第二节 生物变异在生产上的应用
[随堂检测][学生用书P69]
1．(2016·浙江10月选考)用γ射线处理籼稻种子，选育出了新品种。该育种方法属于( )
A．杂交育种 B．诱变育种
C．单倍体育种 D．转基因育种
解析：选B。利用射线处理种子从而得到新品种，该育种方法属于诱变育种。
2.(2016·浙江4月选考)用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方式属于( )
A．转基因育种 B．辐射诱变育种
C．化学诱变育种 D．多倍体育种
解析：选D。六倍体小麦和二倍体黑麦杂交获得异源四倍体，然后用秋水仙素处理诱导染色体加倍，经选育得到异源八倍体小黑麦，这是人工诱导多倍体的育种方式，即多倍体育种。
3．如图表示某种农作物品种①和②培育出⑥的几种方法，有关说法错误的是( )
A．经过Ⅲ培育形成④常用的方法是花药离体培养
B．过程Ⅵ常用一定浓度的秋水仙素处理④的幼苗
C．由品种①直接形成⑤的过程必须经过基因突变
D．由品种①和②培育品种⑥的最快途径是Ⅰ→Ⅴ
解析：选D。本题中所涉及的育种方式有诱变育种(Ⅱ→Ⅳ)、杂交育种(Ⅰ→Ⅴ)、单倍体育种(Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ)，原理分别是基因突变、基因重组、染色体畸变。其中单倍体育种能明显缩短育种年限，因为在单倍体育种过程中，每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。
4．某二倍体植物的体细胞中染色体数为24，基因型为AaBb，这两对基因遵循自由组合定律，请据图回答下列问题：
(1)图中A所示的细胞分裂方式主要是________。
(2)产生的花粉基因型有4种，由花粉发育成的单倍体有哪几种基因型？__________________。
(3)若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体________条，通过这种方法最终获得个体①的育种方法的优势是______________________。
(4)若该植物进行自花传粉，在形成的以个体②组成的群体中可能有________种基因型。
(5)若A表示水稻的高秆基因，a表示水稻的矮秆基因；B表示水稻的抗病基因，b表示水稻的不抗病基因，这两对基因按自由组合定律遗传。那么该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病的个体所占比例是________，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻所占比例为________。
(6)若要尽快获得纯种的矮秆抗病水稻，则应采用图中________(填字母)过程进行育种，这种育种方法称为________。
解析：(1)植物通过减数分裂产生配子，因此图中A为减数分裂过程。
(2)根据基因自由组合定律，基因型为AaBb的高秆抗病普通水稻经减数分裂能产生AB、Ab、aB、ab四种配子，所以由花粉粒发育成的单倍体也有AB、Ab、aB、ab四种基因型。
(3)该二倍体植物的体细胞中含有2n＝24条染色体，则经减数分裂后产生的配子中含12条染色体，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，因此，若C处是指用秋水仙素处理，则个体①的体细胞中含染色体24条，这属于单倍体育种，其优点是后代都是纯合子，明显缩短育种年限。
(4)该植株的基因型为AaBb，其进行自花传粉，后代有3×3＝9种基因型。
(5)该水稻自花传粉的后代中，矮秆抗病个体(aaB－)所占比例是1/4×3/4＝3/16，若要获得稳定遗传的矮秆抗病水稻，应让矮秆抗病的水稻进行自交，在自交的后代中纯种的矮秆抗病水稻(aaBB)所占比例为1/3aaBB＋2/3aaBb×1/4＝1/2。
(6)由于单倍体育种的优点是能迅速获得纯合体，加快育种进程，因此，若要尽快获得纯种的矮秆抗病的水稻，则应采用图中的A、B、C过程进行单倍体育种。
答案：(1)减数分裂 (2)AB、Ab、aB、ab (3)24 后代都是纯合子，明显缩短育种年限 (4)9 (5)3/16 1/2 (6)A、B、C 单倍体育种
[课时作业] [学生用书P125(单独成册)]
一、选择题
1．下列实例中，依据基因重组原理的是( )
A．我国科学家袁隆平利用杂交技术培育的超级水稻品种
B．黑龙江省农业科学院辐射处理大豆培育的“黑农五号”高产大豆
C．遨游太空的青椒种子培育成的果实比普通青椒大一倍以上
D．高产青霉素菌株的培育
解析：选A。杂交水稻的培育是依据基因重组的原理，将控制不同优良性状的基因集于一体。B、C、D项都是利用人工诱变育种。
2．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畸变
B．利用单倍体育种可以培育出无籽西瓜
C．诱变育种可以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．人工诱导多倍体目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析：选D。杂交育种的原理是基因重组，它可以把两个或多个品种的优良性状集中在一起，获得新品种。无籽西瓜是利用多倍体育种方法培育的。
