2009 年高考冲刺复习

遗传、变异与进化

　

遗传、变异与生物进化专题是高考的重点内容，在遗传、变异与生物进化专题是高考的重点内容，在历年的高考试题中所占的比例都很高，本专题选择题和历年的高考试题中所占的比例都很高，本专题选择题和简答题都有试题的出现，在近两年的高考中本部分实验简答题都有试题的出现，在近两年的高考中本部分实验类习题的出现比例增大。类习题的出现比例增大。　　从近几年高考试题看，孟德尔遗传实验过程、遗传　　从近几年高考试题看，孟德尔遗传实验过程、遗传图谱的判定、遗传病发病概率计算等内容是命制大型综图谱的判定、遗传病发病概率计算等内容是命制大型综合题的素材。基因突变、基因重组、染色体变异等基本合题的素材。基因突变、基因重组、染色体变异等基本概念和基本原理结合，考查各种育种的方法和优劣等一概念和基本原理结合，考查各种育种的方法和优劣等一系列实验题目。将若干基本原理与较为复杂的社会热点系列实验题目。将若干基本原理与较为复杂的社会热点问题相结合，考查学生综合性运用生物学原理分析解决问题相结合，考查学生综合性运用生物学原理分析解决问题的能力，如人类遗传病结合，优生优育等相关的知问题的能力，如人类遗传病结合，优生优育等相关的知识。与进化、癌变等知识结合，考查生物多样性和人类识。与进化、癌变等知识结合，考查生物多样性和人类健康等知识健康等知识

复习策略 1. 归纳知识，对比复习，形成网络。 2. 学会严密的推理思路。 3. 紧密联系实际。 要了解对于生产生活实践中符合人

们要求的生物性状、物种特点主要表现在哪些方面。

考点归纳突破

1 ．概率计算2 ．遗传系谱 3 ．碱基互补配对原则的计算 4 ．复制、转录、翻译的比较5 ．可遗传变异的比较 6 ．运用现代进化理论分析生物的进化、

适应性和新物种的形成

考点内容精讲

（ 1 ）如何判断某一事件出现的概率 对此问题首先明确该个体是已知表现型还是未知

表现型。若该个体表现为显性性状，它的基因型有两种可能性： AA 和 Aa ，且比例为 1 ： 2 ，所以它是杂合体的概率为 2 ／ 3 。若该个体未知表现型，那么该个体基因为 AA 、 Aa 和 aa ，且比例为 l ：2 ： l ，因此它为杂合体的概率为 1 ／ 2 。

　 1 ．概率计算：

（ 2 ）亲代的基因型在未确定的情况下，如何求后代某一性状发生的概率 ? 例如一对夫妇均正常，且他们的双亲也都正常，但双方都有一个白化病的兄弟，求他们婚后生白化病的孩子的几率是多少 ?

解此类题分三步进行：首先确定该夫妇的基因型及其概率。由前面分析可知，该夫妇为 Aa 的概率为 2 ／ 3 ， AA 的概率为 1 ／ 3 。假设该夫妇为 Aa ，后代患病可能性为 1 ／ 4 。最后将该夫妇为 Aa 的概率 (2 ／ 3×2 ／ 3) 与该夫妇均为 Aa情况下生白化病孩子的概率 1 ／ 4 相乘，其乘积 1／ 9 即为该夫妇后代中出现白化病患者的概率。

2 ．遗传系谱（ 1 ）解题思路

　　第一步：确定或排除伴 Y 染色体遗传。 Y 染色体遗传病特点：①患者全部为男性；②致病基因是父传子，子传孙。（此题有女性患者，故不是 Y 染色体遗传病）　　第二步：确定致病基因是显性还是隐性基因。（ 7 和 8 正常， 11 患病：隐性）　　第三步：确定致病基因是位于常染色体上还是X 染色体上。　　 X 染色体隐性遗传病特点：①男性患者多于女性；②女性患者的父亲和儿子都一定是患者。 （ 5的父亲正常，故不是 X 染色体隐性遗传病）　　 X 染色体显性遗传病特点：①女性患者多于男性；②男性患者的母亲和女儿都一定是患者。　　另外：隐性遗传病多表现为交叉遗传，显性遗传病则有明显的连续性。

（ 2 ）典型的系谱遗传方式（后两图为最可能的遗传方式

3 ．碱基互补配对原则的计算 (1) 应用范围：碱基互补配对原则至少体

现在五个方面。① DNA 结构的两条链之间；② DNA 的复制过程的母链与子链之间；③转录过程的 DNA 链与 RNA 之间；④逆转录过程的 RNA 和 DNA 之间；⑤翻译过程中转运 RNA 与信使 RNA 之间。 DNA 复制、转录、逆转录、翻译和 RNA 复制过程中均遵循“碱基互补配对”原则，其基本点是 A 与 T 或 U 配对， G 与 C 配对，所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是 A=T( 或 A=U) 和 G=C.

