高三生物二轮复习总结专题五遗传变异与进化.docx
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高三生物二轮复习总结专题五遗传变异与进化
专题五:
遗传、变异与进化
【考纲点击】1.DNA是主要的遗传物质。
2.DNA的分子结构和复制。
3.基因控制蛋白质的合成。
4.基因对性状的控制。
5.原核细胞和真核细胞的基因结构。
6.人类基因组研究。
7.基因操作的工具和基本步骤。
8.基因工程的成果和发展前景。
9.基因分离定律、自由组合定律与伴性遗传。
10.细胞质遗传的特点与物质基础。
11.人类遗传病与优生。
12.可遗传变异。
13.自然选择学说与现代进化理论。
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【体验高考回归本源】
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一、经典遗传实验
【重温高考经典】
1.完成下列两个问题:
(1)(2011·广东,2改编)艾弗里和同事用R型和S型肺炎双球菌进行实验,结果如下表。
据表完成下列问题:
实验组号
接种菌型
加入S型菌物质
培养皿长菌情况
A
R
蛋白质
R型
B
R
荚膜多糖
R型
C
R
DNA
R型、S型
D
R
DNA(DNA酶处理)
R型
①C和D说明S型菌的是转化因子。
②R型菌转化成S型菌的变异属于。
③A-D说明是遗传物质,不是遗传物质。
(2)(2011·江苏,12改编)依据噬菌体侵染细菌的实验,完成下列问题:
①简述用32P对噬菌体的标记过程:
。
②用35S标记噬菌体的侵染实验中,沉淀物存在少量放射性的原因可能是所致。
用32P标记噬菌体的侵染实验中,若保温时间过长,会导致中存在少量放射性。
2.下列有关DNA分子的结构与复制的叙述中,正确的是( )
①DNA分子由4种脱氧核苷酸组成(2009·广东,24A)
②磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA链的基本骨架(2009·广东,24D)
③DNA单链上相邻碱基以氢键连接(2009·广东,24B)
④双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数(2010·江苏,1D)
⑤在一个细胞周期中,DNA复制过程中的解旋发生在两条DNA母链之间(2011·上海)
⑥真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶和能量(2009·江苏和2011·海南)
⑦真核细胞染色体DNA的复制发生在有丝分裂前期(2011·海南,25D)
⑧DNA复制就是基因表达的过程(2010·广东,4C)
【回归命题本源】
1.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验思路相同,其设计思路为:
。
2.R型菌转化成S型菌的原因是S型菌的DNA进入R型菌内,与R型菌的DNA实现重组,表现出S型菌的性状,此变异属于。
3.病毒专营生活,故要获得放射性标记的噬菌体不能用直接培养,应先培养细菌,再用细菌培养噬菌体。
4.肺炎双球菌转化实验与噬菌体侵染细菌实验证明了遗传物质,不能证明是主要的遗传物质。
二、DNA分子的结构与复制
【重温高考经典】
3.(2010·上海,4)细胞内某一DNA片段中有30%的碱基为A,则该片段中( )
A.G的含量为30%B.U的含量为30%
C.嘌呤含量为50%D.嘧啶含量为40%
【回归命题本源】
1.DNA分子中特定的碱基排列顺序就是,决定了DNA分子的特异性。
2.DNA双螺旋结构的特点:
(1)两条链平行。
(2)和交替连接构成基本骨架。
(3)两链上的碱基以连接形成,即A-T,G-C。
3.DNA复制时间:
间期;
DNA复制特点:
、。
4.DNA复制、转录、翻译的比较
比较内容
DNA复制
转录
翻译
时期
间期(DNA复制时)
整个个体发育过程中
场所
模板
原料
条件
产物
子代DNA
RNA
多肽(或蛋白质)
过程
DNA→DNA
RNA→蛋白质
三、基因表达
【重温高考经典】
4.下列有关基因表达的叙述中,正确的是( )
①只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质(2011·海南,16A)
②RNA分子可作为DNA合成的模板,DNA是蛋白质合成的直接模板(2011·海南、广东)
