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必修二
第1 章 遗传因子的发现
第1 节 孟德尔的豌豆杂交实验(一)
1.玉米的花为单性花,花中只有雄蕊的叫雄花;只有雌蕊的叫雌花。玉米雄花的花粉落在同一植株的雌花
的柱头上,所完成的传粉过程也属于自交。请结合豌豆人工异花传粉过程,写出用玉米进行人工异花传粉
过程:套袋→传粉→再套袋(用文字箭头表示)。(P2“相关信息”改编)
2.孟德尔在用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验后,对种子形状、子叶颜色等其他6 对相
对性状进行了杂交实验,实验结果表明,F2中显性:隐性均接近3∶1。这说明F2中出现
3 ∶
1 的性状分离
比不是偶然的(或“
分离现象是普遍存在的”
)
。(P4、5“教材”)
3.从孟德尔一对相对性状的杂交实验可看出,①若用一对相对性状的两个亲本杂交,根据F1 性状判断相对
性状的显隐性,需满足的条件是两亲本都是纯合的。②若用相同性状的亲本杂交或自交,子代出现性状分
离(或子代出现性状分离,分离比为3:1),则亲本性状为显性,子代中出现的新性状为隐性。(P4“图
1-3”归纳)
4.在孟德尔豌豆杂交实验中,测交实验相当于对F1基因型进行了检测,通过测交法可检测F1基因型的关键
原因是测交是
F1
与隐性纯合子的杂交,隐性纯合子只产生一种含隐性基因的配子,分析测交后代的性状
表现及比例即可推知
F 1产生的配子种类及比例,从而检测出
F 1的基因型。(P7“教材图1-5”改编)
5.请你根据分离定律,写出教材P6“性状分离比的模拟”的实验原理:进行有性杂交的亲本,在形成配子
时等位基因会发生分离;受精时,雌雄配子又会随机结合成合子。因此,杂合子杂交后发育成的个体,一
定会发生性状分离。(P6、7“教材”)
6.在性状分离比模拟实验中,将每个小组的实验结果与全班实验的总结果相比,全班实验的总结果更接近
预期的结果。其原因是:全班实验个体数量大,而实验个体数量越大,越接近统计规律。据此分析,如果
孟德尔当时只统计10 株豌豆杂交的结果,则很难正确地解释性状分离现象,因为对10 株豌豆的个体做统
计时,会出现较大的误差。这也说明,实验统计的样本数目足够多,是孟德尔能够正确分析实验结果的前
提条件之一。(P6“讨论”1)
7.将模拟实验的结果与孟德尔的杂交实验结果相比较,模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。你认
为其原因是:①甲、乙小桶内的彩球代表孟德尔实验中的雌、雄配子;②从两个桶内分别随机抓取一个彩
球进行组合,实际上模拟雌、雄配子的随机组合;③统计的数量足够大,出现了3:1 的结果。(P6“讨
论”2)
8.某种自花授粉,本来开白花的花卉,因基因突变,偶然出现了开紫花的植株,则该紫花突变属于显性
(显性、隐性)突变,若利用染色体变异原理及组织培养等方法,要获得开紫花的纯种,可采取的方法是:
0
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用紫花植株的花粉进行花药离体培养,然后用秋水仙素处理,保留紫花的品种;根据基因分离定律,要获
得开紫花的纯种,可采取的方法是:让该紫花植株连续自交,直到后代不再出现性状分离为止(或“将获
得的紫色花连续几代自交,即将每次自交后代的紫色花选育再进行自交,直至自交后代不再出现白色花为
止”)。据此分析,杂合子Aa 连续自交,且逐代淘汰隐性个体,自交n 代后,显性个体中,纯合子比例
为(
2 n -1
)
/ (
2 n +1
)
,杂合子比例为2/ (
2 n +1
)
。若不淘汰相关基因型的个体,则Aa 连续n 代后,杂合子
比例为1/2
n ,纯合子所占比例为1-1/2
n 。若杂合子Aa 连续自由交配n 次,杂合子比例为1/2,显性纯合子比
例为1/4,隐性纯合子比例为1/4。杂合子Aa 连续自由交配n 代,且逐代淘汰隐性个体后,显性个体中,
纯合子比例为n/ (
n+2
)
,杂合子比例为2/ (
n+2
)
。(P8“思维训练”改编)
9.人眼的虹膜有褐色的和蓝色的,褐色是由显性遗传因子控制的,蓝色是由隐性遗传因子控制的。已知一
个蓝眼男人与一个褐眼女人(这个女人的母亲是蓝眼)结婚,这对夫妇生下蓝眼女孩的可能性是1/4,生
下女孩蓝眼的可能性是1/ 2
。据此分析,在人类常染色体遗传病相关计算中,如计算“患病男(女)孩
(女)、男(女)孩患病”,若计算患病男(女)孩概率,则应为患病孩子概率×1/2;若计算“男(女)
孩(女)患病概率,则直接为患病孩子概率,不再乘以1/2,这里的“1/2”是指自然状况下男女的概率
均为
1/2
。例如:一个患并指症(由显性基因S 控制)且肤色正常的男性与一个表现正常的女性婚后生了
一个患白化病的孩子,他们下一胎生下并指且白化病男孩的概率是1/16,生下的男孩并指且白化的概
率是1/8。(P 8“概念检测”2改编)
10.羊的毛色有白色和黑色,现有下面遗传图。据图示分析,羊毛色的显性性状是白色,隐性性状是黑色。
第Ⅲ代中出现的现象在遗传学上称为性状分离,产生这种现象的原因是第Ⅱ代中白毛羊为杂合子,杂合子
在自交时会产生性状分离现象。若Ⅲ2与一只黑羊交配再生一只黑羊的概率为1/3。从该图第Ⅱ代中2、3
个体和第Ⅲ代中1、2 个体可看出,在判断相对性状显隐性时,具有相同性状的亲本杂交,若子代出现不同
性状,则新出现的性状为隐性。(P 8“概念检测”3 改编)
11.水稻的非糯性和糯性是一对相对性状,非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉,遇碘变蓝黑色,而糯性花
粉中所含的是支链淀粉,遇碘变橙红色。现在用纯种的非糯性水稻和糯性水稻杂交,取F1花粉加碘液染色,
在显微镜下观察,半数花粉呈蓝黑色,半数呈橙红色。花粉出现这种比例的原因是在F1水稻细胞中含有一
1
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个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直链淀粉的遗传因子。在F1形成配子时,两个遗传因子分
离,分别进入不同配子中,含支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉,遇碘变橙红色;含直链淀粉遗传因
子的配子合成直链淀粉,遇碘变蓝黑色,其比例为1 ∶
1 。该实验结果可验证基因分离定律中的那些内容:
在形成配子时,成对的遗传因子发生分离,分离后的遗传因子分别进入不同的配子中。如果让F1自交,产
生的植株中花粉有2 种类型。由此可见,对于一些特殊类型的植物(如不同种类花粉遇某些化学试剂呈现
不同颜色、不同种类花粉粒形不同等),我们可以用花粉鉴定法来验证孟德尔基因分离定律,请你根据上
面试题写出验证的简要思路或过程,并预期实验结果写出结论:取杂合子的花粉,对花粉进行处理后,用
显微镜观察并计数,若花粉粒类型比例为1:1,则可验证基因的分离定律。(P 8“拓展应用1”改编)
12.玉米是一种二倍体异花传粉作物,玉米子粒的饱满与凹陷是一对相对性状,受一对等位基因控制。现有
在自然条件下获得的一些饱满的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用这两种玉米子粒为材料验证分离
定律,写出两种验证思路及预期结果。①
两种玉米分别自交,若某些玉米自交后,子代出现
3 ∶
1 的性状分
离比,则可验证分离定律。
②
两种玉米分别自交,在子代中选择两种纯合子进行杂交,
F 1自交,得到
F 2,
若
F 2中出现
3 ∶
1 的性状分离比,则可验证分离定律。
③
让子粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果
F1 都表现一种性状,则用
F 1自交,得到
F 2,若
F 2 中出现
3 ∶
1 的性状分离比,则可验证分离定律。
④
让子
粒饱满的玉米和子粒凹陷的玉米杂交,如果
F 1 表现两种性状,且表现型之比为
1 ∶
1 ,则可验证分离定律
。
(2019·全国Ⅲ,T32 节选)
13.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1 只雌果蝇和1 只
雄果蝇),子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是③(①长翅是显性性状还是隐性性状,②亲代
雌蝇是杂合子还是纯合子,③该等位基因位于常染色体还是X 染色体上),其原因是:无论该等位基因位
于常染色体上还是
X 染色体上,子代果蝇都出现长翅
∶
截翅=
3 ∶
1 。(2020·全国卷Ⅰ,T5 改编。P4“图1-4
高茎豌豆和矮茎豌豆的杂交实验示意图”和P30“图2-8 果蝇杂交实验示意图”综合)
14.果蝇的无眼与有眼为一对相对性状,由位于4 号常染色体上的一对等基因控制。一只无眼雌蝇与一只有
眼雄蝇杂交,杂交子代中有眼:无眼=1:1。请用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)。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
。(2018·全国卷Ⅰ,T32 节选)
15.某农场养了一群马,马的毛色有栗色和白色两种,让栗色马和白色马杂交,后代既有栗色又有白色,据
此能否确定栗色和白色的显隐性?若能,请阐明理由;若不能,请提出解决方案。不能。可选用多对栗色
马和栗色马杂交或多对白色马和白色马杂交,若后代发生性状分离,则亲本性状为显性性状。若已确定栗
色和白色分别由B 和b 基因控制。育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马,拟设计配种方案鉴定它是纯
合子还是杂合子(就毛色而言)(已知在正常情况下,一匹母马一次只能生一匹小马。要求:在一个配种季节
2
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里完成这项鉴定),则实验方案及相应结果和结论为:将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种,若杂交后
代全部为栗色马,说明被鉴定的栗色公马很可能是纯合子;若杂交后代中既有白色马,又有栗色马,说明
被鉴定的栗色公马为杂合子。(P8“拓展应用2”、2005·全国卷Ⅰ改编)
16.选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验中,曾使用多种植物做杂交实
验,其中豌豆的杂交实验最为成功。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点,例如,豌豆严格自花受
粉,在自然状态下是纯种,这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种;豌豆花大,易于做人工杂交实
验;豌豆具有稳定的可以区分的性状,易于区分、统计实验结果(至少写出两点)。(P 8“拓展应用
3”)
17.孟德尔的杂交实验运用了假说—演绎法,该方法是从客观现象或实验结果出发,提出问题、作出假设,
然后设计实验验证假说的研究方法,这种方法的运用促进了生物科学的研究,使遗传学由描述性研究进入
理性推导和实验验证的研究阶段。(P8“拓展应用4”)
18.在一对相对性状的遗传实验中,性状分离是指杂种显性个体自交产生显性和隐性的后代。(P16“选择题
1”改编)
第2 节 孟德尔的豌豆杂交实验(二)
1.观察花园里的豌豆植株,孟德尔发现就子叶颜色和种子形状来看,包括两种类型:一种是黄色圆粒的,
一种是绿色皱粒的。你认为决定子叶颜色的遗传因子对决定种子形状的遗传因子不会(会、不会)有影响,
理由是:决定子叶颜色的遗传因子和决定种子形状的遗传因子具有一定的独立性
, 二者的分离和组合是
互不干扰的,因此它们之间不会相互影响。黄色的豌豆不一定 (一定、不一定)是饱满的、绿色的豌
豆不一定(一定、不一定)是皱缩的,在生活中,也可以看到黄色皱缩的豌豆,及绿色饱满的豌豆。
(P9“问题探讨”)
2.从数学角度分析,9∶3∶3∶1 与3∶1 间存在联系,即:(
3 ∶
1 )
2 的展开式为
9 ∶
3 ∶
3 ∶
1 ,9 ∶
3 ∶
3 ∶
1
的比例可以表示为两3∶1 的乘积。据此,对于两对相对性状的遗传结果,如果对每一对相对性状单独
进行分析,即:分別只考虑圆和皱、黄和绿一对相对性状的遗传时,其性状的数量比是圆粒:皱粒
= 3 ∶
1 ;黄色:绿色
= 3 ∶
1 ,即每一对相对性状的遗传都遵循分离定律,这说明两对相对性状的遗传结
果可以表示为它们各自遗传结果的乘积,即9∶3∶3∶1 来自于(
3 ∶
1 )
2 。(P10“旁栏思考”)
3.请参照孟德尔针对分离现象提出的假说(P5“教材”),根据P10“教材”相关内容,写出孟德尔针对自
由组合现象提出的假说:①两对性状分别由两对遗传因子控制;②F1产生配子时,每对遗传因子彼此分离,
不同对的遗传因子随机结合,F1产生的雌雄配子各有比例相等的4 种;③受精时,雌雄配子的结合是随机
的,雌雄配子结合方式有16 种。(P10“教材”)
3
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4.具有两对相对性状的纯合豌豆杂交,产生的F1为绿色圆粒,遗传因子组成为YyRy,则两亲本的遗传因
子组成是:YYRR×yyrr
或
YYrr×yyRR
,F2中重组类型所占比例为3/8
或
5/8
。(P10“旁栏思考”改编)
5.孟德尔两对相对性状豌豆杂交实验中,F2中纯合子占1/4,杂合子占3/4。F2中黄色圆粒纯合子占1/16,
黄色圆粒中纯合子占1/9。(P11“图1-8”)
6.归纳法是从一类事物的一个个具体事实中总结出这类事物共性的逻辑思维方法。你认为孟德尔在总
结遗传规律时用到 (用到、没有用到)归纳法。理由是:孟德尔在进行豌豆杂交实验时,研究了
7 对
相对性状各自的遗传结果,发现了
F 2 中显性性状个体与隐性性状个体的数量比约为
3
:
1, 由此总结出
遗传因子的传递规律,这个过程中就运用了归纳法 。(P12“旁栏思考”)
7.自由组合定律的具体内容是: 控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的;在形成配子时,决
定同一性状的成对的遗传因子彼此分离,决定不同性状的遗传因子自由组合。(P12“教材”)
8.豌豆适合作杂交实验材料的优点有:①具有稳定的易于区分的相对性状,如高茎和矮茎,高茎高度
为1.5〜2.0m,矮茎高度仅为0.3m 左右,易于观察和区分;②豌豆严格自花传粉,在自然状态下可以
获得纯种,纯种杂交可获得杂合子;③豌豆花比较大,易于做人工杂交实验。孟徳尔正是因为选用了
豌豆做杂交实验,才能有效地从单一性状到多对性状 研究生物遗传的基本规律,才能对遗传实验结果
进行量化统计 。若孟德尔一味地用山柳菊做实验,就很可能揭示不了生物遗传的规律。这说明:科学
地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。(P12“思考•讨论”讨论1)
9.如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析,他很难对分离现象作出解释。因为通过数学统计 ,孟
德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定的数学比例,这引发他揭示其实质的兴趣;同吋这也使
孟德尔意识到数学概率也适用于生物遗传的研究 ,从而将数学方法引入对遗传实验结果的处理和分析
中。(P12“思考•讨论”讨论2)
10.孟德尔对分离现象的解释在逻辑上环环相扣,十分严谨。但是,他还设计了测交实验进行验证,这是因
为:作为一种正确的假说,不仅能解释已有的实验结果,还应该能够预测另一些实验结果,而预测的结果
不一正确,所以必需通过实验验证。(P12“思考•讨论”讨论3)
11.数学包含许多符号,数学符号也被普遍应用于概括、表述和研究数学的过程中。孟德尔创造性地应
用符号体系,并用于表达抽象的科学概念,和应用数学符号研究数学有异曲同工之妙。数学符号能简
洁、准确地反映数学概念的本质。孟德尔用这种方法,也更加简洁、准确地反映抽象的遗传过程 ,使
他的逻辑推理更加顺畅 。(P12“思考•讨论”讨论4)
12.假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性,抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对性状独立遗
传。现用一个纯合易感稻瘟病的矮秆品种(抗倒伏)与一个纯合抗稻瘟病的高秆品种(易倒伏)杂交,F2
中出现既抗倒伏又抗病类型的比例为3/16,既抗倒伏又抗病类型的基因型为:ddRR
、
ddRr
,F2 中出现能
4
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稳定遗传的重组性状个体的比例为1/8。(P14“拓展应用”1 改编)
13.现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若
要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。让甲、乙两
个品种杂交,
F 1自交,选取
F 2 中既抗病又抗倒伏,且自交后代不发生性状分离的植株。(2020·全国卷Ⅲ,
T32 第(3)小题)
14.南瓜果实的白色(W)对黄色(w)是显性,盘状(D)对球状(d)是显性,控制两对性状的基因独立
遗传,在“WwDd 和wwDd、WWdd 和WwDd、WwDd 和WWDD、WWdd 和WWDd”中,表型相同的一
组是WwDd
和
WWDD
。在该南瓜群体中,要使子代结白色球状果实最多,则应选的亲本组合为:
WWdd×WWdd
或
WWdd×wwdd
或
WWdd×Wwdd
。(写出相关个体的基因型)。(P14“概念检测2”改编)
15.纯种的甜玉米与纯种的非甜玉米实行间行种植,收获时发现,在甜玉米的果穗上结有非甜玉米的籽
粒,但在非甜玉米的果穗上找不到甜玉米的籽粒,请你分析说明产生这种现象的原因:因为控制非甜
玉米性状的是显性基因,控制甜玉米性状的是隐性基因。当甜玉米接受非甜玉米的花粉时,后代为杂
合子
( 既含有显性基因,也含有隐性基因
) ,表现为显性性状,故在甜玉米植株上结出非甜玉米的籽粒;
当非甜玉米接受甜玉米的花粉时,后代为杂合子,表现为显性性状,即非甜玉米的性状,故在非甜玉
米植株上结出的仍是非甜玉米的籽粒。(P14“拓展应用2”)
16.人的双眼皮和单眼皮是由一对等位基因控制的性状,双眼皮为显性性状(用A 表示控制双眼皮的基
因),单眼皮为隐性性状(用a 表示控制单眼皮的基因)。如果父母都是双眼皮,后代中会 (会、不
会)出现单眼皮,其原理是:如果父母是基因型为
Aa
的杂合子,其表型虽然为双眼皮,但子女可能会
表现为单眼皮
( 基因型为
aa)
。已知单、双眼皮的形成与人眼睑中一条提上睑肌纤维的发育有关。有的
同学父母都是单眼皮,自己却是双眼皮,也有证据表明他(她)确实是父母亲生的,请你对此作出合
理的解释:生物的性状主要决定于基因型,但也会受到环境因素、个体发育中的其他条件等影响。基
因型为
AA
或
Aa
的人,如果因提上睑肌纤维发育不完全,则可能表现为单眼皮;这样的男性和女性婚
配所生的子女,如果遗传了来自父母的双眼皮显性基因
A ,由于提上睑肌纤维发育完全,则表现为双
眼皮。在现实生活中,还能见到有人一只眼是单眼皮、另一只眼是双眼皮的现象,请你对此作出合理
的解释:这是由两只眼睛的提上脸肌纤维发育程度不同导致的。综合上述现象可看出,遗传规律虽然
通常由基因 决定,但也受到环境等多种因素 的影响,因而表现得十分复杂。(P14“拓展应用3”)
17.某种动物的直毛(B)对卷毛(b)为显性,黑色(D)对白色(d)为显性,控制两对性状的基因
独立遗传。基因型为BbDd 的个体与个体X 交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛
白色:卷毛白色=3 :1 :3 :1。那么,个体X 的基因型为Bbdd 。若另一个体Y 的基因型为bbDd,
5
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则基因型为BbDd 的个体与个体Y 交配,子代的表型及其比例为直毛黑色:卷毛黑色:直毛白色:卷
毛白色
=3
:
3 :
1 :
1 。(P16“选择题4”改编)
18.番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状,缺刻叶和马铃薯叶是一对相对性状,两对基因独立遗传。利用
三种不同基因型的番茄进行杂交,实验结果如下图所示。紫茎和绿茎这对相对性状中,显性性状为紫
茎; 缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中,显性性状为缺刻叶。如果用A、a 表示控制紫茎、绿茎的基
因,用B、b 表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因,那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③的
基因型依次为AABb
、
aaBb
、
AaBb
。紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交的表型及比值分别为紫茎缺刻叶
:
紫茎马铃薯叶
=3:1
。(P16“非选择题1”)
19.现有某作物的两个纯合品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),抗病对感病为显性,高
秆对矮秆为显性。如果要利用这两个品种进行杂交育种,获得具有抗病矮秆优良性状的新品种,在杂
交育种前,需要正确地预测杂交结果。按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其
中一个条件是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,且符合分离定律。其他两个条件是:
高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基因独立遗
传(或“高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状的基
因位于非同源染色体上”)。为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足这三个条件,可用测交实
验来进行检验。请你设计该测交实验的过程:将纯合抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,得到
F 1,让
F 1与感病矮秆植株杂交获得
F 2。获得的F2中有(有、没有)是否有抗病矮秆品种,要获得纯合抗病矮
秆品种,还需进行的操作是:将获得的抗病矮秆植株连续自交几代,即将每次自交后代的抗病矮秆植
6
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株选育后再进行自交,直至自交后代中不再出现感病矮秆植株为止 ,请你将该操作过程用图解形式表
示出来:
。(P16“非选择题2”)
20.已知某二倍体雌雄同株(正常株)植物,基因t 纯合导致雄性不育而成为雌株,宽叶与窄叶由等位基因
(A、a)控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验,其F1 全为宽叶正常株。F1 自交产生F2,F2 的表
现型及数量:宽叶雌株749 株、窄叶雌株251 株、宽叶正常株2250 株、窄叶正常株753 株。与正常株相比,
选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便,不需进行人工去雄处理。授粉后需套袋,其目的是防
