内容正文:
01
2024.6 第25题(遗传)试题分析
试题情境:异色瓢虫色斑多样性的遗传机制解析
瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现,鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点(H 基因位点)的多个等位基因(h、HC、HS、HSP等)控制的。HC、HS、HSP 等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成,分别使鞘翅上形成独特的斑点图案;基因型为 hh 的个体不生成黑色素,鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究,并不能确定 H 基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题:
镶嵌显性遗传:双亲的性状在F1同一个体的不同部位表现出来
鞘翅的斑点由同一位点的复等位基因控制,杂交实验现象显示:F1表型与亲本不完全相同,必修2介绍了显性现象的几种表现形式:完全显性、不完全显性和共显性。杂交试验得到的F1鞘翅图案体现了亲本基因在不同部位控制黑色素的生成,称为镶嵌显性遗传
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五级
(1)基因型为 HCHC 和 HSHS 两个体杂交,所得F1的表型与两个亲本均不同,如图所示。F1的黑色凸形是基因型为 ▲ 亲本的表型在F1中的表现,表明该亲本的黑色斑是 ▲ 性状。若F1雌雄个体相互交配,F2表型的比例为 ▲ 。
分值 标准答案 评分标准 典型错误
第1空 1分 HCHC 唯一答案 HCHC、HCHC等不规范写法不给分
第2空 1分 显性 完全显性 共显性、显
第3空 1分 1:2:1 1:1:2/2:1:1 表型与比例对应错误不给分;
HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1不给分
必备知识:有性生殖中的遗传规律—
基因的分离定律
HCHS X HCHS→ HCHC:HCHS:HSHS=1:2:1
分值 含零 不含零
25(1) 3 1.89 2.17
基于对题干信息的推理、分析,第一小题考查:有性生殖中的遗传规律——基因的分离定律的应用
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五级
(2)近期通过基因序列研究发现了 P 和 G 两个基因位点,推测其中之一就是 H 基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了 P 和 G 位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P 位点就是控制黑色素生成的 H 基因位点,那么阻止 P 位点基因表达的实验结果对应表中哪两组? ▲ ,判断的依据是 ▲ 。此外,还可以在▲水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
必备知识:DNA的功能—基因控制性状的表现
非编码RNA(必2P77):有一些RNA具有调控基因表达的功能
RNA干扰现象(必2P78):外源导入与mRNA序列相同的RNA可引起内源RNA降解
表观遗传机制(必2P82):DNA的甲基化修饰、组蛋白的乙酰化(去乙酰化)
考查基因对性状表现的控制作用,克里克在中心法则中提出:DNA通过转录和翻译决定蛋白质的特异性
高中生物课程中提及的与基因沉默技术有关的内容如下
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(2)近期通过基因序列研究发现了 P 和 G 两个基因位点,推测其中之一就是 H 基因位点。为验证该推测,研究人员在翻译水平上分别阻止了 P 和 G 位点的基因表达,实验结果如表所示。结果表明,P 位点就是控制黑色素生成的 H 基因位点,那么阻止 P 位点基因表达的实验结果对应表中哪两组? ▲ ,判断的依据是 ▲ 。此外,还可以在▲水平上阻止基因表达,以分析基因对表型的影响。
分值 标准答案 评分标准 典型错误
第1空 1分 组3和组4 3、4/三、四(注意:此空错误,下一空0分) /
第2空 2分 组3和组4相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成,表现为全红;组1和组2相应基因位点表达被阻止后,不影响黑色素的生成,表型不变 踩分点1:组3和组4 相应位点基因表达被阻止后,黑色素无法形成/无黑色素/黑斑消失/黑色消失,全红
