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专题四 遗传、变异及进化
一、结论性知识要点
1．肺炎双球菌的转化实验、噬菌体侵染细菌的实验都可证明DNA 是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。21世纪教育网
2．证明DNA 是否遗传物质的实验思路：把DNA和蛋白质等物质区分开，直接地、单独地去观察DNA和蛋白质等的作用。
3．绝大多数生物（如所有的原核生物、真核生物及部分病毒）的遗传物质是DNA，只有少数生物（部分病毒等）的遗传物质是RNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
4．DNA复制的特点：（1）边解旋边复制；（2）半保留复制；（3）多点同时复制。
5．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
6．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的载体。
7．密码子共有64种，其中能决定氨基酸的密码子有61种，终止密码子有3种。
转运RNA有61种。 所有生物共用一套密码子。
8．由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基顺序）不同，因此，不同的基因含有不同的遗传信息。（即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息）。
9．生物的一切遗传性状都是受基因控制的,一些基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制性状的,一些基因是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状的。
10．细胞质遗传的主要特点是：母系遗传；后代不出现一定的分离比。细胞质遗传特点形成的原因：受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞；减数分裂时，细胞质中的遗传物质随机地、不均等地分配到卵细胞中。
11．原核细胞的和真核细胞的基因结构的联系：它们的结构都包括编码区和非编码区，非编码区在编码区的上游和下游，并且在编码区上游的非编码区上游都有“与RNA聚合酶结合位点”。
原核细胞和真核细胞的基因结构的区别：真核细胞的基因的编码区可分为外显子和内含子，外显子能够编码蛋白质，内含子不能够编码蛋白质，因此，真核细胞的基因结构中的编码区是间隔的、不连续的；而原核细胞的基因结构的编码区是连续的、不间隔的。
12．基因中不能编码蛋白质的区域（包括非编码区和内含子）有调控遗传信息表达的核苷酸序列。
13．人的单倍体基因组由24个DNA分子组成（包括1～22号染色体的DNA与X、Y染色体DNA）。
14．基因工程（又叫基因拼接技术或DNA重组技术）操作的工具：限制性内切酶、DNA连接酶、运载体。
15．作为运载体必须具备的特点是：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选。
16．基因工程常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒是基因工程最常用的运载体，它存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
17．基因工程一般步骤：①提取目的基因 ②目的基因与运载体结合 ③目的基因导入受体细胞 ④目的基因的检测和表达。
18.基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本的遗传信息，达到检测疾病的目的。
19.基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。
20．现代生物进化理论的基本观点有：（1）种群是生物进化的基本单位；（2）突变和基因重组产生进化的原材料；（3）自然选择决定生物进化的方向；（4）隔离导致物种的形成。
21．基因分离定律的实质是：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。
22．基因自由组合定律的实质是：在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
23．基因分离定律和基因自由组合定律发生作用的时间在配子的形成过程中，而不是在形成合子时。
24．孟德尔成功的原因：（1）正确选用试验材料；（2）由单因素到多因素的研究方法；（3）应用统计学的方法对实验结果进行分析；（4）科学地设计了实验的程序。
25．诱变育种的优点：能提高变异频率，加速育种进程。
单倍体育种的优点：明显缩短育种的年限。
