专题05非选择题部分（15个考点）

专题05非选择题部分基因的传递规律考点1分离定律的实质和应用考点2自由组合定律的实质和应用考点3伴性遗传特点及应用减数分裂考点1减数分裂和有丝分裂综合遗传的物质基础考点1DNA的结构特点和复制过程考点2基因的表达过程考点3表观遗传考点4肺炎链球菌的转化实验考点5噬菌体侵染细菌实验考点6烟草花叶病毒感染实验生物的变异与进化考点1基因突变和基因重组考点2染色体变异及育种考点3变异类型判断及基因定位（单体、三体）考点4现代生物进化理论考点5探究抗生素对细菌的选择作用基因的传递规律考点1分离定律的实质和应用例1：Ⅰ、豌豆种子中子叶的黄色与绿色由一对遗传因子Y、y控制，现用豌豆进行下列遗传实验，请分析：(1)豌豆适合作遗传学实验材料的优点有（答出两点）(2)实验二黄色子叶戊的遗传因子组成为。实验一中黄色子叶丙与实验二中黄色子叶戊杂交，所获得的子代黄色子叶个体中能稳定遗传的占。Ⅱ、暹罗猫的毛色受基因B和b控制，分别控制黑色、巧克力色、白色，显隐性关系为B＋>B>b，它们之间的关系如下图，它们的遗传遵循分离定律。选择黑色和巧克力色暹罗猫作为亲本进行杂交，所得F1中黑色：巧克力色：白色=2：1：1。请分析并回答下列问题。(3)F1中黑色猫基因型是。让F1中的黑色猫和让F1中的巧克力色猫杂交，理论上，F2中白色猫出现的概率是，F2巧克力色猫中纯合子占。【答案】(1)严格自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般为纯种；有稳定的易于区分的相对性状；豌豆花较大，易于做人工杂交实验；豌豆种子较多，统计分析更可靠等(2)YY或Yy2/5(3)B+B、B+b1/81/3【解析】（1）豌豆作为遗传学材料具有的优点有：严格自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般为纯种；有稳定的易于区分的相对性状；豌豆花较大，易于做人工杂交实验；豌豆种子较多，统计分析更可靠等。（2）由实验二可判断黄色子叶丁自交产生绿色子叶，说明豌豆种子子叶的黄色和绿色这对相对性状中，黄色是显性性状，亲本黄色的遗传因子组成是Yy，则自交产生的黄色子叶戊的遗传因子组成为1/3YY或2/3Yy。实验一黄子叶甲与绿子叶乙杂交，后代黄子叶丙和绿子叶比例是1：1，说明是测交，黄子叶丙遗传因子组成为Yy，实验一中黄色子叶丙（Yy，能产生配子为1/2Y、1/2y）与实验二中黄色子叶戊（1/3YY或2/3Yy，能产生配子为2/3Y、1/3y）杂交，所获得的子代YY=1/2×2/3=2/6，Yy=1/2×1/3+1/2×2/3=3/6，yy=1/2×1/3=1/6，因此所获得的子代黄色子叶个体中能稳定遗传的占2/5。（3）基因B+、B和b为一对复等位基因，遗传符合基因的分离定律，黑色、巧克力色、白色，显隐性关系为B＋>B>b，根据F1的表现型及比例可知亲本的基因型为Bb、B+b，则F1中黑色猫的基因型是B+B、B+b，比例为1：1，F1中的巧克力的基因型是Bb，两者杂交后代白色猫bb所占的比例为1/2×1/4=1/8。F2中巧克力色的基因型及比例为1/4×1/2=1/8BB、2×1/4×1/2=2/8Bb，则巧克力色中纯合子所占的比例为1/3。【变式11】某雌雄同花植物中红果、黄果是一对相对性状，D控制显性性状，d控制隐性性状，如图所示，根据遗传图解回答下列问题：(1)亲代P的红果植株与黄果植株杂交的操作过程为：去雄→套袋→传粉→再套袋，去雄的个体做（填父本或母本），套袋的目的是。(2)红果、黄果中显性性状是。判断的理由是。(3)F2红果的基因型是，F2代中红果所占比例为。(4)亲代P的两个个体的杂交相当于（交配类型）。(5)对F1中的一株红果植株用某种试剂处理，经检测发现其花粉中含D基因的配子只有1/2有受精能力，将这种处理后的红果植株自交，后代中能够稳定遗传的红果植株所占比例为。【答案】(1)母本防止其他花粉的干扰(2)红果F1中红果自交发生性状分离(3)Dd3/8(4)测交(5)1/6【解析】（1）题中某植物为雌雄同花植物，则亲代红果植株与黄果植株杂交的操作过程为：去雄→套袋→授粉→再套袋；需要进行去雄操作的个体作母本；套袋的目的是防止其他花粉的干扰，从而保证杂交的花粉只是由父本提供。（2）遗传图解显示，F1红果自交后代发生了性状分离，则说明红果对黄果为显性，同时说明F1红果为杂合子，基因型为Dd。（3）F1红果的基因型为Dd，其自交产生的F2红果的基因型是DD和Dd，根据F1个体的性状可推测亲本的基因型为Dd和dd，二者杂交产生的F1中红果（Dd）和黄果（dd）的比例为1∶1，则F2代中红果所占比例为1/2×3/4=3/8。（4）F1红果的基因型为Dd，黄果的基因型为dd，因此，亲代P的两个个体的基因型为Dd和dd，即该杂交相当于测交。（5）对F1中的一株红果植株（Dd）用某种试剂处理，经检测发现其花粉中含D基因的配子只有1/2有受精能力，则精子中D∶d=1∶2，而卵细胞中D∶d=1∶1，将这种处理后的红果植株自交，产生的后代的基因型和表现型的比例为（1/3×1/2）DD∶（1/3×1/2+2/3×1/2）Dd∶（2/3×1/2）dd=1∶3∶2，即后代中能够稳定遗传的红果植株（DD）所占比例为1/6。【变式12】水稻的育性由一对等位基因M和m控制，基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子，基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子，表现为雄性不育，基因M可使雄性不育个体恢复育性。研究人员通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入到一条不含m基因的染色体上，如下图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色。请回答下列问题：(1)基因M与m的根本区别是。利用雄性不育个体（mm）进行水稻育种的优点是。(2)转基因个体（ADMmm）产生可育的雄配子基因型为。转基因个体（ADMmm）自交后得F1，F1个体之间随机授粉，得到的种子中雄性不育种子所占比例为。(3)将转基因个体（ADMmm）自交并收获水稻种子，请写出快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可有种子的方法：。若某转基因个体（ADMmm）中的基因D由于发生突变而不能表达，又该如何快速挑选出雄性不育种子？请以该突变转基因个体和雄性不育个体为材料，设计一个可快速挑选出雄性不育种子的实验方案：（写出杂交组合并说明挑选方法）。【答案】(1)脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序不同无需去雄，操作简便(2)m3/4(3)（观察种子颜色）蓝色为转基因雄性可育，白色为雄性不育转基因植株×雄性不育植株，挑选方法：雄性不育植株上所结的种子即为雄性不育种子【解析】（1）基因M与m的不同的根本原因是脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序不同。雄性不育个体只会产生正常的雌性配子，所以进行水稻育种时，雄性不育个体无需去雄，操作简便。（2）由图可知，转基因ADMmm个体产生的雄配子为m（含A的雄配子死亡），雌配子为m、mADM，二者比例为1：1，则转基因个体自交，F1的基因型及比例为mm：mmADM＝1：1，其中mmADM为雄性可育，mm为雄性不育；F1中mmADM和mm个体都能产生雌配子，且雌配子的种类及比例为m：mADM＝（1/2×1/2+1/2）：（1/2×1/2）=3：1，F1中只有mmADM个体能产生雄配子，其配子只有m（含A的雄配子死亡），F1个体之间随机授粉，得到的种子中的基因型及比例为mm：mmADM＝3：1，其中mm为雄性不育，所占比例为3/4。（3）将转基因个体（ADMmm）自交并收获水稻种子，由第（2）小题分析可知，得到的种子中的基因型为mm和mmADM，由于基因D的表达可使种子呈现蓝色，即mmADM转基因雄性可育种子呈现蓝色，无基因D的种子呈现白色，即mm雄性不育种子呈现白色，所以快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是（观察种子颜色）蓝色为转基因雄性可育，白色为雄性不育。