踩分点2::组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成,表型不变/性状不变/不变;
(可以写成只有组3、组4……(2分);也可以写成组1、3……,组2、4……(前面1分,后面1分) 采分点1错误写法:只写表型改变,未指明色素/颜色/白色/全黑/图案消失/没有斑点
采分点2错误写法:无性状/无表型
第3空 1分 转录 DNA转录/基因转录 /
分值 含零 不含零
25(2) 4 2.29 2.68
第(2)小题侧重对学生的关键能力的考查:需要学生基于实验证据,运用归纳的方法概括出生物学规律
要说明P位点就是控制黑色素生成的H基因位点,阻止P位点基因表达后,基因无法控制黑色素的合成,鞘翅无黑色区域如表中组3和组4所示。
该小题为避免部分学生仅描述表格实验结果得分,评卷时要求第一空组别选择错误,则下一空0分
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(3)为进一步研究 P 位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅 P 位点基因表达产生的 mRNA 总量,如图甲所示,说明 P 位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是 ▲ ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位 P 位点基因表达产生的 mRNA 总量,如图乙所示,图中a、b、c部位 mRNA 总量的差异,说明 P 位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 ▲ 。
必备知识:基因表达
第三小题考查基因具有表达遗传信息的功能,基因形成RNA产物以及mRNA被翻译为蛋白质的过程称为基因表达,选择mRNA含量作为检测指标来说明基因的功能,需要学生基于图像归纳生物学规律
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(3)为进一步研究 P 位点基因的功能,进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅 P 位点基因表达产生的 mRNA 总量,如图甲所示,说明 P 位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成,判断的理由是 ▲ ;黑底红点鞘翅面积相等的不同部位 P 位点基因表达产生的 mRNA 总量,如图乙所示,图中a、b、c部位 mRNA 总量的差异,说明 P 位点基因在鞘翅不同部位的表达决定 ▲ 。
分值 标准答案 评分标准 典型错误
第1空 1分 黑色素多的鞘翅mRNA总量高,黑色素少的鞘翅mRNA总量低 采分点:黑色素、mRNA、正相关/多 正比不给分
用乙图做解释不给分
第2空 1分 黑色素在鞘翅上不同部位的分布 采分点:黑色素、位置/不同部位/分布;该部位……含量给分; 黑色/黑底不给分
面积/比例不给分
括号里正确也给分,关键字错误不给分
(4)进一步研究发现,鞘翅上有产生黑色素的上层细胞,也有产生红色素的下层细胞,P 位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达,促进黑色素的生成,并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果,下列对第(1)题中F1(HCHS)表型形成原因的分析,正确的有哪几项 ▲ 。
A. F1鞘翅上,HC、HS选择性表达 B. F1鞘翅红色区域,HC、HS都不表达
C. F1鞘翅黑色凸形区域,HC、HS都表达 D. F1鞘翅上,HC、HS只在黑色区域表达
HCHS
必备知识:基因的选择性表达
分值 标准答案 评分标准 典型错误
3分 ABD 错选、单选0分,两个正确1分 /
分值 含零 不含零
25(3)(4) 5 1.45 2.24
第4小题的必备知识是基因的选择性表达,使具有相同遗传物质的细胞在不同的组织中呈现出形态、结构与功能的特异性变化,即F1中HC与HS控制黑色素合成的功能在鞘翅的不同部位体现出来
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新高考遗传模块非选择题的考查思路
