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(共41张PPT)
第2章　基因和染色体的关系
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
假设某生物正常体细胞中染色体数为2N，则该生物经减数分裂形成配子的过程中，细胞中染色体、核DNA分子、染色单体的数量变化情况如图所示：
减数分裂过程中染色体、核DNA分子和染色单体的数量变化曲线分析
项目 数量变化 发生时期 原因
核DNA
分子 2N→4N 间期 DNA复制
4N→2N 减数第一次
分裂结束时 随同源染色体的分离平均分配到两个子细胞中
2N→N 减数第二次
分裂结束时 随染色单体的分开平均分配到两个子细胞中
项目 数量变化 发生时期 原因
染色体 2N→N 减数第一次
分裂结束时 相互分离的同源染色体平均分配到两个子细胞中
N→2N 减数第二次
分裂后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体
2N→N 减数第二次
分裂结束时 染色体平均分配到两个子细胞中
项目 数量变化 发生时期 原因
染色
单体 0→4N 间期 染色体复制
4N→2N 减数第一次
分裂结束时 随同源染色体的分离平均分配到两个子细胞中
2N→0 减数第二次
分裂后期 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体
　　　　右图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA数量变化相对值。下列有关a～c段(不含a、c点)的叙述中正确的是 (　　)
A．细胞中始终存在染色单体
B．细胞中始终存在同源染色体
C．细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1
D．此时期表示初级性母细胞
【答案】A
【解析】据图可知，图中虚线数目加倍一次，但连续减半两次，因此该虚线应表示减数分裂过程中核DNA数量的变化相对值，实线表示染色体数量的变化相对值，其中O～a表示减数第一次分裂前的间期，a～b段为初级性母细胞阶段，b～c(不含b点)段处于次级性母细胞阶段，无同源染色体，c点为染色单体彼此分离形成子染色体的过程。a～c段(不含a、c点)细胞中始终存在染色单体，并且染色体和核DNA数之比一直为1∶2。
根据曲线变化趋势判断是有丝分裂还是减数分裂(以二倍体生物为例)
(1)看“染色体峰值”：染色体数最大为4N的是有丝分裂；染色体数最大为2N的是减数分裂。
(2)看“DNA复制和分裂次数”：在核DNA分子数的变化曲线中，斜线代表DNA复制，竖直下降代表细胞分裂完成。因此斜线出现1次，而竖直下降出现2次的为减数分裂；斜线出现1次，而竖直下降出现1次的为有丝分裂。
(3)看“结果”：分裂完成后，染色体数或核DNA分子数与分裂前相等的为有丝分裂；减半的为减数分裂。
　　　　图甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞；图乙表示该动物的细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化。下列有关图甲、乙、丙的分析正确的是 (　　)

A．图甲中基因A、a所在的染色体是X染色体
B．图甲可处于图乙中的bc段和图丙中的kl段
C．图乙中的de段和图丙中的hj段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期
D．图乙中的cd段和图丙中的gh段形成的原因相同
【答案】D
【解析】在减数第一次分裂的后期发生了同源染色体的分离，因此减数第一次分裂所形成的子细胞中不可能含有同源染色体，故图甲中基因A、a所在的染色体一定是常染色体；图甲表示的细胞每条染色体上含有2个DNA分子，含有一个染色体组，处于图乙中的bc段，不能处于图丙中的kl段；图乙中的de段表示每条染色体上只有一个DNA分子，可以表示有丝分裂后期，图丙中的hj段细胞中含有4个染色体组，表示有丝分裂后期，因此，图乙中的de段和图丙中的hj段可能对应于同种细胞分裂的同一时期；图乙中的cd段和图丙中的gh段形成的原因相同，都是发生了着丝粒的分裂。
(1)如果减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)，而减数第二次分裂正常，则所形成的次级精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示(仅列举一种情况)。
减数分裂过程中异常配子问题(以产生雄配子为例)
(2)如果减数第一次分裂正常，减数第二次分裂时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分离形成的子染色体移向同一极)，则所产生的配子一半正常，一半异常，如下图所示(仅列举一种情况)。
(3)如果减数第一次分裂异常(同源染色体未分离)，减数第二次分裂时一个次级精母细胞分裂异常(姐妹染色单体分离形成的子染色体移向同一极)，则所形成的配子全都异常，如下图所示(仅列举一种情况)。
　　　　一个基因型为AaXbY的雄果蝇经减数分裂产生了甲、乙两个异常精细胞，精细胞甲的基因和性染色体组成为aYY，精细胞乙的基因和性染色体组成为AXbY。下列叙述错误的是 (　　)
A．精细胞甲和精细胞乙不可能来自同一个初级精母细胞
B．与精细胞乙同时形成的另外三个精细胞都是异常精细胞
C．精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂前多复制一次
D．精细胞乙形成的原因是X和Y染色体在减数第一次分裂过程中未分离
【答案】C
【解析】精细胞甲形成的原因是染色体在减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开，精细胞乙形成的原因是减数第一次分裂同源染色体(X、Y)没有分开。
常见遗传系谱图的判断
序号 图谱 遗传方式 判断依据
① 常染色体隐性遗传 父母无病，女儿有病，一定是常染色体隐性遗传
② 常染色体显性遗传 父母有病，女儿无病，一定是常染色体显性遗传
序号 图谱 遗传方式 判断依据
③ 常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传 父母无病，儿子有病，一定是隐性遗传
④ 常染色体显性或伴X染色体显性遗传 父母有病，儿子无病，一定是显性遗传
⑤ 最可能是伴X染色体显性遗传(也可能是常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体隐性遗传) 父亲有病，女儿全有病，最可能是伴X染色体显性遗传
序号 图谱 遗传方式 判断依据
⑥ 非伴X染色体隐性遗传(可能是常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体显性遗传) 母亲有病，儿子无病，非伴X染色体隐性遗传
⑦ 最可能是伴Y染色体遗传(也可能是常染色体显性遗传、常染色体隐性遗传、伴X染色体隐性遗传) 父亲有病，儿子全有病，最可能是伴Y染色体遗传
