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第21讲 DNA分子结构和DNA分子的复制
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1. DNA分子结构的主要特点 Ⅱ 2．DNA分子的复制 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（广东A卷24）（多选）有关DNA分子结构的叙述，正确的是
A.DNA分子由4种脱氧核苷酸组成 B.DNA单链上相邻碱基以氢键连接
C.碱基与磷基相连接 D.磷酸与脱核糖交替连接构成DNA 链的基本骨架
2（ ）（上海卷9）存在于盐湖和热泉中的两类幼苗都具有的特征是
A．在极端环境下进行遗传物质的复制 B．对利福平敏感
C．在极端环境都不进行分裂生殖 D．都没有细胞壁
●典例分析
例1（ ）在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过
A．氢键 B．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖 C．肽键 D．磷酸－脱氧核糖－磷酸
变式1（ ）以下四个双链DNA分子（只表示其中一条链）中稳定性最差是
A．G-C-T-A-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G 其中A占25%
B．G-C-T-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G-A 其中T占30%
C．G-C-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G-T-A 其中G占25%
D．T-A-A-A-C-C-……G-C--T-T-A-C-G 其中C占30%
例2（ ）某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的
A．32.9％和17.l％ B．31.3％和18.7％ C．18.7％和31.3％ D．17.l％和32.9％
变式2（ ）一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的
A.44% B.24% C.14% D.28%
变式3（ ）从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该DNA分子的一条链（H链）所含的碱基中28％是腺嘌呤，24％是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的
A．26％、22％ B． 24％、28％ C．14％、11％ D．11％、14％
例3（ ）下列关于DNA结构的描述错误的是
A．每一个DNA分子由一条多核苷酸链盘绕而成螺旋结构
B．外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的骨架，内部是碱基
C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对、G与C配对
D．DNA的两条链等长，但是反向平行
变式4（ ）已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该
A．分析碱基类型，确定碱基比例 B．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
C．分析碱基类型，分析核糖类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
例4（ ）用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是
A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10
变式5（ ）(06扬州一模)用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有噬菌体后代m个，试问此时培养基中含有被标记的噬菌体的比例最高是 A．n/m B．2n/m C．n/2m D．n/(n+m)
变式6（ ）右图示DNA分子复制的片段。图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。正常情况下，下列各项错误是
A．b和c的碱基序列互补 B．a和c的碱基序列互补
C．a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同
D．a链中(A+T)／(G+C)的比值与c链中同项比值相同
例5（ ）某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（是第几代）
A．三次（第四代） B．四次（第五代） C．五次（第六代） D．六次（第七代）
变式7（ ）某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为 A.7（a－m） B. 8（a－m） C. 7(a/2－m) D. 8（2a－m）
●网络构建
●训练
1（ ）（江苏卷生物5）．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是
A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
2（ ）（江苏卷生物12）下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的 B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的
C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶 D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率
3（ ）关于细胞内DNA复制的叙述，正确的是
A.发生在细胞分裂的各个时期 B.子代DNA分子由两条新链组成
C．需要模板、原料、能量和酶等 D.形成的两条新链碱基序列相同
4（ ）下列哪项对双链DNA分子的叙述是不正确的
A．若一条链A和T的数目相等，则另条链A和T的数目也相等
B．若一条链G的数目为C的2倍，则另条链G的数目为C的0.5倍
C．若一条链的A:T:G:C＝1:2:3:4，则另条链相应碱基比为2:1:4:3
D．若一条链的G:T＝1:2，则另条链的C:A＝2:1
5（ ）某双链DNA分子共含有46％的碱基是胞嘧啶和鸟嘌呤，其中一条链中腺嘌呤与胞嘧啶分别占该链碱基总数的28％和22％，那么由它转录的RNA中腺嘌呤与胞嘧啶分别占碱基总数的A．22％、28％ B．23％、27％ C．26％、24％ D．54％、6％
6（ ）从噬菌体中提取出DNA片段进行化学分析，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数的48%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中24％是鸟嘌呤，问与H链相对应的另一条链中胞嘧啶占该链全部碱基数的
A．24％ B．26％ C．16％ D．17％
7（ ）一个DNA片段，经过连续两次复制，共需要了90个游离的腺嘌呤，240个游离的胞嘧啶。该DNA片段的长度是 A ．220 B．230 C．330 D．210
8．分析下图，回答下列问题：
⑴图中B是_______________，F是_______________，G是_______________。
⑵1个A与C有两种比例关系：___________和___________；每个C含有___________个D，每个D中可以有___________个E组成。
⑶D与A的位置关系是_________________________________________。
⑷从分子水平看，D与C的关系是_______________________________。
⑸C的基本组成单位是图中的________。D的主要载体是图中的________。
⑹在E构成的链中间，与一分子G相连接的有_______分子的F和_______分子的H。
⑺遗传信息是D中___________________的排列顺序。
⑻生物的性状遗传主要通过A上的___________________传递给后代，实际上是通过___
___________________的排列顺序来传递遗传信息。
9正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。
(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。
(2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C一核糖核苷酸、14C一核糖核苷酸、12C一脱氧核苷酸、14C一脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3）实验原理 DNA主要分布在 ，其基本组成单位是 ；
RNA主要分布在 ，其基本组成单位是 。
(4）实验步骤
第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。
第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的12C一核糖核苷酸和14C一脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的 。
第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到 培养一段时间，让细胞增殖。
第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察 。
（5)预期结果
①培养基甲中 ；
②培养基乙中 。
（6)实验结论： 。
10、DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。
请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：
（l）DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种已知碱基顺序的DNA片段。请问：DNA探针寻找基因所用的原理是： 。
（2）用DNA做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是 。
（3）如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是 。
（4）现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA是独一无二的，
就好像指纹一样，这说明了： 。
（5）为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA？ 。
（6）为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的 。
（7）DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中，瓦斯爆炸案中数十名尸体的辨认就是借助于DNA指纹技术。
①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断，A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。
A组 B组 C组
尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCA CGGTAAGACG
②为什么从尸体细胞与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？ 。
例1碱基互补配对原则
1．一条单链中相邻的碱基的连接，不是互补的两条链间相邻的碱基的连接，而是通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖间接相连。
2．两条单链之间的碱基是通过氢键相连接。
3．在DNA分子中．多数磷酸连接2个脱氧核糖，多数脱氧核糖连接2个磷酸。
DNA的分子结构可用数学模型“点→线→面→体”表示即“脱氧核苷酸→脱氧核苷酸链→二条链连接成的平面→规则的双螺旋结构”。
例2解析：由于DNA分子中（G＋C）之和在整体中的比例与两链及单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中G＋C＝35.8%，又因T与C各占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。其互补链中T和C应与该链中A与G含量相等。
变式2解析：画出草图，依题意，列出等量关系：
① ②
解出 A1 = 28，再依“等量代换”：T2=Al=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％。
变式3解析：本题考查DNA分子中有关碱基比率的计算。由DNA分子中G与C之和占全部碱基的46％，可知DNA分子中A与T之和占全部碱基的54％，则在DNA分子双链中A=T=27％，G=C=23％，H链中A占28％，C占24％，则与H链相对应的另一条链中，A占2×27％－28％=26％，C占2×23％－24％＝22％。
例2 DNA分子中碱基的计算方法与规律：对此类题要分三步进行分析：①搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。②画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。③根据碱基互补配对原则及其规律进行计算
例3有关DNA结构的应用：能否通过蛋白质的不同来判断物种间和亲缘关系？
能，蛋白质是DNA表达的产物，DNA的特异性决定蛋白质的特异性
变式6解析: DNA复制产生的子代DNA中，a和b互补，c和d互补，a和c的碱基序列相同。互补双链的(A+T)／(G+C)的比值相同。答案: B
例4 有关DNA复制的应用：一个被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养(复制)n代后，结果分析：
DNA的分子总数：2n 含15N15N的分子：无
含14N15N杂种分子：2/2n 含14N14N的分子：l－ 2/2n
含15N的脱氧核苷酸链占比例：1/2n 含14N的脱氧核苷酸链占比例：l－ 1/2n
例5解析：玉米体细胞含20条染色体，有丝分裂中期含两条姐妹染色单体之间由一个共同着丝点连接着，所以仍是20条染色体。而后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，一条染色体就了两条子染色体。此时染色体数是原来的2倍即40条。由于DNA分子的复制是一种半保留复制，有32P标记的DNA分子双链，在不含32P的培养基中经第一、二次分裂后，在第二次分裂中期含32P的染色体数同染色体数，即20条，在后期含32P的染色体只占细胞中染色体的一半，即20条。
例5有关DNA分子碱基配对的应用：计算需要游离的脱氧核苷酸数时勿忘记去掉原来DNA中该脱氧核苷酸的个数
8答案：⑴ 蛋白质；含氮碱基（或A、T、G、C中的任一种）；脱氧核糖
⑵1﹕1；1﹕2；很多；成百上千 ⑶ D在A上呈线性排列
⑷D是有遗传效应的C的片段 ⑸ E（或脱氧核苷酸）；A（或染色体）
⑹1；2 ⑺ E（或脱氧核苷酸、F、碱基、碱基对） ⑻ D（或基因）；脱氧核苷酸
9解析：DNA的基本组成是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，RNA的基本组成是核糖核苷酸，主要 存在于细胞质中。
答案： (3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)第二步：14C一核糖核苷酸和12C一脱氧核苷酸
第三步：适宜的相同环境中 第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱
（5)①细胞的放射性部位主要在细胞核 ②细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸
10解析：本题是DNA的结构与复制内容的应用，综合有关分裂内容，又是是社会热点问题。
答案：（l）碱基互补配对原则 (2)孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲 (3)B （4）DNA分子具有多样性和特异性 (5)因为基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性 （6）7/8 （7）①B、C ②人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质（或DNA）
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第24讲 基因工程
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1．基因工程的诞生 Ⅰ 2．基因工程的原理及技术 Ⅱ
3．基因工程的应用 Ⅱ 4．蛋白质工程 Ⅰ 5.转基因食品的安全Ⅰ
●感悟高考
1( )（浙江卷3）下列关于基因工程的叙述，错误的是
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核算内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达
2( )（安徽卷4）.2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是
A．追踪目的基因在细胞内的复制过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置
C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间分布
●典例分析
例1（ ）下列对基因工程的四大操作步骤的理解有错误的一项是
A．限制性内切酶主要存在于微生物体内，识别位点具有特异性
B．DNA连接酶是作用于断裂开的两个脱氧核苷酸之间的化学键
C．运载体和目的基因之间的连接必须要暴露出相同的黏性末端
D．在目的基因的检测与表达过程只能使用含青霉素的选择培养基
变式1（ ）质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如右上图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c，a为抗氨苄青霉素基因， b为抗四环素基因），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点正确的一组是
细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况 细菌在含四环素培养基上生长情况
① 能生长 能生长
② 能生长 不能生长
③ 不能生长 能生长
A．①是c，②是b，③是a B．①是a和b，②是a ，③是b
C．①是a和b，②是b，③是a D．①是c，②是a，③是b
例2 (05年江苏卷) (9分)在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组人Ti质粒上的T一DNA片段中，再将重组的T一DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
(1)科学家在进行上述基因操作时，要用同一种＿＿＿＿分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过＿＿＿＿而黏合。
(2)将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导人二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T一DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的＿＿＿，原因是＿＿＿＿。
(3)种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导人叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
例3( ) 有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是：
A．通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要
B．通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质
C．蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造
D．蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质
●网络构建
●训练
1（天津卷8）．（30分）水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。
（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_____________分子或结构中（多选）。
A.核糖 B.ATP C.核糖体 D.核膜
（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_____________。
（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_____________ 利用率。
（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。
据图回答：
1 植酸酶________________（Ⅰ/Ⅱ）属于分泌蛋白。
2 若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在______________________。
3 提纯的植酸酶需做活性条件测定。右图为测定结果。
图中的自变量可为______________________(答一种)；
因变量可以通过测定______________________来表示。
（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻， 培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。
据图回答：① 图中基因组文库____________（小于/等于/大于）cDNA文库。
② B过程需要的酶是______________；A、C过程中_____________（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
③ 目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中___________。
和_____________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是___________。
（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独立遗传。
采用上图育种过程，需从______代
开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株
中低植酸抗病纯合体所占的比例是______。
选留植株多代自交，经筛选可获
得低植酸抗病性状稳定的品性。
2（福建卷32）.（10分）
转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ
等四种限制酶切割位点。请回答：
（1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶 ，对 进行切割。
（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有 ，作为标记基因。
（3）香蕉组织细胞具有 ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。
3宁夏卷31)（12分） 多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：
步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；
步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；
步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。
请回答：
（1）图中凸环形成的原因是 ，说明该基因有 个内含子。
（2）如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链，
然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形
成双链分子，理论上也能观察到凸环，其原因是逆转录得到的DNA
单链中不含有 序列。
（3）DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有 种，分
别是 。
4重庆卷31）.（16分）小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。
（1）基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的 检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的 被激活，使小鼠细胞发生癌变。
（2）通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是 ，杂交子代的基因型是 。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是 。不带B基因个体的概率是 。
