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必修二第1章 遗传因子的发现
华中师大一附中 杨亚琴 汪 洋
【主干知识】
1. 孟德尔遗传试验的科学方法；
2. 孟德尔的一对和二对相对性状的杂交试验、解释及分离和自由组合定律；
3. 利用分离和自由组合定律原理进行杂交育种，培育新品种；
4. 假说-演绎法在科学发现中的应用。
【扩展梳理】
1. 杂种子一代自交后代性状比例一定是3∶1或9∶3∶3∶1吗？
不一定。杂种子一代自交后代性状比例3∶1或9∶3∶3∶1是有一定条件的。只有满足以下条件，才会出现正常比例，条件如下：（1）杂种子一代产生雌雄配子的种类比例相等；（2）每种配子受精的机会相等；（3）受精卵都能存活；（4）完全显性；（5）非等位基因之间没有相互作用。否则就会出现以下常规比例的变形，列表如下：
[性状分离比\&结论\&1∶2∶1\&不完全显性或共显性\& 2∶1\&显性纯合子为致死性状\& 无Xb雄配子\&b使雄配子致死\&9∶3∶4\& 相关性状都受两对等位基因的控制，遵循基因的自由组合定律，但由于非等位基因的相互作用不同，所以遗传比例不同,但都是9∶3∶3∶1的变形\&9∶6∶1\& 9∶7\&12∶3∶1\&13∶3\&15∶1\&1∶4∶6∶4∶1\&]
2. 基因型能完全决定表现型吗？
生物性状的表达过程：DNA→mRNA→蛋白质（性状），基因表达过程中受诸多环境因素的影响，因此生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果。生物的表现型是由基因型决定的，但表现型还受环境的影响；所以基因型相同，表现型不一定相同，表现型相同，基因型不一定相同。
3. 孟德尔遗传定律的妙用
一对等位基因的遗传规律符合孟德尔的遗传第一定律，两对独立遗传的等位基因的遗传规律符合孟德尔的遗传第二定律，将杂种后代规律的性状分离及自由组合比例作为观测指标，可有多种应用。
（1）证明是一对相对性状是由一对还是两对等位基因控制
实验原理：孟德尔的分离定律、自由组合定律。
方法：测交/自交都行。
观测指标：测交/自交后代比例。
结果1 测交 1∶1 自交 3∶1
结论1 由一对等位基因控制
结果2 测交 1∶1∶1∶1 自交 9∶3∶3∶1的变形比例
结论2 由两对等位基因控制
（2）证明两对等位基因是否位于非同源染色体上（常染色体）
原理：孟德尔的自由组合定律。
方法：测交/自交。
观测指标：测交后代比例/自交自由组合现象及其比例。
结果：测交 1∶1∶1∶1； 自交9∶3∶3∶1
结论：两对等位基因不在一对同源染色体上。
【实战赏析】
例1 某生物的高度收四对等位基因控制，这四对等位基因分别位于四对同源染色体上，每个基因对高度的增加效应相同且就有叠加性，将基因型为aabbuuvv（高27cm）的个体和99cm的AABBUUVV杂交得到F1，再用F1代与甲杂交，产生F2代的高度范围是36~90cm，则甲可能的基因型为（ ）
A. AaBbUuVv B. aaBBUuVv
C. aabbUuVV D. aaBbUuVv
解析 此题是一个很典型的由子代推测亲代基因型的问题，灵活的考查了基因的自由组合定律，要求同学们灵活的运用知识分析和推理。aabbuuvv高27cm，AABBUUVV高99cm，则一个显性基因控制的高度为（90-27）/9=7cm。F2最高90cm需要（90-27）/7=9个显性基因，最低需要一个显性基因，而F2的亲本之一F1的基因型是AaBbUuVv，可以提供四个，所以甲至多提供三个，至少提供一个。
答案 B
例2 下列对于非典型性状分离比值的分析错误的是（ ）
A. 某植物纯合的蓝色品种与纯合的红色品种杂交，F1为蓝色，F1自交，F2为9蓝∶6紫∶1红。若将F2中的紫色植株用红色植株授粉，则后代表现型及其比例是2紫∶1红
B. 西葫芦的皮色遗传中，黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，则基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个体自交，有3种表现型，性状分离比为12∶3∶1
C. 家兔的毛色有C基因时能合成黑色素，有G时能将黑色素转变成灰色，则灰兔（CCGG）和白兔（ccgg）杂交得F1，F1自交所得F2性状分离比为9∶5∶4
D. AA和Aa的豌，其数目之比为1∶2，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为AA、Aa、aa之比为3∶5∶1
解析 此题考察对自由组合定律的掌握和对典型性状比获得的条件。D选项中，亲本不仅仅是Aa，按比例算，1/3AA，2/3（1/4AA+1/2Aa+1/4aa），所以比例应是3∶2∶1。
答案 D
必修二第2章 基因和染色体的关系
华中师大一附中 冯 静
【主干知识】
1. 分析减数分裂过程中染色体和DNA的变化特点；
2. 说明配子的形成过程，区分精子和卵细胞形成的不同；
3. 鉴别有关减数分裂和有丝分裂的细胞图像，准确绘制典型的细胞分裂图；
4. 受精作用的概念、特点和意义；
5. 基因位于染色体上的理论假说和实验证据；
6. 运用类比推理方法解释基因位于染色体上；
7. 伴性遗传的概念、特点、应用；
8. 分析人类遗传病系谱图，并能运用遗传定律进行相关概率计算。
【扩展梳理】
1. 受精作用
（1）卵细胞会发生特殊的生理反应，保证一个精子与一个卵细胞融合。
（2）受精作用的实质是雄原核与雌原核的融合。
（3）受精完成时精卵的染色体会合在一起，使受精卵中染色体数目恢复到体细胞的2N数目。因此，受精卵以及由受精卵有丝分裂发育成的体细胞中的染色体，一半来自父方，一半来自母方。
[发育][减数分裂][生物体（2N）][精子（2N）
卵细胞（N）][受精作用][受精卵（2N）][注：N表示染色体数目]
受精作用和发育图解
2. 关于“男孩患病”和“患病男孩”的概率
（1）常染色体遗传中，后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率
①男孩患病：常染色体遗传与性别无关，男女性及整个人群中的发生概率相等，故计算时不必考虑性别，所得群体发病概率即为男孩患病的概率。如AaXX×AaXY，F1为aaXY 的可能性为1/4×1=1/4。
②患病男孩：这种情况下要首先计算群体发病概率；再计算患病者中男孩占总患病者的比例，因为患者中也是男女各半，所以只要将群体发病概率乘1/2就是患病男孩的概率。如：AaXX×AaXY，F1为aaXY 的可能性为1/4×1/2=1/8。
（2）伴性遗传中，后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率
①男孩患病：应在男孩范围中计算概率。如XBXb ×XBY，X Y已确定为男孩，则其为XBY和XbY的可能性各为1/2；因此出现XbY（男孩患病）的概率是1/2。
②患病男孩：应全部后代范围中计算概率。如XBXb ×XBY，在F1性别不确定时，其为XbY（患病男孩）的可能性为1/4；因此出现XbY（男孩患病）的概率是1/4。
【实战赏析】
例1 对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（ ）
A. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析 本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A，a或者只有B，b，不能同时存在。
答案 B
例2 人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区（Ⅱ）和非同源区（Ⅰ、Ⅲ），如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性
B. Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率可能不等于女性
C. Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性
D. 由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定
解析 Ⅰ片段上是由隐性基因控制的遗传病，对女性而言必须纯合才致病，而男性只要有此基因就是患者，几率高；Ⅱ片段是同源序列，其遗传规律与常染色体类似；Ⅲ片段，只位于Y染色体上，患病者全为男性；X、Y染色体是同源染色体，分别测定是因其存在非同源区。
答案 D
必修二第3章 基因的本质
华中师大一附中 汪 洋 杨亚琴
【主干知识】
1. 探索DNA是遗传物质的三个经典实验设计的思想；
2. DNA的结构：DNA分子是反向平行的双螺旋结构，两条链以氢键的形式通过碱基互补配对连接在一起结构稳定；
3. 基因是有遗传效应的DNA片段；
4. DNA分子的复制的条件、原料及特点。
【扩展梳理】
1. DNA半保留复制中如何区别母链和子链？
利用不同密度的同位素标记不同的DNA分子来区分亲代DNA链和新合成的DNA链。
2. 与RNA分子相比，为什么DNA分子更适合用于贮存遗传信息？
作为遗传物质必须具备的条件：
（1）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己；
（2）能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢；
（3）具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；
（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
RNA和DNA在前三点一样，所以病毒中也有RNA作遗传物质的。DNA整个都是双链结构，而RNA或是单核苷酸链，或是具有局部双螺旋的单核苷酸链。双链结构使得生物体通过两条互补、反向平行的链精确地进行DNA复制，不易产生变异，自然选择也让它成为主要的遗传物质。RNA是单链，容易变异，不利于种群基因频率的继承，而且热不稳定。
【实战赏析】
例1 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况为（ ）
A. 每条染色体的两条单体都被标记
B. 每条染色体中都只有一条单体被标记
C. 只有半数的染色体中一条单体被标记
D. 每条染色体的两条单体都不被标记
解析 考查DNA复制与放射性同位素标记法的综合。由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。
答案 B
例2 下列有关科学家实验研究的叙述中，错误的是（ ）
[\&实验材料\&实验过程\&实验结果与结论\&A\&R型和S型
肺炎双球菌\&将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养\&只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应\&B\&噬菌体和
大肠杆菌\&用含35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，长时间保温\&离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质\&C\&烟草花叶病
毒和烟草\&用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草\&烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质\&D\&大肠杆菌\&将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中\&经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制\&]
解析 用含35S标记的噬菌体去感染普通大肠杆菌，不能长时间保温，离心获得的上清液中的放射性很高，只能说明蛋白质没有进入细菌体内，不能说明DNA是遗传物质。
答案 Ｂ
必修二第4章 基因的表达
华中师大一附中 冯 静
【主干知识】
1. 染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质；
2. 基因控制蛋白质合成的过程和原理；
3. 基因控制性状的原理。
【扩展梳理】
1. 中心法则与基因表达的关系
2. 基因与性状的关系
①基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。如人的身高可能是由多个基因决定的，后天的营养和体育锻炼也有重要作用。
②生物体性状的调控网络：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控生物体的性状，即表现型（性状）=基因型+环境因素。
【实战赏析】
例1 下图表示有关遗传信息传[X][产物Y][其他主要
的物质等
条件]递的模拟实验。相关叙述合理的是（ ）
A. 若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸
B. 若X是DNA的一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C. 若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D. 若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶
解析 若X是mRNA，Y是多肽，此实验模拟翻译过程，则必须加入氨基酸作原料，A项对；若X是DNA的一条链，Y含有U，此实验模拟转录过程，需加入RNA聚合酶等，B项错；若X是tRNA，Y是多肽，此实验模拟翻译过程，则管内必须加入mRNA，C项错；若X是HIV的RNA，Y是DNA，此实验模拟逆转录过程，则管内需加入逆转录酶等，D项错。
答案 A
例2 白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰化物（有剧毒）和不含氰化物。已知白花三叶草叶片内氰化物是经过下列途径产生的：
基因D 基因H
↓ ↓
产氰糖苷酶 氰酸酶
前体物—————→含氰糖苷———→氰化物
请回答下列问题：
（1）对这一事例进行分析，可说明基因与性状的关系是 。
（2）如果利用两个能够稳定遗传的不含氰化物的品种进行杂交，能够选育出有剧毒的品种吗？请用遗传图解加以说明（写出包括亲本在内的前三代即可）。
解析 考查获取信息能力和育种的遗传图解设计和分析能力。基因对性状的控制有两种方式：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的；（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。题干中白花三叶草叶片内氰化物的合成途径属于第（1）种情况，而且只有D基因和H基因同时存在时（H_D_），才能合成氰化物。两个亲本能够稳定遗传，表明是纯合子，又不含氰化物，排除HHDD，则亲本可能为hhDD×HHdd。设计遗传图解，需要规范P、F1、F2、×、 等符号和基因型的书写，并且基因型需要注明相应的表现型。还要特别关注题干中括号内的内容，如“写出包括亲本在内的前三代即可”，一般是重要的提示或答题要求的进一步说明，绝对不能忽视。
答案 （1）通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物的性状。
（2）P （不含氰）hhDD × HHdd（不含氰）
↓
F1 HhDd（含氰）
↓
F2 H_D_ H_dd hhD_ hhdd
从遗传图解看出，利用图解中的亲本杂交，能够培育出有剧毒的三叶草品种。
必修二第5章 基因突变与其他变异
华中师大一附中 段彬江
【主干知识】
1. 基因重组及其意义；
2. 举例说明基因突变的特征和原因；
3. 简述染色体结构变异和数目变异；
4. 举例说明诱发突变和染色体倍性变化在育种上的应用；
5. 对人类遗传病进行分类，概述人类遗传病产生的原因、监测和预防的方法。
【扩展梳理】
1. 基因突变一定会引起生物性状的改变吗？
（1）不具有遗传效应的DNA片段中的突变不会引起性状的改变；
（2）由于多种密码子可能决定同一种氨基酸，因此某些突变也不会引起性状的改变；
（3）某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的结构和功能，则也不会引起性状的改变；
（4）显性纯合子突变成杂合状态也不会引起性状的改变；
2. 无子西瓜、无子番茄和香蕉的无子的原理都一样吗？
一般情况下，植物的结实要经过受精作用。植物的雌蕊受粉以后，在发育着的子房内，种子合成大量的生长素，促进子房发育成果实。这时候如果去掉种子，那么果实的发育也会立刻停止。但是生活中确实有不少无子果实，从原理来分有以下几类：
（1）有些植物不经过受精作用自发形成无子果实，如香蕉。香蕉是天然的三倍体，不能形成正常精子和卵细胞，因而也无法进行受精作用形成种子。但是其子房发育所需的生长素是由其自身提供，未受精的香蕉子房也可以产生一定量的生长素，促进子房发育。
（2）通过外源生长素而获得无子果实，如无子番茄。农业生产上利用外源添加生长素类似物来代替幼嫩种子产生的生长素刺激未受粉的花蕾柱头来达到促进子房发育成为果实。类似的还可以得到无子茄子、无子黄瓜。
（3）利用多倍体育种获得无子果实，如三倍体无子西瓜。这种无子果实的获得跟香蕉差不多，只不过通过人工诱导形成奇数倍体，形成配子时，同源染色体联会发生紊乱而无法进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子，因此不能完成正常的受精作用，也就不能形成种子。那么子房发育所需的生长素从何而来呢？原来，三倍体西瓜在开花时授以二倍体植株的花粉以后，可以刺激子房合成大量的生长素，促使子房发育形成无子果实。
【实战赏析】
例1 下表所示为一个不含致病基因的正常人的两条非同源染色体，及甲、乙两人对应的染色体上某基因中相应部分碱基的排列顺序。下列分析正确的是（ ）
[ 个体
染色体 \&正常人\&甲\&乙\&11号染色体\&CTT\&CAT\&CTT\&16号染色体\&ATT\&ATT\>T\&]
A. 甲和乙染色体上碱基排列顺序的改变都属于染色体结构变异
B. 甲乙两人表现一定都不正常
C. 甲和乙的这两条染色体上的变化可以通过显微镜观察判断
D. 若甲乙两人表现正常，其原因可能是因为突变后的基因为隐性基因
解析 此题考查基因突变和染色体变异；基因突变强调变异的对象是基因中的碱基数目、排列顺序的改变，而染色体结构变异强调的是染色体中的基因的数目、排列顺序的改变；基因突变是分子水平的变异，而染色体结构变异是细胞水平的变异；因此在显微镜下是不能观察到基因突变，但可以观察到染色体变异；基因突变后的生物个体会因为很多原因，在性状上可能不会发生改变，例如一对同源染色体中的一条染色体上的相应显性基因突变成了隐性基因，而使得此生物个体成为一个杂合子，但表现型依然正常。所以A、B、C都错，D正确。
答案 D
例2 下列关于无子西瓜与无子番茄的说法正确的是（ ）
A. 利用无子西瓜与无子番茄所在的植株枝条进行扦插，新植株仍然能够结出无子果实
B. 无子西瓜与无子番茄由于没有种子，需要年年重新育种
C. 无子西瓜与无子番茄的发育都离不开生长素的作用
D. 无子西瓜与无子番茄培育的原理相同
解析 本题考查的是无子果实形成的原理。无子西瓜是通过多倍体育种得到的，无子番茄是通过对未完成受精作用的雌蕊的柱头涂抹生长素类似物促进子房发育成果实得到的。二者的原理不同，发生的变异类型也不同。前者是染色体变异，属于可遗传变异；后者属于不可遗传变异。因此，无子西瓜的植株枝条的扦插，形成的新植株可以结出无子果实，但无子番茄的枝条扦插，如果不施用生长素类似物是不能得到无子果实的。但是不管是无子西瓜还是无子番茄，其子房发育成果实都离不开生长素或生长素类似物的作用。所以A、B、D都错，C正确。
答案 C
必修二第7章 现代生物进化理论
华中师大一附中 高少初
【主干知识】
1. 自然选择学说的内容及对该学说的评价；
2. 基因频率、基因型频率概念及计算；
3. 种群与进化，突变和基因重组、自然选择以及隔离与进化的关系；
4. 生物进化与物种形成、共同进化与生物多样性的关系；
5. 新物种是否形成的实验探究。
【扩展梳理】
1. 用数学方法讨论基因频率的变化
位于常染色体上的一对等位基因，在满足“种群非常大、个体间自由交配、无迁入迁出、自然选择不起作用、无突变”5个条件时，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的（遗传平衡定律）。设A、a的频率分别为p、q，则有：AA、Aa、aa的频率依次是p2、2pq、q2，且它们的和等于1。
扩展一：将基因频率、基因型频率的计算与遗传规律中配子、纯合子、杂合子的比例的计算结合起来。
扩展二：伴性遗传基因频率和基因型频率的计算。以人的色盲为例，由于男性只有一个基因，Y染色体上无任何基因，因此男性色盲基因的频率等于男性色盲基因型频率。显然，此种情况不符合遗传平衡定律，但若是研究的基因位于X、Y的同源区段上，则又符合该定律。
扩展三：复等位基因的频率计算。如果该种群（基因型为Aa）出现了新的基因A2，设其基因频率为r，则该种群有6种基因型的个体，AA、AA2、A2A2、Aa、A2a、aa，如果仍然满足上述5个条件，则同样有p+q+r=1，AA、AA2、A2A2、Aa、A2a、aa基因型频率分别为p2、2pr、r2、2pq、2qr、q2，且它们的和等于1。
2. 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
（1）自然选择直接作用于表现型，间接作用于基因型，根本的作用对象是产生变异性状的基因。自然选择的含义简单地说就是“环境选择基因”，因而能使种群基因频率发生定向改变。
（2）探究自然选择作用的实验设计和分析
设计思路：通常用果蝇作实验材料，设计时一定要考虑对照，对照组正常饲养，实验组每代都人为淘汰某种性状的个体，饲养到一定的代数以后，再统计分析基因频率的变化。
【实战赏析】
例1 某植物群体基因型的种类和比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。比较自交一代与随机交配一代得到的两个子代群体（ ）
A. 基因型频率相同 B. 纯合子比例不同
C. 基因频率不同 D. 杂合子比例相同
解析 本题主要考查基因频率、基因型频率的计算方法及这些方法的适用条件。题目虽小，但将遗传规律的计算和基因频率及基因型频率的计算揉合到一起，体现出试题的综合性及答案的开放性，计算量也不小。由题意，AA、Aa、aa 的比例分别为1/6、2/3、1/6。
若是自交一代， 则：
[ 1/6AA 2/3Aa 1/6aa
AA 1/4AA 1/2Aa 1/4aa aa
后代中 AA：（1×1/6）﹢（2/3×1/4）=1/3
Aa：2/3×1/2=1/3
aa：（2/3×1/4）﹢（1×1/6）=1/3
A的频率为（2+1）/（3×2）=1/2
a的频率为（2+1）/（3×2）=1/2]
若是随即交配一代，则有6种交配方式，包括三种自交，三种杂交，可以分别去计算基因型频率和基因频率，再相加起来，但这种做法太麻烦，可以有一种更简单的办法，那就是运用遗传平衡定律。
亲本中A的基因频率是：（2×1+1×4）/（6×2）=1/2，则a的频率也是1/2，后代中AA、Aa、aa的基因型频率分别为：1/4，1/2，1/4
比较上述两种交配情况发现，子代基因型频率及杂合子比例均不同，A、D错误；基因型频率是相同的（均为1/2），C也错；纯合子（包括显性和隐性纯合子）一个为2/3，另一个为1/2，故B选项正确。
答案 B
例2 生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入、迁出等。某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：
a. 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
b. 让子一代果蝇连续自由交配5代，同时在每一代中除去残翅果蝇；
c. 当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
d. 根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因的基因频率，得出结论。请分析回答：
（1）请判断该实验过程的设计是否科学？ 。
你的理由是 。
（2）若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
② ；
③ ；
④ 。
（3）请预期这种人工选择对种群基因频率的影响 。
解析 考查实验设计的基本原则——对照以及实验步骤的安排和结果预测等。（1）该实验缺少对照，只能说明在人工选择的情况下果蝇种群基因频率的变化，而不能说明在不进行选择的情况下果蝇种群基因频率的变化。（2）实验步骤可以仿照题干中的步骤，只是要把对照组放进去。（3）在进行人工选择的情况下，果蝇种群中bb的个体被淘汰，因此，B基因的频率增加，b基因的频率减小。
答案 （1）不科学 没有设置对照
（2）②将子一代果蝇分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5代，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇的种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论
（3）这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小
选修三专题1 基因工程
华中师大一附中 黎 萍
【主干知识】
1. 基因工程中基本工具的作用及特点；
2. 基因工程的原理及基本操作程序；
3. 基因工程在农牧业和医药卫生等方面的应用；
4. 蛋白质工程的基本原理。
【扩展梳理】
1. DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？
不是。DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核酸片段的末端，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。此扩展知识点可用于考察与核酸有关的酶的作用，可能涉及到的酶还有：RNA聚合酶、逆转录酶、解旋酶、DNA酶、限制酶。
2. 作为基因工程的表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
不可以。目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件。包括：启动子（启动转录）、终止子（停止转录）、标记基因（便于筛选导入了目的基因的受体细胞）。此扩展知识点可用于考察限制酶的种类和作用，标记基因在受体细胞筛选中的作用等。
3. 怎样利用基因芯片进行基因测序？