　　　　下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，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Ⅰ－2无乙病致病基因，下列说法不正确的是 (　　)
A．甲病为常染色体显性遗传病
B．乙病为伴X染色体隐性遗传病
C．Ⅱ－3是纯合子的概率为1/8
D．若Ⅱ－4与一位正常男性结婚，生下正常男孩的概率为3/8
【答案】C
【解析】图中1号和2号均患甲病，但其子代中有一个表现正常的女儿(4号)，说明该病为常染色体显性遗传病；1号和2号均无乙病，但他们有一个患乙病的儿子(6号)，说明乙病是隐性遗传病；又已知Ⅰ－2无乙病致病基因，则乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ－3的基因型为A_XBX－，其为纯合子(AAXBXB)的概率为1/3×1/2＝1/6；Ⅱ－4的基因型及概率为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，二者婚配生下正常男孩(aaXBY)的概率为1/2×1/2＋1/2×1/4＝3/8。
典练·素养提升
素养解读：本章内容涉及配子的形成(减数分裂)和受精作用、证明基因在染色体上的实验证据(摩尔根果蝇眼色杂交实验)及伴性遗传。通过对减数分裂和受精作用的学习，培养科学思维和社会责任；通过果蝇的眼色实验，培养科学探究和科学思维；通过学习伴性遗传的类型、特点和应用，培养生命观念和社会责任。
1．(科学思维)关于右图的叙述不正确的是 (　　)
A．在前期时，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B．在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体
C．④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它们通过一个着丝粒②相连
D．细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
【答案】B
【解析】在图中，形态、大小相同的为一对同源染色体，则④与⑦、⑤与⑥为两对同源染色体；在前期，同源染色体联会形成两个四分体，A、D正确。减数第一次分裂后期细胞的每一极都不再具有同源染色体，B错误。染色体④由染色单体①和③通过一个着丝粒②相连而形成，C正确。
2．(科学思维)下图为动物细胞分裂过程示意图，据图分析可得出 (　　)
A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段
B．由D点到E点的原因是同源染色体的分离
C．在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体数是相等的
D．图中L点→M点所示过程的进行，与细胞膜的流动性有关
【答案】D
【解析】图中，A→E段表示有丝分裂，F→K段表示减数分裂，L→M段表示受精作用，M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是间期。由D点到E点是在有丝分裂末期，染色体被平均分配到了两个子细胞。GH段是减数第一次分裂的前期、中期和后期，细胞中的染色体数目与体细胞相同；而OP段是有丝分裂后期的细胞，其染色体数目是体细胞的两倍。L→M段表示受精作用，精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合，与细胞膜的流动性有关。
3．(科学探究)女娄菜是一种雌雄异株的植物，雄株的性染色体组成为XY，雌株为XX。女娄菜有宽叶和窄叶两种类型，受到一对等位基因控制(设为B/b)，并且基因b使花粉致死。现有女娄菜叶宽的三个杂交实验及结果如下：
组合一：纯合宽叶雌株×窄叶雄株→宽叶雄株
组合二：杂合宽叶雌株×窄叶雄株→1宽叶雄株∶1窄叶雄株
组合三：杂合宽叶雌株×宽叶雄株→1宽叶雄株∶1窄叶雄株∶2宽叶雌株
根据实验结果，以下说法正确的是 (　　)
A．宽叶对窄叶为显性，基因可能位于常染色体上
B．雌性植株的基因型有3种，雄性植株有2种
C．验证分离定律可以选取窄叶雌株×宽叶雄株
D．组合三的F1随机传粉，F2中雄株占2/3
【答案】D
【解析】根据组合三，亲本均为宽叶，子代出现了窄叶，说明宽叶对窄叶为显性，又由于子代雌雄植株的表现存在差异，因此叶形基因位于X染色体上，A错误；根据组合一：纯合宽叶雌株×窄叶雄株→宽叶雄株，说明亲本窄叶雄株产生的配子只有含Y染色体的参与了受精，结合题意“基因b使花粉致死”，可知雌株中不存在窄叶纯合子，则雌性植株只有两种基因型，即XBXB、XBXb，B错误；
根据B项分析可知，群体中不存在窄叶雌株，因此不能选取窄叶雌株×宽叶雄株来验证分离定律，C错误；组合三亲本基因型为XBXb×XBY，F1雄株基因型及比例为XBY∶XbY＝1∶1，产生的雄配子XB∶Xb∶Y＝1∶1∶2，由于基因b使花粉致死，故雄配子XB∶Y＝1∶2，雌株的基因型及比例为XBXB∶XBXb＝1∶1，产生雌配子的种类和比例为XB∶Xb＝3∶1，F1随机传粉，F2中雄株占3/4×2/3＋1/4×2/3＝2/3，D正确。
4．(社会责任)图1、2表示甲、乙两种遗传方式不同的单基因遗传病，甲病相关基因用A(a)表示、乙病相关基因用B(b)表示；图3表示A(a)、B(b)四种基因经过电泳所形成的条带分布情况。下列叙述正确的是 (　　)

A．Ⅱ5的甲病基因和 Ⅱ7的乙病的致病基因均来自 Ⅰ1和 Ⅰ2
B．若甲病是常染色体隐性遗传病，则乙病为伴 X 染色体隐性遗传病
C．图 3 中的条带 1、2、3、4 对应的基因分别是 A、a、B、b
D．Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是 AAXbY、aaXBY、AAXBXB
【答案】B
【解析】Ⅱ5基因型为aaXBXb，则Ⅰ1为AaXBXb，Ⅰ2为AaXBY，Ⅱ5的甲病基因来自Ⅰ1和Ⅰ2，Ⅱ7的乙病的致病基因来自Ⅰ1，A错误；若甲病是常染色体隐性遗传病，则乙病为伴X染色体隐性遗传病，B正确；Ⅱ10基因型为AAXBXB，Ⅱ5基因型为aaXBXb，所以条带1为A，条带4为B，Ⅰ4基因型为AaXBY，则条带2为a，条带3为b，C错误；Ⅱ7、Ⅱ9、Ⅱ10的基因型分别是 aaXbY、aaXBY、AAXBXB，D错误。(共28张PPT)
第5章　基因突变及其他变异
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异
变异本质 基因碱基序列的改变 原有基因的重新组合 染色体结构或数目发生改变
发生时间 有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期 减数分裂Ⅰ的前期和后期 细胞分裂间期或分裂期
基因突变、基因重组与染色体变异的比较
比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异
适用
范围 生物种类 所有生物均可发生 自然状态下，真核生物 真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖类型 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖
产生结果 产生新的基因 产生新基因型，不产生新基因 不产生新基因，基因数目或顺序发生变化
