2019届高考生物热点重点难点专题透析 第二篇专题 遗传与变异课件(共192张PPT)
文档属性
| 名称 | 2019届高考生物热点重点难点专题透析 第二篇专题 遗传与变异课件(共192张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-01-20 16:49:19 | ||
图片预览
文档简介
课件192张PPT。专题 3遗传与变异目录微专题 遗传的基本规律1.(2018年全国Ⅱ卷)某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相同,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。 用纯合体正常眼雄禽与豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为 ;理论上,F1个体的基因型和表现型为 ,F2雌禽中豁眼禽所占
的比例为 。?
06 ZAZA,ZaWZAW、ZAZa,雌雄均为正常眼1/2答案提示提示? 在该家禽中,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性的性染色体组成为ZW,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。由此推知,亲本纯合体正常眼雄禽的基因型为ZAZA,亲本豁眼雌禽的基因型为ZaW,二者杂交所得F1的基因型为ZAZa、ZAW,F1的雌雄个体均表现为正常眼。F1的雌雄个体交配,所得F2的基因型及其比例为ZAZA∶ZAZa ∶
ZAW∶ZaW=1∶1∶1∶1,可见,F2雌禽中豁眼禽(ZaW)所占的比例为1/2。
2.(2017年全国Ⅱ卷)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是 。?
答案提示AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd提示? 由题可以直接看出,黑色个体的基因组成为A_B_dd,占9/64=(3/4)×(3/4)×(1/4),可推出F1的基因组成为AaBbDd,进而推出杂交亲本的组合是AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×
aabbdd。
3.(2017年全国Ⅰ卷)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有 ;当其仅位于X染色体上时,基因型有 ;当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基因型有 。?
提示答案3种5种7种提示? 一对等位基因位于常染色体上时,雌雄基因型种类相同,各为3种(AA、Aa、aa);仅位于X染色体上时,雌性基因型有3种(XAXA、XAXa、XaXa),雄性基因型有2种(XAY、XaY);位于X、Y染色体同源区段上时,雌性基因型有3种(XAXA、XAXa、XaXa),雄性基因型有4种(XAYA、XAYa、XaYA、XaYa)。
4.(2016年全国Ⅱ卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中 _
_________________ ___。?
这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死提示答案提示? 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;由题意“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:雌蝇中G基因纯合时致死。
5.(2016年全国Ⅲ卷)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为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, _
_______________ __。?
提示答案 F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多提示? 根据题干信息“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”,推测红花为显性性状;由题干信息“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”进一步推断该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b),且红花的基因型为A_B_,白花的基因型有A_bb、aaB_、aabb。
1.分离定律
(1)实质:在减数分裂产生配子时,① 随着同源染色体分开而分离。?
(2)一对相对性状的杂交实验中表现的规律特点:
F1雌雄个体各产生2种配子且比例为② ;F2中性状分离比为③ ,基因型及其比例为DD∶Dd∶dd=④ ;F1测交后的性状分离比为⑤ 。?
答案等位基因1∶13∶11∶2∶11∶12.自由组合定律
(1)实质:在形成配子时,等位基因彼此分离,⑥ 随非同源染色体的自由组合而组合。?
(2)两对相对性状的杂交实验中表现的规律特点:
F1(YyRr)雌雄个体各产生4种配子且比例为⑦ ;F2中的性状分离比为⑧ ,9种基因型的比例为1∶2∶2∶4∶2∶1∶2∶1∶1;F1测交后的性状分离比为⑨ 。?
答案非等位基因1∶1∶1∶19∶3∶3∶11∶1∶1∶13.性别决定与伴性遗传
(1)常见的性别决定方式有XY型和⑩ 型。?
(2)伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状总是和 相关联的现象。如色盲基因只位于_ ____染色体上,所具有的遗传特点是隔代遗传、发病率男性 女性。?
答案ZW性别X大于1.所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因间的显隐性关系为完全显性。
2.不同类型的雌、雄配子生活力相同,且受精的机会均等。
3.所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
4.供试验的群体要大,个体数量要足够多。
5.各对相对性状之间不存在互相影响。
6.真核生物有性生殖时的细胞核遗传遵循孟德尔的遗传规律,无性生殖的真核生物或原核生物和非细胞结构的生物(无染色体、不能进行减数分裂)的基因的遗传不遵循。
7.基因的分离定律适用于一对等位基因控制的性状遗传。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上等位基因控制的相对性状的遗传,且n对等位基因分别位于n对同源染色体上。
从细胞水平看,基因的分离定律和自由组合定律都与减数分裂有联系,它们之间的关系如下表所示(以二倍体生物为例):1.伴性遗传方式及比较
2.遗传病系谱图分析
(1)确定致病基因的显隐性
方法:“无”中生“有”为隐性(如图A中的致病基因为隐性基因),“有”中生“无”为显性(如图B中的致病基因为显性基因)。
(2)确定基因在常染色体上还是性染色体上的实验设计方法
选择亲本杂交确定基因位置——常染色体还是X染色体
XY型性别决定生物——雌性个体选隐性性状XbXb;雄性个体选显性性状,即XbXb×XBY。ZW型性别决定生物——雄性个体选隐性性状ZbZb;雌性个体选显性性状,即ZbZb×ZBW。
规律:两条同型性染色体的亲本选隐性性状,两条异型性染色体的亲本选显性性状。
原因及应用:由于性染色体上的基因遗传与性别相联系,在生产实践中可巧妙利用这种基因与染色体的连锁关系进行实际应用,可用伴随性别而出现的性状进行品种的选育。例如,家蚕的正常蚕(A)对油蚕(a)是显性,正常蚕幼虫的皮肤不透明,油蚕幼虫的皮肤透明,基因A、a都位于Z染色体上,家蚕为ZW型性别决定生物(即雄性为ZZ,雌性为ZW),我们可设计方案只根据皮肤特征即可将雌雄蚕区分开来,从而选出高产量的雄蚕:ZaZa×ZAW。
(3)X、Y染色体上基因的遗传
①X、Y染色体同源区段的基因的遗传
在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段则不存在等位基因。
X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
♀ XaXa × XaYA ♂ ♀ XaXa × XAYa ♂
XaYA XaXa XAXa XaYa
(♂全为 (♀全为 (♀全为 (♂全为 显性) 隐性) 显性) 隐性)
②X、Y染色体非同源区段的基因的遗传
(4)其他情况要根据题干中的相关信息,做出正确判断,再运用遗传规律,对照遗传事实正确解答。
巧记口诀:无中生有为隐性,隐性患病找女病,(所有)父子皆病为伴性;有中生无为显性,显性遗传找男病,(所有)母女皆病为伴性。
例1 (2018年汉中二模)遗传的基本规律是指( )。
A.遗传性状传递的规律
B.精子与卵细胞结合的规律
C.有性生殖细胞形成时基因的传递规律
D.生物性状表现的一般规律解析答案C 解析? 遗传的基本规律是指孟德尔的基因分离定律、自由组合定律,以及摩尔根的基因连锁与交换定律。遗传的基本规律是指基因在生物的传宗接代过程中的活动规律,一般发生在减数分裂产生生殖细胞的过程中。1.(2018年皖南调研)下列有关自由组合定律的表述,正确的是( )。
A.基因型为AaBb的个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律
B.X染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合
C.基因型为XBY的个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律
D.含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合
变式探究答案解析B解析? 若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循基因的自由组合定律;基因型为XBY的个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律;基因的自由组合发生于减数分裂产生配子时,而不是受精时。
2.(2018年洛阳练习)下列哪项不是3∶1性状分离比出现所必要因素?( )
A.F1体细胞中各基因表达的机会相等
B.F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等
C.各基因在F2体细胞中出现的机会相等
D.每种类型雌配子与每种类型雄配子融合的机会相等
A解析答案变式探究解析? 因为显性基因对隐性基因的控制作用,不是所有的基因表达概率都是相等的,有些性状甚至在生物体的整个生命历程中都无法表达,但是不影响遗传规律,即基因的选择性表达,所以F1体细胞中各基因表达的机会不相等,A错误;F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等是出现3∶1性状分离比的必要因素之一,B正确;在遗传过程中各基因在F2体细胞中出现的机会应该相等,C正确;在遗传过程中,雌雄配子应随机结合,即每种类型的雌配子与每种类型的雄配子相遇的机会相等,D正确。
3.(2018年广州月考)已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状,这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交,结果如下图所示,下列相关说法正确的是( )。
变式探究 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
P 红粒×白粒 红粒×白粒 红粒×白粒
F1 红粒 红粒 红粒
F2 红粒∶白粒 红粒∶白粒 红粒∶白粒
3∶1 15∶1 63∶1
UUUA.控制红色和白色这一对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上
B.第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
C.第Ⅲ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
D.第Ⅰ组的子一代测交后代中红色和白色的比例为3∶1
解析答案解析? 本题考查自由组合定律。 根据第Ⅲ组的F2的比例为63∶1可知,白粒所占比例为1/64。由(1/4)n=1/64,n=3,可知该相对性状受到三对等位基因的控制,且这三对等位基因独立遗传,位于三对同源染色体上,第Ⅲ组F1的基因型中三对基因均杂合,因此,A、C错误。由第Ⅰ、Ⅱ组F2性状分离比为3∶1和15∶1可知,F1分别为一对基因杂合、两对基因纯合和两对基因杂合、一对基因纯合,所以第Ⅰ组和第Ⅱ组F1的基因型可能有3种,B正确。第Ⅰ组F1测交后代应为红色∶白色=1∶1,D错误。
例2 (2018年赣州联考)人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA,IB和i)决定,血型的基因型组成见下表。若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,下列叙述不正确的是( )。
?
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们生的女儿色觉应该全部正常
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配,有可能生O型血色盲女儿
D.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/4
解析答案 解析? 该夫妇的基因型分别是IAIBXhY和iiXHXh,他们生A型血色盲男孩(IAiXhY)的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,A正确;他们的女儿色觉基因型为XHXh、XhXh,有可能患色盲,B错误;他们A型血色盲儿子(IAiXhY)和A型血色觉正常女性(IAIA、IAi)(XHXH、XHXh)婚配,有可能生O型血色盲女儿(iiXhXh),C正确;他们B型血色盲女儿(IBiXhXh)和AB型血色觉正常男性(IAIBXHY)婚配,生B型血色盲男孩(IBIB、IBi)XhY的概率为(1/2)×(1/2)=
1/4,D正确。
4.(2018年临川一模)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.亲本雌雄果蝇的基因型依次是BbXRXr 、BbXrY
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1产生基因型不同于双亲的概率为3/4,出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇可能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
变式探究答案解析C解析? 据题干信息,可推出亲本基因型为B_X-X-和B_X-Y,又已知F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅(bbXrY),所以亲本的基因型为BbXRXr和BbXrY,A正确;亲本产生的配子中Xr在雌性和雄性中均占1/2,B正确;F1出现长翅概率为3/4,雄性概率为1/2,长翅雄果蝇应为3/8,C错误;白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)在减数第二次分裂中能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞,D正确。
5.(2018年惠州二模)下图1为白化基因(用a表示)和色盲基因(用b表示)在某人体细胞中的分布示意图;图2为有关色盲和白化病的某家族遗传系谱图,其中Ⅲ9同时患白化病和色盲。下列说法正确的是( )。
变式探究A.正常情况下,图1细胞产生的带有两个致病基因的生殖细胞基因型有两种
B.根据图2判断,Ⅱ4患白化病,Ⅱ7患色盲
C.若Ⅲ10和Ⅲ12结婚,所生子女中患病率是7/48
D.若Ⅲ9染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其父亲
解析答案解析? 白化病属于常染色体隐性遗传病,色盲属于伴X染色体隐性遗传病。图1细胞的基因型为AaXBXb,产生的生殖细胞基因型可能为AXB、aXb或AXb、aXB,其中AXB不携带致病基因,AXb与aXB都只携带一个致病基因,aXb携带两个致病基因,A错误。由Ⅱ5和Ⅱ6正常,其女儿Ⅲ11患病可判断,该女儿患有常染色体隐性遗传病,即白化病,再结合题意和系谱图可进一步确定,Ⅱ4患白化病,Ⅱ7患色盲,B正确。Ⅲ10和Ⅲ12结婚,若只
研究白化病,由Ⅱ4患白化病,而Ⅲ10表现正常,可确定Ⅲ10的基因型为Aa,由Ⅱ5和Ⅱ6正常,其女儿Ⅲ11患白化病,可推出Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa,进而推出Ⅲ12的基因型为1/3AA、2/3Aa,其子女患白化病的概率为(2/3)×(1/4)=1/6,正常的概率为1-1/6=5/6;若只研究色盲,根据Ⅲ9为色盲男性,可以推出Ⅱ3的基因型为XBXb,Ⅱ4的基因型为XBY,进而推出Ⅲ10的基因型为1/2 XBXB、1/2 XBXb,因Ⅲ12表现正常,可推知Ⅲ12的基因型为XBY,则其子代患色盲的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,正常的概率为1-1/8=7/8,将两种遗传病综合考虑,Ⅲ10和Ⅲ12结婚,所生子女中患病率是1-(7/8)×(5/6)=13/48,C错误。Ⅲ9为色盲患者,若染色体组成为XXY,则其基因型为XbXbY,系谱图显示,Ⅲ9的双亲即Ⅱ3和Ⅱ4均不患色盲,说明其父Ⅱ4的X染色体上没有色盲基因,那么Ⅲ9的两条X染色体均来自其母亲,即产生异常生殖细胞的是其母亲,D错误。
例3 (2018年泰安一模)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本,杂交得F1,F1测交结果如下表。下列有关叙述不正确的是( )。
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的花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株
D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析答案解析? 结合表中数据,AABB与aabb杂交,得到的F1的基因型为AaBb,F1自交得F2,F2会有9种基因型。根据F1作为父本与乙的测交结果可知,F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精。表中F1作为母本与乙测交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1,可见这两对基因的遗传遵循自由组合定律。
6.(2018年淄博检测)一只突变型的雌性果蝇与一只野生型的雄性果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1。从遗传学角度对这个结果做出的合理解释是( )。
A.该突变基因为常染色体显性基因
B.该突变基因为X染色体隐性基因
C.该突变基因使得雌配子致死
D.该突变基因使得雄性个体致死
变式探究解析答案D解析? 该突变基因为X染色体上的显性基因,A、B错误;F1野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1,可知该突变基因使得雄配子致死,C错误、D正确。
7.(2018年成都一模)某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,AA表现为长翅、Aa表现为中翅、aa表现为无翅;翅的颜色受另一对等位基因B、b控制,含B基因的昆虫表现为灰翅,其余表现为白翅;A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传。请回答:
(1)翅型和翅色两对相对性状的遗传遵循_________
定律,原因是A、a和B、b这两对基
因位于 对同源染色体上。?