基因芯片的测序原理是DNA分子杂交，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行基因序列的测定。它将大量不同序列的探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，当溶液中带有荧光标记的样品核酸序列与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。此扩展知识点可用于考察DNA分子杂交技术和碱基互补配对原则。
【实战赏析】
例1 下列酶在作用过程中不需要模板的是（ ）
A. 逆转录酶 B. DNA连接酶
C. RNA聚合酶 D. DNA聚合酶
解析 本题考察对与核酸有关的各种酶的理解，需要对相关酶的作用特点进行比较辨析。逆转录酶催化逆转录，即以mRNA为模板催化合成DNA；RNA聚合酶催化转录，即以DNA的一条链为模板催化合成mRNA；DNA聚合酶催化DNA分子复制，即以亲代DNA链为模板合成子代DNA链，因此这三种酶在作用时都需要模板。DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，是不需要模板的。
答案 B
例2 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。
[含抗病基
因的DNA][Pst I Sma I EcoR I][农杆菌][香蕉组织块][愈伤组织][转基因抗病香蕉][①][②][质粒][Pst I
Sma I
EcoR I
Apa I][抗病基因][A]
（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶 ，对 进行切割。
（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有 ，作为标记基因。
（3）香蕉组织细胞具有 ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。
解析 本题考察对限制酶的选择和表达载体上标记基因的功能。（1）为使目的基因与运载体连接，应用相同的限制酶切割含目的基因的DNA和作为载体的质粒。由图可知，目的基因和载体的共有限制酶切点有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ。不能选择SmaⅠ，因为会破坏目的基因。而PstⅠ和EcoRⅠ的切点正好位于目的基因的两端，因此用这两种限制酶就可以将目的基因从DNA分子上切下。（2）由题干可知，含卡那霉素抗性基因的受体细胞才能在含卡那霉素的培养基中生长，所以基因表达载体应含有抗卡那霉素基因作为标记基因。（3）组织培养的理论基础是植物细胞的全能性，其过程包括了离体的组织细胞脱分化成为愈伤组织，然后再分化为胚状体，继而培养成转基因抗病香蕉。
答案 （1）PstⅠ和EcoRⅠ （2）抗卡那霉素基因 （3）全能性 脱分化、再分化
模拟训练九
一、选择题
1. 喷瓜有雄株、雌株和两性植株。G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g-基因决定雌株。G对g、g-是显性，g对g-是显性，如：Gg是雄株，gg-是两性植株，g-g-是雌株。下列分析正确的是（ ）
A. Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B. 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C. 两性植株自交不可能产生雌株
D. 两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
2. 蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是受精卵发育成的。蜜蜂的体色，褐色相对于黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上，现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交，则F1的体色将是（ ）
A. 全部褐色
B. 蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色
C. 蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色
D. 褐色∶黑色=3∶1
3. 一对表现型正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者，从根本上说，前者的病因与父母中的哪一方有关？后者的病因发生在什么时期（ ）
A. 与母亲有关，减数第二次分裂
B. 与父亲有关，减数第一次分裂
C. 与父母亲都有关、受精作用
D. 与母亲有关、减数第一次分裂
4. 牡丹的花色种类多种多样，其中白色的不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因（A和a，B和b）所控制；显性基因A和B可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一深红色牡丹同一白色牡丹杂交，得到中等红色的个体。若这些个体自交，其子代将出现花色的种类和比例分别是（ ）
A. 3种 9∶6∶1 B. 4种 9∶3∶3∶1
C. 5种 1∶4∶6∶4∶1 D. 6种 1∶4∶3∶3∶4∶1
5. 乙型肝炎是由乙肝病毒（HBV）感染引起的。完整的HBV是由一个囊膜和核衣壳组成的病毒颗粒，其DNA分子是一个有部分单链区的环状双链DNA。如图所示为乙肝病毒在肝脏细胞中的增殖过程。下列说法不正确的是（ ）
[衣壳][HBV-DNA][穿][入][细胞核 细胞质][脱壳][释
放][DNA][RNA][合成核
衣壳][RNA][①][②][③][④]
A. ①过程有可能发生基因突变，从而引起乙肝病毒的变异
B. ②过程在生物学上叫转录，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶
C. ③过程在生物学上叫翻译，需要在核糖体上完成
D. ④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是T-A
6. 结合以下图表分析，有关说法正确的是（ ）
[抗菌药物\&抗菌机理\&青霉素\&抑制细菌细胞壁的合成\&环丙沙星\&抑制细菌DNA解旋酶的活性\&红霉素\&能与核糖体结合\&利福平\&抑制RNA聚合酶的活性\&]
A. 环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③
B. 青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C. 结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D. ①-⑤可发生在人体健康细胞中
二、非选择题
7. 刺毛鼠（2n=16）背上有硬棘毛，体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态。张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F1全是刺毛鼠；再让F1刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性。
（1）张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的
②控制无刺性状的基因位于性染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由 ；
判断②的理由 ；
（2）若该浅灰色无刺雄鼠基因型为BbXaY（基因独立遗传），为验证基因的自由组合定律，则可用来与该鼠进行交配的个体基因型分别为 。
（3）若该浅灰色无刺雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbXa的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为 、Y、Y，这四个精子中染色体数目依次为 ，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于 。
8. 在某类兔子中，毛色黑色与白色是一对相对性状。黑色为显性（W），白色为隐性（w）。下图显示两项交配，亲代兔子A、B、P、Q均为纯合子。
[第一项交配：][第二项交配：][在15℃成长][在30℃成长][在30℃成长][在15℃成长][A][B][C][D][P][Q][S][R]
（1）将兔C与兔D的表现型比较可以得出什么结论 ；
（2）将兔D与兔S交配得到子代。
①若子代在15℃中成长，表现型最可能是 ；
②若子代在30℃中成长，表现型量可能是 。
（3）将兔D与兔S的子代与兔R交配，若子代在15℃中成长。预期子代的表现型及其比例是 。
9. 家狗的毛色有黑色、红褐色、红色、柠檬色四种表现型。请根据下表中的杂交情况，完成下列问题（答题中所需字母自选）。
[组合\&亲本\&子一代\&1\&纯种红色狗×纯种红褐色狗\&全是黑色狗\&2\&纯种黑色狗×纯种柠檬色狗\&全是黑色狗\&3\&杂种红色狗×杂种红褐色狗\&有四种表现型且比例为1：1：1：1\&]
（1）通过分析，判断家狗毛色性状由 对同源染色体上基因控制。
（2）请你从杂交组合2和它们的子一代中选择亲本，设计一个实验方案对上述判断加以验证：
。
（3）杂交组合3中亲本的基因型是 。
（4）如果让杂交组合1的子一代黑狗相互交配，则它们所产生的子代中杂合体的表现型为 种，其比值为 。
10. 科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，实验结果见相关图示）。
[实验一：][实验二：][细菌][14N培养基
培养][15N培养基
培养][细菌][提取DNA离心][破碎细菌细胞][重链
DNA][结果A][结果B][提取DNA离心][破碎细菌细胞][结果C][轻链
DNA]
（1）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要 等（至少答出两点）。
（2）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计实验三（用图示和有关文字补充在右图中），并画出结果C。
（3）该过程中，实验一、实验二起 作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养，在下面坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
[细胞分裂次数][含12N的DNA百分数][10%
50%][1 2 3 4]
11. 科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表：
[组别\&1组\&2组\&3组\&4组\&培养液中唯一氮源\&14NH4CL\&15NH4CL\&14NH4CL\&14NH4CL\&繁殖代数\&多代\&多代\&一代\&两代\&培养产物\&A\&B\&B的子I代\&B的子II代\&操作\&提取DNA并离心\&离心结果\&仅为轻带
（14N/14N）\&仅为重带
（15N/15N）\&仅为中带
（15N/14N）\&1/2轻带
（14N/14N）
1/2中带
（15N/14N）\&]
请分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氮源。
（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 。
（3）分析讨论：
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于 。据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。
②若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是 （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，放射性强度发生变化的是 带。
④若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为 。
模拟训练十
一、选择题
1. 我国研究人员发现水稻中“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，以下有关此发现说法正确的是（ ）
A. 水稻产生的突变基因一定能遗传给子代
B. 该突变基因可能在其他农作物中也发挥作用
C. 此发现说明基因突变都会引起生物性状改变
D. 此发现说明基因突变引起的生物性状改变大多都是有利的
2. 以下有关变异的叙述，错误的是（ ）
A. 染色体中DNA的一个碱基缺失属于基因突变
B. 同胞兄妹间遗传差异与父母的基因重组有关
C. 同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换属于染色体结构变异
D. 无子西瓜的培育过程利用染色体数目变异
3. 对于人类的某种遗传病，在被调查的若干家庭中发病情况如下表。据此所作推断，最符合遗传基本规律的一项是（ ）（注：每类家庭人数150~200人，表中＋为发现该病症表现者，-为正常表现者。）
[类别\&Ⅰ\&Ⅱ\&Ⅲ\&Ⅳ\&父亲\&+\&-\&+\&-\&母亲\&-\&+\&+\&-\&儿子\&+\&+\&+\&+\&女儿\&+\&-\&+\&-\&]
