从高考遗传和变异考题走向谈复习策略 2Word文件下载.docx
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Ⅲ新
遗传的物质基础(R型细菌的转化)
31
基因的自由组合规律和基因工程
Ⅲ老
伴X遗传病的特点
北京卷
3
人类遗传病概率的计算
5
基因频率
15
生物的性状与环境、遗传因素的关系
实验结果的分析能力
实验设计
天津卷
1
DNA分子杂交
基因的结构和表达
酶的特性和诱变育种
实验探究能力
05
细胞分化的分子机理、基因的表达
选择题
点突变的原因、
限制性内切酶的功能
21
基因的分离规律及杂交实验方案
信息获取能力
实验与探究能力
分析论述
基因的自由组合规律、伴性遗传原理的应用
信息获取能力(表格)综合运用能力
Ⅲ
基因工程
单倍体植物的特征
单倍体育种方法
单倍体与被子植物个体发育
显性、隐性性状的判断基因的自由组合规律及单倍体知识
遗传病的调查研究方法
基因的自由组合规律和伴性遗传
18
基因工程限制性内切酶
绘图、简答
06
基因工程与中心法则
细胞质遗传与细胞核遗传的鉴别方法,区分常染色体遗传与伴性遗传。
遗传的物质基础
基因的自由组合规律、细胞质遗传和细胞核遗传在育种中的应用、基因突变、染色体变异及基因工程在育种中的应用
遗传图解、分析简答、填空
四川卷
基因工程与基因表达
常染色体遗传、伴X遗传、细胞质遗传
获取信息的能力
综合运用能力
遗传系谱图分析、
文字表述
重庆卷
常染色体遗传与伴性遗传、人类遗传病及基因治疗
填空、简答
31
2+2
染色体变异
(部分涉及)
DNA的复制与有丝分裂
基因突变、细胞质遗传、基因的分离、自由组合规律
综合运用能力、实验探究能力
填空、
简答题
基因突变
理解能力和获取信息的能力
遗传系谱图的判断
理解能力和
全国卷Ⅰ
遗传所占分值
14/23.3%
26/36.1%
33/45.83%
1.从表格中看出近4年各地高考遗传学与基因工程部分的分值比较稳定,04年全国理综遗传部分的分值在22~32分(全国卷Ⅲ老课程卷6),05年22~33分(全国卷Ⅱ15)06年24~28分(天津卷12),是近年来高考的重点和热点内容。
充分体现高考命题的稳定性和延续性特点。
2.遗传的选择题立足基础知识(基本概念和基本原理)。
或深掘主干概念内涵和外延或巧用边角知识。
3.非选择题主要考查考生对《遗传和变异》知识的获取信息的能力、实验探究能力、综合运用能力其难度和能力要求逐渐成为名副其实的压轴题。
4.非选择题考查方式有变化:
除了以往出现的表格信息分析、填空、遗传概率的计算和简答题以外,从05年开始全国卷Ⅰ出现了分析论述题。
高考的表达能力的考核在加强。
二、03~06高考试题选析
(一)考查学生对基本概念、原理的理解能力
概念的理解能力的考查主要集中在选择题。
根据对近4年的考题归纳分析,考查的知识点小但涉及面广,能以小见大,而题干的情景常规中出新意。
例题1细胞分化的分子学原理——基因的选择性表达
(05·
全国卷Ⅰ·
1)人体神经细胞与肝细胞的形态结构和功能不同,其根本原因是这两种细胞的
A、DNA碱基排列顺序不同B、核糖体不同
C、转运RNA不同D、信使RNA不同
核心概念和能力:
基因的表达与细胞分化,理解能力
解题思路:
人体神经细胞和肝细胞都是由受精卵细胞分化而来的,因此这种细胞中的遗传物质或基因及核糖体是相同的,但在人体不同部位的细胞表现出的性状不同,主要原因是DNA分子上的基因选择性表达的结果,即在两类细胞中,虽含有相同基因,但不同的细胞表达不同的基因,因而通过转录形成的信使RNA也不同。
同类考题:
1(04·
广东卷·
14)人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因,两者
A.分别存在于不同组织的细胞中B.均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C.均在细胞核内转录和翻译D.转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
2(06·
5)采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出转基因羊。
但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。
以下有关叙述,正确的是
A.人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍
B.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C.在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中
D.人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
真核基因结构、细胞分化的分子原理、基因的表达
以基因工程为背景,综合考查相关知识。
A项真核细胞的基因编码区有内含子,所以人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目远大于凝血因子氨基酸数目的3倍;
