2019-2020年高中生物 第三單元 生物的變異導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 第三單元 生物的變異導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修2 考綱展示 1.基因突變的特征和原因(Ⅱ) 2.基因重組及其意義(Ⅱ) 一、復(fù)習(xí)目標(biāo)：知道基因突變的特征和原因，清楚基因重組及其意義。 復(fù)習(xí)重點(diǎn)：基因突變的特征和原因，能進(jìn)行基因重組知識(shí)的應(yīng)用 復(fù)習(xí)難點(diǎn)：基因突變的特征和原因 二、課前知識(shí)梳理 一、基因突變 1.實(shí)例:鐮刀型細(xì)胞貧血癥 癥狀 紅細(xì)胞呈鐮刀狀,易破裂,使人患溶血性貧血 病因 血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換 根本原因 血紅蛋白基因(DNA)上一個(gè)堿基對(duì)被替換,即由→ 圖示 2.概念: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.基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義 原 因 內(nèi)因 DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變 外因 某些誘變因素:物理因素、化學(xué)因素和生物因素 特點(diǎn) (1)普遍性:在生物界中普遍存在 (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:突變頻率很低 (4)不定向性:可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因 發(fā)生 時(shí)間 DNA復(fù)制時(shí)(如有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期) 意義 ①新基因產(chǎn)生的途徑;②生物變異的根本來源;③生物進(jìn)化的原始材料 　　　　無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒的DNA復(fù)制均可發(fā)生基因突變。 (1)基因突變一定會(huì)引起性狀改變嗎? (2)基因突變會(huì)改變基因的數(shù)量嗎? 【答案】 (1)不一定。 (2)不會(huì),基因突變是基因內(nèi)部部分堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變,是分子水平上的變化,不涉及基因位置與數(shù)量的改變。 二、基因重組 1.概念:生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。 2.類型 (1)減數(shù)分裂形成配子時(shí),隨著非同源染色體的自由組合,非等位基因自由組合。圖示如下: (2)減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換。圖示如下: 3.意義:是生物變異的來源之一,是生物多樣性的重要原因,對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要意義。 三、典例引領(lǐng)，變式內(nèi)化 例1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】 DNA分子中沒有I元素,所以131I不會(huì)插入DNA分子或替換其中的堿基而引起基因突變。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能誘發(fā)基因突變或染色體斷裂、缺失、易位等染色體結(jié)構(gòu)變異,這種變異若發(fā)生在體細(xì)胞,則不可能傳遞給下一代。 【答案】 C 　　　　不同生物可遺傳變異的來源 (1)病毒可遺傳變異的來源——基因突變。 (2)原核生物可遺傳變異的來源——基因突變。 (3)真核生物可遺傳變異的來源 ①進(jìn)行無性生殖時(shí)——基因突變和染色體變異; ②進(jìn)行有性生殖時(shí)——基因突變、基因重組和染色體變異。 例2(xx江蘇卷,14)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(見上圖)。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】 該植株的基因型為Bb,其配子的基因型為B或b,而含B的配子由于染色體缺失而不育,所以,這種個(gè)體作為父本只能產(chǎn)生含b的可育配子,如果產(chǎn)生了紅色后代,可能是基因突變,但基因突變的頻率太低,無法解釋這種現(xiàn)象,而交叉互換會(huì)導(dǎo)致該個(gè)體產(chǎn)生一定量的含B的可育配子。B項(xiàng)敘述是產(chǎn)生配子過程中的正常情況,不會(huì)導(dǎo)致變異出現(xiàn);C項(xiàng)中的現(xiàn)象不會(huì)存在。 【答案】 D 例3(xx北京卷,30)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始脫毛,以后終生保持無毛狀態(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) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ 交配組合 產(chǎn)仔次數(shù) 6 6 17 4 6 6 子代小鼠 總數(shù)(只) 脫毛 9 20 29 11 0 0 有毛 12 27 110 0 13 40 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GA c.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。 【答案】 (1)常 (2)一對(duì)等位　孟德爾分離 (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 四、目標(biāo)檢測(cè) 1.變異是生物的基本特征之一,下列不屬于細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異有(　　) ①基因突變?、诨蛑亟M?、廴旧w變異?、墉h(huán)境條件的變化　⑤染色單體互換?、薹峭慈旧w上非等位基因自由組合 A.①②③ B.④⑤⑥ C.②③④⑤⑥ D.①②③④ 【解析】 細(xì)菌屬于原核生物,沒有染色體,進(jìn)行無性生殖,因此細(xì)菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變,沒有其他類型。【答案】 C 2.下圖是某個(gè)二倍體動(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)。據(jù)圖判斷錯(cuò)誤的是(　　) A.該動(dòng)物的性別為雄性 B.乙細(xì)胞表明該動(dòng)物發(fā)生了基因突變或基因重組 C.1與2或1與4的片段交換,前者屬于基因重組,后者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 D.丙細(xì)胞不能進(jìn)行基因重組 【解析】 根據(jù)題干可知,甲、乙、丙是同一個(gè)二倍體動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂圖。甲圖中同源染色體正在分離,是減數(shù)第一次分裂后期的特征;乙圖中著絲點(diǎn)分開,而且有同源染色體,是有絲分裂后期的特征;丙圖中著絲點(diǎn)分開,而且沒有同源染色體,是減數(shù)第二次分裂后期的特征。甲和丙細(xì)胞質(zhì)都是均等分裂,故該動(dòng)物性別應(yīng)為雄性。