止外来花粉授粉。F2 会出现上述表现型及数量的原因是:F1 形成配子时,等位基因分离的同时,非同源染
色体上的非等位基因自由组合。若取F2 中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交,则其子代(F3)的表现
型及比例为宽叶雌株:宽叶正常株
=1
:
1 。(2020·浙江卷,T28)
21.果蝇的红眼对白眼为显性,相关基因位于X 染色体上,灰体对黑檀体为显性,相关基因位于3 号常染色
体上。为了验证遗传规律,某同学让白眼黑檀体雄果蝇与红眼灰体纯合子雌果蝇进行杂交得到F1,F1相互
交配得到F2。那么,在所得实验结果中,能够验证自由组合定律的F1的表现型是红眼灰体,F2的表现型及
其分离比是红眼灰体
∶
红眼黑檀体
∶
白眼灰体
∶
白眼黑檀体=
9 ∶
3 ∶
3 ∶
1 ;验证伴性遗传时应分析的相对
性状是红眼
/ 白眼
,能够验证伴性遗传的F2的表现型及其分离比是红眼雌蝇
∶
红眼雄蝇
∶
白眼雄蝇=
2 ∶
1 ∶
1 。(2019·高考全国卷Ⅰ,T32 第(3)题,P10“教材”基因自由组合、P29“教材”摩尔根果蝇实验
综合)
22.某种甘蓝的叶色有绿色和紫色。已知叶色受2 对独立遗传的基因A/a 和B/b 控制,只含隐性基因的个体
表现隐性性状,如植株甲基因型为aabb,表现为绿色。其他基因型的个体均表现显性性状。现用一紫叶甘
蓝(乙)植株与甲植株杂交,若杂交子代中紫叶和绿叶的分离比为1:1,则乙植株所有可能的基因型是
Aabb
、
aaBb
;若杂交子代均为紫叶,则乙植株所有可能的基因型是AABB
、
AAbb
、
aaBB
、
AaBB
、
AABb;若杂交子代均为紫叶,且让该子代自交,自交子代中紫叶与绿叶的分离比为15:1,则乙植株的基
因型为AABB。(2019·新课标Ⅱ,T32 改编)
7
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23.已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这
三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:①aaBBEE、②AAbbEE 和③AABBee.假定
不发生染色体变异和染色体交换。若A/a、B/b、E/e 这三对等位基因都位于常染色体上,请以上述品系为
材料,设计实验来确定这三对等位基因是否分别位于三对染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结
果、得出结论)选择
①
× ②
、
②
× ③
、
①
× ③
三个杂交组合,分别得到
F1
和
F2
,若各杂交组合的
F2
中均出
现四种表现型,且比例为
9 :
3 :
3 :
1 ,则可确定这三对等位基因分别位于三对染色体上;若出现其他结果
,
则可确定这三对等位基因不是分别位于三对染色体上。(2017·新课标Ⅲ,T32 第(1)小题)
24.摩尔根用灰身长翅(BBVV)与黑身残翅(bbvv)的果蝇杂交,将F1 中雌果蝇与黑身残翅雄果蝇进行
测交,子代出现四种表现型,比例为1:1:1:1,说明F1 中雌果蝇产生了4 种配子.实验结果不符合自
由组合定律,原因是这两对等位基因不满足该定律“非同源染色体上非等位基因”这一基本条件。(2014·
福建卷,T31 第(2)小题)
25.现有两个纯合的某作物品种:抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性,
高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。在育种实践中,若利用这两个品种进行
杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有抗病矮秆优良性状的新品种;杂交育种前,为了确定F2 代的
种植规模,需要正确预测杂交结果,若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3 个条件:条件之
一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律:其余两个条件是高秆与矮秆这对相
对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上;为了确定
控制上述这两对性状的基因是否满足上述3 个条件,可用测交实验来进行验证,请简要写出该测交实验的
过程。将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交,产生
F 1,让
F 1与感病矮秆杂交。(2014·新课标Ⅰ,T32)
第2 章 基因和染色体的关系
第1 节 减数分裂和受精作用 一 减数分裂
1.果蝇是遗传学上常用的实验材料,这是因为果蝇有生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察等特
点。下图是①、②黑腹果蝇雌雄个体体细胞,③、④是配子的染色体图。分析图示可以看出,配子染色体
与体细胞染色体的区别在于:①配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的;②配子染
色体数是体细胞染色体数的
一半
。(P18“问题探讨”)
2.魏斯曼从理论上对减数分裂的预测是:在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体
数目减少一半;受精时,精子和卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。这个天才的预见后来被其他科学家
8
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的显微镜观察所证实。(P18“教材”)
3.如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分裂形成的,则配子中的染色体数目和体细胞中的
将是一致的。(P19“旁栏思考”)
4.与初级精母细胞相比,精细胞的染色体数目减半,原因是在减数分裂过程中染色体复制一次,而细胞连
续分裂两次。(P19“教材”、2019·新课标卷Ⅱ,T30)
5.初级精母细胞中每条染色体的特点是:每条染色体由两条姐妹染色单体构成,两条姐妹染色单体由同一
个着丝粒连接;此时的染色体呈染色质状态。(P20“教材”)
6.在减数分裂Ⅰ过程中,配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫
作同源染色体。在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会。联会后的每对同源染色体叫作
四分体,这是因为:此时的每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四
条染色单体。(P20“教材”)
7.下图①称为一个四分体,图②中发生缠绕的是两条非姐妹染色单体 ,该结果导致图③中两条非姐
妹染色单体
互换了一部分片段
。(P20“教材图2-3”)
8.一个基因型为DdTt 的精原细胞产生基因型分别是DT、Dt、dT、dt 的四个精细胞,若没有发生基因突变,
则其原因最可能是同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换。(2020·天津,T7 改编)
9.减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I,这是因为在减数分裂
I 过程中,由于同源染色体分
离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半(以精细胞
形成为例说明)。(P20“教材”)
10. 减数第一次分裂过程中,移到细胞两极的两组染色体,非同源染色体之间发生了自由组合。
(P20“旁栏思考”)
11.在减数分裂I 中染色体出现的一些特殊行为是:同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体的互换
、
同源染色体分离等行为,使细胞两极各有一整套非同源染色,从而合形成的次级精母细胞中的染色体数目
比初级精母细胞的减少一半(以精细胞形成过程为例)。这些特殊行为对生物遗传的意义是:这些特殊行
为可使配子的染色体数目减半,再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,保证了每种生物前后代染
色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种种类多样化,
从而增加了生物遗传的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。(P20“旁栏思考”)
12.减数第一次分裂前期,若细胞中某条染色体两条姐妹染色单体上分别有基因A、a,出现这种现象的原
因是同源染色体非姐妹染色单体交叉互换或基因突变。(P20“教材图2-3”改编)
9
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13.精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程 ,精细胞变形过程中发生的主要变化是:细胞核变成精
子头部的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体集中在尾的基部形
成线粒体鞘。精细胞的变形对受精作用有重要意义,这是因为:变形后的精子具备了游向卵细胞并进
行受精作用的能力。(P21“旁栏思考”)
14.减数分裂中染色体数目减半的时期是减数第一次分裂末期,减半原因是同源染色体分离进入两个子细胞
中。染色单体消失的时期是减数第二次分裂后期,消失的原因是着丝粒分裂。(P20、21“教材”)
15.卵细胞形成过程中,细胞质不均等(均等、不均等)分裂,其意义是保证卵细胞有较多的营养物质,以
满足早期胚胎发育过程中物质的需要。(P22“教材图2-5”改编)
16.卵细胞形成过程中,相关细胞名称的变化为:卵原细胞→初级卵母细胞→次级卵母细胞和极体→卵细胞
和极体(用文字、“→”表示)(P22“教材图2-5”改编)
17.比较精细胞和卵细胞形成过程会发现,若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母
细胞;若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂,则可能是次级精母细胞,也可能是第一极体。
(P19“教材图2-2”、P22“教材图2-5”改编)
18.某二倍体生物体细胞中染色体数为2N,则该生物的性原细胞在减数分裂过程中,核DNA 数变化为:
2N→4N→2N→N;染色体数目变化为:2N→N→2N→N,姐妹染色体单体数目变化为:0→4N→2N→0
(相关数据间用“→”连接)。(P19“教材图2-2”、P22“教材图2-5”改编)
19.不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形成。例如,气温过低会影响水
稻花粉母细胞的减数分裂,进而影响水稻的花粉数量和质量,导致稻谷减产。对此,农业生产上可以采取
灌深水的措施来预防。吸烟会影响男性精子的数量和质量。(P23“与社会的联系”)
20.下图甲细胞最可能是④(①精细胞;②卵细胞;③初级精母细胞;④次级精母细胞)若乙细胞正在进行
细胞分裂,则该细胞正在进行减数分裂,因为该细胞中出现了四分体。该细胞中的染色体、染色单体条数、
同源染色体对数依次为:4 、
8 、
2 ,该细胞分裂完成后,子细胞中有2 条染色体。该细胞中a 与
a′ ,
b 与
b′ ,
c 与
c′ ,
d 与
d′ 是姐妹染色单体。同源染色体是指形态和大小一般相同;一条来自父方一条来自母方;
减数第一次分裂前期可以联会的一对染色体,乙细胞中的A 与
B ,
C 与
D 是同源染色体体,A 与
C ,
A 与
D ,
B 与
C ,
B 与
D 是非同源染色体。请在丙所在方框内画出这个细胞的分裂后期图。(P23“概念检测
3、4 题”改编)
21.在观察水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片时,我们可根据细胞大小,染色体的形态、位
置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。(P23“拓展应用1”)
22.正常情况下,经过减数分裂形成的精子或卵细胞,染色体数目是体细胞的一半,但也会出现异常情况。
10
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比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体,有一对或几对没有分别移向两极,而是集中到一个次级精(卵)母
细胞中,再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目就会比正常的多一条或几条染色体,或者
少一条或几条染色体。再例如,在减数分裂过程(无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ)中,染色体已移向
细胞的两极,但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞,这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加
倍的现象。如果出现上述现象,受精卵中的染色体数目 就会出现异常,由该受精卵发育成的个体细胞
中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体,生物体的性状又是由遗传物质控制的 ,那
么当该个体的遗传物质出现异常时,该个体的性状也是异常的。例如,人的唐氏综合征(又称21 三体
综合征)患者,就是由含有
24
条染色体(其中
21
号染色体是两条)的精子或卵细胞与正常的卵细胞
或精子结合 后发育成的。(P23“拓展应用2”)
23.1961 年首次报道性染色体为3 条的XYY 男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,
部分患者的生殖器官发育不全。这种病是父方(父方、母方、父方或母方)在减数分裂Ⅱ过程中出现
异常引起的。异常原因可能是在减数分裂Ⅱ中复制的
Y 染色体未分开,进入了同一个配子,形成了含
有两条
Y 染色体的精子
所引起的。临床上通过检查要预防这种病,可以在孕妇的产前诊断中,通过对
胎儿的染色体进行分析检查,来预防患儿的出生。(P40“非选择题2”)
24.在精细胞变形为精子的过程中,精子的头部几乎只保留了细胞核,部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,
大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但全部线粒体被保留下来,并主要集中在尾的基部。请你对上述现象
进行解释:精子和卵细胞结合时,头部先进入卵细胞内,精子的头部几乎只保留了细胞核,这就保证了遗
传物质能够先进入卵细胞;部分细胞质变成了精子的颈部和尾部,使精子具备适于游动的能力;人部分
细胞质及多数细胞器被丢弃,避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量 ;全部线粒体被保留
下来,并主要集中在尾的基部,可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为
受精提供了保证,是进化 的结果。(P23“拓展应用3”)
25.在观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片时,当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时,可根据细
胞中染色体的形态、位置和数目来判断它处于减数分裂的哪个时期。例如,在减数分裂Ⅰ中,先后出
现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、
移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体 组成等现象。减数分裂Ⅱ中期,非同源染色体的着丝
粒排列在细胞中央的赤道板 处,移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外,在蝗虫精母细胞减数分
裂的过程屮,处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。(P24“教材讨论1”)
26.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比,中期、末期细胞中染色体的不同点是:减数分裂Ⅰ中期,两条同源
染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧,末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成,其数
目是体细胞染色体数目 的一半,毎条染色体均由两条姐妹染色单体 构成。减数分裂II 中期,非同源染
色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处,末期细胞两极的染色体不含染色单体。(P24“教材讨论
2”)
11
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27.我们可以通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体特点,来推测一个精母细胞在不同分裂时期的
染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是同一生物的细胞,所含遗传物质相同;增殖的过程相同;
不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此,可以通过观察多个精母细胞的减数分裂,推测出一个精母
细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。(P24“教材讨论3”)
28.宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂实验的材料,其原因是:①雄性
个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量。②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,有的排
卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数第二次分裂。
(P24“实验”拓展)
29.若以二倍体(2n)动物的精巢、卵巢或植物的花药为材料进行观察减数分裂实验,则观察到的图像应存
在有丝分裂、减数分裂两种分裂方式,其染色体数目有n 、
2 n 、
4 n 三种情况。(P24“实验”拓展)
第1 节 减数分裂和受精作用 二 受精作用
1.
在减数分裂Ⅰ中,先后出现同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分
离并移向细胞的两极等染色体行为的变化;减数分裂Ⅰ后,细胞中的染色体数目减半。在减数分裂II 中染
色体行为的变化主要有:每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,并分别移向细胞的两极
,
最终进入两个子细胞。这样,从染色体组成上来看,通过减数分裂产生了多种多样的配子,从染色体数目
上来看,配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性,并维持每种生
物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲,减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和
多样性。(P26“讨论1”)
2.
减数分裂过程中,非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换都会使减数分裂产生
多种配子。(P26“讨论2”)
3.
受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程,该过程体现了细胞膜信息交流的功能
及细胞膜流动性的结构特点。(P27“教材”改编)
4.
从遗传物质来源分析,因为受精卵细胞核中遗传物质一半来自父方一半来自母方,细胞质中的遗传物
质几乎全部来自母方,所以受精卵中遗传物质一多半来自母方。(P27“教材”改编)
5.
请从减数分裂和受精作用角度说明有性生殖的生物在进化过程中具有优越性的原因:在有性生殖过程
中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中
卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环
境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。(P27“教材”改编)
6.
请从配子形成和受精作用两个方面解释遗传多样性的原因:在减数分裂过程中,联会时非姐妹染色单
体间的互换,减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合,都导致配子中染色体组合的多样性。卵细胞和精子
12
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的随机结合,进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性,因而增加了遗传的多样性。(P27“思维训
练”)
7.
请从配子形成和受精作用两个方面解释遗传稳定性的原因(以二倍体为例):减数分裂形成的配子中染
色体数目减半;而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。卵细胞和精子的结合,使受精卵
中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的,因此,染色体
数目的恒定维持了遗传的稳定性。(P27“思维训练”)
8.
正常人的体细胞中有23 对染色体。有一种叫“13 三体综合征”的遗传病,患者头小,患先天性心
脏病,智力远低于常人。对患者进行染色体检查,发现患者的13 号染色体不是正常的1 对,而是3 条。
请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”,从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中,如果由于某种原因,减数分裂Ⅰ时两条
13
号染色体没有分离
而是进入了同一个次级精(卵)母细胞 ,再经过减数分裂II,就会形成含有两条13 号染色体的精子或
卵细胞;如果减数分裂Ⅰ正常,减数分裂II 时13
号染色体的着丝粒分裂,形成了两条
13
号染色体,
但没有分别移向细胞的两极,而是进人了同一个精子或卵细胞,这样异常的精子或卵细胞就含有24 条
染色体,其中13 号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子
( 含
23
条染色体,其中
13
号染色体是
1
条
) 与上述异常的精子或卵细胞
结合成受精卵时,则该受精卵含47 条染色体,其中13 号染色体是3 条。
由这样的受精卵发育而成的个体 就是13 三体综合征患者。(P28“拓展应用1”)
9.
