第21课时 基因突变和基因重组
一、基因突变的实例和概念
1．实例：镰刀型细胞贫血症形成的原因
形态：中央微凹的圆饼状 镰刀状
运输O2：正常 下降
想一想 (1)造成该病的直接原因和根本原因是什么？
(2)(真题再现)能否用显微镜检测出21三体综合征和镰刀型细胞贫血症？
(3)基因突变发生在DNA复制、转录、翻译的哪些过程中？
2．概念
判一判
(1)基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变( )
(2)基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变( )
(3)基因突变一定是可遗传变异，但不一定遗传给后代( )
二、基因突变的原因、特点、时间和意义
原因 内因 DNA分子中发生________的______、增添和______，从而引起基因结构的改变
外因 某些诱变因素：________、________和生物因素等
特点 (1)________：在生物界中普遍存在(2)________：生物个体发育的任何时期和部位(3)________：突变频率很低(4)________：可以产生一个以上的等位基因(5)____________：一般是有害的，少数有利
发生时间 DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期
意义 ①________产生的途径；②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料
[判一判]
1．无论是低等还是高等生物都可能发生基因突变 ( )
2．基因突变只能定向形成新的等位基因 ( )
3．基因突变对生物的生存往往是有利的 ( )
4．不同基因突变的概率是相同的 ( )
5．一个基因可以向多个方向突变 ( )
6．在没有外来因素影响下，基因突变不会自行发生 ( )
7．细胞分裂的中期一定不发生基因突变 ( )
三、基因重组
1．范围：________的生物______分裂过程中。
2．类型
提醒 (1)受精过程中未进行基因重组。
(2)亲子代之间差异主要是基因重组造成的。
(3)基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。
1．教材81页[思考与讨论]中，明确该病的直接原因——血红蛋白异常，根本原因——
替换成。
2．教材83页[思考与讨论]中，计算精子类型223种，卵细胞类型223种，则保证两个完全相同的个体子女数至少223×223＋1＝246＋1。
考点63 核心概念突破——生物的变异概念及分类
1．下列叙述中能产生可遗传的变异的有( )
①非同源染色体自由组合 ②基因突变 ③四分体的非姐妹染色单体之间交叉互换 ④染色体结构变异 ⑤染色体数目变异
A．①② B．①②③
C．①②③④ D．①②③④⑤
排雷 (1)可遗传的变异≠遗传给后代≠可育。例如，基因突变一定是可遗传的变异，
但若发生在体细胞中，一般不会通过有性生殖遗传给后代，若发生在生殖细胞中可
以遗传；三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传
的变异——其遗传物质已发生变化。
(2)环境因素引起的变异≠不可遗传的变异。例射线、太空环境、化学诱变剂引起的
一般会导致遗传物质的改变，属于可遗传变异，而水、肥、阳光、温度、激素或手
术处理引起的性状改变，遗传物质不改变，属于不可遗传的变异，例生长素处理得
到无子果实；赤霉素处理使植株长高(tt矮秆长高后基因型仍为tt)；多指切除后变成
正常指(基因型仍为TT或Tt)；骨髓移植治疗血友病(血型可以改变，但精卵原细胞
基因型不变)。
1．变异的概念
生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。
提醒 变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异性，而遗传强调亲子代之间
的相似性。
2．生物变异的类型
(1)不可遗传的变异
生物的变异仅仅是由环境的影响造成的，并没有引起遗传物质改变，这样的变异称
为不可遗传的变异。
特点：①只在当代显现，不能遗传给后代；②变异方向一般是定向的。
(2)可遗传的变异
由细胞内遗传物质的改变引起的变异称为可遗传的变异。通常所说的可遗传的变异
有三种来源：①基因突变；②基因重组；③染色体变异。
提醒 病毒和细菌、蓝藻等原核生物的可遗传变异只有一种：基因突变。
1．下列哪种是不可遗传的变异( )
A．正常夫妇生了一个白化儿子
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
考点64 核心概念突破——基因突变
2．(2011·上海卷，8)基因突变在生物进化中起重要作用，下列表述错误的是( )
A．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因
B．A基因可突变为A1、A2、A3……，它们为一组复等位基因
C．基因突变大部分是有害的
D．基因突变可以改变种群的基因频率
排雷 (1)图示(如右图)
(2)信息：①A、A1、A2、A3都是基因突变产生的等位基因，彼此间可相互
突变。②体现基因突变的特点：不定向性。③A、A1、A2、A3称为复等位基
因，遗传时遵循分离定律，不是自由组合定律(非同源染色体上非等位基因才
符合)。④实例：ABO血型系统涉及到IA、IB和i三个复等位基因，对应基因型有6
种。
1．基因突变的原因分析
提醒 ①无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。
②基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由A→a或a→A，
而A、a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、
排列顺序发生了改变。
2．类型
(1)显性突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。
(2)隐性突变：如A→a，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。
3．基因突变对性状的影响
(1)基因突变改变生物性状
突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰
刀型细胞贫血症。
(2)基因突变不改变生物性状
①突变发生在基因的非编码区域。
②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。
③根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。
④性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果，但在某些环境条件下，基因改变了可能并不会在性状上表现出来。
(3)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，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，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
4．基因突变的多害少利性
基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般是有害的；但也有少数基因突变可使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。
提醒 ①基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异，而在多风的岛屿上则为有利变异。
②有些基因突变既无害也无利。
2．(2010·江苏卷，6)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )
A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
考点65 核心概念突破——基因重组
3．依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是( )
排雷 (1)基因重组使控制不同性状的基因重新组合，因此会产生不同于亲本的新类
型(同胞兄妹间遗传差异与父母基因重组有关)，但只是原有的不同性状的重新组合，
并不会产生新的性状。
(2)基因重组发生的时间是在减数第一次分裂的后期和四分体时期，而不是在受精作用过程中，但通过减数分裂和受精作用使后代产生不同于双亲的基因组合。
(3)基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之
一。
(4)基因重组在人工操作下也可实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因
重组。
(5)纯合子自交不会因基因重组导致子代性状分离。
1．概念理解
(1)范围：真核生物有性生殖。
(2)实质：非等位基因(同源染色体上的非等位基因和非同源染色体上的非等位基因)
重组。
2．识图析图
由图获得的信息：(1)图中无同源染色体、着丝点断裂、均等分裂，应为次级精母细胞或第一极体，不可能为次级卵母细胞。
(2)造成B、b不同的原因有基因突变(间期)或交叉互换(前期)。①若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等)则只能是基因突变造成的；②若题目中问造成B、b不同的根本原因，应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变；③若题目中有××分裂××时期提示，如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换，间期造成的则考虑基因突变；④若亲代基因型为BB或bb，出现上述情况应考虑基因突变；⑤若图示为有丝分裂图像，只能是基因突变；⑥若图示对应染色体部分有两种颜色(大部分黑一小部分白或相反)，则只考虑交叉互换。
3．下列有关基因重组的说法中，正确的是( )
A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因
B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色
体
C．基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中
D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换
探究某一变异性状是否是可遗传
变异的方法
1．两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。
2．若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。
3．与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异。
4．自交观察后代是否发生性状分离。
典例 玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列问题：
(1)种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种
皮的颜色是通过控制______________________________来实现的。
(2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该
变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及
相关结论，并回答问题。
①实验步骤：
a．在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。
b．雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。
c．雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。
②实验预期及相关结论：
a．____________________________________________________________________。
b．____________________________________________________________________。
③问题：
a．预期最可能的结果：___________________________________________________。
b．对上述预期结果的解释：_______________________________________________。
误解基因突变的概念及特点
典例 (2010·福建卷，5)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )
A．①处插入碱基对G－C
B．②处碱基对A－T替换为G－C
C．③处缺失碱基对A－T
D．④处碱基对G－C替换为A－T
纠错笔记 基因突变时碱基对改变对氨基酸序列的影响
碱基对 影响范围 对氨基酸的影响
替换 小 只改变1个氨基酸或不改变
增添 大 插入位置前的不影响，影响插入后的序列
缺失 大 缺失位置前的不影响，影响缺失后的序列
注意 增添或缺失的位置不同，影响结果也不一样：最前端——氨基酸序列全部改变或不能表达(形成终止密码子)；在中间某个位置会造成肽链提前中断(形成终止密码子，但可以形成蛋白质)或插入点后氨基酸序列改变。在该序列最后则不影响表达或使 肽链延长。
纠错训练 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是( )
A．没有蛋白质产物
B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止
C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸
D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化
题组一 基因重组
1．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( )
①利用杂交技术培育出超级水稻 ②通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ③通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
④将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ⑤将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病
⑥用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄
A．①③⑤ B．①②④
C．①④⑤ D．①②⑥
2．下列变异的原理一般认为属于基因重组的是( )
A．将转基因的四倍体与正常的二倍体杂交，生产出不育的转基因三倍体鱼苗
B．血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病
C．一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子
D．高产青霉素的菌株、太空椒等的培育
3．图中①和②表示某精原细胞中的一段DNA分子，分别位于一对同源染色体的两条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是( )
A．①和②所在的染色体都来自父方
B．③和④的形成是由于染色体易位
C．③和④上的非等位基因可能会发生重新组合
D．③和④形成后，立即被平均分配到两个精细胞中
题组二 基因突变
4．(2011·安徽卷，4)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接( )
A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变
B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变
C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异
D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代
5．(2011·重庆卷，31)拟南芥是遗传学研究的模式植物，其突变体可用于验证相关基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT)，某突变体的种皮为黄色(tt)，下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图。
(1)与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA，其末端序列成为“—AGCGCGACCAGACUCUAA”，则Tn比t多编码__________个氨基酸(起始密码子位置相同，UGA、UAA为终止密码子)。
(2)图中①应为________。若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是____________________。若③的种皮颜色为____________，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同。
(3)假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因型为__________；同时，③的叶片卷曲(叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传)，用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比例最小的个体表现型为__________________；取③的茎尖培养成16棵植株，其性状通常________(填“不变”或“改变”)。
(4)所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥________(填“是”或“不是”)同一个物种。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
基因突变 2、3、6、7、10、11、12、16
基因重组 1、8
综合考查 4、5、9、13、14、15
特别推荐 坐标曲线题——1；识图析图题——10、13；实例探究题——3、16
下图为一个二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生
在 ( )
A．AB段 B．CD段 C．FG段 D．HI段
2．我国研究人员发现“DEP1”基因的突变能促进超级水稻增产，这一发现将有助于研究和培育出更高产的水稻新品种。以下说法正确的是 ( )
A．水稻产生的突变基因一定能遗传给它的子代
B．该突变基因可能在其他农作物增产中发挥作用
C．基因突变产生的性状对于生物来说大多有利
D．该基因突变是生物随环境改变而产生的适应性突变
3．已知家鸡的无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有尾鸡(甲群体)自交产生的受精卵来孵小鸡，在孵化早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过程中是否引起基因突变，可行性方案是 ( )
A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素
D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
4．变异是生物的基本特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异的有( )
①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异 ④环境条件的变化 ⑤染色单体互换 ⑥非同源染色体上非等位基因自由组合
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③④⑤⑥ D．①②③④
5．在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中，加热杀死的S型细菌的某种成分能使R型细菌转化为S型细菌，R型细菌转化过程中遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似
