生物二轮答案及解析15第5章.ppt

第5单元,主编,第1单元,主编,QG,生物,生物,生物,生物,专题5 遗传、变异、进化和基因工程,决胜高考,专案突破,名师诊断,对点集训,【考情报告】,【考向预测】,本专题主要以选择题或非选择题的形式考查DNA复制、基因表达、基因的分离定律、基因的自由组合定律以及生物的变异等知识,其中以非选择题形式考查基因的自由组合定律在每年高考题中都会涉及。以遗传变异的有关材料为背景,考查对基因突变、基因重组、染色体变异与孟德尔遗传定律相关知识的综合运用能力将是,今后几年命题的主要趋向。,【知能诊断】,1.用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌,经培养、搅拌、离心、检测,上清液的放射性占10%,沉淀物的放射性占90%。上清液带有放射性的原因可能是(),A.离心时间过长,上清液中析出大肠杆菌,B.搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离,C.噬菌体侵染大肠杆菌后,大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体,D.32P标记了噬菌体蛋白质外壳,离心后存在于上清液中,【解析】上清液中不会析出较重的大肠杆菌;搅拌不充分,吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳不含有32P,不会使上清液中32P的放射性提高;噬菌体蛋白质外壳不会被32P标记。大肠杆菌裂解释放出少量子代噬菌体会使上清液带有部分放射性。,【答案】C,2.右图表示某生物的DNA分子结构的片段,下列叙述正确的是(),A.双螺旋结构以及碱基间的氢键使DNA分子具有较强的特异性,B.DNA的一条单链上相邻碱基之间以氢键连接,C.若左链中的G发生突变,不一定引起该生物性状的改变,D.对于任意双链DNA而言,(A+C)/(T+G)=K在每条链都成立,【解析】DNA分子碱基的特定排列顺序,构成了DNA分子的特异性,双螺旋结构以及碱基间的氢键不具有特异性,A选项错误。DNA的一条单链上相邻碱基之间以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖连接,B选项错误。若左链中的G发生突变,但改变的不一定是编码区,不一定参与转录复制编译蛋白质环节,加上密码子具有简并性(每种氨基酸对应一种或几种密码子),所以不一定引起该生物性状的改变,C选项正确。对于任意双链DNA而言,一条链中(A+C)/(T+G)=K,则另一条链中(A+C)/(T+G)=1/K,D选项错误。,【答案】C,3.蜜蜂的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的,雌蜂(蜂王和工蜂)是由受精卵发育而成的。蜜蜂的体色褐色对黑色是显性性状,控制这一对相对性状的基因位于常染色体上。现有黑色蜂王与褐色雄蜂交配,则其后代的体色是(),A.全部是褐色,B.褐色黑色为11,C.蜂王和工蜂都是黑色,雄蜂是褐色,D.蜂王和工蜂都是褐色,雄蜂是黑色,【解析】黑色蜂王(aa)与褐色雄蜂(A)交配,则其后代中蜂王和工蜂的基因型是Aa(褐色),雄蜂的基因型是卵细胞的基因型a(黑色)。,【答案】D,4.科学家为了研究抑制基因表达的机制,在基因启动子后插入一段颠倒的转录区序列,导致新基因转录形成的mRNA因分子内部形成互补区而失去功能。下列有关叙述错误的是(),A.启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点,B.该操作是在细胞外实现了人工基因重组,C.该操作的结果干扰了基因表达中的翻译过程,D.转录形成的mRNA分子内部靠A-T、C-G配对形成互补区,【解析】新形成的mRNA内部因A-U、C-G配对形成互补区,因而不能与核糖体结合,从而干扰了翻译过程。该操作属于基因工程,实现了体外的人工基因重组。,【答案】D,5.给你一粒黄色玉米(玉米是雌雄同株异花的植物),请选择一个既可判断其基因型又能保持纯种的方案(),A.观察该粒黄色玉米,化验其化学成分,B.让其与白色玉米杂交,观察F1的果穗,C.进行同株异花传粉,观察F1的果穗,D.让其进行自花受粉,观察F1的果穗,【解析】玉米胚乳淀粉层颜色有黄色与白色两种,假设这对性状由一对基因Y、y所控制,黄色为显性,白色为隐性。子粒为黄色的基因型可能为Yy或YY,白色的基因型为yy。