配子中染色体出现异常的原因:①体细胞是纯合子AABB,若形成了AAB 类型的配子,则形成的原
因是含
A 的同源染色体未分离进入了同一子细胞或含
A 的姐妹染色单体分开后形成的两条染色体进入了同
一子细胞。②体细胞是AaBb 杂合子,若形成了AaB 或Aab 或ABb 或aBb 类型的配子,则形成的原因是减
数第一次分裂时,同源染色体未分离进入了同一子细胞。若形成了AAB 或AAb 或ABB 或aBB 或aaB 或
aab 或Abb 或abb 类型的配子,则形成的原因是减数第二次分裂时,姐妹染色单体分开后形成的两条染色
体进入了同一子细胞。(P26“拓展题”改编)
10. 亲代为AaXBY,产生配子时发生异常,若配子中出现Aa 或XY 在一起,则减数第一次分裂异常。若
配子中A 与a 分开,X 与Y 分开,出现两个AA/aa 或两个XX/YY,则是减数第二次分裂异常。若配子中无
性染色体或无A 也无a,则是减数第一次分裂或减数第二次分裂异常。(2011 年山东卷,T8)
11. 骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32 对和31 对染色体,则骡的体细胞中含
有63 条染色体,其中32 条来自马,31 条来自驴。骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,而
它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。从减数分裂
中染色体行为的角度看,其原因是:由于这
63
条染色体没有同源染色体,导致骡的生殖细胞不能进行
正常的减数分裂,无法形成配子,因此骡不能繁殖后代 。(P28“拓展应用2”)
13
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12. 人类辅助生殖技术是指釆用医疗辅助手段使不孕不育夫妇生育后代的技术。这项技术包括人工授精、
体外受精、胚胎移植及其衍生技术。(P28“科学·技术·社会”)
13. 人工授精是指用人工方法将精子导入女性体内,使精子与卵细胞结合形成受精卵。这种方法适用于妻
子的生育能力正常,但丈夫的精子数量少或活力差的情形。体外受精技术又称试管婴儿技术,是指用人工
方法让精子和卵细胞在体外受精,当受精卵形成早期胚胎时,再将它移入子宫内,使之发育为胎儿。试管
婴儿是20 世纪人类辅助生殖技术的杰作。(P28“科学·技术·社会”)
14. 1961 年首次报道性染色体为3 条的XYY 男性,患者的临床表现为举止异常,性格多变,容易冲动,
部分患者的生殖器官发育不全。你认为这种病是父方(父方、母方)在减数分裂过程中产生了异常的
配子,其异常的可能原因是:在减数分裂Ⅱ中复制的
Y 染色体未分开,进入了同一个配子,形成了含
有两条
Y 染色体的精子
。临床上可在孕妇的产前诊断中,通过对胎儿的染色体进行分析检查,来预防
患儿的出生。(P40“非选择题2”)
15. 果蝇产生生殖细胞的过程称为减数分裂.受精卵通过细胞分裂和分化过程发育为幼虫。(2015 年广东
卷)
第2 节 基因在染色体上
1.从基因与染色体关系角度分析,对人类基因组进行测序,首先要确定测哪些染色体。这是因为:基因
位于染色体上,要测定某个基因的序列,首先要知道该基因位于哪条染色体上。如果要测定人类基因
组的基因序列,就要知道包含人类基因组的全部染色体组由哪些染色体组成。(P29“问题探讨1”)
2.人有46 条染色体,但是旨在揭示人类基因组遗传信息的人类基因组计划却只测定人的24 条染色体的
DNA
序列
。人类基因组计划不测定全部46 条染色体,这是因为:人有
22
对常染色体和
1 对性染色体。
在常染色体中,每对同源染色体的形态、大小相同,结构相似,上面分布的基因是相同的或者是等位
基因,所以只对其中
1 条进行测序就可以了。而性染色体
X 和
Y 的差别很大,基因也大为不同,所以
两条性染色体都需要测序,因此人类基因组计划测定了22
条常染色体和两条性染色体
X 和
Y ,共24
条。如果人类基因组计划测定46 条染色体,则耗资巨大,工作量会增加一倍,但得到的绝大多数基因
序列都是重复的。(P29“问题探讨2”)
3.生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料,这是因为果蝇易饲养,繁殖快;一只雌果蝇一生能产生
几百个后代。(P30“相关信息”)
4.如果选择纯合的白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,若子代雌果蝇全为红眼,雄果蝇全为白眼,则证明控制
白眼的基因在X 染色体上,而Y 染色体不含有它的等位基因,若子代雌雄果蝇全为红眼,则证明控制眼色
的基因在X、Y 染色体上都有。(P30“摩尔根果蝇杂交实验”改编)
5.已知果蝇的红眼对白眼为显性,红眼基因在X 染色体上。现有红眼雄果蝇、红眼雌果蝇、白眼雄果蝇、
白眼雌果蝇若干,利用上述果蝇进行一次杂交实验,通过子代的眼色判断子代果蝇的性别。请写出杂交组
14
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合的表现型:白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交。(P30“摩尔根果蝇杂交实验”改编)
6.摩尔根等人的设想可以合理地解释摩尔根果蝇杂交实验。但是判断一种设想或假说是否正确,仅能解释
已有的实验现象是不够的,还应运用假说
—
演绎
法,预测另
外
设计的实验结果
,再通过实验来检验。
(P31“思考与讨论”)
7.若运用摩尔根果蝇杂交实验的知识设计一个实验,来验证他们的解释,可用F1的红眼雌果蝇与白眼雄果
蝇进行测交实验,如果后代中出现红眼雌果蝇、 白眼雌果蝇、红眼雄果蝇和白眼雄果蝇这4 种类型,且数
量各占1/4,再选用其中的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,如果子代中雌果蝇都是红眼,雄果蝇都是白眼,
则可以证明他们的解释是正确的。(P31“思考与讨论1”)
8.如果控制白眼的基因在Y 染色体上,、且X 染色体上没有显性红眼基因,则不能(能、不能)解释摩尔根
的果蝇杂交实验结果。因为白眼雄果蝇与红眼雌果蝇的杂交后代中雄果蝇全为白眼。(P31“思考与讨论
2”)
9.用白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,通过眼睛颜色可判断子代果蝇的性别;用白眼雄果蝇和红眼雌果
蝇杂交,通过眼睛颜色却不能判断子代果蝇的性别,这是因为:红眼雌果蝇的基因型有
X W X W 和
X W X w
两种类型,白眼雄果蝇的基因型为
X w Y 。如果基因型为
X W X W 的红眼雌果蝇与基因型为
X w Y 的白眼雄
果蝇杂交,则子一代无论雌雄,全部为红眼;如果基因型为
X W X w 的红眼雌果蝇与基因型为
X w Y 的白
眼雄果蝇杂交,那么子代雌果蝇和子代雄果蝇都是既有红眼,也有白眼,因此无法通过眼睛颜色判断
子代果蝇的性别。(P32“拓展应用1”)
10.果蝇眼睛颜色的杂交实验,共有红眼雌果蝇(XWXW或XWXw)与红眼雄果蝇(XWY)、红眼雌果蝇(
X W X W
或
X W X w ) 与白眼雄果蝇
(X
w Y)
、白眼雌果蝇
(X
w X w ) 与白眼雄果蝇
(X
w Y)
、白眼雌果蝇
(X
w X w ) 与红眼雄果蝇
(X
W Y)
杂交
(写出三个杂交组合)等组合。只有白眼雌果蝇
(X
w X w ) 与红眼雄果蝇
(X
W Y)
杂交的子代,红眼全
为雌性,白眼全为雄性,因此,可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别。(P32“拓展应用1”)
11.生物如果丢失或增加一条或几条染色体,就会出现严重疾病甚至死亡。但在自然界中,有些动植物的某
些个体是由未受精的生殖细胞(如卵细胞)单独发育来的,如蜜蜂中的雄蜂等。这些生物的体细胞中染色
体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。其原因是:这些生物的体细胞中的染色体虽然减少一半,但仍具
有一整套非同源染色体。这一组染色体携带有控制该种生物体所有性状的一整套基因。(P32“拓展应用
2”)
12.人的体细胞中有23 对染色体,其中第1 号~第22 号是常染色体,第23 号是性染色体。现在已经发现第
13 号、第18 号或第21 号染色体多一条的婴儿,都表现出严重的病症。这说明人体细胞染色体数目变异,
会严重影响生殖、发育等各种生命活动。但是据不完全调查,现在还未发现其他常染色体多一条(或几
条)的婴儿。很可能原因是发生这类变异的受精卵不能发育,或在胚胎早期就死亡。(P32“拓展应用3”)
15
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13.从细菌到人类,性状都受基因控制。不是 (是、不是)所有生物的基因的遗传都遵循孟德尔遗传规
律。因为:孟德尔遗传规律的细胞学基础是减数分裂中染色体的变化 ,因此,该规律只适用于真核生
物。(P40“非选择题4”)
14.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1 只雌果蝇和1
只雄果蝇),子代果蝇中长翅:截翅=3:1。若相关基因用A、a 表示,如果控制该性状的基因位于常染色
体上,则亲本的基因型为Aa;如果只位于X 染色体上,则亲本的基因型为X A X a ,
X A Y 。由此可见,根据
子代果蝇中长翅:截翅=3:1 不能(能、不能)确定该等位基因位于常染色体还是X 染色体上。
(2020·新课标卷Ⅰ,T5 改编)
15.果蝇的某对相对性状由等位基因G、g 控制,相对于这对性状的表现型而言,G 对g 完全显性。受精卵
中不存在G、g 中的某个特定基因时会致死。用一对表现型不同的果蝇进行交配,得到的子一代果蝇中雌:
雄=2:1,且雌蝇有两种表现型。据此可推测这对等位基因位于X 染色体上,雌蝇中G 基因纯合时致死,
亲本基因型为X G X g 、
X g Y ,子代基因型为X G X g 、
X g X g 、
X g Y 、
X G Y 。(2016·全国卷Ⅱ,T6)
16.已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状,分别受一对等位基因控制,且两对等位基因位于
不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系,以及控制它们的等位基因是位于常染色体上,
还是位于X 染色体上(表现为伴性遗传),某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交,
发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼:长翅棕眼:小翅红眼:小翅棕眼=3:3:1:1。在确定性状
显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时,该同学分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果,再综合
得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是基因的分离和自由组合定律。通过上述分析,可对两对相对性
状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上,还是位于X 染色体上做出多种合理的假设,其中的两种
假设分别是:翅长基因位于常染色体上,眼色基因位于X 染色体上,棕眼对红眼为显性;翅长基因和眼色
基因都位于常染色体上,棕眼对红眼为显性。那么,除了这两种假设外,这样的假设还有4 种,请你写出
这些假设:长翅基因位于常染色体上,眼色基因位于
X 染色体上,红眼对棕眼为显性;长翅基因和眼色基
因都位于常染色体上,红眼对棕眼为显性;长翅基因位于
X 染色体上,眼色基因位于常染色体上,棕眼对
红眼为显性;长翅基因位于
X 染色体上,眼色基因位于常染色体上,红眼对棕眼为显性
。如果“翅长基因
位于常染色体上,眼色基因位于X 染色体上,棕眼对红眼为显性”的假设成立,则理论上,子一代长翅红
眼果蝇中雌性个体所占比例为0,子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为1 或
100%
。(2013·新课标
卷Ⅱ,T32)
第3 节 伴性遗传
1.许多位于X 染色体上的基因,在Y 染色体上没有相应的等位基因。这是因为X 染色体携带着许多个基因
,
Y 染色体只有
X 染色体大小的
1/5
左右,所以,携带的基因比较少
。(P35“教材”)
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2.X、Y 性染色体在形态和内容上都不相同,它们有同源区段也有非同源区段。在X、Y 的同源区段,基因
是成对的,存在(存在、不存在)等位基因,而非同源区段则相互不存在(存在、不存在)等位基因。因
此,当基因在同源区段上时,写基因型时同时要写出Y 染色体上的基因,例如,若正常基因为显性
(A),致病基因为隐性(a),且A、a 位于X、Y 染色体的同源区段,则男性的基因型有: X B Y B 、
X B Y b 、
X b Y B 、
X b Y b ;女性的基因型有:X B X B 、
X B X b 、
X b X b 。X、Y 染色体同源区段基因的遗传也与性别有
关。例如,若正常基因为显性(A),致病基因为隐性(a),且A、a 位于X、Y 染色体的同源区段,则
女性患者与男性携带者婚配,子代表现及基因型为男性正常(
X a Y A )、女性患病(
X a X a )或男性患病
(
X a Y a )、女性正常(
X A X a )
。(参照P126“教师用书”编写)
3.红绿色盲和抗维生素D 佝偻病这两种遗传病在遗传表现上总是和性别相联系,其原因是:红绿色盲基因
和抗维生素
D 佝偻病的基因位于性染色体上
。(P34“问题探讨1”)
4.红绿色盲基因和抗维生素D 佝偻病与性别关联的表现不相同,红绿色盲表现为男性多于女性,而抗维生
素D 佝偻病则表现为女性多于男性,其原因是:红绿色盲基因为隐性基因,而抗维生素
D 佝偻病基因为显
性基因。(P34“问题探讨2”)
5.下图是一个典型的色盲家庭系谱图,图中“Ⅰ、Ⅱ……”代表世代数,“1、2……”代表各世代中的个体。
从系谱图可以看出,色盲在该家庭中的患病情况表现为:只有男性患者,而且男性患者的子女都是正常的
;
男性患者的女儿与正常人结婚后,生下的儿子却大约有一半是患者。(P35“思考讨论”)
6.如果一个女性红绿色盲基因的携带者和一个男性红绿色盲患者结婚,所生子女的基因型和表现型会怎样,
请写出遗传图解一: 。如果一个女性红绿色盲患者和一个色觉正常的男性结婚,所生子女的基因
型和表现型会怎样,请写出遗传图解二: 。(P36“思考讨论1、2”)
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7.红绿色盲基因(相关基因用B、b 表示)和抗维生素D 佝偻病基因(相关基因用D、d 表示)同样都是伴性遗传
病,但前者表现出“男性患者多于女性”的特点,而后者表现出“女性患者多于男性”的特点。请从相关
基因的显隐性、基因位置等方面解释其原因:色盲基因为隐性基因,女性体细胞内的两个
X 染色体上同时
具备
b 基因时才会患病,而男性体细胞中只有一条
X 染色体,只要具备一个
b 基因就表现为色盲,所以
“男性患者多于女性”;而抗维生素
D 佝偻病基因为显性基因,女性体细胞内的两个
X 染色体上只有同时
具备
d 基因时才会正常,而男性只要具备一个
d 基因就表现为正常,所以“女性患者多于男性”
。(P35、
36“教材”改编)
8.请列出色盲遗传(相关基因用B、b 表示)和抗维生素D 佝偻病遗传(相关基因用D、d 表示)中子代性状表现
出性别差异的婚配组合:X B X b ×X
B Y 、
X b X b ×X
B Y ;
X D X d ×X
D Y 、
X d X d ×X
D Y 。(P35、36“教材”改编)
9.在下列4 个图中,深颜色表示患者,据图分析,不能确定致病基因显隐性及基因位置(指位于常染色体
上还是X 染色体上)的是B 、
D ,能确定致病基因显隐性但不能确定基因位置的是A,既能确定致病基因
显隐性又能确定基因位置的是C,该病为常染色体上隐性基因决定的遗传病。(P38“概念检测2”改编)
10.人的白化病是常染色体遗传,正常(A)对白化(a)是显性。一对表现型正常的夫妇,生了一个既患白
化病又患红绿色盲的男孩。这对夫妇的基因型是AaX
B X b ( 妇
),AaX
B Y (夫)
。这对夫妇的后代中,会出现既
不患白化病也不患红绿色盲的孩子,其基因型是:AAX
B X B ,AAX
B X b ,AaX
B X B ,AaX
B X b ,AaX
B Y,AAX
B Y 。
(P38“拓展应用1”)
11.果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,为了确定这对等位基因位于常染色体上还是X 染色体上,某研
究小组让一只灰身雄性果蝇与一只灰身雌性果蝇杂交,然后统计子一代果蝇的表型 及数量比,结果为灰
身:黑身=3:lo根据这一实验数据,还不能确定B 和b 是位于常染色体上还是X 染色体上。要确定等位基因
是否位于X 染色体上,还应统计黑身果蝇是否全为雄性 。这是因为如果这对等位基因位于常染色体上
,
依据子一代的表型,可以推知亲代的基因型为
Bb
和
Bb
,子一代灰身:黑身为
3:1
;如果这对等位基因
位于
X 染色体上,依据子一代的表型,可推知亲代的基因型为
X B X b 和
X B Y ,子一代灰身:黑身也为
3 :
1 ,但黑身果蝇全为雄性
(要求根据B、b 基因各种可能的位置进行分析)。(P38“拓展应用2”)
12.已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1 只雌果蝇和1
只雄果蝇),子代果蝇中长翅:截翅=3:1。若相关基因用A、a 表示,如果控制该性状的基因位于常染色
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体上,则亲本的基因型为Aa;如果只位于X 染色体上,则亲本的基因型为X A X a ,
X A Y 。由此可见,根据
子代果蝇中长翅:截翅=3:1 不能(能、不能)确定该等位基因位于常染色体还是X 染色体上。
(2020·新课标卷Ⅰ,T5 改编)
13.某小组用一只无眼雌蝇与一只有眼雄蝇杂交,子代有眼:无眼=1:1,有眼果蝇中雌:雄=1:1,无眼果
蝇中雌:雄=1:1。根据杂交结果,不能(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。其原因是: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。(2018·全国卷Ⅰ,T32 改编)
14.某种羊的性别决定为XY 型,黑毛和白毛由等位基因(M/m)控制,且黑毛对白毛为显性。某同学为了确
定M/m 是位于X 染色体上,还是位于常染色体上,让多对纯合黑毛母羊与纯合白毛公羊交配,子二代中
黑毛:白毛=3:1,我们认为根据这一实验数据,不能确定M/m 是位于X 染色体上,还是位于常染色体
上,还需要补充数据,如统计子二代中白毛个体的性别比例,若白毛个体全为雄性,则说明M/m 是位于X
染色体上;若白毛个体中雄性:雌性=
1 :
1 ,则说明M/m 是位于常染色体上。(2017·全国卷Ⅰ,T32 节
选)
15.已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体
是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为1:
1:1:1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X 染色体上,并表现为隐性。仅根
据同学甲的实验,不能(能、不能)证明控制黄体的基因位于X 染色体上,请用同学甲得到的子代果蝇为
材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,
并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)实验
1 :杂交组合:♀黄体
×♂
灰体预期结果:子一代中所有的雌
性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。实验
2 :杂交组合:♀灰体
×♂
灰体预期结果:子一代中所有的雌性
都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。(2016·新课标卷Ⅰ,T32)
16.X 染色体上显性基因决定的人类遗传病,患者双亲必有一方是患者,人群中的患者女性多于男性。
(P40“选择题3”改编)
17.XY 型性别决定的生物,群体中的性别比例为1:1,原因是:雌性的性染色体为
XX
,雌性产生的卵细胞只
有
X 一种;雄性的性染色体为
XY
,产生的精子有两种,且含
X 的精子数
∶
含
Y 的精子数=
1 ∶
1 。
(P40“选择题4”改编)
18.果蝇的灰身基因(B)对黑身基因(b)为显性,位于常染色体上;红眼基因(W)对白眼基因
(w)为显性,位于X 染色体上。一只纯合黑身红眼雌蝇与一只纯合灰身白眼雄蝇杂交得F1,再自由
交配得F2。则亲本的基因型是bbX
W X W 、
BBX
w Y ,子一代的基因型是BbX
W Y 、
BbX
W X w ,F2中表现为红眼
的果蝇的性别是雌性、雄性。F2 中雄蝇的红眼基因都来自F1
的雌蝇
。(P40“选择题5”改编)
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19.下图是抗维生素D 佝偻病家系图,科学家已经确定这种病是显性基因控制的疾病,其确定的依据是:表
现型正常的夫妇,后代均正常;夫妇一方是患者,子女有
1/2
为患者(
或者:已知抗维生索
D 佝偻病基因
位于
X 染色体上,如果致病基因为隐性基因,则Ⅰ
1 的
X 染色体应携带正常的显性基因,Ⅰ
2 的一对
X
染色体上均有致病基因,那么不会出现Ⅱ3 的患者,也不会出现Ⅱ 7 的正常男性。
)
。Ⅱ代的5 号和7
号不携带(携带、不携带)致病基因,其原因是:一对等位基因中,只要有一个是显性致病基因,就会表
现为患者。如果图中Ⅲ代4 号与正常女性结婚,要想避免后代中出现患者,可以采取的优生措施是选择
生男孩 。(P40“非选择题1”)
20.“牝鸡司晨”是我国古代人民早就发现的性反转现象。原来下过蛋的母鸡,以后却变成公鸡,长出公鸡
的羽毛,发出公鸡样的啼声。请从遗传的物质基础和性别控制的角度对上述现象进行解释:性别和其他性
状类似,也是受遗传物质和环境共同影响的,性反转现象可能是某种环境因素使性腺出现反转现象的缘故。
鸡是ZW 型性别决定,公鸡的两条性染色体是同型的(ZZ),母鸡的两条性染色体是异型的(ZW)。如
果一只母鸡性反转成公鸡,这只公鸡与母鸡交配,子代性别及比例是:雌:雄=2
: 1
。(P40“非选择题
3”)
21.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY 型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形,宽叶对窄叶为显性。控
制这对相对性状的基因(B/b)位于X 染色体上,含有基因b 的花粉不育。则该植物中窄叶植株的基因型为:
X B Y 、
X b Y 、
