高中生物必修二期末复习资料-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

专题一 遗传的细胞学基础 1.减数分裂 (1)概念 (2)精子的形成(以动物细胞为例) (3)同源染色体、四分体等概念辨析 (4)卵细胞的形成过程 知识归纳 根据减数分裂中质分裂判断细胞类型 注 若减数分裂 后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数分裂 后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是极体。 (5)减数分裂及分裂前的间期的“三量” 三量”的变化与4个节点有关:DNA复制、细胞一分为二(减数分裂中发生2次)、着丝粒分裂。 2. 受精作用 知识归纳 后代具有多样性的原因 1.配子中染色体组合的多样性 2.受精作用中精、卵细胞结合的多样性:卵细胞和精子的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性。 3.有丝分裂和减数分裂 (1)有丝分裂和减数分裂过程中易混图像比较 时期 有丝分裂 减数分裂 减数分裂 前期 有同源染色体,且散乱分布 联会,形成四分体,有同源染色体 无同源染色体 中期 着丝粒排列在赤道板上,有同源染色体 四分体排列在赤道板上 着丝粒排列在赤道板上,无同源染色体 后期 着丝粒分裂,有同源染色体 同源染色体分离,非同源染色体自由组合,有同源染色体 着丝粒分裂,无同源染色体 (2)细胞分裂时期的判断 方法技巧 辨认分裂图像的关键之一——识别同源染色体 (1)关键:通常同源染色体的大小、形态相同,颜色不同。 (2)分析:A、B——大小、形态不同;C——颜色相同;D、E——大小、形态相同,颜色不同。因此,D、E中含有的是同源染色体。 (3)特例:X、Y染色体大小、形态不同,但为同源染色体。 (3)模型识别 ①染色体、核DNA变化 ②染色单体的变化 ③同源染色体“对数”及“染色体组数”的变化(以二倍体生物为例) ④每条染色体上DNA含量或染色体与核DNA比值变化 注:存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶2,AB段形成的原因是DNA复制;不存在染色单体时,染色体数∶核DNA数=1∶1,CD段形成的原因是着丝粒分裂。 4.减数分裂过程中的突变与重组 (1)基因的自由组合 减数分裂 后期,同源染色体分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,相应个体产生配子情况如图所示。 (3)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和互换) 项目 可能产生 配子的种类 实际产生 配子的种类 1个精原细胞 2n种 2种 1个雄性个体 2n种 2n种 1个卵原细胞 2n种 1种 1个雌性个体 2n种 2n种 (2)减数分裂中的互换与基因突变 (3)减数分裂中的染色体分配异常(以二倍体生物为例) 专题四补充 基因频率相关计算 (1)通过基因型频率计算基因频率 基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率,例如:A基因频率=AA的基因型频率+1/2Aa的基因型频率;a基因频率=aa的基因型频率+1/2Aa的基因型频率。 (2)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例,相关基因用B、b表示,假设色盲在男性中的发病率为7%) 1.有同学用下列示意图表示某两栖类动物(基因型为AaBb)卵巢正常的细胞分裂可能产生的细胞,其中正确的是( ) 2.一个染色体(质)中的DNA数可以随DNA的复制和着丝粒的分裂而发生改变。若一条染色体(质)中只含有一个DNA时,则该细胞发生的变化可能是( ) A.细胞核体积增大,染色质收缩 B.着丝粒分裂,染色体移向两极 C.纺锤体消失,出现新的核膜和核仁 D.同源染色体的非姐妹染色单体互换 3.下列关于减数分裂的叙述,正确的是( ) A.人的初级精母细胞在减数分裂过程中可形成23个四分体 B.减数分裂过程中,不会发生染色体数目的暂时加倍 C.染色体数目加倍时,核DNA分子数目也一定加倍 D.含姐妹染色单体的细胞中一定含有同源染色体 4.(不定项)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是( ) A.该个体的基因型为AaBbDd B.该细胞正在进行减数分裂 C.该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子 D.A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律 5.关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是( ) A.有丝分裂后期与减数分裂 后期都发生染色单体分离 B.有丝分裂中期和减数分裂 中期都发生同源染色体联会 C.细胞进行一次有丝分裂与一次减数分裂,染色体的复制次数相同 D.有丝分裂中期和减数分裂 中期染色体都排列在赤道板上 6.下列关于观察细胞减数分裂过程的实验的叙述,错误的是( ) A.可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的装片观察减数分裂 B.用桃花的雄蕊制成装片比用桃花的雌蕊制成装片更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,也可能观察到同源染色体联会现象 D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象 7.某精原细胞在减数分裂时仅发生了一次染色体异常分离,若有一个精细胞无性染色体(记为O),则其他三个精细胞的性染色体组成情况不可能是( ) A.YY、X、X B.XY、XY、O C.XX、Y、Y D.XX、YY、O 8.如图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图,下列叙述正确的是( ) A.朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因 B.在有丝分裂中期,X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上 C.在有丝分裂后期,基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极 D.在减数分裂 后期,基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 9.某高等动物的一个细胞减数分裂过程如图所示,其中①~⑥表示细胞,基因未发生突变。下列叙述错误的是( ) A.⑥的形成过程中发生了染色体变异 B.若④的基因型是AbY,则⑤是abY C.②与③中均可能发生等位基因分离 D.①为4个染色体组的初级精母细胞 10.如图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图,图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下,下列叙述正确的是( ) A.1与2、3、4互为等位基因,与6、7、8互为非等位基因 B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8 C.1与3都在减数分裂 分离,1与2都在减数分裂 分离 D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子 11.雌性蝗虫体细胞有两条性染色体,为XX型,雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体,为XO型。关于基因型为AaXRO的蝗虫精原细胞进行减数分裂的过程,下列叙述错误的是( ) A.处于减数第一次分裂后期的细胞仅有一条性染色体 B.减数第一次分裂产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C.处于减数第二次分裂后期的细胞有两种基因型 D.该蝗虫可产生4种精子,其基因型为AO、aO、AXR、aXR 12.(不定项)有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( ) A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期 B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离 C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近 D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲 乙 丙 丁 13.