(2) 在转录和翻译过程中： 基因中的碱基数或脱氧核苷酸数目 ( 指双链 ) 、 R

NA 分子中的碱基数或核糖核苷 酸数、蛋白质分子中的氨基酸数之比为 6 ： 3 ： 1 。

(3) 碱基互补配对原则的一般规律：　　①一个双链①一个双链 DNADNA 中，中， A=TA=T ，， G=CG=C ；； A+G=C+TA+G=C+T ，即嘌呤总数等于嘧，即嘌呤总数等于嘧啶总数。啶总数。　 ②在一个双链　 ②在一个双链 DNADNA 中，已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上中，已知链上两互补碱基之和的比等于其互补链上该比例的比值，即该比例的比值，即 [(A+T)[(A+T) ／／ (C+G)](C+G)] 已知链已知链 =[(A+T)=[(A+T) ／／ (C+G)](C+G)] 互补链。互补链。　 ③一个双链　 ③一个双链 DNADNA 中，已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上中，已知链上两不互补碱基之和的比等于其互补链上该比例比值的倒数，该比例比值的倒数， [(A+C)[(A+C) ／／ (T+G)](T+G)] 已知链已知链 =m=m，则有，则有 [(A+C)[(A+C) ／／ (T+(T+G)]G)] 互补链互补链 =1=1 ／／ mm。。　 ④一个双链　 ④一个双链 DNADNA 中，互补碱基之和的比值与每一条单链上该比例的比中，互补碱基之和的比值与每一条单链上该比例的比值是相等的，双链中值是相等的，双链中 [(A+T)/[(A+T)/（（ C+GC+G ）） ] =] = 任一单链上任一单链上 (A+T)(A+T) ／（／（ C+G)C+G) 。。在不同生物的在不同生物的 DNADNA 分子中，互补碱基之和的比值是不同的。分子中，互补碱基之和的比值是不同的。

4 ．复制、转录、翻译的比较 项目 复制 转录 翻译时间 细胞分裂间期 生物生长发育过程

场所 细胞核 细胞核 核糖体

原料 四种脱氧核苷酸 四种核糖核苷酸 约 20种氨基酸

产物 两个子代 DNA 分子

一个 RNA 分子 合成多肽链

产物去向

传递到子细胞 离开细胞核进入细胞质

组成细胞结构蛋白和功能蛋白

5 ．可遗传变异的比较 基因突变 基因重组 染色体变异

概念基因突变是指基因结构的改变，包括 DNA 碱基对的增添、缺失或改变

基因重组是指控制不同性状的基因重新组合

染色体的数目和结构发生变化，从而导致生物性状的变异

发生时间

减数第一次分裂间期及有丝分裂间期

减数第一次分裂前、后期

植物细胞有丝分裂过程，未受精卵细胞、花粉发育而成

原因

在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下，由于基因中脱氧核苷酸的种类、数目和排列顺序的改变而产生的，也就是说，基因突变是基因的分子结构发生了改变的结果

由于基因的自由组合和基因的互换而引起的变异

在自然和人为条件的影响下，染色体的结构和数目发生变化的结果

（续下）

（接上表）

基因突变 基因重组 染色体变异

结果 产生新的基因，控制新的性状

产生新的基因型，不产生新的基因

不产生新的基因，引起性状的变化

种类

①自然突变 ②人工诱变物理方法：利用各种射线和激光。化学方法：利用化学药剂。

① 基因自由组合②基因连锁与互换

① 染色体数目变异②染色体结构变异

意义

基因突变是生物变异的主要来源，也是生物进化的重要因素之一。人工诱变育种，可以提高变异的频率，创造人类需要的变异类型，因而加速育种进程

变异的来源之一，指导育种

单倍体育种，多倍体育种

6 ．运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成

原

因

内因 遗传保留有利变异，变异为选择提供原始材料外因 生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的