基因工程与细胞工程育种的优点：可克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。（基因工程育种也可克服远缘杂交不亲和的障碍。）
26．秋水仙素的作用：能够抑制纺锤体形成，使细胞内染色体加倍。
27．生物进化的实质在于种群基因频率的改变。
28．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。
29． 突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组是产生进化的原材料；自然选择使种群基因频率定向改变并决定生物进化的方向。隔离是新物种形成的必要条件。
30．生物的变异一般是不定向的，而自然选择则是定向的。
31．隔离就是指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地理隔离和生殖隔离。其作用就是阻断种群间的基因交流，使种群的基因频率在自然选择中向不同方向发展，是物种形成的必要条件和重要环节。
二、规律总结
1.基因控制蛋白质的合成时：
基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数＝6：3：1。
2.性状分离的定义：在杂种后代中，同时显现出显性和隐性性状的现象叫性状分离。（活用：当两个亲本性状一样时，如果子代出现了与亲本不一样的个体，就是性状分离。） 分析遗传问题时，性状分离或者隐性后代常常是解题的突破口。
判断显隐性常用方法：如果出现性状分离，则亲本是显性杂合子。
3.遗传题时，要用好典型比例：如3：1； 1：2：1； 9：3：3：1； 1：1：1：1
9：3：3：1的活用：
前题条件：亲本AaBb X AaBb
子代表现型比例：显显9：显隐3：隐显3：隐隐1
子代基因型：双杂合（AaBa）占4/16；单杂合（如AaBB、aaBb）占2/16；纯合：1/16
4．两对相对性状的交配情况主要有以下6种：
组别 亲本组合 后代基因型种类 后代表现型种类 后代表现型比例
举例
1 YYRR×yyrr 1×1=1 1×1=1 全为显性（1×1）
2 YyRr×YyRr 3×3=9 2×2=4 (3:1)2=9:3:3:1
3 YyRr×yyrr 2×2=4 2×2=4 (1:1)2=1:1:1:1
4 YYRr×yyrr 1×2=2 1×2=2 (1:1)×1=1:1
5 YyRR×Yyrr 3×1=3 2×1=2 (3:1)×1=3:1
6 YyRr×Yyrr 3×2=6 2×2=4 (3:1)(1:1)=3:1:3:1
说明：一对相对性状的交配情况是解题的基础，应做到熟练地计算，牢固地掌握。
自由组合定律是研究两对或两对以上相对性状的遗传规律。要用好自由组合定律，必须在分离定律的基础上，把各对相对性状的遗传分解成许多一对一对的相对性状去研究。（分拆法）
5．碱基比例的运用
由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类。
⑴若有U无T，则该核酸为RNA。
⑵若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为双链DNA。
⑶若有T无U，且A≠T，G≠C，则该核酸为单链DNA。
6.基因的结构与功能
原核基因与真核基因结构的比较
⑴相同点：都分为编码区和非编码区。
⑵不同点：原核基因的编码区是连续的，无外显子和内含子之分；真核生物的编码区是间断的、不连续的，分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子。
基因的功能 ①传递遗传信息 ②表达遗传信息 ③功能简图
7.基因工程中的问题分析
提取目的基因的两种方法比较
所需的酶类 内含子的有无
鸟枪法 多种限制性内切酶 有
人工合成法 逆转录酶、DNA聚合酶 无
工具酶及其运用 ⑴切取目的基因和运载体必须用同一种限制性内切酶，获得相同黏性末端。
⑵限制性内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键。
受体细胞 ⑴培育转基因植物时的受体细胞可以是体细胞，也可以是受精卵。若是前者，通过组织培养培育。
⑵培育转基因动物时的受体细胞一般采用受精卵。
8.生物遗传的正反交结果分析
（1）细胞核遗传： 正交、反交时F1总表现出显性性状，与母本性状不一定相同。
（2）细胞质遗传： 正交、反交时，F1总表现出母本性状，正反交中母本性状不同，因而后代的性状不同。
（3）伴性遗传中的某些性状遗传(人类红绿色盲为例)：
正交和反交时，F1的表现型不同，且与性别相关连。
应用指南：
⑴运用核、质遗传的正、反交结果的不同，可判断生物某一性状遗传是否属于细胞核遗传。
（2）运用伴性遗传中某些性状遗传的特殊性，可解决实际生产中生物幼体时期性别的判断，还可指导人类优生优育。
9.可遗传变异与生物种类、生殖、细胞分裂和进化的关系
