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必修2　遗传与进化
第六单元　生物的变异和进化
大概念升华课3　遗传信息控制生物性状，并代代相传
一、生物学概念在高考中的考查
1．(2024·重庆卷)白鸡(tt)生长较快，麻鸡(TT)体型大更受市场欢迎，但生长较慢。因此育种场引入白鸡，通过杂交改良麻鸡。麻鸡感染ALV(逆转录病毒)后，来源于病毒的核酸插入常染色体使显性基因T突变为t，生产中常用快慢羽性状(由性染色体的R、r控制，快羽为隐性)鉴定雏鸡性别。现以雌性慢羽白鸡、雄性快羽麻鸡为亲本，下列叙述正确的是(　　)
A．一次杂交即可获得T基因纯合麻鸡
B．快羽麻鸡在F1中所占的比例可为1/4
C．可通过快慢羽区分F2雏鸡性别
D．t基因上所插入核酸与ALV核酸结构相同
√
B　[由题干信息可知，雌性慢羽白鸡的基因型为ttZRW，雄性快羽麻鸡的基因型为TTZrZr或TtZrZr，一次杂交不能获得T基因纯合麻鸡，当雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr时，子代的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW，快羽麻鸡(TtZrW)在F1中所占的比例可为1/4，A错误，B正确；当雄性快羽麻鸡的基因型为TtZrZr时，F1的基因型为TtZRZr、TtZrW、ttZRZr、ttZrW，只考虑快慢羽，F2的基因型为ZRZr、ZrZr、ZRW、ZrW，无法通过快慢羽区分F2雏鸡性别，C错误；t基因为双链的DNA结构，ALV为逆转录病毒，其核酸为单链的RNA结构，二者的结构不同，D错误。]
　 　　有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能。
次位概念1: 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
次位概念2：概述性染色体上的基因传递和性别相关联。
笔记_______________________________________________________
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2．(2024·甘肃卷)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是(　　)
A．在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因突变可导致癌变
B．在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传可导致癌变
C．在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌变
D．在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
√
D　[在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，可能是由碱基的替换造成的，属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A正确；抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传可导致癌变，B正确；原癌基因N-myc发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌变，C正确；9号和22号染色体互换片段，原癌基因abl过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D错误。]
　 　由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。
次位概念1：阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果。
次位概念2：阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异。
次位概念3：举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
　 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上。
次位概念4：概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
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(教师用书独具)
(2023·海南卷)噬菌体ΦX174的遗传物质为单链环状DNA分子，部分序列如图。
下列有关叙述正确的是(　　)
A．D基因包含456个碱基，编码152个氨基酸
B．E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′
C．噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种核糖核苷酸
D．E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠序列编码的氨基酸序列相同
√
B　[根据图示信息，D基因编码152个氨基酸，但D基因上包含终止密码子对应序列，故应包含459个碱基，A错误；分析图示信息，E基因中编码第2个和第3个氨基酸的碱基序列为5′-GTACGC-3′，根据DNA分子两条链反向平行，其互补DNA序列是5′-GCGTAC-3′，B正确；DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，噬菌体ΦX174的DNA复制需要DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷酸，C错误；E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，但重叠序列编码的氨基酸序列不相同，D错误。]
　 　　亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上。
次位概念1：概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息。
次位概念2：概述DNA 分子通过半保留方式进行复制。
次位概念3：概述DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成。
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二、生物学概念在情境中的应用
1．RNA干扰(RNAi)主要是对mRNA进行干扰，起作用的有miRNA和siRNA。miRNA是由基因组内源DNA编码产生，其可与目标mRNA配对，影响核糖体的移动，作用过程如图1；siRNA主要来源于外来生物，例如寄生在宿主体内的病毒会产生异源双链RNA(dsRNA)，dsRNA经过酶2的加工后成为siRNA，可引起基因沉默，作用过程如图2。回答下列问题：
(1)分析图1可知，过程③中miRNA可与目标mRNA配对，进而会导致________终止。miRNA基因和miRNA在化学组成上的区别在于：___________________________________________________________
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(2)有科学家将能引起RNA干扰的dsRNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，可能的原因是什么？
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翻译
miRNA基因中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，miRNA中含有核糖和尿
嘧啶
酶2具有专一性，只能识别并切割异源双链RNA(dsRNA)
(3)过程④复合体2能使目标mRNA水解，而不能水解其他mRNA，原因是什么？
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复合体2中的RNA可以与目标RNA之间碱基互补配对，但不可以与其他mRNA的碱基互补配对
　亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上。
次位概念1：概述DNA 分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构。
次位概念2：概述DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成。
　 细胞的功能绝大多数基于化学反应，这些反应发生在细胞的特定区域。
次位概念3：说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质。
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2．与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b(只含一个b基因)的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如图甲、乙变异类型，从而获得彩色棉。
(1)一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，产生的甲变异类型是________。
(2)若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是_______________________________，所得的四倍体植株的基因型为________，该四倍体自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为________。
基因突变
抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
BBbb
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(3)已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育(不结果实)，欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，除了显微镜观察，请你设计实验方案进行探究(写出实验方案及预期结果与结论)。
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实验方案：可将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代表型及比例。预期结果与结论：若后代的表型及比例为白色∶粉红色∶深红色＝1∶2∶1，则该变异类型为甲；若后代的表型及比例为深红色∶粉红色＝1∶2，则该变异类型为乙。
　 由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的。
次位概念1：概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变。
次位概念2：阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化。
次位概念3：举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡。
　 有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能。
次位概念4：阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状。
笔记_______________________________________________________
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