酸序列完全相同的多肽,因为模板mRNA相同。析考法命题扫描以模式图形式考查基因表达过程典例1如图甲和图乙为多肽合成过程的示意图,相关叙述错误的是()A图甲中包含图乙所示过程B图甲所示的多肽中的氨基
66、酸序列完全相同;图乙中各个结构1合成的物质2也完全相同C图乙物质1上的三个相邻碱基叫做密码子,结构1读取到UAA时,物质2合成终止D图甲处都发生了A与U之间的配对思路点拨解答此类问题的关键是正确识别各模式图表示的生理过程,再结合选项逐项分析:答案B妙用“二看法”判断复制、转录和翻译图解细胞分裂、分化与基因表达的关系典例2(2016上海高考)从同一个体的浆细胞(L)和胰岛B细胞(P)分别提取它们的全部mRNA(LmRNA和PmRNA),并以此为模板在逆转录酶的催化下合成相应的单链DNA(LcDNA和PcDNA)。其中,能与LcDNA互补的PmRNA以及不能与PcDNA互补的LmRNA分别含有编码
67、()核糖体蛋白的mRNA胰岛素的mRNA抗体蛋白的mRNA血红蛋白的mRNAABC D解析由题意知,能与LcDNA互补的PmRNA是在两种细胞中均表达的基因转录的mRNA,不能与PcDNA互补的LmRNA是由在浆细胞中表达在胰岛B细胞中不表达的基因转录的mRNA。答案A必须明确的两种关系(1)细胞分裂、分化与DNA复制、转录、翻译的关系:分裂的细胞能进行DNA复制、转录和翻译。细胞分化过程及分化成熟的细胞只能进行转录和翻译,不进行DNA复制。(2)同一个体不同体细胞中核DNA、mRNA与蛋白质的关系:核DNA相同。不同体细胞都是由受精卵分裂分化形成的,故核DNA相同。由于基因的选择性表达,mR
68、NA和蛋白质不完全相同。即时练举一反三1(2016江苏高考)近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图)。下列相关叙述错误的是()ACas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C向导RNA可在逆转录酶催化下合成D若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC则相应的识别序列为UCCAGAAUC解析:选C基因控制蛋白质的合成,蛋白质的合成场所是核糖体;由图
69、示可见,单链向导RNA中含有双链区,双链区的碱基配对遵循碱基配对原则;逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA;若链剪切位点附近序列为TCCAGAATC,则目标DNA中另一条链的碱基序列是AGGTCTTAG,故向导RNA中的识别序列是UCCAGAAUC。2(2016皖江名校联考)如图所示为M基因控制物质c的合成以及物质c形成特定空间结构的物质d的流程图解。下列相关叙述,正确的是()A图中过程参与碱基配对的碱基种类较多的是过程B基因转录得到的产物均可直接作为蛋白质合成的控制模板C组成物质c的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值大于1/6D图中经过过程形成物质d时需依次经过高尔基体和内质网的加工
70、与修饰解析:选A分析图中信息可知,过程表示转录,该过程参与配对的碱基有5种,而过程表示翻译,该过程参与配对的碱基有4种;从图中信息可知,控制该分泌蛋白合成的直接模板是物质b,而转录的产物是物质a;由于M基因转录形成的物质a还要剪切掉一部分片段才形成翻译的模板,所以组成物质c的氨基酸数与组成M基因的核苷酸数的比值小于1/6;核糖体合成的肽链应先经内质网初加工,再由高尔基体进一步修饰和加工。考点二明考向不走弯路中心法则的内容及与生物种类的对应关系,基因对性状的控制是高考命题的重点,结合某些病毒的繁殖考查中心法则是近几年来命题的热点,也是学生的易错点,如课前诊断卷T11、T12。联知识简洁串记1利用
71、“三步法”判断中心法则各过程(填表)“一看”模板“二看”原料“三看”产物判断过程DNA脱氧核苷酸DNADNA复制核糖核苷酸RNA转录RNA脱氧核苷酸DNA逆转录核糖核苷酸RNARNA复制氨基酸蛋白质(或多肽)翻译2归纳识记中心法则与生物种类的关系(填空)在横线上用字母表示下列生物的遗传信息的传递过程:(1)细胞生物(如动、植物): a、b、c。(2)DNA病毒(如噬菌体) :a、b、c。(3)复制型RNA病毒(如烟草花叶病毒):d、c。(4)逆转录病毒(如艾滋病病毒) :e、a、b、c。防易错无障通关判断下列叙述的正误(1)以DNA为遗传物质的真核生物都能发生DNA复制、转录和翻译过程()(2
72、)烟草花叶病毒能发生逆转录过程()(3)HIV是逆转录病毒,其遗传信息的传递发生在宿主细胞内()(4)一个基因只能决定一种性状()(5)生物体的一种性状可受多个基因的影响()(6)逆转录病毒内含有逆转录酶() 一、练全国卷高考真题知考查重点1(2015全国卷)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析:选C端粒是每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA。大肠杆菌等原核
73、生物拟核的DNA不能与蛋白质结合形成染色体,因此大肠杆菌拟核的DNA中没有端粒。端粒酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,RNA聚合酶是在转录过程中发挥作用的一种酶,RNA聚合酶催化合成的是RNA,所以端粒酶中的蛋白质不是RNA聚合酶。正常人细胞的每条染色体的两端都含有端粒DNA。在正常人体细胞中,端粒DNA可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。2(2013全国卷)关于蛋白质生物合成的叙述,正确的是()A一种tRNA可以携带多种氨基酸BDNA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解析:选D一种tRNA只能携
74、带一种氨基酸;DNA聚合酶的化学本质是蛋白质,是在细胞质中的核糖体上合成的;反密码子是位于tRNA上相邻的3个碱基;DNA能控制蛋白质的合成,真核细胞中的DNA位于细胞核、线粒体和叶绿体中。3(2012全国卷)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()AtRNA种类不同BmRNA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解析:选B蛋白质中氨基酸的种类和排列顺序的决定与参与蛋白质合成的tRNA种类没有关系。这两种分泌蛋白氨基酸排列顺序不同的直接原因是mRNA的碱基序列不同。核糖体都是由rRNA和蛋
75、白质组成的。自然界中几乎所有的生物共用一套遗传密码。二、练各地市调研试题知命题热点1早期认为,RNA分子只是一堆像意大利面的柔软条状分子,在DNA和蛋白质之间传递信息。现在,生物学家发现RNA不仅有助于蛋白质的合成,也是控制基因活性和修饰其他RNA的重要物质。结合所学知识,下列相关叙述错误的是()AmRNA可以在DNA和蛋白质之间传递信息BmRNA、tRNA和rRNA均与蛋白质的合成有关CRNA对基因活性的控制很可能是通过与DNA单链形成互补链来实现的D细胞内不同RNA具有各自的功能,彼此间互不影响解析:选DmRNA由DNA转录而来,其可以在DNA和蛋白质之间传递信息;蛋白质的合成过程中,mR
76、NA作为模板,tRNA作为搬运氨基酸的工具,核糖体(包含rRNA)是翻译的场所;RNA对基因活性的控制很可能是通过与DNA单链形成互补链来实现的;从题干可知,有些RNA之间可相互影响。2某逆转录病毒侵入哺乳动物的呼吸道上皮细胞后,合成的X蛋白能诱导细胞凋亡。下列相关分析合理的是()AX蛋白在病毒的核糖体上合成B该病毒遗传信息的传递途径是RNA蛋白质CX蛋白诱导呼吸道上皮细胞中某些基因的表达,进而引起细胞的凋亡D逆转录过程需要的逆转录酶、核糖核苷酸、ATP等都来自上皮细胞解析:选C病毒无细胞结构,无核糖体,X蛋白是在呼吸道上皮细胞的核糖体上合成的。该病毒为逆转录病毒,遗传信息的传递途径是RNAD
77、NARNA蛋白质。上皮细胞的凋亡是X蛋白诱导某些基因表达的结果。逆转录过程需要的是脱氧核苷酸。3(2016衡阳八中质检)B基因在人肝脏细胞中的表达产物是含100个氨基酸的B100蛋白,而在小肠细胞中的表达产物是由前48个氨基酸构成的B48蛋白。研究发现,小肠细胞中B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一CAA密码子上的C被编辑成了U。以下判断错误的是()A小肠细胞中编辑后的mRNA第49个密码子是终止密码子UAABB100蛋白前48个氨基酸序列与B48蛋白相同CB100蛋白和B48蛋白的空间结构不同D肝脏和小肠细胞中的B基因结构有差异解析:选D小肠细胞中B基因转录出的mRNA靠近中间位置某一CA
78、A密码子上的C被编辑成了U,第49个密码子是终止密码子UAA,导致形成B48蛋白。B100蛋白前48个氨基酸序列与B48蛋白相同。B100蛋白和B48蛋白由于氨基酸数量不同,空间结构也不同。同一个体不同的体细胞都来源于同一个受精卵的有丝分裂,DNA都相同,所以肝脏和小肠细胞中B基因结构没有差异。4(2016昆明二检)枯草芽孢杆菌(细菌)可分泌几丁质酶降解几丁质。某科研小组对几丁质酶的合成进行了研究,结果如下表(注:表示含量)。下列叙述正确的是()检测指标甲(不加诱导物)乙(加入诱导物)几丁质酶mRNA几丁质酶A.枯草芽孢杆菌合成、分泌几丁质酶需要内质网和高尔基体加工B诱导物促进了几丁质酶基因的
79、转录,从而促进几丁质酶大量合成C有诱导物时,一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体D诱导物使基因转录时,DNA两条链同时作为模板,从而提高酶的产量解析:选C枯草芽孢杆菌属于原核生物,细胞内无内质网和高尔基体;据表格信息可知,与甲组相比,乙组加入诱导物,但几丁质酶mRNA的合成量没有增加,说明诱导物不能促进几丁质酶基因的转录;由表格数据分析可知,加入诱导物时,几丁质酶的合成量增加是由于诱导物促进了翻译过程,一个几丁质酶的mRNA可能会结合多个核糖体,短时间内能合成大量几丁质酶;基因转录时以DNA的一条链为模板。5埃博拉病毒(EBV)的遗传物质是一种单链RNA,EBV感染后可能导致人体患埃博拉
80、出血热(EBHF)。EBV与宿主细胞结合后,将核酸蛋白质复合体释放至细胞质,并启动如图所示途径进行增殖,进而导致人体患病。下列推断最为合理的是()A过程所需嘌呤比例与过程所需嘧啶比例相同B过程中需要的氨基酸与tRNA的种类数相同CEBV增殖过程需细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPD直接将EBV的RNA注入人体细胞将引起EBHF解析:选A过程、中分别是以RNA、mRNA为模板按照碱基互补配对原则(相应的嘧啶碱基与嘌呤碱基配对)合成mRNA、RNA,假设原来的RNA中含有嘧啶数为a个,则合成mRNA时需要嘌呤数也为a个,则以该mRNA为模板合成RNA时需要嘧啶数也为a个;过程是翻译,由于密码子的简并性
81、,一种氨基酸可能对应多种密码子,即一种氨基酸可以由多种tRNA转运,所需的氨基酸种类数和所需的tRNA种类数并不相同;EBV的遗传物质是RNA,图中未涉及DNA的合成,故EBV增殖过程中不需要细胞提供脱氧核苷酸,需要细胞提供四种核糖核苷酸和ATP;根据题干中信息可知,EBV侵入宿主细胞后将核酸蛋白质复合体同时释放至细胞质,才能启动增殖过程,从而导致人体患EBHF,故只注入EBV的RNA不会引起EBHF。第2课时基因的传递遗传规律与伴性遗传(难点增分课)一、选择题1(2013全国卷)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所选实验材料是否为纯合子B所选相
82、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解析:选A验证分离定律可通过下列几种杂交实验及结果获得:显性纯合子和隐性个体杂交,子一代自交,子二代出现31的性状分离比;子一代个体与隐性个体测交,后代出现11的性状分离比;杂合子自交,子代出现31的性状分离比。由此可知,所选实验材料是否为纯合子,并不影响实验结论。验证分离定律时所选相对性状的显隐性应易于区分,受一对等位基因控制,且应严格遵守实验操作流程和统计分析方法。2(2016全国甲卷)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红
83、花为272株,白花为212株;若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株。根据上述杂交实验结果推断,下列叙述正确的是()AF2中白花植株都是纯合体BF2中红花植株的基因型有2种C控制红花与白花的基因在一对同源染色体上DF2中白花植株的基因型种类比红花植株的多解析:选D本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉,得到的子代植株中,红花为101株,白花为302株”上,相当于测交后代表现出13的分离比,可推断该相对性状受两对等位基因控制,且两对基因独立遗传。设相关基因为A、a和B、b,则A_B_表现为红色,A_bb、aaB_、aabb表现
84、为白色,因此F2中白色植株中既有纯合体又有杂合体;F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4种;控制红花与白花的两对基因独立遗传,位于两对同源染色体上;F2中白花植株的基因型有5种,红花植株的基因型有4种。3(2016全国乙卷)理论上,下列关于人类单基因遗传病的叙述,正确的是()A常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率B常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率CX染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率DX染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率解析:选D联系遗传平衡定律进行分析。常染色体隐性
85、遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于该病致病基因的基因频率的平方。常染色体显性遗传病在男性和女性中的发病率相等,均等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方。X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于1减去该病隐性基因的基因频率的平方。因男性只有一条X染色体,男性只要携带致病基因便患病,故X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率。4(2015全国卷)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()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
86、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解析:选B常染色体遗传病的男性与女性发病率相等。X染色体隐性遗传病的女性患者,其父亲和儿子一定是患者。X染色体显性遗传病的女性发病率大于男性发病率。白化病属于常染色体隐性遗传病,不会在一个家系的几代人中连续出现。5(2016全国甲卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌雄21,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中()A这对等位基因位于常染色体上,G基因纯合时致死B这对等
87、位基因位于常染色体上,g基因纯合时致死C这对等位基因位于X染色体上,g基因纯合时致死D这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死解析:选D结合选项,并根据题干信息:子一代果蝇中雌雄21,且雌蝇有两种表现型,可知这对等位基因位于X染色体上。若亲代雄蝇为显性个体,则子代雌蝇不可能有两种表现型,故亲代雄蝇应为隐性个体,基因型为XgY,说明受精卵中不存在g基因(即G基因纯合)时会致死。由于亲代表现型不同,故亲代雌蝇为显性个体,且基因型为XGXg,子一代基因型为XGXg、XgXg、XGY(死亡)、XgY。综上分析,这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死。6(2014全国卷)下图为某种单基因常染色
88、体隐性遗传病的系谱图(深色代表的个体是该遗传病患者,其余为表现型正常个体)。近亲结婚时该遗传病发病率较高,假定图中第代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率为1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是()A2和4必须是纯合子B1、1和4必须是纯合子C2、3、2和3必须是杂合子D4、5、1和2必须是杂合子解析:选B假设致病基因为a,由题意可知,2、3、4的基因型都为Aa,3的基因型为AA(占1/3)或Aa(占2/3),1/48可分解为1/41/41/3,1是杂合子的概率需为1/21/21/4,2是杂合子的概率需为2/31/21/3,若要满足以上条件,则1、1和4必须是纯合子。二、非选择题7
89、(2016全国甲卷)某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状,各由一对等位基因控制(前者用D、d表示,后者用F、f表示),且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交,实验结果如下:回答下列问题:(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为_,果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为_。(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为_。(3)若无毛黄肉B自交,理论上,下一代的表现型及比例为_。(4)若实验3中的子代自交,理论上,下一代的表现型及比例为_。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有_。解析:(1)由实验3有毛白
90、肉A与无毛黄肉C杂交的子代都是有毛黄肉,可判断果皮有毛对无毛为显性性状,果肉黄色对白色为显性性状。(2)依据性状与基因的显隐性对应关系,可确定有毛白肉A的基因型是D_ff,无毛黄肉B的基因型是ddF_,因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代果皮都表现为有毛,则有毛白肉A的基因型是DDff;又因有毛白肉A和无毛黄肉B的子代黄肉白肉为11,则无毛黄肉B的基因型是ddFf;由有毛白肉A(DDff)与无毛黄肉C(ddF_)的子代全部为有毛黄肉可以推测,无毛黄肉C的基因型为ddFF。(3)无毛黄肉B(ddFf)自交后代的基因型为ddFFddFfddff121,故后代表现型及比例为无毛黄肉无毛白肉31。(4)实验
91、3中亲代的基因型是DDff和ddFF,子代为有毛黄肉,基因型为DdFf,其自交后代表现型为有毛黄肉(9D_F_)有毛白肉(3D_ff)无毛黄肉(3ddF_)无毛白肉(1ddff)9331。(5)实验2中无毛黄肉B(ddFf)与无毛黄肉C(ddFF)杂交,子代无毛黄肉的基因型为ddFF和ddFf。答案:(1)有毛黄肉(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉无毛白肉31(4)有毛黄肉有毛白肉无毛黄肉无毛白肉9331(5)ddFF、ddFf8(2014全国卷)山羊性别决定方式为XY型。下面所示的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制,在不考
92、虑染色体变异和基因突变的条件下,回答下列问题:(1)根据系谱图推测,该性状为_(填“隐性”或“显性”)性状。(2)假设控制该性状的基因仅位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是_(填个体编号)。(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是_,可能是杂合子的个体是_(填个体编号)。解析:(1)由于图中1和2不表现该性状而生下具有该性状的公羊,说明该性状为隐性性状。(2)若控制该性状的基因位于Y染色体上,则该性状只在公羊中体现,不在母羊中体现;3(具有该性状)后代3应无该性状,而4应具有该性状;1(不具有该性状)后代1应该
93、不具有该性状,因此在第代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是1、3和4。(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,1具有该性状,而2不具有该性状,则2肯定为杂合子。由于3是具有该性状的母羊,4是不具有该性状的母羊,则4肯定为杂合子。由于3是具有该性状的公羊,2是不具有该性状的母羊,则2肯定为杂合子,因此系谱图中一定是杂合子的个体是2、2、4。由于1是具有该性状的公羊,则其X染色体一定来自2(杂合子),而1是不具有该性状的公羊,因此系谱图中可能是杂合子的只有2。答案:(1)隐性(2)1、3和4(3)2、2、429(2013全国卷)已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因
