河南省2026-2027学年高三上学期生物学高考备考复习作业(人教版必修2+选择性必修3第4章)

河南省高三生物学高考备考复习作业(人教版必修2+选择性必修3第4章) 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 【2025-2026河南卷遗传学计算真题专练】 学段学科 【高中】【生物学】 适用年级 【高三】 教材版本 【人教版(必修2《遗传与进化》及选择性必修相关内容)】 对应内容 【遗传学计算专题:分离定律、自由组合定律、伴性遗传、细胞质遗传、基因表达、PCR与电泳】 作业类型 【备考复习作业 / 专题复习作业】 完成时长 总时长_40_分钟 设计者 【张智想】 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 课标要求:本作业对应“生命观念、科学思维、科学探究、社会责任”等学科核心素养,需达成“遗传信息控制生物性状”“遗传规律及其应用”等学业质量标准。能够运用遗传规律解释遗传现象,进行概率计算,分析异常分离比,阅读PCR电泳图并作出推理。 教材地位:本专题承载的核心概念包括减数分裂、分离定律、自由组合定律、伴性遗传、细胞质遗传、基因表达、基因突变、PCR扩增等;核心方法包括假说—演绎法、遗传图解、概率计算、电泳图谱分析;价值观上强调严谨求实、生产实践应用与科学反思。 教学重难点:遗传规律实质、异常分离比与致死现象、伴性遗传与随机交配、细胞质雄性不育、基因表达量与表型关系、PCR引物与电泳结果判断。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已掌握孟德尔遗传基本规律、减数分裂、伴性遗传、PCR基本操作、基因表达等知识。 现有困惑 细胞质遗传与核基因互作、9:6等异常分离比、隐性纯合致死、随机交配概率、电泳图与基因型对应等容易混淆。 差异分析 中等生可完成基础判断与简单计算,优等生需综合推理;需通过分层评价满足不同学习需求。 3. 设计意图(一段话讲清即可) 以河南高考真题为素材,围绕遗传学计算核心难点,通过单选与解答题组合,训练学生从题干获取信息、构建遗传模型、计算概率、分析电泳结果,提升科学思维和应试能力,同时引导学生在反思中形成严谨求实的科学态度。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 识记、复述、解释、辨别遗传基本概念、减数分裂、PCR、基因表达等知识 生命观念 正确率、概念复述能力 能力运用 B 运用分离定律、自由组合定律、伴性遗传、概率计算等方法解决遗传计算问题 科学思维、科学探究 过程记录、方法选用 思维发展 C 比较、概括、推理、评价异常分离比、电泳图、遗传关系,形成创新性表达 科学思维 论证思路、推理过程 情感态度 D 认同遗传学在生产实践中的应用,形成严谨求实、乐于反思的意识或习惯 社会责任 反思语、作品倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 1 单选 植物细胞质雄性不育、染色体数、减数分裂、单倍体育种 A/B/C 考查细胞质遗传与核恢复基因、减数分裂染色体数变化 D 2 单选 二倍体植株自交异常分离比9:6、致死、概率计算 B/C 考查自由组合变式、隐性纯合致死、稳定遗传、亲本组合 D 3 单选 番木瓜性别决定与随机交配比例 A/B/C 考查伴性遗传、随机交配、胚致死 A 4 解答 紧凑株型基因突变、PCR引物与电泳 A/B/C 考查显隐性、终止密码子提前、PCR电泳图判断 (1)a;(2)提前终止翻译;(3)①P2和P3,丙为AA无P3结合序列;②乙上带、丙下带;③2:1 5 解答 水稻A基因表达量、穗型、稻瘟病抗性、独立遗传 A/B/C/D 考查分离定律、逆转录、基因表达量与表型、自由组合概率 (1)遵循,大穗;(2)逆转录,介于两者之间;(3)显性,A1A2BB,A1A1BB、A1A1Bb,7/16 五、作业评价 维度 A(优秀) B(良好) C(待改进) 权重 得分 知识理解 基础题全对,概念精确 少量细节错误 较多基础错误 20% 能力运用 方法恰当,过程清晰,理由充分 方法基本正确 方法不当或缺失 30% 思维发展 观点明确,论证充分,有独创性 表达清楚,欠缺深度 思路混乱,缺乏证据 30% 情感态度 主动投入,积极交流,乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进 态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作 学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱 20% 6、 试题详情 1.(2025 河南 高考真题T13)植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性。