高考生物大一輪復(fù)習(xí)教案第七章遺傳變異和進(jìn)化含解析

第1講基因突變與基因重組[最新考綱]1．基因重組及其意義(Ⅱ)2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)eq\o(\s\up14(),\s\do14([對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P124]))考點(diǎn)一基因突變1．基因突變的實(shí)例——鐮刀型細(xì)胞貧血癥(1)圖解：(2)直接原因：組成血紅蛋白分子的一個(gè)谷氨酸被替換成了纈氨酸，從而引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。(3)根本原因：由于eq\o(=,\s\up14(T),\s\do14(A))堿基對(duì)被替換成了eq\o(=,\s\up14(A),\s\do14(T))堿基對(duì)。(4)結(jié)論：鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變引發(fā)的一種遺傳病，是基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而產(chǎn)生的。2．概念由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。3．時(shí)間主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。4．誘發(fā)因素5．突變特點(diǎn)(1)普遍性：一切生物都可以發(fā)生。(2)隨機(jī)性：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位。(3)低頻性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。(4)不定向性：一個(gè)基因可以向不同方向發(fā)生突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。(5)多害少利性：可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系。6．意義(1)新基因產(chǎn)生的途徑；(2)生物變異的根本來(lái)源；(3)生物進(jìn)化的原始材料。[深度思考](1)分析基因突變的外因和內(nèi)因。提示：(2)確定基因突變對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。提示：堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸的影響替換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)鎏泶蟛挥绊懖迦胛恢们暗男蛄?，而影響插入位置后的序列缺失大不影響缺失位置前的序列，而影響缺失位置后的序?3)分析基因突變不引起生物性狀改變的原因。提示：①突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)域。②密碼子具有簡(jiǎn)并性，有可能翻譯出相同的氨基酸。③純合子的顯性基因突變?yōu)殡s合子的隱性基因。(4)分析基因突變對(duì)子代性狀的影響。提示：①基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中，突變可通過(guò)無(wú)性生殖傳給后代，但不會(huì)通過(guò)有性生殖傳給后代。②基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過(guò)程中，突變可通過(guò)有性生殖傳給后代。題組一考點(diǎn)診斷人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是基因突變。()答案：(√)題組二基因突變的本質(zhì)分析1．(2016·北京北師特學(xué)校月考)下列大腸桿菌某基因的堿基序列的變化，對(duì)其所控制合成的多肽的氨基酸序列影響最大的是(不考慮終止密碼子)()—ATGGGCCTGCTGA…………GAGTTCTAA—1471013100103106A．第6位的C被替換為T(mén)B．第9位與第10位之間插入1個(gè)TC．第100、101、102位被替換為T(mén)TTD．第103至105位被替換為1個(gè)T解析：選B。第6位的C被替換為T(mén)，可能影響一個(gè)氨基酸；第9位與第10位之間插入1個(gè)T，從第9位以后的氨基酸可能都發(fā)生變化；第100、101、102位被替換為T(mén)TT，氨基酸序列中可能改變一個(gè)氨基酸；第103至105位被替換為1個(gè)T，第103位以后的氨基酸可能都發(fā)生變化。2．5－溴尿嘧啶(5－BU)是胸腺嘧啶的類(lèi)似物，可取代胸腺嘧啶。5－BU能產(chǎn)生兩種互變異構(gòu)體，一種是酮式，一種是烯醇式。酮式可與A互補(bǔ)配對(duì)，烯醇式可與G互補(bǔ)配對(duì)。在含有5－BU的培養(yǎng)基中培養(yǎng)大腸桿菌，得到少數(shù)突變型大腸桿菌，突變型大腸桿菌中的堿基數(shù)目不變，但(A＋T)/(C＋G)的堿基比例不同于原大腸桿菌。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．5－BU誘發(fā)突變的機(jī)制是誘發(fā)DNA鏈發(fā)生堿基對(duì)替換B．5－BU誘發(fā)突變的機(jī)制是阻止堿基配對(duì)C．培養(yǎng)過(guò)程中可導(dǎo)致A/T堿基對(duì)變成G/C堿基對(duì)D．5－BU誘發(fā)突變發(fā)生在DNA分子復(fù)制過(guò)程中解析：選B?；蛲蛔冎富蚍肿咏Y(jié)構(gòu)的改變，包括組成DNA的堿基對(duì)的增添、缺失和替換。用含5－BU的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，在DNA分子復(fù)制時(shí)A與T配對(duì)變成A與5－BU配對(duì)，改變了基因堿基對(duì)的排列順序，改變了DNA分子的結(jié)構(gòu)，即發(fā)生了基因突變。5－BU誘發(fā)突變的機(jī)制并不是阻止堿基配對(duì)，而是讓DNA分子進(jìn)行了錯(cuò)誤的配對(duì)。題組三基因突變的特點(diǎn)3．下圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過(guò)程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變化。下列表述正確的是()A．圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果C．圖中染色體上基因的變化說(shuō)明基因突變是隨機(jī)和定向的D．上述基因突變一定可以傳給子代個(gè)體解析：選B。等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，控制相對(duì)性狀的基因，故圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因不能稱(chēng)為等位基因；由圖可知，結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果；基因突變具有隨機(jī)性和不定向性；圖示中的基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中，不可能傳給下一代個(gè)體。題組四是否為基因突變的判斷4．在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開(kāi)紅花的豌豆植株，推測(cè)該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中()A．花色基因的堿基組成 B．花色基因的DNA序列C．細(xì)胞的DNA含量 D．細(xì)胞的RNA含量解析：選B。基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段，基因突變是指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA上堿基對(duì)的增添、缺失和替換，不是堿基的組成發(fā)生改變，也不是細(xì)胞中的DNA含量變化和RNA含量變化，故A、C、D項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。5．育種專(zhuān)家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是()A．這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B．該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體C．觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D．將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系解析：選B。因突變性狀在當(dāng)代顯現(xiàn)，若該突變?yōu)殡[性基因變?yōu)轱@性基因引起的，突變株為雜合子，故該變異植株自交可產(chǎn)生有“一稈雙穗”這種變異性狀的純合子；因顯微鏡下不能觀察到基因，故觀察細(xì)胞有絲分裂中期細(xì)胞染色體，無(wú)法判斷基因突變發(fā)生的位置；將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后還需誘導(dǎo)染色體加倍，再篩選獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系。判斷變異是否屬于基因突變的方法1．基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化——是基因突變。2．基因數(shù)目發(fā)生變化——不是基因突變。3．基因位置發(fā)生改變——不是基因突變。4．光學(xué)顯微鏡可觀察到——不是基因突變。5．產(chǎn)生新基因——是基因突變。題組五突變體類(lèi)型的判斷6．(2015·高考江蘇卷)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開(kāi)白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．白花植株的出現(xiàn)是對(duì)環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存B．X射線不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異C．通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變D．觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異解析：選A。A項(xiàng)，變異具有不定向性，環(huán)境起選擇作用不存在主動(dòng)適應(yīng)。B項(xiàng)，X射線可導(dǎo)致生物體發(fā)生基因突變或染色體變異。C項(xiàng)，白花植株與原紫花品種雜交，若后代都是紫花植株，則白花植株是隱性突變的結(jié)果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，則是顯性突變的結(jié)果。D項(xiàng)，白花植株的自交后代中若出現(xiàn)白花植株，則是可遺傳變異；若全是紫花植株，則是不遺傳變異。7．(2014·高考浙江卷)除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對(duì)等位基因。下列敘述正確的是()A．突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B．突變體若為1對(duì)同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型C．突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復(fù)為敏感型D．抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對(duì)替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈解析：選A。