94、控制,且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交,发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼长翅棕眼小翅红眼小翅棕眼3311。回答下列问题:(1)在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时,该同学先分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果,再综合得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是_。(2)通过上述分析,可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上,还是位于X染色体上做出多种合理的假设,其中的两种假设分别是:翅长基因位于常
95、染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性;翅长基因和眼色基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性。那么,除了这两种假设外,这样的假设还有_种。(3)如果“翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上,棕眼对红眼为显性”的假设成立,则理论上,子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为_,子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为_。解析:(1)在确定性状显隐性关系及相应基因在染色体上的位置时,应依据基因的分离定律及自由组合定律进行判断。(2)由题中亲代都为长翅后代中出现小翅可知,长翅对小翅为显性。翅长基因和眼色基因的位置有三种可能:都位于常染色体上;翅长基因位于X染色体上,眼色基因位于常染色体
96、上;翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X染色体上。眼色基因的显隐性关系有两种:棕色对红色为显性、红色对棕色为显性。两种基因的位置与眼色基因显隐性关系有6种组合方式,除了题干中的2种假设外,还有4种。(3)若假设成立,翅长基因用A、a表示,眼色基因用B、b表示,则亲本基因型可记为AaXbXb、AaXBY,其子一代的基因型为AXBXb(长翅棕眼雌性)、aaXBXb(小翅棕眼雌性)、AXbY(长翅红眼雄性)、aaXbY(小翅红眼雄性),故子一代中长翅红眼雌性果蝇所占比例为0,子一代中小翅红眼都为雄性果蝇。答案:(1)基因的分离定律和自由组合定律(或自由组合定律)(2)4(3)01(或100%)10
97、(2012全国卷)一对毛色正常鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为_,则可推测毛色异常是_性基因突变为_性基因的直接结果,因为_。(2)如果不同窝子代出现两种
98、情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为_,另一种是同一窝子代全部表现为_鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。解析:(1)如果毛色异常雄鼠是基因突变的结果(由于基因突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因),则毛色正常鼠是隐性纯合子,毛色异常雄鼠是杂合子。将毛色异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配(相当于测交),每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为11。(2)如果毛色异常雄鼠是隐性基因携带者之间交配的结果,则毛色异常鼠是隐性纯合子,与其同窝的毛色正常雌鼠有一部分是杂合子,有一部分是显性纯合子。将毛色异常雄鼠与其同窝的多只雌鼠交配有两种情况,一种是同一窝
99、子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为11,另一种是同一窝子代全部表现为毛色正常。答案:(1)11隐显只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时,才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为11的结果(2)11毛色正常11(2016全国乙卷)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中灰体黄体灰体黄体为1111。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色
100、体上,并表现为隐性?_。(填“能”或“不能”)(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)解析:(1)同学甲的实验是用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代无论雌雄均有灰体和黄体,且比例均为11。根据以上实验,不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,也不能判断黄体与灰体的显隐性,因为若控制黄体的基因位于常染色体上,也符合上述实验结果。(2)同学乙的结论是控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。若要证明同学乙的这一结论,可以用同学甲得到的子代果蝇为材料设计杂交实验。先假设同学乙
101、的结论成立,则同学甲的杂交实验用图解表示如下:可从F1中选取果蝇做亲本进行以下两组杂交实验,根据子代的表现来证明同学乙的结论。实验1实验1的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。实验2实验2的预期结果是子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。答案:(1)不能(2)实验1:杂交组合:黄体灰体。预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体实验2:杂交组合:灰体灰体。预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体12(2013全国卷)一对相对性状可受多对等位基因控制,如某种植物花的紫色(显性)和白色
102、(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系,且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时,偶然发现了1株白花植株,将其自交,后代均表现为白花。回答下列问题:(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受8对等位基因控制,显性基因分别用A、B、C、D、E、F、G、H表示,则紫花品系的基因型为_;上述5个白花品系之一的基因型可能为_(写出其中一种基因型即可)。(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的,还
103、是属于上述5个白花品系中的一个,则:该实验的思路:_;预期实验结果和结论:_。解析:(1)由题中信息可知,紫花为显性,若紫花品系受8对等位基因控制,则该紫花品系的基因型必是纯合体AABBCCDDEEFFGGHH;同样,题中给出信息,紫花品系中选育出的5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异,这一差异可能存在于8对等位基因中的任何一对,如aaBBCCDDEEFFGGHH,或AAbbCCDDEEFFGGHH,或AABBccDDEEFFGGHH等。(2)题中已经假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异,若是一个新基因的突变,则该白花植株及自交后代与原有的白花品系具有不同的隐性基因
104、,例如,原有的5个白花品系基因型分别是aaBBCCDDEEFFGGHH,AAbbCCDDEEFFGGHH,AABBccDDEEFFGGHH,AABBCCddEEFFGGHH,AABBCCDDeeFFGGHH,该白花植株及自交后代基因型为AABBCCDDEEFFGGhh,则该白花植株的后代与任意一个白花品系杂交,后代都将开紫花;若该白花植株属于5个白花品系之一,如aaBBCCDDEEFFGGHH,则1个杂交组合子代为白花,其余4个杂交组合的子代为紫花。答案:(1)AABBCCDDEEFFGGHHaaBBCCDDEEFFGGHH(2)用该白花植株的后代分别与5个白花品系杂交,观察子代花色在5个杂交
105、组合中,如果子代全部为紫花,说明该白花植株是新等位基因突变造成的;在5个杂交组合中,如果4个组合的子代为紫花,1个组合的子代为白花,说明该白花植株属于这5个白花品系之一第一步:理清基因传递的6个必备知识不明原理不做题 1理清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例(填空)2辨析杂合子自交后代中四种数量关系(n为等位基因对数,在完全显性条件下)(填空)(1)配子组合数:4n;(2)基因型种类:3n;(3)表现型种类:2n;_(4)表现型比例:(31)n。3学会自交、测交与单倍体育种的应用(填空)(1)鉴定纯合子、杂合子:自交法(对植物最简便): (2)验证遗传定律(确定基因在染色体上的位置关系
106、):方法结论自交法F1自交后代的分离比为31,则符合基因的分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1自交后代的分离比为9331,则符合基因的自由组合定律,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制测交法F1测交后代的性状比例为11,则符合分离定律,由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制F1测交后代的性状比例为1111,由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制4辨明性状分离比出现偏离的原因(填空)(1)具有一对相对性状的杂合子自交:AaAa1AA2Aa1aa21显性纯合致死,即AA个体不存活。全为显性隐性纯合致死,即aa个体不存活。121不完全显性,即AA、Aa、aa的表现型各不相同
107、。(2)两对相对性状的遗传现象:自由组合定律的异常分离比:F1:AaBbF2:性状分离比基因完全连锁现象:5掌握判断性状遗传方式的两类方法(填图)(1)遗传系谱图中常规类型的判断:(2)特殊类型的判断:性状的显隐性:遗传方式:在右图所示的遗传图谱中,若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变),则该病一定为伴X隐性遗传病。6关注性染色体上基因的遗传特点(填空)X和Y染色体有一部分是同源的(图中区段),存在等位基因;另一部分是非同源的(图中的1、2区段),不存在等位基因。XY染色体各区段遗传特点如下:基因位于1区段属伴Y遗传,相关性状只在雄性(男性)个体中表现,与雌性(女性)无关。基因位于2区段:
108、属伴X遗传,包括伴X隐性遗传(如人类色盲和血友病遗传)和伴X显性遗传(如抗VD佝偻病遗传)。基因位于区段:涉及区段的基因型雌性为XAXA、XAXa、XaXa,雄性为XAYA、XAYa、XaYA、XaYa,尽管此区段包含等位基因,但其遗传与常染色体上等位基因的遗传仍有明显差异,即:遗传仍与性别有关,如当基因在常染色体上时Aaaa后代中无论雌性还是雄性均既有显性性状(Aa)又有隐性性状(aa),然而,倘若基因在XY染色体同源区段上,则其遗传状况要据亲代基因型而定,如下图:左图与性别有关,而右图与性别无关。第二步:全析遗传规律的6个命题角度不研高考枉费力 从减数分裂的角度考查孟德尔遗传规律从实质上看
109、,孟德尔遗传规律发生在减数第一次分裂的后期:等位基因随同源染色体的分开而分离,位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。例1请回答下列问题:(1)在没有交换和基因突变的情况下,等位基因的分离发生在_期。如果某初级性母细胞发生了交叉互换,则等位基因的分离发生在_期。(2)孟德尔研究了7对相对性状,后来科学家研究发现豌豆的这7对等位基因只位于4条染色体上,如控制豌豆花冠红色和白色与子叶黄色和绿色的这两对基因都位于号染色体上。那么孟德尔仍能得出符合自由组合定律的实验现象,从减数分裂的角度考虑,你认为最可能的原因是_。解析(1)在正常情况下,等位基因位于一对同源染色体相同位
110、置的两条染色体上。染色体复制后,两条姐妹染色单体上的基因相同,在减数第一次分裂的后期,随着同源染色体的分开,等位基因发生分离,这也正是基因分离定律的实质所在。如果发生了交叉互换,则位于两条非姐妹染色单体上的等位基因在减数第一次分裂后期分开,而位于姐妹染色单体上的两个等位基因只能在减数第二次分裂的后期分开。(2)自由组合定律的适用对象是位于非同源染色体上的非等位基因,而题中给出控制豌豆花冠红色和白色与子叶黄色和绿色这两对基因都位于号染色体上,理论上讲它们的遗传不符合基因自由组合定律,而孟德尔在做豌豆杂交实验中得出了与自由组合定律相符的现象,从减数分裂的角度分析,最可能的原因是这两对等位基因之间发
111、生了完全的交叉互换。答案(1)减数第一次分裂后减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后(2)这两对等位基因之间发生了交叉互换从适用范围与成立条件角度考查孟德尔遗传规律孟德尔遗传规律适用于真核生物在进行有性生殖时核基因的遗传规律。基因分离定律适用于等位基因的遗传,基因自由组合定律适用于两对或两对以上非同源染色体上的非等位基因的遗传。基因分离定律要求在减数分裂时等位基因随着同源染色体的分开而分离,并分别进入两个配子中。基因自由组合定律要求一定是位于非同源染色体上的非等位基因,并且非同源染色体之间的组合是随机的。对于孟德尔所进行的豌豆杂交实验结果,则要求雌雄配子均可育,且雌雄配子的结合是随机的,每种基因
112、型个体成活率也一样。例2(2014大纲卷)现有4个小麦纯合品种,即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性,无芒对有芒为显性,且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合,使其F1均为抗锈病无芒,且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题:(1)为实现上述目的,理论上,必须满足的条件有:在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于_上,在形成配子时非等位基因要_,在受精时雌雄配子要_,而且每种合子(受精卵)的存活率也要_。那么,这两个杂交组合分别是_和_。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子,1个F2
113、植株上所结的全部F3种子种在一起,长成的植株称为1个F3株系。理论上,在所有F3株系中,只表现出一对性状分离的株系有4种,那么,在这4种株系中,每种株系植株的表现型及其数量比分别是_、_、_和_。解析(1)4个纯合品种组成的两个杂交组合的F1的表现型相同,且F2的表现型及其数量比完全一致,由此可推断出控制这两对性状的两对等位基因位于非同源染色体上,其遗传遵循基因的自由组合定律,理论上还需满足受精时雌雄配子是随机结合的、受精卵的存活率相等等条件。两种杂交组合分别为抗锈病无芒感锈病有芒、抗锈病有芒感锈病无芒。(2)若分别用A、a和B、b表示控制抗锈病、感锈病和无芒、有芒的基因,则F1基因型为AaB
114、b,F2基因型为A_B_、A_bb、aaB_、aabb,F2自交后代表现出一对性状分离的基因型分别是AABb、AaBB、Aabb、aaBb,其对应F3株系的表现型及其数量比分别为抗锈病无芒抗锈病有芒31、抗锈病无芒感锈病无芒31、抗锈病有芒感锈病有芒31、感锈病无芒感锈病有芒31。答案(1)非同源染色体自由组合随机结合相等抗锈病无芒感锈病有芒抗锈病有芒感锈病无芒(2)抗锈病无芒抗锈病有芒31抗锈病无芒感锈病无芒31感锈病无芒感锈病有芒31抗锈病有芒感锈病有芒31从基因表达角度考查孟德尔遗传规律基因控制生物的性状,性状有显、隐性之分,杂合子中有的隐性基因控制的性状不表现(完全显性),而有的则表现
115、(不完全显性),这些遗传现象从基因表达的角度能更好地理解孟德尔遗传规律。例3(2014福建高考,节选)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交,若将F2中黄色皱粒豌豆自交,其子代中表现型为绿色皱粒的个体占_。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现_。试从基因表达的角度,解释在孟德尔“一对相对性状的杂交实验”中,所观察的7种性状的F1中显性性状得以体现,隐性性状不体现的原因是_。解析P:YYRRyyrrF1:YyRr,YyRr个
116、体自交得到的F2中黄色皱粒豌豆的基因型为1/3YYrr、2/3Yyrr,其中只有基因型为Yyrr的个体自交才能得到表现型为绿色皱粒的个体,因此,黄色皱粒豌豆自交得到绿色皱粒(yyrr)个体的概率为2/31/411/6。mRNA上的终止密码子不编码氨基酸,可以起到终止翻译的作用。根据题意可知,r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质比R基因编码的蛋白质少了末端61个氨基酸,由此可推测r基因转录的mRNA上提前出现了终止密码子。隐性基因不转录或不翻译以及隐性基因编码的蛋白质无活性等都会导致隐性性状不表现。答案1/6终止密码(子)显性基因表达,隐性基因不转录,或隐性基因不翻译
117、,或隐性基因编码的蛋白质无活性、或活性低从“遗传致死”角度考查遗传规律1配子致死与合子(胚胎)致死根据在生物个体发育阶段的不同时期所发生的致死效应,致死现象可以分为配子致死与合子致死。配子致死是指致死基因在配子期发挥作用而具有致死效应(如例6);合子致死是指致死基因在胚胎期或成体阶段发挥作用而具有致死效应(如例5)。例4一杂合子(Dd)植株自交时,含有隐性配子的花粉有50%的死亡率,则自交后代的基因型比例是()A111B441C231 D121解析隐性配子的花粉有50%的死亡率,说明雄配子中D、d的比例是21,而雌配子中D、d的比例为11,所以用棋盘法即可求得:DDDddd2(12)1。见下表
118、:配子D(1/2)()d(1/2)()D(2/3)()DD(2/6)Dd(2/6)d(1/3)()Dd(1/6)dd(1/6)答案C例5(2016海南高考)某种植物雄株(只开雄花)的性染色体XY;雌株(只开雌花)的性染色体XX。等位基因B和b是伴X遗传的,分别控制阔叶(B)和细叶(b),且带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代,再让子一代相互杂交得到子二代。回答下列问题:(1)理论上,子二代中,雄株数雌株数为_。(2)理论上,子二代雌株中,B基因频率b基因频率为_;子二代雄株中,B基因频率b基因频率为_。(3)理论上,子二代雌株的叶型表现为_;子二代
119、雄株中,阔叶细叶为_。解析(1)阔叶雄株(XBY)和杂合阔叶雌株(XBXb)进行杂交得到子一代,子一代中雄株为1/2XBY、1/2XbY,可产生1/4XB、1/4Xb、1/2Y三种配子,雌株为1/2XBXB、1/2XBXb,可产生3/4XB、1/4Xb两种配子,子一代相互杂交,雌雄配子随机结合,带Xb的精子与卵细胞结合后使受精卵致死,理论上,子二代中雌性仅1/2存活,雄株数雌株数为21。(2)理论上子二代雌株的基因型及比例为3XBXB、1XBXb,则雌株中B基因频率b基因频率为(321)171;子二代雄株的基因型及比例为3XBY、1XbY,子二代雄株中B基因频率b基因频率为31。(3)据上述分
120、析,理论上子二代雌株的叶型表现为阔叶;子二代雄株中,阔叶细叶为31。答案(1)21(2)71 31(3)阔叶312基因突变致死和染色体缺失致死从可遗传变异的根本来源上分析,致死现象可分为基因突变致死(如例6)和染色体缺失致死(如例7)。例6假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合体的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤:_;_;_。结果预测:.如果_,则X染色体上发生了完全致死突变;.如果_,则X染色体上发生了
121、不完全致死突变;.如果_,则X染色体上没有发生隐性致死突变。解析用这只雄果蝇与正常雌果蝇杂交,再让F1互交,根据F2雌雄比例做出判断。设正常基因为A,隐性致死突变基因为a,遗传图解如下:若发生完全致死突变,则XaY个体全部死亡,F2中雄蝇占1/3(或F2中雌雄21);若发生不完全致死突变,则XaY个体部分死亡,F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或F2中雌雄在1121之间);若未发生隐性致死突变,则F2个体全部成活,F2中雄蝇占1/2(或F2中雌雄11)答案实验步骤:这只雄蝇与正常雌蝇杂交F1互交(或:F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或:统计F2中雌雄蝇比例)结果预测:.
