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免费人教版2017年必修二生物：第6章《从杂交育种到基因工程》名师导学案高中生物复习提纲知识点分类汇编详细信息
| 宜城教育365速发国际靠谱么_365bet亚洲官方网址_预付365商城下载网www.bjtlcd.com免费人教版2017年必修二生物：第6章《从杂交育种到基因工程》名师导学案高中生物复习提纲知识点分类汇编①________；②______________________；③________________；④____________。答案①诱变②限制性核酸内切酶③DNA连接酶④运载体方法一列表比较几种育种方法典例1育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方法的叙述，正确的是()A.涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异B.都不可能产生定向的可遗传变异C.都在细胞水平上进行操作D.都不能通过产生新基因从而产生新性状答案A解析杂交育种和基因工程育种的原理为基因重组，单倍体、多倍体育种的原理为染色体变异，诱变育种的原理为基因突变。方法链接几种常见育种方法的比较育种方法 处理方法 原理 特点 实例杂交育种 通过杂交使亲本优良性状组合在一起 基因重组 ①使不同个体的优良性状集中到一个个体中；②育种年限长 大麦矮秆抗病新品种的培育诱变育种 物理(射线照射、激光处理)或化学(秋水仙素、硫酸二乙酯)方法处理动、植物和微生物 基因突变 ①加快育种进程，大幅度改良某些性状；②有利变异个体不多，需大量处理供试材料 青霉素高产菌株的培育单倍体育种 花药离体培养后用秋水仙素处理 染色体变异 ①明显缩短育种年限，可获得纯合优良品种；②技术复杂，多限于植物 大麦矮秆抗病新品种的培育多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体变异 ①植株茎秆粗壮，果实、种子比较大，营养物质含量高；②发育延迟、结实率低 无子西瓜、含糖量高的甜菜基因工程育种 将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞内 基因重组 ①定向地改造生物的遗传性状；②可能会引起生态危机，技术难度大 抗虫棉迁移训练1.传统的农作物育种方法一般是杂交育种，如图为抗旱小麦的几种不同育种方法示意图，请据图回答下列问题：(1)图中A至D方向所示的途径表示________育种方式，其育种原理是_____________。(2)若改良缺乏抗旱性状的小麦品种，不宜直接采用________________的方法进行育种，但可选用图中A至B途径，再通过此方法达到育种目的。(3)由G、H→J过程涉及的生物工程技术有_____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)杂交基因重组(2)单倍体育种(3)基因工程(或基因拼接技术或DNA重组技术或转基因技术)和植物组织培养技术解析(1)杂交育种的原理是基因重组，通过杂交使不同亲本的优良性状集中在一体，对于显性基因控制的性状，再通过连续自交，直到不发生性状分离才能获得生产需要的新品种。(2)因为缺乏抗旱性状的小麦品种没有抗旱基因，植株通过减数分裂产生的雄配子中不存在抗旱基因，因此用花药离体培养方法直接处理没有抗旱基因的亲本不会达到目的。(3)G表示转基因技术，H→J表示植物组织培养技术。方法二根据需要选择合适的育种方法典例2下列有关育种的说法，正确的是()A.通过杂交育种可获得农作物新品种B.诱变育种只适用于对微生物菌株的选育C.无子番茄通常是用多倍体育种方法获得的D.通过基因工程育种无法获得抗逆性强的新品种答案A解析诱变育种对真核、原核生物都适用；无子番茄通常是用生长素处理而获得的。方法链接根据育种目标和现有材料选择育种方法：(1)将两亲本的优良性状集中到同一个体上，可利用杂交育种，也可利用单倍体育种。(2)若要求设计快速育种方案，则用单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。(4)要求培育高产无子果实，可运用多倍体育种方案。(5)若要将不同物种的性状组合到一起，要克服远缘杂交不亲和的障碍，可考虑运用基因工程育种。迁移训练2.要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：①AaBb，②AAaaBBBB，③aB，则对应的育种方法依次是()A.诱变育种、多倍体育种、花药离体培养B.杂交育种、花药离体培养、多倍体育种C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种答案A解析要用基因型为AaBB的生物培育出AaBb的植物，可利用物理或化学方法处理材料，通过诱变育种获得；要获得AAaaBBBB的生物，可通过多倍体育种；要获得aB的生物，可利用花药离体培养获得。第2节基因工程及其应用[学习导航]1.结合教材图文，概述基因工程的基本原理和基本步骤。2.结合具体实例，了解基因工程的应用及其安全性。[重难点击]基因工程的基本原理和基本步骤。【课堂导入】科幻电影《蜘蛛侠》中的男主角意外被转基因的蜘蛛咬伤，蜘蛛的基因整合到了他的基因上，并且在他体内表达，从而使他成了具有特殊本领的超级英雄。现实中，我们已经运用类似的技术来改造生物的性状，获得人们所需要的品种，这就是基因工程。解决学生疑难点一、基因工程的原理1.基因工程的概念(1)基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。(2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内，基因的结构基本没有变化，只是位置发生了变化，所以应该属于基因重组。2.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，形成2个黏性末端。(2)DNA连接酶连接黏性末端脱氧核糖和磷酸之间的缺口。(3)运载体①作用：将外源基因送入受体细胞。②种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。上面通常含有的抗性基因可以作为标记基因用于目的基因导入受体细胞的检测依据。3.基因工程的操作步骤提取目的基因--目的基因：人们所需要的特定基因↓目的基因与运载体结合用某种限制酶切割质粒用同一种限制酶切割目的基因加入DNA连接酶质粒和目的基因结合形成重组DNA分子↓将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法↓目的基因的检测与鉴定检测：根据受体细胞中是否具有标记基因，判断目的基因是否导入受体细胞表达：受体细胞表现出特定的性状，如棉花抗虫性状的表现合作探究1.DNA解旋酶和限制酶都作用于DNA，试分析这两种酶的作用部位相同吗？答案不相同。DNA解旋酶作用于碱基之间的氢键，而限制酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的化学键，即磷酸二酯键。2.切割运载体和目的基因为什么常用同一种限制酶？答案因为只有用同一种限制酶才能保证切割出相同的黏性末端，有利于目的基因与运载体结合。3.限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同吗？答案相同，均作用于磷酸二酯键。4.若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时，可能有哪些产物？答案产物可能有三种：目的基因与目的基因结合、运载体与运载体结合、目的基因与运载体结合。5.目的基因能够在受体细胞中表达的基础是什么？答案所有生物共用一套遗传密码。1.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，不正确的是()A.获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①B.连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C.基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状答案B解析限制酶和DNA连接酶均作用于磷酸二酯键，即①处，二者作用相反，分别是打开和连接该化学键；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之产生定向变异，从而改变其遗传性状。一题多变从分子水平分析不同种生物之间的基因移植能够成功的主要原因是_______________，也说明了不同生物共用一套______________。答案不同生物的DNA分子化学组成和基本结构是相同的密码子二、基因工程的应用及其安全性1.基因工程的应用(1)基因工程与作物育种①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。③意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。(2)基因工程与药物研制①实例：用基因工程方法生产胰岛素。②过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌内获得成功的表达。(3)基因工程与环境保护实例：利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油、处理工业废水等。2.转基因生物和转基因食品的安全性合作探究1.你所知道的我国转基因成果都有哪些？答案我国科学家培育的转基因猪、牛、鸡、鲤鱼等，还有大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。2.转基因抗虫玉米在环境保护上的重要作用是什么？此种转基因玉米独立种植若干代后是否会出现不抗虫的植株，为什么？答案减少了农药使用对环境造成的污染。转基因生物独立种植若干代后，也会出现不抗虫的植株，因为玉米螟(玉米植株上的一种害虫)可能会发生基因突变，基因突变是不定向的，突变后的玉米螟可能对苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白不敏感。2.转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是()A.抗虫棉花B.能清除石油污染的假单胞杆菌C.我国奶牛的主要品种--中国荷斯坦奶牛D.抗除草剂玉米答案C解析转基因生物是指运用基因工程操作程序，即通过提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定等获得的含有外源基因的生物。转基因生物包括转基因植物、转基因动物和转基因微生物。抗虫棉花、能清除石油污染的假单胞杆菌、抗除草剂玉米都属于转基因成果。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦奶牛，是杂交育种技术的结果。一题多变转基因成果令人叹为观止，但是带来的安全性问题也不能忽视。下列选项中是转基因生物引起的食物安全问题证据的是()A.世界上数以亿计的人口食用转基因农作物B.转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别C.转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应D.转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价答案C1.改良缺乏某种抗病性的棉花品种，不宜采用的方法是()A.诱变育种 B.单倍体育种C.基因工程育种 D.杂交育种答案B解析诱变育种、基因工程育种和杂交育种均可获得抗病基因，而单倍体育种不能。2.科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术--基因工程，实施该工程的最终目的是()A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工"剪切"C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状答案D解析基因工程就是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状。3.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是()A.DNA连接酶和解旋酶B.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C.限制性核酸内切酶和DNA连接酶D.DNA聚合酶和RNA聚合酶答案C解析如图所示为目的基因与运载体结合过程，需要基因的"剪刀"--限制性核酸内切酶和基因的"针线"--DNA连接酶。此过程不涉及DNA复制，不需要DNA聚合酶和解旋酶。4.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是()A.人工合成目的基因B.目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测与鉴定答案C5.干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员侯云院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答下面的问题：(1)图中①过程叫做________________。(2)图中③物质的化学本质是______________________，它之所以能作为运载体，必须具备的特点是_______________________________________________________(写出任两点)。(3)切割②和③过程所需的酶一般是相同的，其原因是__________________________。(4)该过程中，供体细胞是______________，受体细胞是______(填字母)，重组DNA分子是______(填序号)。(5)大肠杆菌等微生物是基因工程最常用的实验材料，这是因为___________________。(6)人的干扰素基因能在大肠杆菌内表达，其根本原因是_________________________。答案(1)提取目的基因(2)双链环状DNA分子(或DNA分子)具有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，有特殊的标记基因等(3)为了产生相同的黏性末端(4)人的体细胞b④(5)大肠杆菌结构简单、繁殖快，其内的遗传物质少(任写两点即可)(6)它们共用一套密码子解析图中①②为目的基因的提取过程，采用的方法为酶切法；图中③为从大肠杆菌中提取的质粒；④表示重组DNA分子；切割②和③过程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，产生的黏性末端也相同，便于构建重组DNA分子。在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体细胞是大肠杆菌b，选择大肠杆菌作为受体细胞是因为其繁殖快、结构简单，其内的遗传物质少。人的基因能在大肠杆菌中表达是由于它们共用一套密码子。[基础过关]1.下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是()A.其化学本质都是蛋白质B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C.它们不能被反复使用D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶答案A解析限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个碱基间的磷酸二酯键；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用；DNA聚合酶是在细胞内DNA分子复制时发挥作用的，不能替代DNA连接酶。2.基因工程技术中常用的质粒的本质及其主要来源是()A.蛋白质噬菌体 B.蛋白质动物细胞C.DNA细菌细胞 D.DNA植物细胞答案C解析质粒是存在于微生物细胞中的小型环状DNA分子。3.基因工程的正确操作步骤是()①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③目的基因的检测与鉴定④提取目的基因A.③④②① B.②④①③C.④①②③ D.③④①②答案C解析基因工程技术操作的四个步骤是：提取目的基因；目的基因与运载体结合；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。4.质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法正确的是()A.质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B.细菌的基因只存在于质粒上C.质粒为小型环状DNA分子，存在于核(区)外的细胞质中D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一答案C解析质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是拟核或细胞核外能够自我复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的，故A错误；细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA分子上，故B错误；质粒是基因工程中的主要运载体，故D错误。5.在体育竞技比赛中，都要对运动员进行包括基因兴奋剂在内的各类兴奋剂的严格检测。基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因，以提高运动员的成绩，从变异角度分析，此方式属于()A.基因突变 B.基因重组C.细胞癌变 D.染色体变异答案B解析基因兴奋剂是给运动员注入新基因，以改变基因的方式提高运动员的成绩，属于导入外源基因，是一种基因重组，而非其他变异。6.为了知道苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，最佳的方法是检测()A.是否有抗生素抗性B.是否有目的基因的产物C.是否能分离到目的基因D.是否有相应的性状答案D解析基因表达包括转录和翻译两个过程，苏云金芽孢杆菌的抗虫基因如果表达成功应该产生相应蛋白质，并具有相应的性状。7.水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp(天冬氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ser(丝氨酸)构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是()A.促使目的基因导入受体细胞B.使目的基因容易被检测出来C.促使目的基因在受体细胞内复制D.使目的基因容易成功表达答案B解析该发光蛋白的作用是使目的基因容易被检测出来，从而确认目的基因是否已经成功导入受体细胞中。8.基因工程技术在农业、医药等领域中得到广泛的应用，下列关于基因工程成果的叙述中，错误的是()A.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性农作物B.在医药卫生方面，主要用于基因诊断、基因治疗C.在畜牧养殖业方面培育了体型巨大，品质优良的动物D.在环境保护方面主要用于环境监测和对环境的净化答案B解析基因工程的应用在医药卫生方面主要用于药物的研制生产，并非疾病的诊断和治疗。[能力提升]9.