解析答案自由组合(或分离和自由组合)两变式探究解析：某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,翅的颜色受另一对等位基因B、b控制,A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传,即位于两对同源染色体上,因此翅型和翅色两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。(2)若要通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型,可以选择基因型为 的雄性昆虫与之杂交,选择这种基因型的理由是 ____
__________________________________________________
_____________________________________。
?
解析答案A_bb(或AAbb或Aabb)要检测无翅昆虫的翅色的基因型,需要用基因型为bb的昆虫与之测交,且要保证子代出现有翅个体才能观察翅色,亲本必须含有A基因解析：若要通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型,可以选择基因型为A_bb(或AAbb或Aabb)的雄性昆虫与之杂交。选择这种基因型的理由是要检测无翅昆虫翅色的基因型,需要用基因型为bb的昆虫与之测交,且要保证子代出现有翅个体才能观察翅色,亲本必须含有A基因。(3)某研究小组利用基因型为AaBb的昆虫进行了测交实验,实验结果如表:
根据上述实验结果推测:测交组合(一)的子代中不出现灰色中翅的原因是 。若此推测正确,那么让基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,子代共有____ 种表现型,其中表现型为灰色中翅的比例理论上是 __。?
解析答案基因型为AB的雄配子不育(或致死)51/3解析：测交组合(一)雄性AaBb×雌性aabb的子代理论上应为灰色中翅AaBb∶白色中翅Aabb∶无翅aaBb∶无翅aabb=1∶1∶1∶1,因此根据上述实验结果推测,测交组合(一)的子代中不出现灰色中翅的原因是基因型为AB的雄配子不育(或致死)。若此推测正确,那么让基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,产生的雌配子有AB、Ab、aB、ab,产生的雄配子有Ab、aB、ab,故子代为灰色长翅(1AABb)∶灰色中翅(1AaBB、3AaBb)∶白色长翅(1AAbb)∶白色中翅(2Aabb)∶无翅(4aa_ _),共有5种表现型,其中表现型为灰色中翅的所占比例理论上是(1+3)÷(1+1+3+1+2+4)=1/3。
例4 (2018年郑州一模)下图是甲、乙两种遗传病的家族遗传系谱图,其中甲病基因在纯合时会导致胚胎死亡。下列说法错误的是( )。
A.依据系谱图可以确定甲病的遗传方式,但不能确定乙病的遗传方式
B.如果Ⅱ9不携带乙病致病基因,则Ⅲ11的乙病致病基因来自Ⅰ2
C.如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,则Ⅲ12是纯合子的概率是1/8
D.如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,Ⅲ13与Ⅲ14生一个孩子患病的可能性是13/48
答案解析解析? 设甲病相关基因为A、a,乙病相关基因为B、b。由图可知,Ⅰ3和Ⅰ4都不患甲病,而其女儿患甲病死亡,说明甲病是常染色体隐性遗传病。Ⅱ7和Ⅱ8不患乙病,其儿子患乙病,只能确定乙病是隐性遗传病,故A正确。如果Ⅱ9不携带乙病致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ11的乙病致病基因只能来自其母亲Ⅱ7,Ⅱ7的致病基因应来自Ⅰ2,故B正确。如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,说明乙病是常染色体隐性遗传病,分析甲病,Ⅱ7的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ8的基因型为1/3AA、2/3Aa,故后代基因型可能为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,因Ⅲ12不患甲病,故Ⅲ12为1/2AA、1/2Aa;分析乙病,Ⅱ7基因型为Bb,Ⅱ8基因型为Bb,故Ⅲ12为1/3BB、
2/3Bb,Ⅲ12是纯合子的概率是(1/3)×(1/2)=1/6,故C错误。Ⅲ13是乙病携带者的概率是2/3,是甲病携带者的概率是1/2,与Ⅲ14生一个孩子患甲病概率是(1/2)×(1/4)=1/8,不患甲病概率是1-1/8=7/8,患乙病概率是(2/3)×(1/4)=1/6,不患乙病概率是1-1/6=5/6,所以生一个孩子患病的概率是1-(7/8)
×(5/6)=13/48,故D正确。8.(2018年咸阳检测)已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体,Aabb∶AAbb=1∶1(含aa的个体在胚胎期死亡),两对基因的遗传遵循自由组合定律,且该种群中雌雄个体数量比为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为( )。
A.5/8 B.3/5 C.1/4 D.3/4
变式探究解析答案B解析? 本题涉及两对等位基因,但由于亲本有一对基因中均为bb,因此只需考虑A、a这对基因。题目中出现“自由交配”字眼,可马上想到借助配子法计算。该种群中雌雄个体数量比为1∶1,种群中可自由交配的双亲基因型为AA∶Aa=1∶1,即AA占1/2,Aa占1/2,所以该种群雌雄个体中A配子的频率为1/2+(1/2)×(1/2)=3/4,a配子的频率为(1/2)×(1/2)=1/4。根据相关计算公式:自由交配产生的所有后代中AA基因型的频率为(3/4)×
(3/4)=9/16,Aa基因型的频率为(3/4)×(1/4)×2=6/16,aa致死,故成活子代中AA∶Aa=(9/16)∶(6/16)=3∶2。从而成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为3/(3+2)=3/5。9.(2018年赣州检测)某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡),该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取两只雌雄黄色短尾鼠经多次交配,F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。则下列相关说法不正确的是( )。
A.两个亲本的基因型均为YyDd
B.F1中黄色短尾个体的基因型均为YyDd
C.F1中只有部分显性纯合子在胚胎时期死亡
D.F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd、yyDd
解析答案C变式探究解析? 本题考查基因纯合致死现象。 任意取两只雌雄黄色短尾鼠(Y_D_)经过多次交配,产生的F1中有黄色和灰色,有短尾和长尾,说明两亲本的基因型均为YyDd。正常情况下,F1中黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=9∶3∶3∶1,但实际比例为4∶2∶2∶1,说明基因型为YY_ _、_ _DD的个体均致死,故F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd,黄色长尾个体的基因型为Yydd,灰色短尾个体的基因型为yyDd。因此,C错误,A、B、D正确。
例5 (2018年黄山一模)一对表现型正常的夫妇,他们的父母表现型也正常,但该夫妇中丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。若该夫妇生育一个正常的儿子,该儿子是黑尿症基因携带者的概率是( )。
A.1/9 B.14/27 C.1/2 D.8/27
解析答案C 解析? 据题意可绘制系谱图 ,
据图可判断黑尿症为常染色体隐性遗传病。设该遗传病由等位基因A和a控制,则这对夫妇的基因型都有可能是1/3AA或2/3Aa,因此在遗传中,该夫妇具体是哪种基因型是随机的,其不同基因型的婚配方式也是随机的,所以可运用群体自由交配后的配子概率公式求解。据该夫妇的可能基因型及概率可知,他们产生A配子的概率=2/3,产生a配子的概率=1/3。
则其子代可能的基因型及概率为:AA的概率=(2/3)×(2/3)
=4/9;Aa的概率=2×(2/3)×(1/3)=4/9;aa的概率=(1/3)×
(1/3)=1/9。由于该夫妇生育了一个正常的儿子,若求该儿子是黑尿症基因携带者的概率只需求出正常个体中Aa所占的比例即可,属于选择范围内概率求解问题。所以,该夫妇生育的一个正常儿子是黑尿症基因携带者的概率为(4/9)÷(4/9+4/9)=1/2。10.(2018年淮南检测)下图为某家系遗传系谱图,已知Ⅰ2患白化病,Ⅲ3患红绿色盲症,如果Ⅳ1两对基因均为显性纯合的概率是9/16,那么需要满足的条件是( )。
A.Ⅲ1携带白化病基因,Ⅲ2白化病、红绿
色盲症基因均携带
B.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅲ1均携带相关致病基因
C.Ⅱ5、Ⅲ1均不携带相关致病基因
D.Ⅱ4、Ⅱ5携带白化病基因、Ⅲ1不携带白化病基因
变式探究解析答案C解析? 白化病是一种常染色体隐性遗传病(相关基因设为A、a),红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病(相关基因设为B、b)。分析系谱图可知,Ⅰ2患白化病,其基因型为aa,她的子女Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4都携带a基因;Ⅲ3患红绿色盲症,他的双亲中Ⅱ4应携带b基因,进一步推知Ⅰ2也携带b基因。由于Ⅳ1的两对基因均为显性纯合(AAXBXB)的概率是9/16,则Ⅲ2携带a和b基因的可能性均只能为1/2才符合要求,所以Ⅲ1、Ⅱ5只能为AAXBY,根据以上分析,选C。
11.(2018年烟台一模)有甲、乙两种单基因遗传病,调查发现以下两个家系都有相关患者,系谱图如下(已知Ⅰ3不携带乙病致病基因)。下列分析正确的是( )。
A.甲病致病基因位于X染色体上
B.Ⅱ9与Ⅱ10生育一个患甲病男孩概率为1/9
C.Ⅱ10的基因型有6种可能
D.确定乙病遗传方式应采用的方法是在患者家系中调查
解析答案D变式探究解析? 首先分析甲病,通过Ⅰ1、Ⅰ2→Ⅱ6,推出甲病为常染色体隐性遗传病,A错误。Ⅱ9甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ10甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa,二者生育患甲病男孩的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)×(1/2)=
1/18,B错误。Ⅱ10甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa;通过Ⅰ3、Ⅰ4→Ⅱ13,且Ⅰ3不携带乙病致病基因,推断乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ10乙病有关基因为1/2XBXB、1/2XBXb,所以Ⅱ10的基因型有4种可能,C错误。调查某遗传病的遗传方式时,常用的方法是在患者家系中调查,D正确。
微专题 遗传的分子与细胞学基础1.(2018年全国Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶。 （ ）
提示? DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等,因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶。
07 √答案提示2.(2018年全国Ⅱ卷) T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。 （ ）
提示? T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解。
3.(2018年全国Ⅲ卷)二倍体哺乳动物细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上。 ( )
提示? 有丝分裂中期和减数第二次分裂中期细胞的染色体行为类似,染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分开。
×提示答案√4.(2017年全国Ⅲ卷)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的。 ( )
提示? 性状是由基因决定的,受环境影响。
5.(2017年全国Ⅱ卷)培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。 ( )
提示答案×√6.(2017年江苏卷)格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状。 ( )
提示? 格里菲思实验只能证明“转化因子”的存在,而不知转化因子是什么。
7.(2017年江苏卷)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中。 ( )
提示答案×√8.(2017年全国Ⅱ卷)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质。 ( )
提示? T2噬菌体没有独立代谢的能力,只能在宿主细胞中合成mRNA和蛋白质。
9.(2017年全国Ⅲ卷)tRNA、rRNA和mRNA都是从 而 来的。?
提示答案×DNA转录10.(2017年全国Ⅲ卷)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。 ( )
提示? 真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,其中也会发生RNA的合成。
11.(2017年江苏卷)反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定。 ( )
提示? 反密码子与密码子的配对由二者相应的碱基决定。
提示答案××一、细菌转化实验
1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验(体内转化)的结论:加热后杀死的S型细菌中,含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的活性物质——① 。
2.艾弗里的肺炎双球菌转化实验(体外转化)的结论:②_____ 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。?
答案转化因子DNA3.噬菌体侵染细菌实验的结论:③ 。
4.上述三个实验的比较:
(1)三个实验都④ (填“能”或“不能”)证明DNA是主要的遗传物质。
(2)格里菲思的肺炎双球菌转化实验⑤ (填“能”或“不能”)证明DNA是遗传物质,其他两个实验可以证明。?
答案DNA是遗传物质不能不能(3)⑥ 的实验证明蛋白质不是遗传物质,而其他两个实验不能证明。?
(4)艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的设计思路都是:设法将⑦ 与蛋白质等其他物质分离开来,⑧ 观察它们各自的作用。?
答案艾弗里DNA单独地、直接地 5.对DNA是主要的遗传物质的理解:绝大多数生物的遗传物质是⑨ ,因此,DNA是主要的遗传物质。?
(1)具有细胞结构的生物的遗传物质一定是⑩ 。?
