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秘籍03遺傳及其應(yīng)用【高考預(yù)測(cè)】概率預(yù)測(cè)☆☆☆☆☆題型預(yù)測(cè)非選擇題☆☆☆☆☆考向預(yù)測(cè)分離定律、自由組合定律、伴性遺傳和人類遺傳病的綜合應(yīng)用【應(yīng)試秘籍】縱觀近幾年的高考題不難發(fā)現(xiàn),關(guān)于遺傳規(guī)律知識(shí)的考查是重中之重,無(wú)論分值還是考查頻度都非常高,最近五年全國(guó)卷5年5考,一道題目往往涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn),如基本概念理解、顯隱性關(guān)系判斷、概率計(jì)算、基因型推導(dǎo)等,但主觀題通常是步步深入。1.命題角度:主要是利用文字信息、表格數(shù)據(jù)信息等方式考查學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)問(wèn)題的分析處理能力;減數(shù)分裂與遺傳定律的實(shí)質(zhì)、遺傳物質(zhì)變化分析;經(jīng)典遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)分析、遺傳方式的判斷、遺傳系譜圖的分析、遺傳圖解的書(shū)寫(xiě);有關(guān)提高糧食和畜牧業(yè)產(chǎn)量的育種(雜種優(yōu)勢(shì)在育種中的應(yīng)用);遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)(基因表達(dá))、基因頻率和基因型頻率的計(jì)算。2.命題形式:基本概念、原理、遺傳病的有關(guān)問(wèn)題都可以以選擇題形式考查,而遺傳規(guī)律的應(yīng)用、相關(guān)性狀分離的計(jì)算和遺傳系譜圖繪制等多以簡(jiǎn)答題形式出現(xiàn),考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力與語(yǔ)言表述能力。【應(yīng)試必備】減數(shù)分裂和配子的形成、基因的分離定律、基因的自由組合定律、性別決定與伴性遺傳、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)及現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。第一章遺傳因子的發(fā)現(xiàn)一、基因的分離定律1、孟德?tīng)柍晒Φ脑颍孩?、選材正確,豌豆是自花閉花授粉;⑵、具有多對(duì)容易觀察的性狀,穩(wěn)定遺傳;⑶、由簡(jiǎn)入繁的研究方法;⑷、應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理.2、人工雜交試驗(yàn)過(guò)程:去雄(留下雌蕊)→套袋(防干擾)→人工傳粉→套袋注:去雄時(shí)間:花粉成熟之前;去雄原則:全部、徹底、干凈3、相關(guān)概念(1)相對(duì)性狀:同一種生物的同一種性狀的不同表現(xiàn)類型。(2)顯性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)出來(lái)的性狀。隱性性狀:具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交,F(xiàn)1沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)的性狀。(3)性狀分離:在雜種后代中,同時(shí)出現(xiàn)顯性性狀和隱性性狀的現(xiàn)象(4)等位基因:決定1對(duì)相對(duì)性狀的兩個(gè)基因(位于一對(duì)同源染色體上的相同位置(5)表現(xiàn)型:指生物個(gè)體實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的性狀?;蛐停号c表現(xiàn)型有關(guān)的基因組成。(關(guān)系:基因型+環(huán)境→表現(xiàn)型)(6)雜交:基因型不同的生物體間相互交配的過(guò)程。自交:基因型相同的生物體間相互交配的過(guò)程(指植物中自花傳粉和雌雄異花植物的同株受粉)測(cè)交:讓F1與隱性純合子雜,來(lái)檢測(cè)F1的基因型實(shí)驗(yàn)方法。(屬于雜交)4、基因分離定律的實(shí)質(zhì)是:在雜合子的細(xì)胞中,位于一對(duì)同源染色體,具有一定的獨(dú)立性,生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí),等位基因會(huì)隨著的分開(kāi)而分離,分別進(jìn)入到兩個(gè)配子中,獨(dú)立地隨配子遺傳給后代[在減I分裂后期,等位基因隨著同源染色體的分開(kāi)而分離]5、六種常見(jiàn)的基因組合:親代基因型子代基因型及比例子代表現(xiàn)型及比例⑴AA×AAAA全顯⑵AA×AaAA:Aa===1:1全顯⑶AA×aaAa全顯⑷Aa×AaAA:Aa:aa===1:2:1顯:隱===3:1⑸Aa×aaAa:aa===1:1顯:隱===1:1⑹aa×aaaa全隱二、基因的自由組合定律1、兩對(duì)等位基因控制的兩對(duì)相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象:具有兩對(duì)相對(duì)性狀的純合子親本雜交后,產(chǎn)生的F1自交,后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型,比例為9:3:3:1。四種表現(xiàn)型中各有一種純合子,分別在子二代占1/16,共占4/16;雙顯性個(gè)體比例占9/16;雙隱性個(gè)體比例占1/16;單雜合子占2/16×4=8/16;雙雜合子占4/16;親本類型比例各占9/16、1/16;重組類型比例各占3/16、3/16.。2、運(yùn)用基因的自由組合定律的原理培育新品種的方法:優(yōu)良性狀分別在不同的品種中,先進(jìn)行雜交,從中選擇出符合需要的,再進(jìn)行連續(xù)自交即可獲得純合的優(yōu)良品種。3、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的。在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離,同時(shí)非同源染色體上的非等位基因自由組合。[在減I分裂后期,非等位基因隨著非同源染色體的自由組合而自由組合]4、在基因的自由組合定律的范圍內(nèi),有n對(duì)等位基因的個(gè)體產(chǎn)生的配子最多可能有2n種。第二章基因和染色體的關(guān)系減數(shù)分裂:對(duì)象:有性生殖的生物時(shí)期:原始生殖細(xì)胞形成成熟的生殖細(xì)胞特點(diǎn):染色體只復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)比原始生殖細(xì)胞減少一半一、記憶名詞1、同源染色體:(對(duì))配對(duì)的兩條染色體、形狀和大小一般都相同一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方2、聯(lián)會(huì):同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象3、四分體:聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體1個(gè)四分體=1對(duì)同源染色體=2條染色體=4條染色單體二、精子的形成過(guò)程及特點(diǎn):體細(xì)胞(染色體數(shù):2n)有絲分裂,細(xì)胞分化一個(gè)精原細(xì)胞(染色體數(shù):2n)間期:細(xì)胞體積增大,染色體復(fù)制1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(染色體數(shù):2n)前期:聯(lián)會(huì)、四分體(非姐妹染色單體交叉互換)中期:同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期:同源染色體分離(非同源染色體自由組合)末期:形成2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞(染色體數(shù):n)著絲點(diǎn)分裂,染色單體分離4個(gè)精子細(xì)胞(染色體數(shù):n)變形4個(gè)2種精子(染色體數(shù):n)三、精子與卵細(xì)胞的形成過(guò)程比較精子的形成過(guò)程卵細(xì)胞的形成過(guò)程相同點(diǎn)染色體的行為變化相同:即在間期染色體先復(fù)制,在第一次分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì),形成四分體,非姐妹染色體交叉互換,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,第一次分裂結(jié)束后染色體數(shù)目減半;第二次分裂時(shí)著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離不同