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2014届高考生物(人教全国通用)一轮复习《必修2第2章基因和染色体有关系》


综合分析近几年各地高考理综试题生物部分,本章有以下高
考命题规律。? 1.命题内容:减数分裂考查量不高但比较稳定,受精作用 考查量很少,而伴性遗传各地考查量都比较多。? 2.命题形式:本章内容多以选择题形式呈现,而且多以小 综合形式考查。?

3.命题思路:从命题思路上看,受精作用一般与减数分裂

结合考查,而伴性遗传与遗传规

律结合考查,常常以压轴题
方式出现,所占份额相当高,对成绩的高低能够起到决定性

的作用。?
4.命题趋势:纵观本章内容在高考中的出现规律,以伴性 遗传为背景点,结合遗传规律实验设计,把高中遗传部分的 思想作为考查主要对象是当前各地高考命题的大趋势。因为 伴性遗传病是当前社会的热点问题,也是体现高中生物理性

思维的重要部分。?

根据近几年高考命题特点和规律,本章的复习备考策略如下。

1.知识方面:减数分裂与有丝分裂的区别作为重点来学
习,但不要忽略利用减数分裂分析遗传现象的类型。? 2.能力方面:训练遗传现象分析技巧时,要特别注意表 格、系谱图、染色体示意图等信息形式的快速获取。实验设 计的理论、原则等要有机结合遗传规律,把遗传现象与性别 的关系分析透彻。判断是否是伴性遗传的实验设计要熟练掌 握设计要素。

一、减数分裂与配子的形成
1.减数分裂概念 进行 有性生殖的生物,在产生 成熟生殖细胞时进行的染色 体数目减半的细胞分裂。? 2.减数分裂概念的理解? (1)对象:进行有性生殖的生物。? (2)时期:性成熟时,从原始生殖细胞发展成为成熟生殖 细胞的过程。? (3)特点:细胞染色体复制一次,细胞连续分裂两次。 (4)结果:产生子细胞的染色体数是原来染色体数的一半。

3.精子和卵细胞的形成

?

(1)几个基本概念?
①同源染色体:一条来自父方,一条来自母方,大小、

形态一般相同的两条配对的染色体。
②联会:同源染色体两两配对的现象。? ③四分体:指减数第一次分裂时同源染色体联会后,含 有四条染色单体的每对同源染色体。? ④交叉互换:四分体时期同一对同源染色体的非姐妹染

色单体之间发生缠绕,并交换一部分片段的现象。?

(2)精子形成过程(减数分裂过程示例)?

4.精卵形成过程比较

二、受精作用及其意义?

1.概念:精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体

细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分
重要的。

几个核心概念的内在关系
1.同源染色体、四分体、联会的概念理解?

(1)同源染色体需具备的三个条件:①形态、大小一般相同;
②一条来自父方,一条来自母方;③且在减数第一次分裂过程中能 两两配对的一对染色体。? (2)联会是同源染色体的两两配对,也是产生四分体的前提。 (3)四分体实际上是联会后的每对同源染色体,且含四条染

色单体。?

2.三者数量关系 1个四分体=1对同源染色体=4条染色单体=4个DNA?

(双选)下图是某高等动物体内细胞分裂过程中染色 体变化曲线以及细胞分裂过程图,所作出的判断不正确的是 ( )??

A.乙、丙细胞形成的场所是卵巢,曲线图中8表示受

精作用
B.同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在曲 线图中的4—5段,甲细胞发生的时期相当于曲线图中的 11—12段? C.甲细胞有4个染色体组,甲细胞前一时期细胞中有2 个四分体 D.乙细胞中染色体、染色单体、核DNA之比为

1∶2∶2,可能发生基因重组?

