1.F基因突變可引發(fā)人類某種單基因遺傳病。以圖1為該遺傳病的家系圖譜,圖2為用限制酶M處理家系成員的F.基因后進行電泳的部分結果。
下列敘述不正確的是( )
A.突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點
B.該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因
C.Ⅲ﹣1的F基因經M酶切后電泳檢測結果與Ⅰ﹣2一致
D.若Ⅱ﹣1與Ⅱ﹣2再生育,生出患病孩子的概率為
2.普通小麥(6n=42,記為42W),甲、乙、丙表示三個小麥的純合“二體異附加系”(二體來自偃麥草)。圖示染色體來自偃麥草。減數(shù)分裂時,染色體Ⅰ和Ⅱ不能聯(lián)會,均可隨機移向一極(產生各種配子的機會和可育性相等)。
注:L為抗葉銹基因、M為抗白粉病基因、S為抗桿銹病基因,均為顯性
下列描述錯誤的是( )
A.甲、乙、丙品系培育過程發(fā)生染色體數(shù)目變異
B.甲和丙雜交的F1在減數(shù)分裂時,能形成22個四分體
C.甲和乙雜交,F(xiàn)1自交子代中有抗病性狀的植株占
D.讓甲和乙的F1與乙和丙的F1進行雜交,F(xiàn)2同時具有三種抗病性狀的植株有
3.如圖為普通小麥與長穗偃麥草雜交選育“小麥二體異附加系”的示意圖,普通小麥(6n=42)記為42W,長穗偃麥草(2n=14),記為14E。在沒有同源染色體時,減數(shù)分裂過程E染色體隨機進入細胞一極。下列敘述錯誤的是( )
A.圖中F1是四倍體,高度不育
B.②過程常用一定濃度的秋水仙素處理,誘導其染色體數(shù)目加倍
C.④過程可通過自交和利用抗病性檢測進行篩選而實現(xiàn)
D.植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是(42W+2E):(42W+1E):42W=1:4:1
4.雌性家蠶的性染色體組成為ZW。研究人員使用X射線獲得了甲、乙兩只雌性突變體,均發(fā)生了Z染色體的片段缺失。利用Z染色體上不同區(qū)域對應引物進行PCR,部分結果如圖。下列說法錯誤的是( )
A.在該實驗中X射線用于提高突變率
B.甲與野生型雜交后代中雌性均為野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色體片段
D.可利用該方法對相關基因進行定位
5.研究發(fā)現(xiàn),水楊酸對癌細胞具有抑制作用。作用機制是水楊酸能通過影響核糖體蛋白的功能從而抑制癌細胞的增殖和轉移,同時水楊酸還能通過多種途徑誘導癌細胞程序性死亡。下列敘述錯誤的是( )
A.細胞增殖和細胞凋亡的異常均可能導致癌細胞產生
B.癌細胞細胞膜表面糖蛋白合成減少利于癌細胞轉移
C.水楊酸誘導癌細胞程序性死亡的過程屬于細胞壞死
D.水楊酸主要作用于分裂間期從而抑制癌細胞的增殖
6.胱氨酸尿癥和魚鱗病是危害人體健康的兩種單基因遺傳病。如圖為某家系中兩種遺傳病的系譜圖,其中Ⅰ1不攜帶兩種病的致病基因,相關敘述正確的是( )
A.胱氨酸尿癥是一種常染色體隱性遺傳病
B.Ⅰ2和Ⅱ2均攜帶兩種遺傳病的致病基因
C.Ⅲ1產生的配子中不帶致病基因的占
D.若Ⅲ1和Ⅲ4婚配,后代患病概率是
7.下列現(xiàn)象中,與基因重組有關的是( )
A.一對膚色正常的男女婚配,子代既有白化病患者也有膚色正常個體
B.一對膚色正常但均患多指的男女婚配,子代出現(xiàn)僅患白化病的個體
C.當有絲分裂染色體未平均分配時,會形成基因組成不同的子代細胞
D.受精作用時,雌雄配子隨機結合可產生基因型和表型均多樣的后代
8.線粒體呼吸鏈復合物位于線粒體內膜上,魚藤酮是線粒體呼吸鏈復合物的特異性抑制劑??蒲腥藛T用適宜濃度魚藤酮處理結腸癌細胞,部分實驗數(shù)據(jù)如圖。下列相關敘述正確的是( )
A.對照組用等量的蒸餾水處理結腸癌細胞
B.實驗組用魚藤酮處理結腸癌細胞促進細胞合成ATP
C.線粒體呼吸鏈復合物異常與結腸癌細胞遷移能力增強有一定的關聯(lián)
D.結腸癌細胞線粒體內膜含有豐富的酶,是有氧呼吸生成CO2的場所
9.下列關于人類遺傳病的敘述,錯誤的是( )
A.AB.BC.CD.D
10.某不孕女性患者,母親染色體核型正常,父親和她的22號染色體異常。異常的染色體是由22號染色體的22p段與Y染色體Yq段斷裂重接形成。下列相關敘述錯誤的是( )
A.該病是染色體結構異常導致的遺傳病
B.該女性患者體細胞中異常染色體來自父親
C.該女性患者體細胞中性染色體組成為XX
D.22號染色體異常對男性和女性的生育功能影響相同
11.遺傳性腎炎是一種主要表現(xiàn)為血尿、腎功能進行性減退、感音神經性耳聾和眼部異常的遺傳性腎小球基底膜疾病,位于常染色體上的基因A4與X染色體上的基因A5等的突變會導致遺傳性腎炎的發(fā)生。某遺傳性腎炎家族遺傳系譜圖如圖所示,檢測了部分個體的基因型,結果如表所示。不考慮新的突變和染色體互換,下列分析正確的是( )
注1:基因A4′、基因A5′分別為基因A4、基因A5的突變基因。
注2:“+”表示有該基因,“﹣”表示沒有該基因。
A.基因A4可以突變?yōu)榛駻4′,說明基因突變具有隨機性
B.基因A4對基因A4′為隱性,基因A5對基因A5′為顯性
C.Ⅲ﹣8的基因型可能是A4A4XA5XA5′或A4A4'XA5XA5′
D.Ⅱ﹣6與Ⅱ﹣7生育女孩患病概率為,生育男孩均不會患病
12.在致癌因子的作用下,細胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,導致細胞癌變。下列相關敘述錯誤的是( )
A.抑癌基因在正常細胞中表達,原癌基因在正常細胞中不表達
B.癌細胞的細胞膜上糖蛋白的量減少導致細胞之間的黏著性降低
C.基因表達產物及突變基因的檢測可以初步診斷細胞中是否發(fā)生癌變
D.癌變細胞中的遺傳物質發(fā)生變化,但其仍含有正常細胞中的某些蛋白質
13.家蠶的性別遺傳機制是ZW型,ZZ為雄蠶,ZW為雌蠶,飼養(yǎng)雄蠶經濟效益高。家蠶第10染色體上有一個使卵呈黑色的基因B,遺傳學家通過X射線處理,誘發(fā)B基因發(fā)生突變產生一個白色隱性等位基因的突變體。遺傳學家又用X射線處理雜合雌蠶,獲得了攜帶有B基因的染色體片段移接到非同源染色體W染色體上而成為WB的突變體,從而獲得雌雄蠶卵自動鑒別品系。下列有關敘述錯誤的是( )
A.減數(shù)分裂時,Z、W染色體可以聯(lián)會、分離
B.家蠶的第10染色體是常染色體
C.運用的原理是基因突變和基因重組
D.淘汰黑色蠶卵可以提高經濟效益
14.60C輻射可使部分花粉活力降低,通過受精過程可誘導卵細胞發(fā)育成單倍體幼胚??蒲腥藛T利用此原理,通過如圖所示操作培養(yǎng)西葫蘆優(yōu)良品種。
下列相關敘述不正確的是( )
A.雌花套袋的目的是防止外來花粉的干擾
B.經②得到的部分幼苗體細胞染色體數(shù)目可能與④獲得的品種相同
C.④處理可在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成
D.③應挑選幼苗中葉片大、莖稈粗壯的個體即為單倍體
15.在一個種群中基因型為AA的個體占70%,Aa的個體占20%,aa的個體占10%.A基因和a基因的基因頻率分別是( )
A.70%、30%B.50%、50%C.90%、10%D.80%、20%
16.蚊子是傳染病傳播的媒介,某地區(qū)在噴灑滅蚊劑后,某種蚊子的種群數(shù)量減少了99%。但一年后,該種群又恢復到原來的數(shù)量,此時再度噴灑同種滅蚊劑后,僅殺死了40%的個體。對此現(xiàn)象的正確解釋是( )
A.自然選擇是推動生物發(fā)生變異的重要因素
B.人工噴灑滅蚊劑對某種蚊子進行選擇屬于人工選擇
C.滅蚊劑的選擇作用提高了該蚊子種群抗藥基因的頻率
D.滅蚊劑的使用并不能導致該蚊子種群的進化
17.野生獼猴桃原產于陜西秦嶺山區(qū),如今廣泛分布在長江流域各省區(qū),但由于生境碎片化等原因,野生獼猴桃數(shù)量正在急劇減少。我國有著悠久的獼猴桃食用歷史,經長期培育,現(xiàn)有刺毛、金陽、怡香等多個著名的獼猴桃栽培品種。下列有關敘述正確的是( )
A.生境碎片化可提高野生獼猴桃種群的基因多樣性
B.建立自然保護區(qū)有利于增大野生獼猴桃種群的環(huán)境容納量
C.人工選擇使野生獼猴桃發(fā)生定向變異,逐漸形成多個著名的栽培品種
D.比較不同地區(qū)野生獼猴桃的形態(tài)結構,可作為判斷是否為同一物種的依據(jù)
18.湖北荊門屈家?guī)X遺址發(fā)現(xiàn)了距今約5800年的炭化稻粒,是長江流域史前稻作遺存的首次發(fā)現(xiàn),證明我國先民早就開始了野生稻馴化。經過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產量不斷提高。下列敘述正確的是( )
A.現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫完全相同
B.自然選擇在水稻馴化過程中起主導作用
C.炭化稻粒是研究水稻進化的直接證據(jù)之一
D.不同栽培稻品種的遺傳特性不完全相同,體現(xiàn)了物種多樣性
19.熱帶雨林中某鱗翅目昆蟲的幼蟲以植物甲的葉片為食。在漫長的演化過程中,植物甲產生的某種毒素抵制了該昆蟲的取食,昆蟲也相應地產生解毒物質,避免自身受到傷害,二者之間形成了復雜的相互關系。下列敘述錯誤的是( )
A.該昆蟲和植物甲之間存在著協(xié)同進化現(xiàn)象
B.該昆蟲的捕食不利于植物甲的適應性進化
C.植物甲產生的毒素對昆蟲造成了選擇壓力
D.非生物因素會影響該昆蟲和植物甲的進化
20.生境喪失和破碎是生物多樣性降低的主要原因。如圖顯示一個爬行動物種群(圖1)被設計中的高速公路和鐵路隔離成相互孤立的a、b、c、d4個小種群(圖2)的變化情況,道路不改變原生境和種群中的個體數(shù)量。下列敘述錯誤的是( )
A.生境破碎是該物種生存面臨的主要威脅
B.隔離可導致每個小種群內基因頻率發(fā)生改變
C.道路設計應考慮為野生動物預留遷移的通道
D.與原種群相比,每個孤立小種群的數(shù)量特征不變
二.解答題(共5小題)
21.p21活化蛋白激酶(PAK)是一類高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白家族,參與多種信號通路的傳導。PAK4是PAK家族中最有代表性的成員,通過磷酸化下游底物蛋白,進而調控細胞骨架重組、細胞增殖和細胞周期進展等。PAK4能夠促進細胞生長以保護細胞免受某些凋亡誘導的刺激,在多種類型的癌癥如前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和肺癌中均存在mRNA或蛋白質水平上調,且與腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移呈正相關。請回答下列問題:
(1)下游底物蛋白的磷酸化是通過增加 基團,導致其 發(fā)生改變,活性改變。
(2)高度保守的蛋白質往往對于生物的生命活動至關重要,導致其高度保守的根本原因是 。
(3)由圖可知,PAK4數(shù)量與腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移呈正相關,可能是兩種原因:一是PAK4通過 促進基因表達形成ZEB1蛋白,從而 ,導致內皮細胞解離易轉移;二是PAK4可抑制 的作用,進而導致 ,使得腫瘤細胞不易被清除而不斷增殖。
22.秈稻(基因型表示為ii)和粳稻(基因型表示為jj)的雜交種具有抗逆性強、產量高的優(yōu)勢??蒲腥藛T將純合秈稻和純合粳稻雜交,獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2中僅有雜交種和秈稻,且二者比例接近1:1?;卮鹣铝袉栴}:
(1)用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)秈粳雜交種產生的花粉中有一半出現(xiàn)敗育(失去授粉能力),根據(jù)題目信息可以推測,雜交種產生的含有 基因的花粉敗育。另外調查發(fā)現(xiàn),水稻花粉的育性還受光照時間長短的影響,這說明 。
(2)研究者選擇了5個與花粉敗育可能有關的候選基因,為確定與秈粳雜交不育相關的基因,應 (填編號并排序)。
①將敲除候選基因的ij自交
②分別敲除ij的5個候選基因
③敲除ij的全部候選基因
④統(tǒng)計后代的表型及比例
(3)經實驗發(fā)現(xiàn)雜交種所有花粉中均存在某種殺死花粉的毒素蛋白,且在編碼毒素蛋白時出現(xiàn)了氨基酸取代或終止密碼子提前出現(xiàn)的現(xiàn)象,則水稻在形成毒素蛋白的過程前可能出現(xiàn)了 (填變異類型)。
(4)為持續(xù)獲得花粉敗育型水稻用于后續(xù)育種,科學家將基因M(含該基因的花粉致死)導入到F1的受精卵中進而獲得植株甲,導入位置如圖所示(不考慮互換)。
讓植株甲進行自交,后代花粉可育:花粉敗育= 。若選擇植株甲為父本與自交后代中的花粉敗育型水稻雜交 (填“能”或“不能”)得到后代全為花粉敗育型的水稻,理由是 。
23.水稻是我國主要的糧食作物,提高水稻的產量和改善稻米蒸煮食味品質具有極為重要的意義。近年來,由南京農業(yè)大學方建民院士帶領的研究團隊在一系列研究方面均獲得了重要突破,回答下列問題:
(1)直鏈淀粉含量是稻米食味品質的主要決定因素。Wx基因(等位基因有Wxa、Wxb和wx)編碼的GBSS酶在直鏈淀粉的合成中起關鍵作用,存在于秈稻中的Wxa比在粳稻中的Wxb具有更強的轉錄活性,導致秈稻具有更高的直鏈淀粉含量。Wx的各種復等位基因的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變的 。Wxb基因控制合成的成熟mRNA序列不變但含量減少,導致CBSS合成量降低,推測Wxb基因產生過程中突變的區(qū)域 (填“編碼”或“非編碼”)GBSS的氨基酸序列。
(2)秈稻和粳稻的雜交種具有抗逆性強、產量高的優(yōu)勢。但雜種結實率僅為10%﹣30%,極大地限制了雜種優(yōu)勢的利用。
①將純合粳稻和純合秈稻雜交,獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),F(xiàn)2僅有粳—秈雜交種和秈稻,且二者比例接近1:1,顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)F1產生的部分花粉形態(tài)異常(敗育),據(jù)此推測親本粳稻作為 (填“父本”或“母本”)。
②經過精細定位,科研人員將導致花粉敗育的基因定位于12號染色體上的R區(qū)(區(qū)域內的基因不發(fā)生交換),其中B基因編碼毒素蛋白阻礙了花粉的正常發(fā)育,而C基因編碼解毒蛋白。粳稻和秈稻R區(qū)DNA片段上的部分基因如圖所示。
注:粳稻12號染色體無C等位基因。
Ⅰ.科研人員將F1雜種植株中B、C基因分別單獨敲除,得到單基因敲除植株,檢測其花粉育性情況、若只敲除B基因, ;只敲除C基因, ,則可驗證花粉發(fā)育時B基因編碼毒素蛋白,C基因編碼解毒蛋白。
Ⅱ.若將基因C導入F1中,獲得轉入單個基因C的F1,已知C基因若插入到粳稻12號染色體的R區(qū)時仍表示為R﹣,F(xiàn)1含C基因的數(shù)量不影響C基因的正常表達,則該轉基因F1自交后代中,染色體成為R+R+的個體所占比例可能為 。
24.腓骨肌萎縮癥(由基因A、a控制)是一種常見的遺傳性周圍神經疾病,苯丙酮尿癥是由PH基因異常引起的一種遺傳病。腓骨肌萎縮癥和苯丙酮尿癥的遺傳系譜圖分別如圖甲、圖乙所示。圖丙表示人群中染色體上PH基因兩側限制酶MspⅠ酶切位點分布的兩種形式,圖丁是乙家庭部分成員某細胞中PH基因兩側經限制酶MspⅠ酶切之后的電泳圖?;卮鹣铝袉栴}(不考慮突變、互換、致死以及X和Y染色體的同源區(qū)段):
(1)苯丙酮尿癥的遺傳方式是 ,判斷依據(jù)是 。
(2)Ⅰ﹣4個體19kb的DNA片段上含有的苯丙酮尿癥的相關基因是 (填“正常”或“異?!保┑?,原因是 。圖乙家庭的Ⅱ﹣6患苯丙酮尿癥的概率是 。
(3)根據(jù)圖甲 (填“能”或“不能”)判定題中涉及兩病的相關基因的遺傳遵循自由組合定律。若Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3再生一個孩子,其為正常女孩的概率為 。
25.人類約從1萬年前開始馴化農作物,但昆蟲的存在讓農產品上免不了出現(xiàn)被啃咬的痕跡,顧客在挑選水果時往往拒絕有瑕疵的水果,這就迫使果農不得不使用農藥,用不了多久害蟲便進化出抗藥性,果農只能增加農藥使用量,然后顧客和環(huán)保部門開始投訴農藥殘留問題。果農不得不改用新的殺蟲劑,如此往復循環(huán)。
(1) 之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。
(2)昆蟲產生抗藥性的原因是 。
(3)20世紀60年代以來,美國部分農民轉而種植轉基因抗蟲植物(含轉Bt蛋白基因),但美國環(huán)保局規(guī)定農民必須在田里種植面積超過20%的普通作物,這么做的目的是 ,從噴灑農藥到種植轉基因抗蟲作物,最終能否逃脫上述循環(huán),請說明原因: 。
(4)地球上最早發(fā)明農業(yè)的并不是人類,有一群螞蟻早在5000萬年前便開始種植真菌,它們將植物的葉片咬下后運回家里,咀嚼成糊狀.飲后將葉糊鋪在窩中一大片真菌上,當作肥料。切葉蟻和農民一樣,也必須和“害蟲”斗爭,有好幾種真菌會寄生在它們栽培的真菌上,摧毀它們精心種植的“農作物”。得克薩斯州大學柯里發(fā)現(xiàn),螞蟻會使用一種殺菌劑來阻止寄生真菌繁殖。原來螞蟻的身上覆蓋著薄薄一層粉末狀的細菌——鏈霉菌。這種細菌會制造一種化合物,不僅能夠殺死寄生真菌,還能刺激菜園內的真菌生長。第一批螞蟻農夫早在5000萬年前就開始使用它了。這么長久的時間,寄生真菌居然從未進化出抗性,人類怎么可能在短短幾十年內就無意間培養(yǎng)出了具抗性的害蟲呢?請分析其原因: 。
2025年菁優(yōu)高考生物解密之生物變異與進化
參考答案與試題解析
一.選擇題(共20小題)
1.F基因突變可引發(fā)人類某種單基因遺傳病。以圖1為該遺傳病的家系圖譜,圖2為用限制酶M處理家系成員的F.基因后進行電泳的部分結果。
下列敘述不正確的是( )
A.突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點
B.該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因
C.Ⅲ﹣1的F基因經M酶切后電泳檢測結果與Ⅰ﹣2一致
D.若Ⅱ﹣1與Ⅱ﹣2再生育,生出患病孩子的概率為
【考點】人類遺傳病的類型及危害.
【專題】遺傳系譜圖;基因分離定律和自由組合定律;人類遺傳?。?br>【答案】C
【分析】分析題圖可知:圖1中,Ⅰ﹣1與Ⅰ﹣2正常,Ⅱ﹣3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ﹣3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產生隱性致病基因(f)經限制酶切割后產生了6.5kb和5.0kb片段,而6.5kb+5.0kb=11.5kb,致病基因可能由正?;虬l(fā)生堿基對的替換形成,替換前的正?;颍‵基因)序列不能被限制酶M識別,圖中11.5kb片段即為F基因。
【解答】解:A、圖1中,Ⅰ﹣1與Ⅰ﹣2正常,Ⅱ﹣3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ﹣3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產生隱性致病基因(f)經限制酶切割后產生了6.5kb和5.0kb片段,基因被切割成兩個片段說明突變的F基因序列中存在一個限制酶M的酶切位點,A正確;
B、圖1中,Ⅰ﹣1與Ⅰ﹣2正常,Ⅱ﹣3患病,說明該病為隱性遺傳病。圖2中,限制酶M處理家系成員的F基因后,Ⅱ﹣3有6.5kb和5.0kb片段,說明F基因突變產生隱性致病基因(f)經限制酶切割后產生了6.5kb和5.0kb片段,而6.5kb+5.0kb=11.5kb,致病基因可能由正?;虬l(fā)生堿基對的替換形成,替換前的正常基因(F基因)序列不能被限制酶M識別,圖中11.5kb片段即為F基因。即Ⅰ﹣1只含F(xiàn)基因,Ⅰ﹣2與Ⅱ﹣2既含F(xiàn)基因又含f基因,Ⅱ﹣3只含f基因,若該病為常染色體隱性遺傳病,則Ⅱ﹣3基因型為ff,Ⅰ﹣1與Ⅰ﹣2基因型為Ff,與電泳結果不符,因此,該病不可能為常染色體隱性遺傳病,該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,B正確;
C、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,Ⅱ﹣1基因型為XFY,Ⅱ﹣2基因型為XFXf,Ⅲ﹣1的基因型為XFXF或XFXf,Ⅲ﹣1的F基因經M酶切后電泳檢測結果與Ⅰ﹣1或Ⅰ﹣2一致,C錯誤;
D、該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因,Ⅱ﹣1基因型為XFY,Ⅱ﹣2基因型為XFXf,生出患病孩子XFY的概率為,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查學生從題中獲取相關信息,并結合所學人類遺傳病的知識做出正確判斷,屬于應用層次的內容,難度適中。
2.普通小麥(6n=42,記為42W),甲、乙、丙表示三個小麥的純合“二體異附加系”(二體來自偃麥草)。圖示染色體來自偃麥草。減數(shù)分裂時,染色體Ⅰ和Ⅱ不能聯(lián)會,均可隨機移向一極(產生各種配子的機會和可育性相等)。
注:L為抗葉銹基因、M為抗白粉病基因、S為抗桿銹病基因,均為顯性
下列描述錯誤的是( )
A.甲、乙、丙品系培育過程發(fā)生染色體數(shù)目變異
B.甲和丙雜交的F1在減數(shù)分裂時,能形成22個四分體
C.甲和乙雜交,F(xiàn)1自交子代中有抗病性狀的植株占
D.讓甲和乙的F1與乙和丙的F1進行雜交,F(xiàn)2同時具有三種抗病性狀的植株有
【考點】生物變異的類型綜合;基因的自由組合定律的實質及應用.
【專題】遺傳基本規(guī)律計算;材料分析題;基因分離定律和自由組合定律;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】D
【分析】根據(jù)題干信息:偃麥草與普通小麥是兩個物種,存在生殖隔離;普通小麥是六倍體,即體細胞中有6個染色體組。
【解答】解:A、甲、乙、丙品系的培育是由普通小麥和偃麥草雜交之后進行秋水仙素誘導處理之后得到的,因此該過程中發(fā)生了染色體數(shù)目的變異,A正確;
B、甲和丙雜交的F1染色體組成是42W+ⅠⅠ,因此在減數(shù)分裂時,能形成22個四分體,B正確;
C、甲和乙雜交得到的F1染色體組成是42W+ⅠⅡ,由于Ⅰ和Ⅱ無法配對,所以關于抗性的基因型可以寫為MOLO,因此F1自交子代中沒有抗病性狀的植株基因型為OOOO占×=,那么有抗性植株就占1﹣=,C正確;
D、甲和乙的F1染色體組成是42W+ⅠⅡ,乙和丙的F1染色體組成是42W+ⅠⅡ這兩個體雜交關于抗性的基因型可以寫作MOLO和MOSO它們的子代F2同時具有三種抗病性狀的植株基因型為M_LS=×=,D錯誤;
故選:D。
【點評】本題考查生物變異及其與遺傳規(guī)律的聯(lián)系應用,要求考生能正確分析題圖和題干信息,再結合所學的知識準確答題。
3.如圖為普通小麥與長穗偃麥草雜交選育“小麥二體異附加系”的示意圖,普通小麥(6n=42)記為42W,長穗偃麥草(2n=14),記為14E。在沒有同源染色體時,減數(shù)分裂過程E染色體隨機進入細胞一極。下列敘述錯誤的是( )
A.圖中F1是四倍體,高度不育
B.②過程常用一定濃度的秋水仙素處理,誘導其染色體數(shù)目加倍
C.④過程可通過自交和利用抗病性檢測進行篩選而實現(xiàn)
D.植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是(42W+2E):(42W+1E):42W=1:4:1
【考點】生物變異的類型綜合.
【專題】模式圖;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】D
【分析】分析題圖:圖示為普通小麥與長穗偃麥草雜交選育小麥新品種的過程。先將普通小麥與長穗偃麥草雜交得到F1,①表示人工誘導染色體數(shù)目加倍獲得甲,再將甲和普通小麥雜交獲得乙,乙再和普通小麥雜交獲得丙,經選擇獲得丁,最終獲得染色體組成為42E的戊。
【解答】解:A、F1是普通小麥(6n=42)與長穗偃麥草(2n=14)雜交得到的,含有3+1=4個染色體組,因此F1是(異源)四倍體,表現(xiàn)為高度不育,A正確;
B、②是誘導染色體數(shù)目加倍的過程,常用一定濃度的秋水仙素處理,B正確;
C、④過程是通過單體異附加系獲得所需的二體異附加系的過程,可通過自交和利用抗病性檢測進行篩選而實現(xiàn),C正確;
D、由題圖可知,丁可產生21W+OE、21W+1E兩種配子,比例為1:1。因此植株丁自交所得子代植株的染色體組成及比例是(42W+2E):(42W+1E):42W=1:2:1,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查學生從題中獲取相關信息,并結合所學生物變異的知識做出正確判斷,屬于理解層次的內容,難度適中。