點(diǎn)場(chǎng)所睪丸卵巢分裂方式細(xì)胞質(zhì)均等分裂細(xì)胞質(zhì)不均等分裂子細(xì)胞個(gè)數(shù)1個(gè)精原細(xì)胞→4個(gè)精子1個(gè)卵原細(xì)胞→1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體是否變形有變形過(guò)程無(wú)變形過(guò)程四、有絲分裂與減數(shù)分裂的異同點(diǎn)減數(shù)分裂有絲分裂不同點(diǎn)1、染色體復(fù)制一次,細(xì)胞連續(xù)分裂兩次1、染色體復(fù)制一次,細(xì)胞只分裂一次2同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、四分體、非姐妹染色單體互換、分離等現(xiàn)象2、無(wú)同源染色體聯(lián)會(huì)等行為3、分裂后形成4個(gè)精子或1個(gè)卵細(xì)胞3、分裂后形成2個(gè)體細(xì)胞4、分裂后所形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減少一半4、分裂形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目與親代細(xì)胞相同相同點(diǎn)1、細(xì)胞分裂過(guò)程中均出現(xiàn)紡錘體2、染色體在細(xì)胞分裂過(guò)程中都只復(fù)制一次五、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別五、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別一數(shù)一數(shù)染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)二看同源染色體有同源染色體無(wú)同源染色體三判斷同源染色體行為減Ⅱ減Ⅱ聯(lián)會(huì)、四分體、分離(減Ⅰ)無(wú)同源染色體行為(有絲分裂)六、受精作用1、定義:是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。2、實(shí)質(zhì):精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合。3、意義:對(duì)于進(jìn)行有性生殖的生物來(lái)說(shuō),減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定,對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。4、注:受精卵中的染色體,來(lái)自父母雙方各占一半;而受精卵中的遺傳物質(zhì),主要來(lái)自于母方。5、配子中染色體組合多樣性的原因:(1)同源染色體分離和非同源染色體的自由組合(2)同源染色體上非姐妹染色單體部分的交叉互換。七、性別決定與伴性遺傳生物體細(xì)胞中的染色體可以分為兩類:常染色體和性染色體。生物的性別決定方式主要有兩種:一種是XY型,另一種是ZW型1、XY型的性別決定方式:雌性體內(nèi)具有一對(duì)同型的性染色體(XX),雄性體內(nèi)具有一對(duì)異型的性染色體(XY)。減數(shù)分裂形成精子時(shí),產(chǎn)生了含有X染色體的精子和含有Y染色體的精子。雌性只產(chǎn)生了一種含X染色體的卵細(xì)胞。受精作用發(fā)生時(shí),X精子和Y精子與卵細(xì)胞結(jié)合的機(jī)會(huì)均等,所以后代中出生雄性和雌性的機(jī)會(huì)均等,比例為1:1。2、伴X隱性遺傳的特點(diǎn)(如色盲、血友病、果蠅眼色等遺傳)特點(diǎn):①男性患者多于女性患者。②屬于交叉遺傳(隔代遺傳)即外公→女兒→外孫③女性患者,其父親和兒子都是患者;男性患病,其母、女至少為攜帶者。3、X染色體上顯性遺傳(如抗VD佝僂病、鐘擺型眼球震顫)特點(diǎn):①女性患者多于男性患者②世代遺傳③男性患者,其母親和女兒一定是患者4、Y染色體上遺傳(如外耳道多毛癥)特點(diǎn):致病基因?yàn)楦競(jìng)髯?、子傳孫、具有世代連續(xù)性,也稱限雄遺傳。5、人類遺傳圖譜分析(1)有”為隱性,“有中生無(wú)”為顯性①在已確定隱性遺傳病的系譜中父親正常,女兒患病,一定為常隱母親患病,兒子正常,一定為常隱②在已確定現(xiàn)行遺傳病的系譜中父親患病,女兒正常,一定為常顯母親正常,兒子患病,一定是常顯(2)口訣:無(wú)中生有為隱性,有中生無(wú)為顯性隱性遺傳看女病,女病,父子病,即X隱父子無(wú)病非伴性,即常隱顯性遺傳看男病,男病,母女病,即X顯母女無(wú)病非伴性,即常顯第三章基因的本質(zhì)一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)1、格里菲斯的肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)——發(fā)現(xiàn)“轉(zhuǎn)化因子”;艾弗里的實(shí)驗(yàn)——DNA是“轉(zhuǎn)化因子”,說(shuō)明DNA是遺傳物質(zhì)。2、T2噬菌體(病毒)侵染細(xì)菌(大腸桿菌)的實(shí)驗(yàn)赫爾希、蔡斯①T2噬菌體組成成分:DNA和蛋白質(zhì)②侵染細(xì)菌的過(guò)程①吸附②注入(DNA)③復(fù)制合成④組裝⑤釋放T2噬菌體大腸桿菌核苷酸標(biāo)記32P32P氨基酸標(biāo)記35S35S過(guò)程感染吸附:噬菌體末端吸附在細(xì)菌表面注入:噬菌體DNA注入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi),而蛋白質(zhì)外殼留在外面增殖合成:在細(xì)菌體內(nèi),噬菌體DNA復(fù)制和其蛋白質(zhì)外殼合成組裝:在細(xì)菌體內(nèi),新復(fù)制的DNA與蛋白質(zhì)外殼組裝成新噬菌體成熟釋放:細(xì)菌體內(nèi)新噬菌體釋放出來(lái)③實(shí)驗(yàn)方法:同位素標(biāo)記法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想:設(shè)法把DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),單獨(dú)地、直接地去觀察DNA的作用。④32P標(biāo)記T2噬菌體DNA;35S標(biāo)記T2噬菌體蛋白質(zhì)外殼3、生物的遺傳物質(zhì):有細(xì)胞結(jié)構(gòu):真核或原核——DNA生物無(wú)細(xì)胞結(jié)構(gòu):病毒——DNA(絕大多數(shù))或RNA(少數(shù))(小結(jié):絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,即DNA是主要的遺傳物質(zhì))注意:①進(jìn)入細(xì)菌的只是噬菌體DNA②親代噬菌體DNA在細(xì)菌體內(nèi)復(fù)制③子代噬菌體蛋白質(zhì)外殼在細(xì)菌體內(nèi)合成二、DNA分子的結(jié)構(gòu)基本單位:脫氧核苷酸(由磷酸、脫氧核糖和堿基組成)單鏈連接(磷酸二酯鍵);雙鏈連接(氫鍵)空間結(jié)構(gòu)①兩條反向平行的脫氧核苷酸鏈成雙螺旋結(jié)構(gòu);②基本骨架:磷酸和脫氧核糖交替排列在外側(cè)③堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(AT、CG)氫鍵(A與T之間形成兩條氫鍵,C與G之間形成三條氫鍵)DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):①穩(wěn)定性;②多樣性;③特異性。三、DNA的半保留復(fù)制場(chǎng)所:細(xì)胞核、線粒體、葉綠體時(shí)間:有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期特點(diǎn):①邊解旋邊復(fù)制;②半保留復(fù)制。3、條件:模板(DNA分子的兩條鏈)、原料(四種游離的脫氧核苷酸)、酶(DNA解旋酶,DNA聚合酶等),能量(ATP)4、結(jié)果:通過(guò)復(fù)制產(chǎn)生了與親代DNA一樣的DNA分子。5、意義:通過(guò)復(fù)制將遺傳信息傳遞給后代,保持了遺傳信息的連續(xù)性。四、基因基因的概念:有遺傳效應(yīng)的DNA片段遺傳信息:基因中脫氧核苷酸的排列順序;DNA上特定堿基對(duì)的排列順序。