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：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：基因突變的特征和原因，能進行基因重組知識的應(yīng)用 復(fù)習(xí)難點：基因突變的特征和原因 二、課前知識梳理 一、基因突變 1.實例:鐮刀型細胞貧血癥 癥狀 紅細胞呈鐮刀狀,易破裂,使人患溶血性貧血 病因 血紅蛋白多肽鏈上一個谷氨酸被纈氨酸替換 根本原因 血紅蛋白基因(DNA)上一個堿基對被替換,即由→ 圖示 2.概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、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、時間和意義 原 因 內(nèi)因 DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、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 (1)普遍性:在生物界中普遍存在 (2)隨機性:生物個體發(fā)育的任何時期和部位 (3)低頻性:突變頻率很低 (4)不定向性:可以產(chǎn)生一個以上的等位基因 發(fā)生 時間 DNA復(fù)制時(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)基因突變一定會引起性狀改變嗎? (2)基因突變會改變基因的數(shù)量嗎? 【答案】 (1)不一定。 (2)不會,基因突變是基因內(nèi)部部分堿基對種類和數(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,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,對生物的進化也具有重要意義。 三、典例引領(lǐng)，變式內(nèi)化 例1人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝碘能力。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對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細胞內(nèi)的131I可能直接(　　) A.插入DNA分子引起插入點后的堿基序列改變 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不會插入DNA分子或替換其中的堿基而引起基因突變。積聚在細胞內(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進行無性生殖時——基因突變和染色體變異; ②進行有性生殖時——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)第二次分裂時姐妹染色單體3 與4 自由分離 C.減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合 D.減數(shù)第一次分裂時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,而交叉互換會導(dǎo)致該個體產(chǎn)生一定量的含B的可育配子。B項敘述是產(chǎn)生配子過程中的正常情況,不會導(dǎo)致變異出現(xiàn);C項中的現(xiàn)象不會存在。 【答案】 D 例3(xx北京卷,30)在一個常規(guī)飼養(yǎng)的實驗小鼠封閉種群中,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)計相同時間段內(nèi)的繁殖結(jié)果如下。 組合編號 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　　　。此種群中同時出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是　。 (5)測序結(jié)果表明,突變基因序列模板鏈中的1個G突變?yōu)锳,推測密碼子發(fā)生的變化是　　　　(填選項前的符號)。 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),突變基因表達的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達的蛋白質(zhì),推測出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成　　　　。進一步研究發(fā)現(xiàn),該蛋白質(zhì)會使甲狀腺激素受體的功能下降,據(jù)此推測脫毛小鼠細胞的　　　　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、目標檢測 1.變異是生物的基本特征之一,下列不屬于細菌產(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?、萑旧珕误w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】 細菌屬于原核生物,沒有染色體,進行無性生殖,因此細菌產(chǎn)生的可遺傳變異只有基因突變,沒有其他類型?！敬鸢浮?C 2.下圖是某個二倍體動物的幾個細胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。據(jù)圖判斷錯誤的是(　　) A.該動物的性別為雄性 B.乙細胞表明該動物發(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.丙細胞不能進行基因重組 【解析】 根據(jù)題干可知,甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖。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。甲和丙細胞質(zhì)都是均等分裂,故該動物性別應(yīng)為雄性。由于基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,所以乙細胞不可能進行基因重組。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。丙細胞屬于減數(shù)第二次分裂后期,不能進行基因重組?！敬鸢浮?B 3.下列細胞在其生命活動過程中既有可能發(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.心肌細胞 B.成熟的紅細胞 C.根毛細胞 D.精原細胞 【解析】 基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,A、B、C中細胞都不再分裂,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)制時發(fā)生堿基對的增添、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?！敬鸢浮?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,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)時必須添加氨基酸甲后才能生長。對這一實驗結(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,而根尖細胞只能進行有絲分裂,所以不會發(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只有一對等位基因,沒有發(fā)生基因重組,④有兩對等位基因,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T C.第100、101、102位被替換為TTT D.