(不定项)下列有关受精作用的叙述正确的是( ) A.减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂 B.受精卵的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞 C.精卵识别体现了细胞膜之间的信息交流,精卵融合依赖于细胞膜的流动性 D.减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定 14.下图是雄果蝇某精原细胞形成精细胞过程中,依次形成甲、乙、丙、丁四个不同时期的细胞,细胞中同源染色体对数和核DNA数目如图所示。下列叙述正确的是( ) A.甲形成乙过程中,DNA分子结构稳定性降低 B.乙细胞中染色体数目为16条,染色体组数为2 C.乙形成丙过程中,同源染色体中姐妹染色单体可发生互换 D.丙形成丁过程中,每个细胞中只有1条X染色体或Y染色体 15.如图表示基因型为AaBb的雄果蝇精子形成过程中,每条染色体上DNA含量的变化。下列叙述错误的是( ) A.DE段下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 B.E点时单个细胞中含有0条或2条Y染色体 C.CD段细胞内始终含有同源染色体 D.若D点时细胞基因型为AAbb,则其子细胞只有1种基因型 16.小鼠是研究人类遗传病的模式动物。图1为雄鼠的某细胞分裂示意图(仅示部分染色体,不考虑染色体变异),图2表示不同细胞的染色体与核DNA之间的数量关系。 (1)图1细胞所处的分裂时期为_,该细胞中产生的变异类型为_,其对应图2中的细胞为_。 (2)该动物体内细胞最多含有_个染色体组。图1细胞分裂完成后,产生的配子类型有aY和_。 (3)若b~e代表同一细胞的不同分裂期,则其先后顺序为_。 (4)若对小鼠(aa)体内的a基因用红色荧光标记,在显微镜下观察到某细胞有3个荧光点,产生的可能原因是_(答出一种情况即可)。 专题二 遗传的分子基础 1.格里菲思的体内转化实验 2. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 (1)实验思路:利用减法原理,人为去除某个影响因素(加入酶分解相应物质)后观察实验结果的变化。 (2)实验过程 (3)结果分析: 第①组实验:表明S型细菌的细胞提取物可以促进R型细菌转化为S型细菌 第②③④组实验:表明S型细菌的细胞提取物分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后仍具有转化活性。 第⑤组实验:表明S型细菌的细胞提取物经DNA酶处理后失去转化活性。 (4)实验结论:细胞提取物中含有转化因子,转化因子很可能是DNA。艾弗里等人通过进一步分析了细胞提取物的理化特性,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3.T2噬菌体侵染细菌的实验 (1)实验材料:T2噬菌体和大肠杆菌。 ①T2噬菌体的结构 ②T2噬菌体复制式增殖的条件 ③T2噬菌体复制式增殖的过程 (2)实验方法:放射性同位素标记技术 (3)实验过程 ①标记T2噬菌体 ②侵染大肠杆菌 ③噬菌体侵染细菌实验的误差分析 A 32P噬菌体侵染大肠杆菌 B 35S噬菌体侵染大肠杆菌 (4)实验结果与结论 4.DNA是主要的遗传物质 (1)RNA是遗传物质的证据 (2)DNA是主要的遗传物质 5.“遗传物质”探索的三种方法 6.DNA的结构 (1)结构图解 知识归纳:1.A、T间有2个氢键,G、C间有3个氢键,G—C所占比例越大,DNA热稳定性越高。 2.氢键的形成不需要酶,而断裂需解旋酶或加热处理等。 3.互补链中相邻碱基通过氢键连接,单链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧 核糖—”连接。 4.每个链状双链DNA分子中,有2个游离的磷酸基团。 (2)特点 ①DNA单链上相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接。 ②双链DNA分子中常用公式:A=T、C=G、A+G=T+C=A+C=T+G。 ③“单链中互补碱基和”占该链碱基数比例=“双链中互补碱基和”占双链总碱基数比例。 ④某单链不互补碱基之和的比值与其互补链的该比值互为倒数。 7. DNA复制的分析 (1)DNA半保留复制的实验证据 ①实验方法:同位素标记技术、密度梯度离心技术和假说—演绎法。 拓展 ②实验结果与过程 ③实验结论:DNA以半保留的方式复制。 (2)DNA的复制 ①概念、时间、场所 ②过程 ③特点:边解旋边复制,半保留复制。 ④DNA准确复制的原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板,通过碱基互补配对,保证了复制能准确地进行。 ⑤DNA复制的意义:DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从而保持了遗传信息的连续性。 (3)图解法分析DNA复制的相关计算 一个亲代DNA连续复制n次: ①子代DNA共2n个 ②脱氧核苷酸链共2n+1条  ③DNA复制中消耗的脱氧核苷酸数 a.若亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸 m 个,经过 n 次复制需要消耗该种脱氧核苷酸 数为m (2n-1)。 b.第 n 次复制需要该种脱氧核苷酸数为m 2n-1。 8.基因的本质 (1)基因的本质:通常是有遗传效应的DNA片段,但流感病毒等RNA病毒的遗传物质是RNA。 (2)DNA分子的特点 (3)染色体(质)、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系 易混易错 DNA分子的碱基总数≠DNA分子上所有基因的碱基数之和:1个DNA分子上有多个基因,基因间存在间隔序列,故DNA分子的碱基总数>DNA分子上所有基因的碱基数之和。 7.DNA转录和翻译过程 (1)RNA的结构与种类 ①RNA的结构 ②RNA的种类 易混易错:tRNA是单链,但其RNA链会发生折叠,在互补序列间形成碱基互补配对区。 (2)转录 易混易错:真核生物的核DNA转录形成的mRNA需要在细胞核加工处理成为成熟的mRNA后才能作为翻译的模板,原核生物的mRNA则不需要。 知识拓展:真、原核细胞基因的结构 1.启动子:一段DNA序列,是RNA聚合酶识别、结合的位点,位于转录起始位点的上游。 2.终止子:DNA模板上的特殊碱基序列,当RNA聚合酶遇到该序列时会从基因上脱离,转录停止。 3.真核基因的序列中,编码区中编码氨基酸的序列叫作外显子,非编码序列叫作内含子,转录出来的mRNA剪切掉了内含子对应的序列,留下了外显子对应的序列。 (3)翻译 ①遗传信息、密码子、反密码子与氨基酸的关系 ①模型一 ②模型二 知识归纳:转录与翻译中的数量关系 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1,其原因有:(1)在基因中,有的片段(非编码区)起调控作用,不转录。 (2)转录出的mRNA中有终止密码子,终止密码子不编码氨基酸。 8.原核细胞与真核细胞中的基因表达 9.遗传信息的传递过程 (1)中心法则: 10.基因与性状的关系 (1)基因控制生物体性状的途径 (2)细胞分化 (3)表观遗传 (4)基因与性状的关系 题组一 探索遗传物质本质的经典实验辨析 1、某科研小组在格里菲思实验的基础上增加了相关实验,实验过程如图所示(实验②和⑤分别为两种菌混合后注射到小鼠体内)。下列有关叙述正确的是( ) A.活菌甲在培养基上形成的菌落表面光滑 B.通过实验②,鼠2的血液中只能分离出活菌乙 C.加热致死菌乙中的某种物质能使活菌甲转化成活菌乙 D.鼠5死亡的原因是死菌甲中的某种物质能使死菌甲转化成活菌 2、下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的描述,正确的是( ) A.S型细菌与R型细菌致病性差异的根本原因是发生了细胞分化 B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C.噬菌体侵染细菌实验中,保温时间长短不影响35S标记组离心后的放射性分布 D.噬菌体侵染细菌实验中,用32P标记的噬菌体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性 题型二 DNA的结构 3.如图为某链状DNA分子部分结构示意图,以下叙述正确的是( ) A.④是一个鸟嘌呤脱氧核苷酸 B.DNA聚合酶可催化⑥或⑦形成 C.解旋酶可断开⑤,因此DNA的稳定性与⑤无关 D.A链和B链的方向相反,该DNA分子共具有2个游离的磷酸基团 题型三 DNA分子中有关碱基数量的计算 4.下列有关计算结果,正确的是( ) A.某双链DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的38%,其中一条链上的G占该链碱基总数的21%,那么,另一条互补链上的G占整个DNA分子碱基总数的41% B.