2019高考生物全程备考二轮复习教师用书：专题三遗传


第1讲 遗传的分子基础
第Ⅰ课时　基础自查——学生为主体·抓牢主干，以不变应万变

点点落实(一)　探索生物的遗传物质
[一过基础]
1．肺炎双球菌和噬菌体的比较

肺炎双球菌
噬菌体
不同
原核生物，具有独立的物质和能量供应系统，有菌落表面光滑的S型菌和菌落表面粗糙的R型菌
非细胞结构的细菌病毒，不能独立生活，必须寄生在活细胞中，利用宿主细胞的物质和能量来合成自身的组成成分，进行大量增殖
相同
营寄生生活，遗传物质都是DNA

2．掌握两个经典实验遵循的实验设计原则——对照原则
(1)肺炎双球菌体外转化实验中的相互对照


(2)噬菌体侵染细菌实验中的相互对照

3．理清体外转化、噬菌体侵染实验的五个问题
(1)R型细菌转化为S型细菌的实质是S型细菌的DNA整合到了R型细菌的DNA中，从变异类型看属于基因重组。
(2)噬菌体侵染细菌的实验中，两次用到大肠杆菌：第一次是利用大肠杆菌对噬菌体进行同位素标记；第二次是将带标记元素的噬菌体与大肠杆菌进行混合培养，观察同位素的去向。
(3)用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，上清液中含放射性的原因
①保温时间过短，有一部分噬菌体还没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，上清液中出现放射性。
②保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后子代释放出来，经离心后分布于上清液，也会使上清液中出现放射性。
(4)用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，沉淀物中有放射性的原因：由于搅拌不充分，有少量含35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中。
(5)“二看法”判断子代噬菌体的标记情况

[二过易错]
(1)T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解(2018·全国卷Ⅱ，T5B)(×)
(2)证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌体外转化实验是由美国科学家艾弗里等完成的(2018·全国卷Ⅲ，T1C改编)(√)
(3)艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡(2017·江苏卷，T2B)(×)
(4)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017·全国卷Ⅱ，T2B)(×)
(5)赫尔希与蔡斯以噬菌体和细菌为研究材料，通过同位素示踪技术区分蛋白质与DNA，证明了DNA是遗传物质(2015·江苏卷，T4C)(√)
(6)孟德尔的豌豆杂交实验，摩尔根的果蝇杂交实验，均证明了DNA是遗传物质(2013·全国卷Ⅱ，T5改编)(×)
(7)用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致(√)
(8)分别用含32P、35S的培养基培养噬菌体，可得到被标记的噬菌体(×)
(9)肺炎双球菌转化实验证明DNA是主要的遗传物质(×)
(10)噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力(√)
[三过小题]
1．从20世纪20年代开始，许多科学家投身于遗传物质的研究之中，其中最具代表性的有格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等。下列相关叙述错误的是(　　)
A．1928年格里菲思的实验证明了“转化因子”是DNA
B．1944年艾弗里的实验不仅证明了DNA是遗传物质，还证明了蛋白质不是遗传物质
C．1952年赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是遗传物质
D．科学研究表明，绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此DNA是主要的遗传物质
解析：选A　1928年格里菲思的实验证明了“转化因子”的存在，但不确定“转化因子”的化学本质。
2．(2019届高三·衡阳段考)下列关于T2噬菌体侵染细菌实验中用32P标记噬菌体DNA并侵染大肠杆菌组实验结果中，上清液也有少量放射性的误差分析，以下理由不成立的是(　　)
A．保温时间太短，有部分噬菌体还没来得及侵染就已被离心
B．保温时间太长，有部分噬菌体已经从大肠杆菌体内被裂解释放出来
C．搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀
D．搅拌力度太大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体
解析：选C　保温时间过短，部分噬菌体还没有吸附或尚未侵染，所以搅拌、离心后上清液中有少量的放射性；保温时间过长，部分被侵染的大肠杆菌已经裂解，释放出来后使上清液中有少量的放射性；搅拌力度不够，有部分噬菌体颗粒随大肠杆菌一起沉淀，不会导致上清液出现放射性；搅拌力度过大，引起部分大肠杆菌破裂释放部分噬菌体，使上清液中有少量放射性。
3．(2017·江苏高考)下列关于探索DNA是遗传物质的实验，叙述正确的是(　　)
A．格里菲思实验证明DNA可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S型肺炎双球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P标记
解析：选C　格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但并没有证明“转化因子”是什么；艾弗里实验证明了DNA是遗传物质，小鼠死亡的原因是从S型肺炎双球菌中提取的DNA使部分R型细菌转化成了致病的S型细菌，而不是S型细菌的DNA使小鼠死亡；由于噬菌体没有细胞结构，所以离心后，有细胞结构的大肠杆菌在试管底部，而噬菌体及噬菌体的蛋白质外壳留在上清液中；赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体只有少部分带有32P标记，因为噬菌体在进行DNA复制的时候，模板是亲代噬菌体中带有32P标记的DNA分子，而原料是大肠杆菌中没有带32P标记的脱氧核苷酸。
点点落实(二)　DNA的结构与复制
[一过基础]
1．“五、四、三、二、一”记牢DNA的结构

2．“六个角度”掌握DNA的复制

[二过易错]
(1)某复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶(2018·全国卷Ⅰ，T2C)(√)
(2)T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质(2017·全国卷Ⅱ，T2B)(×)
(3)在真核细胞中，转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补(2017·全国卷Ⅲ，T1改编)(√)
(4)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的(2014·全国卷Ⅱ，T5C)(×)
(5)沃森和克里克提出在DNA双螺旋结构中嘧啶数不等于嘌呤数(2013·海南卷，T4A)(×)
(6)同一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基通过氢键相连(×)
(7)磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(√)
(8)由于DNA的复制是半保留复制，所以将被15N标记的DNA分子在含14N的培养基中培养两代，所得DNA分子中既含15N又含14N的DNA分子占1/2(√)
(9)解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶都能作用于DNA分子，它们的作用部位都是相同的(×)
[三过小题]
1．某原核生物DNA片段的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．①的形成需要DNA聚合酶催化
B．②表示腺嘌呤脱氧核苷酸
C．③的形成可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中
D．若α链中A＋T＝44%，则DNA分子中G＋C＝56%
解析：选D　①表示氢键，其形成不需要DNA聚合酶催化，A错误；②表示脱氧核糖，③表示磷酸二酯键，B错误；图示为原核生物的DNA片段，而原核生物的细胞中无成形的细胞核、线粒体和叶绿体，C错误；若α链中A＋T＝44%，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中A＋T＝44%，G＋C＝56%，D正确。
2．(2019届高三·泰州联考)如图为真核生物DNA复制的部分图解，①②为该过程常用的两种酶。下列有关叙述错误的是(　　)

A．子链1的合成需要引物的参与
B．酶①是解旋酶，作用主要是破坏两条链之间的氢键
C．DNA复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的
D．酶②是DNA连接酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链
解析：选D　由图分析可知，子链1的合成需要引物的参与，A正确；酶①是解旋酶，其作用主要是破坏两条链之间的氢键，B正确；DNA复制时，一条子链的合成是连续的，另一条子链的合成是不连续的，C正确；酶②是DNA聚合酶，其作用是将多个游离的核苷酸连接成子链，D错误。
3．(2018·海南高考)现有DNA分子的两条单链均只含有14N(表示为14N14N)的大肠杆菌，若将该大肠杆菌在含有15N的培养基中繁殖两代，再转到含有14N的培养基中繁殖一代，则理论上DNA分子的组成类型和比例分别是(　　)
A．有15N14N和14N14N两种，其比例为1∶3
B．有15N15N和14N14N两种，其比例为1∶1
C．有15N15N和14N14N两种，其比例为3∶1
D．有15N14N和14N14N两种，其比例为3∶1
解析：选D　将含有14N14N的大肠杆菌置于含有15N的培养基中繁殖两代后，由于DNA的半保留复制，得到的子代DNA为2个15N15N—DNA和2个14N15N—DNA，再将其转到含有14N的培养基中繁殖一代，会得到6个15N14N—DNA和2个14N14N—DNA，比例为3∶1，D正确。
点点落实(三)　基因的表达
[一过基础]
1．析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程
(1)DNA复制

(2)转录

(3)翻译

2．把握三种类型的生物遗传信息传递方式(填表)
生物类型
信息传递方式
举例
以DNA
为遗传物
质的生物

绝大多
数生物
以RNA
为遗传物
质的生物

烟草花
叶病毒
逆转录
病毒

艾滋病
病毒
3．澄清关于转录、翻译、密码子、反密码子的五个易错点
(1)转录、翻译
①误认为复制、转录只发生在细胞核中，其实DNA存在的部位都可发生，如细胞核、叶绿体、线粒体、拟核和质粒等。
②误认为转录产物只有mRNA，其实转录的产物有mRNA、tRNA和rRNA，但携带遗传信息的只有mRNA。
③误认为DNA转录只转录出1条(种)RNA，其实转录的单位是基因，不同基因转录出的RNA不同。
(2)密码子、反密码子
①误认为所有密码子都能决定氨基酸，64种密码子中，其实有3种密码子并不决定氨基酸，属于终止密码子；反密码子有61种，具有特异性。
②误认为密码子＝反密码子，其实密码子在mRNA上，反密码子在tRNA上。
[二过易错]
(1)转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补(2017·全国卷Ⅲ，T1D)(√)
(2)人轮状病毒是一种双链RNA病毒，病毒RNA在小肠上皮细胞内复制的过程中会有氢键的断裂和形成(2016·四川卷，T6B)(√)
(3)沃森和克里克以DNA大分子为研究材料，采用X射线衍射的方法，破译了全部密码子(2015·江苏卷，T4D)(×)
(4)一个tRNA分子中只有一个反密码子(2015·全国卷Ⅰ，T1B)(√)
(5)tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息(×)
(6)每种氨基酸仅由一种密码子编码决定(×)
[三过小题]
1．如图表示真核细胞中核基因遗传信息的传递和表达过程，下列叙述正确的是(　　)

A．甲、乙两图所示生理过程都需要解旋酶和DNA聚合酶
B．甲、乙两图所示生理过程中，所需模板完全相同
C．乙、丙两图表示的是核基因遗传信息的表达过程
D．甲、乙、丙三图所示生理过程中，碱基配对情况相同
解析：选C　由图分析可知，甲、乙、丙分别表示DNA复制、转录和翻译过程。DNA复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，转录过程需要RNA聚合酶，A错误。DNA复制以DNA的两条链为模板，转录以DNA的一条链为模板，B错误。核基因遗传信息的表达过程分为转录、翻译两个阶段，C正确。DNA复制时碱基配对方式为A—T、T—A、C—G、G—C，转录时碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，翻译时碱基配对方式为A—U、U—A、C—G、G—C，D错误。
2．依据如图所示中心法则，下列有关叙述错误的是(　　)

A．物质X的基本单位是氨基酸
B．①④过程在蓝藻细胞中无法同时进行
C．①～⑤过程均遵循碱基互补配对原则
D．人体细胞中可进行①④⑤过程
解析：选B　据图分析可知，图示为生物的中心法则图解，其中①表示转录过程，②表示逆转录过程，③表示RNA分子复制过程，④表示翻译过程，⑤表示DNA分子复制过程。翻译的产物物质X表示多肽或蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确；在原核细胞(蓝藻)中，由于无核膜，①④过程可以同时发生在同一个细胞中，B错误；DNA分子复制、转录、翻译以及RNA分子的复制和逆转录都遵循碱基互补配对原则，C正确；①④⑤过程可在人体细胞中发生，②③过程只在被某些病毒侵染的细胞中发生，D正确。
3．(2018·海南高考)关于复制、转录和逆转录的叙述，下列说法错误的是(　　)
A．逆转录和DNA复制的产物都是DNA
B．转录需要RNA聚合酶，逆转录需要逆转录酶
C．转录和逆转录所需要的反应物都是核糖核苷酸
D．细胞核中DNA复制和转录都以DNA为模板
解析：选C　转录需要的反应物是核糖核苷酸，逆转录需要的反应物是脱氧核苷酸，C错误。

一、选择题
1．(2019届高三·山西四市联考)下列关于遗传物质探索历程的叙述，错误的是(　　)
A．若被32P标记组的上清液有放射性，则原因可能是培养时间太短
B．将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，培养基中会出现S型菌
C．实验过程中需要将蛋白质与DNA分开研究，以观察两者的遗传效应
D．肺炎双球菌体外转化实验比噬菌体侵染细菌实验更具说服力
解析：选D　若32P标记组的上清液有放射性，原因可能是培养时间太短，DNA还未全部注入大肠杆菌就被离心到上清液中去了；也可能是培养时间太长，大肠杆菌裂解使含放射性的噬菌体释放到上清液中，A正确。将S型菌的DNA与R型活菌混合培养，培养基中有R型和S型菌出现，B正确。探究遗传物质实验的关键是将蛋白质与DNA分开，单独地、直接地研究它们的作用，C正确。因为利用噬菌体能将DNA和蛋白质完全分开，所以噬菌体侵染细菌实验比肺炎双球菌体外转化实验更具说服力，D错误。
2．(2018·全国卷Ⅰ)生物体内的DNA常与蛋白质结合，以DNA蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(　　)
A．真核细胞染色体和染色质中都存在DNA蛋白质复合物
B．真核细胞的核中有DNA蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有
C．若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶
D．若复合物中正在进行RNA的合成，则该复合物中含有RNA聚合酶
解析：选B　真核细胞的染色体和染色质都主要是由DNA和蛋白质组成的，都存在DNA蛋白质复合物；原核细胞无成形的细胞核，DNA裸露存在，不含染色体(质)，但是其DNA会在相关酶的催化下发生复制，DNA分子复制时会出现DNA蛋白质复合物；DNA复制需要DNA聚合酶，若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能为DNA聚合酶；在DNA转录合成RNA时，需要RNA聚合酶的参与，故该DNA蛋白质复合物中含有RNA聚合酶。
3．(2017·全国卷Ⅱ)在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　)
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析：选C　T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中；T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生在病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程也不同。
4．(2019届高三·江西联考)某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，进行了以下4个实验：
①用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌；
②用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌；
③用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌；
④用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，适宜时间后搅拌和离心。
以上4个实验检测到标记元素的主要部位是(　　)
A．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物和上清液
B．沉淀物、上清液、沉淀物和上清液、上清液
C．沉淀物、上清液、沉淀物、沉淀物和上清液
D．上清液、沉淀物、沉淀物和上清液、沉淀物
解析：选D　用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，蛋白质外壳没有进入细菌，故标记元素主要分布在上清液中。用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌，搅拌、离心后35S还在细菌中，故标记元素主要在沉淀物中。用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于核酸和蛋白质都含氮，故上清液和沉淀物中都有标记元素。用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，由于DNA被注入到细菌中，适宜时间后搅拌和离心，标记元素主要在沉淀物中。
5．(2019届高三·衡水联考)下列关于DNA分子结构与复制的说法，错误的是(　　)
A．DNA复制时，需解旋酶将部分DNA双链解开，但不需要消耗ATP
B．减数第一次分裂的四分体时期发生交叉互换可引发DNA分子结构的改变
C．DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸相连接
D．把中链DNA(15N/14N)放在含15N的培养液中复制两代，子代中含14N的DNA占25%
解析：选A　DNA复制时，解旋酶能使部分DNA双链解开，碱基对之间通过氢键相连，需要消耗ATP，A错误；染色体由DNA和蛋白质组成，若染色体发生交叉交换，则染色体上的DNA也发生交换，DNA上的基因或脱氧核苷酸都可能发生改变，即DNA的结构可能发生改变，B正确；DNA聚合酶催化游离的脱氧核苷酸与DNA链上的脱氧核苷酸连接，C正确；由于DNA分子片段中只有一条链含14N，所以把该DNA放在含15N的培养液中复制两代，得到4个DNA分子中只有1个DNA含有14N，故子代中含14N的DNA占25%，D正确。
6．(2018·临川检测)某DNA分子含1 000个碱基对，其中一条链的A∶T∶C∶G＝4∶3∶2∶1。下列说法正确的有(　　)
①该分子的形成一定在细胞核内完成
②该DNA分子碱基对中有氢键2 300个
③由该链作为模板转录出的mRNA上C与G的数量占碱基总数的3/10
④该分子的复制一定发生在细胞分裂的间期
⑤该分子最多能携带41 000种遗传信息
A．2项　　　　　　　　 　B．3项
C．4项 D．5项
解析：选A　已知一条链上A∶T∶C∶G＝4∶3∶2∶1，即A1∶T1∶C1∶G1＝4∶3∶2∶1，则第二条链上A2∶T2∶C2∶G2＝3∶4∶1∶2，根据碱基互补配对原则，该DNA分子中，A∶G∶T∶C＝7∶3∶7∶3，该DNA中含有2 000个碱基，则A＝T＝700个，C＝G＝300个。该DNA分子的形成不一定在细胞核内完成，在细胞质中(如线粒体)也可完成，①错误；该DNA分子碱基对中氢键＝700×2＋300×3＝2 300个，②正确；A1∶T1∶C1∶G1＝4∶3∶2∶1，可得出C1＝2/10＝200，G1＝1/10＝100，故由该链作为模板转录出的mRNA上C与G的数量为300个，占碱基总数的3/10，③正确；发生在细胞分裂间期的只是核DNA的复制，细胞质中的DNA(线粒体或植物的叶绿体)为半自主复制，与细胞是否在分裂时期没有关系，④错误；由于碱基比例已经确定，因此该DNA分子的碱基排列方式小于41 000种，⑤错误。
7．如图为双链DNA分子的片段，下列有关说法错误的是(　　)

A．1为鸟嘌呤脱氧核苷酸，是构成DNA的基本单位之一
B．2为氢键，该DNA分子片段中共含有8个氢键
C．复制时甲、乙两链均为模板链，转录时只能以其中一条链为模板
D．将未经15N标记的DNA放在15N标记的原料中复制两次，离心管中只出现中带和重带
解析：选A　由图可知，1包括某一鸟嘌呤脱氧核苷酸中的脱氧核糖和鸟嘌呤以及另一个腺嘌呤脱氧核苷酸中的磷酸，所以1不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，A错误。2为氢键，A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，因此该DNA分子片段中共含有8个氢键，B正确。复制时，DNA的两条链均为模板链，转录时只能以其中一条链为模板，C正确。由于DNA半保留复制的特点，一个未经15N标记的DNA分子在15N标记的原料中经过两次复制形成的4个子代DNA分子中，有1/2的DNA分子两条链均被15N标记，1/2的DNA分子只有一条链被15N标记，因此离心管中只会出现中带和重带，D正确。
8．(2019届高三·山西四市联考)如图是基因表达的示意图，下列有关叙述错误的是(　　)

A．过程①在植物细胞中能发生在叶绿体内
B．过程①是转录过程，产物包括mRNA、rRNA和tRNA
C．过程②在核糖体上进行，需要的原料是核糖核苷酸
D．图中遗传信息传递的方向：DNA→RNA→蛋白质
解析：选C　过程①表示转录，该过程发生在植物细胞的细胞核、线粒体和叶绿体中，产物为mRNA、rRNA和tRNA，A、B正确；过程②表示翻译，该过程发生在核糖体上，需要的原料是氨基酸，产物是多肽或蛋白质，C错误；图中遗传信息从DNA传递到mRNA，再传递到蛋白质，D正确。
9．甲、乙两图分别代表人体细胞核内的两个生理过程，下列叙述错误的是(　　)

A．甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大
B．甲过程以DNA两条链同时作模板，乙过程以DNA其中一条链作模板
C．几乎每个细胞都要进行甲过程，只有部分细胞进行乙过程
D．在同一个细胞中，甲图中的每个起点最多启动一次，乙图中的起点可以多次启动
解析：选C　DNA复制形成的子代DNA有两条链，转录的产物是单链RNA，甲过程产物的相对分子质量往往比乙过程产物的相对分子质量大，A正确；甲以DNA两条链为模板，而乙以一条链为模板，且产物是一条链，因此确定甲、乙所示过程分别表示DNA的复制、转录，B正确；几乎每个细胞都要进行乙过程合成蛋白质，只有部分连续分裂的细胞进行甲过程，C错误；一个细胞周期中，DNA只复制一次，同种蛋白质可多次合成，故甲所示过程在每个起点只启动一次，乙可启动多次，D正确。
10．如图表示某细胞中遗传信息的传递，据图分析，下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中酶a代表DNA聚合酶，酶b代表RNA聚合酶
B．图中mRNA在细胞核中合成，多肽链在细胞质中合成
C．转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸有序地与DNA链上的碱基相撞
D．结构c与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
解析：选D　题图中酶a代表解旋酶，酶b代表RNA聚合酶，A错误；图中转录和翻译可同时进行，由此可判断该遗传信息传递过程不可能是细胞核中遗传信息的传递过程，B错误；转录形成mRNA时，游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基相撞，只有能够进行碱基互补配对的核糖核苷酸才能按次序进行连接，C错误；结构c为核糖体，其与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D正确。
11．近几年来寨卡病毒严重威胁着人类的健康。寨卡病毒是一种虫媒病毒，属于单股正链RNA病毒，其RNA含有m个核苷酸，该类病毒的增殖过程如图所示。据图分析，下列有关叙述错误的是(　　)

A．以＋RNA为模板合成一条子代＋RNA过程中需要消耗宿主细胞的核糖核苷酸数为2m
B．图中①②过程所需的酶应是寨卡病毒的遗传物质控制合成的
C．该病毒的遗传物质在复制和翻译过程中遵循的碱基配对方式不同
D．该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子
解析：选C　结合图中＋RNA→－RNA→＋RNA可知，以＋RNA为模板合成一条子代＋RNA过程中共消耗的核糖核苷酸数为2m，A正确。该病毒的遗传物质复制时是RNA→RNA，而细胞中是DNA→DNA，故需要的酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，B正确。该病毒的遗传物质是RNA，复制过程和翻译过程中发生的都是RNA之间的配对，配对方式相同，C错误。该病毒的＋RNA能作为mRNA翻译出蛋白质，而mRNA上有密码子，因此该病毒的遗传物质中含有起始密码子和终止密码子，D正确。
12．关于DNA分子是如何复制的，在早期的研究中，科学家们提出了三个模型(如图1所示)。1958年，梅塞尔和斯特尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验，证实了DNA的确是以半保留的方式复制的，如图2所示。下列叙述正确的是(　　)

A．DNA复制需要的基本条件共有模板、原料、能量三种
B．图2实验运用了放射性同位素标记技术和密度梯度离心技术
C．从原代到子一代不能说明DNA复制是半保留复制
D．若将图2实验中子代DNA双链分开后再离心，也能证明DNA的半保留复制
解析：选C　DNA复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件，A错误。图2实验运用的同位素没有放射性，其运用了同位素标记技术和密度梯度离心技术，B错误。子一代中均为15N­14N，如果是弥散复制，根据图1中弥散复制的原理，可知子一代的检测结果也均是15N­14N，C正确。若将DNA双链分开，全保留复制和半保留复制的结果完全相同，因此若将子代DNA双链分开后再离心，其结果不能说明DNA的复制方式，D错误。
二、非选择题
13．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷酸和35S标记的氨基酸)、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。
(1)实验过程：
步骤一：分别取等量含32P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同培养皿中，并编号为甲、乙；
步骤二：在两个培养皿中接入__________________________________________，
在适宜条件下培养一段时间；
步骤三：放入_________________________________________________________，
培养一段时间，甲、乙可分别获得________________和________________的噬菌体；
步骤四：用上述噬菌体分别侵染______________的大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。
预测实验结果：
①在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_____________图。
②在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如_____________图。

(2)理论上A、B两个试管中，上清液和沉淀物中都只有其中之一有放射性，请分析试管B中上清液具有较低放射性的原因：___________________________________________
__________________________________________________________。(答出一条即可)
答案：(1)等量的大肠杆菌菌液　T2噬菌体　32P标记　35S标记　未被标记　B　A　(2)噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布于上清液中(或部分噬菌体没有侵入大肠杆菌内，经离心后分布于上清液中)
14．(2017·全国卷Ⅰ)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路。(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
解析：(1)在用放射性同位素标记法对新病毒进行鉴定时，要找出DNA和RNA在化学组成上的区别。题中假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，就是引导考生从DNA和RNA的碱基组成上进行分析。因此，使病毒中的DNA或RNA的特殊碱基(DNA为胸腺嘧啶，RNA为尿嘧啶)带上标记，根据病毒中放射性标记的检测结果就可做出判断。由于病毒不能在培养基上独立生活，其增殖时的原料只能来自宿主细胞，所以实验中需配制两种培养基，记为甲组和乙组，甲组含有放射性标记的尿嘧啶，乙组含有放射性标记的胸腺嘧啶，分别加入等量的宿主细胞使宿主细胞带上相应标记，之后接种新病毒，培养一段时间后，收集病毒并检测其放射性。(2)本实验有两种不同的结果：一种是甲组有放射性，乙组无，则该新病毒为RNA病毒；另一种为乙组有放射性，甲组无，则该新病毒为DNA病毒。
答案：(1)实验思路：
甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)预期实验结果及结论：
若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，则为RNA病毒；反之为DNA病毒。
第Ⅱ课时　高考研究——教师为主导·锁定高考范围，备考更高效
高考地位
本专题在全国卷高考中一般会涉及1道选择题，分值为6分
高考题型
以选择题为主，非选择题中个别的填空有所涉及
高考热点
1
对生物的遗传物质的考查多涉及各经典实验的实验过程、实验设计思路及实验结论
2
对DNA的结构与复制主要侧重考查DNA分子的结构特点、复制的过程及相关计算，判断细胞分裂产生子细胞染色体标记问题是高考命题的重点
3
高考常以基因表达的过程为中心，借助文字信息、图像或表格信息，以经典实验为背景并结合物质组成、遗传、变异知识综合考查转录、翻译过程和基因对性状的控制


考点(一)　DNA结构、复制的有关计算及综合考查
[师说考点]
1．牢记DNA分子中有关碱基比例的计算方法
(1)双链DNA中，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝总碱基数的一半。
(2)若在DNA一条链中＝a，则在互补链中＝；在整个DNA分子中，＝1。
(3)若在DNA一条链中＝m，则在互补链及整个DNA分子中，＝m。
(4)某碱基在DNA中所占比例等于它在每条链中所占比例和的一半，如＝。
2．与DNA复制有关的计算
项目
结论
1个DNA
分子复
制n次
子代DNA数为2n，其中含母链的DNA数为2，完全含母链的DNA数为0，不含母链的DNA数为2n－2；
子代DNA链数为2n＋1，其中母链所占比例为1/2n，子链所占比例为：1－1/2n
复制差错
的计算
DNA复制过程中其中一条链发生差错，复制n代后，差错的DNA分子占DNA总数的50%
复制原料
的计算
若某DNA分子含某脱氧核苷酸m个，该DNA分子进行n次复制，则需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m(2n－1)；进行第n次复制时，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2n－1
3．图析DNA分子半保留复制与放射性同位素示踪
解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制的特点，并明确复制后新DNA分子的位置、子代DNA分开的时间与去向，即复制后的子代DNA位于两条姐妹染色单体上，由着丝点连接在一起——在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。
(1)有丝分裂与DNA复制
①过程图解(一般只研究一条染色体)
a．复制一次(母链标记，培养液不含同位素标记)：

b．在不含放射性的培养液中再培养一个细胞周期：

②规律总结：若只复制一次，产生的子染色体都带有标记；若复制两次，产生的子染色体只有一半带有标记。
(2)减数分裂与DNA复制
①过程图解：减数分裂一般选取一对同源染色体为研究对象，如图

②规律总结：由于减数分裂没有细胞周期，DNA只复制一次，因此产生的子染色体都带有标记。
[精研题点]
题点(一)　考查DNA分子的结构、复制及相关计算
1．(2017·海南高考)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A＋T)/(G＋C)与(A＋C)/(G＋T)两个比值的叙述，正确的是(　　)
A．碱基序列不同的双链DNA分子，后一比值不同
B．前一个比值越大，双链DNA分子的稳定性越高
C．当两个比值相同时，可判断这个DNA分子是双链
D．经半保留复制得到的DNA分子，后一比值等于1
解析：选D　在双链DNA分子中，A、T之间形成2个氢键构成碱基对，G、C之间形成3个氢键构成碱基对，所以G、C对相对越多，DNA分子越稳定，B错误；又因A＝T、G＝C，所以只要是双链DNA分子(A＋C)/(G＋T)都恒等于1，A错误，D正确；单链DNA中，两个比值也可能相同，C错误。
2．(2019届高三·安徽六安模拟)一个含500个碱基对的DNA分子片段，其中一条链中T＋A占40%。若将该DNA分子放在含15N的培养基中连续复制3次，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该DNA分子的另一条链中T＋A占60%
B．该DNA分子中含有A的数目为400个
C．该DNA分子第3次复制时需要消耗1 200个G
D．经3次复制后，子代DNA中含15N的单链占1/8
解析：选C　该DNA分子的一条链中T＋A＝40%，根据碱基互补配对原则，另一条链中T＋A＝40%，整个DNA中T＋A＝40%，所以A＝T＝20%，故A＝500×2×20%＝200(个)，C＝(500×2－200－200)/2＝300(个)，第3次复制时，合成4个DNA分子，因此需要G＝300×4＝1 200(个)；经3次复制形成8个DNA分子，共16条链，其中2条是原DNA的，14条是含14N的链，占7/8。
[易错点拨]
关注DNA复制中的关键字眼
(1)DNA复制：用15N标记的是亲代DNA还是培养基中原料。
(2)子代DNA：所求DNA比例是含15N的还是只含15N的，是DNA分子数还是链数。
(3)相关计算：已知某亲代DNA中含某碱基m个。
①复制n次消耗的该碱基数为：m·(2n－1)。
②第n次复制消耗的该碱基数为：m·2n－1。　　　　
题点(二)　DNA复制与细胞分裂中染色体标记问题
3．(2019届高三·福州检测)取1个含有5对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，在第二次分裂后期含15N染色体条数及分裂结束后形成的细胞中含15N的染色体条数分别是(　　)
A．5　 5　　　　　　　 　B．5　 10
C．20　0～20 D．10　0～10
解析：选D　DNA复制为半保留复制，第一次有丝分裂结束后，5对同源染色体都含有15N，只是每一条染色体上的DNA分子中，一条链是15N，一条链是14N；第二次有丝分裂，经过间期复制，每条染色体上含有2条染色单体，一条染色单体是15N和14N，另一条染色单体只含有14N，该细胞中共含有10条染色单体含有15N,10条染色单体只含有14N。第二次有丝分裂后期染色单体分开，成为染色体，因此第二次分裂后期含15N的染色体条数为10条。由于染色体随机分向细胞两极，分裂结束后形成的细胞中含15N的染色体条数为0～10条。
4．(2019届高三·佛山质检)将DNA双链都被32P标记的某一雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含32P的培养基中，该细胞经过两次连续分裂形成4个大小形态相同的子细胞。下列分析错误的是(　　)
A．若子细胞的染色体数为N，则子细胞的DNA均含32P
B．若子细胞的染色体数为2N，则子细胞的DNA可能均含32P
C．若子细胞中的染色体都含32P，则细胞分裂过程中会发生基因重组
D．若子细胞中有的染色体不含32P，则这是同源染色体彼此分离的结果
解析：选D　若子细胞中染色体数为N，则其进行的是减数分裂，该过程中DNA分子进行了一次复制，根据DNA分子半保留复制的特点，则子细胞的DNA均含32P，A正确；若子细胞的染色体数为2N，则其进行的是有丝分裂，在有丝分裂过程中，第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链被标记，但第二次分裂后期半数DNA被标记，只是姐妹染色单体分开后，被标记的DNA是随机分配移向两极的，所以第二次分裂得到的子细胞中被标记的DNA数在0～2N之间，B正确；若子细胞中的染色体都含32P，则其进行减数分裂，在减数第一次分裂过程中会发生基因重组，C正确；若子细胞中的染色体都不含32P，则其进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中不发生同源染色体的分离，D错误。
[方法指导]
图解法掌握DNA复制中染色体标记问题
解答本类题目关键在于清楚DNA分子半保留复制的特点，并明确复制后新DNA分子的位置、子代DNA分开的时间与去向，即复制后的子代DNA位于染色单体上，由着丝点连接在一起，在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期分开，可采用画图法帮助理解。具体分析如下(以有丝分裂为例)：
　　　　
[锁定热点]
1．关于DNA分子的结构与复制的叙述，正确的是(　　)
①含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×2n－1个
②在一个双链DNA分子中，A＋T占碱基总数的M%，那么该DNA分子的每条链中的A＋T都占该链碱基总数的M%
③细胞内全部DNA的两条链都被32P标记后，在不含32P的环境中进行连续有丝分裂，第2次分裂的每个子细胞的染色体均有一半有标记
④一个DNA双链被32P标记后，在不含32P的环境中复制n次，子代DNA中有标记的占1/2n
⑤每个DNA分子中，都是碱基数＝磷酸数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数
⑥双链DNA分子中，磷酸和核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧
A．②③④ B．②⑤⑥
C．③④⑥ D．①②⑤
解析：选D　含有m个腺嘌呤的DNA分子第n次复制需要腺嘌呤脱氧核苷酸数是2n×m－2n－1×m＝2n－1×m个，①正确。由于DNA分子两条链上的碱基数量关系是A1＝T2、T1＝A2，因此双链DNA分子中，A＋T的比值与每一条链上的该比值相等，②正确。将细胞内全部DNA被32P标记后置于不含32P的环境中进行培养，第一次分裂形成的子细胞的染色体都含有32P，染色体上的DNA分子一条链含有放射性，一条链不含有放射性；进行第二次分裂形成的子细胞的染色体的放射性情况无法确定，因为后期着丝点分裂后，染色体移向两极是随机的，③错误。DNA双链被32P标记后，在不含32P的环境中复制n次，子代DNA中有标记的是2个，占2/2n，④错误。每个DNA分子中，都是碱基数＝磷酸数＝脱氧核苷酸数＝脱氧核糖数，⑤正确。双链DNA分子中，磷酸和脱氧核糖通过磷酸二酯键交替连接，构成基本骨架；碱基对之间通过氢键连接，排列在内侧，⑥错误。
2．下列关于细胞内DNA分子的叙述，正确的是(　　)
A．生活在火山口附近的细菌中的DNA分子中A－T的比例较低
B．位于一对同源染色体上的两个DNA分子的(A＋T)/(G＋C)肯定是相等的
C．含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中，共含有(m－n)个氢键
D．DNA分子通过半保留复制合成的两条新链的碱基完全相同
解析：选A　A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，即DNA分子中C－G的含量越高，DNA分子越稳定。因此，生活在火山口附近的细菌中的DNA分子中A－T的比例较低，A正确。位于一对同源染色体上的两个DNA分子所含碱基总数不一定相等，即(A＋T)/(G＋C)不一定相等，B错误。含有m个碱基、n个腺嘌呤的DNA分子片段中，A＝T＝n个，C＝G＝(m－2n)/2，又因A与T之间有2个氢键，C与G之间有3个氢键，所以共含有2n＋3(m－2n)/2＝3m/2－n个氢键，C错误。DNA分子通过半保留复制合成的两条新链的碱基互补配对，而不是完全相同，D错误。
3．一个双链DNA分子中有碱基T 400个，占全部碱基的20%，有关此DNA分子复制的说法，错误的是(　　)
A．该DNA分子复制3次共需要碱基A 2 800个
B．该DNA分子在第5次复制时需要碱基G 18 600个
C．该DNA分子复制4次后含亲代DNA分子链的DNA分子有2个
D．该DNA分子复制3次共有6个DNA分子不含亲代DNA分子链
解析：选B　一个DNA分子复制3次共形成8个DNA分子，其中有一个DNA分子的碱基相当于来自亲代DNA分子，因此需要的碱基数目相当于7个DNA分子的碱基数目，需要碱基A的个数为400×7＝2 800(个)，A正确。该DNA分子中碱基总数为2 000，每个DNA分子中碱基G的个数为(2 000－2×400)/2＝600(个)，第5次复制需要G的个数为600×(25－24)＝9 600(个)，B错误。由于是半保留复制，亲代DNA分子的两条链分别作为模板参与到2个DNA分子的复制中，因此，不论复制几次，含亲代DNA分子链的DNA分子都只有2个，C正确。一个DNA分子经3次复制共产生8个DNA分子，其中有2个含亲代DNA分子链，6个不含亲代DNA分子链，D正确。
考点(二)　遗传信息的传递与表达
[师说考点]
1．基因表达常考必记的几个关键点
(1)原核生物：转录和翻译可同时进行，其特点是转录尚未结束，其mRNA分子即已结合许多核糖体开始翻译过程，如图所示。