由于基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,所以乙細(xì)胞不可能進(jìn)行基因重組。1與2的片段交換,是同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換,屬于基因重組;1與4的片段交換,屬于非同源染色體間的交換,會(huì)改變?nèi)旧w上基因的數(shù)目和排列順序,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。丙細(xì)胞屬于減數(shù)第二次分裂后期,不能進(jìn)行基因重組?！敬鸢浮?B 3.下列細(xì)胞在其生命活動(dòng)過程中既有可能發(fā)生基因重組現(xiàn)象,又有可能發(fā)生基因突變現(xiàn)象的是(　　) A.心肌細(xì)胞 B.成熟的紅細(xì)胞 C.根毛細(xì)胞 D.精原細(xì)胞 【解析】 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,A、B、C中細(xì)胞都不再分裂,不可能發(fā)生基因重組?！敬鸢浮?D 4.(xx江蘇卷改編,22)下列變異中,不可能在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中都能產(chǎn)生的變異是(　　) A.DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,導(dǎo)致基因突變 B.非同源染色體之間發(fā)生自由組合,導(dǎo)致基因重組 C.非同源染色體之間交換一部分片段,導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異 D.著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極,導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 【解析】 基因突變和染色體變異在有絲分裂和減數(shù)分裂中都可以發(fā)生,而基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。【答案】 B 5.(xx海南卷,11)野生型大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng),用射線照射野生型大腸桿菌得到一突變株,該突變株在基本培養(yǎng)基上培養(yǎng)時(shí)必須添加氨基酸甲后才能生長(zhǎng)。對(duì)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋,不合理的是(　　) A.野生型大腸桿菌可以合成氨基酸甲 B.野生型大腸桿菌代謝可能不需要氨基酸甲 C.該突變株可能無法產(chǎn)生氨基酸甲合成所需的酶 D.該突變株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能喪失 【解析】 由題干知,野生型大腸桿菌能合成氨基酸甲,突變株不能合成氨基酸甲。【答案】 B 五、分層配餐 A組題 1.下列關(guān)于基因重組的說法不正確的是(　　) A.生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組 B.減數(shù)分裂四分體時(shí)期,由于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 C.減數(shù)分裂過程中,非同源染色體上的非等位基因自由組合可導(dǎo)致基因重組 D.一般情況下,花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組,而根尖則不能 【解析】 控制不同性狀的基因重新組合,為基因重組。減數(shù)分裂四分體時(shí)期,同源染色體的非姐妹染色單體之間交換可導(dǎo)致基因重組;非同源染色體上的非等位基因自由組合也可導(dǎo)致基因重組。減數(shù)分裂過程中存在基因重組,而根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂,所以不會(huì)發(fā)生基因重組?！敬鸢浮?B 2.子代不同于親代的性狀,主要來自基因重組,下列圖解中哪些過程可以發(fā)生基因重組?(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②④⑤ B.①②③④⑤⑥ C.③⑥ D.④ 【解析】 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,包括基因的自由組合與交叉互換。題圖中兩個(gè)遺傳圖解都未發(fā)生交叉互換。①②④⑤都是減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程,但是①②只有一對(duì)等位基因,沒有發(fā)生基因重組,④有兩對(duì)等位基因,產(chǎn)生了四種配子,發(fā)生了基因的自由組合,⑤是兩對(duì)相同基因,不發(fā)生基因的自由組合?！敬鸢浮?D 3.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)(　　) A.第6位的C被替換為T B.第9位與第10位之間插入1個(gè)T C.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位被替換為1個(gè)T 【解析】 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失,而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。因密碼子具有簡(jiǎn)并性,發(fā)生堿基替換后,不同的密碼子可能決定同一種氨基酸,基因控制的性狀可能不發(fā)生改變,即使發(fā)生改變,也只是一個(gè)氨基酸有變化;堿基的增添或缺失,改變了原有堿基的排列順序,一般會(huì)引起基因控制的性狀發(fā)生改變,且變化位置越靠前,性狀的改變?cè)酱?。因此B項(xiàng)對(duì)多肽的氨基酸序列影響最大?！敬鸢浮?B 4下列情況引起的變異屬于基因重組的是(　　) ①非同源染色體上非等位基因的自由組合　②一條染色體的某一片段移接到另一條染色體上?、弁慈旧w的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換　④DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或替換 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【解析】 ②屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,④屬于基因突變?！敬鸢浮?C B組題 5.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)生一種突變,導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(　　) A.①處插入堿基對(duì)G—C B.②處堿基對(duì)A—T替換為G—C C.③處缺失堿基對(duì)A—T D.④處堿基對(duì)G—C替換為A—T 【解析】 該基因突變只導(dǎo)致1 169位一個(gè)氨基酸的改變,說明發(fā)生的是堿基對(duì)的替換,由基因序列可知,賴氨酸密碼子為AAG,谷氨酸的密碼子為GAG或GAA,只有GAG是AAG替換一個(gè)堿基對(duì)后對(duì)應(yīng)的密碼子,由此推知發(fā)生的突變?yōu)棰谔帀A基對(duì)A—T替換為G—C?！敬鸢浮?B 6.以下有關(guān)基因重組的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組 B.同源染色體上非姐妹染色單體的交換可引起基因重組 C.