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高三生物二轮专题复习四生物的遗传一、知识纵横、一网打尽：二、知识深化（一）遗传的分子基础1.肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的比较（1）实验设计思路比较比较艾弗里肺炎双球菌体外转化实验蔡斯和赫尔希噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将 与 分开， 研究它们各自不同的遗传功能。处理方式的区别 ：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养。 ：分别标记DNA( )和蛋白质（ ）的特殊元素。（2）实验结论（或目的）的比较肺炎双球菌转化实验的结论：证明 。噬菌体侵染细菌实验的结论：证明 ，不能证明 ，因为 。（3）具体生物的遗传物质生物类型核酸遗传物质实例有细胞结构的生物真核生物玉米、酵母菌、人等原核生物乳酸菌、蓝藻等无细胞结构的生物DNA病毒噬菌体等RNA病毒烟草花叶病毒等【特别提醒】R型细菌转化成S型细菌的原因是S型菌DNA进入R型细菌内，与R型菌DNA实现重组，表现出S型菌的性状，此变异属于 。2.中心法则（1）中心法则中遗传信息的流动过程为： 。在生物生长繁殖过程中遗传信息的传递方向为： 。在细胞内蛋白质合成过程中，遗传信息的传递方向（如胰岛细胞中胰岛素的合成）为： 。含逆转录酶的RNA病毒在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为： 。DNA病毒（如噬菌体）在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为： 。RNA病毒（如烟草花叶病毒）在寄主细胞内繁殖过程中，遗传信息的传递方向为： 。（2）中心法则体现了DNA（基因）的两大基本功能：体现了对遗传信息的 功能，它是通过 完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。体现了对遗传信息的 功能，它是通过 完成的，发生于 过程中。（3）碱基数量的计算归类与应用双链DNA分子及其某条单链和转录生成的mRNA中碱基比例关系：H链h链DNA分子mRNA(以H链为模板)规律(DNA)m互补碱基之和的比例在整个DNA及任一条链中都 。na非互补碱基之和的比例在整个DNA分子中为 ，在两条互补链中互为 。bDNA复制过程中的碱基数量计算：某DNA分子中含某碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为 。一定数量的碱基对所能构成的DNA分子种类或所携带的遗传信息的种类数为 （对n碱基对数）。碱基种类及比例的运用：由核酸所含碱基种类及比例可以分析判断核酸的种类：若有U无T，则该核酸为 ；若有T无U，且A=T，G=C，则该核酸一般为 ；若有T无U，且AT，GC，则该核酸为 。设某DNA分子的两条链均用放射性元素标记，置于无放射性的环境中复制n次后，则：含有放射性的DNA占总数的 ；含有放射性的链占全部子链的 。（4）遗传信息、启动子、终止子、密码子、反密码子的区别：遗传信息：是指 上特定的 排列顺序。启动子和终止子：二者的基本单位都是 。启动子位于基因的 （编码区上游），是 识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA；而终止子位于基因的 （编码区下游），终止转录。密码子和反密码子：二者的基本单位都是 。密码子是 上决定一种氨基酸的 个相邻的碱基（密码子共有 种，但决定氨基酸的只有 种）；反密码子是 的反密码环上能与mRNA的密码子互补配对的三个相邻碱基（tRNA有 种）。（二）遗传的基本规律（孟德尔的基因的分离定律和自由组合定律）1.基因的本质及与染色体、性状的关系（1）本质：是有 的DNA片段。（2）关系：核基因在染色体上呈 排列，与染色体存在着明显的 关系；基因与性状的关系并不都是简单的 关系。2.有关概念及其相互关系：3.几种交配类型：类型含义作用杂交植物的 受粉。动物不同个体间的交配探索控制生物性状的基因的传递规律将不同优良性状集中到一起，得到新品种。