2026届高三一轮复习生物：知识清单遗传与进化

必修二生物 遗传与变异 课堂笔记（高一创新班） 专题一：孟德尔遗传规律 考点一、基因的分离定律 1、之前的遗传观点：融合遗传（两个亲本杂交后，双亲的遗传物质会在子代体内发生混合，使子代表现介于双亲之间的形状。） 2、豌豆作为遗传实验材料的优点 ①豌豆是自花传粉、闭花受粉的植物；即在自然状态下，只进行自交，一般均为纯种。 ②豌豆具有多对易于区分的相对性状；如豌豆茎的高度有悬殊的差异，通过观察很容易区分，进行统计。 ③豌豆花大、蝶形花冠，易于操作。 后代数目多，易于统计，结果可靠。 3、杂交实验的方法过程： 人工异花传粉的步骤为去雄→套袋→人工授粉→套袋 ①去雄：在母本花蕊未成熟时（花蕾期）除去所有雄蕊； ②套袋：目的：防止其它花粉的干扰； ③授粉：待去雄雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒到去雄花的柱头上； ④套袋：获得真正的杂种。 注意：玉米也可以作为遗传实验的材料，结合玉米花序与受粉方式模式图思考： ①玉米为雌雄同株且为单性(填“单性”或“两性”)花。 ②图中两种受粉方式中，方式Ⅰ属于自交(填“自交”或“杂交”)，方式Ⅱ属于杂交(填“自交”或“杂交”)，因此自然状态下，玉米能进行自由交配。 ③如果人工杂交实验材料换成玉米，则操作步骤为套袋→人工授粉→套袋。 4、 一对相对性状的遗传实验 实验方法：假说—演绎法：在观察和分析的基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是对的，反之，则说明假说是错误的。 孟德尔验证假说的方法是测交 F2性状分离比3：1须满足的条件： ①F1形成的配子数目相等，且生活力相同； ②雌雄配子结合的机会均等； ③F2不同基因型个体存活率相同； ④遗传因子之间显隐性关系为完全显性； ⑤观察子代样本数目足够多。 5、性状分离比的模拟实验 ①方法步骤：两个小桶放入2种彩球各10个→摇匀→分别从两支桶里随机抓取一个，记录组合→放回→重复50-100次； ②两支小桶分别代表雌雄生殖器官； 两支小桶内的彩球分别代表雌雄配子； 彩球组合代表：生物在生殖过程中，雌雄配子随机结合生成后代； ③结论：彩球组合种类：3种； 组合类型数量比：DD、Dd、dd=1：2：1； 6、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，不相融和；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 ①细胞学基础(如图所示) (2)研究对象、发生时间、实质及适用范围 7、交配类型的辨析及应用 【分离定律常见题型】 一、判断显隐性： 1．根据子代性状判断 (1)不同性状的纯合亲本杂交⇒子代只出现一种性状⇒子代所出现的性状为显性性状。 (2)相同性状的亲本杂交⇒子代出现不同性状⇒子代所出现的新性状为隐性性状。 子代性状分离比为3∶1⇒ 2．根据遗传系谱图进行判断 3．合理设计杂交实验进行判断 二、纯合子与杂合子的判断 三、分离定律的概率计算：自交与自由交配 1．自交的概率计算 (1)杂合子Dd连续自交n代(如图1)，杂合子比例为()n，纯合子比例为1－()n，显性纯合子比例＝隐性纯合子比例＝[1－()n]×。纯合子、杂合子所占比例的坐标曲线如图2所示： (2)杂合子Aa连续自交且逐代淘汰隐性个体的概率计算 连续自交n代，显性个体中，纯合子的比例为，杂合子的比例为。 2．自由交配的概率计算 (1)若杂合子Aa连续自由交配n代，杂合子比例为，显性纯合子比例为，隐性纯合子比例为； 若杂合子Aa连续自由交配n代，且逐代淘汰隐性个体后，显性个体中，纯合子比例为，杂合子比例为。 (2)自由交配问题的两种分析方法：如某种生物基因型AA占，Aa占，个体间可以自由交配，求后代中AA的比例。 F1基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝∶∶＝4∶4∶1；F1表现型的比例为A_∶aa＝∶＝8∶1。 【典型例题】 用基因型为 的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交 配并逐代淘汰隐性个体，根据各代 基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是( ) A. 曲线Ⅱ的 中 基因型频率为0.4 B. 曲线Ⅲ的 中 基因型频率为0.4 C. 曲线Ⅳ的 中纯合体的比例比上一代增加 D. 曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间 和 的基因频率始终相等 答案C [解析] 对题目中提到四种交配方式逐一分析。①杂合子连续自交： 中 基因型频率为 ，图中曲线Ⅳ符合，连续自交得到的 中纯合子比例为 ， 中纯合子的比例为 ，二者之间的差值是 ，C错误。由于在杂合子的连续自交过程中没有选择，各代间 和 的基因频率始终相等，故D项中关于曲线Ⅳ的描述正确。②杂合子随机交配：亲本中 的基因型频率为1，随机交配子一代中 的基因型频率为 ，继续随机交配基因型频率不受干扰， 和 的基因频率不改变， 的基因型频率也保持定值，曲线Ⅰ符合小麦的此种交配方式，同时D项中关于曲线Ⅰ的描述正确，D正确。③连续自交并逐代淘汰隐性个体：亲本中 的基因型频率为1，自交一次并淘汰隐性个体后 的基因型频率为 ，第二次自交并淘汰隐性个体后 的基因型频率为 ，即0.4，第三次自交并淘汰隐性个体后 的基因型频率为 ，所以曲线Ⅲ为连续自交并逐代淘汰隐性个体，B正确。④随机交配并逐代淘汰隐性个体：基因型为 的亲本随机交配一次（可视为自交），产生的子一代淘汰隐性个体后 的基因型频率为 ，再随机交配产生子二代并淘汰隐性个体， 的基因频率为 ， 的基因频率为 ，产生子三代中 的基因型频率为0.4，曲线Ⅱ符合，A正确。 四、不完全显性 不完全显性：杂合子个体的性状表现介于显性和隐性的亲本之间的显性表现形式，如等位基因A和a分别控制红花和白花。在完全显性时，Aa自交后代中红花∶白花＝3∶1，在不完全显性时，Aa自交后代中红花(AA)∶粉红花(Aa)∶白花(aa)＝1∶2∶1。 1、在牵牛花的遗传实验中，用纯合红色牵牛花和纯合白色牵牛花杂交，F1全是粉红色牵牛花。将F1自交后，F2中出现红色、粉红色和白色三种类型的牵牛花，比例为1∶2∶1，如果取F2中的粉红色牵牛花和红色牵牛花进行自交，则后代表现型及比例应该为(　　) A．红色∶粉红色∶白色＝1∶2∶1 B．红色∶粉红色∶白色＝3∶2∶1 C．红色∶粉红色∶白色＝1∶4∶1 D．红色∶粉红色∶白色＝4∶4∶1 答案　B 2、安达卢西亚鸡的毛色有蓝色、黑色和白点三种，且由一对等位基因(B、b)控制。下表为相关遗传实验研究结果，下列分析错误的是(　　) 组别 P F1 1 黑色×蓝色 黑色∶蓝色＝1∶1 2 白点×蓝色 蓝色∶白点＝1∶1 3 黑色×白点 全为蓝色 A.蓝色安达卢西亚鸡的基因型为Bb，黑色鸡和白点鸡都是纯合子 B．蓝色的安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代有三种表现型 C．黑色安达卢西亚鸡群随机交配，产生的后代中约有1/3为白点鸡 D．一只蓝色安达卢西亚母鸡，不考虑交叉互换基因突变，则该鸡的一个次级卵母细胞的毛色基因组成为BB或bb 答案　C 五、从性遗传 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，这种现象主要通过性激素起作用。从性遗传和伴性遗传的表现型都与性别有密切的联系，但它们是两种截然不同的遗传方式。伴性遗传的基因位于性染色体上，而从性遗传的基因位于常染色体上；从性遗传的基因在传递时并不与性别相联系，其与位于性染色体上基因的传递有本质区别。从性遗传的本质为：表现型＝基因型＋环境条件(性激素种类及含量差异)。 项目 BB Bb bb 男 非秃顶 秃顶 秃顶 女 非秃顶 非秃顶 秃顶 1、人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制，结合下表信息，下列相关判断不正确的是(　　) A.非秃顶的两人婚配，后代男孩可能为秃顶 B．秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶 C．非秃顶男与秃顶女婚配，生一个秃顶男孩概率为1/2 D．秃顶男与非秃顶女婚配，生一个秃顶女孩的概率为0 答案　D 2、已知等位基因Bb、B＋位于常染色体上，分别决定山羊有胡子和无胡子，但是Bb在雄性中为显性基因，B＋在雌性中为显性基因。有胡子雌山羊与无胡子雄山羊的纯合亲本杂交产生F1，F1雌雄个体交配产生F2。下列判断中错误的是(　　) A．F1中雄性无胡子，雌性有胡子 B．亲本的基因型为雌羊BbBb，雄羊B＋B＋ C．F2雌山羊中有胡子个体占1/4 D．F2雄山羊中有胡子个体占3/4 答案　A 六、复等位基因 在一个群体内，同源染色体的某个相同位置上的等位基因超过2个，此时这些基因就称为复等位基因。不要误认为“复等位基因”违背了体细胞中遗传因子“成对存在”原则，事实上“复等位基因”在体细胞中仍然是成对存在的。 1、研究发现，豚鼠毛色由以下等位基因决定：Cb－黑色、Cc－乳白色、Cs－银色、Cx－白化。为确定这组基因间的关系，进行了部分杂交实验，结果如下，据此分析，下列说法正确的是(　　) 杂交组合 亲代表现型 子代表现型 黑 银 乳白 白化 1 黑×黑 22 0 0 7 2 黑×白化 10 9 0 0 3 乳白×乳白 0 0 30 11 4 银×乳白 0 23 11 12 A.两只白化豚鼠杂交，后代不会出现银色个体 B．该豚鼠群体中与毛色有关的基因型共有6种 C．无法确定这组等位基因间的显性程度 D．两只豚鼠杂交的后代最多会出现四种毛色 答案　A 2、某哺乳动物的背部皮毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制，且A1、A2和A3之间共显性(即A1、A2和A3任何两个组合在一起时，各基因均能正常表达)，下图表示基因对背部皮毛颜色的控制关系。下列叙述错误的是(　　) A．图中体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 B．背部的皮毛颜色的基因型有6种，其中纯合子有3种 C．背部的皮毛颜色为白色的个体一定为纯合子 D．某白色雄性个体与多个黑色雌性个体交配，后代有三种毛色，则其基因型为A2A3 答案　C 性别类型 基因型 雄性植株 aDa+、aDad 雌性植株 adad 两性植株（雌雄同株） a+a+、a+ad 3、原产欧洲南部喷瓜的性别不是由性染色体决定，而是由3个复等位基因aD、a+、ad决定的。aD对a+为显性，a+对ad为显性，它们的性别表现与基因型如下表所示．现有两株喷瓜杂交，产生的后代有雄性、雌雄同株、雌性这三种性别的表现型，则其比例为（　　） A. 4：2：1 B. 3：1：1 C. 2：1：1 D. 1：2：2 答案　C 七、致死问题 (1)隐性致死：隐性基因存在于同一对同源染色体上时，对个体有致死效应，如镰刀型细胞贫血症(红细胞异常，使人死亡)；植物中的白化基因，使植物不能形成叶绿素，从而不能进行光合作用而死亡。 (2)显性致死：显性基因具有致死效应，如人的神经胶质症(皮肤畸形生长，智力严重缺陷，出现多发性肿瘤等症状)。显性致死又分为显性纯合致死和显性杂合致死。 (3)配子致死：指致死基因在配子时期发生作用，从而不能形成有生活力的配子的现象。 (4)合子致死：指致死基因在胚胎时期或幼体阶段发生作用，从而不能形成活的幼体或个体的现象。 1、一豌豆杂合子(Aa)植物自交时，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%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%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%死亡造成的 D．若自交后代的基因型比例是1∶2∶1，可能有50%的花粉死亡 答案　B 2、紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对等位基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图。据此作出的推测，合理的是(　　) A．重瓣对单瓣为显性性状 B．紫罗兰单瓣基因纯合致死 C．缺少B基因的配子致死 D．含B基因的雄或雌配子不育 答案　D 3.[多选]某种雌雄同株植物叶片形状的圆形和针形受一对基因 、 控制，A对 为显性，基因型为 的植株表现为针叶。以下分析错误的是( ) A. 若 植株自交，淘汰掉 中的 植株，剩余植株自由交配， 中圆叶:针叶 B. 若 使花粉一半死亡， 植株自交，后代圆叶:针叶 C. 若 使花粉完全死亡， 植株自交得 ， 自交所得 中 D. 若基因型 致死，则圆叶植株自交得 ， 自由交配所得 中圆叶:针叶 答案BC [解析] 植株自交得 ，若淘汰掉 中的 植株，则剩余植株中 （可产生的配子类型及所占比例为 、 ），剩余植株自由交配得 ， 中圆叶 ：针叶 ，A正确；若 使花粉一半死亡， 植株自交，雄配子中 占 ， 占 ，雌配子中 占 ， 占 ，后代圆叶:针叶 ，B错误；若 使花粉完全死亡， 植株自交得 ， 自交，所得 的基因型及所占比例为 、 ，即 中 ，C错误；若基因型 致死，则圆叶植株的基因型均为 ，其自交所得的 的遗传因子组成及所占比例为 、 ， 自由交配， 的基因型及所占比例为 、 ，即圆叶:针叶 ，D正确。 考点二：基因的自由组合定律 1、两对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 (1)观察现象，提出问题 (2)分析问题，提出假说 ①提出假说 a．两对相对性状分别由两对遗传因子控制。 b．F1在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合。 c．F1产生的雌配子和雄配子各有4种：YR、Yr、yR、yr，且数量比相等。 d．