3．视网膜母细胞瘤是眼科最常见的恶性肿瘤，俗称眼癌，发病原因可能与RB蛋白缺失有关。RB蛋白是常染色体上的RB基因编码的蛋白质，其分布于细胞核内，能抑制细胞增殖。正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变时，不能合成正常的RB蛋白，就会发生视网膜母细胞瘤。下列相关叙述正确的是( )
A．RB蛋白的作用原理可能是在细胞核内合成后，与染色体结合，抑制其复制
B．RB基因能抑制细胞癌变，在人体所有细胞中都有该基因
C．RB基因发生的突变属于隐性突变，是RB基因 的碱基序列定向突变造成的
D．当父母 双方都携带RB基因的突变基因时，儿子发病率为1/4
答案：D
4．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。对此分析错误的是( )
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→④的过程中，所产生的变异都有利于生产
解析：选D。③→④多次射线处理萌发的种子应为诱变育种，由于突变是多方向的，所以产生的性状有可能是有利的，也有可能是有害的；⑤→⑥过程表示的是杂交育种的自交阶段，遵循的原理为基因重组；③→⑨是花药离体培养，所得到的幼苗是单倍体，可以为aBd、abd、ABd、Abd四种基因型；秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，进而使染色体数目加倍。
5．豌豆从播种到收获为1年时间，纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，F1自交产生的F2中高茎和矮茎的比例为3∶1。纯种黄色圆形豌豆与纯种绿色皱形豌豆杂交得F1，F1自交得到的F2中各种表现型的比例为9∶3∶3∶1。上述实验分别需要在第几年才能得出结果( )
A．3年、2年 B．2年、2年
C．3年、3年 D．2年、3年
解析：选A。豌豆植株的高度表现在当代植株上，第一年将纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆杂交得F1种子，第二年将F1种子播种，F1植株自交产生F2种子，第三年F2种子播种后长出F2植株，表现为高茎和矮茎的比例为3∶1。豌豆籽粒的性状表现是在上一代植株上，第一年将纯种黄色圆形豌豆与纯种绿色皱形豌豆杂交得黄色圆形种子即F1，第二年将F1自交得到种子即是F2的四种表现型且比例为9∶3∶3∶1，选A。
6．如图中的①②③④分别表示不同的育种方式，下列相关叙述不正确的是( )
A．方式①应用的原理包括细胞全能性
B．方式②只适用于进行有性生殖的生物
C．方式③试剂处理的对象只能是萌发的种子
D．方式④可以诱发基因突变产生新基因
解析：选C。方式①中对花药进行离体培养形成单倍体的过程中用到了细胞的全能性；方式②是杂交育种，它适用于进行有性生殖的生物；方式③为多倍体育种，处理的对象为萌发的种子或幼苗；方式④为诱变育种，能产生新基因。
7．为了培育节水高产品种小麦，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．基因复制 D．基因分离
解析：选B。应用DNA重组技术，人们可以把某个目的基因通过运载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。这项技术的遗传学原理是基因重组。除了DNA重组技术外，利用杂交育种或诱变育种的手段也能培育新品种。
8．利用航天搭载的种子已培育出水稻、小麦、青椒、番茄等植物的新品种，其中航育1号水稻新品种平均株高降低14厘米，生长期缩短13天，增产5%至10%，取得良好的经济效益。这是( )
A．染色体结构改变的结果
B．染色体数目改变的结果
C．基因重组的结果
D．基因突变的结果
答案：D
9．将二倍体芝麻的种子萌发成的幼苗用秋水仙素处理后得到四倍体芝麻，此四倍体芝麻( )
A．此种育种方式为多倍体育种
B．产生的配子中由于没有同源染色体，所以配子无遗传效应
C．产生的配子中有同源染色体，用秋水仙素诱导成的单倍体可育
D．将此四倍体芝麻产生的花药进行离体培养长成的芝麻属于二倍体
解析：选A。四倍体产生的配子含有2个染色体组，有同源染色体；用秋水仙素处理后，就不再是单倍体了；此四倍体的花药离体培养长成的植株属于单倍体。
10．下列育种实例不属于人工诱变育种的是( )
A．一定剂量的γ射线处理牡丹花种子引起变异得到新品种
B．用辐射的方法，在家蚕卵还未孵化时就能区分出雌雄
C．玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗
D．激光照射植物引起突变得到新品种
解析：选C。玉米单株自交后代出现一定比例的白化苗，一般是基因重新组合造成的隐性基因的纯合，即使是基因突变，也属于自然突变，而非人工诱变育种。
11．下列属于诱变育种的是( )
A．我国山西省用辐射育成的“太辐一号”小麦
B．将抗虫基因转入普通棉的体细胞中，培育出抗虫棉
C．用秋水仙素处理二倍体草莓幼苗，培育出多倍体草莓
D．将抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交，培育出新品种
解析：选A。用射线处理小麦种子培育新品种，属于诱变育种中的辐射诱变，A正确；将抗虫基因导入普通棉的体细胞从而培育抗虫棉，属于转基因技术育种，B错误；多倍体草莓的培育属于多倍体育种，C错误；抗病黄果肉番茄与感病红果肉番茄杂交培育新品种属于杂交育种，D错误。