A. 第Ⅰ类调查结果说明，此病一定属于X染色体显性遗传病
B. 第Ⅱ类调查结果说明，此病一定属于常染色体隐性遗传病
C. 第Ⅲ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病
D. 第Ⅳ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病
4. 果蝇长翅（B）对残翅（b）是显性，基因在常染色体上。现用二只杂合子长翅雌、雄果蝇作亲本，让其自由交配繁殖多代。在每代均人工除去残翅果蝇和不除去残翅果蝇两种情况下，子四代长翅果蝇中纯合子占比分别是（ ）
A. 1/2、1/2 B. 1/2、9/16
C. 9/15、1/2 D. 6/15、1/2
5. 下列不能体现生物正在进化的是（ ）
A. 在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰
B. 杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高
C. 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高
D. 青霉菌通过辐射诱变获得了青霉素产量很高的菌株
6. 关于生物变异与进化的叙述，正确的是（ ）
A. 用秋水仙素处理不同生长发育时期的单倍体均能得到纯合子
B. 用基因工程技术构建抗虫棉过程实现了苏云金芽孢杆菌与棉花的共同进化
C. 饲养金鱼过程中的人工选择会使种群基因频率发生定向改变
D. 基因突变、基因重组与染色体变异属于可遗传变异，故它们均能遗传给后代
二、非选择题
7. 某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如右图所示，请回答下列问题。
（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由 。
（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 。
（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有 。
（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有 。
（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 。
8. 如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
[核DNA RNA RNA][细胞核][前体蛋白][核编码的蛋白质][线粒体][线粒体合
成的蛋白质][线粒体合
DNA][RNA][①][②][③][④]
（1）完成过程①需要 等物质从细胞质进入细胞核。
（2）从图中分析，核糖体的分布场所有 。
（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 中的基因指导合成。
（4）用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是 （填序号），线粒体功能 （填“会”或“不会”）受到影响。
9. 果蝇是做遗传学实验很好的材料，在正常的培养温度25℃时，经过12天就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组，在暑假饲养了一批纯合长翅果蝇幼虫，准备做遗传实验。因当时天气炎热气温高达35℃以上，它们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温到25℃培养。不料培养的第5天停电，空调停用两天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。
（1）针对上述实验现象，结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。
（2）关于本实验中残翅变异的形成有两种观点：①残翅是由于温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生变化；②残翅的形成是由于遗传物质改变造成的。请你设计一个实验来探究关于残翅果蝇形成的原因，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析
10. Øx174（一种噬菌体）的蛋白质外壳内，有一条单链DNA分子。将大肠杆菌的核糖体用15N标记，然后用该噬菌体侵染大肠杆菌。将被感染的大肠杆菌移到带有同位素32P和35S的培养基上培养，大肠杆菌细胞内则相继合成分别带有同位素32P标记的DNA和RNA分子。经测定：32P标记RNA、大肠杆菌DNA、大肠杆菌RNA、噬菌体DNA的碱基组成比较如下表所示。
[碱基组成（%）\&A\&T或U\&G\&C\&大肠杆菌DNA\&25\&25\&25\&25\&大肠杆菌RNA\&23\&26\&27\&24\&噬菌体DNA\&33\&25\&23\&19\&32P标记RNA\&25\&32\&20\&23\&]
请分析后回答下列问题：
（1）噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌被感染，实质上就是噬菌体将 到大肠杆菌的细胞中。
（2）子代噬菌体的组成成分中含有的同位素分别是 。
（3）从碱基组成看：32P标记的RNA是以 为模板的转录产物，理由是 。
（4）大肠杆菌的RNA中A、U、G、C的比率与大肠杆菌DNA中T、A、C、G的比率均不相同的合理解释是 。
（5）实验得知32P-RNA与稍后合成的含35S多肽，均与15N标记的核糖体连在一起。这表明32P-RNA的功能是 ，核糖体则是 。
（6）根据上述实验结果，分析说明噬菌体与大肠杆菌之间的关系是 。
模拟训练十一
一、选择题[c][b][a][质粒
][抗氨苄青霉素基因
抗四环素基因]
1. 质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有 a、 b、 c），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（ ）
[\&细菌在含青霉素培养基上生长情况\&细菌在含四环素培养基上生长情况\&①\&能生长\&能生长\&②\&不能生长\&能生长\&③\&能生长\&不能生长\&]
A. ①是c；②是b；③是a
B. ①是a和b；②是a；③是b
C. ①是a和b；②是b；③是a
D. ①是c；②是a；③是b[T-DNA][复制起始点][T-DNA][用于转移][的基因][复制方向]
2. 土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒（如右图所示），在侵染植物细胞的过程中，其中的T—DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是（ ）
A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T—DNA片段内且要保证复制起始点和用于转移T—DNA的基因片段不被破坏。
B. 将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用Ca2+处理细菌。
C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养成具有抗旱基因的植物。
D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功。
3. 下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，不正确的是（ ）
A. cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因。
B. 如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同。
C. cDNA文库中的基因都没有启动子。
D. 一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种。
4. 在PCR扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中（ ）
①模板DNA ②模板RNA ③DNA解旋酶 ④耐高温的DNA聚合酶 ⑤引物 ⑥PCR缓冲液 ⑦脱氧核苷酸贮备液 ⑧核苷酸贮备液
A. ①④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥⑧
C. ②③④⑤⑥⑦ D. ①④⑥⑦⑧
5. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（ ）
①将毒素蛋白注射到棉花受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉花受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉花的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉花的子房并进入受精卵
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
二、非选择题
6. 葫芦科的一种称为喷瓜性别不是由性染色体决定，而是由3个复等位基因aＤ、a＋、ad决定的，每一株植物中只存在其中的两个。它们的性别表现与基因型如下表所示：
[性别类型\&基因型\&雄性植株\&aＤa＋、aＤad\&两性植株（雌雄同株）\&a+ a+、a+ ad\&雌性植株\&ad ad\&]
请根据上述信息，回答下列问题：
（1）3个复等位基因aＤ、a＋、ad的存在说明基因突变具有 。
（2）决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是 。
（3）aＤ、a＋、ad这三个基因的显隐关系是 。
（4）在雄性植株中为什么不可能存在纯合体？ 。
（5）雄株Ｉ与雌株杂交，后代中有雄株也有雌株，比例为1∶1，则雄株的基因型为 。
（6）为了确定两性植株的基因型，用上述表格的植株为实验材料，设计最简单的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）
7. 某校兴趣小组开展对当地几种遗传病的调查，请根据调查结果分析回答下列问题：
Ⅰ 不能同化半乳糖的病，叫做半乳糖血症，为常染色体上隐性遗传病。把半乳糖导入糖类的通常代谢途径中，必须先转变为葡萄糖的衍生物（物质C）。它在人体内的正常代谢途径示意如下：
[基因A][基因B][酶①][酶②][酶③][基因C][物质C+物质D][物质A
+
物质B][半乳糖]
已知控制酶①、酶②、酶③合成的基因（设显性基因分别为A、B、C）位于不同对的常染色体上。
（1）从半乳糖在人体内正常代谢途径可说明基因与性状之间的关系有：
① ；
② 。
（2）下表是一个患者家庭中某半乳糖血症患者及其父母与正常人体内三种酶的活性比较：（表中数值代表酶活性的大小，且数值越大酶活性越大）
[\&平均活性μM转换/小时/g细胞（37℃）\&酶①\&酶②\&酶③\&正常人（AABBCC）\&0.1\&4.8\&0.32\&半乳糖血症患者\&0.09\&<0.02\&0.35\&患者的正常父亲\&0.05\&2.5\&0.17\&患者的正常母亲\&0.06\&2.4\&0.33\&]
①与酶①、酶②、酶③合成相关基因的遗传遵循 定律，理由是 。
②写出患者的正常父亲的基因型： ，若患者的父母再生一个孩子，患半乳糖血症的概率为 。
Ⅱ 人群中有一种单基因隐性遗传病，但不知控制该遗传病的基因在染色体上的位置。部分同学采用遗传系谱分析的方法；请你另外设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。调查方案：寻找若干个患该遗传病的家庭进行调查；统计各代患者的性别比例。
调查结果及预测：
（1） ；
（2） ；
（3） 。
Ⅲ 21三体综合征是一种染色体异常遗传病。调查中发现随母亲年龄的增加，生出21三体综合征，患儿的概率增大。
（1）先诊断出一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型是“TTt”，其父基因型是“Tt”，母亲的基因型是“tt”，那么这名患者21三体形成的原因是 。
（2）根据以上材料分析，为有效预防该遗传病的发生，可采取的有效措施是 。
8. 下图一是对某农田生态系统中的一个害虫种群先后施用两种杀虫剂后，害虫种群密度的变化图像。图二是某地在使用杀虫剂杀灭蚊子前后基因型频率的变化曲线（R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因）。请分析回答下列问题：
[种群密度][繁殖代数][杀虫剂Ⅱ][杀虫剂Ⅰ][A][B][C][D][E] [100
80
60
40
20
0][1964 1965 1966 1967 1968 1968 年份] [基因型频率（%）][RR][RS][SS]
图一 图二
（1）图一中从A点到B点，C点到D点表明，在施用杀虫剂的初期，害虫种群密度都急剧下降，但仍有极少数个体表现出抗药性而得以生存。害虫种群中这种抗药性变异的出现，现代遗传学认为，这是由于 的结果，并且是在使用杀虫剂 （前、后）出现的。
（2）图一中从B点到C点，D点到E点表明害虫抗药性逐渐增强，这种抗药性增强是针对 （个体、种群）而言的，这种抗药性的变化实质上是基因库中 变化的结果。