科学家将含人的α－抗胰蛋白酶基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育成的羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及()A.DNA的自我复制B.以DNA的一条链为模板合成RNAC.RNA的自我复制D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质答案C解析目的基因表达过程中可涉及DNA的复制、转录及翻译过程，不涉及RNA复制。10.某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)导入棉花细胞，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株，假定Bt基因都能正常表达。某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型，黑点表示Bt基因的整合位点。让这些含两个Bt基因抗虫的植株自交，正常情况下后代不可能出现含四个抗虫基因的个体是()A.甲B.乙C.丙D.甲、乙、丙答案A解析甲的两个Bt基因位于一对同源染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，每一个生殖细胞中只有一个Bt基因，所以不可能出现含四个抗虫基因的个体。乙、丙均可能产生含两个Bt基因的生殖细胞，所以有可能出现含四个抗虫基因的个体。11.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，如图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因"剪刀"能识别的序列和切点是-G↓GATCC-，请据图回答下列问题：(1)从羊染色体中"剪下"羊蛋白质基因的酶是________________，人体蛋白质基因"插入"后连接在羊染色体中需要的酶是______________。(2)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因是__________________。人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是______________________________________。(3)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指_____________________________。(4)你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)具有相同的物质基础和结构基础(有互补的碱基序列)细菌质粒或病毒(3)人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质(4)安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分会发生一定的改变)解析(1)剪切获取目的基因的酶是限制性核酸内切酶，将不同的DNA片段连接起来的酶是DNA连接酶。(2)不同生物的DNA化学组成和空间结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。目的基因导入受体细胞需要先与运载体结合，最常用的运载体是质粒，也可以用病毒。(3)基因的表达是指基因通过转录和翻译过程合成相应的蛋白质。(4)为开放性问题，理由与观点相对应即可。12.人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质，请根据下面的示意图回答下列问题：获得甲种生物合成该蛋白质的信使RNA――→①目的基因――→②与质粒DNA重组――→③导入乙种生物细胞――→④获得甲种生物的蛋白质(1)①操作过程需要加入的四种核苷酸是_______________________________________。(2)质粒是常用的运载体，它存在于许多细菌及酵母菌等生物中。它常含有________基因，这种基因有助于对受体细胞是否导入了目的基因进行检测。②过程首先要用___________酶切断质粒DNA，再用____________酶将目的基因与质粒DNA连接重组在一起。(3)在②操作过程中，若目的基因的黏性末端为，则其运载体(质粒)与之相对应的黏性末端是____________。(4)经过③过程导入受体细胞的质粒是否能够自主复制？________。答案(1)腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸(2)抗性(答出具体抗菌素的抗性也可)限制性核酸内切DNA连接(3)(4)能解析第(1)问考查的是利用人工合成的方法合成目的基因，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸(4种)；第(2)问，基因工程中最常用的运载体是大肠杆菌的质粒；目的基因和运载体的连接，需要产生相同的黏性末端，所以要用同一种限制性核酸内切酶，再在DNA连接酶的作用下连接起来；质粒带着目的基因在宿主细胞中能够自我复制。13.棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而这种毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法，我国已将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题：(1)毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫致死，从蛋白质特性来看，是因为蛋白质具有_____。(2)利用苏云金芽孢杆菌防治棉铃虫属于生物防治，它突出的优点是_______________。(3)转基因棉花的抗虫变异来源属于可遗传变异类型中的________。(4)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是________________，其特点是_________________________________________________________________________。(5)进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是________________、__________________、_________________________________、____________________________。(6)"毒蛋白基因转入棉花植株内并成功表达"的含义是_________________________。答案(1)特异性(2)不用农药或少用农药，减少环境的污染(3)基因重组(4)限制酶一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子(5)提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(6)棉花植株产生了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白解析每种蛋白质分子往往都有特定的结构和功能，具有特异性。区别于化学防治，生物防治的优点是可以减少农药的用量，减少对环境的污染。转基因技术的原理是基因重组，所谓基因的表达就是基因在受体细胞内通过转录和翻译合成蛋白质的过程。[走进高考]14.(2013·江苏卷，25)现有小麦种质365速发国际靠谱么_365bet亚洲官方网址_预付365商城下载包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)()A.利用①、③品种间杂交筛选获得aB.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c答案CD解析利用①、②品种间杂交后筛选可获得a，A错误；染色体加倍并不改变原有的基因，只有通过诱变育种，可由③选育出b，B错误；诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状，C、D正确。第1节杂交育种与诱变育种[学习导航]1.结合具体实例，简述杂交育种的概念和基本原理，举例说明杂交育种方法的优点和不足。2.举例说出诱变育种在生产中的应用。3.讨论遗传和变异规律在生产实践中的应用。[重难点击]杂交育种和诱变育种的原理和过程。【课堂导入】你见过像图示的那样大的南瓜吗？它可不是普通的南瓜，它是由我国首次载人航天飞船"神舟"五号带入太空培育的新品种。这种南瓜比一般的杂交种品质好，一般重量在300～400斤，是名副其实的"巨人"南瓜。这种育种方法的原理和过程是怎样的呢？今天我们就来学习有关育种的知识。一、杂交育种1.概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2.原理：基因重组。3.常用流程：选择具有不同优良性状的亲本→――――→(杂交)F1――――→(自交)F2――――――――――→筛选(连续自交)……――→稳定遗传的良种。4.优缺点可以把多个品种的优良性状集中在一起，但是育种周期长，育种筛选过程复杂；不能产生新基因和新性状。5.实例：高产抗病小麦的选育P高产、不抗病×低产、抗病↓F1高产、抗病(均为显性性状)↓F2选出高产、抗病个体↓连续选出不发生性状分离的所有高产、抗病个体↓新的优良品种合作探究1.培育细菌新品种时，能否用杂交育种的方法？答案不能，杂交育种只适用于进行有性生殖的生物，如植物和动物。细菌是原核生物，不能进行有性生殖。2.上面培育高产抗病小麦的过程中，为什么要从F2开始筛选？选出后为什么还要连续自交？答案F2代中才出现所需要的高产抗病小麦，但不一定能稳定遗传，因此还要连续自交才会最终获得稳定遗传的纯合品系。3.是不是所有的育种过程都必须从F2开始筛选？是不是也都需要连续自交提高纯合度？举例说明。答案不一定。如果培育杂合子品种，选亲本杂交得到的F1即可。如果选育的优良性状是隐性性状，一旦出现就是纯合的，不需要再连续自交了。1.有两种纯种的小麦，一个为高秆(D)抗锈病(T)，另一个为矮秆(d)易感锈病(t)，这两对性状独立遗传，现要培育矮秆抗锈病新品种，方法如下：高秆抗锈病×矮秆易感锈病――→aF1――→bF2――→c稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。(1)这种育种方法叫________育种。过程a叫________，过程b叫________。(2)过程c的处理方法是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)F1的基因型是________，表现型是______________，稳定遗传的矮秆抗锈病新品种的基因型为________。答案(1)杂交杂交自交(2)连续自交和观察，直至选出能稳定遗传的矮秆抗锈病新品种(3)DdTt高秆抗锈病ddTT解析将小麦两个品种的优良性状通过杂交集中在一起，培育矮秆抗锈病新品种的方法叫做杂交育种。其中过程a叫杂交，产生的F1的基因型为DdTt，表现型为高秆抗锈病。过程b叫自交，目的是获得表现型为矮秆抗锈病的小麦新品种(ddT_)，因为此过程所得后代会发生性状分离，所以要想得到稳定遗传的矮秆抗锈病植株必须要经过c过程，即连续自交，直到后代无性状分离为止。一题多变(1)选育出的纯合子新品种，在F2中的概率是多少？其在F2的矮秆抗锈病植株中的概率又是多少？选种应该从哪一代开始？答案116；13；F2。(2)上述杂交育种过程至少需要几年的时间(假设每年只繁殖一代)?答案4年。第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；第二年：种植F1，自交，收获F2种子；第三年：种植F2，获得表现型符合要求的小麦(矮抗)，同时矮抗自交，收获F3种子，分单株保存；第四年：分别种植符合要求的F3，观察是否发生性状分离，不发生性状分离的为合乎要求的新品种。(3)若上述过程改为单倍体育种的过程，则后代中ddTT占所有后代的比例是多少？单倍体育种获得新品种至少需要几年(假设每年只繁殖一代)?答案14；2年。第一年：种植亲代，杂交，收获F1种子；第二年：种植杂交种子，长成植株开花后，取其花粉粒(精子的基因型有四种，为DT、Dt、dT、dt)进行植物组织培养，得到单倍体植株(基因型也是四种，为DT、Dt、dT、dt)。在单倍体植株的幼苗期，用秋水仙素进行染色体加倍，得到纯合的二倍体植株(基因型分别为DDTT、DDtt、ddTT、ddtt)。选取表现型合乎要求的植株所结种子即可。二、诱变育种1.概念利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法称为诱变育种。2.原理：基因突变。自然突变的频率低，而且是不定向的，较难获得生产所需要的品种。物理因素或化学因素能提高突变率，短时间内获得更多的优良变异类型。3.常用方法运用物理的或者化学的手段处理萌发的种子或幼苗，诱发基因突变，从中选出需要的突变个体，然后进行培育推广。4.优缺点(1)优点：①提高变异频率，加速育种进程；②大幅度改良某些性状。(2)缺点：①有利变异少，需大量处理实验材料；②诱变的方向和性质不能控制，具有盲目性。5.应用农作物：培育"黑农五号"大豆微生物：青霉菌的选育合作探究1.用诱变育种的方法选育农作物优良品种，为什么通常要处理萌发的种子或幼苗？答案萌发的种子或者幼苗有丝分裂旺盛，在DNA复制时容易诱发基因突变。2.当神舟六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。它们是一些生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。请回答下列问题：(1)搭载航天器的植物种子需要做怎样的处理？说明原因。答案浸泡种子使其萌发。因为萌发的种子细胞分裂旺盛，易受到太空诱变因素的影响发生基因突变。(2)作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现全新的变异特征，这种变异的来源主要是什么？答案基因突变。(3)这些新产生的变异对人类是否一定有益？答案不一定。因为基因突变是不定向的。(4)遨游太空回到地面后的种子，种植一代发现没有所需要的性状出现，可以随意丢弃吗？说明原因。答案不可以。因为可能发生隐性突变。3.杂交育种和诱变育种有着很大的区别，请完成下表进行比较：项目 杂交育种 诱变育种原理 基因重组 基因突变方法 杂交→自交→筛选→自交 辐射诱变、激光诱变、化学药剂诱变等优点 使不同个体的优良性状集中于一个个体上 可提高变异的频率，能大幅度改良某些性状缺点 育种年限长 有利个体少，需处理大量实验材料，具有不确定性应用 植物和动物 植物和微生物2.如下图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变1代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。请回答下列问题：(1)两种新性状中，棕色是________性状，低酚是________性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株的基因型是________，白色、高酚的棉花植株的基因型是________。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_____的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一个亲本，再从诱变1代中选择另一亲本，设计一个方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。答案(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)遗传图解如下：解析基因突变一般只是等位基因的一个基因发生突变，分为显性突变和隐性突变二种情况，即：①诱变当代获得棕色新性状→棕色为显性性状且诱变当代基因型为AaBB。②诱变1代获得低酚新性状→低酚为隐性性状且诱变当代基因型为aaBb。要培育纯合棕色低酚植株(其基因型为AAbb)，需用基因型为AABB的植株与诱变1代的白色低酚(aabb)植株进行杂交，若要尽快选育则会用单倍体育种方法，因为它可明显缩短育种年限。一题多变(1)用60Co的γ射线辐射植物种子的目的是____________________。(2)用60Co的γ射线辐射原本开红花的植物种子，诱导产生了开白花、蓝花的植株等，说明基因突变具有____性。50株突变植株中，47株逐渐死亡，说明基因突变具有____的特性。(3)育种时用60Co的γ射线辐射正在萌发的种子，而不用60Co的γ射线辐射休眠的种子的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。萌发种子的所有突变________(填"能"或"不能")全部遗传给子代。(4)假如诱变产生的蓝花植株自交，其后代中又出现了红花植株，这说明蓝花突变是________突变。答案(1)提高突变率(2)不定向多害少利(3)萌发的种子中细胞分裂旺盛，DNA复制旺盛，易发生基因突变不能(4)显性1.杂交育种是植物育种的常规方法，其选育新品种的一般方法是()A.根据杂种优势原理，从子一代中即可选出B.从子三代中选出，因为子三代中才出现纯合子C.既可从子二代中选出，也可从子三代中选出D.只能从子四代中选出能稳定遗传的新品种答案C解析杂交育种从子二代开始出现性状分离。2.用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)最简捷的方法是()A.种植→F1→选双隐性植株→纯合子B.种植→秋水仙素处理→纯合子C.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子D.种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合子答案A解析杂合子(DdEe)种子中含有d、e基因，自交后一旦出现隐性性状便能稳定遗传，方法简捷。3.下列几种育种方法，能改变原有基因的分子结构的是()A.杂交育种 B.诱变育种C.单倍体育种 D.多倍体育种答案B解析基因的分子结构的改变是指基因中脱氧核苷酸的种类或顺序发生改变--基因突变。杂交育种、单倍体育种和多倍体育种都是在原有基因结构的基础上，经过重新组合、加倍等过程产生新的性状组合，基因结构不发生变化。4.有一种塑料在乳酸菌的作用下能迅速分解为无毒物质，可以降解，不至于对环境造成严重的白色污染。培育专门降解这种塑料的"细菌能手"的方法是()A.杂交育种 B.诱变育种C.单倍体育种 D.多倍体育种答案B解析细菌属于原核生物，原核生物不能进行有性生殖，因而不能实施杂交育种；原核生物无染色体不发生染色体变异，因而不能进行单倍体和多倍体育种。5.已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性，沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc)，进行下图所示的育种过程。请分析并回答问题：(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种________和________进行杂交。(2)图中_________植株(填数字序号)能代表无子西瓜，该植物体细胞中含有_________个染色体组。(3)获得⑦幼苗常采用的技术手段是________________；与⑧植株相比，⑩植株的特点是____________，所以明显缩短育种年限。(4)按图中所示的育种方案，④植株最不容易获得AAbbCC品种，原因是___________。(5)图中的⑥植株属于新物种，其单倍体________(可育、不可育)。