③转录过程在细胞质基质中进行,以核糖核苷酸为原料,不需解旋酶(2011江苏、安徽)
④细胞中有多种tRNA,一种tRNA只能转运一种氨基酸(2011·海南,15D)
⑤mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子(2011·海南,15C)
⑥不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性(2011·江苏,7D)
⑦mRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质(2011·江苏,7C)
⑧DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则(2010·海南,12D)
【回归命题本源】
1.遗传信息是指。
2.遗传密码是指。
3.密码子是指上的决定一个氨基酸的。
密码子共有种,其中,决定氨基酸的有种,种是终止密码子。
4.反密码子是指上能够和它所携带的氨基酸的密码子配对的三个碱基,反密码子有种。
5.基因控制性状是通过来实现的,其中,间接控制是指基因通过控制
的合成来控制过程,从而控制生物性状,直接控制是指基因通过控制
来直接影响生物性状。
四、基因结构与基因工程
【重温高考经典】
5.(2010·大纲全国卷Ⅱ,5)下列叙述符合基因工程概念的是( )
A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选选获得青霉素高产菌株
D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
【回归命题本源】
1.原核细胞与真核细胞基因结构的区别
①原核细胞:
。
②真核细胞:
。
2.基因突变不一定导致生物性状改变的原因是
.
3.基因工程是在通过对DNA分子进行人工,赋予其新的遗传特性,打破了不同物种间的,基因工程引发的生物变异类型为。
4.从真核生物中提取目的基因一般用方法,从原核生物中提取目的基因的方法有。
5.联想拓展
①基因工程中用到的工具有哪些?
②限制性内切酶、DNA连接酶作用分别作用于DNA的什么部位?
③获得目的基因的方式有哪些?
④人工合成的目的基因与天然的目的基因相比,在结构上有什么不同?
⑤基因工程中使用的运载体有哪些?
从何处得到?
有什么特点?
⑥运载体上标记基因的作用是什么?
⑦用什么办法检测目的基因是否导入成功?
⑧用什么办法检测目的基因是否表达?
⑨基因工程的基本步骤是什么?
五、遗传的基本规律
【重温高考经典】
6.(2011·福建,27)二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性,控制该相对性状的两对等位基因(A、a和B、b)分别位于3号和8号染色体上。
下表是纯合甘蓝杂交试验的统计数据:
亲本组合
F1株数
F2株数
紫色叶
绿色叶
紫色叶
绿色叶
①紫色叶×绿色叶
121
0
451
30
②紫色叶×绿色叶
89
0
242
81
请回答:
(1)结球甘蓝叶性状的遗传遵循定律。
(2)表中组合①的两个亲本基因型为和,理论上组合①的F2紫色叶植株中,纯合子所占的比例为。
(3)表中组合②的亲本中,紫色叶植株的基因型为(或aaBB)。
若组合②的F1与绿色叶甘蓝杂交,理论上后代的表现型及比例为。
【回归命题本源】
1.分离定律其实质就是在F1产生配子时,基因随同源染色体的分开而分离,分别进入到不同的配子中。
2.应用分离定律推导亲代的基因型方法——反推法:
(1)若子代性状分离比显∶隐=3∶1→亲代一定是。
(2)若子代性状分离比为显∶隐=1∶1→双亲一定是类型。
(3)若子代只有显性性状→双亲至少有一方是。
3.自由组合定律实质是F1产生配子时,彼此分离,
可以自由组合。
4.由组合定律的解题常用方法---分解组合法:
即将多对等位基因的自由组合分解为若干个分别分析,再运用将各组情况进行组合,如下案例:
(1)正推案例——AaBBCc×AaBbCc的子代基因型种类:
可先分解为:
Aa×Aa的后代有种基因型(1AA∶2Aa∶1aa);Bb×BB的后代有种基因型(1∶1);Cc×Cc的后代有
种基因型(1CC∶2Cc∶1cc)。
所以AaBbCc×AaBBCc的杂交后代有(××)=种基因型。
(2)逆推案例——若已知杂交后代性状分离比推导亲本基因型(用A-a、B-b表示)
①9∶3∶3∶1→P:
;
②1∶1∶1∶1→P:
;
③3∶3∶1∶1→P:
.
