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必修2
第1章 遗传因子的发现
第1节 孟德尔的豌豆杂交实验（一）
【高考新动向】
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因的分离定律
【考纲全景透析】
一、孟德尔遗传试验的科学方法
1、假说——演绎法
提出问题→假说解释→演绎推理→实验验证→总结规律
2、豌豆杂交实验巧妙之处
（1）豌豆作为实验的材料
①豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，一般是纯种
②豌豆花大，便于人工异花传粉操作
③相对性状多，易于区分且遗传稳定
（2）由简到繁的研究思路，先单独分析每一对相对性状的遗传特点，再分析两对至多对相对性状。
（3）严格的假说——演绎过程
（4）理性的统计方法，利用生物统计学方法把复杂的结果理性地统计出来，明确出来内在的联系。
3、操作步骤
(1)去雄：人工除去未成熟花的全部雄蕊。
(2)套袋：套上纸袋，以防止传粉。
(3)传粉：雌蕊成熟后，采集另一植株的花粉，授在去雄花的雌蕊柱头上。
(4)套袋：套上纸袋，确保不接受其他花粉。21世纪教育网
二、基因分离定律
1、常用符号及含义
2、一对相对性状的杂交实验
人工杂交实验过程：去雄（留下雌蕊）→套袋（防干扰）→人工传粉→再套袋
3、假说
由此可见，F2性状表现及比例为3高∶1矮。
4、演绎与验证
5、遗传学中常用的概念
（1）与性状相关的重要概念
（2）与基因有关的概念
（3）纯合子与杂合子的概念和特点
（4）杂交方式的相关概念
6、总结定律——分离定律
【热点难点全析】
一、分离定律的实质与研究方法
1.实质
在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性，生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、研究方法——假说—演绎法
(1)提出问题→为什么F2中总是出现3∶1的比例？
(2)假说解释→提出遗传因子控制相对性状等观点。
(3)演绎推理→F1为杂合子，其测交后代为1∶1。
(4)实验验证→测交实验验证演绎推理。
(5)总结规律→通过实验验证，假说成立。
【例】(2012·福州调研)下列有关孟德尔的“假说—演绎法”的叙述中不正确的是(　　)
A．孟德尔所作假说的核心内容是“受精时，雌雄配子随机结合”
B．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
C．孟德尔成功的原因之一是应用统计法对实验结果进行分析
D．“F1能产生数量相等的两种配子”属于推理内容
【析】选A。孟德尔所作假说的核心内容是：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，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。
二、基因分离定律的应用
1．表现型与基因型的相互推导
(1)由亲代推断子代的基因型与表现型[正推型]
2．应用
(1)正确解释某些遗传现象
两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。

(2)指导杂交育种
①优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。
②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
③优良性状为杂合子：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要育种。
3．禁止近亲结婚的原理
每个人都携带5～6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚。
【高考零距离】
1、（2012·安徽高考）假设某植物种群足够大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占
A、1/9 B、1/16 C、4/81 D、1/8
【解析】因感病植株rr在开花前死亡，不能产生可育的配子，所以抗病植株RR和Rr各占1/2，R的基因频率为3/4，r的基因频率为1/4，则随机交配后子一代中感病植株占1/4×1/4=1/16。
【答案】B
2、（2012·江苏高考）下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是（ ）
A. 非等位基因之间自由组合，不存在相互作用[来源:21世纪教育网]
B. 杂合子与纯合子基因组成不同，性状表现也不同
C. 孟德尔巧妙设计的测交方法只能用于检测F1的基因型
D. F2的3:1性状分离比一定依赖于雌雄配子的随机结合
【解析】位于同源染色体上的非等位基因不能自由组合，另外基因之间有互作现象，A错；当完全显性时，显性纯合子与杂合子性状相同，B错；测交既可检测F1的基因型，也可检测F1在产生配子时，成对的遗传因子是否分离，从而形成两种数量相等的配子，C错；如果没有雌雄配子的随机结合，雌雄各两种基因型的配子就无法得到比例相同的四种结合方式，也就得不到３：１的性状分离比，D正确。
【答案】D
3、（2012·上海高考）蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55％，无条纹个体占15％，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是 A．30％，2l％ B．30％，42％  C．70％，2l％ D．70％，42％
【解析】亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，自由交配，用哈温定律算，得到A基因频率70%，a基因频率30%，F1中Aa的基因型频率为42%，选D。
【答案】D
4、(2011·海南高考)孟德尔对于遗传学的重要贡献之一是利用设计巧妙的实验否定了融合遗传方式，为了验证孟德尔遗传方式的正确性，有人用一株开红花的烟草和一株开白花的烟草作为亲本进行实验。在下列预期结果中，支持孟德尔遗传方式而否定融合遗传方式的是 （）
A．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为红花
B．红花亲本与白花亲本杂交的F1全为粉红花
C．红花亲本与白花亲本杂交的F2按照一定比例出现花色分离
D．红花亲本自交，子代全为红花；白花亲本自交，子代全为白花
【解析】A项,红花与白花杂交子代全为红花，可以用融合遗传来解释;B项,红花与白花杂交子代全为粉红花，可以用融合遗传来解释;C项,红花与白花杂交的F2体现了性状的分离，不能用融合遗传来解释;D项,红花亲本自交，子代全为红花，白花亲本自交，子代全为白花，可以用融合遗传解释。
【答案】C
5、（2011·天津高考）某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是 ( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果21世纪教育网
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2
【解析】A项，分析图1可知H、h被酶切后的结果不同，前者被分为两段，而后者只有一段，且碱基数目没有发生变化，由此可以推出后者中酶切位点的消失是碱基序列改变的结果；B项，图2中Ⅱ-1为患者，基因诊断中只出现142bp片段，他X染色体上的致病基因为h,他的X染色体来自母亲，所以致病基因来自母亲；C项，Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp 和43bp三个片段，说明他的基因有H、h两种；D项，Ⅱ-3的丈夫表现型正常，Ⅱ-3为正常人，她的父亲是正常人，母亲为致病基因的携带者，则她的基因型为XHXh的概率为1/2，则他们的儿子基因诊断中出现142bp，即为患者的概率为1/2×1/2=1/4。
【答案】D
6、（2010·江苏高考）喷瓜有雄株、雌株和两性植株．G基因决定雄株．g基因决定两性植株。基因决定雌株。G对g。g对g是显性．如：Gg是雄株．g是两性植株．是雌株。下列分析正确的是
A．Gg和G 能杂交并产生雄株
B．一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C．两性植株自交不可能产生雌株
D．两性植株群体内随机传柑．产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
【解析】本题考查了基因的分离定律及考生的分析问题能力。从题意可知，Gg、G 均为雄性，不能杂交，A项错误；两性为g可产生两种配子，B项错误；两性植株g可自交可产生雌株，C项错误；若两性植株群体内随机传粉，则纯合子比例会比杂合子高，D项正确。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题21世纪教育网
1、(2012·泰安模拟)小鼠中有一种黄色毛皮的性状,其杂交实验如下:
实验一:黄鼠×黑鼠→黄鼠2 378只,黑鼠2 398只,比例约为1∶1
实验二:黄鼠×黄鼠→黄鼠2 396只,黑鼠1 235只,比例约为2∶1
有关叙述正确的是( )
A.小鼠毛皮性状的遗传不遵循分离定律
B.小鼠毛皮的黑色对黄色为显性
C.小鼠中不存在黄色纯种个体
D.小鼠中不存在黑色纯种个体
【解析】由实验二可知,黄色为显性性状。再结合实验二及后代黄鼠∶黑鼠约为2∶1,则说明有1/4的个体早期死亡。即显性纯合体死亡。
【答案】C
2、孟德尔在一对相对性状的研究过程中,发现了基因的分离定律。下列有关基因分离定律的几组比例中,最能说明基因分离定律实质的是( )
A.F2表现型的比为3∶1
B.F1产生配子的比为1∶1
C.F2基因型的比为1∶2∶1
D.测交后代表现型的比为1∶1
【解析】基因分离定律的实质是成对的基因在形成配子时发生分离。分离的基因分别进入不同的配子中,从而产生含不同基因且比例相等的配子。
【答案】B
3、赤霉素是一类能促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植株增高的植物激素。将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成高秆玉米，这种高秆玉米自交后代的表现型为 ( )[来源:21世纪教育网]
A.后代100%为高秆 B.后代100%为矮秆
C.后代25%为高秆 D.后代50%为矮秆
【解析】赤霉素处理引起矮秆变异成高秆是环境因素的作用，并没有改变纯种矮秆玉米的遗传物质。
【答案】B
4、有关一对相对性状遗传的叙述，正确的是 (　　)
A．在一个种群中，若仅考虑一对等位基因，可有4种不同的交配类型
B．最能说明基因分离定律实质的是F2的表现型比为3∶1
C．若要鉴别和保留纯合的抗锈病(显性)小麦，最简便易行的方法是自交
D．通过测交可以推测被测个体产生配子的数量
【解析】在一个生物群体中，若仅考虑一对等位基因不止4种不同的交配类型；最能说明基因分离定律实质的是F1的配子类型比为1∶1；通过测交不可以推测被测个体产生配子的数量，但可推测被测个体的基因型、是否是纯合子、产生配子的种类和比例。
【答案】C
5、在家兔的常染色体上有一系列决定毛色的复等位基因：C基因对cch、ch、c为显性，cch基因对ch、c为显性，ch对c为显性。基因系列在决定家兔毛皮颜色时其表现型与基因型的关系如下表：
毛皮颜色表现型
基因型
全色
C_
青旗拉
cch_
喜马拉扬
ch_
白化
cc
假使喜马拉扬兔(chc)和全色兔(Ccch)交配，则它们生下的小家兔毛色及比例为(　　)
A．1全色兔∶1青旗拉兔
B．1喜马拉扬兔∶1白化兔
C．2全色兔∶1青旗拉兔∶1喜马拉扬兔
D．1青旗兔∶1喜马拉扬兔
【解析】根据基因的分离定律，chc×Ccch后代有四种基因型：Cch、Cc、cchch、cchc，比例为1∶1∶1∶1。根据基因间的显隐性关系，Cch、Cc均表现为全色兔，cchch、cchc均表现为青旗拉兔，故后代全色兔∶青旗拉兔＝1∶1。
【答案】A
6、(2011·临川模拟)在进行豌豆杂交实验时，孟德尔选择的一对性状是子叶颜色，豌豆子叶黄色(Y)对绿色(y)为显性。右图是孟德尔用杂交得到的子一代(F1)分别作为父本、母本再进行杂交的实验结果示意图，根据基因的分离定律，下列说法正确的是(　　)
A．①、②和③都是黄色子叶
B．③的子叶颜色与F1相同
C．①和②都是黄色子叶、③是绿色子叶
D．①和②都是绿色子叶、③是黄色子叶
【解析】根据孟德尔一对相对性状的遗传实验，图中F2中①、②、③的基因型分别是Yy、Yy、yy，故①、②的子叶颜色为黄色，③的子叶颜色为绿色。
【答案】C
7、（2012·徐州质检）丈夫血型A型，妻子血型B型，生了一个血型为O型的儿子，这对夫妻再生一个与丈夫血型相同的女儿的概率为 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/4 D.1/2
【解析】本题通过血型遗传考查基因的分离定律，难度中等。A型血的基因型有IAIA和IAi两种，B型血的基因型也有IBIB和IBi两种，O型血的基因型只有ii一种，而基因型为IAIB的个体表现为AB型血，故该对夫妇的基因型为：IAi×IBi，若要再生一个A型血的女儿，则其基因型一定为IAi，概率为：1/4×1/2=1/8。
【答案】B
8、菜豆是自花受粉的植物，其花色中有色花对白色花为显性。一株杂合有色花菜豆Cc生活在海岛上，如果海岛上没有其他菜豆植株存在，且菜豆为一年生植物，那么三年之后，海岛上开有色花菜豆植株和开白色花菜豆植株的比例是(　　)
A．3∶1 B．15∶7
C．9∶7 D．15∶9
【解析】三年之后开白色花菜豆植株(cc)的比例为[1－(1/2)3]÷2＝7/16，开有色花菜豆植株为9/16。
【答案】C
9、(2011·济南模拟)以豌豆的一对相对性状为研究对象，将纯合显性个体和隐性个体间行种植，隐性一行植株上所产生的子一代将表现为(　　)
A．显、隐性个体的比例是1:1
B．显、隐性个体的比例是3:1
C．都是隐性个体
D．都是显性个体
【解析】自然条件下豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉植物，隐性植株上所产生的子一代都仍表现为隐性。
【答案】C
10、(2012·潍坊模拟）可以依次解决①～④中的遗传问题的一组方法是( )
①鉴定一只白羊是否是纯种
②在一对相对性状中区分显、隐性
③不断提高小麦抗病（显性性状）品种的纯合度
④检验杂种F1的基因型
A.杂交、自交、测交、测交 B.测交、杂交、自交、测交
C.测交、测交、杂交、自交 D.杂交、杂交、杂交、测交
【解析】理解自交、杂交、测交三种常见的交配方式的概念和意义，并能与生产实践相联系。自交是指植物中自花受粉和同株异花受粉，可以是纯合子（显性纯合子或隐性纯合子）自交、杂合子自交。杂交是基因型不同的生物个体之间相互交配的方式，可以是同种生物个体杂交，也可以是不同种生物个体杂交。测交是指杂种子一代个体与隐性类型之间的交配，主要用于测定F1的基因型，也可以用来判断另一个个体是杂合子还是纯合子。由此看来，①④要用测交，对于②可以用杂交，而要提高小麦的纯度应该用自交。
【答案】B
11、(2011·潍坊模拟)孟德尔在豌豆杂交实验中，发现问题和验证假说所采用的实验方法依次是(　　)
A．自交、杂交和测交 B．测交、自交和杂交
C．杂交、自交和测交 D．杂交、测交和自交
【解析】孟德尔发现两个遗传定律是利用豌豆进行实验时发现的，不管分离定律还是自由组合定律，二者的实验思路是相同的，实验时先让豌豆杂交获得F1，再让F1自交得F2，发现问题，最后用测交实验证明其假说。
【答案】C
12、“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)
A．生物的性状是遗传因子决定的
B．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1
【解析】假说是通过实验、观察，提出假说并解释，“演绎”是对其解释的验证，其过程就是测交。21世纪教育网
【答案】C
13、(2011·南京模拟)下图能正确表示基因分离定律实质的是(　　)
【解析】基因分离定律的实质是杂合子在减数分裂形成配子过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到的不同的配子中，独立地随配子遗传给后代。
【答案】C
14、已知黑尿症是由隐性遗传因子控制的，丈夫(Ⅱ3)的姐姐(Ⅱ4)和妻子(Ⅱ2)的哥哥(Ⅱ1)都是黑尿症患者，如下图所示。则表现正常的该夫妇生育出黑尿症患者的概率是(　　)
A．1/9 B．1/8
C．1/4 D．1/3
【解析】设黑尿症的相关基因为A、a，由题干可知，表现正常的Ⅰ3、Ⅰ4生育出患病的女儿Ⅱ4，则黑尿症为常染色体隐性遗传病。该表现正常的夫妇的基因型是杂合子Aa的概率都是2/3，则该夫妇生育出黑尿症患者的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9。21世纪教育网
【答案】A
15、（2012·芜湖调研）下图是某白化病家族的遗传系谱图，请推测Ⅱ2与Ⅱ3这对夫妇生白化病孩子的概率是 ( )
A.1/9 B.1/4 C.1/36 D.1/18
【解析】这种题型一般分三步：第一步，写出双方父母的基因型。从图上看出，第一代的两对夫妇都有一个子女是患者，说明他们都是杂合子。第二步，求出第二代2号和3号是杂合子的概率。因为第二代2号和3号都正常，所以这两人是杂合子的概率都是2/3。第三步，算出后代发病的概率，先算二者100%是杂合子，后代生出患者的概率是1/4，再乘以各自是杂合子的概率2/3，即1/4×2/3×2/3=1/9。
【答案】A
二、非选择题21世纪教育网
16、（2012·龙岩质检）玉米是遗传学实验经常用到的材料，在自然状态下，花粉既可以落到同一植株的柱头上也可以落到其他植株的柱头上（如图所示）。请回答下列有关问题：
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（1）请列举玉米作为遗传学实验材料的优点（两条）。
(2)玉米的高茎对矮茎为显性。为探究一高茎玉米植株的果穗上所结子粒的基因型，某同学选取了该玉米果穗上2粒种子单独隔离种植，观察记录并分别统计后代植株的性状，结果后代全为高茎，该同学即判断玉米果穗所有子粒均为纯种。可老师认为他的结论不科学，为什么？
(3)玉米的常态叶与皱叶是一对相对性状。某研究性学习小组计划以自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子为材料，通过实验判断该相对性状的显隐性。
①甲同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，分别单独隔离种植，观察子一代性状；若子一代发生性状分离，则亲本为 性状；若子一代未发生性状分离，则需要 。
②乙同学的思路是随机选取等量常态叶与皱叶玉米种子各若干粒，种植，杂交，观察子代性状，请帮助预测实验结果及得出相应结论。
【解析】（2）遗传学的许多实验结果是利用了统计学方法得到的，该同学所种植的种子太少，具有很强的偶然性。（3）题干中“自然种植多年后收获的一批常态叶与皱叶玉米的种子”提示：该批玉米种子属于纯合子。检验显隐性的方法有自交或杂交，具体方法见答案。
【答案】（1）相对性状明显，易于区分；后代数目多，统计结果更准确；雄蕊花序顶生，雌蕊果穗着生在中部，便于操作；既能自花传粉也能异花传粉。（必须答出其中两条）
（2）选择样本太少，实验有一定的偶然性，不能代表全部子粒的基因型。
（3）①显性 分别从子代中各取出等量若干玉米种子，种植，杂交，观察其后代叶片性状，表现出的叶形为显性性状，未表现出的叶形为隐性性状
②若后代只表现一种叶形，该叶形为显性性状，另一种为隐性性状；若后代既有常态叶又有皱叶，则不能作出显隐性判断。
17、(2012·金华十校联考)“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定，而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物，一般通过异体受精繁殖，但若单独饲养，也可以进行自体受精，其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分，旋转方向符合“母性效应”，遗传过程如下图所示。
现有右旋和左旋椎实螺若干，回答下列问题。
(1)“母性效应”现象是否符合孟德尔遗传定律？________。
(2)螺壳表现为左旋的个体其基因型可能为________；
螺壳表现为右旋的个体其基因型可能为__________________________________________。
(3)F2出现三种基因型的根本原因是____________。请写出F2自交的遗传图解，并注明自交子代的表现型及比例。
(4)欲判断某左旋椎实螺的基因型，可用任意的右旋椎实螺作父本进行交配，统计杂交后代F1的性状。若子代表现情况是________，则该左旋椎实螺是纯合子；若子代的表现情况是________，则该左旋椎实螺是杂合子。
【解析】(1)由遗传图解知：“母性效应”符合孟德尔遗传定律。(2)螺壳表现为左旋，说明母本的基因型为dd，故表现为螺壳左旋的子代基因型为dd或Dd。同理螺壳右旋个体基因型为DD、Dd或dd。(3)F2出现三种基因型的根本原因是F1产生配子过程中因等位基因分离而产生数量相等的不同种配子。(4)左旋螺的基因型为Dd或dd，故可以用任意右旋螺作父本与该螺杂交，若左旋螺为Dd，则子代螺壳应为右旋，若左旋螺为dd，则子代螺壳应为左旋。
【答案】(1)符合　(2)dd或Dd　dd或Dd或DD(少写不给分)　(3)F1形成配子时，等位基因发生分离
遗传图解：21世纪教育网
(4)左旋螺　右旋螺
第2节 孟德尔的豌豆杂交试验（二）
【高考新动向】
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因的自由组合定律
【考纲全景透析】
一、基因的自由组合定律
1、两对相对性状的杂交实验
P 黄色圆粒×绿色皱粒
↓
F1 黄色圆粒
↓
F2 9黄圆∶3黄皱∶3绿皱∶1绿皱
（1）两对相对性状中显性性状依次是黄色、、圆粒。
（2）F2具有的类型
①两种亲本类型：黄色圆粒、绿色皱粒
②两种新类型：黄色皱粒和绿色圆粒
（3）F2不同性状之间出现了自由组合，F2中4种表现型的分离比为9∶3∶3∶1。
2、假说
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。
如图：
3、演绎与验证：测交实验
（1）实验：F1×双隐性→1黄圆∶1黄皱∶1绿圆∶1绿皱。
（2）结论：F1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。
4、总结定律——自由组合定律
（1）两对(或两对以上)等位基因分别位于两对(或两对以上)同源染色体上。21世纪教育网
（2）F1减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（3）自由组合定律的内容：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；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。
【热点难点全析】
一、两对相对性状的遗传实验的分析
F2的结果也可用下图表示（棋盘法）
1.表现型：表中a、b、c和d分别表示4种表现型，黄圆∶绿圆∶黄皱∶绿皱=9∶3∶3∶1。
2.基因型：基因型以L2为对称线，共表示9种基因型:a(YYRR)∶a1(YyRR)∶a2(YYRr)∶a3(YyRr)∶b(yyRR)∶b1(yyRr)∶c(YYrr)∶c1(Yyrr)∶d(yyrr)=1∶2∶2∶4∶1∶2∶1∶2∶1。
3.L1上全是与F1基因型相同的“双杂合子”，L2上全是纯合子，不在两线上的个体为“单杂合子”。
4、归纳
(1)亲本性状个体是a、a1、a2、a3、d，其中纯合与杂合的比例为2∶8。
(2)重组性状个体是b、b1、c、c1，其中纯合与杂合的比例是2∶4。
(3)与F1基因型相同的个体是a3，占相同性状个体的比例是4/9，占全部个体的比例是4/16。
(4)纯合子是a、b、c、d，占全部个体的比例是4/16。
【例】下表列出了纯合豌豆两对相对性状杂交实验中F2的部分基因(非等位基因位于非同源染色体上)。下列叙述错误的是(　　)
A.表中Y、y、R、r基因的载体有染色体、叶绿体、线粒体
B．表中Y与y、R与r的分离以及Y与R或r、y与R或r的组合是互不干扰的
C．①②③④代表的基因型在F2中出现的概率之间的关系为③>②＝④>①
D．F2中出现表现型不同于亲本的重组类型的概率是3/8或5/8
【析】选A。依据表格知，①②③④的基因型依次为YYRR、YYRr、YyRr、yyRr。它们在F2中出现的概率依次为1/16、2/16、4/16、2/16，故①②③④代表的基因型在F2中出现的概率大小为③>②＝④>①；由F2产生的配子类型可知F1的基因型为YyRr，但亲本类型不能确定，故重组类型的比例不惟一；但表中基因的载体为染色体。
二、用分离定律解决自由组合定律问题
1、自由组合定律的实质
独立的两对等位基因同时进行基因的分离，分离的结果通过乘法定理结合起来，如AaBb×aabb可以分解成Aa×aa和Bb×bb两种组合方式。
自由组合定律是以分离规律为基础的，因而可用分离定理的知识解决自由组合定律的问题，且用分离定律解决自由组合定律的问题显得简单易行。其基本策略是：
2、首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。
在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如AaBb×Aabb可分解为：Aa×Aa、Bb×bb。
3、用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。
（1）配子类型的问题
例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：
Aa Bb cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 1 ＝ 4种
（2）基因型类型的问题
例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa → 后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；
Bb×BB → 后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；
Cc×Cc → 后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。
因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3＝ 18种基因型。
（3）表现型类型的问题
例：AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？
答：先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa → 后代有2种表现型；
Bb×BB → 后代有2种表现型；
Cc×Cc → 后代有2种表现型。
因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有2×2×2＝ 8种表现型。
21世纪教育网
【高考零距离】
1、（2012·山东高考）某遗传病的遗传涉及非同源染色体上的两对等位基因。已知Ⅰ-1基因型为AaBB，且II-2与II-3婚配的子代不会患病。根据以下系图谱，正确的推断是（ ）
A. Ⅰ-3的基因型一定为AABBb
B. II-2的基因型一定为aaBB
C. III-1的基因型可能为AaBb或AABb
D. III-2与基因型为AaBb的女性婚配，子代患病的概率为3/16
【答案】B[来源:21世纪教育网]
2、（2012·上海高考）小麦粒色受不连锁的三对基因A／a、B／b、C／c控制。A、B和C决定红色，每个基因对粒色增加效应相同且具叠加性，a、b和c决定白色。将粒色最浅和最深的植株杂交得到F1。F1的自交后代中，与基因型为Aabbcc的个体表现型相同的概率是
A．1／64 B．6／64 C．15／64 D．20／64
【解析】由题可知粒色最深的植株基因型为AABBCC（6显），颜色最浅的植株基因型为aabbcc（0显），此外，小麦粒色还存在5显、4显、3显、2显、1显等情况。AABBCC与aabbcc杂交得到F1(AaBbCc)，F1自交后代中与Aabbcc（1显）表现相同的有Aabbcc(1/2×1/4×1/4)、aaBbcc(1/4×1/2×1/4)、aabbCc(1/4×1/4×1/2)，合计6／64。
【答案】B
3、（2012·广东高考）人类红绿色盲的基因位于X染色体上，秃顶的基因位于常染色体上，结合下表信息可预测，图8中II-3和II-4所生子女是( )
A．非秃顶色盲儿子的概率为1/4
B．非秃顶色盲女儿的概率为1/8
C．秃顶色盲儿子的概率为1/8
D．秃顶色盲女儿的概率为0
【解析】假设红绿色盲的相关基因为A、a，根据题意可以推出，II-3的基因型为BbXAXa，II-4的基因型为BBXaY。两对性状分开考虑，后代关于秃顶的基因型为1/2BB，1/2Bb，即女孩不秃顶，男孩有一半的可能秃顶；后代关于色盲的基因型为1/4XAXa，1/4XaXa，1/4XAY，1/4XaY；由于两种性状是独立遗传的，可以推出后代中非秃顶色盲儿子的概率为1/8，非秃顶色盲女儿的概率为1/4，秃顶色盲儿子的概率为1/8，秃顶色盲女儿的概率为0，所以C和D正确。
【答案】CD
4、（2012·江苏高考）人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病（基因为H、h）和乙遗传病(基因为T、t)患者，系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题（所有概率用分数表示）：
21世纪教育网
(2)若I-3无乙病致病基因，请继续以下分析。
①I-2的基因型为 ；II-5的基因型为 ?。
②如果II-5与II-6结婚，则所生男孩同时患两种遗传病的概率为 ?。
③如果II-7与II-8再生育一个女儿，则女儿患甲病的概率为 ?。
④如果II-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子，则儿子携带h基因的概率为 。
【解析】(1)根据系谱图中正常的Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代中有一个女患者为Ⅱ-2，说明甲病为常染色体隐性遗传。正常的Ⅰ-3和Ⅰ-4的后代中有一个患者Ⅱ-9,说明乙病为隐性遗传病，图中的4个乙病患者都为男性，没有女患者，从发病率上看男性大于女性，所以乙病最有可能的遗传方式为伴X隐性遗传。
(2)①Ⅱ-2患甲病，所以可以推出Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh，Ⅰ-3无乙致病基因，所以乙病确定为伴X隐性遗传。根据交叉遗传的特点，Ⅱ-1的致病基因是由其母Ⅰ-2遗传的，所以Ⅰ-2有关于乙病的基因型为XTXt。综合以上内容，Ⅰ-2的基因型为HhXTXt。关于Ⅱ-5的基因型，根据系谱可以看出，Ⅰ-1和Ⅰ-2有关于甲病的基因型为Hh，这样，Ⅱ-5有关于甲病的基因型为HH或Hh。而Ⅱ-5不患乙病，所以有关于乙病的基因型为XTY。所以Ⅱ-5的基因型为HHXTY或HhXTY。
②Ⅱ-6的基因型为H XTX-，Ⅱ-5的基因型为H XTY。如果Ⅱ-5和Ⅱ-6结婚，后代患甲病，则Ⅱ-5和Ⅱ-6的与甲病有关的基因型应为2/3Hh和2/3Hh，这样后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9。如果后代患乙病，则Ⅱ-5和Ⅱ-6的与乙病有关的基因型应为XTY和1/2XTXt，所生的男孩患乙病的概率为1/2×1/2=1/4。综合以上内容，所生男孩同时患两种病的概率为1/9×1/4=1/36。
③Ⅱ-7的基因型可能为1/3HH或2/3Hh。根据题意在正常人群中Hh的基因型频率为10-4，此值就是Ⅱ-8基因型为Hh的概率。所以，女儿患甲病的概率=2/3×10-4×1/4=1/60000。
④Ⅱ-5的基因型为1/3HH或2/3Hh（只涉及甲病），与之婚配的是携带者，基因型为Hh。两者的后代中表现型正常的概率为1-2/3×1/4=5/6。而出现携带者Hh的概率为1/3×1/2+2/3×1/2=1/2。这样儿子携带h基因的概率为（1/2）/（5/6）=3/5。21世纪教育网
【答案】（2）①HhXTXt HHXTY或HhXTY
②1/36
③1/60000
④3/5
5、(2011·海南高考)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是（）
A．1/32 B．1/16 C．1/8 D．1/421世纪教育网
【解析】AaBBCcDDEe×AaBbCCddEe得到的子代中一定含有Dd，因此只要计算出其他四对等位基因为纯合的概率即可：Aa×Aa出现纯合的概率为1/2，BB×Bb出现纯合的概率为1/2，Cc×CC出现纯合的概率为1/2，Ee×Ee出现纯合的概率为1/2，因此出现一对等位基因纯合、四对等位基因纯合的概率为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
【答案】B
6、(2011·安徽高考)Ⅰ.雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW。已知幼蚕体色正常基因（T）与油质透明基因（t）是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因（G）与白色茧基因（g）是位于常染色体上的一对等位基因，T 对t，G对g为显性。
(1)现有一杂交组合：ggZTZT×GGZtW，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为 ，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为 。
(2)雄蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雌、雄亲本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产（用遗传图解和必要的文字表述）。
【解析】(1)P：ggZTZT×GGZtW→F1：1/2GgZTZt、1/2GgZTW，则F1中结天然绿色蚕的雄性个体（GgZTZt）占1/2。F1：GgZTZt×GgZTW→F2:幼蚕体色油质透明且结天然绿色蚕的雌性个体（G_ZtW）所占比例为：3/4 G_×1/4ZtW= 3/16 G_ZtW。
(2)若亲本为ZTW×ZtZt ，则F1中雄性均为体色正常，雌性均为体色油质透明，因此利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，可以淘汰体色油质透明的幼蚕，保留体色正常的幼蚕，即为雄蚕。又由于需从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕，根据所给材料，因此雌性亲本应为GGZTW，雄性亲本可以是ggZtZt 或GgZtZt。
【答案】Ⅰ. (1)1/23/16
(2)P GGZTW×ggZtZt 两亲本杂交
↓
F1 1/2GgZTZt 1/2GgZtW 淘汰体色油质透明的幼蚕，保留体色正常的幼蚕用于生产
（说明：P也可为GGZTW×GgZtZt，F1中同样淘汰体色油质透明的幼蚕，保留体色正常的幼蚕用于生产）
7、（2011·上海高考）在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2。下列表述正确的是
A．F1产生4个配子，比例为1：1：1：1
B．F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1：1
C．基因自由组合定律是指F1产生的4种类型的精子和卵可以自由组合　
D．F1产生的精子中，基因型为YR和基因型为yr的比例为1：1
【答案】D
8、（2011·新课标全国卷）某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A 、a ；B 、b ;C c ……）,当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_......）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合组合、后代表现型及其比例如下：
根据杂交结果回答问题：
⑴这种植物花色的遗传符合哪些遗传定律？
⑵本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？
【答案】⑴基因的自由组合定律和基因的分离定律（或基因的自由组合定律）
⑵4对。本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2中红色个体占全部个体的比例81/（81＋175）＝81/256＝（3/4）4,根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2中显性个体的比例为（3/4）n，可判断这两个杂交组合中都涉及到4对等位基因。综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所波及的4对等位基因相同。
9、（2010·全国高考）现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形（圆甲和圆乙），1个表现为扁盘形（扁盘），1个表现为长形（长）。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：
实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘：圆：长 = 9 ：6 ：1
实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘：圆：长均等于1：2 ：1。综合上述实验结果，请回答：
（1）南瓜果形的遗传受＿＿对等位基因控制，且遵循＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿定律。
（2）若果形由一对等位基因控制用A、a表示，若由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，扁盘的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿，长形的基因型应为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）为了验证（1）中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有＿＿的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘：圆 = 1 ：1 ，有＿＿的株系F3果形的表现型及数量比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
【解析】本题主要考查学生的理解能力，考查遗传的基本规律。
第（1）小题，根据实验1和实验2中F2的分离比 9 ：6 ：1可以看出，南瓜果形的遗传受2对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。
第（2）小题，根据实验1和实验2的F2的分离比 9 ：6 ：1可以推测出，扁盘形应为A＿B＿,长形应为aabb，两种圆形为A＿bb和aaB＿。
第（3）小题中，F2扁盘植株共有4种基因型，其比例为：1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb和2/9AaBB，测交后代分离比分别为：1/9A＿B＿;2/9(1/2A＿B＿:1/2A＿bb);4/9(1/4A＿B＿:1/4Aabb：1/4aaBb：1/4aabb)；2/9（1/2A＿B＿：1/2aaB＿）。
【答案】（1）2 基因的自由组合
（2）AAbb、Aabb、aaBb、aaBB AABB、AABb、AaBb、AaBB aabb
（3）4/9 4/9 扁盘：圆：长 = 1 ：2 ：1
10、（2010·新课标全国卷）某种自花受粉植物的花色分为白色、红色和紫色。现有4个纯合品种：l个紫色(紫)、1个红色(红)、2个白色(白甲和白乙)。用这4个品种做杂交实验，结果如下：
实验1：紫×红，Fl表现为紫，F2表现为3紫：1红；
实验2：红×白甲，Fl表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白；
实验3：白甲×白乙，Fl表现为白，F2表现为白；
实验4：白乙×紫，Fl表现为紫，F2表现为9紫：3红：4白。
综合上述实验结果，请回答：
(1)上述花色遗传所遵循的遗传定律是 。
(2)写出实验1(紫×红)的遗传图解(若花色由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推)。遗传图解为 。
（3）为了验证花色遗传的特点，可将实验2(红×白甲)得到的F2植株自交，单株收获F2中紫花植株所结的种子，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，观察多个这样的株系，则理论上，在所有株系中有4/9的株系F3花色的表现型及其数量比为 。
【解析】纯合品种有四种，因此这是两对相对基因控制的性状，因此应该遵循基因的自由组合定律。熟练掌握孟德尔的基因自由组合定律的内容，写出该遗传图解并计算。
【答案】（1）自由组合定律；
（2）
或
（3）9紫:3红:4白
11、（2010·北京高考）４．决定小鼠毛色为黑（Ｂ）／褐（ｂ）色、有（ｓ）／无（S）白斑的两对等位基因分别位于两对同源染色体上。基因型为的小鼠间相互交配，后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是
　Ａ．１/１６　　　Ｂ．３／１６　　Ｃ．７／１６　　　　Ｄ．９／１６
【解析】根据题意，黑色有白斑小鼠的基因型为B_ss，基因型为BbSs的小鼠间相互交配，后代中出现B_ss的概率为3/16。
【答案】B
12、（2010·安徽高考）南瓜的扁形、圆形、长圆形三种瓜形由两对等位基因控制（A、a和B、b），这两对基因独立遗传。现将2株圆形南瓜植株进行杂交，F1收获的全是扁盘形南瓜；F1自交，F2获得137株扁盘形、89株圆形、15株长圆形南瓜。据此推断，亲代圆形南瓜株的基因型分别是
A、aaBB和Aabb B、aaBb和Aabb C、AAbb和aaBB D、AABB和aabb
【解析】本题考查是有关基因自由组合定律中的非等位基因间的相互作用，两对等位基因控制一对相对性状的遗传，由两圆形的南瓜杂交后代全为扁盘形可知，两亲本均为纯合子，而从F1自交，F2的表现型及比例接近9∶6∶1看出，F1必为双杂合子。所以本题是考查基因间的累加作用：两种显性基因同时存在时产生一种性状，单独存在时能分别表示相似的性状，两种基因均为隐性时又表现为另一种性状，F2代表现型有3种，比值为9∶6∶1。所以两圆形的亲本基因型为选项C。
【答案】C
【考点提升训练】21世纪教育网
一、选择题
1、（2012·三明模拟）蚕的黄色茧（Y）对白色茧（y）是显性，抑制黄色出现的基因（I）对黄色出现的基因（i）是显性。现用杂合白色茧（YyIi）蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是 ( )
A.3∶1 B.13∶3 C.1∶1 D.15∶1
【解析】据题信息可知，黄色茧和白色茧受两对等位基因控制，仍然遵循自由组合定律，Y_I_、yyI_、yyii为白色，只有Y_ii基因型的个体为黄色，杂合白色茧（YyIi）的蚕相互交配，后代有9种基因型，Y_ii为黄色占3/16，其余个体为白色占13/16，白色茧对黄色茧的分离比是13∶3。
【答案】B
2、下列有关遗传规律的叙述中，正确的是 (　　)
A．在减数分裂中，非等位基因的分离或组合是互不干扰的
B．两对相对性状遗传分别符合基因分离定律时，则这两对相对性状遗传一定符合基因自由组合定律
C．杂交后代出现性状分离，且分离比为3∶1，就一定为常染色体遗传[来源:21世纪教育网]
D．对实验数据进行统计学分析是孟德尔成功的重要原因
【解析】位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。两对基因位于一对同源染色体上时，其遗传不遵循自由组合定律。伴性遗传也遵循分离定律。
【答案】D
3、(2012·东城区质检)某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例为Ab∶aB∶AB∶ab＝1∶2∶3∶4，若该生物进行自交，则其后代出现纯合体的概率为(　　)
A．30% B．26%
C．36% D．35%
【解析】该生物产生的配子Ab、aB、AB、ab分别占1/10、2/10、3/10、4/10，故该生物自交后代出现纯合子的概率为(1/10)2＋(2/10)2＋(3/10)2＋(4/10)2＝30%。
【答案】A
4、(2012·郑州质检)狗毛褐色由B基因控制，黑色由b基因控制，I和i是位于另一对同源染色体上的一对等位基因，I是抑制基因，当I存在时，B、b均不表现颜色而产生白色。现有黑色狗(bbii)和白色狗(BBII)杂交，产生的F2中杂合褐色∶黑色为 (　　)
A．1∶3 B．2∶1
C．1∶2 D．3∶1
【解析】bbii与BBII交配，子一代均为BbIi，子二代中杂合褐色的基因型为Bbii，占2/16，黑色的基因型为bbii，占1/16，所以比例为2∶1。
【答案】B
5、(2011·潍坊模拟)下列关于基因自由组合定律意义的论述，错误的是(　　)
A．是生物多样性的原因之一
B．可指导杂交育种
C．可指导细菌的遗传研究
D．基因重新组合
【解析】基因自由组合定律适用于进行有性生殖生物的细胞核遗传，其细胞学基础是减数分裂过程中染色体的行为变化；细菌是原核生物，无成形的细胞核和染色体，同时进行的又是无性生殖，故不适用此定律。
【答案】C
6、(2012·海口二模)某种蛇体色的遗传如下图所示，当两种色素都没有时表现为白色。选纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇作为亲本进行杂交，下列说法错误的是(　　)
　　　
A．亲本黑蛇和橘红蛇的基因型分别为BBoo、bbOO
B．F1的基因型全部为BbOo，表现型全部为花纹蛇
C．让F1花纹蛇相互交配，后代花纹蛇中纯合子的比例为1/16
D．让F1花纹蛇与杂合的橘红蛇交配，其后代出现白蛇的概率为1/8
【解析】根据题图分析，亲本黑蛇含基因B，橘红蛇含基因O，所以它们的基因型分别是BBoo、bbOO；F1是由纯合的黑蛇与纯合的橘红蛇杂交所得，所以基因型是BbOo，表现型全部为花纹蛇，让F1花纹蛇相互交配，后代花纹蛇占9/16，其中纯合子占1/9；让F1花纹蛇BbOo与杂合的橘红蛇bbOo交配，后代出现白蛇bboo的概率为：1/2×1/4＝1/8。
【答案】C
7、(2011·海口模拟)牵牛花中叶子有普通叶和枫形叶两种，种子有黑色和白色两种。现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交，得到的F1为普通叶黑色种子，F1自交得F2，结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是(　　)
A．F2中有9种基因型，4种表现型
B．F2中普通叶与枫形叶之比为3:1
C．F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8
D．F2中普通叶白色种子个体与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体
【解析】该题考查了两大遗传定律的具体应用。若设控制叶形基因为A、a，控制种子颜色基因为B、b。则由F1表现型可以得出普通叶黑色种子性状为显性。故F2中普通叶白色种子与枫形叶白色种子杂交对应的基因组合可能为①AAbb×aabb，②Aabb×aabb。①组合后代只有一种表现型为普通叶白色种子，②组合后代有普通叶白色种子?枫叶白色种子＝1:1。故D选项错误。
【答案】D
8、南瓜所结果实中白色(A)对黄色(a)为显性，盘状(B)对球状(b)为显性，两对基因独立遗传。若让基因型为AaBb的白色盘状南瓜与“某南瓜”杂交，子代表现型及其比例如图所示，则“某南瓜”的基因型为(　　)
A．AaBb　　　　　　 B．Aabb
C．aaBb D．aabb
【解析】从题图看出，子代中白色∶黄色＝3∶1，盘状∶球状＝1∶1，所以“某南瓜”的基因型为Aabb。
【答案】B
9、（2012·南昌八一中学月考）下图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置，这两对基因分别控制两对相对性状，从理论上说，下列分析不正确的是 ( )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1∶1∶1∶1
B.甲、丙植株杂交后代的基因型比例是1∶1∶1∶1
C.丁植株自交后代的基因型比例是1∶2∶1
D.正常情况下，甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离
【解析】甲植株与乙植株的杂交属于测交类型，且甲又是杂合子，所以后代的表现型比例为1∶1∶1∶1，A项正确；甲植株（AaBb)产生四种配子：1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab，丙植株（AAbb)只产生一种配子：Ab,故其杂交后代的基因型比例为1∶1∶1∶1，B项正确；Aabb自交的结果是：1/4AAbb、1/2Aabb、1/4aabb，比例为1∶2∶1，C项正确；正常情况下，等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期，所以D项错误。
【答案】D
10、(2011·苏北四市模拟)已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体(aa的个体在胚胎期致死)，两对基因遵循基因自由组合定律，Aabb∶AAbb＝1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的成活子代中能稳定遗传的个体所占比例是(　　)
A．5/8 B．3/5
C．1/4 D．3/4
【解析】该种群中Aabb∶AAbb＝1∶1，且雌雄个体比例为1∶1，自由交配时有♀Aabb×♂Aabb、♀AAbb×♂AAbb、♀Aabb×♂AAbb、♀AAbb×♂Aabb四种，成活子代中能稳定遗传的个体有9/15＝3/5。
【答案】B
11、人类中，显性基因D对耳蜗管的形成是必需的，显性基因E对听神经的发育是必需的；二者缺一，个体即聋。这两对基因分别位于两对常染色体上。下列有关说法，不正确的是(　　)
A．夫妇中有一个耳聋，也有可能生下听觉正常的孩子
B．一方只有耳蜗管正常，另一方只有听神经正常的夫妇，只能生下耳聋的孩子
C．基因型为DdEe的双亲生下耳聋的孩子的几率为7/16
D．耳聋夫妇可以生下基因型为DdEe的孩子
【解析】听觉正常与否受两对等位基因的控制，符合孟德尔自由组合定律的条件，其基因型控制相应的表现型如下表：
性状
听觉正常
听觉不正常(耳聋)
基因型
D__E__
D__ee　ddE__　ddee
夫妇中一个听觉正常(D__E__)、一个耳聋(D__ee、ddE__、ddee)有可能生下听觉正常的孩子。双方一方只有耳蜗管正常(D__ee)，另一方只有听神经正常(ddE__)的夫妇也有可能生出听觉正常的孩子。夫妇双方基因型均为DdEe，后代中听觉正常的占9/16，耳聋占7/16。基因型为D__ee和ddE__的耳聋夫妇，有可能生下基因型为(D__E__)听觉正常的孩子。
【答案】B
12、（2012·扬州质检）某种哺乳动物的直毛（B）对卷毛（b)为显性，黑色（C）对白色（c)为显性（这两对基因分别位于两对同源染色体上）。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代表现型有：直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比为3∶3∶1∶1。“个体X”的基因型是 ( )
A.BbCc B.Bbcc C.bbCc D.bbcc
【解析】此题可分毛型、毛色两种性状进行分析。后代中直毛∶卷毛=（3+1）∶（3+1）=1∶1，黑色∶白色=（3+3）∶（1+1）=3∶1，由于亲代之一的基因型为BbCc（直毛黑色），属于杂合子，则可推知性状中毛型为测交，毛色为杂交，即个体X的基因型为bbCc。21世纪教育网
【答案】C
13、美与丑、聪明与愚蠢分别为两对相对性状。一个美女对箫伯纳说：如果我们结婚，生的孩子一定会像你一样聪明，像我一样漂亮。箫伯纳却说：如果生的孩子像你一样愚蠢，像我一样丑，那该怎么办呢？下列关于问题的叙述中，不正确的是(　　)
A．美女和箫伯纳都运用了自由组合定律
B．美女和箫伯纳都只看到了自由组合的一个方面
C．除了上述的情况外，他们还可能生出“美＋愚蠢”和“丑＋聪明”的后代
D．控制美与丑、聪明与愚蠢的基因位于一对同源染色体上
【解析】根据美女和箫伯纳的对话可以看出，美与丑、聪明与愚蠢两对相对性状发生了自由组合，故控制这两对相对性状的基因应该分别位于两对同源染色体上。
【答案】D
14、（2012·聊城期中考试）某生物的三对等位基因（Aa、Bb、Ee）分别位于三对同源染色体上，且基因A、b、e分别控制①②③三种酶的合成，在三种酶的催化下可使一种无色物质经一系列转化变为黑色素。假设该生物体内黑色素的合成必须由无色物质转化而来，如下图所示：
现有基因型为AaBbEe的两个亲本杂交，出现黑色子代的概率为 ( )
A.1/64 B.8/64 C.3/64 D.27/64
【解析】假设该生物体内的黑色素的合成只能由无色物质转化而来，则黑色个体的基因型是A bbee，则AaBbEe×AaBbEe产生基因型A bbee的比例为3/4×1/4×1/4=3/64。
【答案】C
15、某种鼠中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为(　　)
A．2∶1 B．9∶3∶3∶1
C．4∶2∶2∶1 D．1∶1∶1∶1
【解析】如果胚胎不致死，根据基因自由组合定律可知，两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为9∶3∶3∶1。现在基因A或b在纯合时使胚胎致死，即只有基因型为AaBb(4/16)、AaBB(2/16)、aaBB(1/16)、aaBb(2/16)的个体不致死，所生的子代表现型有两种，比例为2∶1。
【答案】A
二、非选择题
16、(2012·徐州模拟)瑞典遗传学家尼尔逊·埃尔(Nilsson－Ehle H．)对小麦和燕麦的籽粒颜色的遗传进行了研究。他发现在若干个红色籽粒与白色籽粒的纯合亲本杂交组合中出现了如下几种情况：
　　　Ⅰ　　　　　　Ⅱ　　　　　　Ⅲ
P：　　红粒×白粒　　红粒×白粒　　红粒×白粒
　　　　　　↓　　　 　　↓　 　　　 ↓
F1：　　　红粒　　　　　红粒　　　　　红粒
　　　　　↓　　　　 ↓ ↓
F2：　 红粒∶白粒　　红粒∶白粒　　红粒∶白粒
　 　　　3∶1　 　　　15∶1　 　　　63∶1
结合上述结果，回答下列问题：
(1)控制红粒性状的基因为________(填显性或隐性)基因；该性状由________对能独立遗传的基因控制。
(2)第Ⅰ、Ⅱ组杂交组合子一代可能的基因组成有________种，第Ⅲ组杂交组合子一代可能的基因组成有________种。
(3)第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的红粒和白粒的比例依次为________、________和________。21世纪教育网
【解析】由F1→F2的表现型和“无中生有”原理可推出红粒为显性性状，控制红粒性状的基因一定为显性基因。由“Ⅲ组的子二代红粒所占的比例为63/64，即1－(1/4)3”可以推出该性状由三对能独立遗传的基因控制。由各表现型所占的比例可推出第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组的F1中分别有一对、两对、三对杂合基因；则第Ⅰ组F1可能的基因组成为Aabbcc、aaBbcc和aabbCc，第Ⅱ组F1可能的基因组成为AaBbcc、aaBbCc和AabbCc，第Ⅲ组F1可能的基因组成只能为AaBbCc。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组F1测交后代的白粒所占的比例依次为1/2、(1/2)2和(1/2)3。
【答案】(1)显性　三　(2)3　1　(3)1∶1　3∶1　7∶1
17、现有4个纯合南瓜品种，其中2个品种的果形表现为圆形(圆甲和圆乙),1个表现为扁盘形(扁盘),1个表现为长形(长)。用这4个南瓜品种做了3个实验，结果如下：
实验1：圆甲×圆乙，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1
实验2：扁盘×长，F1为扁盘，F2中扁盘∶圆∶长＝9∶6∶1
实验3：用长形品种植株的花粉分别对上述两个杂交组合的F1植株授粉，其后代中扁盘∶圆∶长均等于1∶2∶1。综合上述实验结果，请回答：
(1)南瓜果形的遗传受______对等位基因控制，且遵循__________________定律。
(2)若果形由一对等位基因控制，用A、a表示，若由两对等位基因控制，用A、a和B、b表示，以此类推，则圆形的基因型应为____________，扁盘的基因型应为____________，长形的基因型应为_______。
(3)为了验证(1)中的结论，可用长形品种植株的花粉对实验1得到的F2植株授粉，单株收获F2中扁盘果实的种子，每株的所有种子单独种植在一起得到一个株系。观察多个这样的株系，则所有株系中，理论上有1/9的株系F3果形均表现为扁盘，有________的株系F3果形的表现型及数量比为扁盘∶圆＝1∶1 ，有__________的株系F3果形的表现型及数量比为______________________________________________________________________。
【答案】(1) 2　基因的自由组合(2) AAbb、Aabb、aaBb、aaBB　AABB、AABb、AaBb、AaBB　aabb
(3) 4/9　4/9　扁盘∶圆∶长＝1∶2∶1
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
【高考新动向】
1、细胞的减数分裂
2、动物配子的形成过程
3、动物的受精过程
4、观察细胞的减数分裂
【考纲全景透析】
一、减数分裂
1、减数分裂概念
（1）条件：进行有性生殖的生物，产生成熟生殖细胞时。
（2）主要特点：染色体只复制一次，细胞分裂两次。
（3）结果：成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
（4）理解如下表：
范围
进行有性生殖的生物
时期
从原始生殖细胞→成熟生殖细胞
特点
染色体只复制一次，二细胞分裂两次
结果
染色体数目减少一半
场所
有性生殖器官
2、减数分裂的过程
（1）间期：DNA复制，有关蛋白质合成
染色体复制、每条染色体含两条姐妹染色单体
（3）点拨：细胞的减数分裂是一个动态的渐变过程，每一个时期的转变都需要一定时间，所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征。
减数分裂的结果是核DNA随染色体数目减半而减半，但质DNA不一定平分，因此质DNA不一定减半。 21世纪教育网
二、动物配子的形成过程
1、精子的形成过程
2、卵细胞的形成过程
3、精子和卵细胞形成过程的比较
项目
精子的形成
卵细胞的形成
不[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
同[来源:21世纪教育网]
点21世纪教育网21世纪教育网
场所
睾丸或精巢21世纪教育网
卵巢[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网
原始生殖细胞
精原细胞
卵原细胞
细胞质的分裂
方式
均等分裂
只有减数第二次分裂中第一极体
分裂均等，其他分裂皆不均等
结果
1个精原细胞形成4个精子。
在无交叉互换时形成2种精子，
有交叉互换时形成4种精子
1个卵原细胞形成4个子细胞，
其中1个是卵细胞，3个是极体
变形
是
否
相同点
（1）染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：
染色体都在减数第一次分裂的间期复制
减数第一次分裂同源染色体联会（可发生交叉互换）、均分，非同源
染色体的自由组合
减数第二次分裂都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开
（2）产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半
三、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
（1）精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
（2）卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
（3）精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
3、结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。
4、意义
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。
5、配子中染色体组合多样性的原因
（1）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
（2）同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
6、提醒：精子与卵细胞识别的基础是：细胞膜外表面的糖蛋白具有识别作用。
四、观察细胞的减数分裂
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的步骤
低倍显微镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞
根据染色体的形态、位置和数目，利用低倍镜和高倍镜识别不同时期的细胞。
根据观察结果绘制不同时期的细胞简图。
【热点难点全析】
一、减数分裂过程的规律性变化特点
1、减数分裂中染色体、DNA的规律性变化
2、数目变化的曲线模型
二、减数分裂和有丝分裂的比较及图像识别
1、减数分裂和有丝分裂的比较
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制次数及时间
一次，减数第一次分裂间期
一次，有丝分裂的间期
细胞分裂次数
二次
一次
是否出现联会、四分体
出现在减数第一次分裂
不出现
有无同源染色体分离
有；发生于减数第一次分裂后期
无
着丝点分裂
发生在减数第二次分裂后期
后期
子细胞的名称及数目
精细胞四个或卵细胞一个、极体3个
体细胞，2个
子细胞中染色体变化
减半，发生于减数第一次分裂
保持不变
子细胞间的遗传组成
不一定相同
一定相同
2、细胞分裂图像的识别（重点是前、中、后三个时期）
方法三看鉴别法（点数目、找同源、看行为）