(2)病毒的遗传物质是 。?
答案DNADNADNA或RNA二、DNA的结构与功能
1.DNA的结构:具规则的 结构。?
2.DNA的复制
(1)特点: ,半保留复制。?
(2)时间:对于真核生物来说,通常发生在 的间期和 前的间期。?
?
答案双螺旋边解旋边复制有丝分裂 减数第一次分裂3.基因的本质、基因与DNA及染色体的关系
(1)基因是有 的DNA片段。
(2)一个DNA分子上有许多基因,每一个基因有着特定的遗传效应,DNA蕴含了大量的遗传信息。
(3)核基因在染色体上呈线性排列,与染色体存在着明显的
关系。?
答案遗传效应平行4.转录:以 为模板合成RNA的过程,该过程需要 _____ 酶。?
5.翻译
(1)密码子: 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。?
(2)反密码子:tRNA分子的一端携带 ,另一端的3个碱基被称为 ,可与mRNA上的密码子互补配对。?
(3)一个mRNA分子上可以相继结合 ,同时进行多条肽链的合成。?
答案DNA的一条链RNA聚合mRNA 氨基酸反密码子多个核糖体6.基因对性状的控制
(1)通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。如白化病、豌豆的粒形。?
(2)通过控制 直接控制生物体的性状。如囊性纤维病的病因、镰刀型细胞贫血症。?
答案酶的合成蛋白质的结构 三、减数分裂
1.减数分裂是 的生物在产生成熟的生殖细胞时,进行的
数目减半的细胞分裂。?
2.减数第一次分裂同源染色体的变化有: 、 (其中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换一部分片段)、同源染色体分离,主要特点: 。?
3.减数第二次分裂的主要特点: 。?
答案有性生殖染色体联会四分体同源染色体分离,非同源染色体自由组合姐妹染色体分离1. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细
菌的实验的比较
2.对“噬菌体侵染细菌实验”中的几个常考点的剖析
(1)对噬菌体的同位素标记需分两步走:先对细菌做标记,用以培养获得有标记的噬菌体,再用此已标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌。
(2)实验需分两组进行:标记DNA的为一组,标记蛋白质的为另一组。通过检测两组实验的放射性同位素的分布情况和子代噬菌体带有的标记,从而得出结论。
(3)对“短时间保温”的理解
“短时间保温”是为了尽量保证亲代噬菌体已侵入细菌而子代还未使细菌发生裂解。如果时间过短,亲代噬菌体还未侵入细菌体内;如果时间过长,子代噬菌体就会释放到细菌外面,这时,就会对离心的结果产生影响。
(4)对“搅拌”的理解
“搅拌”的目的是使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离,而不是把细菌搅碎。
①对32P标记组,预期沉淀物中放射性强度高,上清液中放射性强度低,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,但因其不含有放射性,因此不影响实验结果。
②对35S标记组,预期沉淀物中放射性强度低,上清液中放射性强度高,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,随细菌一起沉淀在下层,因而沉淀物中的放射性高于预期,上清液中的放射性低于预期,因此影响实验结果。
(5)离心是一种分离混合物的方法。离心的结果是质量大的颗粒在下层,质量小的颗粒在上层,从而达到分离的目的。在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体颗粒的质量较小,分布在上层的上清液中。
3.生物体内遗传物质的判别
(1)DNA和RNA同时存在时,DNA是遗传物质,RNA是由DNA转录而来的,它不是遗传物质。只有少数不含DNA的病毒,RNA才是遗传物质。
(2)一切有细胞结构的生物,同时含有DNA和RNA,其遗传物质都是DNA。不管是细胞质中还是细胞核中的遗传物质都是DNA,但细胞质中主要的核酸为RNA。
(3)核酸和遗传物质是两个不同的概念,生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA),说DNA是主要的遗传物质,是针对整个生物界而言的。
1.DNA复制、转录和翻译的比较2.DNA碱基组成中的规律
(1)腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等,鸟嘌呤数与胞嘧啶数相等,即A=T,G=C。
(2)嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A+G=T+C。
(3)不配对的两碱基之和的比值等于1,即 = =1。
(4)在DNA的一条链中(A+T)或(G+C)占该链碱基的比例等于其在互补链中的比例,也等于总的(A+T)或(G+C)在整个DNA分子中所占比例。
(5)碱基对数与氢键数的关系
若碱基对数为n,则氢键数为2n~3n,若再已知A有m个,则氢键数为3n-m。
(6)DNA分子多样性相关计算
n对碱基组成的DNA分子,可能有4n种排列方式。
3.DNA复制的相关计算
①1个DNA分子经n次复制后,形成2n个DNA分子,其中只有2个DNA分子中含有亲代DNA母链,不含有亲代DNA母链的DNA分子数为(2n-2)个,含有新合成脱氧核苷酸链的DNA分子数为2n个,不含有新合成脱氧核苷酸链的DNA分子数为0个。
②若某DNA分子中含某种碱基(如A)的数目为a,经过了n次复制,则n次复制过程中所需要的A的数量=a×(2n-1);第n次复制过程中所需要的A的数量=a×2n-1。
4.中心法则的内容图解
下列图解表示出遗传信息传递的5个途径:
(1)a表示DNA DNA(或基因到基因):主要发生在细胞核中的DNA自我复制过程,表示遗传信息的传递。
(2)b表示DNA RNA:主要发生在细胞核中的转录过程。
(3)c表示RNA 蛋白质:发生在细胞质核糖体上的翻译过程,b、c共同完成遗传信息的表达。
(4)d表示RNA DNA:少数致癌的RNA病毒在宿主细胞内进行的逆转录过程。
(5)e表示RNA RNA:某些以RNA为遗传物质的生物(如SARS病毒)的RNA自我复制过程。
实线表示的a、b、c途径在自然界中普遍存在,发生在绝大多数的生物体内;虚线表示的d、e途径是后来发现的,这两种信息传递途径在少数生物体内存在,是对中心法则的补充。
1.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。 2.引发相关物质或结构变化的四大原因
3.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。例1(2018年南通一模)格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,下列关于此实验的结论不正确的是( )。
A.说明了R型活菌是无毒性的
B.说明了R型活菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒的
解析答案C解析? 由格里菲思的实验可得出,已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的“转化因子”。该实验并没有证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,艾弗里的实验才证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA。
1.(2018年济南联考)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,某同学模拟赫尔希和蔡斯的研究做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,下列有关分析错误的是( )。
变式探究A.①过程中与32P标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
B.若上清液中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
C.离心前混合时间过长或过短都会导致上清液放射性升高
D.要达到实验目的,还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组均为实验组
解析答案解析? 与32P标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌不需要标记,A正确;实验中,由于部分噬菌体未侵入大肠杆菌,会导致上清液中出现放射性,但放射性较低,不影响结果分析,B错误;离心前混合时间过长,子代噬菌体释放,时间过短,部分噬菌体未侵入,都会导致上清液放射性升高,C正确;为达到实验目的还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组相互对照,D正确。
2.(2018年运城联考)下图是肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是( )。
变式探究A.实验遵循了对照原则和单一变量原则
B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果
C.从d组死亡小鼠身上分离到的S型细菌是由S型死细菌转化的
D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变
解析答案 解析? 图中a、b,a、c和c、d相互对照,各对照组间只有一个变量不同,不要误以为a、d和b、d之间有两个变量,单一变量原则主要指对照组之间,A正确;a、d组小鼠死亡是S型细菌使小鼠患败血症的结果,B错误;S型细菌经过加热后蛋白质发生变性,不可能转化为活细菌,从d组死亡小鼠上分离得到的S型活细菌是由R型细菌转化而来的,C错误;细菌的转化属于基因重组,D错误。
3.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是( )。
A.①需要利用分别含有35S和32P的细菌
B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败
C.③的作用是加速细菌的解体
D.④的结果是沉淀物中检测到放射性
解析答案A变式探究 解析? 由于噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生活,所以在标记噬菌体时,需要利用分别含有35S和32P的细菌,A正确;②中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败,B错误;搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开,C错误;标记的元素不同,放射性部位不同,D错误。
例2 (2018年徐州模拟)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )。
A.DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B.DNA聚合酶可以连接两条链之间的氢键
C.DNA复制不仅需要氨基酸做原料,还需要ATP供能
D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生在线粒体、叶绿体中
解析答案D 解析? DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸;DNA复制不需要氨基酸做原料,而是需要脱氧核糖核苷酸做原料;DNA聚合酶连接的是单个核苷酸之间的磷酸二酯键。
4.(2018年新乡模拟)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )。
A.可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA
B.参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录
产物
C.第0 min时,与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及
大肠杆菌的转录
D.随着感染时间的增加,噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制
变式探究C答案解析解析? 本题考查T4噬菌体感染大肠杆菌的过程。RNA分子中含有的特定碱基为尿嘧啶,因此培养基中应加入3H-尿嘧啶用以标记RNA;参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物;由图可知,第0 min时,T4噬菌体未侵入大肠杆菌,因此与DNA杂交的放射性RNA只来自大肠杆菌的转录;随着感染时间的增加,与T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA不断增加,而与大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA不断下降,说明噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制。因此,C错误,A、B、D正确。5.(2018年天津联考)下图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基5000对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是( )。
A.DNA复制时作用于③处的酶为限制酶
B.该DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶
脱氧核苷酸9900个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N的DNA分子占3/4
解析答案B变式探究 解析? DNA复制时作用于③处的酶应为解旋酶;因为A+T所占的比例是34%,且该DNA分子中有5000个碱基对,所以C的数量为5000×2×(1-34%)×(1/2)=3300(个),则该DNA分子复制2次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为(22-1)×3300
=9900(个);因题图为某DNA分子片段,故④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸;因亲代只有一条链含15N,故复制2次形成的4个DNA分子中只有1个DNA分子中含有15N,占1/4。
例3 (2018年石家庄联考)研究人员将抗虫基因导入棉花细胞培育转基因抗虫棉。下图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况,以下说法不正确的是(不考虑交叉互换和突变)( )。A.有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
B.减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
C.减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙
D.配子中可能含两个抗虫基因的有乙、丙答案解析 解析? 有丝分裂后期基因经过了复制但还未分配到两个子细胞中,图中都含有2个抗虫基因,故甲、乙、丙在有丝分裂后期都有4个抗虫基因,A正确;减数第一次分裂后期基因已经过了复制,但仍位于同一个细胞内,甲、乙、丙都有4个抗虫基因,B正确;因为减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂后期,甲有2个抗虫基因,乙有0个或4个抗虫基因,丙有0个、2个或4个抗虫基因,C错误;甲的配子中含有1个抗虫基因,乙的配子中含有0个或2个抗虫基因,丙中含有0个、1个或2个抗虫基因,D正确。6.(2018年九江模拟)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,染色体行为和核DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和核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,核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,核DNA分子数目不同
变式探究解析答案C解析? 本题考查有丝分裂和减数分裂过程中核DNA分子数、染色体数和染色体行为的变化。有丝分裂和减数第一次分裂前、中期,两者染色体数、核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,核DNA分子数目不变,减数第一次分裂后期同源染色体分离,姐妹染色单体并没有分开,染色体数目不变,核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,但核DNA分子数目相同,C正确;正常情况下同一个体中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。
7.下图为某二倍体动物精巢内的细胞,字母表示染色体上所携带的基因,下列推断错误的是( )。
A.若该细胞为精原细胞,则该生物性别决定
方式为XY型
B.若该细胞为精原细胞,则精巢内精细胞的
基因型有2种
C.若该细胞为精细胞,则与该细胞同时产生的配子都不正常
D.若该细胞为精细胞,则该生物正常体细胞染色体数目最多时为12条
解析答案B变式探究解析? 依题意可知,该二倍动物的性别决定方式为XY型,A正确;分析题图,若该细胞为精原细胞,则精巢内细胞的基因型有4种,B错误;若该细胞是精细胞,该细胞中等位基因A和a所在的染色体是一对同源染色体,而正常情况下,二倍体动物所形成的精细胞中不可能含有同源染色体,由此说明在减数第一次分裂时,该对同源染色体没有分离而是移向细胞的同一极,进而进入同一个次级精母细胞中,该次级精母细胞所含的染色体比正常情况下多了一条,与此同时产生的另一个次级精母细胞所含的染色体比正常情况下少了一条,这两个次级精母细胞再进行正常的减数第二次分裂,则与该细胞同时产生的配子都不正常,C正确;通过上述分析可知,该生物产生的正常的精细胞中含有3条染色体,由此推出该生物正常体细胞中的染色体数目为6条,体细胞处于有丝分裂后期时,着丝点分裂,染色体数加倍,所以该生物正常体细胞的染色体数目最多时为12条,D正确。
8.下列各项的结果中,不可能出现1∶1比值的是( )。
A.黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)杂交子代的性状分离之比
B.一只红眼果蝇(XAY)与一只白眼果蝇(XaXa)杂交后,子二代中红眼与白眼的性状之比
C.基因型为AaXBY的某动物的一个精原细胞经减数分裂形成的精子类型之比
D.15N标记的DNA在14N培养液中半保留复制两次后,含15N与含14N的DNA数量之比
答案解析D变式探究 解析? 本题考查自由组合定律、减数分裂等。黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)杂交子代的表现型之比是1∶1;一只红眼果蝇(XAY)与一只白眼果蝇(XaXa)杂交后,子二代中红眼(XAXa)与白眼(XaY)的性状之比是1∶1;基因型为AaXBY的某动物在减数分裂过程中一个精原细胞产生的4个精子,有两种基因型AY和aXB或者AXB和aY,比例均为1∶1;一个15N标记的双链DNA,放在14N培养液中复制两次后,形成4个DNA分子,含15N的DNA分子是2个,含14N的DNA是4个,二者之比为1∶2。
微专题 变异、育种与进化
1.(2018年全国Ⅰ卷)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长,将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,
08 发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断突变体M和N都可以是由于基因发生突变而得来的。 （ ）
提示? 大肠杆菌属于原核生物,突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的。
答案提示√2.(2018年全国Ⅱ卷)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞,癌细胞特点是可以为细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化。 ( )
提示? 细胞癌变的发生不是单一基因突变的结果,而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果,癌细胞的形态发生显著变化。
答案提示√3.(2017年全国Ⅲ卷)某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的。 ( )
4.(2017年全国Ⅲ卷)在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 被阻断在间期。?