六、伴性遗传
【重温高考经典】
7.(2011·海南,29)下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。
甲遗传病由一对等位基因(A,a)控制,乙遗传病由另一对等位基因(B,b)控制,这两对等位基因独立遗传。
已知Ⅲ-4携带甲遗传病的致病基因,但不携带乙遗传病的致病基因。
回答问题:
(1)甲遗传病的致病基因位于(X,Y,常)染色体上,乙遗传病的致病基因位于(X,Y,常)染色体上。
(2)Ⅱ-2的基因型为,Ⅲ-3的基因型为或。
(3)若Ⅲ-3和Ⅲ-4再生一个孩子,则这个孩子为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是。
(4)若Ⅳ-1与一个正常男性结婚,则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是。
(5)Ⅳ-1的这两对等位基因均为杂合的概率是。
【回归命题本源】
1.性别决定类型:
型、ZW型。
XX个体、ZW个体为性,XY个体、ZZ个体为雄性。
2.伴X染色体隐性遗传病男性患者(多、少)于女性患者;伴X染色体显性遗传病女性患者(多、少)于男性患者;
3.Y染色体遗传特点:
基因位于Y染色体上,仅在性个体中遗传。
七、细胞质遗传
【重温高考经典】
8.果蝇的眼色由一对等位基因(A,a)控制。
在纯种暗红眼♀×纯种朱红眼♂的正交实验中,F1只有暗红眼;在纯种朱红眼♀×纯种暗红眼♂的反交实验中,F1雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。
则下列说法不正确的是( )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1代中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是1∶1∶1∶1
【回归命题本源】
1.母系遗传的原因:
。
2.杂交后代不出现一定的分离比原因:
。
3.质遗传与核遗传判断方法。
八、生物的变异
【重温高考经典】
9.下列关于变异的叙述正确是( )
①诱变获得的突变体多数表现出优良性状(2008·江苏,23D)
②基因突变的方向是由环境决定的(2008·广东理基,47B)
③DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变(2011·江苏,22A)
④观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置(2010·江苏,6C)
⑤非姐妹染色单体的交换可引起基因重组(2008·宁夏,5B)
⑥在有丝分裂和减数分裂的过程中,会由于非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异(2011·江苏,22C)
⑦低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍(2010·福建)
⑧染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加(2011·海南,19改编)
⑨三倍体植物不能由受精卵发育而来(2008·江苏,23C)
【回归命题本源】
1.基因突变是产生的途径、的根本来源,具有普遍性、、
、多害少利性等特征。
突变的有害或有利不是绝对的,取决于生物的。
2.基因重组发生于减数第一次分裂的期和时期。
基因重组不产生,而是产生新的基因型。
3.染色体变异不产生新的,但可引起基因数目或顺序的变化。
光学显微镜下(能、不能)检出。
4.染色体组中(不含、含)同源染色体,含有控制生物性状的一整套基因。
5.判断生物是单倍体、二倍体、多倍体的关键是看。
九、生物的进化
【重温高考经典】
10.下列关于生物进化的叙述正确的是( )
①盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果(2011·重庆,4A)
②基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向(2010·山东,2C)
③受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代(2010·江苏,12D)
④种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小(2011·江苏,6D)
⑤进化改变的是个体而不是群体(2008·山东,5D)
⑥自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(2010·山东,2D)
⑦在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的变化只与环境的选择作用有关
⑧物种的形成可以不经过隔离(2010·山东,2A)
【回归命题本源】
1.决定生物进化的方向,适者生存是自然选择的结果。
2.生物进化的实质是的改变。