某双链DNA分子共有碱基m个,其中鸟嘌呤占a个,以该DNA为亲代进行DNA复制,则第三次复制中需游离的腺嘌呤脱氧核糖核苷酸数为2m-4a C.将一个双链DNA分子被15N标记的噬菌体去侵染含14N的细菌,噬菌体复制3次后,则含有14N标记的噬菌体占总数的1/4 D.某DNA分子的一条单链中(A+T)/(C+G)=0.4,其互补链中(A+T)/(C+G)=2.5 5.用15N标记一个含有200个碱基对的DNA分子,其中有胞嘧啶80个,该DNA分子在含14N的DNA的培养基中连续复制4次,其结果可能是( ) A.含有14N的DNA分子占7/8 B.含有15N的DNA分子占1/16 C.子代DNA分子中嘌呤与嘧啶之比是2:3 D.第4次复制过程中需腺嘌呤960个 题型四 DNA复制的过程 6.当某些基因转录形成的mRNA分子与模板链未分离时,会形成RNA-DNA杂交体,此时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构,R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性。下图是某细胞中遗传信息的传递和表达过程的示意图,下列说法错误的是( ) A.在神经细胞核、精原细胞核、洋葱根尖分生区细胞核中同时存在酶A、B B.酶A、B、C功能不同的根本原因是控制这些酶的基因的碱基排列顺序不同 C.R环结构的RNA—DNA杂交体中,形成的碱基的配对方式是A—T、U—A、C—G D.R环结构的存在可能会使细胞周期所需时间变长 7.为研究细胞分裂过程,研究团队将基因M和N(两个基因的每条单链均被32P标记)分别插入到精原细胞(不含32P)的两条非同源染色体上,将其置于不含32P的培养液中培养,得到四个子细胞,检测子细胞中的标记情况。若不考虑其他变异,下列说法正确的是( ) A.若某个子细胞中有2条染色体含32P,则一定进行减数分裂 B.若四个子细胞含标记染色体的数目分别为0、0、2、2,则一定进行有丝分裂 C.若进行减数分裂,基因M和N不可能存在于同一个子细胞 D.若进行减数分裂,某个子细胞中只有1条染色体含32P的概率为1/2 题型五 DNA复制的计算 8.一个用15N标记的DNA分子含120个碱基对,其中腺嘌呤有50个。在不含15N的培养基中经过n次复制后,不含15N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1,复制过程共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸m个,则n、m分别是( ) A.3、490 B.3、560 C.4、1050 D.4、1120 9.DNA在生物的遗传和变异中发挥着重要的作用,真核细胞内存在着游离于染色体基因组外的环状DNA(eccDNA)。某eccDNA分子中含有1200个碱基对,其中一条链上C+G所占的比例为60%。下列有关叙述错误的是( ) A.DNA复制时,脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接到脱氧核苷酸链的3'端 B.该eccDNA连续复制3次,会消耗3360个腺嘌呤脱氧核苷酸 C.细胞缺水和营养不足将影响DNA的碱基组成 D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过氢键连接 题型六 染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸关系 10.下列说法正确的有几项( ) ①体细胞中基因成对存在,配子中只含1个基因 ②基因和染色体并不是一一对应的关系,一条染色体上含有很多基因 ③所有的基因都位于染色体上 ④等位基因随着同源染色体的分开而分离,发生在减数第一次分裂的中期 ⑤所有的非等位基因,都会随着非同源染色体的自由组合而自由组合 A. 零项 B.一项 C.两项 D.三项 题型七 遗传信息传递 11.如图表示真核生物核DNA的部分遗传信息流,下列叙述错误的是( ) A.酶A、酶B与酶C都能催化氢键断裂 B.图中两个过程分别是DNA复制和转录 C.非模板链和mRNA的碱基排列顺序不同 D.图中两个过程均可发生在有丝分裂间期 12.真核细胞的基因经转录会产生前体mRNA,内含子转录的RNA片段会被剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)切除并快速水解,外显子转录的RNA片段会相互连接形成成熟mRNA,如图所示。下列叙述错误的是( ) A.转录时,RNA聚合酶沿模板链的5′端向3′端移动 B.翻译时,核糖体沿成熟mRNA链的5′端向3′端移动 C.剪接体识别结合前体mRNA时,需符合A-U、G-C碱基配对原则 D.b表示内含子转录出的RNA片段,不能编码蛋白质 12.成纤维细胞中的基因A第401位碱基发生突变后使mRNA对应位点出现终止密码子,即无义突变导致肽链合成提前终止。某种人工合成的tRNA(sup-tRNA)能帮助该细胞表达出完整的A蛋白,作用机制如图所示。下列叙述正确的是( ) A.图中基因A模板链上色氨酸对应的位点由ACC突变为AUC B.人工合成的sup-tRNA能帮助密码子AUC恢复读取反密码子UAG C.该sup-tRNA在修复突变后的基因A的过程中出现了新的碱基互补方式 D.该无义突变为单个碱基发生替换所引起的肽链或蛋白质长度变短 13.中心法则揭示了生物遗传信息传递的一般规律,如下图所示。下列叙述错误的是( ) A.生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B.DNA复制、转录分别需要DNA聚合酶、RNA聚合酶的参与 C.遗传信息的复制、转录、翻译及逆转录过程都需要模板 D.翻译时,tRNA会读取mRNA上的全部碱基序列信息 14.染色质中的组蛋白尾部带正电荷,而DNA带负电荷,两者会紧密结合在一起,影响转录的进行。在T细胞中,线粒体代谢形成的乙酰辅酶A能进入细胞核,使与干扰素基因结合的组蛋白被乙酰化,从而促进干扰素基因的转录。下列相关叙述错误的是( ) A.乙酰化的组蛋白与DNA结合能力下降而促进转录 B.组蛋白乙酰化会使干扰素基因的碱基序列发生改变 C.干扰素基因转录时,由RNA聚合酶对基因片段进行解旋 D.与干扰素基因结合的组蛋白乙酰化有利于提高机体免疫力 15.小鼠Avy基因控制黄色体毛,该基因上游不同程度的甲基化修饰会导致其表达受不同程度抑制,使小鼠毛色发生可遗传的改变。有关叙述正确的是( ) A.Avy基因的碱基序列保持不变 B.甲基化促进Avy基因的转录 C.甲基化导致Avy基因编码的蛋白质结构改变 D.甲基化修饰不可遗传 提升训练 1、中心法则是遗传信息在生物大分子间转移的基本法则,遗传信息的转移包括核酸分子间的转移、核酸和蛋白质分子间的转移。如图表示某细胞内遗传信息的传递和表达过程。回答下列问题。 (1)请用示意图的形式表示该细胞内遗传信息的流动过程: 。 (2)图中所示的酶3是 ,图中一条mRNA上结合多个核糖体,其生物学意义是 。 (3)若该细胞是酵母菌,则图示过程发生的场所可能是 。某DNA片段含2 000个碱基对,若该片段全部作为模板转录,转录出的mRNA中A+U所占的比例为33%,且模板链中的鸟嘌呤占28%,则非模板链中的鸟嘌呤所占的比例为 。该DNA片段第三次复制时,共需要消耗胞嘧啶 个。 (4)若已知某细胞生物的基因转录的mRNA的碱基组成是5'-AUGAGG……AUCGAU-3',将该基因和转录产物彻底水解后的产物有 种。 2、RNA编辑是某些RNA包括mRNA前体的一种加工方式,通过插入、删除或取代一些核苷酸,使DNA所编码的mRNA发生改变。apoB基因的表达产物是载脂蛋白B,其在人体中主要有两种亚型,一种为apoB-100蛋白,另一种为apoB-48蛋白。apoB基因在不同细胞中表达过程如图所示。请回答下列问题: 注:CAA(谷氨酰胺的密码子)、UAA(终止密码子)。 (1)载脂蛋白B的合成过程中,参与过程①的酶有 ;与②相比,过程①特有的碱基互补配对方式是 。 (2)由图推测, (填“甲”或“乙”)肽链最可能对应着apoB-48蛋白。apoB-48蛋白的氨基酸数目与apoB-100蛋白有差异的原因是 。 (3)RNA编辑 (填“属于”或“不属于”)基因突变,原因是 。 3.(不定项)细胞内不同基因的表达效率存在差异,如图所示。下列叙述正确的是( ) A.细胞能在转录和翻译水平上调控基因表达,图中基因A的表达效率高于基因B B.真核生物核基因表达的①和②过程分别发生在细胞核和细胞质中 C.人的mRNA、rRNA和tRNA都是以DNA为模板进行转录的产物 D.②过程中,rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子 4.大肠杆菌核糖体蛋白与rRNA分子亲和力较强,二者组装成核糖体。当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白可通过结合到自身mRNA分子上的核糖体结合位点而产生翻译抑制。下列叙述错误的是( ) A.一个核糖体蛋白的mRNA分子上可相继结合多个核糖体,同时合成多条肽链 B.