课件68张PPT。第一讲 基因的分离定律一、一对相对性状的杂交实验紫花白花3∶1相对显性自花受粉去雄、套袋、人工授粉、套袋二、对分离现象的解释
1.生物的性状是由_________决定的，A表示_____________，a
表示_____________。遗传因子显性遗传因子隐性遗传因子2.F1(Aa)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子：
①雄配子种类及比例：__________。
②雌配子种类及比例：__________。
③雌、雄配子总数相等吗？
_________________________________。
④配子形成时彼此间没有联系，而是成对的遗传因子彼此分
离，配子中只含有_____________________。
(2)F1配子的结合：
①结合是_______；②结合方式有4种。A∶a=1∶1A∶a=1∶1不相等，雄配子数远远多于雌配子数每对遗传因子中的一个随机的三、对分离现象解释的验证
1.画出测交实验的遗传图解。2.测交后代的性状及比例取决于___________产生配子的种类
及比例。 杂种子一代四、孟德尔遗传实验的科学方法单因子到多因子统计学豌豆实验数据推断测交1.(2012江苏T2A)孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和
化学本质。( )
【分析】孟德尔提出了性状是由遗传因子控制的，并在一定程
度上揭示了它们的传递规律，而对其化学本质还是不清楚的。
2.(2009上海T14C)用豌豆杂交时，须在开花前除去母本的雌
蕊。( )
【分析】用豌豆杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊，以防止
自花传粉。××3.纯合子自交后代都是纯合子，杂合子自交后代都是杂合子。
( )
【分析】纯合子自交后代都是纯合子，但是杂合子自交后代既
出现杂合子，又出现纯合子。例如，Dd自交后代既有Dd，又有
DD和dd。×4.符合基因分离定律并不一定出现3∶1性状分离比。( )
【分析】符合基因分离定律并不一定出现特定性状分离比，原
因如下：
(1)F2中3∶1的结果必须统计大量子代后才能得到，子代数目
较少，不一定符合预期的分离比。
(2)某些致死基因可能导致遗传分离比变化，如隐性致死、纯
合致死、显性致死等。√5.组成生物体的多对基因中只要有一对杂合，不管有多少对纯
合都是杂合子。( )
【分析】杂合子是指由不同基因的配子结合成的合子发育成的
个体，因此只要有杂合的基因就是杂合子。√考点 一 遗传学的核心概念及相互关系?
1.与性状有关的概念
(1)性状：生物所表现出的形态特征和生理特性。
(2)相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。
(3)显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1中表现出来的性状叫显性性状，F1中没有表现出来的性状叫隐性性状。
(4)性状分离：在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象。2.与基因有关的概念(1)相同基因：同源染色体上相同位置，控制同一性状的相同基因，如图中的A和A。
(2)等位基因：生物杂合子中在一对同源染色体的同一位置上、控制着相对性状的基因，如图中的C和c。
(3)非等位基因：有两种，一种是位于非同源染色体上的基因，如图中的A和D；还有一种是位于同源染色体上的非等位基因，如图中的A和b。3.基因型与表现型
(1)基因型：与表现型有关的基因组成。
(2)表现型：生物个体表现出来的性状。
4.纯合子与杂合子
(1)纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如DD、dd、AABB、aabb等。
(2)杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体，如Dd、AaBB、AaBb等。5.与杂交方式相关的概念及其作用6.核心概念的相互关系【高考警示】
(1)自交≠自由交配：
①自交强调的是相同基因型个体的交配，如基因型为AA、Aa群体中自交是指：AA×AA、Aa×Aa；
②自由交配强调的是群体中所有个体进行随机交配，如基因型为AA、Aa群体中自由交配是指：AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa♂、Aa♀×AA♂。
(2)测交与自交的选取视生物类型而定：
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体是动物时，常采用测交法；当被测个体是植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简单。【典例1】下列有关概念的叙述中，正确的是( )
A.两纯合子杂交，后代一定是纯合子，不含等位基因
B.孟德尔分离定律体现在杂合子体内
C.性染色体上不可能存在等位基因
D.外界环境的影响不可能影响表现型
【解析】选B。两纯合子杂交，如AA×aa，后代为杂合子(Aa)，体细胞中含等位基因；孟德尔分离定律体现在杂合子产生配子的过程中；性染色体上有同源和非同源片段，所以可能存在等位基因；外界环境和基因型决定生物的表现型。【变式训练】下列关于遗传学基本概念的叙述中，正确的是
( )
A.后代同时出现显性性状和隐性性状的现象就叫性状分离
B.纯合子杂交产生的子一代所表现的性状就是显性性状
C.不同环境下，基因型相同，表现型不一定相同
D.兔的白毛和黑毛，狗的长毛和卷毛都是相对性状【解析】选C。具有相同性状的个体杂交，后代中显性性状和隐性性状同时出现的现象称为性状分离；具有相对性状的纯合亲本杂交，F1表现出来的亲本的性状称显性性状；狗的长毛与短毛是相对性状，卷毛与直毛是相对性状；生物的表现型受基因型和环境的共同影响。考点 二 分离定律的应用?
1.表现型与基因型的相互推导
(1)由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)：(2)由子代推断亲代的基因型(逆推型)：
子代 2.遗传病预测
两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。3.指导杂交育种
(1)优良性状为显性性状：杂合子连续自交可提高纯合度，因此在育种过程中，根据曲线知选育符合人们要求的个体若是显性，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用。
(2)优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
(3)优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。【思维拓展】某些致死基因导致遗传分离比发生变化
(1)隐性致死：隐性基因同时存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死作用，如镰刀型细胞贫血症，红细胞异常，使人死亡；植物中白化基因(bb)，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。
(2)显性致死：显性基因具有致死作用，如人的神经胶症基因(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)，又分为显性纯合致死和显性杂合致死。(3)配子致死：致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。
(4)合子致死：致死基因在胚胎时期或成体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体早夭的现象。【典例2】(2013·临沂模拟)老鼠毛色有黑色和黄色，这是一
对相对性状。有下面三组交配组合，请判断四个亲本中是纯合
子的是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.丙和丁 D.甲和丁【解析】选D。根据三组杂交组合的子代表现型可知，黑色鼠出现的频率高于黄色鼠，且第③组子代全为黑色鼠，说明黑色为显性，黄色为隐性。故甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。【变式训练】南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因(A和a)控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代(F1)既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2的表现型如图所示。下列说法不正确的是( )A.由①②可知黄果是隐性性状
B.由③可以判定白果是显性性状
C.F2中，黄果与白果的理论比例是5∶3
D.P中白果的基因型是aa
【解析】选D。由③白果自交后得到黄果，说明黄果属于“无中生有”，是隐性，基因型为aa，白果是杂合子Aa，呈现显性，因此亲本中白果也是杂合子，F1中黄果是纯合子aa，白果是杂合子Aa，各占一半，则F2中黄果与白果的理论比例是(1/2+1/2×1/4)∶1/2×3/4=5∶3。遗传概率的相关计算
【备选典例】(2013·扬州模拟)一批基因型为AA与Aa的豌豆，两者数量之比是1∶3。自然状态下(假设结实率相同)其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为( )
A.3∶2∶1 B.7∶6∶3
C.5∶2∶1 D.1∶2∶1【解析】选B。由题干分析，1/4AA与3/4Aa的豌豆分别自交，前者后代全为AA，后者AA、Aa、aa的比值为1∶2∶1，因此其子代中基因型为AA、Aa、aa的数量之比为(1/4+3/4×1/4)∶
(3/4×1/2)∶(3/4×1/4)=7∶6∶3。【互动探究】
(1)若将子代的所有个体自交，后代中AA个体的比例是多少？
提示：17/32。因为子代所有的个体及其比值为7AA∶6Aa∶
3aa，其中AA占7/16，Aa占3/8，则自交后代会出现AA的个体占7/16+3/8×1/4=17/32。
(2)若取出子代中表现型为显性的个体让其自交，后代中显性和隐性个体的比值为多少？
提示：23∶3。子代中表现型为显性的个体及其比值为7AA∶
6Aa，让其自交，则Aa的个体产生的后代会出现隐性性状，其比值为6/13×1/4=3/26，因此后代中显性和隐性个体的比值为23∶3。【变式训练】某种植物的某性状符合基因分离定律，取AA与aa
的植株杂交得F1，F1自交得F2，取表现型为显性的个体自由交
配，后代中显性和隐性个体的比值为( )
A.8∶1 B.3∶1 C.9∶1 D.16∶1
【解析】选A。由题干分析可知，P：AA×aa→F1：Aa， F2：
1AA∶2Aa∶1aa，F2中显性个体自由交配，存在三种交配
组合，即AA×AA、AA×Aa和Aa×Aa。AA占1/3，Aa占2/3，只有
Aa×Aa后代中才会出现隐性个体，其出现概率为2/3×2/3
×1/4=1/9，所有显性个体出现的概率是1-1/9=8/9，后代中显
性和隐性个体之比为8∶1。【拓展延伸】
分离定律的假说—演绎过程【备选典例】(2013·苏州模拟)假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
C.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代中两种性状比接近1∶1
D.若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因型个体比接近1∶2∶1【解析】选C。孟德尔在发现基因分离定律时的演绎过程是：若假说成立，则F1产生配子时，成对的遗传因子会分离，测交后代会出现比例接近1∶1的两种性状。显性或隐性性状的判断方法
【典例】在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对等位基因的控制(用R、r表示)。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是( )A.红花为显性性状
B.红花A的基因型为Rr
C.红花C与红花D的基因型不同
D.白花B的基因型为Rr
【解析】选A。红花A与白花B杂交后代全为红花，说明红花为显性性状，红花A的基因型为RR，白花B的基因型为rr。红花C与红花D杂交，后代红花与白花之比约为3∶1，说明亲本均为杂合子，基因型都是Rr。【方法归纳】
关于亲代显隐性性状的判断，主要归纳为以下两种方法：
(1)根据子代性状及分离比判断：(2)杂交实验法判断：【易错提醒】(1)该显隐性的判断方法归纳是针对于一对基因控制的完全显性遗传。
(2)后代必须足够多时才符合3∶1的分离比。【变式训练】番茄果实的颜色由一对基因A，a控制，下表
是关于番茄果实颜色的3个杂交实验及其结果，下列分析正确的是( )A.番茄的果色中，黄色为显性性状
B.实验1的亲本基因型：红果为AA，黄果为aa
C.实验2的后代红果番茄均为杂合子
D.实验3的后代中黄果番茄的基因型可能是Aa或AA
【解析】选C。由实验组2可以判断出红果为显性性状，黄果为隐性性状，因此实验组1的亲本基因型分别为Aa、aa；实验组2的亲本基因型分别为AA、aa，子代基因型为Aa；实验组3的亲本基因型分别为Aa、Aa。1.(2013·扬州模拟)孟德尔对分离现象的原因提出了假说，下列不属于该假说内容的是( )
A.生物的性状是由遗传因子决定的
B.基因在体细胞染色体上成对存在
C.配子只含有每对遗传因子中的一个
D.受精时雌雄配子的结合是随机的
【解析】选B。孟德尔把基因称为“遗传因子”，并假设遗传因子在体细胞中成对存在，而不清楚是位于染色体上。2.遗传因子组成为Aa的植物体产生的雌、雄配子的数量比是
( )
A.雌配子∶雄配子=1∶1 B.雄配子∶雌配子=1∶3
C.雄配子∶雌配子=3∶1 D.雄配子比雌配子多
【解析】选D。遗传因子组成为Aa的植物体在进行减数分裂时产生的雌、雄配子均为两种，但雄配子的数量远远多于雌配子的数量。 3.下列杂交组合(遗传因子E控制显性性状，e控制隐性性状)产生的后代，会发生性状分离的组合是( )
A.EE×ee B.EE×Ee C.EE×EE D.Ee×Ee
【解析】选D。杂合子自交产生的后代发生性状分离。由于EE为显性纯合子，其不管与哪种个体组合其后代均表现为显性性状。4.具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，某代的纯合子所占的比例达95%以上，则该比例最早出现在( )
A.子三代 B.子四代 C.子五代 D.子六代
【解析】选C。具有一对等位基因的杂合子亲本连续自交，子代中纯合子所占的比例可表示为1-1/2n，当n为5时，其比例达到95%以上。5.(多选)下列各组中，属于相对性状的是( )
A.水稻的早熟和晚熟 B.豌豆的紫花和红花
C.小麦的抗病与易染病 D.绵羊的长毛与细毛
【解析】选A、B、C。相对性状是指同种生物同种性状的不同表现类型。水稻的早熟和晚熟、豌豆的紫花和红花和小麦的抗病与易染病均为相对性状，而绵羊的长毛和短毛、细毛与粗毛分别为相对性状。6.(2013·徐州模拟)在一些性状的遗传中，具有某种基因型的受精卵不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。
一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：
A.黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。
B.黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2∶1
C.黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1∶1根据上述实验结果，回答下列问题：(控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示)
(1)黄色鼠的基因型是 ，黑色鼠的基因型是 。
(2)推测不能完成胚胎发育的受精卵的基因型是 。
(3)写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。【解析】(1)黄色鼠与黄色鼠杂交，后代出现性状分离，则确
定亲本黄色鼠的基因型为Aa，黄色对黑色为显性，黑色鼠的基
因型为aa。(2)由于后代中黄色鼠∶黑色鼠为2∶1，则确定不
能正常发育的基因型为黄色鼠中的AA。(3)遗传图解中写出亲
子代的基因型、表现型以及子代性状分离比。
答案：(1)Aa aa (2)AA(3)B：7.(2012·江苏高考)下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是( )
A.非等位基因之间自由组合，不存在相互作用
B.杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同
C.孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D.F2的3∶1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
【解析】选D。A错误，非同源染色体上的非等位基因之间能自由组合；由于不同基因可以同时控制同一性状，因此非等位基因之间也可能存在相互作用。B错误，杂合子与纯合子基因组成不同，但是性状表现可能相同，如DD和Dd都表现为高茎。C错误，孟德尔巧妙设计的测交方法除用于检测F1的基因型外，也可以用于检验一个个体是纯合子还是杂合子。D正确，F1自交后代出现性状分离，分离比为3∶1，实现这一分离比的条件有：首先F1在形成配子时，控制相对性状的遗传因子(如D和d)要相互分离，形成D配子和d配子；其次，这两种雌雄配子必须是随机结合的，只有随机结合，才能保证(DD+Dd)∶dd为3∶1的比例；第三，含各种遗传因子组合的种子必须有实现各自遗传因子表达的环境条件，否则，也不能实现该比例。8.(2010·江苏高考)喷瓜有雄株、雌株和两性植株，G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g-基因决定雌株。G对g、g-是显性，g对g-是显性，如：Gg是雄株，gg-是两性植株，g-g-是雌株。下列分析正确的是( )
A.Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B.一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C.两性植株自交不可能产生雌株
D.两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子【解析】选D。Gg和Gg-都是雄株不能杂交，两性植株只有两种基因型gg和gg-，一株两性植株最多就产生两种配子，两性植株自交可以产生雌株，如gg-自交可以产生g-g-就是雌株；两性植株随机杂交，纯合子比例高于杂合子，gg自交后代全是纯合子，gg-自交后代一半纯合，一半杂合，而gg与gg-杂交也是一半纯合一半杂合，所以纯合子比例高。9.(2009·江苏高考)下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是( )
A.孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B.孟德尔研究豌豆花的构造，但无需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C.孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D.孟德尔利用了豌豆自花传粉、闭花受粉的特性【解析】选D。A中因为豌豆是自花传粉，闭花受粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B中研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度；C中不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表现型一样；D中孟德尔科学地选用豌豆为实验材料，由于豌豆是严格的自花受粉植物。10.(2012·北京高考)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。( )注： 纯合脱毛♀， 纯合脱毛♂，○纯合有毛♀，□纯合有毛
♂， 杂合♀， 杂合♂
(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，
说明相关基因位于 染色体上。
(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制
的，相关基因的遗传符合 定律。
(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是 影
响的结果。
(4)在封闭小鼠种群中，偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。【解题指南】(1)知识储备：
①常染色体遗传与性别无关。
②基因分离定律适用于一对相对性状的杂交实验。
③环境可以影响隐性基因的表达。
(2)解答本题的关键是：
①常染色体遗传和伴性遗传的本质区别是前者性别与性状无关联；
②准确获取表中信息，如据表中Ⅳ所示，后代只有一种性状的现象，说明脱毛性状不受环境影响。【解析】(1)脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于常染色体上。
(2)Ⅲ组的繁殖结果中脱毛∶有毛≈1∶3，说明受一对等位基因控制，相关基因的遗传符合孟德尔的分离定律。
(3)Ⅳ组的繁殖结果子代全部表现为脱毛性状，说明小鼠表现出脱毛性状不是环境影响的结果，而是与基因有关。
(4)在自然状态下不是为了让其突变而采取措施发生的突变为自然突变，由于种群比较小，此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是突变基因的频率比较高。答案：(1)常 (2)一对 基因分离 (3)环境因素
(4)自发/自然突变 突变基因的频率足够高课件85张PPT。第二讲 基因的自由组合定律一、两对相对性状的杂交实验
1.F1和F2的表现型及比例
(1)F1的表现型是_________。
(2)F2的表现型及其比例是黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶
绿色皱粒=___________。
2.F2中每对相对性状的比例
F2中黄色∶绿色=_____，圆粒∶皱粒=_____，该比例关系说明
___________________________。黄色圆粒9∶3∶3∶13∶13∶1两对相对性状都遵循分离定律3.亲本改变对子代的影响
如果亲本的杂交实验改为P：纯合黄色皱粒×纯合绿色圆粒，
那么F1、F2的性状表现及比例与上述杂交实验相同吗？______
____________________________。
二、对自由组合现象的解释
1.F1(YyRr)产生配子及其结合
(1)F1产生的配子：
①雄配子种类及比例：_______________=1∶1∶1∶1。
②雌配子种类及比例：_______________=1∶1∶1∶1。F1的性状相同，F2的性状与比例也相同YR∶yR∶Yr∶yrYR∶yR∶Yr∶yr(2)F1配子的结合：
①结合是随机的。
②结合方式有___种。162.写出F2四种表现型对应的基因型及其比值
(1)黄色圆粒：___________________________
(2)黄色皱粒：_____________
(3)绿色圆粒：_____________
(4)绿色皱粒：______1YYRR∶2YYRr∶2YyRR∶4YyRr1YYrr∶2Yyrr1yyRR∶2yyRr1yyrr三、对自由组合现象解释的验证
写出测交实验的遗传图解：YyRrYyRrYyrr绿色
圆粒绿色
皱粒四、伴性遗传(以红绿色盲为例)1.子代XBXb的个体中XB来自_____，Xb来自_____。
2.子代XBY个体中XB来自_____，由此可知这种遗传病的遗传特
点是_________。
3.如果一个女性携带者的父亲和儿子均患病，说明这种遗传病
的遗传特点是_________。
4.这种遗传病的遗传特点是_____________________。母亲父亲交叉遗传隔代遗传男性患者多于女性患者母亲5.连线下列伴性遗传病的分类及特点1.在自由组合遗传实验中，先进行等位基因的分离，再实现非
等位基因的自由组合。( )
【分析】减数第一次分裂的后期，在等位基因分离的同时，非
等位基因表现为自由组合。
2.F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因可以自由组合，
产生数量相等的4种配子。( )
【分析】孟德尔遗传实验中，F1(YyRr)产生配子时，每对遗传
因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合，这样产生的雌配
子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，它们之间的数量比为
1∶1∶1∶1。×√3.基因型相同的生物，表现型一定相同；基因型不同的生物，
表现型也不会相同。( )
【分析】生物的表现型是由基因型决定的，但受外界环境的影
响，因此基因型相同的生物，表现型可以不同。基因型不同的
生物，表现型也可以相同(如AA和Aa)。
4.生物的性别并非只由性染色体决定。( )
【分析】有些生物体细胞中没有明显的性染色体，其性别与染
色体数目有关，如蜜蜂等昆虫。此外，环境因子也可决定性
别。×√5.X、Y染色体上不存在等位基因。( )
【分析】在X、Y染色体的同源区段，基因是成对存在的，即存
在等位基因，而非同源区段则不存在等位基因。×考点 一 两对相对性状遗传实验分析及相关结论?