同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在曲

线图中的3—4段;甲细胞前一时期表示有丝分裂中期,没有发
生联会,没有四分体。

BC

生殖细胞成熟过程中的几种数量关系 1.1个精原细胞→1个初级精母细胞→ 2个次级精母细胞 → 4个精细胞→ 2种精子(无交换两两相同、相互对应)或

4种(有交换,4个细胞各不相同)?
2.1个次级精母细胞产生1种精子,一个卵原细胞(次级 卵母细胞)产生1个(种)卵细胞。? 3.1种生物最多可产生2n种精子或卵细胞,n代表同源染 色体对数或能独立遗传的等位基因对数。

4.减数分裂过程中DNA、染色体和染色单体数目变化规律
(1)列表(以二倍体为例)

(2)曲线(以二倍体生物的一个细胞为例)?

(3)曲线、柱状图、染色体行为变化综合分析??

a.解答有关细胞各分裂相中DNA、染色体和染色单体数目的问 题,通常先根据已知条件,结合细胞分裂的过程求出体细胞染色体 数目,再以此作为“平台”进行转换推算。?

b.回答细胞分裂后期、末期染色体或DNA数目变化时一定要注
意题干中要求回答的是一个“细胞”,还是一个“(细胞)核”, 后期、末期虽然两个核已形成,但仍属一个细胞。同样道理,从曲 线图中获取信息时也应注意同样的问题。?

5.观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片?
(1)判断各期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色

体变化的特点。?

(2)可通过观察多个精原细胞的减数分裂,推测出一个精

原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是:
①同一生物的细胞所含遗传物质相同,增殖过程相同。 ②同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。 ③先用低倍镜观察找到各期细胞,再用高倍镜仔细观察 染色体的形态、位置和数目。?

(2013· 华附、省实、广雅、深中四校联考)下图表示某 二倍体生物细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数

目的变化,正确的是(

)

A.b、c两段分别表示染色体和DNA数量变化

B.孟德尔遗传规律的实质在LM段得以体现
C.CD、GH及OP段染色体数目相同 D.EF、KL段不存在染色单体
b、c两段分别表示DNA和染色体数量变化;LM段表示 受精作用,孟德尔遗传规律的实质在减数第一次分裂后期得以体现;

CD、GH及OP段染色体数目不完全相同。

D

有丝分裂与减数分裂的比较 1.有丝分裂与减数分裂的区别与联系

2.有丝分裂与减数分裂图像辨析 ?

a.识别减数分裂、有丝分裂的细胞分裂相关键是看有 无同源染色体,一般情况下看是否具有四分体:?

b.识别减数分裂图像时注意下面特殊图形,即细胞质是均等 还是不均等分裂,有助于快速答题。(图中表示二倍体生物细胞)

(2010· 梅州模拟)下图是某种动物细胞进行有丝分裂 和减数分裂的细胞图,据图回答问题:?

(1)按先后顺序把有关有丝分裂细胞图的号码排列起
来 ;按顺序把有关减数分裂细胞图的号码排列起



。?
(2)此动物的正常体细胞中有 对同源染色体,细胞

核中有

个DNA分子。?

(3)在上述分裂图中,细胞中的染色体数比此动物正常体细 胞中染色体数增加一倍的是图 。?

(4)在上述分裂图中,属于初级精母细胞的是图
(5)上述分裂图中,每条染色体上只含一个DNA分子的是 图 。? (6)上述分裂图中,同源染色体的非姐妹染色单体之间常 常发生交叉互换是在 图中。?



本题主要考查对减数分裂、有丝分裂过程中染色体行 为变化特征等知识的掌握程度和相关图形的识别与判断的能力。解 题的关键是识别各个图形属于何种细胞分裂。

图①中含4条染色体且两两配对,属于减数第一次分裂前期

(四分体);此时可能会发生交叉互换。②中有同源染色体,含4
条染色体,着丝点都排列在赤道板上,为有丝分裂中期。③中4条 含有染色单体的染色体,排列在赤道板两侧,同源染色体两两配对, 为减数第一次分裂中期。④中没有同源染色体,含2条染色体,着 丝点排列在赤道板上,为减数第二次分裂中期。⑤⑥都含8条染色

