【正文】 2 + n 3 = n 4 + n 5 那么 : E=n 1 / N 、 F=n 2 / N 、 G=n 3 / N 、 H=n 4 / N 、 I=n 5 / N 。 p (XB)=(2 n 1 + n 2 + n 4 )/[2( n 1 +n 2 +n 3 )+( n 4 +n 5 )]=(2 n 1 +n 2 +n 4 )/1.5N=(2/3)(2 E+F+H ) q (Xb)=(2 n 3 +n 2 +n 5 )/[2( n 1 +n 2 +n 3 )+( n 4 +n 5 )]=(2 n 3 +n 2 +n 5 )/=(2/3)(2 G+F+I ) 由以上推導(dǎo)可知 : ① X 染色體基因頻率的基本計(jì)算式 某基因頻率 =(2 該基因雌性純合子個(gè)數(shù) + 雌性雜合子個(gè)數(shù) + 雄性含該基因個(gè)數(shù) )/(2 雌性個(gè)體總數(shù) + 雄性個(gè)體數(shù) ) ② X 染色體基因頻率的推導(dǎo)計(jì)算式 ( 雌、雄個(gè)體數(shù)相等的情況下 ) 某種基因的基因頻率 =(2/3) (2 某種基因雌性純合子頻率 + 雌性雜合子頻率 + 雄性該基因型頻率 ) (2022 年深圳一模 ) 某科研小組利用植物染色體雜交技術(shù) , 將攜帶 R( 抗倒伏基因 ) 和 A( 抗蟲(chóng)基因 ) 的豌豆染色質(zhì)片段直接導(dǎo)入玉米體細(xì)胞 , 兩種染色質(zhì)片段可隨機(jī)與玉米染色質(zhì)融合形成雜交細(xì)胞 , 將雜交細(xì)胞篩選分化培育成既抗蟲(chóng)又具有抗倒伏性狀的可育植株 (F 1 ), 過(guò)程如下圖。 據(jù)圖回答 : (1) 豌豆基因在玉米細(xì)胞中翻譯的場(chǎng)所是 ,雜交細(xì)胞發(fā)生的可遺傳變異類(lèi)型是 。 (2) 雜交細(xì)胞在第一次有絲分裂中期時(shí)含有 個(gè)A 基因 ( 不考慮變異 ),A 基因復(fù)制的模板是 , 雜交細(xì)胞能夠培育成 F 1 植株的原理是 。 (3) 若雜交植物同源染色體正常分離 , 則雜交植物在 首次出現(xiàn)性狀分離 , 其中既抗蟲(chóng)又抗倒伏個(gè)體所占比例為 。 (4) 植物染色體雜交育種的優(yōu)點(diǎn)是 。 ( 至少寫(xiě)兩點(diǎn) ) 【解析】 (1) 細(xì)胞內(nèi)翻譯的場(chǎng)所是核糖體 。 圖中顯示攜帶R( 抗倒伏基因 ) 和 A( 抗蟲(chóng)基因 ) 的豌豆染色質(zhì)片段可隨機(jī)與玉米染色質(zhì)融合形成雜交細(xì)胞 , 所以在雜交細(xì)胞中發(fā)生了染色體易位。 (2) 由圖示可知 , 雜交細(xì)胞本身只含有 1 個(gè) A 和 1個(gè) R 基因 , 有絲分裂間期 DNA 復(fù)制 , 則第一次有絲分裂中期時(shí)含有 2 個(gè) A 基因和 2 個(gè) R 基因 。DNA 復(fù)制的模板是親代 DNA的兩條脫氧核苷酸單鏈 。 已分化的雜交細(xì)胞能培育成 F 1 植株體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。 (3) 雜交細(xì)胞培育成的 F 1 植株是雜合子 , 其自交后代即 F 2 就發(fā)生性狀分離 , 由于 A 與 R 基因位于 2 對(duì)同源染色體上 , 其遺傳符合自由組合定律 , 所以 F 2中既抗蟲(chóng)又抗倒伏個(gè)體 ( 即 A_R_) 所占比例為 9/16 。 (4) 圖中過(guò)程顯示該育種方式具有克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙、縮短育種時(shí)間、可同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)目的基因、目的性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 【答案】 (1) 核糖體 染色體變異 ( 易位、染色體結(jié)構(gòu)變異 )(2)2 A 基因 (DNA) 的兩條單 鏈 植物細(xì)胞具有全能性 (3)F 2 9/16 (4) 克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 。 縮短育種時(shí)間 。 可同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)目的基因 。 目的性強(qiáng) (2022 年揚(yáng)州檢測(cè) ) 下列有關(guān)生物變異的敘述 ,正確的是 ( ) 。 A. 