高中生物苏教版遗传与进化第二章减数分裂和有性生殖 全国获奖

微专题突破一、DNA是主要遗传物质的实验比较肺炎双球菌体内转化实验肺炎双球菌体外转化实验T2噬菌体侵染细菌的实验烟草花叶病毒感染烟草实验操作人格里菲思艾弗里及其合作者赫尔希、蔡斯格勒、施拉姆巧妙构思用加热杀死的S型细菌做对照将物质提纯分离各自观察放射性同位素标记T2噬菌体DNA和蛋白质，侵染时自然分离烟草花叶病毒的RNA和蛋白质分别感染烟草结果观察小鼠是否死亡培养基中菌落放射性存在位置烟草是否患病实验结论S型细菌体内有转化因子S型细菌的DNA是遗传物质DNA是遗传物质RNA是遗传物质1．蛋白质中含S不含P，而核酸中含P不含S，现用放射性同位素35S和32P标记的噬菌体侵染无任何标记的大肠杆菌，然后进行测定，在子代噬菌体中()A．可以检测到35S B．可以检测到35S和32PC．可以检测到32P D．不可能检测到35S和32P【解析】噬菌体侵染大肠杆菌实验中，噬菌体把DNA分子(含P)注入大肠杆菌体内，把蛋白质分子(含S)留在大肠杆菌外部，以自己的DNA分子为模板，利用大肠杆菌体内的原料合成子代噬菌体的DNA分子和蛋白质外壳，所以可以检测到32P，而不能检测到35S，所以C选项正确。【答案】C2．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验是人类探索遗传物质过程中的两个经典实验，下列相关的叙述中，正确的是()A．R型菌与S型菌的DNA混合培养，R型菌都能转化为S型菌B．噬菌体吸收和利用培养基中含有35S的氨基酸从而被标记C．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是主要的遗传物质D．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同而实验技术不同【解析】R型菌与S型菌的DNA混合培养，一部分R型菌能转化成S型细菌，A错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中，不能从培养基中获取营养物质，B错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质，C错误；肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的思路相同，都是设法把DNA和蛋白质分开，单独地去研究它们的作用，而用的技术不同，肺炎双球菌的转化实验使用了分离提纯技术，噬菌体侵染细菌的实验利用了同位素标记技术，D正确。【答案】D3．用32P标记S型肺炎球菌的DNA，35S标记其蛋白质，将其加热杀死后与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内。一段时间后，从死亡的小鼠体内提取得到活的S型和R型细菌。下列有关元素分布的分析，最可能的情况是()A．部分S型细菌含有32P，不含有35SB．部分R型细菌含有32P和35SC．所有S型细菌都含有32P，不含有35SD．所有R型细菌都含有35S，不含有32P【解析】由题意可知，标记后再加热杀死，S型肺炎球菌的蛋白质会变性失活，而其DNA则仍保持活性，具有转化能力，因此当与未标记的R型活细菌混合并注入小鼠体内后，S型细菌的DNA会使部分R型细菌转化成S型细菌，其他绝大多数的R型细菌仍然正常。从死亡小鼠体内提取到的活的S型细菌和R型细菌的蛋白质的合成与S型细菌的标记蛋白无关，也就是说从死亡小鼠体内提取得到的活的S型的R型细菌都不会含有35S。【答案】A二、DNA和RNA中碱基的相关计算1．DNA分子多样性的计算DNA分子多样性与碱基的数目和排列顺序有关，如果一个DNA分子含有的碱基对数为n，则最多可形成DNA的种类为4n种。2．DNA复制中有关的计算若取一个全部N原子被15N标记的DNA分子(0代)，转移到含14N的培养基中培养(复制)n代。(1)子代DNA分子中，含14N的有2n个，只含14N的有(2n－2)个，做题时应看准是“含”，还是“只含”。(2)无论复制多少次，含15N的DNA分子数始终是2个，含15N的链始终是2条。做题时，应看准是“DNA分子数”，还是“链数”。(3)若一亲代DNA分子有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需消耗游离的该种脱氧核苷酸数目为m×(2n－1)个。第n次复制，需该种脱氧核苷酸数为m·2n－1个。3．DNA转录过程中有关计算转录成mRNA的DNA分子中的碱基数是该mRNA碱基数的两倍。4．翻译过程中有关计算在涉及该部分内容的计算时，要注意题干中是否需要考虑终止密码子及基因中不能翻译的片段，如果题目中未作说明，一般按照以下规律计算：DNA中碱基数量→mRNA中碱基数量→氨基酸数量6∶3∶1(1)计算中“最多”和“最少”的分析。①翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍还要多一些。基因或DNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。②在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如mRNA上有n个碱基，转录该mRNA的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。提醒：①做题时应看清是DNA上(或基因上)的碱基对数还是个数，是mRNA上密码子的个数还是碱基个数。②DNA(或基因)中的碱基对数∶密码子个数∶氨基酸个数＝3∶1∶1。4．关于图中DNA分子片段及其转录的说法中，错误的是()A．将此DNA放在含14N的培养液中复制2代，则子代中含15N的DNA占全部DNA的1/2B．若①处的碱基对改变导致基因突变，不一定会导致性状改变C．此过程需要RNA聚合酶D．DNA两条链上的(G＋C)/(A＋T)的值互为倒数关系【解析】DNA复制的方式是半保留复制，将此DNA分子片段放在含14N的培养液中复制2代，则子代中含15N的DNA占全部DNA的1/2，A项正确；密码子具有简并性，①处的碱基对改变会导致基因突变，但不一定会导致性状改变，B项正确；转录过程需要RNA聚合酶，C项正确；DNA两条链上的(G＋C)/(A＋T)的值相等，D项错误。【答案】D5．某条多肽的相对分子质量为5354，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是()A．58对碱基 B．59对碱基C．177对碱基 D．174对碱基【解析】设氨基酸数为n，则脱去的水分子数为(n－1)个，据脱水缩合反应式，得110n＝5354＋18(n－1)，解得n＝58，如考虑不编码氨基酸的终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是58×3＋3＝177对碱基。【答案】C6．一个mRNA分子有m个碱基，其中G＋C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条肽链。