A項(xiàng)，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測(cè)出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項(xiàng)，突變體若為1對(duì)同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會(huì)導(dǎo)致控制該性狀的一對(duì)基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無(wú)到有。C項(xiàng)，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經(jīng)誘變可能恢復(fù)為敏感型。D項(xiàng)，抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對(duì)替換所致，若該堿基對(duì)不在基因的前端(對(duì)應(yīng)起始密碼子)就能編碼肽鏈，肽鏈的長(zhǎng)短變化需要根據(jù)突變后對(duì)應(yīng)的密碼子是否為終止密碼子來(lái)判斷。顯性突變和隱性突變的判定1．類(lèi)型eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(顯性突變：aa→Aa當(dāng)代表現(xiàn),隱性突變：AA→Aa當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn),即為純合體))2．判定方法：(1)選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。(2)讓突變體自交，觀察子代有無(wú)性狀分離而判斷?？键c(diǎn)二基因重組及其與基因突變的比較1．實(shí)質(zhì)控制不同性狀的基因重新組合。2．類(lèi)型(1)自由組合型：位于非同源染色體上的非等位基因自由組合(2)交叉互換型：四分體的非姐妹染色單體的交叉互換。(3)人工重組型：轉(zhuǎn)基因技術(shù)，即基因工程。3．結(jié)果產(chǎn)生新的基因型，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)。4．意義形成生物多樣性的重要原因之一。[深度思考](1)根據(jù)A、B圖中的細(xì)胞分裂圖來(lái)確定變異的類(lèi)型。提示：比較項(xiàng)目A圖B圖分裂類(lèi)型有絲分裂減數(shù)分裂變異類(lèi)型基因突變基因突變或基因重組(2)基因突變和基因重組在變異、進(jìn)化及生物多樣性上的不同點(diǎn)。提示：比較項(xiàng)目基因突變基因重組生物變異生物變異的根本來(lái)源生物變異的重要來(lái)源生物進(jìn)化為生物進(jìn)化提供原始材料是生物進(jìn)化的源泉生物多樣性形成生物多樣性的根本原因形成生物多樣性的重要原因之一(3)觀察：下面的四個(gè)圖示，確定存在基因重組的圖示。提示：甲。題組一考點(diǎn)診斷(1)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屬于基因重組。()(2)減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組。()(3)減數(shù)分裂過(guò)程中，非同源染色體上的基因自由組合可導(dǎo)致基因重組。()(4)一般情況下，水稻雄蕊內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖中則不能。()答案：(1)(√)(2)(×)(3)(√)(4)(√)題組二基因重組的判斷1．(2016·保定調(diào)研)下列過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生基因重組的是()解析：選D。R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌，實(shí)質(zhì)上是S型菌的DNA片段與R型菌的DNA發(fā)生了基因重組，將熒光蛋白基因?qū)胄∈笫芫咽菓?yīng)用基因工程進(jìn)行不同生物間的基因重組；初級(jí)精母細(xì)胞形成次級(jí)精母細(xì)胞時(shí)，同源染色體分開(kāi)，非同源染色體自由組合，此過(guò)程發(fā)生了基因重組；高產(chǎn)菌株的篩選是利用基因突變和通過(guò)人為的定向選擇實(shí)現(xiàn)的，不涉及基因重組。2．下圖是某種高等動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因)。圖中不可能反映的是()A．圖甲細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因重組B．圖乙細(xì)胞由于完成DNA復(fù)制解開(kāi)雙螺旋容易發(fā)生基因突變C．圖丙細(xì)胞中1與2的片段部分交換屬于基因重組D．圖丙細(xì)胞表示發(fā)生非同源染色體的自由組合解析：選A。根據(jù)題干知，圖甲、圖乙、圖丙分別是同一種動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。圖甲細(xì)胞中著絲點(diǎn)已分開(kāi)，而且有同源染色體，是有絲分裂；造成相同兩條染色體上基因不同是基因突變。圖乙細(xì)胞處于分裂間期；圖丙細(xì)胞中同源染色體正在分開(kāi)，是減數(shù)第一次分裂?；蛑亟M通常發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，所以甲不能進(jìn)行基因重組；1與2的片段部分交換，屬于同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換，屬于基因重組；圖丙細(xì)胞中同源染色體分離，非同源染色體自由組合。1.精卵結(jié)合并沒(méi)有發(fā)生基因重組。來(lái)自父方、母方的染色體為同源染色體，每一對(duì)同源染色體上都有控制相同性狀的基因。2.自然條件下基因重組只發(fā)生在真核生物中，病毒和原核生物中不發(fā)生基因重組。3.基因重組在人工操作下也可以實(shí)現(xiàn)，如基因工程、肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化中都發(fā)生了基因重組。題組三基因突變與基因重組的判斷3.(2016·安徽巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷()A．此細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子B．此動(dòng)物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDdC．此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變D．此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組解析：選D。圖示細(xì)胞有2個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；其中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因?yàn)镈和d，其對(duì)應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。4.右圖為高等動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖。圖中反映的是()①該細(xì)胞一定發(fā)生了基因突變②該細(xì)胞一定發(fā)生了基因重組③該細(xì)胞可能發(fā)生了基因突變④該細(xì)胞可能發(fā)生了基因重組A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：選B。由圖中沒(méi)有同源染色體，同時(shí)著絲點(diǎn)分開(kāi)，可以確定該圖表示減數(shù)第二次分裂后期。同時(shí)注意到該細(xì)胞中，由兩條姐妹染色單體形成的子染色體中所含的基因不完全相同，分別是B、b。其原因可能是減數(shù)第一次分裂間期染色體復(fù)制出現(xiàn)錯(cuò)誤，發(fā)生了基因突變，也可能是減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換，使得兩姐妹染色單體的基因不完全相同。5.某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(見(jiàn)右圖)。如以該植株為父本，測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是()A．減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽B．減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離C．減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合D．減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換解析：選D。從題中信息可知，突變植株為父本，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子為和，后者花粉不育。正常情況下，測(cè)交后代表現(xiàn)型應(yīng)都為白色性狀，而題中已知測(cè)交后代中部分為紅色性狀，推知父本減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生了含B基因的可育花粉，而產(chǎn)生這種花粉最可能的原因是減Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，故D最符合題意。四看法判斷基因突變與基因重組1．一看親子代基因型(1)如果親代基因型為BB或bb，則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變。(2)如果親代基因型為Bb，則引起姐妹染色單體B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。2．二看細(xì)胞分裂方式(1)如果是有絲分裂中染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果。(2)如果是減數(shù)分裂過(guò)程中染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。3．三看細(xì)胞分裂圖(1)如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。(2)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖乙。(3)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙。4．四看變異個(gè)體數(shù)量eq\o(\s\up14(),\s\do14([對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P127]))1．(2015·高考海南卷)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A．等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因B．X射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率C．基因B中的堿基對(duì)G－C被堿基對(duì)A－T替換可導(dǎo)致基因突變D．在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變解析：選B?；蛲蛔兙哂胁欢ㄏ蛐裕珹項(xiàng)正確；物理因素如X射線等可提高突變率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因中堿基對(duì)的替換、增添或缺失均可引起基因突變，C項(xiàng)、D項(xiàng)正確。2．(2010·高考福建卷)下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生了一種突變，導(dǎo)致1169位的賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A．①處插入堿基對(duì)G—CB．②處堿基對(duì)A—T替換為G—CC．③處缺失堿基對(duì)A—TD．④處堿基對(duì)G—C替換為A—T解析：選B。