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高2022届 高三 生物考前20天终极冲刺 基因和染色体的关系专项训练(含解析答案)
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这是一份高2022届 高三 生物考前20天终极冲刺 基因和染色体的关系专项训练(含解析答案),共117页。
2022年高考生物考前20天终极冲刺之基因和染色体的关系
一.选择题(共20小题)
1.(2022•宝山区二模)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示,甲~丁是该生物产生的4种精细胞,其中能体现基因重组原理的精细胞是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.甲和乙 D.乙和丁
2.(2022•长宁区二模)寻找被拐卖妇女儿童家属的主要方法是做遗传信息鉴定,鉴定检测的是( )
A.特定基因位点的含氮碱基种类
B.特定基因位点的脱氧核苷酸顺序
C.特定基因位点的多核苷酸链数量
D.特定基因位点的脱氧核苷酸种类
3.(2022•宣城二模)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AABb,将一个精原细胞放入含32P标记的培养液中离体培养,分裂过程中某细胞处于的时期如图所示。以下分析正确的是( )
A.该细胞内等位基因A、a的出现可能是交叉互换的结果
B.当染色体上的着丝点分裂后,细胞内有3对同源染色体.
C.该精原细胞经减数分裂可产生4个3种精细胞
D.该细胞产生的子细胞中含32P染色体所占的比例为
4.(2022•石家庄二模)羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对。一个精原细胞核DNA复制时,一个DNA分子模板链的两个胞嘧啶发生羟化(不考虑其他变异),下列现象不可能出现的是( )
A.若进行两次有丝分裂,有两个子细胞中含有羟化胞嘧啶
B.若进行减数分裂,减II中期的两个细胞中均有一条染色单体含羟化胞嘧啶
C.若进行减数分裂,产生的四个精子中只有t一个精子的DNA序列发生改变
D.若进行两次有丝分裂,可产生C﹣G碱基对替换为A﹣T碱基对的突变
5.(2022•重庆二模)如图是一个典型的红绿色盲家族系谱图,下列相关分析正确的是( )
A.可在该家族中调查红绿色盲的发病率
B.该家族中只有男性患病,所以该病为伴Y遗传
C.一正常男性和Ⅲ10婚配,其子代患病的概率为
D.Ⅱ5和Ⅱ6再生一患病男孩的概率为
6.(2022•连云港二模)若人体内存在两对与疾病相关的等位基因A、a和B、b。下列说法正确的是( )
A.A、a和B、b的遗传都遵循分离定律,此两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.基因型为AaBb的雄性个体与aabb的雌性个体交配后,子代表现型比例为1:1:1:1
C.由于DNA甲基化,AaBb的表现型与aabb相同,说明基因序列发生了变化
D.若正常的卵母细胞中不含有A或a基因,则A、a位于性染色体上
7.(2022•新疆模拟)如图为某二倍体动物(2N=4,基因型为GGXEXe)卵巢中一个细胞分裂过程中的局部图像,细胞另一极未绘出。若该细胞分裂过程发生了一次变异,下列叙述正确的是( )
A.该细胞进行的是有丝分裂或减数分裂
B.该部分将形成次级卵母细胞或极体
C.该细胞发生的变异属于基因重组
D.该细胞最多可产生3种生殖细胞
8.(2022•祁东县校级模拟)如图表示小鼠的精原细胞(仅表示部分染色体),其分裂过程中用3种不同颜色的荧光标记其中的3种基因(即A、a、R)。观察精原细胞有丝分裂和减数分裂过程,不考虑变异情况,可能观察到的现象是( )
A.处于减数分裂前期的细胞中,每个四分体都有2种不同颜色的4个荧光点
B.处于有丝分裂后期的细胞中,移向同一极的有3种不同颜色的4个荧光点
C.处于减数第一次分裂后期的细胞中,移向同一极的有1种颜色的2个荧光点
D.处于减数第二次分裂后期的细胞中,移向同一极的有1种颜色的1个荧光点
9.(2022•河北二模)女娄菜是XY型性别决定的生物,其叶形的遗传由一对等位基因A、a控制。现用宽叶雌株和窄叶雄株进行杂交,后代表型及比例为宽叶雄株:窄叶雄株=1:1(不考虑XY的同源区段),下列分析不正确的是( )
A.叶形中宽叶性状对于窄叶性状为显性
B.控制叶形的基因位于X染色体上
C.含有窄叶基因的配子存在致死现象
D.群体中不存在窄叶雌性植株
10.(2022•宣城四模)某种昆虫(XY型)X染色体的数量直接影响个体的死活,不含X染色体或含有三条X染色体的个体都是致死的。科学家发现,该昆虫的两条X染色体可以连在一起成为并联X染色体,只含有并联X染色体的个体或带有一条并联X染色体和一条Y染色体的均表现为雌性可育。现有只含并联 X染色体、性染色体组成为XXY的纯合红眼(A)昆虫,与正常白眼(a)昆虫杂交得F1,眼色基因位于x染色体上。不考虑其他变异,下列相关推断正确的是( )
A.性染色体组成为XXY的昆虫可产生两种类型的配子,比例为2:1
B.F1中表现为红眼与白眼的个体比例为2:1,且一半昆虫染色体异常
C.F1中的雌雄个体随机交配,后代基因型和表现型的情况与亲本完全相同
D.F1中的红眼个体在减数分裂过程中可能出现染色体联会紊乱不能产生配子的现象
11.(2022•闵行区二模)如图是初级精母细胞减数分裂过程中一对同源染色体的示意图,其中1~8表示基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.1与2是等位基因
B.1与5是非等位基因
C.4与7可以一起进入配子
D.5与6的分离发生在减数第一次分裂
12.(2022•历城区校级模拟)鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2(三者之间互为等位基因)决定的。某养殖户引进了一批栗羽鹌鹑,在繁育过程中,偶然发现了一只白羽雌性鹌鹑和一只红羽雌性鹌鹑(P代)。养殖户让这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交,发现两批F1全为栗羽。由于管理经验不足,不慎将两批F1混合了,养殖户将错就错,让混合的F1自由交配。在得到的F2中,栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=4:2:1:1。下列叙述正确的是( )
A.F1产生F2的过程中,不同羽色的基因发生了自由组合
B.若两批F1单独繁殖,获得F2后合并统计,结果与混合繁殖不同
C.理论上,两批F1的数量大致相等
D.F2中白羽雌性与P代白羽雌性的基因型不同
13.(2022•青岛一模)科学家研究细胞分裂时发现,细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置,将姐妹染色单体连在一起。细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解。图1表示某二倍体动物处于细胞分裂不同时期的图像,图2中细胞类型是依据该动物不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列说法正确的是( )
A.黏连蛋白被水解发生的时期是有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
B.图1中甲、乙、丙、丁细胞分别对应图2中的a、c、b、e细胞类型
C.图1中乙、丁细胞的名称分别是卵原细胞、次级卵母细胞或第一极体
D.图2中c类型细胞也可以表示处于减数第二次分裂某时期的细胞
14.(2022•漳州模拟)玉米(2N=20)的大孢子母细胞和小孢子母细胞通过减数分裂分别形成大孢子和小孢子。小孢子再经一次有丝分裂,形成1个营养核、1个精子,大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊,内含1个卵细胞、2个极核、3个反足细胞和2个助细胞。下列说法中错误的是( )
A.小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,1个细胞能形成10个四分体
B.由大孢子母细胞和小孢子母细胞形成卵细胞和精子的过程,细胞中最多含有40条染色体
C.不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞的基因型相同
D.2个极核与1个精子结合的受精极核中含有30条染色体
15.(2022•浙江二模)某猕猴的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述错误的是( )
A.该细胞为初级精母细胞
B.该细胞含2个染色组,4套遗传信息
C.该细胞发生了基因突变、易位和基因重组
D.该细胞分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、BY
16.(2022•福建模拟)果蝇性染色体组成与性别和育性的关系如下表。将白眼雌蝇和红眼雄蝇交配,子代雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但研究人员发现,大约每2000个子代,就会出现一只白眼雌蝇或红眼雄蝇。以下解释最合理的是( )
染色体组成
XX
XXY
XO
XY
XYY
XXX/OY/YY
性别
雌性
雌性
雄性
雄性
雄性
死亡
育性
可育
可育
不育
可育
可育
A.子代红眼雄蝇的出现是父本减数分裂时性染色体不分离导致的
B.子代白眼雌蝇的出现是母本减数分裂时性染色体不分离导致的
C.子代红眼雄蝇的出现是母本减数分裂时白眼基因发生突变导致的
D.子代白眼雌蝇的出现是父本减数分裂时红眼基因发生突变导致的
17.(2022•辽宁模拟)家蚕为ZW型性别决定,蚕茧颜色黄色对白色为一对相对性状,用A、a表示,幼蚕体色正常和体色透明为一对相对性状,用B、b表示,两对性状独立遗传,相关基因不位于性染色体的同源区段。研究人员进行两组杂交实验,结果如表,下列说法错误的是( )
实验一
P:一对黄茧雌雄蚕杂交
F1表现型及比例
黄茧雌性:黄茧雄性:白茧雌性:白茧雄性=3:3:1:1
实验二
P:多对正常体色雌雄杂交
正常色雄性:正常色雌性:透明色雌性=4:3:1
A.实验一中,蚕茧颜色中黄色为显性性状,控制其性状的基因位于常染色体上
B.实验二中,雄性亲本基因型为ZBZB和ZBZb
C.实验二子代雄蚕中纯合子的比例为
D.实验二F1中b的基因频率为
18.(2022•岳阳二模)果蝇控制A性状和B性状的基因均位于果蝇的Y染色体上且位置相同,在减数分裂过程中,染色体组成为XXY的细胞,其三条性染色体中的任意两条染色体可移向细胞一极,另一条移向另一极;染色体组成为XXY的个体为可育雌性,染色体组成为XYY的个体为可育雄性,染色体组成为XXX和YY的个体胚胎致死。为确定果蝇A性状和B性状的相对显隐性,研究者将正常的具有A性状的雄果蝇与染色体组成为XXY的具有B性状的雌果蝇进行杂交,获得数量众多的F1。下列说法不正确的是( )
A.F1的雌雄比例为1:1
B.A性状和B性状在F1的雌雄果蝇中都可能出现
C.若雄性后代表现为A性状:B性状=4:1,则A性状是显性
D.若雄性后代表现为A性状:B性状=3:2,则B性状是显性
19.(2022•沈河区校级二模)图Ⅰ表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图Ⅱ表示某动物处于细胞分裂不同时期的图象。下列叙述错误的是( )
A.若该细胞是人体正常体细胞(46条染色体),则在CD段的核DNA数为92个生物
B.图Ⅱ中丙、丁细胞处于图Ⅰ中的CD段
C.图Ⅱ中丁细胞为次级精母细胞,如果丁细胞中的M基因位于X染色体上,则N基因位于常染色体上
D.EF段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等
20.(2022•抚顺一模)如图中①、②和③为某种群中三种细胞的部分染色体及基因组成图解,其中③为正常细胞。假定各种细胞都能进行正常的细胞分裂,下列相关叙述正确的是( )
A.与③正常细胞相比,①细胞的染色体结构变异一定发生在减数分裂形成配子过程中
B.若②是受精卵,变异的原因是减数第二次分裂姐妹染色单体没有分开产生异常配子
C.若③为一个精原细胞,由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种配子
D.具有②染色体组成的雌性个体,减数分裂时产生卵细胞基因型为AaR的可能性为
二.解答题(共5小题)
21.(2022•江西三模)研究人员利用体细胞杂交技术培育获得四倍体(4n)马铃薯新品种,并观察比较二倍体(2n)马铃薯和四倍体马铃薯花粉母细胞减数分裂情况。细胞A~D来自同一株马铃薯植株、细胞E~H均来自另一株马铃薯植株,分裂图像如图1所示。回答下列问题:
(1)观察花粉母细胞减数分裂过程中染色体的行为变化时,可选择 (答一种)对染色体染色。图1中处于减数第一次分裂前期的细胞是 。细胞D含有两个细胞,该细胞所处的分裂时期为 。
(2)细胞A与细胞F均可发生基因重组,则其基因重组产生的途径分别是 。
(3)图2表示二倍体或四倍体马铃薯细胞减数分裂一个细胞内核染色体数目变化的情况,图1中符合t3~t4时期染色体数目变化的细胞是 ;正常情况下,t2~t3时间段内二倍体马铃薯细胞中有无同源染色体,并说明理由 。
22.(2022•道里区校级二模)结合所学相关知识回答下列问题(不考虑突变和交叉互换):
(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料,其优点有 。(至少答两点)
(2)已知果蝇红眼和白眼分别由基因w和w控制,位于X染色体上,果蝇体内另有一对等位基因E/e位于常染色体上,E/e 基因不影响W/w基因的表达,其中e基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,e基因纯合对雄性个体无影响。现有一只基因型为Ee的白眼雌果蝇与一只基因型为ee的正常红眼雄果蝇进行杂交,则子一代的表现型及比例为 。子一代随机交配,则子二代中红眼雄果蝇的概率为 。
(3)果蝇长翅和残翅,灰身和黑身为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制,这两对基因不遵循自由组合定律。现用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交,F雌雄果蝇表现型全为灰身长翅。请以题中的果蝇为实验材料设计一次杂交实验,探究A基因和B基因位于同一.条常染色体上还是位于同一条x染色体上。(不考虑XY同源区段及其他基因)。
请写出实验设计思路: 。
预测实验结果及结论:若① ,则A基因和B基因位于同一.条常染色体上。若② ,则A基因和B基因位于同一条X染色体上。
23.(2022•佛山二模)中国农业大学研究团队培育的“农大3号”蛋鸡品种,因含生长激素受体缺陷型基因(dw),骨骼变短、生长受阻,体型矮小,但产蛋正常,饲料转化率高。研究团队还利用快羽和慢羽性状,构建生产蛋鸡苗的模式(如图所示),根据商品代雏鸡羽毛的生长快慢可以快速鉴别雌雄,提高“农大3号”蛋鸡育苗的效率。鸡的性别决定方式是ZW型。回答下列问题:
(1)含dw基因的鸡体内生长激素水平比正常体型的鸡 (填“高”或“低”)。“农大3号”蛋鸡体型矮小的原因是 。
(2)据图可以推断:dw是位于 染色体的 (填“显”或“隐”)性基因。羽毛生长速度与体型大小两对相对性状 (填“可以”或“不可以”)自由组合,原因是 。
(3)研究发现,常染色体上的某些基因发生隐性突变也会产生“矮小鸡”,现有两个矮小鸡品种,请设计实验鉴定两个矮小鸡品种是同一基因位点的突变还是不同基因位点的突变。请写出实验思路、预期结果与结论。
24.(2022•未央区校级三模)蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即:减数分裂Ⅰ过程,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程,1个次级精母细胞着丝点分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
(1)从遗传机理分析,蜜蜂性别的遗传由 决定。
(2)有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞和1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点? 。理由是 。
(3)请从染色体行为分析,蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中不同点是 。
(4)体色褐体(D)、黑体(d),眼色黑眼(E)、黄眼(e)分别受一对等位基因控制,两对基因独立遗传。若一个蜜蜂种群中,所有的雄蜂全为黑体黄眼,让该种群随机交配,从子一代中选取褐体黑眼蜂王与黑体黄眼雄蜂杂交,后代体色及眼色的表现型之比为 ,基因型有 种。
25.(2022•杭州二模)果蝇的有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上。一群有眼正常毛雌蝇与一群无眼正常毛雄蝇交配,F1的表现型及比例如下表。
分类
有眼正常毛
有眼短毛
无眼正常毛
无眼短毛
F1雄蝇
2
2
1
1
F1雌蝇
4
0
2
0
回答下列问题:
(1)无眼对有眼为 性,控制有眼与无眼的A(a)基因位于 染色体上。
(2)亲本雌蝇的基因型为 。让F1自由交配,F2的基因型共有 种。F2出现的各种表现型中比例最少的是(有无眼、正常毛与短毛、性别均考虑在内) ,其比例为 。
(3)摩尔根的果蝇眼色杂交实验首次将白眼基因定位到了X染色体上。有人认为控制果蝇眼色的基因可能不是仅位于X染色体上,而是位于X、Y染色体的同源区段。已知果蝇的红眼对白眼为显性,请利用纯合的红眼雄蝇、白眼雄蝇、白眼雌蝇、红眼雌蝇,设计一个一代杂交实验,判断眼色基因的基因座位。
杂交实验方案: 。
预期结果及结论:
① ,则眼色基因位于X、Y染色体的同源区段。
② ,则眼色基因仅位于X染色体上。
2022年高考生物考前20天终极冲刺之基因和染色体的关系
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
1.(2022•宝山区二模)某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图所示,甲~丁是该生物产生的4种精细胞,其中能体现基因重组原理的精细胞是( )
A.甲和丁 B.乙和丙 C.甲和乙 D.乙和丁
【考点】精子的形成过程;基因重组及其意义.菁优网版权所有
【专题】模式图;减数分裂;基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】基因重组是指在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,其包括非同源染色体上的非等位基因自由组合和交叉互换两种类型。
【解答】解:分析题图可知,该生物体细胞中A、a和B、b分别位于两对同源染色体上,进行减数分裂时,位于同源染色体上的等位基因彼此分离(A和a,B和b),位于非同源染色体上的非等位基因自由组合(A和B/b、a和B/b),则该细胞进行正常减数分裂产生的配子基因型为Ab和aB或AB和ab,即甲和丁符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查基因重组和减数分裂的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。
2.(2022•长宁区二模)寻找被拐卖妇女儿童家属的主要方法是做遗传信息鉴定,鉴定检测的是( )
A.特定基因位点的含氮碱基种类
B.特定基因位点的脱氧核苷酸顺序
C.特定基因位点的多核苷酸链数量
D.特定基因位点的脱氧核苷酸种类
【考点】基因和遗传信息的关系;DNA分子的多样性和特异性.菁优网版权所有
【专题】正推法;DNA分子结构和复制.
【分析】DNA贮存着遗传信息,DNA像指纹一样具有个体差异性,不同个体的DNA不同是因为组成DNA的四种核苷酸的排列顺序不同,而组成DNA的碱基,五碳糖和磷酸是相同的,其空间结构是双螺旋结构。
【解答】解:A、组成不同基因的碱基种类相同,都是A、T、G、C四种,因此做遗传信息鉴定时,不能鉴定特定基因位点的含氮碱基种类,A错误;
B、不同的DNA(基因)的脱氧核苷酸(基因)排列顺序不同,因此做遗传信息鉴定时,可以鉴定特定基因位点的脱氧核苷酸顺序,B正确;
C、不同基因的多核苷酸链数量都是2,因此不能作为鉴定的依据,C错误;
D、组成不同基因的脱氧核苷酸种类相同,因此不能通过检测特定基因位点的脱氧核苷酸种类来进行遗传信息鉴定,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查DNA具有特异性的原因,意在考查学生的识记能力和判断能力,难度不大。
3.(2022•宣城二模)某二倍体高等动物(2n=6)雄性个体的基因型为AABb,将一个精原细胞放入含32P标记的培养液中离体培养,分裂过程中某细胞处于的时期如图所示。以下分析正确的是( )
A.该细胞内等位基因A、a的出现可能是交叉互换的结果
B.当染色体上的着丝点分裂后,细胞内有3对同源染色体.
C.该精原细胞经减数分裂可产生4个3种精细胞
D.该细胞产生的子细胞中含32P染色体所占的比例为
【考点】细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】模式图;减数分裂.
