題型四非選擇題-分子遺傳學(xué)高考生物學(xué)二輪復(fù)習(xí)題型歸納與解題技巧

2026屆高考生物二輪突破復(fù)習(xí)01DNA復(fù)制DNA的復(fù)制是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，課本對(duì)DNA的復(fù)制過程有詳細(xì)的描述，但僅記住文字表述，并不能理解其復(fù)制的本質(zhì)和邏輯。要通過邏輯分析構(gòu)建模型，深入理解DNA復(fù)制的目的、方式結(jié)果和特點(diǎn)，對(duì)理解其他和DNA復(fù)制有關(guān)的知識(shí)（如染色體復(fù)制、減數(shù)分裂、PCR等）及DNA復(fù)制的信息拓展題都有很大的幫助。題型概述DNA復(fù)制的目的是實(shí)現(xiàn)遺傳信息從上一代到下一代的準(zhǔn)確傳遞，而準(zhǔn)確傳遞的核心是堿基互補(bǔ)配對(duì)，在這個(gè)基礎(chǔ)邏輯上延伸出四點(diǎn)邏輯，分別是半保留復(fù)制、邊解旋邊復(fù)制、需要引物、子鏈有固定延伸方向，由此就可以構(gòu)建出一個(gè)適合高中生理解的DNA復(fù)制模型。題型特點(diǎn)題型歸納DNA復(fù)制的半不連續(xù)性由于DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸添加到已有核苷酸鏈的3'-端，即子鏈的延伸方向只能為5'→3'，因此，DNA復(fù)制以3'→5'鏈為模板時(shí)，子鏈可以沿5'→3'方向連續(xù)復(fù)制;以另一條鏈為模板時(shí)，每解旋至足夠長(zhǎng)度，子鏈再沿5'→3'方向復(fù)制，復(fù)制合成的DNA片段，再通過DNA連接酶連接起來。（2）細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時(shí)需要引物，該引物為一段單鏈的RNA分子。解題技巧DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算解題技巧(1)DNA分子總數(shù)為2n，含15N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為2，含14N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為2n，僅含15N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為0，僅含14N標(biāo)記的DNA分子數(shù)為2n-2。(2)若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為[m·(2n-1)]個(gè)DNA復(fù)制泡解題技巧復(fù)制泡是雙向延伸的。在復(fù)制起點(diǎn)處解開雙鏈后，兩個(gè)復(fù)制叉（replicationfork）從起點(diǎn)開始向相反的方向移動(dòng)，不斷解開新的DNA雙鏈，同時(shí)新的DNA鏈也在復(fù)制叉處合成。這就像拉開一個(gè)拉鏈，拉鏈頭（復(fù)制叉）向兩側(cè)拉開，同時(shí)在拉開的兩邊（復(fù)制叉處）進(jìn)行新物質(zhì)的添加（新DNA鏈的合成）。以真核生物染色體DNA復(fù)制為例，由于其DNA分子很長(zhǎng)，會(huì)有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)，形成多個(gè)復(fù)制泡。隨著復(fù)制過程的進(jìn)行，這些復(fù)制泡不斷擴(kuò)大并且相互融合，最終完成整個(gè)DNA分子的復(fù)制。這種多起點(diǎn)復(fù)制的方式可以大大加快復(fù)制的速度，確保在細(xì)胞周期的合適時(shí)間內(nèi)完成DNA復(fù)制任務(wù)。解題技巧與DNA相比，RNA一般是單鏈結(jié)構(gòu)，堿基暴露，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，發(fā)生基因突變的可能性較大，導(dǎo)致RNA病毒容易發(fā)生變異。體外DNA復(fù)制，即PCR的過程中，引物是人工合成的DNA單鏈。體內(nèi)的DNA復(fù)制，引物來自一種RNA聚合酶合成的RNA。鏈狀DNA復(fù)制時(shí)，末端的后隨鏈無法完成復(fù)制，導(dǎo)致DNA縮短，進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致端粒縮短，端?？s短過多會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞衰老。環(huán)狀DNA沒有末端，不會(huì)出現(xiàn)縮短的問題。精準(zhǔn)練習(xí)1.DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型提出之后，人們推測(cè)DNA可能通過圖1中三種方式進(jìn)行復(fù)制。某生物興趣小組準(zhǔn)備通過實(shí)驗(yàn)來探究DNA分子的復(fù)制方式，基本思路是用14N標(biāo)記大腸桿菌的DNA雙鏈，然后在含15N的培養(yǎng)基上讓其繁殖兩代，提取每代大腸桿菌的DNA并進(jìn)行相應(yīng)處理，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。（1）若親代大腸桿菌繁殖一代，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1，可以說明DNA復(fù)制方式不是全保留復(fù)制，理由是___________________________________________________。若為全保留復(fù)制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為出現(xiàn)一條輕帶和一條重帶解析：（1）若親代大腸桿菌繁殖一代，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果1（離心后只有1條中帶），可以說明DNA分子的復(fù)制方式可能是半保留復(fù)制，也可能是分散復(fù)制，但可以排除全保留復(fù)制，原因是若為全保留復(fù)制，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)為出現(xiàn)一條輕帶和一條重帶。精準(zhǔn)練習(xí)（2）若親代大腸桿菌繁殖兩代，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2，說明DNA復(fù)制方式是________復(fù)制。按照此復(fù)制方式：①親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為______________。②圖3中DNA片段2至少需要經(jīng)過_____次復(fù)制才能獲得DNA片段3。半保留解析：（2）若DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，則親代大腸桿菌繁殖兩代，形成4個(gè)DNA分子，其中有兩個(gè)只含15N，另外兩個(gè)一條鏈為14N、一條鏈為15N，經(jīng)離心出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果2。①按照半保留復(fù)制方式復(fù)制，親代大腸桿菌繁殖N代（N≥2），形成2N個(gè)DNA分子，只含14N的DNA分子數(shù)為0個(gè)，有兩個(gè)DNA分子的一條鏈為14N、一條鏈為15N，2N-2個(gè)DNA分子只含15N，即實(shí)驗(yàn)結(jié)果中輕帶、中帶、重帶中DNA分子數(shù)量之比應(yīng)為0:2:（2N-2）。②DNA片段2經(jīng)過一次復(fù)制可得到