4.雌性家蠶的性染色體組成為ZW。研究人員使用X射線獲得了甲、乙兩只雌性突變體,均發(fā)生了Z染色體的片段缺失。利用Z染色體上不同區(qū)域對應引物進行PCR,部分結果如圖。下列說法錯誤的是( )
A.在該實驗中X射線用于提高突變率
B.甲與野生型雜交后代中雌性均為野生型
C.乙比甲缺失了更多的Z染色體片段
D.可利用該方法對相關基因進行定位
【考點】染色體結構的變異;DNA片段的擴增與電泳鑒定.
【專題】模式圖;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】C
【分析】1、基因位于性染色體上,所以遺傳上總是和性別相關聯(lián),這種現(xiàn)象叫做伴性遺傳。
2、染色體變異包括染色體結構變異(重復、缺失、易位、倒位)和染色體數(shù)目變異。
【解答】解:A、X射線屬于物理因素,可誘發(fā)變異,在該實驗中X射線用于提高突變率,A正確;
B、甲是Z染色體上發(fā)生了片段缺失,野生型家蠶的兩條Z染色體都是正常的,因此甲與野生型雜交后代中雌性含有一條正常的Z染色體和一條缺失片段的Z染色體,表現(xiàn)為野生型,B正確;
C、根據(jù)圖示,區(qū)域Ⅰ和Ⅲ中突變乙含有和野生型相同的片段,而突變甲不含相應的片段,區(qū)域Ⅱ中突變甲和乙都不含相應片段,因此甲比乙缺失了更多的Z染色體片段,C錯誤;
D、缺失的Z染色體片段會導致相應基因缺失,從而使雌蠶發(fā)生表型上相應變化,因此可利用該方法對相關基因進行定位,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查可遺傳變異的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
5.研究發(fā)現(xiàn),水楊酸對癌細胞具有抑制作用。作用機制是水楊酸能通過影響核糖體蛋白的功能從而抑制癌細胞的增殖和轉移,同時水楊酸還能通過多種途徑誘導癌細胞程序性死亡。下列敘述錯誤的是( )
A.細胞增殖和細胞凋亡的異常均可能導致癌細胞產生
B.癌細胞細胞膜表面糖蛋白合成減少利于癌細胞轉移
C.水楊酸誘導癌細胞程序性死亡的過程屬于細胞壞死
D.水楊酸主要作用于分裂間期從而抑制癌細胞的增殖
【考點】細胞的癌變的原因及特征;細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別.
【專題】正推法;細胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】C
【分析】細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程。癌細胞的產生是由于原癌基因或抑癌基因突變的結果。細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控,所以常常被稱為細胞編程性死亡。
【解答】解:A、由題干“水楊酸能通過影響核糖體蛋白的功能從而抑制癌細胞的增殖和轉移,同時水楊酸還能通過多種途徑誘導癌細胞程序性死亡”可知,細胞增殖和細胞凋亡的異常均可能導致癌細胞產生,A正確;
B、癌細胞細胞膜表面糖蛋白減少,細胞之間黏著性降低,有利于癌細胞轉移,B正確;
C、水楊酸誘導癌細胞程序性死亡的過程屬于細胞凋亡,又叫細胞的程序性死亡,C錯誤;
D、水楊酸能影響核糖體蛋白的功能,即影響分裂間期蛋白質的合成,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查細胞癌變和細胞凋亡的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
6.胱氨酸尿癥和魚鱗病是危害人體健康的兩種單基因遺傳病。如圖為某家系中兩種遺傳病的系譜圖,其中Ⅰ1不攜帶兩種病的致病基因,相關敘述正確的是( )
A.胱氨酸尿癥是一種常染色體隱性遺傳病
B.Ⅰ2和Ⅱ2均攜帶兩種遺傳病的致病基因
C.Ⅲ1產生的配子中不帶致病基因的占
D.若Ⅲ1和Ⅲ4婚配,后代患病概率是
【考點】人類遺傳病的類型及危害.
【專題】遺傳系譜圖;人類遺傳病.
【答案】B
【分析】Ⅱ1和Ⅱ2沒有魚鱗病,卻生出有魚鱗病的女兒,說明魚鱗病是常染色體隱性遺傳??;Ⅰ1和Ⅰ2正常卻生出患有胱氨酸尿癥的兒子,說明該病為隱性遺傳病,其中Ⅰ1不攜帶兩種病的致病基因,故胱氨酸尿癥是一種伴X染色體隱性遺傳病。
【解答】解:A、Ⅱ1和Ⅱ2沒有魚鱗病,卻生出有魚鱗病的女兒,說明魚鱗病是常染色體隱性遺傳病;Ⅰ1和Ⅰ2正常卻生出患有胱氨酸尿癥的兒子,說明該病為隱性遺傳病,其中Ⅰ1不攜帶兩種病的致病基因,故胱氨酸尿癥是一種伴X染色體隱性遺傳病,A錯誤;
B、用A、a表示魚鱗病相關基因,B、b表示胱氨酸尿癥相關基因,結合A選項的分析,Ⅰ2的基因型為AaXBXb,Ⅱ2的基因型為AaXBXb,即Ⅰ2和Ⅱ2均攜帶兩種遺傳病的致病基因,B正確;
C、Ⅱ1的基因型為AaXbY,Ⅱ2的基因型為AaXBXb,Ⅲ1的基因型為AAXBY、AaXBY,故Ⅲ1產生的配子中不帶致病基因的概率為,C錯誤;
D、Ⅲ1的基因型為AAXBY、AaXBY,Ⅲ4的基因型為AaXBXb,若Ⅲ1和Ⅲ4婚配,后代患病概率是1﹣不患病的概率=1,D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查自由組合定律和伴性遺傳的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
7.下列現(xiàn)象中,與基因重組有關的是( )
A.一對膚色正常的男女婚配,子代既有白化病患者也有膚色正常個體
B.一對膚色正常但均患多指的男女婚配,子代出現(xiàn)僅患白化病的個體
C.當有絲分裂染色體未平均分配時,會形成基因組成不同的子代細胞
D.受精作用時,雌雄配子隨機結合可產生基因型和表型均多樣的后代
【考點】基因重組及意義.
【專題】正推法;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】B
【分析】基因重組指的是有性生殖過程中,控制不同性狀的基因重新組合。
【解答】解:A、一對膚色正常的男女婚配,子代既有白化病患者也有膚色正常個體,該現(xiàn)象與基因分離定律有關,A錯誤;
B、一對膚色正常但均患多指的男女婚配,子代出現(xiàn)僅患白化病的個體,親本僅患多指不換白化病,后代只患白化病而不患多指,該現(xiàn)象與親本產生配子時控制兩對性狀的基因自由組合有關,B正確;
C、基因重組發(fā)生于減數(shù)分裂過程中,C錯誤;
D、受精時配子的隨機結合不屬于基因重組,D錯誤。
故選:B。
【點評】本題主要考查基因重組等相關知識點,意在考查學生對相關知識點的理解和掌握。
8.線粒體呼吸鏈復合物位于線粒體內膜上,魚藤酮是線粒體呼吸鏈復合物的特異性抑制劑??蒲腥藛T用適宜濃度魚藤酮處理結腸癌細胞,部分實驗數(shù)據(jù)如圖。下列相關敘述正確的是( )
A.對照組用等量的蒸餾水處理結腸癌細胞
B.實驗組用魚藤酮處理結腸癌細胞促進細胞合成ATP
C.線粒體呼吸鏈復合物異常與結腸癌細胞遷移能力增強有一定的關聯(lián)
D.結腸癌細胞線粒體內膜含有豐富的酶,是有氧呼吸生成CO2的場所
【考點】細胞的癌變的原因及特征.
【專題】坐標曲線圖;細胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】C
【分析】有氧呼吸的主要場所是線粒體。線粒體具有內、外兩層膜,內膜的某些部位向線粒體的內腔折疊形成嵴,嵴使內膜的表面積大大增加。嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質。線粒體的內膜上和基質中含有許多種與有氧呼吸有關的酶。
【解答】解:A、結腸癌細胞是動物細胞,以其為實驗材料設置對照組時,應用等量的生理鹽水處理,A錯誤;
B、依題意,魚藤酮是線粒體呼吸鏈復合物的特異性抑制劑,線粒體呼吸鏈復合物位于線粒體內膜上,參與有氧呼吸第三階段,因此,實驗組用魚藤酮處理結腸癌細胞抑制細胞合成ATP,B錯誤;
C、實驗組細胞經魚藤酮處理過,其線粒體呼吸鏈復合物異常。據(jù)圖可知,實驗組中結腸癌細胞遷移率大,因此可知,線粒體呼吸鏈復合物異常與結腸癌細胞遷移能力增強有一定的關聯(lián),C正確;
D、有氧呼吸生成CO2的場所是細胞質線粒體基質,D錯誤。
故選:C。
【點評】解答本題的關鍵是掌握細胞癌變的原因,能夠根據(jù)實驗目的以及圖形找出實驗的自變量和因變量,并根據(jù)實驗的基本原則分析實驗結果,得出相關結論。
9.下列關于人類遺傳病的敘述,錯誤的是( )
A.AB.BC.CD.D
【考點】人類遺傳病的監(jiān)測和預防;人類遺傳病的類型及危害.
【專題】正推法;人類遺傳?。?br>【答案】D
【分析】人類遺傳病分為單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳病:
(1)單基因遺傳病包括常染色體顯性遺傳?。ㄈ绮⒅福?、常染色體隱性遺傳病(如白化?。?、伴X染色體隱性遺傳病(如血友病、色盲)、伴X染色體顯性遺傳病(如抗維生素D佝僂?。?br>(2)多基因遺傳病是由多對等位基因異常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色體異常遺傳病包括染色體結構異常遺傳病(如貓叫綜合征)和染色體數(shù)目異常遺傳?。ㄈ?1三體綜合征)。
【解答】解:A、21三體綜合征是染色體數(shù)目異常遺傳病,可通過產前染色體檢查來預防,A正確;
B、囊性纖維病的發(fā)病機理是基因發(fā)生堿基對的缺失,可通過產前基因診斷來預防,B正確;
C、貓叫綜合征是5號染色體部分缺失所致,可通過產前染色體檢查預防,C正確;
D、人類鐮狀細胞貧血是一種常染色體上隱性基因控制的遺傳病,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查人類遺傳病的相關知識,要求考生識記人類遺傳病的類型及實例,掌握監(jiān)測和預防人類遺傳病的措施,能結合所學知識準確判斷各選項。
10.某不孕女性患者,母親染色體核型正常,父親和她的22號染色體異常。異常的染色體是由22號染色體的22p段與Y染色體Yq段斷裂重接形成。下列相關敘述錯誤的是( )
A.該病是染色體結構異常導致的遺傳病
B.該女性患者體細胞中異常染色體來自父親
C.該女性患者體細胞中性染色體組成為XX
D.22號染色體異常對男性和女性的生育功能影響相同
【考點】染色體數(shù)目的變異.
【專題】正推法;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】D
【分析】染色體異常遺傳病是指由染色體變異引起的遺傳?。ê喎Q染色體?。?。
【解答】解:A、依題意,父親和不孕女性患者22號染色體異常,異常的染色體是由22號染色體的22p段與Y染色體Yq段斷裂重接形成,說明該患者22號染色體結構發(fā)生了變異,因此,該病是染色體結構異常導致的遺傳病,A正確;
B、依題意,該患者母親染色體核型正常,父親和她的22號染色體異常,說明該女性患者體細胞中異常染色體來自父親,B正確;
C、依題意,該患者的22號染色體異常,說明該女性患者體細胞中性染色體組成是正常的,為XX,C正確;
D、依題意,22號染色體異常的女性患不孕癥,其父22號染色體也異常,但他是可育的,說明22號染色體異常對男性生育功能和對女性的生育功能影響不同,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查生物變異的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
11.遺傳性腎炎是一種主要表現(xiàn)為血尿、腎功能進行性減退、感音神經性耳聾和眼部異常的遺傳性腎小球基底膜疾病,位于常染色體上的基因A4與X染色體上的基因A5等的突變會導致遺傳性腎炎的發(fā)生。某遺傳性腎炎家族遺傳系譜圖如圖所示,檢測了部分個體的基因型,結果如表所示。不考慮新的突變和染色體互換,下列分析正確的是( )
注1:基因A4′、基因A5′分別為基因A4、基因A5的突變基因。
注2:“+”表示有該基因,“﹣”表示沒有該基因。
A.基因A4可以突變?yōu)榛駻4′,說明基因突變具有隨機性
B.基因A4對基因A4′為隱性,基因A5對基因A5′為顯性
C.Ⅲ﹣8的基因型可能是A4A4XA5XA5′或A4A4'XA5XA5′
D.Ⅱ﹣6與Ⅱ﹣7生育女孩患病概率為,生育男孩均不會患病
【考點】人類遺傳病的類型及危害.
【專題】遺傳系譜圖;人類遺傳病.
【答案】C
【分析】1、基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換而導致基因結構的改變;其的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機性、不定向性。
2、題圖及題表分析:Ⅰ﹣1的基因型為A4A4'XA5XA5′,Ⅰ﹣2的基因型為A4A4'XXA5Y;Ⅱ﹣6的基因型為A4A4'XA5′Y;Ⅱ﹣7的基因型為A4A4XA5XA5。
【解答】解:A、基因A4可以突變?yōu)榛駻4',說明基因突變具有不定向性,A錯誤;
B、由題圖和題表可知,Ⅱ﹣7的基因型為A4A4XA5XA5,表現(xiàn)型正常,說明A4、A5基因控制的是正常性狀,Ⅰ﹣2的基因型為A4A4'XXA5Y,表現(xiàn)正常,說明基因A4對基因A4'為隱性,但Ⅱ﹣6的基因型為A4A4'XXA5'Y,表現(xiàn)患病,說明A5'是致病基因,Ⅰ﹣1的基因型為A4A4'XA5XA5′且患病可知,基因A5'對基因A5為顯性,B錯誤;
C、Ⅱ﹣6的基因型為A4A4'XA5′Y,Ⅱ﹣7的基因型為A4A4XA5XA5,則Ⅲ﹣8為女性患病,其基因型可能是A4A4XA5XA5′或A4A4'XA5XA5′,C正確;
D、Ⅱ﹣6的基因型為A4A4'XA5′Y,Ⅱ﹣7的基因型為A4A4XA5XA5,子代中女孩為A4A4XA5XA5'或A4A4'XA5XA5',全患病,男孩為A4A4XA5Y或A4A4'XA5Y,全正常,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題主要考查伴性遺傳等相關知識點,意在考查學生對相關知識點的理解和掌握等相關知識點。
12.在致癌因子的作用下,細胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,導致細胞癌變。下列相關敘述錯誤的是( )
A.抑癌基因在正常細胞中表達,原癌基因在正常細胞中不表達
B.癌細胞的細胞膜上糖蛋白的量減少導致細胞之間的黏著性降低
C.基因表達產物及突變基因的檢測可以初步診斷細胞中是否發(fā)生癌變
D.癌變細胞中的遺傳物質發(fā)生變化,但其仍含有正常細胞中的某些蛋白質
【考點】細胞的癌變的原因及特征.
【專題】正推法;細胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】A
【分析】1、癌細胞的主要特征:(1)無限增殖;(2)形態(tài)結構發(fā)生顯著改變;(3)細胞表面發(fā)生變化,細胞膜上的糖蛋白等物質減少,易轉移;
2、細胞癌變的原因:(1)外因:主要是三類致癌因子,即物理致癌因子、化學致癌因子和病毒致癌因子;(2)內因:原癌基因和抑癌基因發(fā)生基因突變,其中原癌基因負責調節(jié)細胞周期,控制細胞生長和分裂的過程,抑癌基因主要是阻止細胞不正常的增殖。
【解答】解:A、原癌基因和抑癌基因是正?;颍瑑烧咴谡<毎芯磉_,A錯誤;
B、癌細胞上的糖蛋白表達量減少,導致細胞之間黏著性降低,因此易轉移,B正確;
C、雖然癌變是多個基因突變累積的結果,但一種基因的表達產物是特定的,因此基因表達產物及突變基因檢測可確定細胞中是否發(fā)生癌變,C正確;
D、癌變細胞中原癌基因和抑癌基因發(fā)生變化,但大部分基因是正常的,可以表達出正常蛋白質,D正確。
故選:A。
【點評】本題主要考查細胞的癌變的原因及特征的內容,要求考生識記相關知識,并結合所學知識準確答題。
13.家蠶的性別遺傳機制是ZW型,ZZ為雄蠶,ZW為雌蠶,飼養(yǎng)雄蠶經濟效益高。家蠶第10染色體上有一個使卵呈黑色的基因B,遺傳學家通過X射線處理,誘發(fā)B基因發(fā)生突變產生一個白色隱性等位基因的突變體。遺傳學家又用X射線處理雜合雌蠶,獲得了攜帶有B基因的染色體片段移接到非同源染色體W染色體上而成為WB的突變體,從而獲得雌雄蠶卵自動鑒別品系。下列有關敘述錯誤的是( )
A.減數(shù)分裂時,Z、W染色體可以聯(lián)會、分離
B.家蠶的第10染色體是常染色體
C.運用的原理是基因突變和基因重組
D.淘汰黑色蠶卵可以提高經濟效益
【考點】染色體結構的變異.
【專題】信息轉化法;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】C
【分析】家蠶的性別遺傳機制是ZW型,果蠅性別遺傳機制是XY型;雌雄蠶卵自動鑒別品系運用了基因突變和染色體變異,從而淘汰雌蠶蠶卵提高經濟效益。
【解答】解:A、家蠶的性別遺傳機制是ZW型,ZW為雌蠶,Z和W為同源染色體,減數(shù)分裂時,Z、W染色體可以聯(lián)會、分離,A正確;
B、家蠶的Z、W染色體為性染色體,第10染色體為常染色體,B正確;
C、題意顯示,遺傳學家通過X射線處理,誘發(fā)B基因發(fā)生突變產生一個白色隱性等位基因的突變體。同時又用X射線處理雜合雌蠶,獲得了攜帶有B基因的染色體片段移接到非同源染色體W染色體上而成為WB的突變體,該過程運用的原理是基因突變和染色體變異,C錯誤;
D、飼養(yǎng)雄蠶經濟效益高,而經過誘變獲得了WB的突變,因此選擇白色雄蠶和突變體雌蠶雜交,而后淘汰的黑色蠶卵即可獲得雄蠶,可以提高經濟效益,D正確。
故選:C。
【點評】本題考查染色體結構變異的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力、運用所學知識綜合分析問題的能力。
14.60C輻射可使部分花粉活力降低,通過受精過程可誘導卵細胞發(fā)育成單倍體幼胚??蒲腥藛T利用此原理,通過如圖所示操作培養(yǎng)西葫蘆優(yōu)良品種。
下列相關敘述不正確的是( )
A.雌花套袋的目的是防止外來花粉的干擾
B.經②得到的部分幼苗體細胞染色體數(shù)目可能與④獲得的品種相同
C.④處理可在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成
D.③應挑選幼苗中葉片大、莖稈粗壯的個體即為單倍體
【考點】生物變異的類型綜合.
【專題】模式圖;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】D
【分析】體細胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個體,叫作單倍體。與正常植株相比,單倍體植株長得弱小,而且高度不育。
【解答】解:A、雌花在未授粉前套袋,可以防止在人工授粉前,外來花粉的干擾,A正確;
B、經②組織培養(yǎng)得到的部分幼苗,體細胞染色體數(shù)目可能與④秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍獲得的品種相同,B正確;
C、秋水仙素可以抑制分裂前期紡錘體的形成,C正確;
D、單倍體幼苗往往高度不育,長得弱小,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查了生物的變異,需要學生掌握染色體數(shù)目變異的類型及特點。
15.在一個種群中基因型為AA的個體占70%,Aa的個體占20%,aa的個體占10%.A基因和a基因的基因頻率分別是( )
A.70%、30%B.50%、50%C.90%、10%D.80%、20%
【考點】種群基因頻率的變化.
【答案】D
【分析】計算種群基因頻率的方法是:顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半,隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半。
【解答】解:根據(jù)公式,A=70%+×20%=80%,a=1﹣A=20%。
故選:D。
【點評】本題考查基因頻率的計算,要求學生能識記和運用計算公式,考查學生的計算能力。
16.蚊子是傳染病傳播的媒介,某地區(qū)在噴灑滅蚊劑后,某種蚊子的種群數(shù)量減少了99%。但一年后,該種群又恢復到原來的數(shù)量,此時再度噴灑同種滅蚊劑后,僅殺死了40%的個體。對此現(xiàn)象的正確解釋是( )
A.自然選擇是推動生物發(fā)生變異的重要因素
B.人工噴灑滅蚊劑對某種蚊子進行選擇屬于人工選擇
C.滅蚊劑的選擇作用提高了該蚊子種群抗藥基因的頻率
D.滅蚊劑的使用并不能導致該蚊子種群的進化
【考點】現(xiàn)代生物進化理論及其發(fā)展.
【專題】正推法;生物的進化.
【答案】C
【分析】現(xiàn)代生物進化理論的內容:種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質是種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié),通過它們的綜合作用,種群產生分化,最終導致新物種形成。在這個過程中,突變和基因重組產生生物進化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:A、自然選擇是推動生物發(fā)生進化的重要因素,變異為生物進化提供原材料,A錯誤;
B、人工噴灑滅蚊劑是為了殺死蚊子,不是人工選擇,人工選擇的是對人類生產、生活有利的生物性狀,B錯誤;
C、原來的種群中少數(shù)個體有抗藥基因,經過滅蚊劑的選擇作用,具有抗藥性的個體數(shù)量逐漸增加,滅蚊劑的使用提高了種群抗藥基因的頻率,C正確;
D、滅蚊劑對該蚊子種群中的抗藥性個體進行了選擇,從而導致抗藥性基因頻率發(fā)生改變,最終導致該蚊子種群的進化,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,要求考生明確蚊子的抗藥性基因在使用滅蚊劑之前就已經產生,滅蚊劑只是對蚊子的抗藥性進行了選擇。
17.野生獼猴桃原產于陜西秦嶺山區(qū),如今廣泛分布在長江流域各省區(qū),但由于生境碎片化等原因,野生獼猴桃數(shù)量正在急劇減少。我國有著悠久的獼猴桃食用歷史,經長期培育,現(xiàn)有刺毛、金陽、怡香等多個著名的獼猴桃栽培品種。下列有關敘述正確的是( )
A.生境碎片化可提高野生獼猴桃種群的基因多樣性
B.建立自然保護區(qū)有利于增大野生獼猴桃種群的環(huán)境容納量
C.人工選擇使野生獼猴桃發(fā)生定向變異,逐漸形成多個著名的栽培品種
D.比較不同地區(qū)野生獼猴桃的形態(tài)結構,可作為判斷是否為同一物種的依據(jù)
【考點】物種的概念 隔離與物種形成;生物多樣性的內容和價值.
【專題】正推法;生物的進化.
【答案】B
【分析】1、在環(huán)境條件不受破壞的情況下,定空間中所能維持的種群最大數(shù)量稱為環(huán)境容納量,又稱K值;
2、隔離是物種形成的必要條件,長期的地理隔離可能會導致生殖隔離進而產生新物種。
【解答】解:A、生境碎片化導致野生獼猴桃數(shù)量急劇減少,從而使野生獼猴桃種群的基因多樣性降低,A錯誤;
B、建立自然保護區(qū)可減少生境碎片化,有利于增大野生獼猴桃種群的環(huán)境容納量,B正確;
C、變異是不定向的,C錯誤;
D、判斷是否為同一物種是看生物之間是否存在生殖隔離,不同地區(qū)野生獼猴桃的形態(tài)結構不能作為判斷是否為同一物種的依據(jù),D錯誤。
故選:B。
【點評】本題考查生物進化的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
18.湖北荊門屈家?guī)X遺址發(fā)現(xiàn)了距今約5800年的炭化稻粒,是長江流域史前稻作遺存的首次發(fā)現(xiàn),證明我國先民早就開始了野生稻馴化。經過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產量不斷提高。下列敘述正確的是( )
A.現(xiàn)代稻的基因庫與野生稻的基因庫完全相同
B.自然選擇在水稻馴化過程中起主導作用
C.炭化稻粒是研究水稻進化的直接證據(jù)之一
D.不同栽培稻品種的遺傳特性不完全相同,體現(xiàn)了物種多樣性
【考點】現(xiàn)代生物進化理論及其發(fā)展;協(xié)同進化與生物多樣性的形成.
【專題】正推法;生物的進化.
【答案】C
【分析】現(xiàn)代生物進化理論的基本內容是:①進化是以種群為基本單位,進化的實質是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產生進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向。④隔離導致物種形成。
【解答】解:A、基因庫是指一個種群所有基因的總和。經過長期馴化和改良,現(xiàn)代稻產量不斷提高,可推測現(xiàn)代稻與野生稻的基因庫不完全相同,A錯誤;
B、自然選擇通常選擇出的是適應環(huán)境條件的類型,而人工選擇選擇的通常是對人類有利的類型,故人工選擇在水稻馴化過程中起主導作用,B錯誤;
C、炭化稻粒是化石,可作為研究水稻進化的直接證據(jù),C正確;
D、不同栽培稻品種依然還是屬于同一物種,其遺傳特性不完全相同,體現(xiàn)的是基因(遺傳)的多樣性,D錯誤。
故選:C。
