2020年新教材高中生物 5、6 主題歸納能力培優(yōu)（含解析）新人教版必修2

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1、主題歸納·能力培優(yōu) 主題一　基因突變和基因重組 【典題示范】 (2019·江蘇高考)人鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變?cè)斐傻?血紅蛋白β鏈第6個(gè)氨基酸的密碼子由GAG變?yōu)镚UG,導(dǎo)致編碼的谷氨酸被置換為纈氨酸。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.該突變改變了DNA堿基對(duì)內(nèi)的氫鍵數(shù) B.該突變引起了血紅蛋白β鏈結(jié)構(gòu)的改變 C.在缺氧情況下患者的紅細(xì)胞易破裂 D.該病不屬于染色體異常遺傳病 【解析】選A。鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于血紅蛋白基因中T-A堿基對(duì)被替換成A-T,A-T堿基對(duì)和C-G堿基對(duì)的數(shù)目均不變,所以氫鍵數(shù)目不變,A項(xiàng)錯(cuò)誤;血紅蛋白基因中堿基對(duì)的替換造成基因結(jié)構(gòu)改變,導(dǎo)致血紅蛋

2、白結(jié)構(gòu)異常,B項(xiàng)正確;患者的紅細(xì)胞呈鐮刀狀,容易發(fā)生破裂,使人患溶血性貧血,C項(xiàng)正確;鐮刀型細(xì)胞貧血癥屬于單基因遺傳病,不屬于染色體異常遺傳病,D項(xiàng)正確。 【答題關(guān)鍵】分析生物性狀變異的原因 一般來說,當(dāng)遺傳物質(zhì)改變導(dǎo)致生物性狀變異時(shí),一般按以下兩個(gè)方面來分析: (1)若產(chǎn)生新基因,可判斷為基因突變。 ①基因?qū)е滦誀钭儺惖膬蓚€(gè)原因:堿基序列的改變是否引起蛋白質(zhì)的變化;新基因與原基因的顯隱性關(guān)系。 ②新基因?qū)е滦誀罡淖兊膬蓚€(gè)表現(xiàn):對(duì)高等生物一般是產(chǎn)生原性狀的相對(duì)性狀;對(duì)微生物來說可能是致死或營養(yǎng)依賴。 (2)若不產(chǎn)生新基因,可能有兩種變異。 ①染色體變異:由于造成了基因的數(shù)量、排列

3、順序改變,從而改變了生物的性狀。 ②基因重組:有性生殖中的基因重組,可使多個(gè)品種的優(yōu)良性狀集中起來;物種間的基因轉(zhuǎn)移也屬于基因重組,這種基因重組可使一種生物直接獲得另一種生物的性狀。 【類題精練】 1.一只雌鼠的一條染色體上某基因發(fā)生了突變,使其從野生型(一般均為純合子)變?yōu)橥蛔冃?。讓該雌鼠與野生型雄鼠雜交,F1的雌、雄鼠中均有野生型和突變型。由此可以推斷,該雌鼠的突變?yōu)?(　　) A.顯性突變 B.隱性突變 C.Y染色體上的基因突變 D.X染色體上的基因突變 【解析】選A。由于這只野生型雄鼠為純合子,而突變型雌鼠有一條染色體上的基因發(fā)生突變,F1的雌、雄鼠中出現(xiàn)性狀分離,所以

4、該突變基因?yàn)轱@性基因,即該突變?yōu)轱@性突變,突變基因可能在常染色體上,也可能在X染色體上。 2.枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表: 枯草 桿菌 核糖體S12蛋白 第55～58位的 氨基酸序列 鏈霉素與 核糖體的 結(jié)合 在含鏈霉素 培養(yǎng)基中的 存活率(%) 野生型 …—P—K—K—P—… 能 0 突變型 …—P—R—K—P—… 不能 100 下列敘述正確的是 (　　) A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B.鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致 D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變