（3）在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是 ，这一代中具有这种性别的个体基因是 。
5江苏卷生物34）．(7分)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindIII、BamH I完全酶切后，反应管中有__________种DNA片段。
(2)图中②表示HindIII与Bam I酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得 ______种重组质粒；如果换用Bst l与BamH l酶切，目的基因与质粒连接后可获得_________种重组质粒。
(3)目的基因插人质粒后，不能影响质粒的___________ 。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T—DNA导人植物细胞，并防止植物细胞中__________对T—DNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞______ 。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_____基因频率的增长速率。
6上海卷）人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测
（1）目的基因的获取方法通常包括________和____________。
（2）上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对；这种变异被称为___________
（3）已知限制酶B识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域（见上图），那么正常人的会被切成____________个片段；而患者的则被切割成长度为____________对碱基和____________对碱基的两种片段。
（4）如果某人的p53基因区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型_______________（以P＋表示正常基因，P－异常基因）。
（一）基本概念
分子手术刀、限制性核酸内切酶、限制酶、磷酸二酯键、黏性末端、平末端；分子缝合针、DNA连接酶；分子运输车、质粒；目的基因、基因文库、基因组文库、部分基因文库、PCR技术扩增、模板、引物、启动子、终止子、标记基因、转化、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、DNA分子杂交技术、探针；转基因抗虫植物、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淡粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、病原微生物；肠乳糖酶基因、乳腺生物发生器、乳房生物发生器；基因治疗、腺苷酸脱氨酶基因、体外基因治疗、体内基因治疗。
蛋白质工程的概念：是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
例1：
①基因操作的工具酶是限制酶、DNA连接酶。
②一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列并在特定的位点上切割，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。
③运载体是目的基因的运输工具，但不是酶。
④目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
⑤目的基因导入受体细胞主要是为了让目的基因得到表达，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一
例2解析：（1）同一种限制性核酸内切没能在相应基因上切除相同的黏性末端，再通过碱基互补配对而黏合。（2）该性状是显性性状，母本又是杂合子，因此在自交后代中，具有抗除草剂特性的植株占总数的3/4。（3）叶绿体遗传是细胞质遗传。
参考答案：(l)限制性内切酶 碱基互补配对
(2)3/4 雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因;受精时.雌雄配子随机结合
(3)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来
例3解析：基因工程通常是以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使人工合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息和合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造。
答案：D
1答案 (1)BCD (2)竞争关系 （3）营养成分
（4）①I ②氨基酸的种类、数量和排列顺序不同
③温度（或PH） 单位时间内植酸的降解量（或植酸降解产物的生成量）
（5）①大于 ②逆转录酶 可以 ③DNA cDNA耐高温 （6）F2 1/9
解析 本题考查物质的元素组成、生物的种间关系、蛋白质、酶、基因工程、遗传定律的相关知识，涉及的知识点较多，综合性很强。⑴只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基团）、核糖体（含RNA）、核膜（含磷脂）中均含有磷元素。（2）芦苇能抑制水华的发生，表明芦苇与水华的藻类关系是竞争。（3）植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养成分的利用率。（4）分析图可知，植酸酶Ⅱ需要经过两次离心，因此植酸酶Ⅰ属于分泌蛋白。若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同。从图的可看出，自变量可为温度或pH，因变量可以通过测定单位时间内植酸的降解量或植酸降解量产物的生成量来表示。（5）分析获取植酸酶基因的流程图可知，图中基因组文库大于cDNA文库。B过程需要的酶应该是逆转录酶，因为A、C过程都能获得含目的基因的菌株，所以可以使用同一种探针进行筛选。目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。（6）根据上图育种过程，所需性状在F2代中才开始出现，所以应从F2代开始筛选。从图中可以看出，低植酸抗病是双显性（在F2中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合体所占的比例是1/9。
2 (1) PstⅠ、、EcoRⅠ 含抗病基因的DNA、质粒
(2) 抗卡那霉素基因 (3)全能性 脱分化、再分化
3 （12分）
（1）DNA中有内含子序列，mRNA中没有其对应序列，变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时该单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环 7
（2）内含子
（3）3 A-U T-A C-G
4（1）标记基因；原癌基因 （2）aaBB; AaBB; AaBb; 3/4； 1/4 （3）雄性；XBY、 XbY
5案：
（1）从细胞中分离 通过化学方法人工合成
（2）见下图
基因碱基对的替换（基因突变） （3）3 460 220 （4）P+P—
基本工具
环状DNA分子，能够自我复制
有多个限制酶切点
具有特殊的遗传标记基因
作用对象：磷酸二酯键
结果：缝合DNA片段
特点：
作用对象：磷酸二酯键
结果：产生黏性末端或平末端
分子手术刀——限制性核酸内切酶
分子缝合针——DNA连接酶
分子运输车——质粒
P
F2
F1
低植酸 易感病
ⅹ
低植酸 抗病
低植酸、抗病；高植酸、易感病……
高植酸 抗病
B
酵母菌
含目的基
因的株
含目的基
因的菌株
筛选
筛选
提取
提取
构建
C
分离
分离
A
构建
基因文库
cDNA文库
cDNA
目的基因I
目的基因II
DNA
mRNA
离心
离心
研磨
分离
提纯
分离 提纯
离心
上清液
上清液
沉淀物
植酸酶I
植酸酶II
发酵液I
发酵液II
目的基因的获取
基因表达载体的构建——基因工程的核心
目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与鉴定
从基因文库中获取目的基因
利用PCR技术扩增目的基因
人工合成目的基因
导入植物细胞
导入动物细胞
导入微生物
要检测转基因生物染色体的DNA上是
否插入了目的基因
还需要检测目的基因是否转录出了mRNA
检测目的基因是否翻译成蛋白质
操作步骤
蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定功能的特定需求，对蛋白质的
结构进行分子设计。
蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质工成出发设计预期的蛋白质结构推测应
有的氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列
植物基因工程
动物基因工程
基因治疗
抗虫转基因植物——抗虫水稻等
抗病转基因植物——抗病毒的转基因小麦
抗逆转基因植物——抗除草剂的转基因大豆等
改良植物的品质——转基因延熟番茄
提高动物生长速度——转基因鲤鱼等
改善畜产品的品质——转基因牛分泌的乳汁
转基因动物生产药物——牛和山羊等动物的乳腺生物反应器
转基因动物做器官移植的供体
基因工程药品异军突起
概念
事例
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第20讲 DNA是主要的遗传物质
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1人类对遗传物质的探索过程 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（江苏卷生物5）．下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是
A．豌豆的遗传物质主要是DNA B．酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上
C．T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D．HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸
2（ ）（广东A卷9）．艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是
A．重组DNA片段，研究其表型效应 B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
●典例分析
例1 （ ） 1944年，美国科学家艾弗里和他的同时，从S型活细菌中提取了DNA、蛋白质和多糖等物质，然后将他们分解加入培养R型细菌的培养基中，结果发现加入DNA的培养基中，R型细菌转化成了S型细菌，而加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，R型细菌不能发生这种转化。这一现象说明： ①在转化过程中，S型细菌DNA进入到了R型细菌中 ②DNA是转化因子
③蛋白质和多糖在试验中正好起了对照作用 ④DNA是遗传物质
A ①③ B ②③ C ②③④ D ①②③④
变式1（ ）肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验，在这些实验的设计思路中最关键的是
A．要想办法区分DNA和蛋白质，并单独观察它们各自的作用 D．要得到噬菌体或肺炎双球菌
B．要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记 C．要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
例2 在噬菌体侵染细菌的实验中，用同位素 31P、32p 和32S、35S分别作如下标记：
噬菌体 大肠杆菌
DNA 32p 31P
氨基酸 32S 35S
结果：（1）子代噬菌体的DNA分子中含有同位素________。
（2）子代噬菌体蛋白质外壳中含有同位素________。
变式2（ ）如果用15N、32P、35S标记噬菌体，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为
A．可在外壳中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P
C．可在外壳中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35S
例3．下列说法正确的是（ ）
A．细菌的遗传物质主要是DNA B．病毒的遗传物质主要是RNA
C．有细胞结构的生物的遗传物质是DNA D．细胞质中的遗传物质主要是RNA
●网络构建
●训练
1（ ）1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，做法是
A．分别用35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体
B．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚
C．分别用35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体
D．分别用35S和32P的动物血清培养T2噬菌体
2（ ）．图示病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是
3（ ）某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA十DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA十DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是
A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活
4（ ）科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验(见下表)中，不可能出现的结果是
实验 实验结果
编号 实验过程 病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
① a型TMV斗感染植物 a型 a型
② b型TMV呻感染植物 b型 b型
③ 组合病毒(a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA)感染植物 b型 a型
④ 组合病毒(b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA) 感染植物 a型 a型
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
5（ ）甲型H1N1流感病毒能在宿主细胞内繁殖，其主要原因是该病毒
A．基因组变异过快 C．基因和蛋白质的结构与宿主的相似性很高
B．基因复制和表达过程过于简单 D．利用宿主细胞的酶完成基因复制和表达
6（ ）用“同位素标记法”探明了许多化学反应的详细过程。下列说法正确的是
A．用15N标记核苷酸探明了分裂期染色体形态和数目的变化规律
B．用18O标记H2O和CO2有力的证明了CO2是光合作用的原料
C．用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用中的转移途径
D．用35S标记噬菌体的DNA并侵染细菌，证明了DNA是噬菌体的遗传物质
7． T2噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒。科学家在研究遗传物质的过程中，进行了T2噬菌体侵染细菌实验。请回答：
（1)实验发现：噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳留在细菌外面，而其DNA分子侵入到细菌内部，并且在细菌内部合成了与亲代相同的子代噬菌体。据此可以得出的结论是：
是遗传物质。
(2)噬菌体的DNA侵入细菌后，控制合成子代的蛋白质外壳，图8所示属于蛋白质合成过程的
阶段，该阶段在细胞的 （细胞器）中进行。
(3)图8中物质①是 物质③是 在细胞的 中形成的。
8 某科研小组为探究禽流感病毒遗传物质，进行了如下实验：
一、实验原理：略。 二、实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
三、材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。
四、实验步骤：
第一步：取活鸡胚均分两组，分别标号A,B。
第二步：用显微注射技术，分别向A,B两组活鸡胚细胞中注射有关物质。
第三步：在相同且适宜条件下培养A,B两组。
第四步：一段时间后，分别从A,B两组鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。
（1)请将与实验相关的内容填入下表：
注射的物质 实验现象预测（有无禽流感病毒产生） 相关结论（禽流感病毒的遗传物质）
A组 如果 如果 那么 是遗传物质；那么 是遗传物质
B组 如果 如果 那么 是遗传物质；那么RNA是遗传物质
(2)从注射的物质看，该实验所依据的生物学原理是： ，从实验结果的检测看，该实验所依据的生物学原理是： 。
(3)如果测得某病毒的遗传物质是DNA,要在体外获得大量的该病毒的DNA所需要的条件是 ，合成DNA时应遵循 原则。若1个病毒繁殖产生128个子代病毒，则该病毒复制了 次。
（4）若禽流感病毒的遗传物质为RNA，经RNA酶水解后生成的产物分别是
。
（5）若禽流感病毒再次侵染时，已康复的禽流感患者可能再次被感染，原因是
① ；② 。
例1解析：此题考查艾弗里细菌转化试验的过程。解答此题须从以下两方面分析 ：（1）加入了S型细菌DNA的培养液中，R型细菌才发生转化，这说明S型细菌DNA肯定进入了R型细菌细胞中，实现了对R型细菌性状的控制，即DNA是使R型细菌发生转化的转化因子，也就遗传物质；（2）加入蛋白质、多糖等物质的培养基中，不发生这种转化，正好为DNA是遗传物质的转化试验做对照，同时也说明蛋白质等物质不是遗传物质。 根据以上分析：①②③④的说法均正确，应选D
例1
1．实验不能证明DNA是主要的遗传物质，只能证明DNA是遗传物质。
2．实验过程体现了作为遗传物质的以下特点：稳定性、自我复制、指导蛋白质的合成。
例2解析 ：考察DNA是遗传物质的证据——噬菌体侵染试验。在噬菌体侵染实验中，只有噬菌体DNA注入到细菌体内，而噬菌体蛋白质外壳则留在细菌之外。侵染到细菌体内的噬菌体，以自己的DNA为模板，以细菌体内的脱氧核苷酸为原料，复制出许多子代噬菌体DNA，这些DNA分子中，大部分含有 31P，极少数含有32p。在这些DNA的指导下以细菌体内的氨基酸为原料合成噬菌体的蛋白质外壳，因此蛋白质外壳应全部有35S而没有 32S。
答案：（1）31P和32p （2）35S
变式2解析：噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成；噬菌体侵染细菌时只DNA进入，蛋白质外壳留在外面，利用细菌体内的物质作原料进行半保留复制；15N可标记噬菌体的蛋白质和DNA，但35S只能标记蛋白质，32P只能标记DNA；所以子代噬菌体中可存在15N、32P。
总结：
1．若用32P和35S标记噬菌体而细菌未标记，相当于间接地将蛋白质和DNA分开，在子代噬菌体中只有DNA中有标记元素32P。
2．若用32P和35S标记细菌而噬菌体未标记，在子代噬菌体中蛋白质和DNA均可找到标记元素。
3．若用C、H、N等标记噬菌体而细菌未标记，在子代噬菌体中，只有DNA中能找到标记元素。
4．若用C、H、N等标记细菌而噬菌体未标记，在子代噬菌体中蛋白质和DNA均可找到标记元素。
例3总结：一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），绝大多数病毒的遗传物质是DNA。
2解析：本题图像包含噬菌体浸染细菌的过程图。答题时，首先理解图意，然后根据具体问题，运用所学的基础知识来分析作答。图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒，由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。答案：D
2解析：本题考查的是病毒遗传物质的特点。烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，而蛋白质不是遗传物质，因此在③中，组合病毒的遗传物质是b型的，因此病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型也应是b型的。
7 (1) DNA (2）翻译核糖体
(3)转运RNA（或tRNA） 信使RNA（或mRNA） 细胞核
8答案：（1）
A组 核酸提取液+DNA酶 有无 RNADNA
B组 核酸提取液+RNA酶 有 无 DNA
(2)酶具有专一性 核酸控制生物的性状（其他合理叙述也可得分）
（3）模板DNA分子，4种脱氧核苷酸，酶，能量（ATP) 碱基互补配对 7
（4）腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸；
（5）①在一定时期内由于体内抗体和记忆细胞失活，可能被同种病毒再次感染；②禽流感病毒是RNA病毒，易变异，而抗体和记忆细胞具有特异性，故可能被再次感染；
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第25讲 育种
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求 1．变异在育种上应用 II 2．低温诱导染色体加倍 I
●感悟高考
1（海南卷21）．（14分）填空回答下列问题：
（1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而德育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的＿＿＿＿通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。
（2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，F1自交能产生多种非亲本类型，其原因是F1在＿＿＿形成配子过程中，位于＿＿＿＿基因通过自由组合，或者位于＿＿＿基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。
（3）假设杂交涉及到n对相对性状，每对相对性状各受一对等位基因控制，彼此间各处独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F2表现型共有＿＿＿种，其中纯合基因型共有＿＿＿种，杂合基因型共有＿＿＿种。
（4）从F2代起，一般还要进行多代自交和选择，自交的目的是＿＿＿＿＿＿；选择的作用是＿＿＿＿＿＿。
●典例分析
例1．图表示五种不同的育种方法示意图，请根据图回答下面的问题：
(1)图中A、D方向所示的途径表示 育种方式；A→B→C的途径表示 育种方式。这两种育种方式都是从亲本杂交开始，这样做的目的是 ，比较两种育种方式，后者的优越性主要表现在 。
(2)B常用的方法为 。 (3)E方法所运用的原理是 。
(4)C、F过程中最常采用的药剂是 。
(5)由G→J的过程中涉及到的生物工程技术有：______ 和______ _。
变式1（ ）要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：
①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种方法依次是
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
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
●网络构建
●训练
1（ ）（多选）用普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株是
A．多倍体 B．含有三个染色体组 C．单倍体植株 D．高度不育植株
2( )能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．基因工程育种 D．多倍体育种
3 ( )现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是
①杂交育种 ②基因工程 ③诱变育种 ④克隆技术
A．①②④ B．②③④ C．①③④ D．①②③
4（ ）中国科学院院士、遗传学家李振声于2007年2月27日被授予2006年度国家最高科学技
术奖。他运用小麦与偃麦草（一种野生牧草）远缘杂交和诱导染色体结构变异等技术，成功地培
育出多个优良小麦新品种，为保障我国的粮食安全作出了重要贡献。下列叙述中，不正确的是
A．基因重组、染色体结构变异和染色体数目变异，可以为生物进化提供原始材料
B．染色体结构变异，大多数对生物体不利，但在育种上仍有一定的价值
C．上述多个优良小麦新品种培育成功，说明生物多样性具有巨大的潜在使用价值
D．上述研究获得成功，运用了诱导基因重组技术和染色体结构变异技术，未运用诱导基因突变技术和染色体数目变异技术
5.（09江苏卷，26）甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS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。
（1）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
突变。
（2）用EMS浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 。