第一步：如果细胞内染色体数目为奇数，则该细胞为减数第二次分裂某时期的细胞。
第二步：看细胞内有无同源染色体，若无则为减数第二次分裂某时期的细胞分裂图；若有则为减数第一次分裂或有丝分裂某时期的细胞分裂图。
第三步：在有同源染色体的情况下，若有联会、四分体、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等行为则为减数第一次分裂某时期的细胞分裂图；若无以上行为，则为有丝分裂的某一时期的细胞分裂图。
【例】甲图为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因示意图，乙、丙、丁图为该动物细胞处于不同分裂时期的染色体示意图。下列叙述正确的是(　　)

A．判断该动物是否为纯合子应选用另一雌性动物与其测交
B．乙细胞和丙细胞分裂时均可以发生基因重组
C．甲细胞产生的基因突变可通过卵细胞传递给子代
D．丁产生的子细胞中的基因组成是aB和aB
【析】选C。由图可知，乙为有丝分裂后期细胞，不会发生基因重组。丙为初级卵母细胞减数第一次分裂后期，可发生基因重组，由于细胞质不均等分配，可判断该动物为雌性，故A、B错。丁为次级卵母细胞或第一极体，基因组成为AaBB，产生的子细胞的基因组成是AB和aB，故D错。
【高考零距离】
1、（2012·江苏高考）观察到的某生物(2n=6)减数第二次分裂后期细胞如图所示。下列解释合理的是（ ）
A. 减数第一次分裂中有一对染色体没有相互分离
B. 减数第二次分裂中有一对染色单体没有相互分离
C. 减数第一次分裂前有一条染色体多复制一次
D. 减数第二次分裂前有一条染色体多复制一次
【解析】该生物体细胞中染色体数为6，染色体在减数第一次分裂前的间期复制，在正常情况下，经过减数第一次分裂，染色体数减少一半，在减数第二次分裂后期，由于着丝点分裂，染色单体成为子染色体，此时染色体数应为6条，而实际为8条，说明减数第一次分裂后，染色体比实际多了一条，只能说明有一对同源染色体没有分开，所以A正确
【答案】A
2、（2012·四川高考）蛙的受精卵发育成原肠胚的过程中，下列行为在细胞内不能发生的是（ ）
A．基因的选择性表达
B. DNA 的半保留复制
C. 同源染色体的分离
D．姐妹染色单体的分开
【解析】受精卵发育成原肠胚的过程，也是细胞分化的过程，细胞分化是基因选择性表达的结果。受精卵发育的过程中细胞进行有丝分裂，因而有DNA的半保留复制和姐妹染色单体的分开。同源染色体的分离出现在减数分裂。
【答案】C
3、（2011·山东高考）基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的ＡＡ型配子。等位基因Ａ、ａ位于２号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是 ( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③B.①④C.②③D.②④
【解析】①中，2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离，这样得到的配子才是ＡＡ型的。②中，若2号染色体在减数第一次分裂时未分离，所得到的配子基因型或是Aa，或不含2号染色体。③中，性染色体若在减数第二次分裂时未分离，可以得到一个不含性染色体的配子。④中，性染色体无论在减数第一次分裂还是在减数第二次分裂时未分离，都可以得到一个不含性染色体的配子。
【答案】A
4、（2010·安徽高考）2雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞（C1、C2），一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞（S1、S2）。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是
A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同 B.遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同
C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同 D. 遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同
【解析】本题考查有关细胞分裂相关知识C1 C2 是细胞有丝分裂形成的，而有丝分裂重要特征是亲代细胞的染色体经复制后平均分配到两个子细胞中，保持遗传物质的稳定性，所以C1 和C2的遗传信息相同；而S1和S2是减数第一次分裂形成的两个刺激精母细胞，减数第一次分裂的重要特征是同源染色体平均分子细胞，染色体数目减半，有染色单体，无同源染色体，所以遗传信息不同，且XY两条性染色体上的基因不同。答案B正确。
【答案】B
5、（2010·江苏高考）人类精子发生过程中，下列说法正确的是
A．细胞中染色单体散最多可达92条
B．姐妹染色单体携带的遗传信息可能是不同的
C．染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前
D．一个精原细胞产生两个相同精子的概率最大为1／
【解析】本题考查了减数分裂的过程及考生理解能力。人精子形成过程中，经过减数分裂，在减数第一次分裂过程中，染色体经过复制，染色单体可达到92条，A项正确；姐妹染色单体可发生交叉互换，带着遗传信息可能不同，B项正确，姐妹染色单体壳发生交叉互换发生在四分体时期，即同源染色体分开前，C项正确，一个精原细胞产生两种类型4个精子，D项错误.
【答案】ABC
【考点提升训练】
一、选择题
1、为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是( )
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊
③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】要想观察减数分裂的全过程，必须要求观察材料能够连续地完成减数分裂的过程。蚕豆的雄蕊和蝗虫的精巢能够完整地进行减数分裂；而桃花的雌蕊中减数分裂已经完成，形成了卵细胞等生殖细胞，观察不到整个减数分裂的过程，动物的卵巢中卵子的生成只能分裂到减数第二次分裂的中期，也观察不到整个过程。
【答案】C
2、如下图表示高等动物细胞(2N)在分裂过程中某一时期的染色体(a)、染色单体(b)、DNA(c)三者之间的数量关系。此时细胞内不可能发生(　　)
A．染色体在纺锤体的牵引下移向细胞两极
B．存在于细胞中某一极的染色体数目可能为2N
C．同源染色体联会，四分体内非姐妹染色单体交叉互换
D．无同源染色体联会，染色体着丝点排列在赤道板上
【答案】B
3、(2012·济南一中月考)如图为三个处于分裂期细胞的示意图，下列叙述中正确的是 ( )
A.甲细胞可能是丙的子细胞
B.乙、丙细胞不可能来自同一个体
C.甲、乙、丙三个细胞均含有两个染色体组
D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
【解析】丙细胞处于减数第一次分裂后期，分裂产生的子细胞继续进行减数第二次分裂就可形成甲图所示细胞，A项正确。乙、丙可能来自于同一个体，乙处于有丝分裂后期，含有四个染色体组，丙细胞处于减数第一次分裂后期，含有两个染色体组，甲细胞不含有同源染色体，含有两个染色体组，乙、丙细胞含有同源染色体，B、C、D项错误。
【答案】A
4、(2012·淮安调研)下图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是 ( )
A.①② B.②⑤ C.③④ D.①⑤
【解析】次级精母细胞形成精细胞的分裂为特殊方式的有丝分裂过程，一个次级精母细胞分裂形成的两个精细胞染色体组应是一样的，所以最可能来自同一个次级精母细胞的是②⑤。
【答案】B
5、（2012·厦门质检）下列有关减数分裂的叙述，正确的是 ( )
A.玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后产生的卵细胞中有5对染色体
B.减数分裂过程中非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也随之自由组合
C.人的初级精母细胞中有46条染色单体，精子中有23条染色体
D.四分体的非姐妹染色单体之间可以发生交叉互换
【解析】A项错误，10对染色体是指10对同源染色体，减数分裂后同源染色体分开，染色体数目减半，形成的卵细胞中染色体数目减半，已经没有同源染色体。B项错误，发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因，同源染色体上的非等位基因不能发生自由组合。C项错误，人的初级精母细胞中有46条染色体92条染色单体。D项正确，交叉互换发生在四分体上的非姐妹染色单体之间。
【答案】D
6、（2012·中山模拟）下图表示发生在某动物精巢内形成精子的过程中，每个细胞中（不考虑细胞质）DNA分子数量变化。下列各项中对本图解释完全正确的是 ( )
A.a～e表示初级精母细胞，f～g表示精细胞变形成精子
B.b点表示初级精母细胞形成，g点表示减数第二次分裂结束
C.e点表示次数精母细胞形成，f点表示减数分裂结束
D.d～e过程同源染色体分离，e～f过程非同源染色体自由组合
【解析】由DNA变化趋势（加倍一次，减半两次）可知，该细胞进行的是减数分裂。c～e表示初级精母细胞，A项错误。e点表示初级精母细胞的形成，f点表示减数第二次分裂结束，B项错误、C项正确。同源染色体分离的同时，非同源染色体就进行了自由组合，D项错误。
【答案】C
7、下面为动物细胞分裂过程的示意图，据图分析可得出(　　)
A．细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段
B．若在A点将该DNA用同位素标记，则在GH段可检测有放射性的脱氧核苷酸链占50%
C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有有染色体组数是相等的
D．图中L点→M点所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关
【解析】L点→M点所示过程为受精作用，精子与卵细胞是借助细胞膜的流动性进行融合。在分裂过程中，间期DNA复制阶段细胞体积会增大，OP段为有丝分裂后期，细胞体积不会增大，若在A点将核DNA用同位素标记，则在CD段可检测到50%的脱氧核苷酸链含有放射性，到GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占25%；图中的GH段染色体数目与体细胞一致，OP段染色体数目是体细胞的2倍，两段的染色体数目是不相等的，细胞中含有染色体组数也是不相等的。
【答案】D
8、下图是某生物体的精原细胞增殖以及形成精细胞过程示意图，其体细胞中染色体及DNA数目均为2n。图中标明了染色体与染色体上的基因。①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，下列有关的判断错误的是(　　)
A．①中无同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4n
B．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4n
C．③中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2n
D．此分裂过程产生的另外三个精细胞的基因组成是aB、Ab、aB
【解析】因为①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，所以①细胞为精原细胞有丝分裂后期，含有同源染色体，DNA数目为4n，染色体数目为4n；②初级精母细胞中含有同源染色体，DNA数目为4n，染色体数目为2n；③次级精母细胞是初级精母细胞分裂形成，DNA减半，为2n，此时无同源染色体，细胞处于减数第二次分裂后期，则染色体数目为2n；与图中精细胞来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Ab，其他两个精子的基因型为aB。
【答案】A
9、下图表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A．①与② B．①与③
C．②与③ D．②与④
【解析】减数分裂的四分体时期发生交叉互换后，①与④细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，②与③细胞的两条染色体是初级精母细胞中的一条染色体上的两条染色单体，因此两个次级精母细胞形成的精子分别为①与④、②与③。
【答案】C
10、如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是(　　)
A．该动物的性别是雄性
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属染色体结构变异
D．丙细胞不能进行基因重组
【解析】由甲图细胞质均等分开且发生了同源染色体的分离，可以判断该动物一定是雄性；1和2是同源染色体，其上片段的交换属于基因重组，而1和4属于非同源染色体，其上片段的交换属于染色体结构变异：乙图是有丝分裂后期细胞图，其中最左边的染色体上的基因，应该都为A(或a)，出现A和a的情况可能是由于发生了基因突变，但一定不是基因重组；基因重组发生在减数第一次分裂过程中，丙细胞处于减数第二次分裂后期，不能进行基因重组。
【答案】B
11、(2012·潍坊一模)真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和受精作用会使后代(　　)
A．增加发生基因突变的概率
B．继承双亲全部的遗传物质
C．从双亲获得的遗传信息完全相同
D．产生不同于双亲的基因组合
【解析】基因突变是在DNA复制时产生的，突变率很低，有性生殖不能增加基因突变的概率；双亲通过减数分裂产生的配子，并不包含双亲的全部基因；经过受精作用产生的配子含有来自双亲的遗传物质，因此会产生不同于双亲任何一方的基因组合。
【答案】D
12、下列关于减数分裂的叙述中，正确的是(　　)
①所有能够进行有性生殖的生物都能进行减数分裂
②减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次，细胞连续分裂两次
④减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原来的减少一半
⑤减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期
A．①②③④　　　　　　　 B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②③④⑤
【解析】减数分裂形成的性细胞不能连续分裂，所以减数分裂没有细胞周期。
【答案】A
13、(2012·东北三校联考)右图所示为某细胞正在进行减数分裂的过程(仅画出部分染色体)，图中的现象是什么？若该细胞产生的配子参与受精，可能会发生何种情况 (　　)
A．交叉互换　囊性纤维病
B．基因突变　镰刀型细胞贫血症
C．同源染色体不分离　先天性愚型
D．姐妹染色单体不分离　性腺发育不良
【解析】由图可知，此细胞均等分裂，为初级精母细胞，此时正处于减数第一次分裂后期，并且有一对同源染色体没有分离，导致最终形成的4个配子中有2个配子多一条染色体，有2个配子少一条染色体。若产生的配子参与受精，子代体细胞中染色体数目比正常情况多一条(如先天性愚型)，或比正常情况少一条。
【答案】C
14、(2012·莆田质检)下图是一哺乳动物细胞某种分裂过程简图，以下说法不正确的是(　　)
A．细胞②中染色体组的数目已经加倍
B．细胞⑤中的遗传信息传递到子代后不一定能表现出来
C．细胞③与④在基因组成上的差异可能不只是基因重组导致的
D．一个基因型为AaBb的细胞①分裂产生的细胞⑤基因型只有1种
【解析】根据分裂特点可以看出该过程为减数分裂过程，①到②细胞进行DNA复制，但染色体数并未加倍。⑤卵细胞中的隐性基因在子代中不一定表达。③和④基因组成的差异来源也可能是基因突变。一个卵原细胞①分裂只能形成一个卵细胞，故基因型只有一种。
【答案】A
15、下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是(　　)
A．可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂
B．用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的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，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
【解析】洋葱根尖只能发生有丝分裂，不会发生减数分裂，所以用洋葱根尖制成装片不可能观察到减数分裂特有的同源染色体联会现象。
【答案】D
二、非选择题
16、（2012·抚顺模拟）下列各图表示某雄性动物细胞分裂的一组图像，请据图回答：
（1）该动物的体细胞中染色体数目是 条，该动物可以形成 种类型的精子。
（2）正在进行减数分裂的细胞是图 ，含有染色单体的细胞是图 ，没有同源染色体的细胞是图 。
（3）图B所示的细胞有 个四分体，图C所示的细胞所处的分裂时期为 ，图D所示的细胞经细胞分裂后形成的是 。
（4）A细胞有 条染色体，有 个DNA分子，A细胞经分裂形成的子细胞是 。
（5）此5个细胞发生的先后顺序可能是 。
【解析】本题综合考查有丝分裂和减数分裂图像的鉴别、染色体和DNA的变化规律。图中有同源染色体但无联会现象的A、C为有丝分裂，其余为减数分裂。有丝分裂后期和减数第二次分裂后期，着丝点分裂，细胞中无染色单体，但减数第二次分裂细胞中无同源染色体。A为有丝分裂后期，D为减数第二次分裂后期，E为减数第二次分裂中期。该动物体细胞中有2对4条染色体，减数分裂时出现2个四分体，产生精子类型为22=4种。
【答案】（1）4 4 （2）B、D、E B、C、E D、E
（3）2 有丝分裂中期 精细胞
（4）8 8 体细胞
（5）C→A→B→E→D
17、如下图曲线表示某生物(2n＝4)的体细胞分裂过程及精子形成过程中每个细胞内某物质数量的变化。a、b、c、d、e分别表示分裂过程中的某几个时期的细胞中染色体图。请据图回答下列问题。
(1)曲线中①～③段可表示细胞进行________分裂的________数量变化。
(2)图a～e中与曲线②⑤位置相对应的细胞分别是________。
(3)细胞a、b、c、d、e具有同源染色体的是______________________________，曲线中一个细胞内没有同源染色体的时期是________。
(4)与体细胞相比，a～e细胞中，核内DNA含量加倍的是________。
(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是__________________。
【解析】本题考查的知识点是减数分裂、有丝分裂过程中遗传物质的变化情况。(1)由图中曲线变化可知，曲线代表染色体的数量变化，在②阶段，染色体数目与体细胞相比增加了一倍，故①～③ 段为有丝分裂过程。(2)曲线②⑤位置相对应的细胞染色体数量均加倍，说明细胞处于分裂的后期，从染色体的数量上看，②为4n、⑤为2n，则曲线②⑤位置相对应的细胞分别是有丝分裂后期e和减数第二次分裂后期b。(3)从细胞中染色体的行为和数量看，a～e分别是减数分裂四分体时期、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂前期、有丝分裂中期和有丝分裂后期，含有同源染色体的只能是四分体时期和有丝分裂期的细胞，即a、d、e。从曲线上看，从④开始，染色体数目减半，说明已经进入减数第二次分裂时期，处于④⑤⑥时期的一个细胞内均不含同源染色体。(4)该生物体细胞内含有的染色体为2n，可知核中DNA分子数为2n，核内DNA含量加倍为4n的细胞为a、d、e。(5)就染色体行为来说，b、e时期的共同特点是着丝点分裂，染色单体分开成为染色体。
【答案】(1)有丝　染色体　(2)e、b　(3)a、d、e　④⑤⑥　(4)a、d、e　(5)着丝点分裂，染色单体分开成为染色体
第2、3节 基因在染色体上
伴性遗传
【高考新动向】
伴性遗传
【考纲全景透析】
一、萨顿的假说
1、内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的，即基因位于染色体上。
2、依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系，具体如下：
基因
染色体
生殖过程中
在杂交过程中保持完整性和独立性
在配子形成和受精过程中，形态结构相对稳定
存在
体细胞21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
成对21世纪教育网
成对[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
配子
单个
单条
体细胞中来源
一个来自父方，一个来自母方
一条来自父方，一个条自母方
形成配子时
非等位基因自由组合
非同源染色体自由组合
二、基因位于染色体上的实验证据
1、实验现象的发现
白眼性状的表现总是与性别相联系的。
2、实验现象的解释
3、结论：基因在染色体上（后来摩尔根又证明了基因在染色体上呈线性排列）。
三、孟德尔遗传规律的现代解释
三、伴性遗传
1、概念：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、分类与特点
类型
典例
患者基因型
特点
伴X染色体隐性遗传病
红绿色盲症
XbXb、XbY
（1）交叉遗传
（2）男患者多
伴X染色体显性遗传病
抗维生素D佝偻病
XDXD、XDXd、XDY
（1）世代连续
（2）女患者多
伴Y染色体遗传病
外耳廓多毛症
只有男性患者
3、提醒：性染色体上的基因在减数分裂时随性染色体分离，与常染色体上的基因在遗传时遵循基因的自由组合定律
【热点难点全析】
一、基因位于染色体上的实验依据
1、细胞内染色体的总结

2、摩尔根果蝇杂交实验分析
（1）F2中红眼与白眼比例为3:1，说明这对性状的遗传符合基因的分离定律。白眼全为雄性，说明该性状与性别相关联。
（2）假设控制白眼的基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，取亲本中的白眼雄果蝇和F1中红眼雌果蝇交配，后代性状比为1:1，仍符合基因的分离定律。
3、基因与染色体的关系
基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上有许多基因。
4、研究方法：假说——演绎法。
二、系谱图中单基因遗传病类型的判断与分析
1、首先确定是否是伴Y染色体遗传病
所有患者均为男性，无女性患者，则为伴Y染色体遗传。
2、其次判断显隐性
（1）双亲正常，子代有患者，为隐性（即无中生有）。图1
（2）双亲患病，子代有正常，为显性（即有中生无）。图2
（3）亲子代都有患者，无法准确判断，可先假设，再推断。图3
3、再次确定是否是伴X染色体遗传病
（1）隐性遗传病
①女性患者，其父或其子有正常，一定是常染色体遗传。图4、5
②女性患者，其父和其子都患病，可能是伴X染色体遗传。图6、7
（2）显性遗传病
①男性患者，其母或其女有正常，一定是常染色体遗传。图8
②男性患者，其母和其女都患病，可能是伴X染色体遗传。图9、10
4、若系谱图中无上述特征，只能从可能性大小推测：
（1）若该病在代与代之间呈连续遗传→
（2）若该病在系谱图中隔代遗传→
三、伴性遗传的分析方法和验证方法
1.直接推导法
先写出亲本和子代的性染色体及性染色体上的基因，然后利用伴性遗传的特点分析填充。
(1)正推法：利用亲本分析子代。
如一个母亲患红绿色盲的家庭所生子女中患此病的概率是多少？
分析过程如下：

(2)反推法：利用子代分析亲本。
如正常双亲有红绿色盲孩子，双亲的基因型是什么？
分析过程如下：

(3)综合分析法：亲本与子代之间相互推导。
如正常双亲生色盲患者，再生一色盲男孩的概率是多少？
分析方法应该是上述两种方法的反复利用，先利用反推法判断亲本的基因型，然后再利用亲本判断子代。
2.实验验证法
是常染色体遗传还是伴性遗传可以通过实验来证明。常选用雄性显性纯合子(XAY或AA)与雌性隐性纯合子(XaXa或aa)进行杂交，然后根据后代的性状分离情况进行判断：
(1)若后代雄性全为隐性性状(XaY)，雌性全为显性性状(XAXa)，则为伴性遗传；
(2)若后代雌、雄个体中皆有显、隐性性状，且分离比约为1∶1，则为常染色体遗传。
【例】以下为遗传系谱图，2号个体无甲病致病基因。对有关说法，正确的是(　　)

A．甲病不可能是伴X染色体隐性遗传病
B．乙病是伴X染色体显性遗传病
C．患乙病的男性一般多于女性
D．1号和2号所生的孩子可能患甲病
【析】选A。由图可以判断甲病是隐性遗传病，乙病是显性遗传病。甲病的女性患者的父亲是正常的，说明甲病不可能是伴X染色体隐性遗传病，应该是常染色体遗传病。乙病男性患者的女儿是正常的，说明乙病也是常染色体遗传病。因为2号个体无甲病致病基因，所以即使1号含有甲病致病基因，与2号的后代也不会表现出甲病。
【高考零距离】
1、（2012·江苏高考）下列关于人类性别决定与伴性遗传的叙述，正确的是（ ）
A. 性染色体上的基因都与性别决定有关
B. 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
C. 生殖细胞中只表达性染色体上的基因
D. 初级精母细胞和次级精母细胞中都含Y染色体
【解析】性染色体上的基因并不都与性别决定有关，如色盲基因，A错误；染色体是基因的载体，性染色体上的基因都伴随性染色体遗传，B正确；不同的细胞里面的基因选择性表达，并不针对某一条染色体，C错；X和Y为同源染色体，经过减数第一次分裂，次级精母细胞有的含X染色体，有的含Y染色体，D错。
【答案】B
2、（2012·天津高考）果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1代的雄果蝇中约有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是 ( )
A.亲本雌果蝇的基因型为BbXRXr
B.亲本产生的配子中含Xr的配子占1/2
C.F1代出现长翅雄果蝇的概率为3/16
D.白眼残翅雌果蝇能形成bbXrXr类型的次级卵母细胞
【解析】此题考查了伴性遗传和常染色体遗传，同时还考查了减数分裂的相关内容，据题干信息，可推出亲本基因型为BbXRXr BbXrY 故A、B均正确，C选项，F1代长翅为3/4，雄性为1/2，因此出现长翅雄果蝇的概率应为3/8。D选项，减数第二次分裂中同源染色体分离，并且经过了染色体的复制，可能形成bb XrXr类型的次级卵母细胞，因此正确。
【答案】C
3、（2012·山东高考）几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为____，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是____条。
（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（AA XRY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。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现型变化，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。请设计简便的杂交试验，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：
I．若___________________________，则是环境改变；
II．若___________________________,则是基因突变；
III．若 ,则是减数分裂时X染色体不分离。
【解析】（1）正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两级，染色体数目减半，因此减数第二次分裂前中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，染色体加倍变为8条。
（2）基因型为XｒXｒY的个体最多能产生Xｒ、XｒY、XｒXｒ、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XＲY的个体杂交，子代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇（XＲY）产生的含XＲ的配子，该配子与白眼雌果蝇产生的四种配子结合，产生后代的基因型为XＲXｒ、　XＲXｒY、XＲXｒXｒ、XＲY，其中，XＲXｒ为雌性个体，XＲY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XＲXｒY为雌性个体，XＲXｒXｒ不育，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XＲXｒ、XＲXｒY。
（3）黑身白眼雌果蝇（aa XｒXｒ）与灰身红眼雄果蝇（AA XＲY）杂交，子一代基因型为Aa XＲXｒ、Aa XｒY，子二代中灰身红眼果蝇所占比例为3/4（A_）×1/2（XＲXｒ、XＲY）=3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4（aa）×1/2（XｒXｒ、XｒY）=1/8，故两者比例为3:1。从子二代灰身红眼雌果蝇（A_ XＲXｒ）和灰身白眼雄果蝇（A_ XｒY）中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇（aa）的概率为2/3（ Aa）×2/3（ Aa）=1/9aa；出现白眼的概率为1/2（XｒXｒ、XｒY），因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/9×1/2=1/18.
(4)本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能下M果蝇的基因型，从而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY 、XrO。 因此，本实验可以用M果蝇与多只白眼雌果蝇（XrXr）杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况，XRY与Xr Xr杂交，若子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则为环境一起的表型改变；第二种情况， XRY与XrXr杂交，若子代全部是白眼，则为基因突变一起表型改变；第三种情况，，XRY与Xr Xr杂交，若没有子代产生（XrO不育），则为减数分裂是Ｘ染色体没有分离。
【答案】（1）2 8 （2）XrY Y XRXr XRXrY
（3）3︰1 1/18
（4）用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型
I．子代出现红眼（雌）果蝇
II．子代表现型全部为白眼
III．无子代产生
4、（2011·广东高考）某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图（如图）。下列说法正确的是()
A.该病为常染色体显性遗传病
B.Ⅱ-5是该病致病基因的携带者
C.Ⅱ-5和Ⅱ-6再生患病男孩的概率为1/2
D.Ⅲ-9与正常女性结婚，建议生女孩
【解析】A项，根据5、6、11得出该病为隐性遗传病，并且得出该病不在Y染色体上。该遗传系谱图提示我们此病既可能为常染色体隐性遗传也可能为伴X染色体隐性遗传。B项，无论是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-5均是该病致病基因的携带者。C项，如果该病为常染色体隐性遗传，那么再生患病男孩的概率为1/8，若是伴X染色体隐性遗传，此概率为1/4。D项，如果该病为常染色体隐性遗传，则生男生女患病概率相同；若是伴X染色体隐性遗传，则生女孩无法避免患病。
【答案】B
5、（2011·天津高考）某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是 ( )
A.h基因特定序列中BclⅠ酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.Ⅱ-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲
C.Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXh
D.Ⅱ-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2
【解析】A项，分析图1可知H、h被酶切后的结果不同，前者被分为两段，而后者只有一段，且碱基数目没有发生变化，由此可以推出后者中酶切位点的消失是碱基序列改变的结果；B项，图2中Ⅱ-1为患者，基因诊断中只出现142bp片段，他X染色体上的致病基因为h,他的X染色体来自母亲，所以致病基因来自母亲；C项，Ⅱ-2的基因诊断中出现142bp、99bp 和43bp三个片段，说明他的基因有H、h两种；D项，Ⅱ-3的丈夫表现型正常，Ⅱ-3为正常人，她的父亲是正常人，母亲为致病基因的携带者，则她的基因型为XHXh的概率为1/2，则他们的儿子基因诊断中出现142bp，即为患者的概率为1/2×1/2=1/4。
【答案】D
6、（2011·江苏高考）某家系中有甲、乙两种单基因遗传病（如下图），其中一种是伴性遗传病，相关分析正确的是
A．甲病是常染色体，乙病是伴X染色体隐性遗传
B．Ⅱ—3的致病基因均来自于Ⅰ—2
C．Ⅱ—2有一种基因型，Ⅲ—8基因型有四种可能
D．若Ⅲ—4与Ⅲ—5结婚，生育一患两种病孩子的概率是5/12
【解析】甲病患者Ⅱ—4和Ⅱ—5的女儿Ⅲ—7正常，所以甲病为显性遗传病，甲病男患者Ⅲ—1的母亲Ⅱ—2不患甲病，所以甲病为常染色体显性遗传病；Ⅱ—4和Ⅱ—5不患乙病却生了一个患乙病的儿子Ⅲ—6，所以乙病为隐性遗传病，题干告知甲乙两病中一种是伴性遗传病，而甲病为常染色体显性遗传病，所以乙病是伴X染色体隐性遗传，所以A选项正确。假设甲病由显性基因A控制，乙病由隐性基因Xb控制，则Ⅰ—1为aaXBXb, Ⅰ—2为AaXBY, Ⅱ—3为AaXbY，其A来自于Ⅰ—2，Xb来自于Ⅰ—1，所以B选项错误。Ⅱ—2为aaXBXb，Ⅲ—8可能为AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb，所以C选项正确。若Ⅲ—4为AaXBXb，Ⅲ—5为1/3AAXbY、2/3AaXbY, 若Ⅲ—4与Ⅲ—5结婚所生孩子患甲病的概率为5/6，患乙病的概率为1/2，两种都患的概率为5/12，所以D选项正确
【答案】ACD
7、（2010·全国Ⅱ高考）人类白化病是常染色体隐性遗传病。某患者家系的系谱图如图甲。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据上述实验结果，回答下列问题：
（1）条带1代表 ??基因。个体2～5的基因型分别为?? 、 ??、 、 ??和?? 。
（2）已知系谱图和图乙的实验结果都是正确的，根据遗传定律分析图甲和图乙，发现该家系中有一个体的条带表现与其父母不符，该个体与其父母的编号分别是?? 、 ??、和 ，产生这种结果的原因是?????????? 。
（3）仅根据图乙的个体基因型的信息，若不考虑突变因素，则个体9与一个家系外的白化病患者结婚，生出一个白化病子女的概率为 ??，其原因是??????????????????????????????????????????????????????????? 。
【解析】由遗传图谱分析结合题意可知：1、2、5的表现型可得基因型分别为Aa、Aa、aa
所以条带1应该代表基因A，条带2代表基因a。2-5的基因型分别为：Aa、AA、AA、aa
由图乙可知，3和4的基因型为AA、AA，其子代10应为AA，但从图乙可得10为Aa，所以10个体与父母3、4不符，是由于基因突变的结果。
由图乙可知9的基因型为AA，所以其与任何人结婚所生的孩子都是正常的其患病的概率为0
【答案】（1）A Aa AA AA aa
（2）10 3 4 基因发生了突变
（3）0 个体9的基因型为AA，不可能生出aa个体
8、（2010·天津高考）食指长于无名指为长食指，反之为短食指，该相对性状由常染色体上一对等位基因控制（TS表示短食指基因，TL表示长食指基因。）此等位基因表达受性激素影响，TS在男性为显性，TL在女性为显性。若一对夫妇均为短食指，所生孩子既有长食指又有短食指，则该夫妇再生一个孩子是长食指的概率为
A. B. C. D.
【解析】据题，TS在男性为显性，男性为短食指的基因型可能为TSTS或TSTL，TL在女性为显性，女性为短食指的基因型为TSTS。由于该夫妇所生孩子既有长食指又有短食指，可确定该夫妇的基因型为：丈夫TSTL，妻子TSTS，该夫妇再生一个孩子是长食指，只能是女儿为长食指，生女儿概率为1/2，女儿的基因型为TSTL的概率为1/2，整体考虑，夫妇再生一个孩子是长食指的概率为1/4
【答案】A
【考点提升训练】
一、选择题
1、下列不能说明基因与染色体存在平行关系的是 ( )
A.在体细胞中基因成对存在，染色体也是成对存在
B.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
C.非等位基因自由组合，非同源染色体也有自由组合
D.基因在染色体上呈线性排列
【解析】①基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在动物配子形成和动物受精过程中，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。在配子中成对的基因只有一个，同样，成对的染色体也只有一条。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第一次分裂后期也是自由组合的。
【答案】D
2、（2012·杭州质检）下列关于伴性遗传方式和特点的说法中，不正确的是 ( )
A.X染色体显性遗传：女性发病率高；若男性发病其母、女必发病
B.X染色体隐性遗传：男性发病率高；若女性发病其父、子必发病
C.Y染色体遗传：父传子、子传孙
D.Y染色体遗传：男女发病率相当；也有明显的显隐性关系
【解析】Y染色体上的遗传，女性中没有Y染色体，所以不可能发病，因为没有与之对应的等位基因，所以也就没有显隐性关系，也没有纯合、杂合的说法，D项错误。
【答案】D
3、初次证明了基因在染色体上的实验是(　　)
A．孟德尔的豌豆杂交实验
B．萨顿的蝗虫实验
C．摩尔根的果蝇红白眼杂交实验
D．人的红绿色盲的研究
【解析】初次证明了基因在染色体上的实验是萨顿的蝗虫实验。
【答案】B
4、（2012·安庆调研）下图为某单基因遗传病的家系图，该遗传病不可能是 ( )
A.常染色体隐性遗传病
B.伴X染色体隐性遗传病
C.常染色体显性遗传病
D.伴X染色体显性遗传病
【解析】伴X染色体隐性遗传病的特点之一是女性患者的父亲或儿子一定是患者。从家系图中可以发现第二代中的女性患者的父亲正常，所以该遗传病不可能是伴X染色体隐性遗传病。
【答案】B
5、人类有一种遗传病，牙齿因缺少珐琅质而呈棕色，患病男性与正常女性结婚，女儿均为棕色牙齿，儿子都正常。则他们的(　　)
A．儿子与正常女子结婚，后代患病率为1/4
B．儿子与正常女子结婚，后代患者一定是女性
C．女儿与正常男子结婚，其后代患病率为1/2
D．女儿与正常男子结婚，后代患者一定是男性
【解析】因父亲患病后代女儿都患病、儿子都正常，故该病为X染色体上显性遗传病。儿子基因型为XaY、正常女子基因型为XaXa，则其后代全部正常；女儿基因型为XAXa、正常男子为XaY，则其后代男孩和女孩各一半正常一半患病，即后代患病率为1/2。
【答案】C
6、下图所示为四个遗传系谱图，下列有关的叙述中正确的是(　　)
A．肯定不是红绿色盲遗传的家系是甲、丙、丁
B．家系乙中患病男孩的父亲一定是该病基因携带者
C．四图都可能表示白化病遗传的家系
D．家系丁中这对夫妇若再生一个正常女儿的几率是1/4
【解析】从图中可知，甲为隐性遗传，且女患病而其父不患病，一定常染色体隐性遗传；丁为常染色体显性遗传；乙为隐性遗传，可能为常染色体隐性遗传，也可能是伴X染色体隐性遗传；丙可排除伴X染色体隐性遗传，可能为常染色体显性遗传或隐性遗传，也可能是伴X染色体显性遗传。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传，故A正确。
【答案】A
7、人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区(Ⅱ)和非同源区(Ⅰ、Ⅲ)，
如右图所示。下列有关叙述中错误的是(　　)
A．Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性
B．Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率可能等于女性
C．Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性
D．由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定
【解析】Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病，男性患病率高于女性；Ⅱ片段上的基因存在等位基因，其控制的遗传病，男性患病率可能等于女性；Ⅲ片段上的基因控制的遗传病为伴Y染色体遗传病，患病者全为男性。X、Y染色体虽然大小、形状不同，但互为同源染色体。
【答案】D
8、（2012·龙岩质检）下图所示为某家族白化病和血友病的遗传系谱图，下列叙述正确的是 ( )
A.就血友病来看，5、6夫妇的基因型相同
B.5、6夫妇所产生的生殖细胞相同的基因型为aXH
C.5、6夫妇所生的子女中，两病兼患的可能性为1/4
D.两种病的相同特点都是来自基因重组
【解析】血友病为伴X染色体隐性遗传病，白化病为常染色体隐性遗传病，两种病来源均为基因突变。5号为AaXHY，6号为aaXHXh，都可产生aXH配子，后代两病兼患的概率为1/8。
【答案】B
9、(2012·西安质检)菠菜是雌雄异株植物，性别决定方式为XY型。已知菠菜的抗霜与不抗霜、抗病与不抗病为两对相对性状。用抗霜抗病植株作为父本，不抗霜抗病植株作为母本进行杂交，子代表现型及比例如下表，下列对杂交结果分析正确的是 (　　)
不抗霜抗病
不抗霜不抗病
抗霜抗病
抗霜不抗病
雄株
3/4
1/4
0
0
雌株
0
0
3/4
1/4
A．抗霜基因和抗病基因都位于X染色体上
B．抗霜性状和抗病性状都属于显性性状
C．抗霜基因位于常染色体上，抗病基因位于X染色体上
D．上述杂交结果无法判断抗霜性状和抗病性状的显隐性
【解析】由表格信息可知，子代中抗病和不抗病在雌、雄个体中的比例都为3∶1，无性别差异，可判断出抗病基因位于常染色体上；再根据无中生有(亲本都为抗病个体，后代出现不抗病个体)，可推出不抗病为隐性性状。子代中，雄株全表现为不抗霜性状，雌株全表现为抗霜性状，子代性状与性别相关，可判断出抗霜基因位于X染色体上；父本为子代雌性个体提供抗霜基因，母本为子代雌性个体提供不抗霜基因，而子代雌性个体全表现为抗霜性状，可推出不抗霜为隐性性状。
【答案】B
10、如图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于(　　)
A．Ⅰ-1 B．Ⅰ-2
C．Ⅰ-3 D．Ⅰ-4
【解析】Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体，且为患者，这个Xb来自Ⅱ-6，Ⅱ-6组成为XBXb，Ⅱ-6的Xb来自Ⅰ-2。
【答案】B
11、（2012·海口质检）人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区（Ⅱ)和非同源区（Ⅰ、Ⅲ），如图所示。若统计某种遗传病的发病率，发现女性患者多于男性，则该病的致病基因 ( )
A.位于Ⅰ片段上，为隐性基因
B.位于Ⅰ片段上，为显性基因
C.位于Ⅱ片段上，为显性基因
D.位于Ⅲ片段上，为隐性基因
【解析】在性染色体的非同源片段上的基因控制的性状，表现出明显的性别差异，又因女性患者多于男性患者，所以该病应由X染色体的非同源区段上的显性基因控制。
【答案】B
12、(2012·潍坊一模)用纯合子果蝇作为亲本研究两对相对性状的遗传实验，结果如表所示。下列说法不正确的是 (　　)
P
F1
①♀灰身红眼×♂黑身白眼
♀灰身红眼、♂灰身红眼
②♀黑身白眼×♂灰身红眼
♀灰身红眼、♂灰身白眼
A．果蝇的灰身、红眼是显性性状
B．由组合②可判断控制眼色的基因位于X染色体上
C．若组合①的F1随机交配，则F2雌蝇中纯合的灰身红眼占1/16
D．若组合②的F1随机交配，则F2雄蝇中黑身白眼占1/8
【解析】对于灰身和黑身这一对相对性状来说，无论正交还是反交，后代雌雄都是灰身，说明灰身为显性，且位于常染色体上；对于红眼和白眼这一对相对性状来说，正反交后代雌雄表现型不同，且雌性亲本为红眼时，后代全为红眼，可判定红眼为显性，且位于X染色体上。组合①中，F1的基因分别为AaXBXb和AaXBY，F2雌蝇中纯合的灰身红眼＝1/4AA×1/2XBXB＝1/8。
【答案】C
13、如下图所示遗传系谱中有甲(基因设为D、d)、乙(基因设为E、e)两种遗传病，其中一种为红绿色盲症。下列有关叙述中正确的是(　　)
A．甲病基因位于X染色体上，乙病基因位于常染色体上
B．Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为EeXdY
C．Ⅱ7和Ⅱ8生育一个两病兼患的男孩的概率为1/32
D．若Ⅲ11和Ⅲ12婚配，后代两病皆不患的概率为2/3
【解析】本题考查遗传系谱图中遗传方式的判断和遗传概率的计算。对于甲病，Ⅱ5、Ⅱ6正常，生出一个患病的女儿Ⅲ10，为常染色体隐性遗传，则乙病为红绿色盲症，属于伴X染色体隐性遗传。Ⅱ6的基因型为DdXEXe，Ⅱ7的基因型为DdXeY。Ⅱ7和Ⅱ8(DdXEXe)结婚，生两病兼患男孩的概率为1/4×1/2×1/2＝1/16。Ⅲ11和Ⅲ12的基因型分别为1/3DDXEY、2/3DdXEY 和2/3DdXEXe、1/3DDXEXe，生出患甲病后代的概率为2/3×2/3×1/4＝1/9，不患甲病的概率为8/9，生出患乙病后代的概率为1/4，正常的概率为3/4，所以后代两病都不患的概率为2/3。
【答案】D
14、在小家鼠中，有一突变基因使尾巴弯曲，现有一系列杂交实验，结果如下，以下说法正确的是
杂交组合
亲代
子代
雌（♀）
雄（♂）
雌（♀）
雄（♂）
1
正常
弯曲
全部弯曲
全部正常
2
弯曲
正常
1／2弯曲，1／2正常
1／2弯曲，1／2正常
3
弯曲
正常
全部弯曲
全部弯曲
4
弯曲
弯曲
全部弯曲
1／2弯曲，1／2正常
A．由杂交组合1可判断，该突变基因显性，常染色体遗传
B．由杂交组合2可判断，该突变基因隐性，伴性遗传
C．由杂交组合3可判断，该突变基因显性，常染色体遗传
D．由杂交组合4可判断，该突变基因隐性，伴性遗传
【解析】由杂交组合1，子代雌雄性状完全不一样，可判断为伴性遗传，由杂交组合4，亲代均为弯曲，而子代中有正常，可判断出突变基因为隐性。因此可迅速排除A、C，从杂交组合2，子代雌雄性状比例一样，无法判断出显、隐性，是常染色体遗传还是伴X遗传。
【答案】D
15、如图是A、B两个家庭的色盲系谱图，A家庭的母亲是色盲患者。这两个家庭由于某种原因调换了一个孩子（性别相同）。被调换的孩子是
A.1和4 B.2和6 C.1和5 D.2和4
【解析】由题意可知，对于A家庭来说由于父亲正常，女儿一定不会患病，因此1一定不是A家庭的孩子，又由于被调换的孩子性别相同，故只能是1和5交换了。
【答案】C
二、非选择题
16、（2012·泰安模拟）在一个远离大陆且交通不便的海岛上，居民中有66%为甲种遗传病（基因为A、a）致病基因携带者。岛上某家族系谱中，除患甲病外，还患有乙病（基因为B、b），两种病中有一种为血友病，请据图回答问题：
（1） 病为血友病，另一种遗传病的致病基因在 染色体上，为 性遗传病。
（2）Ⅲ13在形成配子时，在相关的基因传递中，遵循的遗传规律是 。
（3）若Ⅲ11与该岛一个表现型正常的女子结婚，则其孩子中患甲病的概率为 。
（4）Ⅱ6的基因型为 ，Ⅲ13的基因型为 。
（5）我国婚姻法禁止近亲结婚，若Ⅲ11与Ⅲ13婚配，则其孩子中只患甲病的概率为 ，只患乙病的概率为 ，只患一种病的概率为 ，同时患有两种病的概率为 。
【解析】（1）由Ⅱ5、Ⅱ6不患甲病，但他们所生女儿Ⅲ10患甲病，可知甲病为常染色体隐性遗传病，而血友病是X染色体上的隐性遗传病，所以乙病是血友病。（2）Ⅲ13是两病均患的女性，可推出Ⅲ13的基因型是aaXbXb，a、b两种致病基因在两对非同源染色体上，因此它们遵循基因的自由组合定律。（3）只考虑甲病，由Ⅲ10是aa，可得出Ⅱ5、Ⅱ6的基因型都是Aa，则Ⅲ11的基因型为AA（1/3）、Aa（2/3），若Ⅲ11与该岛一个表现型正常的女子结婚，只有当双方的基因型均为Aa时，子代才会患甲病，又知岛上表现型正常的女子是Aa的概率为66%，所以Aa（2/3）×Aa（66%）→aa（1/4×2/3×66%=11%）。（4）（3）中已推出 Ⅱ6就甲病而言的基因型是Aa，因为不患乙病，必有XB，再有其父患乙病（XbY），父亲的Xb必传给女儿，所以Ⅱ6的基因型为AaXBXb。由（2）可知 Ⅲ13的基因型是aaXbXb。（5）若 Ⅲ11基因型为（1/3AA，2/3Aa）XBY与Ⅲ13基因型为aaXbXb结婚，患甲病的概率为Aa（2/3）×aa→aa（1/2×2/3=1/3），患乙病的概率为XBY×XbXb→XbY（1/2），所以同时患两种病的概率为1/3×1/2=1/6，只患甲病的概率为1/3-1/6=1/6，只患乙病的概率为1/2-1/6=1/3，只患一种病的概率为只患甲病的概率+只患乙病的概率=1/6+1/3=1/2。
【答案】（1）乙 常 隐
（2）基因的自由组合定律
（3）11%
（4）AaXBXb aaXbXb
（5）1/6 1/3 1/2 1/6
17、(2012·连云港模拟)人类和果蝇都是XY型性别决定的生物。在人类和果蝇中性染色体和性别的关系如下表所示。
XY
XX
XXX
XXY
XO
XYY
性指数
0.5
1
1.5
1
0.5
0.5
人的性别
男性
女性
超女性
男性
女性
超男性
果蝇性别
雄性
雌性
超雌性(死亡)
雌性
雄性
雄性
根据以上材料回答下列问题：
(1)人类男性的性别取决于________染色体，该染色体上基因的遗传特点一般是________。
(2)性指数是指X染色体的数量和常染色体组数的比，果蝇的性别取决于性指数，当性指数≥1时，果蝇为________性；当性指数≤0.5时，果蝇为________性。
(3)某人性染色体组成为XYY，属于________病，该人处于有丝分裂后期的体细胞中含有________条染色体。
(4)蜜蜂的性别决定主要与染色体组数有关，正常的雌蜂是二倍体，未受精的卵细胞发育成雄蜂，受精卵发育成雌蜂(蜂王、工蜂)，则雄蜂是________倍体。假设蜂王的基因型为AaBb(两对基因位于不同对的同源染色体上)，则该蜂王的子一代雄蜂的基因型有________种。
【解析】依据表中信息，在人类中含有Y染色体的个体均为男性，说明人类男性的性别取决于Y染色体，Y染色体上基因的遗传表现出只传男不传女(即限雄遗传)的特点。依据题干和表格信息，当性指数(X染色体的数量和常染色体组数的比)≥1时，果蝇为雌性；性指数≤0.5时，果蝇为雄性。性染色体组成为XYY的个体属于染色体数目异常遗传病，由于体细胞中存在两条Y染色体，说明在减数第二次分裂过程中姐妹染色单体未分离而进入同一个细胞，产生的异常精子与正常X卵细胞结合。蜜蜂的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，故属于单倍体；基因型为AaBb的蜂王将产生AB、Ab、aB、ab 4种基因型的卵细胞，因此雄蜂有4种基因型。
【答案】(1)Y　传男不传女　(2)雌　雄　(3)染色体遗传　94　(4)单　4
第3章 基因的本质
第1节 DNA是主要的遗传物质
【高考新动向】
人类对遗传物质的探索过程
【考纲全景透析】
一、肺炎双球菌的转化实验
1、肺炎双球菌
S型菌
R型菌
菌落
表面光滑
表面粗糙
菌体
有多糖类荚膜
无多糖类荚膜
毒性
有毒性，使小鼠患败血症死亡
无毒
2、格里菲思转化实验（体内转化）
（1）实验过程及结果
（2）结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、艾弗里转化实验（体外转化）
（1）设计思路：设法把S型细菌的DNA与其他各组成成分分开，单独研究它们各自的功能。
（2）过程及结果：
（3）结论：DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，而蛋白质、多糖及DNA的水解物都不是。
二、噬菌体侵染细菌的实验
1、实验方法：放射性同位素示踪法。
2、T2噬菌体的特点
（1）结构：外壳由蛋白质构成，头部含有DNA。
（2）生活方式：细胞内寄生，不能独立进行新陈代谢。
（3）结构成分：蛋白质构成其头、尾两部分的外壳，DNA被包在头部的外壳内。
（3）增殖特点：在噬菌体DNA的作用下，利用大肠杆菌体内的物质合成自身成分，进行增殖。
3、实验过程及结果
（1）标记细菌：将细菌培养在含35S的培养基，培养出含35S的细菌；将细菌培养在含32P的培养基，培养出含32P的细菌。
（2）标记噬菌体：将噬菌体培养在含35S的细菌中，培养出含35S的噬菌体；将噬菌体培养在含32P的细菌中，培养出含32P的噬菌体。
（3）噬菌体侵染细菌：
①将被35S标记的噬菌体培养在细菌中，培养出的子代噬菌体中无35S。
②将被32P标记的噬菌体培养在细菌中，培养出的子代噬菌体中有32P。
（4）结果分析：
①噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质外壳留在外面。[来源:21世纪教育网]
②子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。
（5）结论：DNA是遗传物质。不可说明DNA是所有生物的遗传物质。
三、RNA也是遗传物质的相关实验
1、材料：烟草花叶病毒。
2、实验过程及结果：
3、结论：RNA是遗传物质。
4、人类的探索结论
DNA是主要的遗传物质，因为实验证明绝大多数生物的遗传物质是DNA，只有少部分生物的遗传物质是RNA。
【热点难点全析】
一、肺炎双球菌的转化实验
体内转化实验
体外转化实验
研 究 人
1928·英·格里菲思
1944·美·艾弗里
过程结果
无毒R型活菌→→小鼠→→不死亡
有毒S型活菌→→小鼠→→死亡
有毒S型活菌→→有毒S型死菌→→小鼠→→不死亡
无毒R活菌+加热杀死的S菌→→小鼠→→死亡（从体内分离出S型活细菌）
S型活细菌
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
多糖 脂质 蛋白质 RNA DNA DNA水解物
　　　　　　 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
　　　　　　 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
所得活菌：R R R R S+R R
分析
a组结果说明：R型细菌无毒性
b组结果说明：S型细菌有毒性
c组结果说明：加热杀死的S型细菌已失活
d组结果证明：有R型无毒细菌已转化为S型有毒细菌，说明S型细菌内含有使R型细菌转化为S型细菌的物质
S型细菌的DNA使R型细菌发生转化
S型细菌的其他物质不能使R型细菌发生转化
结　　论
d组实验中，已加热杀死的S型细菌体内含有“转化因子”，促使R型细菌转化为S型细菌（主要通过d组证明）
S型细菌体内只有DNA才是"转化因子"，即DNA是遗传物质
相同点
巧妙选用R型和S型两种肺炎双球菌
实验目的都是探究遗传物质的成分
体内转化实验是体外转化实验的基础，后者则是前者的延伸
实验设计都遵循对照原则和单一变量原则
二、噬菌体侵染细菌的实验[来源:21世纪教育网]
实验材料
T2噬菌体、大肠杆菌
实验方法
同位素标记法
巧妙构思
噬菌体只有DNA和蛋白质两种成分
实验思路
S是蛋白质的特有元素，P几乎都存在于DNA分子中，用放射性同位素32P和35S分别标记DNA和蛋白质、直接单独的观察它们的作用。
过程、结果
①标记细菌
细菌+含35S的培养基→→含35S的细菌
细菌+含32P的培养基→→含32P的细菌
②标记噬菌体
噬菌体+含35S的细菌→→含35S的噬菌体
噬菌体+含32P的细菌→→含32P的噬菌体
④噬茵体侵染细菌
含35S的噬菌体＋细菌→→宿主细胞内没有35S，35S分布在宿主细胞外
含32P的噬菌体+细菌→→宿主细胞外几乎没有32P，32P主要分布在宿主细胞内
实验分析
过程3表明，噬菌体的蛋白质外壳并未进入细菌内部，噬菌体的DNA进入了细菌的内部
实验结论
DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
【例】（2012·辽宁抚顺一模）关于噬菌体侵染细菌的实验，下列说法中正确的是（　　）
A．该实验能说明DNA是遗传物质，而RNA不是
B．噬菌体复制扩增时，利用细菌体内的核糖体合成外壳蛋白
C．野生型的噬菌体在侵染细菌之前，需在血浆中添加含放射性标记的脱氧核苷酸进行培养
D．用被32P标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测不到放射性
【析】选B。噬菌体是由DNA和蛋白质构成的，不含有RNA；病毒必须寄生在活的宿主细胞内才能进行正常的生理活动，在培养基中无法存活；用被32P标记的噬菌体侵染细菌，充分搅拌离心后在上清液中检测到放射性很低而不是没有。
三、肺炎双球菌与噬菌体侵染细菌的比较
相同点
均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用，但两类实验中DNA与蛋白质分开的方式不同
都遵循了对照原则
都能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
不同点[来源:21世纪教育网]
方法不同21世纪教育网
艾弗里实验21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
噬菌体侵染细菌实验
同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素，侵染时自然分离
【高考零距离】
1、（2012·上海高考）赫尔希（A．Hershey）和蔡斯（M．Chase）于1952年所做的噬菌体侵染细菌的著名实验进一步证实了DNA是遗传物质。这项实验获得成功的原因之一是噬菌体（ ）
A．侵染大肠杆菌后会裂解宿主细胞
B．只将其DNA注入大肠杆菌细胞中
C．DNA可用15N放射性同位素标记
D．蛋白质可用32P放射性同位素标记
【解析】噬菌体侵染细菌过程，只有DNA进入大肠杆菌细胞内，而蛋白质没有进入，保证了实验进行的单一变量原则，15N不具有放射性，且噬菌体的DNA和蛋白质中都含N，如用N标记，不能达到分开研究的目的，C错；噬菌体的蛋白质几乎不含P，D错；如果噬菌体的DNA和蛋白质都进入了大肠杆菌，则本实验是无法得到结论，B确实是实验获得成功的原因之一。
【答案】B
2、（2012·江苏高考）人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 孟德尔发现遗传因子并证实了其传递规律和化学本质
B. 噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力
C. 沃森和克里克提出在 DNA 双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数
D. 烟草花叶病毒感染烟草实验说明所有病毒的遗传物质是 RNA
【解析】遗传因子只是孟德尔通过实验现象推理出的理论产物，孟德尔并未证实遗传因子的化学本质，A错；由于噬菌体转化实验将DNA和蛋白质的作用分别进行了研究，而肺炎双球转化实验中DNA和蛋白质不能完全分离开，所以噬菌体转化实验更有说服力，B正确；沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中，碱基互补配对，嘌呤数等于嘧啶数，C错；烟草花叶病毒感染烟草实验只能说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，D错。
【答案】B
3、（2011· 广东高考）艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验，结果如下表。从表可知 （ ）
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌情况
①
R
蛋白质
R型
②
R
荚膜多糖
R型
③
R
DNA
R型、S型
④
R
DNA（经DNA酶处理）
R型
A.①不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子
B.②说明S型菌的荚膜多糖有酶活性
C.③和④说明S型菌的DNA是转化因子
D.①~④说明DNA是主要的遗传物质
【解析】A项，①组：R+S型菌的蛋白质，只长出R型菌，说明蛋白质不是转化因子。B项，②组：R+S型菌的荚膜多糖，只长出R型菌，说明荚膜多糖不是转化因子。无法证明S型菌的荚膜多糖有酶活性。C项，③组：R+S型菌的DNA，结果既有R型菌又有S型菌，说明DNA可以使R型菌转化为S型菌，④组：用DNA酶将DNA水解，结果只长出R型菌，说明DNA的水解产物不能使R型菌转化为S型菌，从一个反面说明了只有DNA才能使R型菌发生转化。D项此实验只涉及R型和S型肺炎双球菌两种生物，没有涉及RNA病毒，无法证明DNA是主要的遗传物质。
【答案】C
4、（2011·江苏高考）关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）
A.分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体
B.分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养
C.用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
D.32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质
【解析】A项，应分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养噬菌体。B项，分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行短时间的保温培养。C项，沉淀物存在少量放射性，说明沉淀物中有35S标记的噬菌体蛋白质外壳，是搅拌不充分所致。D项，噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。
【答案】C
5、（2010·江苏高考）探索遗传物质的过程是漫长的．直到20世纪初期，人们仍普追认为蛋白质是遣传物质。当时人们作出判断的理由不包括
A.不同生物的蛋白质在结构上存在差异
B.蛋白质与生物的性状密切相关
C.蛋白质比DNA具有更高的热稳定性，并且能够自我复制
D.蛋白质中氨基酸的不同排列组台可以贮存大量遗传信息
【解析】本题借助科学发展史考查蛋白质的多样性等特点。蛋白质不具备热稳定性，也不能复制，故选C项。其他选项所述的蛋白质的特点，与遗传物质应具备的特征一致，可作为遗传物质的理由。
【答案】C
6、（2010·广东高考）下列叙述正确的是
A.DNA 是蛋白质合成的直接模板 B. 每种氨基酸仅有一种密码子编码
C.DNA 复制就是基因表达的过程 D. DNA是主要的遗传物质
【解析】本题考查学生的理解能力。蛋白质合成的直接模板是mRNA；一种氨基酸可有一种或多种密码子编码；基因具有两个基本功能，即复制和表达；基因的复制是以DNA为基本单位进行的；基因的表达分为转录和翻译两个过程；由于绝大多数生物的遗传物质都是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题
1、为研究噬菌体侵染细菌的详细过程，应选择下列哪种同位素标记方案 （ ）
A.用14C和3H培养噬菌体，再去侵染细菌
B.用18O或32P培养噬菌体，再去侵染细菌
C.将一组噬菌体用32P和35S标记
D.一组用32P标记DNA，另一组用35S标记蛋白质外壳
【解析】S是蛋白质特有的元素，P是DNA特有的元素，而C、H、O是它们的共有元素，不能区分DNA和蛋白质。
【答案】D
2、（2012·东营模拟）从S型肺炎双球菌中提取出的DNA，与R型活菌混合培养，R型活菌繁殖的后代中有少量S型菌体，这些S型菌体的后代均是S型，这个实验表明DNA （ ）
A.分子结构相对稳定
B.能够指导R型细菌的蛋白质合成
C.是主要的遗传物质
D.是使R型细菌发生转化的物质
【解析】分析题意可知，DNA可使R型细菌转化成S型细菌。
【答案】D
3、下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中，不正确的是（　　）
A．该实验证明了子代噬菌体的各种性状是通过DNA遗传的
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体以自身的DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C．为确认蛋白质外壳是否注入细菌体内，可用35S标记噬菌体
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n
【解析】噬菌体侵染细菌的实验选用了理想的实验材料——噬菌体以及理想的技术手段——放射性同位素标记法，无可辩驳地证明了，在噬菌体的亲子代之间，只有DNA有连续性，子代噬菌体的性状是通过DNA遗传的，DNA是噬菌体的遗传物质。噬菌体侵染细菌时只有DNA进入细菌，而蛋白质外壳则留在外面，这可以通过分别用35S和32P标记时，放射性的分布差别来判断，由于侵染细菌时只有DNA进入细菌，因此，合成子代噬菌体所需的一切条件，除模板由亲代噬菌体提供，其余均由细菌提供。D项中，经复制n次后，含32P的有2个DNA，比例为2/2n＝1/2n－1。
【答案】D
4、如下图为用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，下列相关叙述不合理的是（　　）
A．图中锥形瓶中的培养液是用来培养噬菌体的，其内的营养成分中不含有32P
B．图中的A表示噬菌体侵染过程，此过程中进入大肠杆菌的是噬菌体的DNA
C．当接种噬菌体后培养时间过长，离心后的上清液中发现有放射性，其最可能的原因是增殖后的噬菌体从大肠杆菌中释放出来
D．若噬菌体在大肠杆菌体内复制3次，则子代噬菌体中含32P的占1/4
【解析】噬菌体是专门寄生在细菌体内的病毒，在体外环境中不能培养；噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA进入细菌体内，蛋白质外壳留在外边；一个含32P的噬菌体在大肠杆菌体内复制3次，共产生8个噬菌体，其中有2个噬菌体含32P。
【答案】A
5、（2012·三明质检）用经3H标记的噬菌体n个侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体m个，其中含有标记元素
的噬菌体占的比例为 （ ）
A.n/m B.2n/m C.n/2m D.n/（m+n）
【解析】每个噬菌体中只含一个双链DNA分子，当它侵入大肠杆菌进行复制时所有DNA均应解开螺旋，两链作为模板链进行DNA合成，因此，n个噬菌体可解开为2n条链，到达2n个子DNA中，故m个子代噬菌体中应有2n个噬菌体含标记链。
【答案】B
6、如下图表示用同位素32P、32S和31P、35S分别标记噬菌体和大肠杆菌的DNA和蛋白质，然后进行“噬菌体侵染细菌的实验”，侵染后产生的子代噬菌体和亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的DNA分子与蛋白质分子应含有的标记元素是（　　）
A．31P、32P、32S　　　　　　　 B．31P、32P、35S
C．31P、32S、35S D．32P、32S、35S
【解析】要对此题作出正确判断，必须熟知：（1）P是组成DNA的元素，S是组成蛋白质的元素；（2）当噬菌体侵染细菌时，噬菌体的DNA全部注入细菌体内，而噬菌体的蛋白质外壳留在外面。
【答案】B
7、（2012·南安一中期中考试）截至2009年2月9日，全球共报告实验室确诊人禽流感病例406例，死亡254例。有人试图通过实验来了解H5N1型禽流感病毒侵染家禽的过程，设计实验如下：
一段时间后，检测子代H5N1病毒的放射性及S、P元素，下表对结果的预测中，最可能发生的是 （ ）
选项
放射性
S元素
P元素
A
全部无
全部32S
全部31P
B
全部有
全部35S
多数32P、少数31P
C
少数有
全部32S
少数32P、多数31P
D
全部有
全部35S
少数32P、多数31P
【解析】病毒侵染细胞时，蛋白质外壳留在外面，只有核酸注入细胞，由图可知，病毒先在含32P的宿主细胞1中培养（其DNA被32P标记），然后转移到含35S的宿主细胞2中培养。病毒复制自身的遗传物质所用的原料有宿主细胞的31P（不具放射性），也有自身核酸（含32P），故子代病毒的核酸大多含31P，少数含32P；病毒合成的蛋白质外壳所用的原料都是宿主细胞2的，故全被35S标记。
【答案】D
8、下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是?　　?
A．豌豆的遗传物质主要是DNA
B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素
D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
【解析】豌豆、酵母菌均为真核生物，其遗传物质均为DNA，且DNA主要分布于细胞核染色体上。T2噬菌体的遗传物质为DNA，HIV的遗传物质为RNA，DNA、RNA的组成元素均为C、H、O、N、P。RNA水解产生4种核糖核苷酸。
【答案】B
9、1943年，美国科学家艾弗里和他的同事，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后分别加入培养R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA的培养基中R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质和多糖的培养基中，R型细菌不能发生这种变化。这一现象说明了?　　?
①S型细菌的性状是由DNA决定的　②在转化过程中，S型细菌的DNA可能进入到了R型细菌细胞中　③DNA是遗传物质　④蛋白质和多糖在该转化实验中，起对照作用
A．①④ B．②③
C．①②③ D．①②③④
【解析】从实验结果可知，只有加入了S型细菌的DNA的培养基中，R型细菌才能发生转化，说明了S型细菌的DNA进入了R型细菌细胞中并实现了对性状的控制，是遗传物质；其余各种S型细菌的物质，如蛋白质、多糖等不会导致转化发生，与DNA形成了鲜明对比，增强了DNA是遗传物质的可信度，也说明了这些物质不是遗传物质。
【答案】D
10、（2012·温州十校联考）噬菌体是一类细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是 （　　）
A．该实验证明DNA是遗传物质蛋白质不是遗传物质
B．侵染过程的“合成”阶段，噬菌体DNA作为模板，而原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C．为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质
D．若用32P对噬菌体双链DNA标记，再转入培养有细菌的普通培养基中让其连续复制n次，则含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1
【解析】噬菌体侵染细菌的实验中，用32P、35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，但不能证明蛋白质不是遗传物质，若要证明蛋白质是否为遗传物质，可将分离出来的蛋白质单独注入细菌中，看能否产生同样的噬菌体后代；DNA具有半保留复制的特点，所以用32P标记的噬菌体双链DNA，让其连续复制n次后，含32P的DNA应占子代DNA总数的1/2n－1。
【答案】A
11、一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是（　　）
A．最初认为遗传物质是蛋白质，是因为推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．格里菲思通过肺炎双球菌的转化实验得出DNA是遗传物质的结论
C．噬菌体侵染细菌实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA能分开研究
D．沃森和克里克运用建构物理模型的方法研究确认了DNA的分子结构
【解析】格里菲思肺炎双球菌的转化实验证明S型细菌中存在一种“转化因子”，证明该“转化因子”是DNA的科学家是艾弗里，他提取S型细菌的蛋白质、多糖、DNA、脂质，与R型细菌混合，证明了只有加入DNA时，才可以实现R型细菌的转化。
【答案】B
12、（2012·沈阳四校联考）肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型活细菌含量变化情况如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A.在死亡的小鼠体内存在着S型、R型两种类型的细菌
B.小鼠体内出现活S型细菌是由于R型细菌基因突变的结果
C.曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统作用所致
D.曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
【解析】主要考查学生的推理、分析能力和对免疫知识的应用能力。注射后刚开始时，R型细菌数量下降是因为一部分R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭，开始时小鼠体内无S型细菌，过一段时间由于加热杀死的S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化故而S型细菌的数量上升，而非基因突变的结果，B项错误。小鼠的免疫力降低并死亡，故后来两种细菌的数量都上升。
【答案】B
13、某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：①用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌；②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；④用未标记的噬菌体侵染3H标记的细菌。以上4个实验一段时间（适时）后离心，检测到放射性的主要部位分别是（　　）
A．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀和上清液
B．沉淀、沉淀、沉淀和上清液、沉淀
C．沉淀、上清液、沉淀、沉淀和上清液
D．上清液、上清液、沉淀和上清液、上清液
【解析】用32P主要标记噬菌体的DNA,15N可以标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA。噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌细胞内部，所以①中的32P会进入到细菌细胞中，最终放射性主要出现在沉淀物中；②和④中标记物质在细菌细胞中，经离心后放射性也主要出现在沉淀物中；③的放射性则可出现在沉淀物和上清液中。
【答案】B
14、（2012·杭州模拟）下图为肺炎双球菌转化实验中的基本步骤，下列有关说法正确的是（　　）
A．①要加热处理，②要将各提取物分别与R菌混合培养，③转入固体培养基
B．①不加热处理，②要将所有提取物与R菌共同培养，③转入液体培养基
C．③转入固体培养基培养，结果只有S或R一种菌落
D．③转入固体培养基培养，结果可能有S、R两种菌落
【解析】图中①是分离提纯S菌各组成成分，②是将提取物与R型菌混合培养，③是转入固体培养基中培养，可产生R、S两种菌。
【答案】D
15、（2012·佛山调研）下列关于遗传物质的叙述中正确的是 （ ）
①在女性的乳腺细胞中含有人类的全部遗传信息
②同种生物个体间的DNA分子完全相同
③核酸是一切生物的遗传物质
④一个DNA分子可以体现许多性状
⑤DNA分子只存在于细胞核中
A.①②④⑤ B.①③④⑤ C.②③④ D.③
【解析】①中无Y染色体；②同种生物的不同个体间DNA上脱氧核苷酸序列不同；④性状应由成对基因控制而不是单一基因；⑤DNA主要存在于细胞核中。
【答案】D
二、非选择题
16、（2012·舟山模拟）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际结果显示：在离心上清液中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在理论上，上清液放射性应该为0，其原因是 。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上清液的放射性含量 ，其原因是 。
b.在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源呢？理由呢？ 。
（3）用32P标记一个噬菌体的DNA，让此噬菌体去侵染含31P的细菌，待细菌解体后，检测到有128个噬菌体放出，则所释放出的噬菌体中含32P的噬菌体与含31P的噬菌体的比例为 。在进行此实验之前，你怎样才能使噬菌体的DNA标记上32P？ 。
【解析】（2）如果时间过长或过短，都会使上清液中出现放射性。时间过长：进入大肠杆菌内部的噬菌体增殖过多，导致大肠杆菌裂解，带有放射性的噬菌体被释放出来，所以在上清液中出现放射性。时间过短：部分噬菌体未能进入大肠杆菌，也导致了上清液中有放射性。（3）由于DNA的复制属于半保留复制，所以无论经过多少次的增殖与复制，含32P的噬菌体与含31P的噬菌体的比例=2∶128=1∶64。由于噬菌体只能在寄主细胞中才能增殖，所以标记噬菌体，只能先用32P标记细菌（噬菌体属于细菌病毒），然后用被标记的细菌培养噬菌体即可完成对噬菌体的标记。
【答案】（1）噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内
（2）a.升高 噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液
b.是。没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性
（3）2∶128（1∶64） 先用32P标记大肠杆菌，再用噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌，大量获得被32P标记的噬菌体
17、福尔曼1952年“噬菌体小组”的赫尔希和蔡斯研究了噬菌体的蛋白质和DNA在侵染过程中的功能，请回答下列有关问题：
（1）他们指出“噬菌体在分子生物学的地位就相当于氢原子在玻尔量子力学模型中的地位”。这句话指出了噬菌体作为实验材料具有________________________的特点。
（2）通过_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
的方法分别获得被32P和35S标记的噬菌体，用标记的噬菌体侵染细菌，从而追踪在侵染过程中______________________________________变化。
（3）侵染一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心得到上清液和沉淀物，检测上清液中的放射性，得到如右图所示的实验结果。搅拌的目的是__________________，所以搅拌时间少于1 min时，上清液中的放射性________。实验结果表明当搅拌时间足够长时，上清液中的35S和32P分别占初始标记噬菌体放射性的80%和30%，证明________________________。图中“被侵染细菌”的存活率曲线基本保持在100%，本组数据的意义是作为对照组，以证明____________________，否则细胞外________放射性会增高。
（4）本实验证明病毒传递和复制遗传特性中________起着作用。
【解析】（1）噬菌体作为实验材料，是因为其结构简单，只含有蛋白质和DNA。（2）噬菌体是病毒，离开活体细胞不能繁殖，所以要标记噬菌体，首先应用含32P和35S的培养基培养大肠杆菌，再让噬菌体侵染标记后的大肠杆菌，即可达到标记噬菌体的目的，进而追踪在侵染过程中蛋白质和DNA的位置变化。（3）噬菌体侵染大肠杆菌的时间要适宜，时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌体内释放出来，会使细胞外32P含量增高。图中被侵染细菌的存活率始终保持在100%，说明细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来。细胞外的35S含量只有80%，原因是在搅拌时侵染细菌的噬菌体外壳没有全部分离；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。该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质。
【答案】（1）结构简单，只含有蛋白质和DNA（核酸）　（2）用含32P和35S的培养基分别培养大肠杆菌，再用噬菌体分别侵染被32P和35S标记的大肠杆菌　DNA和蛋白质的位置　（3）使噬菌体和细菌分离　较低　DNA进入细菌，蛋白质没有进入细菌　细菌没有裂解，没有子代噬菌体释放出来　32P　（4）DNA
第2、3、4节 DNA分子的结构
DNA分子的复制 基因是有遗传效应的DNA片段
【高考新动向】
1、DNA分子结构的主要特点
2、基因的概念
3、DNA分子的复制
【考纲全景透析】
一、DNA分子的结构及特点
1、结构
模型构建者：沃森和克里克
（1）元素组成：C、H、O、N、P（不含S）
（2）基本单位：脱氧核苷酸．如图所示：
其中，○表示一分子磷酸； 表示一分子脱氧核糖； 表示含氮碱基．构成DNA分子的含氮碱基共有4种，即A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）。
脱氧核糖的结构简式如右图：
在脱氧核苷酸分子中，特别要注意三个小分子之间的连接，其中，脱氧核糖的l号碳原子与含氮碱基相连，5号碳原子与磷酸分了相连。
（3）一条脱氧核苷酸单链中，相邻脱氧核苷酸之间的连接如图所示。21世纪教育网
一分子脱氧核苷酸中脱氧核糖的3号碳原子与另一分子脱氧核苷酸中的磷酸通过形成新的化学键（磷酸二酯键）相连接。
（4）两条单链之间形成的碱基对表示如下

