论文部分内容阅读
生物学科和真实的生物界一样，充满了各种不确定性，教材中常见一些较模糊的语言叙述。同样，生物试题中也经常出现“可能”或“最可能”等字眼，导致同学们解答困难。本文对这种情况进行专题归纳。
例1 在自然人群中，有一种单基因（用A、a表示）遗传病的致病基因频率为1/10 000， 该遗传病在中老年阶段显现。一个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。请回答下列问题。
[图例：][表示正常男女][表现型未知][表示患病男女]
（1）该遗传病可能的遗传方式有 。
（2）该种遗传病最可能是 遗传病。如果这种推理成立，推测Ⅳ-5的女儿的基因型 。
（3）若Ⅳ-3表现正常，那么该遗传病最可能是 ，则Ⅳ-5的女儿的基因型为 。
解析 （1）由Ⅰ-1生出健康的Ⅱ-1知该遗传病不可能是Y染色体遗传，由Ⅱ-5生出患病的Ⅲ-5知该遗传病不可能是X染色体隐性遗传。Ⅱ-4有正常的孩子，也不可能是细胞质遗传，此外，患者的双亲中都至少一方有病，因此该遗传病可能是常染色体显性遗传、或伴X显性遗传，也可能是常染色体隐性遗传。
（2）该病具有世代连续性，且男患者的女儿都患病，所以最可能是X染色体显性遗传病。
那么Ⅲ-5的基因型为XAXa，Ⅲ-5的基因型为XAY，则Ⅳ-5的基因型为XAXA或XAXa，她的女儿的基因型有三种可能。
（3）若Ⅳ-3表现正常，该遗传病最可能是常染色体显体遗传病，所以Ⅳ-5的基因型是Aa，而与其婚配的男性的基因型可能是AA或Aa或aa，则其女儿的基因型为AA或Aa或aa。
答案 （1）常染色体显性遗传、伴X显性遗传、常染色体隐性遗传
（2）X染色体显性 XAXA、XAXa、XaXa （3）常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa
例2 日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色。其生化反应原理如下图所示。基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡。A物质积累表现为灰白色壳，C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳。请回答：
[A B C][D][酶3][酶1][酶2]
（1）青色壳明蟹的基因型可能为 。
（2）两只青色壳明蟹杂交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例为1∶6。亲本基因型可能为 。
（3）若AaBb×AaBb，则后代的成体可能的表现型及比例为 。
解析 首先根据题干中的条件，分析总结与基因型有关的信息：A物质积累表现为灰白色壳，表明控制合成酶1的基因不能表达，可推知灰白色壳的基因型为aa__，C物质积累表现为青色壳，说明酶1、酶2的基因都已表达，可推知青色壳的基因型为A_B_，D物质积累表现为花斑色壳，说明酶1、酶3的基因都已表达，可推知花斑色壳的基因型为A_bb。
（1）由以上分析可知，青色壳明蟹的基因型可能有四种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb。②两只青色壳明蟹杂交，即A_B_×A_B_，后代中只有灰白色（aa__）和青色（A_B_），且比例为1∶6可推知双亲基因型均是AaB_，又由于是杂交，所以双亲基因型是AaBb和AaBB。
（2）由基因的自由组合定律可知，AaBb×AaBb后代中A_B_（青色壳）∶aaB_（灰白色壳）∶A_bb（花斑色壳）∶aabb（灰白色壳）=9∶3∶3∶1，即青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶4∶3，又由于“物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡”，即aa_ _（灰白色壳）成体有一半会死亡，所以青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3。
答案 （1）AABB、AaBB、AABb、AaBb （2）AaBb×AaBB
（3）青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3
例3 某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中，为探究低于适宜温度的环境（如10℃）对小鼠能量代谢的影响（能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示），请依据所给的实验装置（如图）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。
实验室温度：25℃左右
材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等
方法和步骤：
步骤1 将小鼠放入广口瓶的笼子内，加塞密闭。打开夹子（A）、（B）、（C），片刻后关闭夹子（B），用注射器抽取10毫升氧气备用。关闭夹子（C），打开夹子（B），使水检压计液面左右平齐；
步骤2 ；
步骤3 。
实验结果和结论：① ② ③
该实验最可能的结果和结论应是 ，原因是 。
解析 该题是探究温度对小鼠能量代谢的影响。本题对实验步骤的表述关键是要注意①夹子A、B的控制②观察的指标是等量的氧气在不同温度条件下小鼠消耗所用的时间差异。所以在步骤1的基础上，待小鼠安静后，关闭夹子（A），用注射器向其中注入氧气后，U型管左侧液面上升，随着小鼠呼吸耗氧，左侧液面逐渐下降，直至两侧平齐。记录时间，再重复低温时的实验过程。
对于结果预测，低温有可能大于、或等于、或小于高温时的耗氧所用时间。根据可能的现象得出相应的结论，在回答最可能的实验结果时，根据我们已有的知识，由于小鼠是恒温动物，在低温时代谢加強，所以消耗同量的氧气所用时间短些。