C项将目的基因导入到了受精卵中,所有体细胞中都应含有,只是在乳腺细胞中得以表达。
D促进合成信使RNA的应是RNA聚合酶。
因此答案应选B。
例题2.基因的突变
(04.全国卷Ⅰ.4)自然界中,一种生物某一基因及其三种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:
正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
基因突变、理解能力
本题仅靠对基因突变概念的记忆是无法解答的。
本题要求从组成蛋白质的氨基酸序列的改变推测基因突变的类型,基本线索:
基因中碱基的改变→mRNA遗传密码的改变→组成蛋白质的氨基酸的改变。
在沿着这个线索思考的过程中,还必须清楚:
(1)决定同一氨基酸的密码子可以是不同的,因此当基因中的某个碱基发生替换后,mRNA上的密码发生了改变,改变后的不同密码可能决定相同的氨基酸,也可能决定不同的氨基酸;
(2)基因突变时增添一个碱基(或缺失)就会使该位点后的遗传信息发生改变,转录成的mRNA在相应位点后的遗传密码也就都发生了改变,翻译成的蛋白质的氨基酸在相应位点后的序列也就都发生了改变。
由此可知基因突变中碱基的替换引起的变异是最小的,而碱基的缺失或增添引起的变化要大的多。
答案为A
1(04.天津卷.6)原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。
在插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小
A.置换单个碱基对B.增加4个碱基对
C.缺失3个碱基对D.缺失4个碱基对
本题也是考查对基因突变概念的理解。
编码区起始端插入了一个碱基对,使得插入位点后的遗传信息都发生了改变,转录后mRNA上的遗传密码也就都发生了改变,翻译成蛋白质也就有了不同的氨基酸序列,这对蛋白质结构的改变是很大的。
但如果在插入位点再发生改变,当缺少了4个碱基对后,由于原来增加了一对,那么该片段相当于增加了3个碱基对,对应也就是增加了一个氨基酸,相对于选项中其他几种改变,这种改变对蛋白质结构的影响是最小的。
本题选D。
例题3.DNA分子杂交原理
(05.全国卷Ⅰ.3)镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。
检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
A、解旋酶B、DNA连接酶C、限制性内切酶D、RNA聚合酶
核心概念:
DNA分子杂交原理、限制性内切酶
用β-珠蛋白的DNA探针可以检测出镰刀状细胞贫血症。
检测前需要获得待测DNA分子的片段,而限制性内切酶可以针对特定位点对DNA进行水解,得到与β-珠蛋白合成相关的基因片段,限制性内切酶的作用并不需要解螺旋,只要有特定核苷酸的磷酸二酯键即可以发挥作用。
还可以用PCR技术进行扩增,然后再利用DNA分子杂交原理,鉴定被测样本中的遗传信息。
由于DNA一般都以双链形式存在,因此在进行分子杂交时,应先将双链DNA分子解聚成为单链,这一过程称为变性,一般通过加热或提高pH值来实现。
此题引起不少老师的争议,原因就在于不清楚DNA分子杂交时,解旋需要的条件(不需要解旋酶),这也是大多学生错选A的原因,需要学生有扎实的基础和钻研分析能力。
1.(04.天津卷.1)下列技术依据DNA分子杂交原理的是
A.②③B.①③C.③④D.①④
①用DNA分子探针诊断疾病
②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交
③快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量
④目的基因与运载体结合形成重组DNA分子
核心概念和能力DNA分子杂交原理、动物细胞杂交原理
解题思路基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA单链作探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被标记的遗传信息,达到检测疾病的目的。
也可以使用一个特定DNA片段作探针,与被检测病毒DNA杂交,检测水中的病毒含量。
第④只涉及DNA连接。
②是动物细胞融合,它的原理细胞膜的流动性。
答案B
解决策略全面深入理解遗传学相关概念,这不仅是掌握遗传学的基础,也是形成科学思维的正确途径。
所谓全面深入理解是指不仅要“知其然”,而且要“知其所以然”。
知道概念的涵义,还要知道它们的前因后果、适用条件和范围,以及相关知识之间的联系和区别。
能够认识概念和规律的表达形式,定性描述、解释生物学的现象和规律。
只有透彻理解的知识,才能记忆牢固,才能纳入到相应的认知结构中随时提取和灵活运用。
例如考题中关于“基因突变”的概念,课本的表述是“DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变,就叫做基因突变”。
这个概念给我们的信息是,基因突变是基因结构的改变,而这种改变的原因是DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变。
这是对基因突变概念的表层的理解。
如何深化对这一概念的理解呢?