受精时，雌雄配子的结合是随机的。 ②遗传图解 (3)演绎推理，验证假说 (4)分析结果，得出结论：实验结果与演绎结果相符，假说成立，得出自由组合定律。 注意：在两对遗传因子分别控制两对相对性状的实验中： ①亲本不是只有YYRR和yyrr杂交才能出现后代只有YyRr一种基因型的情况，YYrr和yyRR也可以。 ②只有YyRr自交，后代才能出现9:3:3:1的比例。 ③Yyrr和yyRr后代也能出现1:1:1:1比例，但不是测交。 2、 自由组合定律 控制不同性状的遗传因子的分离和自由组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 (1)细胞学基础 (2)实质、发生时间及适用范围 3、孟德尔获得成功的原因 4、孟德尔遗传规律的再发现 ①1909年，丹麦生物学家--约翰逊将“遗传因子”改成基因。并提出“表现型”和“基因型”概念。 控制相对性状的基因叫做等位基因。 ②因为孟德尔的杰出贡献，被公认为“遗传学之父” 【自由组合常见题型】 一、9：3：3：1变式 原因分析 AaBb自交后代性状比 测交后代性状比 当双显性基因同时出现时为一种表现，其余基因型为另一种表现(9A_B_):(3A_bb+3aaB_+1aabb) 9：7 1：3 只要有显性基因存在其表现型就一致，其余基因型为另一种。 15：1 3：1 双显、单显、双隐分别对应一种表现 9：6：1 1：2：1 一对等位基因中，隐性基因a制约其他显性基因的作用 9：3：4 1：1：2 一对等位基因中，显性基因A制约其他显性基因的作用 12：3：1 2：1：1 一种显性基因A抑制另一种显性基因B的作用，使后者的作用不能表现出来 13：3 3：1 如果该性状是由两对等位基因控制的，我们就可以从AaBb自交后代的情况去进行分析。如果有两对以上的等位基因去控制该生物性状，很有可能是双杂合自交，其他均为基因均为纯合。 1、水稻抗稻瘟病是由基因R控制的，细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．亲本的基因型是RRBB、rrbb B．F2中弱抗病植株中纯合子占2/3 C．F2中全部抗病植株自交，后代抗病植株占8/9 D．不能通过测交鉴定F2易感病植株的基因型 答案　D 2、某植物花色遗传受A、a和B、b两对等位基因控制。当不存在显性基因时，花色为白色，当存在显性基因时，随显性基因数量的增加，花色红色逐渐加深。现用两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株和4种红花植株，按红色由深至浅再到白的顺序统计出5种类型植株数量比例为1∶4∶6∶4∶1。下列说法正确的是(　　) A．该植物的花色遗传不遵循基因的自由组合定律 B．亲本的基因型一定为AABB和aabb C．F2中AAbb和aaBB个体的表现型与F1相同 D．用F1作为材料进行测交实验，测交后代有4种表现型 答案　C 3、旱金莲由三对等位基因控制花的长度，这三对基因分别位于三对同源染色体上，作用相等且具叠加性。已知每个显性基因控制花长为5 mm，每个隐性基因控制花长为2 mm。花长为24 mm的同种基因型个体相互授粉，后代出现性状分离，其中与亲本具有同等花长的个体所占比例最可能是(　　) A. B. C. D. 答案　D 二、致死类型归类分析 举例： 若出现以下合子致死： AaBb自交后代比例 测交后代比例 AA显性基因纯合致死： 6：2：3：1 1：1：1：1 显性基因纯合致死： 4：2：2：1 1：1：1：1 aa隐性基因纯合致死： 9：3 1：1 双隐性纯合致死： 9：3：3 1：1：1 若出现配子致死： AaBb自交后代比例 测交后代比例 AB雄配子致死： 5：3：3：1 1：1：1 Ab雄配子致死：同aB 7：1：3：1 1：1：1 ab雄配子致死： 8：2：2 1：1：1 1、某植物有白花和红花两种性状，由等位基因R/r、I/i控制，已知基因R控制红色素的合成，基因I会抑制基因R的表达。某白花植株自交，F1中白花∶红花＝5∶1；再让F1中的红花植株自交，后代中红花∶白花＝2∶1。下列有关分析错误的是(　　) A．基因R/r与I/i独立遗传 B．基因R纯合的个体会致死 C．F1中白花植株的基因型有7种 D．亲代白花植株的基因型为RrIi 答案　C 2.在小鼠的一个自然种群中，体色有黄色(Y)和灰色(y)，尾巴有短尾(D)和长尾(d)，两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配，F1的表型为：黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾＝4∶2∶2∶1 。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是(　　) A．黄色短尾亲本能产生4种正常配子 B．F1中致死个体的基因型共有4种 C．表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种 D．若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配，则F2代中灰色短尾鼠占2/3 答案B　[根据题意分析已知，只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死)，因此亲本黄色短尾个体的基因型为YyDd，它能产生YD、Yd、yD、yd 4种正常配子，A正确；已知YY或DD都导致胚胎致死，所以YyDd相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD共5种，B错误；因为YY或DD都导致胚胎致死，所以表型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd 1种，C正确；F1中的灰色短尾的基因型为yyDd(yyDD胚胎致死)，它们自由交配，后代基因型有yyDD、yyDd、yydd，比例为1∶2∶1，其中yyDD胚胎致死，所以只有yyDd、yydd 2种，其中yyDd(灰色短尾鼠)占2/3，D正确。] 3.（不定项）某种植物的花色同时受A、a与B、b两对基因控制，基因型为A_bb的植株开蓝花，基因型为aaB_的植株开黄花。将蓝花植株(♀)与黄花植株()杂交，取F1中红花植株自交得F2。F2的表型及其比例为红花∶黄花∶蓝花∶白花＝7∶3∶1∶1.则下列分析中正确的是(　　) A．F2中基因型为Aa的杂合子致死 B．F1产生的配子中某种雌、雄配子同时致死 C．亲本蓝花植株和F2蓝花植株的基因型一定为Aabb D．F1产生的配子中，Ab雌配子或Ab雄配子致死 答案CD 　[F1红花植株自交所得F2中出现了开黄花(aaB_)和蓝花(A_bb)的个体，说明F1同时含有A、a，B、b基因，故F1红花的基因型为AaBb；若没有致死情况，则F1自交产生的F2的表型及比例为A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb＝9∶3∶3∶1，事实上，F2的表型及比例是红花(A_B_)∶黄花(aaB_)∶蓝花(A_bb)∶白花(aabb)＝7∶3∶1∶1，白花的基因型是aabb，则可推知含有ab的雌配子和雄配子都是可育的，又由A_bb(蓝花)的比值是1而不是3，可推知含有Ab的雌配子或者是雄配子致死，A、B错误，D正确；结合分析可进一步推知，F2中蓝花植株的基因型和亲本蓝花植株的基因型都是Aabb，C错误。] 4.玉米籽粒颜色由E、e与R、r两对独立遗传的等位基因控制。基因型为EeRr的紫粒玉米自交，子代性状分离比为紫粒∶白粒＝5∶7。下列有关叙述不正确的是 （　　） A.基因E、R同时存在的玉米籽粒颜色为紫色，否则为白色 B.基因型为ER的雌配子或雄配子不育，导致性状分离比出现偏差 C.基因型为EeRr的玉米作父本或母本进行测交，可判断致死配子种类 D.基因型为EERr和eeRr的玉米进行正反交，子代的性状分离比相同 答案　D 解析　理论上，EeRr自交后代基因型比例是E_R_∶E_rr∶eeR_∶eerr＝9∶3∶3∶1，而题干中EeRr表现为紫粒，自交后代紫粒∶白粒＝5∶7，说明E_rr、eeR_、eerr表现为白粒，A正确；与9∶3∶3∶1相比，5∶7的比例说明E_R_少了4份，因此基因型为ER的雌配子或雄配子不育，B正确；运用EeRr的玉米作父本或母本进行测交，可判断致死配子是雄配子还是雌配子，C正确；由于ER的雌配子或雄配子不育，因此基因型为EERr和eeRr的玉米进行正交反交的结果不同，D错误。 3、 自由组合中的自交、测交和自由交配问题 纯合黄色圆粒豌豆(YYRR)和纯合绿色皱粒豌豆(yyrr)杂交后得F1，F1再自交得F2，若F2中绿色圆粒豌豆个体和黄色圆粒豌豆个体分别进行自交、测交和自由交配，所得子代的表型及比例分别如下表所示： 项目 表型及比例 yyR_ (绿圆) 自交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝5∶1 测交 绿色圆粒∶绿色皱粒＝2∶1 自由交配 绿色圆粒∶绿色皱粒＝8∶1 Y_R_ (黄圆) 自交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝25∶5∶5∶1 测交 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝4∶2∶2∶1 自由交配 黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒＝64∶8∶8∶1 1．某种蝴蝶紫翅(P)对黄翅(p)是显性，绿眼(G)对白眼(g)为显性，两对基因分别位于两对同源染色体上，生物小组同学用紫翅绿眼和紫翅白眼的蝴蝶进行杂交，F1出现的性状类型及比例如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．上述亲本的基因型是PpGg×Ppgg B．F1中紫翅绿眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，相应性状之比是15∶5∶3∶1 C．F1中紫翅白眼个体自交(基因型相同个体间的交配)，其中纯合子所占比例是2/3 D．F1中紫翅绿眼个体与黄翅白眼个体交配，则F2相应性状之比是3∶3∶1∶1 答案　D 2、在孟德尔两对相对性状的杂交实验中，用纯合的黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆(yyrr)作亲本杂交得F1，F1全为黄色圆粒，F1自交得F2。在F2中，①用绿色皱粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，②用绿色圆粒人工传粉给黄色圆粒豌豆，③让黄色圆粒自交，三种情况独立进行实验，则子代的表现型比例分别为(　　) A．①4∶2∶2∶1　②15∶8∶3∶1　③64∶8∶8∶1 B．①3∶3∶1∶1　②4∶2∶2∶1　 ③25∶5∶5∶1 C．①1∶1∶1∶1　②6∶3∶2∶1　 ③16∶8∶2∶1 D．①4∶2∶2∶1　②16∶8∶2∶1　③25∶5∶5∶1 答案　D 3．已知水稻的抗旱性(A)与多颗粒(B)属于显性性状，各由一对等位基因控制且独立遗传。现有抗旱、多颗粒植株若干，对其进行测交，子代的表现型的比例为抗旱多颗粒∶抗旱少颗粒∶敏感多颗粒∶敏感少颗粒＝2∶2∶1∶1，若这些抗旱、多颗粒植株相互授粉后代性状分离比为(　　) A．15∶5∶3∶1 B．25∶5∶5∶1 C．24∶8∶3∶1 D．25∶15∶15∶9 答案　C 4．某植物的花色有紫色和蓝色两种，由A、a和B、b两对等位基因控制，两对基因独立遗传。已知aaBB和aaBb这两种基因型开蓝花，其他都开紫花，现有基因型为AaBb的紫色植株自交后，得到F1紫花∶蓝花＝13∶3，现取所有F1的紫花植株随机交配，则F2中紫花与蓝花的比例(　　) A．153∶16 B．120∶169 C．25∶169 D．25561∶3 000 答案　A 四、验证两对等位基因的遗传是否遵循自由组合定律的方法 验证方法 结论 自交法 F1自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则遵循基因的自由组合定律，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制 测交法 F1测交后代的性状比例为1∶1∶1∶1，由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，则遵循自由组合定律 花粉鉴定法 F1若有四种花粉，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律 单倍体育种法 取花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，若植株有四种表现型，比例为1∶1∶1∶1，则遵循自由组合定律 1、某动物细胞中位于常染色体上的基因A、B、C分别对a、b、c为显性。现用两个纯合个体杂交得F1，F1测交的结果为aabbcc∶AaBbCc∶aaBbcc∶AabbCc＝1∶1∶1∶1。则F1体细胞中三对基因在染色体上的位置是(　　) 答案　B 2、在普通的棉花中导入能控制合成毒素蛋白的B、D基因。已知棉花短纤维由基因A控制，现有一基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株(减数分裂时不发生交叉互换，也不考虑致死现象)自交，子代表现型及比例为短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫＝2∶1∶1，则导入的B、D基因位于(　　) 答案　B A．均在1号染色体上 B．均在2号染色体上 C．均在3号染色体上 D．B基因在2号染色体上，D基因在1号染色体上 3、已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制，A基因控制色素合成，该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见表。 