【分析】根据题意和图示分析可知:图示细胞中没有同源染色体,着丝点没有分裂,染色体散乱分布在细胞中,处于减数第二次分裂前期,是次级精母细胞。
【解答】解:A、由于高等动物雄性个体的基因型为AABb,所以该细胞内等位基因A、a的出现是基因突变的结果,A错误;
B、当染色体上的着丝点分裂后,细胞内有6条染色体,但没有同源染色体,B错误;
C、该细胞的基因型为AaBB,是基因突变导致的,则另一个次级精母细胞的基因型是AAbb,所以该精原细胞经减数分裂可产生4个3种精细胞,C正确;
D、由于DNA分子为半保留复制,所以将精原细胞放入含32P的培养液中离体培养,产生的子细胞中含32P的染色体所占的比例为100%,D错误。
故选:C。
【点评】本题结合细胞分裂图,考查细胞的减数分裂,解答本题的关键是细胞分裂图象的识别,其重要依据是同源染色体,要求学生能正确识别同源染色体,判断同源染色体的有无,若有同源染色体,还需判断同源染色体有无特殊行为。
4.(2022•石家庄二模)羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶而与腺嘌呤配对。一个精原细胞核DNA复制时,一个DNA分子模板链的两个胞嘧啶发生羟化(不考虑其他变异),下列现象不可能出现的是( )
A.若进行两次有丝分裂,有两个子细胞中含有羟化胞嘧啶
B.若进行减数分裂,减II中期的两个细胞中均有一条染色单体含羟化胞嘧啶
C.若进行减数分裂,产生的四个精子中只有t一个精子的DNA序列发生改变
D.若进行两次有丝分裂,可产生C﹣G碱基对替换为A﹣T碱基对的突变
【考点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;基因突变的原因;有丝分裂过程及其变化规律.菁优网版权所有
【专题】正推法;有丝分裂;减数分裂;基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】1、DNA分子复制方式为半保留复制。
2、减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:
①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解:A、一个DNA分子的两个胞嘧啶碱基发生羟化,若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的一条链上,则进行两次有丝分裂后,只有一个子细胞中含有羟化胞嘧啶;若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的两条链上,则进行两次有丝分裂后,有两个子细胞中含有羟化胞密啶,A错误;
B、由于一个精原细胞在进行核DNA复制时,一个DNA分子的两个胞嘧啶碱基发生羟化,所以减II中期的两个细胞中可能有一条或两条姐妹染色单体含有羟化胞嘧啶,B正确;
C、若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的一条链上,则产生的四个精子中,只有一个精子的DNA序列发生改变,若这两个发生羟化的胞嘧啶位于DNA分子的两条链上,则产生的四个精子中,只有两个精子的DNA序列发生改变,C错误;
D、有丝分裂间期可产生C﹣G碱基对替换为A﹣T碱基对的突变,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查细胞的减数分裂、DNA分子的复制等,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点;识记DNA分子半保留复制的特点;识记基因突变的概念,掌握基因突变与性状改变之间的关系,能结合所学的知识准确答题。
5.(2022•重庆二模)如图是一个典型的红绿色盲家族系谱图,下列相关分析正确的是( )
A.可在该家族中调查红绿色盲的发病率
B.该家族中只有男性患病,所以该病为伴Y遗传
C.一正常男性和Ⅲ10婚配,其子代患病的概率为
D.Ⅱ5和Ⅱ6再生一患病男孩的概率为
【考点】伴性遗传.菁优网版权所有
【专题】遗传系谱图;伴性遗传.
【分析】分析题图:红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示),则图中男性患者的基因型均为XbY。
【解答】解:A、调查人类遗传病的发病率应该在社会群体中随机调查,A错误;
B、该病为伴X染色体隐性遗传,B错误;
C、一正常男性(XBY)和Ⅲ10(基因型及概率为XBXB、XBXb)婚配,其子代患病的概率为=,C正确;
D、Ⅱ5(基因型XBXb)和Ⅱ6(XBY)再生一患病男孩的概率,D错误。
故选:C。
【点评】本题结合遗传系谱图,考查伴性遗传的相关知识,要求考生识记伴性X染色体隐性遗传病的特点,能准确推断图中相关个体的基因型,再进行相关概率的计算,属于考纲理解层次的考查。
6.(2022•连云港二模)若人体内存在两对与疾病相关的等位基因A、a和B、b。下列说法正确的是( )
A.A、a和B、b的遗传都遵循分离定律,此两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B.基因型为AaBb的雄性个体与aabb的雌性个体交配后,子代表现型比例为1:1:1:1
C.由于DNA甲基化,AaBb的表现型与aabb相同,说明基因序列发生了变化
D.若正常的卵母细胞中不含有A或a基因,则A、a位于性染色体上
【考点】伴性遗传;遗传信息的转录和翻译;基因的分离规律的实质及应用;基因的自由组合规律的实质及应用.菁优网版权所有
【专题】正推法;遗传信息的转录和翻译;基因分离定律和自由组合定律;伴性遗传.
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分开,分别进入不同的配子中,独立的随配子遗传给后代。
2、基因的自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在減数分裂形成配子的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解答】解:A、A、a和B、b的遗传都遵循分离定律,但不一定遵循自由组合定律:若基因A、a和B、b位于一对同源染色体上,则不遵循自由组合定律,A错误;
B、基因型为AaBb的雄性个体与aabb的雌性个体交配后,若两对等位基因控制不独立遗传,AaBb的个体AB连锁、ab连锁,则子代为AaBb:aabb=1:1,B错误;
C、DNA甲基化不会改变基因序列但能抑制基因的表达,C错误;
D、据题意可知,A、a和B、b是两对与疾病相关的等位基因,若正常的精母细胞中不含有A或a基因,说明A、a在细胞中成单存在,则A、a位于性染色体的非同源区段,D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查基因自由组合定律的实质及应用,要求考生识记基因自由组合定律的实质,掌握伴性遗传的特点,再结合所学知识正确答题。
7.(2022•新疆模拟)如图为某二倍体动物(2N=4,基因型为GGXEXe)卵巢中一个细胞分裂过程中的局部图像,细胞另一极未绘出。若该细胞分裂过程发生了一次变异,下列叙述正确的是( )
A.该细胞进行的是有丝分裂或减数分裂
B.该部分将形成次级卵母细胞或极体
C.该细胞发生的变异属于基因重组
D.该细胞最多可产生3种生殖细胞
【考点】细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】模式图;减数分裂.
【分析】题图分析:图示细胞染色体中的着丝点还未分裂,应该正在进行同源染色体的分离,处于减数第一次分裂后期。根据该动物的基因型可知该动物的性别为雌性,则该细胞为初级卵母细胞。
【解答】解:A、据分析可知该细胞进行的是减数分裂,A错误;
B、该细胞是雌性生物细胞进行的减数第一次分裂,其子细胞是次级卵母细胞或极体,B正确;
C、已知该动物的基因型为GGXEXe,所以图中g基因只能来源于基因突变,C错误;
D、卵母细胞通过减数分裂只能产生一个卵细胞,所以只会产生一种生殖细胞,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合图解,考查细胞的减数分裂,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律,能正确分析题图和题干信息,再结合所学的知识准确判断各选项。
8.(2022•祁东县校级模拟)如图表示小鼠的精原细胞(仅表示部分染色体),其分裂过程中用3种不同颜色的荧光标记其中的3种基因(即A、a、R)。观察精原细胞有丝分裂和减数分裂过程,不考虑变异情况,可能观察到的现象是( )
A.处于减数分裂前期的细胞中,每个四分体都有2种不同颜色的4个荧光点
B.处于有丝分裂后期的细胞中,移向同一极的有3种不同颜色的4个荧光点
C.处于减数第一次分裂后期的细胞中,移向同一极的有1种颜色的2个荧光点
D.处于减数第二次分裂后期的细胞中,移向同一极的有1种颜色的1个荧光点
【考点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;有丝分裂过程及其变化规律.菁优网版权所有
【专题】模式图;有丝分裂;减数分裂.
【分析】1、有丝分裂过程:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程:(1)减数第一次分裂前的间期:染色体的复制;(2)减数第一次分裂:①前期:联会,形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数第二次分裂:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【解答】解:A、如果在减数分裂前期观察,由于间期染色体复制后形成染色单体,前期同源染色体联会,所以四分体有的看到2种颜色4个荧光点,有的看到1种颜色4个荧光点,A错误;
B、有丝分裂后期的细胞中,着丝点分裂,移向同一极的有3种不同颜色的4个荧光点,B正确;
C、减数第一次分裂后期的细胞中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,而着丝点没有分裂,所以移向同一极的有2种不同颜色的4个荧光点,C错误;
D、减数第二次分裂后期的细胞中,没有同源染色体,着丝点分裂,移向同一极的是非同源染色体,有2种不同颜色的2个荧光点,D错误。
故选:B。
【点评】本题考查细胞的减数分裂和有丝分裂的有关知识,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体行为变化规律,能结合所学的知识推断细胞中的颜色种类和荧光点数目。
9.(2022•河北二模)女娄菜是XY型性别决定的生物,其叶形的遗传由一对等位基因A、a控制。现用宽叶雌株和窄叶雄株进行杂交,后代表型及比例为宽叶雄株:窄叶雄株=1:1(不考虑XY的同源区段),下列分析不正确的是( )
A.叶形中宽叶性状对于窄叶性状为显性
B.控制叶形的基因位于X染色体上
C.含有窄叶基因的配子存在致死现象
D.群体中不存在窄叶雌性植株
【考点】伴性遗传.菁优网版权所有
【专题】信息转化法;伴性遗传.
【分析】根据题干信息分析,用宽叶雌株和窄叶雄株进行杂交,后代表型及比例为宽叶雄株:窄叶雄株=1:1,说明亲本中雌株的基因型为XAXa,雌株表现的性状为显性性状,故叶形中宽叶对于窄叶为显性。
【解答】解:A、据分析可知,叶形中宽叶性状对于窄叶性状为显性,A正确;
B、宽叶雌株和窄叶雄株进行杂交,后代只有雄株,说明控制叶形的基因不可能存在于常染色体上,由于不考虑XY的同源区段,因此该基因只能位于X染色体上,B正确;
C、后代没有雌株,说明含基因Xa的花粉致死,C错误;
D、因为含基因Xa的花粉致死,因此群体中没有窄叶雌株,D正确。
故选:C。
【点评】本题考查伴性遗传的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力。
10.(2022•宣城四模)某种昆虫(XY型)X染色体的数量直接影响个体的死活,不含X染色体或含有三条X染色体的个体都是致死的。科学家发现,该昆虫的两条X染色体可以连在一起成为并联X染色体,只含有并联X染色体的个体或带有一条并联X染色体和一条Y染色体的均表现为雌性可育。现有只含并联 X染色体、性染色体组成为XXY的纯合红眼(A)昆虫,与正常白眼(a)昆虫杂交得F1,眼色基因位于x染色体上。不考虑其他变异,下列相关推断正确的是( )
A.性染色体组成为XXY的昆虫可产生两种类型的配子,比例为2:1
B.F1中表现为红眼与白眼的个体比例为2:1,且一半昆虫染色体异常
C.F1中的雌雄个体随机交配,后代基因型和表现型的情况与亲本完全相同
D.F1中的红眼个体在减数分裂过程中可能出现染色体联会紊乱不能产生配子的现象
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【专题】正推法;伴性遗传.
【分析】亲本雄昆虫性染色体为XY,雌昆虫的性染色体为XXY,其中两条X染色体并联。后代的性染色体组成为:XXX(一条并联X染色体和一条正常X染色体的致死)、XY(雄昆虫)、XXY(一条并联X染色体和一条Y染色体的雌昆虫)、YY(没有X染色体的昆虫也是致死)。
【解答】解:A、性染色体组成为XXY的昆虫可产生两种类型的配子,比例为1:1,因为并联在一起的X染色体在减数分裂过程中不能分开,一起进入子细胞中,A错误;
B、X染色体并联,性染色体为XAXAY的纯合红眼昆虫产生两种比例相等的配子,正常的白眼昆虫XaY产生两种比例相等的配子,杂交后形成性染色体为XAXAXa、XAXAY,XaY,YY四种类型的个体,其中含有三条X染色体和不含X染色体的个体是致死的,F1红眼与白眼的比例为1:1,且一半昆虫染色体异常,B错误;
C、F1雌雄个体性染色体组成为XAXAY、XaY,随机交配,后代基因型和表现型的情况与亲本完全相同,仍然只有两种类型的存活,C正确;
D、F1中红眼个体在减数分裂过程中不会出现染色体联会紊乱的现象,因为并联在一起的两条染色体可以看做一条染色体进行减数分裂,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了伴性遗传等有关知识,要求考生确定基因存在于染色体上的位置,从而确定基因型,再利用遗传定律进行相关的计算。
11.(2022•闵行区二模)如图是初级精母细胞减数分裂过程中一对同源染色体的示意图,其中1~8表示基因。不考虑突变,下列叙述正确的是( )
A.1与2是等位基因
B.1与5是非等位基因
C.4与7可以一起进入配子
D.5与6的分离发生在减数第一次分裂
【考点】细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】模式图;正推法;减数分裂.
【分析】同源染色体一般是指大小形态相同、一条来自父方、一条来自母方,在减数分裂中联会配对的一对染色体。一般来说,同源染色体上相同位置的基因控制同一性状,为一对等位基因或相同基因。姐妹染色单体是染色体经过复制形成的,由同一个着丝粒相连。
【解答】解:A、1与2位于同一条染色体的姐妹染色单体上,是同一条染色体经复制而来的,为相同的基因,A错误;
B、1与5位于同一条染色单体的不同位置,为非等位基因,B正确;
C、4与7是位于姐妹染色单体上不同位置的基因,为非等位基因,着丝粒分裂后,各自随子染色体进入相应配子中,C错误;
D、5与6是位于姐妹染色单体上的相同基因,在减数第二次分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开,5与6的分离发生在减数第二次分裂,D错误。
故选:B。
【点评】本题结合染色体形态和基因位置关系考查减数分裂的过程与特征,要求学生明确等位基因与非等位基因概念,能够结合染色体行为与基因的行为进行分析应用。
12.(2022•历城区校级模拟)鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2(三者之间互为等位基因)决定的。某养殖户引进了一批栗羽鹌鹑,在繁育过程中,偶然发现了一只白羽雌性鹌鹑和一只红羽雌性鹌鹑(P代)。养殖户让这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交,发现两批F1全为栗羽。由于管理经验不足,不慎将两批F1混合了,养殖户将错就错,让混合的F1自由交配。在得到的F2中,栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=4:2:1:1。下列叙述正确的是( )
A.F1产生F2的过程中,不同羽色的基因发生了自由组合
B.若两批F1单独繁殖,获得F2后合并统计,结果与混合繁殖不同
C.理论上,两批F1的数量大致相等
D.F2中白羽雌性与P代白羽雌性的基因型不同
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【专题】正推反推并用法;伴性遗传.
【分析】1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
2、题意分析,鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2(三者之间互为等位基因)决定的。一只白羽雌性鹌鹑和一只红羽雌性鹌鹑(P代)。养殖户让这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交,发现两批F1全为栗羽,说明栗羽为显性。让混合的F1自由交配。在得到的F2中,栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=4:2:1:1。雄性均为显性,雌性出现了性状分离,据此可推知F1的基因型为ZAZa1、ZAZa2、ZAW,亲本的基因型为Za1W、Za2W、栗羽雄鹌鹑的基因型为ZAZA。
【解答】解:A、控制鹌鹑羽色的基因是一组复等位基因,符合分离定律,不符合自由组合定律,因此F1产生F2的过程中,是由于不同羽色的基因发生了分离导致后代出现不同表现型,A错误;
B、结合分析可知,两批F1的基因型分别为ZAZa1、ZAW和ZAZa2、ZAW,两批F1单独繁殖,一组后代为栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性=2:1:1,另一组后代为栗羽雄性:栗羽雌性:红羽雌性=2:1:1,将F2合并统计,与混合繁殖的结果相同,都是栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=4:2:1:1,B错误;
C、由于F2中,栗羽雄性:栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=4:2:1:1,可知雌雄比例均等,且雄性全为栗羽,说明F1雌性均为ZAW,F2中栗羽雌性:白羽雌性:红羽雌性=2:1:1,可知F1代中雄性个体产生的精子类型和比例为ZA:Za1:Za2=2:1:1,即ZAZa1:ZAZa2=1:1,因此,理论上,两批F1的数量大致相等,C正确;
D、F2中白羽雌性与P代白羽雌性的基因型相同,均为Za1W或Za2W,D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查伴性遗传的相关知识,要求考生识记生物的性别决定方式,能正确分析XY型和ZW型性别决定方式的区别和各自的特征,能结合题意正确分析基因与性状的关系,再结合所学知识正确答题。
13.(2022•青岛一模)科学家研究细胞分裂时发现,细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置,将姐妹染色单体连在一起。细胞分裂过程中,细胞会产生水解酶将黏连蛋白分解。图1表示某二倍体动物处于细胞分裂不同时期的图像,图2中细胞类型是依据该动物不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的关系而划分的。下列说法正确的是( )
A.黏连蛋白被水解发生的时期是有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
B.图1中甲、乙、丙、丁细胞分别对应图2中的a、c、b、e细胞类型
C.图1中乙、丁细胞的名称分别是卵原细胞、次级卵母细胞或第一极体
D.图2中c类型细胞也可以表示处于减数第二次分裂某时期的细胞
【考点】细胞的减数分裂;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;有丝分裂过程及其变化规律.菁优网版权所有
【专题】坐标曲线图;模式图;有丝分裂;减数分裂.
【分析】题图分析,图1中甲表示有丝分裂后期,乙表示卵原细胞,丙表示减数第一次分裂后期,根据细胞质不均等分裂的趋势可知,该细胞为初级卵母细胞,根据染色体的颜色可知丁表示次级卵母细胞。图2中a细胞中染色体数目是 体细胞的二倍,且不存在染色单体,处于有丝分裂后期,b细胞中染色体和DNA数目之比为1:2,可表示有丝分裂前、中期以及减数第一次分裂的前、中和后期,c表示的数量关系代表的是体细胞的正常染色体和DNA数目,也可代表减数第二次分裂后期,d细胞中染色体和DNA数目比为1:2,但染色体数目为体细胞染色体数目的一半,可表示减数第二次分裂的前、中期,e表示染色体和DNA数目之比为1:1,且染色体数目为体细胞染色体数目的一半,可代表成熟的生殖细胞。
【解答】解:A、黏连蛋白,主要集中在染色体的着丝粒位置,将姐妹染色单体连在一起,随着黏连蛋白被水解染色单体彼此分离成为染色体,显然该过程发生的时期是有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,A错误;
B、图1中甲、乙、丙、丁细胞依次为有丝分裂后期、染色体和DNA数目正常的体细胞、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂前期的细胞,且它们的染色体和DNA数量比分别对应图2中的a、c、b、d,B错误;
C、结合分析可知,图1中乙、丁细胞的名称分别是卵原细胞、次级卵母细胞,C错误;
D、图2中c类型细胞可表示正常的体细胞,也可以表示处于减数第二次分裂后期细胞,D正确。
故选:D。
【点评】本题结合柱形图和细胞分裂图,考查细胞细胞分裂的相关知识,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体变化规律,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题是解答本题的关键。
14.(2022•漳州模拟)玉米(2N=20)的大孢子母细胞和小孢子母细胞通过减数分裂分别形成大孢子和小孢子。小孢子再经一次有丝分裂,形成1个营养核、1个精子,大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊,内含1个卵细胞、2个极核、3个反足细胞和2个助细胞。下列说法中错误的是( )
A.小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,1个细胞能形成10个四分体
B.由大孢子母细胞和小孢子母细胞形成卵细胞和精子的过程,细胞中最多含有40条染色体
C.不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞的基因型相同
D.2个极核与1个精子结合的受精极核中含有30条染色体
【考点】细胞的减数分裂;受精作用.菁优网版权所有
【专题】正推法;减数分裂.
【分析】分析题意,1个小孢子母细胞通过减数分裂形成4个小孢子,不含同源染色体,且染色体数目只有体细胞的一半;4个小孢子经过有丝分裂形成4个细胞(体积较大)和4个细胞(体积较小),其细胞中染色体数目只有体细胞的一半;4个体积小的细胞经过有丝分裂形成8个精子。
【解答】解:A、小孢子母细胞和大孢子母细胞减数分裂过程中,减数第一次分裂前期细胞内同源染色体联会,形成10个四分体,A正确;
B、玉米的大孢子母细胞和小孢子母细胞均只有20条染色体,在减数分裂形成卵细胞和精子的过程中,细胞内最多含20条染色体,B错误;
C、不考虑突变,来自同一个大孢子的卵细胞、极核、反足细胞和助细胞由有丝分裂产生,基因型相同,C正确;
D、根据题意,1个极核含有10条染色体,1个卵细胞含有10条染色体,故2个极核与1个精子结合的受精极核中含有30条染色体,D正确。
故选:B。
【点评】本题结合材料分析考查减数分裂的特点及配子染色体组成多样性,关键是把握减数分裂的特征,把握染色体行为和数目变化,并结合题干信息作答。
15.(2022•浙江二模)某猕猴的基因型为AaBb,其体内某细胞处于细胞分裂某时期的示意图如图。下列叙述错误的是( )
A.该细胞为初级精母细胞
B.该细胞含2个染色组,4套遗传信息
C.该细胞发生了基因突变、易位和基因重组
D.该细胞分裂形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、BY
【考点】细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】模式图;正推法;减数分裂.
