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2012版高考生物一轮 3.1 DNA是主要的遗传物质精品复习学案 必修2
第3章 基因的本质第1节 DNA是主要的遗传物质
【高考目标导航】
人类对遗传物质的探索过程
【基础知识梳理】
一、对遗传物质的早期推测
1、主导观点：蛋白质是主要的遗传物质。
2、对DNA的认识：
（1）基本组成单位：脱氧核苷酸
化学组成：磷酸、脱氧核糖和碱基三部分
种类：4种，由碱基决定
（2）生物大分子：由许多脱氧核苷酸聚合而成。
二、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。
三、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。
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。
四、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。
【要点名师透析】
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
【典例】(2011·北京模拟)在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，将从S型活菌中提取的DNA用DNA酶进行了处理，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，结果发现培养基上仅有R型菌生长。设置本实验步骤的目的是( )
A.证明R型菌生长不需要DNA
B.与“以S型菌的DNA与R型菌混合培养”的实验形成对照
C.补充R型菌生长所需要的营养物质
D.直接证明S型菌DNA不是促进R型菌转化的因素
【解析】本实验中真正的实验组是S型活菌中提取的DNA与 R型菌混合培养，结果发现培养基上有R型菌和S型菌共同生长，为证明DNA的作用，设置了对照实验，以进一步证明实验结论。
【答案】B
二、噬菌体侵染细菌的实验
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
【典例】赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合，一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。与此有关的叙述不正确的是( )
A.上清液中有少量放射性的原因是部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程
B.32P标记T2噬菌体的DNA在细菌体内复制时，需要的酶是由噬菌体携带到细菌体内的
C.在此实验中最后获得的子代噬菌体大部分不含有放射性
D.在细菌体内产生的mRNA不含有放射性
【解析】由于含有放射性的DNA进入细菌体内复制，所以沉淀物中应该有放射性，但只有少部分，因为DNA具有半保留复制特点。新形成的脱氧核苷酸链是利用细菌体内的物质合成的，没有放射性，同理新产生的mRNA也不具有放射性。如果侵染的时间过短，部分噬菌体没有完成侵染细菌的过程，就会存在于上清液中。
【答案】B
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 方法不同 艾弗里实验 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
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
【感悟高考真题】
1、（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
2、（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
3、（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
4、（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
5、（2009·江苏高考）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斗感染植物 a型 a型
② b型TMV呻感染植物 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④
【解析】本题考查的是病毒遗传物质的特点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，因此在③中，组合病毒的遗传物质是b型的，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型的。
【答案】C
6、（2010·海南高考）某同学分离纯化了甲、乙两种噬菌体的蛋白质和DNA，重新组合为“杂合”噬菌体，然后分别感染大肠杆菌，并对子代噬菌体的表现型作出预测，见表。其中预测正确的是
“杂合”噬菌体的组成 实验预期结果
预期结果序号 子代表现型
甲的DNA＋乙的蛋白质 1 与甲种一致
2 与乙种一致
乙的DNA＋甲的蛋白质 3 与甲种一致
4 与乙种一致
A．1、3 B．1、4 C．2、3 D．2、4
【答案】B
7、（2009·广东高考）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有突变和重组。
【答案】C
8、（2009·江苏高考）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】A豌豆的遗传物质只有DNA ；B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D中HIV的遗传物质是RNA，水解后产生4种核糖核苷酸
【答案】B
【考点模拟演练】
一、选择题
1、在肺炎双球菌的转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型细菌相混合后，注射到小鼠体内，小鼠死亡，则小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况最可能是下图中的哪个选项
【解析】随着R型细菌转化成S型细菌，S型细菌的数量变化呈现S型曲线的变化。R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加。
【答案】B
2、(2011·广东模拟)用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过一段时间的保温、搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是(　　)
A．经搅拌与离心后还有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上
B．离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中
C．T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35S
D．少量含有放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内
【解析】在该实验中，搅拌离心的目的是将吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分开，但是，由于技术等原因，经上述处理之后，还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上，没有与细菌分开。T2噬菌体没有轻、重之别，故B项错误；在噬菌体的DNA分子上没有35S，C项错误；侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌内，D项也是错误的。
【答案】A
3、(2011·威海模拟)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、(2011·安庆质检)格里菲思的肺炎双球菌转化实验如下：
①将无毒的R型活细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；
②将有毒的S型活细菌注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡；
③将加热杀死的S型细菌注入小鼠体内，小鼠不死亡；
④将R型活细菌与加热杀死的S型细菌混合后，注入小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
根据上述实验，下列说法不正确的是(　　)
A．整个实验证明DNA是转化因子
B．实验①、实验③可作为实验④的对照
C．实验②和实验④中的死亡小鼠体内都可分离到S型活细菌
D．重复做实验①与④，得到同样的结果，可排除S型活细菌由R型活细菌突变而来
【答案】A
6、(2011·佛山模拟)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
、 2011·浙江五校联考 下列有关科学家实验研究的叙述中，错误的是 　　
实验材料 实验过程 实验结果与结论
A R型和S型型肺炎双球菌 将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养 只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去遗传效应
B 噬菌体、大肠杆菌 用含有35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，短时间保温 离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质
C 烟草花叶病毒、烟草 用从烟草花叶病毒分离出的RNA侵染烟草 烟草被感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质
D 大肠杆菌 将已用15N标记DNA的大肠杆菌，培养在普通 14N 培养基中 经3次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制
【解析】所有证明遗传物质的实验，实验设计思路都是设法把细胞中各组分分离开来，看何者具有遗传物质的特点。A选项中的DNA被DNA酶水解后失去了遗传效应；B选项的实验说明了噬菌体的蛋白质没有进入大肠杆菌体内，无法说明DNA是遗传物质，要证明DNA是遗传物质，还须用32P标记的DNA分子的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌；C选项因为只用烟草花叶病毒的RNA去侵染烟草，并没有同时用其蛋白质外壳去侵染烟草，所以只能说明RNA可能是烟草花叶病毒的遗传物质；D选项的实验说明亲代DNA分子的两条链分配到子代两个DNA分子中去，从而说明DNA分子的复制方式是半保留复制。
【答案】B
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、以下与遗传物质相关的叙述，正确的是(　　)
A．原核生物的遗传物质是DNA或RNA
B．甲流病毒的遗传物质含有S元素
C．T2噬菌体内，碱基A、C、G参与组成的核苷酸有6种
D．可利用同位素示踪法证明DNA以半保留的方式复制
【解析】有细胞结构的生物(包括原核生物和真核生物)其遗传物质是DNA；甲流病毒的遗传物质是RNA，其元素组成中不含有S；T2噬菌体内的核酸只有DNA，碱基A、C、G参与组成的核苷酸只有3种；DNA复制的特点是半保留复制，用15N等标记的同位素示踪可以证明。
【答案】D
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、(2011·聊城模拟)在肺炎双球菌的体内和体外转化实验中，R型菌和S型菌的数量变化曲线依次为(　　)
A．①② B．③② C．①④ D．③④
【解析】肺炎双球菌转化实验的实质是R型菌在S型菌DNA的作用下转化成S型菌，因此最初无S型菌，随着转化而逐渐形成。在体内转化时，由于小鼠免疫系统的作用，R型菌会先下降而后上升，在体外转化时，两种菌均呈上升趋势。
【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、(2011·南京模拟)下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是(　　)
A．本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35S的培养基中获得的
B．本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和DNA
C．实验中采用搅拌和离心等手段是为了把DNA和蛋白质分开再分别检测其放射性
D．在新形成的噬菌体中没有检测到35S，说明噬菌体的遗传物质是DNA而不是蛋白质
【解析】噬菌体是病毒，是营活细胞寄生生活的生物，不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离；离心是一种分离混合物的方法，在该实验中，被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中，噬菌体颗粒的质量较小，在上层的上清液中。图中实验只能说明蛋白质不是遗传物质，而不能说明DNA是遗传物质。
【答案】B
15、(2011·莆田质检)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌实验都证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的叙述正确的是(　　)
A．二者都应用同位素示踪技术
B．二者的设计思路都是设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
C．艾弗里的实验设置了对照，赫尔希与蔡斯的实验没有对照
D．二者都诱发了DNA突变
【解析】肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计思路都是设法把DNA和蛋白质分开，研究各自的效应，都遵循对照原则，但二者都没有诱发DNA突变，其中只有噬菌体侵染细菌实验应用了同位素示踪技术。
【答案】B
二、非选择题
16、自2009年3月起，墨西哥和美国等先后发生甲型H1N1流感后，我国及世界各国都先后向世界卫生组织申请索要甲型H1N1流感疫苗生产用毒株，我国研制出的预防甲型H1N1流感的疫苗，已在全国进行分批次免费接种。
据所学知识回答下列问题：
(1)在研制疫苗过程中，实验室获得大量甲型H1N1病毒，不是将病毒直接接种在无细胞的培养基上，而是将其接种到7日龄的活鸡胚上培养，其原因是___________________________________________。
(2)利用特定的颜色反应来鉴定H1N1流感病毒的化学成分，原理是：
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色；
②DNA被甲基绿染色剂染成绿色；
③________________________________________________________________________。
(3)在上述鉴定其化学成分的基础上，请利用活鸡胚为材料，检测鸡胚组织中是否含有H1N1病毒为指标。设计实验探究H1N1病毒的遗传物质并预测结果结论。
①实验设计思路：______________________________________________________。
②实验结果、结论：
a．________________________，
说明H1N1病毒的RNA和蛋白质都具有遗传效应。
b．________________________，
说明____________________________________________________________________。
c．只在用蛋白质感染的鸡胚中检测到H1N1病毒，说明_______________________
________________________________________________________________________。
【解析】(1)病毒营寄生生活，只能在活细胞中生存。(2)蛋白质可用双缩脲试剂鉴定。(3)根据题意可知，要探究H1N1病毒的遗传物质，其设计思路是将H1N1病毒的化学成分分离开，分别感染活鸡胚，检测鸡胚中是否有H1N1病毒存在。探究性实验的结果结论可能存在多种情况，需要进行全面预测。
【答案】(1)病毒的繁殖只能在宿主细胞中进行
(2)③蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
(3)①将H1N1病毒的RNA和蛋白质分开，分别用RNA和蛋白质感染活鸡胚组织，在适宜条件下培养一段时间，分别检测鸡胚中是否存在H1N1病毒
②a.在用RNA、蛋白质分别感染的鸡胚中都检测到了H1N1病毒
b．只在用RNA感染的鸡胚组织中检测到H1N1病毒H1N1病毒的RNA起遗传作用
c．H1N1病毒的蛋白质起遗传作用
17、(2011·宝鸡质检)“肺炎双球菌转化实验”是科学家对生物遗传物质的探究过程中的一个实验。
(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，并分为若干组，将菌种分别接种到各组培养基上(接种的菌种见图中文字所示)；
C．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，发现在第4组培养装置中有S型细菌。
本实验得出的结论是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)艾弗里等人通过实验证实了在上述细菌转化过程中，起转化作用的是DNA。请利用DNA酶作试剂，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。
材料用具：R型菌、S型菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。
①实验设计方案：
第一步：从S型细菌中提取DNA；
第二步：制备符合要求的培养基，将其均分为三组，标为A、B、C，请将处理方法填写在表格中：
组合编号 A B C
处理方法 不加任何提取物 ________ ________
第三步：将R型细菌分别接种到三组培养基上。
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。②预测实验结果：______________________________________________________________。
③得出结论：____________________________________________________________。
(3)“肺炎双球菌转化实验”以细菌为实验材料主要是由于细菌具有________、________等优点(写出两点)
【解析】(1)通过对比可知加热杀死的S型细菌与R型细菌混合在一起，可以产生活的S型细菌，说明S型细菌中有某种物质能使R型细菌转化成S型细菌。
(2)①第二步中要形成对比主要体现S型细菌的DNA能发生转化，而经过DNA酶处理使DNA水解则无法发生转化。
②只有加入S型细菌的DNA的才能转化成S型活细菌，经过DNA酶处理后的S型细菌的DNA失去原有活性而无法发生转化。
③通过对比可知只加入R型细菌不会产生S型细菌，只有加入S型细菌的DNA，R型细菌才能发生转化，S型细菌DNA加DNA酶不能产生S型细菌又从反面证明使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA。
(3)以细菌为实验材料优点是细菌结构简单、繁殖快。
【答案】(1)S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
(2)①在B组中加入提取出的S型细菌DNA
在C组中加入提取的S型细菌DNA和DNA酶
②A、C组中未出现S型细菌，B组培养基中出现S型细菌
③使R型细菌转化为S型细菌的物质是DNA
(3)结构简单　繁殖快
分别与R型活菌混合培养2012版高考生物一轮 5.3 人类遗传病精品复习学案 必修2
第3节 人类遗传病
【高考目标导航】
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
【基础知识梳理】
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 显性遗传病 隐性遗传病
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、基因检查
2、意义：在一定程度上有效地预防遗传病的产生和发展。
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。
【要点名师透析】
一、常见人类遗传病的分类特点
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
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、调查人群中的遗传病
1、原理：
（1）人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。
（2）遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解其发病情况。
2、调查流程图
3、意义
统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率，对每个典型的家庭做出具体分析，利用遗传学原理分析遗传病的遗传方式。
【典例】原发性高血压是一种人类遗传病，为研究其发病率与遗传方式，正确的方法是( )
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系中调查并计算发病率
④在患者家系中调查研究遗传方式
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【解析】发病率是指所有患者占所有被调查者的百分比，所以只能在广大人群中随机抽样调查。研究遗传方式需要通过性状表现分析致病基因的遗传路线，只能在患者家系中展开调查并进行分析。
【答案】D
三、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。
【典例】(2011·福州模拟)如图为某一遗传病系谱图，该病不可能的遗传方式是( )
A.常染色体显性遗传 B.常染色体隐性遗传
C.X染色体显性遗传 D.X染色体隐性遗传
【解析】根据系谱图可知，如果该遗传病是X染色体隐性遗传，亲代中父亲正常，那么女儿一定会表现正常，与题图不符，故该病不可能是X染色体隐性遗传。
【答案】D
【感悟高考真题】
1、（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
2、(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
3、（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
4、（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
5、（2009·江苏高考）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】本题考查的是遗传病的特点。所谓遗传病，是指生殖细胞或受精卵的遗传物质（染色体和基因）发生突变（或畸变）所引起的疾病，是由遗传物质发生异常改变而引起的疫病，通常具有垂直传递的特征。若是一种隐性遗传病，则①中一个家族中仅一代人中出现过的疾病也有可能是遗传病，③中携带遗传病基因的个体可能不患此病。而②中一个家族几代中都出现的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，因此不一定是遗传病，如由环境引起的。遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合症，21号染色体上多了一条，而不携带致病基因而患遗传病。
【答案】D
6、（2009·广东高考）右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】红绿色盲遗传为交叉遗传，而Ⅲ-9只有一条X染色体，且其父亲7号正常，所以致病基因来自母亲6号，6号表现正常，肯定为携带者，而其父亲Ⅰ-2患病，所以其致病基因一定来自父亲。
【答案】B
7、（2009·全国高考）下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
A．单基因突变可以导致遗传病
B．染色体结构的改变可以导致遗传病
C．近亲婚配可增加隐形遗传病的发病风险
D．环境因素对多基因遗传病的发病无影响
【解析】人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。单基因突变可以遗传病，如镰刀型细胞贫血症；染色体结构改变可以导致遗传病，如猫叫综合征；近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险，因为近亲婚配的双方从共同祖先那里继承同一种致病基因的机会较非近亲婚配的大大增加，结果双方很可能都是同一种致病基因的携带者，这们后代隐性遗传病发病风险大大增加；多基因遗传病不仅表现出家庭聚集现象，还比较容易受环境因素的影响。因此，D错误。
【答案】D
8、（2009·广东高考）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】21三体综合征是染色体异常遗传病，抗维生素D佝偻病是X染色体上显性遗传病，哮喘病和青少年型糖尿病是多基因遗传病。
【答案】B
（2009·广东高考）图12是一种单基因遗传病的系谱图，对于该病而言，有关该家系成员基因型的叙述，正确的是
A．I一1是纯合体
B．I一2是杂合体
C．Ⅱ一3是杂合体
D．Ⅱ一4是杂合体的概率是1／3
【解析】本题考查遗传疾病的判断，亲代没病，子代有病，女儿有病父亲正常，所以此病为常染色体显性遗传病。I一1 ，I一2都为杂合体Aa。Ⅱ一3为隐性纯合体aa。Ⅱ一4是杂合体的概率是1/2。
【答案】B
【考点模拟演练】
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、(2011·龙岩质检)某学校生物兴趣小组开展了“调查人群中的遗传病”的实践活动，以下调查方法或结论不太合理的是(　　)
A．调查时，最好选取群体中发病率相对较高的多基因遗传病，如原发性高血压、冠心病等
B．调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，以获得足够大的群体调查数据
C．为了更加科学、准确调查该遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样
D．若调查结果是男女患病比例相近，且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病
【解析】选择发病率较高的单基因遗传病方便遗传病的调查；为保证足够大的群体，应分组调查后再汇总，使数据更准确；调查遗传病的发病率，应在群体中随机抽样调查；男女患病比例相近，可能与性别无关，发病率较高则很可能是显性。
【答案】A
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、(2011·宁厦模拟)下列疾病分别属于单基因显性遗传病、单基因隐性遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病的依次是(　　)
①21三体综合征　②原发性高血压　③青少年型糖尿病　④苯丙酮尿症　⑤软骨发育不全　⑥并指　⑦抗维生素D佝偻病　⑧性腺发育不良　⑨先天性聋哑
A．⑥⑨、③、②④⑦、①⑤⑧
B．③⑤⑨、④⑥⑦、②、①⑧
C．⑤⑥⑦、④⑨、②③、①⑧
D．③④⑥、⑤⑦⑨、②、①⑧
【解析】单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。单基因遗传病可由显性致病基因引起，如多指、并指、软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等，也可由隐性基因控制，如镰刀型细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等。多基因遗传病是指受两对以上的等位基因控制的人类遗传病，如原发性高血压、冠心病、哮喘和青少年型糖尿病。染色体异常引起的遗传病称为染色体异常遗传病，如21三体综合征。
【答案】C
6、(2011·重庆模拟)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、(2011·广东模拟)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、近年来，随着我国医疗技术及医疗条件的改善，传染性疾病逐渐得到了控制，但遗传病已成为威胁人类健康的一个重要因素，下面对遗传病的认识正确的是(　　)
A．苯丙酮尿症是一种单基因遗传病，医学上一般用DNA探针来诊断
B．多基因遗传病不仅表现出家族聚集现象，还容易受环境影响
C．一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病，一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病
D．研究某遗传病的发病率，一般选择某个有此病的家族，通过研究统计计算出发病率
【解析】苯丙酮尿症是一种单基因遗传病，主要通过尿液化验来诊断。一个家族仅一代人中出现过的疾病可能为遗传病，只要这种病是因为遗传物质改变引起的就属于遗传病，一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是遗传病，也可能为环境影响而引起的疾病，比如缺碘引起的甲状腺肿大。研究某遗传病的发病率，应随机取样调查，尽量多地在群体中调查。
【答案】B
9、(2011·南京模拟)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、(2011·长春调研)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、(2011·济南模拟)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、如下图所示的4个家系中，带阴影的为遗传病患者，白色表现正常。下列叙述不正确的是(　　)
A．可能是色盲遗传的家系是甲、乙、丙、丁
B．肯定不是抗维生素D佝偻病(伴X染色体显性遗传病)遗传的家系是甲、乙
C．家系甲中，这对夫妇再生一患病孩子的几率为1/4
D．家系丙中，女儿不一定是杂合子
【解析】色盲是伴X染色体隐性遗传，特点是母患子必患，所以丁一定不能表示色盲。抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传病，所以甲、乙肯定不是抗维生素D佝偻病遗传。家系甲中，该遗传病有可能是常染色体隐性遗传，也有可能是伴X染色体隐性遗传，不管是哪种遗传病，这对夫妇再生一患病孩子的几率都为1/4。家系丙中，该遗传病有可能是常染色体隐性遗传或常染色体显性遗传，也有可能是伴X染色体隐性遗传或伴X染色体显性遗传，所以家系丙中，女儿有可能是纯合子，也有可能是杂合子。
【答案】A
13、(2011·徐州联考)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、(2011·镇江质检)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、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的后代适宜选择生女孩