單位:脫氧核苷酸與染色體的關(guān)系:線性關(guān)系與性狀的關(guān)系:是控制性狀的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位功能:儲(chǔ)存遺傳信息、傳遞、表達(dá)遺傳信息6、規(guī)律總結(jié)(1)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則有關(guān)計(jì)算①A=T、C=G②A+G=C+TA+C=G+TA/T=C/G=(A+G)/(C+T)=(A+C)/(G+T)=1③非互補(bǔ)的兩種堿基之和的比:雙鏈上:(A+G)/(C+T)=b,若(A1+G1)/(C1+T1)=a,則(A2+G2)/(C2+T2)=1/a④互補(bǔ)的兩種堿基之和的比:在單鏈和雙鏈上相同雙鏈上:(A+T)/(C+G)=b(A1+T1)/(C1+G1)=b(A2+T2)/(C2+G2)=b⑤(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%雙單單(2)DNA分子復(fù)制有關(guān)計(jì)算①15N的DNA放在14N培養(yǎng)液中,第n代形成2n個(gè)DNA:只含14N的2n2個(gè),共有2n+1個(gè)鏈:含N15的2個(gè)鏈,只含14N的2n+12個(gè)鏈②DNA分子中含某堿基數(shù)為m,第n代一共消耗了m×(2n1)個(gè)堿基第四章基因的表達(dá)一、基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成轉(zhuǎn)錄:以DNA的一條鏈為模板通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則形成信使RNA的過(guò)程。場(chǎng)所:細(xì)胞核產(chǎn)物:mRNA條件:模板(DNA的一條鏈)、原料(4種核糖核苷酸)、酶(解旋酶、RNA聚合酶)、能量(ATP)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:A—U,T—A,C—G,G—C翻譯場(chǎng)所:核糖體過(guò)程:以轉(zhuǎn)運(yùn)RNA為工具,以mRNA為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則在核糖體上合成多肽鏈,最后形成蛋白質(zhì)條件:模板(mRNA)、原料(20種氨基酸)、酶、能量、轉(zhuǎn)運(yùn)RNA堿基互補(bǔ)配對(duì)原則:A—U,U—A,G—C,C—G產(chǎn)物:蛋白質(zhì)、【密碼子】mRNA上3個(gè)相鄰的堿基決定一個(gè)氨基酸。64個(gè)密碼子,61個(gè)有義密碼子,3個(gè)終止密碼子特性:簡(jiǎn)并性(維持物種的相對(duì)穩(wěn)定)【tRNA】結(jié)構(gòu)(三葉草型)種類:反密碼子61種(tRNA61種)二、基因?qū)π誀畹目刂?、中心法則:遺傳信息的傳遞規(guī)律【3】基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系1、基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝的過(guò)程,進(jìn)而控制生物體的性狀。例如:人的白化癥狀是由于控制酪氨酸酶的基因異常而引起的。2、基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。例如:囊性纖維病,由于控制跨膜蛋白CFTR蛋白缺失了3個(gè)堿基。規(guī)律總結(jié)計(jì)算:=1\*GB3①基因中堿基數(shù):mRNA上堿基數(shù):多肽鏈上氨基酸數(shù)=6:3:1=2\*GB3②肽鍵數(shù)(水的數(shù)目)=氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)第五章基因突變和其他變異可遺傳變異是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變,包括基因突變、基因重組和染色體變異。一、基因突變(發(fā)生于有絲分裂前的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期)1、基因突變的概念:由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。2、基因突變的特點(diǎn):a.普遍性b.隨機(jī)性c.頻率低d.害多利少e.不定向性3、基因突變產(chǎn)生原因:=1\*GB2⑴外因:物理因素、化學(xué)因素、生物因素=2\*GB2⑵內(nèi)因:由于DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因自發(fā)產(chǎn)生4、基因突變的意義:生物變異的根本來(lái)源,為生物進(jìn)化提供了最初的原材料。5、基因突變的類型:自然突變、人工誘發(fā)突變6、基因突變特點(diǎn):基因突變最大的特點(diǎn)是產(chǎn)生新的基因。它是染色體的某個(gè)位點(diǎn)上的基因的改變二、二、基因重組1、定義:指在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中,控制不同性狀的基因的重新組合2、類型:=1\*GB2⑴基因重新組合:非同源染色體上的等位基因重新組合→減數(shù)第一次分裂后期=2\*GB2⑵基因的互換:同源染色體上的非姐妹染色單體發(fā)生局部交換→減=1\*ROMANI分裂四分體時(shí)期3、特點(diǎn):只產(chǎn)生新的基因型,并沒(méi)產(chǎn)生新基因,所以不會(huì)產(chǎn)生新的性狀,只是原有親代性狀的重新組合。4、意義:通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因重組,為生物變異提供了極其豐富的來(lái)源。這是形成生物多樣性的重要原因之一,對(duì)于生物進(jìn)化具有十分重要的意義。三、染色體變異=1\*GB4㈠、染色體結(jié)構(gòu)的變異:缺失(貓叫綜合征)、增添、倒位、易位。=2\*GB4㈡、染色體數(shù)目的變異:包括細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少和以染色體組的形式成倍地增加減少。=1\*GB3①、染色體組是細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,但是攜帶者控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫染色體組。=2\*GB3②、判斷生物是單倍體、二倍體、多倍體的關(guān)鍵:看發(fā)育起點(diǎn),如由受精卵發(fā)育成的個(gè)體,體細(xì)胞中含幾個(gè)染色體組就是幾倍體;由未受精的生殖細(xì)胞,即配子發(fā)育成的個(gè)體均為單倍體(可能有1個(gè)或多個(gè)染色體組)。=3\*GB3③、人工誘導(dǎo)多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗。原理:當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí),能夠抑制細(xì)胞分裂前期紡錘體形成,導(dǎo)致染色體不分離,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。=4\*GB3④、單倍體植株獲得方法:花藥(花粉)離體培養(yǎng)法。單倍體植株特征:植株長(zhǎng)得弱小而且高度不育。注:基因突變、基因重組用顯微鏡是看不到的,而染色體變異用顯微鏡可以明顯看到。四、人類遺傳病1、定義:通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。2、分類:主要分為單基因遺傳病、多基因遺傳病、染色體異常遺傳病。第六章從雜交育種到基因工程一、雜交育種1、定義:雜交育種是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中在一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。2、方法:雜交自交選優(yōu)自交若干次純種二、誘變育種1、定義:利用物理因素(如X射線、r射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)來(lái)處理生物,使生物發(fā)生基因突變。2、應(yīng)用:太空育種、青霉素、農(nóng)作物方面三、四種育種方式比較雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異(成倍減少)染色體變異(成倍增加)常用方法雜交用物理或化學(xué)方法處理生物花藥離體培養(yǎng)→單倍體→秋水仙素處理→純種秋水仙素處理優(yōu)點(diǎn)使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上提高變異頻率,加速育種進(jìn)程.明顯縮短育種年限,育種時(shí)間較短(只需2年)。各種器官大、營(yíng)養(yǎng)成分高、抗性強(qiáng)缺點(diǎn)育種時(shí)間最長(zhǎng)有利變異少,需大量處理供試材料技術(shù)復(fù)雜,需與雜交育種配合與雜交育種配合;獲得的新品種發(fā)育延遲四、基因工程及其應(yīng)用(1)基因工程的概念:按照人們的意愿,把一種生物的個(gè)別基因復(fù)制出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,定向地改造生物的遺傳性狀。(2)基因操作的工具A.基因的剪刀——限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)。①分布:主要在微生物中。②作用特點(diǎn):專一性、特異性,即識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。