5月23日
今日心情:
细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
考纲考情
细胞的分化与细胞的全能性
Ⅱ
细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
Ⅱ
癌细胞的主要特征及防治
Ⅱ
五年考题
2016新课标全国卷Ⅱ·1·选择题
细胞的分裂、分化
2015·新课标全国卷Ⅱ·2·选择题
端粒酶与细胞分裂、衰老的关系
2012·新课标全国卷·2·选择题
细胞癌变
考情分析
高考对细胞分化与全能性、细胞的衰老、凋亡与癌变的考查题型常是选择题,形式有两种:①借助图形考查细胞分化、癌变等知识;②综合细胞分化、衰老、凋亡、癌变的相关知识进行分析比较。
本考点内容在教材中所占篇幅很小,但却是各地高考卷每年均热衷的切入点之一,2017年高考命题集中在:细胞分化、衰老、凋亡、癌变特征及机制、细胞分化与细胞全能性、结合科研最新成果考查细胞癌变的特征、机制及治疗等,考查形式为选择题,难度不大,迷惑性很大,解题时要注意排除干扰项。
1.细胞生命历程的各个过程
2.巧记衰老细胞的特征
3.细胞分化与细胞全能性的常考点
(1)细胞分化不会导致遗传物质改变,其机制在于“基因选择性表达”,已分化的细胞都含有保持该物种遗传性所需要的全套遗传物质。
(2)细胞全能性大小排队:①受精卵>生殖细胞>体细胞;②能够增殖的细胞>停止增殖的细胞;③植物细胞>动物细胞。
(3)细胞分化三大特点:持久性(但胚胎期达高峰)、稳定性、不可逆性。
4.“三看法”判断细胞凋亡与细胞坏死
①从“方式”看
②从“机制”看
③从“结果”看
1.(2016新课标全国卷Ⅱ)在细胞的生命历程中,会出现分裂、分化等现象。下列叙述错误的是
A.细胞的有丝分裂对生物性状的遗传有贡献
B.哺乳动物的造血干细胞是未经分化的细胞
C.细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果
D.通过组织培养可将植物叶肉细胞培育成新的植株
【参考答案】B
【命题意图】本题以细胞的生命历程为依托,综合考查细胞的分裂、分化、植物组织培养的相关知识,知识跨度较大,但难度不大。
【试题解析】细胞有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性,A项正确;哺乳动物的造血干细胞是已经分化的细胞,B项错误;细胞分化的实质是个体发育中在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程,即细胞分化是细胞内基因选择性表达的结果,C项正确;借助植物组织培养技术,可将离体的植物叶肉细胞培育成新的植株,D项正确。
2.(2015新课标全国卷Ⅱ)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DNA
D.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
【参考答案】C
【命题意图】本题考查端粒学说。
【试题解析】每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。大肠杆菌是原核生物,原核生物中没有染色体,不含端粒,A项错误;从试题信息可知,端粒酶中的蛋白质是逆转录酶,而非RNA聚合酶,B项错误;正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNA,C项正确;端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,所以正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变短,D项错误。
3.(2012新课标全国卷)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是
A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
【参考答案】D
【命题意图】本题考查细胞癌变的有关知识。
【试题解析】选项A,癌细胞的主要特点是能够无限增殖。选项B,细胞癌变后,形态和结构发生显著变化。选项C,病毒通过感染宿主细胞,将其癌基因以及与致癌相关的核酸序列整合到宿主细胞的基因组中,从而可能诱发细胞癌变。选项D,原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。
1.(2017广东佛山统考)脊椎动物的神经系统在发育过程中,约有50%的细胞凋亡。下列关于细胞凋亡的叙述中,正确的是
A.细胞凋亡就是细胞坏死
B.细胞凋亡导致细胞死亡,因而对生物体有害
C.细胞凋亡在生物个体发育中起着重要作用
D.细胞凋亡受环境影响大,机体难以控制
2.(2017河南郑州八校联考)以下有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法,正确的一项是
A.细胞衰老、凋亡、坏死和癌变均为正常的生理现象
B.细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞的生长和分裂失控引起的
C.衰老的细胞内水分减少、多种酶活性降低、色素积累、呼吸速率减慢、细胞核体积减小,细胞膜通透性改变等
D.被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞坏死完成的
3.(2017北京房山一模)研究发现肝癌组织中的核因子kB(核内转录调控因子)异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡,促进肝瘤细胞存活。下列有关此研究的理论依据及意义的描述中,不合理的是
A.核因子kB参与肿瘤的启动、发生及发展
B.抑制核因子kB表达可促进肝癌细胞凋亡
C.核因子kB可使正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态
D.阻断核因子kB的激活可能有助于抑制肝癌细胞的增殖
4.(2017浙江温州九校联考)科学家利用胚胎干细胞在实验室中培育出了“微型人脑”组织,该组织具备了9周胎儿大脑的发育水平,但不能独立思考。下列相关叙述,正确的是
A.该培育过程体现了动物细胞的全能性
B.该培育过程中不会发生细胞衰老
C.该培育过程中遗传物质会发生改变引起细胞分化
D.该培育过程中细胞会发生基因控制下的编程性死亡
5.(2017四川雅安第三次诊断考试)下列有关细胞生命历程的叙述,错误的是
A.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
B.衰老的细胞体积变大,细胞核体积增大
C.已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能
D.癌变细胞细胞膜上糖蛋白等物质减少,容易在体内分散转移
1.下列对细胞生命历程的相关叙述,不正确的是
A.细胞分裂、分化、凋亡的过程都是基因选择性表达的结果
B.细胞分化和细胞凋亡都对生物体的发育具有重要作用
C.部分高度分化的细胞依然具有细胞分裂能力,衰老的细胞内多种酶的活性降低
D.癌变细胞的基因没有变化,只是RNA种类和数量改变
2.科学研究发现,有3个基因在所有细胞凋亡中都起作用,它们是基因ced-3、ced-4、ced-9,三者的功能及关系如图所示(“+”表示促进,“-”表示抑制)。据图分析下列相关叙述,错误的是
A.基因ced-9与抑癌基因的功能相同
B.基因ced-3、基因ced-4中的一个基因突变失活,细胞凋亡可能受到影响
C.基因ced-9对基因ced-3、基因ced-4起调控作用
D.基因ced-9突变丧失功能时,会引起细胞凋亡
3.如图所示为哺乳动物机体中位于小肠绒毛基部的上皮细胞(a),不断增殖、分化形成吸收细胞(b)后向上迁移,补充小肠绒毛顶端凋亡的细胞(c)的过程。下列叙述错误的是
A.a、b细胞含有相同的遗传物质,但细胞中基因的执行情况不同
B.已分化的b细胞的形态、结构和功能发生改变,但仍具有全能性
C.b细胞衰老后细胞核体积会增大,但细胞新陈代谢的速率减慢
D.c细胞凋亡有利于细胞的更新,但不利于机体内部环境的稳定
1.【答案】C
【解析】细胞凋亡就是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,也称为细胞编程性死亡;细胞坏死是在种种不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。A错。细胞凋亡导致细胞死亡,对生物体有利,B错误。细胞凋亡在生物个体发育中起着重要作用,例如蝌蚪尾部的消失,C正确。细胞凋亡受基因决定,D错。
2.【答案】B
【解析】细胞衰老、凋亡均为正常的生理现象,而细胞坏死和癌变是不正常的生理现象,A错误;细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变,导致细胞的生长和分裂失控引起的,B正确;衰老的细胞细胞核体积变大,C错误;被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的,D错误。
3.【答案】C
【解析】根据题干信息可知,核因子kB活化后可抑制肝癌细胞凋亡,促进肝癌细胞存活,因此其参与肿瘤的启动、发生及发展,A项正确;核因子kB为核内转录调控因子,异常活化后可抑制肝癌细胞凋亡,所以抑制核因子kB的表达可促进肝癌细胞的凋亡,B项正确;正常机体细胞增殖和细胞凋亡保持平衡状态才不至于发生癌变,而核因子kB异常活化可抑制肝癌细胞的凋亡,破坏平衡状态,故C项错误;核因子kB异常活化可抑制肝癌细胞的凋亡,促进肝癌细胞存活,因此阻断核因子kB的激活,可能有助于抑制肝癌细胞的增殖,D项正确。
4.【答案】D
【解析】由胚胎干细胞培育成微型人脑,但没有形成完整个体,因此不能体现动物细胞的全能性,A错误;由胚胎干细胞培育出微型人脑的过程中,发生了细胞分裂、分化、衰老过程,B错误;细胞分化是基因的选择性表达,遗传物质不会发生改变,C错误;该培育过程中会发生细胞凋亡,细胞凋亡属于基因控制下的编程性死亡,D正确。
5.【答案】B
【解析】细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础,A正确;衰老的细胞体积变小,细胞核体积增大,B错误;高度分化的细胞具有全部遗传物质,仍然具有发育成完整个体的潜能,C正确;癌细胞表面的糖蛋白减少,所以容易扩散和转移,D正确。
1.【答案】D