基因型 A_bb A_Bb A_BB　aa_ _ 表现型 深紫色 淡紫色 白色 有人认为A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，也有人认为A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。 实验步骤：让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交，观察并统计子代红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。 实验预测及结论： ①若子代红玉杏花色为__________________________________________________________， 则A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上。 ②若子代红玉杏花色为_______________________________________________________， 则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和B在同一条染色体上。 ③若子代红玉杏花色为_________________________________________________________， 则A、a和B、b基因位于一对同源染色体上，且A和b在同一条染色体上。 (4)若A、a和B、b基因分别位于两对同源染色体上，则取淡紫色红玉杏(AaBb)自交，F1中白色红玉杏的基因型有________种，其中纯种个体大约占________。 答案　(1)液泡膜　H＋跨膜运输　(2)AABB×AAbb或aaBB×AAbb　(3)①深紫色∶淡紫色∶白色＝3∶6∶7　②淡紫色∶白色＝1∶1　③深紫色∶淡紫色∶白色＝1∶2∶1　(4) 5　 3/7 专题二：特殊的有丝分裂---减数分裂 一、概念：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。在减数分裂过程中，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 魏斯曼预言：配子的形成需要分裂后染色体数目减半，可见它不是通过普通的有丝分裂产生的，而是通过一种特殊方式的有丝分裂，即减数分裂产生的。 二、精子的形成过程 1、场所：雄性动物生殖器官----睾丸的曲细精管 时间：雄性动物性成熟时 2、减数分裂的过程。 精细胞经过复杂的变形成为精子。精子呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。 三、卵细胞的形成过程 1.场所: 雌性动物生殖器官----卵巢，内部有卵泡，卵泡中央就是卵细胞。 2.卵细胞的形成过程与精子基本相同。 主要区别是：初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫次级卵母细胞，小的叫第一极体。次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期进行的仍为不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的第二极体。第一极体却均等分裂形成两个第二极体。最后三个第二极体会退化消失。卵细胞的形成不需要经过变形。 注意：①一个卵原细胞不均等分裂最终只形成一个体积较大的卵细胞，这有什么意义？ 使卵细胞的体积尽可能的大，储存足够的营养物质，保证受精后受精卵早期发育的物质和能量供应。 ②注意区分雌雄生殖细胞：若减数分裂Ⅰ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Ⅱ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。 四、受精作用 1.概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.过程：在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。不久后，精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合，彼此染色体汇合在一起。 3.结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。 注意： ①未受精时卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行的比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃。 ②形成受精卵后，受精卵开始进行细胞分裂和分化，新生命由此开始了遗传物质和环境相互作用的发育过程。 4.减数分裂和受精作用的意义： 就进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 4、 减数分裂过程中DNA、染色体及染色单体数目的规律性变化 6、 观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片 1、实验原理 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 2、实验步骤注意事项： （1）实验材料选择：宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料，原因： ①雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。 ②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，有的排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数第二次分裂。 （2）不止观察到一种分裂方式：动物的精巢、卵巢以及植物的花药中的细胞既进行有丝分裂又进行减数分裂，故观察到的图像应存在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式，其染色体数目有三种情况：n、2n、4n(假设亲代为二倍体)。 （3）不能观察到一个细胞减数分裂的全过程：如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死，无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程，需通过移动装片，从不同的视野中寻找。 七、常见问题 1、减数分裂和有丝分裂的比较 分裂的细胞 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 染色体复制时期 减数第一次分裂前的间期 间期 细胞分裂次数 2次 1次 联会、四分体 发生在减数第一次分裂前期 不出现 交叉互换(基因重组) 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 不发生 同源染色体分离 发生在减数第一次分裂后期 不发生 着丝点分裂 发生在减数第二次分裂后期 发生在后期 子细胞间的遗传物质 不一定相同 一般相同 可遗传变异 基因突变、基因重组、染色体变异 基因突变、染色体变异 2、配子来源 ①不考虑交叉互换 图1是某生物一个初级精母细胞，图2是该生物产生的五个精细胞 两个精细胞染色体完全相同：如②④ 两个精细胞染色体互补：如①② 两个精细胞染色体有的相同，有的互补：①⑤ ②考虑互换（仅某一对同源染色体发生一次交叉互换） 3、配子中染色体组合多样性 减数分裂过程中形成配子种类（不考虑交叉互换） 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 4、细胞分裂和变异： ①减数分裂和基因重组： 等位基因的分离可能发生在什么时期？ ②细胞分裂和基因突变： ③减数分裂和染色体变异： 几种常考变异类型产生配子的分析方法 专题三：基因在染色体上 考点一：基因在染色体上的假说和证据 一、萨顿的假说 实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似； 实验方法：类比推理法 推论：基因位于染色体上，因为基因和染色体行为存在着明显的。 （1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。 （2）在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对的。在配子中只有成对的基因中的一个，同样，也只有成对的染色体中的一条。 （3）体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方。同源染色体也是如此。 （4）非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数分裂Ⅰ后期也是自由组合的。 二、基因位于染色体上的实验证据 1、摩尔根实验材料：果蝇 选取果蝇的优点是：①个体小，容易饲养②繁殖速度快 ③具有明显的相对性状，便于观察统计 ④染色体数目少，便于观察 2、实验设计： P 红眼（雌） × 白眼（雄） 红眼（雌、雄） F1雌雄交配 F1 红眼（雌、雄） 白眼（雄） F2 3/4 1/4 3、实验结果解释： 从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，F1的表现型红眼是显性性状，F2的红眼和白眼之间的数量比是3：1，这样的遗传表现符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。 4、摩尔根的假设： （1） 常染色体 XX（同型的）：雌性果蝇中 性染色体： XY（异型的）：雄性果蝇中 （2）假设：控制白眼的基因（用w表示）在X染色体上，而Y染色体不含有它的等位基因。 5、测交实验验证： 6、结论：控制果蝇眼色的基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的等位基因。 7、摩尔根和他的学生们发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，同时也说明了基因在染色体上呈线性排列。 注意：人类基因组计划：目的揭示人类基因组遗传信息，测定人的24条染色体的DNA序列。 考点二：伴性遗传 一、性别决定 1、概念：雌、雄异体的生物决定性别的方式。性别通常由性染色体决定（也受环境影响），分为XY型和ZW型。 项目 XY型 ZW型 染色体组成 雌性 常染色体＋XX(同型) 常染色体＋ZW（异型） 雄性 常染色体＋XY（异型） 常染色体＋ZZ(同型) 生物类型 所有哺乳动物、人类、果蝇、某些鱼类、两栖类等 鸟类、一些蛾蝶类 人类的X染色体携带着许多基因，Y染色体只有X染色体大小的1/5左右，携带的基因比较少。 XY是一对同源染色体，存在同源区段（I）和非同源区段（II，III） 注意：①如下生物无性染色体 a．所有无性别之分的生物均无性染色体，如酵母菌等。 b．虽有性别之分，但雌雄同株(或雌雄同体)的生物均无性染色体，如玉米、水稻等。 c．虽有性别分化且为雌雄异体，但其雌雄性别并非取决于“染色体类型”而是取决于其他因素，如蜜蜂、蚂蚁等。 ②性染色体上的基因未必均与性别决定有关，如色觉基因、某些凝血因子基因均位于X染色体上，而外耳道多毛基因则位于Y染色体上。此外性染色体并非只存在于生殖细胞中。 二、伴性遗传 伴性遗传：基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。 1、伴X染色体隐性遗传-----人类红绿色盲遗传、血友病、果蝇的白眼遗传等 致病基因：位于X染色体III区段、隐性基因。 遗传特点：①常出现隔代和交叉遗传 ②患者中男患者多于女患者 ③女性患者的父亲和儿子必病 2、伴X染色体显性遗传-----抗维生素D佝偻病 致病基因:位于X染色体III区段,显性基因。 遗传特点：①常出现连续遗传 ②患者中女患者多于男患者，部分女性患者症状较轻 ③男患者的母亲和女儿必病 3、伴Y染色体遗传---人类外耳道多毛症 基因位置：基因位于Ｙ染色体II区段） 患病特点：患者均为男性，女性不患病，遗传规律是传男不传女 。 4、 伴性遗传的应用：①人类遗传病的预测、优生、诊断 婚配实例 生育建议及原因分析 男性正常×女性色盲 生女孩；原因：该夫妇所生男孩均患色盲 抗维生素D佝偻病男性×女性正常 生男孩；原因：该夫妇所生女孩全患病，而男孩正常 　　②优良品种的选育(芦花鸡与非芦花鸡的选育）：芦花雌鸡ZBW和非芦花ZbZb做亲本 三、遗传系谱题的解题方法 第一步：确认或排除细胞质遗传 第二步： 遗传方式判断的两个技巧 ①“双亲正常，女儿有病”，可确定为常染色体隐性遗传病(如图1)；“双亲有病，女儿有正”，可确定为常染色体显性遗传病(如图2)。 ②图3中若“患者的父亲不携带致病基因”，可排除常染色体隐性遗传病，确定为伴X染色体隐性遗传病；图3中若“患者的父亲携带致病基因”，可排除伴X染色体隐性遗传病。 四、基因位置的确认 1．在常染色体上还是在X染色体上 (1)未知显隐性 ①方法：正反交法 ②结果预测及结论： a．若正反交结果相同，则相应的控制基因位于常染色体上。 b．若正反交结果不同，且子代性状表现与性别有关，则相应的控制基因位于性染色体上。 (2)已知显隐性 ①方法：隐同显异（纯合） ②结果预测及结论： a．若子代中雄性个体全为隐性性状，雌性个体全为显性性状，则相应的控制基因位于X染色体上。 b．若子代中雌雄个体具有相同的性状分离比，则相应的控制基因位于常染色体上。 2．判断基因是位于X、Y染色体的同源区段还是仅位于X染色体上 (1)方法：隐同显异（纯合） (2)结果预测及结论： ①若子代全表现为显性性状，则相应的控制基因位于X、Y的同源区段。 ②若子代中雌性个体全表现为显性性状，雄性个体全表现为隐性性状，则相应的控制基因仅位于X染色体上。 