①碱基之间的配对方式有两种，即上图所示的A一定与T配对，G一定与C配对。
③配对的碱基之间以氢键相连，A与T之间形成两条氢键．G与C之间形成三条氢键。
③配对的两个脱氧核苷酸方向相反，尤其要注意脱氧核糖的位置。
2、特点
（1）两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。
（2）外侧基本骨架为脱氧核糖与磷酸交替连接，内侧排列碱基对。
由该原则知：A=T，C=G
因此：A+G=T+C=A+C=T+G=50%
（3）内侧碱基对按碱基互补配对原则通过氢键相连。
3、提示：同一生物不同细胞中，DNA的结构相同，细胞核中DNA的数目相同，细胞质中DNA的数目不同。
二、 DNA分子的复制
1、推测：沃森和克里克提出半保留复制过程
2、证明：放射性同位素15N示踪大肠杆菌实验
3、概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。
4、时期：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期21世纪教育网
5、场所：主要是细胞核
6、过程：
（1）解旋：亲代DNA在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，形成两条单链（母链）。解旋是使两条链之间的氢键断裂，需ATP提供能量。
（2）子链合成：以解开的两条母链为模板，以周围环境中游离的脱氧核苷酸为原料各自合成与母链互补的一条子链。
（3）子代DNA分子的形成两条母链分别与各自决定的子链组成两个完全相同的DNA分子。
7、特点：
（1）边解旋边复制。
（2）复制方式：半保留复制。
8、条件：
（1）模板：亲代DNA分子的两条链。
（2）原料：4种游离的脱氧核苷酸。
（3）能量：ATP释放的能量。
（4）酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶。21世纪教育网
9、准确复制的原因：
（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。
10、意义：
将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。
11、提示：真核细胞、原核细胞、病毒的DNA复制场所分别是细胞核和细胞质、细胞质、宿主细胞。
三、基因是有遗传效应的DNA片段
1、基因与DNA的关系
（1）一个DNA上有许多个基因。构成基因的碱基数小于DNA分子的碱基总数。
（2）基因实质：基因是有遗传效应的DNA片段。
2、遗传信息与DNA的关系
遗传信息蕴藏在DNA分子的4种碱基的排列顺序之中。
3、DNA分子特性：
（1）多样性：主要取决于碱基排列顺序。
（2）特异性：是由DNA分子中特定的碱基排列顺序决定的。21世纪教育网
（3）稳定性：主要取决于DNA分子的双螺旋结构。
【热点难点全析】[来源:21世纪教育网]
一、DNA的结构
1、平面结构图解
2.图解各部分（序号的）含义
①磷酸：是脱氧核苷酸的重要组成基团，DNA分子中绝大部分脱氧核苷酸都连接2个磷酸基团，但1个DNA分子中只有2个游离的磷酸。
②磷酸二酯键：是两个脱氧核苷酸相连的化学键，可用限制酶切断，可用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。21世纪教育网
③脱氧核糖：是脱氧核苷酸的组成部分。
④碱基：共有4种，分别是A（腺嘌呤），G（鸟嘌呤），T（胸腺嘧啶），C（胞嘧啶）。
⑤碱基对：A与T、G与C分别配对，配对遵循碱基互补配对原则。
⑥氢键：配对的碱基之间通过氢键相连，可用DNA解旋酶断裂，也可用高温断裂。碱基AT、GC之间分别有2个和3个氢键。
⑦脱氧核苷酸：含有磷酸、脱氧核糖和含氮碱基各1个。是DNA的基本组成单位，DNA初步水解产物。
⑧脱氧核苷酸链：两条反向平行的脱氧核苷酸链双螺旋成DNA分子。
⑨DNA的内侧：由碱基对按不同的顺序排列而成，决定了DNA的特异性和多样性。
⑩DNA的外侧：由脱氧核糖和磷酸交替连接而成，构成DNA的基本骨架。
3、DNA分子的结构特性
（1）稳定性：DNA中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。
（2）多样性：DNA分子中碱基对排列顺序多种多样。
（3）特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。
【例】（2012·浙江温州十校联考）如图为DNA分子结构示意图，对该图的描述正确的是（　　）

A．②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸
C．当DNA复制时，⑨的形成需要连接酶
D．DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
【析】选D。①和②相间排列，构成了DNA分子的基本骨架；④的结构并不是胞嘧啶脱氧核苷酸，①是属于上一个脱氧核苷酸的磷酸，由②和③及下面的磷酸才可以构成胞嘧啶脱氧核苷酸；⑨的形成不需要连接酶。
二、有关DNA复制的几个问题
1、复制的场所：DNA主要分布在细胞核内，细胞核是DNA复制的主要场所。
2、外界条件对DNA复制的影响：在DNA复制的过程中，需要酶的催化和ATP供能，凡是影响酶活性的因素和影响细胞呼吸的因素，都会影响DNA的复制。
3、复制的过程：
21世纪教育网
4、DNA复制的准确性的原因
（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板。
（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确进行。
5、DNA半保留复制的特点：新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链（模板链）。
三、DNA的相关计算
1.有关DNA的碱基计算
根据A=T，G=C，图示如下：
α链 —A—G—C—T—T—C—C—…m
β链 —T—C—G—A—A—G—G—…m
则
2.有关DNA复制的计算
DNA的复制为半保留复制，一个DNA分子复制n次，则有
（3）消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸为m·（2n-1）个。
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数为m·2n-1。
【例】用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制四次。其结果不可能是（　　）
A．含有15N的DNA分子占1/8
B．含有14N的DNA分子占7/8
C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个
D．复制结果共产生16个DNA分子
【析】选B。由于DNA的复制是半保留复制，经过四次复制形成16个 DNA分子，有2个DNA分子中一条链含有15N，另一条链含有14N，其余14个DNA分子两条链全部含有14N，该DNA分子中含有胞嘧啶60个，由此计算出含有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各有40个，复制四次需要腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40*（24-1）=600个，选项A、C、D正确，B错误。
【高考零距离】
1、（2012·山东高考）假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由5 000个碱基对组成,其中腺嘌呤占全部碱基的20%。用这个噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌,共释放出100个子代噬菌体。下列叙述正确的是（　　）
A.该过程至少需要3×105个鸟嘌呤脱氧核苷酸
B.噬菌体增殖需要细菌提供模板、原料和酶等
C.含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D.该DNA发生突变,其控制的性状即发生改变
【解析】分析如下:
选项
具体分析
结论
A项
A=T=5 000×2×20%=2 000,G=C=5 000×2×30%=3 000。DNA复制n次后需要加入鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数=（2n-1）×1个DNA中的鸟嘌呤脱氧核苷酸数=99×3 000=2.97×105
错误
B项
噬菌体侵染细菌时,噬菌体的DNA进入作为模板,不需要细菌提供
错误
C项
1个被32P标记的噬菌体经半保留复制形成的100个子代有2个子代噬菌体含32P,98个含31P,所以含32P的子代噬菌体与含31P的子代噬菌体的比例为2∶98=1∶49
正确
D项
由于一种氨基酸可以由多个密码子编码,所以DNA发生基因突变对应的氨基酸可能不变,控制的性状可能不变
错误
【答案】C
2、（2012·福建高考）双脱氧核苷酸常用于DNA测序，其结构与脱氧核苷酸相似，能参与DNA 的合成，且遵循碱基互补配对原则。DNA 合成时，在DNA 聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。在人工合成体系中，有适量的序列为GTACATACATG的单链模板.胸腺嘧啶双脱氧核苷酸和4种脱氧核苷酸，则以该链为模板合成出的不同长度的子链最多有（ ）
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【解析】根据题意，胸腺嘧啶双脱氧核苷酸也可和单链模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对。在该模板上共有4个腺嘌呤脱氧核苷酸，这样，可能就有0.1.2.3.4个的胸腺嘧啶双脱氧核苷酸与模板上的腺嘌呤脱氧核苷酸进行配对，所以总共有5种不同长度的子链。
【答案】D
3、（2011·安徽高考）甲、乙图示真核细胞内两种物质的合成过程，下列叙述正确的是（）
A.甲、乙所示过程通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子
B.甲所示过程在细胞核内进行，乙在细胞质基质中进行
C.DNA分子解旋时，甲所示过程不需要解旋酶，乙需要解旋酶
D.一个细胞周期中，甲所示过程在每个起点只起始一次，乙可起始多次
【解析】甲图，每一起点处DNA的两条链都作为模板，且双向延伸，因此甲为DNA的复制；乙图，每一起点处DNA的一条链作为模板，且单向延伸，因此乙为转录。只有甲通过半保留方式进行，合成的产物是双链核酸分子，所以A项错误；甲、乙所示过程都在细胞核内进行，所以B项错误；甲、乙所示过程都需要解旋酶，所以C项错误；一个细胞周期中，DNA只复制一次，转录可进行多次，所以D项正确。
【答案】D
4、（2011·海南高考）关于核酸生物合成的叙述，错误的是 （ ）
A．DNA的复制需要消耗能量
B．RNA分子可作为DNA合成的模板
C．真核生物的大部分核酸在细胞核中合成
D．真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期
【解析】A项,DNA分子的复制需要线粒体提供能量;B项,RNA可以逆转录合成DNA，因此某些逆转录病毒可以把RNA作为DNA合成的模板;C项,DNA的复制，mRNA、 tRNA 的合成都主要是在细胞核中完成的;D项,真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期，不是有丝分裂前期。
【答案】D
5、（2010·山东高考）蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是
A．每条染色体的两条单体都被标记
B．每条染色体中都只有一条单体被标记
C．只有半数的染色体中一条单体被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
【解析】由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。
【答案】B
6、（2010·江苏高考）下列关于核酸的叙述中，正确的是
A.DNA和RNA中的五碳糖相同
B.组成DNA与ATP的元素种类不同
C. T2噬苗体的遗传信息贮存在RNA中
D.双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
【解析】本题主要考查核酸的组成、结构和功能。DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，A项错误；DNA和ATP都是由C、H、O、N、P五种元素组成，B项错误。T2噬菌体遗传物质为DNA，故其遗传信息也储存在DNA中，C项错误。双链DNA嘌呤总和嘧啶碱基互补配对，故两者数量相等，D项正确。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题21世纪教育网
1、（2012·莆田质检）有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其他组成成分应是 （ ）
A.三个磷酸、三个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
B.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胞嘧啶
C.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个胸腺嘧啶
D.两个磷酸、两个脱氧核糖和一个尿嘧啶
【解析】一个脱氧核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因为组成脱氧核苷酸的含氮碱基只有A、T、C、G四种，所以只有四种脱氧核苷酸。又依据题中“有一对氢键连接的脱氧核苷酸”，则必定形成碱基对，按照碱基互补配对原则，与腺嘌呤配对的一定为胸腺嘧啶，而其他成分相同。
【答案】C
2、如果DNA分子上某一片段是一个有遗传效应的片段，则该片段（　　）
①携带遗传信息　②上面有密码子　③能转录产生mRNA
④能进入核糖体　⑤能运载氨基酸　⑥能控制蛋白质的合成
A．①③⑤ B．②④⑥
C．①③⑥ D．②④⑤
【解析】密码子位于信使RNA中，信使RNA进入核糖体，转运RNA运载氨基酸。
【答案】C
3、在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤碱基数为n，则下列有关叙述正确的是（　　）
①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为（3m/2）－n　③一条链中A＋T的数量为n
④G的数量为m－n
A．①②③④ B．②③④
C．③④ D．①②③
【解析】腺嘌呤碱基数为n，则G的数量为（m/2）－n，DNA分子中氢键数＝n×2＋[（m/2）－n]×3＝（3m/2）－n；一条链中A＋T的数量等于整个DNA分子中A的碱基数。
【答案】D
4、（2012·惠州调研）如图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，则下列叙述正确的是（ ）
A.白眼基因片段中，含有成百上千个核糖核苷酸
B.S基因是有遗传效应的DNA片段
C.基因中有一个碱基对的替换就会引起生物性状的改变
D.R基因和S基因中的脱氧核苷酸序列能编码相同的蛋白质
【解析】基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，A项错误；基因中碱基对替换不一定引起生物性状的改变，C项错误；基因是控制生物性状的结构和功能单位，是有遗传效应的DNA片段，B项正确；不同的基因通过控制合成不同的蛋白质来控制不同性状，D项错误。
【答案】B
5、（2012·沈阳四校联考）如图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是 （ ）
A.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架
B.④的名称是腺嘌呤脱氧核苷酸
C.当DNA复制时，⑨的形成需要连接酶
D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息
【解析】本题可根据遗传信息的概念直接选出正确选项D。当DNA复制时，⑨的形成需要DNA聚合酶。
【答案】D
6、（2012·合肥质检）从某种生物中提取出核酸样品，经科学家检测和计算后，碱基之间的相互关系如下：
（A＋T）/（G＋C）＝1，（A＋G）/（T＋C）＝1
据此结果，该样品 （　　）
A．确定是双链DNA B．确定是单链DNA
C．无法确定单双链 D．只存在于细胞核中
【解析】该核酸内含有“T”，说明该核酸是DNA，DNA主要存在于细胞核中，细胞质中也有少量分布，如果该生物是病毒，则不存在细胞结构；由所给等式能推导出A＝C、G＝T，单链和双链都有可能。
【答案】C
7、在同一生物体内，下列有关叙述错误的是（　　）
①不同DNA分子中，可能储存有相同的遗传信息
②不同组织细胞中，可能有相同的基因进行表达
③不同mRNA分子中，不可能含有相同的密码子
④不同核糖体中，不可能翻译出相同的多肽
A．①② B．②③
C．③④ D．①④
【解析】减数分裂过程中发生交叉互换的两个DNA分子可能储存相同的遗传信息；同一生物体中不同细胞的遗传物质相同，有些基因在所有的细胞中都可以表达，比如控制呼吸酶的基因，其他基因则在特定细胞中表达；所有生物共用一套密码子；核糖体只是合成蛋白质的场所，核糖体上合成的多肽与mRNA的种类密切相关，同一mRNA结合的核糖体上翻译出的多肽都是相同的。
【答案】C
8、（2012·济南调研）将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，则后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例和含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例依次是 （　　）
A．1/2n,1/2n B．1/2n,1/2n－1
C．1/2n,1/2n＋1 D．1/2n－1,1/2n
【解析】将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中复制n次，可形成2n个DNA分子，2n＋1条单链，含15N的单链为2条，含15N的DNA分子为2个；故后代中含15N的单链占全部DNA单链的比例为：2/2n＋1＝1/2n，含15N的DNA分子占全部DNA分子的比例为∶2/2n＝1/2n－1。
【答案】B
9、从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA分子的一条链（H链）所含的碱基中28%是腺嘌呤，24%是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的（　　）
A．26%、22% B．24%、28%
C．14%、11% D．11%、14%
【解析】由题干可获取的主要信息有：①DNA双链中G＝C＝23%；②H链中A占28%，C占24%。解答本题首先求出各类碱基占全部碱基的比例，然后利用关系式＝A%计算并做出判断。由DNA分子中G与C之和占全部碱基的46%，可知DNA分子中A与T之和占全部碱基的54%，则在DNA分子双链中A＝T＝27%，G＝C＝23%，H链中A占28%，C占24%，则与H链相对应的另一条链中，A占2×27%－28%＝26%，C占2×23%－24%＝22%。
【答案】A
10、如右图所示为DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是?　　?
A．a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同
B．a链中?A＋C?/?G＋T?的比值与d链中同项比值相同
C．a链中?A＋T?/?G＋C?的比值与b链中同项比值相同
D．a链中?G＋T?/?A＋C?的比值与c链中同项比值不同
【解析】DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链合成一个子代DNA分子。a链中＝b链中。
【答案】C
11、DNA分子经过诱变、某位点上的一个正常碱基?设为P?变成了尿嘧啶，该DNA连续复制两次，得到的4个子代DNA分子相应点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G，推测“P”可能是?　　?
A．胸腺嘧啶 B．腺嘌呤
C．胸腺嘧啶或腺嘌呤 D．胞嘧啶
【解析】相应位点上碱基对为U—A、A—T的两个子代DNA分子是由诱变后含有尿嘧啶的那条亲代DNA单链连续复制两次得到的；而相应位点上碱基对为G—C、C—G的两个子代DNA分子，则是由亲代DNA分子中另一条互补链连续复制两次得到的。 由此可以推知，与正常碱基P配对的是鸟嘌呤?G?或胞嘧啶?C?，故选D。
【答案】D
12、（2012·南昌模拟）在一定温度下，DNA双链会解链成单链，即发生DNA变性。Tm是DNA的双螺旋有一半发生热变性时相应的温度。右图表示DNA分子中的G－C含量与DNA的Tm之间的关系曲线（EDTA对DNA分子具有保护作用），下列叙述中不正确的是 （　　）
A．DNA的Tm值受到G－C含量的影响
B．DNA的Tm值受到离子浓度的影响
C．双链DNA热变性与解旋酶的催化作用有关
D．双链DNA热变性后不改变其中的遗传信息
【解析】在一定温度下，DNA双链会解链成单链，这与解旋酶无关；DNA双链解链成单链后，遗传信息不会改变。
【答案】C
13、关于生物体内基因、DNA与染色体的说法正确的是（　　）
A．细胞核基因与染色体在减数分裂过程中的行为是平行的
B．生物体内的基因都分布在细胞核染色体的DNA上
C．基因只有在染色体上才能指导蛋白质合成
D．人类基因组计划测定的是24条染色体上基因的碱基序列
【解析】细胞核基因位于染色体上，所以这些基因与染色体在减数分裂过程中的行为是平行的；细胞质中也有少量的DNA分子，人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA分子的全部碱基序列。
【答案】A
14、如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是（　　）
A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制
B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP
C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的
D．DNA分子的复制需要RNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段
【解析】DNA分子复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段。
【答案】D
15、用15N同位素标记细菌的DNA分子，再将其放入含14N的培养基上连续繁殖4代，a、b、c为三种DNA分子：a只含15N，b同时含14N和15N，c只含14N。图中表示这三种DNA分子的比例正确的是（　　）
【解析】分析题干，DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖4代，可形成16个DNA分子，由于DNA分子的复制是半保留复制，因此16个DNA分子中有2个DNA分子同时含15N和14N,14个DNA分子只含14N，只含有15N的DNA分子数为0。
【答案】D
二、非选择题
16、（2012·盐城调研）已知双链DNA分子中的一条链中（A+G）/（T+C）=m，求：
（1）在其互补链中的上述比例是 ，据此可得出的结论是 。
（2）在整个DNA分子中上述比例为 ，据此可得结论 。
如果在一单链中，（A+T）/（G+C）=n时，求：
（3）在其互补链中的上述比例是 。
（4）在整个DNA分子中上述比例为 。
据（3）和（4）可得出的结论是 。
【解析】（1）设DNA双链分别为a链和b链，其中a链为已知链，则b链为互补链。根据碱基互补配对原则，在双链DNA分子中有如下关系Aa=Tb，Ab=Ta，Ga=Cb,Gb=Ca；所以（Aa+Ga）/（Ta+Ca）=（Tb+Cb）/（Ab+Gb）=m,其互补链中（Ab+Gb）/（Tb+Cb）=1/m，即“两条互补链中这种碱基的比例互为倒数”。在实际解题过程中，可按以下简图形式“直观地”求解。即：
由图可知，两条链“上、下”对应的碱基数相等，故（T+C）/（A+G）=m，则该链中（A+G）/（T+C）=1/m。（2）在双链DNA分子中，由于A=T，G=C，所以（A+G）/（T+C）=1，即“整个双链DNA分子中的嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和”。（3）根据以上分析可知，整个DNA分子中有Aa+Ta=Tb+Ab,Ga+Ca=Cb+Gb,所以有（Aa+Ta）/（Ga+Ca）=（Ab+Tb）/（Gb+Cb）=n。（4）整个DNA分子中的Aa=Tb，Ab=Ta，Ga=Cb，Gb=Ca，所以有（A+T）/（G+C）=［（Aa+Ab）+（Ta+Tb）］/［（Ga+Gb）+（Ca+Cb）］=2（Aa+Ta）/2（Ga+Ca）=n。根据（3）和（4）知，整个DNA分子中，（A+T）/（G+C）与分子内任一链上的该比例相同。
【答案】（1）1/m 两条互补链中该碱基比例互为倒数
（2）1 嘌呤碱基之和等于嘧啶碱基之和
（3）n
（4）n 在整个DNA分子中，（A+T）/（G+C）的比例与任一条链上的该比例相同
17、（2012·青岛模拟）科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次，产生子代，实验结果见相关图示）：
实验一：
实验二：[来源:21世纪教育网]
（1）实验一、实验二的作用是___________________________________________。
（2）从结果C、D看，DNA复制具有__________的特点。根据这一特点，理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为__________。
（3）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要____________等条件。
（4）若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理，然后再离心，结果为F，请在图中表示出。
【解析】（1）实验一和实验二分别表示14N和15N标记的DNA的离心结果，其作用是与后面的实验结果形成对照。（2）从结果C、D看，新形成的 DNA保留了原来DNA的两条链，DNA复制具有半保留复制的特点；经过60 min后，DNA复制了3次，共形成8个DNA分子，其中有2个DNA分子是15N/14N，其余6个DNA分子为14N/14N。（4）结果C中的DNA分子为15N/14N，解旋后形成的单链为一条重链15N和一条轻链14N。21世纪教育网
【答案】（1）对照作用
（2）半保留复制　1
（3）酶、能量
（4）图略（图中应显示两条带分别处于轻链和重链位置）
第四章 基因的表达
第一节 基因指导蛋白质的合成
【高考新动向】21世纪教育网
遗传信息的转录和翻译
【考纲全景透析】
一、遗传信息的转录和翻译
1、RNA的结构和分类：
（1）RNA和DNA的区别
[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
物质组成21世纪教育网
结构特点21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
五碳糖
特有碱基
DNA
脱氧核糖
T（胸腺嘧啶）
一般是双链
RNA
核糖
U（尿嘧啶）
通常是单链
（2）基本单位：核糖核苷酸。
（3）结构：一般是单链，比DNA短。有的存在局部碱基配对现象，从而具有局部双链和局部环状结构。
（4）分布：在细胞核内合成，通过核孔进入细胞质
（5）分类：
①信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的模板，将遗传信息从细胞核内传递到细胞质中。
②转运RNA（tRNA）：转运氨基酸，形似三叶草的叶，识别密码子
③核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。
2、转录
（1）概念：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
主要场所
细胞核
模板
DNA的一条链
原料
4种游离的核糖核苷酸
产物
RNA
（2）过程：DNA解旋→原料与DNA碱基互补并通过氢键结合→RNA新链的延伸→合成的RNA从DNA上释放→DNA复旋。
3、翻译
场所
细胞质的核糖体上
模板
mRNA
原料
20种氨基酸
产物
具有一定氨基酸顺序的蛋白质
（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）场所：核糖体。
（3）运载工具：tRNA。
（4）模板：mRNA
（5）原料：（约20种）氨基酸
（6）碱基配对：A—U、U—A、C—G、G—C。
（7）过程：mRNA进入细胞质与核糖体结合→氨基酸按位点依次相连→读取到终止密码子，肽链合成结束。
（8）密码子：在mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。共有64种密码子，其中决定氨基酸的密码子有61种，另外三种为终止密码子。
（9）反密码子：指tRNA上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。共有61种。
【热点难点全析】
一、DNA复制、转录、翻译的比较
1、区别
复制
转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
主要在细胞核
细胞质的核糖体
模板
DNA的两条单链
DNA的一条链
mRNA
原料
4种脱氧核苷酸
4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
都需要特定的酶和ATP
产物
2个双链DNA
一个单链RNA
（mRNA，tRNA，rRNA）
多肽链（或蛋白质）
特点
边解旋边复制，
半保留复制
边解旋边转录；转录后DNA
仍恢复原来的双链结构
翻译结束后，mRNA
分解成单个核苷酸
碱基配对
A—T，T—A，
G—C，C—G
A—U，T—A，
G—C，C—G
A—U，U—A，
C—G，G—C
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
2、联系
二、遗传信息、密码子和反密码子的比较
1、区别
存在位置
含义
生理作用
遗传信息
DNA
脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序
直接决定mRNA中碱基排列顺序，间接决定氨基酸排列顺序
密码子
mRNA
mRNA上3个相邻的碱基
直接决定翻译的起止和氨基酸排列顺序
反密码子
tRNA
与反密码子互补的3个碱基
识别密码子
2、联系
（1）遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。
（2）mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用。
3、对应关系
三、DNA、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系
在蛋白质的合成过程中，是以DNA(基因)的两条链中的一条为模板，合成一条mRNA单链，因此，DNA中的碱基数目是mRNA中的碱基数目的两倍；在翻译时，mRNA每三个碱基决定一种氨基酸，其数目彼此间的关系一般可表示为(如图)：

