高中生物(必修二)知识点

课题34：遗传学的基本概念及其相互关系【课标要求】孟德尔遗传实验的科学方法。【考向瞭望】应用遗传基本定律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题。【知识梳理】一、几种交配类型含义作用杂交①植物的异花受粉②动物不同个体间的交配①探索控制生物性状的基因的传递规律②将不同优良性状集中到一起，得到新品种③显隐性性状判断自交①植物的自花（或同株）受粉②基因型相同的动物个体间的交配①可不断提高种群中纯合子的比例②可用于植物纯合子、杂合子的鉴定测交F1与隐性纯合子相交，从而测定F1的基因组成①验证遗传基本规律理论解释的正确性②高等动物纯合子、杂合子的鉴定正交与反交相对而言的，正交中父方和母方分别是反交中母方和父方检验是细胞核遗传还是细胞质遗传二、与性状有关的概念（一）性状：生物体的形态特征和生理特性的总称。（二）相对性状：一种生物的同一种性状的不同表现类型。（三）显、隐性性状：具有相对性状的两纯种亲本杂交，F1表现出来的性状叫显性性状，F1未表现出来的性状叫隐性性状。（四）性状分离：杂种后代中同时出现显性和隐性性状的现象。（五）性状分离比1、杂交实验中，F2中出现显︰隐＝3︰1；2、测交实验中，测交后代中出现显︰隐＝1︰1。三、与基因有关的概念（一）显性基因：又叫显性遗传因子，控制显性性状，用大写字母表示。（二）隐性基因：又叫隐性遗传因子，控制隐性性状，用小写字母表示。（三）等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的一对基因。四、基因型和表现型（一）概念基因型：与表现型有关的基因组成；表现型：生物个体表现出来的性状。（二）关系：在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同；在不同环境中，即使基因型相同，表现型也未必相同。表现型是基因型与环境因素共同作用的结果。五、纯合子与杂合子的区别（一）遗传因子组成相同的个体叫纯合子，纯合子自交后代都是纯合子，但不同的纯合子杂交，后代为杂合子。（二）遗传因子组成不同的个体叫杂合子，杂合子自交后代会出现性状分离，且后代中会出现一定比例的纯合子。六、遗传因子、性状等概念间的相互关系【基础训练】1、下列属于相对性状的是（D） A、豌豆子叶的黄色与豆荚的绿色B、豌豆豆荚的饱满与豆荚的黄色C、狗的长毛与直毛D、豌豆花的顶生与腋生2、下面对基因型和表现型关系的叙述，其中错误的是（B）A、表现型相同，基因型不一定相同B、基因型相同，表现型一定相同C、在相同生活环境中，基因型相同，表现型一定相同D、在相同生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同3、下列各种遗传现象中，不属于性状分离的是（D）A、F1的高茎豌豆自交，后代中既有高茎豌豆，又有矮茎豌豆B、F1的短毛雌兔与短毛雄兔交配，后代中既有短毛兔，又有长毛兔C、花斑色茉莉花自交，后代中出现绿色、花斑色和白色三种茉莉花D、黑色长毛兔与白色长毛兔交配，后代均是白色长毛兔【高考模拟】4、（2008上海生物6）下列表示纯合体的基因型是（C）A、AaXHXHB、AABbC、AAXHXHD、aaXHXh5、（2007青岛模拟）家兔的黑毛与褐毛是一对相对性状。现有4只家兔甲、乙、丙、丁，其中甲和乙为雌兔，丙和丁为雄兔。甲、乙、丙兔均为黑毛，丁兔为褐毛。已知甲和丁交配的后代全部为黑毛子兔；乙和丁交配的后代中有褐毛子兔。请回答：（1）判断黑毛和褐毛的显隐性，并用符号B和b表示。黑毛（B）对褐毛（b）是显性。（解析：由甲黑毛×丁褐毛→全为黑毛子兔，得知黑毛为显性，褐毛为隐性，且甲为纯合显性，丁为隐性。）（2）写出甲、乙、丁三只兔的基因型。甲：BB，乙：Bb，丁：bb。（解析：用B、b表示，则甲为BB，丁为bb；乙黑毛×丁褐毛子兔，得知乙为Bb。）（3）如何鉴别丙兔是纯种还是杂种？让丙与乙交配，若后代全为黑毛子兔，则丙的基因型为BB（纯种），若后代出现褐毛子兔，则丙的基因型为Bb（杂种）。（解析：丙为黑毛，故为BB或Bb，且为雄性。用杂交法来判断其显隐性，丙×乙→观察后代毛色，从而加以判断分析，若子代全为黑色则丙为纯种，反之，杂种。） 课题35：基因分离定律的原理【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律。【考向瞭望】亲子代基因型、表现型及其概率的判定及计算。【知识梳理】一、一对相对性状的杂交实验（一）常用符号及含义符号PF1F2×♀♂含义亲本子一代子二代自交杂交母本或雌配子父本或雄配子（二）实验材料：豌豆。（三）实验步骤：去雄→套袋→传粉→统计分析。（四）实验结果：高茎豌豆在杂交中无论是做母本（正交）还是做父本（反交），F1都是高茎，F2出现高茎︰矮茎＝3︰1的性状分离比。二、对分离现象的解释（一）生物的性状是由遗传因子（基因）决定的。（二）体细胞中遗传因子是成对存在。（三）形成配子时，成对的遗传因子（等位基因）彼此分离，分别进入不同的配子中。（四）受精时，雌雄配子的结合是随机的。（五）遗传图解（见右图）：即F2遗传因子组成及比例为：DD︰Dd︰dd＝1︰2︰1，F2性状表现及比例为：高茎︰矮茎＝3︰1。三、对分离现象解释的验证——测交实验（一）目的：对孟德尔假说合理性的验证。（二）选材：F1高茎豌豆和矮茎豌豆。（三）预期结果：Dd×dd→Dd︰dd＝1︰1。（四）实验结果：F1高茎×矮茎＝30高︰30矮≈1︰1。（五）结论：F1的遗传因子组成为Dd，形成配子时，成对的遗传因子D和d发生分离，分别进入不同的配子，产生D和d两种数量比例相等的配子。四、分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。五、性状的显隐性和纯合子、杂合子判断（一）相对性状中显隐性判断（高A、B为一对相对性状）1、定义法：（也叫杂交法）若A×B→A，则A为显性，B为隐性。若A×B→B，则B为显性，A为隐性。2、自交法若AA，则A为纯合子，判断不出显隐性。若A有A，又有B，则A为显性，B为隐性。以上结论是在统计大量后代的基础上得出的，若统计的个体数量有限，则此结论不成立。（二）纯合子和杂合子的判断1、隐性纯合子：表现为隐性性状的个体是隐性纯合子。2、显性纯合子和杂合子的判断设A、B为具有相对性状的个体，A为具有显性性状的个体，B为具有隐性性状的个体。（1）自交法：若亲本AA，则亲本A为纯合子。若亲本AA、B均出现，即出现性状分离，则亲本A为杂合子。此方法是适合于大多数植物的最简便的方法，但不适用动物。（2）测交法：若亲本A×B→只有A，则亲本A可能为纯合子。 若亲本A×B→只有B，则亲本A为杂合子。若亲本A×B→有A有B，则亲本A为杂合子。注意：若待测个体亲本A为雄性动物，应注意与多个隐性雌性个体交配，以便产生更多的个体，使结果更有说服力。【思考感悟】如果孟德尔在实验中只得到4株F2植株，那么这些F2植株中一定是3株高茎、1株矮茎吗？不一定。3︰1的结果必须在统计大量植株后才能得到。【基础训练】1、孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象，通过对这些现象的研究，他揭示出了遗传的两个基本规律。在下列各项中，除哪项以外，都是出现这些有规律遗传现象不可缺少的因素（A）A、F1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等B、F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等C、在F2中各基因出现的机会相等D、每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇的机会相等2、在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是（C）①开花前人工去雄；②开花后人工去雄；③自花授粉前人工去雄；④去雄后自然授粉；⑤去雄后人工授粉；⑥授粉后套袋隔离；⑦授粉后自然发育A、①④⑦B、②④⑥C、③⑤⑥D、①⑤⑥3、一对黑色豚鼠生了2只小豚鼠（一只白，一只黑），若这对豚鼠再生2只小豚鼠，一只为黑色，一只为白色的概念是（B）A、1/4B、3/8C、3/16D、7/16【高考模拟】4、（2007南京模拟）动物甲状腺功能有缺陷会导致甲状腺激素分泌不足，有一种耕牛，其甲状腺功能缺陷可由两种原因引起：一是缺碘，二是一种常染色体上的隐性基因纯合所致。下列有关这种牛的叙述中不正确的是（C）A、缺少甲状腺激素的牛，其双亲可能是正常的B、甲状腺功能正常的个体，可能具有不同的基因型C、甲状腺功能有缺陷的个体，一定具有相同的基因型D、双方有一方是缺陷者，后代可能出现正常个体5、（2007广州模拟）假说—演绎法包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节，利用假说—演绎法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是（B）A、提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上B、孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”C、为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验D、孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为实验材料课题36：基因分离定律的应用 【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律。【考向瞭望】遗传病系谱中遗传病（显、隐性）类型判定及发病率的计算。【知识梳理】一、基因分离定律的应用——概率计算（一）用分离比直接计算：如人类白化病遗传：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa，则杂合双亲再生正常孩子的概率是3/4，生白化病孩子的概率为1/4，再生正常孩子是杂合子的概率为2/3。（二）用配子的概率计算1、方法：先算出亲本产生几种配子，求出每种配子产生的概率，再用相关的两种配子的概率相乘。2、实例：如白化病遗传，Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa，父方产生A、a配子的概率各是1/2，母方产生A、a配子的概率也各是1/2，因此再生一个白化病（aa）孩子的概率为1/2×1/2＝1/4。（三）杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算当杂合子（Aa）自交n代后，后代中的杂合子（Aa）所占比例为，纯合子（AA＋aa）所占比例为，其中AA、aa所占比例分别为。当n无限大时，纯合子概率接近100%。这就是自花传粉植物（如豌豆）在自然情况下一般为纯合子的原因。如图曲线表示随着自交代数的变化，纯合子、杂合子所占比例的变化。二、遗传规律中的解题思路与方法（一）正推法1、方法：由亲代基因型→配子基因型→子代基因型种类及比例。2、实例：两个杂亲本相交配，子代中显性性状的个体所占比例及显性个体中纯合子所占比例的计算：由杂合双亲这个条件可知：Aa×Aa→1AA︰2Aa︰1aa。故子代中显性性状A占3/4，显性个体A中纯合子AA占1/3。（二）反推法：已知子代表现型或基因型，推导出亲代的基因型。1、隐性突破法：若子代中有隐性个体（aa）存在，则双亲基因型一定都至少有一个a存在，然后再根据亲代表现型做进一步推断。2、根据子代分离比解题（1）若子代性状分离比显︰隐＝3︰1→亲代一定是杂合子。即Bb×Bb→3B︰1bb。（2）若子代性状分离比为显︰隐＝1︰1→双亲一定是测交类型。即Bb×bb→1Bb︰1bb。（3）若子代只有显性性状→双亲至少有一方是显性纯合子，即BB×→B。【基础训练】1、如图为白化病遗传系谱图（有关基因用A、a表示），请据图回答：（1）该遗传病的致病基因在常染色体上，是隐性遗传病。（2）Ⅱ2和Ⅲ1的基因型分别为Aa、aa。（3）Ⅲ2是纯合子的概率为1/3，Ⅲ3的基因型为Aa。（4）若Ⅲ2和Ⅲ3婚配，后代患白化病的可能性为1/6，预计他们生一肤色正常男孩的可能性为5/12。2、已知果蝇的长翅对残翅为显性，现有长翅果蝇和残翅果蝇若干。若用它们来验证孟德尔的豌豆杂交实验，则下列哪项不是必须的（D） A、亲本果蝇必须是未交配过的纯种B、亲本中的长翅、残翅果蝇的性别必须不同C、在子代果蝇羽化为成虫前必须除去亲本D、长翅果蝇必须作母本，残翅果蝇必须作父本3、玉米幼苗的绿色（A）对白色（a）为显性。某校研究性学习小组为观察其性状分离现象，用杂合子自交产生的种子做了如下实验：将1600粒杂合子自交产生的种子随机均分为2份，1份播种在有光处，另一份播种在黑暗处，数日后种子萌发长出幼苗。结果如下：请回答：绿色白色有光处601199黑暗处0800（1）从理论上讲，杂合子自交产生种子的遗传因子组成及比例是1AA︰2Aa︰1aa。（2）从理论上讲，所得幼苗的表现型及比例是3绿︰1白。（3）上述实验结果是否符合（2）理论比例？不符合。试分析其原因是性状的表现在受遗传因子控制的同时，也受环境条件的影响。（4）若将实验目的改为“探究光对叶绿素形成的影响”，则实验材料应选遗传因子组成是A（从下列选项中选择）的玉米种子。A、AAB、AaC、aaD、以上三种均可写出实验设计思路：取遗传因子组成为AA的种子若干，均分两组，分别种在有光和黑暗环境中，其余条件相同且适宜，过一段时间后观察并比较种子萌发后的幼苗的表现型情况。【高考模拟】4、（2007江苏高考）如图为某一遗传病的家系图，已知Ⅰ－1为携带者。可以准确判断的是（B）A、该病为常染色体隐性遗传B、Ⅱ－4是携带者C、Ⅱ－6是携带者的概率为1/2D、Ⅲ－8是正常纯合子的概率为1/25、（2007上海高考）Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇的Rh血型都是Rh血型都是Rh阳性，已生3个孩子中有一个是Rh阳性，其他两个是Rh阴性，再生一个孩子是Rh阳性的概率是（D）A、B、C、D、课题37：基因自由组合定律的原理【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律。 【考向瞭望】运用分离定律解决自由组合定律有关问题。【知识梳理】一、两对相对性状的杂交实验（一）过程（二）结果1、F1全为黄圆。表明粒色中黄色是显性，粒形中圆粒是显性。2、F2中出现了不同性状之间的重新组合。3、F2中4种表现型的分离比为9︰3︰3︰1。二、对自由组合现象的解释（一）解释（二）图解1、两对相对性状分别由两对遗传因子控制。2、F1产生配子时，等位基因彼此分离，位于非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。F1产生的雌配子和雄配子各有4种，且数量相等。3、受精时，雌雄配子的结合是随机的。三、对自由组合现象解释的验证——测交实验（一）过程及结果（二）结论：测交结果与预期相符，证实了F1产生了4种配子，F1产生配子时，等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，并进入不同的配子中。四、自由组合定律（一）基因位置：控制不同性状的基因位于非同源染色体上。（二）基因关系：控制不同性状的基因分离和组合是同时进行的。（三）基因行为：在形成配子时，决定同一性状的基因分离，决定不同性状的基因自由组合。【思考感悟】若从F2中收获了绿色皱粒豌豆3000粒，按理论计算，同时收获黄色圆粒多少粒？纯合的黄色圆粒豌豆多少粒？27000粒。3000粒。【基础训练】1、小鼠的毛色黄色A对灰色基因a为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性。这两对基因独立遗传，只要有一对基因显性纯合，胚胎就会致死。（1）两只黄色短尾鼠杂交，则F1中表现型有黄色短尾、黄色长尾、灰色短尾、灰色长尾，基因型有AaTt、Aatt、aaTt、aatt，其比例是4︰2︰2︰1。（2）若使F2的后代都有存活的可能，应如何选择小鼠进行交配？选择其中一种交配方式用遗传图解的形式加以说明，并计算其后代基因型的比例。应选择的交配方式有：黄色短尾×灰色长尾、黄色长尾×灰色长尾、灰色短尾×灰色长尾、灰色长尾×灰色长尾。