知識梳理
一、基因與性狀的關系圖解
二、基因型與表現型比較
三、等位基因、非等位基因和相同基因的比較
四、遺傳實驗基本方法比較
五、基因分離定律與基因自由組合定律的比較
1. 三大可遺傳變異的比較
基因突變、基因重組和染色體變異都發生了遺傳物質的改變,都屬于可遺傳的變異。其中基因突變和染色體變異又合稱為突變。
2. 二倍體、多倍體和單倍體的比較
3. 人類遺傳病
4. 單基因遺傳病的特點及判定
5. 實驗
A. 低溫誘導植物染色體數目的變化
1. 實驗原理
低溫處理植物分生組織細胞→抑制細胞有絲分裂中紡錘體形成→染色體未移向細胞二級→染色體數目加倍。此作用原理與秋水仙素誘導染色體數目加倍相似。
2. 有關試劑的作用
卡諾氏液:固定細胞的形態。
改良苯酚品紅染液:使細胞中染色體著色,有利于觀察染色體的形態與數目。
95%的酒精:沖洗附于根尖表面的卡諾氏液。
解離液(質量分數為15%的鹽酸和體積分數為95%的酒精按1∶1混合):使組織細胞相互分離開。
B. 調查人群中的遺傳病
1. 原理:人類遺傳病由遺傳物質改變引起,通過調查可了解遺傳病的發病情況,計算某種遺傳病的發病率。
2. 調查實施程序
確定調查課題 →制定調查方案→ 實施調查→ 寫出調查報告。
6. 人類基因組計劃(HGP)
1. 目的:繪制人類遺傳信息的地圖,測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。
2. 測定的染色體數目:24條,即22條常染色體和2條性染色體(X和Y)。
3. 測序結果:人類基因組大約有31.6億個堿基對,約有3—3.5萬個基因。
4. 意義:有利于預防和診斷人類疾病。
7. 五種育種方法的比較
8. 基因工程的原理及操作程序
9. 轉基因生物和轉基因食品的安全性
命題預測
本專題的知識點以基因和性狀兩個概念為核心(見下圖)分出一系列相關的概念及相關關系,從基本概念如基因分離、性狀分離、基因重組、性狀重組,可以引申出遺傳的基本規律的科學研究方法、規律的實質內容。命題多結合人類本身、社會發展、社會生產實踐等熱點來創設問題情境,考查學生能否在新的情境中獲取信息,結合所學知識回答問題。
例題精析
考點1遺傳的基本規律
本考點注重遺傳規律的理解,靈活地運用遺傳規律解題的技巧。兩個規律在生物體中同時發生作用,其中基因的分離定律是基礎,因此在解題中遇到兩對或兩對以上的相對性狀時,常分開一對相對性狀單獨分析,最后將各對性狀的分析結果進行基因型的組合或概率的相乘。常見題型包括:
此外,根據親本的基因型,直接運用孟德爾遺傳實驗中的子代表現型的數量比關系,求子代中某表現型的數量或概率、求遺傳病的患病概率的題型也比較常見。
【例1】假定基因A是控制心臟正常所必需的交感神經,基因B是控制心臟正常所必需的副交感神經,兩對基因獨立遺傳。現有心臟正常而基因型為AaBb雙親,從理論上說,他們所生后代中,控制心臟的神經不正常的可能性是()
A. 9/16B. 7 /16C. 4 /16D. 1 /16
【解析】本題的特點是直接運用孟德爾遺傳實驗中的子代表現型的數量比關系求子代中某表現型的概率。根據題意,只有表現為雙顯性的個體,其交感神經和副交感神經均正常時,該個體才正常,占9/16,故不正常比例為7/16。
【答案】B
結合遺傳規律考查一定的邏輯推理能力也是常見的題型之一。
【例2】牛的有角和無角是一對相對性狀.已知基因型為AA的牛及雜種公牛表現為有角,基因型為aa的牛及雜種母牛表現為無角。將一對有角牛交配,生下了一頭無角牛,問該子代無角牛的性別是()
A.雌性B.雄性C.雌性或雄性D.無法確定
【解析】本題主要考查對概念的理解,如基因型、表現型、雜種(雜合子),以及邏輯推理過程。解題可分為以下三步完成:①寫出基因型、表現型及與性別的對應關系
②據題意寫出親本與子代的基因型與表現型
P♀有角 ×♂有角→F1 無角牛
③推出親本基因型
據上述第①步分析可知,子代為無角牛,其基因組成中一定含有基因a;又據題意可知,親本均為有角牛,母本的基因型只能是AA,則父本的基因型只能是Aa;由此推知子代無角牛的基因型為Aa,據上述表格的對應關系判定為雌性牛。
【答案】A
考點2 伴性遺傳和人類遺傳病
常見題型為根據遺傳圖譜判定性狀的遺傳類型、根據親本和子代的表現型計算子代某種表現型的遺傳概率。本考點需結合常染色體的遺傳類型進行比較歸納。其中,遺傳類型的判定可以依據下表進行檢索。此外,還可以采用代入法,代入各種遺傳類型的事例進行判定。
(1)只有男性患者,且代代相傳——伴Y遺傳。
既有男性患者,也有女性患者。
(2)父母有病生無病——顯性遺傳。
(3)男患者的女兒和母親都有病——可能是伴X顯性遺傳。
(4)父親患病,女兒正常,或兒子患病,母親正常——常染色體顯性遺傳。
(5)父母無病生有病——隱性遺傳。
(6)女患者的父親有病或男患者的母親有病(女病必父病、子病母必病)——可能是伴X隱性遺傳。
(7)女患者的父親無病或男患者的母親無病——常染色體隱性遺傳。
(8)父母其中一方有病——顯性遺傳或隱性遺傳。
【例3】如圖為甲、乙家族同種遺傳病的系譜圖,若6號與9號婚配,生一個正常男孩的幾率是()