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了解家族遗传病史
【解析】苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病，与性别无关。产前诊断除了羊水检测外，还有B超检查、血细胞检查以及基因诊断等手段。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。
【答案】CD
二、非选择题
16、(2011·崇文模拟)某研究性学习小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现甲种遗传病(简称甲病)发病率较高，往往是代代相传，乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。下表是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(甲、乙病均由核基因控制)。请分析回答：
表现型性别 人数 有甲病、无乙病 无甲病、有乙病 有甲病、有乙病 无甲病、无乙病
男性 279 250 7 4 464
女性 281 16 3 4 700
(1)若要了解甲病和乙病的发病情况，应在人群中________调查并计算发病率。
(2)控制甲病的基因最可能位于________染色体上，控制乙病的基因最可能位于________染色体上。
(3)假设被调查群体中患甲病的纯合子为200人，则被调查的人群中显性基因(A)的基因频率是________%。
(4)下图是该小组的同学在调查中发现的甲病(基因为A、a)、乙病(基因为B、b)的家庭系谱图。请据图回答：
①Ⅲ2的基因型是________。
②如果Ⅳ6是男孩，则该男孩同时患甲病和乙病的概率为________。
③如果Ⅳ6是女孩，且为乙病的患者，说明Ⅲ1在有性生殖产生配子的过程中发生了________。
④现需要从第Ⅲ代个体中取样(血液、皮肤细胞、毛发等)获得乙病致病基因，提供样本的合适个体为________。
(5)若要快速检测正常人群中的个体是否携带乙病致病基因，可利用特定的分子探针进行检测，这一方法依据的原理是______________。
【解析】(1)对于甲病和乙病的发病情况，为避免人为因素，确保调查结果的准确性，应在人群中随机抽样调查并计算发病率。(2)根据表中数据，甲病的男女比例接近于1∶1，与性别无关，乙病的发病率男大于女，且与性别有关，因此可得出控制甲病的基因最可能位于常染色体上，控制乙病的基因最可能位于X染色体上。(3)调查总人数是10 000人，患病总人数是570人，纯合子是200人，杂合子是370人，显性基因(A)的基因频率是(200×2＋370)/20 000＝3.85%。(4)①由遗传系谱图可得，甲病为常染色体显性遗传病，乙病为X染色体隐性遗传病。由Ⅲ3患乙病，其父母均表现正常，可推知Ⅲ2的基因型可能为aaXBXB或aaXBXb。②由题意推知Ⅲ1 的基因型为AaXBY，而Ⅲ2的基因型为1/2aaXBXb，二者婚配所生的男孩同时患甲病和乙病的概率为1/2×1/2×1/2＝1/8。③Ⅲ1的基因型为AaXBY，Ⅲ2的基因型可能为aaXBXB或aaXBXb，其后代女孩中无乙病患者，因此可推测此病的发生是基因突变的结果。④由遗传系谱图可知，Ⅲ3是乙病患者，另外Ⅲ4的父亲是患者也将乙病基因传递给她，因此从第Ⅲ代个体中取样(血液、皮肤细胞、毛发等)获得乙病致病基因，提供样本的合适个体为Ⅲ3、Ⅲ4。(5)要快速检测正常人群中的个体是否携带乙病致病基因，可利用特定的分子探针进行检测，其原理是应用致病基因与分子探针发生碱基互补配对，将其检测出来。
【答案】(1)随机抽样　(2)常　X　(3)3.85　(4)①aaXBXB或aaXBXb　②1/8　③基因突变　④Ⅲ3、Ⅲ4　(5)碱基互补配对原则
17、(2011·日照模拟)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)5/122012版高考生物一轮 第2章 基因和染色体的关系（单元复习）精品复习学案 必修2
第2章 基因和染色体的关系
【单元知识网络】
【单元强化训练】
一、选择题
1、下列关于遗传方式及特点的描述中，不正确的是(　　)
选项 遗传方式 遗传特点
A 伴X染色体隐性遗传病 患者男性多于女性，常表现交叉遗传
B 伴X染色体显性遗传病 患者女性多于男性，代代相传
C 伴Y染色体遗传病 男女发病率相当，有明显的显隐性
D 常染色体遗传病 男女发病率相当，有明显的显隐性
【解析】伴Y染色体遗传病是由Y染色体上的基因控制的，女性因无Y染色体而不可能发病，所以也就无显隐性关系。
【答案】C
2、如图所示细胞均来自同一雄性生物体，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条
【解析】图中①是生殖细胞、②是次级精母细胞、③是处于四分体时期的初级精母细胞、④是原始生殖细胞、⑤是处于有丝分裂后期的细胞、⑥和⑦是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞。根据图①和图②中染色体的形态和来源分析，它们可能来自同一个初级精母细胞,A项正确;按照减数分裂的过程，如果不加以仔细分析，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,但几个图中的染色体的标记(表示来源)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，肯定不是由一个原始生殖细胞演变来的，所以B选项的说法是不正确的;图②细胞中含有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是原始生殖细胞,其中有染色体4条,因为体细胞与原始生殖细胞中的染色体数目是相同的，所以D项也是正确的。
【答案】B
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、(2011·丰台模拟)若人的成熟神经细胞核中DNA含量为a，下列各项核DNA含量分别为2a、a、0.5a的是(　　)
A．初级精母细胞、次级精母细胞、精子
B．精原细胞减数分裂间期、精细胞、第二极体
C．精原细胞有丝分裂后期、口腔上皮细胞、成熟红细胞
D．正在发生凋亡的细胞、癌细胞、卵细胞
【解析】成熟神经细胞核中DNA含量a，即人的体细胞核中DNA含量为a，则相应细胞核中DNA含量：初级精母细胞为2a，次级精母细胞为a，精子为0.5a，精原细胞减数分裂间期DNA进行复制，DNA含量为a→2a，第二极体为0.5a，精原细胞有丝分裂后期为2a，口腔上皮细胞为a，成熟红细胞无细胞核为0，正在发生凋亡的细胞为a，癌细胞要看所处时期，卵细胞为0.5a。
【答案】A
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、某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为
三组，每组的细胞数如图所示。从图中所示结果分析，不正确的是(　　)
A．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制
B．丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合
C．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞
D．用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成
【解析】丙组细胞处于有丝分裂后期，有丝分裂过程中不存在非同源染色体上的非等位基因的重新组合。
【答案】B
7、(2011·惠州模拟)向日葵某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体34条，此细胞在减数分裂过程中可产生四分体数为(　　)
A．34个 B．68个
C．17个 D．136个
【解析】减数第二次分裂的主要特点是着丝点分裂，染色单体变成染色体，此时染色体数目暂时加倍，恢复到初级精母细胞染色体数即34条(17对)，因此减数分裂过程中形成17个四分体。
【答案】C
8、(2011·湘潭模拟)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、某农场引进一批羔羊，群内繁殖七代后开始出现“羔羊失调症”。病羊于出生数月后发病，表现为起立困难、行走不稳，甚至完全不能站立。病羊多是治疗无效而死亡。此病在羊群中总发病率为2.45%，同胞羔羊中的发病率为25%，病羊中雌雄比为31∶38。对此病的分析及预测正确的是(　　)
A．此病的致病基因很可能位于X染色体上
B．该致病基因在羊群中的基因频率为2.45%
C．因为此病无法医治，羊群中的致病基因频率会迅速降为0
D．再次引进多只羔羊与本群羊交配，可有效降低发病率
【解析】A项错误，该病与性别无关，而且是繁殖七代后才出现，所以最有可能是位于常染色体上的隐性遗传病；B项错误，该病的发病率不等于致病基因的基因型频率；C项错误，基因型为Aa的个体表现型正常，能存活，所以羊群中的致病基因频率不会降为0，可能接近于0；D项正确，引进多只羔羊与本群羊交配，可有效降低发病率。
【答案】D
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、(2011·烟台模拟)果蝇的眼色由一对等位基因(A、a)控制。在暗红眼♀×朱红眼♂的正交实验中，F1中只有暗红眼；在朱红眼♀×暗红眼♂的反交实验中，F1中雌性为暗红眼，雄性为朱红眼。则正、反交实验的F2中，朱红眼雄果蝇的比例分别是(　　)
A．1/2、1/4　　　　　　　　　　 B．1/4、1/4
C．1/4、1/2 D．1/2、1/2
【解析】由题意可知，正交实验：XAXA×XaY→XAXa和XAY，F2中朱红眼雄果蝇(XaY)占1/4；反交实验XaXa×XAY→XAXa和XaY，F2中朱红眼雄果蝇(XaY)占1/4。
【答案】B
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(　　)
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。
【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 子代表现型及株数
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、如图为甲病和乙病的遗传系谱图，有关分析正确的是(　　)
A．如果甲病为隐性遗传病，则Ⅲ9和Ⅲ11不可能表现正常，所以甲病为伴X染色体显性遗传病
B．假设乙病为显性遗传病，则Ⅰ1和Ⅰ2必须同时患乙病，该假设才成立
C．图中乙病在男性中发病率大于女性，所以一定为伴X染色体隐性遗传病
D．如果乙病为常染色体遗传病，则Ⅰ1和Ⅰ2婚配所生子女患病的几率为5/8
【解析】如果甲病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ3和Ⅱ4所生女儿一定为患者，这与系谱图中的信息不符。如果乙病为显性遗传病，则Ⅰ1和Ⅰ2至少有一方为乙病患者即可证明假设成立。伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是男性患者多于女性患者，这是在人群中调查所得的结论，而不是在家系中调查所得的结论。如果乙病为常染色体遗传病，则Ⅰ1的基因型为aaBb，Ⅰ2的基因型为AaBb(其中A和a为控制甲病的基因，B和b为控制乙病的基因)，则后代正常的几率为1/2×3/4＝3/8，所以后代患病的几率为5/8。
【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、某科学家欲探究甲苯对小鼠精母细胞减数分裂的影响，设计了如下实验。请完成相关问题：
实验课题：探究甲苯溶液的浓度大小对小鼠精母细胞的减数分裂的抑制性强弱。
实验材料：浓度为1.6 μg/g、3.2 μg/g、4.8 μg/g的甲苯溶液、生理盐水、育龄相同雄性小鼠若干、秋水仙素等。
实验步骤：将小鼠随机等分成四组，分别皮下注射等量的三种浓度的甲苯溶液和生理盐水。48 h后注射秋水仙素并处死小鼠，剥离小鼠睾丸曲精小管，将其捣碎、离心、染色，制成临时装片，观察小鼠减数分裂相。
实验结论：实验结果如下表。由此得出的结论是__________________________ 。
组别 分裂相数
实验组 低　1.6 μg/g 206
中　3.2　μg/g 166
高　4.8 μg/g 153
对照组 生理盐水 260
实验分析：
(1)该实验中，实验的自变量为________；因变量为________。
(2)处死小鼠前，注射秋水仙素的目的是_____________________________________。
(3)该实验可选用________作为染色试剂。
(4)从机理上推测，甲苯作用于精母细胞，可能抑制了_____________________________________。
(5)甲苯是致癌剂，从实验结果上看，过量接触甲苯易造成机体________功能减退。
【解析】减数分裂的实验与有丝分裂的实验所用的试剂及作用原理基本相同，具体表现在染色体都可用龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色，原理都是用秋水仙素抑制纺锤体的形成。甲苯抑制了精母细胞的DNA复制或蛋白质合成。
【答案】实验结论：甲苯溶液的浓度越高，对小鼠精母细胞减数分裂的抑制作用越强　(1)甲苯溶液的浓度大小　减数分裂进行的情况　(2)抑制纺锤体的形成，让减数分裂停止在某一时刻　(3)龙胆紫溶液(醋酸洋红液)　(4)DNA的复制或蛋白质的合成(答对一个即可)　(5)生殖
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、(2011·潍坊一模)Ⅰ.果蝇的体色(灰身、黑身)由常染色体上的一对等位基因控制。为研究果蝇体色的遗传规律，研究者人为地组成了A、B两个蝇群，A全部为灰身，B全部为黑身，进行了以下五组实验，结果如下表所示：
组别 交配组合
后代表现型及数目
灰身 黑身
第1组 A蝇群(♀)×B蝇群(♂) 26 178 109
第2组 A蝇群(♂)×B蝇群(♀) 7 628 58
第3组 第1组的F1自交 2 940 1 050
第4组 第2组的F1自交 2 730 918
第5组 第2组的F1(♀)×
黑身果蝇(♂) 1 754 1 648
请回答下列问题：
(1)根据第1、2、3、4组的实验结果可以判断果蝇的________________________________________________________________________
身是隐性性状。
(2)第5组交配实验称为________，用于检验________。
(3)第1、2组的少数后代为黑身，说明双亲中________蝇群中混有杂合子。
(4)运用________的方法对上述遗传现象进行分析，可以判断果蝇的体色遗传符合孟德尔的________定律。
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(位于同源区段上)，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，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)种群中有各种性状的雄果蝇，现有一只红眼刚毛雄果蝇(XR Y )，要通过一次杂交实验判断它的基因型，应选择表现型为________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如果子代红眼果蝇为刚毛，白眼果蝇为截毛，则该雄果蝇基因型为________。
③如果子代________，则雄果蝇基因型为XRbYB。
【解析】Ⅰ.(1)根据第3、4组F1自交，灰身与黑身之比为3∶1，黑身为隐性。(2)第2组的F1(♀)与隐性类型杂交称为测交，用来判断F1的相关基因组成。(3)第1、2组的少数后代为黑身(远少于1/3)，说明双亲中灰身蝇群中混有杂合子。(4)用统计学分析，自交后代为3∶1，测交后代为1∶1，符合分离规律。
Ⅱ.(1)X与Y染色体上可能有显性或隐性基因，雄果蝇的基因型有XBYB、XBYb、XbYB、XbYb。(2)红眼刚毛雄果蝇(XR Y )的基因型有XRBYB、XRBYb、XRbYB三种情况。
可进行测交实验，选择白眼截毛(XrbXrb)雌果蝇与该只果蝇交配，分析后代可能出现的现象。
【答案】Ⅰ.(1)黑　(2)测交　F1的相关基因组成　(3)A　(4)统计学　基因分离
Ⅱ.(1)XbYB、XbYb　(2)白眼截毛　②XRBYb　③红眼果蝇为截毛，白眼果蝇为刚毛2012版高考生物一轮 5.2 染色体变异精品复习学案 必修2
第2节 染色体变异
【高考目标导航】
1、染色体结构变异和数目变异
2、低温诱导植物染色体
【基础知识梳理】
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 缺失 缺失某一片段 染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性状变异 猫叫综合症
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、与染色体数目变异有关的概念
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。
三、低温诱导植物染色体数目的变化实验
1、实验原理
低温抑制纺缍体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目加倍。
2、方法步骤
洋葱根尖培养→取材固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。
3、试剂及用途
（1）卡诺氏液：固定细胞的形态。
（2）改良苯酚品红染液：使染色体着色。
（3）解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液（1︰1）]：使细胞分散。
4、实验结论
适当低温可以诱导染色体数目加倍。
【要点名师透析】
一、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
【典例】关于染色体变异和基因突变的主要区别，错误的是(　　)
A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或改变
B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异
C．基因突变一般是微小突变，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大
D．两者都能改变生物的基因型
【解析】基因突变和染色体变异都属于突变，对生物体的影响主要取决于突变发生的时间和发生突变的细胞。
【答案】C
二、 二倍体、多倍体与单倍体的分析
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
【典例】将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻(　　)
A．与原来的二倍体芝麻相比，在理论上已经是一个新物种了
B．产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应
C．产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育
D．将此四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养长成的芝麻属于二倍体
【解析】四倍体产生的配子含有两个染色体组，是有同源染色体的，含有本物种生长发育所需要的全部遗传物质，是有遗传效应的；单倍体是由配子发育来的个体，秋水仙素处理单倍体幼苗获得的个体，为多倍体(或二倍体)；四倍体芝麻产生的花粉进行离体培养获得的芝麻是单倍体，用花药进行离体培养长成的植物，属于单倍体。
【答案】A
三、理解染色体结构变异的类型与特点
四、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
【感悟高考真题】
1、(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
2、（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
3、（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
4、（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
5、（2009·江苏高考）在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
【解析】本题考查的是染色体变异。甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于结构的变异；乙图中属于在着丝点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一级，使子细胞中染色体多了一条，也属于染色体变异。染色体可以用显微镜中观察到，因此选C。而C选项中乙图只会出现在有丝分裂中，甲图可是减数分裂也可是有丝分裂。
【答案】C
6、（2009·上海高考）右图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于
A. 重组和易位
B. 易位和易位
C. 易位和重组
D. 重组和重组
【解析】由染色体图像可判断①中两条为同源染色体②中两条为非同源染色体，①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段属于重组，②是在非同源染色体之间交换部分染色体属于易位。
【答案】A
【考点模拟演练】
一、选择题
1、科研工作者将基因型为Bb的某植物幼苗用秋水仙素处理，使其成为四倍体；再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料，你认为正确的判断组合是(　　)
①最终获得的后代有2种表现型和3种基因型　②上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种　③最终获得的后代都是纯合子　④第二次秋水仙素处理后得到的植株是可育的
A．①②③ B．①②④
C．①②③④ D．②③④
【解析】某植株幼苗(Bb)→秋水仙素处理→四倍体(BBbb)→产生配子(BB、Bb、bb)→花药离体培养→单倍体(BB、Bb、bb)→秋水仙素处理→四倍体(BBBB、BBbb、bbbb)。
【答案】B
2、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
3、(2011·烟台模拟)关于染色体结构变异的叙述，不正确的是(　　)
A．外界因素可提高染色体断裂的频率
B．染色体缺失了某段，可使生物性状发生变化
C．一条染色体某一段颠倒180°后，生物性状不发生变化
D．染色体结构变异一般可用现代遗传技术直接检验
【解析】染色体结构变异是由于某些自然条件或人为因素造成的，这些变化可导致生物性状发生相应的改变。虽然倒位是某段染色体的位置颠倒，但使其中的基因位置发生了改变，也可导致生物性状发生变化。
【答案】C
4、(2011·广州模拟)如图所示细胞为三倍体的是(　　)
【解析】解答本题所需要的知识依托是：染色体组数目的判断方法：(1)根据染色体的形态：相同形态的染色体数目＝染色体组数。(2)根据基因型：控制同一性状的基因数＝染色体组数。(3)根据染色体数和形态数：染色体组数目＝染色体数/形态数。解答本题的方法和技巧：三倍体细胞中应含三个染色体组。只有B图中形态相同的染色体数为3，即染色体组数为三。
【答案】B
5、(2011·济宁模拟)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、将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，能够确定此幼苗个体属于(　　)
A．单倍体
B．二倍体
C．四倍体
D．多倍体
【解析】花药里的花粉粒只有体细胞中的染色体数的一半，花药进行离体培养获得植株，无论细胞中含几个染色体组，都是单倍体。
【答案】A
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、(2011·江苏模拟)人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离(通常是减数第一次分裂期的不分离造成的)。已知21四体的胚胎不能成活。一对夫妇均为21三体综合征患者，从理论上说他们生出患病女孩的概率及实际可能性低于理论值的原因分别是(　　)
A．2/3，多一条染色体的卵细胞不易完成受精
B．1/3，多一条染色体的精子因活力低并不易完成受精
C．2/3，多一条染色体的精子因活力低并不易完成受精
D．1/4，多一条染色体的卵细胞不易完成受精
【解析】21三体综合征女患者产生的卵细胞类型是“两条21号染色体＋X”和“一条21号染色体＋X”，男患者产生的精子类型是“两条21号染色体＋X”和“一条21号染色体＋Y”或“一条21号染色体＋X”和“两条21号染色体＋Y”，其组合类型有8种，但由于21四体的胚胎不能成活，故成活者只能有6种，其中21三体综合征女患者占2/6＝1/3；而子女中女患者的实际可能性低于理论值的原因最可能是因为多一条染色体的精子因活力低而不易完成受精。
【答案】B
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、(2011·济宁质检)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、(2011·泰兴调研)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、(2011·烟台模拟)下列有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是(　　)
A．可能出现三倍体细胞
B．多倍体细胞形成的比例常达100%
C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
【解析】本题考查教材“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验，意在考查学生对实验结果的分析能力。B错误：并非所有的细胞的染色体都被加倍。D错误：大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的重组。
【答案】C
15、(2011·广州检测)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、(2011·无锡调研)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、普通小麦中有高秆抗病和矮秆易感病两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上(控制茎高矮的基因用T、t表示；控制是否抗病的基因用R、r表示)。实验小组利用不同的方法进行了如下实验：
A组 高秆抗病×矮秆易感病―→高秆抗病(F1)―→矮秆抗病Ⅰ(F2)
B组 高秆抗病×矮秆易感病―→高秆抗病(F1)
矮秆抗病Ⅱ(F2)
C组 高秆抗病矮秆抗病Ⅲ
D组 矮秆不抗病矮秆抗病Ⅳ
请分析回答：
(1)根据哪组实验可以判断两对性状的显隐性？________，显性性状是________，隐性性状是____________。
(2)A组～D组的育种原理分别是________________________________________________________________________。
育种进程最快的一组是________，最不容易获得所需品种的一组是________，能克服远缘杂交不亲和障碍的一组是________。
(3)在A组的F2中，矮秆抗病的所有个体是否都符合要求？为什么？
B组的F2中矮秆抗病的所有个体是否都符合要求？为什么？
(4)如何检验培育的小麦品种是否抗病？
【解析】本题考查了多种育种方法的原理、方法等知识。(1)根据A组和B组可以判断高秆对矮秆为显性，抗病对易感病为显性。而根据C组和D组则无法判断。(2)基因工程育种的原理和杂交育种的原理都是基因重组。因为单倍体育种在F2代得到的矮秆抗病植株全部为纯合体，所以单倍体育种进程最快。由于基因突变具有不定向性，所以最不容易成功的就是C组。(3)(4)略。
【答案】(1)A组和B组　高秆和抗病　矮秆和易感病
(2)基因重组、染色体变异、基因突变、基因重组　B组
C组　D组
(3)并非所有矮秆抗病个体都符合要求，因为有2/3的矮秆抗病植株为杂合子。　都符合要求，因为经过花药离体培养、秋水仙素处理后，F2中都是纯合子。
(4)用小麦的叶片饲喂害虫，观察害虫的存活情况。2012版高考生物一轮 4.2 基因对性状的控制精品复习学案 必修2
第二节 基因对性状的控制
【高考目标导航】
基因与性状的关系
【基础知识梳理】
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：
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。
【要点名师透析】
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
【典例】在遗传学上，把遗传信息沿一定方向的流动叫做信息流。信息流的方向可以用下图表示，则( )
A.①和②过程都需要解旋酶和RNA聚合酶
B.能进行④或⑤过程的生物不含DNA
C.①过程可能发生基因突变和基因重组
D.③过程不发生碱基互补配对
【解析】①过程为DNA复制过程，②为转录过程，二者都需要解旋酶，后者需要RNA聚合酶；④过程为RNA复制，⑤为逆转录过程，都发生在以RNA为遗传物质的病毒所寄生的细胞内；①DNA复制过程可以出现基因突变，而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期；③过程为翻译过程，转运RNA的反密码子和信使RNA的密码子碱基互补配对。
【答案】B
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。
【感悟高考真题】
1、（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
2、（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
3、（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
4、（2009·广东高考）大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内 （ ）
A.物质转运加速 B.新陈代谢变缓
C.呼吸速率加快 D.与黑色素合成相关的酶活性降低
【解析】 生物的基因控制性状，可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为黑色素无法形成，与黑色素合成相关的酶活性降低，酶活性降低导致新陈代谢变缓，致使老年人头发变白。
【答案】 BD
5、（2009·海南高考）酶A、B、C是大肠肝菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该酶因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。
化合物甲 化合物乙 化合物丙 化合物丁
现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上的生长情况下表：