1.实验分析2.实验结论
(1)F2共有16种组合，9种基因型，4种表现型。
(2)F2中黄∶绿=3∶1，圆∶皱=3∶1，都符合基因分离定律。
(3)F2中纯合子占 ，杂合子占 。
(4)F2中黄色圆粒纯合子占 ，但在黄色圆粒中纯合子占 。3.F1的配子分析
F1在产生配子时，每对等位基因彼此分离，不同对的等位基因自由组合，F1产生的雌、雄配子各4种：YR∶Yr∶yR∶yr=1∶1∶1∶1，图解如下：【高考警示】
(1)明确重组类型的含义：
重组类型是指F2中与亲本表现型不同的个体，而不是基因型与亲本不同的个体。
(2)含两对相对性状的纯合亲本杂交，F2中重组性状所占比例并不都是(3+3)/16=3/8：
①当亲本基因型为YYRR和yyrr时，F2中重组性状所占比例是(3+3)/16=3/8。②当亲本基因型为YYrr和yyRR时，F2中重组性状所占比例是1/16+9/16=5/8。
不要机械地认为只有一种亲本组合方式，重组性状只能是(3+3)/16。【典例1】(2013·黄山模拟)现用甲(AABB)、乙(aabb)两个不同品种的山核桃作亲本杂交得F1，F1测交结果如下表，下列有关选项不正确的是( )A.F1产生的AB花粉50%不能萌发，不能实现受精
B.F1自交得F2，F2的基因型有9种
C.F1花粉离体培养，将得到4种表现型不同的植株
D.正反交结果不同，说明该两对基因的遗传不遵循自由组合定律
【解析】选D。由第二组测交类型及结果可知，两对等位基因符合自由组合定律；通过第一组与第二组对比可知，第一组中AaBb这种基因型个体比其他三种基因型个体减半的原因是F1产生的AB花粉有一半死亡，F1会产生4种类型的配子，经花粉离体培养会得到4种基因型的单倍体植株。【变式训练】下表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交试验中F2的部分基因型(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述错误的是( )A.表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是
互不干扰的
B.①②③④代表的基因型在F2中出现的概率之间的关系为
③∶②=④∶①
C.F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的几率是3/8或5/8
D.表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体【解析】选D。由题干可知，表中Y与y、R与r是非同源染色体上的非等位基因，它们的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的；③④代表的基因型依次是YyRr、yyRr，其出现的概率依次为1/4(或4/16)、1/8(或2/16)，②①代表的基因型依次是YYRr、YYRR，其出现的概率依次为1/8(或2/16)、1/16，因此它们在F2中出现的概率之间的关系为③∶②=④∶①；F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的几率是3/8(当亲本基因型为YYRR和yyrr时)或5/8(当亲本基因型为YYrr和yyRR时)；表中Y、y、R、r基因的载体只有染色体。考点 二 自由组合定律的解题思路与方法?
1.基本方法
分解组合法(“乘法原理”和“加法原理”)。
(1)原理：分离定律是自由组合定律的基础。
(2)思路：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律问题，如AaBb×Aabb可分解为如下两个分离定律：Aa×Aa；Bb×
bb，然后按照数学上的“乘法原理”和“加法原理”根据题目要求的实际情况进行重组。此法“化繁为简，高效准确”。2.基本题型分类及解题规律
(1)种类问题：
①配子类型的问题：
a.规律：某一基因型的个体所产生配子种类数等于2n种(n为等位基因对数)。
b.举例：如AaBbCCDd产生的配子种类数：②求配子间结合方式的规律：两基因型不同的个体杂交，配子间结合方式种类数等于各亲本产生配子种类数的乘积。
③已知双亲基因型，求双亲杂交后所产生子代的基因型种类数与表现型种类数的规律：两基因型已知的双亲杂交，子代基因型(或表现型)种类数等于将各性状分别拆开后，各自按分离定律求出子代基因型(或表现型)种类数的乘积。(2)概率问题：
①已知双亲基因型，求子代中某一具体基因型或表现型所占的概率的规律：
子代中某一具体基因型或表现型所占比例应等于按分离定律拆分，将该种基因型或表现型各组成部分所占比例分别求出后，再组合并相乘。
②已知双亲基因型，求子代中纯合子或杂合子出现的概率的规律：
子代纯合子出现的概率等于按分离定律拆分后各对基因出现纯合子的概率的乘积。
子代杂合子的概率=1-子代纯合子的概率。【高考警示】
(1)分解组合法并不适合所有基因，只适用于每对基因都是独立的，若基因之间有相互作用时一定要灵活运用。
(2)描述相对性状显隐性关系时，一般显性在前，隐性在后，但在有的考题中，为设置干扰，将隐性放在前面。如2010年北京高考中决定小鼠毛色为黑(B)/褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。若思维定势易将基因型为BbSs的个体表现型错答为“黑色有白斑”。【典例2】某植物花瓣的大小受一对等位基因A、a控制，基因型AA的植株表现为大花瓣，Aa的植株表现为小花瓣，aa的植株表现为无花瓣。花瓣颜色受另一对等位基因R、r控制，基因型为RR和Rr的花瓣是红色，rr的为黄色。两对基因独立遗传。若基因型为AaRr的亲本自交，则下列有关判断错误的是( )
A.子代共有9种基因型
B.子代有花瓣植株中，AaRr所占的比例为1/3
C.子代共有6种表现型
D.子代的红花植株中，R的基因频率为2/3【解析】选C。由题干分析知，基因型为AaRr的亲本自交，子代共有9种基因型；由于aa无花瓣，因此aa的个体表现为一种表现型，综合分析知其后代应有5种表现型；子代有花瓣植株(AA_ _、Aa_ _)中，AaRr所占的比例为1/3；子代的红花植株(1RR、2Rr)中，R的基因频率为1/3+1/2×2/3=2/3。【互动探究】(1)子代有花瓣植株中a的基因频率是多少？
提示：1/3。
(2)若题干中Aa表现为中花瓣，aa表现为小花瓣，则子代表现型的种类是多少？
提示：6种。分解组合法分析概率问题
【备选典例】现有AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体，假设这两种基因型个体的数量和它们的生殖能力均相同，在自然状态下，子代中能稳定遗传的个体所占比例是( )
A.1/2 B.1/3 C.3/8 D.3/4【解析】选C。纯合子能够稳定遗传，由题意知AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体数量各自比例均为1/2，在自然状态下，豌豆闭花受粉、自花传粉，在全部子代中AaBb的后代中纯合子占的比例为1/2×1/4=1/8，Aabb的后代中纯合子占的比例为1/2×1/2=1/4，故子一代中能稳定遗传的个体所占比例是1/8+
1/4=3/8。【互动探究】
(1)题干中子代AaBb的个体在同一个亲本产生的个体中所占比例是多少？
提示：1/4。AaBb的个体自交产生Aa的概率为1/2，产生Bb的概率为1/2，子一代AaBb的个体所占比例是1/4。
(2)若通过人工授粉让AaBb和Aabb两种基因型的豌豆个体杂交，则子一代中能稳定遗传的个体所占比例是多少？
提示：1/4。子一代中能稳定遗传的个体为纯合子，AaBb和Aabb杂交时，Aa×Aa产生纯合子的概率为1/2，Bb×bb产生纯合子的概率为1/2，因此子代中纯合子占1/4。【变式训练】狗毛褐色由B基因控制，黑色由b基因控制，I和i是位于另一对同源染色体上的一对等位基因，I是抑制基因，当I存在时，B、b均不表现颜色而产生白色。现有黑色狗(bbii)和白色狗(BBII)杂交，产生的F2中杂合褐色与黑色比为( )
A.1∶3 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1
【解析】选B。由题意可知杂合褐色狗的基因型为Bbii，该基因型在F2中的比例为1/2Bb×1/4ii=1/8。黑色狗的基因型为bbii，该基因型在F2中的比例为1/4bb×1/4ii=1/16，所以F2中杂合褐色∶黑色为2∶1。考点 三 伴性遗传解读?
1.概念理解
(1)基因位置：性染色体上，如X、Y染色体。
(2)特点：与性别相关联，即在不同性别中，某一性状出现概率不同。
2.X、Y染色体不同区段与伴性遗传的关系(1)基因所在区段位置与相应基因型对应关系：(2)X、Y染色体同源区段的基因遗传：
①假设控制某相对性状的基因A(a)位于Ⅰ区段，则有：
因此Ⅰ区段上的基因的遗传与性别仍有关。
②在X、Y染色体同源区段的遗传病患病情况：
a.在①中的两个图解中不管是隐性遗传还是显性遗传，两个图解中只有一个性别的患者，并且两者患病性别不同。
b.而在整个人群中，该种遗传病男女患病比例是相同的。 (3)X、Y染色体非同源区段的基因遗传：
Ⅱ-1区段为Y染色体上的非同源区段，其上的遗传为伴Y染色体遗传；Ⅱ-2区段为X染色体上的非同源区段，其上的遗传为伴X染色体遗传。①伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症的遗传。
典型系谱图：
主要特点：连续遗传；患者全为男性；父病，子必病；子病，
父必病。②伴X染色体遗传：
a.伴X染色体隐性遗传：如人类红绿色盲、血友病、果蝇红白眼的遗传。
典型系谱图：
主要特点：隔代交叉遗传；患者中男多女少；女病，父子必病；男正常，母女必正常。b.伴X染色体显性遗传：如抗维生素D佝偻病的遗传。
典型系谱图：
主要特点：连续遗传；患者中女多男少；男病，母女必病；女
正常，父子必正常。【思维拓展】
X、Y染色体的来源及传递规律
(1)X1Y中X1只能由父亲传给女儿，Y则由父亲传给儿子。
(2)X2X3中X2、X3任何一条都可来自母亲，也可来自父亲，向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。
(3)一对夫妇生两个女儿，则女儿中来自父亲的都为X1，应是相同的，但来自母亲的既可能为X2，也可能为X3，不一定相同。【典例3】(2013·南京模拟)某生物研究性学习小组在进行遗传病调查时，发现一位男性患有两种遗传病，进一步调查后画出其家族的遗传病系谱图如下图(甲病由基因A、a控制，乙病由基因B、b控制)。请回答下列相关问题：(1)乙病的遗传方式不可能是 。
(2)Ⅲ10的基因型是 。
(3)若Ⅱ3无乙病致病基因，则：
①Ⅲ10的乙病基因来自Ⅰ代的 号个体，
②图中男性中基因型肯定相同的是 。
③Ⅲ9与Ⅲ12结婚，生患病孩子的概率为 ，若他们生了1个女孩，该女孩不患病的概率为 。【解析】(1)由图中Ⅱ7、Ⅱ8、Ⅲ11可知，甲遗传病为常染色体上的显性遗传病，由图中Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅲ10可知乙病为隐性遗传病，一定不是伴X显性，也一定不是常染色体上的显性遗传病和伴Y遗传病。
(2)由Ⅱ3、Ⅱ4表现型可知，就甲病而言，Ⅱ3的基因型为aa，Ⅱ4的基因型为Aa，所以Ⅲ10的基因型为Aa；就乙病而言，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅲ10基因组成为bb；若为伴X隐性遗传病，则Ⅲ10基因组成为XbY。(3)若Ⅱ3无致病基因则推出乙病为伴X隐性遗传。①Ⅲ10的致病基因来自于Ⅱ4，Ⅱ4中乙致病基因来自Ⅰ2。②男性中Ⅲ10与其他的男性表现型不同，则基因型也不同；Ⅱ7与Ⅲ12表现型相同，则就甲病而言Ⅱ7的基因型为Aa，而Ⅲ12的基因型为AA或Aa。就甲病而言Ⅱ3、Ⅱ6、Ⅲ13的基因型为aa，而对于乙病而言Ⅱ3、Ⅱ6、Ⅲ13的基因型均为XBY。③Ⅲ9不患甲病，基因型为aa，同时不患乙病，由于Ⅱ4的基因型为XBXb，所以Ⅲ9的基因型为aaXBXB∶aaXBXb=1∶1；Ⅲ12患甲病为A-，由于Ⅱ7和Ⅱ8基因组成为Aa，所以Ⅲ12号个体AA∶Aa=1∶2，由于不患乙病所以Ⅲ12的基因型为AAXBY∶AaXBY=1∶2；则只有AaXBY与aaXBXB、aaXBXb能生出正常孩子。分解为 Aa×aa生出正常孩子的可能
性为 ,XBY与XBXB∶XBXb=1∶1,所生出正常孩子可能性为
，就两对性状而言生出正常个体可能性为 ,所以
患病的概率为 ；在女孩中不可能患乙病而患甲病的
可能性为 。
答案：(1)常染色体显性遗传、伴X染色体显性遗传和伴Y染色
体遗传
(2)AaXbY或Aabb
(3)①2 ②Ⅱ3、Ⅱ6、Ⅲ13
③17/24 1/3【变式训练】(2013·泰州模拟)如图是甲(由基因A、a控制)、乙(由基因B、b控制)两种遗传病的某家族系谱图。Ⅱ3和Ⅱ4为双胞胎，Ⅰ2无乙病致病基因。下列说法错误的是( )A.甲、乙两种遗传病遵循自由组合定律
B.Ⅱ4与一正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8
C.Ⅱ3、Ⅱ4为异卵双生，二者关于乙种遗传病的基因型相同的概率为1/2
D.假如Ⅱ3、Ⅱ4是同卵双生，则她们的性状差异主要来源于基因重组【解析】选D。由图中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ4可知，甲病为常染色体显性遗传病。由图中Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ6同时Ⅰ2无乙病致病基因可知，乙病为伴X染色体隐性遗传病，所以控制两种病的基因不在同一对同源染色体上，遵循自由组合定律。Ⅱ4的基因型为aaXBXB或aaXBXb与正常男性(aaXBY)婚配，后代中女孩全正常，男孩中1/4患病，所以正常男孩占群体比例为3/8，Ⅰ1和Ⅰ2所生女孩关于乙病的基因组成有两种可能为XBXB∶XBXb=1∶1，所以Ⅱ3、Ⅱ4两者基因型相同的概率为1/2，若Ⅱ3、Ⅱ4是同卵双生，则性状差异主要来源于突变。验证两大遗传定律的方法
【典例】某学校的一个生物兴趣小组用豌豆的两对相对性状做实验，选取了一批基因型相同的黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状)豌豆，用其中一部分与某豌豆作为亲本杂交，F1中黄色∶绿色=3∶1，圆粒∶皱粒=3∶1。请你利用亲本中剩余的黄色圆粒豌豆为材料设计实验，验证这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律。(要求：实验设计方案科学、合理、简明，并写出结果和结论。)【解析】本题的实验目的是验证豌豆的两对性状的遗传符合基因的自由组合定律，由题干分析给定的材料只有黄色圆粒的杂合子，因此选择自交法验证。
答案：实验方案：选用黄色圆粒豌豆做亲本进行自交，统计后代结果。
结果与结论：后代出现四种表现型及比例如下：黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=9∶3∶3∶1，则证明两对相对性状符合自由组合定律。【方法归纳】关于基因的分离定律和自由组合定律，可以通过以下四种方法来验证：【易错提醒】(1)看清是探究性实验还是验证性实验，验证性实验不需要分情况讨论直接写结果或结论，探究性实验则需要分情况讨论。
(2)看清题目中给定的亲本情况，确定用自交还是测交。自交只需要一个亲本即可，而测交则需要两个亲本。
(3)不能用分离定律的结果证明基因是否符合自由组合定律。因为两对等位基因不管是分别位于两对同源染色体上，还是位于一对同源染色体上，在单独研究时都符合分离定律，都会出现3∶1或1∶1这些比例，无法确定基因的位置，也就没法证明是否符合自由组合定律。【变式训练】某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：1个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：紫×红，F1表现为紫，F2表现为3紫∶1红；
实验2：红×白甲，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白；
实验3：白甲×白乙，F1表现为白，F2表现为白；
实验4：白乙×紫，F1表现为紫，F2表现为9紫∶3红∶4白。综合上述实验结果，请回答：
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
(2)为了验证花色遗传的特点，可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。【解析】(1)由9紫∶3红∶4白容易想到花色由两对等位基因控制，且符合基因的自由组合定律。
(2)实验2获得的F2紫花植株中，有4种基因型，即AABB、AABb、AaBB、AaBb，其比例为1∶2∶2∶4，AaBb个体所占比例为4/9，自交后代花色的表现型及其数量比为9紫∶3红∶4白。
答案：(1)自由组合定律 (2)9紫∶3红∶4白1.(2013·宿迁模拟)现有AaBb与aaBb个体杂交(符合自由组合定律)，其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代个体的比例为( )
A.1/8 B.1/4 C.1/3 D.1/2
【解析】选B。AaBb与aaBb个体杂交，其子代中表现型同AaBb的概率为1/2×3/4=3/8，表现型同aaBb的概率为1/2×3/4
=3/8，则其子代中表现型不同于双亲的个体占全部子代个体的比例为1-3/8-3/8=1/4。2.基因型AAbb和aaBB的两种豌豆杂交得到F1，F1自交得到F2，结果符合孟德尔定律。在F2中与两亲本表现型相同的个体一共占全部子代的( )
A.1/4 B.3/4 C.3/8 D.5/8
【解析】选C。亲本AAbb×aaBB→F1∶AaBb→F2∶9A_B_∶
3A_bb∶3aaB_∶1aabb，因此F2中与亲本表现型相同的个体一共占全部子代的3/8。3.灰兔和白兔杂交，F1全是灰兔，F1雌雄个体相互交配，F2中有灰兔、黑兔和白兔，比例为9∶3∶4，则( )
A.家兔的毛色受一对等位基因控制
B.F2灰兔中能稳定遗传的个体占1/16
C.F2灰兔基因型有4种，能产生4种比例相等的配子
D.F2中黑兔与白兔交配，后代出现白兔的几率是1/3【解析】选D。由题意可知，兔的毛色受两对等位基因控制。F2灰兔有4种基因型(1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb)，产生4种配子(AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1)；F2中黑兔(2/3Aabb、1/3AAbb)产生两种配子：Ab∶ab=2∶1，白兔(1/4aaBB、2/4aaBb、1/4aabb)产生两种配子：aB∶ab=1∶1，故后代白兔占1/3。4.(2013·南通模拟)下列关于人类红绿色盲的说法，正确的是
( )
A.父亲正常，女儿必正常；母亲色盲，儿子必色盲
B.若女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的
C.人类色盲基因b在X染色体上，Y染色体上也有色盲基因b或它的等位基因B
D.男性色盲基因不传儿子只传女儿，女儿可以不患色盲，但一定会生下患色盲的外孙【解析】选A。父亲正常为XBY，则女儿一定有XB基因，为正常个体；母亲为色盲XbXb，则儿子一定为XbY，也是患者。女儿的X染色体一条来自父方，一条来自母方。色盲基因只存在于X染色体上不存在于Y染色体上。男性色盲患者的女儿若不患色盲，则基因型为XBXb，所生的后代不一定是色盲患者。5.下列有关性别决定的叙述，正确的是( )
A.含X染色体的配子数∶含Y染色体的配子数=1∶1
B.XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小
C.含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
【解析】选C。含X染色体的精子和含Y染色体的精子数量相等；含X染色体的配子数(含X染色体的精子+卵细胞)多于含Y染色体的配子数(只有精子含Y染色体)；果蝇是XY型性别决定，其Y染色体比X染色体大；无性别区分的生物体内没有性染色体。6.(多选)下图为某家族性高胆固醇血症系谱图。据图判断，下
列说法中不正确的是( )
A.此病为常染色体隐性遗传病
B.此病与红绿色盲的遗传方式相同
C.若乙再次怀孕，需选择生育女孩
D.若乙再次怀孕，胎儿患此病的概率是3/4【解析】选A、B、C。由系谱图可知，甲、乙都患病，却生出不患病的后代，该病为显性遗传。若该病为伴X染色体显性遗传病，甲患病，其母亲必患病，与题图不符，可判断该病为常染色体显性遗传病，A错误；红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，B错误；常染色体上的遗传病与性别无关，男女患病的概率相同，C错误；由系谱图可判断：甲、乙都为杂合子，若乙再次怀孕，胎儿患病的概率应为3/4。7.下表是豌豆五种杂交组合的数据，请根据表中的信息回答：(1)上述两对相对性状中，显性性状为 。
(2)写出每一杂交组合中两个亲本植株的基因型，以A和a分别表示株高的显、隐性基因，B和b分别表示花色的显、隐性基因。则五组组合的亲本基因型分别为：
甲： × ；乙： × ；
丙： × ；丁： × ；
戊： × 。
(3)五组组合的子代中出现矮茎白花概率最高的是 。【解析】(1)根据后代性状分离比为显∶隐=3∶1，则双亲一定都是显性杂合子，则由表中的甲组合判断知红花为显性，由表中的乙组合判断知高茎为显性。
(2)根据表中后代显隐性状比联系基因分离定律的Bb×Bb→
3B_∶1bb，Bb×bb→1Bb∶1bb，BB×BB→BB，BB×Bb→1BB∶
1Bb，BB×bb→1Bb判断：甲组组合的亲本基因型是AaBb和aaBb；乙组组合的亲本基因型是AaBb和Aabb；丙组组合的亲本基因型是AABb和aaBb；丁组组合的亲本基因型是AaBB和aabb；戊组组合的亲本基因型是Aabb和aaBb。(3)由(2)中五组的基因型推出甲、乙两组后代中出现aabb的概率为1/8，丙、丁两组后代中出现aabb的概率为0，戊组后代中出现aabb的概率为1/4。
答案：(1)高茎和红花
(2)甲：AaBb aaBb 乙：AaBb Aabb
丙：AABb aaBb 丁：AaBB aabb
戊：Aabb aaBb
(3)戊组8.(2012·江苏高考)下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是( )
A.性染色体上的基因都与性别决定有关
B.性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C.生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D.初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体【解析】选B。性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如色盲基因，A错误；染色体是基因的载体，性染色体上的基因都伴随性染色体遗传，B正确；不同的细胞里面的基因选择性表达，并不针对某一条染色体，C错误；X染色体和Y染色体为同源染色体，经过减数第一次分裂，次级精母细胞有的含X染色体，有的含Y染色体，D错误。9.(2009·江苏高考)已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是( )
A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1/16
B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1/16
C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1/8
D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1/16【解析】选D。后代表现型有2×2×2=8种，AaBbCc个体的比例为1/2×1/2×1/2=1/8，aaBbcc个体的比例为1/4×1/2×1/4
=1/32，Aabbcc个体的比例为1/2×1/2×1/4=1/16，aaBbCc个体的比例为1/4×1/2×1/2=1/16。10.(2012·天津高考)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是
( )
A.亲本雌果蝇的基因型是BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞【解析】选C。根据亲代表现型和F1的白眼残翅雄果蝇所占比例，可以判断出亲代雌果蝇的基因型为BbXRXr，雄果蝇的基因型为BbXrY；雌果蝇产生的配子中含有Xr的比例为1/2，雄果蝇产生的配子中含有Xr的比例占1/2，故亲代产生的配子中含有Xr的比例占1/2；F1中出现长翅雄果蝇的概率为1/2×3/4=
3/8；白眼残翅雌果蝇的基因型为bbXrXr，在减数第二次分裂过程中形成次级卵母细胞时可以出现bbXrXr类型。11.(2011·江苏高考)玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是显性，黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W-和w-表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括W和w基因)，缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题：