根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG可知，WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知，該基因發(fā)生的突變是②處堿基對(duì)A—T替換為G—C。3．(2014·高考江蘇卷)下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過(guò)程，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()出發(fā)菌株eq\o(→,\s\up14(X射線處理))eq\a\vs4\al(挑取200個(gè),單細(xì)胞菌株)eq\o(→,\s\up14(初篩))選出50株eq\o(→,\s\up14(復(fù)篩))選出5株eq\o(→,\s\up14(X射線處理))多輪重復(fù)篩選A．通過(guò)上圖篩選過(guò)程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異C．上圖篩選高產(chǎn)菌株的過(guò)程是定向選擇過(guò)程D．每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會(huì)明顯提高解析：選D。A項(xiàng)，圖示育種過(guò)程為誘變育種，由于基因突變是不定向的，故該過(guò)程獲得的高產(chǎn)菌株不一定符合生產(chǎn)要求。B項(xiàng)，X射線等物理因素既可能引起基因突變，也可能引起染色體變異。C項(xiàng)，篩選高產(chǎn)菌株的過(guò)程是定向選擇符合人類(lèi)特定需求的菌株的過(guò)程，屬于人工選擇。D項(xiàng)，人工誘變的突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產(chǎn)相關(guān)的基因發(fā)生突變。4．(2011·高考安徽卷)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131Ⅰ治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131Ⅰ對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131Ⅰ可能直接()A．插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B．替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C．造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D．誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代解析：選C。DNA分子的組成元素為C、H、O、N、P，不含碘元素，故碘不能插入DNA分子中或替換某一堿基，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；大劑量的放射性同位素131Ⅰ積聚在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞可誘發(fā)基因突變，但基因突變發(fā)生在體細(xì)胞而不是生殖細(xì)胞，故不能遺傳給下一代，D項(xiàng)錯(cuò)誤；大劑量131Ⅰ可能造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異，C項(xiàng)正確。5．(2013·高考海南卷)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來(lái)的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．該突變可能是堿基對(duì)替換或堿基對(duì)插入造成的B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時(shí)使用同一套遺傳密碼D．基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中解析：選D。A正確，新基因的產(chǎn)生依靠基因突變，基因突變包括堿基對(duì)的缺失、增添或替換；B正確，B1、B2基因的堿基排列順序不同，其轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列也不同，但是mRNA可能出現(xiàn)不同的密碼子決定同一種氨基酸的情況，所以可能出現(xiàn)合成相同蛋白質(zhì)的情況；而堿基排列順序不同，也可能導(dǎo)致合成蛋白質(zhì)不同的情況；C正確，生物指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過(guò)程中，都是使用同一套密碼子，這也是證明生物共同起源的有力證據(jù)；D錯(cuò)誤，B1與B2為等位基因，在同一個(gè)細(xì)胞中時(shí)，存在于同源染色體上，故而可以存在于同一個(gè)細(xì)胞中。但是二倍體生物的配子遺傳物質(zhì)減半，在不考慮染色體變異的情況下，配子中只含有一個(gè)染色體組，不可能含有兩個(gè)等位基因，故而不可以存在于同一個(gè)配子中。6．(2012·高考北京卷)在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小鼠封閉種群中，偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開(kāi)始脫毛，以后終生保持無(wú)毛狀態(tài)。為了解該性狀的遺傳方式，研究者設(shè)置了6組小鼠交配組合，統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)的繁殖結(jié)果如下。組合編號(hào)ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ交配組合●××■×●×■●×□○×■產(chǎn)仔次數(shù)6617466子代小鼠總數(shù)(只)脫毛920291100有毛122711001340注：●純合脫毛♀，■純合脫毛♂，○純合有毛♀，□純合有毛♂，雜合♀，雜合♂。(1)已知Ⅰ、Ⅱ組子代中脫毛、有毛性狀均不存在性別差異，說(shuō)明相關(guān)基因位于____________染色體上。(2)Ⅲ組的繁殖結(jié)果表明脫毛、有毛性狀是由____________基因控制的，相關(guān)基因的遺傳符合____________定律。(3)Ⅳ組的繁殖結(jié)果說(shuō)明，小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是____________影響的結(jié)果。(4)在封閉小種群中，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于____________。此種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是____________。(5)測(cè)序結(jié)果表明，突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是____________(填選項(xiàng)前的符號(hào))。a．由GGA變?yōu)锳GA B．由CGA變?yōu)镚GAc．由AGA變?yōu)閁GA D．由CGA變?yōu)閁GA(6)研究發(fā)現(xiàn)，突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成____________。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降，據(jù)此推測(cè)脫毛小鼠細(xì)胞的____________下降，這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠____________的原因。解析：本題綜合考查了基因的遺傳、表達(dá)和變異的相關(guān)知識(shí)。(1)由于脫毛和有毛性狀的遺傳與性別無(wú)關(guān)聯(lián)，說(shuō)明相關(guān)基因位于常染色體上。(2)Ⅲ組實(shí)驗(yàn)中雜合子與雜合子的雜交后代中性狀分離比約為3∶1，說(shuō)明該相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的分離定律，該相對(duì)性狀是由一對(duì)等位基因控制的。(3)Ⅳ組實(shí)驗(yàn)中脫毛的后代均為脫毛，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)小鼠的脫毛性狀的出現(xiàn)是由于遺傳物質(zhì)改變引起的，不是環(huán)境因素影響的結(jié)果。(4)在自然狀態(tài)下，偶然出現(xiàn)的基因突變屬于自發(fā)突變；由于脫毛為隱性性狀，脫毛小鼠的親代均應(yīng)攜帶該突變基因，所以種群中若同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠，說(shuō)明突變基因的頻率足夠高。(5)由于突變基因序列模板鏈中的1個(gè)G突變?yōu)锳，所以該基因轉(zhuǎn)錄成的mRNA密碼子中相對(duì)應(yīng)堿基由C變?yōu)閁，分析各選項(xiàng)可確定d選項(xiàng)符合題意。(6)突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì)，說(shuō)明基因突變后相應(yīng)密碼子變?yōu)榻K止密碼子，使翻譯過(guò)程提前終止。由甲狀腺激素的生理作用可推測(cè)，突變后基因表達(dá)的蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降，會(huì)引起細(xì)胞代謝速率下降。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ等組合可以看出，脫毛雌鼠作親本時(shí)后代數(shù)量明顯減少，說(shuō)明細(xì)胞代謝速率下降影響了雌鼠的產(chǎn)仔率。答案：(1)常(2)一對(duì)等位孟德?tīng)柗蛛x(3)環(huán)境因素(4)自發(fā)/自然突變突變基因的頻率足夠高(5)d(6)提前終止代謝速率產(chǎn)仔率低課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1．(2016·遼寧沈陽(yáng)二中期中考試)下列有關(guān)基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是()A．只有進(jìn)行有性生殖的生物才能發(fā)生基因突變B．基因突變可發(fā)生于生物體發(fā)育的任何時(shí)期C．基因突變是生物進(jìn)化的重要因素之一D．基因堿基序列改變不一定導(dǎo)致性狀改變解析：選A?；蛲蛔兪侵窪NA分子的堿基對(duì)的增添、缺失和改變，進(jìn)行有性生殖和無(wú)性生殖的生物都有可能發(fā)生基因突變，A錯(cuò)誤。2．(2016·福建福州質(zhì)檢)對(duì)一株玉米白化苗研究發(fā)現(xiàn)，控制葉綠素合成的基因缺失了一段堿基序列，導(dǎo)致該基因不能正常表達(dá)，無(wú)法合成葉綠素，該白化苗發(fā)生的變異類(lèi)型屬于()A．染色體數(shù)目變異 B．基因突變C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．基因重組解析：選B?；蛉笔Я艘欢螇A基序列，基因結(jié)構(gòu)改變，為基因突變，B正確。3．鏈霉素能與原核生物核糖體上的S蛋白結(jié)合，從而阻止了基因表達(dá)中的翻譯過(guò)程?，F(xiàn)有一種細(xì)菌，其S蛋白上有一個(gè)氨基酸種類(lèi)發(fā)生改變，導(dǎo)致S蛋白不能與鏈霉素結(jié)合。以下敘述正確的是()A．鏈霉素是抗此種細(xì)菌的特效藥B．鏈霉素能誘導(dǎo)細(xì)菌S蛋白基因發(fā)生相應(yīng)的突變C．該細(xì)菌內(nèi)S蛋白的空間結(jié)構(gòu)可能發(fā)生了改變D．該細(xì)菌S蛋白基因可能缺失一個(gè)或兩個(gè)堿基解析：選C。鏈霉素不能與此種細(xì)菌的S蛋白結(jié)合，使鏈霉素失去作用，A錯(cuò)誤；鏈霉素不能定向誘導(dǎo)基因突變，B錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)的功能與空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，C正確；該細(xì)菌S蛋白僅一個(gè)氨基酸發(fā)生改變，最可能是發(fā)生了堿基替換，D錯(cuò)誤。