以2024年6月第25题为例:
真实情境
实际问题
异色瓢虫色斑多样性的遗传机制
3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成,细胞分化的本质是基因选择性表达的结果,生物的性状主要通过蛋白质表现
3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能,并可由此预测子代的遗传性状
学科概念
科学思维水平四:能够在新的问题情境中,基于事实和证据,采用适当的科学思维方法揭示生物学规律或机制,并选用恰当的方式表达、阐明其内涵
核心素养
没有1分白得,没有1分白送
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02
新教材以来遗传定律的考查
分值 题型 涉及图表 情境材料
2023
1月 14 T25 1表(4组杂交实验及结果) 研究某昆虫翅形和眼色的遗传方式
2023
6月 2+10 T18 / 某昆虫翅形和眼色的遗传方式
T24 1图(遗传系谱图) 人类遗传病(甲病和乙病)
2024
1月 2+12 T14 / 某昆虫翅形和眼色的遗传计算
T23 3图(电泳图、基因结构图) 研究F蛋白在小鼠毛发生长中的作用
2024
6月 2+12 T17 / 某昆虫翅形和体色的遗传计算
T25 3图(表型、mRNA含量与色斑关系)+1表(4组阻止表达实验及结果) 异色瓢虫色斑多样性的遗传机制
1.遗传定律分值在14分左右,分为选择题和非选择题两类题型
2.题干文字和图表量有所增加,加强对文字图表信息获取与分析能力的考查
3.情境设计更加多元化,已涉及的有某昆虫、人类遗传病、小鼠、瓢虫,逐渐转向具体生物的遗传问题分析
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五级
分值 题型 涉及图表 涉及本模块知识 结合其他模块知识 能力考查
20231月 14 T25 1表 遗传定律 / 致死情况分析、杂交实验设计(判断两对基因的相对位置关系)
20236月 2+10 T18 / 遗传定律 / 基因定位
T24 1图 遗传定律 DNA探针、载体蛋白转运离子 基因型推断及遗传规律计算、遗传病发病机理分析
20241月 2+12 T14 / 遗传定律 / 遗传概率计算
T23 3图 遗传定律、基因突变 、基因表达 基因敲除、电泳、DNA探针 电泳结果分析、杂交实验方案(判断两对基因的相对位置关系)、基因和性状的关系分析
20246月 2+12 T17 / 遗传定律 / 遗传概率计算
T25 3图+1表 遗传定律、基因表达 / 遗传机制的实验结果分析
长句表达:3空/4分
长句表达:2空/3分
1.将遗传定律中思维度较高的基因推断和概率计算放在选择题中,非选择题的考查更加综合
2.在作答方面长句表述的空格占比也在增加
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03
遗传模块非选题复习策略的思考
1.重视生物学概念教学,提升学科素养
基因选择性表达
必修1:细胞形态、结构和功能出现稳定性差异实质就是基因的选择性表达。细胞的增殖、衰老、凋亡和癌变过程也体现了基因的选择性表达。
必修2:基因的启动子区域的甲基化修饰可以将某些基因沉默或激活,从而实现基因选择性表达。乙酰化修饰使得染色质更加开放,使得转录因子更容易与DNA结合并启动基因的转录。不同细胞类型中的组蛋白乙酰化模式存在差异,从而决定了基因的选择性表达。
选择性必修1:激素的调节作用往往就是通过基因选择性表达来实现的。不同的发育阶段就是细胞分化的结果,就是基因选择性表达的结果。植物的光周期现象和春化作用都和基因的选择性表达有关。
选择性必修3:构建基因表达载体时,需要考虑特异性的启动子,目的是在相应的细胞中表达,如让目的基因的乳腺细胞中表达,就需要乳腺蛋白基因的启动和目的基因相连,让目的基因在乳腺细胞中表达。
“重构学习内容,发展综合思维”
不同的生物学概念在实践过程中可以采用不同的教学策略以达到更好的教学效果
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1.重视生物学概念教学,提升学科素养
并非所有的基因都要选择性表达
基因在不同的空间里表达
基因在不同的时间里表达
基因在特定环境作用下表达
基因在特定外界条件作用(温度、pH、光照、机械等)下表达
……
“重构学习内容,发展综合思维”
基因选择性表达
1.重视生物学概念教学,提升学科素养
减数分裂
“追求理解的教学”
为什么要发生减数分裂?
