高中生物蘇教版遺傳與進化第二章減數(shù)分裂和有性生殖 全國獲獎

微專題突破一、DNA是主要遺傳物質(zhì)的實驗比較肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實驗T2噬菌體侵染細菌的實驗煙草花葉病毒感染煙草實驗操作人格里菲思艾弗里及其合作者赫爾希、蔡斯格勒、施拉姆巧妙構(gòu)思用加熱殺死的S型細菌做對照將物質(zhì)提純分離各自觀察放射性同位素標記T2噬菌體DNA和蛋白質(zhì)，侵染時自然分離煙草花葉病毒的RNA和蛋白質(zhì)分別感染煙草結(jié)果觀察小鼠是否死亡培養(yǎng)基中菌落放射性存在位置煙草是否患病實驗結(jié)論S型細菌體內(nèi)有轉(zhuǎn)化因子S型細菌的DNA是遺傳物質(zhì)DNA是遺傳物質(zhì)RNA是遺傳物質(zhì)1．蛋白質(zhì)中含S不含P，而核酸中含P不含S，現(xiàn)用放射性同位素35S和32P標記的噬菌體侵染無任何標記的大腸桿菌，然后進行測定，在子代噬菌體中()A．可以檢測到35S B．可以檢測到35S和32PC．可以檢測到32P D．不可能檢測到35S和32P【解析】噬菌體侵染大腸桿菌實驗中，噬菌體把DNA分子(含P)注入大腸桿菌體內(nèi)，把蛋白質(zhì)分子(含S)留在大腸桿菌外部，以自己的DNA分子為模板，利用大腸桿菌體內(nèi)的原料合成子代噬菌體的DNA分子和蛋白質(zhì)外殼，所以可以檢測到32P，而不能檢測到35S，所以C選項正確?！敬鸢浮緾2．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗是人類探索遺傳物質(zhì)過程中的兩個經(jīng)典實驗，下列相關(guān)的敘述中，正確的是()A．R型菌與S型菌的DNA混合培養(yǎng)，R型菌都能轉(zhuǎn)化為S型菌B．噬菌體吸收和利用培養(yǎng)基中含有35S的氨基酸從而被標記C．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì)D．肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路相同而實驗技術(shù)不同【解析】R型菌與S型菌的DNA混合培養(yǎng)，一部分R型菌能轉(zhuǎn)化成S型細菌，A錯誤；噬菌體是病毒，必須寄生在活細胞中，不能從培養(yǎng)基中獲取營養(yǎng)物質(zhì)，B錯誤；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì)，不能說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，C錯誤；肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗和噬菌體侵染細菌實驗的思路相同，都是設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨地去研究它們的作用，而用的技術(shù)不同，肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗使用了分離提純技術(shù)，噬菌體侵染細菌的實驗利用了同位素標記技術(shù)，D正確?！敬鸢浮緿3．用32P標記S型肺炎球菌的DNA，35S標記其蛋白質(zhì)，將其加熱殺死后與未標記的R型活細菌混合并注入小鼠體內(nèi)。一段時間后，從死亡的小鼠體內(nèi)提取得到活的S型和R型細菌。下列有關(guān)元素分布的分析，最可能的情況是()A．部分S型細菌含有32P，不含有35SB．部分R型細菌含有32P和35SC．所有S型細菌都含有32P，不含有35SD．所有R型細菌都含有35S，不含有32P【解析】由題意可知，標記后再加熱殺死，S型肺炎球菌的蛋白質(zhì)會變性失活，而其DNA則仍保持活性，具有轉(zhuǎn)化能力，因此當(dāng)與未標記的R型活細菌混合并注入小鼠體內(nèi)后，S型細菌的DNA會使部分R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌，其他絕大多數(shù)的R型細菌仍然正常。從死亡小鼠體內(nèi)提取到的活的S型細菌和R型細菌的蛋白質(zhì)的合成與S型細菌的標記蛋白無關(guān)，也就是說從死亡小鼠體內(nèi)提取得到的活的S型的R型細菌都不會含有35S?！敬鸢浮緼二、DNA和RNA中堿基的相關(guān)計算1．DNA分子多樣性的計算DNA分子多樣性與堿基的數(shù)目和排列順序有關(guān)，如果一個DNA分子含有的堿基對數(shù)為n，則最多可形成DNA的種類為4n種。2．DNA復(fù)制中有關(guān)的計算若取一個全部N原子被15N標記的DNA分子(0代)，轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)(復(fù)制)n代。(1)子代DNA分子中，含14N的有2n個，只含14N的有(2n－2)個，做題時應(yīng)看準是“含”，還是“只含”。(2)無論復(fù)制多少次，含15N的DNA分子數(shù)始終是2個，含15N的鏈始終是2條。做題時，應(yīng)看準是“DNA分子數(shù)”，還是“鏈數(shù)”。(3)若一親代DNA分子有某種脫氧核苷酸m個，經(jīng)過n次復(fù)制需消耗游離的該種脫氧核苷酸數(shù)目為m×(2n－1)個。第n次復(fù)制，需該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1個。3．DNA轉(zhuǎn)錄過程中有關(guān)計算轉(zhuǎn)錄成mRNA的DNA分子中的堿基數(shù)是該mRNA堿基數(shù)的兩倍。