X B X B 、
X B X b 。宽叶雌株与宽叶雄株杂交,子代雄株的表现型及比例为:宽叶:窄叶
=1
:
1 或
全为宽叶。(2019·全国卷Ⅰ,T5)
22.某种家禽的豁眼和正常眼是一对相对性状,豁眼雌禽产蛋能力强。已知这种家禽的性别决定方式与鸡相
同,豁眼性状由Z 染色体上的隐性基因a 控制,且在W 染色体上没有其等位基因。用纯合体正常眼雄禽与
豁眼雌禽杂交,杂交亲本的基因型为Z A Z A 、
Z a W
;理论上,F1个体的基因型和表现型为Z A W
、
Z A Z a ,雌雄
均为正常眼,F2雌禽中豁眼禽所占的比例为1/2。为了给饲养场提供产蛋能力强的该种家禽,请确定一个
合适的杂交组合,使其子代中雌禽均为豁眼,雄禽均为正常眼。则应选择的杂交组合为:豁眼雄禽
(Z
a Z a )×
正常眼雌禽
(Z
A W)
;预期结果为:子代雌禽为豁眼
(Z
a W)
,雄禽为正常眼
(Z
A Z a ) (要求标明亲本和子代的表
现型、基因型)。假设M/m 基因位于常染色体上,m 基因纯合时可使部分应表现为豁眼的个体表现为正常
眼,而MM 和Mm 对个体眼的表现型无影响。以此推测,在考虑M/m 基因的情况下,若两只表现型均为
正常眼的亲本交配,其子代中出现豁眼雄禽,则亲本雌禽的基因型为Z a Wmm
,子代中豁眼雄禽可能的基
因型包括Z a Z a Mm
、
Z a Z a mm
。(2018·高考全国卷Ⅱ,T32)
23.一般来说,对于性别决定为XY 型的动物群体而言,当一对等位基因(如A/a)位于常染色体上时,基因型
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有AA
、
Aa
、
aa
;当其仅位于X 染色体上时,基因型有X A X A 、
X A X a 、
X a X a 、
X A Y 、
X a Y ;当其位于X 和Y
染色体的同源区段时(在X、Y 的同源区段,基因是成对的,存在等位基因。),基因型有X A X A 、
X A X a 、
X a X a 、为
X A Y A 、
X A Y a 、
X a Y A 、
X a Y a 。(2017·全国卷Ⅰ,T32 改编)
24.位基因A 和a 可能位于X 染色体上,也可能位于常染色体上。假定某女孩的基因型是XAXA或AA,其
祖父的基因型是XAY 或Aa,祖母的基因型是XAXa或Aa,外祖父的基因型是XAY 或Aa,外祖母的基因型
是XAXa或Aa。不考虑基因突变和染色体变异,如果这对等位基因位于常染色体上,能否确定该女孩的2
个显性基因A 来自于祖辈4 人中的具体哪两个人?为什么?不能;女孩
AA
中的一个
A 必然来自于父亲,
但因为祖父和祖母都含有
A ,故无法确定父亲传给女儿的
A 是来自于祖父还是祖母;另一个
A 必然来自于
母亲,也无法确定母亲传给女儿的
A 是来自于外祖父还是外祖母
。如果这对等位基因位于X 染色体上,那
么可判断该女孩两个XA中的一个必然来自于祖母(填“祖父”或“祖母”),判断依据是该女孩的一个
X A
来自父亲,而父亲的
X A 一定来自于祖母
;此外,不能(填“能”或“不能”)确定另一个XA来自于外祖父
还是外祖母。[2015·全国卷Ⅱ,T32]
25.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。玳瑁猫不能(能、不能)相互交配,其原因是玳瑁猫全为雌性,玳瑁猫与黄猫杂交后
代中玳瑁猫占1/4。若要获得最大比例的玳瑁猫,应选择黑猫和黄猫杂交。(2013·山东卷,T5 改编)
2.鸟类的性别决定为ZW 型,某种鸟类的眼色受两对独立遗传的基因(A,a 和B,b)控制。甲、乙是两
个纯合品种,均为红色眼。现有杂交1:(♂)甲×乙(♀)→雌雄均为褐色眼;杂交2:(♀)甲×乙
(♂)→雄性为褐色眼、雌性为红色眼。根据上述杂交结果,推测杂交1 的亲本基因型是:aaZ
B Z B 和
AAZ
b W
,杂交2 的亲本基因型为aaZ
B W
和
AAZ
b Z b 。(2014·安徽卷,T5)
27.山羊性别决定方式为XY 型。下图的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状
的表现者。已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,据系谱图
推测,该性状为隐性 (填“隐性”或“显性”)性状。假设控制该性状的基因仅位于Y 染色体上,
依照Y 染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中,表现型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ
-1
、Ⅲ
-3
和Ⅲ
-4
(填个体编号)。若控制该性状的基因仅位于X 染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体
是Ⅰ
-2
、Ⅱ
-2
、Ⅱ
-4
(填个体编号),可能是杂合子的个体是Ⅲ
-2
(填个体编号)。[2014·全国卷Ⅱ,
T32]
第3 章 基因的本质
第1 节 DNA 是主要的遗传物质
1.最初,大多数科学家认为蛋白质是生物体的遗传物质。他们作出此推测的依据是:蛋白质是由多种氨基
酸连接而成的生物大分子,各种氨基酸多种多样的排列顺序可能蕴含着遗传信息。(P42“教材”)
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2.荚膜是某些细菌的细胞壁外面包围的一层胶状物质。无荚膜的肺炎链球菌,感染人体或动物体后,容易
被吞噬细胞吞噬并杀灭。有荚膜的肺炎链球菌可抵抗吞噬细胞的吞噬,有利于细菌在宿主体内生活并繁殖。
(P43“相关信息”)
3.S 型活肺炎链球菌加热致死的作用原理是:蛋白质和核酸对于高温的耐受力是不同的。在
80
~
100℃
的温
度范围内,蛋白质失活,
DNA
双链解开;当温度恢复至室温后,
DNA
双链能够重新恢复,但蛋白质的活
性无法恢复。(P143“教师教学用书”)
4.在格里菲思实验中,由R 型活细菌转化形成的S 型活细菌的致病性能(能、不能)遗传,因为格里菲思
发现转化形成的
S 型活细菌的后代也是有致病性的
S 型细菌
。(P43“教材”改编)
5.在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中,应该注意哪些无关变量对实验的影响?四组实验应选用年龄、体
重相同且健康的小鼠;所用
R 型活菌液、
S 型活菌液的浓度及注射量应该相同
。(P43“教材”)
6.肺炎链球菌中的S 型细菌和R 型细菌可以通过观察培养基上的菌落来区分,区分的依据是S 型细菌形成
的菌落表面光滑,
R 型细菌形成的菌落表面粗糙
。(P43“教材”)
7.艾弗里实验中设置了“去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质的S 型细菌提取物+DNA 酶+有R 型活细菌的培
养基”的一组实验,设实验在艾弗里整个实验中起对照作用;同时也说明构成
DNA
的基本成分不能实现
细菌转化。(P44“教材”改编)
8.肺炎双球菌转化实验中,转化的实质是基因突变,还是基因重组?转化的实质并不是基因发生突变,而
是
S 型细菌的
DNA
片段整合到了
R 型细菌的
DNA
中,即实现了基因重组
。(P43、P44“教材”)
9.艾弗里肺炎链球菌转化实验的实验思路是:直接分离
S 型细菌的
DNA
、荚膜多糖、蛋白质等,将它们分
别与
R 型细菌混合培养,研究它们各自的遗传功能
。(P44“教材”)
10.用35S 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,理论上沉淀物中不含放射性,但实际上含有少量放射性的原因有哪
些。可能由于搅拌不充分、离心时间过短、转速过低等原因,有少量含
35 S 的噬菌体外壳仍吸附在细菌表
面,随细菌离心到沉淀物中,使沉淀物中出现了少量的放射性。(P45“教材”)
11.用32P 标记的噬菌体侵染大肠杆菌,上清液中含有较高放射性的原因有哪些。①
保温时间过短,有一部
分噬菌体未侵入大肠杆菌细胞内,经离心后分布于上清液中,使上清液出现放射性。
②
从噬菌体和大肠杆
菌混合培养到用离心机分离,这一段保温时间过长,噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出的子代经离心后分
布于上清液中,也会使上清液的放射性升高。(P45“教材”)
12.在T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,选择35S 和32P 这两种同位素分别对蛋白质和DNA 标记的原因是:
硫仅存在于
T 2 噬菌体的蛋白质组分中,而磷则主要存在于
DNA
的组分中
,所以,用35S 和32P 这两种同位
素标记可将DNA
和蛋白质区分开
。能不能用14C 和18O 同位素标记,其原因是什么。不能,因为
T 2 噬菌体
的蛋白质和
DNA
分子的组分中都含有这两种元素
。(P45“教材”改编)
13.请写出将T2噬菌体标记上32P 的步骤:①
配制适合培养大肠杆菌的培养基,在培养基中加入用
32 P 标记
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的脱氧核苷酸,作为合成
DNA
的原料;
②
在培养基中接种大肠杆菌,培养一段时间后再接种
T 2噬菌体,
继续进行培养;
③
在培养液中提取出所需要的
T 2 噬菌体,其体内的
DNA
被标记上
32 P 。(P45“教材”改
编)
14.DNA 是主要的遗传物质,因为生物界绝大多数的生物的遗传物质是
DNA
,只有极少数生物的遗传物质
是
RNA
,因而DNA 是主要的遗传物质。(P46“教材”)
15.肺炎链球菌转化实验中,R 型细菌转化为S 型细菌时的遗传物质、原料、能量分别由哪方提供?实现转
化时遗传物质来自
S 型细菌,原料和能量均来自
R 型细菌
。(P44、45“教材”)
16.艾弗里与赫尔希等人的实验选用细菌或病毒作为实验材料,具有的优点是:①个体很小,结构简单,细
菌是单细胞生物,病毒无细胞结构,只有核酸和蛋白质外壳。易于观察因遗传物质改变导致的结构和功能
的变化。②繁殖快。细菌20~30min 就可繁殖一代,病毒短时间内可大量繁殖。(P46“思考·讨论1”)
17.在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。从控制自变量的角度,艾弗里实验
利用了“减
法原理
”。其实验的基本思路是:在每个实验组特异性地去除了一种物质,然后观察在没有这
种物质的情况下,实验结果会有什么变化。在实际操作过程中最大的困难是如何彻底去除细胞中含有的某
种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。(P46“思考·讨论2”)
18.在艾弗里的实验过程中,采用的主要技术手段有细菌的培养技术、物质的提纯和鉴定技术等。赫尔希采
用的主要技术手段有噬菌体的培养技术、同位素标记技术,以及物质的提取和分离技术等。这说明科学成
果的取得必须有技术手段做保证,技术的发展需要以科学原理为基础,因此,科学与技术是相互支持、相
互促进的。(P46“思考·讨论3”)
19.T2噬菌体侵染大肠杆菌时,只有噬菌体的DNA 进人细菌细胞,噬菌体的蛋白质外壳留在大肠杆菌细胞
外。大肠杆菌裂解后,释放出的大量噬菌体却同原来的噬菌体一样具有蛋白质外壳。这些子代噬菌体的蛋
白质外壳是利用亲代噬菌体的遗传信息,以大肠杆菌的氨基酸为原料来合成的,该过程中所需的酶来自细
菌(噬菌体、细菌)。(P47“拓展应用1”、P62“选择题2”)
20.肺炎双球菌转化实验和噬菌体感染大肠杆菌的实验证明,作为遗传物质至少要具备以下几个条件:能够
精确地复制自己;能够指导蛋白质合成,从而控制生物的性状和新陈代谢;具有贮存遗传信息的能力;结
构比较稳定等。(P42“讨论1”、P47“拓展应用2”)
21.虽然艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同,但是实验的设计思路却有共同之处。他们最关键的实验设计
思路是设法把
DNA
与蛋白质分开,单独地、直接地去观察
DNA
或蛋白质的作用
。(P62“选择题1”改编)
22.烟草花叶病毒(TMV)和车前草病毒(HRV)同属于RNA 病毒,都可以使烟草患病。将TMV 的RNA 和
HRV 的蛋白质外壳混合后感染烟草叶片,使烟草患病,则能检测到TMV(TMV、HRV)的RNA 和蛋白质,
其原因是:RNA
是
RNA
病毒的遗传物质,
TMV
的
RNA
将进入烟草细胞并完成
RNA
的自我复制形成
TMV
的
RNA
,完成翻译形成
TMV
的蛋白质
。(P62“选择题3”改编)
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23.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: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结果及结论:若甲组收集的病毒有
放射性,乙组无,即为
RNA
病毒;若乙组收集的病毒有放射性,甲组无,即为
DNA
病毒
。 (要求:实验
包含可相互印证的甲、乙两个组) (2017·全国卷Ⅰ,T29)
第2 节 DNA 分子的结构
1.沃森和克里克默契配合,发现DNA 双螺旋结构的过程,给我们的主要启示有:要善于利用他人的研究成
果和经验;要善于与他人交流和沟通,闪光的思想是在交流与碰撞中获得的;研究小组成员在知识背景
上最好是互补的,对所从事的研究要有兴趣和激情等。(P49“讨论2”)
2.游离的脱氧核苷酸形成DNA 分子过程中,新形成的化学键有氢键、磷酸二酯键,能使这些化学键断开的
方法有氢键可用
DNA
解旋酶断裂,也可用高温断裂;磷酸二酯键可用限制酶切断
。(P49“教材”改编)
3.可根据碱基的种类确定核酸的类型,确定方法是若含有碱基
U 则是
RNA
,若含有碱基
T 而不含有碱基
U ,则是
DNA
。DNA 初步水解产物是4 种脱氧核苷酸
,彻底水解产物是磷酸、脱氧核糖和
4 种含氮碱基
。
相邻的碱基在DNA 分子的一条单链中通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连接,在DNA 的双链之
间通过“氢键”相连接。(P50“图3-8”改编)
4.脱氧核糖上与碱基相连的碳叫作l'-C,与磷酸基团相连的碳叫作5'-C。DNA 的一条单链具有两个末端,一
端有一个游离的磷酸基团,这一端称作5'-端,另一端有一个羟基(
一
0H
)
,称作3'-端。DNA 的两条单链
走向相反,若从双链的左端起始,下图中甲链是从
3 '- 端到
5'-
端
,乙链是从
5'-
端到
3 '- 端
。(P50“图3-8”改
编)
5.DNA 虽然只含有4 种脱氧核苷酸,但是碱基对的排列顺序却是千变万化的。碱基对千变万化的排列顺序
使DNA 储存了大量的遗传信息。(P51“讨论1”)
6.从DNA 分子结构看,DNA 分子能维系遗传稳定性,主要原因是:①在两条链之间,靠DNA
分子碱基对
之间的氢键维系两条链的偶联;②在DNA 双螺旋结构中,由于碱基对平面之间相互靠近,形成了与碱基
对平面垂直方向的相互作用力。(P51“讨论2”)
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7.DNA 分子的多样性与其空间结构无关(填“有关”或“无关”),其多样性的原因是:不同
DNA
分子中碱
基排列顺序是千变万化的。DNA 分子的结构具有稳定性的原因是:外侧的脱氧核糖和磷酸交替排列的方式
稳定不变,内侧碱基配对方式稳定不变。(P51“讨论1、2”改编)
8.下面是DNA 分子的结构模式图,请用文字依次写出图中①~⑩的名称:①
胞嘧啶、
②
腺嘌呤、
③
鸟嘌呤
、
④
胸腺嘧啶、
⑤
脱氧核糖、
⑥
磷酸、
⑦
脱氧核苷酸、
⑧
碱基、
⑨
氢键、
⑩
一条脱氧核苷酸链的片段
。若图
示DNA 片段所在DNA 分子中,腺瞟呤有a 个,占该DNA 全部碱基的比例为b,则b<(≤、≥、<、
>、=)0.5,胞嘧啶为a (
1/2b-1
)
个。(P52“概念检测2、3”改编)
9.一条DNA 单链的序列是5'-GATACC-3',那么它的互补链的序列是5'-GGTATC-3' ,你是根据碱基互
补配对原则写出该序列的,该原则对遗传信息传递的意义是保证了遗传信息传递的准确性。(P52“概
念检测4”、“拓展应用”)
10.人的遗传信息主要分布于染色体上的DNA 中。两个随机个体具有相同
DNA
序列
的可能性微乎其微,因
此,DNA 可以像指纹一样用来识别身份,这种方法就是DNA 指纹技术。应用DNA 指纹技术时,首先需
要用合适的酶将待检测的样品DNA 切成片段,然后用电泳的方法将这些片段按大小分开,再经过一系列
步骤,最后形成如下图所示的DNA 指纹图。因为每个人的
DNA
指纹图是独一无二的
,所以我们可以根据
分析指纹图的吻合程度来帮助确认身份。据此,下图怀疑对象中的1 号最可能是罪犯。DNA 指纹技术还可
以用于亲子鉴定、死者遗骸的鉴定等。(P52“科学·技术·社会”)
11.DNA 分子杂交技术可以用来比较不同种生物
DNA
分子
的差异。当两种生物的DNA 单链具有互补的碱
基序列时,互补的碱基序列就会结合在一起,形成杂合双链区,即下图中的序号②;在没有互补碱基序列
的部位,仍然是两条游离的单链,即下图中的序号①。形成杂合双链区的部位越多,说明这两种生物的亲
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缘关系越近,这是因为形成杂合双链区的部位越多,则
DNA
碱基序列的一致性越高,说明在生物进化过
程中,
DNA
碱基序列发生的变化越小,因此亲缘关系越近
。(P62“非选择题1”)
12.科学家分析了多种生物DNA 的碱基组成,一部分实验数据如以下两表所示。从表中数据可看出,不同
生物的DNA 中4 种脱氧核苷酸的比例不同(相同、不同),这说明DNA
的碱基排列顺序具有多样性
的特点。同种生物不同器官细胞的DNA 中脱氧核苷酸的比例基本相同,这说明同种生物
DNA
的碱基组成
具有一致性。这是因为同种生物不同器官的细胞中,
DNA
序列是相同的
。不同生物的A、T 之和与G、C
之和的比值不同(相同、不同),这说明不同生物
DNA
的碱基组成不同
,表明了DNA 的多样性 。其
原因是不同生物在漫长的进化过程中,形成了每种生物特有的
DNA
序列
。除少数病毒外,所有生物的
DNA 都由4 种相同的碱基组成,从生命起源和进化的角度分析,其原因是生物是由共同祖先进化而来的。
(P62“非选择题2”)
第3 节 DNA 的复制
1.沃森和克里克在发表DNA 双螺旋结构的那篇著名短文的结尾处写道:“值得注意的是,我们提出的这种
碱基特异性配对方式,暗示着遗传物质进行复制的一种可能的机制。”碱基互补配对原则是指DNA
两条
链的碱基之间有准确的一一对应关系,暗示DNA 的复制可能需要先解开
DNA
双螺旋的两条链,然后
通过碱基互补配对合成互补链。这句话中用“可能”二字,这反映科学研究具有需要大胆的想象,但
是得出结论必须建立在确凿的证据之上的特点。(P53“问题探讨”讨论1、2)
2.证明DNA 半保留复制的实验是根据试管中
DNA
带所在的位置
来区分亲代与子代的DNA,该实验中运用
的技术手段主要是同位素示踪和密度梯度离心技术。在该实验中,第一代只出现一条居中的DNA 条带,
这个结果排除了全保留复制的方式 。(P54“教”“旁栏思考”改编)
1.
假如全保留复制是正确的,实验预期应该是:第一代的结果:一半的细胞中
DNA
是
15 N/
15 N-DNA
,
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另一半的细胞中
DNA
是
14 N/
14 N-DNA
;第二代的结果:1/4
的细胞中
DNA
是
15 N/
15 N ,
3/4
的细胞中
DNA
是
14 N/
14 N-DNA
。(P54“思考•讨论”讨论1)
2.
DNA 分子复制为半保留复制,若将一个被15N 标记的DNA 转移到含14N 的培养基中复制n 代,则子代
DNA 分子数:2 n 个,子代DNA 分子的总链数:2 n + 1 条。无论复制多少次,含15N 的DNA 分子始终是2 个,
含14N 的有2 n 个,只含14N 的有(2
n -
2)
个,含14N 的链数是(2
n + 1 -
2)
条。(P55“教材”改编)
3.
DNA 分子复制为半保留复制,若一亲代DNA 分子含有某种脱氧核苷酸m 个,则经过n 次复制需要消
耗游离的该脱氧核苷酸为m×(2
n -
1)
个。若进行第n 次复制,则需消耗该脱氧核苷酸数为m×2
n - 1 个。
(P55“教材”改编)
4.
细胞核中的DNA 复制后产生的两个两个子DNA 分子将于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期着丝点
分裂时,随两条姐妹染色单体的分离而分开,分别进入两个子细胞中。(P56“教材”改编)
5.
虽然DNA 复制通过碱基互补配对在很大程度上保证了复制的准确性,但是,DNA 复制仍有约10-9的
错误率。根据这一数据计算,约为31.6 亿个碱基对的人类基因组复制时可能产生的错误碱基对数为:
6×10
8 ×10
-9 =3.16
对,碱基个数为3.16×2=6.32 个。这些错误可能产生什么影响?这些错误可能影响会很大
,
也可能没有影响。(P56“拓展应用1”)
6.
已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp(bp 表示碱基对),真核细胞中DNA 复制
的速率一般为50-100bp/s。下图为果蝇DNA 的电镜照片示意图,图中的泡状结构
(图中“→”所指结构)叫作DNA 复制泡,是DNA 上正在复制的部分。你认为果
蝇DNA 形成多个复制泡的原因是:果蝇的
DNA
有多个复制起点,可同时从不同起点开始
DNA
的复
制 ,其意义是:可以加快
DNA
复制的速率,为细胞分裂做好物质准备
。(P56“拓展应用2”)
7.
下图为①、④、⑦三个DNA 复制的有关图示,①→②→③表示大肠杆菌的DNA 复制,④→⑤→⑥表
示哺乳动物的DNA 分子复制。图中黑点表示复制起点,“→”表示复制方向,“⇨”表示时间顺序。哺乳
动物体细胞中的DNA 分子展开可达2m 之长,若按①→③图的方式复制,至少需要8h,而实际上只需约
6h,根据④→⑥图分析,原因是DNA
分子从多个起点
( 双向
) 复制
。③与①相同,⑥与④相同,⑨与⑦相同,
③、⑥、⑨能被如此准确地复制出来,是因为DNA
分子独特的双螺旋结构为复制提供精确的模板,碱基
互补配对原则保证
DNA
分子复制的准确无误
。④→⑥和⑦→⑨复制的不同点是:④
→
⑥
的复制是三个起
点同时开始复制的,
⑦
→
⑨
的复制不同三个起点同时开始复制的
。(P56“拓展应用2”改编)
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8.
将一个带有某种噬菌体DNA 分子的两条链用32P 进行标记,并使其感染大肠杆菌,在不含有32P 的培
养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA 分子都装配成噬菌体(n 个)并释放,则其中含有32P
的噬菌体所占比例为2/n,原因是一个含有
32 P 标记的双链
DNA
分子经半保留复制后,标记的两条单链只
能分配到两个噬菌体的双链
DNA
分子,因此在得到的
n 个噬菌体中只有两个带有标记
。[2016·全国卷Ⅰ,
T29 节选]
9.