第103至105位被替換為1個T 【解析】 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、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,性狀的改變越大。因此B項對多肽的氨基酸序列影響最大。【答案】 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?、谝粭l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?、蹹NA分子中發(fā)生堿基對的增添、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G—C B.②處堿基對A—T替換為G—C C.③處缺失堿基對A—T D.④處堿基對G—C替換為A—T 【解析】 該基因突變只導(dǎo)致1 169位一個氨基酸的改變,說明發(fā)生的是堿基對的替換,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替換一個堿基對后對應(yīng)的密碼子,由此推知發(fā)生的突變?yōu)棰谔帀A基對A—T替換為G—C。【答案】 B 6.以下有關(guān)基因重組的敘述,錯誤的是(　　) 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發(fā)生性狀分離。【答案】 C 7.如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對,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)時在缺失位置終止 C.所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸 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個核苷酸對,該基因仍然能表達,但是表達產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,有可能出現(xiàn)下列情況:翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止、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 8.一對夫婦表現(xiàn)型正常,但他們生了一個色盲女孩,這個女孩的出現(xiàn)的原因很可能是 (　　) A.卵細胞形成的過程中發(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.父親的體細胞發(fā)生了基因突變 D.母親的體細胞發(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.右圖為高等動物的細胞分裂示意圖。圖中不可能反映的是(　　) ①該細胞一定發(fā)生了基因突變　②該細胞一定發(fā)生了基因重組?、墼摷毎赡馨l(fā)生了基因突變?、茉摷毎赡馨l(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體 C.觀察細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)中的一個賴氨酸發(fā)生了改變。根據(jù)以下圖、表回答問題: 第一個 字母 第二個字母 第三個 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鏈只有一個堿基不同,那么⑤鏈不同于②鏈上的那個堿基是　　　　　　　　。 (4)從表中可看出密碼子具有　的特點。 【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號鏈上的TAC由②號鏈上的TTC替換一個堿基而來。(4)表中顯示,有些氨基酸可以由兩個或兩個以上的密碼子決定,即密碼子具有簡并性。 【答案】 (1)核糖體　轉(zhuǎn)錄 (2)絲氨酸　要同時突變兩個堿基 (3)A (4)簡并性 12.如下圖甲表示人類鐮刀型細胞貧血癥的病因,乙是在一個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)生的時間是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,主要場所是　。 (2)α鏈堿基組成:　　　　,β鏈堿基組成:　　　　。 (3)鐮刀型細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　細胞核　(2)CAT　GUA　(3)?！‰[　(4)Bb　BB　(5)不會;因為當(dāng)基因中的CTT突變成CTC時,轉(zhuǎn)錄的信使RNA上的密碼子由GAA變成GAG,兩個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,Y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對的　　　　和　　　　,進一步研究發(fā)現(xiàn),SGRY蛋白和SGRy蛋白都能進入葉綠體,可推測,位點　　　　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個氨基酸所在的區(qū)域的功能是引導(dǎo)該蛋白進入葉綠體,根據(jù)題意,SGRy和SGRY都能進入葉綠體,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 遺傳與進化 課題 第三單元　生物的變異、育種與進化 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)測和預(yù)防(Ⅰ) 5.人類基因組計劃及意義(Ⅰ) 6.實驗:低溫誘導(dǎo)染色體加倍 7.實驗:調(diào)查常見的人類遺傳病 一、復(fù)習(xí)目標：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，進一步鞏固實驗低溫誘導(dǎo)染色體加倍和調(diào)查常見的人類遺傳病。 復(fù)習(xí)重點：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：生物變異在育種上的應(yīng)用，實驗低溫誘導(dǎo)染色體加倍 二、課前知識梳理 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 細胞白血病 　2.數(shù)目變異 (1)細胞內(nèi)個別染色體增加或減少。 (2)細胞內(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:細胞中的一組非同源染色體,它們在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(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)育而成的個體 由配子發(fā)育而成的個體 體細胞中含2個染色體組的個體 體細胞中含3個或3個以上染色體組的個體 體細胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個體 植物 特點 正常 果實、種子較大,生長發(fā)育延遲,結(jié)實率低 植株弱小,高度不育 舉例 幾乎全部動物、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 細胞有絲分裂細胞中染色體數(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: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、進行性肌營養(yǎng)不良 多基因 遺傳病 受兩對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、人類基因組計劃與人體健康 1.