( )
A．太空诱变育种获得高产品种
B．花药离体培养获得单倍体植株
C．农杆菌质粒侵入受体细胞
D．秋水仙素诱导染色体加倍
6．相同条件下，小麦植株哪一部位的细胞最难产生新的基因 ( )
A．叶肉 B．根分生区
C．茎尖 D．花药
7．野生型大肠杆菌某基因的碱基序列如下：
大肠杆菌有两种突变型，甲第6位的C被替换为T，乙第9位与第10位之间插入1个T。与野生型相比，乙突变体性状的改变程度大于甲，原因是 ( )
A．甲可能只改变一个氨基酸，乙改变多个氨基酸
B．甲变异属于基因突变，乙变异属于染色体变异
C．甲变异属于不遗传的变异，乙变异属于可遗传的变异
D．甲变异属于有利变异，乙变异属于不利变异
8．下列有关基因重组的叙述中，正确的是 ( )
A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离
B．基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因重组
C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型及基因工程、肺炎双球菌的转化等过程中都发生了基因重组
D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组
9．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是 ( )
A．基因突变对生物个体是利多于弊
B．基因突变所产生的基因都可以遗传给后代
C．基因重组能产生新的基因
D．基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式
10．下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序。A～D位点发生的突变导致肽链延长停止的是[除图中密码子外，已知GAC(天冬氨酸)、CGU(甘氨酸)、GGG(甘氨酸)、AUG(甲硫氨酸)、UAG(终止)] ( )
A．G/C→A/T B．T/A→G/C
C．T/A→C/G D．丢失T/A
11．5 BrU(5 溴尿嘧啶)既可以与A配对，又可以与C配对。将一个正常的具有分裂能力的细胞，接种到含有A、G、C、T、5 BrU五种核苷酸的适宜培养基上，至少需要经过几次复制后，才能实现细胞中某DNA分子某位点上碱基对从T—A到G—C的替换 ( )
A．2次 B．3次 C．4次 D．5次
12.棉花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
13．如图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是 ( )
A．图甲细胞中1与2或1与4的片段部分交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异
B．图乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．图丙细胞表明发生了基因突变或发生了染色体交叉互换
D．图丙细胞为次级精母细胞
14．如图表示果蝇某一条染色体上的几个基因，相关叙述中不正确的是 ( )
A．观察图示可知，基因在染色体上呈线性排列
B．图示各基因间不会发生自由组合
C．染色体上含红宝石眼基因的片段缺失，说明发生了基因突变
D．基因中有一个碱基对的替换，不一定会引起生物性状的改变
15．某地区生长的野生植物类群中出现了许多变异植株。请分析回答有关问题：
(1)植株的可遗传变异类型中，只能发生在减数分裂过程中的是________。
(2)部分变异植株与正常植株相比，茎秆粗壮，营养物质含量明显增加。原因是环境因素影响了这些植株有丝分裂中________的形成，导致________成倍地增加。
(3)某种植物有甲、乙两株突变植株，对它们同一基因形成的信使RNA进行检测，发现甲的第二个密码子中第二个碱基C变为U，乙的第二个密码子中第二个碱基前多了一个U，则与正常植株相比________的性状变化大。
(4)某植株产生了一种新的抗病基因，要将该基因提取出来，应用________________酶处理它的DNA分子，这种酶的作用部位是________。
(5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是__________________，抗病基因导入受体细胞最常用的方法是________。
16．比德尔是一位遗传学家，他选用红色面包霉作为材料。他对6万个孢子进行放射性辐射后，用基本培养基培养。绝大部分孢子都能正常生长，但是有少数孢子不能正常生长，后者可能有各种各样的突变，其中有的可能与精氨酸有关。因为精氨酸是红色面包霉正常生活所必需的。经过多种组合的实验，再根据突变性状的遗传情况分析，红色面包霉中精氨酸合成的步骤是：
基因A 基因B 基因C
↓ ↓ ↓
酶A 酶B 酶C
↓ ↓ ↓
基本培养基―→鸟氨酸―→瓜氨酸―→精氨酸
(1)精氨酸的R基为C—(CH2)3—NHNHNH2，则一个精氨酸分子中C、H、O、N的原子个数分别为_______________________________________。
(2)如果在蛋白质合成过程中，携带精氨酸的一种转运RNA一端的三个碱基为GCU，可知精氨酸的密码子为____________。
(3)某生物兴趣小组经诱变获得一突变菌株，在基本培养基上不能正常生长，请你设计实验探究哪个基因发生了突变，写出实验步骤和结论。
实验步骤：
第一步：配制基本培养基，分别对甲、乙、丙、丁进行如下处理。
甲：无任何处理。
乙： _________________________________________________________________。
丙： __________________________________________________________________。
丁： __________________________________________________________________。
第二步：观察各培养基中的红色面包霉的生长状况。
实验结论：
①若甲、乙、丙、丁中红色面包霉均不能生长，则其他基因突变。
②若________________________________________________________________。
③若_________________________________________________________________。
④若_________________________________________________________________
答案
回扣基础构建网络
一、1.想一想 (1)直接原因：血红蛋白结构异常；根本原因：控制血红蛋白的基因由突变成，发生了碱基对替换。
(2)能。染色体数目或结构的变异在显微镜下是可以观察到的；基因突变无法在显微镜下观察，但是由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。
(3)发生在DNA复制过程中。
2．判一判 (1)× (2)√ (3)√
二、碱基对 替换 缺失 物理因素 化学因素 普遍性 随机性 低频性 不定向性 多害少利性 新基因
判一判 1.√ 2.× 3．× 4．× 5．√ 6.× 7．×
三、1.有性生殖 减数 2.前期 后期
知识网络 不可遗传 可遗传 基因突变 基因重组 染色体变异
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 D
典例引领2 C 对位训练2 B
典例引领3 D 对位训练3 D
方法体验
典例 (1)有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状
(2)②a.子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传 b．子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传 ③a.子代玉米植株全是矮茎
b．适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质
(其他正确答案也可)
易错警示
典例 B
纠错训练 A
检测落实体验成功
1．C 2.C 3.C 4.C
5．(1)2 (2)重组质粒(重组DNA分子) 重组质粒未导入 深褐色 (3)TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变 (4)是
课时规范训练
1．C 2．B 3．D 4．C 5．C 6．A 7．A 8.C 9．D 10．A 11．B
12．C 13．B 14．C
15．(1)基因重组 (2)纺锤体 染色体组(染色体数目)
(3)乙 (4)限制性核酸内切(或限制) 磷酸二酯键
(5)基因表达载体的构建 农杆菌转化法
16．(1)6、14、2、4 (2)CGA
(3)实验步骤：乙：加入鸟氨酸 丙：加入瓜氨酸 丁：加入精氨酸
结论：②甲中红色面包霉不能正常生长，乙、丙、丁中红色面包霉均生长良好，则
基因A可能突变
③甲、乙中红色面包霉不能正常生长，而丙、丁中红色面包霉均生长良好，则基因
B可能突变
④甲、乙、丙中红色面包霉不能正常生长，而丁中红色面包霉生长良好，则基因C
可能突变
(其他答案只要合理即可)23课时 人类遗传病
一、人类常见遗传病的类型
[连一连]
[判一判]
1．一个家族仅一代人中出现过的疾病不是遗传病 ( )
2．一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病 ( )
3．携带遗传病基因的个体会患遗传病 ( )
4．不携带遗传病基因的个体不会患遗传病 ( )
二、遗传病的监测和预防
[判一判]
1．监测和预防手段主要有遗传咨询和产前诊断 ( )
2．禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发病率 ( )
3．通过产前诊断可判断胎儿是否患21三体综合征 ( )
4．通过遗传咨询可推算某些遗传病的发病率 ( )
[比一比]
两者都是检查胎儿细胞的________________，是细胞水平上的操作，只是________________不同；B超则是在个体水平上的检查；基因诊断是在分子水平上的检查。
三、人类基因组计划与人类健康
1．人类基因组：人体DNA所携带的全部________。
2．人类基因组计划：指绘制人类________图，目的是测定人类基因组的________________，解读其中包含的________。
3．参加人类基因组计划的国家：美国、英国、德国、日本、法国和中国。中国承担____的测序任务。
4．有关人类基因组计划的几个时间
正式启动时间：____年。
人类基因组工作草图公开发表时间：2001年2月。
人类基因组的测序任务完成时间：2003年。
5．已获数据：人类基因组由大约____亿个碱基对组成，已发现的基因约为2.0～2.5万个。
6．人类基因组计划的影响
(1)正面效应：可以了解与癌症、糖尿病、老年性痴呆、高血压等疾病有关的基因，以便进行及时有效的基因诊断和治疗；可以在出生时进行遗传的风险预测和预防等。
(2)负面效应：可能引起基因歧视等伦理道德问题。
名师点拨 人类基因组计划检测对象：一个基因组中，24条DNA分子的全部碱基(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。
1．教材90页倒数第二自然段关于苯丙酮尿症的病因和教材91页第二自然段21三体综合征的病因、病状介绍。
2．教材91页[调查]注意：调查选取遗传病的类型、调查方式及范围，发病率的计算，遗传方式的确定。
3．教材92页遗传病的监测手段及预防措施。
4．教材94页基因治疗知识——前沿科学。
5．教材96页自我检测中二知识迁移和四思维拓展。
考点69 与人体健康相联系——常见的遗传病类型
1．下列关于人类遗传病的叙述中，不正确的是 ( )
A．人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病
B．抗维生素D佝偻病、哮喘和猫叫综合征三种遗传病中只有第一种遗传时符合遗传定律
C．21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条
D．单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
排雷 (1)单基因遗传病受一对等位基因控制，但不是一个基因控制。
(2)上述三类遗传病只有单基因遗传病遗传时符合遗传定律。
1．人类遗传病的来源及种类
2．多基因遗传病
易受环境因素的影响；在群体中发病率较高；常表现为家族聚集(即：一个家庭中不止一个成员患病)。
3．染色体异常遗传病
类型 病例 症状 病因
数目变异 21三体综合征 智力低下，发育迟缓，50%患有先天性心脏病，部分患儿发育过程夭折 减数分裂时21号染色体不能正常分离，受精后21号染色体为3条
结构变异 猫叫综合征 发育迟缓，存在严重智障 5号染色体部分缺失
4.先天性疾病、后天性疾病、家族性疾病的区别
项目 先天性疾病 后天性疾病 家族性疾病
含义 出生前已形成的畸形或疾病 在后天发育过程中形成的疾病 指一个家族中多个成员都表现出来的同一种病
病因 由遗传物质改变引起的人类疾病为遗传病 从共同祖先继承相同致病基因为遗传病
由环境因素引起的人类疾病为非遗传病 由环境因素引起的为非遗传病
联系 ①先天性疾病、家族性疾病不一定是遗传病；②后天性疾病不一定不是遗传病
注意 用集合的方式表示遗传病与两类疾病的关系如下：
1．(2010·上海卷，27)如图是对某种遗传病在双胞胎中共同发病率的调查结
果。a、b分别代表异卵双胞胎和同卵双胞胎中两者均发病的百分比。据图
判断下列叙述中错误的是 ( )
A．同卵双胞胎比异卵双胞胎更易同时发病
B．同卵双胞胎同时发病的概率受非遗传因素影响
C．异卵双胞胎中一方患病时，另一方可能患病
D．同卵双胞胎中一方患病时，另一方也患病
考点70 生物学知识与人体健康——遗传病的监测和预防
2．幸福的家庭都不希望降生一个有缺陷的后代，因此有必要采取优生措施。下列选项
正确的是 ( )
A．基因诊断可以用来确定胎儿是否患有猫叫综合征、色盲等
B．用酪氨酸酶能对白化病进行基因诊断
C．遗传咨询是预防遗传病发生的最主要方法
D．禁止近亲结婚是预防遗传病发生的最简单有效的方法
排雷 (1)禁止近亲结婚是预防遗传病发生的有效措施但不是唯一措施。
(2)近亲结婚只能降低隐性遗传病的发病率。
(3)近亲结婚的范围：直系血亲——自身为标准，父母、祖父母、外祖父母、儿女、孙子、孙女及外孙子、外孙女；三代以内旁系血亲指除上述人员外所有家庭内的其他人。
1．手段：主要包括遗传咨询和产前诊断。
2．意义：在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。
3．遗传咨询的内容和步骤
4．产前诊断：指在胎儿出生前，医生用专门的检测手段，如羊水检查(细胞水平)、B超检查(个体水平)、孕妇血细胞检查(细胞水平)以及基因诊断(分子水平)等手段，确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。
5．优生措施：禁止近亲结婚，提倡适龄生育。
2．一个患抗维生素D佝偻病的男子与正常女子结婚，为预防生下患病孩子，进行遗传咨询。你认为有道理的是 ( )
A．不要生育
B．妊娠期多吃含钙食品
C．最好生男孩
D．最好生女孩
考点71 实验技能提升——调查人群中的遗传病
3．某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素引起的方法不包括 ( )
A．对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究
B．对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析
C．对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析
D．对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析
排雷 (1)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、高度近视(600度以上)等。
(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，并绘出遗传系谱图。
原理和步骤：
3．某学习小组以“伴性遗传的特点”为课题进行调查研究，选择调查的遗传病以及采用的方法正确的是 ( )
A．白化病、在熟悉的4～10个家系中调查
B．红绿色盲、在患者家系中调查
C．血友病、在学校内随机抽样调查
D．青少年型糖尿病、在人群中随机抽样调查
染色体异常引起的疾病
染色体数目非整倍性变异的原因：
假设某生物体细胞中含有2n条染色体，减数分裂时，某对同源染色体没有分开或者姐妹染色单体没有分开，导致产生含有(n＋1)、(n－1)条染色体的配子，如下图所示。
性染色体数目的增加或减少与精子、卵细胞形成过程中的染色体分配的异常有关。减数第一次分裂和减数第二次分裂染色体分配异常，产生的结果不同，现总结如下：
卵原细胞减数分裂异常(精原细胞减数分裂正常) 精原细胞减数分裂异常(卵原细胞减数分裂正常)
不正常卵细胞 不正常子代 不正常精子 不正常子代
减Ⅰ时异常 XX XXX，XXY XY XXY
O XO，YO O XO
减Ⅱ时异常 XX XXX，XXY XX XXX
O XO，YO YY XYY
O XO
典例 克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44＋XXY。请回答：
(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因型(色盲等位基因以B和b表示)。
(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的________(填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行________分裂形成配子时发生了染色体不分离。
(3)假设上述夫妇的染色体不分离只是发生在体细胞中，①他们的孩子中是否会出现克氏综合征患者？________________。②他们的孩子患色盲的可能性是多大？ ______________。
(4)基因组信息对于人类疾病的诊治有重要意义。人类基因组计划至少应测________条染色体的碱基序列。
对染色体组和基因组的概念混淆
不清
典例 人体细胞中共有46条染色体，玉米体细胞中共有20条染色体，要测定人类基因组和玉米基因组的核苷酸序列，分别需要测定的染色体数为 ( )
A．46,20 B．23,10
C．22(常)＋X＋Y,10 D．22(常)＋X＋Y,11
纠错笔记 (1)基因组和染色体组的确定
由上图可以看出：①一个染色体组中不含同源染色体；②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同；③一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。④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。
(2)常见生物基因组和染色体组中染色体
人 (44＋XY) 果蝇 (6＋XY) 家蚕(54＋ZW) 玉米 (20，♀♂同株) 小麦六倍体(42，♀♂同株)
基因组 22＋X＋Y＝24条 3＋X＋Y＝5条 27＋Z＋W＝29条 10 7
染色体组 22＋X(或Y)＝23条 3＋X(或Y)＝4条 27＋Z(或W)＝28条 10 7
题组一 人类遗传病
1．下列关于遗传病的叙述，正确的是 ( )
①先天性疾病都是遗传病
②多基因遗传病在群体中的发病率比单基因遗传病高
③21三体综合征属于性染色体病
④软骨发育不全是细胞中一个基因缺陷就可患病
⑤抗维生素D佝偻病的遗传方式属于伴性遗传
⑥基因突变是单基因遗传病的根本原因
A．①②③⑤ B．②④⑤⑥
C．①③④⑥ D．②④⑤
2．下列关于人类遗传病的叙述，不正确的是 ( )
A．人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的疾病
B．人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病
C．21三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条
D．单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病
题组二 遗传病的预防诊断与调查
3．优生优育关系到国家人口的整体质量，也是每个家庭的自身需求，下列采取的优生措施正确的是 ( )
A．胎儿所有先天性疾病都可通过产前诊断来确定
B．杜绝有先天性缺陷的病儿的根本措施是禁止近亲结婚