【點評】本題考查了現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,要求考生識記現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,明確生物進化的實質是種群基因頻率的改變,能夠區(qū)分生物進化的實質和新物種形成的標志。
19.熱帶雨林中某鱗翅目昆蟲的幼蟲以植物甲的葉片為食。在漫長的演化過程中,植物甲產生的某種毒素抵制了該昆蟲的取食,昆蟲也相應地產生解毒物質,避免自身受到傷害,二者之間形成了復雜的相互關系。下列敘述錯誤的是( )
A.該昆蟲和植物甲之間存在著協(xié)同進化現(xiàn)象
B.該昆蟲的捕食不利于植物甲的適應性進化
C.植物甲產生的毒素對昆蟲造成了選擇壓力
D.非生物因素會影響該昆蟲和植物甲的進化
【考點】協(xié)同進化與生物多樣性的形成.
【專題】正推法;生物的進化.
【答案】B
【分析】種群是生物進化的基本單位,也是生物繁殖的基本單位;變異是不定向的,但突變和基因重組為進化提供原材料;自然選擇通過選擇個體的表現(xiàn)型最終影響了種群的基因頻率,導致種群基因頻率定向改變而使生物發(fā)生進化。
【解答】解:A、協(xié)同進化是不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,A正確;
B、該昆蟲的捕食有利于植物甲的適應性進化,B錯誤;
C、植物甲產生的毒素對昆蟲造成了選擇壓力,適應的會生存,不適應的會被淘汰,C正確;
D、非生物因素會影響該昆蟲和植物甲的進化,如外界環(huán)境的改變,D正確。
故選:B。
【點評】本題考查進化的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
20.生境喪失和破碎是生物多樣性降低的主要原因。如圖顯示一個爬行動物種群(圖1)被設計中的高速公路和鐵路隔離成相互孤立的a、b、c、d4個小種群(圖2)的變化情況,道路不改變原生境和種群中的個體數(shù)量。下列敘述錯誤的是( )
A.生境破碎是該物種生存面臨的主要威脅
B.隔離可導致每個小種群內基因頻率發(fā)生改變
C.道路設計應考慮為野生動物預留遷移的通道
D.與原種群相比,每個孤立小種群的數(shù)量特征不變
【考點】物種的概念 隔離與物種形成.
【專題】模式圖;生物的進化;種群和群落.
【答案】D
【分析】種群的數(shù)量特征包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和死亡率、年齡結構和性別比列。
【解答】解:A、生境破壞是指由于人類活動或自然災害等原因,導致一個生物的棲息地被分割成多個小塊,使得生物種群被隔離,不利于生物的生存和繁殖,是該物種生存面臨的主要威脅,A正確;
B、隔離會導致每個小種群內個體的不同基因型的比例出現(xiàn)差異,進而引起每個小種群內基因頻率發(fā)生改變,B正確;
C、道路設計應考慮為野生動物預留遷移的通道,以減少對野生動物的影響,C正確;
D、與原種群相比,每個孤立小種群的數(shù)量特征會發(fā)生改變,種群的數(shù)量特征包括種群密度、出生率和死亡率、遷入率和死亡率、年齡結構和性別比列,隔離導致小種群之間不能進行自由交配,可能會影響出生率和遷入率,從而改變種群的數(shù)量,D錯誤。
故選:D。
【點評】本題考查種群的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,具備運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
二.解答題(共5小題)
21.p21活化蛋白激酶(PAK)是一類高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白家族,參與多種信號通路的傳導。PAK4是PAK家族中最有代表性的成員,通過磷酸化下游底物蛋白,進而調控細胞骨架重組、細胞增殖和細胞周期進展等。PAK4能夠促進細胞生長以保護細胞免受某些凋亡誘導的刺激,在多種類型的癌癥如前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和肺癌中均存在mRNA或蛋白質水平上調,且與腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移呈正相關。請回答下列問題:
(1)下游底物蛋白的磷酸化是通過增加 磷酸 基團,導致其 空間結構 發(fā)生改變,活性改變。
(2)高度保守的蛋白質往往對于生物的生命活動至關重要,導致其高度保守的根本原因是 高度保守的蛋白質在進化過程中經歷了長期的自然選擇 。
(3)由圖可知,PAK4數(shù)量與腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移呈正相關,可能是兩種原因:一是PAK4通過 磷酸化ZEB1的啟動子區(qū)域的轉錄因子 促進基因表達形成ZEB1蛋白,從而 上調ZEB1的表達水平 ,導致內皮細胞解離易轉移;二是PAK4可抑制 黏附分子 的作用,進而導致 T細胞黏附降低 ,使得腫瘤細胞不易被清除而不斷增殖。
【考點】細胞的癌變的原因及特征.
【專題】材料分析題;細胞的分化、衰老和凋亡.
【答案】(1)磷酸 空間結構
(2)高度保守的蛋白質在進化過程中經歷了長期的自然選擇
(3)磷酸化ZEB1的啟動子區(qū)域的轉錄因子 上調ZEB1的表達水平 黏附分子 T細胞黏附降低
【分析】據(jù)題文分析,PAK4的活性可以通過磷酸化來調節(jié)。當PAK4被激活時,它可以磷酸化下游的底物蛋白,從而調控細胞的生長和凋亡。因此,抑制PAK4的活性可能成為一種有效的癌癥治療策略。
【解答】解:(1)下游底物蛋白的磷酸化是通過增加磷酸基團,導致其空間結構發(fā)生改變,活性改變。這是因為磷酸化可以改變蛋白質的構象,從而改變其功能和活性。
(2)高度保守的蛋白質往往對于生物的生命活動至關重要,導致其高度保守的根本原因是它們在進化過程中經歷了長期的自然選擇。這些蛋白質對生物體具有重要的生命功能,因此被保留下來,并在進化過程中保持高度的保守性。
(3)由圖可知,PAK4數(shù)量與腫瘤細胞的增殖和侵襲轉移呈正相關,可能是兩種原因:一是PAK4通過磷酸化ZEB1的啟動子區(qū)域的轉錄因子促進基因表達形成ZEB1蛋白,從而上調ZEB1的表達水平,導致內皮細胞解離易轉移;二是PAK4可抑制黏附分子的作用,進而導致T細胞黏附降低,使得腫瘤細胞不易被清除而不斷增殖。
故答案為:
(1)磷酸 空間結構
(2)高度保守的蛋白質在進化過程中經歷了長期的自然選擇
(3)磷酸化ZEB1的啟動子區(qū)域的轉錄因子 上調ZEB1的表達水平 黏附分子 T細胞黏附降低
【點評】本題考查細胞癌變的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題的能力是解答本題的關鍵。
22.秈稻(基因型表示為ii)和粳稻(基因型表示為jj)的雜交種具有抗逆性強、產量高的優(yōu)勢。科研人員將純合秈稻和純合粳稻雜交,獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,F(xiàn)2中僅有雜交種和秈稻,且二者比例接近1:1?;卮鹣铝袉栴}:
(1)用顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)秈粳雜交種產生的花粉中有一半出現(xiàn)敗育(失去授粉能力),根據(jù)題目信息可以推測,雜交種產生的含有 j 基因的花粉敗育。另外調查發(fā)現(xiàn),水稻花粉的育性還受光照時間長短的影響,這說明 水稻花粉的育性不僅受基因的控制,還受環(huán)境因素的影響 。
(2)研究者選擇了5個與花粉敗育可能有關的候選基因,為確定與秈粳雜交不育相關的基因,應 ②①④ (填編號并排序)。
①將敲除候選基因的ij自交
②分別敲除ij的5個候選基因
③敲除ij的全部候選基因
④統(tǒng)計后代的表型及比例
(3)經實驗發(fā)現(xiàn)雜交種所有花粉中均存在某種殺死花粉的毒素蛋白,且在編碼毒素蛋白時出現(xiàn)了氨基酸取代或終止密碼子提前出現(xiàn)的現(xiàn)象,則水稻在形成毒素蛋白的過程前可能出現(xiàn)了 基因突變 (填變異類型)。
(4)為持續(xù)獲得花粉敗育型水稻用于后續(xù)育種,科學家將基因M(含該基因的花粉致死)導入到F1的受精卵中進而獲得植株甲,導入位置如圖所示(不考慮互換)。
讓植株甲進行自交,后代花粉可育:花粉敗育= 1:1 。若選擇植株甲為父本與自交后代中的花粉敗育型水稻雜交 不能 (填“能”或“不能”)得到后代全為花粉敗育型的水稻,理由是 自交后代中的花粉敗育型水稻基因型與甲相同,雜交后代花粉可育與花粉敗育的比例仍為1:1 。
【考點】生物變異的類型綜合.
【專題】圖文信息類簡答題;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】(1)j;水稻花粉的育性不僅受基因的控制,還受環(huán)境因素的影響
(2)②①④
(3)基因突變
(4)1:1;不能;自交后代中的花粉敗育型水稻基因型與甲相同,雜交后代花粉可育與花粉敗育的比例仍為1:1
【分析】DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失,而引起的基因堿基序列的改變,叫作基因突變。基因突變有可能不改變生物的性狀,也有可能會導致合成的蛋白質中氨基酸發(fā)生替換、肽鏈變長或變短。
【解答】解:(1)純合秈稻(ii)和純合粳稻(jj)雜交,獲得秈粳雜交種F1的基因型為ij,已知F1產生的花粉中有一半出現(xiàn)敗育,F(xiàn)1產生的雌配子及比例為i:j=1:1,F(xiàn)1自交得到的F2中僅有雜交種(ij)和秈稻(ii),且ij:ii≈1:1,說明雜交種F1只能產生i花粉,即產生的含有j基因的花粉敗育。水稻花粉的育性還受光照時間長短的影響,這說明水稻花粉的育性不僅受基因的控制,還受環(huán)境因素的影響。
(2)研究者選擇了5個與花粉敗育可能有關的候選基因,為確定與秈粳雜交不育相關的基因,應先分別敲除ij的5個候選基因(②),再將敲除候選基因的ij自交(①),然后統(tǒng)計后代的表型及比例(④),并將該表型及比例與沒有敲除任何候選基因的ij自交后代的表型及比例進行對比,即可確定敲除的基因是否與花粉敗育有關。
(3)實驗發(fā)現(xiàn)水稻在編碼毒素蛋白時出現(xiàn)了氨基酸取代或終止密碼子提前出現(xiàn)的現(xiàn)象,說明水稻在形成毒素蛋白的過程前可能出現(xiàn)了基因突變,導致合成毒素蛋白的基因中發(fā)生了堿基的增添、缺失或替換,基因結構改變,合成毒素蛋白時發(fā)生氨基酸取代或終止密碼子提前出現(xiàn)。
(4)由圖可看出M基因和j基因位于一條染色體上,秈粳雜交種(ij)產生的含有j的花粉敗育,含有M基因的花粉也敗育。植株甲的基因型可寫為ijM,植物甲自交,產生的雌配子i:jM=1:1,雄配子只有i,產生的后代花粉可育(ii):花粉不育(ijM)=1:1。自交后代中的花粉敗育型水稻基因型為ijM,選擇植株甲(ijM)為父本與自交后代中的花粉敗育型水稻(ijM)雜交,仍相當于甲自交,得到的后代花粉可育:花粉敗育=1:1,不能得到后代全為花粉敗育型水稻。
故答案為:
(1)j;水稻花粉的育性不僅受基因的控制,還受環(huán)境因素的影響
(2)②①④
(3)基因突變
(4)1:1;不能;自交后代中的花粉敗育型水稻基因型與甲相同,雜交后代花粉可育與花粉敗育的比例仍為1:1
【點評】本題結合圖示,考查生物變異的相關知識,意在考查考生識圖能力和理解所學知識的要點,把握知識間的內在聯(lián)系的能力;能運用所學知識與觀點,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結論。
23.水稻是我國主要的糧食作物,提高水稻的產量和改善稻米蒸煮食味品質具有極為重要的意義。近年來,由南京農業(yè)大學方建民院士帶領的研究團隊在一系列研究方面均獲得了重要突破,回答下列問題:
(1)直鏈淀粉含量是稻米食味品質的主要決定因素。Wx基因(等位基因有Wxa、Wxb和wx)編碼的GBSS酶在直鏈淀粉的合成中起關鍵作用,存在于秈稻中的Wxa比在粳稻中的Wxb具有更強的轉錄活性,導致秈稻具有更高的直鏈淀粉含量。Wx的各種復等位基因的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變的 不定向性 。Wxb基因控制合成的成熟mRNA序列不變但含量減少,導致CBSS合成量降低,推測Wxb基因產生過程中突變的區(qū)域 非編碼 (填“編碼”或“非編碼”)GBSS的氨基酸序列。
(2)秈稻和粳稻的雜交種具有抗逆性強、產量高的優(yōu)勢。但雜種結實率僅為10%﹣30%,極大地限制了雜種優(yōu)勢的利用。
①將純合粳稻和純合秈稻雜交,獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),F(xiàn)2僅有粳—秈雜交種和秈稻,且二者比例接近1:1,顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)F1產生的部分花粉形態(tài)異常(敗育),據(jù)此推測親本粳稻作為 母本 (填“父本”或“母本”)。
②經過精細定位,科研人員將導致花粉敗育的基因定位于12號染色體上的R區(qū)(區(qū)域內的基因不發(fā)生交換),其中B基因編碼毒素蛋白阻礙了花粉的正常發(fā)育,而C基因編碼解毒蛋白。粳稻和秈稻R區(qū)DNA片段上的部分基因如圖所示。
注:粳稻12號染色體無C等位基因。
Ⅰ.科研人員將F1雜種植株中B、C基因分別單獨敲除,得到單基因敲除植株,檢測其花粉育性情況、若只敲除B基因, 花粉都正常 ;只敲除C基因, 花粉全部敗育 ,則可驗證花粉發(fā)育時B基因編碼毒素蛋白,C基因編碼解毒蛋白。
Ⅱ.若將基因C導入F1中,獲得轉入單個基因C的F1,已知C基因若插入到粳稻12號染色體的R區(qū)時仍表示為R﹣,F(xiàn)1含C基因的數(shù)量不影響C基因的正常表達,則該轉基因F1自交后代中,染色體成為R+R+的個體所占比例可能為 、、 。
【考點】生物變異的類型綜合.
【專題】圖文信息類簡答題;基因重組、基因突變和染色體變異.
【答案】(1)不定向性 非編碼
(2)母本 花粉都正常 花粉全部敗育 、、
【分析】幾種??嫉挠N方法:
【解答】解:(1)基因突變具有普遍性、隨機性、不定向性和低頻性等特點,Wx的各種復等位基因的出現(xiàn)體現(xiàn)了基因突變的不定向性。根據(jù)題意,Wxb基因控制合成的成熟mRNA序列不變但含量減少,最終導致表達量降低,故推測Wxb基因產生過程中突變的區(qū)域是非編碼GBSS的氨基酸序列。
(2)根據(jù)題意分析,純合粳稻(假設為AA)和純合秈稻(假設為aa)雜交,獲得F1,F(xiàn)1自交獲得F2,正常情況下,應為AA:Aa:aa=1:2:1,而F2僅有粳﹣秈雜交種和秈稻,且二者比例接近1:1,推測雜合子花粉不育,即含粳稻A花粉敗育,故推測親本粳稻作為母本。如果B基因編碼毒素蛋白,C基因編碼解毒蛋白,敲除了B基因后,則不能編碼毒素蛋白,因此花粉都正常,如果敲除了C基因,則不能編碼解讀蛋白,花粉全部敗育。
分析題意,秈稻(含R12,染色體組成表示為M)與粳稻(不含R12,染色體組成表示為N),若將基因C導入F1中,獲得轉入單個基因C的F1,第一種情況:C基因導入N染色體上,則F1產生兩種可育花粉M:N=1:1,雌配子M:N=1:1,所以雌雄配子結合產生后代MM:MN.NN=1:2:1,即R+R+的比例為;第二種情況:C基因導入M染色體上,則F1產生一種可育花粉M,雌配子M:N=1:1,所以雌雄配子結合產生后代MM:MN=1:1,R+R+的比例為;第三種情況:B基因導入M染色體組的不含R12基因的染色體上,則F1產生兩種可育花粉M:N=2:1,雌配子M:N=1:1,所以雌雄配子結合產生后代,所以MM:MN:NN=2:3:1,R+R+的比例為。
故答案為:
(1)不定向性 非編碼
(2)母本 花粉都正常 花粉全部敗育 、、
【點評】本題主要考查生物變異的類型以及應用的相關知識,意在考查學生對基礎知識的理解掌握,難度適中。
24.腓骨肌萎縮癥(由基因A、a控制)是一種常見的遺傳性周圍神經疾病,苯丙酮尿癥是由PH基因異常引起的一種遺傳病。腓骨肌萎縮癥和苯丙酮尿癥的遺傳系譜圖分別如圖甲、圖乙所示。圖丙表示人群中染色體上PH基因兩側限制酶MspⅠ酶切位點分布的兩種形式,圖丁是乙家庭部分成員某細胞中PH基因兩側經限制酶MspⅠ酶切之后的電泳圖?;卮鹣铝袉栴}(不考慮突變、互換、致死以及X和Y染色體的同源區(qū)段):
(1)苯丙酮尿癥的遺傳方式是 常染色體隱性遺傳 ,判斷依據(jù)是 Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3(Ⅰ﹣1和Ⅰ﹣2或Ⅰ﹣3和Ⅰ﹣4)不患苯丙酮尿癥,其后代患苯丙酮尿癥,說明苯丙酮尿癥為隱性遺傳病,Ⅱ﹣5個體的細胞中有兩條PH基因的電泳帶,說明該基因位于常染色體上 。
(2)Ⅰ﹣4個體19kb的DNA片段上含有的苯丙酮尿癥的相關基因是 異常 (填“正?!被颉爱惓!保┑?,原因是 Ⅱ﹣5患苯丙酮尿癥,其19kb的DNA片段來自Ⅰ﹣4 。圖乙家庭的Ⅱ﹣6患苯丙酮尿癥的概率是 。
(3)根據(jù)圖甲 能 (填“能”或“不能”)判定題中涉及兩病的相關基因的遺傳遵循自由組合定律。若Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3再生一個孩子,其為正常女孩的概率為 。
【考點】人類遺傳病的類型及危害.
【專題】圖文信息類簡答題;人類遺傳?。?br>【答案】(1)常染色體隱性遺傳Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3(Ⅰ﹣1和Ⅰ﹣2或Ⅰ﹣3和Ⅰ﹣4)不患苯丙酮尿癥,其后代患苯丙酮尿癥,說明苯丙酮尿癥為隱性遺傳病,Ⅱ﹣5個體的細胞中有兩條PH基因的電泳帶,說明該基因位于常染色體上
(2)異常Ⅱ﹣5患苯丙酮尿癥,其19 kb的DNA片段來自Ⅰ﹣4
(3)能
【分析】分析遺傳系譜圖可知,Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3(“Ⅰ﹣1和Ⅰ﹣2”或“Ⅰ﹣3和Ⅰ﹣4”)不患苯丙酮尿癥,其后代患苯丙酮尿癥,說明苯丙酮尿癥為隱性遺傳病,Ⅱ﹣5個體的細胞中PH基因有兩條電泳帶,說明Ⅱ﹣5個體的細胞中含有兩個苯丙酮尿癥的相關基因,因此該基因位于常染色體上,由此可知,該病為常染色體隱性遺傳。
【解答】解:(1)Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3(“Ⅰ﹣1和Ⅰ﹣2”或“Ⅰ﹣3和Ⅰ﹣4”)不患苯丙酮尿癥,其后代患苯丙酮尿癥,說明苯丙酮尿癥為隱性遺傳病,Ⅱ﹣5個體的細胞中PH基因有兩條電泳帶,說明Ⅱ﹣5個體的細胞中含有兩個苯丙酮尿癥的相關基因,因此該基因位于常染色體上。
(2)苯丙酮尿癥為常染色體隱性遺傳,圖丁電泳DNA條帶分布情況可知,Ⅱ﹣5患苯丙酮尿癥,含兩個異常PH基因,且其19kb的DNA片段來自Ⅰ﹣4,因此Ⅰ﹣4個體19kb的DNA片段上含有的該病相關基因為異常PH基因。Ⅱ﹣6個體19kb的DNA片段一定來自Ⅰ﹣4,且為異常PH基因,則其23 kb的DNA片段來自Ⅰ﹣3個體,而Ⅰ﹣3個體的兩條23kb的DNA片段中,一條含有正常PH基因,一條含有異常隱性PH基因,故Ⅱ﹣6個體患苯丙酮尿癥的概率是。
(3)兩種疾病均由隱性基因控制,且由圖甲Ⅱ﹣1和Ⅱ﹣4分別患一種病且Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3所生孩子兩病皆患可知,兩對基因位于兩對同源染色體上,遵循自由組合定律。假設pH基因代表異常PH基因,由題意可知,Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3的基因型均為AaPHpH,且遵循自由組合定律,故若Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3再生一個孩子,其為正常女孩的概率為×=。
故答案為:
(1)常染色體隱性遺傳Ⅱ﹣2和Ⅱ﹣3(Ⅰ﹣1和Ⅰ﹣2或Ⅰ﹣3和Ⅰ﹣4)不患苯丙酮尿癥,其后代患苯丙酮尿癥,說明苯丙酮尿癥為隱性遺傳病,Ⅱ﹣5個體的細胞中有兩條PH基因的電泳帶,說明該基因位于常染色體上
(2)異常Ⅱ﹣5患苯丙酮尿癥,其19 kb的DNA片段來自Ⅰ﹣4
(3)能
【點評】本題主要考查人類遺傳病的相關知識,意在考查考生理解所學知識要點,把握知識間內在聯(lián)系的能力,能夠運用所學知識,對生物學問題作出準確的判斷,難度適中。
25.人類約從1萬年前開始馴化農作物,但昆蟲的存在讓農產品上免不了出現(xiàn)被啃咬的痕跡,顧客在挑選水果時往往拒絕有瑕疵的水果,這就迫使果農不得不使用農藥,用不了多久害蟲便進化出抗藥性,果農只能增加農藥使用量,然后顧客和環(huán)保部門開始投訴農藥殘留問題。果農不得不改用新的殺蟲劑,如此往復循環(huán)。
(1) 不同物種之間、生物與無機環(huán)境 之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化。
(2)昆蟲產生抗藥性的原因是 使用農藥時,抗藥性弱的昆蟲被殺死,抗藥性強的昆蟲活下來并得以繁殖,將抗藥基因遺傳給子代,再經過多代上述選擇過程,抗藥基因頻率升高,昆蟲產生耐藥性 。
(3)20世紀60年代以來,美國部分農民轉而種植轉基因抗蟲植物(含轉Bt蛋白基因),但美國環(huán)保局規(guī)定農民必須在田里種植面積超過20%的普通作物,這么做的目的是 避免轉基因植物的基因擴散,對生物多樣性和環(huán)境安全造成威脅 ,從噴灑農藥到種植轉基因抗蟲作物,最終能否逃脫上述循環(huán),請說明原因: 不能;農藥和抗蟲植物均相當于選擇作用,能選擇并保存耐藥性強的個體并保存,導致其抗藥性基因頻率增加,最終導致耐藥個體出現(xiàn) 。
(4)地球上最早發(fā)明農業(yè)的并不是人類,有一群螞蟻早在5000萬年前便開始種植真菌,它們將植物的葉片咬下后運回家里,咀嚼成糊狀.飲后將葉糊鋪在窩中一大片真菌上,當作肥料。切葉蟻和農民一樣,也必須和“害蟲”斗爭,有好幾種真菌會寄生在它們栽培的真菌上,摧毀它們精心種植的“農作物”。得克薩斯州大學柯里發(fā)現(xiàn),螞蟻會使用一種殺菌劑來阻止寄生真菌繁殖。原來螞蟻的身上覆蓋著薄薄一層粉末狀的細菌——鏈霉菌。這種細菌會制造一種化合物,不僅能夠殺死寄生真菌,還能刺激菜園內的真菌生長。第一批螞蟻農夫早在5000萬年前就開始使用它了。這么長久的時間,寄生真菌居然從未進化出抗性,人類怎么可能在短短幾十年內就無意間培養(yǎng)出了具抗性的害蟲呢?請分析其原因: 人類抗生素的使用打破了自然界之間物種之間相互關系的平衡,導致具抗性的害蟲短時間內出現(xiàn) 。
【考點】協(xié)同進化與生物多樣性的形成.
【專題】常規(guī)題型;生物的進化;生物技術的安全性和倫理問題.
【答案】(1)不同物種之間、生物與無機環(huán)境
(2)使用農藥時,抗藥性弱的昆蟲被殺死,抗藥性強的昆蟲活下來并得以繁殖,將抗藥基因遺傳給子代,再經過多代上述選擇過程,抗藥基因頻率升高,昆蟲產生耐藥性
(3)避免轉基因植物的基因擴散,對生物多樣性和環(huán)境安全造成威脅 不能;農藥和抗蟲植物均相當于選擇作用,能選擇并保存耐藥性強的個體并保存,導致其抗藥性基因頻率增加,最終導致耐藥個體出現(xiàn)
(4)人類抗生素的使用打破了自然界之間物種之間相互關系的平衡,導致具抗性的害蟲短時間內出現(xiàn)
【分析】現(xiàn)代生物進化理論:種群是生物進化的基本單位;生物進化的實質是種群基因頻率的改變;突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié);突變和基因重組產生生物進化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向;隔離是新物種形成的必要條件。
【解答】解:(1)不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是協(xié)同進化(共同進化)。
(2)昆蟲抗藥性增強的原因是:昆蟲的抗藥性存在著變異,有的抗藥性強,有的抗藥性弱,使用農藥時,抗藥性弱的昆蟲被殺死,抗藥性強的昆蟲活下來并得以繁殖,將耐藥基因遺傳給子代,再經過多代上述選擇過程,耐藥基因頻率升高,昆蟲產生耐藥性。
(3)轉基因植物中有抗蟲基因,若擴散到環(huán)境中,可能導致害蟲的抗藥性增加,為避免轉基因植物的基因擴散,對生物多樣性和環(huán)境安全造成威脅,故規(guī)定農民必須在田里種植面積超過20%的普通作物;噴灑農藥的過程中農藥起選擇作用,最終導致耐藥菌出現(xiàn),而上述轉基因抗蟲植物的種植,也會導致類似選擇作用的發(fā)生,最終導致抗藥性強的害蟲個體被選擇并保存下來,抗藥基因頻率增加。
(4)分析題意可知,螞蟻體內的鏈霉菌不僅能夠殺死寄生真菌,還能刺激菜園內的真菌生長,該過程中寄生真菌和其它真菌之間存在種間競爭關系,利用生物之間的相互作用抑制寄生真菌的抗性增加,該過程是利用自然界生物間的相互作用實現(xiàn)的,而人類抗生素的使用打破了自然界之間物種之間相互關系的平衡導致具抗性的害蟲短時間內出現(xiàn)。
故答案為:
(1)不同物種之間、生物與無機環(huán)境
