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必修二 第四单元 第一讲 生物变异 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望知识内容知识内容考纲要求考纲要求1基因重组及其意义基因重组及其意义2基因突变的特征和原因基因突变的特征和原因3染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异4人类遗传病的类型人类遗传病的类型5人类遗传病的监测和预防人类遗传病的监测和预防6人类基因组计划及意义人类基因组计划及意义7生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用8低温诱导染色体加倍低温诱导染色体加倍9调查常见的人类遗传病调查常见的人类遗传病 1整整合合：生生物物变变异异是是生生物物进进化化的的重重要要内内因因，它它与与细细胞胞增增殖殖密密切切相相关关，在在生生产产和和生生活活中中应应用用广广泛泛，因因此此，要要将将生生物物变变异异与与细细胞胞增增殖殖、遗遗传传物物质质的的传传递递(复复制制)、育育种种和和人人类类遗遗传病等问题有机整合，构建合理的知识体系。传病等问题有机整合，构建合理的知识体系。2理理论论联联系系实实际际：将将基基本本原原理理寓寓于于基基本本的的生生产产活活动动和和生生活活现现象象中中，从从实实际际问问题题出出发发，寻寻求求解解决决问问题题的的理理论论依依据据。尝尝试试将将育育种种原原理理与与育育种种实实践践结结合合起起来来，以以促促进进对对理理论论原原理理的理解，增强实践活动的目的性，提高创新能力。的理解，增强实践活动的目的性，提高创新能力。3比较：比较：不同的变异的来源、特点、价值各不相同，不同的变异的来源、特点、价值各不相同，不同的遗传病有不同的遗传规律，不同的育种技术具有不同的遗传病有不同的遗传规律，不同的育种技术具有不同的原理、方法、优势。通过比较，弄清彼此的本质不同的原理、方法、优势。通过比较，弄清彼此的本质属性和特点，为解决相关问题提供有效的理论指导。属性和特点，为解决相关问题提供有效的理论指导。概念概念DNA分子中分子中发发生碱基生碱基对对的替的替换换、增添和缺失而引、增添和缺失而引起的基因起的基因结结构的改构的改变变时时期期DNA复制复制时时(发发生于有生于有丝丝分裂分裂间间期或减数第一次期或减数第一次分裂的分裂的间间期期)1.基因突变与人工诱变基因突变与人工诱变(1)基因突变基因突变类类型型(1)根据根据对对性状性状类类型的影响，可将基因突型的影响，可将基因突变变分分为为：(2)根据根据诱变时诱变时的状的状态态，可将基因突，可将基因突变变分分为为：显性突变：如显性突变：如aA，该突变一旦发生即可表现，该突变一旦发生即可表现 相应性状相应性状隐性突变：如隐性突变：如Aa,突变性状一旦在生物个体中突变性状一旦在生物个体中 表现出来，该性状即可稳定遗传表现出来，该性状即可稳定遗传自然突变：即在自然状态下发生的基因突变诱自然突变：即在自然状态下发生的基因突变诱发突变：即在人工条件下诱发的基因突变发突变：即在人工条件下诱发的基因突变原因原因外因：某些外因：某些环环境条件境条件(如物理、化学、生物因素如物理、化学、生物因素)内因：内因：DNA复制复制过过程中，基因中脱氧核苷酸的种程中，基因中脱氧核苷酸的种类类、数量和排列数量和排列顺顺序序发发生改生改变变，从而改，从而改变变了了遗传遗传信息信息结结果果 产产生了生了该该基因的等位基因，即新基因基因的等位基因，即新基因特点特点 普遍性、随机性、低普遍性、随机性、低频频性、不定向性、多害少利性性、不定向性、多害少利性(2)人工诱变人工诱变原原理理利用物理、化学、生物因素利用物理、化学、生物因素处处理生物，使它理生物，使它发发生基因生基因突突变变方方法法物理方法：物理方法：辐辐射射诱变诱变、激光、激光诱变诱变化学方法：用秋水仙素、硫酸二乙化学方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯酯、亚亚硝酸等硝酸等处处理理过过程程意意义义提高提高变变异异频频率，率，创创造造动动物、植物和微生物新品种物、植物和微生物新品种2基因突变的分子机制基因突变的分子机制3基因突变的结果基因突变的结果基因突变引起基因突变引起基因基因“质质”的改变，产生了原基因的等的改变，产生了原基因的等位基因，改变了基因的表现形式，如由位基因，改变了基因的表现形式，如由Aa(隐性突隐性突变变)或或aA(显性突变显性突变)，但并未改变染色体上基因的数，但并未改变染色体上基因的数量和位置。量和位置。