【分析】1、分析题图可知,图中细胞3对同源染色体分离移向细胞的两极,处于减数第一次分裂后期。该细胞中含有2个染色组,4套遗传信息。
2、图中的非同源染色体发生了染色体结构变异中的易位;因为此猕猴的基因型为AaBb,下面最右边的染色体的姐妹染色单体上同时有B和b基因,说发生了基因突变;在第一次减数分裂后期,发生了非同源染色体上的非等位基因自由组合,也就是发生了基因重组。
3、该细胞分裂后形成的配子基因型为aBX、aBXA、AbY、BY或者aBX、aBXA、ABY、bY。
【解答】解:A、分析题图可知,图中细胞3对同源染色体分离移向细胞的两极,处于减数第一次分裂后期,且该细胞含有同源染色体,为初级精母细胞,A正确;
B、该细胞为减数第一次分裂后期图像,分析题图可知该细胞中含有2个染色组,4套遗传信息,B正确;
C、据图分析,细胞中含有3对同源染色体,其中一条染色体含有A基因的片段移到了非同源染色体上(X染色体),属于染色体变异中的易位;因为此猕猴的基因型为AaBb,下面最右边的染色体的姐妹染色单体上同时有B和b基因,说明发生了基因突变;在第一次减数分裂后期,发生了非同源染色体上的非等位基因自由组合,也就是发生了基因重组,C正确;
D、减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离,减数第二次裂后期姐妹染色单体分离,据图分析可知,该细胞分裂形成的配子的基因型为aBX、aBXA、AbY、BY或aBX、aBXA、ABY、bY,D错误。
故选:D。
【点评】本题结合细胞图像考查减数分裂的特点及配子染色体组成多样性,关键是把握减数分裂的特征,把握染色体行为和数目变化。
16.(2022•福建模拟)果蝇性染色体组成与性别和育性的关系如下表。将白眼雌蝇和红眼雄蝇交配,子代雌蝇为红眼,雄蝇为白眼,但研究人员发现,大约每2000个子代,就会出现一只白眼雌蝇或红眼雄蝇。以下解释最合理的是( )
染色体组成
XX
XXY
XO
XY
XYY
XXX/OY/YY
性别
雌性
雌性
雄性
雄性
雄性
死亡
育性
可育
可育
不育
可育
可育
A.子代红眼雄蝇的出现是父本减数分裂时性染色体不分离导致的
B.子代白眼雌蝇的出现是母本减数分裂时性染色体不分离导致的
C.子代红眼雄蝇的出现是母本减数分裂时白眼基因发生突变导致的
D.子代白眼雌蝇的出现是父本减数分裂时红眼基因发生突变导致的
【考点】细胞的减数分裂;染色体数目的变异.菁优网版权所有
【专题】正推反推并用法;减数分裂;基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】结合表格分析可知,雄性基因型为XO和XY;雌性基因型为XX和XXY,即性别的决定取决于X染色体数目比例;但当只有一种染色体时,表现为不育(如OY、YY和XXX)。假设控制红眼和白眼的基因为B和b,XBY(红眼雄蝇)和XbXb(白眼雌蝇)交配理论上后代中雌蝇只会出现红色果蝇,雄蝇只会出现白色果蝇,但是后代中出现白眼雌蝇或红眼雄蝇,则说明在产生后代过程中发生了变异。
【解答】解:A、若父本XBY(红眼雄蝇)减数分裂时性染色体不分离,则子代基因型异常个体有XBXbY(红眼雌蝇)和XbO(白眼雄蝇),A不符合题意;
B、母本XbXb(白眼雌蝇)减数分裂时性染色体不分离,则子代基因型异常个体有为XbXbY(白眼雌蝇)、XBXbXb(死亡)、OY(死亡)和XAO(红眼雄蝇),B符合题意;
C、若母本减数分裂时白眼基因发生突变形成XB,则后代不会出现白眼雌蝇,C不符合题意;
D、若父本减数分裂时红眼基因发生突变形成Xb,则后代全为白眼,不会出现红眼果蝇,D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题结合染色体变异考查减数分裂的特点及配子染色体组成多样性,关键是把握减数分裂的特征,把握减数分裂过程中染色体行为和数目变化以及异常情况的分析。
17.(2022•辽宁模拟)家蚕为ZW型性别决定,蚕茧颜色黄色对白色为一对相对性状,用A、a表示,幼蚕体色正常和体色透明为一对相对性状,用B、b表示,两对性状独立遗传,相关基因不位于性染色体的同源区段。研究人员进行两组杂交实验,结果如表,下列说法错误的是( )
实验一
P:一对黄茧雌雄蚕杂交
F1表现型及比例
黄茧雌性:黄茧雄性:白茧雌性:白茧雄性=3:3:1:1
实验二
P:多对正常体色雌雄杂交
正常色雄性:正常色雌性:透明色雌性=4:3:1
A.实验一中,蚕茧颜色中黄色为显性性状,控制其性状的基因位于常染色体上
B.实验二中,雄性亲本基因型为ZBZB和ZBZb
C.实验二子代雄蚕中纯合子的比例为
D.实验二F1中b的基因频率为
【考点】伴性遗传;基因的自由组合规律的实质及应用.菁优网版权所有
【专题】遗传基本规律计算;基因分离定律和自由组合定律;伴性遗传.
【分析】1、ZW 型性别决定:♀ZW,♂ZZ。
2、根据题意分析可知,实验一中,蚕茧颜色中黄色为显性性状,控制该性状的基因位于常染色体上。实验二中,亲本均为正常色,子代出现了透明色,说明正常色为显性性状,根据子代中雌雄表型不同,可知控制该性状的基因位于Z染色体上。
【解答】解:A、实验一中,一对黄茧雌雄蚕杂交,子代出现性状分离,且雌雄无差异,说明蚕茧颜色中黄色为显性性状,控制其性状的基因位于常染色体上,A正确;
B、实验二中,亲本均为正常色,子代出现了透明色,说明正常色为显性性状,根据子代中雌雄表型不同,可知控制该性状的基因位于Z染色体上,根据子代中透明色雌性ZbW占,可拆解成,可推知雄性亲本基因型为ZBZB和ZBZb,且各占,雌性亲本基因型为ZBW,B正确;
C、实验二子代雄性中纯合子ZBZB的比例为,C错误;
D、实验二F1中基因型及其比例为()ZBZB:()ZBZb:()ZBW:()ZbW=3:1:1:1,所以b的基因频率为(1+1)÷(3×2+2+3+1)=,D正确。
故选:C。
【点评】本题结合表格,考查伴性遗传、自由组合定律的应用,意在考查学生并根据子代表现型比例推测亲本基因型,并应用正推法进行概率计算。
18.(2022•岳阳二模)果蝇控制A性状和B性状的基因均位于果蝇的Y染色体上且位置相同,在减数分裂过程中,染色体组成为XXY的细胞,其三条性染色体中的任意两条染色体可移向细胞一极,另一条移向另一极;染色体组成为XXY的个体为可育雌性,染色体组成为XYY的个体为可育雄性,染色体组成为XXX和YY的个体胚胎致死。为确定果蝇A性状和B性状的相对显隐性,研究者将正常的具有A性状的雄果蝇与染色体组成为XXY的具有B性状的雌果蝇进行杂交,获得数量众多的F1。下列说法不正确的是( )
A.F1的雌雄比例为1:1
B.A性状和B性状在F1的雌雄果蝇中都可能出现
C.若雄性后代表现为A性状:B性状=4:1,则A性状是显性
D.若雄性后代表现为A性状:B性状=3:2,则B性状是显性
【考点】伴性遗传;染色体数目的变异.菁优网版权所有
【专题】遗传基本规律计算;伴性遗传;基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】A性状的雄果蝇的染色体及基因型是X的YA,B性状的雌果蝇的染色体及基因型是XXYB,产生的配子及比例为X:XYB:XX:YB=2:2:1:1,随机结合后,子代基因型及比例如下:
2X
2XYB
XX
YB
X
2XX(雌性)
2XXYB(B性状雌性)
XXX(致死)
XYB(B性状雄性)
YA
2XYA(A性状雄性)
2XYAYB(雄性)
XXYA(A性状雌性)
YAYB(致死)
【解答】解:A、根据分析,F1中雌雄性别比例为1:1,A正确;
B、子代雌性个体A性状和B性状的比例为1:2,B正确;
C、如果A性状为显性性状,则XYAYB为A性状,因此雄性后代表现为A性状:B性状=4:1,C正确;
D、如果B性状为显性性状,则XYAYB为B性状,因此雄性后代表现为A性状:B性状=2:3,D错误。
故选:D。
【点评】本题设置了新的情境,考查伴性遗传的相关知识,解题的关键是要认真审题,并从中获取有用信息,再结合所学知识,对各选项进行分析判断。
19.(2022•沈河区校级二模)图Ⅰ表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系;图Ⅱ表示某动物处于细胞分裂不同时期的图象。下列叙述错误的是( )
A.若该细胞是人体正常体细胞(46条染色体),则在CD段的核DNA数为92个生物
B.图Ⅱ中丙、丁细胞处于图Ⅰ中的CD段
C.图Ⅱ中丁细胞为次级精母细胞,如果丁细胞中的M基因位于X染色体上,则N基因位于常染色体上
D.EF段中细胞内染色体数与正常体细胞中染色体数始终相等
【考点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化;细胞有丝分裂不同时期的特点;有丝分裂过程及其变化规律;细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】模式图;有丝分裂;减数分裂.
【分析】分析图Ⅰ:图Ⅰ中AC段属于间期,BC段染色体正在进行复制,CD段属于有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂前期、中期、后期,减数第二次分裂前期、中期,EF段属于有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期。
分析图Ⅱ:图Ⅱ中甲~丁依次处于有丝分裂后期、体细胞或精原细胞、减数第一次分裂后期、减数第二次分裂前期。
【解答】解:A、体细胞只能进行有丝分裂,则CD段属于有丝分裂前期、中期,核DNA数为92个,A正确;
B、由于CD段染色体与核DNA的比为1:2,着丝粒没有分裂,故图Ⅱ中丙、丁细胞位于图I中的CD段,B正确;
C、由细胞细胞质均等分裂可知,该图为雄性动物精子的形成过程图,图Ⅱ中丁细胞中没有同源染色体,故名称为次级精母细胞,若M基因在X染色体上,那么N基因所在染色体一定是常染色体,C正确;
D、EF段可表示有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期,其中有丝分裂后期细胞中染色体数目是体细胞的2倍,减数第二次分裂末期细胞中染色体数是体细胞的一半,D错误。
故选:D。
【点评】本题结合曲线图和细胞分裂图,考查细胞的有丝分裂和减数分裂,要求考生识记细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,能正确分析题图,再结合所学的知识准确答题。
20.(2022•抚顺一模)如图中①、②和③为某种群中三种细胞的部分染色体及基因组成图解,其中③为正常细胞。假定各种细胞都能进行正常的细胞分裂,下列相关叙述正确的是( )
A.与③正常细胞相比,①细胞的染色体结构变异一定发生在减数分裂形成配子过程中
B.若②是受精卵,变异的原因是减数第二次分裂姐妹染色单体没有分开产生异常配子
C.若③为一个精原细胞,由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合,最终产生4种配子
D.具有②染色体组成的雌性个体,减数分裂时产生卵细胞基因型为AaR的可能性为
【考点】细胞的减数分裂;染色体结构变异的基本类型.菁优网版权所有
【专题】模式图;减数分裂;基因重组、基因突变和染色体变异.
【分析】分析题图可知,③为正常细胞,其中存在A、a和R、r两对等位基因;①细胞中R和a所在染色体之间发生了交换;②细胞中多了一条a染色体。
【解答】解:A、①细胞中R和a所在染色体之间发生了交换,该变异属于染色体结构变异中的易位,不一定发生在减数分裂形成配子过程中,A错误;
B、②细胞中多了一条a染色体,若②是受精卵,变异的原因可能原因是减数第一次分裂后期,A、a同源染色体没有分开或减数第二次分裂后期a、a染色体的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体移向同一极,形成了异常细胞,B错误;
C、若③为一个精原细胞,不考虑变异,经减数分裂,会产生4个细胞,有2种类型,C错误;
D、具有②染色体组成的雌性个体,基因型为AaaRr,减数分裂时产生卵细胞基因型为AaR的可能性为(Aa×R),D正确。
故选:D。
【点评】本题考查减数分裂和染色体变异的相关知识,考查学生的理解能力和获取信息的能力,有一定的难度。
二.解答题(共5小题)
21.(2022•江西三模)研究人员利用体细胞杂交技术培育获得四倍体(4n)马铃薯新品种,并观察比较二倍体(2n)马铃薯和四倍体马铃薯花粉母细胞减数分裂情况。细胞A~D来自同一株马铃薯植株、细胞E~H均来自另一株马铃薯植株,分裂图像如图1所示。回答下列问题:
(1)观察花粉母细胞减数分裂过程中染色体的行为变化时,可选择 龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红溶液 (答一种)对染色体染色。图1中处于减数第一次分裂前期的细胞是 细胞A和细胞E 。细胞D含有两个细胞,该细胞所处的分裂时期为 减数第二次分裂后期 。
(2)细胞A与细胞F均可发生基因重组,则其基因重组产生的途径分别是 同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换;非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合 。
(3)图2表示二倍体或四倍体马铃薯细胞减数分裂一个细胞内核染色体数目变化的情况,图1中符合t3~t4时期染色体数目变化的细胞是 细胞D、细胞H ;正常情况下,t2~t3时间段内二倍体马铃薯细胞中有无同源染色体,并说明理由 无,该时期处于减数第二次分裂,同源染色体在减数第一次分裂后期已分别进入两个细胞中 。
【考点】细胞的减数分裂.菁优网版权所有
【专题】图文信息类简答题;减数分裂.
【分析】植物体细胞杂交技术由两种不同的植株通过纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得两种不同的原生质体,再通过聚乙二醇(PEG)试剂诱导融合,融合后的原生质体再生出细胞壁获得杂种植株。
【解答】解:(1)对染色体进行染色可用龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红溶液。处于减数第一次 分裂前期的细胞特点是同源染色体联会,形成四分体,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换,图1中细胞A和细胞E处于这个时期。细胞D含有两个细胞,该细胞所处的分裂时期为减数第二次分裂后期。
(2)细胞A处在减数第一次分裂前期,同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,发生基因重组;细胞F处在减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合,发生基因重组。
(3)图2表示二倍体或四倍体马铃薯细胞减数分裂一个细胞内核染色体数目变化的情况,t3~t4时期所示为减数第二次分裂后期,图1中符此时期染色体数目变化的细胞是细胞D、细胞H;正常情况下,t2~t3时间段内二倍体马铃薯细胞中有无同源染色体,该时期处于减数第二次分裂,同源染色体在减数第一次分裂后期已分别进入两个细胞中。
故答案为:
(1)龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红溶液 细胞A和细胞E 减数第二次分裂后期
(2)同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换;非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而自由组合
(3)细胞D、细胞H 无,该时期处于减数第二次分裂,同源染色体在减数第一次分裂后期已分别进入两个细胞中
【点评】本题考查减数分裂各时期的特点和物质变化,要求学生能从题图中获取有效信息,结合题干准确答题。
22.(2022•道里区校级二模)结合所学相关知识回答下列问题(不考虑突变和交叉互换):
(1)果蝇是遗传学中常用的实验材料,其优点有 易饲养,繁殖快,每代产生后代数量多,相对性状明显,染色体数少且形状有明显差别 。(至少答两点)
(2)已知果蝇红眼和白眼分别由基因w和w控制,位于X染色体上,果蝇体内另有一对等位基因E/e位于常染色体上,E/e 基因不影响W/w基因的表达,其中e基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,e基因纯合对雄性个体无影响。现有一只基因型为Ee的白眼雌果蝇与一只基因型为ee的正常红眼雄果蝇进行杂交,则子一代的表现型及比例为 红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=1:1:2 。子一代随机交配,则子二代中红眼雄果蝇的概率为 。
(3)果蝇长翅和残翅,灰身和黑身为两对相对性状,分别受基因A、a和B、b控制,这两对基因不遵循自由组合定律。现用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交,F雌雄果蝇表现型全为灰身长翅。请以题中的果蝇为实验材料设计一次杂交实验,探究A基因和B基因位于同一.条常染色体上还是位于同一条x染色体上。(不考虑XY同源区段及其他基因)。
请写出实验设计思路: 让F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配获得F2,统计F2果蝇的表现型及比例 。
预测实验结果及结论:若① F2雌雄果蝇中灰身长翅:黑身残翅均为3:1 ,则A基因和B基因位于同一.条常染色体上。若② F2果蝇中灰身长翅雌果蝇:灰身长翅雄果蝇:黑身残翅雄果蝇=2:1:1 ,则A基因和B基因位于同一条X染色体上。
【考点】伴性遗传.菁优网版权所有
【专题】实验性简答题;伴性遗传.
【分析】在不考虑交叉互换的前提下,位于同一条染色体上的非等位基因会随着该染色体一起传递给后代。基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
【解答】解:(1)遗传学上常用果蝇为实验材料,是因为果蝇具备易饲养,繁殖快,每代产生后代数量多,相对性状明显,染色体数少且形状有明显差别等优点。
(2)由题意可知,白眼雌果蝇的基因型为EeXwXw,正常红眼雄果蝇的基因型为eeXWY,二者杂交所得子一代的基因型及其比例为EeXWXw:eeXWXw:EeXwY:eeXwY=1:1:1:1。已知E/e 基因不影响W/w基因的表达,其中e基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,e基因纯合对雄性个体无影响,所以子一代的表现型及比例为红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=1:1:2。子一代雌果蝇的基因型为EeXWXw,产生的雌配子及其所占比例为EXW、EXw、eXW、eXw;子一代可育的雄果蝇的基因型及其所占比例为EeXwY、eeXwY,产生的雄配子及其所占比例为EXw、eXw、EY、ey。子一代随机交配,子二代中红眼雄果蝇的概率为EXW×EY+eXW×EY+EXW×eY+eXW×eY+eXW×eXw=。
(3)控制果蝇长翅和残翅、灰身和黑身的两对基因A、a和B、b的遗传不遵循自由组合定律,说明这两对基因位于同一对同源染色体上。用纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇杂交,F1雌雄果蝇表现型全为灰身长翅,说明灰身对黑身为显性性状,长翅对残翅为显性性状,而且A和B连锁(位于同一条染色体上),a和b连锁。若以题中的果蝇为实验材料设计一次杂交实验,探究A基因和B基因是位于同一条常染色体上还是位于同一条X染色体上,则应该让F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配获得F2,统计F2果蝇的表现型及比例。若A基因和B基因位于同一条常染色体上,则亲本纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇的基因型分别是BBAA、bbaa,二者杂交所得F1的灰身长翅雌雄果蝇的基因型均为BbAa,产生的雌配子与雄配子的基因型及其比例均为AB:ab=1:1;F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配所得F2的基因型及比例为AABB:AaBb:1aabb=1:2:1,F2雌雄果蝇中灰身长翅:黑身残翅均为3:1。若A基因和B基因位于同一条X染色体上,则亲本纯合灰身长翅雌果蝇与纯合黑身残翅雄果蝇的基因型分别是XABXAB、XabY,F1的灰身长翅雌雄果蝇的基因型分别为XABXab、XABY,产生的雌配子的基因型及其比例为XAB:Xab=1:1,产生的雄配子的基因型及其比例为XAB:Y=1:1;F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配所得F2的基因型及比例为XABXAB:XABXab:XABY:XabY=1:1:1:1,F2果蝇中灰身长翅雌果蝇:灰身长翅雄果蝇:黑身残翅雄果蝇=2:1:1。
故答案为:
(1)易饲养,繁殖快,每代产生后代数量多,相对性状明显,染色体数少且形状有明显差别
(2)红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=1:1:2
(3)让F1的灰身长翅雌雄果蝇相互交配获得F2,统计F2果蝇的表现型及比例 F2雌雄果蝇中灰身长翅:黑身残翅均为3:1 F2果蝇中灰身长翅雌果蝇:灰身长翅雄果蝇:黑身残翅雄果蝇=2:1:1
【点评】本题考查伴性遗传、基因的自由组合定律的实质和应用、基因连锁的相关知识,意在考查学生能利用所学知识分析解决问题的能力。
23.(2022•佛山二模)中国农业大学研究团队培育的“农大3号”蛋鸡品种,因含生长激素受体缺陷型基因(dw),骨骼变短、生长受阻,体型矮小,但产蛋正常,饲料转化率高。研究团队还利用快羽和慢羽性状,构建生产蛋鸡苗的模式(如图所示),根据商品代雏鸡羽毛的生长快慢可以快速鉴别雌雄,提高“农大3号”蛋鸡育苗的效率。鸡的性别决定方式是ZW型。回答下列问题:
(1)含dw基因的鸡体内生长激素水平比正常体型的鸡 高 (填“高”或“低”)。“农大3号”蛋鸡体型矮小的原因是 “农大3号”蛋鸡含dw基因,生长激素受体存在缺陷,生长激素无法发挥作用,导致骨骼变短、生长受阻 。
(2)据图可以推断:dw是位于 Z 染色体的 隐 (填“显”或“隐”)性基因。羽毛生长速度与体型大小两对相对性状 不可以 (填“可以”或“不可以”)自由组合,原因是 控制两对相对性状的基因都位于Z染色体上 。
(3)研究发现,常染色体上的某些基因发生隐性突变也会产生“矮小鸡”,现有两个矮小鸡品种,请设计实验鉴定两个矮小鸡品种是同一基因位点的突变还是不同基因位点的突变。请写出实验思路、预期结果与结论。
【考点】伴性遗传;动物激素的调节.菁优网版权所有
【专题】图文信息类简答题;伴性遗传.
