幻灯片 1
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幻灯片 2第20讲 基因突变和基因重组
第21讲 染色体变异
第22讲 人类遗传病
第23讲 杂交育种到基因工程
第24讲 生物的进化
考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
第七单元 生物的变异、育种与进化
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1．教学建议：由于本单元所涉及基本概念较多，高考中基础知识和基本能力的考查仍为不变的主旋律，所以复习时要注意分析本单元中知识的重点、难点、考点和疑点的理解与分析。
(1)关注主干知识点，加强基础知识的巩固、记忆和理解：①基因重组和基因突变是生物变异内容最为重要的两个概念，需充分理解掌握其概念的内容。②染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念的理解及判断。③种群、种群基因库、种群基因频率、自然选择学说的要点、隔离、物种和共同进化等基本概念的联系与比较，如地理隔离与生殖隔离、自然选择学说各要点间的关系等。
使用建议
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(2)育种常以某一作物育种为背景，综合考查有关诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种，因其与实践应用十分密切，是当前考试的重点。在教学中要让学生理解其原理，对各种育种方式的方法、步骤、优缺点及其典型实例要多运用比较的方法加以理解和掌握。
(3)相关知识点之间的对比。关注热点材料、表格分析，提高学生提取信息和准确分析图表的能力。如人类遗传病：要求学生判断其所属的遗传病类型；给出某遗传病在具体家系中的遗传现象，要求判断该病所属的类型，同时复习时要注意列表比较和归纳，掌握各种类型遗传病的概念和特点。特别要注意教材中所介绍的几种典型病例及其遗传方式。
使用建议
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(4)重视实验探究：本单元有关低温诱导染色体数目加倍、调查研究人类遗传病的发病率和遗传方式、自然选择对种群基因频率变化的影响的实验探究都应该引起重视。要求学生明确实验的原理、步骤以及需要注意的问题，并能独立进行实验探究、分析评价。
2．课时安排：本单元分为5讲，建议用12课时完成，各讲的讲授、习题分别用1课时，单元卷、滚动和讲解各1课时。
使用建议
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幻灯片 12第20讲 基因突变和基因重组
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1．基因突变的特征和原因(Ⅱ)
2. 基因重组及其意义(Ⅱ)
考纲要求
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幻灯片 14第20讲 基因突变和基因重组
—— 知 识 梳 理 ——
一、基因突变
1.实例：镰刀型细胞贫血症
(1)病因图解如下：
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图7201
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幻灯片 15第20讲 基因突变和基因重组
(2)实例要点归纳
①图示中a、b、c过程分别代表__________、________和________。突变发生在________(填字母)过程中。
②患者贫血的直接原因是________异常，根本原因是发生
了________，碱基对由 突变成________。
2．基因突变的概念
概念：DNA分子中发生碱基对的________、________和________，而引起的__________的改变。
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DNA复制
转录
翻译
a
血红蛋白
基因突变
替换
增添
缺失
基因结构
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幻灯片 16第20讲 基因突变和基因重组
3．基因突变的原因、时间、特点和意义
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生物因素
普遍性
随机性
低频性
不定向性
一般是有害的，少数有利
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幻灯片 17第20讲 基因突变和基因重组
导思：基因突变所产生的变异都可以遗传给后代吗？(请翻阅教材必修2 P80“基因突变的实例”)
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DNA复制
有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
新基因
生物变异
生物进化
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幻灯片 18第20讲 基因突变和基因重组
二、基因重组
1．概念
基因重组是指在生物体进行__________的过程中，控制________基因的重新组合。
2．类型
(1)减数第一次分裂的________期，______________上的非等位基因的自由组合。
(2)减数分裂形成________时期，位于____________上的等位基因有时会随着________________的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。
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有性生殖
不同性状的
后
非同源染色体
四分体
同源染色体
非姐妹染色单体
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幻灯片 19第20讲 基因突变和基因重组
3．意义
基因重组是________的来源之一，是形成生物多样性的重要原因，对生物的________也具有重要意义。
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生物变异
进化
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幻灯片 20—— 网 络 构 建 ——
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 21—— 基 础 自 测 ——
判断正误，对的打“√”，错的打“×”。
1．[2012·海南卷] 基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要。( )
√ [解析] 单个基因的自发突变率很低，但由于种群中个体数量较多，基因数目较大，所以就整个物种而言，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，由于突变为生物进化提供了原始材料，所以对生物进化有重要意义。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 222．[2011·安徽卷] 大剂量的131I会直接插入DNA分子中，引起插入点后的碱基序列发生改变。( )
× [解析] DNA分子中并不含有I元素，131I不会插入DNA分子中，但可以引起DNA分子发生碱基对的增添、缺失或替换。
3．[2011·广东卷] 抵抗多数抗生素的“超级细菌”含有超强耐药性基因NDM－1，该菌耐药性产生的原因是定向突变。( )
× [解析] 基因突变是不定向的，细菌耐药性的产生是抗生素对耐药性基因定向选择的结果。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 234．[2011·江苏卷] DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变。( )
√ [解析] 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，主要发生在DNA复制时。
5．[2011·江苏卷] 非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组的变异既能发生在有丝分裂过程中，也能发生在减数分裂过程中。( )
× [解析] 由于基因重组引起的变异只能发生在有性生殖减数分裂产生配子的过程中，有丝分裂过程中不存在基因重组。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 246．突变后的基因和原来的基因在染色体上的位置相同。( )
√ [解析] 基因突变是基因内部发生碱基对的增添、缺失或替换，所以基因突变不会改变基因的位置。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 25► 考点一 基因突变的机理、特征及与性状的关系
1．基因突变的机理
基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。其发生机理如图7202：
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第20讲 基因突变和基因重组
图7202
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幻灯片 26拓展：①没有诱发因素的作用下，基因突变也会自发发生，其自发突变率很低。
②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。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 272．结果分析
(1)引起生物性状的改变
如某些碱基对的增添、缺失或替换引起遗传信息改变后，引起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生物性状的改变。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 28(2)基因突变与其影响
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 29(3)未引起生物性状的改变
①不具有遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。
②若碱基对替换前后所对应的氨基酸未发生改变(由于密码子的简并性)，蛋白质的结构与功能不变，生物性状不改变。
③若个体为显性纯合子，其一个显性基因突变为隐性基因，则生物性状不改变。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 30例1 [2012·广东卷]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7203。其中，反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是________。
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第20讲 基因突变和基因重组
图7203
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幻灯片 31(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7204。据图7204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”。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 32
(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。
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第20讲 基因突变和基因重组
图7204
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 34[答案](1)A (2)替换 增添 ③
(3)(一)突变植株y2 用Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y2 (二)能 不能维持“常绿”
(三)Y基因能使子叶由绿色变为黄色
[解析] (1)由题干“野生型豌豆成熟后，子叶由绿色变为黄色”可知，野生型豌豆在成熟过程中叶绿素含量降低，图中B曲线在第6天时，叶绿素含量明显下降，而A曲线变化相对较小，所以A曲线为突变型。(2)根据图7204可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY蛋白有3处变异，①处氨基酸由T变成S，②处氨基酸由N变成K，可以确定是该氨基酸对应的碱基对发生了替换，③处多了I、L两个氨
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 35基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图7204中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，由于SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的突变没有改变该蛋白功能；所以突变型的SGRy蛋白功能的改变是由③处变异引起。 (3)欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能，首先应培育纯合的常绿突变植株y2，然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2，培育出含有Y基因的纯合植株，观察其叶片衰老过程中的颜色变化。实验中为了排除农杆菌感染对植株的影响，还需要用含有空载体的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 36[点评]本题考查基因突变的机理以及实验设计的补充与完善能力。解答本题需要明确基因突变的机理是基因发生了碱基对的替换、增添或缺失，从而引起基因结构的改变。若某碱基对发生替换，则只改变1个氨基酸的种类或不改变；若增添(或缺失)某碱基对，则不影响插入(或缺失)前的位置，却影响插入(或缺失)后相应氨基酸的序列；如果是增添(或缺失)三对及其倍数的碱基对数，则只是增加或缺失整数个氨基酸，影响相对较小。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 37探究：(1)DNA分子中位点③至少增加了几个碱基对？
(2)一般情况下，高度分化的细胞核基因容易发生这种突变吗？
(1)由于③处增加了2个氨基酸，所以至少增加了6个碱基对。(2)基因突变一般发生在DNA分子复制时，高度分化的细胞不进行DNA复制，故高度分化的细胞内该基因不容易发生基因突变。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 38变式题 下列关于基因突变的叙述中，错误的是( )
A．基因突变是生物变异的根本来源
B．不同细胞中基因的自发突变率不同
C．基因突变只能产生原基因的等位基因，而不能改变基因的位置
D．基因突变的方向与环境密切相关
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 39[答案]D
[解析] 生物变异的根本来源是基因突变；基因突变在不同细胞中发生的概率不同，DNA分子有稳定的双螺旋结构，正常状态下的基因突变概率相对较低，但在DNA复制等解旋情况下，暴露的单链易发生突变；基因突变是不定向的，可以产生一个以上的等位基因，但只是原基因的种类发生了改变，而不能改变基因的位置；基因突变是不定向的，其突变的方向与环境没有明确的因果关系。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 40► 考点二 基因重组的类型及其与基因突变的比较
1．基因重组类型的比较
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第20讲 基因突变和基因重组
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第20讲 基因突变和基因重组
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 432. 基因突变与基因重组的比较
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第20讲 基因突变和基因重组
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 45例2 在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是( )
A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因突变
B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组
C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
D．同源染色体之间交换一部分片段，导致基因重组
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 46[答案]A
[解析] 基因突变主要发生在减数第一次分裂前的间期和有丝分裂的间期，A项正确。非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂后期，不发生在有丝分裂时期，B项错误。C项中，非同源染色体之间的交叉互换不是基因重组，而是染色体结构变异。D项中，同源染色体之间交换一部分片段发生在减数第一次分裂前期，不发生在有丝分裂时期。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 47[点评] 巧辨姐妹染色单体上出现等位基因的原因：细胞分裂图像中经常出现一条染色体上的姐妹染色单体或分裂后期分开的姐妹染色单体上存在等位基因的情况，这种情况的形成有两种可能，一种是基因突变，另一种是减数分裂过程中，同源染色体交叉互换，可依照以下方法进行判断。
(1)如果可以确定细胞是发生有丝分裂(如受精卵分裂、洋葱根尖细胞分裂等)，则只能是由基因突变造成的。
(2)如果细胞是发生减数分裂，则可能有基因突变、非姐妹染色单体交叉互换两种情况。①如果题目中涉及造成姐妹染色单体上出现等位基因的根本原因是什么，则只考虑
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 48基因突变；如果由细胞分裂间期造成的，则考虑基因突变。②题目中有××分裂××时期的提示时，如果由减数第一次分裂前期造成的，则考虑同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 49变式题 [2013·皖南八校联考] 细胞分裂过程实质上是细胞内染色体的行为变化过程，下列配子的产生与减数第一次分裂后期染色体的异常行为密切相关的是( )
A．基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子
B．基因型为DD的个体产生D、d的配子
C．基因型为XaY的雄性个体产生XaY的异常精子
D．基因型为XBXb的雌性个体产生XBXB的异常卵细胞
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 50[答案]C
[解析] 基因型为AaBb的个体产生AB、Ab、aB、ab四种配子是由于减数第一次分裂后期同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合的结果，属于正常的染色体行为变化；B 项主要是间期基因突变的结果；C项是由于减数第一次分裂后期，XY染色体进入同一个细胞，从而导致了XaY的异常精子的产生；D项是由于减数第二次分裂异常所致。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 51[备选理由] 本题考查可遗传的变异和不可遗传的变异的判断，由于该知识点不是新课标课本的内容，所以正文没有提及，此题作为该知识点的补充。
1. 下列哪种是不可遗传的变异( )
A．正常夫妇生了一个白化病儿子
B．纯种红眼果蝇的后代出现白眼果蝇
C．对青霉菌进行X射线照射后，培育成高产菌株
D．用生长素处理得到无子番茄
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 52[答案]D
[解析]生物的变异主要包括不可遗传的变异和可遗传的变异。其中不可遗传的变异是指仅由环境因素变化引起的变异，其遗传物质并未发生改变。用生长素处理得到无子番茄，染色体及其上的遗传物质未发生变化，而是利用生长素促进果实发育的原理，故该种变异是不能遗传的。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 53[备选理由] 本题考查基因突变的类型，基因突变有显性突变和隐性突变两种类型，由于篇幅限制，正文中没有提及，通过此题进行补充。
2．一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型变为突变型。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为( )
A．显性突变
B．隐性突变
C．Y染色体基因突变
D．X染色体基因突变
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 54[答案]A
[解析]由于这只野生型鼠为纯合子，一条染色体上的基因发生突变，其性状发生了改变，且与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中既有野生型又有突变型，所以该突变基因为显性基因，即显性突变，其突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 55[备选理由] 本题以人类镰刀型细胞贫血症为素材，考查基因突变的机理、原因。通过此题加深对基因突变机理的理解。
3．下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是( )
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 56A．控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症