体,有同源染色体,染色体移向两极,为有丝分裂后期。⑦中细胞
的每一极都含4条染色体,且含有同源染色体。细胞膜正把细胞缢 裂为两个,为有丝分裂末期。

⑧表示同源染色体分开移向两极,着丝点没有分裂,为减数第一 次分裂后期。 ⑨中没有同源染色体,姐妹染色单体分开移向两极,

变成4条染色体,为减数第二次分裂后期。

⑩中无同源染色体,含2

条已复制的染色体,为减数第一次分裂后得到的细胞——次级性母细 胞。 中没有同源染色体、没有单体,为减数第二次分裂后得到的 中染色体散乱分布,中心粒正移向两极,为

细胞——生殖细胞。

有丝分裂前期细胞。当有单体时DNA与染色体的比值为2∶1,否则就

为1∶1。

(1)?②⑤⑥⑦

①③⑧⑩④⑨?(2)2

4?

(3)⑤⑥ (4)①③⑧ (5)⑤⑥⑦⑨??(6)①?

一、萨顿的假说?

基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也
就是说,基因就在染色体上,因为基因和染色体行为存 在着明显的平行关系。 1.基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体 在配子形成和受精过程中,也有相对稳定的形态结构。

2 .在体细胞中基因成对存在,染色体也是成对的。在配

子中只有成对的基因中的一个,同样,也只有成对的染色体
中的一条。?

3.体细胞中成对的基因一个来自父方,一个来自母方。
同源染色体也是如此。? 4.非等位基因在形成配子时自由组合, 非同源染色体在 减数第一次分裂后期也是自由组合的。?

二、基因位于染色体上的实验证据
1.摩尔根的果蝇实验

(2)作出假设: 控制果蝇白眼的基因位于X染色体 上,
而 Y染色体 上不含有它的等位基因。? (3)理论解释:?

(4)实验验证方法:测交。

(5)实验结论:基因在染色体上。
2.摩尔根测定基因在染色体上相对位置的实验结论: 基因在染色体上呈现线性排列。? 三、孟德尔遗传定律的实质? 1.基因的分离定律的实质? 在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的 等位基 因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,

等位基因会随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配
子中,独立地随配子遗传给后代。

2.基因的自由组合定律的实质 位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干

扰的;在减数分裂的过程中,同源染色体上的等位基因彼此分
离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。? 四、性别决定 1.概念: 雌雄异体的生物决定 性别 的方式。 ? 2.染色体类型 ? 性染色体:与性别决定有关的染色体,如X、Y染色体。 ? 常染色体:与性别决定无关的染色体。

3.性别决定的方式

五、伴性遗传 1.概念:此类性状的遗传控制基因位于性染色体上,因而 总是与性别相关联。? 2.类型: (1)伴X隐性遗传? ①患者基因型:XbXb(患病的女性)、XbY(患病的男性)

②遗传特点:a.隐性致病基因及其等位基因位于X染色体

上;b.男性患者多于女性患者;c.往往有隔代遗传的现象;d.女
患者的父母和儿子一定患病。? ③实例:色盲、血友病、果蝇的白眼。? (2)伴X显性遗传? ①患者基因型:XAXA、XAXa(患病的女性),XAY(患 病的男性)。?

②遗传特点:a.显性的致病基因及其等位基因只位于X

染色体上;b.女性患者多于男性患者;c.具有世代连续性;d.
男患者的母亲和女儿一定患病。? ③实例:抗VD佝偻病、钟摆型眼球震颤。? (3)伴Y遗传? ①患者基因型:XYM(Y染色体上的基因无等位基因, 所以也无显隐性之分)。? ②遗传特点:患者全为男性,且“父→子→孙”。?

③实例:外耳道的毛症。?

基因位于染色体上的实验证据 1.基因与染色体的平行关系(萨顿的假说—类比推理) 萨顿根据基因与染色体的遗传行为特性、在细胞中的存在 形式、来源、在形成配子时的行为变化有平行关系,运用 类比推理方法来大胆地提出假设:基因在染色体上。?

2.摩尔根果蝇实验——证据(假说—演绎法)? (1)果蝇作为实验材料的优点:相对性状多且明显;培养周 期短;成本低;容易饲养,繁殖率高;染色体数目少,便于观察。

(2)实验现象:?
①果蝇红眼和白眼是一对相对性状;? ②F1全为红眼;? ③F2中红眼∶白眼=3∶1符合基因分离定律,表明红眼和白眼 由一对等位基因控制;?