答案√纺锤体形成不会5.(2017年江苏卷)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏 的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但_____________ 的引物需要设定更高的退火温度。?
6.(2016年全国Ⅲ卷)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 。?
答案引物与模板G—C含量高少 7.(2016年全国Ⅲ卷)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。?
答案一二三二1. 1.可遗传变异的三个来源:基因突变、① 和染色体变异(基因突变和染色体变异统称为② )。?
2.基因突变是指DNA分子中发生③ 的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。?
3.基因重组主要发生在减数第一次分裂前期(四分体时期)和④ 。?
答案基因重组突变碱基对减数第一次分裂后期4.染色体变异
(1)染色体结构变异:主要包括重复、缺失、倒位和⑤ 。?
(2)染色体数目变异:包括个别染色体的增加或减少和染色体数目以⑥ 的形式成倍地增加或减少。?
答案易位染色体组5.现代生物进化理论
(1)⑦ 是生物进化的基本单位。?
(2)突变和基因重组产生进化的⑧ 。?
(3)⑨ 决定生物进化的方向。?
(4)⑩ 是物种形成的必要条件。?
(5)生物进化的过程实际上是生物与 、生物与
共同进化的过程,进化导致生物多样性的形成。?
答案种群原材料自然选择隔离生物无机环境1. 基因突变是遗传物质在分子水平上的改变,是碱基对数目、种类的改变。2.基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,其原因有:
①突变部位可能在非编码部位(非编码区)。
②因一种氨基酸对应多个密码子可能使突变后的基因控制合成的蛋白质与突变前相同。
③突变若为隐性突变,也不会导致性状的改变。
3.基因片段上碱基对数单个的增、减往往会导致生物性状的改变。若碱基对是以3的倍数(并连在一起)增、减,则合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序一般变化较小。
4.DNA复制过程中,碱基互补配对发生偏差、小幅度跳跃或重复复制都会导致基因突变。
5.基因突变会产生新的基因和基因型,基因重组只能产生新的基因型而不能产生新的基因。要增加可用于基因重组的基因种类只有通过基因突变的方式获得,所以基因突变是生物变异的根本来源。
6.基因突变过程中,碱基对数目、种类的改变不是人类能控制的,所以利用人工诱变育种有很大的盲目性。
7.理解基因突变的本质和时期
基因突变的本质:基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构从而产生新基因,即由A突变成a(隐性突变)或者由a突变成A(显性突变)。
基因突变的时期:主要发生在细胞分裂的间期,细胞分裂间期发生DNA复制时,双螺旋结构被解开后,结构不稳定,容易发生基因突变。但是在其他时期也可以发生基因突变,只是基因突变的概率相对较小。
8.诱发基因突变的因素 9.基因突变的特点
普遍性:一切生物都可以发生。
随机性:生物个体发育的任何时期和部位。
低频性:自然状态下,突变频率很低。
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变。
多害少利性:大多数基因突变对生物而言是不利的;有些基因突变,可使生物获得新性状,适应改变的环境。
1.概念
2.类型
3.结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
4.应用:杂交育种。
5.意义:是生物变异的来源之一,为生物进化提供材料,是形成生物多样性的重要原因之一。
6.基因突变与基因重组的比较
1.染色体结构变异和染色体数目变异的比较
2.区分易位与交叉互换
(1)非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组。
3.区分基因突变和染色体的“缺失”
(1)基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(2)染色体中DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异。
4.界定二倍体、多倍体和单倍体
看起点,若以配子为起点,发育成的个体称为单倍体;若以受精卵为起点,则发育成的个体为二倍体或多倍体。
1.人类基因组包含24条染色体DNA上的全部脱氧核苷酸序列,即22条常染色体加上1对性染色体(X和Y);人类染色体组是体细胞染色体数的一半——23条,即22条常染色体加上1条性染色体(X或Y)。
2.对于XY型或ZW型性别决定的生物,其基因组和染色体组的情况与人的一致,即基因组包含常染色体的一半加一对性染色体;而染色体组包含常染色体的一半加一条性染色体。
3.对于无性别决定的植物如水稻,因无性染色体,故基因组与染色体组一样,均为体细胞染色体数的一半。
基因频率的计算(以二倍体生物种群为例)
(1)若某基因在常染色体上,则
基因频率= ×100%。
(2)若某基因只出现在X染色体上,则
基因频率= ×100%。
(3)已知基因型频率,计算基因频率:
对于位于常染色体上的基因来说,该对等位基因中,显(或隐)性基因的频率=显(或隐)性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率。
例1 (2018年广东一模)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )。
A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
解析答案解析? 根据基因突变的不定向性,突变可以产生多种等位基因,A正确;X射线属于物理诱变因子,可以提高基因突变率,B错误;基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况,C属于替换,D属于增添,C、D正确。
1.(2017年太原联考)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是( )。
A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存
B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异
C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变
D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是不是可遗传变异
答案解析变式探究A解析? 白花植株的出现是由X射线照射引起的基因突变,不一定有利于香豌豆生存,A错误;X射线可引起基因突变和染色体变异,B正确;应用杂交实验,通过观察其后代的表现型及比例,可以确定该突变是显性突变还是隐性突变,C正确;白花植株自交后代若有白花后代,可确定该变异为可遗传变异,否则为不可遗传变异,D正确。
2.(2018年青岛一模)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种情况,对这四种情况出现的原因判断正确的是( )。
变式探究A.情况①一定是因为氨基酸序列没有变化
B.情况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C.情况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化
D.情况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
解析答案解析? 某个碱基被替换,情况①氨基酸的序列可能发生了变化。情况②X与Y氨基酸的数目相等,肽键数可能不变。情况③Y与X的氨基酸数目比值小于1,说明基因编码出的氨基酸的数量减少了,可能是因为突变导致了终止密码位置变化。突变不会导致tRNA的种类增加。
例2 (2018年郑州一模)下列关于生物变异的叙述中,不正确的是( )。
A.DNA分子中碱基对的替换一定会引起生物性状的改变
B.非姐妹染色单体上的A和a基因互换一般属于基因重组
C.突变和基因重组能为进化提供原材料,但不决定生物进化的方向
D.采用低温处理萌发的种子可获得茎秆粗壮的植株
答案解析A解析? DNA分子中碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变,如替换的是不决定氨基酸的碱基对,或替换前后决定的是同一种氨基酸,则不会引起生物性状的改变,A不正确;A和a基因位于一对同源染色体的非姐妹染色单体上,互换一般属于基因重组,B正确;突变和基因重组是可遗传的变异,能为进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,C正确;低温处理萌发的种子可诱导染色体数目加倍获得茎秆粗壮的多倍体植株,D正确。3.(2018年运城调研)下列关于基因重组的说法不正确的是( )。
A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因
重组
B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可
导致基因重组
C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因
重组
D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能
解析答案变式探究B解析? 减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组。一般情况下,减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,所以不会发生基因重组。4.(2018年聊城调研)下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是( )。
A.R型活细菌 S型活细菌
B.水母的绿色荧光蛋白基因 小鼠的受精卵
C.初级精母细胞 次级精母细胞
D.普通青霉菌 高产青霉菌
解析答案D变式探究解析? 狭义的基因重组有两种类型,一是减数分裂过程中四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,二是减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合(如C项)。广义的基因重组还包括基因工程中的DNA重组(也叫基因拼接,如B项),以及A项所示类型(新型S型活细菌的出现是R型活细菌的DNA与S型死细菌的DNA重组的结果)。D项表示诱变育种,其原理是基因突变,不是基因重组。
例3 (2018年梅州质检)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是( )。
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都会导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察
答案解析C解析? 基因突变只是基因中个别碱基对的替换、增添、缺失,导致基因结构的改变,A错误;基因突变中若发生碱基对的替换,可能因为密码子的简并性,不会改变氨基酸的种类,因而表现型也不会改变,B错误;基因突变是染色体的某个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体结构变异则是可以用显微镜直接观察到的,D
错误。
5.(2018年四川质检)下列关于变异的叙述,错误的是( )。
A.生物发生变异,相应基因型不一定发生改变
B.生物的性状发生改变,相应基因可能未发生改变
C.可遗传变异均可通过显微镜观察到
D.变异是不定向的,而自然选择是定向的
解析答案变式探究C解析? 染色体结构变异不一定引起基因型的改变,A正确;基因重组不影响基因本身,但可以产生新的基因型,从而引起性状改变,B正确;基因突变在显微镜下是不可见的,C错误;变异是不定向的,可为生物进化提供原材料,生物进化的方向是由自然选择决定的,D正确。6.(2018年重庆联考)链霉素能与原核生物核糖体上的S蛋白结合,从而阻止基因表达中的翻译过程。现有一种细菌,其S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,导致S蛋白不能与链霉素结合。以下叙述正确的是( )。
A.链霉素是抗此种细菌的特效药
B.链霉素能诱导细菌S蛋白基因发生相应的突变
C.该细菌内S蛋白的空间结构可能发生了改变
D.该细菌S蛋白基因可能缺失一个或两个碱基
解析答案C变式探究 解析? 链霉素不能与此种细菌的S蛋白结合,使链霉素失去作用,A错误;链霉素不能定向诱导基因突变,B错误;蛋白质的功能与空间结构密切相关,C正确;该细菌S蛋白仅有一个氨基酸发生改变,最可能是S蛋白基因中发生了碱基替换,D错误。延时符谢谢观赏
的比例为 。?
06 ZAZA,ZaWZAW、ZAZa,雌雄均为正常眼1/2答案提示提示? 在该家禽中,雄性的性染色体组成为ZZ,雌性的性染色体组成为ZW,豁眼性状由Z染色体上的隐性基因a控制,且在W染色体上没有其等位基因。由此推知,亲本纯合体正常眼雄禽的基因型为ZAZA,亲本豁眼雌禽的基因型为ZaW,二者杂交所得F1的基因型为ZAZa、ZAW,F1的雌雄个体均表现为正常眼。F1的雌雄个体交配,所得F2的基因型及其比例为ZAZA∶ZAZa ∶
ZAW∶ZaW=1∶1∶1∶1,可见,F2雌禽中豁眼禽(ZaW)所占的比例为1/2。
2.(2017年全国Ⅱ卷)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定,其中A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素;B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素;D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达;相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交,F1均为黄色,F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑=52∶3∶9的数量比,则杂交亲本的组合是 。?
答案提示AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd提示? 由题可以直接看出,黑色个体的基因组成为A_B_dd,占9/64=(3/4)×(3/4)×(1/4),可推出F1的基因组成为AaBbDd,进而推出杂交亲本的组合是AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×
aabbdd。
3.(2017年全国Ⅰ卷)一般来说,对于性别决定为XY型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型有 ;当其仅位于X染色体上时,基因型有 ;当其位于X和Y染色体的同源区段时(如图所示),基因型有 。?
提示答案3种5种7种提示? 一对等位基因位于常染色体上时,雌雄基因型种类相同,各为3种(AA、Aa、aa);仅位于X染色体上时,雌性基因型有3种(XAXA、XAXa、XaXa),雄性基因型有2种(XAY、XaY);位于X、Y染色体同源区段上时,雌性基因型有3种(XAXA、XAXa、XaXa),雄性基因型有4种(XAYA、XAYa、XaYA、XaYa)。
4.(2016年全国Ⅱ卷)果蝇的某对相对性状由等位基因G、g控制,且对于这对性状的表现型而言,G对g完全显性。受精卵中不存在G、g中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌∶雄=2∶1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测:雌蝇中 _
_________________ ___。?
这对等位基因位于X染色体上,G基因纯合时致死提示答案提示? 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;由题意“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:雌蝇中G基因纯合时致死。
5.(2016年全国Ⅲ卷)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交,F1全部表现为红花。若F1自交,得到的F2植株中,红花为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, _
_______________ __。?
提示答案 F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多提示? 根据题干信息“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”,推测红花为显性性状;由题干信息“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”进一步推断该对相对性状由两对等位基因控制(设为A、a和B、b),且红花的基因型为A_B_,白花的基因型有A_bb、aaB_、aabb。
1.分离定律
(1)实质:在减数分裂产生配子时,① 随着同源染色体分开而分离。?
(2)一对相对性状的杂交实验中表现的规律特点:
F1雌雄个体各产生2种配子且比例为② ;F2中性状分离比为③ ,基因型及其比例为DD∶Dd∶dd=④ ;F1测交后的性状分离比为⑤ 。?
答案等位基因1∶13∶11∶2∶11∶12.自由组合定律
(1)实质:在形成配子时,等位基因彼此分离,⑥ 随非同源染色体的自由组合而组合。?