122、F2中雄蝇占1/3(或:F2中雌雄21).F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或:F2中雌雄在1121之间).F2中雄蝇占1/2(或:F2中雌雄11)例7(2014山东高考节选改编)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性,这对基因位于常染色体上。灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交,在后代群体中出现了一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择,请完成下列实验步骤及结果预测,以探究其原因。(注:一对同源染色体都缺失相同片段时胚胎致死;各型配子活力相同)实验步骤:用该黑檀体果蝇与基因型为_的果蝇杂交,获
123、得F1;F1自由交配,观察、统计F2表现型及比例。结果预测:.如果F2表现型及比例为_,则为基因突变;.如果F2表现型及比例为_,则为染色体片段缺失。解析如用该黑檀体果蝇与ee杂交,则子代无性状分离现象,与题干信息不符合,故选用与EE或Ee杂交。答案一实验过程如下:基因突变(ee)染色体缺失(e_)(缺失带有基因E的片段)杂交组合eeEEe_EEF1分离比Ee1EeE_11F1中的基因频率1/2E,1/2e1/2E,1/4e,1/4_F1自由交配产生F2依据遗传平衡定律可知F2中EE(灰体)为1/4,Ee(灰体)为1/2,ee(黑檀体)为1/4,即灰体黑檀体31依据遗传平衡定律可知F2中EE(
124、灰体)1/21/21/4,Ee(灰体)21/21/41/4,ee(黑檀体)1/41/41/16,E_(灰体)21/21/41/4,e_(黑檀体)21/41/41/8,_1/41/41/16(由于缺失相同片段而死亡),即灰体黑檀体41答案二实验过程如下:基因突变(ee)染色体缺失(e_)杂交组合eeEee_EeF1分离比Eeee11EeeeE_e_1111F1中的基因频率1/4E,3/4e1/4E,1/2e,1/4_F1自由交配产生F2依据遗传平衡定律可知F2中EE(灰体)为1/16,Ee(灰体)为6/16,ee(黑檀体)为9/16,即灰体黑檀体79依据遗传平衡定律可知F2中EE(灰体)1/41
125、/41/16,Ee(灰体)21/21/41/4,ee(黑檀体)1/21/21/4,E_(灰体)21/41/41/8,e_(黑檀体)21/21/41/4,_1/41/41/16(由于缺失相同片段而死亡),即灰体黑檀体78答案答案一:EE.灰体黑檀体31.灰体黑檀体41答案二:Ee.灰体黑檀体79.灰体黑檀体78从基因连锁角度考查遗传规律若两对或两对以上的等位基因位于一对同源染色体上,则在遗传时,表现为基因连锁遗传。例8(2015山东高考)人类某遗传病受X染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,且只有A、B基因同时存在时个体才不患病。不考虑基因突变和染色体变异。根据系谱图,下列分析错误的是(
126、)A1的基因型为XaBXab或XaBXaBB3的基因型一定为XAbXaBC1的致病基因一定来自于1D若1的基因型为XABXaB,与2生一个患病女孩的概率为1/4解析根据题干给出的信息,首先从正常个体3的基因型入手,由于2的基因型为XAbY,则3的基因型应为XaBXAb,然后确定出整个系谱图中个体的基因组成:进而推知:1个体的致病基因来自3,3的致病基因来自3,3的致病基因来自1或2,C项错误,A、B两项正确。若1的基因型为XABXaB,2的基因型为XaY,两者婚配后生一个患病女孩XaBXa的概率为1/21/21/4,D项正确。答案C从电泳图谱角度考查遗传规律电泳是利用带电分子或离子所带电荷或相
127、对分子质量不同,在电场中移动距离(或速度)不同的原理分离分子或离子的方法,如等位基因A与a,经限制酶切开后,由于相关片段相对分子质量等差异,在电场中移动距离不同,从而使两种基因得以分离。例9(2016天津高考)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题:(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则其体内GPI类型是_。(2)若鲤鱼
128、与鲫鱼均为杂合二倍体,则鲤鲫杂交的子一代中,基因型为a2a4个体的比例为_。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,图谱中会出现_条带。(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下所示。据图分析,三倍体的基因型为_,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是_。解析分析题干信息可知,控制鲤鱼GPI形成的等位基因是a1和a2,控制鲫鱼GPI形成的等位基因是a3和a4,a1、a2、a3、a4分别控制多肽链P1、P2、P3、P4的合成。若某一杂合体鲤鱼基因型为a1a2,则它体内会合成P1、P2两种多肽链,这两种多
129、肽链两两组合会形成三种蛋白质(GPI),电泳出三个蛋白质条带,即一个杂合体鲤鱼体内会有三种GPI。(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体,则它的基因型为a3a3或a4a4。当其基因型为a3a3时,体内只能合成P3,故其GPI是P3P3;当其基因型为a4a4时,体内只能合成P4,故其GPI是P4P4。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体,即鲤鱼的基因型是a1a2,能产生数量相等的a1、a2两种配子,鲫鱼的基因型是a3a4,能产生数量相等的a3、a4两种配子,则两者杂交子一代有a1a3、a1a4、a2a3、a2a4四种基因型,各占25%。杂交子一代均为杂合子,均能产生两种肽链,两种肽链两两组合形成三种GPI,因
130、此,在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析,会出现3条带。(3)据图分析,该三倍体子代个体能产生P1、P2、P3三种肽链,故其基因型为a1a2a3。该三倍体个体的3个基因2个来自四倍体亲本,1个来自二倍体鲤鱼亲本,因为子代三倍体基因型唯一,故二倍体亲本只能提供一种配子,所以二倍体鲤鱼亲本为纯合子的概率是100%。答案(1)P3P3或P4P4(2)25%3(3)a1a2a3100%第三步:掌握妙答遗传类问题的五类方法学通方法快解题 巧借分离定律解答自由组合问题规律方法分离定律是自由组合定律的基础,与自由组合定律有关的概率计算问题都可用先分离再组合或直接拆分为若干个分离定律问题:如331
131、1(31)(11),3/81/23/4等。例1(2014海南高考)基因型为AaBbDdEeGgHhKk的个体自交,假定这7对等位基因自由组合,则下列有关其子代的叙述,正确的是()A1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为5/64B3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为35/128C5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为67/256D7对等位基因纯合个体出现的概率与7对等位基因杂合个体出现的概率不同解析1对等位基因杂合、6对等位基因纯合的个体出现的概率为C(1/2)77/128;3对等位基因杂合、4对等位基因纯合的个体出现的概率为C(1/2)735/128
132、;5对等位基因杂合、2对等位基因纯合的个体出现的概率为C(1/2)721/128;7对等位基因纯合个体出现的概率为(1/2)71/128,7对等位基因杂合个体出现的概率为(1/2)71/128。答案B例2豌豆花的颜色受两对基因P/p和Q/q控制,这两对基因遵循自由组合规律。假设每一对基因中至少有一个显性基因时,花的颜色为紫色,其他的基因组合则为白色。依据下列杂交结果,P:紫花白花F1:3/8紫花、5/8白花,推测亲代的基因型应该是()APPQqppqqBPPqqPpqqCPpQqppqq DPpQqPpqq解析每一对基因中至少有一个显性基因时,花的颜色为紫色,即紫花的基因型是P_Q_,其余基因
133、型都是白花。根据杂交实验P:紫花白花F1:3/8紫花、5/8白花,因为紫花的比例是3/8,而3/8可以分解为3/41/2,也就是说两对等位基因中一对是杂合子测交,另一对是杂合子自交,因此双亲的基因型是PpQqPpqq或ppQqPpQq,D正确。答案D巧用遗传学比例破解遗传难题1利用“性状比之和”,判断控制遗传性状基因的对数规律方法如果题目中给出的数据是比例的形式,或者给出的性状个体数之间的比值接近“常见”性状比的话,可以将性状比中各个数值相加。自交情况下,得到的总和是4的几次方,就说明自交的亲代中含有几对等位基因;测交情况下,得到的总和是2的几次方,则该性状就由几对等位基因控制。例如,当自交后
134、代表现型比例为9331(各数值加起来是16,即42)或测交结果是1111(各数值加起来是4,即22)时,可立即判断为由两对同源染色体上的两对等位基因控制的性状。同理,如果题目中自交后代性状比中的数值加起来是256(即44)或测交后代表现型比例中的数值加起来是16(即24),可立即判断为由四对同源染色体上的四对等位基因控制的性状。例3(2011全国卷)某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制(如A、a;B、b ;C、c)。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时(即A_B_C_)才开红花,否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系,相互之间进行杂交,杂交组合、后代表现型
135、及其比例如下:根据杂交结果回答问题:(1)这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律?(2)本实验中,植物的花色受几对等位基因的控制,为什么?技法运用由题意知甲、乙、丙、丁为纯合白花品系,故至少含一对隐性纯合基因。因乙和丙、甲和丁的后代中红色个体所占比例为81/(81175)81/256(3/4)4,故该对相对性状应由4对等位基因控制,即它们的F1含4对等位基因,且每对基因仍遵循分离定律,4对基因之间遵循基因的自由组合定律。因甲和乙的后代全为白色,故甲和乙中至少有一对相同的隐性纯合基因;甲和丙的后代全为白色,故甲和丙中至少有一对相同的隐性纯合基因;丙和丁的后代全为白色,故丙和丁中至少有一对相同的隐性纯
136、合基因。设4对等位基因分别为A和a、B和b、C和c、D和d,则甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系的基因型分别为AAbbCCdd、AABBCCdd、aabbccDD、aaBBccDD,可见乙丙与甲丁两个杂交组合中涉及的4 对等位基因相同。答案(1)基因的自由组合定律和基因的分离定律(或基因的自由组合定律)。(2)4 对本实验的乙丙和甲丁两个杂交组合中,F2中红色个体占全部个体的比例为81/(81175)81/256(3/4)4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时,F2中显性个体的比例为(3/4)n,可判断这两个杂交组合中都涉及4对等位基因。综合杂交组合的实验结果,可进一步判断乙丙和甲丁两个杂交组合
137、中所涉及的4对等位基因相同。2利用遗传学比例解答遗传学致死类问题规律方法如果是由一对等位基因控制的遗传现象,杂合个体自交后代分离比对应数值相加小于4,则说明有致死现象发生;如果是由两对等位基因控制的遗传现象,双杂合个体自交后代分离比对应数值相加之和小于16,则说明有致死现象发生,然后结合致死个体所占的比例推测致死个体的基因型。例4果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛(刚毛变短,称“截毛”)为两对相对性状,分别受基因A、a和D、d控制。某科研小组用一对表现型都是灰身刚毛的雌雄果蝇进行了多次杂交实验,F1表现型及比例如表所示:灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛3/153/151/151/155/1502/1
138、50(1)果蝇中控制刚毛和截毛的等位基因位于_染色体上,两对相对性状的遗传遵循_定律。(2)进行多次杂交实验的主要目的是_。(3)表中实验结果与理论分析不吻合的情况,原因可能是F1表现型为_的个体中有致死现象发生,该个体的基因型为_。技法运用(1)亲代果蝇为灰身刚毛,子代中有灰身和黑身、刚毛和截毛,所以灰身对黑身为显性,刚毛对截毛为显性。分析表格数据可知,F1中雌性个体只有刚毛,而雄性个体有刚毛也有截毛,由此可见该性状的遗传与性别相关联,因此果蝇中控制刚毛和截毛的等位基因位于X染色体上。由于雌、雄个体中都有灰身和黑身,由此可见该性状的遗传与性别无关,所以果蝇中控制灰身和黑身的等位基因位于常染色
139、体上。因此,两对相对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)进行多次杂交实验的主要目的是获得足够数量的子代,以减少因数目较少而产生的误差。(3)解答本小题的关键首先应判断有无致死现象。F1表现型灰身刚毛灰身截毛黑身刚毛黑身截毛8331,分离比对应数值相加之和为15,所以判断有致死现象发生。其次应判断致死个体的类型及其基因型。由题干及题表可判断亲本基因型分别为AaXDXd、AaXDY。从分离比中可以看出,致死个体的类型应为雌性灰身刚毛,且致死个体在整个F1中所占的比例为1/16。雌性个体的基因型为AAXDXD、AAXDXd、AaXDXD、AaXDXd,其中AAXDXD、AAXDXd两种类型在F1
140、中所占的比例均为1/16,所以致死个体的基因型为AAXDXD或AAXDXd。答案(1)X基因的自由组合(2)获得足够数量的子代(3)灰身刚毛AAXDXD或AAXDXd借用配子法,巧解遗传计算题规律方法借助配子比例,写出棋盘式组合能解决遗传规律的很多题目,具体步骤为:先分析可育亲本(注意一定要找可育亲本)可能产生的配子类型求得各类型配子占亲代产生的所有配子的比例再根据题意,组合出题目要求的合子并计算出相应的比例。类型一题目中出现“随机交配”或“自由交配”字眼例5已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体,AabbAAbb11(含aa的个体在胚胎期致死),两对基因的遗传遵循基因自由组合
141、定律,且该种群中雌雄个体比例为11,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为()A5/8B3/5C1/4 D3/4技法运用在开始审题时看到有两对等位基因,但由于亲本中均为bb,因此只需考虑A、a这对基因。题目中出现“自由交配”字眼,可马上想到借助配子法计算:该种群中雌雄个体比例为11,种群中可自由交配的双亲基因型为AAAa11,即AA占1/2,Aa占1/2,所以该群体雌雄个体中A配子的频率为1/2(1/2)(1/2)3/4,a配子的频率为(1/2)(1/2)1/4。根据相关计算公式:自由交配产生的所有后代中AA基因型的频率为(3/4)(3/4)9/16,A
142、a基因型的频率为(3/4)(1/4)26/16,aa致死,故成活子代中AAAa(9/16)(6/16)32。从而成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为3/(32)3/5。答案B类型二求解双亲基因型不确定类遗传概率题例6一对表现型正常的夫妇,他们的父母表现型也正常,但该夫妇丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。若该夫妇生育一个正常的儿子,他是黑尿症基因携带者的概率是()A1/9 B14/27C1/2 D8/27技法运用据题意可绘制如图所示系谱图,据图可判断黑尿症为常染色体隐性遗传病,设该性状由等位基因A和a控制,则这对夫妇的基因型都有可能是1/3AA或2/3Aa,因此在遗传中,该夫妇具体是哪种基因
143、型是随机的,其不同基因型的婚配方式也是随机的,所以可运用群体自由交配后的配子频率公式求解。据该夫妇的可能基因型及概率可知,他们产生A配子的频率2/3,产生a配子的频率1/3。则其子代可能的基因型及概率为:AA的概率(2/3)(2/3)4/9;Aa的概率2(2/3)(1/3)4/9;aa的概率(1/3)(1/3)1/9。由于该夫妇生育了一个正常的儿子,所以他是黑尿症基因携带者的概率只需求出正常个体中Aa所占的比例即可,属于选择范围内概率求解问题。所以,该夫妇生育的一个正常儿子是黑尿症基因携带者的概率为(4/9)/(4/9)(4/9)1/2。答案C类型三遗传系谱类概率题例7如图是某遗传病的家系图,
144、下列相关分析正确的是()A该病是由显性基因控制的遗传病B7号与8号再生一个患病男孩的概率是1/6C11号带有致病基因的概率是3/5D12号带有致病基因的概率是1/2技法运用由1、2号正常而其女儿6号患病,可知该病为常染色体隐性遗传病。若该遗传病相关基因用A、a表示,则1号、2号个体的基因型均为Aa,故7号的基因型有2/3的可能是Aa,有1/3的可能是AA。因3号患病,故8号个体的基因型一定是Aa。7号和8号再生一个患病男孩的概率(2/3)(1/4)(1/2)1/12。7号产生A配子的概率为1/3(2/3)(1/2)2/3,产生a配子的概率为1/3,即产生的配子中Aa21,8号产生的配子中Aa1
145、1,7号和8号个体产生的配子随机结合可用交叉法:7号、8号婚配产生的后代中AAAaaa(21)(2111)(11)231,但因现在11号已经明确是正常个体,故基因型不可能是aa,只能是AA或Aa,且AAAa23,所以带有致病基因(即基因型为Aa)的概率是3/5。据图分析,9号个体基因型是Aa,但10号个体基因型不确定,故无法预测12号个体的基因型及其概率。答案C巧用“换元法”解答遗传计算类题规律方法换元法不仅适用于数学,在生物遗传计算中也有一定的应用。将换元法引入到完全连锁遗传(指两个或两个以上的基因位于同一条染色体上,非等位基因之间不发生姐妹染色单体的交叉互换,总是联系在一起遗传的现象)的相