答案 步骤2 待小鼠安静后，关闭夹子（A），记下时间，将注射器向前推进5毫升（推进数量合理即可），水检压计液面左侧升高，关闭夹子（B），待水检压计的液面左右平齐时，记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。 步骤3 将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内的温度稳定在10℃，待小鼠安静后，重复步骤1、2中的有关操作。得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。
实验结果和结论：
①消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。
②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会减弱。
③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢不受影响。
最可能的结果和结论是：消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。因为小鼠是恒温动物，在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多。
例4 回答下列有关实验现象可能的原因：
（1）在进行叶绿体色素提取和分離实验时，其在进行叶绿素的分离步骤中操作规范，但得到的滤纸条上的色素带却均非常淡，可能的原因是：
滤纸条湿度大，没有预先干燥处理；
②
③
（2）噬菌体侵染细菌实验时，用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的可能原因有 。
解析 造成滤纸条上的色素带均非常淡的原因有多种，但是滤纸条上滤液细线触及了层析液应该是在经过层析后各种色素都没有而不是较淡。
噬菌体侵染细菌实验时，用32P标记实验时，由于含有32P标记的DNA进入细菌后在细菌内进行增殖，经离心后32P存在于沉淀，但上清液也有少量的放射性的原因要么是有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，要么是时间较长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液。
答案 （1）②画滤液细线次数太少 ③选用的植物叶片含有色素较小（或：未加入SiO2，研究研麿不充分；或色素提取时未加碳酸钙，色素被破坏等）
（2）一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
1.某男子是白化病基因携带者，其细胞中可能不含该致病基因的是（ ）
A.神经细胞 B.精原细胞
C.淋巴细胞 D.精细胞
2.对某生物进行测交实验，得到4种性状类型，数目比为58∶60∶56∶61，下列4种基因组成中，不可能构成该生物的遗传因子是（ ）
A.AaBbCC B.AABbCc
C.AaBbCc D.aaBbCc
3.若下图表示一只黑色狗（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是 。如果没有出现如图的而是进行正常的减数分裂，则一个精原细胞可能产生的配子的基因型为 。
[A][a][1][2]
1.D 2.C
3.基因突变、交叉互换 AB、ab或Ab、aB
例1 在自然人群中，有一种单基因（用A、a表示）遗传病的致病基因频率为1/10 000， 该遗传病在中老年阶段显现。一个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。请回答下列问题。
[图例：][表示正常男女][表现型未知][表示患病男女]
（1）该遗传病可能的遗传方式有 。
（2）该种遗传病最可能是 遗传病。如果这种推理成立，推测Ⅳ-5的女儿的基因型 。
（3）若Ⅳ-3表现正常，那么该遗传病最可能是 ，则Ⅳ-5的女儿的基因型为 。
解析 （1）由Ⅰ-1生出健康的Ⅱ-1知该遗传病不可能是Y染色体遗传，由Ⅱ-5生出患病的Ⅲ-5知该遗传病不可能是X染色体隐性遗传。Ⅱ-4有正常的孩子，也不可能是细胞质遗传，此外，患者的双亲中都至少一方有病，因此该遗传病可能是常染色体显性遗传、或伴X显性遗传，也可能是常染色体隐性遗传。
（2）该病具有世代连续性，且男患者的女儿都患病，所以最可能是X染色体显性遗传病。
那么Ⅲ-5的基因型为XAXa，Ⅲ-5的基因型为XAY，则Ⅳ-5的基因型为XAXA或XAXa，她的女儿的基因型有三种可能。
（3）若Ⅳ-3表现正常，该遗传病最可能是常染色体显体遗传病，所以Ⅳ-5的基因型是Aa，而与其婚配的男性的基因型可能是AA或Aa或aa，则其女儿的基因型为AA或Aa或aa。
答案 （1）常染色体显性遗传、伴X显性遗传、常染色体隐性遗传
（2）X染色体显性 XAXA、XAXa、XaXa （3）常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa
例2 日本明蟹壳色有三种情况：灰白色、青色和花斑色。其生化反应原理如下图所示。基因A控制合成酶1，基因B控制合成酶2，基因b控制合成酶3。基因a控制合成的蛋白质无酶1活性，基因a纯合后，物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡。A物质积累表现为灰白色壳，C物质积累表现为青色壳，D物质积累表现为花斑色壳。请回答：
[A B C][D][酶3][酶1][酶2]
（1）青色壳明蟹的基因型可能为 。
（2）两只青色壳明蟹杂交，后代只有灰白色和青色明蟹，且比例为1∶6。亲本基因型可能为 。
（3）若AaBb×AaBb，则后代的成体可能的表现型及比例为 。
解析 首先根据题干中的条件，分析总结与基因型有关的信息：A物质积累表现为灰白色壳，表明控制合成酶1的基因不能表达，可推知灰白色壳的基因型为aa__，C物质积累表现为青色壳，说明酶1、酶2的基因都已表达，可推知青色壳的基因型为A_B_，D物质积累表现为花斑色壳，说明酶1、酶3的基因都已表达，可推知花斑色壳的基因型为A_bb。
（1）由以上分析可知，青色壳明蟹的基因型可能有四种，即AABB、AaBB、AABb、AaBb。②两只青色壳明蟹杂交，即A_B_×A_B_，后代中只有灰白色（aa__）和青色（A_B_），且比例为1∶6可推知双亲基因型均是AaB_，又由于是杂交，所以双亲基因型是AaBb和AaBB。
