高考非选择题专项突破-二--遗传与变异

1、高考非选择题专项突破 二 遗传与变异,热点题型一 遗传图解类 1.解读： (1)考查载体：遗传图解或遗传系谱。在高考中遗传系谱的考查形式较为常见。 (2)考查要点：考查显隐性状的判断、基因型的推断、概率分析等常规遗传学问题。,(3)基本思路：在掌握基本遗传规律的基础上依据亲子代的表现型进行推理、计算。 2.特点：信息简洁,考查内容逻辑性强,思考量大,区分度高。 3.考查能力：观察、分析、推理、计算能力。,(2012江苏高考)人类遗传病调查中发现两个家系都有甲遗传病(基因为H、h)和乙遗传病(基因为T、t)患者,系谱图如下。以往研究表明在正常人群中Hh基因型频率为10-4。请回答下列问题(所有概

2、率用分数表示)：,(1)甲病的遗传方式为,乙病最可能的遗传方式为。 (2)若-3无乙病致病基因,请继续以下分析。 -2的基因型为;-5的基因型为。 如果-5与-6结婚,则所生男孩同时患两种遗传病的概率为。 如果-7与-8再生育一个女儿,则女儿患甲病的概率为。 如果-5与h基因携带者结婚并生育一个表现型正常的儿子,则儿子携带h基因的概率为。,【审题】三明 一、明确基因符号 1.解读： 题目一般给出代表正常基因和致病基因的字母,应区分代表不同性状的字母,不能混用或另用其他字母。 2.应用： 题干文字叙述部分给出了控制正常与甲遗传病的基因为H、h,控制正常与乙遗传病的基因为T、t。注意该信息不能说明

3、相对性状的显隐性。相对性状的显隐性需要在遗传系谱中进行判断。,二、明确图例 1.解读： 在遗传系谱右侧,有用文字说明的正常男女和患病男女的图例。在涉及两种遗传病的系谱中,应分清患甲病、患乙病和两病兼患的图例。 2.应用： 根据系谱右侧的图例可知：横阴影代表甲病患者,竖阴影代表乙病患者,方格代表两病兼患者。,三、明确系谱中特殊个体的文字信息 1.解读： 遗传系谱中的特殊个体信息往往以文字的形式出现,这些信息对于遗传方式的确定、基因型的推断具有重要意义。在分析遗传系谱时,应结合这些文字信息综合考虑。 2.应用： 根据系谱分析只能推测乙病最可能为伴X染色体隐性遗传病,题(2)中“-3无乙病致病基因”

4、是判断乙病为伴X染色体隐性遗传的关键。题中“在正常人群中Hh基因型频率为10-4”,说明在正常人群中h基因携带者的比例为10-4,该信息是对-8信息的重要补充。,【答题】先分后合 一、解读 遗传系谱题经常涉及两种遗传病,此时应看清每一问涉及一种遗传病还是两种遗传病。在同时考虑两种遗传病的问题中,也应分别对两种遗传病单独分析,然后用乘法原理或加法原理进行综合。,二、应用 1.典例中第(1)小题可分别单独对系谱中甲、乙遗传病的特征进行分析。 2.典例中第(2)小题中需要同时考虑甲、乙两种遗传病,但在解题时应对两种遗传病分别进行分析,然后用乘法原理综合。-5的基因型有2种可能,-6的基因型有4种可能

5、,如果不对甲、乙两种遗传病分别分析,-5与-6婚配,可能的基因型组合有8种,思维过程比较复杂,且容易出错。 3.典例中第(2)小题中只考虑甲病即可。此时如果同时考虑两种遗传病,会增加问题的复杂程度,浪费宝贵的解题时间。,【精讲精析】(1)根据系谱图中正常的-1和-2的后代中有一个女患者-2,说明甲病为常染色体隐性遗传。正常的-3和-4的后代中有一个患者-9,说明乙病为隐性遗传病,图中的4个乙病患者都为男性,且其母亲都正常,所以乙病最有可能的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。,(2)-2患甲病,所以可以推出-1和-2关于甲病的基因型为Hh。-3无乙病致病基因,所以乙病确定为伴X染色体隐性遗传。根据交