3、判断基因位于X、Y染色体的同源区段还是常染色体上 方法：隐同显异（杂合） 考点三：人类遗传病 一、1、人类遗传病的概念：通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病。 发生原因：①基因突变②染色体变异③环境影响，特别是多基因遗传病 2、类型： 单基因遗传病：受一对等位基因控制的遗传病 多基因遗传病：受两对或两对以上等位基因控制的遗传病 染色体异常遗传病：也称染色体病，指由染色体变异引起的遗传病 分类 常见病例 遗传特点 单基因遗传病 常染色体 显性 并指、多指、软骨发育不全 ①无性别差异 ②含致病基因即患病 隐性 白化病、苯丙酮尿症、镰状细胞贫血、先天性聋哑 ①无性别差异 ②隐形纯合发病 伴X染色体 显性 抗维生素D佝偻病、遗传性慢性肾炎 ①与性别有关，含致病基因即患病，女性多发②有连续遗传现象 隐性 红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良 ①与性别有关，纯合女性或含致病基因的男性患病，男性多发；②有隔代交叉遗传现象 伴Y染色体遗传 外耳廓多毛症 具有男性“代代传”的特点 多基因遗传病 原发性高血压、青少年型糖尿病、冠心病、哮喘、唇裂、无脑儿 ①常表现为家族聚集现象；②易受环境影响；③群体发病率较高 染色体异常遗传病（染色体病） 猫叫综合征、21三体综合征、性腺发育不良等 往往造成较严重的后果，甚至胚胎期就引起自然流产 注意：①上述三类遗传病只有单基因遗传病遗传时符合遗传定律。 ②携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如Aa不是白化病患者； 不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病。 ③区分“含有致病基因的个体”和“致病基因携带者” 若致病基因为d，则含有致病基因的个体包括Dd和dd，致病基因携带者只有Dd ④区分：先天性疾病、后天性疾病和家族性疾病 先天性疾病和家族性疾病不一定是遗传病，后天性疾病也不一定就不是遗传病 二、遗传病的检测和预防 1、主要手段：遗传咨询和产前诊断 2、意义：在一定程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展 （1）遗传咨询： 检查和了解病史，进行诊断→分析遗传方式→推算后代再发风险率→提出对策和建议（产前诊断、终止妊娠） （2）产前诊断： 在胎儿出生前，用专门的检测手段对孕妇进行检查，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。 手段： ①B超检查（外观、性别检查） ②羊水检查（染色体异常遗传病检查）（羊水中含有脱落的胎儿细胞，进行离心，液体成分分析，细胞培养用于染色体分析、性别确定、序列测定和分析） ③孕妇血细胞检查（筛查遗传性地中海贫血） ④基因检测：通过检测人体细胞中的DNA序列，以了解人体的基因状况。 样本来源：人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织 应用：a精确诊断病因：例如找到突变基因； b通过分析基因情况预测个体患病风险，帮助个体通过改善生存环境和生活习惯，规避或延缓疾病的发生； c检测父母是否携带致病基因，预测后代患病概率。 应正确看待基因检测，其有利有弊，应该合理的利用该手段为人民服务。 三、基因治疗 指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因，从而达到治疗疾病的目的。 四、调查人群中的遗传病 1、调查原理 (1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 (2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。 2、调查流程图 3.注意问题 (1)调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等。 (2)调查某种遗传病发病率时，要在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。还要考虑年龄、性别等因素。 某种遗传病的发病率＝×100% (3)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，并绘出遗传系谱图。 【一、判断遗传病遗传方式及概率计算】 1、犬也存在色盲性状。如图为某一品种犬的系谱图(涂黑表示色盲)。请据图判断此品种犬色盲的遗传方式不可能是( )答案：C A． 常染色体显性遗传 B．常染色体隐性遗传 C．伴X染色体显性遗传 D．伴X染色体隐性遗传 2.已知控制某遗传病的致病基因位于人类性染色体的同源部分，下图甲表示某家系中该遗传病的发病情况，选项中是对该致病基因的测定，则Ⅱ4的有关基因组成应是选项中的( ) 答案：D A B C D 3.人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注．据以下信息回答问题： （1）如图为两种遗传病系谱图，甲病基因用 A、a表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因．甲病的遗传方式为______，乙病的遗传方式为______． （2）Ⅱ-2的基因型为______，Ⅲ-1的基因型为______． （3）如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为______． 答案：（1）常染色体显性遗传病；伴X隐性遗传病（2）AaXbY；aaXBXb（3）7/32 4.遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如下图所示，请回答下列回答(所有概率用分数表示) (1)甲病的遗传方式是____________________。 (2)乙病的遗传方式不可能是_________________。 (3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因，按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式，请计算：  ①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是____________。 ②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是_________。女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的s概率是______________。 答案：（1）常染色体隐性遗传病；（2）伴X显性遗传病（3）1/1296 1/36 0 5.如图是患甲病（用A、a表示）和乙病（用B、b表示）两种遗传病的系谱图．已知其中一种为伴性遗传．请据图回答： （1）乙病是______染色体______（显/隐）性遗传病． （2）8号是纯合子的概率为______，若9号携带乙病致病基因，那么此基因最初来自于______号． （3）若7号与9号个体结婚，生育的子女患甲病的概率为 ，只患一种病的概率为 （4）若医学检验发现，7号关于甲病的致病基因处于杂合状态，且含有该隐性基因的精子会有1/4的死亡，无法参与受精作用，存活的精子均正常，则7号与9号个体结婚，生育的子女正常的概率为 . 答案：（1）X，隐（2）0；2（3）1/3 5/12 （4）9/20 6.图1是某遗传病家系的系谱图，对该家系中1～4 号个体进行基因检测，将含有该遗传病基因或正常基因的相关DNA 片段用电泳法分离。正常基因显示一个条带，患病基因显示为另一个不同的条带，结果如图2所示。下列有关分析错误的是(　　) A．图2 中的编号c 对应系谱图中的4 号个体 B．条带2 的DNA 片段含有该遗传病致病基因 C．8 号个体的基因型与3 号个体的基因型相同的概率为 D．9 号个体与该遗传病致病基因携带者结婚，孩子患病的概率为 答案　D 7.甲病是单基因遗传病且致病基因不在21号染色体上，已知21三体综合征患者减数分裂时，任意两条21号染色体联会，剩余的21号染色体随机移向一端。如图是某家系的遗传系谱图，下列叙述错误的是(　　) A．2号和4号都是杂合子 B．7号患21三体综合征可能是因为4号产生了染色体数目异常的卵细胞 C．若1号不含甲病致病基因，6号和7号生下患两种病男孩的概率是 D．若1号含甲病致病基因，则甲病在男性中的发病率一定等于该致病基因的基因频率 答案　D 8.下面甲图为某动物的一对性染色体简图，①和②有一部分是同源区段(Ⅰ片段)，另一部分是非同源区段(Ⅱ1和Ⅱ2片段)。乙图为该动物的某些单基因遗传病的遗传系谱。下列分析正确的是(　　) A．甲图中①②可以代表人类性染色体简图 B．该动物种群中位于Ⅱ1和Ⅱ2片段上的基因均不存在等位基因 C．不考虑基因突变等因素，乙图中a、b、c肯定不属于Ⅱ2片段上隐性基因控制 D．甲图中同源区段Ⅰ片段上基因所控制的性状遗传与性别无关 答案　C 【判断基因位置】 1、果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。现有以下两只果蝇的遗传学实验： 实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼∶白眼＝3∶1。 实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇＝1∶1∶1∶1。 请回答下列问题： (1)从实验一中可知________为显性性状。 (2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路： ①在实验一的基础上，观察子代__________________________________________________， 如果子代________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 ②从实验二的子代中选取________________________________________________________ 进行杂交，如果后代___________________________________________________________， 则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。 答案　(1)红眼 (2)①白眼果蝇的性别　白眼果蝇全为雄性 ②红眼雄果蝇和白眼雌果蝇　雌性全为红眼，雄性全为白眼 2．大麻是雌雄异株(2n＝20，XY型性别决定)的二倍体高等植物，科研人员对该植物做了如下研究： (1)叶型有宽叶和窄叶之分，若由两对基因决定，科研人员用两株窄叶植株进行杂交，F1全是宽叶，F1杂交，所得F2中宽叶植株与窄叶植株的比例为9∶7。在叶型这对性状中，显性性状为________。两株亲本的基因型________(填“相同”或“不同”)。初步研究发现，决定该植物叶型的两对基因在染色体上的分布情况有三种： ①两对基因都位于常染色体上； ②一对基因位于常染色体上，另一对基因位于X染色体上； ③两对基因都位于X染色体上。根据以上杂交实验的数据，可排除第________(填数字)种情况；若要得到明确的结论，还需对F2的性状做进一步数据分析，请简要写出数据分析方案及相应结论。_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (2)该植物的叶型有宽叶和窄叶两种，若由X染色体非同源区段上的一对等位基因控制。现有宽叶雄株和窄叶雌株杂交，后代雌、雄植株中均有宽叶和窄叶两种表现型。由此结果________(填“能”或“不能”)判断该对性状的显隐性关系，判断依据为________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 答案　(1)宽叶　不同　③　答案一：分别统计F2中雌、雄植株叶型的比例，若雌、雄植株宽叶和窄叶之比都是9∶7，则是第①种情况；若雌性植株宽叶和窄叶之比是3∶1，而雄性植株宽叶和窄叶之比是3∶5，则是第②种情况(只统计雌性植株或只统计雄性植株亦可) 答案二：分别统计F2中宽叶植株和窄叶植株的性别比例，若宽叶植株和窄叶植株雌、雄个体之比都1∶1，则是第①种情况；若宽叶植株雌、雄之比是2∶1，而窄叶植株雌、雄之比是2∶5，则是第②种情况(只统计宽叶植株或只统计窄叶植株亦可) (2)能　伴X染色体遗传中，雄性个体的X染色体仅遗传自母方，杂交后代雄性个体出现性状分离，说明亲代中的窄叶雌株为杂合子，则窄叶为显性性状，因此可以判断显隐性关系 3、已知老鼠的腿部有斑纹由显性基因H控制，腿部无斑纹由隐性基因h控制，控制该性状的基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体的特有区段或X、Y染色体的同源区段。现有纯种老鼠若干(注：XHY、XhY也视为纯合)。取腿部无斑纹雌性老鼠与腿部有斑纹雄性老鼠杂交。请根据杂交实验作出判断： (1)若后代中___________________________________________________________________， 则H基因位于X染色体的特有区段上； (2)若后代出现雌雄老鼠腿部均有斑纹，则让后代继续杂交，其结果： 若后代________________________________________________________________________， 则基因H位于常染色体上； 若后代________________________________________________________________________， 则基因H位于X、Y染色体的同源区段上。 答案　(1)雄性老鼠腿部全无斑纹，雌性老鼠腿部全有斑纹　(2)雌雄老鼠均有两种性状　雄性老鼠腿部全有斑纹，雌性老鼠表现为两种性状 4、果蝇的灰身与黑身是一对相对性状(相关基因用B、b表示)、刚毛与截毛是另一对相对性状(相关基因用D、d表示)。