高考生物一轮复习单元排查通关(7)(含解析)
易错点1 误认为基因突变就是DNA中碱基对的增添、缺失、改变
不能把“基因”和“DNA”两个概念等同起来。DNA的遗传信息,就储存在它的碱基序列中,但并不是构成DNA的全部碱基序列都携带遗传信息。不携带遗传信息的DNA序列的碱基对的改变不会引起基因结构的改变。另外,有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA,RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也是基因突变。可见,DNA中碱基对的增添、缺失、改变与基因突变并不是一一对应的关系。
易错点2 基因突变不一定引起生物性状的改变
有些真核生物基因突变,由于突变的部位不同,基因突变后,不会影响蛋白质的结构和功能,对子代性状没有任何影响。真核生物基因突变不影响子代性状的几种情况如下:①基因不表达;②密码子改变,但其决定的氨基酸不变;③有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置,但该蛋白质的功能不变;④基因突变发生在显性纯合子中。
易错点3 基因突变不一定发生在分裂间期 基因突变并非与DNA复制出错有关。引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素包括物理因素(紫外线等辐射)、化学因素(亚硝酸等化学物质)和生物因素(某些病毒)。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期,而是在各个时期都有。另外,外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列,并不是通过DNA的复制来改变碱基对,所以基因突变不只发生在间期。内部因素包括DNA复制出错和DNA碱基组成改变等,其中内部因素中的DNA碱基组成的改变更是随机发生。
易错点4 不要把基因突变与染色体结构变异混为一谈
(1)基因突变只是染色体上某位点的改变,只改变了基因中的一个或几个碱基对,有可能产生新的基因。而染色体结构变异是染色体某片段的改变,改变的是基因的数目、排列顺序。
(2)基因突变是分子水平的变异,在光学显微镜下是观察不到的。而染色体结构变异是细胞水平的变异,在光学显微镜下可以观察到。
易错点5 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交叉互换,属于染色体结构变异。
易错点6 关于“缺失”问题
DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;基因中若干碱基对的缺失属于基因突变。 易错点7 单倍体并非只有一个染色体组
若生物体是二倍体,则其单倍体中含有一个染色体组。若生物体是四倍体或多倍体,则其单倍体中含有两个或两个以上的染色体组。
易错点8 细菌、昆虫的抗药、抗杀虫剂的变异不是药物、杀虫剂的诱导产生的,而是细菌、昆虫本来就产生了这些变异,药物和杀虫剂的使用只是起了选择作用。
易错点9 物种的形成可以不经过地理隔离阶段,但一定有生殖隔离的产生,如多倍体植物的产生。
易错点10 把生物进化误当作新物种的形成 种群基因频率的改变会引起生物发生进化,而物种的形成是以生殖隔离为标志的,此时两个种群的基因库已产生明显差异,不能再进行基因交流。
易错点11 自然选择的对象
直接对象是生物变异的性状(表现型);间接对象是相关基因型;根本对象是与变异性状相对应的基因,即自然选择的实质是环境对所对应的基因进行选择,因而可以改变种群的基因频率。
