内容正文:
对应学生P201
[核心概念必背]
1.(必修2P81)基因突变:是指DNA分子中发生碱基
的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的
改变.
2.(必修2P87)染色体组:在大多数生物的体细胞中,
染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源
染色体,其中每套 非同源 染色体称为一个染色
体组.
3.(必修2P116)物种:能够在自然状态下相互交配并
且产生可育后代的一群生物称为一个物种.
4.(必修2P121)协同进化:不同物种之间、生物与无机
环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协
同进化.
[结论语句记清]
1.(必修2P97)染色体变异包括染色体数目的增减和
染色体结构的改变.
2.(必修2P114)在自然选择的作用下,种群的基因频
率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断
进化.
3.(必修2P123)以自然选择学说为核心的现代生物进
化理论对自然界的生命史作出了科学的解释:适应
是自然选择的结果;种群是生物进化的基本单位;
突变和基因重组提供进化的原材料,自然选择导致
种群基因频率的定向改变,进而通过隔离形成新的
物种;生物进化的过程实际上是生物与生物、生物
与无机环境协同进化的过程;生物多样性是协同进
化的结果.
[长句规范应答]
1.小麦的染色体数为2n=42,可得到21种单体,且都
能成活并产生有活性的配子.已知无芒(S)对有芒
(s)是显性,现有21种无芒的单体品系和正常的有
芒植株,请利用杂交实验把S基因定位在某号染色
体上.请写出实验思路.
提示:将正常有芒植株分别与21种无芒单体品系进
行杂交,观察并统计各个品系杂交后代的表型及比例.
2.某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性,
受等位基因A、a的控制.科学家用X射线处理某
纯合紫株的花药后,将获得的花粉对绿株进行授
粉,得到的F1 中出现了1株绿株(M).若 M 的出
现是由染色体变异引起的,而且变异的配子活力不
受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育),请对
M的出现给出合理的解释.
提示:在减数分裂过程中发生了 A基因所在染色
体片段的缺失或A基因所在的染色体整条缺失.
3.有人让某品系的豌豆自交,子代出现了性状分离,
且出现了高∶矮=35∶1,原因可能是染色体数目
加倍形成了四倍体的豌豆DDdd.请设计一个实验
方案对该解释加以验证.
提示:让该品系的豌豆与矮茎豌豆测交,若测交后
代性状分离比为高∶矮=5∶1,则验证了解释.
4.①三倍体无子西瓜培育时用一定浓度的秋水仙素
溶液处理二倍体西瓜的芽尖的原因是什么?
②三倍体西瓜一般不能产生种子,但有时也可以看到
三倍体西瓜中有少量发育不成熟的种子,为什么?
提示:①西瓜幼苗的芽尖有丝分裂旺盛,用秋水仙
素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从
而导致染色体加倍形成四倍体西瓜植株.
②三倍体西瓜一般不能进行正常的减数分裂形成
正常的生殖细胞,因而不能产生种子.但三倍体西
瓜中有时会有少量发育不成熟的种子,其原因是在
进行减数分裂时,有可能形成正常的生殖细胞,产
生正常的受精卵,形成种子,但比例极低.
552
第六单元 基因的本质与表达
学生用书P202
考
题
例
证
[典例] (2023浙江1月节选)某昆虫的性别决定方式为XY型,野生型个体的翅形和眼色分别为直
翅和红眼,由位于两对同源染色体上两对等位基因控制.研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体
和卷翅突变体昆虫.为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式,研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和
野生型昆虫进行了杂交实验,结果见下表.
杂交组合 P F1 F2
甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼
乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼=3∶1
丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1
丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼=1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼=2∶3
注:表中F1 为1对亲本的杂交后代,F2 为F1 全部个体随机交配的后代;假定每只昆虫的生殖力相同.
