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遗传和变异考点预测
考情分析:
遗传和变异是高中生物学的重点、又是难点,高考试题该部分占的比例,历年都较大,是出活题考能力的主角。遗传的物质基础、遗传的基本规律和生物的变异,在全书中占有重要位置。它不仅有重要的理论价值,而且在实践中与人类的生产生活关系极为密切。从近几年高考试题看,DNA(基因)的结构和功能、孟德尔遗传实验过程、分子水平的解释、遗传图谱的判定、遗传病发病几率计算等内容,特别是将减数分裂过程,人类基因组计划、用物理或化学方法进行的诱变育种;突变过程与不同基因的传递过程联系在一起,是命制大型综合题的素材。
考点预测:
主要表现在以下几个方面:1。DNA是遗传物质的证据实验设计思路及其应用;基因对性状的控制过程、细胞分化及其相关概念的辨析,以及与基因工程的联系;显隐形的判断、基因的分离规律及基因的自由组合规律在生产实践上的应用。2结合遗传系谱图,常进行遗传方式的推断、基因的定位、基因型的推导、表现型的概率计算等。3。细胞核遗传、细胞质遗传的区别及几种育种方法的比较及其在实践中的应用。4。联系第五章植物的个体发育,种皮、果皮、胚乳的遗传物质的来源及有关遗传性状现象的分析。
真题体验:
考点一 DNA(基因)的结构和功能、基因对性状的控制过程
1.(2006·全国卷Ⅱ)已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA和单链RN
四种类型。现发现了一种新病毒,要确定核酸属于上述哪一种类型,应该
A.分析碱基类型,确定碱基比例 B.分析碱基类型,分析核糖类型
C.分析蛋白质的氨基酸组成,分析碱基类型 D.分析蛋白质的氨基酸组成,分析核糖类型
【解析】选A。考查不同核酸的碱基,种类及比例和知识运用能力。组成DNA的五碳糖是核糖,碱基是A、G、C、U。由此可看出T是DNA特有碱基,U是RNA特有碱基。判断DNA双链、单链可根据碱基数目关系。
【技巧点拨】练习课本的基本理论,根据DNA、RNA的结构特点、化学组成。经过自己的分析、推理、比较、判断。不难找到正确答案。
2.(06·全国卷Ⅰ·5) 采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述,正确的是
A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍
B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中
D.人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
【解析】选B凝血因子基因是真核生物的基因,编码区还含有不能编码蛋白质的内含子、终止密码子对应的碱基序列,故A错;基因的表达具有选择性,其他体细胞中也含有人凝血因子基因,故C错;DNA连接酶用于目的基因与运载体的拼接,在转录时没有作用,故D错;在基因工程用于动物时,最常用的就是显微注射技术,所以B正确。
【技巧点拨】本题在考察知识较广,以基因工程为载体,考察了基因的结构、细胞分化、基因工程的工具酶,需要对每个选项仔细甄别、分析。联系相关知识点进行互相印证、比较。从而排除干扰项,找出正确答案。
考点二基因的分离规律和基因的自由组合规律
3.(08北京4)无尾猫是一种观赏猫,猫的无尾、有尾是一对相对性状,按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫,让无尾猫自交多代,但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫,其余均为无尾猫。由此推断正确的是
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的 B.自交后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
【解析】根据无尾猫自交会出现有尾猫的现象得出无尾是显性性状(A),有尾是隐性性状(a),符合基因分离定律。但无尾猫自交后代,出现了显性纯合致死的现象。答案:D
【思维提示】联系基本理论,杂合子自交出现基因型的比例为1:2:1的现象,显隐性状比例为3:1。而题干中出现的有尾猫为1/3;进行数据对比、分析。得出显性纯合致死的现象。
4.(08理综Ⅰ)某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定。只要基因R存在,块根必为红色,rrYY或rrYy为黄色,rryy为白色;在基因M存在时果实为复果型,mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。
(1)请写出以二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株为原始材料,用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。
(2)如果原始材料为二倍体红色块根、复果型的植株,你能否通过杂交育种方法获得白色块根、单果型的三倍体种子?为什么?
