专题四、遗传、变异和进化高三二轮复习.ppt

第一部分专题突破方略,专题四遗传、变异和进化,遗传的基本规律遗传的细胞学基础和分子学基础变异与进化,二轮复习,知识网络构建,一、遗传的基本规律和伴性遗传,核心考点突破,真题预诊1(2011年高考)假定五对等位基因自由组合，则杂交组合AaBBCcDDEeAaBbCCddEe产生的子代中，有一对等位基因杂合、四对等位基因纯合的个体所占的比率是()A1/32B1/16C1/8D1/4,B,将自由组合转化为分离定律的方法拆分法拆分的缘由：两对或两对以上相对性状(或等位基因)在遗传时，各对性状(或基因)是独立、互不干扰的。因此，一种性状的遗传不会影响与其自由组合的另一种性状的数量或分离比。,分离定律的细胞学基础及实质,（1）分离定律的细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离。（2）实质：在杂合子形成配子时，成对的基因随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个不同的配子中，独立地随着配子遗传给后代。,A,基因自由组合定律的细胞学基础及实质,（1）基因自由组合的细胞学基础：减数分裂中同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。（2）实质：在杂合子形成配子时，成对的基因随着同源染色体的分开而分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。,真题预诊2(2011年高考广东卷)某班同学对一种单基因遗传病进行调查，绘制并分析了其中一个家系的系谱图(如图)。下列说法正确的是(),A该病为常染色体显性遗传病B5是该病致病基因的携带者C5与6再生患病男孩的概率为1/2D9与正常女性结婚，建议生女孩,B,查漏补缺1基因位于X染色体上还是位于常染色体上的判断(1)若已知该相对性状的显隐性，则可用雌性隐性与雄性显性杂交进行判断。若后代雌性全为显性，雄性全为隐性，则基因位于X染色体上；若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上。,(2)若该相对性状的显隐性是未知的，则用正交和反交的方法进行判断。若后代的性状表现与性别无关，则基因位于常染色体上；若后代的性状表现与性别有关，则基因位于X染色体上。,2概率的计算方法有甲、乙两种遗传病按自由组合定律遗传，用拆分法进行计算。,名师高考导航,体验赛场高考热点聚焦(2011年高考)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实验的统计数据：依据数据请回答：,(1)结球甘蓝叶色性状的遗传遵循_定律。(2)表中组合的两个亲本基因型为_，理论上组合的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_。(3)表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为_。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为_。,自由组合,AABB、aabb,1/5,AAbb(或aaBB),紫色叶绿色叶11,(4)请用竖线(|)表示相关染色体，用点()表示相关基因位置，在右图圆圈中画出组合的F1体细胞的基因型示意图。,考点细化：,基因分离定律与基因自由组合定律的比较：,1对,n对,2种，比例相等,2对,1对等位基因位于1对同源染色体上,2对等位基因分别位于2对同源染色体上,n对等位基因位于n对同源染色体上,4=22种，比例相等,2n种，比例相等,考点细化：,2种，3:1,4=22种，9:3:3:1,2n种，（3:1）n,3种，1:2:1,9=32种（1:2:1)2,3n种（1:2:1)n,2种，比例相等,4=22种，比例相等,2n种，比例相等,基因分离定律与基因自由组合定律的比较：,P12（密码原创）研究发现，小麦颖果的皮色遗传中，红皮与白皮这对性状的遗传涉及Y、和R、r两对等位基因。两种纯合类型的小麦杂交，F1全为红皮，用F1与纯合白皮品种做了两个实验。实验1：F1纯合白皮，F2的表现型及数量比为红皮白皮31实验2：F1自交，F2的表现型及数量比为红皮白皮151分析上述实验，回答下列问题：,（1）根据实验可推知，与小麦颖果的皮色有关基因、和R、位于对同源染色体上。（2）实验2产生的F2中红皮小麦的基因型有种，其中纯合子所占的比例为。（3）让实验1得到的全部F2植株继续与白皮品种杂交，假设每株F2产生的子代数量相同，则F3的表现型及数量之比为。（4）从实验2得到的红皮小麦中任取一株，用白皮小麦的花粉对其授粉，收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系。观察这个株系的颖果的皮色及数量比，理论上可能有种情况，其中皮色为红皮白皮11这种情况出现的概率为。,2,两,8,1/5,红皮：白皮=7：9,3,4/15,（5）现有两包基因型分别为yyRr和yyRR的小麦种子，由于标签丢失无法区分。请利用白皮种子设计实验方案确定每包种子的基因型。