146、关计算中,具有十分便捷的效果,下文将对这类问题进行举例分析。类型一整体换元法将遗传题已知条件的一部分有机联系起来,看成一个整体,然后进行整体的置换,这样的换元方法就称为“整体换元法”。例8下图甲、乙、丙分别表示三只家蚕的染色体组成,其中黑色所在染色体为W染色体,其余的为Z染色体。基因l1和基因l2纯合都会导致胚胎致死(雌蚕细胞中如果只含其中一个基因时,也视为纯合,如Zl1W);丙蚕的W染色体上人为增加了一个来自第10号染色体上决定卵为黑色的基因B(注:卵色的黑色和白色由B、b基因控制)。(1)甲和乙交配,子代雌性中与母本基因型相同的个体所占比值为_,子代雄性中纯合子所占比值为_。(2)已知甲和
147、丙成对的10号染色体上决定卵色的基因型都为Bb,甲和丙交配,子代卵色为白色的概率为_,性别为_;后代出现基因型为BBb的概率为_。技法运用在遗传学中我们习惯用同一字母的大小写表示等位基因,用不同字母表示非等位基因,而此题中却用L1、l1表示一对等位基因,L2、l2表示另一对等位基因,解题者在解题时一方面容易把l1、l2误认为是I1和I2,另一方面容易产生视觉疲劳,思维混乱,费神费时。若用换元法分别将L1、l1用A、a表示,将L2、l2用D、d表示,则甲、乙、丙的基因型可由ZL1l2Zl1L2、Zl1L2WL1、Zl1L2WL1B表示为ZAdZaD、ZaDWA、ZaDWAB,可以使混乱思路清晰化
148、,从而提高解题效率。设L1A,l1a,L2D,l2d,则第(1)小题甲和乙交配可表示为ZAdZaDZaDWA,由题可知a或d基因纯合都会导致胚胎致死,所以,子代雌性个体的基因型为ZAdWA(致死)和ZaDWA,所以子代雌性中与母本基因型相同的个体所占比值为1;子代雄性个体基因型为ZAdZaD和ZaDZaD(致死),所以子代雄性中纯合子所占比值为0。第(2)小题甲和丙交配可表示为BbZAdZaDBbZaDWAB,就性染色体而言,子代雌性个体的基因型为ZAdWAB(致死)和ZaDWAB,雄性个体的基因型为ZAdZaD和ZaDZaD(致死),所以子代个体中卵色为白色(bbZAdZaD)的概率为(1/
149、4)(1/2)1/8,基因型为BBb的个体即BbZaDWAB的概率为(1/2)(1/2)1/4。答案(1)10(2)1/8雄性1/4类型二常值换元法通常说的换元法,是把一个未知的代数式用一个字母表示,从而使原问题得到简化。但有时,也需要把问题中的某个确定的常值用字母来代替,使问题获得巧妙的解答,这种解题方法称为“常值换元法”。例9CIB测定法可用于检测果蝇X染色体上的隐性突变(由显性基因产生隐性基因)和致死突变(突变基因使个体死亡)。CIB的果蝇具有1条正常的带有某显性基因的X染色体(X)和1条CIB的X染色体(XCIB),基因型为XCIBX。其中C代表该染色体上存在1个染色体某片段位置颠倒的
150、区段,可抑制染色体发生交换;I表示该染色体上有1个隐性致死基因,该基因纯合的胚胎在最初发育阶段死亡;B为控制棒状眼的显性基因。CIB测定法的过程可分为三个阶段,分别用表示,如图所示:请回答下列问题:(1)过程诱发基因发生突变的因素有哪些?_(列举两种具体的物理方法)。(2)在CIB测定法中没有基因型XCIBXCIB的存在,理由是_。(3)控制果蝇灰身(D)和黑身(d)的一对等位基因位于常染色体上,基因型为DdXCIBX和DdXY的一对亲本杂交,其子代中灰身正常眼的个体所占比例为_。技法运用在整个解题过程中,C没有起到任何作用,I表示该染色体上有一个隐性致死基因,该基因纯合的胚胎在最初发育阶段死
151、亡,因此,我们可以把CI换元为一个隐性基因e,即CIB换元为eB,e基因纯合在胚胎期致死,即XeBXeB和XeBY的胚胎致死,其中B为控制棒状眼的显性基因。在解答第(3)小题时,可以使思路更清晰,如下:基因型为DdXCIBX和DdXY的两亲本交配可换元表示为DdXeBX和DdXY交配,子代中灰身正常眼果蝇基因型为D_XX和D_XY,灰身棒状眼果蝇基因型为D_XeBX和D_XeBY(致死),所以灰身正常眼果蝇所占的比例为(3/4)(2/3)1/2。答案(1)紫外线、X射线(答案合理即可)(2)基因型为XCIBY的果蝇在胚胎期死亡(3)1/2掌握判断基因定位的三类方法1判断基因是否易位到一对同源染
152、色体上规律方法若两对基因遗传具有自由组合定律的特点,但却出现不符合自由组合定律的现象,可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能,如由染色体易位引起的变异。例10(2012海南高考)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下,用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9331。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是()A发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发
153、生了增减技法运用一般情况下,具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交,F1产生配子时,两对等位基因各自分离,同时非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对(或更多对)等位基因位于一对同源染色体上就不会表现出自由组合。由题目可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能是发生染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。答案A2判断外源基因是否整合到宿主染色体上规律方法外源基因整合到宿主染色体上有多种类型,有的遵循孟德尔遗传规律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的一条上,其自交会出现分离定律中的31的性状分离比;若多个外源基因分别独立整合到非同源染
154、色体上的一条上,各个外源基因的遗传互不影响,则会表现出自由组合定律的现象。例11(2014全国卷,节选)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关,若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31时,则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。技法运用如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上,则子代将全部表现耐旱,不会出现性状分离。如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上,则转基因植株的基因型可以用A0表示(A表示耐旱基因,0表示另一条染色体上没有相应
155、的基因),A0自交后代基因型为AAA000121,所以耐旱不耐旱31,与题意相符。答案同源染色体的一条上3判断基因是位于常染色体、X染色体还是X、Y(Z、W)染色体同源区段上规律方法 例12石刁柏(嫩茎俗称芦笋)是一种名贵的蔬菜,为XY型性别决定的雌雄异株植物。野生型石刁柏(纯合体)叶窄产量低。在某野生种群中发现了几株阔叶石刁柏(突变型),雌株、雄株均有。经实验证明野生型窄叶为显性性状。控制该性状的基因可能位于常染色体上或X染色体的特有区段(如图2区段)上或X、Y染色体的同源区段(如图区段)上。现有以下几种类型的石刁柏:A野生型窄叶雌株B野生型窄叶雄株C突变型阔叶雌株 D突变型阔叶雄株应选取_
156、和_进行杂交得F1,让F1的雌、雄个体进行杂交得F2;若F1中雌株为_性状、雄株为_性状,则该基因位于X染色体的特有区段上;若F2中雌株为_性状、雄株为_性状,则该基因位于常染色体上;若F2中雌株为_性状、雄株为_性状,则该基因位于X、Y染色体的同源区段上。技法运用假设该性状由E、e基因控制。如果该基因位于常染色体上,则A和B的基因型为EE,C和D的基因型为ee;如果该基因位于X染色体的特有区段上,则A的基因型为XEXE,B的基因型为XEY,C的基因型为XeXe,D的基因型为XeY;如果该基因位于X、Y染色体的同源区段上,则A的基因型为XEXE,B的基因型为XEYE,C的基因型为XeXe,D的
157、基因型为XeYe。A和B组合后代只含有显性基因,C和D组合后代只含有隐性基因,故无法通过后代的表现型判断基因的位置。由于Y染色体上有e基因,与Y染色体上没有e基因时表现型相同(如XeYe和XeY的表现型相同),故父本要选取显性纯合子(B),母本则要选取隐性纯合子(C)。如果该基因位于X染色体的特有区段上,则亲本基因型为XeXeXEY,则子代雌性个体全部为窄叶性状(XEXe),雄性个体全部为阔叶性状(XeY)。如果基因位于常染色体上,则亲本基因型为eeEE,子一代全部为Ee,子二代无论雌、雄都存在阔叶和窄叶性状。如果基因位于X、Y染色体的同源区段上,则亲本基因型为XeXeXEYE,则子一代均为窄
158、叶性状,基因型为XEXe和XeYE,子二代雌株中既有窄叶性状(XEXe)又有阔叶性状(XeXe),雄株全部为窄叶性状(XEYE、XeYE)。答案BC窄叶阔叶阔叶和窄叶阔叶和窄叶阔叶和窄叶窄叶课后加餐训练(一)一、选择题1下列涉及自由组合定律的表述,正确的是()AAaBb个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律BX染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合CXBY个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律D含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合解析:选B若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循基因的自由组合定律;XBY个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律;基因的自由
159、组合发生于减数分裂产生配子时,不是受精作用时。2小麦抗锈病基因R和不抗锈病基因r是一对等位基因,下列有关叙述正确的是()A基因R和基因r的分离发生在减数第二次分裂中B基因R和基因r位于一对同源染色体的不同位置上C自然条件下根尖细胞中突变形成的基因r能遗传给后代D基因R和基因r的本质区别是核苷酸序列不同解析:选D基因R和基因r的分离一般发生在减数第一次分裂中,若发生交叉互换或基因突变则可发生在减数第二次分裂中;等位基因位于一对同源染色体的相同位置上;体细胞的突变不能通过有性生殖遗传给后代;基因R和基因r的本质区别是核苷酸序列不同。3如图为某植株自交产生后代的过程示意图,下列描述中错误的是()AA
160、、a与B、b的自由组合发生在过程B过程发生雌、雄配子的随机结合CM、N、P分别代表16、9、3D该植株测交后代性状分离比为1111解析:选DA、a与B、b的自由组合发生在减数第一次分裂后期;过程为受精作用,发生雌、雄配子的随机结合;过程产生4种配子,则雌、雄配子的随机结合的方式是4416种,基因型为339种,表现型为3种;根据F2的3种表现型比例1231,得出A_B_个体表现型与A_bb个体或aaB_个体相同,该植株测交后代基因型比例为1(A_B_)1(A_bb)1(aaB_)1(aabb),则表现型的比例为211。4(2016安徽示范高中第一次联考)已知某植物的花色有红花(AA和Aa)、白花
161、(aa)两种。现有基因型为Aa的植株组成的种群,该种群的个体连续自交3代,得F3,如不考虑自然选择的作用,则下列关于F3的描述,错误的是()AAA个体占7/16BAa个体占1/8C白花植株占1/4 D红花植株中杂合子占2/9解析:选C基因型为Aa的植株连续自交n代,Fn中AA、Aa、aa三种基因型个体所占比例分别为、,故自交3代,F3中AA个体占7/16,Aa个体占1/8,aa(白花)个体占7/16,进而推导出红花植株中杂合子所占比例为2/9。5(2016厦门双十中学质检)卷毛鸡由于羽毛卷曲受到家禽爱好者的欢迎。但是这种鸡无法稳定遗传,两只卷毛鸡杂交总是得到50%的卷毛鸡,25%的野生型,25
162、%的丝状羽的鸡。若需要大量生产卷毛鸡,最好采用的杂交方式是()A卷毛鸡卷毛鸡 B卷毛鸡丝状羽C野生型野生型 D野生型丝状羽解析:选D两只卷毛鸡杂交后代为野生型卷毛鸡丝状羽121,说明卷毛鸡是杂合子,野生型和丝状羽为纯合子。若大量生产卷毛鸡,最好用野生型和丝状羽杂交。6鳟鱼的眼球颜色和体表颜色分别由两对等位基因A、a和B、b控制。现以红眼黄体鳟鱼和黑眼黑体鳟鱼为亲本,进行杂交实验,正交和反交结果相同。实验结果如图所示。下列相关分析正确的是()A亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是aaBB或AAbbBF1减数分裂形成的雌配子和雄配子的数量相同CF2没有红眼黑体的原因是存在致死基因DF2中的黑眼黄体的基因
163、型有4种解析:选D根据实验结果中F2的性状分离比为934(31),可知两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,F1的基因型为AaBb,因此亲本中的红眼黄体鳟鱼的基因型是aaBB,黑眼黑体鳟鱼的基因型为AAbb;F1减数分裂形成的雌配子的数量远远小于雄配子的数量;根据F2的性状分离比为934,可知在F2中不存在致死基因;F2中黑眼黄体的基因型为AABB、AaBB、AABb、AaBb,共有4种。7在小鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y)两种,尾巴有短尾(D)和长尾(d)两种,这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体,经多次交配后F1的表现型为黄色短尾黄色长尾灰
164、色短尾灰色长尾6321。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是()A灰色个体中表现型相同,其基因型也相同B若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占1/9CF1的基因型共有6种D两对基因中,短尾纯合体致死解析:选B分析题干可知,致死基因型为DD(短尾),所以,灰色短尾基因型为yyDd,灰色长尾基因型为yydd。F1中的灰色短尾鼠的基因型为yyDd,自由交配后代中由于基因型yyDD能致死,灰色短尾鼠(yyDd)占2/3。黄色个体(Y)和灰色个体(y)的后代有3种基因型(YY、Yy、yy),短尾个体(D)和长尾个体(d)的后代有2种基因型(Dd、dd),所以F1
165、的基因型共有326(种)。8(2016济宁一模)下图表示一个家族中某遗传病的发病情况,已知控制该性状的基因位于人类性染色体的同源部分,若1与2婚配,生正常女孩的概率是()A1/2 B1/3C1/4 D1/5解析:选C已知控制该性状的基因位于人类性染色体的同源部分,图中患者3和4生下了未患病的3,说明该病是显性遗传病,若致病基因为A,1、3基因型都为XaXa,3和4的基因型分别为XAXa和XaYA,则2的基因型为1/2XAYA、1/2XaYA,所以1与2结婚,生出正常女儿的概率为1/21/21/4。9某科研小组用一对表现型都为圆眼长翅的雌、雄果蝇进行杂交,子代中圆眼长翅圆眼残翅棒眼长翅棒眼残翅的
166、比例,雄性为3131,雌性为5200,下列分析错误的是()A圆眼、长翅为显性性状B决定眼形的基因位于X染色体上C子代圆眼残翅雌果蝇中杂合子占2/3D雌性子代中可能存在与性别有关的致死现象解析:选C圆眼与圆眼杂交子代出现棒眼,则圆眼为显性性状,棒眼为隐性性状,长翅与长翅杂交子代出现残翅,则残翅为隐性性状;子代中圆眼与棒眼的表现型比例雌雄不同,说明该性状与性别相关联,为伴X染色体遗传;亲本为圆眼长翅雄果蝇和圆眼长翅雌果蝇,用A、a表示眼形基因,用B、b表示翅形基因,根据子代的表现型可判定亲本的基因型分别为BbXAXa和BbXAY,因此子代中圆眼残翅雌果蝇的基因型及比例为bbXAXAbbXAXa11
167、,其中杂合子所占比例是1/2;根据亲代基因型可知,雌性子代中圆眼长翅圆眼残翅比例应为(1BBXAXA1BBXAXa2BbXAXA2BbXAXa)(1bbXAXA1bbXAXa)62,而实际比例是52,因此可判定基因型为BBXAXA或BBXAXa的个体死亡。10(2016鹰潭一模)下图是某种遗传病的调查结果,相关叙述错误的是()A该病在人群中理论患病率不可能女性多于男性B若该病为常染色体显性遗传,则1、3均为杂合子C若该病为常染色体隐性遗传,则7患病的概率是1/2D若该病为伴X染色体隐性遗传,则7为患病男孩的概率是1/4解析:选C根据所给遗传图谱,无法准确判断该遗传病的遗传方式,根据5正常而其父
168、亲患病,可判断该病不可能是伴X显性遗传病,故该病在人群中患病率不可能女性多于男性;若该病为常染色体显性遗传,由2、4、5均正常可推知,1、3均为杂合子;若该病为常染色体隐性遗传,则5一定为杂合子,但6的基因型无法确定,所以不能确定7的患病概率;若该病为伴X染色体隐性遗传,则5为携带者,6的X染色体上不含有致病基因,所以7为患病男孩的概率是1/4。二、非选择题11虎皮鹦鹉羽毛颜色的遗传机理如图所示,当个体基因型为aabb时,两种色素都不能合成,表现为白色。现有一只纯合绿色鹦鹉和一只纯合白色鹦鹉杂交得F1,再让F1雌雄个体随机交配得F2。请回答:(1)控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循_定律,请利