3.现代生物进化理论的核心是,物种形成的三个基本环节
是。
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【核心考点难点突破】
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典例1:
下图为蛋白质合成过程示意图,请据图回答有关问题:
(1)图一中发生在细胞核中的过程是________,解旋酶破坏的化学键是_______。
(2)图一中基因表达的最后阶段是在[ ]________中完成的,这一过程中还需要mRNA、氨基酸、____________________等。
(3)图一中③称为________,在蛋白质合成过程中将多肽链中氨基酸种类与mRNA上的遗传信息联系起来的物质是________。
(4)图二为该细胞中多聚核糖体合成多肽链的过程。
对此过程的错误理解是________。
A.X在MN上的移动方向是从右到左,所用原料是氨基酸
B.该过程表明细胞可以迅速合成出大量的蛋白质
C.该过程直接合成的T1、T2、T3三条多肽链中氨基酸的顺序相同
D.合成MN的场所是细胞核,而X一定附着在内质网上
(5)苯丙酮尿症是由于控制某种酶的基因异常而引起的,这说明基因和性状的关系是___________
_。
变式训练1:
(2010·江苏卷,34)铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。
铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。
当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。
回答下列问题:
(1)图中甘氨酸的密码子是_______,铁蛋白基因中决定“-甘-天-色-”的模板链碱基序列为_____________________________________________。
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了_________________________
____,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。
这种调节机制既可以避免_____对细胞的毒性影响,又可以减少__________________________。
(3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是______________________。
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由________。
典例2:
(2010·福建卷,27)已知桃树中,树体乔化与矮化为一对相对性状(由等位基因D、d控制),蟠桃果形与圆桃果形为一对相对性状(由等位基因H、h控制),蟠桃对圆桃为显性。
下表是桃树两个杂交组合的实验统计数据:
亲本组合
后代的表现型及其株数
组别
表现型
乔化蟠桃
乔化圆桃
矮化蟠桃
矮化圆桃
甲
乔化蟠桃×矮化圆桃
41
0
0
42
乙
乔化蟠桃×乔化圆桃
30
13
0
14
(1)根据组别________的结果,可判断桃树树体的显性性状为________。
(2)甲组的两个亲本基因型分别为________、________。
(3)根据甲组的杂交结果可判断,上述两对相对性状的遗传不遵循自由组合定律。
理由是:
如果这两对性状的遗传遵循自由组合定律,则甲组的杂交后代应出现_______种表现型,比例应为________________。
(4)桃树的蟠桃果形具有较高的观赏性。
已知现有蟠桃树种均为杂合子,欲探究蟠桃是否存在显性纯合致死现象(即HH个体无法存活),研究小组设计了以下遗传实验,请补充有关内容。
实验方案:
____________,分析比较子代的表现型及比例;
预期实验结果及结论:
①如果子代______________,则蟠桃存在显性纯合致死现象;
②如果子代____________________,则蟠桃不存在显性纯合致死现象。
变式训练2:
牡丹的花色种类多种多样,其中白色的不含花青素,深红色的含花青素最多,花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅,由两对独立遗传的基因(A和a,B和b)所控制;显性基因A和B可以使花青素含量增加,两者增加的量相等,并且可以累加。
一深红色牡丹同一白色牡丹杂交,得到中等红色的个体。
若这些个体自交,其子代将出现花色的种类和比例分别是( )
A.3种;9:
6:
1B.4种;9:
3:
3:
1
C.5种;1:
4:
6:
4:
1D.6种;1:
4:
3:
4:
1
典例3:
(2010·江苏卷,29)遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系,系谱如下图所示,请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(1)甲病的遗传方式是____________________________。