B．②过程是以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的
C．转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基应该是CAU
D．人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 57[答案]C
[解析]根据题意可知，引起人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是DNA上某位置的碱基对T//A替换为A//T，并不是任一位置碱基替换都会引起贫血症；但直接原因是蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代，故A、D项错误。②过程表示转录，它是以α链为模板，以核糖核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的，故B项错误。缬氨酸的密码子为GUA，则tRNA一端裸露的三个碱基应该是CAU，故C项正确。
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第20讲 基因突变和基因重组
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幻灯片 58第21讲 染色体变异
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幻灯片 59返回目录
1．染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)
2．实验：低温诱导染色体加倍
考纲要求
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幻灯片 60第21讲 染色体变异
—— 知 识 梳 理 ——
一、染色体变异的类型
1．染色体结构变异
(1)概念：由____________的改变而引起的变异。
(2)种类
①缺失：染色体中________缺失引起的变异。
②重复：染色体中________某一片段引起的变异。
③易位：染色体的某一片段移接到另一条_____________上引起的变异。
④倒位：染色体中某一片段________引起的变异。
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染色体结构
某一片段
增加
非同源染色体
位置颠倒
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幻灯片 61第21讲 染色体变异
(3)结果：使排列在染色体上的基因______或__________发生改变，从而导致性状的变异。
举例：猫叫综合征，是由于人的第5号染色体部分________引起的遗传病。
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数目
排列顺序
缺失
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幻灯片 62第21讲 染色体变异
2．染色体数目变异
(1)概念：由_______________而引起的变异。
(2)类型
①细胞内__________的增加或减少。
②细胞内的染色体数目以________的形式成倍增加或减少。
(3)结果：使基因的数量增加或减少。
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染色体数目改变
个别染色体
染色体组
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幻灯片 63第21讲 染色体变异
二、与染色体数目变异有关的概念
1．染色体组：细胞中的一组染色体，它们在________和________上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
2．二倍体：由________发育而成，体细胞中含有______染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。
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形态
功能
受精卵
两个
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幻灯片 64第21讲 染色体变异
3．多倍体
(1)概念：由________发育而来，体细胞中含________或__________染色体组的个体。
(2)分布：在________中常见，在________中极少见。
(3)特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆_____，叶片、果实和种子都比较大，_____________等营养物质含量丰富。
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受精卵
三个
三个以上
植物
动物
粗壮
糖类和蛋白质
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幻灯片 65第21讲 染色体变异
4．单倍体
(1)概念：由________发育而来，染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半，即体细胞中含有___________染色体数目的个体。
(2)特点：单倍体植株弱小，且________。
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配子
本物种配子
高度不育
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幻灯片 66第21讲 染色体变异
三、人工诱导多倍体与单倍体育种
1．人工诱导多倍体
(1)方法：用___________处理萌发的种子或幼苗。
(2)过程
导思：人工诱导多倍体最常用的方法是什么？其多倍体产生的原理是什么？(请翻阅教材必修2 P87“二倍体和多倍体”)
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秋水仙素
萌发的种
子或幼苗
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幻灯片 67第21讲 染色体变异
2．单倍体育种
(1)过程
(2)优点：__________________，得到的往往都是纯种。
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单倍体
幼苗
秋水仙素
明显缩短育种年限
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幻灯片 68—— 网 络 构 建 ——
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 69—— 基 础 自 测 ——
判断正误，对的打“√”，错的打“×”。
1．[2012·海南卷] 三倍体植株不能通过有性生殖进行繁殖。( )
√ [解析] 三倍体植株在减数分裂产生配子时，联会紊乱不能产生正常配子，所以不能通过有性生殖进行繁殖，而只能通过无性生殖方式进行繁殖。
2．[2012·浙江卷] 科学家对白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，导致无法合成叶绿素，该变异属于染色体结构变异。( )
× [解析] 基因中缺失一段DNA，属于基因中碱基对缺失，属于基因突变。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 703．[2012·江苏卷] 将抗叶锈病基因转移到普通小麦中，并与小麦细胞内的染色体相整合，该变异属于染色体结构变异。( )
√ [解析] 抗叶锈病基因与小麦细胞内的染色体相整合后，使该染色体上增加某一片段，基因的数目增加，属于染色体结构变异。
4．[2011·广东卷] “超级细菌”可通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因。( )
× [解析] 超级细菌属于原核生物，没有染色体，所以不会通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 715．[2011·海南卷] 染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。( )
√ [解析] 染色体片段的倒位是指染色体中某一片段颠倒引起的基因排列顺序的变化；易位是一条染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的染色体上基因的数目和排列顺序变化。
6．[2010·福建卷] 在低温诱导染色体数目变化的实验中，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] 因为间期时间较长，显微镜下可以看到大多数细胞处于间期，看不到染色体；由于突变具有低频性，所以只有少数细胞染色体会加倍。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 72► 考点一 几种染色体结构变异类型的比较
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第21讲 染色体变异
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 74结果：染色体结构变异引起染色体上基因的数目或排列顺序改变，一般可以通过光学显微镜观察到。染色体结构变异对生物本身往往是不利的，有时甚至会导致生物个体死亡。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 75拓展：1.基因突变和染色体结构变异的区别
(1)从是否产生新基因上来区别：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，其变化的基本单位是基因；基因突变是基因结构内部的改变，包括DNA碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致新基因的产生，使染色体上基因的种类改变而基因的数量没有改变；染色体结构变异未形成新的基因。
(2)通过光学显微镜区别：染色体结构变异可借助光学显微镜观察；基因突变、基因重组用光学显微镜观察不到。
镰刀型细胞贫血症可以通过用显微镜观察红细胞的形状来判断，但突变的基因本身用光学显微镜是看不到的。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 762．基因重组和染色体结构变异中易位的区别
(1)图7211中①所示属于基因重组。染色体片段的交换是发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
(2)图7211中②所示属于染色体结构变异。染色体片段的交换是发生在非同源染色体之间。
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第21讲 染色体变异
图7211
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幻灯片 77例1 [2012·海南卷] 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．染色体组数目成倍增加
C．基因中碱基对发生了替换
D．基因中碱基对发生了增减
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 78[答案]A
[解析] 根据“F1为非糯非甜”，可判断非糯和非甜均为显性性状。根据“F2中表现型比例为9∶3∶3∶1”可判断，控制两对性状的基因位于两对同源染色体上，且F1为双杂合子。偶然发现的杂交组合F1仍表现为非糯非甜，可判断F1基因型仍为双杂合子(设为AaBb)，其自交后代F2中有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型，可见控制这些性状的基因都存在，产生该结果的原因不可能是基因突变，C、D两项都属于基因突变，排除C、D项；染色体组数目成倍性增加，不会影响F2中表现型的种类，排除B项；若两对基因所在的染色体发生某一片段的交换，导致A、B和a、b位于
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 79同一对同源染色体上，F1减数分裂产生配子时，不发生基因重组，F2产生非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型，A项符合题意。
[点评] 解答本题需明确以下几点：①染色体组成倍性变化导致基因数量变化，不能导致基因种类增加；②基因突变导致新基因的产生，染色体变异不能导致新基因产生；③染色体片段的重复和缺失导致基因数量增加和减少，不能导致基因种类变化；④染色体片段的倒位和易位导致基因排列顺序的变化。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 80探究：(1)染色体组数目成倍性增加对基因有什么影响？
(2)导致基因排列顺序变化的变异方式有哪些？
(1)基因在染色体上，染色体组增加，导致基因的数量增加，但基因内部结构不变化。
(2)交叉互换导致染色体上的基因进行互换，改变了基因的排列顺序；染色体变异中的易位、缺失、重复、倒位都会改变基因的排列顺序。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 81变式题 染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。图7212中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。下列有关叙述正确的是( )
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第21讲 染色体变异
图7212
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幻灯片 82A．甲可以导致戊的形成
B．乙可以导致丙的形成
C．甲可以导致丁或戊两种情形的产生
D．乙可以导致戊的形成
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 83[答案]D
[解析] 由图可知，甲表示同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换，乙表示非同源染色体之间交换片段。前者的变异类型属于基因重组，发生交叉互换后在原来的位置可能会换为原基因的等位基因，可导致丁的形成；后者属于染色体结构变异，由于是与非同源染色体之间发生的交换，因此易位后原位置的基因被换成控制其他性状的基因，可导致戊的形成。丙属于染色体结构变异中的“重复”。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 84► 考点二 染色体组的概念和辨析
1．染色体组概念的理解
(1)不含同源染色体，没有等位基因。
(2)染色体形态、大小和功能各不相同。
(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 852．染色体组数量的判断方法
(1)据细胞分裂图像进行识别判断(适用于二倍体)
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第21讲 染色体变异
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 87(2)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。如图7213所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
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第21讲 染色体变异
图7213
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幻灯片 88(3)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，如图7214所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组)
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第21讲 染色体变异
图7214
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幻灯片 89(4)据染色体数与形态数的比值判断
染色体数与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。如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 903．单倍体、二倍体和多倍体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。
图7215
单倍体是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 91拓展：①判断单倍体、二倍体和多倍体时首先看其来源，如果由未受精的配子发育而来一定是单倍体，而由受精卵发育而来，则含有几个染色体组就是几倍体。②二倍体的单倍体只含一个染色体组，含一个染色体组的个体是单倍体，四倍体的单倍体含两个染色体组，六倍体的单倍体含三个染色体组，所以单倍体可能只含一个染色体组或几个染色体组，可能含同源染色体和等位基因，也有可能产生可育后代。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 92例2 下列据图叙述不正确的是( )
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体
B．②代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体
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第21讲 染色体变异
图7216
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幻灯片 93C．③代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体
D．④代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 94[答案]B
[解析] 分析简图可知，图①细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含一条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图②细胞中含有3个染色体组，每个染色体组含两条染色体，则代表的生物可能是三倍体；图③细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含三条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图④细胞中含有1个染色体组，每个染色体组含四条染色体，则代表的生物可能是单倍体。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 95[点评] 染色体组与基因组的区别
(1)染色体组应该具有的特点：①从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。②从形态上看，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。
(2)基因组：对于有性染色体的生物(二倍体)，其基因组为常染色体/2＋性染色体；对于无性染色体的生物，其基因组与染色体组相同。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 96变式题 有关单倍体和多倍体的叙述，正确的是( )
A．玉米受精卵发育成的植株不可能是单倍体
B．四倍体水稻花药直接培育成的植株是二倍体
C．含一个染色体组的个体不一定是单倍体
D．凡染色体数目为奇数的个体都是单倍体
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 97[答案]A
[解析] 由受精卵发育而来的个体为二倍体或多倍体，由配子直接发育而来的个体是单倍体，A项正确；四倍体水稻花药直接培育成的植株是单倍体；受精卵由雌雄配子受精而来，至少含两个染色体组，所以含一个染色体组的个体一定是单倍体；染色体数目为奇数的个体可能不是单倍体，如三倍体西瓜。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 98► 考点三 多倍体育种和单倍体育种的比较
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第21讲 染色体变异
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 100
拓展：多倍体育种常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，而单倍体育种只能用秋水仙素处理单倍体幼苗，因为由二倍体花药培养成的单倍体不能产生种子。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 101例3 科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图7217。图中A、B、C、D 表示4 个不同的染色体组，每组有7 条染色体，C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：
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第21讲 染色体变异
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第21讲 染色体变异
图7217
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幻灯片 103(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经________________方法培育而成，此方法的原理是________________________________________________。