④白眼性状的表现与性别相联系。?

(3)实验解释:?

①雌果蝇是由XX这对同型的性染色体决定的,雄果蝇是由
XY这对异型的性染色体决定的。? ②控制红眼的基因“W”和控制白眼的基因 “w”,只位于X 染色体上。? (4)测交实验验证:?

(5)实验结论:决定果蝇红眼和白眼的基因位于X染

色体上,从而证明基因在染色体上。?

1909年,摩尔根从他们自己培养的红眼果蝇中发现了
第一个他称为“例外”的白眼的雄蝇。用它做了下列实验 (注:不同类型的配子及不同基因型的个体生活力均相同)。 将这只白眼雄蝇和红眼正常雌蝇杂交,结果如图所示:

(1)从实验的结果中可以看出,显性性状是

。?

(2)根据实验的结果判断,果蝇的眼色遗传是否遵循基因的分离 定律? 要依据 (选填“遵循”或“不遵循”)。请写出判断的最主 。?

(3)在F2中,白眼果蝇均为雄性,这是孟德尔的理论不能解释的, 请你提出合理的假设: 。?

(4)如果控制体色的基因位于常染色体上,则该自然果蝇种群中

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
种。 ?

上,则种群中控制体色的基因型有

(5)假设你是某研究小组的成员,实验室提供各种基 因型的果蝇。请你设计最佳杂交实验,证明白眼基因位于X

染色体上。?

(6)已知白眼基因由位于X染色体上隐性基因控制,且亲代果 蝇在下一代性成熟前就自然死亡。实验室只有历代杂交都是红眼的

雌雄果蝇,现从某科研所引进一白眼雄果蝇。假设你是某研究小组
的成员,想利用该白眼雄果蝇通过杂交的方式获得白眼雌果蝇,应 如何设计杂交方案?请用简要遗传图解式加文字说明的方式表示。 (图解式写出三代即可,控制眼色的基因用A、a表示)?

(1)F1红眼果蝇之间交配,后代中出现白眼,说明 红眼是显性性状。(2)F1红眼果蝇之间交配,后代有红眼有白眼, 比例为3∶1,说明遵循孟德尔分离定律。(3)雌雄个体的性状表 现不同,说明了该基因与性别相关。(4)设控制体色的基因为B、 b,如果控制体色的基因位于常染色体上,则基因型有BB、Bb、bb

3种;如果控制体色的基因位于X染色体上,则基因型有XBXB、
XBXb、XbXb、XBY、XbY共5种。(5)XbXb(白眼雌果蝇)×XBY (红眼雄果蝇),所生后代XBXb红眼全部是雌果蝇,XbY白眼全部 是雄果蝇。

(6)XbXb白眼雌果蝇的Xb只能一个来自父方(XbY),一个来
自母方(XBXb)。所以首先应培育出XBXb和XbY。从XBXB与XbY杂 交开始,获得XBXb和XBY,继续杂交直到在同代中出现XBXb和XbY。 (1)红眼 (2)遵循 杂种子一代自交的后代发生性状分离,且分离比为3∶1

(3)控制眼色性状的基因位于X染色体上,Y染色体上没有它的等
位基因 (4)3 5?

(5)让白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,如果子代中雌蝇呈红眼,
雄蝇都是白眼,则说明白眼基因位于X染色体上。(或写成遗传图 解,并有正确结论)?

伴性遗传的应用
1.分析推断幼年牲畜或家禽的性别?

例如:芦花鸡性状(羽毛上有黑白相间的横斑条纹)
是由Z染色体上的显性基因控制的,隐性纯合子为非芦花 (羽毛上没有横斑条纹),W染色体上没有它的等位基因。 如果用芦花雌鸡和非芦花雄鸡交配,在幼鸡时即可根 据是否有芦花的存在来判断鸡的性别,以达到多养母鸡、 多下蛋的目的。?