(1)基因突变与氨基酸改变的对应关系基因突变与氨基酸改变的对应关系碱基碱基对对影响影响范范围围对对氨基酸的影响氨基酸的影响对对蛋白蛋白质结质结构的影响构的影响替替换换小小只改只改变变1个氨基个氨基酸或不改酸或不改变变增增添添大大插入位置前不影插入位置前不影响，影响插入后响，影响插入后的序列的序列若开始增添若开始增添1个碱基个碱基对对，则则再增添再增添2个、个、5个即个即3n2或减少或减少1个、个、4个即个即3n1(n0，且，且为为整数整数)对对蛋白蛋白质结质结构影响就会小一些构影响就会小一些缺缺失失大大缺失位置前不影缺失位置前不影响，影响缺失后响，影响缺失后的序列的序列若开始缺失若开始缺失1个碱基个碱基对对，则则再减少再减少2个、个、5个即个即3n2或增添或增添1个、个、4个即个即3n1(n0，且，且为为整数整数)对对蛋白蛋白质结质结构影响就会小一些构影响就会小一些(2)基因突变与性状改变基因突变与性状改变 当控制某性状的基因发生突变时，其性状未必改变，当控制某性状的基因发生突变时，其性状未必改变，其原因如下：其原因如下：若突变发生于真核生物基因结构的内含子内，此基若突变发生于真核生物基因结构的内含子内，此基 因转录的信使因转录的信使RNA仍未改变仍未改变(但前体但前体RNA改变改变)，因而合，因而合 成的蛋白质也不发生改变，此时性状不改变。成的蛋白质也不发生改变，此时性状不改变。若突变发生后，引起了信使若突变发生后，引起了信使RNA上的密码子改变，但由上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若改变后的密码子与原于一种氨基酸可对应多个密码子，若改变后的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状也密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状也不改变。不改变。若基因突变为隐性突变，如若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个中其中一个Aa，此时，此时性状也不改变。性状也不改变。(1)基因突变的基因突变的“随机性随机性”时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时时间上的随机：它可发生于生物个体发育的任何时 期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生，如老年 人易得皮肤癌等。人易得皮肤癌等。部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，也可部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，也可 发生于生殖细胞中。若为前者，一般不传递给后代，若发生于生殖细胞中。若为前者，一般不传递给后代，若 为后者，则可通过生殖细胞传向子代。为后者，则可通过生殖细胞传向子代。(2)基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变，在光学基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变，在光学 显微镜下观察不到。显微镜下观察不到。1(2010泰安质检泰安质检)如果细菌控制产生如果细菌控制产生某种某种“毒蛋白毒蛋白”的的 基因发生了突变，突变造成的结果使其决定的蛋白质的基因发生了突变，突变造成的结果使其决定的蛋白质的 部分氨基酸变化如下：部分氨基酸变化如下：基因突变前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸基因突变前：甘氨酸谷氨酸丙氨酸苯丙氨酸谷氨酸谷氨酸基因突变后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸基因突变后：甘氨酸谷氨酸天冬氨酸亮氨酸赖氨酸赖氨酸根据上述氨基酸序列确定突变基因根据上述氨基酸序列确定突变基因DNA分子的改变是分子的改变是()A突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤突变基因为一个碱基腺嘌呤替换为鸟嘌呤B突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶突变基因为一个碱基胞嘧啶替换为胸腺嘧啶C突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤突变基因为一个碱基鸟嘌呤替换为腺嘌呤D突变基因为一个碱基的增减突变基因为一个碱基的增减解析：解析：基因突变前与基因突变后的氨基酸序列从第三个基因突变前与基因突变后的氨基酸序列从第三个开始，其后的氨基酸序列都发生变化。若发生一个碱基开始，其后的氨基酸序列都发生变化。若发生一个碱基的替换，最多只可能使一个氨基酸改变，不可能使后面的替换，最多只可能使一个氨基酸改变，不可能使后面的多个氨基酸序列都发生变化。的多个氨基酸序列都发生变化。答案：答案：D1.染色体结构变异的类型染色体结构变异的类型类类型型遗传遗传效效应应图图解解实实例例缺失缺失缺失片段越大，缺失片段越大，对对个体个体影响越大。影响越大。