【分析】鸡的性别遗传方式为ZW型,与XY性别决定方式不同,同型ZZ为雄性,异型ZW为雌性。
【解答】解:(1)dw为生长激素受体缺陷型基因,含dw基因的鸡体内生长激素受体缺乏,但体内生长激素合成正常,根据反馈调节机制推测,含dw基因的鸡体内生长激素水平比正常体型的鸡高。“农大3号”蛋鸡体型矮小的原因是因为“农大3号”蛋鸡含dw基因,体内生长激素受体存在缺陷,生长激素无法发挥作用,导致骨骼变短、生长受阻。
(2)图中杂交结果显示,矮小性状的表现与性别有关,且存在交叉遗传的特点,根据由性状知性别的组合推测,dw是位于Z染色体的“隐”性基因。实验结果显示羽毛生长速度与体型大小的遗传表现为同步遗传,且均表现为与性别有关,且交叉遗传,据此可知这两对相对性状的遗传没有表现为自由组合,原因是控制着两对性状的基因均位于Z染色体上。
(3)研究发现,常染色体上的某些基因发生隐性突变也会产生“矮小鸡”,现有两个矮小鸡品种,请设计实验鉴定两个矮小鸡品种是同一基因位点的突变还是不同基因位点的突变,若是同一个基因位点上的隐性突变导致,则这两个品种的矮小鸡的基因型均可表现为a1a1和a2a2,若是不同位点上的基因发生突变引起,则这两个品种的矮小鸡的基因型可表示为aaBB和AAbb,因此可设计实验让两个矮小鸡品种的雌雄个体相互交配,获得足够多的后代,而后观察后代的性状表现,从而得出相应的结论。相应的实验结果和结论如下:
若后代均是矮小鸡,则是同一基因位点的突变引起的,即两个品种均为隐性纯合子;
若后代出现正常体型鸡,则是不同基因位点的突变,即两个品种的基因型可表示为aaBB和AAbb。
故答案为:
(1)高“农大3号”蛋鸡含dw基因,生长激素受体存在缺陷,生长激素无法发挥作用,导致骨骼变短、生长受阻
(2)Z 隐 不可以 控制两对相对性状的基因都位于Z染色体上
(3)实验思路:让两个矮小鸡品种的雌雄个体相互交配,观察后代的表现型。
预期结果和结论:若后代均是矮小鸡,则是同一基因位点的突变;若后代出现正常体型鸡,则是不同基因位点的突变。
【点评】熟知伴性遗传的特点以及性别决定方式是解答本题的关键,掌握实验设计的一般思路是解答本题的另一关键。
24.(2022•未央区校级三模)蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即:减数分裂Ⅰ过程,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程,1个次级精母细胞着丝点分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。
(1)从遗传机理分析,蜜蜂性别的遗传由 染色体(组)数目 决定。
(2)有同学认为雄蜂的1个初级精母细胞和1个次级精母细胞都有16条染色体。你是否同意他的观点? 不同意 。理由是 减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时性加倍为32条 。
(3)请从染色体行为分析,蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中不同点是 初级精母细胞没有同源染色体分离,而初级卵母细胞有 。
(4)体色褐体(D)、黑体(d),眼色黑眼(E)、黄眼(e)分别受一对等位基因控制,两对基因独立遗传。若一个蜜蜂种群中,所有的雄蜂全为黑体黄眼,让该种群随机交配,从子一代中选取褐体黑眼蜂王与黑体黄眼雄蜂杂交,后代体色及眼色的表现型之比为 1:1:1:1 ,基因型有 8 种。
【考点】细胞的减数分裂;基因的自由组合规律的实质及应用.菁优网版权所有
【专题】正推法;减数分裂;基因分离定律和自由组合定律.
【分析】根据题干信息分析,蜜蜂中的蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),即两者的体细胞中都含有2个染色体组;雄蜂是由未受精的卵发育而来的,其体细胞中只含有1个染色体组,由此可见,蜜蜂的性别是由染色体组数决定的。雄蜂通过假减数分裂产生精子,其减数第一次分裂形成1个较大的含有细胞核的次级精母细胞和1个不含细胞核的细胞(退化),减数第二次分裂形成体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡),即1个精原细胞最终形成1个精子。
【解答】解:(1)根据题意可知,蜜蜂中的蜂王和工的体细胞中都含有2个染色体组;雄蜂体细胞中只含有1个染色体组,故蜜蜂的性别是由染色体组数决定的。
(2)熊蜂体细胞中有16条染色体,而其减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时性加倍,为32条,故该同学观点错误。
(3)根据题干信息分析,雄蜂的精原细胞中只有1个染色体组,无同源染色体,而卵原细胞有同源染色体,因此在减数分裂过程中,雄蜂的初级精母细胞中是没有同源染色体分离的,而其初级卵母细胞有同源染色体的的分离。
(4)根据题意分析,已知控制两对性状的两对等位基因独立遗传,即两对等位基因遵循基因的自由组合定律。亲本雄蜂黑体黄眼的基因型为de,则子一代褐体黑眼蜂王的基因型为DdEe,其与黑体黄眼雄蜂(de)杂交,后代的雌蜂的基因型及其比例为DdEe:Ddee:ddEe:ddee=1:1:1:1,雄蜂的基因型及其比例为DE:De:dE:de=1:1:1:1,因此后代的体色及眼色的表型之比为1:1:1:1,基因型有8种。
故答案为:
(1)染色体(组)数目
(2)不同意 减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞染色体数目会暂时性加倍为32条
(3)初级精母细胞没有同源染色体分离,而初级卵母细胞有
(4)1:1:1:1 8
【点评】解答本题的关键是掌握减数分裂过程、性别决定和基因的自由组合定律的相关知识点,能够根据题干信息判断蜜蜂性别决定的方式,并能够比较出蜜蜂雌雄性减数分裂过程的异同点。
25.(2022•杭州二模)果蝇的有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上。一群有眼正常毛雌蝇与一群无眼正常毛雄蝇交配,F1的表现型及比例如下表。
分类
有眼正常毛
有眼短毛
无眼正常毛
无眼短毛
F1雄蝇
2
2
1
1
F1雌蝇
4
0
2
0
回答下列问题:
(1)无眼对有眼为 隐 性,控制有眼与无眼的A(a)基因位于 常 染色体上。
(2)亲本雌蝇的基因型为 AAXBXb、AaXBXb 。让F1自由交配,F2的基因型共有 15 种。F2出现的各种表现型中比例最少的是(有无眼、正常毛与短毛、性别均考虑在内) 无眼短毛雌蝇 ,其比例为 。
(3)摩尔根的果蝇眼色杂交实验首次将白眼基因定位到了X染色体上。有人认为控制果蝇眼色的基因可能不是仅位于X染色体上,而是位于X、Y染色体的同源区段。已知果蝇的红眼对白眼为显性,请利用纯合的红眼雄蝇、白眼雄蝇、白眼雌蝇、红眼雌蝇,设计一个一代杂交实验,判断眼色基因的基因座位。
杂交实验方案: 选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配得F,统计后代的表现型及比例 。
预期结果及结论:
① 若F1全为红眼(或F1雌雄表现型相同) ,则眼色基因位于X、Y染色体的同源区段。
② 若F1雌性全为红眼,雄性全为白眼(或F1雌雄表现型不同) ,则眼色基因仅位于X染色体上。
【考点】伴性遗传;基因的自由组合规律的实质及应用.菁优网版权所有
【专题】探究性实验;基因分离定律和自由组合定律;伴性遗传.
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的,在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中,控制同一种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,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。
3、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制,这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关,这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传,又称性连锁遗传。
【解答】解:(1)由题意可知,有眼与无眼由一对等位基因A、a控制,正常毛与短毛由另一对等位基因B、b控制,两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上。亲代雌雄有眼果蝇杂交,子代中无论雌雄果蝇均有有眼和无眼,且比例为为2:1,则该比例为3:1的变形,说明子代发生了性状分离的现象,则有眼对无眼为显性,无眼为隐性性状,且存在显性纯合致死现象,控制该性状的基因位于常染色体上。
(2)根据以上分析可知,有眼对无眼为显性,且控制该性状的基因位于常染色体上,且亲代在该性状上均为杂合子;根据题意,两对基因独立遗传且有一对位于X染色体上,则控制果蝇正常毛和短毛的基因位于X染色体上,由于亲代均为正常毛,而子代雄果蝇中有正常毛和短毛,而雌果蝇中只有正常毛,故亲代雌果蝇基因型为AaXBXb,雄果蝇基因型为AaXBY。将两对性状分开考虑,则F1的子代果蝇:有眼与无眼方面子代基因型为Aa和aa,那么产生的配子为A、a,正常毛与短毛性状方面子代的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY,那么产生的雌配子为XB、Xb,产生雄配子为XB、Xb、Y,那么F1自由交配,有眼与无眼方面F2的基因型有AA、Aa、aa,由于AA致死,因此F2的基因型为Aa、aa;正常毛与短毛性状方面F2的基因型有XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY,因此F2的基因型共有2×5=10种。F2出现的各种表现型中比例最少的是无眼短毛雌果蝇(aaXbXb),比例为×=。
(3)判断基因位于X染色体上还是位于X、Y染色体的同源区段,通常选择隐雌显雄杂交法,选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配,假设用基因R、r表示控制该性状的基因,若该性状的基因位于X染色体上,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRY、白眼雌蝇XrXr,子代F1的雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇均为白眼XrY;若该性状的基因位于X、Y染色体的同源区段,则亲代果蝇的基因型分别为红眼雄蝇XRYR、白眼雌蝇XrXr,子代F1雌果蝇均为红眼XRXr,雄果蝇也均为红眼XrYR。因此统计F1的表现型及比例即可确定基因的位置。
故答案为:
(1)隐 常
(2)AAXBXb、AaXBXb 15 无眼短毛雌蝇
(3)选择纯合的红眼雄蝇和白眼雌蝇交配得F,统计后代的表现型及比例 若F1全为红眼(或F1雌雄表现型相同) 若F1雌性全为红眼,雄性全为白眼(或F1雌雄表现型不同)
【点评】本题考查基因自由组合定律和伴性遗传的知识点,要求学生掌握基因自由组合定律的实质和应用,能够根据杂交实验的结果判断性状的显隐性以及亲代的基因型,属于应用层次的内容,难度适中。
考点卡片
1.细胞有丝分裂不同时期的特点
【知识点的认识】
有丝分裂的过程:
1、细胞周期的概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
2、细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期。
(1)分裂间期:
①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前。
②主要变化:DNA复制、蛋白质合成。
(2)分裂期:
主要变化:
1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤体形成。
2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰,便于观察。
3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极。
4)末期:(1)纺锤体解体消失(2)核膜、核仁重新形成(3)染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷)。
如图所示:
【命题方向】
题型一:有丝分裂不同时期的区别
典例1:(2013•江苏)下列关于动物细胞有丝分裂的叙述正确的是( )
A.分裂间期有DNA和中心体的复制 B.分裂间期DNA含量和染色体组数都加倍
C.纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂后期 D.染色单体形成于分裂前期,消失于分裂后期
分析:本题比较简单,考查只需结合有丝分裂各时期的特点进行作答即可。
解答:A、在有丝分裂间期既有DNA分子的复制和蛋白质的合成,同时中心体也发生了复制,A正确;
B、分裂间期DNA含量加倍,但是细胞的染色体数目不变,B错误;
C、纺锤体形成于分裂前期,消失于分裂末期,C错误;
D、染色单体形成于分裂间期,后期着丝点分裂时消失,D错误。
故选:A。
点评:本题考查了有丝分裂过程中相关结构和数目的变化情况,意在考查考生的识记能力以及知识网络构建的能力,难度不大。
题型二:有丝分裂的特点
典例2:下列关于细胞增殖的表述正确的是( )
①二倍体动物体细胞有丝分裂后期,细胞每一极均含有同源染色体;
②二倍体动物体细胞有丝分裂后期,细胞每一极均不含同源染色体;
③二倍体生物体细胞有丝分裂过程中,染色体DNA与细胞质DNA平均分配;
④二倍体生物细胞质中的遗传物质在细胞分裂时,随机地、不均等地分配。
A.①③B.①④C.②④D.②③
分析:二倍体动物体细胞中含有同源染色体,因此有丝分裂过程中始终存在同源染色体,在有丝分裂后期平均拉向细胞的两极,使每一极均存在于与体细胞中相同的染色体。
有丝分裂过程中,染色体是平均分配的,因此染色体上的DNA是平均分配的;而细胞质的DNA是位于线粒体中的,由于细胞质在分裂过程中是随机分配的,因此细胞质DNA分配也是随机的。
解答:在有丝分裂的后期,细胞的每一极都有相同的一套染色体,每一套染色体都和体细胞的染色体相同,因此二倍体动物体细胞有丝分裂后期的每一极都含有同源染色体,①正确,②错误;
③有丝分裂过程中,细胞质DNA的分配是随机地、不均等地分配,而细胞核中的DNA是均等的分配,③错误,④正确。
故选:B。
点评:本题难度不大,考查了有丝分裂的相关知识,要求考生能够掌握有丝分裂过程中染色体的行为变化,并且明确有丝分裂全过程中均存在同源染色体;有丝分裂过程中细胞核DNA是平均分配的,而位于细胞质的DNA分配是随机的、不均等。
【解题思路点拨】有丝分裂过程要点:
体细胞中的染色体上只有一个DNA分子。复制后,一个染色体上有两个DNA分子,分别位于两个染色单体上。当染色体着丝点分裂后,原来的一个染色体成为两个染色体。染色体有两种形态,细丝状的染色质形态和短粗的染色体形态。染色质在前期高度螺旋化,转变为染色体,染色体有在后期解螺旋,恢复成染色质。因此,前期和末期有染色质和染色体两种形态的转化,而中期和后期只有染色体一种形态。
2.有丝分裂过程及其变化规律
【知识点的认识】
一、有丝分裂的过程
1、细胞周期的概念:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止.
2、细胞周期分为两个阶段:分裂间期和分裂期.
(1)分裂间期:
①概念:从一次分裂完成时开始,到下一次分裂前.
②主要变化:DNA复制、蛋白质合成.
(2)分裂期:
主要变化:
1)前期:①出现染色体:染色质螺旋变粗变短的结果;②核仁逐渐解体,核膜逐渐消失;③纺锤丝形成纺锤体.
2)中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上.染色体形态、数目清晰,便于观察.
3)后期:着丝点分裂,两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体,纺锤丝牵引分别移向两极.
4)末期:(1)纺锤体解体消失(2)核膜、核仁重新形成(3)染色体解旋成染色质形态;④细胞质分裂,形成两个子细胞(植物形成细胞壁,动物直接从中部凹陷).
染色体行为如图所示:
要点:体细胞中的染色体上只有一个DNA分子.复制后,一个染色体上有两个DNA分子,分别位于两个染色单体上.当染色体着丝点分裂后,原来的一个染色体成为两个染色体.染色体有两种形态,细丝状的染色质形态和短粗的染色体形态.染色质在前期高度螺旋化,转变为染色体,染色体有在后期解螺旋,恢复成染色质.因此,前期和末期有染色质和染色体两种形态的转化,而中期和后期只有染色体一种形态.
二、有丝分裂过程中染色体数目、染色单体数目、DNA分子数的变化.
间期
前期
中期
后期
末期
DNA含量
2a﹣→4a
4a
4a
4a
2a
染色体数目(个)
2N
2N
2N
4N
2N
染色单体数(个)
0
4N
4N
0
0
染色体组数(个)
2
2
2
4
2
同源染色数(对)
N
N
N
2N
N
曲线如图所示(DNA分子、染色体数目、染色单体数目变化曲线):
特点分析:有丝分裂过程中DNA的复制发生在间期,此时DNA数目加倍但是染色体数目不变.在后期时由于着丝点分裂染色单体分开,此时染色体数目加倍,但是DNA数目不变.染色体和DNA数目减半发生在末期,原因是染色体分离并进入不同的子细胞,有丝分裂过程中始终有同源染色体存在.
【命题方向】
题型一:有丝分裂过程中DNA分子、染色体数目的变化
典例1:如图所示,横轴表示细胞周期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目变化情况,据图分析,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是( )
A.④②①③B.①④②③C.④①②③D.①②③④
分析:根据有丝分裂和减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化规律进行解题.
解答:①图表示有丝分裂过程中核DNA含量变化规律;
②图表示减数分裂过程中核DNA含量变化规律;
③图表示减数分裂过程中染色体数目变化规律;
④图表示有丝分裂过程中染色体数目变化规律.
因此,表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是①④②③.
故选:B.
点评:本题结合曲线图,考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记有丝分裂和减数分裂不同时期的特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体和核DNA含量变化规律,并能绘制简单的曲线图,属于考纲识记和理解层次的考查.
题型二:细胞所处时期的判断
典例2:在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA 分子三者的数量比为 1:2:2 时,该细胞所处的时期为( )
A.前期和中期 B.中期和后期 C.后期和末期 D.末期和前期
分析:在间期,DNA分子完成复制后染色单体出现,并且一条染色体上有两条染色单体和两个DNA分子,但是染色单体在后期着丝点分裂时消失为0,因此肯定存在染色单体的时期是前期和中期.
解答:
物质/时 期
染色体数
染色单体数
DNA分子数
有
丝
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
分
裂
期
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n→4n
4n→0
4n
末期
4n→2n
0
4n→2n
由表中数据可知:有丝分裂前期和中期的染色体、染色单体、DNA分子三者数量之比是 1:2:2.
故选:A.
点评:本题考查了有丝分裂过程中染色体、染色单体、DNA 分子的数量变化,本题要以染色单体的数量变化作为突破口,属于对识记、理解层次的考查.
【解题思路点拨】有丝分裂和减数分裂的比较:
结 构
时 期
染色体数
染色单体数
DNA分子数
有
丝
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
分裂期
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n→4n
4n→0
4n
末期
4n→2n
0
4n→2n
减
数
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
减
Ⅰ
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n
4n
4n
末期
2n→n
4n→2n
4n→2n
减Ⅱ
前、中期
n
2n
2n
后期
n→2n
2n→0
2n
末期
2n→n
0
2n→n
3.细胞的减数分裂
【知识点的认识】
1、概念:细胞连续分裂两次,而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
2、减数分裂是特殊的有丝分裂,其特殊性表现在:
①从分裂过程上看:(在减数分裂全过程中)连续分裂两次,染色体只复制一次
②从分裂结果上看:形成的子细胞内的遗传物质只有亲代细胞的一半
③从发生减数分裂的部位来看:是特定生物(一般是进行有性生殖的生物)的特定部位或器官(动物体一般在精巢或卵巢内)的特定细胞才能进行(如动物的性原细胞)减数分裂。
④从发生的时期来看:在性成熟以后,在产生有性生殖细胞的过程中进行一次减数分裂。
【命题方向】
题型:减数分裂的概念和特征
典例:(2013•东城区模拟)有关减数分裂和受精作用的描述,正确的是( )
A.受精卵中的遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子
B.减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着非同源染色体的自由组合
C.减数分裂过程中,着丝点分裂伴随着等位基因的分离
D.染色体的自由组合不是配子多样的唯一原因
分析:关注减数分裂中染色体的行为变化和数目变化、各个时期的特征。等位基因位于同源染色体的相同位置。受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子,但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。
解答:A、受精卵中的核遗传物质一半来自于卵细胞,一半来自于精子,但细胞质遗传物质一般全部来自卵细胞。故A错误。
B、减数分裂中,同源染色体分离和非同源染色体的自由组合发生在减Ⅰ后期。减Ⅱ后期着丝点分裂,姐妹染色单体分离。故B错误。
C、等位基因的分离可发生在减Ⅰ后期(同源染色体分离)和减Ⅱ后期(若减Ⅰ前期发生交叉互换,则减Ⅱ后期姐妹染色单体分离也会导致等位基因分离)。着丝点分裂发生在减Ⅱ后期。故C错误。
D、决定配子中染色体组合多样性的因素是同源染色体分离导致非同源染色体自由组合,同源染色体非姐妹染色单体上等位基因交叉互换。故D正确。
故选D。
点评:本题考查了减数分裂、受精作用的相关内容。属于对识记、理解层次的考查。
【解题思路点拨】减数分裂的特征:
①一种特殊方式的有丝分裂(染色体数目减半);
②与有性生殖的生殖细胞的形成有关;
③只有特定生殖器官内的特定细胞才能进行。
4.精子的形成过程
【知识点的认识】
1、形成部位:精巢
2、过程及特点:
3、哺乳动物精子的形成过程图示:
4、精子的形成过程归纳:
1个精原细胞1个初级精母细胞 2个两种次级精母细胞 4个两种精细胞4个两种精子
5、精子类型和数目的计算:
(1)具有1对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生2种类型的精子;
(2)具有2对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生4种类型的精子;
(3)具有n对同源染色体的一个生物体,其精原细胞能产生2n种类型的精子;
(4)一个具有1对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子;
(5)一个具有2对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子;
(6)一个具有3对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子;
(7)一个具有n对同源染色体的精原细胞能产生2种类型的精子.