教师要善于从不同的角度提出问题,使学生的思考层层深入:
①基因与DNA、染色体、碱基间有什么样的关系?
②碱基对的增添、缺失或改变的含义是什么?
③碱基替换是否一定导致性状的改变?
④如果不是,什么情况下性状会发生改变,什么情况下不发生性状的改变?
(有没有考虑到编码序列和非编码序列的改变?
有没有考虑到决定同一氨基酸的密码子可以是不相同的?
)⑤碱基对的增添、缺失可能有哪些类型?
分别可能带来什么结果?
(有没有考虑到增添或缺失的数目以及位点可能带来的不同结果?
)⑥什么时候可能发生基因突变?
哪些细胞可能发生突变?
突变后的基因哪些可能传递到子代,哪些不可能传递到子代?
⑦为什么基因会发生突变呢?
⑧基因突变有什么特点?
为什么会有这些特点的?
这些特点可以解释自然界的哪些现象?
⑨基因突变的结果是什么?
有哪些理论与实践的意义?
⑩基因突变与基因重组、染色体变异有什么区别与联系?
只有经过这些思考,才能真正理解基因突变的概念,并与已有知识间建立联系。
(二)遗传学知识的综合运用
这一部分的试题特别注重在充分理解生物学基本概念和基本原理的基础上对学生进行能力的考查。
知识的综合性强,信息的呈现形式多样,考查方式多样。
以下结合03~06理综高考《遗传和变异》非选择题“考生错误”进行分析。
1遗传与变异在生物育种中的应用
例题1(03.全国卷Ⅰ.26)1.小麦品种是纯合体,生产上用种子繁殖,现要选育矮杆(aa)、抗病(BB)的小麦新品种;
马铃薯品种是杂合体(有一对基因杂合即可称为杂合体),生产上通常用块茎繁殖,现要选育黄肉(Yy),抗病(Rr)的马铃薯新品种。
请分别设计小麦品种间杂交育种程序,以及马铃薯品种间杂交育种程序。
要求用遗传图解表示并加以简要说明。
(写出包括亲本在内的三代即可)
答案:
小麦
↓
第一代 AABB ×
aabb亲本杂交
第二代 AaBb种植F1代自交
↓自交
第三代 A_B_,A_bb,aaB_,aabb 种植F2种子得植株,选矮杆、抗病(aaB_),继续自交、不断选优,期望获得纯合体。
马铃薯
第一代 yyRr×
Yyrr亲本杂交
第二代 YyRr,yyRr,Yyrr,yyrr种植,选黄肉、抗病(YyRr)
第三代YyRr用块茎繁殖
核心概念和能力本题考查的是“遗传和变异”中,基因对性状的控制、基因分离规律、基因自由组合规律、植物的营养繁殖及遗传基本规律在实践中的应用。
本题主要考查学生的推理能力和遗传图解的表达能力。
解题思路本题是1个与生产实践相联系的题目,综合了学科内的多个知识点。
小麦的杂交育种的素材来源于教材中孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交实验,只是将豌豆换成小麦,并创设了一个新的情景。
要求学生能够灵活运用所学的知识,完成知识迁移。
本题的关键信息是:
小麦是纯合体、马铃薯品种是杂合体等,从这些条件即可选出杂交亲本,这是解题的突破口。
考生错误及分析①疏漏了题目中重要信息——小麦品种是纯合体、马铃薯是杂合体,所以在开始就选错亲本。
如所选的亲本为:
AaBb、aaBB,或将AABB、Aabb、aaBB、aabb都写出来杂交。
②审题不仔细,只写出杂交育种的图解,而遗漏马铃薯。
③马铃薯的杂交育种程序中,忽略了马铃薯的品种为杂合体,而直接套用小麦的育种程序。
④解题不规范,未按题目的要求作答。
如:
只写遗传图解、无简要文字说明;
马铃薯的杂交育种只写前两代而第三代的营养繁殖没写;
用文字叙述代替遗传图解;
专业术语使用不当将Ⓧ与Ⅹ符号混淆;
小麦杂交育种第三代基因型没写全,而用省略号表示,或将比例写出,但写错。
⑤
小麦杂交育种——只从第三代选择出了基因型为aaBB的植株而忽略了基因型aaBb的表现型与aaBB植株完全相同。
以上分析表明考生对知识的迁移能力欠缺,审题欠细致,专业术语使用不规范,遗传图解和文字表达能力普遍较弱。
解决策略:
1教学中应强调对高中生物学核心概念和基本原理的深入理解,做到概念清晰并且准确把握他们的含义和适用条件。
这样才能使学生摆脱单纯的记忆,逐步加强对基础知识的理解,并能结合问题情境中给出的条件做出分析、推理和判断。
2实际教学中,应注重培养学生运用基础知识解决实际问题的能力。
即注意理论联系实际,联系学生生活和生产实际。
3注重学生学科内知识的综合能力、知识的迁移能力的训练。
4应拓展学生相应知识面,提高分析问题的能力。
5教学中应注意专业术语的使用,提高学生的书面表达能力。
遗传与育种的知识综合性很强,需要在复习中对比分析,遗传育种中对育种年限的问题也要引起重视。
例如一般认为单倍体育种的优点是缩短育种年限,容易形成思维定势。
要根据培育的具体对象而定的。
在培育显性性状的的纯合体时有优势,但如果培育的是隐性性状的品种时,它与杂交育种相比就没有优势。
2.相对性状显隐性关系确定的实验设计
例题1(05.全国卷Ⅰ.31)已知牛的有角与无角为一对相对性状,由常染色体上的等位基因A与a控制。
在自由放养多年的一群牛中(无角的基因频率与有角的基因频率相等),随机选出1头无角公牛和6头有角母牛分别交配,每头母牛只产了1头小牛。
在6头小牛中,3头有角,3头无角。
(1)根据上述结果能否确定这对相对性状中的显性性状?
请简要说明推断过程。
(2)为了确定有角与无角这对相对性状的显隐性关系,用上述自由放养的牛群(假设无突变发生)为实验材料,再进行新的杂交实验,应该怎样进行?
(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)
核心概念和能力基因的分离规律及杂交实验方案,实验设计能力、文字表达能力
解题思路:
生物体性状的显隐性确定最基本方法是生物之间的杂交,看后代的表现型如何,然后做出判断。
具体方法是由结果反推现象即运用逆向思维求证。
用表格解析如下:
显性性状假设
显性基因
亲代基因型
子代表现型
父本
母本
有角个体数
无角个体数
无角
A
Aa
aa
3(aa)
3(Aa)
有角
AA
6(Aa)
3()aa)
从上表可以看出,当假设无角为显性时,符合题干提供的信息;
当假设有角为显性时,由于母本是AA或Aa两种基因型,应该是有角多于无角个体数,但由于数量不够多,可能会出现3:
3的情况,也符合题干的信息。
因此谁是显性无法确定。
(2)判断可用多种方法,如①多对无角牛杂交;
②多对有角牛杂交等。
方案
多对实验牛交配
实验结果
判断
甲方案
有角牛♂×
有角牛♀
Ⅰ出现无角牛
有角显性
Ⅱ全部有角牛
有角隐性
乙方案
无角牛♂×
无角牛♀
Ⅲ出现有角牛
无角显性
Ⅳ全部无角牛
无角隐性
考生常见的错误分析①部分学生的基本概念,原理和遗传定律掌握不好。
如有的同学把相对性状写成相同性状,有的同学基因型表述不正确,混淆Aa,aa,AA的表示方法。
②部分学生在回答问题
(1)时,尽管也做了合理的假设,如假设无角为显性,可以推断6个组合后代会出现3头无角小牛,3头有角小牛这一现象,但就此做出结论是可以确定这一相对性状中的显性性状,造成严重失分现象。
说明学生对知识点的掌握不够扎实,在推断分析过程中判断过于武断,全面分析问题的能力不足。
③回答问题
(1)时,多数同学没有能够全面具体地分析在两种假设情况下,均能够得到6个组合后代中出现3头无角小牛,3头有角小牛这一现象,在语言组织能力和逻辑思维能力上欠缺。
如很多学生只做这样的论述:
无论有角的为显性还是无角的为显性,杂交后都会产生3头无角小牛,3头有角小牛这一现象,但没有给出具体的推断过程.④回答问题
(2)时,部分学生的审题能力较差,语言组织得比较混乱,有的只写杂交组合但没有预期结果,也有些给出多种组合但没有正确的。
例题2.(06.全国卷Ⅰ.31)
从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇,这两种体色的果蝇数量相等,每种体色的果蝇雌雄各半。