4．下列關(guān)于基因重組的敘述錯(cuò)誤的是()A．基因重組通常發(fā)生在有性生殖過(guò)程中B．基因重組產(chǎn)生的變異能為生物進(jìn)化提供原材料C．同源染色體上的非等位基因可以發(fā)生重組D．非同源染色體上的非等位基因不可以發(fā)生重組解析：選D。同源染色體上的非等位基因可以通過(guò)交叉互換發(fā)生重組，非同源染色體上的非等位基因通過(guò)非同源染色體自由組合發(fā)生重組，D錯(cuò)誤。5．下列各項(xiàng)中屬于基因重組的是()A．基因型為Dd的個(gè)體自交后代發(fā)生性狀分離B．雌雄配子隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生不同類(lèi)型的子代個(gè)體C．YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類(lèi)型D．雜合高莖與矮莖豌豆測(cè)交的后代有高莖和矮莖解析：選C。雜合子Dd個(gè)體自交后代發(fā)生性狀分離過(guò)程中只涉及一對(duì)等位基因的分離，基因重組涉及兩對(duì)及兩對(duì)以上等位基因，A錯(cuò)誤；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，不是受精過(guò)程中，B錯(cuò)誤；YyRr產(chǎn)生四種類(lèi)型配子過(guò)程中存在基因重組，C正確；雜合高莖與矮莖豌豆測(cè)交過(guò)程中只涉及一對(duì)等位基因的分離，D錯(cuò)誤。6．利用月季花的枝條扦插所產(chǎn)生的后代與利用月季花的種子播種所產(chǎn)生的后代相比，關(guān)于其變異來(lái)源的敘述正確的是()A．前者不會(huì)發(fā)生變異，后者有很大的變異性B．前者一定不會(huì)發(fā)生基因重組，后者可能發(fā)生基因重組C．前者一定不會(huì)發(fā)生染色體變異，后者可能發(fā)生染色體變異D．前者一定不會(huì)因環(huán)境影響發(fā)生變異，后者可能因環(huán)境影響發(fā)生變異解析：選B。扦插為無(wú)性繁殖，細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂，可能發(fā)生和染色體變異，故A錯(cuò)；無(wú)性生殖和有性生殖過(guò)程中都能發(fā)生基因突變和染色體變異和因環(huán)境影響產(chǎn)生的不可遺傳的變異有性生殖還可發(fā)生基因重現(xiàn)，C、D錯(cuò)誤。7．DNA聚合酶分子結(jié)構(gòu)的某些變化能使突變的DNA聚合酶(突變酶)比正常的DNA聚合酶精確度更高，從而在進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)更少的錯(cuò)誤。則該突變酶()A．具有解旋酶的活性B．基本單位是脫氧核苷酸C．減少了基因突變的發(fā)生不利于進(jìn)化D．大大提高了DNA復(fù)制的速度解析：選C。突變的DNA聚合酶(突變酶)還是聚合酶，酶的性質(zhì)并沒(méi)有改變，A錯(cuò)誤；DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其基本單位是氨基酸，B錯(cuò)誤；突變的DNA聚合酶(突變酶)比正常的DNA聚合酶精確度更高，從而在進(jìn)行DNA復(fù)制時(shí)出現(xiàn)更少的錯(cuò)誤，并沒(méi)有改變DNA復(fù)制的速度，C正確、D錯(cuò)誤。8．(2016·河北唐山二模)下列關(guān)于生物變異的敘述正確的是()A．肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型的實(shí)質(zhì)是基因突變B．高莖豌豆后代出現(xiàn)高莖和矮莖發(fā)生了基因重組C．染色體之間發(fā)生的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D．基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變后可能產(chǎn)生新基因解析：選D。肺炎雙球菌R型轉(zhuǎn)化為S型的實(shí)質(zhì)是基因重組，A錯(cuò)誤；高莖豌豆后代出現(xiàn)高莖和矮莖是發(fā)生了性狀分離現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；非同源染色體之間發(fā)生的片段交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的片段交換屬于基因重組，C錯(cuò)誤；基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變屬于基因突變，可能產(chǎn)生新基因，D正確。9．(2016·河北邯鄲摸底)下列變異的原理一般認(rèn)為屬于基因重組的是()A．將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚(yú)苗B．血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病C．一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子D．高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育解析：選C。將轉(zhuǎn)基因的四倍體與正常的二倍體雜交，生產(chǎn)出不育的轉(zhuǎn)基因三倍體魚(yú)苗屬于染色體變異，A錯(cuò)誤；血紅蛋白氨基酸排列順序發(fā)生改變，導(dǎo)致某些血紅蛋白病屬于基因突變，B錯(cuò)誤；一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生下了一個(gè)既白化又色盲的兒子屬于基因重組，C正確；高產(chǎn)青霉素的菌株、太空椒等的培育屬于基因突變，D錯(cuò)誤。10．下表描述一個(gè)控制A酶合成的基因的相關(guān)情況，當(dāng)其堿基序列中的某一個(gè)堿基被另外一個(gè)堿基取代后其控制合成的蛋白質(zhì)產(chǎn)物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性發(fā)生了變化，據(jù)表分析下列說(shuō)法中不正確的是()相對(duì)于A酶的催化活性相對(duì)于A酶的氨基酸數(shù)目甲100%不變乙50%不變丙0%減少丁150%不變A.無(wú)法判斷蛋白質(zhì)丁的氨基酸序列是否有改變B．蛋白質(zhì)乙的氨基酸序列一定有改變C．單一堿基取代現(xiàn)象可以解釋蛋白質(zhì)丙的產(chǎn)生D．蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列不一定改變解析：選A。基因堿基序列中的某一個(gè)堿基被另外一個(gè)堿基取代，說(shuō)明發(fā)生了基因突變。由于蛋白質(zhì)丁的催化活性提高了，因此其氨基酸序列一定有改變，故A錯(cuò)誤；由于蛋白質(zhì)乙的催化活性降低，因此其氨基酸序列也一定有改變，故B正確；單一堿基取代也可能導(dǎo)致對(duì)應(yīng)密碼子變成了終止密碼子，因此可以解釋蛋白質(zhì)丙的出現(xiàn)，故C正確；由于蛋白質(zhì)甲的催化活性沒(méi)有改變，可能發(fā)生了中性突變，因此無(wú)法推斷蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列是否改變，故D正確。11．(2016·廣東東莞期末)一種α鏈異常的血紅蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及對(duì)應(yīng)的密碼子與正常血紅蛋白(HbA)的差異如下，請(qǐng)據(jù)圖回答：血紅蛋白部分α鏈血紅蛋白的密碼子及其氨基酸的順序137138139140141142143144145HbAACC蘇氨酸UCC絲氨酸AAA賴氨酸UAC酪氨酸CGU精氨酸UAA終止HbwaACC蘇氨酸UCA絲氨酸AAU天冬酰胺ACC蘇氨酸GUU纈氨酸AAG賴氨酸CCU脯氨酸CGU精氨酸UAG終止(1)Hbwa異常的直接原因是α鏈第____________位的氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子由____________變成____________。(2)Hbwa的α鏈發(fā)生變化的根本原因是控制其合成的基因中____________了一個(gè)堿基對(duì)，引起基因結(jié)構(gòu)改變，這種變異是____________，一般發(fā)生在____________期，該變異之所以是生物變異的根本來(lái)源，是由于____________。解析：(1)由表格可知Hbwa異常的直接原因是α鏈的第138位氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子由UCC變成了UCA。(2)由題表可知α鏈發(fā)生變化的根本原因是控制其合成的基因中缺失了C－G這個(gè)堿基對(duì)，這種變異屬于基因突變，一般發(fā)生在細(xì)胞分裂間期。基因突變能產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來(lái)源。答案：(1)138UCCUCA(2)缺失基因突變細(xì)胞分裂間基因突變產(chǎn)生了新基因12．100年來(lái)，果蠅作為經(jīng)典模式生物在遺傳學(xué)研究中備受重視。請(qǐng)根據(jù)以下信息回答問(wèn)題：假設(shè)某隱性致死突變基因有純合致死效應(yīng)(胚胎致死)，無(wú)其他性狀效應(yīng)。根據(jù)隱性純合子的死亡率，隱性致死突變分為完全致死突變和不完全致死突變。有一只雄果蠅偶然受到了X射線輻射，為了探究這只果蠅X染色體上是否發(fā)生了上述隱性致死突變，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)并預(yù)測(cè)最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)步驟：①_______________________________________________；②_______________________________________________；③_______________________________________________。結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ.如果_______________________________________________，則X染色體上發(fā)生了完全致死突變；Ⅱ.如果_______________________________________________，則X染色體上發(fā)生了不完全致死突變；Ⅲ.如果_______________________________________________，則X染色體上沒(méi)有發(fā)生隱性致死突變。解析：為了探究該果蠅的致死突變情況，可以選擇該果蠅與多只正常雌果蠅交配，產(chǎn)生數(shù)目較多的F1，再用F1中多只雌果蠅與正常雄果蠅雜交，根據(jù)后代雌雄果蠅比例，作出推斷。答案：實(shí)驗(yàn)步驟：①讓這只雄果蠅與多只正常雌果蠅雜交②F1互交(或：F1雌果蠅與正常雄果蠅雜交)③統(tǒng)計(jì)F2中雄果蠅所占比例(或：統(tǒng)計(jì)F2中雌雄果蠅比例)結(jié)果預(yù)測(cè)：Ⅰ.F2中雄果蠅占1/3(或F2中雌∶雄＝2∶1)Ⅱ.F2中雄果蠅占的比例介于1/3與1/2之間(或F2中雌∶雄在1∶1～2∶1之間)Ⅲ.F2中雄果蠅占1/2(或F2中雌∶雄＝1∶1)13．(2016·山西省高三四校聯(lián)考)(1)非洲刺毛鼠(2n＝16)背上有硬棘毛，體色為淺灰色或沙色，張教授在一個(gè)封閉飼養(yǎng)的刺毛鼠繁殖群體中，偶然發(fā)現(xiàn)一只無(wú)棘雄鼠(淺灰色)，全身無(wú)棘毛，并終身保留無(wú)棘狀態(tài)。張教授為了研究無(wú)棘毛鼠的遺傳特性，讓這只無(wú)棘雄鼠與雌性刺毛鼠交配，結(jié)果F1全是刺毛鼠；再讓F1刺毛鼠雌雄交配，生出8只無(wú)棘刺毛鼠和25只刺毛鼠，其中無(wú)棘小鼠全為雄性。張教授初步判斷：①該雄鼠無(wú)棘是種群中基因突變?cè)斐傻?，而不是營(yíng)養(yǎng)不良或其他環(huán)境因素造成的；②控制無(wú)棘性狀的基因位于性染色體上。