(2)两对相对性状的杂交实验中表现的规律特点:
F1(YyRr)雌雄个体各产生4种配子且比例为⑦ ;F2中的性状分离比为⑧ ,9种基因型的比例为1∶2∶2∶4∶2∶1∶2∶1∶1;F1测交后的性状分离比为⑨ 。?
答案非等位基因1∶1∶1∶19∶3∶3∶11∶1∶1∶13.性别决定与伴性遗传
(1)常见的性别决定方式有XY型和⑩ 型。?
(2)伴性遗传是指位于性染色体上的基因所控制的性状总是和 相关联的现象。如色盲基因只位于_ ____染色体上,所具有的遗传特点是隔代遗传、发病率男性 女性。?
答案ZW性别X大于1.所研究的每一对相对性状只受一对等位基因控制,而且等位基因间的显隐性关系为完全显性。
2.不同类型的雌、雄配子生活力相同,且受精的机会均等。
3.所有后代都应处于比较一致的环境中,而且存活率相同。
4.供试验的群体要大,个体数量要足够多。
5.各对相对性状之间不存在互相影响。
6.真核生物有性生殖时的细胞核遗传遵循孟德尔的遗传规律,无性生殖的真核生物或原核生物和非细胞结构的生物(无染色体、不能进行减数分裂)的基因的遗传不遵循。
7.基因的分离定律适用于一对等位基因控制的性状遗传。基因的自由组合定律适用于两对或两对以上等位基因控制的相对性状的遗传,且n对等位基因分别位于n对同源染色体上。
从细胞水平看,基因的分离定律和自由组合定律都与减数分裂有联系,它们之间的关系如下表所示(以二倍体生物为例):1.伴性遗传方式及比较
2.遗传病系谱图分析
(1)确定致病基因的显隐性
方法:“无”中生“有”为隐性(如图A中的致病基因为隐性基因),“有”中生“无”为显性(如图B中的致病基因为显性基因)。
(2)确定基因在常染色体上还是性染色体上的实验设计方法
选择亲本杂交确定基因位置——常染色体还是X染色体
XY型性别决定生物——雌性个体选隐性性状XbXb;雄性个体选显性性状,即XbXb×XBY。ZW型性别决定生物——雄性个体选隐性性状ZbZb;雌性个体选显性性状,即ZbZb×ZBW。
规律:两条同型性染色体的亲本选隐性性状,两条异型性染色体的亲本选显性性状。
原因及应用:由于性染色体上的基因遗传与性别相联系,在生产实践中可巧妙利用这种基因与染色体的连锁关系进行实际应用,可用伴随性别而出现的性状进行品种的选育。例如,家蚕的正常蚕(A)对油蚕(a)是显性,正常蚕幼虫的皮肤不透明,油蚕幼虫的皮肤透明,基因A、a都位于Z染色体上,家蚕为ZW型性别决定生物(即雄性为ZZ,雌性为ZW),我们可设计方案只根据皮肤特征即可将雌雄蚕区分开来,从而选出高产量的雄蚕:ZaZa×ZAW。
(3)X、Y染色体上基因的遗传
①X、Y染色体同源区段的基因的遗传
在X、Y的同源区段,基因是成对的,存在等位基因,而非同源区段则不存在等位基因。
X、Y染色体同源区段基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似,但也有差别,如:
♀ XaXa × XaYA ♂ ♀ XaXa × XAYa ♂
XaYA XaXa XAXa XaYa
(♂全为 (♀全为 (♀全为 (♂全为 显性) 隐性) 显性) 隐性)
②X、Y染色体非同源区段的基因的遗传
(4)其他情况要根据题干中的相关信息,做出正确判断,再运用遗传规律,对照遗传事实正确解答。
巧记口诀:无中生有为隐性,隐性患病找女病,(所有)父子皆病为伴性;有中生无为显性,显性遗传找男病,(所有)母女皆病为伴性。
例1 (2018年汉中二模)遗传的基本规律是指( )。
A.遗传性状传递的规律
B.精子与卵细胞结合的规律
C.有性生殖细胞形成时基因的传递规律
D.生物性状表现的一般规律解析答案C 解析? 遗传的基本规律是指孟德尔的基因分离定律、自由组合定律,以及摩尔根的基因连锁与交换定律。遗传的基本规律是指基因在生物的传宗接代过程中的活动规律,一般发生在减数分裂产生生殖细胞的过程中。1.(2018年皖南调研)下列有关自由组合定律的表述,正确的是( )。
A.基因型为AaBb的个体产生配子的过程一定遵循自由组合定律
B.X染色体上的基因与常染色体上的基因能自由组合
C.基因型为XBY的个体产生两种配子的过程体现了自由组合定律
D.含不同基因的雌雄配子随机结合属于基因的自由组合
变式探究答案解析B解析? 若A、a和B、b两对等位基因位于一对同源染色体上,则不遵循基因的自由组合定律;基因型为XBY的个体产生两种配子的过程只能体现基因的分离定律;基因的自由组合发生于减数分裂产生配子时,而不是受精时。
2.(2018年洛阳练习)下列哪项不是3∶1性状分离比出现所必要因素?( )
A.F1体细胞中各基因表达的机会相等
B.F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等
C.各基因在F2体细胞中出现的机会相等
D.每种类型雌配子与每种类型雄配子融合的机会相等
A解析答案变式探究解析? 因为显性基因对隐性基因的控制作用,不是所有的基因表达概率都是相等的,有些性状甚至在生物体的整个生命历程中都无法表达,但是不影响遗传规律,即基因的选择性表达,所以F1体细胞中各基因表达的机会不相等,A错误;F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等是出现3∶1性状分离比的必要因素之一,B正确;在遗传过程中各基因在F2体细胞中出现的机会应该相等,C正确;在遗传过程中,雌雄配子应随机结合,即每种类型的雌配子与每种类型的雄配子相遇的机会相等,D正确。
3.(2018年广州月考)已知某种植物籽粒的红色和白色为一对相对性状,这一对相对性状受到多对等位基因的控制。某研究小组将若干个籽粒红色与白色的纯合亲本杂交,结果如下图所示,下列相关说法正确的是( )。
变式探究 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
P 红粒×白粒 红粒×白粒 红粒×白粒
F1 红粒 红粒 红粒
F2 红粒∶白粒 红粒∶白粒 红粒∶白粒
3∶1 15∶1 63∶1
UUUA.控制红色和白色这一对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上
B.第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
C.第Ⅲ组杂交组合产生的子一代的基因型可能有3种
D.第Ⅰ组的子一代测交后代中红色和白色的比例为3∶1
解析答案解析? 本题考查自由组合定律。 根据第Ⅲ组的F2的比例为63∶1可知,白粒所占比例为1/64。由(1/4)n=1/64,n=3,可知该相对性状受到三对等位基因的控制,且这三对等位基因独立遗传,位于三对同源染色体上,第Ⅲ组F1的基因型中三对基因均杂合,因此,A、C错误。由第Ⅰ、Ⅱ组F2性状分离比为3∶1和15∶1可知,F1分别为一对基因杂合、两对基因纯合和两对基因杂合、一对基因纯合,所以第Ⅰ组和第Ⅱ组F1的基因型可能有3种,B正确。第Ⅰ组F1测交后代应为红色∶白色=1∶1,D错误。
例2 (2018年赣州联考)人类ABO血型由9号染色体上的3个复等位基因(IA,IB和i)决定,血型的基因型组成见下表。若一AB型血红绿色盲男性和一O型血红绿色盲携带者的女性婚配,下列叙述不正确的是( )。
?
A.他们生A型血色盲男孩的概率为1/8
B.他们生的女儿色觉应该全部正常
C.他们A型血色盲儿子和A型血色觉正常女性婚配,有可能生O型血色盲女儿
D.他们B型血色盲女儿和AB型血色觉正常男性婚配,生B型血色盲男孩的概率为1/4
解析答案 解析? 该夫妇的基因型分别是IAIBXhY和iiXHXh,他们生A型血色盲男孩(IAiXhY)的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,A正确;他们的女儿色觉基因型为XHXh、XhXh,有可能患色盲,B错误;他们A型血色盲儿子(IAiXhY)和A型血色觉正常女性(IAIA、IAi)(XHXH、XHXh)婚配,有可能生O型血色盲女儿(iiXhXh),C正确;他们B型血色盲女儿(IBiXhXh)和AB型血色觉正常男性(IAIBXHY)婚配,生B型血色盲男孩(IBIB、IBi)XhY的概率为(1/2)×(1/2)=
1/4,D正确。
4.(2018年临川一模)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.亲本雌雄果蝇的基因型依次是BbXRXr 、BbXrY
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1产生基因型不同于双亲的概率为3/4,出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇可能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
变式探究答案解析C解析? 据题干信息,可推出亲本基因型为B_X-X-和B_X-Y,又已知F1的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅(bbXrY),所以亲本的基因型为BbXRXr和BbXrY,A正确;亲本产生的配子中Xr在雌性和雄性中均占1/2,B正确;F1出现长翅概率为3/4,雄性概率为1/2,长翅雄果蝇应为3/8,C错误;白眼残翅雌果蝇(bbXrXr)在减数第二次分裂中能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞,D正确。
5.(2018年惠州二模)下图1为白化基因(用a表示)和色盲基因(用b表示)在某人体细胞中的分布示意图;图2为有关色盲和白化病的某家族遗传系谱图,其中Ⅲ9同时患白化病和色盲。下列说法正确的是( )。
变式探究A.正常情况下,图1细胞产生的带有两个致病基因的生殖细胞基因型有两种
B.根据图2判断,Ⅱ4患白化病,Ⅱ7患色盲
C.若Ⅲ10和Ⅲ12结婚,所生子女中患病率是7/48
D.若Ⅲ9染色体组成为XXY,那么产生异常生殖细胞的是其父亲
解析答案解析? 白化病属于常染色体隐性遗传病,色盲属于伴X染色体隐性遗传病。图1细胞的基因型为AaXBXb,产生的生殖细胞基因型可能为AXB、aXb或AXb、aXB,其中AXB不携带致病基因,AXb与aXB都只携带一个致病基因,aXb携带两个致病基因,A错误。由Ⅱ5和Ⅱ6正常,其女儿Ⅲ11患病可判断,该女儿患有常染色体隐性遗传病,即白化病,再结合题意和系谱图可进一步确定,Ⅱ4患白化病,Ⅱ7患色盲,B正确。Ⅲ10和Ⅲ12结婚,若只
研究白化病,由Ⅱ4患白化病,而Ⅲ10表现正常,可确定Ⅲ10的基因型为Aa,由Ⅱ5和Ⅱ6正常,其女儿Ⅲ11患白化病,可推出Ⅱ5和Ⅱ6的基因型均为Aa,进而推出Ⅲ12的基因型为1/3AA、2/3Aa,其子女患白化病的概率为(2/3)×(1/4)=1/6,正常的概率为1-1/6=5/6;若只研究色盲,根据Ⅲ9为色盲男性,可以推出Ⅱ3的基因型为XBXb,Ⅱ4的基因型为XBY,进而推出Ⅲ10的基因型为1/2 XBXB、1/2 XBXb,因Ⅲ12表现正常,可推知Ⅲ12的基因型为XBY,则其子代患色盲的概率为(1/2)×(1/4)=1/8,正常的概率为1-1/8=7/8,将两种遗传病综合考虑,Ⅲ10和Ⅲ12结婚,所生子女中患病率是1-(7/8)×(5/6)=13/48,C错误。Ⅲ9为色盲患者,若染色体组成为XXY,则其基因型为XbXbY,系谱图显示,Ⅲ9的双亲即Ⅱ3和Ⅱ4均不患色盲,说明其父Ⅱ4的X染色体上没有色盲基因,那么Ⅲ9的两条X染色体均来自其母亲,即产生异常生殖细胞的是其母亲,D错误。
例3 (2018年泰安一模)现用山核桃的甲(AABB)、乙(aabb)两品种作亲本,杂交得F1,F1测交结果如下表。下列有关叙述不正确的是( )。
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的花粉离体培养,将得到四种表现型不同的植株
D.正反交结果不同,说明这两对基因的遗传不遵循自由组合定律
解析答案解析? 结合表中数据,AABB与aabb杂交,得到的F1的基因型为AaBb,F1自交得F2,F2会有9种基因型。根据F1作为父本与乙的测交结果可知,F1产生的AB花粉50%不能萌发,不能实现受精。表中F1作为母本与乙测交,后代性状分离比为1∶1∶1∶1,可见这两对基因的遗传遵循自由组合定律。
6.(2018年淄博检测)一只突变型的雌性果蝇与一只野生型的雄性果蝇交配后,产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1。从遗传学角度对这个结果做出的合理解释是( )。
A.该突变基因为常染色体显性基因
B.该突变基因为X染色体隐性基因
C.该突变基因使得雌配子致死
D.该突变基因使得雄性个体致死
变式探究解析答案D解析? 该突变基因为X染色体上的显性基因,A、B错误;F1野生型与突变型之比为2∶1,且雌雄个体之比也为2∶1,可知该突变基因使得雄配子致死,C错误、D正确。
7.(2018年成都一模)某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,AA表现为长翅、Aa表现为中翅、aa表现为无翅;翅的颜色受另一对等位基因B、b控制,含B基因的昆虫表现为灰翅,其余表现为白翅;A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传。请回答:
(1)翅型和翅色两对相对性状的遗传遵循_________
定律,原因是A、a和B、b这两对基
因位于 对同源染色体上。?
