（全國通用版）2019版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第2部分 遺傳與進(jìn)化 第三單元 生物的變異、育種與進(jìn)化學(xué)案.doc

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第三單元 生物的變異、育種與進(jìn)化 第1講 基因突變和基因重組 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)生物可遺傳變異的類型之一基因突變 1.回答與基因突變有關(guān)的問題 (1)據(jù)圖分析鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患病原因： ①圖示中a、b、c過程分別代表DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。突變發(fā)生在a(填字母)過程中。 ②患者貧血的直接原因是血紅蛋白異常，根本原因是發(fā)生了基因突變，堿基對由T∥A替換為A∥T。 (2)判斷正誤： ①A基因可突變?yōu)閍基因，a基因也能再突變?yōu)锳基因。(√) ②人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)生的根本原因是基因突變。(√) ③基因突變通常發(fā)生在DNA→RNA的過程中。() ④基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，不能發(fā)生基因突變。() ⑤病毒、大腸桿菌及動(dòng)植物都可能發(fā)生基因突變。(√) ⑥基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代。(√) (3)基因突變的特點(diǎn)(連線)： 1.從六個(gè)方面掌握基因突變 2.明確基因突變的原因及與進(jìn)化的關(guān)系 (二)生物可遺傳變異的類型之二基因重組 2.回答與基因重組有關(guān)的問題 (1)下圖a、b為減數(shù)第一次分裂不同時(shí)期的細(xì)胞圖像，據(jù)圖回答： ①a圖發(fā)生基因重組的原因是：等位基因隨同源染色體的非姐妹染色單體交換，發(fā)生的時(shí)期是減數(shù)第一次分裂前期。 ②b圖發(fā)生基因重組的原因是：非等位基因隨非同源染色體自由組合，發(fā)生的時(shí)期是減數(shù)第一次分裂后期。 (2)判斷正誤： ①非同源染色體自由組合，導(dǎo)致在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組。(√) ②非姐妹染色單體的交叉互換可引起基因重組。(√) ③一對同源染色體的非姐妹染色單體能發(fā)生基因重組。(√) ④減數(shù)分裂四分體時(shí)期，姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。() ⑤減數(shù)分裂過程中，非同源染色體的染色單體間發(fā)生片段交換不屬于基因重組。(√) 3.“表格法”對比基因突變與基因重組 項(xiàng)目 基因突變 基因重組 發(fā)生時(shí)期 主要發(fā)生在： ①有絲分裂間期 ②減Ⅰ分裂前的間期 ①減 Ⅰ 分裂后期 ②減 Ⅰ 分裂前期 產(chǎn)生原因 物理、化學(xué)、生物因素引起 ↓ 堿基對的增添、缺失、替換 ↓ 導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變 交叉互換、自由組合 ↓ 基因重新組合 應(yīng)用 誘變育種 雜交育種 聯(lián)系 ①都使生物產(chǎn)生可遺傳的變異 ②在長期進(jìn)化過程中，通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供了大量可供自由組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ) ③二者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表現(xiàn)型 4.謹(jǐn)記基因重組的三點(diǎn)提醒 (1)多種精子和多種卵細(xì)胞之間有多種結(jié)合方式，導(dǎo)致后代性狀多種多樣，但不屬于基因重組。 (2)含一對等位基因的雜合子自交，后代發(fā)生性狀分離，根本原因是等位基因的分離，而不是基因重組。 (3)“肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等屬于廣義的基因重組。 　　　 —————突破點(diǎn)(一)　基因突變及其與性狀的關(guān)系———— 　 1．(2016天津高考)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表： 枯草桿菌 核糖體S12蛋白第55—58位的氨基酸序列 鏈霉素與核糖體的結(jié)合 在含鏈霉素培養(yǎng)基中的存活率(%) 野生型 …PKP… 能 0 突變型 …PKP… 不能 100 注：P：脯氨酸；K：賴氨酸；R：精氨酸。 下列敘述正確的是(　　) A．S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性 B．鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能 C．突變型的產(chǎn)生是由于堿基對的缺失所致 D．鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 解析：選A　根據(jù)表中信息可知，鏈霉素通過與野生型枯草桿菌的核糖體的結(jié)合，抑制翻譯過程，進(jìn)而起到殺菌作用，突變型枯草桿菌中核糖體S12蛋白氨基酸序列改變，使鏈霉素不能與核糖體結(jié)合，從而對鏈霉素產(chǎn)生抗性；突變型與野生型相比只是一個(gè)氨基酸的不同，因此是堿基對的替換造成的，而非缺失；基因突變具有不定向性，鏈霉素只是對突變體起篩選作用。 2．(2015江蘇高考)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動(dòng)適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B．X射線不僅可引起基因突變，也會(huì)引起染色體變異 C．通過雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D．觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異 解析：選A　變異具有不定向性，不存在主動(dòng)適應(yīng)。X射線可導(dǎo)致生物體發(fā)生基因突變或染色體變異。白花植株與原紫花品種雜交，若后代都是紫花植株，則白花植株是隱性突變的結(jié)果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，則是顯性突變的結(jié)果。白花植株的自交后代中若出現(xiàn)白花植株，則是可遺傳變異；若全是紫花植株，則是不可遺傳變異。 考什么 (1)基因突變的實(shí)質(zhì)和類型 (2)基因突變與生物性狀的關(guān)系 主要以選擇題的形式考查 學(xué)什么 (1)熟記基因突變的時(shí)間、原因和類型 (2)理解基因突變的特點(diǎn) (3)理解基因突變與生物性狀的關(guān)系 1．辨析基因突變的一個(gè)“一定”和四個(gè)“不一定” 項(xiàng)目 內(nèi)容 解讀 一個(gè) “一定” 基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變 基因突變使基因中堿基排列順序發(fā)生改變 四個(gè) “不一定” DNA中堿基對的增添、缺失和替換不一定是基因突變 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對的改變，但不屬于基因突變 基因突變不一定會(huì)引起生物性狀的改變 ①突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段中。②基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。