某转基因个体（ADMmm）中的基因D由于发生突变而不能表达，则不能通过颜色进行筛选，为了快速挑选出雄性不育种子，需要的杂交组合是：转基因植株（ADMmm）（父本）×雄性不育植株（mm）（母本），转基因植株（ADMmm）（父本）产生雄配子，其配子只有m（含A的雄配子死亡），雄性不育植株（mm）（母本）只产生配子m，故种子的基因型为mm，表现为雄性不育，因此挑选出雄性不育植株上所结的种子即为雄性不育种子。考点2自由组合定律的实质和应用例2：“喜看稻菽千重浪，遍地英雄下夕烟”，中国科学家团队对水稻科研做出了突出贡献：袁隆平院士被誉为“杂交水稻之父”，朱英国院士为我国杂交水稻的先驱，农民胡代书培育出了越年再生稻等。某兴趣小组在科研部门的协助下进行了下列相关实验：取甲（雄蕊异常，雌蕊正常，表现为雄性不育）、乙（可育）两个品种的水稻进行相关实验，实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a完全显性，B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育。PF1F1个体自交单株收获，种植并统计F2表现型甲与乙杂交全部可育一半全部可育另一半可育株：雄性不育株＝13：3(1)水稻是雌雄同株两性花的植物，杂交实验中，为了防止母本须进行人工去雄。水稻的花非常小，人工操作难以实现。后来，科学家在自然界发现了雄性不育（雄蕊不能产生可育花粉）的水稻植株，其在杂交时只能做，这就免除了人工去雄的工作，因此作为重要工具用于水稻杂交育种。(2)不育系的产生是基因突变的结果。上述实验中控制水稻雄性不育的基因是，该兴趣小组同学在分析结果后认为A/a和B/b这两对等位基因在遗传时遵循基因的自由组合定律，其判断理由是。(3)F2中可育株的基因型共有种；仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为。(4)若要利用F2中的两种可育株杂交，使后代雄性不育株的比例最高，则双亲的基因型为。(5)现有各种基因型的可育水稻，请利用这些实验材料，设计一次杂交实验，确定某雄性不育水稻丙的基因型。请写出实验思路并预期实验结果，得出相应结论。【答案】(1)自交（自花传粉）母本(2)AF1个体自交单株收获得到的F2中的一半表现的性状分离比为可育株∶雄性不育株＝13∶3，而13∶3是9∶3∶3∶1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律(3)7(4)aabb和AABb(5)水稻不育植株的基因型为A_bb，要确定水稻丙的基因型，可采用测交的方法，实验思路为：取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性。若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb；若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1∶1，则丙的基因型为Aabb。【分析】题意分析，一半F个体自交得到F2代中,可育株:雄性不育株=13:3,是9:3:3:1的变式，说明该性状受两对等位基因控制,遵循自由组合定律，且这部分子一代的基因型是AaBb。由于B基因会抑制不育基因的表达,反转为可育,说明雄性不育株定不含B基因，进而确定控制雄性不育的基因为A，可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb,雄性不育的基因型是Abb;F，出现两种情况，说明F的基因型有两种且各占1/2，可确定甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB,子代基因型是AaBb、aaBb,aaBb自交后代全部可育，AaBb自交后代可育株:雄性不育株=13:3。【解析】（1）水稻是雌雄同株两性花植株，自然状态下会发生自交，故在做人工杂交实验时需对母本去雄并套袋。雄性不育的水稻植株的雄蕊不能产生可育花粉，在杂交实验时只能作为母本接受花粉，而不能作为父本。（2）B基因会抑制不育基因的表达，反转为可育，说明雄性不育株一定不含B基因，一半F1个体自交得到F2代中，可育株:雄性不育株=13:3，是9:3:3:1的变式，可推测雄性不育株基因型是A_bb，可育的基因型为A_B_、aaB_、aabb，据此确定控制雄性不育的基因为A。F1个体自交得到的F2中的一半出现可育株:雄性不育株=13:3，13:3是9:3:3:1的变式，说明该性状受两对等位基因控制，遵循自由组合定律，该比值的出现是基因重组(或自由组合)的结果。（3）根据F2的表现型及比例可知F1的基因型为1/2aaBb，1/2AaBb，可知甲的基因型是Aabb、乙的基因型是aaBB。aaBb自交后代的基因型共3种，为aaBB、aaBb、aabb；AaBb自交后代的基因型共9种，其中AAbb、Aabb表现为不育，因此可育株的基因型共有92=7种。仅考虑F2中出现雄性不育株的那一半，该部分可育株基因型及比例为1/13AABB、2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aaBB、2/13aaBb、1/3aabb，其中2/13AABb和4/13AaBb自交后代会发生性状分离，其他均能稳定遗传，故该部分可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为12/134/13=7/13。（4）利用F2中的两种可育株杂交，要使得得到雄性不育株A_bb的比例最高，可确定其中一个亲本全部产生b的配子，则亲本之一的基因型型一定是aabb，另一亲本能产生A的配子，则另一亲本的基因型为AABb，则所选个体的基因型为aabb和AABb。（5）水稻不育植株的基因型为A_bb，要确定水稻丙的基因型，可采用测交的方法，即取基因型为aabb的可育株与水稻丙杂交，观察后代植株的育性；若后代全是雄性不育植株，则丙基因型是AAbb，若后代出现可育植株和雄性不育植株，且比例为1:1，则丙的基因型为Aabb。【变式21】番茄的紫茎和绿茎是一对相对性状，缺叶和马铃薯叶是一对相对性状，两对基因独立遗传。利用三种不同基因型的番茄进行杂交，实验结果如下图所示。请回答下列问题。（1）紫茎和绿茎这对相对性状中，显性性状为；缺刻叶和马铃薯叶这对相对性状中，显性性状为。（2）如果用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因，用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因，那么紫茎缺刻叶①、绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③的基因型依次、、。（3）紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交的表型及比值分别为。【答案】紫茎缺刻叶AABbaaBbAaBb紫茎缺刻叶：紫茎马铃尊叶=3：1【分析】分析题图，由组1可知，缺刻叶对马铃薯叶为显性，紫茎对绿茎为显性，用A、a表示控制紫茎、绿茎的基因，用B、b表示控制缺刻叶、马铃薯叶的基因，则可推知，番茄①的基因型为AABb，番茄②的基因型为aaBb；由组2可知，番茄②③杂交后代中，紫茎：绿茎=1：1，缺刻叶：马铃薯叶=3：1，由组1知番茄②的基因型为aaBb，则可推知番茄③的基因型为AaBb。【解析】（1）由组1中紫茎与绿茎番茄杂交后代均为紫茎可知，紫茎为显性性状；由组1中缺刻叶与缺刻叶番茄杂交后代中出现马铃薯叶可知，缺刻叶为显性性状；（2）分析组1可知，紫茎×绿茎→紫茎，可知紫茎①为AA，绿茎②为aa，缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶：马铃薯叶=3：1，可知缺刻叶①与缺刻叶②均为Bb，故①为AABb，②为aaBb；分析组2可知紫茎×绿茎→紫茎：绿茎=1：1，可知紫茎③为Aa，缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶：马铃薯叶=3：1，可知缺刻叶③为Bb，故③为AaBb；（3）紫茎缺刻叶①为AABb，紫茎缺刻叶③为AaBb，二者杂交后代中，均为紫茎，且有缺刻叶：马铃薯叶=3：1，故后代表现型为紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1。