純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離 D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān) 【解析】 基因重組主要指減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合和四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換。有性生殖過程中的可遺傳變異主要是基因重組。純合子自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離?！敬鸢浮?C 7.如果一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì),不可能的后果是(　　) A.沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物 B.翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止 C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個(gè)氨基酸 D.翻譯的蛋白質(zhì)中,缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化 【解析】 基因的中部若缺少1個(gè)核苷酸對(duì),該基因仍然能表達(dá),但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,有可能出現(xiàn)下列情況:翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所控制合成的蛋白質(zhì)減少或者增加多個(gè)氨基酸(即缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化)。【答案】 A 8.一對(duì)夫婦表現(xiàn)型正常,但他們生了一個(gè)色盲女孩,這個(gè)女孩的出現(xiàn)的原因很可能是 (　　) A.卵細(xì)胞形成的過程中發(fā)生了基因突變 B.精子的形成過程中發(fā)生了基因突變 C.父親的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變 D.母親的體細(xì)胞發(fā)生了基因突變 【解析】 色盲女孩的基因型為XbXb,而其父母表現(xiàn)型正常,即父親的基因型為XBY,母親為XBXB或XBXb,女孩的兩條X染色體分別來自父親和母親,母親有可能產(chǎn)生Xb的卵細(xì)胞,而父親要產(chǎn)生Xb的精子只能通過基因突變?！敬鸢浮?B 9.右圖為高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是(　　) ①該細(xì)胞一定發(fā)生了基因突變?、谠摷?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?、茉摷?xì)胞可能發(fā)生了基因重組 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 【解析】 據(jù)圖分析該圖為減Ⅱ后期圖像,細(xì)胞兩極所含的基因不完全相同,分別是ABD、AbD。其原因可能是發(fā)生了基因突變,也可能是四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換,發(fā)生了基因重組?！敬鸢浮?A 10.育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的“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】 因突變性狀在當(dāng)代顯現(xiàn),若該突變?yōu)殡[性突變,則突變株為隱性純合子,其自交后代仍為隱性純合子。若該突變?yōu)轱@性突變,突變株為雜合子,故該變異植株自交可產(chǎn)生“一稈雙穗”純合子。堿基對(duì)的增添、缺失或替換,通過顯微鏡觀察不出來。將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后,需誘導(dǎo)加倍,再篩選可穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系?！敬鸢浮?B C組題 11.由于基因突變,導(dǎo)致某蛋白質(zhì)中的一個(gè)賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)以下圖、表回答問題: 第一個(gè) 字母 第二個(gè)字母 第三個(gè) 字母 U C A G A 異亮氨酸 異亮氨酸 異亮氨酸 甲硫氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 蘇氨酸 天冬酰胺 天冬酰胺 賴氨酸 賴氨酸 絲氨酸 絲氨酸 精氨酸 精氨酸 U C A G (1)圖中Ⅰ過程發(fā)生的場(chǎng)所是　　　　　 　,Ⅱ過程叫　　　　　　　　。 (2)除賴氨酸以外,圖解中X是密碼子表中哪一種氨基酸的可能性最小?　　　　 　。原因是　。 (3)若圖中X是甲硫氨酸,且②鏈(模板鏈)與⑤鏈只有一個(gè)堿基不同,那么⑤鏈不同于②鏈上的那個(gè)堿基是　　　　　　　　。 (4)從表中可看出密碼子具有　的特點(diǎn)。 【解析】 (1)Ⅰ過程為翻譯過程,發(fā)生在核糖體上,Ⅱ過程是轉(zhuǎn)錄過程。(2)賴氨酸的密碼子為AAA或AAG,與表中各種氨基酸的密碼子比較,絲氨酸的密碼子AGU或AGC和賴氨酸的密碼子相差最大,有兩個(gè)堿基不同。(3)甲硫氨酸的密碼子為AUG,應(yīng)該是由密碼子AAG變化而來的,說明⑤號(hào)鏈上的TAC由②號(hào)鏈上的TTC替換一個(gè)堿基而來。(4)表中顯示,有些氨基酸可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的密碼子決定,即密碼子具有簡(jiǎn)并性。 【答案】 (1)核糖體　轉(zhuǎn)錄 (2)絲氨酸　要同時(shí)突變兩個(gè)堿基 (3)A (4)簡(jiǎn)并性 12.如下圖甲表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因,乙是在一個(gè)家族中該病的遺傳系譜圖(控制基因用B、b表示)。已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG,請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問題。 甲 乙 (1)圖甲中①②表示的遺傳信息傳遞過程分別是:①,②　　　　　;①過程發(fā)生的時(shí)間是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,主要場(chǎng)所是　。 (2)α鏈堿基組成:　　　　,β鏈堿基組成:　　　　。 (3)鐮刀型細(xì)胞貧血癥致病基因位于　　　　染色體上,屬于　　　　性遺傳病。 (4)圖乙中,Ⅱ2的基因型是　　　　　,要保證Ⅱ5婚配后代不患此病,從理論上說其配偶的基因型必須為　　　　　。 (5)若正?；蚱沃械腃TT突變成CTC,由此控制的生物性狀是否可能發(fā)生變化?為什么?　 。 【答案】 (1)復(fù)制　轉(zhuǎn)錄　有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期　細(xì)胞核　(2)CAT　GUA　(3)?！‰[　(4)Bb　BB　(5)不會(huì);因?yàn)楫?dāng)基因中的CTT突變成CTC時(shí),轉(zhuǎn)錄的信使RNA上的密碼子由GAA變成GAG,兩個(gè)密碼子決定的氨基酸均為谷氨酸,所以性狀不變 13.(xx廣東卷,28)子葉黃色(Y,野生型)和綠色(y,突變型)是孟德爾研究的豌豆相對(duì)性狀之一。野生型豌豆成熟后,子葉由綠色變?yōu)辄S色。 (1)在黑暗條件下,野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量的變化見圖1。其中,反映突變型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化的曲線是　　　　。 圖1 圖2 (2)Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列見圖2。據(jù)圖2推測(cè),Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的　　　　和　　　　,進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進(jìn)入葉綠體,可推測(cè),位點(diǎn)　　　　的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常,從而使該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱,最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”。 【解析】 (1)綜合題目信息可知,突變型豌豆的SGRy蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱,從而使其子葉和葉片維持“常綠”。所以在黑暗條件下,野生型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量下降快,下降幅度大;突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量下降慢,下降幅度小。 (2)根據(jù)圖2可以看出,突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3處變異,①處氨基酸由T變成S,②處氨基酸由N變成K,可以確定是基因中相應(yīng)的堿基發(fā)生了替換,③處多了一個(gè)氨基酸,所以可以確定是發(fā)生了堿基的增添;從圖2中可以看出SGRY蛋白的第12和38個(gè)氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進(jìn)入葉綠體,根據(jù)題意,SGRy和SGRY都能進(jìn)入葉綠體,說明①②處的變異沒有改變其功能;所以突變型的SGRy蛋白功能的改變就是由③處變異引起。 【答案】 (1)A (2)替換　增加?、? 教學(xué)案 主備人：楊曉紅 教學(xué)案 主備人：楊曉紅 必修二 遺傳與進(jìn)化 課題 第三單元　生物的變異、育種與進(jìn)化 第2講　染色體變異和人類遺傳病 考綱展示 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.人類遺傳病的類型(Ⅰ) 4.人類遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防(Ⅰ) 5.人類基因組計(jì)劃及意義(Ⅰ) 6.實(shí)驗(yàn):低溫誘導(dǎo)染色體加倍 7.實(shí)驗(yàn):調(diào)查常見的人類遺傳病 一、復(fù)習(xí)目標(biāo)：知道染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異，生物變異在育種上的應(yīng)用，清楚人類遺傳病的類型，進(jìn)一步鞏固實(shí)驗(yàn)低溫誘導(dǎo)染色體加倍和調(diào)查常見的人類遺傳病。 復(fù)習(xí)重點(diǎn)：染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異，生物變異在育種上的應(yīng)用，人類遺傳病的類型 復(fù)習(xí)難點(diǎn)：生物變異在育種上的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)低溫誘導(dǎo)染色體加倍 二、課前知識(shí)梳理 一、染色體變異 1.染色體結(jié)構(gòu)變異的類型 類型 具體變化 圖解 實(shí)例 結(jié)果 缺失 缺失某一片段 貓叫綜合征 染色體上 基因數(shù)目或排列順序改變,從而導(dǎo)致性狀變異 重復(fù) 增加某一片段 果蠅的 棒狀眼 倒位 某一片段位置顛倒 — 易位 某一片段移接到另一條非同源染色體上 人慢性粒 細(xì)胞白血病 　2.數(shù)目變異 (1)細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體增加或減少。 (2)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。 　　二、染色體組、二倍體、單倍體和多倍體 1.染色體組:細(xì)胞中的一組非同源染色體,它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。 2.二倍體、多倍體、單倍體的比較 二倍體 多倍體 單倍體 概念 由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體 由配子發(fā)育而成的個(gè)體 體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組的個(gè)體 體細(xì)胞中含3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體 體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 植物 特點(diǎn) 正常 果實(shí)、種子較大,生長(zhǎng)發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低 植株弱小,高度不育 舉例 幾乎全部動(dòng)物、過半數(shù)高等植物 香蕉(三倍體)、無子西瓜(三倍體)、普通小麥(六倍體) 玉米、小麥的 單倍體,雄蜂 3.應(yīng)用 (1)人工誘導(dǎo)多倍體 ①方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。 ②原理 細(xì)胞有絲分裂細(xì)胞中染色體數(shù)目加倍多倍體植株 (2)單倍體育種 ①方法:花藥(花粉)離體培養(yǎng)。 ②過程:花藥單倍體植株 能正常生殖的純合子新品種 ③優(yōu)點(diǎn):明顯縮短育種年限;獲得能穩(wěn)定遺傳的純合子。 三、人類遺傳病及類型 1.概念:人類遺傳病指由于遺傳物質(zhì)的改變而引起的人類疾病。 2.類型 類型 含義 遺傳方式 病例 單基因 遺傳病 受一對(duì)等位基因控制的遺傳病 顯性 常染色體 顯性遺傳病 并指、多指、軟骨發(fā)育不全 伴X染色體 顯性遺傳病 抗維生素D佝僂病 隱性 常染色體 隱性遺傳病 白化病、先天性聾啞 伴X染色體 隱性遺傳病 色盲、血友病、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良 多基因 遺傳病 受兩對(duì)以上等位基因控制的遺傳病 — 原發(fā)性高血壓、無腦兒 染色體 異常遺 傳病 染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目異常引起的遺傳病 常染色體病 21三體綜合征 性染色體病 性腺發(fā)育不良 四、遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防 主 要 手 段 產(chǎn)前診斷 意義 在一定程度上有效地預(yù)防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展 五、人類基因組計(jì)劃與人體健康 1.人類基因組計(jì)劃的目的:測(cè)定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。 2.