(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW-、W-w、ww-6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型： 。(2)以基因型为Ww-个体作母本，基因型为W-w个体作父本，子代的表现型及其比例为 。
(3)基因型为Ww-Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为 。
(4)现进行正、反交实验，正交：WwYy(♀)×W-wYy(♂)，反交：W-wYy(♀)×WwYy(♂)，则正交、反交后代的表现型及其比例分别为 、 。
(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1、F1自交产生F2。选取F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为 。【解析】(1)ww(♀)×W?w(♂)测交结果：后代都是糯性(ww)，说明染色体缺失的花粉不育；W?w(♀)×ww(♂)测交结果：非糯性(W?w)∶糯性(ww)=1∶1，说明染色体缺失的雌配子可育。
(2)以基因型为Ww?的个体作母本，基因型为W ? w的个体作父本，子代的表现型及其比例：非糯性(Ww)∶糯性(w?w)=
1∶1。
(3)基因型为Ww?Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例：WY∶Wy=1∶1。(4)现进行正、反交实验，正交：WwYy(♀)×W ? wYy(♂)，反交：W ? wYy(♀)×WwYy(♂)，则正交、反交后代的表现型及其比例分别为：
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1；
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1。(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1的基因型为WwYy。F1自交产生F2，选取的F2中的非糯性白胚乳植株的基因型有两种可能：2/3Wwyy和1/3WWyy，植株间相互传粉(自由交配)，计算出产生配子的概率：Wy占2/3，wy占1/3，再利用遗传平衡定律计算出糯性白胚乳(wwyy)占1/9，非糯性白胚乳(W_yy)占8/9，则后代的表现型及其比例为非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1。答案：(1)ww(♀)×W ? w(♂)，W ? w(♀)×ww(♂)
(2)非糯性∶糯性=1∶1 (3)WY∶Wy=1∶1
(4)非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=3∶1∶3∶1
非糯性黄胚乳∶非糯性白胚乳∶糯性黄胚乳∶糯性白胚乳=9∶3∶3∶1
(5)非糯性白胚乳∶糯性白胚乳=8∶1课件77张PPT。第三讲 染色体变异及其应用一、染色体结构的变异
1.类型2.结果
使排列在染色体上的基因的_______________发生改变，从而
导致性状的变异。
二、染色体数目的变异及应用
1.单倍体、二倍体和多倍体
(1)单倍体：体细胞中含有___________染色体数目的个体。
(2)二倍体：由_______发育而来，体细胞中含有两个染色体组
的个体。
(3)多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有_____________
___染色体组的个体。数目或排列顺序本物种配子受精卵三个或三个以上2.应用
(1)单倍体育种：
①过程：包括[b]_____________和[c]_____________。
②优点：_________________，是因为用这种方法得到的后代
每对染色体上成对的基因都是_____的。
③单倍体植株特点：___________________。花药离体培养秋水仙素处理明显缩短育种年限纯合植株弱小，高度不育(2)多倍体育种：
①方法：[a]用_____________________________；
作用原理是_________________。
②多倍体植株特点：茎秆_____，叶片、果实和种子都比较
大，_____________等营养物质的含量有所增加。秋水仙素处理萌发的种子或幼苗抑制纺锤体的形成粗壮糖类和蛋白质三、低温诱导染色体加倍实验
1.实验原理
用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑
制_____________，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分
裂成___________，使植物细胞___________加倍。
2.方法步骤
蚕豆根尖培养→取材→_________(解离→漂洗→_____→制
片)→观察。
3.实验结论
适当低温可以诱导___________加倍。纺锤体的形成两个子细胞染色体数目制作装片染色染色体数目1.(2011海南T19A)染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增
加。( )
【分析】染色体组整倍性变化能导致基因数目的变化，不会引
起基因种类的变化。
2.(2011海南T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类
的变化。( )
【分析】染色体片段的缺失和重复导致基因数目减少和增加，
其中染色体片段缺失还能导致基因种类减少。××3.(2010福建T3D)显微镜下可以看到低温诱导生物体的大多数
染色体数目发生变化。( )
【分析】生物体的大多数细胞处于细胞分裂间期，呈染色质状
态，看不到染色体的数目变化。
4.可用显微镜区别染色体变异与基因突变。( )
【分析】染色体变异属于细胞水平的变化，可用光学显微镜看
到，基因突变是分子水平的变化，用光学显微镜看不到。
5.单倍体一定不存在同源染色体。( )
【分析】单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体马铃薯
的单倍体就含有两个染色体组，存在同源染色体。√××6.体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。( )
【分析】体细胞中含有两个染色体组的个体如果由受精卵发育
而来，称为二倍体；如果由配子发育而来，则称为单倍体。
7.人工诱导多倍体的惟一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或
幼苗。( )
【分析】人工诱导多倍体的方法有很多，最常用且最有效的方
法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，低温处理植物分生组
织细胞也会产生多倍体。××考点 一 染色体结构的变异?
1.染色体结构变异与基因突变的区别
(1)从图形上区别：(2)从是否产生新基因上来区别：
①染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。
②基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。
③基因突变导致新基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。
(3)通过光学显微镜区别：
①染色体变异可借助光学显微镜观察；
②基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。2.易位与交叉互换的区别【高考警示】
细胞不同分裂时期发生的变异不同
基因突变发生在所有分裂过程中，基因重组只发生在减数分裂过程中，染色体变异发生在有丝分裂和减数分裂过程中。【典例1】(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9∶3∶3∶1。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.基因中碱基对发生了增减【解析】选A。具有两对(或更多对)相对性状的纯合亲本进行杂交，在F1产生配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。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。从题目可知，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。【变式训练】以下情况属于染色体变异的是( )
①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条
②同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交叉互换
③染色体数目增加或减少
④花药离体培养后长成的植株
⑤非同源染色体之间的自由组合
⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失
A.②④⑤ B.①③④⑥
C.①②③④⑤⑥ D.①③④【解析】选D。①是染色体数目变异中个别染色体的增加；②是基因重组；③是染色体数目的变异，包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍地增减；④是染色体数目变异中染色体组成倍地减少；⑤是基因重组；⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失，引起基因结构的改变，是基因突变。考点 二 染色体数目的变异?
1.染色体组的特点
(1)一个染色体组中不含同源染色体，没有等位基因。
(2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。
(3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
2.多倍体、单倍体、二倍体
(1)多倍体、单倍体、二倍体都是指的个体，并非细胞。
(2)由合子(受精卵)发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。(3)由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只
能叫单倍体。
如图：
(4)含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不
育的，原因是没有同源染色体或是同源染色体联会紊乱。3.染色体变异在育种上的应用
(1)培育三倍体西瓜：
①原理：染色体数目以染色体组的形式成倍增加。
②过程：③三倍体无子西瓜中果实各部分染色体组数： (2)培育抗病高产植株：
①原理：染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再用秋水仙素处理，形成纯合子。
②实例：抗病高产植株(aaBB)的选育过程
选取符合要求的亲本进行杂交，获得子一代，选取子一代的花粉进行植物组织培养，形成单倍体幼苗。用秋水仙素或低温处理单倍体幼苗，就会获得纯合的正常植株，选取符合要求的个体就获得了所需的品种。图示如下：【高考警示】
(1)单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组。因为大部分的生物是二倍体，所以容易误认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子形成的单倍体的体细胞中可能含有多个染色体组。
(2)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
(3)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。考查角度1 判断生物是几倍体及细胞中含有的染色体组数
【典例2】下图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是( )A.①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4条染色体
B.②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含3条染色体
C.③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2条染色体
D.④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含4条染色体【解析】选B。①所示的细胞有2个染色体组，每个染色体组含4条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表二倍体。②所示的细胞有3个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表三倍体。③所示的细胞有4个染色体组，每个染色体组含2条染色体，若它是由受精卵发育而来的个体的体细胞，则代表四倍体；若它是由配子发育而来的个体的体细胞，则代表的生物可能是单倍体。④所示的细胞有1个染色体组，每个染色体组含4条染色体，可能代表单倍体。【变式训练】将二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理，待植株成熟接受普通二倍体西瓜的正常花粉后，发育成果实的果皮、种皮、胚和胚乳细胞的染色体组数依次是( )
A.4、2、2、4 B.4、4、3、5
C.3、3、3、4 D.4、4、3、6
【解析】选B。普通西瓜用秋水仙素处理加倍后成为四倍体，正常西瓜花粉只含一个染色体组，胚中含3个染色体组，果皮、种皮与母本一致，胚乳中则含5个染色体组。考查角度2 变异在育种中的应用
【典例3】如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③做进一步处理。下列相关分析错误的是( )A.由⑤得到⑥的育种原理是基因重组
B.图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍
C.若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBd
D.③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产
【解析】选D。A正确，由⑤得到⑥属于杂交育种，依据的原理是基因重组；B正确，秋水仙素可抑制纺锤体的形成，诱导染色体数目加倍；C正确，③的基因型是AaBbdd，可产生aBd的花粉，经花药离体培养可得到aBd的单倍体植株；D错误，③至④的过程属于诱变育种，突变是不定向的，且大多是有害的，需要经过筛选获得有利于生产的品种。【互动探究】(1)⑥和⑧植株是否属于同一物种？
提示：不属于。⑥属于二倍体，⑧属于三倍体。
(2)⑨幼苗发育为成熟的个体是否可育？
提示：不可育。⑨是由二倍体的花粉培育而来的，细胞内含有一个染色体组，不能产生配子，故不可育。【变式训练】要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：①AaBb，②AaBBC，③AAaaBBBB，④aB。则对应的育种方法依次是( )
A.诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术【解析】选A。用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术获得；要获得AAaaBBBB的品种，可通过细胞融合；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。【拓展延伸】
低温诱导染色体加倍
1.原理
低温抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不
能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。
2.实验流程
根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部接触
水面，置于适宜条件下，使之生根 低温诱导：待不定根长到1 cm左右时，将整个装置放入冰箱的
低温室内(4℃)，诱导培养36 h
材料固定：剪取根尖约0.5 cm～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡
0.5 h～1 h，固定其形态，然后用体积分数为95 %
的酒精冲洗2次
制作装片：解离 漂洗 染色 制片(同“观察植物细胞的
有丝分裂”实验)观察： 先用低倍镜观察，找到染色体形态较好的分裂相，再
换用高倍镜观察
现象： 视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生
改变的细胞
结论： 低温能诱导植物染色体数目加倍3.注意问题
(1)试剂及用途：
①卡诺氏液：固定细胞形态。
②改良苯酚品红染液：使染色体着色。
③解离液[体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。
(2)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。(3)在进行实验的过程中，与“观察植物细胞的有丝分裂”一样，所观察的细胞已经被卡诺氏液等杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。
(4)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。【备选典例】下列关于低温诱导染色体数目加倍实验的叙述，正确的是( )
A.原理：低温抑制染色体着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极
B.解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C.染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D.观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【解析】选C。低温可抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极；盐酸酒精混合液可用于解离，卡诺氏液用于固定；显微镜下可观察到少部分细胞的染色体数目发生改变。【变式训练】有关低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的实验，正确的是( )
A.可能出现三倍体细胞
B.多倍体细胞形成的比例常达100%
C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D.多倍体形成过程增加了非同源染色体自由组合的机会
【解析】选C。本题考查“低温诱导植物染色体数目的变化”实验，意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染色体都加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的自由组合。染色体组数的判断方法
【典例】下图细胞中含有的染色体组数目分别是( )A.5个、4个 B.10个、8个
C.5个、2个 D.2.5个、2个
【解析】选A。由图甲可知，染色体数目为10条，形态为2种，据公式：染色体组的数目=染色体数/染色体形态数，故图甲的染色体组数为5个。由图乙可知其基因型为AAaaBBbb，据染色体组数为控制同一性状的相同基因或等位基因出现的次数，故染色体组数为4个。【方法归纳】细胞中染色体组数目可以从以下四个方面来判断：
(1)根据染色体形态判断：
在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如上题中图甲有5个染色体组。
(2)根据基因型判断：
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如上题中图乙含有4个染色体组。(3)根据染色体的数目与染色体的形态数的比值判断：
染色体组的数目=染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共有32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。
(4)根据细胞分裂图像判断：①减数第一次分裂前期，染色体4条，该细胞中有2个染色体组。
②减数第二次分裂前期，染色体2条，该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂后期，染色体4条，该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期，染色体8条，该细胞中有4个染色体组。【易错提醒】
细胞分裂后期中染色体组数与有无同源染色体的关系(以二倍体为例)
细胞有丝分裂后期，有4个染色体组，有同源染色体；减数第一次分裂后期，有2个染色体组，有同源染色体；减数第二次分裂后期，有2个染色体组，无同源染色体。 探究某一变异性状类型的方法
【备选典例】玉米植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问
题：
矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎
植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设
计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问
题。(1)实验步骤：
①在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。
②雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。
③雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。
(2)实验预期及相关结论：
① ；
② 。
(3)问题：
①预期最可能的结果： 。
②对上述预期结果的解释：? 。【解析】如果玉米的高茎变异是由环境引起的，遗传物质没有改变，则自交后代的植株都是矮茎；如果遗传物质发生了改变，则自交后代仍然会有高茎存在。
答案：(2)①子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传
②子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传
(3)①子代玉米植株全是矮茎
②适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长生长，但不能改变细胞的遗传物质(其他正确答案也可)【方法归纳】变异类型的判断方法
(1)可遗传变异和不可遗传变异：两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未改变则不能遗传；与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失，则为可遗传变异，反之，则为不可遗传的变异。
(2)基因突变和染色体变异：若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变；若基因突变，则显微镜无法观察。(3)显性突变和隐性突变：可以将野生类型与变异类型杂交，观察后代的性状表现，若后代表现为野生类型，则变异类型为隐性突变。
【易错提醒】
判断变异类型时要把原来类型和变异类型种植在相同的环境条件下，看表现型是否相同。1.(2013·德州模拟)染色体平衡易位是指两条染色体发生断裂后相互交换，仅有位置的改变，没有染色体片段的增减。这种易位造成了染色体遗传物质的“内部搬家”，所以平衡易位患者的外貌、智力和发育等通常都是正常的。下列有关判断正确的是( )
A.染色体平衡易位属于基因重组
B.在光学显微镜下观察不到染色体平衡易位
C.染色体平衡易位导致染色体上基因排列顺序改变
D.平衡易位携带者与正常人婚配，子代全部正常【解析】选C。染色体平衡易位属于在光学显微镜下可以观察到的染色体变异，平衡易位造成染色体遗传物质“内部搬家”，使染色体上基因排列顺序改变。该携带者与正常人婚配，可能产生异常配子，引起子代患病。2.(2013·无锡模拟)若某正常染色体为 ，
则下列选项中，可能导致个体某种性状的表现增强的是( )
【解析】选C。如果控制某种性状的基因数量增多，并得到充
分的表达，则相应的基因产物增加，相应性状的表现增强。3.(2013·盐城模拟)单倍体经秋水仙素处理后，得到的( )
A.一定是二倍体 B.一定是多倍体
C.一定是纯合子 D.是纯合子或杂合子
【解析】选D。单倍体是指由配子发育而成的个体，体细胞中可能含有一个染色体组，也可能含有多个染色体组，所以可能含有等位基因，经秋水仙素处理得到的可能是二倍体或多倍体；也可能是纯合子或杂合子。4.对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，错误的描述是
( )
A.处于分裂间期的细胞最多