（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。
（4）经EMS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PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 。
6、育种专家们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。
(1)为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的放射线辐射植物种子，筛选出不同性状的突变植株。这属于 育种。
(2)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
。
(3)通常情况下，控制抗病与染病(A与a)、高秆与矮秆(B与b)这两对相对性状的基因应分别位于不同对同源染色体上，杂交育种的效果较好。从实验植株中获得了显性高秆抗病植株（纯合子），隐性矮秆染病植株（纯合子），为验证控制这两对相对性状的基因是否分别位于两对同源染色体上，请参与实验设计并完善实验方案：
①步骤1：选择 和 杂交。
预期结果： 。
②步骤2： 。
预期结果： 。
③观察实验结果，进行统计分析：如果 与 相符，可证明该性状由一对等位基因控制。
感悟高考．（1）优良性状（或优良基因）
（2）减数分裂 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位
（3）2n 2n 3n－2n （4）获得基因型纯合的个体 保留所需的类型
例1答案：（1）杂交 单倍体 两个亲本控制的优良性状的基因集中到F1中，再从F1→F2的过程中发生基因(性状)重组，培育出符合育种目标的优良品种 明显缩短育种年限 （2）花药离体培养 (3)基因突变 (4)秋水仙素 (5) 植物组织培养 基因工程
例1 各种育种方式的比较：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；杂交育种是最简捷的方法，而单倍体育种是最快获得纯合子的方法，可缩短育种的年限；染色体加倍可以是以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。
一、几种育种方法的比较
名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止 使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优” ⑴育种时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦
诱变育种 基因突变 ⑴物理：紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选⑵化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状 有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种 染色体变异（染色体组成倍地减少） ⑴先将花药离体培养，培养出单倍体植株⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子 明显缩短育种年限，加快育种进程 技术复杂 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
多倍体育种 染色体变异（染色体组成倍地增多） 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物茎秆粗壮，叶片果实种子均大，营养物质含量提高 技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
基因工程育种 基因重组 荻取目的基因→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与表达→目的基因的检测与鉴定 目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多 转基因“向日葵豆”；转基因抗虫棉
5 （1）显性 （2）基因突变频率 不定向性 （3）结构和数目
（4）自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体
（5）该水稻植株体细胞基因型相同
6解析：两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，在遗传上符合孟德尔的自由组合定律，杂种自交后代的性状分离比为9：3：3：l；杂种测交后代的性状分离比为1：1：1：1。
答案：（1）诱变 （2)基因重组 （3）①高秆抗病植株（纯合子） 矮秆染病植株（纯合子）F1的表现型全为高秆抗病植株 ②测交方案：用F1与矮秆染病植株杂交 后代中高秆抗病、矮秆抗病、高秆染病、矮秆染病植株的比例是1：1：1：1(或自交方案：F1自交 后代中高秆抗病、矮秆抗病、高秆染病、矮秆染病植株的比例是9：3：3：l）③实际实验结果 预期结果
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第22讲 基因是有遗传效应的DNA片段 基因的表达
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1.基因和遗传信息的关系 Ⅰ 2．遗传信息的转录和翻译 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（海南卷）．有关真核细胞DNA复制和转录这两种过程的叙述，错误的是
A．两种过程都可在细胞核中发生 B．两种过程都有酶参与反应
C．两种过程都以脱氧核糖核苷酸为原料 D．两种过程都以DNA为模板
2（ ）（重庆卷2）下表有关基因表达的选项中，不可能的是
基因 表达的细胞 表达产物
A 细菌抗虫蛋白基因 抗虫棉叶肉细胞 细菌抗虫蛋白
B 人酪氨酸酶基因 正常人皮肤细胞 人酪氨酸酶
C 动物胰岛素基因 大肠杆菌工程菌细胞 动物胰岛素
D 兔血红蛋白基因 兔成熟红细胞 兔血红蛋白
●典例分析
例1（ ）对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是
A.每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致 C.三者都是生物细胞核内的遗传物质
D.生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
变式1（ ）DNA具有多样性的原因是
A．组成基因的碱基数目庞大 B．空间结构千变万化
C．碱基种类有许多种 D．碱基排列顺序的千变万化
变式2（ ）下列叙述中正确的是
A 细胞中的DNA都在染色体上 B．细胞中每条染色体都只有一个DNA分子
C．减数分裂过程中染色体与基因的行为一致 D．以上叙述均对
例2（ ）在同一个人的神经细胞与胰岛B细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的
A．信使RNA不同 B．DNA碱基排列顺序不同 C．核糖体不同 D．转运RNA不同
变式3（ ）人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者
A．分别存在于不同组织的细胞中 B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C．均在细胞核内转录和翻译 D．能控制合成不同的物质
例3（ ）大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有
Ａ．8 Ｂ．7 Ｃ．5 Ｄ．4
变式4（ ）tRNA与mRNA碱基互补配对现象可出现在真核细胞的
A．细胞核中 B．核糖体上 C．核膜上 D．核孔处
例4（ ）有关基因转录与翻译的比较，正确的是
①两个过程的完成都需要碱基互补配对 ②两个过程的完成都需要运载工具
③两个过程的产物都以碳链为骨架 ④两个过程都以核酸作为模板
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．③④
变式5（ ）某蛋白质分子由一条含176个氨基酸的肽链构成。下列叙述中正确的是
A．参与合成该多肽的细胞器应该有4种 B．组成该多肽的氨基酸应该有20种
C．该多肽的模板mRNA上能被翻译的密码子最多可有64种
D．参与合成该多肽的tRNA最多可有61种
例5．下图是中心法则示意图，各个数字代表不同的过程。据图回答问题。
（1）若某蛋白质是由3条肽链290个氨基酸组成的，那么在合成该蛋白质的过程中至少需要DNA上 个碱基，至多需要 种氨基酸。
（2）若用含有15N的培养基培养细菌，那么一段时间后，15N将会出现图中的 物质中。
（3）导致人们患白化病的最根本原因是______________，从而不能合成 酶。白化病在近亲结婚中远比非近亲结婚出现的机会高得多，原因是
。
（4）用图中物质和数字表示HIV的遗传信息传递和表达的过程：
。
变式6（ ）（多选）在生物体内性状的表达一般遵循“DNA→RNA→蛋白质”的表达原则，以下叙述正确的是
A．一个成熟细胞的核DNA含量通常不变，但RNA和蛋白质含量不断变化
B．DNA→RNA的过程主要在细胞核中完成 C．RNA→蛋白质的过程主要在细胞质完成
D．同一个体的不同体细胞中，核DNA相同，RNA和蛋白质不同
变式7（ ）一种动物的某种酶由150个氨基酸组成，在控制这个酶合成的基因中脱氧核苷酸的至少是 A．300个 B．450个 C．600个 D．900个
变式8（ ）一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为
A．33、11 B．36、12 C．12、36 D．11、36
例6（ ）合成某蛋白质时，有1000个转运RNA参加，那么指导该蛋白质合成的基因至少有脱氧核苷酸 A．1000个 B．3000个 C．6000个 D．12000个
变式9（ ）一个mRNA分子有m个碱基，其中G十C有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条多肽链。则其模板DNA分子的A+T数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是
A．m，m/3－1 B． m，m/3－2 C．2（m－n），m/3－1 D．2（m－n），m/3－2
●网络构建
●训练
1（ ）钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知
A．该生物的基因型是杂合的 B．该生物与水母有很近的亲缘关系
C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光
2（ ）有关蛋白质合成的叙述，不正确的是
A.终止密码子不编码氨基酸 B.每种tRNA只运转一种氨基酸
C. tRNA的反密码子携带了氨基酸序列的遗传信息 D.核糖体可在mRNA上移动
3（ ）某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A．75对碱基 B．78对碱基 C．90对碱基 D．93对碱基
4（ ）蓍草是菊科植物的一个种。采集同一山坡不同海拔高度的蓍草种子，种在海拔高度为零的某一花园中，植株高度如右图。下列叙述中，正确的是
A．原海拔高度不同的蓍草株高的差异表现出
物种多样性
B．不同海拔高度蓍草之间不能杂交或杂交不育
C．研究遗传差异是否影响蓍草株高，需原海拔
处的数据
D．图示结果说明蓍草株高的变化受到花园生境
的影响
5（ ）已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4
个基因，右图中W表示野生型，①、②、③分别
表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分
别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和
突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是
A．基因a B．基因b C．基因c D．基因
6（海南卷10）．酶A、B、C是大肠杆菌的三种酶，每种酶只能催化下列反应链中的一个步骤，其中任意一种酶的缺失均能导致该菌因缺少化合物丁而不能在基本培养基上生长。
现有三种营养缺陷型突变体，在添
加不同化合物的基本培养基上的生长情况如下表：
由上可知：酶A、B、 C
在该反应链中的作用
顺序依次是
A．酶A、酶B、酶C
B．酶A、酶C、酶B
C．酶B、酶C、酶A D．酶C、酶B、酶A
7（江苏卷生物28）．(7分)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图，请据图回答下列问题。
(1)完成过程①需要 ______ 等物质从细胞质进入
细胞核。
(2)从图中分析，核糖体的分布场所有 ______ 。
(3)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④，
将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基
上培养，发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。
由此可推测该RNA聚合酶由 ______ 中的基因
指导合成。
(4)用一鹅膏蕈碱处理细胞后发现，细胞质基质中RNA含量显著减少，那么推测一鹅膏蕈碱抑制的过程是△ (填序号)，线粒体功能_______ (填“会”或“不会”)受到影响。
8为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验：
实验1：变形虫放射性标记实验（如图所示）
实验2：有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，所得结果如下：当加人RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。分析讨论：
（1）从实验1可以看出RNA的
合成发生在细胞的哪一部位？ 。
（2）细胞核交换后，B组变形虫
的细胞质为什么会出现有标记
的RNA分子？
。
（3）从实验2可以得出的结论是什么？ 。
（4）综合分析实验1和实验2，你认为遗传信息的传递途径是什么？
。
（5）实验1的设计有何巧妙之处？ 。
9染色质是由DNA、组蛋白和非组蛋白等成分组成的。为了探究非组蛋白在转录中的作用，科学家从一只兔的体内分别取出胸腺细胞和骨髓细胞的染色质进行分离重组实验（如图。注：试管内满足RNA合成的有关条件）。
(1)兔的胸腺细胞和骨髓细胞都是由
细胞通过 和
产生的，其形态和功能不同
的直接原因是 。
(2)试管内“满足RNA合成的有关条件”
主要是指 。
（3）本实验的设计思路是
。
(4)本实验的结果说明了 。
例1 染色体、DNA、基因的关系：
1．基因概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的基本单位。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。遗传效应是指基因具有复制、转录、翻译、重组和突变以及调控等功能。
2．理解基因与DNA、染色体、性状之间的关系
（1）基因与DNA：基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因。
基因随着DNA分子的复制而复制，转录而转录，并且能控制蛋白质的合成，从而把遗传信息
表达出来。
（2）基因与染色体：基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。并且和染色体的行为一致：染色体复制→基因复制，染色单体分开→相同基因分离。
（3）基因与性状：基因是决定生物性状的基本单位，特定基因控制特定的性状。
（4）基因与脱氧核苷酸：
例2个体发育与基因表达之间的关系：同一个体体细胞来自同一受精卵的有丝分裂，所含的核DNA相同，由于基因的选择表达，所形成的mRNA和蛋白质都不同。
例3 DNA和RNA的区别
例4对基因表达的理解
复制 转录 翻译
时期 细胞分裂的间期 在生长发育的连续过程中 在生长发育的连续过程中
场所 细胞核（线粒体、叶绿体） 细胞核（线粒体、叶绿体） 细胞质中核糖体上
模板 以DNA解旋的两条链为模板 以DNA解旋的一条链为模板 以mRNA为模板
原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核酸 20种氨基酸
条件 酶、能量 酶、能量 酶、能量、tRNA
碱基配对方式 A→T T→AC→G G→C A→U T→AC→G G→C A→U U→AC→G G→C
遗传信息传递方向 DNA→DNA DNA→RNA RNA→蛋白质
特点 边解旋边复制半保留复制 边解旋边转录，转录后的DNA仍然保留原来的双链结构 mRNA分子可被多个核糖体结合进行多肽链的合成
产物 两个双链DNA分子 1条单链的mRNA 多肽或蛋白质
2．遗传信息、密码子、反密码子
⑴遗传信息是指DNA分子中基因上的脱氧核苷(碱基)排列顺序。密码子是指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基的排列顺序。反密码子是指转运RNA上的一端的三个碱基排列顺序。
⑵密码子的特点：
①密码子具有通用性：不同的生物密码子基本相同，即共用一套密码子。
②密码子具有简并性：大多数的氨基酸都可以具有几组不同的密码子。
③密码子不重叠：两个密码子间没有标点符号，读码必须按照一定的读码框架，从正确的起点开始，一个不漏地一直读到终止信号。
④密码子具有一定的方向性
⑶遗传信息、密码子、反密码子区别
①位置不同。遗传信息位于DNA分子的基因上，密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上。这里要注意的是， DNA 分子上并不是所有片段都代表着遗传信息，非基因上的脱氧核苷酸的排列不含遗传信息。
②作用不同。遗传信息决定着 mRNA 上密码子的排序，密码子决定着氨基酸的种类， tRNA 上的反密码子则保证了 tRNA 准确的运载相应的氨基酸。
③不同的生物个体具有不同的基因遗传信息，合成不同的 mRNA ，但共用一套密码子与反密码子，因此不同生物的密码子、反密码子和tRNA 的种类是相同的。
例5答案:（1）1740；20；（2）DNA；RNA；蛋白质；（3）基因突变；酪氨酸；白化病是隐性遗传病，近亲结婚的双方从共同祖先那里继承白化病基因的机会大大增加；（4）RNA→DNA→RNA→蛋白质。
例5总结：
1．转录中DNA（基因）决定RNA的性质，遵循碱基互补配对原则；而翻译中，mRNA上密码子的排列顺序决定蛋白质中氨基酸的排列顺序。
2．翻译中，tRNA即转运氨基酸，又能与mRNA上的密码子互补配对，起了翻译者的作用。
3．翻译中，形成的肽键数=氨基酸个数一肽链条数。
4．mRNA、rRNA、tRNA都由DNA转录产生的，在翻译过程中一起发挥作用。
例6解析：由mRNA分子有m个碱基且G+C=n可知，此mRNA分子中A十U=m－n，控制其合成的DNA分子模板链中T+A=m－n个，模板DNA分子中A+T=2(m－n)个；由mRNA分子有m个碱基可知，其模板DNA分子中有2m个碱基，能控制合成含2m/6个氨基酸的蛋白质分子。题中给出，此蛋白质分子有两条肽链，脱水分子数应为m/3一2。答案：D。
例6基因表达中相关数量的计算：
1．按照数量关系计算，即DNA中的碱基数：mRNA中的碱基数：氨基酸数=6：3：1。
2．DNA(或基因）中的碱基对数：密码子个数：氨基酸个数=3：l：l
7（1）ATP、核糖核苷酸、酶 （2）细胞质基质和线粒体
（3）核DNA（细胞核） （4）① 会
8答案：（1）细胞核 (2)细胞核中合成的RNA分子可以通过核孔进入细胞质。
(3)RNA与蛋白质的合成有直接关系 (4)遗传信息由DNA-RNA-蛋白质。
（5）巧妙之处在干Ft换细胞核。
9答案：(1)受精卵 细胞分裂 细胞分化 基因的选择性表达使合成的蛋白质不同
(2)原料(4种游离的核糖核苷酸）、能量（ATP)、酶、模板（DNA）
(3)先把染色质各组成成分分开，再组合，在组合过程中通过控制非组蛋白的添加，来确定非组
蛋自在转录中是否起作用
(4)非组蛋白对基因转录有影响，缺少非组蛋白不能进行正常的转录
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第23讲 基因突变 基因重组 染色体变异
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1．基因突变的特征和原因 Ⅱ 2．基因重组及其意义 Ⅱ
3．染色体结构变异和数目变异 I 4．低温诱导染色体加倍 I
●感悟高考
1( )（福建卷3）细胞的有丝分裂和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
A 染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异
B 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
D 非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异
2( )（上海卷22）右图中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
●典例分析
例1（ ）基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是
A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C．突变只能定向形成新的等位基因 D．突变对生物的生存往往是有利的
变式1（ ）自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是
A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C．突变基因1为一个碱基替换，突变基因2和3为一个碱基的缺失
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的缺失
例2（ ）以下关于生物变异的叙述，正确的是
A．基因突变都会遗传给后代 B．基因碱基序列发生的改变，不一定导致性状改变
C．染色体变异产生的后代都是不育的 D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
变式2（ ）变异是生物的基因特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有
①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异 ④环境条件的变化
⑤染色单体互换 ⑥非同源染色体上非等位基因自由组合
A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②③④
例3（ ）2007年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的卡佩奇和史密斯以及英国的埃文斯等3位科学家，以表彰他们在“基因靶向”技术上的贡献。“基因靶向”又称“基因敲除”或“基因打靶”，是指定向替换生物某一基因的技术。它依据的遗传学原理是
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．DNA复制
变式3（ ）生物体内的基因重组
A.能够产生新的基因 B.发生在受精作用过程中
C.是生物变异的根本来源 D.在同源染色体之间可发生
例4( )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察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
变式4( )已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是
例5（ ）（08黄冈模拟题）基因型为AaaBbbccc的个体含有多少个染色体组
A．3个 B．4个 C．9个 D．12个
变式5（ ）下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染
色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为
A．甲：AaBb 乙：AAaBbb B．甲：AaaaBBbb 乙：AaBB
C．甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBb D．甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb
例6（ ）下列与遗传变异有关的叙述，正确的是
A．《婚姻法》规定禁止近亲结婚，是因为该项措施能降低某些遗传病的发病率
B．基因重组可以通过产生新的基因，表现出性状的重新组合
C．三倍体无子西瓜的培育过程，运用了生长素促进果实发育的原理
D．若DNA中某碱基对改变，则其控制合成的蛋白质分子结构肯定会发生改变
变式6（ ）引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是
1 果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 ③八倍体小黑麦的出现
④人类的红绿色盲 ⑤玉米的高茎皱形叶 ⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A．①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
●网络构建
●训练
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.①③③ B．②③④ C．①②④ D．①③④
2( )与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖
A．可增加遗传物质重组的机会 B．可保持亲、子代遗传性状的一致
C．产生的子代都是二倍体 D．可在短时间内迅速增加子代数量
3( )真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代.
A．增加发生基因突变的概率 B．继承双亲全部的遗传性状.