其中黄色短尾与灰色长尾的交配情况（图解略）为：F1：黄色短尾AaTt×灰色长尾aatt→F2：黄色短尾、灰色短尾、黄色长尾、灰色长尾，其基因型比例为：AaTt︰aaTt︰Aatt︰aatt＝1︰1︰1︰1。 2、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两对同源染色体上）。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，它们之间的比为3︰3︰1︰1。“个体X”的基因型是（C）A、BbCcB、BbccC、bbCcD、bbcc3、豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性，两亲本杂交的F1的表现型如图。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）A、2︰2︰1︰1B、1︰1︰1︰1C、9︰3︰3︰1D、3︰1︰3︰1【高考模拟】4、（2008江苏六校联考）下表是豌豆五种杂交的实验组合统计数据：组别表现型高茎红花高茎白花矮茎红花矮茎白花一高茎红花×矮茎红花627203617212二高茎红花×高茎白花724750243262三高茎红花×矮茎红花95331700四高茎红花×高茎红花925328315108五高茎白花×矮茎红花517523499507据上表判断下列叙述不合理的是（C）A、通过第一、四组可以得出红花对白花为显性性状，通过第二、四组可以得出高茎对矮茎为显性性状B、以A和a分别代表株高的显、隐性基因，D和d分别代表花色的显、隐性基因。则第一组两个亲本植株的基因型为AaDd、aaDdC、每一组杂交后代的纯合子的概率都相同D、最容易获得双隐性个体的杂交组合是第五组5、（2007湖北八校联考）多指症由显性基因A控制，先天性聋哑由隐性基因b控制，这两种遗传病的基因位于非同源染色体上。一对男性患多指、女性正常的夫妇，婚后生了一个手指正常的聋哑孩子。这对夫妇再生下的孩子为手指正常、先天性聋哑、既多指又先天性聋哑这三种情况的可能性依次是（A）A、1/2、1/4、1/8B、1/4、1/8、1/2C、1/8、1/2、1/4D、1/4、1/2、1/8课题38：基因自由组合定律的应用 【课标要求】基因的分离定律和自由组合定律。【考向瞭望】应用遗传基本规律分析解决一些生产、生活中生物的遗传问题。【知识梳理】一、分离定律与自由组合定律的关系区别分离定律自由组合定律研究性状一对两对或两对以上控制性状的等位基因一对两对或两对以上等位基因与染色体关系位于一对同源染色体上分别位于两对或两对以上同源染色体上细胞学基础（染色体的活动）减Ⅰ后期同源染色体分离减Ⅰ后期非同源染色体自由组合遗传实质等位基因分离非同源染色体上非等位基因之间的自由组合F1基因对数1n（n≥2）配子类型及其比例2（1︰1）2n（数量相等）F2配子组合数44n基因型种类33n表现型种类22n表现型比3︰1(3︰1)nF1测交子代基因型种类22n表现型种类22n表现型比1︰1(1︰1)n联系（1）形成配子时（减Ⅰ后期），两项定律同时起作用（2）分离定律是自由组合定律的基础二、自由组合问题的解决方法——分解组合法（一）思路：将多对等位基因的自由组合分解为若干个分离定律分别分析，再运用乘法原理将各组情况进行组合。（二）题型1、配子类型问题例1：AaBb产生配子种类数：先分解，后组合。（共4种配子：AB、Ab、aB、ab）。例2：AaBbCc与aaBbCc杂交过程中，配子结合方式：先分解，后组合。（8×4＝32）。2、子代基因型种类及比例问题例：AaBBCc×aaBbcc→子代基因型种类及比例：先分解，后组合。（共8种：AaBBCc、AaBBcc、AaBbCc、AaBbcc、aaBBCc、aaBBcc、aaBbCc、aaBbcc，比例相等）。3、子代表现型及比例问题例：AaBBCcDd×aaBbCcDD→子代中表现型种类数及ABCD在子代中所占比例：先分解，后组合。（子代中表现型种类为：2×1×2×1＝4种，其中ABCD在子代中所占比例＝）。【基础训练】1、不可用2n表示的是（D）A、含有n对基因的个体产生的配子数最多种类B、含有n对独立遗传的等位基因的个体产生的配子的种类C、一个DNA分子复制n次后产生的DNA分子数 D、含有n对同源染色体的个体产生的配子种类2、用纯种的黑色长毛狗与白色短毛狗杂交，F1全是黑色短毛。F1的雌雄个体相互交配，F2的表现型如下表所示。据此可判断控制这两对相对性状的两对基因位于（C）黑色短毛黑色长毛白色短毛白色长毛♀4219146♂4712155A、一对同源染色体上B、一对姐妹染色单体上C、两对常染色体上D、一对常染色体和X染色体上3、小香猪“天资聪颖”，成为人们的新宠，其背部皮毛颜色是由位于不同常染色体上的两对基因（A、a和B、b）控制的，共有4种表现型：黑色（AB）、褐色（aaB）、棕色（Abb）和白色（aabb）。（1）两只黑色小香猪交配产下一只白色雄性小香猪，则它们再生下一只棕色雌性小香猪的概率是3/32。（2）现有多对黑色杂合的小香猪，要选育出纯合的棕色小香猪，请简要写出步骤（假设亲本足够多，产生的后代也足够多）。从亲本中选择多对雌雄个体进行杂交，得F1有4种表现型。选择F1中的棕色小香猪与白色小香猪测交，测交后代不出现性状分离的棕色小香猪为纯合子。【高考模拟】4、（2007广东高考）某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩同时患上述两种遗传病的概率是（A）A、1/88B、1/22C、7/2200D、3/8005、（2007湛江模拟）向日葵种子粒大（B）对粒小（b）是显性，含油少（S）对含油多（s）是显性，这两对等位基因按自由组合定律遗传。今有粒大油少和粒小油多的两纯合子杂交，试回答下列问题：（1）F2表现型有哪几种？其比例如何？（4种，其表现型及比例为：9粒大油少︰3粒大油多︰3粒小油少︰1粒小油多。）（2）若获得F2种子544粒，按理论计算，双显性纯种有多少粒？双隐性纯种有多少粒？粒大油多的有多少粒？（34；34；102。）（3）怎样才能培育出粒大油多，又能稳定遗传的新品种？并写出简要程序。（自交法。简要程序：第一步：让BBSS与bbss杂交产生F1：BbSs，第二步：让F1BbSs自交产生F2，第三步：选出F2中粒大油多的个体连续自交，逐代淘汰粒小油多的个体，直到后代不再发生性状分离为止，即获得能稳定遗传的粒大油多的新品种。）课题39：减数分裂的过程与受精作用 【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程；受精作用。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别及减数分裂过程。【知识梳理】一、减数分裂（一）概念：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。（二）特点：染色体只复制一次，而细胞分裂两次。（三）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。（四）场所：高等动物的减数分裂发生在睾丸或卵巢。二、精子的形成过程（一）减数分裂第一次分裂：1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞。（二）减数分裂第二次分裂：2个次级精母细胞4个精细胞4个精子。三、卵细胞形成过程1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体1个卵细胞和3个极体（3个极体退化消失）。四、配子中染色体组合多样性的原因（一）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。（二）同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。五、受精作用（一）概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。（二）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。（三）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）。（四）意义1、有利于生物在自然选择中进化。2、就进行有性生殖的生物而言，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。【思考感悟】卵细胞和精子的遗传物质含量相等吗？细胞核中遗传物质（染色体上的）相等，细胞质中遗传物质不相等，卵细胞的多于精子的。【基础训练】1、下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的是（A）A、二者形成过程中都会出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象B、二者形成过程中都有染色体的复制和均分，二者所含遗传物质均是正常体细胞的一半C、精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同D、形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞2、下列有关受精作用的叙述中，错误的一项是（A）A、受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半B、受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合C、受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同D、受精卵中的染色体，来自父、母双方的各占一半 3、下列各图表示某雄性动物细胞分裂的一组图像，请据图回答：（1）该动物的体细胞中染色体数目是4条，该动物可以形成4种类型的精子。（2）正在进行减数分裂的细胞是图B、D、E，含有染色单体的细胞是图B、C、E。没有同源染色体的细胞是图D、E。（3）图B所示的细胞有2个四分体，图C所示的细胞所处的分裂时期为有丝分裂中期，图D所示的细胞经细胞分裂后形成的是精细胞。（4）A细胞有8条染色体，有8个DNA分子，有4个染色体组，A细胞经分裂形成的子细胞是体细胞。（5）此5个细胞发生的先后顺序可能是C→A→B→E→D。【高考模拟】4、（2007江苏高考）（多选）细胞减数第一次分裂过程中会出现（A、B、C）A、同源染色体配对(联会)B、四分体中的非姐妹染色单体之间交叉、互换C、同源染色体彼此分离D、姐妹染色单体分离5、（2008上海生物31）下图为处于不同分裂时期的某生物的细胞示意图，下列叙述正确的是（C）A、甲、乙、丙中都有同源染色体B、卵巢中不可能同时出现这三种细胞C、能够出现基因重组的是乙D、丙的子细胞是精细胞课题40：减数分裂中的规律性变化 【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别。【知识梳理】一、减数分裂中的规律性变化（一）数量变化曲线（二）减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较项目减数第一次分裂减数第二次分裂间期是否复制复制不复制分裂过程中细胞名称性原细胞经复制形成初级性母细胞，再经分裂形成次级性母细胞（或第一极体）次级性母细胞（或第一极体）经分裂形成精细胞或卵细胞与第二极体（或第二极体）着丝点变化不分裂分裂染色体数目2N→N（减半）N→2N→NDNA分子数目2N→4N→2N2N→N（减半）染色体主要行为有联会现象；四分体的非姐妹染色单体交叉互换；同源染色体分离，非同源染色体自由组合着丝点分裂，染色单体分开染色单体无（0）→有（4N）→有（2N）有（2N）→无（0）同源染色体有（N对）无二、精子和卵细胞形成过程的比较项目精子卵细胞不同点部位动物睾丸或精巢动物卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞细胞质的分裂分配情况两次分裂都均等只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等分裂结果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个是极体是否变形4个精细胞变形后形成4个精子不需变形相同点（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、几组概念的区别与联系：（一）染色体、染色单体和DNA数目1、染色体的条数等于着丝点数，有几个着丝点就有几条染色体。2、染色单体是染色体复制后形成的，一个着丝点上连接着的两条相同的染色单体，其整体是一条染色体。染色单体存在的时期是染色体复制之后着丝点分裂之前。3、不含染色单体的染色体上，每条染色体含有1个DNA分子，含有染色单体的染色体上，每条染色体含有2个DNA分子。比较见下表：染色体染色单体图形 说明相同点：一个着丝点；一条染色体无姐妹染色单体1个DNA分子两条姐妹染色单体2个DNA分子（二）同源染色体和非同源染色体1、同源染色体：（1）一条来自父方，一条来自母方——来源相同。（2）形态、大小一般相同（X、Y不相同）。（3）在减数分裂过程中进行配对的两条染色体。图形说明1和2、3和4分别属于一对同源染色体1和3、2和4、1和4、2和3分别属于非同源染色体5和6不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体分开后形成的两条相同的子染色体2、非同源染色体：在减数分裂中不进行配对的两条染色体，它们的形态、大小一般不相同，它们的来源可以相同也可以不同。3、比较见右表（三）同源染色体与四分体1、四分体是同源染色体的特殊存在形式，在减数分裂过程中联会的一对同源染色体才可称作四分体（含有4条染色单体）。2、在有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每一对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，所以不存在四分体。（四）概念之间的数量关系1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。【基础训练】1、同源染色体是指（D）A、一条染色体复制形成的2条染色体B、分别来自父方和母方的任意两条染色体C、形态特征大体相同的染色体D、减数分裂过程中联会的2条染色体2、下列关于四分体的叙述，不正确的是（A）A、每个四分体包含4条染色体，4个DNA分子B、经过复制的一对同源染色体不一定都能形成四分体C、交叉互换发生在四分体时期D、四分体出现在减数第一次分裂前期3、某动物的精细胞中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数分别是（A）A、32、16、64、64B、32、8、32、64C、16、8、32、32D、16、0、32、32【高考模拟】4、（2007上海高考）就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是（D）A、2、4和4B、2、8和4C、4、4和4D、2、4和85、（2008上海生物8）在果蝇的下列细胞中，一定存在Y染色体的细胞是（A）A、初级精母细胞B、精细胞C、初级卵母细胞D、卵细胞 课题41：有丝分裂与减数分裂过程的比较【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别。【知识梳理】项目有丝分裂减数分裂不同点发生的部位或器官一般的组织器官均可成熟的有性生殖器官母细胞体细胞（受精卵）性原细胞染色体复制一次。