答案(1)乙丙(2)⑨三(3)花药离体培养均为纯合子(4)基因突变是不定向的，而且产生有利变异的频率较低(5)可育解析(1)根据性状的显隐性，要获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，其基因型为AAbbCC，可选用品种乙(aabbCC)和丙(AAbbcc)进行杂交，得到子代后再进行自交，在F3中选育出纯种西瓜。(2)由图示可知，由自然生长的二倍体⑤植株与四倍体⑥植株杂交，得到的⑨植株含有三个染色体组。(3)图中⑦植株是由花粉离体培养得到的单倍体，经过秋水仙素诱导染色体加倍后，得到的⑩植株全部为纯合子。(4)图中④植株是通过诱变育种而获得，诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，且多害少利，因此该方法获得AAbbCC品种的难度最大。(5)图中的⑥植株是由二倍体③植株经过秋水仙素处理后得到的四倍体，产生的花粉发育成的植株的体细胞中含有2个染色体组，是可育的。[基础过关]1.把同种生物的不同优良性状集中在同一个个体上，并能使性状稳定遗传，常用的方法是()A.诱变育种 B.杂交育种C.花药离体培养 D.自交答案B解析将同种生物的不同优良性状集中在同一个个体上的方法是杂交得到F1，这样F1体内就集中了控制不同优良性状的基因，F1自交，产生F2，在子二代中选择出优良性状个体，经过多代选育，选择出稳定遗传个体即可，该方法属于杂交育种。2.杂交育种和诱变育种所依据的遗传学原理依次是()A.基因突变、基因重组 B.基因重组、基因突变C.染色体变异、基因突变 D.染色体变异、基因重组答案B解析杂交育种遵循的遗传学原理是基因重组，诱变育种遵循的遗传学原理是基因突变。3.用紫外线照射红色细菌的培养液，接种在平板培养基上，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这是()A.染色体变异 B.自然突变C.人工诱变 D.基因重组答案C解析紫外线是诱导基因突变的物理因素，红色细菌经过紫外线照射后，出现了一个白色的菌落，且将这一白色菌落转移培养后，得到的子代全为白色，说明白色性状是能够稳定遗传的，由此可推知，白色性状是人工紫外线照射，红色细菌体内发生基因突变的结果。4.培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：纯种的高秆(D)抗锈病(T)×纯种的矮秆(d)易染锈病(t)①,F1②,雄配子③,幼苗④,选出符合要求的品种。下列有关该育种方法的叙述中，正确的是()A.过程①②③是杂交B.过程④必须使用生长素处理C.过程②为减数分裂D.过程③必须经过受精作用答案C解析在该育种过程中，①为杂交；②为减数分裂产生配子的过程；③是花药离体培养；④为秋水仙素处理单倍体幼苗。5.诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列分析正确的是()①结实率低，发育迟缓②提高突变率，使后代性状变异较快并且稳定，因而加快育种进程③大幅度改良某些性状④茎秆粗壮，果实、种子大，营养物质含量高⑤有利个体不多，需要处理大量的生物材料A.①④B.②③⑤C.①④⑤D.①②④答案B解析诱变育种的原理是基因突变，人工诱变提高突变率，产生前所未有的新性状，因此，诱变育种能够大幅度地改良生物性状；由于突变具有不定向性，有害变异多，有利变异少，因此需要处理大量的生物材料。6.下列有关育种的叙述，正确的是()A.诱变育种可以定向地改变生物的性状B.通过杂交育种获得新品种均需要从F3开始选取C.多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似D.通过花药离体培养获得的新个体即为纯合子答案C解析由于基因突变具有不定向性，所以诱变育种不能定向改变生物的性状；通过杂交育种获得新品种可以从F2就开始选取；在多倍体育种中，低温处理与秋水仙素处理的作用机理相似，都能抑制纺锤体的形成，从而导致着丝点分裂后染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色体数目加倍；在单倍体育种的过程中，通过花药离体培养获得的新个体只是单倍体，需通过人工诱导染色体加倍，才可能得到纯种个体。7.太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行选育的一种育种方法。下列说法正确的是()A.太空育种产生的突变总是有益的B.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的C.太空育种产生的性状是定向的D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的答案D解析基因突变具有不定向性，多数有害，少数有利，可以产生新基因，但不能改变生物的种类。太空育种的实质是诱变育种，和其他诱变方法一样，依据的原理是基因突变。8.下列关于育种的叙述中，正确的是()A.人工诱变处理可提高作物的突变率B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C.诱变获得的突变体多数表现出优良性状D.与诱变育种相比，杂交育种可以大幅度地改良某些性状答案A解析[能力提升]9.下列关于不同育种方法优点的叙述，不正确的是()A.多倍体较二倍体茎秆粗大，果实、种子大B.杂交育种能产生新基因C.人工诱变育种能提高突变率D.利用单倍体育种能明显缩短育种年限答案B解析多倍体较二倍体含有的基因要多，产生的基因产物也多，因此多倍体植株茎秆粗大，果实、种子大；杂交育种的原理是基因重组，不能产生新基因；诱变育种的实质是基因突变，人工诱变能够提高突变率；单倍体育种的最大优点是缩短育种年限。10.将①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是()A.由③到⑦过程发生了等位基因的分离、非等位基因的自由组合B.获得④和⑧植株的原理不同C.若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的14D.图中各种筛选过程利用的原理相同答案D解析③到⑦过程要进行减数分裂产生花粉，所以该过程发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合；③到④是诱变育种，原理是基因突变，而③到⑧是多倍体育种，原理是染色体变异；若③的基因型为AaBbdd，则其自交后代只有纯合子才能稳定遗传，纯合子的概率是12×12×1＝14。11.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为________，其原理是________。用此育种方式一般从________才能开始选育AAbb个体，是因为_________。(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有_____株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________。(3)过程④常采用__________________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程④⑤的优势是________________。(4)过程⑥的育种方式是________________。答案(1)杂交育种基因重组F2从F2开始出现AAbb个体(或从F2开始出现性状分离)(2)971∶1(3)花药离体培养能明显缩短育种年限(4)诱变育种解析根据孟德尔自由组合定律，F2中基因型为AAbb的植株占116，所以共97株。Aabb自交后代AAbb和aabb的比例为1∶1。④⑤过程是单倍体育种，包括了花药离体培养和秋水仙素诱导染色体加倍两个步骤，可以明显缩短育种年限。⑥属于诱变育种。12.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：A组B组C组P高秆抗病×矮秆易感病P高秆抗病×矮秆易感病P高秆抗病↓↓↓γ射线F1高秆抗病F1高秆抗病矮秆抗病Ⅲ花药离↓体培养F2矮秆抗病Ⅰ矮秆抗病Ⅱ请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是_______，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_______。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是________。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是________组，原因是________________________________________________________________________。(4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病新品种的方法是______________________________。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占________。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用方法、结果和结论)。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)自交23(2)矮秆抗病Ⅱ(3)C基因突变频率低且不定向(4)秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍100%(5)将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆∶矮秆＝3∶1(或出现性状分离)，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起；否则，矮秆性状是基因突变的结果解析(1)A组为杂交育种，由F1获得F2的方法为自交，F2中矮秆抗病植株(ttR_)中不能稳定遗传的占23。(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是矮秆抗病Ⅱ，因其为单倍体植株，往往表现为高度不育。(3)由于基因突变是不定向的，故诱变育种最具盲目性。(4)矮秆抗病Ⅱ需经人工诱导染色体加倍，方可获得新品种，且一经加倍，一定为纯合子。(5)确认该矮秆小麦是否为遗传物质变化所引起的，可设计与高秆小麦的杂交实验，或改变种植环境予以确认。13.西瓜味甜汁多，营养丰富。现有能稳定遗传的红瓤(R)、小子(e)西瓜品种甲和黄瓤(r)、大子(E)西瓜品种乙，两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题。(1)取品种甲某个体的种子经①处理后，再让其自花传粉，结果后代出现红瓤大子西瓜，其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)图中②过程所用的试剂是____________，③过程产生的种子萌发后，取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察，细胞中应该含有________条染色体。(3)某生物科研小组通过⑤途径获得大量F1的种子，他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种。请你帮助他们设计实验步骤，选出需要的品种。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)射线处理造成控制小子的基因(e)发生突变(2)秋水仙素33(3)①播种F1的种子，获得F1植株，让F1植株进行自花传粉，选择红瓤大子西瓜结的种子；②播种选出的种子，进行自花传粉；选择后代全是红瓤大子西瓜植株的种子(采用单倍体育种方式，表达合理也可)解析(1)由于甲株的基因型为RRee，为红瓤小子西瓜，经射线处理后发生基因突变，则e→E，表现出大子的性状。(2)使染色体数目加倍的试剂为秋水仙素，形成的三倍体中含有三个染色体组，共有33条染色体。(3)⑤过程为杂交，使不同性状集中到同一个体上，可以使用自交的方法使之纯合，也可使用单倍体育种的方法使之纯合。[走进高考]14.(2015·天津卷，4)低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，从而产生染色体数目加倍的卵细胞，此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞，下图所示为四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)，其中可出现的是()答案B解析根据题中信息可知，低温可使二倍体草鱼的卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即减数第一次分裂无法正常进行，同源染色体不能分离，仍存在于同一个细胞中，A错误；当细胞继续分裂时，减数第二次分裂的后期，所有染色体的着丝点分裂，并在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，并且细胞质不均等分裂，B正确；通过该过程形成的卵细胞中应该含有2对同源染色体，C错误；根据题干信息，该三倍体的草鱼应含有三个染色体组，6条染色体，而D图中含有两个染色体组，6条染色体，D错误。①____________；②____________；③____________；④____________；⑤____________；⑥____________；⑦____________；⑧____________；⑨____________；⑩____________。答案①基因结构②根本③重新组合④交叉互换⑤缺失⑥易位⑦数目⑧染色体组⑨单基因⑩染色体方法一列表比较三种可遗传的变异典例1细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A.染色体不分离或不能够移向两极，导致染色体数目变异B.非同源染色体自由组合，导致基因重组C.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异答案B解析有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都能发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。方法链接项目比较 基因突变 基因重组 染色体变异概念 基因结构的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失 控制不同性状的基因的重新组合 染色体结构和数目的变化时间 ①减数第一次分裂的间期；②有丝分裂的间期 ①减数第一次分裂的四分体时期(交叉互换)；②减数第一次分裂后期 细胞分裂期类型 ①自然突变②诱发突变 ①非同源染色体上的非等位基因的自由组合；②同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；③基因的拼接 ①染色体结构变异；②染色体数目变异范围 任何生物 真核生物有性生殖过程中 真核生物本质 产生新的基因，不改变基因数量 产生新的基因型，不产生新基因 可引起基因数量的变化意义 生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料 生物多样性的重要原因，对生物进化有重要意义 对生物进化有一定意义迁移训练1.关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都能用光学显微镜观察答案C解析基因突变只是基因中个别碱基对的替换、增添、缺失，而染色体结构变异是关于染色体中某个片段的增加、缺失、倒位、易位的情况，所以基因突变不会导致染色体结构变异，A错误；基因突变中若发生碱基对的替换，可能因为密码子的简并性，不会改变氨基酸的种类，进而表现型也不会改变，若突变个体之前为一个显性纯合子AA，突变成为Aa，个体的表现型也可能不改变，B错误；基因突变中无论是碱基对的替换、增添、缺失，都会引起基因中碱基序列发生改变，染色体结构变异中染色体某个片段的增加、缺失、倒位、易位的情况也会导致染色体中碱基序列发生改变，C正确；基因突变是染色体的某个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察到的，D错误。方法二列表比较常见的人类遗传病典例2下列关于人类遗传病的叙述，不正确的是()A.人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病B.人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病C.21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条D.单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病答案D解析遗传病是由于遗传物质改变而引起的疾病。根据控制遗传病等位基因的对数和染色体异常情况，人类遗传病可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。21三体综合征是由于体内的21号染色体多了一条，患者体细胞中有47条染色体。单基因遗传病是受一对等位基因控制的疾病，并非单个基因。方法链接不同类型人类遗传病特点的比较遗传病类型 家族发病情况 男女患病比率单基因遗传病 常染色体 显性 代代相传，含致病基因即患病 相等 隐性 隔代遗传，隐性纯合发病 相等 伴X染色体 显性 代代相传，男患者的母亲和女儿一定患病 女患者多于男患者 隐性 隔代遗传，女患者的父亲和儿子一定患病 男患者多于女患者 伴Y遗传 父传子，子传孙 患者只有男性多基因遗传病 ①家族聚集现象；②易受环境影响；③群体发病率高 相等染色体异常遗传病 往往造成严重后果，甚至胚胎期引起流产 相等迁移训练2.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是()①遗传物质改变的一定是遗传病②一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病③携带遗传病基因的个体会患遗传病④不携带遗传病基因的个体不会患遗传病A.①②B.③④C.①②③D.①②③④答案D解析①如果遗传物质改变发生在体细胞，不能遗传，则不是遗传病。②一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，如由环境因素引起的疾病。③若是一种隐性遗传病，则携带遗传病基因的个体一般不患此病。④遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合征，是因为21号染色体多了一条，而不是因为携带致病基因而患遗传病。第3节人类遗传病[学习导航]1.结合实例，概述人类常见遗传病的类型及特点。2.结合教材的"调查"内容，学会调查人类遗传病的基本方法。3.了解遗传病的监测和预防措施，并了解人类基因组计划的基本内容和意义。[重难点击]人类常见遗传病的类型及特点。【课堂导入】生物进化论的创始人，英国科学家查理·达尔文，与其舅父的女儿埃玛结婚，共生育6个孩子，但可怕的遗传病导致其中3个早死，另3个一直患病，智力低下，终生未婚。为什么近亲结婚会导致遗传病发病率的提高呢？本节课我们就来学习人类的遗传病及其监测和预防。解决学生疑难点一、人类常见遗传病的类型1.概念人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。2.单基因遗传病(1)概念：受一对等位基因控制的遗传病。(2)类型和实例①由显性致病基因控制的疾病：多指、并指、软骨发育不全、抗维生素D佝偻病等。②由隐性致病基因控制的疾病：镰刀型细胞贫血症、白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症等。3.多基因遗传病(1)概念：受两对以上的等位基因控制的人类遗传病。