C．从双亲各获得一半的DNA D．产生不同于双亲的基因组合
4( )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 B．多倍体细胞形成的比例常达100%
C．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期
D．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会
5（ ）下列说法正确的是 A．由受精卵发育的个体体细胞中含有两个染色体组属于二倍体
B．由卵细胞发育的个体体细胞中含有两个染色体组属于二倍体
C．体细胞含有两个染色体组的个体一定是二倍体
D．体细胞含有控制相对性状的一对等位基因的个体一定是二倍体
6( )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．没有翻译产物多肽的生成 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
7( )同一番茄地里有两株异常番茄，甲株所结果实均为果形异常，连续种植几代后仍保持异常果形；乙株上只结了一个果形异常的果实，则下列说法不正确的是
A．二者均可能是基因突变的结果 B．甲发生变异的时间可能比乙早
C．甲株变异一定发生于减数分裂时期 D．乙株变异一定发生于有丝分裂时期
8（江苏卷生物26）(7分)甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对，从而使DNA序列中G—C对转换成
A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS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。
(1)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 ____ 突变。
(2)用EMS浸泡种子是为了提高△ ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 _____ 。
(3)EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 _____ 不变。
(4)经EMS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PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为△ 。
9（广东A卷33）.（8分）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。
（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。
（2）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。
（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
（4）对抗性的遗传基础做一步研究，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的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测 。
10现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题。
I、实验原理： 。根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性。
II、实验材料：活的小白鼠胚胎。
III、药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
IV、实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液：把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶， 。
②向A、B两培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将培养瓶摇匀。
③ 。
（3）制作临时装片：
①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以迅速杀死细胞并固定细胞分裂相。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央， ，3~5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计： 把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于 期的细胞，并与 对比以确认发生上述变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）。
V、结果分析与结论：
经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1.3%，QB=12.5%，
QC=0.1%，由此可知该实验的结论是 。
VI、回答问题：在实验中，C培养瓶所起的作用与小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片有何不同？ 。
11．某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次开出一朵白花，且该白花的自交子代全开白花，如何验证新产生的控制白花的基因是显性还是隐性？
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________
变式1解析：基因突变是指基因中碱基对的替换、增添或缺失。通过三种突变基因与正常基因决定的蛋白质的部分氨基酸的序列比较，碱基缺失是不可能的；突变基因1与正常基因所决定的氨基酸序列一致，说明其为个别碱基的替换，这属于中性突变；突变基因2与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致，只是苯丙氨酸变为亮氨酸，说明其也为个别碱基替换；突变基因3与正常基因所决定的差别很大，只有精氨酸没变，说明该基因突变的位置很可能是在控制精氨酸的碱基之后增添了个别碱基，从而导致其后氨基酸序列不同。答案：A
例1 基因突变：基因突变的特点：①自然界的物种中广泛存在。无论是低等生物还是高等生物都可能发生。②自然界突变率很低：10－5～10－8③多数有害，少数有利。基因突变可能破坏生物与环境的协调关系，对于生物的生存往往是有害的。④是生物变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一。⑤是随机发生，可发生在生物个体发育的任何时期。⑥具有多向性。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
例2基因突变对生物性状的影响：
1．(1)病毒的可遗传变异的来源—基因突变。 (2）原核生物可遗传变异的来源—基因突变。
(3)真核生物可遗传变异的来源： ①进行无性生殖时—基因突变和染色体变异
②进行有性生殖时一基因突变、基因重组和染色体变异
2．基因突变对性状的影响
（1）改变性状
①原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症。
（2）不改变性状，有下列两种情况：
①一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并性），当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。
②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。
3．基因突变对子代的影响
（1）基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。
（2）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
（3）基因突变的频率比较：生殖细胞＞体细胞；分裂旺盛的细胞＞停止分裂的细胞。
例3基因突变与基因重组的比较：基因突变是DNA分子结构的改变，基因重组是基因的重新组合，基因工程属于基因重组。
变式3解析：染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位等多种情况。A为染色体片段的缺失，B为染色体片段的重复，C为倒位，故ABC均属于染色体结构的变异，D染色体上的N基因发生了突变而成为它的等位基因n，所以D是基因突变。答案：D
例4染色体结构变异的判断：主要抓住几个概念的区别：缺失：染色体中的某一片段及其带有的基因一起丢失而引起变异的现象；重复：染色体上增加了某一片段引起的变异；易位（转座）：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异；倒位（移位）：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异；三倍体是指含有三个染色体组的细胞。
例5 染色体倍数的判断：
1．染色体组数目的判别
染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条：
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：
①细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。（如图一）
②根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数（如图二）。如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组。
③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=染色体数／染色体形态数。
2．单倍体与二倍体、多倍体的判定
（1）由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体
组，就叫几倍体。
（2）由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，
都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染
体组。单倍体个体的体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。
（3）二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。
（4）含奇数倍染色体（如3组染色体的三倍体和单倍体）的个体不能产生正常的配子。
3．三倍体无子西瓜中果实各部分染色体
第一年所结果实 第二年所结果实（三倍体西瓜）
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
胚染色体组数 3 无
胚乳染色体组数 5 无
例6．三种可遗传变异的比较：关键是理解基因突变、基因重组、染色体变异的概念、特点、结果和应用等方面的区别和联系。
可遗传变异三种来源的比较
比较 基因重组 基因突变 染色体变异
变异实质 控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型 基因分子结构发生改变，产生新的基因 染色体组成倍增加或减少，产生新的基因型或染色体结构发生变异
产生过程 减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换 复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和改变 染色体复制后，不能形成两个子细胞或配子不经受精作用，而单独发育成个体或染色体结构的变异
类型 ①非同源染色体上的非等位基因的自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 ①自然突变②人工诱变 ①染色体结构的变异②染色体数目的变异
特点 发生在真核生物进行有性生殖中，后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律 任何生物都可发生，频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素 发生在真核生物核遗传中，多倍体植株器官大，养分多，成熟迟，结实少；单倍体植株弱小，高度不育；染色体结构变异在人体遗传病中是比较严重的遗传病
实例 黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体 镰刀型细胞贫血症 普通小麦（六倍体）雄蜂、单倍体玉米
6．单倍体育种和多倍体育种的比较
多倍体育种 单倍体育种
原理 染色体数目以染色体组的形式成倍增加 染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（或低温诱导植物染色体数目加倍） 花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍），形成纯合子
优点 器官大，提高产量和营养成分含量 明显缩短育种年限
缺点 适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低 技术复杂，需与杂交育种配合
例子 三倍体西瓜、甜菜 抗病植株的快速育成
8（1）显性 （2）基因突变频率 不定向性 （3）结构和数目
（4）自交 花药离体培养形成单倍体，秋水仙素诱导加倍形成二倍体
（5）该水稻植株体细胞基因型相同
9答案：（1）单倍体 （2）诱发基因突变 抗该除草剂的能力 （3）加倍 二倍体
（4）（ 纯合）敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变
解析：本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变形状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。
11解析：采用假设验证法。
答案：①假设控制红花的基因为A，根据题意，自花传粉植物连续几代只开红花，可判断原植株为纯合子，基因型为AA，发生突变后，出现开白花的植株，则白花植株基因型为aa，再自交后代全开白花，与题目相符合，可确定控制白花的基因为隐性。
②假设控制开红花的基因为a，则原植株基因型为aa，突变后产生的开白花植株的基因型为Aa，自交时后代会发生性状分离，与题目不相符，则控制开红花的基因不能为a，因而控制开白花的基因为a。
10.答案：I、有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体结构或数目的变异。 IV、（2）①分别加入等量的细胞悬浮液 ③把3个培养瓶放在37℃（或适宜温度）的恒温箱中培养（3）加1~2滴龙胆紫液染色 （4）有丝分裂中期 小白鼠正常细胞有丝分裂中期高倍显微照片
V．甲、乙两种化学物质均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大
VI．C瓶作为A、B两瓶的对照组，起对照作用。
点拨：化学药剂、温度的剧变等，内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。在这些因素的作用下，染色体可能发生变异。这种变异可在显微镜下直接观察到。可以利用变异细胞的数目占观察细胞数目的比例来判断物质毒性强弱。
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第14讲 孟德尔的杂交实验（一）
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求 1．孟德尔遗传实验的科学方法 Ⅱ 2．基因的分离规律Ⅱ
●感悟高考
1（江苏卷生物7）．下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是
A．孟德尔在豌豆开花时进行去雄和授粉，实现亲本的杂交
B．孟德尔研究豌豆花的构造，但元需考虑雌蕊、雄蕊的发育程度
C．孟德尔根据亲本中不同个体表现型来判断亲本是否纯合
D．孟德尔利用了豌豆白花传粉、闭花受粉的特性
2（上海卷14）用豌豆进行遗传试验时，下列操作错误的是
A．杂交时，须在开花前除去母本的雄蕊 B．自交时，雌蕊和雄蕊都无需除去
C．杂交时，须在开花前除去母本的雌蕊 D．人工授粉后，应套袋
●典例分析
例1（ ）孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花授粉前的处理是：
①豌豆是闭花受粉植物； ②豌豆在自然状态下是纯种； ③用豌豆作实验材料有直接经济价
④各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状； ⑤开花期母本去雄，然后套袋；
⑥花蕾期母本去雄，然后套袋。 A.①②③④⑥ B.①②⑤⑥ C. ①②④⑥ D.②③④⑥
变式1（ ）在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是
①开花前人工去雄 ②开花后人工去雄 ③自花受粉前人工去雄 ④去雄后自然受粉
⑤去雄后人工授粉 ⑥受粉后套袋隔离 ⑦受粉后自然发育
A．②③④ B．①③④ C．①⑤⑥ D．①④⑤
例2（ ）孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，分别设计了杂交、自交、测交等多组实验，按照假设演绎的科学方法“分析现象——作出假设——检验假设——得出结论”，最后得出了遗传的分离定律。孟德尔在检验假设阶段进行的实验是
A．纯合亲本之间的杂交 B．F1与某亲本的杂交 C．F1的自交 D．F1的测交
变式2（ ）（多选）假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是
A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C.为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
例3( )下列性状中，不属于相对性状的是
A．高鼻梁与塌鼻梁 B．卷发与直发 C．五指与多指 D．眼大与眼角上翘
例4（ ）采用下列哪组方法，可以依次解决①～④中的遗传问题
1 鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因型
A．杂交、自交、测交、测交 B．测交、杂交、自交、测交
C．测交、测交、杂交、自交 D．杂交、杂交、杂交、侧交
变式3（ ）小麦麦穗有芒对无芒为显性，鉴别一株有芒小麦是否是纯合子，最常用的方法是
A．杂交 B．自交 C．测交 D．观察性状
例5（ ）一对有耳垂的父母生了一个无耳垂的孩子，这说明
A．有耳垂为显性性状 B．无耳垂为显性性状 C．有耳垂为隐性性状 D．不能说明问题
变式4．下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果，若控制花色的遗传因子用A、a来表示。请分析表格回答问题。
组合 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
紫花 白花
一 紫花×白花 405 411
二 白花×白花 0 820
三 紫花×紫花 1240 413
（1）根据组合 可判出 花为显性性状。
（2）组合一中紫花基因型为 ，该组交配方式为 。
（3）组合三中，F1中紫花基因型为 ，其中纯合子比例为 。
例6科学家应用生物技术培育出了一种抗虫棉，它能产生毒素，杀死害虫，目前正在大面积推广种植。科学家还研究了害虫的遗传基础，发现不抗毒素对抗毒素为显性（此处分别用B和b表示）。据此回答：
（1）种植抗虫棉，有利于生态环境保护，这是因为 。
（2）棉田不抗毒素害虫的基因型为 ；抗毒素害虫的基因型为 。
（3）不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，则子代的基因型为 。
变式5．下图是一个家族中某种遗传病的遗传系谱图（设显性基因为B，隐性基因为b）。
（1）此遗传病属于_____性遗传病。
（2）6号基因型是________，7号基因
型是________。
（3）6号和7号婚配后，在他们所生的
男孩中出现此种遗传病的概率
是________。
（4）要保证9号所生的孩子不患此种病，从理论上说，其配偶的基因型必须是________。
变式6．苯丙酮尿症是由常染色体上的基因控制遗传病，以下是某家族遗传病系谱图(受基因Pp控制)，据图回答：
(1)该病是由 性基因控制的。
(2)I3和Ⅱ6的基因型分别是 和
_____。
(3)IVl5的基因型是 ，
是杂合子的几率是 。
(4)Ⅲ11为纯合子的几率是 。
(5)Ⅲ12和Ⅳ15，可能相同的基因型
是 。
(6)Ⅲ代中12、13、14都正常，那么Ⅱ7最可能的基因型是 。
(7)Ⅲ代中11与13是 ，婚姻法规定不能结婚，若结婚生育，该遗传病发病率是 。
例7（ ）基因型为Dd的玉米自花传粉，下图中可以表示自交第n代的个体中纯合体的几率是
A．a B．b C．c D．d
变式7．让杂合子Aa连续自交三代，则第四代中杂合子 所占比例为（ ）
A．1/4 B．1/8 C．1/16 D．1/32
●网络构建
● 训练
1( )下列各组中不属于相对性状的是
A．水稻早熟和晚熟 B．豌豆的紫花和红花
C．小麦的抗病和易感染疾病 D．绵羊的长毛和细毛
2（ ）一对黑色绵阳交配，繁殖后代，共有后代18只，其中白色羊9只，下列说法正确的是
A．该对黑色绵羊，一个亲本是杂合子，另一个是隐性纯合子。
B．该对黑色绵羊再生一个白色绵羊的概率是1/2.
C．该对绵羊的后代正好符合1：1，符合孟德尔的分离定律。
D．该对黑色绵羊亲本都是显性杂合子，白色绵羊是隐性纯合子。
3（ ）科学工作者在玉米的育种过程中发现了一粒粉红色玉米粒，把该玉米粒种植后进行自花授粉，结出了两种玉米粒，黄色的玉米粒25粒。粉红色的玉米粒可能是多少呢？
A．25粒 B.35粒 C.100粒 D.8 0粒
4( )已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆甲，要确定甲的基因型，最简便易行的办法是 A．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代中若有矮茎出现，则甲为杂合子
B．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若都表现高茎，则甲为纯合子
C．让甲豌豆进行自花传粉，子代中若有矮茎的出现，则甲为杂合子
D．让甲与多株高茎豌豆杂交，子代中若高矮茎之比接近3:1，则甲为杂合子
5( )赤霉素是一种能促进细胞伸长，从而引起植株增高的植物激素，将纯种矮秆玉米用赤霉素处理后长成了高秆玉米（玉米的高秆对矮秆为显性），这种高秆玉米自交后代的表现型为
A.全部高 B．全部矮 C．高：矮=3：1 D．高：矮=1：1
6（ ）无尾猫是一种观赏猫。猫的无尾、有尾是一对相对性状，按基因的分离定律遗传。为了选育纯种的无尾猫，让无尾猫自由交配多代，但发现每一代中总会出现约1/3的有尾猫，其余均为无尾猫。由此推断正确的是
A.猫的有尾性状是由显性基因控制的 B.自由交配后代出现有尾猫是基因突变所致
C.自由交配后代无尾猫中既有杂合子又有纯合子 D.无尾猫与有尾猫杂交后代中无尾猫约占1/2
7.阅读下面的材料，回答问题。