非等位基因一定能夠自由組合 B. 單倍體育種可以明顯縮短育種的年限 C. 所有生物的變異都是由基因突變引起的 D. 基因重組導(dǎo)致三倍體西瓜出現(xiàn)無(wú)子性狀 【解析】減數(shù)分裂過(guò)程中非同源染色體上的非等位基因一定能夠自由組合 , 同一條染色體上的非等位基因連鎖遺傳 ,A 項(xiàng)錯(cuò)誤 。 單倍體育種可以明顯縮短育種的年限 ,B 項(xiàng)正確 。 生物的變異包括可遺傳的變異和不可遺傳的變異 , 可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異 ,C 項(xiàng)錯(cuò)誤 。染色體變異導(dǎo)致三倍體西瓜出現(xiàn)無(wú)子性狀 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 B 【易錯(cuò)易混突破】 DNA 的復(fù)制與細(xì)胞分裂 例題 :(2022 年鹽城檢測(cè) ) 將雌果蠅的一個(gè)卵原細(xì)胞內(nèi)的全部染色體 DNA 用15N 標(biāo)記 , 產(chǎn)生的卵細(xì)胞與一個(gè)不含15N的正常精子受精 , 形成的受精卵連續(xù)分裂兩次 , 則產(chǎn)生的子細(xì)胞中含15N 的有 ( ) 。 或 2 個(gè) 或 4 個(gè) 個(gè) D. 不能確定 思路破解 : (1) 一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過(guò)怎樣的過(guò)程形成卵細(xì)胞 ? 該過(guò)程復(fù)制幾次 ? 細(xì)胞分裂幾次 ? 是如何分裂的 ? 請(qǐng)畫(huà)出此過(guò)程中染色體的復(fù)制過(guò)程和 DNA 半保留復(fù)制過(guò)程 ( 請(qǐng)注意著絲點(diǎn)分裂時(shí)染色單體的去向有幾種可能 ) 。 (2) 產(chǎn)生的卵細(xì)胞中 DNA 的標(biāo)記情況如何 ? 該卵細(xì)胞與一個(gè)不含15N 的正常精子受精形成的受精卵中的 DNA 標(biāo)記情況如何 ? 請(qǐng)畫(huà)出卵細(xì)胞和受精卵中的 DNA 標(biāo)記情況圖示。 ( 3) 受精卵細(xì)胞進(jìn)行兩次連續(xù)的分裂是何種分裂方式 ?請(qǐng)畫(huà)出該過(guò)程染色體的復(fù)制過(guò)程和 DNA 半保留復(fù)制過(guò)程 ( 請(qǐng)注意著絲點(diǎn)分裂時(shí)染色單體的去向有幾種可能 ) 。 【答案】 D 破解收獲 : (1) 審題要注意標(biāo)記情況 : 標(biāo)記一條染色體上的 DNA 還是一對(duì)同源染色體上的 DNA 。 (2) 熟練掌握有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程 , 要注意分裂次數(shù)和分裂方式。 (3) 畫(huà)圖時(shí)要注意區(qū)分染色體、 DNA 和 DNA 鏈 , 不要混淆。 (4) 有絲分裂后期和減Ⅱ后期著絲點(diǎn)分裂時(shí) , 染色單體的移動(dòng)方向的可能性。 以一對(duì)同源染色體為例 1. 繪制有絲分裂過(guò)程圖 , 見(jiàn)圖一。 通過(guò)繪圖 , 可以直觀地看出 : 一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)一次有絲分裂 , 產(chǎn)生了兩個(gè)子細(xì)胞。每個(gè)子細(xì)胞和親代細(xì)胞一樣都含有相同數(shù)目的染色體 , 并且每個(gè)細(xì)胞中的每一條染色體上的DNA 分子都保留了親代細(xì)胞 DNA 分子的一條鏈 , 體現(xiàn)了 DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)。 2. 繪制減數(shù)分裂過(guò)程圖 , 見(jiàn)圖二。 通過(guò)繪圖 , 可以直觀地看出 : 一個(gè)性原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂 , 產(chǎn)生了四個(gè)子細(xì)胞。每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目較性原細(xì)胞減少了一半 , 并且每個(gè)子細(xì)胞中的每條染色體上的 DNA 分子都保留了性原細(xì)胞 DNA 分子的一條鏈 , 即半保留復(fù)制。 