(2)特点：易受环境因素的影响；在群体中发病率较高；常表现为家庭聚集。(3)实例：主要包括一些先天性发育异常和一些常见病，如唇裂、无脑儿、原发性高血压、冠心病、哮喘病和青少年型糖尿病等。4.染色体异常遗传病(1)概念：由染色体异常引起的遗传病。(2)类型：①染色体结构异常，如猫叫综合征等。②染色体数目异常，如21三体综合征等。合作探究1.下图是苯丙酮尿症的发病机理，据图回答下列问题：(1)该病是单基因遗传病，单基因遗传病是由一个基因控制的吗？答案不是，是由一对等位基因控制的。(2)患者的基因型是什么？该病体现了基因控制生物体性状的哪条途径？答案患者的基因型为aa。该病体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。2.多基因遗传病是否符合孟德尔的自由组合定律？答案多基因间通常不存在显隐性关系，它们的行为一般不符合孟德尔的遗传定律。3.没有致病基因会不会患遗传病？答案会。如染色体异常引起的疾病。4.21三体综合征患者的体细胞中含有3条21号染色体，是由于亲本产生的异常配子发生受精作用后导致的，下图是异常卵细胞形成的过程，请据图回答下列问题：(1)据图分析21三体综合征形成的原因是什么？答案减数第一次分裂后期同源染色体未分离，或者减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离形成的染色体未被拉向两极，从而产生了含有两条21号染色体的异常卵细胞。(2)21三体综合征女患者与正常男性结婚，能否生育正常的孩子？若能，生育正常孩子的概率是多少？答案能，概率为1/2。21三体综合征女患者产生的卵细胞一半含一条21号染色体(正常)，一半含两条21号染色体(不正常)。(3)除了卵细胞异常能导致21三体综合征外，若精子异常会导致该遗传病发生吗？答案会。1.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是()A.单基因突变可以导致遗传病B.染色体结构改变可以导致遗传病C.单基因遗传病是指受一对等位基因控制的疾病D.环境因素对多基因遗传病的发病无影响答案D解析人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病；单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病；单个基因突变可以导致遗传病的发生，如镰刀型细胞贫血症；染色体结构的改变可以导致遗传病，如猫叫综合征；多基因遗传病的发病受遗传因素和环境因素的双重影响。一题多变判断正误(1)先天性疾病都是遗传病()(2)多基因遗传病在群体中的发病率比单基因遗传病高()(3)21三体综合征属于性染色体病()(4)软骨发育不全是细胞中的一个基因缺陷就可患病()(5)抗维生素D佝偻病的遗传方式属于伴性遗传()(6)基因突变是单基因遗传病的根本原因()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√二、遗传病的调查、监测和预防1.调查人群中的遗传病(1)调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病、高度近视(600度以上)等。(2)调查某种遗传病的发病率时，要在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。某种遗传病的发病率＝(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)×100%。(3)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，绘制遗传系谱图。(4)调查过程2.遗传病的监测和预防(1)遗传咨询的内容和步骤(2)产前诊断3.人类基因组计划(1)内容：绘制人类遗传信息的地图。(2)目的：测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。(3)意义：认识到人类基因的组成、结构、功能及其相互关系，对于人类疾病的诊治和预防具有重要意义。合作探究1.有一对夫妇，其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现正常，妻子怀孕后，想知道胎儿是否携带致病基因。(1)若丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测吗？为什么？答案需要。因为表现正常的女性有可能是携带者，她与男患者结婚时，男性胎儿可能是患者。(2)当妻子为患者时，表现正常的胎儿的性别应该是男性还是女性？为什么？答案女性。女患者与正常男性结婚时，所有的女性胎儿都含有来自父亲X染色体上的正常显性基因。2.基因组和染色体组的辨析(1)人体细胞中含有46条染色体，那么人的一个染色体组中有多少条染色体？要测定人的基因组，要测定多少条染色体的DNA序列？答案人的一个染色体组中有23条染色体(22＋X或者22＋Y)。人的基因组要测定24条染色体(22＋X＋Y)的DNA序列。(2)玉米的体内有24条染色体，那么要测定玉米的基因组，需测定多少条染色体的DNA序列？答案玉米没有性染色体，所以玉米的基因组要测定12条染色体的DNA序列。2.某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时，以"研究××病的遗传方式"为子课题。下列子课题中最为简单可行且所选择的调查方法最为合理的是()A.研究猫叫综合征的遗传方式，在学校内随机抽样调查B.研究青少年型糖尿病的遗传方式，在患者家系中调查C.研究艾滋病的遗传方式，在全市随机抽样调查D.研究红绿色盲的遗传方式，在患者家系中调查答案D解析猫叫综合征是染色体结构异常遗传病，青少年型糖尿病属于多基因遗传病，艾滋病属于传染病。色盲是单基因遗传病，比较适合进行遗传方式的调查；多基因遗传病和染色体异常遗传病的规律难以掌握，所以不用于遗传方式的调查。一题多变判断正误(1)开展遗传病的监测，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展()(2)遗传病是由于孕妇服用或注射了某些具有致畸作用的药物引起的()(3)遗传病都是先天性的，因而某遗传病患者的父母或祖辈中一定有该病的患者()(4)染色体的变化、基因的变化都有可能导致人类出现遗传病()(5)先天性的疾病都是遗传病，为避免遗传病的发生，人类应提倡优生、优育()答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×1.下列关于人类遗传病的说法，正确的是()A.单基因遗传病是受1个基因控制的遗传病B.镰刀型细胞贫血症的人与正常人相比，基因中有1个碱基发生了改变C.猫叫综合征的人与正常人相比，第5号染色体发生部分缺失D.21三体综合征的人与正常人相比，多了1对21号染色体答案C解析人类遗传病是遗传物质发生改变所导致的疾病，可分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。单基因遗传病是受一对等位基因控制的遗传病；镰刀型细胞贫血症是基因中有1对碱基发生了改变；21三体综合征患者体内多了1条21号染色体；猫叫综合征患者体内第5号染色体发生部分缺失，所以C项正确。2.人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，下面几种疾病中可通过显微镜检测出的是()A.先天性愚型 B.白化病C.苯丙酮尿症 D.青少年型糖尿病答案A解析先天性愚型是由于患者体内多了一条21号染色体所致，可用显微镜观察处于有丝分裂中期细胞内的染色体数目鉴别；白化病、苯丙酮尿症都是单基因遗传病，只受到一对等位基因控制，不能通过显微镜检测出；青少年型糖尿病属于多基因遗传病，不能利用显微镜观察。3.下列哪种人类疾病的传递符合孟德尔遗传规律()A.单基因遗传病 B.多基因遗传病C.传染病 D.染色体异常遗传病答案A解析孟德尔遗传规律研究的是一对或多对等位基因控制的相对性状的传递规律，而且每一对相对性状都是由一对或主要由一对等位基因控制的。而多基因遗传病是由多对等位基因控制的遗传病，各对基因单独作用微小，不符合孟德尔遗传规律；传染病是由病原体引起的疾病，与遗传无关；染色体异常遗传病是染色体结构或数目的改变引起的遗传病，也不符合孟德尔遗传规律。4.下列关于"调查人群中的遗传病"的叙述，错误的是()A.要保证调查的群体足够大B.最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病C.通过对患者家庭成员的调查，算出该遗传病的发病率D.为了更加科学、准确调查该遗传病在人群中的发病率，应注意随机取样答案C解析调查遗传病发病率应随机取样，调查群体足够大，选取单基因遗传病进行调查；某种遗传病的发病率＝(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)×100%；若调查某遗传病的遗传方式，则要以患者家系为单位逐个调查，并通过绘制遗传系谱图来判断。5.某同学在进行遗传病发病情况调查时，发现本校高一年级有一位女生表现正常，但其家族有多位成员患一种单基因遗传病。其祖父、祖母、父亲都患此病，她有一位叔叔表现正常，一位姑姑也患此病，这位姑姑又生了一个患病的女儿，家族中其他成员都正常。(1)请根据这位女生及其相关的家族成员的情况，在下图方框中绘制出遗传系谱图。(2)请根据以上信息判断，该遗传病属于______________遗传病。(3)该女生的父亲的基因型与她祖父的基因型相同的概率是________%。(4)经多方咨询，其姑姑的女儿进行了手术治疗，术后表现正常。若成年后与表现型正常的男性婚配，你认为其后代是否有可能患该病？________。为什么？_________________。答案(1)如图所示(2)常染色体显性(3)100(4)有可能手术治疗不会改变其基因组成解析(1)根据祖孙三代的关系和每个个体的表现型及性别绘出系谱图即可。(2)由她叔叔和她祖父、祖母的性状表现可以看出该病为显性遗传，由她和其父亲的性状表现可以排除该遗传病是伴X显性遗传的可能。所以控制该遗传病的基因位于常染色体上。(3)由该女生的表现型可知其父亲是一个杂合子，由该女生的叔叔和祖父的关系可知其祖父也是一个杂合子。(4)由于进行手术治疗后只是改变了其表现型，而并未改变其基因组成，所以与正常男人婚配，其后代仍可能患病。[基础过关]1.下列人类遗传病依次属于单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病的是()①原发性高血压②先天性愚型③囊性纤维病④青少年型糖尿病⑤性腺发育不良⑥镰刀型细胞贫血症⑦哮喘⑧猫叫综合征⑨先天性聋哑A.③⑥⑨②⑤⑧①④⑦ B.③⑥⑨①④⑦②⑤⑧C.①④⑦②⑤⑧③⑥⑨ D.②⑤⑧③⑥⑨①④⑦答案B2.通过对胎儿或新生儿的体细胞组织切片的观察，难以发现的遗传病是下列各项中的哪一种()A.苯丙酮尿症 B.21三体综合征C.猫叫综合征 D.镰刀型细胞贫血症答案A解析21三体综合征可通过显微镜观察染色体的数目来确定；猫叫综合征可通过显微镜观察染色体的形态来确定；镰刀型细胞贫血症可通过显微镜观察红细胞的形态是否为镰刀型来确定；而苯丙酮尿症则必须通过基因诊断来确定。3.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131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接()A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变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答案C解析放射性同位素131I不是碱基，因此不能直接插入DNA分子或替换DNA分子中的某一碱基，因此A项和B项都不正确；放射性同位素131I能导致染色体结构变异，因此C项正确；放射性同位素131I能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但由于是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代，D项错误。4.对于人类的某种遗传病，在被调查的若干家庭中发病情况如下表。据此所作推断，最符合遗传基本规律的一项是()类别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ父亲 ＋ － ＋ －母亲 － ＋ ＋ －儿子 ＋ ＋ ＋ ＋女儿 ＋ － ＋ －注：每类家庭人数为150～200人，表中＋为患病表现者，－为正常表现者。A.第Ⅰ类调查结果说明，此病一定属于X染色体上的显性遗传病B.第Ⅱ类调查结果说明，此病一定属于常染色体上的隐性遗传病C.第Ⅲ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病D.第Ⅳ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病答案D解析在人类遗传病的调查过程中，判断致病基因是显性还是隐性，是位于常染色体上还是位于X染色体上是关键的工作。第Ⅰ类调查结果说明，此病一定不属于X染色体上的显性遗传病；第Ⅱ类调查结果说明，此病可能是常染色体上的隐性遗传病，也可能是X染色体上的隐性遗传病，甚至还有可能是显性遗传病；第Ⅲ类调查结果说明，此病最有可能是隐性遗传病，但在显性遗传病中也可能出现这种情况；第Ⅳ类调查结果说明，此病一定属于隐性遗传病。5.下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是()A.该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防B.该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程C.该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA序列D.该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响答案A解析人类很多疾病与遗传有关；人类基因组计划是在分子水平上的研究；人类基因组计划是测定人类基因组(22条常染色体和X、Y染色体)的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息；该计划也能带来一定的负面影响。6.如图为某细胞正在进行减数分裂过程(仅画出部分染色体)，图中的现象是什么？若该细胞产生的配子参与受精，可能会发生何种情况()A.交叉互换囊性纤维病B.基因突变镰刀型细胞贫血症C.同源染色体不分离先天性愚型D.姐妹染色单体不分离性腺发育不良答案C解析图中所示为减数第一次分裂后期同源染色体发生了不均等分离，导致产生的配子出现同源染色体未分离而进入同一细胞内的情况，该配子参与受精就可能出现染色体数目变异的病症，如先天性愚型。7.下图是对某种遗传病在双胞胎中共同发病率的调查结果。a、b分别代表异卵双胞胎和同卵双胞胎中两者均发病的百分比。据图判断下列叙述中错误的是()A.同卵双胞胎比异卵双胞胎更易同时发病B.同卵双胞胎同时发病的概率受非遗传因素影响C.异卵双胞胎中一方患病时，另一方可能患病D.同卵双胞胎中一方患病时，另一方也患病答案D解析由图像可知，异卵双胞胎同时发病率远小于25%，而同卵双胞胎同时发病率高于75%，因此A项正确，D项错误；因同卵双胞胎的基因型完全相同，但并非100%发病，因此发病与否受非遗传因素影响，B项正确；异卵双胞胎的基因型可能相同，也可能不同，所以一方患病时，另一方也可能患病，也可能不患病，C项正确。8.某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素造成的方法不包括()A.对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究B.对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析C.对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析D.对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析答案C解析A项中是对基因组进行研究，紧扣了遗传因素这一要点，故其叙述符合研究要求；双胞胎有同卵双生和异卵双生两种，一般同卵双生的双胞胎的基因型相同，表现型相同的部分是由相同的遗传物质决定的，表现型不同的部分是由环境条件引起的，故B项中通过研究双胞胎是否共同发病，来判断该病的发病是否与遗传因素相关；C项中调查患者的血型，血型直接取决于红细胞表面凝集原的种类，因此调查血型不能推知患者相应的遗传因素；D项中调查患者家系，了解其发病情况，再与整个人群中发病情况作比较，可以判断该病是否是由遗传物质引起的。[能力提升]9.21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如图所示，预防该遗传病的主要措施是()①适龄生育②基因诊断③染色体分析④B超检查A.①③B.①②C.③④D.②③答案A解析由图可知，母亲的年龄超过35岁时，生下的小孩患21三体综合征的可能性大大增加，因此预防该遗传病的主要措施首先要考虑适龄生育，排除C、D项。因21三体综合征患者的第21号染色体为3条，故该病也可以通过染色体分析来进行预防。10.下列有关遗传咨询的基本程序，排列顺序正确的是()①医生对咨询对象和有关的家庭成员进行身体检查并详细了解家庭病史②分析、判断遗传病的传递方式③推算后代患病风险率④提出防治疾病的对策、方法和建议A.①③②④B.②①③④C.②③④①D.①②③④答案D解析遗传咨询的基本程序：首先医生对咨询对象和有关的家庭成员进行身体检查并详细了解家庭病史，然后分析、判断遗传病的传递方式，接着推算后代患病风险率，最后提出防治疾病的对策、方法和建议。11.某校高二年级研究性学习小组调查了人的眼皮遗传情况，他们以年级为单位，对统计的数据进行汇总和整理，见下表： 双亲全为双眼皮(①) 仅父亲双眼皮(②) 仅母亲双眼皮(③) 双亲全为单眼皮(④)性别 男 女 男 女 男 女 男 女双眼皮人数 59 61 31 29 30 30 0 0单眼皮人数 38 36 28 28 27 29 56 53请分析表中情况，回答下列问题：(1)根据表中________组调查情况，你就能判断出显性性状为____________。(2)根据表中________组调查情况，能判断人的眼皮遗传是________染色体遗传。(3)第①组双亲基因型的所有组合为_________________________(等位基因用A、a表示)。(4)下图是Ⅱ4所在家庭的眼皮遗传图谱，则Ⅱ4与其妻子生一个双眼皮孩子的概率为_____。(5)第①组中的数据与性状分离比(3∶1)有较大差别，请说出可能的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)第④组某家庭中母亲去美容院将单眼皮变成双眼皮后，其再生一个双眼皮女儿的概率为________。答案(1)①双眼皮(2)①(或②)常(3)AA×AA、AA×Aa、Aa×Aa(4)23(5)调查的群体太少，误差增大，且在只有双亲全为杂合时理论比例为3∶1(6)012.请根据下面的示意图，回答问题：(1)请写出图中A、B、C所代表的结构或内容的名称：A________，B________，C________。(2)该图解是__________示意图，进行该操作的主要目的是______________________。(3)若胎儿患有多基因遗传病，________(能或不能)在光镜下观察到致病基因；该类遗传病的特点是：在群体中发病率较________，常表现出_____________，易受________的影响。(4)如果某人患有一种伴X染色体显性遗传病，对其妻子检查时发现C细胞的染色体组成为XX，是否需要终止妊娠？________。理由是__________________________________。