轻则轻则影响个影响个体生活力，重体生活力，重则则死亡死亡猫叫猫叫综综合征合征重复重复引起的引起的遗传遗传效效应应比缺失比缺失小，重复部分太大会影小，重复部分太大会影响个体生活力响个体生活力果果蝇蝇的的棒状眼棒状眼类类型型遗传遗传效效应应图图解解实实例例倒位倒位形成配子，大多异常，形成配子，大多异常，从而影响个体生育从而影响个体生育易位易位产产生部分异常配子，使生部分异常配子，使配子的育性降低或配子的育性降低或产产生生有有遗传遗传病的后代病的后代人慢性人慢性粒粒细细胞胞白血病白血病2染色体数目的变异染色体数目的变异(1)染色体组：染色体组：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它 们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生们在形态和功能上各不相同，但是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。长发育、遗传和变异的全部遗传信息。要构成一个染色体组，应具备以下条件：要构成一个染色体组，应具备以下条件：一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中不含同源染色体。一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。但不能重复。(2)单倍体与多倍体的比较单倍体与多倍体的比较比较项目比较项目单倍体单倍体多倍体多倍体概念概念体细胞中含有本物体细胞中含有本物种配子染色体数目种配子染色体数目的个体的个体体细胞中含有三个体细胞中含有三个或三个以上染色体或三个以上染色体组的个体组的个体成成因因自然成因自然成因单性生殖的结果单性生殖的结果外界环境条件剧变外界环境条件剧变人工诱导人工诱导花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理萌发秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗比较项目比较项目单倍体单倍体多倍体多倍体发育过程发育过程比较项目比较项目单倍体单倍体多倍体多倍体发育起点发育起点配子配子受精卵或者合子受精卵或者合子判断方法判断方法发育起点为配子发育起点为配子发育起点为受精卵或者发育起点为受精卵或者合子合子植株特点植株特点植株弱小，生长植株弱小，生长发育快发育快植株粗大、营养物质含植株粗大、营养物质含量高，生长发育迟缓量高，生长发育迟缓可育性可育性高度不育高度不育可育，但结实性差可育，但结实性差应用应用单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种(3)单倍体与多倍体的形成单倍体与多倍体的形成 多倍体形成多倍体形成 a自然多倍体：自然多倍体：b人工诱导多倍体：人工诱导多倍体：正在萌发的种子或幼苗正在萌发的种子或幼苗 抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成 染色体不分离染色体不分离 细胞中染色体加倍细胞中染色体加倍 多倍多倍体植物。体植物。c规律：不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体，各种影规律：不论是自然多倍体还是人工诱导多倍体，各种影响因素均在分裂前期抑制了纺锤体形成，最终导致细胞中响因素均在分裂前期抑制了纺锤体形成，最终导致细胞中染色体数目加倍。染色体数目加倍。单倍体产生单倍体产生a自然单倍体：由未受精的卵细胞直接发育而来自然单倍体：由未受精的卵细胞直接发育而来(如雄蜂如雄蜂)。b人工诱导单倍体：花药离体培养。人工诱导单倍体：花药离体培养。c规律：不论自然单倍体还是人工诱导单倍体，均是由未受规律：不论自然单倍体还是人工诱导单倍体，均是由未受精的有性生殖细胞发育而成精的有性生殖细胞发育而成(为单性生殖为单性生殖)。染色体组数目的判别染色体组数目的判别细胞内形态相同的染色体有几条，则含有细胞内形态相同的染色体有几条，则含有 几个染色体组，如右图所示。几个染色体组，如右图所示。根据基因型来判断。在细胞或生物体的基根据基因型来判断。在细胞或生物体的基 因型中，控制同一性状的基因出现几次，因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为则有几个染色体组，如基因型为AAaaBBbb 的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有4个染色体组。个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的 数目数目 。例如，果蝇体细胞中有。例如，果蝇体细胞中有8条染色条染色 体，分为体，分为4种形态，则染色体组的数目为种形态，则染色体组的数目为2个。个。