（3）图一中在C点害虫对杀虫剂Ⅰ具有较强的抗药性，但对于杀虫剂Ⅱ则没有抗药性。这说明 。
（4）从图二的曲线走势分析，如果杀虫剂的使用时间是从1964年开始，那么停用时间应当是 ，判断的理由是 。
（5）如果该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是 ，原因是 。
（6）请根据所学过的生物学知识，在不造成环境污染的前提下，拟出一种有效控制害虫的方法 。
9. 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH I、Hind III、EcoRⅠ、Sma I直线所示为四种限制酶的酶切位点。
（1）图中所示的载体是 ，重组载体除图示结构外，还应具有 片段。
（2）获取人乳铁蛋白基因的方法有 、 、 。
（3）下表列出了几种限制酶的识别序列及其切割位点，为使人乳铁蛋白基因与载体有效重组，最好用 限制酶对目的基因和载体同时进行剪切。为了获取重组载体，将切割后的载体与目的基因片段混合，并加入 酶。
（4）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是 。
A. 启动子 B. tetR
C. 复制原点 D. ampR
（5）在已确定有目的基因的受体细胞中，若载体的ampR缺失了两个碱基，将这样的受体细胞接种到含氨苄青霉素的培养基中，该细胞可能出现的结果是 。
A. 载体上的酶切位置发生改变
B. 人乳铁蛋白基因与载体不能连接
C. 抗氨苄青霉素基因不能转录
D. 产生的人乳铁蛋白的氨基酸序列发生改变
（6）在图示的技术路线中，最有可能使用到的生物技术是 。
A. 农杆菌转化 B. 组织培养
C. 胚胎分割移植 D. 抗原—抗体杂交
华中师大一附中 杨亚琴 汪 洋
【主干知识】
1. 孟德尔遗传试验的科学方法；
2. 孟德尔的一对和二对相对性状的杂交试验、解释及分离和自由组合定律；
3. 利用分离和自由组合定律原理进行杂交育种，培育新品种；
4. 假说-演绎法在科学发现中的应用。
【扩展梳理】
1. 杂种子一代自交后代性状比例一定是3∶1或9∶3∶3∶1吗？
不一定。杂种子一代自交后代性状比例3∶1或9∶3∶3∶1是有一定条件的。只有满足以下条件，才会出现正常比例，条件如下：（1）杂种子一代产生雌雄配子的种类比例相等；（2）每种配子受精的机会相等；（3）受精卵都能存活；（4）完全显性；（5）非等位基因之间没有相互作用。否则就会出现以下常规比例的变形，列表如下：
[性状分离比\&结论\&1∶2∶1\&不完全显性或共显性\& 2∶1\&显性纯合子为致死性状\& 无Xb雄配子\&b使雄配子致死\&9∶3∶4\& 相关性状都受两对等位基因的控制，遵循基因的自由组合定律，但由于非等位基因的相互作用不同，所以遗传比例不同,但都是9∶3∶3∶1的变形\&9∶6∶1\& 9∶7\&12∶3∶1\&13∶3\&15∶1\&1∶4∶6∶4∶1\&]
2. 基因型能完全决定表现型吗？
生物性状的表达过程：DNA→mRNA→蛋白质（性状），基因表达过程中受诸多环境因素的影响，因此生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果。生物的表现型是由基因型决定的，但表现型还受环境的影响；所以基因型相同，表现型不一定相同，表现型相同，基因型不一定相同。
3. 孟德尔遗传定律的妙用
一对等位基因的遗传规律符合孟德尔的遗传第一定律，两对独立遗传的等位基因的遗传规律符合孟德尔的遗传第二定律，将杂种后代规律的性状分离及自由组合比例作为观测指标，可有多种应用。
（1）证明是一对相对性状是由一对还是两对等位基因控制
实验原理：孟德尔的分离定律、自由组合定律。
方法：测交/自交都行。
观测指标：测交/自交后代比例。
结果1 测交 1∶1 自交 3∶1
结论1 由一对等位基因控制
结果2 测交 1∶1∶1∶1 自交 9∶3∶3∶1的变形比例
结论2 由两对等位基因控制
（2）证明两对等位基因是否位于非同源染色体上（常染色体）
原理：孟德尔的自由组合定律。
方法：测交/自交。
观测指标：测交后代比例/自交自由组合现象及其比例。
结果：测交 1∶1∶1∶1； 自交9∶3∶3∶1
结论：两对等位基因不在一对同源染色体上。
【实战赏析】
例1 某生物的高度收四对等位基因控制，这四对等位基因分别位于四对同源染色体上，每个基因对高度的增加效应相同且就有叠加性，将基因型为aabbuuvv（高27cm）的个体和99cm的AABBUUVV杂交得到F1，再用F1代与甲杂交，产生F2代的高度范围是36~90cm，则甲可能的基因型为（ ）
A. AaBbUuVv B. aaBBUuVv
C. aabbUuVV D. aaBbUuVv
解析 此题是一个很典型的由子代推测亲代基因型的问题，灵活的考查了基因的自由组合定律，要求同学们灵活的运用知识分析和推理。aabbuuvv高27cm，AABBUUVV高99cm，则一个显性基因控制的高度为（90-27）/9=7cm。F2最高90cm需要（90-27）/7=9个显性基因，最低需要一个显性基因，而F2的亲本之一F1的基因型是AaBbUuVv，可以提供四个，所以甲至多提供三个，至少提供一个。
答案 B
例2 下列对于非典型性状分离比值的分析错误的是（ ）
A. 某植物纯合的蓝色品种与纯合的红色品种杂交，F1为蓝色，F1自交，F2为9蓝∶6紫∶1红。若将F2中的紫色植株用红色植株授粉，则后代表现型及其比例是2紫∶1红
B. 西葫芦的皮色遗传中，黄皮基因（Y）对绿皮基因（y）显性，但在另一白色显性基因（W）存在时，则基因Y和y都不能表达。现有基因型WwYy的个体自交，有3种表现型，性状分离比为12∶3∶1
C. 家兔的毛色有C基因时能合成黑色素，有G时能将黑色素转变成灰色，则灰兔（CCGG）和白兔（ccgg）杂交得F1，F1自交所得F2性状分离比为9∶5∶4
D. AA和Aa的豌，其数目之比为1∶2，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为AA、Aa、aa之比为3∶5∶1
解析 此题考察对自由组合定律的掌握和对典型性状比获得的条件。D选项中，亲本不仅仅是Aa，按比例算，1/3AA，2/3（1/4AA+1/2Aa+1/4aa），所以比例应是3∶2∶1。
答案 D
必修二第2章 基因和染色体的关系
华中师大一附中 冯 静
【主干知识】
1. 分析减数分裂过程中染色体和DNA的变化特点；
2. 说明配子的形成过程，区分精子和卵细胞形成的不同；
3. 鉴别有关减数分裂和有丝分裂的细胞图像，准确绘制典型的细胞分裂图；
4. 受精作用的概念、特点和意义；
5. 基因位于染色体上的理论假说和实验证据；
6. 运用类比推理方法解释基因位于染色体上；
7. 伴性遗传的概念、特点、应用；
8. 分析人类遗传病系谱图，并能运用遗传定律进行相关概率计算。
【扩展梳理】
1. 受精作用
（1）卵细胞会发生特殊的生理反应，保证一个精子与一个卵细胞融合。
（2）受精作用的实质是雄原核与雌原核的融合。
（3）受精完成时精卵的染色体会合在一起，使受精卵中染色体数目恢复到体细胞的2N数目。因此，受精卵以及由受精卵有丝分裂发育成的体细胞中的染色体，一半来自父方，一半来自母方。
[发育][减数分裂][生物体（2N）][精子（2N）
卵细胞（N）][受精作用][受精卵（2N）][注：N表示染色体数目]
受精作用和发育图解
2. 关于“男孩患病”和“患病男孩”的概率
（1）常染色体遗传中，后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率
①男孩患病：常染色体遗传与性别无关，男女性及整个人群中的发生概率相等，故计算时不必考虑性别，所得群体发病概率即为男孩患病的概率。如AaXX×AaXY，F1为aaXY 的可能性为1/4×1=1/4。
②患病男孩：这种情况下要首先计算群体发病概率；再计算患病者中男孩占总患病者的比例，因为患者中也是男女各半，所以只要将群体发病概率乘1/2就是患病男孩的概率。如：AaXX×AaXY，F1为aaXY 的可能性为1/4×1/2=1/8。
（2）伴性遗传中，后代“男孩患病”和“患病男孩”的概率
①男孩患病：应在男孩范围中计算概率。如XBXb ×XBY，X Y已确定为男孩，则其为XBY和XbY的可能性各为1/2；因此出现XbY（男孩患病）的概率是1/2。
②患病男孩：应全部后代范围中计算概率。如XBXb ×XBY，在F1性别不确定时，其为XbY（患病男孩）的可能性为1/4；因此出现XbY（男孩患病）的概率是1/4。
【实战赏析】
例1 对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是（ ）
A. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B. 若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D. 若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
解析 本题考查的是减数分裂过程中出现的四分体的结构特点。在减数第一次分裂时，同源染色体联会形成四分体。等位基因位于同源染色体上，若这2对基因在一对同源染色体上，由于经过了间期DNA的复制，则1个四分体中有2个A、2个a、2个B、2个b，即1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点。若在2对同源染色体上，则四分体中只有A，a或者只有B，b，不能同时存在。
答案 B
例2 人的X染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区（Ⅱ）和非同源区（Ⅰ、Ⅲ），如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. Ⅰ片段上隐性基因控制的遗传病，男性患病率高于女性
B. Ⅱ片段上基因控制的遗传病，男性患病率可能不等于女性
C. Ⅲ片段上基因控制的遗传病，患病者全为男性
D. 由于X、Y染色体互为非同源染色体，故人类基因组计划要分别测定
解析 Ⅰ片段上是由隐性基因控制的遗传病，对女性而言必须纯合才致病，而男性只要有此基因就是患者，几率高；Ⅱ片段是同源序列，其遗传规律与常染色体类似；Ⅲ片段，只位于Y染色体上，患病者全为男性；X、Y染色体是同源染色体，分别测定是因其存在非同源区。
答案 D
必修二第3章 基因的本质
华中师大一附中 汪 洋 杨亚琴
【主干知识】
1. 探索DNA是遗传物质的三个经典实验设计的思想；
2. DNA的结构：DNA分子是反向平行的双螺旋结构，两条链以氢键的形式通过碱基互补配对连接在一起结构稳定；
3. 基因是有遗传效应的DNA片段；
4. DNA分子的复制的条件、原料及特点。
【扩展梳理】
1. DNA半保留复制中如何区别母链和子链？
利用不同密度的同位素标记不同的DNA分子来区分亲代DNA链和新合成的DNA链。
2. 与RNA分子相比，为什么DNA分子更适合用于贮存遗传信息？
作为遗传物质必须具备的条件：
（1）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确地复制自己；
（2）能够指导蛋白质的合成从而控制生物的性状和新陈代谢；
（3）具有贮存巨大数量遗传信息的潜在能力；
（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
RNA和DNA在前三点一样，所以病毒中也有RNA作遗传物质的。DNA整个都是双链结构，而RNA或是单核苷酸链，或是具有局部双螺旋的单核苷酸链。双链结构使得生物体通过两条互补、反向平行的链精确地进行DNA复制，不易产生变异，自然选择也让它成为主要的遗传物质。RNA是单链，容易变异，不利于种群基因频率的继承，而且热不稳定。
【实战赏析】
例1 蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况为（ ）
A. 每条染色体的两条单体都被标记
B. 每条染色体中都只有一条单体被标记
C. 只有半数的染色体中一条单体被标记
D. 每条染色体的两条单体都不被标记
解析 考查DNA复制与放射性同位素标记法的综合。由于DNA分子的复制方式为半保留复制，在有放射性标记的培养基中一个细胞周期后，每个DNA分子中有一条链含放射性。继续在无放射性的培养基中培养时，由于DNA的半保留复制，所以DNA分子一半含放射性，一半不含放射性，每个染色单体含一个DNA分子，所以一半的染色单体含放射性。
答案 B
例2 下列有关科学家实验研究的叙述中，错误的是（ ）
[\&实验材料\&实验过程\&实验结果与结论\&A\&R型和S型
肺炎双球菌\&将R型活菌与S型菌的DNA与DNA水解酶混合培养\&只生长R型菌，说明DNA被水解后，就失去了遗传效应\&B\&噬菌体和
大肠杆菌\&用含35S标记的噬菌体去感染普通的大肠杆菌，长时间保温\&离心获得的上清液中的放射性很高，说明DNA是遗传物质\&C\&烟草花叶病
毒和烟草\&用从烟草花叶病毒中分离出的RNA侵染烟草\&烟草感染出现病斑，说明烟草花叶病毒的RNA可能是遗传物质\&D\&大肠杆菌\&将已用15N标记DNA的大肠杆菌培养在普通（14N）培养基中\&经三次分裂后，含15N的DNA占DNA总数的1/4，说明DNA分子的复制方式是半保留复制\&]
解析 用含35S标记的噬菌体去感染普通大肠杆菌，不能长时间保温，离心获得的上清液中的放射性很高，只能说明蛋白质没有进入细菌体内，不能说明DNA是遗传物质。
答案 Ｂ
必修二第4章 基因的表达
华中师大一附中 冯 静
【主干知识】
1. 染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质；