已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制,所有果蝇均能正常生活,性状的分离符合遗传的基本定律。
(1)种群中个体的繁殖将各自的传递后代。
(2)确定某性状由细胞核基因决定,还是由细胞质基因决定,可采用的杂交方法是。
(3)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇的种群中控制体色的基因型有种;
如果控制体色的基因位于X染色体上,则种群中控制体色的基因型有种。
(4)现用两个杂交组合:
灰色雌蝇×
黄色雄蝇、黄色雌蝇×
灰色雄蝇,只做一代杂交试验,每个杂交组合选用多对果蝇。
推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对哪一种体色为显性性状,以及控制体色的基因位于X染色体上还是常染色体上这两个问题,做出相应的推断。
(要求:
只写出子一代的性状表现和相应推断的结论)
(1)基因
(2)正交和反交
(3)3,5
(4)如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上。
如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上。
如果在杂交组合灰色雌蝇×
黄色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现灰色,雌性全部表现黄色;
在杂交组合黄色雌蝇×
灰色雄蝇中,子一代中的黄色个体多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于X染色体上。
如果在杂交组合黄色雌蝇×
灰色雄蝇中,子一代中的雄性全部表现黄色,雌性全部表现灰色;
在杂交组合灰色雌蝇×
黄色雄蝇中,子一代中的灰色个体多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于X染色体上。
本题在设计上注意了难度梯度,层层递进,学生入手容易深入难,既保证了对基本知识点掌握程度的测试,又有利于在一定程度上选拔能力突出的学生,是一道成功的题。
其中第1、2、3问的四个填空,是比较容易的,考生一般没什么问题。
但是第4问,试题的考查层次一下子就提高了许多,对学生的能力要求比较高。
考查考生对遗传学中细胞质遗传和细胞核遗传的区别、伴性遗传与常染色体遗传的差异。
考查考生的核、质基因的遗传规律的理解和考生对问题的分析能力和逻辑推理能力、语言表述能力。
(1)该题要做好这一问,首先学生要仔细理解题目的条件,如“两个杂交组合”、“一代杂交实验”、“选用多对果蝇”、“性状表现”等,然后根据结果反推现象,再组织语言表述出来就可以了具体过程:
分析题干的设问可知杂交实验结果涉及两个变量即哪一种体色为显性性状和基因的位置,性状表现灰色为显性、黄色为隐性或黄色为显性、灰色为隐性2种可能,基因存在于X或常染色体上2种可能,根据排列组合的思想实验结果就因该有4种。
考生错误及分析:
①部分学生的遗传学基本概念,原理和遗传定律理解不透彻。
如有的同学把第2问的“正交和反交”写成了“正反杂交”或者是“正交或反交”等;
还有第3问基因型种类数算错;
第4问根本无从下手,无法运用遗传学原理和定律解决实际问题等。
②全面分析问题的能力不足。
这是最突出的问题,很多同学并没有考虑到有四种情况需要讨论,往往只考虑了其中两种。
③组织语言的能力差,语言表达能力有所欠缺。
有的同学思路是清晰的,但表达很零乱,词不达意,表述不全面甚至前后矛盾等而造成失分。
如有的同学将四种情况揉合成两种情况来表述等。
④部分学生的审题能力较差,粗心大意。
如只写杂交组合但没有预期结果,也有些给出多种组合但没有正确的;
明明要求学生
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