2(2010济宁质检济宁质检)某些类型的染色体结构和数目的变异，某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期为某些生物减数第一次分裂时期染色体畸变的模式图，它们依次属于染色体畸变的模式图，它们依次属于 ()A三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染三倍体、染色体片段增加、个别染色体数目变异、染色体片段缺失色体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加色体片段增加C个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失色体片段缺失D染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段增加、三倍体增加、三倍体解析：解析：第一个图三对同源染色体，有两对是第一个图三对同源染色体，有两对是2条染色体，一条染色体，一对是对是3条染色体，说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体，说明是个别染色体数目变异。第二个图一条染色体多一部分条染色体多一部分4，属于重复。第三个图同源染色体均为，属于重复。第三个图同源染色体均为三个，染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图三个，染色体组成倍地增加为三倍体。第四个图一条染色体缺少一部分一条染色体缺少一部分3，所以属于缺失。，所以属于缺失。答案：答案：C3(2010泰安模拟泰安模拟)利用多倍体育种获得无子西瓜和用生长利用多倍体育种获得无子西瓜和用生长素处理获得无子番茄，下列有关叙述正确的是素处理获得无子番茄，下列有关叙述正确的是 ()A无籽西瓜属于单倍体植株无籽西瓜属于单倍体植株B三倍体西瓜无子的变异属于不能遗传的变异三倍体西瓜无子的变异属于不能遗传的变异C生长素处理获得番茄无子的变异属于不能遗传的变生长素处理获得番茄无子的变异属于不能遗传的变异异D无籽番茄植株扦插后长出的植株仍结无子果实无籽番茄植株扦插后长出的植株仍结无子果实解析：解析：无子西瓜属于多倍体植株；三倍体西瓜无子的无子西瓜属于多倍体植株；三倍体西瓜无子的变异是由于染色体变异引起的，属于可遗传变异；无变异是由于染色体变异引起的，属于可遗传变异；无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实而获得的，子番茄是利用生长素促进子房发育成果实而获得的，遗传物质未变，扦插后长出的植株不会结无子果实。遗传物质未变，扦插后长出的植株不会结无子果实。答案：答案：C1.基因重组过程基因重组过程 2基因重组的结果：基因重组的结果：产生了新的基因型，大大丰富了变产生了新的基因型，大大丰富了变 异的来源。异的来源。3基因重组与基因工程基因重组与基因工程 基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于 非自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能非自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能 够定向改变生物性状。够定向改变生物性状。4(2009连云港质检连云港质检)如图是某个二倍体动物的几个细胞如图是某个二倍体动物的几个细胞 分裂示意图分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带数字代表染色体，字母代表染色体上带 有的基因有的基因)。据图判断不正确的是（双选）。据图判断不正确的是（双选）().A该动物的性别是雄性的该动物的性别是雄性的B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C1与与2或或1与与4的片段交换，前者属基因重组，后者的片段交换，前者属基因重组，后者属染属染 色体结构变异色体结构变异D丙细胞能进行基因重组丙细胞能进行基因重组解析：解析：甲图中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂的甲图中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂的特征，且细胞质匀等分配，所以该动物为雄性。乙图中着特征，且细胞质匀等分配，所以该动物为雄性。乙图中着丝点分开，而且有同源染色体，是有丝分裂的特征。丙图丝点分开，而且有同源染色体，是有丝分裂的特征。丙图中着丝点正在分开，而且没有同源染色体，是减数第二次中着丝点正在分开，而且没有同源染色体，是减数第二次分裂的特征。由于基因重组发生在减数分裂过程中，所以分裂的特征。由于基因重组发生在减数分裂过程中，所以乙细胞不可能进行基因重组。乙细胞不可能进行基因重组。1与与2的片段交换是同源染色的片段交换是同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，属于基因重组。体的非姐妹染色单体交叉互换，属于基因重组。