添加物 突变体 突变体a(酶A缺陷) 突变体b(酶B缺陷) 突变体c(酶C缺陷)
化合物甲 不生长 不生长 生 长
化合物乙 不生长 生 长 生 长
由上可知：酶A、B、C在该反应链中的作用顺序依次是
A. 酶A、酶B、酶C B. 酶A、酶C、酶B
C．酶B、酶C、酶A D. 酶C、酶B、酶A
【答案】D
6、（2009·福建高考）某种牧草体内形成氰的途径为：前体物质→产氰糖苷→氰 。基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表：
表现型 有氰 有产氰糖苷、无氰 无产氰苷、无氰
基因型 A_B_（A和B同时存在） A_bb（A存在，B不存在） aaB_或aabb（A不存在）
（1）在有氰牧草（AABB）后代中出现的突变那个体（AAbb）因缺乏相应的酶而表现无氰性状，如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是：编码的氨基酸 ，或者是 。
（2）与氰形成有关的二对基因自由组合。若两个无氰的亲本杂交，F1均表现为氰，则F1与基因型为aabb的个体杂交，子代的表现型及比例为 。
（3）高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1均表现为氰、高茎。假设三对等位基因自由组合，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占 。
（4）以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。
【解析】本题考查基因对性状的控制的有关知识。
（1）如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该位点时发生的变化可能是：编码的氨基酸（种类）不同（错义突变），或者是合成终止（或翻译终止）（无义突变），（该突变不可能是同义突变）。
（2）依题意，双亲为AAbb和aaBB，F1为AaBb，AaBb与aabb杂交得1AaBb，1aaBb，1Aabb，1aabb，子代的表现型及比例为有氰︰无氰=1︰3(或有氰︰有产氰糖苷、无氰︰无产氰糖苷、无氰=1︰1︰2)。
（3）亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1 为AaBbEe，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体为AAbbEE 、aaBBEE、aabbEE，占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=3/64。
（4）以有氰、高茎（AABBEE）与无氰、矮茎（AAbbee）两个能稳定遗传的牧草为亲本杂交，遗传图解如下：
AABBEE×AAbbee
AABbEe
后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体，因此无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。
【答案】
（1）（种类）不同 合成终止（或翻译终止）
（2）有氰︰无氰=1︰3(或有氰︰有产氰糖苷、无氰︰无产氰糖苷、无氰=1︰1︰2)。
（3）3/64
（4） AABBEE×AAbbee
AABbEe
后代中没有符合要求的aaB_E_或aabbE_的个体
【考点模拟演练】
一、选择题
1、镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，在对患者红细胞的血红蛋白分子进行分析研究时发现，在组成血红蛋白分子的多肽链上，发生了氨基酸的替换，发生替换的根本原因在于控制其结构的基因中发生了个别碱基的替换。分析以上材料可得出(　　)
A．基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位
B．基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状
C．基因结构发生变化，性状不一定发生变化
D．如果生物体的性状发生变化，则控制其性状的基因也一定发生了变化
【解析】由题意可知，基因结构中的个别碱基发生了替换，导致氨基酸的替换，致使血红蛋白不正常，所以表现出镰刀型细胞贫血症。经过推理可知，基因可以通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状，而没有体现“结构单位和功能单位”，也没有体现基因变化与性状变化之间的必然关系。
【答案】B
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
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、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，而根本原因是CFTR基因发生突变，导致运输Cl－的CFTR跨膜蛋白的第508位的氨基酸缺失。下列理解错误的是(　　)
A．病人肺组织细胞膜的通透性发生改变
B．CFTR基因突变的原因可能是碱基对的替换
C．CFTR基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状
D．通过基因诊断可判断某人是否患有囊性纤维病
【解析】由题干信息可知，CFTR基因突变的原因可能是碱基对的缺失。基因诊断可检测遗传病。该病例说明基因通过控制蛋白质分子结构直接控制生物性状。
【答案】B
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】C
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、(2011·济宁模拟)棉花某基因上的一个脱氧核苷酸对发生了改变，不会出现的情况是(　　)
A．该基因转录出的mRNA上的部分密码子的排列顺序发生了改变
B．该基因控制合成的蛋白质的结构发生了改变
C．该细胞中转运RNA的种类发生了改变
D．该基因控制合成的蛋白质的结构没有发生改变
【解析】基因无论怎样突变，都不会引起细胞中氨基酸的转运工具——tRNA的种类发生改变。
【答案】C
8、(2011 年汕头质检)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
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、(2011 年湛江测试)(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、(2011·佛山模拟)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
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
【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、(2011·南京模拟)某研究机构针对小鼠胰岛素基因的表达开展了两项研究。
研究一：采取的步骤如下，先将小鼠用四氧嘧啶液腹腔注射(四氧嘧啶有破坏胰岛B细胞的作用)，然后将小鼠分为两组，分别用一定量的红薯叶黄酮、蒸馏水喂养经四氧嘧啶处理的小鼠。另外用蒸馏水喂养未经四氧嘧啶处理的小鼠。最后分别检测胰岛素的含量。结果如图所示。
回答下列问题：
(1)先将小鼠进行四氧嘧啶处理的目的是__________________________________。
(2)图示中的3组为经红薯叶黄酮处理组。未经四氧嘧啶处理的为________组；经四氧嘧啶处理但未用红薯叶黄酮处理的是____________组，图中____________组小鼠患糖尿病。
(3)1组与2、3组比较，对照组是__________组；2组与3组比较，实验的自变量是________________。
(4)3组与1、2组比较，不仅说明红薯叶黄酮有修复____________的功能，而且说明红薯叶黄酮有__________(促进、抑制)胰岛素基因表达的功能。
研究二：取研究一中的1组小鼠的胰岛细胞分离并培养，再分为两组，一组加入一定浓度的干扰素；一组加入蒸馏水作对照。培养一段时间后，分别检测胰岛素含量和凋亡细胞的比例。结果如下表。请写出该实验的结论：__________________________________。
干扰素对小鼠胰岛细胞的影响
组别 胰岛素浓度 凋亡细胞比例(%)
对照组 169.69 136.15
实验组 10.25 17.25
【解析】研究一中，由题干信息可知，实验1组为正常组，即未经过四氧嘧啶处理也未经红薯叶黄酮处理的组，属于对照组；实验2组是经过四氧嘧啶处理过的组，未经红薯叶黄酮处理，也属对照组；实验3组是经过四氧嘧啶处理，又经红薯叶黄酮处理的实验组。从结果上看，实验3组的胰岛素水平与实验1组相同，说明红薯叶黄酮对胰岛B细胞有修复功能，也说明红薯叶黄酮有促进胰岛基因表达的功能。研究二中，胰岛素是胰岛B细胞中的基因选择性表达的产物。用干扰素处理，由于它促进了胰岛B细胞的凋亡，从而使胰岛素的浓度下降。
【答案】研究一：(1)破坏胰岛B细胞，降低胰岛素含量
(2)1　2　2　(3)1　是否用红薯叶黄酮处理　(4)胰岛B细胞　促进　研究二：干扰素能促进胰岛细胞凋亡从而使胰岛素浓度降低
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2012版高考生物一轮 4.1 基因指导蛋白质的合成精品复习学案 必修2
第四章 基因的表达第一节 基因指导蛋白质的合成
【高考目标导航】
遗传信息的转录和翻译
【基础知识梳理】
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
物质组成 结构特点
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。
（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
（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。
【要点名师透析】
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
【典例】有关基因控制蛋白质合成的叙述，不正确的是( )
A.转录和翻译都可发生在线粒体内
B.转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸
C.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
D.转录和翻译的模板分别是DNA的一条链和mRNA
【解析】转录主要发生在细胞核中，以DNA的一条链为模板，以核糖核苷酸为原料。翻译则主要发生在细胞质中，以mRNA为模板，以氨基酸为原料，但线粒体内有DNA和核糖体，因此转录和翻译也可发生在线粒体内；由于密码子具有简并性，因此一种氨基酸可对应多种密码子，也需多种tRNA转运。
【答案】C
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
【感悟高考真题】
1、（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
2、（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
3、（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
4、（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
5、（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
6、（2009·广东高考）有关蛋白质合成的叙述，正确的是
A. 终止密码子不编码氨基酸
B. 每种tRNA只运转一种氨基酸
C. tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息
D. 核糖体可在mRNA上移动
【解析】携带遗传信息的，是DNA。
【答案】ABD
7、（2009·海南高考）有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 C．两种过程都以DNA为模板
【答案】C
8、（2009·上海高考）某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A. 75对碱基 B. 78对碱基
C. 90对碱基 D. 93对碱基
【解析】根据题中条件可知该多肽由30个氨基酸组成，则应为30个密码子再加上终止密码子应为31，编码多肽的基因碱基为31×6=186，93对碱基。
【答案】D
【考点模拟演练】
一、选择题
1、(2011·连云港检测)四环素、链霉素、氯霉素、红霉素等抗生素能抑制细菌的生长，它们有的能干扰细菌核糖体的形成，有的能阻止tRNA和mRNA结合，这些抗生素均阻断了下列哪种过程(　　)
A．染色体活动 B．DNA复制过程
C．转录过程 D．翻译过程
【解析】由于抗生素能干扰细菌核糖体的形成或者阻止tRNA和mRNA结合，均是阻止翻译过程。
【答案】D
2、(2011·聊城模拟)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、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】在翻译过程中，运输氨基酸的tRNA上的反密码子要与mRNA上决定氨基酸的密码子配对。一种氨基酸可对应一种或多种密码子，但每种密码子只对应一种氨基酸。
【答案】D
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、(2011·安庆模拟)切取某动物控制合成生长激素的基因，注入某鱼的体内，与其DNA整合后产生生长激素，从而使该鱼比同种正常鱼增大3～4倍，此项研究遵循的原理是(　　)
A．DNA→RNA→蛋白质　　 B．RNA→DNA→蛋白质
C．DNA→蛋白质→DNA D．RNA→蛋白质→RNA
【解析】基因工程遵循的原理就是在生物体外，通过对DNA分子进行改造和重组，然后导入受体细胞内进行无性增殖，使重组基因在受体细胞中得以表达，产生出人类所需要的基因产物的过程。故其体现了“DNA→RNA→蛋白质”的过程。故选择A项。
【答案】A
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、(2011·黄冈模拟)下面是几个同学对有关蛋白质和核酸之间关系的总结，错误的是(　　)
A．在同一个生物体内，不同的体细胞核中DNA分子是相同的，但蛋白质和RNA是不同的
B．基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息通过蛋白质中的氨基酸的排列顺序得到表达
C．在蛋白质合成旺盛的细胞中，核DNA分子多，转录成的mRNA分子也多，从而翻译成的蛋白质就多
D．在真核细胞中，DNA的复制和RNA的转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成在细胞质中完成
【解析】同一生物的不同细胞都由同一个受精卵经有丝分裂而来，核DNA分子数相同，因基因的选择性表达，mRNA和蛋白质种类不同，C项错误。
【答案】C
8、(2011·厦门模拟)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、为测定氨基酸的密码子，科学家用人工合成的RNA进行蛋白质体外合成实验。若提供的RNA的碱基序列为：ACACACACAC……，则可合成苏氨酸和组氨酸交替排列的多聚体；若提供的RNA的碱基序列为：CAACAACAACAA……，则可合成谷氨酰胺或天冬酰胺或苏氨酸的多聚体。据此推测苏氨酸的密码子是(　　)
A．ACA B．CAC
C．CAA D．AAC
【解析】据题干，若提供的RNA的碱基序列为：ACACACACAC……，则可合成苏氨酸和组氨酸交替排列的多聚体；可推知苏氨酸的密码子可能为ACA或CAC。又据若提供的RNA的碱基序列为CAACAACAACAA……，则可合成谷氨酰胺或天冬酰胺或苏氨酸的多聚体可推知苏氨酸的密码子可能为CAA、AAC或ACA。上述两种情况，共有的密码子为ACA，它即为苏氨酸的密码子。
【答案】A
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、在遗传信息的传递过程中，一般不可能发生的是(　　)
A．DNA复制、转录及翻译过程都遵循碱基互补配对原则
B．核基因转录形成的mRNA穿过核孔进入细胞质中进行翻译过程
C．DNA复制、转录都是以DNA的一条链为模板，翻译则是以mRNA为模板
D．DNA复制、转录和翻译的原料依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸
【解析】DNA复制是分别以DNA的两条链为模板进行复制，而不是以DNA的一条链为模板复制
【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、如图所示，在a、b试管内加入的DNA都含有30对碱基。四支试管内都有产物生成，请回答：
(1)a、d两试管内的产物是相同的，但a试管内模拟的是________过程，d试管内模拟的是________过程。
(2)b、c两试管内的产物都是__________，但b试管内模拟的是__________过程，c试管内模拟的是__________过程；b试管的产物中最多含有__________个碱基，有__________个密码子。
(3)d试管中加入的酶比a试管中加入的酶多了__________。
(4)若要在b试管中继续获得多肽，则至少还应加入__________。
【解析】(1)因为a与d两试管中加入的原料都是脱氧核苷酸，a试管加入的模板是DNA，故模拟的是DNA复制过程；d试管内加入的模板是RNA，故模拟的是逆转录过程。
(2)因为b与c两试管中加入的原料都是核糖核苷酸，所以两试管中的产物都是RNA。而b与c试管中加入的模板分别是DNA与RNA，因此，b试管内模拟的是以DNA为模板合成RNA的转录过程；由于转录是以DNA的一条链为模板进行的，RNA含有的碱基应为DNA的一半，即30个，每3个相邻碱基为一个密码子，所以有10个密码子。c试管表示的是RNA的复制。
(3)逆转录时需要逆转录酶的催化。
(4)若要在b试管内继续得到多肽，则需满足翻译过程所需要的条件，所以至少还应加入各种氨基酸和tRNA及与多肽合成有关的酶。
【答案】(1)DNA复制　逆转录　(2)RNA　转录　RNA复制　30　10　(3)逆转录酶　(4)各种氨基酸、tRNA、有关的酶。2012版高考生物一轮 5.1 基因突变和基因重组精品复习学案 必修2
第5章 基因突变及其他变异第1节 基因突变和基因重组
【高考目标导航】
1、基因突变的特征和原因
2、基因重组及其意义
【基础知识梳理】
一、基因突变的特征和原因
1、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。
2、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。
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：
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
（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、基因重组及其意义
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。
（2）交叉组合型：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，有利于生物进化
【要点名师透析】
一、基因突变概念图解及其与生物性状的关系
1、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 本质 基因分子结构发生改变．产生了新基因．出现了新性状 原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合
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。
【典例】(2011·北京西城二模)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要
【解析】基因重组包括重组类型、交换类型和人工DNA重组技术，人工DNA重组技术可产生定向的变异；植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍，扩大了亲本的组合范围；人工诱变的原理是基因突变，基因突变具有不定向性。
【答案】C
【感悟高考真题】
1、(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
2、（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
3、（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
4、（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
5、（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
6、（2010·天津高考）Ⅱ.（12分）某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因。据图回答：
（1）R基因的出现是 的结果。
（2）在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为 。
（3）1969年中期RR基因型几近消失，表明在 的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力 。
（4）该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是 ，原因是 。
【解析】
II(1)基因突变产生新基因，R基因的出现是基因突变的结果。
（2）RS、SS基因型频率分别为4%和1%，则RR基因型频率为95%，R基因的频率为R/(R+r)=（4+2×95）/200=97%
（3）1967年中期停用了杀虫剂，在不再使用杀虫剂的情况下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。
（4）该地区从此不再使用杀虫剂，在不使用杀虫剂的环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低；最终频率最高的基因型是SS
【答案】（26分）
Ⅱ（12分）
基因突变
97%
不再使用杀虫剂；低
SS；在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
7、（2009·北京高考）真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代
A. 增加发生基因突变的概率
B. 继承双亲全部的遗传性状
C. 从双亲各获得一半的DNA
D. 产生不同于双亲的基因组合
【解析】本题考查了遗传变异的相关知识。进行有性生殖的生物，其变异的主要来源是基因重组，即在减数分裂过程中，由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或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而发生基因重组，使后代产生不同于双亲的基因组合。
【答案】D
8、（2009·福建高考）细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合，导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异
【解析】有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。因此选B。
【答案】B
9、（2009·江苏高考）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，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。
（1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 。
（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。
（4）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。
（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 。
【解析】本题考查基因突变相关知识。（1）自交后代出现性状分离的亲本性状为显性；（2）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响而染色体的结构和数目。（4）表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来。即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体；（5）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因。
【答案】
（1）显性
（2）基因突变频率 不定向性
（3）结构和数目
（4）自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体
（5）该水稻植株体细胞基因型相同
【考点模拟演练】
一、选择题
1、下列针对基因突变的描述中正确的是(　　)
A．基因突变丰富了种群的基因库
B．基因突变的方向是由环境决定的
C．亲代的突变基因一定能传递给子代
D．基因突变只发生在生物个体发育的特定时期
【解析】基因突变产生新的基因，丰富了种群的基因库，是生物进化的原材料之一。基因突变是不定向的；亲代的突变基因不一定能传递给子代，若突变发生在体细胞中(即体细胞突变)，这种类型的突变只有在该细胞发育成的个体的某一部位上表现，即在当代表现，不能通过有性生殖直接传递给后代，属不可遗传变异；基因突变发生在生物个体发育的任何时期。
【答案】A
2、(2011·菏泽模拟)某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是(　　)
A．缺乏吸收某种氨基酸的能力
B．不能摄取足够的乳糖酶
C．乳糖酶基因有一个碱基对改换了
D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失了
【解析】酶分子有一个氨基酸改变，一定是发生了基因突变，并且是一个碱基对改变；如果是一个碱基对缺失，会造成氨基酸的排列次序依次改变。
【答案】C
3、(2011·深圳调研)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、(2011·广州联考)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、(2011·奉贤模拟)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．① ④ ⑥ D．② ③ ⑤
【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
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、研究发现线粒体的进化速度非常快，它的一个基因的进化速度(突变速度)大约是一个核基因进化速度的6～17倍，用作遗传分析灵敏度高，下列哪项不是这种现象的原因(　　)
A．线粒体DNA代增时间短，快速增殖为突变提供了更多的机会
B．线粒体DNA无组蛋白保护，易发生突变
C．线粒体基因突变对生物生命没影响，没有选择压力，突变比较容易保留下来
D．线粒体DNA复制酶具备的校对能力低，碱基误配率高，且缺乏修复机制
【解析】线粒体进化速度快与线粒体DNA代增时间短，无组蛋白保护以及线粒体DNA复制酶校对能力低，碱基误配率高且缺乏修复机制有关，线粒体基因突变会影响生物的代谢，从而影响生物的生存。
【答案】C
9、(2011·崇文模拟)已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，可行性方案是(　　)
A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
【解析】在孵化早期，向有尾鸡群体卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状，无尾性状的产生可能有两个原因，一是胰岛素诱导基因突变(a→A)，二是胰岛素影响了发育进程。要探究小鸡无尾性状产生的原因，可以让乙群体与甲群体(aa)杂交，在孵化早期不向卵内注射胰岛素，观察孵化出的小鸡的性状，如果全为有尾鸡，则为胰岛素影响了发育进程，即是不可遗传的变异，如果还有无尾性状产生，则为基因突变。
【答案】D
10、(2011·宁波模拟)建国60年来，自“神舟六号”和“神舟七号”飞船相继顺利升空和返回，这标志着我国的航天技术已居世界先进行列。据报道，“神舟飞船”上除了搭载文化物品外，还搭载了生物菌种、植物组织培养幼苗、农作物和花卉的种子等。下列说法中正确的是(　　)
A．植物的幼苗在太空失去了所有应激性
B．太空育种的原理主要是基因突变
C．培育成的新品种都对人类有益
D．此育种方法不可能产生新的基因
【解析】植物的幼苗在太空仍然存在应激性，只是几乎不受重力刺激；太空育种的原理主要是基因突变，可以产生新的基因。由于突变具有不定向性，所以太空培育成的新品种有些可能对人类有害。
【答案】B
11、(2011·宁厦模拟)下列能产生新基因的是(　　)
A．让高秆易倒伏抗锈病小麦与矮秆抗倒伏易染锈病小麦杂交获得双抗新品种
B．用激光照射小麦种子获得抗寒新品种
C．一棵桃树经嫁接长出十几个品种的果实
D．秋水仙素诱导获得三倍体无子西瓜
【解析】让高秆易倒伏抗锈病小麦与矮秆抗倒伏易染锈病小麦杂交获得双抗新品种，属于杂交培育新品种的过程，用激光照射小麦种子获得抗寒新品种是利用基因突变产生新品种的过程，基因突变能够产生新的基因；桃树经嫁接长出十几个品种的果实是无性繁殖的方式之一，它不能改变每种果实原有的基因；用秋水仙素诱导获得三倍体无子西瓜利用的是染色体变异的原理，也不能产生新基因。
【答案】B
12、(2011·厦门模拟)下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是(　　)
A．基因突变对于生物个体是利多于弊
B．基因突变属于可遗传的变异
C．基因重组能产生新的基因
D．基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中
【解析】本题属于对概念的考查。基因突变对生物个体来说是弊多于利，但对于物种来说是有积极意义的。能产生新的基因的只有基因突变，体细胞增殖进行的是有丝分裂，而基因重组发生在减数分裂过程中。可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异。
【答案】B
13、(2011·南通质检)由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王)是二倍体(2n＝32)，由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n＝16)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．蜜蜂属于XY型性别决定的生物