回答下列问题:
(1)红眼基因突变为紫红眼基因属于 (填“显性”或“隐性”)突变.若要研究紫红眼基因位于
常染色体还是X染色体上,还需要对杂交组合 的各代昆虫进行 鉴定.鉴定后,若该
杂交组合的F2 表型及其比例为 ,则可判定紫红眼基因位于常染色体上.
(2)又从野生型(灰体红眼)中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体,已知灰体对黑体完全显性,灰体(黑
体)和红眼(紫红眼)分别由常染色体的一对等位基因控制.欲探究灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基
因的遗传是否遵循自由组合定律.现有3种纯合品系昆虫:黑体突变体、紫红眼突变体和野生型.请完
善实验思路,预测实验结果并分析讨论.
(说明:该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换;每只昆虫的生殖力相同,且子代的存活率相同;实
验的具体操作不作要求)
①实验思路:
第一步:选择 进行杂交获得F1, .
第二步:观察记录表型及个数,并做统计分析.
②预测实验结果并分析讨论:
Ⅰ:若统计后的表型及其比例为 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传遵循自由组
合定律.
Ⅱ:若统计后的表型及其比例为 ,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传不遵循自由
组合定律.
解
题
策
略
1.答题模板
针对需要解决的问题→作出假设→演绎推理→得出结论
2.模板应用
题号 (1) (2)
提出
问题
紫红眼基因位于常染色体还是X染色
体上
灰体(黑体)基因和红眼(紫红眼)基因的遗传是否遵循自由组合
定律
作出
假设
位于常染色体 遵循自由组合定律
位于X染色体 不遵循自由组合定律
演绎
推理
若位于常染色体→杂交组合乙的F2 表
型及其比例为直翅红眼雌性∶直翅紫
红眼雌性∶直翅红眼雄性∶直翅紫红
眼雄性=3∶1∶3∶1
若位于X染色体→杂交组合乙的F2 表
型及其比例为直翅红眼雌性∶直翅红
眼雄性∶直翅紫红眼雄性=2∶1∶1
黑体突变体和紫红眼突变体杂交得F1,F1 随机交配得F2,统计
F2表型及其比例.遵循自由组合定律→F2表型及其比例为灰体
红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1;两对
基因位于一对同源染色体,不遵循自由组合定律→F2灰体红眼∶灰
体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1
得出 题目已假定在常染色体上
F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫体眼∶黑体红眼∶黑体紫
红眼=9∶3∶3∶1→遵循自由组合定律
F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1→
不遵循自由组合定律
)
652
高考总复习 生物学
解析:(1)杂交组合乙分析:紫红眼突变体与野生型
交配,F1 全为红眼,F2 红眼∶紫红眼=3∶1,可得
红眼为显性,紫红眼为隐性,因此红眼基因突变为
紫红眼基因属于隐性突变;若要研究紫红眼基因位
于常染色体还是X性染色体上,还需要对杂交组合
乙的各代昆虫进行性别鉴定;若该杂交组合的F2
表型及其比例为直翅红眼雌∶直翅紫红眼雌∶直
翅红眼雄∶直翅紫红眼雄=3∶1∶3∶1,子代表型
符合自由组合定律,与性别无关,则可判定紫红眼
基因位于常染色体上.
(2)实验思路:选择黑体突变体和紫红眼突变体进
行杂交获得F1,F1 随机交配得F2,观察F2 表型及
个数.
预测实验结果并分析讨论:若统计后的F2 表型及
其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑
体紫红眼=9∶3∶3∶1,则灰体(黑体)基因和红眼
(紫红眼)基因的遗传遵循自由组合定律;若统计后
的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体
红眼=2∶1∶1,则灰体(黑体)基因和红眼(紫红
眼)基因的遗传不遵循自由组合定律.