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有
15 N 14 N 和
14 N 14 N 两种,其比例为
3 :
1 。[2018·海南卷,T15 改编]
第4 节 基因通常是有遗传效应的DNA 片段
1.我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵 ,培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比,转基因
鲤鱼的生长速率加快。据科学家介绍,外源基因导入受体细胞后,必须整合到受体细胞的DNA 上才
能发挥作用。转基因鲤鱼的生长速率更快的原因是:外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的
DNA
中
,
并发挥了促进生长激素合成的功能,而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快 。导入的外源基因是DNA
分子的一段脱氧核苷酸序列(1 个DNA 分子、DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列)。(P57“问题探
讨”讨论1、2)
2.DNA 分子能储存大量的遗传信息,其原因是DNA
中
4 种碱基的排列顺序是可变的,由
4 种碱基排列而
成的脱氧核苷酸序列,就足以储存生物体必需的全部遗传信息。(P58“教材”)
3.第一个把遗传物质设定为一种信息分子,提出遗传是遗传信息的复制、传递与表达的科学家,是量子物
理学的奠基人薛定谔他的著名演讲是《生命之光》。(P58“相关信息”)
4.如果是100 个碱基对组成1 个基因,可能组合成4 100
种基因,这种推算是建立在所有碱基对的随机排列都
能构成基因这一假设上的。事实上,大部分随机排列的脱氧核昔酸序列从来不曾出现在生物体内,而有些
序列却会在生物体内重复许多次。(P59“讨论1”)
5.DNA 分子中碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA 分子的多样性,而碱基特定的排列顺序,又构成了
每一个DNA 分子的特异性。DNA 分子多样性和特异性与生物体多样性和特异性的关系是:DNA
分子的多
样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。(P59“讨论2”)
6.刑侦领域,DNA 分子能像指纹一样用来鉴定个人身份。从脱氧核苷酸序列的多样性和特异性的角度分析,
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这一方法的科学依据是:在人类的
DNA
分子中,核苷酸序列多样性表现为每个人的
DNA
几乎不可能完全
相同,因此,
DNA
可以像指纹一样用来鉴别身份
。(P59“讨论3”)
7.因为基因的碱基序列都有特定的排列顺序,所以,基因不是 (是、不是)碱基对随机排列成的DNA
片段。(P59“讨论4”)
8.科学研究发现,未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因,而这些基因的遗传效应促使
番薯根部发生膨大产生了可食用的部分,因此番薯被人类选育并种植。农杆菌这些特定的基因可以
(可以、不可以)在番薯细胞内复制,这些特定的基因能(能、不能)在自然条件下转入了番薯细胞,
农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的
DNA
片段
。(P59“概念检测1”改编)
9.染色体、DNA 和基因三者之间的关系可以用文字概括为:基因是染色体上具有遗传效应的
DNA
片
段,也可用下图形式表示,图中①②③处对应的名称依次
是:基因、
DNA
、染色体
。(P59“概念检测2”)
10.在严查偷猎野生动物的行动中,执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑,餐馆工作人员说是
“山羊肉”,经实验室检验,执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法
部门最可能是采取DNA
鉴定
的方法进行检测的,你作出此判断的理由是:因为每种生物的
DNA
具有
特异性,只有将“山羊”的
DNA
与斑羚的
DNA
进行比对,才能确定这种“山羊肉”是否来自国家二
级保护动物斑羚 。(P59“拓展应用1”)
11.我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术,针对行人和非机动车闯红灯等违规行为进行抓拍。
这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。在人群中没有一模一样的两个人,这是因为基
因具有多样性,而每个人独特的面部特征都是由基因决定的 ,这也说明了人识别技术的可行性。
(P59“拓展应用2”)
12.基因测序能够在人类遗传病防治中发挥重要作用的主要原因是人类遗传病致病基因的碱基序列与正常基
因的存在差别,有时一个碱基的差别就会导致遗传病的发生。传统的基因测序往往通过提取大量细胞中的
DNA,以获得足够的DNA 进行测序。而单细胞基因组扩增技术可实现在体外对基因组扩增,并完成测序。
因此,单细胞基因组测序不需要(需要、不需要)提取大量细胞的DNA 来进行。(P60“生物科技进
展”)
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第4 章 基因的表达
第1 节 基因指导蛋白质的合成
1.利用已灭绝的生物的DNA 分子,使灭绝的生物复活是难以做到的,其原因是:从
DNA
到具有各种性状
的生物体,需要通过极其复杂的基因表达及其调控过程才能实现,因此,在可预见的将来,利用DNA 分
子来使灭绝的生物复活仍是难以做到的。(P64“问题探讨”)
2.真核细胞DNA 被核膜限制在细胞核内,使转录和翻译过程分隔在细胞的不同区域进行,这有利于这两项
重要生命活动的高效、准确进行。(P64“想象空间”)
3.RNA 的分子结构与DNA 的相似性有:RNA
也是由基本单位
核苷酸
连接而成的,核苷酸也含有
4 种碱基
可以储存
遗传信息
。RNA 的与DNA 的不同点有:组成
RNA
的五碳糖是
核糖
而不是脱氧核糖;
RNA
的碱
基组成中没有碱基
T (胸腺嘧啶),而替换成碱基
U (尿嘧啶);
RNA
一般是
单链
,而且比
DNA
短
,因
此能够通过核孔,从细胞核转移到细胞质中。(P64“教材”)
4.RNA 适于作DNA 的信使的原因有:①它的分子结构与DNA 很相似,也能储存遗传信息;②在RNA 与
DNA 的关系中,也遵循“碱基互补配对原则”,但U-A;③RNA 一般是单链
, 而且比
DNA
短
,因此能够通过核
孔转移到细胞质中。(P64“教材”改编)
5.遗传信息的转录过程中也有DNA 的解旋过程,该过程不需要(需要、不需要)解旋酶,因为RNA
聚合
酶也有解旋功能。(“教师教学用书”)
6.真核细胞的转录过程主要发生在细胞核,说“主要”这是因为DNA
主要存在于细胞核中,线粒体和叶绿
体中也存在少量的
DNA
,因此叶绿体和线粒体也有部分遗传信息的转录过程
。(P65“教材”改编)
7.转录与复制相比,其共同点主要有:都主要发生在细胞核、都需要模板、都遵循碱基互补配对规律(写
出两点)。在转录与复制过程中,保证遗传信息传递准确性的是碱基互补配对规律。(P66“思考•讨
论”1)
8.与DNA 复制相比,转录所需要原料和酶的不同点是:DNA
复制所需要的原料是
4 种游离的脱氧核苷
酸,所需要的酶是解旋酶和
DNA
聚合酶;转录所需要的原料是
4 种游离的核糖核苷酸,所需要的酶是
RNA
聚合酶
。(P66“思考•讨论”2)
9.转录成的RNA 的碱基序列,与作为模板的DNA 单链的碱基序列是互补配对关系,与DNA 双链间碱基互
补配对不同的是:RNA
链中与
DNA
链的
A 配对的是
U ,不是
T ;与DNA 另一条链的碱基序列基本相同,
只是DNA
链上
T 的位置,
RNA
链上是
U 。(P66“思考•讨论”3)
10.从密码子表可以看出,像苯丙氨酸、亮氨酸这样,绝大多数氨基酸都有几个密码子,这一现象称作
密码子的简并。你认为密码子的简并对生物体的生存发展的意义有:①增强密码子容错性,即:当密
码子中有一个碱基改变时,由于密码子的简并性,可能并不会改变其对应的氨基酸;②从密码子的使
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用频率来考虑,可以保证翻译的速度。这是因为当某种氨基酸使用频率高时,几种不同的密码子都编
码同一种氨基酸。(P67“思考•讨论”1)
11.几乎所有的生物体都共用上述密码子。这一事实可以说明当今生物可能有着共同的起源;生命在本
质上是统一的(写出两点)。(P67“思考•讨论”2)
12.tRNA 与其携带的氨基酸之间的对应关系是:一种
tRNA
只能识别并转运一种氨基酸,
一种氨基酸
可能由一种或多种
tRNA
识别并转运
。根据氨基酸与密码子关关系,只能根据碱基序列写出确定的氨
基酸序列,而不能根据氨基酸序列写出确定的碱基序列,其原因是几个密码子可能编码同一种氨基酸,有
些碱基序列并不编码氨基酸,如终止密码等。(P67“教材”)
13.从信息传递的角度来看,基因指导蛋白质合成的过程,就是遗传信息从
DNA
流向
RNA,
进而流向蛋白质
的过程。(P69“教材”)
14.在遗传信息的流动过程中,DNA
、
RNA
是信息的载体,蛋白质是信息的表达产物,而ATP 为信息的
流动提供能量,由此可见,生命是物质、能量和信息的统一体。(P69“教材”)
15.依据中心法则图解,用文字和箭头简图形式写出下列生物遗传信息的传递过程:
(P69“图4-8”改编)
生物种类
举例
遗传信息的传递过程
DNA 病毒
T2噬菌体
①
RNA 病毒
烟草花叶病毒
②
逆转录病毒
艾滋病病毒
③
细胞生物
动物、植物、细菌、真菌等
④
洋葱表皮细胞内
⑤
洋葱根尖分生区细胞内
⑥
16.密码子是指mRNA
上
3 个相邻的碱基
,在蛋白质合成过程中,密码子决定了蛋白质的氨基酸种类以及
翻译的起始和终止。(P69“概念检测2”改编)
17.红霉素、环丙沙星、利福平等抗菌药物能够抑制细菌的生长。具体来说,红霉素能与核糖体结合,
抑制肽链的延伸;环丙沙星抑制细菌DNA 的复制;利福平抑制细菌RNA 聚合酶的活性。请结合蛋白
质合成,说明这些抗菌药物可用于治疗疾病的道理:红霉素影响翻译过程,环丙沙星影响复制过程,
利福平影响转录过程;三种抗生素都是通过阻止遗传信息的传递和表达,来干扰细菌蛋白质的合成,
进而抑制细菌生长的 。(P69“拓展应用”)
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18.克里克以T4 噬菌体为实验材料,研究其中某个基因的碱基增加或减少对其所编码蛋白质的影响。克里克发现,
在相关碱基序列中增加或删除1 个或2 个碱基,无法产生具有正常功能的蛋白质,但是,当增加或删除3 个
碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质。克里克是第一个用实验证明遗传密码中
3 个碱基编码
1 个氨基酸
的科学
家。这个实验同时表明:遗传密码从一个固定的起点开始,以非重叠的方式阅读,密码子之间没有分隔符。克里克的
实验阐明了遗传密码的总体特征,不足之处是无法说明由
3 个碱基排列成的
1 个密码子对应的究竟是哪一个氨基酸
。
(P70“生物科学史话”)
19.美国生物学家尼伦伯格和德国生物学家马太破译了第一个遗传密码。他们采用了蛋白质的体外合成技术。即:
在每个试管中分别加入一种氨基酸,再加入除去了DNA
和
mRNA
的细胞提取液,以及人工合成的RNA 多聚
尿嘧啶核苷酸,结果加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链。实验结果说明多聚尿嘧啶核苷酸导致
了多聚苯丙氨酸的合成,而多聚尿嘧啶核苷酸的碱基序列是由许多个尿嘧啶组成的(UUUUUU……),可见由尿
嘧啶组成的碱基序列编码由苯丙氨酸组成的肽链。结合克里克得出的3 个碱基决定
1 个氨基酸
的实验结论,与苯丙氨
酸对应的密码子应该是UUU。(P70“生物科学史话”)
20.遗传密码的破译是生物学发展史上一个伟大的里程碑。在此后的五六年里,多位科学家沿着蛋白质体外
合成的思路,不断改进实验方法,终于破译了全部64 个密码子,并编制出密码子表。几乎所有的生物共用
一套密码子,这暗示着生物可能具有共同的起源。(P70“生物科学史话”)
21.用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU,若要在体外合成同位素标记的多肽
链,所需的材料组合是“①同位素标记的tRNA、②蛋白质合成所需的酶、③同位素标记的苯丙氨酸、④
人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、⑤除去了DNA 和mRNA 的细胞裂解液”中的③④⑤。(2019·新课示卷Ⅰ,
T2)
22.一条多肽链中有500 个氨基酸,则作为合成该多肽链的mRNA 分子和用来转录mRNA 的DNA 分子至少
有碱基1500
个和
3000
个
。由此可见,多肽链中的m 个氨基酸至少对应mRNA 分子中的3m 个碱基,至少
是因为mRNA 中的终止密码子不决定氨基酸,m 个氨基酸至少对应DNA 分子中的6m 个碱基。(P78“选
择题2”改编)
23.大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后,可形成小肽(短的肽链)。①在大豆细胞中,以mRNA 为模板
合成蛋白质时,除mRNA 外还需要其他种类的核酸分子参与,它们是rRNA
、
tRNA
。②大豆细胞中大多数
mRNA 和RNA 聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说,作
为mRNA 合成部位的是细胞核,作为mRNA 执行功能部位的是细胞质;作为RNA 聚合酶合成部位的是细
胞质,作为RNA 聚合酶执行功能部位的是细胞核。③部分氨基酸的密码子如下表所示。若来自大豆的某
小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG,则该小肽的氨基酸序列是酪氨酸—谷氨酸—组氨酸—色氨酸。
若该小肽对应的DNA 序列有3 处碱基发生了替换,但小肽的氨基酸序列不变,则此时编码小肽的RNA 序
列为UAUGAGCACUGG。(2020·全国卷Ⅱ,T29)
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第2节 基因表达与性状的关系
1.同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶,表现出了两种不同的形态。这两种形态的叶,其细
胞的基因组成是一样的。这两种叶形的差异,可能是由叶片所处的环境因素引起的。(P71“问题探讨”讨
论1、2)
2.科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,对这3 种细胞中的DNA 和mRNA 进
行了检测,结果如下表所示(“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子)。从表中
信息可看出,3 种基因转录的mRNA 分别出现在
3 种细胞中
,这表明每种细胞只合成
3 种蛋白质中的一种
这说明3.3 种细胞中合成的蛋白质情况是:这
3 种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同,虽然有些蛋白质
在所有的细胞中都合成,但也有一些特定功能的蛋白质只在特定的细胞中合成。3 种细胞中的DNA 都含有
卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因,但只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明:细胞中并
不是所有的基因都表达,基因的表达存在选择性。(P72“思考•讨论”讨论1、2)
检测的
3 种细胞
卵清蛋白基因、珠蛋
白基因、胰岛素基因
卵清蛋白
mRNA
珠蛋白
mRNA
胰岛素
mRNA
输卵管细胞
+ + +
+
—
—
红细胞
+ + +
—
+
—
胰岛细胞
+ + +
—
—
+
4.基因的表达时期、表达细胞及表达水平的高低都是受到调控的,这种调控会直接影响性状。(P73“教
材”)
5.下图为DNA 甲基化示意图,据图可看出,DNA 甲基化是指在
DNA
碱基上增加甲基基团的化学修饰
。
(P74“图4-10”)
6.资料1:柳穿鱼是一种园林花卉。下图所示的两株柳穿鱼,除了花的形态结构不同,其他方面基本相同。
柳穿鱼花的形态结构与Sc 基因的表达直接相关。下图所示的两株柳穿鱼,它们体内Sc 基因的序列相同,
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只是植株A 的Lcyc 基因在开花时表达,植株B 的Lcyc 基因不表达。研究表明,植株B 的Lcyc 基因不表
达的原因是它被高度甲基化(Lcyc 基因有多个碱基连接甲基基团)了。由此可见,柳穿鱼花的形态改变是
因为Lcyc
基因的部分碱基被高度甲基化
,这说明基因的甲基化修饰会导致相关基因的表达受到抑制,进而
影响性状。科学家将这两个植株作为亲本进行杂交,F1 的花与植株A 的相似,这是因为F1植株同时含有
来自植株
A 和植株
B 的
Lcyc
基因。植株
A 的
Lcyc
基因能够表达,表现为显性;植株
B 的
Lcyc
基因由于
部分碱基被甲基化,基因表达受到抑制,表现为隐性。因此,同时含有这两个基因的
F 1中,
F 1的花与植株
A 的相似
。F1 自交的F2 中绝大部分植株的花与植株A 的相似,少部分植株的花与植株B 的相似。这是因
为F1 自交后,
F 2中有少部分植株含有两个来自植株
B 的
Lcyc
基因,由于该基因的部分碱基被甲基化,基
因表达受到抑制,因此,这部分植株的花与植株
B 的相似
。(P73“思考•讨论”讨论1、2)
7.资料2:某种实验小鼠的毛色受一对等位基因Avy和a 的控制,Avy为显性基因,表现为黄色体毛,a 为隐
性基因,表现为黑色体毛。将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交,子一代小鼠的基因型都是
Avya,却表现出不同的毛色:介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究表明,在Avy基因的前端(或称
“上游”)有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA 甲基化
修饰的位点。当这些位点没有甲基化时,Avy基因正常表达,小鼠表现为黄色;当这些位点甲基化后,Avy
基因的表达就受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高,Avy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的
颜色就越深。由此可见,小鼠毛色的改变是因为A XY
基因的前端有一段影响
A XY
基因表达的特殊的碱基序
列被甲基化。这说明发生在基因前端的甲基化修饰会导致相关基因的表达受到抑制,进而影响性状。
(P73“思考•讨论”讨论1)
8.资料1 和资料2 展示的遗传现象的共同点是都表现为基因的碱基序列保持不变,但部分碱基发生了甲基
化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响。这种
DNA
甲基化修饰可以遗传给后代,使后代出现
同样的表型。从资料1 和资料2 展示的遗传现象可看出,基因的碱基序列保持不变,性状会发生改变,这
表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,基因的表达受到很多因素的影响,体现了基因与性
状之间关系的复杂性。(P73“思考•讨论”讨论3)
9.从基因与性状的关系分析,人的身高是由多个基因决定的,其中每个基因对身高都有一定的作用;后天
的营养和体育锻炼等对人的身高也有重要作用,这说明一个性状可以受到多个基因的影响,生物体的性状
也不完全是由基因决定的
, 环境对性状也有着重要影响
。我国科学家研究发现水稻中的Ghd7 基因编码的蛋
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白质不仅参与了开花的调控,而且对水稻的生长、发育和产量都有重要作用,这说明一个基因也可以影响
多个性状。因此,基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间复杂的相互作用精细地调控着生物
体的性状。(P74“教材”)
10.请你对“基因决定生物体的性状”这一观点作出客观全面的评价:性状的形成往往是内因(基因)与
外因(环境)相互作用的结果,并且环境能够通过对基因或染色体上其他成分的修饰,调控基因的表达,
进而影响性状。(P74“批判性思维”)
11.遗传学家曾做过这样的实验:果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31℃的
环境中培养,得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫,这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后
代仍然是残翅果蝇。请针对高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫的原因提出假说,进行解
释:果蝇翅的发育需要经过酶催化的反应,而酶是在基因控制下合成的,酶的活性受温度、
pH
等条件的
影响。你认为“高温培养残翅果蝇幼虫得到翅长接近正常的果蝇成虫”这一现象不属于(属于、不属于)
表观遗传,你判断的依据是:表观遗传是能够遗传的,
但
高温培养残翅果蝇幼虫得到
的
翅长接近正常的果
蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇
,即该现象
并未发生遗传
。(P75“思维训练”)
12.我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA 片段注射到羊的受精卵中,由该受精卵发育而成的羊,分泌
的乳汁中含有人的凝血因子,可治疗血友病。这项研究说明人和羊共用一套遗传密码,该羊的乳腺细胞中
含有(含有、不含有)人的凝血因子基因,该羊的后代可能(肯定、可能、不可能)含有人的凝血因子基
因。(P75“概念检测2”改编)
13.有人说,“基因是导演,蛋白质是演员,性状是演员的表演作品。”这种说法有一定的(有一定的、没
有)道理,因为:基因通常是有遗传效应的
DNA
片段,
DNA
上特定的碱基排列顺序,蕴含着一定的遗传
信息,可类比成组织者(导演),负责整部作品的呈现;蛋白质是生命活动的主要承担者,具体参与细胞
的各项生命活动,可类比成执行者(演员);而性状则是生物体表现出来的形态结构、生理和行为等特征
的总和,主要是由蛋白质参与完成的,可类比成呈现方式(作品)。基因、蛋白质和性状三者之间的关系
用一句话可概括为:基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。(P75“拓展应用1”)
14.孟德尔通过豌豆杂交实验发现了分离定律和自由组合定律,然而,与他同时代的一些生物学家利用某些
植物做一些性状的杂交实验时,并没有得出3:1 和9:3:3:1 的数量比;孟德尔用山柳菊也未得到与豌豆
杂交实验相同的结果。孟德尔同时代的一些生物学家及孟德尔用山柳菊的实验没有得出3:1 和9:3:3:1
的数量比,其可能的原因有:第一,基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系,存在多对基因控制
一对性状和一对基因控制多对性状的情形;第二,核基因在染色体上呈线性排列,因此这些基因有可能位
于同源染色体上,导致这些基因控制的性状不遵循自由组合定律;第三,某些植物进行无性生殖,性状传
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递不遵循孟德尔遗传规律;第四,个别性状可能是细胞质基因控制或与母本提供的细胞质成分有关。
(P75“拓展应用2”第1 小题)
15.科学实验必须是可重复的,因为只有这样才能说明实验的现象和结果是一种必然规律,而不是偶然发生
的。科学实验的可重复性包括两方面:第一,实验样本量足够大,在相同实验条件下要有足够的重复观察
次数;第二,任何实验结果的可靠性应经得起独立重复实验的考验,重复实验是检查实验结果可靠性的唯
一方法。但是,生命科学实验的可重复性是有一定前提和条件限制的。这是因为:由于生物多样性的存在
,
不同生物的背景条件隐蔽且不一致(如山柳菊以无性生殖为主),导致生命世界的很多现象具有独特性,
不能用统一的定律解释。(P75“拓展应用2”第2 小题)
1.某种猫的雄性个体有两种毛色:黄色和黑色;而雌性个体有三种毛色:黄色、黑色、黑黄相间。分析这