B.在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C.在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D.在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似【解析】选C。因分裂间期在细胞周期中所占的时间最长，故在一个视野中处于分裂间期的细胞数目最多。低温不一定能使每个分裂细胞的染色体数目都加倍，而且所取根尖部位中可能还有伸长区等部位不分裂的细胞，故在显微镜视野内可观察到二倍体细胞和四倍体细胞。在临时装片制作的解离步骤中用药液处理时细胞就已死亡，因此不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程。低温与秋水仙素诱导染色体数目变化的原理相似，都是抑制纺锤体的形成。5.(多选)下图为果蝇细胞的染色体组成，以下说法不正确的是
( )
A.染色体1、4、5、7组成果蝇的一个染色体组
B.染色体3、6之间的片段交换属于基因重组
C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D.果蝇基因组可由1、3、6、7四条染色体组成【解析】选B、C、D。染色体3、6之间的片段交换属于易位；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体(1号染色体)上；果蝇基因组可由1、2、3、6、7五条染色体组成。6.如图所示，下列是四个基因型不同的生物体细胞，请分析回答：(1)图甲所示是含 个染色体组的体细胞，每个染色体组有 条染色体。
(2)图乙若表示一个有性生殖细胞，它是由 倍体生物经过减数分裂产生的，由该生殖细胞发育而成的个体是 倍体。每个染色体组含有 条染色体。
(3)图丙细胞发育成的生物是 倍体，含有 个染色体组。
(4)图丁所示是含 个染色体组的体细胞，每个染色体组有 条染色体。【解析】(1)图甲中染色体是两两相同的，故含有2个染色体组，且每个染色体组含有4条染色体。
(2)图乙中染色体每3个是相同的，则含有3个染色体组，若表示有性生殖细胞，则是由六倍体生物经过减数分裂产生的。
(3)图丙中4条染色体大小与形状均不同，则表示只有1个染色体组，由该细胞发育成的生物为单倍体。
(4)图丁染色体每4个是相同的，则含有4个染色体组，每个染色体组含有3条染色体。
答案：(1)2 4 (2)六 单 3
(3)单 1 (4)4 3【易错提醒】染色体组数易与一个染色体组中含有染色体数混淆。细胞中具有几个相同形态的染色体，就有几个染色体组；在细胞中有几种形态的染色体，其一个染色体组中就含有几条染色体。7.(多选)(2011·江苏高考)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是( )
A.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
D.着丝粒分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异
【解析】选A、C、D。基因突变发生在减数第一次分裂前的间期和有丝分裂的间期。基因重组发生在减数第一次分裂前、后期。减数分裂过程、有丝分裂过程均可发生染色体变异。8.(2010·江苏高考)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是( )
A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体
B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体【解析】选D。利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，培育形成的新个体是四倍体，由此判断A项错误；用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成的新个体是单倍体，由此判断B项错误；将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成的新个体是二倍体，由此判断C项错误；用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体(1个染色体组)，然后培育形成的新个体是三倍体，由此判断D项正确。9.(2009·江苏高考)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是
( )①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④【解析】选C。甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于结构的变异；乙图为在着丝粒分裂时，两条姐妹染色单体分开后移向了同一极，使子细胞中染色体多了一条，也属于染色体变异。染色体可以用显微镜观察到，甲、乙两图可能发生在减数分裂过程中，也可能发生在有丝分裂过程中。10.(2012·江苏高考)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经 方法培育而成，还可用植物细胞工程中 方法进行培育。
(2)杂交后代①染色体组的组成为 ，进行减数分裂时形成 个四分体，体细胞中含有 条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体 。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为 。【解析】(1)从图中看异源多倍体的染色体组成是AABBCC，而植物AABB与CC远缘杂交形成的后代的染色体组成是ABC，只有在杂种植株的幼苗期用秋水仙素诱导染色体数目加倍后方可培育成异源多倍体。也可采用植物AABB与CC的体细胞通过植物体细胞杂交的方法培育异源多倍体。(2)异源多倍体的染色体组成是AABBCC，其配子中的染色体组成是ABC，而普通小麦产生的配子中的染色体组成是ABD，所以杂交后代①的染色体组成为AABBCD，即杂交后代①含有6个染色体组，42条染色体，但是只有AABB有同源染色体能形成四分体，所以进行减数分裂时形成14个四分体。(3)杂交后代②中C组的染色体在减数分裂时无同源染色体配对，所以易丢失。(4)C染色体组中携带抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，即接到非同源染色体上，这属于染色体结构变异。
答案：(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍
植物体细胞杂交
(2)AABBCD 14 42
(3)无同源染色体配对
(4)染色体结构变异课件73张PPT。第一讲 探索遗传物质的过程一、肺炎球菌的转化实验
1.格里菲思实验
(1)写出下列实验现象：
①R型活球菌 小鼠_______
②S型活球菌 小鼠_____
③加热杀死的S型球菌 注射 小鼠_______
④ 不死亡死亡不死亡死亡S型活球菌(2)分析实验现象：
①根据实验①②，说明_______________________________
___。
②根据实验③，说明________________________。
③根据实验④，说明___________________________________
_______，并且这种性状的转化是可以_____的。
(3)得出实验结论：______________________________。R型活球菌无毒性，S型活球菌有毒性加热杀死的S型球菌无毒性无毒性的R型活球菌转化为有毒性的S型活球菌遗传加热杀死的S型球菌中有转化因子2.艾弗里实验
(1)实验过程：R型S型R型(2)分析实验过程：
①只有加入_____________，R型球菌才能转化为S型球菌。
②_________________后不能使R型活球菌发生转化。
(3)得出实验结论：_____________是“转化因子”，即DNA是
_________。S型球菌的DNAS型球菌DNA被水解S型球菌的DNA遗传物质二、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验
1.实验步骤
侵染：分别用含__________________________的T2噬菌体侵染
“未被标记”的大肠杆菌。
↓
离心：让试管上方析出重量较轻的____________，而试管下方
的沉淀物留下了_________________。32P的DNA和含35S蛋白质外壳T2噬菌体外壳被侵染的大肠杆菌2.结果检测
(1)用35S标记蛋
白质外壳的T2噬
菌体侵染时
(2)用32P标记 DNA的T2噬菌体
侵染时
(3)实验结论：______________。大肠杆菌外大肠杆菌内DNA是遗传物质三、RNA是某些病毒的遗传物质的相关实验
1.烟草花叶病毒对烟草叶细胞的感染实验
(1)实验过程及现象：
(2)结论：
____是烟草花叶病毒的遗传物质，_______不是遗传物质。RNA蛋白质烟草叶不出现病斑RNA蛋白质2.病毒重建及其对烟草叶细胞的感染
(1)实验过程及结果：
(2)结果分析与结论：
重组病毒所繁殖的病毒类型取决于________的病毒类型。出现病斑出现病斑HRV型TMV型提供RNA四、DNA的粗提取与鉴定
1.原理
(1)DNA的提取：
①DNA在NaCl溶液中的溶解度是随_________的变化而改变的。
DNA在___________的NaCl溶液中溶解度最低，高于或低于
0.14 mol/L，溶解度都会升高，据此可利用_______________
_____将DNA析出。
②DNA不溶于_____，但细胞中的某些物质可以溶于酒精，可进
一步提取出含杂质_____的DNA。
(2)DNA的鉴定：NaCl浓度0.14 mol/L不同浓度的NaCl溶液酒精较少二苯胺蓝色2.材料：新鲜鸡血
3.DNA的提取过程柠檬酸钠5 mL～10 mL 滤液 DNA溶解 0.14mol/L 丝状物1.(2012江苏T2D)烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的
遗传物质是RNA。( )
【分析】烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的
遗传物质是RNA，而不能说明所有病毒的遗传物质是RNA。
2.格里菲思认为加热杀死的S型球菌的DNA是转化因子。( )
【分析】格里菲思认为加热杀死的S型球菌中，必然含有某种
促成转化的活性物质，即转化因子，但是，格里菲思并未确定
转化因子到底是什么物质。××3.肺炎球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明DNA是主要的
遗传物质。( )
【分析】肺炎球菌转化实验证明S型菌中存在转化因子，噬菌
体侵染细菌实验只是证明DNA是遗传物质，它们都没有证明DNA
是主要的遗传物质。
4.(2009江苏T5A)豌豆的遗传物质主要是DNA。( )
【分析】豌豆含有DNA和RNA，但其遗传物质只有一种，即
DNA。××5.体内转化实验的实质是S型球菌的DNA可使小鼠致死。( )
【分析】S型球菌与R型球菌混合培养时，S型球菌的DNA进入R
型球菌体内，整合到R型球菌的基因组中。结果在S型球菌DNA
的控制下，利用R型球菌体内的化学成分合成了S型球菌的DNA
和蛋白质，从而组装成了具有毒性的S型球菌，即无毒的R型球
菌转化成了有毒的S型球菌，从而使小鼠致死。
6.(2011海南T16A)只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物
质。( )
【分析】细胞生物和病毒均有核酸，而且都能携带遗传信息。 ××考点 一 肺炎球菌转化实验?
1.体内和体外转化实验的区别和联系2.分析
(1)本实验体现了一个完整的科学发现过程，即发现问题→提出假说→实验验证→得出结论。格里菲思的体内转化实验相当于前两步，艾弗里的体外转化实验相当于后两步。
(2)加热杀死的S型球菌使R型活球菌发生转化的原因：
①加热到一定温度，蛋白质的分子结构会被破坏而变性，从而丧失生物的活性。
②S型球菌体内的DNA热稳定性较高，把DNA溶液加热到沸点，可使其氢键断裂，双螺旋解体，但若将其慢慢冷却，分离的单链又可以恢复其双螺旋结构，即在一定的温度范围内，加热不会导致DNA变性。【高考警示】
肺炎球菌转化实验的实质和分析
(1)转化的实质是基因重组而非基因突变：
肺炎球菌转化实验是指S型球菌的DNA片段整合到R型球菌的DNA中，使受体细胞获得了新的遗传信息，即发生了基因重组。
(2)转化的只是少部分R型球菌：
由于转化受到DNA的纯度、两种细菌的亲缘关系、受体菌的状态等因素的影响，因此转化过程中并不是所有的R型球菌都转化成S型细菌，而只是小部分R型球菌转化成S型球菌。【典例1】(2013·泰州模拟)格里菲思以小鼠为实验材料做了如下实验，下列关于此实验的分析错误的是( )A.对实验结果的分析，四组实验必须相互对照
B.实验说明活R型肺炎球菌发生了某种类型的转化
C.该实验结论为“DNA是使R型菌转化为S型球菌的转化因子”
D.获得该实验结论的关键步骤是第四组小鼠死亡并分离出S型活球菌【解析】选C。四组实验必须相互对照，说明活R型肺炎双球菌发生了某种类型的转化；该实验结论为加热杀死的S型球菌必然含有某种促使R型球菌转化的转化因子，而获得该实验结论的关键步骤是第四组实验结果，即小鼠死亡并分离出S型活球菌。【变式训练】若用DNA酶处理S型球菌，使之与活的R型球菌一起感染小鼠，结果或结论错误的是( )
A.小鼠死亡
B.多糖不是遗传物质
C.能证明DNA是否为遗传物质
D.能证明蛋白质不是遗传物质
【解析】选A。DNA酶具有专一性，只分解S型球菌的DNA，而对蛋白质、糖类等不产生影响。这一处理的结果是：S型球菌的蛋白质+S型球菌多糖+活的R型球菌感染小鼠，因此小鼠应该是活的。考点 二 噬菌体侵染细菌的实验?
1.噬菌体的增殖
(1)模板：T2噬菌体DNA。
(2)合成DNA的原料：大肠杆菌提供的四种脱氧核苷酸。
(3)合成蛋白质 2.实验结果分析
(1)用35S标记T2噬菌体，上清液中放射性很高的原因：
蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，离心后存在于上清液中。
(2)用35S标记的T2噬菌体，沉淀物中有放射性的原因：
由于搅拌不充分，有少量含35S的T2噬菌体吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
(3)用32P标记T2噬菌体，沉淀物中放射性很高的原因：
DNA进入大肠杆菌，离心后存在于沉淀物中。(4)用32P标记的T2噬菌体，上清液中含放射性的原因：
①保温时间过短，有一部分T2噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。
②保温时间过长，T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。【高考警示】
标记噬菌体侵染细菌实验中的误区
(1)该实验不能标记C、H、O、N这些DNA和蛋白质共有的元素，否则无法将DNA和蛋白质区分开。
(2)35S(标记蛋白质)和32P(标记DNA)不能同时标记在同-T2噬菌体上，因为放射性检测时只能检测到存在部位，不能确定是何种元素的放射性。【典例2】(2013·无锡模拟)下面是T2噬菌体侵染细菌实验的部分步骤示意图，对此过程的有关叙述正确的是( )A.选用T2噬菌体作为实验材料的原因之一是其成分只有蛋白质和DNA
B.被35S标记的T2噬菌体是接种在含有35S的培养基中直接获得的
C.实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分离
D.在新形成的T2噬菌体中没有检测到35S，说明T2噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质【解析】选A。实验中所用的材料T2噬菌体只由蛋白质和DNA组成，这样便于将DNA与蛋白质分开研究；首先用含35S的培养基培养细菌，然后用T2噬菌体侵染细菌，则子代T2噬菌体就会被标记；搅拌和离心的目的是将细菌与T2噬菌体的外壳分开；上述实验中缺少32P标记DNA的对照组，所以不能得出可信的结论。【互动探究】
(1)若将35S改为32P，若实验结果的上清液中含有放射性，其原因是什么？
提示：T2噬菌体还没有侵染到细菌细胞内或T2噬菌体在细菌内增殖后释放子代。
(2)上述实验中沉淀物中为什么还会有少量的放射性？
提示：部分T2噬菌体还吸附在细菌上。噬菌体侵染细菌实验中子代噬菌体元素来源判断
【典例】某科学家在做“T2噬菌体侵染细菌实验”时，用放射性同位素标记某个T2噬菌体和细菌的有关结构或物质(如下表所示)。产生的n个子代噬菌体与亲代T2噬菌体的形状、大小完全一样。(1)子代T2噬菌体的DNA应含有表中的 和 元素。
(2)子代T2噬菌体的蛋白质分子中，都没有 元素，由此说明 ；
子代T2噬菌体的蛋白质分子都含 元素，这是因为 。
(3)实验中用放射性同位素标记T2噬菌体时，选取35S和32P，这两种同位素分别标记蛋白质和DNA的原因是 。
可否用14C和18O标记(并说明原因)？? 。【解析】(1)因为T2噬菌体增殖是以自身DNA为模板，以细菌内核苷酸为原料，所以两种P都会在子代中出现。
(2)T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入细菌，因此，子代T2噬菌体的蛋白质分子中，都没有35S；子代T2噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的，子代T2噬菌体的蛋白质分子都含32S。(3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P仅存在于DNA中，所以实验中用放射性同位素标记T2噬菌体时，选取35S和32P这两种同位素分别标记蛋白质和DNA。因为T2噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源，所以不能用14C和18O标记。答案：(1)32P 31P
(2)35S T2噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳没有进入
32S 子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内用32S标记的氨基酸为原料合成的
(3)因为S仅存在于蛋白质外壳中，而P仅存在于DNA中 不能用14C和18O标记，因为T2噬菌体的蛋白质和DNA都含有这两种元素，侵染细菌后无法确认放射性物质的来源【方法归纳】
T2噬菌体侵染细菌时，用放射性元素标记的物质不同，放射性在子代出现情况不同：
(1)若用32P和35S标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，相当于间接地将核酸和蛋白质分开，只在部分子代T2噬菌体的核酸中有32P标记。
(2)若用32P和35S标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均有标记元素。
(3)若用C、H、O、N等标记T2噬菌体而宿主细胞未被标记，则只在部分子代T2噬菌体的核酸中有标记元素。(4)若用C、H、O、N等标记宿主细胞而T2噬菌体未被标记，则在子代T2噬菌体的核酸和蛋白质外壳中均可找到标记元素。
【易错提醒】解题时一定要看清标记对象是噬菌体还是细菌，若是噬菌体则标记蛋白质的元素在子代不会出现；若是细菌则在子代噬菌体中都会出现。生物体遗传物质的判断方法
【备选典例】回答下列有关遗传物质的问题：
(1)人、噬菌体、烟草花叶病毒及根瘤菌中遗传物质的核
苷酸分别有多少种( )
A.8、4、4、8 B.4、4、4、4
C.5、4、4、5 D.8、4、5、4(2)上述四类生物中组成它们的核酸的核苷酸种类分别是
( )，这些核酸中含氮碱基种类分别是( )[答案仍
从(1)选项中选择]
(3)下列有关遗传物质的叙述正确的是( )
A.DNA是所有生物的遗传物质
B.真核生物的DNA都以染色体为载体
C.遗传物质在亲代与子代之间传递性状
D.核酸是生物的遗传物质【解析】凡是细胞生物，不论原核生物或真核生物，细胞中均有DNA和RNA两种核酸，但真正起遗传作用的只有DNA，在无DNA的病毒(如烟草花叶病毒、艾滋病病毒等)中，RNA才起遗传作用。在真核细胞中，由于DNA主要存在于染色体上，故染色体是遗传物质的主要载体，但因线粒体、叶绿体中也有少量DNA，所以线粒体、叶绿体也可作为遗传物质的载体，遗传物质在亲代与子代之间传递的是基因，而非性状。
答案：(1)B (2)A C (3)D【方法归纳】
不同生物体内遗传物质有区别，具体归纳如表所示：【易错提醒】
(1)细胞内既有DNA又有RNA，但只有DNA是遗传物质。
(2)病毒只含有一种核酸——DNA或RNA，遗传物质是DNA或RNA。1.(2013·德州模拟)格里菲思用肺炎球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果( )
A.证明了DNA是遗传物质
B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质
D.没有证明具体哪一种物质是遗传物质【解析】选D。格里菲思用两种肺炎球菌在小鼠体内进行了细菌转化实验，证明了加热杀死的S型球菌内含有某种“转化因子”，它可将R型球菌转化为S型球菌，但当时并未确认该物质的化学本质。真正确认S型球菌中“转化因子”化学本质的实验应为艾弗里等人的肺炎球菌体外转化实验。2.下列关于肺炎球菌转化实验的叙述中，正确的是( )
A.加热杀死后的S型球菌中DNA已经全部断裂，失去活性
B.在艾弗里的实验中，DNA酶将S型球菌DNA水解为脱氧核苷酸，因此不能使R型球菌发生转化
C.在转化过程中，加热杀死后的S型球菌中DNA没有进入R型活球菌的细胞中
D.加热杀死的S型球菌也能使小鼠的体细胞发生转化【解析】选B。加热杀死的S型球菌的DNA仍具有活性；DNA酶能将DNA水解成脱氧核苷酸，DNA不再存在，因此不能使R型球菌发生转化；加热杀死的S型球菌的DNA进入R型球菌体内，使之转化成了S型球菌；S型球菌的DNA与动物细胞内的DNA结构不同，一般不能进行转化。3.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验不能说明的是( )
A.DNA能产生可遗传的变异
B.DNA能自我复制
C.DNA是遗传物质
D.DNA能控制蛋白质的合成
【解析】选A。T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中，侵入大肠杆菌体内的T2噬菌体DNA不但能够复制，而且能指导蛋白质的合成，从而形成子代T2噬菌体的蛋白质外壳。这证明DNA是遗传物质，而在整个过程中，不能证明DNA能产生可遗传的变异。4.有关DNA粗提取的操作，错误的是( )
A.向溶解DNA的烧杯中加蒸馏水的目的是漂洗DNA
B.DNA和杂质分子在95%的冷酒精中溶解度存在差异
C.提取植物细胞DNA时需在研钵中加入洗涤剂和氯化钠等试剂
D.提取动物细胞DNA时可用鸡血与蒸馏水混合后用玻璃棒搅拌【解析】选A。向溶解DNA的烧杯中加入蒸馏水，可以降低DNA的溶解度，从而将DNA析出，故A错误；DNA不溶于酒精，但某些蛋白质等杂质溶于酒精，故B正确；提取植物细胞DNA时，洗涤剂可溶解细胞膜，氯化钠能加速蛋白质解聚，故C正确；提取动物细胞DNA时，蒸馏水使鸡血细胞吸水涨破，释放出DNA，用玻璃棒搅拌可以加快血细胞破裂，故D正确。5.(2013·南京模拟)在“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”中，如果对35S标记的T2噬菌体一组(甲组)不进行搅拌、32P标记的噬菌体一组(乙组)保温时间过长，其结果是( )
A.甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性
B.甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组上清液中也会出现较强放射性
C.甲组沉淀物中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性
D.甲组上清液中也会出现较强放射性，乙组沉淀物中也会出现较强放射性【解析】选A。用35S标记T2噬菌体的蛋白质外壳，若不充分搅拌则会使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体不能分离，所以沉淀物中也有较强放射性；若用32P标记T2噬菌体的DNA，侵入大肠杆菌繁殖，时间过长会导致大肠杆菌破裂释放出子代T2噬菌体，从而使上清液中的放射性较强。6.(多选)(2013·常州模拟)科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，可能出现的结果是( )A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
【解析】选A、B、D。生物体的性状是由其遗传物质控制的，a、b型TMV分别侵染其宿主植物则会出现相应的病斑和相应病毒。所以，③中出现的应为b型病斑和b型病毒。7.1928年，英国科学家格里菲思所做的“肺炎球菌的转化实验”基本实验过程如下：
①将R型活球菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；
②将S型活球菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡；
③将加热杀死后的S型球菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；
④将R型活细菌与加热杀死后的S型球菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
就其实验，回答下列问题：
(1)步骤①、②对照，可得出的结论是 。(2)如果没有步骤③，能否得出格里菲思的结论——加热杀死后的S型球菌中含有促成“R型活球菌转化成S型球菌”的转化因子： 。理由是 。
(3)如果让你完成该实验过程，你认为应该注意哪些问题？?