【解析】细胞分裂、分化、凋亡的过程都具有相关基因的选择性表达,A正确。细胞分化形成不同的组织和器官、系统;细胞的凋亡对于多细胞生物体的发育、细胞的更新和病原体的清除有重要作用,因此个体发育过程中细胞的分化和凋亡对于生物体都具有积极意义,B正确。部分高度分化的细胞可以进行细胞分裂,如记忆细胞,在接受抗原刺激时,可以进行分裂、分化;衰老的细胞内多种酶的活性降低,细胞代谢速率降低,C正确。癌变细胞的原癌基因和抑癌基因都发生了突变,D错误。
2.【答案】A
【解析】抑癌基因的功能主要是阻止细胞不正常的增殖,依题图可知,基因ced-9无此功能,A错误;由图乙可知,基因ced-3、基因ced-4同时发挥作用引起细胞凋亡,两者中的一个失活,细胞凋亡可能受到影响,B正确;基因ced-9对基因ced-3、ced-4起调控作用,C正确;基因ced-9开启时可抑制基因ced-3、基因ced-4的表达,进而抑制细胞凋亡,关闭时(功能丧失)细胞凋亡,D正确。
3.【答案】D
【解析】分裂后的细胞和分化后的细胞遗传物质不会改变,其细胞形态结构和功能改变是基因选择性表达的结果。已分化的b细胞的形态、结构和功能发生改变,但仍具有全能性。b细胞衰老后细胞核体积会增大,酶活性降低,细胞新陈代谢的速率减慢。c细胞凋亡有利于细胞更新,并不会影响机体内部环境的稳定。
5月24日
今日心情:
遗传的细胞基础
考纲考情
细胞的减数分裂
Ⅱ
动物配子的形成过程
Ⅱ
动物的受精过程
Ⅱ
观察细胞的减数分裂
实验与探究
五年考题
2013·新课标全国卷I·2·选择题
减数第一次分裂与细胞有丝分裂比较
考情分析
分析近几年的高考命题看出,命题点集中在有丝分裂和减数分裂的区别和联系、异常减数分裂过程中染色体行为和数目的变化、有丝分裂与减数分裂图像和曲线的识别,多以其他模块知识相结合综合考查。
减数分裂是高考命题的高频点,2017年高考预测考点分布在:动物配子的形成过程分析、有丝分裂与减数分裂在染色体、DNA和遗传物质等方面的区别、减数分裂异常与生物变异之间的关系、减数分裂过程中各期的染色体行为变化、细胞分裂方式与DNA复制的关系等方面。
1.减数分裂过程中主要时期判断的方法
(1)减Ⅰ前期:同源染色体相互配对形成四分体。
(2)减Ⅰ中期:成对的同源染色体排列在细胞中央的赤道板上。
(3)减Ⅰ后期:成对的同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动。
(4)减Ⅱ中期:染色体的着丝点排列在赤道板上。
(5)减Ⅱ后期:着丝点一分为二,染色单体变成染色体,染色体数目加倍。
2.减数分裂中根据细胞质分裂情况判断细胞名称
(1)不均等分裂:①无同源染色体是次级卵母细胞;②有同源染色体是初级卵母细胞。
(2)均等分裂:①无同源染色体是次级精母细胞或第一极体;②有同源染色体是初级精母细胞。
3.细胞分裂与可遗传变异
(1)基因突变:任何方式的细胞分裂过程中,都有遗传物质的复制,在复制过程中受各种因素的干扰发生差错,从而发生基因突变。
(2)基因重组:发生于减Ⅰ四分体时期和减Ⅰ后期,即同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因的自由组合。
4.引发相关物质或结构变化的四大原因
5.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因:父方减Ⅱ异常,即减Ⅱ后期Y染色体着丝点分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
1.(2013新课标全国卷Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述,正确的是
A.两者前期染色体数目相同,染色体行为和DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和DNA分子数目相同
C.两者后期染色体数目和染色体行为不同,DNA分子数目相同
D.两者末期染色体数目和染色体行为相同,DNA分子数目不同
【参考答案】
C
【命题意图】本题考查有丝分裂和减数分裂过程中DNA分子数、染色体数和染色体行为的变化。
【试题解析】
有丝分裂和减数第一次分裂前、中期,两者染色体数、DNA分子数相同,A、B错误;有丝分裂后期姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,DNA分子数目不变,减数第一次分裂后期同源染色体分离,染色单体并没有分开,染色体数目不变,DNA分子数目也不变,因此,两者后期染色体数目和染色体行为不同,但DNA分子数目相同,C正确;正常情况下有丝分裂末期染色体数目是减数第一次分裂末期的2倍,D错误。
1.(2017安徽合肥联考)下列有关减数分裂和受精作用的说法正确的是
A.在正常情况下,同时含有2条X染色体的细胞一定不可能出现在雄性个体中
B.受精作用实现了基因重组,造成有性生殖后代的多样性
C.基因型为AaBb的一个精原细胞,产生了2个AB、2个ab配子,则这两对等位基因一定不位于两对同源染色体上
D.减数分裂和受精作用使亲子代体细胞中染色体数目维持稳定
2.(2017湖北沙市统考)某同学总结了减数分裂过程中染色体﹑DNA和着丝点的数量关系,下列描述正确的是
A.次级精母细胞中核DNA分子数和正常体细胞中核DNA分子数不相同
B.减数第一次分裂后期,细胞核中DNA分子数等于正常体细胞中的染色体数
C.初级精母细胞中染色体数和核内DNA分子数相同
D.细胞中染色体数目和着丝点数目总是相同的
3.(2017河南郑州联考)下列有关实验的叙述中,错误的是
A.可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B.用桃花的雄蕊制成的装片比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象
D.用洋葱根尖制成装片,能观察同源染色体联会现象
4.(2017湖北孝感调研)如图表示细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图,下列叙述不正确的是
A.由B→C,DNA的含量增加一倍,是复制的结果
B.由H→I,DNA的含量增加一倍,是受精作用的结果
C.由D→E和N→R,DNA的含量减少一半,原因都是姐妹染色单体分开,移向两极后,细胞分裂
D.E→F细胞中染色体数可以是该生物体细胞中染色体数的一半,也可以等于体细胞染色体数
5.(2017江苏江阴四校联考)如图的五个细胞是某种生物不同细胞分裂的示意图(假设该生物的体细胞只有4条染色体),请回答以下问题:
(1)图中具有同源染色体的细胞有___________________________。
(2)图B细胞处于______________期,细胞中有________条染色体、_______个DNA分子、__________条染色单体。
(3)图E细胞中,同源染色体发生____________,形成两个__________。若图E所示动物为雌性,则此细胞的名称是___________________。
(4)假设该动物有一对基因A和a位于一对同源染色体上,则A、a分离发生在图_____所处的时期,该时期的主要特点是:_____________________________。
1.蜜蜂中工蜂和蜂王是二倍体,体细胞含有32条染色体(2n=32);雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体(n=16),雄蜂可通过一种特殊的减数分裂方式形成精子,如图所示。下列说法正确的是
A.蜜蜂的一个染色体组含有16条同源染色体
B.一个初级精母细胞中含有16个DNA分子
C.在精子形成过程中,细胞含有的染色体始终为16条
D.若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子
2.如图表示基因型为AaBb的生物体内三个处于不同分裂期的细胞。以下有关说法正确的是
A.
a细胞中移向细胞两极的染色体上的基因组成为AaBb
B.b细胞中有两对同源染色体
C.c细胞所需能量可能来自酒精发酵
D.三个细胞所含染色体数相等,分裂形成的子细胞中的染色体组数也相等
3.甲、乙两图为某二倍体高等生物细胞分裂过程中不同时期模式图。下列相关叙述正确的是
A.在形成图甲细胞过程中发生了交叉互换
B.甲、乙两图说明该细胞分裂过程中发生了染色体变异
C.甲细胞中有两个染色体组,8条姐妹染色单体
D.若图乙表示卵细胞,则图甲表示次级卵母细胞
1.【答案】D
【解析】正常情况下,同时含有两条X染色体的细胞也可能出现在雄性个体中,如次级精母细胞处于后期时,A错误;受精作用没有实现基因重组,因为基因重组发生在减数分裂过程中,B错误;基因型为AaBb的一个精原细胞,产生了2个AB、2个ab配子,可能是两对等位基因位于两对同源染色体上形成的,也有可能是两对等位基因位于一对同源染色体上形成的,C错误;对于进行有性生殖的生物体来说,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于遗传和变异都很重要,D正确。
2.【答案】D
【解析】次级精母细胞中核DNA分子数和正常体细胞中核DNA分子数相同,A错误;减数第一次分裂后期,细胞核中DNA分子数等于正常体细胞中的染色体数的两倍,B错误;初级精母细胞中染色体数是核内DNA分子数的一半,C错误;细胞中染色体数目是由着丝点的数目决定的,即染色体数目和着丝点数目总是相同的,D正确。
3.【答案】D
【解析】蝗虫卵母细胞可进行减数分裂,所以可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂,A正确;由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞,所以用雄蕊观察减数分裂更好,B正确;同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,所以能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象,C正确;洋葱根尖只进行有丝分裂,不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象,D错误。
4.【答案】C
【解析】根据题意和图示分析可知:AH段表示减数分裂,HI段表示受精作用,IP段表示有丝分裂。由B→C,DNA的含量增加一倍,是复制的结果,为减数第一次分裂间期,A正确。由H→I,DNA的含量增加一倍,是精子和卵细胞结合发生受精作用的结果,B正确。N→R段,DNA的含量减少一半,是有丝分裂中,姐妹染色单体分开后染色体进入到两个子细胞中的结果;D→E段,DNA的含量减少一半,是减数第一次分裂中同源染色体分离后分别进入两个子细胞中的结果,C错误。E→F可表示减数第二次分裂,染色体数目可以是该生物体细胞中染色体数的一半,后期染色体数目加倍,可以等于体细胞染色体数,D正确。