經(jīng)過一次復(fù)制可得到

，即DNA片段2至少需要經(jīng)過2次復(fù)制才能獲得DNA片段3。0∶2∶（2N-2）2精準(zhǔn)練習(xí)2.圖甲表示某種真核生物部分DNA片段的結(jié)構(gòu)，圖乙表示該DNA復(fù)制過程的部分示意圖，真核生物DNA復(fù)制有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。據(jù)圖回答下列問題：精準(zhǔn)練習(xí)（1）DNA分子的基本骨架是由________________________（用文字描述）構(gòu)成的。圖甲中④全稱為__________________________。（2）某興趣小組擬用不同形狀的卡片（代表構(gòu)成DNA的不同小分子）、白紙條（模擬氫鍵、磷酸二酯鍵等連接鍵，一張白紙條代表一根連接鍵）、圖釘（用于固定卡片間的白紙條，1顆圖釘固定1張白紙條）等制作該DNA片段的模型。若該DNA片段有40個(gè)堿基對(duì)，其中腺嘌呤有24個(gè)，現(xiàn)各個(gè)脫氧核苷酸已用圖釘固定好，則剩下的部分共需要_____顆圖釘。該DNA片段進(jìn)行第4次復(fù)制，需要原料鳥嘌呤脫氧核苷酸_____個(gè)。磷酸和脫氧核糖交替連接胞嘧啶脫氧（核糖）核苷酸174128解析：（2）該DNA分子中腺瞟呤有24個(gè)，可構(gòu)成24個(gè)A一T堿基對(duì)，因?yàn)樵揇NA分子中共有40個(gè)堿基對(duì)，則C一G堿基對(duì)有16個(gè)，A一T堿基對(duì)之間有2個(gè)氫鍵，C一G堿基對(duì)之間有3個(gè)氫鍵，DNA分子是雙鏈，每個(gè)DNA單鏈中含有40個(gè)脫氧核苷酸，所需磷酸二酯鍵39個(gè)，因此在各個(gè)脫氧核苷酸已用圖釘固定好的情況下，剩下的部分共需要24×2+16×3+39×2=174（顆）圖釘。該DNA片段進(jìn)行第4次復(fù)制，需要原料鳥嘌呤脫氧核苷酸2n-1×m=24-1×16=128（個(gè)）。解析：（1）DNA的基本骨架由①磷酸和②脫氧核糖交替連接構(gòu)成，排列在DNA分子的外側(cè)。圖甲中①為磷酸，②為脫氧核糖，③為胞嘧啶，因此④為胞嘧啶脫氧（核糖）核苷酸。精準(zhǔn)練習(xí)（3）圖乙中DNA每個(gè)復(fù)制起點(diǎn)在一次細(xì)胞分裂過程中使用_____次，推測(cè)多復(fù)制起點(diǎn)的意義是_______________________________________。（4）1958年，梅塞爾森和斯塔爾以大腸桿菌為材料，在含有15NH4Cl的培養(yǎng)液中讓其繁殖多代，最終證明了DNA半保留復(fù)制的方式。某同學(xué)提出可用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槭删w結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，但遭到其他同學(xué)的反對(duì)，請(qǐng)你說出反對(duì)的理由：____________________________________________________________。1解析：（3）每次細(xì)胞分裂DNA只復(fù)制一次，故DNA每個(gè)復(fù)制起點(diǎn)在一次細(xì)胞分裂中只使用一次，多個(gè)起點(diǎn)一起復(fù)制，可以提高DNA復(fù)制的效率。多個(gè)起點(diǎn)同時(shí)復(fù)制提高了DNA復(fù)制的效率噬菌體是病毒，無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在培養(yǎng)液中無法獨(dú)立生活和繁殖解析：（4）噬菌體屬于病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能在培養(yǎng)液中獨(dú)立生存和繁殖，因此不可用噬菌體代替大腸桿菌進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)。02基因表達(dá)的有關(guān)分析基因“表達(dá)”的意思就是基因通過控制蛋白質(zhì)的合成，控制生物體的性狀，表現(xiàn)遺傳效應(yīng)。和DNA復(fù)制一樣，盡管課本對(duì)基因表達(dá)的過程有著詳細(xì)的描述，但理解其原理和邏輯更為重要，本部分同樣通過分析邏輯構(gòu)建模型，分析基因表達(dá)的基本過程和原理。題型概述1.基因表達(dá)的過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄可以將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)移給mRNA，翻譯將利用mRNA的遺傳信息合成蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)錄和翻譯的本質(zhì)都是通過堿基互補(bǔ)配對(duì)實(shí)現(xiàn)遺傳信息在不同分子間的準(zhǔn)確傳遞。2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是氨基酸的排列順序，需要將mRNA的堿基序列轉(zhuǎn)化為氨基酸的排列順序，所以翻譯的邏輯會(huì)較為復(fù)雜。題型特點(diǎn)題型歸納1.構(gòu)建模型解讀遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯等之間的關(guān)系解題技巧1.構(gòu)建模型解讀遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯等之間的關(guān)系解題技巧一次轉(zhuǎn)錄只以DNA分子的一條鏈為模板。轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物不只是mRNA，還有rRNA、tRNA，但只有mRNA作為翻譯的模板，3種RNA都參與翻譯過程，只是作用不同。轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中一定存在的堿基配對(duì)方式是C-G、G-C、A-U，此外轉(zhuǎn)錄過程中還有T-A配對(duì)。正常情況下并不是所有的密碼子都決定氨基酸，如終止密碼子不決定氨基酸。翻譯的過程中，核糖體沿著mRNA移動(dòng)（5'→3'）。可以根據(jù)肽鏈的長(zhǎng)度判斷翻譯進(jìn)行的方向，越長(zhǎng)的肽鏈，翻譯開始的時(shí)間越早。2.“三看法”判斷中心法則各過程解題技巧3.圖解基因表達(dá)與性狀的關(guān)系解題技巧一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響，一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀。表觀遺傳特點(diǎn)：影響基因表達(dá)和表型，但基因序列不變。表觀遺傳常見分子機(jī)制：①DNA的甲基化——抑制轉(zhuǎn)錄