实验步骤:分别将这两包无标签的种子和已知的白皮小麦种子种下，待植株成熟后分别将待测种子发育成的植株和白皮小麦种子发育成的植株进行杂交，得到F1种子；将F1种子分别种下，待植株成熟后分别观察统计。结果预测：如果，则包内种孒的基因型为yyRr；如果，则包内的基因型为yyRr。,F1的小麦颖果的皮色,F1的小麦颖果既有红皮又有白皮,F1的小麦颖果只有红皮,两对基因控制一对性状的异常分离比的遗传现象,P14【对点训练】2.人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区()和非同源区(、),如图所示。由此可以推测()A.区段和区段上分别有控制男、女性别的基因B.区段上某显性基因控制的遗传病,男性患病率等于女性C.区段上某基因控制的遗传病,患病者全为女性D.区段上有某隐性基因控制的遗传病，女性患病率高于男性,B,某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列经Bcl酶切后，可产生大小不同的片段(如图1，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图2为某家庭该病的遗传系谱。下列叙述错误的是(),Ah基因特定序列中Bcl酶切位点的消失是碱基序列改变的结果B1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲C2的基因诊断中出现142bp、99bp和43bp三个片段，其基因型为XHXhD3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2,【答案】D,1/4,P122.(密码原创）蜘蛛脚样趾综合征是人类的一种遗传病，受一对等位基因控制。下图为该病的家族系谱图，有关分析正确的是（）,B若2和4结婚，后代患该遗传病的概率将大大增加,C5与正常男性结婚，生一个患该病男孩的概率是14,D6与患病男性结婚，生一个患该病男孩的概率是12,C,A1和5的表现型相同，其基因型也一定是相同的,P14【对点训练】鸡的羽毛有芦花和非芦花两种，由染色体上的一对等位基因控制，芦花(B)对非芦花(b)是显性。芦花鸡羽毛在雏鸡阶段的绒羽为黑色且头顶有黄色斑点。若欲确定B、b基因的位置，现选择纯合的芦花雌鸡和非芦花雄鸡杂交。请回答：,自然界中，多数动物的性别决定属于XY型，而鸡属于ZW型(雄：ZZ，雌：ZW)。,（1）若F1代表现型为_，则可以肯定B、b基因位于Z染色体的非同源区段(即W染色体上没有与之等位的基因)上。（2）若F1代全为芦花鸡，则B、b基因位于_。若欲再通过一代杂交实验作进一步的判断，其最简单的方法是_。,雄鸡全为芦花，雌鸡全为非芦花,常染色体上或Z、W染色体的同源区段上,让F1代的雌雄个体自由交配(或让F1代雌性芦花鸡与雄性非芦花鸡交配),(2)假设实验已确定芦花(B)、非芦花(b)基因位于Z染色体的非同源区段上。现有一蛋用鸡养殖场为了降低饲养成本，提高经济效益，在他们扩大养殖规模时，请你告诉他们一种亲本配种的方法及筛选的措施，以实现他们的愿望。亲本的基因型：_。筛选措施：_。,ZBWZbZb,在雏鸡阶段淘汰绒羽为黑色且头顶有黄色斑点的个体，其余个体全部保留饲养。,考点细化：,以Aa基因型的生物种群为例，如何提高种群纯合子的比例？计算公式？图形？,自我挑战已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中白花植株的比例为(),A1/4B1/6C1/8D1/16【解析】从该题干的叙述看，好像研究的是两对相对性状，实验上按一对相对性状去分析更简便。,B,瞄准考向命题趋势预测,掌握技巧易错题型突破思维定式型易错原因有些题目信息中蕴藏了一些特例信息，如果只是按照常规的信息来考虑，往往就会中了命题人的计谋，因此需要在做题时准确、全面地从题干中找到有用信息，然后进行综合地处理才能得出正确答案。有些题目是问题本身出乎常规预料，从新的侧面来考查考生对知识的理解和掌握情况。,应对技巧训练时通过专门的练习来提高对特殊信息的敏感度，另外题目的最后一句话往往能反映问题的本质，需要将其分析透、分析准。理综试题中，生物选择题在最前面，部分考生因为担心时间不够，因此审题不够深入，盲目地追求快，很容易出错。做非选择题时又因时间紧，造成慌乱，导致答错，这都需要在平时的测试中通过训练，养成良好的习惯，培养自己全面审题、突破常规的能力。,知识网络构建,二、遗传的物质基础,（注：一、二在专题三中已复习）,核心考点突破,真题预诊1(2011年高考广东卷)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。从表可知(),A.不能证明S型菌的蛋白质不是转化因子B说明S型菌的多糖荚膜有酶活性C和说明S型菌的DNA是转化因子D说明DNA是主要的遗传物质,C,查漏补缺1肺炎双球菌转化实验,【特别提醒】(1)格里菲思转化实验仅证明转化因子的存在，但不能确定转化因子的物质成分，没有证明DNA是遗传物质。(2)艾弗里通过把各种物质提取出来，单独地、直接地去观察各自的作用，证明了DNA分子是转化因子。,2艾弗里的实验和噬菌体侵染细菌实验比较,【特别提醒】噬菌体是寄生的，要注意同位素标记的方法,P162.