人類基因組計劃的目的:測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:通過人類基因組計劃,人類可以清晰地認識到人類基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,對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胞的是　　　　;可表示三倍體生物體細胞的是　　　　;可表示單倍體生物體細胞的是　　　　;肯定表示單倍體細胞的是　　　　。 (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胞發(fā)育而成的生物體細胞,則A、B、D所代表的生物體分別為　　　　　　　　　　　　。 (4)每個染色體組中含有2條染色體的細胞是　　　　。 (5)C細胞中有同源染色體　　　　對。 (6)若圖D表示一個含4條染色體的有性生殖的細胞,它是由　　　　倍體個體的性原細胞經(jīng)　　　　后產(chǎn)生的。 【解析】 (1)根據(jù)圖示細胞中染色體的特點可以看出,圖A、B、C、D分別含兩個、三個、一個、四個染色體組,則A可表示二倍體細胞,B可表示三倍體細胞,C一定是單倍體細胞,D可表示四倍體細胞,而A、B、C、D都可表示單倍體細胞。(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)育來的生物體細胞,則均為單倍體。(4)只有圖B所示細胞的一個染色體組含2條染色體。(5)C圖中不含同源染色體。(6)若圖D表示一個含4條染色體的生殖細胞,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：單倍體育種與多倍體育種 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 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 技術(shù)復(fù)雜,需要與雜交育種配合 多倍體植物生長周期延長,結(jié)實率降低 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。請回答下列問題: (1)異源多倍體是由兩種植物AABB與CC遠緣雜交形成的后代,經(jīng)　　　　　　　　　　　　　方法培育而成,還可用植物細胞工程中　　　　方法進行培育。 (2)雜交后代①染色體組的組成為　　　　,進行減數(shù)分裂時形成　　　個四分體,體細胞中含有　　　條染色體。 (3)雜交后代②中C組的染色體減數(shù)分裂時易丟失,這是因為減數(shù)分裂時這些染色體　　　　　　　　　。 (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;植物細胞工程中的植物體細胞雜交可以克服遠緣雜交不親和障礙,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AA能形成7個四分體,BB能形成7個四分體,CD不能形成四分體,因為是非同源關(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,C組染色體因沒有同源染色體配對,聯(lián)會紊亂,所以在減數(shù)分裂時易丟失。(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　植物體細胞雜交 (2)AABBCD　14　42 (3)無同源染色體配對 (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兩項均錯誤;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?！敬鸢浮?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)計如下實驗。 (1)實驗主要材料:大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分數(shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。 (2)實驗步驟 ①取五個培養(yǎng)皿,編號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)實驗結(jié)果:染色體加倍率最高的一組所對應(yīng)的溫度為最佳低溫。 (4)實驗分析 ①設(shè)置實驗步驟②的目的是　。 ②對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】 本實驗?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行相互對照,在DNA復(fù)制時盡可能使細胞處于設(shè)定溫度中,以排除室溫的干擾。 【答案】 (2)②4 ℃　8 ℃　12 ℃　③取大蒜隨機均分為五組,分別放入五個培養(yǎng)皿中,并在各自溫度下恒溫誘導(dǎo)36 h?、?.5~1　卡諾氏液　體積分數(shù)為95%的酒精溶液　⑤漂洗　染色?、藿y(tǒng)計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,是為了進行相互對照;恒溫處理1 h是為了排除室溫對實驗結(jié)果的干擾　②龍膽紫溶液　醋酸洋紅液?、矍锼伤亍∫种萍忓N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,以“研究病的遺傳方式”為子課題。下列子課題中最為簡單可行、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,在患者家系中進行調(diào)查 D.研究艾滋病的遺傳方式,在市中心隨機抽樣調(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,然后推測其遺傳方式。 【答案】 B 四、目標檢測 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號和第9號染色體的部分片段,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項正確;生物進化的方向是由自然選擇決定的,不會因染色體結(jié)構(gòu)變異而改變,D項錯誤?！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有新基因產(chǎn)生;染色體片段的重復(fù)不會導(dǎo)致基因種類的變化,染色體片段的缺失可能會導(dǎo)致基因種類減少,也可能不變?！敬鸢浮?D 3.小麥高稈(A)對矮稈(a)為顯性,抗病(B)對易感病(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)點是方法簡單,能大幅度改良性狀,由于誘變育種具有盲目性,育種時間可能很長,A項錯誤;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項錯誤;過程⑤和⑥為單倍體育種,C項錯誤;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?！敬鸢浮?D 4.已知西瓜的染色體數(shù)目2n=22,請根據(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的體細胞中有　　　　個染色體組。 (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胞的　　　　性。 (4)為確認某植株是否為單倍體,應(yīng)在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細胞的染色體,觀察的最佳時期為　　　　。 (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染色單體分離使染色體增倍 【解析】 染色體中DNA的一個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胞兩極,從而引起細胞內(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.