比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异
鉴定方法 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新的性状组合确定 光镜下可检出
意义 生物变异的根本来源，为生物的进化提供了丰富的原材料 生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要的意义 对生物进化有一定意义
应用 诱变育种 杂交育种 单倍体、多倍体育种
联系 ①三者均属于可遗传变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源；③基因突变是基因重组的基础；④基因重组是生物变异的来源之一
　　　　下图为某高等生物一个DNA分子上的三个基因a、b、c的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列。下列有关叙述正确的是 (　　)

A．c基因碱基缺失，属于染色体变异
B．Ⅰ、Ⅱ中碱基的改变不属于基因突变
C．在减数分裂四分体时期，在b、c之间可发生互换
D．三个基因中若a发生突变，则会影响其他两个基因b、c的表达
【答案】B
【解析】基因序列中发生碱基的替换、增添或缺失为基因突变，A错误；由题意可知，Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，其碱基的改变不属于基因突变，B正确；在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，而b、c属于一条染色体上的非等位基因，不会发生互换，C错误；基因是遗传的基本结构和功能单位，若a发生突变，对其他两个基因b、c的表达不一定有影响，D错误。
1．单倍体并非都高度不育
有的单倍体是可育的。例如单倍体雄蜂可以通过假减数分裂产生正常精子，它是可育的。某些藻类植物、苔藓植物、蕨类植物的单倍体可以独立生活，可以通过无性生殖繁衍后代。来自多倍体的单倍体，若其体细胞中有同源染色体，性原细胞减数分裂时能正常联会产生正常的配子，应该是可育的。例如同源四倍体的单倍体，这种单倍体的体细胞含有2个相同的染色体组，相当于一般的二倍体，减数分裂时能够形成正常的配子，理论上是可育的。
单倍体、二倍体和多倍体的可育性
2．并非所有的二倍体都可育
若二倍体体细胞中的两个染色体组来源是同一物种，当然是可育的。在自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体，是可育的。若二倍体生物其体细胞中的两个染色体组不是来源于同一物种，是非同源的(往往是通过远缘杂交或生殖细胞杂交得到的)，则该二倍体是不可育的。如二倍体的萝卜(AA)的生殖细胞(A)和二倍体的甘蓝(BB)的生殖细胞(B)杂交得到的异源二倍体(AB)，由于细胞中两个染色体组是非同源的，其减数分裂异常，不能得到有效配子，因而是不可育的。
3．多倍体有些是可育的，有些则是不可育的
若多倍体的体细胞中含奇数个染色体组，其在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，一般不能形成正常的配子，故是高度不育的。如三倍体香蕉、三倍体西瓜等多倍体(含奇数个染色体组)都是高度不育的。
若多倍体的体细胞中含偶数个染色体组，这就要看其来源。如果是由自然加倍、二倍体体细胞杂交、人工诱导等途径获得的，则细胞中含两两同源的染色体组，减数分裂正常，能得到有效配子，则是可育的；如果是通过特殊的体细胞杂交得到的，或者是通过非同种或非同倍体有性杂交得到的，则一般情况下是不可育的。
　　　　下列有关叙述正确的是 (　　)
A．由生物的卵细胞发育而来的个体有可能是二倍体
B．含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体
C．二倍体植物未经受精的卵细胞发育成的植株，一定是单倍体，单倍体生物体细胞内一定不含有等位基因
D．含有奇数个染色体组的个体不一定是单倍体
【答案】D
【解析】由生物的卵细胞发育而来的个体，不论含有多少个染色体组均是单倍体，A错误；含有两个染色体组的生物体，如果是由配子发育而来的，就是单倍体，该种生物体细胞内会含有等位基因，B、C错误；含有奇数个染色体组的个体，如果发育起点是受精卵，则一定不是单倍体，如无子西瓜，D正确。
典练·素养提升
素养解读：本章主要内容是三种可遗传的变异及其应用，人类遗传病的类型、特点及其检测和预防。三种可遗传变异的辨析可以培养科学思维的能力；在育种上的应用不仅可以培养学生的科学思维能力，还能提高社会责任；通过学习人类遗传病的类型、特点及检测和预防可以培养学生的生命观念和社会责任。
1．(科学思维)用X射线照射一批萌发的番茄种子后，部分种子由于发生突变而出现了新性状。下列有关分析错误的是 (　　)
A．部分种子出现新性状可能与X射线使其基因碱基序列发生改变有关
B．部分种子出现新性状可能与X射线使其染色体结构发生改变有关
C．部分种子出现新性状可能与X射线使其基因中嘌呤与嘧啶的比例发生改变有关
D．若出现新性状的种子萌发成的植株自交，后代可能会出现性状分离
【答案】C
【解析】部分种子出现新性状可能是由于基因突变引起的，即是X射线引起基因突变导致的，基因突变指的是基因中碱基序列发生改变，A正确；部分种子出现新性状也可能与X射线引起染色体结构发生改变有关，因为染色体结构改变也可引起性状的改变，B正确；发生基因突变的DNA分子中，嘌呤与嘧啶比例没有发生改变，由于嘌呤与嘧啶配对，因此该突变基因中嘌呤与嘧啶的比例等于1，C错误；某种子发生了基因突变出现了一个新性状，则该突变可能是显性突变，由于该植株是杂合子，其自交后代可能出现性状分离，D正确。
2．(科学思维)(2023·广东珠海统考)下列选项中都属于基因重组的一项是 (　　)
①同源染色体的非姐妹染色单体互换　②染色体上的DNA上多个基因的丢失　③染色体上的DNA上若干个碱基对的缺失　④非同源染色体上非等位基因的自由组合　⑤R型活细菌转化为S型活细菌(格里菲思肺炎链球菌转化实验)
A．①③⑤ B．①②④
C．①④⑤ D．②④⑤
【答案】C
【解析】在减数第一次分裂的前期，同源染色体上的非姐妹染色单体互换属于基因重组，①正确；染色体上的DNA上多个基因的丢失属于染色体结构变异，②错误；DNA上若干个碱基对的缺失，若改变了基因结构，属于基因突变，③错误；在减数第一次分裂的后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组，④正确；在肺炎链球菌的转化实验中，R型细菌转化为S型细菌的实质是基因重组，属于可遗传的变异，⑤正确。故选C。
3．(科学思维)(2023·广东肇庆期末)研究人员用乌拉尔图小麦和粗山羊草培育异源四倍体小麦的过程如图1，其中A和D分别代表两种植物的一个染色体组。异源多倍体形成配子时常出现部分非同源染色体之间通过配对交叉导致染色体片段交换的现象，如图2。下列叙述中正确的是 (　　)
A．乌拉尔图小麦和粗山羊草杂交产生的F1中有两个染色体组，但F1不可育
B．可以用秋水仙素处理F1的幼苗或所结的种子，产生异源四倍体小麦
C．若图2显示异源四倍体小麦的某精原细胞产生精子的过程，则该过程发生了基因重组
D．图2中所发生的变异属于染色体结构变异，不能增加配子的多样性
【答案】A