为探究两对相对性状的遗传规律，进行如下实验。提示：下图为果蝇X、Y染色体同源区段(Ⅰ区段)和非同源区段(Ⅱ、Ⅲ区段)，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区段上基因所控制性状的遗传均为伴性遗传。 组别 亲本组合 F1表现型 F2表现型及比例 实验一 灰身刚毛(♀)×黑身截毛(♂) 灰身刚毛 灰身 灰身 灰身 黑身 黑身 黑身 刚毛 刚毛 截毛 刚毛 刚毛 截毛 ♀ ♂ ♂ ♀ ♂ ♂ 6 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 实验二 灰身刚毛(♂)×黑身截毛(♀) 灰身刚毛 灰身 灰身 灰身 黑身 黑身 黑身 刚毛 刚毛 截毛 刚毛 刚毛 截毛 ♂ ♀ ♀ ♂ ♀ ♀ 6 ∶ 3 ∶ 3 ∶ 2 ∶ 1 ∶ 1 (1)根据实验一和实验二，可以推断出果蝇灰身性状的遗传方式为___________________；果蝇这两对相对性状的遗传遵循____________________________定律。 (2)实验二中F1灰身刚毛雄果蝇的基因型为________________，F2的灰身刚毛果蝇中，纯合子与杂合子的比例为________________。 答案　(1)常染色体显性遗传(基因位置和显隐性均答对才可以)　 基因的自由组合 (2)BbXdYD　1∶8　 专题四：遗传的分子基础 考点一：DNA是主要的遗传物质 一、对遗传物质的早期推测 1、20世纪中叶，科学家们已经发现染色体由蛋白质和DNA组成。由于氨基酸构成蛋白质，具有多样性，人们认为蛋白质是生物体的遗传物质。 2、遗传物质可能具有的特点： ①分子结构相对稳定（储存遗传信息） ②通过自我复制使前后代保持连续性（复制遗传信息） ③通过指导蛋白质合成控制生物性状（表达遗传信息） ④引起生物可遗传变异（可变的遗传信息） 二、肺炎链球菌的转化实验 （一）体内转化实验（1928年，英国，格里菲思） 1. 实验材料：肺炎链球菌，小鼠 肺炎链球菌： S型：菌体有多糖类的荚膜，形成的菌落表面光滑，有毒性，能使人和小鼠患肺炎，小鼠并发败血症死亡。 R型：菌体没有多糖类的荚膜，形成的菌落表面粗糙，没有毒性。 （荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质，主要是葡萄糖和葡萄糖醛酸聚合物） 2. 实验过程与结果： 3、 结论： 已经加热致死的S型细菌，含有某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质---转化因子。 （二）体外转化实验（20世纪40年代，美国，艾弗里和他的同事们） 1、方法：将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分的糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。和R型菌混合培养，培养基出现了S型活细菌。 S型细菌的细胞提取物（有DNA） 分别与R型活细菌混合培养 R型菌落+S型菌落 S型细菌的细胞提取物（加入蛋白酶、或RNA酶、酯酶） R型菌落+S型菌落 S型细菌的细胞提取物（DNA酶） R型菌落 2、实验结论： 细胞提取物含有转化因子DNA。DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。 3、实验方法：自变量控制的减法原理 例题1：体内转化实验中，小鼠体内S型细菌、R型细菌含量的变化情况如图所示，则： ①ab段R型细菌数量减少的原因是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。 ②bc段R型细菌数量增多的原因是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后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化成的S型细菌繁殖而来的。 三、噬菌体侵染细菌的实验（1952年，赫尔希和蔡斯） 1. 材料：T2噬菌体：是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部内含有DNA。侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量的增殖。当增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 2. 实验方法：放射性同位素标记法 3. 实验过程：标记大肠杆菌→标记噬菌体→用标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌离心→检测 问题： ①可不可以直接在培养基中标记噬菌体？不可以，病毒不能在培养基中获取营养，应该先标记大肠杆菌。 ②用35S和32P分别标记噬菌体的哪一种组分？用14C和18O等同位素可行吗，为什么？ 35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的是DNA。不可以，蛋白质和DNA同时含有C、N这些元素，无法区分。 ③短时间保温目的：让噬菌体侵染大肠杆菌，但大肠杆菌未裂解。 搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。 离心的目的：是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。 ④离心后沉淀物与上清液各有什么成分？ 沉淀物中是大肠杆菌包含子代噬菌体；上清液中是噬菌体的蛋白质外壳颗粒。 4、结论： 噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌的细胞中，蛋白质外壳仍留在细胞外。 DNA是噬菌体的遗传物质。 5、结果分析：上清液和沉淀物中都有放射性的原因分析： ①用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中有少量放射性的原因：  a．保温时间过短，部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性。  b．保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液中，也会使上清液的放射性含量升高。 ②用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中也有少量放射性的原因： 由于搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性。 注意：以细菌或病毒作为遗传物质探索的实验材料有何优点①②(填序号，下同)。 ①个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化； ②繁殖快； ③细菌在培养基中可大量繁殖。 例题2：某科研小组搅拌、离心后的实验数据如图所示，则： ①图中被侵染的细菌的存活率基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明细菌未裂解。 ②细胞外的32P含量有30%，原因是有部分标记的噬菌体还没有侵染细菌。 ③上清液中的35S先增大后保持在80%左右，原因是大约有20%的噬菌体没有与细菌分离。 4． 烟草花叶病毒感染烟草的实验 烟草花叶病毒 感染正常烟草 被感染，产生花叶病 烟草花叶病毒的RNA 被感染，产生花叶病 烟草花叶病毒的蛋白质 不被感染，不产生花叶病 结论：RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，蛋白质不是。 五．规律： （1）在具有细胞结构的生物体内，有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质； （2） 非细胞结构的生物体内，只有一种核酸，只有一种遗传物质，即DNA或RNA； （3） 只有少数几种病毒以RNA作为遗传物质。（极特殊，朊病毒，蛋白质为遗传物质） 结论：因为绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。 六．探究遗传物质的思路和方法 (1)探究思路 ①若探究哪种物质是遗传物质——设法将物质分开，单独看作用。 ②若探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA——利用酶的专一性。 (2)探究方法 ①分离提纯法：艾弗里及其同事做的肺炎双球菌的体外转化实验，缺点是物质纯度不能保证100%。 ②同位素标记法：噬菌体侵染细菌的实验。方法：分别标记DNA和蛋白质的特有元素；将病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。目的：把DNA与蛋白质区分开。 ③病毒重组法：烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。方法：将一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒，用杂种病毒去感染宿主细胞。 ④酶解法：利用酶的专一性，如加入DNA水解酶，将DNA水解，观察起控制作用的物质是否还有控制作用。若“是”，其遗传物质不是DNA；若“否”，其遗传物质可能是DNA。 考点二：DNA的结构 一、DNA双螺旋模型的构建 科学家：沃森，克里克 克里克：研究DNA结构的X射线晶体衍射法; 已知DNA以四种脱氧核苷酸为为单位，连接成长链，具有四种碱基ATCG; 根据威尔金斯和富兰克林：DNA衍射图谱推算双螺旋结构； 查哥夫：DNA中，A和T，C和G的量相等。 二、DNA分子结构： (1)DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。 (2)外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接，构成基本骨架。 (3)内侧：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。碱基互补配对遵循以下原则：A一定与T配对，G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 注意：①单链中，两个核苷酸之间通过磷酸二酯键连接；双链中两个核苷酸之间通过氢键或者磷酸二酯键连接。 ②配对的碱基中，A与T之间形成两个氢键，CG之间形成三个氢键，氢键越多，DNA结构越稳定。 ③碱基对的这种排列顺序代表着遗传信息。 三、DNA分子结构特点： ①稳定性：双螺旋的空间结构相对稳定 ②多样性：遗传信息蕴藏在碱基对排列顺序中，碱基排列顺序千变万化，如某DNA分子中有n个碱基对，则排列顺序有2n种。 ③特异性：每对碱基对排列顺序特定，比例在不同DNA分子中不同。 四、DNA分子有关碱基的计算： 规律一：在一个双链DNA分子中，A=T、G=C。即：A+G=T+C或A+C=T+G。也就是说，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基总数的50%。 规律二：在一个双链DNA分子中，互补碱基之和在两条链中相等。 A1+T1=A2+T2 G1+C1=G2+C2 规律三：在双链DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。 规律四：DNA分子一条链中，两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。 即若在DNA分子的一条链中＝a，则在其互补链中＝，而在整个DNA分子中＝1。 规律五：在双链DNA分子中，互补的两个碱基和占全部碱基的比值等于其中任何一条单链占该碱基比例的比值。 考点三：DNA的复制和基因的本质 1、 DNA复制 概念：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA的过程。 时间 真核生物：细胞分裂前的间期 （注：无丝分裂和细菌的二分裂，在分裂前也要先进行DNA的复制） 场所 真核细胞：细胞核，线粒体，叶绿体 原核细胞：拟核，质粒 条件 模板 DNA分子两条链 原料 4种游离的脱氧核苷酸 能量 直接能源物质ATP 酶 解旋酶，DNA聚合酶 过程 ⑴解旋：在细胞提供的能量的驱动下，解旋酶将DNA双螺旋的两条链解开。 ⑵合成子链：DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。 ⑶延伸盘绕：随着模板链解旋过程进行，新合成的子链不断延伸，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 特点 ①半保留复制；（子代DNA=母链+子链） ②边解旋边复制（补充：多起点，双向复制） 精确复制的原因 ①碱基互补配对原则和双螺旋结构②DNA聚合酶和细胞内错配修复系统 意义 通过复制，将遗传信息从亲代细胞传给子代细胞，从而保持了遗传信息的连续性。 概念： 提醒：DNA复制过程体外也可进行，即PCR扩增技术，除满足上述条件外，还应注意温度、pH的控制及引物的加入。 补充：DNA分子多起点双向复制 (1)DNA分子复制是从多个起点开始的，但多起点并非同时进行。 (2)DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 (3)真核生物的这种复制方式的意义在于提高了复制速率。 二、对DNA复制的推测 沃森和克里克的第二篇论文提出遗传物质自我复制的假说：半保留复制 三、DNA半保留复制的实验证据 （1）实验人：梅塞尔森和斯塔尔 （2）实验方法和技术：假说演绎法；同位素标记技术和密度梯度离心技术。 （3）实验假设：DNA复制方式为半保留复制。（全保留复制，分散保留复制） （4）实验过程： （5）实验结论：DNA复制是以半保留方式进行的。 