5.【答案】(1)A、B、C、E
(2)减数第一次分裂后
4
8
8
(3)两两配对(联会)
四分体
初级卵母细胞
(4)B
同源染色体分离
【解析】(1)分析题图,A细胞含有同源染色体,着丝点分裂,姐妹染色单体分离,处于有丝分裂后期;B细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期;C细胞含有同源染色体,所有染色体的着丝点排列在赤道板上,处于有丝分裂中期;D细胞不含同源染色体,姐妹染色单体分离,处于减数第二次分裂后期;E细胞含同源染色体,且同源染色体两两配对形成四分体,处于减数第一次分裂前期。根据以上分析可知,具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。(2)B细胞中同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,细胞中有4条染色体,8条染色单体、8个DNA分子。(3)图E细胞中,同源染色体两两配对,形成了2个四分体;若该细胞是雌性动物的细胞,则该细胞是初级卵母细胞。(4)A和a是位于一对同源染色体上的等位基因,在减数第一次分裂后期,随着同源染色体的分离而分开,即发生在图B细胞中。
1.【答案】D
【解析】蜜蜂的一个染色体组含有16条染色体,无同源染色体,A项错误;雄蜂是单倍体,体细胞含有16条染色体,减数分裂过程中,一个初级精母细胞中含有32个DNA分子,B项错误;减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体暂时加倍,染色体数目是32条,C项错误;据图分析,若不考虑突变,一只雄蜂只能产生一种类型的精子,并且与雄蜂的基因组成相同,D项正确。
2.【答案】A
【解析】选项A,a细胞处于有丝分裂中期,移向细胞两极的染色体上的基因组成为AaBb;选项B,b细胞处于减数第二次分裂后期,细胞中不存在同源染色体;选项C,图中细胞为动物细胞,不能产生酒精;选项D,三个细胞所含染色体数相等,但分裂形成的子细胞中的染色体组数分别为2、1、1。
3.【答案】A
【解析】图甲细胞中没有同源染色体,可判定为减数第二次分裂时期,根据图中染色体的形态可知,在形成图甲细胞的减数第一次分裂过程中发生过交叉互换;比较图甲和图乙中第3条染色体颜色与形态(从左到右数),可知细胞分裂过程中没有发生染色体变异;甲细胞中只有一个染色体组,8条姐妹染色单体;若图乙表示卵细胞,根据甲和乙中对应染色体的颜色,可知图甲表示第一极体而非次级卵母细胞。
5月25日
今日心情:
遗传的物质基础
考纲考情
人类对遗传物质的探索过程
II
DNA分子结构的主要特点
II
基因的概念
II
DNA分子的复制
II
遗传信息的转录和翻译
II
五年考题
2016·新课标卷II·2·选择题
DNA复制、基因的表达
2015·新课标卷I·5·选择题
基因的表达
2014·新课标卷II·5·选择题
DNA分子的结构和复制
2013·新课标卷II·5·选择题
遗传物质的探究实验
考情分析
由概念向分析判断转移,着重考查遗传物质探究过程的经典实验分析、DNA分子的结构和复制和基因表达的过程。DNA分子的结构和复制常与基因突变和细胞分裂的过程相结合进行命题,基因的表达常与基因对性状的控制综合命题。多以选择题形式呈现,而且多以小综合形式考查。
遗传的物质基础是历年高考考查的重点,预计2017年仍会以遗传物质的探究实验的设计思路、方法和结论分析,以及DNA分子的结构、复制、基因表达为命题热点,题型以选择题为主。
1.掌握不同生物的遗传物质
生物类型
病毒
原核生物
真核生物
核酸种类
DNA或RNA
DNA和RNA
DNA和RNA
碱基种类
4种
5种
5种
核苷酸种类
4种
8种
8种
遗传物质
DNA或RNA
DNA
DNA
2.熟记DNA复制、转录、翻译的相关知识
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
核糖体
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
ATP
都需要
酶
解旋酶、DNA聚合酶
RNA聚合酶
产物
2个相同的DNA分子
一个单链RNA
多肽链(蛋白质)
特点
边解旋边复制、半保留复制
一个mRNA上结合多个核糖体,顺次合成多条多肽链
碱基互补配对
G-C
A-T
A-T、A-U
A-U
意义
传递遗传信息
表达遗传信息,使生物体表现出各种性状
3.理解中心法则与基因表达的关系
4.相关计算的规律总结
(1)碱基互补配对的推论
DNA双链中,一条单链的的A+
T
/
G
+C值,与另一条互补单链的A+T/G+C的值是相等的,也与整个DNA分子中的A+
T
/
G
+C的值是相等的。
?
(2)1个DNA分子复制n次,则
(3)若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n次复制需要消耗的脱氧核苷酸为(2n-1)m个。第n次复制时需要该脱氧核苷酸得数目为m2n-1个
(4)蛋白质中氨基酸数目=1/3mRNA碱基数目=1/6DNA碱基数目
1.(2016新课标全国卷II)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,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
【参考答案】C
【命题意图】本题考查遗传信息的传递和基因表达、细胞增殖。
【试题解析】某物质可插入DNA分子两条链的碱基对之间,使DNA双链不能解开,说明该物质会阻碍DNA分子的解旋,因此会阻碍DNA分子的复制、转录和抑制细胞增殖,A、B、D三项均正确;因DNA分子的复制发生在细胞分裂间期,所以该物质可将细胞周期阻断在分裂间期,C项错误。
2.(2015新课标全国卷I)人或动物PrP基因编码一种蛋白(PrPc),该蛋白无致病性。PrPc的空间结构改变后成为PrPsc(朊粒),就具有了致病性。PrPsc可以诱导更多的PrPc转变为PrPsc,实现朊粒的增殖,可以引起疯牛病。据此判断,下列叙述正确的是
A.朊粒侵入机体后可整合到宿主的基因组中
B.朊粒的增殖方式与肺炎双球菌的增殖方式相同
C.蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化
D.PrPc转变为PrPsc的过程属于遗传信息的翻译过程
【参考答案】C
【命题意图】本题属于信息题,应注意利用题中空间结构改变等信息,并结合所学知识解题。
【试题解析】据题中信息可知朊粒是PrP基因所编码的蛋白质空间结构变化后形成的,因此还属于蛋白质,不可能整合到宿主细胞的基因组中,A错误。细菌增殖方式为二分裂,与朊粒不相同,B错误。由题中信息可知,
PrP基因编码的蛋白质与朊粒间因空间结构的不同而功能不同,C正确。PrPc转变为PrPsc只是蛋白质空间结构发生了改变,D错误。
3.(2014新课标全国卷II)
关于核酸的叙述,错误的是
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
【参考答案】C
【命题意图】本题考查DNA分子的复制以及其结构。
【试题解析】细胞核中发生的转录是以基因的一条链为模板合成RNA的过程,需要RNA聚合酶的参与,A正确;植物细胞中DNA复制的场所有细胞核(主要)、线粒体和叶绿体中,B正确;DNA中的五碳糖是脱氧核糖,且双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖之间是通过化学键连接的,C错误;甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,吡罗红使RNA呈现红色,利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色,可以显示DNA和RNA在细胞中的分布,D正确。
1.(2017浙江宁波九校联考)在探究核酸是遗传物质的科学历程中,有如下重要实验:噬菌体侵染细菌实验、肺炎双球菌转化实验、烟草花叶病毒感染和重建实验。下列叙述正确的是
A.用35S标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,少量子代噬菌体会含有35S
B.加热杀死的S型菌和活的R型菌混合注入小鼠体内,不会引起小鼠患败血症
C.S型菌的DNA经DNA酶处理后,不能使活的R型菌转化成S型菌
D.用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,烟草中不会有子代病毒
2.(2017上海徐汇区二模)在DNA分子模型的搭建实验中,若用订书钉连接碱基形成碱基对(其他物质连接不用订书钉),构建一个含10对碱基对的DNA双链片段(其中G有6个),使用的订书钉个数
A.20
B.26
C.30
D.84
3.(2017浙江温州
“十五校联合体”联考)用15N标记含有200个碱基对的DNA分子,其中有鸟嘌呤120个,该DNA分子在含14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是
A.含有15N的DNA分子占1/8
B.含有14N的DNA分子占7/8
C.需消耗腺嘌呤脱氧核苷酸1
200个
D.复制结果共产生16个DNA分子
4.(2017湖南衡阳十校调研)下列有关基因转录与翻译的叙述,错误的是
A.都存在碱基U与A的配对
B.可以在同一场所同时发生
C.发生碱基配对差错均会引起性状的改变
D.在细胞增殖、生长和分化过程中均会发生
5.(2017学海大联考高考模拟)如图是生物体内遗传信息流动的部分过程,下列相关分析正确的是
A.能合成酶的细胞,均能发生①②③过程
B.RNA聚合酶催化过程②,其作用底物为RNA
C.过程③中,一个核糖体上可结合两个tRNA
D.过程③发生在核糖体中,不需要酶的参与
1.如图为真核细胞DNA复制过程的模式图,据图分析,下列相关叙述错误的是
A.解旋酶能使DNA双链解开,但需要消耗ATP
B.DNA分子复制的方式是半保留复制
C.DNA分子的复制需要引物,且两条子链的合成方向是相反的
D.因为DNA分子在复制时需严格遵循碱基互补配对原则,所以新合成的两条子链的碱基序列是完全一致的
2.下列关于基因表达的叙述,正确的是
A.T细胞受病毒刺激后有特定mRNA的合成