2.若利用伴性遗传通过一次杂交从子代的性状中快速推知性 别,在性染色体组成为同型的亲本选隐性,性染色体组成为异型 的亲本选显性,则后代同型性染色体的个体为显性,异型性染色

体的个体为隐性。图解表示如下:?

一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型

性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交,Fl的雌、雄中
均既有野生型,又有突变型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基 因在X染色体还是在常染色体上,选择杂交的Fl个体最好是 ( )? A.突变型(♀)×突变型(♂)?

B.突变型(♀)×野生型 (♂)?
C.野生型(♀)×野生型(♂)? D.野生型(♀)×突变型(♂)?

此题关键是用逆推法首先确定显隐性关系:由于该突
变型是一条染色体上某基因突变导致的,F1中两种性状均存在,所 以野生型为隐性,突变型为显性。假设突变基因位于X染色体上, 则突变型雄性个体的后代中,雌性全为突变型,雄性全为野生型; 如果突变基因在常染色体上,则后代无论雌雄都会出现1∶1的性状 分离比。所以应找一个突变型雄性和野生型雌性杂交看其后代的表 现型。?

D

孟德尔遗传规律的现代解释 1.孟德尔的遗传因子与染色体上基因的对应关系

(1)分离定律中的一对遗传因子指一对同源染色体上
的等位基因。? (2)自由组合定律中的不同对的遗传因子指的是位于 非同源染色体上的非等位基因。?

2.两个遗传定律的细胞学基础

?

(1)分离定律的细胞学基础是等位基因在减数第一次分 裂后期(不考虑交叉互换)随同源染色体的分开而分离,如图

1。?
(2)自由组合定律的细胞学基础是在减数第一次分裂后 期等位基因随同源染色体分离的同时,非同源染色体上的非等 位基因表现为自由组合,如图2。?

3.注意理解三个方面
(1)同时性:同源染色体上等位基因分离与非同源染色 体上非等位基因的自由组合是同时进行的。 ? (2)独立性:同源染色体上等位基因间的相互分离与非 同源染色体上非等位基因的自由组合互不干扰,各自独立分配 到配子中去。? (3)普遍性:自由组合定律广泛存在于生物界,发生在

有性生殖过程中。基因重组产生了更多的变异类型,这也是生
物多样性的重要原因。?

右图为某高等雄性动物的精原细胞染色体
和基因组成图,下列说法错误的是( )?

A.该生物测交后代中与该生物不同的表现型有3种? B.该生物与基因型相同的雌性动物交配,后代不同于双亲的表现 型中,杂合体占新类型的比例为4/7?

C.减数分裂中,①与②的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换
D.该细胞在一次减数分裂中进行自由组合,可产生4种配子,比 例为1∶1∶1∶1?

图中有两对同源染色体,两对等位基因,测交后代共有四

种表现型?(1∶1∶1∶1)?,其中有一种与亲本相同;当它与相
同基因型雄性交配后代有四种表现型(9∶3∶3∶1),每一种类型 均有一个纯合子,不同于亲本类型的占7/16,纯合子中不同于亲本 的占3/16,故后代不同于双亲的表现型中,杂合体占新类型的比例 为4/7;一个细胞一次减数分裂只产生相同的两种配子,故D错。

D

性别决定与伴性遗传的理解 1.?雌、雄异体生物才有性别分化。?

2.性别决定方式有多种,但最主要的是由性染色体决定
的。 3.生物体中染色体的分类问题:

4.伴性遗传是由于异型性染色体之间存在“非同源区段”
(如图所示)?

(1)在同源区段中,X和Y染色体都有等位基因,在 遗传上遵循基因的分离定律,X与Y分离的同时,等位基因

也分离。?
(2)在非同源区段中,基因可能只存在于X或Y上, 若只在Y染色体上,则为伴Y遗传——限雄遗传。若只在X 染色体上,则为伴X遗传。? (3)有性别的生物才有性别决定方式;性别决定的方 式有多种,XY型性染色体决定性别是一种主要方式。?

