1、 必修二 遗传与进化 第四单元 生物变异与育种最新考纲热点提示1.基因重组及其意义2基因突变的特征和原因3染色体结构变异和数目变异4生物变异在育种上的应用5低温诱导染色体加倍的探究实验6人类遗传病的类型、监测和预防7人类基因组计划及意义8生物变异在育种上的应用9转基因食品的安全问题实验：调查常见的人类遗传病1.基因突变的特征、原因与类型的判断(碱基对的缺失、增添或替换)及其对性状影响的结果分析2基因重组在杂交育种和基因治疗疾病方面的应用3染色体组的概念及单倍体、多倍体在育种上的应用4低温诱导染色体加倍的实验探究5生物的遗传和变异在育种方面的应用及流程设计与比较6人类常见遗传病的类型判断及遗传图
2、谱分析7如何调查“遗传病发病率”与“遗传方式”8杂交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较9基因工程的简单应用，转基因生物与转基因食品的安全问题 1概念：由于DNA分子中发生的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变。碱基对 2实例：镰刀型细胞贫血症(1)直接原因：组成血红蛋白分子的一个被替换。(2)根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个改变。氨基酸碱基对 3基因突变的原因、特点、时间和意义原因内因DNA分子中发生碱基对的、增添和，而引起基因结构的改变外因某些诱变因素：、化学因素和特点(1)：在生物界中普遍存在；(2)：可发生在生物个体发育的任何
3、时期和部位；(3)低频性：突变频率很低；(4)不定向性：可以产生一个以上的等位基因；(5)多害少利性：一般是有害的，少数有利发生时间DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期意义(1)产生的途径，(2)的根本来源，(3)生物进化的原始材料替换缺失物理因素生物因素普遍性随机性新基因生物变异 1：基因突变为什么常发生于DNA复制时？提示：在DNA复制时，稳定的双螺旋结构首先解开形成单链DNA，这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素或内部因素干扰，使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。小贴士 名师点拨 基因突变的利害性主要取决于生物生存的环境，在某一环境中可能是有利的，而在另
4、一环境中可能是有害的。1概念：在生物体进行的过程中，的基因的重新组合。2类型比较有性生殖控制不同性状类型自由组合型交叉互换型发生时期减数第一次分裂的时期发生范围上的自由组合随非姐妹染色单体的交换而交换减数第一次分裂后期四分体非同源染色体非等位基因同源染色体上的等位基因 3意义：基因重组是的来源之一，对生物进化具有重要意义。2：基因突变和基因重组的研究水平相同吗？提示：不同，前者是分子水平，后者是细胞水平。生物变异 名师点拨 基因突变能产生新的基因，是生物变异的根本来源；基因重组能产生新的基因型，是生物变异的丰富来源。常见多倍体变异类型具体变化结果举例染色体结构变异缺失缺失某一片段染色体上的改变
5、，从而导致性状变异猫叫综合征重复增加某一片段易位某一片段移接到另一条非同源染色体上倒位某一片段位置颠倒染色体数目变异大量基因增加或减少，性状改变幅度较大三倍体无子西瓜染色体组成倍地增加或减少基因的数目或排列顺序个别染色体的增加或减少 3：如何确认生物发生了染色体变异？提示：染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞的水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此通过观察该生物具有分裂增生能力的组织中有丝分裂中期细胞中的染色体的变化，结合相应特征就能确认。1染色体组的概念：细胞中在和上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组。2二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体：由发育而成，体细胞含有个
6、染色体组的个体，包括几乎全部的动物和过半数的高等植物。形态功能非同源染色体受精卵两(2)多倍体 概念：由发育而成，体细胞含染色体组的个体。其中，体细胞中含有个染色体组的个体叫做三倍体，含有个染色体组的个体叫四倍体。分布：在植物中很常见，在动物中极少见。优点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是，叶片、果实、种子都比较大，和等营养物质的含量都有所增加。(3)单倍体：体细胞中含有染色体数目的个体。受精卵三个或三个以上三四茎秆粗壮糖类蛋白质本物种配子(3)过程：萌发的种子或幼苗秋水仙素处理 发育 多倍体植株。3多倍体育种(1)方法：目前最常用且最有效的方法是用处理萌发的种子或幼苗。(2)原理：当作用于
7、正在分裂的细胞时，能够抑制的形成，导致染色体不能移向细胞两极，而引起细胞内染色体数目加倍。秋水仙素秋水仙素纺锤体染色体数目加倍 4单倍体育种(2)优点：明显缩短了。(1)过程：花药花药离体培养 人工诱导染色体数目加倍正常纯种。单倍体植株育种年限 4：人工诱导多倍体的原理是什么？为什么要强调“处理萌发的种子或幼苗”？提示：人工诱导多倍体，就是利用秋水仙素或低温作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体数目加倍。萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位，或者说是细胞有丝分裂旺盛的部位，通过秋水仙素处理后，使植物体产生的新细胞染色体数目加倍，从而形成多倍体。名师点拨 染色体变异一般涉
