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1、专题四专题四 生物的遗传生物的遗传 本专题内容包括必修二遗传与进化第一章遗传因子的发现、第二章基因和染色 体的关系、第三章基因的本质、第四章基因的表达等内容。 一一 高考预测高考预测 遗传内容在高中生物中一向属于学习的重点和难点，在高考中也常常成为学生的失 分点。从近几年的高考题分析可知，遗传学往往在生物试题中占据较大比重，而且常常 在简答题中出现，分值较高。这一部分内容与细胞的化学成分、细胞的结构和功能、生 活实践中有着广泛的联系，同时，许多生物科技的最新成果和社会热点问题也与本专题 联系密切，如人类的优生优育、试管婴儿等。 高考更加突出考察跨学科的综合能力和学科知识的渗透能力，强调生物学知
2、识的科 学性，生物的整体性、社会性、多样性和适应性，以及生物学思想和方法论，会充分体 现新课标的基本指导思想。高考热点可总结如下： （1）遗传基本定律的细胞学基础、实质和应用； （2）DNA 是遗传物质的主要证据； （3）DNA 的结构特点；DNA 的复制；碱基的有关计算； （4）中心法则内容及应用； （5）人类遗传病的类型；遗传系谱的分析与计算；遗传病与优生 二二 考点归纳突破考点归纳突破 1碱基互补配对原则及其拓展碱基互补配对原则及其拓展 （1）碱基互补配对原则是指在 DNA 分子形成碱基对时，A 一定与 T 配对，G 一定与 c 配对的一一对应关系。 该原则是核酸中碱基数量计算的基础。根
3、据碱基互补配对原则，可推知多条用于碱 基计算的规律。 （2）碱基互补配对原则的一般规律 规律一： 一个双链 DNA 分子中，AT、CG、AGCT，即嘌呤碱基总 数等于嘧啶碱基总数。 规律二： 在双链 DNA 分子中，互补的两碱基和（AT 或 CG）占全部碱基 的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成 的 mRNA 中该种比例的比值。 规律三：DNA 分于一条链中的（AG）/（CT）比值的倒数等于 其互补链中该种碱基的比值。 即：（A1G1）/（C1T1）（C2T2）/（A2G2） 规律四：DNA 分子一条链中的（AT）/（GC）比值等于其互补链和整个 DNA 分子 中该种比
4、例的比值。 即：（A1T1）/（G1C1）（A2T2）/（G2C2）（A1A2T1T2）/ G1G2C1C2） A1 A2 G1C2 T2 T1 G2C1 DNAmRNA A T G C 1 2 2 2复制、转录和翻译的相互关系复制、转录和翻译的相互关系 复制转录翻译 时间 有丝分裂间期和减数 第一次分裂间期 生长发育的连续过程中 场所 主要在细胞核，少部 分在线粒体和叶绿体 细胞核核糖体 原料4 种脱氧核苷酸4 种核糖核苷酸20 种氨基酸 模板DNA 的两条链DNA 中的一条链 mRNA 条件特定的酶和 ATP 等 过程 DNA 解旋，以两条链 为模板，按碱基互补 配对原则，合成两条 子链，
5、子链与对应链 螺旋化 DNA 解旋，以其一条链为模 板，按碱基互补配对原则， 形成 mRNA 单链，进入细胞 质与核糖体结合 以 mRNA 为模板，合成有一 定氨基酸序列的蛋白质 模板 去向 分别进入两个子代 DNA 分子中 恢复原样，与非模板链重新 组成双螺旋结构 分解成单个核苷酸 特点 边解旋边复制，半保 留复制 边解旋边转录，DNA 双链全 保留 一个 mRNA 上可连续结合多 个核糖体，顺次合成多肽链 产物两个双链 DNA 分于mRNA 等蛋白质 （多肽链） 意义 复制遗传信息，使遗 传信息从亲代传给子 代 表达遗传信息，使生物体表现出各种遗传性状 3基因分离定律中的解题思路基因分离定
6、律中的解题思路 分离定律的习题主要有两类：一类是正推类型，即已知双亲的基因型或表现型，推 后代的基因型或表现型及比例，此类型比较简单。二是逆推类型，即根据后代的表现型 或基因型推双亲的基因型，这类题最多见也较复杂，下面结合实例谈谈推导思路和方法。 （1）方法一：隐性纯合突破法 例如：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制。现有一只白 色公羊与一只白色母羊，生了一只黑色小羊。试问：公羊和母羊的基因型分别是什么?它 们生的那只小羊又是什么基因型？ 根据题意列出遗传图式： 因为白色（B）为显性，黑色（b）为隐性。双亲为白羊，生下一只黑色小羊，有： 从遗传图式中出现的隐性纯合子突破：