(2)乙病的遗传方式不可能是______________________。
(3)如果Ⅱ-4、Ⅱ-6不携带致病基因,按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式,请计算:
①双胞胎(Ⅳ-1与Ⅳ-2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ-1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________,女孩(Ⅳ-2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________。
变式训练3:
某雌(XX)雄(XY)异株植物,其叶形有阔叶和窄叶两种类型,由一对等位基因控制。
现有三组杂交实验,结果如下表。
对表中有关数据的分析,错误的是( )
杂交组合
亲代表现型
子代表现型及株数
父本
母本
雌株
雄株
1
阔叶
阔叶
阔叶234
阔叶119、窄叶122
2
窄叶
阔叶
阔叶83、窄叶78
阔叶79、窄叶80
3
阔叶
窄叶
阔叶131
窄叶127
A.根据第1组实验,可以判断阔叶为显性,窄叶为隐性
B.根据第1组或第3组实验可以确定叶形基因位于X染色体上
C.用第3组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交,后代基因型比例为1∶2∶1
D.用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交,后代窄叶植株占1/4
典例4:
果蝇的眼色由一对等位基因(A,a)控制。
在纯种暗红眼♀×纯种朱红眼♂的正交实验中,F1只有暗红眼;在纯种朱红眼♀×纯种暗红眼♂的反交实验中,F2雌性为暗红眼,雄性为朱红眼。
则下列说法不正确的是( )
A.正、反交实验常被用于判断有关基因所在的染色体类型
B.反交的实验结果说明这对控制眼色的基因不在常染色体上
C.正、反交的子代中,雌性果蝇的基因型都是XAXa
D.若正、反交的F1代中雌、雄果蝇自由交配,其后代表现型的比例都是1∶1∶1∶1
变式训练4:
下面为果蝇三个不同的突变品系与野生型正反交的结果,试分析回答问题:
组别
正交
反交
A
♀野生型×♂突变型a野生型
♀突变型a×♂野生型野生型
B
♀野生型×♂突变型b野生型
♀突变型b×♂野生型♀野生型、♂突变型b
(1)①组的正交与反交结果相同,则控制果蝇突变型a的基因位于_____染色体上,为_____性突变。
(2)②组的正交与反交结果不相同,用遗传图解说明这一结果(基因用B、b表示)。
典例5:
如下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图,图中①和②,③和④互为同源染色体,图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于( )
A.图a和图b均为染色体结构变异B.图a为基因重组,图b为染色体结构变异
C.图a为染色体结构变异,图b为基因重组D.图a和图b均为基因重组
变式训练5:
下列情况,属于染色体变异的是( )
①唐氏综合症患者细胞中的第21号染色体有3条②染色体之间发生了相应部位的交叉互换
③染色体的数目增加或减少④花药离体培养后长成的植株
⑤非同源染色体之间自由组合⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失
A.②④⑤B.①③④⑥C.②③④⑥D.①③④
典例6:
假设a、B为玉米的优良基因,现有AABB、aabb两个品种,控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上,实验小组用不同方法进行了实验(见下图),下列说法不正确的是( )
A.过程①育种方法的原理是基因突变,最大优点是能提高突变率,在短时间内获得更多的优良变异类型
B.过程②③④育种方法的原理是基因重组,基因型aaB__的类型经④后,子代中aaBB所占比例是5/6
C.过程⑤使用的试剂是秋水仙素,它可作用于正在分裂的细胞,抑制纺锤体的形成
D.过程⑥⑦应用了单倍体育种的方法,最大的优点是明显缩短育种年限
-----------------
【限时训练】
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1.赫尔希与蔡斯用32P标记T2噬菌体与无标记的细菌培养液混合,一段时间后经过搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。
与此有关的叙述不正确的是( )
A.32P主要集中在沉淀物中,上清液中也不排除有少量放射性
B.如果离心前混合时间过长,会导致上清液中放射性降低
C.本
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- 生物 二轮 复习 总结 专题 遗传 变异 进化