寫(xiě)出張教授作出上述兩項(xiàng)判斷的理由：判斷①的理由：_______________________________________________；判斷②的理由：_______________________________________________。(2)小鼠毛色的黃與灰、尾形的彎曲與正常各為一對(duì)相對(duì)性狀(均為完全顯性)，分別由等位基因R、r和T、t控制。在毛色遺傳中，具有某種純合基因型的合子不能完成胚胎發(fā)育。從鼠群中選擇多只基因型相同的雌鼠作母本，多只基因型相同的雄鼠作父本，雜交所得F1的表現(xiàn)型及比例如下表所示，請(qǐng)分析回答問(wèn)題。黃毛彎曲尾黃毛正常尾灰毛彎曲尾灰毛正常尾♂2/122/121/121/12♀4/1202/120①控制毛色的基因在__________染色體上，不能完成胚胎發(fā)育的合子的基因型是________。②親代雄鼠和雌鼠的基因型分別是________和__________。③讓F1的全部黃毛正常尾雄鼠與黃毛彎曲尾雌鼠雜交，F(xiàn)2中灰毛彎曲尾雌鼠占的比例為_(kāi)_______。④若F1出現(xiàn)了一只正常尾雌鼠，如何通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)探究這只雌鼠的正常尾是基因突變的結(jié)果還是由環(huán)境因素引起的？寫(xiě)出能達(dá)到這一目的的雜交親本，并作出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)期。親本組合：_______________________________________________。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論。i．若________________________________，則為基因突變的結(jié)果；ⅱ.若________________________________，則由環(huán)境因素引起。解析：(1)可遺傳的變異與不可遺傳的變異的區(qū)別在于這種變異是否能夠遺傳。若性狀與性別無(wú)關(guān)，則該性狀是由常染色體基因控制的，若性狀與性別相關(guān)聯(lián)，則該性狀由性染色體基因控制。(2)由表格信息知F1中，雌雄鼠毛色表現(xiàn)完全相同，都是黃毛∶灰毛＝2∶1。由此，可以判斷控制毛色的基因位于常染色體上，黃毛是雜合子，灰毛是隱性純合子，顯性純合致死。根據(jù)上面分析可知，親代鼠都是雜合子。因?yàn)楹蟠残伪憩F(xiàn)與性別有關(guān)，且雌鼠只有彎曲尾，雄鼠兩種類(lèi)型都有，可以判斷出親代雄鼠基因型為RrXTY，雌鼠基因型為RrXTXt。子一代黃毛正常尾雄性個(gè)體的基因型是RrXtY，黃毛彎曲尾雌性個(gè)體的基因型是1/2RrXTXT,1/2RrXTXt。所以RrXtY與1/2RrXTXT雜交后代灰毛彎曲尾雌鼠的比例是1/2×1/3×1/2＝1/12(因?yàn)榧兒系幕蛐蚏R致死所以灰色占的比例由1/4變?yōu)?/3)，RrXtY與1/2RrXTXt雜交后代灰毛彎曲尾雌鼠的比例是1/2×1/3×1/4＝1/24，所以總共占的比例為1/12＋1/24＝1/8。基因突變產(chǎn)生的性狀可以遺傳給后代，而環(huán)境因素引起的性狀改變不會(huì)遺傳給后代，因此要判斷正常尾雌鼠是基因突變產(chǎn)生的還是環(huán)境因素引起的，可用正常尾雌鼠×彎曲尾雄鼠雜交，若后代雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾，則為基因突變的結(jié)果；若后代雄鼠出現(xiàn)彎曲尾，則是由環(huán)境因素引起的。也可以用正常尾雌鼠×正常尾雄鼠，若后代全為正常尾，則為基因突變的結(jié)果；若后代出現(xiàn)彎曲尾，則是由環(huán)境因素引起的。答案：(1)①無(wú)棘的性狀可遺傳給后代，是可遺傳的變異，種群中常見(jiàn)種為刺毛鼠，出現(xiàn)無(wú)棘性狀最可能是基因突變的結(jié)果②F1刺毛鼠雌雄交配后代無(wú)棘性狀和性別相關(guān)連，故該基因位于性染色體上(2)①常RR②RrXTYRrXTXt③1/8④有兩種方案，答任何一種均可，但前后要對(duì)應(yīng)。方案一：正常尾雌鼠×彎曲尾雄鼠i．后代雌鼠全為彎曲尾，雄鼠全為正常尾ⅱ.后代雄鼠出現(xiàn)彎曲尾方案二：正常尾雌鼠×正常尾雄鼠i．后代全為正常尾ⅱ.后代出現(xiàn)彎曲尾第2講染色體變異與育種[最新考綱]1．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)2.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)3.實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)染色體加倍eq\o(\s\up14(),\s\do14([對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P128]))考點(diǎn)一染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的變異1．染色體結(jié)構(gòu)的變異(1)類(lèi)型(2)遺傳效應(yīng)：染色體(基因載體)結(jié)構(gòu)改變→基因的數(shù)目或排列順序改變eq\o(→,\s\up14(導(dǎo)致))性狀的變異。2．染色體數(shù)目的變異(1)類(lèi)型①細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，如21三體綜合征。②細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少，如多倍體、單倍體。(2)染色體組①概念：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體叫做一個(gè)染色體組。②組成：如圖為一雄果蠅的染色體組成，其染色體組可表示為：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。(3)二倍體、多倍體和單倍體的比較二倍體多倍體單倍體概念體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體染色體組兩個(gè)三個(gè)或三個(gè)以上一至多個(gè)發(fā)育起點(diǎn)受精卵受精卵配子[深度思考](1)區(qū)分染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變。提示：①可在顯微鏡下觀察到的是A、B、C(填字母)。②基因數(shù)目和排列順序均未變化的是D。(2)區(qū)分易位與交叉互換。提示：①圖1是易位，圖2是交叉互換。②發(fā)生對(duì)象：圖1發(fā)生于非同源染色體之間，圖2發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間。③變異類(lèi)型：圖1屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，圖2屬于基因重組。④可在光學(xué)顯微鏡下觀察到的是圖1，觀察不到的是圖2。(3)變異類(lèi)型與細(xì)胞分裂的關(guān)系。提示：變異類(lèi)型可發(fā)生的細(xì)胞分裂方式基因突變二分裂、無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂基因重組減數(shù)分裂染色體變異有絲分裂、減數(shù)分裂(4)單倍體的體細(xì)胞中只含一個(gè)染色體組嗎？提示：?jiǎn)伪扼w的體細(xì)胞中并不一定只有一個(gè)染色體組。因?yàn)榇蟛糠值纳锸嵌扼w，所以有時(shí)認(rèn)為單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，但是多倍體的配子形成的單倍體的體細(xì)胞中含有不只一個(gè)染色體組。(5)單倍體都不育嗎？提示：?jiǎn)伪扼w并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。題組一考點(diǎn)診斷(1)染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平，是有利變異。(2014·高考江蘇卷)()(2)染色體缺失有利于隱性基因表達(dá)，可提高個(gè)體的生存能力。(2014·高考江蘇卷)()(3)染色體易位不改變基因數(shù)量，對(duì)個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響。(2014·高考江蘇卷)()(4)染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類(lèi)的增加。(2011·高考海南卷)()(5)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類(lèi)的變化。(2011·高考海南卷)()(6)顯微鏡下可以看到低溫誘導(dǎo)生物體的大多數(shù)染色體數(shù)目發(fā)生變化。(2010·高考福建卷)()答案：(1)(×)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(×)題組二生物可遺傳變異的判斷1．(2015·高考海南卷)關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述，正確的是()A．基因突變都會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異B．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變C．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變D．基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異通常都用光學(xué)顯微鏡觀察解析：選C。基因突變不會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都有可能導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異都導(dǎo)致堿基序列的改變，C項(xiàng)正確；基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是觀察不到的，染色體結(jié)構(gòu)變異可用光學(xué)顯微鏡觀察到，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2012·高考海南卷)玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對(duì)相對(duì)性狀。一般情況下用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋?zhuān)碚撋献詈侠淼氖?)A．發(fā)生了染色體易位B．染色體組數(shù)目整倍增加C．基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換D．基因中堿基對(duì)發(fā)生了增減解析：選A。由純合非糯非甜粒與糯性甜粒玉米雜交，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9∶3∶3∶1可知，玉米非糯性對(duì)糯性為顯性，非甜粒對(duì)甜粒為顯性，且控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上，遵循自由組合定律，F(xiàn)1的基因組成如圖1。在偶然發(fā)現(xiàn)的一個(gè)雜交組合中，由某一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型可知，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的兩對(duì)等位基因不遵循自由組合定律，可能的原因是控制該兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所在染色體發(fā)生了染色體易位。其F1的基因組成如圖2或圖3。故A選項(xiàng)較為合理，而B(niǎo)、C、D選項(xiàng)均不能對(duì)該遺傳現(xiàn)象作出合理的解釋。題組三通過(guò)圖示判斷生物變異的類(lèi)型3．(2016·鹽城模擬)如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其部分基因。