细胞中有足够的rRNA分子时,核糖体蛋白通常不会结合自身mRNA分子 C.核糖体蛋白对自身mRNA翻译的抑制维持了rRNA和核糖体蛋白数量上的平衡 D.编码该核糖体蛋白的基因转录完成后,mRNA才能与核糖体结合进行翻译 4.艾弗里实验中,加热致死的S型细菌会释放自身的DNA小片段,这些小片段和R型活细菌表面的感受态因子结合后,双链被解开,其中一条链被降解,另一条链进入受体菌,和R型菌的部分同源区段配对,切除并替换相应的单链片段,形成杂合片段(如图所示),使R型菌(无荚膜多糖)转变成S型菌(有荚膜多糖)。下列有关说法错误的是( ) A.转化形成的S型细菌和原S型细菌的遗传信息有差异 B.转化过程中会发生磷酸二酯键的断裂和形成 C.R型菌向S型菌的转化体现了基因对性状的直接控制 D.受受体菌状态等的影响,只有少数R型菌能转化成S型 专题三 经典遗传学 1. 部分重要概念 (1)相同基因、等位基因与非等位基因 (2)与交配方式相关的概念及其作用 2. 基因分离定律及其应用 (1)豌豆用作遗传实验材料的特点及优势 (2)孟德尔遗传实验的杂交操作 (3)一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 易混易错 ①提出问题是建立在杂交和自交实验基础上的,不包括测交实验。 ②演绎过程不等于测交实验,前者只是理论推导,后者则是进行测交实验对演绎推理的结果进行验证。 (4)基因的分离定律 (5)分离定律的验证方法 (6)分离定律的常见题型及解题技巧 ①.显、隐性性状的判断 (1)根据子代性状判断 (2)根据遗传系谱图判断 (3)“实验法”判断性状的显隐性 ②基因型和表型的推断 (2)由子代推断亲代的基因型 ③纯合子和杂合子的鉴定 测交法、自交法、花粉鉴定法、单倍体育种法 ④自交与自由交配问题 A自交的概率计算 1)杂合子Aa连续自交n代(如图1),杂合子比例为(1/2)n,纯合子比例为1-(1/2)n,显性纯合子比例=隐性纯合子比例=【1-(1/2)n】 。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示。 B自由交配的概率计算 1)自由交配问题的两种分析方法:如某种生物的基因型AA占1/3,Aa占2/3,个体间可以自由交配,求后代中基因型和表型的概率。 解法一:列举法(棋盘法) 解法二:配子法 最直接的方法 (7)分离定律的遗传特例 ①.不完全显性 F1的性状表现介于显性亲本和隐性亲本之间的表现形式,如紫茉莉的花色遗传: ②致死现象(以完全显性为例) A 个体致死 B 配子致死:雌、雄配子部分或全部致死,如Aa产生的雄配子a全部致死,则其产生的雌配子为A=1/2、a=1/2,雄配子为A=1。 ③.复等位基因 若同源染色体的同一位置上的等位基因超过2个,这些基因称为复等位基因。如控制人类ABO血型的三个复等位基因是IA、IB、i,其中,IA对i为显性,IB对i为显性,IA和IB共显性,血型与基因型的关系如表所示 ④.从性遗传:常染色体上的基因控制的性状,在表型上受个体性别的影响。如绵羊有角和无角的遗传。 ⑤.表型模拟 生物的表型=基因型+环境,受环境影响,表型与基因型可能不符合。如在果蝇发育过程中,翅型明显受温度的影响。 题组一 孟德尔杂交实验辨析 1.下列关于紫花豌豆与白花豌豆杂交实验的叙述,正确的是( ) A.豌豆花瓣开放时需对母本去雄以防自花授粉 B.完成人工授粉后仍需套上纸袋以防自花授粉 C.F1自交,其F2中出现白花的原因是性状分离 D.F1全部为紫花是由于紫花基因对白花基因为显性 2.(不定项)下列关于孟德尔实验、方法及分离定律的叙述,正确的是( ) A.孟德尔获得成功的关键有选材恰当、运用统计学方法等 B.孟德尔分离定律适用范围是真核生物进行有性生殖时细胞核基因的遗传 C.孟德尔“假说—演绎法”的核心假说内容是“性状是由染色体上的基因控制的” D.测交实验中后代的性状分离比为1∶1,可以从个体水平上验证基因的分离定律 3.一对相对性状的遗传实验中,会导致子二代不符合3:1性状分离比的情况是( ) A.显性基因相对于隐性基因为完全显性 B.子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等,雄配子中也相等 C.子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异,雌配子无差异 D.统计时子二代3种基因型个体的存活率相等 题组二 分离定律常见问题 4.(不定项)玉米植株顶部生有雄花序,中部腋生雌花序。纯种的甜玉米与纯种的非甜玉来实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的种子,但在非甜玉米的果穗上找不到甜王米的籽粒,下列分析合理的是( ) A.玉米只能同株内传粉,非甜为显性 B.玉米只能同株内传粉,甜为显性 C.玉米既能同株内传粉又能异株间传粉,非甜为显性 D.玉米既能同株内传粉又能异株间传粉,甜为显性 5.玉米是一种二倍体异花传粉作物,可作为研究遗传规律的实验材料。玉米籽粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。回答下列问题: (1)在一对等位基因控制的相对性状中,杂合子通常表现的性状是_。 (2)现有在自然条件下获得的一些饱满的玉米籽粒和一些凹陷的玉米籽粒,若要用这两种玉米籽粒为材料验证分离定律,写出两种验证思路及预期结果。 _。 6.某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验。 ①让植株甲进行自花传粉,子代出现性状分离 ②用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代均为全缘叶 ③用植株甲给羽裂叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1 ④用植株甲给另一全缘叶植株授粉,子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1 其中能够判定植株甲为杂合子的实验是( ) A.①或② B.①或④ C.②或③ D.③或④ 7.某植物的红花和白花由染色体上的一对等位基因A、a控制。让多个红花植株自交,F1的表型及比例为红花:白花=11:1(不考虑基因突变、染色体畸变和致死情况)。下列有关分析错误的是( ) A.花色的遗传遵循分离定律 B.亲本基因型有AA、Aa两种,比例为1:2 C.F1植株中纯合子占5/6 D.F1红花植株中纯合子占9/11 8.已知牛的体色由一对等位基因(A、a)控制,其中基因型为AA的个体为红褐色,aa为红色,在基因型为Aa的个体中,雄牛为红褐色,雌牛为红色。现有一群牛,只有AA、Aa两种基因型,其比例为1∶1,且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交(基因型相同的雌雄个体交配)和自由交配,则子代的表型及比例分别是( ) A.自交红褐色∶红色=1∶1;自由交配红褐色∶红色=4∶5 B.自交红褐色∶红色=5∶1;自由交配红褐色∶红色=8∶1 C.自交红褐色∶红色=2∶1;自由交配红褐色∶红色=2∶1 D.自交红褐色∶红色=3∶1;自由交配红褐色∶红色=3∶1 题组三 分离定律的遗传特例 9、在某植物的群体中,基因型为DD、Dd、dd的植株的比例为5∶2∶3,含有基因D的卵细胞有1/3不育。随机传粉后,F1中基因型为Dd的植株所占比例是( ) A.1/4 B.1/2 C.1/3 D.1/6 10、一豌豆杂合子(Aa)植株自交时,下列叙述错误的是( ) A.若自交后代基因型比例是2∶3∶1,可能是含有隐性基因的花粉50%的死亡造成的 B.若自交后代的基因型比例是2∶2∶1,可能是隐性个体有50%的死亡造成的 C.若自交后代的基因型比例是4∶4∶1,可能是含有隐性基因的配子有50%的死亡造成的 D.若自交后代的基因型比例是1∶2∶1,可能是花粉有50%的死亡造成的 11、萝卜的花色(红色、紫色和白色)由一对等位基因(A/a)控制。现选用紫花植株分别与红花、白花、紫花植株杂交,结果如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A.白花的基因型是aa,红花的基因型是AA B.红花和白花杂交,后代全部是紫花个体 C.A/a位于一对同源染色体上,遵循基因分离定律 D.一紫花个体连续自交3代,得到的子代中红花个体所占的比例是7/16 12、水稻的某病害是由某种真菌(有多个不同菌株)感染引起的。水稻中与该病害抗性有关的基因有3个(A1、A2、a):基因A1控制全抗性状(抗所有菌株),基因A2控制抗性性状(抗部分菌株),基因a控制易感性状(不抗任何菌株),且A1对A2为显性、A1对a为显性、A2对a为显性。现将不同表现型的水稻植株进行杂交,子代可能会出现不同的表现型及其分离比。下列叙述错误的是( ) A.全抗与抗性杂交,子代可能出现全抗:抗性=3:1 B.抗性与易感杂交,子代可能出现抗性:易感=1:1 C.全抗与易感杂交,子代可能出现全抗:抗性=1:1 D.全抗与抗性杂交,子代可能出现全抗:抗性:易感=2:1:1 1. 