B.线粒体、叶绿体和核糖体中均存在A-T和U-A的配对方式
C.转运20种氨基酸的tRNA总共有64种
D.基因的两条链可分别作为模板进行转录,以提高蛋白质合成的效率
3.香豌豆的花色由细胞核中的两对等位基因(A和a、B和b)共同控制,图1是基因与花色的关系,结合图回答下列问题:
(1)酶A和酶B功能差异的直接原因是_____________________。若1号染色体中的基因A连接到3号染色体上,3号染色体上的基因B连接到1号染色体上,这种情况属于生物可遗传变异中的________________________________。
(2)图2为基因B指导酶B的形成过程,其中,Ⅲ的形成场所为_________________,需要的酶有______________。
(3)图1中反映出,基因与其控制的性状之间的数量关系可以是__________________________。
1.【答案】C
【解析】用35S标记的T2噬菌体感染不具放射性的细菌,由于35S标记的T2噬菌体的蛋白质外壳留在外面,故子代噬菌体不含有35S,A错误;把加热杀死的S型菌和活的R型菌混合后注射到小鼠体内,S型菌体内的转化因子(DNA)能使R型菌转化为S型菌,因此会引起小鼠患败血症死亡,B错误;S型菌的DNA经DNA酶处理后,不能使活的R型菌转化成S型菌,C正确;用烟草花叶病毒的RNA感染烟草,由于RNA是烟草花叶病毒的遗传物质,故烟草中会有子代病毒,D错误。
2.【答案】B
【解析】碱基对之间通过氢键连接,订书钉代表氢键。一个含10对碱基对的DNA双链片段,其中G有6个,则含有6个G—C碱基对,4个A—T碱基对,每个G—C碱基对含有三个氢键,每个A—T碱基对含有二个氢键,则共有氢键数6×3+2×4=26个。
3.【答案】B
【解析】DNA复制为半保留复制,不管复制几次,最终子代DNA都保留亲代DNA的2条母链,故最终有2个子代DNA分子含15N,所以含有15N的DNA分子占1/8,A正确;由于DNA分子的复制是半保留复制,最终只有2个子代DNA各含1条15N链,1条14N链,其余DNA都含14N,故全部子代DNA都含14N,占100%,B错误;含有200个碱基对400个碱基的DNA分子,其中有鸟嘌呤120个,则腺嘌呤的个数为80个,故复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸的数目为(24-1)×80=1
200(个),C正确;复制4次后产生24=16个DNA分子,D正确。
4.【答案】C
【解析】基因转录与翻译过程中都按照碱基互补配对原则进行,都有A与U的配对,A项正确;在原核生物中,基因转录与翻译在拟核中同时发生,B项正确;由于密码子有简并性,发生碱基配对差错不一定会引起性状的改变,C项错误;细胞增殖、生长和分化过程中都需要特定的酶,都会发生转录与翻译,D项正确。
5.【答案】C
【解析】不进行分裂的细胞不会发生DNA复制即①过程,A错误。RNA聚合酶催化转录(过程②),其作用底物为DNA,B错误。过程③为翻译,翻译过程中一个核糖体上可结合两个tRNA,C正确。翻译(蛋白质的合成过程)发生在核糖体中,蛋白质的合成需要酶的参与,D错误。
1.【答案】D
【解析】由图可知,解旋酶能打开双链间的氢键,且需要消耗ATP,A正确;DNA分子复制时都保留了原来DNA分子中的一条链,即半保留复制,B正确;DNA分子是反向平行的,而复制的时候子链只能从5′端向3′端延伸,所以两条子链合成的方向相反,C正确;因为DNA复制是以解开的每一条母链为模板按照碱基互补配对原则进行的,所以新合成的两条子链的碱基序列应是互补的,D错误。
2.【答案】A
【解析】T细胞受病毒刺激后,增殖分化形成效应T细胞和记忆细胞,其细胞内基因选择性表达形成特定mRNA和蛋白质,A正确;核糖体内可以发生翻译过程,有U与A的配对,但是不能发生DNA的复制或逆转录过程,所以没有A与T的配对,B错误;转运20种氨基酸的tRNA总共有61种,C错误;基因的两条链可分别作为模板进行复制,但是只有一条链可以作为模板进行转录,D错误。
3.【答案】(1)酶A与酶B分子的空间结构不同 染色体结构变异(或染色体结构变异中的易位;或易位)
(2)细胞核
RNA聚合酶
(3)一种性状由两种基因控制(或两种基因控制同一种性状)
【解析】(1)蛋白质的结构决定其功能,因此酶A和酶B功能差异的直接原因是两者的空间结构不同。若染色体片段交换发生在非同源染色体之间,则为染色体变异,即易位。(2)基因B位于细胞核中,Ⅲ是mRNA,其在细胞核中经转录过程形成,需要RNA聚合酶参与催化。(3)通过图示可以看出紫色物质的合成需要基因A和基因B控制合成的酶A和酶B的共同参与,说明两种基因控制同一种性状。
5月26日
今日心情:
遗传的基本规律
考纲考情
孟德尔遗传实验的科学方法
II
基因的分离定律和自由组合定律
II
伴性遗传
II
五年考题
2016·新课标全国卷I·32·非选择题
基因的分离定律及其应用
2016·新课标全国卷II·6·选择题
伴性遗传、基因的分离定律
2016·新课标全国卷III·6·选择题
基因的自由组合定律
2015·新课标全国卷I·6·选择题
伴性遗传
2014·新课标全国卷I·32·非选择题
基因的自由组合定律在育种中的实质和应用
考情分析
从知识点上来看,分离定律过程的考查比例有所上升,自由组合定律中特殊的一些性状分离比考查程度较深,多从非常规的角度考查自由组合定律。选择题和非选择都有出现,但非选择题每年必考,且多以一个具体实例为媒介,把定律内容和相关的实验设计一并考查,所占分值也较高。
预计高考命题趋向于以遗传图解、表格、遗传学实验为信息载体,以致死现象、基因互作为背景信息,考查遗传实验的设计、基因的分离定律、基因的自由组合定律和伴性遗传等知识。
1.遗传系谱图中的显隐性判断
若双亲正常,子代患病,则为隐性遗传病(简称为无中生有为隐性);
若双亲患病,子代有正常者,则为显性遗传病(简称为有中生无为显性)。
2.确定亲本基因型的方法
①隐性突破法:隐性性状一旦表现,必定是纯合子(用aa表示)。因而由隐性纯合子能推知其亲代或子代体细胞中至少含有一个隐性基因。再根据其他条件来推知亲代或子代的另一个基因为A还是a。?
②后代分离比推断法:?
若后代分离比为显性∶隐性=3∶1,则亲本必为杂合子Aa,即:Aa×Aa→3A
∶1aa。?
若后代分离比为显性∶隐性=1∶1,则双亲一定是测交类型,即Aa×aa→1
Aa∶1
aa。
若后代只有显性性状,则亲本至少有一方是显性纯合子,即AA×Aa或AA×AA或AA×aa。
3.用分离定律解决不同自由组合类型的问题?
(1)配子类型的问题
例证1:AaBbCc产生的配子种类数??
(2)配子间结合方式问题?
例证2:AaBbCc与AaBbCC杂交过程中,配子间结合方式有多少种??
①先求AaBbCc、AaBbCC各自产生多少种配子:AaBbCc→8种配子AaBbCC→4种配子
?
②再求两亲本配子间结合方式。由于两性配子间结合是随机的,因而AaBbCc与AaBbCC配子间有8×4=32种结合方式。
(3)某种配子占所有配子的比例的问题?
例证3:AaBbCc产生ABc配子的概率是多少 ?
Aa产生A配子的概率是1/2;
Bb产生B配子的概率是1/2;
Cc产生c配子的概率是1/2;
所以,产生ABc配子的概率是1/2×1/2×1/2=1/8。
(4)基因型类型的问题?
例证4:AaBbCc与AaBBCc杂交,其后代有多少种基因型 ?
先分解为三个分离定律:
?
Aa×Aa——后代有3种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);?
Bb×BB——后代有2种基因型(1BB∶1Bb);?
Cc×Cc——后代有3种基因型(1CC∶2Cc∶1cc);?
故AaBbCc×AaBBCc后代中有3×2×3=18种基因型。
1.(2016新课标全国卷II)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=2:1,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
【参考答案】D
【命题意图】本题考查伴性遗传、基因的分离定律。
【试题解析】由题意“子一代果蝇中雌∶雄=2∶1”可知,该对相对性状的遗传与性别相关联,为伴性遗传,G、g这对等位基因位于X染色体上;由子一代雌蝇有两种表现型且双亲的表现型不同可推知:双亲的基因型分别为XGXg
和XgY;再结合题意“受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死”,可进一步推测:G基因纯合时致死。综上分析,A、B、C三项均错误,D项正确。
2.(2016新课标全国卷III)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
A.F2中白花植株都是纯合体
B.F2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
D.F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
【参考答案】D
【命题意图】基因的自由组合定律
【试题解析】用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,红花为272株,白花为212株,即红花∶白花≈9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,而且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,即红花∶白花≈1∶3,由此可推知该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b),并且这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律,说明控制红花与白花的基因分别位于两对同源染色体上,故C项错误;F1的基因型为AaBb,F1自交得到的F2中白花植株的基因型有A_bb、aaB_和aabb,所以F2中白花植株不都是纯合体,A项错误;F2中红花植株(A_B_)的基因型有4种,而白花植株的基因型有9-4=5种,故B项错误,D项正确。
3.(2016新课标全国卷卷I)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1∶1∶1∶1。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染色体上,并表现为隐性?