(2)杂交后代①染色体组的组成为__________，进行减数分裂时形成________个四分体，体细胞中含有__________条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失，这是因为减数分裂时这些染色体______________________。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传，常用射线照射花粉，使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，这种变异称为________________。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 104[答案](1)秋水仙素诱导染色体数目加倍 秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体不能移到细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍
(2)AABBCD 14 42
(3)无同源染色体配对
(4)染色体结构变异
[解析] 本题考查染色体变异原理及其在育种实践中的应用，考查学生分析、理解能力。(1)两种植物AABB与CC杂交的后代为ABC，是不育的，需经秋水仙素诱导染色体加倍后成为异源多倍体AABBCC。秋水仙素可抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体不能移到细胞的两极，从而引
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 105起细胞内染色体数目加倍。(2)异源多倍体产生的生殖细胞为ABC，普通小麦产生的生殖细胞为ABD，因此杂交后代①的染色体组成为AABBCD，进行减数分裂时可形成7个AA四分体和7个BB四分体。体细胞中共6个染色体组，42条染色体。(3)杂交后代②中来自C组的染色体条数是随机的，在减数分裂过程中无同源染色体配对，因此在减数分裂过程中易丢失。(4)染色体片段在不同染色体间的转接属于染色体结构变异。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 106[点评] 生物体是否可育关键是看其减数分裂过程中是否能正常进行同源染色体配对(或联会)并产生配子，若不能正常进行同源染色体配对，则不能产生正常配子，不可育。若能正常进行同源染色体配对，则能产生正常配子，可育。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 107变式题 图7218中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑤表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是( )
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第21讲 染色体变异
图7218
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幻灯片 108A．①→②过程简便，原理是基因重组
B．④和⑤的变异都发生于有丝分裂间期
C．③→④过程可明显缩短育种年限，③常用的方法是花药离体培养
D．③→④过程与⑤过程的育种原理相同
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 109[答案]B
[解析] 分析题图，①→②过程为杂交育种过程，目的是获得AAbb个体。杂交育种操作简便，但培育周期长；④和⑤过程都是用秋水仙素处理，其发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成而产生的；③→④表示单倍体育种过程，其优点是明显缩短育种年限，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体数目变异。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 110实验 低温诱导植物染色体数目的变化
1．实验原理
通过低温处理植物，使根尖分生区的细胞分裂时纺锤体的形成受到抑制，以致染色体的着丝点分裂后，子染色体没有纺锤丝的牵引不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，细胞中染色体数目加倍(如图7219)。
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第21讲 染色体变异
图7219
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幻灯片 1112．实验步骤
培养根尖→低温诱导→固定根尖→制作装片→观察装片。
(1)培养根尖
实验课前的3～5 d，把洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触瓶内的水面。
(2)低温诱导
当根长到1 cm左右时，把材料分成2份。一份放入冰箱内
4 ℃ 低温下培养，另一份仍留在25 ℃下培养。共处理
36 h。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 112(3)固定根尖
剪取以上2种处理过的根尖，每个根尖为0.5～1 cm，分别放入卡诺氏液中固定0.5～1 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次，用体积分数为70%的酒精保存于低温处，贴好标签。
(4)制作装片
取固定好的根尖，进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(5)观察装片
用显微镜找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 1133．注意事项
(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
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 114
(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，否则实验设计不严谨。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 115(4)制作装片
按观察有丝分裂装片制作过程进行。冲洗载玻片时水的流速要尽量慢一些，忌直接用水龙头冲洗，防止细胞被水流冲走。
(5)在用显微镜观察时，先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂期，再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察，辨认哪些细胞发生染色体数目变化，找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 116例4 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________________
_______________________________________________。
你作出此假设的依据是_____________________________
_______________________________________________。
(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。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 117(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：
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 118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)解离所用的试剂是____________________________，其作用是_______________________________________。
(5)显微镜下观察到的细胞中染色体数可能为________。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 119[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)
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。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 120(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 解离时细胞已被杀死，在第三步中不能观察到染色体加倍的动态变化
(4)用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合 固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察
(5)2N＝16、4N＝32、8N＝64(加倍后的细胞有丝分裂后期)
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 121[解析] (1)探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，而推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体数目加倍”的假设。(2)设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分别设置温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单位。(3)通过观察细胞内染色体的数目并和不经过低温处理的正常根尖细胞内染色体数目进行比较，从而得出实验结论。制作装
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 122片的步骤是解离→漂洗→染色→制片。由于在解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到细胞分裂的动态变化。(4)解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合而成，解离液可使细胞的原生质凝固不发生变化，固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察。(5)由于根尖内大部分细胞没有发生染色体加倍，其染色体数目仍为2N＝16条，部分细胞进行正常的有丝分裂，并处于后期，其染色体数目加倍，为4N＝32条，还有个别染色体加倍后的细胞，进行有丝分裂，并处于后期，其细胞内染色体数目为8N＝64条。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 123[点评] 对照原则是中学实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。所以实验中常常要设计实验组和对照组，并保证单一变量。
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幻灯片 124 高中生物实验中不同浓度酒精的使用
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 125返回目录
第21讲 染色体变异
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幻灯片 126返回目录
第21讲 染色体变异
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幻灯片 127例5 下列是关于酒精的鉴定及酒精在相关实验中运用的叙述，其中正确的是( )
①用橙色的重铬酸钾溶液直接鉴定酒精，溶液颜色变成灰绿色
②在提取绿叶中的色素时可用酒精作为提取剂提取色素
③解离洋葱根尖时，将其放入质量分数为15%的盐酸和质量分数为65%的酒精(1∶1)混合液中
④用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪需要用酒精洗去浮色
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 128[答案]B
[解析] 橙色的重铬酸钾溶液鉴定酒精需要在酸性环境下，溶液颜色由橙色变为灰绿色，①错误；色素不溶于水，而易溶于酒精，所以可用酒精作为提取剂，②正确；解离洋葱根尖时，解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精，按照1∶1比例配制而成，③错误；苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时，需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，④正确。
[点评] 本题考查酒精的应用，熟记酒精在不同实验中的浓度和作用是解题的关键。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 129[备选理由] 本题考查方向为生物变异的应用：无子番茄与无子西瓜的成因，我们在正文中没有列出这个探究点，可用此题补充这个知识点。
1. 科学家做了两项实验：①用适当浓度的生长素类似物溶液处理没有接受花粉的番茄雌蕊柱头，子房发育成无子番茄。②用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是( )
A．上述无子番茄性状能遗传
B．若取上述无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 130C．若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子
D．若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有4个染色体组
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 131[答案]B
[解析]番茄雌蕊柱头经过生长素类似物溶液处理后，发育成无子番茄，遗传物质没有改变，进行无性繁殖时可正常开花结果，所以长成的植株所结果实中有种子，这一变异不能遗传。无子西瓜细胞中有3个染色体组，联会紊乱而不能形成正常的生殖细胞，长成的植株所结果实中没有种子，进行无性繁殖时遗传物质不变，因此子房壁细胞含有3个染色体组。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 132[备选理由] 细胞分裂过程中个别染色体分离异常，会导致子细胞内单个染色体的增加或减少，在近几年的考题中，经常涉及这一类题，通过此题提高学生综合分析与应用能力。
2．番茄是二倍体植物(染色体2N＝24)。有一种三体番茄，其第6号染色体有三条，三体在减数分裂过程中联会时2条随机配对，另1条不能配对。如下图所示，回答下列问题：
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 133(1)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型为____________________，根尖分生区细胞连续分裂2次所得子细胞的基因型为________。
(2)从变异的角度分析，三体形成属于________。
(3)与正常的番茄杂交，形成正常个体的概率为________。
[答案] (1)ABB、Ab、ABb、AB AABBb
(2)染色体变异
(3)1/2
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 134[解析] (1)减数分裂形成的配子中，一半有两条6号染色体，一半有一条6号染色体。A基因所在的两条染色体平均分配，所以形成的花粉的基因型是ABB、Ab、ABb、AB。
(2)三体的形成属于染色体(数目)变异。(3)减数分裂形成配子时，同源染色体分离，分别进入两个不同的配子，所以三体形成正常配子的概率是1/2，与正常的番茄杂交，形成正常个体的概率是1/2。
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第21讲 染色体变异
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幻灯片 135第22讲 人类遗传病
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幻灯片 136返回目录
1．人类遗传病的类型(Ⅰ)
2. 人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)
3．人类基因组计划及意义(Ⅰ)
4．实验：调查常见的人类遗传病
考纲要求
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幻灯片 137第22讲 人类遗传病
—— 知 识 梳 理 ——
一、遗传病的概念和常见类型
1．概念：由于________改变而引起的人类遗传病。
2．常见类型
(1)单基因遗传病
①概念：由______________控制的遗传病。
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遗传物质
一对等位基因
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幻灯片 138第22讲 人类遗传病
②类型及病例：
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伴X染色体遗传
苯丙酮尿症
先天性聋哑
红绿色盲
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幻灯片 139第22讲 人类遗传病
(2)多基因遗传病
①概念：由____________________控制的人类遗传病。
②特点：在群体中的发病率比较________。
③病例：原发性高血压、冠心病、哮喘病和____________。
(3)染色体异常遗传病
①概念：由____________引起的遗传病。
②病例：____________、猫叫综合征。
导思：你知道21三体综合征这种遗传病是如何形成的吗？(请翻阅教材必修2 P91“染色体异常遗传病”)
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两对以上的等位基因
青少年型糖尿病
高
染色体异常
21三体综合征
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幻灯片 140第22讲 人类遗传病
二、遗传病的监测和预防
1．主要手段
(1)遗传咨询
①医生对咨询对象进行身体检查，了解________，对是否患有某种遗传病作出诊断。
②分析________________。
③推算出后代的____________。
④向咨询对象提出防治对策和建议，如______________、进行________等。
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家庭病史
遗传病的传递方式
再发风险率
终止妊娠
产前诊断
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幻灯片 141第22讲 人类遗传病
(2)产前诊断
①含义：指在胎儿________，医生用专门的检测手段进行检测，以确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。
②手段：____________、B超检查、孕妇血细胞检查以及____________。
2．意义：在一定程度上有效地预防__________________。
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出生前
羊水检查
基因诊断
遗传病的产生和发展
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幻灯片 142第22讲 人类遗传病
三、人类基因组计划及其意义
1．目的：测定人类基因组的全部__________，解读其中包含的__________。
2．意义：认识到人类基因的____________________及其相互关系，有利于____________人类疾病。
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DNA序列
遗传信息
组成、结构、功能
诊治和预防
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幻灯片 143—— 网 络 构 建 ——
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 144—— 基 础 自 测 ——
判断正误，对的打“√”，错的打“×”。
1．[2012·江苏卷] 人类基因组计划的目的是测定人类一个染色体组中全部基因序列。( )
× [解析] 人类基因组计划的目的是测定人类一个基因组中全部的DNA序列，包括22条常染色体和X、Y两条性染色体，共24条染色体上的DNA序列。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1452．[2011·广东卷] 母亲患病、父亲正常的男性患者与正常女性结婚后，建议其生女孩。( )
× [解析] 母亲患病、父亲正常，儿子患病，此病既可能为常染色体隐性遗传也可能为伴X染色体的隐性遗传还可能为常染色体显性遗传和伴X染色体显性遗传，假设该病为常染色体隐性遗传，则生男生女患病概率相同，即使生女孩也不能避免患病。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1463．[2010·上海卷] 采取产前诊断，可估计遗传病的再发风险率并提出预防措施。( )
× [解析] 产前诊断的目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病，而估计遗传病的再发风险率并提出预防措施的手段是遗传咨询。
4．[2010·四川卷] 调查人群中某种遗传病的发病率时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计。( )
