遺傳多變的高考生物試題 不變的解法

1、【生物】多變的高考生物試題 不變的解法同學(xué)們?cè)趥淇紩r(shí)會(huì)做很多的預(yù)測(cè)題，但很少會(huì)擊中當(dāng)年的高考題。其實(shí)，雖然我們無法命中題目，但可以命中解題規(guī)律和知識(shí)原理。不管生物試題如何靈活多變，基礎(chǔ)知識(shí)及解題技巧是通用的。本文帶同學(xué)們看看如何利用舊知識(shí)來解答新題。一、求親本基因型不確定時(shí)的遺傳概率不變的配子基因頻率法例1 右圖是某家族單基因遺傳病系譜圖,基因用A、a表示,已知5是純合體。請(qǐng)據(jù)圖回答，若個(gè)體12和13婚配，則子女中患病的概率是?！舅季S導(dǎo)引】本題只涉及一對(duì)等位基因的遺傳，但題中個(gè)體12和13的基因型有多種可能。其解題思路是：通過分析遺傳系譜圖確定遺傳方式及基因在染色體的位置分析個(gè)體12和13可能

2、的基因型求出個(gè)體12和13產(chǎn)生各種基因的基因頻率兩個(gè)親本a基因頻率相乘即為子女患病的概率。解析：根據(jù)正常雙親1和2生出患者7可知，該遺傳病為常染色體隱性遺傳病。據(jù)此知7的基因型為aa，則1和2的基因型均為Aa，那么6和9的基因型分別都是1/3AA或2/3Aa。又知4是患者，則推知10為Aa。已知5是純合子，基因型為AA，則其配子的基因頻率為A=1；6的基因型為1/3AA、2/3Aa，則其配子的基因頻率為A=2/3，a=1/3；5和6婚配的后代基因型頻率為AA=1A2/3A=2/3AA，Aa=1A1/3a=1/3Aa，即個(gè)體12的基因型可能為2/3AA或1/3Aa，則其產(chǎn)生配子的基因頻率為A=5

3、/6，a=1/6。同理，再確定個(gè)體13的基因型。已推知9的基因型為1/3AA或2/3Aa，則其配子的基因頻率為A=2/3，a=1/3；10的基因型是Aa，則其配子基因頻率為A=1/2，a=1/2。那么，9和10婚配，子代的基因型概率為AA=2/3A1/2A=1/3AA，Aa=2/3A1/2a+1/2A1/3a=1/2Aa，aa=1/3a1/2a=1/6aa。因?yàn)?3不患病，所以13的基因型只有兩種可能：1/3AA，1/2Aa，其比例為23，即AA占2/5，Aa占3/5。據(jù)此推算，個(gè)體13產(chǎn)生的配子基因頻率為A=7/10，a=3/10。因此，個(gè)體12與13婚配后代可能的基因型及概率為AA=5/6

4、A7/10A=7/12AA；Aa=5/6A3/10a+7/10A1/6a=11/30Aa；aa=1/6a3/10a=1/20aa。答案：1/20變式訓(xùn)練1 基因型為Aa的水稻自交一代的種子全部種下，待其長(zhǎng)成幼苗，人工去掉隱性個(gè)體，并分成兩組，讓一組全部自交，讓二組自由傳粉。一、二組的植株上aa基因型的種子所占比例為（ ）A1/91/6B3/81/9 C1/65/12 D1/61/9【異題同解】例1為動(dòng)物的交配問題，一般為自由交配；變式訓(xùn)練1為植物傳粉問題，讓其自由傳粉時(shí)，可用與例題相似的配子基因頻率方法求解。在涉及群體遺傳或者當(dāng)親本的基因型有多種可能時(shí)，使用親本產(chǎn)生的基因頻率的方法來求遺傳概率

5、。具體的方法是：雌性或雄性親本基因型有多種可能時(shí)，分別分析其產(chǎn)生含不同基因的某種配子的基因頻率，然后根據(jù)子代的要求求出相應(yīng)的基因型頻率，再根據(jù)基因型頻率求出相應(yīng)的表現(xiàn)型頻率。二、多種遺傳病遺傳概率與表現(xiàn)型比例的計(jì)算不變的先分后合原則例2人類遺傳病調(diào)查中發(fā)現(xiàn)兩個(gè)家系中都有甲遺傳?。ɑ?yàn)镠、h）和乙遺傳?。ɑ?yàn)門、t）患者，系譜圖如下。若3無乙病致病基因，請(qǐng)回答下列問題（所有概率用分?jǐn)?shù)表示）：（1）2的基因型為；5的基因型為。（2）如果5與6結(jié)婚，則所生男孩同時(shí)患兩種遺傳病的概率為。（3）如果5與h基因攜帶者結(jié)婚并生育一個(gè)表現(xiàn)型正常的兒子，則兒子攜帶h基因的概率為?！舅季S導(dǎo)引】此題考查的是涉及