②組蛋白的乙?；龠M(jìn)轉(zhuǎn)錄1.非編碼區(qū)的作用：基因的非編碼區(qū)不能表達(dá)，但可能具有調(diào)控表達(dá)的功能，如啟動(dòng)子決定基因的轉(zhuǎn)錄，終止子終止基因的轉(zhuǎn)錄。2.基因沉默：指的是基因不能表達(dá)，一般通過反義基因表達(dá)出反義RNA，和基因轉(zhuǎn)錄的RNA結(jié)合，形成雙鏈RNA分子，雙鏈RNA不能與核糖體結(jié)合來合成多肽鏈，從而抑制了基因的表達(dá)。3.核糖體發(fā)揮催化功能的是其RNA組分，也就是rRNA，rRNA是一種具有催化作用的RNA分子。4.經(jīng)核糖體翻譯得到的多肽鏈具有不同的引導(dǎo)序列，可以引導(dǎo)多肽鏈進(jìn)入不同的位置，有些進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行進(jìn)一步加工，有些進(jìn)入細(xì)胞核發(fā)揮功能，有些則進(jìn)入線粒體等細(xì)胞結(jié)構(gòu)。解題技巧[2023年廣東高考真題]放射性心臟損傷是由電離輻射誘導(dǎo)的大量心肌細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的心臟疾病。一項(xiàng)新的研究表明，circRNA可以通過miRNA調(diào)控P基因表達(dá)進(jìn)而影響細(xì)胞凋亡，調(diào)控機(jī)制見圖。miRNA是細(xì)胞內(nèi)一種單鏈小分子RNA，可與mRNA靶向結(jié)合并使其降解。circRNA是細(xì)胞內(nèi)一種閉合環(huán)狀RNA，可靶向結(jié)合miRNA使其不能與mRNA結(jié)合，從而提高mRNA的翻譯水平?；卮鹣铝袉栴}：真題鏈接（1）放射刺激心肌細(xì)胞產(chǎn)生的_________會(huì)攻擊生物膜的磷脂分子，導(dǎo)致放射性心肌損傷。（2）前體mRNA是通過_________酶以DNA的一條鏈為模板合成的，可被剪切成circRNA等多種RNA。circRNA和mRNA在細(xì)胞質(zhì)中通過對(duì)_________的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。真題鏈接解析：（1）細(xì)胞衰老的自由基學(xué)說認(rèn)為：自由基產(chǎn)生后，即攻擊和破壞細(xì)胞內(nèi)各種執(zhí)行正常功能的生物分子。最為嚴(yán)重的是，當(dāng)自由基攻擊生物膜的組成成分磷脂分子時(shí)，產(chǎn)物同樣是自由基。因此放射刺激心肌細(xì)胞產(chǎn)生的自由基會(huì)攻擊生物膜的磷脂分子，導(dǎo)致放射性心肌損傷。自由基RNA聚合miRNA解析：（2）前體mRNA是通過轉(zhuǎn)錄形成的，轉(zhuǎn)錄是在RNA聚合酶的催化下，以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程。據(jù)圖可知，P基因mRNA可通過翻譯過程合成P蛋白，P蛋白可抑制細(xì)胞凋亡。miRNA可以和P基因mRNA結(jié)合，導(dǎo)致P基因mRNA的翻譯過程受阻，P蛋白合成減少，從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。circRNA可以和miRNA結(jié)合，使miRNA不能和P基因mRNA結(jié)合，導(dǎo)致P蛋白合成增多，從而抑制細(xì)胞凋亡?？梢?，circRNA和mRNA在細(xì)胞質(zhì)中通過對(duì)miRNA的競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合，調(diào)節(jié)基因表達(dá)。（3）據(jù)圖分析，miRNA表達(dá)量升高可影響細(xì)胞凋亡，其可能的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。（4）根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達(dá)之外，試提出一個(gè)治療放射性心臟損傷的新思路________________________________________________________________________________________________________________。真題鏈接解析：（3）P蛋白能抑制細(xì)胞凋亡，當(dāng)miRNA表達(dá)量升高時(shí)，大量的miRNA與P基因的mRNA結(jié)合，并將P基因的mRNA降解，導(dǎo)致合成的P蛋白減少，無法抑制細(xì)胞凋亡。P蛋白能抑制細(xì)胞凋亡，miRNA表達(dá)量升高，與P基因的mRNA結(jié)合并將其降解的概率上升，導(dǎo)致合成的P蛋白減少，無法抑制細(xì)胞凋亡可通過增大細(xì)胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA使其不能與P基因的miRNA結(jié)合，從而提高P基因的表達(dá)量，抑制細(xì)胞凋亡解析：（4）根據(jù)以上信息，除了減少miRNA的表達(dá)之外，還能通過增大細(xì)胞內(nèi)circRNA的含量，靶向結(jié)合miRNA，使其不能與P基因的mRNA結(jié)合，從而提高P基因的表達(dá)量，抑制細(xì)胞凋亡。1.腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（BDNF）是由兩條肽鏈構(gòu)成，能夠促進(jìn)和維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的生長(zhǎng)發(fā)育。若BDNF基因表達(dá)受阻，則會(huì)導(dǎo)致精神分裂癥的發(fā)生。如圖為BDNF基因的表達(dá)及調(diào)控過程：精準(zhǔn)練習(xí)（1）甲過程以_______________為原料，需要_________酶的催化，若mRNA以圖中DNA片段整條鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，測(cè)定發(fā)現(xiàn)mRNA中C占26%，G占22%，則DNA片段中T所占的比例為______。（2）圖2中該tRNA上的氨基酸為_________（密碼子：UCG-絲氨酸；GCU-丙氨酸：CGA-精氨酸；AGC--絲氨酸）精準(zhǔn)練習(xí)游離核糖核苷酸RNA聚合26%解析：（1）甲過程由BDNF基因指導(dǎo)RNA的合成，為轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要RNA聚合酶的催化，該過程的產(chǎn)物是mRNA，因此轉(zhuǎn)錄的原料是四種核糖核苷酸，若mRNA以圖中DNA片段整條鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，測(cè)定發(fā)現(xiàn)mRNA中C占26%，G占22%，顯然mRNA中C+G的含量為48%，該比例在mRNA中和與之互補(bǔ)的DNA的兩條鏈中是恒等的，即DNA中C+G的含量也為48%，顯然DNA分子中A+T=1-48%=52%，又因?yàn)樵贒NA分子中A和T的數(shù)量是相等，因此，該DNA片段中T所占的比例為52%÷2=26%。絲氨酸解析：（2）圖2中tRNA上的反密碼子的讀取方向是由右向左（3’-5’），即為UCG，則其對(duì)應(yīng)的密碼子為AGC，根據(jù)密碼子表可知，該密碼子決定的氨基酸是絲氨酸，因此其所攜帶的氨基酸為絲氨酸。