4．翻譯過程中有關(guān)計算在涉及該部分內(nèi)容的計算時，要注意題干中是否需要考慮終止密碼子及基因中不能翻譯的片段，如果題目中未作說明，一般按照以下規(guī)律計算：DNA中堿基數(shù)量→mRNA中堿基數(shù)量→氨基酸數(shù)量6∶3∶1(1)計算中“最多”和“最少”的分析。①翻譯時，mRNA上的終止密碼子不決定氨基酸，因此準確地說mRNA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的3倍還要多一些?；蚧駾NA上的堿基數(shù)目比蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的6倍還要多一些。②在回答有關(guān)問題時，應(yīng)加上“最多”或“最少”等字。如mRNA上有n個堿基，轉(zhuǎn)錄該mRNA的基因中至少有2n個堿基，該mRNA指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)中最多有n/3個氨基酸。提醒：①做題時應(yīng)看清是DNA上(或基因上)的堿基對數(shù)還是個數(shù)，是mRNA上密碼子的個數(shù)還是堿基個數(shù)。②DNA(或基因)中的堿基對數(shù)∶密碼子個數(shù)∶氨基酸個數(shù)＝3∶1∶1。4．關(guān)于圖中DNA分子片段及其轉(zhuǎn)錄的說法中，錯誤的是()A．將此DNA放在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，則子代中含15N的DNA占全部DNA的1/2B．若①處的堿基對改變導(dǎo)致基因突變，不一定會導(dǎo)致性狀改變C．此過程需要RNA聚合酶D．DNA兩條鏈上的(G＋C)/(A＋T)的值互為倒數(shù)關(guān)系【解析】DNA復(fù)制的方式是半保留復(fù)制，將此DNA分子片段放在含14N的培養(yǎng)液中復(fù)制2代，則子代中含15N的DNA占全部DNA的1/2，A項正確；密碼子具有簡并性，①處的堿基對改變會導(dǎo)致基因突變，但不一定會導(dǎo)致性狀改變，B項正確；轉(zhuǎn)錄過程需要RNA聚合酶，C項正確；DNA兩條鏈上的(G＋C)/(A＋T)的值相等，D項錯誤?！敬鸢浮緿5．某條多肽的相對分子質(zhì)量為5354，若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為110，如考慮終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是()A．58對堿基 B．59對堿基C．177對堿基 D．174對堿基【解析】設(shè)氨基酸數(shù)為n，則脫去的水分子數(shù)為(n－1)個，據(jù)脫水縮合反應(yīng)式，得110n＝5354＋18(n－1)，解得n＝58，如考慮不編碼氨基酸的終止密碼子，則編碼該多肽的基因長度至少是58×3＋3＝177對堿基?！敬鸢浮緾6．一個mRNA分子有m個堿基，其中G＋C有n個；由該mRNA合成的蛋白質(zhì)有兩條肽鏈。則其模板DNA分子的A＋T的數(shù)、合成蛋白質(zhì)時最多脫去的水分子數(shù)分別是()A．m、m/3－1 B．m、m/3－2C．2(m－n)、m/3－1 D．2(m－n)、m/3－2【解析】由mRNA分子有m個堿基且G＋C＝n可知，此mRNA分子中A＋U＝m－n，控制其合成的DNA分子模板鏈中T＋A＝m－n個，DNA分子中A＋T＝2(m－n)；由mRNA分子m個堿基可知，合成的蛋白質(zhì)最多含有m/3個氨基酸，此蛋白質(zhì)分子有兩條肽鏈，最多脫水分子數(shù)應(yīng)為m/3－2。【答案】D三、生物育種方法比較1．育種方法比較方法原理適用條件優(yōu)點不足方式雜交育種基因重組本物種具有所需性狀操作簡單，可得到多種性狀組合獲得純種，耗時較長雜交、連續(xù)自交和篩選單倍體育種染色體數(shù)目的整倍變異選育性狀為顯性性狀時，可顯著縮短育種時間操作相對復(fù)雜用秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)單倍體幼苗多倍體育種獲得營養(yǎng)物質(zhì)含量高的品種生長期延長，結(jié)實率低染色體數(shù)目加倍人工誘變育種人工誘導(dǎo)基因突變各物種暫無所需性狀提高基因突變的頻率，創(chuàng)造所需基因和性狀不一定能獲得所需性狀；可能失去優(yōu)良性狀；篩選范圍大、時間長物理、化學(xué)因素誘變基因工程育種DNA重組其他物種具有所需性狀定向改變物種的基因組成操作復(fù)雜，技術(shù)含量高將目的基因?qū)胧荏w細胞2．與雜交育種有關(guān)的幾個注意點(1)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種，需要連續(xù)自交、篩選，直到性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在子代中出現(xiàn)該性狀的個體即可。(2)誘變育種與雜交育種相比，前者能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型；后者不能產(chǎn)生新基因，只是實現(xiàn)原有基因的重新組合。(3)雜交育種與雜種優(yōu)勢不同：①雜交育種是在雜交后代的眾多類型中選擇符合育種目標的個體進一步培育，直到獲得能穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種；②雜種優(yōu)勢主要是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。