若干具有相对性状的雌雄果蝇,其中雌性个体为隐 性,雄性个体为显性,均为纯合子(注:XAY、XaY均视为纯

合子),已知控制该性状的基因可能位于常染色体上或X染色
体的特有区段(如图Ⅱ-2区段)或X、Y染色体的同源区段 (如图Ⅰ区段),请补充下列实验方案以确定该基因的位置:

(1)取若干对雌雄果蝇分别交配,观察其后代表现型。若后代
中 ,则该基因位于X染色体的特有区段。?

(2)若后代中无论雌雄均为显性,则再选取后代中雌、雄个体分 别交配,若子二代 若子二代 ,则该基因位于常染色体上, ,则该基因位于X、Y染色体的同源区

段。?

(1)若干对雌雄果蝇分别交配,若后代雌性个体为显性,
雄性个体为隐性,该基因位于X染色体的特有区段。(2)若后代中无 论雌雄均为显性,则再选取后代中雌、雄个体分别交配,若无论雌雄

均有两种性状,则该基因位于常染色体上;若雄性个体为显性,雌性
个体表现为两种性状,则该基因位于X、Y染色体的同源区段。(P: XaXa×XAYA→F1: XAXa×Xa YA→F2:XA Xa∶Xa Xa∶ XAYA∶XaYA) (1)雌性个体均为显性,雄性个体均为隐性

(2)无论雌雄均有两种性状 雄性个体为显性,雌性个体表现为
两种性状

伴性遗传的规律及遗传病系谱图分析
1.伴性遗传(也分正推、逆推两大类型)特点 (1)已知基因在性染色体上? (2)雌雄的性状表现有别、传递有别 ? 2.X染色体隐性遗传:如人类红绿色盲症? (1)致病基因Xb 正常基因XB?

(2)患者:男性XbY
正常:男性XBY

女性XbXb??
女性XBXB XBXb(携带者)

(3)遗传特点:?

①男性患者多于女性,女性患者的父亲及其儿子也一定是
患者。 ②隔代遗传现象。? ③交叉遗传现象:男性→女性→男性。

3.X染色体显性遗传:如抗维生素D佝偻病 (1)致病基因XD (2)患者:男性XDY 正常基因Xd? 女性XDXD XDXd

正常:男性XdY
(3)遗传特点: ?

女性XdXd??

①人群中发病人数女性多于男性。? ②连续遗传现象。? ③交叉遗传现象:男性→女性→男性。? 4.Y染色体遗传:人类毛耳现象? 遗传特点:基因位于Y染色体上,仅在男性个体中遗传。

遗传病类型的鉴别口诀:无中生有为隐性,有中生无为显性;

隐性看女病,女病男正(其父亲或儿子正常)非伴性;显性看男
病,男病女正(其母亲或女儿正常)非伴性。?

5.伴性遗传与基因分离定律及基因自由组合定律的关系 伴性遗传是基因分离定律的特例。伴性遗传也是由一对等 位基因控制的一对相对性状的遗传,因此它们也符合基因的分

离定律。

但是性染色体有同型和异型两种组合方式,因而伴性遗传也有
它的特殊性:在XY型性别决定的雄性个体中,有些基因只存在于X 染色体上,Y染色体上没有它的等位基因;控制性状的基因位于性 染色体上,因此该性状的遗传常与性别联系在一起,在写表现型和 统计比例时,也一定要和性别联系起来。?

在分析既有性染色体又有常染色体上基因控制的两对及以上相
对性状的遗传现象时,由性染色体上的基因控制的性状按伴性遗传 处理,由常染色体上的基因控制的遗传性状按分离定律处理,整体 上则按基因的自由组合定律来处理。

人类的红绿色盲基因位于X染色体上,母亲为携带者,

父亲色盲,生下4个孩子,其中一个正常,2个为携带者,一
个色盲,他们的性别是( A.三女一男或全是男孩 B.全是男孩或全是女孩? C.三女一男或两男两女 D.三男一女或两男两女? )?

由题意可知母亲的基因型为XBXb,父亲的基因型为XbY, 由此可以推断出后代儿女的性状及基因型,正常的一定是儿子,携带

者一定是女儿,但色盲既可能是儿子也可能是女儿,所以选C。

C


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