A选项显然不对,B选项有两种情况:YYyy或者Yyyy,F1显然有黄色子粒产生,如果果穗上全部为黄色玉米,则该黄色玉米基因型为YY;如果果穗上既有黄色玉米又有白色玉米,则该黄色玉米的基因型为Yy,但不管基因型是YY还是Yy,果穗上所结黄色玉米基因型都是Yy,不能保持纯种,所以B项也是不对的。C选项也有两种情况:YYYY或者YyYy,如果F1有白色子粒则亲本为Yy;如果没有则为YY,后代能够保持纯种特征,故C选项正确。D选项中,因玉米为雌雄同株异花作物,不能自花传粉,描述有错误。,【答案】C,A.该病为常染色体显性遗传病,B.-5是该病致病基因的携带者,C.-5 和-6 再生患病男孩的概率为1/2,D.-9 与正常女性结婚,建议生女孩,6.某班同学对一种单基因遗传病进行调查,绘制并分析了其中一个家族的系谱图(如下图)。下列说法正确的是(),【解析】根据-5、-6、-11得出该病为隐性遗传病,并且得出该病不在Y染色体上,A选项错误。该遗传系谱图提示我们此病既可能为常染色体隐性遗传也可能为伴X染色体的隐性遗传,无论是哪种遗传方式,-5均是该病致病基因的携带者,B正确。C项中,如果该病为常染色体隐性遗传,那么再生患病男孩的概率为1/8,若是伴X染色体隐性遗传,此概率为1/4。D选项中,如果该病为常染色体隐性遗传,则生男生女患病概率相同;若是伴X染色体隐性遗传,则同样生男生女患病概率相同。,【答案】B,7.下列关于育种的叙述不正确的是(),A.人工诱变育种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都用到了基因重组这一原理,C.单倍体育种过程中还需要用到植物组织培养技术,D.无子西瓜的“无子”是属于不可遗传的变异,原因是无子西瓜无子,不能产生后代,【解析】人工诱变的实质是基因突变,而突变是不定向的,而且多数是有害的,人工诱变大多数情况下的突变体都不会是优良性状。单倍体育种过程中的花药离体培养过程要用到植物组织培养。无子西瓜的培育,利用的原理是染色体变异,染色体变异属于可遗传变异。,【答案】D,8.下列有关叙述中,正确的是(),A.某一鼠群,黑毛鼠占80%,白毛鼠占20%,种群中相同毛色的鼠交配,此鼠群的基因频率将会改变,B.已知二倍体水稻的一个染色体组含12条染色体。用秋水仙素处理其单倍体幼苗的芽尖,导致细胞染色体数目加倍,由该幼苗发育成的植株的各部分细胞中,染色体的数目应依次为:根尖细胞24条,精子12条,叶肉细胞24条,C.豚鼠的黑色对白色为显性。若在一个繁殖期内,杂合的雌豚鼠的卵巢中,成熟的初级卵母细胞中共有20个黑色基因,则经过减数分裂后,最多能形成10个含白色基因的卵细胞,D.从分子水平看,在细胞分裂前期,细胞核内进行着DNA分子的复制,【解析】没有确定毛色的显隐性和基因型,无法计算出它们的子代基因频率是否会改变,A选项错误。秋水仙素处理的是单倍体的芽,对根无影响,因此,根尖细胞染色体还是12条,B选项错误。所有成熟的初级卵母细胞中共有20个黑色基因,所以有10个初级卵母细胞,在经过减数分裂后,最多能形成10个含白色基因的卵细胞,C选项正确。细胞分裂前期染色体高度螺旋化,细胞分裂间期,细胞核内进行着DNA分子的复制以及有关RNA和蛋白质的合成,D选项错误。,【答案】C,以及有关RNA和蛋白质的合成,9.对现代生物进化理论错误的认识是(),A.它是在达尔文自然选择学说的基础上,经过不断修订、补充与完善而形成的科学理论,B.种群共用一个基因库,它是生物进化的基本单位,C.种群密度的变化对其基因频率的改变无影响作用,D.“突变”是指基因突变和染色体变异,【解析】基因库是指一个种群所含的全部基因。每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每个种群都具有其独特的基因库,种群越大,基因库也越大;反之,种群越小,基因库也越小。影响基因频率改变的因素包括:突变和基因重组、自然选择、迁入和迁出、遗传漂变等。突变包括基因突变和染色体变异。,【答案】B,10.考古学家发现一种特殊的鱼化石,这种鱼能用胸鳍站立并“行走”,这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始。下列关于生物进化的叙述符合现代生物进化理论的是(),A.生物进化的实质是种群基因型频率的改变,B.鱼的胸鳍长期使用,慢慢地演变成了陆生动物能够行走的四肢,C.生物变异的方向决定了生物进化的方向,D.其他生物和无机环境也会影响此种鱼的进化,【解析】生物进化的实质是种群基因频率的改变;B项属于用进废退学说内容;生物变异是不定向的,生物进化的方向由环境决定。,【答案】D,11.G6PD(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)缺乏症由X染色体上的显性基因控制,患者因红细胞中缺乏G6PD而导致溶血,同时女性的红细胞内常出现一条X染色体随机性失活,导致红细胞中只有一条X染色体上的基因能表达。