【解析】乌拉尔图小麦和粗山羊草杂交产生的F1中有两个染色体组，但由于缺乏同源染色体，减数分裂时联会紊乱，F1不可育，A正确；由于F1不可育，不能产生种子，因此只能用秋水仙素处理F1的幼苗，产生异源四倍体小麦，B错误；图2中异源四倍体小麦的某精原细胞产生精子的过程发生了染色体结构变异中的易位，C错误；图2中所发生的变异属于易位，可增加配子的多样性，D错误。
4．(科学思维)下图显示一次减数分裂中，某染色单体的基因序列出现改变，该改变属于 (　　)
A．染色体变异中的一小段染色体倒位
B．染色体变异中的一小段染色体缺失
C．基因突变中DNA分子中碱基对的倒位
D．基因突变中DNA分子中碱基对的缺失
【答案】B
【解析】染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、重复、倒位或易位等改变。根据题意和图示分析可知，由于断裂，结果缺失了基因C和基因D，因此，该染色单体的基因序列出现改变的原因是染色体上的基因发生了缺失，即发生了一小段染色体缺失，综上分析，B正确，A、C、D错误。
5．(生命观念)(2023·广东名校期末)人的21号染色体上的短串联重复序列(STR，一段核苷酸序列)可作为遗传标记对21三体综合征作出快速的基因诊断。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为“＋＋－”，其父亲该遗传标记的基因型为“＋－”，母亲该遗传标记的基因型为“－－”。据此所作判断正确的是 (　　)
A．该患儿致病基因来自父亲
B．卵细胞第21号染色体不分离而产生了该患儿
C．精子第21号染色体有2条而产生了该患儿
D．该患儿的母亲再生一个21三体综合征婴儿的概率为50%
【答案】C
【解析】根据分析可知，患儿的“＋”号基因来自父亲，但题目中涉及的是标记基因，不是致病基因，A错误；如果卵细胞第21号染色体不分离，则产生的该患儿标记的基因型应含有“－－”，B错误；根据A的分析，精子第21号染色体有2条，与正常卵细胞结合后，产生了该21三体综合征患儿，C正确；21三体综合征是减数分裂过程中染色体变异产生了异常配子，这种变异的发生不是规律性的，所以无法确定该患儿的母亲再生一个21三体综合征婴儿的概率，D错误。(共29张PPT)
第4章　基因的表达
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
转录、翻译过程中碱基互补配对关系
DNA模板链 ACG GAT CTT
DNA编码链 TGC CTA GAA
mRNA(密码子) UGC CUA GAA
反密码子 ACG GAU CUU
氨基酸 半胱氨酸 亮氨酸 谷氨酸
(1)决定氨基酸的密码子应为mRNA上的三个相邻碱基，查密码子表也以此为依据。
(2)mRNA上碱基序列与DNA编码链序列除用“U”代替“T”外，其余完全相同。
(3)数密码子个数的规则：①一般为从左向右；②每相邻的3个碱基构成1个密码子；③不能重叠数，且密码子与密码子之间不存在多余的碱基，即“不间断不重叠”。
　　　　如图为翻译过程中搬运原料的工具——tRNA，其反密码子的读取方向为“3′－端→5′－端”，其他数字表示核苷酸的位置。下表为四种氨基酸对应的全部密码子。下列相关叙述正确的是 (　　)
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
甘氨酸 GGU、GGA、GGG、GGC
苏氨酸 ACU、ACA、ACG、ACC
脯氨酸 CCU、CCA、CCG、CCC
A．转录过程中也需要该搬运原料的工具
B．该tRNA中含有氢键，由两条链构成
C．该tRNA在翻译过程中可搬运苏氨酸
D．氨基酸与反密码子都是一一对应的
【答案】C
【解析】转录过程不需tRNA。呈三叶草型的tRNA中含有氢键，仍是单链。该tRNA的反密码子的读取方向为“3′－端→5′－端”，即UGG，对应的密码子为ACC，即苏氨酸。有些氨基酸对应的密码子不止一个，因此氨基酸与反密码子不是一一对应关系。
与基因表达有关的酶
分类 功能 产物 用途
解旋酶 破坏氢键，解开双螺旋，形成脱氧核苷酸链 DNA单链 DNA复制
RNA
聚合酶 催化DNA转录形成RNA(具有解旋功能) RNA 转录
分类 功能 产物 用途
DNA
聚合酶 催化DNA复制形成脱氧核糖核苷酸链；连接的是单个脱氧核苷酸，形成磷酸二酯键 DNA DNA复制
逆转
录酶 催化RNA逆转录形成DNA，存在于某些病毒体内 DNA 逆转录
DNA酶 催化DNA水解，破坏磷酸二酯键 脱氧核糖
核苷酸 水解DNA
　　　　下列4支试管中分别模拟的是中心法则中的某个过程。请据图回答问题：
(1)4支试管分别模拟中心法则中的哪个过程？
_________________________________________________。
(2)4支试管模拟的过程分别需要什么酶？
_________________________________________________。
【答案】(1)a：DNA的复制；b：转录；c：RNA的复制；d：逆转录
(2)a：解旋酶和DNA聚合酶；b：RNA聚合酶；c：RNA聚合酶；d：逆转录酶
(1)表型模拟是指由于环境的影响导致表型与某种基因型的表型很相似的现象。
(2)设计实验确认隐性个体是“aa”的纯合子还是“Aa”的表型模拟。
(3)这一现象说明生物体的性状由基因控制，同时还受到环境因素的影响。
表型模拟
　　　　果蝇身体褐色对黄色(bb)为显性(为常染色体遗传)，但是含B基因的品系如果在幼虫发育成成虫的这段时间内用含有银盐的食物饲养，长成的成体也为黄色，称为“表型模拟”。“表型模拟”是指由于环境的影响导致表型与某种基因型的表型很相似的现象。现有一只黄色雌果蝇，请你通过一次杂交实验判断其是属于纯合bb，还是属于“表型模拟”。正确的设计思路有 (　　)
①与其杂交的雄果蝇可以是正常发育(不含有银盐的食物饲养)的黄色果蝇　②与其杂交的雄果蝇可以是用含有银盐的食物饲养发育得到的黄色果蝇　③其子代用不含有银盐的食物饲养　④其子代用含有银盐的食物饲养　⑤观察并统计子代体色这种表型
A．①④⑤ B．②③⑤
C．①③⑤ D．②④⑤
【答案】C
【解析】与其杂交的雄果蝇可以是正常发育(不含有银盐的食物饲养)的黄色果蝇，①正确；与其杂交的雄果蝇必须是用不含有银盐的食物饲养的黄色果蝇(基因型为bb)，②错误；其子代用不含有银盐的食物饲养，③正确，④错误；观察并统计子代体色这种表型，⑤正确。正确的是①③⑤，故选C。
典练·素养提升
素养解读：本章内容涉及遗传的分子学基础中的重要内容——基因的表达、基因控制性状的方式以及中心法则等内容。基因表达中，无论是转录还是翻译，都能培养学生的科学思维，这部分概念较多，易混点多，需要从本质上进行理解，对相似概念和过程采取比较的方法进行学习。对基因对性状的控制方式的学习可以培养学生的科学思维、生命观念以及科学探究素养。
1．(科学思维)右图表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
【答案】C
【解析】由图中信息可知，转录与翻译同时进行，即转录还没有结束，翻译便启动；而真核细胞内的转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行，因此图示过程只能发生在原核细胞内；翻译过程中，应是核糖体沿着mRNA移动。C正确，A、B、D均错误。