③基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變 基因突變不一定都產(chǎn)生等位基因 病毒和原核細(xì)胞不存在等位基因，因此，原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是新基因 基因突變不一定都能遺傳給后代 ①基因突變?nèi)绻l(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳給后代，但有些植物可能通過無性生殖遺傳給后代。②如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子遺傳給后代 2．明確基因突變對蛋白質(zhì)影響的三種情況 堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 只改變1個(gè)氨基酸或不改變氨基酸序列 增添 大 不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列 缺失 大 不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列 題點(diǎn)(一)　基因突變的概念和特點(diǎn) 1．(2018大連調(diào)研)下列關(guān)于基因突變的說法，錯(cuò)誤的是(　　) A．沒有外界因素誘導(dǎo)也可能發(fā)生基因突變 B．有絲分裂間期最易發(fā)生基因突變 C．基因突變不一定會(huì)引起性狀改變 D．體細(xì)胞中的突變基因都不能遺傳給后代 解析：選D　基因突變可以自然發(fā)生，也可以在外界因素如紫外線、X射線、γ射線的誘導(dǎo)下發(fā)生；間期進(jìn)行DNA復(fù)制，最容易發(fā)生基因突變；由于密碼子的簡并性，一種氨基酸對應(yīng)多種密碼子或基因型AA突變成Aa等情況下，基因突變不一定會(huì)引起性狀改變；體細(xì)胞中的突變基因可以通過無性生殖遺傳給子代。 2．下列關(guān)于基因突變的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．基因突變可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期 B．等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果 C．基因突變一定產(chǎn)生等位基因 D．DNA中堿基對替換不一定發(fā)生基因突變 解析：選C　基因突變指DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，而引起基因結(jié)構(gòu)的改變?；蛲蛔兪请S機(jī)的，可以發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果。原核生物沒有染色體，即使發(fā)生基因突變也不會(huì)產(chǎn)生等位基因。DNA中非基因片段的堿基對替換不會(huì)引起基因突變。 題點(diǎn)(二)　基因突變的實(shí)質(zhì)和類型 3．(2015海南高考)關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因 B．X射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率 C．基因B中的堿基對G—C被堿基對A—T替換可導(dǎo)致基因突變 D．在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變 解析：選B　基因突變具有不定向性，等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因；X射線的照射會(huì)影響基因B和基因b的突變率；基因B中的堿基對G—C被堿基對A—T替換可導(dǎo)致基因突變；在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變。 4．下圖表示基因突變的一種情況，其中a、b是核酸鏈，c是肽鏈。下列說法正確的是(　　 ) A．a(chǎn)→b→c表示基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 B．圖中由于氨基酸沒有改變，所以沒有發(fā)生基因突變 C．圖中氨基酸沒有改變的原因是密碼子具有簡并性 D．除圖示情況外，基因突變還包括染色體片段的缺失和重復(fù) 解析：選C　由圖可知，a→b→c表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，A錯(cuò)誤；只要DNA中堿基對發(fā)生改變，該基因就發(fā)生了突變，B錯(cuò)誤；圖中氨基酸沒有發(fā)生改變，是由于密碼子具有簡并性，C正確；染色體片段缺失和重復(fù)屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異，D錯(cuò)誤。 ————————突破點(diǎn)(二)　基因重組————— 1．判斷正誤 (1)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間自由組合，導(dǎo)致基因重組。() 提示：有絲分裂不產(chǎn)生基因重組。 (2)純合子自交因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離。() 提示：純合子自交子代無性狀分離。 (3)減數(shù)分裂四分體時(shí)期，姐妹染色單體的局部交換可導(dǎo)致基因重組。() 提示：減數(shù)分裂四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換可引起基因重組。 (4)非同源染色體自由組合，導(dǎo)致在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組。(√) (5)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會(huì)同時(shí)發(fā)生的生命活動(dòng)是基因突變和基因重組。(√) 2．下列有關(guān)基因重組的說法，正確的是(　　) A．基因重組是生物體遺傳變異的主要方式之一，可產(chǎn)生新的基因 B．同源染色體指的是一條來自父方，一條來自母方，形態(tài)大小一定相同的兩條染色體 C．基因重組僅限于真核生物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中 D．基因重組可發(fā)生在四分體時(shí)期的同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換過程中 解析：選D　基因突變可產(chǎn)生新的基因；同源染色體指的是一條來自父方，一條來自母方，在減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體，它們形態(tài)大小不一定相同，如X、Y染色體；自然條件下的基因重組發(fā)生在真核生物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中，轉(zhuǎn)基因技術(shù)也屬于基因重組。 3．某雄性動(dòng)物的基因型為AaBb。如圖是其一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中的兩個(gè)不同時(shí)期細(xì)胞分裂圖像。下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖甲細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂，稱為初級精母細(xì)胞 B．由圖甲可知，該精原細(xì)胞在分裂過程中發(fā)生了基因突變 C．由圖乙可知，另三個(gè)精細(xì)胞的基因型分別為ab、AB、AB D．在減數(shù)第一次分裂后期，移向細(xì)胞同一極的基因可能是A、a、b、b 解析：選D　圖甲細(xì)胞中沒有同源染色體，處于減數(shù)第二次分裂前期，為次級精母細(xì)胞；由圖甲可知，四分體時(shí)期染色體發(fā)生交叉互換，由此引起的變異屬于基因重組；該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成的四個(gè)精子，可能發(fā)生過交叉互換，如果發(fā)生交叉互換，則其基因型分別為AB、aB、Ab、ab；根據(jù)圖中細(xì)胞中的基因及染色體顏色可知，該細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生過交叉互換，在減數(shù)第一次分裂后期，移向細(xì)胞一極的基因可能是A、a、b、b。 