综上可知：蛋白质中氨基酸数目＝1/3 mRNA碱基数目＝1/6 DNA(或基因)碱基数目。
【高考零距离】
1、（2012·新课标）同一物种的两类细胞各产生一种分泌蛋白，组成这两种蛋白质的各种氨基酸含量相同，但排列顺序不同。其原因是参与这两种蛋白质合成的（ ）
A.tRNA种类不同 B.mRNA碱基序列不同
C.核糖体成分不同 D.同一密码子所决定的氨基酸不同
【解析】细胞内合成蛋白质过程中，tRNA种类和核糖体成分是相同的，A、C项错误；直接决定氨基酸顺序的是mRNA碱基序列，mRNA碱基序列不同，合成的氨基酸顺序也不同，B项正确；同一密码子决定的氨基酸是相同的，D项错误。
【答案】B
2、（2012·安徽高考）图示细胞内某些重要物质的合成过程，该过程发生在（ ）
A．真核细胞内，一个mRNA分子上结合多个核糖体同时合成多条肽链
B．原核细胞内，转录促使mRNA在核糖体上移动以便合成肽链
C．原核细胞内，转录还未结束便启动遗传信息的翻译
D．真核细胞内，转录的同时核糖体进入细胞核启动遗传信息的翻译
【解析】图示过程为转录和翻译在同一时间同一地点进行，故为原核生物的基因表达过程，故A、D错，转录是核糖体沿mRNA移动，故B错，选C。
【答案】C
3、（2012·海南高考）关于微生物的叙述，错误的是 （ ）
A.硝化细菌虽然不能进行光合作用，但是自养生物
B.蓝藻虽然无叶绿体，但在生态系统中属于生产者
C.酵母菌呼吸作用的终产物可通过自由扩散运出细胞
D.大肠杆菌遗传信息在细胞核中转录，在细胞质中翻译
【解析】硝化细菌不能进行光合作用，但可通过化能合成作用将氨等物质氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，利用该过程释放的能量合成自身的有机物，为自养生物，A正确；蓝藻是原核生物，没有叶绿体，但是细胞内含有藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用，在生态系统中属于生产者，B正确；酵母菌的代谢类型为兼性厌氧，有氧呼吸产物为水和二氧化碳，无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳，都可以通过自由扩散运出细胞，C正确；大肠杆菌为原核生物，没有核膜，转录和翻译同时在细胞质中进行，D不正确。
【答案】D
4、（2011·江苏高考）关于转录和翻译的叙述，错误的是 ( )
A.转录时以核糖核苷酸为原料
B.转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
C.mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质
D.不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性
【解析】A项，转录时以4种核糖核苷酸为原料，合成RNA。B项，转录时，RNA聚合酶识别转录的起始部位，识别转录终止信号，促使聚合酶反应的停止。C项，核糖体在mRNA上移动翻译出蛋白质；D项，不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性，有利于稳定遗传。
【答案】C
5、（2011·浙江高考）以下为某家族甲病（设基因为B、b）和乙病（设基因为D、d）的遗传家系图，其中Ⅱ1不携带乙病的致病基因。
请回答：
（1）甲病的遗传方式为 ，乙病的遗传方式为 。Ⅰ1的基因型是 。
（2）在仅考虑乙病的情况下，Ⅲ2与一男性为双亲，生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育，请推测子女的可能情况，用遗传图解表示。
（3）B基因可编码瘦素蛋白。转录时，首先与B基因启动部位结合的酶是 。B基因刚转录出来的RNA全长有4 500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成，说明 。翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是 。若B基因中编码第105位精氨酸的CCT突变成ACT，翻译就此终止，由此推断，mRNA上的 为终止密码子。
【解析】本题综合考查遗传病及转录和翻译的相关内容。
（1）从系谱图知Ⅱ3与Ⅱ4生了Ⅲ5，无中生有为隐性，隐性看女病，女病父不病，Ⅲ5病其父不病为常染色体隐性遗传病，所以甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传；Ⅱ1与Ⅱ2生出乙病患者，符合无中生有为隐性，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ1携带乙病的致病基因，由于Ⅱ1不携带乙病的致病基因，所以乙病是伴X染色体隐性遗传病；Ⅰ1无甲病和乙病，可表示为B＿XDX-,Ⅱ2为bb则Ⅰ1基因型是BbXDXd或BbXDXD。
（2）由题干知Ⅲ2与一男性为双亲，生育了一个患乙病的女孩，所以Ⅲ2为XDXd, 男性为XdY,所以遗传图解表示如下：
（3）转录时，需要RNA聚合酶与启动子结合启动转录；B基因刚转录出来的RNA全长有4 500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白由167个氨基酸组成，对应167×3=501个碱基，少了很多，说明转录出来的RNA需要加工才能翻译；翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，即合成一个瘦素蛋白分子需4秒钟，合成100个瘦素蛋白分子需400秒钟，远远大于1分钟，说明有多个核糖体同时连在一条mRNA上同时翻译；基因中CCT突变成ACT则对应mRNA中GGA变为UGA，UGA为终止密码子。
【答案】（1）常染色体隐性遗传伴X染色体隐性遗传BbXDXd或BbXDXD
（2）
（3）RNA聚合酶 转录出来的RNA需要加工才能翻译 一条mRNA上有多个核糖体同时翻译UGA
6、（2010·海南高考）下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
【答案】D
7、（2010·天津高考）2.根据表中的已知条件，判断苏氨酸的密码子是
A.TGU B.UGA C.ACU D.UCU
【解析】mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基称作1个密码子。据表，mRNA的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，可推知mRNA的密码子最后的碱基为U；DNA的一条链为TG，另一条链为AC，若DNA转录时的模板链为TG链，则mRNA的密码子为ACU，若DNA转录时的模板链为AC链，则mRNA的密码子为UGU。
【答案】C
8、（2010·江苏高考）铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白一端结合，沿移动，遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题：
（1）图中甘氨酸的密码子是 ▲ ，铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为 ▲ 。
（2）浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 ▲ ，从而抑制了翻译的起始；浓度高时，铁调节蛋白由于结合而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白能够翻译。这种调节机制既可以避免 ▲ 对细胞的毒性影响，又可以减少 ▲ 。
（3）若铁蛋白由n个氨基酸组成．指导其合成的的碱基数远大于3n，主要原因是 ▲ 。
(4)若要改造铁蛋白分子，将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现，即由 ▲ 。
【解析】本题考察了遗传信息的传递过程及同学们的识图能力以及从新情景中获取信息分析问题、解决问题的能力，
（1）根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU,甘一色---天对应的密码子为------GGUGACUGG-------判断模板链碱基序列为------CCACTGACC------
（2）当Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答原件结合，使蛋白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在mRNA上移动，遏制铁蛋白的合成，由于Fe3+具有很强的氧化性，因此这种机制技能减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的消耗。
（3）mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。
（4）色氨酸密码子为UUG,对应模式链碱基序列为ACC,当第二个碱基C-A时，此序列对应的密码子变为UUG,恰为亮氨酸密码子。
【答案】（1）GGU, -----GGUGACUGG------ ---CCACTGACC---
（2）核糖体上的mRNA上的结合于移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
（3）mRNA两端存在不翻译的序列
（4）C—A
【考点提升训练】
一、选择题
1、（2012·潍坊模拟）下面关于tRNA和氨基酸相互关系的说法，正确的是 ( )
A.每种氨基酸都由一种特定的tRNA携带
B.每种氨基酸都可由几种tRNA携带
C.一种转运RNA可以携带几种结构相似的氨基酸
D.一种氨基酸可由一种或几种tRNA携带
【解析】每种转运RNA只能转运一种氨基酸，而一种氨基酸可以由一种或多种转运RNA来转运。
【答案】D
2、甲、乙两图为真核细胞中发生的代谢过程示意图，下列有关说法正确的是(　　)
A．图甲所示的过程叫做翻译，多个核糖体共同完成一条多肽链的合成
B．图甲所示翻译过程的方向是从右到左
C．图乙所示过程叫做转录，转录产物的作用一定是作为图甲中的模板
D．图甲和图乙中都发生了碱基配对并且碱基互补配对方式相同
【解析】一条多肽链的合成通常由一个核糖体完成；转录产物有mRNA、tRNA和rRNA三种；转录和翻译过程都发生了碱基配对，但是配对方式不同，转录过程中有T和A的配对，翻译过程中没有。
【答案】B
3、（2012·漳州模拟）下列有关图中的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述中，不正确的是 ( )
A.图中所示的生理过程主要有转录和翻译
B.①链中（A+T）/（G+C）的比值与②链中此项比值相同
C.一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸
D.遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具
【解析】以DNA一条链（②链）为模板合成的③链含碱基U，故③为mRNA，此过程为转录；③与④结合形成⑤肽链，此过程为翻译，A项正确；DNA双链中A与T配对，G与C配对，故A1+T1/G1+C1=A2+T2/G2+C2，即①链中A+T/G+C的比值与②链中此项比值相同，B项正确；③由480个核苷酸即160个密码子组成，这些密码子中有不决定氨基酸的终止密码，故编码的蛋白质长度小于160个氨基酸，C项错误；遗传信息由③传递到⑤的过程中，有tRNA作运载工具和翻译员，才能实现遗传信息对蛋白质合成的控制，D项正确。
【答案】C
4、有关下图的叙述，正确的是(　　)
①甲→乙表示DNA转录　②共有5种碱基　③甲、乙中的A表示同一种核苷酸　④共有4个密码子　⑤甲→乙过程主要在细胞核中进行
A．①②④ B．①②⑤
C．②③⑤ D．①③⑤
【解析】由甲、乙碱基组成看，甲是DNA，乙是RNA，图示为转录过程，主要在细胞核中进行。甲、乙中的A分别表示腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。mRNA上每三个相邻的碱基组成一个密码子，故乙中共有2个密码子。
【答案】B
5、（2012·清远质检）有关真核细胞中基因转录与翻译的说法，正确的是 ( )
①两个过程的完成都需要碱基互补配对
②两个过程的完成都需要运载工具
③两个过程都有水生成
④两个过程都以核酸作为模板
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.③④
【解析】转录生成的信使RNA通过核孔直接进入细胞质，作为翻译的模板，此过程中不需要运载工具，②错误；转录形成信使RNA时，有水生成；翻译时，氨基酸脱水缩合生成水，两个过程都有水的生成，③正确。
【答案】B
6、分裂旺盛的细胞中，用15N标记的某种碱基最初出现在细胞核中，然后逐渐转移到细胞质基质和核糖体上，一般地说，被标记的碱基不可能是(　　)
A．腺嘌呤 B．胸腺嘧啶
C．尿嘧啶 D．鸟嘌呤
【解析】由题干提供的信息可知：被15N标记的碱基最初出现在细胞核中，然后转移到细胞质基质和核糖体上，说明合成的物质是RNA，胸腺嘧啶是构成DNA特有的碱基。
【答案】B
7、（2012·莆田一中月考）下图为真核细胞中多聚核糖体合成蛋白质的示意图，下列说法正确的是
( )
A.该过程的模板是脱氧核糖核苷酸，原料是20种游离的氨基酸
B.4条多肽链中氨基酸的顺序不一定相同
C.最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同
D.合成①的场所在真核细胞的细胞核
【解析】从图中序号可知①是mRNA,⑥是核糖体，真核细胞的转录是在细胞核中进行的。
【答案】D
8、如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程(AA代表氨基酸)，下列叙述正确的是)
A．能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B．该过程合成的产物一定是酶或激素
C．有多少个密码子，就有多少个反密码子与之对应
D．该过程有水产生
【解析】翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项不正确；翻译的产物是多肽，经加工后形成蛋白质，并且蛋白质不一定就是酶或激素，还可能是其他物质，如抗体，故B不正确；终止密码子不与氨基酸对应，所以没有与终止密码子对应的反密码子，C项也不正确；氨基酸脱水缩合形成多肽过程中有水产生，故D项正确。
【答案】D
9、人体内的核酸类型包括DNA、信使RNA、转移RNA、核糖体RNA四种，其中属于信使RNA功能的有(　　)
①携带遗传信息　②携带遗传密码　③与DNA进行碱基互补　④能进入核糖体　⑤能运载氨基酸　⑥能控制蛋白质的合成
A．①③⑤ B．①⑤⑥
C．②④⑥ D．②③④
【解析】信使RNA在基因控制蛋白质合成的过程中起重要的作用，是根据碱基互补配对原则由DNA转录而来的，相邻的能控制一个氨基酸的三个碱基叫做一个密码子，能与核糖体结合，直接决定氨基酸排列顺序。对蛋白质起控制作用的是遗传物质DNA。
【答案】D
10、DNA探针是利用同位素、生物素等标记的特定DNA片段。当DNA探针与待测的非标记单链DNA(或RNA)按碱基顺序互补结合时，形成标记DNADNA(或标记DNARNA)的双链杂交分子，可检测杂交反应结果。用某人的胰岛素基因制成的DNA探针，能与之形成杂交分子的是(　　)
①该人胰岛A细胞中的DNA　②该人胰岛B细胞中的mRNA　③该人胰岛A细胞中的mRNA　④该人肝细胞中的DNA
A．①③④　　　　　　　B．①②③
C．①②④ D．②
【解析】用某人的胰岛素基因制成的DNA探针，可以与该人的胰岛素基因的DNA的单链、胰岛素基因转录的mRNA形成双链杂交分子。该人的细胞(包括胰岛B细胞、胰岛A细胞、肝细胞等)都含有胰岛素基因，但胰岛素基因只在胰岛B细胞中得以表达，产生相应mRNA。
【答案】C
11、以下是某种分泌蛋白的合成过程示意图，下列相关叙述中正确的是(　　)
A．此过程有水生成，主要发生在细胞核中
B．①上面所有的碱基都可以和②结合而开始合成
C．④形成后即进入高尔基体加工，然后分泌出细胞
D．①上通常可以相继结合多个②
【解析】此过程为翻译过程，主要发生在细胞质中。①指的是mRNA，②是核糖体。mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，不与tRNA上反密码子配对；④形成后先进入内质网，后进入高尔基体加工，然后分泌出细胞；mRNA上结合多个核糖体，各核糖体分别进行翻译，可以迅速合成出大量的肽链。
【答案】D
12、(2012·沈阳模拟)NF2基因是一种肿瘤抑制基因，其编码的Merlin蛋白与细胞的活动和增殖有着密切的关系，其作用机理如右图所示。下列有关Merlin蛋白的叙述，错误的是 (　　)
A．Merlin蛋白的合成需通过转录和翻译两个过程
B．Merlin蛋白主要在细胞质中不断积累而发挥效应
C．Merlin蛋白能够与E3泛素化连接酶结合
D．Merlin蛋白抑制致癌基因的表达来发挥抑癌作用
【解析】Merlin蛋白是由NF2基因控制合成的，基因控制蛋白质合成需通过转录和翻译两个过程；根据题干和图示信息可知，Merlin蛋白主要在细胞核中积累，通过与E3泛素化连接酶的结合，抑制致癌基因的表达来发挥抑癌作用。
【答案】B
13、下图表示细胞中蛋白质合成的部分过程，相关叙述中不正确的是(　　)
A．丙的合成可能受到一个以上基因的控制
B．图示过程没有遗传信息的传递
C．过程a仅在核糖体上进行
D．甲、乙中均含有起始密码子
【解析】从题中图形上可以看出丙是一个蛋白质分子，是由两条多肽链构成，而这两条多肽链分别有甲和乙翻译而来，所以可能是两个基因分别转录形成的。图示过程代表了遗传信息传递的翻译过程是在核糖体上进行的，甲和乙是信使RNA，要翻译首先要识别起始密码子。
【答案】B
14、2011年夏季德国肠出血性大肠杆菌的基因密码是由中国科学家破译的，中国正在重获科技大国的地位。下列有关DNA和RNA的叙述，正确的是 (　　)
A．生物的遗传信息只存在于DNA分子中
B．真核生物的遗传物质是DNA，而原核生物的遗传物质是DNA或RNA
C．原核生物的DNA上不存在密码子，密码子只存在于mRNA上
D．在真核生物细胞内，既能以DNA为模板转录形成RNA，也能以RNA为模板逆转录形成DNA
【解析】有些病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息存在于RNA中；凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，逆转录过程只存在于少数以RNA为遗传物质的病毒内。
【答案】C
15、右图表示有关遗传信息传递的模拟实验。相关叙述合理的是(　　)
A．若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸
B．若X是DNA一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C．若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D．若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶
【解析】此题考查遗传信息的传递，若X是mRNA，Y是多肽，则该过程模拟翻译过程，需要加入原料氨基酸；若X是DNA一条链，Y含有U，则说明该过程模拟转录过程，则需要加入RNA聚合酶；若X是tRNA，Y是多肽，该过程模拟翻译过程，则需要加入氨基酸等；若X是HIV的RNA，Y是DNA，则该过程模拟逆转录过程，需要加入逆转录酶。
【答案】A
二、非选择题
16、下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：
(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：__________________________________________
(以流程图的形式表示)。
(2)转录过程中，DNA在[　　]________的催化作用下，把两条螺旋的双链解开，该变化还可发生在________过程中。
(3)mRNA是以图中的③为模板，在[　　]________的催化作用下，以4种游离的________为原料，依次连接形成的。
(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________，它所携带的小分子有机物可用于合成图中[　　]________________。
(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个G—C对被A—T对替换，导致由此转录形成的mRNA上________个密码子发生改变，经翻译形成的④中__________________________发生相应改变。
【解析】该生物体出现了新的性状，可以确定是蛋白质发生了改变，由此联想到其基本组成单位氨基酸的数目、种类和排列顺序发生变化，结合本题中提供的有一个碱基对发生了改变，故应是组成蛋白质的氨基酸的种类或数目发生了改变。
【答案】(1)DNARNA蛋白质　(2)①　解旋酶　DNA复制　(3)②　RNA聚合酶　核糖核苷酸　(4)tRNA　④　多肽(肽链)　(5)1　氨基酸的种类或数目
17、(2012·安徽省城名校高三第四次联考)图甲①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向。DNA病毒的DNA复制和转录通常在宿主细胞核内进行。图乙代表乙肝病毒形成新的病毒的过程,乙肝病毒的DNA有一条环状链和一条较短的半环链,侵染时先形成完整的环状,再把其中一条作为原始模板复制形成新的病毒。乙肝病毒是DNA病毒,但它也会编码逆转录酶,其基因复制是以RNA为模板,在逆转录酶的催化下,在细胞质中进行。请据图回答:
(1)图甲过程①发生的时期是 。 过程②称为 ,催化该过程的酶是 。已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC。某tRNA上的反密码子是AUG,则该tRNA所携带的氨基酸是 。
(2)图乙中发生在宿主细胞质内的过程有 。发生了碱基互补配对现象的有 过程。
(3)图乙物质a的作用是 , 过程⑤⑦的原料种类数可能分别为 种。
【解析】(1)转录过程需要RNA聚合酶(同时承担解旋酶的功能),反密码子为AUG,则密码子为UAC,所以该tRNA所携带的氨基酸是酪氨酸。
(2)据题干信息,③过程是形成完整的环状DNA,④应该是转录,这两个过程通常在核内进行,而⑤表示翻译,⑥是组装,⑦是逆转录,结合题意,这些过程都在宿主细胞的细胞质中进行。综上所述,能发生碱基互补配对的有③④⑤⑦过程。
(3)图乙过程中,a是经转录过程生成的信使RNA,所以携带了DNA上的遗传信息。翻译的原料是20种氨基酸,而逆转录是生成DNA,所需原料是4种脱氧核苷酸。
【答案】(1)有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期 转录 RNA聚合酶 酪氨酸
(2)⑤⑥⑦ ③④⑤⑦
(3)携带DNA遗传信息,作为翻译的模板 20和4
第二节 基因对性状的控制
【高考新动向】
基因与性状的关系
【考纲全景透析】
一、中心法则的提出及其发展
1、中心法则的提出
（1）提出人：克里克。
（2）内容：
21世纪教育网
2、发展
（1）RNA肿瘤病毒的遗传信息由RNA流向RNA。
（2）致癌RNA病毒能使遗传信息由RNA流向DNA。
3、完善后的中心法则内容（见右图2）：
二、基因、蛋白质与性状的关系
1、 （间接控制）
酶或激素 细胞代谢
基因 性状
结构蛋白 细胞结构
（直接控制）
2、基因型与表现型的关系，基因的表达过程中或表达后的蛋白质也可能受到环境因素的影响。
3、生物体性状的多基因因素：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互作用，共同地精细地调控生物的性状。21世纪教育网
【热点难点全析】
一、中心法则的理解与分析
1、内容图解
图示表示出遗传信息的传递有5个过程。
（1）以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
（2）以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
2、中心法则与基因表达的关系
二、基因对性状的控制
1、控制途径
2、基因与生物性状的关系
（1）基因是控制生物性状的遗传物质的功能和结构单位。
（2）生物体的一个性状有时受多个基因的影响，如玉米叶绿体的形成至少与50多个不同基因有关。
（3）一般而言，一个基因只决定一种性状。
（4）环境因素会影响生物性状，如人类身高不完全取决于基因，可受后天营养及锻炼状况影响。
【高考零距离】
1、（2012·上海高考）在细胞中，以mRNA作为模板合成生物大分子的过程包括 （ ）
A．复制和转录 B．翻译和转录
C．复制和翻译 D．翻译和逆转录
【解析】根据中心法则可以看出，翻译是以RNA作为模板合成蛋白质，逆转录以RNA作为模板合成DNA的过程，RNA为模板进行自我复制只存在于某些RNA病毒。
【答案】D
2、（2011·天津高考）土壤农杆菌能将自身Ti质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上，诱发植物形成肿瘤。T-DNA中含有植物生长素合成酶基因（S）和细胞分裂素合成酶基因（R），它们的表达与否能影响相应植物激素的含量，进而调节肿瘤组织的生长与分化。
据图分析，下列叙述错误的是 ( )
A.当细胞分裂素与生长素的比值升高时，诱发肿瘤生芽
B.清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，肿瘤不再生长与分化
C.图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长
D.基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化
【解析】A项，细胞分裂素与生长素比值升高，此时类似S不表达、R表达的情况，结果是诱导肿瘤生芽；B项，清除肿瘤组织中的土壤农杆菌后，因肿瘤组织细胞中已经整合了T-DNA，其内基因继续表达，肿瘤依然生长与分化；C项，因肿瘤组织细胞中已经整合了T-DNA，R、S基因可以表达产生细胞分裂素与生长素，所以肿瘤组织可以在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长；D项，T-DNA含有细胞分裂素合成酶基因与生长素合成酶基因，这些基因通过控制相关酶的合成控制代谢，进而控制肿瘤组织生长与分化。
【答案】B
3、（2010·山东高考）下列实例与基因的作用无关的是
A．细胞分裂素延迟植物衰老
B．极端低温导致细胞膜破裂
C．过量紫外线辐射导致皮肤癌
D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B（浆）细胞
【解析】细胞分裂素的合成过程是受基因控制合成的相关酶作用调控，因此与基因作用有关；过量紫外线的辐射，可能使原癌基因和抑癌基因发生突变；细胞感染导致B淋巴细胞形成效应细胞，是细胞分化的结果，细胞分化的产生是由于基因的选择性表达的结果。极端低温由于结冰导致细胞膜破裂，与基因无关，因此B选项正确。
【答案】B
4、（2010·广东高考）黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响。下列选项正确的是
A.环境因子不影响生物体的表现型 B.不产生黄曲霉毒素菌株的基因型都相同
C．黄曲霉毒素致癌是表现型 D.黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型
【解析】本题考查学生的理解能力和获取信息的能力。依据题干“黄曲霉毒素是主要由黄曲霉菌产生的可致癌毒素，其生物合成受多个基因控制，也受温度、pH等因素影响”，可知，A项是错误的；由于是多基因控制的这一性状，所以不产生黄曲霉毒素菌株的基因型不相同；依据表现型的概念，可知黄曲霉毒素致癌不属于表现型，但黄曲霉菌产生黄曲霉毒素是表现型。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题
1、(2012·淮北一模)下图表示生物体内基因控制性状的流程,分析正确的是( )
某段DNAmRNA蛋白质性状21世纪教育网
①Ⅰ过程需要DNA链作模板、四种核糖核苷酸为原料,葡萄糖为其直接供能 ②Ⅲ过程可以表示酪氨酸酶与人类肤色的关系 ③豌豆的圆粒和皱粒出现的根本原因是Ⅱ过程中合成的蛋白质不同 ④某段DNA中的基因发生突变,一定会导致该个体的性状发生改变 ⑤与二倍体植株相比,其多倍体植株细胞内Ⅰ与Ⅱ的过程一般更旺盛 ⑥杂交育种一般从F2开始选择,是由于重组性状在F2个体发育中,经Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ过程后才表现出来
A.①③④ B.②③⑤
C.②⑤⑥ D.①④⑥
【解析】①ATP的水解为其直接供能;③根本原因是DNA不同;④基因突变不一定影响性状,例如隐性突变或由于密码子的简并性而不影响性状等。
【答案】C
2、下列关于基因、性状以及二者关系的叙述，正确的是(　　)
A．基因在染色体上呈线性排列，基因的前端有起始密码子，末端有终止密码子21世纪教育网
B．基因能够通过复制实现遗传信息在亲代和子代之间的传递
C．性状受基因的控制，基因发生突变，该基因控制的性状也必定改变
D．通过控制酶的合成从而直接控制性状，是基因控制性状的途径之一
【解析】密码子存在于mRNA上；基因发生突变后，如果密码子决定的氨基酸没有改变，则性状也不会改变；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状，是对生物性状的间接控制。
【答案】B
3、下图为基因的作用与性状的表现流程示意图。请根据图分析，不正确的选项是(　　)
A．①过程是转录，它以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA
B．③过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完成
C．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变
D．囊性纤维病是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致
【解析】翻译过程需要mRNA为模板，氨基酸为原料，核糖体为场所，tRNA为转运工具，以及酶、ATP等条件。
【答案】B
4、1983年科学家证实，引起艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)是一种逆转录病毒。下列正确表示HIV感染人体过程的“遗传信息流”示意图是 (　　)
【解析】HIV病毒是以RNA为遗传物质的病毒，能控制宿主细胞合成逆转录酶，以RNA为模板逆转录成DNA，该DNA又和人体细胞核内的DNA整合在一起，整合后的DNA分子在人体细胞又可以复制，还可以转录出RNA，以RNA为模板翻译成病毒的蛋白质。该DNA转录而来的RNA可作为HIV的遗传物质。该病毒无法控制宿主细胞合成RNA复制酶，故HIV的RNA不能复制。
【答案】D
5、下图为人体对性状控制过程示意图，据图分析可得出(　　)
A．过程①、②都主要在细胞核中进行
B．食物中缺乏酪氨酸会使皮肤变白
C．M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中
D．老年人细胞中不含有M2
【解析】图中①是转录，②是翻译，翻译在细胞质中进行。酪氨酸为非必需氨基酸，可在人体中合成。M1只存在于红细胞中，老年人头发变白的原因是酪氨酸酶活性降低，而不是不含酪氨酸酶。
【答案】C21世纪教育网
6、人类白化病和苯丙酮尿症是由于代谢异常引起的疾病，下图表示在人体代谢中产生这两类疾病的过程。由图中不能得出的结论是 (　　)
A．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
B．基因可以通过控制酶的合成来控制生物的性状
C．一个基因可以控制多种性状
D．一个性状可以由多个基因控制
【答案】A
7、尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有3H—尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是右图中的 (　　)
A．① B．②
C．③ D．①和②
【解析】尿嘧啶核糖核苷酸是RNA的基本组成单位，所以在②过程即DNA转录生成RNA时会检测出放射性。
【答案】B
8、尿嘧啶核糖核苷(简称尿苷)在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸。如果选用含有 3H－尿嘧啶核糖核苷的营养液，处理活的小肠黏膜层，几小时后检测小肠绒毛，发现整个小肠黏膜层上均有放射性出现。推测与之密切相关的过程是图中的

A.① B.② C.③ D.①和②
【解析】由于尿嘧啶核糖核苷在细胞内可以转化为尿嘧啶核糖核苷酸后，能用于合成 RNA(DNA 中不含有尿嘧啶核糖核苷酸)，所以主要用于 DNA 的转录过程。
【答案】B
9、下列对于生物某一性状的遗传的叙述中，正确的是
A．只由细胞核基因控制21世纪教育网
B．只由细胞质基因控制
C．由细胞核基因和细胞质基因共同控制
D．由细胞核基因或细胞质基因控制或两者共同控制
【解析】生物的性状受核基因和质基因共同控制。
【答案】C
10、(双选)图 4－1－3 的图甲表示以右侧的一条链为模板合成左侧子链的过程，图乙表示生体遗传信息的传递过程示意图。下列关于两图的描述中，正确的是
A．甲图中两条链的基本单位完全相同
B．甲图所示过程对应乙图中的①
C．乙图中的①～③过程均可发生碱基互补配对
D．无论在生物体内体外，只要条件满足，①过程都能进行
【解析】图甲是转录过程，相当于图乙的②，转录的结果形成 RNA 子链，其基本单位与 DNA 不同；图乙的①～⑤过程均可发生碱基互补配对；DNA 复制在体内外均可发生。
【答案】CD
11、如下图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程，下列叙述不正确的是(　　)

A．②和④过程分别需要RNA聚合酶、逆转录酶
B．①、②和③过程均可在细胞核中进行；④过程发生在某些病毒体内
C．把DNA放在含15N的培养液中进行①过程，子一代含15N的DNA占100%
D．①、②和③均遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不完全相同
【答案】B
12、着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因(　　)
A．通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状21世纪教育网
B．通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状
C．通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状
D．可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
【解析】正常的人也可能会发生DNA损伤，但是会在DNA修复酶的作用下将损伤的DNA修复(这是一种代谢反应)。患者由于基因异常，不能合成DNA修复酶，从而使修复反应不能进行，进而影响了生物的性状。
【答案】C
13、如下图所示的过程，下列说法错误的是(　　)

A．正常情况下，③④⑥在动植物细胞中都不可能发生
B．①③过程的产物相同，催化的酶也相同
C．真核细胞中，①②进行的场所有细胞核、线粒体、叶绿体；⑤进行的场所为核糖体
D．①②⑤所需的原料分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸21世纪教育网
【解析】①③过程的产物从某种角度讲也许是相同的，但催化①过程的酶是DNA聚合酶和DNA解旋酶，催化③过程的酶是逆转录酶，所以催化的酶不相同。
【答案】B
14、下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则
B．DNA中的遗传信息是通过转录传递给mRNA的
C．DNA中的遗传信息可决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
D．DNA病毒中没有RNA，其遗传信息的传递不遵循中心法则
【解析】本题考查中心法则的知识。无论是核基因还是质基因都是遵循中心法则的。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。DNA病毒虽然没有RNA，但是其可以在宿主细胞中转录出RNA。
【答案】D
15、对下列图表的分析，有关说法正确的是( )

A.环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③过程
B.青霉素和利福平都能抑制①过程
C.结核杆菌的④和⑤过程都发生在细胞质中
D.①～⑤过程可发生在人体健康细胞中
【解析】从表格可以看出环丙沙星和红霉素分别作用于DNA的解旋和翻译；青霉素作用于高尔基体，利福平作用于转录过程；结核杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，不会发生④和⑤过程；健康人体不会发生④和⑤过程。
【答案】A
二、非选择题
16、(2012·合肥质检)许多病毒会使人体致病，下图是一种病毒的基本结构和该病毒进入细胞后复制繁殖的过程。据图回答下列问题：
(1)图1病毒的主要成分是________。
(2)分析图2，病毒在生命活动中的一个显著特征是________。21世纪教育网
(3)①表示的是________过程，通过④过程形成的是________的RNA。
(4)下图表示的是生物体内遗传信息的传递过程，在遗传学上称为“________”。请在图2中选择①～⑦中恰当的序号填入下图的括号中。21世纪教育网
【解析】(1)病毒是非细胞结构的生物，由蛋白质和核酸组成。(2)病毒自身没有能量供给和酶系统，不能独立生活，只能寄生在活细胞内才能生存。(3)由图2信息可知，①表示由RNA合成DNA的逆转录过程，④过程是转录，由图示可知，逆转录形成双链DNA进入寄主细胞的细胞核，整合到宿主细胞染色体DNA上，通过宿主细胞内DNA转录形成病毒RNA。(4)图示遗传信息的传递过程，称为中心法则，图中由DNA生成RNA是转录，由RNA形成蛋白质称翻译。
【答案】(1)蛋白质、核酸　(2)寄生性　(3)逆转录　病毒　(4)中心法则　④　⑥
17、下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。请根据图示回答下列问题。
(1)导致苯丙酮尿症的直接原因是患者的体细胞中缺少________，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸。苯丙酮酸在体内积累过多就会对婴儿的________________造成不同程度的损害，使其智力低下，且患者尿味异样。
(2)如果一对患白化病的夫妻(酶 ①基因均正常)生了8个小孩都是正常的，最可能的根本原因是_____________________________________________________________________。由此可见，基因与性状间并非简单的线性关系。
(3)若在其他条件均正常的情况下，直接缺少酶③会使人患________症。
(4)从以上实例可以看出，基因通过控制________来控制________，进而控制生物体的性状。
【解析】据题可知，这一对夫妇都是白化病患者，且酶①基因均正常，则有可能是酶⑤基因或酶⑥基因有缺陷，由于他们生了8个正常的小孩，则不可能父母同时酶⑤基因缺陷或同时酶⑥基因有缺陷。
【答案】(1)酶①　神经系统　(2)这对夫妻分别为酶⑤基因、酶⑥基因缺陷　(3)尿黑酸　(4)酶的合成　代谢过程
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
【高考新动向】
1、基因突变的特征和原因
2、基因重组及其意义
【考纲全景透析】
一、基因突变
1、概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
2、实例：镰刀型细胞贫血症
（1）症状：红细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血。
（2）病因：基因中的碱基替换
直接原因：血红蛋白的多肽链上一个谷氨酸变成了结氨酸
根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因上一个碱基对发生替换。
3、时间、原因、特点及意义
（1）时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
（2）原因：有内因和外因
物理因素：如紫外线、X射线
①诱发突变（外因） 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物
生物因素：如某些病毒
②自然突变（内因）：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
（3）特点：[来源:21世纪教育网]
①普遍性：一切生物都可以发生
②随机性：生物个体发育的任何时期和部位
③不定向性：可以产生一个以上的等位基因
④低频性：自然状态下，突变频率很低
⑤多害少利性：一般是有害的，少数有利
（4）意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料
二、基因重组21世纪教育网
1、概念：生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
2、类型：
（1）自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。发生在减数第一次分裂后期
（2）交叉组合型：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体的等位基因交换。
（3）基因工程：外源基因的导入。
3、意义：（1）形成生物多样性的重要原因
（2）生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义
4、提示：基因突变研究水平是分子水平，基因重组是细胞水平。
【热点难点全析】
一、基因突变的原因、特征及其与生物性状的关系
1、原因

2、基因突变概念图解
2、基因突变对生物性状的影响：
（1） 引起生物性状的改变
如某些碱基对的增添或缺失，引起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生物性状改变。
（2） 未引起生物性状的改变
① 碱基对替换前后所对应的氨基酸未发生改变（密码子的简并性）。
② 由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。
3、基因突变对后代的影响
（1）基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。
（2）基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变可通过有性生殖传给后代。
二、基因突变与基因重组的比较
项目
基因突变
基因重组
区别21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
本质
基因分子结构发生改变．产生了新基因．出现了新性状21世纪教育网
原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合[来源:21世纪教育网][21世纪教育网
原因
一定的外界或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变
减数分裂过程中．同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期
区别
条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
结果
产生新基因，控制新性状
产生新基因型，不产生新的基因
意义
生物变异的主要来源．也是生物进化的重要因素之一；通过诱变育种培育新品种
是生物产生变异的重要因素；通过杂交育种，使性状重组，可培育优良品种
可能性
可能性很小
非常普遍
联系
使生物产生可遗传的变异，在长期进化过程中通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础。
【例】如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。据图判断不正确的是（　　）

A．该动物的性别是雄性的
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异
D．丙细胞不能发生基因重组
【析】选B。根据题干，图中细胞是同一个体的细胞。则乙图为有丝分裂，乙图表示的细胞中有两条染色体分别含A和a两种基因，其原因是发生了基因突变，不可能发生基因重组。丙细胞正在进行减数第二次分裂，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期。
【高考零距离】
1、（2012·新课标）一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果（控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因）；二是隐性基因携带者之间交配的结果（只涉及亲本常染色体上一对等位基因）。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
（1）如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ，则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果，因为
（2）如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ，另一种是同一窝子代全部表现为 鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。
【解析】（1）若为基因突变，又只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因，要想表现毛色异常，该突变只能为显性突变，即由隐性基因突变为显性基因，突变体为Aa，正常雌鼠为aa，所以后代毛色异常鼠与毛色正常的鼠比例均为1:1。
（2）若为亲本中隐性基因的携带者，此毛色异常的雄鼠的（基因型为aa）与同一窝的多只雌鼠（基因型为AA或Aa）交配后，不同窝的子代不同，若雌鼠为AA，后代全部为毛色正常鼠，若雌鼠为Aa，后代毛色异常鼠与毛色正常鼠比例是1:1。
【答案】（1）1:1 隐 显
只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1：1 的结果
（2）1：1 毛色正常
2、（2012·江苏高考）下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 生物的种间竞争是一种选择过程
B. 化石是研究生物进化的重要依据
C. 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D. 突变的可遗传性阻碍生物进化
【解析】生物竞争也是一种环境因素，A正确；化石是过去生物的遗体、遗迹和遗物，可通过对比了解生物进化情况，B正确；生物也可引起环境的变化，C正确；突变是生物进化的原材料，D错
【答案】D
3、（2012·海南高考）玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是（ ）
A.发生了染色体易位 B.染色体组数目整倍增加
C. 基因中碱基对发生了替换 D.基因中碱基对发生了增减
【解析】具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对（或更多对）非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。
【答案】A
4、（2012·四川高考）将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是（ ）
A．发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B．大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C．大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D．生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
【解析】初级代谢产物是微生物生长必需的，而人的生长激素不是大肠杆菌必需的，故A项错；可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异，大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异属于基因重组，B对。基因为有遗传效应的DNA片段，不含有U，C错；转录时合成mRNA不需要DNA连接酶，D错。
【答案】B
5、（2011·安徽高考）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接（）
A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
【解析】放射性同位素131I不是碱基，因此不能直接插入DNA分子或替换DNA分子中的某一碱基，因此A项和B项都不正确；放射性同位素131I能导致染色体结构变异，因此C项正确；放射性同位素131I能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但由于是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代，D项错误。
【答案】C
6、（2011·江苏高考）在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是（）
A.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异
【解析】基因突变发生在减数第一次分裂和有丝分裂的间期，A项正确。基因重组发生在减数第一次分裂前、后期，B项错误。减数分裂过程、植物细胞有丝分裂过程、单倍体形成过程均可发生染色体变异，C、D正确。
【答案】ACD
7、（11年上海卷）基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是
A．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因
B．A基因可突变为A1、A2、A3……，它们为一组复等位基因
C．基因突变大部分是有害的
D．基因突变可以改变种群的基因频率
【答案】C
8、（2010·新课标高考）在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中
A．花色基因的碱基组成 B．花色基因的序列
C．细胞的含量 D．细胞的含量
【解析】如果要检测是否是基因突变，那么就应该检测DNA的碱基序列是否发生了增添、缺失或者是改变，从而导致基因结构的改变。这道题就是考了一下基因突变的定义：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。试题的难度很低，学生比较容易做出答案，其实简单点考虑也很容易找到答案，测定DNA序列。
【答案】B
9、（2010·福建高考）下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。该基因发生的突变是
A．①处插入碱基对G—C
B．②处碱基对A—T替换为G—C
C．③处缺失碱基对A—T
D．④处碱基对G—C替换为A—T
【解析】本题主要考查基因突变、转录、翻译等基础知识，及突变对性状的影响。第一步先根据基因结构和氨基酸种类先确定密码子的排列顺序，即mRNA上建基排列顺序（…GGG AAG CAG…）。由于1169位赖氨敬（AAG）交为谷氨酸（GAA GAG），结合题干意思即①②③④四处只有一处发生突变可确定谷氨酸密码子是（GAG）从而推出是②处碱基对A—T替换为G—C。所以选B项。
【答案】B
【考点提升训练】
一、选择题
1、（2012·三明模拟）下列有关基因突变的叙述中，正确的是 （ ）
A.基因突变就是DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失和重组
B.基因突变一定会导致生物变异
C.基因突变只能发生在真核细胞中
D.基因突变是有害还是有利主要看该突变对于生物生存的影响
【解析】基因突变不含碱基对的重组，A项错误。基因突变虽然引起遗传密码的改变，但所代表的还可能是相同氨基酸；因此基因突变不一定引起性状的改变，B项错误。基因突变发生在DNA复制过程中，不仅真核细胞中可以发生，原核细胞中也可以发生，C项错误。
【答案】D
2、下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，不正确的是 （ ）
A.三倍体无子西瓜的培育过程利用了染色体变异的原理
B.基因突变、基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向
C.基因重组可以产生新的基因型
D.基因突变不一定都会引起生物性状的改变
【解析】基因突变、染色体变异和基因重组为进化提供了原材料，决定生物进化方向的是自然选择，B项错误。
【答案】B
3、我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。以下说法错误的是（　　）
A．水稻产生的突变基因不一定能遗传给它的子代
B．该突变基因可能在其它农作物增产中发挥作用
C．水稻基因突变产生的性状对于生物来说大多数有利
D．该突变基因所表达出的蛋白质与水稻产量密切相关
【解析】体细胞中基因突变产生的新基因可通过无性生殖传给子代，不能通过有性生殖传给子代。生殖细胞中基因突变产生的新基因可通过有性生殖传给子代。通过基因工程可使该突变基因在其它农作物增产中发挥作用。基因突变产生的性状对于生物来说多数是有害的，少数有利。
【答案】C
4、图示某含有两个染色体组的植株中一个正在分裂的细胞，下列叙述正确的是（　　）
A．该植株不可能产生aB型配子
B．该植株的基因型必为AaBB
C．该细胞发生过基因突变
D．若该植株是由花粉粒发育而来的，则其亲本是四倍体
【解析】该细胞处于有丝分裂后期，有丝分裂后期，染色单体分开，正常情况下分开后形成的两条染色体上基因相同，但图示的是A和a，说明细胞发生基因突变。突变可是显性突变，也可是隐性突变，因此该植物的基因型可能是AABB，也可能是aaBB。如果是aaBB，则该植物产生的配子是aB。故A、B错。
【答案】CD
5、下图为有性生殖过程的图解，基因突变和基因重组均可发生在（　　）
A．①③ B．②⑥
C．④⑤ D．③⑥
【解析】基因突变可发生在有丝分裂间期，也可发生在减数第一次分裂的间期。通常基因重组只能发生在减数第一次分裂过程中。故两者均可发生在②和⑥的减数分裂过程中。
【答案】B
6、（2012·济南一模）相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难产生新的基因 （　　）
A．叶肉　　　　　　　　 B．根分生区
C．茎尖 D．花药
【解析】新基因是通过基因突变产生的，而基因突变往往发生在DNA分子复制过程中，只有分裂的细胞才能进行DNA分子复制，故分裂旺盛的组织易产生新基因。不分裂的细胞产生新基因的难度大。
【答案】A
7、以下有关基因重组的叙述，正确的是（　　）
A．基因重组所产生的新基因型不一定会表达出新的表现型
B．姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组
C．基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离
D．同卵双生兄弟间的性状差异是由基因重组导致的
【解析】在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生变换，导致基因重组，而姐妹染色单体上相同片段交换不会导致基因重组；纯合体自交不会出现性状分离；同卵双生兄弟间的性状差异是由环境因素、基因突变等引起的。
【答案】A
8、（2012·温州十校联考）下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是 （　　）
A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症
B．②过程是以α链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的
C．运转缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU
D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代
【解析】控制血红蛋白合成的一段基因中任意一个碱基发生替换不一定引起贫血症；②过程是以α链作模板，但合成的是mRNA，所以原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子GUA，可知对应的tRNA上的反密码子上碱基为CAU；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因中的碱基对被替换。
【答案】C
9、（2012·江门调研）下列情况引起的变异属于基因重组的是 （ ）
①非同源染色体上非等位基因的自由组合
②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】基因重组有两种情况：一是在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【答案】C
10、科研人员测得一多肽链片段为“—甲硫氨酸—脯氨酸—苏氨酸—甘氨酸—缬氨酸—”，其密码子分别为：甲硫氨酸（AUG）、脯氨酸（CCU、CCC、CCA）、苏氨酸（ACU、ACC、ACA）、甘氨酸（GGU、GGA、GGG）、缬氨酸（GUU、GUC、GUA、GUG）。控制该多肽链合成的相应DNA片段为：
根据以上材料，下列叙述正确的是 （ ）
A.解旋酶作用于②处，使氢键断裂形成核糖核苷酸单链
B.基因突变只能发生在细胞分裂间期，因为DNA解旋形成的单链结构不稳定
C.若该DNA片段最右侧碱基对被替换，不会引起性状的改变
D.一般来说基因插入三个碱基对要比插入一个碱基对更能影响蛋白质的结构
【解析】DNA解旋形成的单链应该是脱氧核糖核苷酸链，A项错误；基因突变可以发生在细胞生命中的任何时期，只是细胞分裂间期DNA解旋形成单链结构不稳定，更容易发生基因突变，B项错误；碱基对替换后，相应mRNA的密码子由GUA变为GUC，这两种密码子对应一种氨基酸，C项正确；一般来说，基因的编码区插入三个碱基对会使mRNA的密码子增加一个，对应蛋白质中的氨基酸也增加一个。如果插入一个碱基对，对应mRNA中插入一个碱基，此后的密码子都要发生改变，则蛋白质中对应的氨基酸可能都要改变，D项错误。
【答案】C
11、（2012·淄博一模）依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是 （　　）
　　　 　　　　
【解析】基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换，减数第一次分裂后期的自由组合，及基因工程中的DNA重组。图D是人工诱变，属于基因突变；图A中新型S菌的出现，是R菌的DNA与S菌DNA重组的结果，所以属于基因重组。
【答案】D
12、下列是大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是（不考虑终止密码子）（　　）
—ATG GGC CTG CTG A……GAG TTC TAA—
　1　　4　7 　10　13　 100　103　106
A．第6位的C被替换为T
B．第9位与第10位之间插入1个T
C．第100、101、102位被替换为TTT
D．第103至105位被替换为1个T
【解析】A项属于碱基替换，由于密码子存在简并性，可能没有影响，也可能有影响；B项属于碱基的增添，一定会引起碱基序列的变化，自增添处合成的多肽序列将会全部被改变；C项属于整个密码子被替换，只引起多肽序列中一个氨基酸的改变；D项属于碱基的缺失，但由于其位于最后，故只改变最后两个氨基酸，影响很小。
【答案】B
13、（2012·蚌埠模拟）几种氨基酸可能的密码子如下：
甘氨酸：GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：AUG。经研究发现，在某基因的某位点上发生了一个碱基替换，导致对应位置上的密码子改变，使甘氨酸变为缬氨酸；接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸。则该基因未突变时的甘氨酸的密码子应该是 （ ）
A.GGG B.GGC C.GGA D.GGU
【解析】由题意可知，甲硫氨酸的密码子为AUG，可推知第一次突变后的氨基酸的密码子为GUG，进而可推知突变前的甘氨酸为GGG。
【答案】A
14、2010年8月中旬，媒体报道南亚出现了一种“超级细菌”，能够合成一种特殊蛋白质，以水解抗生素，几乎使所有的抗生素对它都束手无策。推测这种“超级细菌”是基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较这类细菌细胞中（　　）
A．基因的碱基组成 B．基因的DNA序列
C．蛋白质的含量 D．mRNA的含量
【解析】基因突变是指DNA（基因）结构的改变，包括碱基对的替换、增添和缺失，如果要检测是否是基因突变，那么就应该检测DNA的碱基序列。
【答案】B
15、子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组（　　）
A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
C．④⑤ D．③⑥
【解析】基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合，故④⑤过程中的A、a和B、b之间可以发生基因重组。①②过程只能发生等位基因的分离。③⑥过程属于配子间的随机组合。
【答案】C
二、非选择题
16、（2012·苏州质检）突变在生物界中是普遍存在的，也是产生生物进化原材料的重要途径。
（1）基因通过基因突变产生其 ，它们之间通过有性生殖过程中的基因 ，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。
（2）人类的正常血红蛋白（HbA）β链第63位氨基酸是组氨酸（密码子为CAU或CAC），当它被精氨酸（密码子为CGU或CGC）替代，将产生异常血红蛋白（HbZ）而引起一种贫血症，其根本原因是控制血红蛋白β链合成的基因发生了怎样的结构变化？ 。
（3）在基因突变中，有时候若只发生一个碱基对的改变是不能够改变生物性状的，原因是 。
（4）鸽子细胞中有一个复等位基因系列，包括BA：灰红色，B：蓝色，b:巧克力色，呈完全显性。基因型Zb的雄鸽是灰红色的，可是有时在它们的某些羽毛上出现了巧克力色斑点，请从染色体结构变异和基因突变方面说明可能存在的原因。
（5）20世纪70年代，我国科学家应用X射线对大豆进行处理，从经处理的后代中选育并成功获得抗病性强的优良个体。该过程中，要进行“选育”的根本原因是什么？ 。
【解析】本题考查了有关基因突变的知识，包括基因突变的实质、特点和基因突变的原因等。
【答案】（1）等位基因 重组
（2）控制β链第63位组氨酸的碱基对中，T/A碱基对被C/G碱基对替代了
（3）基因中一个碱基的改变可能产生的是相同的氨基酸（或一个氨基酸可对应不同的密码子/密码子有简并现象）
（4）染色体结构方面：带有BA基因的染色体区段缺失了，使b基因得以表达；基因突变方面：BA基因突变为b,使部分羽毛细胞的基因型为ZbZb。
（5）基因突变是不定向的
17、（2012·潍坊一模）某地区生长的野生植物类群中出现了许多变异植株。请分析回答有关问题：
（1）植株的可遗传变异类型中，只能发生在减数分裂过程中的是________。
（2）部分变异植株与正常植株相比，茎秆粗壮，营养物质含量明显增加，原因是环境因素影响了这些植株有丝分裂中________的形成，导致了________成倍地增加而引起的。
（3）某种植物有甲、乙两株突变体，对它们同一基因形成的信使RNA进行检测，发现甲的第二个密码子中第二个碱基C变为U，乙的第二个密码子中第二个碱基前多了一个U，则与正常植株相比________的性状变化大。
（4）某植株产生了一种新的抗病基因，要将该基因提取出来，应用________酶处理它的DNA分子，这种酶的作用部位是________。
（5）将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是__________________，将抗病基因导入受体细胞最常用的方法是________。
【解析】（1）植物在通过减数分裂形成配子的过程中，会发生基因重组。（2）环境因素（如低温）可影响有丝分裂过程中纺锤体的形成，形成多倍体。（3）基因中碱基的替换属于点突变，只影响一个密码子的表达；而乙的突变属于移码突变，从突变点以后，基因中的脱氧核苷酸的序列都发生了变化，因此乙与正常植株相比，性状变化较大。（4）限制性核酸内切酶可用于切取目的基因，切割的部位是磷酸二酯键。（5）基因工程包括四个步骤，其中最核心的步骤是基因表达载体的构建，抗病基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。
【答案】（1）基因重组　（2）纺锤体 染色体组（染色体数目）　（3）乙　（4）限制性核酸内切（或限制）　磷酸二酯键　（5）基因表达载体的构建　农杆菌转化法
第2节 染色体变异
【高考新动向】
1、染色体结构变异和数目变异
2、低温诱导植物染色体21世纪教育网
【考纲全景透析】
一、染色体变异分类
变异类型
具体变化
结果
举例
染色体结构变异[来源:21世纪教育网]21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
缺失
缺失某一片段[来源:21世纪教育网]
染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性状变异
21世纪教育网
猫叫综合症21世纪教育网
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重复
增加某一片段
易位
某一片段移接到另一条非同源染色体上
倒位
某一片段位置颠倒
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
大量基因增加或减少，性状改变幅度较大
三倍体无籽西瓜
染色体组成倍的增加或减少
二、染色体数目变异
1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。
2、二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。
3、多倍体
（1）概念：由受精卵发育而来，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。其中，体细胞中含有三个染色体组的叫做三倍体，含有四个染色体组的叫做四倍体。例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。
（2）分布：在植物中常见，在动物中极少见。
（3）特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。
（4）应用：人工诱导多倍体
方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。
原理：秋水仙素或低温处理能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍。
4、单倍体
（1）概念：由未受精的生殖细胞发育而来，染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半，即体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
（2）特点：与正常植株相比，植株长得弱小，且高度不育。
（3）应用：单倍体育种
过程：花药立体培养形成单倍体植株，经过秋水仙素处理（人工诱导染色体数目加倍）形成正常生殖的纯合子，选择出新品种。
优点：明显缩短育种年限。
【热点难点全析】
一、染色体组和染色体组数目的判断
1．一个染色体组中所含染色体的特点
(1)不含同源染色体。
(2)染色体形态、大小和功能各不相同。
(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法
(1)细胞内形态相同的染色体(同源染色体)有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。

(2)根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状(单位性状)的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。也可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组。
控制同一性状的基因位于同源染色体上，所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。
二、三种可遗传变异的比较
比较
基因重组
基因突变
染色体变异
变异实质
控制不同性状的基因重新组合
基因结构的改变
染色体结构或数目变化
适用范围
真核生物进行有性生殖产生配子时
任何生物均可发生
真核生物核遗传中发生
产生结果
产生新的基因型，未发生基因的改变
产生新的基因，但基因数目未变
可引起基因数量上的变化
类型
①非同源染色体上的非等位基因的自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换
①自然突变
②人工诱变
①染色体结构的变异
②染色体数目的变异
意义
形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义
生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料
对生物进化有一定意义
实例
黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体
镰刀型细胞贫血症
普通小麦（六倍体）
雄蜂、单倍体玉米
育种应用
杂交育种
诱变育种
单倍体、多倍体育种
三、 二倍体、多倍体与单倍体的比较
二倍体
多倍体
单倍体
概念
体细胞中含2个染色体
组的个体
体细胞中含3个或3个以
上染色体组的个体
体细胞中含本物种配子染色
体数的个体
染色体组
2个
3个或3个以上
1至多个
发育起点
受精卵
受精卵
配子
形成原因
受精作用
低温诱导、秋水仙素处理
直接发育
植物特点
正常
果实、种子较大，生长发
育延迟，结实率低
植株弱小，高度不育
举例
几乎全部动物、过半数
高等植物
香蕉、普通小麦
玉米、小麦的单倍体
发育过程
四、理解染色体结构变异的类型与特点