基因突变 基因重组 染色体变异
生物种类 所有生物都可发生基因突变 自然状态下只有有性生殖的生物发生基因重组 真核生物都可发生染色体变异
生殖类型 无性生殖和有性生殖都可发生 自然状态下只有有性生殖可发生 无性生殖和有性生殖都可发生
细胞分裂 细胞的无丝分裂、有丝分裂、减数分裂中都可产生 减数分裂中产生 有丝分裂和减数分裂中产生
与进化的关系 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料②基因突变可产生新的基因，为进化提供最初的原材料，是生物变异的根本来源③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一。
10.生物的可遗传变异与育种 几种育种方式比较
杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植技术
依据原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 基因重担染色体变异 基因重组、染色体变异
常用方式 杂交↓自交↓选种↓自交 辐射诱变、激光诱变、作物空间诱变育种 花药离体培养，然后再加倍 秋水仙家处理萌发的种子或幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引和生物体内，培育新品种 让不同生物细胞原生质体融合，同种生物细胞可融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核卵细胞中
优点 将不同个体的优良性状集中于同一个体上 可以提高变异的频率，加速育种进程，或大幅度地改良某些性状 可以明显地缩短育种年限 器官巨大，提高产量和营养成分 打破物种界限，定向改变生物的性状 按照人们的意愿改变细胞内遗传物质或获得细胞产品且克服了远缘杂交不亲的障碍 可改良动物品或保护濒危物种
缺点 时间长，须及时发现优良品种 有利变异少，须大量处理实验材料 技术复杂且须与杂交有种配合 发育延迟，结实率低 有可能引起生态危机 技术难度高 技术要求高
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 单倍体育种获得的矮秆抗锈病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 白菜甘蓝、番茄马铃薯 克隆羊、鲤鲫移核鱼
专题四 遗传和变异演练（一）
一、单选题
1.已知某一动物种群中仅有Aabb和AAbb两种类型个体，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子代中能稳定遗传的个体比例为 A、1/2 B、5/8 C、1/4 D、3/4
2.豌豆子叶的黄色（Y），圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。让F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为
A．9:3:3:1 B．3:1:3:1 C．1:1:1:1 D．2:2:1:1
3.某生物兴趣小组对某小学调查了人的眼睑遗传情况，对调查结果进行汇总和整理，见下表：
子代类型 双亲全为双眼皮① 双亲中只有一个为双眼皮② 双亲全为单眼皮③
双眼皮数 536 550 无
单眼皮数 321 553 子代均为单眼皮
根据上表中的数据，下列说法正确的是
A.根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为杂合体
B.根据上表中的数据可以判断子代数量553数据是一个错误数据
C.根据③可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为纯合体
D.根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲可为纯合体
4.下列对甲、乙、丙三个与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，丙图中①的碱基排列顺序与③不相同
B. 甲图②处的碱基对缺失导致基因突变，限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位
C. 丙图中所示生理过程为转录和翻译，甲图中（A+C）/（T+G）比例不能表现DNA分子的特异性
D. 形成丙图③的过程可发生在拟核中，小麦叶片的维管束鞘细胞中能进行乙图所示生理过程的结构有细胞核、叶绿体、线粒体
5.生物性状的遗传有核遗传，也有质遗传，有些还是由细胞核和细胞质共同控制的。现以紫茉莉为材料，做如下实验，以下有关问题叙述正确的是
紫茉莉植株的高茎（A）对矮茎（a）为显性，花色基因用（B、b）表示。根据教科书所讲的实例，现用纯合高茎红花绿色枝条紫茉莉作父本与纯合矮茎白花花斑枝条作母本进行杂交。