玉米是雌雄同株植物，顶部生雄花序，侧面生雌花序。玉米粒的颜色有黄色和紫色，这一对相对性状由一对等位基因Y和y控制。一株由紫色玉米粒发育而成的植株A和一株由黄色玉米粒发育而成的植株B相邻种植，发现A植株玉米穗上的籽粒均为紫色，而B植株玉米穗上的籽粒有黄色和紫色两种。取B植株玉米穗上的紫粒玉米单独种植，发育成植株C。下图表示植株C上所结的玉米穗的一面。
（1）根据图中紫色粒和黄色粒的数目，写出两者之间大
致的比例 。
（2）据图中的玉米粒色及数量比例，推测玉米植株
A、B、C的基因型：A为 ，
B为 ，C为 。
（3）为检验A植株所结紫色玉米粒的基因类型，任意选取A穗上紫色玉米两粒，单独种植，长成后的两个植株所结的全是紫色籽粒。由此推断：A植株上的紫色玉米粒均为纯种。这个结论是否正确？请予以解释。
。
（4）（ ）玉米是遗传学实验的良好材料，下列选项中能说明玉米作为遗传学实验材料的优点
的是
①玉米有很多容易区分的相对性状 ②后代数目多，便于统计分析实验结果
③一年生作物，生长周期短 ④雄花序顶生、雌花序侧生，便于有控制地进行人工授粉
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
8．(北京卷29)（18分）鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种。金定鸭产青色蛋，康贝尔鸭产白色蛋。为研究蛋壳颜色的遗传规律，研究者利用这两个鸭群做了五组实验，结果如下表所示。
杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组
康贝尔鸭♀×金定鸭♂ 金定鸭♀×康贝尔鸭♂ 第1组的F1自交 第2组的F1自交 第2组的F1♀×康贝尔鸭♂
后代所产蛋（颜色及数目） 青色（枚） 26178 7628 2940 2730 1754
白色（枚） 109 58 1050 918 1648
请回答问题：
（1）根据第1、2、3、4组的实验结果可判断鸭蛋壳的 色是显性性状。
（2）第3、4组的后代均表现出 现象，比例都接近 。
（3）第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近 ，该杂交称为 ，用于检验 。
（4）第1、2组的少数后代产白色蛋，说明双亲中的 鸭群混有杂合子。
（5）运用 方法对上述遗传现象进行分析，可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的
定律。
9．小麦是自花传粉植物。在种植白色籽粒小麦的田间偶然发现有一株小麦所结籽粒为红色。研究表明红色籽粒小麦是由种皮中色素所引起的。第二年将该小麦的800多颗红色籽粒播种后，有600多株发育成熟，其中有160多株结白色籽粒，其余仍结红色籽粒。(答题中基因型用A表示显性基因，a表示隐性基因。)
(1) 最初产生结红色籽粒植株的原因很可能是由于 ；红色籽粒中胚的基因型是 。
(2) 若要单倍体育种的方法尽快获得稳定遗传的红色籽粒小麦品种，具体步骤是：将最初得到的红色籽粒播种后，取 进行离体培养， 待得到 ，用秋水仙素处理使染色体加倍后，培养至成熟；得到的植株基因型为 。 待 时，选
籽粒留种。
(3) 除上述方法外，还可以用______________方法能尽快获得稳定遗传的红色籽粒小麦品种，写出简单思路：________________________。
10．玉米幼苗的绿色（A）对白色（a)为显性。某校研究性学习小组为观察其性状分离现象，用杂合子自交产生的种子做如下实验：
将1 600粒杂合子自交产生的种子随机均分为2份，1份播种在有光处，另一份播种在黑暗处，数日后种子萌发长出幼苗。结果如下：
请回答：
(1)从理论上讲，杂合子自交产生种子的遗传因子组成及比例是 _______________ 。
(2)从理论上讲，所得幼苗的表现型及比例是 。
(3)上述实验结果是否符合(2)理论比例？ 。
试分析其原因是 。
(4)若将实验目的改为：“探究光对叶绿素形成的影响”，则 ①实验材料应选遗传因子组成是 （从下列选项中选择）的玉米种子。 A. AA B. Aa C. aa D.以上三种均可
②写出实验设计思路：
例1有关的实验材料：
孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料首先要做杂交实验，而豌豆是自花闭花植物，如果在开花期去雄，已经完成自花受粉，不可能再进行杂交实验。
例2实验方法：
假说—演绎法指在客观分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
例3 性状、相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离
1 .性状：生物体的形态特征和生理特征的总和。
相对性状：同种生物的 性状的 表现类型。
显性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交， 中显现出来的性状。
隐性性状：具有相对性状的纯合亲本杂交， 中未显现出来的性状。
性状分离：杂种自交后代中，同时显现出 和 的现象。
2．等位基因、显性基因、隐性基因
等位基因：位于一对 的 上，能控制一对 的基因。
显性基因：控制 性状的基因。 隐性基因：控制 性状的基因。
3．纯合子、杂合子 纯合子：由 的配子结合成的合子发育成的个体。
杂合子：由 的配子结合成的合子发育成的个体。
4．常见符号 P： F： × ： × ： ♀： ♂：
例4有关交配类型的应用：
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简便。
变式4解析：组合三中两个相同性状的个体杂交出现新的性状，则新性状为隐性性状。
答案：（1）三 紫 （2）Aa 测交 （3）AA或Aa 1/3
杂交、自交、测交
杂交；是指基因型相同或不同的生物体之间相互 的过程。
自交：指植物体 或单性花的同株受粉过程。自交是获得纯合子的有效方法。
测交：就是让 与 杂交，用来测定 的基因组合。
例5有关显隐性的判断：
1．相同性状亲本杂交，后代出现不同性状，新出现的性状为隐性性状，亲本都为杂合子。
2．相对性状亲本杂交后代只出现一种性状，则这一性状为显性性状。
变式5解析：3、4→9，说明此病为隐性遗传病，且双亲都为杂合子。
答案： （1）隐 （2）Bb Bb （3）1/4 （4）BB
变式6解析：Ⅰ3×Ⅰ4→Ⅱ6，属无中生有，则该病为隐性病。
答案：（1）隐（2）Pp pp （3）PP或Pp 2/3 （4）0 （5）Pp （6）PP（7）堂兄妹 1/4
例6 本题考查基因分离定律的应用。
解题思路 由题干可知不抗毒素为显性性状，它由显性基因B控制，因此棉田中不抗毒素害虫的基因型为BB，Bb；抗毒素为隐性性状，它由隐性基因b控制，因此抗毒素害虫的基因型为bb。不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，亲本组合的类型有BB×bb和Bb×bb这两种类型，杂交组合BB×bb产生的子代基因型为Bb，杂交组合Bb×bb产生的子代基因型为Bb，bb；因此不抗毒素害虫与抗毒素害虫杂交，子代的基因型为bb，Bb。本题答案为（1）可以不用或少用农药（2）BB，Bb；bb（3）bb，Bb。
例6有关分离定律在实践中的应用：
1．常染色体显性遗传病：正常个体基因型为aa，患病的为AA或Aa；
2．常染色体隐性遗传病：正常个体基因型为AA或Aa，患病的为aa
例7有关杂合子连续自交后代的有关比例的应用：
1．具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半；
2．具有一对相对性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50％，最终接近于零；
3．由该曲线得到启示：在育种过程中，选育符合人们要求的显性个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用；
4．在连续自交的概率计算中，只涉及一个个体的自交方式（如植物的自花传粉）中某一基因型频率只乘一次；而自由交配方式中两个个体的基因型频率应同时相乘。
例7解析：杂合体连续自交，后代中杂合体的比例越来越小，纯合体的比例越来越大。推导过程如下：Dd 自交一代后，基因型为DD、 Dd和 dd三种，其比例是1/4、2/4和1/4。再自交一代， DD自交后仍是 DD，比例为1/4； Dd自交后代的基因型为DD、Dd和dd，比例分别为1/4×1/2=1/8、2/4×2/4=1/4和1/4×2/4=1/8；dd自交后仍是dd，比例为1/4。将上述三项合并后，DD为3/8， Dd为1/4，dd为3/8。依此类推，自交n代后，杂合体Dd为1/2n，则纯合体所占比率为：1-1/2n，据此可知，只有a曲线与此相符。杂合子（Aa）自交n代后杂合子占1/2n，纯合子占1－1/2n；显性纯合子和隐性纯合子各占一半。
杂合子Aa连续自交，第n代比例情况如下表所示
Fn 杂合子 纯合子 显性纯合子 隐性纯合子 显性性状个体 隐性性状个体
所占比例 1/2n 1－1/2n 1/2－1/2n+1 1/2－1/2n+1 1/2＋1/2n+1 1/2－1/2n+1
根据上表比例，杂合子纯合子所占比例坐标曲线图为：
7答案 （1）紫粒：黄粒=52∶18≈3∶1 （2）YY yy Yy
（3）不正确。A、B两植株相邻种植，既可能同株异花传粉，也可能相互传粉。A株玉米籽粒均为紫色，说明紫色对黄色
呈显性，且A株为纯种。如果A、B相互传粉，则A上所结籽粒为杂合子；如果A株玉米同株异花传粉，则所结籽粒为纯
合子，两种不同基因型的紫色籽粒生于同一玉米穗上。任取穗上的两个籽粒种植自交以测定基因型，有一定的偶然性，
不可能代表全部籽粒的基因型
（4）D
8、（18分） （1）青 （2）性状分离 3︰1 （3）1/2 测交 F1相关的基因组成
（4）金定 （5）统计学 基因分离
【解析】豌豆为自花传粉的植物，要验证其显性性状个体的基因型，最简单的方法是自交，观察其后代是否会出现性状分离。
9． (1) 基因突变 AA、Aa、aa
(2) 花药 单倍体幼苗 AA或aa 籽粒成熟(结种子、结果实) 红色
（3）自交 把该红色籽粒小麦的种子种植后，让其自交，单独保存每一株所结的红色种子，淘汰白色籽粒，第二年种植后再让其自交，不出现性状分离者即为能稳定遗传的红色籽粒。（图解也可）
10解析：生物的性状表达受基因型和环境的影响；实验的两大原则是单一变量和对照原则。
答案：（1）1AA：2Aa：1aa （2）3绿：1白 (3)不符合 性状的表现在受遗传因子控制的同时，也受环境条件的影响 (4)①A ②取遗传因子组成为AA的种子若干，均分两组，分别种在有光和黑暗环境中，其余条件相同且适宜，过一段时间后观察并比较种子萌发后的幼苗的表现型情况。
d
c
b
a
n
1 2 3
纯合体的几率
%
100
75
50
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第15讲 孟德尔的杂交实验（二）
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1自由组合规律 Ⅱ
●感悟高考
1( )（全国Ⅰ卷5）．已知小麦抗病对感病为显性，无芒对有芒为显性，两对性独立遗传。用纯合德抗病无芒与感病有芒杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有F2植株都能成活，在F2植株开花前，拔掉所有的有芒植株，并对剩余植株套袋，假定剩余的每株F2收获的种子数量相等，且F3的表现型符合遗传定律。从理论上讲F3中表现感病植株的比例为
A．1/8 B.3/8 C.1/16 D.3/16
2 ( )（广东理基44）．基因A、a和基因B、b分别位于不同对的同源染色体上，一个亲本与aabb测交，子代基因型为AaBb和Aabb，分离比为1：l，则这个亲本基因型为
A．AABb B．AaBb C．AAbb D．AaB
3( )（江苏卷生物10）．已知A与a、B与b、C与c 3对等位基因自由组合，基因型分别为AaBbCc、AabbCc的两个体进行杂交。下列关于杂交后代的推测，正确的是
A．表现型有8种，AaBbCc个体的比例为1／16 B．表现型有4种，aaBbcc个体的比例为1／16
C．表现型有8种，Aabbcc个体的比例为1／8 D．表现型有8种，aaBbCc个体的比例为1／16
●典例分析
例1（ ）(多选)在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1:1:1:1比例关系的是
A．杂种F1自交后代的性状分离比 B．杂种产生配子类别的比例
C．杂种测交后代的表现型比例 D．杂种测交后代的基因型比例
配子 YR Yr yR yr
YR 1 3 YyRR YyRr
Yr YYRr YYrr 4 Yyrr
yR 2 YyRr yyRR yyRr
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr
变式1( )下表是具有两对相对性状的亲本杂交得
到的子二代的基因型，其中部分基因型并未列出，
而仅用阿拉伯数字表示。下列选项错误的是
A.1、2、3、4的表现型都一样
B.在此表格中，YYRR只出现一次
C.在此表格中，YyRr共出现四次
D.基因型出现机率的大小顺序为4>3>2>1
例2 （ ） 两对相对性状的基因自由组合，如果F2的性状分离比分别为9：7、9：6：1和
15：1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是
A. 1：3，1：2：1和3：1 B. 3：1，4：1和1：3
C. 1：2：1，4：1和3：1 D. 3：1，3：1和1：4
变式2（ ）研究表明：一对黑色家鼠与白化家鼠杂交，F1均为黑色家鼠，F1中黑色家鼠个体自由交配，F2出现黑色家鼠：浅黄色家鼠：白化家鼠=9：3：4，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为 A．1/16 B．3/16 C．1/3 D．1/4
例3．已知基因Aa、Bb、Cc分别位于3对同源染色体上，A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，且通过酶1、酶2和酶3的作用，完成了下列物质的转化从而形成黑色素，即无色物质X物质Y物质黑色素。则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为 （ ） A．1/64 B．3/64 C．27/64 D．6/64
变式3（ ）基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，F1形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是 A． 4和9 B． 4和27 C．8和27 D．2和81
例4小鼠的毛色黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性。这两对基因独立遗传，只要有一对基因显性纯合，胚胎就会致死。
(1)两只黄色短尾鼠杂交，则F1中表现型有 ，基因型有 ，其比例是 。
(2)若使F2的后代都有存活的可能，应如何选择小鼠进行交配？选择其中一种交配方式用遗传图解的形式加以说明，并计算其后代基因型的比例。
●网络构建
●训练
1 ( ) (宁夏卷6)已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性，红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2，假定所有的F2植株都能成活，F2植株开花时，拔掉所有的白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3的表现性符合遗传的基本定律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为
A．1/4 B.1/6 C.1/8 D.1/16
2( )（广东A卷20）．某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是 A．10/19 B．9/19 C．1/19 D．1/2
3( )（上海卷4）基因型为AaBBccDD的二倍体生物，可产生不同基因型的配子种类数是 A．2 B．4 C．8 D．16
4( )（上海卷29）小麦的粒色受不边锁的两对基因R1和r1、R2和r2控制。R1和R2决定红色，r1和r2决定白色，R对r不完全显性，并有累加效应，所以麦粒的颜色随R的增加而逐渐加深。将红粒（R1R1R2R2）与白粒（r1r1r2r2）杂交得F1，F1自交得F2，则F2的表现型有 A．4种 B．5种 C．9种 D．10种
5( )番茄高茎(T)对矮茎(t)为显性，圆形果实(S)对梨形果实(s)为显性（这两对基因分别位于非同源染色体上）。现将两个纯合亲本杂交后得到的F．与表现型为高茎梨形果的植株杂交，其杂交后代的性状及植株数分别为高茎圆形果120株，高茎梨形果128株，矮茎圆形果42株，矮茎梨形果38株。则杂交组合的两个亲本的基因型是
A. TTSS×ttSS B.TTss×TTSS C. TTss×ttss D.TTss×ttSS
6( )牵牛花中，叶子有普通叶和枫形叶两种，种子有黑色和白色两种。现用普通叶白色种子纯种和枫形叶黑色种子纯种作为亲本进行杂交，得到的F1为普通叶黑色种子，F1自交得F2，结果符合基因的自由组合定律。下列对F2的描述中错误的是
A．F2中有9种基因型，4种表现型 B．F2中普通叶与枫形叶之比为3:1
C．F2中与亲本表现型相同的个体大约占3/8
D．F2中普通叶白色种子个体与枫形叶白色种子个体杂交将会得到两种比例相同的个体
7．（福建卷27）（15分） 某种牧草体内形成氰的途径为：前体物质→产氰糖苷→氰 。基因A控制前体物质生成产氰糖苷，基因B控制产氰糖苷生成氰。表现型与基因型之间的对应关系如下表：
表现型 有氰 有产氰糖苷、无氰 无产氰苷、无氰
基因型 A_B_（A和B同时存在） A_bb（A存在，B不存在） aaB_或aabb（A不存在）
（1）在有氰牧草（AABB）后代中出现的突变那个体（AAbb）因缺乏相应的酶而表现无氰性状，如果基因b与B的转录产物之间只有一个密码子的碱基序列不同，则翻译至mRNA的该点时发生的变化可能是：编码的氨基酸 ，或者是 。
（2）与氰形成有关的二对基因自由组合。若两个无氰的亲本杂交，F1均表现为氰，则F1与基因型为aabb的个体杂交，子代的表现型及比例为 。
（3）高茎与矮茎分别由基因E、e控制。亲本甲（AABBEE）和亲本乙（aabbee）杂交，F1均表现为氰、高茎。假设三对等位基因自由组合，则F2中能稳定遗传的无氰、高茎个体占 。
（4）以有氰、高茎与无氰、矮茎两个能稳定遗传的牧草为亲本，通过杂交育种，可能无法获得既无氰也无产氰糖苷的高茎牧草。请以遗传图解简要说明。
8（浙江卷31）（18分）正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ—裂解酶（G酶），体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能，需要选育基因型为B-B-的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除，培育出了一只基因型为B+B-的雄性小鼠（B+表示具有B基因，B-表示去除了B基因，B+和B-不是显隐性关系），请回答：
（1）现提供正常小鼠和一只B+B-雄性小鼠，欲选育B-B-雄性小鼠。请用遗传图解表示选育过程（遗传图解中表现型不作要求）。
（2）B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在细胞质的 上进行，通过tRNA上的
与mRNA上的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。酶的催化反应具有高效性，胱硫醚在G酶的催化下生成H2S的速率加快，这是因为 。
（3）右图表示不同基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。B-B-个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S产生，这是因为 。通过比较B+B+和B+B-个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系，可得出的结论是 。
9（四川卷31）．（20分）大豆是两性花植物。下面是大豆某些性状的遗传实验：
（1）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F2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。
（2）有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良，以获得抗病大豆品种。
①构建含外源抗病毒基因的重组DNA分子时，使用的酶有______________________。
②判断转基因大豆遗传改良成功的标准是__________________________________，具体的检测方法_______________________________________________________________________。
（3）有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体（其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异）。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。（要求：用遗传图解表示）
10（安徽卷31）、（21分）某种野生植物有紫花和白花两种表现型，已知紫花形成的生物化学途径是：
A和a 、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因，A对a 、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交， F1紫花：白花=1：1.若将F1紫花植株自交，所得F2植株中紫花：白花=9：7.
请回答： （1）从紫花形成的途径可知，紫花性状是由 对基因控制。
（2）根据F紫花植株自交的结果，可以推测F1紫花植株的基因型是 ，其自交所得
F2中，白花植株纯合体的基因型是 。
（3）推测两亲本白花纸质的杂交组合（基因型）是 或 ；用遗传图解表示两亲本白花植株杂交的过程（只要求写一组）。
（4）紫花形成的生物化学途径中，若中间产物是红色（形成红花），
那么基因型为AaBb的植株自交，子一代植株的表现型及比例
为： 。
(5)紫花中的紫色物质是一种天然的优质色素，但由于B基因表达的酶较少，紫色物质含量较低。设想通过基因工程技术，采用重组的Ti质粒转移一段DNA进入细胞并且整合到染色体上，以促进B基因在花瓣细胞中的表达，提高紫色物质含量。右图是一个已插入外源DNA片断的重组Ti质粒载体结构模式图，请填出标号所示结构的名称
11.豌豆是遗传学研究的理想材料，下表1表示豌豆相关性状的基因所在的染色体，表2中的豌豆品系②～⑤除所给隐性性状外，其余相关基因型均为显性纯合，分析回答相关问题：
表1：
性状 花色 种皮颜色 子叶颜色 高度 子叶味道
所在染色体 Ⅰ Ⅰ Ⅱ Ⅲ ？
表2：
品系 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
性状 显性纯合 白花aa 绿种皮bb甜子叶cc 黄子叶dd 矮茎ee 隐性纯合
（1）要想通过观察花色进行基因分离规律的实验选作的亲本组合是_____（填品系号）；若要进行自由组合规律的实验，选择品系①和⑤做亲本是否可行？_____，为什么？_________________