易错点12 生物的共同进化不仅发生在不同的生物之间,也可发生在生物与无机环境之间。
解题方法7 细胞分裂与生物变异综合题的
解题方法
基因突变、基因重组、染色体变异的比较: 比较项目 变异的本质 发生时间 生物种类 生殖类型 基因突变 基因的分子结构发生改变 有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 所有生物均可发生 无性生殖、有性生殖 产生新的基因、新的基因型 基因重组 原有基因的重新组合 减数第一次分裂前期和后期 自然状态下,真核生物的细胞核遗传 有性生殖 产生新基因型,没产生新基因 染色体变异 染色体结构或数目发生改变 细胞分裂期 真核生物细胞增殖过程均可发生 无性生殖、有性生殖 没产生新基因,基因数目或顺序发生变化 光镜下可检出 单倍体、多倍体育种 适用范围 产生结果 鉴定方法 应用 光镜下均无法检出,可根据是否有新性状或新性状组合确定 诱变育种 杂交育种 联系 ①三者均属于可遗传的变异,都为生物的进化提供了原材料 ②基因突变产生新的基因,是生物变异的根本来源 ③基因突变是基因重组的基础 ④基因重组是形成生物多样性的重要原因之一 【例①】 下图是果蝇细胞减数分裂示意图,下列说法中正确的是( )
A.图Ⅰ表示的细胞中有8条染色体,4个染色体组 B.①过程可能发生同源染色体的交叉互换 C.②过程一定发生非同源染色体的自由组合
D.若a细胞内有5条染色体,一定是过程②出现异常 答案:B
技巧阐释:图Ⅰ表示的细胞中有8条染色体,2个染色体组。①过程表示减数分裂的第
一次分裂,在减数分裂的第一次分裂的四分体时期,可能发生同源染色体的交叉互换。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂的第一次分裂过程中,①过程一定发生非同源染色体的自由结合。a细胞内有5条染色体,可能是①过程异常,也可能是过程②出现异常。
【例②】 同一番茄地里有两株异常番茄,甲株所结果实均为果形异常,乙株只结了一个果形异常的果实,甲乙两株异常果实连续种植几代后果形仍保持异常。下列说法中不正确的是( )
A.二者均可能是基因突变的结果 B.甲发生的变异的时间比乙早
C.甲株变异一定发生于减数分裂时期 D.乙株变异一定发生于有丝分裂时期 答案:C 技巧阐释:由题意可知,甲株所结果实均为果形异常,乙株只结了一个果形异常的果实,根据基因突变的概念可以推理出甲和乙都可能是基因突变的结果,两者区别有可能是变异发生时间的早晚。若在DNA复制前就发生了变异,有可能就造成了甲株所结果实均为果形异常。由于乙株只结了一个果形异常的果实,而非整个植株果实性状都相同,所以变异不可能发生在减数分裂形成配子时期。甲株变异有可能发生在减数分裂时期,也有可能早于减数分裂时期,其变异时期不好确定。
解题方法8 特殊情况下基因型频率和基因
频率的计算
1.杂交后代淘汰某些个体后基因型频率或基因频率的计算。
【例③】 果蝇的灰身和黑身是由常染色体的一对等位基因(A、a)控制的相对性状。用杂合的灰身雌雄果蝇杂交,去除后代中的黑身果蝇,让灰身果蝇自由交配,理论上其子代果蝇基因型比例为( )
A.4∶4∶1 B.3∶2∶1 C.1∶2∶1 D.8∶1 答案:A 技巧阐释:获取信息,①由题意可知,灰身对黑身为显性;②杂合的灰身雌雄果蝇杂交,去除后代中的黑身果蝇,后代中AA占1/3,Aa占2/3;计算,①A的基因频率为2/3,a的
?2?基因频率为1/3;②子代中AA基因型的频率为??=4/9;Aa的基因型频率为2×2/3×1/3?3??1?=4/9;aa的基因型频率为??=1/9。 ?3?