6、叉遗传的特点,-1的致病基因是由其母亲-2遗传的,所以-2关于乙病的基因型为XTXt。综合以上内容,-2的基因型为HhXTXt。关于-5的基因型,根据系谱图可以看出,-1和-2关于甲病的基因型为Hh,这样,-5关于甲病的基因型为HH或Hh。而-5不患乙病,所以关于乙病的基因型为XTY。所以-5的基因型为HHXTY或HhXTY。,-6的基因型为H_XTX-,-5的基因型为H_XTY。如果-5和-6结婚,后代患甲病,则-5和-6与甲病有关的基因型应为2/3Hh和2/3Hh,这样后代患甲病的概率为2/32/31/4=1/9。如果后代患乙病,则-5和-6与乙病有关的基因型应为XTY 和1/2XTXt,

7、所生的男孩患乙病的概率为1/21/2=1/4。综合以上内容,所生男孩同时患两种病的概率为1/91/4=1/36。,-7的基因型可能为1/3HH或2/3Hh。根据题意在正常人群中Hh的基因型频率为10-4,此值就是-8基因型为Hh的概率。所以,女儿患甲病的概率=2/310-41/4=1/60 000。 -5的基因型为1/3HH或2/3Hh(只涉及甲病),与之婚配的是携带者,基因型为Hh。两者的后代中表现型正常的概率为1-2/31/4=5/6。而出现携带者Hh的概率为1/31/2+2/3 1/2=1/2。这样儿子携带h基因的概率为(1/2)/(5/6)=3/5。,【参考答案】(1)常染色体隐性遗传

8、 伴X染色体隐性遗传 (2)HhXTXtHHXTY或HhXTY 1/361/60 0003/5,热点题型二 变异致死类 1.解读：此类题型在变异中考查遗传学知识。 (1)命题素材：常以基因突变、染色体变异为背景材料,考查基因纯合致死、某一基因型的配子致死或胚胎致死、染色体结构或数目异常致死等。 (2)考查要点：要求运用遗传学知识分析致死基因的显隐性、位置、后代的性状比例或雌雄比例等。,2.特点：材料新颖、区分度大、不符合常规遗传规律。 3.考查能力：获取信息、运用信息、综合分析能力。,(2012山东高考)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。,(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染

9、色体组数 为,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是 _条。,(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、 和 四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交, 子代中红眼雌果蝇的基因型为。 (3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂 交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰 身红眼与黑身白眼果蝇的比例为,从F2灰身红眼雌果 蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身 白眼果蝇的概率为。,(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可

10、能：第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤： 。 结果预测：.若 ,则是环境改变; .若 ,则是基因突变; .若 ,则是减数分裂时X染色体不分离。,【审题】新信息的获取与运用 一、明确致死类型 1.解读： 常见致死类型有： (1)基因纯合致死：显性基因纯合致死、隐性基因纯合致死。伴X染色体遗传中雄性个体视为纯合子。 (2)配子或胚胎致死：某一基因型的雄配子致死,但雌配子不致死;某一基因型的胚胎致死,但通过基因突变导致的此类成体可能正常存活。,

11、(3)染色体结构或数目异常致死：染色体异常的雄配子更容易致死。 2.应用： 根据题图,性染色体为XXX或OY的个体死亡,即性染色体为XXX或OY的胚胎不能存活。,二、明确个体存活或育性情况 1.解读： 存活的个体可能不育,可能产生的部分配子不育,也可能产生的配子均能参与受精作用。可以依据减数分裂内容,结合题目信息,分析存活个体的育性情况。,2.应用： 题图中XXY个体表现为可育的雌性,XO个体表现为不育的雄性。XXY个体产生配子时,三条性染色体的分离是随机的,可能是一条X染色体和Y染色体进入细胞的一极,则另一条X染色体进入另一极;也可能是两条X染色体进入细胞的一极,则Y染色体进入另一极。,【答

12、题】遗传学方法的选择 一、解读 遗传学常用的方法有杂交、自交、测交等。判断突变基因的位置、判断变异个体的基因组成等常选用测交方法,即应选择隐性个体与未知个体杂交,隐性个体一般选雌性个体。,二、应用 第(4)小题中白眼雄果蝇(M果蝇)出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的应选择白眼雌果蝇与之杂交,根据后代的表现型推测可能的原因。,【精讲精析】本题以果蝇性染色体数目异常为背景,综合考查了果蝇性状的遗传、变异的基础知识,考查了遗传实验的设计与分析能力、识图与获