(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。)
【参考答案】(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
【命题意图】本题考查基因的分离定律及其应用。
【试题解析】(1)同学甲的实验结果显示:在子代雌性中,灰体:黄体=1∶1,在子代雄性中,灰体:黄体=1∶1,即该性状分离比在雌雄个体中相同,所以仅根据同学甲的实验,不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。(2)以同学甲得到的子代果蝇为材料,设计的两个不同的实验,证明该对相对性状的显隐性关系和该对等位基因所在的染色体,而且每个实验只用一个杂交组合,其实验思路是:让同学甲得到的子代果蝇中的♀黄体与♂灰体杂交或♀灰体与♂灰体杂交,观察并统计子一代的表现型及其分离比。若该实验支持同学乙的结论,即控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性(设黄体基因为g),则依题意可推知:同学甲所用的一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇的基因型分别为XGXg
和XgY,二者杂交,子代中♀灰体、♀黄体、♂灰体、♂黄体的基因型分别为XGXg、XgXg、XGY、XgY。其实验杂交组合情况如下:实验1的杂交组合为:♀黄体(XgXg)×♂灰体(XGY),其子一代的基因型为XGXg
和XgY,即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的杂交组合为:♀灰体(XGXg)×♂灰体(XGY),其子一代的基因型为XGXG、XGXg、XGY、XgY,即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。
1.(2017山西省实验中学联考)某植物有雄株、雌株和两性植株,基因G决定雄株,基因g决定两性植株,基因g﹣
决定雌株。G对g、g﹣是显性,g对g﹣是显性。如:基因型为Gg的植株是雄株,基因型为gg﹣的植株是两性植株,基因型为g﹣g﹣的植株是雌株。下列分析正确的是
A.基因型为Gg和Gg﹣的植株杂交产生的子代基因型有GG、Gg﹣、Gg、gg﹣
B.—株两性植株最多可产生雄配子和雌配子各四种
C.若不考虑基因突变,雄株和雌株的杂交组合方式有两种
D.两性植株自交不可能产生雌株
2.(2017湖北沙市联考)有一种鼠,当黄色鼠和灰色鼠杂交,得到的子一代黄色和灰色两种鼠的比例是1∶1。将子一代中黄色鼠相互交配,得到的子二代中,黄色和灰色两种鼠的比例是2∶1。下列对上述现象的解释中不正确的是
A.家鼠皮毛性状的遗传不遵循孟德尔遗传定律
B.该种家鼠中黄色个体一定为杂合子
C.黄色家鼠基因纯合时,在胚胎时期该个体已死亡而被母体吸收
D.家鼠的这对性状中黄色对灰色为显性
3.(2017湖北孝感七校联考)选择纯合黄色皱粒(YYrr)与绿色圆粒(yyRR)杂交得F1,F1自交产生F2
。F2的统计结果如下表。对此说法不正确的是
A.这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律
B.F2中黄色圆粒的基因型有4种
C.F2的绿色圆粒中杂合子占2/3
D.F2中亲本类型占5/8,重组类型占3/8
4.(2017四川绵阳第三次诊断性测试)用一对表现型均为长翅刚毛的雌雄果蝇交配,对子代进行统计:♀长翅刚毛68只,♀残翅刚毛34只;♂长翅刚毛51只,♂长翅截毛50只,♂残翅刚毛17只,♂残翅截毛17只。对上述现象的判断,错误的是
A.可以推断出果蝇的长翅和刚毛均为显性
B.可以推断出子代雌性中存在致死现象
C.可以推断出控制长翅和残翅的基因位于常染色体上
D.可推断出控制刚毛和截毛基因不能位于Y染色体上
5.(2017广东湛江二模)某雌雄异株的二倍体植物,其花色由两对等位基因(A和a、B和b)控制,其中一对位于常染色体上,另一对位于X、Y染色体的同源区段。己知A、B基因同时存在时开紫花,否则开白花。据此回答下列问题:
(1)控制白花与紫花的基因遵循______________定律,该定律的实质是___________________________。
(2)雄性紫花植株的基因型有__________种。现用一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交,F1全部为双杂合紫花植株,将F1植株雌雄交配,则F2中雌性紫花植株所占的比例是___________。
(3)现将一外源M基因替换某白花植株细胞(Aa)中的A基因,然后通过植物组织培养得到开蓝花的植株,此变异类型为________________。为了尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系,可选用的育种方法为_____________________________________________。
1.大豆子叶的颜色受一对等位基因控制,基因型为AA的个体呈深绿色,基因型为Aa的个体呈浅绿色,基因型为aa的个体呈黄色,黄色个体在幼苗阶段死亡。下列说法错误的是
A.浅绿色植株自花传粉,不会产生黄色子代
B.浅绿色植株与深绿色植株杂交,其成熟后代有深绿色和浅绿色,且比例为l∶1
C.浅绿色植株自花传粉,其成熟后代的基因型为AA和Aa,且比例为1∶2
D.经过长时间的自然选择,A的基因频率越来越大,a的基因频率越来越小
2.某种植物的花色受一组复等位基因的控制,纯合子和杂合子的表现型如表,若APAS与ASa杂交,子代表现型的种类及比例分别是
纯合子
杂合子
AA
红色
A与任一等位基因
红色
aa
纯白色
AP与AS、a
红斑白花
ASAS
红条白花
AS与a
红条白花
APAP
红斑白花
A.3种,2∶1∶1
B.4种,1∶1∶1∶1
C.2种,1∶1
D.2种,3∶1
3.某植物的三个基因A、b、d分别控制①、②、③三种酶的合成,在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为紫色物质。基因A、B、D分别对基因a、b、d为完全显性。假设该生物体内紫色物质的合成必须由无色物质通过下面的途径转化而来(如图所示),据图回答下列问题:
(1)由以上信息可以看出,基因与生物性状之间的关系为_____________________________、__________________________________。
(2)如果三对等位基因分别位于三对同源染色体上,则基因型为AaBbDd的两个亲本杂交,出现紫色子代的概率为_____________。
(3)如果要验证b、d两个基因位于两对同源染色体上,请写出选用的亲本(基因型)及简便的实验方案,并预测后代的性状分离比。____________________________________________________。
(4)如果A、a,B、b两对等位基因在染色体上的位置为,在没有突变、交叉互换的情况下,对基因型为AaBbDD的个体进行测交实验,后代的表现型及性状分离比为__________________。
1.【答案】C
【解析】基因型为Gg和Gg﹣的植株均为雄株,不能进行杂交,A项错误;两性植株gg﹣最多产生g、g﹣2种雌雄配子,B项错误;不考虑基因突变,雄株不可能为GG,雄株Gg﹣、Gg和雌株g﹣g﹣的杂交组合方式有两种,C项正确;两性植株gg﹣自交可以产生雌株g﹣g﹣,D项错误。
2.【答案】A
【解析】根据题意分析可知:将子一代中黄色鼠交配,子二代中的黄色和灰色两种鼠的比例是2∶1,说明发生了性状分离,故黄色为显性,灰色为隐性,D正确;黄色和灰色比例是2∶1,可能是由于显性基因纯合致死导致的,C正确;根据以上分析,家鼠皮毛性状的遗传遵循孟德尔遗传定律,A错误;由于黄色基因纯合致死,所以黄色肯定是杂合子,B正确。
3.【答案】D
【解析】结合题意分析表中数据可知,F2中黄色∶绿色=(315+101)∶(108+32)=3∶1,圆粒∶皱粒=(315+108)∶(101+32)=3∶1,均为一对相对性状的遗传实验中F1自交后代的性状分离比,说明这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律,A项正确;由题意可判定此遗传过程中F1的基因型为YyRr,其自交后代F2中Y
R
∶Y
rr∶yyR
∶yyrr=9∶3∶3∶1,因此F2中黄色圆粒的基因型有YYRR、YYRr、YyRR、YyRr4种,B项正确;F2的绿色圆粒中yyRR∶yyRr=1∶2,故杂合子占2/3,C项正确;F2中亲本类型(黄色皱粒与绿色圆粒)占3/16+3/16=3/8,重组类型(黄色圆粒与绿色皱粒)占9/16+1/16=5/8,D项错误。
4.【答案】D
【解析】根据题干信息分析,一对表现型均为长翅刚毛的雌雄果蝇交配,后代出现了残翅和截毛,说明长翅对残翅为显性性状,刚毛对截毛是显性性状,A正确;后代长翅与残翅在雌雄个体中的比例分别为2∶1和3∶1,说明控制该性状的基因位于常染色体上,且雌性中显性纯合子致死,B、C正确;后代雌性全部是刚毛,雄性中刚毛∶截毛=1∶1,与性别相关联,控制该性状的基因可能位于X染色体上,也可能位于X和Y染色体的同源区段,D错误。
5.【答案】(1)基因自由组合
非同源染色体上的非等位基因自由组合
(2)6
3/16
(3)基因重组
单倍体育种
【解析】(1)由题意可知:控制花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,说明其遗传遵循基因的自由组合定律;该定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)由题意可知:雄性紫花植株的基因型有6种,即AAXBYB、AAXBYb、AAXbYB、AaXBYB、AaXBYb、AaXbYB或BBXAYA、BBXAYa、BBXaYA、BbXAYA、BbXAYa、BbXaYA。一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交,F1全部为双杂合紫花植株,说明双亲的基因型分别为AAXBYB(或BBXAYA)、aaXbXb(或bbXaYa),
F1代的基因型为AaXbYB(或BbXaYA)、AaXBXb(或BbXAXa);将F1植株雌雄交配,则F2中雌性紫花植株所占的比例是3/4A_(或B_
)×1/4XBXb
(或XAXa)=3/16
。(3)将一外源M基因替换某白花植株细胞(Aa)中的A基因,然后通过植物组织培养得到开蓝花的植株,此变异类型为基因重组。为了尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系,可选用的育种方法为单倍体育种。
1.【答案】A
【解析】浅绿色植株自交,其后代中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,即深绿色∶浅绿色∶黄色=1∶2∶l,能产生黄色子代,只是黄色个体在幼苗阶段会死亡,A错误;浅绿色植株与深绿色植株杂交,即Aa×AA,则后代中表现型及比例为深绿色(AA)∶浅绿色(Aa)=1∶1,B正确;浅绿色植株自花传粉,其后代中基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,aa个体在幼苗阶段死亡,所以成熟后代中只有深绿色和浅绿色个体,且比例为1∶2,C正确;由于aa个体在自然选择中被淘汰,所以经过长期的自然选择,A的基因频率越来越大,a的基因频率越来越小,D正确。
2.【答案】C
【解析】APAS与ASa杂交,APAS能产生两种配子,分别是AP和AS;ASa也能产生两种配子,分别是AS和a。它们产生的配子随机组合,共产生四种基因型,分别是APAS、APa、ASAS、和ASa,根据基因的显隐性关系,它们的表现型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花,比例为1∶1∶1∶1。因此,APAS与ASa杂交,子代的表现型及比例是红斑白花∶红条白花=1∶1,故选C。
3.【答案】(1)基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状
生物的性状可受多对等位基因的控制
(2)3/64
(3)基因型为AABbDd的个体自交,后代出现白色∶蓝色∶紫色≈12∶3∶1
(4)白色∶无色≈1∶1
【解析】(1)由图中信息可知,该植物的颜色由三对等位基因控制,且基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物的性状。(2)紫色个体的基因型为A_bbdd,基因型为AaBbDd的两个亲本杂交,产生紫色个体的概率为3/4×1/4×1/4=3/64。
(3)验证两对等位基因位于两对同源染色体上,可采用自交或测交方法,但是自交方案更为简便一些。为避免因a基因影响后代的性状分离比,亲本必须为含AA的个体,因此应选用基因型为AABbDd的个体自交,后代出现9AAB_D_(白色)、3AAB_dd(白色)、3AAbbD_(蓝色)、1AAbbdd(紫色),因此性状分离比为白色∶蓝色∶紫色≈12∶3∶1。(4)由题中“A、a,B、b两对等位基因在染色体上的位置可知,则AaBb只能产生AB、ab两种配子,那么AaBbDD×aabbdd→1/2AaBbDd(白色)、1/2aabbDd(无色),因此后代的表现型及性状分离比为白色∶无色≈1∶1。
5月27日
今日心情:
生物的变异
考纲考情
基因重组及其意义
Ⅱ
基因突变的特征和原因
Ⅱ
染色体结构变异和数目变异
Ⅱ
生物变异在育种上的应用
Ⅱ
五年考题
2016·新课标卷III·32·非选择题
基因突变、染色体变异
2015·新课标卷Ⅱ·6·选择题
猫叫综合征与染色体结构变异
2014·新课标卷I·32·非选择题
杂交育种
2012·新课标卷·31·非选择题
基因突变与遗传定律综合
考情分析
生物变异在育种实践中的应用一向为高考热点,题型多为非选择题。基因突变和染色体变异的概念及特点与生物遗传和减数分裂相结合、结合新的背景材料考查内容涉及育种方法的选择、育种方案的设计、育种过程分析等,综 合考查考生对育种知识的综合理解和运用能力,其中单倍体育种和杂交育种的考查居多。