B．雄蜂是单倍体，因此高度不育
C．由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子
D．雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组
【解析】雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来，雌蜂(蜂王)和工蜂由受精卵发育而来，因此蜜蜂性别是由细胞中染色体的数目来决定的，而不是XY型性别决定方式；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但雄蜂可以进行假减数分裂产生精子，因此雄蜂是可育的单倍体；雄蜂中只有一个染色体组，在减数分裂过程中不能发生基因重组，一只雄蜂只产生一种与自身基因型相同的精子；雄蜂体细胞中只有一个染色体组，在有丝分裂后期，染色体组数为正常体细胞的两倍，即含有2个染色体组。
【答案】D
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、(2011·广州检测)下图为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：
(1)上述两个基因发生突变是由于______________________________________引起的。
(2)图为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因
型为________，表现型是________________________，请
在右图中标明基因与染色体的关系。
(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现
突变性状，为什么？可用什么方法让其后代表现出突变性状。
(4)a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，培育出同时具有两种优良性状的植株(用遗传图解表示)。
【解析】(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于图中两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状。当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代；要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，然后让其自交，后代中即可出现突变性状。(4)杂交育种和单倍体育种两种方法都能取得不错的效果。
【答案】(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB　扁茎缺刻叶　提示：表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可，图略　(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现突变性状。
(4)方法一：杂交育种　　方法二：单倍体育种
P　　aaBB×AAbb　　　 P　　aaBB×AAbb　　　　
　　　 ↓　　　　　　　　　　↓
　F1　　　AaBb　　　　　 F1　　　AaBb
　　　 ↓ 　　　　　　 　　　↓
F2　A_B _A_bb aaB_aabb　 配子　AB Ab aB ab
　　　　　　　　 ↓　　　　　 　↓花药离体培养
　　　　　　　 选择　单倍体植株 AB Ab aB ab　　
↓秋水仙素　　
F2　　AABB AAbb aaBB aabb　　
↓　　　
选择　　
17、现有一种常见遗传病，某正常人无致病基因，甲、乙丙三人均表现正常。这四人的3号和18号染色体上相关基因对应部分的碱基排列顺序如下表所示。
正常人 甲 乙 丙
3号染色体 GAA GAT GAA GTA
18号染色体 TAA TAA CAA TAA
请分析回答：
(1)表中所示甲的3号染色体上，该部位碱基排列顺序变为GAT的根本原因是____________。
(2)甲、乙、丙三人表现正常的原因可能有：
①突变后的基因为________基因；
②突变后的基因______________不变。
(3)若表中标明碱基的那条链为非模板链，请写出乙个体第18号染色体上该基因片段转录成的密码子为________。
(4)若甲、乙、丙体内变化的基因均为致病基因，且甲为女性，乙、丙为男性，则甲不宜和________组成家庭，因为他们所生的后代患相关遗传病的几率为________。
(5)如果某人3号染色体上的部分基因转移到了18号染色体上，则这种变异类型是________。
【解析】(1)基因中碱基的改变属于基因突变。(2)从表中数据看，甲、乙、丙三人均发生了基因突变，但他们的表现型均正常，一种原因是发生的突变为隐性突变，当时不能表现出突变性状，另外一种原因是基因发生了突变，但由于不同的密码子可以决定相同的氨基酸，因此突变后的基因和突变前的基因控制合成的蛋白质相同。(3)乙个体非模板链的碱基为CAA，那么模板链的碱基为GTT，则第18号染色体上该基因片段转录成的密码子为CAA。(4)若甲、乙、丙体内变化的基因均为致病基因，那么甲和丙体内携带有相同的致病基因，这两个人婚配后生出患病孩子的概率是1/4。(5)一条染色体上的基因移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构的改变，也称为染色体易位。
【答案】(1)基因突变
(2)①隐性　②控制合成的蛋白质
(3)CAA
(4)丙　1/4
(5)染色体变异(染色体结构的改变、染色体易位)
甘氨酸：GGG
赖氨酸：AAA AAG
谷氨酰胺：CAG CAA
谷氨酸：GAA GAG
丝氨酸：AGC
丙氨酸：GCA
天冬氨酸：AAU2012版高考生物一轮 第4章 基因的表达（单元复习）精品复习学案 必修2
第四章 基因的表达
【单元知识网络】
【单元强化训练】
一、选择题
1、(2011·烟台模拟)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、(2011·浏阳模拟)甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，下列叙述中正确的原因是(　　)
A．基因组变异过快
B．基因复制和表达过程过于简单
C．基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高
D．利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达
【解析】病毒能在宿主细胞内繁殖，是因为病毒能利用宿主细胞中的酶完成基因复制和表达。
【答案】D
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 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、在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关结构数目正确的是(　　)
①脱氧核苷酸数＝磷酸基数＝碱基总数＝m　②碱基之间的氢键数为3m－2n　③一条链中A＋T的数量为n　④G的数量为m－n　⑤若此DNA经三次复制，共需要C的数量为(7m－14n)/2
A．①②③④
B．②③④
C．③④
D．①③⑤
【解析】DNA中碱基是成对存在的，即A＝T，G＝C；由题可知，DNA分子中碱基总数为m个，腺嘌呤为n个，所以经过三次复制，共需要胞嘧啶(C)＝(23 －1)(m－2n)/2＝(7m－14n)/2，⑤是正确的。一个脱氧核苷酸是由一分子脱氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基构成，所以脱氧核苷酸数＝磷酸基数＝碱基总数＝m，①正确。DNA分子中腺嘌呤数目为n，胸腺嘧啶数目也为n，所以两条链中的A＋T数目也是相同的，为n，③正确。G的数量为(m－2n)/2，④错误。A与T之间为两个氢键，G与C之间为三个氢键，因此氢键总数为2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②错误。所以正确答案为D项。
【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、假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给只含14N、不含15N的原料。该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为 　　
A．0 B．25%
C．50% D．100%
【解析】该题宜采用绘过程图的方式解决：
由图示可以看出，在最终形成的4个精子中，全部含有15N。
【答案】D
10、(2011·嘉定调研)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、(2011·广东联考)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸，32P标记尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物细胞的有丝分裂。已知这种植物细胞的细胞周期为20 h，两种核苷酸被利用的情况如下图所示，图中32P和15N的利用峰值分别表示 (　　)
A．复制、转录　　　　　　　B．转录、复制
C．复制、蛋白质合成 D．转录、蛋白质合成
【解析】本题考查基因的表达、DNA和RNA的组成成分，难度中等。32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为合成RNA的原料，RNA是基因转录过程的产物；15N标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸作为合成DNA的原料，DNA是DNA复制的产物。
【答案】B
13、（2011·扬州检测）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、（大连模拟）正常出现肽链终止，是因为
A．一个与mRNA链终止密码相应的tRNA不能带氨基酸
B．不具有与mRNA链终止密码相应的反密码子
C．mRNA在mRNA链终止密码处停止合成
D．tRNA上出现终止密码
【解析】密码是指位于mRNA上的相邻的三个碱基，由于没有与终止密码子碱基相互配对的tRNA,所以没有氨基酸运输到肽链上，使翻译结束。
【答案】B
15、（2011·滨州模拟）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、(2011·潍坊模拟)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
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、由n个碱基组成的基因，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(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．na/6
B．na/3－18(n/3－1)
C．na－18(n－1)
D．na/6－18(n/6－1)
【解析】根据中心法则，蛋白质合成过程：首先以DNA分子的1条链为模板，转录形成mRNA，mRNA中3个碱基决定1个氨基酸，所以三者之间的数量关系为：DNA分子中碱基数∶mRNA碱基数∶氨基酸个数＝6∶3∶1。已知该基因中有n个碱基，则对应的氨基酸为n/6，氨基酸经脱水缩合形成蛋白质，形成蛋白质的过程中，脱去的水分子数为氨基酸总数减去1，水的相对分子质量为18，形成该蛋白质脱去的水分子的量为18(n/6－1)，又知氨基酸的平均分子量为a，所以该蛋白质的分子量最大为na/6－18(n/6－1)。
【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④
【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、（2011·杭州检测）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
A．精氨酸的合成是由多对基因共同控制的
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、(2011·北京东城区模拟)请根据下列材料和示意图回答问题：
材料一：医学上常使用抗生素治疗由细菌和真菌所引起的疾病。目前常用的抗生素多达几百种。甲图简要表示不同种类的抗生素(①～⑤)对细菌的作用部位或作用原理。
材料二：三位科学家因对“核糖体结构和功能的研究”取得突出成就而获得2009年诺贝尔化学奖。他们绘制的核糖体模型已被广泛应用于新型抗生素的研制，以减少患者的病痛和拯救生命。
(1)甲图中结构P的化学本质是________，在基因工程中常可作为________发挥重要作用。
(2)青霉素是一种临床常用的抗生素，这种抗生素的作用原理与甲图中①的作用类似，即在细胞增殖过程中抑制细菌________(结构)的形成。抗生素不合理使用往往会导致细菌产生耐药性，其实质是定向选择导致菌群中________增加。
(3)细菌耐药性的产生使抗生素的疗效明显降低。基于对细菌核糖体结构和功能的研究，研究人员研制出了新型的抗生素，这些抗生素在细菌中的作用机理类似于甲图中________(填写数字序号)，即通过影响细菌遗传信息表达中的________过程，达到杀菌或抑制效果。
(4)欲比较几种新型抗生素针对大肠杆菌的抑菌效果，有人进行如下实验：将大肠杆菌菌液均匀涂布于固体培养基表面，其目的是使细菌落在培养基表面均匀分布。之后将浸有等量不同抗生素的圆形纸片贴于培养基表面，一段时间后，结果如图乙所示。由此判断图乙中A～D四种抗生素中________对大肠杆菌的抑制最有效，判断依据是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】(1)甲图中结构P为细胞质中的环状结构，化学本质是DNA。
(2)甲图中①表示细胞壁的形成受抑制。
(3)甲图中⑤表示在核糖体上进行的翻译过程。
(4)图乙中抗生素A形成的抑菌范围最大，抑菌效果最好。
【答案】(1)DNA　(运)载体　(2)细胞壁　抗药性基因频率　(3)⑤　翻译　(4)A　抗生素A对细菌的抑制区域最大
27、（2011·聊城模拟）下图为转录的过程图解。图中1是DNA分子，3是四种游离的核糖核苷酸，4、5是两种功能不同的酶。请据图分析回答：（[ ]内填序号）
（1）转录过程中，DNA首先在[ ]___________的催化作用下，将碱基对之间的___________断开，该过程称为解旋。
（2）解旋后，在[4]RNA聚合酶的催化作用下，以甲链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，由________直接提供能量，按照_______原则，合成出[ ] ___________。
（3）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过核孔进入细胞质中，与_____________结合，在运载工具_______________的帮助下，通过___________过程合成具有一定氨基酸种类和序列的蛋白质分子。
（4）通过以上过程可以看出，一种蛋白质分子氨基酸的种类及排列顺序归根结底是由_________决定的。
【解析】（1）转录的过程中DNA分子首先在解旋酶的作用下破坏氢键打开双链，（2）转录过程需要有酶、能量（ATP）、模板、原料，转录的结果是形成信使RNA。
（3）转录的产物是mRNA分子会通过核孔进入到细胞质中与核糖体结合，在转运RNA的帮助下合成蛋白质。
（4）通过上述信息传递的过程来看DNA分子是信息的源头。
【答案】（1）［5］解旋酶 氢键
（2）ATP 碱基互补配对 ［2］信使RNA
（3）核糖体 转运RNA 翻译（脱水缩合） （4）DNA（基因）
28、如图表示生物体内遗传信息的传递过程。请据图回答：
（1）①过程需要的原料是_____，模板是亲代DNA的_______条链。
（2）②过程表示_______，主要是在________中进行的。
（3）逆转录酶催化_______（填序号）过程，能进行该过程的生物的遗传物质是_________；需要解旋酶的过程包括图中的_________（填序号）过程。
（4）真核细胞中遗传信息表达的最后阶段为图中的______（填序号）过程，场所是_____________。
（5）在实验室中，科学家用链霉素可使核糖体与单链DNA结合，来合成多肽。请用虚线在图中表示这一过程。
【解析】（1）①是DNA的复制，模板是亲代DNA的两条链，原料是4种游离的脱氧核苷酸。
（2）②是转录，主要在细胞核中进行，在线粒体、叶绿体中也可进行。
（3）逆转录酶是催化逆转录反应，即③，只发生于RNA病毒中，DNA的复制和转录都要先解旋，即都需要解旋酶。
（4）遗传信息表达的最后阶段是翻译，场所是核糖体。
（5）若单链DNA也可指导蛋白质合成，则遗传信息也可由DNA→蛋白质。
【答案】（1）脱氧核苷酸 两 （2）转录 细胞核
（3）③ RNA ①② （4）⑤ 核糖体
（5）图中加一条虚线由DNA指向蛋白质
X链—A—T—C—G—
Y链—U—A—G—C—2012版高考生物一轮 1.1 孟德尔的豌豆杂交实验（一）精品复习学案
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）
【高考目标导航】
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因的分离定律
【基础知识梳理】
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。
二、基因分离定律
1、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
2、假说
由此可见，F2性状表现及比例为3高∶1矮。
3、演绎与验证
4、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
5、总结定律——分离定律
【要点名师透析】
一、分离定律的实质与研究方法
1.实质
杂合子在形成配子时，存在于一对同源染色体上的具有独立性的一对等位基因随同源染色体的分开而分离，独立地随配子遗传给后代。如图：
分离定律适用于真核生物进行有性生殖时核基因的遗传，因此其细胞学基础是减数分裂。
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。
【典例】严格的假说—演绎过程，再加上合适的材料和科学的方法，奠定了孟德尔成功的基础。孟德尔探索遗传规律时，运用了“假说—演绎”法，该方法的基本内涵是：在观察与分析的基础上提出问题后，通过推理和想象提出解决问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验证明假说。下列相关叙述中不正确的是(　　)
A．“为什么F1只有显性性状、F2又出现隐性性状？”属于孟德尔提出的问题之一
B．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔假说的内容
C．“测交实验”是对推理过程及结果进行的检验
D．“生物性状是由遗传因子决定的、体细胞中遗传因子成对存在”属于假说内容
【解析】A项正确，这是孟德尔通过一对相对性状杂交实验发现的问题之一；B项错误，豌豆在自然状态下一般是纯种，这是豌豆作为遗传学实验材料的优点之一，不属于孟德尔假说的内容；C项正确，孟德尔验证假说的正确性用的是“测交实验”；D项正确，孟德尔假说的内容包括：①生物的性状是由遗传因子决定的；②一般说来，进行有性生殖的生物，体细胞中的遗传因子是成对存在的；③生殖细胞中的遗传因子成单存在，F1最终产生两种雌配子和两种雄配子；④F1中各种雌雄配子受精机会均等，随机受精产生F2。
【答案】B
二、分离定律的比例与相关推理
2.分离定律的相关推理
杂合子自交n代后，纯合子和杂合子所占比例的计算和曲线
(1)纯合子(AA+aa)=
(2)显性(隐性)纯合子=
(3)杂合子、纯合子所占比例的曲线表示如下：
三、基因分离定律及其应用
1、分离定律的细胞学基础及实质
（1）细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。
（2）实质：杂合子形成配子时，成对的遗传因子随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中。
2、分离定律的应用
（1）确定显隐性关系和确定个体基因型。
（2）指导杂交育种：有目的的选育符合要求的具有遗传稳定性的优良品种
（3）在医学实践中的应用：分析单基因遗传病的基因型和发病率，为禁止近亲结婚提供理论依据。
【感悟高考真题】
1、(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
2、（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
3、（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
4、（2009·江苏高考）下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但元需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆白花传粉、闭花受粉的特性
【解析】A中因为豌豆是自花传粉，闭花授粉，为实现亲本杂交，应在开花前去雄；B研究花的构造必须研究雌雄蕊的发育程度C中不能根据表现型判断亲本的纯合，因为显性杂合子和显性纯合子表型一样D是正确的。
【答案】D
5、（2009·上海高考）用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是
A. 杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
B. 自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C. 杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊
D. 人工授粉后，应套袋
【解析】豌豆为雌雄同株，自花授粉且是闭花授粉，自然状态下都是自交，孟德尔的豌豆杂交实验是人工杂交，在花蕾期人工去雄。
【答案】C
【考点模拟演练】
一、选择题
1、孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本规律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中正确的是(　　)
①豌豆是自花传粉，实验过程免去了人工授粉的麻烦　②解释实验现象时，提出的“假说”是：F1产生配子时，成对的遗传因子分离　③解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近1∶1　④检测假设阶段完成的实验是：纯合亲本杂交和F1自交
A．①③④　　　　　　　　　　 B．②③
C．②④ D．①②
【解析】豌豆是自花传粉的，因此在杂交时要注意严格“去雄”“套袋”，进行人工授粉。检测假设阶段是通过测交(让子一代与隐性纯合子杂交)实验完成的。
【答案】B
2、根据孟德尔遗传规律推断，下列结构中可能含有等位基因的是(　　)
①四分体　②姐妹染色单体　③一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链　④非同源染色体
A．②④ B．只是③ C．①② D．只是①
【解析】等位基因指同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，由此排除③④；四分体是指联会的一对同源染色体，等位基因位于同源染色体上；联会时同源染色体的非姐妹染色单体可能会发生互换，导致姐妹染色单体上有等位基因。
【答案】C
3、将纯种高茎豌豆和矮茎豌豆的种子各200粒混合后均匀播种在适宜的环境中，待它们长成植株后，再将高茎豌豆植株所结的480粒种子播种在适宜的环境中，长成的植株(　　)
A．全部为高茎
B．全部为矮茎
C．高茎360株，矮茎120株
D．高茎240株，矮茎240株
【解析】豌豆是自花传粉植物。纯合高茎豌豆(DD)所结种子的基因型仍为DD，所以长成的植株全部为高茎。故A项正确。
【答案】A
4、(2011·淮州模拟)豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，根据下表中的三组杂交实验结果，判断显性性状和纯合子分别为(　　)
杂交组合 子代表现型及数量
甲(顶生)×乙(腋生) 101腋生，99顶生
甲(顶生)×丙(腋生) 198腋生，201顶生
甲(顶生)×丁(腋生) 全为腋生
A．顶生；甲、乙 B．腋生；甲、丁
C．顶生；丙、丁 D．腋生；甲、丙
【解析】由表中的第三组杂交实验结果可判断出：腋生为显性性状，且甲和丁均为纯合子；由表中的第一组杂交实验(测交)结果可推断出乙为杂合子；由表中第二组杂交实验(测交)结果可推断出丙为杂合子。
【答案】B
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、(2011·福州质检)某种群中，AA的个体占25%，Aa的个体占50%，aa的个体占25%。若种群中的雌雄个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA∶Aa∶aa的比值是(　　)
A．3∶2∶3 B．4∶4∶1
C．1∶1∶0 D．1∶2∶0
【解析】种群中A、a基因频率均为1/2，而具有生殖能力的个体产生的配子A∶a＝2∶1，即a为1/3，故雌雄随机交配后代中有1/9aa、4/9Aa、4/9AA。
【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、(2011·青岛模拟)种皮光滑豌豆和种皮皱缩豌豆杂交，F1全是种皮光滑的豌豆，自交后代F2中种皮皱缩的有1850株，则种皮光滑的株数约为(　　)
A．5550株 B．3700株
C．1850株 D．7400株
【解析】种皮光滑豌豆和种皮皱缩豌豆杂交，F1全是种皮光滑的豌豆，说明光滑是显性性状，皱缩是隐性性状，且F1是杂合子；F1自交后，F2中显性性状与隐性性状的比例为3:1，故种皮光滑的植株为1850×3＝5550(株)。
【答案】A
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。
【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。
【答案】A
15、(2011·合肥检测)用下列哪组方法，可最简捷地依次解决①～③的遗传问题(　　)
①鉴定一株高茎豌豆是否为纯合体　②区别女娄菜披针型和狭披针型的显隐性关系　③不断提高小麦抗病纯合体的比例
A．自交、杂交、自交 B．自交、测交、测交
C．杂交、测交、自交 D．测交、杂交、自交
【解析】鉴定豌豆是否是纯合子的最简捷的方法是自交，若后代不出现性状分离，说明该豌豆是纯合子，否则是杂合子。让豌豆进行自交，省去了母本去雄、套袋、授以父本花粉等杂交措施。判断一对相对性状的显、隐性，可以将具有一对相对性状的纯合子进行杂交，F1所表现出来的性状为显性、未出现的为隐性，此时不可以进行测交，因为测交是让被测个体与隐性性状的个体杂交，而此时谁显谁隐还未确定。不断提高小麦纯合子比例的方法，是不断让小麦进行自交。
【答案】A
二、非选择题
16、(2011·杭州模拟)观赏植物藏报春是一种多年生草本植物，两性花、异花传粉。在温度为20℃～25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因型AA和Aa为红花，基因型aa为白花，若将开红花的藏报春移到30℃的环境中，基因型AA、Aa也为白花。试回答：
(1)根据基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明___________________，
温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了________。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本A。
②在________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本B)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本B的雌蕊成熟后，__________________，并套袋。
④收取亲本B所结的种子，并在________温度下种植，观察____________________。
⑤结果预期：若杂交后代都开白花，则鉴定藏报春的基因型为________；若杂交后代________，则待鉴定藏报春的基因型为AA；若杂交后代既有红花，又有白花，则待鉴定藏报春的基因型为________。
【解析】(1)基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明其表现型是基因型和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性，间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中，去雄要在花蕾期完成，去雄的植株应作为母本，观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为20℃～25℃，排除温度对实验结果的影响；实验的预期结果有三种：一是杂交后代只开白花，说明待鉴定藏报春的基因型为aa；二是杂交后代只开红花，说明待鉴定藏报春的基因型为AA；三是杂交后代既有红花，又有白花，说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。
【答案】(1)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果(环境影响基因的表达)　酶的活性
(2)②花蕾　③取亲本A的花粉授给亲本B　④20℃～25℃　花的颜色　⑤aa　都开红花　Aa
17、(2011·启东模拟)玉米是遗传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：
(1)请列举玉米作为遗传实验材料的优点(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】(1)略。(2)遗传学的许多实验结果是利用了统计学方法得到的结果，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的方法，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。2012版高考生物一轮 7 现代生物进化理论精品复习学案 必修2
第7章 现代生物进化理论
【高考目标导航】
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
【基础知识梳理】
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
（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
（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。
【要点名师透析】
一、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：
二、基因频率与基因型频率的相关计算
1、比较基因频率和基因型频率
2.计算规律
(1)已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