有丝分裂间期一次，减数第一次间期细胞分裂次数一次两次分裂过程前期染色体散乱分布在细胞的中央Ⅰ：同源染色体联会，出现四分体，有交叉互换现象Ⅱ：无同源染色体中期染色体的着丝点有规律地排列在赤道板上；有同源染色体Ⅰ：四分体排列在赤道板的两旁Ⅱ：与有丝分裂相同，但无同源染色体后期染色体的着丝点分裂；姐妹染色单体分开；有同源染色体Ⅰ：同源染色体分离，并移向两极Ⅱ：与有丝分裂类似，但无同源染色体同源染色体行为无同源染色体联会、四分体；不出现染色单体的交叉互换及同源染色体的分离有同源染色体的联会、四分体；出现姐妹染色单体的交叉互换及同源染色体分离子细胞数目2个雄为4个，雌为（1＋3）个子细胞类型体细胞生殖细胞（精细胞或卵细胞）最终子细胞染色体数与亲代细胞相同比亲代细胞减少一半（发生在减Ⅰ）子细胞核的遗传物质组成几乎相同不一定相同（基因重组形成多种配子）子细胞中可遗传变异的来源基因突变，染色体变异基因突变，基因重组，染色体变异染色体及DNA数量变化相同点染色体都复制一次；出现纺缍体；均有子细胞产生；均有核膜、核仁的消失与重建过程；减数第二次分裂和有丝分裂相似，着丝点分裂，姐妹染色单体分开意义使生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性减数分裂和受精作用维持了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定【基础训练】1、基因型为AaBb的某动物体内，处于有丝分裂中期的细胞和处于减数第二次分裂后期的细胞相比（B）A、基因型相同B、染色体组数相同C、同源染色体对数相同D、DNA数目相同2、如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是（C） A、a过程没有姐妹染色单体B、b过程细胞数目不变C、c过程发生细胞融合D、d过程没有同源染色体3、如图甲是某动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目变化曲线，乙是该动物一个细胞的局部结构模式图。请分析完成下列问题：（A、B、C表示生理过程，～表示时期）（1）该动物个体发育的起点是通过甲图中的[B]受精作用形成的，在个体发育过程中只进行[C]有丝分裂过程。（2）姐妹染色单体分离发生在[]减数第二次后期和[]有丝分裂后期。（3）乙图细胞所处的分裂时期属于甲图中[]（填数字）阶段；图中有1个染色体组；该生物细胞中染色体数最多有16条。若乙图中2代表Y染色体，则形成该细胞的场所是睾丸。（4）要鉴定乙图中1的主要成分，应选用的试剂是二苯胺和双缩脲试剂。（5）若乙图a上某位点有基因B，a′上相应点的基因是b，发生这种变化的根本原因是基因突变，乙图细胞的分裂方式与其他体细胞的分裂方式相比较，其本质区别是子细胞染色体数目减半。（6）若甲图A表示一个个体的生殖细胞产生过程，该个体的基因型为AaBb，两对等位基因独立遗传，则阶段细胞中的基因组成可能是AABB、AAbb、aaBB、aabb，若经形成的细胞的基因型为AaBb，则阶段细胞中的基因组成是AAaaBBbb。【高考模拟】4、（2008泰安模拟）在狗的精巢中，由A、T两种碱基参与构成的核苷酸共有X种；其DNA分子结构稳定性最低的时期在细胞周期的Y期；DNA复制出的2个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列有关X、Y、Z的叙述正确的是（D）A、2、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期B、5、分裂间期、有丝分裂后期和减数第一次分裂后期C、4、分裂前期、有丝分裂第一次和第二次分裂后期D、3、分裂间期、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期5、（2008广东生物21）仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（CD）A、分裂间期DNA复制与有关蛋白质合成B、姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞C、联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换D、同源染色体分开分别进入两个子细胞课题42：有丝分裂与减数分裂图像的判断 【课标要求】细胞的减数分裂；配子的形成过程。【考向瞭望】减数分裂和有丝分裂的区别。【知识梳理】一、判断方法二、示例（一）三个中期图的判断推证步骤是：1、染色体着丝点是否排列在细胞中央的赤道板上，减Ⅰ中期（否）；2、细胞中是否具有同源染色体，有丝分裂中期（有），减Ⅱ中期（否）。结果：A为有丝分裂中期，B为减Ⅱ中期，C为减Ⅰ中期。（二）三个后期图的判断推证步骤是：1、染色体是否含有染色单体，减Ⅰ后期（有），减Ⅱ后期和有丝分裂后期（否）；2、染色体中是否具有同源染色体，有丝分裂后期（有），减Ⅰ后期同一极（无），减Ⅱ后期（无）。结果：D为有丝分裂后期，E为减Ⅱ后期，F为减Ⅰ后期。【基础训练】1、如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，据图回答问题。（1）按先后顺序把有关有丝分裂图像的号码排列起来：；按顺序把有关减数分裂图像的号码排列起来：。（2）此动物的正常体细胞中有2对同源染色体，细胞核中有4个DNA分子。（3）在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正常体细胞中染色体数增加一倍的是图。（4）在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图。（5）在上述分裂图中，每条染色体上只有一个DNA分子的是图。2、如图中～表示某哺乳动物（2N）在有性生殖过程中不同时期的细胞，图中的a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种不同结构或物质的数量。下列说法正确的是（D）A、图中a表示染色单体数量的变化B、时的细胞称为初级精（卵）母细胞C、基因突变发生在→的过程中D、着丝点的分裂发生在→的过程3、图甲显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果。（1）根据图甲写出两项细胞减数分裂的特征。 1个亲代细胞可产生4个子细胞；每个子细胞内染色体数目减半；同源染色体分开并分配到不同的子细胞中。（2）有些时候，人类在产生配子时，细胞减数分裂过程中出现不正常的情况。如图乙显示涉及一对同源染色体的不正常分裂情况：如何分辨配子A和配子B？A配子中含有一对同源染色体，B配子中则不含染色体。异常配子A、B产生的原因有可能是减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开，进入同一个细胞中。如果一个A的卵子（含两条21号染色体）成功地与一个正常精子受精，写出新个体将会患的遗传病名称：21三体综合征。这种在细胞分裂中的不正常情况可能发生在性染色体上。一个B卵子与一个正常精子受精而形成不同类型的合子，如图丙所示：解释为什么XO类型的合子丙可发育成一个个体，而YO的合子却不能？X染色体较Y染色体大，可能含有个体发育所必需的基因。【高考模拟】4、（2007上海高考）下列是动物减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是（D）A、→→→→→B、→→→→→C、→→→→→D、→→→→→5、（2008温州模拟）下图（1）为某夫妇含有AaBb两对等位基因的一个体细胞示意图；图（2）为某细胞分裂过程中DNA含量变化曲线图；图（3）为该妇女在一次生殖过程中生出男孩甲和女孩乙的示意图。下列有关叙述错误的是（C）A、图（1）中基因A与a、B与b分离；A与B（或b）、a与B（或b）随机组合发生在图（2）中D时期B、基因A与A、a与a、B与B、b与b的分离发生在图（2）中G时期C、图（2）所示细胞分裂方式与图（3）中过程Y的细胞分裂方式相同D、该夫妇在此次生殖过程中，形成了2个受精卵课题43：基因在染色体上【课标要求】基因位于染色体上的理论假说和实验证据。 【考向瞭望】伴性遗传的特点及遗传概率的计算。【知识梳理】一、萨顿的假说（一）内容：基因是由染色体携带着从亲代传递给子代的，即基因就在染色体上。（二）依据：基因和染色体行为存在着明显的平行关系1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构。2、在体细胞中基因成对存在，染色体也成对存在。在配子中成对的基因只有一个，成对的染色体也只有一条。3、体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此。4、非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。二、基因位于染色体上的实验证据（一）实验过程及现象P：红眼（♀）×白眼（♂）→F1：红眼（♀和♂）F2：3/4红眼（♀和♂）、1/4白眼（♂）。白眼性状的表现总是与性别相联系的。（二）实验现象的解释（见右图）。（三）实验结论：基因在染色体上。（四）基因的相对位置：基因在染色体上呈线性排列。三、孟德尔遗传规律的现代解释（一）基因分离定律的实质1、杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因具有一定的独立性。2、在减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。（二）基因自由组合定律的实质1、位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合是互不干扰的。2、在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【基础训练】1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（C）A、染色体是基因的主要载体B、基因在染色体上呈线性排列C、一条染色体上有一个基因D、体细胞（细胞核）中基因成对存在，染色体也成对存在2、一对表现型正常的夫妇，生了一个既患白化病（a）又患色盲（b）的男孩。此男孩外祖父和外祖母的基因型不可能是（C）A、AaXBY、AaXBXbB、AaXBY、aaXbXbC、AAXbY、AAXBXbD、AaXBY、aaXBXb3、已知果蝇中，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）。两只亲代果蝇杂交得到以下类型和比例：请回答：灰身、灰身、黑身、黑身、 直毛分叉毛直毛分叉毛雌蝇3/401/40雄蝇3/83/81/81/8（1）控制灰身与黑身的基因位于常染色体；控制直毛与分叉毛的基因位于X染色体。（2）亲代果蝇的表现型为♀灰身直毛、♂灰身直毛。（3）亲代果蝇的基因型为BbXFXf、BbXFY。（4）子代表现型为灰身直毛的雌蝇中纯合子与杂合子的比例为1︰5。（5）子代雄蝇中，灰身分叉毛的基因型为BBXfY、BbXfY；黑身直毛的基因型为bbXFY。【高考模拟】4、（2007广东高考）（多选）果蝇中，正常翅（A）对短翅（a）为显性，此对等位基因位于常染色体上；红眼（B）对白眼（b）为显性，此对等位基因位于X染色体上。现有一只纯合红眼短翅的雌果蝇和一只纯合白眼正常翅雄果蝇杂交，你认为杂交结果正确的是（AC）A、F1中无论雌雄都是红眼正常翅B、F2雄果蝇的红眼基因来自F1的父方C、F2雄果蝇中纯合子与杂合子的比例相等D、F2雌果蝇中正常翅个体与短翅个体的数目相等5、（2007全国卷Ⅰ）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：Ⅰ、雄果蝇的X染色体来自亲本中的雌蝇，并将其传给下一代中的雌蝇。雄果蝇的白眼基因位于X染色体上，Y染色体上没有该基因的等位基因，所以白眼这个性状表现为伴性遗传。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，刚毛基因（B）对截毛基因（b）为显性，现有基因型分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。（1）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雄性全部表现为截毛，雌性全部表现为刚毛，则第一代杂交亲本中，雄性的基因型是XbYb，雌性的基因型是XBXB；第二代杂交亲本中，雄性的基因型是XBYb，雌性的基因型是XbXb，最终获得的后代中，截毛雄蝇的基因型是XbYb，刚毛雌蝇的基因型是XBXb。（2）根据需要从上述四种果蝇中选择亲本，通过两代杂交，使最终获得的后代果蝇中，雌性全部表现为截毛，雄性全部表现为刚毛，应如何进行实验？（用杂交实验的遗传图解表示即可）课题44：伴性遗传 【课标要求】伴性遗传基因位于染色体上的理论假说和实验证据。【考向瞭望】伴性遗传的特点及遗传概率的计算。【知识梳理】一、性染色体与性别决定（一）染色体类型（见右图）（二）性别决定：1、方式：（1）XY型：染色体：雄性：常染色体＋XY（异型）；雌性：常染色体＋XX（同型）。生物类型：哺乳动物、大部分高等植物、果蝇、菠菜、大麻等。（2）ZW型：染色体：雄性：常染色体＋ZZ（同型）；雌性：常染色体＋ZW（异型）。生物类型：鸟类、蛾蝶类等。2、决定过程（以XY型为例）（见右图）3、决定时间：精卵细胞结合时。二、伴性遗传（一）概念：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。（二）人类红绿色盲症：1、基因的位置：X染色体上，在Y染色体上没有与此相关的等位基因。女性男性表现型正常正常（携带者）色盲正常色盲基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY2、相关基因型（见右表）3、遗传特点——交叉遗传。男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来，以后只能传给女儿。（三）抗维生素D佝偻病：1、遗传病类型：X染色体显性遗传。2、患者的基因型：女性：XDXD、XDXd；男性：XDY。三、伴性遗传病的类型和规律（一）伴X隐性遗传：1、实例：人类的红绿色盲、血友病和果蝇的白眼。2、规律：（1）女性患者的父亲和儿子一定是患者；（2）男性患者多于女性患者；（3）具有交叉遗传现象。3、典型系谱图（见右上图）。（二）伴X显性遗传：1、实例：抗维生素D佝偻病。2、规律：（1）男性患者的母亲和女儿一定是患者。（2）女性患者多于男性患者。（3）具有世代连续性即代代都有患者的现象。3、典型系谱图（见右中图）（三）伴Y遗传：1、实例：外耳道多毛症。2、规律：（1）患者全为男性。（2）遗传规律是父传子，子传孙。3、典型系谱图（见右下图）。【思考感悟】为什么红绿色盲症患者男多于女，而抗维生素D佝偻病患者女多于男？红绿色盲女XbXb，男XbY，即男性只要有一个Xb就患病，女性有两个Xb同时出现才患病。抗维生素D佝偻病，正常人XdXd、XdY，女性中只有两个Xd同时出现才正常，故女患者多于男患者。【基础训练】1、血友病的遗传属于伴性遗传。某男孩为血友病患者，但他的父母、祖父母、外祖父母都不是患者。血友病基因在该家庭中传递的顺序是（B）A、外祖父→母亲→男孩B、外祖母→母亲→男孩C、祖父→父亲→男孩D、祖母→父亲→男孩2、抗维生素D佝偻病是由位于X染色体的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是（D）A、男患者与女患者结婚，其女儿正常B、男患者与正常女子结婚，其子女均正常C、女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病D、患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因 3、果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。果蝇的灰身（B）和黑身（b），长翅（V）和残翅（v），红眼（R）和白眼（r）分别受一对等位基因控制。B、b与V、v位于常染色体上，R、r位于X染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇成下表：P灰身♀×黑身♂红眼♀×白眼♂F1灰身红眼F2灰身︰黑身＝3︰1红眼︰白眼＝3︰1（1）以上表格的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的子代结果不一致的组合是红眼♀×白眼♂。真核生物在一般情况下，用一对相对性状的亲本进行杂交，如果正交和反交的结果一致，则可说明控制该相对性状的基因位于常染色体上。