(2)真核生物：先转录，发生在细胞核中；后翻译，发生在细胞质中。核内转录出的mRNA分子需经核孔进入细胞质后，方可结合核糖体。
(3)遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。
2．理解翻译过程中多聚核糖体模式图的含义
图
示

解
读
(1)图1表示真核细胞的翻译过程。①是mRNA，⑥是核糖体，②③④⑤表示正在合成的4条多肽链，翻译的方向是自右向左；
(2)图2表示原核细胞的转录和翻译过程，①是DNA模板链，②③④⑤表示正在合成的4条mRNA，在核糖体上同时进行翻译过程

[精研题点]
题点(一)　考查遗传信息的传递过程
1．(2019届高三·天津质检)如图表示中心法则，下列有关叙述正确的是(　　)

A．过程①～⑤都会在人体的遗传信息传递时发生
B．人体细胞内的过程②主要发生在细胞核中，产物都是mRNA
C．过程④存在的碱基配对方式有U—A、C—G、A—T、G—C
D．过程③发生在核糖体上，过程⑤有半保留复制的特点
解析：选C　图示为遗传信息的流动过程，其中过程①为DNA复制，②为转录，③为翻译，④为逆转录，⑤为RNA复制。在人体细胞内常常只能发生过程①②③，A错误；由于人体细胞内DNA主要存在于细胞核内，所以遗传信息的转录主要发生在细胞核内，但产物是mRNA、rRNA和tRNA，B错误；逆转录过程是遗传信息从RNA到DNA的过程，该过程存在的碱基配对方式有U－A、C－G、A－T、G－C，C正确；翻译发生在核糖体上，RNA复制没有体现半保留复制的特点，因为RNA常常为单链，D错误。
2．如图是较为完善的中心法则，下列相关叙述正确的是(　　)

A．图中转录过程都会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤的配对现象
B．图中翻译过程需要催化剂RNA聚合酶和搬运工具tRNA
C．图中DNA的复制和RNA的复制都遵循碱基互补配对原则
D．病毒能进行的遗传信息流动只有虚线对应的部分
解析：选C　图中DNA转录形成mRNA的过程中会出现胸腺嘧啶(T)与腺嘌呤(A)的配对现象，但RNA转录形成mRNA的过程中不会出现胸腺嘧啶与腺嘌呤的配对现象，A错误；图中转录过程需要催化剂RNA聚合酶，翻译过程需要搬运工具tRNA，B错误；图中DNA的复制和RNA的复制都遵循碱基互补配对原则，C正确；有些RNA病毒的遗传物质也可以进行自我复制，D错误。
题点(二)　考查获取信息的能力
3．流感病毒是一种单股负链RNA(－RNA)病毒，其在宿主细胞内增殖的过程如图所示。以下叙述正确的是(　　)

A．人类免疫缺陷病毒与流感病毒的核酸类型和增殖过程相同
B．过程①③和过程②中发生的碱基配对方式相同
C．图中过程①③所需的酶是由宿主细胞的遗传物质控制合成的
D．含32P标记的－RNA通过图示过程组装出来的子代病毒含有32P标记
解析：选B　人类免疫缺陷病毒与流感病毒都是RNA病毒，但人类免疫缺陷病毒是逆转录病毒，与流感病毒的增殖方式不同，A错误；过程①③表示RNA的复制，过程②表示翻译，RNA复制、翻译过程中发生A－U、C－G之间的配对，碱基配对方式相同，B正确；流感病毒的遗传物质复制时是RNA→RNA，而宿主细胞中的遗传物质复制时是DNA→DNA，故过程①③中流感病毒的遗传物质复制时需要的酶应是以自身的遗传物质为模板合成的，C错误；含32P标记的－RNA通过图示过程合成蛋白质和－RNA所消耗的原料都是由宿主细胞提供的，故组装出来的子代病毒不含有32P标记，D错误。
4．(2019届高三·江淮十校联考)某细胞中有关物质合成如图所示，①～⑤表示生理过程，Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析正确的是(　　)

A．用某药物抑制②过程，该细胞的有氧呼吸将受影响
B．物质Ⅱ上也具有基因，此处基因的传递遵循孟德尔定律
C．①④为同一生理过程，需要解旋酶和DNA聚合酶
D．③⑤为同一生理过程，所用密码子的种类和数量相同
解析：选A　据图分析可知，细胞核中DNA上的基因转录形成的RNA通过核孔到达细胞质后与核糖体结合参与蛋白质的合成，通过翻译形成的前体蛋白进入线粒体参与细胞有氧呼吸过程，因此用某药物抑制②(转录)过程，该细胞的有氧呼吸将受影响，A正确。物质Ⅱ上的基因属于细胞质基因，细胞质基因的遗传不遵循孟德尔定律，B错误。①表示DNA的复制过程，需要解旋酶与DNA聚合酶；④表示转录过程，需要RNA聚合酶，二者不是同一生理过程，需要的酶也不同，C错误。③⑤均表示翻译过程，由于其翻译的模板mRNA不同，所用密码子的种类相同，数量不一定相同，D错误。
[方法指导]
“四步”解决基因的传递题目
以示意图为信息载体是本部分常考题型，解答时可按照以下模板进行：
　　　　
[锁定热点]
1．线粒体中含有少量DNA，其存在形式与原核细胞的DNA相似，其上的基因能在线粒体内控制合成部分蛋白质。某线粒体基因中，鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)占碱基总数的70%。下列相关叙述正确的是(　　)
A．线粒体中的DNA与蛋白质紧密结合形成染色质
B．线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA
C．该基因转录合成mRNA的碱基中U最多占15%
D．一条mRNA分子通过翻译只能合成一条多肽链
解析：选B　原核细胞中的DNA不与蛋白质结合形成染色质，A错误；线粒体内能合成蛋白质，所以线粒体中含有mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，B正确；该基因转录合成的mRNA中U最多占碱基总数的30%，C错误；一条mRNA能与多个核糖体结合合成多条相同的多肽链，D错误。
2．关于如图所示生理过程的叙述，正确的是(　　)

A．过程①需要解旋酶和RNA聚合酶的参与
B．物质2上的三个相邻碱基叫密码子
C．同时有A－U和U－A配对的过程是②
D．过程②从左向右进行，形成多条不同的多肽
解析：选C　分析题图可知：物质1是DNA，物质2是mRNA，物质3是多肽，结构1是核糖体，过程①是转录，过程②是翻译。过程①需要RNA聚合酶催化，不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋功能，A错误。mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基才是密码子，B错误。过程①为转录，涉及A－U配对，不涉及U－A配对；过程②为翻译，mRNA上的密码子和tRNA上的反密码子互补配对，涉及A－U和U－A配对，C正确。同一条mRNA上的每个核糖体能独立完成一条多肽的合成，形成许多相同的多肽，D错误。
3．如图表示用抗生素治疗细菌性疾病机理示意图，①～⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用情况，a～c表示物质，其中a是遗传物质。下列说法错误的是(　　)

A．①表示抗生素可能通过抑制纤维素的合成达到抑菌效果
B．②表示抗生素通过抑制b的活性来抑制c完成反应
C．③表示抗生素通过抑制DNA的半保留复制达到抑菌效果
D．④⑤分别表示抗生素抑制细菌的转录和翻译
解析：选A　据图可知，①表示抗生素抑制细菌细胞壁的合成，细菌细胞壁的成分不是纤维素和果胶，A错误；②表示抗生素通过抑制b的活性来抑制c完成反应，B正确；③④⑤分别表示抗生素抑制DNA分子的复制、转录和翻译，C、D正确。

[课堂巩固落实]
1．(2019届高三·湖南、江西联考)某含100个碱基对的DNA分子中，鸟嘌呤占全部碱基的22%，其中一条单链上胞嘧啶占该链碱基的28%，将该DNA分子放在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶培养基中复制一代，后转移到不含放射性同位素标记的培养基上继续复制。下列相关说法错误的是(　　)
A．在该DNA分子的另一条单链上，C占全部碱基的8%
B．该DNA分子标记后转移再进行连续复制三次后，被标记的DNA分子占全部DNA分子的1/8
C．该DNA分子连续复制，第三次复制需要消耗A共392个
D．以该DNA分子的一条链为模板转录后翻译得到多肽过程中，最多脱去33分子水
解析：选C　该DNA分子中，G占全部碱基的22%(44个)，可计算出A＝T＝28%(56个)，C占22%(44个)；一条链上C占该链的28%(28个)，该DNA分子另一条链上C应该为44－28＝16(个)，占全部碱基的16/200×100%＝8%，A正确。该DNA分子在含放射性的培养基中复制一代，可得到2个含胸腺嘧啶标记的DNA，再转到不含放射性同位素标记的培养基上复制三次，将得到2个被标记的DNA和14个不含标记的DNA，所以被标记的占1/8，B正确；该DNA分子连续复制，第三次复制时，将消耗腺嘌呤(A)的数目为(23－22)×56＝224(个)，C错误；该DNA分子含100个碱基对，一条链可转录形成最多含100个碱基的mRNA，不考虑终止子，可最多翻译出含33个氨基酸的肽链，形成环肽时最多脱去33分子水，D正确。
2．被15N标记DNA的一个精原细胞，在含14N的培养基中通过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞，再通过减数第二次分裂形成四个精细胞，下列叙述正确的是(　　)
A．初级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14N
B．次级精母细胞的染色体，一半含15N，另一半含14N
C．每个精细胞中的染色体中，一半含15N，另一半含14N
D．每个精细胞中的染色体中，既都含15N，也都含14N
解析：选D　进行减数分裂，只能发生一次DNA复制过程，则15N标记的DNA经一次复制所形成的所有子DNA均为一条链含15N，另一条链含14N。
3．图中a、b、c表示生物体内三种生理过程。下列叙述正确的是(　　)


A．c过程中一个mRNA可结合多个核糖体，同时进行多条不同肽链的合成
B．转运1号氨基酸的RNA含有起始密码子序列
C．在不同功能的细胞中进行b过程的基因存在差异
D．科学家研制了一种化学物质能使人体的致病基因不表达，则该物质很可能是干扰了细胞内的a、b和c过程
解析：选C　a图表示DNA复制过程，b图表示转录过程，c图表示翻译过程。c过程中一个mRNA可结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成，A错误；转运氨基酸的是tRNA，其含有反密码子，密码子在mRNA上，B错误；在不同功能的细胞中进行b过程属于基因的选择性表达，表达的基因存在差异，C正确；基因的表达包括转录和翻译过程，该物质干扰b和c过程，D错误。
4．(2019届高三·东北三省四市模拟)某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程如图所示。相关叙述正确的是(　　)

A．X酶存在于Rous肉瘤病毒和烟草花叶病毒中
B．X酶可催化RNA分子水解和DNA分子的复制
C．图中核酸分子水解最多产生5种碱基和5种核苷酸
D．图中所示的中心法则内容可以适用于各种生物
解析：选B　该图表示某种病毒侵入人体细胞后发生的生化过程，因此可以表示Rous肉瘤病毒；而烟草花叶病毒侵染的是烟草细胞，因此不能表示烟草花叶病毒，A错误。据图分析可知，X酶可以催化三个过程，分别是RNA逆转录形成DNA、RNA链水解产生核糖核苷酸、DNA复制，B正确；图中核酸包括DNA和RNA，因此其水解最多可以产生5种碱基和8种核苷酸，C错误；图中RNA可以逆转录形成DNA，只适用于某些以RNA为遗传物质的病毒，D错误。
5．(2019届高三·湖南长郡中学检测)某研究小组采用放射性同位素14C进行了两组动物细胞学实验，其内容如下：
实验一：诱导放射性同位素碳完全标记的细胞样本，使其分别在只有12C的培养基内进行有丝分裂和减数分裂，实验期间收集到分裂中期的细胞样本甲和乙以及分裂后期的样本丙和丁，统计样本放射性标记的染色体数和核DNA数如表所示：
样本
标记染
色体数
标记
DNA数
样本
标记染
色体数
标记
DNA数
甲
20
40
丙
20
20
乙
10
20
丁
12
12

(1)从表中数据推断，该生物正常体细胞的染色体数为________。
(2)上表中可以肯定属于减数分裂的样本是________。
(3)四个样本中，取样时间最早的可能是________。
实验二：使用放射性同位素14C分别标记尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，其后添加到两组细胞培养基中，并对14C在细胞中的分布进行跟踪测定。
(4)在两组实验中，放射性均能达到较高水平的细胞器包括________。
(5)实验过程中，发现细胞对于放射性亮氨酸的吸收量远远高于同时期对放射性尿嘧啶核苷酸的吸收量，对其解释不合理的一项是________。
①每条mRNA可以自动合成多个蛋白质分子
②尿嘧啶核苷酸可以通过RNA的降解再次使用，而蛋白质不能被降解
③蛋白质在细胞内的含量远远高于核糖核酸在细胞中的含量
解析：(1)据题意分析可知，样本甲、乙两组细胞处于细胞分裂中期，甲细胞中标记的DNA数是标记的染色体数的两倍，根据DNA复制的半保留特点，说明甲细胞只进行了第一次DNA复制，推断该生物的正常体细胞的染色体数为20。(2)由表格中标记的染色体数和标记的DNA数分析可知，甲细胞的DNA应该是在12C培养基中复制了一次，所以甲细胞可能处于有丝分裂中期或减数第一次分裂中期；丙细胞也可能是处于第二次有丝分裂后期的细胞，此时细胞中染色体有40条，但有标记的是20条，DNA有40个，含标记的DNA有20个；同理，丁细胞也可能是处于第三次有丝分裂的细胞；乙细胞中标记的染色体数是标记的DNA数一半，且均为甲的一半，可肯定乙属于减数第二次分裂中期细胞。(3)据(1)中分析， 甲细胞的DNA应该是在12C培养基中第一次复制，所以甲应该是取样最早的细胞。(4)动物细胞的线粒体中也含有DNA，可以进行转录、翻译；核DNA产生的mRNA进入细胞质，与核糖体结合进行翻译过程。故用14C标记尿嘧啶核苷酸和亮氨酸，放射性均能达到较高水平的细胞器包括线粒体和核糖体。(5)每条mRNA分子上可以结合多个核糖体，同时进行多条相同肽链的合成，①正确；蛋白质水解后产生的氨基酸也可以重复利用，②错误；组成细胞的有机物中蛋白质含量最多，③正确。
答案：(1)20　(2)乙　(3)甲　(4)核糖体和线粒体　(5)②
[课下检测过关]
一、选择题
1．(2019届高三·湖北重点中学联考)测定某mRNA分子中尿嘧啶占26%，腺嘌呤占18%，以这个mRNA逆转录合成的DNA分子中，鸟嘌呤和胸腺嘧啶的比例分别是(　　)
A．18%、26%　　　　　 　B．28%、22%
C．26%、18% D．44%、8%
解析：选B　根据碱基互补配对原则，mRNA分子中尿嘧啶与DNA单链中的腺嘌呤配对，mRNA分子中腺嘌呤与DNA单链中的胸腺嘧啶配对，则DNA单链中腺嘌呤(A)＝26%，胸腺嘧啶(T)＝18%；DNA单链中腺嘌呤与另外一条链中的胸腺嘧啶配对，则另外一条子链中胸腺嘧啶(T)＝26%，而T＝(T1＋T2)/2＝(18%＋26%)/2＝22%。在双链DNA分子中，T＋G＝C＋A＝50%，则鸟嘌呤(G)＝50%－22%＝28%。
2．用15N标记含有100个碱基对的DNA分子片段，碱基间的氢键共有260个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制多次后共消耗游离的嘌呤类脱氧核苷酸1 500个。下列叙述正确的是(　　)
A．该DNA片段中共有腺嘌呤60个，复制多次后含有14N 的DNA分子占7/8
B．若一条链中(A＋G)/(T＋C)1，B错误。DNA两条单链之间碱基互补配对，若一条链中A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则其互补链中A∶T∶G∶C＝2∶1∶4∶3，C错误。该DNA片段中嘌呤类碱基共100个，经多次复制后共消耗游离的嘌呤类碱基1 500个，则1 500＝100×(2n－1)，n＝4，所以共产生了16个DNA分子，D正确。
3．经检测得知，一双链DNA分子中鸟嘌呤的数目为x，其占碱基总数量的比例是y，以下推断正确的是(　　)
A．与鸟嘌呤互补的碱基比例是1－y
B．该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是x/y
C．该DNA分子的碱基之间的氢键数是x(1＋2/y)
D．与鸟嘌呤不互补的碱基数目是x(1－2y)/y
解析：选D　由题意可知，G、C所占碱基总数量的比例都为y，数量都为x；A、T所占比例都为1/2－y，数量都为(x/y－2x)/2＝(x/2y)－x。与鸟嘌呤(G)互补的碱基(C)占碱基总数量的比例是y；该DNA分子的嘌呤和嘧啶的比例是1。G、C之间有三个氢键，A、T之间有两个氢键，该DNA分子的碱基之间的氢键数是3x＋2(x/2y－x)＝x＋x/y。A、T与鸟嘌呤不互补，其数目为x(1－2y)/y。
4．利福平能抑制RNA聚合酶的活性，红霉素能与核糖体结合以阻止其发挥作用。如图为生物体内遗传信息的传递过程，相关叙述正确的是(　　)

A．图中能发生碱基A与T配对的过程有①②④，能发生碱基A与U配对的过程有②③④⑤
B．利福平抑菌是通过影响图中②⑤过程实现的，红霉素抑菌是通过影响图中③过程实现的
C．人体神经元的细胞核中可发生的过程有①②，细胞质中可发生的过程有①②③
D．细胞生物的遗传信息传到蛋白质的途径为②③，病毒的遗传信息传到蛋白质的途径为④②③或③
解析：选A　图中①②③④⑤分别表示DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制，其中DNA复制、转录、逆转录均可发生碱基A与T的配对，转录、翻译、逆转录、RNA复制均可发生碱基A与U的配对，A正确。据题干信息可知，利福平抑菌是通过影响转录(②)过程实现的，细菌不能发生RNA复制(⑤)过程；红霉素抑菌是通过影响翻译(③)过程实现的，B错误。人体神经元细胞为高度分化的细胞，其细胞核中可发生转录，不能发生DNA复制；其细胞质中的线粒体含有少量DNA，可发生DNA复制、转录和翻译过程，C错误。细胞生物的遗传信息通过转录和翻译传到蛋白质；病毒分DNA病毒和RNA病毒，DNA病毒的遗传信息可通过转录和翻译传到蛋白质，RNA病毒的遗传信息可通过逆转录、转录、翻译或直接通过翻译传到蛋白质，D错误。
5．取小鼠睾丸中的一个精原细胞，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养至完成一个细胞周期，然后在不含标记的培养基中继续完成减数分裂过程，并测得该精原细胞中H基因含300个核苷酸对，其中碱基A占全部碱基的20%。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该精原细胞完成一个细胞周期后，每个子细胞中都是半数DNA含有3H标记
B．减数分裂过程中，初级精母细胞中有半数染色单体含有3H标记
C．上述精原细胞培养结果中，只有半数精细胞中含有3H标记的染色体
D．若仅考虑H基因，则在上述细胞培养过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸720个
解析：选B　DNA复制是半保留复制，将一个精原细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中培养至完成一个细胞周期，此时每个子细胞中的DNA都有一条链含有3H标记，A错误；精原细胞经过减数第一次分裂前的间期形成初级精母细胞，在间期时DNA复制1次，故在不含标记的培养基中，初级精母细胞中每条染色体的2条染色单体中只有1条含有3H标记，B正确；次级精母细胞中姐妹染色单体分开后随机移向细胞两极，故不一定是半数精细胞中含有3H标记的染色体，也可能是全部的精细胞中都含有3H标记的染色体，C错误；DNA分子中，A＋C占碱基总数的50%，若A占20%，则C占30%，即该基因含有的胞嘧啶数为300×2×30%＝180(个)，此过程中该基因复制两次可以得到的DNA分子为22＝4(个)，故共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为180×(4－1)＝540(个)，D错误。
6．(2019届高三·厦门双十中学检测)从唾液腺细胞中提取全部mRNA，以此为模板合成相应的单链DNA(T­cDNA)，利用该T­cDNA与来自同一个体浆细胞中的全部mRNA(J­mRNA)进行分子杂交。下列有关叙述正确的是(　　)
A．T­cDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基数目相等
B．唾液腺细胞中的RNA与T­cDNA都能进行分子杂交
C．唾液腺细胞不能分泌抗体是因为缺乏编码抗体的相关基因
D．能与T­cDNA互补的J­mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA
解析：选D　T­cDNA分子是单链的，因此其分子中的嘌呤碱基与嘧啶碱基数目不一定相等，A错误；T­cDNA是以从唾液腺细胞中提取全部mRNA为模板合成的，而唾液腺细胞中还有rRNA、tRNA，因此唾液腺细胞中的RNA与T­cDNA并不能都进行分子杂交，B错误；唾液腺细胞不能分泌抗体是因为编码抗体的相关基因没有表达，C错误；由于所有细胞中呼吸酶基因都表达，因此能与T­cDNA互补的J­mRNA中含有编码呼吸酶的mRNA，D正确。
7．基因在表达过程中如有异常mRNA会被细胞分解，如图是s基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是(　　)

A．异常mRNA的出现是基因突变的结果
B．图中所示的①为转录，②为翻译过程
C．图中②过程使用的酶是逆转录酶
D．s基因中存在不能翻译成多肽链的片段
解析：选D　异常mRNA的出现是因为含有未“剪尽”的片段，A错误；图中所示的①为转录，③为翻译过程，B错误；图中②过程表示RNA前体形成mRNA的过程，而逆转录酶用于RNA形成DNA的过程，C错误；据图可知，s基因中存在不能翻译成多肽链的片段，D正确。
8．图1所示为某种生物细胞内进行的部分生理活动，图2表示中心法则，图中字母代表具体过程。请结合所学知识分析，下列叙述正确的是(　　)

A．能发生图1所示过程的一定是原核细胞，其转录和翻译过程可同时进行
B．酶甲和酶乙催化形成磷酸二酯键，而酶丙则催化磷酸二酯键的水解
C．对比图2中过程c和d，二者的产物不同，但涉及的碱基配对方式完全相同
D．两图体现了基因的复制和表达功能，图1体现了图2中a、b、c和e四个生理过程
解析：选C　除在原核细胞中转录和翻译过程可同时进行外，在真核细胞的线粒体或叶绿体中，转录和翻译过程也可同时进行，A错误。酶甲、酶乙和酶丙分别是DNA聚合酶、RNA聚合酶和解旋酶，其中解旋酶作用于氢键，B错误。过程c代表翻译过程，产物是多肽或蛋白质，过程d代表RNA复制，产物是RNA，二者均涉及RNA与RNA配对，因此，其碱基配对方式相同，均包括U－A、A－U、G－C、C－G，C正确。图1体现了图2中a(DNA复制)、b(转录)和c(翻译)三个生理过程，未体现d和e过程，D错误。
9．图中的a为核糖体，由r蛋白和rRNA组成。研究发现，过量的r蛋白可与b结合，使r蛋白的合成减少。下列相关叙述错误的是(　　)

A．过程①为翻译，形成的r蛋白可通过核孔进入细胞核
B．过程②为转录，形成的rRNA不能指导蛋白质的合成
C．核糖体的大、小亚基在细胞质中形成，参与翻译过程
D．r蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为负反馈
解析：选C　过程①为翻译，该过程形成的r蛋白可通过核孔进入细胞核，A正确；过程②为转录，形成的rRNA参与核糖体的形成，不能指导蛋白质的合成，B正确；由图可知，核糖体的大、小亚基在细胞核中形成，C错误；过量的r蛋白可与b结合，使r蛋白的合成减少，这种r蛋白通过与b结合调节自身合成的过程为负反馈，D正确。
10．(2019届高三·银川模拟)2017年诺贝尔生理学或医学奖授予了3位美国科学家，以表彰他们发现了调控昼夜节律的分子机制。如图表示人体生物钟的部分机理，他们发现下丘脑SCN细胞中基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，在夜晚不断积累，到了白天又会被分解，per蛋白的浓度变化与昼夜节律惊人一致。下列叙述正确的是(　　)

A．per基因控制人体昼夜节律，其只存在与人体下丘脑SCN细胞中
B．①过程产物运出细胞核与per蛋白运入细胞核体现核孔可自由运输大分子
C．③过程中per蛋白抑制细胞核中per基因表达体现了负反馈调节机制
D．研究成果表明per蛋白的浓度变化与基因调控有关而与环境无关

解析：选C　根据题意和图示分析可知，图中①表示转录过程，②表示翻译过程，③表示per蛋白能进入细胞核，调节per基因的转录过程。由于细胞的全能性，per基因存在于包括下丘脑SCN细胞在内的所有正常细胞中，A错误；经核孔运输的大分子物质都是有选择性的，并不是自由进出细胞核，B错误；根据题意分析，基因表达产物per蛋白的浓度呈周期性变化，周期为24 h，所以③过程体现了负反馈调节的调节机制，因为负反馈调节才能周期性波动，如果是正反馈应该使per蛋白越来越多，C正确；根据题意“per蛋白在夜晚不断积累，到了白天又会被分解”，说明per蛋白的浓度不仅受基因的控制，也受环境因素(如光暗)的影响，D错误。
二、非选择题
11．如图1是用DNA测序仪测出的某生物的一个DNA分子片段上被标记的一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：

(1)据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个。
(2)根据图1脱氧核苷酸链碱基排列顺序，分析图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为____________(从上往下排序)。
(3)图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为________、________，由此证明DNA分子碱基数量关系是__________________。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G的值分别为________、________，由此说明了DNA分子的特异性。
(4)若用35S标记某噬菌体，让其在不含35S的细菌中繁殖5代，则含有35S标记的噬菌体所占比例为________。
解析：(1)图1所示的一条链上有4个G、1个C，故另一条链上有1个G,4个C，所以，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是5个。(2)由图1确定从左到右的四种碱基依次是A、C、G、T，故图2中从上往下的脱氧核苷酸链碱基序列为CCAGTGCGCC。(3)因是双链DNA，A＝T、C＝G，故其中(A＋G)/(T＋C)总是为1。(4)因亲代噬菌体外壳留在细菌外面，DNA进入细胞内部，故子代噬菌体中都不含35S标记。
答案：(1)5　(2)CCAGTGCGCC　(3)1　1　嘌呤数等于嘧啶数　1/1　2/8　(4)0
12．如图表示某真核生物细胞内遗传信息的传递过程，请据图回答下列问题：

(1)图甲表示________________过程，该过程发生的时期是________________，该过程体现的特点是______________________________________。
(2)图乙中的Y是____________。b部位发生的碱基配对方式可能有________________________________________________________________________。
(3)正常情况下，同一个体不同体细胞内不完全相同的物质是____________________________，其根本原因为___________________。
(4)若在甲、乙、丙过程中碱基配对出现错误，其遗传效应可传递到子代细胞的是________；若仅有图乙中出现错误，丙中合成的多肽链的氨基酸序列________(填“一定”或“不一定”)发生改变。
(5)图丙中显示一个α链上结合多个核糖体，这种数量关系的意义是________________________________________________________________________。
图丙中所示核糖体的移动方向是________。判断依据是________________________________________________________________________。
解析：(1)图甲过程DNA分子的两条链均作为模板，是DNA分子的复制过程，该过程发生在细胞分裂间期，体现的特点是边解旋边复制、半保留复制。(2)图乙表示转录过程，Y为RNA聚合酶。b部位发生DNA的转录，碱基配对方式可能有T－A、A－U、C－G、G－C。(3)正常情况下，由于基因的选择性表达，同一个体不同体细胞内不完全相同的物质是RNA和蛋白质。(4)若在甲、乙、丙过程中碱基配对出现错误，其遗传效应可传递到子代细胞的是甲(DNA复制)；若仅有图乙中转录出现错误，由于密码子的简并性，则翻译合成的多肽链的氨基酸序列不一定发生改变。(5)一个α链上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，其意义在于少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。图丙表示翻译过程，可根据合成的肽链的长短判断核糖体的移动方向，即随着翻译的进行，越接近终止密码子处，肽链越长，由此可判断核糖体的移动方向是由左向右。
答案：(1)DNA的复制　细胞分裂间期　边解旋边复制、半保留复制　(2)RNA聚合酶　T－A、A－U、C－G、G－C　(3)RNA和蛋白质　基因的选择性表达
(4)甲　不一定　(5)少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质　由左向右　合成的肽链的长短，即越接近终止密码子处，肽链越长