(2)使用農藥時,抗藥性弱的昆蟲被殺死,抗藥性強的昆蟲活下來并得以繁殖,將抗藥基因遺傳給子代,再經過多代上述選擇過程,抗藥基因頻率升高,昆蟲產生耐藥性
(3)避免轉基因植物的基因擴散,對生物多樣性和環(huán)境安全造成威脅 不能;農藥和抗蟲植物均相當于選擇作用,能選擇并保存耐藥性強的個體并保存,導致其抗藥性基因頻率增加,最終導致耐藥個體出現(xiàn)
(4)人類抗生素的使用打破了自然界之間物種之間相互關系的平衡,導致具抗性的害蟲短時間內出現(xiàn)
【點評】本題主要考查生物進化、生物安全性的內容,要求考生識記相關知識,并結合所學知識準確答題,屬于理解與表達能力的考查。
考點卡片
1.細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別
【知識點的認識】
細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別:細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程,屬于正常的生命現(xiàn)象,對生物體有利;細胞壞死是由外界環(huán)境因素引起的,屬于不正常的細胞死亡,對生物體有害.
【命題方向】
題型:細胞凋亡與細胞壞死的區(qū)別
典例:關于細胞凋亡與細胞壞死,下列說法正確的是( )
A.細胞凋亡是由細胞內的遺傳物質控制的
B.細胞死亡是細胞凋亡的同義詞
C.細胞壞死受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控
D.細胞的自我更新、被病原體感染的細胞得清除都是由細胞壞死完成的
分析:細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程,屬于正常的生命現(xiàn)象,對生物體有利;細胞壞死是由外界環(huán)境因素引起的,屬于不正常的細胞死亡,對生物體有害.
解答:A、細胞凋亡是由基因決定的細胞自動結束生命的過程,A正確;
B、細胞死亡包括細胞凋亡和細胞壞死,因此細胞死亡不是細胞凋亡的同義詞,B錯誤;
C、細胞壞死是外界環(huán)境因素引起細胞非正常性死亡,C錯誤;
D、細胞的自我更新、被病原體感染的細胞得清除都是由細胞凋亡完成的,D錯誤.
故選:A.
點評:本題知識點簡單,考查細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別,要求考生識記細胞凋亡的概念和意義,掌握細胞凋亡和細胞壞死的區(qū)別,能運用所學的知識對各選項作出正確的判斷,屬于考綱識記層次的考查.
【解題思路點撥】細胞凋亡與細胞壞死:
2.基因的自由組合定律的實質及應用
【知識點的認識】
一、基因自由組合定律的內容及實質
1、自由組合定律:控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的;在形成配子時,決定同一性狀的成對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合.
2、實質
(1)位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的.
(2)在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合.
3、適用條件:
(1)有性生殖的真核生物.
(2)細胞核內染色體上的基因.
(3)兩對或兩對以上位于非同源染色體上的非等位基因.
4、細胞學基礎:基因的自由組合定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期.
5、應用:
(l)指導雜交育種,把優(yōu)良性狀重組在一起.
(2)為遺傳病的預測和診斷提供理淪依據(jù).
二、兩對相對性狀的雜交實驗:
1、提出問題﹣﹣純合親本的雜交實驗和F1的自交實驗
(1)發(fā)現(xiàn)者:孟德爾.
(2)圖解:
2、作出假設﹣﹣對自由組合現(xiàn)象的解釋
(1)兩對相對性狀(黃與綠,圓與皺)由兩對遺傳因子(Y與y,R與r)控制.
(2)兩對相對性狀都符合分離定律的比,即3:1,黃:綠=3:1,圓:皺=3:1.
(3)F1產生配子時成對的遺傳因子分離,不同對的遺傳因子自由組合.
(4)F1產生雌雄配子各4種,YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1.
(5)受精時雌雄配子隨機結合.
(6)F2的表現(xiàn)型有4種,其中兩種親本類型(黃圓和綠皺),兩種新組合類型(黃皺與綠圓).黃圓:黃皺:綠圓:綠皺=9:3:3:1
(7)F2的基因型有16種組合方式,有9種基因型.
3、對自由組合現(xiàn)象解釋的驗證
(1)方法:測交.
(2)預測過程:
(3)實驗結果:正、反交結果與理論預測相符,說明對自由組合現(xiàn)象的解釋是正確的.
三、自由組合類遺傳中的特例分析9:3:3:1的變形:
1、9:3:3:1是獨立遺傳的兩對相對性狀自由組合時出現(xiàn)的表現(xiàn)型比例,題干中如果出現(xiàn)附加條件,則可能出現(xiàn)9:3:4、9:6:1、15:1、9:7等一系列的特殊分離比.
2、特殊條件下的比例關系總結如下:
注:利用“合并同類項”巧解特殊分離比
(1)看后代可能的配子組合,若組合方式是16種,不管以什么樣的比例呈現(xiàn),都符合基因自由組合定律.
(2)寫出正常的分離比9:3:3:1.
(3)對照題中所給信息進行歸類,若后代分離比為 9:7,則為9:(3:3:1),即7是后三種合并的結果;若后代分離比為9:6:1,則為9:(3:3):1;若后代分離比為15:1 則為(9:3:3):1等.
四、基因分離定律和自由組合定律的不同:
【命題方向】
題型一:F2表現(xiàn)型比例分析
典例1:(2015?寧都縣一模)等位基因A、a和B、b分別位于不同對的同源染色體上.讓顯性純合子(AABB)和隱性純合子(aabb)雜交得F1,再讓F1測交,測交后代的表現(xiàn)型比例為1:3.如果讓F1自交,則下列表現(xiàn)型比例中,F(xiàn)2代不可能出現(xiàn)的是( )
A.13:3 B.9:4:3 C.9:7 D.15:1
分析:兩對等位基因共同控制生物性狀時,F(xiàn)2中出現(xiàn)的表現(xiàn)型異常比例分析:
(1)12:3:1即(9A_B_+3A_bb):3aaB_:1aabb或(9A_B_+3aaB_):3A_bb:1aabb
(2)9:6:1即9A_B_:(3A_bb+3aaB_):1aabb
(3)9:3:4即9A_B_:3A_bb:(3aaB_+1aabb)或9A_B_:3aaB_:(3A_bb+1aabb)
(4)13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb
(5)15:1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_):1aabb
(6)9:7即9A_B_:(3A_bb+3aaB_+1aabb)
解答:根據(jù)題意分析:顯性純合子(AABB)和隱性純合子(aabb)雜交得F1,再讓F1測交,測交后代的基因型為AaBb、Aabb、aaBb、aabb四種,表現(xiàn)型比例為1:3,有三種可能:(AaBb、Aabb、aaBb):aabb,(AaBb、Aabb、aabb):aaBb或(AaBb、aaBb、aabb):Aabb,AaBb:(Aabb、aaBb、aabb).
因此,讓F1自交,F(xiàn)2代可能出現(xiàn)的是15:1即(9A_B_+3A_bb+3aaB_):1aabb;9:7即9A_B_:(3A_bb+3aaB_+1aabb);13:3即(9A_B_+3A_bb+1aabb):3aaB_或(9A_B_+3aaB_+1aabb):3A_bb共三種情況.
故選:B.
點評:本題考查基因自由組合定律及運用的相關知識,意在考查學生的識記能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力.
題型二:基因分離定律和自由組合定律
典例2:(2014?順義區(qū)一模)如圖表示不同基因型豌豆體細胞中的兩對基因及其在染色體上的位置,這兩對基因分別控制兩對相對性狀,從理論上說,下列分析不正確的是( )
A.甲、乙植株雜交后代的表現(xiàn)型比例是1:1:1:1 B.甲、丙植株雜交后代的基因型比例是1:1:1:1
C.丁植株自交后代的基因型比例是1:2:1 D.正常情況下,甲植株中基因A與a在減數(shù)第二次分裂時分離
分析:1、基因分離定律的實質:在雜合子的細胞中,位于一對同源染色體上的等位基因,具有一定的獨立性;生物體在進行減數(shù)分裂形成配子時,等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別進入到兩個配子中,獨立地隨配子遺傳給后代.
2、基因自由組合定律的實質是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂過程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合.
3、逐對分析法:首先將自由組合定律問題轉化為若干個分離定律問題;其次根據(jù)基因的分離定律計算出每一對相對性狀所求的比例,最后再相乘.
解答:A、甲(AaBb)×乙(aabb),屬于測交,后代的表現(xiàn)型比例為1:1:1:1,A正確;
B、甲(AaBb)×丙(AAbb),后代的基因型為AABb、AAbb、AaBb、Aabb,且比例為1:1:1:1,B正確;
C、?。ˋabb)自交后代基因型為AAbb、Aabb、aabb,且比例為1:2:1,C正確;
D、A與a是等位基因,隨著同源染色體的分開而分離,而同源染色體上的等位基因的分離發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,D錯誤.
故選:D.
點評:本題結合細胞中基因及染色體位置關系圖,考查基因分離定律的實質及應用、基因自由組合定律的實質及應用,首先要求考生根據(jù)題圖判斷各生物的基因型,其次再采用逐對分析法對各選項作出準確的判斷.
題型三:概率的綜合計算
典例3:(2014?山東模擬)某種鸚鵡羽毛顏色有4種表現(xiàn)型:紅色、黃色、綠色和白色,由位于兩對同源染色體上的兩對等位基因決定(分別用Aa、Bb表示),且BB對生物個體有致死作用.將綠色鸚鵡和純合黃色鸚鵡雜交,F(xiàn)1代有兩種表現(xiàn)型,黃色鸚鵡占50%,紅色鸚鵡占50%;選取F1中的紅色鸚鵡進行互交,其后代中有上述4種表現(xiàn)型,這4種表現(xiàn)型的比例為:6﹕3﹕2﹕1,則F1的親本基因型組合是( )
A.aaBB×AAbb B.aaBb×AAbb C.AABb×aabb D.AaBb×Aabb
分析:本題是對基因自由組合定律性狀分離比偏離現(xiàn)象的應用考查,梳理孟德爾兩對相對性狀的雜交實驗,回憶回憶子二代的表現(xiàn)型和比例,根據(jù)題干給出的信息進行推理判斷.
解答:由題意可知,控制鸚鵡羽毛顏色的兩對等位基因位于兩對同源染色體上,因此在遺傳過程中遵循基因的自由組合定律,又知BB對生物個體有致死作用,且F1中的紅色鸚鵡進行互交配,后代的四種表現(xiàn)型的比例為:6﹕3﹕2﹕1,因此可以猜想,后代的受精卵的基因組成理論上應該是A_B_:aaB_:A_bb:aabb=9:3:3:1,其中A_BB和aaBB個體致死,導致出現(xiàn)了6﹕3﹕2﹕1,所以F1中的紅色鸚鵡的基因型為AaBb.又由題意知,將綠色鸚鵡和純合黃色鸚鵡雜交,F(xiàn)1代有兩種表現(xiàn)型,黃色鸚鵡占50%,紅色鸚鵡占50%,因此親本的基因型綠色鸚鵡的基因型為aaBb,純合黃色鸚鵡的基因型為AAbb.
故選:B.
點評:本題的知識點是基因的自由組合定律,顯性純合致死對于子二代性狀分離比的影響,根據(jù)題干給出的信息進行合理的推理判斷是解題的關鍵.
其他經典試題見菁優(yōu)網題庫.
【解題方法點撥】
1、F2共有16種組合方式,9種基因型,4種表現(xiàn)型,其中雙顯(黃圓):一顯一隱(黃皺):一隱一顯(綠圓):雙隱(綠皺)=9:3:3:1.F2中純合子4種,即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,各占總數(shù)的 1/16;只有一對基因雜合的雜合子4種,即YyRR、Yyrr、YYRr、VyRr,各占總數(shù)的2/16;兩對基因都雜合的雜合子1種,即YyRr,占總數(shù)的4/16.
2、F2中雙親類型(Y_R_十yyrr)占10/16.重組類型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_).
3、減數(shù)分裂時發(fā)生自由組合的是非同源染色體上的非等位基因,而不是所有的非等位基因.同源染色體上的非等位基因,則不遵循自由組合定律.
4、用分離定律解決自由組合問題
(1)基因原理分離定律是自由組合定律的基礎.
(2)解題思路首先將自由組合定律問題轉化為若干個分離定律問題.在獨立遺傳的情況下,有幾對基因就可以分解為幾個分離定律問題.如AaBb×Aabb可分解為:Aa×Aa,Bb×bb.然后,按分離定律進行逐一分析.最后,將獲得的結果進行綜合,得到正確答案.
3.細胞的癌變的原因及特征
【知識點的認識】
1、細胞癌變的定義:
細胞受到致癌因子的作用,細胞中遺傳物質發(fā)生變化變成的不受機體控制的、連續(xù)進行分裂的惡性增殖細胞,這種細胞就是癌細胞。
2、癌細胞的主要特征:
1)無限分裂增殖:永生不死細胞;
2)形態(tài)結構變化:扁平球形;
3)細胞物質改變:如癌細胞膜糖蛋白減少,細胞粘著性降低,易轉移擴散。癌細胞膜表面含腫瘤抗原,肝癌細胞含甲胎蛋白等;
4)正常功能喪失;
5)新陳代謝異常:如線粒體功能障礙,無氧供能;
6)引發(fā)免疫反應:主要是細胞免疫;
7)可以種間移植。
3、致癌因子:
1)物理致癌因子;
2)化學致癌因子;
3)病毒致癌因子。
【命題方向】
題型:細胞癌變的特征
典例:(2014?徐州模擬)下列有關人體細胞生命歷程的敘述,正確的是( )
A.若某細胞內酶活性降低,則說明該細胞已衰老
B.癌細胞不能進行正常的分化,機體清除癌細胞與細胞凋亡有關
C.受精卵中的所有基因均被表達,因此受精卵具有全能性
D.不同種細胞的細胞周期持續(xù)時間不同,同種細胞的細胞周期相同
分析:衰老細胞中酶活性降低,但細胞中酶活性降低細胞不一定是處于衰老過程。癌細胞是正常細胞異常分化的結果,細胞凋亡可以清除體內癌細胞。受精卵具有全能性的原因是其含有生物體生長發(fā)育的全部基因。不同種細胞的細胞周期時間不同,同種細胞的細胞周期在不同階段細胞周期不同。
解答:A、衰老細胞中酶活性降低,但細胞中酶活性降低細胞不一定是處于衰老過程中,如溫度、pH等因素都能影響酶的活性,故A錯誤;
B、癌細胞是正常細胞異常分化的結果,細胞凋亡可以清除體內癌細胞,故B正確;
C、受精卵具有全能性的原因是其含有生物體生長發(fā)育的全部基因,不是因為受精卵中基因都被表達,故C錯誤;
D、不同種細胞的細胞周期時間不同,同種細胞的細胞周期在不同階段細胞周期不同,故D錯誤。
故選B。
點評:本題考查細胞生命歷程的相關知識,意在考查考生能運用所學知識與觀點,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結論的能力。
【解題思路點撥】記住癌細胞的特點。
4.基因重組及意義
【知識點的認識】
1、生物變異的概念:
生物的變異是指生物親、子代間或子代各個體間存在性狀差異的現(xiàn)象.
2、生物變異的類型
(1)不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)
(2)可遺傳的變異(由遺傳物質的變化引起)
3、基因重組
(1)概念:是指在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合.
(2)類型:
①非同源染色體上的非等位基因自由組合(減Ⅰ后期)
②四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換(減Ⅰ前期)
③轉基因(DNA重組技術)
(3)意義:通過有性生殖過程實現(xiàn)的,基因重組的結果導致生物性狀的多樣性,為動植物育種和生物進化提供豐富的物質基礎.
(4)適用范圍:真核生物進行有性生殖產生配子時在核遺傳中發(fā)生.
【命題方向】
題型一:基因重組概念的考察
典例1:(2014?鹽城一模)下列過程存在基因重組的是( )
A.
B.
C. D.
分析:閱讀題干和題圖可知,本題的知識點是基因重組,梳理相關知識點,分析圖解,根據(jù)問題提示結合基礎知識進行回答.
解答:A、A圖為雜種子一代經減數(shù)分裂產生配子的過程.在減數(shù)分裂過程中,同源染色體分離的同時,非同源染色體自由組合,因而發(fā)生了基因重組,A正確.
B、圖B是雌雄配子結合的基因組成方式,是受精作用過程中,細胞內基因的組合而不是基因重組,B錯誤;
C、C圖是減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂,染色單體分開形成染色體,沒有發(fā)生基因重組,C錯誤;
D、D圖是一對等位基因的雜種子一代自交,沒有發(fā)生基因重組,D錯誤.
故選:A.
點評:本題考查基因重組的相關知識,意在考查學生的識圖能力和判斷能力,運用所學知識綜合分析問題和解決問題的能力.
題型二:有絲分裂和減數(shù)分裂變異的異同點
典例2:(2014?茂名一模)細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產生可遺傳變異,其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的變異是( )
A.染色體不分離或不能移向兩極,導致染色體數(shù)目變異 B.染色體復制時受誘變因素影響,導致基因突變
C.非同源染色體自由組合,導致基因重組 D.非同源染色體某片段移接,導致染色體結構變異
分析:1、有絲分裂過程中可發(fā)生基因突變和染色體變異;減數(shù)分裂過程中可發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異.
2、基因重組有自由組合和交叉互換兩類.前者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期(非同源染色體的自由組合),后者發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體(同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換).
解答:A、染色體不能分離或不能移向兩極,導致染色體數(shù)目變異可發(fā)生在有絲分裂后期,A錯誤;
B、染色體復制時受誘變因素的影響,導致基因突變發(fā)生在分裂間期,可發(fā)生在有絲分裂過程中,B錯誤;
C、同源染色體分離,非同源染色體自由組合,導致基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,C正確;
D、非同源染色體某片段移接,導致染色體結構變異可發(fā)生在有絲分裂過程中,D錯誤.
故選:C.
點評:本題考查基因重組的相關知識,意在考查學生的識記和理解能力,難度不大.
題型三:變異類型判斷
典例3:(2014?呼倫貝爾二模)下列有關變異的敘述,正確的是( )
A.基因重組普遍發(fā)生在體細胞增殖過程中 B.染色體DNA中一個堿基對的缺失屬于染色體結構變異
C.同源染色體上的等位基因發(fā)生互換不屬于基因重組 D.遺傳病不一定都是由基因突變引起的
分析:1、
2、遺傳病是人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾??;包括:單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常遺傳病.
解答:A、體細胞增殖進行的是有絲分裂,而基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,A錯誤;
B、染色體中DNA的一個堿基對缺失屬于基因突變,B錯誤;
C、同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組,C錯誤;
D、遺傳病包括基因病和染色體異常遺傳病,前者由基因突變引起的,后者由染色體變異引起的,D正確.
故選:D.
點評:本題考查基因重組、染色體變異和人類遺傳病等相關知識,意在考查學生識記和判斷能力,屬于中檔題.
【解題方法點撥】
基因突變、基因重組和染色體變異的比較:
5.染色體數(shù)目的變異
【知識點的認識】
1、染色體變異
2、染色體數(shù)目變異的基本類型:
(1)細胞內的個別染色體增加或減少
如:21三體綜合征,患者比正常人多了一條21號染色體.
(2)細胞內的染色體數(shù)目以染色體組的形式增加或減少.
【命題方向】
題型一:染色體數(shù)目變異的考察
典例1:(2014?合肥二模)在某基因型為AA的二倍體水稻根尖中,發(fā)現(xiàn)一個如圖所示的細胞(圖中Ⅰ、Ⅱ表示該細胞中部分染色體,其它染色體均正常),以下分析合理的是( )
A.a基因產生的原因可能是其親代產生配子時發(fā)生了基因突變
B.該細胞一定發(fā)生了染色體變異,一定沒有發(fā)生基因自由組合
C.該細胞產生的各項變異均可在光學顯微鏡下直接進行觀察
D.該細胞的變異均為可遺傳變異,都可通過有性生殖傳給后代
分析:根尖分生區(qū)只能進行有絲分裂不能進行減數(shù)分裂;基因突變在顯微鏡下看不見;體細胞發(fā)生基因突變不能通過有性生殖傳給后代.
解答:A、植物的根尖分生區(qū)細胞不能進行減數(shù)分裂,只能進行有絲分裂.所以a基因的出現(xiàn)是有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變,A錯誤;
B、由受精卵發(fā)育而來,體細胞中含有兩個染色體組的生物是二倍體,而Ⅱ號染色體細胞中有三條,說明發(fā)生了染色體數(shù)目變異;同時基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,而根尖細胞中只能發(fā)生有絲分裂,不能發(fā)生減數(shù)分裂,B正確;
C、基因突變在顯微鏡下看不見,C錯誤;
D、可遺傳變異的來源有基因突變、基因重組和染色體變異,體細胞發(fā)生的突變不能通過有性生殖傳給后代,D錯誤.
故選:B.
點評:等位基因的出現(xiàn)是基因突變的結果.在答題時,先確定有絲分裂還是減數(shù)分裂過程,基因重組(交叉互換和自由組合)只能發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,這個知識點學生容易出錯;同時基因突變都能通過有性生殖傳給后代,也是學生容易出錯的內容,基因突變發(fā)生在生殖細胞中,能通過有性生殖傳給子代,發(fā)生在體細胞中,不能通過有性生殖傳給子代,植物可以通過植物組織培養(yǎng)技術傳給后代.
題型二:染色體數(shù)量變異產生配子的考察
典例2:(2014?懷化三模)動物中缺失一條染色體的個體叫單體(2N﹣1),多出一條染色體的個體叫三體(2N+1),黑腹果蠅(2N=8)中,點狀染色體(Ⅳ號染色體)缺失一條或多一條均能存活,且能繁殖后代.某果蠅體細胞染色體組成如圖所示,下列分析錯誤的是( )
A.該果蠅的性別是雄性 B.該果蠅次級精母細胞中含X染色體的數(shù)目是1或2
C.Ⅳ號染色體單體果蠅產生的配子中的染色體數(shù)目為3或4
D.基因型為Aaa的Ⅳ號染色體三體果蠅的體細胞連續(xù)分裂兩次所得到的子細胞的基因型為Aaa
分析:據(jù)圖分析,染色體數(shù)目為8條,其中左邊兩條染色體大小形態(tài)不同,表示XY一對性染色體.減數(shù)分裂形成的次級精母細胞含X:Y=1:1,則次級精母細胞含有X染色體的數(shù)目為0和1,而在減數(shù)第二次分裂后期著絲點分裂,則含有X染色體的數(shù)目為2.Ⅳ號染色體單體果蠅染色體數(shù)目為7條,則產生配子的染色體數(shù)目為3或4.
解答:A、據(jù)圖可知該果蠅的性染色體為XY,為雄性,A正確;
B、其一個次級精母細胞中含X染色體的數(shù)目是0、1或2,B錯誤;
C、Ⅳ號染色體單體的果蠅在減數(shù)分裂第一次分裂時,將形成染色體數(shù)目為3或4的兩個次級精母細胞,C正確;
D、有絲分裂的本質是保持遺傳穩(wěn)定性,基因型不變,D正確.
故選:B.
點評:本題考查性別決定和減數(shù)分裂等相關知識,意在考查學生的識圖和判斷能力,屬于中檔題.
題型三:染色體數(shù)目變異原因分析
典例3:(2012?臨沂一模)一對表型正常夫婦,生了一個克氏綜合征(其染色體組成是44+XXY)并色盲的兒子,那么染色體不分離發(fā)生在( )
A.女方減數(shù)第二次分裂 B.女方減數(shù)第一次分裂
C.男方減數(shù)第一次分裂 D.男方減數(shù)第二次分裂
分析:克氏綜合征(其染色體組成是44+XXY)形成的原因有兩個,即XX+Y或XY+X,前者是由于母親在減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體分開后未移向兩極所致,后者是由于父親在減數(shù)第一次分裂后期,X和Y未分離所致.再結合患色盲的情況可知該患者是女方減數(shù)第二次分裂后期,姐妹染色單體未移向兩極所致.