【变式22】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、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（如下图）。(1)图中亲本基因型为。F1测交后代的表型及比例为。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结三角形果实的荠菜中，部分个体无论自交多少代，其后代表型仍然为三角形果实，这样的个体在F2结三角形果实的荠菜中的比例为；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（三角形果实和卵圆形果实）的荠菜种子可供选用。实验步骤：①用3包种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F1种子。②F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得F2种子。③F2种子长成植株后，按果实形状的表型统计植株的比例。结果预测：Ⅰ．如果，则包内种子基因型为AABB；Ⅱ．如果，则包内种子基因型为AaBB；Ⅲ．如果，则包内种子基因型为aaBB。【答案】(1)AABB和aabb三角形果实：卵圆形果实=3：1AAbb和aaBB(2)7/15AaBb、Aabb、aaBb(3)F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3：1F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为5：3F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为1：1【分析】分析题图：三角形果实个体和卵圆形果实个体杂交，后代所结果实皆为三角形，则三角形为显性，F2代中三角形果实：卵圆形果实≈15：1，符合孟德尔两对相对性状杂交实验中双杂合子自交比例9：3：3：1的变形（9+3+3）：1，可知纯隐性（基因型为aabb）为卵圆形，其余皆为三角形。【解析】（1）F2中三角形：卵圆形=301：20≈15：1，是“9：3：3：1”的变式，说明荠菜果实形状的遗传受两对等位基因控制，且它们的遗传遵循基因的自由组合定律。由此还可推知F1的基因型为AaBb，三角形的基因型为A_B_、A_bb、aaB_，卵圆形的基因型为aabb，则亲本的基因型是AABB和aabb。F1的基因型是AaBb，测交后代的基因型是AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1：1：1：1，其中AaBb、aaBb、Aabb表现为三角形果实，aabb表现为圆形果实，故测交后代三角形果实：卵圆形果实=3：1。若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，说明F1的基因型仍然为AaBb，则可推断亲本基因型为AAbb和aaBB。（2）图中F2三角形果实荠菜中，如果一对等位基因为显性纯合，则无论自交多少代，其后代表现型仍然为三角形果实，这样的个体基因型为：AABB、AABb、AaBB、AAbb、aaBB，在F2三角形果实荠菜中的比例为1/15+2/15+2/15+1/15+1/15=7/15。个体自交后发生性状分离，也就是自交后代会出现三角形和卵圆形，这样个体基因型应同时具有a和b，即AaBb、Aabb和aaBb。（3）基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的三角形个体与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的F2代的表现型情况是有所不同的；基因型分别为AABB、AaBB和aaBB的三角形个体与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的子一代再与基因型为aabb的卵圆形个体杂交的后代情况也是有所不同的，据此进行实验设计。原理分析：若包内种子基因型为AABB，则与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F1种子为AaBb，F1种子长成的植株再与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F2种子为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，即F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为3：1。若包内种子基因型为AaBB，则与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F1种子为AaBb：aaBb=1：1，F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F2种子为AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1：3：1：3，即F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为5：3。若包内种子基因型为aaBB，则与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F1种子为aaBb，F1种子长成的植株分别与卵圆形果实种子长成的植株杂交，得到的F2种子为aaBb：aabb=1：1，即F2三角形果实与卵圆形果实植株的比例约为1：1。考点3伴性遗传特点及应用例3：家蚕是二倍体生物（2n＝56），雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ。某研究所在野生家蚕资源调查中发现了一些隐性纯合突变体。这些突变体的表型、基因及基因所在染色体见表。回答下列问题。突变体表型基因基因所在染色体第二隐性灰卵a12号第二多星纹b12号抗浓核病d15号幼蚕巧克力色eZ(1)幼蚕巧克力色的控制基因位于性染色体上，该性状的遗传总是和性别相关联，这种现象称为。(2)表中所列的基因，不能与b基因进行自由组合的是。(3)正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有条染色体，雌家蚕处于减数分裂Ⅱ后期的细胞含有条W染色体。(4)幼蚕不抗浓核病（D）对抗浓核病（d）为显性，黑色（E）对巧克力色（e）为显性。为鉴定一只不抗浓核病黑色雄性幼蚕的基因型，某同学将其饲养至成虫后，与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，且不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，则该雄性幼蚕的基因型是。(5)家蚕的成虫称为家蚕蛾，已知家蚕蛾有鳞毛和无鳞毛这对相对性状受一对等位基因控制。现有纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体若干只，设计实验探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），并判断有鳞毛和无鳞毛的显隐性。要求简要写出实验思路、预期结果及结论。【答案】(1)伴性遗传(2)a(3)280或2(4)DdZEZE(5)实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表现型及比例。