2．(生命观念)(2023·广东深圳期末)许多抗肿瘤药物可以通过干扰DNA复制及其功能抑制肿瘤细胞的增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是 (　　)
药物名称 作用机理
①阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
②放线菌素D 抑制DNA的模板功能
③羟基脲 阻止脱氧核苷酸的合成
A．①能使肿瘤细胞DNA子链无法正常合成
B．②能抑制肿瘤细胞中DNA的复制和转录
C．③能减少肿瘤细胞中DNA复制的原料
D．上述三种药物对正常体细胞不起作用
【答案】D
【解析】阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性，抑制DNA复制过程中子链的延伸，A正确；放线菌素D抑制DNA的模板功能，DNA双链有可能不能解旋，能抑制肿瘤细胞中DNA的复制和转录，B正确；羟基脲阻止脱氧核苷酸的合成，减少了DNA复制的原料，能减少肿瘤细胞中DNA复制的原料，C正确；正常体细胞也要进行DNA的复制和转录过程，上述三种药物也会对正常体细胞起作用，D错误。
3．(科学思维)(2023·广西钦州期中)牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图，下列说法中不正确的是 (　　)
A．花的颜色由多对基因共同控制
B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢
C．生物性状由基因决定，也受环境影响
D．若基因①不表达，则基因②和基因③也不表达
【答案】D
【解析】由图可知，花的颜色由基因①②③共同控制，A正确；由图中基因①②③分别控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成可推知，基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，B正确；由图中牵牛花在酸性环境中呈现红色，碱性环境中呈现蓝色，得出生物性状由基因决定，也受环境影响，C正确；基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。
4．(科学探究)确定核糖体是蛋白质合成的场所以后，科学家曾提出如下问题：核糖体所含的RNA是翻译的模板吗？为此他们进行了如下实验：
第一步：将大肠杆菌在重培养基(含有15NH4Cl和13C葡萄糖)上培养，使细菌上各种成分(包括细菌核糖体)被重的同位素标记。然后他们使用T4噬菌体感染细菌，噬菌体感染后，大肠杆菌将不合成自身成分。
第二步：将细菌转移到轻培养基(含有14NH4Cl和12C葡萄糖)上培养，同时将放射性标记14C的尿嘧啶加到培养基上，培养后对核糖体进行密度梯度离心。
分析实验结果：
(1)如果新出现的RNA含14C，那么它是以______________为模板转录而成的。
(2)如果所分离的大肠杆菌核糖体密度全为重(均含________、________)，那么核糖体所含的RNA________(填“是”或“不是”)翻译的模板。新合成的RNA称作________。
【答案】(1)T4噬菌体DNA　(2)15N　13C　不是　mRNA(信使RNA)
【解析】(1)T4噬菌体感染大肠杆菌后，宿主细胞将不合成自身成分，新出现的RNA是以T4噬菌体DNA为模板转录成的。(2)T4噬菌体侵染前，大肠杆菌的核糖体均含15N、13C，噬菌体侵染细菌后，所分离的大肠杆菌核糖体也含15N、13C。这样就否定了翻译模板是核糖体RNA这一猜想。新合成的RNA可以称为mRNA(信使RNA)。(共21张PPT)
第3章　基因的本质
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
注：少数病毒，如艾滋病病毒、SARS病毒、新型冠状病毒、禽流感病毒等只有RNA，所以RNA是其遗传物质。
生物的遗传物质
生物类型 病毒 原核生物 真核生物
核酸的类型 DNA或RNA DNA和RNA DNA和RNA
碱基的种类 4种 5种 5种
核苷酸的种类 4种 8种 8种
遗传物质 DNA或RNA DNA DNA
　　　　下列关于遗传物质的说法，正确的是 (　　)
A．肺炎链球菌转化实验，证明DNA是主要的遗传物质
B．病毒的遗传物质是RNA和DNA
C．DNA是T2噬菌体的主要遗传物质
D．生物的遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸
【答案】D
【解析】肺炎链球菌转化实验能证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质；病毒只有一种核酸，DNA或RNA，其中所含有的核酸即该病毒的遗传物质，所以病毒的遗传物质是RNA或DNA；T2噬菌体由蛋白质和DNA组成，其中DNA是遗传物质；生物的遗传物质是核酸，其中绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物(RNA病毒)的遗传物质是RNA，所以生物遗传物质的基本组成单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。
DNA分子的组成及结构
　　　　在制作DNA分子的双螺旋结构模型时，会发现制成的DNA分子的平面结构像一架“梯子”，那么组成这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是 (　　)
①磷酸和脱氧核糖　②氢键　③碱基对　④肽键
A．①②③ B．①③②
C．③①② D．①③④
【答案】B
【解析】组成DNA平面结构这架“梯子”的“扶手”、“扶手”间的“阶梯”、连接“阶梯”的化学键依次是磷酸和脱氧核糖、碱基对、氢键。
典练·素养提升
素养解读：本章内容包括探究遗传物质的历程(主要是证明DNA或RNA是遗传物质的实验)、DNA的结构和DNA的复制等。通过学习证明DNA和RNA是遗传物质的实验证据，可以培养科学探究和科学思维能力；通过学习DNA的结构及其特点，可以培养科学思维和构建模型的能力；通过学习DNA的复制，可以培养科学探究、科学思维和生命观念等。
1．(科学探究)(2023·广东东莞期末)科研人员分别用35S和32P标记的噬菌体与两组未标记的大肠杆菌混合保温，一段时间后搅拌并离心，得到上清液和沉淀物。测定上清液中35S和32P分别占初始标记噬菌体的百分比和被侵染细菌的成活率，结果如下表。下列叙述正确的是 (　　)
搅拌时间/min 1 2 3 4 5
甲组 上清液35S百分比/% 50 70 75 80 80
乙组 上清液32P百分比/% 21 25 28 30 30
甲、乙组 被侵染细菌成活率/% 100 100 100 100 100
A．该实验的自变量只有搅拌时间，无关变量有保温时间等
B．继续保温一段时间后，预测上清液中32P放射性会增高
C．实验证明DNA是主要遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．通过搅拌可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离
【答案】B