①就其茎的高度和花色性状，杂交后胚乳核的基因组成是AaaBbb；
②F1枝色表现型比例为1：2：1，
③F1自交后，F2花色性状表现型的比例3：1。
④取F1植株绿色枝条上的花粉进行离体培养，经秋水仙素处理后，其植株的表现型为高茎红绿色枝条、高茎白花绿色枝条、矮茎红花绿色枝条、矮茎白花绿色枝条，比例为1：1：1：1
A. ①② B.②③ C. ①④ D. ③④
二、简答题
1．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。请分析回答：
（1）F2中，黄颖占非黑颖总数的比例是 。F2的性状分离比说明B（b）与Y（y）存在于 染色体上。
（2）F2中，白颖基因型是 ，黄颖的基因型有 种。
（3）若将F1进行花药离体培养，预计植株中黑颖纯种的占比是 。
（4）若将黑颖与黄颖杂交，亲本基因型为 时，后代中的白颖比例最大。
2．逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。
（1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供
等物质基础，才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于 。
（2）基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是 。
将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明
。
（3）若将目的基因转入胚胎干细胞，再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。
①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的 胚中，胚胎发育成嵌合型个体。如果转化的胚胎干细胞正好发育成 细胞，则嵌合型个体生下的幼体就极有可能带有目的基因。
②从胚胎干细胞转化到获得目的基因纯合子，配合基因检测，最少需要 代。试简述育种的基本过程： 。
3.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品质。请回答下列问题。
①要获得该抗病基因，可采用 、 等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是 。
②要使载体与该抗病基因连接，首先应使用 进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是（ ）
③切割完成后，采用 酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为 。
④再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去 棉花细胞，利用植物细胞具有的 全能性进行组织培养，从培养出的植株中 抗病的棉花。
⑤该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是（ ）
A.淀粉 B.脂质 C.蛋白质 D.核酸
⑥转基因棉花获得的 得由该表达产物来体现的。
4.控制人的血红蛋白基因分别位于人的11号、16号染色体上，在不同的发育时期至少有αβγεδ和ζ基因为之编码。人的血红蛋白由四条肽链组成，在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。例如人的胚胎血红蛋白由两个ζ肽链（用ζ2表示）和两个ε肽链（用ε2表示）组成。下图为基因控制蛋白质合成的示意图。
（1）合成ε2的直接模板是 ，场所是 。
（2）镰刀性细胞贫血症是一种分子遗传病，其病因是β基因发生了突变。假设某人的一个α基因发生突变不一定导致α肽链改变，β基因发生突变，往往导致β肽链改变。根据上图分析说明理由。
（3）细胞分化是基因选择性表达的结果，也是生物生长发育的必要条件。根据上图分析，关于人类染色体上基因种类的分布、数量及基因表达的顺序，对你有哪些启示？（至少说两条）
（4）人类的红细胞膜上不同的糖蛋白分子构成红细胞的不同血型。假设Ｘg血型遗传由一对等位基因控制，在人群中的表现型有Ｘg阳性和Ｘg阴性两种。
①如果要分析其遗传方式，调查单位最好是 （自然人群、家系）。
②为了研究Ｘg血型的遗传方式，请你设计一张Ｘg血型调查后的统计表格（调查对象只有上、下代）。
5．果蝇是常用的遗传学研究的试验材料，据资料显示，果蝇约有对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有个个体，请分析回答以下问题：
（1）该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的________．
