湖南省新田縣高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題4 遺傳、變異與進化學(xué)案

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1、 專題四 遺傳、變異與進化 一、高考考什么：明確考綱要求 （一）遺傳的分子基礎(chǔ) 1．人類對遺傳物質(zhì)的探索過程(Ⅱ)。 2．DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(Ⅱ)。 3．基因的概念(Ⅱ)。 4．DNA分子的復(fù)制(Ⅱ)。 5．遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯(Ⅱ)。 （二）遺傳的基本規(guī)律 1．孟德爾遺傳實驗的科學(xué)方法(Ⅱ)。 2．基因的分離定律和自由組合定律(Ⅱ)。 3．基因與性狀的關(guān)系(Ⅱ)。 4．伴性遺傳(Ⅱ)。 5．人類遺傳病類型(Ⅰ)。 6．人類遺傳病類型監(jiān)測和預(yù)防(Ⅰ)。 7．人類基因組計劃及意義(Ⅰ)。 （三）變異、育種

2、和進化 1．基因重組及其意義(Ⅱ)。 2．基因突變的特征和原因(Ⅱ)。 3．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。 4．生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。 5．現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)。 6．生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ)。 二、高考怎么考：往年真題重現(xiàn) 1、（新課標卷Ⅰ，5）人或動物PrP基因編碼一種蛋白(PrPc)，該蛋白無致病性。 PrPc的空間結(jié)構(gòu)改變后成為PrPsc （朊粒），就具有了致病性。PrPsc可以誘導(dǎo)更多的PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc，實現(xiàn)朊粒的增殖，可以引起瘋牛病。據(jù)此判斷，下列敘述正確的是（ C ） A.朊粒侵入機體后可整合到宿主的基因組

3、中 B.朊粒的增殖方式與肺炎雙球菌的增殖方式相同 C.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變可以使其功能發(fā)生變化 D.PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPBc的過程屬于遺傳信息的翻譯過程 2、（新課標卷Ⅱ，6）下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是（ A ） A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的 3、（安徽卷，4）Qβ噬菌體的遺傳物質(zhì)（QβRNA）是一條單鏈RNA，當(dāng)噬菌體侵染大腸桿菌后，QβRNA立即作為模板翻譯出成熟蛋白、外殼蛋白和RNA復(fù)制酶（如圖所示），然后利用該復(fù)制酶

4、復(fù)制QβRNA。下列敘述正確的是 A.QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷一個逆轉(zhuǎn)錄的過程 B.QβRNA的復(fù)制需經(jīng)歷形成雙鏈RNA的過程 C.一條QβRNA模板只能翻譯出一條肽鏈 D.QβRNA復(fù)制后，復(fù)制酶基因才能進行表達 4、（新課標卷Ⅰ，32）假設(shè)某果蠅種群中雌雄個體數(shù)目相等，且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型。回答下列問題： （1）若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率：a基因頻率為 。理論上該果蠅種群隨機交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為 ，A基因頻率為 。 （2）若該果蠅種群隨機交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和a

5、a兩種基因型，且比例為2：1，則對該結(jié)果最合理的解釋是 。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機交配，第二代中Aa和 aa基因型個體數(shù)量的比例應(yīng)為 。 5、（新課標卷Ⅱ，32）等位基因A和a可能位于X染色體上，也可能位于常染色體上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA，其祖父的基因型是XAY或Aa，祖母的基因型是XAXa或Aa，外祖父的基因型是XAY或Aa，外祖母的基因型是XAXa或Aa。不考慮基因突變和染色體變異，請回答下列問題： （1）如果這對等位基因位于常染色體上，能否確定該女孩的2個顯性基因A來自于祖輩4人中的具體哪兩個人？為什么？ （2）如