解答:色盲是伴X染色體隱性遺傳?。ㄓ肂、b表示).一對表現(xiàn)型正常的夫婦,生了一個克氏綜合征(其染色體組成是44+XXY)并色盲的兒子,則這對夫婦的基因型為XBY×XBXb,兒子的基因型為XbXbY.根據(jù)兒子的基因型可知,他是由含Y的精子和含XbXb的卵細胞結合形成的受精卵發(fā)育而來的,所以問題出在女方,是女方減數(shù)第二次分裂后期,Xb和Xb未移向兩極所致.
故選A.
點評:本題考查伴性遺傳、減數(shù)分裂和染色體變異的相關知識,意在考查考生分析題干獲取有效信息的能力;理解所學知識要點的能力;能運用所學知識與觀點,通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結論.
【解題方法點撥】
基因突變、基因重組和染色體變異的比較:
6.染色體結構的變異
【知識點的認識】
1、染色體變異
2、染色體結構變異的基本類型:
(1)缺失:染色體中某一片段的缺失 例如,貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病,因為患病兒童哭聲輕,音調高,很像貓叫而得名.貓叫綜合征患者的兩眼距離較遠,耳位低下,生長發(fā)育遲緩,而且存在嚴重的智力障礙;果蠅的缺刻翅的形成也是由于一段染色體缺失造成的.
(2)重復:染色體增加了某一片段 果蠅的棒眼現(xiàn)象就是X染色體上的部分重復引起的.
(3)倒位:染色體某一片段的位置顛倒了180度,造成染色體內的重新排列 如女性習慣性流產(第9號染色體長臂倒置).
(4)易位:染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上或同一條染色體上的不同區(qū)域 如慣性粒白血病(第14號與第22號染色體部分易位,夜來香也經常發(fā)生這樣的變異.
【命題方向】
題型一:染色體結構變異類型的判斷
典例1:(2014?上海)如圖顯示了染色體及其部分基因,對①和②過程最恰當?shù)谋硎龇謩e是( )
A.交換、缺失 B.倒位、缺失 C.倒位、易位 D.交換、易位
分析:據(jù)圖分析,①中染色體上的基因排列順序發(fā)生顛倒,屬于倒位;②中染色體片段發(fā)生改變,屬于易位.
解答:據(jù)圖分析,①圖中與正常染色體相比較,基因的位置發(fā)生顛倒,屬于染色體結構變異中的倒位.②圖中染色體著絲點右側的片段發(fā)生改變,說明與非同源染色體發(fā)生交換,屬于染色體結構變異中易位.
故選:C.
點評:本題考查染色體結構變異,意在考查學生的識圖和理解能力,難度不大.
題型二:變異類型判斷
典例2:(2012?安徽模擬)蠶的性別決定為ZW型.用X射線處理蠶蛹,使其第2號染色體上的斑紋基因易位于W染色體上,使雌體都有斑紋.再將此種雌蠶與白體雄蠶交配,其后代雌蠶都有斑紋,雄蠶都無斑紋.這樣有利于去雌留雄,提高蠶絲的質量.這種育種方法所依據(jù)的原理是( )
A.染色體結構的變異 B.染色體數(shù)目的變異 C.基因突變 D.基因重組
分析:染色體結構的變異:指細胞內一個或幾個染色體發(fā)生片段的缺失、增添、倒位或易位等改變;染色體數(shù)目的變異:指細胞內染色體數(shù)目增添或缺失的改變.
解答:根據(jù)題干信息“第2號染色體的斑紋基因易位于W染色體上”可知,這種育種方法是染色體變異,且是染色體結構變異中的易位.
故選:A.
點評:本題考查變異的相關知識,意在考查考生能運用所學知識與觀點,做出合理的判斷或得出正確的結論的能力.
【解題方法點撥】
基因突變、基因重組和染色體變異的比較:
7.人類遺傳病的類型及危害
【知識點的認識】
1、人類遺傳病與先天性疾病區(qū)別:
(1)遺傳?。河蛇z傳物質改變引起的疾病.(可以生來就有,也可以后天發(fā)生)
(2)先天性疾?。荷鷣砭陀械募膊。ú灰欢ㄊ沁z傳病)
2、人類遺傳病產生的原因:人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾?。?br>3、人類遺傳病類型
(1)單基因遺傳病
概念:由一對等位基因控制的遺傳?。?br>原因:人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾.
特點:呈家族遺傳、發(fā)病率高(我國約有20%﹣﹣25%)
類型:
①顯性遺傳病:a、伴X顯:抗維生素D佝僂病;b、常顯:多指、并指、軟骨發(fā)育不全
②隱性遺傳病:a、伴X隱:色盲、血友??;b、常隱:先天性聾啞、白化病、鐮刀型細胞貧血癥、黑尿癥、苯丙酮尿癥
(2)多基因遺傳病
①概念:由多對等位基因控制的人類遺傳病.
②常見類型:腭裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓、青少年型糖尿病等.
(3)染色體異常遺傳?。ê喎Q染色體?。?br>①概念:染色體異常引起的遺傳?。ò〝?shù)目異常和結構異常)
②類型:
a、常染色體遺傳?。航Y構異常:貓叫綜合征;數(shù)目異常:21三體綜合征(先天智力障礙)
b、性染色體遺傳?。盒韵侔l(fā)育不全綜合征(XO型,患者缺少一條 X染色體)
4、遺傳病的監(jiān)測和預防
(1)產前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病,產前診斷可以大大降低病兒的出生率.
(2)遺傳咨詢:在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發(fā)展.
5、實驗:調查人群中的遺傳病
(1)調查遺傳方式﹣﹣在家系中進行
(2)調查遺傳病發(fā)病率﹣﹣在廣大人群隨機抽樣
注:調查群體越大,數(shù)據(jù)越準確
6、人類基因組計劃:是測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息.需要測定22+XY共24條染色體
【命題方向】
題型一:人類遺傳病相關常識
典例1:(2013?海淀區(qū)二模)下列有關人類遺傳病的敘述正確的是( )
A.人類遺傳病是指由于遺傳物質結構和功能發(fā)生改變且生下來就有的疾病
B.多基因遺傳病如青少年型糖尿病、21三體綜合征不遵循孟德爾遺傳定律
C.人們常常采取遺傳咨詢、產前診斷和禁止近親結婚等措施達到優(yōu)生目的
D.人類基因組計劃是要測定人類基因組的全部46條DNA中堿基對的序列
分析:人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病,包括單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體異常遺傳?。z傳病的檢測和預防手段主要是遺傳咨詢和產前診斷.優(yōu)生措施:禁止近親結婚,提倡適齡生育等.
解答:A、人類遺傳病是由于遺傳物質的改變而引起的人類疾病,一般具有先天性,不一定生下來就有,故A不正確;
B、青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病,但21三體綜合征屬于染色體異常遺傳病,故B錯誤;
C、遺傳咨詢、產前診斷、禁止近親結婚和提倡適齡生育等措施都能降低遺傳病的發(fā)病風險,達到優(yōu)生的目的,故C正確;
D、人類基因組計劃檢測對象:一個基因組中,24條DNA分子的全部堿基對序列,故D錯誤.
故選:C.
點評:本題考查人類遺傳病的相關知識,意在考查考生的識記能力和理解判斷能力.
題型二:遺傳病類型的判斷
典例2:(2014?浙江模擬)先天愚型是一種遺傳病,患者細胞中多了一條21號染色體,則該病屬于( )
A.X連鎖遺傳病 B.Y連鎖遺傳病 C.多基因遺傳病 D.染色體異常遺傳病
分析:患者細胞中多了一條21號染色體,是由染色體異常引起的,屬于染色體遺傳?。?br>解答:A、X連鎖遺傳病是由X染色體上的致病基因引起的遺傳病,A錯誤;
B、Y連鎖遺傳病是由Y染色體上的致病基因引起的遺傳病,B錯誤;
C、多基因遺傳病是遺傳信息通過兩對以上致病基因的累積效應所致的遺傳病,C錯誤;
D、染色體異常遺傳病是由染色體異常引起的,包括染色體的數(shù)目異常、結構異常,D正確.
故選:D.
點評:本題考查了遺傳病類型的判斷,需要掌握常見的概念和判斷方法.
【解題方法點撥】
1、遺傳圖譜的分析方法和步驟:
(1)無中生有為隱性;有中生無為顯性.如圖所示:
;
;.
(2)再判斷致病基因的位置:
①無中生有為隱性,隱性看女病,女病男正非伴性;
②有中生無為顯性,顯性看男病,男病女正非伴性;
;.
③特點分析:伴X顯性遺傳?。号曰颊叨嘤嗄行?;
伴X隱性遺傳?。耗行曰颊叨嘤嗯?;
常染色體:男女患者比例相當.
2、常見的單基因遺傳病的種類及特點
8.人類遺傳病的監(jiān)測和預防
【知識點的認識】
1、遺傳病的監(jiān)測和預防
(1)產前診斷:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾病,產前診斷可以大大降低病兒的出生率.
(2)遺傳咨詢:在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產生和發(fā)展.
2、實驗:調查人群中的遺傳病
(1)某種遺傳病的發(fā)病率=;
(2)遺傳病類型的選擇:調查時,最好選擇群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病等.多基因遺傳病容易受環(huán)境因素的影響,不宜作為調查對象.
(3)基數(shù)足夠大:調查人類遺傳病發(fā)病率時,調查的群體要足夠大,可以讓小組數(shù)據(jù)的結果在班級或年級中進行匯總.
知識點撥:
(1)調查遺傳方式﹣﹣在家系中進行
(2)調查遺傳病發(fā)病率﹣﹣在廣大人群隨機抽樣
注:調查群體越大,數(shù)據(jù)越準確.
【命題方向】
題型一:實驗調查方法的考察
典例1:(2014?海南模擬)某研究性學習小組在調查人群中的遺傳病時,以“研究××病的遺傳方式”為子課題.下列子課題中最為簡單可行且所選擇的調查方法最為合理的是( )
A.研究貓叫綜合征的遺傳方式,在學校內隨機抽樣調查 B.研究青少年型糖尿病,在患者家系中調查
C.研究艾滋病的遺傳方式,在全市隨機抽樣調查 D.研究紅綠色盲的遺傳方式,在患者家系中調查
分析:閱讀題干可知,本題是與人類遺傳病的調查有關的題目,根據(jù)選項涉及的具體內容分析判斷.
解答:A、研究貓叫綜合征的遺傳方式,應在患者家系中調查,A錯誤;
B、調查遺傳病的遺傳方式時,往往調查單基因遺傳病的遺傳方式,青少年型糖尿病是多基因遺傳病,B錯誤;
C、艾滋病是傳染病,是由病毒傳染引起的疾病,不是遺傳病,C錯誤;
D、紅綠色盲是伴X隱性遺傳病,所以研究紅綠色盲的遺傳方式,應在患者家系中調查,D正確.
故選:D.
點評:本題的知識點是調查某遺傳病的遺傳方式的方法與調查某遺傳病的發(fā)病率的方法的不同,主要考查學生選用正確的方法調查人類遺傳病的遺傳方式的能力.
題型二:遺傳類型的判斷
典例2:(2012?奉賢區(qū)二模)對于人類的某種遺傳病,在被調查的若干家庭中發(fā)病情況如下表.據(jù)此所作推斷,最符合遺傳基本規(guī)律的一項是(注:每類家庭人數(shù)150~200人,表中+為發(fā)現(xiàn)該病癥表現(xiàn)者,﹣為正常表現(xiàn)者)( )
A.第Ⅰ類調查結果說明,此病一定屬于X染色體顯性遺傳病
B.第Ⅱ類調查結果說明,此病一定屬于常染色體隱性遺傳病
C.第Ⅲ類調查結果說明,此病一定屬于隱性遺傳病
D.第Ⅳ類調查結果說明,此病一定屬于隱性遺傳病
分析:第Ⅰ類、第Ⅱ類和第Ⅲ類調查結果都不能確定遺傳病的遺傳方式拍;第Ⅳ類調查,父母均正常,但卻有一個患此病的兒子,說明此病一定屬于隱性遺傳病,但可能是常染色體隱性遺傳病,也可能是伴X染色體隱性遺傳?。?br>解答:A、第Ⅰ類調查結果不能確定此病的遺傳方式,可能屬于X染色體顯性遺傳病,故A錯誤;
B、第Ⅱ類調查結果不能確定此病的遺傳方式,可能屬于常染色體隱性遺傳病,故B錯誤;
C、第Ⅲ類調查結果不能確定此病的遺傳方式,可能屬于隱性遺傳病,也可能屬于顯性遺傳病,故C錯誤;
D、第Ⅳ類調查,父母均正常,但卻有一個患此病的兒子,說明此病一定屬于隱性遺傳病,可能是常染色體隱性遺傳病,也可能是伴X染色體隱性遺傳病,故D正確.
故選D.
點評:本題考查遺傳病的遺傳方式的判定,對于此類試題,考生要熟練掌握和應用遺傳方式的判斷口訣.口訣為:“無中生有為隱性,隱性看女病,女病男正非伴性”;“有中生無為顯性,顯性看男病,男病女正非伴性”.
題型三:單基因遺傳病和多基因遺傳病的區(qū)別
典例3:(2014?山東模擬)如圖表示不同遺傳病在人體不同發(fā)育階段的發(fā)病風險.有關說法錯誤的是( )
A.多基因遺傳病的顯著特點是成年人發(fā)病風險顯著增加
B.染色體異常遺傳病發(fā)病風險在出生后明顯低于胎兒期,這是因為大多數(shù)染色體異常遺傳病是致死的,患病胎兒在出生前就死亡了
C.在調查人群中遺傳病的發(fā)病率時,常選取圖中的多基因遺傳病進行調查
D.在調查人群中遺傳病的發(fā)病率時,需要保證隨機取樣而且調查的群體足夠大
分析:本題主要考查了各種遺傳病的特點和遺傳病發(fā)病率的調查方式.
1、多基因遺傳病容易受到環(huán)境的影響;在群體中發(fā)病率較高;具有家族聚集現(xiàn)象;多基因遺傳病的遺傳一般不遵循遺傳定律.
2、染色體病,染色體數(shù)目或結構異常所致的疾病,主要分為常染色體病、性染色體病、攜帶者三大類.在人群中發(fā)病率較低,引起該類疾病的遺傳物質改變較大.
3、調查人群中的遺傳病,應選擇群體中發(fā)病率高的單基因遺傳病.根據(jù)調查目標確定調查的對象和范圍.人類遺傳病情況可通過社會調查和家系調查的方式進行,如統(tǒng)計調查某種遺傳病在人群中的發(fā)病率應是人群中隨機抽樣調查,然后用統(tǒng)計學方法進行計算.
解答:A、多基因遺傳病由于受環(huán)境影響,成年人發(fā)病風險顯著增加,A正確;
B、綜合許多國家的資料,大約有15%的妊娠發(fā)生流產,而其中一半為染色體異常所致,即約為5%﹣8%的胚胎有染色體異常.不過在出生前,90%以上已有自然流產或死產,B正確;
C、調查時,最好選取群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病,如紅綠色盲、白化病等.多基因遺傳病容易受到環(huán)境因素影響,不宜作為調查對象,C錯誤;
D、調查人類遺傳病發(fā)病率時,在人群中隨機取樣,調查的群體要足夠大,可以讓小組數(shù)據(jù)的結果在班級或年級中進行匯總,D正確.
故選:C.
點評:本題以圖形為載體考查了學生識圖析圖的能力,運用所學知識解釋實際問題的能力.若調查某種遺傳病的遺傳方式,應對某個典型患者家系進行調查,根據(jù)家系遺傳狀況推斷遺傳方式.另外還有線粒體病,其遺傳遵循母系遺傳的特點.
【解題方法點撥】
1、遺傳圖譜的分析方法和步驟:
(1)無中生有為隱性;有中生無為顯性.如圖所示:
;
;.
(2)再判斷致病基因的位置:
①無中生有為隱性,隱性看女病,女病男正非伴性;
②有中生無為顯性,顯性看男病,男病女正非伴性;
;.
③特點分析:伴X顯性遺傳病:女性患者多余男性;
伴X隱性遺傳病:男性患者多余女性;
常染色體:男女患者比例相當.
2、常見的單基因遺傳病的種類及特點
9.生物變異的類型綜合
【知識點的知識】
【命題方向】
將某種二倍體植物的①②兩個植株雜交,得到③,將③再做進一步處理,相關過程如圖所示。A/a、B/b、D/d分別位于三對同源染色體上。下列分析錯誤的是( )
A.由③到④的育種過程依據(jù)的主要原理是基因突變
B.⑧植株雖然含有同源染色體,但它是不可育的
C.若③的基因型為AaBbdd,則⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的
D.③到⑨的過程中可能發(fā)生的突變和基因重組可為生物進化提供原材料
分析:題圖分析:圖中表示的是幾種育種方法,由①×②→③→④是誘變育種方法,①×②→③→⑤→⑩是雜交育種,①×②→③→⑥→⑧是多倍體育種,①×②→③→⑦→⑨是單倍體育種。
解答:A、由③到④的育種過程用射線處理種子的原理是基因突變,A正確;
B、由于⑤植株是二倍體,⑥植株是四倍體,雜交后代⑧植株是三倍體,含有同源染色體,但減數(shù)分裂過程會發(fā)生聯(lián)會紊亂,因此高度不育,B正確;
C、若③的基因型為AaBbdd,說明含有兩對雜合基因和一對純合基因,因此⑩植株中能穩(wěn)定遺傳的個體(純合子)占總數(shù)的××1=,C錯誤;
D、由③到⑨的過程是花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理使染色體數(shù)目加倍,可能發(fā)生突變(基因突變和染色體變異)和基因重組,突變和基因重組都屬于可遺傳變異,可為生物進化提供原材料,D正確。
故選:C。
點評:本題考查生物變異的應用,重點考查育種的相關知識,要求考生識記幾種常見育種方法的原理、方法、優(yōu)點、缺點、實例等,能結合所學的知識準確判斷各選項,屬于考綱識記和理解層次的考查。
【解題思路點撥】
育種方法的比較:
10.種群基因頻率的變化
【知識點的認識】
一、種群基因頻率的改變與生物進化
(一)種群是生物進化的基本單位
1、種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群.
種群特點:種群中的個體不是機械的集合在一起,而是通過種內關系組成一個有機的整體,個體間可以彼此交配,并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代.
2、基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫做這個種群的基因庫.種群越大,基因庫也越大,反之,種群越小基因庫也就越?。敺N群變得很小時,就有可能失去遺傳的多樣性,從而失去了進化上的優(yōu)勢而逐漸被淘汰.
3、基因頻率、基因型頻率計相關計算
(1)基因頻率:指在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比率.
①定義公式法:
某基因頻率=
②基因型比率法:某基因頻率=純合子基因型比率+雜合子基因型比率
(2)基因型頻率:指在一個種群中某種基因型的所占的百分比.
基因型頻率=
4、基因頻率和哈代﹣﹣溫伯格平衡
群體中的基因頻率能否保持穩(wěn)定?在什么情況下才能保持穩(wěn)定?對此,英國數(shù)學家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年提出一個理論,即如果有一個群體凡符合下列條件:
①群體是極大的;
②群體中個體間的交配是隨機的;
③沒有突變產生;
④沒有種群間個體的遷移或基因交流;(AA)
⑤沒有自然選擇,那么這個群體中各基因頻率和基因型頻率就可一代代穩(wěn)定不變,保持平衡.
這個理論稱哈代﹣﹣溫伯格平衡,也稱遺傳平衡定律.
哈代﹣﹣溫伯格平衡可用一對等位基因來說明.一個雜合的群體中,在許多基因位點上,可以有兩個或兩個以上的等位基因.但只要這個群體符合上述5個條件,那么其中雜合基因的基因頻率和基因型頻率,都應該保持遺傳平衡.設一對等位基因為A與a,親代為AA與aa兩種基因型,其基因頻率分別為p與q(因為是百分率,所以p+q=1).自由交配后,按孟德爾遺傳法則確定F1代具有AA、Aa、aa3種基因型.其頻率如下列公式所示:p2(AA)+2pq(2Aa)+q2(aa)=1,哈代﹣﹣溫伯格的發(fā)現(xiàn)說明了在一定條件下群體可以保持遺傳平衡,但在事實上,這些條件基本上是不存在的.因為所謂極大的群體是不存在的,群體內個體之間充分的隨機交配也不現(xiàn)實,突變總不斷在產生,外來基因由于流動與遷移不斷在加入,自然選擇也時時在發(fā)生.因此,這一定律恰恰證明遺傳平衡是相對的,而群體的基因頻率一直在改變,進化是不可避免的.
5、影響種群基因頻率的因素:遷入與遷出,突變,自然選擇,隔離 染色體變異,基因重組.
二、自交和自由交配相關計算
1、自交:基因型相同的個體交配.
大多數(shù)植物沒有性別分化,為雌雄同株單性花或兩性花植物,像水稻、小麥等兩性花植物,其自花授粉的過程就稱為自交;而像玉米、黃瓜等單性花植物來說,自交是指同株異花授粉.所以自交的概念適用于植物,含義是自花授粉或雌雄同株的異花授粉.
對動物而言,大多數(shù)為雌雄異體,雖有像蚯蚓等雌雄同體的低等動物,但為防止物種衰退現(xiàn)象,它們也通常進行異體受精.因此,在動物種群中,若沒特殊說明,自交的含義是指基因型相同的雌雄異體交配.
比如:在一個群體中一對等位基因(用A、a表示)的自交組合有哪些?
解析:在一個群體中一對等位基因(用A、a表示)的基因型有AA、Aa、aa三種,三種基因型中分別有相應的雌雄個體.因此根據(jù)自交定義有:♂AA×♀AA,♂Aa×♀Aa,♂aa×♀aa三種組合方式.
2、自由交配:自由交配指在一群體中,不同的個體之間都有交配機會且機會均等,即有基因型相同的個體交配,也有基因型不同的個體交配,強調隨機性.
在間行種植的玉米種群中,自由交配包括自交和雜交方式.對水稻、小麥、豌豆等主要進行自花授粉的植物來說,自然狀態(tài)下自由交配的概念不適用,而主要是自交,在人為條件下可以進行自由交配.
在動物種群中,自由交配指基因型相同或不同的雌雄異體交配.
比如:在一個群體中一對等位基因(用A、a表示)的自由交配組合有哪些?
解析:在一個群體中一對等位基因(用A、a表示)的基因型有AA、Aa、aa三種,三種基因型中分別有相應的雌雄個體.因此根據(jù)自由交配定義有如下九種交配組合:
3、自交和自由交配計算差異
(1)自交
例1:已知一批基因型為DD與Dd的豌豆種子,其數(shù)目之比為1:2,將這批種子種下,自然狀態(tài)下(假設結實率相同)其子一代中基因型為DD、Dd、dd的種子數(shù)之比為( )
A.3:2:1 B.1:2:1 C.3:5:1 D.4:4:1
解:豌豆的基因型及比例為1/3DD、2/3Dd,且是自花授粉植物,因此自然條件下為自交,既:1/3DD×DD→1/3(DD×DD)→1/3DD,2/3Dd×Dd→2/3(Dd×Dd)→2/3(1/4DD、2/4Dd、1/4dd).
因此,子一代中DD:1/3+2/3×1/4=1/2,Dd:2/3×2/4=1/3,dd:2/3×1/4=1/6.
故DD:Dd:dd=1/2:1/3:1/6=3:2:1.
要注意的是:自交時為什么不寫成1/3DD×1/3DD而寫成1/3DD×DD,是因為這個群體中基因型為DD的比例為1/3,所以其自交結果所占的比例仍為1/3(DD×DD),也就是說這個群體中基因型為DD自交結果占總的1/3,Dd的自交結果占總的2/3(Dd×Dd).
(2)自由交配
例2:老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)顯性,是由常染色體上的一對等位基因控制.有一位遺傳學家在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結合.如果黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,第二代老鼠自由交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠所占的比例是( )
A.4/9 B.1/2 C.5/9 D.1
解:由題意含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細胞不能結合,則黃鼠的基因型不存在AA,因此F1黃鼠基因型為雜合Aa,從而推知其后代的基因型和表現(xiàn)型及比例.
故F2代老鼠的基因型有Aa、aa,其比例分別為:Aa/(Aa+aa)=2/4/(2/4+1/4)=2/3,aa/(Aa+aa)=1/3.
特別要注意的是,此時應重新計算Aa、aa的比例,因為Aa、aa的比例范圍與之前不同.
F2代自由交配得到F3代,可用以下方法解題:
方法一:基因型法
由于皮毛黃色和灰色這對相對性狀是由常染色體上的一對等位基因控制,可知每種基因型的個體中雌雄個體數(shù)量應相等,即各占一半.
則F2 2/3Aa(♂1/3Aa、♀1/3Aa )
1/3aa(♂1/6aa、♀1/6aa )
在F2代雄鼠的基因型有Aa、aa,其所占比例分別為:
♂Aa/(♂Aa+♂aa)=1/3/(1/3+1/6)=2/3,♂aa/(♂Aa+♂aa)=1/3,
同理可推知:F2代雌鼠Aa占2/3、aa占1/3.
這樣F2中雌雄老鼠的基因型如下表示:
F2:♂2/3Aa、♂1/3aa,♀2/3Aa、♀1/3aa
因此F2代老鼠自由交配就有四種組合方式:
♂2/3Aa×♀2/3 Aa→2/3×2/3(Aa×Aa)→4/9(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)
♂2/3Aa×♀1/3 aa→2/3×1/3(Aa×aa)→2/9(1/2Aa、1/2aa)
♂1/3aa×♀2/3 Aa→1/3×2/3(aa×Aa)→2/9(1/2Aa、1/2aa)
♂1/3aa×♀1/3 aa→1/3×1/3(aa×aa)→1/9aa
從而得到F3代:
AA:4/9×1/4=1/9 不存在
Aa:4/9×2/4+2/9×1/2+2/9×1/2=4/9 存在
aa:4/9×1/4+2/9×1/2+2/9×1/2+1/9=4/9 存在
Aa/(Aa+aa)=4/9/(4/9+4/9)=1/2
故在第三代中黃鼠所占的比例是1/2.