（2）假定该种群中每个基因的突变率都是，那么在该种群中每一代出现的基因突变数___．
（3）已知果蝇白眼（b）为隐性基因，在该种群中每2500只果蝇中才有一只白眼果蝇，那么白眼b基因的基因频率为________________．
（4）假定残翅（v）的基因突变率为，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅（V）类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型成为该种群中常见类型．与其他突变类型相比，残翅个体数要少得多，由此可见，在生物进化过程中，________________使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向．
（5）果蝇翅形、眼色分别由Aa、Bb两对基因共同控制，现有一只完全纯合的残翅红眼雄果蝇（甲）分别与两只雌性果蝇（乙、丙）交配，结果如下：
P　　①残翅红眼♂×残翅白眼♀
（甲）↓（乙）
　　残白♂∶残红♀
1∶1
P　　②残翅红眼♂×长翅红眼♀
（甲）↓（乙）
　　长红♂∶残红♂∶长红♀∶残红♀
1∶1∶1∶1
　　①果蝇的残翅属于________遗传；果蝇的红眼属于________遗传．
　　②甲果蝇产生配子的基因型有________________．
　　③乙和丙果蝇的基因型分别是________________．
④用棋盘法写出组合①杂交的遗传图解：
6．Ⅰ某自花传粉植物灰种皮（Y）对白种皮（y）为显性，紫茎（A）对绿茎（a）为显性，抗病（B）对感病（b）为显性，各由一对等位基因控制，并分别位于三对同源染色体上，且当花粉含AB基因时不能萌发长出花粉管。请回答：
（1）如果只考虑种皮颜色的遗传：将亲本植株（Yy）自交所结全部种子播种共得15株植株，其中有10株结灰色种子共300粒，有5株结白色种子共100粒，则子代的性
状分离比与孟德尔定律预期分离比 （填相同或不相同），最可能的原因是 。
（2）如果只考虑茎的颜色和抗病性状的遗传：让基因型为AaBb的植株和aabb的植株相互受粉（正交和反交）
① 子代性状分离比是否相同？为什么？
② 写出以aabb为母本，AaBb为父本杂交的遗传图解。
亲本 ♀ aabb × ♂AaBb
配子
（3）用基因型为AaBb的植株作材料，如何获得基因型为AABB的紫茎抗病植株？
Ⅱ 已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制的，刚毛（B）对截毛（b）为显性；控制果蝇的红眼和白眼性状的基因只存在于X染色体上，红眼（R）对白眼（r）为显性（如右图所示）。果蝇的性别常常需要通过眼色来识别。
（1）若只考虑刚毛和截毛这对性状的遗传：
① 果蝇种群中雄果蝇的基因型除了有XBYB（如图所示）和XBYb外，还有 ；
② 现将两只刚毛果蝇杂交，子代雌果蝇中既有刚毛，又有截毛，雄果蝇全为刚毛，则这两只果蝇的基因型是 ；
③ 有一只XXY的截毛果蝇，分析其变异的原因时发现：只可能是由某亲本形成配子时，在减数第二次分裂中染色体分配异常造成。那么，其双亲的基因型是 。
（2）种群中有各种性状的雌果蝇，现有一只红眼刚毛雄果蝇（XR_Y_），要通过一次杂交实验判定它的基因型，应选择 雌果蝇与该只果蝇交配，然后观察子代的性状表现。
① 如果子代果蝇均为刚毛，则该雄果蝇基因型为XRBYB；
② 如果子代 ；
③ 如果子代 。
7． 某自然种群的雌雄异株植物为XY型性别决定，该植物的花色（白色、蓝色和紫色）是由常染色体上的两对独立遗传的等位基因（A和a、B和b）控制，叶型（宽叶和窄叶）由另一对等位基因（D和d）控制，请据图回答。
图乙为该植物的性染色体简图，同源部分（图中的Ⅰ片段）基因互为等位，非同源部分（图中的Ⅱ，Ⅲ片段）基因不互为等位。
（1）图甲中的基因是通过控制 的合成来控制代谢过程，从而控制该植物油的花色性状。
（2）从改植物中直接分离到基因A并成功导入大肠杆菌，该大肠杆菌 （能或不能）合成酶1，原因是 （请用基因结构的相关知识回答）。
（3）若基因A发生突变，该植物仍能开蓝花，可能的原因之一是
。
（4）该植物白花植株（线粒体中导入了抗病基因）与蓝花植株杂交，F1全为抗病紫花植用F1中雌雄植株相互杂交，F2的花色表现型及其比例为 。
（5）若控制叶型的基因位于图乙中Ⅰ片段，宽叶（D）对窄叶（d）为显性，则该基因在雌株和雄株的体细胞中是否均成对存在？ （是／否）。现有宽叶、窄叶雌性植株若干和宽叶雄性植株若干（基因型为XDYD、XDYd或XdYD）,请选择亲本，通过一代杂交，培育出可依据叶型区分雌雄的大批幼苗，请用遗传图解说明。
8．已知玉米体细胞中有10对同源染色体，下表表示玉米6个纯系的表现型、相应的基因型（字母表示）及所在的染色体。②～⑥均只有一个性状是隐性纯合，其它性状均为显性纯合。
品系 ① ②果皮 ③节长 ④胚乳味道 ⑤高度 ⑥胚乳颜色
性状 显性纯合子 白色PP 短节bb 甜SS 矮茎dd 白胚乳gg