6、果這對等位基因位于X染色體上，可判斷該女孩兩個XA中的一個必然來自于 (填“祖父”或“祖母”)，判斷依據(jù)是　 　 。此外， (填“能”或“不能”)確定另一個XA來自于外祖父還是外祖母。 三、今年怎么考：探尋命題趨勢（07～15年新課標全國卷對該考點的考查） 時間 07 08 09 10 11 12 13 14 15 頻率 基因的本質(zhì) 3 6 0.22 基因的表達 12 6 0.22 遺傳的基本規(guī)律

7、 10 6 13 8 5 13 9 4 0.89 伴性遺傳 14 0.11 生物的變異 6 3 5 7 0.44 人類遺傳病 6 6 0.22 生物的進化 5 0.11 四、重要考點分析 第一部分 遺傳的分子基礎(chǔ) （一）主要考查點 1、DNA是遺傳物質(zhì)的幾個探究實驗→ “DNA是主要遺傳物質(zhì)”的理解 【典例1】若1個35S標記的大腸桿菌被1個32P標記的噬菌體侵染，裂解后釋放的所有噬菌體(　A　) A．一定有35S，可

8、能有32P　 B．只有35S C．一定有32P，可能有35S D．只有32P 2、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點和復(fù)制過程→涉及的相關(guān)計算 【典例2】取小鼠睪丸中的一個精原細胞，在含3H標記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸培養(yǎng)基中完成一個細胞周期，然后在不含放射性標記的培養(yǎng)基中繼續(xù)完成減數(shù)分裂過程。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．初級精母細胞中每條染色體的兩條染色單體都被標記 B．次級精母細胞中每條染色體都被標記 C．只有半數(shù)精細胞中有被標記的染色體 D．所有精細胞的全部染色體中，被標記的染色體數(shù)與未被標記的染色體數(shù)相等 3、真核生物基因的表達過程→原核生物的不同點 【典例3】(

9、2014·江蘇高考)關(guān)于基因控制蛋白質(zhì)合成的過程，下列敘述正確的是(　　) A．一個含n個堿基的DNA分子，轉(zhuǎn)錄的mRNA分子的堿基數(shù)是n/2個 B．細菌的一個基因轉(zhuǎn)錄時兩條DNA鏈可同時作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率 C．DNA聚合酶和RNA聚合酶的結(jié)合位點分別在DNA和RNA上 D．在細胞周期中，mRNA的種類和含量均不斷發(fā)生變化 4、中心法則及生物控制性狀的途徑 【典例4】(·重慶高考)結(jié)合右圖分析，下列敘述錯誤的是(　D　) A．生物的遺傳信息儲存在DNA或RNA的核苷酸序列中 B．核苷酸序列不同的基因可表達出相同的蛋白質(zhì) C．遺傳信息傳遞到蛋白質(zhì)是表現(xiàn)型實現(xiàn)的基礎(chǔ) D

10、．編碼蛋白質(zhì)的基因含遺傳信息相同的兩條單鏈 （二）重要圖解分析 （三）疑難問題分析 1、“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是總結(jié)多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)后得出的，而不是由肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗得出的。 2、R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的實質(zhì)是S型細菌的DNA整合到了R型細菌的DNA中，從變異類型看屬于基因重組。 3、噬菌體侵染細菌的實驗中，兩次用到大腸桿菌，第一次是對噬菌體進行同位素標記，第二次是將帶標記元素的噬菌體與大腸桿菌進行混合培養(yǎng)，觀察同位素的去向。 4、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄并非只發(fā)生在細胞核中，DNA存在的部位都可發(fā)生，如細胞核、葉綠體、線粒體、擬核和質(zhì)粒