_____________________________；若选择品系②和③作亲本是否可行？______，为什么？______________________________________________________________________。
（2）要探究控制子叶颜色与子叶味道的基因是否位于同一染色体上，某生物兴趣小组作了如下实验，请分析并完成实验：
第一年，以品系③为母本，品系④为父本杂交，收获的F1种子的性状表现为（ ）
A．黄种皮、绿色非甜子叶 B．黄种皮、黄色非甜子叶
C．绿种皮、绿色甜子叶 D．绿种皮、绿色非甜子叶
第二年，种植F1种子，让其自交，收获F2种子，并对F2种子的子叶性状进行鉴定统计
实验结果及相应结论：
① _____________________________________________________。
② _____________________________________________________。
（3）若在第二年让F1与品系⑥杂交，实验结果及相应结论：
① _____________________________________________________。
② _____________________________________________________。
12下表是豌豆五种杂交组合的实验统计数据：
亲本组合 后代的表现型及其株数
组别 表现型 高茎红花 高茎白花 矮茎红花 矮茎白花
甲 高茎红花×矮茎红花 627 203 617 212
乙 高茎红花×高茎白花 724 750 243 262
丙 高茎红花×矮茎红花 953 317 0 0
丁 高茎红花×矮茎白花 1251 0 1303 0
戊 高茎白花×矮茎红花 517 523 499 507
据上表回答：
①上述两对相对性状中，显性性状为 、 。
②写出每一杂交组合中两个亲本植株的基因型，以A和a分别表示株高的显、隐性基因，B和b分别表示花色的显、隐性基因。
甲组合为 × 。 乙组合为 × 。
丙组合为 × 。 丁组合为 × 。
戊组合为 × 。
③为最容易获得双隐性个体，应采取的杂交组合是 。
13一个正常的女人与一个并指(Bb)的男人结婚,他们生了一个白化病且手指正常的孩子。
（1）其再生一个孩子出现只并指的可能性是_____________
（2）生一个既患白化病又患并指的男孩的概率是__________
（3）后代只患一种病的可能性是__________________
（4）后代患病的可能性是__________________
例1基因自由组合定律的理解
1．加法定理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件或交互事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。例如，肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa，他们的孩子的基因型可能是:AA、Aa、aA、aa，概率都是1/4。然而这些基因型都是互斥事件，一个孩子是AA，就不可能同时又是其它类型，所以一个孩子表现型正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4(aA)=3/4(AA或Aa或aA)。
2.乘法定理：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。例如，生男孩和生女孩的概率都分别是1/2，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2，第二胎生女孩的概率也是1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。
例2.自由组合规律的综合运用：
熟记基因自由组合规律中的F2产生的性状分离比为9：3：3：1和测交后代不同性状的比例为1：1：1：1是解题的关键。
例3解析：三对等位基因控制黑色素的形成，A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，则必须三个显性基因同时存在时才能产生黑色素；基因型为AaBbCc的两个个体交配，每对等位基因交配产生显性性状占3/4，三对等位基因都为显性占3/4×3/4×3/4=27/64。
例3有关概率的计算：
1．自由组合问题可转化为若干分离定律问题，基因型为AaBbCc的两个个体交配，可转化为Aa×Aa,Bb×Bb,Cc×Cc的交配后再自由组合。
2．要熟记分离定律和自由组合定律的比例关系，对解题很有帮助。
3．两对等位基因的杂种个体杂交：AaBb×AaBb，杂种个体的A、a、B、b进入配子的概率各1/2，自由组合后产生的AB、Ab、aB、ab配子各占1/4。则可推出后代的基因型及比例（如AABB=1/4×1/4=1/16）。其表现型由于AA、Aa表现型都为显性（A＿），Bb、Bb表现型都为显性（B＿），所以后代双显为3/4×3/4=9/16，一显一隐为3/4×1/4=3/16，双隐为1/4×1/4=1/16。
例4解析：本题是一道自由组合定律的应用，特别要考虑的是基因显性纯合，胚胎就会致死。
答案：（1）黄色短尾、黄色长尾、灰色短尾、灰色长尾 AaTt、Aatt、aaTt、aatt 4：2：2：1 (2)应选择的交配方式有：黄色短尾×灰色长尾、黄色长尾×灰色长尾、灰色短尾×灰色长尾、灰色长尾×灰色长尾。其中黄色短尾与灰色长尾的交配图解为：
F1 黄色短尾（AaTt）×灰色长尾（aatt）
↓
F2 黄色短尾、灰色短尾、黄色长尾、灰色长尾
其基因型比例为AaTt:aaTt:Aatt:aatt=1：1：1：1
7（1）（种类）不同 合成终止（翻译终止）
（2）有氰∶无氰=1∶3（有氰∶有产氰糖苷、无氰∶无产氰苷、无氰=1∶1∶2）
（3）3/64
（4）
8．(18分) (1)取B+B+雌性小鼠和B+B-雄性小鼠杂交
(2)核糖体 反密码子 G酶能降低化学反应活化能
(3)①浆中的H2S不仅仅由G酶催化产生 ②基因可通过控制G酶的合成来控制H2S浓度
9.（20分） (1) ①BbRR 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
③80％ ④BR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
（2）①限制性内切酶和DNA连接酶 ②培育的植株具有病毒抗体
用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株，观察比较植株的抗病性
（3）
10解析：本题是基因对性状的控制、自由组合定律的应用、基因工程三个知识点的综合题。根据图解可以确定紫色花这种性状是由两对等位基因控制的，表现型与基因型之间的关系如下：A B (紫色) A bb(白色) aaB_ (白色) aabb(白色)。后代表现型的比例是1：1，一定是测交，由于是两对基因控制，应该是一对基因测交，另一对基因不会白线出性状分离，所以是AAbb×aaBb 或 Aabb×aaBB。让AaBb基因型的进行自交，雌配子四种（AB、Ab、aB、ab）雄配子四种（AB、Ab、aB、ab），配子的结合是随机的，得到9A B (紫色)，3A bb(白色) ，3aaB (白色) ，1 aabb(白色)，因此紫色对白色是9：7。如果中间产物表现出红色，那基因型为A bb表现为红色。
10答案：（1）两对 （2）AaBb aabb、AAbb、aaBB
（3）AAbb×aaBb Aabb×aaBB
P AAbb × aaBb
↓ ↙↘
配子 Ab aB ab
子一代 AaBb aabb
紫色 白色
1 ： 1
自交
子二代9A B (紫色)，3A bb(白色) ，3aaB (白色) ，1 aabb(白色)，
9 （紫色） ： 7（白色）
（4）紫色：红色：白色=9：3：4 （5）①T—DNA ②标记基因 ③复制原点
11【答案】（1）②或⑥与①或③、④、⑤ 不行 品系①和⑤只有一对相对性状 不行 控制花色和种皮颜色的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上，而控制子叶味道的基因位置未知 （2）D ①若绿色非甜子叶∶绿色甜子叶∶黄色非甜子叶∶黄色甜子叶＝9∶3∶3∶1，则控制子叶颜色和味道的基因不是位于同一染色体上 ②若绿色非甜子叶∶绿色甜子叶∶黄色非甜子叶∶黄色甜子叶≠9∶3∶3∶1（答绿色甜子叶：绿色非甜子叶：黄色非甜子叶＝1：2：1也可），则控制子叶颜色和味道的基因位于同一染色体上 （3）①若绿色非甜子叶∶绿色甜子叶∶黄色非甜子叶∶黄色甜子叶＝1∶1∶1∶1，则控制子叶颜色和味道的基因不是位于同一染色体上 ②若绿色非甜子叶∶绿色甜子叶∶黄色非甜子叶∶黄色甜子叶≠1∶1∶1∶1（答绿色甜子叶：黄色非甜子叶＝1：1也可），则控制子叶颜色和味道的基因位于同一染色体上
11【解析】注意题干提供的信息：品系②～⑤除所给隐性性状外，其余相关基因型均为显性纯合，因此据此就可以写出6个品系玉米的基因型分别为：①：AABBCCDDEE，②：aaBBCCDDEE，③：AAbbccDDEE，④：AABBCCddEE，⑤：AABBCCDDee，⑥：aabbccddee。基因分离定律适用于一对等位基因控制的相对性状的遗传，基因自由组合定律适用于2对（及以上）的同源染色体上的2对（及以上）等位基因控制的性状遗传。要想通过观察花色进行基因分离规律的实验选作的亲本组合只要是白花aa和非白花AA就可以，有多种组合。品系①和⑤只有一对相对性状是不可以进行自由组合规律的实验。品系②和③作亲本进行自由组合规律的实验也不可以，因为控制花色和种皮颜色的基因位于同一对同源染色体（Ⅰ）上，而控制子叶味道的基因位置未知。具有两对相对性状的纯合亲本杂交，F1自交。若F2中出现性状分离比为：双显∶单显1∶单显2∶双隐＝9∶3∶3∶1，则控制这两对相对性状的基因位于2对同源染色体上，反之则位于同一染色体上。让F1测交，若F2中出现性状分离比为：双显∶单显1∶单显2∶双隐＝1∶1∶1∶1，则控制这两对相对性状的基因位于2对同源染色体上,反之则位于同一染色体上
12【解析】根据乙组杂交组合，两高茎亲本的子代中呈现了高茎和矮茎的性状分离现象，则两个亲本均为杂合体，杂合体所表现出来的性状是显性性状，故高茎是显性性状，同理，根据丙组杂交组合，可以推出红花为显性性状。亲本高茎的基因型为AA或Aa，矮茎的基因型为aa；红花的基因型为BB或Bb，白花
13 ⑴解法Ⅰ：“只并指”是指“只患并指症而另一表型正常”，用“乘法定理” 求解：P（AB）=P（A）·P（B）=1/2×3/4=3/8。解法Ⅱ：“患并指症”包括 “患并指症，另一表型正常”，“既患并指症又患白化病”，两事件，所以只并指概率＝并指率－并指白化率，P=1/2-1/2×1/4=3/8。
⑵“患白化病”、“患并指症”、“生男孩”均是独立事件，则三事件同时发生的概率用“乘法定理”求解：P（ABC）=P（A）·P（B）·P（C）=1/4×1/2×1/2=1/16。
⑶后代“只患一种病”包括“只患白化病而另一表型正常”和“只患并指症而另一表型正常”，用“乘法定理”和“加法定理”求概率：P（AB+CD）=P（AB）+P（CD）=P（A）·P（B）+P（C）·P（D）=1/4×1/2＋1/2×3/4＝1/2。
⑷解法II：“患病”包括“患白化病，另一表型正常”，“患多指症，另一表型正常”，“既患白化病又患多指症”，用“乘法定理”和“加法定理”求概率：P=1/4×1/2＋1/2×3/4＋1/4×1/2＝5／8。解法Ⅱ：Aabb×AaBb后代可分为“患病”和“不患病”两事件，两概率之和应为1，所以患病概率P=1-P1（P 1为两种表型均正常的概率），P=1-3/4×1/2=5/8。
【答案】⑴3/8 ⑵1 /16 ⑶1/2 ⑷5/8
AAbbee
相对浓度
H2S浓度
G酶浓度
0
50
100
B+B-
B-
B+B-
AABBEE
AABbEe
х
后代中没有符合要求的aaB_E_ aabbE_的个体
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第19讲 基因在染色体上 伴性遗传 人类遗传病
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1．基因与性状的关系 Ⅱ 2伴性遗传 Ⅱ 3 人类遗传病的类型 Ⅰ
4人类遗传病的监测和预防 Ⅰ 5人类基因组计划及其意义 Ⅰ 6调查常见的人类遗传病
●感悟高考
1（ ）（全国Ⅰ卷1）下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
A.单基因突变可以导致遗传病 B.染色体结构的改变可以导致遗传病
C．近亲婚配可增加隐形遗传病的发病风险 D.环境因素对多基因遗传病的发病无影响
2（ ）（广东A卷8）．右图所示的红绿色盲患者家系中，女性患者Ⅲ-9的性染色体只有一条X染色体，其他成员性染色体组成正常。Ⅲ-9的红绿色盲致病基因来自于
A．Ⅰ-1 B．Ⅰ-2
C．Ⅰ-3 D．Ⅰ-4
●典例分析
例1．（ ）一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型性状变为突变型性状。该雌鼠与野生型雄鼠杂交，Fl的雌、雄中均既有野生型，又有突变型。若要通过一次杂交试验鉴别突变基因在X染色体还是在常染 色体上，选择杂交的Fl个体最好是
A．突变型（♀）×突变型（♂） B．突变型（♀）×野生型 (♂）
C．野生型（♀）×野生型（♂） D．野生型（♀）×突变型（♂）
例2．（ ）对一对夫妇所生的两个女儿（非双胞胎）甲和乙的X染色体进行DNA序列的分析，假定DNA序列不发生任何变异，则结果应当是
A.甲的两条彼此相同、乙的两条彼此相同的概率为1
B.甲来自母亲的一条与乙来自母亲的一条相同的概率为1
C.甲来自父亲的一条与乙来自父亲的一条相同的概率为1
D.甲的任何一条与乙的任何一条都不相同的概率为1
变式1（ ）下列各组细胞中，一定含有X染色体的是
A．男人的肌肉细 B．人的次级精母细胞 C．人的精子 D．女人的红细胞
例3（ ）右下图为某家系遗传病的遗传图解，该病不可能是
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.X染色体隐性遗传病
D．细胞质遗传病
变式2（ ）（多选）一个家庭中，父亲是
色觉正常的多指(由常染色体显性基因控制)
患者，母亲的表现型正常，他们却生了一个手指正常但患红绿色盲的孩子。下列叙述正确的是
A．该孩子的色盲基因来自祖母 B．父亲的基因型是杂合子
C．这对夫妇再生一个男孩，只患红绿色盲的概率是1/4
D．父亲的精子不携带致病基因的概率是1/3
例4（ ）一对正常夫妇，双方都有耳垂（控制耳垂的基因位于常染色体上），结婚后生了一个色盲、白化且无耳垂的孩子，若这对夫妇再生一儿子，为有耳垂、色觉正常但患白化病的概率多大
A．3/8 B．3/16 C．3/32 D. 3/64
例5（ ）某班同学在做“调查人类的遗传病”的研究性课题时，不正确的做法是
A．通常要进行分组协作和结果汇总统计
B．调查内容既可以是多基因遗传病也可以是单基因遗传病
C．各小组结果汇总后计算出所调查的遗传病的发病率
D．对结果应进行分析和讨论，如显隐性的推断、预防、原因等
例6果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得“诺贝尔奖”。果蝇的灰身(B)和黑身(b)，长翅(V)和残翅(v)，红眼(R)和白眼（r）分别受一对等位基因控制。B、b与V、v位于常染色体上，R、r位于X染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇成下表：
P 灰身♀×黑身♂ 红眼♀×白眼♂
F1 灰身 红眼
F2 灰身：黑身=3：1 红眼：白眼=3：1
（1）以上表格的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的子代结果不一致的组合是 。真核生物在一般情况下，用一对相对性状的亲本进行杂交，如果正交和反交的结果一致，则可说明控制该相对性状的基因位于 上。
（2）实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。
第一步：取 杂交，得F1。
第二步： 。
第二步：统计后代表现型的比例。
结果预测：如果 则符合基因的自由组合定律；反之，则不符合基因的自由组合定律。
（3）实验二：已知雌雄果蝇均有红眼和白眼类型，如何用一次交配实验证明红眼(R)和白眼(r)这对基因位于X染色体上还是常染色体上？
选择的亲本表现型应为 。
实验预期及相应结论为：
① ；
② ；
③ ；
●网络构建
●训练
1（ ）多基因遗传病是一类在人群中发病率较高的遗传病。以下疾病属于多基因遗传病的是①哮喘病 ②21三体综合征 ③抗维生素D佝偻病 ④青少年型糖尿病
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
2（ ）图10是一种伴性遗传病的家系图。下列叙述错误的是
A．该病是显性遗传病，Ⅱ一4是杂合体 B．Ⅲ一7与正常男性结婚，子女都不患病
C．Ⅲ一8与正常女性结婚，儿子都不患病 D．该病在男性人群中的发病率高于女性人群
3（ ）下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
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
A．①② B．③④ C．①②③ D．①②③④
4（ ）图12是一种单基因遗传病的系谱图，对于该病而言，有关该家系成员基因型的叙述，正确的是 A、I—1是纯合体
B、I—2是杂合体 C、I—3是杂合体
D、II—4是杂合体的概率是1/3
5（ ）人类常色体上β-珠蛋白基因（A+）既有显性突变(A)又有隐性突变(a),突变均可导致地中海贫血。一对皆患地中海盆血的夫妻生下了一个正常的孩子，这对夫妻可能
A．都是纯合子(体) B．都是杂合子(体)
C．都不携带显性突变基因 D．都携带隐性突变基因
6（ ）已知人的红绿色盲属X染色体隐性遗传，先天性耳聋是常染色体隐性遗传（D对d完全显性）。下图中Ⅱ2为色觉正常的耳聋患者，Ⅱ5为听觉正常的色盲患者。Ⅱ4（不携带d基因）和Ⅱ3，婚后生下一个男孩，这个男孩患耳聋、色盲、既耳聋又色盲的可能性分别是
7（ ）下列有关红绿色盲症的
叙述正确的是
A．红绿色盲症遗传不遵循基因的分离规律 B．红绿色盲症是一种常染色体隐性遗传病
C．红绿色盲症是基因重组的结果 D．近亲结婚导致红绿色盲症的发病率升高
8 （广东A卷37）.（10分）雄鸟的性染色体组成是ZZ，雌鸟的性染色
体组成是ZW。某种鸟羽毛的颜色由常染色体基因（A、a）和伴染色体基因（ZB、Zb）共同决定，
其基因型与表现型的对应关系见下表。请回答下列问题。
基因组合 A不存在，不管B存在与否（aa Z—Z— 或aa Z— W） A存在，B不存在（A ZbZb或A ZbW） A和B同时存在（A ZBZ—或A ZBW
羽毛颜色 白色 灰色 黑色
（1）黑鸟的基因型有 种，灰鸟的基因型有 种。
（2）基因型纯合的灰雄鸟与杂合的黑雌鸟交配，子代中雄鸟的羽色是 ，此鸟的羽色是 。
（3）两只黑鸟交配，子代羽毛只有黑色和白色，则母体的基因型为 ，父本的基因型为 。
(4)一只黑雄鸟与一只灰雌鸟交配，子代羽毛有黑色、灰色和白色，则母本的基因型为 ，父本的基因型为 ，黑色、灰色和白色子代的理论分离比为 。
9（上海卷40）回答下列有关遗传的问题。
1、图1是人类性染色体的差别部分和同源部分的模式图。有一种遗传病，仅由父亲传给儿子，
不传给女儿，该致病基因位于图中的__________________部分。
2、 图2是某家庭系谱图。
（1）甲病属于
_____遗传病。
（2）从理论上讲，
Ⅱ－2和Ⅱ－3的
女儿都患乙病，儿
子患乙病的几率
是1/2。由此可
见，乙病属于_______________遗传病。
（3）若Ⅱ－2和Ⅱ－3再生一个孩子，这个孩子同时患两种病的几率是____________。
（4）设该家系所在地区的人群中，每50个正常人当中有1个甲病基因携带者，Ⅱ－4与该地区一
个表现型正常的女子结婚，则他们生育一个患甲病男孩的几率是_________。
10（全国II卷34）. （1）人类遗传病一般可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和____________
遗传病。多基因遗传病的发病除受遗传因素影响外，还与___________有关，所以一般不表现典型的___________分离比例。
（2）系谱法是进行人类单基因遗传病分析的传统方法。通常系谱图中必须给出的信息包括：性别、性状表现、_____________、____________以及每一个体在世代中的位置。如果不考虑细胞质中和Y染色体上的基因，单基因遗传病可分成4类，原因是致病基因有_____________之分，还有位于_____________上之分。
（3）在系谱图记录无误的情况下，应用系谱法对某些系谱图进行分析时，有时得不到确切结论，因为系谱法是在表现型的水平上进行分析，而且这些系谱图记录的家系中_____________少和____________少。因此，为了确定一种单基因遗传病的遗传方式，往往需要得到
______________________，并进行合并分析。
11（山东卷27）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：
（1）上图为两种遗传病系谱图，甲病基因用A、ａ表示，乙病基因用B、b表示，Ⅱ-4无致病基因。甲病的遗传方式为_________，
乙病的遗传方式为
__________。Ⅱ-2的基因型为___________，Ⅲ-1的基因型为___________，如果Ⅲ-2与Ⅲ-3婚配，生出正常孩子的概率为____________。
（2）人类的F基因前段存在CGG重复序列。科学家对CGG重复次数、F基因表达和遗传病症状表
现三者之间的关系进行调查研究，统计结果如下：
CGG重复次数（n） n<50 n≈150 ｎ≈260 n≈500
F基因的mRNA（分子数/细胞） 50 50 50 50
F基因编码的蛋白质（分子数/细胞） 1000 400 120 0
症状表现 无症状 轻度 中度 重度
此项研究的结论：_______________________________________________________________。
推测：CGG重复次数可能影响mRNA与____________的结合。
例1解析：此题关键方法是逆推法首先确定显隐性关系：由于该突变型雌鼠是因为一条染色体上某基因突变导致的，所以野生型为隐性，突变型为显性。假设突变基因位于X染色体上（伴X显性找男患者，伴X隐性找女患者），则突变型雄性个体的后代中，雌性全为突变型，雄性全为野生型；如果突变基因在常染色体上，则后代无论雌雄都会出现1：1的性状分离比。所以应找一个突变型雄性和野生型雌性杂交看其后代的表现型。
例1 基因在染色体上的应用：假设演绎是判断基因在染色体上的位置常用的方法。在观察和分析的基础上先提出假设，然后再通过遗传图解来验证说明，如果结果与预期相符，说明假设正确，反之，则说明假设是错误的。
例2解析：根据性别决定可知，女性的两条X染色体一条来自父亲，一条来自母亲。而母亲有两条X染色体，父亲只有一条X染色体，若DNA的碱基序列不发生任何变异，则两个女儿从父亲那里获得的X染色体应该相同。在题目给出的选项中，选项C符合题意。
例2．性别决定的应用：关键是理解有性生殖过程：（1）根据基因的分离定律，男性个体的精原细胞在减数分裂形成精子时，可以同时产生含有X染色体的精子和含有Y染色体的精子，并且这两种精子的数目相等；女性个体的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞时，只能产生一种含有X染色体的卵细胞。（2）受精时，两种精子和卵细胞随机结合，因而形成两种数目相等的受精卵：含XX性染色体的受精卵和含XY性染色体的受精卵。（3）含XX性染色体的受精卵发育成女性，含XY性染色体的受精卵发育成男性。