所在染色体 Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅰ Ⅰ Ⅳ Ⅵ Ⅵ
（1）若通过观察和记载后代中节的长短来验证基因分离定律，远作亲本的最佳组合是 _ _____（填品系编号）。
（2）若要验证自由组合定律，不能选择品系①和④做亲本进行杂交，理由是_______________；不能选择品系⑤和⑥做亲本进行杂交，理由是________________。
（3）选择品系③和⑤做亲本杂交得F1，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，合子的概率为__________。选择品系①和⑤做亲本杂交得Fl，F1再自交得F2，则F2表现为长节高茎的植株中，纯合子的概率为_________。
（4）用32P标记玉米体细胞（含20条染色体）的DNA双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期，一个细胞中被32P标记的染色体条数和未标记的染色体条数比为_____________________。
（5）如果从播种到获得种子需一年时间，则利用上述品系的种子为材料进行杂交育种获得ppssgg植株最少需______年时间（提示：玉米为一年生植物）。
（6）在玉米叶中，有的细胞具保护作用，有的细胞具输导作用，有的细胞进行光合作用，产生这种现象的根本原因是___________________。
9.图甲、乙是两个家庭系谱图，乙家族患色盲(B—b)。请据图回答。
⑴图甲中的遗传病，其致病基因位于 染色体上，是 性遗传。
⑵图甲中Ⅲ8与Ⅲ7为异卵双生(由不同的受精卵发育而来)，则Ⅲ8表现型是否一定正常？ ，原因是 。
⑶图乙中I1的基因型是 。I2的基因型是 。
⑷若图甲中的Ⅲ8与图乙中的Ⅲ5结婚，则他们生下两病兼患男孩的概率是 。
⑸若图甲中Ⅲ9是先天愚型，则其可能是由染色体组成为 的卵细胞和 的精子受精发育而来，这种可遗传的变异称为 。
专题四 遗传和变异演练（二）
一、单选题
1.为了保护海洋鱼类资源，以前人们提出了“抓大鱼放小鱼”这一观点，并指导甲地渔民用于实践。可是后来甲地渔民发现在甲地的正常季节中捕到的鱼越来越小。对于上述原因的解释最准确的为
A.自然选择使甲地的鱼发生基因突变而变小了
B.人为因素的选择作用，使甲地鱼种群的基因频率定向向小的方向改变所致
C.由于鱼的食物减少，甲地的鱼得不到足够的食物而长不大
D.甲地渔民的捕鱼能力降低所致
2.南瓜果实的黄色和白色是由一对等位基因（A和a）控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代（F1）既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2的表现型如图甲所示；为研究豌豆的高茎与矮茎和花的顶生与腋生性状的遗传规律，设计了两组纯种豌豆杂交的实验，如图乙所示。根据图示分析，下列说法不正确的是
A．由图甲①②可知黄果是隐性性状，由图乙可知花的着生位置由细胞核基因控制
B．图甲P中黄果的基因型是aa，F2中黄果与白果的理论比例是5：3
C．由图甲③可以判定白果是显性性状
D．图乙豌豆茎的高度由细胞核基因控制，子一代所有个体的基因型相同，该实验中亲代的腋生花都需作去雄处理
3.随机选取杂合子黄色圆粒豌豆(YyRr，两对基因独立遗传)的花粉若干粒，均用15N标记所有染色体上的DNA分子(每个DNA的两条链均被标记)，以这些花粉粒作为亲代，将其培养在普通的植物组织培养液中连续分裂两次，则第二次分裂后期含15N的染色体数占染色体总数比及第二次分裂完成时含yR非等位基因的细胞数占细胞总数理论比分别为
A.1/4，1/4 B.1/2，1/4 C.1/4，1/2 D.1，1/4
5.下列说法正确的有
①线粒体中有等位基因，也可控制生物的某些性状
②基因自由组合，如果F2的分离比分别为9：7，9：6：1和15：1,那么F1与纯隐性个体间进行测交，得到的分离比将分别为1：3，1：2：1和3：1
③在真核细胞中，基因转录的最初产物RNA的长度要比可翻译的mRNA长度短得多
④在一条包含有若干基因的DNA分子中，各个基因具有转录功能的链都在同一条链上
⑤若n个碱基组成的原核生物基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为na/6 －18(n/6 －1）⑥无性生殖中的孢子生殖，其中的孢子不属于生殖细胞
A. ①②⑤⑥ B. ②③⑤⑥ C. ①②④ D.②⑤
二、简答题
1．图中植株①为黄色豆荚（aa)、绿色子叶（bb）的纯种豌豆，植株②为绿色豆荚（AA）、黄色子叶（BB）的纯种豌豆，这两对基因独立遗传。现对植株①和植株②进行了一定的处理，处理的结果如下图所示，请根据此图回答问题：
（1）处理①的方法是________________。形成无子豆荚的原因是_______________.