方法2:配子法
同方法1可知:
F2:♂2/3Aa、1/3aa,♀2/3Aa、1/3 aa
根據(jù)基因分離定律可知雄果蠅中能產生A、a雄配子的概率為:
♂(A:2/3×1/2A=1/3A a:2/3×1/2a+1/3×1a=2/3a)
雌果蠅中能產生A、a雌配子的概率為:♀( 1/3A、2/3a)
F2代老鼠自由交配,即雌雄配子自由結合:
故在第三代中黃鼠所占的比例是(2/9+2/9)/(2/9+2/9+4/9)=1/2.

方法3:遺傳平衡定律法(即哈迪﹣溫伯格定律)
由上可知F2代老鼠的基因型及比例分別為2/3Aa、1/3aa,在一個理想的種群中個體間自由交配,其遵循遺傳平衡定律(p+q)2=p2+2pq+q2=1,若親本產生A的基因頻率為p,產生a的基因頻率為q,則子代基因型及比值為AA=p2、Aa=2pq、aa=q2.F2老鼠的基因型及比值為2/3Aa、1/3aa,則A的基因頻率為2/3×1/2=1/3,a的基因頻率為1/3+2/3×1/2=2/3,則F3代中基因型AA=(1/3)2(不存在)、Aa=2×1/3×2/3=4/9、aa=(2/3)2
故在第三代中黃鼠所占的比例是4/9/(4/9+4/9)=1/2.
通過比較發(fā)現(xiàn)應用配子法或遺傳平衡定律法解自由交配類型的題簡便,快速且準確,比如下面例題.
例3:某種昆蟲的性染色體組成為 XY型,紅眼雌果蠅(XBXb)與白眼雄果蠅(XbY)交配得F1,讓F1代雌雄個體自由交配,則F2代中白眼個體所占的比例為?
配子法:
F1:雌果蠅:1/2XBXb、1/2XbXb;雄果蠅:1/2XBY、1/2 XbY
雌配子:1/4XB、3/4Xb;雄配子:1/4XB、1/4Xb、1/2Y
F2代中白眼個體所占的比例為9/16.