8、及很多基因，而基因突变一般只涉及一个基因。染色体数目以染色体组的形式变化基本上都发生在植物体内。名师点拨 改良苯酚品红染液为碱性染料，可以用龙胆紫、醋酸洋红等染液替代。观察时视野中有染色体加倍的细胞，也有正常细胞，确定某细胞染色体变化后，再移至视野中央，高倍镜检。1原理：低温处理细胞，能抑制的形成，细胞不能分裂为2个子细胞，细胞染色体数目加倍。2过程：根尖培养 诱导制作装片(制片)观察装片得出结论。植物分生组织纺锤体低温解离漂洗染色 1基因突变的原因分析 2基因突变对性状的影响(1)基因突变引起生物性状的改变，如某些碱基的增添或者缺失，引起部分氨基酸改变，进而改变蛋白质的结构和功能，引起生物性
9、状改变。(2)基因突变未引起生物性状的改变，如：不具有遗传效应的DNA片段中的突变。碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。某些基因突变虽然改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。由显性纯合子中的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。3基因突变与基因表达的联系碱基对影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前序列，影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前序列，影响缺失位置后的序列(1)发生在体细胞的有丝分裂过程中的基因突变一般随个体死亡而消失(有时可通过无性生殖传给后代)，发生在生殖细胞中的有丝分裂或减数分裂过程中的基因突变可以传递给后代。(2)基
10、因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，DNA上基因的数目和位置并未改变。(3)基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。2012深圳模拟已知某个核基因片段碱基排列如图所示：GGCCTGAAGAGAAGA CCGGAC TTCTC TTC T 若该基因由于一个碱基被置换而发生改变，氨基酸序列由“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”变成“脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸”。(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷
11、氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)。下列叙述正确的是()A该基因发生了基因突变导致了基因结构的改变 B翻译上述多肽的mRNA是由该基因的链转录的 C上述碱基置换一定能改变性状 D上述碱基置换一定能传递给后代 解析 由于该基因的一个碱基被置换，所以基因结构一定改变了，该变异属于基因突变，A项正确；上述过程为基因突变的过程，由于脯氨酸对应的密码子CCU、谷氨酸对应的密码子GAA、GAG，赖氨酸对应的密码子AAG，它们与DNA的链上其中的三个相邻碱基是相同的，与链上对应位置是互补的，所以链是模板链，B项错误；该碱基置换显然导
12、致了一个氨基酸种类的改变(谷氨酸甘氨酸)，但不一定影响蛋白质的功能，故性状不一定会改变，C项错误；若上述碱基置换发生在配子中，将有可能传给后代，若上述碱基置换发生在体细胞中，则除了有性生殖可能传给后代外，一般不会传给后代，D项错误。答案 A 1基因重组概念的理解重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因的重组人为导致基因重组(DNA重组)发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期体外目的基因与运载体重组，导入细胞内与细胞内基因重组重组类型同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因的重组人为导致基因重组(DNA重组)发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换
13、导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组目的基因经过运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意 2.根据细胞分裂图来确定变异的类型(1)图中无同源染色体，有着丝点分裂，细胞均等分裂，应为次级精母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞。(2)造成B、b不同的原因有基因突变(间期)或交叉互换(前期)。若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)则只能是基因突变造成的；造成B、b不同的根本原因应是基因突变。3基因突变与基因重组的对比项目基因突变基因重组区别本质基因分子结构发生改变，产生了新基因，改变了DNA上基因的
14、“质”，但未改变基因的“量”原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合。但未改变基因的“质”和“量”原因在一定的外界或内部因素的作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序发生改变，使基因结构发生改变减数分裂过程中，同源染色体上非姐妹染色单体间交叉互换或非同源染色体之间的自由组合项目基因突变基因重组区别时期有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期条件外界条件剧变和内部因素的相互作用不同个体之间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用意义新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料是生物变异的来源之一，是生物进化的源泉，是形