两对性状的杂交实验 易错易混 (1).种类数≠个数,雌配子数≠雄配子数。4种雌配子比例相同,4种雄配子比例相同,但雄配子数远远多于雌配子数。 (2).非同源染色体上的非等位基因能自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合。 2.自由组合定律 自由组合定律实质图解 自由组合定律的验证方法 3.孟德尔获得成功的原因 知识归纳 (1).基因分离定律的实质体现在图中的①②④⑤,基因自由组合定律的实质体现在图中的④⑤。 (2).③⑥过程表示受精作用,这一过程中子代细胞核中遗传物质一半来自父方,另一半来自母方,细胞质中遗传物质几乎全部来自母方。 4.自由组合定律的常考题型及解题技巧 (1).“拆分法”求解自由组合定律问题 思路:先将自由组合定律问题“拆分”成若干个分离定律问题分别分析,再运用加法、乘法原理进行组合。 ①配子类型及概率的计算 ②基因型及表型的类型与概率问题 (2).“逆向组合法”推断亲本基因型 ①方法:将自由组合定律的性状分离比“拆分”成分离定律的分离比分别分析,再进行逆向组合。 ②题型示例(以两对独立遗传的等位基因为例) (3)n对等位基因的分离或自由组合现象分析 (4)基因互作 (5)几种致死现象分析 ①个体或胚胎致死 ②配子致死 (6)连锁与互换的情况 ①连锁互换产生的配子(以精原细胞为例) (2).连锁和互换的判断 原理:测交比例可直接反映配子的比例,因此可用测交来验证。 示例:AaBb aabb,若子代AaBb∶aabb=1∶1,则AaBb产生的配子为AB∶ab=1∶1,推测AB及ab完全连锁;若子代AaBb∶Aabb∶aaBb∶aabb=4∶1∶1∶4,则AaBb产生的配子为 AB∶Ab∶aB∶ab=4∶1∶1∶4(两多两少),推测发生了互换。AB、ab比例高,说明正常(多数)情况下产生的配子为AB、ab,故A、B在一条染色体上,a、b在一条染色体上。 题型一 自由组合定律的常考题型及解题技巧 1、并指是由显性基因控制,先天性聋哑由隐性基因控制,这两种遗传病的基因均位于常染色体且独立遗传。一对男性患并指、女性正常的夫妇,婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生一个孩子为只患一种病、不患病这两种情况的可能性依次是( ) A.1/2 3/8 B.3/8 5/8 C.3/8 3/8 D.1/2 5/8 2、某植物的抗病与不抗病为一对相对性状,受两对等位基因控制,将一纯合抗病植株与一纯合不抗病植株杂交,F1均表现为抗病,F1自交所得F2的表型及比例为抗病∶不抗病=13∶3。下列相关叙述正确的是( ) A.抗病与不抗病的遗传不遵循基因的自由组合定律 B.F1与纯合不抗病植株杂交,子代中不抗病植株占1/2 C.F2抗病植株中能稳定遗传的个体占1/4 D.F2中不抗病植株有两种基因型,且都为纯合子 3、杂交育种是常用的一种育种方法,其优点是操作简便,缺点为育种时间长,已知有芒对无芒为显性,抗病对不抗病为显性,为培育无芒抗病小麦,将纯合有芒抗病小麦和无芒不抗病小麦杂交得F1,F1自交得F2,从F2中选无芒抗病植株自交培育,下列相关叙述错误的是( ) A.杂交的目的是将控制无芒和抗病的优良基因集中到子一代个体中 B.F2出现4种表型,比例为9:3:3:1,主要原因是产生四种数量相同的雌雄配子 C.F2中能稳定遗传的无芒抗病植株所占的比例为1/16 D.在F2中选出无芒抗病植株自交的目的是为了筛选出无芒抗病的纯合子 4、豌豆花的色素是由非同源染色体D和T基因编码的酶催化合成的(其对应的等位基因d和t无编码功能蛋白),如下图所示:亲本基因型为DdTt的植株自花授粉产生子一代,下列叙述正确的是( ) A.两对等位基因不遵循孟德尔自由组合定律 B.子一代中白花个体基因型为Ddtt和ddTT C.子一代中紫花个体能稳定遗传的基因型占比为1/9 D.子一代的表现型及其比例为紫花:白花:红花=9:3:4 5、致死基因的存在可影响后代性状别离比。现有基因型为AaBb的个体,两对等位基因独立遗传,但具有某种基因型的配子或个体致死,不考虑环境因素对表现型的影响,假设该个体自交,以下说法错误的选项是( ) A.后代分离比为6:3:2:1,那么推测原因可能是某对基因显性纯合的个体致死 B.后代分离比为4:1:1,那么推测原因可能是基因型为ab的配子致死 C.后代分离比为5:3:3:1,那么推测原因可能是基因型为AB的雄配子或雌配子致死 D.后代分离比为7:3:1:1,那么推测原因可能是基因型为Ab的雄配子或雌配子致死 6、一种观赏植物,纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1为蓝色。若让F1蓝色品种与纯合鲜红色品种杂交,子代的表型及比例为蓝色:鲜红色=1:3。若让F1蓝色品种自花受粉,则F2的表型及其比例最可能是( ) A.蓝色:鲜红色=1:1 B.蓝色:鲜红色=3:1 C.蓝色:鲜红色=9:7 D.蓝色:鲜红色=15:1 7.(不定项)有一种名贵的兰花,花色有红色、蓝色两种,其遗传符合孟德尔的遗传规律。现将红花植株和蓝花植株进行杂交,F1均开红花,F1自交,F2红花植株与蓝花植株的比例为27∶37。下列有关叙述正确的是( ) A.兰花花色遗传至少由位于3对同源染色体上的3对等位基因控制 B.F2中蓝花基因型有19种 C.F2的蓝花植株中,纯合子占7/37 D.若F1测交,则其子代表型及比例为红花∶蓝花=7∶1 8、若某哺乳动物毛发颜色由基因De(褐色)、Df(灰色)、d(白色)控制,其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H(卷毛)、h(直毛)控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是( ) A.若De对Df共显性、H对h完全显性,则F1有6种表型 B.若De对Df共显性、H对h不完全显性,则F1有12种表型 C.若De对Df不完全显性、H对h完全显性,则F1有9种表型 D.若De对Df完全显性、H对h不完全显性,则F1有8种表型 9、玉米粒的颜色由基因A/a控制,形状由基因B/b控制,现用纯种黄色饱满玉米和白色皱缩玉米杂交,F1全部表现为黄色饱满。F1自交得到F2,F2的表型及比例为黄色饱满66%、黄色皱缩9%、白色饱满9%、白色皱缩16%。下列分析错误的是( ) A.两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律 B.基因A和B位于一条染色体上 C.F2中纯合子所占比例为16% D.F1测交后代表型之比可能为4∶1∶1∶4 10、油菜是我国重要的油料作物,油菜株高适当的降低对抗倒伏及机械化收割均有重要意义。某研究小组利用纯种高秆甘蓝型油菜Z,通过诱变培育出一个纯种半矮秆突变体S。为了阐明半矮秆突变体S是由几对基因控制、显隐性等遗传机制,研究人员进行了相关试验,如图所示。 回答下列问题: (1)根据F2表现型及数据分析,油菜半矮杆突变体S的遗传机制是_,杂交组合①的F1产生各种类型的配子比例相等,自交时雌雄配子有_种结合方式,且每种结合方式机率相等。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是_。 (2)将杂交组合①的F2所有高轩植株自交,分别统计单株自交后代的表现型及比例,分为三种类型,全为高轩的记为F3- ,高秆与半矮秆比例和杂交组合①、②的F2基本一致的记为F3- ,高秆与半矮秆比例和杂交组合③的F2基本一致的记为F3- 。产生F3- 、F3- 、F3- 的高秆植株数量比为_。产生F3- 的高秆植株基因型为_(用A、a;B、b;C、c……表示基因)、用产生F3- 的高秆植株进行相互杂交试验,能否验证自由组合定律?_。 1.萨顿假说 2.基因在染色体上的实验证据——摩尔根 (1).研究方法:假说—演绎法。(2).实验材料:果蝇。 (3).果蝇杂交实验(如上图) (4)数量关系:一条染色体上有多个基因。 位置关系:基因在染色体上呈线性排列。 3.性别决定 接下图 易混易错 豌豆、小麦和水稻等雌雄同株的植物,无性染色体,也无性别之分。 4.伴性遗传 (1).内容:位于性染色体上的基因所控制的性状,在遗传上总是和性别相关联的现象。 (2).X、Y染色体的传递规律 (3).伴性遗传的类型和特点 ①性染色体不同区段分析(以人为例) ②X、Y染色体非同源区段上的遗传 图解:伴X染色体隐性遗传——红绿色盲为例 伴X染色体显性遗传——抗维生素D佝偻病为例 伴Y染色体遗传——外耳道多毛症 (4).“程序法”分析遗传系谱图 注意:ZW型遗传规律性别与XY型相反。 知识归纳:单基因遗传病判断的技巧 (5)伴性遗传中的致死问题 ①配子致死型:如X染色体上隐性基因使雄配子(花粉)致死。 ②个体致死型:如X染色体上隐性基因使雄性个体致死 (6)性染色体相关“缺失”下的遗传分析 (1)部分基因缺失:可用O代替缺失的基因,然后分析遗传图解,如XAXa XAY,若a基因缺失,则变成XAXO XAY XAXA、XAY、XOXA、XOY。 (2)染色体缺失:可用O代替缺失的染色体,然后分析遗传图解,如XAXa XAY,若Xa缺失,则变成XAO XAY XAXA、XAY、OXA、OY。 