7、 因为子代为黑色小羊，基因型必为 bb，它是由精子和卵细胞受精后发育形成的，所 以双亲中都有一个 b 基因，因此双亲基因型均为 Bb。 （2）方法二：根据后代分离比解题 若后代性状分离比为显隐31，则双亲一定都是杂合子。即 BbBb 3B 1bb。 若后代性状分离比为显性隐性11，则双亲一定是测交类型。即 Bbbb1Bb1bb。 若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即 BBBBBB、BBBb1BB1Bb 或 BBbb1Bb。 4用分离定律解决自由组合定律问题用分离定律解决自由组合定律问题 自由组合定律是以分离规律为基础的，因而可用分离定理的知识解决自由组合定律 的问题，且用分
8、离定律解决自由组合定律的问题显得简单易行。其基本策略是： （1）首先将自由组合问题转化为若干个分离定律问题。 在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。如 AaBbAabb 可分解为：AaAa、Bbbb。 （2）用分离定律解决自由组合的不同类型的问题。 配子类型的问题 例：某生物雄性个体的基因型为 AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子 的种类有： Aa Bb cc 2 2 1 4 种 基因型类型的问题 例：AaBbCc 与 AaBBCc 杂交，其后代有多少种基因型？ 先将问题分解为分离定律问题： AaAa 后代有 3 种基因型（1AA2Aa1aa） ； BbBB
9、 后代有 2 种基因型（1BB1Bb） ； CcCc 后代有 3 种基因型（1CC2Cc1cc） 。 因而 AaBbCc 与 AaBBCc 杂交，其后代有 323 18 种基因型。 表现型类型的问题 例：AaBbCc 与 AabbCc 杂交，其后代有多少种表现型？ 先将问题分解为分离定律问题： AaAa 后代有 2 种表现型；BbBB 后代有 2 种表现型； CcCc 后代有 2 种表现型。 因而 AaBbCc 与 AabbCc 杂交，其后代有 222 8 种表现型。 5遗传系谱图中遗传病的确定遗传系谱图中遗传病的确定 （1）首先先确定系谱图中的遗传病是显性遗传还是隐性遗传： “无中生有”为隐
10、性遗传病。即双亲都正常，其子代有患者，则一定是隐性遗传 病。 “有中生无”为显性遗传病。即双亲都表现患病，其子代有表现正常者，则一定 是显性遗传病。 （2）其次确定是常染色体遗传还是伴性遗传： 在已确定隐性遗传病的系谱中： a父亲正常，女儿患病，一定是常染色体隐性遗传； b母亲患病，儿子正常，一定不是伴 x 染色体隐性遗传，必定是常染色体隐性遗传。 在已确定显性遗传病的系谱中： a父亲患病，女儿正常，一定是常染色体显性遗传； b母亲正常，儿子患病，一定不是伴 x 染色体显性遗传，必定是常染色体显性遗传。 （3）人类遗传病判定口诀： 无中生有为隐性，有中生无为显性； 隐性遗传看女病，女病父正非伴
11、性； 显性遗传看男病，男病母正非伴性。 6减数分裂与遗传基本规律间的关系减数分裂与遗传基本规律间的关系 对于真核生物而言，减数分裂是遗传基本规律的基础，基因的分离定律、基因的自 由组合定律都是减数分裂过程中，随着染色体的规律性变化，染色体上的基因亦随之进 行规律变化的结果。 在减数分裂第次分裂过程中，联会的同源染色体的非姐妹染色单体之间对应片段 的部分发生的交叉互换，结果会使每条染色体上都会有对方的染色体片段，这是基因互 换的基础，后期，当同源染色体被纺锤蝗丝牵引移向两极时，位于同源染色体上的等位 基因，也随着同源染色体分开而分离，分别进入到不同的子细胞，这是基因分离定律的 基础，在等位基因分