169、用上述实验材料,设计一个杂交实验对你的观点加以验证。实验方案:_。预测结果:_。(2)如果让F2表现型为绿色的鹦鹉自由交配,后代表现型及比例为_。(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝色鹦鹉杂交,且因某种因素的影响,后代中的白色鹦鹉全部死亡,则绿色鹦鹉所占的比例为_。(4)如欲判断一只绿色雄性鹦鹉的基因型,应从绿色、蓝色、黄色、白色纯合子群体中选择_与其杂交:如后代全为绿色鹦鹉,则其基因型为AABB;如后代_,其基因型为AABb;如后代绿色黄色为11,则其基因型为_;如后代_,其基因型为AaBb。解析:(1)常用测交法验证控制动物性状的两对基因是否遵循基因自由组合定律。若F1(AaBb)与白色鹦鹉
170、(aabb)杂交,后代出现四种表现型的鹦鹉,比例约为1111,则控制鹦鹉羽毛颜色的基因在遗传上遵循自由组合定律。(2)F2表现型为绿色的鹦鹉基因型为A_B_(1/9AABB,2/9AABb,2/9AaBB,4/9AaBb),其产生的配子AB4/9,Ab2/9,aB2/9,ab1/9,可借助棋盘法求得后代表现型及比例为绿色蓝色黄色白色64881。(3)如让杂合的黄色鹦鹉与杂合的蓝色鹦鹉杂交,即aaBbAabb1绿色1蓝色1黄色1白色(死亡),其中绿色鹦鹉占1/3。(4)绿色雄性鹦鹉的基因型有四种可能:AABB、AaBB、AABb、AaBb,鉴定其基因型,可选择测交法,选择多只白色雌性鹦鹉与之杂交
171、,分析子代表现型差异即可。答案:(1)基因的自由组合(基因的分离和自由组合)实验方案:用F1绿色鹦鹉和白色鹦鹉杂交预测结果:杂交后代中鹦鹉羽色出现四种表现型:绿色、蓝色、黄色、白色,比例约为1111(2)绿色蓝色黄色白色64881(3)1/3(4)多只白色雌性鹦鹉绿色蓝色11AaBB绿色蓝色黄色白色111112茉莉花花色的遗传符合孟德尔遗传规律。现以能稳定遗传的茉莉花紫色花品种和白色花品种为亲本杂交,子一代均为紫色花。请分析回答以下问题:(1)若上述性状由一对等位基因(A、a)控制,则亲本杂交得到的子一代自交,预测子二代的表现型及其比例为_。(2)若亲本杂交得到的子一代自交,子二代的表现型及其
172、比例为紫色红色白色961。依据实验结果判断,茉莉花花色至少受_对基因的控制,符合基因的_定律。请写出该过程的遗传图解(相关基因用A、a,B、b,C、c表示)。(3)若想通过实验进一步验证第(2)题的实验结论,选用的亲本基因型组合应为_,预测子代的表现型及其比例为_。解析:(1)由题干信息可知,亲本均为纯合子,子一代的基因型为Aa,则子二代的表现型及其比例为紫色白色31。(2)“961”是“9331”的变式,故茉莉花的花色至少受两对基因控制,符合基因的自由组合定律。(3)对第(2)题实验结论的验证可用测交法,需要选择隐性纯合子(aabb)与F1(AaBb)进行测交,预测子代的表现型及其比例为紫色
173、红色白色121。答案:(1)紫色白色31(2)两自由组合如图 (3)AaBbaabb紫色红色白色12113.果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制(A、a基因位于2号染色体上),其中A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。现选择两只红眼雌、雄果蝇交配,产生的后代如图所示,请回答:(1)亲代雌、雄果蝇的基因型分别为_、_。(2)F1雌果蝇中杂合子所占的比例为_,F1雄果蝇能产生_种基因型的配子。(3)从F1中选出红眼雌蝇和红眼雄蝇各一只进行杂交,所得子代中粉红眼果蝇出现的概率为_。(4)果蝇体内另有一对基因T、t,已知这对基因不位于2号染色体上。
174、当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育雄果蝇。为了探究T、t基因是否位于X染色体上,让纯合红眼雌蝇与不含T基因的纯合白眼雄蝇杂交得到F1,F1随机交配得到F2,观察F2的性别比例。若_,则T、t基因位于X染色体上;若_,则T、t基因位于常染色体上。讨论:若T、t基因位于X染色体上,F2无粉红眼果蝇出现,则亲代雄果蝇的基因型为_。F2雌雄个体自由交配,F3雄性个体中,不含Y染色体的个体所占比例为_。解析:由题意可知,两只红眼雌、雄果蝇交配后,子代中白眼全为雄性,且红眼和粉红眼的分离比在雌性和雄性中不同,该性状遗传与性别相关联,而A、a基因位于2号染色体上,则B、b基因位于X染色体
175、上,两对基因符合自由组合定律。(1)亲本都为红眼,则雌性基因型为A_XBX,雄性基因型为A_XBY,子代中存在白眼雄性,基因型是_ _XbY,其中Xb基因来自雌性亲本,又由于子代出现粉红眼(aaXBX、aaXBY),故亲本雌性基因型为AaXBXb,雄性基因型为AaXBY。(2)AaAa,子代纯合概率是1/2(AA、aa),XBXbXBY,子代雌果蝇基因型是1/2XBXB、1/2XBXb,故F1雌果蝇纯合概率是1/21/21/4,则杂合概率是11/43/4。F1雄果蝇的基因型为_ _XBY、_ _XbY,能产生AXB、AXb、AY、aXB、aXb、aY共6种配子。(3)子代粉红眼基因型是aaXB
176、_。按照先分离后组合的方法,AaAa,F1红眼雌雄果蝇基因型为1/3AA,2/3Aa,2/3Aa2/3Aaaa,则aa概率是2/32/31/41/9。F1红眼雌果蝇基因型为1/2XBXB、1/2XBXb,红眼雄果蝇基因型是XBY,则子代中除XbY外,其余都为XB_,概率是11/87/8,因此子代粉红眼概率是1/97/87/72。(4)若T、t基因位于X染色体上,由于雌性亲本为纯合体,则亲本基因型为XTXT、XtY,两者杂交产生的F1基因型为XTXt、XTY,F1自由交配,F2中不会出现XtXt,无性别逆转现象,F2性别比例是11。若T、t位于常染色体上,则TTtt,F1基因型为Tt,F1自由交
177、配产生的F2雌性基因型为TTTttt(反转成雄性)121,雄性基因型为TTTttt121,因此雌雄比例是35。若T、t基因位于X染色体上,纯合红眼雌性个体基因型为AAXBTXBT,不含T的纯合雄性白眼个体基因型是AAXbtY、aaXbtY,由于F2无粉红眼(aaXB_)出现,则亲代雄果蝇基因型是AAXbtY,则F1基因型是AAXBTXbt、AAXBTY,自由交配产生的F2基因型是AAXBTXBT、AAXBTXbt、AAXBTY、AAXbtY。F2自由交配产生F3,F3中不含Y染色体的雄性个体是由雌性反转而来的,基因型为XtXt,则1/2XTXt1/2XtY,F3中XtXt所占比例为1/16,则
178、F3雌、雄比例为7/16、9/16,故F3雄性个体中,不含Y染色体的个体占1/9。答案:(1)AaXBXbAaXBY(2)3/46(3)7/72(4)雌雄11雌雄35AAXbtY1/9课后加餐训练(二)一、选择题1(2016唐山一模)豌豆子叶黄色对绿色为显性,由一对等位基因Y、y控制,下列有关叙述错误的是()A基因Y或y产生的根本原因是基因突变B基因Y和基因y的本质区别是核糖核苷酸序列不同C基因Y和y的分离可能发生在减数第二次分裂中D在豌豆的叶肉细胞中可检测到基因Y或y,但检测不到对应mRNA解析:选B等位基因的形成是基因突变的结果;基因Y和基因y的本质区别是脱氧核苷酸的序列不同;如在减数分裂
179、过程中发生基因突变或交叉互换,则Y与y的分离可发生在减数第二次分裂后期;由于基因的选择性表达,豌豆叶肉细胞中基因Y或y处于关闭状态。2(2016山东师大附中三模)若“MN”表示由条件M必会推得N,则这种关系可表示为()AM表示非等位基因,N表示位于非同源染色体上BM表示遵循基因分离定律,N表示遵循自由组合定律CM表示母亲患抗维生素D佝偻病,N表示儿子不一定患病DM表示基因突变,N表示性状的改变解析:选C非等位基因可能位于非同源染色体上,也可能位于同源染色体上;两对等位基因若位于一对同源染色体上,遵循分离定律,不遵循自由组合定律;基因突变不一定引起生物性状的改变。3西红柿果肉颜色红色和紫色为一对
180、相对性状,红色为显性。用杂合的红果肉西红柿自交获得F1,将F1中表现型为红果肉的西红柿自交得到F2,以下叙述正确的是()AF2中无性状分离BF2中性状分离比为31CF2红果肉个体中杂合子占2/5DF2中首先出现能稳定遗传的紫果肉西红柿解析:选C杂合红果肉西红柿(Dd)自交,F1中红果肉西红柿基因型为1/3DD、2/3Dd,F2中DD所占的比例为1/32/31/41/2,Dd所占的比例为2/31/21/3,dd所占的比例为2/31/41/6。F2中性状分离比为51,F2红果肉个体中杂合子占1/3(1/21/3)2/5;在F1中就已经出现能稳定遗传的紫果肉个体(dd)。4(2016潍坊统考)某遗传
181、病由两对独立遗传的等位基因控制,两对基因都为隐性纯合时表现患病。下列有关说法错误的是()A正常男、女婚配生出患此病孩子的最大概率是1/4B禁止近亲结婚可降低该遗传病在群体中的发病率C产前诊断能在一定程度上预防该遗传病患儿的出生D该遗传病的发病与环境因素无关解析:选D某遗传病由两对独立遗传的等位基因(设为A、a,B、b)控制,两对基因都为隐性纯合(aabb)时表现患病,正常男、女的基因型为A_B_、A_bb、aaB_,因此男、女婚配生出患此病孩子的最大概率的基因型组合是Aabb与Aabb、aaBb与aaBb、Aabb与aaBb,则生出患此病孩子的最大概率是1/4;近亲结婚可从相同的祖先遗传相同的
182、隐性致病基因,因此禁止近亲结婚可降低该遗传病在群体中的发病率;该病是两对隐性基因控制的遗传病,产前诊断能在一定程度上预防该遗传病患儿的出生;生物的表现型由基因型和环境共同作用,因此该遗传病的发病率与环境因素也有关。5(2016郑州质检)纯种果蝇中,朱红眼暗红眼,子代只有暗红眼;而反交,暗红眼 朱红眼,F1雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。设相关基因为A、a,下列叙述错误的是()A上述实验可判断朱红色基因为隐性基因B反交的结果说明眼色基因在性染色体上C正反交的子代中,雌性基因型都是XAXaD预期正交的F1自由交配,后代表现型比例是1111解析:选D根据朱红眼暗红眼,子代全为暗红眼,可知暗红眼对朱红眼为
183、显性;由于亲本果蝇都是纯种,反交产生的后代性状表现有性别差异,说明控制眼色性状的基因位于X染色体上;正交实验中,亲本暗红眼的基因型为XAXA、亲本朱红眼的基因型为XaY,则子代中雌性基因型为XAXa,反交实验中,亲本暗红眼的基因型为XAY、亲本朱红眼的基因型为XaXa,则子代中雌性基因型为XAXa;正交实验中,朱红眼暗红眼,F1的基因型为XAXa、XAY,XAXa与XAY交配,后代的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,故后代中暗红眼雌性暗红眼雄性朱红眼雄性211。6产前诊断指在胎儿出生前,医生利用B超检查和基因诊断等手段,确定胎儿是否患有某种疾病。已知抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗
184、传病,现有一位怀有两个胎儿并患该遗传病的孕妇,医生建议其进行产前诊断,如图为医生对该对夫妇及两个胎儿进行诊断的结果,请判断下列有关分析正确的是()A个体1:父亲、个体2:儿子、个体3:女儿B个体1:XDY、个体2:XdY、个体3:XdXdC从优生的角度分析,该孕妇可以生育这两个胎儿D仅根据上图,无法作出任何判断解析:选B根据放射性的强弱作判断,个体3的放射性强度是个体2的两倍,说明个体3的基因型为XdXd,个体2的基因型为XdY,孕妇的基因型为XDXd、个体1的基因型为XDY;再根据伴性遗传的规律可知,个体1为儿子,个体2为父亲,个体3为女儿;从优生角度看,该孕妇所怀的龙凤胎中,有1个患者(个
185、体1)。7(2016河南九校一模)研究发现,鸡的性别(ZZ为雄性,ZW为雌性)不仅和性染色体有关,还与只存在于Z染色体上的DMRT1基因有关,该基因在雄性性腺中的表达量约是雌性性腺中表达量的2倍。该基因的高表达量开启性腺的睾丸发育,低表达量开启性腺的卵巢发育。下列叙述错误的是()A性染色体缺失一条的ZO个体性别为雌性B性染色体增加一条的ZZW个体性别为雌性C性染色体缺失一条的WO个体可能不能正常发育D母鸡性反转为公鸡可能与DMRT1的高表达量有关解析:选BDMRT1基因只存在于Z染色体上,ZZ个体该基因的表达量高表现为雄性,ZW个体该基因表达量低表现为雌性。性染色体缺失一条的ZO个体DMRT1
186、基因表达量低,性别为雌性;性染色体增加一条的ZZW个体的DMRT1基因表达量高,开启性腺的睾丸发育,性别为雄性;性染色体缺失一条的WO个体,没有Z染色体,也就没有DMRT1基因,可能不能正常发育;已知ZZ个体DMRT1基因表达量高表现为雄性,ZW个体该基因表达量低表现为雌性,母鸡性反转为公鸡可能与特殊条件下DMRT1的高表达量有关。8现有翅型为裂翅的果蝇新品系,已知果蝇裂翅(A)对非裂翅(a)为显性,杂交实验如下表:亲本F1裂翅非裂翅裂翅()非裂翅()1029298109下列相关叙述中,错误的是()A裂翅亲本果蝇为纯合子B决定翅型的等位基因可能位于常染色体上C决定翅型的等位基因可能位于X染色体
187、上D可利用非裂翅()裂翅()杂交组合,来确定该等位基因位于常染色体还是X染色体上解析:选A根据表格信息,F1出现了隐性性状:非裂翅,说明表现为裂翅的亲本是杂合子;表中的杂交实验结果,既符合常染色体上基因的遗传特点,也符合X染色体上基因的遗传特点;若通过一次杂交实验确定该等位基因是位于常染色体还是X染色体上,对于XY型性别决定方式的生物,常用的方案是雌性选隐性纯合子,雄性选显性纯合子,即雌性非裂翅纯合个体与雄性裂翅纯合个体杂交,如果子代雌性个体全为裂翅,雄性个体全为非裂翅,则说明该等位基因位于X染色体上;如果子代中雌雄个体都表现为裂翅,则说明该等位基因位于常染色体上。9某动物的眼色由位于常染色体
188、上的两对等位基因(A、a,B、b)控制,其控制过程如图,下列说法错误的是()A基因型为AABb的个体为黑色眼B基因型为AaBb的个体与基因型为aabb的个体杂交,后代中出现黑色眼个体的概率是1/4C图中显示基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状D白色眼个体的基因型可能有多种解析:选D据图可知,黑色眼个体的基因组成为A_B_。基因型为AaBb的个体与基因型为aabb的个体杂交,后代中出现黑色眼个体的概率为1/21/21/4。图中显示,A基因通过控制酶A的合成,B基因通过控制酶B的合成来影响生物的性状,由此可以看出,基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。分析图
189、示可知白色眼个体的基因型只能为aabb。10某罕见遗传病的发生受两对等位基因M、m(位于常染色体上)和N、n(位于X色体上)控制,基因M、N分别控制两种功能蛋白的合成。没有M或N基因的个体为患者,同时无M和N基因时,胚胎致死。如图为关于该遗传病的遗传系谱图(已知1为纯合子,2含有致病基因n)。下列相关叙述错误的是()A3为杂合子的概率为2/3B5的基因型为MMXNY或MmXNYC1和2结婚,生出患病女孩的概率是1/4D基因诊断技术可以应用到该病的检测中解析:选C根据题干信息及“1为纯合子”可推知,1的基因型为MMXNY,1的基因型为M_XnY。由于1不患病,所以1的基因型为M_XNY,综合上述
190、分析可推知2的基因型为mmXNXn,则1和2的基因型分别为MmXNY和MmXNXn,3的基因型为1/3MMXNY、2/3MmXNY,1的基因型为MmXnY。由3和4不患病,生出来的4患病可推知,3和4的基因型分别为MmXNY和MmXNX;结合题干“2含有致病基因n”,可以确定4的基因型为MmXNXn,则4的基因型为mmXNXn,故2的基因型为MmXNXn。综合上述分析可以推断5的基因型为MMXNY或MmXNY。1的基因型为MmXnY,2的基因型为MmXNXn,则两者形成的受精卵的基因型为3/16M_XNXn、3/16M_XnXn、3/16M_XNY、3/16M_XnY、1/16mmXNXn、1
191、/16mmXnXn、1/16mmXNY、1/16mmXnY;结合题干“同时无M和N基因时,胚胎致死”可知,1和2结婚,生出患病女孩的概率是2/7。可以用基因诊断技术对该病进行诊断。二、非选择题11果蝇是常用的遗传学实验材料,其体色有黄身(H)、灰身(h)之分,翅形有长翅(V)、残翅(v)之分。现用两种纯合果蝇杂交,F2出现4种类型且比例为5331,已知果蝇的一种精子不具有受精能力。回答下列问题:(1)果蝇体色与翅形的遗传遵循_定律,亲本果蝇的基因型是_。(2)不具有受精能力的精子的基因组成是_。F2黄身长翅果蝇中双杂合子的比例为_。(3)若让F2灰身长翅果蝇自由交配,则子代的表现型及比例为_。
192、(4)现有多种不同类型的果蝇,从中选取亲本通过杂交实验来验证上述不能完成受精作用精子的基因型。杂交组合:选择_进行杂交。结果推断:后代出现_,证明HV的精子不具有受精能力。解析:(1)F2出现5331(与9331类似)的性状分离比,说明F1的基因型为HhVv,且两对基因独立遗传,遵循基因的自由组合定律。由于F1的基因型为HhVv,则两纯合亲本的基因型有两种可能,即HHVV和hhvv、HHvv和hhVV,但已知果蝇的一种精子不能完成受精作用,进一步分析可知,F1中HhVv的雌性个体可以产生四种卵细胞,即HV、Hv、hV、hv,但HhVv的雄性个体只能产生三种精子,只有在基因型为HV的精子不具有受
193、精能力时,F2才会出现5331的性状分离比,故两亲本的基因型为HHvv和hhVV。(2)根据第(1)小题的分析可知,基因型为HV的精子不具有受精能力,则F2黄身长翅果蝇的基因型有1/5HHVv、1/5HhVV、3/5HhVv,故双杂合子占3/5。(3)F2灰身长翅中hhVV占1/3,hhVv占2/3,则基因V的频率为2/3、基因v的频率为1/3,自由交配种群的基因频率不变,则子代中hhVV占4/9、hhVv占4/9、hhvv占1/9,故后代中灰身长翅灰身残翅81。(4)选择双隐性的灰身残翅果蝇(hhvv)为母本,双杂合的果蝇(HhVv)为父本进行测交,如果HhVv的父本产生的HV精子不具有受精