C．产前诊断可以初步确定胎儿是否患有21三体综合征
D．通过遗传咨询可以确定胎儿是否患有猫叫综合征
4．某研究性学习小组在调查人群中的遗传病时，以“研究某病的遗传方式”为子课题，下列子课题中最为简单可行、所选择的调查方法最为合理的是 ( )
A．研究猫叫综合征的遗传方式，在学校内随机抽样调查
B．研究苯丙酮尿症的遗传方式，在患者家系中调查
C．研究原发性高血压，在患者家系中进行调查
D．研究特纳氏综合征的遗传方式，在市中心随机抽样调查
题组三 遗传系谱的综合考查
5．下列为某一遗传病的家系图，已知Ⅰ－1为携带者。可以准确判断的是 ( )
A．该病为常染色体隐性遗传
B．Ⅱ－4是携带者
C．Ⅱ－6是携带者的概率为1/2
D．Ⅲ－8是正常纯合子的概率为1/2
6．(2010·大纲全国卷Ⅱ，33)人类白化病是常染色体隐性遗传病。某患者家系的系谱图如图甲。已知某种方法能够使正常基因A显示一个条带，白化基因a则显示为位置不同的另一个条带。用该方法对上述家系中的每个个体进行分析，条带的有无及其位置表示为图乙。根据上述实验结果，回答下列问题：
(1)条带1代表________基因。个体2～5的基因型分别为
________、__________、________和__________。
(2)已知系谱图和图乙的实验结果都是正确的，根据遗传定律分析图甲和图乙，发现该家系中有一个体的条带表现与其父母不符，该个体与其父母的编号分别是__________、____________和________，产生这种结果的原因是______________。
(3)仅根据图乙给出的个体基因型的信息，若不考虑突变因素，则个体9与一个家系外的白化病患者结婚，生出一个白化病子女的概率为__________，其原因是___________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
人类遗传病类型及调查 1、4、9、13
遗传病监测和预防 2、3、6、7、10、11
遗传系谱及概率计算 5、8、12、14、15、16
特别推荐 识图析图题——4；新情景材料题——16
1.下列说法中正确的是 ( )
A．先天性疾病是遗传病，后天性疾病不是遗传病
B．家族性疾病是遗传病，散发性疾病不是遗传病
C．遗传病的发病在不同程度上需要环境因素的作用，但根本原因是遗传因素的存在
D．遗传病是仅由遗传因素引起的疾病
2．21三体综合征患儿的发病率与母亲年龄的关系如下图所示，预防该遗传病的主要措施是 ( )
①适龄生育 ②基因诊断 ③染色体分析 ④B超检查
A．①③ B．①② C．③④ D．②③
3．一对表现正常的夫妇，生育的第一个孩子是红绿色盲患者，若这对夫妇想生育第二个孩子，那么当第二个孩子是男孩还是女孩时才能确保正常 ( )
A．男孩 B．女孩
C．男孩、女孩都可以 D．男孩、女孩都不能
4．如图表示不同遗传病在人体不同发育阶段的发病风险。有关说法错误的是 ( )
A．多基因遗传病的显著特点是成年人发病风险显著增加
B．染色体异常遗传病发病风险在出生后明显低于胎儿期，这是因为大多数染色体异常遗传病是致死的，患病胎儿在出生前就死亡了
C．在调查人群中遗传病的发病率时，常选取图中的多基因遗传病进行调查
D．在调查人群中遗传病的发病率时，需要保证随机取样而且调查的群体足够大
5．人类有一种遗传病，牙齿因缺少珐琅质而呈现棕色，患病男性与正常女性结婚，女儿均为棕色牙齿，儿子都正常。则他们的 ( )
A．儿子与正常女子结婚，后代患病率为1/4
B．儿子与正常女子结婚，后代患者一定是女性
C．女儿与正常男子结婚，其后代患病率为1/2
D．女儿与正常男子结婚，后代患者一定是男性
6．一对夫妇，其中一人为红绿色盲患者，在什么情况下需要对胎儿进行基因检测( )
选项 患者 胎儿性别
A 妻子 女性
B 妻子 男性或女性
C 妻子 男性
D 丈夫 男性或女性
7.基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇，其中一个人为X染色体上隐性基因决定的遗传病患者，另一方表现型正常，妻子怀孕后，想知道所怀胎儿是否携带致病基因，则以下叙述正确的是 ( )
①丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测
②当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应该是男性
③丈夫为患者，胎儿是男性时，不需要对胎儿进行基因检测
④当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应当为女性
A．① B．②③ C．①② D．①④
8．以下为遗传系谱图，2号个体无甲病致病基因。下列有关说法，正确的是 ( )
A．甲病不可能是X隐性遗传病
B．乙病是X显性遗传病
C．患乙病的男性一般多于女性
D．1号和2号所生的孩子可能患甲病
9．调查人群中常见的遗传病时，要求计算某种遗传病的发病率(N)。若以公式N＝×100%进行计算，则公式中a和b依次表示 ( )
A．某种单基因遗传病的患病人数，各类单基因遗传病的被调查人数
B．有某种遗传病病人的家庭数，各类单基因遗传病的被调查家庭数
C．某种遗传病的患病人数，该种遗传病的被调查人数
D．有某种遗传病病人的家庭数，该种遗传病的被调查家庭数
10.人类在认识自身的道路上不断前行。人类基因组计划绘制出有“生命之书”之称的人类基因组图谱，揭开了人体基因的奥秘。下列说法正确的是 ( )
A．可以利用人类基因组图谱帮助研究和治疗人类遗传病
B．人类基因组图谱可以消除社会歧视现象
C．人类基因组图谱精确测定了人类基因的排列顺序
D．人类基因组图谱直接揭示了人与黑猩猩之间存在差异的原因
11．下列有关生物变异和人类遗传病的说法，错误的是 ( )
A．染色体中缺失一个基因不属于基因突变
B．通过产前诊断确定胎儿性别可有效预防白化病
C．《婚姻法》规定禁止近亲结婚，是因为该项措施能降低遗传病的发病率
D．人类基因组由24条双链的DNA分子组成，上面携带着控制人生长发育、遗传变异的全部信息
12．某课题小组在调查人类先天性肾炎的家系遗传状况时，发现某地区人群中双亲都患病的几百个家庭中女儿全部患病，儿子正常与患病的比例为1∶2。下列对此调查结果较准确的解释是 ( )
A．先天性肾炎是一种常染色体遗传病
B．先天性肾炎是一种隐性遗传病
C．被调查的母亲中杂合子占2/3
D．被调查的家庭数过少，难于下结论
13．下列关于遗传病的叙述错误的是 ( )
A．一般来说常染色体遗传病在男性和女性中发病率相同
B．猫叫综合征属于人体染色体数目变异引发的遗传病
C．血友病属于单基因遗传病
D．多基因遗传病是指多对等位基因控制的人类遗传病
14．通过遗传咨询，推算出某夫妇生出患甲遗传病孩子的概率为a，生出患乙遗传病孩子的概率为b。请推断该夫妇生出一个健康孩子的概率是 ( )
A．(1－a)×(1－b) B．(1－a)＋(1－b)
C．1－(a×b) D．1－(a＋b)
15．生物研究性学习小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现：甲种遗传病(简称甲病)在患有该病的家族中发病率较高，往往是代代相传；乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。以下是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(假定甲、乙病均由核基因控制)。请根据所给的材料和所学的知识回答：
表现型 人数性别 有甲病无乙病 无甲病有乙病 有甲病有乙病 无甲病无乙病
男性 279 150 6 4 465
女性 281 16 2 4 701
(1)控制甲病的基因最可能位于____________，控制乙病的基因最可能位于_ ___________，主要理由是_________________________________________。
(2)下图是该小组同学在调查中发现的上述两种遗传病的家族系谱图。其中甲病与 正常为一对相对性状，显性基因用A表示，隐性基因用a表示；乙病与正常为一对相对性状，显性基因用B表示，隐性基因用b表示。请根据家族系谱图回答下列问题：
①Ⅲ10的基因型为________________。
②如果Ⅳ11是男孩，则该男孩同时患甲病和乙病的概率为________，只患甲病的概率为________。
16．人的正常与白化病受基因A和a控制，正常与镰刀型细胞贫血症受基因B和b控制，两对基因分别位于两对常染色体上，假设白化病基因与相对应的正常基因相比，缺失了一个限制酶切点，图1表示某家族遗传系谱图，图2表示甲、乙、丙3人白化基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果示意图。据图回答下列问题。
(1)由图2可以判断出乙和丙的基因型分别是______、__________。
(2)已知对Ⅰ3、Ⅰ4个体进行核酸分子杂交诊断，其电泳结果都与甲的相同。Ⅱ6个体的基因型可能是________，Ⅲ9个体正常的可能性为________。
(3)白化病与镰刀型细胞贫血病这两种性状所体现的基因控制性状的方式分别为
_______； _______________________________________________________。
(4)如果要通过产前诊断确定Ⅲ9是否患有猫叫综合征，常用的有效方法是_ ___________________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、连一连
判一判 1.× 2．× 3．× 4．×
二、判一判 1.√ 2.× 3．√ 4.√
比一比 染色体是否异常 提取细胞的部位
三、1.遗传信息 2.遗传信息 全部DNA序列 遗传信息 3.1% 4.1990 5.31.6
知识网络 单基因 多基因 猫叫综合征
突破考点提炼方法
典例引领1 D 对位训练1 D
典例引领2 D 对位训练2 C
典例引领3 C 对位训练3 C
方法体验
典例 (1)如下图所示：
(2)母亲 减数 (3)①不会 ②1/4 (4)24
易错警示
典例 C
检测落实体验成功
1．B 2．D 3．C 4．B 5．B
6．(1)A Aa AA AA aa
(2)10 3 4 基因发生了突变
(3)0 个体9的基因型是AA，不可能生出aa个体
课时规范训练
1．C 2．A 3．B 4．C 5．C 6．D 7．D 8．A 9．C 10．A 11．B 12．C 13．B
15．(1)常染色体上 X染色体上 甲病男女患者人数基本相同，乙病男性患者多于女性患者
(2)①aaXBXB或aaXBXb ②1/8 3/8
16．(1)AA aa (2)AaBB或AaBb 20/27 (3)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 (4)羊水检查(从羊水中抽取胎儿脱落的细胞，在光学显微镜下观察细胞中的染色体，对胎儿的细胞进行核型分析)重点题型研析7——遗传变异原理在育种中的应用
(2009·四川理综，31)大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：
大豆子叶颜色(BB表现深绿；Bb表现浅绿；bb呈黄色，幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(由R、r基因控制)遗传的实验结果如下表：
组合 母本 父本 F1的表现型及植株数
一 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病220株；子叶浅绿抗病217株
二 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶深绿抗病110株；子叶深绿不抗病109株；子叶浅绿抗病108株；子叶浅绿不抗病113株
(1)组合一中父本的基因型是____________，组合二中父本的基因型是____________________。
(2)用表中F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F1的成熟植株中，表现型的种类有____________________________________________，其比例为________________。
(3)用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得F1，F1随机交配得到的F2成熟群体中，B基因的基因频率为________。
(4)将表中F1的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株，再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体。如要得到子叶深绿抗病植株，需要用________________基因型的原生质体进行融合。
(5)请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案，要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
解析 (1)由组合一：不抗病×抗病，F1均表现为抗病，可知抗病为显性性状，组合一中父本的基因型为BbRR；组合二的后代中抗病和不抗病性状的比例接近1∶1，所以父本的抗病性状为杂合，其基因型为BbRr。(2)表中F1的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，自交得到的F2植株为9B__R__∶3B__rr∶3bbR__∶1bbrr，其中子叶表现为黄色的(bb)在幼苗期死亡，则表现型为子叶深绿抗病(BBR__)的植株占3/4×1/3＝1/4，子叶浅绿抗病(BbR__)的植株占3/4×2/3＝1/2，子叶深绿不抗病(BBrr)的植株占1/4×1/3＝1/12，子叶浅绿不抗病(Bbrr)的植株占1/4×2/3＝1/6，因此F2的成熟植株中表现型及比例为子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿不抗病＝3∶6∶1∶2。(3)子叶深绿(BB)×子叶浅绿(Bb)，得到F1的基因型及比例为BB∶Bb＝1∶1，该群体产生B配子的概率为3/4，产生b配子的概率为1/4，所以自由交配得到的F2中，BB的植株占3/4×3/4＝9/16，Bb的植株占3/4×1/4×2＝6/16，bb的植株占1/4×1/4＝1/16，其中bb的植株幼苗期死亡，F2的成熟植株中BB∶Bb＝9∶6＝3∶2，则B基因的基因频率为3/5＋2/5×1/2＝4/5，即80%。(4)表中F1的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，其产生的花粉培养成的单倍体植株有4种类型：BR、Br、bR、br，要得到子叶深绿抗病植株，选择原生质体进行融合的组合有：BR与BR、BR与Br。(5)组合一中父本的基因型为BrRR，使其自交，从其后代中选出子叶深绿抗病植株即为所求。
答案 (1)BbRR BbRr (2)子叶深绿抗病、子叶深绿不抗病、子叶浅绿抗病、子叶浅绿不抗病 3∶1∶6∶2
(3)80% (4)BR与BR、BR与Br (5)用组合一的父本植株自交，在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料。
1．选亲本要求：亲本的表现型不能出现要培育品种的表现型
例：培育绿色圆粒豌豆，亲本(纯合子)只能选黄圆×绿皱；若要培育黄圆品种，则亲本(纯合子)只能选黄皱×绿圆。
2．F2中筛选要求：只能筛选表现型，不能选肉眼看不到的基因型。
3．动植物育种的区别
4．育种方法——按要求和题目中给定的信息设计，如要求最简捷的方法——杂交育种；产生新基因的方法——诱变育种；能明显缩短育种年限的方法——单倍体育种(但要注意若选择隐性性状或不完全显性的性状应考虑既简单又快速的杂交育种；还应考虑基因工程——定向改造或组织培养、克隆——无性繁殖不改变亲代的性状等)。
5．育种年限的要求及计算
(1)对植物要获得植株则比获得种子多一年。
(2)对跨年度的植物如小麦则比不跨年度的植株豌豆要多一年。
番茄中基因A－a控制植株的有无茸毛，B－b控制果实颜色，两对基因独立遗传，且基因A具有纯合致死效应。育种工作者为培育有茸毛黄果品种进行如下杂交实验。请回答：
P 有茸毛红果×无茸毛黄果
F1 有茸毛红果 无茸毛红果(淘汰)
F2 有茸毛红果 有茸毛黄果 无茸毛红果 无茸毛黄果
(1)番茄的这两对相对性状中，显性性状分别为________，亲本的基因型是________。
(2)F2个体中基因型有__________种，四种表现型的比例是__________________________________________________。
(3)若让F2中有茸毛红果植株自交，所得后代个体中出现有茸毛黄果的概率是________。
(4)在上述杂交实验的基础上，欲大量快速繁殖无病毒有茸毛黄果植株苗，请简要写出培育方案。
实验技能突破7——调查类实验
下列调查活动或实验中，实验所得数据与实际数值相比，可能偏大的是( )
A．探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管
B．调查土壤小动物丰富度时，用诱虫器采集小动物没有打开电灯
C．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
D．样方法调查草地中的蒲公英时，不统计正好在样方线上的个体
答案 C
1．调查类实验一般步骤
调查法和观察法是进行科学研究的主要方法，调查报告的内容主要包括：
(1)调查目的：确定调查的内容(调查什么，想获得哪些调查指标)。
(2)调查内容或对象：向谁进行调查、调查限定在什么范围内。
(3)调查方法(文献调查或直接调查)：是通过访问、座谈、测验还是通过发放问卷来调查，用普遍调查还是抽样调查，怎样抽取样本和抽取多少样本。
(4)调查结果
(5)调查结果统计与分析(一般要编制相应的调查表)。
(6)调查结论与建议。
2．方法规律
(1)要加强计算能力的培养，如人类遗传概率的计算、种群密度的计算等。
(2)要向规范化表达要成绩，要做到专业术语不能出现错别字，专有名词不能意思化，答案应简明扼要，重点突出。具体做法：①尽量用课本中的术语进行表达，不能用含糊的口语，如“随机取样”不能说成“任意取样”，“取样调查”不能说成“抽样调查”，“等量的”不宜说成“一样多的”等。说明性的表达，一定要落到课本中结论性叙述上。②话要说完整。③答案要准确，做到层次清晰、条理清楚、逻辑严谨。
(3)解答有关种群密度或动物类群丰富度调查的信息题时，要读懂题意明确已知条件和需要解决的问题，找到解答的切入点，认真分析材料中所蕴含的信息与材料的哪些内容有联系。从材料中提炼出与课本知识相关的结合点。
科研人员对江苏某地沿海滩涂米草群落和裸露泥滩的大型底栖(土壤)动物丰富度进行了对比研究。在相同取样条件下，利用一种常用底泥采样器(50 cm×50 cm×30 cm)采得各动物类群的物种数和个体总数如下表。下列有关本研究的叙述，正确的有 ( )
招潮蟹类 厚蟹类 沙蚕类 泥螺类 蛤类
物种数 个体总数 物种数 个体总数 物种数 个体总数 物种数 个体总数 物种数 个体总数
裸露泥滩 5 18 1 14 2 12 1 10 2 14
米草群落 3 12 2 9 0 0 1 10 0 0
A.裸露泥滩的大型底栖动物物种丰富度低于米草群落
B．米草群落的大型底栖动物种群密度高于裸露泥滩
C．改用另一规格的常用底泥采样器会影响对比研究的结论
D．改变采样的时间会影响采集到的物种数和个体总数
跟踪训练 (1)有茸毛、红果 AaBB×aabb
(2)6 有茸毛红果∶有茸毛黄果∶无茸毛红果∶无茸毛
黄果＝6∶2∶3∶1
(3)1/9 (4)离体的有茸毛黄果植株的茎尖(根尖)愈
伤组织根、芽―→有茸毛黄果植株(用文字描述也可)
即时巩固 D
规范答题8——遗传变异原理在育种实践
方面的应用
答卷投影 规范审答
抓关键词|规范审题 信息1 两种基因遗传遵循自由组合定律。信息2 将不同品种优良性状集中到一个个体上，应用杂交手段，育种方式为杂交育种。信息3 杂交育种培育过程。信息4 ⑤⑥利用花粉培育新品种，为单倍体育种。信息5 利用物理因素获取新品种(⑦过程)为诱变育种。信息6 利用转基因技术获取新品种④过程为基因工程育种。
细致析题|精准判读 批注1 对杂交育种本质不理解会错选A项。批注2 题干确定亲本基因型为Aabb。其自交(③过程)的后代基因型及比例为AAbb∶Aabb∶aabb＝1∶2∶1，即AAbb∶aabb＝1∶1。批注3 该选项是“⑤⑥”单倍体育种与“①②③”杂交育种相比较，单倍体育种大大缩短了育种年限，若不了解单倍体育种的优势会错选C项。批注4 运载体不是酶，而是一种运输工具，所以D项叙述错误。
满分答案 D 温馨提示 全面理解高中生物学中出现的生物学育种方法、原理是解答这类题目的关键。第22课时 染色体变异
一、染色体变异的类型及实例
[连一连]
识图析图
提醒 (1)三体和三倍体分别属于染色体数目变异中的⑤和⑥(上图中)类型。
(2)变异的结果：不能产生新基因，但造成基因数目或排列顺序(倒位)的改变。
二、染色体组及单倍体、二倍体和多倍体的概念
1．染色体组
判一判