2.杂交后代不出现某些个体的基因型频率或基因频率的计算。
【例④】 老鼠的皮毛黄色(A)对灰色(a)显性。有一位遗传学家在实验中发现含显性基因(A)的精子和含显性基因(A)的卵细胞不能结合。如果杂合的黄鼠与黄鼠(第一代)交配得到第二代,后代(第二代)相同基因型老鼠继续交配得到第三代,那么在第三代中黄鼠的比例为( )
A.40% B.44.4% C.66.7% D.75% 答案:A
技巧阐释:杂合的黄鼠基因型为Aa,可利用遗传图解求得第三代中黄鼠的比例:
2
2
由遗传图解可知第三代中黄鼠的比例为2/5,即40%。 3.种群数量变化后,种群基因频率的计算。
【例⑤】 某小岛上原有果蝇20 000只,其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外引入了2 000只基因型为VV的果蝇,且所有果蝇均随机交配,则F1中V的基因频率约是( )
A.43% B.48% C.52% D.57% 答案:B
技巧阐释:首先计算出从岛外引入2 000只基因型为VV的果蝇后,岛上果蝇的基因型频率。20 000只果蝇中,基因型VV有20 000×15%=3 000只,Vv有20 000×55%=11 000只,vv有20 000×30%=6 000只。从岛外引入2 000只基因型为VV的果蝇后,三种基因型的果蝇所占比例发生变化:VV占5 000/22 000=5/22。F1中V的基因频率是5/22+1/2×1/2≈48%。本题易犯错误是没有将岛外引入的2 000只果蝇与原种群看作是一个整体,错误地将原种群与引入种群中V基因频率分开计算再相加。
题型一 正误判断型
1.下列关于变异的叙述,错误的是( )
A.生物发生变异,相应基因型不一定发生改变 B.生物的性状发生改变,相应基因可能未发生改变 C.可遗传变异均可通过显微镜观察到 D.变异是不定向的,而自然选择是定向的
解析:生物的变异若是仅由环境因素引起的,则基因型不发生改变,A、B正确;可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,只有染色体变异可通过显微镜观察到,C错误;变异具有不定向性,但自然选择是定向的,D正确。
答案:C
2.下列关于人类遗传病的叙述不正确的是( )
A.人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病,先天性疾病并不都是遗传病 B.人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
C.21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条,猫叫综合征患者5号染色体缺失 D.单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
解析:人类遗传病产生的原因是遗传物质改变引起的,先天性疾病不全是遗传病(如先天性心脏病),A正确。人类遗传病有单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三种类型,B正确。21三体综合征患者的体细胞中第21号染色体为3条,猫叫综合征患者第5号染色体部分缺失,C正确。单基因遗传病受一对等位基因的控制,D错误。
答案:D
3.野生番茄含有Mi-1抗虫基因,它使番茄具有对根结线虫(侵染番茄的根部)、长管蚜和烟粉虱(俗称小白娥))三种害虫的抗性。下列相关推论正确的是( )
A.Mi-1抗虫基因的产生是野生番茄长期适应环境的结果 B.长期种植野生番茄土壤中根结线虫的数量会越来越少 C.四种生物形成的种间关系共有寄生和捕食两种 D.三种害虫与野生番茄相互作用、协同进化
解析:Mi—1抗虫基因是基因突变产生的,不是长期适应环境的结果,A错误。长期种植野生番茄会导致番茄对土壤中根结线虫的抗性增强,根结线虫适应野生番茄的能力也增强,根结线虫数量先减少后增加,B错误。四种生物之间有寄生、竞争和捕食关系,C错误。三种害虫与番茄间的寄生关系使它们各自进化,促进了它们的共同进化,D正确。
答案:D
题型二 遗传系谱类
4.如图为某遗传病的家系图,据图可以做出的判断是( )
A.母亲肯定是纯合子,子女是杂合子 B.这种遗传病女性发病率高于男性
C.该遗传病不可能是常染色体隐性遗传病 D.子女的致病基因可能来自父亲
解析:根据系谱图中4号患病、2号正常可知,该遗传病不可能是伴X染色体隐性遗传病;若该病为常染色体显性遗传病,母亲可以为杂合子;若该病为常染色体遗传病,则该病在女性与男性中的发病率相同;若该病为常染色体隐性遗传病,则子女的致病基因可能来自父亲。
答案: D
5.人类“软骨发育不全”的致病基因是位于4号染色体上的显性基因D,且致病基因纯合的个体在胎儿期死亡;人类“黏多糖贮积症Ⅱ型”由位于X染色体上的一对基因(E、e)控制。下图是一个家系图(Ⅱ-5和Ⅱ-6是双胞胎姐弟)。
请回答(不考虑基因突变):
图一
(1)基因(填E或e)是“黏多糖贮积症Ⅱ型”的致病基因;Ⅱ5可能产生的卵细胞的基因型是。Ⅲ9的致病基因来自于第Ⅰ代的号个体。
(2)Ⅱ8是Ⅱ7的姐姐,尚未检测其基因型,据图推测Ⅱ8是杂合子的概率是。 (3)DNA探针可用于检测家系成员的基因型,方法和结果如下图所示:
高考生物一轮复习单元排查通关(7)(含解析)
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