辨析關(guān)于基因重組和基因突變的四個(gè)易誤點(diǎn) (1)誘變因素處理，只能提高突變率，不能使生物定向突變。 (2)基因突變不只發(fā)生在分裂間期。 (3)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件，不取決于是否對人類有利。 (4)自然條件下基因重組發(fā)生在配子形成過程中，而不是受精作用發(fā)生時(shí)。 ——突破點(diǎn)(三)　姐妹染色單體上等位基因來源的判斷—— 　 1．據(jù)細(xì)胞分裂圖判斷 圖 示 解 讀 (1)如果是有絲分裂后期圖像，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖甲。 (2)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果，如圖乙。 (3)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖像，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果，如圖丙。 2．據(jù)細(xì)胞分裂方式判斷 (1)如果是有絲分裂中染色單體上基因不同，則為基因突變的結(jié)果。 (2)如果是減數(shù)分裂過程中染色單體上基因不同，可能發(fā)生了基因突變或交叉互換。 3．據(jù)親子代基因型判斷 (1)如果親代基因型為BB或bb，則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變。 (2)如果親代基因型為Bb，則引起姐妹染色單體上B與b不同的原因是基因突變或交叉互換。 1．某動(dòng)物的初級卵母細(xì)胞中，由一個(gè)著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因一定不是(　　) A．發(fā)生基因突變　　　 　B．發(fā)生過交叉互換 C．染色體結(jié)構(gòu)變異 D．發(fā)生了自由組合 解析：選D　兩條姐妹染色單體所攜帶的基因不完全相同的原因有三種可能：間期發(fā)生了基因突變、四分體時(shí)期發(fā)生過交叉互換或發(fā)生過染色體結(jié)構(gòu)變異。自由組合只發(fā)生在非同源染色體間。 2．(2018福州八縣聯(lián)考)下圖是基因型為Aa的個(gè)體不同分裂時(shí)期的圖像，根據(jù)圖像判定每個(gè)細(xì)胞發(fā)生的變異類型，正確的是(　　) A．①基因突變?、诨蛲蛔儭、刍蛲蛔? B．①基因突變或基因重組?、诨蛲蛔儭、刍蛑亟M C．①基因突變?、诨蛲蛔儭、刍蛲蛔兓蚧蛑亟M D．①基因突變或基因重組　②基因突變或基因重組?、刍蛑亟M 解析：選C　圖中①②分別處于有絲分裂的中期和后期，A與a所在的DNA分子是由一個(gè)DNA分子經(jīng)過復(fù)制而得到的，圖中①②的變異只能來自基因突變；③處于減Ⅱ后期，A與a的不同可能來自基因突變或減Ⅰ前期的交叉互換(基因重組)。 3．下面甲、乙兩圖為某二倍體高等生物某細(xì)胞分裂過程中不同時(shí)期模式圖。相關(guān)敘述正確的是(　　) A．在形成圖甲細(xì)胞過程中發(fā)生過交叉互換 B．甲、乙兩圖說明該細(xì)胞分裂過程中發(fā)生了染色體變異 C．甲細(xì)胞中有兩個(gè)染色體組，8條姐妹染色單體 D．若圖乙表示卵細(xì)胞，則圖甲表示次級卵母細(xì)胞 解析：選A　圖甲細(xì)胞中沒有同源染色體，可判定為處于減數(shù)第二次分裂中期。比較圖甲和圖乙中第3條(從左到右數(shù))染色體顏色與形態(tài)，可知在形成圖甲細(xì)胞過程中發(fā)生過交叉互換，而非染色體變異；甲細(xì)胞中只有一個(gè)染色體組，8條姐妹染色單體；若圖乙表示卵細(xì)胞，根據(jù)甲和乙中對應(yīng)染色體的顏色，可知圖甲表示第一極體而非次級卵母細(xì)胞。 [課堂小結(jié)握主干]　(對應(yīng)學(xué)生用書P124) 建知識體系(填一填) 記核心要點(diǎn)(背一背) [填空]①基因結(jié)構(gòu)?、诓欢ㄏ颉、凵铩、苌镒儺悺、菪禄? ⑥生物進(jìn)化?、呖刂撇煌誀睢、嗌锒鄻有? 1.可遺傳的變異：基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源，原因是三者細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)都發(fā)生了變化。 2．基因突變 (1)基因突變是由于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。 (2)基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料。 3．基因重組 (1)基因重組是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合?；蛑亟M也是生物變異的來源之一，對生物的進(jìn)化也具有重要的意義。 (2)基因重組來源于減數(shù)分裂形成配子時(shí)，非同源染色體上的非等位基因的自由組合及同源染色體上的非姐妹染色單體的交叉互換。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述，正確的是(　　) A．基因突變對生物個(gè)體是利多于弊 B．基因突變所產(chǎn)生的基因都可以遺傳給后代 C．基因重組能產(chǎn)生新的基因 D．在自然條件下，基因重組是進(jìn)行有性生殖的生物才具有的一種可遺傳變異方式 解析：選D　基因突變具有多害少利的特點(diǎn)，A錯(cuò)誤；發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變一般不能遺傳給后代，B錯(cuò)誤；只有基因突變才可以產(chǎn)生新的基因，基因重組可以產(chǎn)生新的基因型，C錯(cuò)誤；在自然條件下，只有進(jìn)行有性生殖的生物才會(huì)發(fā)生基因重組，D正確。 2．下列關(guān)于遺傳變異的說法正確的是(　　) A．任何生物在遺傳過程中都可以發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異 B．花藥離體培養(yǎng)過程中發(fā)生的變異有基因重組和染色體變異 C．基因突變可發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)不同DNA分子上體現(xiàn)了其隨機(jī)性 D．基因重組和染色體變異都可導(dǎo)致基因在染色體上的排列順序發(fā)生改變 解析：選C　原核生物和病毒不含染色體，不會(huì)發(fā)生染色體變異，基因重組一般發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中；花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗過程中發(fā)生的是有絲分裂，該過程可以發(fā)生基因突變和染色體變異，但不發(fā)生基因重組；細(xì)胞的不同DNA分子上的基因都可能發(fā)生突變，體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性；基因重組不會(huì)導(dǎo)致染色體上基因的排列順序發(fā)生改變。 3．(2018巢湖質(zhì)檢)如圖是某二倍體動(dòng)物細(xì)胞分裂示意圖，其中字母表示基因。據(jù)圖判斷(　　) A．此細(xì)胞含有4個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子 B．此動(dòng)物體細(xì)胞基因型一定是AaBbCcDd C．此細(xì)胞發(fā)生的一定是顯性突變 D．此細(xì)胞既發(fā)生了基因突變又發(fā)生了基因重組 解析：選D　圖示細(xì)胞有2個(gè)染色體組，8個(gè)DNA分子；細(xì)胞中正在發(fā)生同源染色體的分離，非同源染色體上非等位基因的自由組合，即基因重組；圖中一條染色體的姐妹染色單體相同位置的基因?yàn)镈和d，其對應(yīng)的同源染色體上含有d、d，但不能確定的是D突變成d，還是d突變成D，故可能發(fā)生的是隱性突變，也可能發(fā)生的是顯性突變。 4．(2018濰坊質(zhì)檢)洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中由一個(gè)著絲粒相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，其原因是(　　) A．