影响相互作用

生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择淘汰不利变异，积累和加强有利变异，推动着生存斗争，表现为生物的进化

结

果

适应性 环境对生物的变异进行定向选择，使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性

多样性物种的

形成

同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了

具有不同适应性的生物类群。当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了新物种；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性

进化 生物新类型的形成导致生物进化，物种的形成是生物进化的质的飞跃

生物学原理在生产和生活中的应用实例

1 ．遗传基本定律在实践中的应用　（ 1 ）在育种中，欲培育显性性状品种，须先连续自交，直到不再发生性状分离可以确定为纯种；培育隐性性状，一旦出现隐性性状就可以确定是纯种；把具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个本的优良性状组合在一起，选育优良性状。　（ 2 ）在医学实践中，人们利用基因的分离定律对遗传病的基因型和发病概率做出科学推断；根据自由组合定律来分析家系中两种遗传病同时发病的情况，并且推断后代的基因型和表现型以及他们出现的概率，为遗传病的预测和诊断提供理论上的依据。

　 2 ．人类遗传病的检测和预防（ 1 ）优生学： 运用遗传学原理改善人类的遗传素质，让每个家庭生育出健康的孩子。

（ 2 ）优生的措施： 禁止近亲结婚；遗传咨询；提倡“适龄生育”；产前诊断。

3 ．生物变异在育种上的应用 类型项目

杂交育种 人工诱变育种 单倍体育种 多倍体育种

依据原理

基因重组得纯种或杂种 基因突变

染色体组成倍

减少再加倍后得到纯种

染色体组成倍增加

常用方法

① 杂交→自交→选优→自交

② 杂交→“杂种

辐射诱变、激光诱变

花药的离体培养后再加倍

秋水仙素处理

萌发的种子或幼苗

优点 使位于不同

个体的优良性状集中于一个个体上

可以提高变异频率或出现新性状，加速育种进程

明显缩短育种年限

器官巨大型，提高产量和营养成分

缺点 时间长，需及时发现优良性状

有利变异少，需大量处理实验材料，具有不确定性

①技术复杂一些

②需与杂交育种配合

适用于植物，在动物难于开展

经典例题透析 类型一：基因分离定律

1 ．（ 08 北京卷）无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾和有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的的无尾猫，让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约 1/3 的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是（ ）　　 A ．猫的有尾性状是由显性基因控制的 　　 B．自交后代出现有尾猫是基因突变所致　　 C ．自交后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 　　 D ．无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占 1/2

解析：题干中给出的信息 :“让无尾猫自交多代，但发现每一代中总会出现约 1/3 的有尾猫，其余均为无尾猫”。并遵循基因的分离定律，此是解答本题的关键，这说明无尾是由显性基因控制的显性性状，有尾是隐性基因控制的隐性性状；这也说明存活的无尾猫都是杂合体，即自交的无尾猫都是杂合体。在自交多代的每一代中总出现 1/3 的有尾猫，其原因是显性纯合致死导致的。若让无尾猫 (Aa)与有尾猫（ aa ）杂交，后代中无尾猫占 1/2 。　答案： D

总结升华：显隐性性状判断：（ 1 ）纯合亲本杂交，后代表现出的亲本性状就是显性性状（ 2 ）同一性状的亲本杂交，后代出现性状分离，则亲本性状就是显性性状。

举一反三：【变式 1】最能体现基因分离定律实质的（ ） A．Fl显隐性之比为 1∶0 　　　　　

B． F2 显隐性之比为 3∶1 C．F2 的基因型之比 1∶2∶1

　 D．测交后代显隐性之比为 1【答案】D【变式 2】在家鼠中短尾（ T ）对正常尾（ t）为显性。

一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同；而短尾类型相交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为 2 ： 1 ，则不能存活类型的基因型可能是（ ）　　 A． TT 　　　 B． Tt　　 C． tt 　 D． TT 或Tt【答案】A

类型二：基因自由组合定律 2．（ 2008广东卷）玉米植株的性别决定受两对基因 (B—b ， T—t)

的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：

（ 1 ）基因型为 bbTT 的雄株与 BBtt 的雌株杂交， F1 的基因型为 ，表现型为 ； F1自交， F2 的性别为 _______ ，分离比为 ____________ 。

（ 2 ）基因型为 ____________ 的雄株与基因型为 ____________ 的雌株杂交，后代全为雄株。

（ 3 ）基因型为 ____________ 的雄株与基因型为 ____________ 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为 1 ： 1 。