例3解析：该病如果是X染色体上的隐性遗传，当男性表现型正常时，其女儿表现型不一定正常，而第一代和第二代正常男性的女儿都是患者，所以选C。
例3遗传方式的确定：
1．红绿色盲遗传病的遗传特点：（1）患色盲男性多于女性；（2）隔代交叉遗传：男性色盲基因只能从母亲那里来，然后只能传给自己的女儿；（3）女性患病，其父亲、儿子一定患病。
2．遗传系谱的判别，关键是掌握技巧：
（1）首先确定系谱中遗传病是显性还是隐性①“无中生有”（双亲正常，其子代中有患者）为隐性。②“有中生无”（患病的双亲生育有正常后代）为显性。
（2）在确定是隐性遗传病的情况下，要注意以下特殊情况：女性患者的父亲或儿子正常，则一定是常染色体隐性遗传病。如果是X染色体上隐性遗传病，女性患者的父亲与儿子均应为患者，否则不是。
（3）在确定是显性遗传病的情况下，要注意以下情况：男性患者的女儿或母亲正常，则为常染色体上显性遗传病。如果为X染色体上显性遗传病，则男性患者的母亲和女儿都应是患者，否则不是。
常隐：无中生有为隐性，女儿患病常隐病。
常显：有中生无为显性，女儿正常常显病。
伴X隐：母病子必病，女病父必病。
伴X显：父病女必病，子病母必病。
伴Y：只有男性患病，世代相传。
例4解析：耳垂的遗传表现出“无中生有”，结合题意判断该性状属于常染色体隐性遗传，逆向推导出双亲的基因型应为AaDdXBY×AaDdXBXb（假设控制耳垂的基因为A、a，控制白化的基因为D、d，控制色盲的基因为B、b），则后代有耳垂（A ）的概率为3/4，色觉正常（XBY）的概率为1/2（注意已经是男孩），白化病（dd）的概率为1/4，故该病的概率为3/4×1/2×1/4，即3/32。
遗传病概率的计算
用集合论的方法解决两种病的患病概率问题
当两种遗传病（甲病和乙病）之间具有“自由组合”关系时，可用图解法来计算患病概率。首先根据题意求出患一种病的概率（患甲病或患乙病的概率）,再根据乘法定理计算：
两病兼患概率=患甲病概率×患乙病概率；
只患甲病概率=患甲病概率一两病兼患概率；
只患乙病概率=患乙病概率一两病兼患概率；
只患一种病概率=只患甲病概率十只患乙病概率；
患病概率=患甲病概率＋患乙病概率一两病兼患概率；
正常概率=（1一患甲病概率）×（1一患乙病概率）或1一患病概率。
例5解析：多基因遗传病在群体中的发病率比较高，且易受环境因素的影响，故在调查时难以把握，一般的调查对象多为单基因遗传病。
例5遗传病调查
项目内容 调查对象及范围 注意事项 结果计算及分析
遗传病发病率 广大人群随机抽样 考虑年龄、性别等因素，群体足够大 患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传方式 患者家系 正常情况与患病情况 分析基因的显隐性及所在的染色体类型
注意：
①在做相关题目时要注意调查的内容是发病率还是遗传方式，然后再做具体的分析。
②在分析遗传方式时，要先确定是否为单基因遗传病，然后再分析致病基因的显隐性及所在位置。例6解析：这是一道遗传实验探究题；可从后代的性状分离比来判断是否符合基因的自由组合定律， 如果性状分离比为9：3：3：1，则符合，反之则不符合；
答案：（1）红眼♀×白眼♂ 常染色体 （2)第一步：纯种灰身长翅和黑身残翅果蝇
第二步：让F1与黑身残翅果蝇测交（或让Fl中雄雌个体互交）
结果预测：后代出现4种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅，且比例
为1：1：1：1(或后代出现4种表现型，灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅且比例
为9：3：3：1） (3)白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
①子代中雌果蝇全为红眼，雄果蝇全为白眼，这对基因位于X染色体上；
②子代中雌雄果蝇全为红眼，则这对基因位于常染色体上（亲代红眼雄果蝇为显性纯合 子）
③子代中雌雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染色体上（亲代红眼雄果蝇为杂合子）
3解析：本题考查的是遗传病的特点。所谓遗传病，是指生殖细胞或受精卵的遗传物质（染色体和基因）发生突变（或畸变）所引起的疾病，是由遗传物质发生异常改变而引起的疫病，通常具有垂直传递的特征。若是一种隐性遗传病，则①中一个家族中仅一代人中出现过的疾病也有可能是遗传病，③中携带遗传病基因的个体可能不患此病。而②中一个家族几代中都出现的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，因此不一定是遗传病，如由环境引起的。遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合症，21号染色体上多了一条，而不携带致病基因而患遗传病。
6解析：本题考察的是必修2伴性遗传和常染色体遗传的综合知识。设红绿色盲正常基因为B，不正常的基因为b，可推知Ⅱ3的基因型为DdXBY，Ⅱ4基因型为1/2DDXBXB或1/2DDXBXb,后代中不可能患有耳聋，单独考虑色盲这一种病，只有1/2DDXBXb这种基因型与DdXBY才能会出现有色盲的男孩患者，几率为1/4。 答案：A
8答案：（1）6 4 （2）黑色 灰色 （3）AaZBW AaZBZB
（4）AaZbW AaZBZb 3:3:2
解析：本题考查对遗传规律和伴性遗传知识的运用，根据题中表格可知，黑鸟的基因型有AA ZBZB AA ZBZb AaZBZB AaZBZb AAZBW AaZBW 6种，灰鸟的基因型有AAZbZb AaZbZb AAZbW
Aa ZbW 4种。基因型纯和的灰雄鸟的基因型为AAZbZb , 杂合的黑雌鸟的基因型为AaZBW，子代基因型为AA ZbW Aa ZbW AAZBZb AaZBZb 4种，雄鸟为黑色，雌鸟为灰色。第三小题根据子代的性状，判断出亲本的基因型两黑鸟后代只有黑或白 则不应有b基因存在。第四小题同理，因为后代有三种表现性，则亲代雄性两对基因都杂合，根据子代基因型的比例，归纳出表现性的比例为3:3:2。
9答案：
1 Y的差别 2（1）常染色体隐性 （2）X连锁显性（伴X染色体显性）
（3）1/4 （4）1/200
11答案：（1）染色体异常、环境因素、孟德尔；（2）亲子关系、世代数、显性和隐性、常染色体和X染色体；（3）世代数、后代个体数、多个具有该遗传病家系的系谱图
解析：围绕遗传系谱图，对遗传和变异的整体考查。
10（1）常染色体显性遗传 伴X隐性遗传 AaXbY
aaXBXb 7\32
（2）CGG重复次数不影响F基因的转录，但影响翻译（蛋白质的合成），并与遗传病是否发生及症状表现（发病情况）有关。 核糖体
（3）（小鼠）睾丸 解离固定液 醋酸洋红染色
压片（只要有压片的操作均得分） 次级精母细胞，精细胞，精原细胞
缺失
患病女性
患病男性
正常女性
正常男性
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第17讲 受精作用 体内受精和早期胚胎发育
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
１．受精过程 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（广东卷文基69）、正常精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体可以合成精子运动所需的
A、乙醇 B、ATP C、胰岛素 C、淀粉
●典例分析
例1（ ）下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是
A．甲与乙 B．乙与丙 C．乙与丁 D．丙与丁
变式1（ ）一对夫妻中，男性色觉正常，女性色盲，婚后生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体变异的细胞和时期分别是
A．卵细胞、减数第一次分裂后期 B．卵细胞、减数第二次分裂后期
C．精子、减数第一次分裂后期 D．精子、减数第二次分裂后期
例2（ ）三个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成的精子细胞的种类可能有
A．2种 B．4种 C．2种或4种 D．2种或4种或8种
变式2（ ）假设某生物体细胞中有3对同源染色体，其中A、B、C 3条来自父方，A’、B’、C’3条来自于母方。经减数分裂产生的生殖细胞中，同时含有A、B、C的几率是
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
例3．受精过程的顺序为① 第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌、雄原核融合
A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥① C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①
●网络构建
● 训练
1 ( ) 下面关于高等动物减数分裂形成配子及受精作用的描述，其中正确的是
A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B．等位基因进入卵细胞的几率并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
C．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
D．雌、雄配子彼此结合的几率相等，因为它们的数量相等
2（ ）下列不是精子、卵子发生的区别的是
A．初级精母、卵母细胞的形成时间 B．MI和MII的时间连续性
C．成熟生殖细胞是否经过变形 D．成熟生殖细胞中染色体数量
3．根据科学家研究证实，由精子细胞变为精子的过程中，细胞核变为精子的头部；部分细胞质变成精子的颈部和尾部；大部分细胞质及多数细胞器被丢弃；但全部线粒体保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：
（1）细胞核内含有______________，以便传给下一代。
（2）丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子体积______，运动_______。
（3）精子快速运动主要靠___________ 的摆动，其运动动力主要产生于____________。
（4）保留全部线粒体的意义在于：线粒体是___________场所，通过线粒体的生理活动，形成精子运动所需的____________。
4（海南卷26）．（18分）（现代生物科技专题）请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：
（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的＿＿＿＿能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于＿＿＿＿卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂＿＿＿＿期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明＿＿＿＿过程已完成。
（3）动物的早期胚胎移植到同种且＿＿＿＿＿与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用＿＿＿＿＿＿激素对供体进行处理，其目的是获得更多的＿＿＿＿，经人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜＿＿＿＿＿＿＿。
（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行＿＿＿＿＿处理，再植入到受体内，若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于＿＿＿＿＿条件下。
5．图甲显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果。
（1）根据图甲写出两项细胞减数分裂
的特征。
(2)有些时候，人类在产生配子时，细胞
减数分裂过程中出现不正常的情况。
如图乙显示涉及一对同源染色体的不正常分裂情况：
① 如何分辨配子A和配子B？ 。
② 异常配子A、B产生的原因有可能是 。
③ 如果一个A的卵子（含两条21号染色体）成功地与一个正常精子受精，写出新个体将会患的遗传病名称： 。
④ 这种在细胞分裂中的不正常情况可能发生在性染色体上。一个B卵子与一个正常精子受精而形成不同类型的合子，如图丙所示：
解释为什么XO类型的合子丙可 发育成一个个体，而YO的合子却不 能？
__________________ 。
例1受精作用：性染色体组成为XXY的个体，变异可能来自母本减数分裂的第一和第二次分裂，也可能来自父本减数分裂第一次分裂；性染色体组成为XYY的个体，变异只来自父本减数第二次分裂。
例2 配子形成过程中染色体组合的多样性：一个精原细胞无论有多少同源染色体，减数分裂产生四个精子两种类型；一个卵原细胞无论有多少同源染色体，减数分裂只产生一个卵细胞有可能两种类型；多个性母细胞则按2n计算.
例3选修模块3：现代生物科技专题 胚胎工程之体内受精和早期胚胎发育
3. 解析：精子细胞变为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，因为细胞核内含有遗传物质 ，在受精作用形成子代的过程中传给子代，细胞质变成精子的颈部和尾部，颈部含有大量线粒体，为精子快速运动提供能量。
3答案：（1）遗传物质；（2）变小，更灵活；（3）尾部；线粒体；（4）有氧呼吸的主要；能量。
4．（1）顶体酶 （2）初级 中 受精
（3）生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性
（4）胚胎侵害 冷冻（或液氮）
5解析：（1)从图示可知，1个亲代细胞经减数分裂后形成了4个配子；配子中无同源染色体且染色体数目减半。(2)在A配子中仍然含有同源染色体,B配子中无染色体，这是由于减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开而进入同一个次级精母或卵母细胞中，另一个次级精母或卵母细胞中则无。由于X染色体较Y染色体大,X染色体携带更多的基因，而这些基因对合子的生存及其随后发育是必需的。
5答案：（1)1个亲代细胞可产生4个子细胞；每个子细胞内染色体数目减半；同源染色体分开并分配到不同的子细胞中（写出其中两条即可）
（2）①A配子中含有一对同源染色体，B配子中则不含染色体；
②减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开，进入同一个细胞中； ③21三体综合征；
④X染色体较Y染色体大，可能含有个体发育所必需的基因。
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第16讲 细胞的减数分裂
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
1．细胞的减数分裂 Ⅱ 2．配子的形成过程 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（江苏卷生物15）．对性腺组织细胞进行荧光标记，等位基因A、a都被标记为黄色，等位基因B、b都被标记为绿色，在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是
A．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B．若这2对基因在1对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D．若这2对基因在2对同源染色体上，则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
●典例分析
例1（ ）（广东卷文基71）、以下①—④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是
A、①②③④ B、②①④③
C、③④②① D、④①③②
例2下图是某种动物细胞进行有丝分裂
和减数分裂部分图，据图回答问题：
(1)按先后顺序把有关有丝分裂图的号
码排列起来___________；
按顺序把有关减数分裂图
的号码排列起来
________________
(2)此动物的正常体细胞中有
________对同源染色体，
细胞核中有______个DNA
分子。
(3)在上述分裂图中，细胞中
的染色体数比此动物正常
体细胞中染色体数增加
一倍的是图________。
(4)在上述分裂图中，属于初
级精母细胞的是图______。
(5)上述分裂图中，每条染色体
上只含一个DNA分子的是
图________。
(6)上述分裂图中，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生交叉互换是在________图中。
●网络构建
●训练
１（ ）某二倍体动物的某细胞内含10条染色体、10个DNA分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞 A．处于有丝分裂中期 B．正在发生基因自由组合
C．将形成配子 D．正在发生DNA复制
２（ ）真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代
A. A、增加发生基因突变的概率 B、继承双亲全部的遗传性状
B. C、从双亲各获得一半的DNA D、产生不同于双亲的基因组合
3( )下图表示一高等动物细胞分裂的不同时期，对此认识错误的是
A．③细胞内有2个四分体
B．②细胞中可发生同源染色
体分离，非同源染色体自由组合
C．若④细胞中的a为X染色体，则
b为常染色体
D．①细胞为有丝分裂后期图像，睾
丸中有可能同时存在上图所示的
四种细胞
4（ ）a和b是同一动物体内的两个细胞，通过对其核内DNA分子含量的测定，发现a细胞中DNA含量是b细胞的两倍，最可能的解释是
A．a是正常体细胞，b是处于减数第一次分裂结束时的细胞
B．a是处于有丝分裂后期的细胞，b是处于有丝分裂前期的细胞
C．a是处于有丝分裂前期的细胞，b是处于减数第一次分裂后期的细胞
D．a是处于有丝分裂中心体相互分离时，b处于次级性母细胞中染色体移向两极时
５（ ）下图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了染色体与染色体上的基因。设①③细胞都处于染色体的着丝点向两极移动的时期。据图分析，下列叙述不正确的是
A.①中无同源染色体，染色体数目为4n，DNA数目为4a
B.②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a
C.③中无同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为2a
D.②有姐妹染色单体，①③均无姐妹染色单体
6（ ）下图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞。根据图中的染色体
类型和数目，判断最可能来自同一个次级精母细胞的是
A．①② B．②⑤ C．③④ D．①⑤
7（ ）据右图判断以下说法正确的是
A．这种生物染色体数目最多是6条
B．A图与B图的8～9是同一个时期
C．A细胞的子细胞是体细胞
D．B图有染色单体的时期只有1～6
8（ ）下面为细胞分裂过程示意图，
据图分析可得出
A．在细胞分裂过程中，细胞体积明显增大的时期是OP段
B．若在A点将核DNA带上同位素标记，则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占50％
C.在图中的GH段和OP段，细胞中含有的染色体组数是相等的
D．图中L点→M点所示过程为受精作用
9、下列示意图分别表示某二倍体雌性动物（2n＝4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系，以及细胞分裂图相。请分析并回答：
⑴ 图1中a～c柱表示染色体的是 ，图2中表示二倍体体细胞分裂时期的是 。
⑵ 图1中III的数量关系对应于图2中的 ，图2中丙所示的细胞有 个染色体组。
⑶ 图1中的数量关系由I变化为II的过程，细胞核内发生的分子水平的变化是 ；由II变化为III，相当于图2中的 过程。
⑷ 符合图1中IV所示数量关系的某细胞名称是 。与图1中 对应的细胞内不可能存在同源染色体。
10. （山东卷27）
（3）人类遗传病发病率逐年增高，相关遗传学研究备受关注。根据以下信息回答问题：
小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减少分裂的实验步骤：
供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹Ⅲ染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B（健那绿）染液，解离固定液。
取材：用____________作实验材料
制片：①取少量组织低渗处理后，放在____________溶液中，一定时间后轻轻漂洗。
②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量____________。
③一定时间后加盖玻片，____________。
观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂，产生的子细胞是__________________。
②右图是观察到的同源染色体进入（A1 和A2）的配对情况
若A1正常，A2发生的改变可能是_______________。
11果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表型，如下表所示：
受精卵中异常的性染色体组成方式 表现型
XXX 在胚胎期致死，不能发育为成虫
YO(体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体) 在胚胎期致死，不能发育为成虫
XXY 表现为雌性可育
XYY 表现为雄性可育
XO(体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体) 表现为雄性不育
⑴ 经分析出现异常受精卵XXY的原因之一是：雌果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XX没有分离，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY。可能的原因还有哪些：
⑵ 为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，著名的遗传学家摩尔根(T．H．Morgan)做了下列杂交实验。让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯(Dikens)用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。
① 请据上表信息用遗传图解，解释蒂更斯实验中为什么会出现例外(设有关基因为B、b)。
② 提出一个验证蒂更斯实验的简单思路，并预测结果，得出结论(提示：专业技术人员在光学显微镜下，可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体)。
简单思路：____________________________________________________________________