答案:(1)隐性 乙 性别 直翅红眼雌∶直翅紫
红眼雌∶直翅红眼雄∶直翅紫红眼雄=3∶1∶3∶1
(2)黑体突变体和紫红眼突变体 F1 随机交配得
F2 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红
眼=9∶3∶3∶1 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体
红眼=2∶1∶1
[对点演练]
1.(2023河北节选)某家禽等位基因M/m控制黑色
素的合成(MM 与 Mm的效应相同),并与等位基
因T/t共同控制喙色,与等位基因R/r共同控制羽
色.研究者利用纯合品系P1(黑喙黑羽)、P2(黑喙
白羽)和P3(黄喙白羽)进行相关杂交实验,并统计
F1 和F2 的部分性状,结果见表.
实验 亲本 F1 F2
1 P1×P3 黑喙
9/16黑喙,3/16花喙(黑
黄相间),4/16黄喙
2 P2×P3 灰羽
3/16黑羽,6/16灰羽,
7/16白羽
回答下列问题.
(1)由实验1可判断该家禽喙色的遗传遵循
定律,F2 的花喙个体中纯合体占比为
.
(2)利用现有的实验材料设计调查方案,判断基因
T/t和R/r在染色体上的位置关系(不考虑染色体
交换).
调查方案: .
结果分析:若
(写出表型和比例),则T/t和R/r位于同一对染色
体上;否则,T/t和R/r位于两对染色体上.
解析:(1)由题干信息可知,该家禽喙色由 M/m和
T/t共同控制,实验1的F2 中喙色表型有三种,比
例为9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,表明F1 产生
的雌雄配子各有4种,且比例相同,受精时雌雄配
子结合方式有16种.因此,家禽喙色的遗传遵循
自由组合规律.F2 中花喙个体(有黑色素合成)的
基因型有两种,分别为 MMtt(1/16)和 Mmtt(2/16),
其中纯合体 MMtt占比为1/3.
(2)综合实验1和实验2的结果可知,P1 的基因型
为MMTTRR,P2 的基因型为MMTTrr,P3 的基因
型为mmttRR.利用现有材料进行调查实验,判断
T/t和R/r在染色体上的位置关系,需要选择对
TtRr双杂合个体随机交配的子代进行统计分析.
实验2中的F1 基因型为 MmTtRr,因此应对实验
2的F2 个体喙色和羽色进行调查统计.如果T/t
和R/r在同一对染色体上,由亲本的基因型可知
F1 个体中三对基因在染色体上的位置关系如图
.不考虑染色体互换,F1 可产
生等比例的四种雌雄配子 MTr、MtR、mTr、mtR.
雌雄配子随机结合,产生的F2 表型及比例为黑喙
灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙白羽=6∶3∶3∶4.
答案:(1)自由组合 1/3
(2)对实验2中F2 个体的喙色和羽色进行调查统
计 F2 中黑喙灰羽∶花喙黑羽∶黑喙白羽∶黄喙
白羽=6∶3∶3∶4
2.(2023全国甲卷节选)乙烯是植物果实成熟所需
的激素,阻断乙烯的合成可使果实不能正常成熟,
这一特点可以用于解决果实不耐储存的问题,以达
到增加经济效益的目的.现有某种植物的3个纯
合子(甲、乙、丙),其中甲和乙表现为果实不能正常
成熟(不成熟),丙表现为果实能正常成熟(成熟),
用这3个纯合子进行杂交实验,F1 自交得F2,结果
见下表.
实验 杂交组合F1 表现型 F2 表现型及分离比
① 甲×丙 不成熟 不成熟∶成熟=3∶1
② 乙×丙 成熟 成熟∶不成熟=3∶1
③ 甲×乙 不成熟 不成熟∶成熟=13∶3
752
第六单元 基因的本质与表达
回答下列问题.
(1)利用物理、化学等因素处理生物,可以使生物发
生基因突变,从而获得新的品种.通常,基因突变
是指 .
(2)从实验①和②的结果可知,甲和乙的基因型不
同,判断的依据是 .
解析:(1)基因突变是指DNA分子上发生碱基的
增添、替换、缺失导致的基因结构发生改变的过程.