意義:通過人類基因組計(jì)劃,人類可以清晰地認(rèn)識(shí)到人類基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,對(duì)于人類疾病的診治和預(yù)防具有重要意義。 三、典例引領(lǐng)，變式內(nèi)化 例1如圖是各細(xì)胞中所含的染色體的示意圖,據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中可表示二倍體生物體細(xì)胞的是　　　　;可表示三倍體生物體細(xì)胞的是　　　　;可表示單倍體生物體細(xì)胞的是　　　　;肯定表示單倍體細(xì)胞的是　　　　。 (2)若A、B、D分別表示由受精卵發(fā)育而成的生物體的體細(xì)胞,則A、B、D所代表的生物體分別為　　　　　　　　　　　　。 (3)若A、B、D分別表示由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的生物體細(xì)胞,則A、B、D所代表的生物體分別為　　　　　　　　　　　　。 (4)每個(gè)染色體組中含有2條染色體的細(xì)胞是　　　　。 (5)C細(xì)胞中有同源染色體　　　　對(duì)。 (6)若圖D表示一個(gè)含4條染色體的有性生殖的細(xì)胞,它是由　　　　倍體個(gè)體的性原細(xì)胞經(jīng)　　　　后產(chǎn)生的。 【解析】 (1)根據(jù)圖示細(xì)胞中染色體的特點(diǎn)可以看出,圖A、B、C、D分別含兩個(gè)、三個(gè)、一個(gè)、四個(gè)染色體組,則A可表示二倍體細(xì)胞,B可表示三倍體細(xì)胞,C一定是單倍體細(xì)胞,D可表示四倍體細(xì)胞,而A、B、C、D都可表示單倍體細(xì)胞。(2)若A、B、D分別由受精卵發(fā)育而來,則所代表的生物體分別表示二倍體、三倍體、四倍體。(3)若A、B、D分別表示由未受精卵發(fā)育來的生物體細(xì)胞,則均為單倍體。(4)只有圖B所示細(xì)胞的一個(gè)染色體組含2條染色體。(5)C圖中不含同源染色體。(6)若圖D表示一個(gè)含4條染色體的生殖細(xì)胞,則其親本為八倍體。 【答案】 (1)A　B　A、B、C、D　C　(2)二倍體、三倍體、四倍體　(3)單倍體、單倍體、單倍體　(4)B　(5)0　(6)八 減數(shù)分裂 比較：?jiǎn)伪扼w育種與多倍體育種 單倍體育種 多倍體育種 方法 花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體,再用秋水仙素處理幼苗 秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子或幼苗 優(yōu)點(diǎn) 明顯縮短育種年限 器官大,營養(yǎng)成分含量高,產(chǎn)量增加 缺點(diǎn) 技術(shù)復(fù)雜,需要與雜交育種配合 多倍體植物生長(zhǎng)周期延長(zhǎng),結(jié)實(shí)率降低 舉例 例2(xx江蘇卷,28)科學(xué)家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中,育成了抗葉銹病的小麥,育種過程見圖。圖中A、B、C、D表示4 個(gè)不同的染色體組,每組有7條染色體,C染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請(qǐng)回答下列問題: (1)異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠(yuǎn)緣雜交形成的后代,經(jīng)　　　　　　　　　　　　　方法培育而成,還可用植物細(xì)胞工程中　　　　方法進(jìn)行培育。 (2)雜交后代①染色體組的組成為　　　　,進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)形成　　　個(gè)四分體,體細(xì)胞中含有　　　條染色體。 (3)雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時(shí)易丟失,這是因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)這些染色體　　　　　　　　　。 (4)為使雜交后代③的抗病基因穩(wěn)定遺傳,常用射線照射花粉,使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,這種變異稱為　　　　　　。 【解析】 (1)一定濃度的秋水仙素能抑制紡錘體的形成,從而使分裂的細(xì)胞染色體數(shù)目增加,經(jīng)培養(yǎng)后得到所需多倍體植株;植物細(xì)胞工程中的植物體細(xì)胞雜交可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙,可得到異緣植物。(2)異源多倍體AABBCC經(jīng)減數(shù)分裂得到的配子為ABC,普通小麥AABBDD植株經(jīng)減數(shù)分裂得到的配子是ABD,所以雜交后代①的染色體組的組成為AABBCD;題干中指出A、B、C、D表示4個(gè)不同的染色體組,每組有7條染色體,雜交后代①AABBCD在減數(shù)分裂時(shí)AA能形成7個(gè)四分體,BB能形成7個(gè)四分體,CD不能形成四分體,因?yàn)槭欠峭搓P(guān)系;雜交后代①AABBCD中含有的染色體條數(shù)為67=42。(3)在減數(shù)分裂時(shí),C組染色體因沒有同源染色體配對(duì),聯(lián)會(huì)紊亂,所以在減數(shù)分裂時(shí)易丟失。(4)染色體結(jié)構(gòu)變異主要包括4種類型:①缺失,②重復(fù),③倒位,④易位,其中含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,這種變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 【答案】 (1)秋水仙素誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍　植物體細(xì)胞雜交 (2)AABBCD　14　42 (3)無同源染色體配對(duì) (4)染色體結(jié)構(gòu)變異 例3下列人類常見疾病中,能依據(jù)孟德爾遺傳規(guī)律預(yù)測(cè)后代患病幾率的是(　　) A.地方性甲狀腺腫 B.原發(fā)性高血壓 C.艾滋病 D.先天性聾啞 【解析】 地方性甲狀腺腫屬于因缺乏碘導(dǎo)致的疾病,艾滋病屬于因病毒感染導(dǎo)致的疾病,它們都不屬于遺傳病,因此A、C兩項(xiàng)均錯(cuò)誤;原發(fā)性高血壓屬于多基因遺傳病,先天性聾啞屬于單基因遺傳病。【答案】 D 例4四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多,為探究誘導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。 (1)實(shí)驗(yàn)主要材料:大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①取五個(gè)培養(yǎng)皿,編號(hào)并分別加入紗布和適量的水。 ②將培養(yǎng)皿分別放入-4 ℃、0 ℃、　　　　、　　　　、　　　　的恒溫箱中1 h。 ③　 。 ④分別取根尖　　　　 cm,放入　　　　中固定0.5 h~1 h,然后用　　　　沖洗2次。 ⑤制作裝片:解離→　　　　→　　　　→制片。 ⑥低倍鏡觀察,　　　　　　　　　　,并記錄結(jié)果。 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:染色體加倍率最高的一組所對(duì)應(yīng)的溫度為最佳低溫。 (4)實(shí)驗(yàn)分析 ①設(shè)置實(shí)驗(yàn)步驟②的目的是　。 ②對(duì)染色體染色還可以用　　　　、　　　　等。 ③除低溫外,　　　　也可以誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,原理是　。 