13．(2019届高三·苏州模拟)如图是人体细胞中某DNA分子结构及相关变化示意图，①～⑤表示相关生理过程。请据图回答下列问题：

(1)图中Ⅰ的全称是________________。
(2)发生①②的主要场所是________。由图可知，①②是边解旋边双向复制，其生物学意义是________________________________________。
(3)人体皮肤长时间接受紫外线照射，可能会导致病变的发生，进而引发皮肤癌，该变异通常________(填“会”或“不会”)遗传给子代。
(4)④⑤过程形成c链需要________酶的参与，下列细胞中能发生④⑤过程的有________。
A．浆细胞 B．神经细胞
C．成熟的红细胞 D．记忆细胞
解析：图中①②以DNA分子的两条链作为模板合成子代DNA分子，该过程表示DNA分子的复制；图中④⑤以DNA分子的一条链为模板合成RNA，该过程表示转录。(1)DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，所以图中Ⅰ的全称是鸟嘌呤脱氧核苷酸。(2)由于DNA分子主要分布在细胞核中，所以发生①②的主要场所是细胞核。由图可知，①②是边解旋边双向复制，从而提高了DNA分子的复制效率。(3)人体皮肤长时间接受紫外线照射，可能会导致病变的发生，进而引发皮肤癌。由于皮肤癌细胞属于体细胞，所以产生的基因突变不会遗传给子代。(4)④⑤过程表示转录，所以形成c链需要RNA聚合酶的参与。浆细胞、神经细胞和记忆细胞中有细胞核和多种细胞器，都能发生④⑤过程，而成熟的红细胞中没有细胞核和多种细胞器，不能发生④⑤过程。
答案：(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸
(2)细胞核　提高了DNA分子的复制效率　(3)不会　(4)RNA聚合　ABD
第2讲 遗传规律、伴性遗传
第Ⅰ课时　基础自查——学生为主体·抓牢主干，以不变应万变

点点落实(一)　分离定律与自由组合定律
[一过基础]
1．理清基因分离定律和自由组合定律的关系及相关比例(填图)

2．掌握性状显隐性的两种判断方法

3．掌握遗传实验的科学方法
(1)验证遗传两大定律的常用方法

(2)确认纯合子与杂合子的方法

(3)提高纯合度的方法：通过连续自交，纯合子比例越来越接近于1。(如图所示)

4．关注两大遗传定律的三个失分点
(1)杂合子(Aa)产生雌、雄配子种类相同，数量不相等。
①雌、雄配子都有两种(A∶a＝1∶1)。
②一般来说雄配子数远多于雌配子数。
(2)自交≠自由交配。
①自交：强调相同基因型个体之间的交配。
②自由交配：强调群体中所有个体随机交配。
(3)性状分离≠基因重组。
性状分离是等位基因分离所致，基因重组是控制不同性状的基因重新组合的结果。
[二过易错]
(1)高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的(2017·全国卷Ⅲ，T6D)(×)
(2)孟德尔以豌豆为研究材料，采用人工杂交的方法，发现了基因分离与自由组合定律(2015·江苏卷，T4A)(√)
(3)若用玉米为实验材料验证孟德尔分离定律，其中所选实验材料是否为纯合子对正确实验结论的得出基本没有影响(2013·全国卷Ⅰ，T6A)(√)
(4)基因自由组合定律的实质是同源染色体上等位基因分离，非等位基因自由组合(×)
(5)遗传定律发生在受精过程中(×)
(6)在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2。其中，F1产生基因型YR的卵和基因型YR的精子数量之比为1∶1(×)
(7)基因型为AaBb的个体测交，后代表现型比例为3∶1或1∶2∶1，则该遗传可以遵循基因的自由组合定律(√)
(8)按基因的自由组合定律，具有两对相对性状的纯合亲本杂交得F1，F1自交得F2，则F2中表现型与亲本表现型不同的个体所占的理论比例为3/8(×)
[三过小题]
1．(2018·江苏高考)一对相对性状的遗传实验中，会导致子二代不符合3∶1性状分离比的情况是(　　)
A．显性基因相对于隐性基因为完全显性
B．子一代产生的雌配子中2种类型配子数目相等，雄配子中也相等
C．子一代产生的雄配子中2种类型配子活力有差异，雌配子无差异
D．统计时子二代3种基因型个体的存活率相等
解析：选C　子一代产生的雄配子中2种类型配子的活力有差异，会使2种类型配子比例偏离1∶1，从而导致子二代不符合3∶1的性状分离比。
2．(2018·天津高考)某生物基因型为A1A2，A1和A2的表达产物N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，即N1N1、N1N2、N2N2三种蛋白。若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则由A1和A2表达产物形成的二聚体蛋白中，N1N1型蛋白占的比例为(　　)
A．1/3　　　　　　　 　B．1/4
C．1/8 D．1/9
解析：选D　基因A1、A2的表达产物N1、N2可随机结合，组成三种类型的二聚体蛋白N1N1、N1N2、N2N2，若该生物体内A2基因表达产物的数量是A1的2倍，则N1占1/3，N2占2/3，由于N1和N2可随机组合形成二聚体蛋白，因此N1N1占1/3×1/3＝1/9。
3．(2016·全国卷Ⅲ)用某种高等植物的纯合红花植株与纯合白花植株进行杂交，F1全部表现为红花。若F1自交，得到的F2植株中，红花为272株，白花为212株；若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株。根据上述杂交实验结果推断，下列叙述正确的是(　　)
A．F2中白花植株都是纯合体
B．F2中红花植株的基因型有2种
C．控制红花与白花的基因在一对同源染色体上
D．F2中白花植株的基因型种类比红花植株的多
解析：选D　本题的切入点在“若用纯合白花植株的花粉给F1红花植株授粉，得到的子代植株中，红花为101株，白花为302株”上，相当于测交后代表现出1∶3的分离比，可推断该相对性状受两对等位基因控制，且两对基因独立遗传。设相关基因为A、a和B、b，则A_B_表现为红色，A_bb、aaB_、aabb表现为白色，因此F2中白花植株中既有纯合体又有杂合体；F2中红花植株的基因型有AaBb、AABB、AaBB、AABb 4种；控制红花与白花的两对基因独立遗传，位于两对同源染色体上；F2中白花植株的基因型有5种，红花植株的基因型有4种。
点点落实(二)　伴性遗传与人类遗传病
[一过基础]
1．理清X、Y染色体的来源及传递规律
(1)男性(XY)：X只能传给女儿，Y则传给儿子。
(2)女性(XX)：任何一条都可来自母亲，也可来自父亲。向下一代传递时，任何一条既可传给女儿，又可传给儿子。
2．弄清X染色体上基因的遗传特点
类型
特点
伴X染色体显性遗传病
①发病率女性高于男性；
②世代遗传；
③男患者的母亲和女儿一定患病
伴X染色体隐性遗传病
①发病率男性高于女性；
②隔代交叉遗传；
③女患者的父亲和儿子一定患病
3．掌握判断性状遗传方式的两类方法
(1)遗传系谱图中遗传病类型的判断

(2)特殊类型的判断
①性状的显隐性

②遗传方式：在如图所示的遗传图谱中，若已知男性亲本不携带致病基因(无基因突变)，则该病一定为伴X染色体隐性遗传病。
[二过易错]
(1)遗传病是指基因结构改变而引发的疾病(2017·江苏卷，T6A)(×)
(2)调查人群中色盲发病率时，若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高(2016·四川卷，T3D)(√)
(3)家猫体色由X染色体上一对等位基因B、b控制，只含基因B的个体为黑猫，只含基因b的个体为黄猫，其他个体为玳瑁猫，其中玳瑁猫与黄猫杂交后代中玳瑁猫占50%(2013·山东卷，T5B)(×)
(4)男性的X染色体一定来自母亲，且一定传给女儿(√)
(5)自然界中性别决定的方式只有XY型和ZW型(×)
(6)含X染色体的配子是雌配子，含Y染色体的配子是雄配子(×)
(7)一对等位基因(B、b)如果位于X、Y染色体的同源区段，则这对基因控制的性状在后代中的表现与性别无关(×)
[三过小题]
1．(2017·江苏高考)下列关于人类遗传病的叙述，正确的是(　　)
A．遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
B．具有先天性和家族性特点的疾病都是遗传病
C．杂合子筛查对预防各类遗传病具有重要意义
D．遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
解析：选D　人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的疾病，除了基因结构改变外还有其他因素可引发人类遗传病。先天性疾病中由遗传因素引起的是遗传病，由环境因素或母体的条件变化引起且遗传物质没有发生改变的不属于遗传病；家族性疾病中有的是遗传病，而有的不是遗传病，如营养缺乏引起的疾病。杂合子筛查对预防隐性遗传病有重要意义，但不能预防染色体异常遗传病。确定遗传病类型可以帮助估算遗传病再发风险率。
2．(2019届高三·德州模拟)果蝇X染色体上的等位基因O、R、S分别控制翅形的镰刀形、圆形、椭圆形。用一只镰刀形翅果蝇与圆形翅果蝇杂交，F1中雌性果蝇全为镰刀形，雄性果蝇既有圆形，也有椭圆形。下列说法错误的是(　　)
A．果蝇翅形与基因突变的多方向性有关
B．F1果蝇组成的种群中R基因的频率为1/4
C．F1中雌、雄果蝇杂交，可获得纯合的圆形翅雌蝇
D．实验结果表明圆形对椭圆形为显性而对镰刀形为隐性
解析：选B　果蝇X染色体上的等位基因O、R、S是基因突变产生的，说明基因突变具有多方向性，A正确；用一只镰刀形翅果蝇与圆形翅果蝇杂交，F1中雌性果蝇全为镰刀形，雄性果蝇既有圆形，也有椭圆形，说明亲本的基因型为XRXS、XOY，F1果蝇基因型为XOXR、XOXS、XRY、XSY，则F1果蝇组成的种群中，R基因的频率为1/3，B错误；F1中雌、雄果蝇杂交，可获得纯合的圆形翅雌蝇XRXR，C正确；根据以上分析可知，圆形对椭圆形为显性，而圆形对镰刀形为隐性，D正确。
3．(2019届高三·湖南重点名校联考)如图是患甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(为伴性遗传病，显性基因为B，隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。下列叙述正确的是(　　)

A．甲病是伴X染色体显性遗传病
B．Ⅲ2的基因型为AAXbY
C．若Ⅱ5与一正常女性婚配，则其子女患甲病的概率为1/2
D．若Ⅲ1与Ⅲ5结婚生了一个男孩，则该男孩患一种病的概率为1/8
解析：选C　由Ⅱ5与Ⅱ6均患甲病，生育的女儿Ⅲ3不患甲病可知，该病为常染色体显性遗传病，A错误；Ⅱ1与Ⅱ2均不患乙病，生育的儿子Ⅲ2患乙病，故乙病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ2同时患甲病和乙病，则Ⅰ2的基因型为AaXbY，Ⅲ2患两种病，且Ⅱ1关于甲病的基因型为aa，所以Ⅲ2的基因型为AaXbY，B错误；患甲病的Ⅱ5(A_)的子代Ⅲ3不患甲病(aa)，故Ⅱ5(Aa)与正常女性(aa)婚配，其子女患甲病(A_)的概率为1/2，C正确；Ⅲ1(1/2aaXBXb或1/2aaXBXB)与Ⅲ5(aaXBY)近亲婚配，其子女不会患甲病，故所生育的男孩患乙病(XbY)的概率为1/2×1/2＝1/4，D错误。

一、选择题
1．孟德尔通过豌豆杂交实验提出了两大遗传定律，下列有关叙述正确的是(　　)
A．孟德尔在豌豆开花时去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔提出的假说之一是体细胞中基因是成对存在的
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．孟德尔发现的遗传规律能够解释所有有性生殖生物的遗传现象
解析：选C　孟德尔在豌豆花蕾期去雄，A错误；孟德尔提出的假说之一是体细胞中遗传因子是成对存在的，孟德尔在研究时还没有基因一词，B错误；孟德尔豌豆杂交实验所使用的科学研究方法是假说—演绎法，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，C正确；孟德尔遗传规律并不能解释所有有性生殖生物的遗传现象，如细胞质遗传，D错误。
2．(2019届高三·合肥模拟)辣椒抗病(B)对不抗病(b)为显性，基因型为BB的个体花粉败育，不能产生正常花粉。现将基因型为Bb的辣椒植株自由交配两代获得F2。F2中抗病与不抗病植株的比例和花粉正常与花粉败育植株的比例分别为(　　)
A．3∶1　6∶1　　　　　　 　B．2∶1　5∶1
C．3∶2　7∶1 D．1∶1　3∶1
解析：选B　由题干信息基因型为BB的个体花粉败育可知，基因型为Bb的辣椒植株自交，F1可育雄株为2/3Bb、1/3bb, F1雌株为1/4BB、1/2Bb、1/4bb，推知F1雄配子为1/3B、2/3b，雌配子为1/2B、1/2b，F2中bb(不抗病)占1/3，Bb(抗病)占1/2，BB(抗病)占1/6，抗病与不抗病植株的比例为2∶1；F2中BB(花粉败育)占1/6，花粉正常与花粉败育植株的比例为5∶1。
3．将基因型为Aa的水稻自交一代的种子全部种下，待其长成幼苗后，人工去掉隐性个体，并均分为①②两组，在下列情况下：①组全部让其自交；②组让其所有植株间自由传粉。则①②两组的植株上基因型为AA的种子所占比例分别为(　　)
A．1/9、1/6 B．1/2、4/9
C．1/6、1/9 D．4/9、1/2
解析：选B　基因型为Aa的水稻自交，得到种子的基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，将这些种子全部种下，待其长成幼苗后，人工去掉隐性个体，则基因型为AA的个体占1/3，基因型为Aa的个体占2/3。①组全部让其自交：1/3AA自交→1/3(AA×AA)→1/3AA；2/3Aa自交→2/3(Aa×Aa)→2/3(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)→1/6AA＋1/3Aa＋1/6aa，则基因型为AA的种子所占比例为1/3＋1/6＝1/2；②组让其自由传粉，可运用“子代合子概率＝亲代配子概率的乘积”来计算：A基因频率为2/3、a基因频率为1/3，基因型为AA的种子所占比例为2/3×2/3＝4/9。
4．(2018·苏州模拟)在家鼠遗传实验中，一黑色家鼠与白色家鼠杂交(白色与黑色由两对等位基因控制且独立遗传)，F1均为黑色。F1个体间随机交配得F2，F2中出现黑色∶浅黄色∶白色＝12∶3∶1，则F2黑色个体中杂合子比例为(　　)
A．1/6 B．1/8
C．5/6 D．5/8
解析：选C　根据题意可知，家鼠的黑色与白色性状是由位于非同源染色体上的两对等位基因控制的。设一对等位基因是A与a，另一对等位基因为B与b，则F1的基因型为AaBb，由此可判断：A与B基因同时存在时，家鼠表现为黑色；A或B显性基因单独存在时，其中之一为黑色，另一为浅黄色；A、B同时不存在时，家鼠表现为白色。AaBb基因型的个体间随机交配，雌配子四种(AB、Ab、aB、ab)，雄配子四种(AB、Ab、aB、ab)，配子的结合是随机的，得到9A_B_(黑色，有8份杂合子)、3A_bb(浅黄色或黑色，有2份杂合子)、3aaB_(黑色或浅黄色，有2份杂合子)、1aabb(白色)。无论3A_bb为浅黄色，还是3aaB_为浅黄色，F2中出现黑色∶浅黄色∶白色的比例均是12∶3∶1，且黑色个体杂合子的总数均为10份(8＋2)，所以F2黑色个体中杂合子的比例为10/12，即5/6。
5．羊为XY型性别决定的生物，其黑毛和白毛由等位基因(A与a)控制，且白毛对黑毛为显性。让白色个体与黑色个体进行一次杂交(AA、XAXA、XAY均为纯合子)，下列结果能表明亲本中的白色个体一定为杂合子的是(　　)
A．♀白色×黑色→F1白色
B．♀白色×黑色→F1黑色
C．♀黑色×白色→F1白色
D．♀黑色×白色→F1黑色
解析：选B　由♀白色×黑色→F1白色可推知，亲本中的白色个体为纯合子或杂合子，A项不符合题意。由♀白色×黑色→F1黑色(aa或XaXa或XaY)可推知，亲本中的白色个体一定为杂合子，B项符合题意。♀黑色×白色→F1白色中，若基因在X染色体上，则亲本白色个体的基因型是XAY，为纯合子；若基因位于常染色体上，则亲本白色个体的基因型是AA或Aa，不一定是杂合子，C项不符合题意。♀黑色×白色→F1黑色中，若基因在X染色体上，则亲本白色个体的基因型是XAY，为纯合子；若基因位于常染色体上，则亲本白色个体的基因型是Aa，一定是杂合子，D项不符合题意。
6．某雌雄同花植物花色有红色和白色两种，受一对等位基因(A与a)控制。研究小组随机取红花和白花植株各60株均分为三组进行杂交实验，结果如表所示，下列相关推断错误的是(　　)
组别
杂交方案
杂交结果
甲组
红花×红花
红花∶白花＝14∶1
乙组
红花×白花
红花∶白花＝7∶1
丙组
白花×白花
全为白花
A.根据甲组结果，可以判断红花为显性性状
B．甲组结果没有出现3∶1性状分离比的原因可能为红花亲本中并非都是杂合子
C．乙组亲本的红花植株中，纯合子与杂合子的比例为 3∶1
D．甲组和乙组的杂交结果中红花植株都为杂合子
解析：选D　 甲组实验中，红花和红花杂交，后代出现白花，说明红花对白花为显性性状，甲组亲本基因型有AA×AA、AA×Aa、Aa×AA、Aa×Aa；乙组亲本基因型为AA×aa、Aa×aa；丙组亲本基因型为aa×aa。根据甲组结果，可以判断红花为显性性状，A正确；甲组亲本基因型有AA×AA、AA×Aa、Aa×AA、Aa×Aa，因此甲组结果没有出现3∶1性状分离比，B正确；乙组中的白花个体为隐性纯合子，因此F1中7红花∶1白花代表了亲代中的所有红花亲本产生的配子比例为显性基因∶隐性基因＝7∶1，则红花植株中AA∶Aa＝3∶1，C正确；甲组产生的后代中，红花植株有纯合子，也有杂合子，D错误。
7．红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病。调查得知某一城市人群中男性红绿色盲发病率为P、男性抗维生素D佝偻病发病率为Q。下列叙述正确的是(　　)
A．男性中色盲基因频率为P，抗维生素D佝偻病基因频率大于Q
B．人群中女性红绿色盲发病率大于P
C．人群中女性抗维生素D佝偻病发病率大于Q
D．抗维生素D佝偻病女患者的父亲和母亲可以都正常
解析：选C　由于色盲基因、抗维生素D佝偻病基因只位于X染色体上，Y染色体上没有相关基因，男性中色盲的基因频率是P/2，抗维生素D佝偻病的基因频率是Q/2，A错误；色盲是伴X染色体隐性遗传病，人群中女性红绿色盲的发病率小于男性，即小于P，B错误；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，人群中女性抗维生素D佝偻病的发病率大于男性，即大于Q，C正确；抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病，女患者的父亲和母亲至少有一方是患者，D错误。
8．(2018·江苏高考)通过羊膜穿刺术等对胎儿细胞进行检查，是产前诊断的有效方法。下列情形一般不需要进行细胞检查的是(　　)
A．孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热
B．夫妇中有核型异常者
C．夫妇中有先天性代谢异常者
D．夫妇中有明显先天性肢体畸形者
解析：选A　孕妇妊娠初期因细菌感染引起发热，遗传物质并没有改变，不需要进行细胞检查；夫妇中有核型异常者，则胎儿的核型可能发生了异常，需要进行细胞检查；夫妇中有先天性代谢异常者，可能是遗传物质改变引起的疾病，需要进行细胞检查；夫妇中有明显先天性肢体畸形者，可能是先天性遗传病，需要进行细胞检查。
9．(2019届高三·临沂模拟)如图是甲病和乙病的遗传系谱图，各由一对等位基因控制(前者用A、a表示，后者用B、b表示)，且独立遗传。3号和8号的家庭中无乙病史。下列叙述与该家系遗传特性不相符的是(　　)

A．甲病是常染色体显性遗传病，乙病是伴X染色体隐性遗传病
B．如果只考虑甲病的遗传，12号是杂合子的概率为1/2
C．正常情况下，5号个体的儿子可能患乙病，但不能肯定是否患甲病
D．如果11号与无病史的男子结婚生育，无需进行产前诊断
解析：选B　7号和8号患甲病，女儿11号不患甲病，可推出甲病是常染色体显性遗传病；3号的家庭中无乙病史，3号和4号不患乙病，其儿子10号患乙病，可推出乙病是伴X染色体隐性遗传病。只考虑甲病遗传，7号(Aa)×8号(Aa)→11号(aa)，12号男孩的基因型为A_，属于杂合子的概率为2/3。5号个体的基因型为aaXBXb，其儿子可能患乙病，是否患甲病，需看5号婚配对象的基因型是AA、Aa还是aa，如果为AA,5号个体的儿子一定患甲病；如果为Aa,5号个体的儿子50%患甲病；如果是aa,5号个体的儿子一定不患甲病。8号家庭中无乙病史，因此11号的基因型为aaXBXB，与无病史的男子(aaXBY)结婚生育，后代既不患甲病，也不患乙病，无需进行产前诊断。
10．(2019届高三·河北邯郸摸底)鹦鹉的性别决定方式为ZW型，其羽色由位于Z染色体上的3个复等位基因决定，其中R基因控制红色，Y基因控制黄色，G基因控制绿色。现有绿色雄性鹦鹉和黄色雌性鹦鹉杂交，子代表现型及比例为绿色雌性∶红色雌性∶绿色雄性∶红色雄性＝1∶1∶1∶1。据此推测，下列叙述正确的是(　　)
A．复等位基因的出现体现了基因突变的随机性
B．控制该种鹦鹉羽色的基因组合共6种
C．3个复等位基因的显隐性关系为G＞R＞Y
D．红羽雄性和黄羽雌性杂交，可根据羽色判断其子代的性别
解析：选C　根据题干分析，绿色雄性鹦鹉(ZGZ－)和黄色雌性鹦鹉(ZYW)杂交，子代出现红色雌性(ZRW)，说明亲本绿色雄性鹦鹉的基因型为ZGZR，则子代基因型为ZGZY(绿色雄性)、ZRZY(红色雄性)、ZGW(绿色雌性)、ZRW(红色雌性)，说明G绿色对R红色为显性，G绿色对Y黄色为显性，R红色对Y黄色为显性，C正确。多个复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性或多方向性，A错误。控制该种鹦鹉羽色的基因组合共9种，其中雌性有3种：ZGW(绿色雌性)、ZRW(红色雌性)、ZYW(黄色雌性)；雄性有6种：ZGZG(绿色雄性)、ZGZR(绿色雄性)、ZGZY(绿色雄性)、ZRZY(红色雄性)、ZRZR(红色雄性)、ZYZY(黄色雄性)，B错误。红羽雄性(ZRZR或ZRZY)和黄羽雌性(ZYW)杂交，如果ZRZR和ZYW杂交，后代全是红色；如果ZRZY和ZYW杂交，后代中的雌性和雄性中都有红色和黄色，都无法根据羽色判断其子代的性别，D错误。
11．某植物的花色有蓝花和白花两种，由两对等位基因(A和a、B和b)控制。下表是两组纯合植株杂交实验的统计结果，有关分析错误的是(　　)

亲本组合
F1株数
F2株数
蓝花
白花
蓝花
白花
①蓝花×白花
263
0
752
49
②蓝花×白花
84
0
212
71
A．控制花色的这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B．第①组F2中纯合蓝花植株的基因型有3种
C．第②组蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb
D．白花植株与第②组F2蓝花植株杂交，后代开蓝花和白花植株的比例为3∶1
解析：选D　第①组F2的性状分离比约为15∶1，F1(蓝花)为双杂合子，植物的花色受两对等位基因控制，F2中A_B_、A_bb、aaB_为蓝花，aabb为白花，纯合蓝花植株的基因型有3种(AABB、AAbb、aaBB)。第②组F2的性状分离比是3∶1，F1(蓝花)为单杂合子，基因型为Aabb或aaBb，蓝花亲本的基因型为aaBB或AAbb。白花植株与第②组F2蓝花植株(1/3AAbb,2/3Aabb)杂交，后代开蓝花和白花植株的比例为2∶1。
12．(2019届高三·山东联考)果蝇的某一相对性状受D、d基因控制，其中一个基因在纯合时能使受精卵致死。一对亲代雌、雄果蝇杂交，得到的F1中雌果蝇∶雄果蝇＝2∶1(XDY、XdY均视为纯合，不考虑X、Y染色体的同源区)。下列有关分析错误的是(　　)
A．若D基因致死，则F1雌蝇有两种表现型
B．亲代雌、雄果蝇杂交后代雌蝇中纯合子的概率是50%
C．D、d基因位于X染色体上，且亲代雌果蝇为杂合子
D．若致死基因为d，则F1雌蝇不能产生Xd配子
解析：选D　一对雌、雄果蝇杂交，得到的F1中雌果蝇∶雄果蝇＝2∶1，则D、d基因位于X染色体上，且亲代雌果蝇为杂合子，若D基因致死，则F1雌蝇有两种表现型，A、C正确；无论哪种基因型纯合致死，雌蝇中纯合子的概率都是50%，B正确；若致死基因为d，则亲代基因型为XDXd、XDY，则F1雌果蝇的基因型分别为XDXd和XDXD，F1雌果蝇能产生Xd配子，D错误。
二、非选择题
13．(2019届高三·湖北八校联考)鸡冠的形状有多种，纯合豌豆冠鸡与玫瑰冠鸡交配，子一代(F1)全是胡桃冠，F1雌、雄交配，F2出现了冠形为单冠的鸡，表现型和数量如下表。回答下列问题：
F2
胡桃冠
豌豆冠
玫瑰冠
单冠
公鸡
72
24
24
8
母鸡
72
24
24
8
合计
144
48
48
16
(1)鸡冠形状的遗传受________对基因控制，且遵循____________________定律。
(2)从F2中随机挑选豌豆冠鸡和玫瑰冠鸡各一只，形成一个杂交组合：豌豆冠(♀)×玫瑰冠()或豌豆冠()×玫瑰冠(♀)。
①不考虑正交、反交的区别，只考虑基因型，则该杂交的基因型组合可能有________种。
②理论上，该杂交组合的后代可能出现四种表现型，且四种表现型的比例为1∶1∶1∶1的概率是________。
(3)为了验证(1)中的结论，利用F2设计实验，请补充完善实验方案并预期实验结果：
实验方案：让F2中全部胡桃冠母鸡与______________交配，收集、孵化每只母鸡产的蛋，________(填“隔离”或“混合”)饲养每只母鸡的子代(F3)，观察、统计全部F3的冠形和数量。
预期实验结果：理论上，有16只母鸡的子代表现型及其数量比为胡桃冠∶豌豆冠＝1∶1，________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)分析表格中的数据，F2中四种表现型的比例为9∶3∶3∶1，说明鸡冠的形状由两对等位基因控制，且两对基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律。(2)设这两对等位基因分别为A、a和B、b，根据F2的表现型比例判断，胡桃冠的基因型为A_B_，单冠的基因型为aabb，豌豆冠和玫瑰冠均为单显性性状，假设豌豆冠和玫瑰冠的基因型分别为A_bb、aaB_，因此豌豆冠和玫瑰冠的杂交组合有AAbb×aaBB、AAbb×aaBb、Aabb×aaBB、Aabb×aaBb。其中Aabb×aaBb杂交组合后代的表现型为四种，且表现型的比例为1∶1∶1∶1；基因型为Aabb、aaBb的概率都为2/3，因此出现这样组合的概率为2/3×2/3＝4/9。(3)F2中全部胡桃冠母鸡的数目为72只，基因型及数量分别为AABB(1/9×72 ＝8只)、AABb(2/9×72＝16只)、AaBB(2/9×72＝16只)、AaBb(4/9×72＝ 32只)。为验证(1)中的结论，可让F2中全部胡桃冠母鸡与多只单冠公鸡(aabb)交配，为了防止混淆，每只母鸡的后代要隔离培养。理论上的实验结果为：8只基因型为AABB的母鸡后代中表现型都是胡桃冠，32只基因型为AaBb的母鸡后代中表现型及比例为胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠＝1∶1∶1∶1,16只基因型为AaBB的母鸡后代中表现型及比例为胡桃冠∶玫瑰冠＝1∶1,16只基因型为AABb的母鸡后代中表现型及比例为胡桃冠∶豌豆冠＝1∶1。
答案：(1)两　自由组合(或分离和自由组合)　(2)①4　②4/9　(3)实验方案：多只单冠公鸡　隔离　预期实验结果：有8只母鸡的子代全部为胡桃冠，有16只母鸡的子代表现型及其数量比为胡桃冠∶玫瑰冠＝1∶1，另有32只母鸡的子代表现型及数量比为胡桃冠∶豌豆冠∶玫瑰冠∶单冠＝1∶1∶1∶1
14．如图为某家族患神经性耳聋(显、隐性基因分别用D、d表示)和红绿色盲(显隐性基因分别用B、b表示)的遗传系谱图。请回答下列问题：

(1)由图可知，神经性耳聋属于________(填“显”或“隐”)性性状。控制该病的致病基因位于________染色体上，你判断致病基因位置的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Ⅲ8的基因型为________________，其色盲基因来自第Ⅰ代________号个体。若只考虑神经性耳聋，Ⅲ8和Ⅲ12基因型相同的概率是________。
(3)若Ⅲ9和一基因型与Ⅲ12相同的男性婚配，则生一个只患一种病的孩子的概率是________。若Ⅲ11和Ⅲ10再生一个孩子，怀孕期间欲判断胎儿是否患病，可采取的有效手段为________________。
解析：(1)Ⅱ3和Ⅱ4都不患神经性耳聋，但他们有一个患该病的儿子，说明神经性耳聋属于隐性遗传病；Ⅰ1神经性耳聋患者的一个儿子Ⅱ5正常，说明神经性耳聋为常染色体隐性遗传病。(2)根据Ⅲ10可知，Ⅱ3和Ⅱ4有关神经性耳聋的基因型均为Dd，则Ⅲ8的基因型为DDXbY或DdXbY，其色盲基因来自Ⅱ4，Ⅱ4的色盲基因来自Ⅰ1。若只考虑神经性耳聋，Ⅲ8的基因型及概率为1/3DD、2/3Dd，Ⅲ12的基因型为Dd，因此Ⅲ8和Ⅲ12基因型相同的概率为2/3。(3)将Ⅲ9的两对等位基因分开表示，其基因型及概率为1/3DD、2/3Dd、1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅲ12的基因型为DdXBY，因此Ⅲ9和一基因型与Ⅲ12相同的男性婚配，生患神经性耳聋孩子的概率为2/3×1/4＝1/6，生色盲孩子的概率为1/2×1/4＝1/8，因此他们生一个只患一种病的孩子的概率为1/6×(1－1/8)＋(1－1/6)×1/8＝1/4。若Ⅲ11和Ⅲ10再生一个孩子，在怀孕期间欲判断胎儿是否患病，可采取的有效手段是产前诊断。
答案：(1)隐　常　Ⅰ1是患者，可判断其基因型为XdXd或dd，但Ⅱ5为正常人，则Ⅰ1的基因型不可能是XdXd，d基因只能位于常染色体上　(2)DDXbY或DdXbY　1　2/3　(3)1/4　产前诊断
第Ⅱ课时　高考研究——教师为主导·锁定高考范围，备考更高效
高考地位
本专题在全国卷高考试题中一般涉及1～2道考题，分值多数在11～14分左右
高考题型
选择题与非选择题都有所涉及
高考热点
1
通过文字叙述、表格或柱形图给定相关信息考查表现型与基因型的推导，计算某种表现型或基因型所占的比例以及实验设计与实验结果预测分析，应熟练应用分离定律和9∶3∶3∶1解答特殊分离比问题
2
伴性遗传与人类遗传病多以遗传系谱图或表格信息为载体，考查遗传系谱的分析和概率计算等