（3）由圖l可知，miRNA-195基因調(diào)控BDNF基因表達(dá)的機(jī)理是：miRNA-195與_______________________形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使BDNF基因表達(dá)的mRNA無法與核糖體結(jié)合。由此可知，miRNA-195基因抑制了BDNF基因表達(dá)的_________階段。（4）人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行圖l中的甲過程時(shí)，啟動(dòng)的起始點(diǎn)____________（“都相同”“都不同”或“不完全相同”）。（5）圖l中乙的mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是_____________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)解析：（3）由圖1可知，miRNA-195基因轉(zhuǎn)錄出的miRNA-95與BDNF基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA能夠發(fā)生部分的堿基互補(bǔ)配對(duì)，因而阻止了相應(yīng)的mRNA的翻譯過程，即miRNA-195基因調(diào)控BDNF基因表達(dá)的機(jī)理是miRNA-195與BDNF基因表達(dá)的mRNA形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使BDNF基因表達(dá)的mRNA無法與核糖體結(jié)合導(dǎo)致的。BDNF基因表達(dá)的mRNA翻譯解析：（4）人體不同組織細(xì)胞是由同一受精卵分裂分化形成，故細(xì)胞中DNA相同，但存在基因的選擇性表達(dá)，故不同細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的基因不完全相同，故人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行圖l中的甲過程時(shí)，啟動(dòng)的起始點(diǎn)不完全相同。不完全相同少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)解析：（5）一個(gè)mRNA分子上結(jié)合多個(gè)核糖體可以用少量mRNA迅速合成大量的蛋白質(zhì)。2.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)源于細(xì)菌抵御噬菌體的機(jī)理研究。細(xì)菌被特定噬菌體感染后，細(xì)菌Cas2會(huì)隨機(jī)切斷入侵的噬菌體DNA雙鏈，并將切下的一個(gè)DNA片段（原型間隔序列）插入CRISPR位點(diǎn)（由間隔序列和重復(fù)序列交替排列組成的基因序列）的重復(fù)序列中，構(gòu)成新的間隔序列，形成“免疫記憶”。當(dāng)同種噬菌體再次入侵時(shí)，由CRISPR位點(diǎn)的新的間隔序列轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的crRNA便會(huì)將另一種蛋白質(zhì)（如Cas9）準(zhǔn)確帶到入侵者的原型間隔序列DNA處，并將之切斷，即“免疫滅殺”。CRISPR/Cas9質(zhì)基因編輯技術(shù)中，sgRNA（單向?qū)NA）是根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的引導(dǎo)RNA，準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與sgRNA配對(duì)的靶基因DNA序列，CRISPR/Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯時(shí)，對(duì)DNA序列中的原型間隔序列相鄰基序具有較高的編輯效率，如圖1所回答下列問題:精準(zhǔn)練習(xí)（1）Cas2基因表達(dá)Cas2的過程需要細(xì)菌提供__________________等原料，Cas2和Cas9在功能上都屬于________________酶。（2）細(xì)菌利用該防御機(jī)制可以有效抵抗噬菌體的二次入侵，但是仍然會(huì)有部分噬菌體能夠繼續(xù)侵染已經(jīng)獲得免疫能力的宿主菌，原因可能是___________________

_______________________________________________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)核糖核苷酸和氨基酸限制性內(nèi)切核酸噬菌體DNA中的原型間隔序列發(fā)生基因突變，導(dǎo)致CRISPR位點(diǎn)形成的crRNA無法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別解析：（1）基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，因此細(xì)菌Cas2基因表達(dá)Cas2的過程需要細(xì)菌提供核糖核苷酸和氨基酸等原料。由題意可知，Cas2和Cas9都能切割DNA，屬于限制性內(nèi)切核酸酶（或限制酶）。解析：（2）細(xì)菌的“免疫記憶”能夠切割噬菌體的DNA，若其功能失效，可能是細(xì)菌體內(nèi)的crRNA不能正確識(shí)別噬菌體的DNA，即噬菌體DNA中的原型間隔序列發(fā)生基因突變，導(dǎo)致CRISPR位點(diǎn)形成的crRNA無法對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而導(dǎo)致Cas9不能切割噬菌體DNA。（3）科研人員通過設(shè)計(jì)sgRNA（向?qū)NA）中20個(gè)堿基（nt）的識(shí)別序列，可人為選擇DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行切割，如圖2所示。①Cas9借助sgRNA對(duì)目標(biāo)DNA分子進(jìn)行精準(zhǔn)定位，依賴于____________________________________________。②Cas9蛋向能對(duì)目標(biāo)位點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確切割，是因?yàn)開________________________________________________________。③在使用Cas9對(duì)不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用Cas9蛋白和______（填“相同”或“不同”）的sgRNA進(jìn)行基因編輯。在設(shè)計(jì)sgRNA識(shí)別序列時(shí)，若目標(biāo)DNA的α鏈切點(diǎn)附近序列為…GAATCTCCA…，則sgRNA上識(shí)別序列為_______________。精準(zhǔn)練習(xí)sgRNA識(shí)別序列與目標(biāo)解析：（3）①Cas9能借助sgRNA與目標(biāo)DNA進(jìn)行精確定位的原因在于sgRNA上的堿基序列與目標(biāo)DNA分子上的堿基序列可以通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則實(shí)現(xiàn)sgRNA與目標(biāo)DNA分子特定序列的識(shí)別，從而進(jìn)行定位。