15、成生物多样性的重要原因之一项目基因突变基因重组联系都使生物产生可遗传的变异；在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量基因，基因突变是基因重组的基础；二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是()A该动物的性别是雄性的 B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异 D丙细胞不能发生基因重组 解析 根据题干，图中细胞是同一个体的细胞。乙图表示的细胞是有丝分裂的细胞，有两条染色体分别含A和a两种基因，其原因是发生了
16、基因突变，不可能发生基因重组。丙细胞正在进行减数第二次分裂，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期或后期。答案 B 基因重组中染色体的互换是指同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；如果是非同源染色体片段的互换，则属于染色体结构的变异。1图解缺失一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去重复一条染色体的片段连接到同源的另一条染色体上，使另一条同源的染色体多出跟本身相同的某一片段倒位指染色体断裂后倒转180后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒易位染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置 2.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的比较易位交叉互换变异类型染
17、色体结构变异基因重组范围非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染色单体之间易位交叉互换交换对象非等位基因等位基因图示 3.染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同 基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。染色体结构的变异涉及染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同 基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：(3)变异的结果不同 基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性
18、状不一定改变。染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。2010广东广州测评下列有关变异的说法正确的是()A染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异 B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察 C非同源染色体上非姐妹染色单体之间互换了某一片段属于染色体变异 D染色体变异只发生于有丝分裂过程中 解析 DNA分子中碱基对的缺失属于基因突变；染色体变异可以用光学显微镜观察，而基因突变是DNA分子水平的改变，不能直接用光学显微镜观察到；发生在非同源染色体间片段的移接属于染色体结构变异中的易位。染色体变异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中
19、。答案 C 染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。1染色体组概念的理解(1)不含同源染色体，没有等位基因。(2)染色体形态、大小和功能各不相同。(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。2染色体组数量的判断方法(1)据细胞分裂图像进行识别判断 以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图的染色体组数。如下图所示：减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有
20、2条染色体。减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，每个染色体组有2条染色体。减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(2)据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。(3)据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组