12、离的同时非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的组合而 自由组合，这是自由组合定律的基础。 7人类遗传病的人类遗传病的 5 种遗传方式及其特点种遗传方式及其特点 人类遗传病的遗传方式主要有 5 种：常染色体隐性遗传、常显性遗传、伴 X 染色体 隐性遗传、伴 X 显性遗传和伴 Y 染色体遗传。这 5 种遗传方式的遗传特点见表。 遗传病的遗传方式遗传特点实例 常染色体隐性遗传病隔代遗传，患者为隐性纯合体白化病 常染色体显性遗传病代代相传，正常人为隐性纯合体软骨发育不全症 伴 X 染色体隐性遗传病隔代遗传，交叉遗传，患者男性多于女 性 色盲、血友病 伴 X 染色体显性遗传病代代相传，交叉遗传，患
13、者女性多于男 性 抗 VD佝偻病 伴 Y 染色体遗传病传男不传女，只有男性患者没有女性患 者 人类中的毛耳 遗传方式除了上述 5 种外，还有两种遗传方式有必要在这里介绍一下：细胞质遗传 和从性遗传。 细胞质遗传是由细胞质中的遗传物质控制的性状遗传方式。与核遗传不同，不遵循 遗传的基本规律。细胞质基因控制的性状在遗传中，后代总是表现出母本相似的性状。 其原因是受精卵细胞质中的遗传物质都是来自卵细胞，即受精卵中的细胞质都是来自母 方，父方不提供细胞质中的遗传物质，只提供细胞核中的遗传物质，雄配子对此性状不 发生影响。在研究细胞质遗传时，正交和反交的结果是不同的。如果假定甲品种作父本 和乙品种作母本
14、相交定为正交，则以乙品种作父本和甲品种作母本相交则为反交，如果 正反交结果不同，可判断为细胞质遗传。 从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状，在表现型上受个体性别影响的现象。 如绵羊的有角和无角受常染色体上一对等位基因控制，有角基因 H 为显性，无角基因 h 为隐性，在杂合体（Hh）中，公羊表现为有角，母羊则无角，这说明在杂合体中，有角 基因 H 的表现是受性别影响的。见下表。这种影响是通过性激素起作用的。 基因型公羊的表现型母羊的表现型 HH有角有角 Hh有角无角 Hh无角无角 从性遗传和伴性遗传的表现型都同性别有着密切的联系，但它们是两种截然不同的 遗传方式，伴性遗传的基因位于性染色体上，
15、而从性遗传的基因位于常染色体上。 三三 高考真题体验高考真题体验 例例 1 1（20042004 年全国卷年全国卷）一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同 源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞 减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级 精母细胞的 1 条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体 数目不正常的配子（以下简称不正常配子） 。上述两个初级减数分裂的最终结果应当是 A两者产生的配子全部都不正常 B前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常 C两者都只产生一半不正常的配子
16、D前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子 指点迷津指点迷津 要解答此题，最根本的是要掌握减数分裂的过程。初级精母细胞的减数分裂的第一次分 裂过程，是同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞。若此过程中有一对同源染色体不发生分离， 则形成的两个次级精母细胞中，一个会多一条染色体，一个会少一条染色体，最终形成的四个配子（精 子）都不正常。次级精母细胞进行的减数分裂第二次分裂，是姐妹染色单体的分开，平均分配到两个配 子（精子）中，若此过程中有一条姐妹染色单体不发生分开，则最终形成的两配子（精子）都不正常。 例例 2（2005 全国卷全国卷）人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同，其根本原因 是这两种细胞的 A、DNA 碱基排列顺序不同 B、核糖体不同 C、转运 RNA 不同 D、信使