復(fù)制出現(xiàn)差錯(cuò)　　　　 　B．發(fā)生過交叉互換 C．聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂 D．發(fā)生了自由組合 解析：選A　根尖分生區(qū)細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，著絲點(diǎn)相連的兩條染色單體所攜帶的基因不完全相同，說明發(fā)生了基因突變，基因突變發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)期。 5．研究發(fā)現(xiàn)果蠅有一種儲存及利用能量的基因(Indy基因)，該基因變異后，可以對果蠅細(xì)胞級別的能量吸收進(jìn)行限制，即讓果蠅的細(xì)胞節(jié)食，進(jìn)而使果蠅的壽命明顯延長。而人類有著和果蠅類似的DNA序列。關(guān)于上述研究成果的敘述，正確的是(　　) A．Indy基因變異后，果蠅體內(nèi)細(xì)胞將不再衰老 B．對Indy基因進(jìn)行誘變，一定可以使果蠅壽命明顯延長 C．Indy基因的正常表達(dá)能限制果蠅細(xì)胞級別的能量吸收 D．人類有可能研制出一種既能延長壽命又能控制體重的藥物 解析：選D　依據(jù)題干信息可知，該基因突變后，使細(xì)胞節(jié)食，進(jìn)而延長果蠅壽命，但細(xì)胞仍會(huì)衰老，A項(xiàng)錯(cuò)誤。因基因突變具有不定向性，故誘導(dǎo)不一定形成使果蠅壽命延長的基因，B項(xiàng)錯(cuò)誤。該基因未變異前即正常表達(dá)時(shí)會(huì)使細(xì)胞正常儲存和利用能量，基因變異后會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞節(jié)食，C項(xiàng)錯(cuò)誤。依據(jù)基因變異后延長壽命的原理，人類可研制出延長壽命和控制體重的藥物，D項(xiàng)正確。 6．如圖是三種因相應(yīng)結(jié)構(gòu)發(fā)生替換而產(chǎn)生變異的示意圖，下列相關(guān)判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．鐮刀型細(xì)胞貧血癥的變異類型類似于過程① B．過程②的變異類型為基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期 C．過程③能在光學(xué)顯微鏡下觀察到 D．雜交育種的原理是過程③ 解析：選D　鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患病原因是基因突變，與過程①類似，A正確；過程②表示的是同源染色體中非姐妹染色單體之間的交叉互換，變異類型屬于基因重組，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期，B正確；過程③表示染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上而引起的變異，即易位，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，在光學(xué)顯微鏡下能夠觀察到，C正確；雜交育種的原理是基因重組(②)，D錯(cuò)誤。 7．(2018西安調(diào)研)甲磺酸乙酯(EMS)能使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，后者不與胞嘧啶配對而與胸腺嘧啶配對。為獲得更多的水稻變異類型，育種專家常用適宜濃度的EMS溶液浸泡種子后再進(jìn)行大田種植。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．使用EMS浸泡種子可以提高基因突變的頻率 B．EMS的處理可使DNA序列中G—C堿基對發(fā)生改變 C．獲得的變異植株細(xì)胞核DNA中的嘌呤含量高于嘧啶 D．經(jīng)EMS處理后，水稻體細(xì)胞中的染色體數(shù)目保持不變 解析：選C　人工使用EMS浸泡種子能使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，DNA序列中的G—C堿基對發(fā)生改變，能提高基因突變的頻率，A、B正確；獲得的變異植株細(xì)胞核的DNA分子是雙螺旋結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則，嘌呤堿基與嘧啶堿基配對，二者含量相等，C錯(cuò)誤；EMS只是使鳥嘌呤變成7乙基鳥嘌呤，即堿基對的替換，屬于基因突變，沒有改變?nèi)旧w數(shù)目，D正確。 8．已知與人體血紅蛋白合成有關(guān)的一對等位基因是HbA和HbS只有純合子(HbSHbS)患鐮刀型細(xì)胞貧血癥，患者大多于幼年死亡，只含一個(gè)致病基因的個(gè)體不表現(xiàn)為鐮刀型細(xì)胞貧血癥，并對瘧疾具有較強(qiáng)的抵抗力。以下說法錯(cuò)誤的是(　　) A．基因HbS是基因突變的結(jié)果，可以用顯微鏡檢測鐮刀型細(xì)胞貧血癥 B．純合子(HbAHbA)具有較強(qiáng)的抗瘧疾能力 C．基因HbA和HbS不可能存在于一個(gè)染色體組中 D．該現(xiàn)象說明基因突變改變了生物的表現(xiàn)型 解析：選B　基因HbS是正?；騂bA發(fā)生基因突變的結(jié)果，突變后形成的鐮刀型紅細(xì)胞可以用顯微鏡觀察到，A正確；由題干信息不能得出純合子(HbAHbA)具有較強(qiáng)的抗瘧疾能力，B錯(cuò)誤；HbA和HbS是一對等位基因，位于一對同源染色體的相同的位置上，而同源染色體不會(huì)存在于一個(gè)染色體組中，因此，基因HbA和HbS不可能存在于一個(gè)染色體組中，C正確；純合子(HbSHbS)患病，雜合子(HbAHbS)不患病且抗瘧疾能力增強(qiáng)，以上現(xiàn)象說明基因突變改變了生物的表現(xiàn)型，D正確。 9．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對人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接(　　) A．插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變 B．替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變 C．造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異 D．誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代 解析：選C　131I不能插入DNA分子中，也不能替換DNA分子中的堿基，A、B錯(cuò)誤。大劑量的放射性同位素131I會(huì)導(dǎo)致基因突變或染色體結(jié)構(gòu)的變異。上皮細(xì)胞屬于體細(xì)胞，發(fā)生基因突變后不會(huì)遺傳給下一代，C正確，D錯(cuò)誤。 10．甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組，下列敘述正確的是(　　) A．甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常 B．甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙 C．甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同 D．圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料 解析：選D　因甲、乙是兩種果蠅，故甲、乙雜交產(chǎn)生的F1雖然含2個(gè)染色體組，但不能正常進(jìn)行減數(shù)分裂；甲的1號染色體發(fā)生倒位形成了乙；染色體中某一片段發(fā)生倒位會(huì)改變基因的排列順序；可遺傳的變異如基因突變、基因重組和染色體變異都能為生物進(jìn)化提供原材料。 11．如圖表示果蠅某一條染色體上的幾個(gè)基因，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說明發(fā)生了基因突變 B．觀察圖示可知，基因在染色體上呈線性排列 C．