种猫的基因,发现控制毛色的基因是位于X 染色体上的一对等位基因:Xo(黄色)和XB(黑色),雄猫
只有一条X 染色体,因此,毛色不是黄色就是黑色。而雌猫却出现了黑黄相间的类型。资料显示:哺乳动
物雌雄个体的体细胞中虽然X 染色体数量不同,但X 染色体上的基因所表达的蛋白质的量是平衡的,这个
过程称为剂量补偿。雌猫比雄猫多出1 条X 染色体,由于剂量补偿效应,在胚胎初期,细胞中的1 条X 染
色体就会随机发生固缩失活,形成巴氏小体,而且发生染色体失活的细胞通过有丝分裂产生的子细胞也保
留相同的染色体失活状态。请结合上述资料,对此猫出现黑黄相间的毛色这一现象进行解释:对于基因型
为
X B X o 的雌猫,如果体细胞中携带黑毛基因
B 的
X 染色体失活,
X B 就不能表达,而另一条
X 染色体上的
X o 表达,那么由该细胞增殖而来的皮肤上会长出黄色体毛;同理,如果体细胞中携带黄毛基因
O 的
X 染色
体失活,则
X o 不表达,
X B 表达,由该细胞增殖而来的皮肤上就会长出黑色体毛。因此,基因型为
X B X o 的
雌猫会呈现黑黄相间的毛色。(P75“拓展应用3”第2 小题)
17.随着人类对基因的认识越来越深入,人们设想把一种生物的某个基因提取出来,加以改造,然后转移到
另一种生物的细胞里
, 创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品
,这种技术就是基因工程。基因工程
自 0 世纪70 年代兴起以来,取得了突飞猛进的发展,在农牧业、医药卫生、食品工业、环境保护等方面
展示出了美好的应用前景。(P76“科学•技术•社会”)
18.我国科学家发现在体外实验条件下,某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体,这种多聚体能识别外界
磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因,在家鸽的视网膜中共同表达。家鸽视网膜细胞
表达这两种蛋白质的基本过程是在视网膜细胞的细胞核中,编码这两种蛋白质的基因分别转录出相应的
mRNA
,
mRNA
通过核孔进入细胞质,在核糖体上翻译出蛋白质
。家鸽的所有细胞是否都含有这两个基因
并进行表达(答“是”或“否”)否,判断的理由是家鸽的所有细胞均由受精卵发育而来,因此所有的细
胞都含有这两个基因,但这两个基因只在部分细胞(如视网膜细胞)中特异性表达,不会在所有细胞中都
表达。如果这两个基因失去功能,家鸽的行为可能发生的变化是无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚
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体,可能导致家鸽无法“导航”,失去方向感。要验证你的推测,请设计实验来验证,写出你的实验思路:
以
A 、
B 分别代表编码这两种蛋白质的基因。先设法去除家鸽的这两个基因(基因敲除),组别为
①
去除
A 基因,
②
去除
B 基因,
③
同时去除
A 基因和
B 基因,
④
不去除基因的家鸽(对照组);分别测定
4 组家
鸽视网膜细胞中是否有含铁的杆状蛋白质多聚体,如果有,进一步测定含量;然后在同一条件下放飞
4 组
家鸽,观察它们的定向运动能力;实验要重复多次,确保可重复性。(P78“非选择题1”)
19.下图表示人体内,苯丙氨酸的代谢途径。由图可知,缺乏酶⑤会导致人患白化病,尿黑酸在人体内积累
会使人的尿液中含有尿黑酸,这种尿液暴露于氧气会变成黑色,这种症状称为尿黑酸症。由图可知,缺乏
酶③会使人患尿黑酸症。从这个例子可以看出基因、营养物质的代谢途径和遗传病这三者之间的关系是:
化病等遗传病是由某些缺陷基因引起的,这些基因的产物可能是参与代谢途径的重要的酶。基因可以通过
控制酶的合成调控生物体内物质的代谢途径,从而控制生物体的性状。苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢
产物之一——苯丙酮酸积累,并从尿中大量排出,而苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育,造成智力低下。
从2009 年起,我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目,这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。启动这个
项目的意义是:为贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉,帮助他们解决特殊食物问题。不仅
使苯丙酮尿症患儿得到救助,还推动了社会对苯丙酮尿症及其他罕见病群体的关注。这些政策是党和政府
对国民健康状况的关怀,彰显了我国社会主义制度的优越性。(P78“非选择题2”)
第5 章 基因突变及其他变异
第1 节基因突变和基因重组
1.进行有性生殖的生物,在形成配子的过程中,要进行染色体的复制,实质是遗传物质
DNA
的复制
。碱基
互补配对原则能保证DNA
复制的准确性
,使亲子代间的遗传信息保持一致。(P80“教材”)
2.我国早在1987 年就利用返回式卫星进行航天育种研究:将作物种子带入太空,利用太空中的特殊环
境诱导基因发生突变,然后在地面选择优良的品种进行培育。通过航天育种,我国已在水稻、小麦、
棉花、番茄、南瓜和青椒等作物上培育出一系列优质品种,取得了极大的经济效益。航天育种的生物学
原理是通过太空高辐射、微重力(或无重力)的特殊环境提高作物基因突变的频率,从而筛选出人们需要
的品种。具体而言,在太空的特殊环境中,细胞分裂进行DNA 复制时,由于受到高辐射或微重力(或无
重力)的影响,配对的碱基容易出现差错而发生基因突变。从基因突变的结果来看,由于基因突变的本质
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是基因的碱基序列发生改变,这种改变可以直接表现在性状上,改变的性状对生物的生存可能有害,可能
有利,也可能既无害也无益。(P80“问题探讨”讨论1、2)
3.镰状细胞贫血症是基因突变造成的,能(能、不能)借助显微镜进行诊断,原因是:可借助显微镜观察
红细胞的形态是圆饼状还是镰刀状进行诊断。(P80“教材”改编)
4.从镰状贫血症的根本原因可以看出,该病是一种遗传病,是能够遗传的。其遗传过程为,突变后的
DNA
分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。(P81“思考•讨论
3”讨论2 改编)
5.某植株发生基因突变后,该植株及其有性生殖后代均不能表现突变性状的原因可能是该突变为隐性突变
,
且基因突变发生在该植株的体细胞中,不能通过有性生殖传递给子代。(P81“教材”改编)
6.在细胞分裂间期若受到相关因素的影响,则易发生基因突变,其原因是细胞分裂的间期进行
DNA
复制,
DNA
复制时需要解旋成单链,单链
DNA
容易受到内、外因素的影响而发生碱基对的改变
。(P81“教材”
改编)
7.一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细
胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡。(P81“教材”)
8.结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。下图是解释结肠癌发生的简化模型,从基因角度分析,结肠癌发
生的原因是相关基因(包括抑癌基因
I 、原癌基因、抑癌基因Ⅱ、抑癌基因Ⅲ)发生了突变
。健康人的细
胞中存在(存在、不存在)原癌基因和抑癌基因。根据图示推测,癌细胞与正常细胞相比,所具有的特点
是呈球形、增殖快、容易发生转移等。(P82“思考•讨论”讨论1、2、3)
9.基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的
DNA
分子上;同一
DNA
分子的不同部位
。基因突变在生物界中是普遍存在的,其原因是自然界诱发基因突变
的因素很多,基因突变还可以自发产生。基因突变是随机发生的、不定向的,其原因是DNA
碱基组成的
改变是随机的、不确定的。基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上
的等位基因,而且基因突变的方向和环境没有明确的因果关系。(P82“教材”)
10.基因突变能为生物的进化提供丰富的原材料,这是因为基因突变是产生新基因的途径。对生物界的种族
繁衍和进化来说,产生了新基因的生物有可能更好地适应环境的变化,开辟新的生存空间,从而岀现新的
生物类型。(P83“教材”)
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11.利用物理因素或化学因素处理生物,使生物发生基因突变,可以提高突变率,创造人类需要的生物新品
种,这种育种方法叫做诱变育种。例如,用辐射方法处理大豆,选育出含油量髙的大豆品种。(P83“相关
信息”)
12.有性生殖过程中的基因重组有助于物种在一个无法预测将会发生什么变化的环境中生存。这是因为,有
性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因组合多样化的子代,其中一些子代可能
会含有适应某种变化的、生存所必需的基因组合。(P84“教材”)
13.我国是最早养殖和培育金鱼的国家。金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中,野生鲫鱼产生基因突变,
人们选择喜欢的品种培养,并进行人工杂交,培育出了色彩斑斓、形态各异的金鱼。上述信息说明,正是
因为基因突变、基因重组以及人工选择,才会出现色彩斑斓、形态各异的金鱼。(P84“与社会的联系”)
14.某研究团队调查了4 家医院2006—2013 年确诊的肺癌患者1303 人,其中吸烟的有823 人,占患者总数
的63.16%;同时,他们调查健康人作为对照,在1303 名健康人中,吸烟的有509 人,占39.06%。在“确
诊的肺癌患者1303 人,其中吸烟的有823 人,占患者总数的63.16%”,这说明吸烟和肺癌患病率之间
存在很高的相关性,不能(能、不能)说明吸烟与肺癌患病率之间存在因果关系。要证明吸烟是肺癌
的致病因素,还要进行病理学分析,需要发现吸烟导致肺癌的机制 ,即烟草中的什么成分,以什么方
式,导致了肺癌。材料中还提到“在1303 名健康人中,吸烟的有509 人,占39.06%”,这说明吸烟并
不一定导致肺癌。你认为只依靠材料中的两个调查,不能(能、不能)得出吸烟会导致肺癌患病率升
高的结论,能(能、不能)得出吸烟与肺癌之间存在很高相关性的结论。(P84“思维训练”讨论1)
15.相关调查和医学研究表明,吸烟增加了患肺癌的概率,从基因突变角度分析,其原因是细胞的癌变是多
个基因突变的共同结果,吸烟提高了基因突变的频率,就增加了患肺癌的概率。这不能(能、不能)说吸
烟一定会导致患肺癌。(P84“思维训练”讨论1 改编)
16.我国大面积栽培的水稻有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。研究发现,粳稻的
bZIP73 基因通过一系列作用,增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比,籼稻的bZIP73 基因中有1 个脱
氧核苷酸不同,从而导致两种水稻 的相应蛋白质存在1 个氨基酸的差异。bZIP73 基因的1 个核苷酸的差
异是由基因突变导致的;bZIP73 蛋白质的1 个氨基酸的差异是由基因突变导致的。粳稻的bZIP73 基因和
籼稻的bZIP73 基因中的碱基序列不相同(相同、不相同)。(P85“概念检测1”改编)
17.实例一:镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂
合子)在氧含量正常的情况下,并不表现出镰状细胞贫血的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血
红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力。非洲的疟疾高发地区具有镰状细胞贫血突变基因的人占总人口的比
例较其他地区的高,这是因为杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白,相比只能合成正常血红蛋白的纯
合子,杂合子对疟疾具有较强的抵抗力,在疟疾高发地区,他们生存的机会更多,从而能将自己的基因传
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递下去。实例二:一些看起来对生物生存不利的基因,历经漫长的进化历程依然“顽固”地存在,其原因
是基因对生物的生存是否有利,往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不利的基因,当环境
改变后,这些不利的基因产生的性状,可能会帮助生物更好地适应改变后的环境,从而得到更多的生存机
会。综合实例一和实例二,请你就基因突变与生物的利害关系进行分析:基因突变并不都是有害的,也可
能是有利的,或是中性的,有害、有利还是中性与环境有关。(P85“拓展应用”)
18.CRISPR/Cas9 是目前应用最广泛的基因组编辑技术。使用该技术,需要向要进行编辑的细胞中加入以下
组分:人工合成的短链
RNA
和一种来自细菌的核酸酶
Cas9
。前者作为“向导”,它的部分序列通过碱基互
补配对原则,与目的基因中希望被编辑的DNA
序列
相结合;核酸酶
Cas9
也与短链RNA 结合,然后切割
与“向导”RNA 结合的DNA,使DNA 双链断裂;这种情况下,细胞内原有的负责修复
DNA
切口
的酶将
“行动”起来,修复断裂的DNA。此时,如果向细胞中加入大量可用于修复的模板
DNA
(即大部分序列
与被切割位点附近的序列相同,但个别位点被人工改变的DNA),细胞就会以这些片段为模板合成DNA。
就这样,人类希望改变的碱基序列被引入基因组中,基因组的准确编辑由此实现。此外,如果想让某个基
因失去功能,也可以利用基因组编辑来破坏目的基因。当然,在利用该技术时,还要特别注意防范风险:
一是基因组编辑技术本身存在着识别准确性等方面的问题;二是对人类基因进行“改造”时要严格遵守法
律法规,不能违反人类的伦理道德。(P85“生物科技进展”)
19.精准医疗就是以患者基因组信息作为代表的组学信息为基础,通过大数据分析的方法和技术,为患者量
身设计出最佳的治疗方案,以达到治疗效果最大化和副作用最小化的一种新型医疗模式。实施精准医疗需
要进行精准诊断和精准治疗。前者主要的主要目的是形成精确的临床诊断报告;后者的主要目的是确定最
佳药物及用药效率等方面的信息。(P86“科学•技术•社会”)
20.野生型链孢霉能在基本培养基上生长,而用X 射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。其原因
可能是:X 射线照射后的链孢霉产生了基因突变,有可能不能合成某种物质
,所以不能在基本培养基上生
长。在基本培养基中添加某种维生素后,经过X 射线照射的链孢霉又能生长了。说明经
X 射线照射后的链
孢霉不能合成该种维生素。(P98“非选择题2”)
21.某女性患有乳腺癌,她通过基因检测发现自己和女儿体内的BRCA1 基因都发生了突变。研究表明,该
基因突变的人群患乳腺癌的风险比正常人高若干倍。在医生的建议下,她的女儿尽管未发现患乳腺癌,也
切除了双侧乳腺。你认为这是一种正确(正确、错误)的决策,你的理由是BRCA1
突变基因的携带者患
乳腺癌的风险很高,在检测到她女儿
BRCAl
基因突变的情况下,可以预测她女儿患乳腺癌的概率非常大,
提前切除双侧乳腺可以避免她女儿患乳腺癌,因此,这是一种正确的决策。她家族中的其他人是否也应进
行基因检测,要根据与该女性的亲缘关系来确定。(P98“非选择题4”)
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22.生物的变异,有的仅仅是由环境的影响造成的,而不是由亲代遗传物质的改变引起的,属于不遗传的变
异;有的是由亲代生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能够遗传给后代,属于可遗传的变异。基因突变、
基因重组和染色体变异是可遗传变异的来源。(P98“本章小结”)
23.生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径
有两条,分别是在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上
的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组。(2020·全国卷Ⅰ,T32
第(1)小题)
24.某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M 和N 均不能在基本培养基上生长,但M 可在添加了氨
基酸甲的基本培养基上生长,N 可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。这说明说明该突变体M、N 不
能合成氨基酸甲、氨基酸乙,突变体M 和N 都是由于基因发生突变而得来的。(2018·全国Ⅰ,T6 改编)
25.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下图。请说明
该细胞中等位基因B 和b、A 和a、D 和d 的分离发生哪种类型的细胞中。等位基因
B 和
b 的分离发生在初
级精母细胞和次级精母细胞中,等位基因
A 和
a 、
D 和
d 的分离只发生在初级精母细胞中
。该细胞产生的
精子的基因型是AbD
、
ABD
、
abd
、
aBd
,若不发生图示变化,则该精原细胞产生的的精子的基因型是
AbD
、
aBd
。(2017·天津卷,T4 改编)
26.基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若
某种自花受粉植物的AA 和aa 植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa 的
个体,则最早在子一代中能观察到该显性突变的性状;最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状;最早
在子三代中能分离得到显性突变纯合子;最早在子二代中能分离得到隐性突变纯合子。(2016·全国Ⅲ,T32
第(3)小题)
27.小鼠能合成一种蛋白类激素,小鼠肥胖是由于正常基因的编码链(模板链的互补链)部分序列“ CTC
CGA”中的一个C 被T 替换,突变为决定终止密码(UAA 或UGA 或UAG)的序列,导致该激素不能正常
合成,突变后的编码链序列是CTCTGA
(
TGA
)
,这种突变不能(填“能”或“不能”)使基因的转录终
止.(2014·重庆卷,T31 第1 小题节选)
28.汽车尾气中含有的多种致癌因子会损伤DNA,使抑癌基因和原癌基因表达异常.长期汽车尾气暴露的
人群,其T 淋巴细胞执行的细胞免疫功能障碍,导致识别、攻击癌细胞能力降低,癌症发病风险提高。
(2014 福建卷改编)
29.在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无
毛状态。在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于自发(自然)突变。此种群中同时出现几只脱毛小鼠
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的条件是突变基因的频率足够高。研究发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表
达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成提前终止。(2012·北京卷,T30 节选)
第2 节 染色体变异
1.作为野生植物的后代,许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同,如马铃薯和香蕉(见下
表)。表中①~④处填写的内容依次为12
、
24
、
11
、异常
。我们平时吃的香蕉是没有种子的,这是因为香
蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是
33
条,减数分裂时染色体发生联会紊乱,不能形成正常的配子,因此
无法形成受精卵,进而形成种子。(P87“问题探讨”讨论1、2)
2.生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化,称为染色体变异。香蕉、三倍体无子西瓜的果
实中没有种子,原因是:香蕉、三倍体无子西瓜均为三倍体,其原始生殖细胞中有三套非同源染色体,减
数分裂时出现联会紊乱,因此不能形成可育的配子。(P87“教材”)
3.秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上的相似之处是:都与抑制纺锤体的形成
有关,着丝粒分裂后没有纺锤体的牵引作用,因而不能将染色体拉向细胞的两极,导致细胞中的染色体数
目加倍。(P89“探究•实践”讨论)
4.下面图1、图2 是基因型为AaBb 的果蝇发生变异后的不同个体的体细胞中的染色体组成模式图,从变异
类型分析,图1、图2 对应的果蝇发生的变异属于染色体数目变异中的个别染色体数目的减少和增加(类
型)。图1 对应果蝇产生的配子种类及比例为:b ∶
B ∶
ab
∶
aB
=
1 ∶
1 ∶
1 ∶
1 。图2 对应果蝇产生的配子种类
及比例为:AB
∶
Ab
∶
aB
∶
ab
∶
Aab
∶
AaB
∶
AAB
∶
AAb
=
2 ∶
2 ∶
1 ∶
1 ∶
2 ∶
2 ∶
1 ∶
1 。(P88“教材”改编)
5.在二倍体的高等植物中,偶然会长出一些植株弱小的单倍体,这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后
代。这些单倍体形成的可能的原因是:二倍体植株经减数分裂形成配子后,一些配子可以在离体条件下发
育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代,是因为它们的体细胞中只含有一个染色体组,
生物种类
体细胞染色
体数/条
体细胞非同源
染色体/套
配子染色体
数/条
马铃
薯
野生祖先种
24
2
①
栽培品种
48
4
②
香蕉
野生祖先种
22
2
③
栽培品种
33
3
④
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减数分裂时没有同源染色体的联会,就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱,不能形成正常的配子,因
此,就不能繁殖后代。(P91“拓展应用1”)
6.人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,
用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种
子种下去,就会长出三倍体植株。下面是三倍体无子西瓜的培育过程图解。以一定浓度的秋水仙素溶液滴
在二倍体西瓜幼苗的芽尖,其原因是:西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方,用秋水仙素处理有利于抑
制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。获得的四倍体西瓜缘何要和二倍体杂交,其原
因是杂交可以获得三倍体植株。产生多倍体的基本途径是:秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。三倍体西瓜
没有种子的原因是:三倍体植株不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞,因此,不能形成种子。三倍体西
瓜并不是绝对一颗种子都没有,有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子,产生这些种子的
原因:在进行减数分裂时,有可能形成正常的卵细胞。三倍体西瓜每年都要制种,很麻烦,但可用其他方
法替代,请写出两个替代的方法:方
法一,进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组
培苗,再进行移栽。方法二,利用生长素或生长素类似物处理二倍体未受粉的雌蕊,以促进子房发育成无
种子的果实,同时,在花期全时段要进行套袋处理,以避免受粉。二倍体西瓜与四倍体西瓜不是(是、不
是)同一物种,因为二者杂交的后代不可育。(P91“拓展应用2”)
7.将基因型为AaBb 的植株的花粉粒或花瓣细胞同时在适宜的条件下进行离体培养,正常情况下,花粉粒
或花瓣细胞发育成的幼苗中,单倍体幼苗可能的基因型是:AB
、
Ab
、
Ab
、
ab
。(P98“选择题2”改编)