5、【解析】選A?？莶輻U菌野生型與某一突變型的差異是S12蛋白結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致的,突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中100%存活,說明突變型具有鏈霉素抗性, A項(xiàng)正確;翻譯是在核糖體上進(jìn)行的,所以鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;野生型和突變型的S12蛋白中只有一個(gè)氨基酸(56位氨基酸)有差異,而堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)致缺失位置后的氨基酸序列均改變,所以突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的替換所致,C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)題意可知,枯草桿菌對(duì)鏈霉素的抗性突變?cè)缫汛嬖?不是鏈霉素誘發(fā)的,鏈霉素只能作為環(huán)境因素起到選擇作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 主題二　染色體變異 【典題示范】 如圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生

6、變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是 (　　) A.個(gè)體甲的變異對(duì)表型無影響 B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C.個(gè)體甲自交的后代,性狀分離比為3∶1 D.個(gè)體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常 【解析】選B。本題主要考查基因分離定律的應(yīng)用與染色體變異的類型。個(gè)體甲的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,會(huì)導(dǎo)致缺失片段上的基因丟失,進(jìn)而影響表型,A項(xiàng)錯(cuò)誤;個(gè)體乙發(fā)生的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,減數(shù)分裂形成的四分體異常,B項(xiàng)正確;含缺失染色體的配子一般是不育的,后代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;個(gè)體乙染色體沒有基因缺失,但發(fā)生倒位,表型異常,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答題關(guān)鍵】歸

7、納染色體變異解題方法 (1)“三看法”判斷染色體結(jié)構(gòu)變異。 ①看染色體的長短變化。比原染色體短,可能是缺失;比原染色體長,可能是重復(fù)。 ②看染色體上的字母(片段)。不考慮大小寫,若染色體上的字母有變化,意味著是易位。 ③看染色體上字母(片段)的順序。變化前后染色體的長度及字母均未改變,但字母順序改變,則意味著是倒位。 (2)“增減法”判斷染色體數(shù)目變異。 ①個(gè)別染色體的增減。 變異產(chǎn)生原因:減數(shù)第一次分裂同源染色體未分離;減數(shù)第二次分裂姐妹染色單體未分離。 個(gè)體產(chǎn)生配子分析(以三體為例):三體產(chǎn)生的配子,一半正常,一半不正常(多一條染色體)。 ②以染色體組的形式成倍增減。

8、染色體組數(shù)量判斷依據(jù):相同字母(不區(qū)分大小寫)的數(shù)量;相同形狀染色體的數(shù)量。 產(chǎn)生原因:多見于植物,紡錘體形成受阻導(dǎo)致。 同源四倍體產(chǎn)生配子的分析:以AAaa為例。 配子AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。 【類題精練】 家蠶中,基因S(黑縞斑)、s(無斑)位于2號(hào)染色體上,基因Y(黃血)和y(白血)也位于2號(hào)染色體上,假定兩對(duì)等位基因間完全連鎖無互換。用X射線處理蠶卵后,發(fā)生了圖中所示的變異,具有該類型變異的一對(duì)家蠶交配產(chǎn)生的子代中,黑縞斑白血∶無斑白血為2∶1。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 (　　) A.缺失雜合子和缺失純合子的存活率相同 B.具有乙圖基因的家蠶為黑縞斑白血 C.具有

9、甲圖基因的家蠶交配產(chǎn)生的后代有三種基因型 D.X射線照射后發(fā)生的變異為染色體變異中的缺失 【解析】選A。由于兩對(duì)基因完全連鎖,該類型變異的一對(duì)家蠶交配,產(chǎn)生的配子基因型及比例為S∶sy=1∶1,配子隨機(jī)結(jié)合,后代基因型及比例應(yīng)為SS∶Ssy∶ssyy=1∶2∶1,表型分別為黑縞斑、黑縞斑白血、無斑白血,根據(jù)題干后代比例可知,基因型SS的家蠶由于缺少血色基因而致死,即說明缺失雜合子和缺失純合子的存活率不相同,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙圖基因型為Ssy,因此家蠶表現(xiàn)為黑縞斑、白血,B項(xiàng)正確;甲圖SsYy的家蠶產(chǎn)生的配子種類有SY∶sy=1∶1,該種基因型的家蠶交配產(chǎn)生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三種