圖示各基因間不會(huì)發(fā)生自由組合 D．基因中有一個(gè)堿基對的替換，不一定會(huì)引起生物性狀的改變 解析：選A　染色體上含紅寶石眼基因的片段缺失，說明發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；圖示顯示，基因在染色體上呈線性排列，B項(xiàng)正確；位于非同源染色體上的非等位基因在減數(shù)第一次分裂的后期才能發(fā)生自由組合，而圖示各基因位于同一條染色體上，所以它們之間不會(huì)發(fā)生自由組合，C項(xiàng)正確；基因中有一個(gè)堿基對的替換，說明發(fā)生了基因突變，由于密碼子的簡并性(幾個(gè)密碼子決定相同的氨基酸)等原因，與突變前相比，突變后的基因所控制的性狀不一定發(fā)生改變，D項(xiàng)正確。 12．下列過程可能存在基因重組的是(　　) A．④⑤ B．③⑤ C．①④ D．②④ 解析：選C　基因重組是指控制不同性狀的基因的重新組合，發(fā)生在產(chǎn)生配子的過程中，①中發(fā)生同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，存在基因重組；②是發(fā)生在非同源染色體間的易位，沒有基因重組；③過程有等位基因的分離，沒有基因重組；④發(fā)生非同源染色體上非等位基因的自由組合；⑤是雌雄配子結(jié)合，沒有基因重組。 二、非選擇題 13．(2018南昌模擬)如圖表示細(xì)胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復(fù)合物識別而發(fā)生降解的過程，該過程被稱為NMD作用，能阻止有害異常蛋白的表達(dá)。NMD作用常見于人類遺傳病中，如我國南方地區(qū)高發(fā)的地中海貧血癥(AUG、UAG分別為起始和終止密碼子)。 (1)圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是基因中發(fā)生了________________________________________________________________________。 (2)異常mRNA來自突變基因的________________，其降解產(chǎn)物為________________。如果異常mRNA不發(fā)生降解，細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生肽鏈較____________的異常蛋白。 (3)常染色體上的正常β珠蛋白基因(A＋)既有顯性突變(A)，又有隱性突變(a)，兩者均可導(dǎo)致地中海貧血癥。據(jù)下表分析： 基因型 aa A＋A A＋a 表現(xiàn)型 重度貧血 中度貧血 輕度貧血 原因分析 能否發(fā)生NMD作用 能 ② 能 β珠蛋白合成情況 ① 合成少量 合成少量 表格中①②處分別為：①__________________________； ②____________________；除表中所列外，貧血患者的基因型還有________________________________________________________________________。 解析：(1)圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同，推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是基因中發(fā)生了堿基對的替換。(2)突變后的異?；蛲ㄟ^轉(zhuǎn)錄過程形成異常mRNA，mRNA的基本組成單位是核糖核苷酸，因此mRNA降解產(chǎn)物是核糖核苷酸；分析題圖可知，異常mRNA中終止密碼子比正常RNA中的終止密碼子提前出現(xiàn)，因此如果異常mRNA不發(fā)生降解，細(xì)胞內(nèi)翻譯過程會(huì)產(chǎn)生肽鏈較短的異常蛋白質(zhì)。(3)分析表格中的信息可知，基因型A＋A和A＋a分別表現(xiàn)為中度貧血和輕度貧血，合成的β珠蛋白少，基因型為aa的個(gè)體重度貧血，不能合成β珠蛋白；根據(jù)題干可知，基因的顯隱性關(guān)系為：A＞A＋＞a；A＋a的個(gè)體能發(fā)生NMD作用，體內(nèi)只有正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物，所以表現(xiàn)為輕度貧血；基因型為aa的個(gè)體能發(fā)生NMD作用，無β珠蛋白合成，表現(xiàn)為重度貧血；基因型為A＋A的個(gè)體表現(xiàn)為中度貧血，說明其異常珠蛋白基因的表達(dá)未能被抑制，因此不能發(fā)生NMD作用，導(dǎo)致異常蛋白合成。由題意可知，顯性突變(A)和隱性突變(a)均可導(dǎo)致地中海貧血癥，因此除表中所列外，貧血患者的基因型還有AA、Aa。 答案：(1)堿基替換　(2)轉(zhuǎn)錄　核糖核苷酸　短 (3)無合成　不能　AA、Aa 14．(2018淄博第一中學(xué)檢測)在一個(gè)鼠(2N)的種群中，鼠的毛色有野生型黃色(A)、突變型灰色(a1)和突變型黑色(a2)三種表現(xiàn)型，基因A對a1和a2為顯性，a1對a2為顯性，三種基因的形成關(guān)系如圖所示。請回答： (1)由圖可以看出DNA分子中堿基對的________能導(dǎo)致基因突變。 (2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致________________，在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸有________________________________________________________________________。 (3)雜合灰色鼠精巢中的一個(gè)細(xì)胞中含有2個(gè)a2基因，原因最可能是________________，此時(shí)該細(xì)胞可能含有________個(gè)染色體組。 (4)有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點(diǎn)，請從可遺傳變異的角度對這一現(xiàn)象做出合理解釋。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析圖示可知：a1基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對C∥G被T∥A替換，a2基因的產(chǎn)生是由于A基因中的堿基對T∥A的缺失，因此DNA分子中堿基對的缺失、替換能導(dǎo)致基因突變。(2)基因a2控制的蛋白質(zhì)肽鏈長度明顯變短，這是由于基因突變導(dǎo)致翻譯提前終止，在細(xì)胞質(zhì)中參與該蛋白質(zhì)合成的核酸種類有tRNA、mRNA、rRNA。(3)雜合灰色鼠精巢中的一個(gè)細(xì)胞中含有2個(gè)a2基因，其原因最可能是DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)。若該細(xì)胞為處于減數(shù)第二次分裂前期或中期的次級精母細(xì)胞，則含有1個(gè)染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂前期或中期的精原細(xì)胞，或者是處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細(xì)胞，則含有2個(gè)染色體組；若該細(xì)胞為處于有絲分裂后期的精原細(xì)胞，則含有4個(gè)染色體組；綜上分析，該細(xì)胞可能含有1或2或4個(gè)染色體組。(4)A基因控制黃色、a1基因控制灰色，且A對a1為顯性。有些雜合黃色小鼠的皮毛上出現(xiàn)灰色斑點(diǎn)，說明這些雜合黃色小鼠的基因型為Aa1，灰色斑點(diǎn)的出現(xiàn)是由于部分細(xì)胞A基因突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表現(xiàn)了出來)。 答案：(1)缺失、替換　(2)翻譯提前終止　tRNA、mRNA、rRNA　(3)DNA發(fā)生了復(fù)制(染色體復(fù)制)　1或2或4　(4)部分細(xì)胞A基因突變成了a1，表現(xiàn)為灰色(或部分細(xì)胞帶有A基因的染色體片段缺失，使a1基因表現(xiàn)了出來) 15．人類有一種肥厚性心肌病(HMC)，主要癥狀有勞力性呼吸困難，嚴(yán)重者呈端坐呼吸或陣發(fā)性夜間呼吸困難。一般在30歲以上發(fā)病，常有家族史。