由以上公式可以得出下列结论：
①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，而各种基因型频率之和也等于1。
②某等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。
(2)已知基因频率计算基因型频率
设某种群中A的基因频率为p，a的基因频率为q，则AA的基因型频率为p2，aa的基因型频率为q2，Aa的基因型频率为2pq。
注：上述计算方法只适用于理想条件下。
【典例】据调查，某校高中学生中基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则该地区XB和Xb的基因频率分别是(　　)
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
【解析】由于基因频率是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率，而B、b只位于X染色体上，Y染色体上没有对应的等位基因，所以女性体内有2个此类基因，而男性体内只有1个此类基因。在被调查的种群中，XB共有42.32%×2＋7.36%＋46%＝138%，XB＋Xb共有42.32%×2＋7.36%×2＋0.32%×2＋46%×1＋4%×1＝150%。所以XB的基因频率＝XB÷(XB＋Xb)×100%＝138%÷150%×100%＝92%，Xb的基因频率＝1－92%＝8%。
【答案】D
【感悟高考真题】
1、(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
2、（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。
【答案】C
3、（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
4、（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
5、（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
6、（2009·广东高考）《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文
A. 提出了适者生存，不适者被淘汰的观点
B. 提出了用进废退的理论
C. 认为种群是生物进化的基本单位
D. 认识到变异广泛存在并能遗传给后代
【解析】用进废退的理论是拉马克提出来的，种群是生物进化的基本单位是现代生物进化理论的基本内容，达尔文没能提出来。
【答案】AD
7、（2009·广东高考理基）由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是
A．人工选择 B．适者生存
C．用进废退 D．定向变异
【解析】该现象不可能是人工选择的结果，也不可能是用进废退，根据现代生物进化理论的观点，变异是不定向，自然选择是定向的，适者生存，故B正确。
【答案】A
8、（2009·江苏高考）右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和，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，种群的部分群体越过障碍外迁与同域分布，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．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．中的外迁群体与当时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知识。A通过地里隔离形成两个种群和，有分别演化出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错；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对。基因频率的改变不一定会导致生殖隔离产生新的物种，但是产生生殖隔离了的种群，基因频率一定会变化。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不对。即使中的外迁群体与当时种群的基因频率不同，只要c和d不存在生殖隔离他们仍是同一物种。
【答案】B
9、（2009·上海高考）新物种形成的标志是
A. 具有新的生理功能
B. 出现新的形态结构
C. 出现地理隔离
D. 形成生殖隔离
【解析】新物种形成的标志是形成生殖隔离。
【答案】D
10、（2009·上海高考）某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则代中V的基因频率约是
A. 43% B. 48%
C. 52% D. 57%
【解析】未入侵之前VV个体有3000，Vv个体11000，vv个体6000，入侵后VV变为3000+2000=5000，其它类型个体不变，但总数变为22000，则V基因频率为（5000×2+11000）/（22000×2）
【答案】B
11、（2009·上海高考）回答下列有关生物进化的问题。
（1）图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化的基本环节，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。图2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）图2所示过程说明，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，图2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】本题主要考查生物进化的相关知识，核心是现代生物进化理论。
（1）生物进化的基本环节是突变、自然选择和隔离；
（2）小岛上原有蜥蜴个体构成种群，是进化的基本单位；
（3）小岛上进行生殖蜥蜴个体含有的全部基因称为基因库；
（4）蜥蜴过度繁殖导致生存斗争（种内斗争）加剧，使小岛上食物短缺而联趾型蜥蜴能游泳可以获取更多食物，适应环境，个体数逐渐增加，这种变化的本质是种群基因频率的变化；
（5）这种现象体现了遗传多样性，从分子水平检测就要获取更多的DNA分子，简便方法是PCR。
【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。（合理即给分）
3）基因频率
（5）遗传 PCR（聚合酶链反应）
【考点模拟演练】
一、选择题
1、下列对生物进化理论的认识，正确的是(　　)
A．物种是生物繁殖和进化的基本单位
B．基因频率改变意味着新物种诞生
C．共同进化的过程也是生物多样性形成的过程
D．将西瓜用秋水仙素处理后形成的四倍体，与原来的二倍体之间不存在生殖隔离
【解析】A项错误，种群是生物繁殖和进化的基本单位；B项错误，新物种产生的标志是生殖隔离的形成；C项正确，生物多样性是共同进化的结果；D项错误，四倍体与二倍体西瓜能产生后代但是不可育，所以四倍体西瓜与二倍体西瓜存在生殖隔离。
【答案】C
2、如图所示为某群岛上物种演化的模型，A、B、C、D、E、F为六个物种，据图分析，错误的叙述是(　　)
A．A物种进化为B、C两个物种的两种外部因素是突变与选择
B．B物种迁到乙岛时与C物种之间已经形成了生殖隔离
C．D物种与C物种之间最可能是竞争关系
D．E、F两物种之间可能没有经过地理隔离，直接形成生殖隔离
【解析】A项错误，突变是内因而不是外因；B项正确，B、C两生物在乙岛中均有，不具有地理隔离，但独立进化为两种生物，说明它们具有生殖隔离；C项正确，D、C两种生物具有同一祖先，很可能生活方式类似，且它们位于同一岛屿，很可能具有竞争关系；D项正确，没有经过地理隔离，直接形成生殖隔离是可能出现的，如多倍体的产生。
【答案】A
3、下列关于变异和进化的说法，正确的是(　　)
A．用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是纯合子
B．在三倍体无子西瓜的育种过程中，用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，得到的种子细胞中含有三个染色体组
C．两个种群间的隔离一旦形成，这两个不同种群的个体之间就不能进行交配，或者即使能交配，也不能产生可育后代
D．突变能为生物进化提供原材料，但不包括染色体数目的变异，因为该过程并没有新的基因产生
【解析】本题考查变异和进化。A项用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是纯合子，如果单倍体基因型是Aa，那么秋水仙素处理后得到的AAaa是杂合子。C项必须强调生殖隔离的形成。D项突变和基因重组为生物进化提供了原材料，其中的突变包括基因突变和染色体变异。
【答案】B
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
C．由于生殖隔离造成
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、(2011·广州质检)一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则(　　)
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种
D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%
【解析】根据题意可知，隐性个体aa的频率为0.64，则a的频率为0.8，A的频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是2×0.2×0.8＝0.32；种群的基因频率变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种；若A基因频率变化为0.4，则a的频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%
【答案】A
8、(2011·南京调研)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】C
9、下图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑粗线表示存在一定的地理隔离。A地区的某些个体分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群。下列相关说法正确的是(　　)
A．上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B．甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，自然条件下不能进行基因交流
C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
D．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群的基因库组成完全不同
【解析】新物种形成的标志是生殖隔离；据题干信息可推知：甲、乙、丙属于三个不同的物种，它们之间已形成生殖隔离，而产生生殖隔离的根本原因是基因库存在较大的差异，从而不能进行基因交流；乙、丙两个种群之间存在地理隔离和生殖隔离，基因库存在较大的差异，故两个种群的基因频率不相同；甲、丙两个种群之间虽然存在生殖隔离，但它们都由共同的原始祖先进化而来，故它们的基因库组成中有些基因种类相同，有些基因种类不同，基因库组成并非完全不同。
【答案】B
10、(2011·巢湖质检)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表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料
B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志
C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化
D．d表示地理隔离，新物种形成一定需要地理隔离
【解析】突变(基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化提供原材料；生物进化的标志是基因频率的定向改变，不是生殖隔离；隔离是物种形成的条件，但有些生物没有地理隔离也会形成新的物种，如植物多倍体的形成。
【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、(2011·临沂模拟)人类与某些病毒的斗争是长期的，人类与这些病毒长期共存的原因是(　　)
①病毒的毒性越来越强，人类对该病毒的免疫力越来越强
②病毒的毒性越来越弱，人类对该病毒的免疫力越来越弱
③病毒的毒性越来越强，人类对该病毒的免疫力越来越弱
④病毒的毒性越来越弱，人类对该病毒的免疫力越来越强
A．①③ B．②④
C．①② D．③④
【解析】人类能与这些病毒长期共存是二者长期相互选择的结果。
【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
【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、(2011·威海模拟)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
16、(2011·福州模拟)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、(2011·广州模拟)地球上的人有白色人种、黄色人种和黑色人种等不同的人种，但按生物分类学上划分，地球上这些不同肤色的人种都属于一个物种——智人种。不同的民族的人群在肤色上、生理特征上等有各种细微的差别，基因组成上有少量的差异。请分析回答：
(1)说明为什么地球上不同肤色的人种同属于一个物种？
(2)不同民族人群之间的通婚，将对不同民族基因库的差异性产生何种影响？说明理由。
(3)你认为地球上不同肤色的人种将来会演化为不同的物种吗？说明理由。
【解析】(1)不同肤色的人种之间能够婚配并生育出可育的后代。
(2)将导致不同民族基因库的差异减小；因为不同民族人群之间通婚，导致不同民族基因库的基因交流，从而使一个民族的基因库流入了另一个民族的基因，一个民族的基因流入了另一个民族的基因库。
(3)不会。因为人类的活动范围大，地球上不同肤色的人不可能形成长期的地理隔离，不同肤色的人种之间通婚现象普遍(答案只要按现代生物进化理论说明正确即可算对)。
【答案】(1)物种的判定依据是是否存在生殖隔离，而不同肤色的人种之间能够婚配并生育出可育的后代，属于一个物种。
(2)一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库，不同民族人群之间通婚，使不同民族基因库之间进行基因交流，导致基因库的差异减小。
(3)目前交通条件便利，人类的活动范围可以遍及全球，不同肤色的人不可能形成长期的地理隔离，且通婚现象普遍，所以不会演化成不同的物种。2012版高考生物一轮 第7章 现代生物进化理论（单元复习）精品复习学案 必修2
第7章 现代生物进化理论
【单元知识网络】
【单元强化训练】
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、(2011·盐城模拟)现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改内容(　　)
A．进化的基本单位是种群，而不是生物个体
B．自然选择是通过生物存在过度繁殖而导致生存斗争来实现的
C．基因频率的改变是生物进化的实质
D．突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的基本环节
【解析】现代生物进化理论与达尔文进化论的共同点是能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性，均以可遗传变异作为进化材料，并由自然选择决定进化方向。不同点：①达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理，而现代进化理论克服了这一缺点。②达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化理论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。
【答案】B
3、(2011·九江调研)关于生物进化的叙述中正确的是(　　)
A．进化总是由突变引起的，且变异个体总是适应环境的
B．进化改变的是个体而不是群体
C．基因突变产生新基因改变了种群的基因频率，对生物进化有重要意义
D．在生物进化过程中，种群基因频率总是变化的，且显性基因频率比隐性基因频率增加得快
【解析】生物进化的方向是由自然选择决定的，而变异是不定向的，并且变异的有利与有害往往取决于环境条件；生物进化的基本单位是种群；基因突变产生的新基因改变了种群的基因频率，是生物变异的根本来源；在生物进化过程中，种群基因频率总是变化的，而基因频率的改变方向决定于自然选择，显性基因频率与隐性基因频率增加得快慢取决于哪种性状表现更能适应当前环境。
【答案】C
4、(2011·西安模拟)18世纪英国曼彻斯特地区的桦尺蠖栖息在长满地衣的浅色树干上，大多数桦尺蠖体色是浅色(由s基因决定)的，少数深色(由S基因决定)的；100年后，工业污染把树皮熏成黑褐色，深色桦尺蠖变成了常见类型，浅色却成了少数；2009年据科学家调查研究，英国的桦尺蠖浅色型正在增加。下列有关桦尺蠖体色由浅变深，又变浅现象的分析推理，不正确的是(　　)
A．桦尺蠖体色的深或浅是可以遗传的性状
B．树干颜色的变化是桦尺蠖种群体色变化的环境条件
C．这种现象的出现是因为基因s能突变成基因S，基因S也能突变成基因s
D．这是环境治理成效的很好例证
【解析】在自然界中，生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，树干颜色这一环境对生物进行了定向地选择。
【答案】C
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
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、(2011·中山联考)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、下列关于自然界中影响物种形成的因素，不正确的是(　　)
A．突变和基因重组是物种形成的内因
B．自然选择是物种形成的外因
C．隔离是物种形成的必不可少的重要因素
D．物种的形成有的不需要经过隔离
【解析】隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是物种形成的标志。有的物种如多倍体的形成可以不经过地理隔离而直接达到生殖隔离。
【答案】D
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、(2011·广州模拟)一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则(　　)
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种
D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%
【解析】根据题意可知，隐性个体aa的频率为0.64，则a的频率为0.8，A的频率为0.2，该种群繁殖一代后杂合子Aa的频率是2×0.2×0.8＝0.32；种群的基因频率变化说明生物发生了进化，但不一定会形成新物种；若A基因频率变化为0.4，则a的频率为0.6，A所控制性状的个体(AA、Aa)在种群中所占的比例为0.42＋2×0.4×0.6＝0.64，即64%。
【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、(2011·海淀模拟)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、（2011·合肥检测）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．②③④⑥
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、(2011·苏州模拟)农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是
A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
B．杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加
C．杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D．抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性
【答案】B
18、（2011 ·广州调研）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、（2011·茂名模拟）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、有关生物进化的描述，正确的是(　　)
A．种群是生物进化的基本单位，物种是繁殖的基本单位
B．种群的基因库一定随个体的死亡而逐渐变小直至消失
C．生殖隔离是物种形成的必要条件，是生物进化的本质
D．达尔文进化理论不能正确解释“寒武纪大爆发”等现象
【解析】本题主要考查生物进化的相关知识。种群既是生物进化的基本单位也是繁殖的基本单位；种群的基因库是指一个种群的全部基因，每个种群都有出生率和死亡率，并不会随着个体的死亡而逐渐变小直至消失；生殖隔离是物种形成的必要条件，但生物进化的本质是基因频率的改变；达尔文进化理论不能正确解释“寒武纪大爆发”等现象。
【答案】D
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、（2011·南京检测）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、“蝴蝶泉头蝴蝶树，蝴蝶飞来千万数。首尾连接数公尺，自树下垂疑花序。”每年的4、5月间，大理蝴蝶泉一带有数量庞大的大丽王蝴蝶种群，它们的翅色有黄翅黑斑和橙黄黑斑两种。研究得知，黄翅黑斑(A)对橙黄黑斑(a)是显性，且亲代基因型及比例是AA(30%)、Aa(60%)、aa(10%)。若它们随机交配，请据孟德尔的分离定律计算，并回答问题：
(1)子代的基因型频率是____________________________________________________。
(2)若要使蝴蝶后代的基因频率维持在这一理想状态下，除题干给出的特点外还应具备哪些条件？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)近年发现该种群出现了突变的白翅蝶，专家分析该种群的基因频率将会发生改变。请分析白翅基因的频率可能会怎样变化？_____________________________________________________________。
(4)近几年发现，该种群数量明显减小，使观赏价值降低。专家提出要加以保护，这是在______________层次上保护生物的多样性。
【解析】由亲代基因型频率可计算出基因频率是A 60%，a 40%，子代的基因型频率是AA 36%、Aa 48%、aa16%。若所有的雌雄个体都能交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对翅色这一性状没有作用，基因不发生突变，则后代的基因频率会维持不变。基因突变后，基因频率的变化要看该基因对应的性状与环境的适应情况，如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小。生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。本题是指从物种层次上保护生物的多样性。
【答案】(1)AA 36%、Aa 48%、aa 16%　(2)没有迁入和迁出；自然选择对翅色这一性状没有作用；雌雄个体都可自由交配产生子代；没有基因突变　(3)如果该性状适应环境，则基因频率会增大；如果该性状不适应环境，则基因频率会减小　(4)物种
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、（2011·怀化模拟）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______________。
(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2012版高考生物一轮 3.2 DNA分子的结构、DNA分子的复制、基因是有遗传效应的DNA片段精品复习学案 必修2
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
【高考目标导航】
1、DNA分子结构的主要特点
2、基因的概念
3、DNA分子的复制
【基础知识梳理】
一、DNA分子的结构及特点
1、结构
（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。
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。
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
5、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。
6、特点：
（1）边解旋边复制。
（2）复制方式：半保留复制。
7、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。
8、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。
9、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。
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。
（3）稳定性：主要取决于DNA分子的双螺旋结构。
【要点名师透析】
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。
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。
【典例】(2011·喀什模拟)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DNA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】脱氧核糖与磷酸交替连接排列在外侧，构成了基本骨架。④中的①是其他脱氧核苷酸的磷酸，所以④不是胞嘧啶脱氧核苷酸。⑨是氢键，解旋需要DNA解旋酶，但形成不需要酶。
【答案】D
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：
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）。
【典例】下列有关DNA复制过程的叙述中，正确的顺序是( )
①互补碱基对之间氢键断裂
②互补碱基对之间氢键形成
③DNA分子在解旋酶的作用下解旋
④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对
⑤子链与母链盘旋成双螺旋结构
A.①③④②⑤ B.③①⑤④②
C.①④②⑤③ D.③①④②⑤
【解析】DNA复制过程包括解旋、复制、复旋，解旋酶作用于两条链间的氢键，以解旋后的两条母链分别为模板遵循碱基互补配对原则合成新DNA链。子链与母链恢复双螺旋结构。
【答案】D
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。
【典例】（2011 宣汉模拟）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
【解析】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。
【答案】B
四、基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体和生物性状之间的关系
关系 内容
基因与脱氧核苷酸 基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。基因中脱氧核苷酸的排列顺序称为遗传信息
基因与DNA 基因是有遗传效应的DNA片段．每个DNA分子上有很多个基因
基因与染色体 基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体
基因与生物性状 基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可“使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上来，从而使后代表现出与亲代相似的性状。遗传学上把这过程叫做基因的表达
图示
【感悟高考真题】
1、(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
2、(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
3、（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
4、（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
5、（2009·江苏高考）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶
D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
【解析】本题通过信息考查DNA的复制相关知识。从图中只能看出有一个复制起点，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶，DNA聚合酶等参与。这种半保留复制的模式不仅保持前后代的稳定性，每次复制都可产生两个DNA分子，提高了效率。
【答案】A
6、（2009·广东高考）有关DNA分子结构的叙述，正确的是
A. DNA分子由4种脱氧核苷酸组成
B. DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C. 碱基与磷基相连接
D. 磷酸与脱核糖交替连接构成DNA 链的基本骨架
【解析】DNA双链上相对应的碱基以氢键连接，单链上相邻碱基之间通过脱氧核糖和磷酸二酯键联系起来，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，构成DNA 链的基本骨架。碱基排列在内侧，与脱氧核糖直接相连。
【答案】AD
【考点模拟演练】
一、选择题
1、澳大利亚等国科学家近日研究发现，海绵竟然拥有近70%人类基因，其中包括大量的与典型疾病和癌症有关的基因。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．基因是有遗传效应的DNA片段
B．细胞分裂素延迟植物衰老与基因的作用有关
C．基因内增加一个碱基对，只会改变肽链上一个氨基酸
D．基因表达时存在RNA分子间的碱基互补配对