× [解析] 调查遗传病的发病率时，应该在人群中进行调查，调查群体要足够大，并通过公式“发病率＝患病人数/被调查人数”进行计算。调查遗传病的遗传方式时，应选择有遗传病史的家族进行调查统计。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1475．多基因遗传病是指由多个基因控制的遗传病。( )
× [解析] 多基因遗传病是由两对以上基因控制的遗传病。
6．人类遗传病都是先天性疾病。( )
× [解析] 先天性疾病是指生来就有的疾病，可能是遗传物质改变引起，也可能是在胎儿发育过程中受到某种影响，异常发育而引起。遗传病可能是先天发生，也可能是后天发生，如有些遗传病在个体生长发育到一定年龄才表现出来。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 148► 考点一 人类常见遗传病的种类及特点
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第22讲 人类遗传病
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 150拓展：①只有单基因遗传病符合孟德尔遗传定律，多基因遗传病和染色体异常遗传病都不遵循孟德尔遗传定律。
②单基因遗传病受一对等位基因控制，不是一个基因控制。
③携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如Aa不是白化病患者；不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病。
④多基因遗传病是指由两对以上的等位基因控制的遗传病。各对基因之间没有显隐性关系，单独作用微小，但各对基因的作用有累积效应。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 151例1 图7221中曲线表示各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险，下列说法不正确的是( )
A．在人类的遗传病中，患者的体细胞中可能不含致病基因
B．单基因遗传病均为先天性疾病
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第22讲 人类遗传病
图7221
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幻灯片 152C．多基因遗传病的显著特点是成年人发病风险显著增加
D．染色体异常遗传病多导致流产，所以其发病率在出生后明显低于胎儿期
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 153[答案]B
[解析] 本题考查三大人类遗传病的发病特点。染色体异常遗传病患者体细胞中不含有致病基因，A项正确；图中可见一部分单基因遗传病患者出生时即表现，而大部分在出生后才表现，甚至有的在成年后才表现，B项错误；图中多基因遗传病成年人的发病率明显增加，C项正确；染色体异常遗传病的发病率出生后明显低于胎儿期，原因是染色体异常遗传病往往造成极其严重的后果，多导致流产，D项正确。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 154[点评] 辨析先天性疾病、家族性疾病和遗传病
①先天性疾病是出生时就已经表现出来的疾病，可能由遗传物质改变引起，也可能是发育过程中受到环境的影响，而遗传物质没有改变。②家族性疾病是一个家族中多个成员都表现为同一种疾病，可能是遗传物质改变引起的，也可能是环境因素引起的，而遗传物质没有变。③遗传病是由遗传物质改变引起的，能在亲子代个体之间遗传的疾病，有些遗传病在出生时就表现出来，有些要生长发育到一定阶段才表现出来。所以先天性疾病不都是遗传病，遗传病也不都是先天性疾病。家族性疾病不一定是遗传病，遗传病也不一定表现出家族性，如隐性遗传病。三者关系如下图表示：
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第22讲 人类遗传病
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 156变式题 [2012·莱州三检] 科研工作者对某种常见病进行调查，得到如下结果：①同一地区发病率因环境因素的巨大变化而出现明显变化 ②同卵双胞胎的发病情况高度一致 ③在某些种族中发病率高 ④不表现明显的孟德尔遗传方式 ⑤发病有家族聚集现象 ⑥迁徙人群与原住地人群的发病率存在差别。由此推断该病最可能是( )
A. 只由遗传物质改变引起的遗传病
B．只由环境因素引起的一种常见病
C．单基因和环境共同导致的遗传病
D．多基因和环境共同导致的遗传病
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 157[答案]D
[解析] 多基因遗传病容易受到环境的影响；在群体中发病率较高；具有家族聚集现象；多基因遗传病的遗传一般不遵循遗传定律，且由①可判断该病与环境因素关系密切，所以根据该常见病的调查结果，最可能是多基因和环境共同作用的结果。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 158► 考点二 遗传病的监测、预防与人类基因组计划
1．遗传病的监测与预防
(1)遗传咨询(主要手段)
通过遗传咨询可以分析遗传病的传递方式、类型，推测后代的再发风险率，对咨询者提出防治对策、方法和建议，如选择生育男孩或女孩，以避免生育患有遗传病的后代。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 159(2)产前诊断几种主要手段的比较
①羊水检查：由于羊水中含有脱落的胎儿细胞，通过培养胎儿细胞，镜检分裂中期的染色体组型，可发现胎儿是否存在先天性染色体异常情况。羊水检查可以检查近300种染色体异常情况，如21三体综合征、神经管缺陷等遗传病。
②绒毛取样：用于早期妊娠的产前诊断方法，可分析胎儿的染色体异常情况。
③基因诊断：基因诊断是指利用DNA分子探针进行DNA分子杂交，依据的主要原理是碱基互补配对原则。是在DNA分子水平上的检查，可对基因异常引起的遗传病进行诊断。
(3)优生措施：禁止近亲结婚，提倡适龄生育。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 160拓展：人类遗传病预防方法的比较
①单基因遗传病：遗传咨询、产前诊断(基因诊断)、B超性别检测(伴性遗传病)。
②多基因遗传病：遗传咨询、基因诊断。
③染色体异常遗传病：产前诊断(染色体数目、结构检测)。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1612．人类基因组计划
(1)检测对象：全部的碱基(对)序列，包括基因片段中的和非基因片段中的，不是检测基因序列。
(2)染色体组与基因组的比较
①染色体组：是指细胞中，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体，如图7222中乙。其特点是：一个染色体组不含同源染色体，所含染色体形态、大小和功能各不相同，含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 162②基因组：如图7222中丙。对于有性染色体的二倍体生物来说，其基因组为常染色体/2＋X＋Y；对于雌雄同体(无性染色体)的生物来说，其基因组与染色体组相同。
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第22讲 人类遗传病
图7222
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幻灯片 163例2 有一对夫妇，其中一人为X染色体上的隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现正常。妻子怀孕后经彩色B超检查得知她怀的是双胞胎，图7223为该双胞胎的发育过程。下列说法正确的是( )
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第22讲 人类遗传病
图7223
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幻灯片 164A．胎儿的性别决定发生在过程X，甲为男孩，乙可能为女孩
B．若丈夫为患者，胎儿是男性时，则不需要对胎儿进行基因检测
C．若妻子为患者，胎儿是女性时，则需要对胎儿进行基因检测
D．若妻子为患者，胎儿是女性时，甲、乙均表现正常
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 165[答案]D
[解析] 胎儿性别决定于受精过程，甲和乙是由同一个受精卵发育来的，性别应该相同，故A项错误。若丈夫为患者，妻子可能为携带者，故需要对胎儿进行基因检测，B项错误。若妻子为患者，胎儿是女性时，一定为携带者，表现型一定正常，故不需要进行基因检测，C项错误，D项正确。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 166[点评] 遗传病遗传方式判定方法
(1)遗传方式判定顺序：先确定是否为伴Y遗传(是否患者全为男性，且父患子必患)→确定是否为母系遗传→确定显、隐性→确定是常染色体遗传还是伴X遗传。
(2)在已确定是隐性遗传的系谱中
①若女患者的父亲和儿子都患病，则最可能为伴X染色体隐性遗传。②若女患者的父亲和儿子中有正常的，则为常染色体隐性遗传。
(3)在已确定是显性遗传的系谱中
①若男患者的母亲和女儿都患病，则最可能为伴X染色体显性遗传。②若男患者的母亲和女儿中有正常的，则为常染色体显性遗传。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 167(4)如果系谱中无上述特征，就只能从可能性大小上判断：
①若该病在代与代之间呈连续性，则该病很可能是显性遗传病。②若患者无性别差异，男女患病率相当，则该病很可能是常染色体上基因控制的遗传病。③若患者有明显的性别差异，男女患者概率相差很大，则该病极有可能是伴性遗传。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 168变式题1 玉米(2n＝20)的基因组和果蝇的染色体组的研究对象各包括哪些染色体( )
①10条染色体 ②9条常染色体＋X染色体或9条常染色体＋Y染色体 ③9条常染色体＋X、Y染色体 ④3条常染色体＋X染色体或3条常染色体＋Y染色体 ⑤3条常染色体＋X、Y染色体
A．①⑤ B．②⑤ C．①④ D．③④
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 169[答案]C
[解析] 玉米是雌雄同株的二倍体植物，染色体无性染色体和常染色体之分，故玉米(2n＝20)的基因组即为体细胞染色体数目的一半；果蝇是二倍体动物，含6条常染色体和两条性染色体，故一个染色体组为3条常染色体＋X染色体或3条常染色体＋Y染色体。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 170变式题2 [2013·淮北月考] 某致病基因a和正常基因A中的某一特定序列经EcoRⅠ酶切后，可产生大小不同的片段(如图甲，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图乙为某家庭该病的遗传系谱图，已知Ⅰ－1的基因诊断中只出现102 bp和44 bp两个片段。下列叙述错误的是( )
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第22讲 人类遗传病
图7224
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幻灯片 171A．该病为伴X隐性遗传病
B．a基因特定序列中EcoRⅠ酶切位点消失了
C．Ⅱ－2的基因诊断中出现146 bp、102 bp和44 bp三个片段的概率为1/4
D．Ⅱ－3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现102 bp和44 bp片段的概率为3/4
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 172[答案]C
[解析] 根据酶切后的DNA片段长度可判断个体的基因型，已知Ⅰ－1的基因诊断中只出现102 bp和44 bp两个片段，说明Ⅰ－1的基因型为AA或XAY，若该病为常染色体遗传病，则Ⅱ－1不可能有病，故该病只能是伴X隐性遗传病，A项叙述正确；若a基因特定序列中有EcoRⅠ酶切位点，则经过酶切后就不是一个DNA片段，B项叙述正确；Ⅱ－2的基因型是1/2XAXA、1/2XAXa，基因诊断中出现146 bp、102 bp和44 bp三个片段的概率为1/2，C项叙述错误；Ⅱ－3的基因型是1/2XAXA、1/2XAXa，丈夫表现型正常(XAY)，儿子为XAY的概率为3/4，为XaY的概率为1/4，D项叙述正确。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 173实验 调查人群中的遗传病
1．实验原理
(1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。
(2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1742．实验流程
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1753．发病率与遗传方式的调查
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1764. 注意事项
(1)遗传病类型的选择：调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等。多基因遗传病容易受环境因素影响，不宜作为调查对象。
(2)调查某种遗传病的发病率时，要在群体中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。某种遗传病的发病率＝(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)×
100%。
(3)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，绘制遗传系谱图。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 177例3 人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。某校高一研究性学习小组的同学对某些遗传病进行调查。请回答相关问题。
(1)调查最好选择____________________(单基因遗传病或多基因遗传病)。
(2)如果要做遗传方式的调查，应该选择_____________作为调查对象。如果调查遗传病的发病率，应____________作为调查对象。
(3)请你为调查红绿色盲遗传方式小组的同学设计一个表格，记录调查结果。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 178(4)假如调查结果显示：被调查人数共3 500人，其中男性1 900人，女性1 600人，男性红绿色盲60人，女性10人，该校高中学生红绿色盲的基因频率约为1.57%。请你对此结果进行评价。________________________________。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 179[答案](1)单基因遗传病 (2)患有该遗传病的多个家族(系) 随机选择一个较大群体 (3)表格如下
(4)该基因频率不准确，因为数据中缺少携带者的具体人数
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 180[解析] (1)进行人类遗传病调查时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等。(2)调查遗传病的发病率应该在人群中随机抽样调查并统计，根据调查数据，计算发病率。在患者家系中调查，以确定遗传病的遗传方式。(3)本小题研究调查红绿色盲的遗传方式，因为红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，所以调查时要注意调查人的性别，世代关系。对结果统计时，既要分正常和色盲患者，也要有携带者。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 181探究：调查21三体综合征患者的发病率时，能不能在我们学校中进行调查统计？
不能。调查遗传病的发病率时，要注意在人群中随机调查，学校是一个特殊的群体，不能做到在人群中随机调查。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 182变式题 [2013·望江月考] 某同学要调查某种遗传病的发病率和遗传方式，下列选项中不可取的是( )
A．在人群中随机调查某种罕见遗传病的遗传方式
B．避免调查多基因遗传病的遗传方式
C．在患者家系中进行遗传方式的调查
D．分组调查并汇总，以保证调查的群体足够大
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 183[答案]A
[解析] 罕见遗传病的发病率比较低，不适合进行调查，调查往往选择发病率比较高的单基因遗传病而不选择多基因遗传病；调查遗传病的遗传方式应在患者家系中进行；为了使调查结果更接近于真实值，应保证调查的群体足够大。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 184 调查类实验课题和方法的确定
1．实验课题的确定：生物学实验课题就是实验所要研究的问题，包括研究对象和研究类型；对照或对比实验还包含自变量。
(1)研究类型常有一些关键词来体现，探究性实验课题通常在句首或句尾加上“探究”一词，其模式为“探究……”或“关于……的探究”；验证性实验课题通常在句首加上“验证”或“证明”或“观察”一词。
(2)调查类实验通常在句首加上“调查”或“研究”一词。在关键词其后的内容就是实验的目的，即该实验需弄清的生物学事实，需解决的问题。这是实验设计的出发点，一般包括知识目的和能力目的。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 1852．实验方法的确定：根据实验的目的和作出的假设，确定实验采用哪些研究方法能获得明显的实验结果。
(1)调查类实验常采用的方法：询问法、问卷调查法、取样调查法、野外观察法、社会调查法和实验法等。
(2)调查类实验的一般步骤：确定调查内容，了解相关要求→确定调查方法→选取调查对象→确定调查范围→制订调查记录表格→实施调查研究(避免随意性，获得足够的调查数据)→进行结果分析(汇总、统计数据，根据数据得出结论)→撰写调查报告。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 186所以在确定实验方法时根据实验的目的和实际操作情况，选择合适的方法。如调查人类红绿色盲的发病率用询问法和问卷调查法；调查土壤中小动物类群的丰富度用取样器取样法。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 187例4 某镇被大山隔为多个相对集中的村落，因经济、文化、交通等因素的影响，加上传统的婚俗，发现该地区遗传病发病率较高。为此，该镇中学准备组织学生对本地5个自然村进行一次遗传病调查，目的是提醒人们改变传统的婚俗习惯，以降低遗传病发病率，提高人口素质。
(1)请根据本次活动的目的，确定一个调查课题，并简述选题理由。
①研究课题名称：________________________________。
②选题理由：____________________________________。
(2)简要拟定出你的调查方案：
①调查对象(或内容)：____________________________。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 188②调查方法(获取数据、信息的方法)：______________。
③调查结果呈现方式：__________________________。
(3)在实验结果的分析中，为了能证明该种遗传病在本乡镇发病率高与传统婚俗中近亲结婚有关，应特别注意从哪些方面分析调查结果，并预期能够支持这一观点的可能结果。____________________________________________。
(4)调查中，对与患病个体的交往你有何建议？________________________________________________。
(5)课题最终的成果形式是______________________。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 189[答案](1)①近亲婚配与白化病(或调查人群中患者较多的遗传病) ②本地区该种遗传病在5个自然村中较多，且发病率呈明显上升趋势
(2)①5个自然村中全体村民(或5个自然村中有该种遗传病的家庭) ②逐户调查 ③绘制遗传系谱图
(3)统计该种遗传病在5个自然村人群中的发病率明显高于正常人群(如全国)的发病率，统计5个自然村中近亲婚配后代发病率明显高于非近亲婚配后代的发病率
(4)应主动向被调查者说明调查目的，并对个人信息作出保密保证等
(5)调查报告
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 190[解析] 由于该地区存在着传统婚俗、遗传病发病率逐渐上升现象，所以要对该地区进行调查，其课题应该与某遗传病有关。调查对象就是这5个自然村的村民，至于是逐户调查还是抽查患有该遗传病的家系，就要看该地区的人口数量。为了便于分析遗传病的类型，对调查对象家系可绘制出遗传系谱图。为保证调查结论与调查课题对应，尤其要分析近亲婚配与该遗传病发病率的关系。最后形成文字，写出书面调查报告。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 191[备选理由] 高考中有关人类遗传病的考查常常与遗传系谱图相结合，命制综合性题目，由于在第五单元已经涉及该遗传系谱图的分析，所以在正文中没有提及，但需引起重视，通过此题提高学生对此类题的解题能力。
1．遗传工作者在进行遗传病调查时发现了一个甲、乙两种单基因遗传病的家系，系谱如图所示，请回答下列问题(所有概率用分数表示)：
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 192(1)甲病的遗传方式是____________。
(2)乙病的遗传方式不可能是______________。
(3)如果Ⅱ－4、Ⅱ－6不携带致病基因，按照甲、乙两种遗传病最可能的遗传方式，请计算：