6、兩對(duì)等位基因的遺傳，并且親本的基因型不只一種，因此采用先分后合的方法可以使問題簡(jiǎn)化。其解題思路為：仔細(xì)審題判斷每種遺傳病的顯隱性及在染色體位置判斷有關(guān)親本的基因型分別求出甲、乙兩種病患病與正常的概率按題中要求運(yùn)用乘法法則求出相應(yīng)的概率。解析：系譜圖中正常的-1和-2的后代中有一個(gè)甲病女患者為-2，說明甲病為常染色體隱性遺傳。正常的-3和-4的后代中有一個(gè)兩病皆患的患者-9，說明乙病為隱性遺傳?。?無乙病致病基因，說明乙一定為伴X遺傳。（1）-2患甲病，可以推出-1和-2有關(guān)甲病的基因型為Hh。對(duì)于乙病，由于-1為乙病患者，則2為攜帶者。綜合可知2的基因型為HhXTXt。對(duì)于5來說，其表現(xiàn)型正常

7、，則對(duì)乙病來說基因型為XTY。對(duì)于甲病，由于-1和-2有關(guān)于甲病的基因型為Hh，所以5對(duì)于甲病來說基因型為1/3HH或2/3Hh。綜合可寫出其基因型1/3HHXTY或2/3HhXTY。（2）在計(jì)算5與6結(jié)婚，所生男孩同時(shí)患兩種遺傳病的概率時(shí)，5基因型為1/3HHXTY或2/3HhXTY。6對(duì)甲、乙兩病都有兩種基因型，綜合基因型有4種。由于兩個(gè)親本的基因型都不只一種，因此綜合計(jì)算較復(fù)雜。如果兩種病分開來計(jì)算再綜合考慮則簡(jiǎn)單些。對(duì)于甲病來說，5基因型為1/3HH或2/3Hh，6基因型為1/3HH或2/3Hh，則后代患甲病的概率為2/32/31/4=1/9。對(duì)于乙病來說，5基因型為XTY，6基因型為

8、1/2XTXT、1/2XTXt.則所生男孩患乙病的概率為1/21/2=1/4。因此所生男孩同時(shí)患兩種遺傳病的概率為1/91/4=1/36。（3）-5的基因型為1/3HH或2/3Hh（只涉及甲?。c之婚配的是攜帶者基因型為Hh。兩者的后代中表現(xiàn)型正常的概率為1-2/31/4=5/6。而出現(xiàn)攜帶者Hh的概率為1/31/2+2/31/2=1/2。這樣兒子攜帶h基因的概率為（1/2）/（5/6）=3/5。答案：HhXTXtHHXTY或HhXTY1/363/5變式訓(xùn)練2某種鼠中，皮毛黃色（A）對(duì)灰色（a）為顯性，短尾（B）對(duì)長(zhǎng)尾（b）為顯性?；駻或B純合會(huì)導(dǎo)致個(gè)體在胚胎期死亡。兩對(duì)基因位于常染色體上

9、，相互間獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有一對(duì)表現(xiàn)型均為黃色短尾的雌、雄鼠交配。則理論上子代中成活個(gè)體的表現(xiàn)型及比例分別為?！井愵}同解】本題與例題不同之處是本題所問為子代中成活個(gè)體的表現(xiàn)型及比例，相同之處是仍為對(duì)兩種遺傳性狀的考查，由于涉及致死遺傳，直接推斷答案易出錯(cuò)?？捎孟确趾蠛系慕忸}策略，“分”即將基因自由組合的問題分解成兩個(gè)基因分離定律的內(nèi)容，也就是說分別求每一種病的患病概率；“合”即根據(jù)題中要求采用乘法法則求患兩種病的概率或患病的概率。這樣比同時(shí)考慮兩種病會(huì)簡(jiǎn)單得多，也不容易出錯(cuò)。三、DNA堿基比例的計(jì)算不變的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其衍生關(guān)系要學(xué)習(xí)網(wǎng)一直在為調(diào)動(dòng)你的學(xué)習(xí)積極性而努力例3某雙鏈DNA分子含有20

10、0個(gè)堿基，一條鏈上ATGC1234，則該DNA分子（）A含有4個(gè)游離的磷酸基B連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸210個(gè)C4種堿基ATGC3377D堿基排列方式共有4100種【思維導(dǎo)引】本題涉及DNA堿基比例與數(shù)量的判斷，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則解題即可。解析：一個(gè)雙鏈DNA分子中含有2個(gè)游離的磷酸基。由一條鏈上ATGC1234可計(jì)算得出一條鏈上100個(gè)堿基中A、T、G、C的數(shù)量依次是10、20、30、40，另一條鏈上A、T、G、C的數(shù)量則依次是20、10、40、30。故該DNA中腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為102030個(gè)。連續(xù)復(fù)制2次，需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)（221）3090個(gè)，4種堿基的比