②對(duì)目標(biāo)位點(diǎn)的切割則依懶于Cas9蛋白的專一識(shí)別，Cas9蛋白能識(shí)別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)剪切特定的堿基序列，使磷酸二酯鍵斷裂。③在使用Cas9蛋白對(duì)不同目標(biāo)DNA進(jìn)行編輯應(yīng)使用Cas9蛋白和不同的sgRNA進(jìn)行編輯，這樣可以保證sgRNA有足夠的特異性。在設(shè)計(jì)sgRNA識(shí)別序列時(shí)，若目標(biāo)DNA的α鏈切點(diǎn)附近序列為…GAATCTCCA…，由圖2可知，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可以得出sgRNA的堿基序列為…GAAUCUCCA…。DNA之間的堿基互補(bǔ)配對(duì)Cas9蛋白能識(shí)別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)斷開磷酸二酯鍵不同GAAUCUCC（4）CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)存在一定的脫靶效應(yīng):正常情況下，sgRNA通過20個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的引導(dǎo)序列與目標(biāo)DNA序列發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，準(zhǔn)確識(shí)別需要編輯的位點(diǎn)，然而有時(shí)會(huì)發(fā)生第18~20個(gè)堿基不匹配的情況，此時(shí)，Cas9可通過一個(gè)手指狀的結(jié)構(gòu)緊緊抓住錯(cuò)配區(qū)穩(wěn)定住RNA—DNA雙鏈，從而為Cas9切制DNA“鋪平道路”，但這可能會(huì)導(dǎo)致Cas9在錯(cuò)誤的基因位點(diǎn)切割雙鏈DNA，從而引發(fā)潛在風(fēng)險(xiǎn)。請(qǐng)就如何降低脫靶效應(yīng)，提出可能的思路:__________________________________________________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)解析：（4）由題意可知，sgRNA通過20個(gè)核苷酸長(zhǎng)度的引導(dǎo)序列與目標(biāo)DNA序列發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)準(zhǔn)確識(shí)別時(shí)，由于第18~20個(gè)堿基不匹配，Cas9可通過一個(gè)手指狀的結(jié)構(gòu)緊緊抓住錯(cuò)配區(qū)穩(wěn)定住RNA—DNA雙鏈，導(dǎo)致錯(cuò)誤切割，故可設(shè)計(jì)Cas9酶，讓其手指狀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離DNA序列，從而在sgRNA和DNA錯(cuò)配時(shí)不會(huì)用來穩(wěn)定錯(cuò)配結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)Cas9酶，讓其手指狀結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離DNA序列，從而在sgRNA和DNA錯(cuò)配時(shí)不會(huì)用來穩(wěn)定錯(cuò)配結(jié)構(gòu)03育種過程分析育種的本質(zhì)是利用人為操作使生物產(chǎn)生可遺傳變異，從而產(chǎn)生有利于生產(chǎn)的性狀，可遺傳變異的原理和特點(diǎn)不同，育種的方案和結(jié)果也不同。常見的育種方式包括雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種等，在解題中，需要根據(jù)題目的要求，選擇合適的育種方案。題型概述題型歸納育種方法的選擇，取決于兩個(gè)因素，第一有什么樣的基因資源，第二有種的目的是什么，對(duì)于一些較難的題目，還會(huì)通過育種考查遺傳學(xué)的原理和知識(shí)。題型特點(diǎn)1.不同育種方式的比較解題技巧育種方式原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交→自交→選優(yōu)→連續(xù)自交將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中到新品種上育種時(shí)間長(zhǎng)，局限于同種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體矮稈抗銹病的小麥誘變育種基因突變輻射誘變、激光誘變、化學(xué)誘變提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，可大幅度改良某些性狀有利變異少，工作量大，須大量處理供試材料青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)再經(jīng)人工誘導(dǎo)使染色體加倍獲得純合體植株，明顯縮短育種年限技術(shù)較復(fù)雜，需與雜交育種結(jié)合單倍體育種培育矮稈抗銹病的小麥多倍體育種染色體變異一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗植物器官大，產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)豐富發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥1.不同育種方式的比較解題技巧育種方式原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例基因工程育種基因重組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)目的性強(qiáng)，育種周期短，打破物種界限，定向改造生物性狀技術(shù)復(fù)雜，可能會(huì)引起生態(tài)危機(jī)產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉細(xì)胞工程育種植物體細(xì)胞雜交育種細(xì)胞的全能性去壁→誘融→生壁→組培能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和的障礙，大大擴(kuò)展了用于親本組合的范圍技術(shù)復(fù)雜，工作量大，操作繁瑣番茄-馬鈴薯、白菜-甘藍(lán)動(dòng)物體細(xì)胞克隆育種細(xì)胞的全能性核移植→胚胎移植能克服遠(yuǎn)緣雜交的不親和的障礙，用于保存瀕危物種、繁殖優(yōu)良動(dòng)物技術(shù)復(fù)雜，難度大克隆羊利用植物激素育種適宜濃度的生長(zhǎng)素可以促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育用一定濃度的生長(zhǎng)素涂抹在未受粉的雌蕊柱頭上不引起植物基因型的改變只適用于植物，不可遺傳無子番茄2.育種方案的設(shè)計(jì)，要特別關(guān)注育種需求解題技巧根據(jù)新品種（或新物種）對(duì)性狀的需求，來設(shè)計(jì)合適的育種方案。