①双胞胎(Ⅳ－1与Ⅳ－2)同时患有甲种遗传病的概率是________。
②双胞胎中男孩(Ⅳ－1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________，女孩(Ⅳ－2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是________。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 193[答案] (1)常染色体隐性遗传 (2)伴X染色体显性遗传 (3)①1/1 296 ②1/36 0
[解析] (1)据图分析，不患甲病的 Ⅰ－1和 Ⅰ－2生下患病的Ⅱ－2(女孩)，可推断甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传。
(2)据图分析，患乙病的男性和不患乙病的女性生下表现正常的女孩，可推断乙病的遗传方式不可能是伴X染色体显性遗传。
(3)据上述分析可知，甲病的遗传方式是常染色体隐性遗传，因为Ⅱ－4、Ⅱ－6不携带致病基因，且乙病男性患者的后代男孩均患病，女孩均不患病，男性正常的后代均不患病，故乙遗传病最可能的遗传方式是伴Y遗传。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 194①设控制甲遗传病的显性基因为A，隐性基因为a，Ⅱ－3个体的基因型为AA(1/3)或Aa(2/3)，则Ⅲ－1个体的基因型为AA(2/3)或Aa(1/3)，同理Ⅲ－2个体的基因型为AA
(2/3)或Aa(1/3)，又由图中双胞胎性别不同可知为异卵双胞胎，相当于生两胎，所以双胞胎(Ⅳ－1与Ⅳ－2)同时患有甲种遗传病的概率是(1/3×1/3×1/4)×(1/3×1/3×
1/4)＝1/1 296。②由于乙遗传病最可能的遗传方式是伴Y遗传，父亲(Ⅲ－2)患乙病，后代男孩患乙病的概率是1，女孩患乙病的概率是0。则双胞胎中男孩(Ⅳ－1)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是1/36×1＝1/36，女孩(Ⅳ－2)同时患有甲、乙两种遗传病的概率是1/36×0＝0。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 195[备选理由] 鉴于人类基因组计划不是高考的考查重点，在正文没有设置相关例题，此题作为补充。
2．[2012·江苏卷]下列关于人类基因组计划的叙述，合理的是( )
A．该计划的实施将有助于人类对自身疾病的诊治和预防
B．该计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程
C．该计划的目的是测定人类一个染色体组中全部DNA 序列
D．该计划的实施不可能产生种族歧视、侵犯个人隐私等负面影响
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 196[答案]A
[解析]人类基因组计划的研究将发现一些特殊的“患病基因”，能帮助人类对自身所患疾病的诊治，还能帮助人们预防可能发生的与基因有关的疾病。人类基因组计划是在基因水平上研究而不是在细胞水平。该计划要测定的不仅是一个染色体组的基因序列，应该包含22条常染色体和X、Y两条性染色体，共24条染色体上的DNA序列。人类基因组计划可能带来种族歧视和侵犯个人隐私等负面影响，由该计划延伸来的基因身份证就是明显的例子。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 197[备选理由] 有关21三体综合征的病因及遗传分析，在正文中没有单列考点，但考题中时有出现，通过此题作为补充。
3．一对夫妇均为先天性愚型，染色体组成为21三体。若21号染色体为4条不能成活，则他们的子代中患先天性愚型的个体比例是( )
A．1/4 B．3/4 C．1/2 D．2/3
[答案]D
[解析]双亲能产生正常生殖细胞和多一条染色体的生殖细胞各一半，而两个异常生殖细胞结合而成的个体不能成活。因此能产生1/3的正常个体和2/3的患有先天愚型的个体。
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第22讲 人类遗传病
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幻灯片 198第23讲 杂交育种到基因工程
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1．生物变异在育种上的应用(Ⅱ)
2．转基因食品的安全(Ⅰ)
考纲要求
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幻灯片 200第23讲 杂交育种到基因工程
—— 知 识 梳 理 ——
一、杂交育种与诱变育种
1．杂交育种
(1)概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过________和________，获得新品种的方法。
(2)原理：____________。
(3)过程：选择具有不同优良性状的亲本→________，获得F1→F1__________→获得F2→鉴别、选择需要的类型，优良品种。
(4)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起。
(5)应用：培育性状重组型优良品种。
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选择
培育
基因重组
杂交
自交或杂交
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幻灯片 2012．诱变育种
(1)概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生________，从而获得优良变异类型的育种方法。
(2)原理：__________。
(3)过程：选择生物→诱发基因突变→选择________→培育。
(4)优点：a.可以提高__________，在较短时间内获得更多的优良变异类型。b.大幅度地改良某些性状。
(5)应用：培育具有新性状的品种。
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基因突变
基因突变
理想类型
突变频率
第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 202导思：早在一万年前，古人就开始驯化野生动物，栽培植物，你知道他们是怎样培育优良品种的吗？这种方法有哪些不足之处呢？(请翻阅教材必修2 P98“杂交育种”)
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 203二、基因工程
1．基因工程的概念
基因工程又叫_____________或DNA重组技术，即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，__________，然后放到另一种生物的细胞里，________改造生物的遗传性状。
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第23讲 杂交育种到基因工程
基因拼接技术
加以修饰改造
定向地
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幻灯片 2042．基因工程的操作工具
(1)基因的“剪刀”：________________。
①分布：主要在____________。
②特性：一种限制酶只能识别一种特定的____________，并在特定的切点上切割DNA分子。
(2)基因的“针线”：__________。用于连接____________交替连接构成的DNA骨架上的缺口。
(3)基因的“运输工具”：运载体。常用的有质粒、________________。
质粒是能够自主复制的____________________，存在于__________、__________等生物细胞中。
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第23讲 杂交育种到基因工程
限制性核酸内切酶
微生物体内
核苷酸序列
DNA连接酶
脱氧核糖和磷酸
噬菌体和动植物病毒
小型环状DNA分子
细菌
酵母菌
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幻灯片 2053．基本步骤：提取目的基因→____________________→将目的基因导入受体细胞→______________________。
4．基因工程的应用
(1)________育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉等。
(2)________研制：利用基因工程的方法，培养转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
(3)________保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。
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第23讲 杂交育种到基因工程
目的基因与运载体结合
目的基因的检测与鉴定
作物
药物
环境
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幻灯片 206—— 网 络 构 建 ——
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 207—— 基 础 自 测 ——
判断正误，对的打“√”，错的打“×”。
1．[2012·课标全国卷] 限制酶必须具有的特点是特异性地识别和切割DNA。( )
√ [解析] 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割。
2．[2012·浙江卷] 用γ射线照射后种植，就能获得符合人类需要的新性状。( )
× [解析] 用γ射线照射可提高突变率，产生新的基因、新的性状，但由于突变是不定向的，所以不一定能获得符合人类需要的新性状。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 2083．[2011·北京卷] 利用DNA聚合酶将目的基因与质粒连接后导入受体细胞。( )
× [解析] 将目的基因与质粒进行连接的工具酶是DNA连接酶。
4．[2010·江苏卷] 如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题。( )
× [解析] 转基因植物存在一定的安全性，外源基因来源于自然界的也不例外。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 2095．大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，应采用杂交育种。( )
× [解析] 杂交育种只是将原有基因进行重新组合，不能大幅度改良某一品种，更不能产生前所未有的性状，所以不能仅采用杂交育种，而应该是杂交育种与诱变育种相结合。
6．基因工程与诱变育种都不能定向改变生物的遗传性状。( )
× [解析] 基因工程最大的优点是能够定向改变生物的遗传性状，而基因突变具有不定向性。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 210► 考点一 几种常见育种方式的比较
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第23讲 杂交育种到基因工程
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第23讲 杂交育种到基因工程
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第23讲 杂交育种到基因工程
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第23讲 杂交育种到基因工程
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 215拓展：①诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。
②杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。
③诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体，有害的个体多于有利的个体，只是与自然突变相比较，二者都有所增加。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 216例1 [2012·浙江卷] 玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 217请回答：
(1)对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常________，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有________的特点，该变异类型属于________。
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是________________。
(3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生________种配子。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 218(4)请在方框内用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 219[答案](1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组
(3)4 (4)如图
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 220[解析] 本题考查遗传和变异，综合考查学生理解、分析、推理和应用能力。由于是该基因缺失了一段DNA，导致最终相应表达产物不能合成，说明表达(转录和翻译)不能正常进行，发生在基因内部的变异属于基因突变。此变异对该生物来说不利于其生存，所以是有害突变(基因突变大多是有害的)。用射线照射说明用了诱变育种，杂交育种的原理是基因重组。乙和丙得到的抗病高秆植株基因组成是AaBb，经过减数分裂得到的配子基因组成有：AB、Ab、aB、ab四种。遗传图解见答案。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 221[点评] 根据育种目的选择合适的育种方式
①若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。②有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。③若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。④若要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。⑤若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。⑥若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 222探究：如果要用最简便的方法获得纯合的抗病矮秆玉米种子，你怎样设计育种实验？最短需要几年？
最简便的方法是杂交育种法，第一年用乙为亲本进行自交；第二年将获得种子单独隔离种植，并选择抗病矮秆植株进行自交；第三年将每株自交所得种子再进行单独隔离种植，全部表现为抗病矮秆的个体即为纯合抗病矮秆，所得种子即为符合需要的种子。最短需要三年。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 223变式题1 [2013·江淮联考] 通过宇宙飞船搭载生物材料进行生命科学研究，不仅有助于揭示生命的本质，而且可以培育一些新品种。请依据所学知识回答相关问题。
(1)在飞船搭载的下列生物材料中，你认为一般不能用于育种研究的是( )
A．小白鼠精液
B．棉花试管苗
C．萌发的纯合高秆水稻种子
D．根尖分生区
(2)请简述做出上述判断的理由：____________________
_____________________________________________。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 224(3)如图7-23-1表示在地面上培育棉花新品种的几种方法，其中与太空育种原理相同的是____________。
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第23讲 杂交育种到基因工程
图7-23-1
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幻灯片 225(4)在上图Ⅰ～Ⅵ中，处理方法相同的是____________。Ⅰ～Ⅲ～Ⅴ过程与Ⅰ～Ⅱ过程相比，优点在于_________
_______________________________。
(5)科学家培育出了抗旱的陆地棉新品种，而海岛棉从来没有出现过抗旱类型，有人打算也培养出抗旱的海岛棉品种，但是用海岛棉与抗旱的陆地棉进行了多次杂交，始终得不到子代，原因是_______________________________
______________________________________________。
要想培养出抗旱的海岛棉品种，你认为可以采取下列哪种育种方法( )
A．杂交育种 B．单倍体育种
C．多倍体育种 D．基因工程育种
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 226(6)将(1)中飞船搭载的水稻种子种植、培养，发现有个别矮秆植株出现，若此变异性状是基因突变的结果，请利用杂交实验鉴定该突变体是显性突变(d→D)还是隐性突变(D→d)。
①实验步骤：___________________________________。
②结果预测及结论：如果F1全为高秆，则可判断突变体为__________突变；
如果F1出现性状分离，或者F1全为矮秆，则可判断突变体为__________突变。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 227[答案](1)A
(2)精子不能再分裂，一般不会发生基因突变
(3)Ⅳ
(4)Ⅴ和Ⅵ 能明显地缩短育种年限
(5)陆地棉和海岛棉是两个物种， 存在生殖隔离 D
(6)①让突变体矮秆植株与原始植株杂变 ②隐性 显性
[解析] (1)小鼠精子不能发育成一个完整个体，且精子不再进行分裂，太空辐射诱变不能产生新的性状，不能用来做育种研究，B、C、D项进行有丝分裂通过适当的操作可以得到具有新性状的个体。(3)Ⅰ是杂交，Ⅱ是自交，Ⅲ、Ⅴ是单倍体育种，Ⅳ是诱变育种，Ⅵ是多倍体育种，太空
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 228育种的原理是基因突变，与方法Ⅳ相同。(4)单倍体育种和多倍体育种都要用秋水仙素进行染色体加倍处理。单倍体育种与杂交育种相比，明显的区别是缩短育种年限。
(5)两个物种之间存在生殖隔离，相互杂交不能产生可育后代。可以用基因工程定向改造生物的性状。(6)根据杂交后代的表现型可以判断亲本的基因型，进而判断此突变是显性突变还是隐性突变。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 229变式题2 下列关于育种方法和原理的叙述，正确的是( )
A．杂交水稻和无子西瓜的育种原理相同
B．花药离体培养所获得的新个体即为纯合体
C．基因工程育种是在细胞水平上进行的操作
D．诱变育种和基因工程都可以大幅度改良生物的遗传性状
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 230[答案]D
[解析] 杂交水稻育种原理是基因重组，无子西瓜是多倍体，其育种原理是染色体数目变异；花药离体培养得到的是单倍体，其需要进一步低温或秋水仙素溶液处理，使其染色体加倍，获得纯合体；基因工程育种是在分子(DNA分子)水平上进行的操作；诱变育种可以产生前所未有的新基因，基因工程是将外源基因导入受体细胞，二者都可以大幅度改良生物的遗传性状，不过前者是不定向的，而后者是定向的。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 231► 考点二 有关基因工程中的几个问题归纳
(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键(不是氢键)，只是一个切开，一个连接。
(2)限制性核酸内切酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。
(3)DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧核苷酸加到DNA片段上，需要模板；DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，DNA聚合酶和DNA连接酶作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 232(4)质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除质粒之外，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。
(5)原核生物(如含抗虫基因的苏云金芽孢杆菌)可为真核生物(如棉花)提供目的基因。
(6)基因工程可按照人们的意愿定向培育新品种，且可打破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 233例2 下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是( )
A．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．将目的基因导入受体细胞的过程中要进行碱基互补配对行为
D．基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术，是在分子水平上对生物遗传做人为干预
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 234[答案]D