6、精细胞变形为精子的过程:
由精细胞变形为精子的过程中,细胞核变为精子的头部,部分细胞质变为精子的颈部和尾部,大部分细胞质和多数细胞器被丢弃,全部的线粒体却被保留下来,并集中在颈部.
【命题方向】
题型一:产生配子种类和数目的考察
典例1:设某雄性动物的细胞内三对同源染色体分别为Aa、Bb、Cc,该雄性动物两个精原细胞经减数分裂形成的8个精子中,已知其中的两个精子的染色体组成为AbC、ABC,则另外6个精子中的染色体组成都不可能有的是( )
①ABC
②aBC
③abc
④Abc
⑤abC
⑥AbC.
A.①②⑥B.②③④C.③④⑤D.②④⑤
分析:一个精原细胞经减数分裂,形成4个精子,4个精子基因型为两两相同.因此两个精原细胞经减数分裂形成的8个精子中,可能是两种精子或四种精子.
解答:一个精子的基因型为AbC,则与其有同一个精原细胞经减数分裂形成的另三个精子的基因型为AbC(⑥)、aBc、aBc;一个精子的基因型为ABC,则与其有同一个精原细胞经减数分裂形成的另三个精子的基因型为ABC(①)、abc(③)、abc(③).
由此可知,另外6个精子中的染色体组成可以是AbC(⑥)、ABC(①)、abc(③),不可能是②④⑤.
故选:D.
点评:本题考查了减数分裂产生配子种类的相关知识,难度适中,考生要明确一个精原细胞经过减数分裂只能产生两种精子,并且两种精子的染色体组成与精原细胞相同.
题型二:精细胞来源的考察
典例1:(2012•石景山区一模)如图表示某动物初级精母细胞中的两对同源染色体,在减数分裂过程中,同源染色体发生了交叉互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞.这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是( )
A.①和②B.③和④C.①和③D.②和③
分析:精子的形成过程:精原细胞经过减数第一次分裂前的间期(染色体的复制)→初级精母细胞;初级精母细胞经过减数第一次分裂(前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合)→两种次级精母细胞;次级精母细胞经过减数第二次分裂过程(类似于有丝分裂)→精细胞;精细胞经过变形→精子.
解答:减数第一次分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数第二次分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞.若发生交叉互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小部分颜色有区别.
故选:C.
点评:本题结合细胞分裂图,考查精子的形成过程,重点考查减数分裂不同时期的特征,要求考生识记减数分裂不同时期的特征,明确减数第二次分裂过程类似于有丝分裂,来自同一个次级精母细胞的精细胞含有相同的染色体组成(不考虑交叉互换),再结合题图选出正确的答案.
题型三:过程的综合考察
典例3:(2014•浦东新区二模)如图为某动物精原细胞(染色体数为2n,DNA数目为2a)分裂的示意图,图中标明了部分染色体上的基因,①③细胞处于染色体着丝点(粒)向两极移动的时期.下列叙述正确的是( )
A.①中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a
B.③中无同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为2a
C.正常情况下,基因A与a、B与b分离发生在细胞①和②中
D.与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型是aB、ab、AB
分析:分析题图:已知①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期,则①表示有丝分裂后期;②处于减数第一次分裂过程,属于初级精母细胞,细胞含有同源染色体;③处于减数第二次分裂后期,属于次级精母细胞,细胞中不含同源染色体.
解答:A、①是有丝分裂的后期,有同源染色体,染色体数目为4n,DNA数目为4a,A错误;
B、②形成③的过程中发生了同源染色体的分离,所以③中无同源染色体,DNA数目为2a,根据题干信息“设①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期”,可知此时细胞中染色体数目变为2n,B正确;
C、正常情况下,基因A与a、B与b分离发生在减数第一次分裂的后期,即细胞②中,C错误;
D、与图中精细胞同时产生的另外3个精细胞的基因型应该是aB、aB、Ab,D错误.
故选:B.
点评:本题结合细胞分裂过程图,考查有丝分裂和减数分裂的相关知识,要求考生识记有丝分裂和减数分裂过程特点,掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体数目、DNA数目和染色单体数目变化规律,能结合题干信息“①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期”,准确判断各选项.
【解题思路点拨】
1)有丝分裂和减数分裂的异同点:
比较内容
减数分裂
有丝分裂
相同点
染色体复制一次,都有纺锤体出现
不
同
点
细胞分裂次数
二次
一次
是否有联会、四分体
出现
不出现
非姐妹染色单体之间有无交叉互换
有
无
中期着丝点排列位置
第一次分裂中期着丝点排列在赤道板两侧,第二次分裂中期着丝点排在赤道板上
着丝点排在赤道板上
同源染色体分离
有
无
非同源染色体随机组合
有
无
着丝点分裂,姐妹染色单体分开
第二次分裂时发生
第一次分裂时发生
子细胞染色体数目
减半
不变
子细胞名称和数目
4个精子或卵细胞一个和三个极体
2个体细胞
2)精子与卵细胞形成的异同点:
比较项目
不同点
相同点
精子的形成
卵细胞的形成
染色体复制
复制一次
第一次分裂
一个初级精母细胞(2n)产生两个大小相同的次级精母细胞(n)
一个初级卵母细胞(2n)(细胞质不均等分裂)产生一个次级卵母细胞(n)和一个第一极体(n)
同源染色体联会,形成四分体,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,细胞质分裂,子细胞染色体数目减半
第二次分裂
两个次级精母细胞形
成四个同样大小的精细胞(n)
一个次级卵母细胞(细胞质不均等分裂)形成一个大的卵细胞(n)和一个小的第二极体.第一极体分裂(均等)成两个第二极体
着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向两极,细胞质分裂,子细胞染色体数目不变
有无变形
精细胞变性形成精子
无变形
分裂结果
产生四个有功能的精子(n)
只产生一个有功能的卵细胞(n)
精子和卵细胞中染色体数目均减半
5.减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【知识点的认识】
1、减数分裂过程中染色体变化曲线
2、减数分裂过程中DNA变化曲线
3、减数分裂过程中染色单体变化曲线
4、有丝分裂和减数分裂的比较:
结 构
时 期
染色体数
染色单体数
DNA分子数
有
丝
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
分裂期
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n→4n
4n→0
4n
末期
4n→2n
0
4n→2n
减
数
分
裂
间期
2n
0→4n
2n→4n
减
Ⅰ
前、中期
2n
4n
4n
后期
2n
4n
4n
末期
2n→n
4n→2n
4n→2n
减Ⅱ
前、中期
n
2n
2n
后期
n→2n
2n→0
2n
末期
2n→n
0
2n→n
图示如图所示:
有丝分裂、减数分裂和受精作用中DNA、染色体变化曲线
【命题方向】
题型一:根据染色体、染色单体或DNA变化曲线判断细胞分裂时期
典例1: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( )
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
分析:本题解答关键是通过染色体数目的变化判断不同区段发生的生理过程,图中a、b分别表示减数分裂的第一次和第二次分裂,c过程表示受精作用,d过程表示受精卵的有丝分裂.
解答:A、a过程表示减数第一次分裂过程,该过程中完成DNA复制后就出现染色单体,故A错误;
B、b过程表示减数第二次分裂过程,分裂结束后细胞数目加倍,故B错误;
C、图中c过程表示受精作用,受精作用过程中发生精子和卵细胞的膜融合,故C正确;
D、d过程表示受精卵的有丝分裂,受精卵中具有同源染色体,故D错误.
故选:C.
点评:本题较简单,属于考纲中理解能力的考查,考生需掌握减数分裂、有丝分裂过程中染色体数目的变化,并具有一定的曲线分析能力.考生关键能够判断出图中c过程表示受精作用,并理解受精作用的过程和实质.
题型二:根据异常现象判断分裂时期
典例2:(2013•永州一模)进行染色体组型分析时,发现某人的染色体组成为44+XXY,该病人的亲代在形成配子时,不可能出现的情况是( )
A.次级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一侧 B.次级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一侧
C.初级精母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一侧 D.初级卵母细胞分裂的后期,两条性染色体移向一侧
分析:根据题意分析可知:正常人的染色体组成为44+XX和44+XY.现患者的染色体组成为44+XXY,说明多了一条X,因而有可能因为母方的减Ⅰ和减Ⅱ或父方的减Ⅰ出错而导致.
解答:根据题意分析可知:人的染色体组成为44+XXY,则精子和卵细胞的染色体组成为22+X和22+XY或22+XX和22+Y两种情况.如果是前者,则精子异常,卵细胞正常,由22+X的雌配子和22+XY的雄配子结合形成受精卵发育而成,22+XY的雄配子是初级精母细胞在分裂后期X和Y没有发生分离,两条性染色体移向一极;如果是后者,则精子正常,卵细胞异常,由22+XX的雌配子和22+Y的雄配子结合形成,可能是初级卵母细胞在分裂后期X和X没有发生分离,或者是次级卵母细胞在分裂后期X的姐妹染色单体形成的两条X染色体移向了同一极进入了卵细胞.所以不可能出现的情况是A.
故选A.
点评:
【解题思路点拨】二倍体细胞有丝分裂和减数分裂的判断步骤:
6.受精作用
【知识点的认识】
1、概念:精子和卵细胞融合成受精卵的过程叫受精作用。
2、过程:
精子的头部进入卵细胞。尾部留在外面。紧接着,在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜,以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后不久,里面的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇,使彼此的染色体会合在一起。
3、结果:
(1)受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父亲),一半的染色体来自卵细胞(母亲)。
(2)细胞质主要来自卵细胞。
3、意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
4、精子和卵细胞的特点和意义:
1)精子体积很小,呈蝌蚪状。具有长长的尾部,能运动,便于受精。
①精子是由精细胞变形而来,这样细胞核位于头部,核内有n条染色体;
②精子的细胞质很少(主要集中在尾部),所以寿命很短。
2)卵细胞体积较大的意义:
在减数分裂中,经过了两次细胞质不均等分裂,使得卵原细胞的细胞质更多的集中在卵细胞中,为受精卵提供营养,供早期胚胎发育所需。
【命题方向】
题型:受精作用的概念和实质
典例:(2012•安徽三模)下列有关受精作用的叙述,错误的一项是( )
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.受精卵中染色体数和本物种体细胞染色体数相同
D.受精卵中染色体来自父母双方的各占一半
分析:本题是与受精作用的概念、实质和意义有关的题目,回忆受精作用的概念、过程、实质和意义,然后结合选项分析解答。
解答:A、受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质主要来自母方,A错误;
B、受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞核的融合,B正确;
C、由于减数分裂过程使精子与卵细胞的染色体数目减半,受精后受精卵的染色体数目又恢复本物种体细胞染色体数,C正确;
D、染色体属于细胞核内的遗传物质的载体,受精卵中染色体来自父母双方的各占一半,D正确。
故选:A。
点评:本题的知识点是受精作用的实质,受精卵内的遗传物质的来源,减数分裂和受精作用的意义,对受精作用基本概念的掌握是解题的关键,A选项往往因忽略细胞质中的遗传物质而 出现分析错误。
【解题思路点拨】受精卵中的核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,细胞质中的遗传物质主要来自母方。
7.DNA分子的多样性和特异性
【知识点的认识】
1、DNA分子的多样性:构成DNA分子的脱氧核苷酸虽只有4种,配对方式仅2种,但其数目却可以成千上万,更重要的是形成碱基对的排列顺序可以千变万化,从而决定了DNA分子的多样性(n对碱基可形成4n种).
2、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性.
【命题方向】
题型一:DNA分子特点考察
典例1:(2012•株洲一模)DNA分子中碱基对的排列顺序、特定的排列顺序、千变万化的排列顺序分别代表或体现了DNA分子的( )
A.遗传信息、特异性、多样性 B.遗传信息、多样性、特异性
C.特异性、遗传信息、多样性 D.多样性、特异性、遗传信息
分析:(1)遗传信息:基因中能控制生物性状的脱氧核苷酸的排列顺序.
(2)DNA分子的多样性和特异性:
①DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序;
②DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列.
解答:(1)DNA分子中碱基对的排列顺序代表遗传信息;
(2)DNA分子中碱基对特定的排列顺序体现了DNA分子的特异性;
(3)DNA分子中碱基对千变万化的排列顺序体现了DNA分子的多样性.
故选:A.
点评:本题考查脱氧核苷酸的排列顺序与遗传信息的关系、DNA分子的特异性和多样性,要求考生识记遗传信息的概念,理解和掌握DNA分子特异性和多样性的含义,再结合所学的知识准确答题即可.
题型二:DNA分子的特异性
典例2:(2014•莆田模拟)DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法,DNA“指纹”是指DNA的( )
A.双螺旋结构 B.磷酸和脱氧核糖的排列顺序 C.碱基互补配对原则 D.脱氧核苷酸的排列顺序
分析:1、DNA分子结构的主要特点:DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构;DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架,内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则(A﹣T、C﹣G).
2、DNA分子具有多样性和特异性,其中多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化;特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列.
解答:A、一般情况下,不同生物的DNA分子都具有双螺旋结构,A错误;
B、不同生物的DNA分子中,磷酸和脱氧核糖的排列顺序相同,不是DNA“指纹”,B错误;
C、不同生物的DNA分子中,碱基互补配对方式都相同,不是DNA“指纹”,C错误;
D、DNA“指纹”是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序,因为不同DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序不同,D正确.
故选:D.
点评:本题考查DNA分子结构的主要特点、DNA分子的多样性和特异性,要求考生识记DNA分子结构的主要特点,明确不同DNA分子的空间结构、基本骨架和碱基互补配对方式相同;掌握DNA分子具有多样性和特异性的原因,能结合所学的知识准确判断各选项.
【解题方法点拨】
DNA分子的多样性和特异性:
①DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序;
②DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列.
8.基因和遗传信息的关系
【知识点的认识】
1、基因的概念:基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
2、基因和染色体的关系:
基因在染色体上,并且在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体。
3、基因与DNA的关系:
基因是有遗传效应的DNA片段。
4、基因和性状的关系:
基因控制生物的性状,基因是决定生物性状的基本单位﹣﹣结构单位和功能单位。
5、基因和脱氧核苷酸的关系:每个基因中含有成百上千个脱氧核苷酸。
6、基因和遗传信息的关系
基因中的脱氧核苷酸(碱基对)排列顺序代表遗传信息。不同的基因含有不同的脱氧核苷酸的排列顺序。例如:豌豆的高茎基因D和矮茎基因d含有不同的脱氧核苷酸排列顺序。
【命题方向】
题型一:相关概念的考察
典例1:下列关于基因、遗传信息的描述,错误的是( )
A.基因在染色体上呈线性排列,染色体是基因的主要载体
B.遗传信息可以通过DNA复制传递给后代
C.互为等位基因的两个基因肯定具有相同的碱基数量
D.遗传信息是指DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序
分析:本题是考查基因与染色体的关系、DNA复制的意义、基因突变的概念、遗传信息的概念的题目,回忆基因与染色体的关系、DNA复制的意义、基因突变和遗传信息的概念和基因突变的结果,然后分析选项进行解答。
解答:A、基因位于染色体上,在染色体上呈线性排列,其次线粒体、叶绿体也含有少量基因,因此染色体是基因的主要载体,A正确;
B、DNA复制的意义是将DNA中的遗传信息经过精确复制传递给后代,B正确;
C、等位基因是由基因突变产生的,基因突变是碱基对的增添、缺失或替换,因此互为等位基因的两个基因可能具有不同的碱基数量,C错误;
D、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序就是遗传信息,D正确。
故选:C。
点评:本题的知识点是基因与染色体的关系,DNA分子复制的意义、等位基因的来源和基因突变的概念,遗传信息的概念,对基因与染色体的关系,DNA分子复制的意义、等位基因的来源和基因突变的概念,遗传信息的概念的理解与掌握是解题的关键。C选项往往不能准确分析选项扣准考查的知识点而分析错误。
题型二:等位基因的本质区别
典例2:控制豌豆子叶颜色的等位基因Y和y的本质区别是( )
A.基因Y、y位于非同源染色体上 B.Y对y为显性 C.两者的碱基序列存在差异 D.减数分裂时基因Y与y分离
分析:1、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。
2、等位基因Y和y的本质区别是两者的脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异。
3、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
解答:A、基因Y、y是一对等位基因,位于同源染色体上,A错误;
B、Y对y为显性,但这是两者的本质区别,B错误;
C、等位基因Y和y的本质区别是两者的脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异,C正确;
D、减数分裂时基因Y与y分离,这是基因分离定律的实质,不是两个基因的本质区别,D错误。
故选:C。
点评:本题考查基因与遗传信息的关系,要求考生识记等位基因的概念,明确等位基因的区别是脱氧核苷酸(碱基)序列存在差异,再根据题干要求选出正确答案即可。
【解题方法点拨】
常见需要注意的问题:
(1)整个DNA分子中都是基因构成的吗?基因是有遗传效应的DNA片段,在DNA分子还存在一些无效片段。因此,并不是整个DNA分子都是基因构成的。
(2)DNA的基本组成单位是什么?DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸。
(3)基因的基本组成单位是什么?