下列四種情況的產(chǎn)生不屬于該細(xì)胞染色體結(jié)構(gòu)變異的是()A．① B．②C．③ D．④解析：選C。根據(jù)圖示可知，①屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；②屬于易位；③中基因數(shù)目、排列順序未改變，而是由原來(lái)隱性基因b變成了顯性基因B，屬于基因突變；④屬于倒位。4．(2013·高考福建卷)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙，配對(duì)的三條染色體中，任意配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是()A．圖甲所示的變異屬于基因重組B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類(lèi)型有8種D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代解析：選D。本題主要考查變異及減數(shù)分裂的相關(guān)知識(shí)。圖甲所示的變異為染色體變異，自然狀態(tài)下，基因重組只發(fā)生在減Ⅰ四分體時(shí)期和減Ⅰ后期；觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂中期的細(xì)胞；如不考慮其他染色體，理論上該男子可產(chǎn)生含14號(hào)和21號(hào)，含14號(hào)＋21號(hào)，只含14號(hào)，含21號(hào)和14號(hào)＋21號(hào)，只含21號(hào)，含14號(hào)和14號(hào)＋21號(hào)共6種精子；由于該男子可以產(chǎn)生含正常染色體的配子，所以其與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代。故D項(xiàng)正確。5．某些類(lèi)型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過(guò)對(duì)細(xì)胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時(shí)期的觀察來(lái)識(shí)別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時(shí)期染色體變異的模式圖，它們依次屬于()A．三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加C．三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失D．染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體解析：選C。染色體數(shù)目的變異包括兩種類(lèi)型：一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類(lèi)是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少，a圖屬于前者變異類(lèi)型，c圖屬于后者變異類(lèi)型；染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、倒位、易位，b圖屬于染色體片段的增加造成重復(fù)、d圖屬于染色體片段的缺失?！叭捶ā迸袛嗫蛇z傳變異的類(lèi)型一看基因種類(lèi)：即看染色體上的基因種類(lèi)是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變即為基因突變，由基因中堿基對(duì)的替換、增添或缺失所致。二看基因位置：若基因種類(lèi)和基因數(shù)目未變，但染色體上的基因位置改變，應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”或“倒位”。三看基因數(shù)目：若基因的種類(lèi)和位置均未改變，但基因的數(shù)目改變則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”或“缺失”。題組四染色體數(shù)目變異的分析6．下圖表示細(xì)胞中所含的染色體，下列敘述中不正確的是()A．甲代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含1條染色體B．乙代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含3條染色體C．丙代表的生物可能是二倍體，其每個(gè)染色體組含3條染色體D．丁代表的生物可能是單倍體，其每個(gè)染色體組含4條染色體解析：選B。乙中形態(tài)相同的染色體有三條，即含有三個(gè)染色體組，因此乙代表的生物可能是三倍體，每個(gè)染色體組中含2條染色體。7.二倍體生物如果某一對(duì)同源染色體多出一條染色體，則稱(chēng)之為“三體”。三體在減數(shù)第一次分裂聯(lián)會(huì)時(shí)，3條同源染色體中的任意2條隨意配對(duì)聯(lián)會(huì)正常分離，另1條同源染色體不能配對(duì)，隨機(jī)地移向細(xì)胞的一極。某基因型為AaBb的二倍體番茄(A、a位于5號(hào)染色體，B、b位于6號(hào)染色體)，自交后代中出現(xiàn)一株基因型為AaBbb的三體(如圖所示)。下列關(guān)于此三體的描述不正確的是()A．可以確定該三體是其親本減數(shù)第一次分裂時(shí)6號(hào)染色體出錯(cuò)，產(chǎn)生了ABb基因型配子而形成的B．該三體減數(shù)分裂產(chǎn)生花粉的基因型為AB、Ab、Abb、ABb、aB、abb、ab、aBb，共8種C．三體的出現(xiàn)豐富了生物的遺傳多樣性，但它還不是一個(gè)新的物種D．三體的形成屬于染色體變異，可用顯微鏡觀察其根尖細(xì)胞有絲分裂裝片進(jìn)行辨別解析：選A。親本為二倍體，子代中出現(xiàn)三體，可能是精子或卵細(xì)胞形成過(guò)程中減數(shù)第一次分裂或減數(shù)第二次分裂出錯(cuò)，產(chǎn)生了基因型為ABb或aBb或Abb或abb的配子。三體不是一個(gè)新的物種，其形成屬于染色體變異的染色體數(shù)目變異。1．判斷染色體組數(shù)的三種方法(1)根據(jù)染色體的形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體共有幾條，則該細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組。如圖甲中與1號(hào)(或2號(hào))相同的染色體共有4條，此細(xì)胞有4個(gè)染色體組。(2)根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因(讀音相同的大、小寫(xiě)字母)出現(xiàn)幾次，則含有幾個(gè)染色體組。如圖乙中基因型為AaaaBbbb，任一種基因有4個(gè)，則該細(xì)胞中含有4個(gè)染色體組。(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算：染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如雌果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2個(gè)。2．“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體考點(diǎn)二生物變異在育種上的應(yīng)用1．單倍體育種和多倍體育種eq\x(四倍體)eq\o(→,\s\up14(①))eq\x(二倍體)eq\o(→,\s\up14(②))eq\x(單倍體)eq\o(→,\s\up14(③))eq\x(純合二倍體)(1)圖中①和③的操作是秋水仙素處理，其作用原理是抑制紡錘體的形成。(2)圖中②過(guò)程是花藥離體培養(yǎng)。(3)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。2．雜交育種和誘變育種(1)雜交育種：①含義：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育種原理：基因重組。③方法：雜交→自交→選種→自交。(2)誘變育種：①概念：利用物理因素或化學(xué)因素來(lái)處理生物，使生物發(fā)生基因突變，從而獲得優(yōu)良變異類(lèi)型的育種方法②原理：基因突變。③特點(diǎn)：可以提高突變率，在較短時(shí)間內(nèi)獲得更多優(yōu)良變異類(lèi)型。④應(yīng)用：主要用于農(nóng)作物育種和微生物育種。[深度思考](1)五種育種方法的比較。提示：原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交↓自交↓選種↓自交①使不同個(gè)體優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上②操作簡(jiǎn)便①育種時(shí)間長(zhǎng)②局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體矮稈抗病小麥誘變育種基因突變物理因素、化學(xué)因素等提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度改良性狀有很大盲目性，有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)→用秋水仙素處理明顯縮短育種年限技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合單倍體育種獲得矮稈抗病小麥多倍體育種染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗器官大，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量只適用于植物，發(fā)育延遲、結(jié)實(shí)率低三倍體無(wú)籽西瓜基因工程育種基因重組將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中打破物種界限，定向改造生物的遺傳性狀技術(shù)復(fù)雜，生態(tài)安全問(wèn)題較多轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育(2)雜交育種一定需要連續(xù)自交嗎？提示：雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若選育顯性優(yōu)良純種，則需要連續(xù)自交篩選直至性狀不再發(fā)生分離；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要在子二代出現(xiàn)該性狀個(gè)體即可。(3)花藥離體培養(yǎng)與單倍體育種是一回事嗎？提示：不是，花藥離體培養(yǎng)只是其中的一個(gè)程序，要想得到可育的品種，一般還需要用秋水仙素處理單倍體使染色體數(shù)目加倍。(4)單倍體育種與多倍體育種的操作對(duì)象有什么不同？提示：兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況，但操作對(duì)象不同。單倍體育種操作的對(duì)象是單倍體幼苗，通過(guò)組織培養(yǎng)得到純合子植株；多倍體育種操作的對(duì)象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。題組一考點(diǎn)診斷(1)通過(guò)誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類(lèi)型。(2014·高考江蘇卷)()(2)將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株。(2013·高考新課標(biāo)全國(guó)Ⅱ卷)()(3)花藥離體培養(yǎng)技術(shù)也能培育獲得抗銹高產(chǎn)小麥新品種。(2009·高考上海卷)()(4)培育高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)的雜交水稻屬于誘變育種。()(5)改良缺乏某種抗病性的水稻品種常采用單倍體育種。()(6)培育無(wú)籽西瓜過(guò)程中可用一定濃度的秋水仙素處理二倍體幼苗。()(7)把兩個(gè)小麥品種的優(yōu)良性狀結(jié)合在一起，常采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)。