【解析】该实验的自变量有搅拌时间、同位素标记的类型，A错误；继续保温一段时间后，子代噬菌体释放，预测上清液中32P放射性会增高，B正确；实验证明DNA是遗传物质，C错误；由数据可知，通过搅拌不可以使吸附在细菌上的噬菌体与细菌完全分离，D错误。
2．(科学探究)艾弗里的肺炎链球菌转化实验的过程如下表所示。
组别 处理方法 结果
① S型细菌的细胞提取物，不作处理 加入有R型活细菌的培养基中，混合培养 R型活细菌和S型活细菌
② S型细菌的细胞提取物＋蛋白酶
③ S型细菌的细胞提取物＋RNA酶
④ S型细菌的细胞提取物＋酯酶
⑤ S型细菌的细胞提取物＋DNA酶 R型活细菌
下列推论正确的是 (　　)
A．本实验的自变量控制利用了“加法原理”
B．实验①～④说明相应处理后的细胞提取物仍具有转化活性
C．实验①～⑤说明R型细菌的DNA是转化因子
D．实验①～⑤说明DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，依次加入不同种类的酶，一一排除各种物质的作用，可见其利用了自变量控制中的“减法原理”，A错误；实验①～④都出现了S型细菌，说明相应处理后的细胞提取物仍具有转化活性，能使R型细菌转化为S型细菌，B正确；实验①～⑤说明S型细菌的DNA是转化因子，C错误；该实验只能说明DNA是生物的遗传物质，但不能说明DNA是生物主要的遗传物质，D错误。
3．(科学思维)(2023·广东汕尾期末)DNA分子具有典型的双螺旋结构，右图是DNA片段的结构模式图，下列有关叙述正确的是 (　　)
A．①②③分别指的是碱基、核糖和磷酸，三者通过脱水缩合形成④
B．④是构成DNA的基本单位，该处为腺嘌呤脱氧核苷酸
C．⑤的形成遵循碱基互补配对原则，通过形成磷酸二酯键连接
D．DNA中的遗传信息蕴含在碱基、④或⑤的排列顺序之中

【答案】D
【解析】图示为DNA分子，②应该为脱氧核糖而不是核糖，A错误；④的碱基与A互补配对，所以④的碱基为T，即胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B错误；⑤代表碱基对，配对过程遵循碱基互补配对原则，而配对是通过形成氢键完成的，C错误；碱基、碱基对或者脱氧核苷酸的排列顺序都可以代表遗传信息，D正确。
4．(科学思维)某基因(14N)含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记过的四种游离脱氧核苷酸为原料复制3次，将全部复制产物进行密度梯度离心，得到图甲所示结果；如果将全部复制产物加入解旋酶处理后再离心，则得到图乙所示结果。下列有关分析正确的是 (　　)
A．X层全部是仅含14N的基因
B．W层中含15N标记的胞嘧啶6 300个
C．X层中含有的氢键数是Y层的1/3
D．W层与Z层的核苷酸数之比是1∶4
【答案】C
【解析】DNA是半保留复制，故复制3次，DNA总数是8个，其中含有14N的DNA分子为2个(每个DNA分子均由一条14N链、一条15N链构成)，其余6个均为15N的DNA分子(有两条链均为15N)。因为14N/15N的DNA密度比15N/15N的DNA密度小，故X层应该为14N/15N的DNA分子，Y层为15N/15N的DNA分子，A错误；一个DNA中含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%，那么胞嘧啶占15%，故胞嘧啶的碱基数为450个，复制3次一共得到8个DNA分子，这样需要的胞嘧啶数为450×7＝3 150(个)，B错误；
复制得到的DNA分子所含有的碱基数都是相同的，那么氢键数也应该是相同的，X层有2个DNA分子，Y层有6个DNA分子，这样它们的氢键数之比即为DNA分子数之比，即X层中含有的氢键数∶Y层中含有的氢键数＝1∶3，X层中含有的氢键数是Y层的1/3，C正确；复制后的8个DNA一共含有16条链，其中14N的链2条(分布在Z层)，15N的链14条(分布在W层)，因为DNA是半保留复制，故每条链的核苷酸数相同，则W层与Z层的核苷酸数之比为7∶1，D错误。(共29张PPT)
第6章　生物的进化
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
项目 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论
基本
观点 ①遗传和变异是自然选择的内因和基础；
②过度繁殖为自然选择提供大量个体，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，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方式，是生物进化的动力和手段；
⑤适应是自然选择的结果；
⑥自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程 ①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是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
自然选择学说与现代生物进化理论
项目 达尔文的自然选择学说 现代生物进化理论
不
同
点 ①没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理；
②着重研究生物个体的进化；
③认为物种形成是微小、有利变异积累的结果，没有认识到隔离的作用 ①从分子水平上阐明了自然选择对遗传 和变异的作用机理；
②强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位；
③认识到隔离是物种形成的必要条件
共同点 ①都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性；②都认为自然选择决定生物进化的方向
　　　　下列说法符合现代生物进化理论的是 (　　)
A．基因突变的方向和生物进化的方向总是一致的
B．种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向
C．生物进化的实质是种群中有利变异的保存和积累
D．隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件
【答案】B
【解析】基因突变具有不定向性，不能决定生物进化的方向，可能与进化的方向相同，也可能不同，A错误。生物进化的实质是种群基因频率的变化，所以种群基因频率的变化趋势能反映生物进化的方向，B正确，C错误。生殖隔离是形成新物种的标志，所以隔离是形成新物种的必要条件，但生物进化的实质是种群基因频率的改变，D错误。
1．种群、基因库、基因频率和基因型频率
基因频率的计算方法
项目 基因频率 基因型频率
关系 生物进化的实质是种群基因频率的改变 基因型频率改变，基因频率不一定改变
计算
公式 某基因频率＝(该基因的数目/该基因与其等位基因的总数)× 100% 某基因型频率＝ (该基因型的个体数/该种群个体总数)×100%
2．基因频率的计算
(1)遗传平衡(哈代－温伯格平衡)：
①前提条件：种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。