【解析】 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄空T導(dǎo)大蒜染色體數(shù)目加倍的最佳低溫,所以溫度為自變量。不同溫度處理是為了進(jìn)行相互對(duì)照,在DNA復(fù)制時(shí)盡可能使細(xì)胞處于設(shè)定溫度中,以排除室溫的干擾。 【答案】 (2)②4 ℃　8 ℃　12 ℃?、廴〈笏怆S機(jī)均分為五組,分別放入五個(gè)培養(yǎng)皿中,并在各自溫度下恒溫誘導(dǎo)36 h　④0.5~1　卡諾氏液　體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液?、萜础∪旧、藿y(tǒng)計(jì)每組視野中的染色體加倍率 (4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理,是為了進(jìn)行相互對(duì)照;恒溫處理1 h是為了排除室溫對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾?、邶埬懽先芤骸〈姿嵫蠹t液　③秋水仙素　抑制紡錘體的形成 例5某研究學(xué)習(xí)小組在調(diào)查人群中的遺傳病時(shí),以“研究病的遺傳方式”為子課題。下列子課題中最為簡(jiǎn)單可行、所選擇的調(diào)查方法最為合理的是(　　) A.研究貓叫綜合征的遺傳方式,在學(xué)校內(nèi)隨機(jī)抽樣調(diào)查 B.研究紅綠色盲的遺傳方式,在患者家系中調(diào)查 C.研究青少年型糖尿病,在患者家系中進(jìn)行調(diào)查 D.研究艾滋病的遺傳方式,在市中心隨機(jī)抽樣調(diào)查 【解析】 糖尿病是由多基因控制的遺傳病,遺傳方式不確定;艾滋病是傳染病,而非遺傳病;研究遺傳病的遺傳方式不能隨機(jī)抽樣,應(yīng)通過調(diào)查患者家系的發(fā)病情況和發(fā)病規(guī)律,然后推測(cè)其遺傳方式。 【答案】 B 四、目標(biāo)檢測(cè) 1.(xx廣東卷,6)科學(xué)家用人工合成的染色體片段,成功替代了酵母菌的第6號(hào)和第9號(hào)染色體的部分片段,得到的重組酵母菌能存活,未見明顯異常。關(guān)于該重組酵母菌的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.還可能發(fā)生變異 B.表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響 C.增加了酵母菌的遺傳多樣性 D.改變了酵母菌的進(jìn)化方向 【解析】 重組后的酵母菌有可能發(fā)生變異,表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響,A、B項(xiàng)正確;重組酵母菌發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異,增加了遺傳的多樣性,C項(xiàng)正確;生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的,不會(huì)因染色體結(jié)構(gòu)變異而改變,D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮?D 2.(xx海南卷,19)關(guān)于植物染色體變異的敘述,正確的是(　　) A.染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加 B.染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生 C.染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化 D.染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化 【解析】 染色體組整倍性變化導(dǎo)致染色體數(shù)目變化,但基因種類不變;染色體組非整倍性變化不會(huì)有新基因產(chǎn)生;染色體片段的重復(fù)不會(huì)導(dǎo)致基因種類的變化,染色體片段的缺失可能會(huì)導(dǎo)致基因種類減少,也可能不變?！敬鸢浮?D 3.小麥高稈(A)對(duì)矮稈(a)為顯性,抗病(B)對(duì)易感病(b)為顯性,下圖表示培育矮稈抗病品種的幾種途徑,下列相關(guān)說法正確的是(　　) A.過程①的原理是基因突變,最大優(yōu)點(diǎn)是育種周期短 B.過程⑥使用的試劑是秋水仙素,在有絲分裂間期發(fā)揮作用 C.過程⑤為單倍體育種,可明顯縮短育種年限 D.④過程的子代中純合子所占比例是2/3 【解析】 根據(jù)圖示,①是誘變育種,其原理是基因突變,最大的優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單,能大幅度改良性狀,由于誘變育種具有盲目性,育種時(shí)間可能很長(zhǎng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;過程⑥使用的試劑是秋水仙素,秋水仙素抑制紡錘體的形成,是在有絲分裂前期發(fā)揮作用,B項(xiàng)錯(cuò)誤;過程⑤和⑥為單倍體育種,C項(xiàng)錯(cuò)誤;③產(chǎn)生的aaBB占1/3,aaBb占2/3,經(jīng)過④過程產(chǎn)生的子代中aaBB占(1/3+1/6),aabb占1/6。所以純合子的比例是2/3。【答案】 D 4.已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22,請(qǐng)根據(jù)下面的西瓜育種流程回答有關(guān)問題。 (1)圖中①③過程所用的試劑分別是　　　　和　　　　。 (2)培育無子西瓜A的育種方法稱為　　　　　　　。無子西瓜A的體細(xì)胞中有　　　　個(gè)染色體組。 (3)④過程中形成單倍體植株所采用的方法是　　　　。該過程利用了植物細(xì)胞的　　　　性。 (4)為確認(rèn)某植株是否為單倍體,應(yīng)在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細(xì)胞的染色體,觀察的最佳時(shí)期為　　　　。 (5)選用品種乙的花粉刺激三倍體植株的目的是　　　　　　　　　　　　。 【解析】 獲取信息:圖中①②表示培育三倍體無子西瓜;③表示用生長(zhǎng)素刺激子房膨大形成無子西瓜;④表示花藥離體培養(yǎng)得到單倍體;⑤表示雜交育種。 思考分析 【答案】 (1)秋水仙素　生長(zhǎng)素 (2)多倍體育種　3 (3)花藥離體培養(yǎng)　全能 (4)有絲分裂中期 (5)提供生長(zhǎng)素 五、分層配餐 A組題 1.如圖①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異,①和②所表示的變異類型分別屬于(　　) A.易位和重組 B.易位和易位 C.重組和易位 D.重組和重組 【解析】 ①是發(fā)生于同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換,屬于基因重組;②是發(fā)生于非同源染色體之間的易位,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異?！敬鸢浮?C 2.下列有關(guān)變異的說法正確的是(　　) A.染色體中DNA的一個(gè)堿基缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B.染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察 C.在有性生殖過程中發(fā)生基因重組 D.秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體增倍 【解析】 染色體中DNA的一個(gè)堿基缺失屬于基因突變。