五、染色体变异原理的应用
多倍体育种
单倍体育种
原理
染色体数目以染色体组的形式成倍增加
染色体数目一染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种
常用方法
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（或者低温诱导）
花药离体培养后获得单倍体，再用秋水仙素处理，形成纯合子
优点
器官大，营养成分含量提高
明显缩短育种年限
缺点
适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低
技术复杂，需与杂交育种配合
【高考零距离】
1、（2012·海南高考）玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是
A.发生了染色体易位 B.染色体组数目整倍增加
C. 基因中碱基对发生了替换 D.基因中碱基对发生了增减
【解析】具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对（或更多对）非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。
【答案】A
2、（2012·江苏高考）科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：
（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远源杂交形成的后代，经________________________________方法培育而成，还可用植物细胞工程中 方法进行培育。
（2）杂交后代①染色体组的组成为 ，进行减数分裂时形成 个四分体，体细胞中含有 条染色体。
（3）杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体 。
（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为 。
【解析】（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，植物AABB产生AB的配子，植物CC产生含C的配子，结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。
（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同染色两两配对形成四分体， C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。由于①中有6个染色体组，每个染色体组7条染色体，共42条。
（3）杂交后代②，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。
（4）射线可能会导致C染色体断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异。
【答案】（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍 植物体细胞杂交
（2）AABBCD 14 42
（3）无同源染色体配对
（4）染色体结构变异
3、(2011·海南高考)关于植物染色体变异的叙述，正确的是 （）
A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
【解析】A项,染色体组整倍性变化会导致染色体变异，不会导致基因种类的增加;B项,染色体组非整倍性增加是染色体数目的增加，不会产生新的基因;C项,染色体片段的缺失和重复属于染色体变异，不一定导致基因种类的变化;D项,染色体的倒位和易位可以导致基因排列顺序的变化。
【答案】D
4、（2011·江苏高考）在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是()
A.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
B.非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异
D.着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异
【解析】基因突变发生在减数第一次分裂和有丝分裂的间期，A项正确。基因重组发生在减数第一次分裂前、后期，B项错误。减数分裂过程、植物细胞有丝分裂过程、单倍体形成过程均可发生染色体变异，C、D正确。
【答案】ACD
5、（2011·江苏高考）洋葱（2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数（即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比）的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：
①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。
②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%秋水仙素溶液中，分别培养24 h、36 h、48 h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。
③剪取根尖，用Carnoy固定液（用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀）固定8 h，然后将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中5~8 min。
④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。
⑤用石炭酸-品红试剂染色。
⑥制片、镜检；计数、拍照。
实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数（%）如下表。
秋水仙素溶液处理
清水培养时间（h）
质量分数（%）
时间（h）
0
12
24
36
0.01
24
10.71
13.68
14.19
14.46
36
9.94
11.99
13.59
13.62
48
7.98
10.06
12.22
11.97
0.1
24
7.74
9.09
11.07
10.86
36
6.12
7.87
9.98
9.81
48
5.97
6.68
7.98
8.56
请分析上述实验，回答有关问题：
（1）步骤③中“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是 。
（2）步骤⑥为了获得相应的观察视野，镜检时正确的操作方法是 .
(3)根据所学的知识推测，石炭酸-品红试剂是一种 性染料。
（4）为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是 。
（5）根据上表结果可以得出如下初步结论：
①质量分数为 秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；
②本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是 。
（6）如图为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片，形成细胞a的最可能的原因是 。
【解析】实验过程中盐酸的作用是使组织中的细胞相互分离开来。步骤⑥在显微镜下观察，一定要先用低倍镜找到所要观察的视野，再换上高倍镜仔细观察。染色体是遗传物质的载体，容易被碱性染料着色，故石炭酸-品红试剂是一种碱性染料。为了使统计数据更加科学，计数时应采取的方法是每组装片观察多个视野。由表格可知，质量分数为0.01%秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h。
【答案】(1)使组织中的细胞相互分离开来
(2)先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜
(3)碱 (4)每组装片观察多个视野
(5)①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导24 h，再在清水中培养36 h
(6)秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后
6、（2010·江苏高考）为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是
A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体
B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体
【解析】本题考查多倍体育种方法操作，抑制第一次卵裂导致染色体加倍，培育而成的个体为四倍体，A项错误，用射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后形成的新个体为单倍体，B项错误。C项利用移植方法获得的个体为二倍体，C项错误。极体中含有一个染色体组，受精卵含有两个染色体组，含有极体的受精卵中含有三个染色体组，发育而成的个体为三倍体，D项正确。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题
1、基因重组、基因突变和染色体变异的共同点是(　　)
A．都能产生可遗传的变异
B．都能产生新的基因
C．产生的变异对生物均不利
D．在显微镜下都可观察到变异状况
【解析】能够产生新的基因的只有基因突变，在显微镜下看到的变异是染色体变异，这些变异都是不定向的，有的有利，但多数有害。
【答案】A
2、某2n生物正常体细胞中含8条染色体，则图中表示一个染色体组的是 （ ）
【解析】2n代表该生物体细胞内有2个染色体组，即二倍体生物，有8条染色体，则每个染色体组有4条染色体。而构成此生物的一个染色体组中的染色体形态、大小一定各不相同。
【答案】A
3、（2012·南通调研）遗传和变异是生物进化的内因，下列有关分析正确的是( )
A.基因型为Dd的豌豆在进行减数分裂时，会产生雌、雄两种配子，其数量比约为1∶1
B.在不发生基因突变的情况下，双亲表现正常，可能生出色盲的女儿
C.染色体中构成DNA的脱氧核苷酸的数量、种类和序列，三者中有一个发生改变，就会引起染色体变异
D.将基因型为Aabb的玉米植株的花粉授到基因型为aaBb的玉米植株上，所结籽粒的胚乳基因型为AaaBBb、Aaabbb、aaaBBb、aaabbb
【解析】A项产生雌、雄两种配子，数量应为雌少雄多，A项错误；由色盲女儿XaXa知，要生出色盲女儿，至少父亲为色盲，B项错误；染色体变异包括染色体结构与数目的变异，DNA的脱氧核苷酸的数量、种类和序列改变，不一定引起染色体变异，C项错误；基因型为Aabb的玉米植株产生的花粉为Ab或ab,基因型为aaBb的玉米产生的2个极核细胞为aB或ab，故所结籽粒的胚乳基因型为AaaBBb、Aaabbb、aaaBBb、aaabbb，D项正确。
【答案】D
4、（2012·龙岩质检）引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是 ( )
①果蝇的白眼
②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒
③八倍体小黑麦的出现
④人类的色盲
⑤玉米的高茎皱形叶
⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
【解析】果蝇的白眼、人类的色盲及镰刀型细胞贫血症都是来源于基因突变；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒，玉米的高茎皱形叶都来源于基因重组；八倍体小黑麦的出现则来源于染色体变异。
【答案】C
5、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，下列属于染色体变异的一组是(　　)
①花药离体培养后长成的植株
②镰刀型细胞贫血症
③非同源染色体的自由组合
④四分体中非姐妹染色单体之间相应部位的交叉互换
⑤21三体综合征
A．①④⑤ B．②④
C．①⑤ D．②③④
【解析】② 是基因突变，③ ④ 为基因重组。
【答案】C
6、（2012·安徽阜阳三中期末）如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是( )
A.染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组
B.染色体3、6之间的交换属于基因重组
C.控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上
D.果蝇单倍体基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成
【解析】染色体组中不含有同源染色体，1、2号染色体是同源染色体，A项错误；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，B项错误；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体上，C项错误；由于X、Y染色体在大小、形态方面表现不同，则果蝇单倍体基因组可由1、2、3、6、7的DNA分子组成，D项正确。
【答案】D
7、与玉米植株颜色有关的一对基因Pl(紫)和pl(绿)在第6号染色体长臂的外段，纯合紫株玉米与纯合绿株玉米杂交，F1植株均表现为紫色。科学家用X射线照射纯合紫株玉米的花粉，然后给绿株授粉，734株F1幼苗中出现2株绿苗。经细胞学鉴定表明，这是由于第6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失导致的。这种变异在生物学上称为(　　)
A．基因突变
B．基因重组
C．染色体结构变异
D．染色体数目变异
【解析】“第6号染色体上载有Pl基因的长臂缺失”属于染色体结构变异中的缺失。
【答案】C
8、萝卜和甘蓝均为二倍体，利用萝卜和甘蓝作为材料经以下不同处理后得到的植株可育的组合是(　　)
①萝卜×甘蓝→F1植株　②萝卜×甘蓝→F1经秋水仙素处理加倍植株　③萝卜经秋水仙素处理加倍植株×甘蓝→F1植株　④萝卜与甘蓝经体细胞杂交得到的杂种植株
A．①③ B．②③
C．②④ D．③④
【解析】萝卜和甘蓝之间有生殖隔离，所以其杂交后代(①)不可育，但是染色体加倍(②)后就可育了。③得到的是三倍体，也不可育。萝卜与甘蓝经体细胞杂交得到的杂种植株(④)是异源四倍体，是可育的。
【答案】C
9、（2012·安徽阜阳三中期末）如图表示无子西瓜的培育过程：
根据图解，结合生物学知识，判断下列叙述错误的是 ( )
A.秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B.四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组
C.无子西瓜既没有种皮，也没有胚
D.培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖
【解析】四倍体所结西瓜中，除胚为三倍体外，其余都应为四倍体。无子西瓜有珠被发育成的种皮，但没有胚，C项错误。因其较软不影响口感，所以叫无子西瓜。
【答案】C
10、下列关于染色体组的叙述正确的是(　　)
①一个体细胞中任意两个染色体组之间的染色体形态、数目一定相同　②一个染色体组携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息　③一个染色体组中各个染色体的形态和功能各不相同，互称为非同源染色体　④体细胞含有奇数个染色体组的个体，一般不能产生正常可育的种子
A．②③　　　　　　　　　　　 B．①②③④
C．③④ D．②③④
【解析】本题考查对染色体组概念的理解。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。若某个体的体细胞含有奇数个染色体组，则该细胞在减数分裂过程中，染色体联会发生紊乱，不能形成正常可育的配子。
【答案】D
11、某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于(　　)
A．三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加
C．个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体
【解析】第一个图三对同源染色体，有两对是2条染色体，一对是3条染色体，说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体多一部分4，属于重复。第三个图同源染色体均为三个，染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图一条染色体缺少一部分3，所以属于缺失。
【答案】C
12、下列说法正确的是(　　)
①水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，但水稻的一个基因组应有13条染色体　②普通小麦(6n)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体　③番茄和马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组　④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体
A．①③ B．②④
C．②③④ D．①②
【解析】本题主要考查单倍体、多倍体等概念的比较。①水稻是雌雄同株植物，无性染色体之分，一个染色体组即含有本物种一整套的遗传信息，因此水稻的一个基因组应只有12条染色体；②花药离体培养后形成的植株是由配子直接发育而成的，不管细胞中含有几个染色体组，都为单倍体；③通过细胞融合形成的番茄—马铃薯杂种植株，两个染色体组中含有番茄和马铃薯各一套染色体；④马和驴是两个物种，存在生殖隔离，杂交的后代骡是不育的二倍体。
【答案】B
13、如下图表示无子西瓜的培育过程：
根据图解，结合生物学知识，判断下列叙述错误的是(　　)
A．秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成
B．四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4个染色体组
C．无子西瓜既没有种皮，也没有胚
D．培育无子西瓜通常需要年年制种，用植物组织培养技术可以快速进行无性繁殖
【答案】C
14、下图表示在不同处理时间内不同浓度的秋水仙素溶液对黑麦根尖细胞畸变率的影响。
秋水仙素浓度
注：细胞畸变率(%)＝×100%。
以下说法正确的是 (　　)
A．秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越高
B．浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素均有致畸作用
C．黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间呈正相关
D．秋水仙素引起细胞畸变的时间为细胞分裂的间期
【解析】从题图看出，浓度为0.05%和0.25%的秋水仙素处理，细胞畸变率不为零，均有致畸作用。在一定范围内，秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越高，而在另一范围，秋水仙素的浓度越高，黑麦根尖细胞畸变率越低。黑麦根尖细胞畸变率与秋水仙素的作用时间有关，但不呈正相关。秋水仙素抑制纺锤体的形成，引起细胞畸变的时间为细胞分裂的前期。
【答案】B
15、下列情况中不属于染色体变异的是(　　)
A．第5号染色体短臂缺失引起的遗传病
B．第21号染色体多一条引起的21三体综合征
C．同源染色体非姐妹染色单体之间交换了对应部分的结构
D．用花药培养出了单倍体植株
【解析】A项中的第5号染色体部分缺失引起的遗传病属于染色体结构变异；B项中的21三体综合征是由细胞中的个别染色体数目增多引起的，属于染色体数目变异；C项是指减数分裂过程中，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换了对应部分，属于基因重组；D项中的单倍体植株是由花粉粒直接培养形成的，染色体数目减少一半，属于染色体数目变异。
【答案】C
二、非选择题
16、下图为四种不同的育种方法，请回答：
(1)图中A、D途径表示杂交育种，一般从F2开始选种，这是因为_________________ _______________________________________________________。
(2)若亲本的基因型有以下四种类型：
①两亲本相互杂交，后代表现型为3∶1的杂交组合是________________________ ________________________________________________。
②选乙、丁为亲本，经A、B、C途径可培育出________种纯合植物，该育种方法突出的优点是___________________________________________________________________。
(3)图中通过E方法育种所运用的原理是______________________________________。
(4)下列植物中，是通过图中F方法培育而成的植物是(　　)
A．太空椒 B．无子番茄
C．白菜—甘蓝 D．八倍体小黑麦
【解析】(1)图中A、D途径表示杂交育种，杂交育种的选种是从性状分离那代开始选种，所以从F2开始选种。(2)①两亲本相互杂交，后代表现型为3∶1的是一对杂合子的自交，从图解不难看出是甲×乙；②选乙、丁为亲本，杂交后代的基因型是AaBb和Aabb，可以产生4种类型的配子，经A、B、C途径可以培育出4种表现型的纯合植物，该育种为单倍体育种，其优点是明显缩短育种年限。(3)图中通过E的育种是诱变育种，其原理是基因突变。(4)图中用F方法培育而成的植物是多倍体育种，常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使其染色体数目加倍，八倍体小黑麦的育种也是多倍体育种。
【答案】(1)从F2开始出现性状分离　(2)①甲×乙　②4　明显缩短育种年限　
(3)基因突变　(4)D
17、（2012·滨州模拟）下列为普通小麦的形成过程示意图。请根据图示材料分析并回答以下问题：
（1）二倍体的一粒小麦和二倍体的山羊草杂交产生甲。甲的体细胞中含有 个染色体组。由于甲的体细胞中无 ，所以甲不育。
(2)自然界中不育的甲成为可育的丙的原因可能是 。
(3)假如从播种到收获种子需1年时间，且所有的有性杂交都从播种开始。理论上从一粒小麦和山羊草开始到产生普遍小麦的幼苗至少需 年时间。
（4）从图示过程看，自然界形成普通小麦的遗传学原理主要是 。
（5）与普通小麦的形成过程相比较，基因工程育种的突出优点是：① ；② 。
【解析】本题考查了染色体组的概念和判断以及自然条件下低温可诱导染色体数目加倍。利用染色体变异的原理进行多倍体育种。而基因工程育种，可以明显缩短育种周期，目的性强，可以在不同生物之间进行基因交流。
【答案】（1）两 同源染色体
（2）低温等自然恶劣条件的影响
（3）4
（4）染色体变异
（5）①目的性强，育种周期短 ②克服了远源杂交不亲和的障碍
第3节 人类遗传病
【高考新动向】
1、人类遗传病的类型
2、人类遗传病的监测和预防
3、人类基因组计划及意义
4、调查常见的人类遗传病
【考纲全景透析】
一、人类常见遗传病的类型
1、人类遗传病的概念
由于遗传物质改变而引起的人类疾病。
2、人类遗传病的类型
（1）单基因遗传病
含义
受一对等位基因控制的遗传病
分类21世纪教育网21世纪教育网
显性遗传病21世纪教育网
隐性遗传病21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
常染色体遗传
伴X遗传
常染色体遗传
伴X遗传
举例
并指、多指、软骨发育不全
抗维生素D佝偻病
白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症、镰刀形细胞贫血症
红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良
（2）多基因遗传病
①概念：受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。
②特点：在群体中发病率比较高，容易受环境影响。
③类型：主要包括一些先天性发育异常和一些常见病，如原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。
（3）染色体异常遗传病
①概念：指由染色体异常引起的遗传病，简称染色体病。
②分类：染色体结构异常引起的遗传病，如猫叫综合征。
染色体数目异常引起的遗传病，如21三体综合征。
二、人类遗传病的监测和预防
1、主要手段
（1）遗传咨询：调查家庭遗传史→分析遗传病的传递方式→推断后代的再发风险率→提出防治对策和建议，如终止妊娠、产前诊断等。
（2）产前诊断：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因诊断
2、意义：在一定程度上有效地预防遗传病的产生和发展。
3、提示：21三体综合征属于染色体异常遗传病，故而不能用基因诊断。
三、人类基因组计划与人体健康
1、人类基因组计划的目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。
2、意义：通过人类基因组计划，人类可以清晰的认识到人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，对于人类疾病的诊治河预防具有重要意义。
分类
遗传特点
单基因遗传病
常染色体
隐性
（1）无性别差异
（2）患者为隐性纯合体
显性
（1）无性别差异
（2）含致病基因即患病
性染色体
伴X染色体隐性
（1）与性别有关，隐性纯合女性或含治病基因的男性患病，男性患者较多
（2）有交叉遗传现象
伴X染色体显性
（1）与性别有关，含致病基因就患病，女性患者较多
（2）无交叉遗传现象
伴Y染色体遗传病
传男不传女，只有男性患者没有女性患者
多基因遗传病
（1）常表现出家族聚集现象
（2）易受环境影响
（3）在群体中发病率较高
染色体异常遗传病
往往造成较严重的后果，甚至胚胎期就引起自然流产
【热点难点全析】
一、常见人类遗传病的分类特点
提倡适龄生育
2、主要优生措施 严禁近亲结婚
婚前进行体检和遗传咨询
进行必要的产前诊断
二、人类遗传病的判断方法
1、先确定伴Y遗传：男病后代男皆病，且仅有男病。
2、粗判显隐性
(1)若双亲无遗传病，子代有患者，则该病由隐性致病基因控制，即“无中生有为隐性”。
(2)若双亲有遗传病，子代有正常者，则该病由显性致病基因控制，即“有中生无为显性”。
3、细判遗传病
(1)肯定是常染色体遗传：若双亲患病，子代中出现正常女性，则为常染色体显性遗传(如图1)；若双亲正常，子代中女性出现患者，则为常染色体隐性遗传(如图2)。
(2)可能是伴X染色体遗传：若系谱符合交叉遗传条件，则为伴性遗传，否则为常染色体遗传。若患者女多男少，则为伴X染色体显性遗传；若患者男多女少，则为伴X染色体隐性遗传。
(3)交叉遗传的特点：若父亲患病，女儿一定患病；儿子患病，母亲一定患病，则可能为伴X染色体显性遗传。若母亲患病，儿子一定患病；女儿患病，父亲一定患病，则可能为伴X染色体隐性遗传。
【例】以下家系图中最可能属于常染色体隐性遗传病、Y染色体遗传病、X染色体上显性遗传病、X染色体上隐性遗传病的依次是(　　)

A．③①②④　　　　　　　　
B．②④①③
C．①④②③
D．①④③②
【析】选C。①③中出现“无中生有”，为隐性遗传病；①中女性患者的父亲表现正常，属于常染色体隐性遗传病；③中女性患者后代中男性全部患病，女性正常，女性患者的父亲患病，可以判断最可能为伴X染色体隐性遗传病；④中患者全部为男性，最可能为伴Y染色体遗传病；②中男性患者的女儿全部为患者，可以判断最可能为伴X染色体显性遗传病。
【高考零距离】
1、（2012·广东高考）下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是（ ）
A. 该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B. 该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C. 该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部 DNA 序列[来源:中教网]
D. 该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响
【解析】人类很多疾病与遗传有关，A正确；人类基因组计划是在分子水平上的研究，B错；人类基因组计划是测定人类基因组（22条常染色体和XY染色体）的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息，C错；该计划也能带来一定的负面影响，D错
【答案】A
2、（2012·北京高考）在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。
（1）己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于　　　染色体上。
（2）Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由　　　　　　基因控制的，相关基因的遗传符合
　　　　　　　　定律。
（3） Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出脱毛性状不是　　　　影响的结果。
（4）在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于　　　　　　　。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是　　　　　　　　　。
（5）测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是　　（填选项前的符号）。
A．由GGA变为AGA　　　 B．由CGA变为GGA
C．由AGA变为UGA D．由CGA变为UGA
（6）研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降。据此推测脱毛小鼠细胞的 下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠 的原因。
【解析】（1）脱毛、有毛性状与性别无关联，因而基因位于常染色体上。
（2）Ⅲ中产生性状分离，且比例接近1∶3，符合一对等位基因的基因分离定律
（3）Ⅳ组中脱毛纯合个体雌雄交配，后代都为脱毛小鼠，若是由于环境，后代应该会出现有毛小鼠。
（4）偶然出现的基因突变为自发突变，基因突变具有低频性，题中已经提示“小种群”，只有基因突变频率足够高，该小种群中才能同时出现几只表现突变性状的个体。
（5）模版链G变为A，在mRNA相应的密码子中应该是C变为U。
（6）题干说明“蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因的蛋白质”，说明蛋白质翻译提前中断了。甲状腺激素受体功能下降，则甲状腺激素失去作用，导致小鼠细胞新陈代谢下降，从而使得皮毛脱落；小鼠代谢率降低，会导致其健康状况不太正常，产仔率低。
【答案】（1）常 （2）一对等位 孟德尔分离
（3）环境因素 （4）自发/自然突变 突变基因的频率足够高
（5）D （6）提前终止 代谢速率 产仔率低
3、（2011·江苏高考）某家系中有甲、乙两种单基因遗传病（如图），其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是()
A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传
B.Ⅱ-3的致病基因均来自于Ⅰ-2
C.Ⅱ-2有一种基因型，Ⅲ-8基因型有四种可能
D.若Ⅲ-4与Ⅲ-5结婚，生育一患两种病孩子的概率是5/12
【解析】首先对甲病进行分析，“有中生无”为显性，Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者，所生孩子Ⅲ-7正常，故甲病应为常染色体显性遗传病。乙病是一种伴性遗传病，Ⅱ-4和Ⅱ-5不患乙病，生了一个患乙病的男孩Ⅲ-6，故乙病是伴X染色体隐性遗传，A项正确。Ⅱ-3乙病的致病基因来自于Ⅰ-1，B项错误。由系谱图可知，Ⅱ-3的基因型为AaXbY，则Ⅱ-2的基因型一定为aaXBXb，只有一种基因型。Ⅱ-4和Ⅱ-5是甲病患者，Ⅱ-4又是乙病携带者，Ⅱ-4基因型为AaXBXb，Ⅱ-5的基因型为AaXBY,Ⅲ-8基因型有四种可能：AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb，C项正确。由Ⅱ-2和Ⅱ-3推知Ⅲ-4的基因型为AaXBXb，由Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型推知Ⅲ-5的基因型有两种情况：1/3AAXbY、2/3AaXbY。Ⅲ-4和Ⅲ-5结婚，生育患两种病孩子的概率：①AaXBXb×1/3AAXbY为1/3×1×1/2=1/6，②AaXBXb×2/3AaXbY为2/3×3/4×1/2=1/4。故生育一患两种病孩子的概率为1/6＋1/4=5/12，D项正确。
【答案】ACD
4、(2011·海南高考) 如图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因（A、a）控制，乙遗传病由另一对等位基因（B、b）控制，这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因，但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题：
（1）甲遗传病的致病基因位于 （X、Y、常）染色体上，乙遗传病的致病基因位于 （X、Y、常）染色体上。
（2）Ⅱ-2的基因型为 ，Ⅲ-3的基因型为 。
（3）若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子，则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是 。
（4）若Ⅳ-1与一个正常男性结婚，则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是 。
（5）Ⅳ-1的这两对等位基因均为杂合的概率是 。
【解析】（1）据图分析可知两病均为隐性遗传病，根据Ⅲ-3和Ⅲ-4婚配后代Ⅳ-2和Ⅳ-3患有乙病，推测该病是隐性遗传病，且Ⅲ-4不携带乙病致病基因，因此推测乙病为伴X隐性遗传病，两对等位基因独立遗传，则甲病为常染色体隐性遗传病；
（2）Ⅱ-1和Ⅱ-2后代Ⅲ-2患有甲病，则Ⅱ-2一定为Aa，依据Ⅲ-3和Ⅲ-4的后代患有乙病，且Ⅲ-4不携带乙病致病基因，推断出Ⅲ-3一定为XbXb，从而推测出Ⅱ-2的基因型为AaXBXb，Ⅲ-3有两种可能，为AAXBXb或AaXBXb；
（3）Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb, Ⅲ-4的基因型为AaXBY,他们生出两种病同时患的男孩的概率为2/3×1/4× 1/4=1/24;
（4）Ⅳ-1的基因型为A_XBX— ，与正常男性(A_XBY)婚配，生出患乙病男孩的概率为1/2×1/4=1/8；
（5）Ⅲ-3的基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb， Ⅲ-4的基因型为AaXBY，他们的后代Ⅳ-1为双杂合子的概率为： 1/3AA×Aa杂合概率为1/6；2/3Aa×Aa杂合的概率为4/9，因此出现杂合的概率为11/18，XBXb×XBY后代女性中出现杂合的概率为1/2，综合可知出现双杂合的概率为11/18×1/2=11/36。
【答案】（1）常 X （2）AaXBXb AAXBXb或AaXBXb (3)1/24 （4）1/8 (5)11/36
5、（2010·广东高考）克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病，现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44+XXY。请回答：
（1）画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因类型（色盲等位基因以以B和b表示）。
（2）导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的 （填“父亲”或“母亲”）的生殖细胞在进行 分裂形成配子时发生了染色体不分离。
（3）假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？②他们的孩子中患色盲的可能性是多大？
（4）基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测 条染色体的碱基序列。
【解析】本题主要考查学生的理解能力。遗传系谱应该包括代数、个体及个体关系和图例三部分。该男孩的基因型应该为XbXbY,,其父亲基因型为XBY，其母亲基因型为XBXb，可见该男孩的来年各个X染色体均来自母亲，且是其母亲的生殖细胞在简述第二次分裂过程中没有分开形成的。如果上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，就无法通过配子影响到他们的后代；他们的孩子患色盲的概率为1/2Xb×1/2Y=1/4 XbY。人类基因组计划至少要测24条染色体的碱基续列。
【答案】（1）见右图
（2）母亲 减数第二次
（3）不会 1/4 （4）24
6、（2010·江苏高考）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-I)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是▲．女孩(IV-2)同时患有甲、乙两种遗传病的慨率是▲ 。
【解析】本题以系谱图为载体，考查人类遗传病遗传方式的判断和概率计算
（1）甲病具有“无中生有”特点，且女患者的父亲不患病，故其遗传方式为常染色体隐性遗传
（2）乙病具有男患者的母亲、女儿不患病的特点，因此不可能伴X显性遗传病
（3）设控制甲病的基因为a,则II8有病，I3 、I4基因型均为Aa,则II5基因型概率为2/3Aa和1/3AAII6不携带致病基因，故其基因型为AA，因此III2基因为AA的概率为2/3.*1/2=1/3，为Aa概率为2/3，同理III1基因概率2/3Aa或1/3 AA，因此其子代患病概率为1/3*1/3*1/4=1/36，正常概率为1/36，因此双胞胎同时患病的概率为1/36*1/36=1/296②因乙病具有代代相传且患者全为男性，因此最可能的遗传方式为伴Y传，因III2患病，则双胞胎男孩患病，故IV-1同时患有甲乙两种病的概率为1/36*1=1/36。子代女孩不一定会患乙病，故IV2同时患两种病的概率为0
【规律总结】遗传病遗传方式判定方法：
1遗传方式判定顺序：先确定是否为伴Y遗传（是否患者全为男性）→确定是否为母系遗传（是否为母系遗传）→确定是显、隐性→确定是常染色体遗传还是伴X遗传
2在已确定是隐性遗传的系谱中
（1）若女患者的父亲和儿子都患病，则为伴X隐性遗传。
（2）若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传。
（3）在已确定是显性遗传的系谱中
①若男患者的母亲和女儿都患病，则为伴X显性遗传。
②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则为常染色体显性遗传。
3如果系谱中无上述特征，就只能从可能性大小上判断：
（1）若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗传病。
（2）若患者无性别差异，男女患病率相当，则该病可能是常染色体上基因控制的遗传病。
（3）若患者有明显的性别差异，男女患者几率相关很大，则该病极有可能是伴性遗传。
【答案】
（1）常染色体隐性遗传
（2）伴X显性遗传
（3）1/1296 1/36 0
【考点提升训练】
一、选择题
1、有关人类遗传病的叙述正确的是(　　)
①都是由于遗传物质改变引起的　②都是由一对等位基因控制的　③都是先天性疾病　④近亲结婚可使各种遗传病的发病机会大大增加　⑤线粒体基因异常不会导致遗传病
⑥性染色体增加或缺失都不是遗传病
A．①　　　　　　　　　　　 B．①③⑥
C．①②③⑥ D．①②③④⑤⑥
【解析】人类遗传病都是由于遗传物质的改变而引起的；遗传病分为单基因遗传病和多基因遗传病以及染色体遗传病等；有些遗传病是由环境条件而诱发的；近亲结婚会导致隐性遗传病的发病机会大大增加；线粒体基因异常、性染色体增加或缺失都会导致遗传病的发生。只有① 叙述正确。
【答案】A
2、（2012·南京模拟）如图表示调查到的某家族慢性肾炎遗传图谱，请分析，此病极可能属于( )
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
【解析】据图分析，此病为连续遗传，女患者多于男患者，男患者的女儿一定患病，符合伴X染色体显性遗传特点，所以最可能为伴X染色体显性遗传病。
【答案】C
3、下表为某校生物兴趣小组对四个家庭所作的单基因遗传病的调查结果，下列推断最恰当的是(　　)
家庭成员
甲
乙
丙
丁
父亲
患病
正常
患病
正常
母亲
正常
患病
患病
正常
儿子
患病
患病
患病
患病
女儿
患病
正常
患病
正常
A.甲家庭情况说明该病一定是显性遗传病
B．乙家庭情况说明该病一定是隐性遗传病
C．丙家庭情况说明该病一定是显性遗传病
D．丁家庭情况说明该病一定是隐性遗传病
【解析】根据口诀“有中生无为显性；无中生有为隐性”，可以判断丁家庭的遗传病一定是隐性遗传病，其他各项都很难作出判断。
【答案】D
4、关于多基因遗传病特点的叙述，错误的是(　　)
A．起源于遗传因素和环境因素
B．受多对基因控制
C．在同胞中发病率高
D．在群体中发病率高
【解析】多基因遗传病在群体中的发病率相对较高，在同胞中发病率相对较低。
【答案】C
5、（2012·泉州质检）父亲是色觉正常的多指（由常染色体显性基因控制）患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述错误的是( )
A.该孩子的色盲基因来自外祖母或外祖父
B.父亲的基因型是杂合子
C.这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/4
D.父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
【解析】假设色觉由B、b控制，多指由A、a控制，那么这对夫妇的基因型为：aaXBXb与AaXBY。他们所生孩子的色盲基因只来自母亲，而母亲的色盲基因可能来自该男孩的外祖父，也有可能来自该男孩的外祖母。这对夫妇再生一个男孩，手指正常的概率为1/2，患红绿色盲的概率是1/2，因此只患红绿色盲的概率是1/2×1/2=1/4。
【答案】D
6、下图是患甲病和乙病两种遗传病的系谱图，如果Ⅱ6不携带乙病基因，下列对这一系谱的分析，错误的是(　　)
A．甲乙两种病都由常染色体隐性基因控制
B．如Ⅲ7与Ⅲ9婚配，可能生出同时患有甲乙两病的孩子
C．如Ⅲ8与Ⅲ10婚配，可能生出患乙病的女孩
D．如Ⅲ8与Ⅲ10婚配，生出的子女只患一种病的概率是5/12
【解析】由题知Ⅱ3×Ⅱ4→Ⅲ8是患甲病，即正常双亲生出患病女，则甲病一定是常染色体隐性遗传病。由Ⅱ5×Ⅱ6→Ⅲ10，则知乙病是隐性遗传病，又知Ⅱ6不携带致病基因，则乙病是X染色体上隐性基因控制的遗传病。设甲病基因由A控制，乙病基因为B，根据图示，可知Ⅲ8为aa，Ⅲ10为XbY。由于Ⅲ9患甲病，则Ⅲ10父母均为Aa，Ⅲ10表现不患甲病，其为Aa的可能性为2/3与Ⅲ8婚配，后代为aa的概率为×＝；由于Ⅰ2患乙病，Ⅱ4一定为XBXb，Ⅲ8有概率为XBXb，与Ⅲ10XbY婚配子代患乙病的概率为×＝。根据上述结果，Ⅲ8与Ⅲ10婚配，子代只患一种病的概率为×(1－)＋(1－)×＝。
【答案】A
7、多基因遗传病是一类在人群中发病率较高的遗传病。以下疾病属于多基因遗传病的是(　　)
①哮喘病　②21三体综合征　③抗维生素D佝偻病　④青少年型糖尿病
A．①②　　　 B．①④　　　 C．②③　　　 D．③④
【解析】本题考查人类遗传病的类型，属于识记内容，比较基础。下表是常见遗传病分类：
人类遗传病的类型
实例
单基因遗传病(受一对等位基因控制的遗传病)
X染色体显性遗传
抗维生素D佝偻病
常染色体显性遗传
多指、并指、软骨发育不全
X染色体隐性遗传
红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良
常染色体隐性遗传
白化病、镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症
多基因遗传病(受两对以上等位基因控制)
原发性高血压、哮喘病、青少年型糖尿病
染色体异常遗传病(由染色体异常引起的)
21三体综合征、猫叫综合征(5号染色体部分缺失)、性腺发育不良
【答案】B
8、（2012·汕头调研）分析下列遗传系谱图，苯丙酮尿症、尿黑酸尿病、血友病的基因分别用p、a、h表示。一号和二号家庭均不携带对方家庭出现的遗传病基因。下列说法正确的是 ( )
A.Ⅱ3体内的致病基因就是尿黑酸尿病基因
B.Ⅰ3涉及上述三种性状的基因型是PpAaXHXh
C.Ⅱ3如怀孕生育一个男孩，健康的几率是3/4
D.若Ⅱ1和Ⅱ4结婚，则子女正常的几率是1/2
【解析】Ⅰ3涉及题述三种性状的基因型是PPAaXHXh；Ⅱ3如怀孕生育一个男孩，健康的几率是1-（1/2×1/2）=3/4。若Ⅱ1（ppAAXHXH）和Ⅱ4（PPA—XhY）结婚，则子女正常的几率是1。
【答案】C
9、在下面的家族系谱图中，1号的祖父不携带致病基因。若个体1与2婚配，其子女中携带者的概率是(　　)
A．1/4 B．1/8
C．1/9 D．1/16
【解析】从图中可知1号的祖父母没有病，但生下有病的儿子，说明该病是一种隐性遗传病，另外根据祖父不携带致病基因，判断出致病基因位于X染色体上，那 么1号个体的基因型为XAY，而2号个体母亲的基因型为XAXa，则2号个体的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，则1号与2号生下的子女中为携带者XAXa的概率是1/8。
【答案】B
10、一对色盲的夫妇，生育了一个XXY的色盲男孩，下列哪项不可能是致病来源(　　)
A．精子形成过程中，减数第一次分裂同源染色体未分离
B．精子形成过程中，减数第二次分裂相同染色体未分开
C．卵细胞形成过程中，减数第一次分裂同源染色体未分离
D．卵细胞形成过程中，减数第二次分裂相同染色体未分开
【解析】色盲为X染色体上的隐性遗传病，此男孩为色盲，且性染色体组成为XXY，说明其两个X染色体都携带色盲基因，而他母亲的基因型为XbXb，所以这男孩的两个X染色体有可能都来自他母亲，这是卵细胞形成过程中减数分裂异常造成的。精子形成过程中减数第一次分裂同源染色体未分离，产生XbY的异常精子，与Xb的卵细胞结合，产生XbXbY的色盲男孩。若精子形成过程中，减数第二次分裂相同染色体未分开，则会形成基因型为XXX或XYY的个体，而不是XXY个体，因此不可能是减数第二次分裂相同染色体未分开。
【答案】B
11、2009年11月，美国《时代》杂志报道，一个由美、英等多国科学家组成的国际研究团队宣布，他们已经绘出了猪(19对染色体)的基因组草图。对其评价不正确的是(　　)
A．有助于提升猪繁殖、猪肉营养等方面的研究
B．基因组草图的绘制完成意味着后基因组时代的到来
C．有助于器官移植等涉及人类健康技术的研发
D．猪的基因组研究需要测定19条染色体中的DNA分子
【解析】猪的基因组研究需要测定18＋X＋Y共20条染色体中的DNA分子。
【答案】D
12、下列关于人类遗传病的检测和预防的叙述，正确的是 ( )
A.患苯丙酮尿症的妇女与正常男性生育后代时适宜选择生女孩
B.羊水检测是产前诊断的唯一手段
C.产前诊断能有效地检测胎儿是否患有遗传病或先天性疾病
D.遗传咨询的第一步就是分析确定遗传病的传递方式
【解析】苯丙酮尿症是常染色体遗传病，与性别无关，A项错误；遗传咨询的第一步应体检并了解家庭病史，对是否患遗传病作出判断，D项错误；B超检查、基因诊断都可以作为产前诊断的手段，B项错误。
【答案】C
13、某课题小组在调查人类先天性肾炎的家系遗传状况时，发现某地区人群中双亲都患病的几百个家庭中女儿全部患病，儿子正常与患病的比例为1∶2。下列对此调查结果较准确的解释是(　　)
A．先天性肾炎是一种常染色体遗传病
B．先天性肾炎是一种隐性遗传病
C．被调查的母亲中杂合子占2/3
D．被调查的家庭数过少，难于下结论
【解析】由题意可知，双亲有病，生下的女儿都有病而儿子中有正常者，说明男女患病几率不同，进而可推知该病和性染色体有关。双亲有病而儿子中有正常者，说明该病为显性遗传。假设被调查的母亲中杂合子所占的比例为a，而正常儿子占全部男孩的1/3，据此可知：1/2×a＝1/3，解得a为2/3。
【答案】C
14、下图为某家庭的遗传系谱图，Ⅱ5为单基因遗传病患者，据图分析，下列叙述不合理的是(　　)
A．患病男孩的父亲不一定是该致病基因的携带者
B．若Ⅰ2携带致病基因，则Ⅰ1、Ⅰ2再生一个患病男孩的概率为1/8
C．Ⅱ5可能是白化病患者或色盲患者
D．Ⅱ3是携带者的概率为1/2
【答案】D
15、(2012·沈阳四校联考)人类遗传病中，抗维生素D佝偻病是由X染色体上的显性基因控制的。甲家庭中丈夫患抗维生素D佝偻病，妻子表现正常；乙家庭中，夫妻都表现正常，但妻子的弟弟患红绿色盲。从优生角度考虑，甲、乙家庭应分别选择生育 (　　)
A．男孩；男孩 B．女孩；女孩
C．男孩；女孩 D．女孩；男孩
【解析】甲家庭中如果生育女儿，丈夫会把显性致病基因传给女儿，因此适于生男孩。乙家庭中妻子的弟弟患红绿色盲，则妻子有可能是红绿色盲基因的携带者，如果生育男孩，有患病的可能性，因此最好生育女孩，不会患病。
【答案】C
二、非选择题
16、(2012·烟台调研)下图甲曲线表示三类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险；表乙是某一小组同学对一个乳光牙女性患者家庭成员的情况进行调查后的记录(空格中“√”代表乳光牙患者，“○”代表牙齿正常)。
祖父
祖母
外祖父
外祖母
父亲
母亲
姐姐
弟弟
女性患者
○
√
√
○
√
√
○
○
√
表乙
请分析回答下列问题：
(1)图甲中多基因遗传病的显著特点是________。
(2)图甲中，染色体异常遗传病的发病风险在出生后明显低于胎儿期，这是因为________________________________________________________________________。
克莱费尔特症患者的性染色体组成为XXY，父亲色觉正常(XBY)，母亲患红绿色盲(XbXb)，生了一个色觉正常的克莱费尔特症患者，原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请根据表乙统计的情况绘制遗传性乳光牙遗传系谱图(利用右边提供的图例绘制)。从遗传方式上看，该病属于________遗传病，致病基因位于________染色体上。
(4)同学们进一步查阅相关资料得知，遗传性乳光牙是由于正常基因中第45位决定谷氨酰胺的一对碱基发生了改变，引起该基因编码的蛋白质合成终止而导致的，已知谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG，终止密码子为UAA、UAG、UGA。那么，该基因突变发生的碱基对变化是________________，与正常基因控制合成的蛋白质相比，乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量________(增大/减小/不变)，进而使该蛋白质的功能丧失。
【解析】由图1信息可知，多基因遗传病的特点是成年人中发病个体数量明显增多，而染色体异常遗传病在出生后就大幅度下降，原因可能是在胚胎期就死亡了；XXY型的个体从染色体角度分析，多出的一条染色体可能来自父方，也可能来自母方，但本题中XB和Y只能来自父方。父母均患病，生有正常的女儿，可以判断出此病为常染色体显性遗传病。
【答案】(1)成年人发病风险显著增加
(2)大多数染色体异常遗传病是致死的，患病胎儿在出生前就死亡了　母亲减数分裂形成Xb型卵细胞；父亲减数第一次分裂时，X、Y染色体未正常分离，形成XBY型精子，二者结合形成XBXbY型的受精卵
(3)如右图　显性　常　(4)G—C突变成A—T　减小
17、如图是具有两种遗传病的家族系谱图，设甲病显性基因为A，隐性基因为a；乙病显性基因为B，隐性基因为b。若Ⅱ7为纯合体，据图回答下列问题：
(1)甲病是致病基因位于________染色体上的________性遗传病。乙病是致病基因位于________染色体上的________性遗传病。
(2)Ⅱ5的基因型可能是__________________，Ⅲ8的基因型是________。
(3)Ⅲ10是纯合体的概率为________。
(4)假设Ⅲ10与Ⅲ9结婚，生下正常男孩的概率是________。
【解析】题图中甲病特点是父母有病，但一女儿没病，所以为常染色体显性遗传病，乙病特点是父母无病，但生了一有病的女儿，则其为常染色体隐性遗传病，故Ⅰ1、Ⅰ2的基因型都是AaBb，Ⅱ5的基因型是aaBb或aaBB，Ⅱ3、Ⅱ4的基因型是aaBb、Aabb，则Ⅲ8的基因型为AaBb，Ⅲ9的基因型是aabb，Ⅱ6的基因型是1/3aaBB、2/3aaBb，Ⅱ7的基因型是aaBB，则Ⅲ10的基因型是2/3aaBB、1/3aaBb。Ⅲ9与Ⅲ10结婚，生下正常男孩的概率是(2/3＋1/3×1/2)×1/2＝5/12。
【答案】(1)常　显　常　隐　(2)aaBB或aaBb　AaBb　(3)2/3　(4)5/12
第6章 从杂交育种到基因工程
【高考新动向】
1、生物变异在育种上的应用
2、转基因食品的安全
【考纲全景透析】
一、杂交育种和诱变育种
杂交育种
诱变育种
原理
基因重组
基因突变
概念
将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法
利用物理因素或者化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法
过程
选择具有不同优良性状的亲本通过杂交获得F1，F1连续自交或杂交，从中筛选获得需要的类型21世纪教育网
利用射线和化合物等理化因素诱导正在分裂的细胞发生基因突变，并选取需要的类型
优点
可以把多个品种的优良性状集中在一起
(1)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。
(2)大幅度地改良某些性状。
缺点21世纪教育网
获得新品种的周期长
诱发产生的突变，有利的个体往往不多，需处理大量材料。
意义
根据需要培育理想类型
培育具有新性状的品种。
应用
改良作物品种，提高农作物单位面积产量，培育优良家畜、家禽
主要用于农作物育种和微生物培养
二、基因工程
1、概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。操作水平为DNA分子。又叫基因拼接技术或者DNA重组技术。
2、过程与工具：
提取某种基因 → 目的基因与运载体结合 → 将目的基因导入受体细胞 →目的基因的检测与鉴定
↓ ↓
限制酶 DNA连接酶
（只识别特定的核苷酸序列， （连接脱氧核糖和磷酸 运载体（质粒、噬菌体、动植物病毒）
并在特定的切点切割DNA分子 形成磷酸二脂键 特点：有标记基因，有多个限制酶切点
基因的“剪刀”，主要在微生 基因的“针线”） 能在受体细胞稳定保存、大量复制
物体内） 能友好的借居在宿主细胞中，不影响宿主细胞正常生命活动
3、比较DNA连接酶和DNA聚合酶
(1)DNA连接酶：在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。
(2)DNA聚合酶：可将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键。
(3)相同点：这两种酶是由蛋白质构成的，可以形成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
三、基因工程的应用
1、作物育种：利用基因工程，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。
2、药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
3、环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。
4、转基因生物和转基因食品的安全性
2001年5月，我国国务院公布了《农业转基因生物安全管理条例》，对农业转基因生物的研究和试验、生产和加工、经营和进出口等作了具体规定。
【热点难点全析】
一、几种育种方法的比较
1、育种发放比较
名称
原理
常用方法
优点
缺点
应用
杂交育种
基因重组
杂交→自交→筛选21世纪教育网
使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”21世纪教育网
⑴育种时间长[来源:21世纪教育网]
⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体21世纪教育网21世纪教育网
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
培育杂合子品种：一般是选取纯和双亲杂交，产生子一代
年年制种
诱变育种
基因突变
⑴物理：紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选
⑵化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选
提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状
盲目性大，有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料
高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种
染色体变异（染色体组成倍地减少）
⑴先将花药离体培养，培养出单倍体植株
⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子
明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加快育种进程
技术复杂
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种
染色体变异（染色体组成倍地增多）
用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
操作简单，能较快获得所需品种
技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物
三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
基因工程育种
基因重组
提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种
目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍
技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机
转基因“向日葵豆”；转基因抗虫棉
2、总结提醒
(1)在所有育种方法中，最简便、常规的育种方法是杂交育种，可以培育具有优良性状且能稳定遗传的新品种，防止后代发生性状分离，便于制种和推广。
(2)杂交育种不一定都需要连续自交，若选育显性优良纯种，则需要连续自交，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状即可。
(3)杂种优势是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离，如杂交玉米的制种。
【例】下图甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　)
A．①→②过程简便，但培育周期长
B．①和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同

【析】选B。①过程属于杂交育种，杂交育种原理是基因重组，发生在减数分裂的过程中，该种育种方法操作简便，但培育周期长。③→⑥过程是单倍体育种，⑦过程是多倍体育种，它们的原理相同都是染色体变异。
二、基因重组与基因工程的关系
基因重组
基因工程
原理
减数分裂时，非同源染色体上的非等位基因的自由组合或同源染色体上的等位基因的交叉互换
基因重组
重组方式
同一物种的不同基因
不同物种的不同基因
变异大小
小
大
意义
生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义
使人类有可能按照自己意愿，直接定向改变生物的遗传性状，培育出新品种
相同点
实现不同基因的重新组合，使生物产生变异
提示：(1)基因重组包括：四分体时期的交叉互换、减Ⅰ后期的基因自由组合及人工条件下的基因工程。
(2)受精作用过程中不存在基因重组。
【高考零距离】
1、（2012·海南高考）无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题：
(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的____________上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有______条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有______条染色体的合子。
(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_________分裂。
(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用___________的方法。
【解析】（1）利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22×2＝44条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半（442 ＝22），二倍体植株产生的雄配子含222 ＝11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。
（2）三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。
（3）利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。
【答案】（1）雌蕊(或柱头) 22 33 （2）减数
（3）组织培养
2、（2012·浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )
A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
【解析】提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA，然后扩增，可获得大量的基因B，A正确；从基因文库中获取目的基因，只要根据目的基因的相关信息和基因文库中的信息进行筛选对比即可，不需要用限制酶进行切割，B错误；目的基因与质粒的连接需要用DNA连接酶，而不是DNA聚合酶，C错误；目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入，而且应该用农杆菌进行感染，而不是大肠杆菌，D错误。
【答案】A
3、(2011·浙江高考)将ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()
A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
【解析】A项，ada为目的基因，大肠杆菌为受体细胞，将目的基因导入大肠杆菌时如果能成功表达说明每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒；B项，要让目的基因与质粒形成重组质粒，两者必须用同种限制性核酸内切酶切割，所以每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点；C项，质粒作为运载体的条件之一是有多种限制性核酸内切酶的识别位点，但每种限制性核酸内切酶只有一个识别位点，只能插入一个目的基因（ada）；D项，ada导入大肠杆菌成功的标志是表达腺苷酸脱氨酶，因此每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。
【答案】C
4、(2011·海南高考)回答有关基因工程的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生 末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生 （相同、不同）黏性末端的限制酶。
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为 。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成 ，常用抗原—抗体杂交技术。
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的 中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上。
【解析】（1）限制酶切割产生两种末端：黏性末端和平末端；若用DNA连接酶连接两个末端，两个末端必须是相同的。
（2）基因工程检测的方法：检测目的基因是否导入，使用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录，使用分子杂交技术；检测是否形成蛋白质，使用抗原—抗体杂交技术。
（3）基因工程的目的是获得稳定遗传的新品种，因此要把目的基因插入到染色体的DNA分子中。
【答案】（1）平 相同 （2）RNA聚合酶识别和结合的部位 Ca2+ 分子杂交技术 蛋白质
（3）T—DNA 染色体DNA
5、（2010·安徽高考）
I．（15分）如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色（纤维颜色）新性状，诱变I代获得低酚（棉酚含量）新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因（A、a）控制，棉酚含量由另一对基因（B、b）控制，两对基因独立遗传。
（1）两个新性状中，棕色是________性状，低酚是______性状。
（2）诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_______，白色、高酚的棉花植株基因型是_______。
（3）棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变I代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域，从________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变I代中选择另一个亲本，涉及一方案，尽快选育出抗虫高产（棕色、低酚）的纯合棉花新品种（用遗传图解和必要的文字表示）。
II．（9分）草莓生产上传统的繁殖方式易将所感染的病毒传播给后代，导致产量降低。品质变差。运用微型繁殖技术可以培育出无病毒幼苗。草莓微型繁殖的基本过程如下：
外植体愈伤组织芽、根植株
请回答：
（1）微型繁殖培育无病毒草莓苗时，一般选取_________作为外植体，其依据是_ ___。
（2）在过程①中，常用的MS培养基主要成分包括大量元素、微量元素和______，在配制好的培养基中，常常需要添加________，有利于外植体启动细胞分裂形成愈伤组织。接种后2~5d，若发现外植体边缘局部污染，原因可能是__________。
（3）在过程②中，愈伤组织在诱导生根的培养基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是_____________。
【解析】本题考查有关遗传、变异、育种及细胞工程相关知识。Ⅰ亲代棕色、高酚自交后代是棕色、高酚，白色、高酚因此棕色是显性，亲代白色、高酚自交后代是白色、低酚，白色、高酚因此低酚是隐性。诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是AaBB，白色高酚的棉花植株基因型是aaBb，纯合体后代不发生性状分离，因此应从不发生性状分离（或全为棕色棉或没有出现白色棉）的区域中选择出纯合棕色、高酚植株。育种时间短应选择单倍体育种方案。Ⅱ培育无病毒植株苗，应选择不含病毒部分培养，而植物体新生部位不含病毒，植物组织培养培养基成分应包含大量元素、微量元素、有机物，另外常常需要添加植物激素诱导植物细胞分裂、分化，外植体边缘局部污染，说明消毒不彻底，不同植物激素的比例影响植物细胞发育方向，生长素用量比细胞分裂素用量，比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成，比值高低，有利于芽的分化、抑制根的形成。
【答案】Ⅰ⑴显性 隐性 表现型为棕色、低酚
⑵AaBB aaBb
⑶不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉
Ⅱ⑴茎尖、根尖 不含病毒 ⑵ 有机物 植物激素 外植体消毒不彻底
⑶培养基中生长素类物质和细胞分裂素类物质用量的比值偏低
6、（2010·四川高考）回答下列ⅠⅡ两个小题
Ⅰ.为提高小麦的抗旱性，有人将大麦的抗旱基因（HVA）导入小麦，筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性T。植株（假定HVA基因都能正常表达）。
（1）某T。植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交，在所得种子种，种皮含HVA基因的种子所占比例为_________，胚含HVA基因的种子所占比例为_____________.。
（2）某些T。植株体细胞含两个HVA基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型（黑点表示HVA基因的整合位点）。
将T。植株与非转基因小麦杂交：若子代高抗旱性植株所占比例为50%，则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为100%，则两个HVA基因的整合位点属于图_______类型。
让图C所示类型的T。植株自交，子代中高抗旱性植株所占比例为____________。
【解析】本题考遗传相关知识，考查学生的综合应用能力
第1小题：T植株含一个HVA基因，可以考虑为Aa，A代表HAV基因，自交，种皮是其体细胞，基因型全为Aa，胚为F1幼体，含A基因的比例为3/4。
第2小题：A图考虑为AA，而非转基因小麦考虑为aa，则A图杂交后代抗旱比例为100%,B图可考虑为Aa（因两个HAV基因都在一条染色体上），则B图杂交后代抗旱比例为50%,C图可考虑为AaBb（A，B任一都抗旱），此时非转基因小麦考虑为aabb，则C图杂交后代抗旱比例为15/16（仅aabb不抗旱）。
【答案】I：（1）100% 75%
（2） B A 15/16
7、（2010·江苏高考）育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植蛛，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是
A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C.观察细胞有丝分裂中期染色体形卷可判断基因突变发生的位置
D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
【解析】本题以突变实例为载体考查基因突变的特点、鉴别应用等。因不知该突变体的基因型，故不能判断其变异为隐性还是显性突变引起，A项错误。若一杆双穗为隐性突变，则该植株为隐性纯合体，则自交后权威一杆双穗；若为显性突变，则该个体为杂合体，其自交后代一杆双穗纯合体比例为1/4，B项正确。基因突变为分子水平变异，在显微镜下观察不到，C项错误，花药离体培养后形成的植株中无同源染色体，不可育，D项错误。
【答案】B
8、（2010·江苏高考）为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是
A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体
B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体
C.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体
D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体
【解析】本题考查多倍体育种方法操作，抑制第一次卵裂导致染色体加倍，培育而成的个体为四倍体，A项错误，用射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后形成的新个体为单倍体，B项错误。C项利用移植方法获得的个体为二倍体，C项错误。极体中含有一个染色体组，受精卵含有两个染色体组，含有极体的受精卵中含有三个染色体组，发育而成的个体为三倍体，D项正确。
【答案】D
【考点提升训练】
1、各种育种方法或技术都有其优劣之处，下列相关叙述不正确的是 (　　)
A．传统的育种方法周期长，可选择的范围有限
B．通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性
C．杂交育种难以克服远缘杂交不亲和的障碍，过程繁杂缓慢，效率低
D．基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种
【解析】杂交育种的缺点：育种周期长，可选择的范围有限；诱变育种的原理是基因突变，突变是不定向的，避免不了盲目性；杂交育种必须选择同种生物进行杂交，不能克服远缘杂交不亲和的障碍。基因工程可在不同物种之间进行基因转移，定向地改造生物的某些性状。
【答案】B
2、下列关于育种的说法中正确的是(　　)
A．基因突变可发生在任何生物DNA复制过程中，此现象可用于诱变育种
B．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型
C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，可通过植物组织培养方法获得
D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育来的个体是三倍体
【解析】任何生物DNA复制时出现基因中的碱基对的增添、缺失或替换，都属于基因突变；杂交育种不能产生新的基因；三倍体植物可以由四倍体与二倍体植株杂交形成的受精卵发育而来，也可通过植物组织培养方法获得；由花粉发育来的植株是单倍体。
【答案】A
3、粮食问题是当今举世瞩目的迫切问题之一。改善农作物的遗传性状、提高粮食产量是科学工作者不断努力的目标，下图是遗传育种的一些途径。有关分析不正确的是 (　　)
A．若要在较短时间内获得图示新品种，可选图中E→F→G的育种方法
B．H→I、J→K都必须用到与G过程相同的技术操作
C．C→D和H→I过程都可以克服远缘杂交不亲和的障碍
D．图中的遗传育种途径，A→B所表示的方法具有典型的不定向性
【解析】图中A→B为诱变育种，C→D为基因工程育种，E→F→G为单倍体育种，H→I为细胞工程育种，J→K为多倍体育种。要尽快获得新品种，应该采用单倍体育种法，G过程是用秋水仙素诱导染色体数目加倍，H→I过程是植物体细胞杂交，不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍。诱变育种、杂交育种都具有不定向性。
【答案】B
4、（2012·龙岩模拟）用纯种的高秆（D）抗锈病（T）小麦与矮秆（d)易染锈病（t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：
高秆抗锈病×矮秆易染锈病F1雄配子幼苗选出符合生产要求品种
下列有关此育种方法的叙述中，正确的是 ( )
A.过程①的作用原理为染色体变异
B.过程③必须经过受精作用
C.过程④必须使用生长素处理幼苗
D.此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4
【解析】过程①表示杂交，其原理为基因重组，因此A项错误。过程③常用的方法为花药离体培养，所以B项错误。过程④必须使用秋水仙素处理幼苗，因而C项错误。
【答案】D
5、下图中，甲、乙表示水稻的两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　)
A．①→②操作简便 ，但培育周期长
B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．⑤与⑧过程的育种原理不相同
【解析】①→②过程是杂交育种，要获得AAbb品种，育种年限长，因为要连续自交纯化时间长。②过程发生了基因重组，发生在减数分裂过程中，⑦过程发生了染色体变异，是由分裂期纺锤体形成受到抑制引起的。③过程常用的方法是花药离体培养。根据图解可知⑤过程发生了基因突变，⑧过程育种原理是基因重组，因为导入了外源基因C。
【答案】B
6、（2012·洪都中学月考）基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
根据图示判断下列操作正确的是 ( )
A.质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B.质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
【解析】如果用限制酶Ⅱ切割质粒，会将GeneⅠ和GeneⅡ都作切割，两个标记基因全部被切开；如果目的基因只用限制酶Ⅰ切割，它只有一个切口，不能切下目的基因。因此正确答案为A。
【答案】A
7、现代生物技术利用突变和基因重组的原理，来改变生物的遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙述错误的是(　　)
A．转基因技术导致基因重组，可产生不定向的变异
B．体细胞杂交技术克服了远缘杂交的不亲和性，可培育新品种
C．人工诱变没有改变突变的本质，但可使生物发生定向变异
D．现代生物技术和人工选择的综合利用，使生物性状更符合人类需求
【解析】本题考查多种育种方法，属中档题。A正确，Ⅲ过程获得的是单倍体，所以通常采用花药离体培养法。B正确，Ⅳ过程获得的是多倍体，常用的方法是用秋水仙素处理。C错误，由通过Ⅲ、Ⅴ获得到⑤的方法属于单倍体育种，优点是大大缩短了育种时间。D错误，由①和②经Ⅰ、Ⅱ获得⑤的过程属于杂交育种，此方法具有育种周期长、过程繁琐等缺点。
【答案】AB
8、人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞的获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是(　　)
A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C
B．②要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等
D．④过程中用的原料不含有A、U、G、C
【解析】①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因与质粒DNA重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；③如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C。
【答案】B
9、对图中a、b、c、d代表的结构和物质描述正确的是(　　)
A．a为质粒RNA B．b为限制性内切酶
C．c为RNA聚合酶 D．d为外源基因
【解析】a为质粒DNA，b为限制性内切酶把质粒切开，c为DNA连接酶把外源基因和质粒连接到一起。
【答案】D
10、下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是(　　)
供　体
剪　刀
针　线
运载体
受　体
A
质粒
限制性内切酶
DNA连接酶
提供目的基因的生物
大肠杆菌等
B
提供目的基因的生物
DNA连接酶
限制性内切酶
质粒
大肠杆菌等
C
提供目的基因的生物
限制性内切酶
DNA连接酶
质粒
大肠杆菌等
D
大肠杆菌等连接酶
DNA连接酶
限制性内切酶
提供目的基因的生物
质粒
【解析】供体是提供目的基因的生物，受体是接受目的基因的生物，剪刀是限制酶，针线是连接酶，常用的运载体是质粒。
【答案】C
11、下列过程不需要对母本进行去雄处理的是(　　)
①用杂合抗病小麦连续自交得到纯合抗病植株　②对抗病小麦植株的测交　③用四倍体西瓜和二倍体西瓜杂交得到三倍体无子西瓜种子　④对三倍体无子西瓜授以二倍体西瓜花粉，结出无子西瓜
A．①②③ B．②③④
C．①④ D．②④
【解析】对母本去雄，也就意味着母本只能提供卵细胞，小麦自交时，要相互受粉，不用去雄；三倍体无子西瓜授以二倍体的花粉，花粉的作用是刺激子房产生一定量的生长素，所以也不用去雄。
【答案】C
12、下列有关生物变异与育种的叙述，正确的是(　　)
A．人工诱变育种改变基因结构，能够明显缩短育种年限
B．用单倍体育种法改良缺乏某种抗病性的水稻品种
C．三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成
D．染色体结构变异，大多数对生物体不利，但在育种上仍有一定的价值
【解析】A项错误，诱变育种是诱导基因突变，改变了基因的结构。但有利变异少，须大量处理材料，不能缩短育种年限。B项错误，单倍体育种不能产生新的基因，故不能改良缺乏某种抗病性的水稻品种。C项错误，三倍体西瓜不能形成正常的配子是因为减数分裂时发生联会紊乱。D项正确，染色体结构变异大多对生物体是有害的，甚至是致死的。但也有少量会出现优良性状。
【答案】D
13、已知西瓜的染色体数目2n＝22，根据下图所示的西瓜育种流程，判断有关叙述错误的是 (　　)
A．图中试剂①③分别是秋水仙素和生长素(或生长素类似物)
B．培育无子西瓜A的育种方法所依据的原理是基因重组
C．④过程中形成单倍体植株所采用的方法是花药离体培养
D．选用品种乙的花粉刺激三倍体植株的目的是促使子房产生生长素
【解析】培育无子西瓜A的育种方法所依据的原理是染色体变异
【答案】B
14、随着我国航天技术的发展，引起了太空诱变育种的热潮。太空育种一般要经过诱变—自交—杂交才能获得具有优良性状的品种。下列叙述错误的是(　　)
A．纯种品种经诱变，后代可能会发生性状分离
B．自交的目的是获得单株具有优良性状的植株
C．杂交的目的是获得具有多种优良性状的品种
D．与转基因食品一样，太空食品也存在安全性问题
【解析】太空环境中存在高能离子辐射等，会引起基因突变，所以即使是纯种，经诱变后后代也可能发生性状分离。太空育种只是作物本身遗传物质发生改变，与自然界植物的自然变异一样，没有外源基因的导入，不存在安全性问题。
【答案】D
15、基因工程是将目的基因通过一定过程，转入到受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为支持基因工程技术的理论有(　　)
①遗传密码的通用性　②不同基因可独立表达　③不同基因表达互相影响　④DNA作为遗传物质能够严格地自我复制
A．①②④ B．②③④ C．①③ D．①④
【解析】转基因之所以在不同种生物间可以进行，是因为遗传密码的通用性，不同基因表达的独立性，DNA自我复制的严格性。
【答案】A
二、非选择题
16、基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答：
(1)图中A是__________，最常用的是________；在基因工程中，需要在___________酶的作用下才能完成剪接过程。
(2)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平上分析，进行基因工程的主要理论依据是________________________________________________________________________，也说明了生物共用一套______________。
(3)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________。
(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明________。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
【解析】(1)基因工程中需要的酶有：限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)从分子水平分析；DNA结构都是双链结构，碱基都是按照相同的互补配对原则进行配对。外源基因能够在不同生物体细胞内表达，基因表达的过程中共用一套遗传密码子进行翻译。(3)基因工程育种的原理为基因重组。(4)植株具备了抗病性说明已经产生了相应的蛋白质，从而获得新性状，即基因已经表达。叶绿体中的DNA遗传不遵循孟德尔定律，无法确定是否将目的基因传递给配子。
【答案】(1)运载体　质粒　限制性核酸内切酶和DNA连接　(2)不同生物的DNA结构基本形式相同　密码子　(3)基因重组　(4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达　不一定
17、(2012·安徽百校联考)下图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答下列问题：