①集中不同親本的優(yōu)良性狀，應(yīng)選擇雜交育種；②既集中優(yōu)良性狀，又縮短育種年限，應(yīng)選擇單倍體育種；③提高變異頻率，“改良”或“改造”或直接改變現(xiàn)有性狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀，應(yīng)選擇誘變育種；④提高品種質(zhì)量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，應(yīng)選擇多倍體育種；⑤實(shí)現(xiàn)定向改變現(xiàn)有性狀，應(yīng)選擇基因工程育種。根據(jù)對(duì)育種操作技術(shù)的要求，如“最簡(jiǎn)便”“最準(zhǔn)確”“最快”等育種要求來選擇合適育種方案。①最簡(jiǎn)便：側(cè)重于技術(shù)操作，一般雜交育種操作最簡(jiǎn)便；②最快：側(cè)重于育種時(shí)間，一般單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短；③最準(zhǔn)確：側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度，基因工程育種可“定向”改變生物性狀。3.育種中常見的幾種思維誤區(qū)解題技巧誤區(qū)一：雜交育種一定需要連續(xù)自交。若選育的優(yōu)良性狀為隱性性狀，則出現(xiàn)此性狀的個(gè)體即可穩(wěn)定遺傳。若選育的優(yōu)良性狀為顯性性狀，獲得此品種則需連續(xù)自交，直至不再發(fā)生性狀分離。誤區(qū)二：?jiǎn)伪扼w育種一定比雜交育種快。若培育隱性性狀或不完全顯性性狀的新品種，雜交育種既簡(jiǎn)單又快速。誤區(qū)三：?jiǎn)伪扼w育種是為了獲得單倍體植株。一般單倍體植株長(zhǎng)勢(shì)弱小，高度不育。單倍體育種是為了盡快獲得穩(wěn)定遺傳的二倍體新品種，故得到單倍體植株后必須人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，才能達(dá)到育種的需求。誤區(qū)四：培育雜交種只需選擇合適的親本雜交即可。在雜交育種中，如果新品種是雜交種，因雜合子自交后代會(huì)發(fā)生性狀分離，因此需年年制種，所以在育種時(shí)必須選取一部分個(gè)體自交留種。[2024年江西高考真題]一聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一種聚酯塑料，會(huì)造成環(huán)境污染。磷脂酶可催化PET降解。為獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物，研究人員試驗(yàn)了2種方法?；卮鹣铝袉栴}：（1）方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一種磷脂類物質(zhì)）為唯一碳源制備_______培養(yǎng)基，可提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有_____、___________、_______等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（2）方法2采用___________技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因外，該技術(shù)還需要_________、_____________、_____等“分子工具”。真題鏈接選擇解析：（1）方法1從土壤等環(huán)境樣品中篩選高產(chǎn)磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯為唯一碳源制備選擇培養(yǎng)基，在該培養(yǎng)基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生長(zhǎng)，其他微生物的生長(zhǎng)被抑制，進(jìn)而獲得篩選出所需要的微生物，為了提高該方法的篩選效率。除碳源外，該培養(yǎng)基中至少還應(yīng)該有水分、無機(jī)鹽和氮源等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)還需要提供微生物生長(zhǎng)所需要的外界環(huán)境條件。水無機(jī)鹽氮源基因工程限制酶DNA連接酶載體解析：（2）方法2采用基因工程技術(shù)定向改造現(xiàn)有微生物，以獲得高產(chǎn)磷脂酶的微生物。除了編碼磷脂酶的基因，即目的基因外，該技術(shù)還需要限制酶、DNA連接酶和載體（或質(zhì)粒）等“分子工具”，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建。（3）除了上述2種方法之外，還可以通過_________技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物。（4）將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，其原因可能是_____________________________________________________________。真題鏈接誘變育種解析：（3）除了上述2種方法之外，還可以通過誘變育種技術(shù)非定向改造現(xiàn)有微生物，篩選獲得能夠高產(chǎn)磷脂酶的微生物，該技術(shù)的原理是基因突變，由于基因突變具有不定向性，因而該技術(shù)具有盲目性。不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)和平板間培養(yǎng)基厚度不均勻解析：（4）將以上獲得的微生物接種到鑒別培養(yǎng)基（在牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基中添加2%的瓊脂粉和適量的卵黃磷脂）平板上培養(yǎng)，可以通過觀察卵黃磷脂水解圈的大小，初步判斷微生物產(chǎn)磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作為判斷微生物產(chǎn)磷脂酶能力的唯一依據(jù)。從平板制作的角度分析，即倒平板過程中沒有經(jīng)過定量檢測(cè)，且平板倒置的實(shí)際可能也會(huì)影響平板中培養(yǎng)基厚度的不同，因此不同平板中培養(yǎng)基量的差異以及平板內(nèi)培養(yǎng)基厚度不均勻以及平板間后代不均勻都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷，因此可采用降解圈的直徑和菌落直徑的比值作為判斷依據(jù)。1.青島“海水稻”研發(fā)中心在6‰鹽度下培育出畝產(chǎn)超600千克的品系，預(yù)計(jì)2020年中國(guó)第一批耐鹽堿水稻（即海水稻）就可以大范圍種植。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：（1）“海水稻”高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗?。≧）對(duì)感?。╮）為顯性，兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)用純合高稈抗病品種和矮稈感病品種雜交獲得F1，F(xiàn)1自交得F2。①將F1植株細(xì)胞中基因D和R用不同顏色的熒光物質(zhì)標(biāo)記（d、r不做標(biāo)記），則F1產(chǎn)生配子的過程中，在不考慮突變的情況下，一個(gè)細(xì)胞中可能含有___________個(gè)熒光點(diǎn)，也可能不含熒光點(diǎn)。