染色體變異可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察,而基因突變一般不可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察。秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是抑制紡錘體的形成,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。 【答案】 C 3.下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述,不正確的是(　　) A.一個(gè)染色體組中不含同源染色體 B.由受精卵發(fā)育成的,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體 C.單倍體生物體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組 D.人工誘導(dǎo)多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 【解析】 人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多,最常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,自然界中多倍體主要是低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生的;染色體組中不含同源染色體;單倍體生物體細(xì)胞中不一定含有一個(gè)染色體組,如四倍體的單倍體植株體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組。 【答案】 D 4.某生物(2N)正常體細(xì)胞中含8條染色體,則圖中表示一個(gè)染色體組的是(　　) 【解析】 2N代表該生物體細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)染色體組,即二倍體生物,體細(xì)胞中有8條染色體,則每個(gè)染色體組有4條染色體。而一個(gè)染色體組中的染色體形態(tài)、大小各不相同,符合的只有A項(xiàng)。 【答案】 A 5.下圖是果蠅體細(xì)胞的染色體組成,以下說法正確的是(　　) A.染色體1、2、4、5組成果蠅的一個(gè)染色體組 B.染色體3、6之間的交換屬于基因重組 C.控制果蠅紅眼或白眼的基因位于2號(hào)染色體上 D.染色體2、3、6、7組成果蠅的一個(gè)染色體組 【解析】 染色體組中無同源染色體,果蠅的一個(gè)染色體組應(yīng)含4條非同源染色體。同源染色體的染色單體之間的交叉互換屬于基因重組,而3、6為非同源染色體,其交換為染色體結(jié)構(gòu)變異,控制眼色的基因位于X染色體(1)上。據(jù)以上分析可知D項(xiàng)正確。【答案】 D B組題 6.下圖是對(duì)某種遺傳病在雙胞胎中共同發(fā)病率的調(diào)查結(jié)果。a、b分別代表異卵雙胞胎和同卵雙胞胎中兩者均發(fā)病的百分比。據(jù)圖判斷下列敘述中錯(cuò)誤的是(　　) A.同卵雙胞胎比異卵雙胞胎更易同時(shí)發(fā)病 B.同卵雙胞胎同時(shí)發(fā)病的概率受非遺傳因素影響 C.異卵雙胞胎中一方患病時(shí),另一方可能患病 D.同卵雙胞胎中一方患病時(shí),另一方也患病 【解析】 同卵雙胞胎是由一個(gè)受精卵形成的,遺傳物質(zhì)相同,異卵雙胞胎由不同的受精卵發(fā)育而來,遺傳物質(zhì)組成有差異,因此同卵雙胞胎同時(shí)患病的可能性明顯高;由于生物性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果,因此即使是同卵雙胞胎,對(duì)于同種疾病的發(fā)病率也不是100%。 【答案】 D 7.關(guān)于“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn),正確的敘述是(　　) A.可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B.多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C.多倍體細(xì)胞形成過程無完整的細(xì)胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì) 【解析】 “低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的原理是低溫抑制紡錘體的形成,使染色體復(fù)制后的細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,使染色體數(shù)目成倍地增加,因此不可能形成三倍體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;在低溫誘導(dǎo)時(shí),不是所有的細(xì)胞都發(fā)生變異,因此多倍體細(xì)胞形成的比例不可能達(dá)到100%,B項(xiàng)錯(cuò)誤;多倍體細(xì)胞形成的過程只到中期,故無完整的細(xì)胞周期,C項(xiàng)正確;非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,根尖細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【答案】 C 8.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.單基因突變可以導(dǎo)致遺傳病 B.染色體結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致遺傳病 C.近親婚配可增加隱性遺傳病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn) D.環(huán)境因素對(duì)多基因遺傳病的發(fā)病無影響 【解析】 人類遺傳病分單基因遺傳病、多基因遺傳病和染色體遺傳病。單基因突變可引起單基因遺傳病。這三類遺傳病的發(fā)病都受環(huán)境因素的影響,其中多基因遺傳病更易受環(huán)境的影響。近親結(jié)婚由于夫婦雙方攜帶相同隱性致病基因的概率大,所以婚后所生后代患隱性遺傳病的概率增加?！敬鸢浮?D 9.在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異,甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) ①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異?、谝覉D中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體數(shù)目變異?、奂住⒁覂蓤D中的變化只會(huì)出現(xiàn)在有絲分裂中?、芗住⒁覂蓤D中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗(yàn) A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④ 【解析】 甲圖發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異,乙圖發(fā)生了染色體數(shù)目變異,甲、乙兩圖中的變化均可發(fā)生在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中。 【答案】 C 10.人類遺傳病中,抗維生素D佝僂病是由X染色體上的顯性基因控制的,甲家庭中丈夫患抗維生素D佝僂病,妻子表現(xiàn)正常;乙家庭中,夫妻都表現(xiàn)正常,但妻子的弟弟患紅綠色盲。