(1)一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息( )
(2)染色体组中一定没有等位基因 ( )
(3)染色体组中染色体数就是体细胞染色体数的一半 ( )
2．二倍体和多倍体
判一判
(1)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体 ( )
(2)常见多倍体植物有香蕉三倍体、马铃薯四倍体、小麦六倍体、小黑麦八倍体
( )
(3)与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类与蛋白质等营养物质含量丰富，成熟较早 ( )
3．单倍体
判一判
(1)单倍体只含有一个染色体组 ( )
(2)单倍体只含有一条染色体 ( )
(3)单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体 ( )
(4)单倍体只含有一对同源染色体 ( )
(5)未经受精的配子发育成的个体是单倍体 ( )
(6)四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体 ( )
(7)三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小 ( )
三、单倍体育种和多倍体育种
1．图中①和③的操作是________________，其作用原理是________________。
2．图中②过程是________________。
3．单倍体育种的优点是________________。
4．单倍体和四倍体的来源分别为______和________。
5．单倍体植株的特点是________________________。
1．教材85～86页图5－5和图5－6，注意识图析图并通过图示确定是哪种结构变异。
2．教材86页图5－8及最后一段，理解染色体组的概念，是否含全部遗传信息及能否体现细胞全能性。
3．教材88页[实验]——注意试剂作用，二、四倍体细胞的比例，与观察有丝分裂实验的比较。
4．教材89页练习一基础题中1和3及二拓展题。
考点66 析图突破概念——染色体数目变异
1．下图a～h所示的细胞图中，说明它们各含有几个染色体组，其中正确的是( )
A．细胞中含有一个染色体组的是h图
B．细胞中含有二个染色体组的是e、g图
C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图
D．细胞中含有四个染色体组的是c、f图
排雷 (1)染色体组内无同源染色体，无等位基因。
(2)二倍体生物配子中一组染色体即为一个染色体组，含全部遗传信息，可发育成完整个体而体现全能性，例如雄蜂。
(3)关于单倍体和多倍体的可育性，主要看其染色体组的组成(来源和数目)，凡是奇数个染色体组的个体如染色体组成为A、AAA不可育，具偶数个染色体组的个体不一定可育。
(4)染色体组数与细胞分裂中染色体数变化保持一致；染色体数：N→2N→4N，则染色体组数分别为1→2→4个。
提醒 ①二倍体生物染色体数和染色体组数最多的为有丝分裂后期，分别为4N和4个；②有2个染色体组的细胞不一定含同源染色体，如减数第二次分裂后期。
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。
2．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
以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目图示中的染色体组数。如下图所示：
①减数第一次分裂前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
②减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。
③减数第一次分裂后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。
④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。
(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。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条、b中有2条、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。
(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基因或相同基因，如图所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组)
(4)据染色体数/形态数的比值判断
染色体数/形态数的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。
3．单倍体、二倍体和多倍体的确定方法
(1)由合子发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体。
(2)由配子直接发育来的个体，不管含有几个染色体组，都只能叫单倍体。
提醒 单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也
可能可育并产生后代。
1．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少 ( )
A．单倍体，48 B．二倍体，24
C．四倍体，48 D．四倍体，24
考点67 列表比较法——基因突变、基因重组和染色体变异的比较
2．(2011·海南卷，19)关于植物染色体变异的叙述，正确的是 ( )
A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加
B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生
C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化
D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化
排雷 (1)
比较 基因片段 DNA片段
改变 若丢失1个碱基对——基因突变 若丢失1个基因——染色体变异
结果 产生新的基因，导致基因种类增加，基因在染色体上的位置和数量不变 导致基因的数量和排列顺序改变，但基因种类不变，即未产生新基因
影响 多害少利性 一般是有害的，有的甚至会致死
(2)
变异类型 基因突变 交叉互换(基因重组) 染色体变异(易位)
结果 产生新基因新基因型 只产生新的基因型 基因排序改变
等位基因分离时期 减Ⅰ后期和减Ⅱ后期 减Ⅰ后期和减Ⅱ后期 减Ⅰ后期
产生配子 AB、aB、ab三种 AB、ab、Ab、aB四种 AB、CB、ab三种
比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异
变异的本质 基因的分子结构发生改变 原有基因的重新组合 染色体结构或数目发生改变
发生时间 有丝分裂间期和减数第一次分裂间期 减数第一次分裂前期和后期 细胞分裂期
适用范围 生物种类 所有生物均可发生 自然状态下，真核生物 真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖类型 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖
产生结果 产生新的基因、新的基因型 产生新基因型，不产生新基因 不产生新基因，基因数目或顺序发生变化
鉴定方法 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定 光镜下可检出
应用 诱变育种 杂交育种 单倍体、多倍体育种
联系 ①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源；③基因突变是基因重组的基础；④基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
特别提醒 (1)三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则
基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)；
基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；
染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；
染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点的质不变，数目和
位置可能变化)；
染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变、数目变化)。
(2)基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群
棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变
造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机
结合产生的，但该过程不叫基因重组。
(3)基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因
的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。如图所示：
(4)辨析染色体变异方式
图a为三体(个别染色体增加)；图c为三倍体(染色体组成倍增加)；图b和图f皆为染色体结构变异中的重复；图d和图e皆为染色体结构变异中的缺失。
2．如图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是 ( )
考点68 实验技能提升——低温诱导植物染色体数目的变化
3．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是 ( )
A．可能出现三倍体细胞，主要是二倍体和四倍体细胞
B．多倍体细胞形成的比例可达到100%
C．多倍体细胞形成过程中无完整的细胞周期，且间期细胞最多
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
E．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
F．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似
排雷 注意实验中各步骤的时间控制和根尖长度
(1)诱导培养时间36 h，卡诺氏液固定0.5～1 h。
(2)解离时间：3～5 min，不宜过长也不宜过短。过长，根尖过于酥软，无法捞起，导
致以后的制片工作无法进行；过短，组织中的细胞没有相互分离开来，给下一步的染
色和制片工作造成困难。
(3)漂洗时间：10 min，不宜过短，否则解离液未洗去，染色困难。
(4)染色时间：3～5 min，不宜过长也不宜过短。时间过长，染色过度，导致观察到
的细胞一片颜色(与染色液相同)，分不清哪是染色体(质)，无法观察；时间过短，染
色体(质)着色浅，也不易区分染色体(质)与其他结构，无法观察。
(5)培养根长到1 cm(有丝分裂长到5 cm)，剪取长度0.5～1 cm(有丝分裂2～3 mm)。
1．原理、步骤和现象
2．注意问题
(1)选材
①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；②常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。
(2)试剂及用途：①卡诺氏液：固定细胞形态；②改良苯酚品红染液：使染色体着色；③解离液[体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(1∶1)]：使组织中的细胞相互分离开。
(3)根尖培养
①培养不定根：要使材料湿润以利生根；②低温诱导：应设常温、低温4 ℃、0 ℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。
(4)固定：用卡诺氏固定液(无水酒精3份∶冰醋酸1份或无水乙醇6份∶氯仿3份∶冰醋酸1份)是为了杀死固定细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。
(5)制作装片：按有丝分裂过程进行。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。
(6)观察：换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺
旋。
3．(2010·福建卷，3)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是 ( )
A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极
B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离
C．染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色
D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变
三倍体无子西瓜的培育方法
1．无子西瓜培育过程中果实各部分染色体分析
果实类型比较项目 第一年所结果实 第二年所结果实
果实位置 四倍体植株上 三倍体植株上
果皮染色体组数 4 3
种皮染色体组数 4 3
种子中染色体组数 3 无
2.无子西瓜和无子番茄辨析
比较项目 无子西瓜 无子番茄
培育原理 染色体变异 生长素促进果实发育
无子原因 三倍体植物在减数分裂中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子而无子 未授粉，胚珠内的卵细胞没有经过受精，所以果实中没有形成种子
无子性状能否遗传 能，结无子西瓜的植株经植物组织培养后，所结西瓜仍是无子 不能，结无子番茄的植株经植物组织培养后，所结番茄有子
所用试剂 秋水仙素 生长素
典例 已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下面的西瓜育种流程回答有关问题：
(1)图中①③过程所用的试剂分别是______________和______________。
(2)培育无子西瓜A的育种方法称为__________。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是__________。该过程利用了植物细胞的________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生区细胞的染色体，观察的最佳时期为________________。
混淆基因重组中交叉互换和染色
体易位
典例 下图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于 ( )
A．重组和易位 B．易位和易位
C．易位和重组 D．重组和重组
纠错笔记 交叉互换与染色体易位的区别
图解 交叉互换 染色体易位
区别 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 发生于非同源染色体之间
属于基因重组 属于染色体结构变异
在显微镜下观察不到 可在显微镜下观察到
题组一 染色体变异的类型
1．在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是 ( )
①甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异 ③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 ④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
2．家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹，这样有利于“去雌留雄”，提高蚕丝产量。该育种方法依据的原理是 ( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构的变异 D．染色体数目的变异
题组二 核心概念二倍体、单倍体、多倍体的考查
3．(2010·江苏卷，10)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 ( )
A．利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体
B．用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体
C．将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体
D．用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体
4．下列均属于单倍体的一组是 ( )
①蜜蜂中的雄蜂 ②香蕉 ③无子西瓜 ④具有三个染色体组的普通小麦 ⑤具有一个染色体组的玉米 ⑥具有两个染色体组的马铃薯
A．①④⑤⑥ B．②③④⑤
C．①③④⑥ D．①②④⑥
5．下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是 ( )
A．一个染色体组不含同源染色体
B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体
C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组
D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
题组三 染色体组辨析及低温诱导染色体加倍实验
6．下列细胞分裂图像中含有2个染色体组的是 ( )
A．①③ B．②④ C．①④ D．③⑤
7．用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)针对以上问题，你作出的假设是_______________________________________。
你提出此假设的依据是__________________________________________________。
(2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验以表格形式列出来。
(3)按照你的设计思路，以_________________________________________________
作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：
第一步：剪取根尖2～3 mm。
第二步：按照________→________→________→________的步骤制作__________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
染色体变异类型 3、8、11、13
核心概念考查 1、4、5、7、12、14、15
染色体变异与育种 2、6、9、10、16
特别推荐 识图析图题——1、3；原创题——8、13；育种经典题——9、16
1.如图表示细胞中所含的染色体，下列叙述不正确的是( )
A．①代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含4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3条染色体
C．③代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含2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4条染色体
2．以下培育原理相同的一组是( )
A．太空椒和抗虫棉
B．无子番茄和“番茄—马铃薯”
C．高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株
D．无子西瓜和八倍体小黑麦
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减数分裂过程中出现的“环形圈”、“十字形结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。下列有关叙述正确的是 ( )