13、取信息、处理信息的能力。 (1)正常的果蝇为二倍体生物,正常体细胞中染色体组成为3对常染色体+XX(雌果蝇)或3对常染色体+XY(雄果蝇)。在减数第一次分裂中期果蝇细胞中,含有4对即8条染色体,含有16个核DNA分子,含两个染色体组;在果蝇细胞减数第二次分裂后期,由于着丝点分裂而导致染色体及染色体组数目短暂加倍,此时细胞内的染色体数和体细胞相同即8条。,(2)在减数分裂的过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,最后产生了染色体数目减半的配子。通过减数分裂可推知,XrXrY个体会产生Xr、XrY、XrXr和Y四种卵细胞。XrXrY与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代的基因型有XRXr、XRXr

14、Y、XRXrXr、XRY、XrY、XrYY、XrXrY、YY,其中能存活的红眼雌果蝇的基因型为XRXr或XRXrY。,(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇(AaXRXr)表现为灰身红眼,雄果蝇(AaXrY)表现为灰身白眼。AaXRXrAaXrY,其子代F2中灰身和黑身之比为31,白眼和红眼之比为11,灰身红眼和黑身白眼果蝇之比为31;F2灰身果蝇中杂合子占2/3,子代中黑身占2/32/31/4=1/9,F2红眼雌果蝇基因型为XRXr,白眼雄果蝇为XrY,子代中白眼果蝇占1/2,故F3中出现黑身白眼果蝇的概率为1/91/2=1/18。,(4)若白眼

15、雄果蝇的出现是由环境改变引起的,其基因型仍为XRY,与正常白眼雌果蝇杂交,后代雌果蝇均为红眼;若是由亲本基因突变引起的,则其基因型为XrY,与正常白眼雌果蝇杂交,后代全为白眼;若是由于第三种原因引起的,则其基因型为XrO,该个体不育,与白眼雌果蝇杂交,不能产生后代。根据后代表现型不同,可确定是何种原因导致该白眼雄果蝇出现。,【参考答案】(1)28 (2)XrYY(注：两空顺序可颠倒)XRXr、XRXrY (3)311/18 (4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型 .子代出现红眼(雌)果蝇 .子代表现型全部为白眼 .无子代产生,热点题型三 育种应用类 1.解读：该类题目要求利用已有品

16、种,依据遗传学原理,根据题目要求选择合适的育种方法,培育符合要求的新品种。 (1)命题素材：培育植物新品种或动物新品种。 (2)考查要点：一般涉及两对相对性状,常出现常染色体遗传与性染色体遗传相结合的问题。 2.特点：材料新颖、综合性较强、难度中等。 3.考查能力：提取信息、分析信息、推理、文字表述等能力。,(2012浙江高考)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验： 取适量的甲,用合适剂量的射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙),

17、将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。 另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。,请回答： (1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有的特点,该变异类型属于。,(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、 单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理 是。花药离体培养中,可通 过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分 化成获得再

18、生植株。 (3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生 种配子。 (4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。,【审题】遗传学基本知识运用 一、明确相对性状的显隐性 1.解读： 题目中若没有明确相对性状的显隐性,需要根据题意进行判断。明确培育新品种优良性状的显隐性。 2.应用： 题中明确了基因符号,即玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b),但没有明确相对性状的显隐性。培育目标是抗病高秆玉米,根据甲和丁杂交,子一代均为抗病高秆可以判断相对性状的显隐性。,二、明确育种原理、育种方法及其程序 1.解读： (1)育种方法包括杂交育种、诱变育种、单倍体育种

19、、多倍体育种、基因工程育种、细胞工程育种等;育种原理包括基因突变、基因重组和染色体变异。单倍体育种往往与杂交育种、多倍体育种结合进行。 (2)基因突变是指组成基因的碱基对的增添、缺失和替换,属于分子水平的变化,在显微镜下不可见,而染色体变异属于细胞水平的变化,往往涉及多个基因,可以在显微镜下观察到,由此可以区分基因突变和染色体变异。,2.应用： (1)第(1)小题中“控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA”,虽然该变异可能涉及多个碱基对,但仍属于一个基因内部的变化,属于基因突变。 (2)第(2)小题中培育抗病高秆品种首先对甲进行了诱变处理(诱变育种),然后又经过了乙和丙的杂交(杂交育种),最后