2. 基因控制蛋白质合成的过程和原理；
3. 基因控制性状的原理。
【扩展梳理】
1. 中心法则与基因表达的关系
2. 基因与性状的关系
①基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。如人的身高可能是由多个基因决定的，后天的营养和体育锻炼也有重要作用。
②生物体性状的调控网络：基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，精细地调控生物体的性状，即表现型（性状）=基因型+环境因素。
【实战赏析】
例1 下图表示有关遗传信息传
的物质等
条件]递的模拟实验。相关叙述合理的是（ ）
A. 若X是mRNA，Y是多肽，则管内必须加入氨基酸
B. 若X是DNA的一条链，Y含有U，则管内必须加入逆转录酶
C. 若X是tRNA，Y是多肽，则管内必须加入脱氧核苷酸
D. 若X是HIV的RNA，Y是DNA，则管内必须加入DNA酶
解析 若X是mRNA，Y是多肽，此实验模拟翻译过程，则必须加入氨基酸作原料，A项对；若X是DNA的一条链，Y含有U，此实验模拟转录过程，需加入RNA聚合酶等，B项错；若X是tRNA，Y是多肽，此实验模拟翻译过程，则管内必须加入mRNA，C项错；若X是HIV的RNA，Y是DNA，此实验模拟逆转录过程，则管内需加入逆转录酶等，D项错。
答案 A
例2 白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰化物（有剧毒）和不含氰化物。已知白花三叶草叶片内氰化物是经过下列途径产生的：
基因D 基因H
↓ ↓
产氰糖苷酶 氰酸酶
前体物—————→含氰糖苷———→氰化物
请回答下列问题：
（1）对这一事例进行分析，可说明基因与性状的关系是 。
（2）如果利用两个能够稳定遗传的不含氰化物的品种进行杂交，能够选育出有剧毒的品种吗？请用遗传图解加以说明（写出包括亲本在内的前三代即可）。
解析 考查获取信息能力和育种的遗传图解设计和分析能力。基因对性状的控制有两种方式：（1）通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状的；（2）通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状。题干中白花三叶草叶片内氰化物的合成途径属于第（1）种情况，而且只有D基因和H基因同时存在时（H_D_），才能合成氰化物。两个亲本能够稳定遗传，表明是纯合子，又不含氰化物，排除HHDD，则亲本可能为hhDD×HHdd。设计遗传图解，需要规范P、F1、F2、×、 等符号和基因型的书写，并且基因型需要注明相应的表现型。还要特别关注题干中括号内的内容，如“写出包括亲本在内的前三代即可”，一般是重要的提示或答题要求的进一步说明，绝对不能忽视。
答案 （1）通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制生物的性状。
（2）P （不含氰）hhDD × HHdd（不含氰）
↓
F1 HhDd（含氰）
↓
F2 H_D_ H_dd hhD_ hhdd
从遗传图解看出，利用图解中的亲本杂交，能够培育出有剧毒的三叶草品种。
必修二第5章 基因突变与其他变异
华中师大一附中 段彬江
【主干知识】
1. 基因重组及其意义；
2. 举例说明基因突变的特征和原因；
3. 简述染色体结构变异和数目变异；
4. 举例说明诱发突变和染色体倍性变化在育种上的应用；
5. 对人类遗传病进行分类，概述人类遗传病产生的原因、监测和预防的方法。
【扩展梳理】
1. 基因突变一定会引起生物性状的改变吗？
（1）不具有遗传效应的DNA片段中的突变不会引起性状的改变；
（2）由于多种密码子可能决定同一种氨基酸，因此某些突变也不会引起性状的改变；
（3）某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的结构和功能，则也不会引起性状的改变；
（4）显性纯合子突变成杂合状态也不会引起性状的改变；
2. 无子西瓜、无子番茄和香蕉的无子的原理都一样吗？
一般情况下，植物的结实要经过受精作用。植物的雌蕊受粉以后，在发育着的子房内，种子合成大量的生长素，促进子房发育成果实。这时候如果去掉种子，那么果实的发育也会立刻停止。但是生活中确实有不少无子果实，从原理来分有以下几类：
（1）有些植物不经过受精作用自发形成无子果实，如香蕉。香蕉是天然的三倍体，不能形成正常精子和卵细胞，因而也无法进行受精作用形成种子。但是其子房发育所需的生长素是由其自身提供，未受精的香蕉子房也可以产生一定量的生长素，促进子房发育。
（2）通过外源生长素而获得无子果实，如无子番茄。农业生产上利用外源添加生长素类似物来代替幼嫩种子产生的生长素刺激未受粉的花蕾柱头来达到促进子房发育成为果实。类似的还可以得到无子茄子、无子黄瓜。
（3）利用多倍体育种获得无子果实，如三倍体无子西瓜。这种无子果实的获得跟香蕉差不多，只不过通过人工诱导形成奇数倍体，形成配子时，同源染色体联会发生紊乱而无法进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子，因此不能完成正常的受精作用，也就不能形成种子。那么子房发育所需的生长素从何而来呢？原来，三倍体西瓜在开花时授以二倍体植株的花粉以后，可以刺激子房合成大量的生长素，促使子房发育形成无子果实。
【实战赏析】
例1 下表所示为一个不含致病基因的正常人的两条非同源染色体，及甲、乙两人对应的染色体上某基因中相应部分碱基的排列顺序。下列分析正确的是（ ）
[ 个体
染色体 \&正常人\&甲\&乙\&11号染色体\&CTT\&CAT\&CTT\&16号染色体\&ATT\&ATT\>T\&]
A. 甲和乙染色体上碱基排列顺序的改变都属于染色体结构变异
B. 甲乙两人表现一定都不正常
C. 甲和乙的这两条染色体上的变化可以通过显微镜观察判断
D. 若甲乙两人表现正常，其原因可能是因为突变后的基因为隐性基因
解析 此题考查基因突变和染色体变异；基因突变强调变异的对象是基因中的碱基数目、排列顺序的改变，而染色体结构变异强调的是染色体中的基因的数目、排列顺序的改变；基因突变是分子水平的变异，而染色体结构变异是细胞水平的变异；因此在显微镜下是不能观察到基因突变，但可以观察到染色体变异；基因突变后的生物个体会因为很多原因，在性状上可能不会发生改变，例如一对同源染色体中的一条染色体上的相应显性基因突变成了隐性基因，而使得此生物个体成为一个杂合子，但表现型依然正常。所以A、B、C都错，D正确。
答案 D
例2 下列关于无子西瓜与无子番茄的说法正确的是（ ）
A. 利用无子西瓜与无子番茄所在的植株枝条进行扦插，新植株仍然能够结出无子果实
B. 无子西瓜与无子番茄由于没有种子，需要年年重新育种
C. 无子西瓜与无子番茄的发育都离不开生长素的作用
D. 无子西瓜与无子番茄培育的原理相同
解析 本题考查的是无子果实形成的原理。无子西瓜是通过多倍体育种得到的，无子番茄是通过对未完成受精作用的雌蕊的柱头涂抹生长素类似物促进子房发育成果实得到的。二者的原理不同，发生的变异类型也不同。前者是染色体变异，属于可遗传变异；后者属于不可遗传变异。因此，无子西瓜的植株枝条的扦插，形成的新植株可以结出无子果实，但无子番茄的枝条扦插，如果不施用生长素类似物是不能得到无子果实的。但是不管是无子西瓜还是无子番茄，其子房发育成果实都离不开生长素或生长素类似物的作用。所以A、B、D都错，C正确。
答案 C
必修二第7章 现代生物进化理论
华中师大一附中 高少初
【主干知识】
1. 自然选择学说的内容及对该学说的评价；
2. 基因频率、基因型频率概念及计算；
3. 种群与进化，突变和基因重组、自然选择以及隔离与进化的关系；
4. 生物进化与物种形成、共同进化与生物多样性的关系；
5. 新物种是否形成的实验探究。
【扩展梳理】
1. 用数学方法讨论基因频率的变化
位于常染色体上的一对等位基因，在满足“种群非常大、个体间自由交配、无迁入迁出、自然选择不起作用、无突变”5个条件时，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的（遗传平衡定律）。设A、a的频率分别为p、q，则有：AA、Aa、aa的频率依次是p2、2pq、q2，且它们的和等于1。
扩展一：将基因频率、基因型频率的计算与遗传规律中配子、纯合子、杂合子的比例的计算结合起来。
扩展二：伴性遗传基因频率和基因型频率的计算。以人的色盲为例，由于男性只有一个基因，Y染色体上无任何基因，因此男性色盲基因的频率等于男性色盲基因型频率。显然，此种情况不符合遗传平衡定律，但若是研究的基因位于X、Y的同源区段上，则又符合该定律。
扩展三：复等位基因的频率计算。如果该种群（基因型为Aa）出现了新的基因A2，设其基因频率为r，则该种群有6种基因型的个体，AA、AA2、A2A2、Aa、A2a、aa，如果仍然满足上述5个条件，则同样有p+q+r=1，AA、AA2、A2A2、Aa、A2a、aa基因型频率分别为p2、2pr、r2、2pq、2qr、q2，且它们的和等于1。
2. 探究自然选择对种群基因频率变化的影响
（1）自然选择直接作用于表现型，间接作用于基因型，根本的作用对象是产生变异性状的基因。自然选择的含义简单地说就是“环境选择基因”，因而能使种群基因频率发生定向改变。
（2）探究自然选择作用的实验设计和分析
设计思路：通常用果蝇作实验材料，设计时一定要考虑对照，对照组正常饲养，实验组每代都人为淘汰某种性状的个体，饲养到一定的代数以后，再统计分析基因频率的变化。
【实战赏析】
例1 某植物群体基因型的种类和比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶1。比较自交一代与随机交配一代得到的两个子代群体（ ）
A. 基因型频率相同 B. 纯合子比例不同
C. 基因频率不同 D. 杂合子比例相同
解析 本题主要考查基因频率、基因型频率的计算方法及这些方法的适用条件。题目虽小，但将遗传规律的计算和基因频率及基因型频率的计算揉合到一起，体现出试题的综合性及答案的开放性，计算量也不小。由题意，AA、Aa、aa 的比例分别为1/6、2/3、1/6。
若是自交一代， 则：
[ 1/6AA 2/3Aa 1/6aa
AA 1/4AA 1/2Aa 1/4aa aa
后代中 AA：（1×1/6）﹢（2/3×1/4）=1/3
Aa：2/3×1/2=1/3
aa：（2/3×1/4）﹢（1×1/6）=1/3
A的频率为（2+1）/（3×2）=1/2
a的频率为（2+1）/（3×2）=1/2]
若是随即交配一代，则有6种交配方式，包括三种自交，三种杂交，可以分别去计算基因型频率和基因频率，再相加起来，但这种做法太麻烦，可以有一种更简单的办法，那就是运用遗传平衡定律。
亲本中A的基因频率是：（2×1+1×4）/（6×2）=1/2，则a的频率也是1/2，后代中AA、Aa、aa的基因型频率分别为：1/4，1/2，1/4
比较上述两种交配情况发现，子代基因型频率及杂合子比例均不同，A、D错误；基因型频率是相同的（均为1/2），C也错；纯合子（包括显性和隐性纯合子）一个为2/3，另一个为1/2，故B选项正确。
答案 B
例2 生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入、迁出等。某中学生物研究小组为证明人工选择对种群基因频率的影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，基因位于常染色体上。他们的实验过程如下：
a. 选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
b. 让子一代果蝇连续自由交配5代，同时在每一代中除去残翅果蝇；
c. 当子六代所有长翅果蝇自由交配后，统计子七代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；
d. 根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因的基因频率，得出结论。请分析回答：
（1）请判断该实验过程的设计是否科学？ 。
你的理由是 。
（2）若让你对此实验过程进行改进，请设计出改进后的步骤。
①选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只雌性残翅果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；
② ；
③ ；
④ 。
（3）请预期这种人工选择对种群基因频率的影响 。
解析 考查实验设计的基本原则——对照以及实验步骤的安排和结果预测等。（1）该实验缺少对照，只能说明在人工选择的情况下果蝇种群基因频率的变化，而不能说明在不进行选择的情况下果蝇种群基因频率的变化。（2）实验步骤可以仿照题干中的步骤，只是要把对照组放进去。（3）在进行人工选择的情况下，果蝇种群中bb的个体被淘汰，因此，B基因的频率增加，b基因的频率减小。
答案 （1）不科学 没有设置对照
（2）②将子一代果蝇分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组果蝇分别连续自由交配5代，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇
③当子六代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子七代中长翅果蝇和残翅果蝇的种群中的百分比
④根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B、b基因在种群中的基因频率，比较得出结论