A．甲、乙两图所示的变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B．甲图是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、乙两图常出现在减数第一次分裂前期，染色体数目与DNA数目之比为1∶2
4．下列二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是 ( )
①有丝分裂中期细胞 ②有丝分裂后期细胞 ③减数第一次分裂中期细胞 ④减数第二次分裂中期细胞 ⑤减数第一次分裂后期细胞 ⑥减数第二次分裂后期细胞
A．①②③ B．①③⑤
C．①③⑤⑥ D．①④⑤⑥
5．细胞在有丝分裂和减数分裂中都可能产生变异，下列叙述中仅发生在减数分裂过程中的可遗传变异是 ( )
A．DNA复制时受诱变因素影响，发生基因突变
B．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异
C．非同源染色体之间发生片段交换，导致染色体结构变异
D．同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，导致基因重组
6．下列有关多倍体的相关叙述，错误的是 ( )
A．通过基因工程技术可获得高产、稳产和具有优良品质的多倍体农作物
B．四倍体的配子经受精作用后，可发育形成多倍体植株
C．同种或异种二倍体植物的原生质体融合成为杂种细胞，杂种细胞形成愈伤组织，进一步分化可形成多倍体植株
D．二倍体植物的合子或分生组织细胞内的染色体加倍形成多倍体细胞，能够发育成多倍体植株
7．某生物基因型为AaBb，经减数分裂能产生四种数量相等的配子。如图为其体内的某个细胞，则 ( )
A．若图中基因位点1的基因为A，而位点2和4为B与b，则该细
胞有可能发生了交叉互换
B．该图表示时期有4个染色体组
C．该状态下的细胞发生了基因重组
D．该细胞中位点2与4所在染色体为同源染色体，位点2与4上的基因遵循分离定律
8．若图甲中①和②为一对同源染色体，③和④为另一对同源染色体，图中字母表示基
因，“°”表示着丝点，则图乙～图戊中染色体结构变异的类型依次是 ( )
A．缺失、重复、倒位、易位 B．缺失、重复、易位、倒位
C．重复、缺失、倒位、易位 D．重复、缺失、易位、倒位
9．如图所示，将二倍体植株①和②杂交得到③，再将③作进一步处理。下列相关分析错误的是 ( )
A．由⑤得到⑥的育种原理是基因重组
B．图中秋水仙素的作用是使染色体数目加倍
C．若③的基因型是AaBbdd，则⑨的基因型可能是aBd
D．③至④的过程中，所产生的变异都有利于生产
10.下列说法正确的是 ( )
①水稻(2n＝24)一个染色体组有12条染色体，但水稻的一个基因组应有13条染色体 ②普通小麦(6n)的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但其不是三倍体 ③二倍体番茄和二倍体马铃薯体细胞杂交形成的杂种植株含两个染色体组 ④马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体
A．①③ B．②④ C．②③④ D．①②
11．已知果蝇的红眼(B)和白眼(b)这对相对性状由X染色体上的基因控制。一对红眼果蝇交配，子代出现了一只XXY的白眼果蝇。在没有发生基因突变的情况下，分析其变异原因，下列推断不能成立的是 ( )
A．该白眼果蝇的基因型为XbXbY
B．母本产生的卵细胞基因型为Xb
C．母本的基因型为XBXb，父本的基因型为XBY
D．该白眼果蝇个体的出现是染色体变异的结果
12．下列有关单倍体的叙述中，不正确的是 ( )
①未经受精的卵细胞发育成的植物，一定是单倍体
②含有两个染色体组的生物体，一定不是单倍体
③生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
④含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
⑤基因型是abcd的生物体一般是单倍体
⑥基因型是aaaBBBCcc的植物一定是单倍体
A．①③④⑤ B．②③④⑥
C．①③④⑥ D．①②⑤⑥
13．如图是基因组成为Aa的动物在形成精子过程中某一时期示意
图。有关叙述中，正确的是 ( )
A．2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是a
B．若姐妹染色单体没有分离，则可能出现性染色体组成为XXY的后
代
C．1个该细胞经过两次连续分裂，最终可以形成4种类型的精细胞
D．同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换将导致染色体结构变异
14．下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，错误的是 ( )
A．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极
B．解离后的洋葱根尖应漂洗后才能进行染色
C．龙胆紫溶液可以使细胞中的染色体着色
D．显微镜下可以看到大多数处在分裂期细胞中的染色体数目发生改变
15．分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：
(1)一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是________。
(2)图C中含____个染色体组，每个染色体组含______条染色体，由C细胞组成的生物体可育吗？如何处理才能产生有性生殖的后代？ ______________。
(3)对于有性生殖生物而言，若_______________________________________，
则由B细胞组成的生物体是二倍体；若____________________________________，则由B细胞组成的生物体是单倍体。
(4)假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含________个染色体组。
(5)基因型分别为AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的体细胞，其染色体组成应依次对应图A～D中的_______________________。
16．如图为水稻的几种不同育种方法示意图，据图回答：
(1)B常用的方法是______________，C、F过程常用的药剂是__________。
(2)打破物种界限的育种方法是________(用图中的字母表示)，该方法所运用的原理是 _________。
(3)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，其最简单的育种方法是____________(用图中的字母表示)；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是________(用图中的字母表示)。
(4)现有三个水稻品种，①的基因型为aaBBDD，②的基因型为AAbbDD，③的基因
型为AABBdd，三对等位基因分别位于三对同源染色体上。如果每年只繁殖一代，若
要获得aabbdd植株，至少需要________年的时间。
答案
回扣基础构建网络
一、连一连
二、1.判一判 (1)√ (2)√ (3)×
2．判一判 (1)× (2)√ (3)×
3．判一判 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)×
三、1.秋水仙素处理 抑制纺锤体形成
2．花药离体培养 3.明显缩短育种年限
4．配子 受精卵 5.植株长的弱小且高度不育
知识网络 染色体结构 染色体数目 缺失 重复 易位 单倍体 多倍体
突破考点提炼方法
典例引领1 C
对位训练1 A
典例引领2 D
对位训练2 C
典例引领3 CF
对位训练3 C
方法体验
典例 (1)秋水仙素 生长素
(2)多倍体育种
(3)花药离体培养 全能 (4)有丝分裂中期
易错警示
典例 A
检测落实体验成功
1．C 2．C 3．D 4．A 5．D 6．C
7．(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍 低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂
(2)
培养时间培养温度 5 h 10 h 15 h
常温
4 ℃
0 ℃
(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数目(或染色体计数) 解离 漂洗 染色 制片 细胞有丝分裂装片
课时规范训练
1．B 2．D 3．D 4．C 5．D 6．A 7．B 8．A 9．D 10．B 11．B 12．B
13．C 14．D
15．(1)D (2)3 3 不可育。用秋水仙素处理其种子或幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍
(3)该个体由受精卵发育而来 该个体由未受精的生殖细胞直接发育而来 (4)8
(5)C、B、A、D
16．(1)花药离体培养 秋水仙素 (2)E 基因重组 (3)A、D A、B、C (4)3高考集训＋题型特训(七)
[高考集训]
1．下列关于变异的叙述正确的是 ( )
①诱变获得的突变体多数表现出优良性状 (2008·江苏，23D)
②基因突变的方向是由环境决定的 (2008·广东理基，47B)
③DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变
(2011·江苏，22A)
④观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
(2010·江苏，6C)
⑤非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 (2008·宁夏，5B)
⑥在有丝分裂和减数分裂的过程中，会由于非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 (2011·江苏，22C)
⑦低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍
(2010·福建，3A改编)
⑧染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加
(2011·海南，19改编)
⑨三倍体植物不能由受精卵发育而来 (2008·江苏，23C)
2．如图与水稻有关的一些遗传育种途径。请据图回答下列问题：
(1)采用A→B育种过程培育抗某种除草剂的水稻时，若用γ射线照射幼苗，其目的是____________，检测照射后的组织是否具备抗该除草剂能力的措施是__________________________。若对抗性的遗传基础做进一步探究，可以选用抗性植株与__________杂交，如果__________，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状比为15(敏感)∶1(抗性)，则可初步推测__________________。(2009·广东，33(2)(4)改编)
(2)若以矮秆易感稻瘟病品种(ddrr)和高秆抗稻瘟病品种(DDRR)水稻为亲本进行杂
交，培育矮秆抗稻瘟病水稻品种过程中， F2矮秆抗稻瘟病类型中稳定遗传个体的
比例是______。 (2007·山东理综，26(1)改编)
(3)若要改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用图中______ (填字母)途径所用的方法。 (2008·广东，8改编)
3．下列关于生物进化的叙述正确的是 ( )
①盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果 (2011·重庆，4A)
②基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 (2010·山东，2C)
③受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
(2010·江苏，12D)
④种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 (2011·江苏，6D)
⑤进化改变的是个体而不是群体 (2008·山东，5D)
⑥自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 (2010·山东，2D)
⑦在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的变化只与环境的选择作用有关 (2010·全国卷，4)
⑧物种的形成可以不经过隔离 (2010·山东，2A)
[题型特训]
题型类型 题 号 错题统计 错因分析
变异育种类 1、2、3、13、14
基因频率计算类 8、9、10、11
调查实验类 4、5、6、7、12
1.某种植物的两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简单的方法是 ( )
A．单倍体育种 B．杂交育种
C．人工诱变育种 D．细胞工程育种
2．现有甲、乙两种植物(均为二倍体纯合子)，其中甲种植物的光合作用能力高于乙种植物，但乙种植物很适宜在盐碱地种植，且相关性状均由核基因控制。若利用甲、乙两种植物的优势，培育出高产、耐盐碱的植株，可行的方案是 ( )
A．利用植物体细胞杂交技术获得目的植株
B．将乙种植物的耐盐碱基因导入到甲种植物的卵细胞中，然后进行离体培养
C．使两种植物有性杂交获得F1，再利用单倍体育种技术获得目的植株
D．诱导两种植物的花粉融合，并直接培育成幼苗
3．下列有关育种的说法，正确的是 ( )
A．用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种
B．用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状
C．用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新种自交后代约有1/4为纯合子
D．用基因型DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新种和原品种杂交一定能产生可育
后代
4．某学习小组以“伴性遗传的特点”为课题进行调查研究，选择调查的遗传病以及采用的方法正确的是 ( )
A．白化病、在熟悉的4～10个家系中调查
B．红绿色盲、在患者家系中调查
C．血友病、在学校内随机抽样调查
D．青少年型糖尿病、在人群中随机抽样调查
5．某生物兴趣小组对某种皮肤病遗传的情况进行了调查，以下说法正确的是 ( )
A．在调查该皮肤病的发病率时，选取的样本越多，误差越小
B．要选择由多个基因控制的皮肤遗传病进行调查
C．在调查该皮肤病的遗传方式时应注意随机取样
D．在调查该皮肤病的发病率时应选取患者家系进行调查
6．下表为某校生物兴趣小组对四个家庭所作的单基因遗传病的调查结果，下列推断最恰当的是 ( )
家庭成员 甲 乙 丙 丁
父亲 患病 正常 患病 正常
母亲 正常 患病 患病 正常
儿子 患病 患病 患病 患病
女儿 患病 正常 患病 正常
A.甲家庭情况说明该病一定是显性遗传病
B．乙家庭情况说明该病一定是隐性遗传病
C．丙家庭情况说明该病一定是显性遗传病
D．丁家庭情况说明该病一定是隐性遗传病
7．某学校生物兴趣小组开展了“调查人群中的遗传病”的实践活动，以下调查方法或结论不太合理的是 ( )
A．调查时，最好选取群体中发病率相对较高的多基因遗传病，如原发性高血压、冠心病等
B．调查时应分多个小组、对多个家庭进行调查，以获得足够大的群体调查数据
C．为了更加科学、准确地调查某遗传病在人群中的发病率，应特别注意随机取样
D．若调查结果是男女患者比例相近，且发病率较高，则可能是常染色体显性遗传病
8．据调查，某校高中学生中基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、XBY(46%)、XbY(4%)，则该地区XB和Xb的基因频率分别是 ( )
A．6%、8% B．8%、92%
C．78%、92% D．92%、8%
9．某小岛上原有果蝇20 000只，其中基因型为MM、Mm和mm的果蝇分别占15%、55%和30%。若从岛外入侵了2 000只基因型为MM的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1中m的基因频率约是 ( )
A．43% B．48% C．52% D．57%
10．在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计其基因频率TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，至使易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病且开花之后基因T的频率分别是 ( )
A．50%和50% B．50%和62.5%
C．62.5%和50% D．50%和100%
11．一个随机交配的足够大的种群中，某一相对性状中显性性状表现型的频率是0.36，则 ( )
A．该种群繁殖一代后杂合子Aa的基因型频率是0.32
B．显性基因的基因频率大于隐性基因的基因频率
C．若该种群基因库中的基因频率发生变化，说明一定会形成新物种
D．若该种群中A基因频率为0.4，A所控制性状的个体在种群中占到40%
12．下面是某校生物科技活动小组关于“调查人群中某些性状的遗传”课题的调查研究：
(1)根据下面的“家族成员血友病调查表”，判断“本人”最可能的基因型(用B或b表示)是__________。
家族成员血友病调查表
祖父 祖母 外祖父 外祖母 父亲 母亲 哥哥 妹妹 本人
√
说明 空格中打“√”的为血友病患者
(2)下表是关于单眼皮和双眼皮遗传情况的调查结果。据表回答下列问题：
组别 父 母 调查家族数 儿子 女儿
单眼皮 双眼皮 单眼皮 双眼皮
第一组 单眼皮 单眼皮 35 17 0 23 0
第二组 双眼皮 单眼皮 300 36 122 75 99
第三组 单眼皮 双眼皮 100 24 28 19 33
第四组 双眼皮 双眼皮 220 31 98 25 87
根据表中第__________组调查结果，可直接判断出眼皮的显性性状是__________。理由是______________。
13．如图是五种不同育种方法的示意图。请据图回答：
(1)图中A→D表示的育种方法的原理是________，A→B→C表示的育种方法与A→D的相比较，其优越性在于____________________。
(2)图中E过程对种子或幼苗进行相关处理时，最佳作用时期是细胞的________，请列举一种能引起E过程变化的化学物质：________；F过程最常用的一种化学试剂的作用原理是________________。
(3)图中G→J过程中涉及的生物技术有____________________________________。
14．20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动、植物育种研究，通过人工创造变异选育优良的新品种。这一过程被人们形象地称为“人工进化”。
(1)某农民在水稻田中发现一矮秆植株，将这株水稻连续种植几代，仍保持矮秆性状，这种变异主要发生在细胞分裂的__________________期。
(2)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜、作物的育种，利用空间辐射等因素创造变异，这种变异类型可能属于____________、______________。与诱变育种方法相比，DNA重组技术最大的特点是________________。
(3)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是____________。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为________。
(4)“人工进化”和自然界生物进化—样，它们的实质都是________________。
答案
高考集训
1．③⑤
2．(1)诱发基因突变 用该除草剂喷洒其幼叶，观察其表现 纯合敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性性状由两对基因共同控制 (2)1/3 (3)F、G
3．③⑥
题型特训
1．B 2．A 3．A 4．B 5．A 6．D 7．A 8．D 9．C 11．A 12．(1)XBY或XBXb
(2)四 双眼皮 父母均为双眼皮，子女中出现了单眼皮
13．(1)基因重组 明显缩短育种年限
(2)分裂间期 亚硝酸(碱基类似物、硫酸二乙酯等) 抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成
(3)基因工程和植物组织培养