? 。
(4)在用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的实际最终结果显示：在离心后的上清液中，也具有一定的放射性，而沉淀物的放射性强度比理论值略低。试分析：
①在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是? 。②由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a.在实验中，从T2噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量 ，原因是 。
b.在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵入大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源？ 。理由是? 。【解析】(1)R型球菌无荚膜无毒性，不会使小鼠死亡，S型细菌有荚膜有毒性，会使小鼠死亡；(2)如果没有步骤③，就无对照实验，不能说明实验结论。(3)实验设计要遵循对照原则、单一变量原则和重复原则，而且要注意选材和安全性。(4)理论上讲，DNA已全部注入细菌细胞内，因此上清液不具有放射性；如果时间过长，由于噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中会使上清液的放射性升高。没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，会使上清液出现放射性。答案：(1)S型球菌有毒性，可使小鼠患败血症死亡；R型球菌无毒性，不致死
(2)不能 无对照实验
(3)①四组实验所用的小鼠应选用年龄、体重相同(近)且健康的，所用的R型活菌液、S型活球菌液的浓度、注射量应该相同。②动物实验应注意实验的安全性；所用的S型活球菌不仅可使小鼠患败血症死亡，对人也有强致病性，应注意消毒及自身防护，杜绝S型活球菌对人的感染；实验用品及实验后的动物应妥善处理，严防病菌扩散(4)①T2噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌体内
②a.升高 T2噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中
b.是 没有侵入大肠杆菌的T2噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性8.(2011·江苏高考)关于“噬菌体侵染细菌的实验”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.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染细菌实验中，沉淀物中存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验分别说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质【解析】选C。噬菌体必须寄生在活细胞中，一般的培养基无法培养噬菌体；在用35S和32P标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌时，保温培养的时间不能过长，否则子代噬菌体会从大肠杆菌中释放，从而影响实验结果；用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物中有少量放射性是因为搅拌不充分，使含35S的蛋白质外壳残留在细菌上；32P、35S标记的噬菌体侵染细菌实验共同证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。9.(2010·江苏高考)探索遗传物质的过程是漫长的，直到20世纪初期，人们仍普遍认为蛋白质是遗传物质。当时人们作出判断的理由不包括( )
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组合可以贮存大量遗传信息
【解析】选C。本题借助科学发展史考查蛋白质的多样性等特点。蛋白质不具备热稳定性，也不能复制，故选C项。其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致，可作为遗传物质的理由。10.(2011·广东高考)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如表。由表可知( )A.①不能证明S型细菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型细菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型细菌的DNA是转化因子
D.①～④说明DNA是主要的遗传物质【解析】选C。①组：R+S型细菌的蛋白质，只长出R型细菌，说明蛋白质不是转化因子。②组：R+S型细菌的荚膜多糖，只长出R型细菌，说明荚膜多糖不是转化因子。无法证明S型细菌的荚膜多糖有酶活性。③组：R+S型细菌的DNA，结果既有R型细菌又有S型细菌，说明DNA可以使R型细菌转化为S型细菌。④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型细菌，说明DNA的水解产物不能使R型细菌转化为S型细菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型细菌发生转化。D项此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌两种生物，没有涉及RNA病毒，无法证明DNA是主要的遗传物质。11.(2010·江苏高考)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份。每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地沿一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液颜色的深浅，结果如下表。
(注：“+”越多表示蓝色越深)
分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是 。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌是为了减少 。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2： 。
②针对结论1，请给出合理的解释： 。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是： 。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。【解析】本题主要考查实验探究能力，包括明确实验课题、处理和解释实验步骤、设计可行的实验步骤等。
(1)据题意，该探究实验的自变量有实验材料的种类和温度，因变量为DNA提取量，则该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)搅拌过程中常常会发生DNA的断裂，因而该步骤需要“缓缓地”进行。(3)①据表分析不同自变量条件下的因变量情况，则可得结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多。
②低温能使DNA酶的活性受到抑制，从而降低了DNA的降解速率，使DNA提取量增多。
(4)根据氯仿的理化性质，可采用氯仿与提取液混合，然后吸取上清液。答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多
②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液课件54张PPT。第二讲 DNA的结构和DNA的复制一、DNA分子的结构
1.基本单位
①_____； ②_________；
③_____； ④___________。磷酸脱氧核糖碱基脱氧核苷酸2.平面结构
3.空间结构
规则的_______结构。
二、DNA分子的复制
1.概念
以________为模板，合成子代DNA的过程。
2.时间
_____________________________________。磷酸、脱氧核糖TTGG碱基互补配对双螺旋亲代DNA有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期3.条件
4.基础
DNA规则的双螺旋结构和严格遵循_____________原则。
5.过程DNA分子的两条链游离的4种脱氧核苷酸ATPDNA聚合酶碱基互补配对解旋DNA聚合6.方式
___________。
7.特点
_____________。
8.意义
使遗传信息从亲代传给子代，保持了_________的连续性。半保留复制边解旋边复制遗传信息1.(2012江苏T2C)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数
不等于嘌呤数。( )
【分析】沃森和克里克在提出DNA双螺旋结构时的依据是A和T
的含量总是相等，G和C的含量也相等。
2.构成基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相等。( )
【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA中还含有非基因
片段，无论基因片段还是非基因片段均是由碱基组成的，因
此，DNA分子中的碱基总数多于基因中的碱基总数。××3.(2010广东T4C)DNA复制就是基因表达的过程。( )
【分析】DNA复制是以亲代DNA为模板，合成子代DNA的过程，
而基因表达是指基因指导蛋白质合成的过程。
4.DNA的复制有可能出现“差错”。( )
【分析】在DNA复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对稳定
性，但也可能发生差错，即发生碱基对的增添、缺失或替换—
基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传和变异
的物质基础和根本原因。×√5.DNA复制遵循碱基互补配对原则，新合成的两条子链形成新
的DNA双链。( )
【分析】DNA分子的复制方式为半保留复制，是边解旋边复
制，所以子代DNA分子中包含一条母链和一条子链。×考点 一 DNA分子的结构?
1.DNA分子的组成2.DNA分子的结构模式图解读(1)氢键：配对的碱基间形成碱基对，通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。
(2)磷酸二酯键：连接磷酸和相邻脱氧核苷酸的脱氧核糖的化学键，可用限制性内切酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
(3)每个DNA片段中有2个游离的磷酸基团，而且在整个DNA分子中磷酸、脱氧核糖和含氮碱基三者的数目相等。3.DNA分子的结构特点
(1)稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
(2)多样性：DNA分子中碱基的排列顺序多种多样。
(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。【高考警示】
(1)DNA的水解产物根据水解程度的不同而不同，彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基，初步水解产物是四种脱氧核苷酸。
(2)案例：在DNA分子的一条单链中，相邻的碱基A与T通过什么连接？
正确答案：-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-
错误答案：氢键。分析：受思维定式的影响，未注意“一条单链中，相邻的碱基A与T”，看到A与T的连接就认为是氢键，实际上DNA分子两条单链上的碱基A与T通过氢键连接，一条单链中相邻的碱基A与T通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接。【典例1】(2013·南通模拟)下图为DNA分子片段结构示意图，对该图的正确描述是( )A.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B.图中①、②和③构成了一分子胞嘧啶脱氧核苷酸
C.用PCR技术进行DNA扩增时，需要用解旋酶将⑨断开
D.DNA单链中相邻的两个碱基通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接【解析】选D。①与②相间排列构成了DNA分子的基本骨架；而①与②、③不属于同一个脱氧核苷酸单位；PCR技术进行扩增时，用加热的方法使⑨断开；DNA单链中两个相邻的碱基是通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”连接的。【互动探究】(1)上题图中解旋酶和DNA聚合酶作用部位有什么不同？
提示：解旋酶作用于碱基对之间的氢键，DNA聚合酶作用于DNA单链中脱氧核苷酸之间的化学键。
(2)DNA分子的特异性由什么决定？
提示：碱基对的特定的排列顺序。不同的碱基对排列顺序代表不同的遗传信息。考点 二 DNA的复制?
1.DNA分子的复制(以真核细胞为例)2.DNA复制的有关计算
DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数为2n个。
①含有亲代链的DNA分子数为2个。
②不含亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。
③含子代链的DNA有2n个。
(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。
①亲代脱氧核苷酸链数为2条。
②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数。
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1个。【思维拓展】
(1)生物体中DNA分子复制的场所：
凡是细胞内有DNA的地方均可复制，总结如下：
(2)外界条件对DNA复制的影响：
因为在DNA复制的过程中需要酶的催化作用和ATP供能，所以凡
是影响酶活性和影响细胞呼吸的因素都会影响DNA的复制。【典例2】(2013·扬州模拟)下图表示DNA复制的过程，结合图示判断，下列有关叙述不正确的是( )A.DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开
B.DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反
C.从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间
D.DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段【解析】选C。DNA复制是一个半保留复制过程，第一步需要解旋打开DNA分子双链间的氢键；从图示中可以观察到DNA分子的双向复制特点，生成两条反向平行的子代DNA分子；而图中只出现了一个复制叉不能得到多起点复制的结论；DNA分子复制的原料为游离的脱氧核苷酸。【变式训练】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能的是( )
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D.产生了16个DNA分子【解析】选B。由于DNA的复制为半保留复制，经过4次复制形成16个DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制4次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(24-1)=600个。DNA分子中碱基的计算方法
【典例】从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA分子的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的( )
A.26%、22% B.24%、28%
C.14%、11% D.11%、14%【解析】选A。由题干可获取的主要信息有：①DNA双链中G=
C=23%；②H链中A占28%，C占24%。解答本题首先求出各类碱基
占全部碱基的比例，然后利用关系式 计算并
做出判断。由DNA分子中G与C之和占全部碱基的46%，可知DNA
分子中A与T之和占全部碱基的54%，则在DNA分子双链中A=T=
27%，G=C=23%，H链中A占28%，C占24%，则与H链相对应的另一
条链中，A占2×27%-28%=26%，C占2×23%-24%=22%。【方法归纳】设一个DNA分子有两条链：α链、β链(如下
图)，根据碱基互补配对原则(A与T配对、G与C配对)，碱基之
间的数量关系归纳如下：
α链 —A—G—C—T—T—C—C—……
β链 —T—C—G—A—A—G—G—……
则：
简记为“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。(2)
(3)设
且以α链为模板合成的RNA中 。
简记为“DNA两互补链中，不配对的两碱基之和的比值乘积为
1”。(4)在一个双链DNA分子中，某碱基占碱基总数的百分数等于每
条链中该碱基所占比例的平均值。
即
【易错提醒】上述所涉及的关系是针对双链DNA而言的,单链
DNA无上述关系。【变式训练】已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的( )
A.34%和16% B.34%和18%
C.16%和34% D.32%和18%【解析】选A。设该DNA分子的两条链分别为1链和2链，双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的34%，则A+T占66%，又因为双链DNA分子中，互补配对的两种碱基之和占整个DNA分子比例和每条链中的比例相同，因此A1+T1=66%，G1+C1=34%，又因为T1与C1分别占该链碱基总数的32%和18%，则A1=66%-32%=
34%；G1=34%-18%=16%，根据DNA分子的碱基互补配对关系，所以T2=A1=34%，C2=G1=16%。1.关于DNA分子结构的叙述，不正确的是( )
A.每个DNA分子一般都含有四种脱氧核苷酸
B.每个DNA分子中的碱基、磷酸、脱氧核苷酸、脱氧核糖的数目是相等的
C.每个脱氧核糖上均连着一个磷酸和一个碱基
D.双链DNA分子中的一段，如果有40个腺嘌呤，就一定同时含有40个胸腺嘧啶【解析】选C。DNA分子的结构单位是脱氧核苷酸，在形成DNA分子时，相邻的脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间形成了磷酸二酯键，因此，除DNA分子中处于两端的脱氧核糖之外，其余脱氧核糖均连接有两个磷酸。2.甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是( )
A.蓝藻、变形虫 B.T2噬菌体、豌豆
C.硝化细菌、绵羊 D.肺炎球菌、烟草花叶病毒
【解析】选D。生物的遗传物质要么是DNA，要么是RNA，若是DNA，则嘌呤数=嘧啶数，而题目中乙生物的遗传物质中嘌呤数不等于嘧啶数，故不是DNA而是RNA。四个选项中，只有D中烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。细胞结构的生物体内的核酸有DNA和RNA两种，嘌呤数和嘧啶数可能不相等。D选项符合题意。3.某DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%，则该片段中腺嘌呤有( )
A.240个 B.160个 C.800个 D.48个
【解析】选B。在DNA分子中，由于遵循碱基互补配对原则，即A=T，G=C，故当胞嘧啶有240个，占全部碱基的30%时，此片段的全部碱基数为240÷30%=800个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各占20%，通过计算可求得其分别有160个。4.(多选)(2013·扬州模拟)有关真核细胞DNA分子的复制，下列叙述正确的是( )
A.复制的场所是细胞核，发生在细胞分裂的间期
B.在复制过程中不断有磷酸二酯键和氢键的形成
C.复制过程需要解旋酶、DNA连接酶的催化，并且需要消耗ATP
D.复制后产生的两个子代DNA分子共含有4个游离的磷酸基团【解析】选B、D。在真核生物中，DNA分子复制的场所有线粒体、叶绿体及细胞核，发生在细胞分裂的间期；复制时同一条链不同核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的，两条链之间是通过氢键连接的；复制过程中不需要DNA连接酶；每个子代DNA分子都含有两个游离的磷酸基团，则2个子代DNA分子共有4个游离的磷酸基团。5.下图为真核细胞DNA复制过程模式图，请根据图示过程，回
答问题。
(1)由图示得知，1个DNA分子复制出乙、丙2个DNA分子，其方
式是 。(2)解旋酶能使双链DNA解开，但需要细胞提供 。除了图中所示酶外，丙DNA分子的合成还需要 酶。
(3)从图中可以看出合成两条子链的方向 。
(4)细胞中DNA复制的场所是 ；在复制完成后，乙、丙分开的时期为 。
(5)若一个卵原细胞的一条染色体上的β-珠蛋白基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是 。【解析】(1)解旋中需要断开氢键，消耗ATP。要将DNA片段连接起来需要DNA连接酶。(2)DNA主要存在于细胞核中，此外线粒体、叶绿体中也存在少量DNA。乙与丙是复制后的两个DNA分子，位于两条姐妹染色单体上，随姐妹染色单体的分开而分开。(3)若DNA的一条链中A替换为T，复制后的同源染色体(四分体)中，只有一条染色单体上的DNA含突变基因，这条染色单体进入卵细胞的可能性为1/4。
答案：(1)半保留复制 (2)能量(ATP) DNA连接
(3)相反 (4)细胞核、线粒体和叶绿体 有丝分裂后期、减数第二次分裂后期 (5)1/46.(2011·海南高考)关于核酸生物合成的叙述，错误的是
( )
A.DNA的复制需要消耗能量
B.RNA分子可作为DNA合成的模板
C.真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D.真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期【解析】选D。A项，DNA的复制需要线粒体提供能量；B项，RNA可以逆转录合成DNA，因此某些逆转录病毒可以把RNA分子作为DNA合成的模板；C项，DNA的复制及mRNA、tRNA的合成都主要是在细胞核中完成的；D项，真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。7.(2011·安徽高考)甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是( )A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次【解析】选D。甲图，每一起点处DNA的两条链都作为模板，且双向延伸，因此甲为DNA的复制；乙图，每一起点处DNA的一条链作为模板，且单向延伸，因此乙为转录，只有甲通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子。甲、乙所示过程都主要在细胞核内进行，都不能在细胞质基质中进行；甲、乙所示过程都需要解旋酶；一个细胞周期中，DNA只复制一次，转录可进行多次。8.(2009·江苏高考)下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是( )A.图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B.图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C.真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D.真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【解析】选A。本题通过信息考查DNA复制的相关知识。从图中能看出有3个复制起点，但3个起点复制的长度不等，所以不是同时开始的。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，多起点同时开始复制的方式缩短了复制时间，提高了复制速率。真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与。9.(2012·福建高考)双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板、胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸。则以该单链为模板合成出的不同长度的子链最多有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种【解题指南】解答本题的关键是：
(1)注意题干关键信息：双脱氧核苷酸结构与脱氧核苷酸相似，由此推出胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与碱基A能发生碱基互补配对。
(2)注意特殊情况：胸腺嘧啶双脱氧核苷酸未与碱基A配对。【解析】选D。由题干可知，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸可以与DNA序列中的碱基A发生互补配对，在人工合成的适量DNA序列中有4个碱基A，可以在4处与胸腺嘧啶双脱氧核苷酸发生碱基互补配对产生4个不同的子链；若在这4处都没有发生碱基互补配对，则产生第5种子链，因此以该单链为模板最多能合成5种不同长度的子链。课件73张PPT。第三讲 基因控制蛋白质的合成一、RNA的结构与分类
1.结构
一般是_____，比DNA短。
2.分布
在_______内合成，通过_____进入细胞质。单链细胞核核孔3.分类
二、遗传信息的转录和翻译细胞核内转运氨基酸核糖体1.试写出与①②有关的知识
2.密码子
(1)位置：_____上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
(2)作用：决定_______。
(3)种类：64种。其中决定氨基酸的密码子有___种(__种起始
密码子)，终止密码子有3种。转录翻译细胞核mRNA核糖核苷酸RNA蛋白质mRNA氨基酸612三、基因对性状的控制
1.根据中心法则图解填写序号的名称
①__________；②_____；③_____；④__________；
⑤__________。
2.基因控制性状
(1)基因的主要功能：把_________转变为由特定的_______按
一定的顺序构成的多肽和_______，从而决定生物体的_____。 DNA的复制转录翻译RNA的复制RNA逆转录遗传信息氨基酸蛋白质性状(2)生物体性状的种类
(3)生物体性状的影响因素：
(4)基因与性状的三种对应关系：
其中最常见的是：_______(即一个基因___________性状)。 生理生化基因组成环境一对一只决定一种四、人类基因组计划的目的及意义
1.目的
测定人类基因组的全部________，解读其中包含的_______
___。
2.意义
认识到人类基因组的_________________及其相互关系，有利
于诊治和预防人类疾病。DNA序列组成、结构、功能遗传信息1.(2010江苏T2A)人体细胞在mRNA合成的同时就会有多个核糖
体结合到mRNA上。( )
【分析】边转录边翻译是原核生物的特点，而人体细胞首先合
成mRNA，通过核孔进入到细胞质中与核糖体结合后再进行翻译
过程。
2.(2011海南T15D)细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种
氨基酸。( )
【分析】tRNA有61种，其功能是识别并转运特定的氨基酸，即
细胞中有多种tRNA，一种tRNA只能转运一种氨基酸。×√3.转录是以DNA的两条链作为模板，只发生在细胞核中，以4种
核糖核苷酸为原料。( )
【分析】对于真核生物而言，RNA主要是在细胞核中，以4种核
糖核苷酸为原料，以DNA的一条链作为模板合成的；除细胞核
外，叶绿体和线粒体中也能合成RNA。原核生物中RNA是在细胞
质中合成的。
4.(2010海南T12D)DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵
循中心法则。( )
【分析】DNA病毒中没有RNA，但其遗传信息的传递仍遵循中心
法则，包括DNA的复制、转录和翻译三个过程。××5.决定氨基酸的密码子有64种，反密码子位于tRNA上，也有64
种。( )
【分析】密码子有64种，但决定氨基酸的密码子只有61种。反
密码子是指位于tRNA上，可以与mRNA上的密码子发生碱基互补
配对的三个相邻碱基，当反密码子与密码子发生碱基互补配对
时，tRNA会携带相应氨基酸，进行翻译过程，故反密码子的个
数与决定氨基酸的密码子的个数相同，有61种。
6.(2010广东T4B)每种氨基酸仅由一种密码子编码。( )
【分析】一种氨基酸可由一种或多种密码子编码。××考点 一 基因指导蛋白质的合成过程——转录和翻译?