21、每个染色体组内不含等位或相同基因，如图所示：dg中依次含4、2、3、1个染色体组。(4)据染色体数/形态数的比值判断 染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。(1)一个染色体组内的各条染色体在形态、结构、功能上都各不相同，它们是一组非同源染色体。(2)不同生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同，但同种生物的一个染色体组所含的染色体数目一定相同。分析图中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题。(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是_。(2)图C中含_个染色体组，每
22、个染色体组含_条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？若是植物如何处理才能产生有性生殖的后代？_。(3)对于有性生殖生物而言，在_时，由B细胞组成的生物体是二倍体；在_时，由B细胞组成的生物体是单倍体。(4)假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含_个染色体组。(5)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图AD中的_。解析(1)D图中只含有一个染色体组，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成；(2)图C中相同形态的染色体有3条，故含3个染色体组，不同形态的染色体有3条，故每个染色体组含3条染色体。三倍体生物高度不育，使染色体数目加倍后
23、可产生有性生殖的后代，植物常用秋水仙素处理其幼苗，诱导染色体数目加倍；(3)B细胞内含两个染色体组，判断B细胞组成的生物体是二倍体还是单倍体，关键是看该生物体是由受精卵发育而来，还是由配子发育而来；(4)若A细胞属于单倍体生物体细胞，其内染色体数目是该正常物种中配子染色体数目，则其正常物种体细胞含8个染色体组；(5)四种基因型的体细胞中的染色体组数分别为3、2、4、1，分别与图C、B、A、D中染色体组数对应。答案(1)D(2)3 3 不可育。用秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍(3)该个体由受精卵发育而来 该个体由未受精的有性生殖细胞直接发育而来(4)8(5)C、B、A、D 1单倍
24、体、二倍体、多倍体比较单倍体二倍体多倍体染色体组一个、两个或多个(视物种而定)两个三个或三个以上染色体数该物种配子染色体数染色体组中染色体数的两倍染色体组中染色体数的三倍或四倍不等来源由未受精的卵细胞或花粉直接发育而来来源于受精卵来源于受精卵单倍体二倍体多倍体代表生物雄蜂、由花药离体培养或未受精的卵细胞发育成的玉米、小麦等植株几乎全部的动物和过半数的高等植物，如人、果蝇、玉米等自然界存在的高等植物，如小麦为六倍体、马铃薯为四倍体、香蕉为三倍体、人工培育的三倍体无子西瓜等主要特点植株弱小，高度不育大多数生物具有的普通性状茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质含量高，发育迟缓，结实率低 2.单倍
25、体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列图解中提供的方法区分开来 单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。3单倍体育种与多倍体育种比较单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍后获得纯种染色体数目以染色体组形式成倍增加方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点 明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物。多倍体植物生长周期延长，结实率降低单倍体育种多倍体育种举例三倍体西瓜 八倍体小麦(1)单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，因此花药离体培养只是单倍体育种的一个
26、操作步骤。(2)通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和二倍体产生的配子细胞融合可得到三倍体。(3)单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能产生可育后代。2012湖南长沙联考用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是()A过程的作用原理为染色体变异 B过程必须经过受精作用 C过程必须使用生长素处理幼苗 D此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4 解析 A错误，的原理是基因重组；B错误，必须经过花药离体培养；C错误，过程必须用秋水仙素处理单倍体幼苗。答案 D过程利用
27、花药离体培养时所处理的配子应是F1产生的所有配子，而不能是能育的符合生产要求品种的配子。可遗传变异类型的准确判断 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在“线段”，则基因突变为“点”的变化(点的质变，但数量不变)；基因重组为“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。基因重组现象不仅仅存在于真核生物中，通过转基因技术将其他生物的基因导入原核生物体内以及肺炎双球菌转化实验都可证明原核生物间也能进行基因的重新组合。染色体结构变异可能使染色体上的基因的数目增加或减少，而基因突变没有引起染色体上的基因数目改变。基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是