14．(1)减数第一次分裂前的间
(2)基因突变 染色体变异 定向改造生物性状
(3)基因重组 1/8
(4)基因频率的改变第24课时 从杂交育种到基因工程
一、杂交育种和诱变育种
[判一判]
1．杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到一个亲本上 ( )
2．太空育种能按人的意愿定向产生优良性状 ( )
3．杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中 ( )
4．诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料 ( )
[练一练] (高考真题)下列关于育种的叙述中，正确的是 ( )
A．用物理因素诱变处理可提高突变率
B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C．三倍体植物不能由受精卵发育而来
D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状
二、基因工程
1．基因工程工具包括________________、________、运载体，其中两种工具酶作用的化学键都是____________。
2．原理：________。
3．步骤：目的基因的______、与运载体结合、______________、____________。
4．应用：(1)______，如抗虫棉；(2)______研制，如胰岛素等；(3)环境保护，如超级细菌分解石油。
名师点拨 (1)基因工程操作水平——分子水平；操作环境——体外。
(2)操作工具有三种，但工具酶只有两种，另一种工具运载体的化学本质为DNA。
[想一想] 与杂交育种、诱变育种相比，基因工程育种的优点分别是什么？
1．教材98页倒数第3自然段——选择育种的缺点。
2．教材100页第二自然段黑体字内容和教材100页最后自然段微生物诱变育种知识。
3．教材102～103页图6－3、图6－4、图6－5，更好地理解基因工程的三种工具。
4．教材101页练习一中2——杂交优势；教材106页练习一中2和二中1；教材108页自我检测一中判断题。
考点72 与实践相联系——几种常见育种方式的比较
1．某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：①AABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。则以下排列正确的是 ( )
A．诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
排雷 (1)要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程，其中基因工程是有目的的改良。
(2)杂交育种是最简捷的育种方法，而单倍体育种是最快获得纯合子的方法，可缩短育种年限；要将两个亲本优良性状集中到一个亲本上用杂交育种或单倍体育种；要提高品种产量或营养物质含量可用多倍体育种。
(3)染色体加倍可以采用秋水仙素等方法使其加倍，也可以是细胞融合，但细胞融合可在两个不同物种之间进行。
(4)原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交育种，细菌的育种一般采用诱变育种。
(5)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞融合技术 细胞核移植技术
依据原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 细胞膜流动性、细胞全能性 细胞核的全能性
常用方法 杂交→自交→选优→自交 辐射诱变，激光诱变，作物空间技术育种 花药离体培养获得单倍体，再经秋水仙素或低温诱导处理 秋水仙素处理萌发的种子、幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因引入生物体内，培育新品种 让不同生物细胞原生质体融合，同种生物细胞可融合为多倍体 将具备所需性状的体细胞核移植到去核的卵细胞中
优点 将不同个体的优良性状集中于一个个体上 可以提高变异的频率，加速育种进程，大幅度地改良某些品种 可以明显地缩短育种年限 器官巨大，提高产量和营养成分 定向改变生物的性状；克服远缘杂交不亲和的障碍 按照人们意愿改变细胞内遗传物质或获得细胞产品且克服了远缘杂交不亲和的障碍 可改良动物品种或保护濒危物种
缺点 时间长，需及时发现优良品种 有利变异少，需大量处理实验材料 技术复杂且需与杂交配合 发育延迟，结实率低 有可能引起生态危机 技术难度高 技术要求高
举例 矮秆抗锈病小麦 青霉素高产菌株、太空椒 快速培育矮秆抗锈病小麦 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉 白菜—甘蓝、番茄—马铃薯 克隆羊、鲤鲫移核鱼
拓展提升 (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)杂交育种与杂种优势不同：①杂交育种是在杂交后代众多类型中选择符合育种目
标的个体进一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；②杂种优势主
要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。
(4)杂交种与多倍体的比较：二者都可产生很多优良性状如茎秆粗壮、抗倒伏、产量
提高、品质改良，但多倍体生长周期长，晚熟；而杂交种可早熟，故成熟期早晚可
判定是多倍体还是杂交种。
(5)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；突变的不定向性和一般有害的特性，决定了在突变的个体中有害仍多于有利，
只是与自然突变相比较，二者都增多。
(6)根据不同育种需求选择不同的育种方法
①将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用
单倍体育种。
②要求快速育种，则运用单倍体育种。
③要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育
种相结合的方法。
④要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。
1．下面为6种不同的育种方法。
据图回答下列问题：
(1)图中A至D方向所示的途径表示______________育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为__________________________________________。A→B→C的途径表示______________育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在___________________________________________。
(2)B常用的方法为____________________________。
(3)E方法所用的原理是________________，所用的方法如______________、______________。育种时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子，原因是________________________________________________________。
(4)上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？________(填写字母)，具体使用的方法有__________________________(至少回答两个)，其作用机理是__________________________________________________________________。
(5)G过程原理是__________，H和I分别表示________和________过程。
(6)K→L→M育种方法的优越性表现在________________________。
(7)上述A～I过程中，哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型？________(填写字母)。
考点73 借图突破难点——基因工程操作工具和步骤
2．(2011·四川卷，5)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是 ( )
A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序
B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选
D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达
排雷 (1)用限制酶切割DNA分子时，被破坏的是DNA链中的磷酸二酯键(即连接相邻两个脱氧核苷酸形成的化学键)。
(2)黏性末端是指双链DNA分子被限制酶切开后，切口处的两个末端伸出的由若干特定核苷酸组成的单链。
(3)在基因工程的四个操作步骤中，只有第三步将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对，其余三个步骤都涉及碱基互补配对。
(4)原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。
1．基因工程操作工具
(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)
①分布：主要在微生物体内。
②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
③实例：EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。
⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶
①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。
②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。
③催化结果：形成重组DNA。
(3)常用的运载体——质粒
①本质：小型环状DNA分子。
②作用
a．作为运载工具，将目的基因运送到宿主细胞中去；
b．用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
③条件
a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；
b．有多个限制酶切点；
c．有标记基因。
2．基因工程操作步骤图解
提醒 (1)第一步和第二步需要限制酶，且要求用同一种，目的是产生相同的黏性末端。
(2)第二步中有二种工具酶并用到了运载体，故是基因工程中最核心的一步。
(3)对基因操作是否成功不但要在分子水平上鉴定还要在个体水平上鉴定。
(4)目的基因指要表达的基因，标记基因指运载体上且用于鉴定筛选的基因。
(5)目的基因表达的标志：通过转录、翻译产生相应的蛋白质。
2．(2010·浙江卷，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是 ( )
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和运载体
C．将重组DNA分子导入烟草原生质体
D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
育种方式的综合应用
作物育种方式包括杂交、诱变、单倍体育种、多倍体育种以及基因工程育种，育种的最终目的就是改变原有品种的遗传物质，培育出符合人类需求的新品种。在具体解题中，要正确区分不同育种的特点，恰当使用育种程序步骤综合分析，寻找出解题突破口。例如：绝大多数生物为二倍体，所以，其单倍体应高度不育，但对于部分属于多倍体的配子发育成的个体则有可能可育。同时，注意几种育种方法的处理时间，如利用基因突变育种时，处理时间是细胞分裂的间期，利用染色体变异育种时，处理时间是萌发的种子或幼苗。
典例 (2010·安徽理综，31Ⅰ)如图所示，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。
(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。请你利用该纯合子作为一个亲本，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)。
对基因工程中一些观点辨析不清
典例 下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是 ( )
A．其化学本质都是蛋白质
B．DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键
C．它们不能被反复使用
D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
纠错笔记 (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)质粒是最常用的运载体，不要把质粒同运载体等同，除此之外，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。
(3)要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。
(4)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；但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，两者作用的化学键相同，都是磷酸二酯键。
(5)原核生物基因(如抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌)可为真核生物(如棉花)提供目的基因。
(6)限制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了。
(7)受体细胞动物一般用受精卵，植物若用体细胞则通过组织培养的方式形成新个体。
(8)抗虫棉只能抗虫，不能抗病毒、细菌。
纠错训练 下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是
( )
A．a的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构
B．要获得相同的黏性末端，必须用相同的b去切割a和d
C．c连接双链间的氢键，使黏性末端处碱基互补配对
D．若要获得未知序列的d，可到基因库中去寻找
题组一 基因工程
1．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是 ( )
A．X是能合成胰岛素的细菌细胞
B．质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点
C．基因与运载体的重组只需要DNA连接酶
D．该细菌的性状被定向改造
2．(2011·浙江卷，6)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是 ( )
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
3．(2010·江苏卷，18)下列关于转基因植物的叙述，正确的是 ( )
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．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
题组二 育种的考查
4．下列关于育种的说法，正确的是 ( )
A．基因突变可发生在任何生物的DNA复制过程中，可用于诱变育种
B．诱变育种和杂交育种均可产生新的基因和新的基因型
C．三倍体植物不能由受精卵发育而来，但可通过植物组织培养方法获得
D．普通小麦花粉中有三个染色体组，由其发育的个体是三倍体
5．某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列有关叙述正确的是 ( )
A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B．a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限
C．a过程需要使用秋水仙素，只作用于萌发的种子
D．b过程需要通过自交来提高纯合率
6．下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育
纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，下列有关此图叙述错误的是
( )
))))))ddEE
(花药)(单倍体)
A．②过程中发生了非同源染色体的自由组合
B．实施④过程通常用一定浓度的秋水仙素
C．实施③过程依据的主要生物学原理是细胞增殖
D．实施①过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起
7．现有3个纯种品系的玉米其基因型分别是：甲aaBBCC，乙AAbbCC和丙AABBcc。由基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题(假定三个基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交)：
(1)①获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请补全下面的杂交方案。
第一年：________________________________________；
第二年：种植F1和纯系乙(丙、甲)，让F1与纯系乙(丙、甲)杂交，获得F2种子；
第三年：__________________________________________；
第四年：种植F3，植株长成后，选择aabbcc表现型个体，使其自交，保留种子。
②此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现的概率是_________________。
(2)玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株，而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状。现有基因型为aaBb的植株，为在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株，请你写出简要的实验方案：
①_____________________________________________________________________。
②用秋水仙素使单倍体加倍成纯合的二倍体，选取aaBB性状的植株。
③_____________________________________________________________________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
育种方式 2、4、7、8
基因工程 1、3、5、9、11、12、14
育种问题综合考查 6、10、13、15
特别推荐 育种经典题——6、10、13、15
1.下列有关基因工程技术的叙述，正确的是 ( )
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
2．下列有关育种的叙述中，错误的是 ( )
A．用于大田生产的优良品种不一定是纯合子
B．通过植物组织培养技术培育脱毒苗，筛选培育抗病毒新品种
C．诱变育种可提高突变频率，加速新基因的产生，从而加速育种进程
D．为了避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培养快速繁殖
3．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是 ( )
A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性核酸内切酶的活性受温度影响
C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNA
D．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取
4．下列有关育种的说法正确的是 ( )