基 因型

B 和 T 同时存在

(B__T__)

T存在， B不

存在 (bbT__)

T 不存在(B__tt 或 bbtt)

性别 雌雄同株异花 雄株 雌株

解析：本题考查基因的自由组合定律的基础知识，同时涉及到性别决定问题，正确理解和运用图表中的信息是解答本题的关键。雌雄异体的高等动植物的性别决定与染色体有关。玉米是雌雄同株的植物，其性别决定与两对核基因有关，且遵循基因的分离定律与自由组合定律 .bbTT 的雌株与 BBtt 的雌株杂交，F1 的基因型是 bTt ，表现型为雌雄同株异花。 F2 有 B__T__ 、bbT__ 、 B__tt 和 bbtt, 比例为 9 ： 3 ： 3 ： 1 ，由表中信息可推知 F2 表现型雌雄同株异花、雄株、雌株，其分离比为 9 ： 3 ：4 。第（ 2 ）（ 3 ）问中凡雄株基因型为 bT__ ，凡雌株基因型为 B__tt 或 bbtt,先写出亲本的已知基因，然后根据子代的表现型与基因型来推断出亲本的未知基因即可。 参考答案： (1)F1 的基因型为 B bTt ，表现型为雌雄同株异花。F1自交 F2 的性别为雌雄同株异花、雄株、雌株，分离比为： 9 ：3 ： 4 。（ 2 ）基因型为 bbTT 的雄株与基因型为 bbtt 的雌株杂交，后代全为雄株。（ 3 ）基因型为 bbTt 的雄株与基因型为 bbtt 的雌株杂交，后代的性别有雄株、雌株，且分离比为 1 ： 1 。

总结升华： 基因自由组合定律 F2 表现型及其比例： A-B-:A-bb:aaB-:aabb=9:3:3:1 。

变式： A-B-:—:aabb=9： 6 ： 1 ； A-B-:—=9： 7； A-B-: A-bb:—=9： 3 ： 4 ； A-B-:A-bb:aaB-=10:3:3 等。举一反三： 【变式】红眼雌果蝇与白眼雄果蝇交配，子代雌雄果蝇都表现红眼，这些雌雄果蝇交配产生的后代中，红眼雄果蝇占 1/4，白眼雄果蝇占 1/4，红眼雌果蝇占 1/2 。下列叙述错误的是（ ）　　 A．红眼对白眼是显性 　　　　 B．眼色遗传符合分离规律　　 C．眼色和性别表现自由组合　 D．红眼和白眼基因位于 X 染色体上【答案】 C

类型三：伴性遗传和人类遗传病 3． (2008广东理综 )下图为色盲患者的遗传系谱图，以下说法正确的是（ ）

A． II-3 与正常男性婚配，后代都不患病B． II-3 与正常男性婚配，生育患病男孩的概率是 1/8C． II-4 与正常女性婚配，后代都不患病D． II-4 与正常女性婚配，生育患病男孩的概率是 1/8

解析：色盲是位于 X 染色体上的隐性遗传病，其遗传方式是伴 X 染色体遗传。 II5 患病，其基因型为

XbY，由此推出父母亲的基因型分别是 XBY和 XBXb，再推出 II3 的基因型是 1/2XBXB、 1/2XBXb，所以 II

3与正常男性婚配，后代可能生出色盲的孩子（男孩），其概率是 1/8。 II4 的基因型是 XBY，与正常女性婚配，若女性是携带者，则后代可能患病；若女性不是携带者，则后代正常。

　答案： B　总结升华：解答系谱题判断控制性状的基因位

于什么染色体上，判断是显性遗传还是隐性遗传是关键（方法见考点归纳突破 2 ）。人类遗传病包括：单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病

举一反三：【变式】科学的研究方法是取得成功的关键，假说一演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类探明基因神秘踪迹的历程中 　① 1866 年孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子（基因）② 1903 年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上③ 1910 年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为（ ）

　 A．①假说——演绎法 ②假说——演绎法 ③类比推理　 B．①假说——演绎法 ②类比推理 ③类比推理　 C．①假说——演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法　 D．①类比推理 ②假说——演绎法 ③类比推理【答案】 C

类型四：基因表达 5 ．（ 2008江苏卷）下图为原核细胞中转录、翻译的示意图。据图判断，下列描述中正确的是（ ）　　

A ．图中表示 4条多肽链正在合成　　 B ．转录尚未结束，翻译即已开始　　 C ．多个核糖体共同完成一条多肽链的翻译　　 D ．一个基因在短时间内可表达出多条多肽链