(2)甲与丙杂交的F1 为不成熟,子二代不成熟:成
熟=3∶1,所以甲的不成熟相对于成熟为显性,乙
与丙杂交的F1 为成熟,子二代成熟∶不成熟=3∶1,
所以乙的不成熟相对于成熟为隐性.即实验①和
实验②的F1 性状不同,F2 的性状分离比不相同,
故甲和乙的基因型不同.
答案:(1)DNA分子上发生碱基的增添、替换、缺失
导致的基因结构发生改变的过程
(2)实验①和实验②的F1 性状不同,F2 的性状分
离比不相同
3.(2023湖北卷)乙烯(C2H4)是一种植物激素,对
植物的生长发育起重要作用.为研究乙烯作用机
制,进行了如下三个实验.
【实验一】乙烯处理植物叶片2小时后,发现该植物
基因组中有2689个基因的表达水平升高,2374
个基因的表达水平下降.
【实验二】某一稳定遗传的植物突变体甲,失去了对
乙烯作用的响应(乙烯不敏感型).将该突变体与
野生型植株杂交,F1 植株表型为乙烯不敏感.F1
自交产生的F2 植株中,乙烯不敏感型与敏感型的
植株比例为9∶7.
【实验三】科学家发现基因A与植物对乙烯的响应
有关,该基因编码一种膜蛋白,推测该蛋白能与乙
烯结合.为验证该推测,研究者先构建含基因 A
的表达载体,将其转入到酵母菌中,筛选出成功表
达蛋白A的酵母菌,用放射性同位素14C标记乙烯
(14C2H4),再分为对照组和实验组进行实验,其中
实验组是用不同浓度的14C2H4 与表达有蛋白A的
酵母菌混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检测
酵母菌结合14C2H4 的量.结果如图所示.
回答下列问题:
(1)实验一中基因表达水平的变化可通过分析叶肉
细胞中的 (填“DNA”或“mRNA”)含量
得出.
(2)实验二F2 植株出现不敏感型与敏感型比例为
9∶7的原因是
.
(3)实验三的对照组为:用不同浓度的14C2H4 与
混合6小时,通过离心分离酵母菌,再检
测酵母菌结合14C2H4 的量.
(4)实验三中随着14C2H4 相对浓度升高,实验组曲
线上升趋势变缓的原因是
.
(5)实验三的结论是 .
解析:(1)基因表达包含转录和翻译两个过程,转录
的产物是mRNA,mRNA也是翻译的模板,所以分
析叶肉细胞中的mRNA含量可知道实验一中基因
表达水平的变化.
(2)将突变体甲与野生型植株杂交,得到F1,F1 自
交产生的F2 植株中,乙烯不敏感型与敏感型的植
株比例为9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制乙
烯敏感度的基因有两对,并且这两对基因符合自由
组合定律.
(3)该实验目的是通过基因 A控制的蛋白质能与
乙烯结合,证明基因A与植物对乙烯的响应有关,
自变量是有无蛋白 A,实验组是表达有蛋白 A的
酵母菌,对照组则是不表达蛋白A的酵母菌.
(4)分析曲线,横坐标是14C2H4 浓度的相对值,纵
坐标是酵母菌结合14C2H4 的量,酵母菌是通过合
成蛋白A与14C2H4 结合的,故实验组的曲线上升
趋势变慢,可能是因为导入了基因 A的酵母菌能
合成的蛋白A数量有限.
(5)本实验是推测基因 A控制的蛋白质能与乙烯
结合,证明基因A与植物对乙烯的响应有关,故实
验结论是基因A与植物对乙烯的响应有关.
答案:(1)mRNA
(2)控制对乙烯敏感度的基因有两对,这两对基因
遵循自由组合定律
(3)不表达蛋白A的酵母菌
(4)导入酵母菌的蛋白 A基因控制合成的蛋白 A
数量有限
(5)基因A与植物对乙烯的响应有关
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高考总复习 生物学