A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异
B．利用单倍体育种可以培育出无子西瓜
C．诱变育种可以定向地把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新的品种
D．目前人工诱导多倍体最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
5．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 ( )
A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶
B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶
6．下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④⑤⑥三个新品种的过程，有关说法正确的是 ( )
A．用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为杂交和测交
B．用③培育出④常用的方法Ⅲ是花药离体培养
C．③培育出⑥常用化学或物理的方法进行诱变处理
D．图中培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组
7．2009央视春晚上，我国航天科研工作者手捧“太空花”出现在国人面前。下列相关叙述不正确的是 ( )
A．培育“太空花”的原理是基因突变
B．从飞船上带回的实验植物并未都如愿长成美丽“太空花”
C．“太空花”是地球上原本不存在的新物种
D．“太空花”增加了生物的多样性
8．为获得纯合高蔓抗病番茄植株(二倍体)，采用了下图所示的方法：
图中两对相对性状独立遗传。据图分析错误的是 ( )
A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②可以取F1中任一植株的适宜花药作培养材料
C．经③处理获得的是由染色体加倍而成的多倍体植株
D．经③处理后获得的植株中符合生产要求的约占1/4
9．下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是 ( )
A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因
B．通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用
C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体DNA
D．若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题
10．下图中，甲、乙表示水稻的两个品种，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，①～⑧表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是( )
A．①→②过程简便，但培育周期长
B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期
C．③过程常用的方法是花药离体培养
D．⑤与⑧过程的育种原理不相同
11．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是 ( )
A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C
B．②要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等
D．④过程中用的原料不含有A、U、G、C
12.下村修1962年在普林斯顿大学做研究的时候从一种水母身上分离出绿色荧光蛋白(GFP)。当时知道在蓝光或紫外光的激发下，它会发出绿色荧光。科学家1992年克隆出了GFP基因，随后马丁·沙尔菲成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达。之后，会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼等也相继问世。如图是转基因绿色荧光鼠的培育过程，有关转基因绿色荧光鼠的说法不正确的是 ( )
A．与体内DNA复制相比，PCR技术复制GFP基因也需加入解旋酶和DNA聚合酶
B．过程①构建的基因表达载体的组成必须含有启动子、终止子、复制原点、GFP基因和标记基因
C．过程④选择代孕母鼠的条件是有健康的体质和正常繁殖能力的个体
D．如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中，这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡
13．将①②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是 ( )
A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变
B．由⑤×⑥过程形成⑧植株可知，⑤与⑥为同一物种
C．若③的基因型为AaBbdd(三对等位基因的遗传符合自由组合定律)，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4
D．由③到⑨过程可能发生了突变和重组，可为生物进化提供原材料
14．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G?GATCC—，请回答：
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是________________。
(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达，使羊产生新的性状，这种变异属于________，这里“成功地表达”的含义是_____________________。
(4)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗？理由是什么？ __________________。
15．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是__________。用此育种方式一般从____________才能开始选育AAbb个体，是因为__________________________________。
(2)若经过过程②产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有________株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb的数量比是________________。
(3)过程⑤常采用________________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是________________________________。
(4)过程⑦的育种方式是________，与过程⑦比较，过程④的明显优势是_ ___________________________________________________________。
答案
回扣基础构建网络
一、判一判 1.√ 2.× 3.× 4．×
练一练 A
二、1.限制性核酸内切酶 DNA连接酶 磷酸二酯键 2.基因重组 3.提取 导入受体细胞 检测和鉴定 4.(1)育种 (2)药物
想一想 ①与杂交育种相比较明显的优点：克服远缘杂交不亲和障碍。
②与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生物性状，目的性强。
知识网络 基因工程 杂交 单倍体 限制酶 DNA连接 运载体 目的基因获取 与运载体结合 导入受体细胞 检测与鉴定
突破考点提炼方法
典例引领1 B
对位训练1 (1)杂交 从F2代开始发生性状分离 单倍体 明显缩短育种年限 (2)花药离体培养 (3)基因突变 X射线、紫外线、激光、亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素(理化因素需各说出一项) 种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变 (4)C、F 低温诱导和秋水仙素处理 抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极而加倍 (5)基因重组
脱分化 再分化 (6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围 (7)H、I
典例引领2 B
对位训练2 A
方法体验
典例 (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) 如图
易错警示
典例 A
纠错训练 B
检测落实体验成功
1．C 2.C 3.A 4.A 5.D 6.C
7．(1)①第一年：甲与丙(甲与乙、乙与丙)杂交，获得F1种子 第三年：种植F2，让F2自交，获得F3种子 ②1/256
(2)①取该植株的花药离体培养成单倍体植株幼苗 ③将②中选取的植株利用植物组织培养技术进行扩大培养
课时规范训练
1．C 2．B 3．C 4．D 5．C 6．B 7．C 8．C 9．B 10．B
11．B 12．A 13．B
14．(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列(答出其中一点即可) (3)基因重组 人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质 (4)安全，因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全，因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分可能发生一定的改变)
15．(1)杂交育种 基因重组 F2 从F2开始出现AAbb个体(或从F2开始出现性状分离) (2)97 1∶1 (3)花药离体培养 明显缩短了育种年限 (4)诱变育种 过程④产生的变异是定向的(或基因工程育种转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的)第25课时 现代生物进化理论
一、拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说
1．拉马克的进化学说
________和____________是生物不断进化的主要原因。
2．达尔文的自然选择学说
(1)内容：________、________、遗传变异和适者生存。
(2)意义：科学地解释了________的原因和____________形成的原因。
(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________的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
二、现代生物进化理论
[判一判]
1．物种是生物进化的基本单位 ( )
2．只有基因突变和基因重组才能产生生物进化的原材料 ( )
3．喷洒农药导致害虫产生抗药性 ( )
4．生物进化的实质是种群基因频率的定向改变 ( )
5．地理隔离是物种形成的必要条件 ( )
6．进化时基因频率总是变化的，总是由突变引起的 ( )
7．新物种形成的标志是隔离，进化的标志是基因频率的改变 ( )
8．新物种形成一定是长期地理隔离后达到生殖隔离 ( )
9．基因交流是指生物个体之间相互交配 ( )
10．自然选择的直接选择对象是个体的基因型，本质是基因频率的定向改变 ( )
三、共同进化与生物多样性的形成及中性学说
1．共同进化
(1)概念：不同______之间、________________之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)原因：生物与生物之间的____________和生物与无机环境之间的________。
2．生物多样性
(1)内容：基因多样性、______多样性、____________多样性。
(2)形成原因：生物的______。
(3)研究生物进化历程的主要依据：______。
课外拓展 生物进化的历程和规律
(1)简单→复杂；水生→陆生；低等→高等。
(2)代谢：异养厌氧→光能自养→异养需氧。
(3)结构：原核细胞→真核单细胞→真核多细胞。
(4)生殖：无性生殖→有性生殖，自身受精→异体受精，体外受精和发育→体内受精和发育。
(5)消化：细胞内消化→细胞外消化。
3．中性学说
(1)提出者：日本学者________。
(2)内容：大量的基因突变是______的，既无利也无害，决定生物进化方向的是________的积累，而不是________。
1．教材111页图7－3达尔文自然选择学说的解释模型。
2．教材115页[思考与讨论]——基因频率的计算。
3．教材116页[探究]自然选择对种群基因频率变化的影响。
4．教材120页[资料分析]隔离在物种形成中的作用。
5．教材122页[技能训练]。
6．教材123～126页可当兴趣资料阅读，尤其关注共同进化的概念及实例，生物多样性层次及中性学说。
7．教材113页练习一中2；教材118页练习一中1和4，二拓展题；教材121页练习一中1,2；教材126页练习一中1；教材129页自我检测一中判断题、画概念图，二、三和四中1、2。
考点74 模型构建——自然选择学说
1．《物种起源》出版已有150年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文( )
A．提出了适者生存，不适者被淘汰的观点
B．提出了用进废退的理论
C．认为种群是生物进化的基本单位
D．决定生物进化方向的是中性突变的积累
排雷 (1)自然选择指生物在生存斗争的过程中，适者生存、不适者被淘汰的过程，
其手段和动力为生存斗争。
(2)生存斗争包括种内斗争、种间斗争(竞争)和生物与无机环境的斗争。
(3)生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存有利，并推动生物进化。
(4)达尔文自然选择学说从个体水平上解释生物进化。
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。
2．“自然选择学说”解释生物进化的模型
3．模型解读
(1)自然选择的对象
①直接对象是生物的变异性状(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)自然选择的动力：生存斗争。
①类型：包括种内斗争、种间斗争(竞争)、生物与无机环境之间的斗争。
②意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。
③原因：过度繁殖＋有限的生活资源。
(4)自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。
(5)两个方向——变异不定向，自然选择定向。(如下图)
4．历史贡献
(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)使生物学摆脱了神学束缚。
5．局限性
(1)未能对遗传和变异的本质作出科学的解释。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。
1．按照达尔文的进化学说，下列叙述正确的是 ( )
A．生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去了视觉
B．食蚁兽的长舌是因为长期舔食树缝中的蚂蚁，反复不断伸长的结果
C．鹿与狼在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征
D．春小麦连年冬种可变成冬小麦，这是环境影响的结果
考点75 概念突破及模型构建——现代生物进化理论
2．(2011·江苏卷，6)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 ( )
A．自然选择决定了生物变异和进化的方向
B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变
C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性
D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小
排雷 模型构建
1．主要内容
(1)种群是生物进化的基本单位
概念 定义 外延
种群 生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群；种群是繁殖和进化的基本单位 无生殖隔离；同一区域
基因库 一个种群中全部个体所含有的全部基因 种群内所有个体、所有细胞的所有基因
(2)突变和基因重组产生生物进化的原材料
可遗传变异的三个来源：基因突变、基因重组和染色体变异(基因突变和染色体变异合称突变)。由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累―→种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化
提醒 ①自然选择的实质：定向改变基因频率。
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，不要夸大其作用，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，其余变异遭到淘汰。例如喷洒杀虫剂只是将抗药性强的个体选择出来，而不是使害虫产生抗药性。
(4)隔离与物种的形成
物种形成的三种典型模式：
①渐变式——如加拉帕戈斯群岛上13种地雀的形成。
②骤变式——如自然界多倍体植物的形成
骤变式物种的形成主要是通过异缘多倍体的染色体变异的方式形成新物种，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。
杂种植物异源多倍体
③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(如甘蔗—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。
提醒 新物种形成不一定经过地理隔离，但不管哪种方式都需要达到生殖隔离。
2．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，是从分子水平上阐述，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。
2．(2010·江苏卷，12)根据现代生物进化理论，下列观点中正确的是 ( )
A．人工培育的新物种只能生活在人工环境中
B．生物进化的方向与基因突变的方向一致
C．冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害
D．受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代
考点76 提升计算能力——基因频率和基因型频率有关计算
3．某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为 ( )
A．55%、45%、45%、55%
B．42.5%、32.5%、45%、55%
C．55%、45%、55%、45%
D．42.5%、32.5%、55%、45%
排雷 (1)比较
概念 定义 外延
基因频率 一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率 进化的实质是种群基因频率的改变
基因型频率 指群体中具有某一基因型的个体所占的比例，其计算公式为(该基因型个体数/该种群个体总数)×100% 基因型频率改变，基因频率不一定改变
(2)基因突变和染色体变异、自然选择、遗传漂变、基因迁移均可引起基因频率的改变。
(3)自交与自由交配(随机交配)
①自交是指基因型相同的个体交配，雌雄同株植物是自花传粉。结果是杂合基因型频率降低，纯合基因型频率增大，在无选择条件下，基因频率不变。
②自由交配是指种群内不同基因型的个体间相互交配。在无选择的条件下，基因频率、基因型频率均保持不变，相关计算可按哈代—温伯格定律进行。
③只要种群的基因频率不变，即使基因型频率改变，种群也未发生进化。
1．常染色体遗传方式
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别是n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