28、观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，一般可以在光学显微镜下观察到。现代生物进化理论认为，突变和基因重组产生生物进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴()A红花植株自交，产生开红花和白花的植株 B稳定遗传的红眼果蝇种群中出现了白眼果蝇 C猫叫综合征 D培育出无子西瓜 解析 B选项为基因突变的结果；C选项为染色体结构变异；D选项为染色体数目的变异；A选项为杂合子红花植株自交，后代出现性状分离，不属于产生生物进化原材料的突变范畴。答案 A 染色体组、二倍体、单倍体、多倍体的区分 可用图解法对上述概念做出判断 2012湖南雅礼中学高三自测题某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整
29、齐而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是()A单倍体 B三倍体C四倍体D杂交种 思路点拨 易错选C，原因是未能掌握多倍体和杂交种的特点；注意关键词“早熟”、“子粒多”是正确作答的保证。若将题干改为：“某高原地区的一些玉米植株比一般玉米植株晚熟，植株生长健壮，果穗大”，才选C项。解析 由于单倍体高度不育，三倍体一般不能产生正常的配子，四倍体属于多倍体，但多倍体具有结实率低，发育延迟的特点，与题意不符。题中所述为杂交种的特性。答案 D 变异原因与变异类型的探究设计 1变异原因的探究 性状基因型环境条件，所以某生物的变异原因应从外因和内因两个方面加以分析。如果是因为遗传物质(或基因)的改变引起的
30、，此变异可在其自交后代或与其他个体的杂交后代中再次出现(即能遗传)，如果仅仅是环境条件的改变引起，则不能遗传给自交后代或杂交后代，所以，可以用自交或杂交的方法确定变异的原因；或者将变异个体和正常个体培养在相同的条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。2染色体变异与基因突变的判别 基因突变是分子水平的变异，在光学显微镜下是观察不到的，而染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下一般可以观察到。因此制作正常样本与待测变异样本的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较，可以区分染色体变异与基因突变。3显性突变与隐性突变的判定 受到物理、化学因素的影响，AA个体如果
31、突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合体。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出性状。因此我们可以选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。石刁柏(嫩茎俗称芦笋)是一种名贵蔬菜，为XY型性别决定的雌、雄异株植物。野生型石刁柏叶窄，产量低。在某野生种群中，发现生长着少数几株阔叶石刁柏(突变型)，雌株、雄株均有，雄株的产量高于雌株。(1)要大面积扩大种植突变型石刁柏，可用_来大量繁殖。有人认为
32、阔叶突变型植株是具有杂种优势或具有多倍体特点的缘故。请设计一个简单实验来鉴定突变型的出现是基因突变还是染色体组加倍所致？(2)若已证实阔叶为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变、二是隐性突变，请设计一个简单实验方案加以判定。(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)(3)若已证实阔叶为显性突变所致，突变基因可能位于常染色体上，还可能位于X染色体上。请设计一个简单实验方案加以判定(要求写出杂交组合，杂交结果，得出结论)(4)同为突变型的阔叶石刁柏，其雄株的产量与质量都超过雌株，请你从提高经济效益的角度考虑提出两种合理的育种方案(用图解表示)。(5)野生石刁柏种群历经百年，窄叶基因频率由98%变为
33、10%，则石刁柏是否已发生了生物的进化，为什么？解析(1)通过植物组织培养的方式可以快速繁殖花卉和蔬菜等作物。基因突变与染色体变异的区别是染色体变异在光学显微镜下可以观察到，而基因突变则不行，可采用光学显微镜观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目的方法区分基因突变与染色体数目加倍。(2)若是显性突变则阔叶突变型具有杂合子和纯合子之分，采用多株雌雄个体杂交后代会出现性状分离，若是隐性突变则不会发生性状分离。(3)若显性基因突变位于X染色体上，可选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交，如果后代出现因性别的不同而表现型不同的现象则假设成立，否则位于常染色体上。4)要提高产量可利用植物组织培
34、养的方法大规模培养雄株，也可利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量的雄株。(5)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，但是种群基因频率发生改变不一定产生新物种。答案(1)植物组织培养取根尖分生区制成装片，显微镜下观察有丝分裂中期细胞内同源染色体的数目。若观察到同源染色体增倍，则是染色体组加倍所致；否则为基因突变所致。(2)选用多株阔叶突变型石刁柏雌、雄相交。若杂交后代出现了野生型，则为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则为隐性突变所致。(3)选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂
35、交后代野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。(4)方案一：可利用植物细胞的全能性进行植物组织培养(可用以下图解表示)方案二：可利用单倍体育种获得纯合的XX植株和YY植株，再让其杂交产生大量的雄株(可用以下图解表示)(5)已进化。生物进化的实质在于种群基因频率的定向改变。题后反思 不同生物的变异类型不同，不同生殖方式所带来的变异类型亦不相同，变异原因与变异类型的探究首先注意的是生物的不同种类和生殖方式。(1)病毒的可遗传变异的来源基因突变。(2)原核生物可遗传变异的来源基因突变。(3)真核生物可遗传变异的来源：进行无性生殖时基因突变和染色体变异；进行有性生殖时基因突变、基因重组和染
36、色体变异。12011安徽高考，4人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131可能直接()A插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变 B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变 C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 解析：考察生物变异。131作为放射性物质，可以诱导生物变异。但不是碱基的类似物，不能插入或替换DNA的碱基，发生基因突变。放射性物质产生射线，可以诱导基因突变，但发生在甲状腺滤泡上皮细胞基因突变不能遗传给下一代。答案
37、：C 22011海南，19关于植物染色体变异的叙述，正确的是()A染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 解析：本题考查染色体变异与基因种类和排列顺序的理解能力。染色体整倍性变化只能是基因数目增加，并不能导致种类增加；非整倍性增加只能导致个别基因的增减，但不会导致新基因产生；缺失和重复也只能导致基因数目的增减；但倒位和易位肯定会使相应片段的基因排列顺序发生改变。答案：D 32011海南，11野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，用射线照射野生型大肠杆菌
38、得到一突变株，该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。对这一实验结果的解释，不合理的是()A野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲 B野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲 C该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶 D该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失 解析：本题考查能运用所学基因突变的知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断的能力。突变型大肠杆菌必须在含有氨基酸甲的培养基上生存，说明很有可能其自身已不能合成氨基酸甲，而野生型可以合成。该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶或者合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失造成的。答案：B 420
39、10福建高考，5下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT 解析：本题主要考查基因突变、转录、翻译等基础知识，及突变对性状的影响。第一步先根据基因结构和氨基酸种类先确定密码子的排列顺序，即mRNA上碱基排列顺序(GGG AAG CAG)。由于1169位赖氨酸(AAG)变为谷氨酸(GAA GAG)，结合题干意思即四处只有一处发生突变可确定谷氨酸密码子是(GAG)，从而推出是处碱基对AT替换为GC。
40、所以选B项。答案：B 52011江苏高考，32玉米非糯性基因(W)对糯性基因(w)是显性，黄胚乳基因(Y)对白胚乳基因(y)是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W和w表示该基因所在染色体发生部分缺失(缺失区段不包括W和w基因)，缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。请回答下列问题：(1)现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW、Ww、ww6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：_。(2)以基因型为Ww个体作母本，基因型为Ww个体作父本，子代的表现型及其比例为_。(3)基因型
41、为WwYy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为_。(4)现进行正、反交实验，正交：WwYy()WwYy()，反交：WwYy()WwYy()，则正交、反交后代的表现型及其比例分别为_、_。(5)以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1自交产生F2。选取F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为_。解析：(1)此题得从“测交”这一定义入手。双亲中必有一隐性亲本ww，另在研究染色体缺失的影响，故另一亲本得是存在染色体缺失的杂合子Ww。另外，根据实验目标，需让这一杂合子作父本，以研究染色体缺失的花粉是否不育；也应让其作母本，以研究染色体缺失的雌配子，所以要进行正交与反交两个