考点(一)　孟德尔定律及其变式应用
[师说考点]
1．归纳识记涉及两对等位基因的常规遗传
(1)两对基因分别位于两对同源染色体上(据子代推亲代)
①9∶3∶3∶1⇒(3∶1)×(3∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×Bb)；
②1∶1∶1∶1⇒(1∶1)×(1∶1)⇒(Aa×aa)(Bb×bb)；
③3∶3∶1∶1⇒(3∶1)×(1∶1)⇒(Aa×Aa)(Bb×bb)或(Bb×Bb)(Aa×aa)；
④3∶1⇒(3∶1)×1⇒(Aa×Aa)×(BB×BB)或(Aa×Aa)×(bb×bb)或(Bb×Bb)×(AA×AA)或(Bb×Bb)×(aa×aa)。
(2)两对基因位于同一对同源染色体上

2．关注遗传基本规律中的异常比例
(1)一对相对性状遗传异常分离比
异常情况
基因型说明
杂合子交配异常分离比
显性纯合致死
1AA(致死)、2Aa、1aa
2∶1
隐性纯合致死
1AA、2Aa、1aa(致死)
3∶0
伴X染色体遗传的隐性基因致雄配子死亡(XAXa×XaY)
只出现雄性个体
1∶1
(2)两对相对性状遗传异常分离比
异常情况
基因型说明
异常分离比
多因一效(如两对基因决定一对相对性状)
A_B_(性状甲)∶A_bb、aaB_、aabb(性状乙)
9∶7
A_B_(性状甲)∶A_bb和aaB_(性状乙)∶aabb(性状丙)
9∶6∶1
与基因种类无关，只与个体含有的显性基因个数有关，且呈现累加效应
1∶4∶
6∶4∶1
只要具有显性基因表现型就相同，与隐性纯合子的表现型不同
15∶1
显性上位效应
A_B_和aaB_(性状甲)∶A_bb(性状乙)∶aabb(性状丙)
12∶3∶1
隐性上位效应
A_B_(性状甲)∶aaB_和aabb(性状乙)∶A_bb(性状丙)
9∶4∶3
A基因不控制性状，对另一对基因起抑制作用
A_B_、A_bb和aabb(性状甲)∶aaB_(性状乙)
13∶3

[精研题点]
题点(一)　考查基因分离定律的应用
1．在某种安哥拉兔中，长毛(由基因HL控制)与短毛(由基因HS控制)是由一对等位基因控制的相对性状。某生物育种基地利用纯种安哥拉兔进行如下杂交实验，产生了大量的F1与F2个体，统计结果如表。下列叙述错误的是(　　)
实验一
()长毛×短毛(♀)
F1

雄兔
全为长毛
雌兔
全为短毛

实验二
F1雌、雄个体交配
F2
雄兔
长毛∶短毛＝3∶1
雌兔
长毛∶短毛＝1∶3
A．F1雌、雄个体的基因型均为HLHS
B．F2雌兔中短毛个体的基因型及比例为HLHS∶HSHS＝2∶1
C．F1长毛雄兔与F2长毛雌兔杂交，后代雌兔既有长毛又有短毛
D．F1短毛雌兔与F2短毛雄兔杂交，后代雄兔全为短毛
解析：选D　依题意，实验一是利用纯种的安哥拉兔进行的杂交实验，且雌、雄个体表现不同，若控制该性状的基因位于X染色体上，则F1中雄兔应全为短毛，这与实验结果不符，故该对基因的遗传为常染色体遗传；由实验一可知，F1的性状与性别有关，属于从性遗传；结合实验二可推知，在雌兔中，长毛的基因型为HLHL、短毛的基因型为HLHS、HSHS；在雄兔中，长毛的基因型为HLHL、HLHS，短毛的基因型为HSHS。纯种长毛雄兔(HLHL)和纯种短毛雌兔(HSHS)杂交，F1雌、雄个体的基因型均为HLHS，A正确。F1雌、雄个体交配，F2中雌兔的基因型及比例为HLHL(长毛)∶HLHS(短毛)∶HSHS(短毛)＝1∶2∶1，B正确。F1长毛雄兔(HLHS)与F2长毛雌兔(HLHL)杂交，后代中雄兔全为长毛，雌兔既有长毛又有短毛，C正确。F1短毛雌兔(HLHS)与F2短毛雄兔(HSHS)杂交，后代中雌兔全为短毛，雄兔既有长毛又有短毛，D错误。
2．某种昆虫的翅型有长翅、正常翅、小翅三种类型，依次由常染色体上的C＋、C、c基因控制。正常翅的雌、雄个体杂交，子代全为正常翅或出现小翅个体；基因型相同的长翅个体杂交，子代总出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体，比例总接近2∶1。下列分析错误的是(　　)
A．该昆虫种群翅型的基因型最多有5种
B．基因C＋、C与c的产生是基因突变的结果
C．长翅个体与正常翅个体杂交，子代中不会出现小翅个体
D．长翅个体与小翅个体杂交，理论上子代的性状比例为1∶1
解析：选C　根据题意分析可知：昆虫的翅型由常染色体上一对复等位基因控制，遵循基因的分离定律。正常翅的雌、雄个体杂交，子代全为正常翅或出现小翅个体，说明C对c为显性。基因型相同的长翅个体杂交，子代总出现长翅与正常翅或出现长翅与小翅个体，说明C＋对C、c为显性；又由于比例总接近2∶1，说明C＋C＋纯合致死。该昆虫种群翅型的基因型最多有C＋C、C＋c、CC、Cc、cc共5种，A正确；基因C＋、C与c属于复等位基因，它们的产生是基因突变的结果，B正确；长翅个体(C＋c)与正常翅个体(Cc)杂交时，子代中会出现小翅个体，C错误；长翅个体(C＋C或C＋c)与小翅个体(cc)杂交，理论上子代的性状比例为长翅∶正常翅＝1∶1或长翅∶小翅＝1∶1，D正确。
题点(二)　考查基因自由组合定律的应用
3．(2017·全国卷Ⅱ)若某哺乳动物毛色由3对位于常染色体上的、独立分配的等位基因决定，其中，A基因编码的酶可使黄色素转化为褐色素；B基因编码的酶可使该褐色素转化为黑色素；D基因的表达产物能完全抑制A基因的表达；相应的隐性等位基因a、b、d的表达产物没有上述功能。若用两个纯合黄色品种的动物作为亲本进行杂交，F1均为黄色，F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，则杂交亲本的组合是(　　)
A．AABBDD×aaBBdd，或AAbbDD×aabbdd
B．aaBBDD×aabbdd，或AAbbDD×aaBBDD
C．aabbDD×aabbdd，或AAbbDD×aabbdd
D．AAbbDD×aaBBdd，或AABBDD×aabbdd
解析：选D　F2中毛色表现型出现了黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，总数为64，故F1中应有3对等位基因，且遵循自由组合定律，由此对各项进行逐项分析即可得出答案。A项，AABBDD×aaBBdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aabbdd的F1中也只有2对等位基因；B项，aaBBDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因，AAbbDD×aaBBDD的F1中也只有2对等位基因；C项，aabbDD×aabbdd的F1中只有1对等位基因，且F1、F2都是黄色，AAbbDD×aabbdd的F1中只有2对等位基因。A、B、C中的亲本组合都不符合。D项，AAbbDD×aaBBdd或AABBDD×aabbdd的F1中含有3对等位基因，F1均为黄色，F2中毛色表现型会出现黄∶褐∶黑＝52∶3∶9的数量比，符合要求。
4．某种宠物狗的毛色由常染色体上的两对等位基因控制，其中A基因控制合成黑色素，且A基因越多，黑色素越多；B、b控制色素的分布。色素分散形成的斑点狗更受人们的喜爱。用纯白雄狗与纯黑雌狗杂交，F1全部为灰色斑点狗，F1雌、雄个体随机交配，F2的表现型及比例为灰色斑点∶纯白∶黑色斑点∶纯灰∶纯黑＝6∶4∶3∶2∶1，让F2中的纯灰色雌狗与灰色斑点雄狗杂交得到F3，下列说法正确的是(　　)
A．b基因能够控制色素分散形成斑点
B．F2中毛色纯白的狗有4种基因型
C．理论上F3中，黑色斑点狗应占1/4
D．经过人工选择A基因的频率将变大
解析：选D　由题干可知，A基因对a基因为不完全显性，AA的表现型为黑色，Aa的表现型为灰色，aa的表现型为白色。F1全部为灰色斑点狗，且F1雌、雄个体随机交配，配子组合数为16，说明F1的基因型为AaBb，所以能够控制色素分散形成斑点的是B基因，A错误；F2中灰色斑点(AaB_)占6/16，纯白(aa__)占4/16，黑色斑点(AAB_)占3/16，纯灰(Aabb)占2/16，纯黑(AAbb)占1/16，纯白狗的基因型有3种，B错误；让F2中的纯灰色雌狗(Aabb)与灰色斑点雄狗(1/3 AaBB,2/3 AaBb)杂交得到F3，理论上F3中黑色斑点狗所占的比例为1/3×1/4×1＋2/3×1/4×1/2＝1/6，C错误；斑点狗中只有Aa和AA两种基因型，没有aa基因型，经过人工选择，A基因的频率将变大，D正确。
[方法指导]
性状分离比9∶3∶3∶1变式题的解题步骤
　　　　
题点(三)　孟德尔定律与伴性遗传综合
5．(2019届高三·山东联考)某二倍体植物(2n＝10)的性别决定方式是XY型。其花色有白色、黄色、橙红色三种类型，花色产生的原理是：白色前体物质→黄色素→橙红色色素。已知基因A控制黄色素的合成，基因B控制橙红色色素的合成。A、a基因位于常染色体上，B、b基因只位于X染色体上。现用纯合橙红花雌株与纯合白花雄株杂交，得到F1植株，F1进行测交，结果如表所示。回答下列问题：
测交类型
测交后代表现型种类及比例
父本
母本
橙红花
雌株
白花
雌株
黄花
雌株
橙红花
雄株
白花
雄株
黄花
雄株
F1
aaXbXb
1/7
2/7
0
0
2/7
2/7
aaXbY
F1
1/8
1/4
1/8
1/8
1/4
1/8
(1)亲本橙红花雌株与白花雄株的基因型分别为______________________________。白花植株的基因型有____________种。
(2)对F1进行测交实验的目的是____________________________________________。
测交实验结果说明___________________________________________________________。
(3)若让F1雌、雄株交配，产生后代的表现型及比例是________________________。
解析：(1)根据信息判断，黄花植株基因型为A_XbXb、A_XbY，橙红花植株基因型为A_XBX－、A_XBY，白花植株基因型为aaXBX－、aaXbXb、aaXBY、aaXbY。现用纯合橙红花雌株AAXBXB与纯合白花雄株(aaXBY或aaXbY)杂交，得到F1植株基因型为AaXBXB、AaXBXb或AaXBY。F1植株作母本(AaXBX－)时与父本(aaXbY)测交后代中出现黄花雌株A_XbXb，说明F1植株作母本的基因型为AaXBXb，亲本纯合橙红花雌株基因型为AAXBXB，亲本纯合白花雄株基因型为aaXbY。白花植株基因型有aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb、aaXBY、aaXbY，即共有5种基因型。(2)F1测交后代的基因型种类及比例取决于F1作父本或作母本时产生配子的种类及比例。根据表格信息判断，F1植株作母本时的测交后代雌性∶雄性＝1∶1，各种基因型的个体都能存活，故说明F1植株作母本时产生的配子都具有可育性；F1植株作父本时的测交后代雌性∶雄性＝3∶4，橙红花雌性植株(AaXBXb)中有一半死亡，说明F1(AaXBY)植株作父本时，减数分裂产生的AXB配子有一半是不可育的。(3)纯合橙红花雌株(AAXBXB)与纯合白花雄株(aaXbY)杂交，F1植株基因型为AaXBXb和AaXBY，F1雌、雄株交配，母本AaXBXb产生的卵细胞基因型及比例为AXB∶aXB∶AXb∶aXb＝1∶1∶1∶1，父本AaXBY产生的精子基因型及比例为AXB∶aXB∶AY∶aY＝1∶1∶1∶1，AXB型精子中有一半是不能存活的，故子代中能存活的橙红花雌株A_XBX－的比例为3/4×1/2－1/4×1/2＝4/16，能存活的橙红花雄株A_XBY的比例为3/4×1/4＝3/16，黄花雄株(A_XbY)的比例为3/4×1/4＝3/16，白花雌株(aaXBX－)的比例为1/4×1/2＝2/16，白花雄株(aaXBY、aaXbY)的比例为1/4×1/2＝2/16，故橙红花雌株∶白花雌株∶白花雄株∶黄花雄株∶橙红花雄株＝4/16∶2/16∶2/16∶3/16∶3/16＝4∶2∶2∶3∶3。
答案：(1)AAXBXB、aaXbY　5　(2)验证F1父本和母本产生配子的类型及比例　F1父本产生的基因型为AXB的配子有50%不育，F1母本产生的配子都是可育的　
(3)橙红花雌株∶白花雌株∶白花雄株∶黄花雄株∶橙红花雄株＝4∶2∶2∶3∶3
[锁定热点]
1．(2017·全国卷Ⅰ)果蝇的红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上；长翅基因(B)对残翅基因(b)为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8为白眼残翅。下列叙述错误的是(　　)
A．亲本雌蝇的基因型是BbXRXr
B．F1中出现长翅雄蝇的概率为3/16
C．雌、雄亲本产生含Xr配子的比例相同
D．白眼残翅雌蝇可形成基因型为bXr的极体
解析：选B　F1雄蝇中有1/8为白眼残翅(bbXrY)，1/8＝1/4×1/2，可推出亲本的基因型为BbXRXr、BbXrY；F1中出现长翅雄蝇的概率为3/4(长翅)×1/2(雄性)＝3/8；亲本雌蝇产生XR和Xr两种配子，亲本雄蝇产生Xr和Y两种配子，在雌、雄亲本产生的配子中Xr均占1/2；白眼残翅雌蝇的基因型为bbXrXr，减数分裂形成的极体的基因型可为bXr。
2．(2019届高三·资阳模拟)某种植物的花色受一组复等位基因的控制，纯合子和杂合子的表现型如表所示，若APAS与ASa杂交，子代表现型的种类及比例分别是(　　)
纯合子
杂合子
AA
红色
A与任一等位基因
红色
aa
纯白色
AP与AS、a
红斑白花
ASAS
红条白花
AS与a
红条白花
APAP
红斑白花


A．3种，2∶1∶1　　　　　 　B．4种，1∶1∶1∶1
C．2种，1∶1 D．2种，3∶1
解析：选C　 APAS与ASa杂交，产生的配子随机组合，子代基因型分别是APAS、APa、ASAS和ASa。根据表格信息分析可知，它们的表现型分别是红斑白花、红斑白花、红条白花和红条白花，比例为1∶1∶1∶1，因此，APAS与ASa杂交，子代表现型的种类及比例是红斑白花∶红条白花＝1∶1。
3．某种植物抗锈病对易感锈病为显性，分别受一对等位基因E、e控制，且基因F、f能影响基因E的表达，FF使水稻抗锈病性状完全消失，Ff使抗锈病性状减弱。用纯合易感锈病植株与纯合抗锈病植株杂交，F1植株全表现为弱抗病。F1自交得到的F2植株中，抗锈病∶弱抗锈病∶易感锈病＝3∶6∶7。以下判断正确的是(　　)
A．F2易感锈病植株中纯合子所占的比例是3/16
B．F2中的弱抗锈病植株自交，子代抗锈病植株占5/24
C．人工选择抗锈病的植株进行连续自交最终能形成新物种
D．通过测交实验能将F2中不同基因型的易感锈病植株完全区分开
解析：选B　F1自交得到的F2植株中，抗锈病∶弱抗锈病∶易感锈病＝3∶6∶7，为9∶3∶3∶1的变式，所以F1的基因型为FfEe，F2易感锈病植株中纯合子所占的比例是3/7，A错误；F2中的弱抗锈病植株(1/3FfEE、2/3FfEe)自交，子代抗锈病植株(ffE_)占5/24，B正确；人工选择抗锈病的植株进行连续自交会使该植物种群的基因频率发生定向改变，但不能形成新物种，新物种的形成必须产生生殖隔离，C错误；易感锈病植株的基因型是FFee、Ffee、ffee、FFEE、FFEe，其中基因型为ffee、FFee、Ffee的测交后代的表现型均为易感锈病，D错误。
考点(二)　基因位置确认的遗传实验设计
[师说考点]
1．判断基因位于常染色体上或X染色体上
(1)杂交实验法
基因关系
杂交方案
实验结论
未知
显隐性
选用纯合亲本，采用正交和反交方法，看正反交结果是否相同
若结果相同，基因位于常染色体上；若结果不同，基因位于X染色体上
已知
显隐性
显性雄性个体与隐性雌性个体杂交
若后代雌性全为显性个体，雄性全为隐性个体，则基因位于X染色体上；若后代雌、雄个体中显隐性出现的概率相同(或显隐性的概率与性别无关)，则基因位于常染色体上
(2)调查实验法
调查统计具有某性状的雌、雄个体数量：①雌、雄个体数量基本相同，基因最可能位于常染色体上；②雌性个体数量明显多于雄性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为显性基因；③雄性个体数量明显多于雌性个体数量，则基因最可能位于X染色体上，且该基因为隐性基因；④只有雄性，则基因位于Y染色体上。
2．判断基因位于X和Y染色体同源区段还是仅位于X染色体上(已知基因的显隐性关系)
在已知基因的显隐性关系的情况下，探究基因是位于X和Y染色体的同源区段上还是仅位于X染色体上，首选隐性纯合子作母本；若所给出的实验材料中雌性只有杂合子，也可以此为母本，但父本均选择显性性状。具体归纳如下：
(1)利用纯合隐性母本×纯合显性父本：若子代所有个体均表现显性性状→则该基因位于X和Y染色体同源区段上；若子代所有雄性均表现隐性性状→则该基因仅位于X染色体上(如图)。

(2)利用杂合显性母本×纯合显性父本：若子代雌、雄个体均表现显性性状→则该基因位于X和Y染色体同源区段上；若子代雌性个体全表现显性性状，雄性个体既有显性性状又有隐性性状→则该基因仅位于X染色体上。
以上均是探究细胞核中染色体上基因的位置的方法，事实上基因除分布在细胞核中外，还分布在细胞质中，如线粒体、叶绿体等。若要探究基因是位于细胞质中还是细胞核中，可利用正反交法：若正反交结果不同，且子代性状始终与母方相同，则为细胞质遗传。
3．判断两对基因是否位于同一对同源染色体上
(1)确定方法：选具有两对相对性状且纯合的雌、雄个体杂交得F1，再将F1中的雌、雄个体相互交配产生F2，统计F2中性状的分离比。
(2)结果与结论：若子代中出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因不在同一对同源染色体上。若子代中没有出现9∶3∶3∶1(或9∶3∶3∶1的变式)的性状分离比，则控制这两对相对性状的两对基因位于同一对同源染色体上。
[精研题点]
果蝇具有繁殖速度快，培养周期短，相对性状明显等优点，在遗传学研究中是一种理想的实验材料。现有以下两只果蝇的遗传学实验：
实验一：两只红眼果蝇杂交，子代果蝇中红眼∶白眼＝3∶1。
实验二：一只红眼果蝇与一只白眼果蝇杂交，子代红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇＝1∶1∶1∶1。
请回答下列问题：
(1)从实验一中可知________为显性性状。
(2)为了判断控制果蝇眼色的基因是位于X染色体上还是常染色体上，有两种思路：
①在实验一的基础上，观察子代________，如果子代________________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
②从实验二的子代中选取________________________进行杂交，如果后代________________________，则控制果蝇眼色的基因位于X染色体上。
(3)假设控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，已知在实验二过程中向一个受精卵的染色体上导入了一种抗逆性基因A(该基因的表达可大幅提高生物体的生存能力)，并且该受精卵发育成了红眼雌果蝇M。
①为了判断基因A导入的位置，将红眼雌果蝇M与一只白眼雄果蝇进行杂交，随后将子代果蝇置于某种恶劣的环境条件中，抗逆性强的个体可以生存，而抗逆性弱的个体会死亡。
a．如果子代______________________，则基因A与红眼基因位于同一条染色体上。
b．如果子代______________________，则基因A与白眼基因位于同一条染色体上。
c．如果子代______________________，则基因A位于某一条常染色体上。
②若基因A位于常染色体上，将红眼雌果蝇M的子代置于某种条件下随机交配，假设含有A基因的个体均能生存并繁殖后代，不含基因A的个体有50%能够生存并繁殖后代，则子二代果蝇中能生存并繁殖后代的个体所占的比例是________。
解析：(1)实验一中双亲均为红眼果蝇，子代中出现白眼果蝇，因此红眼为显性性状。(2)①在实验一中，如果控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，用R表示红眼基因，r表示白眼基因，则双亲的基因型只能为XRXr×XRY，由此可知子代的白眼果蝇应全为雄性，雌果蝇应全为红眼。②在实验二中，如果控制果蝇眼色的基因位于X染色体上，则子代的红眼雄果蝇(XRY)与白眼雌果蝇(XrXr)进行杂交，后代雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼。(3)下列分析中，设A表示有基因A，a表示无基因A。①a.若基因A与红眼基因位于同一条染色体上，则红眼雌果蝇M的基因型可表示为XRAXra，与XraY杂交所得的子代为XRAXra(生存)、XraXra(死亡)、XRAY(生存)、XraY(死亡)，即子代生存下来的全为红眼果蝇。b.若基因A与白眼基因位于同一条染色体上，则红眼雌果蝇M的基因型可表示为XRaXrA，与XraY杂交所得的子代为XRaXra(死亡)、XrAXra(生存)、XRaY(死亡)、XrAY(生存)，即子代生存下来的全为白眼果蝇。c.若基因A位于某一条常染色体上，则红眼雌果蝇M的基因型可表示为AaXRXr，与aaXrY杂交所得的子代为AaXRXr(生存)、AaXrXr(生存)、AaXRY(生存)、AaXrY(生存)、aaXRXr(死亡)、aaXrXr(死亡)、aaXRY(死亡)、aaXrY(死亡)，即子代生存下来的既有雌果蝇，又有雄果蝇，且生存下来的子代中红眼∶白眼＝1∶1。②红眼雌果蝇M的子代为1/2Aa、1/2aa，由于aa中只有50%才能繁殖，则子一代能繁殖后代的群体变为2/3Aa、1/3aa，其中基因A的频率为1/3，基因a的频率为2/3，则子二代的基因型为1/9AA、4/9Aa、4/9aa，子二代果蝇中能生存并繁殖后代的个体所占的比例是1/9＋4/9＋4/9×50%＝7/9。
答案：(1)红眼　(2)①白眼果蝇的性别　白眼果蝇全为雄性　②红眼雄果蝇和白眼雌果蝇　雌性全为红眼，雄性全为白眼　(3)①全为红眼果蝇　全为白眼果蝇　红眼果蝇∶白眼果蝇＝1∶1　②7/9
[锁定热点]
1．人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段(Ⅱ)和非同源区段(Ⅰ、Ⅲ)，如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)
A．若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的，则患者均为男性
B．若X、Y染色体上存在一对等位基因，则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
C．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的，则男性患者的儿子一定患病
D．若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的隐性基因控制的，则患病女性的儿子一定是患者
解析：选C　Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y遗传病，患者全为男性，A正确；若X、Y染色体上存在一对等位基因，这对等位基因应存在于同源区段(Ⅱ片段)上，B正确；Ⅰ片段上显性基因控制的遗传病为伴X染色体显性遗传病，女性患病率高于男性，男性患者的女儿一定患病，C错误；Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病为伴X染色体隐性遗传病，男性患病率高于女性，患病女性的儿子一定是患者，D正确。
2．如图是某种遗传病的遗传系谱图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．若致病基因位于常染色体上，则该夫妇再生一个孩子与Ⅱ3的基因型相同的概率为5/9
B．若致病基因位于X染色体上，则该夫妇再生的男孩中与Ⅱ4的表现型相同的概率为1/4
C．若致病基因位于X、Y染色体的同源区段上，则Ⅰ1的基因型有三种可能
D．无论致病基因位于常染色体上还是性染色体上，Ⅰ2都是杂合子
解析：选D　根据双亲无病生出的儿子患病可以判断出该病为隐性遗传病。若致病基因位于常染色体上，则Ⅱ4的基因型可表示为aa，推出父母的基因型都为Aa，所以Ⅱ3的基因型有两种，1/3AA、2/3Aa，该夫妇再生一个孩子基因型是AA的概率为1/4，Aa的概率为1/2，所以与Ⅱ3的基因型相同的概率为1/3×1/4＋2/3×1/2＝5/12，A错误。若该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ4的基因型可表示为XaY，推出父母的基因型为XAXa、XAY，所以再生的男孩中有两种基因型，1/2XAY、1/2XaY，与Ⅱ4的表现型相同的概率为1/2，B错误。若致病基因位于X、Y染色体的同源区段上，则Ⅱ4的基因型可表示为XaYa，推出Ⅰ1的基因型一定为XAYa，而不是三种可能，C错误。通过以上分析可以看出，当致病基因位于常染色体上，Ⅰ2的基因型是Aa；当致病基因位于性染色体上，Ⅰ2的基因型是XAXa，都是杂合子，D正确。
3．科学家在研究果蝇的突变体时，发现其常染色体上有一显性基因A(控制卷翅，a控制正常翅)和显性基因F(控制星状眼，f控制正常眼)，均属于纯合致死基因。现让基因型为AaFf的两只雌、雄果蝇进行交配，欲定位A/a，F/f 在染色体上的相对位置(有如图所示三种情况)。下列有关说法正确的是(　　)

A．图甲、乙、丙中基因A/a，F/f均遵循基因的自由组合定律
B．若杂交后代有3种表现型，比例为1∶2∶1，则基因相对位置如图甲所示
C．若杂交后代有4种表现型，比例为4∶2∶2∶1，则基因相对位置如图乙所示
D．若杂交后代有2种表现型，比例为1∶1，则基因相对位置如图丙所示
解析：选C　分析图形可知，图乙中，基因A/a，F/f分别位于两对同源染色体上，而在图甲、丙中只位于一对同源染色体上，因此只有图乙所示情况下相关基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A错误；若基因的相对位置如图甲所示，则雌、雄果蝇均产生Af和aF两种数量相等的配子，雌、雄配子随机结合，子代基因型有2AaFf、1AAff(致死)、1aaFF(致死)，均表现为卷翅星状眼，B错误；若基因的相对位置如图乙所示，两对等位基因表现为自由组合，考虑到显性基因纯合致死，子代有(2Aa、1aa)×(2Ff、1ff)，因此子代表现型及比例为卷翅星状眼∶正常翅星状眼∶卷翅正常眼∶正常翅正常眼＝4∶2∶2∶1，C正确；若基因的相对位置如图丙所示，则雌、雄果蝇均能产生AF和af两种数量相等的配子，雌、雄配子随机结合，子代基因型有2AaFf、1AAFF(致死)、1aaff，表现为卷翅星状眼∶正常翅正常眼＝2∶1，D错误。

[课堂巩固落实]
1．某昆虫的触角有长触角、中触角和无触角三种，分别受位于一对常染色体上的基因M、M1、M2控制，且具有完全显隐性关系。某研究小组做了如图所示杂交实验，其中无触角亲本是纯合子。下列叙述正确的是(　　)

A．M、M1、M2在遗传中遵循自由组合定律
B．M对M1为显性，M1对M2为显性
C．该昆虫关于触角的基因型有6种
D．亲本的基因型分别为M2M1、M1M1
解析：选C　 M、M1、M2位于一对染色体上，属于复等位基因，在遗传中遵循分离定律；亲本是中触角和无触角(纯合子)，子一代有中触角和长触角，没有无触角，由此判断中触角对长触角为显性，长触角对无触角为显性，因此M1对M为显性，M对M2为显性；该昆虫关于触角的基因型有M1M1、MM、M2M2、M1M、M1M2、MM2，共6种；杂交实验中，亲本中触角的基因型为M1M，无触角的基因型为M2M2。
2．甲、乙两种遗传病的系谱图如图所示，其中一种是常染色体遗传病(相关基因为A、a)，另一种为伴性遗传病(相关基因为B、b)。甲、乙两病在女性人群中致病基因携带者的概率分别为1/1 000和1/100。下列叙述错误的是(　　)

A．甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B．Ⅲ2的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY
C．如果“？”是女孩，则同时患甲、乙两种病的概率是1/2 400 000
D．Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ6的基因型可能相同也可能不同
解析：选C　由Ⅱ1为患甲病女性，而其双亲Ⅰ1、Ⅰ2正常，说明甲病为常染色体隐性遗传病，A正确。Ⅲ7为乙病患者，其双亲Ⅱ6、Ⅱ7正常，根据题意可判断出乙病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ2和Ⅱ3生出同时患甲、乙两病的Ⅲ3，故Ⅱ2和Ⅱ3关于甲病的基因型均为Aa，关于乙病的基因型分别为XBY、XBXb，Ⅲ2为正常男性，故其关于乙病的基因型一定为XBY，因此Ⅲ2的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY，B正确。如果“？”是女孩，Ⅲ2关于乙病的基因型为XBY，所以“？”患乙病的概率是0，则同时患甲、乙两种病的概率也是0，C错误。Ⅱ3的基因型为AaXBXb，由于Ⅰ4患乙病，因此Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ6关于乙病的基因型均为XBXb，由于Ⅰ3、Ⅰ4关于甲病的组合可能为AA/Aa或Aa/Aa，所以三者关于甲病的基因型可能相同，也可能不同，因此Ⅱ3、Ⅱ4、Ⅱ6的基因型可能相同，也可能不同，D正确。
3．(2019届高三·太原模拟)羊的性别决定为 XY 型，已知某种羊的黑毛和白毛由一对等位基因(M/m)控制，且黑毛对白毛为显性。在正常情况下，下列叙述错误的是(　　)
A．若该对等位基因位于常染色体上，该羊群体中基因型可以有3种
B．若该对等位基因仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有5种
C．若该对等位基因位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有6种
D．若该对等位基因仅位于X染色体上，白毛母羊与黑毛公羊交配的后代中雌性均为黑毛
解析：选C　根据题意，若控制羊的黑毛和白毛基因(M/m)位于常染色体上，则该羊群体中基因型可以有MM、Mm和mm 3种，A正确；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，该羊群体中基因型可以有XMXM、XMXm、XmXm、XMY和XmY 5种，B正确；若该对等位基因(M/m)位于X和Y染色体的同源区段时，该羊群体中基因型有XMXM、XMXm、XmXm、XMYM、XmYM、XMYm和XmYm 7种，C错误；若该对等位基因(M/m)仅位于X染色体上，白毛母羊(XmXm)与黑毛公羊(XMY)交配，后代中雌性个体的基因型都为XMXm，表现型均为黑毛，D正确。
4．某种昆虫的体色(A、a)和毛形(B、b)分别由非同源染色体上的两对等位基因控制，其中一对基因位于X染色体上。若两个亲本杂交得到的子代表现型及比例如表所示，下列叙述正确的是(　　)
杂交
组合
亲本表现型
子代表现型及比例
父本
母本
雄性
雌性
甲
灰身
直毛
黑身
直毛
1/4灰身直毛、
1/4灰身分叉毛、
1/4黑身直毛、
1/4黑身分叉毛
1/2灰身直毛、
1/2黑身直毛
乙
黑身
分叉毛
灰身
直毛
1/2灰身直毛、
1/2灰身分叉毛
全为灰身直毛
A．组合甲中灰身父本和黑身母本的基因型分别为aa、Aa
B．组合乙中分叉毛父本和直毛母本的基因型分别为XBY、XbXb
C．组合甲中子代灰身直毛的雌、雄个体交配生出黑身分叉毛雄性个体的概率为1/32
D．组合乙中子代雌性全为灰身直毛的原因可能是含有Xb的卵细胞致死
解析：选C　根据组合甲中两亲本都是直毛，子代出现分叉毛，可知直毛为显性性状、分叉毛为隐性性状；根据组合乙中亲本为黑身和灰身，而子代只出现灰身，可知灰身为显性性状、黑身为隐性性状。分析表中体色和毛形的遗传，可以看出毛形的遗传与性别有关，体色的遗传与性别无关，则可判断控制体色的基因位于常染色体上，控制毛形的基因位于X染色体上。由表中数据可知，组合甲中灰身直毛父本和黑身直毛母本的基因型分别为AaXBY、aaXBXb。组合乙中黑身分叉毛父本和灰身直毛母本的基因型分别为aaXbY、AAXBXb，A、B错误；组合甲中子代灰身直毛雄性个体的基因型为AaXBY，灰身直毛雌性个体的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb，它们交配生出黑身分叉毛雄性个体的概率为1/2×1/4×1/4＝1/32，C正确；组合乙雄性子代中，直毛个体与分叉毛个体的比例为1∶1，说明含有Xb的卵细胞没有致死，组合乙中子代雌性全为灰身直毛的原因可能是基因型为XbXb的个体致死，D错误。
5．某植物为雌雄异株植物，性别决定方式为XY型。在该植物中，等位基因A和a分别控制着黄花和白花两种花色，基因A和a均能被荧光标记为绿色。某课题小组对某雄株根尖分生区的细胞进行了荧光标记，随后用荧光显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞，观察到4个绿色荧光点，据此小组成员甲猜测控制花色的基因位于常染色体上，而成员乙不同意甲的观点，认为是另外一种可能。结合材料回答下列问题：
(1)若成员甲的猜测正确，请用曲线图表示不同有丝分裂时期(不用表示间期)能观察到的荧光点数。
(2)成员乙猜测基因A和a位于_____________________________________________。
(3)现有纯合的黄色雌、雄株若干，纯合的白色雌、雄株若干，请从中选择所需材料，求证花色基因所在的位置(写出实验设计思路及相应结论)。
解析：(1)若成员甲的猜测正确，则有丝分裂前、中、后、末期细胞中均有4个荧光点，有丝分裂末期结束后细胞中的荧光点变为2个。(2)无论基因位于常染色体上，还是位于X染色体和Y染色体的同源区段，复制后，有丝分裂中期细胞中都会出现4个荧光点。(3)根据提供的材料，一次杂交实验不能判断基因在染色体上的位置，需要设置两次杂交实验，即可以选择纯合的黄花雄株和纯合的白花雌株为亲本进行杂交，再让子一代中的雌、雄个体杂交，观察子二代的表现型及比例，具体见答案；也可以选择纯合的白花雄株和纯合的黄花雌株为亲本，进行杂交，再让子一代雌、雄个体杂交得子二代，若A和a位于常染色体上，则子二代植株的花色与性别无关，不论雌、雄，黄花∶白花＝3∶1；若A和a位于X染色体和Y染色体的同源区段，亲本的基因型为XAXA、XaYa，F1个体的基因型为XAXa、XAYa，F2的雌株全开黄花(XAXA、XAXa)，雄株中黄花(XAYa)∶白花(XaYa)＝1∶1。
答案：(1)如图所示