预期结果及结论：若正反结果只出现一种性状，则表现出来的性状为显性性状，且控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上；若正反交结果不同，则控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。【分析】1、位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。2、性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种。【解析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。（2）a与b基因都位于12号染色体上，位于同一对染色体上的基因不能发生自由组合。（3）家蚕是二倍体生物（2n＝56），正常情况下，雌家蚕的1个染色体组含有28条染色体，减数分裂Ⅱ后期的细胞中染色体着丝粒分裂，含有W染色体的条数为0或2。（4）该只不抗浓核病黑色雄性幼蚕与若干只基因型为ddZeW的雌蚕成虫交配，产生的F1幼蚕全部为黑色，说明该雄性关于该性状的基因型为ZEZE。且F1中不抗浓核病与抗浓核病个体的比例为1∶1，说明该雄性关于该性状的基因型为Dd，综上分析雄性幼蚕的基因型是DdZEZE。（5）需要通过实验来探究控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上还是Z染色体上（不考虑Z、W同源区段），但由于不知道显隐关系，可以利用正反交实验来探究。实验思路：让纯合的有鳞毛和无鳞毛的家蚕蛾雌、雄个体进行正反交实验，得到F1，观察并统计F1个体的表现型及比例（假设相关基因为A和a）。预期结果及结论：若控制有鳞毛和无鳞毛的基因是位于常染色体上，正反交分别为AA×aa、aa×AA，其子一代基因型都为Aa，只出现一种性状，且子一代表现出来的性状为显性性状；若有鳞毛和无鳞毛的基因是位于Z染色体上，正反交分别为ZAZA×ZaW（后代雌雄全为显性性状）、ZaZa×ZAW（后代雄全为显性性状，雌性全为隐性性状），则正反交结果不同，且F1中雄性个体表现出的性状为显性性状。【变式31】昆虫是生物学研究的常用材料，请回答下列问题：(1)分布于甘肃小陇山的三尾凤蝶（2n=56）是性别决定方式为ZW型的昆虫，是我国特有物种，国家二级保护动物，对其进行基因组测序需要测定条染色体。(2)科学家在甘肃临夏炳灵石林新发现一种昆虫，某生物兴趣小组获得了以下信息：该种昆虫的圆眼对棒状眼为显性，且由位于性染色体上的一对等位基因（B/b）控制。他们想知道该昆虫的性别决定方式（XY型或ZW型）。现有纯合的该种昆虫若干，请设计一个杂交实验方案来判断该昆虫的性别决定方式（不考虑性染色体的同源区段）。实验思路：选择杂交，观察后代的表型。实验结果和结论：若，则性别决定方式为XY型；若。则性别决定方式为ZW型。【答案】(1)29(2)纯合的圆眼雄与纯合的棒眼雌雌性全为圆眼，雄性全为棒眼后代雌雄都为圆眼【分析】1、鸟类的性别决定是ZW型，雌鸟的性染色体组型是ZW，雄鸟的性染色体组型是ZZ。2、位于性染色体上的基因控制的性状的遗传总是与性别相关联，叫伴性遗传。伴性遗传也遵循分离定律，是分离定律的特殊形式。【解析】（1）三尾凤蝶含有28对同源染色体，其中包括一对性染色体，基因组测序需要测定27+2=29条染色体的DNA序列。（2）ZW型性别决定方式雌性个体是由两条异型的性染色体ZW组成的，XY型性别决定方式雌性个体是由两条同型的性染色体XX组成的，欲判断该昆虫的性染色组成，可将纯合的圆眼雄和纯合的棒眼雌进行（XBY×XbXb或ZBZB×ZbW），观察后代的表现型。若后代雌性都是圆眼，雄性都是棒眼，则性别决定方式为XY型；若后代雌雄都是圆眼，则性别决定方式为ZW型。【变式32】以下两对基因与鸡羽毛的颜色有关：芦花羽基因B对全色羽基因b为显性，位于Z染色体上，而W染色体上无相应的等位基因；常染色体上基因T的存在是B或b表现的前提，tt时为白色羽。各种羽色表型见下图。请回答下列问题：(1)鸡的性别决定方式是型，其中ZZ为鸡，ZW为鸡。(2)杂交组合TtZbZb×ttZBW子代中出现了芦花羽雄鸡，其基因型为，在子代中芦花羽雄鸡所占比值为，用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，预期子代中芦花羽雌鸡所占比值为。(3)一只芦花羽雄鸡与ttZbW杂交，子代表型及其比例为芦花羽∶全色羽＝1∶1，则该雄鸡基因型为。(4)雏鸡通常难以直接区分雌雄，芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交，以期通过绒羽来区分雏鸡的雌雄，则亲本杂交组合有(写出基因型)：。【答案】(1)ZW雄雌(2)TtZBZb1/41/8(3)TTZBZb(4)TTZbZb×TTZBW，TTZbZb×ttZBW，ttZbZb×TTZBW【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性别遗传方式就称为伴性遗传。题意分析，与鸡羽毛颜色有关的基因位于非同源染色体上，因此遵循基因的自由组合定律。根据基因的功能可以判断：芦花羽的基因型为T_ZBZ、T_ZBW；全色羽的基因型为T_ZbZb、T_ZbW；白色羽的基因型为tt__。【解析】（1）鸡的性别决定方式是ZW型，其中ZZ为雄鸡，ZW为雌鸡。（2）杂交组合TtZbZb×ttZBW产生子代的基因型和表现型为TtZBZb（芦花羽）、ttZBZb（白色羽）、TtZbW（全色羽）、ttZbW（白色羽），且比例均等，可见，其中出现的芦花羽雄鸡的基因型为TtZBZb，在子代中芦花羽雄鸡所占比值为1/4，用该芦花羽雄鸡与ttZBW杂交，预期子代中芦花羽雌鸡所占比值为1/2×1/4=1/8。（3）一只芦花羽雄鸡（T_ZBZ）与ttZbW杂交，子代表型及其比例为芦花羽∶全色羽＝1∶1，由于没有白色羽出现，且有全色羽出现，因此，该芦花羽雄鸡的基因型一定为TTZBZb。（4）雏鸡通常难以直接区分雌雄，芦花羽鸡的雏鸡具有明显的羽色特征(绒羽上有黄色头斑)。如采用纯种亲本杂交，则需要选择性染色体上相关基因为隐性雄和显性雌进行杂交即可，因此选择如下个体即可达到目的，分别为TTZbZb×TTZBW，TTZbZb×ttZBW，ttZbZb×TTZBW。减数分裂考点1减数分裂和有丝分裂综合【例1】如图甲是某动物生殖细胞形成过程的简图，请据图回答下列问题。(1)图甲是在该动物的器官中形成的，其中含同源染色体的细胞分裂图像有（填序号）。(2)图甲中的②表示（填名称）细胞；该细胞中核DNA数和染色体数之比为。若观察到②细胞在前面某时期出现一对联会的两条染色体之间大小明显不同，这一对同源染色体可能是（常/性）染色体。图甲中的①所示的一个细胞能够形成个⑦所示的细胞。(3)发生了图乙中DE段变化的是图甲中的（填序号）细胞。在BC段，细胞核内完成主要变化是。(4)若图乙曲线表示减数分裂过程中的染色体数与核DNA数比值的变化，则基因的分离定律发生在图乙中的段。【答案】(1)卵巢①②(2)初级卵母2∶1性1(3)⑤DNA复制（染色体复制）(4)CD【分析】1、甲图中：①表示卵原细胞，②表示初级卵母细胞，③表示第一极体，④⑤表示次级卵母细胞，⑥表示第二极体，⑦表示卵细胞。2、图乙中：BC段表示DNA的复制，CD段表示含有染色单体的时期，DE段表示着丝点的分裂。【解析】（1）根据②不均等分裂可知，该动物为雌性，图甲表示卵细胞的形成过程，在卵巢中进行。①卵原细胞和②初级卵母细胞均含有同源染色体，其余减数第二次分裂的细胞都不含有同源染色体。（2）②表示初级卵母细胞，处于减数第一次分裂的后期。该细胞中含有染色单体，核DNA：染色体数=8:4=2:1；若观察到②初级卵母细胞在前面某时期即减数第一次分裂的前期出现一对联会的两条染色体之间大小明显不同，说明这对同源染色体为性染色体。甲中①表示卵原细胞，⑦表示卵细胞，一个卵原细胞只能形成一个卵细胞。（3）图乙DE段染色体数与核DNA数比值由1/2变成1，说明每条染色体上的DNA数目从2个变成1个，发生了着丝粒的分裂，对应甲中的⑤减数第二次分裂的后期。BC段染色体数与核DNA数比值由1变成1/2，说明每条染色体上的DNA数目从1个变成2个，表示DNA的复制。