思維訓(xùn)練 : (2022 年松江區(qū)二模 ) 在熒光顯微鏡下觀察被標(biāo)記的某動(dòng)物的睪丸細(xì)胞 , 等位基因 A 、 a 被分別標(biāo)記為紅色、黃色 ,等位基因 B 、 b 被分別標(biāo)記為藍(lán)色、綠色。①③細(xì)胞都處于染色體向兩極移動(dòng)的時(shí)期 , 不考慮基因突變和交叉互換 , 下列有關(guān)推測(cè)合理的是 ( ) 。 A. ①時(shí)期的細(xì)胞中向每一極移動(dòng)都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn) , 各 2 個(gè) B. ③時(shí)期的細(xì)胞中向每一極移動(dòng)都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn) , 各 1 個(gè) C. ②時(shí)期的初級(jí)精母細(xì)胞中都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn) , 各 2 個(gè) D. 圖中精細(xì)胞產(chǎn)生的原因是減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂過(guò)程異常 【解析】分析題圖可知①是有絲分裂后期的細(xì)胞 , 著絲點(diǎn)分裂 , 向每一極移動(dòng)都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn) , 各 1個(gè) ,A 項(xiàng)錯(cuò)誤 。 ③是減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞 , 由于減數(shù)第一次分裂時(shí)等位基因已經(jīng)發(fā)生了分離 , 因此向每一極移動(dòng)的紅色、黃色熒光點(diǎn)不能同時(shí)出現(xiàn) , 藍(lán)色、綠色熒光點(diǎn)也不能同時(shí)出現(xiàn) ,B 項(xiàng)錯(cuò)誤 。 ②為初級(jí)精母細(xì)胞 , 染色體發(fā)生了復(fù)制 ,基因加倍 , 此時(shí)同源染色體沒(méi)有分離 , 因此該細(xì)胞中都有紅、黃、藍(lán)、綠色熒光點(diǎn) , 各 2 個(gè) ,C 項(xiàng)正確 。 圖中的精細(xì)胞存在等位基因 B 和 b, 原因可能是減數(shù)第一次分裂時(shí) B 與 b 所在的同源染色體沒(méi)有發(fā)生分離 ,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】 C 【熱點(diǎn)完全鏈接】 熱點(diǎn)材料 : 育種新方法 —— 分子水平標(biāo)記育種 標(biāo)記育種是利用與目標(biāo)性狀基因緊密連鎖的遺傳標(biāo)記 ,對(duì)目標(biāo)性狀進(jìn)行跟蹤選擇的一項(xiàng)育種技術(shù)。近年來(lái) , 分子生物學(xué)的發(fā)展為植物遺傳標(biāo)記提供了一種基于 DNA 變異的新技術(shù)手段 , 即分子標(biāo)記技術(shù)。與其他標(biāo)記方法相比 , 分子標(biāo)記具有無(wú)比的優(yōu)越性。它直接以 DNA 形式出現(xiàn) , 在植物體的各個(gè)組織、各發(fā)育時(shí)期均可檢測(cè)到 , 不受季節(jié)、環(huán)境的限制 ,不存在表達(dá)與否的問(wèn)題 。 數(shù)量極多 , 遍及整個(gè)基因組 。 多態(tài)性高 , 利用大量引物、探針可完成覆蓋基因組的分析 。 表現(xiàn)為中性 , 即不影響目標(biāo)性狀 的表達(dá) , 也與不良性狀無(wú)必然的連鎖。許多分子標(biāo)記為共顯性 , 能夠鑒別出純合的基因型與雜合的基因型 , 提供完整的遺傳信息。 限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性 , 簡(jiǎn)稱(chēng) RFLP, 是出現(xiàn)最早和應(yīng)用最廣泛的 DNA 標(biāo)記技術(shù)之一。 1974 年 Grodzicker 等創(chuàng)立了該技術(shù) , 它是一種以 DNA — DNA 雜交為基礎(chǔ)的第一代遺傳標(biāo)記。 RFLP 標(biāo)記非常穩(wěn)定 , 是一種共顯性標(biāo)記 , 在分離群體中可區(qū)分純合體與雜合體 , 提供標(biāo)記位點(diǎn)完整的遺傳信息。多種農(nóng)作物的 RFLP 分子遺傳圖譜已經(jīng)建成。