12．如图表示培育高品质小麦的几种方法，下列叙述正确的是( )
A．图中涉及的育种方法有杂交育种、单倍体育种和诱变育种
B．a过程能提高突变频率，从而明显缩短育种年限
C．a、c过程都需要用秋水仙素处理萌发的种子
D．要获得yyRR，b过程需要不断自交来提高纯合率
解析：选D。图中涉及杂交育种、单倍体和多倍体育种；a过程不能提高突变率，需要秋水仙素处理幼苗；c过程要处理萌发的种子或幼苗；b过程需不断自交，提高纯合率。
二、非选择题
13．太空中的空间环境可为生物的变异提供条件，如利用飞船搭载了蚕卵、鸡蛋、猪精液、农作物种子、植物种苗等，进行有关空间生命的科学研究。请回答下列问题：
(1)在挑选航天员时，航天员的遗传特征不容忽视，研究表明，有些人由于遗传方面的原因对宇宙辐射特别敏感，一旦受到辐射就容易出现严重的反应，甚至产生________导致癌症。如图为对宇宙辐射特别敏感病的遗传系谱图(假定对宇宙辐射特别敏感病由单基因控制)，其中Ⅳ15已被有关部门初步确定为我国航天员人选，尽管其综合条件优越，但航天医学工程问题专家却谨慎地表示不乐观，原因是Ⅳ15______________________________，故还需进一步做基因检测。
(2)“神舟七号”所搭载的上述物种可用于基因结构改变的研究，猪精液可以吗？为什么？__________________________________________________________。
(3)飞船搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子，原因是________________________________________________________________________。
(4)马铃薯常用的品种是杂合子，农业生产常用块茎繁殖，如果选马铃薯种子也搭乘飞船经太空返回后得到了淀粉少而不抗病(Aabb)和淀粉多且抗病(aaBb)的品种，要选育出淀粉少、抗病(AaBb)的马铃薯新品种，试设计育种方案。(写出思路过程即可)。
解析：(1)宇宙辐射属于物理致癌因子，能导致基因突变而引发癌症，根据宇宙辐射特别敏感病为常染色体隐性遗传病可知，9号和10号都是杂合体，则15号为AA或Aa，携带对宇宙辐射特别敏感病基因的几率为2/3，所以需要进一步做基因检测。(2)因为猪精液是精原细胞经过减数分裂产生的，不再继续分裂，所以其基因结构不会发生改变，因此不可以用猪精液用于基因结构改变的研究。(3)搭载“神州”8号飞船的农作物种子在微重力和宇宙射线的作用下，易发生基因突变。科学家在实验中一般会选择萌发的种子而不是休眠的种子，其原因是萌发的种子细胞分裂旺盛，在分裂间期DNA复制过程中可能产生差错导致基因突变。(4)要通过杂合子的马铃薯品种间杂交育种来选育淀粉少(Aa)抗病(Bb)的马铃薯品种，可以用Aabb和aaBb作为亲本进行杂交。其遗传图解如下：
答案：(1)基因突变 有2/3的可能性携带对宇宙辐射特别敏感病致病基因
(2)不可以。因为精子是经减数分裂产生的，不再分裂，不适于基因结构改变的研究
(3)刚萌发的种子细胞分裂旺盛，在间期DNA复制时基因易发生突变
(4)
14．现有两个小麦品种，一个纯种小麦的性状是高秆(D)、抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮秆(d)、易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如图所示的Ⅰ、Ⅱ两种育种方法以获得小麦新品种。请分析回答：
(1)要缩短育种年限，应选择的方法是________，依据的变异原理是____________；另一种方法的育种原理是________。
(2)图中①和④基因组成分别为__________和______________。
(3)(二)过程中，D和d的分离发生在_____________________________________________；
(三)过程采用的方法称为_________________________________________；
(四)过程最常用的化学药剂是________。
(4)(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合子占________。
(5)如将方法Ⅰ中获得的③⑤植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为________。
解析：图中(一)过程属于杂交育种，作用是把矮秆和抗病性状组合到一个植株上。图中(二)是F1种下后，开花时产生花粉(雄配子)的过程中要进行减数分裂，在减数第一次分裂过程中发生同源染色体的分离和非同源染色体之间的自由组合。此时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合。两对等位基因自由组合后产生4种配子(DT、Dt、dT、dt)。根据图中可知，①的基因型是DT，②的基因型是dT。图中(三)是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。图中(四)是诱导多倍体的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合子，仔细分析图，可得出图中的③④⑤对应的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。