（4）基因的分离和自由组合定律发生在减数第一次分裂的后期，此时染色体数与核DNA数比值为1/2，对应图乙的CD段。【变式11】图1是某雄性动物体内处于不同分裂时期的细胞模式图，图2表示分裂过程中姐妹染色单体a、b的切面变化及运行轨迹，①→②→③表示a、b位置的变化路径。回答下列问题。(1)图1中的核DNA数量是染色体数量2倍的细胞有。甲细胞的名称为。(2)乙细胞中四分体有个，四分体中的之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。(3)图2中的姐妹染色单体a、b处于位置②时，对应图1中的细胞有，此时期细胞内染色体的行为特征是。下一时期细胞内染色体的行为特征是，此时细胞内染色体数为条。【答案】(1)甲、乙、丙次级精母细胞(2)3非姐妹染色单体(3)甲、丙着丝粒整齐排列在赤道板上着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动6或12【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成开始至下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期。每个细胞周期又分为分裂间期和分裂期，分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长，分裂期又分为前期、中期、后期、末期四个时期。【解析】（1）染色体复制以后每条染色体上有两个染色单体，有两个DNA分子，包括有丝分裂前期和中期，以及减数第一次分裂各时期，和减数第二次分裂前期和中期，则图1中的核DNA数量是染色体数量2倍的细胞有甲、乙、丙，甲细胞没有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，则处于减数第二次分裂中期，此动物是雄性动物，则甲名称是次级精母细胞。（2）乙细胞三对同源染色体配对，则有3个四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。（3）图2中的姐妹染色单体a、b处于位置②时，着丝粒排列在赤道板上，则处于有丝分裂中期或减数第二次分裂中期，对应图1中的甲、丙，下一时期是有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，此时细胞内染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动。此时细胞内染色体暂时加倍为6或12。【变式12】图1为某动物（2N=4）在细胞增殖过程中细胞内染色体数目变化曲线；图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图3表示该生物体内一组细胞分裂图像。回答下列问题：(1)图1中A、B、C表示的生理过程分别是、、。其中含有同源染色体的是（填数字序号）。A、B、C过程中均存在染色体数目加倍的时期，原因（填“完全”或“不完全”）相同。(2)图2中CD段形成的原因是，图3中细胞对应图2中BC段。(3)图3中甲、乙、丙分别对应于图1中（填数字序号）。(4)根据图3中细胞可判断该动物属于（填“雌”或“雄”）性动物。乙图产生的子细胞名称为。【答案】(1)减数分裂受精作用有丝分裂①⑤⑥⑦不完全(2)着丝粒分裂乙、丙(3)⑥①②(4)乙雌次级卵母细胞和（第一）极体【分析】分析题图可知，图1中A表示减数分裂，B表示受精作用，C表示有丝分裂；图2中AB段进行DNA复制，BC段每条染色体上有2个DNA分子，有姐妹染色单体，CD段着丝粒分裂；图3中甲图处于有丝分裂后期，乙图处于减数第一次分裂后期，丙处于减数第二次分裂中期。（1）根据染色体数目变化可知，图1中A、B、C表示的生理过程分别是减数分裂、受精作用、有丝分裂。其中含有同源染色体的是①减数第一次分裂、⑤⑥⑦有丝分裂。A、C过程中均存在染色体数目加倍的时期，原因为着丝粒分裂；B染色体数目加倍原因为精卵结合，故原因不完全相同。（2）图2中CD段形成的原因是着丝粒分裂，图2中BC段每条染色体上有2个DNA分子，有姐妹染色单体，图3中乙、丙细胞对应图2中BC段。（3）图3中甲图处于有丝分裂后期，乙图处于减数第一次分裂后期，丙处于减数第二次分裂中期。分别对应于图1中⑥①②（4）根据图3中乙细胞细胞质不均分，可判断该动物属于雌性动物。乙图产生的子细胞名称为次级卵母细胞和（第一）极体。遗传的物质基础考点1DNA的结构特点和复制过程【例1】如图所示是某DNA分子的部分结构示意图，据图回答：(1)DNA的基本组成单位是，其化学元素组成是。(2)DNA分子的空间结构是，DNA的两条单链的方向是，在外侧形成基本骨架，在内侧。(3)碱基通过连接成碱基对，遵循原则。若该DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝0.5，那么在它的互补链中，(A＋G)/(T＋C)应为，在整个DNA分子中上述比例为。(4)如图所示的DNA分子片段中，游离的磷酸基团有个。若图中DNA分子中碱基G有X个，占该DNA分子碱基总数的比例是Y，则该DNA分子的碱基之间的氢键数目是。【答案】(1)脱氧核苷酸/脱氧核糖核苷酸C、H、O、N、P(2)双螺旋结构反向平行磷酸—脱氧核糖碱基(3)氢键碱基互补配对21(4)2/两X＋X/Y【分析】DNA呈双螺旋结构，DNA的两条链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接，排在外侧，构成DNA分子的基本骨架，碱基排在内侧，遵循碱基互补配对原则：A与T配对，G与C配对。【解析】（1）DNA中文全称为脱氧核糖核酸，组成DNA分子的基本单位为脱氧（核糖）核苷酸，由一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基组成，含有的元素为C、H、O、N、P。（2）DNA分子的空间结构是双螺旋结构，DNA的两条单链的方向是反向平行的，磷酸与脱氧核糖交替连接排在外侧形成基本骨架，碱基在内侧，遵循碱基互补配对原则：A与T配对，G与C配对，保证了DNA分子结构的稳定性。（3）碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则，A与T配对，之间形成2个氢键，G与C配对，之间形成3个氢键；非互补碱基之和的比例在两条互补链中互为倒数，在整个DNA分子中为1，即若该DNA分子的一条链中(A＋G)/(T＋C)＝0.5，那么在它的互补链中(A＋G)/(T＋C)应为2，在整个DNA分子中上述比例为1。（4）如图所示的DNA分子片段中，游离的磷酸基团有2个，DNA由两条链构成，每一条链的5，端均含有1个游离的磷酸基团；若图中DNA分子中碱基G有X个，则C含有X个，由于G有X个，占该DNA分子碱基总数的比例是Y，意味着碱基的总数为X/Y，则A与T的数目相等均为（X/Y－2X）÷2，由于A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，故该DNA分子的碱基之间的氢键数目是3X＋（X/Y－2X）÷2×2＝X＋X/Y。【变式11】下图甲中的DNA分子有a和d两条链，将甲图中某一片段放大后如乙图所示，结合所学知识回答下列问题：(1)从甲图可看出DNA复制的方式是。(2)甲图中，A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶，其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，从而形成子链，则A是酶，B是酶。(3)图甲过程在绿色植物根尖分生区细胞中进行的场所有。(4)乙图中，5是，7是。若该DNA分子含有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的30%，该DNA分子连续复制三次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸个。(5)DNA指纹法在案件侦破工作中有着重要作用，从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据，其依据的主要原理是不同DNA所含的不同。