194、能力,则它只能产生三种精子,后代中黄身残翅灰身长翅灰身残翅111。答案: (1)基因的自由组合HHvv、hhVV(2)HV3/5(3)灰身长翅灰身残翅81(4)灰身残翅的果蝇为母本,双杂合子的黄身长翅果蝇为父本黄身残翅灰身长翅灰身残翅111,则不具有受精能力精子的基因型为HV12某中学实验室有三包豌豆种子,甲包写有“纯合高茎叶腋花”字样,乙包写有“纯合矮茎茎顶花”字样,丙包豌豆标签破损只隐约看见“黄色圆粒”字样。某研究性学习小组对这三包豌豆展开激烈的讨论:(1)在高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中,互为相对性状的是_。(2)怎样利用现有的三包种子判断高茎、叶腋花、茎顶花和矮茎四个性状中哪些性
195、状为显性性状?写出杂交方案,并预测可能的结果。(3)同学们就“控制叶腋花、茎顶花的等位基因是否与控制高茎、矮茎的等位基因在同一对同源染色体上”展开了激烈的争论,请利用以上两种豌豆设计出最佳实验方案并作出判断。(4)针对丙包豌豆,该研究性学习小组利用网络得知,黄色、绿色分别由A和a控制,圆粒、皱粒分别由B和b控制,于是该研究性学习小组欲探究其基因型。实验一组准备利用单倍体育种方法对部分种子进行基因型鉴定,但遭到了实验二组的反对。实验二组选择另一种实验方案,对剩余种子进行基因型鉴定。为什么实验二组反对实验一组的方案?你能写出实验二组的实验方案和结果预测吗?解析:(1)相对性状是同种生物同一性状的不
196、同表现类型,故叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎各为一对相对性状。(2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交,观察F1的表现型,F1表现出的性状为显性性状。(3)对于设计实验探究控制两对或多对相对性状的基因是否位于一对同源染色体上一般采用F1自交法或测交法,观察后代表现型比例,如果是9331或1111则相应基因位于两对同源染色体上即符合自由组合定律,若是31或11则相应基因位于一对同源染色体上即符合分离定律。(4)单倍体育种方法技术复杂,普通中学实验室难以完成。对于个体基因型的探究,可以有自交法、测交法和单倍体育种法等,鉴定个体基因型时,植物最常用自交法。答案:(1)叶腋花和茎顶花、高茎和矮茎(
197、2)取甲、乙两包种子各一些种植,发育成熟后杂交。若F1均为高茎叶腋花豌豆,则高茎、叶腋花为显性;若F1均为矮茎、茎顶花豌豆,则矮茎、茎顶花为显性;若F1均为高茎茎顶花豌豆,则高茎、茎顶花为显性;若F1均为矮茎叶腋花豌豆,则矮茎、叶腋花为显性。(3)方案一取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,让其自交,如果F2出现四种性状,其性状分离比为9331,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染色体上。方案二取纯种的高茎叶腋花和矮茎茎顶花的豌豆杂交得F1,F1与纯种矮茎茎顶花豌豆测交,如果测交后
198、代出现四种性状,其性状分离比为1111,说明符合基因的自由组合定律,因此控制叶腋花、茎顶花的这对等位基因与控制高茎、矮茎的等位基因不在同一对同源染色体上;否则可能是位于同一对同源染色体上。(4)单倍体育种方法技术复杂,还需要与杂交育种配合,普通中学实验室难以完成。对部分丙包种子播种并进行苗期管理。植株成熟后,自然状态下进行自花受粉。收集每株所结种子进行统计分析,若自交后代全部为黄色圆粒,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AABB;若后代仅出现黄色圆粒、黄色皱粒,比例约为31,则此黄色圆粒碗豆的基因型为AABb;若后代仅出现黄色圆粒、绿色圆粒,比例约为31,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBB;若后代出现
199、黄色圆粒、绿色圆粒、黄色皱粒、绿色皱粒四种表现型,比例约为9331,则此黄色圆粒豌豆的基因型为AaBb。13.果蝇(2N8)是常用的遗传学实验材料。已知果蝇的野生型红眼对突变型白眼为显性,基因分别用、b表示,分布如图所示。用相应的物理或化学因素处理果蝇,会导致果蝇产生不同的性状改变。请回答:(1)处于细胞分裂时期的果蝇细胞对温度变化比较敏感,试从细胞代谢的角度解释其主要原因:_。(2)用相应的物理或化学因素处理纯合野生型雌果蝇减数第二次分裂的细胞,可以使次级卵母细胞不产生第二极体而是直接形成卵细胞,此果蝇与白眼雄果蝇交配,形成的受精卵中含有_个染色体组,其基因型及比例为_。(3)白眼雌果蝇与野
200、生型雄果蝇交配,其受精卵在第一次细胞分裂时用相应的物理或化学因素处理,可诱导其DNA复制两次而细胞只分裂一次(姐妹染色单体均分离),如此形成的子细胞的基因型为_,发育成的个体为_体,该个体细胞内最多有_染色体。(4)基因型为XXb的果蝇受精卵发育成的个体中,偶尔出现极个别的基因型嵌合个体,其体细胞的基因型有三种类型,少部分是XXb、大部分是Xb和XXXb,请从细胞分裂的角度分析嵌合个体最可能的形成原因。解析:(1)与细胞代谢密切相关的是酶和ATP,而温度通过影响酶的活性,影响化学反应速率和呼吸作用强度,进而影响ATP的产量。(2)纯合野生型雌果蝇XX经异常的减数分裂产生的卵细胞的基因组成为XX
201、,白眼雄果蝇XbY产生的精子中XbY11,故雌雄配子结合产生的受精卵的基因型及比例为XXXbXXY11。(3)白眼雌果蝇XbXb与野生型雄果蝇XY交配,受精卵的基因型为XXb、XbY,有丝分裂过程中DNA复制两次而细胞只分裂一次,可推出染色体加倍的受精卵的基因型为XXXbXb、XbXbYY。因受精卵中含有4个染色体组且是由受精卵发育而成的个体,故为四倍体。四倍体果蝇(4N16)细胞处于有丝分裂后期时染色体数最多,即32条。(4)基因型为XXb的受精卵进行细胞分裂的方式是有丝分裂,正常情况下形成的子细胞的基因型都为XXb,而题中的嵌合个体体细胞的基因型出现XXb、Xb、XXXb三种类型,根据有丝
202、分裂特点分析,受精卵初期进行正常的有丝分裂可以产生基因型为XXb的子细胞;而基因型为Xb、XXXb两种异常细胞的形成,则是有丝分裂后期由同一着丝点连接的两条X姐妹染色单体分开后移向细胞同一极导致的。答案:(1)温度通过影响酶的活性,影响化学反应速率和ATP的产量(2)3XXXbXXY11(3)XXXbXb、XbXbYY四倍32条(4)基因型为XXb的受精卵初期经有丝分裂产生了基因型为XXb的子细胞,部分细胞继续有丝分裂产生基因型为XXb的体细胞;部分基因型为XXb的子细胞在有丝分裂后期,复制过的X染色体移向细胞同一极,从而产生了Xb和XXXb两种子细胞,并经有丝分裂继续增殖分别产生大量的Xb、
203、XXXb体细胞。第3讲基因系统的发展变化变异与进化考点一生物可遗传变异的来源1.(2016海口中学一模)基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变的说法正确的是()A基因突变是生物变异的主要来源,有利的变异对生物是有利的而且是定向的变异B基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变C如果显性基因A发生突变,只能产生其等位隐性基因aD通过人工诱变的方法,人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌解析:选B变异是不定向的; 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变; 基因突变具有不定向性,显性基因A发生突变,可能产生多种等位基因; 人
204、工培育生产人胰岛素的大肠杆菌利用的是转基因技术。2下列有关生物变异的说法正确的是()A减数第二次分裂时,非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组B基因突变后,若碱基对增添或缺失则基因数也增加或减少C三倍体无子西瓜无法产生后代,这种变异属于不可遗传的变异D基因突变、基因重组和染色体变异均可为生物的进化提供原材料解析:选D减数第一次分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换才属于基因重组,减数第二次分裂时,细胞中无同源染色体,非姐妹染色单体之间的交叉互换则属于染色体结构变异中的易位;基因突变的结果是形成等位基因,基因数目不变;三倍体无子西瓜形成过程中,细胞的遗传物质发生了改变,为可遗传的变
205、异。3下列关于染色体、染色体组、染色体组型的叙述,正确的是()A对于同一生物,细胞内染色体的特征、染色体组数、染色体组型图都是相同的B在光学显微镜下可观察到染色体这一细胞器C一般讲二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为一个染色体组,其中包含了该种生物的全套遗传信息D染色体组型有种的特异性,因此可用来判断生物的亲缘关系,也可以用于镰刀型细胞贫血症等遗传病的诊断解析:选C同一生物由于细胞分裂等原因,细胞内染色体组数、染色体组型图不一定相同; 染色体不属于细胞器;染色体组型有种的特异性,因此可用来判断生物的亲缘关系,可以用于染色体异常遗传病的诊断,而镰刀型细胞贫血症的产生源于基因突变。4下图中字母代
206、表正常细胞中所含有的基因,相关说法错误的是()A可以表示经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成B可以表示果蝇体细胞的基因组成C可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成D可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成解析:选A秋水仙素可诱导细胞中染色体数目加倍,其上的基因也应“加倍”,不会出现一个“a”的情况5如图分别表示不同的变异类型,基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期解析:选C表示同源染色体的非姐妹染
207、色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期),导致基因重组,表示非同源染色体间互换片段,发生的是染色体结构变异(易位),表示基因突变,表示染色体结构变异,它们都是遗传物质的改变,都能遗传;表示基因突变,是由碱基对的增添或缺失引起的;表示染色体结构变异中的某一片段缺失或重复。考点二生物变异在育种上的应用6.下列关于育种的叙述错误的是()A人工诱变育种可提高突变率,但不一定出现人们所需要的性状B杂交育种和基因工程育种的主要原理相同C单倍体育种过程需要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗才能得到可育植株D马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体,而雄蜂是可育的单倍体解析:选C进行单倍体育种时,先经花药离体培养
208、得到单倍体幼苗,再用秋水仙素处理得到可育植株。7水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制,抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程,下列有关叙述正确的是()A杂交育种包括过程,其原理是基因突变和基因重组B人工诱变育种为过程,B可能来自b的基因突变C单倍体育种包括过程,过程常用花药离体培养法D多倍体育种包括过程,原理是染色体结构和数目变异解析:选B过程为杂交育种,其原理是基因重组,而不是基因突变;过程为人工诱变育种,将aabb人工诱变可获得aaBB,b变成B源于基因突变;过程为单倍体育种,子一代产生的配子经花药离体培养()得到单倍
209、体,单倍体经秋水仙素处理()染色体加倍成为纯合体,选育得到aaBB;过程为多倍体育种,可获得多倍体aaaaBBBB,多倍体育种的原理是染色体数目加倍,即染色体数目变异。考点三生物的进化8.下列有关生物进化的叙述中,错误的是()A种群基因频率的改变并不意味着新物种的形成B突变和基因重组都是随机的、不定向的,不能决定生物进化的方向C生殖隔离的产生一定要经过地理隔离D不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化形成了生物多样性解析:选C新物种形成的标志是产生生殖隔离,基因频率改变不能说明新物种形成;突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择决定进化的方向;“骤变式”产生物种(多倍体形成)不需要经过地理隔
210、离,直接形成生殖隔离;共同进化导致生物多样性的形成。9(2016河南中原名校联考)如图甲、乙是不同进化类型示意图,a、b、c、d表示不同物种。下列有关叙述正确的是()A可利用核酸分子杂交或分析生物体内的蛋白质种类等手段来判断物种间的亲缘关系Ba、b由共同的原始祖先进化而来,二者之间不存在生殖隔离C海豚和鲨鱼外表相似但亲缘关系较远,不能用图乙表示D甲、乙两图不能说明自然选择在进化中的作用解析:选A不同种生物的核酸分子不同,蛋白质的种类也不完全相同;物种之间存在生殖隔离;图乙表示的是不同种的生物生活在相同环境中,可进化为相似的形态;甲、乙两图都能够说明自然选择在进化中的作用。10下列计算中正确的是
211、()A一个果蝇种群中AAAa11,该种群自交和自由交配产生的子一代基因频率不同B一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%,该种群中每种基因型的个体中雌雄比例为11,所有个体自由交配,子代中基因型频率不变C某学校的学生中某一相对性状的各基因型频率之比为XBXBXBXbXBYXbY44%6%42%8%,则Xb的频率为7%D人的ABO血型取决于3个等位基因IA、IB、i。通过抽样调查发现某小岛上人的血型频率(基因型频率):A型(IAIA,IAi)0.45;B型(IBIB,IBi)0.13;AB型(IAIB)0.06;O型(ii)0.36。IA、IB的频率分别是0.3、0.1
212、解析:选D一个果蝇种群中AAAa11,即AA占1/2,Aa占1/2,AA自交后代为AA,Aa自交后代中AA占1/4、Aa占1/2,aa占1/4,故自交后代基因型频率为P(AA)5/8,P(Aa)1/4,P(aa)1/8,基因频率为P(A)3/4,P(a)1/4,自由交配在没有选择的情况下,子代中的基因频率与亲代中的相同,即P(A)3/4,P(a)1/4。一个种群中AA、Aa、aa的基因型频率分别为30%、60%、10%,则A的基因频率为60%,a的基因频率为40%,个体随机交配,后代AA的基因型频率为36%,Aa的基因型频率为48%,aa的基因型频率为16%。当XBXBXBXbXBYXbY44
213、%6%42%8%时,Xb的频率为(68)/(8812428)14/150。由O型(ii)的基因型频率0.36可知i的频率为0.6,故IAIB的频率为0.4,假设IA的频率为p,则IB的频率为(0.4p),AB型(IAIB)的基因型频率为2p(0.4p)0.06,A型(IAIA,IAi)的基因型频率为p22p0.60.45,故p0.3,IA、IB的频率分别是0.3、0.1。考点四生物变异类型的判断及实验探究11.某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解
214、释最合理的是()A减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换解析:选D从题中信息可知,突变植株为父本,减数分裂产生的雄配子为b和B,后者不育。正常情况下,测交后代表现型应都为白色性状,而题中已知测交后代中部分为红色性状,推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的可育花粉,而产生这种花粉最可能的原因是减同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换。12一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为21,且雌雄个体之比也为21,这个结果从遗
215、传学角度可作出合理解释的是()A该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雌雄配子致死B该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死C该突变为X染色体隐性突变,且含该突变基因的雄性个体致死DX染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死解析:选B突变型雌果蝇的后代中雄性有1/2死亡,说明该雌性果蝇为杂合子,该突变可能为X染色体显性突变,若含突变基因的雌配子致死,则子代中会出现一种表现型,且不会引起雌雄个体数量的差异;如果该突变为X染色体显性突变,且含该突变基因的雄性个体致死,相关基因用D、d表示,则子代为1XDXd(突变型)1XdXd(野生型)1XDY(死亡)1XdY(野生
216、型)。若X染色体片段发生缺失可导致突变型,且缺失会导致雌配子致死,则子代中会出现一种表现型,且不会引起雌雄个体数量的差异。考查综合迁移应用能力13如图是以二倍体水稻(2N24)为亲本的几种不同育种方法示意图,回答问题。(1)AD表示的育种方法称为_。AB育种途径中,常采用_方法来获取单倍体幼苗。(2)如果要培育一个能够稳定遗传的隐性性状个体,则最简便的育种方法是_(用图中字母表示)。(3)图中所示育种途径中,最不易获得所需品种的是_(填字母)。(4)若亲本的基因型有以下四种类型(两对基因控制不同性状,且A对a、B对b完全显性):两亲本相互杂交,后代表现型为31的杂交组合是_。选乙、丁为亲本,经
217、A、B、C途径可培育出_种纯合植株。(5)科学家培育出了抗旱的水稻新品种,而海岛水稻没有抗旱类型,有人想培育出抗旱的海岛水稻新品种,但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交,始终得不到子代,原因可能是_。解析:(1)A表示雌雄两个亲本杂交,D表示F1自交,经过连续自交和选择,获得能稳定遗传的所需性状的个体,这种育种方法为杂交育种。获得单倍体幼苗采用花药离体培养的方法。(2)要培育一个能够稳定遗传的隐性性状个体,最简单的方法是杂交育种,只要将F2表现为隐性性状的个体选出来即可。(3)图中E是获得具有新基因的种子或幼苗,采用的是诱变育种的方法,所利用的原理是基因突变,由于基因突变具有频率低和不