(2)X染色体和Y染色体的同源区段
(3)实验思路：选择纯合的黄花雄株和纯合的白花雌株杂交，得子一代，再让子一代的雌、雄株杂交，统计子二代的表现型及比例(合理即可)。
结论：若子二代植株的花色与性别无关，不论雌、雄，黄花∶白花＝3∶1，则A和a位于常染色体上(合理即可)；若子二代中，雄株全部开黄花，雌株中黄花∶白花＝1∶1，则A和a位于X染色体和Y染色体的同源区段(合理即可)。
[课下检测过关]
一、选择题
1．某种牛的体色由位于常染色体上的一对等位基因H、h控制，基因型为HH的个体呈红褐色，基因型为hh的个体呈红色，基因型为Hh的个体中雄牛呈红褐色，而雌牛呈红色。下列相关叙述正确的是(　　)
A．体色为红褐色的雌、雄两牛交配，后代雄牛可能呈红色
B．体色为红色的雌、雄两牛交配，后代雌牛一定呈红色
C．红褐色雄牛与红色雌牛杂交，生出红色雄牛的概率为1/2
D．红色雄牛与红褐色雌牛杂交，生出红色雌牛的概率为0
解析：选B　红褐色雄牛的基因型为HH或Hh，红褐色雌牛的基因型为HH，后代的基因型为HH或Hh，其中基因型为HH的雌牛和雄牛均呈红褐色，而基因型为Hh的雄牛呈红褐色，雌牛呈红色，A错误；红色雄牛的基因型为hh，红色雌牛的基因型为Hh或hh，后代的基因型为Hh或hh，因此后代雌牛均呈红色，B正确；红褐色雄牛(基因型为HH或Hh)与红色雌牛(基因型为Hh或hh)杂交，生出红色雄牛(基因型为hh)的概率为0、1/8或1/4，C错误；红色雄牛(基因型为hh)与红褐色雌牛(基因型为HH)杂交，后代基因型为Hh，则雄牛呈红褐色，雌牛呈红色，因此生出红色雌牛的概率为1/2，D错误。
2．某高等植物的红花和白花由3对独立遗传的等位基因(A和a、B和b、C和c)控制，3对基因中至少含有2个显性基因时，才表现为红花，否则为白花。下列叙述错误的是(　　)
A．基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交，子代全部表现为红花
B．该植物纯合红花、纯合白花植株的基因型各有7种、1种
C．基因型为AaBbCc的红花植株自交，子代中白花植株占7/64
D．基因型为AaBbCc的红花植株测交，子代中白花植株占1/8
解析：选D　基因型为AAbbCc和aaBbCC的两植株杂交，子代含有2个、3个或4个显性基因，所以后代都是红花，A正确；纯合红花的基因型有1＋3＋3＝7种，纯合白花的基因型只有aabbcc 1种，B正确；基因型为AaBbCc的红花植株自交，子代中白花植株占1/2×1/4×1/4×3＋1/4×1/4×1/4＝7/64，C正确；基因型为AaBbCc的红花植株测交，子代中白花植株占1/2×1/2×1/2×3＋1/2×1/2×1/2＝1/2，D错误。
3．如图为人类某种单基因遗传病的家系图，在不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段上和变异的条件下，下列说法正确的是(　　)

A．通过遗传系谱图能判断出该遗传病是显性遗传病
B．若该遗传病的致病基因位于X染色体上，则该病是隐性遗传病
C．若该遗传病的致病基因位于常染色体上，则该病是隐性遗传病
D．若该遗传病是常染色体显性遗传病，则Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅲ4必定为杂合子
解析：选D　通过题图不能判断显隐性关系，A错误；若该遗传病的致病基因位于X染色体上，题图中有病的母亲生出了正常的儿子，则该病不可能是隐性遗传病，B错误；若该遗传病的致病基因位于常染色体上，则该病可能是显性遗传病，也可能是隐性遗传病，C错误；若该遗传病是常染色体显性遗传病，由题图可知，Ⅰ2、Ⅱ1都生出了正常的后代，所以她们都是杂合子，Ⅲ4的父亲正常，所以其也必定为杂合子，D正确。
4．如图为某种动物性染色体结构简图，要判断某伴性遗传基因位于片段Ⅰ上还是片段Ⅱ2上。现用一只隐性雌性个体与一只显性雄性个体杂交，不考虑突变。下列说法正确的是(相关基因用B、b表示)(　　)
A．若后代雌性为显性，雄性为隐性，则该基因位于片段Ⅱ2上
B．若后代雌性为显性，雄性为隐性，则该基因位于片段Ⅰ上
C．若后代雌性为隐性，雄性为显性，则该基因位于片段Ⅱ2上
D．若后代雌性为隐性，雄性为显性，则该基因位于片段Ⅰ上
解析：选D　若后代雌性为显性，基因型为XBXb，雄性为隐性，基因型为XbY或XbYb，Y染色体上可能含有b基因，也可能不含，所以该对基因可能位于同源区段Ⅰ上，也可能位于非同源区段Ⅱ2上，A、B错误；若后代雌性为隐性，基因型为XbXb，雄性为显性，基因型为XbYB，Y染色体上必须有B基因雄性才为显性，所以该对基因位于同源区段Ⅰ上，C错误，D正确。
5．如图是某家族的遗传系谱图。甲、乙两种病均为单基因遗传病，其中一对基因位于性染色体上，Ⅱ1不携带致病基因。理论上，下列相关分析错误的是(　　)

A．Ⅰ2、Ⅲ1和Ⅲ2的基因型相同
B．Ⅱ2的次级精母细胞中最多含4个致病基因
C．Ⅰ1产生不含致病基因的精子的概率为1/2
D．Ⅲ2与Ⅲ3婚配所生儿子正常的概率为1/2
解析：选D　设控制甲病和乙病的基因分别是A、a和B、b，分析遗传系谱图可知，甲病是常染色体隐性遗传病，乙病是伴X染色体显性遗传病，Ⅰ2、Ⅲ1和Ⅲ2的基因型都是AaXBXb，A正确；Ⅱ2的基因型是aaXBY，故其次级精母细胞中可能含有2个或4个致病基因，B正确；Ⅰ1的基因型是AaXbY，产生不含致病基因的精子(AY、AXb)的概率为1/2，C正确；Ⅲ2的基因型为AaXBXb，Ⅲ3的基因型为aaXbY，Ⅲ2与Ⅲ3婚配，所生儿子正常的概率为1/4，D错误。
6．(2019届高三·山东联考)某植物的有色籽粒与无色籽粒是一对相对性状，研究人员进行了相关实验，实验结果如表所示。下列有关分析错误的是(　　)

亲本
F1表现型
F1自交得
F2的表现型
实验1
纯合无色×纯合有色
无色
无色∶有色＝3∶1
实验2
纯合无色×纯合有色
无色
无色∶有色＝13∶3
A．实验2中，由于基因重组使F1自交出现了有色籽粒个体
B．实验1中，F1自交出现了有色籽粒的现象称为性状分离
C．实验1中，F2无色籽粒个体随机授粉，子代中无色籽粒个体∶有色籽粒个体＝8∶1
D．通过一次测交实验可将实验2中F2的无色籽粒个体的基因型全部区分开来
解析：选D　根据实验2的结果，无色∶有色＝13∶3，为9∶3∶3∶1比例的变形，因此该植物籽粒颜色至少受两对等位基因控制，且实验2中，由于基因重组使F1自交后代出现了有色个体，A正确；实验1中，F1自交出现了有色个体的现象称为性状分离，B正确；实验1中，子一代的基因型是AaBB(或AABb)，以AaBB为例，自交得到子二代无色籽粒的基因型是AABB∶AaBB＝1∶2，自由交配得到的有色籽粒aaBB＝2/3×2/3×1/4＝1/9，无色籽粒的比例是1－1/9＝8/9，所以子代中无色籽粒∶有色籽粒＝8∶1，C正确；实验2中，F2中无色个体的基因型有多种，包括同时存在两种显性基因、只有一种显性基因、隐性纯合子，通过一次测交实验并不能将它们的基因型全部区分开来，D错误。
7．某二倍体植物的花色由位于一对同源染色体上的三对等位基因(A与a、B与b、D与d)控制，研究发现当体细胞中的d基因数多于D基因时，D基因不能表达，且A基因对B基因的表达有抑制作用(如图甲所示)。 某黄色突变体细胞基因型与其可能的染色体组成如图乙所示(其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活)。让该突变体与基因型为aaBBDD的植株杂交，观察并统计子代的表现型及其比例。下列叙述正确的是(　　)

A．正常情况下，黄花性状的可能基因型有6种
B．若子代中黄色∶橙红色＝1∶3，则其为突变体①
C．若子代中黄色∶橙红色＝1∶1，则其为突变体②
D．若子代中黄色∶橙红色＝1∶5，则其为突变体③
解析：选B　正常情况下，黄花性状的可能基因型有aaBBdd和aaBbdd两种，A错误；突变体①减数分裂可产生D、dd、Dd、d四种配子，比例为1∶1∶1∶1，让突变体aaBbDdd与基因型为aaBBDD的植株杂交，若子代中黄色∶橙红色＝1∶3，则其为突变体①，B正确；突变体②减数分裂可产生D、Dd、dd、d四种配子，比例为1∶2∶1∶2，若子代中黄色∶橙红色＝1∶5，则其为突变体②，C错误；突变体③减数分裂可产生D、dd两种配子，比例为1∶1，若子代中黄色∶橙红色＝1∶1，则其为突变体③，D错误。
8．(2019届高三·福州模拟)赤鹿体色由3对等位基因控制，其遗传遵循自由组合定律，基因型和表现型如下表。下列分析错误的是(　　)
基因型
A_____
aabbE_
aabbee
aaBB__
aaBbE_
aaBbee
表现型
赤褐色
无斑
赤褐色
无斑
赤褐色
有斑
白色
(胚胎致死)
白色
无斑
白色
有斑
A.当A基因不存在且B基因存在时，赤鹿才会表现为白色
B．让多对基因型为AaBbee的雌、雄个体交配产生出足够多F1，其中白色有斑所占比例为1/8
C．选用白色无斑雌、雄个体交配，可能产生赤褐色有斑的子一代
D．赤鹿种群中赤褐色无斑的基因型有20种
解析：选B　由aaBB__、aaBbE_、aaBbee表现白色可知，aa基因存在且B基因存在时表现为白色，A正确；基因型为AaBbee的雌、雄个体交配，F1中aaBbee的白色有斑个体占2/16，由于aaBBee(胚胎致死)占1/16，因此白色有斑aaBbee的实际比例为2/15，B错误；白色无斑个体中有基因型为aaBbEe的个体，雌、雄个体交配可产生aabbee的赤褐色有斑个体，C正确；赤褐色无斑的基因型包括A_____和aabbE_两大类，分别含有18种和2种基因型，共20种，D正确。
9．(2019届高三·衡阳检测)某鳞翅目昆虫的性别决定方式为ZW型，其成年个体有白色、浅黄和深黄三种颜色。体色的遗传由常染色体基因(A、a)和性染色体基因(ZB、Zb)共同决定，A和ZB共同存在时，表现为深黄色，仅有A而无ZB时表现为浅黄色，其余均为白色。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该昆虫群体，与体色有关的基因型种类雄性多于雌性
B．不考虑变异，白色个体随机交配，后代的体色均为白色
C．AaZBW和AaZBZb杂交，子代雄性个体中杂合子占1/2
D．深黄色亲本杂交后代出现三种颜色，则亲本基因型为AaZBW、AaZBZb
解析：选C　该昆虫的性别决定方式为ZW型，即ZW为雌性，ZZ为雄性，则跟体色有关的性染色体上基因B和b决定的基因型中，雌性有ZBW、ZbW，雄性有ZBZB、ZBZb、ZbZb，该昆虫群体，与体色有关的基因型种类雄性多于雌性，A正确；含有aa基因的个体体色均为白色，白色个体杂交只能得到白色子代，B正确；若AaZBW和AaZBZb杂交，子代雄性个体中，纯合子AA和aa的比例为1/2，ZBZB的比例为1/2，故纯合子的比例为1/2×1/2＝1/4，杂合子的比例为3/4，C错误；只有深黄色亲本基因型为AaZBW、AaZBZb时，杂交后代才出现三种颜色，D正确。
10．果蝇中野生型眼色的色素产生必须有显性基因A。第二个独立遗传的显性基因B使得色素呈紫色，但它处于隐性地位时眼色为红色。不产生色素的个体的眼睛呈白色。两个纯系杂交，子一代雌、雄个体再相交，结果如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该性状的遗传不遵循基因的自由组合定律
B．等位基因A、a位于X染色体上，B、b位于常染色体上
C．F2中紫眼果蝇有4种基因型，其中紫眼雌果蝇全部为杂合子
D．F2中红眼果蝇相互杂交，后代仍然可以出现3种表现型
解析：选C　从图中纯合红眼雌性和白眼雄性杂交，子一代相互交配产生的子二代中紫眼∶红眼∶白眼＝3∶3∶2可知，A、a与B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，A错误。子一代雌性都是紫眼，雄性都是红眼，说明紫眼、红眼、白眼的遗传与性别有关；由于A基因决定有色素产生，故A、a基因位于常染色体上， B、b基因位于X染色体上，B错误。紫眼的基因型为A_XBX－、A_XBY，白眼的基因型为aaXBX－、aaXBY、aaXbXb、aaXbY，红眼的基因型为A_XbXb、A_XbY，亲本的基因型是AAXbXb(红眼雌性)与aaXBY(白眼雄性)，F1的基因型是AaXBXb(紫眼雌性)、AaXbY(红眼雄性)，则F2中紫眼果蝇有AAXBXb、AaXBXb、AAXBY、AaXBY 4种基因型，其中紫眼雌果蝇全部为杂合子，C正确。F2中红眼果蝇(A_XbXb、A_XbY)相互杂交，后代只能出现红眼(A_XbXb、A_XbY)和白眼(aaXbXb、 aaXbY)2种表现型，D错误。
二、非选择题
11．某禾本科植物(雌雄同株)的抗倒伏与易倒伏、阔叶与窄叶、籽粒饱满与籽粒皱缩三对相对性状分别由A/a、B/b、C/c这三对等位基因控制。为了确定这三对等位基因在染色体上的位置关系，某研究小组利用纯合的抗倒伏窄叶籽粒饱满植株与纯合的易倒伏阔叶籽粒皱缩植株进行了如下杂交实验。请回答下列问题：


F2
抗倒伏阔叶
籽粒饱满91
易倒伏阔叶
籽粒饱满44
抗倒伏窄叶籽粒饱满45
抗倒伏阔叶
籽粒皱缩31
易倒伏阔叶
籽粒皱缩15
抗倒伏窄叶籽粒皱缩16
(1)根据实验结果分析，A/a、B/b、C/c这三对等位基因在染色体上的具体位置关系是(在方框中画出)：



(2)科研人员在用F1自交的同时，选用隐性纯合子与F1进行测交，则测交后代中易倒伏阔叶籽粒饱满个体所占的比例为________，请结合减数分裂产生的配子情况说明该比例产生的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该植株种皮的厚薄由等位基因R/r控制，其中R_表现为厚种皮，rr表现为薄种皮，若不含R和r基因，则表现为无种皮，单独的R或r基因均可表现出性状，且能正常产生配子。R/r与C/c独立遗传，则厚种皮籽粒饱满的基因型有________种。无种皮籽粒饱满(CC)植株与薄种皮籽粒皱缩植株杂交，子代的表现型及比例为___________________________。
解析：(1)根据杂交实验过程分析可知，F1的基因型为AaBbCc，若只研究抗倒伏、易倒伏和阔叶、窄叶，F2的表现型及比例为抗倒伏阔叶∶易倒伏阔叶∶抗倒伏窄叶＝122∶59∶61≈2∶1∶1，不是9∶3∶3∶1的变式，说明A/a、B/b这两对基因位于一对同源染色体上，又因为F1是由基因型为AAbbCC与aaBBcc的植株杂交而来，可说明A、b位于一条染色体上，而a、B位于另一条染色体上。只研究抗倒伏、易倒伏和籽粒饱满、籽粒皱缩这两对相对性状或只研究阔叶、窄叶和籽粒饱满、籽粒皱缩这两对相对性状，F2的表现型都是4种，比例都接近9∶3∶3∶1，说明A/a和C/c(或B/b和C/c)分别位于两对同源染色体上。(2)选用隐性纯合子与F1测交，即AaBbCc×aabbcc→1/4AabbCc、1/4Aabbcc、1/4aaBbCc、1/4aaBbcc，根据减数分裂产生各类型配子的概率即可得知某表现型的个体所占的比例。(3)将无R或r基因时记为O，根据题干信息可知，厚种皮籽粒饱满植株的基因型有RRCC、RRCc、RrCC、RrCc、ROCC、ROCc，共6种。薄种皮籽粒皱缩植株的基因型为rrcc或rOcc，若薄种皮籽粒皱缩植株的基因型为rrcc，其与无种皮籽粒饱满植株(OOCC)杂交，子代全表现为薄种皮籽粒饱满(rOCc)；若薄种皮籽粒皱缩植株的基因型为rOcc，则其与无种皮籽粒饱满植株(OOCC)杂交，子代中无种皮籽粒饱满(OOCc)∶薄种皮籽粒饱满(rOCc)＝1∶1。
答案：(1)如图所示

(2)1/4　基因型为AaBbCc的植株产生的配子为1/4AbC、1/4Abc、1/4aBC、1/4aBc，基因型为aabbcc的植株产生的配子基因型全为abc，故它们的后代中易倒伏阔叶籽粒饱满个体(aaBbCc)所占的比例为1/4(合理即可)　(3)6　全为薄种皮籽粒饱满或无种皮籽粒饱满∶薄种皮籽粒饱满＝1∶1
12．果蝇有多对相对性状，是遗传学研究的经典实验材料。请回答下列有关果蝇不同性状遗传的问题：
(1)果蝇的斑纹翅与正常翅是由一对等位基因(D、d)控制的相对性状，已知受精卵中缺乏该对等位基因中的某一种基因时会致死。现让正常翅雌果蝇与斑纹翅雄果蝇交配，所得F1中雌性∶雄性＝2∶1，再让F1雌、雄果蝇自由交配得到F2。果蝇的斑纹翅与正常翅中，________是显性性状；F1中正常翅∶斑纹翅＝_______，F2中雌性∶雄性＝________。
(2)果蝇的灰身(A)对黑身(a)为显性，长翅(B)对残翅(b)为显性。现让纯种灰身长翅果蝇为父本，纯种黑身残翅果蝇为母本进行杂交，观察F1中雄性个体的性状。若均表现为________________，则A和a基因位于常染色体上，而B和b基因位于X染色体上；若均表现为______________________，则两对等位基因均位于常染色体上。假设A和a、B和b这两对等位基因均位于常染色体上，让该F1中雄性个体与黑身残翅雌果蝇进行测交，后代只有两种表现型且数量比为1∶1，在不考虑致死情况下，该F1中雄性个体产生的配子类型为________________。
(3)如图为果蝇的性染色体结构示意图。果蝇的红眼和白眼这对相对性状由位于图中Ⅰ非同源区段上的一对等位基因控制，刚毛和截毛这对相对性状由位于图中Ⅱ同源区段上的一对等位基因控制。现让红眼刚毛雌果蝇甲与红眼刚毛雄果蝇乙交配，若子代中红眼果蝇占3/4、刚毛果蝇也占3/4，则亲本甲和乙的基因型组合有________种可能性。
解析：(1)已知果蝇受精卵中缺乏D和d这对等位基因中的某一种基因时会致死，根据正常翅雌果蝇与斑纹翅雄果蝇交配所得F1中雌性∶雄性＝2∶1，可以推知D和d这对等位基因位于X染色体上，且亲本的杂交组合为XDXd、XdY，则果蝇的正常翅为显性性状；F1存活果蝇的基因型为XDXd、XdXd和XdY，正常翅∶斑纹翅＝1∶2；F1雌、雄果蝇自由交配，其中杂交组合XDXd×XdY的后代中，雌性∶雄性＝2∶1，杂交组合XdXd×XdY的后代中，雌性∶雄性＝2∶2，故F2中雌性∶雄性＝4∶3。(2)若A和a基因位于常染色体上，而B和b基因位于X染色体上，则纯种灰身长翅雄果蝇的基因型为AAXBY，纯种黑身残翅雌果蝇的基因型为aaXbXb，它们杂交后代中雄性个体均表现为灰身残翅(AaXbY)；若A和a、B和b这两对等位基因均位于常染色体上，则纯种灰身长翅雄果蝇的基因型为AABB，纯种黑身残翅雌果蝇的基因型为aabb，它们杂交后代中雄性个体均表现为灰身长翅(AaBb)。假设A和a、B和b这两对等位基因均位于常染色体上，则F1中雄性个体的基因型为AaBb，让其与黑身残翅雌果蝇进行测交，后代只有两种表现型且数量比为1∶1，表明A和a、B和b这两对等位基因位于同一对同源染色体上，则该F1中雄性个体只能产生AB、ab两种类型的配子。(3)红眼刚毛雌果蝇甲与红眼刚毛雄果蝇乙交配，只考虑眼色(设相关基因用V、v表示)，若子代中红眼果蝇占3/4，则亲本的基因型组合为XVXv×XVY；只考虑毛型(设相关基因用W、w表示)，若子代中刚毛果蝇占3/4，则亲本的基因型组合为XWXw×XWYw或XWXw×XwYW，综合两对相对性状，亲本甲和乙的基因型组合有2×2＝4种可能。
答案：(1)正常翅　1∶2　4∶3　(2)灰身残翅　灰身长翅　AB、ab　(3)4
13．柞蚕为ZW型性别决定的生物。它世代周期短，繁殖快，是人类饲养的有较高经济价值的昆虫。请回答以下问题：
(1)在柞蚕的一对常染色体上有控制刚毛长短的基因(A/a)，而在另一对常染色体上的B基因会抑制长刚毛基因(A)的表达，从而使柞蚕表现为短刚毛；而b基因不会抑制长刚毛基因(A)的表达。
①写出长刚毛柞蚕的基因型：________________。
②基因型为AaBb的雌、雄柞蚕蛾交配，子代出现短刚毛个体的概率是________。
③现有基因型不同的两个短刚毛柞蚕蛾杂交，产生了足够多的子代，子代中短刚毛个体与长刚毛个体的比例是3∶1。这两个亲本的基因型组合可能是AABb×AaBb，还可能是________或________(正交、反交视作同一种情况)。
④从分子水平上分析，B基因与b基因的本质区别是______________________不同，B基因的部分碱基序列(含起始密码信息)如图所示。(注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA)

图示B基因片段在转录时以________链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含________个氨基酸。
(2)雄柞蚕吐丝多，蚕丝质量好，但幼蚕阶段，雌、雄不易区分。某生物兴趣小组想利用Z染色体上的隐性纯合致死基因m(基因型为ZmZm和ZmW的受精卵不能发育，但基因型为Zm的配子有活性)选出相应基因型的雌、雄柞蚕蛾杂交，使后代只有雄性。但柞蚕研究专家认为该方案不可行，其理由是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)读懂题中信息后，先用填空法写出有关表现型对应的基因型，长刚毛个体的基因型为A_bb，短刚毛个体的基因型为A_B_或aaB_或aabb。要计算基因型为AaBb的雌、雄柞蚕蛾交配产生的子代出现短刚毛个体的概率，可以先计算子代出现长刚毛个体(A_bb)的概率，即3/16，故子代出现短刚毛个体的概率＝1－3/16＝13/16。等位基因的产生是基因突变的结果，即碱基序列改变。根据起始密码子为AUG，由图中B基因的部分碱基序列可知，B基因片段在转录时以乙链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因转录的mRNA中提前出现终止密码子UGA，其控制合成的肽链含5个氨基酸。(2)由于柞蚕Z染色体上的隐性基因m纯合致死(基因型为ZmZm和ZmW的受精卵不能发育，但基因型为Zm的配子有活性)，所以柞蚕蛾中雄性个体有两种基因型：ZMZM、ZMZm，雌性个体仅有ZMW一种基因型。由于两种类型的雄性个体均可产生基因型为ZM的配子，因此与雌性个体交配产生的后代一定有雌性个体。
答案：(1)①AAbb或Aabb　②13/16　③AABb×aaBb
AaBb×aabb　④碱基对的数目或排列顺序　乙　5　(2)存活个体基因型只有ZMZM、ZMZm、ZMW 3种，杂交后代一定有基因型为ZMW的雌性个体
第Ⅲ课时　大题增分——问题为主轴·找到失分点，才是增分点

[典例]　(2018·全国卷Ⅰ，T32,12分)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、3、4号为常染色体。已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上。某小组用一只无眼灰体长翅雌蝇与一只有眼灰体长翅雄蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：
眼
性别
灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅
1/2有眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
1/2无眼
1/2雌
9∶3∶3∶1
1/2雄
9∶3∶3∶1
回答下列问题：
(1)根据杂交结果，________(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是________，判断依据是______________________
________________________________________________________________________。
(2)若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求：写出杂交组合和预期结果)。
(3)若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有____________种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为________(填“显性”或“隐性”)。
答案：(1)不能　无眼　只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离　(2)杂交组合：无眼×无眼　预期结果：若子代中无眼∶有眼＝3∶1，则无眼为显性性状；若子代全部为无眼，则无眼为隐性性状　(3)8　隐性
[三步答题示范]
第一步：通读题目抓关键信息，能答的顺势答出来
第(1)小题第1空：题干信息，两亲本分别为无眼和有眼，且子代中有眼∶无眼＝1∶1，且与性别无关联，所以不能判断控制有眼和无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上。
第(2)小题难度较大，暂且放过。
第(3)小题第1空：根据表格中灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅＝9∶3∶3∶1，可分析出显性性状为灰体(用基因A表示)和长翅(用基因B表示)，有眼和无眼不能确定显隐性关系(用基因C或c表示)，灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体的基因型可写为AABB__和aabb__，可推出F1的基因型为AaBbCc，F1个体间相互交配，F2的表现型为2×2×2＝8种。
第二步：化第一步的答案为解题信息，再通读全题稳答中档题
第(1)小题第2、3空：根据第(1)小题第1空答案，因为无法确定是否在性染色体上，可以利用假设法进行代入作答，若控制有眼/无眼性状的基因位于X染色体上，且有眼为显性(用基因E表示)，则亲本基因型分别为XeXe和XEY，子代的基因型为XEXe和XeY，表现为有眼为雌性，无眼为雄性，子代雌雄个体中没有同时出现有眼与无眼的性状，不符合题意，因此显性性状是无眼。
第三步：随着答案的不断被填出，题目信息越来越完整，集中精力拿下拉分题
第(2)小题：此问为实验设计题，根据题干，要通过一个杂交实验来确定无眼性状在常染色体上的显隐性，最简单的方法是可以选择表中杂交子代中雌雄果蝇均为无眼的性状进行杂交实验，若无眼为显性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为杂合子，则该杂交子代中无眼∶有眼＝3∶1；若无眼为隐性性状，则表中杂交子代中无眼雌雄果蝇均为隐性纯合子，则该杂交子代全部为无眼。
第(3)小题第2空：根据第(3)小题第1空答案，利用“拆分法”解决自由组合计算问题，F2中黑檀体(Aa×Aa，aa占1/4)长翅(Bb×Bb，B_占3/4)无眼所占比例为3/64时，可知无眼所占比例为1/4，则无眼为隐性性状。


(2018·全国卷Ⅲ，T31,10分)某小组利用某二倍体自花传粉植物进行两组杂交实验，杂交涉及的四对相对性状分别是：红果(红)与黄果(黄)、子房二室(二)与多室(多)、圆形果(圆)与长形果(长)、单一花序(单)与复状花序(复)。实验数据如下表。
组别
杂交组合
F1表现型
F2表现型及个体数
甲
红二×黄多
红二
450红二、160红多、150黄二、50黄多
红多×黄二
红二
460红二、150红多、160黄二、50黄多
乙
圆单×长复
圆单
660圆单、90圆复、90长单、160长复
圆复×长单
圆单
510圆单、240圆复、240长单、10长复
回答下列问题：
(1)根据表中数据可得出的结论是：控制甲组两对相对性状的基因位于______________上，依据是____________________；控制乙组两对相对性状的基因位于__________(填“一对”或“两对”)同源染色体上，依据是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某同学若用“长复”分别与乙组的两个F1进行杂交，结合表中数据分析，其子代的统计结果不符合________的比例。
[参考答案]　(1)非同源染色体　F2中两对相对性状表现型的分离比符合9∶3∶3∶1　一对　F2中每对相对性状表现型的分离比都符合3∶1，而两对相对性状表现型的分离比不符合9∶3∶3∶1
(2)1∶1∶1∶1

[送诊样卷]

[阅卷评点]
第(1)问由于表述不清，审题不清，理解不到位而失分。
题干中信息为“两对相对性状”，再根据甲组F2和乙组F2的表现型及比例，即可判断控制甲组两对相对性状的基因位于非同源染色体上，控制乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上。
第(2)问题目简单，合理调动所学知识即可得分。
由第(1)问可知，乙组两对相对性状的基因位于一对同源染色体上，所以测交结果不会出现1∶1∶1∶1的比例。