[解析] 目的基因进入受体细胞不一定能表达，还需要进一步进行检测，A项错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点进行切割，B项错误；将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对，C项错误；基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造了生物的遗传性状，所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 235[点评] 比较基因重组和基因工程
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 236变式题1 用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下列叙述不正确的是( )
A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
B．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
C．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
D．导入大肠杆菌中的目的基因不一定能成功表达
[答案]C
[解析] 构建重组质粒(重组DNA分子)必需的工具酶是DNA连接酶和限制性核酸内切酶，RNA聚合酶的作用是催化合成RNA。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 237变式题2 [2013·安徽联考] 下列叙述正确的是( )
A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B．培育无子西瓜是利用单倍体育种原理
C．人工诱变只产生优良性状
D．进化就意味着产生新物种
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 238[答案]A
[解析] 大田生产的优良品种(如玉米、棉花等)有许多是杂合子而不是纯合子，A项正确；无子西瓜是多倍体育种，B项错误；人工诱变的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，C项错误；进化的实质是种群基因频率的改变，生物进化了，但不一定产生新的物种，D项错误。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 239[备选理由] 此题考查几种育种方法的应用，通过此题加深学生对不同育种方法的理解。
1．棉花的纤维有白色的，也有紫色的；植株有因高酚而抗虫的，也有低酚不抗虫的，控制这两对性状的基因分别位于不同的同源染色体上，彩色棉作为一种具有天然颜色的特殊棉花，它不需要染色就可制成各种原色棉布，低酚棉是一种特殊类型的棉花品种，具有棉纤维酚含量低，对人体皮肤无负影响的优点，但低酚棉由于酚含量低，使得棉花的抗虫能力普遍下降。现有白色低酚不抗虫棉及紫色高酚抗虫棉的两种纯合品种，欲培育出紫色低酚抗虫棉品种。某育种机构设计的育种方案如图所示，请回答该方案中的相关问题：
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 240
(1)从理论上讲，F2群体中的基因型、表现型及其中的纯种依次为________种。截止F2的这一阶段在育种工作上经常采用，它依据的遗传原理是______________。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 241(2)要制备出所需要的转基因细胞，作为其中的受体细胞应从表现型为__________的棉株上获得，而作为所用的目的基因，一般应先在细胞外形成____________再导入受体细胞，通过____________技术将受体细胞培养成植株。
(3)用此方案培育的这种品种不一定是纯合体，若要快速获得紫色低酚抗虫棉的纯合体，可通过__________育种，具体操作方法是：_________________________________
_______________________________________________________。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 242[答案] (1)9、4、4 基因重组
(2)紫色低酚不抗虫棉(必须要有不抗虫三字，否则不给分) 重组DNA(或重组质粒) 植物组织培养
(3)单倍体 先用紫色低酚抗虫棉的花药离体培养得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理成纯合体
[解析] (1)由于控制这两对性状的基因位于不同的同源染色体上，所以白色低酚不抗虫棉与紫色高酚抗虫棉杂交得到的F1为双杂合子，其自交后代会出现9种基因型，4种表现型，其中纯合子基因型有4种。杂交育种时，一般要从F2代开始选育，原因是基因重组导致F2代出现新的重组性状。(2)由于选育目标是紫色低酚抗虫棉，所以培育转基
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 243因抗虫棉时，需要紫色低酚不抗虫棉的体细胞作为受体细胞。并将抗虫基因与质粒构建的重组质粒导入受体细胞，然后通过植物组织培养技术将受体细胞培育成植株。(4)快速获得纯合品种应选择单倍体育种方案。先用紫色低酚抗虫棉的花药离体培养得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理成纯合体。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 244[备选理由] 基因工程与杂交育种的原理都是基因重组，但两种重组的方式不同，通过此题提醒学生注意。
2．育种专家用高秆抗锈病水稻与矮秆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮秆抗锈病水稻，与这种育种方式原理不相同的是( )
A．基因工程
B．肺炎双球菌转化
C．三倍体无子西瓜的培育
D．减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 245[答案]C
[解析]通过杂交让位于不同个体的优良性状集中到一个个体上，属于杂交育种，原理是基因重组。A、B、D都属于基因重组，C属于染色体变异。
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第23讲 杂交育种到基因工程
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幻灯片 246第24讲 生物的进化
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幻灯片 247返回目录
1．现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)
2．生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)
考纲要求
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幻灯片 248第24讲 生物的进化
—— 知 识 梳 理 ——
一、现代生物进化理论的由来
1．拉马克的进化学说
(1)内容：____________和获得性遗传是生物不断进化的主要原因。
(2)意义：否定了神创论和__________，奠定了科学生物进化论的基础。
(3)对拉马克的评价：第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人。
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用进废退
物种不变论
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幻灯片 2492．达尔文自然选择学说
(1)内容：________、生存斗争、________和适者生存。
(2)意义
①使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
②科学地解释了生物的多样性和__________的原因。
(3)局限性
①对____________的本质不能做出科学的解释。
②对生物进化的解释局限于________水平。
③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释___________等现象。
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第24讲 生物的进化
过度繁殖
遗传变异
生物进化
遗传和变异
个体
物种大爆发
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幻灯片 250二、现代生物进化理论的主要内容
1．种群基因频率与生物进化
(1)种群是生物进化的基本单位
同种生物 全部个体 全部等位基因数 A、a的基因总数 自然选择 突变 种群基因频率
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 251(2)__________________产生进化的原材料
①生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于__________________。
②生物的变异是____________的，只是产生了生物进化的________，不能决定生物进化的________。
(3)________决定生物进化的方向
①原因：不断淘汰________的基因，积累________的基因。
②结果：使种群基因频率________改变。
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第24讲 生物的进化
突变和基因重组
生物的生存环境
不定向
原材料
方向
自然选择
不利变异
有利变异
定向
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幻灯片 2522．隔离与物种形成
(1)物种：能够在自然状态下________，并产生________的一群生物个体。
(2)隔离
①概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因_______________的现象。
②类型：地理隔离和________隔离。
(3)________是物种形成的必要条件，隔离导致物种形成。
(4)物种间的真正界限是____________。
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第24讲 生物的进化
相互交配
可育后代
不能自由交流
生殖
隔离
生殖隔离
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幻灯片 2533．共同进化与生物多样性的形成
(1)共同进化：不同________之间、______________之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)生物多样性
①内容：基因多样性、________多样性、________多样性。
②研究生物进化历程的主要依据：________。
③形成原因：生物________的结果。
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第24讲 生物的进化
物种
生物与无机环境
物种
生态系统
化石
共同进化
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幻灯片 254—— 网 络 构 建 ——
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 255—— 基 础 自 测 ——
判断正误，对的打“√”，错的打“×”。
1．[2012·海南卷] 环境发生变化时，种群的基因频率一定会发生改变。( )
× [解析] 环境发生变化，自然选择未对种群基因频率产生影响时，其基因频率不会发生改变。
2．[2012·广东卷] 突变可以改变生物进化的方向。( )
× [解析] 突变是不定向的，不能改变生物进化的方向，自然选择决定生物进化的方向。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 2563．[2012·江苏卷] 生物的共同进化是通过种间竞争实现的。( )
× [解析] 共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，所以不仅仅是通过种间竞争实现的。
4．[2010·山东卷] 生物进化过程的实质在于有利变异的保存。( )
× [解析] 生物进化的实质是种群基因频率的改变。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 2575．[2010·山东卷] 物种的形成可以不经过隔离。( )
× [解析] 隔离是物种形成的必要条件，所以物种的形成必须经过隔离。
6．[2010·天津卷] 种群中基因频率不变，其基因型频率也一定不变。( )
× [解析] 种群中基因频率不变，说明种群没有发生进化，但其基因型频率可能发生变化。如Aa自交后代中，基因频率未变，而基因型比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 258► 考点一 对达尔文自然选择学说的理解
1．主要内容
(1)在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫自然选择；(2)变异是不定向的，为生物的进化提供了原材料；遗传变异是生物进化的内因；(3)过度繁殖加剧了生存斗争，生存斗争是生物进化的动力；(4)自然选择是长期缓慢的过程，决定着生物进化的方向。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 2592．“自然选择学说”解释生物进化的模型
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 260分析：(1)自然选择的对象
①直接对象是生物的表现型。
②间接对象是相关的基因型。
③根本对象是与变异性状相对应的基因。
即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
(2)自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。
(3)自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 261(4)两个方向——如图7241所示，变异不定向，自然选择定向。
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第24讲 生物的进化
图7241
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幻灯片 2623．意义
(1)较好地解释了生物的多样性和适应性。
(2)相对系统地解释了生物进化的原因，揭示了生物的统一性。
(3)使生物学第一次摆脱了神学束缚。
4．局限性
(1)未能对遗传和变异的本质做出科学的解释。接受了拉马克关于器官“用进废退”和“获得性遗传”的观点。
(2)对生物进化的解释局限于个体水平。
(3)强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发现象。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 263例1 分析以下图解，回答相关问题。
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幻灯片 264
(1)图甲表示达尔文的物种形成解释模型，分析可知，其中的两个推论分别是：
推论1：_____________________________________。
推论3：_____________________________________。
(2)由达尔文的物种形成解释模型得出生物的变异是__________，__________决定了生物进化的方向。达尔文
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图7242
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幻灯片 265对物种形成的解释局限于________水平。
(3)图乙为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，①使用杀虫剂Ⅰ和Ⅱ后，曲线不会下降到0的原因是________________________________________。
②曲线回升是通过________之间的________来实现的。
③杀虫剂的使用对甲虫起了________作用，这种作用是________(定向、不定向)的，结果导致甲虫的抗药性________(增强、减弱)。
④根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：________________________、______________________。
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幻灯片 266[答案](1)推论1：个体间存在着生存斗争 推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型
(2)不定向的 自然选择 个体
(3)①甲虫存在变异，部分甲虫具有抗药性 ②甲虫与杀虫剂 生存斗争 ③选择 定向 增强 ④使具有抗药性害虫的比例上升 对环境造成污染
[解析] (1)达尔文的物种形成解释模型由五个事实和三个推论组成，推论1是“个体间存在着生存斗争”，推论3是“有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型”。(2)变异是不定向的，自然选择定向决定进化的方向，达尔文的自然选择学说对进化原因的解释局限于个体水平。(3)通
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幻灯片 267过分析坐标曲线图可以看出，因为甲虫存在变异，会产生具有抗药性的个体，所以种群密度不可能为0。使用杀虫剂后，在早期都取得了一定效果，甲虫种群密度明显下降，但下降到一定程度时，反而增加，这就说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药能力的甲虫，而这部分甲虫大量繁殖，导致种群密度上升。使用杀虫剂治虫主要有两个缺点：一是使具有抗药性的甲虫增多，二是污染环境。
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幻灯片 268[点评] 本题考查对达尔文进化论观点的基本推理过程的理解，并能运用这一推理过程解释一些生物学现象。解题时要明确生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，并决定生物进化的方向。
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幻灯片 269变式题 某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如图7243中甲，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如图7243中乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是( )
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图7243
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幻灯片 270A．都比父母长，因为鸟需适应它们的环境
B．都比父母长，因为较长的鸟喙是生存所必需的
C．不一定比父母长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D．不一定比父母长，因为虫在树干中的深度并不是都很深
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幻灯片 271[答案]C
[解析] 由于变异是不定向的，所以后代个体喙有长的，也有短的，A、B、D项错误；根据达尔文的自然选择学说，生物进化是长期自然选择的结果，所以仅一代的时间不能进化出较长的鸟喙。
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幻灯片 272► 考点二 对现代生物进化理论的理解
1．现代生物进化理论对物种形成的解释
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幻灯片 273分析：(1)基本观点：①种群是生物进化的基本单位；②生物进化的实质在于种群基因频率的改变；③突变和基因重组产生生物进化的原材料；④自然选择定向改变种群基因频率，决定生物进化的方向；⑤隔离导致物种形成，隔离是物种形成的必要条件。
(2)变异与环境的关系：变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不是影响变异的因素。通过环境的选择将生物个体中产生的不定向的有利变异选择出来，不利变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，使整个种群抗药性增强，而不是使害虫产生抗药性变异。
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幻灯片 274(3)隔离与物种形成的分析
①地理隔离与生殖隔离的关系
a．地理隔离只是地理空间上的隔离。一定的地理隔离有助于亚种的形成，进一步地理隔离使它们各自的基因库和基因频率朝着不同方向发展，形成更大的差异，直至形成生殖隔离，就形成了几个新物种。所以说地理隔离是物种形成的量变阶段，生殖隔离是物种形成的质变阶段。
b．生殖隔离是物种形成的关键，是物种间真正的界限，仅有地理隔离而不形成生殖隔离，只能产生生物新类型(或亚种)，绝不可能产生新物种。
c．生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交不活；活而不育。保证了物种的相对稳定。
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幻灯片 275②物种形成的方式
a．渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
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幻灯片 276b．骤变式——主要是通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变)。此种方式多见于植物。
c．人工创造新物种——通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远缘杂交(如甘蓝—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。
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幻灯片 2772．共同进化与生物多样性的形成
(1)共同进化包括不同物种之间、生物与无机环境之间的相互影响中不断进化和发展。
(2)生物多样性三个层次的关系
分析：基因多样性是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反之物种多样性和生态系统多样性又影响基因多样性。
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幻灯片 278(3)任何物种都不是单独进化的，生物多样性的形成是生物与环境共同进化的结果。
(4)生物进化历程：从原核生物到真核单细胞生物，再到真核多细胞生物；从异养生物到自养生物；从厌氧生物到需氧生物；从无性生殖到有性生殖；从低等到高等；从水生到陆生。
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幻灯片 2793．现代生物进化理论与达尔文进化论的比较
(1)共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。
(2)不同点：①达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代生物进化理论克服了这个缺点。
②达尔文的进化论研究生物个体的进化，而现代生物进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。
③现代生物进化理论认为生物进化的实质——基因频率的改变，从分子水平上阐述，而自然选择学说从性状水平解释进化。
④现代生物进化理论强调隔离在物种形成中的作用。
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幻灯片 280例2 图7244中图1、2、3是关于地雀的进化、发展过程示意图，图中地雀A与地雀B可以交配产生可育后代，地雀C与地雀A、B之间不能互相交配。请回答：
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图7244
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幻灯片 281(1)图1中三年间，大陆上地雀A第一年夏季的基因频率为2%，第二年夏季的基因频率为3%，第三年夏季的基因频率为0%，该生物种群是否发生进化？____________，理由是___________________________。地雀A与地雀B______(是、不)属于同一物种。
(2)图1时期的大陆中地雀B的个体较少，而图2中地雀B在大陆几乎看不见，但小岛上却主要是地雀B类，出现这种现象的主要原因是__________________________________。
(3)若干年后，小岛上出现地雀C的进化机制是________________________________________________________________________________________________。
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幻灯片 282(4)上述哪些类型地雀之间的关系能体现遗传多样性：________。从图1至图3的演变，反映了生物多样性发展的规律是________________________________________。
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幻灯片 283[答案](1)发生了进化 种群的基因频率不断发生变化 是 (2)地雀A和地雀B的性状差异适应不同的生活环境(或小岛和大陆的生态环境分别选择了不同的性状变异)
(3)地雀种群因基因突变形成不同的表现型；由于地理隔离将种群分裂为二，阻断了基因交流；大陆与小岛不同环境的自然选择导致两个种群的基因频率向不同的方向变化；基因频率的变化达到一定程度时，两个种群之间产生生殖隔离，形成新种C
(4)A和B 从基因多样性向物种多样性变化，或从基因多样性向生态系统多样性、物种多样性发展
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幻灯片 284[解析] (1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，若基因频率改变，则一定发生进化。地雀A与地雀B能够交配并产生可育后代，所以二者属于同一物种。
(2)图1时期的大陆中地雀B的个体较少，而图2中地雀B在大陆几乎看不见，但小岛上却主要是地雀B类，出现这种现象的主要原因是地雀A和地雀B的性状差异适应不同的生活环境。
(3)地雀种群因基因突变形成不同的表现型；由于地理隔离将种群分裂为二，阻断了基因交流；大陆与小岛不同环境的自然选择导致两个种群的基因频率向不同的方向变化；基因频率的变化达到一定程度时，两个种群之间产生生殖隔离，形成新物种C。
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幻灯片 285(4)地雀A和地雀B可以交配产生可育后代，说明这两种地雀仍然是同一物种，所以这二者的差异可以体现基因的多样性；从基因多样性向物种多样性变化，或从基因多样性向生态系统多样性、物种多样性发展。
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幻灯片 286[点评] 判断两个种群是否属于同一物种的方法
(1)两个种群是否属于同一物种，判断依据：是否具有生殖隔离。具有生殖隔离，两个种群属于两个物种；不具有生殖隔离，两个种群属于一个物种。
(2)下列不能作为判断两个种群是否属于同一物种的依据：①形态、结构：两个种群形态、结构相同，不一定是同一物种，如两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，不能交配，则两个种群属于两个物种。②是否能够交配：两个种群的生物能够交配，不一定属于同一物种，如果交配后代不育，则两个种群的生物不属于同一物种，如马和驴相互交配产生骡子，但骡子不能经过有性生殖产生后代，马和驴不属于同一物种。
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幻灯片 287变式题 根据达尔文自然选择学说(图解如下)，下述不属于对现代生物进化理论的补充、完善的是( )
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图7245
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幻灯片 288A．现代生物进化理论是在研究种群基因频率变化的基础上发展起来的
B．种群是生物进化的基本单位
C．隔离是物种形成的必要条件
D．自然选择决定生物进化的方向，是通过生存斗争实现的
[答案]D
[解析]自然选择学说和现代生物进化理论都认为自然选择决定生物进化的方向，因此D项不是现代生物进化理论的补充和完善内容。
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幻灯片 289► 考点三 基因频率和基因型频率及相关计算
1．二者的比较
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幻灯片 2902. 已知基因型频率求基因频率
(1)基因位于常染色体上：设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因A和a，假如种群中共有N个个体，而AA、Aa、aa 三种基因型的个体数分别是n1、n2、n3，那么种群中A基因的频率和a基因的频率分别为：
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幻灯片 291返回目录
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幻灯片 292(2)基因位于X染色体上
①在一个工厂中，男女职工各100名，女性中，色盲基因(Xb)携带者为5人，色盲患者为1人；男性中色盲患者为8
人，则Xb的基因频率为： ×100%＝5%。
提醒：XY型性别决定生物，基因在X染色体上，Y染色体上无等位基因，计算时只计X染色体上的基因数不考虑Y染色体。ZW型性别决定也是这样。
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幻灯片 293②已知人群中，伴X染色体隐性遗传中男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。如色盲：男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。
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幻灯片 2943．已知基因频率求基因型频率(哈代—温伯格定律)
(1)成立条件：①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式：当等位基因只有两个时(A、a)，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则基因型AA的频率为p2，Aa的频率为2pq，aa的频率为q2。
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幻灯片 295例3 金鱼的一对相对性状由一对等位基因(A、a)控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死(aa、XaXa、XaY等均为纯合子)。现取一对金鱼杂交，F1金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1金鱼自由交配所得F2成活个体中，a基因频率为( )
A．1/8 B．1/6
C．1/11 D．1/14
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幻灯片 296[答案]C
[解析] F1代金鱼共67只，雄金鱼21只，雌雄比例不等，故该基因位于X染色体上。由于a基因纯合时致死，F1雌金鱼基因型为1/2XAXa和1/2XAXA，雄金鱼的基因型为XAY，F1金鱼随机交配，F2为3/8 XAXA、3/8 XAY、1/8 XAXa、1/8 XaY(致死)，故成活个体3/7XAXA、3/7XAY、1/7XAXa中，a的基因频率为1/11。
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幻灯片 297[点评] 自交、随机交配对基因频率和基因型频率的影响：若不考虑自然选择、基因突变等因素的影响，基因型为AA、Aa、aa的种群，在自交或随机交配的情况下，结果是基因频率不会改变，但是基因型频率却出现两种可能性：①如果自交，后代的基因型频率会发生变化，纯合子的频率增加，杂合子的频率减小；②如果随机交配，那么后代的基因型频率不发生变化。
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幻灯片 298变式题 某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、A基因频率的变化依次为( )
A．增大，不变；不变，不变
B．不变，增大；增大，不变
C．不变，不变；增大，不变
D．不变，不变；不变，增大
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幻灯片 299[答案]C
[解析] 由题意知，种群中A的基因频率为40%，a的基因频率为60%。随机交配产生的后代中，AA个体的百分比：40%
×40%＝16%，aa：60%×60%＝36%，Aa：48%，A的基因频率：16%＋48%×1/2＝40%；自交产生的后代中AA个体百分比：16%＋48%×1/4＝28%，aa：36%＋48%×1/4＝48%，Aa：1/2×48%＝24%，A的基因频率：28%＋1/2×24%＝40%。
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幻灯片 300[备选理由] 此题考查种群和物种的辨析，鉴于此考点比较简单，所以没有专设探究点，通过此题加以补充。
1. 下列有关种群和物种的叙述正确的是( )
A．同一种群的个体间可以相互交配并产生后代，同一物种的个体间也能相互交配并产生后代
B．种群是生物进化的基本单位，物种是繁殖的基本单位
C．种群的基因频率总是在不断变化发展，物种的基因频率往往保持不变
D．种群基因库的基因和物种基因库的基因是一样的
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幻灯片 301[答案]A
[解析]同一物种、种群的个体之间不存在生殖隔离，交配后均能产生可育后代；种群是生物进化的基本单位，也是繁殖的基本单位，物种可以分布在不同的地域，可能由于地理隔离不能进行基因交流；由于各种原因，种群的基因频率是不断变化的，物种的基因频率也是不断变化的；同一物种的不同种群由于存在地理隔离，种群的基因库有一定的差异。
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幻灯片 302[备选理由] 有关生殖隔离与物种形成为素材的试题，在高考中屡见不鲜，通过下列一题加深学生对此知识点的理解。
2．下图是物种形成的一种模式。物种a因为地理障碍分隔为两个种群a1和a2，经过漫长的进化，分别形成新物种b和c。在此进程中的某一时刻，
a1种群的部分群体越过障碍
外迁与a2同域分布，向d方
向进化。下列有关叙述正
确的是( )
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 303A．b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离
B．c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离
C．a1和a2种群都不能作为生物进化的基本单位
D．b、c和d不具有共同的原始祖先
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幻灯片 304[答案]B
[解析]根据图示信息可以看出，a通过地理隔离形成两个种群a1和a2，又分别演化出b、c、d三个种群，所以b、c和d有共同的原始祖先。虽然b和d存在地理隔离，但不一定产生生殖隔离。由于d是由a1演变而来的，则c与d之间可能存在生殖隔离。种群a1和a2经过长期地理隔离后，可以形成两个物种。
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第24讲 生物的进化
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幻灯片 305[备选理由] 此题考查共同进化的实例，鉴于不是高考考查的重点，所以没有专设相关题目，通过此题进行补充。
3．狼和鹿是捕食和被捕食的关系，从进化的角度分析下列说法，不正确的是( )
A．狼在客观上起着促进鹿发展的作用
B．狼的存在利于鹿的进化
C．鹿奔跑速度的加快可加速狼的进化
D．鹿的进化速度比狼的进化速度快
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幻灯片 306[答案]D
[解析]任何一个物种都不是单独进化的，不同物种之间在相互影响中共同进化和发展。狼和鹿互为对方的生物环境，对对方进行着选择。相互选择的结果使双方都朝着快速奔跑的方向进化，它们的进化速度是相当的，不能说谁快谁慢。
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幻灯片 307考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
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幻灯片 308考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
► 热点一 探究变异的来源与类型
热点分析
•常考题型：多以非选择题题型出现
•考查方式：主要以判断形式，也会出现图像和材料分析、实验探究形式。
•考查内容：结合细胞分裂中基因与染色体行为、基因工程、育种技术等进行综合命题，考查学生对知识的综合分析能力和灵活运用能力。
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幻灯片 309考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
例1 [2012·课标全国卷] 一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。
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幻灯片 310考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为______，则可推测毛色异常是______性基因突变为______性基因的直接结果，因为___________________________
________________________________________________。
(2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________，另一种是同一窝子代全部表现为________鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。
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幻灯片 311考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
[答案](1)1∶1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果
(2)1∶1 毛色正常
[解析] (1)根据题干中“突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因”分析，且产生了新性状(毛色异常)，则只能是由aa突变为Aa才会出现性状的改变。则两亲本和同窝中的雌性鼠的基因型均为aa，毛色异常雄鼠的基因型为Aa，所以杂交子代毛色异常∶毛色正常为1∶1。(2)根据题干中“只涉及亲本常染色体上的一对等位基因”，亲代基因型均为Aa，毛色异常雄鼠的基因型为
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幻灯片 312考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
aa，毛色正常同窝中的雌性鼠的基因型为AA或者Aa。若雄性鼠与同窝中基因型为Aa的雌性鼠交配，后代毛色异常∶毛色正常的性状分离为1∶1；若雄性鼠与同窝中基因型为AA的雌性鼠交配，后代都为Aa，即毛色全部表现正常。
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幻灯片 313考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
规律方法：变异来源的探究
(1)判断变异来源的方法
①将变异个体和正常个体培养在相同的条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。
②自交或杂交获得子代，子代自交或子代之间杂交。如果子代自交或杂交的后代出现变异性状，则变异性状是由于遗传物质变化引起的，反之，变异性状的出现仅是由环境引起的，遗传物质没有改变。
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幻灯片 314考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
(2)显性突变与隐性突变的判定
①受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状。
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幻灯片 315考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
②判断方法：
a．选取具有突变性状的亲本进行杂交(植物可自交)，若子代只表现突变性状，则控制相对性状的基因的突变是隐性突变，若子代既表现突变性状又表现出原有的性状，则控制相对性状的基因的突变是显性突变。
b．选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。
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幻灯片 316考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
变式题 [2012·海南卷] 已知小麦无芒(A)与有芒(a)为一对相对性状，用适宜的诱变方式处理花药可导致基因突变。为了确定基因A是否突变为基因a，有人设计了以下4个杂交组合，杂交前对每个组合中父本的花药进行诱变处理，然后与未经处理的母本进行杂交。若要通过对杂交子一代表现型的分析来确定该基因是否发生突变，则最佳的杂交组合是( )
A．♂无芒×♀有芒(♂AA×♀aa)
B．♂无芒×♀有芒(♂Aa×♀aa)
C．♂无芒×♀无芒(♂Aa×♀Aa)
D．♂无芒×♀无芒(♂AA×♀Aa)
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幻灯片 317考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
[答案]A
[解析] 由于显性基因对隐性基因具有显性作用，如果A基因发生突变而变为a基因，这时无芒的纯合子父本AA产生含a的配子，当遇到a的雌配子时，形成受精卵aa，将来发育的植株表现为隐性性状，所以最佳的杂交组合是父本为显性纯合子，母本为隐性纯合子。
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幻灯片 318考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