不含熒光點(diǎn)的細(xì)胞是如何產(chǎn)生的?______________________________________________________________________________________。②F2中的矮稈抗病植株自交，后代出現(xiàn)矮稈抗病植株的概率是___。若要縮短育種年限，則可以選用的育種方法是____________。1、2、3或4解析：（1）純合高稈抗病品種和矮稈感病品種的基因型分別為DDRR和ddrr，F(xiàn)1基因型為DdRr。①將F1植株細(xì)胞中基因D和R用不同顏色的熒光物質(zhì)標(biāo)記，則F1產(chǎn)生配子的過程中，細(xì)胞中可能含有1、2、3或4個(gè)熒光點(diǎn)，也可能不含熒光點(diǎn)；不含熒光點(diǎn)的細(xì)胞產(chǎn)生的原因是：減數(shù)分裂過程中同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合，基因d和基因r進(jìn)入同一個(gè)細(xì)胞。②F1（DdRr）自交后，F(xiàn)2中矮稈抗病ddR_植株中ddRR占1/3，ddRr占2/3，自交后，后代出現(xiàn)矮稈不抗病植株的概率是2/3×1/4=1/6，矮稈抗病植株的概率為1-1/6=5/6；單倍體育種可大大縮短育種年限。精準(zhǔn)練習(xí)減數(shù)分裂過程中同源染色體分離的同時(shí)，非同源染色體自由組合，基因d和基因r進(jìn)入同一個(gè)細(xì)胞5/6單倍體育種（2）“海水稻”可種植在各類鹽堿地上，其耐鹽性是由兩對(duì)基因（Aa和Bb）控制的，當(dāng)A和B同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為耐鹽，其他情況表現(xiàn)為不耐鹽。①讓兩種不耐鹽的純種水稻植株相互授粉，子代（F1）表現(xiàn)為耐鹽，則親本基因型為_____________。②假設(shè)Aa和Bb位于兩對(duì)非同源染色體上，如何選用以上水稻植株設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該假設(shè)?請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果分析___________________________________________________________________________________________________________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)解析：（2）解析：由題意可知，耐鹽植株為A_B_，不耐鹽植株為A_bb、aB_、abb。①兩種不耐鹽的純種水稻植株雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為耐鹽，即F1為A_B_，推出親本基因型為AAbbaaBB；②為驗(yàn)證Aa和Bb位于兩對(duì)非同源染色體上，可讓F1（耐鹽水稻）植株自交，鑒定并統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。F2表現(xiàn)型及比例為耐鹽植株：不耐鹽植株=9:7，說明Aa和Bb位于兩對(duì)非同源染色體上。AAbb×aaBB讓F1（耐鹽水稻）植株自交，鑒定并統(tǒng)計(jì)F2表現(xiàn)型及比例。F2表現(xiàn)型及比例為耐鹽植株：不耐鹽植株=9:7，說明Aa和Bb位于兩對(duì)非同源染色體上2.下面圖1列舉了五種育種方法，圖2縱軸表示青霉菌的菌株數(shù)，橫軸表示青霉菌產(chǎn)生的青霉素產(chǎn)量，曲線a表示未使用誘變劑、曲線b、c、d表示使用不同劑量的誘變劑后菌株數(shù)與產(chǎn)量之間的變化。請(qǐng)據(jù)此回答相關(guān)問題：（1）圖1中，E→F→G途徑的育種方法的原理是_____________，其中F過程是____________，G過程常用的方法是_____________________________。精準(zhǔn)練習(xí)解析：（1）圖1中，E→F→G途徑的育種方法是單倍體育種，原理是染色體變異，其中F表示花藥離體培養(yǎng)，G表示秋水仙素（或低溫）處理幼苗，它能抑制紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍。染色體變異染色體變異花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素（或低溫）處理幼苗（2）雜交育種屬常規(guī)育種，從F2代開始選種，這是因?yàn)镕2代_________________。所有的雜交育種都需要連續(xù)自交進(jìn)行選種嗎？_____（是/不是）。圖1中能產(chǎn)生新基因的育種途徑是________（填字母）。（3）要使小麥獲得燕麥的抗銹病的性狀，應(yīng)該選擇圖中_____（填字母）所示的技術(shù)手段最合理。該育種方法是_____________________。（4）誘變育種方式的變異原理基因突變，通過圖2中曲線________的比較可說明這種變異的不定向性的特點(diǎn)，最符合人們需要的菌株是曲線_____對(duì)應(yīng)的青霉菌株。精準(zhǔn)練習(xí)開始發(fā)生性狀分離解析：（2）由于雜交育種要從F2才發(fā)生性狀分離，開始出現(xiàn)所需要的表現(xiàn)型，所以從F2開始選種。如果要選育的是隱性純合子，在F2代中就能出現(xiàn)相應(yīng)性狀，不需要連續(xù)自交，因此并非所有的雜交育種都需要連續(xù)自交進(jìn)行選種?？蛇z傳變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，基因突變能產(chǎn)生新基因，誘變育種的原理是基因突變，A→B表示誘變育種，因此圖1中能產(chǎn)生新基因的育種途徑是A→B。不是A→BC→D基因工程育種解析：（3）小麥和燕麥屬于不同物種，因此要使小麥獲得燕麥的抗銹病的性狀，可采用基因工程育種的方法，圖中C→D表示基因工程育種，因此應(yīng)該選擇圖中C→D。該育種方法的原理是基因重組。b、c、dd解析：（4）曲線a表示未使用誘變劑，曲線b、c、d表示使用不同劑量的誘變劑后菌株數(shù)與產(chǎn)量之間的變化，因此通過圖2中曲線b、c、d的比較可說明這種變異的不定向性的特點(diǎn)，據(jù)圖可知，曲線d菌種的產(chǎn)量最高，因此最符合人們需要的菌株是曲線d對(duì)應(yīng)的青霉菌株。04自由交配速判技巧自由交配類題目就是令種群中的個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配，推導(dǎo)后代性狀比情況，解題核心是遺傳平衡定律的應(yīng)用，但也有很多題目在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸，如在自由交配過程中出現(xiàn)致死、淘汰或結(jié)合復(fù)等位基因、伴性遺傳等，所以解決此類問題既需要有對(duì)遺傳平衡定律的理解和應(yīng)用，也需要有對(duì)題目信息的獲取和分析。題型概述題型歸納遺傳平衡定律的推導(dǎo)本質(zhì)是配子的隨機(jī)結(jié)合，所以推導(dǎo)過程實(shí)際用的是配子法，無論題目是基本的遺傳平衡分析，還是結(jié)合其他信息的遺傳平衡分析，其本質(zhì)都是配子法的應(yīng)用。