1．豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色，其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制(两对等位基因独立遗传)。当个体同时含显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交，其结果如表。回答下列问题：
亲本组合
F1类型及比例
F2类型及比例
灰色雌性×
白色雄性
黑色雌性∶
灰色雄性
黑色∶灰色∶
白色＝3∶3∶2
(1)上述实验结果表明，等位基因R、r位于__________(填“常”或“X”)染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为________，F2中r基因频率为________。
(2)若豚鼠种群足够大，从F2开始，每代淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠，照这样随机交配若干代，豚鼠种群是否发生了进化？________依据是___________________________
________________________________________________________________________。
(3)假如R、r分别被荧光蛋白标记为黄色、蓝色，实验发现F1中灰色雄性豚鼠的一个次级精母细胞减数第二次分裂中期没有检测到荧光标记，其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料，尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交，使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能否成功？__________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根据分析可知，F1类型存在性别差异，当个体同时含显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。实验中纯合灰色雌性和白色雄性杂交，子一代雌性都是黑色，雄性都是灰色，子二代中黑色∶灰色∶白色＝3∶3∶2，因此等位基因D、d位于常染色体上，R、r位于X染色体上，所以亲本灰色雌性豚鼠的基因型为DDXrXr，白色雄性豚鼠的基因型为ddXRY，子一代的基因型是DdXRXr(黑色雌性)、DdXrY(灰色雄性)，所以F2中r基因频率为2/3。(2)生物进化的实质是种群基因频率的改变。从F2开始，每代淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠，使种群d、r的基因频率发生了改变，导致豚鼠种群发生进化。(3)假如R、r分别被荧光蛋白标记为黄色、蓝色。实验发现F1中灰色雄性豚鼠的一个次级精母细胞减数第二次分裂中期没有检测到荧光标记，其原因可能是在减数第一次分裂时X和Y染色体没有分开，移到细胞同一极。(4)由分析可知，白色豚鼠的基因型为dd__，而D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关，因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雌性或雄性个体中出现。
答案：(1)X　ddXRY　2/3　(2)是　淘汰掉种群中灰色雄性豚鼠，种群中d、r的基因频率发生了改变，种群发生进化　(3)Y染色体所在的次级精母细胞，在减数第一次分裂时X和Y染色体没有分开，移到细胞同一极　(4)不能　白色豚鼠的基因型为dd__，而D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关
2．如图是患甲病(显性基因为A，隐性基因为a)和乙病(显性基因为B，隐性基因为 b)两种遗传病的系谱图，且控制两病的基因位于两对同源染色体上，调查发现正常人群中甲病携带者的概率为10－4，据图回答下列问题：

(1)甲病的遗传方式是____________________遗传。
(2)若Ⅰ1不携带乙病致病基因，继续分析下列问题：
①若Ⅱ3的母亲患甲病，则Ⅱ3个体的基因型为______，Ⅱ2与Ⅱ3再生一个孩子患病的概率是________。
②若Ⅲ1与Ⅲ3结婚并生育一个表现型正常的儿子，则该儿子携带a基因的概率为________。
③若Ⅱ6与Ⅱ7结婚并生了一个男孩，则该男孩同时患两种病的概率是________。
(3)经查证，甲病是由体内缺乏某种酶导致某种氨基酸不能转化成另一种氨基酸而引起的，这说明基因可以通过控制________________________，进而控制生物性状。
解析：(1)根据系谱图可知，父母均无病后代患病，因此两病均为隐性遗传病。由Ⅱ2患甲病，而Ⅰ1和Ⅰ2均不患甲病，可知甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传。(2)图中只有Ⅱ1患乙病，可判断乙病的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传。由于Ⅰ1不携带乙病致病基因，则可判断乙病为伴X染色体隐性遗传病。①由于Ⅱ3的母亲患甲病，则Ⅱ3的基因型为AaXBY。Ⅱ2患甲病，则Ⅰ1和Ⅰ2关于甲病的基因型均为Aa；Ⅱ1患乙病，其乙病的致病基因来自母亲，则可得Ⅰ1的基因型为AaXBY，Ⅰ2的基因型为AaXBXb，则Ⅱ2的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，又因Ⅱ3的基因型为AaXBY，因此Ⅱ2与Ⅱ3再生一个孩子患病的概率＝1－不患病的概率＝1－1/2×(1－1/2×1/4)＝9/16。②Ⅲ1与Ⅲ3结婚并生育一个表现正常的儿子(A_XBY)，因只求携带a基因的概率，只需考虑甲病即可，Ⅲ1关于甲病的基因型为Aa，Ⅲ3关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，则可得该表现正常的儿子关于甲病的基因型为2/5AA、3/5Aa，故该儿子携带a基因的概率为3/5。③将甲病与乙病分开考虑，Ⅱ6关于甲病的基因型为1/3AA、2/3Aa，关于乙病的基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅱ7为正常男性，不患乙病(XBY)，其关于甲病的基因型为Aa的概率为10－4，Ⅱ6与Ⅱ7结婚生了一个男孩，则该男孩同时患两种病的概率为2/3×1/10 000×1/4×1/4＝1/240 000。(3)根据题意，甲病是由体内缺乏某种酶导致某种氨基酸不能转化成另一种氨基酸而引起的，说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状。
答案：(1)常染色体隐性　(2)①AaXBY　9/16　②3/5　③1/240 000　(3)酶的合成来控制代谢
3．某昆虫为XY型性别决定，其种群中五彩翅和褐色翅为一对等位基因(A、a)控制的相对性状；如图表示此昆虫X染色体和Y染色体的结构，下表为两组杂交实验结果。请回答下列问题：
杂交实验组别
父本翅色
母本翅色
子一代翅色
杂交实验A
褐色翅
五彩翅
褐色翅
杂交实验B
五彩翅
褐色翅
褐色翅
(1)据表分析，此昆虫翅色中________为显性性状。
(2)联系表中实验结果可知翅色基因A、a不可能位于图中的Ⅱ1片段，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
翅色基因A、a不可能位于图中的Ⅱ2片段，原因是______________________。
(3)为进一步确定翅色基因A、a位于图中的Ⅰ片段还是位于常染色体上，研究人员选取杂交实验A的子一代褐色翅雌、雄个体相互交配，然后观察子二代翅色情况。若结果为________________________________________，则说明翅色基因A、a位于图中的Ⅰ片段。
(4)若通过分析证明翅色基因A、a位于常染色体上，该昆虫种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，则该种群随机交配产生的后代中A基因的频率为________。
解析：(1)根据表格分析可知，此昆虫翅色中褐色翅为显性性状。(2)若翅色基因A、a位于X染色体的特有区段Ⅱ1上，则杂交实验A的子一代中应有两种翅色，且雌性全为褐色翅，雄性全为五彩翅，这与实验结果不相符；翅色基因A、a不可能位于Y染色体的特有片段Ⅱ2上，原因是此昆虫的雌性个体中有五彩翅和褐色翅，表明基因A、a也可位于X染色体区段中。(3)为进一步确定翅色基因A、a位于图中的Ⅰ片段还是位于常染色体上，研究人员选取杂交实验A的子一代褐色翅雌、雄个体相互交配，然后观察子二代翅色情况。若结果为雄性个体全为褐色翅，雌性个体中一半为褐色翅一半为五彩翅，则表明翅色基因A、a位于图中的Ⅰ片段。(4)该昆虫种群中，A的基因频率＝16%＋1/2×(1－16%－36%)＝40%，a的基因频率为60%。根据遗传平衡定律可知，随机交配后，基因频率不变，故后代中A基因的频率为40%。
答案：(1)褐色翅　(2)若基因A、a位于Ⅱ1片段，则杂交实验A的子一代中应有两种翅色，且雌性全为褐色翅，雄性全为五彩翅　此昆虫的雌性个体中有五彩翅和褐色翅　(3)雄性个体全为褐色翅，雌性个体中一半为褐色翅一半为五彩翅　(4)40%
4．北方草原上某种鼠的种群中体色有灰色、黑色和褐色三种，由两对具有完全显隐性关系的等位基因M、m和T、t控制。与体色形成有关物质的代谢过程如图所示。其中基因M控制合成酶1，基因T控制合成酶2，基因t控制合成酶3。甲物质对细胞有害，在体内积累过多会导致小鼠过早死亡，约有半数不能活到成年。根据题干和图示信息回答下列问题：

(1)基因型为mm的个体呈灰色的原因是不能合成中间产物乙，推测可能的原因是：____________________________________________。写出种群中灰色鼠的基因型：________________。
(2)让两只基因型为MmTt的黑色鼠多次杂交，若M、m和T、t两对基因的遗传符合自由组合定律，则后代成年后表现型及比例为________________________________________________________________________。
若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后两者的比例为1∶6，则M、m和T、t两对基因的遗传是否符合自由组合定律？________，写出子代成年鼠的基因型及比例：____________________________________。
解析：(1)基因型为mm的个体呈灰色的原因是不能合成中间产物乙，推测可能的原因是：m基因不能表达，无法合成酶1(或m基因表达合成的酶无活性，不能催化物质乙的合成)。据图分析可知，灰色前体物质甲在M基因控制合成的酶1的作用下可转变为中间物质乙，说明控制灰色鼠的基因型中无M基因，因此灰色鼠的基因型为mmTT、mmTt、mmtt。基因t控制合成酶3，在酶3作用下中间物质乙可转变为褐色的终产物丁，说明褐色鼠的基因型为M_tt。在M与T基因的共同控制下形成黑色终产物丙，说明黑色鼠的基因型为M_T_。(2)让两只基因型为MmTt的黑色鼠多次杂交，若M、m和T、t两对基因的遗传符合自由组合定律，则其后代的基因型及比例为M_T_∶M_tt∶mmT_∶mmtt＝9∶3∶3∶1，由(1)的分析可知，M_T_表现为黑色，M_tt表现为褐色，mmT_与mmtt表现为灰色，由于甲物质对细胞有害，在体内积累过多会导致小鼠过早死亡，约有半数不能活到成年，所以灰色鼠成年时有一半死亡。因此后代成年后表现型及比例为黑色∶褐色∶灰色＝9∶3∶2。若后代只有灰色鼠和黑色鼠，且成年后两者的比例为1∶6，则肯定是M、m和T、t这两对基因位于同一对同源染色体上，且有两种情况：①M与T基因位于一条染色体上，m与t基因位于另一条同源染色体上；②M与t基因位于一条染色体上，m与T基因位于另一条同源染色体上。如果是第二种情况，后代会出现褐色鼠，与题意不符，因此只能是第一种情况。由于两对等位基因位于同一对同源染色体上，因此其遗传不遵循基因的自由组合定律。二者杂交后，后代的基因型为MMTT∶MmTt∶mmtt＝1∶2∶1，由于基因型为mmtt的个体约有半数不能活到成年，则子代成年鼠的基因型及比例为MMTT∶MmTt∶mmtt＝2∶4∶1。
答案：(1)m基因不能表达，无法合成酶1(或m基因表达合成的酶无活性，不能催化物质乙的合成)　mmTt、mmTT、mmtt　(2)黑色∶褐色∶灰色＝9∶3∶2　不符合　MMTT∶MmTt∶mmtt＝2∶4∶1

1.烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响减数分裂过程，但会引起缺失染色体的一种配子(不确定是雄配子还是雌配子)致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题：
(1)图中A、B、C基因在5号染色体上呈________排列。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为________。
(2)若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。
(3)已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代______________________________________，则说明D、d基因不位于5号染色体上；若后代__________________________________，则说明D、d基因位于5号染色体上。
解析：(1)由图可以看出，A、B、C基因在5号染色体上呈线性排列。用“O”表示缺失的基因，则基因型为AO的个体(该株烟草)自交，母本和父本中的一方只能产生一种配子A，另一方产生的配子为A∶O＝1∶1，因此后代均为心形叶。(2)选择染色体缺失个体与戟形叶个体(aa)进行正反交，若染色体缺失会使雌配子致死，则AO♀×aa 的后代全为心形叶，AO×aa♀的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1；若染色体缺失会使雄配子致死，则AO♀×aa的后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，AO×aa♀的后代全为心形叶。(3)若D、d基因不位于5号染色体上，则B、b基因与D、d基因遵循自由组合定律，基因型为BbDd的植株自交，后代会出现四种表现型，比例为9(B_D_)∶3(B_dd)∶3(bbD_)∶1(bbdd)。若D、d基因位于5号染色体上，存在两种情况：一种情况是B基因与D基因位于一条染色体上，b基因与d基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代有三种基因型(1/4BBDD、2/4BbDd、1/4bbdd)两种表现型，比例为3∶1；另一种情况是B基因与d基因位于一条染色体上，b基因与D基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代有三种基因型(1/4BBdd、2/4BbDd、1/4bbDD)，出现三种表现型，比例为1∶2∶1。
答案：(1)线性　全为心形叶(或心形叶∶戟形叶＝1∶0)　(2)设计实验：选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交(正交：AO♀×aa；反交：AO×aa♀)，观察后代的性状表现。　结果预测：若正交后代全为心形叶，反交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，则染色体缺失会使雌配子致死；若正交后代心形叶∶戟形叶＝1∶1，反交后代全为心形叶，则染色体缺失会使雄配子致死。　(3)出现四种表现型，比例为9∶3∶3∶1　出现两种表现型，比例为3∶1；或出现三种表现型，比例为1∶2∶1
2．已知蝴蝶的触角有棒型和正常两种，由一对等位基因A/a控制；黄色和白色由常染色体上一对等位基因B/b控制，且黄色由B基因控制。雄性有黄色和白色两种表现型，而无论哪种基因型，雌性只有白色一种表现型。如图为一对亲本杂交的实验结果，请回答下列问题：

(1)A和a基因的本质区别是______________________，蝴蝶触角的棒型和正常这对相对性状中，________触角为显性性状。
(2)亲本的基因型是____________，F1中白色棒型雌性的基因型为____________，若F1中白色棒型雌蝴蝶和白色正常雄蝴蝶个体交配，则F2中白色棒型雄蝴蝶出现的概率为____________。
(3)请画出白色正常雄蝴蝶和白色棒型雌蝴蝶杂交后得到子代雄性全是黄色正常，子代雌性全是白色正常的遗传图解。
解析：根据题意分析，雄性黄色基因型为B_，白色基因型为bb；雌性B_、bb都表现为白色。据图分析，白色雄性(bb)与白色雌性杂交，后代雄性黄色∶白色＝1∶1，说明亲本雌性基因型为Bb；正常雄性与正常雌性杂交，后代出现了棒型，说明正常对棒型为显性性状，且后代正常∶棒型在雌、雄性中都为3∶1，没有性别差异，说明控制该性状的等位基因位于常染色体上，亲本相关基因型都是Aa，则综合两对性状，亲本的基因型为Aabb、AaBb。(1)A和a基因是一对等位基因，其本质区别是两者的碱基(或碱基对或脱氧核苷酸)排列顺序不同。(2)根据以上分析可知，亲本的基因型为Aabb、AaBb，F1中白色棒型雌性的基因型为1/2aaBb或1/2aabb，白色正常雄蝴蝶基因型为1/3AAbb或2/3Aabb，则F2中白色棒型雄蝴蝶(aabb)出现的概率＝2/3×1/2×(1/2×1/2＋1/2)×1/2＝1/8。(3)根据题意分析，白色正常雄蝴蝶基因型为A_bb，白色棒型雌蝴蝶基因型为aa__，杂交后得到子代雄性全是黄色正常(A_B_)，子代雌性全是白色正常(A___)，因此亲本基因型为AAbb、aaBB，子代雌、雄性的基因型都是AaBb，遗传图解如答案所示。
答案：(1)碱基(或碱基对或脱氧核苷酸)排列顺序不同　正常　(2)Aabb和AaBb　aaBb或aabb　1/8
(3)遗传图解如图所示：

3．2017 诺贝尔获奖者在研究果蝇的羽化(从蛹变为蝇)昼夜节律过程中，克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个等位基因pers、perL、perol。实验证明该组等位基因位于X染色体上。野生型果蝇的羽化节律周期为24h，突变基因pers、perL、perol分别导致果蝇的羽化节律周期变为19h、29h和无节律。请回答下列问题：
(1)不同等位基因的产生体现了基因突变的________性。
(2)纯合pers突变体果蝇与纯合野生型果蝇进行正交和反交，F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是________(填“雄果蝇”或“雌果蝇”)。
(3)果蝇的小翅和大翅受一对等位基因控制，大翅为显性。假设正常节律基因为显性、无节律perol基因为隐性。一只大翅正常节律的雌果蝇与一只小翅无节律的雄果蝇杂交后代中，大翅正常节律∶小翅正常节律∶大翅无节律∶小翅无节律＝1∶1∶1∶1。根据杂交结果，____________(填“能”或“不能”)证明翅型基因在常染色体上，请作出解释：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因突变往往突变为其等位基因，不同等位基因的出现说明了基因突变具有不定向性。(2)纯合pers突变体雌果蝇(XpersXpers)与纯合野生型雄果蝇(XperY)杂交，后代雌果蝇基因型为XperXpers，雄果蝇基因型为XpersY；纯合pers突变体雄果蝇(XpersY)与纯合野生型雌果蝇(XperXper)杂交，后代雌果蝇基因型为XperXpers，雄果蝇基因型为XperY。由此可见，正反交后代中雌性的基因型和表现型相同，雄性的基因型和表现型不同，即F1果蝇的羽化节律周期一定不同的是雄果蝇。(3)根据题意分析，实验结果是大翅正常节律∶小翅正常节律∶大翅无节律∶小翅无节律＝1∶1∶1∶1，符合基因的自由组合定律，说明两对基因位于两对同源染色体上；而节律基因在X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上。
答案：(1)不定向　(2)雄果蝇　(3)能　根据实验结果可知控制这两对性状的基因能自由组合(或者符合自由组合定律)，说明两对基因位于两对同源染色体上(或位于非同源染色体上)，而节律基因在X染色体上，所以翅型基因位于常染色体上
4．若以表中四种果蝇作亲本进行杂交实验，卷曲翅(A)对正常翅(a)为显性。回答下列问题：
甲
乙
丙
丁
卷曲翅
卷曲翅♀
正常翅
正常翅♀
(1)若要通过一次杂交实验确定基因A、a是在常染色体上还是在X染色体上，可设计实验如下：杂交组合序号为________________。子代性状如果雌性全为卷曲翅，雄性________，则基因位于X染色体上。
(2)若已确定A、a基因在常染色体上，为进一步探究该基因是否存在显性纯合致死现象(胚胎致死)，可设计杂交实验如下：选取序号为________的亲本杂交，如果子代表现型及比例为________________，则存在显性纯合致死，否则不存在。
(3)若已确定A、a基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象，选用都为卷曲翅的白眼(XbXb)与红眼(XBY)果蝇杂交，子代F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是________。卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为________。
(4)某基因型为XBXb的果蝇受精卵，第一次有丝分裂形成的两个子细胞一个正常，另一个丢失了一条X染色体，导致该受精卵发育成一个左侧躯体正常而右侧躯体为雄性(XO型为雄性)的嵌合体，则该嵌合体果蝇的眼色为左眼________，右眼________。
解析：(1)由题意可知，雌性应选择隐性性状个体(丁)，雄性应选择显性性状个体(甲)做亲本，子代性状如果雌性全为卷曲翅，雄性全是正常翅，可说明基因位于X染色体上。(2)若显性纯合致死，则无AA个体，应选取甲与乙做亲本杂交，如果子代表现型卷曲翅∶正常翅＝2∶1，则存在显性纯合致死，否则不存在。(3)若已确定A、a基因在常染色体上且存在显性纯合致死现象，则卷曲翅的白眼(XbXb)与红眼(XBY)果蝇杂交，子代F1中卷曲翅红眼果蝇的基因型是AaXBXb，卷曲翅红眼果蝇占F1的比例为2/3×1/2＝1/3。(4)该果蝇左侧躯体正常，左眼应是红色；右侧躯体只有一条X染色体，其上可能携带B或b基因，所以可能是红眼或白眼。
答案：(1)甲×丁　全是正常翅　(2)甲×乙　卷曲翅∶正常翅＝2∶1　(3)AaXBXb　1/3　(4)红色　红色或白色
5．牛的性别决定方式为XY型。X、Y是一对异型同源染色体，图甲中Ⅰ表示X染色体和Y染色体的同源区域，该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域。牛毛性状的粗细受一对等位基因B、b控制，且该对等位基因位于性染色体上。控制牛体色的基因位于常染色体上，其体色和基因型的关系如表乙所示。回答下列相关问题：

红褐色
红色
雄性
AA、Aa
aa
雌性
AA
Aa、aa
　　

　甲　　　　　　　　　 　乙
(1)在减数分裂时，图甲中的X染色体和Y染色体之间可能会发生交叉互换的是________(填序号)区域。
(2)纯合细牛毛母牛和纯合粗牛毛公牛杂交，后代中雄性都是细牛毛，雌性都是粗牛毛，则控制牛毛粗细的基因位于图甲中的________(填序号)区域，亲本的基因型为____________________。
(3)控制牛毛性状和牛体色的基因在遗传中遵循________________。
(4)现有一群牛(雌∶雄＝1∶1)，雌性和雄性个体中都只有AA、Aa两种基因型，且比例均为1∶2。若让该群牛中基因型相同的雌、雄个体进行交配，则子代的表现型及比例为________________________________________________________________________；若让雌、雄牛随机交配，
则子代表现型及比例为__________________________________________________。
解析：(1)在减数第一次分裂前期，同源染色体可能会发生交叉互换，而X染色体和Y染色体发生交叉互换的区段是同源区段，即图中的Ⅰ。(2)假设基因B、b位于同源区段Ⅰ，亲本都为纯合子，当亲本的基因型为XbXb、XBYB时，杂交后代都为粗牛毛；当亲本的基因型为XBXB、XbYb时，杂交后代都为细牛毛。假设该基因位于非同源区段Ⅱ，当亲本的基因型为XBXB、XbY时，杂交后代都是细牛毛；当亲本的基因型为XbXb、XBY时，杂交后代中雄性都是细牛毛，雌性都是粗牛毛。(3)控制两对性状的基因一对位于常染色体上，一对位于性染色体上，因此两对基因在遗传中遵循自由组合定律。(4)亲本的基因型为1/3AA、2/3Aa，相同基因型交配的子代中AA占1/3×1＋2/3×1/4＝1/2，Aa占2/3×1/2＝1/3，aa占1/6；在基因型为Aa的个体中有1/2为红褐色(公牛)，1/2为红色(母牛)，因此，子代中红褐色个体占1/2＋1/3×1/2＝2/3，则红色个体占1/3，即子代的表现型及比例为红褐色∶红色＝2∶1。亲本产生的雄(或雌)配子中A占2/3，a占1/3，则自由交配产生的子代中AA占2/3×2/3＝4/9，Aa占2×2/3×1/3＝4/9，aa占1/3×1/3＝1/9，再根据前面的计算方法可知，子代的表现型及比例为红褐色∶红色＝2∶1。
答案：(1)Ⅰ　(2)Ⅱ　XbXb、XBY　(3)自由组合定律　(4)红褐色∶红色＝2∶1　红褐色∶红色＝2∶1
6．遗传性侏儒症是一种单基因遗传病(相关基因用A、a表示)，如图是某兴趣小组依据对患有该病的某个家族调查的结果而绘制的遗传系谱图。调查中还发现Ⅱ4患有红绿色盲(相关基因用B、b表示)，而其他成员表现正常。回答下列问题：

(1)对系谱图分析可知，该家族的遗传性侏儒症的遗传方式是______________，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若Ⅱ3、Ⅱ4再生一女孩，患有遗传性侏儒症的概率是__________。
(3)Ⅱ6为色盲基因携带者的概率是________。
(4)若Ⅲ9与Ⅲ10近亲婚配，则生下患病孩子的概率是________。
解析：(1)分析系谱图，Ⅱ3、Ⅱ4正常，所生的Ⅲ8患遗传性侏儒症，且是女孩，因此该病是常染色体隐性遗传病。(2)根据系谱图中Ⅲ8的基因型为aa，可确定Ⅱ3、Ⅱ4的基因型均为Aa，他们再生一女孩患遗传性侏儒症的概率为1/4。(3)根据题干信息“Ⅱ4患有红绿色盲”，可推测Ⅰ1、Ⅰ2的基因型分别为XBXb、XBY，进一步判断Ⅱ6为色盲基因携带者的概率为1/2。(4)根据上述信息推断，Ⅲ9的基因型为1/3AAXBY、2/3AaXBY，Ⅲ10的基因型为3/4aaXBXB、1/4aaXBXb，若Ⅲ9与Ⅲ10近亲婚配，生出的孩子不患遗传性侏儒症的概率是1/3＋2/3×1/2＝2/3，不患红绿色盲的概率是3/4＋1/4×3/4＝15/16，则Ⅲ9与Ⅲ10近亲婚配，生下患病孩子的概率是1－2/3×15/16＝3/8。
答案：(1)常染色体隐性遗传　Ⅱ3、Ⅱ4表现正常，所生的Ⅲ8患遗传性侏儒症(或Ⅱ6、Ⅱ7表现正常，所生的Ⅲ10患遗传性侏儒症)　(2)1/4　(3)1/2　(4)3/8
7．果蝇属于XY型性别决定的生物，其灰身与黑身受一对基因A、a控制，红眼与白眼受另一对基因B、b控制。现让雌果蝇甲与雄果蝇乙杂交，结果如图所示。回答下列问题：

(1)果蝇的灰身对黑身为________，红眼对白眼为________。这两对性状的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。
(2)甲、乙果蝇的基因型分别是________、________。
(3)已知果蝇的正常翅和展翅是由3号染色体上的一对等位基因(D、d)控制的。当以展翅果蝇为亲本进行繁殖时，其子代总是出现2/3的展翅，1/3的正常翅。请对上述现象作出合理的解释：__________________________________________________________________。
若让子代中的雌、雄展翅个体随机交配，则其后代果蝇的表现型及比例是________________。
解析：(1)根据图中信息分析，单独研究眼色，后代中雌果蝇均为红眼，雄果蝇中红眼∶白眼＝(3＋1)∶(3＋1)＝1∶1，说明红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因B与b位于X染色体上，故双亲的基因型为XBXb、XBY；单独研究体色，后代雌、雄果蝇中灰身与黑身的比例均为3∶1，说明灰身对黑身为显性，且控制体色的基因A与a位于常染色体上，故双亲的基因型均为Aa；由于两对基因位于两对同源染色体上，因此果蝇的体色与眼色的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)依据上述分析，可写出亲本甲、乙果蝇的基因型依次为AaXBXb、AaXBY。(3)由题意知，以展翅果蝇为亲本进行繁殖时，其子代出现展翅和正常翅，说明发生了性状分离，因此展翅是显性性状，正常翅是隐性性状，亲本的基因型均为Dd；其子代中展翅∶正常翅＝2∶1，说明展翅基因纯合致死。由此可判断子代中展翅个体的基因型是Dd，它们随机交配后，后代果蝇的表现型及比例为展翅∶正常翅＝2∶1。
答案：(1)显性　显性　遵循　(2)AaXBXb　AaXBY
(3)展翅基因具有纯合致死的效应　展翅∶正常翅＝2∶1
8．从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。二倍体昆虫菜粉蝶中ZZ为雄性，ZW为雌性。菜粉蝶体色性状白色(由基因A控制)对黄色(由基因a控制)为显性，其眼色有红色和白色，由另一对等位基因B、b控制。下表为菜粉蝶相关杂交实验结果，请回答下列问题：
纯合亲本
F1
F2
白体红眼(♀)
黄体白眼()
白体白眼(♀)
白体红眼()
白体红眼(♀)∶白体白眼(♀)∶白体红眼()∶白体白眼()∶黄体红眼()∶黄体白眼()＝4∶4∶3∶3∶1∶1
(1)根据实验结果分析：菜粉蝶眼色性状中________为显性性状；菜粉蝶体色遗传体现了________(填“从性”或“伴性”)遗传特征，而眼色遗传体现了________(填“从性”或“伴性”)遗传特征。
(2)表中F1中白体红眼雄性菜粉蝶的基因型为________；F2中白体白眼菜粉蝶共有________种基因型。
(3)若只考虑菜粉蝶体色遗传，则从表格F2中选择基因型为________的白体雌性菜粉蝶与黄体雄性菜粉蝶杂交，根据子代的体色即可判断性别。若只考虑菜粉蝶眼色遗传，则从表格F2中选择表现型为____________________________的个体杂交，可让眼色性状分离比在子代雌、雄个体中不同。
解析：(1)根据纯合红眼雌性个体和白眼雄性个体杂交，F1中雌性个体为白眼，雄性个体为红眼，可判断菜粉蝶的红眼对白眼为显性，且控制眼色的基因位于Z染色体上。由表中信息可知，菜粉蝶的各种基因型的雌性个体的体色均为白色，F2雄性个体中白体∶黄体＝3∶1，说明雄性个体中AA和Aa个体为白色，而aa个体为黄色，表明菜粉蝶体色遗传为从性遗传。(2)由题目信息分析可知，亲本中纯合白体红眼雌性个体的基因型是AAZBW，亲本中纯合黄体白眼雄性个体的基因型是aaZbZb，则F1中白体红眼雄性菜粉蝶的基因型为AaZBZb，F1中白体白眼雌性菜粉蝶的基因型为AaZbW，则F2中白体白眼菜粉蝶共有AAZbW、AaZbW、aaZbW、AAZbZb和AaZbZb 5种基因型。(3)若根据菜粉蝶体色判断菜粉蝶性别，则应选用aa(♀)与aa( )个体杂交，则子代中雌性个体均为白色，而雄性个体均为黄色。若从F2中选择个体进行杂交，让子代雌、雄个体中眼色性状分离比不同，应选择红眼雌性个体(ZBW)与红眼雄性个体(ZBZb)或红眼雌性个体(ZBW)与白眼雄性个体(ZbZb)进行杂交。
答案：(1)红眼　从性　伴性　(2)AaZBZb　5　(3)aa　红眼雌性与红眼雄性(或红眼雌性与白眼雄性)
9．果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a，D、d控制。某科研小组用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F1表现型及比例如表：

灰身刚毛
灰身截毛
黑身刚毛
黑身截毛

3/15
3/15
1/15
1/15
♀
5/15
0
2/15
0
(1)果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于____________染色体上。
(2)表中实验结果存在与理论分析不吻合的情况，原因可能是基因型为________________________的受精卵不能正常发育成活。
(3)若上述(2)题中的假设成立，则F1成活的果蝇共有________种基因型，在这个种群中，黑身基因的频率为________。让F1灰身截毛雄果蝇与黑身刚毛雌果蝇自由交配，则F2雌果蝇共有________种表现型。
(4)控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上，红眼(R)对白眼(r)为显性。研究发现，眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为XC)；若果蝇两条性染色体上都无眼色基因，则其无法存活，在一次用纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交的实验中，子代中出现了一只白眼雌果蝇。欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因，请简要写出实验方案的主要思路______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验现象与结论：
①若子代果蝇出现红眼雄果蝇，则是环境条件改变导致的；
②若子代果蝇__________________________________________________________，
则是基因突变导致的；
③若子代果蝇_________________________________________________________，
则是染色体片段缺失导致的。
解析：(1)分析表格可知，后代雌性个体只有刚毛，而雄性个体有刚毛和截毛，由此可见该性状的遗传与性别相关联，因此果蝇控制刚毛和截毛的等位基因位于X染色体上。(2)亲本为一对灰身刚毛果蝇，后代中出现黑身和截毛，因此灰身、刚毛均为显性性状。由此根据后代表现型确定亲本基因型为AaXDXd和AaXDY，则后代雄性中灰身刚毛∶灰身截毛∶黑身刚毛∶黑身截毛＝3∶3∶1∶1，此数据与表中相符，后代雄性动物正常；则对应的雌性后代中灰身刚毛∶黑身刚毛＝6∶2，而表中数据为5∶2，其原因最可能是AAXDXD或AAXDXd的受精卵不能正常发育成活。(3)若上述(2)题中的假设成立，原则上F1基因型共有3(AA、Aa、aa)×4(雌、雄各两种)＝12(种)，则F1中成活的果蝇共有11种基因型，在这个种群中AA∶Aa∶aa＝3∶8∶4，黑身基因(a)的基因频率为8/15。F1中灰身截毛雄果蝇的基因型为AAXdY和AaXdY，黑身刚毛雌果蝇的基因型为aaXDXD和aaXDXd，它们自由交配，则F2雌果蝇共有灰身刚毛、灰身截毛、黑身刚毛、黑身截毛4种表现型。(4)纯合红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)杂交，正常情况下雌果蝇的基因型应为XRXr，该果蝇应全表现为红眼，而子代中出现了一只白眼雌果蝇，其原因可能有多种。此时让这只白眼雌果蝇与任意一只雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型情况。如果该变异是环境条件改变导致的，后代雄果蝇中应出现红眼；若是基因突变导致的，该白眼雌果蝇的基因型为XrXr，则后代果蝇都存活，因此雌、雄个体数量之比为1∶1；若是由染色体片段缺失导致的，该白眼雌果蝇的基因型为XrXc，则后代雄果蝇中基因型为XcY的个体无法存活，因此雌、雄个体数量之比为2∶1。
答案：(1)X　(2)AAXDXD或AAXDXd　(3)11　8/15　4　(4)实验方案：让这只白眼雌果蝇与任意一只雄果蝇杂交，观察后代果蝇的表现型情况　实验现象与结论：②雌、雄个体数量之比为1∶1　③雌、雄个体数量之比为2∶1
第3讲 变异、育种与进化
第Ⅰ课时　基础自查——学生为主体·抓牢主干，以不变应万变