5.基因位置的判定 ①.判断基因位于细胞质还是细胞核中 ②.判断基因位于常染色体还是X染色体上 A根据性状比例(或性状)在两性间是否一致判断 例1 两亲本杂交后,子代性状如表所示,灰身、黑身由A/a控制,直毛、分叉毛由B/b控制。亲本的基因型为 。 B 根据正、反交结果是否一致判断 例2 某实验小组为探究果蝇体色(灰身、黑身)和眼色(红眼、白眼)的遗传规律,进行相关实验,如表,体色和眼色分别由A/a、B/b控制,甲、乙两组亲本的基因型分别为 和 。 6.人类遗传病 (1).概念:通常指由遗传物质改变而引起的人类疾病。 (2).人类常见遗传病的类型及实例 易混易错 人类遗传病患者不一定含致病基因,如染色体异常遗传病。 (3).调查人群中的遗传病 (4).遗传病的检测和预防 主要手段包括遗传咨询和产前诊断等。 A.遗传咨询可以通过分析遗传病的遗传方式,推算出后代的再发风险率。 B.产前诊断 易混易错 禁止近亲结婚能降低隐性遗传病的发病概率。 1.某对表型正常的夫妇生了一个红绿色盲的儿子和一个表型正常的女儿,该女儿与一个表型正常的男子结婚,生一个红绿色盲基因携带者的概率是( ) A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16 2.下列关于人类红绿色盲的叙述中错误的是( ) A.一般情况下,红绿色盲女患者的父亲和儿子都是患者 B.男患者的致病基因只能来自其母亲 C.红绿色盲和抗维生素D佝偻病在人群中都是男性患者多于女性 D.一对正常夫妇生有一个患红绿色盲的儿子,则再生育一个儿子正常的概率为1/2 3.有些人的性染色体组成为XY,其外貌与正常女性一样,但无生育能力,原因是其X染色体上有一个隐性致病基因a,而Y染色体上没有相应的等位基因。某女性化患者的家系图谱如图所示。下列叙述错误的是( ) A. 1的基因型为XaY B. 2与正常男性婚后所生后代的患病概率为1/4 C. 1的致病基因来自其父亲或母亲 D.人群中基因a的频率将会越来越低 4.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因(B/b)位于X染色体上,含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是( ) A.窄叶性状只能出现在雄株中,不可能出现在雌株中 B.宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代中可能出现窄叶雄株 C.宽叶雌株与窄叶雄株杂交,子代中既有雌株又有雄株 D.若亲本杂交后子代雄株均为宽叶,则亲本雌株是纯合子 4.CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病,是由于NOTCH3基因发生显性突变所致,主要临床表现为偏头痛、认知障碍及癫痫等。某患者家系的该病调查结果如图所示,下列相关说法正确的是( ) A.NOTCH3基因可能位于X染色体上 B.图中所有患病者均为NOTCH3基因的杂合子 C.给患者导入NOTCH3基因可有效治疗该疾病 D. —1和 —2再生一个健康儿子的概率为1/8 5.某单基因遗传病的家庭系谱图如下所示(不考虑基因突变和染色体变异)。已知其中 3不携带该致病基因,且患该遗传病的女性在女性中约占1/40000。下列相关叙述错误的是( ) A.该病的遗传方式属于X染色体隐性遗传 B. 6患病原因是等位基因分离和配子随机结合 C. 5与 10基因型相同的概率是1/2 D. 7与 8婚配,子代患病的概率是1/200 7.如图为某遗传病的家系图,已知致病基因位于X染色体。对该家系分析正确的是 ( ) A.此病为隐性遗传病 B. -1和 -4可能携带该致病基因 C. -3再生儿子必为患者 D. -7不会向后代传递该致病基因 提升训练 1.果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状,眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状,翅型由等位基因T/t控制,眼色由等位基因R/r控制。某小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验,杂交子代的表型及其比例分别为,长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇=1∶1(杂交①的实验结果);长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇=1∶1(杂交②的实验结果)。回答下列问题。 (1)根据杂交结果可以判断,翅型的显性性状是 ,判断的依据是 。 (2)根据杂交结果可以判断,属于伴性遗传的性状是 ,判断的依据是 。杂交①亲本的基因型是 ,杂交②亲本的基因型是 。 (3)若杂交①子代中的长翅红眼雌蝇与杂交②子代中的截翅红眼雄蝇杂交,则子代翅型和眼色的表型及其比例为 。 2.家鸡(2n=78)的性别决定方式为ZW型。慢羽和快羽是家鸡的一对相对性状,且慢羽(D)对快羽(d)为显性。正常情况下,快羽公鸡与慢羽母鸡杂交,子一代的公鸡均为慢羽,母鸡均为快羽;子二代的公鸡和母鸡中,慢羽与快羽的比例均为1∶1。回答下列问题。 (1)正常情况下,公鸡体细胞中含有 个染色体组,精子中含有 条W染色体。 (2)等位基因D/d位于 染色体上,判断依据是 。 (3)子二代随机交配得到的子三代中,慢羽公鸡所占的比例是 。 (4)家鸡羽毛的有色(A)对白色(a)为显性,这对等位基因位于常染色体上。正常情况下,1只有色快羽公鸡和若干只白色慢羽母鸡杂交,产生的子一代公鸡存在 种表型。 (5)母鸡具有发育正常的卵巢和退化的精巢,产蛋后某种原因导致卵巢退化,精巢重新发育,出现公鸡性征并且产生正常精子。某鸡群中有1只白色慢羽公鸡和若干只杂合有色快羽母鸡,设计杂交实验探究这只白色慢羽公鸡的基因型。简要写出实验思路、预期结果及结论(已知WW基因型致死)。 3.果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状,受1对等位基因控制,要确定该性状的遗传方式,需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交,根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图,如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。 (1)据图分析,关于果蝇无眼性状的遗传方式,可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X染色体上, -1与 -2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。 (2)用 -1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代,根据杂交结果 (填“能”或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性,理由是 。 (3)以系谱图中呈现的果蝇为实验材料设计杂交实验,确定无眼性状的遗传方式。(要求:①只杂交一次;②仅根据子代表型预期结果;③不根据子代性状的比例预期结果) 实验思路: ; 预期结果并得出结论: 。 4.正常玉米的叶色有深绿和浅绿两种,玉米叶色的遗传受到细胞核中基因A和a的控制,基因A可控制叶绿素的合成,基因a不能控制叶绿素的合成。请据此回答下列问题。 (1)基因A和a称为一对 基因,这对基因的根本区别是_。 (2)研究人员发现,浅绿色玉米自交,F1成熟植株的表型及比例为深绿色∶浅绿色=1∶2,F1成熟植株随机交配,F2成熟植株中浅绿色占 。 (3)在种植深绿色玉米植株的时候,发现一株浅绿色玉米植株。为确定该变异是由基因突变(图1)造成的,还是由染色体片段缺失(图2)造成的(已知染色体片段缺失的花粉不育),研究人员用深绿色玉米植株和该浅绿色玉米植株为亲本,完成如下杂交实验: 亲本选择:选择深绿色玉米植株与该浅绿色玉米植株分别作为 进行杂交,分析比较子代成熟后的表型及比例。 结果及结论:如果子代的表型及比例为 ,则该浅绿色植株是由基因突变造成的;如果子代的表型及比例为 ,则该浅绿色植株是由染色体片段缺失造成的。 5.(不定项)果蝇的红眼对白眼为显性,为伴X遗传,灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制,显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交,F1相互杂交,F2中体色与翅型的表现型及比例为灰身长翅∶灰身截翅∶黑身长翅∶黑身截翅=9∶3∶3∶1。F2表现型中不可能出现( ) A.黑身全为雄性 B.截翅全为雄性 C.长翅全为雌性 D.截翅全为白眼 专题四 生物的变异与进化 (编者:吴淮老师) 1. 变异类型的概述 2. 基因突变 (1)基因突变的实例 ①镰状细胞贫血 A直接原因:血红蛋白多肽链上一个谷氨酸替换为缬氨酸,导致蛋白质结构异常。 