題型特點(diǎn)1.基因頻率與基因型頻率的關(guān)系種群中任何一對(duì)基因的頻率之和等于1，各種基因型頻率之各也等于1。對(duì)于一個(gè)等位基因的頻率，若該基因在常染色體上，則該等位基因的頻率=該等位基因純合子的基因型頻率+1/2雜合子基因型頻率。若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝（某基因總數(shù)）/（2雌性個(gè)體數(shù)+雄性個(gè)體數(shù)）×100%。解題技巧

基因頻率基因型頻率公式某基因頻率＝該基因的數(shù)目/該基因與其等位基因的總數(shù)×100%某基因型頻率＝該基因型的個(gè)體數(shù)/總個(gè)體數(shù)×100%外延生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變基因型頻率改變，基因頻率不一定改變2.哈迪—溫伯格定律（遺傳平衡定律）解題技巧在一個(gè)有性生殖的自然種群中，當(dāng)種群足夠大，種群內(nèi)個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，沒有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時(shí)，存在以下公式（p＋q）2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p代表一個(gè)等位基因的頻率，q代表另一個(gè)等位基因的頻率，p2代表一個(gè)等位基因純合體（如AA）的頻率，2pq代表雜合體的頻率，q2代表另一個(gè)純合體（aa）的頻率。真題鏈接[2023年天津高考真題]植酸合成酶基因A位于水稻4號(hào)染色體，其缺失導(dǎo)致水稻不能合成植酸而死亡。某小組對(duì)A進(jìn)行基因編輯，獲得2個(gè)突變基因，一個(gè)刪除了3個(gè)相鄰核苷酸（A-3），不影響植酸合成；另一個(gè)刪除了25個(gè)相鄰核苷酸（A-25），對(duì)植株的影響未知。（1）在獲得的AA-25植株中，A與A-25互稱______基因。為研究A-25對(duì)植株的影響，以A-25被刪除的序列設(shè)計(jì)正向引物，以其下游0.5kb處的一段序列設(shè)計(jì)反向引物，通過PCR分析AA-25自交子代基因型，電泳發(fā)現(xiàn)所有樣本的DNA均能擴(kuò)增出目標(biāo)條帶，未發(fā)現(xiàn)無擴(kuò)增條帶樣本的原因是_____________________________。在樣本基因組DNA量及擴(kuò)增條件一致時(shí)，目標(biāo)條帶的亮度有強(qiáng)有弱，亮度強(qiáng)的樣本基因型是_____，比例為_____。等位A-25純合致死（A-25A-25植株死亡）AA1/3解析：（1）A-25是刪除了25個(gè)相鄰核苷酸的A基因，且與A位于同源染色體的同一位點(diǎn)，所以二者互稱等位基因。AA-25自交應(yīng)有三種子代，即1/4AA，2/4AA-5

A-25,1/4AA-25AA-25。以A

A-25被刪除的序列設(shè)計(jì)正向引物，以其下游0.5kb處的一段序列設(shè)計(jì)反向引物，通過PCR只能擴(kuò)增A基因，不能擴(kuò)增A-25基因，但依已知信息，未發(fā)現(xiàn)無擴(kuò)增條帶樣本（A-25

A-25），原因應(yīng)為A-25A-25植株死亡（不能合成植酸）。目標(biāo)條帶的亮度有強(qiáng)有弱，亮度弱的樣本基因型是AA-25，亮度強(qiáng)的樣本基因型是AA，所占比例分別為2/3和1/3。（2）為進(jìn)一步研究A-25A-25對(duì)植株的影響，在A-3A-25愈傷組織中轉(zhuǎn)入A，獲得6號(hào)染色體插入一個(gè)A的植株，表示為A-3A-25A_，該植株自交子代中含有A-25A-25的比例為_____。（3）自然狀態(tài)下水稻嚴(yán)格自交。某逆境下，A-3A-3植株的適應(yīng)能力比AA及AA-3強(qiáng)，每代植株數(shù)增加10%。一株AA-3水稻在該逆境下自然繁殖，每代基因頻率如下表，請(qǐng)?zhí)顚懕砀窨瞻滋帲ūＡ糁列?shù)點(diǎn)后一位）。真題鏈接3/15解析：（2）A-3/A-25和新轉(zhuǎn)入的A基因分別位于4號(hào)和6號(hào)染色體上，所以其遺傳模式符合孟德爾自由組合定律。理論上，A-3A-25A_植株自交：子代中含A-25A-25個(gè)體的基因型及占比如下：3/16A-25A-25A_，1/16A-25A-25__，因A-25A-25__致死，所以后代含有A-25A-25的比例調(diào)整為3/15（1/5或20%）。真題鏈接48.8基因子一代子二代…A_______%46.9%…A-3_______%53.1%…此表表明，種群基因頻率發(fā)生了變化，這種變化是_________的結(jié)果。51.2自然選擇解析：（3）理論上，AA-3自交子代類型及比例為AA：AA-3：A-3A-3=1：2：1，由于A-3A-3適應(yīng)能力強(qiáng)，每代增加10%，故三者實(shí)際比例為AA：AA-3：A-3：A-3=1：2：（1×1.1），即10/41AA，20/41AA-3,11/41A-3A-3，所以A基因頻率=10/41+（20/41）×（1/2）≈48.8%，A-3基因頻率=11/41+（20/41）×（1/2）≈51.2%。隨著水稻在該逆境下自然繁殖，后代A-3基因頻率逐代增加，這種變化是自然選擇的結(jié)果。1.螺旋蠅是家畜的毀滅性寄生物種。在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩組數(shù)量相同的螺旋蠅進(jìn)行不同的處理：一組使用殺蟲劑；另一組使用電離輻射，促使雄性不育。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，請(qǐng)回答有關(guān)問題：（1）用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論解釋圖中殺蟲劑處理后群體中的個(gè)體數(shù)逐漸上升的原因：______________________________________________________________________________________。用電離輻射促使雄性不育的方法最終能達(dá)到理想的效果，即消滅螺旋蠅，但所需時(shí)間較長(zhǎng)，其最主要的原因是____________________________________________________________________________________________。精準(zhǔn)練習(xí)螺旋蠅中存在抗藥性基因突變，在殺蟲劑作用下，抗藥性基因頻率增大，逐漸形成了抗藥的新類型基因突變的頻率較低，需要在幾代中反復(fù)進(jìn)行誘變，才能使突變個(gè)體（即雄性不育個(gè)體）的數(shù)量逐漸增多（2）螺旋蠅的翅色有黃翅黑斑和橙黃黑斑兩種。研究得知，黃翅黑斑（A）對(duì)橙黃黑斑（a）是顯性，且親代基因型及比例是AA:Aa:aa=3:6:1。若它們隨機(jī)交配，則子代的基因型頻率是______________________________。若要使其后代的基因頻率維持在這一理想狀態(tài)下，除題干給出的特點(diǎn)外還應(yīng)具備哪些條件？______________________________________________