第四单元 遗传的基本规律与人类遗传病 单元大排查-【创新教程】2027年高考生物总复习大一轮讲义

高考总复习生物学 [单元大排查 [构建·单元体系] 观察现象、提出问题 作出假说 演绎推理 实验验证 得出结论 假说一演绎法 基因通常是⑤ 的DNA片段 豌豆是孟德尔选用的实验材料· 基因在染色体上厂 萨顿的假说 遗 摩尔根果蝇杂交实验 减数分裂I① 后期 ② 分离 基因分离定律 基 伴X染色体隐性遗传 分离 伴性遗传病 规 伴X染色体显性遗传 伴Y染色体遗传 发生时期 细胞学基础 实质 人类遗传 ⑥ 遗传病 类型 多基因遗传病 ③ 减数分裂I ④ 基因自由 自由 的非等位基 人类 ⑦ 遗传病 后期 组合 组合定律 因自由组合 遗传病 检测和 遗传咨询 预防 ⑧ [核心概念·必背] [长句规范·应答] 1.(必修2P3)相对性状：指一种生物的 1.短尾猫之间相互交配，子代中总是出现约 的不同表现类型。 13的长尾猫，最可能的原因是 2.(必修2P4)性状分离：指杂种后代中同时出 现 性状和 性状的现象。 3.(必修2P,)分离定律：在生物的体细胞中， 控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融 合；在形成配子时， 2.让灰色长翅雌雄果蝇杂交，子代雌雄果蝇均 分离后的遗传因子分别进入不同的配子中， 出现灰色长翅：灰色残翅：白色长翅：白 随配子遗传给 色残翅=6：2：3：1。出现该分离比的原 4.（必修2P34)伴性遗传：决定某些性状的基 因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相 因是 关联，这种现象叫作伴性遗传。 [结论语句·记清] 1.（必修2P2)豌豆在自然状态下一般都是纯 种，用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又 3.某种肉鸡(ZW型)羽毛的银色和金色是一 容易分析。 对相对性状，由位于Z染色体上的等位基因 2.(必修2P3)位于X染色体上的隐性基因的 遗传特点是：患者中男性远 女性； (S、s)控制，其中银色对金色为显性，请设计 男性患者的基因只能从母亲那里传来，以后 一组实验方案能够根据羽毛颜色直接判断 只能传给 子代鸡的性别，写出选择的亲本及子代的性 3.(必修2P2)人类遗传病通常是指由遗传物 别表现。 质改变而引起的人类疾病，主要可以分为 和 三大类。 ·152 第四单元遗传的基本规律与人类遗传病 大题专攻2 用“思维图解模板”解答遗传相关的原因、依据类题目 [典例](2024·甘肃卷节选)自然群体中太阳鹦鹉的眼色为棕色，现于饲养群体中获得了甲和乙 两个红眼纯系。为了确定眼色变异的遗传方式，某课题组选取甲和乙品系的太阳鹦鹉做正反交实 验，F雌雄个体间相互交配，F2的表型及比值如下表。回答下列问题（要求基因符号依次使 用Aa,B,b)。 表型 正交 反交 棕眼雄 6/16 3/16 题 红眼雄 216 516 棕眼雌 316 316 红眼雌 516 516 (1)太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制，判断的依据为 ;其中一对 基因位于Z染色体上，判断依据为 (2)正交的父本基因型为 ,F1基因型及表型为 (3)反交的母本基因型为 ,F1基因型及表型为 1.答题模板：基于题干信息进行演绎和推理，绘制思维过程图解，呈现完整的思维过程 2.模板应用 表中杂交子代比例为 是9：3：3：1的变式.明至少由网 6235成3535 对等位燕因控创眼色 表中正反交结不同 明有一对等位因位于性染色 体—染色体上 题策略 正交结，中棕 红眼=9：7 正交F,中的 亲本为纯系，其基因 性个体中 为38=34×2 本)、AAZ本) 型均为棕色 反交F,的基因型为AZT、Aa乙W对应的表型依次为棕色、红色 [对点演练了 (2)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负 1.(2024·福建卷节选)簇生稻具有多稻粒着 相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒 生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基 重与非簇生稻基本相同。综合上述信息，提 因，我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理 出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产 簇生稻（三粒一簇）种子，获得大量诱变株 量的思路 (M1),并从M1自交后代M2中筛选出2个 2.