解析答案自由组合(或分离和自由组合)两变式探究解析：某昆虫的翅型受等位基因A、a控制,翅的颜色受另一对等位基因B、b控制,A、a和B、b两对基因都位于常染色体上且独立遗传,即位于两对同源染色体上,因此翅型和翅色两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。(2)若要通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型,可以选择基因型为 的雄性昆虫与之杂交,选择这种基因型的理由是 ____
__________________________________________________
_____________________________________。
?
解析答案A_bb(或AAbb或Aabb)要检测无翅昆虫的翅色的基因型,需要用基因型为bb的昆虫与之测交,且要保证子代出现有翅个体才能观察翅色,亲本必须含有A基因解析：若要通过一次杂交实验检测一只无翅雌性昆虫关于翅色的基因型,可以选择基因型为A_bb(或AAbb或Aabb)的雄性昆虫与之杂交。选择这种基因型的理由是要检测无翅昆虫翅色的基因型,需要用基因型为bb的昆虫与之测交,且要保证子代出现有翅个体才能观察翅色,亲本必须含有A基因。(3)某研究小组利用基因型为AaBb的昆虫进行了测交实验,实验结果如表:
根据上述实验结果推测:测交组合(一)的子代中不出现灰色中翅的原因是 。若此推测正确,那么让基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,子代共有____ 种表现型,其中表现型为灰色中翅的比例理论上是 __。?
解析答案基因型为AB的雄配子不育(或致死)51/3解析：测交组合(一)雄性AaBb×雌性aabb的子代理论上应为灰色中翅AaBb∶白色中翅Aabb∶无翅aaBb∶无翅aabb=1∶1∶1∶1,因此根据上述实验结果推测,测交组合(一)的子代中不出现灰色中翅的原因是基因型为AB的雄配子不育(或致死)。若此推测正确,那么让基因型为AaBb的一群昆虫自由交配,产生的雌配子有AB、Ab、aB、ab,产生的雄配子有Ab、aB、ab,故子代为灰色长翅(1AABb)∶灰色中翅(1AaBB、3AaBb)∶白色长翅(1AAbb)∶白色中翅(2Aabb)∶无翅(4aa_ _),共有5种表现型,其中表现型为灰色中翅的所占比例理论上是(1+3)÷(1+1+3+1+2+4)=1/3。
例4 (2018年郑州一模)下图是甲、乙两种遗传病的家族遗传系谱图,其中甲病基因在纯合时会导致胚胎死亡。下列说法错误的是( )。
A.依据系谱图可以确定甲病的遗传方式,但不能确定乙病的遗传方式
B.如果Ⅱ9不携带乙病致病基因,则Ⅲ11的乙病致病基因来自Ⅰ2
C.如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,则Ⅲ12是纯合子的概率是1/8
D.如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,Ⅲ13与Ⅲ14生一个孩子患病的可能性是13/48
答案解析解析? 设甲病相关基因为A、a,乙病相关基因为B、b。由图可知,Ⅰ3和Ⅰ4都不患甲病,而其女儿患甲病死亡,说明甲病是常染色体隐性遗传病。Ⅱ7和Ⅱ8不患乙病,其儿子患乙病,只能确定乙病是隐性遗传病,故A正确。如果Ⅱ9不携带乙病致病基因,说明乙病是伴X染色体隐性遗传病,则Ⅲ11的乙病致病基因只能来自其母亲Ⅱ7,Ⅱ7的致病基因应来自Ⅰ2,故B正确。如果Ⅲ14携带甲、乙病致病基因,说明乙病是常染色体隐性遗传病,分析甲病,Ⅱ7的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ8的基因型为1/3AA、2/3Aa,故后代基因型可能为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,因Ⅲ12不患甲病,故Ⅲ12为1/2AA、1/2Aa;分析乙病,Ⅱ7基因型为Bb,Ⅱ8基因型为Bb,故Ⅲ12为1/3BB、
2/3Bb,Ⅲ12是纯合子的概率是(1/3)×(1/2)=1/6,故C错误。Ⅲ13是乙病携带者的概率是2/3,是甲病携带者的概率是1/2,与Ⅲ14生一个孩子患甲病概率是(1/2)×(1/4)=1/8,不患甲病概率是1-1/8=7/8,患乙病概率是(2/3)×(1/4)=1/6,不患乙病概率是1-1/6=5/6,所以生一个孩子患病的概率是1-(7/8)
×(5/6)=13/48,故D正确。8.(2018年咸阳检测)已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型的个体,Aabb∶AAbb=1∶1(含aa的个体在胚胎期死亡),两对基因的遗传遵循自由组合定律,且该种群中雌雄个体数量比为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为( )。
A.5/8 B.3/5 C.1/4 D.3/4
变式探究解析答案B解析? 本题涉及两对等位基因,但由于亲本有一对基因中均为bb,因此只需考虑A、a这对基因。题目中出现“自由交配”字眼,可马上想到借助配子法计算。该种群中雌雄个体数量比为1∶1,种群中可自由交配的双亲基因型为AA∶Aa=1∶1,即AA占1/2,Aa占1/2,所以该种群雌雄个体中A配子的频率为1/2+(1/2)×(1/2)=3/4,a配子的频率为(1/2)×(1/2)=1/4。根据相关计算公式:自由交配产生的所有后代中AA基因型的频率为(3/4)×
(3/4)=9/16,Aa基因型的频率为(3/4)×(1/4)×2=6/16,aa致死,故成活子代中AA∶Aa=(9/16)∶(6/16)=3∶2。从而成活子代中能稳定遗传的个体所占比例为3/(3+2)=3/5。9.(2018年赣州检测)某个鼠群有基因纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡),该鼠群的体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取两只雌雄黄色短尾鼠经多次交配,F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。则下列相关说法不正确的是( )。
A.两个亲本的基因型均为YyDd
B.F1中黄色短尾个体的基因型均为YyDd
C.F1中只有部分显性纯合子在胚胎时期死亡
D.F1中黄色长尾和灰色短尾的基因型分别是Yydd、yyDd
解析答案C变式探究解析? 本题考查基因纯合致死现象。 任意取两只雌雄黄色短尾鼠(Y_D_)经过多次交配,产生的F1中有黄色和灰色,有短尾和长尾,说明两亲本的基因型均为YyDd。正常情况下,F1中黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=9∶3∶3∶1,但实际比例为4∶2∶2∶1,说明基因型为YY_ _、_ _DD的个体均致死,故F1中黄色短尾个体的基因型为YyDd,黄色长尾个体的基因型为Yydd,灰色短尾个体的基因型为yyDd。因此,C错误,A、B、D正确。
例5 (2018年黄山一模)一对表现型正常的夫妇,他们的父母表现型也正常,但该夫妇中丈夫的哥哥和妻子的妹妹都是黑尿症患者。若该夫妇生育一个正常的儿子,该儿子是黑尿症基因携带者的概率是( )。
A.1/9 B.14/27 C.1/2 D.8/27
解析答案C 解析? 据题意可绘制系谱图 ,
据图可判断黑尿症为常染色体隐性遗传病。设该遗传病由等位基因A和a控制,则这对夫妇的基因型都有可能是1/3AA或2/3Aa,因此在遗传中,该夫妇具体是哪种基因型是随机的,其不同基因型的婚配方式也是随机的,所以可运用群体自由交配后的配子概率公式求解。据该夫妇的可能基因型及概率可知,他们产生A配子的概率=2/3,产生a配子的概率=1/3。
则其子代可能的基因型及概率为:AA的概率=(2/3)×(2/3)
=4/9;Aa的概率=2×(2/3)×(1/3)=4/9;aa的概率=(1/3)×
(1/3)=1/9。由于该夫妇生育了一个正常的儿子,若求该儿子是黑尿症基因携带者的概率只需求出正常个体中Aa所占的比例即可,属于选择范围内概率求解问题。所以,该夫妇生育的一个正常儿子是黑尿症基因携带者的概率为(4/9)÷(4/9+4/9)=1/2。10.(2018年淮南检测)下图为某家系遗传系谱图,已知Ⅰ2患白化病,Ⅲ3患红绿色盲症,如果Ⅳ1两对基因均为显性纯合的概率是9/16,那么需要满足的条件是( )。
A.Ⅲ1携带白化病基因,Ⅲ2白化病、红绿
色盲症基因均携带
B.Ⅱ4、Ⅱ5、Ⅲ1均携带相关致病基因
C.Ⅱ5、Ⅲ1均不携带相关致病基因
D.Ⅱ4、Ⅱ5携带白化病基因、Ⅲ1不携带白化病基因
变式探究解析答案C解析? 白化病是一种常染色体隐性遗传病(相关基因设为A、a),红绿色盲是一种伴X染色体隐性遗传病(相关基因设为B、b)。分析系谱图可知,Ⅰ2患白化病,其基因型为aa,她的子女Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4都携带a基因;Ⅲ3患红绿色盲症,他的双亲中Ⅱ4应携带b基因,进一步推知Ⅰ2也携带b基因。由于Ⅳ1的两对基因均为显性纯合(AAXBXB)的概率是9/16,则Ⅲ2携带a和b基因的可能性均只能为1/2才符合要求,所以Ⅲ1、Ⅱ5只能为AAXBY,根据以上分析,选C。
11.(2018年烟台一模)有甲、乙两种单基因遗传病,调查发现以下两个家系都有相关患者,系谱图如下(已知Ⅰ3不携带乙病致病基因)。下列分析正确的是( )。
A.甲病致病基因位于X染色体上
B.Ⅱ9与Ⅱ10生育一个患甲病男孩概率为1/9
C.Ⅱ10的基因型有6种可能
D.确定乙病遗传方式应采用的方法是在患者家系中调查
解析答案D变式探究解析? 首先分析甲病,通过Ⅰ1、Ⅰ2→Ⅱ6,推出甲病为常染色体隐性遗传病,A错误。Ⅱ9甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa,Ⅱ10甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa,二者生育患甲病男孩的概率为(2/3)×(2/3)×(1/4)×(1/2)=
1/18,B错误。Ⅱ10甲病有关基因为1/3AA、2/3Aa;通过Ⅰ3、Ⅰ4→Ⅱ13,且Ⅰ3不携带乙病致病基因,推断乙病为伴X染色体隐性遗传病,Ⅱ10乙病有关基因为1/2XBXB、1/2XBXb,所以Ⅱ10的基因型有4种可能,C错误。调查某遗传病的遗传方式时,常用的方法是在患者家系中调查,D正确。
微专题 遗传的分子与细胞学基础1.(2018年全国Ⅰ卷)生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶。 （ ）
提示? DNA复制需要DNA聚合酶、解旋酶等,因此复合物中的某蛋白可能是DNA聚合酶。
07 √答案提示2.(2018年全国Ⅱ卷) T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解。 （ ）
提示? T2噬菌体可感染大肠杆菌导致其裂解。
3.(2018年全国Ⅲ卷)二倍体哺乳动物细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上。 ( )
提示? 有丝分裂中期和减数第二次分裂中期细胞的染色体行为类似,染色体排列在赤道板上,后期姐妹染色单体分开。
×提示答案√4.(2017年全国Ⅲ卷)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎,说明该相对性状是由环境决定的。 ( )
提示? 性状是由基因决定的,受环境影响。
5.(2017年全国Ⅱ卷)培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。 ( )
提示答案×√6.(2017年江苏卷)格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状。 ( )
提示? 格里菲思实验只能证明“转化因子”的存在,而不知转化因子是什么。
7.(2017年江苏卷)赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀物中。 ( )
提示答案×√8.(2017年全国Ⅱ卷)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质。 ( )
提示? T2噬菌体没有独立代谢的能力,只能在宿主细胞中合成mRNA和蛋白质。
9.(2017年全国Ⅲ卷)tRNA、rRNA和mRNA都是从 而 来的。?
提示答案×DNA转录10.(2017年全国Ⅲ卷)细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生。 ( )
提示? 真核细胞的线粒体和叶绿体为半自主性细胞器,其中也会发生RNA的合成。
11.(2017年江苏卷)反密码子与密码子的配对由tRNA上结合的氨基酸决定。 ( )
提示? 反密码子与密码子的配对由二者相应的碱基决定。
提示答案××一、细菌转化实验
1.格里菲思的肺炎双球菌转化实验(体内转化)的结论:加热后杀死的S型细菌中,含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的活性物质——① 。
2.艾弗里的肺炎双球菌转化实验(体外转化)的结论:②_____ 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。?
答案转化因子DNA3.噬菌体侵染细菌实验的结论:③ 。
4.上述三个实验的比较:
(1)三个实验都④ (填“能”或“不能”)证明DNA是主要的遗传物质。
(2)格里菲思的肺炎双球菌转化实验⑤ (填“能”或“不能”)证明DNA是遗传物质,其他两个实验可以证明。?
答案DNA是遗传物质不能不能(3)⑥ 的实验证明蛋白质不是遗传物质,而其他两个实验不能证明。?
(4)艾弗里的肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌的实验的设计思路都是:设法将⑦ 与蛋白质等其他物质分离开来,⑧ 观察它们各自的作用。?
答案艾弗里DNA单独地、直接地 5.对DNA是主要的遗传物质的理解:绝大多数生物的遗传物质是⑨ ,因此,DNA是主要的遗传物质。?
(1)具有细胞结构的生物的遗传物质一定是⑩ 。?
(2)病毒的遗传物质是 。?