218、定向性的特点,故采用这种方法最不容易获得所需品种。(4)甲(AaBb)与乙(AABb)杂交,后代的基因型为A_BB(1/4)、A_Bb(1/2)、A_bb(1/4),故后代表现型之比为31。乙(AABb)与丁(aabb)杂交,F1的基因型为AaBb、Aabb,AaBb产生的配子有AB、Ab、aB、ab,Aabb产生的配子有Ab、ab,故利用单倍体育种可以获得4种纯合植株(AABB、AAbb、aaBB、aabb)。(5)用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行多次杂交,始终得不到子代,说明二者间存在生殖隔离。答案:(1)杂交育种花药离体培养(2)AD(3)E(4)甲、乙4(5)陆地水稻与海岛水稻存在生殖隔
219、离14含24条同源染色体的性原细胞进行减数分裂时,同源染色体的分配状况决定了配子是否可育。减数第一次分裂时同源染色体的分离情况如图所示:(1)根据上述示意图推测,假如患有21三体综合征的男患者与正常女性结婚,所生女孩患有21三体综合征的概率约为_。(2)曼陀罗为天然的四倍体植株,花的白色(A)对淡紫色(a)为显性。将纯合的白花曼陀罗植株(甲)和淡紫花曼陀罗植株(乙)杂交得到F1,F1自交产生的F2中开淡紫色花的植株占_。(3)若取上述甲的花药进行离体培养,得到植株丙,将丙与乙杂交得到植株丁。植株丙为_倍体植株。植株丁的体细胞中含有_个染色体组。植株丁繁殖后代的能力_,据图分析可能的原因是_。解
220、析:(1)由含三条同源染色体的性原细胞减数第一次分裂示意图可以看出,分裂完成后,正常次级性母细胞和异常次级性母细胞的比例为11,因此患21三体综合征的男性与正常女性结婚,所生女孩中患病概率为1/2。(2)AAAA(纯合白花)aaaa(纯合淡紫花)AAaa,据图可以看出AAaa会产生三种配子,配子的基因型及比例为AAAaaa141,所以F1自交得到淡紫花植株的概率为1/36。(3)植株丙的体细胞中染色体数与该物种配子中染色体数相同,应属于单倍体。植株丙含有两个染色体组,与四倍体植株(植株乙)杂交后得到三倍体植株(植株丁),三倍体植株性原细胞在减数分裂时,同源染色体联会紊乱, 很难产生可育配子,导
221、致其高度不育。答案:(1)1/2(2)1/36(3)单三极低联会紊乱15某生物兴趣小组调查发现,种植同一玉米品种的甲、乙两个相邻地块中,与乙地块的玉米植株相比,甲地块的玉米植株茎秆粗壮、叶片肥厚且颜色浓绿有光泽。甲、乙两地块的水、肥等环境因素基本相同,二者的差异主要是由甲地块玉米喷洒BEM(一种发酵产品)所致。该小组成员认为此变异可能由以下三种情况引起:BEM诱发了玉米基因(显性)突变;BEM仅仅影响了基因的表达,并没有引起遗传物质的改变;BEM诱导了玉米染色体数目加倍。为判断这些假设的合理性,小组成员根据所学知识展开讨论并确定了实验探究方案,请根据题意回答下列问题:(1)小组成员认为假设不成
222、立,原因是_。(2)小组成员认为假设可以成立,因为生物的性状是_的结果。为判定该假设是否正确,简单的方法是_。(3)小组成员认为假设也可以成立,因为多倍体植株具有_的特点。为判定该假设是否正确,可用两种简单的方法鉴定:方法一:_;方法二:杂交法,_。解析:(1)由于基因突变具有不定向性和低频性,喷洒BEM后,所有玉米不会发生同样的变异,故假设不成立。(2)生物的性状是基因型和环境因素共同作用的结果。与乙地块玉米相比,甲地块玉米的性状发生了变异,此变异有可能是不可遗传变异(即喷洒BEM,影响了甲地块玉米的基因的表达,但甲地块玉米的遗传物质没有发生改变)。为判定该假设是否正确,可让甲地块玉米自交,
223、观察后代在不喷洒BEM的情况下的性状。(3)多倍体植株具有茎秆粗壮、叶片和果实较大的特点。为判定假设是否正确,可取茎尖等分生组织制成装片,用镜检法观察细胞中染色体数目是否加倍;也可以用杂交法进行鉴定,让甲、乙两地块玉米杂交得到F1,判断F1是否高度不育。答案:(1)基因突变具有不定向性和低频性,喷洒BEM后,所有玉米不会发生同样的变异(2)基因型和环境因素共同作用让甲地块玉米自交得到F1,种植F1后不喷洒BEM,观察并记录F1植株的性状(3)茎秆粗壮、叶片和果实较大镜检法,取茎尖等分生组织制成装片,观察细胞中染色体数目是否加倍(合理即可)让甲、乙两地块玉米杂交得到F1,判断F1是否高度不育(合
224、理即可) 在本讲的复习过程中,应注意如下几点:(1)借助图表理解识记可遗传变异的类型及特点。(2)结合生物变异的来源,能够解答新情境下的生物育种问题。(3)熟练运用单体、三体判断基因的位置。(4)通过比较识记生物进化的相关内容。考点一明考向不走弯路基因突变的原因、类型和特点,基因重组的类型以及染色体变异的类型和原因等内容是高考命题的重点。考生常因不能准确辨析三种可遗传变异的类型及相互关系而失分,如课前诊断卷T5。联知识简洁串记1需辨清的两组概念(填空)(1)易位与交叉互换:染色体易位交叉互换图解区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体间属于染色体结构变异属于基因重组(2)基因
225、突变与染色体变异中的“缺失”:变异范围:基因中若干碱基对的缺失属于基因突变;DNA分子(染色体)上若干基因(染色体片段)的缺失属于染色体变异。变异结果:基因突变中的“缺失”不会改变基因数目,染色体结构变异中的“缺失”会改变基因数目。2需明确的推断生物变异类型的三个角度(填空)(1)生物类型推断法:(2)细胞分裂方式推断法:(3)变异水平推断法:3需理清的一对关系基因突变与生物性状(填空)(1)基因突变对性状的影响:碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大插入位置前不影响,影响插入后的序列缺失大缺失位置前不影响,影响缺失后的序列(2)基因突变不一定会导致生物性状改变的
226、原因:基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变若为隐性突变,如AAAa,也不会导致性状的改变。4需掌握的一个技法“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体(填图)析考法命题扫描模式图中生物变异类型的判断典例1如图分别表示不同的变异类型,基因a、a仅有图所示片段的差异。相关叙述正确的是()A图中4种变异中能够遗传的变异是B中的变异属于染色体结构变异中的缺失C中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复D都表示同源染色体非姐妺染色单体的交叉互换,发生在减数第一次分裂的前期思路点拨解答本题的关键是正确识别各模式图所表示的变异类型,再逐项分析得出答案:答案C学会利用“还原法”判断模式
227、图中的变异类型在判断模式图中的变异类型时,可将变异后的图形还原或分开的方法予以判断,图示如下:借助实例考查基因突变与生物性状的关系典例2(2016天津高考)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型PKP能0突变型PKP不能100注:P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸。下列叙述正确的是()AS12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变思路点拨本题属于图表信息类选择题,正确识读图表信
228、息是解题的关键。答案A即时练举一反三1(2016江苏高考)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代,性状分离比为31D个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常解析:选B个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失,由于基因互作,缺失了e基因对表型可能有影响;个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位,变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常;若E、e基因与其他基因共同控制某种性状,则个体甲自交的后代性状分离比不一定为31;个体乙虽然染色体没有基因缺失,但是基因的排列顺
229、序发生改变,可能引起性状的改变。2(2016南通一模)用亚硝基化合物处理萌发的种子,发现某基因上一个腺嘌呤(A)经脱氨基变成了次黄嘌呤(I),I不能再与T配对,但能与C配对。下列相关叙述错误的是()A这种基因突变属于人工诱变,碱基对被替换B连续复制两次后,含原基因的DNA分子占1/4C突变产生的新基因与原基因互为等位基因D突变性状对该生物的生存是否有害,取决于能否适应环境解析:选B基因突变包括自发突变和人工诱变,用亚硝基化合物处理属于人工诱变。A变为I后,I不能与T配对,故突变后的DNA分子中AT碱基对被替换;DNA复制为半保留复制,一条链上一个碱基发生改变,突变后的DNA分子连续两次复制得到
230、的4个DNA分子,有1/2的DNA分子仍含原基因;基因突变产生等位基因,突变性状有害还是有利是相对的,取决于环境条件。考点二明考向不走弯路杂交育种、诱变育种、多倍体育种及单倍体育种等育种方法的原理、操作方法及优缺点以及育种方案的选取和设计是高考命题的重点。育种程序图的判断与分析是考生易出错点,如课前诊断卷T7、T13。联知识简洁串记1熟知生物育种程序和原理(填空)(1)识别各字母表示的处理方法:A:杂交,D:自交,B:花药离体培养,C:秋水仙素处理幼苗,E:诱变处理,F:秋水仙素处理,G:转基因技术,H:脱分化,I:再分化,J:包裹人工种皮。(2)判断育种方法及依据原理:育种流程育种方法 原理
231、亲本新品种杂交育种基因重组亲本新品种单倍体育种染色体变异种子或幼苗新品种诱变育种基因突变种子或幼苗新品种多倍体育种染色体变异植物细胞新品种基因工程育种基因重组2准确选取育种方案(填空)(1)依据目标选方案:育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长,但简便易行)使原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率,期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种(2)关注“三最”定方向:最简便侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短
232、。最准确侧重于目标精准度,基因工程技术可“定向”改变生物性状。析考法命题扫描借助程序图,考查育种的原理与程序典例1水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制,抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种,如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程,下列有关叙述正确的是()A杂交育种包括过程,其原理是基因突变和基因重组B人工诱变育种为过程,B可能来自b的基因突变C单倍体育种包括过程,过程常用花药离体培养法D多倍体育种包括过程,原理是染色体结构和数目变异思路点拨解答本题的关键是正确识别育种程序图中的各育种方法,再逐项分析得出答案。 答案B考查生物育种方案的选取与设计典例2萝卜和甘蓝
233、都是人们喜欢的蔬菜,并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物,体细胞染色体数都是18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为:2nAA18,甘蓝的染色体组成和染色体数可以表示为:2nBB18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图,请回答下列问题。(1)图中秋水仙素的作用是_,作用的时期是_;与用秋水仙素处理可以达到同样效果的一种措施是_。(2)以上育种方法的原理是_;甲、乙、丙、丁4种植株中,可育的有_,其染色体组的组成和染色体数分别为_。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体_条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝杂交,后代基因型有_种;请设计一个利用基因型
234、为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝,获得基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可)。解析(1)秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成,作用的时期是有丝分裂前期。与用秋水仙素处理可以达到同样效果的是低温处理,低温处理同样可以诱导多倍体产生。(2)植株甲获取的原理是染色体组加倍,为同源四倍体,可育;植株乙是通过杂交获得的异源二倍体,不可育;植株丙获取的原理是染色体组加倍,为异源四倍体,可育;植株丁是通过杂交获得的异源三倍体,不可育。甲的染色体组组成和染色体数为:4nAAAA36;乙的染色体组组成和染色体数为:2nAB18;丙的染色体组组成和染色体数为:4nAABB36
235、;丁的染色体组组成和染色体数为:3nAAB27。植株丁根尖分生区的一个细胞中最多含染色体为27254条。(3)基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝各产生4种互不相同的配子,随机组合可产生4416种基因型的后代。获取基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种的方法很多,如用AaBb的萝卜自交,获得基因型为aabb的个体,用秋水仙素诱导染色体加倍获得基因型为aaaabbbb的个体,再诱导染色体加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体;用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体,对其诱导染色体加倍获得基因型为ddddeeee的个体;让基因型为aaaaaaaa
236、bbbbbbbb的萝卜与基因型为ddddeeee的甘蓝杂交,获得的后代即基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种;也可以先获得基因型 为aabbde的个体,然后诱导染色体加倍。答案(1)抑制纺锤体形成有丝分裂前期低温处理(2)染色体变异甲、丙甲:4nAAAA36,丙:4nAABB3654(3)16用AaBb的萝卜自交,获得基因型为aabb的个体,诱导加倍获得基因型为aaaabbbb的个体,再诱导加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体;用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体,对其诱导加倍获得基因型为ddddeeee的个体;让基因型为aaaaaaaabbbb
237、bbbb的萝卜与基因型为ddddeeee的甘蓝杂交,获得的后代即基因型为aaaabbbbddee的萝卜甘蓝新品种(答案合理即可)即时练举一反三1.黑龙江省农科院欲通过如图所示的育种过程培育出高品质的糯玉米。下列有关叙述正确的是()Aa过程中运用的遗传学原理是基因重组Ba过程需要用秋水仙素处理萌发的种子C利用c过程定能更快获得高品质的糯玉米Db过程一般需要通过逐代自交来提高纯合率解析:选Da过程是染色体数目加倍的过程,所利用的原理是染色体数目变异;a过程是用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗;c过程使用X射线处理,属于诱变育种,所利用的原理是基因突变,基因突变具有不定向性和突变频率低的特点,因此,不一
238、定能很快获得高品质的糯玉米;b过程是杂交育种过程中的操作,即连续自交和人工选择,该过程可以提高纯合率。2利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素植株。下列叙述错误的是()A利用人工诱变的方法处理野生型青蒿,筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株B选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交,再连续自交,筛选抗病高产青蒿素的植株C提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中,用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株D抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1,利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株解析:选D通过人工诱变,可以使青蒿植株的基因发生不定向突变,其中可能会出现抗病和高产的突变,通过筛选
239、就可以获得所需性状的个体;通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来,通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种;利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中,可以定向改变生物的性状;利用花药离体培养只能获得单倍体植株,还需要通过秋水仙素处理,再通过人工选择,才能获得所需性状能稳定遗传的植株。考点三明考向不走弯路现代生物进化理论的基本观点及与达尔文自然选择学说的关系、种群基因频率的计算及应用等内容是高考命题的重点。种群基因频率的计算是难点,也是考生的易失分点,如课前诊断卷T10。联知识简洁串记1比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论(填图)2数字归纳现代生物进化理论中的“两、两、三、三