【答案】(1)半保留复制(2)解旋DNA聚合(3)细胞核、线粒体(4)脱氧核糖胸腺嘧啶脱氧核苷酸280(5)脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序(1)从甲图可看出形成的新DNA分子中都含有一条模板链和一条子链，因此DNA分子的复制是半保留复制。(2)A酶的作用是断裂氢键，使DNA分子的双螺旋结构解开，因此是解旋酶；B酶的作用是催化形成DNA子链进而进行DNA分子的复制，是DNA聚合酶。(3)绿色植物根尖分生区细胞中DNA存在于细胞核、线粒体中，因此在细胞核、线粒体都能进行DNA分子复制。(4)乙图中含有碱基T，说明是DNA分子结构，所以5是脱氧核糖，7是胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，一个DNA分子中有100个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的30%，根据碱基互补配对原则，鸟嘌呤占碱基总数的50%30%=20%，即鸟嘌呤数目为100×2×20%=40个，DNA分子复制方式为半保留复制，因此该DNA分子连续复制三次，则第三次复制时需要的鸟嘌呤数量是（231）×40=280个。(5)不同DNA所含的脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序不同，所以从案发现场提取DNA样品，可为案件侦破提供证据【变式12】在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA（相对分子质量为a）和15NDNA（相对分子质量为b）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖两代（I和Ⅱ），用离心方法分离得到的结果如图所示。回答下列问题：(1)分布在“中带”的DNA分子含有的N元素类型是。第Ⅱ代大肠杆菌DNA的平均分子质量为，若将所得大肠杆菌继续在含14N的培养基上繁殖至第Ⅲ代，则得到的子代DNA分子中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例为。(2)DNA分子的复制发生在（填时期），DNA的两条链按方式盘旋成双螺旋结构。(3)在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细，原因是。(4)在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）进行标记，只得到400个被标记的噬菌体，利用它们进行噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记）实验，结果培养时间过长，细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，请问含有32P噬菌体所占比例最多为%。【答案】(1)14N、15N（3a+b）/41∶4(2)有丝分裂间期和减数分裂前的间期（或细胞分裂间期）反向平行(3)相同嘌呤与嘧啶互补配对(4)20【分析】DNA的复制：条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。过程：a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。【解析】（1）图示离心的结果是根据DNA分子分子量大小进行检测的，则分布在重带的DNA分子只含有15N，分布在轻带的DNA分子只含有14N，则图中分布在“中带”的DNA分子含有的N元素类型是14N、15N。第Ⅱ代大肠杆菌DNA共有4个，2个DNA分子分布在轻带，2个DNA分子分布在中带，则这4个DNA分子的平均分子质量为（2a+a+b）÷4=（3a+b）/4；若将所得大肠杆菌继续在含14N的培养基上繁殖至第Ⅲ代，则得到的子代DNA分子（8个）中含15N的DNA分子只有2个，而所有的DNA分子均含14N，因此第Ⅲ代中含15N的DNA分子和含14N的DNA分子的比例为2/8=1/4。（2）DNA分子的复制发生在有丝分裂前的间期和减数分裂前的间期，此时细胞中进行的是DNA复制和有关蛋白质的合成；DNA的两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（3）在DNA分子模型搭建实验中，如果用一种长度的塑料片代表A和G，用另一种长度的塑料片代表C和T，那么由此搭建而成的DNA双螺旋的整条模型粗细相同（或均匀），这是因为构成DNA分子的两条单链为互补关系，且碱基对由嘌呤与嘧啶互补配对产生。（4）在噬菌体侵染细菌的实验中，先将40个普通噬菌体（放在含32P的培养基中的大肠杆菌中）进行标记，只得到400个被标记的噬菌体，利用它们进行噬菌体侵染大肠杆菌（未被标记）实验，结果培养时间过长，细菌完全裂解，得到了4000个子代噬菌体，根据DNA复制半保留复制的特点可推测，若要求的子代噬菌体中被放射性标记的个体数目最多为多少，则这里需要假设亲代噬菌体DNA的两条链均被32P标记，则子代噬菌体中带有标记的最多有800个，因此，在子代噬菌体中含有32P噬菌体所占比例最多为800/40000=20%。考点2基因的表达过程【例2】图1是人体胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图2是图1过程②的局部放大图，请据图回答：(1)图1中过程①在胰岛B细胞的中发生，催化过程①的酶是。(2)图1中过程②称为，场所是。该过程是以为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程。一种氨基酸可以有几个密码子，这一现象称作密码的。图1中过程②核糖体移动的方向是（填“从左到右”或“从右到左”）。(3)已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的基因中至少应含碱基个。(4)图1中过程②中，一个mRNA上结合多个核糖体的意义是。【答案】(1)细胞核RNA聚合酶(2)翻译核糖体mRNA简并性从右到左(3)306(4)少量的mRNA可以迅速合成出大量的蛋白质【分析】分析图1：①过程由DNA形成mRNA，表示转录过程，发生在细胞核中；②过程以mRNA为模板合成蛋白质，表示翻译过程，发生在核糖体上。分析图2：表示正在进行的翻译过程。【解析】（1）①过程由DNA形成mRNA，表示转录过程，发生在细胞核中。催化过程①（转录）的酶是RNA聚合酶。（2）②过程以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质过程，表示翻译过程，发生在核糖体上。一种氨基酸可以有几个密码子，这一现象称作密码的简并性。由肽链的长度可知，图1中过程②核糖体移动的方向是从右到左。（3）DNA（或基因）中碱基数：mRNA上碱基数：氨基酸个数=6：3：1。已知胰岛素由两条多肽链共51个氨基酸组成，指导其合成的基因中至少应含碱基51×6=306（个）。（4）过程②（翻译）中，一个mRNA上结合多个核糖体，能迅速合成大量的蛋白质，保证了翻译的高效性。【变式21】如图为真核生物DNA的结构（图甲）及发生的相关生理过程（图乙、丙、丁），请据图回答下列问题：(1)图甲为DNA的结构示意图，其基本骨架由和（填序号）交替连接构成，④为。图甲含个游离的磷酸基团。(2)从图乙可看出，DNA复制具有的特点。该过程是从多个起点开始复制的，从而可复制速率；图乙中所示的酶作用于图甲中的⑨，称为酶。(3)图丙中的酶1称为，催化形成图甲中的（填序号）。图丙中a链和d链的碱基序列是的（填“互补配对”或”“相同”）。(4)图丁过程所需要的酶为，2称为，5称为。【答案】(1)①②胞嘧啶脱氧核苷酸/胞嘧啶脱氧核糖核苷酸2(2)边解旋边复制提高解旋酶(3)DNA聚合酶⑩互补配对(4)RNA聚合酶尿嘧啶核糖核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸/胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸【分析】题图分析：甲图：该图为真核生物DNA的结构图，①为磷酸，②为脱氧核糖，③为胞嘧啶，④为胞嘧啶脱氧核苷酸，⑤⑥⑦⑧为含氮碱基，⑨为氢键，⑩为磷酸二酯键。