【解析】基因中增加一个碱基对，会导致肽链中氨基酸序列发生改变。植物激素调控代谢过程与基因的表达有关。基因表达包括转录和翻译过程。
【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、(2011·长沙模拟)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、(2011·广州模拟)如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图，图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是(　　)
A．图甲所示过程主要发生于细胞核内，图乙所示过程主要发生于细胞质内
B．图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的
C．图丙中a链为模板链，b链为转录出的子链
D．图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸
【解析】图甲所示为DNA的复制过程，图乙所示为转录过程。DNA的复制和转录主要发生在细胞核内。图甲中酶1和酶2相同，为DNA聚合酶，图乙中酶3为RNA聚合酶。由于转录是以DNA为模板合成RNA的过程，图丙的a链中含有碱基T，b链中含有碱基U，故a链为DNA模板链，而b链为转录产生的RNA链，因此图丙中含有2种单糖、5种碱基、8种核苷酸。
【答案】C
5、(2011·日照模拟)下列有关DNA的叙述，正确的是(　　)
①在人的白细胞中，DNA上含有人的全部遗传信息
②同一物种的个体之间的DNA完全相同
③DNA是一切生物的遗传物质
④一个DNA分子可以控制许多性状
⑤精子中含有的遗传信息量与卵细胞中的遗传信息量相同
A．③④　　　　　　　　　　 B．③⑤
C．①④ D．④⑤
【解析】人的白细胞是体细胞，来自于受精卵，故其含有人的全部遗传信息；一个DNA分子含有多个基因，可以控制许多性状；同一物种的不同个体之间的DNA是不同的；一切生物的遗传物质的核酸，而不是DNA；卵细胞中的遗传信息量包括核中DNA和线粒体中的DNA，故其总量比精子多。
【答案】C
6、(2011·威海模拟)经分析某生物体内只有一种核酸分子，碱基A与C之和占碱基总数的5.5%，碱基U占碱基总数的24%，由此可知该生物是(　　)
A．玉米 B．烟草花叶病毒
C．噬菌体 D．果蝇
【解析】由于该生物体内只有一种核酸分子，且不含T只含U，说明遗传物质是RNA。题中所述生物只有烟草花叶病毒是RNA病毒，故选择B项。
【答案】B
7、(2011·泉州模拟)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、(2011·潍坊质检)基因是具有遗传效应的DNA片段，下列哪项不是“遗传效应”的含义(　　)
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】基因概念中“遗传效应”是指控制生物的性状，而基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成来实现的；组成蛋白质的氨基酸约有20种，基因不只是决定一种氨基酸的位置，而是决定组成蛋白质的所有氨基酸的位置。
【答案】C
9、(2011·东营检测)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、上图是DNA结构模式图，据图所作的下列推测不正确的是(　　)
A．限制性内切酶能将a处切断
B．DNA连接酶能将a处连接
C．解旋酶能切断b处
D．连接b处的酶为RNA聚合酶
【解析】a处为磷酸二酯键，限制性内切酶能将其切断，DNA连接酶能催化其形成。b处为氢键，解旋酶能使氢键断裂，使DNA的两条链分开，但DNA碱基对间氢键的形成并不是RNA聚合酶催化的结果。RNA聚合酶催化的是RNA的基本组成单位核糖核苷酸聚合生成核糖核苷酸链的过程。
【答案】D
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、(2011·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)：
(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。
(5)若某次实验的结果中，结果C比以往实验结果所呈现的带略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为____________。
【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。(5)“中带”为15N/14N，“中带”略宽，说明新合成的DNA分子之间的分子量有差别，是由DNA单链中的N尚有少部分为15N引起的。
【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)
(5)15N
17、(2011·烟台模拟)据下图回答：
(1)该图表示的生理过程是________，该过程主要发生在细胞的________部位。
(2)图中的1、2、3、4、5分别是________、________、________、________、________。
(3)假如经过科学家的测定，A链上的一段(M)中的A:T:C:G为2:1:1:3，能不能说明该科学家的测定是错误的？
________，原因是__________________________________________________________。
(4)如果以A链的M为模板，复制出的B链碱基比例应该是________。
【解析】本题考查DNA的结构、DNA的半保留复制以及碱基互补配对原则。DNA是双螺旋结构，两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则，即A与T、C与G配对，所以DNA分子中A＝T，G＝C。DNA复制是半保留复制，即以DNA的两条母链为模板，根据碱基互补配对原则进行碱基互补配对。所以形成的DNA子链必定与DNA中的一条母链完全相同，新形成的两个DNA分子，与亲代DNA分子完全相同。
【答案】(1)DNA复制　细胞核
(2)A　T　C　C　T
(3)不能　在单链中不一定A＝T、G＝C
(4)T:A:G:C＝2:1:1:32012版高考生物一轮 1.2 孟德尔的豌豆杂交实验（二）精品复习学案
必修2第2节 孟德尔的豌豆杂交试验（二）
【高考目标导航】
1、孟德尔遗传实验的科学方法
2、基因的自由组合定律
【基础知识梳理】
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。
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
4、总结定律——自由组合定律
（1）控制不同形状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
（2）在形成配子时，决定统一性状的成对的遗传因子彼此间分离，决定不同性状的遗传因子自由组合
（3）现代解释：非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
【要点名师透析】
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。
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？
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。
【典例】(2011·杭州模拟)基因的自由组合定律发生于下图中哪个过程( )
A.① B.② C.③ D.④
【解析】①②可以分别表示减数分裂和受精作用，③是受精作用，④可理解为性状的表达。基因的自由组合是非同源染色体上的非等位基因在配子形成时发生的，在受精作用进行时不发生此现象，在基因的表达过程中也没有发生。
【答案】A
【感悟高考真题】
1、(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．1/4
【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
2、(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）
3、（11·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
4、（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。
5、（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
6、（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
7、（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
8、（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
9、（2009·全国高考）已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性独立遗传。用纯合德抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋，假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为
A．1/8 B．3/8 C．1/16 D．3/16
【解析】设抗病基因为A，感病为a，无芒为B ，则有芒为b。依题意，亲本为AABB和aabb，F1为AaBb，F2有4种表现型，9种基因型，拔掉所有有芒植株后，剩下的植株的基因型及比例为1/2Aabb，1/4AAbb，1/4aabb，剩下的植株套袋，即让其自交，则理论上F3中感病植株为1/2×1/4（Aabb自交得1/4 aabb）+1/4（aabb）=3/8。故选B。
【答案】B
10、（2009·广东高考）基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本基因型为( )
A.AABb B.AaBb
C.AAbb D.AaBB
【解析】 一个亲本与aabb测交，aabb产生的配子是ab，又因为子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶l，由此可见亲本基因型应为AABb。
【答案】 A
11、（2009·江苏高考）已知A与a、B与b、C与c3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、
AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是 ( )
A.表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1／16 B.表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1／16C.表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1／8D.表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1／16【解析】 本题考查遗传概率计算。后代表现型为
2x2x2=8种,AaBbCc个体的比例为1/2x1/2x1/2=1/8。Aabbcc个体的比例为
1/4x1/2x1/4=1/32。aaBbCc个体的比例为1/4x1/2x1/2=1/16。
【答案】 D
12、（2009·辽宁、宁夏高考） 已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现性符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为 ( )
A.1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
【解析】假设红花显性基因为R，白花隐性为r， F1全为红花Rr，F1自交,所得F2红花的基因型为1/3RR，2/3Rr，去掉白花，F2红花自交出现白花的比例为2/3﹡1/4=1/6。
【答案】 B
13、（2009·上海高考）麦的粒色受不连锁的两对基因和、和和控制。和决定红色，和决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒与白粒杂交得，自交得，则的表现型有 ( )
A.4种 B.5种
C.9种 D.10种
【解析】 本题的关键是“麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深”，也就是颜色主要与R的多少有关，F2中的R有4、3、2、1和0五种情况，对应有五种表现型。
【答案】 B
14、（2009·四川高考）大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：
（1）大豆子叶颜色（BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡）和花叶病的抗性（由R、r基因控制）遗传的实验结果如下表：
组合 母本 父本 F1的表现型及植株数
一 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株；子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株
①组合一中父本的基因型是_____________，组合二中父本的基因型是_______________。
②用表中F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中，表现型的种类有_____________
__________________________________________________，其比例为_____________。
③用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，B基因的基因频率为________________。
④将表中F1的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株，再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体。如要得到子叶深绿抗病植株，需要用_________________基因型的原生质体进行融合。
⑤请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
（2）有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良，以获得抗病大豆品种。
①构建含外源抗病毒基因的重组DNA分子时，使用的酶有______________________。
②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是__________________________________，具体的检测方法_______________________________________________________________。
（3）有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体（其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异）。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。（要求：用遗传图解表示）
【解析】本题考查的知识点如下：
1.亲子代基因的判断及比例概率的计算
2.育种方案的设计
3.基因工程的相关问题
4.实验设计验证问题
1.亲子代基因的判断及比例概率的计算
第①题中有表格中提供的杂交的结果以及题目中关于性状基因的描述，不难推断出组合一中父本的基因型是BbRR，组合二中父本的基因型是BbRr；第②题，表中F1的子叶浅绿抗病（BbRr）植株自交
结果如下：B_R_ ——其中有3/16BBR_（深绿抗病）和3/8BbR_ （浅绿抗病）
B_rr ——其中有1/16BBrr（深绿不抗病）和1/8Bbrr（浅绿不抗病）
bbR_ （死）
bbrr（死）
所以出现了子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病 3：1：6：2 的性状分离比； 第③题中 BB×Bb
1/2BB 1/2Bb
随机交配的结果如下：1/2BB×1/2BB 1/4BB
1/2Bb×1/2B b 1/16BB 1/8Bb 1/16bb（死）
1/2BB（♀）×1/2Bb（♂） 1/8BB 1/8Bb
1/2BB（♂）×1/2Bb（♀） 1/8BB 1/8Bb
所以后代中F2成熟群体中有9/16BB 6/16Bb （1/16bb死），即二者的比值为3：2
所以在成活的个体中有3/5BB 、2/5Bb，计算B基因频率=3/5+2/5×1/2=4/5=80%；
2.育种方案的设计
第④题中欲获得子叶深绿抗病（BBR_）植株,则需要BR与BR、BR与Br 的单倍体植株的原生质体融合；第⑤题考察了杂交育种方案的设计，要求选用表中植物材料设计获得BBRR的植株，最短的时间内可用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
3.基因工程的相关问题
第（2）题中考察了基因工程用到的工具酶，以及目的基因是否表达的检测问题。在基因工程中用到的酶有限制性内切酶和DNA连接酶。欲检测目的基因是否表达可用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性。
4.实验设计验证问题
本题要求验证芽黄性状属于细胞质遗传，首先明确细胞质遗传属于母系遗传，即如果母本出现芽黄性状，则子代全出现芽黄性状，这样可以通过芽黄突变体和正常绿色植株进行正反交实验来验证芽黄性状属于细胞质遗传。
【答案】（1） ①BbRR BbRr
②子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病 3∶1∶6∶2
③80％
④BR与BR、BR与Br
⑤用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
（2）①限制性内切酶和DNA连接酶
②培育的植株具有病毒抗体 用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性
（3）
【考点模拟演练】
一、选择题
1、下列关于遗传定律的叙述中，正确的是(　　)
A．基因型为Dd的豌豆，经减数分裂可产生D、d两种类型的雌雄配子，雌雄配子数目比例为1∶1
B．基因自由组合定律的实质是F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合
C．非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类往往也越多
D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合
【解析】基因型为Dd的豌豆，经减数分裂可产生D、d两种类型的配子，D配子与d配子的比例为1∶1；基因自由组合定律的实质是：F1产生配子时，同源染色体分离导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体进行自由组合，非同源染色体的数目越多，其相互组合的方式也就越多，产生配子的种类往往也越多；非等位基因有位于同源染色体上的，也有位于非同源染色体上的，位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中发生自由组合。
【答案】C
2、(2011·南安检测)基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，则这个亲本基因型为(　　)
A．AABb B．AaBb
C．AAbb D．AaBB
【解析】一个亲本与aabb测交，aabb产生的配子是ab，由子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1∶1，可推知未知基因型亲本产生的配子为Ab、AB，两种配子的比例为1∶1，由此可知亲本基因型应为AABb。
【答案】A
3、(2011·潍坊模拟)番茄的红果(A)对黄果(a)是显性，圆果(B)对长果(b)是显性，且遵循自由组合定律。现用红色长果与黄色圆果番茄杂交，从理论上分析，其后代的基因型数不可能是(　　)
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
【解析】红色长果的基因型为A_bb，黄色圆果的基因型为aaB_，当二者都是纯合子时，其后代的基因型有1种；当红色长果为杂合子，黄色圆果为纯合子时，或红色长果为纯合子，黄色圆果为杂合子时其后代的基因型数都是2种；当二者都是杂合子时，其后代有4种基因型。
【答案】C
4、(2011·大连调研)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
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、(2011·临沂模拟)做两对相对性状遗传实验不必考虑的是(　　)
A．亲本的双方都必须是纯合子
B．两对相对性状各自要有显隐性
C．对母本去雄，授予父本花粉
D．显性亲本作父本，隐性亲本作母本
【解析】孟德尔杂交实验的正交和反交结果相同，不必考虑亲本的性别。
【答案】D
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、(2011·济南模拟)基因型为AaBb的植株，自交后代产生的F1有AAbb、AaBb和aaBB三种基因型，比例为1∶2∶1，其等位基因在染色体上的位置应是(　　)
【解析】AaBb自交后代基因型的比例为1∶2∶1，符合分离定律中杂合子自交的比例，因此A、a与B、b位于一对同源染色体上。从三种基因型可以看出A与b、a与B始终在一起，因此推知A与b位于同一条染色体上，a与B位于同一条染色体上。
【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、牡丹的花色种类多种多样，其中白色的不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，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可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一深红色牡丹同一白色牡丹杂交，得到中等红色的个体。若这些个体自交，其子代将出现花色的种类和比例分别是 (　　)
A．3种，9∶6∶1 B．4种，9∶3∶3∶1
C．5种，1∶4∶6∶4∶1 D．6种，1∶4∶3∶3∶4∶1
【解析】据题意，深红色牡丹的基因型为AABB，白色牡丹的基因型为aabb，故F1的基因型为AaBb，F2的基因型为(1AA∶2Aa∶1aa)(1BB∶2Bb∶1bb)＝
1AABB∶2AABb∶1AAbb∶2AaBB∶4AaBB∶2Aabb∶1aaBB∶2aaBb∶1aabb，因显性基因数量相同的表现型相同，故后代中将出现5种表现型，比例为1∶4∶6∶4∶1。
【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、(2011·季延模拟)豌豆子粒黄色(Y)，圆粒(R)均为显性，这两对相对性状的遗传遵循自由组合定律。两亲本豌豆杂交产生的F1表现型如下图。让F1中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
【解析】本题考查自由组合定律中的概率计算。由图可知，F1中圆粒与皱粒之比为3∶1，说明亲本中控制粒形的基因型为Rr和Rr，黄色与绿色之比为1∶1，说明亲本中控制颜色的基因型为Yy和yy。所以亲本的基因型为YyRr和yyRr。F1中黄色圆粒豌豆的基因型为1/3YyRR或2/3YyRr，绿色皱粒豌豆的基因型为yyrr。二者杂交后代出现的基因型有1/3×1/2YyRr，1/3×1/2yyRr,2/3×1/4YyRr, 2/3×1/4yyRr, 2/3×1/4 Yyrr, 2/3×1/4yyrr，故性状分离比为2∶2∶1∶1。
【答案】D
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、(2011·潍坊模拟)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。请分析回答下列问题：
(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中白颖的基因型是________，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比例是________。
(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。
【解析】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，所以黑颖的基因组成为__B_，黄颖的基因组成为Y_bb，白颖的基因组成为yybb。F2中黄颖占非黑颖总数的比例是3/4，F2的性状分离比说明B(b)与Y(y)存在两对同源染色体上，符合自由组合定律。若将F1进行花药离体培养，后代均为单倍体，无纯合子。黑颖与白颖杂交，后代中的白颖比例若要最大，则亲本的基因型应为yyBb和Yybb。
【答案】(1)3/4　非同源　(2)yybb　2　(3)0　(4)yyBb×Yybb
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∶12012版高考生物一轮 6 从杂交育种到基因工程精品复习学案 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
【高考目标导航】
1、生物变异在育种上的应用
2、转基因食品的安全
【基础知识梳理】
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 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
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。
【要点名师透析】
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 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” ⑴育种时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体 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
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。
【典例】在实验田中偶然出现了一株抗旱、抗盐的玉米，设想利用该植株培育能稳定遗传的抗旱、抗盐水稻品种，用到的育种方法和技术应有(　　)
①诱变育种　②单倍体育种　③转基因技术　④组织培养技术
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
【解析】将玉米中的相关基因转移到水稻细胞中，可以用基因工程技术(转基因技术)，然后将获得该基因的水稻细胞培养成植株。以后的过程可以采用单倍体育种的方法尽快获得含抗性基因的纯合子。
【答案】B
二、比较基因重组与基因工程
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
【感悟高考真题】
1、(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
2、(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
3、（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
4、（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
5、（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
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
7、（2009·上海高考）下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是
A. 诱变育种
B. 细胞融合
C. 花粉离体培养
D. 转基因
【解析】花药离体培养获得是单倍体，一般高度不育。
【答案】C
8、（2009·广东高考）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，如果 ，表明抗性是隐性性状。自交，若的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测 。
【解析】本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
【答案】（1）单倍体
（2）诱发基因突变 抗该除草剂的能力
（3）加倍 二倍体
（4）（ 纯合）敏感型植株 都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变
9、（2009·海南高考）填空回答下列问题：
（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的______通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。
（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其它原因是F1在______形成配子过程中，位于______基因通过自由组合，或者位于______基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F2表现型共有______种，其中纯合基因型共有______种，杂合基因共有______种。
（4）从F2代起，一般还要进行我代自交和选择。自交的目的是_____；选择的作用是______。
【答案】（1）优良性状（或优良基因）（2分）
（2）减数分裂（1分）非同源染色体上的非等位（1分） 同源染色体上的非等位（2分）（3）（1分） （1分） （2分）
（4）获得基因型纯合的个体 保留所需的类型（每空2分，共4分，其他合理答案也给分）
10、（2009·浙江高考）下列关于基因工程的叙述，错误的是
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
【解析】基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，只有经过一定的物质激活以后，才有生物活性。载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。所以D错误。
【答案】D
【考点模拟演练】
1、现有三个番茄品种，甲品种的基因型为AaBBdd，乙品种的基因型为AaBbDd，丙品种的基因型为aaBBDD，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，分别控制叶形、花色和果形三对相对性状，正确的说法是(　　)
A．甲、乙两个品种杂交，后代基因型有8种