在某個(gè)連續(xù)傳遞三代的該心臟病家族中(遺傳系譜圖如圖1所示)，第Ⅰ代發(fā)病情況不詳，第Ⅱ～Ⅳ代共有7人發(fā)病，男女發(fā)病機(jī)會(huì)均等。請分析回答： (1)依據(jù)遺傳系譜圖推斷，肥厚性心肌病最可能的遺傳方式為__________________。 (2)經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，此病患者的α原肌凝蛋白(αTm)結(jié)構(gòu)異常，提取Ⅲ1和Ⅲ2的DNA，測序結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ⅲ2的αTm基因序列僅有T1(圖2)一種，而Ⅲ1的αTm基因序列有T1和T2(圖3)兩種。 ①根據(jù)T1基因和T2基因堿基序列推斷，Ⅲ1的α原肌凝蛋白結(jié)構(gòu)變異的根本原因是________，T1基因與T2基因的關(guān)系為________。 ②依據(jù)遺傳系譜圖和基因測序結(jié)果________(填“可以”或 “不可以”)確定HMC的遺傳方式，Ⅲ5和Ⅲ6生育一個(gè)終生正常孩子的概率為________。 (3)研究發(fā)現(xiàn)，αTm基因序列有多種變異，體現(xiàn)了基因突變是________(填“定向”或“不定向”)的，αTm基因的突變________(填“一定”或“不一定”)會(huì)導(dǎo)致α原肌凝蛋白結(jié)構(gòu)變異，原因是_____________________________________________________________， 該機(jī)制的意義是降低突變的多害性。 (4)Ⅰ1和Ⅰ2在30歲前的心臟狀況最可能為________。該實(shí)例說明表現(xiàn)型是由________________________________________________________________________ 決定的。 解析：(1)根據(jù)遺傳系譜圖，該家族第Ⅱ～Ⅳ代中每代都有患者，男女發(fā)病機(jī)會(huì)均等，該病最可能為常染色體顯性遺傳病。(2)①對照T1基因和T2基因堿基序列，可發(fā)現(xiàn)T2基因的一對堿基(C—G)與T1基因不同，發(fā)生了堿基對替換，屬于基因突變?；蛲蛔儺a(chǎn)生新基因，為原基因的等位基因。②根據(jù)基因測序結(jié)果，Ⅲ1的αTm基因序列有T1和T2(圖3)兩種，可知Ⅲ1為雜合子，表現(xiàn)為肥厚性心肌病，說明該病為顯性病，Ⅳ1為男患者，其母為正常，該病為常染色體顯性病。Ⅲ5為隱性純合子，Ⅲ6為雜合子，所生子代正常的概率為1/2。(3)αTm基因序列有多種變異，證明基因突變是不定向的，具有多方向性；基因突變不一定導(dǎo)致其控制合成的蛋白質(zhì)變異，因?yàn)橐环N氨基酸可以有多個(gè)密碼子。(4)據(jù)題意知，人肥厚性心肌病一般在30歲以上發(fā)病，故Ⅰ1和Ⅰ2在30歲前的心臟狀況應(yīng)表現(xiàn)為正常，說明表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作用的結(jié)果。 答案：(1)常染色體顯性遺傳　(2)①基因突變(堿基對的替換/改變)　等位基因?、诳梢浴?/2　(3)不定向　不一定　一種氨基酸對應(yīng)多種密碼子(密碼子的簡并性)　(4)正?！』蛐团c環(huán)境共同 第2講 染色體變異和生物育種 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (一)染色體變異類型之一染色體結(jié)構(gòu)變異 1.據(jù)圖回答有關(guān)染色體結(jié)構(gòu)變異的問題 (1)已知的染色體為“”。變異后的染色體如下列圖所示： ①判斷變異類型：A.缺失，B.重復(fù)，C.倒位，D.基因突變。 ②可在顯微鏡下觀察到的是A、B、C。(填圖編號) ③基因數(shù)目和排列順序均未變化的是D。(填圖編號) (2)辨析染色體的易位與交叉互換： ①圖1是易位，圖2是交叉互換。 ②發(fā)生對象：圖1發(fā)生于非同源染色體之間，圖2發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間。 ③變異類型：圖1屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，圖2屬于基因重組。 1.圖解染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和結(jié)果 2.從四個(gè)“關(guān)于”方面區(qū)分三種變異 (1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2)關(guān)于“缺失”問題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變。 (3)關(guān)于變異的水平問題?；蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)關(guān)于變異的“質(zhì)”和“量”問題?；蛲蛔兏淖兓虻馁|(zhì)，不改變基因的量；基因重組不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會(huì)改變基因的量；染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會(huì)改變基因的量或改變基因的排列順序。 (二) 染色體變異類型之二染色體數(shù)目變異 2.據(jù)圖回答有關(guān)染色體組的問題 (1)如圖中雄果蠅體細(xì)胞染色體中的一個(gè)染色體組可表示為：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 (2)組成特點(diǎn)： ①形態(tài)上：細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同。 ②功能上：共同控制生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。 3．判斷正誤 (1)由受精卵發(fā)育而成，體細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。(√) (2)含一個(gè)染色體組的個(gè)體是單倍體，但單倍體未必只含一個(gè)染色體組。(√) (3)未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植株，一定是單倍體。(√) (4)含有兩個(gè)染色體組的生物體，一定不是單倍體。() (5)生物的精子或卵細(xì)胞一定都是單倍體。() (6)基因型是aaaBBBCcc的植株一定是單倍體。() 3.判斷染色體組的三種方法 (1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。下圖所示的細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)分別是：a為3個(gè)，b為2個(gè)，c為1個(gè)。 (2)根據(jù)基因型判斷：控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個(gè)染色體組——每個(gè)染色體組內(nèi)不含等位或相同基因。下圖所示的細(xì)胞中，它們所含的染色體組數(shù)分別是：a為4個(gè)，b為2個(gè)，c為3個(gè)，d為1個(gè)。 (3)根據(jù)染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)的比值判斷：染色體數(shù)與形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組，如玉米的體細(xì)胞中共有20條染色體，10種形態(tài)，則玉米含有2個(gè)染色體組。 4．“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體 (三) 生物變異的應(yīng)用生物育種 4.生物育種的原理及方法(連線) 5．識別育種程序圖 (1)“親本新品種”為雜交育種。 (2)“親本新品種”為單倍體育種，其優(yōu)點(diǎn)是明顯縮短育種年限。 (3)“種子或幼苗新品種”為誘變育種。 (4)“種子或幼苗新品種”為多倍體育種。 5.