1与与4的片的片段交换，属于非同源染色体的交换，会改变染色体上基因段交换，属于非同源染色体的交换，会改变染色体上基因的数目和排列顺序，属于染色体结构变异。的数目和排列顺序，属于染色体结构变异。答案：答案：BD基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异概念概念基因突基因突变变是指基是指基因因结结构的改构的改变变，包括包括DNA碱基碱基对对的增添、缺失的增添、缺失或改或改变变基因重基因重组组是指控制是指控制不同性状不同性状的基因重的基因重新新组组合合染色体的数目和染色体的数目和结结构构发发生生变变化，从而化，从而导导致致生物性状的生物性状的变变异异发发生生时间时间减数第一次分裂减数第一次分裂间间期及有期及有丝丝分裂分裂的的间间期期减数第一减数第一次分裂前、次分裂前、后期后期减数分裂减数分裂过过程、植物程、植物细细胞有胞有丝丝分裂分裂过过程、程、单单倍体倍体(未受精卵未受精卵细细胞、胞、花粉花粉发发育而成育而成)形成形成过过程程基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异原原因因在一定的外界在一定的外界环环境条件或者境条件或者生物内部因素的作用下，由生物内部因素的作用下，由于基因中脱氧核苷酸的种于基因中脱氧核苷酸的种类类、数目或排列数目或排列顺顺序的改序的改变变而而产产生的，也就是生的，也就是说说，基因突，基因突变变是基因的分子是基因的分子结结构构发发生了改生了改变变的的结结果果有性生殖有性生殖过过程中由于基程中由于基因的自由因的自由组组合或基因的合或基因的互互换换而引起而引起的的变变异异在自然和人在自然和人为为条件的影条件的影响下，染色响下，染色体体结结构和数构和数目目发发生生变变化化的的结结果果结结果果产产生新的基因，控制新的性生新的基因，控制新的性状状产产生新的基生新的基因型，不因型，不产产生新的基因生新的基因不不产产生新的生新的基因，引起基因，引起性状的性状的变变化化基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变化化种种类类自然突自然突变变；人人工工诱变诱变非同源染色非同源染色体上非等位基体上非等位基因自由因自由组组合；合；同源染色体同源染色体非姐妹染色非姐妹染色单单体交叉互体交叉互换导换导致基因互致基因互换换染色体数染色体数目目变变异；异；染色体染色体结结构构变变异异适用适用范范围围所有生物均可所有生物均可发发生生(包包括病毒括病毒)，具有普遍性，具有普遍性只只发发生于真核生于真核生物有性生殖生物有性生殖过过程中，程中，为为核核遗传遗传真核生物真核生物细细胞增殖中均胞增殖中均可可发发生生物理方法：利用各种物理方法：利用各种 射线和激光射线和激光化学方法：利用化学化学方法：利用化学 药剂药剂基因突基因突变变基因重基因重组组染色体染色体变变异异镜镜检检光学光学显显微微镜镜下均无法下均无法检检出，可根据是否出，可根据是否有新性状或新的性状有新性状或新的性状组组合确定合确定光学光学显显微微镜镜下可下可检检出出意意义义基因突基因突变变是生物是生物变变异的根异的根本来源，也是生物本来源，也是生物进进化的化的重要因素之一。人工重要因素之一。人工诱变诱变育种，可以提高育种，可以提高变变异的异的频频率，率，创创造人造人类类需要的需要的变变异异类类型，因而加速育种型，因而加速育种进进程程变变异的重异的重要来源之要来源之一，指一，指导导育种育种单单倍体育种；倍体育种；多倍体育种多倍体育种基因突变、基因重组、染色体畸变都会引起遗传物质基因突变、基因重组、染色体畸变都会引起遗传物质 的改变，均可传给后代。生物变异的联系如下：的改变，均可传给后代。生物变异的联系如下：基因突变是基因突变是DNA分子水平上的变化；染色体畸变是染分子水平上的变化；染色体畸变是染 色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变化。同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，只是改同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，只是改 变了非等位基因间的连锁关系，实现了基因重组，并变了非等位基因间的连锁关系，实现了基因重组，并 未改变染色体形态、大小及基因数目，所以不是染色未改变染色体形态、大小及基因数目，所以不是染色 体结构变异。体结构变异。5(2010泰安模拟泰安模拟)回答下列两个问题：回答下列两个问题：.随着除草剂的广泛使用，杂草逐渐出现了抗药性。随着除草剂的广泛使用，杂草逐渐出现了抗药性。下表是苋菜抗下表是苋菜抗“莠去净莠去净”(一种除草剂一种除草剂)品系的品系的pbs基因基因和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列，以和对除草剂敏感品系的正常基因的部分碱基序列，以及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。