PA＝＝＝PAA＋PAa
Pa＝＝＝Paa＋PAa
由以上公式可得出下列结论：
(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
(2)一个等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。
2．伴X染色体遗传方式
(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 ①XY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。
②伴X遗传病中，男性中患者的表现型概率(色盲)＝相关基因型概率(XbY)＝相关基因频率(b)。
(2)已知人群中，伴X隐性男性患者的比例为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。例色盲男性中发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。
3．哈代—温伯格定律
(1)成立前提
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
①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。
②当告诉基因型aa的频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1－。AA基因型频率为(1－)2；Aa基因型频率为2··(1－)。
3．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
与生物进化相关的材料题分析
新材料、新情景的题目，无论起点有多高，落脚点一定在教材的基础知识中。提供
新材料的试题的解题步骤一般是：第一，认真、快速读题，提取关键信息，弄清设
问意图。关于设问的类型，一般有以下几种：①概括式：概括文字材料、示意图、
曲线图、表格等所反映的生物学要点；②探究式：利用所提供材料，结合教材的知
识背景，对某个问题作出合理的解释、结论；③逻辑式：根据文章内容作出逻辑推
理；④建议式：根据材料内容和相关知识背景，提出解决问题的方法、思路，或作
出合理的建议、假设。第二，联想文章所涉及的材料中的知识背景。第三，针对设
问联系相关知识，寻找内在联系，初步思考作答要点。第四，根据答题要点，组织
文字，编写答案。
典例 (2010·上海卷，九)分析有关生物进化的资料，回答问题。
(1)自然界中任何生物的个体数都不可能无限增加。根据达尔文自然选择学说，这是因为_______________________________。
(2)下图表示自然选择对种群的3种作用类型，图②代表长颈鹿种群的选择类型。具有中等体型的麻雀个体被选择保留下来，该选择类型可由图______代表。这三种选择类型中，最易产生新种的是图______。
下图表示某种两栖动物3个种群在某山脉的分布。在夏季，种群A与B、种群A与C的成员间可以通过山脉迁移。有人研究了1900至2000年间3个种群的变化过程。资料显示1915年，在种群A和B的栖息地之间建了矿，1920年在种群A和C的栖息地之间修了路。100年来气温逐渐升高，降雨逐渐减少。
(3)建矿之后，种群B可能消失，也可能成为与种群A、C不同的新种。分析种群B可能形成新种的原因：_______________________________________。
下表是种群A、C的规模、等位基因1(T/t)和2(W/w)频率的数据，表中为各自隐性基因的频率。
年份 种群A 种群C
规模 t(%) w(%) 规模 t(%) w(%)
1900 46 000 5 1 1 000 5 1
1920 45 000 5.5 1 850 7 1
1940 48 000 7 1 850 9 0.8
1960 44 000 8 1 800 12 0.6
1980 42 000 6 1 600 10 0.8
2000 40 000 5 1 550 11 1
(4)依据表中数据和上述资料，对种群C的描述，更为准确的是________。
A．等位基因1的杂合子逐渐增多
B．与种群A之间不能进行基因交流
C．正在经历适应辐射
D．受气候影响更大
(5)据表中数据分析，种群C的基因库比种群A________；种群规模与基因_ _________的频率变化关系密切。
辨析不清生物进化中的观点
典例 下列与生物进化相关的描述中，正确的是 ( )
A．进化总是由突变引起的
B．进化时基因频率总是变化的
C．变异个体总是适应环境的
D．进化改变的是个体而不是群体
E．长期地理隔离一定能达到生殖隔离，如东北虎和华南虎
F．共同进化是指不同物种间的进化
G．生物能完成有性杂交就是同一个物种
纠错笔记 (1)物种指的是不存在隔离的全部生物(可以是不同地域内)；而种群指的是一定地域内同一物种个体的总和。
(2)种群基因库指种群内全部个体的所有基因，若有n个个体，每个个体平均有m个基因，则基因库中应有nm个基因。
(3)因地理隔离造成两个亚种，如东北虎和华南虎，应为同一个物种，仍能进行交配繁殖产生后代。但地理隔离不一定是高山、河流的阻隔，两个池塘中的鲤鱼也存在地理隔离。
(4)突变性状是有利还是有害是相对的，取决于环境条件。如昆虫的残翅性状在正常环境中是不利的，但在多风的岛上则是有利的。
(5)基因频率与生物进化的关系
只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变。若基因频率不变，则生物就不进化，基因频率是否改变是判断生物是否进化的有效依据。
(6)可遗传的变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，而基因突变和染色体变异合称突变。
(7)生物多样性指基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性，不能说种群多样性。
(8)共同进化既包括生物与生物之间，也包括生物与无机环境之间。
(9)判断是否是同一物种标准不能只看能否杂交，还要看杂交后代是否可育，如二倍体西瓜和四倍体西瓜、马和驴等。
(10)进化过程中环境只起选择作用，变异是生物自身的事情。
题组一 自然选择学说和现代生物进化理论
1．下列对现代生物进化理论的理解，正确的是 ( )
A．环境改变使生物产生的定向变异，为进化提供原材料
B．自然选择使种群基因频率发生改变，决定生物进化的方向
C．地理隔离使种群间基因不能交流，必然导致生殖隔离
D．共同进化就是物种间在相互影响中不断发展和进化
2．下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是 ( )
A．①是生物的突变和基因重组
B．②是自然选择
C．③是自然选择学说
D．④是物种多样性
题组二 基因频率的计算
3．(2010·大纲全国卷Ⅰ，4)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是 ( )
A．在某种条件下两种基因的频率可以相等
B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关
C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境
D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零
4．一个种群中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，自交一代之后，种群中基因A和基因a的频率分别是 ( )
A．60%、40% B．36%、64%
C．57%、43% D．24%、76%
题组三 共同进化及生物进化的综合考查
5．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．狼的存在有利于增加物种多样性
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
6．(2011·上海卷，八)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。
(1)现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是________。
材料一 某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。
材料二 蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质
变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种
群不能自然交配。
依据以上材料，回答下列问题：
(2)这两则材料中发生的相似事件是________。
A．适应辐射 B．地理隔离
C．生存竞争 D．生殖隔离
(3)在材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是______________的结果。
(4)在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的________________变小。
下表为V基因在种群A和B中的基因型个体数。
基因型 A种群(个) B种群(个) VaVb 200 0VaVa 50 120 VbVc 100 200 VcVc 150 50VaVc 100 80
(5)计算Va在A种群中的频率________。
(6)就V基因而言，比较A种群和B种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据： ____________________________________________________________。
课时规范训练
【组题说明】
考 点 题 号 错题统计 错因分析
现代生物进化理论 2、3、4、6、7、8、9、11、13、14、15、17
基因频率计算 1、5、10、12、16
特别推荐 识图析图题——1、4、13；经典高考题——17
1.某种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图所示，其中阴影部分表示繁殖成功率低的个体。则该种群经选择之后，下一代中三种基因型频率的结果最可能是图中 ( )
2．下列关于生物进化与生物多样性的形成的说法，错误的是 ( )
A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程
B．消费者的出现不影响生产者的进化
C．生物多样性的形成是共同进化的结果
D．生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
3．下列有关生物进化和物种形成的描述中，正确的是 ( )
A．是否形成新物种是生物进化的标志
B．生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生
C．环境条件保持稳定，种群的基因频率不会发生变化
D．共同进化仅指生物与无机环境之间的不断进化和发展
4．人类在长期使用同一种药物后，随着药物使用次数的增加，原有剂量所产生的药物效用
有减弱的现象，此即为对药物产生耐受性的现象。这种对药物产生耐受性的现象，可表示为(甲线为刚开始使用某种药物时的作用情形；乙线为长期使用同种药物后的作用情形) ( )
5．某种群中，基因型为AA的个体有2 000个，基因型为Aa的个体有2 000个，基因型为aa的个体有6 000个。它们迁移到一个孤岛上自由交配繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代(假设子代都存活)后的频率分别是 ( )
A．0.2和0.3 B．0.3和0.5
C．0.2和0.5 D．0.3和0.3
6．对细菌耐药性产生机理的叙述，不正确的是 ( )
A．细菌耐药性的获得是由于基因突变等方式获得耐药性基因并表达的结果
B．抗生素的使用使病原微生物产生了适应性的变异
C．耐药性增强是由于抗生素对细菌的变异定向选择的结果
D．耐药性增强的过程中细菌耐药性基因频率增大
7．如图A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑粗线表示存在一定的地理隔离。A地区的某些个体分布到B、C两地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示3个种群。下列相关说法正确的是 ( )
A．上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志
B．甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，不能进行基因交流
C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同
D．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群基因库组成完全不同
8．下列叙述与现代生物进化理论相符合的是 ( )
A．进化地位越高等的生物适应环境的能力越强
B．生物体所发生的变异都可为进化提供原材料
C．喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强
D．生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位
9．生物多样性是共同进化的结果。下列事实不属于共同进化的是 ( )
A．工业的发展导致大量温室气体排放，全球气温升高
B．随着光合生物的出现，大气中有了氧气，为好氧生物的出现创造了条件
C．生活在草原上的斑马和猎豹都能迅速奔跑，这是它们长期相互选择的结果
D．4亿年前形成了原始的陆生植物，随后出现了适应陆地生活的动物
10．调查发现，某地人群每万人中有一个患甲病。一个表现正常男子的父母均正常，但有一个患甲病的妹妹。该男子与该地一个表现正常的女子结婚后，生育患甲病孩子的概率是 ( )
A．33/10 000 B．1/404
C．1/303 D．1/606
11．下列不能体现生物正在进化的是 ( )
A．在黑褐色环境背景下，黑色桦尺蠖被保留，浅色桦尺蠖被淘汰
B．杂交育种过程中，通过不断地自交、筛选和淘汰使得纯合矮秆抗病小麦比例越来越高
C．杂合高茎豌豆通过连续自交导致后代纯合子频率越来越高
D．青霉菌通过辐射诱变产生了青霉素产量很高的菌株
12．在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计其基因频率TT为20%、Tt为60%、tt为20%，后来该小麦种群突然大面积感染锈病，致使感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染之后基因T的频率分别是多少 ( )
A．50%和50% B．50%和62.5%
C．62.5%和50% D．50%和100%
13.(2009·江苏卷，20)如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 ( )
A．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中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，则b和d是同一物种
D．a1中的外迁群体与当时a2种群的基因频率不同，则c和d是不同物种
14．下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是 ( )
A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变
B．同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物 没有进化
C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离
D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
15．如图表示加拉帕戈斯群岛上某种地雀在1975～1978年间种群喙的平均长度的变化和该地区种子(该种地雀的主要食物)平均硬度的变化。研究表明，喙长的地雀能吃硬和不硬的种子，喙短的地雀仅能吃不硬的种子。下列相关说法中，正确的是
( )
A．喙长的地雀和喙短的地雀由于捕食种子的差异，属于两个物种
B．1976年中期至1977年间，由于经常啄食硬度较大的种子导致地雀喙长度增加
C．地雀的平均喙长在2～3年间增加是种子硬度对其进行选择的结果
D．根据调查结果，可以预测1979年后地雀的平均喙长会迅速变短
16．某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：
(1)该种群中a基因的频率为________。
(2)如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入和迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为________；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率________(会、不会)发生改变。
(3)假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且Aabb∶AAbb＝1∶1，
且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的
子代中能稳定遗传的个体所占比例为________。
(4)假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中AA、Aa的基因型频率分别为______________、____________。
17．回答下列有关生物进化的问题。
(1)图1表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程，X、Y、Z表示生物进化中的基本环节。X、Y分别是________、________。
(2)该小岛上的蜥蜴原种由许多个体组成，这些个体的总和称为________，这是生物进化的________。
(3)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因，称为蜥蜴的________。
(4)小岛上蜥蜴原种的脚趾逐渐出现两种性状，W代表蜥蜴脚趾的分趾基因；w代表联趾(趾间有蹼)基因。图2表示这种性状比例变化的过程。
①由于蜥蜴过度繁殖，导致________加剧。
②小岛上食物短缺，联趾蜥蜴个体比例反而逐渐上升，其原因可能是__________。
③图2所示的过程说明，自然环境的变化引起不同性状蜥蜴的比例发生变化，其本质是因为蜥蜴体内的________发生了改变。
(5)从生物多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了________多样
性。
答案
回扣基础构建网络
一、1.用进废退 获得性遗传 2.(1)过度繁殖
生存斗争 (2)生物进化 物种多样性
(3)①遗传和变异 ②个体 ③自然选择
二、判一判 1.× 2．× 3．× 4．× 5．× 6．× 7．× 8．× 9．× 10．×
三、1.(1)物种 生物与无机环境 (2)相互选择 相互影响 2.(1)物种 生态系统
(2)进化 (3)化石 3.(1)木村资生 (2)中性 中性突变 自然选择
知识网络 突变和基因重组 自然选择 种群基因频率 地理隔离 种群间生殖隔离
突破考点提炼方法
典例引领1 A 对位训练1 C 典例引领2 C 对位训练2 D
典例引领3 D 对位训练3 C
方法体验
典例 (1)生存斗争(或生存竞争，适者生存等)
(2)① ③ (3)由于与种群A之间的地理隔离，阻断了种群B与种群A的基因交流，因此种群B内的基因突变积累，且产生的变异被环境选择保留下来；种群逐渐适应了生存环境，种群规模开始扩张，并形成生殖隔离，新种形成 (4)A (5)小 1(T/t)
易错警示
典例 B 检测落实体验成功
1．B 2.C 3.B 4.A 5.D
6．(1)种群 (2)D (3)自然选择/适者生存 (4)基因库 (5)33% (6)A种群的遗传多样性高于B种群；因为A种群的基因型为5种，B种群为4种(或A种群基因型多于B种群)
课时规范训练
1．B 2．B 3．B 4．B 5．D 6．B 7．B 8．C 9．A 10．C 11．C 12．B 13．B 14.D 15．C 16．(1)0.5 (2)0.25 不会 (3)5/8
(4)0.4 0.2
17．(1)突变(变异) 自然选择 (2)种群 基本单位 (3)基因库 (4)①生存斗争(种内斗争) ②联趾型个体趾间有蹼，适合于游泳，可以从水中获取食物。因此，在岛上食物短缺时，联趾个体的生存和繁殖机会较多
③基因频率 (5)遗传