(1)B常用的方法是________，用到秋水仙素的过程有________(用图中字母表示)。
(2)打破物种界限的育种方法是________(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是________。
(3)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，其最简单的育种方法是________；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是________________(用图中的字母表示)。
【解析】图中A过程代表杂交、D过程代表自交、B过程代表花药离体培养、C和F过程代表用秋水仙素使染色体加倍、E过程代表基因工程。其中基因工程可以在任何生物之间进行，该技术的原理为基因重组。如果选育的性状都是隐性性状，最简单的方法是杂交育种，因为隐性性状表现出来即为纯合，可稳定遗传，即A→D过程；如选育的性状都是显性性状，用杂交育种年限比较长，可明显缩短育种年限的育种方法是单倍体育种，即A→B→C过程。
【答案】(1)花药离体培养　C、F　(2)E　基因重组
(3)AD　ABC
第7章 现代生物进化理论
【高考新动向】
1、现代生物进化理论的主要内容
2、生物进化与生物多样性的形成
【考纲全景透析】
一、现代生物进化理论的主要内容
1、达尔文的自然选择学说
（1）选择的基础：过度繁殖
（2）生物进化的动力和选择的手段：生存斗争
（3）生物进化的内因：遗传变异
（4）自然选择的结果：适者生存
2、现代生物进化理论
（1）种群是生物进化的基本单位
种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体
基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因
基因频率：一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率21世纪教育网
（2）可遗传的变异：基因突变、染色体变异（突变）和基因重组为生物进化提供了原材料
（3）自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的经过自然选择→不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累→种群的基因频率发生定向改变→生物朝一定方向缓慢进化。
（4）隔离与物种的形成
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，简称种
隔离：不同种群的个体，在自然条件下，基因不能自由交流的现象叫做隔离，包括两种类型：地理隔离和生殖隔离
作用：隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
二、共同进化与生物多样性的形成
1、共同进化
（1）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
（2）原因：生物与生物之间相互选择、生物与环境之间相互影响
2、生物多样性的形成
（1）层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
（2）形成原因：生物进化
（3）研究生物进化历程的主要依据：化石
3、知识点拨
(1)任何物种都不是单独进化的，生物和无机环境之间是相互影响和共同进化的。
(2)基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反之物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
【热点难点全析】
一、现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较
现代生物进化理论
达尔文自然选择学说
基本观点
(1)种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；
(2)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节；
(3)突变和基因重组产生生物进化的原材料；
(4)自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；
(5)隔离是新物种形成的必要条件
(1)遗传变异是自然选择的内因；
(2)过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争；
(3)变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向；
(4)生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力；
(5)适应是自然选择的结果；
(6)自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程
不同点21世纪教育网
从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位
没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化
共同点
都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性
二、对现代生物进化理论的解释——物种形成
1、方式：渐变式和爆发式，爆发式在很短时间内即可形成新物种，如多倍体的形成。
2、三个环节：
（1）突变和基因重组产生进化的原材料。
（2）自然选择决定进化的方向。
（3）隔离导致物种形成。
3、物种形成和生物进化
物种形成
生物进化
标志
生殖隔离出现
基因频率改变
变化后生物和原来生物的关系
新物种形成，生殖隔离，质变，属于不同的物种
生物进化，基因频率改变，量变，仍属于一个物种
联系
（1）生物进化的实质是基因频率的改变，这种变化可大可小，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
（2）新物种一旦形成，则说明生物肯定进化了
4、种群与物种的关系
(1)一个物种可以包括许多种群，如同一种鲫鱼可以生活在不同的池塘、湖泊等，形成一个个被陆地隔离的种群。
(2)同一物种的许多种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能形成不同的亚种，进而形成许多个新物种。
(3)二者关系如图所示：

【高考零距离】
1、（2012·上海高考）蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55％，无条纹个体占15％，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是( )
A．30％，2l％ B．30％，42％
C．70％，2l％ D．70％，42％
【解析】亲本中AA占55%，aa占15%，所以Aa占30%，自由交配，用哈温定律算，得到A基因频率70%，a基因频率30%，F1中Aa的基因型频率为42%，选D。
【答案】D
2、（2012·江苏高考）下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 生物的种间竞争是一种选择过程
B. 化石是研究生物进化的重要依据
C. 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向
D. 突变的可遗传性阻碍生物进化
【解析】生物竞争也是一种环境因素，A正确；化石是过去生物的遗体、遗迹和遗物，可通过对比了解生物进化情况，B正确；生物也可引起环境的变化，C正确；突变是生物进化的原材料，D错
【答案】D
3、（2012·海南高考）关于现代生物进化理论的叙述，错误的是( )
A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要
B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同21世纪教育网
C.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变
D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落
【解析】基因突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料，A项正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型相同，对环境的适应性相同，也可能表现型不同，对环境的适应性也不同，B项正确；环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变；如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，使基因频率不变，C项正确；种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D项错误。
【答案】D
4、(2011·海南高考)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是 （）
A．乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然
B．在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素
C．甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然
D．甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变
【解析】A项,甲、乙为捕食关系，甲的食物来源不一定惟一，因此不一定会导致甲的灭绝，同理乙也不会灭绝;B项,生物的进化是同步的，甲对乙进行选择，乙同样对甲进行选择；C项,基因突变是随机的，频率很低，甲对乙的突变没有影响;D项,生物的进化是随时在进行着的，基因频率是在不断变化的。
【答案】B
5、（2011·江苏高考）根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()
A.自然选择决定了生物变异和进化的方向
B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
【解析】A项，自然选择决定了生物进化的方向；B项，生物进化的实质是种群基因频率的改变；C项，种群中基因频率的改变在世代间具有连续性，导致生物不断进化；D项，种群中基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大。21世纪教育网
【答案】C
6、（2010·山东高考）下列符合现代生物理论的叙述是
A、物种的形成可以不经过隔离
B、生物进化过程的实质在于有利变异的保存
C、基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向
D、自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
【解析】新物种的形成必须要经过隔离，隔离是物种形成的必要条件，因此A错误；生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变，因此B错误；生物进化的方向是由自然选择决定而不是基因突变产生的有力变异所决定。因此C错误；自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率，因此D正确。
【答案】D
7、（2010·江苏高考）根据现代生物进化理论．下列观点中正确的是
A.人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B.生物进化的方向与基因突变的方向一致
C.冬季来临时檀物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机去将基因传递给后代
【解析】本题考查学生对现代综合进化论的理解。人工培育的新物种具有可在自然环境中生存，A项错误。生物进化的方向取决于自然选择的方向，与变异方向无关，B项错误。冬季来临植物叶中可溶性糖含量增高，是因为是因相关酶因温度降低活性降低而使可溶性糖不能转化成其他物质导致，而非为防冻害而产生的变异，C项错误。受农药处理后种群的抗药性强的个体存活下来，与不抗药的个体相比，有更多机会通过繁殖将基因传递给后代。D项正确。
【答案】D
8、（2010·海南高考）下列符合现代生物进化理论的叙述是
A．物种是神创的 B．物种是不变的
C．种群是生物进化的基本单位　 D．用进废退是生物进化的原因
【答案】C
【考点提升训练】
一、选择题
1、（2012·淄博质检）下列对现代生物进化理论的理解，正确的是 ( )
A.环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料
B.自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向
C.地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离21世纪教育网
D.共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和变化
【解析】本题考查现代生物进化理论的内容，变异的方向与环境没有因果关系，但环境能诱发突变，因而能提高变异的频率，并对变异起选择作用。地理隔离不一定导致生殖隔离。共同进化还包括生物与无机环境之间的不断发展和进化。
【答案】B
2、现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的。现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在 (　　)
①突变和基因重组产生进化的原材料　②种群是进化的单位　③自然选择是通过生存斗争实现的　④自然选择决定生物进化的方向　⑤生物进化的实质是基因频率的改变　⑥隔离导致物种形成　⑦适者生存，不适者被淘汰
A．②④⑤⑥⑦ B．②③④⑥
C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦
【解析】③④是现代生物进化理论对自然选择学说内容的继承。⑦是自然选择学说的观点。
【答案】C
3、（2012·海口模拟）某海岛上生活着一种昆虫，经调查其翅的长度和个体数量的关系如图中的曲线所示（纵坐标为个体数目，横坐标为翅的长度）。后来该小岛经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表调查情况的曲线是下图中的 （ )
【解析】当外界的环境发生变化时，适者生存，不适者被淘汰。 因为该小岛经常刮大风，所以能生活在空中的昆虫的翅非常发达，能生活在地面的昆虫的翅很不发达。 因此，介于两者之间的昆虫被淘汰了。
【答案】D
4、达尔文在加拉帕戈斯群岛上发现几种地雀，用现代进化理论解释错误的是(　　)
A．经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，导致原始地雀物种形成现在的几种地雀物种
B．地理隔离一旦形成，原来同属一个物种的地雀很快就进化形成了不同物种的地雀
C．这些地雀原属同一雀种，从南美迁来后，逐渐分布在不同岛屿，出现不同的基因突变和基因重组
D．在不同环境中，自然选择对不同种群的基因频率的改变所起的作用有所差别，最终导致这些种群的基因库变得很不相同，并逐步出现生殖隔离
【解析】这是一道有关生物进化的试题。应该掌握达尔文进化理论和现代生物进化理论的相同点和不同点；理解物种的形成过程；理解进化与生物多样性的形成关系，地理隔离不一定能形成新物种。
【答案】B
5、抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感病毒已对旧的疫苗产生了高度的抗性，对于这种抗性最好的解释是(　　)
A．病毒因疫苗刺激而产生突变
B．病毒某些结构的用进废退21世纪教育网
C．由于生殖隔离造成21世纪教育网
D．由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖
【解析】抗性的形成是变异的结果，药物对病毒进行了选择，从而使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖；并不是病毒因疫苗刺激而产生变异，变异在前，疫苗选择在后。
【答案】D
6、一个全部由基因型为Aa的豌豆植株组成的种群经过连续n次自交，获得的子代中，Aa的频率为(1/2)n，AA、aa的频率均为1/2[1－(1/2)n]。根据现代生物进化理论，可以肯定该种群在这些年中：(　　)
①发生了隔离　②发生了基因频率的变化　③发生了自然选择　④发生了基因型频率的改变　⑤没有发生生物进化
A．①②③ B．②③④
C．④⑤ D．②④⑤
【解析】连续自交n次，基因型频率发生改变，基因频率没有改变，故没有发生进化。
【答案】C
7、（2012·安庆调研）研究人员调查了某地区同种生物的两个种群的基因频率。甲种群AA个体为24%,aa个体为4%。乙种群Aa个体为48%，aa个体为16%。下列有关叙述正确的是( )
A.甲种群生物所处的环境变化剧烈
B.乙种群生物基因突变率很高
C.乙种群生物所处的环境变化剧烈
D.甲、乙两种群生物无突变，环境基本相同
【解析】甲种群的基因频率：A的频率=24%+（1-24%-4%）×1/2=0.6，a的频率=1-0.6=0.4；乙种群的基因频率：A的频率=48%×1/2+（1-48%-16%）=0.6，a的频率=1-0.6=0.4。故甲、乙两种群基因频率相同。
【答案】D
8、由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟的种类和数量随时间变化的情况如图所示，下列有关叙述中，错误的是(　　)
A．两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离
B．甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大
C．两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大
D．两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同
【解析】种群的基因库指同种生物构成的同一种群的全部个体的全部基因，甲岛和乙岛都有不同的鸟类。
【答案】C21世纪教育网
9、(2012·合肥质检)1980年在安徽宣城建立了世界上第一个扬子鳄自然保护区，并于当年人工繁育出第一批幼鳄，成为人工饲养条件下繁殖成功的先例。扬子鳄由80年代初的几百条增加到一万多条，该保护区扬子鳄数量上升一定会导致 (　　)
A．种群基因库增大
B．基因突变频率提高
C．种群基因频率定向改变
D．基因产生定向突变
【解析】一个种群全部个体所携带的全部基因的总和就是一个基因库。扬子鳄种群在繁殖过程中，种群内个体在增多，致使基因库增大；随机交配的种群内，如不发生进化，基因频率一般是不变的；基因突变是不定向的，并且其频率不会随种群个体数量的变化而变化。
【答案】A
10、(2012·福州模拟)下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )
A.a表示基因突变，是生物进化的原材料
B.b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
C.c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D.d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
【解析】a表示突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，A项错误。d表示地理隔离，但新物种的形成不一定必须经过地理隔离，B项错误。c是新物种的形成，新物种的形成是生物与环境共同进化的结果，C项正确。
【答案】C
11、下列哪项对种群的基因频率没有影响(　　)
A．随机交配　　　　　　　 B．自然选择
C．基因突变 D．染色体变异
【解析】随机交配对基因频率没有影响，影响基因频率的因素是基因突变、基因重组、染色体变异和自然选择。
【答案】A
12、如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列
说法错误的是 ( )
A.Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境
B.P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C.该种群中杂合子的比例会越来越高，逐渐取代纯合子
D.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
【解析】从图中可以看出A的基因频率越来越高，表明A控制的性状更加适应环境，这样一来，基因型为AA的个体会越来越多，而aa和Aa的个体都会越来越少，C项错误。
【答案】C
13、下列有关地理隔离的叙述错误的是(　　)
A．造成地理隔离的障碍，对于陆生生物往往是水域、山脉、沙漠等，对于水生生物一般是陆地
B．地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用
C．地理隔离对人类没有影响
D．物种大多是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的[来源:21世纪教育网]
【解析】地理隔离在人类中也有广泛影响，从理论上说，每个人都可以把地球上所有合适年龄的异性作为自己的选择对象，但实际上是做不到的，地理的因素是阻碍人类基因交流的天然屏障。当然对人类来说与别的动物不同，政治的、社会的隔离因素的影响，有时更为重要。
【答案】C
14、已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性，在一个有30000人的人群中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯合子有12000人。那么在这一个人群中a和A基因频率分别为(　　)
A．0.64和0.36 B．0.36和0.64
C．0.50和0.50 D．0.82和0.18
【解析】A的基因频率为[12000×2＋(26400－12000)]/(30000×2)＝0.64，则a的基因频率是1－0.64＝0.36。
【答案】A
15、某生物的基因型为Aa，让其连续自交三代，其后代中a基因的基因频率是(　　)
A．12.5% B．50%
C．25% D．无法估计
【解析】杂合子生物连续自交n代后，在后代中杂合子基因型所占的比率是()n，所以经过自交三代后，后代中Aa基因型占()，而且纯合子AA和aa基因型的比率相等，各占()因此可以通过基因型频率求基因频率。
【答案】B
二、非选择题21世纪教育网
16、下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的__________多样性。
(2)在种群中出现了基因型为A′A的甲虫，A′基因最可能的来源是__________。该来源为生物进化__________。A′A个体的出现将会使种群基因库中的________发生改变。
(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行__________。由此可知，种群1和种群2之间不存在__________。
(4)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群__________，该环境对甲虫的生存起到了__________作用。
【解析】(1)生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，不同体色的甲虫体现了生物多样性中的遗传多样性。(2)A′基因最可能的来源是基因突变，该来源为生物进化提供原材料。A′A个体的出现将会使种群1基因库中的基因频率发生改变。(3)图中箭头表示通过迁移，两个种群的基因库之间有机会进行基因交流，从而也说明种群1和种群2之间不存在地理(生殖)隔离。(4)两个种群中种群1中基因型为AA的黑色个体明显较多，说明该种群所处的环境工业污染较为严重，这样的环境对甲虫起了选择的作用。
【答案】(1)遗传　(2)基因突变　提供原材料　基因频率　(3)基因交流　地理(生殖)隔离　(4)1　选择
17、(2012·中山模拟)《美国医学会杂志》周刊刊登一份政府调查报告说，被称为“超级病菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)在美国国内正呈蔓延趋势，每年预计有超过9万人严重感染这一病菌。请回答下列有关“超级细菌”的问题：
(1)从细胞结构来看，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)属于________生物，其可遗传变异的来源是________。
(2)抗生素在“超级细菌”进化过程中起到了________作用，使细菌的________发生定向改变。
(3)请设计一个实验，证明“抗生素诱导金黄色葡萄球菌产生了适应性的变异”的观点是错误的。
材料和器具：青霉素、培养皿以及对青霉素敏感的普通金黄色葡萄球菌。将实验完善：
①实验步骤：
步骤1：取培养皿A若干个(A1、A2、A3……)，加入普通细菌培养基；取培养皿B若干(B1、B2、B3……)加入________的细菌培养基。
步骤2：将适量细菌培养液涂在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基表面会出现一些细菌菌落。
步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成一枚“印章”，在A1上轻盖一下，再在B1上轻盖一下，这样A1中的细菌就按一定的位置正确地“复制”到B1之中，将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。
步骤4：根据B1中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4。
②预期结果：在B2、B3中保留下来的菌落越来越多，直到最后，所有复制到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的抗药性。
③本实验的原理：___________________________________________________________
________________________，说明细菌抗药性变异的产生与抗生素无关。
【解析】(1)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是细菌，属于原核生物，不含染色体，其变异方式只有基因突变这一种。(2)抗生素属于环境选择因素，具有定向性，其实质是改变种群的基因频率。(3)设置一组含有青霉素的对照组，实验证明先变异，后选择。
【答案】(1)原核　基因突变　(2)选择　基因频率
(3)①含有青霉素　③A组细菌从未接触抗生素，而细菌的抗药性不断增强
必修2
第1章 遗传因子的发现
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
一、选择题
1、(2012·济南一模)一对表现正常的夫妇，生了一个患白化病的女儿，问这对夫妇再生一个孩子是正常男孩的概率是多少，控制白化病的基因遵循什么遗传规律 (　　)21世纪教育网
A．1/4，分离规律 B．3/8，分离规律
C．1/4，自由组合规律 D．3/8，自由组合规律
【解析】白化病为单基因遗传病，其遗传遵循基因的分离定律。由题知，该夫妇均为隐性致病基因的携带者，后代正常概率为3/4，其中男∶女＝1∶1，故生一正常男孩的概率为3/8。
【答案】B
2、两只杂合黑豚鼠交配，后代出现白豚鼠的原因最可能是什么？若杂合黑豚鼠一胎生出4只豚鼠，则出现3黑1白的概率为(　　)
A．减数分裂时基因重组；100%
B．减数分裂时等位基因分离，非等位基因自由组合；27/256
C．受精作用时基因重组；3：1[来源:21世纪教育网]
D．基因突变；3：1
【解析】由于在减数分裂过程中等位基因分离，非等位基因自由组合，所以杂合黑豚鼠的杂交后代能出现白豚鼠。则此杂合豚鼠基因型为Aa，后代出现3黑1白的概率为3/4×3/4×3/4×1/4＝27/256。
【答案】B
3、（2012·济宁模拟）燕麦颖色受两对基因控制。现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖=12∶3∶1。已知黑颖（B）和黄颖（Y）为显性，只要B存在，植株就表现为黑颖。以下叙述错误的是( )
A.F2中黄颖占非黑颖总数的比例是3/4
B.F2中黄颖的基因型有2种
C.若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种的比例是1/4
D.若将黑颖与黄颖杂交，亲本的基因型为Bbyy×bbYy时，后代中的白颖比例最大
【解析】据题干条件可知，B_Y_、B_yy表现黑颖，bbY_表现黄颖，bbyy表现白颖。故F2中黄颖的基因型有2种，B项正确；黄颖占非黑颖总数的比例是3/4，A项正确；F1中BbYy进行花药离体培养只能得到单倍体，纯种的比例为0，C项错误。
【答案】C
4、“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种方法，下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)
A．生物的性状是遗传因子决定的
B．由F2出现了“3：1”推测，生物体产生配子时成对遗传因子彼此分离
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状，比例接近1：1
D．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因个体比接近1：2：1
【解析】假说是通过实验、观察，提出假说并解释，“演绎”是对其解释的验证，其过程就是测交。
【答案】C
5、（2012·惠州调研）软骨发育不全是由显性基因A控制的遗传病，白化病是由隐性基因b控制的遗传病，一对软骨发育不全（其他性状正常）的夫妇，婚后所生第一个孩子患白化病且软骨发育不全，第二个孩子性状全部正常。假设控制这两种病的基因符合基因的自由组合定律，请预测他们再生一个孩子同时患两病的概率是 ( )
A.1/16 B.1/8 C.3/16 D.3/8
【解析】软骨发育不全的夫妇生了一个正常的孩子，可推知双亲的基因型都为Aa。肤色表现正常的夫妇生了一个患白化病的孩子，可推知父母的基因型都为Bb。由此可推知，双亲的基因型都为AaBb。他们再生一个孩子同时患两病的概率是3/4×1/4=3/16。
【答案】C
6、某种哺乳动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性，黑色(C)对白色(c)为显性(这两对基因分别位于不同对的同源染色体上)。基因型为BbCc的个体与“个体X”交配，子代表现型有直毛黑色、卷毛黑色、直毛白色和卷毛白色，它们之间的比例为3:3:1:1。则“个体X”的基因型为(　　)
A．BbCc B．Bbcc
C．bbCc D．bbcc
【解析】运用“拆分法”，对每对性状分别单独分析可知：子代直毛与卷毛比为1:1，则亲本“X”中毛型的基因型为bb，毛色黑色?白色＝3:1，则亲本“X”毛色的基因型为Cc，故亲本“X”的基因型是bbCc。
【答案】C
7、（2012·天锡质检）某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。下列叙述错误的是 ( )
A.开紫花植株的基因型有4种
B.若基因型为AaBb的植株进行测交，后代中表现型的比例为紫∶白=3∶1
C.若基因型为AaBB、AABb的植株各自自交，后代中表现型的比例相同
D.若某植株自交，后代中只有紫花植株出现，则该植株的基因型为AABB
【解析】根据题干信息可知，AABB、AABb、AaBB、AaBb四种基因型的植株开紫花，AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb五种基因型的植株开白花,A项正确。基因型为AaBb的植株进行测交，后代中表现型的比例是紫∶白=1∶3，B项错误。基因型为AaBB和AABb的植株各自自交，其子代的表现型均为紫花植株∶白花植株=3∶1。基因型为AABB的植株自交后代全部表现为紫花植株，C、D项正确。
【答案】B
8、人类的每一条染色体上都有很多基因，假如图示来自父母的1号染色体及基因。若不考虑染色体的交叉互换，据表分析他们的孩子不可能(　　)
基因控制的性状
等位基因及其控制性状
红细胞形态
E：椭圆形细胞；e：正常细胞21世纪教育网
Rh血型
D：Rh阳性；d：Rh阴性
产生淀粉酶
A：产生淀粉酶；a：不产生淀粉酶
A．出现椭圆形红细胞
B．是Rh阴性的可能性为1/2
C．有3/4能产生淀粉酶
D．出现既有椭圆形红细胞又能产生淀粉酶的类型
【解析】就红细胞形态来说，亲代的基因型是Ee和ee，后代中Ee为椭圆形红细胞；就Rh血型来说，亲代的基因型为DD和dd，后代都是Dd，为Rh阳性；就能否产生淀粉酶来说，亲代的基因型为Aa和Aa，后代中A__占3/4。
【答案】B
9、(2012·南京模拟)人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制，A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上，AABBEE为黑色，aabbee为白色，其他性状与基因型的关系如下图所示，即肤色深浅与显性基因个数有关，如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。