现有甲(雄性不育株,38条染色体)和乙(可育株,39条染色体)两份油菜。甲与正常油菜(38条染色体)杂交后代均为雄性不育,甲与乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体。下列推断错误的是( ) A.正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数与核DNA分子数不等 B.甲乙杂交后代的可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因 C.乙经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育 D.乙的次级精母细胞与初级精母细胞中的核恢复基因数目不等 2.(2025 河南 高考真题T15)现有二倍体植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株:突变株均为3:1。甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株:突变株=9:6(等位基因可依次使用A/a、B/b……)。下列叙述错误的是( ) A.甲的基因型是AaBB或AABb B.F2出现异常分离比是因为出现了隐性纯合致死 C.F2植株中性状能稳定遗传的占7/15 D.F2中交配能产生AABB基因型的亲本组合有6种 3.(2026 河南 高考真题T15)番木瓜有雌株(XX)、雄株(XY)和雌雄同株(XYh)三种类型,XYh型可自花传粉也可异花传粉,YhYh型的胚死亡。某果园种植有XX型和XYh型的植株,理论上子一代植株的类型及比例可能为( ) A.XX∶XYh=3∶5 B.XX∶XYh=5∶3 C.XX∶XYh=5∶11 D.XX∶XYh=11∶5 二、解答题 4.(2025 河南 高考真题T20)某二倍体植物松散株型与紧凑株型是一对相对性状,紧凑株型适合高密度种植,利于增产。研究人员获得了一个紧凑株型的植株,为研究控制该性状的基因,将其与纯合松散株型植株杂交,F1均为松散株型,F2中松散株型:紧凑株型=3:1,控制该相对性状的基因为A/a。回答下列问题: (1)该紧凑株型性状由(填“A”或“a”)基因控制。 (2)在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因(图1),a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短。造成此现象的原因是。 (3)研究人员设计了3条引物(P1~P3),位置如图1( 表示引物5 3 方向)。以3个F2单株(甲、乙、丙)的DNA为模板,使用不同引物组合进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳结果分别为图2-A和2-B(不考虑PCR结果异常)。 ①图2-A中使用的引物组合是;丙单株无扩增条带的原因是。 ②结合图2-A的扩增结果,在图2-B中,参照甲的条带补充乙与丙的电泳条带(将正确条带涂黑)。 ③使用图2-A中的引物组合扩增F2全部样本,有扩增条带松散株型:无扩增条带松散株型=。 5.(2026 河南 高考真题T20)水稻A基因启动子区域存在两种突变类型(A1、A2),导致A基因表达量改变。为探究水稻穗型与A基因表达量之间的关系,研究人员以基因型为A1A1(小穗)与A2A2的植株为亲本杂交,获得的F1自交,F2中表型及其比例为小穗∶中穗∶大穗=1:2:1。回答下列问题: (1)A基因的遗传(填“遵循”或“不遵循”)分离定律,A2A2的表型为。 (2)为探究F2三种表型材料中A基因表达量的差异,研究人员提取mRNA,进行,用PCR进行检测,发现A2A2植株中A基因表达量高于A1A1植株。据此推测,出现中穗性状的原因是。 (3)水稻的稻瘟病抗性受一对等位基因B、b控制,并与A基因表达量相关。为探究水稻穗型与稻瘟病抗性的遗传关系,研究人员进行三组杂交实验,杂交组合及结果如下表所示(F1自交得F2)。 组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例 ① 大穗抗病 大穗感病 全为大穗抗病(M) 大穗抗病∶大穗感病=3∶1 ② 大穗抗病 小穗感病 全为中穗中抗病(G) 大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1 ③ M 小穗感病 中穗中抗病∶中穗感病=3∶1 已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株。据表分析,抗病对感病为(填“显性”或“隐性”);G的基因型为;组②和组③的亲本中,小穗感病的基因型分别为、。