解析：图中的 4条链是 4条结合了多个核糖体的mRNA ，而不是 3条多肽链；由图可知，原核细胞的转录和翻译是同时进行的；在合成多肽链过程中，每一个核糖体均可以同时合成一条多肽链，大大提高了蛋白质的合成速率。　 答案： B、 D 总结升华：转录是在细胞核中以 DNA 为模板合成 RNA 的过程；翻译是在核糖体上，利用游离的氨基酸，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。举一反三：举一反三：

【变式 1】（ 2008广东卷） DNA 复制和转录的共同点是（ ）　　 A．需要多种酶参与　　　 B．在细胞核内进行　　 C．遵循碱基互补配对　　 D．不需要 ATP提供能量

【答案】 A 、 B 、 C【变式 2】下列有关基因控制蛋白质合成的叙述，正确的是（ ）　　 A．一个密码子只决定一种氨基酸，一种氨基酸只由一种 tRNA 转运 　　 B．该过程需要有三个高能磷酸键的 ATP提供能量　　 C．该过程一定遵循碱基互补配对原则，即 A 一定与T 配对， G 一定与 C 配对　　 D． DNA 转录和翻译的原料分别是核糖核苷酸和氨基酸

　【答案】 D

类型五：生物变异和育种

5．（ 2008宁夏卷）以下有关基因重组的叙述，错误的是（ ）　　 A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组　　 B．非姊妹染色单体的交换可引起基因重组　　 C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离　　 D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关　　解析：本题考查基因重组的知识。基因重组是指生物在有性生殖过程中，非等位基因的重新组合，主要指减数分裂过程中因非同源染色体自由组合和四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换。有性生殖过程中的可遗传变异，主要是基因重组。纯合子自交后代不发生性状分离。　　答案： C　　总结升华：生物育种原理：基因突变、基因重组和染色体变异，正是可遗传变异的三种类型。杂交育种、基因工程育种遵循的原理都是基因重组。

举一反三：【变式 1】（ 2008广东理基）有关基因突变的叙述，正确的是（ ）　　 A．不同基因突变的概率是相同的 　　 B．基因突变的方向是由环境决定的　　 C．一个基因可以向多个方向突变 　　 D．细胞分裂的中期不发生基因突变【答案】 C

类型六：生物变异和进化 6．（ 2008江苏卷）某植物种群中， AA 个体占 16% ， aa 个体点 36% ，该种群随机交配产生的后代中 AA 个体百分比、 A 基因频率和自交产生的后代中 AA 个体百分比、 A 基因频率依次是（ ）　　 A．增大，不变；不变，不变 　　 B．不变，增大；增大，不变　　 C．不变，不变；增大，不变 　　 D．不变，不变；不变，增大　　解析：根据题意可推知在种群中Ａａ的比率为４８％，因此可以算出该种群的基因频率Ａ为４０％，ａ为６０％，由于没有自然选择，因此自由交配得到的后代ＡＡ、Ａａ、ａａ的比率分别为１６％、４８％、３６％，进而可得知ＡＡ频率和Ａ频率均不发生变化。而自交后代中ＡＡ、Ａａ、ａａ的比率分别为２８％、２４％、４８％，从而计算出Ａ频率为４０％。 　　答案： C

总结升华：基因频率的计算方法（ 1 ）利用基因型频率计算： A=A/(A+a) ； (2)利用遗传平衡定律：（ A+a ） 2=A2+2Aa+a2=1, 其中 A代表 A 的基因频率； a代表 a 的基因频率； A2代表 AA 的基因型频率； 2Aa代表 Aa 的基因型频率； a2代表 aa 的基因型频率。举一反三：　【变式 1】（ 08山东卷）下列与生物进化相关的叙述，正确的是（ ）　　 A．进化总是由突变引起的 　　　　 B．进化时基因频率总是变化的　　 C．变异个体总是适应环境的 　 D．进化改变的是个体而不是群体

　【答案】Ｂ

【变式 2】右图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是（ ） A ．图中 A 表示基因突变和基因重组　　 B ．该生物进化理论的研究对象是生物个体　　 C ．图中 B 表示地理隔离，没有地理隔离不可能有新物种的形成　　 D ．图中 C 表示的是种群间生殖隔离，是新物种形成的标志　【答案】 D