三、DNA复制过程中的计算 假设将一个全部被15N标记的DNA分子，转移到含有14N的培养基中培养n代，结果如下： 1、 DNA分子数： ①子代DNA分子数：2n____②含15N的DNA分子数：2 ③含14N的DNA分子数：2n ④只含15N的DNA分子数：0 ⑤只含14N的DNA分子数：2n-2 2、 脱氧核苷酸链数： ①子代DNA分子中含有的脱氧核苷酸链数：2n+1 ②含15N的脱氧核苷酸链数：2n+1-2 ③含14N的脱氧核苷酸链数：2 3、 消耗的游离的脱氧核苷酸数： 假设亲代DNA分子有a对碱基，含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，则 ①经过n次复制，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为：（2n-1）*m 消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为：2n-1*(a-m) ②第n次复制时，共需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为：2n-1*m 消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为：2n-1*(a-m) 四、基因和染色体之间的关系 DNA分子能够储存足够量的遗传信息。遗传信息蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子的多样性，而碱基的特定排列顺序又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。 对于某些以RNA作为遗传物质的病毒来说，遗传物质就是有遗传效应的RNA片段。 补充：真核生物和原核生物基因结构： 专题五：基因的表达 一、遗传信息的转录 基因（DNA）在细胞核中，而蛋白质的合成是在细胞质的核糖体上进行的，在细胞核的基因如何控制在细胞质中的蛋白质的合成呢？在DNA和蛋白质之间，有一种中间物质──RNA充当信使。 1、 RNA RNA结构：一般为单链，而且比DNA 短 类型：三种 （1）信使RNA（mRNA）：单链结构，其碱基序列包含遗传信息。遗传密码位于mRNA上。 （2）核糖体RNA（rRNA）：与核糖体结合，是核糖体的重要组成部分。 （3）转运RNA（tRNA）：三叶草结构，头端特定的三个碱基叫反密码子，尾端连接特定的氨基酸（长，羟基端），在蛋白质合成中运输氨基酸。 2、转录 （1）定义：在细胞核中，通过RNA聚合酶，以DNA双链的一条链为模板，合成RNA的过程。 名词：模板链，非信息链，反义链；编码链，信息链，有义链 （2）场所：主要是细胞核，在叶绿体、线粒体中也能发生转录过程 （3）过程： ①RNA聚合酶某编码蛋白质的DNA结合，使双链解开，双链的碱基得以暴露。 ②游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对，RNA聚合酶催化相邻两个核苷酸之间形成磷酸二酯键。 ③新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上。 ④合成的mRNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复。 （4）特点：边解旋边转录 （5）结果：得到3种RNA。（注意，不只是mRNA，只是mRNA通过核孔进入到细胞质中进行翻译） (1)遗传信息的转录过程中也有DNA的解旋过程，该过程不需要(填“需要”或“不需要”)解旋酶。 (2)一个基因转录时以基因的一条链为模板，一个DNA分子上的所有基因的模板链不一定(填“一定”或“不一定”)相同。 (3)转录方向的判定方法：已合成的mRNA释放的一端为转录的起始方向。 二、遗传信息的翻译 1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 2、碱基与氨基酸之间的对应关系： DNA、RNA各自有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有21种，1个氨基酸的编码至少需要3个碱基，而每3个碱基有4*4*4=64种组合,才足以组合出构成蛋白质的21种氨基酸。 密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做密码子，共有64个密码子。 其中起始密码子2个，分别是AUG（甲硫氨酸）、GUG（缬氨酸，原核中为甲硫氨酸）； 终止密码子3个，分别是UAA、UAG、UGA（特殊情况下编码硒代半胱氨酸）。 3、氨基酸的“搬运工” tRNA:类似三叶草叶形，一端为携带氨基酸的部位，另一端有3个相邻碱基。 每个tRNA上的3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，称为反密码子。 反密码子一共61个，终止密码子不对应反密码子。 注意：反密码子的读取方向为由氨基酸连接端开始读(由长臂端向短臂端读取)。 4、密码子的特点： ①专一性：一种密码子只能决定一种氨基酸； ②简并性：一种氨基酸可以由几种密码子决定，可以增加容错性，使用频率高仍能保证速度； ③通用性：密码子是生物界通用的，说明生物是由共同的原始祖先进化来的，彼此之间存在亲缘关系。（基因工程操作依据） 总结：遗传信息、密码子、反密码子的区别 遗传信息：控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序 遗传“密码子”： mRNA中决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，它决定蛋白质中的氨基酸排列顺序。 反密码子：tRNA分子上与mRNA分子上密码子互补配对的三个碱基。 ①一种密码子只能决定一种氨基酸，一种tRNA只能转运一种氨基酸。 ②每种氨基酸对应一种或几种密码子(密码子的简并性)，可由一种或几种tRNA转运。 5、翻译过程： 6、产物：多肽蛋白质。 注意：①肽链合成后，从核糖体与mRNA的复合物上脱离，经过内质网和高尔基体加工，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质分子。 ②翻译时mRNA不动核糖体动，是核糖体在mRNA上移动进行翻译，不是mRNA在核糖体上移动。 一个mRNA上可以结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链。意义是少量的mRNA分子可以迅速合成出大量的蛋白质。可以根据肽链的长短判断翻译的方向。 ③真核细胞基因：先转录后翻译； 原核细胞：边转录边翻译（如右上图）（没有核膜界限，同一地点同时进行）。 ④几乎所有活细胞都能进行转录翻译过程，除哺乳动物成熟活细胞。 ⑤同一个体不同细胞所含的核基因是相同的，但由于细胞分化所表达的基因不一定相同，所以不同细胞的mRNA和蛋白质种类不一定相同，最终导致性状（形态结构、生理功能）不同。 ⑥四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合。 7、小结：复制、转录、翻译过程比较 复制 转录 翻译 时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 生长发育的连续过程中（分裂期不能进行转录） 场所 真核：细胞核、线粒体、叶绿体 原核：拟核、质粒 细胞核、拟核 细胞质核糖体上 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸 21种氨基酸 模板 DNA双链 基因中的模板链 mRNA 条件 ATP、特定的酶 模板去向 分别进入两个子代DNA分子中 恢复原样，重新组成双螺旋结构 水解成单个核糖核苷酸 特点 边解旋边复制，半保留复制 边解旋边转录，DNA双链全保留 一个mRNA上可连续结合多个核糖体，依次合成多肽链 产物 完全一样的DNA分子 三种RNA（也能有本质RNA的酶） 肽链 产物去向 传递到2个细胞或子代 通过核孔进入细胞质 组成细胞结构蛋白或功能蛋白 碱基配对 A—T、T—A， C—G、G—C A—U、T—A， C—G、G—C A—U、U—A， C—G、G—C 意义 复制遗传信息，使遗传信息从亲代传给子代 传递遗传信息，为翻译作准备 表达遗传信息，使生物体表达出各种性状 基因表达过程中碱基数和氨基酸数之间的关系： DNA碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸数＝6∶3∶1。 实际基因表达过程中的数量关系不符合6∶3∶1的原因： (1)DNA中有的片段无遗传效应，不能转录出mRNA。 (2)在基因中，有的片段起调控作用，不转录。 (3)合成的肽链在加工过程中可能会被剪切掉部分氨基酸。 (4)转录出的mRNA中有终止密码，终止密码不编码氨基酸。 三、中心法则：遗传信息传递的一般规律 1、提出人：1957年，克里克。（补充：1965年，发现RNA复制；1970年，发现逆转录。） 2、完善的中心法则内容（用简式表示） ①RNA的自我复制：以RNA作为遗传物质的生物能进行。 逆转录只发生在少数RNA病毒在宿主细胞内的增殖过程中，且逆转录过程必须有逆转录酶的参与。 ②中心法则的5个过程都遵循碱基互补配对原则。 ③在遗传信息的流动过程中，DNA和RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，ATP为信息流动提供能量：生命是物质、能量和信息的统一体。 理解：各种生物的信息传递过程： 生物种类 遗传信息的传递过程 以DNA为遗传物质的生物 真核、原核、DNA病毒 以RNA为遗传物质的生物 无逆转录功能的 有逆转录功能的 逆转录病毒：HIV、车前草病毒，白血病病毒、肉瘤病毒 复制的RNA病毒：烟草花叶病毒，流感病毒等大多RNA病毒 DNA病毒：T2、T4噬菌体、天花病毒，乙肝病毒 四、表达产物与性状的关系 基因是控制生物性状的结构单位和功能单位（决定生物性状的基本单位）。 1、基因对性状控制的方式 (1)直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 实例1：镰刀型细胞贫血症：异常基因编码的血红蛋白，组成的红细胞结构异常，正常功能受损。 实例2：囊性纤维病：编码跨膜蛋白（CFTR蛋白）基因缺失3个碱基，缺失苯丙氨酸，影响到了蛋白质结构，转运氯离子功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 (2)间接途径：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 实例1：豌豆的圆粒和皱粒：皱粒豌豆DNA中插入一段外来DNA序列，导致淀粉分支酶不能合成，淀粉含量下降，游离蔗糖含量升高，淀粉吸水膨胀而蔗糖不能。 实例2：白化病：控制酪氨酸酶的基因异常，酪氨酸酶能将酪氨酸转变为黑色素；缺少酪氨酸酶会表现出白化症状。 2、 基因与性状的关系 （1）一般而言，一个（对）基因只决定一种性状 （2）生物体的一种性状有时受多个（对）基因的影响，如玉米叶绿素的形成至少与50多个不同基因有关； （3）有些基因则会影响多种性状，如决定豌豆开红花的基因也决定结灰色的种子； （4）除了核基因之外还有质基因，分布于叶绿体和线粒体中。（通常表现为母系遗传，线粒体脑肌病） 所以，基因与性状并不是简单的线性关系。（考题中常考两对基因控制一种性状） （5）性状（表现型）是由基因和环境共同作用的结果。 基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细调控着生物体的性状。 3、表观遗传 （1）概念： 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 （2）表观遗传的机制： ①DNA的甲基化，基因中碱基序列没有发生变化，但是部分碱基发生甲基化修饰（碱基连接甲基基团），抑制了基因的表达，进而影响表型。 ②构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化 ③RNA干扰 （3）实例： ①柳穿鱼花型：中心对称花型Lcyc基因高度甲基化，基因不表达，左右对称花型基因正常。 两种植株杂交后代呈左右对称，其自交后代绝大部分左右对称，少部分中心对称。 ②某种实验小鼠Avy基因控制黄色体毛，a控制黑色体毛，Avya表现介于黄色和黑色之间过渡类型毛色，原因是Avy基因前端有一段碱基序列决定基因表达水平，上有多个可发生甲基化修饰的位点，甲基化程度越高，Avy基因表达受到抑制的效果越明显，体毛颜色越深。 ③吸烟会使男性精子中DNA甲基化水平升高，降低精子活力。 ④基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异，与表观遗传有关。 ⑤蜂王和工蜂均有受精卵发育而来，但形态和结构、生理、行为等方面截然不同，与表观遗传相关。 专题六：基因突变及其他变异 考点一：遗传与变异总述 遗传与变异是同时发生，普遍存在的。 1、变异概念：生物体子代与亲代之间，子代不同个体之间出现差异的现象。 2、类型 ①可遗传变异：由于遗传物质的改变所导致（都是可遗传变异，但是不一定遗传给后代） 来源：突变（基因突变、基因重组）、染色体变异 ②不可遗传变异：由环境改变引起 3、生物变异的来源 ①病毒、原核生物的可遗传变异的来源——基因突变 ②真核生物可遗传变异的来源： a进行无性生殖时——基因突变和染色体变异 b进行有性生殖时--—基因突变、基因重组和染色体变异 4、可遗传变异中，基因突变和基因重组属于分子水平，光学显微镜下不可见；而染色体变异属于细胞水平，指的是染色体结构或者数目的改变，在光学显微镜下可见。 考点二：基因突变： 1、概念：基因突变：由DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 （1）基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖遗传。 （2）基因突变结果：碱基序列改变，基因结构、种类改变，基因位置和数量不变 （真核：等位基因；原核和病毒：新基因） 种类：显性突变和隐形突变判定方法 ①选取突变体与其他已知未突变体(即野生型)杂交，根据子代性状表现判断。 a．若后代全为野生型，则突变性状为隐性。 b．若后代全为突变型，则突变性状为显性。 c．若后代既有突变型又有野生型，则突变性状为显性。 ②让突变体自交，观察后代有无性状分离从而进行判断。 （3）RNA病毒的遗传物质为RNA，其上的基因碱基序列发生改变也可以叫基因突变。 2、 发生时期：细胞分裂任何时期都可能发生。一般发生在DNA分子复制时，有丝分裂间期或减数分裂间期。 3、举例：镰状细胞贫血（镰刀型细胞贫血症） 症状：红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 直接原因：氨基酸替换，导致蛋白质结构改变 根本原因：碱基替换，发生基因突变 4、基因突变的原因： （1）诱发突变：外因 ①物理因素：紫外线、X射线及其他辐射，能损伤细胞内的DNA； ②化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等，能改变核酸的碱基； ③生物因素：某些病毒的遗传物质，能影响宿主细胞的DNA等 （2）自发突变：内因 DNA复制过程中偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等。 5、特点： （1）普遍性：基因突变在生物界是普遍存在的，无论低等生物还是高等动植物或者人，都会由于基因突变而引起生物性状的改变。 （2）随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。 （3）不定向性：一个基因可以发生不同的突变（向多个方向），产生一个以上的等位基因，方向和环境没有明确的因果关系。 （4）低频性：自然状态下，基因突变频率很低 6、意义： 基因突变对于生物体来说，可能有害，可能有利，也可能是中性的。 基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 7、基因突变与生物性状的关系： （1）基因突变对生物性状改变的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列 增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列 缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 （2）基因突变可改变生物性状的4大原因 ①基因突变可能引发肽链不能合成； ②肽链延长(终止密码推后出现)； ③肽链缩短(终止密码提前出现)； ④肽链中氨基酸种类改变； （3）基因突变未引起生物性状改变的原因 ① 一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录后的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变； ② 若基因突变为隐性突变，突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变； ③ 突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内含子中； ④由于性状是由多个基因决定，某个基因发生突变，但共同作用于此性状的其他基因未发生突变，则其性状也不发生改变 ⑤某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能 ⑥性状的表现是基因和环境共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会引起性状的改变 考点三：基因重组 1、概念：基因重组是指在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。（减数中，非等位基因重组） 2、类型 类型 交叉互换型 自由组合型 基因工程型 时期 减数第一次分裂前期 减数第一次分裂后期 目的基因导入受体细胞后 原因 同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，导致同一条染色体上的非等位基因重新组合 减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合 基因工程，目的基因与受体细胞DNA重新组合，定向的改变了生物体的基因型 ①有丝分裂过程不能发生基因重组。 ②基因重组不会产生新基因和新性状，但是会有新基因型和新的性状组合。 3、基因重组的意义 基因重组也是生物变异的来源之一（使产生的配子种类多样化），对生物的进化也具有重要的意义。 问题：（1）一般情况下，下列哪些基因不会发生基因重组？ ①噬菌体的基因　②R型细菌体内的基因　③干细胞质基因　④干细胞核基因　⑤精原细胞质基因　⑥卵原细胞核基因 提示　①②③④⑤。 （2）Aa自交产生F1 AA、Aa、aa属于基因重组吗？为什么？ 提示　不属于；基因重组的实质是控制不同性状的基因重新组合，A、a是控制一对相对性状的等位基因。 4、基因突变与基因重组比较区分 基因突变 基因重组 变异实质 基因结构发生改变，产生新的基因 控制不同性状的基因重新组合 发生时期 主要在细胞分裂间期 减数第一次分裂四分体时期和后期 可能性 可能性小, 突变频率低 普遍发生在有性生殖过程中，产生变异多 适用范围 所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性 只适用于真核生物有性生殖，基因工程中的原核生物 结果 产生新的基因，控制新性状 产生新的基因型和新的性状组合 意义 生物变异的根本来源，生物进化的原始材料 生物变异的重要来源，有利于生物进化 联系 通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因 考点四：染色体变异 概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。 一、染色体结构的变异：染色体的片段发生缺失、重复、倒位、易位。 1、染色体结构的改变，可能会使排列在染色体上的基因的数目（缺失和重复）发生改变，会导致性状的变异；也可能会导致基因顺序发生改变，一般不影响个体的基因型，不发生性状改变。 2、大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 3、举例：猫叫综合征：5号染色体部分缺失。 【区分】甲：染色体结构变异：重复或缺失；乙：易位；丙：基因重组；倒位 二、染色体数目变异： 1、细胞内个别染色体的增加或者减少：例如，21三体综合征也叫先天性愚型、唐氏综合症；性腺发育不良。 2、细胞内染色体数目成倍的增加或者减少（以一套完整的非同源染色体为基数/染色体组）： （1）染色体组 果蝇的体细胞中有4对染色体，（3对常染色体，1对性染色体）经减数分裂形成的精子或卵细胞中含有4个染色体，这4个染色体各不相同，即4对染色体分为两组，每组形成1个染色体组。生殖细胞中的这样一组非同源染色体叫做一个染色体组。 （2）单倍体、二倍体、多倍体 二倍体 多倍体 单倍体 概念 由受精卵发育而来的体细胞中含有2个染色体组的个体 由受精卵发育而来的体细胞中含有3个或以上染色体组的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数的个体 实例 人、果蝇、玉米等，几乎全部动物和过半数高等植物 香蕉：三倍体/马铃薯：四倍体 植物中常见，动物中极少见 蜜蜂雄蜂：单倍体（16条染色体，蜂王、工蜂等都是32条） 发育起点 受精卵 受精卵 配子 成因 正常有性生殖 外界环境条件剧变 单性生殖 人工诱导 秋水仙素处理二倍体的单倍体幼苗 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养 植株特点 正常 茎秆粗壮，叶片果实种子较大，糖类和蛋白质等营养物质含量高（但发育迟缓，结实率低） 植株弱小，一般高度不育 注意：①被子植物中，约有33%的物种是多倍体。例如，普通小麦、棉、烟草、苹果、梨、菊、水仙等都是多倍体。 ②秋水仙素：一种植物碱，有剧毒，作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞染色体数目加倍。 ③并非所有单倍体都高度不育：单倍体是一个相对的概念，当单倍体体细胞染色体数目为奇数，减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会，或联会紊乱，不能产生正常配子而高度不育。若为偶数，则正常联会，产生正常配子，可育。 ④基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。 【考点】判断染色体组的方法： 1、 根据染色体形态： 细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，就含有几个染色体组。 2、 根据基因型： 控制同一性状的基因（同音字母，不分大小写）出现几次，就有几个染色体组。 3、 实验：低温诱导植物染色体数目的变化 1、原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 2、方法步骤： （1）将蒜或洋葱在冰箱冷藏室内（4℃）放置一周。取出后将蒜放在装满清水的容器上方，底部接触水面，室温25℃培养。待蒜长出约1cm左右的不定根时，放入冰箱的低温室内（4℃），诱导培养48-72h。 （2）剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5-1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。（洗去卡诺氏液） （3）制作装片：解离→漂洗→染色→制片 （甲紫溶液） （4）观察，比较：视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞. 【专题】育种 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 常用方法 杂交→自交→选优→自交→直到不再发生性状分离为止(动物：测交) 物理或化学方法处理植株，再选择符合要求的变异类型 花药离体培养，然后秋水仙素处理幼苗使加倍 秋水仙素直接处理萌发种子、幼苗 将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞内 优点 集中优良性状，操作简便 提高变异频率，加速育种进程，大幅度改良性状 明显缩短育种年限 器官大，提高产量和营养成分 定向的改造生物的遗传性状 缺点 育种时间长，局限于亲缘关系较近的个体 有利变异少，须大量处理实验材料，具有盲目性 技术复杂 发育迟缓，结实率较低，适用于植物，在动物方面难于开展 操作复杂，可能会引起生态危机 (1)杂交育种选育从F2开始的原因是从F2开始发生性状分离。 (2)诱变育种一般不用于动物的原因是诱变育种具有不定向性和低频性，需要处理大量材料，且发生在动物体细胞中的突变难以遗传给后代。 (3)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型，后者只是实现原有基因的重新组合。 (4)育种中“最简便”与“最快速”的差异：“最简便”着重于技术含量应为“易操作”，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作；“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高。 (5)“单倍体育种”≠“花药离体培养”：单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程；花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。 (6)单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理，前者操作对象是幼苗期的单倍体植株；后者操作对象为萌发期的种子或幼苗期的正常植株。 据不同育种目标选择不同育种方案 育种目标 育种方案 集中双亲优良性状 单倍体育种(明显缩短育种年限) 杂交育种(耗时较长，但简便易行) 对原品系实施“定向”改造 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种 让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状) 使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种 举例：三倍体无子西瓜 ①两次传粉 ②用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未经处理部分(如根部细胞)的染色体数不变。 ③三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。 专题七：生物的进化 考点一：生物有共同祖先的证据 一、达尔文的生物进化论的主要组成 主要由两大学说组成： 共同由来学说：指出地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化来的； 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。 2、 地层中陈列的证据----化石 1、 化石概念：是指通过自然作用保存在地层中的古生物的遗体、遗物或生活痕迹等。 2、 作用：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 3、 分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。化石记录着地球和生物的进化历史，越古老的地层中，出现的生物越低等、越简单，越晚近的地层中出现的生物越高等、越复杂。 