B根本原因:基因中碱基发生了替换。 易混易错 用光学显微镜能观察到红细胞形状的变化,但不能观察到基因突变。 ②细胞的癌变 (2)基因突变的概念、原因和意义 诱发基因突变的因素(外因) (2)基因突变与性状的关系 ①基因突变引起生物性状的改变 原因:基因突变 mRNA上密码子改变 编码的氨基酸可能改变 蛋白质的结构和功能改变 生物性状改变。 ②基因突变可改变生物性状的4大原因与未改变生物性状的4大原因 易混易错 基因突变的“一定”和“不一定” ①基因突变一定会使基因中碱基改变,一定引起基因碱基序列的改变。 ②基因突变不一定引起生物性状改变(密码子的简并性,或为隐性突变,如AA Aa)。 ③基因突变不一定产生等位基因(原核细胞基因、细胞质基因、病毒基因不存在等位基因)。 ④基因突变不一定能传给后代(体细胞突变或有丝分裂过程中的基因突变不能传递给后代,发生在减数分裂过程中的突变,可以通过配子传递给后代)。 3. 基因重组 (1)实质:控制不同性状的基因重新组合。 (2)类型: 注:互换≠基因重组;肺炎链球菌R型转化为S型、转基因技术(人为条件下),属广义的基因重组。 (3)结果:产生新基因型,导致重组性状出现。 (4)意义:基因重组是生物变异的来源之一,也是形成生物多样性的重要原因,对生物进化有重要意义。 注:A.基因重组一般发生在减数分裂中,不能发生在有丝分裂中。 B.Aa自交产生AA、Aa和aa的过程未发生基因重组(属分离),基因重组至少发生在2对等位基因间。 C.受精作用中发生的配子的随机结合,不属于基因重组。 4. 染色体变异 (1)染色体数目变异 ①类型及实例 ②染色体组分析(以雄果蝇染色体组为例)   A从染色体来源看,一个染色体组中不含同源染色体。 B从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体各不相同。 C从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因,但不重复。 知识拓展染色体组数的判断 A.根据“染色体形态”判断 染色体组数=细胞中同种形态的染色体条数 图中A、B、C、D分别含2、2、1、4个染色体组。 B.根据“基因型”判断 染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数(不分显隐性)。如基因型为AaBbCc和AAaaBBbb的个体分别含2、4个染色体组。 ③单倍体、二倍体和多倍体 ④实验:低温诱导植物细胞染色体数目的变化 A 实验原理:低温可抑制纺锤体的形成,使细胞染色体数目加倍。 B 实验步骤 C 实验现象:视野中只有部分细胞发生染色体数目改变。 注:秋水仙素和低温都能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起染色体数目加倍,但秋水仙素和低温均不影响着丝粒分裂。 (2)染色体结构变异 ①类型及实例 ②结果:使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。 ③影响:大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致死亡。 易混易错 ①染色体结构变异与基因突变的比较 ②染色体易位与互换的比较 5. 生物学育种 (1)诱变育种 ①原理:基因突变 ②过程:选择生物品种 诱发突变 选育。 ③优点:可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型;可产生新基因,大幅度地改良某些性状。 ④缺点:有利变异个体往往不多,需处理大量材料。 (2)杂交育种 ①原理:基因重组 ②过程: ③优点:可将不同亲本的优良性状结合在一起,操作简便。 ④缺点:育种年限长。 (3)单倍体育种 ①原理:染色体(数目)变异。 ②过程: ③优点:明显缩短育种年限,二倍体植物单倍体育种所得个体均为纯合体。 ④缺点:技术复杂,需与杂交育种配合 辨析:单倍体育种与杂交育种的关系 (4)多倍体育种 ①原理:染色体(数目)变异。 ②方法:用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。 ③实例1:三倍体无子西瓜的培育 三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,同源染色体联会紊乱,几乎不能产生正常配子。 实例2:普通小麦的培育(突破生殖隔离实现种间育种) 杂种一中的两个染色体组来自不同物种,为异源二倍体,一粒小麦为同源二倍体,普通小麦为异源六倍体。 6. 达尔文生物进化论的主要内容 (1)共同由来学说:地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 (2)自然选择学说:揭示了生物进化的机制,解释了适应的形成和物种形成的原因。 7.现代生物进化理论 (1)自然选择与适应的形成 ①适应的特点 ②适应是自然选择的结果 A 拉马克的进化学说 B达尔文的自然选择学说 (2)种群是生物进化的基本单位 (3)可遗传的变异提供了生物进化的原材料 (4)自然选择导致种群基因频率的定向改变 ①探究抗生素对细菌的选择作用 原理及步骤见教材 A实验结果:与区域①相比,区域②③④纸片周围会出现抑菌圈;②③④区域抑菌圈的平均直径逐 代变小。 B 实验结论 a.细菌耐药性的出现是发生了可遗传的变异。 b.抗生素的选择作用导致了耐药菌比例的逐渐升高。 (5)隔离是物种形成的必要条件 ①物种的概念: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。 ②隔离 ③新物种的形成过程(物种形成的三大模式) 易混易错 物种的形成不一定经过地理隔离 知识归纳 物种形成与生物进化的比较 (6)协同进化和生物多样性的形成 ①协同进化 A 概念: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。 B 协同进化的实例 ②生物多样性:生物多样性:遗传多样性(基因多样性)、物种多样性、生态系统多样性。 知识归纳 1.收割理论:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。 2.捕食者的存在有利于增加物种多样性。 (7)现代生物进化理论核心内容 (8)生物进化理论在发展 1、基因重组是生物变异的重要来源之一,下列关于基因重组的实例,正确的是( ) A.高茎豌豆自交,后代出现矮茎豌豆是基因重组的结果 B.S型细菌的DNA与R型活细菌混合培养,出现S型活细菌是基因突变的结果 C.圆粒豌豆的DNA上插入一小段外来DNA序列,出现皱粒豌豆是基因重组的结果 D.“一母生九子,九子各不同”是基因重组的结果 2、下列有关基因突变和基因重组及其应用的叙述,正确的是( ) A.受精过程中发生了基因重组 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦 C.减数分裂四分体时期,姐妹染色单体的局部互换可导致基因重组 D.用射线照射大豆使其基因碱基序列发生改变,就能获得种子性状发生变异的大豆 3、基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像,下列说法正确的是( ) A.甲图中基因a最可能来源于染色体的互换 B.乙图中基因a不可能来源于基因突变 C.丙产生的子细胞发生的变异属于染色体结构变异 D.丁图中基因a的出现最可能与基因重组有关 4、如图表示两种发生在生物体中的变异,下列相关叙述正确的是( ) A.所有病毒都只有①过程发生,没有②过程 B.两种变异均发生了基因位置的改变 C.两种变异中涉及的碱基数目①比②少 D.两者均可以染色后用显微镜观察 5、关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是( ) A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 6、(不定项)如图是四种不同生物体细胞的染色体组成情况,有关叙述错误的是( ) A.图a含2个染色体组,图b含3个染色体组 B.由图b细胞组成的个体是单倍体或者三倍体 C.图c有2个染色体组,每个染色体组有2条染色体 D.由图d细胞组成的个体可能是由配子发育而来的 6、白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。下列叙述错误的是( ) A.Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组 B.将Bc作为育种材料,能缩短育种年限 C.秋水仙素处理Bc幼苗可以培育出纯合植株 D.自然状态下Bc因配子发育异常而高度不育 7、普通西瓜(2n=22)为单性花,雌雄同株。如图为培育三倍体无子西瓜的流程图。据图分析下列相关叙述正确的是( ) A.图中育种过程利用了染色体变异的原理 B.秋水仙素抑制了纺锤体的形成,诱导产生了新物种 C.四倍体母本所结的西瓜的种子胚细胞内含有三个染色体组 D.