20、选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(单倍体育种)。,【答题】规范书写遗传图解 一、解读 育种过程往往要求通过遗传图解表达出来。规范的遗传图解应包括： 1.左侧的文字或符号说明。 2.亲代的基因型和表现型。 3.正确的遗传学符号(杂交或自交)和连线。 4.子代的基因型和表现型及其比例。,特别注意：单倍体育种过程中,选择的时机不是对花粉进行选择(花粉不表现优良性状),也不是对花粉经培养获得的单倍体进行培养(单倍体一般都比较弱小),而应在用秋水仙素对单倍体幼苗处理后对获得的纯合子进行选择。 二、应用 乙与丙植株杂交得到F1的过程涉及亲代和

21、子代两代,这时一般需要把配子的种类列出,然后进行正确连线。若用图解表示多代的遗传过程,可以把配子种类省略。,【精讲精析】(1)由甲和丁杂交后代均为抗病高秆可知,抗病 和高秆为显性,据此推出各亲本的基因型：甲(aabb)、乙(Aabb)、丙(aaBb)、丁(AABB)。 (2)基因缺失DNA片段后,其数量并未减少,变异类型为基因突变。突变后的基因无法正常进行转录和翻译,体现了变异的有害性。 (3)乙和丙杂交得到的高秆抗病植株,其基因型为AaBb,经减数分裂可产生4种不同类型的配子。 (4)遗传图解中应包含左侧的文字或符号说明、亲代的基因型和表现型、正确的遗传学符号(杂交或自交)和连线、子代的基因

22、型和表现型及其比例等内容。,【参考答案】(1)表达有害性基因突变 (2)诱变育种基因重组胚状体 (3)4 (4),热点题型四 实验结果预测类 1.解读：该类题目实际上是遗传学实验的完善。在新背景材料下,要求对未知个体的遗传物质组成进行探究。 (1)思路方法：通过杂交、自交或测交等方法进行研究。其中测交是最为常用的遗传学方法。 (2)解题技巧：根据可能的结论逆推可能的实验结果。,2.特点：材料新颖、思考容量大、区分度高。 3.考查能力：遗传实验设计能力、实验结果预测能力、推理能力、文字表述能力。,(2011山东高考节选)荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、

23、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。,(1)图中亲本基因型为。根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循。F1测交后代的表现型及比例为。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为。 (2)图中F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍为三角形果实,这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为;还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是。,(3)现有3包基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形

24、果实和卵圆形果实)的荠菜种子可供选用。 实验步骤： ; ; 。,结果预测： .如果 , 则包内种子基因型为AABB; .如果 , 则包内种子基因型为AaBB; .如果 , 则包内种子基因型为aaBB。,【审题】新信息的迁移 一、新信息与遗传学基础知识的联系 1.解读： 题目的新信息是在遗传学基础知识的基础上经过一定的变化衍生而来。应把新信息与相关知识联系起来。 2.应用： 根据图中F2比例可知两对等位基因的遗传符合孟德尔的自由组合定律。在性状表现上,只要具有一个显性基因即表现为三角形果实,双隐性纯合子表现为卵圆形果实。,二、应用遗传学基本方法分析新问题 1.解读： 应熟练掌握一对相对性状遗传和

25、两对相对性状遗传的各种结果,并能对各种遗传结果的亲子代基因型进行相互推导。在此基础上,对各种遗传结果的变形进行分析。 2.应用： (1)第(1)小题中F1测交后代应有四种基因型AaBb、Aabb、aaBb、aabb,比例为1111。根据新信息,只要具有一个显性基因即表现为三角形果实,双隐性纯合子表现为卵圆形果实,则测交后代的表现型及比例为三角形卵圆形=31。,(2)第(3)小题中确定每包种子的基因型首先考虑测交方法。AABB、AaBB和aaBB的荠菜种子和aabb的种子进行测交,后代基因型分别为AaBb、AaBb和aaBb、aaBb,均表现为三角形,不能达到预期目的。再分别进行自交,后代会表现不同类型,从而区分3包种子。,【答题】逆推法 一、解读 此类题目多为探究性实验,实验结果可能有多种。实验结论比较容易写出,但一般很难直接写出实验结果。若实验结论已给出,可以从所给实验结论入手,逆推可能的实验结果。在没有给出实验结