► 热点二 新品种的培育
热点分析
•常考题型：多以非选择题题型出现。
•考查方式：借助图形、材料信息等创设新情境进行考查。
•考查内容：主要考查各种育种方式的原理和优、缺点，选择最适宜的育种方案，常与遗传规律、可遗传的变异、基因工程等相结合命制综合性题目。
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幻灯片 319考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
例2 [2010·安徽卷] 如图41所示，科研小组用60Co照射棉花种子。诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变Ⅰ代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。
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图41
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幻灯片 320考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
(1)两个新性状中，棕色是_______性状，低酚是_______性状。
(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_____，白色、高酚的棉花植株基因型是________。
(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株自交。每株自交后代种植在一个单独的区域，从_____________的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合体作为一个亲本，再从诱变Ⅰ代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。
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幻灯片 321考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
[答案](1)显性 隐性 (2)AaBB aaBb (3)不发生性状分离或全为棕色棉或没有出现白色棉
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幻灯片 322考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
[解析] (1)由图中突变当代自交后发生性状分离，可知棕色性状是显性性状，低酚是隐性性状。
(2)棕色性状是显性性状，低酚是隐性性状。可知突变当代棕色、高酚的棉花植株基因型是AaBB，白色、高酚的棉花植株基因型是aaBb。
(3)突变当代棕色、高酚的棉花植株(AaBB)自交，得到诱变Ⅰ代中棕色、高酚植株基因型有两种：AABB和AaBB。它们分别自交后代种植在一个单独的区域， AaBB出现性状分离，而AABB不出现性状分离(全为棕色棉，没有出现白色棉)可以获得纯合棕色、高酚植株。尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种，可以明显缩短育种年
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幻灯片 323考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
限获得纯合新品种的育种方法是单倍体育种法。即采用花药离体培养的方法获得单倍体，然后经过人工诱导(秋水仙素处理)使染色体数目加倍，得到纯合可育的新品种。遗传图解见答案。
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幻灯片 324考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
规律方法：杂交育种与诱变育种相比，杂交育种能根据人的预见把位于两个品种上的优良性状集于一身，通过有性生殖实现基因重组，符合基因的自由组合定律；保证选育的优良性状组合稳定遗传，且操作简便。不足之处是只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造新的基因；杂交后代会出现分离现象，育种进程缓慢，所需年限长。诱变育种可提高突变频率，产生新性状、新基因，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。但由于突变的不定向性，有利变异少，必须大量处理材料，因此该种育种方法具有一定的盲目性。
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幻灯片 325考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
变式题 [2013·望江月考] 拟南芥是进行有性生殖的双子叶植物，是遗传学实验中的经典材料，科研工作者经常用两种方法获得其突变体，一种方法是用碱基类似物5－溴尿嘧啶处理萌发的种子，另一种方法是通过特定的方法将整个基因插入到染色体上。请根据所学知识回答下列问题：
(1)5－溴尿嘧啶的作用是________________________，要想检测5－溴尿嘧啶导致拟南芥发生了隐性突变，最简便的方法是________________________________________。
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幻灯片 326考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
(2)将整个基因插入到拟南芥细胞染色体上的方法是______________，该方法利用了农杆菌中的________能整合到细胞DNA上的特性，受体细胞经过____________可得到含有插入基因的植株。
(3)单倍体育种需要使用秋水仙素，该物质处理的对象是______________，经过秋水仙素处理后，所有细胞中的染色体是否加倍？________(是/否)。原因是____________
______________________________________________。
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幻灯片 327考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
[答案](1)改变核酸的碱基 让经过处理的拟南芥自交，看后代是否发生性状分离
(2)农杆菌转化法 T－DNA 植物组织培养
(3)萌发的种子或幼苗 否 部分细胞在用秋水仙素处理之前已形成纺锤体，细胞正常分裂
[解析] (1)亚硝酸、碱基类似物能改变核酸的碱基。经过处理的拟南芥，若发生了隐性突变，则其自交会发生性状分离。(2)将目的基因导入拟南芥受体细胞中的方法是农杆菌转化法，农杆菌Ti质粒上的T－DNA能整合到细胞染色体的DNA上，受体细胞经过植物组织培养可以得到新的植株。(3)秋水仙素可以处理萌发的种子或幼苗，其作用是
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幻灯片 328考能专项提升4 生物的遗传、变异、育种与进化
抑制纺锤体的形成，当细胞已经处于前期及之后的分裂阶段时，秋水仙素便不能使细胞的染色体数目加倍。
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幻灯片 329 不能准确理解中心法则的过程
例1 图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，①→⑤表示生理过程。下列叙述错误的是( )
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图42
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幻灯片 330A．图甲所示为染色体DNA上的基因表达过程，需要多种酶参与
B．红霉素影响核糖体在mRNA上的移动，故影响翻译过程
C．图甲代表的生物只能进行图乙中的过程①②③
D．图乙中涉及碱基A与U配对的过程为②③④⑤
[解答]________
[警示] (1)不能正确识别图甲中正在进行边转录边翻译的过程。(2)不清楚翻译过程中核糖体在mRNA上移动。(3)不清楚过程④和过程⑤分别表示RNA复制和逆转录，只有病毒具备该过程。
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幻灯片 331[答案]A
[解析] 分析图甲可判断该基因正在进行边转录边翻译的过程，最可能是原核细胞的基因，而染色体DNA存在于真核细胞中，需在细胞核内先转录，然后在细胞质中进行翻译，A项错误；翻译过程中核糖体在mRNA上移动，读取下一个密码子，进行翻译，B项正确；图乙中过程④和过程⑤分别表示RNA复制和逆转录，图甲代表的细胞不能发生这两个过程，C项正确； U只存在于RNA内，A与U配对可表示DNA与RNA配对或RNA与RNA配对。图乙中②转录、③翻译、④RNA自我复制、⑤逆转录中都涉及碱基A与U配对，D项正确。
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幻灯片 332总结提升：DNA复制、转录、翻译、逆转录、RNA复制的比较
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幻灯片 335 不能理解基因的组成和基因突变的机理
例2 [2010·课标全国卷] 在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中( )
A．花色基因的碱基组成
B．花色基因的DNA序列
C．细胞的DNA含量
D．细胞的RNA含量
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幻灯片 336[解答]________
[警示] ①不清楚基因突变的机理是DNA分子上碱基对的增添、缺失或改变，从而引起基因结构的改变。②忽视组成基因的碱基种类基本相同，都是A、T、C、G四种。③忽视由于基因的选择性表达，不同细胞的RNA种类和含量不同。
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幻灯片 337[答案]B
[解析] 基因突变是指DNA(基因)上碱基对的增添、缺失和改变，而引起基因结构的改变，所以欲验证“红花性状的出现是花色基因突变的结果”，需要对花色基因的脱氧核苷酸序列(或碱基序列)进行检测， B项正确；构成DNA的碱基有A、T、C、G四种，所以不同基因的碱基组成种类一般相同，A项不能用于检测；豌豆植株体细胞均由同一受精卵分裂分化而来，所以细胞核内DNA含量相同，细胞质中有少量DNA，所以不能通过检测细胞的DNA含量进行检测；由于基因的选择性表达，不同细胞中RNA的种类和含量不同，所以不能用于检测。
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幻灯片 338总结提升：基因突变是基因上碱基对的增添、缺失和改变，所以欲验证某性状是否是基因突变的结果，从分子水平上看，就得考虑相关基因的内部结构是否发生改变，唯一可靠的方法就是检测基因中的核苷酸序列是否发生改变。
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幻灯片 339变式题 [2013·江淮名校联考] 果蝇某基因上的一个脱氧核苷酸对发生了改变，不会出现的情况是( )
A．该基因转录出的mRNA上的部分密码子的排列顺序发生了改变
B．该基因控制合成的蛋白质的结构发生了改变
C．该细胞中tRNA的种类发生了改变
D．该基因控制合成的蛋白质的结构没有发生改变
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幻灯片 340[答案]C
[解析] mRNA是由DNA通过碱基互补配对原则得到的，基因上一个脱氧核苷酸对发生改变后，mRNA上的部分密码子的排列顺序也要发生改变；基因的碱基序列发生改变，会导致mRNA的碱基排列顺序发生改变，从而可以使合成的蛋白质结构发生改变；但基因上脱氧核苷酸的改变不会引起细胞中rRNA的种类改变；一个脱氧核苷酸发生改变，密码子也会发生改变，由于密码子具有简并性，蛋白质的结构不一定发生改变。
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幻灯片 341 对基因突变、基因重组和染以体变异混淆不清
例3 生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。丙图表示细胞分裂过程中染色体与DNA的数量关系。下列有关叙述正确的是( )
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图43
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幻灯片 342A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B．甲图是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果
C．乙图是由于四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果
D．甲、乙两图常出现在丙图的ef段
[解答]________
[警示] ①不清楚三种可遗传变异的异同，从而不能根据图形判断变异的类型。②不能准确判断丙图各段处于细胞分裂的时期。
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幻灯片 343[答案]D
[解析] 分析甲图，一对同源染色体中一条出现突起，可见另一条染色体出现缺失，属于染色体结构变异；分析乙图，左边染色体为tt，另一端却不是等位基因，其等位基因位于图中左边的另一条非同源染色体上，这说明s(s)或w(w)在非同源染色体之间发生基因转移，属于染色体结构变异，两图中一条染色体都含有两条染色单体，且都发生同源染色体配对，所以发生于减数第一次分裂前期，即乙图的ef段。
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幻灯片 344总结提升：基因突变、基因重组与染色体结构变异的辨别
(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的交叉互换，属于染色体结构变异。
(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。
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幻灯片 345(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
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幻灯片 346变式题 [2013·望江月考] 图4-4表示体细胞基因型未知、性染色体组成为XXY(雌性可育)的果蝇在配子形成过程中某一时期部分常染色体基因的组成，下列相关分析中不正确的是( )
A. 图中的a基因可能是A基因发生突变
的结果
B．图中的a基因可能是四分体时期同
源染色体非姐妹染色单体交叉互换的结果
C．该图中可能有两条性染色体
D．该果蝇性染色体组成一定是由亲代雌果蝇减数分裂异常所导致
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图4-4
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幻灯片 347[答案]D
[解析] 该图是减数第一次分裂后产生的细胞，因体细胞基因型未知，图中的a基因既可能是基因突变的结果，也可能是基因重组的结果，也可能细胞本来就有a基因，而A基因是基因突变或基因重组的结果，A、B项分析正确；该果蝇有3条性染色体，在减数分裂的过程中同源染色体联会紊乱，该图细胞中可能含有一条性染色体，也可能含有两条性染色体，C项分析正确；该果蝇性染色体异常可能是形成了性染色体异常的卵细胞(XX)，也可能是形成了性染色体异常的精子(XY)，D项分析错误。
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幻灯片 348 有关遗传与人类遗传病的综合解答
例 以酒待客是我国的传统习俗。有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，请回答：
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图45
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幻灯片 349(1)“白脸人”两种酶都没有，其基因型是__________；“红脸人”体内只有ADH，饮酒后血液中________含量相对较高，毛细血管扩张而引起脸红。由此说明基因可通过控制____________________________________，进而控制生物的性状。
(2)有一种人既有ADH，又有ALDH，号称“千杯不醉”。就上述材料而言，酒量大小与性别有关吗？你的理由是__________________________________________________________________________________________。
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幻灯片 350(3)13三体综合征是一种染色体异常遗传病，调查中发现经常过量饮酒者和高龄产妇，生出患儿的概率增大。医院常用染色体上的一段短串联重复序列作为遗传标记(“＋”表示有该标记，“－”表示无)，对该病进行快速诊断。
①为了有效预防13三体综合征的发生，可采取的主要措施有____________________________________(回答3点)。
②现诊断出一个13三体综合征患儿(标记为“＋＋－”)，其父亲为“ ＋－”，母亲为“－－”。该小孩患病的原因是其亲本的生殖细胞出现异常，即__________________染色体在______________________时没有移向两极。
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幻灯片 351③威尔逊氏病是由13号染色体上的隐性基因(d)控制的遗传病。一对正常的父母生下了一个同时患有13三体综合征和威尔逊氏病的男孩，请用遗传图解表示该过程。(说明：配子和子代都只要求写出与患儿有关的部分)
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幻灯片 353
AAbb或Aabb aaBB或aaBb 乙醛 常 无关 父亲 常 dddXY
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幻灯片 354[答案](1)aaBB、aaBb 乙醛 酶的合成来控制代谢过程
(2)无关，因为两对等位基因都位于常染色体上
(3)①适龄生育、不酗酒、产前诊断(或羊水检查)
②父亲的13号(或答次级精母细胞) 减数第二次分裂后期(或答减数分裂)
③同时写出以下两种情况或只写出一种均可。
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幻灯片 355[解析] (1)由图知，乙醇脱氢酶由A基因控制，乙醛脱氢酶由b基因控制，“白脸人”两种酶都没有，说明其基因型是aaBB或aaBb；“红脸人”体内只有ADH，说明能产生乙醛，使毛细血管扩张而引起脸红，基因可通过控制酶的合成影响代谢，进而控制生物的性状。(2)由图知，两种酶由常染色体上的基因控制，故酒量大小与性别无关。
(3)①遗传病的预防有遗传咨询和产前诊断等手段，也可以减少饮酒和适龄生育预防该病的发生。②该患儿标记为(＋＋－)，说明是父亲在减数第二次分裂时染色单体没有分开导致。③由题知，患儿的基因型为dddXY，而父母均正常，所以可能是母亲，也可能是父亲减数分裂时出错。
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幻灯片 356总结提升：①以图形为载体的试题，一定要认真分析图形，尽可能多的从图形中获取答题的信息，比如，基因在染色体上的位置，控制酶合成的相关基因。解答时，注意与图形信息相结合。②文字叙述一定要完整规范，如(1)第3问容易回答为“酶的合成”，造成答题不规范。③如果涉及性别，则在写遗传图解时，一定注意标注性染色体，否则遗传图解不完整，而且还要标注上亲代、配子和子代的符号及亲代和子代的基因型、表现型。
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幻灯片 357变式题 对某家系进行单基因遗传病调查，得遗传系谱图甲，对6、7、9、10号个体进行关于该病的基因检测，将各自含有该病基因或正常基因的相关DNA片段(数字代表长度)用层析法分离，结果如图乙，下列说法错误的是( )
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甲 乙
图46
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幻灯片 358A．该致病基因位于常染色体上
B．带有致病基因的DNA片段长度为8.7
C．10号个体与1号个体基因型相同的概率为2/3
D．若6、7号个体再生育一健康女儿与11号个体婚配，生育患该病孩子的概率为1/6
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幻灯片 360
常 隐性 Aa Aa aa Aa 9号个体 8.7 Aa 相同 2/3Aa、1/3AA
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幻灯片 361[答案]C
[解析] 由图甲6、7号正常个体生育患病女儿，可知该病为常染色体隐性遗传病；由图乙，c只含有一种长度的DNA，可推知长度为8.7单位的DNA 片段含有该病基因；设该致病基因为a，根据图乙，10号个体含有两种DNA片段，故基因型为Aa，由5号患病可知1号个体基因型为Aa，故10号个体与1号个体基因型相同的概率为1；6、7号个体基因型都为Aa，生育健康女儿的基因型及概率为2/3Aa、1/3AA。根据系谱图11号个体的父亲有病，故其基因型为Aa。6、7号个体的健康女儿与11号个体婚配，生育患该病孩子的概率为2/3Aa×Aa×1/4＝1/6。
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