研究人员调查发现某个家系存在有两种单基因遗传病,分别是FA贫血症(有关基因用B、b表示)与G6PD缺乏症(有关基因用D、d表示),并构建了该家族系谱图如下,已知3携带FA贫血症基因。请据此分析回答下列问题:,(1)FA贫血症的遗传方式是染色体性遗传。,(2)研究发现 4体内大部分红细胞中G6PD活性正常,因而不表现缺乏症。其原因最可能是大部分红细胞中G6PD缺乏症基因所在X染色体。,(3)6与8个体的基因型分别是、。,(4)若8与10婚配,所生女儿患FA贫血症的概率是,所生儿子同时患两种病的概率是。,【答案】(1)常隐(2)失活(3)BbXdYBBXDXd或BbXDXd(4)1/31/6,12.黄颡鱼因其肉质细嫩、营养丰富、没有肌间刺等,受到消费者欢迎,成为我国重要的淡水养殖鱼类,调查发现,在相同养殖条件下,黄颡鱼雄鱼比雌鱼生长快23倍。为了达到较高的经济效益,研究人员想通过相关方法获得全雄黄颡鱼(子代全部为雄性个体)进行大规模养殖。请回答下列问题。,(1)黄颡鱼为二倍体(2N=52),属于XY型性别决定,所以可以通过控制(填“精子”或“卵细胞”)的类型来控制鱼苗的性别。,(2)黄颡鱼背部主要有黑褐色(B基因控制)和灰黄色(b基因控制)两种,若控制背部颜色的基因仅位于X染色体上,则可以让,基因型为的亲本杂交,后代中背部为色的鱼苗即为雄鱼。,(3)某研究所采用性逆转与雌核发育的方法,最终获得了全雄的黄颡鱼,其培育过程大致如下:,第一步:性逆转,通过相关激素诱导,将XY雄鱼逆转为XY生理雌鱼;,第二步:雌核发育,采用冷冻休克法干扰XY雌鱼减数分裂的相关过程,获得含有52条染色体的卵细胞,该卵细胞不经过受精作用就能发育成个体,从而获得YY超雄鱼(该鱼能正常发育且有繁殖能力);,第三步:让YY超雄鱼与正常雌鱼交配即可获得全雄鱼。,第二步中,冷冻休克法作用的时期可能是,其原理可能是。,若控制黄颡鱼背部颜色的基因位于X、Y的同源区段,则正常黑褐色雄鱼有种基因型。对某条黑褐色XY雄鱼用一、二两步的方法处理,获得的YY超雄鱼全为黑褐色,则该黑褐色雄鱼的基因型为,这批YY超雄鱼为纯合子的概率为。,实践中发现冷冻休克法处理获得YY超雄鱼的成功率不高,难以规模化生产,请你根据本题的相关信息,提供一种获得大量YY超雄鱼的方法:。,【答案】(1)精子(2)XBY和XbXb灰黄(3)减数第二次分裂(前期)低温抑制了纺锤体的形成,使染色体加倍3XBYB或XbYB100%用相关激素将YY超雄鱼性逆转成YY生理雌鱼,让YY生理雌鱼与YY超雄鱼杂交,即可规模化生产YY超雄鱼,【思维导图自主构建】,核心专业术语:转录、翻译、双螺旋结构、相对性状、基因、基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传、基因突变、基因,重组、染色体变异、基因工程、新物种。,【核心考点完全攻略】,一、遗传物质的发现过程,【考点教材回归】,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。,【考点横向整合】,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,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:在亲代噬菌体侵染细菌的过程中,子代噬菌体的DNA和蛋白质在大肠杆菌中正处于合成阶段,子代噬菌体还没有组装好,或虽已经组装但子代噬菌体并没有使细菌发生裂解。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,让子代噬菌体释放出来。,(3)离心分离的作用。离心分离是一种混合物的分离方法,在,离心运动过程中,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。,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,遗传物质都是DNA。,(3)生物的遗传物质是核酸(DNA和RNA),DNA是主要的遗传,物质,是针对整个生物界而言。,下列关于人类对遗传物质的探索过程的表述正确的是(),A.艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”,能使R型细菌转化成S型细菌,B.格里菲思的肺炎双球菌体外转化实验的实验思路是分离出S型活细菌中的DNA、RNA、蛋白质等物质,分别与R型细菌混合培养,观察培养基上菌落的特征,C.