答案(1)子宫羊水胎儿细胞(2)羊水检查确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病(3)不能高家族聚集现象环境(4)需要父亲的X染色体一定传递给女儿，女儿一定患有该遗传病解析(1)(2)产前诊断的主要检测手段有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等，目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，图示为羊水检查，A为子宫，B为羊水，C为胎儿细胞。(3)多基因遗传病属于分子水平的疾病，在光学显微镜下不可见。多基因遗传病在群体中发病率较高，常表现出家族聚集现象，易受环境的影响。(4)伴X染色体显性遗传病，父方的显性致病基因肯定传给女儿，女儿一定患病，因此要终止妊娠。13.如图所示是一对近亲结婚的青年夫妇的遗传分析图，其中白化病由基因a控制，色盲由基因b控制(图中与本题无关的染色体略)，请回答下列有关问题：(1)图中E细胞的核DNA数目是______个，含有______个染色体组。(2)从理论上分析，图中H(白化色盲患者)为男性的概率是________。(3)该对夫妇所生子女中，患病概率为________。(4)若该对夫妇生下了一患21三体综合征的孩子(第21号染色体多了一条)G，请你运用减数分裂有关知识简要说明孩子G患21三体综合征的可能原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)请你从优生优育的观点出发，解释近亲不能结婚的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)231(2)100%(3)716(4)在减数第一次分裂后期，21号同源染色体未分开(或在减数第二次分裂后期，21号染色体的两条子染色体未分开)，进入同一个生殖细胞中，该细胞经受精成为受精卵，发育成G患21三体综合征(5)近亲结婚导致隐性致病基因纯合的概率大大增加，即患隐性遗传病的概率增加解析(1)人类正常体细胞中DNA数为46个，染色体组为2个，生殖细胞中减半为23个DNA,1个染色体组。(2)由这对青年夫妇的基因型，结合白化色盲患者的遗传图可知，F中含有a、b基因，与D同时产生的次级精母细胞中含有a、Y，所以白化色盲患者一定为男孩。(3)该对夫妇所生子女中，患病概率为71614×14＝116，14×34＝316，14×34＝316。(4)孩子G患21三体综合征的可能原因是在减数第一次分裂后期，21号同源染色体未分开，进入同一个生殖细胞中或在减数第二次分裂后期，21号染色体的两条子染色体未分开，该细胞经受精成为受精卵，发育成G患21三体综合征。(5)近亲结婚导致隐性致病基因纯合的概率大大增加，即患隐性遗传病的概率增加，所以近亲不能结婚。[走进高考]14.(2015·全国卷Ⅱ，6)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的答案A解析人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。15.(2012·广东卷，25)人类红绿色盲的基因位于X染色体上，秃顶的基因位于常染色体上。结合下表信息可预测，下图中Ⅱ3和Ⅱ4所生子女是(多选)() BB Bb bb男 非秃顶 秃顶 秃顶女 非秃顶 非秃顶 秃顶A.非秃顶色盲儿子的概率为1/4B.非秃顶色盲女儿的概率为1/8C.秃顶色盲儿子的概率为1/8D.秃顶色盲女儿的概率为0答案CD解析根据题意，控制秃顶与非秃顶的一对基因为B、b，设控制色觉正常与色盲的一对基因为A、a，则Ⅱ3的基因型为BbXAXa，Ⅱ4的基因型为BBXaY，子代基因型及表现型为BBXAXa(非秃顶色觉正常女儿)、BBXaXa(非秃顶色盲女儿)、BbXAXa(非秃顶色觉正常女儿)、BbXaXa(非秃顶色盲女儿)、BBXAY(非秃顶色觉正常儿子)、BBXaY(非秃顶色盲儿子)，BbXAY(秃顶色觉正常儿子)、BbXaY(秃顶色盲儿子)，故这对夫妇所生子女中，非秃顶色盲儿子的概率为1/8，非秃顶色盲女儿的概率为1/4，秃顶色盲儿子的概率为1/8，秃顶色盲女儿的概率为0。第2节染色体变异[学习导航]1.结合图5－5，阐明染色体结构变异的类型和结果。2.结合教材实例，简述二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.通过教材实验，了解多倍体育种的原理和操作过程。[重难点击]1.理解染色体组的概念。2.理解二倍体、多倍体和单倍体的概念。3.单倍体育种和多倍体育种的原理和过程。【课堂导入】舟舟，1978年4月1日出生在中国的武汉。他是个先天性愚型患者，智力只相当于几岁的小孩子。舟舟从小偏爱指挥，当音乐响起时，舟舟就会拿起指挥棒，挥动短短的手臂，惟妙惟肖地做出标准的指挥动作，直到曲终。研究表明舟舟身材矮小、智力低下的根本原因是：第21号染色体比常人多了1条。那么染色体都有哪些变异，对生物有什么影响呢？本节课我们来学习染色体变异。一、染色体结构的变异1.含义染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。2.类型图解 变化 名称 举例 染色体b片段丢失 缺失 猫叫综合征；果蝇缺刻翅 染色体b片段增加 重复 果蝇的棒状眼 染色体断裂的片段(d、g)移接到另一条非同源染色体上 易位 人慢性粒细胞白血病 同一条染色体上某一片段(ab)位置颠倒了 倒位 略3.结果大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。合作探究1.染色体结构变异能在显微镜下直接观察到吗？答案能。2.染色体结构变异和基因突变相比，对染色体上的基因的数目或排列顺序的影响有什么不同？答案基因突变只是改变基因的种类，不改变染色体上的基因的数目或排列顺序。染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变。3.观察分析图示，思考回答下列问题：(1)图①过程发生在哪类染色体之间？属于哪类变异？答案发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；属于基因重组。(2)图②过程中的两条染色体是同源染色体吗？属于哪类变异？答案不是，是非同源染色体；属于染色体结构变异中的易位。1.如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是()A.①B.②C.③D.④答案C解析染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失、增添、倒位和易位等。③是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。一题多变下列变异中，不属于染色体结构变异的是()A.染色体缺失了某一片段B.染色体增加了某一片段C.染色体中DNA的一个碱基对发生了改变D.染色体某一片段位置颠倒了180°答案C二、染色体数目的变异1.类型细胞内个别染色体的增加或减少细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少2.染色体组(1)果蝇体细胞中共有4对同源染色体，其中3对是常染色体，1对是性染色体。(2)雄果蝇减数分裂产生精子的过程中，同源染色体分离，因此配子中的染色体的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y，它们是一组非同源染色体。(3)像雄果蝇精子中的染色体一样，细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。3.二倍体、多倍体和单倍体(1)二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。(2)多倍体①概念：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。②实例：香蕉(三倍体)、马铃薯(四倍体)、普通小麦(六倍体)。③特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。也存在结实率低，晚熟等缺点。(3)单倍体①概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。②实例：蜜蜂中的雄蜂。③特点：植株长得弱小，一般高度不育。但是，利用单倍体植株培育新品种却能明显缩短育种年限。合作探究1.下面甲表示细胞染色体图，乙表示细胞基因型：(1)甲生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案4个。细胞内同一种形态的染色体有4条。(2)乙生物细胞内有几个染色体组？判断依据是什么？答案4个。在乙的基因型中，控制同一性状的基因出现了4次。(3)若丙生物的体细胞含32条染色体，有8种形态，丙生物细胞中含有几个染色体组？答案4个。2.单倍体是不是一定只含有一个染色体组？如何区分单倍体和多倍体？答案单倍体不一定只含有一个染色体组，如四倍体的单倍体含有2个染色体组，因此判断单倍体和多倍体时，首先看发育的起点，如果生物体是由生殖细胞--卵细胞或花粉直接发育而成，不论细胞内含有几个染色体组都是单倍体。如果生物体是受精卵或合子发育形成的，生物体细胞内有几个染色体组就叫做几倍体。2.根据图中A～H所示的细胞图回答下列问题：(1)细胞中含有一个染色体组的是________图。(2)细胞中含有两个染色体组的是________图。(3)细胞中含有三个染色体组的是________图，它________(一定，不一定)是三倍体。(4)细胞中含有四个染色体组的是________图，它________(可能，不可能)是单倍体。答案(1)D、G(2)C、H(3)A、B不一定(4)E、F可能解析在细胞内，形态相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。在细胞内，含有几个同音字母，就是含有几个染色体组。确认是否为单倍体需看发育起点。三、低温诱导植物染色体数目的变化及育种1.实验原理：用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，这样细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目就发生变化。2.实验操作步骤(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约1_cm左右的不定根时，放入冰箱(4℃)诱导培养36h。(2)固定：剪取诱导处理的根尖约0.5～1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。(3)制作装片：按解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验"观察植物细胞的有丝分裂"相同。(4)观察：先用低倍镜观察，找到既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞的视野。确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用高倍镜观察。合作探究1.下图是三倍体西瓜的培育过程，据图分析回答下列问题：(1)①过程是哪种处理过程？其原理是什么？答案①过程是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，产生四倍体的过程，其原理是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。(2)②和④都是传粉，目的有什么不同？答案过程②传粉是为了杂交得到三倍体种子，过程④传粉是为了刺激子房产生生长素促进果实发育。(3)①过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？答案不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组。根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。(4)西瓜f的瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？答案西瓜f的瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，而种子e的胚含有三个染色体组。(5)为什么三倍体西瓜没有种子？答案三倍体西瓜进行减数分裂时，由于联会紊乱，一般不能产生正常配子。2.如图表示用纯种的高秆(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，据图分析：(1)F1的能产生几种雄配子？答案F1的基因型是DdTt，能产生四种配子：DT、dT、Dt、dt。(2)过程③是哪种处理？其原理是什么？答案过程③是花药离体培养过程。原理是细胞的全能性。(3)过程④是哪种处理？处理后符合要求的植株占的比例是多少？答案过程④是用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。处理后ddTT占的比例为1/4。3.下列关于"低温诱导植物染色体数目的变化"实验的叙述，不正确的是()A.用低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成B.洋葱根尖长出约1cm时，剪下，置于4℃冰箱中，诱导36hC.卡诺氏液浸泡根尖，固定细胞的形态D.装片制作包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤答案B解析低温诱导的原理是抑制纺锤体的形成；剪下根尖，会使其失去生命力，细胞不再分裂；卡诺氏液的作用是固定细胞的形态；在制作装片时，过程和"观察植物细胞的有丝分裂"相同，包括解离、漂洗、染色和制片4个步骤。1.基因突变和染色体变异的一个重要的区别是()A.基因突变在光学显微镜下看不见B.染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的C.基因突变是可以遗传的D.染色体变异是不能遗传的答案A解析基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色体的变异可在光学显微镜下直接观察到；生物的变异是不定向的；基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。2.普通小麦是六倍体，有42条染色体，科学家们用花药离体培养培育出的小麦幼苗是()A.三倍体、21条染色体B.单倍体、21条染色体C.三倍体、三个染色体组D.单倍体、一个染色体组答案B解析花药中的花粉是经过减数分裂发育而成的，由其培育出的幼苗比普通小麦的染色体数减少了一半，含有三个染色体组，而体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体。3.下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是()A.一个染色体组中不含同源染色体B.由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C.单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组D.人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗答案D解析染色体组是不含有同源染色体的；个体若由受精卵发育而来，含有几个染色体组就是几倍体；单倍体是由配子发育而成的，不一定只含有一个染色体组；人工诱导多倍体的方法有秋水仙素处理或低温处理等。4.将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到的四倍体芝麻()A.对花粉进行离体培养，可得到二倍体芝麻B.产生的配子没有同源染色体，所以无遗传效应C.与原来的二倍体芝麻杂交，产生的是不育的三倍体芝麻D.秋水仙素诱导染色体加倍时，最可能作用于细胞分裂的后期答案C解析二倍体芝麻幼苗用秋水仙素处理，得到的是同源四倍体，体细胞内有4个染色体组，而且每个染色体组之间都有同源染色体。由四倍体的配子发育来的芝麻是单倍体，含两个染色体组，所以该单倍体芝麻是可育的。四倍体的配子中有两个染色体组，二倍体的配子中有一个染色体组，所以四倍体与二倍体杂交产生的是三倍体芝麻，由于三倍体芝麻在减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，所以不育。秋水仙素诱导染色体加倍时，起作用的时期是细胞分裂的前期，抑制纺锤体的形成。5.下图表示某些植物的体细胞，请据图回答下列问题：(1)肯定是单倍体的是________图，它是由________倍体的生殖细胞直接发育形成的。(2)茎秆较粗壮但不能产生种子的是________图，判断的理由是____________________________________________________________________________________________。(3)如果都不是由生殖细胞直接发育形成，其中肯定是二倍体的是________图。(4)如果C图中的植株是由某植物的卵细胞直接发育形成的，那么它是________倍体。形成它的那个植物是________倍体，原来植物有性生殖形成种子时，发育中的胚乳细胞内含________个染色体组。答案(1)D二(2)A含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会紊乱而不能形成生殖细胞，不能产生种子(3)B、C(4)单四6[基础过关]1.如图甲是正常的两条同源染色体及其上的基因，则乙图所示是指染色体结构的()A.倒位B.缺失C.易位D.重复答案B解析比较甲、乙两图可知，乙图一条染色体某一片段丢失导致基因3与4丢失，同源染色体配对时形成了缺失环，由此可判断乙图发生了染色体结构的缺失。2.关于染色体结构变异的叙述，不正确的是()A.外界因素可提高染色体断裂的频率B.染色体缺失了某段，可导致生物性状发生改变C.一条染色体某一段颠倒180°后，生物性状一定不发生改变D.染色体结构变异一般可用显微镜直接检验答案C解析染色体变异是由于某些自然条件或人为因素造成的，这些变化可以导致生物性状发生相应的改变。倒位是某段染色体的位置颠倒，造成了其中的基因位置发生了改变，也可导致生物性状发生改变。3.如图为一对同源染色体在减数分裂时的配对行为，表明该细胞发生了()A.基因突变 B.染色体变异C.基因重组 D.碱基互补配对答案B解析根据图示推测其产生的过程为：这是染色体倒位发生后引起的变化，属于染色体结构变异。4.如图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示意图，图中①和②、③和④互为同源染色体，图a和图b中的部分染色体转移造成的生物变异分别属于()A.图a和图b均为染色体结构变异B.图a为基因重组，图b为染色体结构变异C.图a为染色体结构变异，图b为基因重组D.图a和图b均为基因重组答案B解析图a显示为同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，应属于基因重组；而图b所示为③号染色体的某片段移到②号一非同源染色体上，应属于染色体结构变异。5.双子叶植物大麻(2n＝20)为雌雄异株，性别决定为XY型，若将其花药离体培养，再将幼苗用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成应是()A.18＋XY B.18＋YYC.9＋X或9＋Y D.18＋XX或18＋YY答案D解析由题知2n＝20，性别决定为XY型，则花药的染色体组成为9＋X或9＋Y，将其培育成单倍体后再利用秋水仙素处理，诱导染色体加倍后，植株的染色体组成是18＋XX或18＋YY。6.