则其模板DNA分子的A＋T的数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是()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个碱基且G＋C＝n可知，此mRNA分子中A＋U＝m－n，控制其合成的DNA分子模板链中T＋A＝m－n个，DNA分子中A＋T＝2(m－n)；由mRNA分子m个碱基可知，合成的蛋白质最多含有m/3个氨基酸，此蛋白质分子有两条肽链，最多脱水分子数应为m/3－2。【答案】D三、生物育种方法比较1．育种方法比较方法原理适用条件优点不足方式杂交育种基因重组本物种具有所需性状操作简单，可得到多种性状组合获得纯种，耗时较长杂交、连续自交和筛选单倍体育种染色体数目的整倍变异选育性状为显性性状时，可显著缩短育种时间操作相对复杂用秋水仙素处理或低温诱导单倍体幼苗多倍体育种获得营养物质含量高的品种生长期延长，结实率低染色体数目加倍人工诱变育种人工诱导基因突变各物种暂无所需性状提高基因突变的频率，创造所需基因和性状不一定能获得所需性状；可能失去优良性状；筛选范围大、时间长物理、化学因素诱变基因工程育种DNA重组其他物种具有所需性状定向改变物种的基因组成操作复杂，技术含量高将目的基因导入受体细胞2．与杂交育种有关的几个注意点(1)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交、筛选，直到性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子代中出现该性状的个体即可。(2)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。(3)杂交育种与杂种优势不同：①杂交育种是在杂交后代的众多类型中选择符合育种目标的个体进一步培育，直到获得能稳定遗传的具有优良性状的新品种；②杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。3．根据育种目的选择育种方式(1)若要培育隐性性状个体，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，最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，可用单倍体育种。(4)若要提高营养物质的含量，可用多倍体育种。(5)若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。(6)若要培育进行营养繁殖的植物，如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。7．某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它们转变为以下基因型的生物：①AABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。则下列排列正确的是()A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术【解析】某生物的基因型为AaBB，可通过杂交育种获得基因型为AABB的生物；通过单倍体育种可获得基因型为aB的生物；通过转基因技术可获得基因型为AaBBC的生物；通过多倍体育种可获得基因型为AAaaBBBB的生物。【答案】B8．如图所示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是()A．培育品种⑥的最简捷途径是Ⅰ～VB．通过Ⅱ→Ⅳ过程最不容易达到目的C．通过Ⅲ→Ⅵ过程的原理是染色体变异D．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗【解析】因单倍体ab不能产生种子，故过程Ⅵ只能用秋水仙素处理由ab经花药离体培养成的幼苗。【答案】D9．下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()出发菌株eq\o(→,\s\up14(X射线处理))eq\a\vs4\al(挑取200个,单细胞菌株)eq\o(→,\s\up14(初筛))选出50株eq\o(→,\s\up14(复筛))选出5株eq\o(→,\s\up14(X射线处理))多轮重复筛选A．通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B．X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C．上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D．每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【解析】A项，图示育种过程为诱变育种，因未进行酶活性检测等，故该过程获得的高产菌株不一定符合生产要求。B项，X射线等物理因素既可能引起基因突变，也可能引起染色体变异。C项，筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定需求的菌株的过程，属于人工选择。D项，人工诱变的突变率高于自发突变，但不一定每轮诱变都是与高产相关的基因发生突变。【答案】D四、遗传病概率的计算1．患病男孩与男孩患病的概率计算(1)位于常染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于常染色体上，由于常染色体与性染色体是自由组合的，在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循以下规则：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)位于性染色体上的遗传病如果控制遗传病的基因位于性染色体上，由于该性状与性别联系在一起，所以在计算“患病男孩”与“男孩患病”的概率时遵循伴性遗传规律，即从双亲基因型推出后代的患病情况，然后再按以下规则：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2．两种疾病患病概率的有关计算(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、乙两病同患的概率是m·n；(4)甲、乙两病均不患的概率是(1－m)·(1－n)。对于患病情况较复杂时，注意采用求完全正常的概率(a)，然后用(1－a)表示患病概率会使问题得以简化。10．下图是单基因遗传的家系图，其中Ⅰ­2不含甲病基因，下列判断错误的是()A．甲病是伴X染色体隐性遗传病B．乙病是常染色体隐性遗传病C．Ⅱ­5可能携带两种致病基因D．Ⅰ­1与Ⅰ­2再生一个患这两种病的孩子的概率是1/16【解析】甲病符合“无中生有为隐性”，又由于Ⅰ­2不携带甲病基因，故甲病为伴X染色体隐性遗传病；乙病符合“无中生有为隐性”，又由于Ⅱ­4患病，Ⅰ­1、Ⅰ­2不患病，故该遗传病为常染色体隐性遗传病；设甲病由Xb控制，乙病由a控制，则Ⅱ­5的基因型可能为AAXBY或AaXBY，只可能携带乙病致病基因，不可能携带甲病致病基因；Ⅰ­1基因型为AaXBXb，Ⅰ2基因型为AaXBY，二者再生一个患两种病孩子的概率为1/4×1/4＝1/16。【答案】C11．下图是具有两种遗传病的某家族系谱图，若