但其分析所需 DNA量較大 , 步驟較多 , 周期長(zhǎng) , 制備探針及檢測(cè)中要用到放射性同 位素 , 盡管也可用非放射性同位素標(biāo)記方法來(lái)代替 , 但成本高 , 成功率低 , 且實(shí)驗(yàn)檢測(cè)步驟較多 , 依然影響其使用、推廣。 RFLP 基本原理 : 利用特定的限制性?xún)?nèi)切酶識(shí)別并切割不同生物個(gè)體的基因組 DNA, 得到大小不等的 DN A 片段 , 所產(chǎn)生的 DNA 數(shù)目和各個(gè)片段的長(zhǎng)度反映了 DNA 分子上不同酶切位點(diǎn)的分布情況。通過(guò)凝膠電泳分析這些片段 , 就形成不同帶 , 然后與克隆 DNA 探針進(jìn)行 Southern 雜交和放射顯影 , 即獲得反映個(gè)體特異性的 RFLP 圖譜。它所代表的是基因組 DN A在限制性?xún)?nèi)切酶消化后產(chǎn)生的片段在長(zhǎng)度上的差異。由于不同個(gè)體的等位基 因之間堿基的替換、重排、缺失等變化導(dǎo)致限制性?xún)?nèi)切酶識(shí)別和酶切位點(diǎn)發(fā)生改變 , 從而造成基因型間限制性片段長(zhǎng)度的差異。 請(qǐng)閱讀材料后回答 : (1) 在眾多育種方法中最簡(jiǎn)捷的是 , 其原理是 。 (2) 能產(chǎn)生新基因的育種方式是 , 與基因工程育種相比最明顯的缺點(diǎn)是 。 (3) 材料中涉及的限制性核酸內(nèi)切酶能重復(fù)利用嗎 ? ( 填“能”或“不能” ), 其特異性的含義是 。在哪些基因工程操作步驟中需用到限制性?xún)?nèi)切酶 ? 。 (4) 分子標(biāo)記方法育種不受季節(jié)、環(huán)境的限制 , 不存在表達(dá)與否的問(wèn)題 , 對(duì)此話(huà)的理解體現(xiàn)了生物學(xué)的一個(gè)結(jié)論 : 表現(xiàn)型與基因型之間的關(guān)系為 。 (5) 若用此育種方法中技術(shù)手段先切割再凝膠電泳分析這些片段 , 就形成不同帶 , 然后與克隆 DNA 探針進(jìn)行Southern 雜交和放射顯影 , 即獲得反映個(gè)體特異性的 RFLP圖譜如下 : 據(jù)圖分析上述個(gè)體中屬于雜合子的有 。 【答案】 (1) 雜交育種 基因重組 (2) 誘變育種 不定向性 ( 盲目性 ) (3) 能 識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列 , 切割特定的位點(diǎn) 獲取目的基因和表達(dá)載體的構(gòu)建 (4) 表現(xiàn)型受基因型決定但受環(huán)境的影響 (5) Ⅲ 3 和Ⅳ 1 【考情傳真 名師預(yù)測(cè)】 【高考動(dòng)態(tài)先知】 【新題搶先體驗(yàn)】 1. 請(qǐng)回答下列有關(guān)遺傳的問(wèn)題 : 刺毛兔 (2 N =28) 背上有硬棘毛 , 體黑色或白色?？蒲腥藛T在一封閉飼養(yǎng)的刺毛兔繁殖群中 , 偶然發(fā)現(xiàn)一只無(wú)刺雄兔( 黑色 ), 全身無(wú)棘毛 , 并終身保留無(wú)刺狀態(tài)。為了研究無(wú)刺兔的遺傳特性 , 讓這只無(wú)刺雄兔與雌性刺毛兔交配 , 結(jié)果 F 1 全是刺毛兔 。 再讓 F 1 刺毛兔雌雄交配 , 生產(chǎn)出 8 只無(wú)刺兔和 25只刺毛兔 , 其中無(wú)刺兔全為雄性。 (1) 請(qǐng)據(jù)現(xiàn)象做出判斷 : 控制無(wú)刺性狀的基因位于 染色體上。若要培育出無(wú)刺雌兔 , 應(yīng)最好選擇親代中無(wú)刺雄兔或 F 2 中無(wú)刺雄兔與 ( 填“ F 1 ”或“ F 2 ” ) 中雌性刺毛兔雜交。 (2) 若該黑色無(wú)刺雄兔的某精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù) 分裂產(chǎn)生了一個(gè) DddXa的精子 , 則該精原細(xì)胞產(chǎn)生的四個(gè)精子的染色體數(shù)分別為 。 (3) 在刺毛兔中 , 毛色黑色與白色是一對(duì)相對(duì)性狀。黑色為顯性 (D), 白色為隱性 (d) 。下圖表示兩組交配實(shí)驗(yàn) , 親代刺毛兔 A 、 B 、 P 、 Q 均為純合子 , 子代刺毛兔在不同環(huán)境下成長(zhǎng) ,其毛色如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答 : ①刺毛兔 C 與刺毛兔 D 的表現(xiàn)型不同 , 其原因是 , 說(shuō)明 。 ②刺毛兔 C 與刺毛兔 R 交配得到子代 : 若子代在 15