A. B.
C. D.
【解析】由于甲、乙家族為同種遺傳病,從乙家族可以判定該病為常染色體的隱性遺傳病。通過7號可以確定6號的基因型為Aa,通過8號可以確定3號和4號為該病的攜帶者,9號的基因型為AA或Aa,6號和9號婚配生出正常男孩的幾率為 × × + ×1× = 。
【答案】B
考點3 生物變異在育種上的應用
本考點注重結合實例考查常見育種方法的原理、處理方法和優缺點;也同時考查學生對一些重要概念的聯系和區別,如(1)染色體組和單倍體;(2)單倍體、二倍體和多倍體;(3)基因突變和基因重組;(4)基因突變和染色體變異等。
【例4】(2007·上海)一雜合體植株(二倍體)的下列部分,經組織培養和秋水仙素處理后可獲得純合體的是()
A.根 B. 莖 C. 葉D. 花粉
【解析】本題考查考生對單倍體育種常用方法“花藥離體培養”及人工誘導使染色體數目加倍的過程的理解。由于花粉中只有雜合體成對等位基因中的一個,經秋水仙素加倍后出現成對相同的基因,即獲得純合體。其他三個選項均獲得的是雜合的四倍體。
【答案】D
模擬操練
1. 廣東省是地中海貧血癥高發區,該病屬于常染色體隱性遺傳病,分重型和輕型兩種類型。重型病人為隱性純合體,輕型病人為雜合體。患有輕型地中海貧血癥的女子與一位正常男子婚配,生育正常孩子的幾率為()
A.B.C.D.
2. 人的膚色正常(A)與白化(a)基因位于常染色體上,色覺正常(B)與紅綠色盲(b)基因位于X染色體上。一對表現正常的夫婦(但這對夫婦的父親均是色盲患者),生了一個患白化病的女兒。這個女孩的基因型為( )
A. aaXBXBB. aaXBXb
C. aaXBXB或aaXBXb D. aaXBXB和aaXBXb
3. (2007·上海)血液正常凝固基因H對不易凝固基因h為顯性,則右圖中甲、乙的基因型分別為()
A. XHY,XHXHB. XHY,XHXh
C. XhY,XHXh D. XhY,XHXH
4. 下面是關于基因、蛋白質和性狀三者關系的敘 述,其中不正確的是()
A. 生物體的性狀完全由基因控制
B. 基因控制性狀是通過控制蛋白質的合成來實現的
C. 蛋白質的結構可以直接影響性狀
D. 蛋白質的功能可以影響性狀
5. (2007·廣東)人類遺傳病種類較多,發病率高。下列選項中,屬于染色體異常遺傳病的是()
A. 抗維生素D拘樓病 B. 苯丙酮尿癥
C. 貓叫綜合癥 D. 多指癥
6. 下列是生物興趣小組開展人類遺傳病調查的基本步驟。其正確的順序是
①確定要調查的遺傳病,掌握其癥狀及表現 ②匯總結果,統計分析 ③設計記錄表格及調點④分多個小組調查,獲得足夠大的群體調查數據 ()
A. ①③②④ B. ③①④②
C. ①③④② D. ①④③②
7. 在下列敘述中,正確的是()
A. 培育無籽西瓜是利用生長素促進果實發育原理
B. 培育八倍體小黑麥是利用染色體變異的原理
C. 培育無籽番茄是利用基因重組的原理
D. 培育青霉素高產菌株是利用基因突變的原理
8.(2005·廣東)兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB,這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種,最簡捷的方法是()
A. 單倍體育種 B. 雜交育種
C. 人工誘變育種 D. 基因工程育種
9. 誘變育種與雜交育種的不同之處是()
①能大幅度改良某些性狀 ②能形成新基因 ③能形成新基因型 ④一般對個體生存有利
A. ①② B. ①③ C. ②③D. ②④
10.(2007·廣州二模)科學家研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發現,這種玉米含有包括蘇云金芽孢桿菌抗蟲毒蛋白基因在內的轉基因作物的基因,這一現象說明( )
①轉基因作物的基因可傳播到野生植物中
②轉基因作物可對生物的多樣性構成威脅
⑧為防止基因污染,應當禁止轉基因作物的研究
④自然雜交過程實質是一個長期的轉基因過程,兩者沒有任何區別
A. ②④B. ③④C. ①②D. ①③
答案點撥
1. B(輕型地中海貧血癥女子為雜合子,正常男子為顯性純合子,后代發育正常孩子的基因型為AA,幾率為1/2。)2.C3.C4.A5.C6.C7.D8.B(aabb為雙隱性類型,親本雜交遵循自由組合規律遺傳,只需兩年可在子二代直接篩選出。單倍體育種能明顯縮短育種年限,也只需兩年,但技術復雜。)9. A 10. C
責任編校 李平安
注:本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。