下列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答案D解析染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。7.有关"低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目的变化"的实验，正确的叙述是()A.可能出现三倍体细胞B.多倍体细胞形成的比例常达100%C.多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D.多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会答案C解析低温诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍，不应出现三倍体；低温诱导不能使所有细胞染色体数目都加倍；根尖细胞的分裂为有丝分裂，而非同源染色体重组发生在减数分裂过程中，不能增加重组机会；多倍体细胞形成的原理是抑制纺锤体的形成，阻止细胞的分裂，所以细胞周期是不完整的。8.用花药离体培养培育出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对染色体，且每对形态互不相同，据此现象可推知产生花药的马铃薯是()A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体答案C[能力提升]9.某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞分裂时期的观察来识别。图中a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于()A.三倍体、染色体片段重复、三体、染色体片段缺失B.三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段重复C.三体、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失D.染色体片段缺失、三体、染色体片段重复、三倍体答案C解析a图是染色体数目变异中个别染色体的增加，属于三体；b图为染色体结构变异中4号染色体片段的重复；c图细胞中含三个染色体组，可能为三倍体；d图为染色体结构变异中染色体片段3和4的缺失。10.如图是某生物细胞减数分裂时，两对联会的染色体之间出现异常的"十"字型结构现象，图中字母表示染色体上的基因。据此所作推断中错误的是()A.此种异常源于染色体结构的变异B.该生物产生的异常配子很可能有HAa或hBbC.该生物基因型为HhAaBb，一定属于二倍体生物D.此种异常可能会导致生物的生殖能力下降答案C解析此图表示的是减数分裂过程中的联会，根据同源染色体两两配对的关系可知，H和h所在的染色体为一对同源染色体，剩余的两条染色体为另一对同源染色体，而A和b或B和a的互换导致上述结果，上述互换是发生在非同源染色体之间，属于染色体结构的变异；在减数第一次分裂的后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所形成的配子有HAa、hBb或HAb、hBa；该个体含有两个染色体组，有可能为二倍体也有可能为单倍体；染色体变异大多数是有害的，有可能导致生物体生殖能力下降。11.玉米胚乳由有色(C)对无色(c)、透明(Wx)对不透明(wx)两对相对性状控制，且都位于玉米第9号染色体上。进行杂交实验(如图所示)时，其中雌性亲本9号染色体上有一个"纽结"并且还有部分来自8号染色体的"片段"，而正常的9号染色体没有"纽结"和"片段"。请回答相关问题：(1)8号染色体片段移接到9号染色体上的现象称为________。(2)两亲本杂交，如果F1有______________种不同于亲本的表现型，则说明雌性亲本发生了_______________________，从而导致了基因重组现象的发生。若要在显微镜下观察该种基因重组现象，需将F1新类型的组织细胞制成____________。利用染色体上对C和Wx的标记，观察到__________________________的染色体，则说明可能发生了基因重组。答案(1)易位(2)2同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换临时装片只有"纽结"或只有"片段"(有"纽结"无"片段"或有"片段"无"纽结")解析(1)一条染色体上的片段移接到另一条非同源染色体上的现象称为易位。(2)两亲本杂交，若雌性亲本不发生交叉互换，杂交后代有有色透明、无色不透明两种性状，若雌性亲本发生交叉互换，杂交后代出现有色透明、有色不透明、无色透明、无色不透明四种性状；基因重组一般无法利用显微镜观察，但雌性亲本9号染色体上同时存在的"纽结"和"片段"可以通过显微镜观察，利用染色体上对C和Wx的标记，当观察到染色体上只存在"纽结"或"片段"时，可确定染色体发生交叉互换，出现基因重组。12.猫是XY型性别决定的二倍体生物，当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时，只有1条X染色体上的基因能表达，其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体，如图所示。请回答下面的问题：(1)利用显微镜观察巴氏小体可用________染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别，理由是____________________________________________________________。(2)性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有________个巴氏小体。高度螺旋化的染色体上的基因由于________过程受阻而不能表达。(3)控制猫毛皮颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上，基因型为XAY的猫毛皮颜色是________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体，则该雄猫的基因型为________；若该雄猫的亲本基因型为XaXa和XAY，则产生该猫是由于其________(填"父方"或"母方")形成了异常的生殖细胞，导致出现这种异常生殖细胞的原因是______________________________________________________________________。答案(1)碱性染料(改良苯酚品红染液或龙胆紫染液或醋酸洋红染液)正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，正常雌猫体细胞中有巴氏小体(2)2转录(3)橙色XAXaY父方减数第一次分裂时XA、Y染色体没有分离解析(1)巴氏小体的本质仍属于染色体，所以仍可用染色体染色剂(改良苯酚品红染液、醋酸洋红染液、龙胆紫染液等)染色。猫是二倍体生物，体细胞中只能有两条性染色体XY或XX，根据题意细胞只能保留一条X染色体，多出的X染色体变成巴氏小体，所以正常雄猫体细胞中没有巴氏小体，而雌猫体细胞中有两条X染色体，其中一条X染色体转变成为巴氏小体。(2)一个巴氏小体是一条X染色体转变而来，性染色体组成为XXX，则形成2个巴氏小体。基因的表达分为先转录后翻译两个阶段，染色体高度螺旋化必然影响转录过程。(3)雄猫的X染色体上基因能正常表达，所以XAY表现为橙色；橙黑相间的雄猫体细胞中有一个巴氏小体，说明体内同时存在橙色和黑色基因，其基因型为XAXaY；由于母亲只有Xa一种染色体，所以子代雄猫的三条性染色体XA、Xa、Y中XA、Y两条染色体只能同时来自父亲，故父方形成了异常精子，由于X、Y是一对同源染色体，故异常精子XAY的形成必然是减数第一次分裂后期XA、Y染色体没有分离造成的。13.四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多，为探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。(1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液。(2)实验步骤：①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。②将培养皿分别放入－4℃、0℃、______、______、______的恒温箱中1h。③____________________________________________________________。④分别取根尖_______cm，放入_______中固定0.5～1h，然后用_______冲洗2次。⑤制作装片：解离→______→______→制片。⑥低倍镜检测，统计____________________________，并记录结果。(3)实验结果：染色体加倍率最高的一组为最佳低温。(4)实验分析：a.设置实验步骤②的目的是__________________________________________。b.对染色体染色还可以用__________、__________等。c.除低温外，__________也可以诱导染色体数目加倍，原理是________________。答案(2)②4℃8℃12℃③取大蒜随机均分为5组，分别放入5个培养皿中诱导36h④0.5～1卡诺氏液体积分数为95%的酒精溶液⑤漂洗染色⑥每组视野中的染色体加倍率(4)a.进行相互对照；恒温处理1h是为了排除室温对实验结果的干扰b.龙胆紫染液醋酸洋红染液c.秋水仙素抑制纺锤体形成解析(2)本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温，所以温度应设置为变量，可设置－4℃、0℃、4℃、8℃、12℃等温度。选取根尖0.5～1cm，不可过长，主要取分生区的组织细胞。将根尖放入卡诺氏液中固定，然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗。装片制作包括解离、漂洗、染色和制片四个步骤。低温并不能使所有细胞染色体加倍，所以要统计加倍率来确定最佳低温。(4)不同温度处理是为了进行相互对照，在DNA复制时尽可能使细胞处于设定温度中，以排除其他温度的干扰。只要不对染色体造成损伤，碱性染料均可对染色体染色，如龙胆紫染液、醋酸洋红染液等。低温和秋水仙素的作用机理均是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。[走进高考]14.(2015·江苏卷，10)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是()A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料答案D解析A项，根据题干信息可知，甲、乙是两种果蝇，甲、乙杂交产生的F1虽然含有2个染色体组，但是因为来自甲、乙中的1号染色体不能正常联会配对，所以F1不能进行正常的减数分裂；B项，根据题图，甲中1号染色体发生倒位形成了乙中的1号染色体；C项，染色体中某一片段倒位会改变基因的排列顺序；D项，可遗传变异如基因突变、基因重组和染色体变异都能为生物进化提供原材料。15.(2014·江苏卷，7)下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型答案D解析A项，染色体增加某一片段不一定会提高基因的表达水平，且该基因的大量表达对生物体也不一定是有利的；B项，若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力；C项，染色体易位不改变细胞内基因的数量，可能对当代生物体不产生影响，也可能产生影响，并且染色体变异大多对生物体是不利的；D项，不同物种作物可以通过杂交获得不育的子一代，然后经秋水仙素诱导可得到可育的多倍体，从而培育出作物新类型。第1节基因突变和基因重组[学习导航]1.结合镰刀型细胞贫血症的发病原因，说出基因突变的概念和方式。2.结合具体实例，简述基因突变的原因、特点及意义。3.结合减数分裂的过程，简述基因重组的概念、方式及意义。[重难点击]基因突变和基因重组的比较。【课堂导入】图中的情景用英语表达为：THECATSATONTHEMAT(猫坐在草席上)，几位同学抄写时出现了不同的错误，如下：(1)THEKATSATONTHEMAT(2)THEHATSATONTHEMAT(3)THECATONTHEMAT将其翻译成中文，和原句相比意思是否改变了？据此可知，个别字母的替换或者缺少，句子的意思都可能改变。如果是DNA分子中的遗传信息--脱氧核苷酸的排列顺序也发生了类似的变化，生物体的性状会发生怎样的改变呢？这些变化可能对生物体产生什么影响？解决学生疑难点一、基因突变的实例1.镰刀型细胞贫血症(1)致病机理①直接原因：谷氨酸――→替换为缬氨酸。②根本原因：基因中碱基对=====TA――→替换为=====AT。(2)结论：镰刀型细胞贫血症是由于基因的一个碱基对改变而产生的一种遗传病。2.基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。3.基因突变对后代的影响(1)若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。(2)若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递。合作探究1.生物变异的类型分析(1)在北京培育的优质北京甘蓝品种，叶球最大的有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7kg左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5kg。上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？如果有，这种变异性状能稳定地遗传给子代吗？为什么？答案有变异。但是这种变异性状不能稳定地遗传给子代，因为遗传物质没有变化。(2)某种一直开红花的植物，某代出现了一株开紫花的植株，而且这株紫花植物的后代仍然开紫花，可能的原因是什么？答案遗传物质改变了。(3)据此，生物变异的类型有哪些？答案①不可遗传的变异：由外界环境的影响引起，遗传物质并没有发生变化；②可遗传的变异：由遗传物质改变引起的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异。2.下图是基因突变的几种类型，请分析回答下面问题：(1)上述DNA分子的改变在光学显微镜下能观察到吗？答案脱氧核苷酸(碱基)的种类、数量、排列顺序的改变在光学显微镜下不能观察到。(2)研究表明，上述DNA分子的改变一般发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，结合DNA分子的结构特点和复制过程，DNA分子复制时容易发生基因突变的原因是什么？答案DNA分子复制时，DNA双链要解旋，此时结构不稳定，易导致碱基对的数量或排列顺序改变，从而导致基因突变。(3)上述三种方式中碱基对分别发生了怎样的变化？哪种变化对生物性状的影响程度相对要小一些？为什么？答案分别发生了碱基对的增添、替换和缺失，其中发生碱基对的替换时，影响范围较小，一般只改变一个氨基酸或不改变氨基酸；发生碱基对的增添和缺失时，影响范围较大，影响插入(或缺失)位置后的序列对应的氨基酸。1.如图为人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基因发生突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A.①处插入碱基对G-CB.②处碱基对A-T替换为G-CC.③处缺失碱基对A-TD.④处碱基对G-C替换为A-T答案B解析根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的。1169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG。推知该基因发生的突变是②处碱基对A-T被替换为G-C。一题多变(1)④处碱基对G－C突变为A－T时，产生的基因与原基因是等位基因吗？为什么？答案不是，因为两种基因控制的是完全相同的性状而不是相对性状。(2)若1169位赖氨酸变为天冬酰胺，则发生了什么样的突变？答案④处碱基对G－C替换为T－A。二、基因突变的原因、特点1.原因外因物理因素：如紫外线、X射线等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：某些病毒等内因DNA分子复制偶尔发生错误DNA的碱基组成发生改变等2.特点普遍性：在生物界中普遍存在随机性：可以发生在个体发育的任何时期和部位不定向性：可产生一个以上的等位基因低频性：突变频率很低多害少利性：多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系，而对生物有害3.意义1新基因产生的途径2生物变异的根本来源3生物进化的原始材料合作探究1.基因C可以突变成为c1(或c2或c3……)。C、c1、c2、c3……之间也可以相互突变(如图)，据此回答：(1)C、c1、c2、c3……之间是否互为等位基因？答案是。(2)基因突变会不会改变基因在染色体上的位置和数目？答案基因突变是基因内部碱基发生的改变，即改变了基因的表现形式，基因的位置和数量并没有改变。(3)图示体现了基因突变的什么特点？答案基因突变具有不定向性和可逆性。2.基因突变有的会导致性状改变，有的则不改变性状，推测可能的原因有哪些？答案(1)一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码的简并性)，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。(2)突变成的隐性基因在杂合子中不会引起性状的改变。(3)不具有遗传效应的DNA片段中的"突变"不会引起性状的改变。3.有人认为，自然条件下基因突变的频率很低，而且多数是有害的，因此不可能为生物进化提供原始材料。这种说法对吗？为什么？答案不对。虽然每一个基因的突变率很低，但一个种群中有很多个体而且每个个体有成千上万个基因，且每一代都能发生，所以总数就很多。其他变异一般不产生新基因，而基因突变可产生新基因。因此，基因突变能为生物进化提供原始材料。2.某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为()A.显性突变(d→D) B.隐性突变(D→d)C.显性突变和隐性突变 D.人工诱变答案A解析由于突变性状的个体不是纯合子，而且表现突变性状，说明突变性状相对于原有性状为显性性状。显性突变和隐性突变(1)显性突变(a→A)：一旦发生即可表现，但常不能稳定遗传。(2)隐性突变(A→a)：一旦表现即可稳定遗传。三、基因重组1.概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。2.类型类型 发生时期 实质 图示自由组合型 减数第一次分裂后期 非同源染色体上的非等位基因自由组合 交叉互换型 减数第一次分裂四分体时期 同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换 3.意义基因重组能够产生多样化的基因组合的子代，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。合作探究1.谚语"一母生九子，连母十个样"，请分析这种现象发生的主要原因是什么？答案生物的亲子代之间的性状差异主要是由于基因重组造成的。2.下图是发生在某初级精母细胞中的变化，请分析回答下列问题：(1)如果没有发生交叉互换，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案有2种。AB和ab。(2)发生交叉互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？