赫尔希和蔡斯噬菌体侵染细菌的实验离心的目的是使菌液分层,上清液中析出被感染的细菌,而沉淀物中留下较重的噬菌体完整颗,粒,D.赫尔希和蔡斯用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验,上清液中也具有放射性的原因之一是培养时间过短,有一部分噬菌体没能侵染到大肠杆菌细胞内,经离心分布于上清液中,【解析】格里菲思的肺炎双球菌体内转化实验说明加热杀死的S型细菌中存在某种“转化因子”;肺炎双球菌体外转化实验是艾弗里做的;噬菌体侵染细菌实验中,如果培养时间过短,上清液中析出噬菌体外壳和极少量还未侵入到细菌细胞内的完整噬菌体,而沉淀物中留下被感染的细菌。,【答案】D,【思维误区规避】,(1)在S型细菌加热杀死的过程中,其蛋白质变性失活,但是其内部的DNA具有稳定性,在加热结束后随温度的降低又逐渐恢复了活性。,(2)R型菌转化成S型菌的原因是S型菌DNA与R型菌DNA实现重组,表现出S型菌的性状,此变异属于基因重组。,(3)培养病毒只能利用活的细胞或活的胚胎等活体组织,因为病毒是专营寄生生活的。,下列有关“噬菌体侵染细菌实验”的叙述,正确的是(),A.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,B.用32P标记噬菌体的侵染实验中,上清液存在少量放射性可能是保温时间太长,C.32P、35S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,D.用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后检测到放射性主要分布在上清液中,【解析】A项噬菌体是营寄生生活的,不能用培养基培养;B项保温时间太长,部分大肠杆菌裂解,释放出子代噬菌体,使上清液中分布少量放射性;C项35S标记的蛋白质未进入细胞内,无法证明其是否为遗传物质;D项放射性主要分布在沉淀物中。,【答案】B,二、DNA复制、转录和翻译,【考点教材回归】,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,(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物性状,。,(2)通过控制蛋白质分子结构来直接影响性状。,【考点横向整合】,1.DNA复制、转录和翻译的比较,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)不配对的两碱基之和的比值等于1,即=1。,(4)互补配对碱基之和所占比例“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。,3.中心法则的内容图解,(1)a表示DNADNA(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DNARNA: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共同完成遗传信息的表达。,(4)d表示RNADNA:少数RNA病毒、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RNARNA:以RNA作为遗传物质的生物(如RNA病毒)的RNA自我复制过程。,图解表示出遗传信息传递的5个途径,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。,若下图表示的是原核细胞中遗传信息的传递过程,下列有关叙述错误的是(),克里克提出的中心法则包括图中的A、B、C所示的遗传信息的传递过程图中A、B过程进行的时间段内均可能发生基因突变,它是生物变异的根本来源核仁与图中rRNA的合成以及核糖体的形成有关核糖体在mRNA上的移动方向是由a到b多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译,提高了合成肽链的速度D过程表示tRNA运输氨基酸参与翻译的过程,已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC,某tRNA上的反密码子是AUG,则该tRNA所携带的氨基酸是酪氨酸,A.B.C.D.,【解析】图中A表示DNA复制、B表示转录、C表示翻译过程,B过程不能发生基因突变;多个核糖体共同完成多条多肽链的翻译,提高了合成肽链的速度。,【答案】A,【思维误区规避】,1.