9.遗传信息的转录和翻译
【知识点的认识】
1、基因控制蛋白质的合成相关概念
(1)基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段:基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
(2)转录:转录是指以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
转录的场所:细胞核
转录的模板:DNA分子的一条链;
转录的原料:四种核糖核苷酸(“U”代替“T”与“A”配对,不含“T”);
与转录有关的酶:RNA聚合酶;
转录的产物:mRNA,tRNA,rRNA。
转录的步骤及过程图象:
(3)翻译:翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
翻译的场所:细胞质的核糖体上。
翻译的本质:把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
遗传信息在细胞核中DNA(基因)上,蛋白质的合成在细胞质的核糖体上进行,因此,转录形成mRNA是十分重要而必要的。
翻译的过程图象:
(4)密码子:密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基。一个密码子只能编码一种氨基酸。
密码子共有64种。
UAA、UAG、UGA三个终止密码不决定任何氨基酸,其余的每个密码子只能决定一种氨基酸。
编码氨基酸的密码子共有61种。包括AUG、GUG两个起始密码。
(6)tRNA:tRNA是在翻译过程中运输氨基酸的工具,一共有61种,一种tRNA只能运载一种氨基酸。tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补配对。
2、DNA与RNA的比较
比较项目
DNA
RNA
基本组成单位
脱氧(核糖)核苷酸
核糖核苷酸
五碳糖
脱氧核糖
核糖
含氮碱基
A、G、C、T
A、G、C、U
空间结构
规则的双链结构
通常呈单链
分布
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
分类
﹣﹣
mRNA、tRNA、rRNA
功能
主要的遗传物质
1)作为部分病毒的遗传物质
2)作为翻译的模板和搬运工
3)参与核糖体的合成
4)少数RNA有催化作用
联系
RNA由DNA转录产生,DNA是遗传信息的储存者,RNA是遗传信息的携带者,RNA的遗传信息来自于DNA
注解:细胞结构生物(包括真核生物和原核生物)细胞内有(5种)碱基,有(8种)核苷酸。病毒只有(4种)碱基,有(4种)核苷酸。
3、RNA的分类
种类
作用
信使RNA
mRNA
蛋白质合成的直接模板
转运RNA
tRNA
运载氨基酸
核糖体RNA
rRNA
核糖体的组成成分
4、遗传信息、密码子(遗传密码)、反密码子的区别
项目比较
遗传信息
遗传密码(密码子)
反密码子
概念
基因中脱氧核苷酸的排列顺序(RNA病毒除外)
mRNA中核糖核苷酸的排列顺序,其中决定一个氨基酸的三个相邻碱基是一个密码子
tRNA一端与密码子对应的三个相邻碱基
位置
在DNA上(RNA病毒除外)
在mRNA上
在tRNA上
作用
决定蛋白质中氨基酸序列的间接模板
决定蛋白质中氨基酸序列的直接模板
识别mRNA上的密码子,运载氨基酸
5、遗传密码的特性
(1)密码子:有2个起始密码子(AUG GUG),有与之对应的氨基酸。有3个终止密码子(UAA UAG UGA),没有对应的氨基酸,所以,在64个遗传密码子中,能决定氨基酸的遗传密码子只有61个。
(2)通用性:地球上几乎所有的生物共用一套密码子表。
(3)简并性:一种氨基酸有两种以上的密码子的情况。意义:在一定程度上能防止由于碱基的改变而导致的遗传信息的改变。
6、转录、翻译与DNA复制的比较
复制
转录
翻译
时间
有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
生长发育的连续过程中
场所
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
主要在细胞核,少部分在线粒体和叶绿体
核糖体
原料
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
二十种氨基酸
模板
DNA的两条链
DNA中的一条链
mRNA
条件
解旋酶、DNA聚合酶ATP
RNA聚合酶ATP
酶、ATP、tRNA
过程
DNA解旋,以两条链为模板,按碱基互补配对原则,合成两条子链,子链与对应母链螺旋化
DNA解旋,以其中一条链为模板,按碱基互补配对原则,形成mRNA单链,进入细胞质与核糖体结合
以mRNA为模板,合成有一定氨基酸序列的多肽链
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
恢复原样,与非模板链重新组成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点
边解旋边复制,半保留复制
边解旋边转录,DNA双链全保留
①核糖体沿着mRNA移动
②一个mRNA结合多个核糖体,顺次合成多条多肽链,提高合成蛋白质的速度
③翻译结束后,mRNA分解成单个核苷酸
产物
两个双链DNA分子
一条单链mRNA
多肽
产物去向
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或功能蛋白质
意义
复制遗传信息,使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息,使生物体表现出各种遗传性状
配对方式
A﹣(T) T﹣(A)
G﹣(C) C﹣(G)
A﹣(U) T﹣(A)
G﹣(C) C﹣(G)
A﹣(U) U﹣(A)
G﹣(C) C﹣(G)
注意
(1)对细胞结构生物而言,DNA复制发生于细胞分裂过程中,而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。 (2)DNA中含有T而无U,而RNA中含有U而无T,因此可通过放射性同位素标记T或U,研究DNA复制或转录过程。
(3)在翻译过程中,一条mRNA上可同时结合多个核糖体,可同时合成多条多肽链,但不能缩短每条肽链的合成时间。
7、遗传信息、遗传密码子、反密码子的比较
比较项目
遗传信息
遗传密码子
反密码子
位置
DNA
mRNA
tRNA
含义
DNA上碱基对或脱氧 核苷酸的排列顺序
mRNA上决定一个氨基酸或提供 转录终止信号的3个相邻的碱基
tRNA上的可以与mRNA 上的密码子互补配对的 3个碱基
种类
4n种
(n为碱基对的数目)
64种,其中决定氨基酸的密码子
有61种(还有3个终止密码子,不对应氨基酸)
61种
作用
间接决定蛋白质中 氨基酸的排列顺序
直接控制蛋白质中氨基酸的排列 顺序
识别密码子
相关特性
具有多样性和特异性
①一种密码子只能决定一种氨基酸,而一种氨基酸可能由一种或几种密码子决定(密码子的简并性);
②密码子在生物界是通用的,说明
所有生物可能有共同的起源或 生命在本质上是统一的。
一种tRNA只能识别和转 运一种氨基酸,而一种 氨基酸可以由一种或几 种tRNA转运
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。
【命题方向】
题型一:相关概念的考察
典例1:(2014•烟台一模)人体在正常情况下,下列生理过程能够发生的是( )
A.相同的RNA逆转录合成不同的DNA B.相同的DNA转录合成不同的RNA
C.相同的密码子决定不同的氨基酸 D.相同的tRNA携带不同的氨基酸
分析:密码子是信使RNA上决定氨基酸的3个相邻的碱基,共有64种,终止密码子有3种,不决定氨基酸,决定氨基酸的密码子有61种。一种氨基酸可由一种或几种tRNA搬运,但一种tRNA只能搬运一种氨基酸。
解答:A.相同的RNA逆转录合成相同的DNA,故A错误;
B.相同的DNA在不同的细胞中,由于基因的选择性表达,转录合成不同的RNA,故B正确;
B.相同的密码子决定一种的氨基酸,同一种氨基酸可以由多种密码子决定,故C错误;
D.相同的tRNA携带相同的氨基酸,也能说明生物界具有统一性,故D错误。
故选:B。
点评:本题考查逆转录、细胞分化、密码子、转运RNA等相关知识,比较抽象,意在考查学生的识记和理解能力。
题型二:遗传信息传递过程图示
典例2:(2014•浙江一模)如图甲、乙表示真核生物遗传信息传递过程中的某两个阶段的示意图,图丙为图乙中部分片段的放大示意图。对此分析合理的是( )
A.图甲所示过程主要发生于细胞核内,图乙所示过程主要发生于细胞质内
B.图中催化图甲、乙所示两过程的酶1、酶2和酶3是相同的
C.图丙中a链为模板链,b链为转录出的子链
D.图丙中含有两种单糖、五种碱基、五种核苷酸
分析:分析题图:甲过程是以DNA的两条链为模板,复制形成DNA的过程,即DNA的复制;乙过程是以DNA的一条链为模板,转录形成RNA的过程,即转录;丙中a链含有碱基T,属于DNA链,b链含有碱基U,属于RNA链。
解答:A、图甲表示复制过程,主要发生在细胞核中;图乙表示转录过程,主要发生在细胞核中,A错误;
B、图中催化图甲过程的酶1和酶2相同,都是DNA聚合酶;催化图乙过程的酶3是RNA聚合酶,B错误;
C、图丙表示转录过程,其中a链含有碱基T,属于DNA模板链,b链含有碱基U,属于RNA子链,C正确;
D、图丙中含有两种单糖、五种碱基、八种核苷酸(四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸),D错误。
故选:C。
点评:本题结合DNA复制和转录过程图,考查核酸的组成、DNA复制、遗传信息的转录和翻译,要求考生熟记相关知识点,注意DNA复制和转录过程的异同,能准确判断图中各过程的名称,再结合选项作出准确的判断。
典例3:(2014•广东一模)如图为细胞中合成蛋白质的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该过程表明生物体内少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质
B.该过程的模板是mRNA,原料是20种游离的氨基酸
C.最终合成的肽链②③④⑤在结构上各不相同
D.核糖体从右往左移动
分析:分析题图:图示表示细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程,其中①是mRNA,作为翻译的模板;②③④⑤都是脱水缩合形成的多肽链,控制这四条多肽链合成的模板相同,因此这四条多肽链的氨基酸顺序相同;⑥是核糖体,是翻译的场所。
解答:A、一个mRNA分子可以结合多个核糖体同时进行翻译过程,可见少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质,A正确;
B、图示表示翻译过程,该过程的模板是mRNA,原料是氨基酸,B正确;
C、②③④⑤都是以同一个mRNA为模板翻译形成的,因此②③④⑤的最终结构相同,C错误;
D、根据多肽链的长度可知,⑥在①上的移动方向是从右到左,D正确。
故选:C。
点评:本题结合细胞中多聚核糖体合成蛋白质的过程图,考查遗传信息的转录和翻译过程,要求考生熟记翻译的相关知识点,准确判断图中各种数字的名称,并能准确判断核糖体的移动方向。需要注意的是C选项,要求考生明确以同一mRNA为模板翻译形成的蛋白质具有相同的氨基酸序列。
题型三:基因控制蛋白质的合成
典例3:(2014•虹口区一模)在某反应体系中,用固定序列的核苷酸聚合物(mRNA)进行多肽的合成,实验的情况及结果如下表:请根据表中的两个实验结果,判断下列说法不正确的是( )
实验序号
重复的mRNA序列
生成的多肽中含有的氨基酸种类
实验一
(UUC)n,即UUCUUC…
丝氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸
实验二
(UUAC)n,即UUACUUAC…
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸
A.上述反应体系中应加入细胞提取液,但必须除去其中的DNA和mRNA
B.实验一和实验二的密码子可能有:UUC、UCU、CUU 和UUA、UAC、ACU、CUU
C.通过实验二的结果推测:mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸
D.通过实验一和实验二的结果,能够推测出UUC为亮氨酸的密码子
分析:分析表格:密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基。实验一的密码子可能有三种,即UUC、UCU、CUU;实验二的密码子可能有4种,即UUA、UAC、ACU、CUU,但生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种,所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸。
解答:A、正常细胞内的DNA能转录合成mRNA,所以除去细胞提取液中的DNA和mRNA,避免干扰实验,故A正确;
B、密码子是指mRNA上能决定氨基酸的相邻的3个碱基,则实验一的密码子可能有三种,即UUC、UCU、CUU,实验二的密码子可能有4种,即UUA、UAC、ACU、CUU,故B正确;
C、实验二的密码子可能有4种,而生成的多肽中含有的氨基酸种类只有3种,所以mRNA中不同的密码子有可能决定同一种氨基酸,故C正确;
D、实验二的密码子中没有UUC,但生成的多肽中含有亮氨酸,所以不能推测出UUC为亮氨酸的密码子,故D错误。
故选D。
点评:本题结合表格,考查基因控制蛋白质合成的相关知识,意在考查学生分析表格提取有效信息的能力;能理解所学知识的要点,综合运用所学知识分析问题的能力。
题型四:tRNA相关的考察
典例4:(2014•长宁区二模)图为tRNA的结构示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.tRNA是由三个核糖核苷酸连接成的单链分子 B.一种tRNA只可以携带一种氨基酸
C.人体细胞中的tRNA共有64种 D.图中c处表示密码子,可以与mRNA碱基互补配对
分析:分析题图:图示是tRNA的结构示意图,其中a为携带氨基酸的部位;b为局部双链结构中的氢键;c为一端相邻的3个碱基,构成反密码子,能与相应的密码子互补配对。
解答:A、tRNA是由多个核糖核苷酸连接成的单链分子,也存在局部双链结构,A错误;
B、tRNA具有专一性,一种tRNA只可以携带一种氨基酸,B正确;
C、有3种终止密码子不编码氨基酸,没有对应的tRNA,因此人体细胞中的tRNA共有61种,C错误;
D、图中c处表示反密码子,D错误。
故选:B。
点评:本题结合tRNA结构示意图,考查遗传信息的转录和翻译、RNA分子的组成和种类,要求考生识记tRNA分子的组成、种类及功能,能准确判断图中各结构的名称;识记密码子的概念,明确密码子在mRNA上,再结合所学的知识准确判断各选项。
题型五:基因表达中相关数量计算
典例5:(2014•杨浦区一模)已知一信使RNA片段中有60个碱基,其中A和G共有28个,以此为模板转录形成的DNA分子中C和T的数目以及以该信使RNA翻译而成的肽链脱去的水分子的最大数目分别是( )
A.28、60 B.32、20 C.60、19 D.60、50
分析:在双链DNA分子中,碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则,即A﹣T、C﹣G,而互补配对的碱基两两相等,所以A=T,C=G,则A+G=C+T,即非互补配对的碱基之和占碱基总数的一半。
信使RNA上连续的三个碱基为1个密码子,决定一个氨基酸,而多肽链中脱去的水分子数=氨基酸个数﹣肽链的条数。
解答:信使RNA共有60个碱基,则以此为模板转录形成的DNA中共有120个碱基。由于DNA分子中A=T、C=G,因此C+T占碱基总数的一半,即DNA分子中C和T一共有60个。
由于mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸,因此氨基酸数=60÷3=20,多肽链中脱去的水分子数=氨基酸个数﹣肽链的条数=20﹣1=19。
故选:C。
点评:本题考查DNA分子结构的主要特点、遗传信息的转录和翻译,要求考生识记转录的概念,能根据mRNA中碱基数目推断DNA中碱基数目;再根据碱基互补配对原则计算出该DNA分子中G和T的总数。
【解题方法点拨】
基因表达中相关数量计算
1、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。
2、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.列关系式如下:
3、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指导合成的蛋白质中最多有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=脱去的水分子数)。
10.基因的分离规律的实质及应用
【知识点的认识】
1、基因的分离定律﹣﹣遗传学三大定律之一
(1)内容: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,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代.
(2)实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.
(3)适用范围:①一对相对性状的遗传;②细胞核内染色体上的基因;③进行有性生殖的真核生物.
(4)细胞学基础:同源染色体分离.
(5)作用时间:有性生殖形成配子时(减数第一次分裂后期).
(6)验证实验:测交实验.
2、相关概念
(1)杂交:基因型不同的个体间相互交配的过程.
(2)自交:植物中自花传粉和雌雄异花的同株传粉.广义上讲,基因型相同的个体间交配均可称为自交.自交是获得纯合子的有效方法.
(3)测交:就是让杂种(F1)与隐性纯合子杂交,来测F1基因型的方法.
(4)正交与反交:对于雌雄异体的生物杂交,若甲♀×乙♂为正交,则乙♀×甲♂为反交.
(5)常用符号的含义
符号
P
F1
F2
×
⊗
♂
♀
C、D等
c、d等
含义
亲本
子一代
子二代
杂交
自交
父本(雄配子)
母本(雌配子)
显性遗传因子
隐性遗传因子
3、分离定律在实践中的应用
(1)正确解释某些遗传现象两个有病的双亲生出无病的孩子,即“有中生无”,肯定是显性遗传病;两个无病的双亲生出有病的孩子,即“无中生有”,肯定是隐性遗传病.
(2)指导杂交育种
①优良性状为显性性状:连续自交,直到不发生性状分离为止,收获性状不发生分离的植株上的种子,留种推广.
②优良性状为隐性性状:一旦出现就能稳定遗传,便可留种推广.
③优良性状为杂合子:两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子,但每年都要配种.
(3)禁止近亲结婚的原理每个人都携带5~6种不同的隐性致病遗传因子.近亲结婚的双方很可能是同一种致病因子的携带者,他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加,因此法律禁止近亲结婚.
4、基因分离定律中几个常见问题的解决
(1)确定显隐性方法:
①定义法:具相对性状的两纯种亲本杂交,F1表现出来的性状,即为显性性状;
②自交法:具相同性状的两亲本杂交(或一个亲本自交),若后代出现新的性状,则新的性状必为隐性性状.
(2)确定基因型(纯合、杂合)的方法
①由亲代推断子代的基因型与表现型(正推型)
亲本
子代基因型
子代表现型
AA×AA
AA
全为显性
AA×Aa
AA:Aa=1:1
全为显性
AA×aa
Aa
全为显性
Aa×Aa
AA:Aa:aa=1:2:1
显性:隐性=3:1
aa×Aa
Aa:aa=1:1
显性:隐性=1:1
aa×aa
aa
全为隐性
②由子代推断亲代的基因型(逆推型)
a、隐性纯合突破方法:若子代出现隐性性状,则基因型一定是aa,其中一个a来自父本,另一个a来自母本.
b、后代分离比推断法
后代表现型
亲本基因型组合
亲本表现型
全显
AA×AA(或Aa或aa)
亲本中一定有一个是显性纯合子
全隐
aa×aa
双亲均为隐性纯合子
显:隐=1:1
Aa×aa
亲本一方为显性杂合子,一方为隐性纯合子
显:隐=3:1
Aa×Aa
双亲均为显性杂合子
(3)求概率的问题
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,F1的基因型及比例为AA:2Aa:laa,生一个白化病(aa)孩子的概率为1/4.
配子法的应用: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,因此生一个白化病(aa)孩子的概率为1/2×1/2=1/4.
拓展:亲代的基因型在未确定的情况下,如何求其后代某一性状发生的几率?
例如:一对夫妇均正常,且他们的双亲也都正常,但双方都有一白化病的兄弟,求他们婚后生白化病孩子的几率是多少?
解此题分三步进行:
a、首先确定该夫妇的基因型及其几率.由前面分析可推知该夫妇是Aa的几率均为2/3,是AA的几率均为1/3.
b、而只有夫妇的基因型均为Aa时,后代才可能患病;
c、将该夫妇均为Aa的概率2/3×2/3与该夫妇均为Aa情况下生白化病忠者的概率1/4相乘,即2/3×2/3×1/4=1/9,因此该夫妇后代中出现白化病患者的概率是1/9.
(4)遗传系谱图的解读
(5)杂合子自交问题:
杂合子连续自交n次后,第n代的情况如下表:
Fn
杂合子
纯合子
显性纯合子
隐性纯合子
显性性状个体
隐性性状个体
所占比例
1/2n
1﹣1/2n
1/2﹣1/2n+1
1/2﹣1/2n+1
1/2+1/2n+1
1/2﹣1/2n+1
(6)理论值与实际值的问题
【命题方向】
题型一:概率计算
典例1:(2014•郑州一模)番茄的红果(R)对黄果(r)是显性,让杂合的红果番茄自交得F1,淘汰F1中的黄果番茄,利用F1中的红果番茄自交,其后代RR、Rr、rr三种基因的比例分别是( )
A.1:2:1 B.4:4:1 C.3:2:1 D.9:3:1
分析:杂合的红果番茄(Rr)自交得F1,F1的基因型及比例为RR:Rr:rr=1:2:1,淘汰F1中的黄果番茄(rr),则剩余红果番茄中:RR占、Rr占.
解答:利用F1中的红果番茄自交,RR自交不发生性状分离,而Rr自交发生性状分离,后代的基因型及比例为RR、Rr、rr,即RR、Rr、rr三种基因所占比例分别是+×=、×=、×=,所有RR、Rr、rr三种基因之比为3:2:1.
故选:C.
点评:本题考查基因分离定律及应用,意在考查考生能理解所学知识要点的能力;能能用文字及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力和计算能力.
题型二:自由交配相关计算
典例2:(2014•烟台一模)老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)呈显性,由常染色体上的一对等位基因控制的.有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合.如果黄鼠与黄鼠(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,那么在第三代中黄鼠的比例是( )
A. B. C. D.1
分析:老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)呈显性,由常染色体上的一对等位基因控制,且含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此黄鼠的基因型为Aa.据此答题.
解答:由以上分析可知黄鼠的基因型均为Aa,因此黄鼠与黄鼠交配,即Aa×Aa,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此第二代中Aa占、aa占,其中A的基因频率为,a的基因频率为,第二代老鼠自由交配一次得到第三代,根据遗传平衡定律,第三代中AA的频率为、Aa的频率为=、aa的频率为,由于含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合,因此在第三代中黄鼠的比例是=.
故选:A.
点评:本题考查基因分离定律的实质、基因频率的相关计算,要求考生掌握基因分离定律的实质,能结合题干信息“含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合”准确判断黄鼠的基因型;再扣住“自由交配”一词,利用基因频率进行计算.
【命题方法点拨】
1、分离规律的问题主要有两种类型:正推类和逆推类
亲代遗传因子组成、亲代性状后代遗传因子组成、性状表现及比例
逆推类问题
(1)正推类问题:
若亲代中有显性纯合子(BB)→则子代一定为显性性状(B_);
若亲代中有隐性纯合子(bb)→则子代一定含有b遗传因子.
(2)逆推类问题:
若后代性状分离比为3显:1隐→则双亲一定是杂合子(Bb),即Bb×Bb→3B_:1bb;
若后代性状分离比为1显:1隐→则双亲一定是测交类型,即Bb×bb→1Bb:1bb;
若后代只有显性性状→则双亲至少有一方为显性纯合子,即BB×BB或BB×Bb或BB×bb;
若后代只有隐性性状→则双亲全为隐性纯合子,即bb×bb.
2、基因分离定律和自由组合定律的不同:
分离定律
自由组合定律
两对相对性状
n对相对性状
相对性状的对数
1对
2对
n对
等位基因及位置
1对等位基因位于1对同源染色体上
2对等位基因位于2对同源染色体上
n对等位基因位于n对同源染色体上
F1的配子
2种,比例相等
4种,比例相等
2n种,比例相等
F2的表现型及比例
2种,3:1
4种,9:3:3:1
2n种,(3:1)n
F2的基因型及比例
3种,1:2:1
9种,(1:2:1)2
3n种,(1:2:1)n
测交后代表现型及比例
2种,比例相等
4种,比例相等
2n种,比例相等
遗传实质
减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中
减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中
实践应用
纯种鉴定及杂种自交纯合
将优良性状重组在一起
联系
在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
11.基因的自由组合规律的实质及应用
【知识点的认识】
一、基因自由组合定律的内容及实质
1、自由组合定律:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合.
2、实质
(1)位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的.
(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.
3、适用条件:
(1)有性生殖的真核生物.
(2)细胞核内染色体上的基因.
(3)两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因.
4、细胞学基础:基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期.
5、应用:
(l)指导杂交育种,把优良性状重组在一起.
(2)为遗传病的预测和诊断提供理沦依据.
二、两对相对性状的杂交实验:
1、提出问题﹣﹣纯合亲本的杂交实验和F1的自交实验
(1)发现者:孟德尔.
(2)图解:
2、作出假设﹣﹣对自由组合现象的解释
(1)两对相对性状(黄与绿,圆与皱)由两对遗传因子(Y与y,R与r)控制.
(2)两对相对性状都符合分离定律的比,即3:1,黄:绿=3:1,圆:皱=3:1.
(3)F1产生配子时成对的遗传因子分离,不同对的遗传因子自由组合.
(4)F1产生雌雄配子各4种,YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1.
(5)受精时雌雄配子随机结合.