4、 生物进化的顺序： 已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来，还揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 5、 化石证据对共同由来学说的支持 ①辽宁省建昌县赫氏近鸟龙化石，骨架与恐龙接近，但骨架周围有清晰羽毛印痕，后肢发达------支持鸟类起源于恐龙假说。 ②东非大裂谷地带，发现早期古人类化石---包括露西的骨骼化石，上肢结构与黑猩猩相似，下肢骨与现代人类接近------支持人猿同祖学说 三、当今生物体上进化的印记----其他方面的证据 1、比较解剖学证据 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，寻找生物是否有共同祖先的证据。 例如：蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢。 2、 胚胎学证据 胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育的过程的学科。 比较不同动物以及人的胚胎发育过程。 例如①人的胚胎发育早期也会和鱼一样，出现鳃裂和尾； ②脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，支持人和其他脊椎动物有共同祖先。 3、 细胞和分子水平的证据 ①生物有共同祖先的证据 当今生物有许多共同的特征，都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等。 ②当今生物有着共同的原始祖先 不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点 ③亲缘关系远近的证据：亲缘关系越近的生物，其DNA或蛋白质分子具有越多的相同性；亲缘关系越远，差异越大。 证据之间的关系：互为补充，相互印证，有力支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。 考点二：自然选择与适应的形成 一、适应 1、含义：①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能；②是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖。 2、特点： ①普遍性：举例：枯叶蝶拟态；雷鸟冬季改变羽毛颜色； ②相对性：适应不是绝对的完全的，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物有很大影响。 二、适应是自然选择的结果 1、拉马克进化学说 ①观点： 正确部分：提出当今所有生物都是由更古老的生物进化而来，各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此，而是在进化过程中逐渐形成的。 错误部分：适应的形成都是由于用尽废退和获得性遗传 ②意义： 彻底否定了物种不变论 2、达尔文的自然选择学说 （1）主要内容： ①过度繁殖：自然选择的基础 生存斗争：生物进化的动力和选择的手段 遗传变异：生物进化的内因 适者生存：自然选择的结果 ②适应的来源是可遗传变异，适应是自然选择的结果。 ③群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。 注意：①自然选择直接作用的是生物个体表型，不是基因型。遗传的是基因，不是表型。 ②变异普遍存在，通过自然选择积累有利变异，成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。 （2）意义 ①使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。（反对神创论和物种不变论） ②揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 （3）局限 对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。 （4）发展 关于遗传和变异的研究，从性状水平深入到基因水平，逐渐认识到遗传和变异的本质。 关于适应以及物种的形成等问题的研究，从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。 考点三：种群基因组成的变化与物种的形成 （一）种群基因组成的变化 一、种群和种群基因库 1、种群：生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫做种群。种群是生物繁殖的基本单位。 1、 基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。 基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值。 2、 基因频率的影响因素： ①可遗传变异：突变和基因重组 ②选择：自然选择和人工选择 ③迁移：迁入或迁出 ④遗传漂变 【考点】基因频率和基因型频率的计算 1、已知基因型(或表现型)的个体数，求基因频率 某基因(如A基因)频率=某基因(A)的数目/等位基因的总数(如A+a) 即；A=A的总数/(A的总数+a的总数)= A的总数/（总个体数×2），a=1-A。 2、已知基因型频率，求基因频率 基因型频率是指在一个进行有性生殖的群体中，不同基因型所占的比例。 某基因频率=包含特定基因的纯合体频率+杂合体频率×1/2 即：A的频率=AA基因型频率+Aa基因型频率×1/2 3、已知基因频率，求基因型频率 假设在①种群数目足够大②随机交配③没有迁移④没有突变⑤没有选择的条件下，世代相传不发生变化，基因频率和基因型频率满足遗传平衡： 设A的基因频率=p，a的基因频率=q，则群体中各基因型频率为：AA=p2，Aa=2pq，aa=q2。(p+q)²=p²+2pq+q²=1。 3、 位于X染色体上的基因频率和基因型频率 ①已知基因型的人数或频率，求基因频率 只位于X染色体上的某基因(Xb)频率= Xb总数/X染色体上基因(B和b)总数 =（2×该基因雌性纯合体个数＋雌性杂合体个数＋雄性含该基因个数）/（2×雌性个体总数＋雄性个体数）。 ②伴X遗传，在整个群体中、雄性群体中、雌性群体中的各基因型频率如下表： XBXB XBXb XbXb XBY XbY 在整个群体中 1/2p2 pq 1/2q2 1/2p 1/2q 在雄性群体中 p q 在雌性群体中 p2 2pq q2 【习题】 1．(2020·山东济宁高三一模)经调查在某一种群内AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为60%，aa的基因型(致死基因型)频率为0，那么随机交配繁殖一代，下列说法正确的是(　　) A．AA的基因型频率占49/91 B．Aa的基因型频率占42/100 C．自然选择过程直接作用于个体的基因型 D．该种群未发生进化 2．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约为(　　) A．43% B．48% C．52% D．57% 答案　C 3．对某村庄人群的红绿色盲情况调查发现，共有500人，其中XBXB占42.2%，XBXb占7.4%，XbXb占0.4%，XBY占46%，XbY占4%。一年后由于出生、死亡、婚嫁等原因，该村庄男性色盲增加了5人，女性携带者增加了6人，其余类型人数不变。则一年后该人群XB和Xb的基因频率分别是(　　) A．9.39%,90.61% B．8%,92% C．92%,8% D．90.61%,9.39% 答案　D 4．某与外界隔离的岛屿上，经调查该地区居民中白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。下列有关叙述不正确的是(　　) A．正常个体中白化病基因携带者所占的概率为 B．男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b C．不患抗维生素D佝偻病的女性个体占全部个体的 D．女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的占bc 答案　D 5．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么，他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是(　　) A. B. C. D. 答案　A 6．人类某种遗传病为伴X染色体隐性遗传病，已知该病在男性群体中的发病率为5%，则在女性群体中，该病的致病基因频率和发病率分别是(　　) A．5%、0.5% B．10%、2% C．10%、1% D．5%、0.25% 答案　D 7．(2019·天津，6)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。 下列叙述错误的是(　　) A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响 B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低 C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高 答案　B 二、自然选择对种群基因频率变化的影响 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。 生物进化的实质：种群基因频率的改变 自然选择作用的直接对象：生物个体的变异性状(表型)；根本对象：与生物个体变异性状相对应的基因。 三、探究实验：探究抗生素对细菌的选择作用 1、原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如果向培养基中添加抗生素，耐药菌可能存活下来。 2、实验目的：探究抗生素对细菌的选择作用。 经高温灭菌的牛肉膏蛋白胨固体培养基平板培养细菌 实验自变量：有无抗生素（有空白对照组） 实验现象：培养物抑菌圈直径 第一次实验结束之后在抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的液体培养基，连续培养重复上次操作。 实验结果：在培养基上和放有抗生素纸片的区域均有细菌生长，且随着培养代数增加，抑菌圈直径变大。 （二）隔离在物种形成中的作用 1、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。 隔离：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能进行自由交流的现象 地理隔离：同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象 生殖隔离：不同物种之间不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象 2、 地理隔离出现后，可能会导致种群基因库出现差异，并逐渐出现生殖隔离。（亚种） 出现生殖隔离一定会导致新物种形成，但不一定非得经过地理隔离。 隔离是物种形成的必要条件。 3、 物种形成的三个环节：可遗传变异、自然选择、生殖隔离 （三）1.基本观点的比较 达尔文进化论 共同点 现代生物进化理论 ①进化局限于“个体”水平； ②自然选择源于过度繁殖和生存斗争； ③未就遗传变异本质以及自然选择的作用机理做出科学解释 ①变异是进化的原材料； ②自然选择决定生物进化的方向； ③解释生物的多样性和适应性 ①进化的基本单位是种群； ②生物进化的实质是种群基因频率的改变； ③突变和基因重组为生物进化提供原材料； ④隔离导致新物种的形成 2.物种形成的三大模式比较 3.物种形成与生物进化的比较 比较内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 基因频率改变 变化后生物与原生物关系 属于不同物种 可能属于同一物种 二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种的形成，进化是量变，物种形成是质变；②新物种的形成是长期进化的结果 3.生物多样性形成的原因分析 ①从分子水平看： ②从进化角度看：物种多样性与生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果。 考点四：协同进化与生物多样性的形成 一、协同进化 1、精明的捕食者学说：捕食者的大多捕食被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。 收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种，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。捕食者的存在有利于增加物种多样性。 2、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。 协同进化导致生物多样性的形成。 研究生物进化历程的主要依据：化石 3、生物多样性主要包括三个层次： 遗传多样性（基因多样性）：出现生物多样性最根本原因 物种多样性：生物多样性最直观体现 生态系统多样性 (1)地球上最早出现的生物是病毒，还是细胞生物？其生活环境是陆地，还是海洋？ 提示　最早出现的生物是厌氧的单细胞生物，它们生活在海洋中(病毒是专性寄生的，没有寄主细胞，就没有病毒)。 (2)就植物和动物而言，谁最早登陆？为什么？ 提示　最早登陆的生物是植物，否则动物登陆后没有食物。 4、 生物进化理论在发展 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。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $