第1讲　生物的变异
基因重组及其意义(Ⅱ)　基因突变的特征和原因(Ⅱ)　染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)　实验：低温诱导染色体加倍
知识点一　基因突变 1．实例：镰刀型细胞贫血症 病因图解如下：
　  2．概念 DNA分子中发生碱基对的______、?______或?______而引起的基因结构的改变 3．基因突变的原因、特点、时间和意义   原因 内因 DNA分子复制发生差错，DNA碱基组成发生改变   外因 某些诱变因素：?________、?________和生物因素  特 点 (1)?________：在生物界中普遍存在 (2)?________：生物个体发育的任何时期和部位 (3)?________：突变频率很低 (4)?________：可以产生一个以上的等位基因 (5)?________：一般是有害的，少数有利  发生时间 通常发生在DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期  意 义 (1)?________产生的途径；(2)________的根本来源；(3)生物进化的原始材料  　议一议：基因突变为什么常发生于DNA复制时？ 知识点二　基因重组 1．概念 生物体进行________的过程中，控制不同性状的基因的重新组合 2．类型  3．意义 是生物变异的来源之一，对生物的进化也具有重要的意义 知识点三　染色体变异 (一)染色体结构变异 染色体某一片段________、________、__________、________，使排列在染色体上的________数目或________顺序发生改变，从而导致性状的变异 (二)染色体数目变异 1．染色体组 细胞中在________和________上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组________ 2．二倍体 由________发育而成的，体细胞中含有________个染色体组的个体。如：果蝇 3．多倍体 (1)概念：由________发育而成的，体细胞中含有________染色体组的个体 (2)特点：茎秆粗壮，叶片、果实、种子________，营养物质________，但发育期延迟，结实率低 (3)人工诱导多倍体 方法：用________处理________的种子或幼苗 成因：秋水仙素抑制________的形成 原理：细胞有丝分裂染色体不能移向两极―→细胞中染色体数目 ________多倍体植株 实例：三倍体无子西瓜 4．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)成因 (3)特点：植株长得弱小，高度________ (4)应用：单倍体育种 方法：花药(花粉)离体培养 过程：花药单倍体植株能正常生殖的纯合子 新品种 优点 思一思：(1)人工诱导多倍体的原理是什么？为什么要强调“处理萌发的种子或幼苗”？ (2)单倍体育种为什么能缩短育种年限？
判一判 1．基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变(　　)。 2．基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变(　　)。 3．基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代(　　)。 4．若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变(　　)。 5．基因突变的利害性主要取决于生物生存的环境，在某一环境中可能是有利的，而在另一环境中可能是有害的(　　)。 6．生殖细胞突变——可传给后代，产生新性状出现死胎、畸形胎等先天性疾病均有可能(　　)。 7．体细胞突变——一般不传代，但往往给突变的个体带来伤害(　　)。 8．减数分裂过程中，非等位基因一定进行重组(　　)。 9．交叉互换、自由组合、染色体移接、转基因技术都属于基因重组(　　)。 10．染色体变异一般涉及很多基因，而基因突变一般只涉及一个基因(　　)。 11．体细胞含一个染色体组的生物一定是单倍体(　　)。 12．体细胞含两个染色体组的生物未必是二倍体(　　)。
巧记：口诀记忆染色体结构变异 染体变异四种类，缺失重复易倒位。 识别判断看基因，种类数量来区分； 种类数量都减少，定是缺失错不了； 种类不变数量增，重复变异所发生； 倒位只是序列变，种类数量不改变； 易位发生非同源，种类数量都改变。
图示常见部分多倍体

染色体结构变异(连一连) 　　 ①缺失　　 a．染色体某一片段位置颠倒 ②重复 b．染色体某一片段缺失 ③倒位 c．染色体某一片段移接到另 一条非同源染色体上 ④易位 d．染色体中增加某一片段 常见动、植物是几倍体(连一连) ①玉米　　　　　　　　　a．二倍体 ②无子西瓜 b．三倍体 ③马铃薯 c．四倍体 ④普通小麦 d．六倍体 ⑤绝大多数哺乳动物 e．多倍体
自我校对： ①缬氨酸　②异常　③DNA复制　④转录　⑤翻译　⑥a　⑦蛋白质　⑧基因突变　⑨　⑩替换　?增添　?缺失　?物理因素　?化学因素　?普遍性　?随机性　?低频性　?不定向性　?多害少利性　?新基因　生物变异　有性生殖　非同源染色体上　同源染色体上　非姐妹染色单体　缺失　重复　易位　倒位　基因　排列　形态　功能　非同源染色体　受精卵　两　受精卵　三个或三个以上　都比较大　含量增加　秋水仙素　萌发　纺锤体　加倍　不育　缩短　纯合子 议一议：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。 思一思：?1?人工诱导多倍体，就是利用秋水仙素或低温作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体数目加倍。萌发的种子或幼苗是植物体的分生组织部位，或者说是细胞有丝分裂旺盛的部位，通过秋水仙素处理后，才能使植物体产生的新细胞染色体数目加倍，从而形成多倍体。?2?单倍体经秋水仙素处理后就可获得稳定遗传的纯合子，一般可用两年时间完成，而常规的育种方法一般要连续自交、逐代选择淘汰，所以获得一个纯系一般需5～8年时间。判一判：1.×　2.√　3.√　4.×　5.√　6.√　7.√　8.×　9.×　10.√　11.√　12.√连一连：染色体结构变异：①－b　②－d　③－a　④－c　常见动、植物是几倍体：①－a　②－b、e　③－c、e　④－d、e　⑤－a

生物的变异概述   可遗传的变异与不遗传的变异的比较 可遗传变异 不遗传的变异  遗传物质是否变化 遗传物质发生改变 遗传物质不发生改变  遗传情况 变异能在后代中再次出现 变异性状仅限于当代表现  应用价值 是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可利用优良环境条件来影响性状的表现获取高产优质产品  联系 
 
水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不遗传的变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传的变异。确认是否为可遗传的变异的唯一依据是看“遗传物质”是否发生变化。
本考点为概述内容，单独命题概率很小，但复习时需要理清变异的各种类型，以便整体把握知识内在联系。 【典例1】 (原创题)下面描述的生物变异属于可遗传的变异且生物界各种生物都有可能产生的是(　　)。 ①长在边际的玉米比田中心的玉米粗壮产量高　②流感病毒有几百个变种，且新亚种不断产生　③“R型活菌＋加热杀死的S型菌”后代产生S型活菌　④果蝇的白眼　⑤豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒　⑥人类的红绿色盲　⑦人类的镰刀型细胞贫血症　⑧猫叫综合征　⑨高山草甸多倍体植物居多　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．②③⑥⑦ B．①③⑥⑦⑧ C．②④⑥⑦ D．⑤⑧⑨ 解析　①是光照、CO2供应等差异引起不遗传的变异；②、④、⑥、⑦的成因为基因突变；③类似于转基因技术，是广义的基因重组；⑤是基因重组；⑧、⑨依次是染色体结构变异和数目变异，根据题干要求，只有基因突变属于生物界各种生物都可以发生的可遗传的变异。 答案　C
——生物界中各生物类群的可遗传的变异  所有生物都可通过基因突变产生新基因，使本物种基因库增加“原始材料”，促进生物进化发展；基因重组和染色体变异是真核生物特有的。
基因突变和基因重组    一、图解引起基因突变的因素及其作用机理
基因突变对生物的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸的影响  替 换 小 只改变1个氨基酸或不改变  增 添 大 不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列  缺 失 大 不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列  基因突变不一定导致生物性状改变的原因 (1)突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。 (2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 (3)基因突变若为隐性突变，如AA―→Aa，也不会导致性状的改变。 类型及判定方法 (1)显性突变：aa―→Aa(当代表现)。 (2)隐性突变：AA―→Aa(当代不表现，一旦表现即为纯合体)。 (3)判定方法： ①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。 ②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。 基因突变的利害性 基因突变引起的变异并不是除了有害就是有利，可分为三种情况：即有利、有害和对生物既无利也无害(中性)。自然选择淘汰有害变异，保留有利和中性变异。
基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。 二、三种基因重组机制比较 重组类型 同源染色体上等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因间的重组 DNA分子重组技术  发生时间 减数第一次分裂四分体时期 减数第一次分裂后期   发生机制 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合 同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合 目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组  图像示意 


 
(1)基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的重要原因。(2)基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，可产生了新的表现型(或新品种)。(3)自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。
★★★　本考点是历年高考命题的重点，2011、2012年高考试题结合细胞分裂中DNA与染色体行为、基因工程、育种技术等进行综合命题频繁，要关注这一命题动向。 【典例2】 (2012·北京理综，30)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，统计相同时间段内的繁殖结果如下。 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GGA c．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________。进一步研究发现，该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，据此推测脱毛小鼠细胞的________下降，这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠________的原因。 解析　本题综合考查了基因的遗传、表达和变异的相关知识。(1)由于脱毛和有毛性状的遗传与性别无关联，说明相关基因位于常染色体上。(2)Ⅲ组实验中杂合子与杂合子的杂交后代中性状分离比约为3∶1，说明该相对性状的遗传遵循基因的分离定律，该相对性状是由一对等位基因控制的。(3)Ⅳ组实验中脱毛的后代均为脱毛，说明实验小鼠的脱毛性状的出现是由于遗传物质改变引起的，不是环境因素影响的结果。(4)在自然状态下，偶然出现的基因突变属于自发突变；由于脱毛为隐性性状，脱毛小鼠的亲代均应携带该突变基因，所以种群中若同时出现几只脱毛小鼠，说明突变基因的频率足够高。(5)由于突变基因序列模板链中的1个G突变为A，所以该基因转录成的mRNA密码子中相对应碱基由C变为U，分析各选项可确定d选项符合题意。(6)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，说明基因突变后相应密码子变为终止密码子，使翻译过程提前终止。由甲状腺激素的生理作用可推测，突变后基因表达的蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降，会引起细胞代谢速率下降。分析实验数据中Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ等组合可以看出，脱毛雌鼠作亲本时后代数量明显减少，说明细胞代谢速率下降影响了雌鼠的产仔率。 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　代谢速率　产仔率低
染色体变异及其与其他变异的比较   一、染色体数目变异疑难解读 1．单倍体、二倍体和多倍体的确定方法 可由下列图解中提供的方法区分开来：
注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。
(1)单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。(2)单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能可育并产生后代。 2．染色体组的组成特点
由上图可知，要构成一个染色体组应具备以下几条： (1)一个染色体组中不含同源染色体。 (2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。 3．染色体组数量的判断方法 (1)据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有4条，b中有3条，c中两两相同，d中各不相同，则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。
(2)据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因此时染色体上无姐妹染色单体，如图所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组)
(3)据染色体数/形态数的比值判断 染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如上面果蝇体细胞染色体组成图该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。 二、基因突变、基因重组和染色体变异的比较 类型 项目　　 基因突变 基因重组 染色体变异  实质 基因结构的改变(碱基对的增添、缺失或替换) 基因的重新组合，产生多种多样的基因型 染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变  类型 自发突变、人工诱变 基因自由组合、交叉互换、转基因 染色体结构、数目变异  时间 细胞分裂间期 减数第一次分裂前期或后期 细胞分裂过程中  适用范围 任何生物均可发生 真核生物进行有性生殖产生配子时 真核生物均可发生  产生结果 产生新的基因(等位基因)，但基因数目未变 只改变基因型，未发生基因的改变 可引起基因“数量”或“排列顺序”上的变化  意义 生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料 形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义 对生物进化有一定意义  育种应用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、多倍体育种  实例 青霉菌高产菌株的培育 豌豆、小麦的杂交 三倍体无子西瓜及八倍体小黑麦的培育  三种变异的共同点 基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。 三种变异的实质解读 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则： 基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)； 基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)； 染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化； 染色体结构变异——线段的部分片段重复、缺失、倒位、易位(点的质不变，数目和位置可能变化)； 染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变，数目变化)。
★★★　本考点在学科内容上是难点，但近5年高考命题频率并不高，题型也以选择题为主。这并不意味着本考点不重要，2014年备考应关注染色体组数目的变化、单倍体与单倍体育种、多倍体与多倍体育种。 【典例3】 (2012·山东理综，27)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。

(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为________，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。 (2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为________。 (3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。 (4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。 实验步骤：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 结果预测：Ⅰ.若________，则是环境改变； Ⅱ.若________________，则是基因突变； Ⅲ.若________________，则是减数分裂时X染色体不分离。 解析　本题综合考查了减数分裂、伴性遗传、基因的自由组合定律及变异类型的鉴定等知识。正常果蝇有4对同源染色体，其中一对为性染色体，另外三对为常染色体。(1)减数第一次分裂过程中细胞内的染色体数目与正常体细胞中相同，果蝇属于二倍体，细胞内有2个染色体组；经减数第一次分裂后，形成的子细胞中染色体数目减半，但由于在减数第二次分裂后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，所以减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是8条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)的卵原细胞在进行减数分裂产生配子的过程中，由于性染色体有三条，所以会出现联会紊乱现象，这样最多可形成Xr、XrXr、XrY、Y四种配子。若让该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)交配，则子代中红眼雌果蝇的基因型见下表： ♂配子　　
配子 Xr XrXr XrY Y  XR XRXr(红眼♀) XRXrXr (死亡) XRXrY (红眼♀) Y  (3)根据题中提供的信息，aaXrXr×AAXRY―→F1，F1中雌果蝇的基因型是AaXRXr，雄果蝇的基因型为AaXrY，F2中灰身红眼∶黑身白眼＝∶＝3∶1。F2中灰身红眼雌果蝇的基因型为：AaXRXr、AAXRXr，灰身白眼雄果蝇的基因型为：AaXrY、AAXrY，它们随机交配后，子代中出现黑身白眼(aaXr_)的概率为×××＝。(4)根据题中的信息，可让M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，若为环境改变引起的，则不会改变M果蝇的正常遗传，即Ⅰ.若子代出现红眼(雌)果蝇，则是环境改变引起的。Ⅱ.若M果蝇是因基因突变引起，则后代会全部表现为白眼。Ⅲ.若是因减数分裂时X染色体不分离引起的，该雄果蝇的基因型为XrO，表现为不育，则无子代产生。 答案　(1)2　8　(2)XrY　Y(注：两空顺序可颠倒)　XRXr、XRXrY　(3)3∶1　　(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型　Ⅰ.子代出现红眼(雌)果蝇　Ⅱ.子代表现型全部为白眼　Ⅲ.无子代产生 【训练】 (2012·合肥模拟)下列是对a～h所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(　　)。
A．细胞中含有一个染色体组的是h图 B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图 C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图 D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图 解析　此题主要考查染色体组的概念及染色体组数目的识别。形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。如图e，每种染色体含有4个，所以含有四个染色体组，d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，g图含有一个染色体组。 答案　C 规律总结　染色体组概念辨析 (1)从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。 (2)从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。 (3)从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。 (4)从物种类型上看，每种生物的染色体数目、大小、形态都与其他物种不同。
规避6个易错易混点 (一)基因突变的三个易错点 易错点1　基因突变就是“DNA中碱基对的增添、缺失、改变” 　点　拨　基因突变≠DNA中碱基对的增添、缺失、改变 ①基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。 ②有些病毒(如SARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。 易错点2　基因突变只发生在分裂间期 　点　拨　引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。 易错点3　将基因突变的结果“产生新基因”与“产生等位基因”混淆 　点　拨　不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 (二)染色体结构变异与其他变异的三个易混点 易混点4　“易位”与“交叉互换”分不清 　点　拨　易位与交叉互换的区别 染色体易位 交叉互换  图解 

 区别 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间   属于染色体结构变异 属于基因重组   可在显微镜下观察到 在显微镜下观察不到  易混点5　染色体结构变异与基因突变界定不清 　点　拨　染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因内部结构”的改变。 基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。如图所示：
易混点6　将“可遗传”理解成了“可育性” 　点　拨　“可遗传”≠可育：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。 纠错演练
1．图1显示出某物种的三条染色体及其上排列着的基因(图中字母所示)。试判断图2中列出的(1)、(2)、(3)、(4)如变化依次属于下列变异中的(　　)
　
①染色体结构变异　②染色体数目变异　③基因重组 ④基因突变 A．①①④③ B．①③④① C．④②④① D．②③①① 解析　本题考查基因突变和染色体变异的相关内容：由图可知：(1)染色体缺失了O、B、q三个基因，属于染色体结构变异；(2)是一对同源染色体，与图示相比，bQ和Bq之间发生交换，所以是基因重组；(3)是M突变为m，所以是基因突变；(4)是两条非同源染色体之间发生片段交换，所以是染色体结构变异。 答案　B 2．(2013·东城区检测)下列有关可遗传变异的叙述，不正确的是(　　)。 A．精子和卵细胞随机结合，导致基因重组 B．DNA复制时碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 D．着丝点分裂后，子染色体不能移向细胞两极，导致染色体数目变异 解析　基因重组是由减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合导致的非同源染色体上的非等位基因自由组合引起的，或者是由减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的交叉互换引起的；基因突变是由DNA碱基对的增添、缺失或改变引起的；非同源染色体之间交换一部分片段，属于染色体结构变异中的易位；着丝点分裂后，子染色体不能移向细胞两极，导致染色体数目变异。 答案　A
低温诱导植物染色体数目的变化  一、原理、步骤和现象
二、注意问题 1．选材 (1)选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；(2)常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。 2．试剂及用途 (1)卡诺氏液：固定细胞形态；(2)改良苯酚品红染液：使染色体着色；(3)解离液[体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。 3．根尖培养 (1)培养不定根：要使材料湿润以利生根；(2)低温诱导：应设常温、低温4 ℃、0 ℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。 4．固定 用卡诺氏固定液(无水酒精3份∶冰醋酸1份或无水乙醇6份∶氯仿3份∶冰醋酸1份)是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。 5．制作装片 按观察有丝分裂装片制作过程进行。 6．观察 换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。
本考点考查频率较低，命题多以选择题形式为主，考查内容往往是实验的基本原理、步骤和现象。2014年注意实验的分析与评价。 【典例】 (2010·福建理综，3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是(　　)。 A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极 B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离 C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色 D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变 解析　低温诱导染色体加倍的原理：抑制纺锤体的形成，使子染色体不能分别移向两极；卡诺氏液用于染色体的固定，解离液为盐酸酒精混合液；低温诱导染色体加倍的时期是前期，大多数细胞处于间期；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以用于染色体的染色。 答案　C 【训练】 (原创题)用浓度为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖(2N＝16条)时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。 (1)针对以上的问题，你作出的假设是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 你提出此假设的依据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格的形式列出来。 (3)按照你的设计思路，以________________________________________________________________________ 作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此你要进行的具体操作是： 第一步：剪取根尖2～3 mm。 第二步：按照________→________→________的操作顺序对根尖进行处理。 第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。 根据该同学的实验设计回答问题。 该同学设计的实验步骤有一处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。 ________________________________________________________________________。 (4)该实验和秋水仙素处理的共同实验原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若在显微镜下观察时，细胞中染色体数可能为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍　低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂 (2) 培养时间 培养温度　　　 5 h 10 h 15 h 20 h  常温      4 ℃      0 ℃      注：设计的表格要达到以下两个要求： ①至少做两个温度的对照；②间隔相等的培养时间进行取样。 (3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目　解离　漂洗　染色　细胞已被杀死，在第三步中不能再观察染色体加倍的动态变化 (4)抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向细胞两极，结果染色体数目加倍 (5)2N＝16、4N＝32、8N＝64(加倍后的细胞有丝分裂后期)

基因突变  1.(2011·安徽理综，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素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 解析　考查生物变异。131I作为放射性物质，可以诱导生物变异，但不是碱基的类似物，不能插入或替换DNA的碱基而发生基因突变。放射性物质产生射线，可以诱导基因突变，但发生在甲状腺滤泡上皮细胞的基因突变不能遗传给下一代。 答案　C 2．(2012·广东理综，28)子叶黄色(Y，野生型)和绿色(y，突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色。 (1)在黑暗条件下，野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是________。
图1
图2 (2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见图2。据图2推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的________和________。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点________的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。 (3)水稻Y基因发生突变，也出现了类似的“常绿”突变植株y2，其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能，设计了以下实验，请完善。 (一)培育转基因植株 Ⅰ.植株甲：用含有空载体的农杆菌感染________的细胞，培育并获得纯合植株。 Ⅱ.植株乙：________________，培育并获得含有目的基因的纯合植株。 (二)预测转基因植株的表现型 植株甲：________维持“常绿”；植株乙：________________。 (三)推测结论________________。 解析　本题主要考查基因的功能以及基因突变对生物性状的影响。(1)由于突变型子叶成熟后子叶仍保持绿色，所以成熟后总叶绿素含量比野生型豌豆下降少，由此可判断曲线中A、B分别反映突变型和野生型豌豆叶片总叶绿素含量变化。(2)比较SGRY蛋白和SGRy蛋白的结构可知，①和②两个位点发生了氨基酸的替换，这是基因中碱基对发生替换的结果，③位点增加了两个氨基酸，而两侧氨基酸种类没有改变，这是基因中碱基对发生增添的结果。由于SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体，说明①和②两个位点引起转运肽的氨基酸序列改变并没有影响该蛋白进入叶绿体的功能，由此可推断位点③的突变可能导致了该蛋白的功能异常。(3)根据题意可知Y基因可通过控制SGRY蛋白的合成，从而调控叶绿素的降解。由实验目的并结合题意可判断，该实验的自变量是突变植株y2中是否导入Y基因，因变量是检测两组实验突变植株y2还能否维持“常绿”特征，根据Y基因的功能可预测导入Y基因的突变植株y2将不能维持“常绿”，对照组则仍能维持“常绿”。 答案　(1)A　(2)替换　增添　③　(3)y2　获取Y基因，构建Y基因的表达载体，用含有该表达载体的农杆菌感染y2的细胞　叶片衰老后　叶片衰老后由绿变黄　水稻Y基因通过调控叶绿素降解，使叶片衰老后由绿变黄
基因重组的考查  3.(2012·江苏单科，14)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(　　)。
A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B B．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换 解析　本题主要考查减数分裂、遗传定律的基本知识。从题中信息可知，突变植株为父本，减数分裂产生的雄配子为
和
，后者花粉不育。正常情况下，测交后代表现型应都为白色性状，而题中已知测交后代中部分为红色性状，推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的正常染色体的可育花粉，而产生这种花粉最可能的原因是减I同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换，故D最符合题意。题中缺乏判断最可能发生了基因突变的相关信息，减Ⅱ时姐妹染色单体分开与此题出现的现象无关，减Ⅱ时没有非姐妹染色单体的自由组合，故A、B、C均不符合题意。 答案　D
染色体变异的考查  4.(2012·广东理综，6)科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述，错误的是(　　)。　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．还可能发生变异 B．表现型仍受环境的影响 C．增加了酵母菌的遗传多样性 D．改变了酵母菌的进化方向 解析　本题主要考查生物变异和进化的相关知识。重组的酵母菌还可能发生基因突变和染色体变异，A正确；表现型是基因型和环境相互作用的结果，B正确；重组酵母菌的遗传物质发生了改变，增加了酵母菌的遗传多样性，C正确；生物进化的方向是由自然选择决定的，染色体变异不能改变酵母菌的进化方向，D错误。 答案　D 5．(2012·山东基本能力，4)春华秋实，植物的果实和种子丰富了人们的日常生活。下列说法不正确的是(　　)。 A．染色体加倍可使草莓的果实变大 B．玉米种子中的淀粉主要存于胚中 C．不能产生可育配子是无子西瓜无子的原因 D．大豆种子在适宜环境中可依靠自身养料萌发成豆芽 解析　本题主要考查植物的果实或种子结构及其发育的相关知识。玉米为单子叶植物，其种子中的淀粉主要存在于胚乳中，B错误；多倍体植株所结果实较大，营养物质含量丰富，A正确；三倍体无子西瓜由于减数分裂时联会紊乱，不能形成正常配子，C正确；大豆种子子叶中储存有大量营养物质，可供大豆种子萌发时使用，D正确。 答案　B 6．(2012·海南单科，24)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下，用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是(　　)。 A．发生了染色体易位 B．染色体组数目整倍增加 C．基因中碱基对发生了替换 D．基因中碱基对发生了增减 解析　本题考查染色体结构变异的知识。由“纯合非糯非甜粒与糯性甜粒玉米杂交，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9∶3∶3∶1”可知，玉米非糯对糯性为显性，非甜粒对甜粒为显性，且控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，F1的基因组成可用下图1表示。在偶然发现的一个杂交组合中，由某“一F1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型”可知， 此控制两对相对性状的两对等位基因不遵循自由组合定律，可能的原因是：该两对相对性状的基因发生了染色体易位，其F1的基因组成可用下图2表示。故A选项较为合理，而B、C、D选项均不能对遗传现象作出合理的解释。
答案　A
(时间：45分钟) A级　基础演练 1．(2013·安徽皖北协作一模，4)央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射对人体危害很大，可能导致基因突变。下列相关叙述正确的是(　　)。 A．碱基对的替换、增添和缺失都是由辐射引起的 B．环境所引发的变异可能为可遗传变异 C．辐射能导致人体遗传物质发生定向改变 D．基因突变可能造成某个基因的缺失 解析　引起碱基对的替换、增添和缺失的因素有物理因素、化学因素和生物因素；如果环境引发了细胞中遗传物质的改变，就成了可遗传的变异；辐射能导致人体遗传物质发生不定向改变；基因突变会导致基因内部分子结构的改变，不会导致某个基因的缺失。 答案　B 2．(原创题)若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“。”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是(　　)。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．缺失、重复、倒位、易位 B．缺失、重复、易位、倒位 C．重复、缺失、倒位、易位 D．重复、缺失、易位、倒位 解析　图乙中②号染色体丢失了D基因，形成缺失；图丙中①号染色体多了一个C基因，形成重复；图丁中①号染色体上的“BC”基因位置颠倒了180°，形成倒位；图戊中②号染色体与③号非同源染色体间相互交换了部分片段，产生易位。 答案　A 3．变异是生物的基本特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有(　　)。 ①基因突变　②基因重组　③染色体变异　④环境条件的变化　⑤染色单体互换　⑥非同源染色体上非等位基因自由组合　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②③④ 解析　细菌属于原核生物，没有染色体，进行无性生殖，因此细菌产生的可遗传变异只有基因突变，没有其他类型。 答案　C 4．(2013·山东滨州一模，15)原核生物某基因原有213对碱基，现经过突变，成为210对碱基(未涉及终止密码子改变)，它指导合成的蛋白质分子与原蛋白质相比，差异可能为(　　)。 A．少一个氨基酸，氨基酸顺序不变 B．少一个氨基酸，氨基酸顺序改变 C．氨基酸数目不变，但顺序改变 D．A、B都有可能 解析　突变后少了三个碱基对，氨基酸数比原来少1个，C错误；若少的三个碱基对正好控制着原蛋白质的一个氨基酸，则少一个氨基酸，其余氨基酸顺序不变；若减少的三个碱基对正好对应着两个密码子中的碱基，则在减少一个氨基酸数目的基础上，还会改变一种氨基酸的种类，从而引起氨基酸顺序改变；若减少的不是三个连续的碱基，则对氨基酸的种类和顺序影响将更大。 答案　D 5．(2012·保定调研)下列过程中没有发生基因重组的是(　　)。
解析　R型菌转化为S型菌，实质上是S型菌的DNA片段与R型菌的DNA发生了基因重组，A正确；将荧光蛋白基因导入小鼠受精卵是应用基因工程进行不同生物间的基因重组，B正确；初级精母细胞形成次级精母细胞时，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，此过程发生了基因重组，C正确；高产菌株的筛选是利用基因突变和通过人为的定向选择实现的，不涉及基因重组，D错误。 答案　D 6．(2013·石家庄二模，2)下图为小鼠结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。以下表述不正确的是(　　)。
A．结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 B．图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 C．小鼠细胞的染色体上本来就存在着与癌变有关的基因 D．与正常细胞相比，癌细胞的表面发生了变化 解析　细胞癌变是细胞中原癌基因与抑癌基因发生突变的结果。由图示可知：细胞癌变是4处基因突变累积的结果。发生突变的基因不是位于等位基因的位置，故也不是等位基因；与正常细胞相比，癌细胞表面的糖蛋白等物质减少。 答案　B 7．(2012·杭州名校模考)下列有关植物单倍体的叙述不正确的是(　　)。 A．与正常植株相比，单倍体植株一般长得弱小，而且高度不育 B．含有两个染色体组的生物体，也可能是单倍体 C．利用单倍体育种可缩短育种年限，能培育出品质优良的单倍体 D．由花粉直接发育成的植物体是单倍体 解析　四倍体生物的单倍体含有两个染色体组；单倍体育种的结果是培育出具有正常染色体数目的纯合子，而不是为了得到单倍体，C错误。 答案　C 8．(2012·南京一模)育种专家将水稻种子用甲磺酸乙酯溶液浸泡，再在大田种植，可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。由此表明基因突变具有的特点是(多选)(　　)。 A．不定向性 B．多害少利性 C．随机性 D．低频性 解析　获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株说明了基因突变具有不定向性和随机性的特点。 答案　AC 9．(2012·朝阳统考)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 U C A G  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(脱氧核苷酸排列顺序) 10．(原创与组合题)分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题。
(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是________。 (2)图C中含________个染色体组，每个染色体组含________条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？如何处理才能产生有性生殖的后代？________________________________________________________________________。 (3)对于有性生殖生物而言，若________，则由B细胞组成的生物体是二倍体；若________，则由B细胞组成的生物体是单倍体。 (4)假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含若________个染色体组。 (5)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的________。 答案　(1)D　(2)3　3　不可育。用秋水仙素处理其种子或幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍　(3)该个体由受精卵发育而来　该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来　(4)8　(5)C、B、A、D B级　智能提升 11．(2013·辽宁大连双基测试，11)野生型链孢霉能在基本培养基上生长，而用X射线照射后的链孢霉却不能在基本培养基上生长。在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了。由此说明(　　)。 A．这种维生素是基本培养基的一种成分 B．自然状态下野生型链孢霉不会发生基因突变 C．野生型链孢霉发生了定向的基因突变 D．可能是基因突变导致了链孢霉不能合成该维生素 解析　用X射线照射后的链孢霉不能在基本培养基上生长，在基本培养基中添加某种维生素后，经过X射线照射的链孢霉又能生长了，说明基因突变导致了链孢霉不能合成该维生素；基因突变是不定向的：在自然状态下和人工条件下都可以发生突变。 答案　D
12．(2012·潍坊模拟)小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是(　　)。 A．过程①的原理是基因突变，最大的优点是育种周期短 B．过程⑥使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用 C．过程⑤为单倍体育种，可明显缩短育种年限 D．④过程产生的子代中纯合子所占比例是 解析　过程①为诱变育种，最大的优点是变异频率高，可在较短的时间内获得更多的优良变异类型；秋水仙素作用于有丝分裂前期；过程②⑤⑥结合起来为单倍体育种；③过程产生的基因型为aaB_的个体中含有aaBB和aaBb，自交后代纯合子所占的比例为×1＋×＝。 答案　D 13．(2013·山西六校联考)经权威遗传机构确认济南发现的一例染色体异常核型即46，XY，t(6；8)为世界首例，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表观及智力均与正常人一样。某女性患者的第1和5号染色体易位，染色体异常核型可表示为46，XX，t(1；5)。下列说法错误的是(　　)。 A．经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位 B．46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8号染色体易位 C．只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致基因数量的改变 D．染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的 解析　染色体易位可在光学显微镜下观察到，但需要染色，A项正确；根据题干信息推出46，XY，t(6；8)表示某男性患者第6和8号染色体易位，B项正确；能导致基因数量改变的不只有染色体结构变异中的重复和缺失，还有染色体数目变异，C项错误；染色体易位属于染色体结构变异，D项正确。 答案　C 14．(2013·河北教学质量监测)二倍体植物甲(2N＝10)和二倍体植物乙(2n＝10)进行有性杂交，得到的F1不育。用物理撞击的方法使F1在减数第一次分裂时整套的染色体分配到同一个次级精(卵)母细胞中，减数第二次分裂正常，再让这样的雌雄配子结合，产生F2。下列有关叙述正确的是(　　)。 A．植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物 B．F1为四倍体，具有的染色体数目为N＝10，n＝10 C．若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则长成的植株是可育的 D．用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为二倍体 解析　甲和乙有性杂交产生的F1是不育的，说明二者之间存在生殖隔离，它们属于不同的物种；F1含有2个染色体组，共10条染色体，其中5条来自甲，5条来自乙；F1幼苗经秋水仙素处理后，染色体数目加倍，长成的植株是可育的；利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍，产生的F2为四倍体。 答案　C 15．玉米基因图谱已经绘出，这一成果将有助于科学家们改良玉米和其他谷类粮食作物(水稻、小麦和大麦)的品种。研究者说，现在科学家可以对玉米基因组进行准确而有效的研究，帮助找到改良品种、增加产量和抵抗干旱与疾病的新方法。 (1)作物基因图谱主要研究基因的定位，以及基因中________的排列顺序等。在基因表达过程中，一种氨基酸可以对应几个密码子，这一现象叫密码子的简并性。你认为密码子的简并性对生物的遗传有什么意义？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用玉米作原料进行酵母菌发酵生产乙醇，可帮助解决日益紧张的能源问题，酵母菌发酵产生乙醇的条件是________________________。 (3)现有3个纯种品系的玉米，其基因型分别是甲aaBBCC、乙AAbbCC和丙AABBcc。基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题。 (假定三个基因是独立遗传的，玉米可以自交和杂交) ①获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请补全下面的杂交育种方案。 第一年，________________________________________________________________________； 第二年，种植F1和纯系乙(丙、甲)，让F1与纯系乙(丙、甲)杂交，获得F2种子； 第三年，________________________________________________________________________； 第四年，种植F3，植株长成后，选择由基因型aabbcc决定的表现型个体，使其自交，保留种子。 ②此杂交育种方案中，由基因型aabbcc决定的表现型个体出现的概率是____________。 (4)玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株，而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状。现有基因型为aaBb的植株，要在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株，请你写出简要的实验方案： ①________________________________________________________________________。 ②用秋水仙素处理单倍体使其加倍成纯合的二倍体，选取aaBB性状的植株。 ③________________________________________________________________________。 解析　甲、丙杂交后获得F1种子，F1与纯系乙杂交，获得F2种子，其中AABbCC、AABbCc、AaBbCC、AaBbCc各占，让其自交得F3，只有AaBbCc的自交后代中会出现aabbcc，且概率为×＝。利用杂合子培育具备优良性状的纯合子时，用单倍体育种方法可缩短育种年限。 答案　(1)脱氧核苷酸(碱基)　基因中碱基(对)的改变会导致遗传密码改变，但是由于密码子的简并性，翻译成的氨基酸不一定改变，从而保证了遗传性状的稳定性　(2)无氧　(3)①甲与丙(或甲与乙或乙与丙)杂交，获得F1种子　种植F2，让F2自交，获得F3种子　② (4)①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗　③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养 特别提醒：教师配赠习题、课件、视频、图片、文档 等各种电子资源见《创新设计·高考总复习》光盘中内容。

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