【解析】(1)白色块根、单果型的三倍体种子(rrryyymmm)是可用白色块根、单果型二倍
体(rryymm)与白色块根、单果型的四倍体(rrrryyyymmmm)杂交获得;白色块根、单果型
的四倍体(rrrryyyymmmm)可用秋水仙素溶液处理白色块根、单果型二倍体(rryymm)来获
得。而白色块根、单果型二倍体(rryymm)的获得可用二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)
植株自交获得,也可用二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株进行单倍体育种来获得。
二倍体红色块根、复果型的植株的基因型有多种,如R_Y_M_(有8 种类型)、R_yyM_(有
4 种类型),当其中只要有一对基因是显性纯合(没有相应的隐性基因)存在,如果没有基
因突变,就无法得到白色块根、单果型二倍体(rryymm),也就无法得到白色块根、单果型
三倍体种子(rrryyymmm)。答案:
(1)步骤:
①二倍体植株(rrYyMm)自交,得到种子;
②从自交后代中选择白色块根、单果型的二倍体植株,并收获其种子(甲);
③播种种子甲,长出的植株经秋水仙素处理得到白色块根、单果型四倍体植株,并收获其种子(乙);
④播种甲、乙两种种子,长出植株后,进行杂交,得到白色块根、单果型三倍体种子。
(2)不一定
【思维点拨】本题考查的知识点有显性上位、基因的自由组合和染色体变异等。利用基因的自由组合规律使二倍体黄色块根、复果型(rrYyMm)植株自交,由于性状的重新组合而得到白色块根、单果型的二倍体植株,白色块根、单果型均为隐形性状,所以是纯合子;再连系教材上的三倍体无籽西瓜的培育,把三倍体西瓜的培育过程迁移过来就行了。
考点三 显、隐性性状的确定及核(常染色体、性染色体)、质遗传方式的判断
5. (08海南)红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代雌、雄果蝇都表现红眼,这些雌雄果蝇交配产生的后代中,红眼雄果蝇占1/4,白眼雄果蝇占1/4,红眼雌果蝇占1/2。下列叙述错误的是
A.红眼对白眼是显性 B.眼色遗传符合遗传规律
C.眼色和性别表现自由组合 D.红眼和白眼基因位于X染色体上
【解析】红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配,子代全为红眼,推出红眼为显性;子一代自交,表现出了固定的性状分离比,属于细胞核遗传,但与性别相关,属于伴性遗传。眼色和性别都有性染色体上的基因决定,不表现为自由自合。答案:C
【方法探究】在遗传应用题中,判断性状的显、隐性,可依据以下三点进行:①依据显、隐性形状的概念;②自交后代发生了性状分离的生物个体所表现出来的性状为显性性状;③表现型相同的亲本杂交,子代中出现了不同表现型,则亲本表现出的为显性性状。
6.(2008.平顶山模拟试题)下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正交与反交的结果,试分析回答问题。
组数 正 交 反 交
① ♀野生型×♂突变型a→野生型 ♀突变型a×♂野生型→野生型
② ♀野生型×♂突变型b→野生型 ♀突变型b×♂野生型→♀野生型、♂突变型b
③ ♀野生型×♂突变型c→野生型 ♀突变型c×♂野生型 →突变型c
(1)组数①的正交与反交结果相同,控制果蝇突变型a的基因位于 染色体上,为 性突变。
(2)组数②的正交与反交结果不相同,用遗传图解说明这一结果(基因用B、b表示)。
(3)解释组数③正交与反交不同的原因。
解析:①突变品系与野生型正交与反交的结果相同,使细胞和遗传中的常染色体一串一②突变品系与野生型正交与反交的结果不同,且子代的表现型与性别有关,应该是细胞核遗传中的伴性遗传,③突变品系与野生型正交与反交的结果不同,单只和母本的遗传物质有关,符合母系遗传的特点,是细胞质遗传。答案:(1)常//隐;(2)由题意可知,该突变基因位于X染色体上,为隐性突变。因此,正交与反交的遗传图解如下图:
(3)由题可推知,突变的基因最可能位于细胞质中,属于细胞质遗传,表现出母系遗传的特点,即杂交所得的子代总表现出母本的性状。
【知识链接】细胞核和细胞质的性状的表达都是通过体细胞进行的。细胞核遗传物质的载体(染色体)在分裂过程中进行的均等的分裂,且遵循遗传规律;细胞质遗传物质的载体(具有DNA的细胞器)而是随机不均等分配的。且不遵循遗传规律。细胞核遗传时,正反交相同,F1的表现遵循基因遗传规律;细胞质遗传时,正反交不同,F1的性状均与母本相同,即表现为母系遗传。注:注意细胞质遗传与细胞核遗传中的果皮、种皮的遗传。在这里用正交与反交的观察结果是子一代的表现型,果皮、种皮的遗传在正交与反交中母本所结的果实中果皮、种皮的表现型与母本一致,但这里不是子一代的表现型,要观察果皮、种皮的子一代的表现型,需收获母本上的所结的种子,种下去子一代植株所结的果实去观察,仍然属于细胞核遗传。
考点四 遗传系谱图及其概率计算
7.(2007江苏)下列为某一遗传病的家系图,已知I一1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.II-4是携带者
c.II一6是携带者的概率为1/2 D.Ⅲ一8是正常纯合子的概率为1/2