图中沿着(一)、(二)、(三)、(四)途径进行的育种方法属于单倍体育种，沿着(一)、(五)、(六)途径进行的育种方法是杂交育种。图中(五)过程是指F1自交的过程，其后代中的矮秆抗锈病的类型，表现型虽符合要求，但其中能稳定遗传的纯合子只有1/3，还有2/3是杂合子，不能稳定遗传。题中第(5)小题的计算方法是：③⑤的基因型分别是DDtt和ddtt，因为两个体中的第二对基因都是tt，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要考虑DD和dd就可以了，这对基因杂交后再自交，实际是典型的基因分离规律，后代各基因型的比例是1∶2∶1。
答案：(1)Ⅰ 染色体畸变 基因重组
(2)DT ddTT
(3)减数第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素
(4)1/3
(5)1∶2∶1
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第1课时 基因重组与基因突变
[随堂检测][学生用书P62]
1．基因A可突变为基因a1、a2、a3……。这说明基因突变具有( )
A．稀有性 B．可逆性
C．多方向性 D．有害性
解析：选C。A基因可突变为a1、a2、a3等基因，体现的是基因突变的多方向性特点，C正确；稀有性表明突变率低；可逆性表示A可以突变为a，a也可以突变回A；有害性表明基因突变对生物而言大多数是不利的。
2．央视一则报道称，孕妇防辐射服不仅不能防辐射，反而会聚集辐射。辐射对人体危害很大，可能导致基因变异。下列相关叙述正确的是( )
A．基因突变可能造成某个基因的缺失
B．碱基对的替换、添加和缺失都是由辐射引起的
C．辐射能导致人体遗传物质发生定向变异
D．环境引发的变异可能为可遗传的变异
答案：D
3.下面有关基因重组的说法，不正确的是( )
A．基因重组发生在减数分裂过程中，是生物变异的重要来源
B．基因重组产生原来没有的新基因，从而改变基因中的遗传信息
C．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型
D．基因重组能产生原来没有的新性状组合
解析：选B。基因重组包括同源染色体交叉互换和非同源染色体自由组合，前者发生在减数第一次分裂前期，后者发生在减数第一次分裂后期，是生物变异的重要来源，A项正确；基因突变产生原来没有的新基因，基因重组不能产生新基因，只能产生新基因型，B项错误；基因重组能产生新的基因型，但基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表现型，C、D项均正确。
4．血红蛋白异常会产生贫血症状，结合减数分裂过程的曲线图和细胞分裂图，回答下列问题：
(1)血红蛋白发生异常变化的根本原因是__________________________________
______________，此种变异一般发生于图甲中________阶段，此种变异一般最大的特点是能产生________。
(2)基因重组可以发生于图乙中__________时期，除此之外还有可能发生于________________________________________________________________________。
解析：(1)蛋白质的合成是由基因控制的，所以蛋白质变化的根本原因是相应基因发生了变化，属于基因突变，它一般发生于细胞分裂间期的DNA复制时，基因突变的结果是能够产生新的基因。(2)基因重组有两种类型，均发生于减数分裂过程中，即减数第一次分裂后期的非同源染色体的自由组合和减数第一次分裂四分体时期的同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。
答案：(1)控制血红蛋白合成的基因发生了突变 2～3 新基因
(2)C 减数第一次分裂后期
[课时作业] [学生用书P121(单独成册)]
一、选择题
1．用一定剂量的稀硝酸处理某种霉菌，诱发了基因突变，稀硝酸最有可能在下列哪个过程中起作用( )
A．有丝分裂的间期
B．有丝分裂全过程
C．受精作用过程
D．减数第一次分裂前的间期
解析：选A。基因突变最易发生于DNA分子的复制过程中，即细胞有丝分裂的间期(导致体细胞发生突变)或减数第一次分裂前的间期(导致生殖细胞发生突变)。霉菌的繁殖方式是无性生殖(孢子生殖)，不进行减数分裂。
2．下列关于基因重组的说法，不正确的是( )
A．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一
B．基因重组能够产生多种表现型
C．基因重组可以发生在酵母菌进行出芽生殖时
D．一对同源染色体的非姐妹染色单体上的基因可以发生重组
解析：选C。基因重组可导致出现新的基因型，进而出现新性状；它发生在有性生殖过程中，而出芽生殖为无性生殖；同源染色体上的非姐妹染色单体上的基因可发生交叉互换，属于基因重组。
3．番茄果皮的红色基因(R)可以突变为黄色基因(r)，r也可突变成R。这说明基因突变具有( )
A．可逆性 B．稀有性
C．普遍性 D．有害性