3．根據(jù)育種目的選擇育種方式(1)若要培育隱性性狀個體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，最簡便的方法是自交。(3)若要快速獲得純種，可用單倍體育種。(4)若要提高營養(yǎng)物質(zhì)的含量，可用多倍體育種。(5)若要培育原先沒有的性狀，可用誘變育種。(6)若要培育進行營養(yǎng)繁殖的植物，如馬鈴薯、甘薯等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。7．某生物的基因型為AaBB，通過下列技術(shù)可以分別將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮孩貯ABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。則下列排列正確的是()A．誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離體培養(yǎng)、細胞融合B．雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種C．花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)D．多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)【解析】某生物的基因型為AaBB，可通過雜交育種獲得基因型為AABB的生物；通過單倍體育種可獲得基因型為aB的生物；通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得基因型為AaBBC的生物；通過多倍體育種可獲得基因型為AAaaBBBB的生物?！敬鸢浮緽8．如圖所示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，有關(guān)說法錯誤的是()A．培育品種⑥的最簡捷途徑是Ⅰ～VB．通過Ⅱ→Ⅳ過程最不容易達到目的C．通過Ⅲ→Ⅵ過程的原理是染色體變異D．過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗【解析】因單倍體ab不能產(chǎn)生種子，故過程Ⅵ只能用秋水仙素處理由ab經(jīng)花藥離體培養(yǎng)成的幼苗?！敬鸢浮緿9．下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是()出發(fā)菌株eq\o(→,\s\up14(X射線處理))eq\a\vs4\al(挑取200個,單細胞菌株)eq\o(→,\s\up14(初篩))選出50株eq\o(→,\s\up14(復(fù)篩))選出5株eq\o(→,\s\up14(X射線處理))多輪重復(fù)篩選A．通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異C．上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高【解析】A項，圖示育種過程為誘變育種，因未進行酶活性檢測等，故該過程獲得的高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)要求。B項，X射線等物理因素既可能引起基因突變，也可能引起染色體變異。C項，篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人類特定需求的菌株的過程，屬于人工選擇。D項，人工誘變的突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產(chǎn)相關(guān)的基因發(fā)生突變?！敬鸢浮緿四、遺傳病概率的計算1．患病男孩與男孩患病的概率計算(1)位于常染色體上的遺傳病如果控制遺傳病的基因位于常染色體上，由于常染色體與性染色體是自由組合的，在計算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時遵循以下規(guī)則：患病男孩的概率＝患病孩子的概率×1/2男孩患病的概率＝患病孩子的概率(2)位于性染色體上的遺傳病如果控制遺傳病的基因位于性染色體上，由于該性狀與性別聯(lián)系在一起，所以在計算“患病男孩”與“男孩患病”的概率時遵循伴性遺傳規(guī)律，即從雙親基因型推出后代的患病情況，然后再按以下規(guī)則：患病男孩的概率＝患病男孩在后代全部孩子中的概率男孩患病的概率＝后代男孩中患病者的概率2．兩種疾病患病概率的有關(guān)計算(1)只患甲病的概率是m·(1－n)；(2)只患乙病的概率是n·(1－m)；(3)甲、乙兩病同患的概率是m·n；(4)甲、乙兩病均不患的概率是(1－m)·(1－n)。對于患病情況較復(fù)雜時，注意采用求完全正常的概率(a)，然后用(1－a)表示患病概率會使問題得以簡化。10．下圖是單基因遺傳的家系圖，其中Ⅰ-2不含甲病基因，下列判斷錯誤的是()A．甲病是伴X染色體隱性遺傳病B．乙病是常染色體隱性遺傳病C．Ⅱ-5可能攜帶兩種致病基因D．Ⅰ-1與Ⅰ-2再生一個患這兩種病的孩子的概率是1/16【解析】甲病符合“無中生有為隱性”，又由于Ⅰ-2不攜帶甲病基因，故甲病為伴X染色體隱性遺傳?。灰也》稀盁o中生有為隱性”，又由于Ⅱ-4患病，Ⅰ-1、Ⅰ-2不患病，故該遺傳病為常染色體隱性遺傳?。辉O(shè)甲病由Xb控制，乙病由a控制，則Ⅱ-5的基因型可能為AAXBY或AaXBY，只可能攜帶乙病致病基因，不可能攜帶甲病致病基因；Ⅰ-1基因型為AaXBXb，Ⅰ2基因型為AaXBY，二者再生一個患兩種病孩子的概率為1/4×1/4＝1/16。【答案】C11．下圖是具有兩種遺傳病的某家族系譜圖，若