乙图：乙图表示DNA分子复制过程。丙图：丙图中DNA的两条链都作为模板，故丙图表示DNA分子复制过程。丁图：图丁过程只以DNA的一条链作为模板，故表示转录。【解析】（1）DNA链由脱氧核糖通过磷酸二酯键连接而成，①磷酸和②脱氧核糖构成其基本骨架。④为胞嘧啶脱氧核苷酸/胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，链状DNA分子每条链的3，端有一个游离的磷酸基团，故图甲含2个游离的磷酸基团。（2）DNA边解旋边复制，且可以从多个起点开始复制，从而提高复制的速率。⑨是氢键，复制过程水解氢键的是解旋酶。（3）图丙中酶1是DNA聚合酶，催化⑩磷酸二酯键形成，两条DNA链间通过碱基互补配对形成完整的分子。（4）图丁是转录过程，所需要的酶是RNA聚合酶，2是尿嘧啶核糖核苷酸，5是胸腺嘧啶脱氧核苷酸或胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸。【变式22】某些RNA病毒的遗传信息储存在RNA分子中，当它们进入宿主细胞后，

先以病毒的RNA分子为模板合成一个DNA分子，再以DNA分子的一条链为模板合成新的病毒RNA

(图1所示)。R环(Rloop)是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成(图2所示)。细胞内存在某种RNA酶(酶X),

酶X可以作用于R1oop,

阻止它的积累和持久存在，有助于维持细胞中基因结构的稳定。(1)图1中③过程是指能够发生碱基A与U配对的过程有(填图中序号)。若病毒RNA分子中U:A:C:G=1:2:3:4,则形成的DNA分子的碱基比例为。(2)②过程中新产生的子链延伸方向为,①过程中携带氨基酸的结构是。(3)R1oop形成于基因表达的过程中，该结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量是否相等?。该结构容易导致某些蛋白质的含量下降，原因是。(4)酶X有助于维持细胞中基因结构的稳定，推测其原理是【答案】(1)逆转录①②③A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7(2)5＇→3＇tRNA(3)转录不一定相等该结构影响了翻译过程(4)酶X水解R1oop中的mRNA，使R1oop中的基因恢复稳定的双螺旋结构【分析】转录是指通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。【解析】（1）图1中③过程是以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录，能够发生碱基A与U配对的过程有①翻译、②转录、③逆转录；若病毒RNA分子中U:A:C:G=1:2:3:4，则以RNA为模板合成的一条DNA链中T：A：G：C=1：2：3：4，和该DNA链碱基互补配对的另一条DNA链中A：T：C：G=1：2：3：4，则形成的DNA分子的碱基比例为A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7。（2）②转录过程中新产生的子链延伸方向为5＇→3＇，①翻译过程中携带氨基酸的结构是tRNA。（3）R环(Rloop)是细胞内一种特殊的三链核酸结构，由一条mRNA链、一条DNA模板链和一条DNA非模板链组成，故R1oop形成于基因表达的转录过程中，该结构中嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量不一定相等；该结构中转录出的mRNA链和一条DNA模板链和一条DNA非模板链结合，影响了翻译过程，故该结构容易导致某些蛋白质的含量下降。（4）细胞内存在某种RNA酶(酶X)，酶X可以作用于R1oop，故可推测酶X水解R1oop中的mRNA，使R1oop中的基因恢复稳定的双螺旋结构，从而有助于维持细胞中基因结构的稳定。考点3表观遗传【例3】如图表示小鼠细胞某DNA片段遗传信息的传递过程：①⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答（可能用到的密码子：AUG甲硫氨酸、GCU丙氨酸、AAG赖氨酸、UUC苯丙氨酸、UCU丝氨酸、UAC酪氨酸）(1)在细胞分裂间期能发生的过程是（填字母），参与c过程的RNA有，一段mRNA上相继结合多个核糖体，这种现象存在的意义是。(2)由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是。(3)该DNA片段第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为个。(4)IGF2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。小鼠细胞中A基因控制IGF2的合成，若突变为a基因则表达失效。有研究发现，小鼠卵细胞形成时，若A基因特定区域发生如下图的甲基化，会阻断该基因的转录，精子形成时则无此现象。①A基因的甲基化是否属于基因突变？：为什么？。②（填“能”“不能”）在上述卵细胞中检测到A基因的mRNA。某基因型为Aa的小鼠表现为个体矮小，请解释原因。【答案】(1)a、b、cmRNA、tRNA、rRNA少量mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质(2)甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸(3)28(4)不属于因为甲基化不导致碱基（序列）的改变不能A基因来自母本，发生了甲基化不能表达【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是在核糖体上以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。题图分析：图中①是DNA，a表示DNA的自我复制过程，需要解旋酶和DNA聚合酶；②是mRNA，b表示转录过程；③是核糖体，④是多肽链，⑤是tRNA，c表示翻译过程。【解析】（1）在细胞分裂间期发生的DNA复制和有关蛋白质的合成，而蛋白质合成过程包括转录和翻译两个步骤，因此在细胞分裂间期能发生的过程是a复制、b转录、c翻译，参与c过程的RNA有三种，分别为mRNA（翻译的模板）、tRNA（氨基酸的转运工具）、rRNA（核糖体的组成成分），一段mRNA上相继结合多个核糖体，可同时进行多条肽链的合成，因此在细胞中实现了少量mRNA就可以迅速合成大量的蛋白质。（2）由题图可知，②上的密码子依次是AUG、GCU、UCU、UUC，因此由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸苯丙氨酸。（3）图示mRN中A+U的碱基比例是A+U=7/12，mRNA中A+U的碱基比例与转录该mRNA的DNA分子中的A+T的碱基比例相同，因此DNA分子中T+A=7/12，DNA分子是双链结构，所以DNA分子中A=T=7/12×1/2×24=7，DNA分子复制2次形成4个DNA分子，DNA分子复制三次形成8个DNA分子，第三次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目7×（84）=28个。（4）①A基因的甲基化不属于基因突变，因为基因突变指的是基因中发生碱基对替换、缺失或增添等变化，导致的基因结构的改变，且该过程中基因中碱基的排列顺序没有发生改变。②题中显示，若A基因特定区域发生如下图的甲基化，会阻断该基因的转录，精子形成时则无此现象，据此可知，上述现象可发生在卵细胞中，因此在卵细胞中不能检测到A基因的mRNA，而该基因在精子中会正常表达，若某基因型为Aa的小鼠表现为个体矮小，说明A基因没有正常表达，则可推测该个体的A基因来自母本，且该基因发生了甲基化，而无法表达。【变式31】阅读以下资料，回答相关问题。资料一：许多哺乳动物在遗传中具有基因印记现象。主要表现为某些成对的基因中来源于父方和母方的两个基因不具有相同的表达活性。在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，这种修饰常为DNA甲基化修饰，也包括组蛋白乙酰化修饰等，结果导致后代体细胞中两个亲本来源的成对基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指来源于父方的印记基因，母源性印记基因则是指来源于母方的印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心(ICE)控制，该区域具有亲本特异性修饰，如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA(IncRNA)的编码序列，该序列指导合成的IncRNA不编码蛋白质，但能调控基因簇中印记基因的表达。下图表示哺乳动物1gf2r印记基因簇的组成和表达情况：