【解析】3和4为正常个体,子代9为患病男性,可以知道为隐形遗传病,如果致病基因位于X染色体上,4号为致病基因的携带者也是可能的,所以不能判定致病基因的定位;如果致病基因位于常染色体上,II一6是携带者的概率为2/3;无论致病基因在常染色体还是X染色体上,II-4都是致病基因的携带者。答案:B
【技巧点拨】1.遗产系谱中遗传病遗传方式的判断,可以根据口诀来进行:
无(双亲都无病)中生有(自带有病)是隐形,隐形遗传看女性(患者);父子都病是伴性(X染色体);有中(双亲都有病)生无(子代都无病)是显性,显性遗传看男性(患者),母女都病是伴性(X染色体)。
8.(08广东生物)下图为甲病(A-a)和乙病(B-b)的遗传系谱图,其中乙病为伴性遗传病,请回答下列问题:
(1)甲病属于__________,乙病属于 __________。
A.常染色体显性遗传病 B.常染色体隐性遗传病
C.伴Y染色体遗传病 D.伴X染色体隐性遗传病
E.伴Y染色体遗传病
(2)Ⅱ-5为纯合体的概率是___________,Ⅱ-6的基因型为 ___________,Ⅲ-13的致病基因来自于___________。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-13结婚,生育的孩子患甲病的概率是 ___________,患乙病的概率是___________,不病的概率是___________。
【解析】,甲病的判断: 3和4为患病个体,子代9、11号为正常个体,可以知道为显形遗传病;乙病为伴性遗传病,7、13号患病,但2号不患乙病,所以为伴X染色体。甲病为常染色体显性遗传病,5号不患病,基因型为a a,乙病为伴X染色体隐性遗传病,7号患病,基因型为X bY所以1、2号基因为a a X B X b、Aa X bY,Ⅱ-5为纯合体的概率为1/2;Ⅱ-6的基因型为aaXBY;Ⅲ-13患乙病,致病基因只能来自于母方8号。对于甲病,3、4号患病,9号无病,推知基因型均为Aa,Ⅲ-10号患病,基因型为Aa、AA两种,Aa的概率为1/3;Ⅲ-13号不患病,两者结合剩下患病的概率为2/3;对于乙病,Ⅰ-1号为X B X B ,X b传递给Ⅱ-4的概率为1/2,再传递给Ⅲ-10号(X B X b)的概率为1/4,Ⅲ-13的基因型为X bY,两者结合生下患乙病的概率为1/8,不病的概率为7/24。答案:(1)A D (2)1/2 aaXBY 8 (3)2/3 1/8 7/24
【技巧点拨】本题考查考生对伴性遗传和遗传病知识的理解和掌握,要求考生能识别各种类型的遗传系谱图,并从中获取有关信息用于概率计算,在概率计算的时候,先对其中的一种遗传病分析,而不去考虑另外的遗传病,即先用基因的分离规律分别计算出甲病、乙病的概率,然后利用基因的自由组合规律把两种病的遗传情况进行组合就行了。
考点五:生物的变异、农业育种及特殊组织的遗传
9.(08上海生物)28.下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化,对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)
A.第6位的C被替换为T B.第9位与第10位之间插入1个T
C.第100、101、102位被替换为TTT D.第103至105位被替换为1个T
【解析】基因突变的形式为基因结构中碱基的增添、缺失或改变,期中增添、缺失对生物性状的影响较大,会导致氨基酸的排列顺序改变,碱基替换只是影响其中的氨基酸的种类,不影响氨基酸的排列顺序。答案:B
【知识链接】基因突变对生物性状的影响程度不同的,如果基因突变发生在基因的非编码区、真核生物的内含子上,或者基因突变前后形成的mRNA 中的密码子对应的是同一种氨基酸,对生物的性状就没有影响;如果基因突变只是碱基对的改变,只影响其中某些氨基酸的种类,如果是碱基的增添、缺失,将会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序。
10.(2003年广东)豌豆灰种皮(G)对白种皮(g)为显性,黄子叶(Y)对绿子叶(y)为显性。每对性状的杂合体(F1)自交后代(F2)均表现3:1的性状分离比。以上种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别来自对以下哪代植株群体所结种子的统计?
A、F1植株和F1植株 B、F2植株和F2植株
C、F1植株和F2植株 D、F2植株和F1植株
【解析】:本题考查的是胚和种皮的不同发育情况。由题意F1后代所结种子中,种子的种皮颜色与F1相同均为灰种皮(种皮是由珠被发育而来的),但胚的基因型与F1不同,胚的性状发生了分离,表现为子叶黄色:绿色为3:1;而胚所决定的种皮的颜色只能在F2所结的种子中表现,不能在F1所结的种子中表现,其表现比应为3:1。答案:C
【技巧点拨】果皮、种皮的遗传属于细胞核遗传,子叶也属于细胞核遗传,但观察两者的性状时需要注意,子叶在当年的母株上就可以观察到,但果皮、种皮分别是子房壁、珠被发育过来的,子房壁、珠被是母株的遗传物质决定的,所以观察F1代果皮、种皮的表现型需要在F2植株上。
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