③結(jié)果:產(chǎn)生黏性未端(堿基互補(bǔ)配對(duì));1個(gè)切口,2個(gè)黏性末端。B.基因的針線——DNA連接酶。①連接的部位:磷酸二酯鍵,不是氫鍵。②結(jié)果:兩個(gè)相同的黏性未端的連接。C.基困的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體①作用:將外源基因送入受體細(xì)胞。②具備的條件:a、能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。b、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。c、有某些標(biāo)記基因。③種類:質(zhì)粒(小型環(huán)狀DNA分子)、噬菌體和動(dòng)植物病毒。(3)基因操作的基本步驟A.提取目的基因B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合(用同一種限制酶分別切割目的基因和質(zhì)粒DNA(運(yùn)載體))C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.目的基因檢測(cè)與表達(dá)第七章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論一、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)1、達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)容是:過(guò)度繁殖——選擇的基礎(chǔ);生存斗爭(zhēng)——選擇的手段(動(dòng)力);遺傳變異——進(jìn)化的內(nèi)因適者生存——選擇的結(jié)果2、自然選擇學(xué)說(shuō)的局限性:對(duì)生物遺傳和變異的本質(zhì),未作出科學(xué)的解釋;對(duì)生物進(jìn)化局限于個(gè)體水平;強(qiáng)調(diào)物種形成是漸變的結(jié)果,不能解釋物種大爆發(fā)現(xiàn)象。先進(jìn)性:對(duì)生物進(jìn)化的原因提出了合理的解釋;揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性和多樣性的原因。二、1、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容(1)、種群是生物進(jìn)化的基本單位(生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì):在于種群基因頻率的改變)。(2)、突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料(突變包括基因突變和染色體變異)。(3)、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(使種群的基因頻率定向改變)。(4)、隔離是新物種形成的必要條件(生殖隔離的形成標(biāo)志著新物種的形成)。2、種群:是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的全部個(gè)體。種群的基因庫(kù):一個(gè)種群的全部個(gè)體所含有的全部基因?;蝾l率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率,叫基因頻率。物種:能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種。4、隔離:指不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。(1)分類:地理隔離:同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。生殖隔離:不同物種之間一般是不能互相交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育后代,這種現(xiàn)象稱生殖隔離。(2)作用:就是阻斷種群間的基因交流,使種群的基因頻率在自然選擇中向不同方向發(fā)展,是物種形成的必要條件和重要環(huán)節(jié)。5、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ):自然選擇學(xué)說(shuō)。6、種群中產(chǎn)生的變異不定向自然選擇方向定向三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成1、共同進(jìn)化:不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,即生物進(jìn)化。2、生物多樣性:基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性3、生物的進(jìn)化歷程可概括為:從原核生物到真核生物,從無(wú)性生殖到有性生殖,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,由水生到陸生,由低等到高等。【典例剖析】例1、某種二倍體植物的n個(gè)不同性狀由n對(duì)獨(dú)立遺傳的基因控制(雜合子表現(xiàn)顯性性狀)。已知植株A的n對(duì)基因均雜合。理論上,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.植株A的測(cè)交子代會(huì)出現(xiàn)2n種不同表現(xiàn)型的個(gè)體B.n越大,植株A測(cè)交子代中不同表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)目彼此之間的差異越大C.植株A測(cè)交子代中n對(duì)基因均雜合的個(gè)體數(shù)和純合子的個(gè)體數(shù)相等D.n≥2時(shí),植株A的測(cè)交子代中雜合子的個(gè)體數(shù)多于純合子的個(gè)體數(shù)答案:B【解析】每對(duì)等位基因測(cè)交后會(huì)出現(xiàn)2種表現(xiàn)型,故n對(duì)等位基因雜合的植株A的測(cè)交子代會(huì)出現(xiàn)2n種不同表現(xiàn)型的個(gè)體,A正確;不管n有多大,植株A測(cè)交子代比為(1:1)n=1:1:1:1……(共2n個(gè)1),即不同表現(xiàn)型個(gè)體數(shù)目均相等,B錯(cuò)誤;植株A測(cè)交子代中n對(duì)基因均雜合的個(gè)體數(shù)為1/2n,純合子的個(gè)體數(shù)也是1/2n,兩者相等,C正確;n≥2時(shí),植株A的測(cè)交子代中純合子的個(gè)體數(shù)是1/2n,雜合子的個(gè)體數(shù)為1(1/2n),故雜合子的個(gè)體數(shù)多于純合子的個(gè)體數(shù),D正確?!军c(diǎn)睛】1、基因的自由組合定律的實(shí)質(zhì)是:位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的;在減數(shù)分裂的過(guò)程中,同源染色體上的等位基因彼此分離的同時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合。2、n對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳,即n對(duì)等位基因遵循自由組合定律。例2、(2021全國(guó)乙卷)果蠅的灰體對(duì)黃體是顯性狀,由X染色體上的1對(duì)等位基因(用A/a表示)控制:長(zhǎng)翅對(duì)殘翅是顯性性狀,由常染色體上的1對(duì)等位基因(用B/b表示)控制?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)請(qǐng)用灰體純合子雌果蠅和黃體雄果蠅為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)以獲得黃體雌果蠅。(要求:用遺傳圖解表示雜交過(guò)程。)(2)若用黃體殘翅雌果蠅與灰體長(zhǎng)翅雄果蠅(xAYBB)作為親本雜交得到F1,F1相互交配得F2,則F2中灰體長(zhǎng)翅:灰體殘翅:黃體長(zhǎng)翅:黃體殘翅=_______,F(xiàn)2中灰體長(zhǎng)翅雌蠅出現(xiàn)的概率為_(kāi)_________答案:

3:1:3:13/16【解析】(1)親本灰體純合子雌果蠅的基因型為XAXA,黃體雄果蠅基因型為XaY,二者雜交,子一代基因型和表現(xiàn)型為XAXa(灰體雌果蠅)、XAY(灰體雄果蠅),想要獲得黃體雌果蠅XaXa,則需要再讓子一代與親代中的黃體雄果蠅雜交,相應(yīng)遺傳圖解如下:子二代中黃體雌果蠅即為目標(biāo)果蠅,選擇即可。(2)已知長(zhǎng)翅對(duì)殘翅是顯性性狀,基因位于常染色體上,若用黃體殘翅雌果蠅(XaXabb)與灰體長(zhǎng)翅雄果蠅(XAYBB)作為親本雜交得到F1,F(xiàn)1的基因型為XAXaBb、XaYBb,F(xiàn)1相互交配得F2,分析每對(duì)基因的遺傳,可知F2中長(zhǎng)翅:殘翅=(1BB+2Bb)∶(1bb)=3∶1,灰體:黃體=(1XAXa+1XAY)∶(1XaXa+1XaY)=1∶1,故灰體長(zhǎng)翅:灰體殘翅:黃體長(zhǎng)翅:黃體殘翅=(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)∶(1/2×3/4)∶(1/2×1/4)=3∶1∶3∶1,F(xiàn)2中灰體長(zhǎng)翅雌蠅(XAXaB)出現(xiàn)的概率為1/4×3/4=3/16?!军c(diǎn)睛】本題考查基因自由組合定律以及伴性遺傳規(guī)律的應(yīng)用的相關(guān)知識(shí),意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,答題關(guān)鍵在于利用分離定律思維解決自由組合定律概率計(jì)算問(wèn)題。例3、(2020全國(guó)Ⅱ卷)控制某種植物葉形、葉色和能否抗霜霉病3個(gè)性狀的基因分別用A/a、B/b、D/d表示,且位于3對(duì)同源染色體上?,F(xiàn)有表現(xiàn)型不同的4種植株:板葉紫葉抗?。祝迦~綠葉抗?。ㄒ遥?、花葉綠葉感病(丙)和花葉紫葉感?。ǘ。<缀捅s交,子代表現(xiàn)型均與甲相同;乙和丁雜交,子代出現(xiàn)個(gè)體數(shù)相近的8種不同表現(xiàn)型?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)根據(jù)甲和丙的雜交結(jié)果,可知這3對(duì)相對(duì)性狀的顯性性狀分別是_______________。(2)根據(jù)甲和丙、乙和丁的雜交結(jié)果,可以推斷甲、乙、丙和丁植株的基因型分別為_(kāi)______________、_________________、_________________和_______________。(3)若丙和丁雜交,則子代的表現(xiàn)型為_(kāi)________________。(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙進(jìn)行雜交,統(tǒng)計(jì)子代個(gè)體性狀。若發(fā)現(xiàn)葉形的分離比為3∶1、葉色的分離比為1∶1、能否抗病性狀的分離比為1∶1,則植株X的基因型為_(kāi)________________。答案:(1)板葉、紫葉、抗病(2)AABBDD

AabbDd

aabbdd

aaBbdd(3)花葉綠葉感病、花葉紫葉感?。?)AaBbdd【解析】(1)“3個(gè)性狀的基因”“位于3對(duì)同源染色體上”,說(shuō)明符合自由組合定律。甲、丙具有相對(duì)性狀的個(gè)體雜交,子代表現(xiàn)出來(lái)的性狀就是顯性性狀,表現(xiàn)不出來(lái)的性狀就是隱性性狀。(2)隱性性狀一旦表現(xiàn)出來(lái)就一定是純合子,所以可以確定花葉綠葉感?。ū┑幕蛐蜑閍abbdd,而甲為顯性純合子板葉紫葉抗病(甲)基因型為AABBDD。板葉綠葉抗?。ㄒ褹_bbD_)和花葉紫葉感?。ǘaB_dd)的子代如果有8種不同表現(xiàn)型,則說(shuō)明每個(gè)性狀的雜交組合都應(yīng)該可以產(chǎn)生兩種表現(xiàn)型,這樣才能出現(xiàn)2×2×2=8種表現(xiàn)型,即板葉綠葉抗病(乙AabbDd)和花葉紫葉感?。ǘaBbdd)。(3)若花葉綠葉感病(丙aabbdd)與花葉紫葉感?。ǘaBbdd)雜交,則子代一定為花葉感病,紫葉與綠葉的比例為1:1。(4)選擇某一未知基因型的植株X與板葉綠葉抗?。ㄒ褹abbDd)進(jìn)行雜交,若葉形的分離比為3∶1,葉色的分離比為1∶1,能否抗病性狀的分離比為1∶1,則可以確定其基因型為AaBbdd,因?yàn)锳a×Aa→3A_:1aa,Bb×bb→Bb:bb,Dd×dd→Dd:dd?!军c(diǎn)睛】當(dāng)多對(duì)基因是獨(dú)立遺傳時(shí),基因自由組合定律的題可以用分離定律來(lái)解答,先拆開(kāi)單獨(dú)分析,最后再綜合計(jì)算。例4、(2018·全國(guó)Ⅰ卷,32)果蠅體細(xì)胞有4對(duì)染色體,其中2、3、4號(hào)為常染色體。已知控制長(zhǎng)翅/殘翅性狀的基因位于2號(hào)染色體上,控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號(hào)染色體上。某小組用一只無(wú)眼灰體長(zhǎng)翅雌蠅與一只有眼灰體長(zhǎng)翅雄蠅雜交,雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下∶回答下列問(wèn)題∶根據(jù)雜交結(jié)果,________(填"能"或"不能")判斷控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因是位于X染色體上還是位于常染色體上。若控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于X染色體上,根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷,顯性性狀是____,判斷依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________若控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于常染色體上,請(qǐng)用上表中雜交子代果蠅為材料設(shè)計(jì)一個(gè)雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)確定無(wú)眼性狀的顯隱性(要求∶寫(xiě)出雜交組合和預(yù)期結(jié)果)。若控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于4號(hào)染色體上,用灰體長(zhǎng)翅有眼純合體和黑檀體殘翅無(wú)眼純合體果蠅雜交,F(xiàn)1相互交配后,F(xiàn)2中雌雄均有____種表現(xiàn)型,其中黑檀體長(zhǎng)翅無(wú)眼所占比例為3/64時(shí),則說(shuō)明無(wú)眼性狀為_(kāi)____(填"顯性"或"隱性")。答案:不能無(wú)眼只有當(dāng)無(wú)眼為顯性時(shí),子代雌雄個(gè)體才都會(huì)出現(xiàn)有眼和無(wú)眼性狀的分離(2)讓無(wú)眼與無(wú)眼雜交,若子代中無(wú)眼∶有眼=3∶1,則無(wú)眼為顯性性狀;若子代全部為無(wú)眼,則無(wú)眼為隱性性狀。(3)8隱性【解析】(1)命題的思路首先著眼于有眼/無(wú)眼,解決有眼/無(wú)眼的顯隱性問(wèn)題,以及有眼/無(wú)眼控制基因所在染色體的問(wèn)題。解決的方法是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行整理∶有眼∶無(wú)眼=1∶1且與性別無(wú)關(guān)聯(lián),所以不能確定控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于X染色體上,即可能位于常色體上,也可能位于X染色體上。若控制果蜆有眼/無(wú)眼性狀的基因位于X染色體上,由于雜交結(jié)果為有眼雌∶有眼雄∶無(wú)眼雌∶無(wú)眼雄=1∶1∶1∶1,雄性有眼、無(wú)眼均有,推測(cè)雌性親本的基因型為XEXe;雌性中無(wú)眼、有眼均有,推測(cè)雄性親本的基因型XeY,因此,親本無(wú)眼雌蠅應(yīng)為∶XExe,有眼雄蠅應(yīng)為∶XeY,由此確定無(wú)眼為顯性,有眼為隱性。(2)若控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于常染色體上,由于子代有眼∶無(wú)眼=1∶1,可以確定兩親本為Ee和ee,也可以確定子代的基因型為Ee和ee,所以子代果蠅的雜交組合如下∶①Ee×Ee→3E_∶1ee;②ee×e→ee;③Ee×ee→1E_∶1ee。由以上看出③的雜交結(jié)果與親本的雜交結(jié)果一樣,是不能區(qū)分顯隱性的。①的雜交結(jié)果表明親本的性狀(或3E_)為顯性,②的雜交結(jié)果也能表明親本(或子代)的性狀為隱性。因?yàn)轭}目要求確定無(wú)眼性狀的顯隱性,且是最簡(jiǎn)單的方法,因此親本應(yīng)直接選用無(wú)眼×無(wú)眼。所以應(yīng)選擇表中雜交子代中雌雄果蠅均為無(wú)眼的性狀進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn),則親本的基因型為Ee和ee,若子代中無(wú)眼∶有眼=3∶1,則無(wú)眼為顯性性狀;若子代全部為無(wú)眼,則無(wú)眼為隱性性狀。(3)長(zhǎng)翅/殘翅、灰體/黑檀體相對(duì)性狀的顯隱性的確定∶由表中F1代灰體長(zhǎng)翅∶灰體殘翅∶黑檀體長(zhǎng)翅∶黑檀體殘翅=9∶3∶3∶1可知,灰體∶黑檀體=3∶1,灰體(基因A)為顯性;長(zhǎng)翅∶殘翅=3∶1,長(zhǎng)翅(基因B)為顯性。若控制果蠅有眼/無(wú)眼性狀的基因位于4號(hào)染色體上,則控制長(zhǎng)翅/殘翅(2號(hào)染色體)、灰體/黑檀體(3號(hào)染色體)和有眼/無(wú)眼(4號(hào)染色體)3對(duì)基因的遺傳符合自由組合規(guī)律。