变异与育种试题一直是命题专家的钟爱,涉及范围广泛,其中基因重组的来源、基因突变的产生和结果分析以及对基因突变的特点的理解是重要考点,常常结合生产生活实际及当前热点综合考查;基因重组发生时间与减数分裂的综合考查、基因突变的发生时间和过程等仍是命题的重点,尤其是对育种原理及各种育种方法的运用的实验设计题考查的可能性更大。考查以非选择题形式为主,常与遗传定律相结合,试题难度往往偏大。
1.界定三类基因重组
重组类型
非同源染色体上非等位基因间的重组
同源染色体上非等位基因间的重组
人工基因重组(DNA重组)
发生时间
减Ⅰ后期
减Ⅰ四分体时期
目的基因导入细胞后
图像示意
2.育种方案的选择
(1)欲获得从未有过的性状——诱变育种,如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。
(2)欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)——杂交育种,如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。
(3)欲增大原品种效应(如增加产量、增加营养物质含量等)——多倍体育种,如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”,进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。
(4)欲缩短获得“纯合子”时间——单倍体育种(常针对优良性状受显性基因控制者),如获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。
3.应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求
①最简便——侧重于技术操作,杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间,单倍体育种所需时间明显缩短。
③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。
④产生新基因(或新性状)——侧重于“新”即原本无该性状,诱变育种可产生新基因,进而出现新性状(注:杂交育种可实现性状重新组合,并未产生新基因,也未产生新性状,如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,产生黄色皱粒组合,这里的黄色与皱粒性状原来就有,只是原来未组合而已)。
1.(2015新课标全国卷Ⅱ)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
【参考答案】A
【命题意图】本题考查染色体变异。
【试题解析】人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的疾病,A项正确。
2.(2014新课标全国卷Ⅰ)现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:
(1)在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有
优良性状的新品种。
(2)杂交育种前,为了确定F2的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是
。
(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。
【参考答案】(1)抗病矮秆
(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对性状的基因位于非同源染色体上
(3)将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交,产生F1,让F1与感病矮秆杂交。
【命题意图】本题主要考查遗传规律和育种的内容。
【试题解析】(1)杂交育种的目的是获得同时具备两种优良性状的个体,即抗病矮秆的新品种。(2)杂交育种的原理是基因重组,若控制两对相对性状的基因的遗传遵循基因的自由组合定律,则这两对相对性状应分别受一对等位基因控制,且两对基因必须位于两对同源染色体上。(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子,再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交,如果后代出现抗病高秆∶感病高秆∶抗病矮秆∶感病矮秆=1∶1∶1∶1的性状分离比,则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
3.(2016新课标全国卷III)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。
【参考答案】(1)少
(2)染色体
(3)一
二
三
二
【命题意图】本题考查基因突变、染色体变异。
【解析】(1)基因突变是指基因中发生的碱基替换、增添和缺失,属于分子水平的变异,只涉及一个基因中部分碱基对的数目或排列顺序的改变;而染色体变异涉及染色体某一片段的改变或染色体组性增减或个别染色体增减,所以往往会改变多个基因的数目和排列顺序,涉及的碱基对的数目较多。因此基因突变所涉及的碱基对的数目往往比较少。(2)染色体数目的变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。所以在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa,而aa植株发生显性突变后基因型也可变为Aa,题目中已知在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,所以不论是显性突变还是隐性突变,在子一代中的基因型都有Aa,该基因型个体表现显性性状,故最早可在子一代观察到该显性突变的性状;该种植物自花授粉,且子一代基因型为Aa,则子二代的基因型有AA、Aa和aa三种,故最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa);子一代虽然出现了显性突变纯合体(AA),但与基因型为Aa的杂合体区分不开(都表现显性性状),需要再自交一代,若后代不发生性状分离,才可证明基因型为AA,故最早在子三代中分离得到显性突变纯合体(AA);只有隐性突变纯合体(aa)才表现隐性性状,所以该性状一经出现,即可确定是纯合体,故最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。
1.(2017甘肃兰州统考)控制不同性状的基因之间进行重新组合,称为基因重组。下列各选项能够体现基因重组的是
A.利用人工诱导的方法获得青霉素高产菌株
B.利用基因工程手段培育生产干扰素的大肠杆菌
C.在海棠枝条上嫁接苹果的芽,海棠与苹果之间实现基因重组
D.用一定浓度的生长素溶液涂抹未授粉的雌蕊柱头,以获得无子番茄
2.(2017安省淮南二模)下列有关染色体的叙述,正确的是
A.同源染色体之间发生片段互换属于染色体变异
B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力
C.光学显微镜可以观察到染色体数目变异,观察不到染色体结构变异和基因突变
D.有丝分裂和减数分裂过程中,均可出现染色体结构变异和数目变异
3.(2017三湘名校教育联盟联考)下列有关生生物变异的叙述,正确的是
A.基因突变的不定向性表现在其可发生在个体发育的任何时期
B.有性生殖的生物,非同源染色体上的非等位基因可以发生基因重组
C.倒位不会改变染色体上基因的种类和生物的性状
D.三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞内无同源染色体
4.(2017陕西西安联考)以下说法正确的是
A.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
B.三倍体无子西瓜的培育过程中产生的变异属于可遗传的变异
C.Aa自交通过基因重组导致子代发生性状分离
D.基因突变和染色体结构变异都导致个体表现型改变
5.(2017浙江温州九校联考)下列有关育种过程的描述中,错误的是
A.植物通常选择萌发的种子或幼苗进行诱变育种
B.单倍体育种过程中秋水仙素作用于单倍体幼苗
C.杂交育种时应选择同物种的个体进行杂交
D.西瓜的四倍体植株接受二倍体植株花粉得到的果实为三倍体无子西瓜
1.下列有关生生物变异的叙述,正确的是
A.基因突变的不定向性表现在其可发生在个体发育的任何时期
B.有性生殖的生物,非同源染色体上的非等位基因可以发生基因重组
C.倒位不会改变染色体上基因的种类和生物的性状
D.三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞内无同源染色体
2.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其他染色体均正常),以下分析合理的是
A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合
C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
D.该细胞变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代
1.【答案】B
【解析】利用人工诱导的方法获得青霉素高产菌株,其原理是基因突变,A项错误;利用基因工程手段培育生产干扰素的大肠杆菌,其原理是基因重组,B项正确;在海棠枝条上嫁接苹果的芽,属于无性生殖,不会发生基因重组,C项错误;用一定浓度的生长素溶液涂抹未授粉的雌蕊柱头,以获得无子番茄,属于不能遗传的变异,没有发生基因重组,D项错误。
2.【答案】D
【解析】同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组,A错误;染色体缺失不一定有利于隐性基因表达,通常对个体的生存能力不利,B错误;光学显微镜可以观察到染色体结构和数目变异,观察不到基因突变,C错误;有丝分裂和减数分裂过程中,均可出现染色体结构变异和数目变异,D正确。
3.【答案】B
【解析】基因突变具有随机性,表现在其可发生在个体发育的任何时期,A错误;基因重组的来源有非同源染色体上的非等位基因的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,B正确;倒位不会改变染色体上基因的种类,但会改变生物的性状,C错误;三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞减数分裂时联会紊乱,D错误。
4.【答案】B
【解析】染色体变异可在显微镜下观察到,基因突变在显微镜下不能观察到,A项错误;可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。三倍体无子西瓜的培育过程中产生的变异属于染色体变异,故B项正确;一对等位基因Aa在遗传时只会发生基因的分离,不会发生基因的重组,基因重组发生在两对及两对以上基因的遗传过程中,C项错误;由于密码子的简并性,或突变的基因为隐性基因等原因,基因突变不一定改变生物个体的表现型,D项错误。
5.【答案】D
【解析】由于萌发的种子或幼苗的细胞进行有丝分裂,DNA分子进行复制,所以植物通常选择萌发的种子或幼苗进行诱变育种,A正确;单倍体育种过程中秋水仙素作用于单倍体幼苗,抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,B正确;由于不同物种之间存在生殖隔离,所以杂交育种时应选择同物种的个体进行杂交,C正确;将西瓜二倍体花粉传到四倍体植株雌花上,结出的果实为四倍体有子西瓜,该西瓜的种子种下去长出的植株才结三倍体无子西瓜,D错误。
1.【答案】B
【解析】基因突变具有随机性,表现在其可发生在个体发育的任何时期,A错误;基因重组的来源有非同源染色体上的非等位基因自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,B正确;倒位不会改变染色体上基因的种类,但会改变生物的性状,C错误;三倍体无子西瓜高度不育的原因是细胞减数分裂时联会紊乱,D错误。
2.【答案】B
【解析】植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂,所以a基因产生的原因可能是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体在细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;基因的自由组合发生在减数分裂过程中,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,不能发生减数分裂,B正确;基因突变在显微镜下看不见,C错误;可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞中发生的变异不能通过有性生殖传给后代,D错误。
5月28日
今日心情:
人类遗传病
考纲考情
(1)人类遗传病的类型
I
(2)人类遗传病的监测和预防
I
(3)人类基因组计划及其意义
I
五年考题
2016·新课标全国卷I·6·选择题
人类遗传病
2015·新课标全国卷I·6·选择题
人类遗传病的遗传特点
2015·新课标全国卷Ⅱ·6·选择题
染色体异常遗传病
2014·新课标全国卷I·5·选择题
常染色体遗传病概率的推导
考情分析
遗传病遗传方式的判断、基因型和表现型的推导及概率的计算仍是高考的重点,但命题思路可能有变化。命题形式选择题和非选择题均有出现。
预计高考对本专题的考查,还将集中在人类遗传病类型的判断和概率的计算上。另外遗传系谱图、表格信息为知识载体以及基因和染色体的关系为背景信息进行考查,也将是一个命题热点。
1.两种遗传病的患病概率计算规律?