解析：选A。番茄果皮的红色基因(R)可以突变为黄色基因(r)，r也可变回R，体现了基因突变的可逆性的特点，A正确；基因突变的稀有性指的是发生基因突变的频率低，普遍性指的是基因突变在生物界普遍存在，有害性指的是基因突变对生物来说往往是害大于利，B、C、D不符合题意。
4．人类的血红蛋白(HbA)的β链第63位氨基酸为组氨酸(CAU)，异常血红蛋白(HbM)的β链第63位为酪氨酸(UAU)，这种变异的原因在于基因中( )
A．某碱基对发生替换 B．CAU变成UAU
C．缺失一个碱基对 D．增添了一个碱基对
解析：选A。据题意知，密码子由CAU变成UAU，根据碱基互补配对原则，其对应的基因转录链变化为GTA→ATA，即一个碱基对的替换。
5．基因r1、r2、r3分别是由R基因的一对不同碱基发生改变而引起的，r1、r2、r3控制蛋白质合成过程中转录的mRNA如表所示，分析表中mRNA碱基序列，R基因相应的DNA片段中模板链的碱基顺序是( )
突变基因 mRNA碱基序列
r1 …GCGACUCGGUGA…
r2 …GAGACGCGGUGA…
r3 …GAGACUCGUUGA…
A.…CTCTGAGCCACT…
B．…GAGACTCGGTGA…
C．…CTCTGAGCCTCT…
D．…GAGACTCGGGGA…
解析：选A。对比表中r1、r2、r3控制蛋白质合成过程中转录的mRNA可知，R基因转录形成的mRNA为…G_GAC_CG_UGA…，而基因r1、r2、r3分别是由R基因的一对不同碱基发生改变而引起的，因此该段mRNA的第二个碱基为A，第6个碱基为U，第9个碱基为G，即该mRNA的碱基序列为…GAGACUCGGUGA…，根据碱基互补配对原则，R基因相应DNA片段中模板链的碱基顺序是…CTCTGAGCCACT…。
6．有性生殖生物后代的性状差异主要来自基因重组，下列过程中哪些可以发生基因重组( )
A．①② B．①③
C．②③ D．③
解析：选A。该题中的基因重组发生在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以应为①②，而不是③配子的随机组合。
7．人类红细胞ABO血型的基因表达及血型的形成过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A．H基因正常表达时，一种血型对应一种基因型
B．若IA基因缺失一个碱基对，表达形成的多肽链就会发生一个氨基酸的改变
C．H基因正常表达时，IA基因以任意一条链为模板转录和翻译产生A酶，表现为A型
D．H酶缺乏者(罕见的O型)生育了一个AB型的子代，说明子代H基因表达形成了H酶
答案：D
8．自然界中，一种生物某一基因及其三种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三种突变基因DNA分子的改变是( )
A．突变基因1和2为某个碱基对的替换，突变基因3为某个碱基对的增加
B．突变基因2和3为某个碱基对的替换，突变基因1为某个碱基对的增加
C．突变基因1为某个碱基对的替换，突变基因2和3为某个碱基对的增加
D．突变基因2为某个碱基对的替换，突变基因1和3为某个碱基对的增加
解析：选A。基因突变是DNA分子中碱基对的增加、缺失或替换，突变的基因通过转录还可引起信使RNA上密码子改变，密码子在信使RNA上既不间断也不重叠，所以DNA碱基对增加，信使RNA上密码子种类、数目和序列改变，最终导致氨基酸种类数目改变。DNA碱基对替换，只能引起信使RNA上密码子种类改变，不改变密码子的数目，结果可能引起氨基酸种类变化，也可能不引起氨基酸种类变化。突变基因1是基因中某个碱基对替换，但没有引起信使RNA上密码子代表的氨基酸种类发生变化。突变基因2是基因中某个碱基对替换，使信使RNA上苯丙氨酸密码子变成了亮氨酸的密码子。突变基因3是基因中增加了某个碱基对，使信使RNA上从苯丙氨酸以后的密码子种类都发生了改变。
9．某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改变而导致乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是( )
A．缺乏吸收某种氨基酸的能力
B．不能摄取足够的乳糖酶
C．乳糖酶基因有一个碱基对被替换了
D．乳糖酶基因有一个碱基对缺失了
解析：选C。本题考查基因突变的病例分析。该婴儿的病症是由于体内的乳糖酶内有一个氨基酸发生改变，其根本原因是基因中的一个碱基对发生替换。如果发生一个碱基对缺失，则有可能导致乳糖酶的多个氨基酸改变。
10．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于( )
A．基因重组，不遗传变异
B．基因重组，基因突变
C．基因突变，不遗传变异
D．基因突变，基因重组
解析：选D。甲图中的“a”基因是从“无”到“有”，属于基因突变，而乙图中的A、a、B、b基因是已经存在的，只是进行了重新组合。
11．已知某个核基因片段碱基排列如图所示，若该基因由于一个碱基被置换而发生改变，氨基酸序列由“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”变成“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。下列叙述正确的是(脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG)( )
①—GGCCTGAA GAGAAGA—