(6)F2的表现型有4种,其中两种亲本类型(黄圆和绿皱),两种新组合类型(黄皱与绿圆).黄圆:黄皱:绿圆:绿皱=9:3:3:1
(7)F2的基因型有16种组合方式,有9种基因型.
3、对自由组合现象解释的验证
(1)方法:测交.
(2)预测过程:
(3)实验结果:正、反交结果与理论预测相符,说明对自由组合现象的解释是正确的.
三、自由组合类遗传中的特例分析9:3:3:1的变形:
1、9:3:3:1是独立遗传的两对相对性状自由组合时出现的表现型比例,题干中如果出现附加条件,则可能出现9:3:4、9:6:1、15:1、9:7等一系列的特殊分离比.
2、特殊条件下的比例关系总结如下:
条件
种类和分离比
相当于孟德尔的分离比
显性基因的作用可累加
5种,1:4:6:4:1
按基因型中显性基因个数累加
正常的完全显性
4种,9:3:3:1
正常比例
只要A(或B)存在就表现为同一种,其余正常为同一种,其余正常表现
3种,12:3:1
(9:3):3:1
单独存在A或B时表现同一种,其余正常表现
3种,9:6:1
9:(3:3):1
aa(或bb)存在时表现为同一种,其余正常表现
3种,9:3:4
9:3:(3:1)
A_bb(或aaB_)的个体表现为一种,其余都是另一种
2种,13:3
(9:3:1):3
A、B同时存在时表现为同一种,其余为另一种
2种,9:7
9:(3:3:1)
只要存在显性基因就表现为同一种
2种,15:1
(9:3:3):1
注:利用“合并同类项”巧解特殊分离比
(1)看后代可能的配子组合,若组合方式是16种,不管以什么样的比例呈现,都符合基因自由组合定律.
(2)写出正常的分离比9:3:3:1.
(3)对照题中所给信息进行归类,若后代分离比为 9:7,则为9:(3:3:1),即7是后三种合并的结果;若后代分离比为9:6:1,则为9:(3:3):1;若后代分离比为15:1 则为(9:3:3):1等.
四、基因分离定律和自由组合定律的不同:
分离定律
自由组合定律
两对相对性状
n对相对性状
相对性状的对数
1对
2对
n对
等位基因及位置
1对等位基因位于1对同源染色体上
2对等位基因位于2对同源染色体上
n对等位基因位于n对同源染色体上
F1的配子
2种,比例相等
4种,比例相等
2n种,比例相等
F2的表现型及比例
2种,3:1
4种,9:3:3:1
2n种,(3:1)n
F2的基因型及比例
3种,1:2:1
9种,(1:2:1)2
3n种,(1:2:1)n
测交后代表现型及比例
2种,比例相等
4种,比例相等
2n种,比例相等
遗传实质
减数分裂时,等位基因随同源染色体的分离而分开,分别进入不同配子中
减数分裂时,在等位基因随同源染色体分开而分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合,进而进入同一配子中
实践应用
纯种鉴定及杂种自交纯合
将优良性状重组在一起
联系
在遗传中,分离定律和自由组合定律同时起作用:在减数分裂形成配子时,既有同源染色体上等位基因的分离,又有非同源染色体上非等位基因的自由组合
【命题方向】
题型一:F2表现型比例分析
典例1:(2015•宁都县一模)等位基因A、a和B、b分别位于不同对的同源染色体上.让显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的表现型比例为1:3.如果让F1自交,则下列表现型比例中,F2代不可能出现的是( )
A.13:3 B.9:4:3 C.9:7 D.15:1
分析:两对等位基因共同控制生物性状时,F2中出现的表现型异常比例分析:
(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:根据题意分析:显性纯合子(AABB)和隐性纯合子(aabb)杂交得F1,再让F1测交,测交后代的基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,表现型比例为1:3,有三种可能:(AaBb、Aabb、aaBb):aabb,(AaBb、Aabb、aabb):aaBb或(AaBb、aaBb、aabb):Aabb,AaBb:(Aabb、aaBb、aabb).
因此,让F1自交,F2代可能出现的是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共三种情况.
故选:B.
点评:本题考查基因自由组合定律及运用的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.
题型二:基因分离定律和自由组合定律
典例2:(2014•顺义区一模)如图表示不同基因型豌豆体细胞中的两对基因及其在染色体上的位置,这两对基因分别控制两对相对性状,从理论上说,下列分析不正确的是( )
A.甲、乙植株杂交后代的表现型比例是1:1:1:1 B.甲、丙植株杂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.正常情况下,甲植株中基因A与a在减数第二次分裂时分离
分析:1、基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代.
2、基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;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.
3、逐对分析法:首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题;其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例,最后再相乘.
解答:A、甲(AaBb)×乙(aabb),属于测交,后代的表现型比例为1:1:1:1,A正确;
B、甲(AaBb)×丙(AAbb),后代的基因型为AABb、AAbb、AaBb、Aabb,且比例为1:1:1:1,B正确;
C、丁(Aabb)自交后代基因型为AAbb、Aabb、aabb,且比例为1:2:1,C正确;
D、A与a是等位基因,随着同源染色体的分开而分离,而同源染色体上的等位基因的分离发生在减数第一次分裂后期,D错误.
故选:D.
点评:本题结合细胞中基因及染色体位置关系图,考查基因分离定律的实质及应用、基因自由组合定律的实质及应用,首先要求考生根据题图判断各生物的基因型,其次再采用逐对分析法对各选项作出准确的判断.
题型三:概率的综合计算
典例3:(2014•山东模拟)某种鹦鹉羽毛颜色有4种表现型:红色、黄色、绿色和白色,由位于两对同源染色体上的两对等位基因决定(分别用Aa、Bb表示),且BB对生物个体有致死作用.将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1代有两种表现型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%;选取F1中的红色鹦鹉进行互交,其后代中有上述4种表现型,这4种表现型的比例为:6﹕3﹕2﹕1,则F1的亲本基因型组合是( )
A.aaBB×AAbb B.aaBb×AAbb C.AABb×aabb D.AaBb×Aabb
分析:本题是对基因自由组合定律性状分离比偏离现象的应用考查,梳理孟德尔两对相对性状的杂交实验,回忆回忆子二代的表现型和比例,根据题干给出的信息进行推理判断.
解答:由题意可知,控制鹦鹉羽毛颜色的两对等位基因位于两对同源染色体上,因此在遗传过程中遵循基因的自由组合定律,又知BB对生物个体有致死作用,且F1中的红色鹦鹉进行互交配,后代的四种表现型的比例为:6﹕3﹕2﹕1,因此可以猜想,后代的受精卵的基因组成理论上应该是A_B_:aaB_:A_bb:aabb=9:3:3:1,其中A_BB和aaBB个体致死,导致出现了6﹕3﹕2﹕1,所以F1中的红色鹦鹉的基因型为AaBb.又由题意知,将绿色鹦鹉和纯合黄色鹦鹉杂交,F1代有两种表现型,黄色鹦鹉占50%,红色鹦鹉占50%,因此亲本的基因型绿色鹦鹉的基因型为aaBb,纯合黄色鹦鹉的基因型为AAbb.
故选:B.
点评:本题的知识点是基因的自由组合定律,显性纯合致死对于子二代性状分离比的影响,根据题干给出的信息进行合理的推理判断是解题的关键.
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【解题方法点拨】
1、F2共有16种组合方式,9种基因型,4种表现型,其中双显(黄圆):一显一隐(黄皱):一隐一显(绿圆):双隐(绿皱)=9:3:3:1.F2中纯合子4种,即YYRR、YYrr、yyRR、yyrr,各占总数的 1/16;只有一对基因杂合的杂合子4种,即YyRR、Yyrr、YYRr、VyRr,各占总数的2/16;两对基因都杂合的杂合子1种,即YyRr,占总数的4/16.
2、F2中双亲类型(Y_R_十yyrr)占10/16.重组类型占6/16(3/16Y_rr+3/16yyR_).
3、减数分裂时发生自由组合的是非同源染色体上的非等位基因,而不是所有的非等位基因.同源染色体上的非等位基因,则不遵循自由组合定律.
4、用分离定律解决自由组合问题
(1)基因原理分离定律是自由组合定律的基础.
(2)解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题.在独立遗传的情况下,有几对基因就可以分解为几个分离定律问题.如AaBb×Aabb可分解为:Aa×Aa,Bb×bb.然后,按分离定律进行逐一分析.最后,将获得的结果进行综合,得到正确答案.
12.伴性遗传
【知识点的认识】
1、红绿色盲遗传的特点(伴X隐性遗传)
(1)交叉遗传(色盲基因是由男性通过他的女儿传给他的外孙的).
(2)母患子必病,女患父必患.
(3)色盲患者中男性多于女性
(4)“生一个色盲男孩”的概率与“生一个男孩是色盲”的概率区别:
“生一个色盲男孩”指夫妇所生小孩中出现色盲男孩可能性.
“生一个男孩是色盲”指该小孩的性别已确定是男孩,所以只考虑所生男孩中患病的概率.
例1:某人不色盲,其父母、祖父母、外祖父母的色觉都正常,但弟弟是色盲,那么色盲基因传递的过程是( )
A、祖父→父亲→弟弟 B、祖母→父亲→弟弟
C、外祖父→母亲→弟弟 D、外祖母→母亲→弟弟
答案:选D.解析:父亲没有色盲基因,因此弟弟的色盲基因来自母亲,同理母亲的色盲基因来自外祖母.
例2:一对表现型正常的夫妇,却生了一个色盲男孩,则他们再生1个色盲男孩的概率是多少?再生1个男孩是色盲的概率是多少?
答案:;.
2、人类血友病伴性遗传
(1)病因:由于血液里缺少一种凝血因子,因而凝血的时间延长.
(2)症状:在轻微创伤时也会出血不止,严重时可导致死亡.
(3)特点:血友病的基因是隐性的,其遗传方式与色盲相同.
3、性别决定
(1)性染色体─与性别决定有关
(2)常染色体─与性别决定无关
例2:豚鼠黑毛对白毛为显性,一只黑色雄豚鼠为杂合体,一次产生2000万个精子,同时含有白毛基因和Y染色体的精子有( )
A、2000万个 B、1000万个 C、500万个 D、250万个
解析:豚鼠黑毛对白毛为显性(控制该对性状的基因位于常染色体上),用A、a表示,则杂合黑色雄豚鼠可表示为AaXY.根据基因自由组合定律,该雄性能形成四种比例相等的配子,即AY、AX、aY、aX,可见同时含有白毛基因(a)和Y染色体的精子占.所以,同时含有白毛基因和Y染色体的精子数目为2000×=500万个.
故选:C.
4、人类遗传病的解题规律:
(1)首先确定显隐性
①致病基因为隐性:“无中生有为隐性”.即双亲无病时生出患病子女,则此致病基因一定是隐性基因致病.
②致病基因为显性:“有中生无为显性”.即双亲有病,生出不患病子女,则此致病基因一定是显性基因致病.
(2)再确定致病基因的位置
①伴Y遗传:“父传子,子传孙,子子孙孙无穷尽也”.即患者都是男性,且有“父﹣子﹣孙”的规律.
②隐性遗传:
a、常染色体隐性遗传:“无中生有为隐性,生女患病为常隐”.
b、伴X隐性遗传:“母患子必患,女患父必患”.
③显性遗传:
a、常染色体显性遗传:“有中生无为显性,生女正常为常显”.
b、伴X显性遗传:“父患女必患,子患母必患”.
(3)如果图谱中无上述特征,则比较可能性大小:
①若该病在代代之间呈连续性,则该病很可能是显性遗传.
②若患者无性别差异,男女患者患病各为,1/2,则该病很可能是常染色体上的基因控制的遗传病.
③患者有明显的性别差异,男女患者相差很大,则该病可能是性染色体的基因控制的遗传病:
a、若系谱中,患者男性明显多于女性,则可能是伴X染色体隐性遗传病.
b、若系谱中,患者男性明显少于女性,则可能是伴X染色体显性遗传病.
5、常染色体遗传与伴性遗传比较
①常染色体上遗传病与性别无关,即子代无论男女得病的概率或正常的概率相同;
②性染色体上的遗传病与性别有关,子代男女得病概率或正常的概率不同.
③伴X显性遗传病:女性患者多余男性;
伴X隐性遗传病:男性患者多余女性;
常染色体:男女患者比例相当.
【命题方向】
题型一:伴性遗传的判断
典例1:(2014•嘉定区一模)果蝇的红眼和白眼是性染色体上的一对等位基因控制的相对性状.用一对红眼雌雄果蝇交配,子一代中出现白眼果蝇.让子一代果蝇自由交配,理论上子二代果蝇中红眼与白眼的比例为( )
A.3:1 B.5:3 C.13:3 D.7:1
分析:根据题意分析可知一对红眼果蝇交配,子代出现白眼,说明红眼是显性性状,且控制性状的基因在性染色体上.
解答:假设控制果蝇眼色的一对等位基因为D、d,根据题意可知亲本的基因组合为XDXd×XDY,F1的基因型有XDXD、XDXd、XDY、XdY,F1可以产生的雌配子的种类及比例为XD、Xd,雄配子XD、Xd,Y,F1的雌配子随机结合形成的F2的基因型有:XDXD、XDXd、XdXd、XDY、XdY,它们的眼色分别是红眼、红眼、白眼、红眼、白眼,所以红眼:白眼=13:3.
故选:C.
点评:本题考查的是果蝇眼色的伴性遗传,意在考查学生运用所学伴性遗传的遗传规律知识来综合分析问题和解决问题的能力.
题型二:遗传病谱图分析
(2013•湖南一模)货币状掌跖角化病是一种遗传病,患者脚掌部发病一般从幼儿学会走路时开始,随年龄增长患处损伤逐步加重;手掌发病多见于手工劳动者.如图为某家族中该病的遗传系谱,有关叙述不正确的是( )
A.由家系图判断此病最可能属于常染色体显性遗传病 B.Ⅳ代中患者与正常人婚配生女儿可避免此病的遗传
C.家系调查与群体调查相结合可推断此病的遗传特点 D.此病的症状表现是基因与环境因素共同作用的结果
分析:分析系谱图:根据口诀““无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”和“有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性”无法准确判断该遗传病的遗传方式.系谱图中有女患者,所以该遗传病不可能是伴Y遗传;Ⅰ代男患者的女儿正常,所以该病也不可能是伴X染色体显性遗传病.
解答:A、从系谱图看,该病有世代遗传的特点,且男女患病率相似,最可能是常染色体显性遗传病,故A正确;
B、此病最可能是常染色体显性遗传病,所以Ⅳ代中患者与正常人婚配,后代男女都可能患此病,故B错误;
C、家系调查可以确定该遗传病的遗传方式,群体调查可以调查该遗传病的发病率,故C正确;
D、生物的性状表现是基因与环境共同作用的结果,故D正确.
故选B.
点评:本题以系谱图为载体,考查人类遗传病的相关知识,意在考查考生分析题图提取有效信息的能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确判断和得出正确结论的能力.
【解题方法点拨】
1、遗传图谱的分析方法和步骤:
(1)无中生有为隐性;有中生无为显性.如图所示:
;
;.
(2)再判断致病基因的位置:
①无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性;
②有中生无为显性,显性看男病,男病女正非伴性;
;.
③特点分析:伴X显性遗传病:女性患者多余男性;
伴X隐性遗传病:男性患者多余女性;
常染色体:男女患者比例相当.
2、常见的单基因遗传病的种类及特点
遗传病
特点
病例
常染色体显性
①代代相传;②发病率高;③男女发病率相等
多指、高胆固醇血症
常染色体隐性
①可隔代遗传;②发病率高;③近亲结婚时较高男女发病率相等
白化、苯丙酮尿症
X染色体显性
①连续遗传;②发病率高;③女性患者多于男性患者;④患者的母女都是患者
抗维生素D性佝偻病
X染色体隐性
①隔代遗传或交叉遗传;②男性患者多于女性患者;
③女性患者父亲、儿子都是患者
红绿色盲、血友病
Y染色体遗传
①患者为男性;②父传子、子传孙(患者的儿子都是患者)
耳郭多毛症
13.基因重组及其意义
【知识点的认识】
1、生物变异的概念:
生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象.
2、生物变异的类型
(1)不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
(2)可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
3、基因重组
(1)概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合.
(2)类型:
①非同源染色体上的非等位基因自由组合(减Ⅰ后期)
②四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换(减Ⅰ前期)
③转基因(DNA重组技术)
(3)意义:通过有性生殖过程实现的,基因重组的结果导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础.
(4)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.
【命题方向】
题型一:基因重组概念的考察
典例1:(2014•盐城一模)下列过程存在基因重组的是( )
A.
B.
精
卵
ab
AB
Ab
aB
ab
aabb
AaBb
Aabb
aaBb
AB
AaBb
AABB
AABb
AaBB
Ab
Aabb
AABb
AAbb
AaBb
aB
aaBb
AaBB
AaBb
aaBB
C. D.
分析:阅读题干和题图可知,本题的知识点是基因重组,梳理相关知识点,分析图解,根据问题提示结合基础知识进行回答.
解答:A、A图为杂种子一代经减数分裂产生配子的过程.在减数分裂过程中,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,因而发生了基因重组,A正确.
B、图B是雌雄配子结合的基因组成方式,是受精作用过程中,细胞内基因的组合而不是基因重组,B错误;
C、C图是减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色单体分开形成染色体,没有发生基因重组,C错误;
D、D图是一对等位基因的杂种子一代自交,没有发生基因重组,D错误.
故选:A.
点评:本题考查基因重组的相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力.
题型二:有丝分裂和减数分裂变异的异同点
典例2:(2014•茂名一模)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传变异,其中仅发生在减数分裂过程中的变异是( )
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异 B.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
C.非同源染色体自由组合,导致基因重组 D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
分析:1、有丝分裂过程中可发生基因突变和染色体变异;减数分裂过程中可发生基因突变、基因重组和染色体变异.
2、基因重组有自由组合和交叉互换两类.前者发生在减数第一次分裂的后期(非同源染色体的自由组合),后者发生在减数第一次分裂的四分体(同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换).
解答:A、染色体不能分离或不能移向两极,导致染色体数目变异可发生在有丝分裂后期,A错误;
B、染色体复制时受诱变因素的影响,导致基因突变发生在分裂间期,可发生在有丝分裂过程中,B错误;
C、同源染色体分离,非同源染色体自由组合,导致基因重组发生在减数分裂过程中,C正确;
D、非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异可发生在有丝分裂过程中,D错误.
故选:C.
点评:本题考查基因重组的相关知识,意在考查学生的识记和理解能力,难度不大.
题型三:变异类型判断
典例3:(2014•呼伦贝尔二模)下列有关变异的叙述,正确的是( )
A.基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中 B.染色体DNA中一个碱基对的缺失属于染色体结构变异
C.同源染色体上的等位基因发生互换不属于基因重组 D.遗传病不一定都是由基因突变引起的
分析:1、
基因重组
基因突变
染色体变异
本质
基因的重新组合产生新的基因型,使性状重新组合
基因的分子结构发生了改变,产生了新的基因,出现了新的性状
染色体组成倍增加或减少,或个别染色体增加或减少,或染色体内部结构发生改变
发生时期及其原因
减Ⅰ四分体时期由于四分体的非姐妹染色单体的交叉互换和减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
个体发育的任何时期和任何细胞.DNA碱基对的增添、缺失或改变
体细胞在有丝分裂中,染色体不分离,出现多倍体;或减数分裂时,偶然发生染色体不配对不分离,分离延迟等原因产生染色体数加倍的生殖细胞,形成多倍体
2、遗传病是人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病;包括:单基因遗传病、多基因遗传病、染色体异常遗传病.
解答:A、体细胞增殖进行的是有丝分裂,而基因重组发生在减数分裂过程中,A错误;
B、染色体中DNA的一个碱基对缺失属于基因突变,B错误;
C、同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组,C错误;
D、遗传病包括基因病和染色体异常遗传病,前者由基因突变引起的,后者由染色体变异引起的,D正确.
故选:D.
点评:本题考查基因重组、染色体变异和人类遗传病等相关知识,意在考查学生识记和判断能力,属于中档题.
【解题方法点拨】
基因突变、基因重组和染色体变异的比较:
项 目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性
自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类 型
可分为自然突变和诱发突变,
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状.
产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状.
不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化.
镜 检
光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
本 质
基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”.
原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”.
染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变
条 件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特 点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意 义
新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一.
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小,突变频率低
非常普遍,产生的变异类型多
可能性较小
应 用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物多样性
产生新的基因,丰富了基因文库
产生配子种类多、组合方式多,受精卵多.
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等
无籽西瓜的培育等
联 系
①三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型.
14.基因突变的原因
【知识点的认识】
1、生物变异的概念:
生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差异的现象.
2、生物变异的类型
(1)不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
(2)可遗传的变异(由遗传物质的变化引起)
3、基因突变
(1)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传.
(2)诱发因素可分为:
①物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA);
②化学因素(亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基);
③生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA).