及相应蛋白质中的部分氨基酸序列。抗除抗除草草剂剂品系品系GCT精氨酸精氨酸 CGT丙氨酸丙氨酸 TTC赖赖氨酸氨酸 AAC亮氨酸亮氨酸敏感敏感品系品系GCT精氨酸精氨酸 AGT丝丝氨酸氨酸 TTC赖赖氨酸氨酸 AAC亮氨酸亮氨酸氨基氨基酸位酸位置置227228229230请分析回答问题：请分析回答问题：(1)抗除草剂品系的出现，是由于正常的敏感品系发生了抗除草剂品系的出现，是由于正常的敏感品系发生了基因突变，导致基因突变，导致_。(2)从部分从部分DNA碱基的变化，可推知密码子的变化是碱基的变化，可推知密码子的变化是_。(3)若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的若抗除草剂品系基因控制合成蛋白质的mRNA成分如下成分如下表，则表，则mRNA中含有中含有_个尿嘧啶，控制蛋白质合成个尿嘧啶，控制蛋白质合成的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有的基因中腺嘌呤和鸟嘌呤共有_个，个，mRNA形成形成场所是场所是_。成分成分腺腺嘌嘌呤呤鸟鸟嘌嘌呤呤尿尿嘧啶嘧啶胞胞嘧啶嘧啶含量含量x%y%z%10%数量数量17001600其他关系其他关系xy30.某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦(控控制麦穗大与小的基因分别用制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制不抗病与抗表示，控制不抗病与抗病的基因分别用病的基因分别用T、t表示表示)自花传粉后获得自花传粉后获得160粒种子，粒种子，这些种子发育成的小麦中有这些种子发育成的小麦中有30株为大穗抗病，有株为大穗抗病，有x(x0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：(1)30株大穗抗病小麦的基因型为株大穗抗病小麦的基因型为_，其中从理论上，其中从理论上推测能稳定遗传的约为推测能稳定遗传的约为_株。株。(2)上述育种方法是上述育种方法是_。利用该株大穗不抗病小麦。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦的过程经常采用的育种方选育能稳定遗传的大穗抗病小麦的过程经常采用的育种方法是法是_，其具体步骤是：，其具体步骤是：a_b_c_(3)采用采用_方法可以鉴定出抗病植株。方法可以鉴定出抗病植株。解析：解析：.(1)抗除草剂品系的出现，是由于基因突变导致抗除草剂品系的出现，是由于基因突变导致基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故，即第基因所控制合成的蛋白质发生改变的缘故，即第228位上位上的氨基酸的替换的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨酸替换或丝氨酸被丙氨酸替换)。(2)DNA转录形转录形成了信使成了信使RNA，根据部分，根据部分DNA碱基的变化，可以推知密码碱基的变化，可以推知密码子的变化。子的变化。(3)根据根据mRNA中碱基数量关系知中碱基数量关系知AG3300，U6600，C1100，所以控制蛋白质合成的基因中，所以控制蛋白质合成的基因中AGmRNA中的所有碱基之和中的所有碱基之和11000.(1)根据题意，大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后根据题意，大穗不抗病的植株自花传粉后得到的后代有大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株，可以推知其基代有大穗抗病、小穗抗病和不抗病等植株，可以推知其基因型为因型为DdTt。其子代中的大穗抗病的基因型为。其子代中的大穗抗病的基因型为D_tt，为，为DDtt或或Ddtt。在。在D_tt中，能稳定遗传的个体占中，能稳定遗传的个体占1/3，约有，约有10株。株。(2)单倍体育种中，先要采集花药进行离体培养，形单倍体育种中，先要采集花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗成单倍体幼苗，然后用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体数目加倍，待加倍后的植株成熟后，选大穗抗使其染色体数目加倍，待加倍后的植株成熟后，选大穗抗病的个体即可。病的个体即可。(3)要想鉴定抗病植株，可以采用病原体侵染的方法进行。要想鉴定抗病植株，可以采用病原体侵染的方法进行。答案：答案：.(1)第第228位上的氨基酸的替换位上的氨基酸的替换(或丝氨酸被丙氨或丝氨酸被丙氨酸替换酸替换)(2)UCAGCA(3)660011000细胞核细胞核.