下图表示在哺乳动物的生殖发育中，基因印记的建立和擦除过程(以父源性印记基因为例)：

资料二：DNA甲基化的基本原理是：在DNA的某些区段上存在富含双核苷酸“CG”的区域，称为“CG岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5—甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌呤互补配对。细胞中存在两种DNA甲基化酶，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点，使其全甲基化。下图表示其过程原理。(1)基因的表达通常包括和两个阶段。(2)基因印记导致的遗传现象是否属于表观遗传？(答“属于”或者“不属于”)，判断理由是。(3)根据资料一推测，ICE是怎样调控母源染色体上Sle22a2表达的？。(4)DNA甲基化酶在DNA上的作用部位体现了酶的一个重要特性是具有。由于图3中①过程的方式是，导致其产物都是半甲基化产物。(5)结合上述材料，简要说明DNA甲基化等修饰与细胞分化的关系：。【答案】(1)转录翻译(2)属于在基因印记的遗传中，基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生了可遗传的变化(3)母源染色体上ICE被甲基化修饰，甲基化抑制了IncRNA基因的转录，由于没有IncRNA的抑制，使Sle22a2基因得以转录(4)专一性半保留复制(5)DNA的甲基化或者去甲基化等调控，使不同细胞中基因选择性表达，从而导致细胞分化【分析】转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。【解析】（1）基因的表达是指基因控制蛋白质合成的过程，通常包括转录和翻译两个阶段。（2）基因印记导致的遗传现象属于表观遗传，因为基因印记没有引起基因中碱基排列顺序的改变，只是导致了基因表达和表型的改变，符合表观遗传的概念。（3）题意显示，非编码RNA(IncRNA)的编码序列指导合成的IncRNA不编码蛋白质，但能调控基因簇中印记基因的表达，据此推测，母源染色体上ICE被甲基化修饰，甲基化抑制了IncRNA基因的转录，由于没有IncRNA的抑制，使Sle22a2基因得以转录，进而翻译出相应的蛋白质。（4）DNA甲基化酶在DNA上的作用部位体现了酶的专一性特征。图3中①过程为DNA复制过程，该过程表现出半保留复制的特点，因而DNA复制的产生的DNA都是半甲基化产物。（5）DNA的甲基化或者去甲基化等调控，使不同细胞中基因选择性表达，从而导致细胞分化，即基因的甲基化和去甲基化过程与细胞分化相关。【变式32】人体中的促红细胞生成素（EPO）主要由肾脏的部分细胞分泌，是一种能够促进造血干细胞增殖分化为红细胞的蛋白。研究发现，在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境，相关机理如图所示，回答下列问题：(1)HIF基因的基本骨架是，其中一条脱氧核苷酸单链中含个游离的磷酸基团。(2)过程①必需的酶是；除mRNA外，参与过程②的RNA还有。过程②中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是。(3)若HIF基因上的某个碱基对缺失，导致合成的肽链变短，其原因是。(4)若EPO基因的部分碱基发生了甲基化修饰，导致转录过程受到抑制，这种现象属于表观遗传，其定义为。(5)HIF在（填“转录”或“翻译”）水平调控EPO基因的表达，促进EPO的合成；此外，根据题干信息分析，细胞还可以通过来加快EPO合成的速度。(6)上述图示过程反映了生物体基因与、基因与基因表达产物、之间存在着复杂的相互作用，共同精细的调控着生物体的生命活动。【答案】(1)磷酸和脱氧核糖交替连接1(2)RNA聚合酶tRNA、rRNA少量mRNA可以合成大量蛋白质(3)mRNA上的终止密码子提前出现(4)基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象(5)转录增加核糖体的数量(6)基因基因与环境【分析】据图分析：①为转录，需要RNA聚合酶的参与；②翻译，翻译过程除mRNA外，参与的RNA还有tRNA搬运氨基酸、rRNA和蛋白质组成核糖体，核糖体是翻译的场所。【解析】（1）HIF基因的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接，一条脱氧核苷酸单链的5'端含有1个游离的磷酸基团。（2）过程①为转录，需要RNA聚合酶的参与；过程②为翻译，翻译过程除mRNA外，参与的RNA还有tRNA搬运氨基酸、rRNA和蛋白质组成核糖体，核糖体是翻译的场所；过程②中一个mRNA可以与多个核糖体结合的意义是少量mRNA可以合成大量蛋白质，提高翻译的速度。（3）HIF基因上的某个碱基对缺失，可能导致mRNA上的终止密码子提前出现，翻译终止，从而导致合成的肽链变短。（4）生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。（5）据题意“在氧气供应不足时，低氧诱导因子（HIF）可与促红细胞生成素（EPO）基因的低氧应答元件（非编码蛋白质序列）结合，使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成”可知HIF在转录水平调控EPO基因的表达。由于核糖体是细胞内蛋白质的合成车间，细胞还可以通过增加核糖体的数量，提高翻译速度来加快EPO的合成速度。（6）基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。考点4肺炎链球菌的转化实验【例4】肺炎链球菌分为S型菌和R型菌，加热灭活的S型菌会遗留下完整的细菌DNA的各个片段。下图为肺炎链球菌转化实验的实质，据图分析回答下列问题。(1)艾弗里等人选用肺炎链球菌作为实验材料具有的优点有，在该实验中控制自变量采用的实验原理是。(2)据图推测S基因的作用是，作为遗传物质必须具备的特点有（答出2点）。(3)已知S型菌分为SI、SII、SIII类型，R型菌分为RI、RII、RIII类型。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。现有SI、RI、RII三种类型的肺炎链球菌，从中选择合适的肺炎链球菌，设计实验通过观察细菌类型，探究R型菌是发生了转化还是发生了回复突变。实验思路：。实验结果及结论：若则说明只发生了转化；若则说明只发生了回复突变；若则说明发生了转化和回复突变。【答案】(1)个体很小，结构简单，繁殖快减法原理(2)控制荚膜形成能自我复制、指导蛋白质的合成、储存遗传信息、结构稳定(3)选取SI菌加热杀死后和RⅡ菌混合培养，一段时间后观察细菌类型培养基中出现SI培养基中出现SII培养基中出现SI、SII【分析】1、R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。2、由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的