(2023·新课标卷节选)果蝇常用作遗传学 非簇生稻突变体株系开展相关研究，最终确 研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅 定BRD3基因参与调控簇生表型，部分流程 是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一 如图所示。 对相对性状，翅型由等位基因Tt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 回答下列问题。 结果)；长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1 (1)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒 (杂交②的实验结果)。回答下列问题。 簇生性状的形成。非簇生稻突变株中 (1)根据杂交结果可以判断，翅型的显性性 BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生 状是 ,判断的依据是 稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高 (2)根据杂交结果可以判断，属于伴性遗传 于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表 的性状是 判断的依据是 型形成中的作用机制是 结合该机制分析F2性状分离比是1：2：1，而 不是3：1的原因是 杂交①亲本的基因型是 杂交②亲本的基因型是 153素养微专题9 深研真题确定考向 B[翅型有正常翅和裂翅，假设控制翅型的基因为A、 a,体色有灰体和黄体，假设控制体色的基因为B、b。控 制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，可知两对基因 的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄 体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F表型及比例为裂翅 灰体雌虫：裂翅黄体雄虫：正常翅灰体雌虫：正常翅 黄体雄虫=2：2：1：1，分析F1表型可以发现，雌虫全 为灰体，雄虫全为黄体，又因为控制翅型和体色的两对 等位基因均不位于Y染色体上，因此可推测控制体色的 基因位于X染色体上，且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌 虫与裂翅灰体雄虫杂交，F1出现了正常翅的性状，可以 推测裂翅为显性性状，正常翅为隐性性状。由以上分析 可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXX,裂翅 灰体雄虫的基因型为AaxBY。AaXX和AaXY杂 交，正常情况下，F,中裂翅：正常翅=3：1，实际得到 F1中裂翅：正常翅=2：1，推测应该是AA存在致死情 况。AaXX和AaXBY杂交，F1表型及比例为裂翅灰 体雌虫(AaXX)：裂翅黄体雄虫(AaXY):正常翅灰 体雌虫(aaXX)：正常翅黄体雄虫（aaXY)=2：2: 1:1。AaXX和AaXY杂交，将两对基因分开计算， 先分析Aa和Aa,子代Aa:aa=2：1,让全部F,相同翅 型的个体自由交配，即2/3Aa和Aa,1/3aa和aa杂交 2/3Aa和Aa杂交，因AA致死，子代为1/3Aa、1/6aa; 1/3aa和aa杂交，子代为l/3aa,因此子代中Aa:aa=2:3, 即Aa占2/5，aa占3/5。再分析XX和XY,后代产生 XbY的概率是1/4，综上可知，F2中裂翅黄体雄虫 (AaXY)占F2总数=(2/5)×(1/4)=1/10。B正确， ACD错误。] 演练提升即时突破 1.B[无论该突变基因位于常染色体(F,正常表型个体的 基因型为Aa)、Z染色体上(F,正常表型个体的基因型 为ZAZ、ZAW)还是Z和W染色体的同源区段上(F,正 常表型个体的基因型为ZAZ、ZAW),将F1正常表型雄 性个体与亲本突变雌性个体回交，其子代表型比例均为 1：1;将F1正常表型个体相互杂交，子代表型比例接近 3:1,A错误，B正确；该突变基因的突变类型为单基因 隐性突变，减数分裂中发生的交换不影响产生的配子的 比例，BC1代表型比例不会发生变化，C错误；无论该突 变基因位于常染色体、Z染色体上还是Z和W染色体的 同源区段上，F,和BC代不同表型的性别比例均为1：1， 即统计F和C代不同表型的性别比例仍然无法确定该 基因是否位于Z染色体上，D错误。 