点点落实(一)　可遗传变异的类型及其比较
[一过基础]
1．基因突变对生物性状的影响
(1)基因突变引起生物性状的改变
碱基对
影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变
增添
大
不影响插入位置前的序列，但影响插入位置后的序列
缺失
大
不影响缺失位置前的序列，但影响缺失位置后的序列
(2)基因突变不一定引起生物性状改变的原因
①基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
②基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。
2．突破生物变异的三大问题
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为等位基因。
②非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为非等位基因。
比较
交叉互换
易位
对象
同源染色体，等位基因
非同源染色体，非等位基因
图示



(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失，属于染色体变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。
(3)涉及基因“质”与“量”的变化问题
基因突变
改变基因的质(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的量
基因重组
不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)
染色体变异
不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序

3．澄清有关可遗传变异的五个易错点
(1)体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。
(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对基因，如果是一对等位基因的遗传，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。
(3)自然条件下，细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。
(4)单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，并不一定没有等位基因和同源染色体。如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。
(5)变异的利与害是相对的，其利害取决于所生存的环境条件。
4．判断单倍体、二倍体与多倍体
(1)若是配子发育成的个体，不论有几个染色体组都是单倍体。
(2)若是由受精卵发育成的个体，则有几个染色体组就是几倍体。
[二过易错]
(1)遗传病是指基因结构改变而引发的疾病(2017·江苏卷，T6A)(×)
(2)(同源染色体中)非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异(2017·天津卷，T4D)(×)
(3)用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸分布所用核心技术相同(2016·全国卷Ⅲ，T2C)(×)
(4)某基因发生插入突变后，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链增加了1个氨基酸，故突变前后最多有1个氨基酸不同(2015·四川卷，T6改编)(×)
(5)XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关(2013·安徽卷，T4改编)(×)
(6)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异(√)
(7)非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中(×)
(8)常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使单倍体加倍为正常的纯合子(×)
[三过小题]
1．下列有关生物变异的叙述，正确的是(　　)
A．对果蝇进行多次诱变处理，可能使其残翅基因突变为白眼基因
B．染色体结构变异中的片段缺失和易位均会使细胞中基因数目减少
C．无子番茄产生的变异不可遗传，而无子西瓜产生的变异可遗传
D．联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合
解析：选C　翅形与眼色属于不同的性状，残翅基因可能会突变为正常翅等关于翅形的基因，但不会突变为白眼基因，A错误。染色体结构变异中的片段缺失使细胞中基因数目减少，易位不改变细胞中的基因数目，B错误。无子番茄的培育原理是生长素促进果实发育，其产生的变异不可遗传；培育三倍体无子西瓜时产生的变异属于染色体变异，为可遗传变异，C正确。联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合，D错误。
2．(2018·北京第八中学期中)图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型依次属于(　　)

A．染色体结构变异和染色体数目变异
B．基因突变和染色体结构变异
C．基因重组和染色体结构变异
D．染色体结构变异和染色体结构变异
解析：选C　据图分析可知，图①表示减数分裂的四分体时期，配对的同源染色体上非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，属于基因重组；图②表示非同源染色体之间染色体片段发生了交叉互换，属于染色体结构变异中的易位。

点点落实(二)　生物育种的原理与方法
[一过基础]
1．生物育种方案的选择
(1)区别不同的生物育种方法
①杂交育种　　②诱变育种　　③单倍体育种
④多倍体育种　⑤基因工程育种
依据育种目的选择正确的育种方法(填序号)：
集中两个或多个品种的优良性状
①
缩短育种周期，快速获得纯种
③
培育自然界没有的新品种
②⑤
提高品种质量，提高营养物质含量
④
克服远缘物种杂交不亲和的障碍
⑤
(2)关注生物育种的四个限定词
①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可定向改变生物性状。
④产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状。
2．熟知生物育种程序和原理

(1)识别各字母表示的处理方法(据图填空)
A：杂交，B：花药离体培养，C：秋水仙素处理幼苗，D：自交，E：诱变处理，F：秋水仙素处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。
(2)判断育种方法及育种原理(据图填表)
育种流程
育种方法
育种原理
亲本新品种
杂交育种
基因重组
亲本新品种
单倍体育种
染色体变异
种子或幼苗新品种
诱变育种
基因突变
种子或幼苗新品种
多倍体育种
染色体变异
植物细胞新品种
基因工程育种
基因重组
3．关注与育种有关的五个问题
(1)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，则需要连续自交筛选直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子二代出现该性状个体即可。
(2)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
(3)杂交育种与杂种优势不同
①杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得稳定遗传的具有优良性状的新品种。
②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。
(4)杂交种与多倍体的比较：多倍体生长周期长，晚熟；而杂交种可早熟，故根据成熟期早晚可判定是多倍体还是杂交种。
(5)花药离体培养与单倍体育种不同：花药的离体培养仅获得单倍体幼苗，单倍体育种包括花药的离体培养和诱导单倍体染色体加倍。
[二过易错]
(1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低(×)
(2)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养(√)
(3)用秋水仙素处理细胞群体，M期细胞的比例会减少(×)
(4)人工诱变育种可提高突变率，但不一定出现人们所需要的性状(√)
(5)用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆属于诱变育种(√)
(6)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关(√)
[三过小题]
1．海水稻是在沿海滩涂的海水中生长的耐盐碱高产水稻。耐盐植物能将Na＋逆浓度吸收进入液泡，降低Na＋对细胞质基质的伤害。提高海水稻对海水的耐盐性是育种的关键，下列关于培育耐盐碱高产水稻的叙述，正确的是(　　)
A．减少液泡膜上运输Na＋的载体数量，从而对Na＋的吸收减少，有助于提高水稻的耐盐性
B．耐盐的玉米和高产的水稻可以通过杂交育种得到可育的高产耐盐碱水稻
C．把野生稻的抗盐碱基因导入高产水稻的体细胞，从而培育出耐盐碱高产水稻
D．把高产水稻种植在沿海滩涂，使其产生耐盐碱的变异，即可得到耐盐碱高产水稻
解析：选C　Na＋逆浓度吸收进入液泡需要载体蛋白，增加液泡膜上运输Na＋的载体数量，有利于Na＋的吸收，降低Na＋对细胞质基质的伤害，有助于提高水稻的耐盐性，A错误；玉米和水稻存在生殖隔离，不能用于杂交育种，B错误；可以把野生稻的抗盐碱基因导入高产水稻的体细胞中，通过植物组织培养可培育出耐盐碱高产水稻，C正确；因为基因突变具有不定向性和低频性，所以并不能通过把高产水稻种植在沿海滩涂的方式，使其产生耐盐碱的变异，D错误。
2．油菜和萝卜都属于生活中常见的经济作物，科研小组用油菜和萝卜进行了如图所示的实验，方框中每个字母表示一个染色体组。下列叙述正确的是(　　)

A．油菜和萝卜杂交产生的F1植株属于新物种，且高度不育
B．秋水仙素作用于分裂间期，使染色体数目加倍
C．育种过程①②③中，都会发生基因重组
D．植株甲的染色体组成为AACCR，其在生长发育过程中受多种激素的调节
解析：选D　F1植株通常不可育，不能产生后代，不属于新物种，A错误。秋水仙素作用于分裂前期，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，B错误。过程①③为杂交育种，会发生基因重组，过程②为用秋水仙素处理，染色体数目加倍，没有发生基因重组，C错误。异源多倍体AACCRR(形成的配子为ACR)与油菜AACC(形成的配子为AC)杂交，产生的植株甲的染色体组成为AACCR，植物在生长发育过程中受多种激素的调节，D正确。
点点落实(三)　生物的进化
[一过基础]
1．理清生物进化脉络

2．巧记现代生物进化理论的“两、两、三、三”

3．辨明隔离、物种形成与进化的关系
(1)生物进化≠物种的形成
①生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离。
②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。
(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。
(3)共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化，还包括生物与环境之间的共同进化。
[二过易错]
(1)由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中，不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离(2018·江苏卷，T19C)(×)
(2)无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变(2017·江苏卷T7C)(√)
(3)长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化(2013·北京卷，T4D)(√)
(4)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素(2013·江苏卷，T12B)(×)
(5)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(√)
(6)生物进化的方向与基因突变的方向一致(×)
(7)害虫抗药性增强，是因为杀虫剂刺激害虫产生抗药性，并在后代中不断积累(×)
(8)不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化发展，形成生物的多样性(√)
[三过小题]
1．(2018·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，正确的是(　　)
A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B．有害突变不能成为生物进化的原材料
C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
解析：选A　群体中的近亲携带相同基因的可能性较大，因此近亲繁殖可以提高后代纯合体的比例，A正确；突变包括基因突变和染色体变异，大多数是有害的，可以为生物进化提供大量的选择材料，B错误；新物种形成的标志是生殖隔离的出现，产生新基因并稳定遗传不代表形成了生殖隔离，C错误；基因频率保持不变的一个前提是种群足够大，一个随机交配小群体的基因频率不一定在各代保持不变，D错误。
2．(2019届高三·邯郸摸底)下列关于现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)
A．生物进化的实质是长期的地理隔离导致新物种的产生
B．由环境因素导致的生物变异都能为生物进化提供原材料
C．种群中全部个体控制某相对性状的全部等位基因构成基因库
D．抗生素对细菌进行定向选择可能导致超级细菌的产生
解析：选D　生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；由环境因素导致的生物变异如果遗传物质没有发生改变，则不能为生物进化提供原材料，B错误；一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库，C错误；抗生素对细菌进行定向选择可能导致超级细菌的产生，D正确。
3．某生物基因(a)由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成。研究表明，世界不同地区的群体之间，杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。下列有关叙述符合现代生物进化理论的是(　　)
A．地理隔离必然导致不同地区基因型频率的不同
B．基因a的产生使种群的基因频率发生了定向改变
C．不同地区基因突变的方向和频率因环境的差异而不同
D．基因a增大了种群的基因库，为进化提供了更多原材料
解析：选D　地理隔离不一定会导致不同地区基因型频率的不同，A错误；自然选择决定了生物进化的方向，使基因频率朝着特定的方向改变，新基因的产生增大了种群的基因库，为生物进化提供了更多的原材料，B错误，D正确；基因突变具有不定向性和低频性，突变的方向不会受环境的影响而变化，C错误。

一、选择题
1．某二倍体生物的基因H中替换了一个碱基对后变成了基因h，导致其控制的性状也发生改变，该变异(　　)
A．基因H的自然突变是定向的，为进化提供原材料
B．形成的基因h与基因H不可能存在于同一个配子中
C．利用光学显微镜可观察到基因H的长度较基因h长
D．导致基因中嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值发生改变
解析：选B　基因H的自然突变是不定向的，为进化提供原材料，A错误；根据题干信息可知，该生物体发生了基因突变，所形成的基因h与基因H是等位基因，在减数分裂过程中，等位基因分离，因此同一个配子中只有等位基因其中之一，B正确；光学显微镜下可以观察染色体的形态和数目，不能观察到基因的长短，C错误；基因中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相等，比值始终为1，D错误。
2．(2019届高三·山东联考)青蒿合成的青蒿素能应用于疟疾的治疗，为使青蒿合成更多的青蒿素，科研人员将二倍体青蒿(2n＝18)通过一定的处理使其成为三倍体植株。下列有关分析错误的是(　　)
A．三倍体青蒿的遗传物质中有四种核糖核苷酸
B．三倍体青蒿体细胞中最多有6个染色体组
C．三倍体青蒿一般不能通过受精卵产生后代
D．三倍体青蒿形成过程中发生了可遗传变异
解析：选A　青蒿的遗传物质是DNA，其中有四种脱氧核糖核苷酸，A错误；三倍体青蒿体细胞处于有丝分裂后期时含有6个染色体组，B正确；三倍体青蒿不能进行正常的减数分裂，一般不能通过受精卵产生后代，C正确；三倍体青蒿形成过程中发生了染色体数目变异，D正确。
3．(2017·江苏高考)下列关于生物进化的叙述，错误的是(　　)
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
解析：选A　种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因；各大洲人之间并没有生殖隔离；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变；生物进化的过程由简单到复杂，在没有受到破坏的情况下，越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂。
4．油菜物种甲(2n＝38)光合作用能力强，物种乙(2n＝20)产油率高。下列有关培育光合能力强、产油率高植株的叙述，正确的是(　　)
A．用X射线等处理少数甲植株，不可能获得所需植株
B．若将甲、乙植株杂交可获得F1，则F1体细胞中含有4个染色体组
C．若将甲、乙植株杂交可获得F1，则F1的所有体细胞中染色体数一定是29条
D．若将甲、乙植株杂交可获得F1，F1幼苗用秋水仙素处理后所得植株一般可育
解析：选D　用X射线等处理少数甲植株，可能会引起其细胞发生基因突变，从而产生新的基因，但基因突变的概率低，且变异是不定向的，所以虽可获得所需植株，但可能性非常低，A错误；甲、乙植株都是二倍体，若将甲、乙植株杂交可获得F1，则F1体细胞中含有2个染色体组，B错误；若将甲、乙植株杂交可获得F1，F1的正常体细胞中染色体数是29条，但处于有丝分裂后期的细胞中染色体数是58条，C错误；若将甲、乙植株杂交可获得F1，F1幼苗用秋水仙素处理后，细胞中染色体数目加倍，在减数分裂过程中能正常配对，所以得到的植株一般可育，D正确。
5．(2018·桂林、贺州模拟)一位患红绿色盲且染色体组成为XYY的男子，其父母表现型正常。假如所有人的有丝分裂正常，且不考虑基因突变，下列有关说法错误的是(　　)
A．该患者染色体异常最可能由父亲的次级精母细胞减数第二次分裂异常导致
B．与异常精细胞同时形成的其他精细胞的性染色体组成一般为X、X、O(不含性染色体)
C．若该男性患者可育，则产生染色体数目正常的精子的概率为50%
D．该男性患者的红绿色盲基因只在视网膜相关细胞中存在且选择性表达
解析：选D　假设红绿色盲基因为b，男性患者基因型为XbYY，父母表现型正常，推知该男子的Xb来自母亲，YY来自父亲。精子含两条Y，说明是父亲的次级精母细胞减数第二次分裂异常导致，A正确；父亲的初级精母细胞第一次分裂正常，一个次级精母细胞减数第二次分裂正常，分别得到X、X两个精细胞，另一个次级精母细胞分裂异常，分别得到YY、O(不含性染色体)两个精细胞，B正确；若该男性患者(XbYY)可育，则可以产生染色体组成为2XbY、2Y、Xb、YY四种精子，正常的概率为50%，C正确；红绿色盲基因只在视网膜相关细胞中选择性表达，但在所有体细胞中都存在，D错误。
6．中华蜜蜂和意大利蜜蜂是一对非常相近的姐妹种，大约1千万年前起源于亚洲的一个共同祖先，但前者比后者具有更强的抗寒能力和抗病能力。下列有关分析错误的是(　　)
A．种群是中华蜜蜂和意大利蜜蜂进化的基本单位
B．中华蜜蜂和意大利蜜蜂遗传信息和基因库完全相同
C．染色体变异可为中华蜜蜂和意大利蜜蜂进化提供原材料
D．人工选择能使中华蜜蜂和意大利蜜蜂的基因频率发生定向改变
解析：选B　由题意分析可知，中华蜜蜂比意大利蜜蜂具有更强的抗寒能力和抗病能力，所以两者遗传信息和基因库存在区别。
7．科研工作者将基因型为Aa(A对a完全显性)的某植物幼苗用秋水仙素处理，使其成为四倍体；再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料，你认为下列说法正确的组合是(　　)
①最终获得的后代有2种表现型和3种基因型
②上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种
③最终获得的后代都是纯合子
④花药离体培养得到的幼苗为单倍体，不可育
⑤第二次用秋水仙素处理后得到的植株是可育的
A．①②③　　　　　　　 　B．①②⑤
C．①②④ D．②③⑤
解析：选B　Aa培养后用秋水仙素处理获得AAaa个体，该个体产生的配子有AA、aa、Aa三种，将配子进行离体培养成幼苗后用秋水仙素处理获得的个体基因型为AAAA、aaaa、AAaa(杂合)，有2种表现型和3种基因型，①正确，③错误；上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种，②正确；花药离体培养得到的幼苗为单倍体，染色体组为偶数，可育，④错误；第二次用秋水仙素处理后得到的植株是可育的，⑤正确。
8．下列有关遗传和变异的叙述正确的是(　　)
A．用生长素处理番茄雌蕊柱头可以获得无子番茄，原因是没有受精
B．二倍体西瓜植株的花药经离体培养，获得的单倍体西瓜植株弱小，结果率低
C．21三体综合征患者的体细胞有丝分裂过程中染色体数呈46→92→46的周期性变化
D．用秋水仙素处理某植株幼苗，会使该植株所有细胞的染色体均加倍
解析：选A　一定浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊柱头，利用的是生长素促进果实发育的原理，并没有经过受精作用，所以得到的番茄无子，A正确。二倍体西瓜植株的花药经离体培养获得的单倍体西瓜植株弱小且高度不育，不能结果，B错误。正常人的体细胞共有46条染色体，21三体综合征患者比正常人多了一条21号染色体，故21三体综合征患者的体细胞有丝分裂过程中染色体数呈47→94→47的周期性变化，C错误。用秋水仙素处理某植株幼苗，秋水仙素只作用于能进行分裂的细胞，因此该幼苗根部等未处理部位的细胞和不能进行分裂的细胞染色体没有加倍，D错误。
9．(2018·合肥检测)人类的活动导致豹栖息地片段化，形成较狭小的甲区域和较宽阔的乙区域，研究发现若干年后，甲区域豹的数量急剧减少，且出现诸多疾病。为避免种群消亡，由乙区域引入了一些成年雌豹，甲区域豹的数量在随后的7年间出现增长。下列有关叙述正确的是(　　)
A．甲、乙两区域豹种群之间存在生殖隔离
B．甲区域引入雌豹后种群的遗传多样性降低
C．乙区域雌豹迁出后物种丰富度下降
D．甲区域容易发生近亲交配，导致有害基因纯合的概率增加
解析：选D　生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代，根据题干信息“由乙区域引入了一些成年雌豹，甲区域豹的数量在随后的7年间出现增长”，说明甲、乙区域的豹种群之间不存在生殖隔离，A错误；由题干信息可知，甲区域引入雌豹后种群的遗传多样性上升，B错误；物种丰富度是指群落中物种数目的多少，故乙区域雌豹的迁出不会导致物种丰富度下降，C错误；甲区域较狭小，故甲区域容易发生近亲交配，导致有害基因纯合的概率增加，从而使其数量急剧减少，D正确。


10．等位基因(A、a)位于某种昆虫的常染色体上，该种昆虫的一个数量非常大的种群在进化过程中，a基因的频率与基因型频率之间的关系如图。以下叙述正确的是(　　)
A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表AA、Aa、aa的频率
B．能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等
C．A基因控制的性状表现类型更适应环境
D．生物进化的实质是种群基因型频率发生定向改变
解析：选B　分析图中曲线可知，曲线Ⅰ随a基因频率的增大而下降，对应AA基因型频率的变化，同理，曲线Ⅱ、Ⅲ分别代表aa、Aa的基因型频率，A错误；能使种群基因频率发生改变的因素有突变、选择、迁入和迁出等，B正确；由曲线可知，a基因控制的性状表现类型更适应环境，C错误；生物进化的实质是种群基因频率发生定向改变，D错误。
11．(2019届高三·唐山模拟)一只杂合长翅雄果蝇与一只残翅雌果蝇杂交，产生一只三体长翅雄果蝇，其基因可能为AAa或Aaa，为确定该三体果蝇的基因组成(不考虑基因突变)，让其与残翅雌果蝇测交，下列说法正确的是(　　)
A．AAa产生的原因只能是父本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开
B．Aaa产生的原因只能是母本减数第一次分裂时姐妹染色单体没有分开
C．如果后代表现型比例为长翅∶残翅＝5∶1，则该三体果蝇的基因组成为Aaa
D．如果后代表现型比例为长翅∶残翅＝1∶1，则该三体果蝇的基因组成为AAa
解析：选A　题干中关键信息是“一只杂合长翅雄果蝇”，说明长翅是显性性状，基因型为Aa，残翅雌果蝇基因型为aa，二者杂交产生一只三体长翅雄果蝇；如果基因型为AAa，其异常配子AA只能来源于父本，且一定是减数第二次分裂时姐妹染色单体未分开导致产生AA精子，A正确。该三体果蝇的基因组成如果为Aaa，其中A基因一定来自父方，可由异常精子Aa与a基因的卵细胞结合而来，也可能由正常精子A与异常卵细胞aa结合而来，异常卵细胞aa可以是母本减数第一次分裂时同源染色体未分离，也可以是母本减数第二次分裂时姐妹染色单体没有分开，B错误。当父本基因型为Aaa时，产生的精子类型及比例为1aa∶1A∶2Aa∶2a，与aa母本测交，后代基因型及比例为1aaa∶1Aa∶2Aaa∶2aa，后代表现型比例为长翅∶残翅＝1∶1，C错误。当父本基因型为AAa时，产生的精子类型及比例为1AA∶1a∶2Aa∶2A，残翅雌果蝇产生一种卵细胞a，因此测交后代基因型及比例为1AAa∶1aa∶2Aaa∶2Aa，表现型比例为长翅∶残翅＝5∶1，D错误。
12．油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜品种(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)

A．过程①诱发基因突变其优点是提高基因突变的频率
B．过程②的原理是基因重组可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍
C．过程②与过程③操作顺序互换对育种结果没有影响
D．若要缩短育种年限在过程②后可进行单倍体育种
解析：选C　由图分析可知，过程①是诱发基因突变，提高了基因突变的频率，A正确。过程②通过基因工程导入油菜原本不存在的基因R，利用的原理是基因重组，优点是克服物种远缘杂交不亲和的障碍，B正确。过程②与过程③操作顺序互换，无法得到低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，对育种结果有影响，C错误。利用单倍体育种可以明显缩短育种年限，D正确。
二、非选择题
13．某地大白菜农田蜗牛危害严重，农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害，但几年后效果不明显，于是通过放养青蛙来控制害虫，如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题：

(1)拉马克认为，生物各种适应性特征的形成都是由于_______________和_______________，若用其观点分析蜗牛抗药性的出现，则蜗牛抗药性变异产生于杀虫剂R使用________(填“前”或“后”)。若用达尔文的观点分析，蜗牛抗药性的形成是____________的结果。
(2)现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了变化，其原因是________________________________________________________________________。
从________点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
(3)蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的，研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛，对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计，得到的数据如表所示。

有条纹(显性)
无条纹(隐性)
合计
存活个体数
178
211
389
空壳数
332
279
611
合计
510
490
1 000
在这1 000只蜗牛中，aa的基因型频率为__________。如果Aa的基因型频率为32%，则a的基因频率为__________。由表中数据可推断，经多个世代后，该种群中________(填“有条纹”或“无条纹”)基因的频率将会增大。
解析：(1)拉马克认为，生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传，若用其观点分析蜗牛抗药性变异的产生，则是杀虫剂的使用使蜗牛产生抗药性，即在杀虫剂使用后出现了抗药性。而达尔文的自然选择学说则认为抗药性的变异产生在杀虫剂使用前，杀虫剂起自然选择作用。(2)生物进化的实质是种群基因频率的改变。由图分析可知，A到B点杀虫剂R的使用使蜗牛种群密度下降，大部分抗药性个体保留了下来，故抗药性基因频率上升，蜗牛发生了进化。C点后蜗牛种群数量开始下降，因此应是从C点开始放养青蛙。(3)无条纹为隐性性状，基因型为aa，由表格信息可知，aa的基因型频率为(211＋279)/1 000×100%＝49%，如果Aa的基因型频率为32%，则a的基因频率＝49%＋1/2×32%＝65%。由表中信息可知，有条纹的蜗牛空壳数相对较多，因此有条纹基因的频率会逐渐降低，无条纹基因的频率会逐渐上升。
答案：(1)用进废退　获得性遗传　后　自然选择
(2)从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生改变　C
(3)49%　65%　无条纹
14．野生型果蝇(2n＝8)具有一对圆形的红色复眼，复眼由若干小眼构成。已知小眼基因b及红眼基因R只存在于X染色体上。通过观察果蝇的染色体发现，野生型和某些突变型雌蝇在X染色体的结构上存在差异，如图所示。请分析并回答下列问题：

(1)红眼雌蝇(XRXr)在减数分裂过程中细胞会出现________个四分体。XRXr与XRY杂交产生的雌性子代中，r基因的频率为________。
(2)与野生型相比，突变型Ⅰ是X染色体____________导致的。突变型Ⅰ与白眼正常翅雄蝇杂交，F1只出现红眼正常翅雌蝇、白眼缺刻翅雌蝇和红眼正常翅雄蝇三种类型，比例为1∶1∶1。F1性别分化比为2∶1，原因是____________。F1中的白眼缺刻翅雌蝇和红眼正常翅雄蝇杂交，则F2的表现型有______________________________________________。
(3)研究发现，野生型雌蝇、突变型Ⅱ与突变型Ⅲ个体的复眼分别由779、358和68个小眼构成。该事实表明基因b位于X染色体的____________区段中，果蝇复眼由圆形到棒状的变化与________________________有关。
解析：(1)果蝇体细胞中有4对同源染色体，在减数分裂过程中会形成4个四分体。XRXr与XRY杂交产生的雌性子代基因型为XRXr和XRXR，比例为1∶1，故r基因的频率为25%。(2)与野生型相比，突变型Ⅰ的X染色体有一条缺少了2区段。突变型Ⅰ产生两种类型的卵细胞：含正常X染色体的卵细胞、含缺少了2区段的X染色体的卵细胞。突变型Ⅰ与正常翅雄性个体杂交，后代中含缺少了2区段的X染色体的受精卵因缺乏相关的基因而不能发育。F1中的白眼缺刻翅雌蝇体细胞中一定有一条2区段缺失的X染色体，与红眼正常雄果蝇杂交后，子代出现红眼正常翅雌蝇、红眼缺刻翅雌蝇、白眼正常翅雄蝇和白眼缺刻翅雄蝇(该个体不存活)。(3)通过图示可看出，突变型Ⅱ和Ⅲ都是3区段增多，野生型雌蝇、突变型Ⅱ与突变型Ⅲ的复眼分别由779、358和68个小眼构成，说明b基因数量越多小眼数目越少。3区段增加后小眼数量发生了变化，说明小眼基因b位于X染色体的3区段上，果蝇复眼由圆形到棒状的变化与体细胞中基因b数目增多有关。
答案：(1)4　25%　(2)(2区段)缺失　XY型受精卵缺失2区段后不能发育(具有致死效应)　红眼正常翅雌蝇、红眼缺刻翅雌蝇、白眼正常翅雄蝇　(3)3　体细胞中基因b数目增多
第Ⅱ课时　高考研究——教师为主导·锁定高考范围，备考更高效
高考地位
本专题在全国卷高考中有时会涉及1道考题，分值为6分
高考题型
以选择题为主，非选择题偶尔也有所涉及
高考热点
1
多以选择题形式直接考查三种可遗传变异的特点，以非选择题形式考查三类变异的产生原因、特点及相关实验分析，对确认基因突变类型的遗传实验考查频度较高
2
杂交育种、诱变育种、多倍体育种及单倍体育种等育种方法的原理、操作方法及优缺点以及育种方案的选取和设计是高考命题的重点
3
现代生物进化理论高考考查重点包括自然选择学说、基因频率的计算、物种形成环节及共同进化等


考点(一)　生物变异类型的判断
[师说考点]
1．掌握判断可遗传变异类型的方法
(1)DNA分子内的变异

(2)DNA分子间的变异

2．学会探究变异类型的实验方法
(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断
①自交或杂交获得子代，子代自交或子代之间杂交，用这种方法确定变异的原因。如果子代自交或杂交的后代出现变异性状，则变异性状是由于遗传物质变化引起的，反之，变异性状的出现仅是由环境引起的，遗传物质没有改变。
②将变异个体和正常个体培养在相同的环境条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。
(2)染色体变异与基因突变的判别
判别依据
光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变
具体操作
制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较
(3)显性突变与隐性突变的判定
理论基础
受物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子。如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状
判断方法
①选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型；
②植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来判断显性突变与隐性突变

[精研题点]
题点(一)　考查变异类型和特点
1．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是(　　)

A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期
B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复
D．图中4种变异能够遗传的是①③
解析：选C　图中①发生在减数分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，②发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，A错误；图③中与基因1相比，基因2缺失了1对碱基，属于基因突变，B错误；图④中一对同源染色体的长度出现差异，可能是一条染色体有片段缺失，也可能是一条染色体某一片段发生重复，C正确；图中4种变异都能够遗传，D错误。
2．某生物基因组成及基因在染色体上的位置关系如图1所示。该生物性原细胞经减数分裂形成了如图2所示的几种配子。下列关于这几种配子形成过程中所发生的变异的说法，错误的是(　　)

A．配子一的变异属于基因重组，发生在减数第一次分裂过程中
B．配子二发生了染色体变异，最可能发生在减数第二次分裂过程中
C．配子三发生了染色体易位，原因可能是基因b转移到非同源染色体上
D．配子四的变异属于基因突变，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失
解析：选D　在减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因发生自由组合，形成配子一，属于基因重组，A正确；配子二形成的原因是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开后未分离，这属于染色体变异，B正确；a和b是非同源染色体上的基因，配子三中a和b位于同一条染色体上，可能是基因b转移到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，C正确；配子四的变异属于染色体变异，原因可能是染色体复制发生错误导致基因A或a缺失，D错误。

题点(二)　考查生物变异与性状分离比的改变
3．一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型∶突变型＝2∶1，且雌、雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可做出的合理解释是(　　)
A．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死
B．该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
C．该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死
D．X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死
解析：选B　如果该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，由于XD配子致死，子代为1XdXd(野生)∶1XdY(野生)；如果该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为D，则杂交组合为XDXd×XdY，子代为1XDXd(突变)∶1XdXd(野生)∶1XDY(突变)∶1XdY(野生)，由于XDY个体致死，因此F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌、雄个体之比也为2∶1；如果该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为d，则杂交组合为XdXd×XDY，由于含该突变基因的雄性个体致死，则子代全为XDXd(野生)；如果X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失X染色体为X－，则杂交组合为XX－×XY，雌配子X－致死，故子代为1XX(野生)∶1XY(野生)。
4．某雌雄同株植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因控制，A控制红色，a控制白色。某杂合的红花植株，经射线处理后，2号染色体缺失了一个片段，含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育，该植株自交，后代中红花∶白花＝1∶1。下列有关说法正确的是(　　)
A．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上
B．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上
C．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上
D．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上
解析：选B　若A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种配子a，后代不会出现红花，A错误；若A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种能正常发育的雄配子a，与雌配子A和a结合后，子代中红花∶白花＝1∶1，B正确；若a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种配子A，后代不会出现白花，C错误；若a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上，则经减数分裂只能产生一种能正常发育的雄配子A，与雌配子A和a结合后，子代中只有红花，没有白花，D错误。