240、”(填图)防易错无障通关判断下列叙述的正误(1)生物进化最终会导致物种的形成()(2)物种的形成依赖于生物进化()(3)物种的形成必须要经过生殖隔离()(4)共同进化即生物与生物之间的共同进化()(5)种群个体自交时,基因频率改变,基因型频率不变()(6)处于遗传平衡的种群自由交配不会改变种群的基因频率和基因型频率()(7)60Co诱发基因突变可以决定生物进化的方向()(8)盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果()(9)因自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,所以进化改变的是个体而不是群体()(10)基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向()(11)在自然条件下,某随机交配种群中等位
241、基因A、a频率的变化只与环境的选择作用有关()(12)种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小()(13)自然选择通过作用于个体的表现型而改变种群的基因频率()学方法触类旁通遗传平衡定律在基因频率计算中的应用(1)使用范围:种群非常大、个体间可以随机交配、没有迁入和迁出、没有突变、无自然选择。(2)定律:PAp,Paq,且pq1,则达到平衡时种群中PAAp2,PAa2pq,Paaq2。依次类推,在复等位基因中,PA1x,PA2y,PA3z,且xyz1,达到平衡时种群中PA1A1x2,PA2A2y2,PA3A3z2,PA1A22xy,PA1A32xz,PA2A32yz。(3)定律的由来:可
242、根据配子法,利用棋盘法得出。A(p)a(q)A(p)AA(p2)Aa(pq)a(q)Aa(pq)aa(q2)如果是伴X染色体的遗传,则是:XA(p/2)Xa(q/2)Y(1/2)XA(p)XAXA(p2/2)XAXa(pq/2)XAY(p/2)Xa(q)XAXa(pq/2)XaXa(q2/2)XaY(q/2)示例若在果蝇种群中,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,雌雄果蝇数量相等,理论上XbXb、XbY的基因型频率依次为()A2%、10%B4%、10%C2%、20% D4%、20%解析根据遗传平衡定律计算,XB的基因频率为80%,Xb的基因频率为20%,故卵细胞中含有XB的占有80
243、%,含有Xb的占20%,精子中含有XB的占40%,含有Xb的占10%,含有Y染色体的占50%,故XbXb的基因型频率为20%10%2%,XbY的基因型频率为20%50%10%。答案A考点四明考向不走弯路通过设计实验,探究生物变异的类型是高考命题的重要形式,此类问题的难点在于选取合理的杂交组合,突破点在于构建常规的思维模型和模式类型。深思维纵引横连1可遗传变异与不可遗传变异的判断2基因突变与基因重组的判断3显性突变与隐性突变的判断(1)类型(2)判断方法:选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断。让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。4染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据:光
244、学显微镜下能观察到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。(2)具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。5变异类型实验探究题的答题模板会迁移题组练通题组一显性突变与隐性突变的判断1某野生矮茎豌豆种群中发现了几株高茎豌豆,经基因检测,该突变性状为基因突变所致,有两种可能:一是显性突变,二是隐性突变。请设计最简便的实验方案判定基因突变的类型。解析答案让突变体自交,若自交后代出现性状分离,该突变为显性突变;若自交后代未出现性状分离,该突变为隐性突变。题组二基因突变与染色体变异的判断2遗传学上将染色体上某一区段及其带有的
245、基因一起丢失的现象叫缺失,若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子,若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活,缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由缺失造成的,还是由基因突变引起的。方法一:_。方法二:_。解析本题考查变异类型的判断,准确获取信息,知道不同变异类型的检测方法是正确解题的基础。对于染色体变异,一是通过显微镜检测的方法,观察该果蝇分裂的细胞中染色体结构是否发生改变,确定该变异是基因突变还是染色体缺失。二是利用题干中的信息“
246、缺失纯合子导致个体死亡”这一现象,将该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,观察并统计子代雌雄个体数目的比例来确定该变异的来源。若为基因突变,则XaXaXAYXAXa、XaY,子代雌雄比例为11;若为染色体缺失,则XaXXAYXAXa、XAX、XaY、XY(致死),子代雌雄比例为21。答案方法一:取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构,若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之,可能是染色体缺失造成的方法二:选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为11,则这只白眼雌果蝇的出现是由基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数目与雄果蝇数目比为21,则这只白眼雌果蝇的出
247、现是由染色体缺失造成的题组三生物变异类型的综合判断3果蝇的眼色由两对基因(A/a和R/r)控制,已知A和R同时存在时果蝇表现为红眼,其余情况为白眼,且其中R/r仅位于X染色体上。实验:一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,正常F1全为红眼(偶见一只雌果蝇为XXY,记为“M”;还有一只白眼雄果蝇,记为“N”)。(1)由题可知A/a位于常染色体上,且亲本白眼雄果蝇基因型为_,其不可能与R/r一样位于X染色体上的理由是:_。请用遗传图解表示出以上实验过程(产生正常F1果蝇)。(2)M果蝇能正常产生配子,其最多能产生X、Y、XY和_四种类型的配子,其对应比例为_。(3)N果蝇出现的可能原因是:是环境
248、改变引起表现型变化,但基因型未变;是亲本雄果蝇发生某个基因突变;是亲本雌果蝇发生某个基因突变;是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离而产生XO型果蝇(XO为缺一条性染色体的不育雄性),请利用现有材料设计简便的杂交实验,确定N果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤:_,然后观察子代雌果蝇的性状及比例。结果预测:.若_,则是环境改变;.若_,则是亲本雄果蝇基因突变;.若_,则是亲本雌果蝇基因突变;.若_,则是减数分裂时X染色体不分离。解析(1)由题意知,A和R同时存在时果蝇表现为红眼,则F1全为红眼时,亲代纯合白眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型应分别为aaXRXR、AAXrY。(2)XXY产生的配子
249、类型为X、XY、Y及XX四种类型,其比例为XYXYXX2121。(3)欲确认N果蝇(白眼雄性)出现的原因,可将N果蝇与F1红眼雌果蝇杂交,观察子代雌果蝇的性状及比例。若由环境改变引起,则N果蝇基因型为AaXRY,它与AaXRXr杂交子代基因型为3/4A_XRX、1/4aaXRX,即红眼白眼31;若是亲本雄果蝇基因突变,则N果蝇基因型为aaXRY,N与F1红眼雌果蝇杂交子代雌果蝇表现型应为红眼白眼11;若是亲本雌果蝇基因突变,则N果蝇基因型为AaXrY,它与F1红眼雌果蝇杂交子代雌果蝇中3/8红眼、5/8白眼。若是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离,则N果蝇为XO型不育雄性,它与F1红眼雌果蝇
250、杂交将无子代产生。答案(1)AAXrY若A/a与R/r都在X染色体上,则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼 (2)XX2121(3)将果蝇N与F1红眼雌果蝇交配.红眼白眼31.红眼白眼11.红眼白眼35.无子代一、练全国卷高考真题知考查重点1(2015全国卷)下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是()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解析:选A猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,是常见的染色体异常遗传病。2(2013全国卷)下列实践活动包含基因工程技术的是()A
251、水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种 B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 C将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株 D用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆 解析:选CA项所述为单倍体育种,B项所述为杂交育种,D项所述为诱变育种,都没有涉及基因工程技术;C项所述育种方法涉及组织培养技术和基因工程技术。3(2016全国丙卷)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:(1)基因突变和染色体变异所涉及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
252、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、增添或缺失;染色体变异包括染色体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涉及的少。(2)在染色体数目变
253、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)一二三二二、练各地市调研试题知命题热点1普通水稻是二倍体,有的植株对除草剂敏感,有的植株对除草剂不敏感,为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种培育方法,过程如图
254、,下列说法错误的是()A花药离体培养的理论依据是细胞的全能性B用秋水仙素处理绿色幼苗,可以获得纯合子C用射线照射单倍体幼苗,诱发的基因突变是定向的D用除草剂喷洒单倍体幼苗,保持绿色的部分具有抗该除草剂的能力解析:选C花药离体培养属于植物组织培养的范畴,该技术运用的原理是细胞的全能性;水稻是二倍体,花药离体培养得到的单倍体只有一个染色体组,因此用秋水仙素处理绿色幼苗,可以获得纯合子;基因突变是不定向的;抗除草剂的水稻正常生长,保持绿色,不抗除草剂的水稻叶片变黄,故用除草剂喷洒单倍体幼苗,保持绿色的部分具有抗该除草剂的能力。2(2016安阳第一次调研)某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变,
255、形成了它的等位基因E1,导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换,下列叙述正确的是()A基因E2形成E1时,该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变B基因E2突变形成E1,该变化是由基因中碱基对的替换、增添或缺失导致的C基因E2形成E1时,定会使代谢加快,细胞中含糖量增加,采摘的果实更加香甜D在自然选择作用下,该种群基因库中基因E2的基因频率会发生改变解析:选D基因E2突变形成E1时,其上的遗传信息会发生改变,但在染色体上的位置不变;蛋白质中只有一个氨基酸被替换,这说明该突变是由基因中碱基对的替换造成的,碱基对的增添或缺失会造成氨基酸数目和种类的改变;基因突变具有不定向性,基因E2突变形成
256、E1后,植株代谢不一定加快,含糖量不一定增加。3(2016济南一模)脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG/GCC重复序列,导致DNA与蛋白质结合异常,从而出现“缢沟”,染色体易于从“缢沟”处断裂。下列分析错误的是()A脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B脆性X染色体更易发生染色体的结构变异C男性与女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率不同D由于存在较多的CGG/GCC重复序列,脆性X染色体结构更稳定解析:选D脆性X染色体是因为基因中出现过量的CGG/GCC重复序列,这属于基因的结构发生改变,为基因突变;脆性X染色体易于从“缢沟”处断裂,说明易于发生染色体结构变异;男性体细
257、胞中只有一条X染色体,女性体细胞中有两条X染色体,女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率更大些;较多的CGG/GCC重复序列使染色体结构不稳定。4.如图A、B、C代表不同的种群,A和B原本属于同一物种,都以物种C作为食物来源。由于地理隔离,且经过若干年的进化,现在不太清楚A和B是否还属于同一物种。下列有关说法正确的是()A若A和B在一起还能进行自由交配,则它们就一定不存在生殖隔离BA和B的关系一定为竞争C若A和B仍然为同一物种,则它们具有共同的基因库DA和B种群基因频率的定向改变,导致了它们朝着一定方向进化解析:选D两种群能自由交配不一定属于同一物种,两种群能自由交配且产生的后代可育才说明两种
258、群属于同一物种;竞争发生在不同物种之间,A和B若为同一物种,则不是竞争关系;每一个种群都有自己的基因库,A、B属于两个种群,不具有共同的基因库。5在某个非常大的果蝇种群中,个体间随机交配,无迁入和迁出,无突变,不考虑自然选择对果蝇眼睛颜色性状的作用。现在种群中雌雄果蝇个体数量比为11,且在雄性果蝇中红眼(XBY)白眼(XbY)31。如果将该种群中的白眼雌性果蝇除去,让剩余的个体进行随机交配,则F1中白眼雌性果蝇所占的比例为()A1/16B1/20C1/32D1/40解析:选D根据题干可知,该种群在除去白眼雌性果蝇前符合遗传平衡定律。因为雄性果蝇中红眼(XBY)白眼(XbY)31,故该种群中PX
259、B3/4,PXb1/4,所以雌性群体中,PXBXB9/16,PXBXb3/8,PXbXb1/16,雄性群体中PXBY3/4,PXbY1/4。除去种群中的白眼雌性果蝇后,剩余群体的雌果蝇中PXBXB3/5,PXBXb2/5,随机交配后F1中白眼雌性果蝇所占的比例为(2/5)(1/4)(1/4)1/40。6(2016鹰潭一模)蕹菜(二倍体)披针叶(Ce)基因与心形叶(C)基因是一对等位基因;自交亲和(Es)基因与自交不亲和(E)基因是一对等位基因。Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段。相关基因与染色体的位置关系及Ce基因部分结构如图所示。
260、(1)将纯合披针叶、自交亲和植株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得F1。F1叶型为心形叶,表明_基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下,F1植株叶型的基因型为_。采用DNA分子杂交技术对F1中的Ce基因进行分子水平的检测,结果发现F1中有一半左右的植株中Ce基因发生改变,此变异较一般情况下发生的自然突变频率_,推测可能是_的结果。(2)从F1中选出基因型为EsE且Ce基因未发生改变的植株进行异花传粉得F2。若不考虑基因发生改变的情况,则F2中披针叶植株所占比例应为_。从F2的150株披针叶植株中检测出5株植株含E基因,推测F1植株在减数分裂时发生了_。解析:(1)F1由纯合披针叶、自交亲和植
261、株与纯合心形叶、自交不亲和植株杂交得到。只考虑叶型这一对性状:若F1叶型为心形叶,则可以判断出心形叶为显性性状,披针叶为隐性性状,则Ce基因为隐性基因,F1植株叶型的基因型为CCe。F1植株中Ce基因发生改变的概率为50%,而自然条件下,突变频率是极低的,故此变异较一般情况下发生的自然突变频率高。由题意“Ce基因比C基因多了T5转座子,T5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其他位置的DNA片段”可推测出:Ce基因突变频率增加应该是T5转座子发生转位的结果。(2)所选F1植株叶型的基因型为CCe,F1植株进行异花传粉得F2,则F2中基因型为CeCe的披针叶植株所占比例为1/4。Es基因与Ce基因在同一条染色体上,理论上披针叶植株不可能含E基因,现在150株中有5株含E基因,推测应是F1植株在减数分裂时发生了基因重组(交叉互换)。答案:(1)CeCCe高T5发生转位(转移)(2)1/4基因重组(交叉互换) 版权所有高考资源网诚招驻站老师,联系QQ2355394696