②计算公式：当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率＝p2；基因型Aa的频率＝2pq；基因型aa的频率＝q2。如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应保持不变。
③自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率的变化分析：
a．杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合子的基因型频率不断增大，杂合子的基因型频率不断减小。
b．在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。
(2)通过基因型频率计算基因频率：
①在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
②某基因频率＝该基因纯合子的基因型频率＋ 1/2×杂合子的基因型频率。
　　　　已知A、a是一对等位基因。如图，①～③分别表示某种动物存在地理隔离的3个不同的种群A基因频率的变化情况，3个种群的初始个体数依次为26、260和2 600。有关分析错误的是 (　　)
A．种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越大
B．②在125代时aa个体约占总数的25%
C．150代后3个种群之间可能出现生殖隔离
D．自然选择使A基因频率发生定向改变
【答案】B
【解析】由图知，种群①到50代时，只有A基因，种群③到150代的过程中，A基因频率变化不显著，说明种群越小，基因的丧失对该基因频率的影响越大；②在125代时a基因频率为1－75%＝25%，aa基因型频率约为6.25%；150代后3个种群的基因频率发生了明显的差异，可能出现生殖隔离；自然选择决定生物进化的方向，使种群基因频率向一定方向发生改变。
典练·素养提升
素养解读：本章主要内容是拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说以及现代生物进化理论。通过学习拉马克和达尔文的进化学说，可以培养生命观念和科学思维。现代生物进化理论的内容是本章的重点，包括生物进化的实质、生物变异和生物进化的关系、物种和隔离的关系、协同进化和生物多样性，通过学习这些内容，可以培养科学思维和社会责任等生物学科素养。
1．(科学思维)下列关于自然选择的叙述，正确的是 (　　)
A．自然选择直接作用于个体的基因型，从而使基因库的基因频率发生变化
B．自然选择能使有利变异逐代积累，所以它是进化的唯一因素
C．植物的开花时间是在各种植物争夺传粉动物的自然选择压力下形成的
D．只有当某些变异性状影响了个体的存活，使不同个体之间存活率出现差异，自然选择才会起作用
【答案】C
【解析】自然选择直接作用于生物的表型，A错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择通过定向改变种群的基因频率使生物朝着一定的方向进化，自然选择不是进化的唯一因素，但却是适应性进化的唯一因素，B错误；植物在争夺传粉动物的自然选择压力下形成了不同的花期(开花时间)，是植物的花在长期进化过程中形成的适应性特征，C正确；当变异的性状影响了个体的存活和繁殖，自然选择就可能发生作用，不需要等到个体之间存活率出现差异，D错误。
2．(科学探究)(2023·山西长治期末)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。研究人员调查了不同区域囊鼠深色表型频率，检测并计算基因频率，结果如图所示。
下列说法错误的是 (　　)
A．不同区域内囊鼠种群的基因库可能有差异
B．与浅色岩P区相比，Q区的浅色个体的比例较低
C．在深色熔岩床区，d基因的频率为0.3
D．天敌捕食不利于囊鼠种群的发展
【答案】D
【解析】不同区域的自然选择的方向可能不同，导致囊鼠种群的基因库存在差异，A正确；在浅色岩P区，d基因的频率为0.9，Q区d基因的频率为0.7，则浅色个体(dd)的比例较低，B正确；在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，d基因的频率为0.3，C正确；捕食者所捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用，D错误。
3．(科学思维)(2023·河南信阳期末)1万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。经过长期演化已经形成两个物种，演化过程如图，错误的是 (　　)

A．图中a表示地理隔离，b表示基因频率的不断改变，c表示生殖隔离
B．①～⑥的存在说明变异是不定向的
C．由图可知生物进化的基本单位是种群
D．自然界中物种的形成必须通过a到达c
【答案】D
【解析】由分析可知，图中a表示地理隔离，b表示基因频率的不断改变，c表示生殖隔离，A正确；①～⑥表示物种形成过程中产生的变异，说明变异是不定向的，B正确；由图可知生物进化的基本单位是种群，C正确；自然界中物种形成的方式有多种，经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的一种方式，也有不需要经过地理隔离就有物种形成的，D错误。
4．(科学思维、社会责任)下图为某时期内某种有害甲虫种群密度变化示意图，据图回答下列问题：
(1)从A点到B点，在施用杀虫剂的初期，害虫种群密度急剧下降，但仍有极少数个体得以生存，原因是____________________________ ________。
(2)从B点到C点，曲线回升的原因是这种抗药性的变异是可以________的，通过一代代的积累，害虫种群的抗药性增强了，在这个过程中，农药对害虫起________作用，这是通过农药与害虫之间的____________________实现的，农药对害虫所起作用的实质就是定向地改变害虫种群中的________________。
(3)如果A点到D点都为农药防治期，这说明在C点时，农民在使用农药时可能采取了某种措施，这种措施最可能是___________________ ___________。
(4)若在这条大河的北岸也发现了与南岸的甲虫外形很相似的甲虫种群，将两岸甲虫放在一起饲养，发现这两个种群的甲虫可以交配并产生小甲虫，但小甲虫不育，这说明两个种群之间存在____________隔离。
(5)大河南岸的马铃薯地和玉米地里都有这种甲虫种群，经检测发现它们的基因型共有5种，这反映了生物多样性中的______多样性。
【答案】(1)种群中有少数个体对杀虫剂具有抗性　(2)遗传　选择　生存斗争　基因频率　(3)更换杀虫剂的种类　(4)生殖　(5)遗传(基因)(共20张PPT)
第1章　遗传因子的发现
章末总结
构建·知识网络
归纳·专题小结
遗传概念间的相互关系
　　　　在下列遗传基本问题的有关叙述中，正确的是 (　　)
A．相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型，如棉花的细绒与长绒
B．表型是指生物个体所表现出来的性状，基因型相同表型一定相同
C．纯合子自交后代一定不发生性状分离
D．性状分离是指杂种后代中出现不同基因型个体的现象
【答案】C