()答案：(1)(√)(2)(√)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(√)(7)(×)題組二不同育種方法的選擇與應(yīng)用1．(2013·高考四川卷)大豆植株的體細(xì)胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。下列敘述正確的是()A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細(xì)胞仍具有全能性B．單倍體植株的細(xì)胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體C．植株X連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例逐代降低D．放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進(jìn)化方向解析：選A?；ㄋ庪x體培養(yǎng)獲得的植株，仍含有全套的遺傳物質(zhì)，故細(xì)胞仍具有全能性，A項(xiàng)正確；單倍體植株細(xì)胞內(nèi)含20條染色體，有絲分裂后期含40條染色體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體植株，其中抗病植株占50%可知，植株X是雜合子，連續(xù)自交若干代，純合抗病植株的比例是(1－1/2n)/2＝1/2－1/2n＋1，其比例逐代升高，C項(xiàng)錯(cuò)誤；自然選擇決定生物的進(jìn)化方向，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2．(2016·四川瀘州診斷)假設(shè)a、B為玉米的優(yōu)良基因，現(xiàn)有AABB、aabb兩個(gè)品種，控制兩對(duì)相對(duì)性狀的基因位于兩對(duì)同源染色體上，實(shí)驗(yàn)小組用不同方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)圖)，下列說(shuō)法不正確的是()A．過(guò)程①⑧育種方法運(yùn)用的原理是基因突變，最大優(yōu)點(diǎn)是能提高突變率，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類(lèi)型B．過(guò)程⑤使用的試劑是秋水仙素，它可作用于正在分裂的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成C．過(guò)程②③④育種方法運(yùn)用的原理是基因重組，基因型為aaB_的類(lèi)型經(jīng)④后，子代中aaBB所占比例是5/6D．過(guò)程②⑥⑦應(yīng)用了單倍體育種的方法，最大的優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限解析：選C。①⑧是誘變育種。②③④是雜交育種，原理是基因重組，基因型為aaB_的類(lèi)型中aaBB占1/3，aaBb占2/3，經(jīng)過(guò)自交后，子代中aaBB所占比例是1/2，故C錯(cuò)誤。育種方案的選取原則育種目標(biāo)育種方案集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種(明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時(shí)較長(zhǎng)，但簡(jiǎn)便易行)使原品系實(shí)施“定向”改造基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞雜交)育種讓原品系產(chǎn)生新性狀(無(wú)中生有)誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀)使原品系營(yíng)養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)”多倍體育種題組三育種程序的設(shè)計(jì)與分析3．(2015·高考浙江卷)某自花且閉花授粉植物，抗病性和莖的高度是獨(dú)立遺傳的性狀?？共『透胁∮苫騌和r控制，抗病為顯性；莖的高度由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的基因(D、d，E、e)控制，同時(shí)含有D和E表現(xiàn)為矮莖，只含有D或E表現(xiàn)為中莖，其他表現(xiàn)為高莖。現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子，欲培育純合的抗病矮莖品種。請(qǐng)回答：(1)自然狀態(tài)下該植物一般都是________合子。(2)若采用誘變育種，在γ射線處理時(shí)，需要處理大量種子，其原因是基因突變具有________和有害性這三個(gè)特點(diǎn)。(3)若采用雜交育種，可通過(guò)將上述兩個(gè)親本雜交，在F2等分離世代中________抗病矮莖個(gè)體，再經(jīng)連續(xù)自交等________手段，最后得到穩(wěn)定遺傳的抗病矮莖品種。據(jù)此推測(cè)，一般情況下，控制性狀的基因數(shù)越多，其育種過(guò)程所需的________。若只考慮莖的高度，親本雜交所得的F1在自然狀態(tài)下繁殖，則理論上F2的表現(xiàn)型及其比例為_(kāi)_______。(4)若采用單倍體育種，該過(guò)程涉及的原理有________。請(qǐng)用遺傳圖解表示其過(guò)程(說(shuō)明：選育結(jié)果只需寫(xiě)出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例)。解析：(1)自然狀態(tài)下自花且閉花授粉的植物一般都是純合子。(2)基因突變有頻率很低、不定向性和有害性等特點(diǎn)，這決定了誘變育種需處理大量的材料。(3)雜交育種一般通過(guò)雜交、選擇、純合化手段培育新品種，控制性狀的基因數(shù)越多，通過(guò)自交進(jìn)行純合化的時(shí)間會(huì)越長(zhǎng)。根據(jù)題干信息可知，兩個(gè)親本感病矮莖和抗病高莖的基因型分別為rrDDEE和RRddee，若只考慮莖的高度，雜交得到的F1的基因型為DdEe，在自然狀態(tài)下繁殖即F1自交后代F2有3種表現(xiàn)型：矮莖、中莖、高莖，其比例為9(D－E－)：6(3D－ee、3ddE－)：1(1ddee)。(4)單倍體育種的過(guò)程包括花藥離體培養(yǎng)和染色體加倍兩個(gè)過(guò)程，其中涉及細(xì)胞的全能性、染色體變異等原理。單倍體育種的遺傳圖解見(jiàn)答案。答案：(1)純(2)頻率很低、不定向性(3)選擇純合化年限越長(zhǎng)高莖∶中莖∶矮莖＝1∶6∶9(4)染色體變異、細(xì)胞的全能性4．(2012·高考浙江卷)玉米的抗病和不抗病(基因?yàn)锳、a)、高稈和矮稈(基因?yàn)锽、b)是兩對(duì)獨(dú)立遺傳的相對(duì)性狀?，F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲)，研究人員欲培育抗病高稈玉米，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗4株、抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈3株(丙)。將乙與丙雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈，選取F1中抗病高稈植株上的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。另一個(gè)實(shí)驗(yàn)表明：以甲和丁為親本進(jìn)行雜交，子一代均為抗病高稈。請(qǐng)回答：(1)對(duì)上述l株白化苗的研究發(fā)現(xiàn)，控制其葉綠素合成的基因缺失了一段DNA，因此該基因不能正常____________，功能喪失，無(wú)法合成葉綠素，表明該白化苗的變異具有____________的特點(diǎn)，該變異類(lèi)型屬于____________。(2)上述培育抗病高稈玉米的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了____________、單倍體育種和雜交育種技術(shù)，其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是____________?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中，可通過(guò)誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株，也可通過(guò)誘導(dǎo)分化成____________獲得再生植株。(3)從基因組成看，乙與丙植株雜交的F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生____________種配子。(4)請(qǐng)用遺傳圖解表示乙與丙植株雜交得到F1的過(guò)程。解析：(1)γ射線照射玉米種子，可能會(huì)導(dǎo)致葉綠素合成基因發(fā)生突變，產(chǎn)生白化苗，該種變異對(duì)幼苗本身是有害的。(2)本實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了多種育種方法。γ射線照射種子是運(yùn)用了誘變育種方法；抗病矮稈(乙)和不抗病高稈(丙)雜交得到F1，運(yùn)用了雜交育種方法；最后選取F1中抗病高稈植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得幼苗，再用秋水仙素處理后得到純合二倍體的抗病高稈植株，這是單倍體育種方法?；ㄋ庪x體培養(yǎng)過(guò)程中，可通過(guò)誘導(dǎo)愈傷組織分化成胚狀體獲得再生植株，也可直接誘導(dǎo)愈傷組織分化出根、芽，獲得再生植株。(3)不抗病矮稈(甲)和抗病高稈(丁)雜交，子一代均為抗病高稈，這說(shuō)明抗病、高稈均為顯性，故甲、丁基因型分別為aabb、AABB。由甲突變來(lái)的乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。乙與丙雜交得到的F1中抗病高稈植株基因型為AaBb，AaBb植株可產(chǎn)生Ab、AB、aB、ab四種配子。(4)乙、丙植株基因型分別為Aabb、aaBb。書(shū)寫(xiě)遺傳圖解時(shí)注意不要漏寫(xiě)P、配子、F1及各種表現(xiàn)型的比例等。答案：(1)表達(dá)有害性基因突變(2)誘變育種基因重組胚狀體(3)4(4)單倍體育種與雜交育種的關(guān)系考點(diǎn)三(實(shí)驗(yàn))低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化一、實(shí)驗(yàn)原理1．正常進(jìn)行有絲分裂的組織細(xì)胞，在分裂后期著絲點(diǎn)分裂后，子染色體在紡錘體的作用下分別移向兩極，進(jìn)而平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。2．低溫可抑制紡錘體形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。二、實(shí)驗(yàn)步驟根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材料放在裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根低溫誘導(dǎo)：待不定根長(zhǎng)至1cm時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4℃)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36h材料固定：剪取根尖約0.5～1cm放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h，固定其形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次制作裝片：解離→漂洗→染色→制片(同觀察植物細(xì)胞的有絲分裂)觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細(xì)胞，再換用高倍鏡觀察三、實(shí)驗(yàn)歸納1．實(shí)驗(yàn)材料的選擇(1)選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得，又要便于觀察。(2)常用的觀察材料有蠶豆(染色體較洋蔥少故首選)、豌豆、洋蔥、大蒜等。2．