②—CCGGACTT CTCTTCT—
A．基因突变导致了氨基酸序列的改变
B．翻译上述多肽的mRNA是由该基因的①链转录的
C．若发生碱基置换的是原癌基因，则具有该基因的细胞一定会癌变
D．若上述碱基置换发生在配子中，将不能遗传给后代
解析：选A。图中基因片段中每条链含有15个碱基，而氨基酸的序列中含4个氨基酸，对应基因片段中一条链上的12个碱基。依据碱基互补配对原则及氨基酸对应的密码子，可判断翻译上述多肽的mRNA是由该基因的②链转录的。癌变是基因突变累积的结果，若该基因突变未激活原癌基因，将不发生癌变。若上述碱基置换发生在配子中，将可遗传给后代。
12．产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是( )
A．红细胞易变形破裂
B．血红蛋白中的一个氨基酸不正常
C．信使RNA中的一个碱基发生了改变
D．基因中的一个碱基对发生了改变
解析：选D。产生镰刀形细胞贫血症的根本原因是基因突变，答案选D。
二、非选择题
13．图甲表示人类镰刀形细胞贫血症的病因，图乙是一个家庭中该病的遗传系谱图(Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因)，请据图回答问题(已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG)：
(1)图中①过程发生在____________________期，②过程表示____________。
(2)α链碱基组成为________，β链碱基组成为____________。
(3)镰刀形细胞贫血症的致病基因位于________染色体上，属于________性遗传病。
(4)Ⅱ8的基因型是____________________，Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病男孩的概率为________，要保证Ⅱ9婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为____________。
(5)若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变？________________________________________________________________________。
为什么？_________________________________________________。
解析：(1)图中①过程表示DNA分子的复制，发生在细胞分裂的间期，图中②过程表示转录。(2)α链中与GTA发生碱基互补配对的碱基是CAT，转录后形成的碱基序列为GUA。(3)由图中Ⅰ3和Ⅰ4正常，Ⅱ9患病推知，镰刀形细胞贫血症的遗传方式是常染色体隐性遗传。(4)通过图中判断出Ⅰ3、Ⅰ4的基因型均为HbAHba，所以他们的后代Ⅱ8的基因型为HbAHbA或HbAHba；由于Ⅱ6和Ⅱ7的基因型均为HbAHba，所以生出HbaHba的概率为1/4，生出男孩的概率为1/2，所以生出患病男孩的概率为1/8。后代表现显性性状的同时又不发生性状分离的条件是其中一个亲代为显性纯合子。(5)由于两种碱基序列经转录后形成的密码子对应同一种氨基酸，所以生物性状不可能改变。
答案：(1)细胞分裂间 转录 (2)CAT GUA
(3)常 隐
(4)HbAHbA或HbAHba 1/8 HbAHbA
(5)不可能 改变后的密码子对应的还是谷氨酸
14．甲图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。a～d表示4种基因突变。a丢失T/A，b由T/A变为C/G，c由T/A变为G/C，d由G/C变为A/T。假设4种突变都单独发生，乙图表示基因组成为AaBbDd个体细胞分裂某时期图像，丙图表示细胞分裂过程中mRNA的含量(虚线)和每条染色体所含DNA分子数的变化(实线)。请回答：
注：可能用到的密码子有天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码(UAG)。
(1)甲图中过程①所需的酶主要有_________________________________。
(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸的顺序是_____________________________________
________________________________________________________________________，
在a突变点附近再丢失________个碱基对对氨基酸序列的影响最小。
(3)图中________突变对性状无影响，其意义是___________________。
(4)导致乙图中染色体上B、b不同的原因属于_________________________
________________________________________________________________________(变异种类)。
(5)诱发基因突变一般处于丙图中的________阶段，而基因重组发生于________阶段。(填图中字母)
解析：(1)甲图中过程①属于转录，是由DNA为模板形成RNA的过程。