8.人工种植的香蕉大多是三倍体,依靠无性生殖来繁殖后代。目前,香蕉的种植面临着香蕉枯萎病的威胁,
感染了病菌的香蕉大面积减产,甚至绝收。有人说,三倍体香蕉正在走向绝灭。和有性生殖的生物相比,你
认为三倍体香蕉面临灭绝的风险的原因是:三倍体香蕉只能依靠无性生殖来繁殖后代,而无性生殖的后代
和母体的基因型基本一致。与有性生殖能产生较多的变异相比,无性生殖几乎不产生新的变异。当环境改
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变,如有病菌侵袭时,三倍体香蕉由于不能适应新环境而面临灭绝的风险。(P98“非选择题3”)
9.可遗传的变异以概念图的形式可总结为下图,图中1、2 序号处填写的内容依次为基因重组、染色体变异;
3、4 序号处填写的内容依次为染色体结构的变异、染色体数目的变异;5 序号处填写的内容为染色体数目
以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少,6 序号处填写的内容为个别染色体的增加或
减少,7 处填写的内容为DNA
分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变
;8、9
序号处填写的内容依次为镰状细胞贫血、是生物变异的要本来源,为生物的进化提供了丰富的原材料;10
~13 处填空的内容依次为:减数分裂时期、猫的毛色变异、人的猫叫综合征、人的唐氏综合征。(P98“非
选择题5”)
10.普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,
如图所示(其中A、B、D 分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7 条染色体)。在此基础上,
人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。在普通小麦的形成过程中,杂种一般是高度不育的,原因是无
同源染色体,不能进行正常的减数分裂。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细
胞中有42 条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是营养物质含量高、茎秆粗壮(答出2 点即
可)。若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有秋水仙素处理(答出1 点即可)。现有甲、乙
两个普通小麦品种(纯合子),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实
验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。甲、乙两个品种杂交,
F 1 自
交,选取
F 2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
( 或甲、乙杂交得
F 1,将
F 1 的花药进行
离体培养获得单倍体幼苗,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新
品种
) 。(2020·全国Ⅲ,T32)
第3 节 人类遗传病
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1.科学家在人和小鼠体内都发现了一种与肥胖相关的基因ob,该基因表达的蛋白质被称为瘦素。研究还发
现,如果向ob 基因突变(该基因无法表达)的肥胖小鼠注射瘦素,则小鼠食量减少、体重下降。人的胖瘦
是不全是(是、不全是)由基因决定的,有的肥胖病可能是由遗传物质决定的,有的可能是后天营养过剩
造成的,但大多数情况下,肥胖是由于遗传物质和营养过剩共同作用的结果。(P92“问题探讨”讨论1)
2.有人提出“人类所有的病都是基因病”。这种提法依据的可能是基因决定生物体的性状这一观点,因为
人体患病也是人体所表现出来的性状。请你对这种观点作出评价:这种观点过于绝对化。因为,一般来说
,
性状是基因和环境共同作用的结果。人类的疾病有的是遗传病,如白化病、红绿色盲等,是由基因引起的
疾病;有的与基因无关,如由病毒引起的感冒、由大肠杆菌引起的腹泻等,就不是基因病。(P92“问题探
讨”讨论2)
3.人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病
和染色体异常遗传病三大类。不携带致病基因的个体,不一定(一定、不一定)不患遗传病,原因是染色
体结构或数目异常也会导致遗传病发生。(P92“教材”)
4.对于某种遗传病,如果通过调查计算的发病率和我国人群中的发病率不一致,原因有多种,可能是本次
调查的样本量不够大而产生误差,也可能是遗传病的分布具有明显的地区差异,等等。(P93“探究•实
践”讨论3)
5.下图为羊水检查和绒毛取样检查的示意图,据图分析两者有何异同:都是检查胎儿细胞的染色
体是否发生异常,是细胞水平上的操作,只是提取细胞的部位不同。(P94“图5-11”改编)
6.基因检测是指通过检测人体细胞中的
DNA
序列,以了解人体的基因状况
。基因治疗是指用正常基因取代
或修补患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。1990 年,美国科学家实施了世界上第一例临
床基因治疗。经过几十年的发展,基因治疗的研究已经取得了不少进展,其发展趋势是令人鼓舞的,但在
临床上还存在稳定性和安全性等问题。(P95“教材”)
7.综合本节相关知识,你认为基因检测的益处有:可以精确地诊断病因;通过分析个体的基因状况,结合
疾病基因组学,可以预测个体患病的风险,从而帮助个体通过改善生存环境和生活习惯,规避或延缓疾病的
发生;可以检测父母是否携带遗传病的致病基因,预测后代患这种疾病的概率;利用基因检测可以开发出
更多有针对性的药物;帮助人们在确定病因和治疗方案之后,对预后作出预测,以便及时修正治疗方案;
知道所患传染病的致病病毒或细菌的类型,及早确定治疗方案;结合临床数据,获得药物使用禁忌的信息;
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获得人类疾病相关基因的大数据,等等。(P95“教材”、“思考•讨论”讨论1)
8.有人说基因检测就是基因体检,可以全面地了解自己的基因状况。当你拿到基因检测报告时,其他人如
医生也会看到这份报告。从保护个人隐私的角度看,除医生和家人外,其他人没有权利知道这一信息。但
是,对即将结婚的两位恋人,其中一方要求另一方出示基因检测报告,想了解对方的基因状况,判断对方
是否有遗传病或其他疾病的致病基因,这一做法有一定的合理性,因为让对方了解自己携带致病基因的情
况,在一定程度上是尊重对方和坦诚相待的表现。但是,如果完全由基因检测报告的内容来决定是否结婚,
就违背了婚姻是建立在爱情基础上的原则,是不可取的。(P95“思考•讨论”讨论2、3)
9.白化病是一种隐性遗传病。已知一位年轻女性的弟弟患了此病,那么该女性不一定(一定、不一定)携
带白化病基因。若相关基因用A/a 表示,请写出你的判断依据:由该女性的弟弟是白化病的事实可知其弟
弟的基因型为
aa
,因而推测其父母的基因型为
Aa
,则该女性的基因型有两种可能:
AA
和
Aa
,
AA
的概率
为
1/3
,
Aa
的概率为
2/3
,该女性携带白化病基因的概率为
2/3
。若要确定该女性出生的孩子是否也可能患
白化病,还要确定她丈夫携带白化病基因的情况,既:丈夫不含有白化病基因、丈夫含有一个白化病基因
、
丈夫是白化病患者三种情况。若你是一位遗传咨询医师,需要根据该女性的丈夫是否是白化病患者,或者
是否有家族遗传病史来作出判断,如果他丈夫的家族中曾出现过白化病患者,应建议她通过基因检测进一
步确定她的孩子是否患病。(P96“拓展应用1”)
10.下图表示母亲生育年龄与子女唐氏综合征发病率之间的关系。从图中你可以得出的结论是唐氏综合征的
发病率与母亲的生育年龄有关,随着母亲生育年龄的增大,子女中唐氏综合征的发病率升高,说明子女患
唐氏综合征的概率增加;母亲超过
40
岁后生育,子女患唐氏综合征的概率明显增加
。从减数分裂的角度推
测唐氏综合征形成的原因:唐氏综合征患者体细胞中有3 条21 号染色体。在形成精子或卵细胞的减数分裂
过程中,如果由于某种原因,减数分裂I 时两条
21
号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细
胞,再经过减数分裂Ⅱ,就会形成含有两条
21
号染色体的精子或卵细胞
;如果减数分裂I 正常,减数分裂
Ⅱ时21
号染色体的着丝粒分裂,形成了两条
21
号染色体,但没有分别移向细胞的两极,而是进入了同一
个精子或卵细胞,这样异常的精子或卵细胞就含有24 条染色体,其中21 号染色体是两条。当一个正常的
卵细胞或精子(含23 条染色体,其中21 号染色体是1 条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时,
则该受精卵含47 条染色体,其中21 号染色体是3 条。由这样的受精卵发育而成的个体就是唐氏综合征患
者。(P96“拓展应用2”第1、2 小题)
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11.我国相关法规规定,35 岁以上的孕妇必须进行产前诊断,以筛查包括唐氏综合征在内的多种遗传病。
这样做的原因是当母亲的生育年龄超过
35
岁时,子女患其他遗传病的概率会大幅增加
,因此,对35 岁以
上的孕妇进行产前诊断,以筛查包括唐氏综合征在内的多种遗传病,可以避免遗传病患儿的出生。我国相
关法规规定35 岁以上的孕妇必须进行产前诊断,其社会意义是:可以有效地提高人口质量,保障优生优育
;
同时,这也是对孕妇及其家庭的关怀。(P96“拓展应用2”第3 小题)
12.一对夫妇,女方由于X 染色体上携带一对隐性致病基因而患有某种遗传病,男方表现型正常,该夫妇生
下患病胎儿的概率为1/2,如果生下的是男孩,则100%患有这种遗传病,如果生下的是女孩,则100%携
带有这种遗传病的致病基因。(P98“非选择题1”改编)
造成人类遗传病的原因有多种。在不考虑基因突变的情况下,分析下列相关疾病。①21 三体综合征一般是
由于第21 号染色体数目异常造成的。A 和a 是位于第21 号染色体上的一对等位基因,某患者及其父、母
的基因型依次为Aaa、AA 和aa,据此可推断,该患者染色体异常是其母亲的原始生殖细胞减数分裂异常
造成的。②猫叫综合征是第5 号同源染色体中的l 条发生部分缺失造成的遗传病。某对表现型正常的夫妇
(丈夫的基因型为BB,妻子的基因型为bb)生出了一个患有猫叫综合征的孩子,若这个孩子表现出基因
b 的性状,则异常的染色体来自于父亲(填“父亲”或“母亲”)。③原发性高血压属于多基因遗传病,
这类遗传病容易受环境因素影响,在人群中发病率较高。④就血友病和镰刀型细胞贫血症来说,如果父母
表现型均正常,则女儿有可能患镰刀型细胞贫血症,不可能患血友病。这两种病的遗传方式都属于单基因
隐性遗传。(2013•海南卷改编)
第6 章 生物的进化
第1 节 生物有共同祖先的证据
1.达尔文在《物种起源》一书中明确提出,地球上的当今生物都是由共同祖先进化来的,人和猿有共同的
祖先。这一论断给当时占统治地位的“神创论”带来了巨大冲击,有人在漫画中把达尔文画成半人半猴的
形象,以此发泄对达尔文的不满。直到今天,仍有人对“共同由来学说”“人猿共祖说”持排斥态度。你
认为反对共同由来学说的人不能(能、不能)拿出有说服力的证据。因为反对共同由来学说的人主要包括
支持神创论、物种不变论的人,也有人认为,进化论只是一种假说,不是科学事实。反对的人可能会拿出
这些说法来进行反驳,但这些都不是有说服力的证据。(P100“问题探讨”讨论1)
2.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。这是因为利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种
类及其形态、结构、行为等特征。(P100“教材”)
3.下表为地层年龄及对应的首次出现的生物类群(化石),表中信息说明,不同地层的形成年代不同,越
早形成的地层中首次出现的生物越低等,生物特征越简单;越晚形成的地层中首次出现的生物越高等,生
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物特征越复杂。例如,21 亿年前的地层中首次出现单细胞真核生物,7 亿年前的地层中出现了多细胞生物,
这说明多细胞生物出现的时间晚于单细胞真核生物,据此可判断多细胞生物是由单细胞真核生物进化来的。
同理,根据表中信息可判断地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。所以,表中所示资料支持
达尔文生物进化论的共同由来学说。(P101“思考•讨论”讨论1)
4.2009 年,我国科学家在辽宁省建昌县发现了完整的赫氏近鸟龙化石,其身体骨架与恐龙非常接近,但其
骨架周围有清晰的羽毛印痕,显示其后肢和尾部都有飞羽;后肢发达,显示其善跑不善飞。科学家认为这
一化石为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据,这是因为基于化石证据可判断赫氏近鸟龙既具有恐龙的
特征,也具有鸟类的特征,属于恐龙和鸟类的过渡类型,这说明鸟类很可能是由恐龙进化来的。
(P101“思考•讨论”讨论2)
5.在东非大裂谷地带,科学家发现了许多早期古人类化石,其中有318 万年前的少女露西的骨骼化石,其
上肢骨的结构与黑猩猩的相似,适于攀缘,下肢骨与现代人类接近,适于直立行走。这一证据支持(支持、
不支持)人猿共祖说。因为露西既有智人的特征,也有黑猩猩的特征,说明人和黑猩猩可能有共同的祖先
,
都起源于一类森林古
猿
。(P101“思考•讨论”讨论3)
6.比较蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢和人的上肢骨骼发现,其内部结构模式一致,这说明这四种前(上)
肢骨骼有共同的起源,说明它们可能是由共同的祖先进化来的。但是,这四种前(上)肢骨骼的功能迥异,
外形差别也很大,这是在漫长的进化过程中,由于适应不同的环境,逐渐出现了形态和功能的不同。
(P102“思考•讨论”讨论3)
7.人与蝙蝠、鲸和猫的骨骼结构十分发达,脊椎、肋骨、胸骨等形成支架起到支撑身体、保护内部器官的
作用;头骨骨块减少或愈合,使头骨坚硬,起到保护作用,等等;动物和鱼都具有头骨、脊椎、肋骨、及
附肢骨骼等。此外,一些具体的骨也有共同点,如哺乳类中耳的3 块听小骨镫骨、砧骨、锤骨分别与鱼类
的舌颌骨、方骨、关节骨有共同的起源。上述信息说明不同类群动物的骨骼结构具有许多共同点,支持现
有的脊椎动物有着原始的共同祖先这一观点。(P102“思考•讨论”讨论4)
8.已知最古老的化石是大约35 亿年前的古细菌化石。现在,在海洋、湖泊、土壤等环境中还能发现古细菌,
这些古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。当今生物的细胞在结构上与古细菌的共同点有:
都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和
DNA
。这说明地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细
地层年龄
(百万年前)
245-144
360-286
408-360
505-438
700
2100
首次出现的
生物类群(化石)
鸟类、
哺乳类
爬行类
昆虫、
两栖类
鱼类
多细胞
生物
单细胞真
核生物
48
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胞结构模式,说明二者有共同的祖先。当今生物的细胞在代谢上的共同点有:都有呼吸作用,代谢中的酶
类非常相似,都有相同的能量“货币”——
ATP
,绿色植物能进行光合作用
,等等。(P103“思考•讨论”
讨论1、2)
9.人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA 的差异分别为2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%。上述
信息说明人和类人猿在DNA
的碱基序列或基因组
方面高度接近,这说明人和猩猩、长臂猿、黑猩猩等类
人猿可能有共同的祖先。(P103“思考•讨论”讨论3)
10.细胞色素c 是细胞中普遍含有的一种蛋白质,约有104 个氨基酸,据测算,它的氨基酸序列每2000 万年
才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c 氨基酸序列的差异如下表所示。人和其他生物的细胞中普遍
含有细胞色素c,说明这些生物都有共同的祖先。关于人与其他生物的亲缘关系,细胞色素c 的氨基酸序
列差异的大小提示了不同生物之间亲缘关系的远近,差异越小,表明亲缘关系越近。(P103“思考•讨论”
讨论4)
11.综合地
层中陈列的证据和当今生物体上进化印迹:化石为研究生物进化提供了直接的证据, 比较解剖学和胚胎学
以及细胞和分子水平的研究,都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证,有力地
支持了达尔文的共同由来学说,进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。(P104“教材”)
12.请从细胞结构、遗传密码、能量供应方面说出支持“生物都有共同的祖先”这一论点的证据:各种物的
细胞具有基本相同的结构、所有生物共用一套遗传密码、所有生物都由
ATP
直接供能
。(P104“概念检测
3”改编)
13.我国地域辽阔,古生物化石种类繁多,在生物进化的研究中起着非常重要的作用。下面是我国发现的一
些著名的化石群:澄江生物化石群、热河生物化石群、山旺生物化石群、和政生物化石群、关岭生物化石
群等。其中澄江生物化石群分布在中国云南省澄江县,保存了大量具软躯体或弱矿化外壳的后生动物化石,
展示了5.3 亿年前的海洋生态系统,是研究寒武纪大爆发事件最重要的化石宝库之一。澄江生物化石群的
科学意义在于:①在前寒武纪到早寒武纪的生命演进过程中,填补了从埃迪卡拉生物化石群
( 发现于澳大利
亚的前寒武纪晚期地层
) 到布尔吉斯页岩生物化石群
( 发现于加拿大的中寒武纪地层
) 之间长达数千万年的古
生物资料空白;②呈现出一个前所未有的仅在二三百万年的“瞬间时空”里生物
( 特别是动物
) 大规模涌现
的突发生物事件,是寒武纪生命大爆发的最好例证。(P104“拓展应用2”)
14.化石是研究生物进化最有力的证据之一。放射性同位素的发现,使人们找到了理想的“地质时钟”。放
生物名称
黑猩猩
猕猴
狗
鸡
响尾蛇
金
枪
鱼
果蝇
天蚕蛾
链
孢
霉
酵母菌
氨基酸差异/个
0
1
11
1
3
14
21
27
31
43
44
49
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射性同位素在一定的单位时间内衰变一半,这个单位时间叫作半衰期。放射性同位素衰变的速率不受(受、
不受)环境因素(如温度、湿 度、压力等)的影响。因此,若以14C 作“地质时钟”,科学家们测定化石
中14 C 和
12 C 的比例
,就可以知道化石中的生物所生存的年代。(P105“科学•技术•社会”)
第2 节 自然选择与适应的形成
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这是拟态现象,从生物与环境适应的角度分析,其意义是使枯叶蝶不易被天
敌发现。请你从进化的角度解释这种适应的形成,枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后,由于
这种变异是可遗传的有利变异,这种变异的个体生存和留下后代的机会多,久而久之,使这类蝴蝶具有翅
似枯叶的适应性特征。但是同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶,这与你对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其
实,翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征,如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑,等等。
(P106“问题探讨”讨论1、2、3)
2.枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蜻、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能(能、不能)完全
免于天敌的捕食。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适
应现象有(有、没有)局限性,请举出一例说明:如果降雪延迟,已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易
被天敌发现。上述现象可说明适应的相对性,请你概括适应相对性的原因:适应性特征来自遗传,即来源
于可遗传的有利变异的逐代积累,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的,遗传的
稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。(P106“思考•讨论”讨论1、2、3)
3.举两例以反驳用进废退、获得性遗传的观点。人用眼过度,视力反而下降。健美运动员的后代,如果不
进行专业训练,也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格。(P107“批判性思维”)
4.长颈鹿颈长的适应性特征的形成用自然选择学说可解释为:长颈鹿主要以树叶为食,而在漫长的干旱季
节,食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期,长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体,这一变异
是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有的优势是容易吃到高处的树叶,留下后代的机会多。经过
若干代的繁殖,长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将逐渐增加。枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应
性特征的形成,能(能、不能)否用自然选择学说来。请你根据上述实例,用自己的话概括适应的形成:
在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中
这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征。(P108“思考•讨论”讨论
1、2、3、4)
5.有学者认为,个体即使产生可遗传的有利变异,如果不能繁殖后代,在进化上也没有意义。因此主张将
“适者生存”改为“适者繁殖”。请你对这种观点作出评价:这种观点有一定的道理。不过,“适者生
存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代,不改也是可以的。(P108“批判性思维”)
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。在西方国家,当时“神创论”和“物种不变论” 占统治地位,人们普遍认为所有的物种都是神创造
的,自古以来既没有物种的绝灭 ,也没有新物种的产生 。达尔文的进化论与神创论的主要冲突是达尔文
认为所有的生物都是由最原始的共同祖先进化而来的,生物界通过自然选择而不断进化,这一观点否定了
“神创论”。 达尔文提出生物进化论之后,遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽,主要原因是达尔文关于生
物进化的
观点否定了“神创论”,不能为当时的宗教观念所容
。(P109“思考•讨论”讨论1)
7.19 世纪末,严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择,适者生存”的观点,作为唤起同胞救国图强
的警钟。这一做法在当时起到的作用是激励国人奋发图强,使中华民族能够自立于世界民族之林。
(P109“思考•讨论”讨论2)
8.马克思读了达尔文的《物种起源》后,在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略,
但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指指辩证唯物主义观点。达
尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位的重要启示是:人类与其他生物有着共同的祖先
。
人类是大自然的一员,而不是凌驾于其他物种之上的。(P109“思考•讨论”讨论3、4)