（2）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因自由组合定律。第一步：取纯种灰身长翅果蝇和黑身残翅果蝇杂交，得F1。第二步：让F1与黑身残翅果蝇测交（或让F1中雄雌个体互交）。第三步：统计后代表现型的比例。结果预测：如果后代出现4种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅，且比例为1︰1︰1︰1（或后代出现4种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅，且比例为9︰3︰3︰1），则符合基因的自由组合定律；反之，则不符合基因的自由组合定律。（3）实验二：已知雌雄果蝇均有红眼和白眼类型，如何用一次交配实验证明红眼（R）和白眼（r）这对基因位于X染色体上还是常染色体上？选择的亲本表现型应为白眼雌果蝇×红眼雄果蝇。实验预期及相应结论为：子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，这对基因位于X染色体上。子代中雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上（亲代红眼雄果蝇为显性纯合子）。子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体（亲代红眼雄果蝇为杂合子）。【高考模拟】4、（2007广东理基）右图最有可能反映红绿色盲症的遗传图谱是（注：□○表示正常男女，■●表示患病男女）（B）5、（2007济南模拟）下列关于人类红绿色盲的说法正确的是（A）色盲患者男性多于女性；若女孩是色盲基因携带者，则该色盲基因是由父方遗传来的；人类色盲基因b在X染色体上，Y染色体上既没有色盲基因b，也没有它的等位基因B；男性色盲不传儿子，只传女儿，但女儿可以不显色盲，却会生下患色盲的外孙，代与代之间出现了明显的不连续现象。A、B、C、D、课题45：遗传系谱图的分析 【课标要求】伴性遗传基因位于染色体上的理论假说和实验证据。【考向瞭望】伴性遗传的特点及遗传概率的计算。【知识梳理】一、基因遵循的遗传规律（一）常染色体和性染色体上的基因的遗传都遵循基因的分离定律和自由组合定律。（二）常染色体上的基因与性染色体上的基因属于非同源染色体上的非等位基因，其遗传遵循自由组合定律。（三）伴性遗传有其特殊性（以XY型性别决定为例）1、有些基因只位于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因，因而XbY个体中的隐性基因b所控制的性状也能表现出来。2、有些基因只位于Y染色体上，X染色体上无相应的等位基因，只限于雄性个体之间传递。3、性状的遗传与性别相联系，在写表现型和统计后代比例时，一定要与性别联系。二、系谱图中遗传病、遗传方式的判定方法（一）先确定是否为伴Y遗传1、若系谱图中，患者全为男性，正常的全为女性，而且男性全为患者，女性都正常，则为伴Y遗传。2、若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。（二）确定是否为母系遗传1、若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全部正常，即子女的表现型与母亲相同，则为母系遗传（细胞质遗传）。2、若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者孩子患病母亲正常，则不是母系遗传。（三）确定是显性遗传病还是隐性遗传病1、无病的双亲，所生的孩子中有患病，一定是隐性遗传病。2、有病的双亲，所生的孩子中出现无病的，一定是显性遗传病。（四）确定是常染色体遗传还是伴X遗传1、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。2、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。（五）遗传系谱图判定口诀父子相传为伴Y，子女同母为母系；“无中生有”为隐性，隐性遗传看女病，父子都病为伴性（伴X）；“有中生无”为显性，显性遗传看男病，母女都病为伴性（伴X）。【基础训练】1、某种遗传病受一对等位基因控制，下图为该遗传病的系谱图。下列叙述正确的是（C）A、该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1为纯合子B、该病为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ4为纯合子C、该病为常染色体隐性遗传病，Ⅲ2为杂合子D、该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ3为纯合子2、 以下家系图中属于常染色体隐性遗传、Y染色体遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传的依次是（C）A、B、C、D、3、下表表示果蝇的6个纯系（即均为纯合子）的性状（表现型）和携带这些基因的染色体。纯系～的性状都是隐性。请回答问题：品系123456性状野生型（各性状都正常）白眼（其他性状正常）黑身（其他性状正常）痕迹翅（其他性状正常）深棕色眼（其他性状正常）紫眼（其他性状正常）染色体第1（X）染色体第2染色体第2染色体第3染色体第2染色体（1）研究伴性遗传时，应选择的最恰好的交配组合为×。（2）用常染色体上的基因，通过翅和眼的性状验证自由组合定律时，应选择的最恰当杂交组合为×。（3）品系1的雌蝇和品系3的雄蝇之间交配，产生的F1相互之间再进行交配，得到的F2中，野生型和黑身之比为3︰1，从其中只取出具有野生表现型的，全部使之自由交配，理论上下一代的野生型和黑身的表现型之比为8︰1。（4）如果研究果蝇的基因组，应测定5条染色体上的DNA序列。【高考模拟】4、（2007南通模拟）如图是具有两种遗传病的家族系谱图，家族中有的成员患甲种遗传病（设显性基因为B，隐性基因为b），有的成员患乙种遗传病（设显性基因为A，隐性基因为a），如系谱图所示。现已查明Ⅱ6不携带致病基因。问：（1）甲种遗传病的致病基因位于X染色体上，属隐性遗传，乙种遗传病的致病基因位于常染色体上，属隐性遗传；（2）写出下列两个体的基因型：Ⅲ8：aaXBXB或aaXBXb，Ⅲ9：AAXbY或AaXbY；（3）若Ⅲ8和Ⅲ9婚配，子女中只患一种遗传病的概率为3/8；同时患两种遗传病的概率为1/16。5、（2007宁夏高考）已知猫的性别决定为XY型，XX为雌性，XY为雄性。有一对只存在于X染色体上的等位基因决定猫的毛色，B为黑色，b为黄色，B和b同时存在时为黄底黑斑。请回答（只要写出遗传图解即可）：（1）黄底黑斑猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何？（2）黑色猫和黄色猫交配，子代性别和毛色表现如何？课题46：DNA是主要的遗传物质 【课标要求】人类对遗传物质的探索过程。【考向瞭望】以选择题形式考查两个经典实验的设计思路和结论。【知识梳理】一、肺炎双球菌的转化实验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（一）肺炎双球菌（二）体内转化实验1、实验者：格里菲思。2、实验材料：S型和R型肺炎双球菌、小鼠。3、实验原理：S型菌使小鼠患败血症。4、实验过程及结果（1）将R型细菌注射入小鼠；小鼠不死亡。（2）将S型细菌注射入小鼠；小鼠死亡，小鼠体内有S型活细菌。（3）加热杀死的S型细菌注射入小鼠；小鼠不死亡。（4）R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射小鼠；小鼠死亡，小鼠体内有S型活细菌，经培养得到S型活细菌。5、实验原则：R型细菌与S型细菌的毒性对照。6、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”。（三）体外转化实验1、实验者：艾弗里及其同事。2、实验材料：S型和R型细菌、细菌培养基。3、实验设计思路：把S型细菌的各组成成分分开，单独研究它们各自的功能。4、实验过程及结果：取S型细菌，分离出其中的DNA、蛋白质、多糖以及将DNA与DNA酶混合，将以上四组分分别与R型细菌培养基混合培养；结果除有DNA一组的培养液中既能分离出R型细菌又能分离出S型细菌，其余各组均只有R型细菌。5、实验原则：S型细菌各成分作用的相互对照。6、结论：只有DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（四）两实验的联系1、所用材料相同，都是肺炎双球菌R型和S型。2、体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。3、两实验都遵循对照原则、单一变量原则。二、噬菌体侵染细菌的实验（一）实验者：赫尔希和蔡斯。（二）实验材料：T2噬菌体和大肠杆菌。（三）实验方法：同位素示踪法。（四）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：寄生于大肠杆菌内。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。（五）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。（六）实验表明：1、噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌细胞中，而蛋白质留在外面。 2、子代噬菌体的各种性状是通过亲代DNA来遗传的。（七）结论：DNA是遗传物质。三、RNA也是遗传物质的实验（一）材料：烟草花叶病毒和烟草。（二）过程及结果：将烟草花叶病毒的RNA提取出来去感染烟草，烟草被感染；将烟草花叶病毒的蛋白质提取出来去感染烟草，烟草未被感染。（三）结论：RNA是遗传物质。四、生物的遗传物质（一）具有细胞结构的生物（无论是原核还是真核）其遗传物质都是DNA。（二）不具有细胞结构的生物——病毒：多数遗传物质是DNA，如T2噬菌体。少数遗传物质是RNA，如HIV病毒，SARS病毒。（三）针对整个生物界来说，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质。【基础训练】1、如果用15N、32P、35S标记噬菌体后，让其侵染细菌，在产生的子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为（A）A、可在DNA中找到15N和32PB、可在外壳中找到15N和35SC、可在DNA中找到15N和32P、35SD、可在外壳中找到15N2、下列哪项是艾弗里及其同事研究肺炎双球菌的方法或实验设计思路（D）A、杂交实验法B、放射性同位素标记法C、病毒侵染法D、单独直接观察不同成分作用3、真核生物遗传是细胞核和细胞质共同作用的结果，控制细胞核和细胞质遗传的物质是（A）A、DNAB、RNAC、DNA和RNAD、DNA或RNA【高考模拟】4、（2007广东生物5）格里菲思（F.Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（D）A、证明了DNA是遗传物质B、证明了RNA是遗传物质C、证明了蛋白质是遗传物质D、没有具体证明哪一种物质是遗传物质5、（2008江苏生物8）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（D）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、存活课题47：DNA分子的结构【课标要求】DNA分子结构的主要特点。 【考向瞭望】DNA分子结构、复制特点及碱基计算。【知识梳理】一、DNA双螺旋结构模型的构建：（一）构建者：沃森和克里克。（二）当时对DNA分子的认识：DNA分子是以脱氧核苷酸为单位连接而成的长链，这4种脱氧核苷酸分别含有A、T、C、G四种碱基，且腺嘌呤（A）的量总是等于胸腺嘧啶（T）的量，鸟嘌呤（G）的量总是等于胞嘧啶（C）的量。（三）模型建立：磷酸——核糖在外，碱基在内的双链螺旋，碱基配对方式A—T，G—C。二、DNA分子的结构特点（一）两条链按反向平行盘旋成双螺旋结构。（二）脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（三）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对。三、DNA分子的结构（一）基本元素组成：C、H、O、N、P5种元素。（二）基本组成单位：4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由3种小分子化合物构成。（三）由多个脱氧核苷酸分子聚合形成脱氧核苷酸长链。（四）两条长链反向平行盘旋成双螺旋结构。两条长链的碱基之间靠氢键连接成碱基对，碱基对的形成遵循碱基互补配对原则。（五）平面结构图及空间结构四、碱基互补配对原则及推论（一）原则：A—T，G—C，图示为：（二）推论：1、腺嘌呤与胸腺嘧啶相等，鸟嘌呤与胞嘧啶相等，即A＝T，G＝C。2、嘌呤总数与嘧啶总数相等，即A＋G＝T＋C。3、不配对的两碱基之和的比值等于1，即（A＋G）/（T＋C）＝（A＋C）/（T＋G）＝1。4、相互配对碱基之和所占比例“三不变”，即在一条链中相互配对碱基之和所占该链碱基的比例，等于其在互补链中的比例，也等于在整个DNA分子中所占比例。五、DNA分子结构的稳定性、多样性和特异性（一）指DNA分子双螺旋结构的相对稳定性。原因有：1、DNA分子基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接而成，从头至尾没有变化。2、碱基配对方式始终不变，即A—T，G—C。（二）构成DNA分子的碱基只有4种，配对方式只有2种，但是碱基对的数量却可以成千上万，设某DNA分子有n对碱基，在DNA上有一个碱基对，此碱基对可能是A—T或T—A或G—C或C—G，即每一个碱基对有4种类型的可能性，故n对碱基的排列顺序是4n，从而构成了DNA分子的多样性，也决定了遗传信息的多样性。（三）特异性：每个特定的DNA分子中都具有特定的碱基对排列顺序，而特定的碱基对排列顺序中有遗传效应的片段代表遗传信息，所以每个特定的DNA分子中都储存着特定的遗传信息，这种特定的碱基对排列顺序就构成了DNA分子的特异性。【基础训练】1、下面关于DNA分子结构的叙述正确的是（D）A、DNA分子的任一条链中A＝T，G＝CB、每个碱基分子上均连接着一个磷酸和一个脱氧核糖C、每个磷酸分子都直接和两个脱氧核糖相连D、DNA分子两条链上的A与T通过氢键连接2、甲生物核酸的碱基组成为：嘌呤占46%、嘧啶占54%，乙生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占34%、嘧啶占66%，则甲、乙生物可能是（D）A、蓝藻、变形虫B、T2噬菌体、豌豆 C、硝化细菌、绵羊D、肺炎双球菌、烟草花叶病毒3、DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：（1）DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种已知碱基顺序的DNA片段。请问：DNA探针寻找基因所用的原理是：碱基互补配对原则。（2）用DNA做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲。（3）如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是B。（4）现在已知除了一卵双生双胞胎外，每个人的DNA是独一无二的，就好象指纹一样，这说明了：DNA分子具有多样性和特异性。（5）为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA？因为基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性。（6）为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的7/8。（7）DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中，瓦斯爆炸案中数十名尸体的辨认就是借助于DNA指纹技术。