（2）经过处理②形成的有种子豆荚，其豆荚的颜色是_____________色，子叶的颜色是___________色。第二年将经过处理②形成的所有种子播下，在自然条件下，长出的植株所结的豌豆豆荚为黄色的占____________，其种子中胚的基因型是AABb的总数的____。
（3）处理③的方法是________，处理④的方法是_____________，其原因是____________。
2、 下图为五种不同育种方法示意图。据图回答：
（1） 图中展示了哪几种育种方式：
A、D和 A→B→C的两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在 。
（2）B常用的方法为 。（3）E方法所运用的原理是 。
（4）C、F过程中最常采用的药剂是 。
（5）由G→J的过程中涉及到的生物工程技术有 和 。
3．我国植物学家将名贵兰花的茎尖细胞放进培养基中进行培养，最终发育成完整的新植株。下图是细胞培养形成兰花植株示意图，请据图回答：
(1)过程④和⑤要经过____________、__________和__________________________。
(2)在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养
基中加入____________。同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，成功的另一个关键是操作过程必须保证____________________。
(3)从育种的角度来看，植物组织培养与有性繁殖相比，优势主要有(列举两条)：
_______________________________________________________________________。
(4)与植物组织培养的培养基相比，用于动物细胞培养的培养液除含有水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸等之外，通常还要添加___________________。
4.Ⅰ.在正常人体细胞中，非受体型酪氨酸蛋白结合酶基因abl位于9号染色体上，表达量极低，不会诱发癌变。在慢性骨髓瘤病人细胞中，该基因却被转移到第22号染色体上，与bcr基因相融合。发生重排后基因内部结构不受影响，但表达量大为提高，导致细胞分裂失控，发生癌变。下图一表示这种细胞癌变的机理，图二表示基因表达的某一环节，据图回答：
（1）细胞癌变是细胞畸形分化的结果，据图一分析，细胞分化的根本原因是_____ _______，其调控机制主要发生在[ ]___________过程。
（2）细胞癌变的病理很复杂，图示癌变原因，从变异的类型看属于_________ _________。
（3）图二示图一中的[ ]_______________过程，其场所是[ ]_______ _______。
（4）分析图二可见，缬氨酸的密码子是___________，连接甲硫氨酸和赖氨酸之间的化学键的结构式是______________。
（5）bcr/abl融合基因的遗传信息在从碱基序列到氨基酸序列的传递过程中，遗传信息的传递有损失的原因是_____________ _____。
Ⅱ.已知番茄的红果（R）对黄果（r）为显性，高茎（H）矮茎（h）为显性。甲图为红果高茎番茄植株连续测交两代的结果。据图分析回答：
(1)该红果高茎番茄植株的基因型是 ，它的遗传遵循 定律。
(2)乙图为用该红果高茎番茄植株的花粉进行有关操作的示意图，试分析回答：
①图中植株A称为 ，该植株基因型及比例是 。
②植株C可能有 种基因型， 种表现型。
③植株B、C相同的基因型有 种。
(3)植株B与植株C相比，特点是 。
(4)如果该红果高茎番茄植株自交，所结果实的颜色为 。
5.石刀板是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定雌、雄异株植物。野生型石刀板叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刀板（突变型），雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。
（1）要大面积扩大种植突变型石刀板，可用 （2分）来大量繁殖。有人认为阔叶突变型株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？（6分）
（2）若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）（6分）
（3）若已证实为阔叶显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于Ｘ染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定（要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论）（6分）
（4）野生石刀板种群历经百年，窄叶基因频率由98％变为10％，则石刀板是否已发生了生物的进化，为什么？
6、为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法。请根据图示信息回答：
（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的细胞工程技术有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__。
（2）用来促进B牛多排卵的激素可能是＿＿＿＿＿＿__分泌的促性腺激素。E牛的性别是＿＿＿＿＿__。胚胎移植中，需用＿＿＿＿＿激素处理接受胚胎植入的母牛。
（3）产生F牛的理论依据是＿＿＿＿＿＿＿＿其生殖方式属于＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿__，转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等细胞器。