11、等都可發(fā)生。 5、轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物并非只有mRNA，tRNA和rRNA也是轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，但攜帶遺傳信息的只有mRNA。 6、一個mRNA分子可結(jié)合多個核糖體，可同時合成多條多肽鏈，但并不能縮短每條多肽鏈的合成時間。 7、并非所有的密碼子都決定氨基酸，3個終止密碼子不能決定氨基酸。 第二部分 遺傳的基本規(guī)律及應(yīng)用 （一）主要考查點 1、孟德爾獲得成功的原因及操作程序 【典例5】(·海南高考)下列敘述正確的是(　　) A．孟德爾定律支持融合遺傳的觀點 B．孟德爾定律描述的過程發(fā)生在有絲分裂中 C．按照孟德爾定律，AaBbCcDa個體自交，子代基因型有16種 D．按照孟德爾定律，對

12、AaBbCc個體進行測交，測交子代基因型有8種 2、符合基因分離定律并不一定出現(xiàn)特定性狀分離比→不完全顯性或致死 3、符合基因自由組合定律的9：3：3：1的變形→四項之和為16或致死導(dǎo)致不為16 【典例6】鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制?，F(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進行雜交實驗，正交和反交結(jié)果相同。實驗結(jié)果如圖所示。 （1）在鱒魚體表顏色性狀中，顯性性狀是 。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是 。 （2）已知這兩對等位基因的遺傳符合自由自合定律，理論上F2還應(yīng)該出現(xiàn) 性狀的個體，但實際并未出現(xiàn)，推測其原因可能是基因

13、型為 的個體本應(yīng)該表現(xiàn)出該性狀，卻表現(xiàn)出黑眼黑體的性狀。 （3）為驗證（2）中的推測，用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交，統(tǒng)計每一個雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組合的后代 ，則該推測成立。 （4）三倍體黑眼黃體鱒魚具有優(yōu)良的品質(zhì)?？蒲腥藛T以親本中的黑眼黑體鱒魚為父本，以親本中的紅眼黃體鱒魚為母本，進行人工授精。用熱休克法抑制受精后的次級卵母細胞排出極體，受精卵最終發(fā)育成三倍體黑眼黃體鱒魚，其基因型是 。由于三倍體鱒魚 ，導(dǎo)

14、致其高度不育，因此每批次魚苗均需重新育種。 4、驗證基因分離定律與基因自由組合定律的方法（判斷基因是否位于非同源染色體上） 5、人類遺傳病的遺傳方式及判定方法（系譜圖分析與概率計算） 【典例7】(·全國卷Ⅰ)抗維生素D佝僂病為X染色體顯性遺傳病，短指為常染色體顯性遺傳病，紅綠色盲為X染色體隱性遺傳病，白化病為常染色體隱性遺傳病。下列關(guān)于這四種遺傳病遺傳特征的敘述，正確的是(　 　) A．短指的發(fā)病率男性高于女性 B．紅綠色盲女性患者的父親是該病的患者 C．抗維生素D佝僂病的發(fā)病率男性高于女性 D．白化病通常會在一個家系的幾代人中連續(xù)出現(xiàn) （二）主要考查方式 1、從孟德爾遺傳規(guī)

15、律與減數(shù)分裂的關(guān)系進行考查 【典例8】請回答下列問題： （1）在沒有交換和基因突變的情況下，等位基因的分離發(fā)生在___________期。如果某初級性母細胞發(fā)生了交叉互換，則等位基因的分離發(fā)生在_______________________________期。 （2）孟德爾研究了7對相對性狀，后來科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)豌豆的這7對等位基因只位于4條染色體上，如控制豌豆花冠紅色和白色與子葉黃色和綠色的這兩對基因都位于Ⅰ號染色體上。那么孟德爾仍能得出符合自由組合定律的實驗現(xiàn)象，從減數(shù)分裂的角度考慮，你認為最可能的原因是____________________________。 2．從基因表達角度考