11、例是ATGC（1020）（2010）（3040）（4030）303070703377。含200個(gè)堿基的DNA在不考慮每種堿基比例關(guān)系的情況下，可能的堿基排列方式共有4100種，但因堿基數(shù)量比例已確定，故堿基排列方式肯定少于4100種。答案為C。變式訓(xùn)練3某DNA分子片段中，胞嘧啶有240個(gè)，占全部堿基的30%，則該片段中腺嘌呤有（）A240個(gè) B48個(gè)C800個(gè) D160個(gè)【異題同解】此題與例題都是利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行解題，根據(jù)兩個(gè)非互補(bǔ)堿基之和占全部堿基的50%，可得腺嘌呤占全部堿基的20%。根據(jù)胞嘧啶數(shù)目與比例可求腺嘌呤數(shù)。在計(jì)算DNA分子有關(guān)堿基比例時(shí)，所依據(jù)的原則始終是堿基配對(duì)原則

12、。即在一個(gè)DNA分子中，AT，GC。由此衍生出的關(guān)系有：（AG）/（TC）等非互補(bǔ)堿基的和之比在整個(gè)DNA分子中為1，兩條互補(bǔ)鏈的比例互為倒數(shù)；（AT）/（GC）互補(bǔ)堿基的和之比在整個(gè)DNA分子中及兩條互補(bǔ)鏈的比例均相等；兩個(gè)非互補(bǔ)堿基之和占整個(gè)DNA堿基總數(shù)的一半。四、同位素示蹤標(biāo)記DNA復(fù)制過程的有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究不變的DNA半保留復(fù)制原理例4如圖表示某研究性學(xué)習(xí)小組以細(xì)菌為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心法對(duì)有關(guān)DNA復(fù)制的方式是全保留還是半保留進(jìn)行了探究（已知全保留復(fù)制中子代DNA均由兩條子鏈構(gòu)成，培養(yǎng)用的細(xì)菌大約每20 min分裂一次，產(chǎn)生子代）。請(qǐng)據(jù)圖回答：分析圖中實(shí)驗(yàn)三的離心

13、結(jié)果：如果DNA位于1/2重帶和1/2輕帶位置，則是全保留復(fù)制還是半保留復(fù)制？。如果DNA位于全中帶位置，則是_復(fù)制。為了進(jìn)一步得出結(jié)論，該小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)四，請(qǐng)分析：如果DNA位于_（位置及比例，下同）帶位置，則是全保留復(fù)制；如果DNA位于_帶位置,則是半保留復(fù)制?！舅季S導(dǎo)引】本題通過實(shí)驗(yàn)探究DNA復(fù)制的方式，本質(zhì)是考查DNA半保留復(fù)制的原理的應(yīng)用。解題時(shí)可先假設(shè)DNA全保留或半保留復(fù)制時(shí)細(xì)菌培養(yǎng)后離心的結(jié)果，然后再按照題中要求具體分析。解析：含15N的細(xì)菌在含14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)20 min，即細(xì)菌繁殖一代，DNA如果進(jìn)行半保留復(fù)制，產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA均含14N和15N，離心后全位于中帶。

14、如果為全保留復(fù)制，則子代的兩個(gè)DNA中其中一個(gè)來自親代離心后位于重帶，一個(gè)DNA兩條鏈來自新合成，離心后位于輕帶。含14N的細(xì)菌在含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)40 min，即細(xì)菌繁殖兩代，如是DNA進(jìn)行全保留復(fù)制，則只含14N的DNA位于輕帶占1/4，只含15N的DNA位于重帶占3/4；如果DNA進(jìn)行半保留復(fù)制，則含14N和15N的DNA位于中帶且占1/2，只含15N的DNA位于重帶且占1/2。答案：全保留半保留1/4輕和3/4重1/2輕和1/2重變式訓(xùn)練4在試管內(nèi)合成DNA的實(shí)驗(yàn)過程是：先把高能磷酸基團(tuán)接到4種含14N脫氧核苷酸上，然后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶，最后放入一個(gè)帶有15N標(biāo)記的D

15、NA分子，讓其復(fù)制一次。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問題：（1）分析得知，新合成的DNA分子中，AT，CG。這個(gè)事實(shí)說明，DNA的合成遵循_。（2）新合成的DNA分子中（AT）/（GC）的比與標(biāo)記DNA的比一樣，這說明新DNA分子是_。（3）經(jīng)分析，新合成的DNA分子中，帶有15N標(biāo)記的鏈約占總量的50%。這個(gè)事實(shí)說明_。（4）復(fù)制5次后，帶有15N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為_條。帶有14N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為_條?！井愵}同解】此題與例題都是利用DNA的半保留復(fù)制的原理進(jìn)行解題，只是例題還分析了全保留復(fù)制子代的可能結(jié)果。無論是計(jì)算復(fù)制多少代需要某種堿基的數(shù)量，還是通過密度梯度離心判斷DNA的復(fù)制方式，其本質(zhì)都是不變的，由于堿基互補(bǔ)配對(duì)，因此產(chǎn)生的DNA中一定是AT，CG。子代與親代DNA結(jié)構(gòu)完全相同。如果是DNA半保留復(fù)制，其子代DNA一條單鏈來自母鏈，另一條單鏈來自新合成的子鏈。無論復(fù)制多少代，產(chǎn)生的后代DNA中含有親代母鏈的DNA分子只有兩個(gè)。如果是DNA是全保留復(fù)制，