①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断，A、B、C三组DNA中不是同一人的是B、C。A组B组C组尸体中的DNA碱基序列ACTGACGGTTGGCTTATCGAGCAATCGTGC家族提供的DNA碱基序列TGACTGCCAACCGAATAGCACGGTAAGACG②为什么从尸体细胞与死者家族提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？人体所有细胞均由一个受精卵有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质（或DNA）。【高考模拟】4、（2006上海生物）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶这和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的（A）A、24%，22%B、22%，28%C、26%，24%D、23%，27%5、（2008上海生物9）下列各细胞结构中，可能存在碱基互补配对现象的有（B）①染色体；②中心体；③纺锤体；④核糖体。A、①②B、①④C、②③D、③④ 课题48：DNA分子的复制【课标要求】基因的概念；DNA分子的复制。【考向瞭望】DNA分子结构、复制特点及碱基计算；基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体、遗传信息、生物性状之间关系的考查。【知识梳理】一、DNA分子的复制：（一）概念：以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。（二）发生时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期。（三）过程：1、解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开。2、合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链。3、形成子代DNA分子：延伸子链，母子链盘绕成双螺旋结构。结果，一个DNA分子形成两个完全相同的子代DNA分子。（四）特点：1、边解旋边复制。2、复制方式：半保留复制。（五）条件：1、模板：亲代DNA分子的两条链。2、原料：脱氧核苷酸。3、能量：ATP。4、酶：解旋酶、DNA聚合酶。（六）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。二、基因是有遗传效应的DNA片段：（一）一个DNA上有许多个基因。构成基因的碱基数小于（填“大于”、“小于”“等于”）DNA分子的碱基总数。（二）基因是有遗传效应的DNA片段。（三）遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。（四）DNA分子具有多样性和特异性，这是生物体多样性和特异性的物质基础。三、DNA分子复制问题的有关计算若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子（0代），转移到含14N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下表：世代DNA分子的特点DNA中脱氧核苷酸的特点分子总数细胞中的DNA分子离心后在管中的位置不同DNA分子占全部DNA分子之比链总数不同脱氧核苷酸链占全部链之比只含15N的分子含14N、15N的杂种分子只含14N的分子含15N的链含14N的链01全在下部10021012全在中部01041/21/2241/2中部，1/2上部01/21/281/43/4381/4中部，3/4上部01/43/4161/87/8n2n2/2n中部，1－2/2n上部02/2n（或1/2n－1）1－2/2n2n＋11/2n1－1/2n四、基因、脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系（一）染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系（二）基因、染色体、蛋白质、性状的关系五、基因概念的理解：（一）从结构上看：1、基因是DNA上一个个特定的片段，一个DNA分子上有许多个基因。2、基因与DNA结构一样，也是由四种脱氧核苷酸按一定顺序排列而成的，也是双螺旋结构。3、每个基因的脱氧核苷酸数目及排序是特定的。4、基因中的碱基排列顺序（或脱氧核苷酸的排列顺序）代表遗传信息。（二）从功能上看：基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特定的基因决定特定的性状。【思考感悟】生物体中DNA分子复制的具体场所有哪些？若复制出错，会产生什么影响？真核生物：细胞核、线粒体、叶绿体。原核生物：拟核、细胞质（质粒复制）。发生基因突变。 【基础训练】1、某一DNA分子中，A为200个，复制数次后消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（A）A、4次B、3次C、5次D、6次2、下列关于染色体和DNA的关系说法正确的是（A）①DNA均位于染色体上；②染色体就是DNA；③DNA是染色体的主要成分；④染色体和DNA都是遗传物质；⑤每条染色体上总是只含一个DNA分子；⑥染色体的基本组成单位是脱氧核苷酸；⑦染色体和DNA都是在间期复制并加倍；⑧有丝分裂中，染色体和DNA都是在间期复制、后期加倍；⑨基因都位于DNA上，也都位于染色体上。A、③B、②③⑤C、①⑦⑨D、④⑧⑨3、在正常情况下，细胞内完全可自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。（1）实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。（2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C—核糖核苷酸、14C—核糖核苷酸、12C—脱氧核苷酸、14C—脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。（3）实验原理：DNA主要分布在细胞核，其基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA主要分布在细胞质，其基本组成单位是核糖核苷酸。（4）实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的12C—核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的14C—核糖核苷酸和12C—脱氧核苷酸。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪观察细胞核和细胞质的放射性强弱。（5）预期结果：①培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核；②培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质。（6）实验结论：DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。【高考模拟】4、（2007广东生物10）下列关于DNA复制的叙述，正确的是（A）A、在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制B、DNA通过一次复制后产生四个DNA分子C、DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制D、单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链5、（2008上海生物26）某个DNA片段由500对碱基组成，A＋T占碱基总数的34%，若该DNA片段复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为（C）A、330B、660C、990D、1320课题49：基因的表达 【课标要求】遗传信息的转录和翻译。【考向瞭望】DNA分子的复制、转录、翻译、逆转录的区别、联系和应用；基因表达过程中有关碱基数目的计算。【知识梳理】一、遗传信息的转录（一）RNA的结构：1、基本单位：核糖核苷酸[由磷酸、五碳糖（核糖）、含氮碱基（A、U、G、C）]。2、结构：一般是单链结构。3、种类：（1）信使RNA（mRNA）：蛋白质合成的模板。（2）转运RNA（tRNA）：转运氨基酸，形似三叶草的叶。（3）核糖体RNA（rRNA）：核糖体的组成成分。（二）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、原料：4种游离的核糖核苷酸。3、碱基配对：A—U、C—G、G—C、T—A。二、遗传信息的翻译（一）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：细胞质的核糖体中。3、运载工具：tRNA。4、碱基配对：A—U、U—A、C—G、G—C。（二）密码子：在mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基。（三）反密码子：指tRNA上可以与mRNA上的碱基互补配对的3个碱基。三、DNA与RNA的比较项目DNARNA全称脱氧核糖核酸核糖核酸组成成分碱基A、T、G、CA、U、G、C磷酸磷酸磷酸五碳糖脱氧核糖核糖基本单位脱氧核苷酸核糖核苷酸空间结构规则的双螺旋结构通常是单链结构类型通常只有一种三种：mRNA、tRNA、rRNA分布主要在细胞核中主要在细胞质中功能主要的遗传物质，只要生物体内有DNA，DNA就是遗传物质①生物体内无DNA时，RNA是遗传物质；②参与蛋白质的合成，即翻译工作；③少数RNA有催化作用鉴定被甲基绿染成绿色被吡罗红染成红色相同点：①化学组成成分中都有磷酸及碱基A、C、G；②二者都是核酸，核酸中的碱基序列代表遗传信息；联系：RNA是以DNA的一条链为模板转录产生的，即RNA的遗传信息来自DNA。四、遗传信息、密码子和反密码子的比较（一）含义及作用1、遗传信息：基因中脱氧核苷酸（或碱基）的排列顺序。2、密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基，决定氨基酸的排序。3、反密码子：与mRNA中的密码子互补的tRNA一端的3个碱基，起识别密码子的作用。（二）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，反密码子则起到翻译的作用。（三）对应关系【思考感悟】密码子与氨基酸有怎样的对应关系？ 一种密码子只能决定一种氨基酸（终止密码子除外），一种氨基酸可由一种或多种密码子决定。【基础训练】1、下列有关图中的生理过程（图中④代表核糖体，⑤代表多肽链）的叙述中，不正确的是（C）A、图中所示的生理过程主要有转录和翻译B、①链中（A＋T）/（G＋C）的比值与②链中此项比值相同C、一种细菌的③由480个核苷酸组成，它所编码的蛋白质的长度一定为160个氨基酸D、遗传信息由③传递到⑤需要RNA作工具2、人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（D）A、DNA碱基排列顺序不同B、核糖体不同C、转运RNA不同D、信使RNA不同3、如图表示真核生物体内DNA传递遗传信息的某过程，请据图回答：（1）图示两种物质的组成元素有C、H、O、N、P。（2）该图所示的是遗传信息传递的转录过程，该过程发生的主要场所是细胞核。若在小麦根细胞中发生该过程的场所有细胞核和线粒体。该过程中，DNA分子首先在解旋酶的催化作用下，由ATP提供能量将DNA分子中碱基对内的氢键断开，称之为解旋。（3）③是以①、②中的哪一条链为模板形成的？①。在形成③的过程中以4种游离的核糖核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则进行，写出③的碱基序列：CAUGCA。③中的C与②中的C是同种物质吗？说明理由：不是，③中的C是胞嘧啶核糖核苷酸，②中的C是胞嘧啶脱氧核苷酸。（4）物质③形成后在细胞质中与核糖体结合，进行翻译过程，其产物是蛋白质。（5）如果③中A占26%，U占28%，那么，在相应的DNA片段中，T占27%，C占23%。【高考模拟】4、（2007北京理综2）利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是（D）A、棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B、大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC、山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D、酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白5、（2008江苏生物10）叶绿体的DNA能指导自身小部分蛋白质在叶绿体内的合成。下列叙述中错误的是（D）A、叶绿体DNA能够转录B、叶绿体DNA是遗传物质C、叶绿体内存在核糖体D、叶绿体功能不受细胞核调控课题50：DNA复制、转录、翻译的比较【课标要求】遗传信息的转录和翻译。 【考向瞭望】基因表达过程中有关碱基数目的计算。【知识梳理】一、DNA复制、转录、翻译的比较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）产物动向传递到2个子细胞离开细胞核进入细胞质组成细胞结构蛋白质和功能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—GA—U，T—A，G—C，C—GA—U，U—A，C—G，G—C遗传信息传递DNA→DNADNA→mRNAmRNA→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二、基因表达中相关数量计算（一）基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系：转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。（二）mRNA中碱基数与氨基酸的关系：翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目的1/3。综上可知：蛋白质中氨基酸数目＝tRNA数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA（或基因）碱基数目。（三）计算中“最多”和“最少”的分析1、翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。2、基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。3、在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质最多有n/3个氨基酸。4、蛋白质中氨基酸的数目＝肽键数＋肽链数（肽键数＝缩去的水分子数）。【基础训练】1、合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基个数和双链DNA上的碱基对数至少依次是（A）A、1000个，3000个和3000对B、1000个，3000个和6000对C、300个，300个和3000对D、1000个，3000个和1000对2、鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白、红细胞能合成β—珠蛋白、胰岛细胞能合成胰岛素，用编码上述蛋白质的基因分别作探针，对3种细胞中提取的总DNA的限制酶切成片段进行杂交实验；用同样的3种基因片段作探针，对上述3种细胞中提取的总RNA进行杂交实验。