（2）由基因的自由组合定律可知，AaBb×AaBb后代中A_B_（青色壳）∶aaB_（灰白色壳）∶A_bb（花斑色壳）∶aabb（灰白色壳）=9∶3∶3∶1，即青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶4∶3，又由于“物质A（尿酸盐类）在体内过多积累，导致成体会有50%死亡”，即aa_ _（灰白色壳）成体有一半会死亡，所以青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3。
答案 （1）AABB、AaBB、AABb、AaBb （2）AaBb×AaBB
（3）青色壳∶灰白色壳∶花斑色壳=9∶2∶3
例3 某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中，为探究低于适宜温度的环境（如10℃）对小鼠能量代谢的影响（能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示），请依据所给的实验装置（如图）、实验材料和用品，在给出的实验方法和步骤的基础上，继续完成探究实验，预测可能的实验结果和结论，并回答问题。
实验室温度：25℃左右
材料和用品：小鼠、冰袋、秒表等
方法和步骤：
步骤1 将小鼠放入广口瓶的笼子内，加塞密闭。打开夹子（A）、（B）、（C），片刻后关闭夹子（B），用注射器抽取10毫升氧气备用。关闭夹子（C），打开夹子（B），使水检压计液面左右平齐；
步骤2 ；
步骤3 。
实验结果和结论：① ② ③
该实验最可能的结果和结论应是 ，原因是 。
解析 该题是探究温度对小鼠能量代谢的影响。本题对实验步骤的表述关键是要注意①夹子A、B的控制②观察的指标是等量的氧气在不同温度条件下小鼠消耗所用的时间差异。所以在步骤1的基础上，待小鼠安静后，关闭夹子（A），用注射器向其中注入氧气后，U型管左侧液面上升，随着小鼠呼吸耗氧，左侧液面逐渐下降，直至两侧平齐。记录时间，再重复低温时的实验过程。
对于结果预测，低温有可能大于、或等于、或小于高温时的耗氧所用时间。根据可能的现象得出相应的结论，在回答最可能的实验结果时，根据我们已有的知识，由于小鼠是恒温动物，在低温时代谢加強，所以消耗同量的氧气所用时间短些。
答案 步骤2 待小鼠安静后，关闭夹子（A），记下时间，将注射器向前推进5毫升（推进数量合理即可），水检压计液面左侧升高，关闭夹子（B），待水检压计的液面左右平齐时，记录时间。得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。 步骤3 将冰袋放在广口瓶周围，调节距离，使瓶内的温度稳定在10℃，待小鼠安静后，重复步骤1、2中的有关操作。得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间。
实验结果和结论：
①消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。
②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会减弱。
③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢不受影响。
最可能的结果和结论是：消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃，说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时，能量代谢会加强。因为小鼠是恒温动物，在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多。
例4 回答下列有关实验现象可能的原因：
（1）在进行叶绿体色素提取和分離实验时，其在进行叶绿素的分离步骤中操作规范，但得到的滤纸条上的色素带却均非常淡，可能的原因是：
滤纸条湿度大，没有预先干燥处理；
②
③
（2）噬菌体侵染细菌实验时，用32P标记实验时，上清液中也有一定的放射性的可能原因有 。
解析 造成滤纸条上的色素带均非常淡的原因有多种，但是滤纸条上滤液细线触及了层析液应该是在经过层析后各种色素都没有而不是较淡。
噬菌体侵染细菌实验时，用32P标记实验时，由于含有32P标记的DNA进入细菌后在细菌内进行增殖，经离心后32P存在于沉淀，但上清液也有少量的放射性的原因要么是有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，要么是时间较长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液。
答案 （1）②画滤液细线次数太少 ③选用的植物叶片含有色素较小（或：未加入SiO2，研究研麿不充分；或色素提取时未加碳酸钙，色素被破坏等）
（2）一是保温时间过短，有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；二是从噬菌体和大肠杆菌混合培养到用离心机分离，这一段保温时间过长，噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放子代，经离心后分布于上清液，也会使上清液放射性含量升高。
1.某男子是白化病基因携带者，其细胞中可能不含该致病基因的是（ ）
A.神经细胞 B.精原细胞
C.淋巴细胞 D.精细胞
2.对某生物进行测交实验，得到4种性状类型，数目比为58∶60∶56∶61，下列4种基因组成中，不可能构成该生物的遗传因子是（ ）
A.AaBbCC B.AABbCc
C.AaBbCc D.aaBbCc
3.若下图表示一只黑色狗（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A，2位点为a，造成这一现象的可能原因是 。如果没有出现如图的而是进行正常的减数分裂，则一个精原细胞可能产生的配子的基因型为 。
[A][a][1][2]
1.D 2.C
3.基因突变、交叉互换 AB、ab或Ab、aB