通过减数分裂过程增加生物的变异性,即基因重组,有利于生物对环境的适应和进化,通俗地讲,就是帮助物种在复杂的环境中生存。如果一对父母产生了许多子代就会拥有相对多样的基因组合,那么一个个体含有生存必需的基因组合的概率就会增加。
在任何种群中,新的突变总是在不断产生,从而产生新的等位基因,但是,其中的许多突变是有害的。有性生殖可以加速这些有害基因的消除,并且防止其在种群中的积聚。雌性通过选择与那些最优秀的雄性交配,使得在种群中保留好的基因组合并去除坏的基因组合的效率远远高于其不做选择。
新教材用有性生殖过程的生活史开头是个不错的选择(如图所示):保持亲子代间染色体数目的恒定
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1.重视生物学概念教学,提升学科素养
减数分裂
“追求理解的教学”
为什么要发生减数分裂?
如何精确实现同源染色体分离和DNA含量减半?
减数分裂与有丝分裂的比较?
减数分裂是不是完美无缺?
由减数分裂又可以延伸到生物变异的主要类型
减数分裂也有差错,甚至是致命的。例如,染色体分离差错可能会造成数目上变异,唐氏综合征就是21-三体,即人类21号染色体有三条。
无论这种变异发生在精子和卵子中,都可以被认为是导致人类早期妊娠中高发流产(自发流产)的一个主要原因。因此,从这个角度看,有些流产并不是一件坏事
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二级
三级
四级
五级
2.借力试题,发展归纳与概括、演绎与推理能力
《遗传特例分析》
从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状,在表现型上受个体性别影响的现象。
试题3:食指长于无名指为长食指,反之为短食指,该相对性状由常染色体上一对等位基因控制(TS表示短食指基因,TL表示长食指基因)。此等位基因表达受性激素影响,TS在男性为显性,TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指,所生孩子既有长食指又有短食指,则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为( )
A.3/4 B.1/3 C.1/2 D.1/4
2.借力试题,发展归纳与概括、演绎与推理能力
《遗传特例分析》
母性效应是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。
试题5:“母性效应”是指子代某一性状的表型由母体的核基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分。旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.与螺壳旋转方向有关基因的遗传不遵循基因的分离定律
B.螺壳表现为左旋的个体和表现为右旋的个体的基因型都有3种
C.让图示中F2个体进行自交,其后代螺壳都将表现为右旋
D.欲判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺作为
父本进行交配
2.借力试题,发展归纳与概括、演绎与推理能力
《遗传特例分析》
表型模写是指因环境条件的改变所引起的表型改变,类似于某基因型改变引起的表现型变化的现象,不能通过生殖细胞传递给后代。
试题6:果蝇的长翅(A)对残翅(a)为显性。将孵化后4~7 d的长翅果蝇幼虫,放在35~37 ℃(正常培养温度为25 ℃)环境中处理一定时间后,表现出残翅性状。现有一只残翅雄果蝇,让该果蝇与多只正常发育的残翅雌果蝇交配,孵化的幼虫在正常的温度环境中培养,观察后代的表现。下列说法不合理的是( )
A.残翅性状可能受基因组成和环境条件的影响
B.若后代出现长翅,则该果蝇的基因型为AA
C.若后代表现均为残翅,则该果蝇的基因型为aa
D.基因A、a一般位于同源染色体的相同位置
2.借力试题,发展归纳与概括、演绎与推理能力
《各省市遗传题汇编》
1.基因突变为同一位点和不同位点的判断
2.精子基因型的分析
3.农业育种的实际应用
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三级
四级
五级
3.关注答题规范,细节决定成败
3.1 训练长句表述的科学性和逻辑性
尽量使用规范的生物学术语进行表述:回归课本、结合题干、分析学生作答情况
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3.关注答题规范,细节决定成败
遗传信息 遗传密码
启动子 起始密码子
基因频率 基因型频率
染色体组 染色体组型
核酸 核苷酸
基因重组 自由组合
单倍体育种 多倍体育种
3.3 避免错别字/笔误的出现
3.2 区别易混淆的概念
自由组合 雌雄配子随机结合
中心体 中心粒
离心 密度梯度离心
基因组 基因库
表观遗传现象 可遗传变异
交叉互换 易位
物种多样性 遗传多样性
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