上述实验结果如下表：细胞总DNA细胞总RNA输卵管细胞红细胞胰岛细胞输卵管细胞红细胞胰岛细胞卵清蛋白基因＋＋＋＋－－ β—珠蛋白基因＋＋＋－＋－胰岛素基因＋＋＋－－＋注：“＋”表示杂交过程中有杂合双链；“－”表示杂交过程中有游离的单链。根据上述事实，下列叙述正确的是（C）A、胰岛细胞中只有胰岛素基因B、上述3种细胞的分化是由细胞在发育过程中某些基因丢失所致C、在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β—珠蛋白基因D、在输卵管细胞中无β—珠蛋白基因和胰岛素基因3、染色质是由DNA、组蛋白和非组蛋白等成分组成的。为了探究非组蛋白在转录中的作用，科学家从一只兔的体内分别取出胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进行分离重组实验（如图。注：试管内满足RNA合成的有关条件）。（1）兔的胸腺细胞和骨髓细胞都是由受精卵细胞通过细胞分裂和细胞分化产生的，其形态和功能不同的直接原因是基因的选择性表达使合成的蛋白质不同。（2）试管内“满足RNA合成的有关条件”主要是指原料（4种游离的核糖核苷酸）、能量（ATP）、酶、模板（DNA）。（3）本实验的设计思路是先把染色质各组成成分分开，再组合，在组合过程中通过控制非组蛋白的添加，来确定非组蛋白在转录中是否起作用。（4）本实验的结果说明了非组蛋白对基因转录有影响，缺少非组蛋白不能进行正常的转录。【高考模拟】4、（2007上海生物31）一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（D）A、m、m/3－1B、m、m/3－2C、2(m－n)、m/3－1D、2(m－n)、m/3－25、（2008广东生物26）（多选）DNA复制和转录的共同点是（ABC）A、需要多种酶参与B、在细胞核内进行C、遵循碱基互补配对原则D、不需要ATP提供能量课题51：基因对性状的控制【课标要求】基因与性状的关系。 【考向瞭望】中心法则的应用；基因与性状之间的关系。【知识梳理】一、中心法则的提出及其发展（一）中心法则的提出1、提出人：克里克。2、内容（见右图1）：（二）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。（三）完善后的中心法则内容（见右图2）：二、中心法则的理解与分析（一）内容图解：图解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传递（见右图3）2、以RNA为遗传物质的生物遗传信息传递（见右图4、5）（二）中心法则与基因表达的关系1、DNA的复制体现了遗传信息的传递功能，发生在细胞增殖或产生子代的生殖过程中。2、DNA的转录和翻译共同体现了遗传信息的表达功能，发生在个体的发育过程中。三、基因、蛋白质与性状的关系（一）基因对性状的间接控制1、机理：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状。2、实例：白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的。（二）基因对性状的直接控制1、机理：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。2、实例：囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失3个碱基引起的。（三）基因与性状的关系1、基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。如人的身高可能是由多个基因决定的，后天的营养和体育锻炼也有重要作用。2、生物体性状的调控网络：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控着生物体的性状，即表现型（性状）＝基因型＋环境因素。四、细胞质基因与细胞核基因的比较项目细胞质基因细胞核基因例子人的线粒体肌病基因，水稻、玉米等的不育基因人的白化病、血友病、色盲基因等存在部位线粒体、叶绿体、细菌质粒细胞核是否与蛋白质结合否，DNA分子裸露与蛋白质结合成为染色体结构都是双链DNA功能都能复制、转录、翻译数量少多 遗传方式母系遗传遵循孟德尔遗传规律联系（1）细胞质基因的活动受细胞核基因的控制、制约（2）核基因的复制、转录在细胞核内进行，翻译在细胞质的核糖体上进行；质基因的复制、转录、翻译均在细胞质的线粒体、叶绿体内完成，因为这两类细胞器中均有自己的核糖体（3）生物的性状受核基因和质基因共同控制【思考感悟】（1）RNA的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生物体内能发生吗？（2）何时才能发生？（1）不能，正常细胞结构的生物体内能发生DNA的复制、转录和翻译过程。（2）只有在RNA病毒寄主细胞中以后才能发生RNA的自我复制和逆转录。【基础训练】1、遗传信息从RNA→RNA途径是对中心法则的补充，下列能够进行该传递过程的生物是（A）A、烟草花叶病毒B、噬菌体C、烟草D、大肠杆菌2、下列关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述中，不正确的是（A）A、每一个性状都只受一个基因控制B、蛋白质的结构改变能导致生物体的性状改变C、蛋白质的合成是受基因控制的D、基因可通过控制酶的合成来控制生物体性状3、下列有关基因的说法，正确的是（D）A、真核细胞中，基因都在染色体上B、基因中的3个相邻碱基能代表一个遗传密码C、基因中的一个碱基发生变化，一定能导致密码子改变，从而导致所控制的遗传性状改变D、有些性状是由多对基因共同控制的【高考模拟】4、（2007宁夏理综2）下列有关正常动物体细胞有丝分裂间期的叙述，错误的是（D）A、分裂间期发生DNA复制B、分裂间期有蛋白质合成C、分裂间期有RNA合成D、分裂间期有逆转录发生5、（2008江苏生物24）（多选）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（BD）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课题52：基因突变与基因重组【课标要求】基因重组及其意义；基因突变的特征和原因。 【考向瞭望】基因重组及其意义、基因突变的特征和原因。【知识梳理】一、基因突变（一）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。（二）诱变因素：1、物理因素：如紫外线、X射线及其他辐射，损伤细胞内的DNA。2、化学因素：如亚硝酸、碱基类似物能改变核酸的碱基。3、生物因素：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。（三）发生的时期：DNA分子复制时期，如有丝分裂、减数第一次分裂间期。（四）实例：镰刀型细胞贫血症：1、直接病因：血红蛋白多肽链上一个氨基酸被替换。2、根本原因：血红蛋白基因（DNA）上碱基发生改变，由A—T变为T—A。（五）特点：1、普遍性：在生物界中普遍存在。2、随机性：生物个体发育的任何时期。3、低频性：突变频率很低。4、不定向性：可以产生一个以上的等位基因。5、多害性：多数有害，少数有利，也有中性。（六）意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。二、基因突变概念要素整合图解将基因突变的内涵、外延、原因、结果、特点、意义等概念要素整合如下：三、基因突变对性状与子代的影响（一）基因突变对性状的影响：1、改变性状：（1）原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。（2）实例：镰刀型细胞贫血症。2、不改变性状，有下列两种情况：（1）一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录后的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。（2）突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。（二）基因突变对子代的影响1、基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。2、如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。四、基因重组（一）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。（二）发生时期和原因时期原因减数第一次分裂后期随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合减数第一次分裂前期（四分体）同源染色体上的非等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换（三）意义：基因重组能够产生多样化的基因组合的子代。子代中就可能出现适应变化的环境的个体，从而在多变环境中繁衍下去。五、基因突变和基因重组的区别和联系（一）基因突变和基因重组概念的比较基因突变基因重组变异实质基因结构发生改变，产生新的基因控制不同性状的基因重新组合时间主要在细胞分裂间期减数第一次分裂四分体时期和后期可能性可能性小，突变频率低普遍发生在有性生殖过程中，产生变异多适用范围所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性只适用于真核生物有性生殖结果产生新的基因产生新的基因型意义是变异的根本来源，为生物进化提供最初的原始材料是形成生物多样性的重要原因之一，加快了进化的速度 举例镰刀型细胞贫血症一母生九子，连母十个样（二）根据细胞分裂图来确定变异类型A图B图分裂类型有丝分裂减数分裂变异类型基因突变基因突变或基因重组【思考感悟】存在诱变因素是否一定发生基因突变？不一定，但基因突变的频率会提高。【基础训练】1、基因重组发生在有性生殖过程中控制不同性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的说法正确的是（C）A、有细胞结构的生物都能够进行基因重组B、基因突变、基因重组都能够改变基因的结构C、基因重组发生在初级精（卵）母细胞形成次级精（卵）母细胞过程中D、在减数分裂四分体时期非同源染色体的互换也是基因重组2、下列有关基因突变的叙述中，错误的是（D）A、基因突变是指基因结构中碱基对的增添、缺失或替换B、基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的部分改变而发生的C、基因突变可以在一定的外界环境条件或生物内部因素的作用下发生D、基因突变的频率是很低的，并且都是有害的3、如图为同种生物的不同个体编码翅结构的基因的碱基比例图。基因1来源于具正常翅的雌性个体的细胞，基因2来源于另一具异常翅的雌性个体的细胞。据此可知，翅异常最可能是由于碱基对的（C）A、插入B、替换C、缺失D、正常复制【高考模拟】4、（2007广东理基39）某人体检结果显示，其红细胞有的是正常的圆饼状，有的是弯曲的镰刀型。出现镰刀型红细胞的直接原因是（D）A、环境影响B、细胞分化C、细胞凋亡D、蛋白质差异5、（2008广东生物25）（多选）如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，可能的后果是（BCD）A、没有蛋白质产物B、翻译为蛋白质时在缺失位置终止C、所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D、翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化课题53：染色体变异【课标要求】染色体结构变异和数目变异。 【考向瞭望】染色体结构变异和数目变异可能会出现大的实验设计题目，考查环境污染对染色体变异的影响。【知识梳理】一、染色体结构的变异（一）概念：由染色体结构的改变而引起的变异。（二）种类：1、缺失：染色体中某一片段缺失引起的变异。如图1。2、重复：染色体中增加某一片段引起的变异。如图2。3、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。如图3。4、倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起的变异。如图4。（三）结果：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。（四）举例：猫叫综合征，是由于人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。二、染色体数目的变异（一）概念：由染色体数目的改变而引起的变异。（二）类型1、细胞内个别染色体数目的增加或减少。2、细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。（三）结果：使基因的数量增加或减少。（四）举例：三倍体无子西瓜等。三、与染色体数目变异有关的概念（一）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的全部遗传信息。（二）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。（三）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。（四）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。四、染色体组和染色体组数目的判断（一）一个染色体组中所含染色体的特点1、不含同源染色体。2、染色体形态、大小和功能各不相同。3、含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。（二）确定某生物体细胞中染色体组数目的方法1、细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。 2、根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状（单位性状）的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组，也可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组。控制同一性状的基因位于同源染色体上，所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。3、根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。【基础训练】1、图示细胞中含有的染色体组数目分别是（A）A、5个、4个B、10个、8个C、5个、2个D、2.5个、2个2、在减数第一次分裂间期，因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因，这种变异属于（A）A、染色体变异B、基因重组C、基因突变D、基因重组和基因突变3、以下情况属于染色体变异的是（D）①21三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条；②非同源染色体之间发生了互换；③染色体数目增加或减少；④花药离体培养后长成的植株；⑤非同源染色体之间自由组合；⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失或替换。