（3）这种人工选择将导致B基因的频率增大，b基因的频率减小
选修三专题1 基因工程
华中师大一附中 黎 萍
【主干知识】
1. 基因工程中基本工具的作用及特点；
2. 基因工程的原理及基本操作程序；
3. 基因工程在农牧业和医药卫生等方面的应用；
4. 蛋白质工程的基本原理。
【扩展梳理】
1. DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？
不是。DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核酸片段的末端，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。此扩展知识点可用于考察与核酸有关的酶的作用，可能涉及到的酶还有：RNA聚合酶、逆转录酶、解旋酶、DNA酶、限制酶。
2. 作为基因工程的表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
不可以。目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件。包括：启动子（启动转录）、终止子（停止转录）、标记基因（便于筛选导入了目的基因的受体细胞）。此扩展知识点可用于考察限制酶的种类和作用，标记基因在受体细胞筛选中的作用等。
3. 怎样利用基因芯片进行基因测序？
基因芯片的测序原理是DNA分子杂交，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行基因序列的测定。它将大量不同序列的探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，当溶液中带有荧光标记的样品核酸序列与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。此扩展知识点可用于考察DNA分子杂交技术和碱基互补配对原则。
【实战赏析】
例1 下列酶在作用过程中不需要模板的是（ ）
A. 逆转录酶 B. DNA连接酶
C. RNA聚合酶 D. DNA聚合酶
解析 本题考察对与核酸有关的各种酶的理解，需要对相关酶的作用特点进行比较辨析。逆转录酶催化逆转录，即以mRNA为模板催化合成DNA；RNA聚合酶催化转录，即以DNA的一条链为模板催化合成mRNA；DNA聚合酶催化DNA分子复制，即以亲代DNA链为模板合成子代DNA链，因此这三种酶在作用时都需要模板。DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，是不需要模板的。
答案 B
例2 转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。
因的DNA][Pst I Sma I EcoR I][农杆菌][香蕉组织块][愈伤组织][转基因抗病香蕉][①][②][质粒][Pst I
Sma I
EcoR I
Apa I][抗病基因][A]
解析 本题考察对限制酶的选择和表达载体上标记基因的功能。（1）为使目的基因与运载体连接，应用相同的限制酶切割含目的基因的DNA和作为载体的质粒。由图可知，目的基因和载体的共有限制酶切点有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ。不能选择SmaⅠ，因为会破坏目的基因。而PstⅠ和EcoRⅠ的切点正好位于目的基因的两端，因此用这两种限制酶就可以将目的基因从DNA分子上切下。（2）由题干可知，含卡那霉素抗性基因的受体细胞才能在含卡那霉素的培养基中生长，所以基因表达载体应含有抗卡那霉素基因作为标记基因。（3）组织培养的理论基础是植物细胞的全能性，其过程包括了离体的组织细胞脱分化成为愈伤组织，然后再分化为胚状体，继而培养成转基因抗病香蕉。
答案 （1）PstⅠ和EcoRⅠ （2）抗卡那霉素基因 （3）全能性 脱分化、再分化
模拟训练九
一、选择题
1. 喷瓜有雄株、雌株和两性植株。G基因决定雄株，g基因决定两性植株，g-基因决定雌株。G对g、g-是显性，g对g-是显性，如：Gg是雄株，gg-是两性植株，g-g-是雌株。下列分析正确的是（ ）
A. Gg和Gg-能杂交并产生雄株
B. 一株两性植株的喷瓜最多可产生三种配子
C. 两性植株自交不可能产生雌株
D. 两性植株群体内随机传粉，产生的后代中，纯合子比例高于杂合子
2. 蜜蜂的雄蜂是未受精的卵细胞发育而成的，雌蜂是受精卵发育成的。蜜蜂的体色，褐色相对于黑色为显性，控制这一相对性状的基因位于常染色体上，现有褐色雄蜂与黑色蜂王杂交，则F1的体色将是（ ）
A. 全部褐色
B. 蜂王和工蜂都是黑色，雄蜂都是褐色
C. 蜂王和工蜂都是褐色，雄蜂都是黑色
D. 褐色∶黑色=3∶1
3. 一对表现型正常的夫妇，生了一个孩子既是红绿色盲又是XYY的患者，从根本上说，前者的病因与父母中的哪一方有关？后者的病因发生在什么时期（ ）
A. 与母亲有关，减数第二次分裂
B. 与父亲有关，减数第一次分裂
C. 与父母亲都有关、受精作用
D. 与母亲有关、减数第一次分裂
4. 牡丹的花色种类多种多样，其中白色的不含花青素，深红色的含花青素最多，花青素含量的多少决定着花瓣颜色的深浅，由两对独立遗传的基因（A和a，B和b）所控制；显性基因A和B可以使花青素含量增加，两者增加的量相等，并且可以累加。一深红色牡丹同一白色牡丹杂交，得到中等红色的个体。若这些个体自交，其子代将出现花色的种类和比例分别是（ ）
A. 3种 9∶6∶1 B. 4种 9∶3∶3∶1
C. 5种 1∶4∶6∶4∶1 D. 6种 1∶4∶3∶3∶4∶1
5. 乙型肝炎是由乙肝病毒（HBV）感染引起的。完整的HBV是由一个囊膜和核衣壳组成的病毒颗粒，其DNA分子是一个有部分单链区的环状双链DNA。如图所示为乙肝病毒在肝脏细胞中的增殖过程。下列说法不正确的是（ ）
放][DNA][RNA][合成核
衣壳][RNA][①][②][③][④]
A. ①过程有可能发生基因突变，从而引起乙肝病毒的变异
B. ②过程在生物学上叫转录，需要的酶是RNA聚合酶和解旋酶
C. ③过程在生物学上叫翻译，需要在核糖体上完成
D. ④过程与①过程相比，其特有的碱基配对方式是T-A
6. 结合以下图表分析，有关说法正确的是（ ）
[抗菌药物\&抗菌机理\&青霉素\&抑制细菌细胞壁的合成\&环丙沙星\&抑制细菌DNA解旋酶的活性\&红霉素\&能与核糖体结合\&利福平\&抑制RNA聚合酶的活性\&]
A. 环丙沙星和红霉素分别抑制细菌的①和③
B. 青霉素和利福平能抑制DNA的复制
C. 结核杆菌的④和⑤都发生在细胞质中
D. ①-⑤可发生在人体健康细胞中
二、非选择题
7. 刺毛鼠（2n=16）背上有硬棘毛，体浅灰色或沙色，张教授在一封闭饲养的刺毛鼠繁殖中，偶然发现一只无刺雄鼠（浅灰色），全身无棘毛，并终身保留无刺状态。张教授为了研究无刺小鼠的遗传特性，让这只无刺雄鼠与雌性刺毛鼠交配，结果F1全是刺毛鼠；再让F1刺毛鼠雌雄交配，生产出8只无刺小鼠和25只刺毛鼠，其中无刺小鼠全为雄性。
（1）张教授初步判断：
①该雄鼠无刺的原因是种群中基因突变造成的，而不是营养不良或其他环境因素造成的
②控制无刺性状的基因位于性染色体上。
写出张教授作出上述两项判断的理由：
判断①的理由 ；
判断②的理由 ；
（2）若该浅灰色无刺雄鼠基因型为BbXaY（基因独立遗传），为验证基因的自由组合定律，则可用来与该鼠进行交配的个体基因型分别为 。
（3）若该浅灰色无刺雄鼠的某精原细胞经减数分裂产生了一个BbbXa的精子，则同时产生的另外三个精子的基因型分别为 、Y、Y，这四个精子中染色体数目依次为 ，这些精子与卵细胞结合后，会引起后代发生变异，这种变异属于 。
8. 在某类兔子中，毛色黑色与白色是一对相对性状。黑色为显性（W），白色为隐性（w）。下图显示两项交配，亲代兔子A、B、P、Q均为纯合子。
（1）将兔C与兔D的表现型比较可以得出什么结论 ；
（2）将兔D与兔S交配得到子代。
①若子代在15℃中成长，表现型最可能是 ；
②若子代在30℃中成长，表现型量可能是 。
（3）将兔D与兔S的子代与兔R交配，若子代在15℃中成长。预期子代的表现型及其比例是 。
9. 家狗的毛色有黑色、红褐色、红色、柠檬色四种表现型。请根据下表中的杂交情况，完成下列问题（答题中所需字母自选）。
[组合\&亲本\&子一代\&1\&纯种红色狗×纯种红褐色狗\&全是黑色狗\&2\&纯种黑色狗×纯种柠檬色狗\&全是黑色狗\&3\&杂种红色狗×杂种红褐色狗\&有四种表现型且比例为1：1：1：1\&]
（1）通过分析，判断家狗毛色性状由 对同源染色体上基因控制。
（2）请你从杂交组合2和它们的子一代中选择亲本，设计一个实验方案对上述判断加以验证：
。
（3）杂交组合3中亲本的基因型是 。
（4）如果让杂交组合1的子一代黑狗相互交配，则它们所产生的子代中杂合体的表现型为 种，其比值为 。
10. 科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究（已知培养用的细菌大约每20min分裂一次，实验结果见相关图示）。
培养][15N培养基
培养][细菌][提取DNA离心][破碎细菌细胞][重链
DNA][结果A][结果B][提取DNA离心][破碎细菌细胞][结果C][轻链
DNA]
（1）复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外，还需要 等（至少答出两点）。
（2）为了证明DNA复制的特点为半保留复制，请设计实验三（用图示和有关文字补充在右图中），并画出结果C。
（3）该过程中，实验一、实验二起 作用。若用15N标记的DNA作为模板，用含14N标记的培养基培养，在下面坐标图中画出连续培养细菌60min过程中，15N标记DNA分子含量变化的曲线图。
[细胞分裂次数][含12N的DNA百分数][10%
50%][1 2 3 4]
11. 科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素失踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表：
[组别\&1组\&2组\&3组\&4组\&培养液中唯一氮源\&14NH4CL\&15NH4CL\&14NH4CL\&14NH4CL\&繁殖代数\&多代\&多代\&一代\&两代\&培养产物\&A\&B\&B的子I代\&B的子II代\&操作\&提取DNA并离心\&离心结果\&仅为轻带
（14N/14N）\&仅为重带
（15N/15N）\&仅为中带
（15N/14N）\&1/2轻带
（14N/14N）
1/2中带
（15N/14N）\&]
请分析并回答：
（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氮源。
（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 。
（3）分析讨论：
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于 。据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。
②若将子I代DNA双链分开后再离心，其结果是 （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子II代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，放射性强度发生变化的是 带。
④若某次实验的结果中，子I代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成的DNA单链中的N尚有少部分为 。
模拟训练十
一、选择题
1. 我国研究人员发现水稻中“DEP1”基因的突变能促进超级稻增产，以下有关此发现说法正确的是（ ）
A. 水稻产生的突变基因一定能遗传给子代
B. 该突变基因可能在其他农作物中也发挥作用
C. 此发现说明基因突变都会引起生物性状改变
D. 此发现说明基因突变引起的生物性状改变大多都是有利的
2. 以下有关变异的叙述，错误的是（ ）
A. 染色体中DNA的一个碱基缺失属于基因突变
B. 同胞兄妹间遗传差异与父母的基因重组有关
C. 同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换属于染色体结构变异
D. 无子西瓜的培育过程利用染色体数目变异
3. 对于人类的某种遗传病，在被调查的若干家庭中发病情况如下表。据此所作推断，最符合遗传基本规律的一项是（ ）（注：每类家庭人数150~200人，表中＋为发现该病症表现者，-为正常表现者。）
[类别\&Ⅰ\&Ⅱ\&Ⅲ\&Ⅳ\&父亲\&+\&-\&+\&-\&母亲\&-\&+\&+\&-\&儿子\&+\&+\&+\&+\&女儿\&+\&-\&+\&-\&]
A. 第Ⅰ类调查结果说明，此病一定属于X染色体显性遗传病
B. 第Ⅱ类调查结果说明，此病一定属于常染色体隐性遗传病
C. 第Ⅲ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病
D. 第Ⅳ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病
4. 果蝇长翅（B）对残翅（b）是显性，基因在常染色体上。现用二只杂合子长翅雌、雄果蝇作亲本，让其自由交配繁殖多代。在每代均人工除去残翅果蝇和不除去残翅果蝇两种情况下，子四代长翅果蝇中纯合子占比分别是（ ）
A. 1/2、1/2 B. 1/2、9/16
C. 9/15、1/2 D. 6/15、1/2
5. 下列不能体现生物正在进化的是（ ）