(1)患甲病的概率
m
则非甲概率为1-m
(2)患乙病的概率
n
则非乙概率为1-n
(3)只患甲病的概率
m-mn
或
m(1-n)?
(4)只患乙病的概率
n-mn
或
n(1-m)?
(5)同时患两种病的概率
mn?
(6)只患一种病的概率
m+n-2mn或m
(1-n)+n(1-m)
(7)患病的概率
m+n-mn
或
1-不患病概率?
(8)不患病的概率
(1-m)(1-n)
或
1-患病概率?
2.熟记人类遗传病的类型及特点
遗传病类型
举例
遗传特点
单基因遗传病
常染色体色显性遗传病
多指、并指
男女患病概率相等
连续遗传
常染色体色隐性遗传病
白化病、先天性聋哑
隔代遗传
伴X显性遗传病
抗维生素的佝偻病
男女患病概率不等
女患者多于男患者,连续遗传
伴X隐性遗传病
色盲、血友病
男患者多于女患者,交叉遗传
Y染色体遗传病
外耳道多毛症
患者全为男性,父传子、子传孙
多基因遗传病
青少年型糖尿病
家庭聚集现象,易受环境的影响
染色体异常遗传病
猫叫综合征、唐纳氏综合征
3.发病率与遗传方式的调查
项目内容
调查对象及范围
注意事项
结果计算及分析
遗传病发病率
广大人群随机抽样
考虑年龄、性别等因素,群体足够大
患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传方式
患者家系
正常情况与患病情况
分析基因的显隐性及所在的染色体类型
4.遗传系谱的分析判断方法
第一步首先确定系谱图中的遗传病是否符合伴Y遗传:
伴Y遗传有以下特点:伴Y遗传口诀为:“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽也”,即都是男性患者,且有“父→子→孙”的传递规律。
第二步确定是显性遗传还是隐性遗传:
“有中生无”为显性;“无中生有”为隐性
第三步确定是常染色体遗传还是伴X遗传:
在已确定隐性遗传病的系谱中,隐性遗传看女病,父子患病为伴性;
在已确定显性遗传病的系谱中,显性遗传看男病,母女患病为伴性。
1.(2016新课标全国卷I)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.常染色体隐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
C.X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
D.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
【参考答案】D
【命题意图】本题考查人类遗传病。
【试题解析】常染色体隐性遗传病,在男性中的发病率与在女性中的发病率相等,但在理论上应等于该病致病基因的基因频率的平方,A、B项错误;X染色体隐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的平方,C项错误;若致病基因位于X染色体上,Y染色体上没有相应的等位基因,则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,D项正确。
2.(2015新课标全国卷II)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
【参考答案】
A
【命题意图】本题考查染色体变异。
【试题解析】人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的疾病,A项正确。
3.(2014新课标全国卷I)如图为某种单基因常染色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Ⅳ代的两个个体婚配生出一个患该遗传病子代的概率是1/48,那么,得出此概率值需要的限定条件是
A.Ⅰ-2和Ⅰ-4必须是纯合子
B.Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子
C.Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2和Ⅲ-3必须是杂合子
D.Ⅱ-4、Ⅱ-5、Ⅳ-1和Ⅳ-2必须是杂合子
【参考答案】
B
【命题意图】本题考查遗传系谱图的分析和概率计算。
【试题解析】假设致病基因为a,由题意可知,Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4的基因型都为Aa,Ⅲ-3的基因型为AA(占1/3)或Aa(占2/3),1/48可分解为1/4×1/4×1/3,Ⅳ-1是杂合子的概率需为1/2×1/2=1/4,Ⅳ-2是杂合子的概率需为2/3×1/2=1/3,若满足以上条件,则Ⅱ-1、Ⅲ-1和Ⅲ-4必须是纯合子。
1.(2017四川双流中学二诊模拟)基因突变、染色体变异常会导致不同类型的人类遗传病,分析、研究人类遗传病对于人类遗传病防治起着重要作用。已知抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,血友病(缺乏凝血因子)为伴X染色体隐性遗传病。下列说法中正确的是
A.一对患有抗维生素D佝偻病的夫妇,所生的女儿不一定患病
B.镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白中一个氨基酸被替换
C.某家庭中母亲患血友病,父亲正常,生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY的孩子,则其形成原因可能是卵细胞异常
D.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,则所生子女不患该病的概率为9/19
2.(2017山西太原二模)下列关于人类遗传病调査和优生的叙述,错误的是
A.调查人群中的遗传病时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病
B.常见的优生措施有禁止近亲结婚、提倡适龄生育和进行产前检测等
C.对遗传病的发病率进行统计时,只需在患者家系中进行调査
D.通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因,但也有可能患染色体异常遗传病
3.(2017江苏南通全真模拟)蜘蛛脚样趾综合症是人类的一种遗传病,受一对等位基因控制。如图为该病的家族系谱图,下列有关分析中,正确的是
A.该遗传病由位于X性染色体上的显性基因控制
B.III1和III7婚配所生的患病孩子中是杂合子的概率是1/2
C.III5与正常男性婚配,生个患该病男孩的概率是1/4,
D.III1和III5表现型相同,其基因型也一定是相同的
1.下列有关人类遗传病的叙述,正确的是
A.调查红绿色盲的遗传方式应在人群中随机抽样调查
B.原发性高血压受多对等位基因控制,在群体中发病率较高
C.线粒体DNA缺陷导致的遗传病,其遗传遵循孟德尔遗传定律
D.21三体综合征患儿双亲不发病,该病属于隐性遗传病
2.某单基因控制的遗传病(基因用A、a表示),在人群中致病基因的频率为1/139。一个双亲均正常但有一个患该遗传病姐姐的正常男性,与人群中一个没有任何血缘关系的正常女性结婚。以下推测错误的是
A.该遗传为常染色体隐性遗传病
B.该正常男性与其妻子均为杂合子的概率为1/105
C.该正常男性所生孩子患此遗传病的概率为1/420
D.该正常男性所生孩子患此遗传病的概率为1/210
3.如图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图(Ⅱ-l与Ⅱ-6不携带乙病基因)。下列对该家系的描述错误的是
A.甲病为常染色体显性遗传病
B.乙病是伴X染色体隐性遗传病
C.Ⅲ-l与Ⅲ-4结婚,生出同时患两种病的孩子的概率是l/16
D.Ⅲ-2与Ⅲ-3结婚,生出患病孩子的概率是l/8
1.【答案】D
【解析】抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,—对患有抗维生素D佝偻病的夫妇,由于父亲的X染色体上的基因一定遗传给女儿,所以他们所生的女儿一定患病,A错误;镰刀形细胞贫血症的直接病因是血红蛋白中一个氨基酸被替换,根本原因是控制合成血红蛋白的基因中一个碱基对被替换,B错误;母亲患血友病(XhXh),父亲正常(XHY),生了一个凝血正常且性染色体组成为XXY的孩子,则该孩子的基因型一定为XHXhY,结合父母的基因型分析可知,其形成原因是精子异常,C错误;若人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%,则人群中不患该病的比例为1-19%=81%,设为aa=81%,则a的基因频率为9/10,A的基因频率为1/10,人群中AA基因型的频率为1/100,Aa基因型的频率为18/100。在患病人群中Aa所占比例为18/100÷(1/100+18/100)=18/19,一对夫妇中妻子患病(18/19Aa),丈夫正常(aa),则所生子女不患该病(aa)的概率是18/19×1/2=9/19,D正确。
2.【答案】C
【解析】调查人群中的遗传病时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,A正确;常见的优生措施有禁止近亲结婚、遗传咨询、提倡适龄生育、进行产前检测等,B正确;研究某种遗传病的发病率,应在人群中随机抽样调查取样,并用统计学方法进行计算,C错误;通过基因诊断确定胎儿不携带致病基因,但也有可能患染色体异常遗传病,D正确。
3.【答案】B
【解析】系谱图显示,第Ⅱ代的双亲均为患者,他们的女儿Ⅲ2和Ⅲ6都正常,据此可判断该遗传病由位于常染色体上的显性基因控制,A项错误;若相关的基因用R和r表示,则Ⅲ1和Ⅲ7的基因型均为1/3RR、2/3Rr,产生的配子为2/3R、1/3r,二者婚配所生的患病孩子及其比例为RR∶Rr=(2/3R×2/3R)∶(2/3R×1/3r+1/3r×2/3R)=1∶1,即所生的患病孩子中是杂合子的概率是1/2,B项正确;Ⅲ5的基因型为1/3RR、2/3Rr,正常男性的基因型为rr,二者婚配,生个患该病男孩的概率是(1—2/3×1/2rr)×1/2XY=1/3,C项错误;Ⅲ1和Ⅲ5表现型相同,其基因型不一定是相同的,D项错误。
1.【答案】A
【解析】红绿色盲、白化病和镰刀型细胞贫血症都是单基因遗传病,是基因突变引起的遗传病,A正确;引起苯丙酮尿症的原因是患者体细胞中缺少一种酶,致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸,造成苯丙氨酸及其酮酸蓄积导致的,B错误;21三体综合征患者体细胞中21号染色体有三条,是个别染色体数目增加引起的遗传病,C错误;猫叫综合征是由于人的第5号染色体发生部分缺失引起的遗传病,而不是第5号染色体缺失,D错误。