“表格法”比較生物育種的類型、原理及優(yōu)缺點(diǎn) 名稱 原理 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 雜交 育種 基因 重組 使分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上，即“集優(yōu)” ①育種時(shí)間長 ②局限于同一種或親緣關(guān)系較近的個(gè)體 誘變 育種 基因 突變 提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀 有利變異少，需處理大量實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性) 單倍體 育種 染色體 數(shù)目變異 明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程 技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合 多倍體 育種 染色體 數(shù)目變異 操作簡單，能較快獲得所需品種 所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物 基因 工程 育種 基因 重組 能定向地改變生物遺傳性狀；目的性強(qiáng)；育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 技術(shù)復(fù)雜，安全性問題多 ————————突破點(diǎn)(一)　染色體變異———————— 　　　 1．(2015全國卷Ⅱ)下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是(　　) A．該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B．該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C．該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D．該病是由于染色體中增加某一片段引起的 解析：選A　貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的染色體異常遺傳病。 2．(2016江蘇高考)如圖中甲、乙兩個(gè)體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(　　) A．個(gè)體甲的變異對表型無影響 B．個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C．個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為3∶1 D．個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常 解析：選B　個(gè)體甲的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因?qū)Ρ硇涂赡苡杏绊?；個(gè)體乙的變異為染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，變異后個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)形成的四分體異常；若E、e基因與其他基因共同控制某種性狀，則個(gè)體甲自交的后代性狀分離比不一定為3∶1；個(gè)體乙雖然染色體沒有基因缺失，但是基因的排列順序發(fā)生改變，可能引起性狀的改變。 考什么 (1)染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 (2)染色體變異與表現(xiàn)型的關(guān)系 主要以非選擇題的形式考查 學(xué)什么 (1)熟記染色體變異的類型 (2)理解染色體組的概念 (3)掌握三大可遺傳變異(基因突變、基因重組和染色體變異)的區(qū)別 1．細(xì)胞分裂圖像中染色體組數(shù)的判斷方法 圖示 以生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，判斷題目中所給圖像中的染色體組數(shù)。如下圖所示： 解 讀 (1)圖a為減數(shù)第一次分裂的前期，染色體4條，生殖細(xì)胞中染色體2條，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 (2)圖b為減數(shù)第一次分裂的末期或減數(shù)第二次分裂前期，染色體2條，生殖細(xì)胞中染色體2條，該細(xì)胞中有1個(gè)染色體組，染色體組中有2條染色體。 (3)圖c為減數(shù)第一次分裂的后期，染色體4條，生殖細(xì)胞中染色體2條，該細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 (4)圖d為有絲分裂后期，染色體8條，生殖細(xì)胞中染色體2條，該細(xì)胞中有4個(gè)染色體組，每個(gè)染色體組有2條染色體。 2．“三看法”判斷基因突變和染色體變異 題點(diǎn)(一)　染色體組與單倍體、二倍體和多倍體 1．如圖a～d分別表示不同生物的體細(xì)胞圖像，有關(guān)這些圖像的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．細(xì)胞a含有一個(gè)染色體組，該生物體很可能是單倍體 B．細(xì)胞b含有兩個(gè)染色體組，該生物體可能是單體 C．細(xì)胞c含有三個(gè)染色體組，該生物體一定是三倍體 D．若已知細(xì)胞d由受精卵發(fā)育而來，該生物體可能是三體 解析：選C　細(xì)胞c的每一組字母都代表三個(gè)等位基因，同一組字母代表的三個(gè)等位基因，分別位于三條同源染色體上，含有三個(gè)染色體組，若該生物體由受精卵發(fā)育而來，則是三倍體；若該生物由六倍體的配子直接發(fā)育而來，則是單倍體，C錯(cuò)誤。 2．下圖所示細(xì)胞中所含的染色體，有關(guān)敘述正確的是(　　) A．圖a含有2個(gè)染色體組，圖b含有3個(gè)染色體組 B．如果圖b表示體細(xì)胞，則圖b代表的生物一定是三倍體 C．如果圖c代表由受精卵發(fā)育成的生物的體細(xì)胞，則該生物一定是二倍體 D．圖d代表的生物一定是由卵細(xì)胞發(fā)育而成的，是單倍體 解析：選C　圖a為有絲分裂后期，含有4個(gè)染色體組，圖b有同源染色體，含有3個(gè)染色體組；如果圖b生物是由配子發(fā)育而成的，則圖b代表的生物是單倍體，如果圖b生物是由受精卵發(fā)育而成的，則圖b代表的生物是三倍體；圖c中有同源染色體，含有2個(gè)染色體組，若是由受精卵發(fā)育而成的，則該細(xì)胞所代表的生物一定是二倍體；圖d中只含1個(gè)染色體組，一定是單倍體，可能是由雄性配子或雌性配子發(fā)育而成的。 題點(diǎn)(二)　染色體變異類型的判斷 3．(2016上海高考)導(dǎo)致遺傳物質(zhì)變化的原因有很多，下圖中字母代表不同基因，其中變異類型①和②依次是(　　) A．突變和倒位　　　　　 　B．重組和倒位 C．重組和易位 D．易位和倒位 解析：選D　①中少了基因a、b，多了基因j，是非同源染色體間發(fā)生了片段交換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；②中基因c、d、e位置發(fā)生了顛倒，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。 4．如圖所示，關(guān)于甲、乙、丙、丁的敘述，正確的是(　　) A．甲屬于基因突變，乙屬于染色體變異 B．丙出現(xiàn)的變異只能出現(xiàn)在有絲分裂中 C．丁細(xì)胞含有兩個(gè)染色體組 D．甲、乙、丙、丁均屬于染色體變異 解析：選C　染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的改變。染色體結(jié)構(gòu)的變異主要有缺失、重復(fù)、倒位、易位四種類型。甲中基因沒有改變，只是b和d的位置發(fā)生了交換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位，乙中基因gh重復(fù)出現(xiàn)，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；丙是有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，所以出現(xiàn)的變異不只出現(xiàn)在有絲分裂中，在四倍體減數(shù)分裂過程中也可能出現(xiàn)；丁細(xì)胞中染色體大小相同，含有一對等位基因，所以含有兩個(gè)染色體組；甲、乙、丙、丁中，甲、乙、丙屬于染色體變異，丁為基因突變。 