一个DNA分子中有很多个碱基对,由多个碱基对组成一个基因,但DNA分子上的碱基对并非都参与基因的组成。,2.对于真核细胞来说,染色体是基因的主要载体;线粒体和叶绿体也是基因的载体。位于线粒体和叶绿体中的基因随线粒体和叶绿体传给子代,是控制细胞质遗传的基因,其遗传不遵循孟德尔遗传规律。,3.基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中的氨基酸的数量关系:基因(DNA)的碱基数mRNA的碱基数氨基酸数=631。但是因为基因中有非编码区,真核生物的基因有内含,子,mRNA中有终止密码子,实际上基因(DNA)的碱基数目要大于6n,mRNA中的碱基数目要大于3n,因此在分析时常常有“至少”或“最多”字样。,图1、图2表示人体细胞中蛋白质合成的相关过程(图2中甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等),据图回答:,(1)在蛋白质合成过程中,图1、图2分别表示和过程。,(2)图1中和在组成上的区别是。如果发生改变,生物的性状改变,原因是。,【解析】(1)根据图中显示的物质、结构等可判断图1为转录,图2为翻译。(2)为胞嘧啶脱氧核苷酸,为胞嘧啶核糖核苷酸,二者只有五碳糖不同。改变为基因突变,基因突变不一定改变性状,原因可能是密码子的简并性或显性纯合子的一个显性基因突变成隐性基因等情况。(3)读图即可看出转运RNA及色氨酸的密码子。60个氨基酸对应的是mRNA中180个碱基,基因中为180个碱基对。,【答案】(1)转录翻译(2)含有脱氧核糖,含有核糖不一定密码子的简并性(或一个氨基酸可有一到多个密码子与之相对应)等(3)tRNAUGG180,(3)图2中c表示,色氨酸的密码子是,若图中多肽a是由60个氨基酸脱水缩合而成,则中至少含有个碱基对。,三、遗传定律与伴性遗传,【考点教材回归】,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ZW型。,【考点横向整合】,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减数分裂有联系,它们之间的关系如下表所示:,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。,(2)限制因素,孟德尔定律中F2表现为31与9331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,个体数量要足够多。,(3)其他性状分离比(相关基因分别用A、a,B、b表示):,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,而其余基因型为另一种表现型,如9(AB)(3Abb+3aaB+1aabb);具有单显基因时为一种表现型,其余基因型为一种表现型,如(9AB,+1aabb)(3Abb+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(AaBb+AAbb+aaBB)4(Aabb+aaBb)1aabb。,3.与遗传基本规律有关的计算题,(1)计算公式,(2)方法与技巧,对于求后代的基因型或表现型比例的题,可用两种方法(这里只介绍,涉及多对性状的题解法):,配子比例相乘法:将后代基因型求出后,推测出形成该后代的双亲的配子的基因型,将雌雄两种配子的比例相乘就是后代基因型比例。,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。,4.伴性遗传及遗传病系谱分析,(1)伴性遗传方式及比较,(2)口诀:无中生有为隐性,隐性患病找女病,(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。,(3)遗传病系谱分析,方法:“无”中生“有”为隐性(如图A中的致病基因为隐性),“有”中生“无”为显性(如图B中的致病基因为显性)。,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。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,确定致病基因的显隐性,病为伴性遗传,再与遗传系谱图中的事实相比较,再确定假设是否成立,以判断致病基因的位置。,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.