10、基因型,C項(xiàng)正確;用X射線處理蠶卵后,Y基因所在的染色體片段丟失,該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失,D項(xiàng)正確。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　　某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異,可通過對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來識(shí)別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖,它們依次屬于 (　　) A.染色體片段缺失、個(gè)別染色體增加、染色體片段重復(fù)、三倍體 B.三倍體、染色體片段重復(fù)、個(gè)別染色體增加、染色體片段缺失 C.個(gè)別染色體增加、染色體片段重復(fù)、三倍體、染色體片段缺失 D.三倍體、染色體片段缺失、個(gè)別染色體增加、染色體片段重復(fù) 【解析】選C。圖a只有一組同源染色

11、體為3條,其余均為2條,是個(gè)別染色體增加形成的三體;圖b染色體上增加了片段4,屬于染色體片段重復(fù);圖c含3個(gè)染色體組,屬于三倍體;圖d染色體缺失了片段3和4,屬于染色體片段的缺失。綜上所述,C正確。 主題三　人類遺傳病 【典題示范】 一男性患有某種單基因遺傳病。某同學(xué)對(duì)其家系的其他成員進(jìn)行調(diào)查后,記錄如下(“+”代表患者,“-”代表正常)。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是 (　　) 祖父 祖母 外祖父 外祖母 父親 母親 姐姐 - + + - + + - A.該遺傳病屬于常染色體顯性遺傳病 B.調(diào)查該病的發(fā)病率應(yīng)在自然人群中隨機(jī)取樣調(diào)查計(jì)算 C.該患病男性的父母生一

12、個(gè)正常孩子的概率為1/4 D.這個(gè)家系中所有患者基因型相同的概率為4/9 【解析】選D。父親、母親均是患者,姐姐正常,則該病為常染色體顯性遺傳病;調(diào)查發(fā)病率應(yīng)在人群中隨機(jī)調(diào)查;父母都為雜合子,生出正常孩子(隱性個(gè)體)的概率是1/4。由表中記錄情況可知外祖父和祖母的基因型不確定,所以家系中患者基因型相同的概率不確定。 【答題關(guān)鍵】突破遺傳病的判斷與計(jì)算方法 (1)遺傳方式的判斷。 (2)遺傳概率的計(jì)算。 當(dāng)多種遺傳病均獨(dú)立遺傳時(shí),要學(xué)會(huì)先算甲病再算乙病。 若甲病遺傳概率為P,乙病遺傳概率為Q。則后代: ①兩病兼患概率=P×Q ②只患一種病的概率=P×(1-Q)+(1-P)×

13、Q ③正常的概率=(1-P)×(1-Q) 【類題精練】 如圖為某家系的遺傳系譜圖,已知Ⅱ-4無致病基因,甲病基因用A、a表示,乙病基因用B、b表示。下列推斷錯(cuò)誤的是 (　　) A.甲病為常染色體顯性遺傳病,乙病為伴X染色體隱性遺傳病 B.Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-3的基因型為AaXBXB或AaXBXb C.如果Ⅲ-2與Ⅲ-3婚配,生出正常孩子的概率為7/32 D.兩病的遺傳方式符合基因的自由組合定律 【解析】選B。因?yàn)棰?3和Ⅱ-4均無乙病,Ⅲ-4有乙病且Ⅱ-4無致病基因,所以乙病為伴X染色體隱性遺傳病;Ⅱ-2有甲病,Ⅲ-1無甲病,所以甲病為常染色體顯性遺傳病,A項(xiàng)正