16、查孟德爾遺傳規(guī)律 【典例9】(2014·福建高考，節(jié)選)在孟德爾豌豆雜交實驗中，純合的黃色圓粒(YYRR)與綠色皺粒(yyrr)的豌豆雜交，若將F2中黃色皺粒豌豆自交，其子代中表現(xiàn)型為綠色皺粒的個體占________。進一步研究發(fā)現(xiàn)r基因的堿基序列比R基因多了800個堿基對，但r基因編碼的蛋白質(zhì)(無酶活性)比R基因編碼的淀粉支酶少了末端61個氨基酸，推測r基因轉(zhuǎn)錄的mRNA提前出現(xiàn)____________。 試從基因表達的角度，解釋在孟德爾“一對相對性狀的雜交實驗”中，所觀察的7種性狀的F1中顯性性狀得以體現(xiàn)，隱性性狀不體現(xiàn)的原因是_________________________

17、____。 3．從適用范圍與成立條件角度考查孟德爾遺傳規(guī)律 【典例10】(2014·大綱卷)現(xiàn)有4個小麥純合品種，即抗銹病無芒、抗銹病有芒、感銹病無芒和感銹病有芒。已知抗銹病對感銹病為顯性，無芒對有芒為顯性，且這兩對相對性狀各由一對等位基因控制。若用上述4個品種組成兩個雜交組合，使其F1均為抗銹病無芒，且這兩個雜交組合的F2的表現(xiàn)型及其數(shù)量比完全一致?；卮饐栴}： （1）為實現(xiàn)上述目的，理論上，必須滿足的條件有：在親本中控制這兩對相對性狀的兩對等位基因必須位于______________上，在形成配子時非等位基因要__________，在受精時雌雄配子要__________，而且每種合子(

18、受精卵)的存活率也要________。那么，這兩個雜交組合分別是________________________和________________________。 （2）上述兩個雜交組合的全部F2植株自交得到F3種子，1個F2植株上所結(jié)的全部F3種子種在一起，長成的植株稱為1個F3株系。理論上，在所有F3株系中，只表現(xiàn)出一對性狀分離的株系有4種，那么，在這4種株系中，每種株系植株的表現(xiàn)型及其數(shù)量比分別是_______ _______________________、_________________________、_________________________和__________

19、___________________。 4．從“遺傳致死”角度考查遺傳規(guī)律：a、配子致死與合子(胚胎)致死； b、基因突變致死和染色體缺失致死 【典例11】(·安徽高考)已知一對等位基因控制雞的羽毛顏色，BB為黑羽，bb為白羽，Bb為藍羽；另一對等位基因CL和C控制雞的小腿長度，CLC為短腿，CC為正常，但CLCL胚胎致死。兩對基因位于常染色體上且獨立遺傳。一只黑羽短腿雞與一只白羽短腿雞交配，獲得F1。 （1）F1的表現(xiàn)型及比例是______________________。若讓F1中兩只藍羽短腿雞交配，F(xiàn)2中出現(xiàn)

20、________種不同表現(xiàn)型，其中藍羽短腿雞所占比例為________。 （2）從交配結(jié)果可判斷CL和C的顯隱性關(guān)系，在決定小腿長度性狀上，CL是________；在控制致死效應(yīng)上，CL是________。 （3）B基因控制色素合成酶的合成，后者催化無色前體物質(zhì)形成黑色素?？蒲腥藛T對B和b基因進行測序并比較，發(fā)現(xiàn)b基因的編碼序列缺失一個堿基對。據(jù)此推測，b基因翻譯時，可能出現(xiàn)________或___________________________，導(dǎo)致無法形成功能正常的色素合成酶。 (4)在火雞(ZW型性別決定)中，有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌雞的卵細胞不與精子結(jié)合，而與某一極體結(jié)合形成二倍體，并能發(fā)

21、育成正常個體(注：WW胚胎致死)。這種情況下，后代總是雄性，其原因是________________________________________________________________________。 第三部分 生物的變異與進化 1、三種可遺傳變異的比較 【典例12】(編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。下表顯示了與酶X相比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況，對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是(　C　) 比較指標 ① ② ③ ④ 酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150% 酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目 1 1 小于1 大