若双方均为含三个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe)，则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种 (　　)
A．27,7 B．16,9
C．27,9 D．16,7
【解析】亲代为：AaBbEe×AaBbEe，则子代基因型有3×3×3＝27种，据显性基因多少，子代基因型中含显性基因的个数分别为0、1、2、3、4、5、6，共7种，因此表现型为7种。
【答案】A
10、老鼠毛色有黑色和黄色之分，这是一对相对性状。下面有三组交配组合，请判断四个亲本中是纯合子的是(　　)
交配组合
子代表现型及数目
①
甲(黄色)×乙(黑色)
12(黑)、4(黄)
②
甲(黄色)×丙(黑色)
8(黑)、9(黄)21世纪教育网
③
甲(黄色)×丁(黑色)
全为黑色
A.甲和乙 B．乙和丙
C.丙和丁 D．甲和丁
【解析】根据三组杂交组合的子代表现型可知，黑色鼠出现的频率高于黄色鼠，且第③组子代全为黑色鼠，说明黑色为显性，黄色为隐性。故甲为隐性纯合子，丁为显性纯合子。
【答案】D
11、将基因型为Aa的豌豆连续自交，在后代中的纯合子和杂合子按所占的比例得如右图所示曲线图，据图分析，错误的说法是(　　)
A．a曲线可代表自交n代后纯合子所占的比例
B．b曲线可代表自交n代后显性纯合子所占的比例
C．隐性纯合子的比例比b曲线所对应的比例要小
D．c曲线可代表后代中杂合子所占比例随自交代数的变化
【解析】杂合子Aa连续自交n代后，杂合子所占比例为(1/2)n，纯合子AA和aa所占比例相同为[1－(1/2)n]/2，可知图中a曲线表示纯合子所占比例，b曲线表示显性纯合子或隐性纯合子所占比例，c曲线表示杂合子所占比例。
【答案】C
12、(2012·合肥模拟)玉米的紫粒和黄粒是一对相对性状。同一品系X的黄粒玉米，若自花传粉，后代全部是黄粒玉米；若接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒的也有紫粒的。由此推测可知 (　　)
A．紫色是显性性状　　　　 B．黄色是显性性状
C．品系X是杂种 D．品系Y是纯种
【解析】同一品系X的黄粒玉米自花传粉，后代全部是黄粒玉米，说明品系X的黄粒玉米是纯种。接受另一品系Y紫粒玉米的花粉，后代既有黄粒的也有紫粒的，性状发生分离，说明品系Y紫粒玉米是杂种，杂种所表现出来的性状是显性性状。
【答案】A
13、人类的皮肤含有黑色素，皮肤中黑色素的多少由两对独立遗传的基因(A和a、B和b)所控制，显性基因A和B可以使黑色素的量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一个基因型为AaBb的男性与一个基因型为AaBB的女性结婚，下列关于其子女皮肤颜色深浅的描述中错误的是(　　)
A．可产生四种表现型
B．与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样的孩子占3/8
C．肤色最浅的孩子基因型是aaBb
D．与亲代AaBB表现型相同的孩子占1/4
【解析】基因型为AaBb与AaBB的后代中基因型有1AABB、1AABb、2AaBB、2AaBb、1aaBB、1aaBb。依据含显性基因的个数有4、3、2、1四种，后代有四种不同的表现型。后代中2AaBb和1aaBB与亲代AaBb皮肤颜色深浅一样，占3/8。1aaBb只含一个显性基因，后代中没有不含显性基因的，因此肤色最浅的孩子的基因型是aaBb。1AABb和2AaBB与亲代AaBB的表现型相同，占3/8。
【答案】D
14、在某类动物中，毛色黑色与白色是一对相对性状，控制该性状的一对等位基因位于常染色体上。黑色为显性(W)，白色为隐性(w)。如图表示两项交配，亲代动物A、B、P、Q均为纯合子，子代动物在不同环境下成长，其毛色如图所示，以下分析不正确的是(　　)
A．动物C与动物D的表现型不同，基因型相同
B．动物C与动物R交配得到子代，若子代在－15°C中成长，表现型最可能的比例是1∶121世纪教育网
C．动物C与动物R交配得到子代，若子代在30°C中成长，表现型最可能的比例是1∶1
D．表现型是基因与环境共同作用的结果
【解析】动物C与动物D的亲本都为纯合体，动物C和动物D的基因型相同，但表现型不同，其原因是生长环境不同，表现型是基因型和环境因素共同作用的结果。动物C的基因组成为Ww，动物R的基因组成为ww，交配得到子代的基因组成为Ww和ww两种，根据题中信息，Ww个体在－15°C下为黑色，若在30°C下成长，则表现为白色；基因组成为ww的个体，在－15°C下和30°C下均表现为白色。
【答案】C
15、(2012·苏北四市联考)紫色企鹅的羽毛颜色是由复等位基因决定的：Pd深紫色、Pm中紫色、Pl浅紫色、Pvl很浅紫色(近于白色)。其显隐性关系是：Pd＞Pm＞Pl＞Pvl(前者对后者为完全显性)。若有浅紫色企鹅(PlPvl)与深紫色企鹅交配，则后代小企鹅的羽毛颜色和比例可能是 (　　)
A．1中紫色∶1浅紫色[来源:21世纪教育网]
B．2深紫色∶1中紫色∶1浅紫色
C．1深紫色∶1中紫色
D．1深紫色∶1中紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色
【解析】深紫色个体的基因型为PdPd时，子代全为深紫色；深紫色个体的基因型为PdPm时，子代的性状分离比为1深紫色∶1中紫色；深紫色个体的基因型为PdPl时，子代的性状分离比为1深紫色∶1浅紫色；深紫色个体的基因型为PdPvl时，子代的性状分离比为2深紫色∶1浅紫色∶1很浅紫色。
【答案】C
16、拟南芥是路边常见的小草，自花传粉，染色体数目2N＝10，现在成为一种特别理想的分子生物学研究材料。拟南芥作为实验材料的优点不包括(　　)
A．染色体数目少，便于显微镜观察和计数
B．个体较小，适合于实验室大量种植
C．生命周期很短，子代数量多
D．自花传粉，野生型基因高度纯合
【解析】A项为优点之一，由题干信息可知：拟南芥染色体数目2N＝10，染色体数目少，便于显微镜观察和计数；B项不能成为优点，拟南芥植株小方便其在有限的空间里培养，并不一定要适合于实验室大量种植；C项为优点之一，拟南芥生长周期快，每代时间短，从播种到收获种子一般只需6周左右；D项为优点之一，自花传粉，基因高度纯合，有助于进行遗传实验研究。
【答案】B
17、某种鼠中，皮毛黄色(A)对灰色(a)为显性，短尾(B)对长尾(b)为显性。基因A或b纯合会导致个体在胚胎期死亡。两对基因位于常染色体上，相互间独立遗传。现有一对表现型均为黄色短尾的雌、雄鼠交配，发现子代部分个体在胚胎期致死。则理论上子代中成活个体的表现型及比例为(　　)
A．均为黄色短尾
B．黄色短尾：灰色短尾＝2：1[来源:21世纪教育网]
C．黄色短尾：灰色短尾＝3：1
D．黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾＝6：3：2：1
【解析】根据题干中的信息，可判断子代中有基因A或b纯合的个体，由此可推断表现型均为黄色短尾的亲代雌、雄鼠的基因型均为AaBb或都为AaBB或一个为AaBb，另一个为AaBB。AaBb×AaBb→1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16AAbb、2/16Aabb、1/16aabb。AaBB×AaBB→AABB、AaBB、aaBB存活个体为；AaBb×AaBB→AABB、AaBB、aaBB、AABb、AaBb、aaBb，其中存活个体为三种情况，黄短?灰短均为2：1。因为基因A或b纯合会导致个体在胚胎期死亡，所以子代中能存活的个体为：2/16AaBB(黄色短尾)、4/16AaBb(黄色短尾)、1/16aaBB(灰色短尾)、2/16aaBb(灰色短尾)，所以选项B符合要求。
【答案】B
18、某生物个体减数分裂产生的配子种类及其比例是Ab∶aB∶AB∶ab为4∶4∶1∶1，若该生物进行自交，其后代出现纯合体的概率是(　　)
A．34/100 B．1/16
C．1/64 D．1/100
【解析】某生物个体产生的配子中Ab占4/10、aB占4/10、AB占1/10、ab占1/10。个体进行自交时，只有相同的配子组合才能形成纯合体后代。相同配子组合的概率＝16/100＋16/100＋1/100＋1/100＝34/100。
【答案】A
19、在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是(　　)
①杂种自交后代的性状分离比　②杂种产生配子类别的比例
③杂种测交后代的表现型比例　④杂种自交后代的基因型比例　⑤杂种测交后代的基因型比例
A．①②④　　　　　　　　　 B．②④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
【答案】D
20、在某种植物中，若D、d和T、t是分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，且两对等位基因各控制一对相对性状，下列叙述正确的是(　　)
A．DDTT和ddtt杂交得F1，F1自交得F2，则F2中具有双显性性状且能稳定遗传的个体占1/4
B．基因型为DDtt的植株与基因型为ddTT的植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中与亲本表现型相同的个体占5/8
C．基因型为DdTt的个体，如果产生有DD的配子类型，则可能发生了染色体数目变异
D．后代的表现型数量比接近1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型一定为DdTt和ddtt
【解析】A错误，F2中具有双显性性状且能稳定遗传的个体占1/16；B错误，F2中与亲本表现型相同的个体占3/8；D错误，后代的表现型数量比接近1∶1∶1∶1，则两个亲本的基因型有两种组合：DdTt和ddtt、Ddtt和ddTt。21世纪教育网
【答案】C21世纪教育网
21、北京307医院奚永志教授最近在国际上首次发现了一个HLA(人类白细胞抗原)新等位基因，现已被世界卫生组织正式命名为A*110104，这意味着不同家族的人之间也可以进行造血干细胞移植和器官移植，而且排异反应会大大减小。下列有关新等位基因说法错误的是(　　)
A．杂合子中一定含有等位基因
B．等位基因的根本来源是基因突变
C．等位基因可以控制相对性状
D．等位基因位于非同源染色体上
【解析】等位基因是指同源染色体的相同位置上控制相对性状的基因，它存在于杂合子内，其形成的根本原因是基因突变。
【答案】D
22、家兔体内产生黄脂或白脂，是否受食物的影响。王老师选择健康的黄脂家兔和白脂家兔从事研究。他将两种兔子都分成两组，分别饲喂不同饲料：一组喂含黄色素的食物；另一种饲喂不含黄色素的食物。结果王老师所实验的家兔体内产生脂质的颜色如下表所示：
饲料
带有产生黄脂基
因的家兔
带有产生白脂
基因的家兔21世纪教育网
含黄色素的食物
黄脂
白脂
不含黄色素的食物
白脂
白脂
试问王老师的实验结果可获得下列何种结论(　　)
A．家兔的脂质颜色是一种不完全的显性遗传
B．黄脂基因会因食物而产生突变
C．白脂基因会因食物而产生突变
D．白脂基因控制家兔脂质颜色不受食物的影响
【解析】表现型应为基因型的表现形式，基因型为表现型的内在因素，表现型是基因型与环境共同作用的结果，如本题中的黄脂性状表现会随食物改变而改变。
【答案】D
23、在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1∶1∶1∶1比例关系的是(　　)
①杂种自交后代的性状分离比　②杂种产生配子类别的比例　③杂种测交后代的表现型比例　④杂种自交后代的基因型比例　⑤杂种测交后代的基因型比例
A．①②④ B．②④⑤
C．①③⑤ D．②③⑤
【解析】两对相对性状的遗传实验中，杂种自交后代的性状分离比为3∶1，杂种产生配子类别的比例为1∶1∶1∶1，杂种测交后代的表现型比例为1∶1∶1∶1，杂种自交后代的基因型比例1∶2∶1∶2∶4∶2∶1∶2∶1，杂种测交后代的基因型比例为1∶1∶1∶1。
【答案】D
24、已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2理论上为(　　)
A．12种表现型
B．高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩为15∶1
C．红花子粒饱满∶红花子粒皱缩∶白花子粒饱满∶白花子粒皱缩为1∶1∶1∶1
D．红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩为27∶1
【解析】假设花色由A、a基因控制，高度由B、b基因控制，粒形由C、c基因控制，由题意知：AABBcc×aabbCC―→AaBbCcF2，利用分解组合法得到(Aa×Aa)(Bb×Bb)(Cc×Cc)分析知，F2共有8种表现型，27种基因型，高茎子粒饱满∶矮茎子粒皱缩为9∶1，红花高茎子粒饱满∶白花矮茎子粒皱缩为(××)∶(××)，等于27∶1。
【答案】D
25、豌豆的红花(A)对白花(a)为显性，高茎(B)对矮茎(b)为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。一株高茎红花豌豆与基因型为Aabb的豌豆杂交，子代中3/4开红花，1/2为高茎。若让这一株高茎红花豌豆自交，则自交后代高茎红花植株中杂合子所占的比例为(　　)
A．1/9 B．2/9
C．5/9 D．8/9
【解析】由题意知，高茎红花豌豆的基因型为A_B_，用基因分离定律分析：
A_B_×Aabb→，故高茎红花豌豆的基因型为AaBb。它自交形成的子代为9A_B_∶3A_bb∶3aaB_∶1aabb，即后代中高茎红花植株占9份，其中纯合子占1份，杂合子占8份，所以自交后代高茎红花植株中杂合子所占的比例为8/9。
【答案】D
二、非选择题
26、（2012·湖南长郡中学考试）报春花的花色表现为白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）一对相对性状，由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时可抑制其表达（生化机制如下图所示）。
据此回答：
（1）开黄花的报春花植株的基因型可能是 。
（2）现有AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种，为了培育出能稳定遗传的黄色品种，某同学设计了如下步骤：
Ⅰ.选择 两个品种进行杂交，得到F1种子；
Ⅱ.F1种子种下得F1植株，F1随机交配得F2种子；
Ⅲ.F2种子种下得F2植株，F2自交，然后选择开黄色花植株的种子混合留种；
Ⅳ.重复步骤Ⅲ若干代，直到后代不出现性状分离为止。
①补充完整以上步骤。
②F1植株能产生比例相等的四种配子，原因是什么？
③报春花的雌蕊和雄蕊不等长，自然状态下可以进行异花传粉。为了让F2自交，应该怎样处理？
④F2植株开黄花的占 ，在这些开黄花的植株上所结的种子中黄色纯合子占 。
⑤有同学认为这不是一个最佳方案，你能在原方案的基础上进行修改以缩短培育年限吗？请简要概述你的方案。
【解析】（1）由题干可知，B可抑制A的表达，因此黄色报春花的基因型为A_bb。（2）稳定遗传的黄色报春花基因型为AAbb，因此应先用基因型为AABB和aabb的个体杂交。若要缩短育种年限可利用单倍体育种。
【答案】（1）AAbb或Aabb（完整写对两个才可以）
（2）①I.AABB和aabb
②A和a、B和b分别位于3号和1号染色体上，产生配子时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
③从花蕾期开始套袋直到受精结束。
④3/16 1/2
⑤（任写一个方案，答对其他合理答案也可）
方案一：对F2中开黄花植株分开留种和播种，后代不出现性状分离的即为纯种。
方案二：取F1植株的花药进行离体培养，用秋水仙素处理幼苗，成熟后开黄花的植株即为纯种。
方案三：对F2中开黄花的植株进行测交，判断是否纯合，对纯合的进行标记，下一年再留种。
27、在一批野生正常翅(h)果蝇中，出现少数毛翅(H)的显性突变个体，这些突变个体在培养过程中可能因某种原因而恢复正常翅，这种突变成毛翅后又恢复为正常翅的个体称为回复体。回复体出现的原因可能有两种：一是因为基因H又突变为h；二是由于体内另一对基因RR突变为rr，从而抑制H基因的表达(R、r基因本身并没有控制具体性状，其中RR、Rr基因组合不影响H、h基因的表达，只有出现rr基因组合时才会抑制H基因的表达)。因第一种原因出现的回复体称为“真回复体”，因第二种原因出现的回复体为“假回复体”。请分析回答：
(1)表现正常翅果蝇(包括真、假回复体)的基因型可能为________、________、________以及hhRr、hhrr；表现毛翅果蝇的基因型可能为________、________、________以及HHRr。
(2)现获得一批纯合的果蝇回复体，欲判断其基因型是HHrr还是hhRR，请完成以下简单的实验方案。
实验思路：让这批纯合的果蝇回复体与纯合野生正常翅果蝇杂交，观察子代果蝇的性状表现。
预测实验结果并得出相应结论：①________________，则为HHrr；②______________，则为hhRR。
(3)若上述实验结果表明这批果蝇属于假回复体(HHrr)，请利用这些果蝇及纯合野生正常翅果蝇进行杂交实验，以判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同的对染色体上。
①实验步骤：让这些果蝇与纯合野生正常翅果蝇进行杂交得F1；让F1果蝇雌雄个体自由交配得F2，观察F2果蝇的性状表现并统计其性状分离比。
②预测实验结果并得出结论：若________，则这两对基因位于不同对的染色体上；若________，则这两对基因位于同一对染色体上。
【解析】(1)由题意可知，果蝇表现为正常翅的条件是含有h基因或有H基因和rr，其基因组成为hhRR、hhRr、hhrr、HHrr、Hhrr；果蝇表现为毛翅的条件是含有H基因且不含rr，其基因组成为HHRR、HHRr、HhRR、HhRr。(2)纯合野生正常翅果蝇的基因型为hhRR，其与果蝇回复体HHrr或hhRR杂交：若子代果蝇全为毛翅，则回复体为HHrr；若子代果蝇全为正常翅，则回复体为hhRR。(3)回复体HHrr与纯合野生正常翅果蝇hhRR进行杂交，F1的基因型为HhRr，F1果蝇雌雄个体自由交配获得F2，根据题意毛翅性状基因组成为H__R__，其他基因型均为正常翅。由此判断：若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7，则这两对基因位于不同对的染色体上；若F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7，则这两对基因位于同一对染色体上。
【答案】(1)hhRR　HHrr　Hhrr　HHRR　HhRR　HhRr
(2)①若子代果蝇全为毛翅　②若子代果蝇全为正常翅
(3)②F2果蝇中毛翅与正常翅的比例为9∶7　F2果蝇中毛翅与正常翅的比例不为9∶7
28、某学校一个生物兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔的遗传规律。该小组用豌豆的两对性状做实验。选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状，分别用 Y、R 表示)与某种豌豆作为亲本杂交得到F1，并把F1的统计数据绘制成了柱形图。请根据实验结果讨论并回答下列有关问题：
(1)你能推测出亲本豌豆的表现型与基因型吗？请写出推测过程。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)此实验F1中的纯合子占总数的________。
(3)有同学认为子代黄色与绿色比符合基因的分离定律，但圆粒与皱粒的比不符合基因的分离定律，你觉得该同学的想法是否有道理？请设计一个实验来验证。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)如果市场上绿色圆粒豌豆销售形势很好，能利用现有F1中四种表现型豌豆，获得纯合的绿色圆粒豌豆吗？请写出设计思路。_________________________________________________________________。
【解析】(1)由F1性状分离比黄∶绿＝3∶1，圆∶皱＝1∶1可推出亲本基因型为YyRr×Yyrr。
(2)F1中纯合子所占比例为1/2×1/2＝1/4。
(3)验证分离定律可用自交法，据杂交后代分离比是否是3∶1予以判断。
(4)欲获得纯合的绿色圆粒(yyRR)豌豆，可选F1中基因型为yyRr的豌豆自交。
【答案】(1)能。根据基因分离定律，单独分析一对基因传递情况，子代中黄色与绿色分离比为3∶1，则亲本的基因型为Yy×Yy，圆粒与皱粒分离比为1∶1，则亲本的基因型为Rr×rr，所以亲本的基因型为YyRr×Yyrr，表现型是黄色圆粒、黄色皱粒
(2)1/4
(3)没有道理。如果将F1的黄色圆粒自交，则后代的圆粒与皱粒的比应该是3∶1，符合基因的分离定律
(4)能。将F1中绿圆豌豆(yyRr)自交，淘汰绿色皱粒，再连续自交并选择，直到不发生性状分离为止
第2章 基因和染色体的关系
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一、选择题
1、处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有14个DNA分子。下列情况不可能出现的是 ( )
A.该细胞可能处于减数第一次分裂后期
B.该细胞可能处于有丝分裂后期
C.该细胞可能处于减数第二次分裂后期
D.产生该细胞的生物体细胞中的染色体数目可能是7条或14条
【解析】处于减数第一次分裂后期的细胞已完成DNA分子的复制，而且含有同源染色体；如果该细胞处于减数第一次分裂后期，那么该细胞未复制时只含有7个DNA分子，只有7条染色体，无同源染色体存在。因此该细胞不可能处于减数第一次分裂后期。
【答案】A
2、如图表示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法错误的是 ( )21世纪教育网
A.来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换
B.B与b的分离发生在减数第一次分裂
C.A与a的分离仅发生在减数第一次分裂
D.A与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂
【解析】图中同源染色体上非姐妹染色单体间发生了交叉互换，每条染色体上均既含A又含a,所以在减Ⅰ过程中这一对同源染色体分开，染色体1上的A与染色体2上的a分开。减Ⅱ过程中，染色体1上的两条姐妹染色单体分开，其上的A与a也分开，C项错误。
【答案】C
3、中华大蟾蜍，不仅是农作物、牧草和森林害虫的天敌，而且是动物药——蟾酥的药源。如下图为中华大蟾蜍细胞分裂部分示意图，据图判断下列叙述正确的是(　　)
A．用中华大蟾蜍的睾丸作材料制作装片，在显微镜下有可能观察到图中三种物像
B．甲细胞形成乙细胞的分裂方式为有丝分裂，最终产生的子细胞的基因型为AaBbXCXC
C．丙细胞表示的是次级卵母细胞后期分裂图像，分裂产生的子细胞是第一极体和卵细胞
D．若雌性中华大蟾蜍患有线粒体DNA缺陷引起的疾病，与正常雄性个体交配，后代中患病几率几乎为0
【答案】B
4、（2012·珠海质检）如图是某种单基因遗传病的家族系谱图，下列有关分析中不正确的是( )[来源:21世纪教育网]
A.进行显、隐性分析的关键性个体是7号个体的表现型，依此可以排除是显性遗传
B.通过对9号个体表现型的分析，可以排除是Y染色体上的遗传病
C.如果8号个体患病，则可以排除是X染色体上的隐性遗传病
D.这种遗传病是由一个致病基因引起的遗传病，在群体中的发病率较高
【解析】该系谱中出现了女性患者（Ⅲ9)，故可排除伴Y染色体遗传；由于具有明显的“无中生有”的特征，即Ⅱ3和Ⅱ4生出了患儿Ⅲ7，可判断为隐性遗传。若为伴X染色体隐性遗传，Ⅲ8患病，则其父亲（Ⅱ4)一定是患者，与系谱图不符，故可排除。单基因隐性遗传病在群体中发病率低，多基因遗传病在群体中发病率较高。
【答案】D
5、下图是某生物体的精原细胞增殖以及形成精细胞过程示意图，其体细胞中染色体及DNA数目均为2n。图中标明了染色体与染色体上的基因。①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，下列有关的判断错误的是(　　)
A．①中无同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4n
B．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4n
C．③中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2n
D．此分裂过程产生的另外三个精细胞的基因组成是aB、Ab、aB
【解析】因为①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期，所以①细胞为精原细胞有丝分裂后期，含有同源染色体，DNA数目为4n，染色体数目为4n；②初级精母细胞中含有同源染色体，DNA数目为4n，染色体数目为2n；③次级精母细胞是初级精母细胞分裂形成，DNA减半，为2n，此时无同源染色体，细胞处于减数第二次分裂后期，则染色体数目为2n；与图中精细胞来自同一个次级精母细胞的精子的基因型为Ab，其他两个精子的基因型为aB。
【答案】A
6、（2012·芜湖模拟）人类的先天性白内障是常染色体显性遗传病，低血钙佝偻病是伴X染色体显性遗传病，一个先天性白内障男性（血钙正常）和一个低血钙佝偻病女性（眼球正常）婚配，生有一个正常女孩。该夫妇又生下一男一女双胞胎，则两个孩子均正常的可能性为 ( )
A.1/16 B.1/8 C.1/32 D.1/6421世纪教育网
【解析】由于生有一个正常女孩，因此该夫妇的基因型是AaXbY、aaXBXb，所生女儿正常的概率是1/4，儿子正常的概率是1/4，则两个孩子均正常的可能性为1/16。
【答案】A
7、（2012·莆田一中阶段考试）下列各图所示细胞均来自同一生物体，则下列叙述中错误的是 ( )
A.图①和图②可能来自同一初级精母细胞
B.精子的形成过程应为图中④③②⑥①
C.图②细胞中有8条脱氧核苷酸长链
D.该生物体细胞染色体数为4
【解析】根据图①和图②中染色体的形态和来源看，它们可能是来自同一个初级精母细胞，只是①为精细胞，②为次级精母细胞，A项正确；按照减数分裂的过程，如果不加仔细分析，只根据染色体的形态和数目，精子的形成过程可以是图中的④③②⑥①，但是几个图中的染色体的标记明显不同，所以这几个图在减数分裂的过程中，不具有连续性，它肯定不是一个原始生殖细胞演变来的，所以B项错误。图②细胞中2条染色体、4个DNA分子，即有8条脱氧核苷酸长链，C项正确；图④是原始的生殖细胞，其中有染色体4条，体细胞与原始生殖细胞中的染色体的数目是相同的，D项正确。
【答案】B
8、果蝇的受精卵有8条染色体，其中4条来自母本，4条来自父本。当受精卵发育成成虫，成虫又开始产生配子时，下面关于其中一个配子中染色体情况的说法正确的是(　　)
A．4条来自父本或4条来自母本
B．2条来自父本，2条来自母本
C．1条来自一条亲本，另3条来自另一条亲本
D．以上情况都有可能
【解析】受精卵发育成的成虫，其性母细胞中含有的染色体既有来自父方的也有来自母方的，在进行减数分裂的时候，非同源染色体随机自由组合，因此A、B、C三种情况都存在。
【答案】D
9、下列为卵巢中一些细胞图像，有关说法正确的是(　　)
A．若图中所示细胞分裂具有连续性，则顺序依次为甲→丙→乙→丁
B．若乙的基因组成为AAaaBBbb，则丁的基因组成为AaBb
C．与乙相比丁细胞染色体数减半，所以它一定为卵细胞
D．甲、乙、丙细胞中含有的染色体组数依次为4、2、1
【解析】若图中细胞分裂具有连续性，则甲表示卵原细胞有丝分裂后期，乙为减数第一次分裂后期，丙为减数第二次分裂中期，丁为减数第二次分裂末期，故顺序为甲→乙→丙→丁；若乙细胞基因型为AAaaBBbb，则丁的基因组成中应不含等位基因；与乙相比丁细胞染色体数减半，所以它为卵细胞或极体；甲、乙、丙细胞含有染色体组数目为4、2、1。
【答案】D
10、为甲、乙、丙、丁4种遗传性疾病的调查结果。根据系谱图分析，推测这4种疾病最可能的遗传方式以及一些个体最可能的基因型是(多选题)
A．系谱甲为常染色体显性遗传，系谱乙为X染色体显性遗传，系谱丙为X染色体隐性遗传，系谱丁为常染色体隐性遗传
B．系谱甲为常染色体显性遗传，系谱乙为x染色体显性遗传，系谱丙为常染色体隐性遗传，系谱丁为X染色体隐性遗传
C．系谱甲一2基因型Aa，系谱乙一2基因型XBXb，系谱丙一8基因型CC，系谱丁一9基因型XD xd
D_系谱甲一5基因型Aa，系谱乙一9基因型XBXb，系谱丙一6基因型CC，系谱丁一6基因型XD xd
【解析】系谱甲1号性状未知，影响做题，甲病代代有，是显性遗传病的特点，男女都有患者，因此甲病为常染色体显性遗传；乙病7号只传女不传男；丙病6号女亲子代都没病所以是常染色体隐性遗传病；丁病只有男性患病，且有交叉遗传现象，因此为X染色体隐性遗传。判断出遗传类型，基因型可依此写出。
【答案】BD
11、表现型正常的一对夫妻有一个患白化病的色盲儿子和一个表现型正常的女儿，该女儿携带致病基因的概率是(　　)
A．1/3　　　　　　　　B．5/6
C．1/4 D．1/6
【解析】患病儿子的基因型可表示为aaXbY，所以这对夫妇的基因型可表示为AaXBXb和AaXBY，正常女儿的基因型为AAXBXB的概率为1/3×1/2＝1/6，携带致病基因的概率为1－1/6＝5/6。
【答案】B
12、控制Xg血型抗原的基因位于X染色体上，Xg抗原阳性对Xg抗原阴性为显性。下列有关Xg血型遗传的叙述中错误的是(　　)
A．在人群中，Xg血型阳性率女性高于男性
B．若父亲为Xg抗原阳性，母亲为Xg抗原阴性，则女儿全部为Xg抗原阳性
C．若父亲为Xg抗原阴性，母亲为Xg抗原阳性，则儿子为Xg抗原阳性的概率为75%
D．一位Turner综合征患者(性染色体组成为X0)的血型为Xg抗原阳性，其父为Xg抗原阳性，母亲为Xg抗原阴性，可知其疾病的发生是由于母亲的卵细胞缺少X染色体所致
【解析】根据题意可知：Xg抗原阳性是X染色体上的显性遗传，可假设Xg抗原阳性由基因A控制，等位基因a控制Xg抗原阴性。由于女性性染色体是两条，杂合子表现Xg抗原阳性，所以A项正确；B项中父亲的基因型为XAY，母亲的基因型为XaXa，子代中女儿的基因型全部为XAXa(Xg抗原阳性)，B项正确；C项中父亲的基因型为XaY，母亲的基因型为XAXA或XAXa，但纯合子和杂合子在人群中的比例不能确定，不能按各占1/2计算，所以C项错误；D项中母亲为Xg抗原阴性(XaXa)只能提供给子代Xa，这位Turner综合征患者(性染色体组成为X0)的血型为Xg抗原阳性，XA只能来自父方，D项正确。
【答案】C
13、果蝇(2N＝8)是生物学研究中很好的实验动物，它在遗传学研究史上作出了重大贡献。在一个自然果蝇种群中，灰身与黑身为一对相对性状(显性基因用B表示，隐性基因用b表示)；直毛与分叉毛为一对相对性状(显性基因用F表示，隐性基因用f表示)。现有基因型相同的一组雄蝇与基因型相同的一组雌蝇杂交得到以下子代表现型和数目(只)。以下叙述不正确的是(　　)
灰身直毛
灰身叉毛
黑身直毛
黑身分叉毛
雌蝇
90
0
27
0
雄蝇
36
40
13
11
A.两组亲代果蝇的表现型分别为灰身直毛、灰身直毛
B．子代表现型为黑身直毛的雌蝇中纯合子的数目约为13只
C．该种群中控制灰身与黑身的基因位于常染色体上；控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上
D．F基因在其同源染色体上一定不存在等位基因
【解析】A、B、C三项均正确，雌蝇和雄蝇中灰身和黑身的性状分离比均约为3∶1，雌蝇全为直毛，雄蝇中直毛和分叉毛的性状分离比约为1∶1，因而可确定控制灰身与黑身的基因位于常染色体上，控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体上，两组亲代果蝇的基因型分别为BbXFXf、BbXFY，其表现型为灰身直毛、灰身直毛，子代表现型为黑身直毛的雌蝇中纯合体约占1/2，数目约为13只。D项错误，在雌性果蝇中，F基因在其同源染色体上存在等位基因，而在雄性果蝇中不存在。
【答案】D
14、（2012·无锡调研）下图是与细胞分裂相关的坐标图（不考虑质DNA），下列说法正确的是 ( )
A.甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期
B.甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂
C.乙图中AB段细胞中染色体、染色单体、DNA的比例为1∶2∶2
D.乙图中的CD段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半
【解析】甲图中CD段也可以发生在减数第二次分裂后期，A项错误；精巢中细胞也进行有丝分裂产生精原细胞，B项错误；乙图中的CD段细胞中的染色体数目与正常体细胞相同，D项错误。
【答案】C
15、下图为两个家族的遗传系谱图。一个家族中有早发家族型阿尔茨海默病患者，致病基因位于21号染色体上。另一个家族中有红绿色盲患者。21三体综合征患者比正常人多一条21号染色体。以下相关叙述中不正确的是 …(　　)
A．早发家族型阿尔茨海默病是显性遗传病
B．Ⅰ1和Ⅱ6都是杂合子
C．Ⅲ10与Ⅲ12结婚，生育表现型正常孩子的概率为1/4
D．Ⅲ13只患21三体综合征，染色体异常可能源于Ⅱ8减数分裂时同源染色体不分离
【解析】A项正确，首先判断出甲家庭患红绿色盲，乙家族患早发家族型阿尔茨海默病，据双亲有病Ⅱ7正常可判断早发家族型阿尔茨海默病是显性遗传病；B项正确，Ⅲ10的基因型表示为XbXb，进一步推断Ⅱ6和Ⅰ1的基因型分别为XBXb、XBXb；C项正确，Ⅲ10与Ⅲ12的基因型可分别表示为aaXbXb和AaXBY，后代中出现正常孩子的概率为×＝；D项错误，Ⅱ8的基因型AA或Aa，如果Ⅱ8减数分裂时同源染色体不分离，后代中一定患病。
【答案】D
16、(2012·皖南八校联考)下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是 (　　)
A．萨顿利用类比推理的方法提出了基因在染色体上的假说
B．摩尔根等人首次通过实验证明了基因在染色体上
C．抗VD佝偻病的基因位于常染色体上
D．基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有若干个基因
【解析】萨顿根据基因与染色体行为的一致性，运用类比推理法，提出“基因在染色体上”的假说；摩尔根等人则通过假说—演绎法用实验证明基因在染色体上；抗VD佝偻病的基因位于X染色体上；每条染色体上都有若干个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【答案】C
17、一对同卵孪生姐妹与一对同卵孪生兄弟婚配，其中一对夫妇头胎所生的男孩是红绿色盲患者，二胎所生女孩的色觉正常；另一对夫妇头胎生的女孩是红绿色盲患者，二胎生的男孩色觉正常。这两对夫妇的基因型是(　　)21世纪教育网
A．XBXB×XbY B．XBXb×XBY
C．XbXb×XBY D．XBXb×XbY
【解析】同卵孪生姐妹(或兄弟)基因型是相同的，根据色盲病的遗传特点，一对夫妇所生的男孩是红绿色盲的基因必定来自母亲，即孪生姐妹必含Xb；另一对夫妇头胎生的女孩是红绿色盲，其基因型为XbXb，必定一个来自父方，一个来自母方，即孪生兄弟的基因型为XbY，又因二胎生的男孩色觉正常，其母亲必含XB，故孪生姐妹基因型为XBXb，答案为D。
【答案】D
18、1903年美国遗传学家萨顿关于“基因位于染色体上”的假说是如何提出的(　　)
A．通过做实验研究得出的
B．运用假说—演绎法提出的
C．运用类比推理提出的
D．运用系统分析法提出的
【解析】萨顿关于“基因位于染色体上”的假说运用的是类比推理，他将看不见的基因与看得见的染色体的行为进行类比，根据其惊人的一致性，提出基因位于染色体上的假说。21世纪教育网
【答案】C
19、某雌雄异株植物的叶形有阔叶和窄叶两种表现类型，该性状由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表所示。对下表有关信息的分析，错误的是(　　)
杂交组合
亲代表现型21世纪教育网
子代表现型及株数21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶243
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
A.仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系
B．根据第1或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上
C．用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交，后代中窄叶雄性植株占1/2
D．用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株占1/4
【解析】从杂交组合1分析，阔叶为显性性状，窄叶为隐性性状，根据后代雌株均为阔叶，雄株既有阔叶又有窄叶，推测控制叶形的基因位于性染色体上，且只能位于X染色体上；从杂交组合3分析，父本为阔叶，母本为窄叶，子代雌株表现为阔叶，雄株表现为窄叶，也能推断控制叶形的基因位于X染色体上。若选择第2组子代的阔叶雌株与阔叶雄株杂交，设相关基因用B、b表示，则阔叶雌株的基因型为XBXb，阔叶雄株的基因型为XBY，其杂交结果为XBXB、XBXb、XBY、XbY 4种基因型，其中窄叶雄株仅占1/4。
【答案】C
20、处于正常细胞分裂后期的某细胞内含有10个DNA分子。下列绝不可能出现的情况是(　　)
A．该细胞可能处于减数第一次分裂后期
B．该细胞可能处于有丝分裂后期
C．该细胞可能处于减数第二次分裂后期
D．产生该细胞的生物体细胞中的染色体数目可能是5条或10条
【解析】假如此细胞是单倍体(染色体数为5)的正常的体细胞，则处于有丝分裂后期时，细胞内含DNA分子数为10。假如此生物的体细胞的染色体数为10个，那么此生物的原始生殖细胞处于减数第二次分裂的后期时，细胞内含DNA分子数为10个。综合以上两种情况，那么产生该细胞的生物体细胞中的染色体数目可能是5条或10条。如果处于减数第一次分裂后期时细胞内含有10个DNA分子，则为5条染色体，这样的细胞不可能进行正常的减数分裂。
【答案】A
21、图中横坐标1、2、3、4表示某种哺乳动物（2n）在有性生殖过程中某些时期的细胞。图中a、b、c表示各种结构或物质在不同时期的连续数量变化，可以与图中1、2、3、4相对应的细胞是（ ）
A.初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞、精子
B.精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞
C.卵原细胞、次级卵母细胞、第一极体、第二极体
D.卵原细胞、初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体
【解析】初级精(卵)母细胞、次级精(卵)母细胞(或第一极体)中染色体∶DNA∶染色单=1∶2∶2，但初级精(卵)母细胞中的染色体是次级精(卵)母细胞中的两倍，精(卵)原细胞中无染色单体，染色体和DNA数目相同，精细胞或精子中无染色单体，但染色体数是精原细胞的一半。
【答案】B
22、如图所示是某遗传病的系谱图。6号和7号为同卵双生(由同一个受精卵发育而来),8号和9号为异卵双生(由两个不同的受精卵发育而来)，如果6号和9号个体结婚，则他们生出正常男孩的概率是 (　　)
A.5/12 B．5/6 C．3/4 D．3/8
【答案】A
23、(2012·长沙模拟)在鸽子(ZW型性别决定方式)中有一伴Z染色体的复等位基因系列，B1(灰红色)对B(蓝色)显性，B对b(巧克力色)显性。现有一只灰红色鸽子和一只蓝色鸽子交配，它们的后代中出现了一只巧克力色的个体，据此可以判断出 (　　)
A．该灰红色鸽子的基因型一定是ZB1Zb
B．该蓝色鸽子的基因型一定是ZBW
C．该巧克力色的个体一定是雄性
D．该巧克力色个体的基因型为ZbW
【解析】假设一：灰红色鸽子为雄性，蓝色鸽子为雌性，则有：
P：♂ZB1Z－(灰红色)×♀ZBW(蓝色)
　　　　　　↓
F：　　　　Z(巧克力色)
由子代的表现型可知，亲本中灰红色鸽子的基因型必然为ZB1Zb，所以子代鸽子的基因型必然为ZbW，为雌性。
假设二：灰红色鸽子为雌性，蓝色鸽子为雄性，则有：
P：♀ZB1W(灰红色)×♂ZBZ－(蓝色)
F：　　　　　　Z(巧克力色)
由子代的表现型可知，亲本中蓝色鸽子的基因型必然为ZBZb，所以子代鸽子的基因型必然为ZbW，为雌性。
【答案】D
24、下列有关性别决定的叙述，正确的是( )
A.XY型性别决定的生物，Y染色体都比X染色体短小
B.同型性染色体决定雌性个体的现象在自然界中比较普遍
C.含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子
D.各种生物细胞中的染色体都可分为性染色体和常染色体
【解析】果蝇的Y染色体较X染色体大一些。同型性染色体如XX决定雌性个体，但也有ZZ个体表示雄性的，但所占比例较小。XY雄性个体产生两种雄配子，分别是含X染色体的和含Y染色体的。大部分被子植物是不分性别的，也就是说没有性染色体。
【答案】B
25、下图为某种遗传病的家族系谱图，有关该遗传病的分析正确的是（多选） （ ）
A．III5与正常男性结婚，生下一个患该病男孩的概率是l/4
B．若III 2与III 4结婚，后代患该遗传病的概率将大大增加
C．从优生的角度出发，建议III1在怀孕期间进行胎儿的基因诊断
D．III4与III7为直系血亲，III 2与III 7为旁系血亲
【答案】AC
二、非选择题
26、（1）有一种雌雄异株的草本经济植物，属XY型性别决定，但雌株却是由两个异型的性染色体决定的，雄株是由两个同型的性染色体决定的，已知其叶片上的斑点是由X染色体上的隐性基因（b）控制的，某园艺场要通过杂交培育出一批在苗期就能识别雌雄的植株，则应该选择：
①表现型为 的植株作母本，其基因型为 。
②表现型为 的植株作父本，其基因型为 。
③子代中表现型为 的是雌株，子代中表现型为 的是雄株。
(2)如图为甲（A、a）、乙（B、b）两种遗传病的家系图，其中一种病为伴性遗传。
试分析回答：
①控制甲、乙两病的基因最可能位于性染色体上的是 ，甲病是
遗传。
②Ⅲ8的基因型是 ；Ⅲ10的基因型是 。
③若Ⅲ8与Ⅲ10结婚，生育子女中同时患有甲、乙两病的概率为 。
【答案】（1）①无斑点 XBY ②有斑点 XbXb ③有斑点 无斑点
（2）①乙 常染色体隐性 ②aaXBXB或aaXBXb AAXbY或AaXbY
③1／12
27、如图1表示某果蝇体细胞染色体组成，图2表示该果蝇所产生的一个异常生殖细胞，依图回答下列问题：
(1)果蝇的一个精原细胞X染色体上的W基因在__________期形成两个W基因，这两个W基因在____________________________期发生分离。
(2)若一个精原细胞的一条染色体上的B基因在复制时一条脱氧核苷酸链中一个A替换成T，则由该精原细胞产生的精细胞携带该突变基因的概率是________。
(3)基因B－b与W的遗传遵循________________定律，原因是____________________。
(4)该精原细胞进行减数分裂时，在次级精母细胞中性染色体组成为________。
(5)图2所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是在该精细胞形成过程中，______________________。请在图3中绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。
(6)若该果蝇的后代中出现了一只性染色体组成为XXY的可育雌果蝇，该果蝇性成熟后与一只正常雄果蝇交配，后代可能出现________种性染色体组成，分别是____________。(不考虑染色体异常导致的致死现象)
【解析】(1)果蝇X染色体上的两个W基因是DNA分子复制的结果，发生在细胞分裂的间期，这两个W基因位于姐妹染色单体上，故其分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。(2)一个精原细胞的一条染色体上的基因在复制时一条链上出现差错，则该染色体形成的2条染色单体中含有一个突变基因，经减数分裂产生的4个精细胞中只有一个精细胞含有突变基因。(3)由于B－b基因位于常染色体上，而W基因位于X染色体上，故它们的遗传遵循基因的自由组合定律。(4)经减数第一次分裂产生的次级精母细胞中没有同源染色体，因此，性染色体组成XX或YY。(5)依图示，细胞内含有2条Y染色体，原因有可能是减数第二次分裂后期染色单体未分开，从而进入同一个精细胞中，另一个精细胞中不再含有Y染色体。(6)XXY的雌果蝇产生的配子有两种情况：XX、Y或X、XY，它们分别与正常精子X、Y结合，将形成6种不同性染色体组成的后代。其遗传图解如下：
【答案】(1)间　有丝分裂后期或减数第二次分裂后　(2)1/4　(3)基因的自由组合　这两对基因位于两对同源染色体上　(4)XX或YY　(5)减数第二次分裂中一对姐妹染色单体(或者Y染色体)没有分离　如图所示
(6)6　XXX、XXY、XX、XY、XYY、YY
28、(2012·济南模拟)有两种罕见的家族遗传病，致病基因分别位于常染色体和性染色体上。一种是先天代谢病称为黑尿病(A，a)，病人的尿在空气中一段时间后，就会变黑。另一种因缺少珐琅质而牙齿为棕色(B，b)。下图为一家族遗传图谱。

(1)棕色牙齿是由位于________染色体上的________性基因决定的。
(2)写出3号个体的基因型：________。7号个体基因型可能有________种。
(3)若10号个体和14号个体结婚，生育一个棕色牙齿的女儿的几率是________。
(4)假设某地区人群中每10 000人当中有1个黑尿病患者，每1 000个男性中有3个是棕色牙齿。若10号个体与该地一表现正常的男子结婚，则他们生育一个棕色牙齿并患有黑尿病的孩子的几率为________。
【解析】(1)根据3号和4号个体不患黑尿病，而女儿6号患病，因此该病为常染色体隐性遗传病。根据题意得出棕色牙齿的控制基因位于性染色体上，又由于6号患病而11号正常，所以棕色牙齿是由位于X染色体上的显性基因决定的。
(2)由于3号个体患棕色牙齿病(XBY)，不患黑尿病，但是女儿患黑尿病，所以为Aa。7号个体基因型可能有2种，即AAXBXb或AaXBXb。
【答案】(1)X　显　(2)AaXBY　2　(3)1/4　(4)1/404
第3章 基因的本质
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
1、下列有关遗传物质的描述错误的是 ( )
A.正常情况下，同一生物的不同组织，DNA结构一定相同，数量也一定相同
B.正常情况下，同一生物的不同组织，DNA结构一定相同，数量可能不同
C.细胞生物的遗传物质都是DNA21世纪教育网
D.任何生物个体的遗传物质只有一种[来源:21世纪教育网]
【解析】正常情况下，同一生物的不同组织，由于其代谢程度不同，细胞质中的DNA含量有很大不同。任何一种生物，即使体内同时含有两种核酸，遗传物质也只能是其中的一种，如人的遗传物质是DNA，不能说人的遗传物质是DNA和RNA（当然可以说人的遗传物质是核酸）。
【答案】A
2、噬菌体又称为细菌病毒。下列关于噬菌体侵染细菌实验的相关叙述中不正确的是 ( )
A.该实验能够证明蛋白质不是遗传物质
B.侵染所需的原料、ATP、酶、场所等条件均由细菌提供
C.为确认何种物质注入细菌体内，可用32P、35S共同标记一组噬菌体的DNA和蛋白质
D.连续培养噬菌体n代，则含母链的DNA应占子代DNA总数的1/2n-1
【解析】噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是，A项正确；噬菌体增殖除自身注入最初模板DNA分子外，其余所需原料、ATP、酶、场所等均是由细菌细胞提供的，B项正确；连续复制n代，子代DNA数量为2n,含母链的DNA始终是2个，所占比例为2/2n，即1/2n-1，D项正确。用32P、35S共同标记一组噬菌体，检测时不易区分放射性元素为何种，也就不能说明DNA和蛋白质的作用，C项错误。
【答案】C
3、如下图，病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是(　　)
[来源:21世纪教育网]
【解析】“杂种病毒丙”侵染植物细胞后，增殖时其遗传物质决定蛋白质的结构和性质，故产生的新一代病毒为病毒乙。
【答案】D
4、真核生物的遗传是细胞核遗传和细胞质遗传共同作用的结果，细胞核遗传是主要的。控制细胞核遗传和细胞质遗传的物质是(　　)
A．DNA和RNA　　　　　　
B．DNA或RNA
C．DNA
D．RNA
【解析】生物的遗传物质只有一种是DNA或RNA，作为病毒遗传物质的是DNA或RNA，原核生物的和真核生物遗的传物质是DNA，控制细胞核和细胞质遗传的都是DNA。
【答案】C
5、一百多年前，人们就开始了对遗传物质的探索历程。对此有关叙述错误的是(　　)
A．最初认为遗传物质是蛋白质，推测氨基酸的多种排列顺序可能蕴含遗传信息
B．在艾弗里肺炎双球菌的转化实验中，细菌转化的实质是发生了基因重组
C．噬菌体侵染细菌的实验之所以更有说服力，是因为其蛋白质与DNA完全分开
D．噬菌体侵染细菌的实验中，只有在离心后的沉淀物中才能检测到放射性同位素32P
【解析】蛋白质是生命活动的承担者、体现者，最初人们认为蛋白质是遗传物质，但是后来的实验证明了蛋白质不是遗传物质，核酸才是遗传物质。肺炎双球菌的转化实验的实质是S型细菌的DNA与R型细菌的DNA发生了基因重组。噬菌体侵染细菌的实验利用了病毒的侵染特点，使蛋白质与DNA完全分开，因此结果更具有说服力。噬菌体侵染细菌的实验中，在离心后的上清液中也能检测到放射性同位素32P。
【答案】D
6、（2012·泉州质检）已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的 ( )
A.32.9%和17.1% B.31.3%和18.7%
C.18.7%和31.3% D.17.1%和32.9%
【解析】由于整个DNA分子中G+C=35.8%，则每条链中G+C=35.8%，A+T=64.2%；由于其中一条链中T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，由此可以求出该链中，G=18.7%,A=31.3%,则其互补链中T和C分别占该链碱基总数的31.3%和18.7%。
【答案】B
7、某双链DNA分子中含有200个碱基，一条链上A：T： G：C＝1：2：3：4，则该DNA分子
A.含有4个游离的磷酸基
B.连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个
C.四种含氮碱基A：T：G：C＝3：3：7：7
D.碱基排列方式共有4100种21世纪教育网
【解析】A错误：一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上A：T：G：C=1：2：3：4，可计算得到该条链上100个碱基中含A、T、G、C依次是10 、20 、30 、40，另一条链上含A、T、G、C则依次是20、10、40、30。B错误：该DNA中含腺嘌呤脱氧核苷酸数为10＋20=30个，连续复制2次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为（22－1) x30=90个。C正确：四种含氮碱基的比例是A：T：G：C=（10+20)：(20＋10)：（30＋40)：(40＋30)＝30： 30： 70： 70=3：3：7：7， D错误：在含200个碱基的DNA分子中，不考虑每种碱基比例关系的情况下，碱基排列方式共有4100种。但因碱基数量比例已确定，故碱基排列方式肯定少于4100种。
【答案】C
8、下图四种化合物的化学组成中，“O”中所对应的名称正确的是
A．①腺嘌呤脱氧核苷酸 B．②腺苷 C．③腺嘌呤脱氧核苷酸 D．④腺嘌呤
【解析】据图可以看出①为腺嘌呤核糖核苷酸；②为腺嘌呤；③为腺嘌呤脱氧核苷酸；④为腺嘌呤核糖核苷酸。
【答案】C
9、（2012·大连调研）下列是关于32P标记噬菌体侵染无标记细菌实验的叙述，其中正确的是( )
A.与细菌转化实验相同，都是根据遗传物质具有控制性状的特性而设计的
B.在沉淀物中放射性很高，说明RNA是遗传物质
C.采用搅拌和离心等手段，是为了把蛋白质和DNA分开再分别检测其放射性
D.所使用的噬菌体，必须是接种在含32P的大肠杆菌的培养基中再释放出来的
【解析】噬菌体侵染细菌实验是根据遗传物质在亲子代之间具有连续性而设计的，A项错误；在沉淀物中放射性很高，说明DNA是遗传物质，B项错误；采用搅拌和离心等手段是为了把噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分开，C项错误。
【答案】D
10、某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA＋DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠　
②R型菌的DNA＋DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠　
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠　
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是?　　?
A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活
【解析】本题主要考查对细菌转化实验的理解。①DNA酶使S型菌的DNA的结构受到破坏，不能使R型菌发生转化；②虽然R型菌的DNA被破坏，但S型菌会使小鼠死亡；③S型菌的DNA只能使活的R型菌发生转化；④S型菌高温加热后死亡，再加入R型菌的DNA，不能产生S型活菌。只有②有S型活菌，可导致小鼠死亡。
【答案】D
11、（2012·巢湖模拟）对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，正确的是( )
A.每条染色体上含有一个或两个DNA分子；一个DNA分子上含有一个基因
B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
C.三者都是生物的遗传物质
D.在生物的传种接代中，基因的行为决定着染色体的行为
【解析】每条染色体上可含1个或2个DNA分子，每个DNA分子中含有多个基因，基因是DNA分子上的有遗传效应的片段，基因与染色体行为存在平行关系，随染色体传递而传递。
【答案】B
12、甲、乙为两种不同的病毒，经病毒重建形成“杂种病毒”丙，用丙病毒侵染植物细胞，在植物细胞内产生的新一代病毒可表示为（ ）
[来源:21世纪教育网]
【答案】D
13、将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合到一起，组成一个新品系，用这个病毒去感染烟草，则在烟草体内分离出来的病毒有(　　)
A．TMV型的蛋白质和HRV型的RNA
B．TMV型的RNA和HRV型的蛋白质
C．TMV型的蛋白质和TMV型的RNA
D．HRV型的蛋白质和HRV型的RNA
【解析】TMV与HRV型病毒的遗传物质都是RNA，将TMV型病毒的RNA与HRV型病毒的蛋白质结合在一起，组成一个新品系，由于其遗传物质是RNA，用这种新品系病毒去感染烟草，其遗传物质RNA会在烟草体内利用烟草的化学成分来合成RNA，并以此RNA为模板来合成蛋白质外壳。所以子代病毒的RNA和蛋白质都是TMV型。
【答案】C
14、下图示“肺炎双球菌转化实验”的部分研究过程。能充分说明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”的是(　　)

A．①②④ B．①②③
C．①③④ D．①②③④
【解析】要证明“DNA是遗传物质，而蛋白质等其他物质不是遗传物质”，就应单独检测DNA、蛋白质等其他物质能否使R菌转化成S菌，能的就是遗传物质，否则就不是。
【答案】D
15、在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌(生活在高温环境中)的是(　　)
A．含胸腺嘧啶32%的样品 B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品 D．含胞嘧啶15%的样品
【解析】温度过高DNA分子易受到破坏。DNA分子的稳定性强弱与分子中氢键的多少有一定的关系，即在高温环境中的嗜热菌体内的DNA较稳定，与其含较多的氢键有关。选项中只有B项表明DNA分子中A—T碱基对较少，因而G—C碱基对较多，氢键总数也相对较多。
【答案】B
16、制作DNA分子的双螺旋结构模型时,发现制成的DNA分子的平面结构很像一架“梯子”,那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”之间的“阶梯”、连接阶梯的化学键以及遵循的原则依次是( )
①磷酸和脱氧核糖 ②氢键 ③碱基对 ④碱基互补配对
A.①②③④ B.①③②④
C.③①②④ D.①②④③
【解析】“梯子扶手”代表DNA的骨架,即磷酸和脱氧核糖交替连接形成的长链,排列在内侧的碱基对相当于“阶梯”,连接“阶梯”的化学键是氢键,碱基之间遵循的原则为碱基互补配对原则,A与T之间有两个氢键,G与C之间有三个氢键。
【答案】B
17、各种生物的遗传物质都是核酸，下列说法错误的是(　　)
A．微生物的遗传物质未必都是RNA
B．真核生物的遗传物质都是DNA
C．原核生物的遗传物质是DNA或RNA
D．病毒的遗传物质都是DNA
【解析】除少数病毒以RNA作为遗传物质外，其他生物都是以DNA作为遗传物质，包括多数病毒、细菌等原核生物和真核生物。
【答案】CD
18、对某一噬菌体的DNA用32P标记，对细菌的氨基酸用15N标记，让已标记的噬菌体去侵染已标记的细菌，最后释放出200个噬菌体，则下列说法正确的是(　　)
A．全部噬菌体都有标记的32P B．2个噬菌体含32P
C．全部噬菌体都不含15N D．2个噬菌体含15N21世纪教育网
【解析】构成子代噬菌体DNA和蛋白质的原料都来自细菌，噬菌体在侵染细菌的时候把蛋白质外壳留在细菌的外面，进入细菌体内的是DNA，然后以自己的DNA为模板利用细菌的脱氧核苷酸合成子代噬菌体的DNA，而DNA复制是半保留复制，原来标记的DNA两条链最多形成两个DNA到子代噬菌体内。子代噬菌体蛋白质是在噬菌体DNA指导下以细菌的氨基酸为原料合成的，因此所有噬菌体均含15N。
【答案】B
19、(2012·潍坊质检)关于下图所示DNA分子的叙述，正确的是 (　　)

A．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位
B．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上
C．若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m＞2n)，则G的个数为(pm/2n)－p
D．把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4
【解析】限制酶和DNA连接酶都作用于①部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，因为DNA中的碱基只有4种；把该DNA放在含15N的培养基中复制两代，子代DNA都含有15N。
【答案】C
20、下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法，不正确的是(　　)
A．在DNA分子结构中，与脱氧核糖直接相连的一般是一个磷酸基和一个碱基
B．基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上可含有成百上千个基因
C．一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸的排列顺序决定的
D．染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子
【解析】在单独存在的脱氧核苷酸中，与脱氧核糖直接相连的一个磷酸基和一个碱基，但是在DNA分子中与脱氧核糖相连的是一个碱基和两个磷酸基，所以A错。
【答案】A
21、下图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是(　　)

A．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA上
B．该基因的一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)为3∶2[21世纪教育网]
C．DNA解旋酶只作于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
【解析】真核细胞中的DNA主要存在于细胞核内的染色体中，少量存在于线粒体、叶绿体中。由双链DNA中A(腺嘌呤)占20%，且DNA中A＝T、C＝G可知，C＋G＝100%－(A＋T)＝60%，故该基因中(C＋G)/(A＋T)＝3∶2＝该基因一条核苷酸链中(C＋G)/(A＋T)。DNA解旋酶破坏的是碱基对之间的氢键(即②)，而限制性核酸内切酶以及DNA连接酶作用于DNA分子中磷酸与脱氧核糖之间的共价键。15N标记的DNA在14N培养液中培养，复制3次后，含15N的DNA占2/23＝1/4。
【答案】B
22、在肺炎双球菌的转化实验中，能够证明DNA是遗传物质的最关键的实验设计是 (　　)
A．将无毒R型活细菌与有毒S型活细菌混合后培养发现R型细菌转化为S型细菌
B．将无毒R型细菌与加热杀死后的S型细菌混合后培养，发现R型细菌转化为S型细菌
C．从加热杀死的S型细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，混合加入培养R型细菌的培养基中，发现R型细菌转化为S型细菌21世纪教育网
D．从S型活细菌中提取DNA、蛋白质和多糖，分别加入培养R型细菌的培养基中，发现只有加入DNA的培养基中，R型细菌才转化为S型细菌
【解析】
选项
内容指向·联系分析
A
S型活细菌中的各成分没有分开，不能证明是DNA使R型细菌转化为S型细菌
B
该结论仅能证明加热杀死的S型细菌中含有转化因子，但不能证明转化因子是DNA
C
将DNA、蛋白质和多糖混合加入培养基中，不能分清它们谁是转化因子[来源:21世纪教育网]
D
S型活细菌的组成物质分开后，只有DNA使R型细菌转化成S型细菌，从而证明DNA是遗传物质
【答案】D
23、如图是某种高等植物的病原体的遗传过程实验，实验表明这种病原体

A．寄生于细胞内，通过RNA遗传
B．可单独生存，通过蛋白质遗传
C．寄生于细胞内，通过蛋白质遗传
D．可单独生存，通过RNA遗传
【解析】这种病原体由RNA和蛋白质组成，是病毒，只有寄生在活细胞内利用细胞内的条件才能表现出生命现象；由图解可知，RNA能将亲代病毒的特征遗传给后代，而蛋白质却不能，所以RNA是遗传物质。
【答案】A
24、在肺炎双球菌的转化实验中，在培养有R型细菌的1、2、3、4四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内仍然有R型细菌的是

A．3和4 B．1、3和4
C．2、3和4 D．1、2、3和4
【解析】2、3、4三个试管内的只有R型细菌，因为没有S型细菌的DNA，所以都不会发生转化。1号试管因为有S型细菌的DNA，所以会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只是一部分，故试管内仍然有R型细菌的存在。
【答案】D
25、某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占该DNA分子总碱基数的比例为q，若此DNA分子连续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(　　)
A．(2n－1)m B．m(1/2q－1)
C．(2n－1)m/2nq D．(2n－1)m(1－2q)/2q
【解析】某DNA分子中胸腺嘧啶的数量为m，占该DNA分子总碱基数的比例为q，可得出鸟嘌呤脱氧核苷酸数目＝(m/q－2m)/2；因此，此DNA分子连续复制n次，需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸数为(2n－1)m(1－2q)/2q。
【答案】D
二、非选择题
26、肺炎双球菌有光滑型(S型)和粗糙型(R型)两种类型。其中S型细菌外面有多糖类的荚膜，有致病性，其菌落是光滑的；R型细菌外面没有荚膜，无致病性，其菌落是粗糙的。请分析下列实验并回答问题。
(1)S型肺炎双球菌有不同的亚型，其主要区别在于构成荚膜的多糖存在差异。格里菲思将S—Ⅲ型菌在特殊条件下进行体外培养，从中分离出R—Ⅱ型菌。由此判断，R—Ⅱ型菌的出现是________的结果。
(2)格里菲思又利用S型菌和R型菌做了如下实验：

对上述现象的正确解释是R—Ⅱ型菌从________中获得了________，导致细菌转化，从而恢复了形成荚膜的能力。
(3)在格里菲思所做实验基础上，艾弗里设计了肺炎双球菌
的体外转化实验(如下图所示)。在艾弗里设计的实验中，最关键的思路是，首先从________，然后________，观察____________________。

(4)艾弗里所做的实验中，设置1～5组实验的目的是________，实验结果说明________。5、6组实验结果说明________。
(5)在格里菲思所做的实验中，灭活S—Ⅲ型菌的加热温度是60～65℃。在此温度条件下，DNA失活是因为DNA分子发生________；但当温度恢复至适宜温度后，DNA分子又会________，保持其遗传特性。
【解析】(1)S—Ⅲ型菌在特殊条件下进行体外培养后分离出R—Ⅱ型菌，说明特殊条件引起了遗传物质变化，发生了基因突变。
(2)加热杀死的S—Ⅲ型菌与R—Ⅱ型菌混合感染小鼠后，出现了能形成荚膜的S—Ⅲ型菌，说明加热杀死的S—Ⅲ型菌中存在转化因子。
(3)艾弗里设计了肺炎双球菌的体外转化实验，其最关键的思路是把各种物质分开单独地起作用，以对照说明遗传物质的成分。分开的操作应是分离出各种成分，以保证不相互影响。
(4)用各种物质单独做实验，目的是相互对照，通过实验结果相互对照说明遗传物质的成分。
(5)DNA之所以能成为转化因子，原因就是高温解旋后，低温下能恢复，仍能保持其遗传特性。而蛋白质高温变性后不能再恢复。
【答案】(1)基因突变
(2)S—Ⅲ型菌　某种物质(转化因子)
(3)S—Ⅲ型菌中提取、分离(和鉴定)出各种成分　分别与R—Ⅱ型菌混合培养　其后代是否有S—Ⅲ型菌(菌落)出现
(4)相互对照　S—Ⅲ型菌的DNA是使R型菌发生转化的物质　DNA结构必须保持完整才能行使遗传功能(或DNA结构被破坏失去遗传功能)
(5)解旋(或变性)　复性(恢复双螺旋结构)
27、（2012·东莞质检）如图是大肠杆菌DNA分子结构示意图（片段）。请据图回答问题：
（1）图中1表示 ，2表示 ，1、2、3结合在一起的结构叫 。
（2）3有 种，中文名称分别是 。
（3）DNA分子中3和4是通过 连接起来的。
（4）DNA被彻底氧化分解后，能产生含氮废物的是 （填序号）。
（5）若DNA分子中的一条单链中（A+T）/（A+T+C+G）=k，则另一条互补链中这种比例是 ，而在整个DNA分子中是 。如果DNA分子一条链中的A占15%，互补链中的A占25%，则整个DNA分子中A占 。
【解析】（2）3与4间有三个氢键，故3与4应是G（C）和C（G）；（4）只有含氮碱基3或4被氧化分解后才能产生含氮废物；（5）若一条单链的A+TA+T+C+G=k,则另一条单链的 =k,且整个双链中的=k;假设此DNA分子中有200个碱基，则一单链上的A为15个，另一单链上的A为25个，故整个DNA分子中A占=20%。
【答案】（1）磷酸基 脱氧核糖 脱氧核苷酸
（2）2 鸟嘌呤、胞嘧啶
（3）氢键
（4）3和4
（5）k k 20%
28、在研究生物遗传物质的过程中，人们做了很多实验进行研究，包括著名的“肺炎双球菌转化实验”。请分析以下实验并回答问题：
（1）某人曾重复了“肺炎双球菌转化实验”，步骤如下：
A．将一部分S型细菌加热杀死；
B．制备符合要求的培养基并均分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上（如图中文字说明部分）；
C．将接种后的培养基置于适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况，结果如下图所示。
①制备符合要求的培养基时，除加入适当比例的水和琼脂外，还必须加入一定量的无机盐、氮源、有机碳源、__________，并调整pH。
②本实验可得出的结论是_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中起作用的是DNA。请利用DNA酶做试剂，选择适当的材料用具，设计实验方案，验证“促使R型细菌转化成S型细菌的物质是DNA”，并预测实验结果，得出实验结论。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA，制备符合要求的培养基，并将盛有等量培养基的培养装置分别标号A、B、C；
第二步：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
第三步：________________________________________________________________________；
第四步：________________________________________________________________________21世纪教育网
________________________________________________________________________。
②请预测实验结果并得出合理结论：_______________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】（1）①生长因子　②S型细菌中的“某种物质”?转化因子?能使R型细菌转化成S型细菌，而且这种转化是可遗传的
?（2）①第二步：A中不加任何提取物，B中加入提取出的S型细菌DNA，C中加入提取的S型细菌DNA和DNA酶?顺序可变?
第三步：在三组培养基上分别接种等量的R型细菌
第四步：将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况
②A中只有R型细菌菌落；B中出现R型和S型细菌的两种菌落；C中只有R型细菌菌落。本实验结果可证明S型细菌DNA分子可以使R型细菌转化为S型细菌
第四章 基因的表达
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
一、选择题
1、碱基互补配对发生在下列哪些生理过程或实验过程中(　　)
①受精作用　②病毒的增殖过程　③细菌的二分裂过程　④肺炎双球菌的转化实验　⑤培育含有绿色荧光蛋白的转基因鼠　⑥细胞的跨膜运输
A．②③④⑤
B．①③④⑤
C．①②④⑤
D．②③⑤⑥
【解析】DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制中都发生碱基互补配对现象。
【答案】A
2、（2012·安庆模拟）中心法则揭示了生物遗传信息传递与表达的过程。人体皮肤生发层细胞能不断分裂，其中主要在细胞核中进行的过程是 ( )
A.a和e B.a和b C.b和c D.d和e
【解析】a、b、c、d、e分别代表DNA的复制、转录、翻译、逆转录、RNA的复制过程。可发生于人体皮肤生发层细胞中的过程只有a、b和c，其中a、b两过程主要在细胞核内进行，c发生于核糖体上。
【答案】B21世纪教育网
3、人类的每一条染色体上都有很多基因，下图表示来自父母的1号染色体及基因，若不考虑染色体的交叉互换，据下表分析他们的孩子不可能(　　)
基因控制的
发生的性状
等位基因及其控制性状
红细胞形态21世纪教育网
E：椭圆形细胞　e：正常细胞
Rh血型
D：Rh阳性　d：Rh阴性
产生淀粉酶
A：产生淀粉酶　a：不产生淀粉酶
A．出现椭圆形红细胞
B．是Rh阴性的可能性为1/2
C．有3/4能产生淀粉酶
D．出现既有椭圆形又能产生淀粉酶的类型
【解析】子代红细胞形态：知母亲基因型为Ee、父亲基因型为ee，则子代基因型为Ee和ee，既可出现椭圆形细胞也可出现正常型细胞，故A项对；子代Rh血型：母亲基因型为DD、父亲基因型为dd，子代基因型为Dd，因此子代只能出现Rh阳性血型，B项错；子代产生淀粉酶的情况：父、母基因型均为Aa，子代基因型为：1AA∶2Aa∶1aa，子代能产生淀粉酶的概率为3/4，C项对；母亲可产生EDA、eDa配子，父亲可产生edA、eda配子，故子代可出现椭圆形产生淀粉酶的类型，D项对。
【答案】B
4、（2012·银川质检）如图代表人体胰岛细胞中发生的某一过程（AA代表氨基酸），下列叙述正确的是 ( )
A.能给该过程提供遗传信息的只能是DNA
B.该过程合成的产物一定是酶或激素
C.有多少种密码子，就有多少种氨基酸
D.该过程有水产生
【解析】翻译的直接模板是mRNA而不是DNA，A项错误；翻译的产物是多肽，而酶或激素并不都是蛋白质，B项错误；64个密码子最多只代表20种氨基酸，C项错误。
【答案】D
5、以下有关RNA的叙述中错误的是(　　)
A．RNA是某些生物遗传信息的载体和催化剂
B．mRNA根据密码子依次将氨基酸连接成多肽
C．mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质
D．HIV的RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变
【解析】RNA是RNA病毒的遗传物质，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。以mRNA为模板，以tRNA为运输工具，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质或多肽的过程。mRNA的主要功能是把DNA的遗传信息传给蛋白质。HIV的遗传物质是RNA，其RNA中插入某些核苷酸会导致遗传信息改变。
【答案】B
6、下图为某生物体内相互关联的三个分子的部分结构示意图。据图认为分子2为RNA，下面所述的理由，不确切的是(　　)
A．作为蛋白质合成的模板
B．其碱基序列与DNA分子的模板链碱基互补
C．为转录的产物，呈单链结构
D．含尿嘧啶脱氧核苷酸不含胸腺嘧啶脱氧核苷酸
【解析】在RNA中含有碱基尿嘧啶而不含胸腺嘧啶。尿嘧啶是构成尿嘧啶核糖核苷酸的成分。
【答案】D
7、下图为真核细胞内某基因?15N标记?结构示意图，该基因全部碱基中A占20%。下列说法正确的是?　　?
A．该基因表达时，转录顺序从M端向N端进行
B．该基因的一条单链中?C＋G?占该链碱基总数的60%
C．解旋酶只作用于①部位，限制性内切酶只作用于②部位
D．将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的DNA分子占1/8
【解析】RNA聚合酶在基因的编码区上游与RNA聚合酶结合位点结合，催化DNA转录为RNA，所以基因表达时，转录顺序从N端向M端进行；解旋酶的作用是使氢键断开，作用部位是②，限制性内切酶作用的结果是获得具有一定碱基序列的黏性末端，作用部位是①；据DNA的半保留复制，将该基因置于14N培养液中复制3次后，只有2个子代DNA中各有一条链含15N，所以含15N的DNA分子占2/23＝1/4。
【答案】B
8、下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是?　　?
A．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种tRNA转运
B．该过程需要含有三个高能磷酸键的ATP提供能量
C．该过程一定遵循碱基互补配对原则，即A一定与T配对，G一定与C配对
D．DNA转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
【解析】一种氨基酸可以对应一种或多种密码子，一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个阶段，需要含有两个高能磷酸键的ATP提供能量。转录时，A与U配对，T与A配对，C和G配对，原料是4种核糖核苷酸；翻译时，A和U配对，G和C配对，原料是20种氨基酸。
【答案】D
9、（2012·河源调研）下列对甲、乙两个与DNA分子有关的图的说法，不正确的是 ( )
A.甲图DNA放在含15N培养液中复制2代，子代含15N的DNA单链占总链的7/8
B.甲图②处的碱基对缺失导致基因突变，解旋酶作用于③部位
C.乙图中所示的生理过程为转录和翻译
D.能发生乙图中合成⑤过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体
【解析】甲图DNA复制2代共产生4个DNA，有8条单链，由于DNA复制是半保留复制，所以只有一条单链含14N，A项正确；基因突变是碱基对的缺失、增添和替换，解旋酶可以切断氢键，使DNA双链断开，B项正确；乙图中所示的生理过程为转录和翻译过程，C项正确；合成⑤是翻译过程，可以发生在细胞质的核糖体、线粒体和叶绿体中，D项错误。
【答案】D21世纪教育网
10、下图表示在人体细胞核中进行的某一生命过程，下列说法正确的是(　　)
A．该过程共涉及5种核苷酸
B．在不同组织细胞中该过程的产物相同
C．该过程需要解旋酶和DNA聚合酶
D．该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗
【解析】从原料看出该过程为转录过程。该过程涉及的核苷酸为4种脱氧核苷酸，4种核糖核苷酸；不同组织细胞中转录的mRNA不同；该过程不需要DNA聚合酶而需要RNA聚合酶
【答案】D
11、着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以(　　)
A．控制蛋白质的合成，从而直接控制生物性状
B．控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状
C．控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状
D．直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
【解析】DNA修复酶是基因控制合成的，说明基因可以控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物的性状。
【答案】C
12、白化病和黑尿病都是因酶缺陷引起的分子遗传病，前者不能由酪氨酸合成黑色素，后者不能将尿黑酸转变为乙酰乙酸，排出的尿液因含有尿黑酸，遇空气后氧化变黑。下图表示人体内与之相关的一系列生化过程，据图分析下列叙述不正确的是 (　　)