预期结果：____________________________________________________________________
结论：________________________________________________________________________
例1精子和卵细胞的形成过程及比较；联会、四分体、同源染色体
精子和卵细胞的形成过程的比较
精子的形成 卵细胞
不同点 细胞质分裂方式
减数分裂结束后是否变形
相同点
例2解析：本题主要考查考生对减数分裂、有丝分裂以及次过程中染色体行为变化特征等知识的掌握程度和相关图形的识别与判断的能力。解题的关键是识别各个图形隶属于何种细胞分裂。①为减Ⅰ前期（四分体），②为有丝分裂中期，③为减Ⅰ中期，④为减Ⅱ中期，⑤⑥为有丝分裂后期，⑦为有丝分裂末期，⑧为减Ⅰ后期，⑨为减Ⅱ后期，⑩为次级性细胞， 为性细胞， 为细胞分裂前期细胞。
【答案】⑴ ②⑤⑥⑦ ①③⑧⑩④⑨ ⑵2 4 ⑶⑤⑥ ⑷①③⑧ ⑸⑤⑥⑦ ⑨ ⑹①
例2有丝分裂与减数分裂细胞图象的判别
1．一般来讲，判别某一细胞图象属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。可按照如下原则判定。
2．二倍体生物的分裂图像鉴别：
有丝分裂 减数分裂
减Ⅰ 减Ⅱ
前期
中期
后期
３．有丝分裂、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体、染色体组数的规律性变化（假设生物正常体细胞中染色体数为2N）曲线图
染色体 DNA 染色单体
减数分裂
有丝分裂
9【解析】⑴由图1分析，在不同分裂时期，b有时出现，有时消失，应为染色单体；根据有染色单体时，DNA的量与染色单体相同，确定c为DNA，故a为染色体。体细胞分裂方式为有丝分裂，而图2中乙为减数第二次分裂中期，丙为减数第一次分裂后期，只有甲为有丝分裂中期。⑵图1中Ⅲ，染色体是体细胞的一半，应为减数第二次分裂，故对应图2的乙图。⑶图2Ⅰ为体细胞，通过DNA的复制和蛋白质的合成，DNA含量增倍，染色单体与DNA含量相同。图1的Ⅲ染色体减半，意味着由Ⅱ变化为Ⅲ，经历了由减数第一次分离到减数第二次分裂的过程，相当于图2的丙→乙的过程。⑷图1中的Ⅳ为经过减数第二次分裂产生的成熟的生殖细胞，由于该动物为雌性个体，故减数第二次分裂的结果应为卵细胞或 （第二）极体。由于减数分裂中只有减数第一次分裂中有同源染色体，故图1中Ⅲ和Ⅳ对应的细胞内不含同源染色体。
【答案】⑴a 甲 ⑵乙 2 ⑶DNA复制 丙→乙 ⑷卵细胞或（第二）极体 III和IV
10解析：本题考察了减数分裂观察实验，比较贴近课本。
首先学生要对课本上关于有丝分裂实验中的系列步骤要熟知，取材——解离——漂洗——染色——制片——观察。然后将知识迁移到减数分裂实验观察中
10答案：
（3）（小鼠）睾丸 解离固定液 醋酸洋红染液 压片 次级精母细胞，精细胞，精原细胞 缺失
11(1)①雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝粒分离后，两条XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY ②雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY，与正常卵细胞X结合后形成异常受精卵XXY
(2)①
②简单思路：取例外的果蝇分裂期的体细胞，制做有丝分裂装片，在光学显微镜下观察，找出分裂期中期的性染色体。
预期结果：在白眼雌蝇装片中可观察到XXY的性染色体组成，在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。
结论：果蝇眼色的遗传与性别相关，控制该性状的基因位于x染色体上。
F
E
B
A
C
D
G
H
P
O
染色体数目
核DNA含量
时间
相对值
I
J
M
N
Q
K
L
b
c
II
III
数量（个）
8
4
2
a
图2
甲
乙
丙
一看染色体数
奇数→减Ⅱ（且无同源染色体存在）
偶数→
无同源染色体→减Ⅱ
有同源
染色体
二看有无同源染色体
三看同源染色体行为
出现联会、四分体、
同源染色体分离、
同源染色体着丝
点位于赤道板两侧
减Ⅰ
无上述同源染
色体特殊行为
有丝分裂
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第26讲 生物的进化
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求
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
●感悟高考
1（ ）（广东理基47）．由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是
A．人工选择 B．适者生存 C．用进废退 D．定向变异
2（ ）（上海卷3）新物种形成的标志是
A．具有新的生理功能 B．出现新的形成结构 C．出现地理隔离 D．形成生殖隔离
●典例分析
例1（ ）按照现代生物进化理论，下列说法不正确的是
A．物种形成的标志是产生了生殖隔离 B．物种的形成都需要经过长期的生殖隔离
C．自然选择的实质是基因频率的定向改变 D．生物进化的单位是种群
变式1（ ）突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状。下列有关叙述，错误的是 A．人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异
B．转基因技术造成的基因重组，产生了定向变异
C．体细胞杂交技术能产生染色体变异，突破了生殖隔离的限制
D．现代生物技术能改变许多生物，使之更适合人的需要
例2（ ）某一鸟类种群由于自然原因而被分割成两个群体，它们分别受到不同环境条件的影响，经过600万年后，如果把这两个群体的后代放到一起，则它们最可能会
A．具有同样的交配季节 B．陷入对相同资源的竞争中
C．彼此产生了生殖隔离 D．形成种内互助的合作关系
变式2（ ）下列关于基因库的叙述，错误的是
A．一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B．生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D．基因突变可改变基因库的组成
例3（ ）如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为 A．1/16 B．1/9 C．1/8 D．1/4
变式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该植物的a、A基因频率分别为
A.55% 45% 55% 45% B.42.5% 32.5% 55% 45%
C.55% 45% 45% 55% D.42.5% 32.5% 45% 55%
例4（ ）右图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。（图B表示A经过自然选择形成的结果）。下列关于种群的描述不正确的是
A．两个种群间存在着竞争的关系
B．自然选择使以c为食的个体逐渐减少
C．自然选择一定会使两种群中的一种灭亡
D．两个种群在竞争中最终适应环境
变式4（ ）真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表现在
1 结构和功能更加完善； ②出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定了基础；
③通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
●网络构建
●训练
1（ ）右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
2（ ）《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.认识到变异广泛存在并能遗传给后代
3（ ）某小岛上原有果蝇20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蝇分别占15%、55%和30%。若此时从岛外入侵了2000只基因型为VV的果蝇，且所有果蝇均随机交配，则F1代中V的基因频率约是 A．43% B．48% C．52% D．57%
4、回答下列有关生物进化的问题。
（1） 图1表示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）该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表示这两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
蜴群体内的____________发生了改变。
（5）从生物的多样性角度分析，图2所示群体中不同个体的存在反映了____________多样性；若从分子水平检测这种多样性，可采用的简便技术是_______________。
6桦尺蛾是一种栖息在密林中、白天停歇在树干上的昆虫，一般为浅色，它借助与环境相似的体色躲避鸟类天敌。在工业污染区，黑色花尺蛾的数量有增多的趋势。为证实两种体色的桦尺蛾因环境不同而数量比例不同，进行了如下探究。请完成下列探究方案。
（1）假设：_____________________________________________。
（2）实验步骤：
1）选择工业污染区A和_____________________地区B；
2）收集桦尺蛾，并在翅下用有色颜料分别标记黑色蛾和浅色蛾若干；
3）_______________________________________________________________________；
4）一段时间后用诱蛾灯诱捕，记录、统计结果。
（3）实验结果：如表1。根据表内数据在右下空白处绘制A、B两地区不同体色蛾回收率的柱形图。
（4）结论：
___________________________________________________________________________。
（5）分析与讨论：
1）人们观察到工业污染导致树皮变黑，从这个角度解释上述实验结果。
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
2）已知桦尺蛾的体色由常染色体上的一对等位基因控制。为了进一步探究桦尺蛾的黑色与浅色的
显隐性关系，有人将一对黑色蛾与浅色蛾杂交，F1中黑色蛾与浅色蛾的数量比为1∶1。请利用
F1的蛾，在此基础上设计遗传实验完成探究。
①实验步骤：____________________________________________________________。
②结果与分析：
__________________________________________________________________。
例1不同种进化理论的理解
规律总结：物种的形成方式不只有一种；多倍体的形成是爆发式的；基因工程和细胞工程都可以突破了生殖隔离的限制，在不同物种间进行基因的交流或细胞融合，产生新的物种。
例2现代生物进化理论的应用：不同的环境条件的长期选择,最可能导致生物朝不同的方向进化而形成不同物种。
例3基因频率和基因型频率的计算：
（1）判断两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有变化，则种群一定没有进化。
例4生物多样性与共同进化：基因多样性、生物多样性与生态系统多样性是相互联系的；基因多样性决定生物多样性，生物与环境的共同进化形成生态系统也具有多样性。
5（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。（合理即给分）
3）基因频率 （5）遗传 PCR（聚合酶链反应）
6答案：
（1）在工业污染区，黑色蛾数量占优势（合理即给分）
（2）1）非工业污染区 3）将标记的不同体色的蛾分别释放到上述两地区
（3）见右图
（4）在工业污染区，黑色蛾数量占优势；在非工业污染区，浅色蛾数量占优势
（5）1）不同污染程度区域的树皮颜色不同，使停歇在树上不同体色的蛾被鸟类捕食的概率不同，导致它们的存活率不同。
2）①选择F1的雌雄黑色蛾杂交；观察、记录后代的体色
②若后代出现浅色蛾，则黑色为显性性状；若后代全部是黑色蛾，则黑色为隐性性状。
（合理即给分）
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第18讲 胚胎工程
班次__________学号________姓名__________
●考纲内容及能力要求 1、动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础际 Ⅰ
2、胚胎干细胞的移植 Ⅰ 3、胚胎工程的应用 Ⅱ
●感悟高考
1（ ）（江苏卷生物8）．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是
A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
2（ ）（全国II卷3）.下列有关哺乳动物个体发育的叙述，错误的是
A.胚胎发育过程中也会出现细胞衰老 B.幼鹿经过变态发育过程长出发达的鹿角
C.胚后发育过程中伴有细胞分化 D.来自原肠胚同一胚层的细胞经分化发育成不同的组织
3（ ）（08山东卷·4）通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是
A、类胚胎干细胞能够分化成多种细胞 B、分化的体细胞丢失了某些基因
C、二者功能有差异，但形态没有差异 C、二者基因组相同，且表达的基因相同
●典例分析
例1（ ）如图表示受精卵发育至囊胚过程中，DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是：
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
例2 （ ）（多选）胚胎移植技术目前应用于 A解决某些不孕症的生育问题
B治疗某些遗传病 C提高家畜的繁殖力 D提高动物的抗病力
例3（ ）（08江苏卷·6）动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是 A．a过程表示干细胞能自我更新
B．b、c过程表示干细胞具有分化能力
C．a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D．b过程形成的细胞直接组成器官，可供器官移植使用
●网络构建
●训练
1（ ）高等动物胚胎发育过程中的一个重要的阶段是原肠胚的形成，其主要特点是：
A．有囊胚腔、原肠腔和神经板 B．有囊胚腔、原肠腔和神经管
C．有外胚层、中胚层、内胚层和肠腔 D．有外胚层、中胚层、内胚层和原肠腔
2（ ）下列说法不正确的是 A．胚胎工程技术包括胚胎移植、胚胎分割、体外生产胚胎技术
B．试管牛的培育过程属于克隆过程
C．提供胚胎的个体成为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”
D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程
3（ ）下列说法正确的是 A．从动物体内获得的精子不能直接与卵细胞结合完成受精作用
B．体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可以移植到母体内
C．胚胎移植可以移植到其他任意动物体内
D．同卵双生是由于1个卵子与2个精子完成了受精作用所致
4（ ）发展试管动物技术具有重要意义，下面关于这方面叙述错误的是
A．试管动物技术可以解决动物生育率低的问题
B．试管动物技术可以更多、更有效的利用动物的卵细胞
C．管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜 D．试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
5(宁夏卷41)（15分）右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答：
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期
的内细胞团或胎儿的__________中分离得到的
一类细胞。
（2）图中分化程度最低的干细胞是___________。
在体外培养条件下，培养液中加入__________
因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细
胞分化。
（3) 在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因___________的结果。
（4）某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的，骨髓的治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。
（5）若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________，其原因是___________。
（6）若某药物可抑制肝肿瘤细胞NDA的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的______________期。
（7）在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用__________细胞与骨髓细胞融合，经多交筛选最终得到能分泌__________________的杂交瘤细胞。
6.（08江苏卷·34）（6分）下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。
⑴ 进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h,黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是 。再在37℃、5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎期开始的标志。
⑵如果体外受精后，在精核和卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是 。
⑶ 如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于 。
⑷ 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。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能的原因。 。
7．动物胚胎移植的过程是：首先用激素a促进成熟雌性个体多排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素b处理，可以接受胚胎植入的母体子宫内，孕育成幼体。
（1）你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式？
（2）题中提及的“激素a”最可能是指___________。
（3）若希望同时获得多个性状相同个体，该如何实现？
（4）你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？
8．2002年初，美国33名诺贝尔获得者联名上书国会，要求政府支持对胚胎干细胞的研究。胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化成各种组织干细胞，进而分化成各种不同的组织细胞。因此在临床上具有极大的应用价值。如图是干细胞的培养过程：
请分析回答：
（1）图中哪一阶段的细胞是胚胎干细胞？
（2）胚胎干细胞具有发育全能性的原因是什么？
（3）请举例说明胚胎干细胞研究在临床治疗上的应用。
9．1994年4月23日晚9时，在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴，她是我国首例第三代试管婴儿，父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一个男婴，孩子1岁后发病，最后死于脑出血。5年后，她第二次怀孕到6个月时，到医院抽羊水检查及脐带血诊断，发现胎儿是男孩，而且是血友病患者，随引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可作活体检查的胚胎，并抽取每个胚胎1—2个细胞进行检查后，选择了两个胚胎进行移植，最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题：
（1）试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程相同之处是 ，不同点在于 。
（2）血友病的遗传方式为 ，如果用B、b表示正常基因或血友病基因，则父母基因型分别是 和 。如果该夫妇再生一男孩，患血友病的概率是 。
（3）医生抽取活体胚胎1—2个细胞后，可以通过观察 判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用 性胚胎进行移植，原因是 。
应用现代生物技术，现在人们已经能够选取最理想的胚胎，其基因型应该是 。自然状态下，出现这样胚胎的概率是 。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
（4）题目中的试管婴儿确切地说应称为 。原因是 。
5.（1）囊胚 原始性腺细胞 （2）胚胎干细胞 分化诱导 （3）选择性表达 （4）造血干
（5）红细胞 细胞中无细胞核 （6）间 （7）B淋巴 特异性抗体
6 答案：⑴促进排卵（或超数排卵） 使精子获能 囊胚
⑵容易获得纯合子并缩短育种时间
⑶小鼠甲（体细胞）核基因和小鼠乙（卵细胞）的细胞质基因
⑷外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
7.（1）有性生殖 （2） 促性腺激素
（3）利用同一受精卵发育成的胚胎进行胚胎分割，分别置入不同母牛的子宫内，使它们正常发育成新个体。
（4）胚胎移植技术可以加速优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种；可保存品种资源和濒危物种；胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力等等
8. （1）细胞群 （2）细胞中含有全部的遗传信息，能够全部得以表达
（3）提取出干细胞，在体外经诱导分化培养成人的皮肤，用于烧伤病人的皮肤移植。
9. （1）通过有性生殖产生，在母体子宫内发育成胎儿 受精作用在体外，并在体外发育成早期胚胎后进行胚胎移植
（2）伴X染色体隐性遗传 XBY XBXb 1/2
(3)染色体组成 女 男性胎儿可从母亲获得b基因，患病可能性为50%，女性正常 XBXB 1/4
（4）设计试管婴儿 该试管婴儿的胚胎在移植前经过了基因检测
⑤
各种血细胞、
神经细胞等
血液组织干细胞、
神经组织干细胞等
细胞群
囊胚
发育
④
去核
卵细胞
移植
③
细胞核
②
①
取出
人体
体胞
分离
分离
诱导
分化
⑥
分化
⑦
应用治疗
⑧
时间 时间 时间 时间
① ② ③ ④
有机
物总
量
所有细胞体积
之和
每个细胞体积
DNA
总
量
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