显、隐性性状的判断自交植物的 （或同株）受粉。基因型相同的动物个体间的交配。可不断提高种群中纯合体的比例可用于植物纯合体、杂合体的鉴定测交F1与 相交，从而测定F1的基因型。验证遗传基本规律理论解释的正确性高等动物纯合体、杂合体的鉴定正 交与反交相对而言的，正交中的父方和母方分别是反交中的母方和父方。检验是细胞核遗传还是细胞质遗传4.孟德尔遗传规律的适用条件及限制因素（1）适用条件: 生物的性状遗传。 生殖过程中的性状遗传。细胞 遗传基因的分离定律适用与 对相对性状的遗传，只涉及 对等位基因；基因的自由组合定律涉及两对或两对以上的等位基因且分别位于两对或两对以上的同源染色体上。（2）限制因素基因的分离定律和自由组合定律的F2要表现特定的分离比（3：1和9：3：3：1）应具备的条件：所研究的每一对性状只受一对等位基因控制，而且等位基因要完全显性。不同类型的雌、雄配子都能发育良好，且受精的机会均等。所有后代都处于比较一致的环境中，而且存活率相同。供实验的群体要大，个体数量要足够多。5.孟德尔成功的原因（1）选用豌豆做实验材料：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下都是纯种；而且相对性状明显，易于观察。（2）由单因素到多因素的研究方法：即先对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状在一起的遗传进行研究。（3）科学地运用统计学的方法对实验结果进行分析。（4）科学地设计试验程序，即现象问题提出假说验证假说结论（假说演绎法）。（三）相关题型1.用分离定律的知识解决自由组合定律问题的思维方法：（1）试题类型：配子类型的问题以及（2）解题思路：先分解再组合四步曲写基因型:显隐性性状的判断以上方法无法判断，可用假设法。基因型的确定技巧隐性突破法：若子代出现隐性性状，则基因型一定为aa，其中一个来自父本，另一个来自母本。后代分离比推断法:若后代分离比为显性：隐性=3：1，则亲本基因型为 和 ，即：AaAa3A：1aa。若后代分离比为显性：隐性=1：1，则双亲一定是 类型，即：Aaaa1 Aa：1 aa。若后代只有显性性状，则亲本至少有一方是 ，即：AAAa或AAAA或AAaa。（3）练习【例】基因型为AaB的个体产生的配子可能是（ ）A.精子：AXB、aXB B.精子：AXB、aXB 、AY、aYC.卵细胞：AXB、aXB D.卵细胞：AXB、aXB 、AYaY【例】(2008北京)无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是（ ）A猫的有尾性状是由显性基因控制的 B自交后代出现有尾猫是基因突变所致C自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2【例】长翅红眼（VVSS）果蝇与残翅墨眼（vvss）果蝇杂交，F1全部是长翅红眼果蝇。现有5个具有上述两性状的品种，分别与F1交配，依次得到如下结果：那么这5个果蝇品种的基因型按的顺序依次是 （ ）AVvSsvvssVVssvvSSVvSS BVvSsVVssvvSsVvssVVSSCVvSSvvssVvSsVVssvvSS DvvssvvSSVvSsVvSSVVss【例】下表为甲戊五种类型的豌豆的有关杂交结果统计。甲戊中表现型相同的有（ ）后代表现型亲本组合黄色圆粒黄色皱粒绿色圆粒绿色皱粒甲乙85289432甲丁78626871乙丙0011334丁戊004951A甲、丙 B甲、戊 C乙、丙、丁 D乙、丙、戊【例】基因型为AaBb的个体(两对基因独立遗传)自交，子代基因型为AaBB的概率为_。【例】基因型为AaBB的个体与aaBb的个体杂交(两对基因自由组合)，子代的基因型、表现型各有多少种? 【例】求ddEeFF与DdEeff杂交后代中基因型比 和表现型比 。【发散类比】根据孟德尔的两对相对性状的遗传试验图解：可知：F2的四种表现型比例为：9331，但在一些试题中出现了一些特殊的比例，如： 97、961、934、133、14641、151、12:3:1、106等，实际上都是课本933 1 的变式比。【例】海滨香豌豆是一种有待开发的优质牧草，而且有许多花色不同的品种，便于观赏。经研究发现，其红花性状的表达如右图所示。