從優(yōu)生角度考慮,甲、乙家庭應(yīng)分別選擇生育(　　) A.男孩、男孩 B.女孩、女孩 C.男孩、女孩 D.女孩、男孩 【解析】 甲家庭中丈夫X染色體上的顯性致病基因一定能隨X染色體傳給女兒而使女兒患病,乙家庭中妻子雖表現(xiàn)正常,但由弟弟是色盲患者可推斷妻子可能是色盲基因攜帶者,則其兒子有可能患色盲。 【答案】 C 11.“人類基因組計(jì)劃”中的基因測(cè)序工作所測(cè)定的是(　　) A. DNA的堿基對(duì)排列順序 B. RNA堿基排列順序 C.蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序 D. DNA的基因排列順序 【解析】 人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是人類24條染色體(22條常染色體+XY)的DNA堿基對(duì)的排列順序?！敬鸢浮?A C組題 12.洋蔥(2n=16)為二倍體植物。為比較不同處理方法對(duì)洋蔥根尖細(xì)胞分裂指數(shù)(即視野內(nèi)分裂期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的百分比)的影響,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①將洋蔥的老根去除,經(jīng)水培生根后取出。 ②將洋蔥分組同時(shí)轉(zhuǎn)入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%、0.1%秋水仙素溶液中,分別培養(yǎng)24 h、36 h、48 h;秋水仙素處理停止后再轉(zhuǎn)入清水中分別培養(yǎng)0 h、12 h、24 h、36 h。 ③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份無水乙醇、1份冰乙酸混勻)固定8 h,然后將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中5~8 min。 ④將根尖取出,放入盛有清水的培養(yǎng)皿中漂洗。 ⑤用石炭酸—品紅試劑染色。 ⑥制片、鏡檢;計(jì)數(shù)、拍照。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:不同方法處理后的細(xì)胞分裂指數(shù)(%)如下表。 秋水仙素溶液處理 清水培養(yǎng)時(shí)間/h 質(zhì)量分 數(shù)/% 時(shí)間/h 0 12 24 36 0.01 24 10.71 13.68 14.19 14.46 36 9.94 11.99 13.59 13.62 48 7.98 10.06 12.22 11.97 0.1 24 7.74 9.09 11.07 10.86 36 6.12 7.87 9.98 9.81 48 5.97 6.68 7.98 8.56 請(qǐng)分析上述實(shí)驗(yàn),回答有關(guān)問題: (1)步驟③中“將根尖浸泡在1 mol/L鹽酸溶液中”的作用是　　　　　　　　　　　　　。 (2)步驟⑥為了獲得相應(yīng)的觀察視野,鏡檢時(shí)正確的操作方法　 。 (3)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)推測(cè),石炭酸—品紅試劑是一種　　　性染料。 (4)為了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更加科學(xué),計(jì)數(shù)時(shí)應(yīng)采取的方法是　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)根據(jù)上表結(jié)果可以得出如下初步結(jié)論: ①質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細(xì)胞分裂指數(shù)較高; ②本實(shí)驗(yàn)的各種處理中,提高細(xì)胞分裂指數(shù)的最佳方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (6)下面為一位同學(xué)在步驟⑥所拍攝的顯微照片,形成細(xì)胞a的最可能的原因是 　。 【解析】 染色體易被堿性染料染成深色,所以石炭酸—品紅試劑是一種堿性染料。若要計(jì)數(shù)更準(zhǔn)確、科學(xué),應(yīng)對(duì)同一個(gè)裝片選取多個(gè)視野。表中數(shù)據(jù)顯示,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的秋水仙素溶液誘導(dǎo)后細(xì)胞分裂指數(shù)較高,各種處理中用0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h,再在清水中培養(yǎng)36 h后的方法最佳。圖示顯微照片顯示a細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目比其他分裂期細(xì)胞中染色體數(shù)目少,說明秋水仙素處理發(fā)生在紡錘體形成之后,細(xì)胞染色體沒有加倍。 【答案】 (1)使組織中細(xì)胞相互分離開來 (2)先在低倍鏡下觀察,緩慢移動(dòng)裝片,發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡 (3)堿 (4)每組裝片觀察多個(gè)視野 (5)①0.01%　②0.01%秋水仙素溶液誘導(dǎo)24 h,再在清水中培養(yǎng)36 h (6)秋水仙素處理發(fā)生在上一個(gè)細(xì)胞周期紡錘體形成之后 13.(xx浙江卷,32)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1株(丙)。將乙與丙雜交,F1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1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?！　　　?功能喪失,無法合成葉綠素,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　　　　。花藥離體培養(yǎng)中,可通過誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株,也可通過誘導(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的過程。 【解析】 (1)控制合成葉綠素的基因缺失了一段DNA,實(shí)際上是缺失了一小段堿基序列,導(dǎo)致該基因突變,從而不能正常表達(dá)(不能控制合成葉綠素)。植物不能合成葉綠素,則不能生存,所以體現(xiàn)了該變異具有有害性的特點(diǎn)。 (2)用γ射線照射甲得到不同的植株屬于誘變育種,將乙與丙雜交得到F1屬于雜交育種,利用花藥離體培養(yǎng),再用秋水仙素處理幼苗屬于單倍體育種;雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是基因重組;植物組織培養(yǎng)中,可通過誘導(dǎo)愈傷組織分化出芽、根獲得再生植株,也可通過誘導(dǎo)愈傷組織分化成胚狀體獲得再生植株。 (3)由抗病矮稈(乙)和不抗病高稈植株(丙)都是由不抗病矮稈(甲,基因型是aabb)誘變而來,以及兩者雜交F1有四種表現(xiàn)型可以推出乙、丙的基因型分別是Aabb和aaBb,乙和丙雜交得到的抗病高稈植株的基因型是AaBb,經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生4種配子。 (4)作遺傳圖解必須寫出親代的表現(xiàn)型、基因型、雜交符號(hào)、產(chǎn)生的配子以及F1的基因型、表現(xiàn)型及其比例。 【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)