(1)DDtt或或Ddtt10(2)杂交育种单倍体育种杂交育种单倍体育种a采集该株小麦的花药采集该株小麦的花药(或花粉或花粉)进行离体培养获得单倍进行离体培养获得单倍体幼苗体幼苗b用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗使其染色体加倍c选出大穗抗病个体选出大穗抗病个体(3)病原体感染病原体感染 细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，细胞的有丝分裂与减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是其中仅发生在减数分裂过程的变异是 ()A染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目 变异变异B非同源染色体自由组合，导致基因重组非同源染色体自由组合，导致基因重组C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异 解析解析染色体移向两极的现象在两种分裂方式中染色体移向两极的现象在两种分裂方式中都有出现。非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂都有出现。非同源染色体的自由组合只发生在减数分裂过程。只要有过程。只要有DNA复制就可能发生基因突变。染色体变复制就可能发生基因突变。染色体变异可发生在任何真核细胞中。异可发生在任何真核细胞中。答案答案B基因突变对后代性状的影响基因突变对后代性状的影响(1)基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无 性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。(2)基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。突变可能通过有性生殖传给后代。(3)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为 生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。下图中下图中和和表示发生在常染色体上的变异。表示发生在常染色体上的变异。和和所表示的变异类型分别属于所表示的变异类型分别属于 ()A重组和易位重组和易位 B易位和易位易位和易位C易位和重组易位和重组 D重组和重组重组和重组 解析解析图表示的是同源染色体形成的四分体图表示的是同源染色体形成的四分体发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。发生了非姐妹染色单体的交叉互换，属于基因重组。图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色图表示染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位。体上，属于染色体结构变异中的易位。答案答案A 甲磺酸乙酯甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤能使鸟嘌呤(G)的的N位置上带有乙基而位置上带有乙基而成为成为7乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸配对而与胸腺嘧啶腺嘧啶(T)配对，从而使配对，从而使DNA序列中序列中GC对转换成对转换成AT对。对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。(1)经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为交后代中出现两种表现型，说明这种变异为_突突变。变。(2)用用EMS浸泡种子是为了提高浸泡种子是为了提高_，某一性状，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有出现多种变异类型，说明变异具有_。(3)EMS诱导水稻细胞的诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的发生变化，而染色体的_不变。不变。(4)经经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有法外，可采用的方法有_、_。(5)诱变选育出的变异水稻植株还可通过诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为为_。解析解析(1)该题主要涉及自交后代表现型的类型判断，如该题主要涉及自交后代表现型的类型判断，如果后代只有一种表现型，则为隐性突变，否则为显性突变。果后代只有一种表现型，则为隐性突变，否则为显性突变。(2)用用EMS溶液浸泡种子，属于人工诱变育种，可以提高种溶液浸泡种子，属于人工诱变育种，可以提高种子的基因突变频率；当有多种类型出现时，说明子的基因突变频率；当有多种类型出现时，说明EMS诱导诱导出了多种性状，说明基因突变的不定向性。