A、②④⑤B、①③④⑤C、②③④⑤D、①②③④【高考模拟】4、（2007江苏生物18）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（C）A、三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B、三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C、三体、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、三体、染色体片段增加、三倍体5、（2007南京模拟）下列情况引起的变异属于染色体变异的是（B）A、非同源染色体上非等位基因的自由组合B、染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上C、同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换D、DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变课题54：二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用【课标要求】染色体结构变异和数目变异。 【考向瞭望】染色体结构变异和数目变异可能会出现大的实验设计题目，考查环境污染对染色体变异的影响。【知识梳理】一、低温诱导植物染色体数目变化的实验（一）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，于是染色体数目改变。（二）方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。（三）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。二、二倍体、多倍体与单倍体（一）二倍体、多倍体、单倍体的比较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自然成因正常有性生殖未减数的配子受精；合子染色体数目加倍单性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖）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（二）单倍体与二倍体、多倍体的判定1、单倍体与二倍体、多倍体是两个概念系统，主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体的概念与染色体组无关。单倍体一般含一个染色体组（二倍体生物产生的单倍体），也可以含两个、三个甚至更多个染色体组，如普通小麦产生的单倍体，就有三个染色体组。2、二倍体、多倍体与染色体组直接相关，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的叫多倍体。【思考感悟】（1）改良苯酚品红染液可以用什么试剂替代？（2）实验中的情况在自然界中能发生吗？（1）可以用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料替代。（2）能，特别是在高原植物中。【基础训练】1、下面所列材料中，最适合用于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的是（C）A、洋葱鳞片叶表皮细胞B、洋葱鳞片叶叶肉细胞C、洋葱根尖分生区细胞D、洋葱根尖成熟区细胞2、低温和秋水仙素都能诱导染色体数目加倍，起作用的时期是（B）A、细胞分裂间期B、细胞分裂前期C、细胞分裂中期D、细胞分裂后期3、果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生同源染色体不分开的现象，因此常常出现性染色体异常的果蝇，出现不同的表现型，如下表所示。受精卵中异常的性染色体组成方式表现型XXX在胚胎期致死，不能发育为成虫YO（体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体）在胚胎期致死，不能发育为成虫 XXY表现为雌性可育XYY表现为雄性可育XO（体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体）表现为雄性不育为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，著名的遗传学家摩尔根（T.H.Morgan）做了下列杂交实验。让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配时，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配时，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。但他的学生Bridges用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌果蝇或红眼雄果蝇，该红眼雄果蝇不育。（1）请用遗传图解解释Morgan的实验结果（设有关基因为B、b）（2）请用相应的文字和遗传图解（棋盘法），解释Bridges实验中为什么出现例外。说明：在XbXb（白眼♀）减数分裂形成卵细胞过程中，少数的初级卵母细胞中的两个X染色体不分离，进入到次级卵母细胞中，或进入到极体中，因而产生含两个X染色体的卵细胞（XX）或不含X染色体的卵细胞（O），分别与XBY（红眼♂）产生的正常精子结合，产生了例外子代。【高考模拟】4、（2007青岛模拟）下列关于细胞的叙述，正确的是（A）A、在精子与卵细胞结合的过程中，细胞膜外面的糖蛋白具有很重要的作用B、能发生碱基互补配对的细胞结构有细胞核、核糖体和高尔基体C、原核生物的细胞结构中无线粒体，因此只能通过无氧呼吸获取能量D、基因突变、染色体变异和基因重组主要发生在细胞有丝分裂的间期5、（2008广东生物24）对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，正确的描述是（ABD）A、处于分裂间期的细胞最多B、在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C、在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D、在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似课题55：三种可遗传变异的比较【课标要求】染色体结构变异和数目变异。 【考向瞭望】容易出现考查基因突变内涵的题目，渗透基因重组与基因突变两个概念的比较与整合。【知识梳理】一、三种可遗传变异的比较基因重组基因突变染色体变异概念因基因的重新组合而产生的变异基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和替换染色体结构或数目变化而引起的变异类型①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换①自然状态下发生的——自然突变②人为条件下发生的——诱发突变①染色体结构变异②染色体数目变异适用范围真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生任何生物均可发生（包括原核、真核生物及非细胞结构的生物）真核生物核遗传中发生产生结果只改变基因型，未发生基因的改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但量未变可引起基因“数量”上的变化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育种应用杂交育种诱变育种单倍体、多倍体育种二、单倍体育种与多倍体育种比较单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍从而获得纯种染色体数目以染色体组形式成倍增加方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例【基础训练】1、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（C）①果蝇的白眼；②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒；③八倍体小麦的出现；④人类的色盲；⑤玉米的高杆皱形叶；⑥人类的镰刀型细胞贫血症A、①②③B、④⑤⑥C、①④⑥D、②③⑤2、秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是（D）①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体；②加速细胞内染色体复制；③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子；④干扰DNA的正常复制。A、①③B、②④C、③④D、①④3、 粮食是人类生存的基本条件，随着人口增加，耕地面积的减少，提高单位面积粮食的产量、质量自然就成了人们解决粮食问题的主要途径。（1）为提高农作物的单产量，得到抗倒伏、抗锈病等优良性状，科学家往往采取多种育种方法来培育符合农业生产要求的新品种，根据以下提供的材料，设计最佳育种方案，尽快得到所需品种。生物材料：A、小麦的高杆（显性）抗锈病（显性）纯种；B、小麦的矮杆（隐性）不抗锈病（隐性）纯种；C、小麦的高杆（显性）不抗锈病（隐性）纯种。非生物材料：自选。①育种名称：单倍体育种。②所选择的生物材料：A、B。（填写代表生物材料的字母）③该育种方案最常用的方法是花药离体培养和秋水仙素处理。④希望得到的最能应用于生产的纯合的具有抗倒伏、抗锈病等优良性状的品种。⑤预期产生这种结果（所需性状类型）的概率：1/4。（2）随着科技的发展，许多新的育种方法已经出现并投入应用，如①用普通小麦和黑麦培育的八倍体小黑麦的方法是多倍体育种，常用的化学药剂是秋水仙素。②通过基因工程培育的抗虫棉，其育种原理是基因重组。（3）目前通过卫星搭载种子育成了太空椒，那么利用这种方法是否一定能获得人们所期望的理想性状？为什么？不一定，因为基因突变是不定向的。【高考模拟】4、（2007上海生物23）能在细胞分裂间期起作用的措施是（A）①农作物的诱变育种；②用秋水仙素使染色体数目加倍；③肿瘸的治疗；④花粉离体培养。A、①③B、①④C、②③D、②④5、（2007广东生物33）人21号染色体上的短串联重复序列（STR，一段核苷酸序列）可作为遗传标记对21三体综合征作出快速的基因诊断（遗传标记可理解为等位基因）。现有一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型为＋＋－，其父亲该遗传标记的基因型为＋－，母亲该遗传标记的基因型为――。请问：（1）双亲中哪一位的21号染色体在减数分裂中未发生正常分离？父亲。在减数分裂过程中，假设同源染色体的配对和分离是正常的，请在图中A—G处填写此过程中未发生正常分离一方的基因型（用＋、－表示）。（2）21三体综合征个体细胞中，21号染色体上的基因在表达时，它的转录是发生在细胞核中。（3）能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？请说明其依据。能。在显微镜下，可观察到21三体综合征患者的细胞中染色体数目异常，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀型。课题56：人类遗传病 【课标要求】人类遗传病的类型；人类遗传病的监测和预防；人类基因组计划及意义。【考向瞭望】单基因遗传病遗传方式的判断方法。【知识梳理】一、人类常见遗传病的类型人类遗传病：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。（一）单基因遗传病1、概念：受一对等位基因控制的遗传病。2、分类：（1）显性遗传病：由显性致病基因引起的，如多指、并指、软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等。（2）隐性遗传病：由隐性致病基因引起的，如镰刀型细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等。（二）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。（三）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：（1）染色体结构异常引起的遗传病，如猫叫综合征。（2）染色体数目异常引起的遗传病，如21三体综合征。二、遗传病的监测和预防（一）手段：主要包括遗传咨询和产前诊断。（二）意义：在一定程度上有效地预防遗传病的产生和发展。（三）遗传咨询的内容和步骤1、医生对咨询对象进行身体检查，了解家庭病史，对是否患有某种遗传病作出诊断。2、分析遗传病的传递方式。3、推算出后代的再发风险率。4、向咨询对象提出防治对策和建议，如终止妊娠、进行产前诊断等。（四）产前诊断：指在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因诊断等手段，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。三、人类基因组计划与人体健康（一）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。（二）已获数据：人类基因组由大约31.6亿个碱基对组成，已发现的基因约有3.0万～3.5万个。四、调查人群中的遗传病（一）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。（二）实施调查过程：确定调查课题→划分调查小组→实施调查→统计分析→写出调查报告。（三）意义：统计被调查的某种遗传病在人群中的发病率，对某个典型的家庭作具体分析，利用遗传学原理分析遗传病的遗传方式，计算人群中的发病率。【思考感悟】遗传病患者是否都可以将其症状遗传给后代？不一定，如父亲患线粒体遗传病则不遗传给后代。【基础训练】 1、下表是四种人类遗传病的亲本组合及优生指导，不正确的是（C）遗传病遗传方式夫妻基因型优生指导A抗维生素D佝偻病X染色体显性遗传病XaXa×XAY选择生男孩B红绿色盲症X染色体隐性遗传病XbXb×XBY选择生女孩C白化病常染色体隐性遗传病Aa×Aa选择生女孩D并指症常染色体显性遗传病Tt×tt产前基因诊断2、一对表现正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是Klinefecter综合征（XXY）患者，从根本上说，病因与父母中的哪一方有关？发生在什么时期（A）A、与母亲有关，减数第二分裂B、与父亲有关，减数第一次分裂C、与父母亲都有关，受精作用时D、无法判断3、如图是两个家族的遗传系谱图，乙病为色盲（B、b），Ⅲ3、Ⅲ4均不同时携带两种致病基因。请据图回答：（1）甲病致病基因位于常染色体上，是显性遗传。（2）Ⅲ2与Ⅲ3为异卵双生（由不同的受精卵发育而来），则Ⅲ3表现型是否一定正常？不一定，原因是来源于不同的受精卵，遗传信息不一定相同。（3）Ⅰ3的基因型是XBXb，Ⅰ4的基因型是XBY。（4）若Ⅲ3与Ⅲ4结婚，则他们生下两病兼患男孩的概率是1/8。（5）若Ⅲ1是21三体综合征患者，则其可能是由染色体组成为22＋X（或23＋X）的卵细胞和23＋X（或22＋X）的精子受精发育而来，这种可遗传的变异属于染色体数目的变异。【高考模拟】4、（2007江苏生物7）优生，就是让每个家庭生育健康的孩子。下列与优生无关的措施是（D）A、适龄结婚，适龄生育B、遵守婚姻法，不近亲结婚C、进行遗传咨询，做好婚前检查D、产前诊断，以确定胎儿性别5、（2008江苏生物13）人类Rh血型有Rh＋和Rh－两种，分别由常染色体上显性基因R和隐性基因r控制。Rh＋的人有Rh抗原，Rh－的人无Rh抗原。若Rh＋胎儿的Rh抗原进入Rh－母亲体内且使母体产生Rh抗体，随后抗体进入胎儿体内则引起胎儿血液凝集和溶血；若这位Rh－母亲又怀一Rh＋胎儿，下列对这两胎儿的相关基因型及血液凝集和溶血程度的分析中，正确的是（D）①相关基因型与父亲的一定相同；②相关基因型与父亲的不一定相同；③两胎儿血液凝集和溶血程度相同；④第二胎儿血液凝集和溶血程度比第一胎儿严重。A、①③B、①④C、②③D、②④课题57：生物育种 【课标要求】生物变异在育种上的应用。【考向瞭望】杂交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较。【知识梳理】一、杂交育种（一）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。（二）原理：基因重组。