2.C[由题意可知，F1雌、雄个体随机交配，F2中所有黑 体个体均为雄性，说明控制体色的基因位于X染色体 上，且灰体为显性性状，黑体为隐性性状，A错误；F1雌 虫(XBX)产生的配子中X(显性)和X(隐性)各占 50%,显性基因比例为1/2，B错误；F2灰体雌虫 (1/2XXB、1/2XBX)与黑体雄虫(XY)杂交，子代雄虫 中灰体(XY)与，黑体(XY)的比例为(1/2×100%+ 1/2×50%)：(1/2X50%)=3:1,C正确；F2雌虫均为 灰体(XX、XX地)，但雄虫中有灰体(XY)和黑体(Y), D错误。 3.C[据图可知，1号和2号个体不患乙病，其女儿(3号) 患乙病，不考虑X、Y染色体的同源区段，因此乙病的遗 传方式为常染色体隐性遗传，人群中男性和女性患乙病 的概率相同，又因两种遗传病中只有一种为伴性遗传 病，因此，甲病为伴性遗传病，结合图示可知，甲病可能 为伴X染色体隐性遗传病，也可能为伴X染色体显性遗 传病。若甲病为伴X染色体显性遗传病，则母亲患病， 儿子不一定患病，若甲病为伴X染色体隐性遗传病，则 母亲患病，儿子必患病，AB错误，C正确；用A/a表示与 甲病有关的基因，若甲病为伴X染色体显性遗传病，则3 号个体的基因型为XX、正常男性的基因型为XY,二 者所生后代不患甲病，若甲病为伴X染色体隐性遗传 病，则3号个体的基因型为XAX,正常男性的基因型为 XAY,二者所生后代患甲病的概率为1/4，D错误。] ·49 参考答案 单元大排查 构建单元体系 ①同源染色体②等位基因③非同源染色体④非 同源染色体上⑤有遗传效应⑥单基因⑦染色体 异常 ⑧产前诊断 核心概念必背 1.同一种性状 2.显性隐性3.成对的遗传因子发生 分离后代 结论语句记清 2.多于女儿3.单基因遗传病多基因遗传病染色 体异常遗传病 长句规范应答 1.短尾猫相互交配，子代中显性纯合子（短尾猫）致死 2.①控制灰色、白色和长翅、残翅的两对等位基因位于两 对同源染色体（或“控制灰色、白色和长翅、残翅的两对 等位基因的遗传符合自由组合定律”)；②灰色（显性）纯 合果蝇致死（或“含有灰色基因的雌雄配子不能结合”） 3.选择金色公鸡和银色母鸡杂交，子代金色鸡均为母鸡， 银色鸡均为公鸡 大题专攻2 [典例]解析：(1)依据表格信息可知，无论是正交6：2： 3:5,还是反交3：5：3：5，均是9：3：3：1的变式，故 可判断太阳鹦鹉的眼色至少由两对基因控制；但正交和 反交结果不同，说明其中一对基因位于Z染色体上。 (2)依据正交结果，F2中棕眼：红眼=9：7，说明棕眼性 状为双显性个体，红眼为单显性或双隐性个体，鹦鹁为 ZW型性别决定，在雄性个体中，棕眼为6/8=3/4×1，在 雌性个体中，棕眼为3/8=3/4×1/2，故可推知，F1中的 基因型为AaZZ乃、AaZEW,表型均为棕色，亲本为纯系， 其基因型为：aaZZ(父本)、AAZW(母本)。 (3)依据反交结果，结合第二小问可知，亲本的基因型为 AAZZ、aaZW,则F1的基因型为AaZBZ、AaZ少W,对 应的表型依次为棕色、红色。 答案：(1)6：2：3：5(3：5：3：5)是9：3：3：1的变 式正交、反交结果不同 (2)aaZZ AaZsZ、AaZW,表型均为棕色 (3)aaZW AaZZ、AaZW,表型分别为棕色、红色 对点演练 1.解析：(1)在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油 莱素甾醇含量显著高于簇生稻，则BRD3蛋白在水稻簇 生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段，BRD3蛋 白使花梗中油莱素甾醇含量降低，导致簇生表型形成。 杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油莱 素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表 型出现，因此F2性状分离比是1：2：1，而不是3：1。 (2)簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同，利 用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为：用该簇生 稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他 品系。 答案：(1)在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素 甾醇含量降低，导致簇生表型形成杂合子具有部分正 常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇 生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现 (2)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生 表型引入其他品系 2.