A．并非人体所有的细胞都含有酶B
B．控制酶D合成的基因发生突变会导致黑尿病
C．白化病和黑尿病的发生说明基因是通过控制蛋白质结构直接控制生物性状的
D．图中代谢过程可说明一个基因可影响多个性状，一个性状也可受多个基因控制
【解析】白化病和黑尿病说明基因是通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状的。[来源:21世纪教育网]
【答案】C
13、下列有关如右图所示的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述，不正确的是
A．图中所示的生理过程包括转录和翻译
B．图中所示的过程发生在原核细胞中
C．遗传信息由②传递到⑤需要RNA作中介
D．图中①在该过程中不起作用，由此可确定①在遗传上不具功能
【解析】图中表示的是原核细胞的转录和翻译，因为转录和翻译是同时进行的，图中②到⑤需要mRNA和tRNA作为媒介和运输工具。转录过程中的非模板链，其功能不明确，但是在遗传有不可替代的功能。
【答案】D
14、（2012·龙岩质检）科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子——MTERF3，这一因子主要抑制线粒体DNA的表达，从而减少细胞能量的产生，此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森症等多种疾病的治疗。根据以上资料推断下列叙述错误的是 ( )
A.线粒体DNA也含有可以转录、翻译的基因
B.线粒体基因控制性状的遗传不遵循孟德尔遗传规律
C.线粒体因子MTERF3可能直接抑制细胞呼吸中酶的活性
D.糖尿病、心脏病和帕金森症等疾病可能与线粒体功能受损相关
【解析】线粒体因子MTERF3通过抑制DNA的表达来抑制能量的产生，主要是抑制相关酶的合成，C项错误。
【答案】C
15、大肠杆菌某生命活动中具有下列图示的碱基配对行为，则下列说法中正确的有
① 表示DNA复制过程 ② 图中共有5种碱基
③ 表示DNA转录过程 ④ 图中共有8种核苷酸
⑤ 图中的A均代表同一种核苷酸
⑥ 若X链中的碱基改变，则密码子一定改变
⑦ 若Y链中的碱基改变，则氨基酸一定改变
A．③④⑤⑦　　B．②③④⑥　　C．②③④⑦　　D．①③⑤⑥
【解析】图中X链代表的是DNA分子的模板链，Y链代表的是mRNA，所以表示的是转录过程。图中共有A、T、G、C、U5种碱基，有四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸，A在DNA分子中代表的是腺嘌呤脱氧核苷酸，在RNA中代表的是腺嘌呤核糖核苷酸；由于密码子有简并性，当密码子改变时对应的氨基酸不一定改变。
【答案】B
16、基因是有“遗传效应的”DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义 21世纪教育网
A．能控制一种生物性状的表现
B．能控制一种蛋白质的合成
C．能决定一种氨基酸的位置
D．能转录成一种mRNA
【解析】遗传效应是指控制一种性状的表现，蛋白质分子是由许多个氨基酸组成，所以不是只决定一种氨基酸的位置。
【答案】C
17、果蝇的基因A－a控制体色，B－b控制翅型，两对基因分别位于不同常染色体上，且基因A具有纯合致死效应。已知黑身残翅果蝇与灰身长翅果蝇交配，F1为黑身长翅和灰身长翅，比例为1∶1。当F1的黑身长翅果蝇彼此交配时，其后代表现型及比例为黑身长翅∶黑身残翅∶灰身长翅∶灰身残翅＝6∶2∶3∶1。下列分析错误的是 (　　)
A．果蝇这两对相对性状中，显性性状分别为黑身和长翅
B．F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死个体占的比例为1/3
C．F1的黑身长翅果蝇彼此交配产生的后代中致死基因型有三种
D．F2中的黑身残翅果蝇个体测交后代表现型比例为1∶1
【答案】B
18、下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是(多选) (　　)

A．图中表示4条多肽链正在合成
B．转录尚未结束，翻译即已开始
C．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译
D．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链
【答案】BD
19、在烟草和烟草花叶病毒生物中，遗传信息的传递情况分别是 ( )
A．①②⑤和③②④⑤
B．①②⑤和④⑤
C．②④⑤和③④⑤⑥
D．②⑥⑦和②④⑤⑥
【答案】B
20、下列有关基因表达的叙述正确的是(　　)
A．在真核生物中，刚从细胞核内DNA分子上转录下来的和之后结合在核糖体上的mRNA相比碱基序列一样
B．在高等动物不同的组织细胞中，表达的基因是不同的，这与激素的调节无关
C．动物胚胎发育过程是基因有序表达的过程
D．在生物细胞中，基因的转录与翻译是不可能同步进行的(即边转录边翻译)
【解析】真核生物转录的mRNA要经过加工(剪切和拼接)后再与核糖体结合，所以序列不一样，A错误；在高等动物不同的组织细胞中，基因是选择性表达的，而激素会影响这个过程进而影响细胞的代谢，所以B错误；在原核细胞中基因的转录和翻译可以同步进行，D错误。动物胚胎发育过程是细胞分裂和分化的结果，细胞分化的实质是基因有序选择性表达的过程，C正确。
【答案】C
21、下图为遗传信息传递和表达的途径，下表为几种抗生素的作用机理，结合图表分析，下列说法中正确的是 (　　)

A．环丙沙星和红霉素都能抑制②③过程
B．青霉素和利福平均能抑制细菌的①过程21世纪教育网
C．结核杆菌的④⑤过程都发生在细胞质中
D．①～③过程可发生在人体的健康细胞中
【解析】环丙沙星可促进DNA螺旋化，②为转录过程，需要DNA解旋，③为翻译过程，与DNA螺旋化无直接关系。青霉素和利福平抑制细菌生长的方式不同，且都与①DNA复制无关。结核杆菌细胞中没有④RNA的复制和⑤逆转录过程。在人体的健康细胞中不会有④⑤过程，只能进行①②③过程。
【答案】D
22、科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是(　　)
实验
实验结果
编号
实验过程
病斑类型
病斑中分离出的病毒类型
①
a型TMV→感染植物
a型
a型
②
b型TMV→感染植物
b型
b型
③
组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物
b型
a型
④
组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物
a型
a型
A.实验①　　　　　　B．实验②
C．实验③ D．实验④21世纪教育网
【解析】本题借助实验设计与结果分析考查生物的遗传物质，意在考查学生对生物遗传的理解。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，实验③中组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)感染植物，病斑类型为b型，病斑中分离出来的病毒类型也为b型。
【答案】C
23、如图是基因指导多肽合成的模式图。据图分析正确的是 (　　)

A．因为①中含有碱基U，所以其上有密码子
B．②和③过程均发生了碱基互补配对
C．甲图表示转录过程，乙图表示翻译过程
D．L1是一个具有双螺旋结构的DNA分子
【解析】密码子是指mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基；由题图可知，甲图表示翻译过程，乙图表示转录过程，在转录和翻译过程中都有碱基互补配对发生；L1、L2共同构成DNA的双螺旋结构。
【答案】B
24、在生物体内性状的表达一般遵循DNA→RNA→蛋白质的原则，下面是几种与此有关的说法，不正确的是(　 　)
A．在细胞的一生中，DNA一般是不变的，RNA和蛋白质分子是变化的
B．DNA→RNA是在细胞核中完成的，RNA→蛋白质是在细胞质中完成的
C．在同一个体的不同体细胞中，DNA相同，RNA和蛋白质不一定相同
D．在细胞的一生中，DNA、RNA和蛋白质的种类和数量是不变的
【解析】DNA是细胞中的遗传物质，一般是不变的；由于同一个体的不同体细胞中的基因存在着选择性表达，因此不同细胞中的DNA相同，而RNA和蛋白质不一定相同。
【答案】D
25、下图为脉胞霉体内精氨酸的合成途径示意图。从图中不能得出
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A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的21世纪教育网
B．基因可通过控制酶的合成来控制代谢
C．若基因②不表达，则基因③和④也不表达
D．若产生鸟氨酸依赖突变型脉胞霉，则可能是基因①的碱基序列发生了改变
【解析】精氨酸的合成由基因①②③④共同控制的，他们都是通过控制酶的合成影响代谢进而控制生物性状的，基因②不能表达时，并不影响基因①③④的表达；基因中碱基序列的改变可引起mRNA中密码子改变，可以使生物的性状发生改变。
【答案】C
二、非选择题
26、Ⅰ型糖尿病患者治疗时需要胰岛素。胰岛素过去主要从动物胰腺中提取。1978年之后，美国科学家利用基因工程技术将人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子上，通过大肠杆菌合成人的胰岛素。请回答问题：
（1）转录过程需要很多条件，如需要原料核糖核苷酸。请写出胰岛素基因在人体细胞内转录形成信使RNA时，直接有关的其他三种有机物的名称、形成部位。转录的场所是 ；有机物的名称 ，形成部位 。有机物的名称 ，形成部位 。有机物的名称 ，形成部位 。
（2）大肠杆菌也能合成人的胰岛素，说明不同的生物共用一套 。
（3）请用文字箭头的方式表示大肠杆菌中人的胰岛素基因表达的过程。
（4）大肠杆菌中合成人的胰岛素的场所是 ，模板是 ，原料是 。
（5）人的胰岛素是由两条肽链组成的蛋白质，若其中运输某种氨基酸的tRNA一端的三个碱基为AGC，则基因中与此氨基酸对应的脱氧核苷酸序列为 。
（6）某人的胰岛素基因中有一对碱基发生了改变，是否一定会导致它控制合成的胰岛素的结构发生变化？为什么？
【解析】胰岛素基因转录的场所是细胞核，转录过程中需要的三种有机物分别是：酶、ATP、DNA。有的氨基酸可以有几个密码子，基因中一对碱基发生改变，转录出的密码子会改变，但决定的氨基酸却不一定改变，因此，胰岛素基因中有一对碱基发生了改变，不一定会导致它控制合成的胰岛素的结构发生变化。
【答案】（1）细胞核 酶 核糖体 ATP 线粒体和细胞质基质 DNA 细胞核
（2）密码子
（3）
（4）核糖体 信使RNA 氨基酸
（5）
（6）不一定。有的氨基酸可以有几个密码子，基因中一对碱基发生改变，转录出的密码子会改变，但决定的氨基酸却不一定改变。
27、(2012·郑州模拟)操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题：

(1)启动子的基本组成单位是________，终止子的功能是________。
(2)过程①进行的场所是________，RP1中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”，转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU，则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为________。
(3)图示表明，当细胞中缺乏足够的rRNA分子时，核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合，从而导致mRNA________，终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡，又可以减少________。
(4)大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分，试结合题中信息分析染料木黄酮抗癌的机理。21世纪教育网
【解析】(1)启动子是DNA的一段调控序列，其基本组成单位是脱氧核苷酸，终止子使RNA聚合酶与基因脱离，转录终止。(2)过程①是转录，场所是原核细胞的细胞质。由反密码子的序列可以推出模板链碱基序列是—AGAGTGCTT—。(3)图示显示了核糖体合成中的调控方式——反馈调节，这种方式可以减少细胞内物质与能量的浪费。(4)木黄酮因能抑制rRNA形成，使核糖体不能形成，蛋白质合成受阻，细胞不能分裂，抑制癌细胞的生长、增殖。
【答案】(1)脱氧核苷酸　终止基因转录过程(或使RNA聚合酶与基因脱离或给予RNA聚合酶转录终止信号)　(2)细胞质　—AGAGTGCTT—　(3)不能与核糖体结合　物质和能量的浪费　(4)该物质(染料木黄酮)可以抑制rRNA的形成，RP1与mRNA中RBS位点结合，终止核糖体蛋白的合成，进而减少细胞中核糖体的数量，降低蛋白质合成速率，抑制癌细胞的生长、增殖
28、（2012·漳州模拟）观察下面的某生理过程示意图（甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸），回答问题：
（1）丙氨酸的密码子是 ，连接甲和丙的化学键的结构简式是 。
（2）若②中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，则相应的①分子片段中胞嘧啶占 。
（3）若该过程合成的物质是抗利尿激素，③中合成的物质先进入 中进行加工，这种激素作用的靶部位是 。
（4）在该生理过程中，遗传信息的流动途径是 ，细胞中tRNA共有 种。
（5）一种氨基酸可以由多个密码子决定，这对生物生存和发展的重要意义是什么？
【解析】此图为基因指导蛋白质的合成过程。①→②为转录过程，②→③为翻译过程，所以丙氨酸的密码子为GCU，甲和丙之间通过肽键相连：—NH—CO—；若②中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，即A+U=42%，则T1+A1=42%，A2+T2=42%，即A+T=42%，G+C=58%，G=C=29%；抗利尿激素化学本质为多肽，在核糖体上合成后进入内质网进一步加工。抗利尿激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收。密码子、反密码子与氨基酸之间的关系为密码子共64种，终止密码子3种，决定氨基酸的密码子有61种，反密码子61种，1种密码子对应1种氨基酸，反过来1种氨基酸至少由1种或多种密码子决定。这种现象为密码子的简并性，在一定程度上防止由于碱基的改变而导致生物性状的改变。
【答案】（1）GCU —NH—CO—
（2）29%
（3）内质网 肾小管和集合管
（4） 61
（5）在一定程度上防止由于碱基的改变而导致生物性状的改变（或当某种氨基酸使用频率高时，几种密码子决定同一种氨基酸，可以保证翻译速度）。
第5章 基因突变及其他变异
【章节知识网络】

【章节巩固与提高】
一、选择题
1、2010年8月25日，经权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即46，XYt(6,8)为世界首报，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人群中约占0.47%，是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。11、12号染色体易位即t(11、12)，在人群中较为常见。下列说法中，正确的是 (　　)
A．在光学显微镜下观察不到染色体易位
B．该异常核型为6、8号染色体易位
C．染色体结构改变一定导致基因数量的改变
D．染色体易位属于基因重组，不改变基因的数量
【解析】染色体变异在显微镜下可以观察到；倒位和易位一般不改变基因的数量，只改变基因的排列顺序和位置；染色体易位属于染色体结构变异，不属于基因重组。
【答案】B
2、基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是(　　)
A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变
B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C．突变只能定向形成新的等位基因
D．突变对生物的生存往往是有利的
【解析】所有生物的遗传物质在复制时都可能发生错误而导致基因突变；基因突变可发生在生物个体发育中的任何时候；基因突变是不定向的；基因突变往往对生物的生存不利，只有少数变异是有利的。[来源:21世纪教育网]
【答案】A
3、据报道，英国首都伦敦北部有家养鸭场近日孵化出来一只“长着四条腿”的雄性小鸭子。据悉，在两条正常的鸭腿后还长有另外两条几乎一模一样的小腿，这只鸭子能四处奔跑活动，并擅长用那两条“额外”的后腿充当稳定装置。那么，引起这两条“额外”的后腿的原因最可能是(　　)
A．雄性激素 B．染色体加倍21世纪教育网
C．基因重组 D．基因突变
【解析】基因突变的频率很低，整个养鸭场只孵化出了一只“长着四条腿”的雄性小鸭子，所以最可能的原因为基因突变。
【答案】D
4、（2012·济南模拟）现有三个水稻品种，基因型分别为AABBdd、AabbDD和aaBBDD。如果从插秧（移栽幼苗）到获得种子（或花粉）为一次栽培，运用单倍体育种技术，利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株最少需要几次栽培 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】最短时间方案应选择AABBdd和AabbDD杂交，得到AaBbDd，经花药离体培养得aabbdd个体，共需3次栽培。如选用其他亲本则至少需要4次栽培。
【答案】C21世纪教育网
5、基因突变和染色体变异的一个重要区别是 ( )
A.基因突变在光镜下看不见
B.染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的
C.基因突变是可以遗传的
D.染色体变异是不能遗传的
【解析】染色体变异和基因突变都属于突变，突变是不定向的，可遗传的。但染色体变异在光镜下可以经染色等处理观察到，而基因突变则不能。
【答案】A
6、如图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断不正确的是(　　)
花粉植株A植株B
A．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂前期
B．通过过程①得到的植株A基因型为aaBB的可能性为1/4
C．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素
D．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限
【解析】过程②是用秋水仙素使单倍体染色体加倍成为纯合体，作用时期是有丝分裂前期；过程①是花药离体培养，A的基因型为AB或Ab或aB或ab；过程①属于植物组织培养，该过程需要细胞分裂素和生长素刺激愈伤组织分化为根和芽。
【答案】B
7、生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异和基因重组
B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙两图常出现在减数第一次分裂的前期，染色体与DNA数之比为1∶2
【解析】据图中信息可知：甲的变异类型属于染色体结构变异中的缺失或增加、乙的变异类型属于染色体结构变异中的易位；甲图中部分基因发生了增添或缺失，导致染色体上基因数目改变；乙图中右上角的含s基因的黑色部分与左下角的含w基因的白色部分已发生互换，且它们之间的互换发生在非同源染色体之间，所以该变异为易位而不是四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的基因重组；甲、乙两图中每条染色体都含两条染色单体、两个DNA分子。
【答案】D
8、下列有关遗传和变异的叙述，正确的是(　　)
A．基因型为Dd的豌豆在进行减数分裂时，会产生雌雄两种配子，其数量比约为1∶1
B．用适当浓度的秋水仙素处理大肠杆菌，可使其细胞内的染色体数量加倍21世纪教育网
C．染色体中构成DNA的脱氧核苷酸的数量、种类和序列，三者中有一个发生改变，就会引起染色体变异
D．将基因型为Aabb的玉米植株的花粉授到基因型为aaBb的玉米植株上，所结籽粒的胚乳基因型为AaaBBb、Aaabbb、aaaBBb、aaabbb
【解析】根据基因的分离定律，基因型Dd的豌豆进行减数分裂产生D、d两种配子的比例是1∶1，但雌雄两种配子的数量比不是1∶1，一般情况下，高等植物的雄配子比雌配子数量多；大肠杆菌是原核生物，没有染色体结构；构成DNA的脱氧核苷酸的数量、种类和序列的改变，称之为基因突变；Aabb的玉米植株产生Ab、ab的花粉，aaBb的玉米植株产生aB、ab的卵细胞，胚乳的基因型为AaaBBb、Aaabbb、aaaBBb、aaabbb。
【答案】D
9、(2012·金华模拟)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中，甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是 (　　)

A．甲可以导致戊的形成
B．乙可以导致丙的形成
C．甲可以导致丁或戊两种情形的产生
D．乙可以导致戊的形成
【解析】甲是交叉互换，乙是易位，丙是重复，丁是交叉互换，戊是易位。
【答案】D
10、利用X射线人工诱导细胞进行基因突变和利用秋水仙素诱导多倍体形成时，X射线和秋水仙素分别作用于细胞周期(　　)
A．均为前期[21世纪教育网
B．均为间期
C．前者为前期，后者为间期
D．前者为间期，后者为前期
【解析】基因突变发生在DNA复制的过程中，DNA复制在细胞分裂的间期，秋水仙素抑制纺锤体形成，诱导染色体加倍，纺锤体形成在细胞分裂前期。
【答案】D
11、(2012·合肥模拟)下列遗传系谱图中，Ⅱ6不携带致病基因，甲种遗传病的致病基因用A或a表示，乙种遗传病的致病基因用B或b表示，下列分析正确的是 (　　)[来源:21世纪教育网]

A．Ⅰ2的基因型为aaXBXB或aaXBXb
B．Ⅱ5的基因型为BbXAXA的可能性是1/4
C．Ⅳn为患两种遗传病女孩的概率为1/32
D．通过遗传咨询可确定Ⅳn是否患有遗传病
【解析】A错误，Ⅱ5、Ⅱ6正常，有一个患病的儿子Ⅲ9，所以甲病为隐性遗传病，而Ⅱ6不携带致病基因，则甲病一定是伴X染色体遗传病；B错误，由系谱图可以看出，Ⅱ3、Ⅱ4正常，有一个患乙病的女儿Ⅲ8，知乙病一定为常染色体隐性遗传病，故Ⅱ5的基因型只能为BbXAXa；C正确，Ⅲ8的基因型可能为1/2bbXAXA、 1/2bbXAXa；Ⅱ5的基因型只能为BbXAXa，Ⅱ6不携带致病基因，所以Ⅲ9的基因型为1/2BbXaY、1/2BBXaY，他们生一个患两种遗传病的女孩的概率为1/32；D错误，Ⅲ8、Ⅲ9的孩子不论是男孩还是女孩都具有患一种或两种病的可能，不能通过遗传咨询来确定。
【答案】C
12、引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生来源于同一种变异类型的是(　　)
①果蝇的白眼　②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒　③八倍体小黑麦的出现　④人类的色盲　⑤玉米的高秆皱形叶
⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①④⑥ D．②③⑤
【解析】果蝇的白眼、人类的色盲及镰刀型细胞贫血症都来源于基因突变；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒，玉米的高秆皱形叶都来源于基因重组；八倍体小黑麦的出现则来源于染色体变异。
【答案】C
13、（2012·泉州质检）囊性纤维病发病的直接原因是Cl-不能有效运出肺等组织细胞，而根本病因是CF基因发生突变，导致运输Cl-的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解错误的是( )
A.CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失
B.CF基因制成的DNA探针可治疗该遗传病
C.CF基因突变导致细胞膜通透性发生改变
D.CF基因通过控制蛋白质的分子结构控制生物性状
【解析】根据题意，运输Cl-的膜蛋白的第508位的氨基酸缺失，可推知控制该蛋白质的CF基因突变的原因可能是碱基对的缺失，A项正确；由于该膜蛋白分子上缺少一个氨基酸，则该蛋白质分子结构发生改变，C、D项正确，导致细胞膜通透性也发生改变；特定的DNA探针只能检测出特定的遗传病，不能治疗遗传病，B项错误。
【答案】B
14、下图是一种罕见的疾病——苯丙酮尿症(PKU)的系谱图，设该病受一对等位基因控制(基因A表示显性，基因a表示隐性)，下列相关叙述中不正确的是(　　)
A．Ⅲ8的基因型为Aa
B．PKU为常染色体上的隐性遗传病21世纪教育网
C．Ⅲ8与Ⅲ9结婚，生了两个正常孩子，则第3个孩子是PKU的概率为1/6
D．该地区PKU发病率为1/10 000，Ⅲ10男子与当地一正常女子结婚，生病孩的概率为1/200
【解析】题图示的苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，Ⅲ8的基因型为AA或Aa；Ⅲ9的基因型是Aa，生PKU孩子的可能性是×＝；PKU发病率为1/10 000，则a＝1/100、A＝99/100，Ⅲ10的基因型为Aa，正常女子是Aa的可能性约为1/50，Ⅲ10男子与当地一正常女子结婚，生病孩的概率为×＝1/200。
【答案】A
15、有关资料表明，我国人群中高度近视的发病率为1%。某家庭母亲、儿子高度近视，父亲正常。下列判断或叙述中合理的是(　　)
A．高度近视发病率很低，因此为单基因遗传病
B．高度近视发病率很低，因此为隐性遗传病
C．判断该遗传病显隐性的方法是让高度近视的男女婚配，若后代中出现正常子女，该病为显性遗传病
D．根据母子患病父亲正常，还不能判断该病的致病基因是否位于X染色体上
【解析】若是单基因的显性遗传病，发病率则可能较高。隐性遗传病发病率较低，但发病率很低的不一定是隐性遗传病，也有可能是环境条件等因素的影响。若某对高度近视的男女是由于环境因素导致的，但遗传物质没有发生变化，则不是遗传病。
【答案】D
16、（2012·泰州调研）“基因敲除”是指将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，形成杂合体细胞；然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述最可能错误的是 ( )
A.这种嵌合体小鼠长大后体内存在外源基因，而且可能会遗传给后代[来源:21世纪教育网]
B.在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶等
C.通过“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变
D.“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究
【解析】依题干信息可知，“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，属于基因重组，C项错误。
【答案】C
17、一条正常染色体的基因排列顺序为ABCDEFGH，变异后的基因序列为ABCDEFEFGH。这种变异不会影响(　　)
A．生物正常的生命活动
B．染色体上基因的排列顺序
C．染色体上基因的数目
D．基因中的碱基的排列顺序
【解析】题中所述的变异属于染色体增添了一个片段，改变基因数目，但没有影响各基因中的碱基的排列顺序。
【答案】D
18、下列有关遗传和变异的说法，正确的是(　　)
A．孟德尔探索遗传规律时，运用了类比推理法，测交实验是对推理结果的验证
B．基因型为AaBb的黄色圆粒豌豆，其自交后代中，圆粒基因的频率应是50%
C．基因型为Aa的植株，有的细胞中含有两个A基因，一定是染色体发生了变异
D．秋水仙素可抑制纺锤体的形成，用秋水仙素处理大肠杆菌可使其遗传物质加倍
【解析】A项错误，孟德尔探索遗传规律时，运用的方法是假说—演绎法，测交实验是对演绎结果的验证；B项正确，自交不改变种群的基因频率；C项错误，正常情况下，细胞分裂时，由于DNA的复制，细胞中可出现两个A基因；D项错误，大肠杆菌不进行有丝分裂，无纺锤体形成。
【答案】B
19、下列有关单倍体的叙述中，正确的是(　　)
A．单倍体体细胞中不可能含有形态、大小相同的染色体
B．未受精的卵细胞发育成的个体，一定是单倍体
C．基因型为aa的植物一定不是单倍体
D．单倍体植株比普通植株繁殖能力强
【解析】体细胞中含本物种配子染色体数目的个体叫单倍体，单倍体不等于体细胞中只有一个染色体组的个体，如四倍体植株的花粉发育成的单倍体体细胞含有两个染色体组，所以单倍体体细胞中可能含有形态、大小相同的染色体。由配子发育而来的个体是单倍体。单倍体的特点是植株弱小，高度不育。
【答案】B
20、图1显示出某物种的三条染色体及其上排列着的基因（图中字母所示）。试判断如图列出的（1）、（2）、（3）、（4）四种变化依次属于下列变异中的 ( )
①染色体结构变异 ②染色体数目变异 ③基因重组 ④基因突变
A.①①④③ B.①③④①
C.④②④① D.②③①①
【解析】（1）是第一条染色体缺失一段形成，属于染色体结构变异中的缺失；
（2）中发生了同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组；
（3）中是第一条染色体上M基因突变成m基因，属于基因突变；（4）中第一条染色体与第三条染色体是非同源染色体，交换了部分片段，属于染色体结构变异中的易位。
【答案】B
21、遗传性垂体性侏儒症是由单基因控制的遗传病。该病表现为垂体前叶功能不足，生长激素分泌减少，从而阻碍身体生长。如图甲中的患者均属于遗传性垂体性侏儒症，已知Ⅱ中只有Ⅱ1为纯合子；图乙表示人的生殖细胞产生过程中，DNA、染色体数量的变化(①代表DNA，②代表染色体)。甲图中Ⅲ3发病原因与乙图中生理过程关系最密切的区段是 ( )

A．ab B．bc C．cd D．fg
【答案】B
22、纯种红花紫茉莉(RR)与纯种白花紫茉莉(rr)杂筛选得F1，取F1的花药进行离体培养，然后将幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍得F2，F2的基因型及比例是(　　)
A．RR∶rr＝1∶1 B．RR∶rr＝3∶1
C．Rr∶rr＝1∶1 D．RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1
【解析】亲本RR×rr→F1(Rr)花粉(基因型为R、r，比例为1∶1)单倍体幼苗(R∶r＝1∶1)→秋水仙素处理幼苗(使染色体加倍，基因型为RR、rr，其比例为1∶1)。
【答案】A
23、下图表示某正常基因及指导将合成的多肽顺序。A～D位点发生的突变导致肽链延长停止的是[除图中密码子外，已知GAC(天冬氨酸)、CGU(甘氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(终止)](　　)
A.G/C→A/T B.T/A→G/C?
C.T/A→C/G D.丢失T/A?
【解析】终于密码子为UAG，多肽链中四种氨基酸只有色氨酸、酪氨酸对应的密码子改变1个碱基才能导致胎链延长停止，据图分析A、B、C、D中G/C→A/T，才能形成终止密码子，使多肽将合成停止。
【答案】A
24、下列关于人类遗传病的叙述，错误的是 （ ）
①一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病
②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
③携带遗传病基因的个体会患遗传病
④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病
A．①② B．③④
C.①②③ D．①②③④
【解析】本题考查人类的遗传病，意在考查学生对遗传病的判断与分析能力。①错误，有可能该病为隐性遗传病；也有可能该代患病的为杂合子显性，后代正常，再下一代就不会再有患病的。②错误，一个家族几代人中都出现过的疾病，可能是由于同处在不良的生活环境而导致的疾病，不一定是遗传病。③错误，表现正常但携带隐性遗传病基因的个体不患遗传病。④错误，若是染色体异常遗传病患者，则不携带遗传病基因。
【答案】D
25、反兴奋剂工作在2008年北京奥运会上取得了宝贵的经验。其中基因兴奋剂的工作耗费了大量精力，基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因，以提高运动员的成绩，从变异角度分析此方式属于 ( )
A.基因突变 B.基因重组
C.细胞癌变 D.染色体变异
【解析】突变是包括染色体变异和基因突变在内的生物变异现象。
【答案】B
二、非选择题
26、甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题：
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后，该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。

(2)水稻矮秆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株。请简述该矮秆植株形成的过程。
________________________________________________________________________。
(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高，这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于____________(填细胞结构名称)中。
(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd1__Sd2__的植株表现为大穗，基因型为sd1sd1Sd2__、Sd1__sd2sd2的植株均表现为中穗，而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)实验表明，某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后，DNA序列中部分G—C碱基对转换成A—T碱基对，但性状没有发生改变，其可能的原因有__________________(至少答对两点)。
【解析】(1)根据题意，模板链上的G不变，其合成子链时，与G配对的是T，据此写出即可。(2)纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高秆，但其自交后代中出现了一定数量的矮秆植株，说明亲本中有矮秆基因，高秆基因经处理发生了隐性突变。(3)叶绿体基因能控制叶绿体中部分蛋白质的合成，叶绿体蛋白还受细胞核中基因的控制。(4)某小穗水稻种子经EMS处理后，表现为大穗，要获得纯合子需连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种。(5)基因突变后的性状没有改变，原因有多种：突变后的密码子对应同一种氨基酸；该突变为隐性突变；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段等。-ATCCCGTAA--TAGGGTATT-
【答案】(1)

(2)高秆基因经处理发生(隐性)突变，自交后代(或F1)因性状分离出现矮秆　(3)细胞核、叶绿体　(4)取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合子，选取其中的大穗个体即可)　(5)密码子具有简并性(或突变后的密码子对应同一种氨基酸)；突变发生在基因的非编码序列；突变发生在DNA的非基因区段；该突变为隐性突变；突变后的基因在环境中不能表达(至少答对两点)
27、（2012·安庆调研）如图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答：
（1）B常用的方法是 ，C、F过程常用的药剂是 。
（2）打破物种界限的育种方法是 （用图中的字母表示），该方法所运用的原理是 。
（3）假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，其最简单的育种方法是 （用图中的字母表示）；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是 （用图中的字母表示）。
【解析】单倍体育种先进行花药离体培养获得单倍体，然后再用秋水仙素处理获得纯合子；要培育的水稻品种，若性状都是由隐性基因控制的，简单的育种方法是杂交育种，若性状都是由显性基因控制的，快速育种常用的方法是单倍体育种。
【答案】（1）花药离体培养 秋水仙素
（2）E 基因重组
（3）AD ABC
28、遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。某校生物学习小组开展对当地几种遗传病的调查。
（1）调查步骤：
①确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现。
②设计表格并确定调查地点。
③多个小组进行汇总，得出结果。
(2)问题：
①其中一小组对乳光牙单基因遗传病的记录如下：
a.根据上表绘制遗传系谱图21世纪教育网

b.该病的遗传方式是________，该女性患者与一个正常男性结婚后，生下正常男孩的可能性是___________。
c.调查中一般不选择唇裂、青少年型糖尿病等多基因遗传病作为研究对象的原因是_______________。
d.若该地区的表兄妹婚配，后代患病的概率将增加，其原因是_________。
e.除了禁止近亲结婚外，你还会提出怎样的建议来有效预防遗传病的产生？
②21三体综合征是染色体异常引起的遗传病，经咨询了解到医院常用21号染色体上的短串联重复序列STR作为遗传标记（可理解为等位基因）对该病进行快速诊断。
若用“+”表示遗传标记，“-”表示无该遗传标记，现诊断出一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型是“++-”，其父亲基因型是“+-”，母亲的基因型是“--”，那么这名患儿的病因是__________________。
【解析】（2）①a.根据图例及表格内容合理展示亲子代关系及性状。
b.由第Ⅱ代双亲均为患者而生出一个正常的女儿，判定为常染色体显性遗传病。第Ⅲ代中女性患者基因型为AA或Aa，分别占与正常男子（aa）婚配，后代为正常男孩的可能性为：
c.多基因遗传病不易找遗传规律。
d.近亲结婚使同种隐性遗传病致病基因纯合的几率增大。
e.遗传病主要是预防，治疗是十分困难的。
②父亲的标记基因型为“+-”，母亲为“--”，而后代三体为“++-”，说明“++”均来自父方，而父方只有一个“+”，形成“++”精子，则一定是减Ⅱ后期姐妹染色单体分开后移向一极所致。
【答案】（2）①
a.[来源:21世纪教育网]
b.常染色体显性遗传
c.多基因遗传病由多对等位基因控制，不便于分析并找出遗传规律
d.两者是同一种隐性遗传病携带者的几率较高
e.进行遗传咨询，产前诊断。
②父亲的21号染色体在减数第二次分裂后期移向同一极
第7章 现代生物进化理论
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
一、选择题
1、有关物种与生物进化的叙述中，正确的是(　　)
A．种群基因频率的变化意味着新物种的产生
B．野生物种灭绝后会使本物种的基因的多样性降低
C．一个区域的物种数量增加一定会导致该区域生态系统的稳定性增强
D．自然选择的实质是选择种群的有利基因，决定了新基因的产生
【解析】生殖隔离是新物种形成的标志，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变；一个区域的物种数量增加不一定会导致该区域生态系统的稳定性增强，有些情况还会导致稳定性降低，甚至由于缺少新物种的天敌导致本地有些物种灭绝；自然选择的实质是选择种群有利的个体，其有利的基因得以保留，但不能决定新基因的产生。
【答案】B
2、科学家发现某地某种蝴蝶在1863年和1963年不同体色个体数量所占百分比如下图所示。下列叙述正确的是 ( )21世纪教育网
A.深体色和浅体色个体分别属于不同的性别
B.环境变化后，中间体色的蝴蝶不容易被天敌发现
C.蝴蝶深、浅体色个体逐渐进化成中间体色个体
D.深体色和浅体色类群逐渐产生生殖隔离[来源:21世纪教育网]
【解析】解读数据可知，1963年与1863年相比，中间体色的蝴蝶比例增加，说明它们的体色与环境色彩一致，在自然选择的过程中得以保留，应该是适应环境的类型。
【答案】B
3、（2012·淄博质检）下列对现代生物进化理论的理解，正确的是 ( )
A.环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料
B.自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向
C.地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离
D.共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和变化
【解析】本题考查现代生物进化理论的内容，变异的方向与环境没有因果关系，但环境能诱发突变，因而能提高变异的频率，并对变异起选择作用。地理隔离不一定导致生殖隔离。共同进化还包括生物与无机环境之间的不断发展和进化。
【答案】B
4、下表是某种群基因库中等位基因B、b从1900年到1970年间的遗传学测量数据。
1900
1910
1920
1930
1940
1950
1960
1970
B基因的基因频率
0.99
0.81
0.64
0.49
0.36
0.25
0.16
0.1021世纪教育网
b基因的基因频率
0.01
0.19[21世纪教育网]
0.36
0.51
0.64
0.75
0.84
0.90
下列由该表得出的结论中不正确的是 ( )
A.该种群中由B基因控制性状的个体不易生存
B.1900年该种群杂合子比例为0.99%
C.环境对生物的选择是通过改变基因频率实现的
D.基因型为bb的个体易在生存斗争中获胜
【解析】从1900年到1970年，B基因的基因频率在逐渐下降，说明由B基因控制性状的个体逐渐被淘汰，基因型为bb的个体在生存斗争中获胜。1900年时，基因型为Bb的个体比例应为0.99×0.01×2=0.019 8，即1.98％，B项错误。
【答案】B
5、如图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是(　　)
A．自然选择过程中，直接接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B．同一物种不同种群基因频率的改变能导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化
C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离21世纪教育网
D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
【解析】自然选择过程中直接接受选择的是表现型；只要基因频率改变生物就发生了进化；长期的地理隔离大多可导致生殖隔离，但不能说地理隔离必然导致生殖隔离。
【答案】D
6、根据现代生物进化理论，判断下列说法正确的是(　　)
A．出现隔离是物种形成的必要条件
B．种群基因频率的变化意味着新物种的产生
C．种群内个体之间的差异越大，种群越不易遭环境的淘汰
D．生物进化的方向取决于生物变异的方向
【解析】变异为进化提供了原材料，种群内个体之间的差异越大，适应环境的能力越强，该种群越不容易被环境淘汰。进化的实质是基因频率的改变，但不一定有新物种的形成。决定进化方向的是自然选择而不是生物变异的方向(变异是不定向的)。
【答案】AC
7、下列关于基因频率、基因型频率与生物进化的叙述正确的是(　　)
A．一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率的改变说明物种在不断进化
B．在一个种群中，控制一对相对性状的各种基因型频率之和为1
C．基因型为Aa的个体自交后代所形成的种群中，A基因的频率大于a基因的频率
D．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲的基因频率大于女性群体
【解析】基因频率的改变才能说明物种进化；Aa自交后代，A的基因频率始终等于a的基因频率；男性色盲患者多于女性患者，原因是男性只有一个色盲基因就表现患病，而女性必须同时具有两个色盲基因才表现患病，而非色盲基因频率在男女群体的不同。
【答案】B
8、(2012·福州模拟)下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )
A.a表示基因突变，是生物进化的原材料
B.b表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
C.c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D.d表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
【解析】a表示突变（基因突变和染色体变异）和基因重组，A项错误。d表示地理隔离，但新物种的形成不一定必须经过地理隔离，B项错误。c是新物种的形成，新物种的形成是生物与环境共同进化的结果，C项正确。
【答案】C
9、达尔文自然选择学说各内容之间的关系可用以下图解表示，则图解中①～④内容依次为( )
A．生存斗争、遗传变异、适者生存、过度繁殖
B．遗传变异、适者生存、过度繁殖、生存斗争
C．遗传变异、生存斗争、过度繁殖、适者生存
D．过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存
【答案】D
10、某学校共有学生1 600人，红绿色盲遗传病调查研究后发现，该群体中色盲基因的频率约为6.8%,780名女生中有患者23人，携带者有52人，则男生中色盲的人数约为(　　)
A．126 B．54
C．64 D．136
【解析】本题考查种群基因频率计算的应用。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，设相关基因为B(正常)、b(色盲)。设男生中色盲的人数为x，由色盲基因频率＝Xb/(Xb＋XB)＝(23×2＋52×1＋x×1)/(780×2＋820×1)＝6.8%，求得x≈64。
【答案】C
11、随着2008年台湾政府的换届，两岸关系开始解冻，台湾游热了起来。宝岛蝴蝶资源丰富，种类繁多，变异是形成其多样性的重要原因，这种变异不可能是 ( )
A.环境变化引起的变异
B.不同性状的蝴蝶杂交引起的后代变异
C.基因结构发生变化引起的变异
D.染色体结构发生变化引起的变异
【解析】突变和基因重组提供进化的原材料，B项为基因重组，C项为基因突变，D项为染色体变异，C、D两项统称为突变。
【答案】A
12、下图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。(图B表示图A经过自然选择形成的结果)。下列关于种群的描述不正确的是(　　)
A．两个种群间存在着竞争的关系
B．自然选择使以c为食的个体逐渐减少
C．自然选择一定会使两种群中的一种灭亡
D．两个种群在竞争中最终适应环境
【解析】由图可知，a、b两种生物之间有竞争关系，两个种群在竞争中最终适应环境而共同发展进化，而不会因自然选择使两种群中的一种灭亡。
【答案】C
13、在一个种群中，开始时A基因频率为50%，a基因频率为50%。三种基因型的比例分别是：AA为25%、Aa为50%、aa为25%，但基因型为aa的个体其生存能力和竞争能力明显低于另两种基因型的个体。那么经过了若干代的自然选择后，你认为下列哪种变化是符合实际情况的(　　)
A．A基因和a基因的频率基本不发生太大的变化
B．从上述结果可以得出生物进化的方向是由可遗传的变异决定的
C．基因型aa在逐渐下降的同时，AA、Aa也在下降
D．a基因的频率越来越低，A基因的频率越来越高
【答案】D
14、下列说法正确的是
A.地理隔离一旦形成，原来属于同一物种的个体就成了不同物种
B.生殖隔离一旦形成，原来属于同一物种的个体就成了不同物种
C.地理隔离是形成新物种的必然经历
D.每个新物种的形成都必定经历从地理隔离达到生殖隔离的过程
【解析】生殖隔离是新物种形成的标志，而由二倍体经秋水仙素处理得到四倍体的过程并没有地理隔离，所以地理隔离并不是新物种形成所必需经历的。
【答案】B
15、如图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，下列说法错误的是
A．Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加不能适应环境
B．P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50%
C．该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体
D．在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变
【解析】某个基因出现的频率越高，说明该基因控制的性状对环境有较强的适应性，A项错。A和a的基因频率之和为1，P点时两曲线相交，表示两者的频率相等，所以此时A和a的基因频率均为50%。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。虽然A的基因频率逐渐增大，但AA、Aa中并非Aa的生存能力更强，因此不一定会出现“该种群中杂合体的比例会越来越高，逐渐取代纯合体”的现象。
【答案】C
16、现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的，现代生物进化理论对自然选择学说的完善和发展表现在(　　)
①突变和基因重组产生进化的原材料　②种群是进化的单位　③自然选择是通过生存斗争实现的　④自然选择决定生物进化的方向　⑤生物进化的实质是基因频率的改变　⑥隔离导致物种形成　⑦适者生存，不适者被淘汰
A．②④⑤⑥⑦ B．②③④⑥21世纪教育网
C．①②⑤⑥ D．①②③⑤⑦
【解析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组产生生物进化的原材料，隔离是新物种形成的必要条件，形成新物种的标志是产生生殖隔离。达尔文认为进化的单位是个体，并且没有研究遗传和变异的本质，没有强调隔离在物种形成中的作用。
【答案】C
17、(2012·徐州测试)如图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障(水)的阻碍,已经分离为两个独立的群体。如果群体A经历了长期生活环境的剧烈变化,而群体B的环境没有发生较大的变化,则群体A的进化速度将可能是( )
A.比群体B快 B.比群体B慢
C.与群体B相同 D.停止进化
【解析】同种生物的群体分为群体A和群体B后,群体A生活环境变化剧烈,基因频率变化较大,故群体A的进化速度比群体B快。
【答案】A
18、下列说法正确的是
A．单倍体育种能定向改造生物
B．病毒进化的原材料可来自染色体变异
C．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率
D．新物种形成的三个基本环节是突变、基因重组和自然选择
【解析】单倍体育种的目的是形成纯合子，没有改变生物的性状；新物种形成的三个基本环节是变异、自然选择和隔离。
【答案】C
19、图为现代生物进化理论概念图，有关分析正确的是
A．①表示生存斗争，这是生物过度繁殖与有限生存空间的矛盾体现
B．②导致③改变的内因是基因突变，外因是自然选择
C．③代表物种形成，其形成的必要条件是存在生殖隔离
D．④指基因、物种、生态系统的多样性，它们是共同进化的结果
【解析】现代生物进化理论的核心是达尔文的自然选择学说；进化的实质是基因频率的改变；基因突变产生新的等位基因，可能使种群的基因频率发生变化，但是不能决定生物进化的方向。
【答案】D
20、下图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，a1种群的部分群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。下列有关叙述正确的是(　　)

A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
【解析】本题考查物种形成的相关知识。a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，虽然有地理隔离，但是不一定会产生生殖隔离，所以A项错误。由于d是由a1演变而来，所以c与d之间可能存在生殖隔离，B项正确。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生了生殖隔离的种群，基因频率一定会变化。a1中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，但是b和d由于地理隔离存在，所以可能不是同一物种，所以C项错误。即使a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离，则它们仍是同一物种。
【答案】B
21、金鱼是重要的观赏鱼，品种众多，可观赏的性状多种多样。金鱼培育专家培育的珍贵品种——“蓝剑”，其性染色体组成为XYY。下列有关金鱼的说法错误的是(　　)
A．任何品种的金鱼都能与野生鲫鱼杂交，并产生可育后代。这说明金鱼与野生鲫鱼之间不存在生殖隔离现象
B．众多金鱼品种是经过突变、自然选择、隔离等过程形成的
C．“蓝剑”的产生可能是因为亲本中雄性个体在减数分裂第二次分裂时遗传物质分配异常
D．“蓝剑”不能直接产生后代，根本原因是减数分裂形成配子的过程中性染色体联会紊乱
【解析】B项错误，金鱼是人工选择的结果，而不是自然选择。C项正确，该个体多一条Y染色体，只能是父方减数第二次分裂出错。D项正确，染色体的数目异常会导致联会紊乱，进而导致不育。
【答案】B
22、人工建立一个数量足够大的果蝇实验群体，雌雄个体数量相当且均为杂合子。已知某隐性基因纯合致死，则预测该隐性基因频率的变化曲线是(纵坐标表示该隐性基因频率)(　　)
【解析】思路一：分析法，从开始雌雄果蝇均为杂合子，所以隐性基因的基因频率为0.5，又因为隐性基因纯合子致死，所以隐性基因的基因频率逐渐降低即隐性基因的基因频率下降，但因为杂合子的存在，隐性基因不会消失。思路二：计算法，子一代中1/4的个体死亡，此时基因频率显性基因为2/3、隐性基因为1/3；子二代1/9个体死亡，此时基因频率显性基因为3/4、隐性基因为1/4；依此类推，隐性基因频率下降但不为0
【答案】C
23、科学家在研究某种鸟的进化时发现,在繁殖季节有的雄鸟能够吸引多只雌鸟来到它的领地筑巢。有的雄鸟却“魅力不足”,致使其领地中鸟巢的数量很少。经观察,研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领地筑巢,与雄鸟尾羽的长短有关。观察结果如下图,下列说法错误的是( A )21世纪教育网
A.基因突变和基因重组为鸟种群的进化提供了全部原始材料21世纪教育网
B.长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢
C.该种群若干代后,控制长尾羽的基因频率会增大
D.该种群中的长尾羽鸟(C类)与短尾羽鸟(A类)不存在生殖隔离
【解析】基因突变、基因重组、染色体变异为生物进化提供了原材料。根据图信息判断,该种群交配若干代后,长尾羽个体适应环境,繁殖后代较多,控制长尾羽的基因频率会增大。长尾羽鸟与短尾羽鸟属同一物种,不存在生殖隔离。
【答案】A
24、现代生物进化理论认为生物进化是( )
A.用进废退与适者生存的相互作用
B.物种灭绝与辐射发展的相互作用
C.遗传、变异和选择的综合作用
D.突变、选择和隔离的综合作用
【解析】用进废退属于拉马克的学说，适者生存属于达尔文的学说；物种灭绝与辐射发展的相互作用以及遗传、变异和选择的综合作用不属于现代生物进化理论。现代生物进化理论认为生物进化是突变、选择和隔离综合作用的结果。
【答案】D
25、某研究小组研究了某地的两个湖泊，每个湖中生活着两种相似的鱼：红褐色的和金黄色的。这一地区可能发生过洪水。他们不清楚这两种鱼之间的关系，于是作出两种如图所示的假设。以下说法中不正确的是
A.假说甲认为红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼
B.假说乙认为湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼混杂在一起
C.假说甲说明湖Ⅰ和湖Ⅱ由于地理隔离的作用形成金黄色鱼和红褐色鱼
D.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种
【解析】假说甲表明在两个不同湖中的灰色鱼，均进化为红褐色鱼和金黄色鱼；假说乙中湖Ⅰ中的原有鱼种为红褐色鱼，而湖Ⅱ中的原有鱼种为金黄色鱼，由于洪水使两种鱼混合在一起；假说甲说明湖Ⅰ中红褐色鱼与金黄色鱼的形成过程中并不存在地理隔离，湖Ⅱ中也是如此；不能杂交或杂交后代不育的现象叫生殖隔离。
【答案】C
二、非选择题
26、假设有一个方形保护区，每边长为1 000米，如下图1.如果家猫由边界深入保护区100米捕食，就会使森林中的鸟类不能成功地保护它们的幼雏，因此保护区仅有640 000平方米适于鸟类繁育。若该保护区被一条宽10米、南北向的公路和一条也是10米宽、东西向的铁路分割成大小相等的四个区域，如下图2，这样家猫可以像沿着边缘一样，沿着公路和铁路进入森林捕食。
　
(1)被公路和铁路占去2%土地后，适于鸟类繁育的保护区面积共是________平方米。
(2)下列对于被公路和铁路造成隔离状态的保护区的描述中，不准确的是________。
A．边界长度与原保护区相近
B．物种的遗传多样性会降低
C种间斗争会加剧
D．物种的迁移可能受限制
(3)若原保护区的A物种的不同种群被分割到甲、丁两地，分别进化为B、C两个物种。进化的前提条件是物种具有________的特性，主导形成两种进化方向的原因是________，而________使不同种群间停止了基因交流，最终形成新物种。
【解析】先计算出每一个小区域的适于鸟类繁育的保护区面积(400－5－100)2＝87 025平方米，然后乘以4就是总面积。修了铁路和公路后，边界长度大大缩短。地理隔离使得同种生物的不同种群间基因无法正常交流，不同种群可能出现不同的变异，然后在自然选择的作用下，基因频率可能会朝着不同的方向发生改变，最终形成不同的物种。
【答案】(1)348 100　(2)A　(3)突变(变异)　自然选择　地理隔离
27、回答下列有关生物进化的问题。
(1)上图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是________、________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。
如下图表示这两种性状比例变化的过程。
①由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是 _______________________
________________________________________________________________________。
③上图所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴群体内的________发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析，上图所示群体中不同个体的存在反映了________多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是____________。
【解析】(1)生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离。(2)生活在同一地点的同种生物的所有个体统称为种群，种群是生物进化的基本单位。(3)一个种群中所有个体所含有的全部基因，称为这个种群的基因库。(4)生物进化过程中存在着因过度繁殖而引起的生存斗争现象，在生存斗争中适者生存。联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多，因而出现个体比例逐渐上升的现象。生物进化的实质是种群基因频率的改变。(5)性状由基因控制，所以生物性状的多样性是由遗传物质(基因)的多样性决定的。DNA分子的多样性可以用PCR(多聚酶链式反应)技术检测。
【答案】(1)突变(变异)　自然选择　(2)种群　基本单位
(3)基因库　(4)①生存斗争(种内斗争)　②联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多(合理即可)　③基因频率　(5)遗传　PCR(多聚酶链式反应)
28、如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型：图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、
C、D为四个物种及其演化关系，请看图回答问题：
(1)由A物种进化为B、C两个物种的内因是_______，外因是_______，进化的实质是_____________。
(2)甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是__________________________。
(3)迁到乙岛的B物种可能会______________。21世纪教育网
(4)假设种群中有一对等位基因Aa，A的基因频率为0.1，a的基因频率为0.9，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为__________；若环境的选择作用使a的频率逐渐下降，A的频率逐渐上升，则后代中aa基因型个体的变化趋势是___________________________。
【解析】本题以物理模型的形式综合考查隔离在物种形成中的作用。
(1)A物种进化为B、C两个物种的内因是遗传变异，外因是甲、乙两岛环境条件的不同，并且有地理隔离，进化的实质是种群基因频率的改变。
（2）两种群在同一环境中，其基因不能进行交流，说明这两个种群间已经出现了生殖隔离，成为两个物种。
(3)根据遗传平衡原理，AA=0.1 ×0.1=0.01；Aa=2×0.1 ×0.9=0.18；aa=0.9×0.9= 0.81。
【答案】(1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离
种群基因频率的改变 (2)已形成生殖隔离
(3)形成新的物种（答案合理即可）
(4)1%、18%、81% 逐渐下降

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