(2)在题干“注”中没有与“a”突变后第二个密码子UAU对应的，但从已知的正常情况下甲图的翻译中得知它与酪氨酸对应。为了不破坏其他密码子的完整性所以再减少2个碱基对对氨基酸序列的影响是最小的。
(3)由密码子的简并性可知b突变后的密码子为GAC，仍与天冬氨酸相对应。
(4)细胞处于减数第二次分裂后期，分开前姐妹染色单体上的相同位置基因不同，可能是复制时发生了基因突变，也可能是减Ⅰ四分体时期发生了交叉互换。
(5)基因突变发生于DNA复制时，即分裂间期中的“S”期，而基因重组发生于减Ⅰ过程中。
答案：(1)RNA聚合酶
(2)天冬氨酸—酪氨酸—甘氨酸—甲硫氨酸 2
(3)b 有利于维持生物遗传性状的相对稳定
(4)基因突变或基因重组
(5)b d
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第2课时 染色体畸变
[随堂检测][学生用书P66]
1．(2019·浙江4月选考)人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于( )
A．基因突变
B．基因重组
C．染色体结构变异
D．染色体数目变异
答案：D
2．如图为某染色体结构变异的示意图，图中a～h表示染色体的不同片段。该变异类型为( )
A．缺失 B．重复
C．倒位 D．易位
解析：选A。图中染色体片段部分缺失，导致b、c基因相应缺失，A正确。
3．(2016·浙江4月选考)果蝇X染色体上增加了某个相同片段，其复眼由椭圆形变成条形。这属于染色体变异的( )
A．缺失 B．重复
C．倒位 D．易位
解析：选B。染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。某个染色体片段断裂后，连接到另一条同源染色体上，导致另一条同源染色体增加了一个相同的染色体片段，这是染色体结构变异的重复。
4．如图所示细胞含三个染色体组的是( )
答案：D
5．将基因型为AA和aa的两个植株杂交，得到F1植株再进一步做如图解所示的处理(甲与乙杂交→丙)，请分析回答下列问题：
AA×aa→F1
(1)乙植株的基因型是________，属于________倍体。
(2)用乙植株的花粉直接培育出的后代属于________倍体，其基因型及其比例是________________________________________________________________________。
(3)丙植株的体细胞中有________个染色体组，基因型有________种。
解析：基因型为AA和aa的两个植株杂交得到F1，其基因型为Aa，再经秋水仙素处理，得乙植株的基因型为AAaa，属于四倍体。乙植株的花粉直接培育出的后代为单倍体，乙植株AAaa产生花粉时A与A、A与a或a与a分离，再两两结合，形成的配子AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1，发育成的单倍体也是这样。甲与乙杂交→丙，甲产生A、a两种配子，乙产生AA、Aa与aa三种配子，两两结合发育成丙植株的基因型为AAA、AAa、Aaa、aaa 4种，有3个染色体组。
答案：(1)AAaa 四 (2)单 AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1 (3)3 4
[课时作业] [学生用书P123(单独成册)]
一、选择题
1.如图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是( )
A．果蝇的一个染色体组含有的染色体是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X、Y
B．X染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异
C．果蝇体内的细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组
D．Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X(或Y)四条染色体互相协调，共同控制果蝇生长、发育、遗传和变异
解析：选D。染色体组是没有同源染色体的，而X与Y为一对同源染色体。X染色体与Y染色体具有同源区段，此区段上基因控制的性状无性别差异。果蝇体内的细胞有丝分裂后期染色体数目加倍，含有四个染色体组，一个染色体组中含有本物种全套的遗传信息。
2．下列有关染色体组的理解，不正确的是( )
A．同一个染色体组中染色体形态、大小各不相同
B．不同生物的染色体组中染色体形态、大小各不相同
C．一个染色体组中无等位基因
D．配子中的全部染色体是一个染色体组
解析：选D。在一个染色体组中不存在同源染色体，因而染色体的形态、大小各不相同，而等位基因位于一对同源染色体上，所以一个染色体组中不存在等位基因；二倍体的配子中含有一个染色体组，但多倍体的配子中不只含有一个染色体组，故D项中的说法是错误的。
3．下列有关单倍体的叙述，不正确的是( )
A．由未受精的卵细胞发育而成的个体
B．花药经过离体培养而形成的个体
C．体细胞中含有奇数染色体组的个体
D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体
解析：选C。单倍体是由配子发育而来的，可以是未受精的卵细胞，也可以是雄配子，它含有本物种正常体细胞中一半的染色体数和染色体组数，但并不是所有奇数染色体组的个体均为单倍体。例如，香蕉为三倍体，无籽西瓜为三倍体，它们属于多倍体。
