高中生物必拾教材边角知识总结2
12.藻类植物与光谱
海洋中的藻类植物,习惯上依其颜色分为绿藻、褐藻和红藻,它们在海水中的垂直分布依次是浅、中、深,这与光能的捕获有关吗?——[摘自必修1P“拓展题”]提示有关。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的光,即红藻反射出了红光,绿藻反射出绿光,褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收,即到达深水层的光线是相对富含短波长的光,所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层,吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分布于海水深的地方。2.果蝇红眼的形成
形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成,而红色色素的形成需要经历一系列生化反应,每一个反应所涉及的酶都与相应的基因有关,因此,红眼的形成实际上是多个基因协同作用的结果。但是,科学家只将其中一个因突变而导致红眼不能形成的基因命名为红眼基因。请你根据上述事实,分析红眼的形成与红眼基因的关系。
——[摘自必修2P71“拓展题”]
提示红眼基因正常是形成红眼的必要而非充分条件。红眼基因正常,并且其他涉及红眼形成的基因也正常时,果蝇的红眼才能形成;如果红眼基因不正常,即使所有其他涉及红眼形成的基因都正常,果蝇的红眼也不能形成。
3.细胞质基因与母系遗传
线粒体和叶绿体中的DNA,都能够进行半自主自我复制,并通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成。为了与细胞核的基因相区别,将线粒体和叶绿体中的基因称作细胞质基因。
对人的线粒体DNA的研究表明,线粒体DNA的缺陷与数十种人类遗传病有关。这些疾病很多是与脑部和肌肉有关的。例如,线粒体肌病和神经性肌肉衰弱、运动失调及眼视网膜炎等。这些遗传病都只能通过母亲遗传给后代。
——[摘自必修2P70“细胞质基因”]
思考 线粒体基因控制的性状遗传实验中,正交和反交的结果相同吗?为什么?
提示线粒体基因控制的性状遗传,不论正交或反交,子一代总是表现为母本性状。因为受精卵中的细胞质(线粒体)基因几乎全部来自卵细胞(母方)
高考预测:可结合新情境,命制遗传实验设计或实验分析评价题
椎实螺是雌雄同体的生物,单个饲养时,它们进行自体受精。群体饲养时,若只考虑异体受精,两个个体相互交换精子,同时又各自产生卵子。椎实螺的外壳的旋转方向可以是右旋(D基因控制),也可以是左旋(d基因控制)。研究表明,子一代外壳的旋转方向受母体细胞核基因控制,而不由它自身的基因型决定。现有多个右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体。回答下列问题:
(1)右旋(DD)雌性个体的母本的表现型为________。多对右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体杂交,则理论上,子二代个体的表现型为________。
(2)将第(1)中杂交实验所得子二代,单个饲养,子代个体的表现型及其比例为________________;群体饲养时,子代个体中D基因的频率为________。
(3)科学家提取右螺旋壳椎实螺细胞质中的RNA,将它注射到左螺旋壳椎实螺的受精卵中,此后受精卵发育成右螺旋壳的椎实螺。该方法获得的右螺旋壳________(填“可以”或“不可以”)遗传,原因是_____________________。
解析 (1)右旋(DD)雌性个体的母本的基因型为DD或Dd,如果该母本的基因型为DD,则可推知该母本表现型为右旋;如果该母本的基因型为Dd,则该母本的母本基因型可能为dd(左旋),从而可知该母本的表现型可能为左旋,故右旋(DD)雌性个体的母本的表现型为右旋或左旋。多对右旋(DD)雌性个体和左旋(dd)雄性个体杂交,子一代的表现型取决于母本的基因型,子一代(Dd)表现为右旋,子二代的表现型取决于子一代母本的基因型Dd,则子二代表现为右旋。(2)第(1)中杂交实验所得子二代个体的基因型及比例为DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,将这些个体单独饲养,自体受精,母本和父本都是自己本身,因此,亲本中母本DD∶Dd∶dd=1∶2∶1,则后代中右旋(DD和Dd)∶左旋(dd)=3∶1。子二代个体中D基因的频率为(2+2)/8=1/2,群体饲养时,亲本自由交配,子代的基因频率不变化,仍为1/2。(3)RNA不是细胞生物的遗传物质,因此,给左螺旋壳椎实螺的受精卵注射来自右螺旋壳椎实螺的RNA后获得的右螺旋壳性状不可以遗传。
答案 (1)右旋或左旋 右旋
(2)右旋∶左旋=3∶11/2
(3)不可以 注入的是RNA不是DNA,遗传物质未改变,不可以遗传
5.等位基因显隐性关系的相对性
具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状,因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白,并对疟疾具有较强的抵抗力,镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区,请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。
——[摘自必修2P84“拓展题”]
提示镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力,这说明在易患疟疾的地区,镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一面。虽然这个突变体的纯合子对生存不利,但其杂合子却有利于当地人的生存。
解读 显性基因和隐性基因是相对的,没有完全的显性基因,也没有完全的隐性基因,判断某等位基因的显性与隐性主要依据与该等位基因所关联的性状确定。某个基因可能与多种性状有关,讨论所关联的不同性状的时候,等位基因的显隐性关系也不同。对于镰刀型细胞贫血症性状,HbS等位基因(镰刀型)一般为隐性等位基因。但杂合子(HbA/HbS)对疟疾的抗性却比野生型纯合子(HbA/HbA)强,因此在疟疾泛滥的地区(一般位于低海拔),HbA/HbS杂合子不但不表现贫血病性状,反而因为抗疟疾而比野生型HbA纯合子的适合度更高,因而HbS等位基因对于抗疟疾性状而言是显性,而HbA则为隐性。
已知与人体血红蛋白合成有关的一对等位基因是H和h。只有纯合子(hh)患镰刀型细胞贫血症,患者大多于幼年期死亡。只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症,并对疟疾具有较强抵抗力。以下说法不正确的是()
A.该致病基因的出现是基因突变的结果,可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症
B.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
C.基因H和h不可能存在于一个染色体组中
D.非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后,H基因频率会上升
解析 据题意可知,该致病基因的出现是基因突变的结果,由于患者的红细胞呈镰刀状,故可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症,A正确;只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症,并对疟疾具有较强的抵抗力,说明杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾,B正确;染色体复制后,着丝点分裂前,一条染色体上有两条染色单体,若DNA复制过程中发生基因突变或减数第一次分裂中发生交叉互换,则一个染色体组中可能同时含有H和h,C错误;非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后,HH个体生存能力强,导致h基因频率下降,H基因频率上升,D正确。
答案C
no.7“精明的捕食者”策略
关于捕食者在进化中的作用,美国生态学家斯坦利(S.M.stanley)提出了“收割理论”:捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
——[摘自必修2P“小字内容”]
[点睛]对问题的分析应强化多角度“科学思维”,谨防“想当然”。针对捕食者的存在,人们往往
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