9.有人认为,工蜂不能繁殖后代,因此,它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你认为此观点不正
确(正确、不正确),原因是决定工蜂采集花粉性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中,
可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状,才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。(P109“拓展应
用1”)
10.人类对濒危动植物进行保护,不会(会、不会)干扰自然界正常的自然选择。因为在自然界,物种绝灭
的速率本来是很缓慢的,人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危,在很大程
度上是人为因素造成的。因此,一般来说,人类对濒危物种的保护,是在弥补自己对自然界的过失,不能
说是干扰了自然界正常的自然选择。从另一个角度看,自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值,因此,不
能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。(P109“拓展应用2”)
11.“人们现在都生活在各种人工环境中,因此,人类的进化不再受到自然选择的影响。”请你对些观点作
出分析评价:由于人工环境与自然环境不可能完全隔绝,人也不可能离开自然界而生存,因此,人类的进
化不可能完全摆脱自然界的影响。但是,人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代,工农业的发
展和医疗水平的提高,使人们的生活条件不断改善,健康水平不断提高,婴幼儿死亡率显著下降,平均寿
命显著延长,来自自然界的选择压力在变小,来自人类社会内部的选择因素在增加。(P109“拓展应用
3”)
12.自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说,这是因为生存斗争(生存竞
争,适者生存)。(2010·上海卷,T31 第1 小题)
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第3 节 种群基因组成的变化与物种的形成 一 种群基因组成的变化
1.先有鸡还是先有蛋?甲同学说:当然是先有鸡蛋了,因为只有生殖细胞产生的基因突变才能遗传给后代,
体细胞即使发生了基因突变,也不能影响后代的性状。乙同学说:不对,人们在养鸡过程中,是根据鸡的
性状来选择的,只让符合人类需求的鸡繁殖后代,因此是先有鸡后有蛋。请你对两位同学的观点作出评价:
两种观点都有一定的道理,但都不全面 。你作出此评价的理由是:两位同学的观点忽视了鸡和蛋在基
因组成 上的一致性,也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进
化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程,以新种群与祖先种群 形成生殖隔离为标
志,并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。(P110“问题探讨”讨论)
2.根据基因频率的概念,已知调查的某种群中各种基因型的个体数,则某基因的基因频率用数学表达式可
表示为:某基因频率=(该基因总数/该基因及其等位基因总数)
×100%
。据此关系,若已知基因型频率
(基因型频率=该基因型个体/该种群个体总数)求基因频率,则一个基因的频率可用数学表达式表示为:
一个基因的频率=该基因纯合子的频率+1/2
× 杂合子的频率
。(P1 11“教材”改编)
3.若一个自然种群(AA、Aa、aa)中出现新的突变型(基因型为A2a 或A2A2),也就是产生新的等位基因
A2,则基因A2的频率会怎么变化?基因
A 2 的频率可能增加也可能减少,是增加还是减少,要看这一突变
对生物是有益的还是有害的。(P111“思考•讨论”3)
4.有翅的昆虫中有时会出现残翅和无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存下去。但是在经常刮
大风的海岛上,这类昆虫却因为不能飞行而避免被风吹到海里淹死。上述实例说明:突变的有害和有利不
是绝对的,取决于生物的生存环境。(P112“教材”)
5.达尔文曾明确指出,可遗传的变异提供了生物进化的原材料,你认为可遗传的变异不能(能、不能)决
定生物进化的方向,原因是突变和重组都是随机的、不定向的。(P112“教材”)
6.突变和重组产生生物进化的原材料,如果没有突变,进化不能够(能够、不能够)发生。因为如果没有
突变,就不可能产生新的等位基因,基因重组也就没有意义,生物就不可能产生可遗传的变异,也就不可
能进化。(P112“教材”改编)
7.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们夜间活动,白天栖息在树干上。杂交实验表明,桦尺蠖的体色
受一对等位基因S 和s 控制,黑色(S)对浅色(s)是显性的。假设1870 年,桦尺蠖种群的基因型频率如
下:SS10%,Ss20%,ss70%,则S 基因的频率为20%。在树干变黑这一环境条件下,假如树干变黑不利于
浅色桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%。则第2年,该种群中各
种基因型的频率是:SS11.5%
;
Ss22.9%
;
ss65.6%
,S、s基因的频率依次是:23%、
7 7%
。上面各种
基因型及基因频率的变化,说明树干变黑会(填会、不会)影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率,原因是树
干变黑后,浅色个体容易被发现,被捕食的概率增加,许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌
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捕食,导致其个体数减少,影响出生率。上述实例中,在自然选择过程中,直接受选择的是表型(体色),
而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用,因为天敌在捕食桦尺蛾时,看到的是桦尺蛾的体
色而不是控制体色的基因。(P113“探究•实践”、讨论1、2)
8.一种果蝇的突变体在21℃的气温下,生存能力很差,但是,当气温上升到25.5℃时,突变体的生存能力
大大提高。这说明:突变的有害或有利取决于环境条件。(P114“概念检测4”改编)
9.人为因素会(会、不会)导致种群基因频率定向改变,请举出两个实例:选择育种和杂交育种。(P1
14“拓展应用1”)
10.如果将一个濒临绝灭的生物的种群释放到一个新环境中,那里有充足的食物,没有天敌,这个种群将发
生怎样的变化?请根据所学知识作出预测。如果气候等其他条件也合适,并且这个种群具有一定的繁殖
能力,该种群的个体数会迅速增加。否则,也可能仍然处于濒危状态甚至绝灭 。(P114“拓展应用
2”)
11.碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物。下表为2005—2008 年,该类抗生素在某医院住院患者
中的人均使用量,以及从患者体内分离得到的某种细菌对该类抗生素的耐药率变化。依据调查数据判断,
这种细菌耐药率的变化与抗生素的使用量之间存在正相关的关系。从进化角度分析,耐药率升高的原因
是:随着抗生素人均使用量的增加,不耐药的细菌生存和繁殖的机会减少,耐药菌生存和繁殖的机会增加
,
耐药性基因在细菌种群中的基因频率逐年上升。我国卫生部门建立了全国抗菌药物临床应用监测网和细菌
耐药监测网,并要求医疗机构开展细菌耐药监测工作,建立细菌耐药预警机制。例如,当某抗菌药物的主
要目标细菌耐药率超过30%时,医疗机构应及时将这一预警信息进行通报。请分析这一要求的合理性。由
于细菌繁殖很快,耐药率的上升速度也较快,因此需要加强监控。我国卫生部门建立了相关监测机制,说
明党和政府关注民生。医疗机构及时通报预警信息,有利于全国各医院机构共同及时采取措施,如更换新
的抗生素类药物,将细菌耐药率控制在低水平。人类不断研发和使用新的抗生素,细菌对新药的耐药性也
在不断提高,二者之间仿佛发生了一场竞赛。作为这场竞赛的参与者,人们可以做的是合理使用抗生素,
防止滥用抗生素。(P114“拓展应用3”)
年份
2005
2006
2007
2008
住院患者该类抗生素
的人均使用量/g
0.074
0.12
0.14
0.19
某种细菌对该类抗生
素的耐药率/%
2.6
6.11
10.9
25.5
12.在探究抗生素对细菌选择作用的实验中,需将平板培养基划4 个区域,1 个区域为对照组,另外3 个
均为实验组,实验组的处理是放置含抗生素的无菌纸片,对照组的处理是放置不含抗生素的无菌纸片。
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在连续培养时应从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌,因为此处的细菌耐药性强(强、弱),这是因为抑
菌圈边缘的菌落直接与抗生素接触。(P115“探究•实践”)
13.探究抗生素对细菌的选择作用实验中,在进行重得实验中,需从上次培养获得的抑菌圈边缘的菌落上挑
取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养。这样取样的原因是因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。
在本实验的培养条件下,耐药菌所产生的变异是有利的(有利的、有害的)。变异的有利还是有害是相对
的,有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异在此环境中就是有利变异。(P115“探究•实践”讨论1、
2、3)
14.滥用抗生素的现象十分普遍。例如,有人生病时觉得去医院很麻烦,就直接吃抗生素;有的禽畜养殖者
将抗生素添加到动物饲料中。这些都属于(属于、不属于)滥用抗生素的现象。滥用抗生素的危害主要有:
增强细菌抗药性,因为抗生素的滥用及不合理使用在一定程度上使抗生素接触细菌的机会增大,而抗生素
的选择作用可以使细菌种群中耐药基因的基因频率增加,从而减弱抗生素的药效,甚至完全不起;不良反
应繁多,滥用抗生素会导致大量不良反应产生,如抗生素中应用氯霉素时可引发再生障碍性贫血;菌群失
调,因为抗生素的长期大量滥用,使未被抑制的细菌繁殖迅速,造成菌群失调。(P115“探究•实践”讨论
5)
15.与同种或类似的野生种类相比,家养动物的变异较多(如狗的变异比狼多)。这与人类根据自身的需要
,
采取的杂交育种等措施有关。(P126“非选择题3”)
16.科学家对某地一种蟹的体色的深浅进行了研究,结果如下图所示。从图中可看出,中间体色的个体较多。
请针对图示现象作出假说:中间体色与环境色彩较接近,你对此假说的解释是:其原因是:中间体色与环
境色彩较接近,这样的个体不容易被捕食者发现,生存并繁殖后代的机会较多,相应的基因型频率较高。
经过长期的自然选择,导致中间体色的个体较多。(P126“非选择题4”)
17.20 世纪40 年代,DDT 开始被用作杀虫剂,起初非常有效。若干年以后,人们发现它的杀虫效果越来越
差。人们的解释是昆虫产生了抗药性。请你按照达尔文的自然选择学说,对昆虫产生抗药性作出进一步的
解释:细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时,抗药
性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势;使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死
亡,抗药性强的个体有机会产生更多的后代,一段时间以后,抗生素的杀菌效果就会下降。(P126“非选
择题6”)
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第3 节 种群基因组成的变化与物种的形成 二 隔离在物种形成中的作用
1.同种生物的不同种群,由于突变和选择因素的不同,其基因组成可能会朝不同的方向改变,导致种群间出
现形态和生理上的差异。这不一定(一定、不一寂)会导致它们分化为不同的物种。(P116“教材”)
2.马和驴交配可产生后代——骡,但马和驴属于两个物种,这是因为马和驴交配交配产生的骡是不育的。
(P116“教材”)
3.由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障碍,每个物种总是分成一个个或大或小的群体,这些群体就是
不同的种群。(P116“教材”)
4.加拉帕戈斯群由13 个主要岛屿组成,其上生活着13 种地雀,这些地雀的喙差别很大,不同种之间存在
生殖隔离,这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆。设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,先
在两个岛屿上形成两个初始种群,这两个种群的个体数量都不多,它们的基因频率可能是不一样(一样、
不一样)的,因为这两个种群的个体数量都不够多。不同岛屿上的地雀种群,产生突变情况不一样 (一
样、不一样),因为突变是随机发生的 。由于不同岛屿的地形和植被条件不一样,因此环境的作用会
有差别,导致种群基因频率朝不同的方向改变 。如果这片海域只有一个小岛,则不会(会、不会)形成
这么多种地雀,因为个体间有基因的交流 。(P117“讨论1、3、4”)
5.被子植物的出现为传粉昆虫的形成创造了条件,后者又成为食虫鸟类繁盛的前奏。类似的例子还有:最
先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣,地衣的出现促进岩石的分解,形成土壤,为苔藓植物的生
长创造条件 (举出一例)。(P118“旁栏思考”)
6.南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后,在不同岛屿上形成不同种群,在自然状态下,这些不同
种群之间不能(能、不能)进行基因交流,因为存在地理隔离。不同岛屿上的地雀种群进化方向不同(相
同、不同)相同,因为不同岛屿上的环境不同,自然选择的方向不同。研究表明,后来即使将不同岛屿上
的地雀种群混合饲养,它们之间也不能繁殖,这说明它们之间已存在生殖隔离,已进化为不同物种。通过
上述地雀的形成过程,说明物种形成需要以下环节:①突变和基因重组为生物的进化提供原材料;②自然
选择决定生物进化的方向;③隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的出现意味着新物种的产生。
(P118“教材”改编)
7.物种形成过程可用下面概念图表示,图中①②③④分别是:①
突变和基因重组,
②
自然选择,
③
地理隔
离,
④
生殖隔离
。有些新物种形成④前不一定(填“一定”或“不一定”)要经过③,原因是地理隔离是形
成生殖隔离的一种途径,有的可以不经过地理隔离,比如通过染色体变异的方式形成多倍体,从而产生新
物种。(P126“非选择题T1”改编)
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8.斑马的染色体数为22 对,驴的染色体数为31 对,斑马和驴杂交产生的后代兼具斑马和驴的特征,称
为斑驴兽或驴斑兽,俗称“斑驴”。斑马和驴杂交产生的后代是不育(可育、不育)的。因为由斑马
和驴的染色体数可知,其杂交后代的染色体数为
53
条
( 不是偶数
) ,杂交后代无法通过减数分裂产生正常的
配子。(P118“拓展应用T1”)
9.在自然界,狮和虎是不可能相遇的。在动物园里,一般也将这两种动物分开圈养。近年来才出现将
它们的幼崽放在一起饲养的做法,目的是获得有观赏价值的杂交后代——狮虎兽或虎狮兽。从科学研
究角度看,人为的培育狮虎兽或虎狮兽可以帮助人们更多地了解生命的奥秘;从生命伦理角度看,狮虎杂
交后代中容易出现免疫力低、夭折的个体,这些个体会承受一定的痛苦,因此这种做法不宜提倡;从生物
学角度看,狮和虎的自然分布区不同,狮分布在草原上,虎分布在森林里,动物园饲养狮和虎时,应尽量
提供符合它们天然分布和习性特点的生活环境,将二者分区域饲养,以体现对自然和生命的尊重。
(P118“拓展应用T2”)
10.褐花杓兰和西藏杓兰主要分布于我国西南地区,且分布区域有一定交叉。典型的褐花杓兰,花是深紫色
的;典型的西藏杓兰,花是紫红色的。此外,它们还存在花色从浅红到深紫等一系列过渡类型。研究人员
通过实验发现,这两种植物能够杂交并产生可育后代。这两种兰花的花色存在一系列过渡类型,能(能、
不能)用二者在自然状态下可以杂交来解释,因为这两种兰花的分布区域有一定交叉,且二者能够杂交并
产生可育后代,可以推测杂交后代由于基因重组,花色会出现与典型亲本有一定差异的情况。如果能用二
者在自然状态下可以杂交来解释,不能(能、不能)确定过渡类型就是二者杂交形成的,因为这种解释只
是一种合理的假说,除此之外,还可能有其他合理的解释,如这两种兰花的花色是数量性状,或者由于土
壤条件等环境因素,使得它们本来就存在从浅到深的过渡类型。哪种解释正确,需要通过确凿的证据来验
证,如自然状态下的观察证据、基因组学证据等。研究人员建议将它们合并为一种。这一建议有(有、没
有)道理,理由是二者在自然状态下可以杂交并产生可育后代,说明二者之间还未形成严格的生殖隔离
,
因此看作一种也是可以的。(P126“非选择题5”)
第4 节 协同进化与生物多样性形成
1.达尔文曾发现一种兰花长着细长的花距,其底部储存着花蜜。达尔文推测,这种花的形成绝不是偶
然的,肯定存在这样的昆虫,它们生有同样细长的吸管似的口器,可以从花距中吸到花蜜。大约50
年以后,研究人员果然发现了这样的蛾类昆虫。达尔文作出上述推测的理由是:兰花的生殖离不开传粉
昆虫。如果没有与这种兰花结构相适应的传粉昆虫(靠细长的口器获取花距底部的花蜜),这种兰花就难
以完成传粉受精,这个物种也就不存在了。如果后来未发现这样的蛾类昆虫,不能(能、不能)说明达
尔文的推测是错误的。因为如果后来未发现这样的蛾类昆虫,达尔文的推测就仅仅是一种猜想,不能
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被证实。未发现这样的蛾类昆虫,不等于这样的昆虫一定不存在,因此并不能说明达尔文的推测一定
是错误的。(P119“问题探讨”讨论1、2)
2.猎豹和羚羊因捕食关系,在进化上密切相关。在捕食过程中,自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动
作敏捷的个体,同样也有利于猎豹种群中跑得快的个体,在进化上这属于两个物种间的协同进化。上述现
象也可说明,捕食者的存在对被捕食者种群的生存和发展是有利(有利、有害)的,其原因是:捕食者所
吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体,客观上起到促进种群发展的作用。(P119“教材”)
3.关于捕食者在进化中的作用,美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”: 捕食者往往捕食个体数量多的
物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空
间。因此,捕食者的存在有利于增加物种多样性。(P119“教材”)
4.地球上的原始大气中是没有氧气的,因此,最早出现的生物都是厌氧(进行无氧呼吸)的;最早的光合
生物的出现,使得原始大气中有了氧气,这就为好氧生物的出现创造了前提条件。从生物进化角度分析,
上述事实说明:生物的进化与无机环境的变化是相互影响的。(P121“教材”)
5.观察教材P120“图6-13”,最早出现的生物是厌氧的单细胞生物,它们生活在海洋中。就陆生植物和陆生动
物来说,先出现的是陆生植物,前者为后者提供食物。同今天的地球相比,寒武纪时地球上的生态系统主
要特点是:当时陆地上还是一片荒芜,生物都生活在海洋中。恐龙大约是在中生代后期绝灭的,恐龙的绝
灭对哺乳动物的影响是:有利于哺乳动物的繁盛。(P122“思考•讨论”讨论1-4)
6.在生物进化过程中,最初出现的生态系统是只有生产者和分解者的两极生态系统。在著名的寒武纪大爆
发后,大量的动物构成了生态系统的第三极——消费者,使生态系统具有更加复杂的结构o寒武纪大爆发
指的是在5.4 亿~5.0 亿年前的寒武纪,海洋中有大量的无脊椎动物物种爆发式地迅速形成的现象。
(P122“教材”)
7.有性生殖的出现加快了生物进化的步伐,其原因是:有性生殖的出现,使基因重组得以实现,增加了生
物变异的多样性,因而使生物进化的速度明显加快。(P122“教材”、P126“选择题4”)
8.陆地生态系统的形成过程可大致概括为:大约在4 亿年前,由于造山运动使海洋缩小,陆地扩大,一些海
洋植物开始适应陆地生活,形成了原始的陆生植物,主要是蕨类植物o随后才出现了适应陆地生活的动物
——原始的两栖类。后来,裸子植物和被子植物先后扮演了生产者中的主角,鸟类、哺乳类等成为地球上
占优势的动物类群,复杂多样的陆地生态系统逐渐形成。从陆地生态系统的形成过程看,生物与环境间的
协同进化表现为:生物的登陆改变着陆地的环境,陆地上复杂的环境又为生物的进化提供了广阔的舞台。
(P122、123“教材”)
9.在进化过程中,许多物种由于不适应环境的变化而绝灭了。例如,恐龙,但是恐龙的绝灭对生物的进化
也有积极的影响,使生物进化翻开了崭新的一页,这是因为恐龙的绝灭为哺乳类的兴盛腾出了空间。
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(P123“教材”)
10.人类也是(是、不是)生物进化的产物。有人认为“保护生物多样性就是保护人类自己”,请你对此观
点作出评价:此观点正确。因为包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的,人
类的生存和发展始终受益于生物多样性。因此,保护生物多样性就是保护人类自己。(P123“与社会的联
系”)11.用一位学者的话说,协同进化就是“生态的舞台,进化的表演”。根据“协同进化与生物多样性
的形成”相关知识,这句话中的生态指的是生物与环境的相互关系,进化指的是生物界的历史演变;如果
把进化看做由各种生物表演的一部历史剧,那么,上演这部历史剧的舞台就是生物与环境之间复杂的相互
关系。生物进化的表演与舞台背景间的关系是:生物进化的表演受舞台背景的制约,舞台背景也要与上演
的内容相协调。(P124“拓展应用1”改编)
12.假如生物物种之间没有一定的关系(如亲缘关系和相互影响),也不随时间而改变,那么,生物界纷繁
复杂的现象就很难用统一的观点和理论来解释,作为生物学基本观点之一的进化观点将难以建立,生物学
就不可能形成现在这样一个科学的框架体系,学习生物学将缺少基本观点和方法的指导和统领。
(P124“拓展应用2”)
13.我国在修建青藏铁路时,不惜耗资修建了许多高架桥和涵洞。试想,修建铁路和高速公路时,如果没有
修建高架桥和涵洞,就会影响动物的迁移,缩小动物觅食、繁殖等活动的范围,影响植物种子的传播,人
为阻断种群中个体间的基因交流,影响生态系统的整体性和生物的协同进化。我国在修建青藏铁路时,不
惜耗资修建了许多高架桥和涵洞,体现了我国政府和相关企业对保护生物多样性的重视。这一做法在其他
地区也是常见的。当然,修建高架桥和涵洞的具体数量和方式,还要考虑地形、地质、经济和社会等多方
面的因素,做到因地制宜。(P124“拓展应用3”改编)
14.下图中数字序号①②③④处所填写内容依次是:自然选择、导致、导致、物种形成。(P126“非选择题
1”)
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15.在进化地位上越高等的生物,不一定(一定、不一定)适应能力越强。因为进化过程中出现的新物种,
有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍的,不一定就比原来的物种适应能力更强。(P126“非选
择题2”)
16.大自然中,猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食,而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会,
猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变,这种现象在生态学上称为共同进化。根据生态学家斯
坦利的“收割理论”,食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性,在这个过程中,捕食者使物种多样性
增加的方式是捕食者往往捕食个体数量多的物种,为其他物种的生存提供机会。(2018·全国卷Ⅰ,T29 第
1、2 小题)
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