由于同源染色体联会紊乱,商品果实中一定没有种子 8、在东方红太空育种蔬菜示范基地展厅里有几艘火箭模型,展厅里还有一些植物种子和照片,种子有香炉瓜种子、特大南瓜种子等,照片中有太空蛋茄、航椒一号等。下列叙述错误的是( ) A.太空环境定向诱导后,人们可获得需要的性状 B.在生物培育和选择过程中,种群的基因频率发生改变 C.太空环境作用下,生物的性状发生了改变,但不一定成为新的物种 D.太空环境作用下,生物可能发生基因突变、染色体变异等多种变异 9、(不定项)玉米非糯性基因(B)对糯性基因(b)是显性,如图为玉米培育的示意图。染色体缺失片段不影响减数分裂过程,但染色体缺失的花粉不育,而雌配子可育。下列叙述正确的是( ) A.甲属于诱变育种得到的染色体结构变异个体 B.甲与正常糯性玉米进行正反交,子代表型及比例不同 C.F1非糯性玉米中,含有异常染色体的个体占2/3 D.在F2非糯性玉米的叶肉细胞中,异常染色体的数目最多为2条 10、2019年,我国杂交水稻育种专家“世界杂交水稻之父”袁隆平院士被授予共和国勋章,下列有关杂交育种的叙述,不正确的是( ) A.杂交育种的原理是基因重组,可以集合两个或多个亲本的优良特性 B.杂交育种的目的可能是获得纯种,也可能是获得杂合子以利用杂种优势 C.与诱变育种相比,杂交育种的过程简单,操作不繁琐,育种时间较短 D.若育种目标是为了获得隐性纯合子,则在育种时长上可能与单倍体育种相差不大 11、下列有关细胞癌变的叙述,正确的是( ) A.癌症病人的染色体上无抑癌基因 B.细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白增多 C.人体正常细胞中,存在原癌基因和抑癌基因 D.癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓 12、下列有关“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验,说法不正确的是( ) A.实验试剂及作用分别为:卡诺氏液 固定,改良的苯酚品红溶液 染色,质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精 解离 B.该实验临时装片制作的程序为:选材 固定 解离 漂洗 染色 制片 C.本实验中低温作用于正在分裂的细胞,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目的加倍 D.如果以洋葱幼苗为实验材料,该幼苗长成植物体之后所有细胞的染色体数目都实现了加倍 13、下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述中,正确的是( ) A.一个染色体组中不含有同源染色体 B.体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体 C.单倍体是指体细胞中含有一个染色体组的个体 D.由六倍体普通小麦的花粉经花药离体培养得到的个体就是三倍体 14、图所示三倍体无子西瓜的培育过程,A~L分别代表不同的时期,请回答下列问题: (1)图示培育三倍体无子西瓜和培育纯合二倍体依据的原理分别是_、_。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成,使细胞中染色体数目加倍,图示需用秋水仙素处理的时期是_(填字母)。 (2)图示四倍体和二倍体杂交,母本是_。三倍体无子西瓜性状_(填“能”或“不能”)遗传。 (3)G时期三倍体不能进行受精作用的原因是 。 (4)二倍体西瓜和四倍体西瓜_(填“属于”或“不属于”)同一个物种,理由是_ _ _。 提升训练 14、几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。 (1)图示果蝇发生的变异类型是_。 (2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_。 (3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F1自由交配,F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_。 (4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤:_。 结果预测: .若_, 则是环境改变; .若_, 则是基因突变; .若_, 则是减数分裂时X染色体不分离。 1、(不定项)近年来因金鱼体色多样成为观赏的一大看点,研究小组对某池塘的金鱼种群进行调查及基因鉴定,得知红色(AA)金鱼25条、花斑色(Aa)40条、白色(aa)35条。下列叙述错误的是( ) A.金鱼种群中全部A和a构成其基因库 B.不同体色数量的差异是由适应环境的变异造成的 C.基因重组产生的花斑色为自然选择提供选择材料 D.种群中A的基因频率为45%,Aa的基因型频率为40% 2、金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是( ) A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种 B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态 C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变 D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向 3、(不定项)山地存在两种鸭跖草,品种A生长于悬崖底部,品种B生长于悬崖顶部,两者具有不同的表型。在山地的某些坡度缓和的区域则存在大量A和B的杂交种C,下列相关叙述错误的是( ) A.鸭跖草A和B的适应性特征是由地理隔离造成的 B.突变和基因重组为鸭跖草A和B种群的进化提供原材料 C.杂交种C繁殖形成种群,说明鸭跖草A、B属于同一物种 D.鸭跖草A、B、C会与其捕食者以及无机环境协同进化 4、从19世纪中叶到20世纪中叶,随着工业化的发展,环境不断恶化,英国曼彻斯特地区桦尺蛾(其幼虫称桦尺蠖)种群中,与从前浅色个体占多数相比,黑色个体所占比例逐渐增加。下列叙述正确的是( ) A.控制桦尺蛾体色的基因发生了定向变异 B.黑色桦尺蛾是通过进化产生的新物种 C.黑色桦尺蛾增多是获得性遗传的证据 D.桦尺蛾体色变化趋势体现了协同进化 5、日常生活中,抗生素成功使用的同时,也给人们带来了严重的细菌耐药性问题,病菌的耐药性增强,抗生素的杀菌效果就会下降,目前这已成为全球性的难题,下列叙述正确的是( ) A.抗生素导致病菌形成新物种 B.病菌的变异对病菌本身是有害的 C.抗生素对病菌的抗药性变异进行了定向选择 D.抗生素提高了病菌的基因突变率,导致抗性基因的产生 6、(不定项)从微小的酵母菌,到独木成林的细叶榕;从善于攀援的黑猩猩到人类,不同生物之间具有很大差异。然而在细胞水平和分子水平却能揭示它们有共同的祖先,下列说法能为“生物有着共同起源”提供证据支持的是( ) A.植物、动物、细菌和真菌的细胞内,都是以ATP作为能量“货币”的 B.细胞学说中“细胞分裂产生新细胞”的观点 C.几乎所有生物都共用一套遗传密码 D.地球上最早出现的生物是自养的 7、达尔文(1809—1882)于1859年出版了《物种起源》,提出了进化论的两大学说:共同由来学说和自然选择学说。达尔文的进化论学说对人类社会产生了深刻的影响,并且随着生物科学的发展,形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。下列有关阐述,不合理的是( ) A.根据共同由来学说可以推断,现在的生物都有共同的原始祖先 B.达尔文是在了解了遗传和变异本质的基础上提出自然选择学说的 C.现代生物进化理论认为,大部分物种是通过长期的地理隔离逐渐形成的 D.达尔文的自然选择学说能科学地解释生物多样性的成因 8.加拉帕戈斯群岛位于南美洲附近的太平洋中,由13个主要岛屿组成,不同的岛屿环境有较大的差别。达尔文发现在这13个岛屿上生活着13种地雀,经过研究发现它们的祖先属于同一个物种。请用现代生物进化理论分析说明加拉帕戈斯群岛13种地雀的形成过程及原因。 (1)达尔文发现13种地雀来源于同一种原始鸟类。经进一步研究发现,这些鸟类的细胞色素c(所有生物细胞内普遍存在的一种蛋白质)的氨基酸序列几乎没有差异,这为上述结论提供了_方面的证据,能为此结论提供最直接证据的是_。 (2)13个主要岛屿形成后,各个小岛上的地雀就不会发生基因交流,原因是_。由于各个小岛上的地雀可能会出现不同的_,且累积各自的有利变异,从而彼此之间的_形成明显的差异,并逐渐出现_,最终形成了地雀新种。 (3)若某个小岛上的地雀均为善于鸣叫的莺雀,则该小岛上的全部莺雀个体的集合称为_,这是生物进化的_。该小岛上不同莺雀的形态和大小方面存在差异,体现的是_多样性。 (4)有人认为“不同的小岛上出现了不同的可遗传变异,这些可遗传变异决定了地雀的进化方向”。你_(填“同意”或“不同意”)这个观点,请说明理由:_。 学科网(北京)股份有限公司 $$