没有以上因素的影响,细胞也会发生基因突变,只是发生频率比较低,这些因素只是提高了突变频率而已.
(3)发生时期:有丝分裂间期或减数第一次分裂间期.
(4)基因突变的特点:
a、普遍性;
b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);
c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性
(5)意义:它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.
(6)结果:产生了该基因的等位基因,即新基因.
【命题方向】
题型一:基因突变的概念及特点
典例1:(2014•蓟县一模)下列关于基因突变的描述,正确的一组是( )
①表现出亲代所没有的表现型叫突变
②所有的突变都是显性的,有害的
③基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因
④突变能人为地诱发产生
⑤基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化
⑥DNA分子结构改变都能引起基因突变
⑦基因突变的频率很低
⑧基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变
⑨基因突变有显性突变和隐性突变之分.
A.③④⑤⑦⑧⑨B.④⑤⑦⑧⑨C.④⑤⑥⑦⑧⑨D.②④⑤⑦⑧⑨
分析:基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换.基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期.基因突变的特征:基因突变在自然界是普遍存在的;变异是随机发生的、不定向的;基因突变的频率是很低的;多数是有害的,但不是绝对的,有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境.
基因突变在进化中的意义:它是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别,以适应不同的外界环境,是生物进化的重要因素之一.
解答:①表现出亲代所没有的表现型叫性状分离或变异,错误;
②突变可以是显性的,也可以是隐性的,突变多数有害的,错误;
③基因突变、基因重组和染色体变异三者共同特点就是三者都能产生新的基因型,而只有基因突变能产生新的基因,错误;
④突变能人为地诱发产生,从而提高变异的频率,正确;
⑤基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化,因为基因突变是分子水平的变异,正确;
⑥基因是有遗传效应的DNA分子片段,所以DNA分子结构改变不一定都能引起基因突变,错误;
⑦基因突变的频率很低,而且是随机发生的、不定向的,正确;
⑧基因突变是基因内部碱基对的增添、缺失或改变,一般发生在细胞分裂的间期,正确;
⑨基因突变有显性突变和隐性突变之分,即既可以由显性基因突变为隐性基因,也可以由隐性基因突变为显性基因,正确.
所以正确的有④⑤⑦⑧⑨.
故选:B.
点评:本题考查基因突变的相关知识,意在考查学生的识记能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题的能力.
题型二:基因突变的原因
典例2:(2012•合肥一模)关于基因突变的叙述正确的是( )
A.物理、化学、生物因素引起基因突变的机制是有区别
B.基因突变不一定会引起遗传信息的改变
C.基因碱基对的缺失、增添、替换中对性状影响最小的一定是替换
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系,为进化提供最初原材料
分析:基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换、增添、缺失,而引起基因结构的改变.易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的因素可分为三类:物理因素、化学因素和生物因素.例如,紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA;亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基;某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等.
解答:A、物理、化学、生物因素引起基因突变的机制有所不同,如物理因素可损伤DNA,化学因素能改变碱基,A正确.
B、遗传信息是DNA上特定的核苷酸序列,基因突变必然会引起其改变,B错误;
C、替换引发的突变一般较小,但不一定最小,C错误;
D、基因突变是不定向的,D错误.
故选:A.
点评:本题考查基因突变,识记和理解基因突变的概念、基因突变的特点和引起突变的因素是解题的关键.
【解题方法点拨】
基因突变、基因重组和染色体变异的比较:
项 目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性
自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类 型
可分为自然突变和诱发突变,
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状.
产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状.
不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化.
镜 检
光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
本 质
基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”.
原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”.
染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变
条 件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特 点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意 义
新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一.
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小,突变频率低
非常普遍,产生的变异类型多
可能性较小
应 用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物多样性
产生新的基因,丰富了基因文库
产生配子种类多、组合方式多,受精卵多.
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等
无籽西瓜的培育等
联 系
①三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型.
15.染色体结构变异的基本类型
【知识点的认识】
1、染色体变异
2、染色体结构变异的基本类型:
(1)缺失:染色体中某一片段的缺失 例如,猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,因为患病儿童哭声轻,音调高,很像猫叫而得名.猫叫综合征患者的两眼距离较远,耳位低下,生长发育迟缓,而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的.
(2)重复:染色体增加了某一片段 果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的.
(3)倒位:染色体某一片段的位置颠倒了180度,造成染色体内的重新排列 如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置).
(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位,夜来香也经常发生这样的变异.
【命题方向】
题型一:染色体结构变异类型的判断
典例1:(2014•上海)如图显示了染色体及其部分基因,对①和②过程最恰当的表述分别是( )
A.交换、缺失 B.倒位、缺失 C.倒位、易位 D.交换、易位
分析:据图分析,①中染色体上的基因排列顺序发生颠倒,属于倒位;②中染色体片段发生改变,属于易位.
解答:据图分析,①图中与正常染色体相比较,基因的位置发生颠倒,属于染色体结构变异中的倒位.②图中染色体着丝点右侧的片段发生改变,说明与非同源染色体发生交换,属于染色体结构变异中易位.
故选:C.
点评:本题考查染色体结构变异,意在考查学生的识图和理解能力,难度不大.
题型二:变异类型判断
典例2:(2012•安徽模拟)蚕的性别决定为ZW型.用X射线处理蚕蛹,使其第2号染色体上的斑纹基因易位于W染色体上,使雌体都有斑纹.再将此种雌蚕与白体雄蚕交配,其后代雌蚕都有斑纹,雄蚕都无斑纹.这样有利于去雌留雄,提高蚕丝的质量.这种育种方法所依据的原理是( )
A.染色体结构的变异 B.染色体数目的变异 C.基因突变 D.基因重组
分析:染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变;染色体数目的变异:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变.
解答:根据题干信息“第2号染色体的斑纹基因易位于W染色体上”可知,这种育种方法是染色体变异,且是染色体结构变异中的易位.
故选:A.
点评:本题考查变异的相关知识,意在考查考生能运用所学知识与观点,做出合理的判断或得出正确的结论的能力.
【解题方法点拨】
基因突变、基因重组和染色体变异的比较:
项 目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性
自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类 型
可分为自然突变和诱发突变,
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状.
产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状.
不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化.
镜 检
光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
本 质
基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”.
原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”.
染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变
条 件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特 点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意 义
新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一.
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小,突变频率低
非常普遍,产生的变异类型多
可能性较小
应 用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物多样性
产生新的基因,丰富了基因文库
产生配子种类多、组合方式多,受精卵多.
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等
无籽西瓜的培育等
联 系
①三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型.
16.染色体数目的变异
【知识点的认识】
1、染色体变异
2、染色体数目变异的基本类型:
(1)细胞内的个别染色体增加或减少
如:21三体综合征,患者比正常人多了一条21号染色体.
(2)细胞内的染色体数目以染色体组的形式增加或减少.
【命题方向】
题型一:染色体数目变异的考察
典例1:(2014•合肥二模)在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中,发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体,其它染色体均正常),以下分析合理的是( )
A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B.该细胞一定发生了染色体变异,一定没有发生基因自由组合
C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
D.该细胞的变异均为可遗传变异,都可通过有性生殖传给后代
分析:根尖分生区只能进行有丝分裂不能进行减数分裂;基因突变在显微镜下看不见;体细胞发生基因突变不能通过有性生殖传给后代.
解答:A、植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂,只能进行有丝分裂.所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变,A错误;
B、由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体,而Ⅱ号染色体细胞中有三条,说明发生了染色体数目变异;同时基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期,而根尖细胞中只能发生有丝分裂,不能发生减数分裂,B正确;
C、基因突变在显微镜下看不见,C错误;
D、可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异,体细胞发生的突变不能通过有性生殖传给后代,D错误.
故选:B.
点评:等位基因的出现是基因突变的结果.在答题时,先确定有丝分裂还是减数分裂过程,基因重组(交叉互换和自由组合)只能发生在减数分裂过程中,这个知识点学生容易出错;同时基因突变都能通过有性生殖传给后代,也是学生容易出错的内容,基因突变发生在生殖细胞中,能通过有性生殖传给子代,发生在体细胞中,不能通过有性生殖传给子代,植物可以通过植物组织培养技术传给后代.
题型二:染色体数量变异产生配子的考察
典例2:(2014•怀化三模)动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2N﹣1),多出一条染色体的个体叫三体(2N+1),黑腹果蝇(2N=8)中,点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条或多一条均能存活,且能繁殖后代.某果蝇体细胞染色体组成如图所示,下列分析错误的是( )
A.该果蝇的性别是雄性 B.该果蝇次级性母细胞中含X染色体的数目是1或2
C.Ⅳ号染色体单体果蝇产生的配子中的染色体数目为3或4
D.基因型为Aaa的Ⅳ号染色体三体果蝇的体细胞连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为Aaa
分析:据图分析,染色体数目为8条,其中左边两条染色体大小形态不同,表示XY一对性染色体.减数分裂形成的次级精母细胞含X:Y=1:1,则次级精母细胞含有X染色体的数目为0和1,而在减数第二次分裂后期着丝点分裂,则含有X染色体的数目为2.Ⅳ号染色体单体果蝇染色体数目为7条,则产生配子的染色体数目为3或4.
解答:A、据图可知该果蝇的性染色体为XY,为雄性,A正确;
B、其一个次级精母细胞中含X染色体的数目是0、1或2,B错误;
C、Ⅳ号染色体单体的果蝇在减数分裂第一次分裂时,将形成染色体数目为3或4的两个次级精母细胞,C正确;
D、有丝分裂的本质是保持遗传稳定性,基因型不变,D正确.
故选:B.
点评:本题考查性别决定和减数分裂等相关知识,意在考查学生的识图和判断能力,属于中档题.
题型三:染色体数目变异原因分析
典例3:(2012•临沂一模)一对表型正常夫妇,生了一个克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)并色盲的儿子,那么染色体不分离发生在( )
A.女方减数第二次分裂 B.女方减数第一次分裂
C.男方减数第一次分裂 D.男方减数第二次分裂
分析:克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)形成的原因有两个,即XX+Y或XY+X,前者是由于母亲在减数第二次分裂后期,姐妹染色单体分开后未移向两极所致,后者是由于父亲在减数第一次分裂后期,X和Y未分离所致.再结合患色盲的情况可知该患者是女方减数第二次分裂后期,姐妹染色单体未移向两极所致.
解答:色盲是伴X染色体隐性遗传病(用B、b表示).一对表现型正常的夫妇,生了一个克氏综合征(其染色体组成是44+XXY)并色盲的儿子,则这对夫妇的基因型为XBY×XBXb,儿子的基因型为XbXbY.根据儿子的基因型可知,他是由含Y的精子和含XbXb的卵细胞结合形成的受精卵发育而来的,所以问题出在女方,是女方减数第二次分裂后期,Xb和Xb未移向两极所致.
故选A.
点评:本题考查伴性遗传、减数分裂和染色体变异的相关知识,意在考查考生分析题干获取有效信息的能力;理解所学知识要点的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论.
【解题方法点拨】
基因突变、基因重组和染色体变异的比较:
项 目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性
自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类 型
可分为自然突变和诱发突变,
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状.
产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状.
不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化.
镜 检
光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
本 质
基因的分子结构发生改变,产生了新的基因,改变了基因的“质”,出现了新性状,但没有改变基因的“量”.
原有基因的重新组合,产生了新的基因型,使性状重新组合,但未改变基因的“质”和“量”.
染色体结构或数目发生改变,没有产生新的基因,基因的数量可发生改变
条 件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特 点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意 义
新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一.
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小,突变频率低
非常普遍,产生的变异类型多
可能性较小
应 用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生物多样性
产生新的基因,丰富了基因文库
产生配子种类多、组合方式多,受精卵多.
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等
无籽西瓜的培育等
联 系
①三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料;②基因突变产生新的基因,为进化提供了最初的原材料,是生物变异的根本来源;基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础;③基因重组的变异频率高,为进化提供了广泛的选择材料,是形成生物多样性的重要原因之一;④基因重组和基因突变均产生新的基因型,可能产生新的表现型.
17.动物激素的调节
【知识点的认识】
1、体液调节:
是指某些化学物质,如激素、CO2、H+等,通过体液的运输而对人体生理活动所进行的调节称为体液调节.体液调节中激素调节起主要作用.
2、激素:由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质,经血液或组织液传输而发挥调节作用.
3、人体主要激素及其作用
激素分泌部位
激素名称
化学性质
作用部位
主要作用
下丘脑
抗利尿激素
多肽
肾小管、集合管
调节水平衡、血压
促甲状腺激素释放激素
垂体
调节垂体合成和分泌促甲状腺激素
促性腺激素释放激素
调节垂体合成和分泌促性腺激素
垂体
生长激素
蛋白质
全身
促进生长,促进蛋白质合成和骨生长
促甲状腺激素
甲状腺
控制甲状腺的活动
促性腺激素
性腺
控制性腺的活动
甲状腺
甲状腺激素
(含I)
氨基酸衍生物
全身
促进代谢活动;促进生长发育(包括中枢神经系统的发育),提高神经系统的兴奋性;
过多:患甲亢.患者血压升高、心搏加快、多汗、情绪激动、眼球突出等.
不足:神经系统、生殖器官发育受影响(婴儿时缺乏会患呆小症)
缺碘:患甲状腺肿,俗称“大脖子病”
胸腺
胸腺激素
多肽
免疫器官
促进T淋巴细胞的发育,增强T淋巴细胞的功能
肾上腺髓质
肾上腺素
促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等兴奋剂
肾上腺皮质
醛固酮
固醇
促进肾小管和集合管吸Na+排K+,使血钠升高、血钾降低.
胰岛
B细胞
胰岛素
蛋白质
全身
调节糖代谢,降低血糖浓度
A细胞
胰高血糖素
多肽
肝脏
调节糖代谢,升高血糖浓度
卵巢
雌激素
固醇
全身
促进女性性器官的发育、卵子的发育和排卵,激发并维持第二性征等
孕激素
卵巢、乳腺
促进子宫内膜和乳腺的生长发育,为受精卵着床和泌乳准备条件
睾丸
雄激素
固醇
全身
促进男性性器官的发育、精子的生成,激发并维持男性第二性征
4、甲状腺激素分泌的调节
(1)调节过程(如右图)
(2)调节方式:神经﹣体液调节.
(3)调节机制:负反馈调节.
5、激素作用的一般特征:
(1)微量高效
如:在人体血液中甲状腺激素的含量只有3×10﹣5~14×10﹣5mg/mL,而1mg甲状腺激素可使人体产热增加4200kJ.
(2)通过体液运输
内分泌腺没有导管,分泌的激素弥散到体液中,随血液流到全身,传递着各种信息.
(3)作用于靶器官、靶细胞
研究发现,甲状腺激素几乎对全身细胞都起作用,而促甲状腺激素只作用于甲状腺.能被特定激素作用的器官、细胞就是该激素的靶器官、靶细胞.激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了,因此,体内源源不断地产生激素,以维持激素含量的动态平衡.
6、激素间的相互关系:
(1)协同作用:不同激素对同一生理效应都发挥作用,从而达到增强效应的结果.
(2)拮抗作用:不同激素对某一生理效应发挥相反的作用.
胰岛素﹣﹣胰高血糖素(肾上腺素)
7、神经调节与体液调节的区别与联系
(1)区别
作用途径
反应速度
作用范围
作用时间
神经调节
反射弧
迅速
准确、比较局限
短暂
激素调节
体液运输
较缓慢
较广范
比较长
(2)联系
①一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节;
②另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能.
8、动物激素在生产中的应用
在生产中往往应用的并非动物激素本身,而是激素类似物.
(1)催情激素提高鱼类受孕率:运用催情激素诱发鱼类的发情和产卵,提高鱼类的受孕率.
(2)人工合成昆虫激素防治害虫:可在田间喷洒一定量的性引诱剂(性外激素类似物),干扰雌雄性昆虫间的正常交配.
(3)阉割猪等动物提高产量:对某些肉用动物注射生长激素,加速其生长.对猪阉割,减少性激素含量,从而缩短生长周期,提高产量.
(4)人工合成昆虫内激素提高产量:可人工喷洒保幼激素,延长其幼虫期,提高蚕丝的产量和质量.
【命题方向】
题型一:动物激素的功能
典例1:(2013•威海模拟)关于动物激素调节的叙述,不正确的是( )
A.胰岛素几乎可作用于人体所有的细胞 B.激素直接参与细胞内的多种生命活动
C.机体缺水时抗利尿激素分泌增多导致尿量减少 D.缺碘可引起下丘脑和垂体的分泌活动加强
分析:胰岛素的功能是促进血糖合成糖原,加速血糖分解,抑制非糖物质转化成葡萄糖,降低血糖浓度.抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收.甲状腺激素能促进新陈代谢、生长发育,提高神经系统兴奋性,加速体内物质氧化分解.
解答:A、胰岛素具有促进血糖进入组织细胞氧化分解等功能,因此其几乎可作用于人体所有的细胞,A正确;
B、激素能调节生物体的生命活动,但不能直接参与细胞内的多种生命活动,B错误;
C、抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水分的重吸收,当机体缺水时,抗利尿激素分泌增多,从而导致尿量减少,C正确;
D、碘是组成甲状腺激素的重要成分,而甲状腺激素对下丘脑和垂体的分泌活动具有负反馈调节的功能,D正确.
故选:B.
点评:本题考查动物激素的功能,重点考查胰岛素、抗利尿激素和甲状腺激素的功能,要求考生识记相关激素的具体功能,掌握甲状腺激素的分级调节过程,属于考纲识记和理解层次的考查.本题需要考生注意的是B选项,要求考生明确激素只能调节生命活动,不能参与生命活动.
题型二:甲状腺激素分泌调节图示分析
典例2:(2014•虹口区一模)如图是高等动物甲状腺激素分泌调节示意图.下列叙述中正确的是( )
A.在寒冷环境中,激素①的分泌减少,③的分泌增加 B.切除垂体后,①的分泌会增加,③的分泌会立即停止
C.切除甲状腺后,①和②的分泌会增加,但不促进代谢 D.给动物注射③,反馈调节使①和②的分泌增加
分析:分析题图:甲状腺激素的调节过程:下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素,同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节.所图中①是促甲状腺激素释放激素、②是促甲状腺激素、③是甲状腺激素.
解答:A、在寒冷环境中,激素①、②和③的分泌均增加,加快代谢,增加产热,故A错误;
B、切除垂体后,③的分泌会减少,而不是立即停止,故B错误;
C、切除甲状腺后,③减少,甲状腺激素对下丘脑和垂体存在负反馈调节,所以①和②的分泌会增加,但没有甲状腺,不能产生甲状腺激素,所以不会促进代谢,故C正确;
D、给动物注射③,反馈调节使①和②的分泌减少,故D错误.
故选:C.
点评:本题结合甲状腺激素的分级调节过程图,考查甲状腺激素的条件,意在考查考生的识图能力和识记能力;能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识准确判断问题的能力.
题型三:激素、抗体、神经递质等的特点
典例3:(2013•瑶海区一模)下列哪些物质发挥生理作用后就会灭活?( )
①溶菌酶 ②促胰液素 ③抗天花病毒抗体 ④乙酰胆碱(一种神经递质) ⑤钾离子载体.
A.①②③B.②③④C.②③④⑤D.①③④⑤
分析:酶不参与细胞内的化学反应,反应前后性质不会改变;激素在与受体结合发挥作用后立刻被灭活;抗体只能特异性的与抗原结合形成抗原抗体复合物活细胞沉淀,并被灭活;神经递质发挥作用后立刻灭活,运输离子的载体并不会因为运输物质后灭活.
解答:①溶菌酶是酶,不参与细胞内的化学反应,反应前后性质不会改变,故发挥作用后不会灭活,①错误;
②促胰液素属于激素激素在与受体结合发挥作用后立刻被灭活,②正确;
③抗天花病毒抗体是抗体,抗体只能特异性的与抗原结合形成抗原抗体复合物活细胞沉淀,并被灭活,③正确;
④乙酰胆碱是一种神经递质,神经递质发挥作用后立刻灭活,④正确;
⑤钾离子载体并不会因为运输物质后灭活,⑤错误.
所以②③④正确.
故选:B.
点评:本题旨在加深学生对酶、激素、抗体、神经递质和载体作用特点和生理功能的理解和记忆.
【解题方法点拨】
1、激素既不组成细胞机构,也不提供能量,也不起催化作用,仅仅起着“信使”的作用,将生物信息传递给靶细胞,对生理生化反应起着调节作用.
2、高等动物激素的成分
成分类别
举例
能否口服
氨基酸衍生物
甲状腺激素、肾上腺素
甲状腺激素:可以
肾上腺素:不可以
多肽及蛋白质
抗利尿激素、生长激素、促甲状腺激素、促性腺激素、胰岛素、胰高血糖素
不可以
固醇类
醛固酮、性激素
可以
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