14、確。Ⅱ-2患有兩種遺傳病,且母親沒有甲病,所以Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-3有甲病且為乙病基因的攜帶者,母親無甲病,所以Ⅱ-3的基因型為AaXBXb,B項(xiàng)錯(cuò)誤。Ⅱ-2的基因型為AaXbY,Ⅱ-1無甲病,則Ⅲ-2的基因型為AaXBY,Ⅱ-3的基因型為AaXBXb,Ⅱ-4無致病基因,其基因型為aaXBY,所以Ⅲ-3的基因型為AaXBXB或AaXBXb,因此Ⅲ-2與Ⅲ-3婚配,不患甲病的概率為1/4,不患乙病的概率為7/8,生出正常孩子的概率為7/32,C項(xiàng)正確。兩種病位于不同的染色體上,所以遺傳方式符合基因的自由組合定律,D項(xiàng)正確。 主題四　基因頻率和基因型頻率的計(jì)算 【典題示范】 老鼠

15、的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)為顯性,是由常染色體上的一對(duì)等位基因控制的。有一位遺傳學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能結(jié)合。如果黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代,第二代老鼠自由交配一次得到第三代,那么在第三代中黃鼠所占的比例是 (　　) A.1/2　　　　B.4/9　　　　C.5/9　　　　D.1 【解析】選A。由題意可知,黃鼠的基因型為Aa,則第二代中2/3Aa、1/3aa,其中a的基因頻率=2/3,A的基因頻率為1/3,則第三代中黃鼠Aa所占的比例為[2×(2/3)×(1/3)]/[1-(1/3)×(1/3)]=1/2。 【答題關(guān)鍵】基因頻率和基因型

16、頻率計(jì)算的兩種類型: (1)定義計(jì)算法:利用基因頻率和基因型頻率的概念直接計(jì)算,例如:某基因頻率=該基因總數(shù)/(該基因數(shù)+該基因的等位基因數(shù))×100%。 (2)開方法和平方法計(jì)算:隨機(jī)交配、沒有自然選擇和變異、沒有遷入和遷出、樣本足夠大的情況下,顯性基因頻率等于顯性純合子的基因型頻率開平方,同理,顯性純合子的基因型頻率等于顯性基因頻率的平方。 【類題精練】 1.如圖表示環(huán)境條件發(fā)生變化后某個(gè)種群中A和a基因頻率的變化情況,相關(guān)說法錯(cuò)誤的是 (　　) A.環(huán)境條件發(fā)生變化后,使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異 B.P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交,此時(shí)A和a的基因頻率均為50% C.Q點(diǎn)表示環(huán)境條件發(fā)生

17、了變化,基因A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境 D.在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變 【解析】選A。變異本身是自發(fā)產(chǎn)生的,變異發(fā)生后,在自然(環(huán)境條件)選擇下,適應(yīng)性的變異被選擇保留下來,導(dǎo)致種群的基因頻率發(fā)生定向改變。P點(diǎn)時(shí)兩曲線相交,此時(shí)A和a的基因頻率相等,均為50%。Q點(diǎn)時(shí)A基因頻率增大,表示環(huán)境條件發(fā)生了變化,基因A控制的性狀更加適應(yīng)環(huán)境。 2.白化病在人群中的發(fā)病率是1/3 600,一白化病男性攜帶者與一健康女性結(jié)婚,則他們所生的孩子患白化病的概率是 (　　) A.1/240 B.1/120 C.1/122 D.1/100 【解析】選C。已知白化病在人群中的發(fā)病率是1/3600,說明aa=1/3600, a=1/60,A=59/60;AA=59/60×59/60,Aa=2×59/60×1/60,該健康女性的基因型是Aa的概率是(2×59/60×1/60)/(59/60×59/60+2×59/60×1/60)=2/61;男性的基因型是Aa,該健康女性的基因型是Aa的概率是2/61,所以他們下一代患白化病的概率是1×2/61×1/4=1/122。 - 8 -