基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中感病植株占比为。 (原创)(4)基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中表型及其比例为。 7、 答案与解析 题号 1 2 3 答案 D D A 1.D 【难度】0.65 【知识点】减数分裂过程中的变化规律、染色体数目的变异 【分析】分析题干信息可知,雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制,植物细胞质雄性不育由线粒体基因控制,可被核恢复基因恢复育性,故只有细胞质和细胞核中均为雄性不育基因时,个体才表现为雄性不育。 【详解】A、正常油菜有38条染色体,正常油菜的初级卵母细胞中着丝粒数=染色体数=38个,经过间期复制,核DNA分子数有76个,不相等,A正确; B、甲乙杂交后代中可育株:雄性不育株=1:1,可育株均为39条染色体,可知可育株含细胞质雄性不育基因和核恢复基因,且核恢复基因位于第39条染色体,B正确; C、乙为可育株,含39条染色体,配子有两种:19和20条染色体,20条染色体的配子中含核恢复基因,故经单倍体育种获得的40条染色体植株与甲杂交,F1均可育,C正确; D、乙的核恢复基因位于第39条染色体,经复制初级精母细胞中的核恢复基因有2个,次级精母细胞中的核恢复基因数目为0或2个,故也可能相等,D错误。 故选D。 2.D 【难度】0.4 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【分析】自由组合定律实质:控制两对相对性状的等位基因相互独立,互不融合,在形成配子时,等位基因随着同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。即一对等位基因与另一对等位基因的分离或组合是互不干扰的,是各自独立地分配到配子中去的。 【详解】A、已知植株甲和乙,自交后代中某性状的正常株:突变株均为3:1,可知正常株为显性性状,突变株为隐性性状,甲自交后代中的突变株与乙自交后代中的突变株杂交,F1全为正常株,F2中该性状的正常株:突变株=9:6,为9:3:3:1的变式,可知杂交后代F1基因型为AaBb,正常株的基因型为A-B-,基因型为aabb的植株会死亡,其余基因型的植株为突变株。所以甲、乙自交后代中的突变株基因型分别为aaBB、AAbb或AAbb、aaBB,由于甲和乙自交后代中某性状的正常株(A-B-):突变株均为3:1,故甲的基因型是AaBB或AABb,A正确; B、F1基因型为AaBb,自交后代F2应该出现9:(6+1)的分离比,出现异常分离比是因为出现了隐性纯合aabb致死,B正确; C、F2植株中正常株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb,突变株的基因型为1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,其中性状能稳定遗传(自交后代不发生性状分离)的有1AABB、1AAbb、2Aabb、1aaBB、2aaBb,占7/15,C正确; D、当两个亲本都能产生AB的配子,子代才可能出现AABB的 基因型,F2能产生AB配子的基因型有AABB、AABb、AaBB、 AaBb4种,即F2交配能出现AABB基因型的亲本组合有 4十3十2十1=10种,D错误。 故选D。 3.A 【难度】0.4 【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用 【详解】假设果园中植株XYh型占比为A,XX型占比为(1-A),其中A在0 ~ 1之间。XX为雌株,XYh为雌雄同株,它们之间随机交配,雌配子为(1-A/2)X、A/2Yh,雄配子为1/2X、1/2Yh。子代中XX占比为(1-A/2)/2,XX:XYh=1-A/2。A在0 ~ 1之间,则XX:XYh在1/2 ~ 1之间,A符合题意。 4.(1)a (2)插入序列后,a基因中编码终止密码子的序列提前,a基因转录产生的mRNA提前终止翻译 (3) P2和P3 丙的基因型为AA,无引物P3的结合序列,利用引物P2和P3扩增时,无法得到扩增产物 2∶1 【难度】0.65 【知识点】基因分离定律的实质和应用、遗传信息的翻译、PCR扩增的原理与过程、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因 【分析】基因分离定律的实质:杂合体内,等位基因在减数分裂形成配子时随同源染色体的分开而分离,进入两个不同的配子,独立的随配子遗传给后代。 【详解】(1)根据题意可知,研究人员获得了一个紧凑株型的植株,为研究控制该性状的基因,将其与纯合松散株型植株杂交,F1均为松散株型,F2中松散株型∶紧凑株型=3∶1,说明紧凑株型为隐性性状,由a基因控制。 (2)在A基因编码蛋白质的区域中插入一段序列得到a基因(图1),a基因表达的肽链比A基因表达的肽链短,说明终止密码子提前出现,因此推测可能是A基因内部插入一段序列后,使a基因中编码终止密码子的序列提前,a基因转录产生的mRNA提前终止翻译。 (3)①子二代中的基因型为AA、Aa、aa,根据图示可知,A和a基因上均含有P1和P2引物互补的序列,而P3引物识别的序列只有a基因中才存在,若选择引物P1和P2进行扩增,则A基因和a基因均能扩增出相应产物,只是a基因扩增的产物长度要大于A基因扩增的产物,即AA的个体扩增产物的电泳条带与aa的个体扩增产物的电泳条带不同,且Aa的个体扩增产物的电泳条带应为两条,与图A不符,若选择引物P3和P2进行扩增,则只有Aa和aa的个体中因含有a基因而能扩增出产物,且扩增出的产物电泳条带相同,而AA的个体由于不含与P3引物结合的序列,因此不能扩增出产物,没有对应的电泳条带。即图2-A中使用的引物组合是P2和P3,丙的基因型为AA,无引物P3的结合序列,利用引物P2和P3扩增时,无法得到扩增产物。 ②图A是利用引物P3和P2扩增后电泳的结果,则图B是利用引物P1和P2扩增的产物电泳的结果,由于a基因扩增出来的产物长度大于A基因扩增的产物,因此AA(松散株型)、aa(紧凑株型)基因的个体扩增的产物电泳时均只有一个条带,且aa基因的个体扩增的产物电泳时形成的电泳条带距离点样孔近,而Aa(松散株型)的个体扩增的产物电泳时会出现两个电泳条带,故乙与丙的电泳条带为 。 ③使用图2-A中的引物组合(P3和P2)扩增F2全部样本,由于只有含a基因的个体才能扩增出相应产物,且A-为松散株型,而子二代中Aa∶AA=2∶1,所以使用图2-A中的引物组合扩增F2全部样本,有扩增条带松散株型(Aa)∶无扩增条带松散株型(AA)=2∶1。 5.(1) 遵循 大穗 (2) 逆转录/反转录 A1 A2 植株中A基因的表达量介于A1 A1 和A2 A2之间,因此表现为中穗 (3) 显性 A1A2BB A1 A1 BB A1A1Bb 7/16 (原创)(4)大穗抗病:大穗感病:中穗中抗病:中穗感病:小穗感病=3:1:6:2:4 【难度】0.38 【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、性状的显、隐性关系及基因型、表现型、等位基因 【详解】(1)F1(A1A2)自交后,F2基因型分离比为A1A1:A1A2:A2A2=1:2:1,对应表型比也为1:2:1,符合基因分离定律,因此遵循分离定律;已知A1A1为小穗,对应A2A2的表型为大穗。 (2)PCR检测的模板是DNA,提取mRNA后需要经过逆转录得到cDNA才能进行PCR;已知A2A2中A基因表达量高于A1A1,杂合子A1A2表现为中穗,说明A1A2的A基因表达量介于两种纯合子之间,因此表现为中穗。 (3)已知控制水稻穗型与稻瘟病抗性的基因独立遗传,抗病只出现在大穗植株,中抗病只出现在中穗植株,说明小穗均为感病,即表型有大穗抗病(A2A2B_)、中穗中抗病(A1A2B_)、大穗感病(A2A2bb)、中穗感病(A1A2bb)、小穗感病(A1A1_ _)。根据第①组实验,亲本抗病 感病,F1全为抗病,F2抗病:感病=3:1,说明抗病对感病为显性;第①组F1M的基因型为A2A2Bb,M与小穗感病杂交后代全为中穗(A1A2),且中抗病:感病=3:1,符合Bb Bb的分离比,因此第③组亲本小穗感病基因型为A1A1Bb。A1A2Bb自交,根据题意:所有A1A1(小穗)都感病,A2A2bb、A1A2bb也为感病,计算得感病植株比例:1/4(A1A1) 1+1/4 1/4(A2A2bb)+1/2 1/4(A1A2bb)=7/16,第②组亲本大穗抗病(A2A2B_) 小穗感病(A1A1_ _),F1全为中穗中抗病G(A1A2B_),F2表型比为大穗抗病∶中穗中抗病∶小穗感病=1:2:1,说明G的基因型为A1A2BB(若为A1A2Bb,F2感病植株占7/16,与题意不符),因此亲本小穗感病基因型为A1A1BB。 (原创)(4)由第3小问可知,基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中表型有大穗抗病(A2A2B_)、大穗感病(A2A2bb)、中穗中抗病(A1A2B_)、中穗感病(A1A2bb)、小穗感病(A1A1_ _)。故大穗抗病(A2A2B_)比例:1/4 3/4=3/16、大穗感病(A2A2bb)比例:1/4 1/4=1/16、中穗中抗病(A1A2B_)比例:2/4 3/4=6/16、中穗感病(A1A2bb)比例:2/4 1/4=2/16、小穗感病(A1A1_ _)比例:1/4 4/4=4/16。即基因型A1A2Bb的植株自交,子一代中表型及其比例为大穗抗病:大穗感病:中穗中抗病:中穗感病:小穗感病=3:1:6:2:4。 学科网(北京)股份有限公司 $