用灰體(AA)長(zhǎng)翅(BB)有眼純合體和黑檀體(aa)殘翅(bb)無(wú)眼純合體果蠅雜交,F(xiàn)1的3對(duì)基因均雜合(AaBbEe型),F(xiàn)2中,每對(duì)等位基因有2種表現(xiàn)型,因此F2的表現(xiàn)型為23=8種。因?yàn)镕2中黑檀體(aa,占1/4)長(zhǎng)翅(A_,占3/4)無(wú)眼所占比例為3/64,可以推知無(wú)眼占1/4,因此無(wú)眼的基因型為ee,為隱性性狀?!军c(diǎn)睛】本題的遺傳背景為果蠅的遺傳,控制三對(duì)相對(duì)性狀的基因位于三對(duì)同源染色體上(長(zhǎng)翅/殘翅∶2號(hào);灰體/黑檀體∶3號(hào);有眼/無(wú)眼∶末知),符合基因自由組合定律。例5、(2017·新課標(biāo)Ⅱ卷)人血友病是伴X隱性遺傳病?,F(xiàn)有一對(duì)非血友病的夫婦生出了兩個(gè)非雙胞胎女兒。大女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個(gè)患血友病的男孩。小女兒與一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚,并已懷孕?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)用“”表示尚未出生的孩子,請(qǐng)畫(huà)出該家系的系譜圖,以表示該家系成員血友病的患病情況。(2)小女兒生出患血友病男孩的概率為_(kāi)________;假如這兩個(gè)女兒基因型相同,小女兒生出血友病基因攜帶者女孩的概率為_(kāi)_____。(3)已知一個(gè)群體中,血友病的基因頻率和基因型頻率保持不變,且男性群體和女性群體的該致病基因頻率相等。假設(shè)男性群體中血友病患者的比例為1%,則該男性群體中血友病致病基因頻率為_(kāi)_______;在女性群體中攜帶者的比例為_(kāi)_____。答案:(1)(2)1/81/4(3)0.011.98%【解析】(1)根據(jù)題目所給信息直接畫(huà)出。(2)因?yàn)榇笈畠号c一個(gè)非血友病的男子結(jié)婚并生出了一個(gè)患血友病的XbY(用B、b表示血友病基因)男孩,所以大女兒的基因型為XBXb,而大女兒的Xb來(lái)自她母親,所以母親的基因型XBXb,那么小女兒的基因型為XBXb或XBXB,小女兒生出患血友病男孩的概率為1/4×1/2=1/8;假如這兩個(gè)女兒基因型相同,小女兒的基因型也為XBXb,生出血友病基因攜帶者女孩的概率為1/4。(3)男性群體中血友病患者的比例為1%,則該男性群體中血友病致病基因頻率為1%;在女性群體中攜帶者的比例為2×1%×99%=1.98%?!军c(diǎn)睛】繪制遺傳系譜圖時(shí)注意幾個(gè)要素:世代數(shù)用羅馬數(shù)字表示,個(gè)體編號(hào)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示,還要體現(xiàn)個(gè)體間關(guān)系、性別、表現(xiàn)型。例6、(2019全國(guó)卷Ⅰ·2)用體外實(shí)驗(yàn)的方法可合成多肽鏈。已知苯丙氨酸的密碼子是UUU,若要在體外合成同位素標(biāo)記的多肽鏈,所需的材料組合是①同位素標(biāo)記的tRNA②蛋白質(zhì)合成所需的酶③同位素標(biāo)記的苯丙氨酸④人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸⑤除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液A.①②④B.②③④C.③④⑤D.①③⑤答案:C【解析】分析題干信息可知,合成多肽鏈的過(guò)程即翻譯過(guò)程。翻譯過(guò)程以mRNA為模板(mRNA上的密碼子決定了氨基酸的種類),以氨基酸為原料,產(chǎn)物是多肽鏈,場(chǎng)所是核糖體。翻譯的原料是氨基酸,要想讓多肽鏈帶上放射性標(biāo)記,應(yīng)該用同位素標(biāo)記的氨基酸(苯丙氨酸)作為原料,而不是同位素標(biāo)記的tRNA,①錯(cuò)誤、③正確;合成蛋白質(zhì)需要模板,由題知苯丙氨酸的密碼子是UUU,因此可以用人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸作模板,同時(shí)要除去細(xì)胞中原有核酸的干擾,④、⑤正確;除去了DNA和mRNA的細(xì)胞裂解液模擬了細(xì)胞中的真實(shí)環(huán)境,其中含有核糖體、催化多肽鏈合成的酶等,因此不需要再加入蛋白質(zhì)合成所需的酶,故②錯(cuò)誤。綜上所述,ABD不符合題意,C符合題意。故選C?!军c(diǎn)睛】考查體外合成DNA條件的記憶和理解,復(fù)習(xí)時(shí)將基因的表達(dá)這部分的相關(guān)概念以思維導(dǎo)圖的形式串聯(lián)起來(lái)記憶?!菊`區(qū)點(diǎn)撥】遺傳大題年年必考,常出常新,但核心思想沒(méi)變,注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):一對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ),梳理掌握遺傳圖解。多對(duì)相對(duì)性狀的分析關(guān)注子二代的9:3:3:1的比例,進(jìn)而確定兩對(duì)或多對(duì)基因的位置。伴性遺傳題關(guān)注子代表現(xiàn)型比例是否與性別相關(guān)?!久DM】1.(2021屆內(nèi)蒙古赤峰二中高三模擬)某性別決定方式為XY型的植物,葉型為寬葉和窄葉(受等位基因A、a控制),葉色為黃綠色和綠色(受等位基因B、b控制),莖稈為有刺和無(wú)刺(受等位基因D、d控制)?,F(xiàn)用兩純合植株雜交,獲得F1,F(xiàn)1雌雄植株隨機(jī)交配,F(xiàn)2表現(xiàn)為♀寬葉有刺:♀寬葉無(wú)刺:♂寬葉有刺:♂寬葉無(wú)刺:♂窄葉有刺:♂窄葉無(wú)刺=6:2:3:1:3:1?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題。(1)葉型和莖稈有無(wú)刺兩對(duì)相對(duì)性狀中,顯性性狀分別為。(2)關(guān)于葉型和莖稈有無(wú)刺,親本的基因型是。F2寬葉植株雜交,后代出現(xiàn)窄葉植株的概率是。(3)若F2雌、雄株中均為黃綠色葉:綠色葉=3:1,現(xiàn)欲探究控制葉色和莖稈有無(wú)刺的兩對(duì)基因是否遵循自由組合定律,在該實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上還需進(jìn)行的步驟是;預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:。答案:(1)寬葉有刺(2分)(2)DDXaXaddXAY或DDXAXAddXaY(2分)1/8(2分)(3)統(tǒng)計(jì)F2中關(guān)于葉色和莖稈有無(wú)刺的表現(xiàn)型及比例(2分)若子代黃綠色有刺:黃綠色無(wú)刺:綠色有刺:綠色無(wú)刺=9:3:3:1,則兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律(2分);若子代表現(xiàn)型及比例與上述不符,則兩對(duì)基因的遺傳不遵循自由組合定律(2分)【解析】F2中寬葉:窄葉=3:1,有刺:無(wú)刺=3:1,所以寬葉有刺為顯性。通過(guò)統(tǒng)計(jì)F2中關(guān)于葉型和莖稈有無(wú)刺的表現(xiàn)型及比例,雌性中,寬葉:窄葉=1:0,有刺:無(wú)刺=3:1,雄性中,寬葉:窄葉=1:1,有刺:無(wú)刺=3:1,說(shuō)明葉型的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),葉型基因位于X染色體上,有無(wú)刺基因位于常染色上,進(jìn)而可以寫(xiě)出親本的基因型,算出概率。若F2雌、雄株中均為黃綠色葉:綠色葉=3:1,說(shuō)明葉色基因的遺傳遵循分離定律,要想確定控制葉色和莖稈有無(wú)刺的兩對(duì)基因是否遵循自由組合定律,還需要統(tǒng)計(jì)F2中關(guān)于葉色和莖稈有無(wú)刺的表現(xiàn)型及比例,若子代黃綠色有刺:黃綠色無(wú)刺:綠色有刺:綠色無(wú)刺=9:3:3:1,則兩對(duì)基因的遺傳遵循自由組合定律?!军c(diǎn)睛】此類題型屬于反推題,及告訴子代的表現(xiàn)型和比例反推親本的基因型,推出親本基因型后,再算相關(guān)個(gè)體的概率,突破口就是把子代的表現(xiàn)型分類統(tǒng)計(jì),單獨(dú)分析,最后合并。2.(2022屆東北三省三校3月聯(lián)考)某自花傳粉植物有紅、粉、白三種花色,受兩對(duì)基因(A/a、B/b)控制。其中某種基因型的植株無(wú)法存活?,F(xiàn)用幾種紅花做下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一:P紅花甲×白花,F(xiàn)1僅有一種花色,F(xiàn)1自交得F2,紅花∶粉花∶白花=9∶4∶1實(shí)驗(yàn)二:P紅花乙×白花,F(xiàn)1有兩種花色實(shí)驗(yàn)三:P紅花丙×白花,F(xiàn)1有三種花色請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)花色性狀遺傳遵循___________定律。