（密码原创）某研究人员模拟赫尔希和蔡斯关于噬菌体侵染细菌的实验，一段时间后离心，检测到沉淀物和上清液中都有明显的放射性。则该实验最可能是（）A用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌B用未标记的噬菌体侵染35S标记的细菌C用15N标记的噬菌体侵染未标记的细菌D用3H标记细菌进行噬菌体侵染细菌的实验,C,真题预诊2(2011年河南九校联考)下图为真核细胞内某基因结构示意图，共由1000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是(),A该基因一定存在于细胞核内染色体DNA上B该基因的一条脱氧核苷酸链中(CG)/(AT)为32CDNA解旋酶只作用于部位，限制性内切酶只作用于部位D该基因复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2800个,B,4200,查漏补缺与碱基互补配对或DNA复制相关的计算1据T或U可判断核酸种类，DNA中含T，RNA中含U，双链DNA分子中嘌呤之和嘧啶之和，即AGTC。2在双链DNA分子中，已知某碱基的百分含量，求其他碱基的百分含量，可用AT，GC，AGTC50%求解。,3在双链DNA中，一条单链的(AG)/(CT)m，则另一条互补链的(AG)/(CT)1/m。4在双链DNA中，互补配对的碱基之和的比值(AT)/(GC)与每一条单链中这一比值相等。5不同生物的DNA分子中,(AT)/(GC)不同,代表了每种生物DNA分子的特异性。,6若一个DNA分子经过n次复制，可得2n个DNA分子；若某个含15N的DNA分子，放在含14N的培养基中复制n次，则含15N的DNA分子占其总数的2/2n，含15N的DNA单链与14N的单链之比为1/(2n1)。7双链DNA分子中，如含某种碱基x个，复制n次，则需加入的含该碱基的脱氧核苷酸数为(2n1)x。,考题预诊3(2011年高考江苏卷)关于转录和翻译的叙述，错误的是()A转录时以核糖核苷酸为原料B转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列CmRNA在核糖体上移动翻译出蛋白质D不同密码子编码同种氨基酸可增强密码的容错性,C,解析：选。转录是以DNA的一条链为模板、以核糖核苷酸为原料合成RNA的过程，A项正确；转录过程需要RNA聚合酶的催化，RNA聚合酶能首先识别并结合到启动子上，驱动基因转录出mRNA，B项正确；以mRNA为模板翻译合成蛋白质时移动的是核糖体，C项错误；一个氨基酸可以有几种不同的密码子，这样有时由于差错导致的密码子改变却不会改变氨基酸，从而保持生物性状的相对稳定，D项正确。,查漏补缺遗传信息的传递过程1各类生物遗传信息的传递过程,名师高考导航,体验赛场高考热点聚焦(2011年高考江苏卷)关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是()A分别用含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基培养噬菌体B分别用35S和32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，进行长时间的保温培养C用35S标记噬菌体的侵染实验中，沉淀物存在少量放射性可能是搅拌不充分所致D32P、35S标记的噬菌体侵染实验分别说明DNA是遗传物质、蛋白质不是遗传物质,【标准解析】逐项分析如下：,【答案】C,规律总结解答此类问题可按如下思路分析：,AmRNA结合位点B不携带氨基酸的tRNA(如)结合位点C形成肽键位点D携带着氨基酸的tRNA(如)结合位点(2)核糖体由rRNA和_组成，其中，人的神经细胞内，rRNA主要在_中合成，它的合成需要_酶的催化。,B,蛋白质,细胞核,RNA聚合,(3)图2为某细胞转录和翻译的示意图。图2,此细胞是_(选填“真核”或“原核”)细胞，原因是_。据图判断，下列描述中正确的是(多选)()A图中表示4条多肽链正在合成B转录尚未结束，翻译即已开始C多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译D一个基因在短时间内可表达出多条多肽链,原核,转录和翻译在时间和空间上没有分开,BD,掌握技巧易错题型突破计算易错型易错原因生物学中的计算类型主要有氨基酸脱水缩合、呼吸作用和光合作用、遗传基本规律、DNA复制与基因表达、基因频率、能量流动等，对于这些计算关键是要清楚原理，如果只注重去背“公式”，在做题时就很难做到灵活运用。,应对技巧对于此类题要给予足够的重视。对于氨基酸中的相关计算问题，要注意理解计算公式的应用方法；对于光合作用、呼吸作用中氧气和二氧化碳的量的变化问题，要注意结合常用的化学方程式的计算方法，区分产生量、释放量、吸收量和利用量之间的数量关系；对遗传定律中的概率计算问题,要注意区分和看准分子与分母的含义。在生态系统的能量传递过程中，注意传递效率的具体含义，必须是所同化能量的比值。