解析：(1)具有相对性状的亲本杂交，子一代所表现出的 性状是显性性状，分析题意可知，仅考虑翅型，亲代是长 翅和截翅果蝇，杂交①子代全是长翅，说明长翅对戴翅 是显性性状 (2)分析题意，实验①和实验②是正反交实验，两组实验 中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同（正反交实验结果不 同)，说明该性状位于X染色体上，属于伴性遗传；根据 实验结果可知，翅型的相关基因位于X染色体，且长翅 是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因位 于常染色体，且红眼为显性性状，杂交①长翅红眼、截翅 紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇(RXTX)：长翅红眼雄 蝇(RXTY)=1:1,其中XT来自母本，说明亲本中雌性 是长翅红眼RRXTXT,而杂交②长翅红眼、截翅紫眼果 5 高考总复习生物学 蝇的子代长翅红眼雌蝇(RXTX):截翅红眼雄蝇 (RXY)=1:1,其中的X只能来自亲代母本，说明亲 本中雌性是截翅紫眼，基因型是rrXX,故可推知杂交 ①亲本的基因型是RRXX、rrXY,杂交②的亲本基因 型是rrXX、RRXTY。 答案：(1)长翅亲代是长翅和截翅果蝇，杂交①子代全 是长翅 (2)翅型翅型的正反交实验结果不同RRXTXT、 IIX'Y rrX'XRRXTY 第五单元遗传的物质基础 第27讲DNA是主要的遗传物质 研析考点·层级突破 考点1必备知识复盘教材夯实 1.光滑有致病性粗糙 2.(1)死亡不死亡死亡(2)R型细菌无致病性，S型 细菌有致病性被加热杀死的S型细菌无致病性R型 细菌可转化为S型细菌(3)转化因子 3.(2)蛋白质、RNA、脂质没有转化作用DNA(3)DNA 教考衔接 1. 2.×3.× 素养培优 1.减法原理。 2.实现转化时遗传物质来自S型细菌，原料和能量均来自 R型细菌。 3.(1)小鼠体内形成大量的抗R型细菌的抗体，致使R型 细菌数量减少 (2)b之前，已有少量R型细菌转化为S型细菌，S型细 菌能降低小鼠的免疫力，造成R型细菌大量繁殖。 (3)加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但 DNA在加热过程中，双螺旋解开，氢键断裂，缓慢冷却 时，其结构可恢复 (4)转化的实质是基因重组。S型细菌的DNA进入R 型细菌中，整合到R型细菌的DNA中，即发生了基因 重组。 关键能力提升 1.D[S型肺炎链球菌的菌落为光滑的，R型肺炎链球菌 的菌落是粗糙的；S型菌的蛋白质经过加热后已经失活， 但其DNA经加热后没有失去活性；S型菌中的DNA能 将部分R型菌转化为S型菌，因此从病死小鼠中分离得 到的肺炎链球菌有S型菌和R型菌；该实验证明S型菌 中存在某种转化因子，能将R型菌转化为S型菌，但不 能证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引 起的。 2.D[实验1的培养基上既有S型细菌又有R型细菌，实 验2的培养基上只有R型细菌，A、B错误；实验1与实 验2相互对照，只能说明S型细菌的DNA能使R型细 菌转化为S型细菌，不能证明DNA是主要的遗传物质， C错误，D正确。] 3.A[由于丙组加入了DNA酶，导致DNA被分解，则R 型细菌不能转化为S型细菌，所以丙组不会发生转化， A正确；本实验没有利用同位素标记技术，B错误；甲组、 乙组、丁组处理后都没有导致DNA被分解，则都能发生 转化，培养基中活菌类型为R型和S型，C错误；S型细 菌的菌体外面有多糖类的荚膜，使菌体可抵抗吞噬细胞 的吞噬，不易受到宿主正常防御机制的破坏，因此导致 生物患病，D错误。 考点2必备知识复盘教材夯实 1.(1)①DNA③寄生(2)放射性同位素标记蛋白质 DNA(4)①DNA蛋白质外壳②DNA(5)DNA 2.(1)出现病斑(2)RNA蛋白质(3)DNA 教考衔接 1./ 2.X3./ 素养培优 1.DNA和蛋白质都含有O和C,用这两种元素标记，结果 是噬菌体的蛋白质外壳和DNA都被标记，导致进行噬 菌体侵染细菌实验时，不能确定哪一种物质进入细菌， 从而不能确定哪一种物质是遗传物质。 2.肺炎链球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌的实验 证明，作为遗传物质至少要具备以下几个特点：能够精 ·49 确地自我复制；能够指导蛋白质的合成，从而控制生物 体的性状和新陈代谢的过程；具有储存遗传信息的能 力；结构比较稳定，等等。 3.标记元素所在部位分别是①④。标记DNA用的是P, ①是磷酸；标记蛋白质用的是S,只有R基（④）中可能含 有S;C、H、O、N是DNA和蛋白质共有的元素，若选择 共性元素做标记，则无法将DNA和蛋白质区分开。 