(2)致死合子的基因型為_(kāi)__________粉花的基因型有___________種。(3)取實(shí)驗(yàn)二F1隨機(jī)交配,后代中白花占___________。(4)取實(shí)驗(yàn)三F1自交,后代表現(xiàn)型及比例為_(kāi)__________。答案:(1)基因的(分離和)自由組合(2)aaBb或Aabb3(3)9/58(4)紅花∶粉花∶白花=9∶16∶21【解析】(1)據(jù)分析可知,花色性狀的遺傳遵循自由組合定律。(2)F2中紅花∶粉花∶白花=9∶4∶1,是“9:3:3:1”的變形,據(jù)此可知,白花是隱,粉花是單顯,且粉花中6份致死2份,因此致死基因型為aaBb或Aabb,粉花的基因型為aaBB、AAbb、Aabb或者aaBB、aaBb、AAbb,因此粉花的基因型有3種。(3)假定粉花的基因型為aaBB、AAbb、Aabb,致死基因型為aaBb,實(shí)驗(yàn)二中親本P紅花A_B_與白花aabb,雜交,F(xiàn)1有兩種花色,因此親本的基因型為AABb和aabb,F(xiàn)1基因型為1/2AaBb和1/2Aabb,F(xiàn)1隨機(jī)交配,雌雄配子都是1/8AB、3/8Ab、1/8aB和3/8ab,后代中白花占3/8×3/8=9/64,致死個(gè)體aaBb占3/8×1/8+1/8×3/8=6/64,因此去除掉致死個(gè)體,后代中白花占9/(646)=9/58。(4)假定粉花的基因型為aaBB、AAbb、Aabb,致死基因型為aaBb,實(shí)驗(yàn)二中親本P紅花A_B_與白花aabb,雜交,F(xiàn)1有三種花色,因此親本的基因型為AaBb和aabb,F(xiàn)1基因型為1/3AaBb(自交后代紅花∶粉花∶白花=9∶4∶1)、1/3Aabb(自交后代粉花∶白花=12:4)和1/3aabb(自交后代全是白花16份),F(xiàn)1自交,后代紅花為9份,粉花為4+12=16份,白花為1+4+16=21份,因此紅花∶粉花∶白花=9∶16∶21?!军c(diǎn)睛】本題考查了基因自由組合定律中9:3:3:1變形應(yīng)用的有關(guān)知識(shí),要求能夠題干信息確定性狀的顯隱性,同時(shí)利用基因的自由組合定律確定兩個(gè)雜交組合中親子代的基因型,再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,有一定的難度。3.(2022屆陜西省西北工大附中高三模擬)下圖是一個(gè)常染色體遺傳病的家系譜。致病基因a是由正?;?A)序列中一個(gè)堿基對(duì)的替換而形成的。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題:(1)一個(gè)處于平衡狀態(tài)的群體中a基因的頻率為q如果II2與一個(gè)正常男性婚配,他們第一個(gè)孩子患病的概率為_(kāi)____________。如果第一個(gè)孩子是患者,他們第二個(gè)孩子正常的概率為_(kāi)____________。(2)對(duì)患者體內(nèi)某種蛋白質(zhì)分析研究發(fā)現(xiàn);該蛋白質(zhì)中的一個(gè)精氨酸被氨基酸x所取代,有關(guān)氨基酸的密碼子如下表所示。第一個(gè)字母第二個(gè)字母第三個(gè)字母UCAGA異亮氨酸蘇氨酸天冬氨酸絲氨酸U異亮氨酸蘇氨酸天冬氨酸絲氨酸C異亮氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸A甲硫氨酸蘇氨酸賴氨酸精氨酸G①氨基酸X為甲硫氨酸,則基因中發(fā)生的改變是_____________。②氨基酸X不可能為表中哪一種氨基酸?______________,原因是______________。③從表中可看出密碼子具有______________的特點(diǎn),這種特點(diǎn)對(duì)生物體生存發(fā)展的意義,是________________。(答出1點(diǎn)即可)答案:(1)q/3(1+q)3/4(2)由C//G變?yōu)锳//T天冬氨酸基因中要同時(shí)突變兩對(duì)堿基簡(jiǎn)并性減少有害突變,提高生存能力:增加基因表達(dá)的容錯(cuò)性;增加生物(基因)多樣性,并有利于生物進(jìn)化;加快翻譯的速度【解析】(1)一個(gè)處于平衡狀態(tài)的群體中a基因的頻率為q,則A的基因頻率=1q,則正常個(gè)體中雜合子的概率=2q(1?q)/2q(1?q)+(1?q)(1?q)=2q/(1+q)。如果II2與一個(gè)正常男性婚配,他們第一個(gè)孩子患病的概率為2/3×2q/(q+1)×1/4=q/3(1+q)。如果第一個(gè)孩子是患者,說(shuō)明夫妻雙方都是Aa,則第二個(gè)孩子正常的概率為3/4。(2)①分析題圖可知,精氨酸的密碼子是AGA或AGG,甲硫氨酸的密碼子是AUG,若基因中只有一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變,則相應(yīng)的密碼子發(fā)生的改變是由AGG變成了AUG,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,基因中相應(yīng)位置發(fā)生的改變是(或:由C變?yōu)锳)。②由表可知,精氨酸的密碼子是AGA或AGG,天冬氨酸的密碼子是AAU或AAC,精氨酸若被天冬氨酸取代,密碼子中應(yīng)該有兩個(gè)堿基變化,即基因中有2個(gè)堿基對(duì)發(fā)生突變,2個(gè)堿基對(duì)同時(shí)突變的頻率很低,因此氨基酸X不可能為表中的天冬氨酸。③從表中可看出不同的密碼子決定了相同的氨基酸,即密碼子具有簡(jiǎn)并性的特點(diǎn),這種特點(diǎn)對(duì)生物體生存發(fā)展是有積極意義的,主要表現(xiàn)為能減少有害突變,提高生物的生存能力,增加基因表達(dá)的容錯(cuò)性,增加生物(基因)多樣性,并有利于生物進(jìn)化;加快翻譯的速度?!军c(diǎn)睛】熟知常見(jiàn)的人類遺傳病的類型及特點(diǎn)是解答本題的關(guān)鍵,能根據(jù)系譜圖確定該遺傳病的遺傳方式及相應(yīng)個(gè)體的基因型是解答本題的必備能力;掌握基因分離定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用是解答本題的另一關(guān)鍵,能進(jìn)行相關(guān)概率的計(jì)算、理解轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程、識(shí)記密碼子的簡(jiǎn)并性是解答本題的必備技能。4.(2022屆陜西省西北工大附中高三模擬)棉花是雌雄同花的經(jīng)濟(jì)作物,棉纖維的長(zhǎng)絨和短絨(由A、a基因控制)、白色和紅色(由B、b基因控制)為兩對(duì)相對(duì)性狀。由于長(zhǎng)絨淺紅棉深受消費(fèi)者青睞,為了獲得長(zhǎng)絨淺紅棉新品種,育種專家對(duì)長(zhǎng)絨深紅棉M的萌發(fā)種子進(jìn)行電離輻射處理,得到下圖所示的兩種變異植株?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)下列變異與植株M1形成過(guò)程發(fā)生的變異類型相同的有________A.果蠅缺刻翅的形成 B.人類貓叫綜合征的形成C.果蠅棒狀眼的形成 D.人類21三體綜合征的形成(2)誘變得到的長(zhǎng)絨淺紅棉植株M1自交后代出現(xiàn)了新型白色棉,該白色棉的體細(xì)胞中含有____個(gè)b基因。(3)若要確定某一長(zhǎng)絨淺紅棉植株的基因組成及位置關(guān)系是上圖中的M1還是M2,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)最簡(jiǎn)便的遺傳實(shí)驗(yàn)方案。寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:____________,觀察并統(tǒng)計(jì)子代的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:若子代出現(xiàn)子代中________________,則為M1。若子代出現(xiàn)子代中__________,則為M2。答案:(1)AB(2)0(3)將長(zhǎng)絨淺紅棉植株自交長(zhǎng)絨白棉∶長(zhǎng)絨淺紅棉∶長(zhǎng)絨深紅棉∶短絨白棉∶短絨淺紅棉∶短絨深紅棉=3∶6∶3∶1∶2∶1長(zhǎng)絨白棉∶長(zhǎng)絨淺紅棉∶短絨深紅棉=1∶2∶1【解析】(1)果蠅缺刻翅形成是由于染色體片段發(fā)生了缺失,與M1形成相同,A正確;人類貓叫綜合征的形成是由于染色體片段發(fā)生了缺失,與M1形成相同,B正確;果蠅棒狀眼是由于發(fā)生了染色體片段重復(fù),與M1形成不同,C錯(cuò)誤;人類21三體綜合征的形成是由于染色體數(shù)目增加了一條,與M1形成不同,D錯(cuò)誤。(2)M1缺少一個(gè)b基因,記為b0,自交后代1/4bb紅色、1/2b0淺紅色、1/400新型白色棉,故該白色棉的體細(xì)胞中含有0個(gè)b基因。(3)對(duì)于植物體來(lái)說(shuō),驗(yàn)證基因型的方法中最簡(jiǎn)便的是自交,若長(zhǎng)絨淺紅棉植株的基因組成及位置關(guān)系是上圖中的M1和M2基因型都是Aab0,但M1中Aa和b是自由組合的關(guān)系,而M2中a和b在一條染色體上,將兩對(duì)基因分開(kāi)考慮;如果M1自交,Aa自交子代出現(xiàn)3長(zhǎng)絨:1短絨的性狀分離比,b0自交,子代bb:b0:00=1:2:1,即深紅色:紅色:白色=1:2:1,所以自交后代長(zhǎng)絨白棉:長(zhǎng)絨淺紅棉:長(zhǎng)絨深紅棉:短絨白棉:短絨淺紅棉:短絨深紅棉為3:6:3:1:2:1;如果M2自交,產(chǎn)生的配子A:ab=1:1,隨機(jī)結(jié)合后,AA:Aab:aabb=1:2:1,因此自交后代長(zhǎng)絨白棉:長(zhǎng)絨淺紅棉:短絨深紅棉為1:2:1。【點(diǎn)睛】本題主要考查基因的自由組合定律的應(yīng)用,解答此題關(guān)鍵是要讀懂題圖,明確誘變后各植株的表現(xiàn)型及基因型,同時(shí)要明確,對(duì)于植物體來(lái)說(shuō),驗(yàn)證基因型的方法中最簡(jiǎn)便的是自交。5.(2022屆四川成都石室中學(xué)高三模擬)玉米的粒色受獨(dú)立遺傳的兩對(duì)基因(A、a和B、b)控制,現(xiàn)有兩個(gè)黃粒親本玉米雜交得F1代全部為黃粒,F(xiàn)1代自交得F2代中黃粒:白粒=15:1,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)親本的基因型組合是___________________。(2)研究表明:細(xì)胞中顯性基因數(shù)量越多(A與B效應(yīng)相同),黃色越深。F2黃色按深淺依次有深黃、黃色、中黃和淡黃四種。F2中淡黃玉米自交后代的表現(xiàn)型及比例為_(kāi)_______________。(3)玉米抗病(R)對(duì)感?。╮)為顯性,R/r與A/a、B/b的位置關(guān)系如何?某同學(xué)認(rèn)為有兩種可能:第一種是三對(duì)基因在三對(duì)同源染色體上,第二種是三對(duì)基因在兩對(duì)同源染色體上。該同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案解決了這個(gè)問(wèn)題。請(qǐng)用已知品種(甲AABBRR、乙AABBrr、丙AAbbRR,丁aaBBRR,戊aabbrr)完善實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(不考慮交叉互換,不區(qū)分玉米粒色中黃色的深淺程度,要寫(xiě)明表現(xiàn)型和具體比例)實(shí)驗(yàn)方案:選取________作為親本雜交得到F1,F(xiàn)1自交得到F2,統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論:①若F2中________,則三對(duì)基因在三對(duì)同源染色體上;②若F2中________,則三對(duì)基因在兩對(duì)同源染色體上。答案:(1)AAbb×aaBB(2)中黃:淡黃:白色=1:2:1(3)甲戊黃粒抗?。狐S粒感?。喊琢?共。喊琢8胁?45:15:3:1黃??共。狐S粒感?。喊琢8胁?12:3:1【解析】(1)中黃粒:白粒=15:1,說(shuō)明控制玉米的粒色受獨(dú)立遺傳的兩對(duì)基因(A、a和B、b)控制,且的基因型為AaBb,基因型A_B_、A_bb,aaB_都表現(xiàn)為黃粒,aabb表現(xiàn)為白粒。故親本的基因型為AAbb×aaBB。通過(guò)分析可知,親本的基因型組合是AAbb×aaBB。(2)通過(guò)信息可知,深黃基因型為AABB,黃色基因型為AaBB、AABb,中黃基因型為AaBb、aaBB、AAbb、淡黃基因型為aaBb和Aabb。中淡黃(1/2aaBb和1/2Aabb)玉米自交后代的表現(xiàn)型及比例為中黃(aaBB1/2×1/4+AAbbl/2×1/4):淡黃(aaBbl/2×1/2+Aabbl/2×1/2):白色(aabbl/2×1/4+aabbl/2×1/4)=1:2:1。(3)玉米抗?。≧)對(duì)感病(r)為顯性,證明R/r與A/a、B/b在染色體上的位置關(guān)系。實(shí)驗(yàn)方案:選取甲AABBRR和成aabbrr作為親本雜交得到(AaBbRr),自交得到,統(tǒng)計(jì)表現(xiàn)型及比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論:①如果三對(duì)基因在三對(duì)同源染色體上;(AaBbRr)自交得到,中黃粒抗?。?/4×3/4×3/4A_B_R_、3/4×1/4×3/4A_bbR_,1/4×3/4×3/4aaB_R_):黃粒感病(3/4×3/4×1/4A_B_rr,3/4×1/4×1/4A_bbrr、1/4×3/4×1/4aaB_rr):白粒抗?。?/4×1/4×3/4aabbR_):白粒感?。?/4×1/4×1/4aabbrr)=45:15:3:1。②通過(guò)題干信息可知,A/a、B/b位于兩對(duì)同源染色體,如果R和r位于A和a這對(duì)染色體上,則(AaBbRr)自交得到,中黃??共。?/4×3/4A_B_R、3/4×1/4A_bbR_):黃粒感?。?/4×3/4aaB_rr):白粒感病(1/4×1/4aabbrr)=12:3:1,同理可推測(cè)R和r位于B和b這對(duì)染色體上的表現(xiàn)型及比例也是黃??共。狐S粒感?。喊琢8胁?12:3:1?!军c(diǎn)睛】本題主要考查自由組合定律的內(nèi)容,要求考生識(shí)記相關(guān)知識(shí),并結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。6.(2021屆東北三省四市教研聯(lián)合體高三一模)某雌雄異株植物中,基因型FF、Ff、ff分別控制大花瓣、小花瓣、無(wú)花瓣;基因型RR和Rr控制紅色花瓣,基因型rr控制白色花瓣;這兩對(duì)等位基因獨(dú)立遺傳?;蛐筒煌膬蓚€(gè)純種作親本雜交得F1,F(xiàn)1全部為紅色小花瓣植株;F1隨機(jī)交配得F2.F2的表現(xiàn)型及比例如下表:大紅花瓣大白花瓣小紅花瓣小白花瓣無(wú)花瓣雌株1/801/401/8雄株1/161/161/81/81/8據(jù)表回答下列問(wèn)題:(1)植株有無(wú)花瓣這一性狀位于________染色體上,兩對(duì)性狀________(填“是”或“否”)遵循自由組合定律。理由是:________(2)F2植株的基因型有________種,雌株表現(xiàn)型有________種,其中雌株中大紅花瓣的基因型為_(kāi)_______。(3)若對(duì)F1雌性小紅花瓣植株測(cè)交,則其后代的表現(xiàn)型及比例是________(不考慮性別)。答案:(1)常(2)是(3)有無(wú)花瓣在常染色體上、紅白花瓣在X染色體上,控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體、非同源染色體的非等位基因自由組合(4)12(5)3(6)FFXRXR、FFXRXr(7)小紅色花瓣∶小白色花瓣∶無(wú)花瓣=1∶1∶2【解析】由題意知,F(xiàn)、f與R、r獨(dú)立遺傳,因此遵循自由組合定律,且FFR_紅色大花瓣、FFrr為白色大花瓣,F(xiàn)fR_為紅色小花瓣,F(xiàn)frr為白色小花瓣,ff__為無(wú)花瓣。(1)分析表格數(shù)據(jù)可知,子代中無(wú)論雌株還是雄株,有花瓣與無(wú)花瓣的比都為3∶1,說(shuō)明植株有無(wú)花瓣這一性狀的遺傳與性別無(wú)關(guān),基因應(yīng)位于常染色體上,表格中雌株沒(méi)有白花瓣,而雄株有白花瓣,說(shuō)明花瓣顏色的遺傳與性別有關(guān),基因應(yīng)位于X染色體上,由于有無(wú)花瓣在常染色體上、紅、白花瓣在X染色體上,控制兩對(duì)性狀的基因分別位于兩對(duì)同源染色體、非同源染色體的非等位基因自由組合,所以兩對(duì)性狀的遺傳遵循自由組合定律。(2)根據(jù)表格數(shù)據(jù)結(jié)合(1)分析可推知,F(xiàn)1基因型為FfXRY、FfXRXr,故F2的基因型有3×4=12種,雌株的基因型為FFXRXR(大紅花瓣)、FFXRXr(大紅花瓣)、FfXRXR(小紅花瓣)、FfXRXr(小紅花瓣)、ffXRXR(無(wú)花瓣)、ffXRXr(無(wú)花瓣),即雌株的表現(xiàn)型有3種。(3)F1雌性小花瓣植株的基因型為FfXRXr,對(duì)其測(cè)交,即讓其與ffXrY雜交,后代基因型及比例為:FfXRXr∶FfXrXr∶ffXRXr∶ffXrXr∶FfXRY∶ffXRY∶FfXrY∶ffXrY=1∶1∶1∶1∶1∶1∶1∶1,表現(xiàn)型及比例為:小紅色花瓣∶小白色花瓣∶無(wú)花瓣=1∶1∶2。【點(diǎn)睛】本題旨在考查學(xué)生理解基因分離定律和自由組合定律的實(shí)質(zhì),把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),并應(yīng)用相關(guān)知識(shí)結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、判斷。7.(20

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