1.转录、翻译过程中有关图形解读
(1)转录：指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，其特点是边解旋边转录(如图一)。(2)翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程(如图二)。
①碱基配对双方是mRNA上密码子和tRNA上反密码子，故A-U、U-A配对，不能出现T。
②一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA结合位点。
③翻译起点：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。
④翻译进程：核糖体沿着mRNA移动，读取下一个密码子，但mRNA不移动。(3)mRNA与核糖体数量、翻译速度的关系图：①数量关系：一个mRNA可同时结合多个核糖体，形成多聚核糖体。
②目的意义：少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。
③方向：从左向右(见上图)，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前。
④结果：合成的仅是多肽链，要形成蛋白质往往还需要运送至内质网、高尔基体等结构中进一步加工。
⑤图示中4个核糖体合成的4条多肽链因为模板mRNA相同而相同。(4)DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解：
翻译过程中，mRNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以不考虑
终止密码子时，经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是DNA(基因)中碱基数目的1/6。2.DNA自我复制、转录和翻译的联系【高考警示】
(1)DNA分子复制、转录和翻译过程中的碱基互补配对不同：
①DNA分子复制时：亲代链与子代链间存在碱基互补配对；
②DNA分子转录时：模板链与RNA链间存在碱基互补配对；
③翻译过程中：mRNA中密码子与tRNA中反密码子间存在碱基互补配对。
(2)蛋白质合成时核糖体的特点：
在合成蛋白质时，在同一条mRNA链上结合多个核糖体，合成若干条相同多肽链，而不是多个核糖体共同完成一条肽链的合成。【典例1】下图为蛋白质的合成过程示意图，请据图回答有关问题：(1)图一中发生在细胞核中的过程是 。
(2)图一中基因表达的最后一阶段是在[ ] 中完成的，这一过程中还需要mRNA、[④]氨基酸、 、 和 。
(3)图一中③称为 ，在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是 。(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。对此过程的理解错误的是( )
A.X在MN上的移动方向是从右到左，所用原料是氨基酸
B.多聚核糖体能够加速细胞内蛋白质合成速率的原因是同时合成多条多肽链
C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同
D.合成MN的场所在细胞核，而X一定附着在内质网上【解析】(1)细胞核中DNA分子正在进行转录。
(2)基因表达的最后阶段是在核糖体中完成的，这一过程称为翻译，翻译需要mRNA、氨基酸、ATP、tRNA和酶。
(3)③为mRNA上相邻的三个碱基，应该属于密码子。由于tRNA一端含有反密码子，另一端携带相应的氨基酸，所以tRNA是将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质。(4)图二表明，多聚核糖体是以mRNA(核糖核酸)为模板，以20种游离的氨基酸为原料合成蛋白质的，根据多肽链的长短可以判断，X在MN上是从左向右移动的；由题图可看出，同时有多条多肽链在合成，能够加快蛋白质的合成速率；由于T1、T2、T3的模板相同，都是MN，因此其上氨基酸顺序也相同；mRNA的合成场所是细胞核，而核糖体既可附着在内质网上，也可游离在细胞质中。
答案：(1)转录 (2)[⑤]核糖体 酶 tRNA ATP
(3)密码子 tRNA (4)A、D【互动探究】(1)根据图一分析，转录类似于DNA复制过程，即边解旋边转录，两过程中关键的不同点和相同点是什么？
提示：转录时以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料；而DNA复制时则以DNA的两条链为模板，以脱氧核苷酸为原料。转录和DNA复制过程都需要模板、酶、原料和能量。
(2)当图二中X或图一中⑤在细胞内数量增多时，推断细胞核内哪种结构体积增大？并说明原因。
提示：核仁。因为X和⑤均为核糖体，其合成与核仁有关。核仁的大小与细胞合成蛋白质的多少有关，蛋白质合成旺盛的细胞核糖体多、核仁大。 基因指导蛋白质合成的相关计算
【备选典例】(2013·南京模拟)一个mRNA分子有m个碱基，其
中G+C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板
DNA分子的A+T数目、合成蛋白质时脱去的水分子数目最多分别
是( )
A.m、(m/3)-1
B.m、(m/3)-2
C.2(m-n)、(m/3)-1
D.2(m-n)、(m/3)-2【解析】选D。由mRNA上G+C有n个，可推知整个DNA分子上G+C有2n个，则DNA上含有A+T=2m-2n=2(m-n)；又知合成了2条肽链，则最多脱去的水分子数=(m/3)-2。【变式训练】一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数依次为( )
A.33 11 B.36 12
C.12 36 D.11 36
【解析】选B。一条含有11个肽键的多肽，含有12个氨基酸。mRNA中三个碱基决定一个氨基酸；一个氨基酸至少由一种转运RNA来转运。因此，此mRNA中至少含有36个碱基，合成这段多肽需要12个tRNA。考点 二 基因与性状的关系?
1.中心法则图解及解读
(1)细胞生物及噬菌体等DNA病毒的中心法则：(2)烟草花叶病毒等大部分RNA病毒的中心法则：
(3)HIV等逆转录病毒的中心法则：2.基因控制性状的途径
(1)直接途径：
①机理：基因 蛋白质结构 生物体性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病的病因。
(2)间接途径：
①机理：基因 酶的合成 细胞代谢 生物性状。
②实例：白化病、豌豆的粒形。【高考警示】
基因与性状并不都是一对一的关系
(1)一般而言，一个基因决定一种性状。
(2)生物体的一种性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿素
的形成至少与50多个不同基因有关。
(3)有些基因可影响多种性状，如 ，基
因1可影响B和C性状。
(4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。【典例2】右图表示有关遗传信息传
递的模拟实验。下列相关叙述中合
理的是( )
A.若X是RNA，Y是DNA，则试管内必
须加入DNA连接酶
B.若X是CTTGTACAA，Y含有U，则试
管内必须加入逆转录酶
C.若X与Y都是DNA，则试管内必须加入氨基酸
D.若X是mRNA，Y是蛋白质，则试管内还要有其他RNA【解析】选D。若X是RNA，Y是DNA，表示逆转录过程，需加入逆转录酶；若X是CTTGTACAA，Y含有U，表示转录过程，需加入RNA聚合酶；若X与Y都是DNA，表示DNA的复制过程，需加入DNA聚合酶；若X是mRNA，Y是蛋白质，表示翻译过程，则试管内还要有其他RNA，如tRNA。【变式训练】下列有关生物体内基因、酶与性状的关系，正确的是( )
A.绝大多数酶是基因转录的产物
B.一种性状只能由一种基因控制
C.基因控制性状可通过控制酶的合成来实现
D.细胞只要含有某种酶的基因，就会有相应的酶
【解析】选C。绝大多数酶是蛋白质，是基因表达的产物；一种性状也可能由多种基因控制；基因控制性状可通过控制酶的合成来实现，也可通过控制蛋白质结构来实现；基因选择性表达，不同的细胞会表达不同的基因。【拓展延伸】
遗传信息、密码子和反密码子的比较
1.区别2.联系
(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。3.对应关系【备选典例】根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是
( )
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU【解析】选C。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称做1个密码子。根据mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA上的密码子最后的碱基为U。DNA的一条链为TG_，另一条链为AC_，若DNA转录时的模板链为TG_链，则mRNA上的密码子为ACU；若DNA转录时的模板链为AC_链，则mRNA上的密码子为UGU。基因中碱基数、mRNA中碱基数及肽链中氨基酸数的计算方法
【典例】已知有1 000个碱基的一段单链mRNA分子中，腺嘌呤和尿嘧啶之和所占比例为20%，则转录mRNA的DNA中非模板链的胞嘧啶的数量最多是( )
A.1 200 B.800 C.400 D.1 600【解析】选B。由于该mRNA是以DNA分子的一条链为模板转录来的，所以DNA分子的每条链上各有1 000个碱基。根据碱基互补配对原则得出：mRNA上G+C与DNA中非模板链上的G+C相等。又已知mRNA分子中腺嘌呤和尿嘧啶之和所占比例为20%，得A+U=
1 000×20%=200个，则G+C=1 000-200=800个，所以胞嘧啶最多为800个。【方法归纳】计算相关数目时，首先要结合转录和翻译的过
程，理解数量关系，再进行计算。
(1)DNA(基因)、mRNA中碱基与肽链中氨基酸个数关系图解：
即DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1。(2)计算中“最多”和“最少”的分析：
①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目是蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。
②基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。
③在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字，如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。(3)mRNA上碱基比例：
mRNA上A+U的数值和比例=模板链上A+T的数值和比例。 核酸种类的判断方法
【备选典例】经分析某生物体内只有一种核酸分子，碱基A与C
之和占碱基总数的5.5%，碱基U占碱基总数的24%，由此可知该
生物是( )
A.玉米 B.烟草花叶病毒
C.噬菌体 D.果蝇
【解析】选B。由于该生物体内只有一种核酸分子，且不含T只
含U，说明遗传物质是RNA。题中所述生物只有烟草花叶病毒是
RNA病毒，故选择B项。【方法归纳】确定核酸的种类时，可以从两个角度分析
(1)看组成物质：若核酸中出现碱基T或脱氧核糖，则必为DNA；若出现碱基U或五碳糖为核糖，则必为RNA。
(2)看数量关系：若A≠T，C≠G，则为单链DNA；若A=T，C=G，则一般认为是双链DNA。【易错提醒】(1)核酸包括DNA、RNA，某种生物的遗传物质只能是其中的一种。
(2)核酸的基本组成单位是核苷酸，DNA和RNA的基本组成单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。1.有关蛋白质合成的叙述，不正确的是( )
A.终止密码子不编码氨基酸
B.每种tRNA只转运一种氨基酸
C.tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D.核糖体可在mRNA上移动【解析】选C。终止密码子不编码氨基酸，每种tRNA只转运一种氨基酸，tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子之间遵循碱基互补配对原则，密码子携带了氨基酸序列的遗传信息；核糖体可在mRNA上移动。2.tRNA上三个相邻碱基为UAC，那么它所对应的密码子和携带的氨基酸为( )
A.GUA、缬氨酸 B.CAU、组氨酸
C.UAC、酪氨酸 D.AUG、甲硫氨酸
【解析】选D。tRNA上三个相邻碱基为UAC，则mRNA上与之对应的密码子为AUG，故此tRNA上运载的氨基酸是甲硫氨酸。3.下列关于中心法则的叙述中，错误的是( )
【解析】选D。逆转录是以RNA为模板、脱氧核苷酸为原料合成
DNA的过程。该过程仅发生于某些RNA病毒在宿主细胞的增殖过
程中。4.着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以( )
A.控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状
B.控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状
C.控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状
D.直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
【解析】选C。DNA修复酶是基因控制合成的，说明基因可以控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。5.(2013·无锡模拟)下图为某生物体内相互关联的三个分子的部分结构示意图。据图分析，下列叙述错误的是( )A.分子1能够进行复制和转录
B.分子2中含鸟嘌呤不含尿嘧啶
C.分子3的基本结构单位是氨基酸
D.分子2到分子3的过程称为翻译
【解析】选B。分子1为DNA分子，能够进行复制和转录；分子2为mRNA，含有尿嘧啶；分子3为蛋白质，是由氨基酸构成的；以分子2(mRNA)为模板合成分子3(蛋白质)的过程为翻译。6.(多选)(2013·南京模拟)下列关于下图中①②两种分子的说
法正确的是( )
A.①为DNA，在正常情况下复制后形
成两个相同的DNA
B.②为tRNA，一种tRNA可携带不同
的氨基酸
C.遗传信息位于①上，密码子位于
②上
D.①和②共有的碱基是A、C、G【解析】选A、D。①为DNA分子，可以进行复制；②为tRNA，具有运输氨基酸的功能，一种tRNA只能转运一种氨基酸；遗传信息位于DNA上，而密码子位于mRNA上；①中有的碱基为A、T、G、C，②中有的碱基为A、U、G、C，所以①和②都有A、C、G三种碱基。7.(2013·宿迁模拟)下图为遗传信息的传递过程，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题。(1)图1中能够发生A与U相互配对的有 (填序号)，图1中可在人体正常细胞内发生的过程有 。(填序号)
(2)与DNA分子相比，RNA分子中特有的化学组成是 和 。
(3)图2中甘氨酸的密码子是 。若该蛋白质由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数至少为 个。
(4)若要改变图2中合成的蛋白质分子，将图中天冬氨酸变成缬氨酸(缬氨酸密码子为GUU、GUC、GUA、GUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 。
(5)已知某mRNA中(A+U)/(G+C)=0.2，则合成它的DNA双链中(A+T)/(G+C)= 。【解析】(1)在DNA→RNA、RNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质的过程中均能发生A—U配对；人体正常细胞中可进行DNA复制、转录和翻译过程。
(2)与DNA分子相比，RNA特有的化学组成是核糖和尿嘧啶。
(3)由图2中运输甘氨酸的tRNA一端三个碱基CCA可知，mRNA上对应密码子为GGU。由mRNA中三个碱基对应一个氨基酸可知，n个氨基酸对应mRNA中3n个碱基。
(4)天冬氨酸对应的密码子为GAC，若mRNA中对应氨基酸变为缬氨酸(GUC)，应是由DNA模板链中相应位置的T变为A。(5)mRNA是与DNA分子的模板链一一对应的，和互补链是一样的，区别就是将T换成U，(A+U)/(G+C)=0.2，则(A+T)/(G+C)
=0.2是非模板链中的比例，与整个DNA分子中(A+T)/(G+C)是相等的。
答案：(1)②③④⑤ ①③⑤
(2)核糖 尿嘧啶 (3)GGU 3n (4)T→A (5)0.28.(2012·新课标全国卷)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( )
A.tRNA种类不同
B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同
D.同一密码子所决定的氨基酸不同【解析】选B。A项，组成两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，则tRNA的种类也相同；B项，蛋白质合成过程中，蛋白质的氨基酸排列顺序由mRNA的碱基排列顺序决定；C项，所有的核糖体都是由蛋白质和rRNA组成；D项，所有生物共用一套密码子，一个密码子只决定一种氨基酸。9.(2011·江苏高考)关于转录和翻译的叙述，错误的是( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性【解题指南】
(1)知识储备：
①转录需要原料及RNA聚合酶的作用。
②密码子具有简并性。
(2)解题关键：
①RNA聚合酶作用于DNA的一条链。
②不同密码子可以编码同种氨基酸。【解析】选C。A项，转录时以4种核糖核苷酸为原料，合成RNA。B项，转录时，RNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反应的停止。C项，核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质。D项，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性，有利于稳定遗传。10.(2010·江苏高考)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码后开始翻译(如图所示)。回答下列问题：(1)图中甘氨酸的密码子是 ，铁蛋白基因中决定
“ ”的模板链碱基序列为
。
(2)浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ，
从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合
Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译。
这种调节机制既可以避免 对细胞的毒性影响，又可以减
少 。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远
大于3n，主要原因是 。(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 。
【解题指南】解答此题应注意以下关键点：
(1)基因表达的具体过程。
(2)读图并提取、梳理与题目相吻合的信息。【解析】(1)据图可知，甘氨酸的反密码子(tRNA上)是CCA，根
据碱基互补配对原则，甘氨酸的密码子是GGU。据图可知，编
码“ ”氨基酸序列的mRNA碱基序列
为……GGUGACUGG……，根据碱基互补配对原则，转录该mRNA
的DNA模板链碱基序列为……CCACTGACC……，也可以是
……CCAGTCACC……(转录方向与前者相反)。(2)铁应答元件存在于铁蛋白mRNA上，当Fe3+浓度低时，铁应答元件能与铁调节蛋白发生特异性结合，导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白mRNA能够翻译，这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白)，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
(3)指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在一些诸如铁应答元件、终止密码等不能编码氨基酸的序列，故指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n。(4)色氨酸的密码子为UGG，亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，其中与色氨酸的密码子相差一个碱基的是UUG，即可由UGG变为UUG，故DNA模板链上的碱基变化是由ACC→AAC，即一个碱基由C→A。
答案：(1)GGU
……CCACTGACC……(……CCAGTCACC……)
(2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+
细胞内物质和能量的浪费
(3)mRNA两端存在不翻译的序列
(4)C→A课件82张PPT。第四讲 基因突变和基因重组一、基因突变
1.概念
DNA分子中碱基对的_________________等。
2.时间
主要发生在_____________或_______________________。
3.诱发因素增添、缺失或改变有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期4.突变特征
(1)___________：一个基因可以向不同方向发生变异。
(2)随机性：生物个体发育的_______________；
(3)_______：自然条件下，突变频率很低。
(4)_____性：在整个生物界普遍存在。
5.意义
(1)新基因产生的途径；
(2)生物变异的_________；
(3)生物进化的_________。方向不确定任何时期和部位频率低普遍根本来源原始材料6.实例——红细胞呈镰刀状
(1)直接原因：血红蛋白的一条多肽链上一个_______由正常的
谷氨酸变成了缬氨酸。
(2)根本原因：控制血红蛋白合成的________中的一个_______
___由正常的CTT突变为CAT。
二、基因重组
1.概念
在生物体进行_________的过程中，控制不同性状的基因的___
_______。氨基酸DNA分子碱基序列有性生殖重新组合2.类型及发生时间
如图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。(1)发生时间：
写出相应细胞所处的时期：[a]___________；[b]___________
_________。
(2)类型：
[a]：同源染色体上_______________之间交叉互换；
[b]：非同源染色体上的___________之间自由组合。
3.意义
(1)形成___________的重要原因之一。
(2)_________的源泉。四分体时期减数第一次分裂后期非姐妹染色单体非等位基因生物多样性生物进化三、重组DNA技术
1.概念
将从一个生物体内分离得到或人工合成的_________导入另一
个生物体中，使后者获得_____________或表达_____________
的技术。
2.基本工具 目的基因新的遗传性状所需要的产物限制性内切酶 DNA连接酶 质粒 噬菌体 3.重组DNA技术的一般过程分离 基因工程载体 重组DNA 受体细胞 4.应用
(1)转基因微生物被用于生产_________等。
(2)定向地改造生物，特别是改造高等动植物，如我国培育出
的转基因抗虫作物——_____________。各种药品转基因抗虫棉1.(2010江苏T6C)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基
因突变发生的位置。( )
【分析】基因突变属于分子水平的变异，在显微镜下观察不
到。
2.(2011江苏T22B)有丝分裂和减数分裂过程中均可以发生非同
源染色体之间自由组合，导致基因重组。( )
【分析】基因重组只发生在减数分裂过程中。××3.基因突变是由于DNA分子的增添、缺失或改变引起的结构的
变异。( )
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变
引起的基因结构的改变。
4.一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重
组。( )
【分析】基因重组至少需要两对等位基因，一对等位基因体现
了基因分离定律。一对同源染色体可以通过交叉互换进行基因
重组。×√5.(2010全国卷ⅡT5D)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细
菌后，其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程。( )
【分析】基因工程是在人为作用下进行的，噬菌体感染细菌无
人为因素，所以不属于基因工程。
6.在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对。( )
【分析】将重组DNA导入受体细胞中，这一步骤中没有涉及碱
基互补配对。××考点 一 基因突变?