关键能力提升 1.C[噬菌体侵染大肠杆菌时，只有DNA进入大肠杆菌， 蛋白质外壳没有进入，为了区分DNA和蛋白质，可用32P 标记噬菌体的DNA,用S标记噬菌体的蛋白质外壳，根 据第一组实验检测到放射性物质主要分布在沉淀物中， 说明亲代噬菌体的DNA被2P标记，根据第二组实验检 测到放射性物质主要分布在上清液中，说明第二组噬菌 体的蛋白质被5S标记，即C正确，A、B、D错误。] 2.D[大肠杆菌是原核生物，没有线粒体，D错误。] 3.C[病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基培养， A不合理；DNA与二苯胺水浴加热，溶液才会变成蓝色， 而TMV的遗传物质是RNA,B不合理；根据实验结果 可推测，TMV的遗传物质是RNA,能控制其蛋白质的 合成，C合理；该实验为相互对照实验，第一组和第二组 互为对照组与实验组，D不合理。 4.(1)在细胞生长和繁殖过程中能够准确地复制，具有遗传 的连续性；储存大量遗传信息；结构比较稳定（合理即可） (2)②TRIzol试剂④A、B组金柑是否有金柑花斑病 出现 (3)若A组金柑出现金柑花斑病，B组没有出现，则该病 毒为RNA病毒；反之则为DNA病毒 真题考法·素养演练 真题研析 [例]D[格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独 研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化 实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性 状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球菌 的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设 置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物 质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗 传物质，例如“S型菌DNA十DNA酶”组除去了DNA, B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后， 利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；烟草花 叶病毒的遗传物质是RNA,以病毒颗粒的RNA和蛋白 质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出 现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性 状，D正确。] 真题品悟 1.B[恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材 料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细 菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高 的部位聚集，A正确；艾弗里利用“减法原理”（即通过酶 解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分)去除某种化 学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），证明 DNA是遗传物质，而不是设法分离DNA和蛋白质等物 质，B错误；梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术 (用5N标记)和密度梯度离心，进行探究，C正确；毕希 纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌 细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不 含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。] 2.D[S型肺炎链球菌是原核生物，其遗传物质主要分布 于拟核。因此，S型肺炎链球菌的遗传物质主要通过拟 核传递给子代，A错误；水稻、小麦和玉米三大粮食作物 都是植物，都属于真核生物，真核生物的遗传物质是 DNA,B错误；基因指导蛋白质的合成过程是遗传信息 的表达过程，伞藻通过复制传递遗传信息，而不是表达 遗传信息，C错误；烟草叶肉细胞的遗传物质是DNA,其 单体是脱氧核苷酸，DNA水解后可产生4种脱氧核苷 酸，D正确。] 6