實(shí)驗(yàn)中所用試劑的使用方法及作用：試劑使用方法作用卡諾氏液將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h固定細(xì)胞形態(tài)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液沖洗用卡諾氏液處理的根尖洗去卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液兩種溶液等體積混合作為解離液解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞相互分離開(kāi)來(lái)清水浸泡解離后的根尖約10min漂洗根尖，洗去解離液改良苯酚品紅染液把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5min使染色體著色3.根尖培養(yǎng)(1)培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤(rùn)以利生根。(2)低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4℃、0℃三種，以作對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。四、實(shí)驗(yàn)題組1．下列有關(guān)低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的實(shí)驗(yàn)，說(shuō)法不正確的是()A．原理是作用于正在分裂的細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍B．該實(shí)驗(yàn)臨時(shí)裝片制作的程序?yàn)椋哼x材→固定→解離→漂洗→染色→制片C．實(shí)驗(yàn)試劑及作用分別為：卡諾氏液→固定，質(zhì)量濃度為0.02g/mL的龍膽紫溶液→染色，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇混合液→解離D．如果以洋蔥幼苗為實(shí)驗(yàn)材料，顯微鏡下觀察到某細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)成功，該幼苗長(zhǎng)成植物體之后所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都實(shí)現(xiàn)了加倍解析：選D。D項(xiàng)中，只是部分細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)目沒(méi)有加倍。2．(2016·南寧模擬)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫(如4℃)處理水培的洋蔥根尖(2N＝16條)時(shí)，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)針對(duì)以上問(wèn)題，你作出的假設(shè)是______________________________________________________________________________________________。你提出此假設(shè)的依據(jù)是______________________________________________________________________________________________。(2)低溫處理植物材料時(shí)，通常需要較長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng)，根據(jù)這個(gè)提示將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組合以表格的形式列出來(lái)。(3)按照你的設(shè)計(jì)思路，以_____________________________________________________________________________________________作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù)。為此，你要進(jìn)行的具體操作是：第一步：剪取根尖0.5～1cm。第二步：按照____________→____________→____________的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行處理。第三步：將洋蔥根尖制成臨時(shí)裝片，在顯微鏡下用一個(gè)分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答：該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有一處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤所在，并加以改正。______________________________________________________________________________________________。(4)解離所用的試劑是_______________________________________________，其作用是______________________________________________________________________________________________。(5)顯微鏡下觀察到的細(xì)胞中染色體數(shù)可能為_(kāi)___________。答案：(1)用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍低溫能夠影響酶的活性(或紡錘體的形成)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂(2)培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)溫度5h10h15h20h常溫4℃0℃注：設(shè)計(jì)的表格要達(dá)到兩個(gè)要求：①至少做兩個(gè)溫度的對(duì)照；②間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣。(3)在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目解離漂洗染色細(xì)胞已被殺死，在第三步中不會(huì)再觀察到染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化(4)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精1∶1混合液固定細(xì)胞的分裂相，以盡可能保持原來(lái)的結(jié)構(gòu)供觀察(5)16、32、64(加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期)低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中的誤區(qū)分析1．細(xì)胞是死的而非活的：顯微鏡下觀察到的細(xì)胞是已被鹽酸殺死的細(xì)胞。2．材料不能隨意選?。赫`將低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。選材應(yīng)選用能進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞，否則不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。3．著絲點(diǎn)分裂與紡錘體無(wú)關(guān)：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂，無(wú)紡錘絲牽引，著絲點(diǎn)也分裂。eq\o(\s\up14(),\s\do14([對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)P133]))1．(2015·高考全國(guó)Ⅱ卷)下列關(guān)于人類(lèi)貓叫綜合征的敘述，正確的是()A．該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B．該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C．該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D．該病是由于染色體中增加某一片段引起的解析：選A。貓叫綜合征是人體5號(hào)染色體片段缺失導(dǎo)致，A項(xiàng)正確。2．(2015·高考江蘇卷)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，下列敘述正確的是()A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙C．甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同D．圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料解析：選D。A項(xiàng)，根據(jù)題干信息可知，與圖甲相比，圖乙染色體1發(fā)生了倒位，所以甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂過(guò)程中染色體1間不能正常聯(lián)會(huì)，不能產(chǎn)生正常配子。B項(xiàng)，根據(jù)題圖，甲中1號(hào)染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號(hào)染色體。C項(xiàng)，染色體中某一片段倒位會(huì)改變基因的排列順序。D項(xiàng)，可遺傳變異(包括基因突變、基因重組和染色體變異)都能為生物進(jìn)化提供原材料。3．(2015·高考廣東卷)用秋水仙素處理某二倍體植物的愈傷組織，從獲得的再生植株中篩選四倍體植株。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表。正式實(shí)驗(yàn)時(shí)秋水仙素濃度設(shè)計(jì)最合理的是()秋水仙素濃度(g/L)再生植株(棵)四倍體植株(棵)0480244443786281181851092A.0、2、3、4、5、6 B．0、4、5、6、7、8C．0、6、7、8、9、10 D．0、3、6、9、12、15解析：選B。從表中數(shù)據(jù)可以看出再生植株及四倍體植株相對(duì)較多時(shí)所對(duì)應(yīng)的秋水仙素濃度為4～8g/L，因此正式實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用B項(xiàng)所列濃度。4．(2014·高考四川卷)油菜物種甲(2n＝20)與乙(2n＝16)通過(guò)人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開(kāi)花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是()A．秋水仙素通過(guò)促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂，使染色體數(shù)目加倍B．幼苗丁細(xì)胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體C．丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進(jìn)化的方向D．形成戊的過(guò)程未經(jīng)過(guò)地理隔離，因而戊不是新物種解析：選B。本題綜合考查生物遺傳、變異、進(jìn)化的相關(guān)知識(shí)。秋水仙素通過(guò)抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍，A項(xiàng)錯(cuò)誤；幼苗丙細(xì)胞內(nèi)的染色體為18條，用秋水仙素處理丙的頂芽得到幼苗丁，幼苗丁頂芽部位的細(xì)胞染色體數(shù)目加倍為36條，頂芽部位細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí)，由于著絲點(diǎn)分裂，可觀察到細(xì)胞內(nèi)有72條染色體；幼苗丁根尖部位的細(xì)胞內(nèi)的染色體未加倍，此部位的細(xì)胞處于有絲分裂后期時(shí)，由于著