答案4种。AB、Ab、aB和ab。3.如图为基因型为AaBb的某高等动物的细胞分裂示意图，据图回答下列问题：(1)图1细胞处于什么时期？图中形成B、b现象的原因是什么？答案有丝分裂后期；基因突变。(2)图2细胞的名称是什么？图中形成B、b现象的原因可能是什么？答案次级精母细胞或者极体；基因突变或者基因重组(交叉互换)。3.子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下列图解中哪些过程可以发生基因重组()A.①②③④⑤ B.①②③④⑤⑥C.④⑤ D.③⑥答案C解析基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。④⑤过程中的A、a和B、b之间发生基因重组。①②过程发生等位基因的分离；③⑥过程属于配子间的随机组合。1.某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()A.缺乏吸收某种氨基酸的能力B.不能摄取足够的乳糖酶C.乳糖酶基因有一个碱基替换了D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了答案C解析根据题中"乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变"，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可能会发生一系列氨基酸的改变。2.如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是()A.没有蛋白质产物B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化答案A解析基因的中部若编码区缺少1个核苷酸对，该基因仍然能表达，但是表达产物(蛋白质)的结构发生变化，有可能出现下列三种情况：翻译为蛋白质时在缺失位置终止、所控制合成的蛋白质的氨基酸减少或者增加多个氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列发生变化。3.以下有关基因重组的叙述，错误的是()A.非同源染色体上非等位基因的自由组合能导致基因重组B.同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换可引起基因重组C.纯合子自交因基因重组导致子代性状分离D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关答案C4.以下几种生物，其可遗传的变异既可以来自基因突变，又可以来自基因重组的是()A.蓝细菌 B.噬菌体C.烟草花叶病毒 D.豌豆答案D解析基因突变可以发生在所有生物中，而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖，而豌豆可以进行有性生殖，所以豌豆既可以发生基因突变，也可以发生基因重组。5.血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图，回答下列问题：(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是______________________________________，此种变异一般发生于甲图中________阶段，此种变异一般最大的特点是能产生____________。(2)基因重组可以发生于乙图中________时期，除此之外还有可能发生于____________。答案(1)控制血红蛋白合成的基因发生突变2～3新基因(2)C减数第一次分裂的后期解析(1)蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期的DNA复制时期，基因突变的结果是能够产生新的基因。(2)基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的交叉互换。[基础过关]1.基因突变的随机性表现在()①生物个体发育的任何时期都可发生基因突变②体细胞和生殖细胞都可能发生基因突变③细胞分裂间期和分裂期都可能发生基因突变④DNA复制、转录、翻译都可能发生基因突变A.①②B.③④C.①③D.②③④答案A解析基因突变具有随机性表现在可以发生于个体发育的任何时期，甚至趋于衰老的细胞中也可以发生；通过有丝分裂产生体细胞，减数分裂产生生殖细胞；基因突变发生于细胞分裂间期，没有体现随机性；翻译过程不会发生基因突变。2.下列有关基因突变的叙述，正确的是()A.不同基因突变的频率是相同的B.基因突变的方向是由环境决定的C.一个基因可以向多个方向突变D.基因突变主要发生在细胞分裂的中期答案C解析根据基因突变的特点可知基因突变的频率是很低的，而且不同基因突变的频率是不同的；基因突变是随机发生的、不定向的，可以向多个方向突变；基因突变一般发生在细胞分裂的间期。3.基因突变一定会导致()A.性状改变 B.遗传信息的改变C.遗传规律的改变 D.碱基互补配对原则的改变答案B解析基因中碱基对的替换、增添和缺失一定会改变基因的碱基排列顺序，从而改变遗传信息。但由于同义密码子的存在，可能不改变该密码子决定的氨基酸。同时蛋白质中次要位置的个别氨基酸的改变，对蛋白质的结构和功能并无大的影响，因此性状不一定发生改变。4.同一番茄地里有两株异常番茄，甲株所结果实均为果形异常，乙株只结了一个果形异常的果实，其余的正常。甲、乙两株异常果实连续种植，其自交后代中果形仍保持异常。下列分析不正确的是()A.二者均可能是基因突变的结果B.甲发生变异的时间比乙早C.甲株变异一定发生于减数分裂时期D.乙株变异一定发生于有丝分裂时期答案C解析甲、乙变异都是可遗传变异，均可能是基因突变的结果，A正确；发生变异的时间越早，对植物的影响越大，B正确；甲株变异最可能发生于早期的有丝分裂，C错误、D正确。5.原核生物中某一基因的编码区起始端插入了一个碱基对。在插入点的附近，再发生下列哪种情况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个碱基对答案D解析在编码区插入1个碱基对，因每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，必然造成插入点以后几乎所有密码子的改变，控制相应氨基酸发生变化，致使编码的蛋白质差别很大。若再增添2个、5个、8个碱基对，或缺失1个、4个、7个碱基对，恰好凑成3的倍数，则对后面密码子不产生影响，致使编码的蛋白质影响最小。6.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为一个碱基对的替换，突变基因3为一个碱基的增添B.突变基因2和3为一个碱基对的替换，突变基因1为一个碱基的增添C.突变基因1为一个碱基对的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添D.突变基因2为一个碱基对的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添答案A解析从题干可以看出，突变基因1没有导致蛋白质的改变，突变基因2引起1个氨基酸的改变，不可能是碱基对的增添或缺失，因为碱基对的增添或缺失导致蛋白质中氨基酸数量和种类的改变都较多。7.基因重组是有性生殖过程中已有基因的重新组合，下列有关基因重组的叙述，正确是()A.基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离B.基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，属于基因重组C.非姐妹染色单体间的交叉互换可能导致基因重组D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组答案C解析A项中，基因型为Aa的个体自交，A和a可以发生分离，导致子代出现性状分离，但不是基因重组；B项中，基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，应属于基因突变；C项中，同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换，可能导致同源染色体上的非等位基因的重组；D项中，造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因突变。8.可产生新基因及可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是()A.前者为基因重组，后者为基因突变B.前者为基因突变，后者为基因重组C.两者均为基因重组D.两者均为基因突变答案B解析只有基因突变才能产生新的基因，基因重组可产生许多新的基因型，使生物界千姿百态。[能力提升]9.如图为高等动物的细胞分裂示意图，图中不可能反映的是()A.发生了基因突变B.发生了染色单体互换C.该细胞为次级卵母细胞D.该细胞为次级精母细胞答案C解析图示细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质均分，不可能是次级卵母细胞。10.下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是()A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子B.在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组答案B解析一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。11.如图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失TA，b由TA变为CG，c由TA变为GC，d由GC变为TA。假设4种突变都单独发生，请回答：可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。(1)图中所示遗传信息传递的场所是________________________。(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸顺序为________________________________，在a突变点附近再丢失____________个碱基对对性状影响最小。(3)图中________突变对性状无影响，其意义是________________________________。(4)①过程需要的酶主要有__________________________________________________。(5)在②过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，原因是_________________________________________________________________________________________。答案(1)细胞核和细胞质(核糖体)(2)天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸2(3)b有利于维持生物遗传性状的相对稳定(4)RNA聚合酶(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成解析(1)根据示意图可知，①代表转录过程，主要发生场所为细胞核；②代表翻译过程，发生场所为细胞质(核糖体)。(2)根据碱基互补配对关系，可以判断DNA下面的单链为模板链，发生a突变后，mRNA上的碱基序列为：GACUAUGGUAUG，合成的多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸-酪氨酸-甘氨酸-甲硫氨酸；在a点附近再丢失2个碱基对，只影响邻近1个氨基酸的改变，而其他氨基酸不变，对性状的影响最小。(3)发生b突变后，最终决定的氨基酸仍是天冬氨酸，对性状无影响。这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)转录过程需要RNA聚合酶。(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成。12.如图甲是基因型为AaBB的生物细胞分裂示意图，图乙表示由于DNA中碱基改变导致蛋白质中的氨基酸发生改变的过程，图丙为部分氨基酸的密码子表。据图回答下列问题：第一个字母 第二个字母 第三个字母 U C A G A 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸 苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸 天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸 丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸 UCAG丙(1)据图甲推测，此种细胞分裂过程中，出现的变异方式可能是___________________。(2)在真核生物细胞中图中Ⅱ过程发生的场所是_________________________________。(3)图丙提供了几种氨基酸的密码子。如果图乙的碱基改变为碱基对替换，则X是图丙氨基酸中____________的可能性最小，原因是________________________________。图乙所示变异，除由碱基对替换外，还可由碱基对____________导致。(4)A与a基因的根本区别在于基因中________________________不同。答案(1)基因突变或基因重组(缺一不可)(2)细胞核、线粒体、叶绿体(3)丝氨酸需同时替换两个碱基增添或缺失(4)碱基对排列顺序(脱氧核苷酸的排列顺序)解析(1)据图甲推测该细胞处于减数第二次分裂中期，其左侧染色体的两单体上基因分别为A、a，则其来源既可能为基因突变，也可能发生了交叉互换。(2)图中Ⅱ过程为转录，其发生场所为细胞核、线粒体或叶绿体。(3)由图丙可知，与赖氨酸密码子相比，丝氨酸与之相差两个碱基，而其他氨基酸与之相差1个碱基，故X是丝氨酸的可能性最小。(4)A与a基因的根本区别在于基因中脱氧核苷酸的排列顺序不同。13.在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。组合编号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ交配组合 × × × × × ×产仔次数 6 6 17 4 6 6子代小鼠总数(只) 脱毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40注：纯合脱毛♀，纯合脱毛♂，纯合有毛♀，纯合有毛♂，杂合♀，杂合♂。(1)已知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异，说明相关基因位于__________染色体上。(2)Ⅲ组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由__________基因控制的，相关基因的遗传符合__________定律。(3)Ⅳ组的繁殖结果说明，小鼠表现出的脱毛性状不是__________影响的结果。(4)在封闭小种群中，偶然出现的基因突变属于________。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是____________________。(5)测序结果表明，突变基因序列模板链中的1个G突变为A，推测密码子发生的变化是______(填选项前的符号)。a.由GGA变为AGA b.由CGA变为GGAc.由AGA变为UGA d.由CGA变为UGA(6)研究发现，突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质，推测出现此现象的原因是蛋白质合成________________。答案(1)常(2)一对等位孟德尔分离(3)环境因素(4)自发/自然突变突变基因的频率足够高(5)d(6)提前终止解析(1)Ⅰ、Ⅱ组可看成正交和反交实验，由于两组实验结果中性状与性别无关，所以可判断相关基因位于常染色体上。(2)通过对Ⅲ组的分析可知，一对杂合子相交，后代产生了性状分离，结果接近于3∶1，所以可知该性状由细胞核内染色体上的一对等位基因控制，符合孟德尔的分离定律。(3)Ⅳ组的交配组合为一对纯合子，后代性状未发生分离，所以小鼠表现出的脱毛性状不是由环境因素引起的，而是由基因控制的。(4)在封闭的小种群中，小鼠未受到人为因素干扰，这样的基因突变属于自然突变。要使封闭小种群中同时出现几只突变个体，则条件应该是种群中存在较多突变基因，即突变基因频率应足够高。(5)模板链上的G对应密码子上的C，而模板链上的A对应密码子上的U，所以模板链中的1个G突变为A，则密码子上应是一个C变为U，所以选项d符合。(6)突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显变小，说明蛋白质的合成提前终止。[走进高考]14.(2015·海南卷，19)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案B解析根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。15.(2013·四川卷，1)在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，下列生命活动不会同时发生的是()A.细胞的增殖与分化 B.光能的吸收与转化C.ATP的合成与分解 D.基因的突变与重组答案D解析在诱导离体菊花茎段形成幼苗的过程中，细胞可通过有丝分裂方式不断增殖，并分化形成根、芽等，故A正确；幼苗形成过程中需给予适宜光照，故可进行光能的吸收与转化，故B正确；所有活细胞均可进行ATP的合成与分解，故C正确；基因重组只发生于减数分裂过程中，该幼苗形成过程未涉及减数分裂，故不发生基因重组，因此D选项不正确。第5、6章检测卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题包括20小题，每小题2.5分，共50分)1.田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异，其变异不可能来自()A.基因重组 B.基因突变C.染色体变异 D.环境变化答案A解析基因重组发生在有性生殖过程中，而三倍体香蕉的繁殖属于无性生殖。2.在减数第一次分裂前的间期，因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因，这种变异属于()A.染色体变异 B.基因重组C.基因突变 D.基因重组或基因突变答案A解析DNA分子缺失了一个基因，涉及基因数目的改变，属于染色体结构的变异；而基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变。3.下图所示细胞代表四个物种的不同时期的细胞，其中含有染色体组数最多的是()答案D解析在一个染色体组内不存在同源染色体，A选项相同染色体有3条，应分为3个染色体组；B选项有两种形态的染色体，每种形态的染色体各有3条，也应分为3个染色体组；C选项无同源染色体，应为1个染色体组；D选项相同染色体有4条，应分为4个染色体组。4.下列变化属于基因突变的是()A.玉米子粒播于肥沃土壤，植株穗大粒饱；播于贫瘠土壤，植株穗小粒瘪B.黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交，F2中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒C.