现用两纯种白花亲本杂交，F1表现为红花，F1自交，在F2中红花与白花的性状分离比是 。（互补作用：两对基因在显性纯合（或杂合）时共同决定新性状的发育，只有一对显性基因或两对基因都是隐性时，则表现某一亲本的性状。）【例】已知某种豌豆的花色遗传是：两种显性基因同时存在时表现红花，单独存在时则表现粉花，当两对都是隐性基因时则表现白花。现用基因型不同的两纯种粉花亲本杂交，则F2产生的表现型及比率为 。【例】如右图为家兔的体色遗传，若AaBbAaBb杂交，后代的表现型及比例为 。【例】蚕的黄色茧（Y）对白色茧(y)是显性，抑制黄色出现的基因（I）对黄色出现的基因（i）是显性。现用杂合白色茧（IiYy）蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是 。【例】人类的皮肤含有黑色素，黑人含量最多，白人含量最少，皮肤中黑色素的多少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可以使黑色素量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。若一纯种黑人与一纯种白人婚配，后代肤色为黑白中间色；如果该后代与同基因型的异性婚配，其子代可能出现的基因型种类和不同表现型的比例为 。2.自由交配与自交（1）自由交配：各种基因型之间均可交配，子代情况应将各自由交配后代的全部结果一并统计(自由交配的后代情况多用基因频率的方法计算)。（2）自交：同种基因型之间交配，子代情况只需统计各自交结果。（3）练习：果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80为BB的个体，20为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是（ ） A.5 B.32 C.50 D.643.杂合子Aa连续自交，第 n代的比例分析4.遗传定律的实质基因分离定律基因自由组合定律减数分裂时，等位基因随同源染色体的分离而分离，从而进入不同的配子中。减数分裂时，在等位基因分离的同时 ，非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，从而进入同一配子中。【例】12.基因的自由组合定律中，自由组合是指（ ）A两亲本间不同基因的组合 B带有不同基因的雌雄配子的组合C等位基因的自由组合 D非同源染色体上非等位基因的自由组合5.遗传系谱图（1）遗传系谱图的解题步骤：首先判断显隐性。判断致病基因的位置，一般常用数学中的“反证法”。根据系谱图中个体的表现型及亲子代关系推断每一个体可能的基因型。根据题目设问，计算相关概率并回答相关问题。（概率求解范围的确认：在所有后代中求某种病的概率不考虑性别，凡其后代都属求解范围。只在某一性别中求某种病的概率避开另一性别，只求所在性别中的概率。连同性别一起求概率此种情况性别本身也属求解范围，应先将该性别的出生率（1/2）列入范围，再在该性别中求概率。）（2）人类遗传病比较遗传病遗传特点病因分析诊断方法单基因遗传病常染色体显性遗传病有中生无女正常（口诀）男女患病几率相等连续遗传都遵循孟德尔遗传规律基因突变遗传咨询产前诊断(基因诊断)性别检测(伴性遗传病)常染色体隐性遗传病无中生有女患病（口诀）男女患病几率相等隔代遗传伴X显性遗传病女患者多于男患者父亲患病则 一定患病，母亲正常，则 一定正常。连续遗传伴X隐性遗传病男患者多于女患者母亲患病，则 一定患病，父亲正常则 一定正常隔代交叉遗传多基因遗传病家庭聚集现象易受环境影响一般不遗遵传循规律孟德尔可由基因突变产生遗传咨询基因检测染色体异常遗传病染色体结构异常遗传病不遵循孟德尔遗传规律染色体片段的缺失、重复、倒位、易位产前诊断(染色体数目，结构检测)染色体数目异常遗传病减数分裂过程中染色体异常分离【伴性遗传有其特殊性】雌雄个体的性染色体组成不同，有同型和异型两种形式；有些基因只存在于X或Z染色体上，Y或w染色体上无相应的等位基因，从而存在单个隐性基因控制的性状也能表现，如XbY或Zbw；Y或w染色体非同源区段上携带的基因，在x或z染色体上无相应的等位基因，只限于在相应性别的个体之间传递；性状的遗传与性别相联系。在写表现型和统计后代比例时一定要与性别相联系。