42、级别：ww()Ww()；Ww()ww()。(2)该交配组别中，作父本的Ww个体只能产生可育的w花粉，而母本产生可育的W和w两种雌配子，雌雄配子随机结合，后代的基因型及比例为Ww ww11，所以，子代表现型糯性糯性11。(3)WwYy的个体为雄性，其中存在着染色体缺失问题，相应花粉不育，因此能产生的可育配子为WYWy11(4)这一题，仍然把“染色体缺失的花粉不育”这一信息整合到分析过程中去，正交组合中的父本存在花粉不育问题，它只能产生两种可育花粉，即第(3)题中的两种，分析得出，其后表现型为非糯性黄胚乳非糯性白胚乳糯性黄胚乳糯性白胚乳3131；而反交组合中，存在染色体缺失的是母本，其雌配子均可育
43、，因此后代表现型为非糯性黄胚乳非糯性白胚乳糯性黄胚乳糯性白胚乳9331。(5)题中所得F1基因型为WwYy，自交所得F2中非糯性白胚乳植株的基因型及比例为：1/3WWyy、2/3Wwyy，它们相互授粉，即为随机自由交配，这其中存在自交，也存在杂交，交配组合为：1/3WWyy1/3WWyy、2/3Wwyy2/3Wwyy、1/3WWyy2/3Wwyy2，分析各组子代表现及比例，并作汇总，得出：非糯性白胚乳糯性白胚乳81。答案：(1)ww()Ww()；Ww()ww()(2)非糯性：糯性11(3)WY Wy11(4)非糯性黄胚乳非糯性白胚乳糯性黄胚乳糯性白胚乳3131 非糯性黄胚乳非糯性白胚乳糯性黄胚
44、乳糯性白胚乳9331(5)非糯性白胚乳糯性白胚乳81 12012潍坊市统一考试引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是()果蝇的白眼豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒八倍体小黑麦的出现人类的色盲玉米的高秆皱形叶人类的镰刀型细胞贫血症 A B CD 解析：果蝇的白眼、人类的色盲及镰刀型细胞贫血症都来源于基因突变；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒，玉米的高秆皱形叶都来源于基因重组；八倍体小黑麦的出现则来源于染色体变异。答案：C 22011北京西城抽样现代生物技术利用突变和基因重组的原理，来改变生物的遗传性状，以达到人们所期望的目的。下列有关叙
45、述错误的是()A转基因技术导致基因重组，可产生定向的变异 B体细胞杂交技术克服了远缘杂交的不亲和性，可培育新品种 C人工诱变没有改变突变的本质，但可使生物发生定向变异 D现代生物技术和人工选择的综合利用，使生物性状更符合人类需求 解析：基因重组包括自由组合类型、交叉互换类型和人工DNA重组技术，人工DNA重组技术可产生定向的变异；植物体细胞杂交克服了远缘杂交的不亲和性障碍，扩大了亲本的组合范围；人工诱变的原理是基因突变，基因突变具有不定向性。答案：C 32012福建上杭一中高三月考番茄是二倍体植物(染色体2N24)。有一种三体，其6号染色体的同源染色体有三条(比正常的番茄多了一条6号染色体)，
46、三体在减数分裂联会时，形成一个二价体和一个单价体：3条同源染色体中的任意2条随意配对联会，另1条同源染色体不能配对，减数第一次分裂的后期，组成二价体的同源染色体正常分离，组成单价体的1条染色体随机地移向细胞的任何一极，而其它如5号染色体正常配对、分离。(如上图所示)(1)绘出三体番茄减数第一分裂后期图解。(只要画出5、6号染色体就可以，并用“5、6号”字样标明相应的染色体)(2)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型及其比例是_则根尖分生区连续分裂两次所得到的子细胞的基因型为_。(3)从变异的角度分析，三体的形成属于_，形成的原因是：_。(4)以马铃薯叶型(dd)的二倍体番茄为父本，以
47、正常叶型(DD或DDD)的三体做为母本(纯合体)进行杂交。试回答下列问题：假设D(或d)基因不在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为_。假设D(或d)基因在第6号染色体上，使F1的三体植株正常叶型与二倍体马铃薯叶型杂交，杂交子代叶型的表现型及比例为_。解析：(1)因6号染色体有3条，所以在减数第一次分裂后期，同源染色体分离使细胞一极有2条6号染色体和1条5号染色体，另一极有1条5号染色体和1条6号染色体。(2)BBb中，BB到一极，b到另一极有1种情况；Bb到一极，B到另一极有两种情况，故花粉的基因型及比例为ABBABbABAb 1221
48、；因根尖分生区的细胞分裂方式为有丝分裂，故得到的子细胞的基因型仍为AABBb。(3)三体属于染色体数目的变异，可由减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期有一对姐妹染色单体未分离而产生的配子与正常减数分裂形成的配子结合形成的受精卵发育而形成。(4)D或d不在第6号染色体上时，F1的基因型为Dd，其与dd杂交，子代基因型为Dddd11，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型马铃薯叶型11。D或d在第6号染色体上时，F1三体植株的基因型为DDd，其产生的配子种类及比例为DDDdDd1221，即d占1/6，故F1与二倍体马铃薯叶型dd杂交，其子代中马铃薯叶型占1/6，正常叶型占5/6，故杂交子代叶型的表现型及比例为正常叶型马铃薯叶型51。答案：(1)如图(2)ABBABbABAb1221AABBb(3)染色体(数目)变异减数第一次分裂有一对同源染色体未分开或是减数第二次分裂有一对姐妹染色单体未分离，而是移向了同一极，这样形成的异常配子和正常减数分裂形成的配子结合成的受精卵发育而成 (4)正常叶型马铃薯叶型11正常叶型马铃薯叶型51