答案DNADNADNA或RNA二、DNA的结构与功能
1.DNA的结构:具规则的 结构。?
2.DNA的复制
(1)特点: ,半保留复制。?
(2)时间:对于真核生物来说,通常发生在 的间期和 前的间期。?
?
答案双螺旋边解旋边复制有丝分裂 减数第一次分裂3.基因的本质、基因与DNA及染色体的关系
(1)基因是有 的DNA片段。
(2)一个DNA分子上有许多基因,每一个基因有着特定的遗传效应,DNA蕴含了大量的遗传信息。
(3)核基因在染色体上呈线性排列,与染色体存在着明显的
关系。?
答案遗传效应平行4.转录:以 为模板合成RNA的过程,该过程需要 _____ 酶。?
5.翻译
(1)密码子: 上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。?
(2)反密码子:tRNA分子的一端携带 ,另一端的3个碱基被称为 ,可与mRNA上的密码子互补配对。?
(3)一个mRNA分子上可以相继结合 ,同时进行多条肽链的合成。?
答案DNA的一条链RNA聚合mRNA 氨基酸反密码子多个核糖体6.基因对性状的控制
(1)通过控制 来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。如白化病、豌豆的粒形。?
(2)通过控制 直接控制生物体的性状。如囊性纤维病的病因、镰刀型细胞贫血症。?
答案酶的合成蛋白质的结构 三、减数分裂
1.减数分裂是 的生物在产生成熟的生殖细胞时,进行的
数目减半的细胞分裂。?
2.减数第一次分裂同源染色体的变化有: 、 (其中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换一部分片段)、同源染色体分离,主要特点: 。?
3.减数第二次分裂的主要特点: 。?
答案有性生殖染色体联会四分体同源染色体分离,非同源染色体自由组合姐妹染色体分离1. 艾弗里的肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细
菌的实验的比较
2.对“噬菌体侵染细菌实验”中的几个常考点的剖析
(1)对噬菌体的同位素标记需分两步走:先对细菌做标记,用以培养获得有标记的噬菌体,再用此已标记的噬菌体去侵染未被标记的细菌。
(2)实验需分两组进行:标记DNA的为一组,标记蛋白质的为另一组。通过检测两组实验的放射性同位素的分布情况和子代噬菌体带有的标记,从而得出结论。
(3)对“短时间保温”的理解
“短时间保温”是为了尽量保证亲代噬菌体已侵入细菌而子代还未使细菌发生裂解。如果时间过短,亲代噬菌体还未侵入细菌体内;如果时间过长,子代噬菌体就会释放到细菌外面,这时,就会对离心的结果产生影响。
(4)对“搅拌”的理解
“搅拌”的目的是使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离,而不是把细菌搅碎。
①对32P标记组,预期沉淀物中放射性强度高,上清液中放射性强度低,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,但因其不含有放射性,因此不影响实验结果。
②对35S标记组,预期沉淀物中放射性强度低,上清液中放射性强度高,若搅拌不充分,蛋白质外壳不能脱落,随细菌一起沉淀在下层,因而沉淀物中的放射性高于预期,上清液中的放射性低于预期,因此影响实验结果。
(5)离心是一种分离混合物的方法。离心的结果是质量大的颗粒在下层,质量小的颗粒在上层,从而达到分离的目的。在该实验中,被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中,噬菌体颗粒的质量较小,分布在上层的上清液中。
3.生物体内遗传物质的判别
(1)DNA和RNA同时存在时,DNA是遗传物质,RNA是由DNA转录而来的,它不是遗传物质。只有少数不含DNA的病毒,RNA才是遗传物质。
(2)一切有细胞结构的生物,同时含有DNA和RNA,其遗传物质都是DNA。不管是细胞质中还是细胞核中的遗传物质都是DNA,但细胞质中主要的核酸为RNA。
(3)核酸和遗传物质是两个不同的概念,生物的遗传物质是核酸(DNA或RNA),说DNA是主要的遗传物质,是针对整个生物界而言的。
1.DNA复制、转录和翻译的比较2.DNA碱基组成中的规律
(1)腺嘌呤数与胸腺嘧啶数相等,鸟嘌呤数与胞嘧啶数相等,即A=T,G=C。
(2)嘌呤总数与嘧啶总数相等,即A+G=T+C。
(3)不配对的两碱基之和的比值等于1,即 = =1。
(4)在DNA的一条链中(A+T)或(G+C)占该链碱基的比例等于其在互补链中的比例,也等于总的(A+T)或(G+C)在整个DNA分子中所占比例。
(5)碱基对数与氢键数的关系
若碱基对数为n,则氢键数为2n~3n,若再已知A有m个,则氢键数为3n-m。
(6)DNA分子多样性相关计算
n对碱基组成的DNA分子,可能有4n种排列方式。
3.DNA复制的相关计算
①1个DNA分子经n次复制后,形成2n个DNA分子,其中只有2个DNA分子中含有亲代DNA母链,不含有亲代DNA母链的DNA分子数为(2n-2)个,含有新合成脱氧核苷酸链的DNA分子数为2n个,不含有新合成脱氧核苷酸链的DNA分子数为0个。
②若某DNA分子中含某种碱基(如A)的数目为a,经过了n次复制,则n次复制过程中所需要的A的数量=a×(2n-1);第n次复制过程中所需要的A的数量=a×2n-1。
4.中心法则的内容图解
下列图解表示出遗传信息传递的5个途径:
(1)a表示DNA DNA(或基因到基因):主要发生在细胞核中的DNA自我复制过程,表示遗传信息的传递。
(2)b表示DNA RNA:主要发生在细胞核中的转录过程。
(3)c表示RNA 蛋白质:发生在细胞质核糖体上的翻译过程,b、c共同完成遗传信息的表达。
(4)d表示RNA DNA:少数致癌的RNA病毒在宿主细胞内进行的逆转录过程。
(5)e表示RNA RNA:某些以RNA为遗传物质的生物(如SARS病毒)的RNA自我复制过程。
实线表示的a、b、c途径在自然界中普遍存在,发生在绝大多数的生物体内;虚线表示的d、e途径是后来发现的,这两种信息传递途径在少数生物体内存在,是对中心法则的补充。
1.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。 2.引发相关物质或结构变化的四大原因
3.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。例1(2018年南通一模)格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验,下列关于此实验的结论不正确的是( )。
A.说明了R型活菌是无毒性的
B.说明了R型活菌在一定条件下能够转化为S型细菌
C.说明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA
D.说明了加热杀死的S型细菌是无毒的
解析答案C解析? 由格里菲思的实验可得出,已经被加热杀死的S型细菌中,必然含有某种促成无毒性的R型活细菌转化为有毒性的S型细菌的“转化因子”。该实验并没有证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA,艾弗里的实验才证明了肺炎双球菌的遗传物质是DNA。
1.(2018年济南联考)为证明蛋白质和DNA究竟哪一种是遗传物质,某同学模拟赫尔希和蔡斯的研究做了噬菌体侵染大肠杆菌的部分实验,下列有关分析错误的是( )。
变式探究A.①过程中与32P标记的噬菌体混合培养的是没有标记的大肠杆菌
B.若上清液中出现放射性,则不能证明DNA是遗传物质
C.离心前混合时间过长或过短都会导致上清液放射性升高
D.要达到实验目的,还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组均为实验组
解析答案解析? 与32P标记的噬菌体混合培养的大肠杆菌不需要标记,A正确;实验中,由于部分噬菌体未侵入大肠杆菌,会导致上清液中出现放射性,但放射性较低,不影响结果分析,B错误;离心前混合时间过长,子代噬菌体释放,时间过短,部分噬菌体未侵入,都会导致上清液放射性升高,C正确;为达到实验目的还需再设计一组用35S标记的噬菌体的实验,两组相互对照,D正确。
2.(2018年运城联考)下图是肺炎双球菌的转化实验,下列说法中正确的是( )。
变式探究A.实验遵循了对照原则和单一变量原则
B.a、d组小鼠死亡是小鼠免疫功能丧失的结果
C.从d组死亡小鼠身上分离到的S型细菌是由S型死细菌转化的
D.从变异的角度看,细菌的转化属于基因突变
解析答案 解析? 图中a、b,a、c和c、d相互对照,各对照组间只有一个变量不同,不要误以为a、d和b、d之间有两个变量,单一变量原则主要指对照组之间,A正确;a、d组小鼠死亡是S型细菌使小鼠患败血症的结果,B错误;S型细菌经过加热后蛋白质发生变性,不可能转化为活细菌,从d组死亡小鼠上分离得到的S型活细菌是由R型细菌转化而来的,C错误;细菌的转化属于基因重组,D错误。
3.“噬菌体侵染细菌的实验”是研究遗传物质的经典实验,主要过程如下:①标记噬菌体→②噬菌体与细菌混合培养→③搅拌、离心→④检测放射性。下列叙述正确的是( )。
A.①需要利用分别含有35S和32P的细菌
B.②中少量噬菌体未侵入细菌会导致实验失败
C.③的作用是加速细菌的解体
D.④的结果是沉淀物中检测到放射性
解析答案A变式探究 解析? 由于噬菌体是病毒,没有细胞结构,不能独立生活,所以在标记噬菌体时,需要利用分别含有35S和32P的细菌,A正确;②中少量噬菌体未侵入细菌不会导致实验失败,B错误;搅拌和离心的作用是让细菌和噬菌体分开,C错误;标记的元素不同,放射性部位不同,D错误。
例2 (2018年徐州模拟)下列关于DNA分子结构与复制的叙述,正确的是( )。
A.DNA分子中含有四种核糖核苷酸
B.DNA聚合酶可以连接两条链之间的氢键
C.DNA复制不仅需要氨基酸做原料,还需要ATP供能
D.DNA复制不仅发生在细胞核中,也发生在线粒体、叶绿体中
解析答案D 解析? DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸而不是核糖核苷酸;DNA复制不需要氨基酸做原料,而是需要脱氧核糖核苷酸做原料;DNA聚合酶连接的是单个核苷酸之间的磷酸二酯键。
4.(2018年新乡模拟)下图为T4噬菌体感染大肠杆菌后,大肠杆菌内放射性RNA与T4噬菌体DNA及大肠杆菌DNA的杂交结果。下列叙述错误的是( )。
A.可在培养基中加入3H-尿嘧啶用以标记RNA
B.参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录
产物
C.第0 min时,与DNA杂交的RNA来自T4噬菌体及
大肠杆菌的转录
D.随着感染时间的增加,噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制
变式探究C答案解析解析? 本题考查T4噬菌体感染大肠杆菌的过程。RNA分子中含有的特定碱基为尿嘧啶,因此培养基中应加入3H-尿嘧啶用以标记RNA;参与分子杂交的放射性RNA为相应DNA的转录产物;由图可知,第0 min时,T4噬菌体未侵入大肠杆菌,因此与DNA杂交的放射性RNA只来自大肠杆菌的转录;随着感染时间的增加,与T4噬菌体DNA杂交的放射性RNA不断增加,而与大肠杆菌DNA杂交的放射性RNA不断下降,说明噬菌体DNA的转录增加,细菌基因活动受到抑制。因此,C错误,A、B、D正确。5.(2018年天津联考)下图为某DNA分子片段,假设该DNA分子中有碱基5000对,A+T占碱基总数的34%,若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制2次,下列叙述正确的是( )。
A.DNA复制时作用于③处的酶为限制酶
B.该DNA分子复制2次需游离的胞嘧啶
脱氧核苷酸9900个
C.④处指的是腺嘌呤核糖核苷酸
D.子代中含15N的DNA分子占3/4
解析答案B变式探究 解析? DNA复制时作用于③处的酶应为解旋酶;因为A+T所占的比例是34%,且该DNA分子中有5000个碱基对,所以C的数量为5000×2×(1-34%)×(1/2)=3300(个),则该DNA分子复制2次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为(22-1)×3300
=9900(个);因题图为某DNA分子片段,故④处指的是腺嘌呤脱氧核苷酸;因亲代只有一条链含15N,故复制2次形成的4个DNA分子中只有1个DNA分子中含有15N,占1/4。
例3 (2018年石家庄联考)研究人员将抗虫基因导入棉花细胞培育转基因抗虫棉。下图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况,以下说法不正确的是(不考虑交叉互换和突变)( )。A.有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
B.减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙
C.减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙
D.配子中可能含两个抗虫基因的有乙、丙答案解析 解析? 有丝分裂后期基因经过了复制但还未分配到两个子细胞中,图中都含有2个抗虫基因,故甲、乙、丙在有丝分裂后期都有4个抗虫基因,A正确;减数第一次分裂后期基因已经过了复制,但仍位于同一个细胞内,甲、乙、丙都有4个抗虫基因,B正确;因为减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合,减数第二次分裂后期,甲有2个抗虫基因,乙有0个或4个抗虫基因,丙有0个、2个或4个抗虫基因,C错误;甲的配子中含有1个抗虫基因,乙的配子中含有0个或2个抗虫基因,丙中含有0个、1个或2个抗虫基因,D正确。6.(2018年九江模拟)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,染色体行为和核DNA分子数目不同
B.两者中期染色体数目不同,染色体行为和核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,核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,核DNA分子数目不同
变式探究解析答案C解析? 本题考查有丝分裂和减数分裂过程中核DNA分子数、染色体数和染色体行为的变化。有丝分裂和减数第一次分裂前、中期,两者染色体数、核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,核DNA分子数目不变,减数第一次分裂后期同源染色体分离,姐妹染色单体并没有分开,染色体数目不变,核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,但核DNA分子数目相同,C正确;正常情况下同一个体中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。
7.下图为某二倍体动物精巢内的细胞,字母表示染色体上所携带的基因,下列推断错误的是( )。
A.若该细胞为精原细胞,则该生物性别决定
方式为XY型
B.若该细胞为精原细胞,则精巢内精细胞的
基因型有2种
C.若该细胞为精细胞,则与该细胞同时产生的配子都不正常
D.若该细胞为精细胞,则该生物正常体细胞染色体数目最多时为12条
解析答案B变式探究解析? 依题意可知,该二倍动物的性别决定方式为XY型,A正确;分析题图,若该细胞为精原细胞,则精巢内细胞的基因型有4种,B错误;若该细胞是精细胞,该细胞中等位基因A和a所在的染色体是一对同源染色体,而正常情况下,二倍体动物所形成的精细胞中不可能含有同源染色体,由此说明在减数第一次分裂时,该对同源染色体没有分离而是移向细胞的同一极,进而进入同一个次级精母细胞中,该次级精母细胞所含的染色体比正常情况下多了一条,与此同时产生的另一个次级精母细胞所含的染色体比正常情况下少了一条,这两个次级精母细胞再进行正常的减数第二次分裂,则与该细胞同时产生的配子都不正常,C正确;通过上述分析可知,该生物产生的正常的精细胞中含有3条染色体,由此推出该生物正常体细胞中的染色体数目为6条,体细胞处于有丝分裂后期时,着丝点分裂,染色体数加倍,所以该生物正常体细胞的染色体数目最多时为12条,D正确。
8.下列各项的结果中,不可能出现1∶1比值的是( )。
A.黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)杂交子代的性状分离之比
B.一只红眼果蝇(XAY)与一只白眼果蝇(XaXa)杂交后,子二代中红眼与白眼的性状之比
C.基因型为AaXBY的某动物的一个精原细胞经减数分裂形成的精子类型之比
D.15N标记的DNA在14N培养液中半保留复制两次后,含15N与含14N的DNA数量之比
答案解析D变式探究 解析? 本题考查自由组合定律、减数分裂等。黄色圆粒豌豆(YyRr)与绿色圆粒豌豆(yyRR)杂交子代的表现型之比是1∶1;一只红眼果蝇(XAY)与一只白眼果蝇(XaXa)杂交后,子二代中红眼(XAXa)与白眼(XaY)的性状之比是1∶1;基因型为AaXBY的某动物在减数分裂过程中一个精原细胞产生的4个精子,有两种基因型AY和aXB或者AXB和aY,比例均为1∶1;一个15N标记的双链DNA,放在14N培养液中复制两次后,形成4个DNA分子,含15N的DNA分子是2个,含14N的DNA是4个,二者之比为1∶2。
微专题 变异、育种与进化
1.(2018年全国Ⅰ卷)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长,将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,
08 发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断突变体M和N都可以是由于基因发生突变而得来的。 （ ）
提示? 大肠杆菌属于原核生物,突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的。
答案提示√2.(2018年全国Ⅱ卷)在致癌因子的作用下,正常动物细胞可转变为癌细胞,癌细胞特点是可以为细胞中可能发生多个基因突变,细胞的形态发生变化。 ( )
提示? 细胞癌变的发生不是单一基因突变的结果,而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果,癌细胞的形态发生显著变化。
答案提示√3.(2017年全国Ⅲ卷)某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色,这种变化是由环境造成的。 ( )
4.(2017年全国Ⅲ卷)在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制 ,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。经秋水仙素处理的细胞 被阻断在间期。?