【XY型性别决定与伴性遗传的规律】（1）正常男、女染色体分组：男 、女 （2）伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”（如图所示）在同源区段中，X和Y染色体都有等位基因，在遗传上与基因的分离定律一样，X与Y分离的同时，等位基因也分离。在非同源区段中，基因可能只存在于X或Y上，如只在Y上，则遗传为伴Y遗传限雄遗传；如只在X染色体上，则伴X遗传。性别决定方式只在有性别的生物才有；性别决定的方式有多种，XY型性染色体决定性别是一种主要方式。【例】如果某男患病，则可推知其母亲及女儿都有此病，那么该病的致病基因最可能是（ ）A.X染色体上的显性遗传 B.常染色体上的隐性遗传C.常染色体上的显性遗传 D.X染色体上的隐性遗传【例】人类中有耳垂和无耳垂是一对相对性状。据图判断有耳垂属于（黑色表示有耳垂男女）（ ） A常染色体显性遗传 B常染色体隐性遗传 CX染色体显性遗传 DX染色体隐性遗传【例】下图为甲病（N-a）和乙病（B-b）的遗传系谱图，其中乙病为催性遗传病，请回答下列问题：（1）甲病属于 ，乙病属于 。A.常染色体显性遗传病B.常染色体隐性遗传病C.伴Y染色体遗传病D.伴X染色体隐性遗传病E.伴Y染色体遗传病（2）-5为纯合体的概率是 ，-6的基因型为 ，-13的致病基因来自于 。（3）假如-10和-13结婚，生育的孩子患甲病的概率是 ，患乙病的概率是 ，不病的概率是 。【例】识图判断遗传病类型：【例】小狗的皮毛颜色由位于不同常染色体上的两对基因（A、a和B、b）控制，共有四种表现型，黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、红色（A_bb）和黄色（aabb）。下图为小狗的一个系谱图，下列叙述中不正确的是（ ）AI2的基因型是AaBbB欲使1产下褐色的小狗，应让其与表现型为黑色或者褐色的雄狗杂交C如果2与6杂交，产下的小狗是红色雄性的概率是5/12D有一只雄狗表现出与双亲及群体中其它个体都不同的新性状，该性状由核内显性基因C控制，那么该变异来源于基因突变。【例】下图是一个家庭中某种遗传病的系谱图。3、4结婚则生出患病男孩的概率是（ ）A.1/6 B.1/8 C.1/12 D.1/186.遗传学实验设计考点归类解析（1）显性性状和隐性性状的区别设计（同上略）（2）纯合子、杂合子鉴定的实验设计自交：让某显性性状的个体进行自交，若后代无 ，则可能为纯合子。（此法适用于植物，且是最简便的方法。）测交：让待测个体与 类型测交，若后代出现隐性类型，则待测个体一定是 ，若后代只有显性性状个体则可能为纯合体。花粉鉴定法。【例】3支试管内分别装有红眼雄性和两种不同基因型的红眼雌性果蝇，还有一支试管内装有白眼雄果蝇。请利用实验室条件设计最佳方案，鉴别上述3支试管内红眼果蝇的基因型（显性基因用B表示）。 （3）根据性状判断生物性别的实验设计方法：选择同型性染色体（XX或ZZ）隐性个体与异型性染色体（XY或ZW）显性个体杂交。【例】果蝇的红眼(B)对白眼(b)是一对相对性状，基因B、b位于X染色体上。请设计一个实验，单就眼色便能鉴别果蝇的雌雄。 （4）基因在常染色体还是在X染色体的判断与实验设计判断：看正交与反交的结果，伴性遗传与性别有关，正交与反交后代有时结果不一样，性状的出现往往与性别有关；看同一生物的同一性别群体中显性个体与隐性个体出现的比例，若为1：1，则最可能是常染色体遗传，若不为1：1则最可能是X染色体遗传。实验设计：若通过一次杂交实验，鉴别某等位基因的位置，应选择的杂交组合为隐性性状的雌性与显性性状的雄性。【例】一只雌鼠的一条染色体上某基因发生突变，使野生型变为突变型。该鼠与野生型鼠杂交，F1的雌雄鼠中均既有野生型，又有突变型。假如仅通过一次杂交实验必须鉴别突变基因是在常染色体还是在X染色体上，F1的杂交组合最好选择（ ）A.野生型（雌）突变型（雄） B.野生型（雄）突变型（雌）C.野生型（雌）野生型（雄） D.突变型（雌）野生型（雄）（5）环境因素（外因）与遗传因素（内因）对生物性状影响的判断与设计方法：自交后代是否发生性状分离或在相同环境下进行比较鉴定。（6）细胞核遗传和细胞质遗传的判断与设计观察正交和反交结果可分析判断生物的遗传类型。细胞质遗传有两大特点：母系遗传；后