1.基因突变原因分析2.类型
(1)显性突变：如a A，该突变一旦发生即可表现出相应性
状。
(2)隐性突变：如A a，突变性状一旦在生物个体中表现出
来，该性状即可稳定遗传。3.基因突变与性状的关系
(1)基因突变引起生物性状的改变：(2)基因突变未引起生物性状改变的原因：
①突变发生在基因的非编码区域。
②根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。
③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。
4.基因突变对子代的影响
(1)基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。
(2)如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。【思维拓展】
由基因突变可联系的知识
(1)联系细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA复制时，DNA分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。
(2)联系细胞癌变：癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。
(3)联系生物育种：诱变育种就是利用基因突变的原理进行的。
(4)联系生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。【典例1】下表是苋菜抗“莠去净”(一种除草剂)突变品系和敏感品系的部分DNA碱基和氨基酸所在的位置。请分析选择正确说法( )A.基因中碱基的改变，一定能引起蛋白质中氨基酸的改变
B.其抗性的产生是由于基因上的密码子发生了改变
C.其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定第228位氨基酸的有关碱基中的A被G代替
D.突变品系不能再突变为敏感品系
【解析】选C。基因中碱基的改变，不一定能引起蛋白质中氨基酸的改变，因一种氨基酸可能有多种密码子；苋菜产生抗性是由于基因上的碱基改变最终引起蛋白质结构的改变而产生的；基因突变是不定向的，突变品系也可能突变为敏感品系。【互动探究】(1)抗性品系与敏感品系根本的区别是什么？
提示：DNA序列不同。控制抗性品系与敏感品系的基因是一对等位基因，其DNA中碱基的排列顺序不同。
(2)苋菜产生抗性品系，如何评价其利害关系？
提示：产生抗性基因可以抗除草剂，对苋菜本身是有利的，对人类来说是不利的。【变式训练】由于基因突变，细胞中有一种蛋白质在赖氨酸残基(位置)上发生了变化。已知赖氨酸的密码子为AAA或AAG；天冬氨酸的密码子为GAU或GAC；甲硫氨酸的密码子为AUG。根据已知条件，你认为基因模板链上突变后的脱氧核苷酸和替代赖氨酸的氨基酸分别是( )【解析】选D。通过观察，AAG与AUG相差一个碱基，最有可能发生突变。基因模板链上的赖氨酸碱基为TTC，赖氨酸的密码子为AAG，突变后变为甲硫氨酸AUG，反推可知mRNA的AUG是由DNA的TAC转录而来，即由TTC突变为TAC。考点 二 基因重组?
1.概念理解
(1)范围：真核生物有性生殖。
(2)实质：控制不同性状的非等位基因重组。
(3)发生过程：减数分裂过程中。
(4)广义基因重组：还包括通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程及人工作用下R型球菌转化为S型球菌。2.基因突变与基因重组的比较【高考警示】
(1)交叉互换≠基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组；如果发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。
(2)精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。
(3)基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎球菌转化中都发生了基因重组。【典例2】下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代
表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映
的是( )
A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组
B.图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变
C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组
D.图丙细胞表示发生自由组合【解析】选A。根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝粒已分开，而且有同源染色体，是有丝分裂；造成相同两条染色体上基因不同是基因突变。图乙细胞处于分裂间期；图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以甲不能进行基因重组；1与2的片段部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，属于基因重组；图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合。【互动探究】(1)图丙细胞中1与4发生片段交换，属于什么变异？
提示：染色体结构变异。1与4属于非同源染色体。
(2)若图甲与图丙都发生基因突变，遗传给后代的可能性哪个大？
提示：图丙细胞遗传给后代的可能性大。图甲细胞产生的是体细胞，不遗传给后代。【变式训练】依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中
没有发生基因重组的是( )
【解析】选A。基因重组有三种类型，自由组合重组、交叉互
换重组、通过基因工程实现的人工重组；A选项属于诱变育
种，利用的原理是基因突变。【拓展延伸】
基因工程的操作工具及基本步骤
1.基因工程操作工具
(1)限制性内切酶：
①分布：主要在微生物体内。
②特性：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
③实例：EcoRⅠ限制性内切酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开(如图)。④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。
⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
(2)DNA连接酶：
①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。
②催化位置：两个具有黏性末端的DNA片段之间的缺口。
③催化结果：形成重组DNA。
(3)常用的运载体——质粒：
①本质：小型环状DNA分子。②作用：
a.作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去；
b.用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
③条件：
a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制；
b.有多个限制性内切酶切点；
c.有标记基因。2.基因工程操作步骤图解对基因工程步骤的五点说明：
(1)限制性内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只是前者切开，后者连接。
(2)要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。
(3)获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制性内切酶，目的是产生相同的黏性末端。
(4)将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。
(5)动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细胞，再通过植物组织培养方式形成新个体；微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞。【思维拓展】
与DNA有关酶的作用
(1)DNA酶：即DNA水解酶，可以将DNA水解成脱氧核苷酸。
(2)DNA聚合酶：在DNA复制的过程中，连接单个游离的脱氧核苷酸到DNA片段上，需要模板。
(3)DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，不需要模板。
(4)解旋酶：在DNA复制时，破坏氢键，使DNA双链打开。
(5)限制性内切酶：破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。【备选典例】下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”： ； ； ； 。
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？ ，为什么？ 。
(3)过程②必需的酶是 酶，过程③必需的酶是 酶。
(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若③④⑤过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶 个。
(5)在利用A、B获得C的过程中，常用 切割A和B，使它们产生 ，再加入 ，才可形成C。【解析】(2)图中①过程是从细胞中获取相应的mRNA，由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞中的胰岛素基因不转录，不表达，因此不能形成胰岛素mRNA。
(3)从mRNA→DNA是逆转录的过程，需要逆转录酶。DNA分子的扩增需用解旋酶将双链DNA解旋为单链。
(4)一个DNA分子中的鸟嘌呤(b个)和胸腺嘧啶之和占碱基总数(2a个)的一半，所以一个DNA分子片段中胸腺嘧啶数为(a-b)个。连续复制4次，共产生DNA分子24=16个，由于复制方式为半保留复制，故需要提供的胸腺嘧啶数量为(a-b)×(16-1)=
15(a-b)。(5)构建基因表达载体时目的基因与运载体需用同一种限制酶切割，产生相同的黏性末端，才可以在DNA连接酶的作用下连接形成基因表达载体。
答案：(1)提取目的基因 目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
(2)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA
(3)逆转录 解旋 (4)15(a-b)
(5)同一种限制性内切酶 相同的黏性末端
DNA连接酶【互动探究】(1)图中⑤是什么过程？
提示：DNA分子扩增，获得大量目的基因。
(2)图中从大肠杆菌获得的B结构，其作用是什么？
提示：B是质粒，作为运载体，其作用是与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞。【变式训练】(2013·潍坊模拟)某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将其转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列说法正确的是( )
A.基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达
B.目的基因来自细菌，可以不需要载体直接导入受体细胞
C.基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径
D.目的基因可随马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达【解析】选D。植物体细胞全能性易于表达，所以基因a也可以导入除受精卵之外的体细胞中；目的基因与载体结合后导入受体细胞更易表达；目的基因可随着马铃薯的DNA分子复制而复制，传给子代细胞并表达；基因a导入成功后不一定会抑制受体细胞中原有的新陈代谢。一、判断基因突变、基因重组的方法
【典例1】如图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断不正确的是( )A.甲细胞表明该动物发生了基因突变
B.乙细胞表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生基因突变
C.丙细胞表明该动物在减数第一次分裂时发生交叉互换
D.甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代【解析】选D。据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图。甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果；乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，没有同源染色体交叉互换的特征，只能是基因突变的结果；丙图也属于减数第二次分裂后期图，基因B与b所在的染色体颜色不一致，则染色体上基因B与b不同是交叉互换造成的。甲图细胞分裂产生体细胞，产生的变异一般不遗传给后代。【方法归纳】关于基因突变和基因重组的判断，可以归纳为以下三种方法：
(1)根据亲代基因型判定：
①如果亲代基因型为BB或bb，则引起B与b不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Bb，则引起B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。
(2)根据细胞分裂方式判定：
①如果是有丝分裂中染色体上基因不同，则为基因突变的结果。②如果是减数分裂过程中染色体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换。
(3)根据染色体图示判定：
①如果是有丝分裂后期图中，两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。
②如果是减数第二次分裂后期图中，两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果。
③如果是减数第二次分裂后期图中，两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。【易错提醒】
有丝分裂过程中发生基因突变，但不会发生基因重组；减数第一次分裂前的间期可能发生基因突变；减数第一次分裂过程会发生基因重组，而减数第二次分裂过程不会发生基因重组。二、判断显性突变和隐性突变的方法
【典例2】育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双
穗”植株，经鉴定该变异是由基因突变引起的。下列叙述
正确的是( )
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系【解析】选B。A项，基因突变往往只改变一个基因，由显性基因突变成隐性基因属于隐性突变，一般不改变表现型，由此判断A项错误；B项，连续自交属于杂交育种中的核心过程，其目的是获得能够稳定遗传的个体(纯合子)，由此判断B项正确；C项，观察细胞有丝分裂中期图像只能观察到染色体，不能观察到基因，由此判断C项错误；D项，该过程属于单倍体育种，花粉离体培养后获得的是单倍体，再经秋水仙素(或低温)处理才可获得稳定遗传的高产品系，由此判断D项错误。【方法归纳】生物细胞中既可能发生显性突变，也可能发生隐性突变，可以通过下面两种方法判断：
(1)根据突变性状是否在当代表现出来判断：
①若当代表现出突变性状，则为显性突变，即aa→Aa。
②若当代未表现出突变性状，则为隐性突变，即AA→Aa。
(2)根据突变体与未突变体杂交结果判断：
①让突变体与已知未突变体杂交，若子代表现出突变性状，则为显性突变。
②若子代不表现出突变性状，则为隐性突变。【易错提醒】
隐性突变在当代没有表现出变异性状，但有研究的价值。让突变体自交，会出现纯合的突变体。1.(2013·哈尔滨模拟)下列关于基因突变的叙述，错误的是
( )
A.基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或改变
B.基因突变是指基因中脱氧核苷酸的数量和排列顺序的改变
C.基因突变可以由一定的外界条件或生物内部因素的作用而引发
D.基因突变的频率很低，且都是有害的【解析】选D。基因突变是指基因结构的改变，它分为碱基对的增添、缺失或改变；也可以认为是脱氧核苷酸的数量或排列顺序的改变；基因突变是由外界环境的改变引起的，也可能是自发的；基因突变频率很低，且多害少利。2.(2013·德州模拟)基因A，它可以突变为a1，也可以突变为
a2，a3……一系列等位基因，如图
不能说明的是( )
A.基因突变是不定向的
B.等位基因的出现是基因突变的结
果
C.正常基因的出现是基因突变的结
果
D.这些基因的转化遵循自由组合定律【解析】选D。图中表示了A与a1、a3……一系列基因是等位基因的关系，它们是经过基因突变得到的；它们位于同源染色体的相同位置上，它们之间遵循的是基因的分离定律。3.以下有关基因重组的叙述，错误的是( )
A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组
B.非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离
D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关
【解析】选C。纯合子可以稳定遗传，自交后代不会发生性状分离。导致基因重组的主要原因有减数第一次分裂非同源染色体的自由组合、四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，这也是同胞兄妹间遗传差异的根本原因。4.用重组DNA技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述中不正确的是( )
A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定成功表达【解析】选B。限制性内切酶具有特异性，能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割，切割后留下两个黏性末端，目的基因要连接到质粒上，需要用相同的限制性内切酶处理。DNA连接酶和限制性内切酶用于构建重组质粒，RNA聚合酶的功能是连接核糖核苷酸为RNA，不是重组质粒必需的工具酶。目的基因的检测是利用质粒上的标记基因，如质粒中含有抗青霉素基因，则将用该质粒作载体的生物放在带有青霉素的培养基中培养，若有抗性，则说明重组质粒导入成功。目的基因导入受体细胞后，不一定能成功表达，有时还需对目的基因进行修饰。5.(多选)下列有关基因突变和基因重组的描述，不正确的是
( )
A.基因突变对于生物个体利多于弊
B.基因突变所产生的基因都可以遗传给后代
C.基因重组能产生新的基因
D.基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式【解析】选A、B、C。基因突变大多是有害的。基因突变所产生的基因不一定遗传给后代。基因重组能产生新的基因型，但不产生新的基因。基因重组发生在有性生殖的过程中，即减数分裂产生配子时，所以，自然条件下不进行有性生殖的生物，如细菌、病毒等，不能通过基因重组产生可遗传变异。6.下图甲表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，图乙是一个家族中该病的遗传系谱图(控制基因为B与b)，请据图回答：(已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)(1)图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：① ；② 。
(2)α链碱基组成为 ，β链碱基组成为 。(3)镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
(4)Ⅱ6基因型是 ，Ⅱ6和Ⅱ7婚配后生一患病男孩的概率是 ，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为 。
(5)镰刀型细胞贫血症是由 产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于 。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是 和
。【解析】(1)图甲中①表示DNA复制，②表示转录。(2)发生此病的根本原因在于遗传物质DNA复制时发生了基因突变，由原来的CTT突变为CAT，从而使转录成的mRNA上的碱基也相应地由GAA变成GUA。(3)由图乙中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病可知，该病属于常染色体隐性基因控制的遗传病。(4)由Ⅲ10患病推知，Ⅱ6和Ⅱ7都是携带者，基因型为Bb，他们婚后生一患病男孩的概率为1/4×1/2=1/8，Ⅱ9(bb)与男性(BB)婚配，子女都表现正常。(5)因在翻译过程中，GAA、GUA分别是谷氨酸、缬氨酸的密码子，所以合成的血红蛋白中的谷氨酸就被缬氨酸代替，异常的血红蛋白使红细胞变形，由正常的中央微凹的圆饼状变为镰刀状，使红细胞运输氧的能力大大降低。该病十分少见，严重缺氧时会导致个体死亡，说明基因突变在自然界突变率很低，也说明基因突变对生物往往是有害的。