一個染色體組中不含同源染色體 B.由受精卵發(fā)育成的,體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體 C.單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組 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;單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組,如四倍體的單倍體植株體細胞中含2個染色體組。 【答案】 D 4.某生物(2N)正常體細胞中含8條染色體,則圖中表示一個染色體組的是(　　) 【解析】 2N代表該生物體細胞內(nèi)有2個染色體組,即二倍體生物,體細胞中有8條染色體,則每個染色體組有4條染色體。而一個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。 【答案】 A 5.下圖是果蠅體細胞的染色體組成,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號染色體上 D.染色體2、3、6、7組成果蠅的一個染色體組 【解析】 染色體組中無同源染色體,果蠅的一個染色體組應(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項正確?！敬鸢浮?D B組題 6.下圖是對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誤的是(　　) A.同卵雙胞胎比異卵雙胞胎更易同時發(fā)病 B.同卵雙胞胎同時發(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,另一方可能患病 D.同卵雙胞胎中一方患病時,另一方也患病 【解析】 同卵雙胞胎是由一個受精卵形成的,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)大蒜根尖細胞染色體加倍”的實驗,正確的敘述是(　　) A.可能出現(xiàn)三倍體細胞 B.多倍體細胞形成的比例常達100% C.多倍體細胞形成過程無完整的細胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會 【解析】 “低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細胞染色體加倍”的原理是低溫抑制紡錘體的形成,使染色體復(fù)制后的細胞不能分裂成兩個子細胞,使染色體數(shù)目成倍地增加,因此不可能形成三倍體,A項錯誤;在低溫誘導(dǎo)時,不是所有的細胞都發(fā)生變異,因此多倍體細胞形成的比例不可能達到100%,B項錯誤;多倍體細胞形成的過程只到中期,故無完整的細胞周期,C項正確;非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,根尖細胞只能進行有絲分裂,D項錯誤?！敬鸢浮?C 8.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,錯誤的是(　　) 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 D.環(huán)境因素對多基因遺傳病的發(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 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.“人類基因組計劃”中的基因測序工作所測定的是(　　) A. DNA的堿基對排列順序 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】 人類基因組計劃測定的是人類24條染色體(22條常染色體+XY)的DNA堿基對的排列順序。【答案】 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洋蔥根尖細胞分裂指數(shù)(即視野內(nèi)分裂期細胞數(shù)占細胞總數(shù)的百分比)的影響,某研究性學(xué)習(xí)小組進行了相關(guān)實驗,實驗步驟如下: ①將洋蔥的老根去除,經(jīng)水培生根后取出。 ②將洋蔥分組同時轉(zhuǎn)入質(zhì)量分數(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;計數(shù)、拍照。 實驗結(jié)果:不同方法處理后的細胞分裂指數(shù)(%)如下表。 秋水仙素溶液處理 清水培養(yǎng)時間/h 質(zhì)量分 數(shù)/% 時間/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 請分析上述實驗,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,鏡檢時正確的操作方法　 。 (3)根據(jù)所學(xué)的知識推測,石炭酸—品紅試劑是一種　　　性染料。 (4)為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)更加科學(xué),計數(shù)時應(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)量分數(shù)為　　　秋水仙素溶液誘導(dǎo)后的細胞分裂指數(shù)較高; ②本實驗的各種處理中,提高細胞分裂指數(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。若要計數(shù)更準確、科學(xué),應(yīng)對同一個裝片選取多個視野。表中數(shù)據(jù)顯示,質(zhì)量分數(shù)為0.01%的秋水仙素溶液誘導(dǎo)后細胞分裂指數(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細胞內(nèi)染色體數(shù)目比其他分裂期細胞中染色體數(shù)目少,說明秋水仙素處理發(fā)生在紡錘體形成之后,細胞染色體沒有加倍。 【答案】 (1)使組織中細胞相互分離開來 (2)先在低倍鏡下觀察,緩慢移動裝片,發(fā)現(xiàn)理想視野后換用高倍鏡 (3)堿 (4)每組裝片觀察多個視野 (5)①0.01%?、?.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)生在上一個細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(基因為A、a)、高稈和矮稈(基因為B、b)是兩對獨立遺傳的相對性狀?，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,進行以下實驗: 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)。 另一實驗表明,以甲和丁為親本進行雜交,子一代均為抗病高稈。 請回答: (1)對上述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,因此該基因不能正常　　　　,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,該變異類型屬于　　　　。 (2)上述培育抗病高稈玉米的實驗運用了　　　　、單倍體育種和雜交育種技術(shù),其中雜交育種技術(shù)依據(jù)的原理是　　　　?；ㄋ庪x體培養(yǎng)中,可通過誘導(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(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。 (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、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　有害性　基因突變 (2)誘變育種　基因重組　胚狀體 (3)4 (4)