突破點(diǎn)(二)　實(shí)驗(yàn)——低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化—(理清原理穩(wěn)得分)— 　 1．(2018銀川檢測)下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是(　　) A．原理：低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B．解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C．染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D．觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 解析：選C　低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的原理是抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞；卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖解離；改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色；洋蔥根尖裝片中的細(xì)胞大部分處于有絲分裂間期，在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細(xì)胞。 2．對于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)的分析，正確的是(　　) A．在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理不同 B．從卡諾氏液中取出的根尖要用蒸餾水沖洗2次才可以進(jìn)行制片 C．制作裝片的具體操作方法與“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)相同 D．需將培養(yǎng)的洋蔥放入冰箱的冷凍室內(nèi)低溫處理 解析：選C　低溫與秋水仙素的作用原理相同，均抑制紡錘體的形成，A錯(cuò)誤；卡諾氏液用于固定細(xì)胞的形態(tài)，從卡諾氏液中取出的根尖要用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次才可以進(jìn)行制片，B錯(cuò)誤；將培養(yǎng)的洋蔥放入冰箱的冷藏室內(nèi)低溫4 ℃處理，不能冷凍，冷凍會(huì)破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致細(xì)胞死亡，D錯(cuò)誤。 1．實(shí)驗(yàn)原理 低溫可抑制紡錘體形成，阻止細(xì)胞分裂，導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目加倍。 2．實(shí)驗(yàn)步驟與現(xiàn)象 3．注意事項(xiàng) (1)顯微鏡下觀察到的是死細(xì)胞，而不是活細(xì)胞：植物細(xì)胞經(jīng)卡諾氏液固定后細(xì)胞已死亡。 (2)選擇材料不能隨意：誤將低溫處理“分生組織細(xì)胞”等同于“任何細(xì)胞”。因?yàn)槿旧w數(shù)目變化發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)，處理其他細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體加倍的情況。 (3)低溫處理的理解誤區(qū)：誤認(rèn)為低溫處理時(shí)間越長越好。低溫處理的目的只是抑制紡錘體形成，使染色體不能被拉向兩極。如果低溫持續(xù)時(shí)間過長，會(huì)影響細(xì)胞的各項(xiàng)功能，甚至死亡。 (4)著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果：誤將“抑制紡錘體形成”等同于“著絲點(diǎn)不分裂”。著絲點(diǎn)是自動(dòng)分裂，不需要紡錘絲牽引。紡錘絲牽引的作用是將染色體拉向兩極。 4．低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中的試劑及其作用 試劑 使用方法 作用 卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細(xì)胞形態(tài) 體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理的根尖 洗去卡諾氏液 與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸等體積混合，浸泡經(jīng)固定的根尖 解離根 尖細(xì)胞 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15%的鹽酸 與體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根 尖細(xì)胞 清水 浸泡解離后的根尖約10 min 漂洗根尖， 去掉解離液 改良苯酚 品紅染液 把漂洗干凈的根尖放進(jìn)盛有改良苯酚品紅染液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色 體著色 5．低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)與觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的操作步驟比較 項(xiàng)目 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂 培養(yǎng) 待洋蔥長出1 cm左右不定根時(shí)4 ℃低溫培養(yǎng) 適宜溫度下培養(yǎng) 固定 解離前用卡諾氏液進(jìn)行固定，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次 不用固定 染色 用改良苯酚品紅染液 用醋酸洋紅液或龍膽紫溶液 1．某生物興趣小組的同學(xué)將生長旺盛的洋蔥不定根置于4 ℃的冰箱冷藏室中培養(yǎng)36小時(shí)后，剪取根尖制成臨時(shí)裝片，然后用顯微鏡觀察細(xì)胞中染色體的分裂相。下列敘述正確的是(　　) A．低溫處理能阻斷洋蔥根尖細(xì)胞中DNA的復(fù)制 B．用改良苯酚品紅染液處理根尖可使染色體著色 C．制作臨時(shí)裝片前可用卡諾氏液維持細(xì)胞的活性 D．低倍鏡視野中所有細(xì)胞染色體數(shù)都已發(fā)生改變 解析：選B　低溫處理能阻斷洋蔥根尖細(xì)胞中紡錘體的形 成；卡諾氏液固定后細(xì)胞已經(jīng)死亡；細(xì)胞周期中間期時(shí)間最長，故視野中間期細(xì)胞數(shù)目最多，大多數(shù)細(xì)胞染色體數(shù)未發(fā)生改變。 2．(2018陜西五校聯(lián)考)某同學(xué)在做“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將大蒜根尖隨機(jī)分為12組，實(shí)驗(yàn)處理和結(jié)果如下表所示，請回答有關(guān)問題。 組別 實(shí)驗(yàn)處理及處理時(shí)間 染色體數(shù)目加倍的細(xì) 胞所占的百分比(%) 組1 0 ℃ 0 36小時(shí) 組2 0 72小時(shí) 組3 0 96小時(shí) 組4 2 ℃ 36小時(shí) 5 組5 72小時(shí) 20 組6 96小時(shí) 24 組7 4 ℃ 36小時(shí) 12 組8 72小時(shí) 30 組9 96小時(shí) 43 組10 6 ℃ 36小時(shí) 0 組11 72小時(shí) 0 組12 96小時(shí) 0 (1)低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍的原理是低溫會(huì)使細(xì)胞分裂過程中________的形成受阻，從而使細(xì)胞分裂過程中染色體數(shù)目加倍而細(xì)胞不分裂