（三）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。（四）应用：改良作物品质，提高农作物单位面积产量；培育优良的家畜、家禽。二、诱变育种（一）概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。（二）原理：基因突变。（三）特点：可以提高突变率，在较短时间内获得更多优良变异类型。（四）应用：主要用于农作物育种和微生物育种。三、几种育种方法的比较名称原理方法优点缺点应用杂交育种基因重组培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交到不发生性状分离为止使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体①育种时间一般比较长②局限于同种或亲缘关系较近的个体③需及时发现优良品种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：一般是选取纯合双亲杂交年年制种杂交水稻、玉米诱变育种基因突变①物理：紫外线、X或γ射线，微重力、激光等处理、再筛选②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，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单倍体育种染色体变异①先将花药离体培养，培养出单倍体植株②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子③从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速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所获品种发育延迟，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基因工程育种基因重组提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与检测→筛选获得优良个体①目的性强，育种周期短②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【思考感悟】杂交育种能否应用于微生物育种？杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中。微生物一般不能进行减数分裂，因此一般不用杂交育种的方法对微生物进行育种。【基础训练】 1、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，下面对这五种育种的说法正确的是（A）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、都在细胞水平上进行操作D、都不能通过产生新基因从而产生新性状2、假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培养出优良新品种AAbb，可以采用的方法如图所示。（1）由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为杂交育种。若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有97株。基因型为Aabb的类型经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是1︰1。（2）过程⑤常采用花药离体培养法由AaBb得到Ab个体。与“过程①②③”的育种方法相比，“过程⑤⑥”育种的优势是明显缩短了育种年限。（3）过程④在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶。与“过程⑦”的育种方法相比，“过程④”育种的优势是定向地改变生物的遗传性状。3、用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTT）和矮秆不抗锈病（ddtt）进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得F2；另一种方法是用F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是（C）A、前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/8、1/4B、后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3C、前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合D、后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变【高考模拟】4、（2007广东生物15）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（D）A、太空育种产生的突变总是有益的B、太空育种产生的性状是定向的C、太空育种培育的植物是地球上原本不存在的D、太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的5、（2008江苏生物23）下列关于育种的叙述中，错误的是（BCD）A、用物理因素诱变处理可提高突变率B、诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C、三倍体植物不能由受精卵发育而来D、诱变获得的突变体多数表现出优良性状课题58：基因工程【课标要求】转基因食品的安全问题。 【考向瞭望】基因工程的简单应用，转基因生物与转基因食品的安全问题。【知识梳理】一、基因工程：（一）含义1、操作对象：DNA分子。2、过程：提取某种基因→体外改造DNA分子→导入另一种生物的细胞。3、目的：按照人们的意愿，定向改造生物的遗传性状。（二）原理：基因重组。（三）特点1、可以在不同种生物间进行，即可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上。2、可以按照人们的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种。（四）基因工具1、基因的“剪刀”：指限制性核酸内切酶（简称限制酶），具有专一性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。2、基因的“针线”：指DNA连接酶，它能在脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键，连接成脱氧核苷酸链，而互补的碱基之间通过氢键连接的。3、基因的运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。质粒主要存在于许多细菌及酵母菌等生物中，其作用是将外源基因送入受体细胞。（五）基本步骤1、过程：提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与检测。2、成功的标志：获得转基因生物或产品。二、基因工程的应用（一）作物育种：利用基因工程的方法，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。（二）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。（三）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。【基础训练】1、用基因工程技术可使大肠秆菌合成人的胰岛素。下列叙述不正确的是（B）A、常用相同的限制酶处理目的基因和质粒B、DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C、可用含抗生素的培养基检测大肠秆菌中是否导入了重组质粒D、导入大肠秆菌的目的基因不一定成功表达2、下列关于基因工程的叙述，正确的是（B）A、基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B、细菌质粒是基因工程常用的运载体C、通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理载体体DNAD、为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时应只能以受精卵为受体3、瑞士科学家培育出一种富含β胡萝卜素的水稻新品种——“黄金水稻”，可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况（注：β胡萝卜素是形成维生素A的基础材料，维生素A缺乏是导致发展中国家千百万儿童失明和罹患其他疾病的常见原因）。如图表示这一技术的基本过程，请据图回答有关问题：（1）“剪切”所使用的酶是限制性核酸内切酶， “剪切”结果使DNA分子片段产生了黏性末端。“插入”过程中使用的酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；“表达”的过程包括转录和翻译。（2）在“黄金水稻”培育过程中，能确定“β胡萝卜素合成基因”已成功导入水稻体内的简便方法是出现了黄色的大米。（3）通过这一技术培育的水稻称为“黄金水稻”，名称中“黄金”可能与胡萝卜素呈黄色有关。（4）请再举出两例转基因植物：抗虫棉、转基因大豆、抗除草剂作物等（任选两项）。【高考模拟】4、（2008全国卷Ⅰ4）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（C）A、3B、4C、9D、125、（2007山东理综26）普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是杂交，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3。（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是Ⅲ类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是C组，原因是基因突变发生的频率极低且不定向性。（4）通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是秋水仙素（或低温）诱导染色体数目加倍。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占100%。（5）在一块高秆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆︰矮秆＝3︰1（或出现性状分离），则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是环境引起；否则矮秆性状是基因突变造成的。课题59：现代生物进化理论【课标要求】现代生物进化理论的主要内容；共同进化与生物多样性的形成。【考向瞭望】 自然选择学说的内容、贡献和局限性；种群、种群基因库、基因频率、物种等概念的判定及相关计算；共同进化和生物多样性形成的原因及形成原因的实验探究。【知识梳理】一、现代生物进化理论的由来（一）拉马克的进化学说：用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。（二）达尔文的自然选择学说1、内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。2、意义：科学地解释了生物进化的原因和生物多样性形成的原因。3、局限性（1）对遗传和变异的本质不能做出科学的解释。（2）对生物进化的解释局限于个体水平。（3）强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。二、现代生物进化理论的内容（一）种群是生物进化的基本单位1、种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。3、基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。（二）生物进化的原材料：可遗传的变异是生物进化的原材料，它包括基因重组和突变，其中突变包括基因突变和染色体变异。（三）生物进化的方向：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。（四）隔离是物种形成的条件1、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。2、隔离（1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。（2）类型A、生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，或即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。B、地理隔离：同一种生物由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍而分成不同的群体，使得种群间不能发生基因交流的现象。（3）在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。三、共同进化与生物多样性的形成（一）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：生物与生物之间的竞争和生物与无机环境之间的斗争。（二）生物多样性的形成1、内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。2、形成原因：生物的进化。3、研究生物进化历程的主要依据：化石。4、生物进化的历程：从原核生物到真核单细胞生物，再到真核多细胞生物；从异养生物到自养生物；从厌氧生物到需氧生物；从无性生殖到有性生殖；从低等到高等；从水生到陆生。（三）生物进化理论在发展【思考感悟】马和驴交配所生的骡是一个物种吗？为什么？不是。因为骡不能再产生自己的后代。【基础训练】 1、下列各项中不属于生物共同进化实例的是（C）A、猎豹捕食斑马B、某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾C、草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增D、光合生物出现后，为好氧型生物的出现创造条件2、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，现代生物进化理论观点对自然选择学说的完善和发展表现在（C）①突变和基因重组产生进化的原材料；②种群是进化的基本单位；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隔离导致新物种的形成；⑦适者生存，不适者被淘汰。A、②④⑤⑥⑦B、②③④⑥C、①②⑤⑥D、①②③⑤⑦3、某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为（D）A、55%、45%、45%、55%B、42.5%、32.5%、45%、55%C、55%、45%、55%、45%D、42.5%、32.5%、55%、45%【高考模拟】4、（2007江苏生物15）果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80％为BB的个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是（B）A、25％B、32％C、50％D、64％5、（2008江苏生物11）某植物种群中，AA个体点16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为（C）A、增大，不变；不变，不变B、不变，增大；增大，不变C、不变，不变；增大，不变D、不变，不变；不变，增大