答案√纺锤体形成不会5.(2017年江苏卷)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏 的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但_____________ 的引物需要设定更高的退火温度。?
6.(2016年全国Ⅲ卷)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 。?
答案引物与模板G—C含量高少 7.(2016年全国Ⅲ卷)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。?
答案一二三二1. 1.可遗传变异的三个来源:基因突变、① 和染色体变异(基因突变和染色体变异统称为② )。?
2.基因突变是指DNA分子中发生③ 的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。?
3.基因重组主要发生在减数第一次分裂前期(四分体时期)和④ 。?
答案基因重组突变碱基对减数第一次分裂后期4.染色体变异
(1)染色体结构变异:主要包括重复、缺失、倒位和⑤ 。?
(2)染色体数目变异:包括个别染色体的增加或减少和染色体数目以⑥ 的形式成倍地增加或减少。?
答案易位染色体组5.现代生物进化理论
(1)⑦ 是生物进化的基本单位。?
(2)突变和基因重组产生进化的⑧ 。?
(3)⑨ 决定生物进化的方向。?
(4)⑩ 是物种形成的必要条件。?
(5)生物进化的过程实际上是生物与 、生物与
共同进化的过程,进化导致生物多样性的形成。?
答案种群原材料自然选择隔离生物无机环境1. 基因突变是遗传物质在分子水平上的改变,是碱基对数目、种类的改变。2.基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,其原因有:
①突变部位可能在非编码部位(非编码区)。
②因一种氨基酸对应多个密码子可能使突变后的基因控制合成的蛋白质与突变前相同。
③突变若为隐性突变,也不会导致性状的改变。
3.基因片段上碱基对数单个的增、减往往会导致生物性状的改变。若碱基对是以3的倍数(并连在一起)增、减,则合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序一般变化较小。
4.DNA复制过程中,碱基互补配对发生偏差、小幅度跳跃或重复复制都会导致基因突变。
5.基因突变会产生新的基因和基因型,基因重组只能产生新的基因型而不能产生新的基因。要增加可用于基因重组的基因种类只有通过基因突变的方式获得,所以基因突变是生物变异的根本来源。
6.基因突变过程中,碱基对数目、种类的改变不是人类能控制的,所以利用人工诱变育种有很大的盲目性。
7.理解基因突变的本质和时期
基因突变的本质:基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构从而产生新基因,即由A突变成a(隐性突变)或者由a突变成A(显性突变)。
基因突变的时期:主要发生在细胞分裂的间期,细胞分裂间期发生DNA复制时,双螺旋结构被解开后,结构不稳定,容易发生基因突变。但是在其他时期也可以发生基因突变,只是基因突变的概率相对较小。
8.诱发基因突变的因素 9.基因突变的特点
普遍性:一切生物都可以发生。
随机性:生物个体发育的任何时期和部位。
低频性:自然状态下,突变频率很低。
不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变。
多害少利性:大多数基因突变对生物而言是不利的;有些基因突变,可使生物获得新性状,适应改变的环境。
1.概念
2.类型
3.结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
4.应用:杂交育种。
5.意义:是生物变异的来源之一,为生物进化提供材料,是形成生物多样性的重要原因之一。
6.基因突变与基因重组的比较
1.染色体结构变异和染色体数目变异的比较
2.区分易位与交叉互换
(1)非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组。
3.区分基因突变和染色体的“缺失”
(1)基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(2)染色体中DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异。
4.界定二倍体、多倍体和单倍体
看起点,若以配子为起点,发育成的个体称为单倍体;若以受精卵为起点,则发育成的个体为二倍体或多倍体。
1.人类基因组包含24条染色体DNA上的全部脱氧核苷酸序列,即22条常染色体加上1对性染色体(X和Y);人类染色体组是体细胞染色体数的一半——23条,即22条常染色体加上1条性染色体(X或Y)。
2.对于XY型或ZW型性别决定的生物,其基因组和染色体组的情况与人的一致,即基因组包含常染色体的一半加一对性染色体;而染色体组包含常染色体的一半加一条性染色体。
3.对于无性别决定的植物如水稻,因无性染色体,故基因组与染色体组一样,均为体细胞染色体数的一半。
基因频率的计算(以二倍体生物种群为例)
(1)若某基因在常染色体上,则
基因频率= ×100%。
(2)若某基因只出现在X染色体上,则
基因频率= ×100%。
(3)已知基因型频率,计算基因频率:
对于位于常染色体上的基因来说,该对等位基因中,显(或隐)性基因的频率=显(或隐)性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率。
例1 (2018年广东一模)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是( )。
A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因
B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变
D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
解析答案解析? 根据基因突变的不定向性,突变可以产生多种等位基因,A正确;X射线属于物理诱变因子,可以提高基因突变率,B错误;基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况,C属于替换,D属于增添,C、D正确。
1.(2017年太原联考)经X射线照射的紫花香豌豆品种,其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是( )。
A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存
B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异
C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变
D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是不是可遗传变异
答案解析变式探究A解析? 白花植株的出现是由X射线照射引起的基因突变,不一定有利于香豌豆生存,A错误;X射线可引起基因突变和染色体变异,B正确;应用杂交实验,通过观察其后代的表现型及比例,可以确定该突变是显性突变还是隐性突变,C正确;白花植株自交后代若有白花后代,可确定该变异为可遗传变异,否则为不可遗传变异,D正确。
2.(2018年青岛一模)编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种情况,对这四种情况出现的原因判断正确的是( )。
变式探究A.情况①一定是因为氨基酸序列没有变化
B.情况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C.情况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化
D.情况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
解析答案解析? 某个碱基被替换,情况①氨基酸的序列可能发生了变化。情况②X与Y氨基酸的数目相等,肽键数可能不变。情况③Y与X的氨基酸数目比值小于1,说明基因编码出的氨基酸的数量减少了,可能是因为突变导致了终止密码位置变化。突变不会导致tRNA的种类增加。
例2 (2018年郑州一模)下列关于生物变异的叙述中,不正确的是( )。
A.DNA分子中碱基对的替换一定会引起生物性状的改变
B.非姐妹染色单体上的A和a基因互换一般属于基因重组
C.突变和基因重组能为进化提供原材料,但不决定生物进化的方向
D.采用低温处理萌发的种子可获得茎秆粗壮的植株
答案解析A解析? DNA分子中碱基对的替换不一定会引起生物性状的改变,如替换的是不决定氨基酸的碱基对,或替换前后决定的是同一种氨基酸,则不会引起生物性状的改变,A不正确;A和a基因位于一对同源染色体的非姐妹染色单体上,互换一般属于基因重组,B正确;突变和基因重组是可遗传的变异,能为进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,C正确;低温处理萌发的种子可诱导染色体数目加倍获得茎秆粗壮的多倍体植株,D正确。3.(2018年运城调研)下列关于基因重组的说法不正确的是( )。
A.生物体进行有性生殖过程中控制不同性状基因的重新组合属于基因
重组
B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可
导致基因重组
C.减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因
重组
D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能
解析答案变式探究B解析? 减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组。一般情况下,减数分裂过程中存在基因重组,而根尖细胞只能进行有丝分裂,所以不会发生基因重组。4.(2018年聊城调研)下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是( )。
A.R型活细菌 S型活细菌
B.水母的绿色荧光蛋白基因 小鼠的受精卵
C.初级精母细胞 次级精母细胞
D.普通青霉菌 高产青霉菌
解析答案D变式探究解析? 狭义的基因重组有两种类型,一是减数分裂过程中四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,二是减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合(如C项)。广义的基因重组还包括基因工程中的DNA重组(也叫基因拼接,如B项),以及A项所示类型(新型S型活细菌的出现是R型活细菌的DNA与S型死细菌的DNA重组的结果)。D项表示诱变育种,其原理是基因突变,不是基因重组。
例3 (2018年梅州质检)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是( )。
A.基因突变都会导致染色体结构变异
B.基因突变与染色体结构变异都会导致个体表现型改变
C.基因突变与染色体结构变异都会导致碱基序列的改变
D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察
答案解析C解析? 基因突变只是基因中个别碱基对的替换、增添、缺失,导致基因结构的改变,A错误;基因突变中若发生碱基对的替换,可能因为密码子的简并性,不会改变氨基酸的种类,因而表现型也不会改变,B错误;基因突变是染色体的某个位点上基因的改变,这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的,而染色体结构变异则是可以用显微镜直接观察到的,D
错误。
5.(2018年四川质检)下列关于变异的叙述,错误的是( )。
A.生物发生变异,相应基因型不一定发生改变
B.生物的性状发生改变,相应基因可能未发生改变
C.可遗传变异均可通过显微镜观察到
D.变异是不定向的,而自然选择是定向的
解析答案变式探究C解析? 染色体结构变异不一定引起基因型的改变,A正确;基因重组不影响基因本身,但可以产生新的基因型,从而引起性状改变,B正确;基因突变在显微镜下是不可见的,C错误;变异是不定向的,可为生物进化提供原材料,生物进化的方向是由自然选择决定的,D正确。6.(2018年重庆联考)链霉素能与原核生物核糖体上的S蛋白结合,从而阻止基因表达中的翻译过程。现有一种细菌,其S蛋白上有一个氨基酸种类发生改变,导致S蛋白不能与链霉素结合。以下叙述正确的是( )。
A.链霉素是抗此种细菌的特效药
B.链霉素能诱导细菌S蛋白基因发生相应的突变
C.该细菌内S蛋白的空间结构可能发生了改变
D.该细菌S蛋白基因可能缺失一个或两个碱基
解析答案C变式探究 解析? 链霉素不能与此种细菌的S蛋白结合,使链霉素失去作用,A错误;链霉素不能定向诱导基因突变,B错误;蛋白质的功能与空间结构密切相关,C正确;该细菌S蛋白仅有一个氨基酸发生改变,最可能是S蛋白基因中发生了碱基替换,D错误。延时符谢谢观赏
同课章节目录