乘法原则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?,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,(1)配子类型的问题,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);,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。,(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出现几率为1/2,显性性状几率为3/4。,Bbbb后代中Bb出现几率为1/2,显性性状几率为1/2。,CcCc后代中cc出现几率为1/4,显性性状几率为3/4。,则杂交后代中AaBbcc出现几率为(1/2)(1/2)(1/4)=1/16,后代中三个性状全是显性的个体比例为(3/4)(1/2)(3/4)=9/32。,雄鸡和雌鸡在羽毛的结构上存在差别。通常雄鸡具有细、长、尖且弯曲的羽毛,这种特征的羽毛叫雄羽,只有雄鸡才具有;而雌鸡的羽毛是宽、短、钝且直的,叫母羽,所有的雌鸡都是母羽,但雄鸡也可以是母羽。研究表明,鸡的羽毛结构受常染色体上的一对等位基因(A-a)控制。用母羽的雄鸡与雌鸡互交,杂交结果如下图所示,请根据相关信息回答下列问题。,(1)控制羽毛性状的基因中,雄羽基因对母羽基因为(填“显”或“隐”)性。,(2)由杂交结果分析可知,亲代的雄鸡和雌鸡的基因型分别为。子代的雌鸡基因型为。,(3)的基因型只在雄鸡中表达,而在雌鸡中不表达,这在遗传中称为限性遗传。,(4)若子代的雌雄鸡随机交配,则理论上后代雄羽鸡的比例为。若基因型Aa的雌鸡与雄羽雄鸡杂交,则在子代群体中(不考虑性别),母羽与雄羽的性状分离比为。,【解析】根据子代出现性状分离,可知控制羽毛性状的基因位于常染色体上,母羽基因(A)为显性,雄羽基因(a)为隐性,F1杂合的母羽雄鸡与杂合雌鸡的基因型为Aa,在F2中雄鸡和雌鸡均有AA、Aa、aa三种基因型,但纯合子aa只在雄鸡中表达,而在雌鸡中不表达。双亲的基因型均为杂合的Aa,子代雌雄都有AA、Aa、aa三种基因型,且理论上比例为1/4AA2/4Aa1/4aa,雌雄互交时均可产生1/2A1/2a的两种配子,因而后代中aa的比例为1/4,其中有1/2是雄性,aa仅在雄性中表现雄羽。雄羽雄鸡的基因型为aa,故Aa aa的后代中,仅1/4的雄性aa表现为雄羽。,【答案】(1)隐(2)Aa和AaAA、Aa、aa(3)aa(4)1/831,【思维误区规避】,1.隐性性状不是不能表现出来,而是指F1未表现出来,但在F2中可表现出来。,2.位于同一对同源染色体上的非等位基因的传递不遵循基因自由组合定律。,3.性染色体上的基因控制的性状遗传,若只研究一对相对性状则遵循基因的分离定律,由于性染色体的特殊性,描述子代性状表现型时要连同性别一起描述。,鸡的性别决定方式属于ZW型,现有一只纯种雌性芦花鸡与一只纯种雄性非芦花鸡交配多次,F1中雄的均为芦花形,雌的,均为非芦花形。据此推测错误的是(),A.控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W上,B.雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大,C.让F1中的雌雄鸡自由交配,产生的F2表现型雄鸡有一种,雌鸡有两种,D.将F2中的芦花鸡雌雄交配,产生的F3中芦花鸡占3/4,由表格预期得知:若F1中雄鸡均为芦花形,雌鸡均为非芦花形,【解析】假设由等位基因B、b控制芦花和非芦花性状。,则控制芦花和非芦花性状的基因在Z染色体上而不可能在W上,且芦花为显性,非芦花为隐性,只有ZBWZbZb的杂交组合符合题意。自然情况下,ZZ比ZW含有B基因的可能性更大,所以雄鸡中芦花鸡的比例比雌鸡中的相应比例大。让F1中的雌雄鸡自由交配,杂交组合为ZbWZBZb,子代F2基因型有ZbW、ZBW、ZBZb、ZbZb,表现型雌雄鸡都有两种。将F2中的芦花鸡雌雄交配,F3中芦花鸡的基因型是ZBW、ZBZb、ZBZB三种,占F3中的3/4。,【答案】C,四、可遗传变异与生物进化,【考点教材回归】,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。,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。,【考点横向整合】,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方面的改变。碱基对数目、种类改变,非常小,若数目改变幅度较大则会转变为染色体变异。