22、于1 A．狀況①一定是因為氨基酸序列沒有變化 B．狀況②一定是因為氨基酸間的肽鍵數(shù)減少了50% C．狀況③可能是因為突變導(dǎo)致了終止密碼位置變化 D．狀況④可能是因為突變導(dǎo)致tRNA的種類增加 【典例13】((·江蘇高考)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個染色體組，下列敘述正確的是(　D　) A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進化提供原材料 2、幾種育種方法的比較（特別注意不熟悉的基因工程） 【典例14】(現(xiàn)有高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(

23、bbCc)兩作物品種，為了達到長期培育高稈抗病(BbCc)雜交種的目的，下列有關(guān)快速育種方案的敘述，正確的是(　C　) A．每年讓高稈不抗病(Bbcc)和矮稈抗病(bbCc)雜交就可以達到目的 B．利用誘變育種技術(shù)可以達到快速育種的目的 C．制備純合的親本對長期培育雜交種是必要的 D．只要使用單倍體育種技術(shù)就能實現(xiàn)快速育種的目的 3、拉馬克學(xué)說與達爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點 4、現(xiàn)代生物進化理論的幾個重要結(jié)論 “兩個標志、兩種隔離、物種形成的三個環(huán)節(jié)和三種方式” 【典例15】(“超級細菌”因具有NDM基因，耐藥性極強，現(xiàn)存抗生素均不能有效將其殺滅。下圖是超級細菌進化的基本

24、過程。下列分析正確的是(　C　) A．圖中a表示細菌的變異，可能是基因突變或基因重組 B．不同性狀細菌之間的隔離是超級細菌進化的必要條件 C．若NDM基因位于質(zhì)粒上，也會通過復(fù)制傳遞給子代 D．抗生素的濫用會導(dǎo)致NDM基因出現(xiàn)和該基因頻率增加 5、基因頻率及基因型頻率的計算、遺傳平衡定律的應(yīng)用 【典例16】(·安徽高考)現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群，個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并

25、為一個可隨機交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(　C　) A．75%　　　 B．50% C．42% D．21% 6、共同進化與生物多樣性的形成 7、生物多樣性的價值、保護生物多樣性 參考答案： 4、【答案】（1）1：1 1：2：1 0.5 （2）A基因純合致死 1：1 5、【答案】（1）不能（1分） 原因是祖父母和外祖父母都有A基因，都可能遺傳給女孩。 （2） 祖母 （2分） 該女孩的一XA來自父親，而父親的XA一定來自祖母（3分） 不能（1分） 【典例6】（1）

26、黃體（或黃色） aaBB (2)紅顏黑體 aabb （3）全部為紅眼黃體 （4）AaaBBb 不能進行正常的減數(shù)分裂，難以產(chǎn)生正常配子（或在減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會紊亂，難以產(chǎn)生正常配子） 【典例8】(1)減數(shù)第一次分裂后　減數(shù)第一次分裂后期和減數(shù)第二次分裂后　(2)這兩對等位基因之間發(fā)生了交叉互換 【典例9】1/6　終止密碼(子)　顯性基因表達，隱性基因不轉(zhuǎn)錄，或隱性基因不翻譯，或隱性基因編碼的蛋白質(zhì)無活性、或活性低 【典例10】(1)非同源染色體　自由組合　隨機結(jié)合　相等　抗銹病無芒×感銹病有芒　抗銹病有芒×感銹病無芒 (2)抗銹病無芒∶抗銹病有芒＝3∶1　抗銹病無芒∶感銹病無芒＝3∶1　感銹病無芒∶感銹病有芒＝3∶1　抗銹病有芒∶感銹病有芒＝3∶1 【典例11】(1)藍羽短腿∶藍羽正常＝2∶1　6　1/3　(2)顯性　隱性　(3)提前終止　從缺失部位以后翻譯的氨基酸序列發(fā)生變化　(4)卵細胞只與次級卵母細胞形成的極體結(jié)合，產(chǎn)生的ZZ為雄性、WW胚胎致死 8