出了多种性状，说明基因突变的不定向性。(3)由题意可知由题意可知EMS主要与碱基发生改变有关，而与染色体畸变所涉及的主要与碱基发生改变有关，而与染色体畸变所涉及的结构与数目无关。结构与数目无关。(4)该题主要涉及生物学技术，将有害基该题主要涉及生物学技术，将有害基因通过表现型表达出来，从而进行判断。因通过表现型表达出来，从而进行判断。(5)一株植物体上一株植物体上全部体细胞的基因型几乎是相同的，从而进行判断。全部体细胞的基因型几乎是相同的，从而进行判断。答案答案(1)显性显性(2)基因突变频率不定向性基因突变频率不定向性(3)结构和数目结构和数目(4)自交花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加自交花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体倍形成二倍体(5)该水稻植株体细胞基因型相同该水稻植株体细胞基因型相同本讲实验本讲实验低温低温诱导诱导植物染色体数目的植物染色体数目的变变化化(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝粒分正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝粒分 裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而 平均分配到两个子细胞中去；平均分配到两个子细胞中去；(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染 色体数目加倍。色体数目加倍。根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部 接触水面，置于适宜条件下，使之生根接触水面，置于适宜条件下，使之生根低温诱导：待不定根长至低温诱导：待不定根长至1 cm时，将整个装量放入冰箱的时，将整个装量放入冰箱的 低温室内（低温室内（4），诱导培养），诱导培养36 h材料固定：剪取根尖约材料固定：剪取根尖约0.51 cm，放入卡诺氏液中浸泡，放入卡诺氏液中浸泡 0.51 h，固定其形态，然后用，固定其形态，然后用95%酒精冲洗酒精冲洗2次次 制作装片：解离制作装片：解离漂洗漂洗染色染色制片（同观察植物细制片（同观察植物细 胞的有丝分裂）胞的有丝分裂）观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察：先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜 观察观察(1)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将 细胞固定。细胞固定。(2)在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一 样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下 看到的是死细胞。看到的是死细胞。(3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不 分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。(2009广州综测广州综测)已知西瓜的染色体数目已知西瓜的染色体数目2n22，请，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：(1)图中图中过程所用的试剂分别是：过程所用的试剂分别是：_和和_。(2)培育无子西瓜培育无子西瓜A的育种方法称为的育种方法称为_。(3)过程中形成单倍体植株所采用的方法是过程中形成单倍体植株所采用的方法是_。该。该过程利用了植物细胞的过程利用了植物细胞的_性。性。(4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为生区细胞的染色体，观察的最佳时期为_。解析解析秋水仙素的功能是抑制纺锤体的形成，染色秋水仙素的功能是抑制纺锤体的形成，染色体不能被拉向两极，染色体加倍。生长素能刺激子房体不能被拉向两极，染色体加倍。生长素能刺激子房膨大形成果实。无子西瓜的染色体组有三个，是三倍膨大形成果实。无子西瓜的染色体组有三个，是三倍体，这种育种方式属于多倍体育种。体，这种育种方式属于多倍体育种。答案答案(1)秋水仙素生长素秋水仙素生长素(2)多倍体育种多倍体育种(3)花药离体培养全能花药离体培养全能(4)有丝分裂中期有丝分裂中期随堂高考随堂高考1(2009江苏高考江苏高考)在细胞分裂过程中出现了甲、乙在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是述正确的是