4、自交和自由交配后代中相關頻率的變化辨析
(1)基因頻率的變化
在一個大的種群中,如果沒有突變,也沒有任何自然選擇的影響,那么無論是生物自交還是自由交配,種群的基因頻率都不改變.
例如:在一個Aa種群中,A=1/2,a=1/2,則該種群自交或者隨機交配,后代中A和a的基因頻率都不變,仍然是A=1/2,a=1/2.
(2)基因型頻率的變化:自交和自由交配產生的后代中,基因型頻率卻有不同.
如一個理想群體,Aa自交多代,AA、aa頻率升高,而Aa頻率趨進于0;而自由交配產生的后代,各種基因型出現(xiàn)的機率相等,因此自由交配不改變后代基因型頻率.
【命題方向】
題型一:已知常染色體上不同基因型的個體數(shù)求基因頻率和基因型頻率
典例1:(2014?上海)果蠅的長翅(V)對殘翅(v)為顯性.在一個由600只長翅果蠅和400只殘翅果蠅組成的種群中,若雜合子占所有個體的40%,那么隱性基因v在該種群內的基因頻率為( )
A.20% B.40% C.60% D.80%
分析:基因頻率是在種群基因庫中某一基因占該種群中所用等位基因的比例.
解答:由題意知vv=400只,Vv=(600+400)×40%=400只,VV=600﹣400=200只,因此v 的基因頻率=(2×400+400)÷2000×100%=60%.
故選:C.
點評:對于根據(jù)種群基因頻率的概念計算種群基因頻率的方法的掌握是解題的關鍵.
題型二:已知性染色體上不同基因型個體數(shù)求基因頻率和基因型頻率
典例2:(2014?安陽一模)據(jù)調查,某校學生基因型及比例為XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%),則在該群體中B和b的基因頻率分別為( )
A.36%、64% B.8%、92% C.78%、22% D.92%、8%
分析:性染色體上的基因由可能成單存在,如紅綠色盲基因,Y染色體上無等位基因,因此男性基因總數(shù)與女性體內等位基因總數(shù)有差別,在確定種群等位基因及其總數(shù)時應分別考慮.色盲基因的頻率=×100%.據(jù)此答題.
解答:b的頻率=×100%==8%,則B的頻率=1﹣b的頻率=1﹣8%=92%.
故選:D.
點評:本題考查基因頻率的變化,要求考生識記基因頻率的概念,掌握基因頻率的相關計算,明確性染色體上基因頻率的相關計算公式,再根據(jù)題干中數(shù)據(jù)進行計算,注意準確計算,避免不必要的錯誤.
題型三:計算達到遺傳平衡群體的基因頻率和基因型頻率
典例3:(2014?海南)某動物種群中,AA,Aa和aa基因型的個體依次占25%、50%、25%.若該種群中的aa個體沒有繁殖能力,其他個體間可以隨機交配,理論上,下一代AA:Aa:aa基因型個體的數(shù)量比為( )
A.3:3:1 B.4:4:1 C.1:2:0 D.1:2:1
分析:基因頻率及基因型頻率:
(1)在種群中一對等位基因的頻率之和等于1,基因型頻率之和也等于1;
(2)一個等位基因的頻率=該等位基因純合子的頻率+雜合子的頻率.
解答:AA,Aa和aa基因型的個體依次占25%、50%、25%.若該種群中的aa個體沒有繁殖能力,則具有繁殖能力的個體中,AA占=,Aa占,因此A的基因頻率為+×=,a的基因頻率為,根據(jù)遺傳平衡定律,其他個體間可以隨機交配,后代中AA的頻率=×=,Aa的頻率=2××=,aa的頻率為×=,因此AA:Aa:aa=4:4:1.
故選:B.
點評:本題考查基因頻率的變化,要求考生識記基因頻率的概念,掌握基因頻率和基因型頻率的計算方法,能扣住題干中關鍵信息“aa個體沒有繁殖能力”和關鍵詞“隨機交配”答題.
題型四:計算植物自交后的基因頻率和基因型頻率
典例4:某植物種群中,AA基因型個體占30%,aa基因型個體占20%.若該種群植物自交,后代中AA、aa基因型個體出現(xiàn)的頻率以及A、a基因頻率分別為( )
A.55%、45%、45%、55% B.42.5%、32.5%、45%、55%
C.55%、45%、55%、45% D.42.5%、32.5%、55%、45%
分析:本題是基因型頻率與基因頻率的計算,由題意可知,自然選擇對自交后代沒有選擇作用,因此自交后代的基因型頻率改變,基因頻率不變.
解答:由題意可知,該種群中,AA=30%,aa=20%,Aa=1﹣30%﹣20%=50%,該種群的基因頻率是:A=30%+×50%=55%,a=20%+×50%=45%;
該種群的個體自交,AA與aa的個體自交后代全是純合子,Aa的個體自交后代的基因型是AA:Aa:aa=1:2:1,因此若該種群植物自交,后代中AA的基因型頻率是30%+50%×=42.5%,
aa的基因型頻率是20%+50%×=32.5%,因此該種群植物自交,后代中AA、aa基因型個體出現(xiàn)的頻率以及A、a基因頻率分別為42.5%、32.5%、45%、55%.
故選:D.
點評:本題的知識點是根據(jù)種群的基因型頻率計算該種群的基因頻率,基因頻率改變的條件是變異和選擇作用,基因的分離定律的應用,對于根據(jù)種群的基因型頻率計算該種群的基因頻率的法掌握和分離定律應用的掌握和對基因頻率變化的條件理解是解題的關鍵,對于自交后代基因頻率不變化較難理解,可以根據(jù)自交后代的基因型頻率計算基因頻率.
題型五:計算有性狀淘汰時的基因頻率和基因型頻率
典例5:某小麥種群中TT個體占20%,Tt個體占60%,tt個體占20%,由于某種病害導致tt個體全部死亡,則病害發(fā)生前后該種群中T的基因頻率分別是( )
A.50%、50% B.50%、62.5% C.62.5%、50% D.50%、100%
分析:本題是根據(jù)基因型頻率計算基因頻率,顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+×雜合子的基因型頻率,隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+×雜合子的基因型頻率.
解答:由題意可知,病害發(fā)生前的各種基因型頻率是:TT=20%,Tt=60%,tt=20%,所以病害發(fā)生前T的基因頻率=20%+×60%=50%;病害發(fā)生后,tt全部死亡,TT的基因型頻率=20%÷(20%+60%)=25%,Tt的基因型頻率=60%÷(20%+60%)=75%,所以病害發(fā)生后T的基因頻率=25%+×75%=62.5%.
故選:B.
點評:本題是根據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法,判斷出病害后tt個體全部死亡造成的TT和Tt的基因型頻率改變,是解題的關鍵點.
題型六:基因頻率和基因型頻率的變化分析
典例6:(2015?江西一模)一個全部由基因型為Aa的豌豆植株組成的種群,經過連續(xù)n次自交,獲得的子代中Aa的頻率為()n,AA和aa的頻率為[1﹣()n].根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論,可以肯定該種群在這些年中( )
A.發(fā)生了隔離 B.發(fā)生了自然選擇 C.沒有發(fā)生生物進化 D.沒有發(fā)生基因型頻率改變
分析:1、顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半,隱性性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率的一半;
2、隔離是種群之間不能進行基因交流的現(xiàn)象;
3、自然選擇會使種群基因頻率發(fā)生定向改變,進而使生物向著一定的方向進化,基因頻率變化是生物進化的實質.
解答:A、由題意知,該種群沒有產生隔離現(xiàn)象,A錯誤;
B、由題意知,初始階段,A的基因頻率與a的基因頻率相等,都是50%,經過連續(xù)n次自交后,種群基因頻率是:A=[1﹣()n]+×()n=50%,a=[1﹣()n]+×()n=50%,種群基因頻率沒有變化,因此沒有發(fā)生自然選擇,B錯誤;
C、由B分析知,種群基因頻率沒有變化,因此生物沒有進化,C正確;
D、由題意知,經過連續(xù)自交,種群基因型頻率發(fā)生了改變,D錯誤.
故選:C.
點評:對于現(xiàn)代生物進化理論內容的理解,把握知識的內在聯(lián)系并應用相關知識解釋生物學問題的能力是解題的關鍵.
【解題方法點撥】
1、無論是生物自交還是自由交配,種群的基因頻率都不改變.
2、一個理想群體,Aa自交多代,AA、aa頻率升高,而Aa頻率趨進于0;而自由交配產生的后代,各種基因型出現(xiàn)的機率相等,因此自由交配不改變后代基因型頻率.
3、選擇是改變基因頻率的最重要因素,選擇分為兩種:
(1)一種是淘汰顯性個體,使隱性基因增加的選擇;
(2)另一種是淘汰隱性個體使顯性基因增加的選擇.
前者能迅速改變群體的基因頻率.例如,在一個包含開紅花和開白花植株的群體中選留白花(紅花、白花分別由顯性基因、隱性基因控制),只需經過一代就能把紅花植株從群體中消滅,從而把紅花基因的頻率降低到0,白花基因的頻率增加到1.淘汰隱件個體保留顯性個體的選擇情況就比較復雜.因為選留的顯性個體可能包含兩種基因型,其中一種是雜合體.雜合體內的一半隱性基因不能被淘汰同顯性基因在雜合體內保留下來.這種選擇力式只能使隱性基因頻率逐漸變小,但不會降到0,顯性基因頻率則逐漸增加,也不會達到1.
11.物種的概念 隔離與物種形成
【知識點的認識】
1、物種和種群的概念
(1)物種:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種.
(2)種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群.
(3)種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系:
2、物種形成的方式
(1)漸變式
(2)爆發(fā)式物種的形成主要是由異源多倍體以染色體變異的方式形成新物種,一出現(xiàn)可以很快形成生殖隔離.(基因頻率改變)
(3)人工創(chuàng)造新物種通過植物體細胞雜交(如番茄一馬鈴薯)、多倍體遠緣雜交(如甘藍一蘿卜)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種.
3、三個環(huán)節(jié):突變和基因重組、自然選擇、隔離,三者關系如圖所示:
4、隔離導致物種的形成
(1)地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質變時期,只有地理隔離而不形成生殖隔離,能產生亞種,但絕不可能產生新物種.
(2)生殖隔離是物種形成的關鍵,是物種形成的最后階段,是物種間的真正界限.生殖隔離有三種情況:不能雜交;雜交不活;活而不育.
①物種:分布在一定的自然區(qū)域內,具有一定的形態(tài)結構和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互交配和繁殖,并能夠產生可育后代的一群生物個體.
②隔離:不同種群間的個體,在自然條件下基因不能發(fā)生自由交流的現(xiàn)象.常見的有地理隔離和生殖隔離
③地理隔離在物種形成中起促進性狀分離的作用,是生殖隔離必要的先決條件,一般形成亞種.
④生殖隔離:不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產生可育的后代的現(xiàn)象.可分為:生態(tài)隔離、季節(jié)隔離、性別隔離、行為隔離、雜種不育等.
【命題方向】
題型一:物種形成的基本環(huán)節(jié)
典例1:(2014?海南模擬)如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié),對圖示分析正確的是( )
A.a表示基因突變和基因重組,是生物進化的原材料 B.b表示生殖隔離,生殖隔離是生物進化的標志
C.c表示新物種形成,新物種與生活環(huán)境共同進化 D.d表示地理隔離,新物種形成一定需要地理隔離
分析:據(jù)圖分析:a表示突變和基因重組以及自然選擇,b表示生殖隔離;c表示新物種形成,d表示地理隔離.
現(xiàn)代生物進化理論的內容:種群是生物進化的基本單位;突變和基因重組為進化提供原材料,自然選擇導致種群基因頻率的定向改變;通過隔離形成新的物種.
解答:A、a表示突變和基因重組以及自然選擇,其中突變和基因重組,為生物進化提供原材料,A錯誤;
B、b表示生殖隔離,物種形成的標志是生殖隔離,生物進化的標志是種群基因頻率的改變,B錯誤;
C、c表示新物種形成,新物種與生活環(huán)境共同進化,C正確;
D、d表示地理隔離,新物種形成不一定需要地理隔離,D錯誤.
故選:C.
點評:本題綜合考查現(xiàn)代生物進化理論的相關知識,突出理解、分析和推理能力的培養(yǎng).
題型二:新物種形成的標志
典例2:新物種形成的標志是( )
A.具有新的生理功能 B.出現(xiàn)新的形態(tài)結構 C.出現(xiàn)地理隔離 D.形成生殖隔離
分析:本題是對新物種形成標志的考查,新物種形成的標志是產生生殖隔離.
解答:A、具有新的生理功能不是新物種形成的標志,A錯誤;
B、出現(xiàn)新的形態(tài)結構不是新物種形成的標志,B錯誤;
C、地理隔離經過長期自然選擇可能導致新物種形成,但不是新物種形成的標志,D錯誤;
D、生殖隔離是新物種形成的標志,D正確.
故選:D.
點評:本題的知識點是地理隔離與生殖隔離在新物種形成過程中的作用,對新物種形成標志的記憶是解題的關鍵.
題型三:生殖隔離的判斷
典例3:(2013?洛陽一模)下列不屬于生殖隔離實例的是( )
A.雄螢火蟲對異種雌蟲發(fā)出特有的閃光求偶信號,但雌蟲對此信號無反應
B.牛蛙的卵和豹子的精子能融合成合子,發(fā)育一段時間后死亡
C.玉米的花柱很長,擬蜀屬植物的花粉在玉米柱頭上能萌發(fā),但不能到達子房
D.特納氏綜合征患者缺少了一條X染色體,性腺發(fā)育不良,沒有生育能力
分析:生殖隔離是指由于各方面的原因,使親緣關系接近的類群之間在自然條件下不交配,即使能交配也不能產生后代或不能產生可育性后代的隔離機制,便稱為生殖隔離.若隔離發(fā)生在受精以前,就稱為受精前的生殖隔離,其中包括地理隔離、生態(tài)隔離、季節(jié)隔離、生理隔離、形態(tài)隔離和行為隔離等;若隔離發(fā)生在受精以后,就稱為受精后的生殖隔離,其中包括雜種不活、雜種不育和雜種衰敗等.
解答:A、雌蟲對雄蟲發(fā)出特有的閃光求偶信號無反應,這屬于受精前生殖隔離,故A正確;
B、牛蛙的卵和豹子的精子能融合成合子,發(fā)育一段時間后死亡,這是雜種不活,屬受精后生殖隔離,故B正確;
C、玉米的花柱很長,擬蜀屬植物的花粉在玉米柱頭上能萌發(fā),但不能到達子房,這是形態(tài)隔離,屬于受精前生殖隔離,故C正確.
D、特納氏綜合征患者缺少了一條X染色體,性腺發(fā)育不良,沒有生育能力,這屬于染色體變異,不是生殖隔離,故D錯誤.
故選D.
點評:本題考查生殖隔離的概念及類型,意在考查考生理解所學知識要點,把握知識間內在聯(lián)系的能力;能運用所學知識,理論聯(lián)系實際,對自然界中生物學問題作出準確判斷的能力.
【解題思路點撥】
1、物種包括各個不同地域的同一物種的多個不同種群,范圍較大,而種群是一定地域內同種生物個體的總和,范圍較?。?br>2、因地理隔離造成兩個亞種,如東北虎和華南虎,應為同一個物種,仍能進行交配繁殖產生后代.但地理隔離不一定是高山、河流的阻隔,丙個池塘中的鯉魚也存在地理隔離.
3、判斷是否是同一物種,不能只看能否雜交,還要看雜交后代是否可育,如二倍體西瓜和四倍體西瓜、馬和驢等.
4、任何基因頻率的改變,不淪其變化大小如何,都屬于進化的范圍,而新物種形成,則必須當基因頻率的改變突破種的界限、形成生殖隔離后,方可成立,所以隔離是物種形成的必要條件,而不是生物進化的必要條件.
12.協(xié)同進化與生物多樣性的形成
【知識點的認識】
1、共同進化:不同物種之間,生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是共同進化.
2、生物多樣性的形成:
(1)生物多樣性的內容
(2)生物多樣性形成的進化歷程
生物的進化歷程可概括為:從原核生物到真核生物,從無性生殖到有性生殖,由簡單到復雜,由水生到陸生,由低等到高等.
3、生物進化的實質:種群的基因頻率發(fā)生變化的過程.
【命題方向】
題型一:生物多樣性的形成
典例1:(2015?河南一模)關于生物進化與生物多樣性的形成,正確的說法是( )
A.生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程 B.地球上最早出現(xiàn)的生物是單細胞、進行有氧呼吸
C.生物多樣性形成也就是新物種不斷形成的過程 D.生物與無機環(huán)境之間是不會相互影響共同進化的
分析:生物進化過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境共同進化的過程,進化導致生物多樣性.
生物是經過漫長的地質年代逐漸進化而來的,是按簡單到復雜,由低等到高等,由水生到陸生的進化順序.
生物多樣性重要包括:基因的多樣性、物種的多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性.
生物進化是生物多樣性的基礎,生物多樣性是生物進化的必然結果.
解答:A、生物多樣性的形成經歷了漫長的進化歷程,共同進化是生物多樣性形成的原因;A正確.
B、生物的進化是由簡單到復雜,由低等到高等,則先有單細胞生物,后有多細胞生物,早期地球與現(xiàn)代地球相比,沒有大氣層或大氣層很薄,氧氣是在自養(yǎng)型生物出現(xiàn)以后才逐漸生成和增多的,則生物先進行無氧呼吸;B錯誤.
C、生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性;C錯誤.
D、自然選擇決定生物進化的方向,因此生物的進化與無機環(huán)境的變化是相互影響的;D錯誤.
故選:A.
點評:本題考查生物進化與生物多樣性的相關知識,意在考查學生能理解所學知識的要點,把握知識間的內在聯(lián)系,形成知識的網絡結構.
題型二:生物進化的條件
典例2:(2014?青島一模)下列有關生物進化的敘述正確的是( )
A.從根本上講,若沒有突變,進化將不可能發(fā)生 B.遷入、遷出不會造成種群基因頻率的改變
C.種群是生物進化的基本單位,也是自然選擇的對象 D.物種之間的共同進化都是通過物種之問的生存斗爭實現(xiàn)的
分析:生物進化理論的內容:種群是生物進化的基本單位;突變和基因重組提供進化的原材料;自然選擇導致種群基因頻率的定向改變;通過隔離形成新的物種.基因頻率的改變會受到突變、選擇、遷移和遺傳漂變的影響.自然選擇的實質是環(huán)境對變異所對應的基因的選擇,因而可以改變種群的基因頻率.
解答:A、突變對于群體遺傳組成的改變表現(xiàn)在兩個方面:它提供自然選擇的原始材料,如果沒有突變,選擇就無法發(fā)生作用;突變本身就是影響基因頻率的一種力量;故A正確.
B、基因頻率的改變取決于遷入率及遷入個體與原群體之間的基因頻率差異;故B錯誤.
C、種群是生物進化的基本單位,也是自然選擇直接對象是生物的變異性狀;故C錯誤.
D、生物進化過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境共同進化的過程,進化導致生物多樣性;故D錯誤.
故選A.
點評:本題考查生物進化的相關知識,此題容易混淆,基本知識必須扎實,易混知識必須區(qū)分清楚.
13.現(xiàn)代生物進化理論及其發(fā)展
【知識點的認識】
一、現(xiàn)代生物進化理論的觀點:
1、不同于達爾文的說法:
(1)種群是生物進化的基本單位;(2)生物進化實質是種群基因頻率的定向改變;(3)突變和基因重組產生進化的原材料.
2、肯定達爾文的說法
(1)自然選擇決定生物進化的方向;(2)隔離是物種形成的必要條件;(3)共同進化產生了生物多樣性.
二、種群基因頻率的改變與生物進化
(一)種群是生物進化的基本單位
1、種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體叫種群.
種群特點:種群中的個體不是機械的集合在一起,而是通過種內關系組成一個有機的整體,個體間可以彼此交配,并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代.
2、基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫做這個種群的基因庫.種群越大,基因庫也越大,反之,種群越小基因庫也就越?。敺N群變得很小時,就有可能失去遺傳的多樣性,從而失去了進化上的優(yōu)勢而逐漸被淘汰.
3、基因頻率、基因型頻率計相關計算
(1)基因頻率:指在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數(shù)的比率.
①定義公式法:
某基因頻率=
②基因型比率法:某基因頻率=純合子基因型比率+雜合子基因型比率
(2)基因型頻率:指在一個種群中某種基因型的所占的百分比.
基因型頻率=
4、基因頻率和哈代﹣﹣溫伯格平衡
群體中的基因頻率能否保持穩(wěn)定?在什么情況下才能保持穩(wěn)定?對此,英國數(shù)學家哈代和德國醫(yī)生溫伯格分別于1908年和1909年提出一個理論,即如果有一個群體凡符合下列條件:
①群體是極大的;
②群體中個體間的交配是隨機的;
③沒有突變產生;
④沒有種群間個體的遷移或基因交流;(AA)
⑤沒有自然選擇,那么這個群體中各基因頻率和基因型頻率就可一代代穩(wěn)定不變,保持平衡.
這個理論稱哈代﹣﹣溫伯格平衡,也稱遺傳平衡定律.
哈代﹣﹣溫伯格平衡可用一對等位基因來說明.一個雜合的群體中,在許多基因位點上,可以有兩個或兩個以上的等位基因.但只要這個群體符合上述5個條件,那么其中雜合基因的基因頻率和基因型頻率,都應該保持遺傳平衡.設一對等位基因為A與a,親代為AA與aa兩種基因型,其基因頻率分別為p與q(因為是百分率,所以p+q=1).自由交配后,按孟德爾遺傳法則確定F1代具有AA、Aa、aa3種基因型.其頻率如下列公式所示:p2(AA)+2pq(2Aa)+q2(aa)=1,哈代﹣﹣溫伯格的發(fā)現(xiàn)說明了在一定條件下群體可以保持遺傳平衡,但在事實上,這些條件基本上是不存在的.因為所謂極大的群體是不存在的,群體內個體之間充分的隨機交配也不現(xiàn)實,突變總不斷在產生,外來基因由于流動與遷移不斷在加入,自然選擇也時時在發(fā)生.因此,這一定律恰恰證明遺傳平衡是相對的,而群體的基因頻率一直在改變,進化是不可避免的.
5、影響種群基因頻率的因素:遷入與遷出,突變,自然選擇,隔離 染色體變異,基因重組.
(二)突變和基因重組產生進化的原材料
基因突變產生等位基因,通過有性生殖過程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型,從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異,由于突變和重組都是隨機的,不定向的,因此它們只是提供了生物進化的原材料,不能決定生物進化方向中.
(三)自然選擇決定生物進化的方向:生物進化的實質是基因頻率的定向改變.
三、隔離與物種的形成
(一)物種的概念
1、物種的概念:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種.
2、隔離:
(1)生理隔離﹣﹣量變﹣﹣不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不可能產生可育的后代.
(2)地理隔離﹣﹣質變﹣﹣同一種生物由于地理上的障礙分成不用的種群,使種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象.
注:
①一個物種的形成必須要經過生殖隔離,但不一定經過地理隔離,如多倍體的產生.生殖隔離出現(xiàn)時才標志了新物種的產生(物種形成的必要條件).
②地理隔離產生新條件,生殖隔離是長期地理隔離的結果,不同環(huán)境的自然選擇效果不一樣,使同一物種的不同種群基因庫發(fā)生不同基因頻率的改變,當這兩個種群的個體相遇時,也不能自由交配或產生不可育后代,這時已是兩個物種.
③物種形成的三個基本環(huán)節(jié),突變和基因重組,自然選擇,隔離(地理,生殖).
新物種形成過程:
四、生物進化的實質:種群的基因頻率發(fā)生變化的過程.
【命題方向】
題型一:現(xiàn)代生物進化理論的觀點
典例1:(2015?遂寧模擬)下列與生物進化有關的敘述,欠科學的是( )
A.生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變 B.自然選擇通過作用于個體而影響種群基因頻率
C.隔離是物種形成的必要條件 D.變異都為生物進化提供原材料
分析:現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點:種群是生物進化的基本單位,生物進化的實質在于種群基因頻率的改變;突變和基因重組產生生物進化的原材料;自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進化的方向;隔離是新物種形成的必要條件.
解答:A、生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變,A正確;
B、自然選擇通過作用于個體而影響種群基因頻率,B正確;
C、隔離是物種形成的必要條件,C正確;
D、可遺傳的變異可為生物進化提供原材料,由環(huán)境改變引起的不遺傳變異不能為生物進化提供原材料,D錯誤.
故選:D.
點評:本題考查現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,要求考生識記現(xiàn)代生物進化理論的主要內容,能對選項作出準確的判斷,屬于考綱識記層次的考查.要求考生明確變異是不定向的,可遺傳的變異可為生物進化提供原材料.
題型二:種群的概念及特點
典例2:(2014?威海一模)下列關于種群的敘述不正確的是( )
A.種群基因型頻率的改變是生物進化的實質 B.種群是在一定空間和時間內同一物種個體的集合體
C.種群是物種的繁殖單位和生物進化的單位 D.種群密度和數(shù)量動態(tài)是種群特有的特征
分析:種群是在一定空間和時間內,同種生物所有個體的集合體.種群的特征包括數(shù)量特征、遺傳特征和空間特征,其中種群密度是種群最基本的數(shù)量特征.種群是生物進化和繁殖的基本單位,生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變.
解答:A、生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變,而不是基因型頻率的改變,故A錯誤;
B、種群是在一定空間和時間內,同種生物所有個體的集合體,故B正確;
C、種群是生物進化的基本單位,也是物種繁殖的基本單位,故C正確;
D、種群密度是種群最基本的數(shù)量特征,種群數(shù)量動態(tài)也是種群特有的特征,故D正確.
故選A.
點評:本題考查種群的概念及特點、生物進化的相關知識,意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點,把握知識間內在聯(lián)系,形成知識網絡的能力;能運用所學知識,準確判斷問題的能力.
【解題方法點撥】
種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系:
14.生物多樣性的內容和價值
【知識點的認識】
(1)生物圈內所有的植物、動物和微生物等,它們所擁有的全部基因以及各種各樣的生態(tài)系統(tǒng),共同構成了生物多樣性。
(2)生物多樣性的層次:遺傳(基因)、物種、生態(tài)系統(tǒng)。
(3)生物多樣性的價值包括:
一是目前人類尚不清楚的潛在價值;
二是對生態(tài)系統(tǒng)起到重要調節(jié)功能的間接價值;(即生態(tài)功能,如森林草地對水土的保持作用,濕地在蓄洪防旱、調節(jié)氣候等方面的因素)
三是對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等實用意義的,以及有旅游觀賞、科學研究和文學藝術創(chuàng)作等非實用意義的直接價值。
【命題方向】
保護生物多樣性的具體方法,下列說法錯誤的是( )
A.通過建立自然保護區(qū)、國家森林公園、禁獵區(qū)等來保護生態(tài)環(huán)境,從而保護生物多樣性
B.建立全球性的基因庫,保護作物的栽培種及可能會滅絕的野生親緣種;儲藏谷類、薯類和豆類等主要農作物的種子,以保護生物的多樣性
C.拒絕國際合作,獨自打擊跨國動物產品非法貿易
D.在中小學開設環(huán)境課或在化學、生物、地理教學中增加保護生物多樣性的內容,加強環(huán)保教育
分析:本題考查的知識點是多彩的生命。生命是多彩的,要珍愛生命,據(jù)此進行回答即可。
解答:結合教材可知,保護生物多樣性的方式有很多,可以通過建立自然保護區(qū)、國家森林公園、禁獵區(qū)等來保護生態(tài)環(huán)境,從而保護生物多樣性,建立全球性的基因庫,保護作物的栽培種及可能會滅絕的野生親緣種;儲藏谷類、薯類和豆類等主要農作物的種子,以保護生物的多樣性,也可以在中小學開設環(huán)境課或在化學、生物、地理教學中增加保護生物多樣性的內容,加強環(huán)保教育,故ABD正確,但不符合題意;C錯誤,我們不可能獨自打擊跨國動物產品非法貿易,但符合題意。
點評:本題需要學生仔細審題,認真分析材料,結合教材中關于多彩的生命的知識,進行回答即可。
【解題思路點撥】
掌握生物多樣性的內容和價值的相關知識是解題的關鍵。
15.DNA片段的擴增與電泳鑒定
【知識點的認識】
多聚酶鏈式反應擴增DNA片段:
1、PCR原理:目的基因DNA受熱變性后解為單鏈,引物與單鏈相應互補序列結合;然后以單鏈DNA為模板,在DNA聚合酶作用下進行延伸,即將4種脫氧核苷酸加到引物的3'端,如此重復循環(huán)多次。由于延伸后得到的產物又可以作為下一個循環(huán)的模板,因而每一次循環(huán)后目的基因的量可以增加一倍,即呈指數(shù)形式擴增(約為2n,其中n為擴增循環(huán)的次數(shù))。
2、PCR反應過程是:變性→復性→延伸
3、結果:上述三步反應完成后,一個DNA分子就變成了兩個DNA分子,隨著重復次數(shù)的增多,DNA分子就以2n的形式增加。PCR的反應過程都是在PCR擴增儀中完成的。
【解題方法點撥】
1、細胞內DNA復制與PCR技術的比較:
2、DNA分子復制的人工控制
解開螺旋:在80~100℃時,DNA雙螺旋打開,形成兩條DNA單鏈,稱為變性。
恢復螺旋:在50~60℃左右時,兩條DNA單鏈重新形成雙螺旋結構,稱為復性。
復制條件:緩沖液,DNA模板、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、兩種引物。
控制儀器:PCR儀(溫度周期性自動調節(jié)儀)。
3、PCR的含義是多聚酶鏈式反應。
4、PCR技術反應的條件:①穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境;②DNA模板;③合成引物;④四種脫氧核甘酸;⑤DNA聚合酶;⑥溫控設備
5、PCR技術最突出的優(yōu)點是快速、高效、靈活、易于操作。
6、TaqDNA聚合酶的特點是:耐高溫。
7、DNA含量的測定﹣﹣分光光度法
聲明:試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布日期:2024/11/7 16:05:42;用戶:組卷74;郵箱:zyb074@xyh.cm;學號:41885012
遺傳病類型
致病原因
預防措施
A
21三體綜合征
染色體數(shù)目變異
產前染色體檢查
B
囊性纖維化
基因發(fā)生堿基的缺失
產前基因診斷
C
貓叫綜合征
5號染色體部分缺失
產前染色體檢查
D
鐮狀細胞貧血
顯性致病基因引起
孕婦血細胞檢查
檢測個體
基因A4
基因A4′
基因A5
基因A5′
Ⅰ﹣1
+
+
+
+
Ⅰ﹣2
+
+
+