2.【答案】D
【解析】Ⅰ-1、Ⅰ-2患甲病,有一个不患甲病的女儿Ⅱ-3,因此甲病为常染色体显性遗传病,A正确;Ⅱ-1、Ⅱ-2不患乙病,有一个患乙病的儿子Ⅲ-2,又由题干知Ⅱ-1不是乙病基因的携带者,因此乙病是伴X染色体隐性遗传病,B正确;由系谱图分析,Ⅲ-l的基因型是aaXBXB或aaXBXb,各占1/2,Ⅲ4的基因型是AaXBY,Ⅲl与Ⅲ4生出两病兼患孩子的概率是1/2×1/2×1/4=1/16,C正确;分析系谱图可知,Ⅲ-2患两种病,其父Ⅱ-1正常,所以Ⅲ-2的基因型为AaXbY,因为Ⅱ6不携带乙病基因,所以Ⅲ3的基因型是aaXBXB,所以Ⅲ2与Ⅲ3结婚,生出患病孩子的概率是1/2,D错误。
3.【答案】C
【解析】红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,由于I2、II2不含致病基因,所以甲家族不可能患色盲遗传病,则携带红绿色盲基因的是乙家族,A正确;红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病,属于单基因遗传病,其致病基因产生的根本原因是基因突变,B正确;假设多指和红绿色盲分别由T—h和B—b基因控制,则III1和III2的基因型分别为TtXBY、ttXBXb(1/2),则他们生一个男孩两病均患的概率为1/2×1/2×1/2=1/8,C错误;III1和III2生的女孩不可能患色盲,则只患一种病的概率为1/2,D正确。
5月29日
今日心情:
生物的进化
考纲考情
现代生物进化理论的主要内容
Ⅱ
生物进化与生物多样性的形成
Ⅱ
五年考题
2015·新课标全国卷I·32·非选择题
基因频率和基因型频率的计算
考情分析
从命题侧重点来看,本考点主要集中在现代生物进化理论的简介,自然选择学说的有关内容和在实例中的分析、应用,以及进化过程中基因频率的变化特点与相关的计算。?
从高考命题思路上看,本考点与遗传变异及种群联系密切,常常利用新材料为背景,考查基因频率变化特点及相关计算,特别是对生物的适应性、新物种的形成进行分析。还可能以小角度命制非选择题,以考查考生的信息获取能力及知识迁移能力。
1.掌握生物进化的理论
(1)达尔文的自然选择学说
①内容包括:过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存
②物种形成过程的图解
(2)现代生物进化理论内容
①种群是生物进化的基本单位
②突变和基因重组为生物进化提供原材料
③自然选择决定生物进化的方向
④隔离导致物种的形成
2.基因频率和基因型频率及相关计算
(1)计算公式:
(2)公式的应用
①由基因型频率求基因频率
②由基因频率求基因型频率
利用遗传平衡定律计算
使用条件:种群足够大、交配随机、无突变,无新基因加入、没有自然选择。
例如:显性等位基因频率(A)=
p,隐性等位基因频率(a)=
q,则p+q=1。有(p+q)2=
1,即有p2+
2pq
+
q2=1;则显性纯合基因型频率(AA)=
p2,杂合基因型频率(Aa)=
2pq;隐性纯合基因型频率(aa)=q2。
1.(2015新课标全国卷Ⅰ)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题:
(1)若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率∶a基因频率为________。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为________A基因频率为_____。
(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2∶1,则对该结果最合理的解释是________。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为________。
【参考答案】(1)1∶1
1∶2∶1
0.5
(2)A基因纯合致死
1∶1
【命题意图】本题考查了基因频率的计算及对遗传中致死现象的分析。
【试题解析】(1)已知该种群中只有Aa一种基因型,因此该种群中A基因频率与a基因频率的比例为1∶1,理论上只有Aa基因型的种群随机交配,后代有AA、Aa
、aa三种基因型,且比例为1∶2∶1,则A的基因频率为0.5。(2)如果后代中只有Aa、aa两种基因型,且比例为2∶1,则原因可能是A基因纯合致死。该种群中第一代随机交配时,A、a的基因频率分别为1/3、2/3,随机交配产生的后代中Aa占4/9,aa占4/9,AA占1/9,由于AA致死,则成活个体中Aa、aa基因型个体数量的比例为1∶1。
1.(2017海南联考)下列观点不符合现代生物进化理论的是
A.新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件
B.狮和虎可以交配并繁殖后代,因此它们之间不存在生殖隔离
C.种群中个体的死亡可能会导致种群基因库发生改变
D.共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展
2.(2017天津河东区二模)下列有关生物的变异和生物的进化的说法,正确的是
A.基因工程的操作原理是基因重组和基因突变
B.某种群中若显隐性个体数量保持不变,则该种群肯定没有发生进化
C.在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率不会发生变化
D.可遗传变异为生物的进化提供了原材料
3.(2017黑龙江哈尔滨二模)研究人员在某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是
A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果
B.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的K值
C.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素
D.“盲鱼”之间的随机交配一定会改变基因频率
4.(2017浙江温州联考)经调查发现,某地区青菜虫种群的抗药性不断增强,其原因是连续多年对青菜虫使用农药,下列叙述正确的是
A.使用农药导致青菜虫发生抗药性变异
B.青菜虫抗药性的增强是人工选择的结果
C.通过选择导致青菜虫抗药性不断积累
D.环境是造成青菜虫抗药性不断增强的动力
5.(2017广东湛江二模)假设甲果蝇种群中只有Aa、aa两种基因型且数量相等,乙果蝇种群中只有AA、Aa两种基因型且数量相等,现将两种群果蝇混合培养,下列叙述正确的是
A.混合前甲、乙种群的A基因频率相同
B.混合前甲、乙种群的Aa基因型频率不同
C.若两种群随机交配,则子一代的A基因频率为25%
D.若甲、乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,子一代的A基因频率为50%
1.如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况,下列说法错误的是
A.
Q点表示环境发生了变化,A控制的性状更加适应环境
B.P点时两曲线相交,此时A和a的基因频率均为50%
C.在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变
D.该种群中杂合子的比例会越来越高,逐渐取代纯合子
2.下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述,正确的是
A.在一个种群中,某等位基因中各种基因频率之和为1
B.在一个种群中,基因型频率发生改变,说明物种在进化
C.基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中,A基因的频率大于a基因的频率
D.因色盲患者中男性数量多于女性,所以男性群体中色盲基因的频率大于女性群体
1.【答案】B
【解析】新物种的形成意味着生物能够以新的方式利用环境条件,A正确;狮和虎可以交配并繁殖后代,但后代不可育,因此狮和虎之间存在生殖隔离,B错误;基因库是指一个种群中全部个体的所有基因,所以种群中个体的死亡,可使种群基因库在代代相传的过程中发生一些变化,C正确;共同进化是指不同物种之间以及生物与环境之间在相互影响中不断进化、发展,
D正确。
2.【答案】D
【解析】基因工程技术的原理是基因重组,A错误;显性个体可能是纯合子,也可能是杂合子,所以即使显隐性个体数量保持不变,基因频率也可能发生改变,即可能发生进化,B错误;种群的基因频率受自然选择、迁出、迁入等多种元素的影响,所以在环境条件保持稳定的前提下,种群的基因频率也可能发生改变,C错误;可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,都可以为生物进化提供原材料,D正确。
3.【答案】B
【解析】基因突变是随机发生的,不是由于黑暗环境的诱导,盲鱼眼睛的退化是长期自然选择的结果,A项错误;种群数量的K值取决于种群生存环境,制约水生生物种群数量(K值)的主要因素是水中的溶解氧,增加水体中溶解氧将提高种群的K值,B项正确;种群密度不是生态因素,限制盲鱼种群增长的生态因素有食物、空间、气候、天敌等因素,C项错误;生物之间随机交配,每一个个体与种群内的其他异性个体交配的机会是均等的,如果后代没有死亡等,那么种群的基因频率不会改变,D项错误。
4.【答案】C
【解析】青菜虫先发生抗药性变异,农药只是选择有利变异,A错误;青菜虫抗药性的增强是农药选择的结果,B错误;通过选择导致青菜虫抗药性不断积累,C正确;连续多年对青菜虫使用农药是造成青菜虫抗药性不断增强的动力,D错误。
5.【答案】D
【解析】混合前甲、乙种群的A基因频率分别为1/4、3/4,A项错误;混合前甲、乙种群的Aa基因型频率相同,均为1/2,B项错误;由题意,无法求出两种群果蝇混合后的各种基因型的频率,也就无法求出两种群随机交配所得子一代的A基因频率,C项错误;若甲、乙种群中基因型为Aa的雌雄果蝇随机交配,则子一代的基因型及其比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,A基因频率=1/4+1/2×1/2=50%,D项正确。
1.【答案】D
【解析】题图中从Q点开始A的基因频率增加,说明环境变化后A控制的性状更适应环境,A正确。曲线交点处A与a的基