,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区;b.即使突变部位在编码区上,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.突变发生在内含子中。,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,故基因突变多发生在细胞分裂间期。,基因突变会产生新的基因和基因型,基因重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。,(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。,b.减数分裂过程中实现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基因重组)。,特点:难以突破远缘杂交不亲和的障碍。,2.基因组与染色体组,(1)人类基因组检测24条染色体DNA上的全部脱氧核苷酸序,(3)染色体变异,染色体结构变异和染色体数目变异比较,列,即22条常染色体加上一对性染色体X和Y;人类染色体组是体细胞染色体数的一半23条,即22条常染色体加上一条性染色体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。,3.不同育种方法的归纳与比较,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。,生物各种变异的利弊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,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X、Y非同源区段上的基因,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染色体上也没有其对等的基因。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。若某二倍体生物的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),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:,某种基因的基因频率=(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)(雌、雄个体数相等的情况下),家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多,丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。于是,科学家采用下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答:,(1)家蚕的一个染色体组含有条染色体。,(2)图中变异家蚕的“变异类型”属于染色体变异中的。,由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为。,【解析】(1)体细胞含56条染色体的二倍体生物,一个染色体组有28条染色体。(2)由于图中涉及的育种方法是实现基因的位置改变,应属于染色体结构变异。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕采用了杂交育种方法,限性斑纹雌蚕的号染色体有2个a基因,W性染色体上有1个A基因,基因型为aaZWA。(3)按遗传图解模式回答。,【答案】(1)28(2)结构变异杂交育种aaZWA(3),(3)在生产中,可利用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育出根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解和适当的文字,描述选育雄蚕的过程。,【思维误区规避】,1.在所有育种方法中,最简捷、常规的育种方法杂交育种。,2.杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种,而杂种优势则是通过杂交获得种子,一般不是纯合子,在杂种后代上表现出多个优良性状,但只能用杂种一代,因为后代会发生性状分离。,3.无子番茄和无子西瓜培育过程及遗传特点比较:,现有甲、乙两物种的植株(均为二倍体纯种),其中甲种植株的光合作用能力高于乙种植株,但乙种植株很适宜