Ⅱ﹣6
+
+

+
Ⅱ﹣7
+

+

遺傳病類型
致病原因
預防措施
A
21三體綜合征
染色體數(shù)目變異
產前染色體檢查
B
囊性纖維化
基因發(fā)生堿基的缺失
產前基因診斷
C
貓叫綜合征
5號染色體部分缺失
產前染色體檢查
D
鐮狀細胞貧血
顯性致病基因引起
孕婦血細胞檢查
檢測個體
基因A4
基因A4′
基因A5
基因A5′
Ⅰ﹣1
+
+
+
+
Ⅰ﹣2
+
+
+

Ⅱ﹣6
+
+

+
Ⅱ﹣7
+

+

雜交育種
誘變育種
單倍體育種
多倍體育種
方法
(1)雜交→自交→選優(yōu)(2)雜交
輻射誘變、激光誘變、化學藥劑處理
花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素誘導加倍
秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗


基因重組
基因突變
染色體變異(染色體組先成倍減少,再加倍,得到純種)
染色體變異(染色體組成倍增加)
優(yōu)

不同個體的優(yōu)良性狀可集中于同一個體上
提高變異頻率,出現(xiàn)新性狀,大幅度改良某些性狀,加速育種進程
明顯縮短育種年限
營養(yǎng)器官增大、提高產量與營養(yǎng)成分


時間長,需要及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀
有利變異少,需要處理大量實驗材料,具有不確定性
技術復雜,成本高
技術復雜,且需要與雜交育種配合;在動物中難以實現(xiàn)
舉例
高稈抗病與矮稈抗病小麥雜產生矮稈抗病品種
高產量青霉素菌株的育成
三倍體西瓜、八倍體小黑麥
抗病植株的育成
條件
種類和分離比
相當于孟德爾的分離比
顯性基因的作用可累加
5種,1:4:6:4:1
按基因型中顯性基因個數(shù)累加
正常的完全顯性
4種,9:3:3:1
正常比例
只要A(或B)存在就表現(xiàn)為同一種,其余正常為同一種,其余正常表現(xiàn)
3種,12:3:1
(9:3):3:1
單獨存在A或B時表現(xiàn)同一種,其余正常表現(xiàn)
3種,9:6:1
9:(3:3):1
aa(或bb)存在時表現(xiàn)為同一種,其余正常表現(xiàn)
3種,9:3:4
9:3:(3:1)
A_bb(或aaB_)的個體表現(xiàn)為一種,其余都是另一種
2種,13:3
(9:3:1):3
A、B同時存在時表現(xiàn)為同一種,其余為另一種
2種,9:7
9:(3:3:1)
只要存在顯性基因就表現(xiàn)為同一種
2種,15:1
(9:3:3):1
分離定律
自由組合定律
兩對相對性狀
n對相對性狀
相對性狀的對數(shù)
1對
2對
n對
等位基因及位置
1對等位基因位于1對同源染色體上
2對等位基因位于2對同源染色體上
n對等位基因位于n對同源染色體上
F1的配子
2種,比例相等
4種,比例相等
2n種,比例相等
F2的表現(xiàn)型及比例
2種,3:1
4種,9:3:3:1
2n種,(3:1)n
F2的基因型及比例
3種,1:2:1
9種,(1:2:1)2
3n種,(1:2:1)n
測交后代表現(xiàn)型及比例
2種,比例相等
4種,比例相等
2n種,比例相等
遺傳實質
減數(shù)分裂時,等位基因隨同源染色體的分離而分開,分別進入不同配子中
減數(shù)分裂時,在等位基因隨同源染色體分開而分離的同時,非同源染色體上的非等位基因自由組合,進而進入同一配子中
實踐應用
純種鑒定及雜種自交純合
將優(yōu)良性狀重組在一起
聯(lián)系
在遺傳中,分離定律和自由組合定律同時起作用:在減數(shù)分裂形成配子時,既有同源染色體上等位基因的分離,又有非同源染色體上非等位基因的自由組合


ab
AB
Ab
aB
ab
aabb
AaBb
Aabb
aaBb
AB
AaBb
AABB
AABb
AaBB
Ab
Aabb
AABb
AAbb
AaBb
aB
aaBb
AaBB
AaBb
aaBB

基因重組
基因突變
染色體變異
本質
基因的重新組合產生新的基因型,使性狀重新組合
基因的分子結構發(fā)生了改變,產生了新的基因,出現(xiàn)了新的性狀
染色體組成倍增加或減少,或個別染色體增加或減少,或染色體內部結構發(fā)生改變
發(fā)生時期及其原因
減Ⅰ四分體時期由于四分體的非姐妹染色單體的交叉互換和減Ⅰ后期非同源染色體的自由組合
個體發(fā)育的任何時期和任何細胞.DNA堿基對的增添、缺失或改變
體細胞在有絲分裂中,染色體不分離,出現(xiàn)多倍體;或減數(shù)分裂時,偶然發(fā)生染色體不配對不分離,分離延遲等原因產生染色體數(shù)加倍的生殖細胞,形成多倍體
項 目
基因突變
基因重組
染色體變異
適用范圍
生物
種類
所有生物(包括病毒)均可發(fā)生,具有普遍性
自然狀態(tài)下,只發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中,細胞核遺傳
真核生物細胞增殖過程均可發(fā)生
生殖
無性生殖、有性生殖
有性生殖
無性生殖、有性生殖
類 型
可分為自然突變和誘發(fā)突變,
也可分為顯性突變和隱性突變
自由組合型、
交叉互換型
染色體結構的改變、
染色體數(shù)目的變化
發(fā)生時間
有絲分裂間期和減數(shù)Ⅰ間期
減數(shù)Ⅰ前期和減數(shù)Ⅰ后期
細胞分裂期
產生結果
產生新的基因(產生了它的等位基因)、新的基因型、新的性狀.
產生新的基因型,但不可以產生新的基因和新的性狀.
不產生新的基因,但會引起基因數(shù)目或順序變化.
鏡 檢
光鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定
光鏡下可檢出
本 質
基因的分子結構發(fā)生改變,產生了新的基因,改變了基因的“質”,出現(xiàn)了新性狀,但沒有改變基因的“量”.
原有基因的重新組合,產生了新的基因型,使性狀重新組合,但未改變基因的“質”和“量”.
染色體結構或數(shù)目發(fā)生改變,沒有產生新的基因,基因的數(shù)量可發(fā)生改變
條 件
外界條件劇變和內部因素的相互作用
不同個體間的雜交,有性生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用
存在染色體的真核生物
特 點
普遍性、隨機性、不定向性、低頻率性、多害少利性
原有基因的重新組合
存在普遍性
意 義
新基因產生的途徑,生物變異的根本來源,也是生物進化的原材料
是生物產生變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一.
對生物的進化有一定的意義
發(fā)生可能性
可能性小,突變頻率低
非常普遍,產生的變異類型多
可能性較小
應 用
誘變育種
雜交育種
單倍體育種、多倍體育種
生物多樣性
產生新的基因,豐富了基因文庫
產生配子種類多、組合方式多,受精卵多.
變異種類多
實例
果蠅的白眼、鐮刀型細胞貧血癥等
豌豆雜交等
無籽西瓜的培育等
聯(lián) 系
①三者均屬于可遺傳的變異,都為生物的進化提供了原材料;②基因突變產生新的基因,為進化提供了最初的原材料,是生物變異的根本來源;基因突變?yōu)榛蛑亟M提供大量可供自由組合的新基因,基因突變是基因重組的基礎;③基因重組的變異頻率高,為進化提供了廣泛的選擇材料,是形成生物多樣性的重要原因之一;④基因重組和基因突變均產生新的基因型,可能產生新的表現(xiàn)型.
項 目
基因突變
基因重組
染色體變異
適用范圍
生物
種類
所有生物(包括病毒)均可發(fā)生,具有普遍性
自然狀態(tài)下,只發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中,細胞核遺傳
真核生物細胞增殖過程均可發(fā)生
生殖
無性生殖、有性生殖
有性生殖
無性生殖、有性生殖
類 型
可分為自然突變和誘發(fā)突變,
也可分為顯性突變和隱性突變
自由組合型、
交叉互換型
染色體結構的改變、
染色體數(shù)目的變化
發(fā)生時間
有絲分裂間期和減數(shù)Ⅰ間期
減數(shù)Ⅰ前期和減數(shù)Ⅰ后期
細胞分裂期
產生結果
產生新的基因(產生了它的等位基因)、新的基因型、新的性狀.
產生新的基因型,但不可以產生新的基因和新的性狀.
不產生新的基因,但會引起基因數(shù)目或順序變化.
鏡 檢
光鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定
光鏡下可檢出
本 質
基因的分子結構發(fā)生改變,產生了新的基因,改變了基因的“質”,出現(xiàn)了新性狀,但沒有改變基因的“量”.
原有基因的重新組合,產生了新的基因型,使性狀重新組合,但未改變基因的“質”和“量”.
染色體結構或數(shù)目發(fā)生改變,沒有產生新的基因,基因的數(shù)量可發(fā)生改變
條 件
外界條件劇變和內部因素的相互作用
不同個體間的雜交,有性生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用
存在染色體的真核生物
特 點
普遍性、隨機性、不定向性、低頻率性、多害少利性
原有基因的重新組合
存在普遍性
意 義
新基因產生的途徑,生物變異的根本來源,也是生物進化的原材料
是生物產生變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一.
對生物的進化有一定的意義
發(fā)生可能性
可能性小,突變頻率低
非常普遍,產生的變異類型多
可能性較小
應 用
誘變育種
雜交育種
單倍體育種、多倍體育種
生物多樣性
產生新的基因,豐富了基因文庫
產生配子種類多、組合方式多,受精卵多.
變異種類多
實例
果蠅的白眼、鐮刀型細胞貧血癥等
豌豆雜交等
無籽西瓜的培育等
聯(lián) 系
①三者均屬于可遺傳的變異,都為生物的進化提供了原材料;②基因突變產生新的基因,為進化提供了最初的原材料,是生物變異的根本來源;基因突變?yōu)榛蛑亟M提供大量可供自由組合的新基因,基因突變是基因重組的基礎;③基因重組的變異頻率高,為進化提供了廣泛的選擇材料,是形成生物多樣性的重要原因之一;④基因重組和基因突變均產生新的基因型,可能產生新的表現(xiàn)型.
項 目
基因突變
基因重組
染色體變異
適用范圍
生物
種類
所有生物(包括病毒)均可發(fā)生,具有普遍性
自然狀態(tài)下,只發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中,細胞核遺傳
真核生物細胞增殖過程均可發(fā)生
生殖
無性生殖、有性生殖
有性生殖
無性生殖、有性生殖
類 型
可分為自然突變和誘發(fā)突變,
也可分為顯性突變和隱性突變
自由組合型、
交叉互換型
染色體結構的改變、
染色體數(shù)目的變化
發(fā)生時間
有絲分裂間期和減數(shù)Ⅰ間期
減數(shù)Ⅰ前期和減數(shù)Ⅰ后期
細胞分裂期
產生結果
產生新的基因(產生了它的等位基因)、新的基因型、新的性狀.
產生新的基因型,但不可以產生新的基因和新的性狀.
不產生新的基因,但會引起基因數(shù)目或順序變化.
鏡 檢
光鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定
光鏡下可檢出
本 質
基因的分子結構發(fā)生改變,產生了新的基因,改變了基因的“質”,出現(xiàn)了新性狀,但沒有改變基因的“量”.
原有基因的重新組合,產生了新的基因型,使性狀重新組合,但未改變基因的“質”和“量”.
染色體結構或數(shù)目發(fā)生改變,沒有產生新的基因,基因的數(shù)量可發(fā)生改變
條 件
外界條件劇變和內部因素的相互作用
不同個體間的雜交,有性生殖過程中的減數(shù)分裂和受精作用
存在染色體的真核生物
特 點
普遍性、隨機性、不定向性、低頻率性、多害少利性
原有基因的重新組合
存在普遍性
意 義
新基因產生的途徑,生物變異的根本來源,也是生物進化的原材料
是生物產生變異的來源之一,是生物進化的重要因素之一.
對生物的進化有一定的意義
發(fā)生可能性
可能性小,突變頻率低
非常普遍,產生的變異類型多
可能性較小
應 用
誘變育種
雜交育種
單倍體育種、多倍體育種
生物多樣性
產生新的基因,豐富了基因文庫
產生配子種類多、組合方式多,受精卵多.
變異種類多
實例
果蠅的白眼、鐮刀型細胞貧血癥等
豌豆雜交等
無籽西瓜的培育等
聯(lián) 系
①三者均屬于可遺傳的變異,都為生物的進化提供了原材料;②基因突變產生新的基因,為進化提供了最初的原材料,是生物變異的根本來源;基因突變?yōu)榛蛑亟M提供大量可供自由組合的新基因,基因突變是基因重組的基礎;③基因重組的變異頻率高,為進化提供了廣泛的選擇材料,是形成生物多樣性的重要原因之一;④基因重組和基因突變均產生新的基因型,可能產生新的表現(xiàn)型.
遺傳病
特點
病例
常染色體顯性
①代代相傳;②發(fā)病率高;③男女發(fā)病率相等
多指、高膽固醇血癥
常染色體隱性
①可隔代遺傳;②發(fā)病率高;③近親結婚時較高男女發(fā)病率相等
白化、苯丙酮尿癥
X染色體顯性
①連續(xù)遺傳;②發(fā)病率高;③女性患者多于男性患者男性;④患者的母女都是患者
抗維生素D性佝僂病
X染色體隱性
①隔代遺傳或交叉遺傳;②男性患者多于女性患者;
③女性患者父親、兒子都是患者
紅綠色盲、血友病
Y染色體遺傳
①患者為男性;②父傳子、子傳孫(患者的兒子都是患者)
耳郭多毛癥
類別




父親
+

+

母親

+
+

兒子
+﹣
+
+
+﹣
女兒
+﹣

+

遺傳病
特點
病例
常染色體顯性
①代代相傳;②發(fā)病率高;③男女發(fā)病率相等
多指、高膽固醇血癥
常染色體隱性
①可隔代遺傳;②發(fā)病率高;③近親結婚時較高男女發(fā)病率相等
白化、苯丙酮尿癥
X染色體顯性
①連續(xù)遺傳;②發(fā)病率高;③女性患者多于男性患者;④男性患者的母女都是患者
抗維生素D性佝僂病
X染色體隱性
①隔代遺傳或交叉遺傳;②男性患者多于女性患者;
③女性患者父親、兒子都是患者
紅綠色盲、血友病
Y染色體遺傳
①患者為男性;②父傳子、子傳孫(患者的兒子都是患者)
耳廓多毛癥
誘變育種
雜交育種
多倍體育種
單倍體育種
原理
基因突變
基因重組
染色體變異
染色體變異
方法
用射線、激光、化學藥品等處理生物
雜交、
連續(xù)自交
用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
①花藥(粉)離體培養(yǎng);
②秋水仙素處理幼苗
優(yōu)缺點
提高突變率,加速育種進程;盲目性及突變頻率較低
方法簡便,但要較長年限選擇才可獲得純合子。
器官較大,營養(yǎng)物質含量高,但結實率低,成熟遲。
后代都是純合子,明顯縮短育種年限,但技術較復雜。
舉例
高產青霉菌株的育成
矮桿抗病小麥
三倍體西瓜
抗病植株的育成

雜交育種
誘變育種
多倍體育種
單倍體育種
處理
雜交→自交→選優(yōu)→自交
用射線、激光、
化學藥物處理
用秋水仙素處理
萌發(fā)后的種子或幼苗
花藥離體培養(yǎng)
原理
基因重組,
組合優(yōu)良性狀
人工誘發(fā)基因
突變
破壞紡錘體的形成,
使染色體數(shù)目加倍
誘導花粉直接發(fā)育,
再用秋水仙素
優(yōu)


方法簡單,
可預見強,
但周期長
加速育種,改良性狀,但有利個體不多,需大量處理
器官大,營養(yǎng)物質
含量高,但發(fā)育延遲,結實率低
縮短育種年限,
但方法復雜,
成活率較低
例子
水稻的育種
高產量青霉素菌株
無子西瓜
抗病植株的育成

♀AA
♀Aa
♀aa
♂AA
♂AA×♀AA
♂AA×♀Aa
♂AA×♀aa
♂Aa
♂Aa×♀AA
♂Aa×♀Aa
♂Aa×♀aa
♂aa
♂aa×♀AA
♂aa×♀Aa
♂aa×♀aa
♂配子
♀配子
1/3A
2/3a
1/3A
1/9AA 不存在
2/9Aa
2/3a
2/9Aa
4/9aa
♀配子
♂配子
1/4XB
3/4Xb
1/4XB


1/4Xb

3/16XbXb
1/2Y

3/8XbY

種群
物種
概念
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體
能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代的一群生物
范圍
較小范圍內的同種生物的個體
分布在不同區(qū)域內的同種生物的許多種群組成
判斷標準

種群必須具備“三同”;即同一時間、同一地點、同一物種
主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產生可育后代
聯(lián)系
一個物種可以包括許多種群,同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發(fā)展下去可成為不同亞種,進而可能形成多個新種.

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能夠在自然狀況下相互交配并且產生可育后代的一群生物
范圍
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分布在不同區(qū)域內的同種生物的許多種群組成
判斷標準

種群必須具備“三同”;即同一時間、同一地點、同一物種
主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產生可育后代
聯(lián)系
一個物種可以包括許多種群,同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離,長期發(fā)展下去可成為不同亞種,進而可能形成多個新種.
過程
說明
變性
當溫度上升到90℃以上時,雙鏈DNA解聚為單鏈
復性
溫度下降到50℃左右,兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結合
延伸
72℃左右時,TaqDNA聚合酶有最大活性,可使DNA新鏈由5'端向3'端延伸
細胞內DNA復制
體外DNA擴增(PCR)
不同點
解旋
在解旋酶作用下邊解旋邊復制
80~100℃高溫解旋,雙鏈完全分開

DNA解旋酶、DNA聚合酶
TaqDNA聚合酶
引物
RNA
DNA、RNA
溫度
體內溫和條件
高溫
相同點
①需提供DNA模板
②四種脫氧核苷酸為原料
③子鏈延伸的方向都是從5'端到3'端
項目
說明
原理
DNA在260nm的紫外線波段有一強烈吸收峰,峰值大小與DNA的含量是正相關
過程
稀釋
2μLPCR反應液,加入98μL蒸餾水,即將樣品進行50倍稀釋
對照調零
以蒸餾水作為空白對照,在波長260nm處,將紫外分光光度計的賭注調節(jié)至零
測量
取DNA稀釋液100μL至比色杯中,測定260nm處的光吸收值
計算
DNA含量(μg/mL)=50×(260nm的讀數(shù))×稀釋倍數(shù)

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