B．甲、乙两个品种杂交，后代纯合子的概率为1/12
C．乙、丙两个品种杂交，后代花色和果形的性状都不同
D．通过单倍体育种技术，获得基因型为aabbdd植株的时间只要一年
【解析】甲乙杂交后代基因型种类的计算方法为3×2×2＝12种；后代纯合子的概率为××＝1/8。
【答案】D
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、下列有关生物技术安全性的叙述，不正确的是(　　)
A．由于生殖隔离，转基因农作物肯定不会将目的基因传给杂草
B．从某些实例来看，人们对转基因食品的担心并非是多余的
C．转基因生物安全性的争论主要在食物安全、生物安全和环境安全三个方面
D．生物技术既可造福人类，又能威胁社会
【解析】有的基因转移会影响到其他动植物，如转基因油菜会将外来的基因传给杂草。
【答案】A
4、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是(　　)
A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛
C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因
D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异
【解析】“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。
【答案】D
5、(2011·徐州模拟)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、(2011·临沂模拟)育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下列说法正确的是(　　)
A．涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异
B．都不可能产生定向的可遗传变异
C．基因工程是在细胞水平上进行的操作
D．杂交育种也可以通过产生新基因从而产生新性状
【解析】杂交育种和基因工程育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异。基因工程育种产生的变异是定向的，是在分子水平上进行的操作。杂交育种没有产生新的基因，只产生了新的基因型。
【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、(2011·河源质检)下列有关育种的叙述中，错误的是(　　)
A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种
C．杂交育种可用于家畜、家禽的育种
D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖
【解析】通过植物组织培养技术培育的脱毒苗没有病毒，但不一定能抗病毒。
【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、(2011·无锡质检)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)E方法最不易获得所需品种的原因是______________________________________。
(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)基因突变频率低且具有不定向性。(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是多倍体育种。
【答案】(1)从F2开始出现性状分离　(2)甲×乙　4　明显缩短育种年限　(3)基因突变频率低且不定向　(4)D2012版高考生物一轮 2.1 减数分裂和受精作用精品复习学案 必修2
第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用
【高考目标导航】
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
【基础知识梳理】
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。
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
不同点 场所 睾丸或精巢 卵巢
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。
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。
【要点名师透析】
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。
【典例】如图是某生物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是( )
A.若图Ⅰ中的2和6表示两条Y染色体，则此图一定表示次级精母细胞
B.图Ⅱ中①上某位点有基因B，则②上相应位点的基因可能是b
C.图Ⅱ细胞中染色体、染色单体、DNA数量分别为2、0、4
D.该生物体细胞中染色体数最多有16条
【解析】如果图Ⅰ中的2和6表示两条Y染色体，则2和3、6和7为性染色体，1和4、5和8为同源染色体，则该细胞是正在进行有丝分裂的体细胞。图Ⅱ中①上某位点有基因B，则②上相应位点的基因是b，应该相同的基因不同了，说明在四分体时期发生了染色体的交叉互换，变成了其等位基因。图Ⅱ细胞有2条染色体，4条染色单体，含有4个DNA。从图Ⅰ中分析可以得出本生物2N=4，所以染色体最多时是有丝分裂后期，为8条。
【答案】B
【感悟高考真题】
1、（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
2、（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
3、（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
4、（2010·江苏高考）细胞周期包括分裂间期(分为期、S期和期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
（1）若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约 ▲ h后会检测到被标记的M期细胞。
（2）从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为 ▲ 期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是 ▲ 。
（3）若向甲动物肠上皮细胞培养液中加人过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加人过量胸苷约 ▲ h后，细胞都将停留在S期。
（4）乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为l．9 h。若要在显徽镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用 ▲ (填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
（5）在光学显徽镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是 ▲ 。
【解析】本题借助细胞周期的DNA含量变化曲线考查细胞周期及分裂期特点，同时考查学生的识图判断能力。
（1）根据题意S期细胞被标记，洗脱放射性的胸苷后，S期的细胞经G2期变化后变为M期细胞，故最短时间为G2时期，即2.2h
（2）细胞间期细胞数目最多，因此从M期细胞开始出现，到其所占M其细胞总数比例最大值，即变为间期细胞，故经历的时间为分裂期的时间，即M期的时间。因染色体只在分裂后期加倍，故分裂期染色体数目变化为12-24-12
（3）加入过量胸苷后，只有处于S期的细胞被抑制；刚结束S期的细胞，再次经过G2、M、G1期后再次到达S期后受到抑制，经历时间为2.2+1.8+3.4=7.4h。其他各期细胞达到S期的时间均短于该时间，故加入胸苷后7.4h后细胞都停留在S期
（4）从图可知，甲动物分裂期所占时间比例为1.8/(3.4+7.9+2.2+1.8)=1.8/15.3=11.2%;乙动物分裂期的比例是1.9/24=0.08,观察染色体形态变化主要是观察分裂期的细胞，而分裂期细胞数目的增多与其所占细胞周期的时间的比例呈正相关，因此选甲动物作为观察材料。
（5）洋葱根尖细胞为高等植物细胞，与动物细胞相比，有细胞壁，因此分裂末期两者的主要区别是动物细胞的细胞质从中央向内凹陷，缢裂为两个；而植物细胞中央出现细胞板。
【答案】（1）2.2 （2）M 12→24→12
（3）7.4 (4)甲
（5）动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
5、（2009·广东高考）右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期
A.是减数分裂第一次分裂的前期
B.是减数分裂第一次分裂的中期
C.非姐妹染色单体发生了互换
D.结束后，同源染色体发生联会
【解析】据图可看到同源染色体配对的现象，所以为减数分裂前期，前期发生了非姐妹染色单体的交叉互换，联会就发生在减数第一次分裂的前期。
【答案】AC
6、（2009·江苏高考）对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
【解析】本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成染色体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A，2个a，2个B，2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A，a或者只有B，b，不能同时存在。
【答案】B
7、（2009·上海高考）由基因型为的个体产生的1000个精子中，有的精子500个，则理论上初级精母细胞中发生交换的比例是
A. 5% B. 10%
C. 20% D. 40%
【解析】一个初级精母细胞可以产生4个精子，10000个精子理论上需要2500个初级精母细胞，发生交换后每个初级精母细胞只能产生1个aB型精子则交换值为500/2500=20%。
【答案】C
8、（2009·山东高考）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：
（3）小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B（健那绿）染液，解离固定液。
取材：用____________作实验材料
制片：①取少量组织低渗处理后，放在____________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量____________。
③一定时间后加盖玻片，____________。
观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________。
②右图是观察到的同源染色体进入（A1 和A2）的配对情况若A1正常，A2发生的改变可能是________________________。
【解析】本题考察了减数分裂观察实验，比较贴近课本。
首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知，取材——解离——漂洗——染色——制片——观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中
【答案】（3）（小鼠）睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞，精细胞，精原细胞 缺失
【考点模拟演练】
一、选择题
1、下列有关细胞减数分裂过程中染色体、DNA数目的叙述，错误的是(　　)
A．次级精母细胞中的DNA分子正好和正常体细胞的DNA分子数目相同
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体数目只有正常体细胞数目的一半
C．初级精母细胞中染色单体的数目正好和细胞中DNA分子数目相等
D．任何一种哺乳动物的细胞中染色体数目和着丝点数目都相同
【解析】减数第二次分裂后期，每条染色体上的着丝点一分为二，两条姐妹染色单体形成两条子染色体，结果是细胞中染色体数目与正常体细胞数目相同。
【答案】B
2、(2011·湖南月考)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、(2011·合肥质检)一个基因型为TtMm(这两对基因可以自由组合)的卵原细胞，在没有突变的情况下，如果它所产生的卵细胞的基因组成为TM，则由该卵原细胞分裂产生的下列细胞中，基因组成表示正确的是(　　)
A．减数第一次分裂产生的极体为TTMM，减数第二次分裂产生的极体为TM
B．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为tm
C．减数第一次分裂产生的极体为tm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
D．减数第一次分裂产生的极体为ttmm，减数第二次分裂产生的极体为TM或tm
【解析】一个基因组成为TtMm的卵原细胞产生了一个TM的卵细胞，那么其次级卵母细胞的基因组成为TTMM，第一极体的基因组成为ttmm，最终产生的1个卵细胞为TM，第二极体中有1个为TM、2个为tm。
【答案】D
4、(2011·广州质检)某高等生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。如右图为其体内的某个细胞，则(　　)
A．该状态下的细胞发生了基因重组
B．②与④上的基因分离体现了分离定律
C．图中基因位点①、②、③、④可能分别是A、b、B、b
D．该状态下的细胞含有4个染色体组，其中②和③所示染色体组成一个染色体组
【解析】题图所表示的是细胞进行有丝分裂的后期图，不可能发生基因重组和体现分离定律；该状态下细胞含有四个染色体组，②和③所在的染色体组组成二个染色体组。
【答案】C
5、(2011·海淀模拟)下列关于细胞有丝分裂和减数分裂共性的说法错误的是(　　)
A．都有纺锤丝和纺锤体的出现
B．都可以产生可遗传的变异
C．都具有染色体复制的过程
D．都有同源染色体分离的现象
【解析】细胞有丝分裂和减数第一次分裂间期都进行染色体复制(DNA复制和有关蛋白质合成)，都可能产生可遗传的变异；都有纺锤丝和纺锤体的出现；但同源染色体的联会与分离只出现在减数分裂过程中。
【答案】D
6、(2011·丰台模拟)若人的成熟神经细胞核中DNA含量为a，下列各项核DNA含量分别为2a、a、0.5a的是(　　)
A．初级精母细胞、次级精母细胞、精子
B．精原细胞减数分裂间期、精细胞、第二极体
C．精原细胞有丝分裂后期、口腔上皮细胞、成熟红细胞
D．正在发生凋亡的细胞、癌细胞、卵细胞
【解析】成熟神经细胞核中DNA含量a，即人的体细胞核中DNA含量为a，则相应细胞核中DNA含量：初级精母细胞为2a，次级精母细胞为a，精子为0.5a，精原细胞减数分裂间期DNA进行复制，DNA含量为a→2a，第二极体为0.5a，精原细胞有丝分裂后期为2a，口腔上皮细胞为a，成熟红细胞无细胞核为0，正在发生凋亡的细胞为a，癌细胞要看所处时期，卵细胞为0.5a。
【答案】A
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、(2011·蚌埠模拟)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、(2011·金华模拟)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、某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图所示。从图中所示结果分析，不正确的是(　　)
A．乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA的复制
B．丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体上的非等位基因的重新组合
C．乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞也有进行减数分裂的细胞
D．用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞的生成
【解析】丙组细胞处于有丝分裂后期，有丝分裂过程中不存在非同源染色体上的非等位基因的重新组合。
【答案】B
12、(2011·烟台模拟)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、(2011·中山模拟)在减数第一次分裂后期，父方和母方的染色体各向两极如何移动(　　)
A．父方和母方染色体在两极随机地结合
B．通常母方染色体移向一极而父方染色体移向另一极
C．父方和母方染色体各有一半移向一极，另一半移向另一极
D．未发生交叉互换的染色体移向一极，而发生交叉互换的染色体移向另一极
【解析】在减数第一次分裂后期，同源染色体分离、非同源染色体随机结合，由于一对同源染色体一条来自父方，一条来自母方，所以一对同源染色体的父方染色体和母方染色体要分开，并随机地移向两极，其余各对同源染色体也是如此，故不同源的父方和母方染色体是随机组合的。
【答案】A
14、(2011·威海模拟)M、m和N、n分别表示某动物的两对同源染色体，A、a和B、b分别表示等位基因，基因与染色体的位置如图所示，下面对该动物精巢中部分细胞的分裂情况分析合理的是(　　)
A．正常情况下，若某细胞的基因型为AABB，此时该细胞的名称为初级精母细胞
B．正常情况下，若某细胞含有MMmmNNnn这8条染色体，则此细胞处于有丝分裂后期
C．在形成次级精母细胞过程中，图中的染色体发生复制、联会、着丝点分裂等变化
D．M和N染色体上的基因可能会发生交叉互换
【解析】本题考查有丝分裂和减数分裂的有关知识。该细胞产生的次级精母细胞后期的基因型可能是AABB；在有丝分裂后期，每条染色体的着丝点一分为二，染色体数暂时加倍为MMmmNNnn8条染色体；减数分裂过程中染色体的复制发生在第一次分裂之前的间期，联会发生在减数第一次分裂过程当中；只有同源染色体的非姐妹染色单体之间才会发生交叉互换。故B正确。
【答案】B
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、(2011·合肥模拟)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的某种动物，可以产生下图中各种基因型的子细胞。请回答：
(1)在动物的____________________(器官)中，可能同时找到AaBb、AB、Ab、aB和ab五种基因型的细胞。
(2)与过程②相比，过程①特有的现象是(要求写4点)__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)过程①产生的AB、Ab、aB和ab 4种基因型的细胞，在没有交叉互换、基因突变等发生时，至少需要________个基因型为AaBb的细胞？原因是_______________________
________________________________________________________________________。
(4)过程③和④代表的变异分别是____________________________________________。
【解析】(1)只有减数分裂才能产生配子，动物体内能进行减数分裂的器官有精巢或卵巢。(2)题图①为减数分裂，题图②为有丝分裂，与有丝分裂不同，减数分裂具有联会、四分体、同源染色体分离、细胞连续分裂两次染色体只复制一次、产生4个染色体数目减半的子细胞等特征。(3)一个精原细胞每次减数分裂只能产生2种基因型不相同的配子，要产生4种配子，至少需2个精原细胞。(4)题图③表示a→a1，为基因突变；题图④表示AaBb→AaB，为个别染色体缺失或b基因所在的染色体片段缺失。
【答案】 (1)精巢或卵巢
(2)联会、形成四分体、同源染色体分离、细胞连续分裂两次染色体只复制一次、产生4个染色体数目减半的子细胞等(其他合理的、不重复的表述均可)
(3)2　一个原始生殖细胞经减数分裂只能产生两种基因型不相同的子细胞
(4)基因突变、染色体变异
17、(2011·威海模拟)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2012版高考生物一轮 第5章 基因突变及其他变异（单元复习）精品复习学案 必修2
第5章 基因突变及其他变异
【单元知识网络】
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一、选择题
1、下列有关生物遗传和变异的叙述中正确的有(　　)
①有一双亲生了四个孩子，其中只有一个孩子患有白化病(不考虑突变)，则双亲一定均为杂合子　②在减数分裂过程中，基因突变、基因重组和染色体变异都可能发生　③正常情况下，1个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞进行减数分裂可形成四种精子　④基因型为Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子数量比约为1∶1
A．一项 B．二项 C．三项 D．四项
【解析】①错误，后代中只有一个患白化病，其余个体为正常，只能说明双亲一定含有a基因，其中一个一定为Aa，另一亲本可能为Aa或aa；②正确，基因突变发生于减数分裂间期，基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期，染色体变异可以发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂中；③错误，一个基因型为AaBb的精原细胞只能产生两种精子；④错误，基因型为Yy的豌豆减数分裂产生的含Y的配子∶含y的配子＝1∶1。
【答案】A
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。
【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
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、关于染色体变异和基因突变的主要区别，错误的是(　　)
A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或改变
B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异
C．基因突变一般是微小突变，其对生物体的影响较小，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大
D．两者都能改变生物的基因型
【解析】基因突变和染色体变异都属于突变，对生物体的影响主要取决于突变发生的时间和发生突变的细胞。
【答案】C
5、(2011·崇文模拟)下图中甲、乙、丙、丁表示生物的几种变异类型，下列判断正确的是(　　)
A．图甲是染色体结构变异中的易位
B．图乙是染色体结构变异中的重复
C．图丙表示生殖过程中的基因重组
D．图丁表示的是染色体的数目变异
【解析】图甲中染色体发生了倒位，图乙中染色体变异属于易位，图丙中染色体变异属于缺失。
【答案】D
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
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、下列生命活动可能会使DNA分子结构发生改变的是(　　)
①同源染色体分离　②非同源染色体自由组合　③基因突变　④同源染色体上非等位基因互换　⑤染色体结构变异　⑥染色体数目变异
A．①②③ B．③④⑤
C．②③④ D．③④⑥
【解析】③基因突变能改变DNA分子中基因的碱基对的排列顺序，④同源染色体上非等位基因互换和⑤染色体结构变异能改变DNA分子中基因的数目和排列顺序，因此③④⑤可能会使DNA分子结构发生改变。
【答案】B
10、(2011·日照模拟)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
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、下列措施能在细胞分裂间期起作用的是(　　)
①用秋水仙素使染色体数目加倍　②农作物诱变育种　③花药离体培养　④肿瘤的化疗
A．①② B．①④
C．②③ D．②④
【解析】本题难度较小，主要考查有关分裂间期的综合知识。基因突变发生在间期DNA复制时，肿瘤的化疗主要是延长细胞分裂间期。
【答案】D
12、(2011·奉贤模拟)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、5－BrU(5－溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5－BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换(　　)
A．2次 B．3次
C．4次 D．5次
【解析】基因突变包括碱基(对)的增添、缺失或替换，该题中的5－BrU能使碱基错配，属于碱基(对)的替换，但这种作用是作用于复制中新形成的子链的；T—A在第一次复制后会出现异常的5－BrU—A，这种异常的碱基对在第二次复制后出现异常的5－BrU—C，而5－BrU—C在第三次复制后会出现G—C，过程如图：
【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
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、(2011·沂州模拟)下列说法中正确的是(　　)
A．先天性疾病是遗传病，后天性疾病不是遗传病
B．家族性疾病是遗传病，散发性疾病不是遗传病
C．遗传病的发病，不同程度上需要环境因素的作用，但根本原因是遗传因素的存在
D．遗传病是仅由遗传因素引起的疾病
【解析】先天性疾病是指生来就有的疾病，可能是遗传病也可能不是遗传病。多基因遗传病有家族聚焦现象，而其他的遗传病没有这种现象。遗传病的根本原因是遗传物质改变引起的，而引起遗传物质改变的因素可能是外界因素，也可能是遗传因素。
【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、(2011·淮安模拟)由受精卵发育而来的雌蜂(蜂王)是二倍体(2n＝32)，由未受精的卵细胞发育而来的雄蜂是单倍体(n＝16)。下列相关叙述正确的是(　　)
A．蜜蜂属于XY型性别决定的生物
B．雄蜂是单倍体，因此高度不育
C．由于基因重组，一只雄蜂可以产生多种配子
D．雄蜂体细胞有丝分裂后期含有2个染色体组
【解析】雄蜂由未受精的卵细胞直接发育而来，雌蜂(蜂王)和工蜂是由受精卵发育而来，因此蜜蜂性别是由细胞中染色体的数目来决定的，而不是XY型性别决定方式；雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育而来，属于单倍体，但雄蜂可以进行假减数分裂产生精子，因此雄蜂是可育的单倍体；雄蜂中只有一个染色体组，在减数分裂过程中不能发生基因重组，一只雄蜂只可以产生一种与自身基因型相同的精子；因为雄蜂体细胞中只有一个染色体组，则在有丝分裂后期，染色体组数应为正常体细胞的两倍，即含有2个染色体组。
【答案】D
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、基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇，其中一人为X染色体上隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现型正常，妻子怀孕后，想知道所怀的胎儿是否携带致病基因，则以下叙述正确的是 ( )
①丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测
②当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应该是男性
③丈夫为患者，胎儿是男性时，不需要对胎儿进行基因检测
④当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应当为女性
A．① B．②③ C．①② D．①④
【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、(2011·广州检测)西瓜消暑解渴，深受百姓喜爱，其中果皮深绿(G)对浅绿(g)为显性，大子(B)对小子(b)为显性，红瓤(R)对黄瓤(r)为显性，三对基因位于三对非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下列几种育种方法的流程图回答有关问题。
注：甲为深绿皮黄瓤小子，乙为浅绿皮红瓤大子，且甲、乙都能稳定遗传。
(1)②过程常用的试剂2作用是_____________________________________________；
通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A，从产生变异的来源来看，其区别是____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若甲、乙为亲本，通过杂交获得F1，F1相互受粉得到F2，该过程的育种方式为
____________________________________________________________________。
(3)通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是________。
(4)若将四倍体西瓜(gggg)和二倍体西瓜(GG)间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体。那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明。
【解析】(1)试剂1是适宜浓度的生长素；试剂2是秋水仙素，其作用是抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍。通过③过程获得的无子西瓜B是由遗传物质改变引起的，属于可遗传的变异，通过①过程获得的无子西瓜A属于不可遗传变异。(2)④→⑤的育种方式为杂交育种。(3)二倍体的体细胞和四倍体的体细胞杂交得到的杂种植株含有六个染色体组，其单倍体含有三个染色体组。(4)详见答案。
【答案】(1)抑制纺锤体的形成从而使染色体数目加倍　通过③过程得到无子西瓜B属于可遗传变异(染色体变异)，通过①过程获得无子西瓜A属于不可遗传变异
(2)杂交育种　(3)33　(4)如图
P　　　gggg　　　P　　gggg(♀)×GG( )
　　　　　　　　　
F　　　gggg　　　F　　　　　Ggg
　浅绿色　　　　　　　深绿色
简要说明：若四倍体西瓜(gggg)自交，则子代为gggg，所结西瓜的果皮为浅绿色；若四倍体西瓜(gggg)作母本，二倍体西瓜(GG)作父本，则子代为Ggg，所结西瓜的果皮为深绿色，所以四倍体植株上收获的种子发育成的植株，所结西瓜的果皮为深绿色的是三倍体，所结西瓜的果皮为浅绿色的是四倍体。
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
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.