答案：(1)DNA复制 转录 (2)CAT GUA
(3)常 隐 (4)Bb 1/8 BB
(5)基因突变 可遗传变异 低频性 多害少利性7.(2012·江苏高考)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(如图)。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B
B.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。自然状态下基因突变的频率非常低，而且基因突变发生在减数分裂前的间期，所以A错误。减数第二次分裂时姐妹染色单体分离(即1与2、3与4分离)，产生的含有3或4子染色体的花粉不育，那么可育花粉的基因型是b，测交子代中无红色性状的个体，所以B不合理。减数第一次分裂时1与2和3与4所在的同源染色体分离，因此减数第二次分裂时细胞中无非姐妹染色单体(即1与3、1与4、2与3、2与4)，因此C解释不合理。Bb的父本与bb的母本测交后代部分表现为红色性状，说明父本产生了可育的B花粉，而B基因如果存在于缺失的染色体3或4中，那么这样的花粉是不育的，只有B基因位于1或2上才能形成可育的B花粉，出现这样结果的可能就是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换，故D选项合理。8.(2010·江苏高考)下列关于转基因植物的叙述，正确的是
( )
A.转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D.如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题【解析】选A。本题以转基因植物为载体，主要考查基本概念的识记能力。正确理解转基因技术是解决本题的关键。若转入到油菜的抗除草剂基因存在于油菜的染色体上，则可能通过花粉传入环境中，由此判断A项正确；转抗虫基因的植物，对昆虫进行了定向选择，会导致昆虫群体抗性基因频率增加，由此判断B项错误；因生物体共用一套遗传密码，动物的生长激素基因转入植物后可表达，由此判断C项错误；如转基因植物的外源基因来源于自然界，可能打破原有的基因结构，或通过转基因植物散播，具有不确定性，存在一定的安全性问题，由此判断D项错误。9.(2012·浙江高考)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)，将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。
请回答：
(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常 ，
功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有
的特点，该变异类型属于 。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了 、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是 。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成 获得再生植株。
(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生 种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
【解题指南】解答本题的突破口是根据F1中四种表现型推测出乙和丙的基因型。【解析】(1)从题意知白化苗是由于控制叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，不能表达出叶绿素；这样的变异对生物不利，所以具有有害性的特点；由于是基因缺失了一段DNA，所以是基因突变。
(2)题干中用到射线照射，为诱变育种；杂交育种的原理为基因重组；花药离体培养为单倍体育种的一部分，属于植物组织培养，所以可通过诱导脱分化产生愈伤组织，再分化形成芽和根，获得再生植株，也可以通过诱导形成大量胚状体获得再生植株。(3)由题干甲和丁杂交，子一代都为抗病高秆，可知抗病和高秆都为显性。由乙和丙杂交得到后代可知：抗病×不抗病→
抗病、不抗病，所以亲本抗病基因型为Aa，不抗病基因型为aa，矮秆×高秆→矮秆、高秆，所以亲本高秆基因型为Bb，矮秆基因型为bb，即乙的基因型为Aabb、丙的基因型为aaBb，所以F1中抗病高秆基因型为AaBb，可以产生4种配子。(4)乙的基因型为Aabb、丙的基因型为aaBb，所以F1中抗病高秆基因型为AaBb。遗传图解表示乙和丙杂交得到F1为：答案：(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体
(3)4
(4) 课件47张PPT。第五讲 关注人类遗传病一、人类遗传病的类型
1.单基因遗传病
受_____________控制的遗传病。
2.多基因遗传病
(1)含义：受___________________控制的遗传病。
(2)特点：在群体中的发病率_______。
3.染色体异常遗传病
(1)含义：由___________引起的遗传病。
(2)两种类型 一对等位基因两对以上的等位基因比较高染色体异常染色体结构异常4.人类遗传病的特点、类型及实例二、遗传病的监测和预防
1.主要手段
(1)禁止近亲结婚，(2)遗传咨询，(3)_________和实验室诊
断。
2.意义
在一定程度上有效地预防_______的产生和发展。临床诊断遗传病1.单基因遗传病即受单个基因控制的遗传病。( )
【分析】单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病，而不
是受单个基因控制。
2.多基因遗传病在群体中的发病率较高，因此适宜作为调查遗
传病的对象。( )
【分析】调查遗传病时最好选取群体中发病率较高的单基因遗
传病，如红绿色盲、白化病等。××3.先天性疾病不一定是遗传病。( )
【分析】先天性疾病不一定是遗传病，如母亲妊娠前三个月内
感染风疹病毒而使胎儿患先天性白内障。
4.禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发生。( )
【分析】禁止近亲结婚只能降低隐性遗传病的发生。
5.遗传病患者一定携带致病基因。( )
【分析】遗传病患者不一定携带致病基因。如21三体综合征患
者，多了一条21号染色体，不携带致病基因。√××6.(2011广东T6D)男患者与正常女性结婚，建议生女孩。( )
【分析】如果是伴Y遗传病，则可建议生女孩；如果是伴X遗传
病，则需要考虑显隐性及亲本是否是纯合子，再作出判定；如
果是常染色体遗传病，则不能通过控制性别来降低发病率。×考点 一 人类常见遗传病及特点?【高考警示】
(1)家族性疾病≠遗传病，如传染病。
(2)先天性疾病≠遗传病，大多数遗传病是先天性疾病，但有些遗传病可能在个体生长发育到一定年龄才表现出来，所以，后天性疾病也可能是遗传病；先天性疾病也有可能是由于发育不良造成的，如先天性心脏病。
(3)携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如白化病基因携带者；不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病。【典例1】(2013·泰安模拟)下列有关人类遗传病的说法，不正确的是( )
A.调查人群中遗传病的发病率，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如白化病、红绿色盲、冠心病、苯丙酮尿症等
B.线粒体基因突变不一定会导致遗传病，先天性疾病也不一定都是遗传病C.人类遗传病一般可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。多基因遗传病的发病率受环境因素影响较大，一般不表现典型的孟德尔分离比例
D.某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是10/19【解析】选A。调查人群中遗传病发病率，最好选取群体中发
病率较高的单基因遗传病，而冠心病不属于单基因遗传病；线
粒体基因突变由于密码子简并性等其他原因而性状不一定改
变，先天性疾病是一出生就患有的疾病，也可能为传染病等；
人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗
传病；而多基因遗传病一般不表现典型的孟德尔分离比；人群
中某病的发病率为19%，则致病的A所占的基因频率为10%，则a
为90%，在人群中患病妻子基因型为AA或Aa，则各占人群的比
例为1%和18%，所以与正常丈夫aa婚后所生子女患该病的概率
为 。 【变式训练】通过对胎儿或新生儿的体细胞组织切片观察难以发现的遗传病是( )
A.红绿色盲 B.21三体综合征
C.镰刀型细胞贫血症 D.性腺发育不良
【解析】选A。红绿色盲是基因突变导致的，利用组织切片观察难以发现；21三体综合征又称先天性愚型或唐氏综合征，属常染色体变异，即第21号染色体的三体现象；镰刀型细胞贫血症可以镜检红细胞呈镰刀状；性腺发育不良也叫特纳氏综合征，XO型，即缺少一条X染色体，属于性染色体遗传病，可以镜检识别。考点 二 遗传系谱的分析规律及方法整合?
人类遗传系谱分析与推断，多见于单基因遗传病的遗传案例，该类遗传病在基因传递上遵循孟德尔定律，在家系遗传中可进行有规律的传递——或连续发病或隔代遗传，通过系谱特点可较快地确认相关遗传病的传递规律。现分析如下：
1.常染色体与X连锁遗传系谱推断
先判断基因的显隐性(题目已告知的除外)，然后再推测基因所在位置——一般需先否定X连锁遗传，再肯定常染色体遗传。(1)首先确定性状的显隐性：
原则：相同性状相交后代出现性状分离(或出现与双亲不同的
性状)，则亲本性状为显性，新性状为隐性，如图所示：
甲图中亲本均正常而后代患病；乙图中亲本均患病，后代却表
现正常，则推出两图中亲本所表现的性状为显性性状，子代所
表现的不同于亲本的性状为隐性性状。(2)在确认了性状显隐性的前提下，一般先通过否定X连锁遗传的方式来肯定常染色体遗传，其方法如下：先假设基因位于X染色体上，若能推翻假设，即可确认基因在常染色体上。若为X连锁显性遗传，可参看系谱中的“男患者”——上推其母亲、下推其女儿均应为患者。出现反例即可否定，此时可确定致病基因位于常染色体上。如图：2.“可能性”判断方法
在系谱分析时有时难以找到特定系谱特征，此时欲作出“最可
能”的判断可依据如下思路：
(1)看是否 连续遗传
(2)看有无 性别差异 【思维拓展】
典型遗传病的判断口诀
无中生有为隐性，有中生无为显性。
隐性遗传看女病，女病父正非伴性；
隐性遗传看男正，男正母病非伴性。
显性遗传看女正，女正父病非伴性；
显性遗传看男病，男病母正非伴性。【典例2】下图所示为某家族甲(基因为A、a)、乙(基因为B、b)两种遗传病的系谱图，其中一种为红绿色盲。据图分析下列叙述正确的是( )A.Ⅱ6的基因型为BbXAXa
B.Ⅱ7和Ⅱ8如果生男孩，则表现型肯定正常
C.甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为红绿色盲
D.遗传系谱图中表述的病症为多基因遗传病【解析】选C。从遗传系谱图中Ⅱ5和Ⅱ6婚配、女儿Ⅲ10是患者分析，可以看出，甲病为常染色体上的隐性遗传病，所以乙病就是红绿色盲。Ⅱ6是正常者，从甲病分析，Ⅲ10为患者，基因型为aa，所以Ⅱ6的基因型为Aa；从乙病分析，由于Ⅰ1是患者，基因型为XbY，所以Ⅱ6的基因型为XBXb，由以上分析可知Ⅱ6的基因型为AaXBXb。由于Ⅲ13的基因型为aaXbXb，所以Ⅱ7的基因型为AaXbY，Ⅱ8的基因型为AaXBXb，如果生男孩，也有可能患病。【互动探究】(1)Ⅲ13个体中Xb基因来源于Ⅰ代中的哪个个体？
提示：来源于Ⅰ2和Ⅰ3。
(2)若Ⅲ11和Ⅲ12婚配，其后代正常的概率为多少？
提示：2/3。Ⅲ11的基因型为1/3AAXBY或2/3AaXBY，Ⅲ12的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb，其后代不患甲病的概率为8/9，不患乙病的概率为3/4。所以Ⅲ11与Ⅲ12婚配，其后代正常的概率为8/9×3/4=2/3。【变式训练】如图为某一遗传病的家系图，已知Ⅰ1为携带者。可以准确判断的是( )A.该病为常染色体隐性遗传
B.Ⅱ4是携带者
C.Ⅱ6是携带者的概率为1/2
D.Ⅲ8是正常纯合子的概率为1/2
【解析】选B。由于遗传系谱图中Ⅱ3、Ⅱ4正常，Ⅲ9患病，可判断该病为隐性遗传病，可能是常染色体隐性遗传或伴X染色体隐性遗传，故Ⅱ4一定是携带者，但不能准确判断Ⅱ6、Ⅲ8基因型与表现型的概率。1.有关人类遗传病的叙述正确的是( )
A.是由于遗传物质改变而引起的疾病
B.基因突变引起的镰刀型细胞贫血症不能通过显微镜观察来诊断
C.单基因遗传病是受一个基因控制的疾病
D.近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加【解析】选A。遗传物质改变而引起的疾病称为遗传病；镰刀型细胞贫血症可以通过显微镜来观察红细胞的形态来诊断；单基因遗传病是指受一对等位基因控制的疾病；近亲结婚可使隐性遗传病的发病机会大大增加。2.(2013·泰州模拟)下列关于“21三体综合征”与“镰刀型细胞贫血症”的比较中，说法正确的是( )
A.二者都是基因突变的结果
B.二者可通过观察染色体数目分辨
C.二者都一定发生了基因结构的改变
D.血细胞形态不能用于区分二者
【解析】选B。前者为染色体数目增加所致，而后者为基因突变所致。可以通过观察染色体数目加以分辨；也可以通过观察血细胞形态加以区分。3.21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如下图所示，预防该遗传病的主要措施是( )①适龄生育 ②基因诊断 ③染色体分析 ④B超检查
A.①③ B.①② C.③④ D.②③
【解析】选A。根据图中曲线可以看出，随着母亲年龄的增长，发病率提高，因此要适龄生育。产前进行染色体分析可提前对该病作出诊断。4.黑蒙性痴呆是在北美犹太人中较常见的一种遗传病，为研究其发病率，应该( )
A.在人群中随机抽样调查并统计
B.在患者家系中调查并计算发病率
C.先确定其遗传方式，再计算发病率
D.先调查该基因的频率，再计算出发病率
【解析】选A。调查群体中的某种遗传病的发病率时，如果群体较小，可以逐个进行统计，如果群体较大，应采用随机抽样调查并进行统计的方法。5.(多选)分析下面一家族中某种遗传病系谱图，相关叙述正确的是( )A.Ⅲ8与Ⅱ3基因型相同的概率为2/3
B.理论上，该病男女患病概率相等
C.Ⅲ7肯定有一个致病基因由Ⅰ2传来
D.Ⅲ9和Ⅲ8婚配，后代中女孩的发病概率为1/18
【解析】选A、B、C。由图可判断出该病为常染色体隐性遗传病。Ⅲ8(基因型为1/3AA、2/3Aa)和Ⅲ9(基因型为1/3AA、2/3Aa)婚配，后代发病率为2/3×2/3×1/4=1/9，男孩的发病率与女孩的发病率相同，均为1/9，若问患病女孩的概率则应为1/9×1/2=1/18。6.(多选)(2011·江苏高考)某家系中有甲、乙两种单基因遗传病(如下图)，其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是
( )A.甲病是常染色体显性遗传，乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ—3的致病基因均来自于Ⅰ—2
C.Ⅱ—2有一种基因型，Ⅲ—8基因型有四种可能
D.若Ⅲ—4和Ⅲ—5结婚，生育一患两种病孩子概率是5/12
【解题指南】
(1)考查实质：通过对遗传系谱图的分析，考查人类遗传病的类型、特点以及概率的计算。
(2)解题关键：准确判断甲、乙两种单基因遗传病的遗传方式，先判断遗传病的显隐性，由Ⅱ-4和Ⅱ-5均患甲病不患乙病，其后代Ⅲ-7正常，Ⅲ-6患乙病，可判断甲病为显性，乙病为隐性。【解析】选A、C、D。首先对甲病进行分析，“有中生无”为显性，Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者，所生孩子Ⅲ-7正常，故甲病应为常染色体显性遗传病。乙病是一种伴性遗传病，Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病，生了一个患乙病的男孩Ⅲ-6，故乙病是伴X染色体隐性遗传病，A项正确。Ⅱ-3乙病的致病基因来自于Ⅰ-1，B项错误。由系谱图可知，Ⅱ-3的基因型为AaXbY，则Ⅱ-2的基因型一定为aaXBXb，只有一种基因型。Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者，Ⅱ-4又是乙病携带者，Ⅱ-4基因型为AaXBXb，Ⅱ-5基因型为AaXBY，Ⅲ-8基因型有四种可能：AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb，C项正确。由Ⅱ-2和Ⅱ-3推知Ⅲ-4的基因型为AaXBXb，由Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型推知Ⅲ-5的基因型有两种情况：1/3AAXbY、2/3AaXbY。Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚，生育患两种病孩子的概率：①AaXBXb×1/3AAXbY为1/3×1×1/2=1/6，②AaXBXb×2/3AaXbY为2/3×3/4×1/2=1/4。故生育一患两种病孩子的概率为1/6+1/4=5/12，D项正确。7.(2010·江苏高考)某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素引起的方法不包括
( )
A.对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究
B.对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析
C.对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析
D.对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析【解析】选C。A项，对正常个体与畸形个体的基因组进行研究，对比两种个体遗传物质基因的差异，可以判断A项正确；B项，对双胞胎进行相关调查，若两双胞胎都患病可能是由遗传因素引起，可以判断B项正确；C项，兔唇畸形患者(一种性状)与血型(另一种性状)没有直接的联系，由此判断C项错误；D项，对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析，可判断是否存在一定的遗传方式，由此判断D项正确。8.(2009·江苏高考)下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
( )
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A.①② B.③④
C.①②③ D.①②③④【解析】选D。本题考查遗传病的特点。所谓遗传病，是指生殖细胞或受精卵的遗传物质(基因或染色体)发生突变(或畸变)所引起的疾病，是由遗传物质发生异常改变而引起的疾病，通常具有垂直传递的特征。若是一种隐性遗传病，则①中一个家族中仅一代人中出现过的疾病也有可能是遗传病，③中携带遗传病基因的个体可能不患此病。而②中一个家族几代人中都出现的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，因此不一定是遗传病，如由环境引起的。遗传病也可能是由于染色体异常所引起，如21三体综合征，21号染色体多了一条，虽不携带致病基因却患遗传病。9.(2010·江苏高考)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列问题(所有概率用分数表示)：(1)甲病的遗传方式是 。
(2)乙病的遗传方式不可能是 。
(3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因，按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式，请计算：
①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是 。
②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是
，女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是
。【解析】(1)甲病具有“无中生有”的特点，且女患者的父亲不患病，故其遗传方式为常染色体隐性遗传。
(2)乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点，因此不可能是伴X显性遗传病。(3)设控制甲病的基因为a，则Ⅱ-8有病，Ⅰ-3、Ⅰ-4基因型均为Aa，则Ⅱ-5基因型概率为2/3Aa和1/3AA，Ⅱ-6不携带致病基因，故其基因型为AA，因此Ⅲ-2基因型为Aa的概率为2/3×1/2
=1/3，为AA的概率为2/3，同理，Ⅲ-1基因型概率2/3AA或1/3Aa，因此其子代患病概率为1/3×1/3×1/4=1/36，因此双胞胎同时患病的概率为1/36×1/36=1/1 296；因乙病具有代代相传且患者全为男性的特点，因此最可能的遗传方式为伴Y染色体遗传，因Ⅲ-2患病，则双胞胎男孩患病，故Ⅳ-1同时患有甲乙两种病的概率为1/36×1=1/36。子代女孩一定不会患乙病，故Ⅳ-2同时患两种病的概率为0。答案：(1)常染色体隐性遗传
(2)伴X显性遗传
(3)①1/1 296 ②1/36 0