,自我挑战某生物的染色体组成如图，现有每条染色体的DNA双链都被32P标记了该生物的体细胞，如果把该细胞放在含31P的培养基中培养，使其连续分裂，那么将会在第几次细胞分裂中出现“每个细胞的中期和后期都有8条被标记的染色体”的情况()A第一次B第二次C第三次D第四次,B,知识网络构建,三、变异、育种和进化,核心考点突破,真题预诊1(2011年高考海南卷)关于植物染色体变异的叙述，正确的是()A染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化,D,解析：选。染色体组整倍性变化会使基因整倍性变化，但基因种类不会改变；染色体组非整倍性变化也会使基因非整倍性增加或减少，但基因种类不一定会改变；染色体片段的缺失和重复会导致基因的缺失和重复，缺失可导致基因种类减少，但重复只导致基因重复，种类不变；染色体片段的倒位和易位会导致其上的基因顺序颠倒。,查漏补缺三种可遗传变异的比较,A若要在较短时间内获得图示新品种小麦，可选图中EFG的育种方法BHI、JK都必须用到与G过程相同的技术操作CCD和HI过程都可以克服远源杂交不亲和的障碍D图中的遗传信息途径，AB所表示的方法具有典型的不定向性,解析：选B。图中AB为诱变育种，CD为基因工程育种，EFG为单倍体育种，HI为细胞工程育种，JK为多倍体育种。要尽快获得新品种小麦,应该采用单倍体育种法，A正确。G过程用秋水仙素诱导染色体数目加倍，HI过程是植物体细胞杂交,不需要用秋水仙素诱导染色体数目加倍，B错误。基因工程育种和植物体细胞杂交都克服了远缘杂交不亲和的障碍，C正确。诱变育种、杂交育种都具有不定向性，D正确。,查漏补缺1不同需求的育种方法选择与分析(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。,(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(6)若要定向改变生物性状的新品种，可利用基因工程育种。2动植物杂交育种的区别(1)方法：植物杂交育种中纯合子的获得只能通过逐代自交的方法获得，不能通过测交方法获取；而动物杂交育种纯合子的获得一般通过测交的方法获取。,(2)实例：培育基因型为AAbb的个体,真题预诊3(2011年高考江苏卷)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是()A自然选择决定了生物变异和进化的方向B生物进化的实质是种群基因型频率的改变C种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小,解析：选C。生物变异的方向是不定向的，而自然选择是定向的，故生物进化的方向是由定向的自然选择决定的，A项错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是种群基因型频率的改变，B项错误；种群内基因频率的改变可在世代间逐渐变化，即在世代间具有连续性,C项正确；种群内基因频率改变的偶然性是随着种群数量下降而增大的,D项错误。,查漏补缺1达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较,2基因频率和基因型频率的计算(1)运用哈代温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(pq)2p22pqq21。其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因型频率。,名师高考导航,体验赛场高考热点聚焦(2011年高考安徽卷)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接()A插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代,【标准解析】逐项分析如下：,【答案】C【互动探究】(1)D项中甲状腺上皮细胞任何时期都能发生基因突变吗？(2)若植物的体细胞发生基因突变能传给下一代吗？【提示】(1)发生在有丝分裂间期(2)可通过植物组织培养,拓展提升基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。,(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)关于不同生物可遗传变异的类型问题。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染色体变异。在真核生物中，上述三种类型都存在。,瞄准考向命题趋势预测2011年高考对本专题知识的考查可以归纳如下：,下列符合现代生物进化理论的叙述是()A物种的形成可以不经过隔离B生物进化过程的实质在于有利变异的保存C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率,【解析】新物种的形成一定要经过生殖隔离；现代生物进化理论从分子水平上解释了生物进化的实质是种群基因频率的改变；生物进化的方向是由自然选择决定的，而不是由基因突变产生的有利变异所决定的；通过自然选择，具有不利变异的个体被淘汰，具有有利变异的个体被保存下来，使基因频率发生定向改变。【答案】D,规律总结现代生物进化理论的图解,掌握技巧易错题型突破表述有误型易错原因生物学中，专业术语较多，而在初中学习时，又多以选择题为主，因此大多数考生没有养成使用生物