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2012版高考生物一轮 第3章 基因的本质（单元复习）精品复习学案 必修2
第3章 基因的本质
【单元知识网络】
【单元强化训练】
1、(2011·安徽模拟)肺炎双球菌转化实验证明了……(　　)
A．基因位于染色体上
B．染色体是遗传物质的主要载体
C．DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．在不含DNA的生物体内，RNA就是该生物的遗传物质
【解析】肺炎双球菌属于细菌，为原核生物，原核生物没有染色体，所以通过肺炎双球菌的转化实验无法证明A、B两项中的结论，即A、B两项都是错误的。肺炎双球菌的转化实验包括体内转化实验和体外转化实验，其体外转化实验是把S型细菌的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到已培养了R型细菌的培养基上，其实验结果是：只有加入了DNA的那组才能转化形成S型细菌，而其他组均未实现转化，因此当然可以证明：DNA就是转化因子，即DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质，C项正确。有细胞结构的生物，无论是真核生物还是原核生物，其体内既有DNA又有RNA，但其遗传物质是DNA，而对于没有细胞结构的生物，如病毒来说，其遗传物质可能是RNA，也可能是DNA，所以D项说法是正确的，但通过肺炎双球菌转化实验无法得到此结论。
【答案】C
2、某生物兴趣小组利用同位素标记法，重复了赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的部分实验，预测实验结果是：沉淀物中放射性强。可是检测实验结果时，却得到了相反的结果，上清液中放射性强。你认为最可能的原因是(　　)
A．实验时间过长，细菌解体，子代噬菌体被释放出来
B．实验时间过短，大量的子代噬菌体没有被释放出来
C．搅拌力度过大，大量的亲代蛋白质外壳与细菌分离
D．搅拌力度过小，大量的亲代蛋白质外壳没有和细菌分离
【解析】由题意可知标记物是32P，即标记噬菌体的DNA分子，当噬菌体侵染细菌时只有DNA能进入细菌体内，所以当一定时间后由于细菌未解体，离心后沉淀物中放射性强。但当时间过长，细菌死亡解体后，子代噬菌体释放出来，上清液中也就有了放射性，所以B项错。由于是用32P标记DNA，在侵染过程中，噬菌体的蛋白质外壳并没有放射性，因此与搅拌力度大小无关。所以C、D两项也错。
【答案】A
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(　　)
【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、决定DNA遗传特异性的是
A.脱氧核苷酸链上磷酸和脱氧核糖的排列特点
B.碱基排列顺序
C.碱基互补配对的原则
D. 嘌呤总数与嘧啶总数的比值
【解析】本题考查DNA分子的结构特点。DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，其中磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧，这种顺序稳定不变；碱基排列在内侧，形成碱基对，且遵循碱基互补配对原则，碱基配对原则固定不变，从而使嘌呤数与嘧啶数相等，这些都是DNA分子具有稳定性的原因。而DNA分子的特异性是取决于脱氧核苷酸的数量和排列顺序。
【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
【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、下列物质中与DNA复制无关的是
A． ATP B． DNA的两条模板链
C．解旋酶 D．尿嘧啶核糖核苷酸
【解析】DNA复制的原料无尿嘧啶核糖核苷酸。
【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、禽流感病毒是造成“鸡瘟”的罪魁祸首，当它进入鸡的体内后能大量增殖，它在增殖过程中所需的模板和原料提供者分别是 　　
A．禽流感病毒和鸡的体细胞 B．都是禽流感病毒
C．都是鸡的体细胞 D．鸡的体细胞和禽流感病毒
【解析】病毒无独立代谢能力，只能依靠活细胞。禽流感病毒以自身的核酸为模板，以鸡的体细胞为场所及原料来源，完成其增殖。
【答案】A
、 2011·芜湖一检 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
【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、(2011·日照模拟)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、(2011·山东模拟)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位被标记
D．每条染色体的两条单体都不被标记
【解析】本题考查了有丝分裂的过程及特点。
遗传物质的复制是半保留复制，蚕豆根尖在3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸中培养一个周期后，每条染色体都被标记，但标记的只是其中一条链，再放在不含放射性的培养基中培养，在中期时，一条染色体包含两条染色单体，一半染色单体被标记(含有标记链)，一半完全不被标记。
【答案】B
17、(2011·安徽联考)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15N
【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、现有两组数据：豌豆中的DNA有84%在染色体上，14%在叶绿体中，2%在线粒体中；豌豆的染色体组成中DNA占36.7%，RNA占9.6%，蛋白质占48.9%，以上数据表明(　　)
A．染色体是DNA惟一的载体
B．染色体主要是由DNA和蛋白质组成
C．DNA是遗传物质
D．蛋白质不是遗传物质
【解析】由题干可知，DNA还存在于线粒体和叶绿体中；染色体主要由蛋白质和DNA组成；从题干中无法得出C、D两项的结论。
【答案】B
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、设某大肠杆菌含14N(N的质量数为14，下同)的DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中便得到含15N的DNA，相对分子质量为b，现将含15N的DNA大肠杆菌再培养在14N的培养基中，子二代DNA的相对分子质量平均为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　
A．(a＋b)/2 B．(a＋b)/4
C．(3a＋b)/4 D．(3b＋a)/4
【解析】亲代DNA分子为含15N的DNA，相对分子质量为b，放在含14N的培养基中培养两代，根据DNA半保留复制特点，子二代中的DNA分子为两个只含14N的DNA，两个含一条15N和一条14N的DNA分子，所以四个DNA分子的总分子质量为2a＋2(a/2＋b/2)＝3a＋b，则平均相对分子质量为(3a＋b)/4，答案为C。
【答案】C
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
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
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、(2011·威海模拟)在试管内合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸基团接到4种含14N脱氧核苷酸上，然后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶，最后放入一个带有15N标记的DNA分子，让其复制一次。根据所学知识回答下列问题：
(1)分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，C＝G。这个事实说明，DNA的合成遵循______________________________________________________________________。
(2)新合成的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比与标记DNA的比一样，这说明新DNA分子是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)经分析，新合成的DNA分子中，带有15N标记的链约占总量的50%。这个事实说明______________________________________________________。
(4)复制5次后，带有15N标记的DNA分子数为____________条。带有14N标记的DNA分子数为____________条。
(5)若进行转录，则需要________、________、________、________等条件。
【解析】新合成的DNA分子中，A＝T，C＝G，说明DNA的合成遵循碱基互补配对原则。新合成的DNA分子中(A＋T)/(G＋C)的比与标记DNA的比一样，说明新DNA分子是以标记的DNA为模板，按照碱基互补配对原则复制的。经分析，新合成的DNA分子中，带有15N标记的链约占总量的50%，可推出DNA的复制方式是半保留复制。转录是化学变化过程，其需要原料、酶、能量、模板。
【答案】(1)碱基互补配对原则
(2)以标记的DNA为模板复制而成
(3)DNA具有半保留复制的特点
(4)2　32
(5)游离的核糖核苷酸　DNA解旋酶　RNA聚合酶　DNA模板
27、近几年，猪流感在全球范围内扩散，严重威胁着养殖业和人类的健康。某学校生物兴趣小组的同学通过查阅资料发现，常见的流感病毒都是RNA病毒，同时提出疑问：猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA？下面是兴趣小组探究猪流感病毒的遗传物质设计的实验步骤，请将其补充完整。
(1)实验目的：____________________________________。
(2)材料用具：显微注射器，猪流感病毒的核酸提取液，猪胚胎干细胞，DNA酶和RNA酶等。
(3)实验步骤：
第一步：把猪流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组，_____________________________________________。
第二步：取等量的猪胚胎干细胞分成三组，用显微注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。
第三步：将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间，然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取出样品，检测是否有猪流感病毒产生。
(4)预测结果及结论：
①______________________________________________。
②______________________________________________。
③若A、B、C三组都出现猪流感病毒，则猪流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。
【解析】本题的实验目的是探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。根据酶的专一性，利用给定的材料用具，设计不处理核酸提取液和分别用DNA酶、RNA酶处理核酸提取液的三组实验相互对照，根据实验结果便可得出结论。
【答案】(1)探究猪流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA
(3)第一步：分别用等量的相同浓度的DNA酶、RNA酶处理A、B两组，C组不处理
(4)①若A、C两组出现猪流感病毒，B组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是RNA
②若B、C两组出现猪流感病毒，A组没有出现，则猪流感病毒的遗传物质是DNA
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：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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2012版高考生物一轮 第1章 遗传因子的发现（单元复习）精品复习学案
必修2第1章 遗传因子的发现
【单元知识网络】
【单元强化训练】
一、选择题
1、(2011·合肥模拟)下列关于孟德尔的两大遗传定律的说法，错误的是(　　)
A．适用于核遗传，不适用于质遗传
B．适用于有性生殖，不适用于无性生殖
C．适用于减数分裂，不适用于受精作用
D．适用于动物，不适用于植物
【解析】孟德尔的两大遗传定律适用于核遗传、有性生殖及减数分裂和所有的真核生物，而不适用于质遗传、无性生殖、受精作用和原核生物。
【答案】D
2、(2011·日照模拟)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
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、(2011·宁波模拟)现有一些杂种圆粒豌豆和皱粒豌豆，为获得能稳定遗传的圆粒豌豆，最好的做法是(　　)
A．让杂种圆粒豌豆作母本，与皱粒豌豆杂交
B．让杂种圆粒豌豆作父本，与皱粒豌豆杂交
C．让杂种圆粒豌豆自交，所获圆粒即为所需
D．让杂种圆粒豌豆自交，所获子代的圆粒豌豆再自交，在未发生性状分离的植株上收获的圆粒即为所需
【解析】杂种圆粒豌豆自交，所获子代的圆粒豌豆再自交，在未发生性状分离的植株上收获的圆粒一定为纯合。
【答案】D
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、(2011·济南模拟)在两对等位基因自由组合的情况下，F1自交后代的性状分离比是12:3:1，则F1测交后代的性状分离比是(　　)
A．1：3 B．3：1
C．2：1:1 D．1：1
【解析】两对等位基因的自由组合中，正常情况下F1自交后代F2的性状分离比为9:3:3:1，若F2的性状分离比为12：3：1，说明正常情况下F2的四种表现型(A_B_：A_bb：aaB_：aabb＝9：3：3：1)中的两种表现型(A_B_和A_bb或A_B_和aaB_)在某种情况下表现为同一种性状，则F1测交后代的性状分离比为2：1：1。
【答案】C
6、(2011·南京模拟)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、(2011·威海模拟)番茄的紫茎(A)对绿茎(a)是显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性。现有两株不知性状的亲本杂交，得到后代的性状和株数为：紫缺321，紫马320，绿缺318，绿马322。如控制这两对相对性状的等位基因不在同一对同源染色体上，则下列说法正确的是(　　)
A．双亲可以肯定为：紫缺×绿马
B．双亲可以肯定为：紫马×绿缺
C．这一定是两对相对性状的测交实验
D．双亲可能是：紫缺×绿马，也可能是：紫马×绿缺
【解析】AaBb×aabb和Aabb×aaBb的后代的表现型都是四种，其比例都是1:1:1:1。
【答案】D
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
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、(2011·广州模拟)蝴蝶的体色， 黄色(C)对白色(c)为显性，而雌的不管是什么基因型都是白色的。棒型触角没有性别限制，雄和雌都可以有棒型触角(a)或正常类型(A)。据下面杂交实验结果推导亲本基因型是(　　)
亲本：白、正常(父本)×白、棒(母本)
雄子代：都是黄、正常
雌子代：都是白、正常
A．Ccaa(父)×CcAa(母) B．ccAa(父)×CcAa(母)
C．ccAA(父)×CCaa(母) D．CcAA(父)×Ccaa(母)
【解析】根据题目条件，可以初步确定父本基因型为ccA__，母本基因型为__aa。然后根据后代无棒眼，确定父本的基因型为ccAA；雄后代无白色，确定母本的基因型为CCaa。
【答案】C
10、(2011·合肥模拟)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)
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、下列关于遗传定律的叙述中，正确的是(　　)
A．基因型为Dd的豌豆，经减数分裂可产生D、d两种类型的雌雄配子，雌雄配子数目比例为1∶1
B．基因自由组合定律的实质是F1产生配子时，等位基因分离，非等位基因自由组合
C．非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类往往也越多
D．非同源染色体自由组合，使所有非等位基因之间也发生自由组合
【解析】基因型为Dd的豌豆，经减数分裂可产生D、d两种类型的配子，D配子与d配子的比例为1∶1；基因自由组合定律的实质是：F1产生配子时，同源染色体分离导致等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数分裂过程中，同源染色体分离的同时，非同源染色体进行自由组合，非同源染色体的数目越多，其相互组合的方式也就越多，产生配子的种类往往也越多；非等位基因有位于同源染色体上的，也有位于非同源染色体上的，位于非同源染色体上的非等位基因在减数分裂过程中发生自由组合。
【答案】C
13、(2011·大连调研)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∶1
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、(2011·安徽模拟)绵羊群中，若基因型为HH或Hh的公绵羊表现为有角，基因型为hh的公绵羊表现为无角；基因型为HH的母绵羊表现为有角，基因型为Hh或hh的母绵羊表现为无角。则下列相关叙述中正确的是(　　)
A．如果双亲有角，则子代全部有角
B．如果双亲无角，则子代全部无角
C．如果双亲基因型为Hh，则子代中有角与无角的数量比例为1∶1
D．绵羊角的性状遗传不遵循基因的分离定律
【解析】本题考查基因的分离定律，但所涉及的表现型有别于常例，Hh基因型的个体雌雄表现不同。A项错误，双亲有角，若为HH(♀，有角)×Hh(♂，有角)，所生后代基因型为HH、Hh，雌性的Hh个体表现为无角；B项错误，双亲无角，若为Hh(♀，无角)×hh(♂，无角)，所生后代基因型为Hh、hh，雄性的Hh个体表现为有角。C项正确，Hh(♀)×Hh(♂)，所生后代基因型为HH、Hh、hh，比例为1∶2∶1，由于Hh在雌雄个体中表现不同，且雌雄比例为1∶1，故后代中有角与无角的数量比为1∶1；D项错误，绵羊角的性状是由同源染色体上的一对等位基因控制的，遵循基因的分离定律。
【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、(2011·苏州模拟)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
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、(2011·惠州模拟)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、(2011·漳州模拟)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。
【答案】C
21、(2011·巢湖联考)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
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、(2011·启东质检)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、(2011·安庆模拟)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、(2011·杭州模拟)观赏植物藏报春是一种多年生草本植物，两性花、异花传粉。在温度为20℃～25℃的条件下，红色(A)对白色(a)为显性，基因型AA和Aa为红花，基因型aa为白花，若将开红花的藏报春移到30℃的环境中，基因型AA、Aa也为白花。试回答：
(1)根据基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明___________________，
温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了________。
(2)现有一株开白花的藏报春，如何判断它的基因型？
①在人工控制的20℃～25℃温度条件下种植藏报春，选取开白花的植株作亲本A。
②在________期，去除待鉴定的白花藏报春(亲本B)的雄蕊，并套纸袋。
③待亲本B的雌蕊成熟后，__________________，并套袋。
④收取亲本B所结的种子，并在________温度下种植，观察____________________。
⑤结果预期：若杂交后代都开白花，则鉴定藏报春的基因型为________；若杂交后代________，则待鉴定藏报春的基因型为AA；若杂交后代既有红花，又有白花，则待鉴定藏报春的基因型为________。
【解析】(1)基因型为AA的藏报春在不同温度下表现型不同，说明其表现型是基因型和环境共同作用的结果。温度对藏报春花的颜色的影响最可能是由于温度影响了酶的活性，间接影响其性状。(2)在植物杂交实验中，去雄要在花蕾期完成，去雄的植株应作为母本，观察的指标是花的颜色。该实验的培养温度应为20℃～25℃，排除温度对实验结果的影响；实验的预期结果有三种：一是杂交后代只开白花，说明待鉴定藏报春的基因型为aa；二是杂交后代只开红花，说明待鉴定藏报春的基因型为AA；三是杂交后代既有红花，又有白花，说明待鉴定藏报春的基因型为Aa。
【答案】(1)生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果(环境影响基因的表达)　酶的活性
(2)②花蕾　③取亲本A的花粉授给亲本B　④20℃～25℃　花的颜色　⑤aa　都开红花　Aa
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

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