[方法指导]
解答生物变异类题目的一般方法
　　　　
题点(三)　通过实验探究考查相关变异的类型
5．果蝇的眼色由两对基因(A/a和R/r)控制，已知A和R同时存在时果蝇表现为红眼，其余情况为白眼，且其中R/r仅位于X染色体上。
实验：一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，正常F1全为红眼(偶见一只雌果蝇为XXY，记为M；还有一只白眼雄果蝇，记为N)。
(1)由题可知A/a位于常染色体上，且亲本白眼雄果蝇基因型为________，其不可能与R/r一样位于X染色体上的理由是：______________________________________。请用遗传图解表示出以上实验过程(产生正常F1果蝇)。
(2)M果蝇能正常产生配子，其最多能产生X、Y、XY和__________四种类型的配子，其对应比例为__________。
(3)N果蝇出现的可能原因是：①环境改变引起表现型变化，但基因型未变；②亲本雄果蝇发生某个基因突变；③亲本雌果蝇发生某个基因突变；④亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离而产生XO型果蝇(XO为缺一条性染色体的不育雄性)。请利用现有材料设计简便的杂交实验，确定N果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：____________________________________________________________，
然后观察子代雌果蝇的性状及比例。
结果预测：
Ⅰ.若__________________，则是环境改变；
Ⅱ.若__________________，则是亲本雄果蝇基因突变；
Ⅲ.若__________________，则是亲本雌果蝇基因突变；
Ⅳ.若__________________，则是亲本雌果蝇减数分裂时X染色体不分离。
解析：(1)由题意知，A和R同时存在时果蝇表现为红眼，则F1全为红眼时，亲代纯合白眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型应分别为aaXRXR、AAXrY。(2)XXY产生的配子类型为X、XY、Y和XX四种，其比例为X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。(3)欲确认N果蝇(白眼雄性)出现的原因，可将N果蝇与F1红眼雌果蝇杂交，观察子代雌果蝇的性状及比例。若由环境改变引起，则N果蝇的基因型为AaXRY，它与AaXRXr杂交子代雌果蝇的基因型为3/4A_XRX－、1/4aaXRX－，即红眼∶白眼＝3∶1；若是亲本雄果蝇基因突变，则N果蝇基因型为aaXRY，N与F1红眼雌果蝇杂交，子代雌果蝇表现型及比例为红眼∶白眼＝1∶1；若是亲本雌果蝇基因突变，则N果蝇基因型为AaXrY，它与F1红眼雌果蝇杂交，子代雌果蝇中3/8红眼、5/8白眼；若是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离，则N果蝇为XO型不育雄性，它与F1红眼雌果蝇杂交将无子代产生。
答案：(1)AAXrY　若A/a与R/r都在X染色体上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼
遗传图解如图所示

(2)XX　2∶1∶2∶1
(3)将果蝇N与F1红眼雌果蝇交配
Ⅰ.红眼∶白眼＝3∶1　Ⅱ.红眼∶白眼＝1∶1
Ⅲ.红眼∶白眼＝3∶5　Ⅳ.无子代
[锁定热点]
1．人体的视网膜母细胞瘤基因(R)是最先在视网膜母细胞中发现的一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。而杂合子视网膜母细胞在增殖过程中，若发生如图中1、2、3、4所示的情况，就会失去抑癌的能力，可能发生恶性转化。下列相关分析正确的是(　　)

A．人体其他正常的体细胞中不会存在视网膜母细胞瘤基因
B．1所示的变异发生后该细胞只能形成22个四分体
C．2发生了基因突变导致R基因突变为r
D．3和4对应的变异类型均可以为生物进化提供原材料
解析：选D　细胞分化是基因选择性表达的结果，正常情况下，人体内除成熟的红细胞外，所有细胞均含有一套相同的基因，A错误；该细胞为视网膜母细胞，不会发生减数分裂，不能形成四分体，B错误；基因突变不会造成整条染色体改变，2不可能是基因突变，C错误；3和4分别对应染色体变异和基因突变，二者都可以为生物进化提供原材料，D正确。
2．家蚕中，基因S(黑缟斑)、s(无斑)位于第2染色体上，基因Y(黄血)和y(白血)也位于第2染色体上，假定这两对等位基因间完全连锁无互换。用X射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血∶无斑白血＝2∶1。下列相关叙述错误的是(　　)

A．具有甲图基因的家蚕表现为黑缟斑、黄血
B．具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型
C．X射线照射后发生的变异为染色体缺失
D．缺失杂合子和缺失纯合子的存活率相同
解析：选D　具有甲图基因的家蚕两对性状都为显性，A正确；具有甲图基因的家蚕交配产生的后代基因型为，B正确；X射线照射后，Y基因丢失，属于染色体缺失变异，C正确；根据题目信息，缺失杂合子能存活，缺失纯合子不能存活，D错误。
3．下列是用光学显微镜观察到的几种染色体联会时的模式图，关于这些图像的叙述，正确的是(　　)

A．图Ⅰ中含有2条染色体，4个完全相同的DNA分子，8条脱氧核苷酸单链
B．图Ⅱ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的缺失
C．图Ⅲ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位
D．图Ⅳ中“十”字形图像是由于染色体发生了交叉互换或者染色体片段易位
解析：选C　图Ⅰ是正常的同源染色体联会：一个四分体包括2条染色体、4个DNA分子、8条脱氧核苷酸单链，由于同源染色体上的基因可能相同也可能是等位基因，甚至在DNA复制过程中还可能发生碱基对替换、缺失等，故4个DNA分子不一定完全相同，A错误。图Ⅱ中的四分体形态可能是由染色体片段缺失或重复导致的，B错误。图Ⅲ中的四分体形态是由于发生了染色体片段的倒位，C正确。图Ⅳ中“十”字形图像是由非同源染色体片段易位造成的，D错误。
考点(二)　基因频率和基因型频率的计算
[师说考点]
掌握种群基因频率的三种计算方法
(1)定义法求解基因频率
某基因频率＝×100%。
①若在常染色体上
某基因频率＝×100%；
②若在X染色体上
某基因频率＝×100%。
(2)公式法求解基因频率(以常染色体上一对等位基因A、a为例)
A基因频率＝AA基因型频率＋1/2×Aa基因型频率
a基因频率＝aa基因型频率＋1/2×Aa基因型频率
(3)运用遗传平衡定律求解基因频率
在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。
[精研题点]
1．(2019届高三·临沂检测)某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，且种群数量足够大，不发生基因突变，自然选择不起作用，没有迁入迁出，则下列分析错误的是(　　)
A．如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25
B．如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率会发生改变
C．如果该种群只在相同基因型之间进行交配，其子一代中AA的基因型频率为0.4
D．如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变
解析：选B　该动物种群中A的基因频率为0.3＋1/2×0.4＝0.5，a的基因频率为1－0.5＝0.5。如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5，即0.25，A正确；由题意知，该种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，可以认为遵循遗传平衡定律，根据遗传平衡定律可知，该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会发生改变，B错误；如果该种群只在相同基因型之间进行交配，即发生自交，其子一代中AA的基因型频率为0.3＋0.4×1/4＝0.4，C正确；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率也会发生改变，D正确。
2．在某个非常大的果蝇种群中，个体间随机交配，无迁入和迁出，无突变，不考虑自然选择对果蝇眼睛颜色性状的作用。现在种群中雌、雄果蝇个体数量比为1∶1，且在雄性果蝇中红眼(XBY)∶白眼(XbY)＝3∶1。如果将该种群中的白眼雌性果蝇除去，让剩余的个体进行随机交配，则F1中白眼雌性果蝇所占的比例为(　　)
A．1/16　　　　　　　　 　B．1/20
C．1/32 D．1/40
解析：选D　根据题干可知，该种群在除去白眼雌性果蝇前符合遗传定律。因为雄性果蝇中红眼(XBY)∶白眼(XbY)＝3∶1，故该种群中PXB＝3/4，PXb＝1/4，所以雌性群体中，PXBXB＝9/16，PXBXb＝3/8，PXbXb＝1/16；雄性群体中PXBY＝3/4，PXbY＝1/4。除去种群中的白眼雌性果蝇后，剩余群体的雌果蝇中PXBXB＝3/5，PXBXb＝2/5，随机交配后F1中白眼雌性果蝇所占的比例为2/5×1/4×1/4＝1/40。
[易错点拨]
自交和自由交配时基因(型)频率变化不同
(1)自交：种群个体自交时，子代中纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2)自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。　　　　
[锁定热点]
1．(2018·全国名校名师原创预测)在一个随机交配的规模较大的二倍体动物的种群中，AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为40%，有50%含a基因的雄配子致死，那么随机交配繁殖一代后，aa基因型的个体占(　　)
A．1/10 B．1/5
C．1/20 D．1/16
解析：选A　根据题意可知，AA的基因型频率为40%，Aa的基因型频率为40%，那么aa的基因型频率为20%，a的基因频率为40%，A为60%，有50%含a基因的雄配子致死，那么在形成的雄配子中A∶a＝3∶1，雌配子中A∶a＝3∶2，雌、雄配子随机结合，aa占1/4×2/5＝1/10。
2．现有两个非常大的昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A基因和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，不存在地理隔离，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(　　)
A．75% B．50%
C．42% D．21%
解析：选C　由于两个种群的个体数相同，因此两个种群合成一个种群后，该种群中A基因频率为(80%＋60%)÷2＝70%，a基因频率为(20%＋40%)÷2＝30%，由题意知，该种群非常大，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A基因和a基因控制的性状没有影响，因此遵循遗传平衡定律，所以两个种群完全合并为一个可随机交配的种群后，下一代中Aa的基因型频率是2×70%×30%＝42%。
3．果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是(　　)
A．v基因频率降低了50%
B．V基因频率增加了50%
C．杂合果蝇比例降低了50%
D．残翅果蝇比例降低了50%
解析：选B　因该果蝇种群长期保持vv的基因型频率为4%，所以v的基因频率为0.2，V的基因频率为0.8，进而计算出引入纯合长翅果蝇前，vv基因型的果蝇有0.04×20 000＝800(只)，Vv基因型的果蝇有2×0.2×0.8×20 000＝6 400(只)，VV基因型的果蝇有0.8×0.8×20 000＝12 800(只)。引入纯合长翅果蝇后，v基因频率为(800×2＋6 400)/(40 000×2)＝0.1，V的基因频率为1－0.1＝0.9，A正确，B错误；Vv、vv基因型的果蝇数目不变，该种群个体总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低了50%，C、D正确。

[课堂巩固落实]
1．(2017·天津高考)基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图。下列叙述正确的是(　　)
A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中
B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子
C．B(b)与D(d)间发生重组，遵循基因自由组合定律
D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异
解析：选B　A与a、D与d位于一对同源染色体上，这两对等位基因的分离都发生在减数第一次分裂时，即初级精母细胞中，而交叉互换后的B与b分布在一条染色体的两条姐妹染色单体上，这对基因的分离可发生在减数第二次分裂时，即次级精母细胞中；该细胞能产生ABD、abd、AbD、aBd四种精子；B(b)与D(d)两对等位基因位于同源染色体上，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组，不属于基因自由组合范畴；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换发生在同源染色体之间，不属于染色体结构变异。
2．除草剂敏感型的玉米经辐射获得了抗性突变体，敏感和抗性是一对相对性状。下列关于突变体的叙述，正确的是(　　)
A．若为染色体片段缺失所致，则该抗性基因一定是显性基因
B．若为基因突变所致，则抗性基因与敏感基因的碱基序列一定不同
C．若为染色体易位(移接)所致，则四分体时一定发生了交叉互换
D．若为一对碱基缺失所致，则该抗性基因一定不能编码肽链
解析：选B　除草剂敏感型的玉米经辐射获得抗性突变体，突变体若为一条染色体片段缺失所致，则缺失片段中含有敏感基因，说明该抗性基因一定为隐性基因，A错误；若为基因突变所致，则抗性基因的分子结构发生了改变，其与敏感基因的碱基序列一定不同，B正确；若为染色体易位(移接)所致，发生在非同源染色体之间，则不一定在四分体时发生了交叉互换，C错误；若为一对碱基缺失所致，则该抗性基因可能不编码肽链，也可能编码的肽链发生改变，D错误。
3．某昆虫种群的翅色有绿色(AA)、浅褐色(Aa)和褐色(aa)三种表现型。抽样调查得知，当年绿色、浅褐色和褐色个体各占65%、25%和10%，现假设该种群中绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年该种群中决定翅色A基因的频率约为(　　)
A．45.7%　　　　　　 　B．76.5%
C．79.6% D．84%
解析：选C　抽样调查得知，当年绿色、浅褐色和褐色个体各占65%、25%和10%，假设该种群中共有100个个体，在第一年绿色、浅褐色和褐色个体数依次为65、25和10。若绿色个体每年增加10%，浅褐色个体数目不变，褐色个体每年减少10%，则第二年绿色个体数为65×(1＋10%)＝71.5，浅褐色个体数为25，褐色个体数为10×(1－10%)＝9，AA的基因型频率＝71.5/(71.5＋25＋9)×100%，Aa的基因型频率＝25/(71.5＋25＋9)×100%，第二年该种群中决定翅色A基因的频率＝AA的基因型频率＋1/2Aa的基因型频率≈79.6%。
4．某个种群由于隐性基因d纯合时致死，该种群只有两种基因型：DD和Dd，已知基因型DD的频率为20%，Dd的频率为80%，让该种群随机交配繁殖一代，相关说法正确的是(　　)
A．后代中基因型Dd的频率为4/7
B．随机交配种群的基因频率不变，因而没有发生进化
C．后代中基因D和d的频率分别为3/4、1/4
D．若让该种群自交，则后代中基因型Dd的频率为1/3
解析：选A　基因D的频率＝20%＋80%×1/2＝60%，基因d的频率＝1－60%＝40%，随机交配繁殖一代后，DD的基因型频率＝60%×60%＝36%，Dd的基因型频率＝2×40%×60%＝48%，dd个体致死，因此基因型为Dd的个体占48%/(36%＋48%)＝4/7，基因型为DD的个体占3/7；随机交配繁殖一代后，基因D的频率为3/7＋4/7×1/2＝5/7，基因d的频率为1－5/7＝2/7，基因频率发生了变化，因而种群发生了进化；若让该种群自交，DD(20%)自交，后代全为DD(20%)，Dd(80%)自交，后代中DD占1/4×80%＝20%，Dd占2/4×80%＝40%，则后代中Dd的基因型频率为40%/(20%＋20%＋40%)＝1/2。
5．女娄菜(2n＝24)的性别决定方式为XY型，正常植株呈绿色，金黄色植株仅存在于雄株中(控制该相对性状的基因为B、b)，下表是三组杂交实验及结果。回答下列问题：
实验组别
母本
父本
子一代表现型及比例
Ⅰ
绿色
金黄色
全为绿色雄株
Ⅱ
绿色
金黄色
绿色雄株∶金黄色雄株＝1∶1
Ⅲ
绿色
绿色
绿色雌株∶绿色雄株∶
金黄色雄株＝2∶1∶1
(1)女娄菜种群中关于植株颜色的显性性状为________，关于植株颜色的基因型共有________种。
(2)第Ⅲ组实验中亲本的基因型为____________，若第Ⅲ组实验中的子一代植株随机交配，则子二代植株中金黄色个体所占的比例为________。
(3)女娄菜控制植株高茎(A)和矮茎(a)的基因位于常染色体上。现将矮茎绿叶雌株(甲)和高茎绿叶雄株(乙)杂交，F1的表现型及比例为高茎绿叶雌株∶高茎绿叶雄株∶高茎金黄色雄株＝2∶1∶1。若把F1中的高茎绿叶雌株和F1中的高茎金黄色雄株进行杂交，则F2中矮茎绿色植株所占的比例为________。
(4)重复题(3)中甲×乙杂交实验1 000次，在F1中偶然收获到了一株矮茎绿叶雄株(丙)。则丙植株的出现应是由于亲本中的________产生配子时发生了变异所致。
请完善下列对此异常结果进行的分析：
丙植株有丝分裂中
期染色体数目(条)
丙植株有丝分裂中
期细胞基因组成
异常现象
24
aaXBXB
染色体丢失了基
因A所在的片段
23
aaXBXB

24
aaaaXBXB

解析：(1)根据第Ⅲ组实验可知，绿色对金黄色为显性，且相关基因位于X染色体上。由于没有金黄色雌株，种群中植株颜色的基因型共有XBXB、XBXb、XBY、XbY 4种。(2)根据第Ⅲ组子一代的表现型及比例，可推知亲代基因型为XBXb、XBY，子一代中绿色雌株的基因型为1/2XBXB 和1/2XBXb，产生的配子种类及比例为3XB∶1Xb；雄株的基因型为1/2XBY、1/2XbY，产生的配子种类及比例为1XB∶2Y，第Ⅲ组的子一代植株随机交配，子二代中基因型及比例为3XBXB、1XBXb、6XBY、2XbY，其中金黄色个体所占的比例为2/(3＋1＋6＋2)＝1/6。(3)将矮茎绿叶雌株和高茎绿叶雄株杂交，F1的表现型及比例为高茎绿叶雌株∶高茎绿叶雄株∶高茎金黄色雄株＝2∶1∶1，可推知亲本的基因型为aaXBXb、AAXBY，F1中高茎绿叶雌株的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb，高茎金黄色雄株的基因型为AaXbY，二者杂交，F2中高茎与矮茎所占比例分别为3/4、1/4，金黄色植株所占的比例为1/2×1/2＝1/4，绿色植株所占的比例为1－1/4＝3/4，则矮茎绿色植株所占的比例为1/4×3/4＝3/16。(4)aaXBXb 和AAXBY多次杂交，在F1中偶然收获到一株矮茎绿叶雄株(丙)_aXBY。可能的原因是父方(乙)产生配子时发生了基因突变或染色体缺失。若丙植株有丝分裂中期染色体数目为23条，基因组成为aaXBXB，说明缺少基因A所在的染色体；若丙植株有丝分裂中期染色体数目为24条，基因组成为aaaaXBXB，说明基因A突变为基因a。
答案：(1)绿色　4　(2)XBXb、XBY　1/6　(3)3/16　(4)乙　缺少基因A所在的染色体　基因A突变为基因a
[课下检测过关]
一、选择题
1．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(　　)
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异
C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变
D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
解析：选A　白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变，不一定有利于生存，A错误；X射线可引起基因突变和染色体变异，B正确；应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变，C正确；白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不可遗传变异，D正确。
2．正常果蝇(二倍体)体细胞中含8条染色体。一只雌蝇的一个卵原细胞中X染色体、Ⅱ号染色体发生了如图所示变异。下列分析错误的是(　　)

A．图示变异属于染色体数目变异
B．图示变异属于染色体结构变异
C．该卵原细胞可能产生正常卵细胞
D．该卵原细胞形成的初级卵母细胞核中含有6个DNA分子
解析：选D　图中显示一条X染色体移接到一条Ⅱ号染色体上，属于染色体结构变异；变异后染色体数目减少一条，属于染色体数目变异。该卵原细胞减数分裂时，新染色体同时与X染色体、Ⅱ号染色体联会，若后期X染色体、Ⅱ号染色体进入次级卵母细胞，则能够产生正常卵细胞。该卵原细胞形成的初级卵母细胞核中含有14个DNA分子。
3．某大型封闭种群中基因型为AA的个体占30%，Aa占60%(没有自然选择和突变)，则(　　)
A．自交三代后种群中A的基因频率发生改变
B．随机交配三代后种群中A的基因频率发生改变
C．自交三代后种群中AA的基因型频率发生改变
D．随机交配三代后种群中AA的基因型频率发生改变
解析：选C　由于此种群是大型封闭种群(没有自然选择和突变)，所以无论是自交还是随机交配，种群的基因频率都不会改变，A、B错误；自交若干代，纯合子不分离，杂合子后代则同时形成等量AA、aa，因此A基因频率不变，但AA基因型的比例不断增加，C正确；随机交配达到遗传平衡，每代的基因频率和基因型频率都不发生改变，D错误。
4．果蝇的某性状由一对等位基因B、b控制。有一个群体，其中基因型为BB的个体占50%，bb的个体占50%，雌、雄比例为1∶1，下列说法正确的是(　　)
A．群体随机交配，其子代中基因型为Bb的个体所占的比例为1/3
B．在环境条件保持稳定的前提下，B、b的基因频率不会发生变化
C．B、b基因频率的变化意味着新物种的产生
D．若该果蝇群体变为基因型为BB的个体占30%，bb的个体占20%，意味着发生了进化
解析：选D　群体随机交配，其子代中基因型为Bb的个体所占比例为1/2，A错误；在环境条件保持稳定的前提下，B、b的基因频率可能会因基因突变或迁入和迁出等多种因素发生改变，B错误；B、b基因频率的变化意味着种群的进化而不是新物种的产生，C错误；若该果蝇群体变为基因型为BB的个体占30%，bb的个体占20%，基因频率改变，意味着发生了进化，D正确。
5．(2019届高三·湖北重点中学联考)二倍体植物生活在某些环境条件下容易发生细胞分裂异常，若某二倍体植物经有性生殖产生的子一代植株具有下列变异表现：细胞、器官比较大；抗逆性增强；高度不育等。则这种变异产生的途径最可能是(　　)
A．亲本都在幼苗期发生有丝分裂异常，形成未减数的雌、雄配子
B．亲本都在减数分裂时发生基因突变，形成染色体数正常的雌、雄配子
C．父本在幼苗期有丝分裂受阻形成四倍体，母本减数分裂形成正常雌配子
D．亲本都在减数分裂时发生染色体变异，形成未减数的雌、雄配子
解析：选C　若亲本都在幼苗期发生有丝分裂异常，形成未减数的雌、雄配子，则形成的子代体细胞中应该含有四个染色体组，子代为四倍体而表现为可育，A错误；若亲本都在减数分裂时发生基因突变，形成染色体数正常的雌、雄配子，产生的子代仍为二倍体，不会出现“细胞、器官比较大；抗逆性增强；高度不育”等特点，B错误；若父本在幼苗期有丝分裂受阻形成四倍体，母本减数分裂形成正常雌配子，则父本与母本杂交后产生的后代为体细胞含三个染色体组的个体即三倍体，该个体具有“细胞、器官比较大；抗逆性增强；高度不育”等特点，C正确；若亲本都在减数分裂时发生染色体变异，形成未减数的雌、雄配子，则形成的子代体细胞中应该含有四个染色体组，子代为四倍体而表现为可育，D错误。
6．黄瓜植株中含一对等位基因E和e，其中E基因纯合的植株不能产生卵细胞，而e基因纯合的植株花粉不能正常发育，杂合子植株完全正常。现有基因型为Ee的黄瓜植株若干，下列有关叙述错误的是(　　)
A．如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为4/9
B．如果每代均自由交配直至F2，则F2植株中E基因的频率为1/2
C．如果每代均自交直至F2，则F2植株中正常植株所占比例为1/2
D．如果每代均自交直至F2，则F2植株中e基因的频率为1/2
解析：选A　基因型为Ee的植株自由交配得到的F1中，各基因型及其比例为1/4EE、2/4Ee、1/4ee，其中作为母本的基因型是2/3Ee和1/3ee，作为父本的基因型是1/3EE 和2/3Ee，则F2植株中正常植株所占比例为5/9，A错误；F2植株的基因型为2/9EE、5/9Ee和2/9ee，E基因的频率为2/9＋5/9×1/2＝1/2，B正确；如果每代均自交直至F2，则只有基因型为Ee的植株才能自交，则F2植株中正常植株所占比例为1/2，C正确；如果每代均自交直至F2，则F2植株中e基因的频率为1/2，D正确。
7．(2019届高三·西北师大附中测试)某红绿色盲的女性患者与一抗维生素D佝偻病男子婚配，生出一个既患色盲又患抗维生素D佝偻病的女儿，下列有关说法正确的是(　　)
A．该患病女儿出现的原因可能是母亲在产生配子时，同源染色体非姐妹染色单体发生了交叉互换
B．该患病女儿出现的原因可能是父亲在产生配子时，发生了染色体片段缺失
C．该患病女儿出现的原因一定是父亲在产生配子时，发生了基因突变
D．该患病女儿出现的原因可能是母亲在产生配子时，发生了基因突变
解析：选B　若红绿色盲由等位基因A、a控制，抗维生素D佝偻病由等位基因D、d控制，母亲为色盲患者，父亲为抗维生素D佝偻病患者，正常情况下，XaXa×XAY→女儿基因型为XAXa(不患色盲)，XdXd×XDY→女儿基因型为XDXd(抗维生素D佝偻病)，但实际上女儿患色盲(XaXa)又患抗维生素D佝偻病(XDXd)，则原因可能是父亲在产生配子过程中X染色体上的A基因发生突变或X染色体上含A的片段缺失。
8．如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(　　)
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常
C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1
D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
解析：选B　个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因对表型可能有影响；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常；若E、e基因与其他基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3∶1；个体乙虽然染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变。
9．在某严格自花传粉的二倍体植物中，野生型植株的基因型均为AA(无A基因的植株表现为矮化植株)。现发现甲、乙两株矮化突变体植株的相关基因在同源染色体上的位置如图所示，矮化程度与a基因的数量呈正相关。下列叙述错误的是(　　)
A．甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体最多含有4个a基因
B．乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体植株的基础上发生了染色体结构变异
C．甲突变体植株产生的根本原因是基因突变，其自交后代只有一种矮化植株
D．若各类型配子和植株均能成活，则乙突变体植株自交后代中存在两种矮化植株
解析：选D　甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体含有4个染色单体，每个染色单体可能含有1个a基因，故一个四分体最多含有4个a基因；由图可知，乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体植株的基础上发生了染色体结构变异；甲突变体植株产生的根本原因是基因突变，其自交后代的基因型均为aa，故只有一种矮化植株；乙突变体植株可产生含有2个a基因的配子和无a基因的配子，雌、雄配子随机结合，F1存在含有4个a基因、含有2个a基因和无a基因三种矮化植株。
10．玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图所示。下列分析错误的是(　　)
A．0＜p＜1时，亲代群体都可能只含有纯合子
B．只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子
C．p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为1/9
D．p＝c时，F1自交一代，子代中纯合子比例为5/9
解析：选D　根据题干给出的信息：种群足够大，没有其他因素干扰(无突变、无自然选择、无迁入和迁出)，每个群体内个体间随机交配，则种群的亲子代之间基因的传递遵循遗传平衡定律。A项，子代H基因频率为p(0＜p＜1)时，由于亲子代之间遵循遗传平衡定律，则亲代H基因频率也为p；当亲代种群中HH基因型频率为p，hh基因型频率为(1－p)时，则亲代H基因频率为p，此时，亲代都为纯合子。B项，p＝b时，Hh基因型频率为1/2，hh和HH基因型频率相等，均为1/4，计算出p＝0.5，则亲代H基因频率也为0.5，在这种情况下，亲代群体才可能只含有杂合子。C项，p＝a时，Hh基因型频率＝hh基因型频率，可推知2p(1－p)＝(1－p)2，即p＝1/3，进而推知HH基因型频率为1/9。D项，p＝c时，Hh基因型频率＝HH基因型频率，可推知2p(1－p)＝p2，即p＝2/3，进而推知HH基因型频率为4/9，Hh基因型频率为4/9，hh基因型频率为1/9。自交一代后纯合子比例＝1－杂合子比例＝1－(4/9×1/2)＝7/9。
二、非选择题
11．果蝇的翅有长翅和残翅两种表现型，由一对等位基因A、a控制；果蝇的眼色有红眼和白眼两种表现型，由另一对等位基因B、b控制，两对基因独立遗传。现有一对长翅红眼果蝇交配，子一代中出现了残翅雌果蝇，雄果蝇中的白眼个体占1/2。请回答下列问题：
(1)控制果蝇眼色性状的基因位于________染色体上，长翅对残翅表现为________。
(2)子一代果蝇中Aa的基因型频率是________，B的基因频率是________。
(3)若子一代的红眼雌、雄个体自由交配，子二代中Bb的基因型频率为________，与子一代相比，子二代中B的基因频率将________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)基因库是指种群中__________________________，要反映某海岛上的果蝇种群基因库是否发生变化，应该依据______________(填“基因频率”或“基因型频率”)是否发生变化。
解析：(1)由题意可知，长翅红眼果蝇相互交配，出现残翅、白眼，说明长翅对残翅是显性性状，红眼对白眼是显性性状；子代雄果蝇中白眼个体占1/2，说明眼色基因位于X染色体上，如果眼色基因位于常染色体上，子代雄果蝇中白眼个体占1/4。子代出现残翅雌果蝇，且两对基因独立遗传，说明控制翅长度的基因位于常染色体上。(2)根据前面的分析可以推出双亲的基因型分别为AaXBY、AaXBXb，所以子代有1/4AA、1/2Aa、1/4aa，1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY，故B的基因频率＝XB/(XB＋Xb)＝(1/4×2＋1/4＋1/4)/(1/4×2＋1/4×2＋1/4＋1/4)＝2/3。(3)子一代的红眼雌、雄个体自由交配，母本为(1/2)XBXB、(1/2)XBXb，产生的雌配子为(3/4)XB和(1/4)Xb，父本XBY产生的雄配子为(1/2)XB、(1/2)Y，所以子代的基因型及比例分别为(3/8)XBXB、(1/8)XBXb、(3/8)XBY、(1/8)XbY，子二代B的基因频率＝(3/8×2＋1/8＋3/8)/(3/8×2＋1/8×2＋3/8＋1/8)＝5/6，大于子一代B的基因频率。(4)种群的基因库是否发生变化或生物是否发生进化，都以基因频率是否发生变化为依据。
答案：(1)X　显性　(2)1/2　2/3　(3)1/8　变大
(4)所有个体所具有的全部基因　基因频率
12．(2019届高三·六安月考)在一个稳定遗传的白色实验小鼠种群中，偶然出现了一只金色雄性小鼠。研究人员利用这只金色小鼠进行了如下杂交实验：
Ⅰ.让这只金色雄鼠与多只白色雌鼠杂交，F1全部为白色鼠；
Ⅱ.F1雌、雄个体间相互交配，得到F2，其中雌鼠全部表现为白色，雄鼠中白色鼠和金色鼠的比例是1∶1。
请回答下列问题：
(1)控制小鼠颜色的基因位于________染色体上，________色是显性性状。
(2)导致金色鼠出现的变异________(填“能”或“不能”)在光学显微镜下观察到。
(3)研究人员在用这只金色雄鼠与若干只纯合白色雌鼠杂交的重复实验中，偶然获得了一只金色雌鼠。对于这只金色雌鼠的出现，请给出三种可能的解释。
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
解析：(1)金色雄鼠与多只白色雌鼠交配，得到F1全部为白色鼠，说明白色为显性性状，金色为隐性性状，同时，子二代雌鼠全部表现为白色，雄鼠中白色鼠和金色鼠的比例是1∶1，说明控制体色的基因位于X染色体上。(2)导致金色鼠出现的变异属于基因突变，该变异在光学显微镜下观察不到。(3)假设控制白色和金色的基因为A和a，金色雄鼠的基因型为XaY，纯合白色雌鼠的基因型为XAXA，正常情况下，后代雌鼠的基因型为XAXa，全为白色，现在偶然出现金色的雌鼠，其基因型可能为XaXa、XXa或Xa，若该子代金色雌鼠的基因型为XaXa，则是因为亲本中的白色雌鼠基因突变产生了一个含金色基因X染色体(即XA突变成了Xa)的卵细胞。若该子代金色雌鼠的基因型为XXa，则是因为亲本中的白色雌鼠减数分裂形成配子时，由于染色体片段缺失，产生了一个含缺失白色基因的X染色体的卵细胞。若该子代金色雌鼠的基因型为Xa，则是因为亲本中的白色雌鼠减数第一次分裂时，同源染色体未分离产生了一个不含X染色体的卵细胞。
答案：(1)X　白　(2)不能　(3)①基因突变：某只与金色雄鼠杂交的白色雌鼠基因突变产生了一个含金色基因X染色体的卵细胞　②染色体结构变异：减数分裂形成配子时，由于染色体片段缺失，某白色雌性个体产生了一个含缺失白色基因的X染色体的卵细胞　③减数分裂异常：某只与金色雄鼠杂交的白色雌鼠，减数第一次分裂时，同源染色体未分离产生了一个不含X染色体的卵细胞
13．(2018·桂林、百色、崇左高三模拟)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：
(1)基因突变是指________________________________________________________。
某细菌能在基本培养基上生长，X射线照射后不能生长，但加入某种维生素后又能生长，其原因是___________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若基因型为aa的某自花受粉植物甲发生了显性突变，且在子一代中获得了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能分离得到显性纯合子。
(2)单体是染色体变异的一种特殊类型。单体比正常个体少一条染色体，用(2n－1)表示(例如：若1号染色体任意一条染色体缺少则称为该植物的1号单体，依次类推)，则某自花受粉植物乙(2n＝16)最多有________种单体。若这些单体可以产生配子，并能用于杂交，则可用于基因的染色体定位。某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，请设计实验来判断隐性突变基因位于第几号染色体上。
实验思路：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变；某细菌能在基本培养基上生长，X射线照射后不能生长，但加入某种维生素后又能生长，说明X射线使细菌发生了基因突变，影响了合成该种维生素的酶的合成；根据题意分析，aa显性突变为Aa，从子一代获得了Aa，其自交后代中显性性状的个体基因型可能为AA、Aa，让其自交，若不发生性状分离的就是显性纯合子，即最早在子三代中能分离得到显性纯合子。(2)根据题意分析，植物乙有8对同源染色体，每一对染色体中少一条都可以称为单体，因此最多可以形成8种单体；某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，让隐性突变个体分别与各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。
答案：(1)DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变　X射线使细菌发生了基因突变，影响了合成该种维生素的酶的合成　三　(2)8　让隐性突变个体分别与各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上