在野外的棕色猕猴中出现了白色猕猴D.21三体综合征患者第21号染色体比正常人多一条答案C解析A选项属于不可遗传的变异；B选项为基因重组；D选项中多了一条染色体，属于染色体变异。5.下列关于染色体变异的叙述错误的是()A.由染色体结构或数目改变所引起的变异是可遗传的B.染色体变异区别于基因突变的特点之一是能够用显微镜直接观察到C.染色体结构变异一定引起染色体中基因的增加或减少D.染色体数目变异包括染色体组成倍增加或减少，也包括个别染色体的增加或减少答案C6.小香猪的体色由黑色变为白色是细胞核中某基因发生碱基对改变，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换的结果，下列各项中也会发生改变的是()A.该基因在染色体上的位置 B.rRNA的碱基排列顺序C.所编码蛋白质的肽键数目 D.该基因的频率答案D解析基因发生碱基对改变，导致编码的蛋白质中氨基酸被替换，不会影响该基因在染色体上的位置、所编码蛋白质的肽键数目和rRNA的碱基排列顺序，但会影响mRNA的碱基排列顺序，改变该基因的频率。7.下列针对基因突变的描述，正确的是()A.基因突变是生物变异的根本来源B.基因突变的方向是由环境决定的C.亲代的突变基因一定能传递给子代D.基因突变只发生在生物个体发育的特定时期答案A解析基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源；基因突变是不定向的；发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的；基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期。8.某植物株色紫色对绿色是显性，分别由基因PL和pl控制，不含pl、PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异(如图所示)，下列相关叙述错误的是()A.该变异是由某条染色体结构缺失引起的B.该变异是由显性基因突变引起的C.该变异在子二代中能够出现新的株色的表现型D.该变异可以使用显微镜观察鉴定答案B解析题图中变异是由染色体中某一片段缺失所致；该变异可以传递到子二代，且会出现不含pl、PL基因的个体，表现出不同于紫色和绿色的第三种表现型(白色)；染色体结构变异可用显微镜观察鉴定。9.下列有关单倍体的叙述中，正确的是()A.未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体B.含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体答案A解析由配子发育成的植株一定是单倍体。细胞内含有两个染色体组的生物可能是单倍体，也可能是二倍体。精子或卵细胞是细胞而非个体。三倍体生物细胞中含有三个染色体组。10.基因型为Aa的幼苗经秋水仙素处理后长成的植株，细胞减数分裂产生的配子的种类及其比例是()A.AA∶aa＝1∶1 B.AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1C.Aa∶Aa＝1∶1 D.AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1答案D解析基因型为Aa的幼苗经秋水仙素处理后长成的植株的基因型为AAaa，减数分裂时，A和A组合为AA，A和a组合为Aa，a和a组合为aa，结果为AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1。11.人类血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对表现型正常的夫妇，生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩，表现正常的概率是()A.916B.34C.316D.14答案B解析由题意可知，血友病是一种伴X染色体隐性遗传病，苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，设苯丙酮尿症的相关基因用B、b表示，血友病的基因用H、h表示。患血友病和苯丙酮尿症男孩的基因型为bbXhY，其父母的基因型分别是BbXHY和BbXHXh。对血友病而言，生女孩一定是正常的，即正常的概率为1；对苯丙酮尿症而言，正常的概率为34，所以都正常的概率为34。12.1970年以前，未发现植物对除草剂有抗性，但到目前为止已发现有百余种植物至少对一种除草剂产生了抗性。下表表示苋菜叶绿体基因pbsA抗"莠去净"(一种除草剂，"莠"：狗尾草)品系和敏感品系的部分DNA碱基序列和相应氨基酸所在位置。请分析选择有关苋菜能抗"莠去净"的正确说法是()抗性品系 CGT丙氨酸 GGT脯氨酸 AAG苯丙氨酸 TTA天冬酰胺敏感品系 CGA丙氨酸 AGT丝氨酸 AAG苯丙氨酸 TTA天冬酰胺氨基酸位置 227 228 229 230A.由于基因突变，导致228号位的脯氨酸被丝氨酸取代B.其抗性性状的遗传遵循基因的分离定律C.其抗性产生的根本原因是密码子由AGT变成GGTD.其抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定228号位氨基酸的有关碱基中的A被G取代答案D解析抗"莠去净"品系是由于基因突变，导致228号位的丝氨酸被脯氨酸取代；叶绿体基因控制的抗性性状的遗传不遵循基因的分离定律；苋菜抗性产生的根本原因是DNA模板链上决定228号位氨基酸的有关碱基中的A被G取代，而不是密码子的改变，而且表中AGT、GGT不是密码子。13.在红粒高秆的麦田里，偶然发现一株白粒矮秆优质小麦，欲在两三年内能获得大量的白粒矮秆麦种，通常用的育种方法是()A.自交育种 B.诱变育种C.人工嫁接 D.单倍体育种答案A解析小麦为高等被子植物，花小，为两性花，可利用自交育种进行选育新品种，自交育种省去了人工去雄、授粉等复杂的操作工序，是最简单常用的方法。小麦一般无法用人工嫁接方法。由于白粒矮秆性状已出现，不需要诱变育种。14.在黑腹果蝇(2n＝8)中，缺失一条点状染色体的个体(单体，如图所示)可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色体均缺失则不能存活。若干这样的黑腹果蝇单体相互交配，其后代为单体的比例为()A.1B.1/2C.1/3D.2/3答案D解析两个单体亲本减数分裂产生的配子各有1/2正常，1/2无点状染色体，雌雄配子随机结合，后代正常是1/2×1/2＝1/4，单体是2×1/2×1/2＝2/4，无点状染色体1/2×1/2＝1/4(致死)，所以存活后代中单体是2/3。15.下列有关育种的说法，正确的是()A.用杂交的方法进行育种，F1自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状C.用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的品种自交后代约有14为纯合子D.用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的品种和原品种杂交一定能产生可育后代答案A解析用辐射的方法进行诱变育种，由于基因突变的不定向性和有害性，诱变后的植株不一定比诱变前具有更多的优良性状。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，得到纯合子，自交后代全为纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，若所育的品种是四倍体，和原二倍体品种杂交产生的后代是三倍体，高度不育。16.下列有关水稻育种途径的叙述，错误的是()A.①②育种过程可以大幅度改良某些性状B.③④过程可以将外源DNA直接注入水稻的受精卵或体细胞中C.③④过程与⑤⑥过程的育种原理相同D.⑦过程采用了花药离体培养技术，⑧过程采用了秋水仙素处理萌发的单倍体幼苗答案B解析③④过程属于基因工程育种，必须将外源DNA与运载体结合，形成重组DNA分子后，才能注入水稻的受精卵或体细胞中。17.杂交玉米的种植面积越来越广，农民需要每年购买玉米杂交种，不能自留种子来年再种的原因是()A.自留种子发芽率低B.杂交种都具有杂种优势C.自留种子容易患病虫害D.杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离答案D解析玉米杂交种为杂合子，杂合子自交后代会发生性状分离，如果留种会造成减产。18.某水稻品种是纯合子，生产上用种子繁殖。控制水稻高秆的基因A和矮秆的基因a是一对等位基因，控制水稻抗病的基因B和控制水稻感病的基因b是一对等位基因，两对基因分别位于两对同源染色体上。某同学设计了如图所示的培育矮秆抗病(aaBB)的水稻新品种的方法。下列说法不正确的是()A.③过程表示花药离体培养B.④过程应在甲植株幼苗期进行处理C.乙植株中矮秆抗病个体占50%D.该育种方法的原理是染色体变异答案C解析由图示可知，该育种方法为单倍体育种，其中③过程为花药离体培养，获得的单倍体应该在幼苗期进行染色体加倍处理，乙植株实际上就是F1的配子经加倍后形成的，F1可产生四种类型的配子(aB、Ab、AB和ab)，aB型配子经加倍处理后形成基因型为aaBB的植株，所占比例为25%，该育种方法的原理是染色体变异。19.下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()①利用杂交技术培育出超级水稻②通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒③将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉④将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因缺陷病A.②③④B.①②③C.①③④D.①②④答案C解析通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变。20.下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是()A.①→②过程简便，但培育周期长B.②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C.③过程常用的方法是花药离体培养D.③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同答案B解析分析题图，①→②过程为杂交育种过程，杂交育种操作简便，但育种周期长；⑦过程是多倍体育种，此过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成；③⑥表示的过程是单倍体育种，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异。二、非选择题(本题包括4小题，共50分)21.(12分)玉米宽叶基因T与窄叶基因t是位于9号染色体上的一对等位基因，已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。现有基因型为Tt的宽叶植株A，其细胞中9号染色体如图一所示。请回答问题：(1)该宽叶植株的变异类型属于染色体结构变异中的________。(2)为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上，让其进行自交产生F1，如果F1表现型及比例为________________________，则说明T基因位于异常染色体上。(3)以植株A为父本，正常的窄叶植株为母本杂交产生的F1中，发现了一株宽叶植株B，其细胞中9号染色体及基因组成如图二。分析该植株出现的原因是由于________(父本或母本)减数分裂过程中____________未分离。(4)若(3)中得到的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含1条和2条9号染色体的配子，那么以植株B为父本进行测交，后代的表现型及比例是________________，其中得到的染色体异常植株占________。答案(1)缺失(2)宽叶∶窄叶＝1∶1(3)父本同源染色体(4)宽叶∶窄叶＝2∶33/5解析(1)由图一可知，一条9号染色体部分片段缺失，应属于染色体结构变异中的缺失。(2)若T基因位于异常染色体上，则自交的父本会产生含t的精子和含T的精子(无受精能力)，自交的母本会产生含t的卵细胞和含T的卵细胞，自交后产生的F1的表现型及比例为宽叶∶窄叶＝1∶1。(3)图二变异植株的基因组成中含有T，如果父本在减数分裂时同源染色体分离，则含T的精细胞不参与受精作用，不会出现如图二所示个体的染色体组成，由此推断图二的形成原因在于父本减数第一次分裂后期同源染色体未分离。(4)由图示信息可知，图二所示的父本产生的精细胞的种类及比例为tt、2Tt、T(不参与受精)、2t，母本产生的卵细胞基因组成为t，产生的子代的表现型及比例为宽叶∶窄叶＝2∶3。其中得到的染色体异常植株体细胞中的染色体组成为ttt、Ttt，所占比例应为3/5。22.(13分)某生物研究性学习小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现：甲种遗传病(简称甲病)在患有该病的家族中发病率较高，往往是代代相传；乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。以下是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(假定甲、乙病均由核基因控制)。 有甲病、无乙病 无甲病、有乙病 有甲病、有乙病 无甲病、无乙病男性 279 150 6 4465女性 281 16 2 4701请根据所给的材料和所学的知识回答：(1)控制甲病的基因最可能位于____________，控制乙病的基因最可能位于____________，主要理由是_________________________________________________________________。(2)下图是该小组同学在调查中发现的上述两种遗传病的家族系谱图。其中甲病与正常为一对相对性状，显性基因用A表示，隐性基因用a表示；乙病与正常为一对相对性状，显性基因用B表示，隐性基因用b表示。请根据家族系谱图回答下列问题：①Ⅲ10的基因型为________________________。②如果Ⅳ11是男孩，则该男孩同时患甲病和乙病的概率为________，只患甲病的概率为________。答案(1)常染色体上X染色体上甲病男女患者人数基本相同，乙病男性患者明显多于女性患者(2)①aaXBXB或aaXBXb②1838解析(1)甲病男女患病概率基本相同，基因最可能位于常染色体上；乙病男性患者明显多于女性患者，致病基因最可能位于X染色体上。(2)由题可知，甲病为常染色体显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ10的基因型为aaXBXB或aaXBXb，Ⅲ9的基因型为AaXBY。Ⅲ10与Ⅲ9婚配，后代表现如下：甲病患者12，甲病正常12；男性乙病患者14，男性乙病正常34，因此Ⅳ11同时患甲病和乙病的概率为12×14＝18，只患甲病的概率为12×34＝38。23.(13分)现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状是高秆(D)、抗锈病(T)，另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)、不抗锈病(t)，两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。请回答下列问题：(1)要缩短育种年限，应选择的方法是______，依据的原理是__________；另一种方法的育种原理是________。(2)图中①和④基因组成分别为________和________。(3)(二)过程中，D和d的分离发生在________________________；(三)过程采用的方法称为____________；(四)过程最常用的化学药剂是________。(4)(五)过程产生的矮秆抗锈病植株中的纯合子占________；如果让F1按(五)、(六)过程连续自交2代，则⑥中符合生产要求的能稳定遗传的个体占________。(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型及比例为________________________。答案(1)Ⅰ染色体变异基因重组(2)DTddTT(3)减数第一次分裂后期花药离体培养秋水仙素(4)1312(5)DDtt∶Ddtt∶ddtt＝1∶2∶1解析图中(一)过程属于杂交过程，作用是把矮秆和抗病性状组合到一个植株上。图中(二)是F1种下后，开花时产生花粉(雄配子)的过程中要进行减数分裂，两对等位基因自由组合后产生4种配子(DT、Dt、dT、dt)。据图可知，①的基因型是DT，②的基因型是dT。图中(三)是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。图中(四)是诱导染色体加倍的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合子。从图中不难看出，③④⑤对应的基因型分别是DDtt、ddTT和ddtt。Ⅰ是单倍体育种，Ⅱ是杂交育种。图中(五)过程是指F1自交的过程，其后代中的矮秆抗锈病植株的表现型虽符合要求，但其中能稳定遗传的纯合子只有13，还有23是杂合子，不能稳定遗传，其基因型分别是ddTT13和ddTt23。如果再让其自交一代，各种基因型比例的计算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占总数的13；ddTt占总数的23，自交后代中的基因型及比例分别是：ddTT14×23、ddTt24×23、ddtt14×23。所以ddTT＝13＋14×23＝12。题中第(5)小题的计算方法是：③⑤的基因型分别是DDtt和ddtt，因为两个体中的第二对基因都是tt，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要考虑DD和dd就可以了。24.(12分)豇豆具有抵抗多种害虫的能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转到水稻体内后，却发现效果不理想，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如图所示：请回答下列问题：(1)CpTI基因是该基因工程的____________基因。"信号肽"序列及"内质网滞留信号"序列的基本单位是____________。在①过程中，首先要用__________________酶切开，暴露出________，再用__________连接。(2)②过程称为__________________。(3)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)与杂交育种、诱变育种相比，基因工程育种的主要优点是________和__________。答案(1)目的脱氧核苷酸限制性核酸内切黏性末端DNA连接酶(2)转录(3)让多种害虫食用水稻叶片(4)目的明确培育周期短可以克服远缘杂交不亲和的障碍(答出两点即可)解析由图中看出，"信号肽"序列和"内质网滞留信号"序列可以与CpTI基因拼接在一起，因此，它们应为DNA片段。豇豆细胞是供体，CpTI基因为目的基因，受体是水稻细胞。检测CpTI基因是否表达的最简单的方法是让害虫食用水稻叶片，然后观察害虫的反应。 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 免费人教版2017年必修二生物：第6章《从杂交育种到基因工程》名师导学案高中生物复习提纲知识点分类汇编 |
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