A. 在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰
B. 杂交育种通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高
C. 杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高
D. 青霉菌通过辐射诱变获得了青霉素产量很高的菌株
6. 关于生物变异与进化的叙述，正确的是（ ）
A. 用秋水仙素处理不同生长发育时期的单倍体均能得到纯合子
B. 用基因工程技术构建抗虫棉过程实现了苏云金芽孢杆菌与棉花的共同进化
C. 饲养金鱼过程中的人工选择会使种群基因频率发生定向改变
D. 基因突变、基因重组与染色体变异属于可遗传变异，故它们均能遗传给后代
二、非选择题
7. 某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅（b）为显性，有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如右图所示，请回答下列问题。
（1）长翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由 。
（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为 。
（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有 。
（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期有 。
（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 。
8. 如图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
成的蛋白质][线粒体合
DNA][RNA][①][②][③][④]
（1）完成过程①需要 等物质从细胞质进入细胞核。
（2）从图中分析，核糖体的分布场所有 。
（3）已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由 中的基因指导合成。
（4）用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测α鹅膏蕈碱抑制的过程是 （填序号），线粒体功能 （填“会”或“不会”）受到影响。
9. 果蝇是做遗传学实验很好的材料，在正常的培养温度25℃时，经过12天就可以完成一个世代，每只雌果蝇能产生几百个后代。某一兴趣小组，在暑假饲养了一批纯合长翅果蝇幼虫，准备做遗传实验。因当时天气炎热气温高达35℃以上，它们将果蝇幼虫放在有空调的实验室中，调节室温到25℃培养。不料培养的第5天停电，空调停用两天，也未采取别的降温措施。结果培养出的成虫中出现了一定数量的残翅果蝇（有雌有雄）。
（1）针对上述实验现象，结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。
（2）关于本实验中残翅变异的形成有两种观点：①残翅是由于温度变化影响的结果，其遗传物质没有发生变化；②残翅的形成是由于遗传物质改变造成的。请你设计一个实验来探究关于残翅果蝇形成的原因，简要写出你的实验设计思路，并对可能出现的结果进行分析
10. Øx174（一种噬菌体）的蛋白质外壳内，有一条单链DNA分子。将大肠杆菌的核糖体用15N标记，然后用该噬菌体侵染大肠杆菌。将被感染的大肠杆菌移到带有同位素32P和35S的培养基上培养，大肠杆菌细胞内则相继合成分别带有同位素32P标记的DNA和RNA分子。经测定：32P标记RNA、大肠杆菌DNA、大肠杆菌RNA、噬菌体DNA的碱基组成比较如下表所示。
[碱基组成（%）\&A\&T或U\&G\&C\&大肠杆菌DNA\&25\&25\&25\&25\&大肠杆菌RNA\&23\&26\&27\&24\&噬菌体DNA\&33\&25\&23\&19\&32P标记RNA\&25\&32\&20\&23\&]
请分析后回答下列问题：
（1）噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌被感染，实质上就是噬菌体将 到大肠杆菌的细胞中。
（2）子代噬菌体的组成成分中含有的同位素分别是 。
（3）从碱基组成看：32P标记的RNA是以 为模板的转录产物，理由是 。
（4）大肠杆菌的RNA中A、U、G、C的比率与大肠杆菌DNA中T、A、C、G的比率均不相同的合理解释是 。
（5）实验得知32P-RNA与稍后合成的含35S多肽，均与15N标记的核糖体连在一起。这表明32P-RNA的功能是 ，核糖体则是 。
（6）根据上述实验结果，分析说明噬菌体与大肠杆菌之间的关系是 。
模拟训练十一
一、选择题
][抗氨苄青霉素基因
抗四环素基因]
1. 质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有 a、 b、 c），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（ ）
[\&细菌在含青霉素培养基上生长情况\&细菌在含四环素培养基上生长情况\&①\&能生长\&能生长\&②\&不能生长\&能生长\&③\&能生长\&不能生长\&]
A. ①是c；②是b；③是a
B. ①是a和b；②是a；③是b
C. ①是a和b；②是b；③是a
D. ①是c；②是a；③是b
2. 土壤农杆菌含有一个大型的Ti质粒（如右图所示），在侵染植物细胞的过程中，其中的T—DNA片段转入植物的基因组。若想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因，以下分析不合理的是（ ）
A. 若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T—DNA片段内且要保证复制起始点和用于转移T—DNA的基因片段不被破坏。
B. 将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时，可以用Ca2+处理细菌。
C. 用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，可以通过植物组织培养成具有抗旱基因的植物。
D. 若能够在植物细胞中检测到抗旱目的基因，则说明该基因工程项目获得成功。
3. 下列关于cDNA文库和基因组文库的说法中，不正确的是（ ）
A. cDNA文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种生物的全部基因。
B. 如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同。
C. cDNA文库中的基因都没有启动子。
D. 一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种。
4. 在PCR扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中（ ）
①模板DNA ②模板RNA ③DNA解旋酶 ④耐高温的DNA聚合酶 ⑤引物 ⑥PCR缓冲液 ⑦脱氧核苷酸贮备液 ⑧核苷酸贮备液
A. ①④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥⑧
C. ②③④⑤⑥⑦ D. ①④⑥⑦⑧
5. 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（ ）
①将毒素蛋白注射到棉花受精卵中 ②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉花受精卵中 ③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉花的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉花的子房并进入受精卵
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
二、非选择题
6. 葫芦科的一种称为喷瓜性别不是由性染色体决定，而是由3个复等位基因aＤ、a＋、ad决定的，每一株植物中只存在其中的两个。它们的性别表现与基因型如下表所示：
[性别类型\&基因型\&雄性植株\&aＤa＋、aＤad\&两性植株（雌雄同株）\&a+ a+、a+ ad\&雌性植株\&ad ad\&]
请根据上述信息，回答下列问题：
（1）3个复等位基因aＤ、a＋、ad的存在说明基因突变具有 。
（2）决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是 。
（3）aＤ、a＋、ad这三个基因的显隐关系是 。
（4）在雄性植株中为什么不可能存在纯合体？ 。
（5）雄株Ｉ与雌株杂交，后代中有雄株也有雌株，比例为1∶1，则雄株的基因型为 。
（6）为了确定两性植株的基因型，用上述表格的植株为实验材料，设计最简单的杂交实验，应该怎样进行？（简要写出杂交组合、预期结果并得出结论）
7. 某校兴趣小组开展对当地几种遗传病的调查，请根据调查结果分析回答下列问题：
Ⅰ 不能同化半乳糖的病，叫做半乳糖血症，为常染色体上隐性遗传病。把半乳糖导入糖类的通常代谢途径中，必须先转变为葡萄糖的衍生物（物质C）。它在人体内的正常代谢途径示意如下：
[基因A][基因B][酶①][酶②][酶③][基因C][物质C+物质D][物质A
+
物质B][半乳糖]
已知控制酶①、酶②、酶③合成的基因（设显性基因分别为A、B、C）位于不同对的常染色体上。
（1）从半乳糖在人体内正常代谢途径可说明基因与性状之间的关系有：
① ；
② 。
（2）下表是一个患者家庭中某半乳糖血症患者及其父母与正常人体内三种酶的活性比较：（表中数值代表酶活性的大小，且数值越大酶活性越大）
[\&平均活性μM转换/小时/g细胞（37℃）\&酶①\&酶②\&酶③\&正常人（AABBCC）\&0.1\&4.8\&0.32\&半乳糖血症患者\&0.09\&<0.02\&0.35\&患者的正常父亲\&0.05\&2.5\&0.17\&患者的正常母亲\&0.06\&2.4\&0.33\&]
①与酶①、酶②、酶③合成相关基因的遗传遵循 定律，理由是 。
②写出患者的正常父亲的基因型： ，若患者的父母再生一个孩子，患半乳糖血症的概率为 。
Ⅱ 人群中有一种单基因隐性遗传病，但不知控制该遗传病的基因在染色体上的位置。部分同学采用遗传系谱分析的方法；请你另外设计一个简单的调查方案进行调查，并预测调查结果。调查方案：寻找若干个患该遗传病的家庭进行调查；统计各代患者的性别比例。
调查结果及预测：
（1） ；
（2） ；
（3） 。
Ⅲ 21三体综合征是一种染色体异常遗传病。调查中发现随母亲年龄的增加，生出21三体综合征，患儿的概率增大。
（1）先诊断出一个21三体综合征患儿，该遗传标记的基因型是“TTt”，其父基因型是“Tt”，母亲的基因型是“tt”，那么这名患者21三体形成的原因是 。
（2）根据以上材料分析，为有效预防该遗传病的发生，可采取的有效措施是 。
8. 下图一是对某农田生态系统中的一个害虫种群先后施用两种杀虫剂后，害虫种群密度的变化图像。图二是某地在使用杀虫剂杀灭蚊子前后基因型频率的变化曲线（R表示杀虫剂抗性基因，S表示野生敏感型基因）。请分析回答下列问题：
[种群密度][繁殖代数][杀虫剂Ⅱ][杀虫剂Ⅰ][A][B][C][D][E] [100
80
60
40
20
0][1964 1965 1966 1967 1968 1968 年份] [基因型频率（%）][RR][RS][SS]
图一 图二
（1）图一中从A点到B点，C点到D点表明，在施用杀虫剂的初期，害虫种群密度都急剧下降，但仍有极少数个体表现出抗药性而得以生存。害虫种群中这种抗药性变异的出现，现代遗传学认为，这是由于 的结果，并且是在使用杀虫剂 （前、后）出现的。
（2）图一中从B点到C点，D点到E点表明害虫抗药性逐渐增强，这种抗药性增强是针对 （个体、种群）而言的，这种抗药性的变化实质上是基因库中 变化的结果。
（3）图一中在C点害虫对杀虫剂Ⅰ具有较强的抗药性，但对于杀虫剂Ⅱ则没有抗药性。这说明 。
（4）从图二的曲线走势分析，如果杀虫剂的使用时间是从1964年开始，那么停用时间应当是 ，判断的理由是 。
（5）如果该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中，最终频率最高的基因型是 ，原因是 。
（6）请根据所学过的生物学知识，在不造成环境污染的前提下，拟出一种有效控制害虫的方法 。
（1）图中所示的载体是 ，重组载体除图示结构外，还应具有 片段。
（2）获取人乳铁蛋白基因的方法有 、 、 。
（3）下表列出了几种限制酶的识别序列及其切割位点，为使人乳铁蛋白基因与载体有效重组，最好用 限制酶对目的基因和载体同时进行剪切。为了获取重组载体，将切割后的载体与目的基因片段混合，并加入 酶。
A. 启动子 B. tetR
C. 复制原点 D. ampR
（5）在已确定有目的基因的受体细胞中，若载体的ampR缺失了两个碱基，将这样的受体细胞接种到含氨苄青霉素的培养基中，该细胞可能出现的结果是 。
A. 载体上的酶切位置发生改变
B. 人乳铁蛋白基因与载体不能连接
C. 抗氨苄青霉素基因不能转录
D. 产生的人乳铁蛋白的氨基酸序列发生改变
（6）在图示的技术路线中，最有可能使用到的生物技术是 。
A. 农杆菌转化 B. 组织培养
C. 胚胎分割移植 D. 抗原—抗体杂交