【解析】相对性状是指同种生物的同一性状的不同表现类型，如棉花的细绒与粗绒、长绒与短绒；基因型相同表型不一定相同；性状分离是指杂种后代中出现不同表型个体的现象。
1．自交法：若自交后代的性状分离比为3∶1，则符合基因的分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制；若自交后代的性状分离比为9∶3∶3∶1，则符合基因的自由组合定律，该性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
2．测交法：若测交后代的性状分离比为1∶1，则符合基因的分离定律，该性状由位于一对同源染色体上的一对等位基因控制；若测交后代的性状分离比为1∶1∶1∶1，则符合基因的自由组合定律，该性状由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制。
验证分离定律和自由组合定律的方法
3．花粉鉴定法：取杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒有两种类型且比例为1∶1，则可直接验证基因的分离定律；取双杂合子的花粉，对花粉进行特殊处理后，用显微镜观察并计数，若花粉粒有四种类型且比例为1∶1∶1∶1，则可直接验证基因的自由组合定律。
　　　　玉米中因含支链淀粉多而具有黏性(由基因W控制)的籽粒和花粉遇碘不变蓝；含直链淀粉多不具有黏性(由基因w控制)的籽粒和花粉遇碘变蓝色。W对w完全显性。把WW和ww杂交得到的种子播种下去，先后获取花粉和籽粒，分别滴加碘液观察统计，结果应为 (　　)
A．花粉1/2变蓝、籽粒3/4变蓝
B．花粉、籽粒各3/4变蓝
C．花粉1/2变蓝、籽粒1/4变蓝
D．花粉、籽粒全部变蓝
【答案】C
【解析】WW和ww杂交之后的种子中胚的基因型为Ww，该种子播种后发育成的植株产生含有W和w的花粉各占一半，所以花粉滴加碘液有1/2会变蓝，而该植株的子代，即产生的种子中可以按照Ww自交来进行分析，后代中WW和Ww遇碘不变蓝色，ww遇碘变蓝色。
典练·素养提升
素养解读：本章主要内容是孟德尔的豌豆杂交实验及分离定律和自由组合定律的内容和应用，能较好落实生物核心素养中的科学探究、科学思维、生命观念和社会责任。科学探究主要通过学习孟德尔的豌豆杂交实验过程及分析进行培养，尤其是对假说—演绎法的理解，能培养科学的实验技巧；科学思维主要通过理解遗传定律的实质来进行培养；从遗传物质的角度去理解遗传现象可以体现生命观念；遗传规律的应用主要体现在育种和遗传病的推测方面，能体现社会责任在生物学中的落实。
1．(科学探究)在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，实现3∶1的分离比必须同时满足的条件是 (　　)
①观察的子代样本数目足够多　②F1形成的两种配子数目相等且生活力相同　③雌、雄配子结合的机会相等　④F2不同基因型的个体存活率相等　⑤等位基因间的显隐性关系是完全的　⑥F1体细胞中各基因表达的机会相等
A．①②⑤⑥ B．①③④⑥
C．①②③④⑤ D．①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】观察的子代样本数目要足够多，这样可以避免偶然性，①正确；F1形成的配子数目相等且生活力相同，这是实现3∶1的分离比要满足的条件，②正确；雌、雄配子结合的机会相等，这是实现3∶1的分离比要满足的条件，③正确；F2不同基因型的个体存活率要相等，否则会影响子代表型之比，④正确；等位基因间的显隐性关系是完全的，否则会影响子代表型之比，⑤正确；基因是选择性表达的，因此F1体细胞中各基因表达的机会不相等，⑥错误。
2．(科学思维)孟德尔在探索遗传规律时，运用了假说—演绎法，下列相关叙述不正确的是 (　　)
A．提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的
B．“遗传因子在体细胞的染色体上成对存在”属于假说内容
C．预期测交实验结果属于演绎推理的内容
D．对实验假说的验证是通过测交实验完成的
【答案】B
【解析】提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的遗传实验基础上的，A不符合题意；假说的内容之一是“遗传因子在体细胞中成对存在”，没有说明遗传因子在体细胞的染色体上成对存在，B符合题意；预期测交实验结果属于推理内容，C不符合题意；对推理(演绎)过程及结果进行的检验是通过测交实验完成的，D不符合题意。
3．(科学思维)(2023·浙江温州期末)某植物果实有红色和白色两种类型，由一对等位基因(E和e)控制，用一株红色果实植株和一株白色果实植株杂交，F1既有红色果实也有白色果实，让F1自交产生的情况如图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A．F2中EE的植株占1/4
B．图中红色果实均为纯合子
C．P和F1中白果的基因型相同
D．F2中红色果实∶白色果实＝5∶3
【答案】A
【解析】由题图可知，亲本白色果实和红色果实杂交，F1既有红色果实，又有白色果实，说明亲本之一为杂合子，另一个是隐性纯合子，F1白色果实自交后代出现性状分离，说明红色果实是隐性性状，白色果实是显性性状，可知F1含有1/2ee、1/2Ee，各自自交后代中EE占1/2×1/4＝1/8，A错误；白色果实是显性性状，红色果实是隐性性状，所以图中红色果实均为纯合子ee，B正确；亲本中白色果实的基因型为Ee，F1中白果自交后代出现性状分离，基因型也是Ee，C正确；F1中红色果实占1/2，白色果实占1/2，F1红色果实自交得到的F2全部是红果，F1白色果实自交得到F2中，红色果实∶白色果实＝1∶3，所以F2中红色果实与白色果实的理论比例是(1/2＋1/2×1/4) ∶(1/2×3/4)＝5∶3，D正确。
4．(科学探究)(2023·四川名校一模)月季花为两性花，被誉为“花中皇后”，其花色有红色、黄色和白色三种，现将纯合的黄花和纯合的红花杂交(组合一)，经F1自交得到的F2中，红花∶黄花∶白花＝12∶3∶1。若将杂合的黄花与杂合的红花相交(组合二)，F1中红花∶黄花∶白花＝2∶1∶1。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．根据杂交实验结果，可判断白花是纯合子，黄花的基因型有三种
B．组合一的红花植株中，有1/6是纯合子，有1/4是双杂合子
C．组合二的交配类型在遗传学中叫测交，可用来检测亲本的基因型
D．组合二F1黄花与白花杂交，子代仍然是黄花和白花且比例为1∶1
【答案】D
【解析】F1 自交得到的 F2 中，红花∶黄花∶白花＝12∶3∶1，符合9∶3∶3∶1的变式，该花色的遗传遵循自由组合定律(设为A、a和B、b)，白花的基因型为aabb，黄花的基因型有两种，AAbb、Aabb或aaBB、aaBb，A错误；组合一中的红花植株共占12份，纯合子两份占1/6，双杂合子占4份，有1/3是双杂合子，B错误；组合二中的黄花与红花杂交，不属于测交，测交是与隐性纯合子杂交，即与白花杂交，C错误；组合二杂合的黄花与杂合的红花相交，因子代白花占1/4，设黄花基因型是Aabb，红花的基因型应为aaBb，F1 黄花为Aabb，与白花aabb杂交后代黄花和白花且比例为1∶1，D正确。

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