专题四 生物的遗传、变异与进化答案
（一）
1.B 2.D 3.A 4.D 5.C
简答题
1、（1）3/4 非同源 （2）bbyy 2 （3）0 （4）Bbyy×bbYy
2、⑴酶、ATP、代谢原料、核糖体 RNA不如双链DNA稳定
（2）DNA连接酶 目的基因随受体细胞DNA复制而复制，并在子细胞中表达
（3）①囊 生殖 ② 2 检测目的基因，选择目的基因进入生殖细胞的嵌合型个体交配，再从中选出目的基因纯合的个体。
3、
4.（1）mRNA 核糖体
（2）因为α基因有两个，如果一个α基因发生突变，则另一个α基因可以表达出原有的α肽链。
β基因只有一个，如果β基因发生突变，则不能表达出原有的β肽链。
（3）①控制蛋白质基因的表达有时间的顺序。
②控制同一条多肽链的基因可能有多个。
③控制同一功能的不同基因可能集中分布 （合理回答两项即可）
（4） ①家系 ②
5．（1）基因库　　（2）　（3）0.02　（4）自然选择　（5）①常染色体隐性　伴X染色体显性 ②、aY　③、
④P　 　×　
（残翅红眼）　↓　（残翅白眼）
配子 aY
F　残翅白眼♂∶残翅红眼♀＝1∶1
6．Ⅰ（1）不相同 子代样本数目太少。
（2）①不同；AaBb的植株会产生的基因型为AB的花粉（不能萌发长出花粉管，不能参与受精作用，影响子代的性状分离比）。
②
子代 ♂配子♀配子 Ab aB ab
ab Aabb aaBb aabb
子代表现型及分离比 1紫茎不抗病 1绿茎抗病 1绿茎不抗病
（3）（4分）取AaBb植株的花药离体培养得单倍体幼苗
秋水仙素诱导染色体加倍
用相应病原体感染紫茎植株，保留抗病植株
Ⅱ （1）① XbYB XbYb
② XBXb XbYB
③ XBXb XBYb
（2） 白眼截毛（2分）
② 红眼果蝇为刚毛，白眼果蝇为截毛，则该雄果蝇基因型为XRBYb（XBYb）；（2分）
③ 红眼果蝇为截毛，白眼果蝇为刚毛，则该雄果蝇基因为型XRbYB（XbYB）。（2分）
说明：雌果蝇为刚毛，雄果蝇为截毛，则该雄果蝇基因型为XRBYb（XBYb）；（1分）
雌果蝇为截毛，雄果蝇为刚毛，则该雄果蝇基因为型XRbYB（XbYB）。（1分）
7．（22分）（除特别注明的以外，其余每空2分，共22分）
（1）酶（2）不能 基因A为真核细胞基因，编码区中有外显子和内含子，不能在原 核细胞中正确表达
（3）①该植物控制蓝花性状的基因型为AA，只有一条染色体上的A基因突变为a基因
②该突变发生于基因的非编码序列
③一种氨基酸可由多种密码子决定（答出其中一种即可）
（4）AAbb aaBB 紫色：蓝色：白色=9：3：4
（5）是 ；
遗传图解（6分）
亲本：
♂宽叶 ♀窄叶
↓
子代：
♂窄叶 ♀宽叶
或
亲代：
♂宽叶 ♀窄叶
↓
子代：
♂宽叶 ♀窄叶
8、
9、答案：⑴常显 ⑵不一定 基因型有两种可能 ⑶XBXb XBY ⑷1/8
⑸23A+X 22A+X(或22A+X 23A+X)染色体变异(畸变)
（二）
1. B 2.A 3.B 4.D
1、答案：（1）在没有受粉的雌蕊柱头上涂抹一定浓度的生长素(2分) 生长素促进子房发育成果实(2分)（2）黄色 黄色 O （3）花药离体培养 用一定浓度的秋水仙素处理幼苗(2分) 秋水仙素能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而染色体数目加倍2、
3、答案：（1）细胞分裂 细胞（组织）分化 组织器官的形成（逐渐发育成为新的植物体） （2）植物激素（植物激素类似物） 无菌 （3）能保持母本的优良性状；培养周期短，繁殖 效率高；能培养无病毒植物 （4）动物血清
4.Ⅰ.（1）特定时空基因的选择性表达 [③]转录 （2）染色体（结构）变异
（3）[④]翻译 [⑦]核糖体 （4）GUC －NH－CO－ （5）终止密码没有对应的氨基酸
Ⅱ.(1)RrHH 基因的自由组合
(2) ①单倍体 RH：rH=1：1 ② 3 2 ③ 2
(3) 植株B自交后代一般不出现性状分离（植株B为纯合子） (4) 红色
5.（1）植物组织培养 (2分)
取根尖分区制成装片，显微观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目．
若观察到同源染色体增倍，则属染色体组加倍所致； 否则为基因突变所致 (6分)
（2）选用多株阔叶突变型石刀板雌、雄相交。
若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致； 若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。(6分)
（3）选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。.
若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于Ｘ染色体上；
若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有．则这对基因位于常染色体。(6分)
（4）已进化，生物的进化的实质在于种群基因频率的改变。(2分)
6、（1）动物细胞培养和胚胎移植 （2）垂体 雌性或雄性 孕激素（3）动物细胞的细胞核具有全能性 无性生殖 （4）受精卵 内质网、高尔基体、线粒体
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甲 乙 丙
甲 乙
20080212
bcr基因位于第22号染色体
重组位点
abl基因位于第9号染色体
重组位点
费城染色体
bcr/abl融合基因
bcr/abl融合基因mRNA
bcr/abl融合蛋白
①
②
③
④
图一
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