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畸变的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段重复、个别染色体数目变异、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、个别染色体数目变异、染色体片段重复
C．个别染色体数目变异、染色体片段重复、三倍体、染色体片段缺失
D．个别染色体数目变异、染色体片段缺失、三倍体、染色体片段重复
解析：选C。图a为两个染色体组组成的个体，其中一对同源染色体由2条变为3条，应为个别染色体数目增加；图b中上链多一个基因4，属于染色体结构变异中的片段重复；图c中，大小、形态相同的染色体都是由3条组成，此个体由三个染色体组组成，为三倍体；图d中下链只有1、2、4、5四个基因，而缺失了3这个基因，为染色体片段缺失。
5．如图表示某生物细胞中两条染色体及其部分基因。下列选项中四种情况的产生不属于该细胞染色体结构变异的是( )
解析：选C。染色体结构变异指的是染色体某一片段的缺失A、易位B、倒位D；C是基因突变或减数分裂四分体时期发生交叉互换所致。
6．如图是某染色体结构变异的示意图，图中“1～7”表示染色体片段，“●”表示着丝粒。则该变异类型为( )
A．易位 B．缺失
C．倒位 D．重复
解析：选D。由图可知，变异后的染色体2、3片段重复出现，因此属于染色体结构变异中的重复，D正确。
7．极少数雄果蝇的性染色体只有1条染色体，此类雄果蝇没有繁殖能力。果蝇的这种变异属于( )
A．基因重组 B．基因突变
C．染色体数目变异 D．染色体结构变异
解析：选C。由题目可以排除A、B选项，染色体结构的变异指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误的连接而导致染色体结构不正常，包括缺失、重复、倒位、易位；题目中缺少一条性染色体，属于非整倍数的改变，故属于染色体数目变异。
8．下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是( )
A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的
B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的
C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的
D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的
解析：选A。猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名， A项正确。
9.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是( )
A．a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B．该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合
C．该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
D．该细胞的变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代
解析：选B。水稻根尖细胞进行有丝分裂，可能是该过程中发生了基因突变， A错误；细胞中Ⅱ号染色体是3条，一定发生了染色体变异，基因的自由组合发生在减数分裂过程中，B正确；基因突变不能用光学显微镜直接进行观察，C错误；水稻根尖细胞是体细胞，发生的变异不能通过有性生殖传给后代，D错误。
10．某生物正常体细胞的染色体数目为8条，如图能表示有一个染色体组的是( )
解析：选C。图中含有一个染色体组的为B和C，其中B中每个染色体组含有3条染色体，体细胞中不可能为8条染色体，因此选C。
11．人类的特纳氏综合征是由于缺少一条性染色体引起的变异。该变异的类型是( )
A．基因突变 B．染色体数目变异
C．基因重组 D．染色体结构变异
解析：选B。特纳氏综合征患者缺少了一条性染色体，属于染色体数目变异中的非整倍体变异，B正确。
12．在减数第一次分裂前的间期，某些原因导致果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子：(1)缺失了一个基因；(2)缺失了一对碱基。它们分别属于( )
A．染色体变异、基因突变
B．基因突变、染色体变异
C．染色体变异、染色体变异
D．基因突变、基因突变
解析：选A。基因突变改变的是基因的内部分子结构，不改变基因的数目和位置；染色体结构变异可改变基因的数目和排列顺序。
二、非选择题
13.如图所示为果蝇的原始生殖细胞示意图。图中的1、1′……4、4′表示染色体；B、b、V、v、W、w分别表示控制不同性状的基因。试据图回答下列问题：
(1)此原始生殖细胞是________细胞。
(2)图中的______________________________属常染色体，而________属性染色体。
(3)这些原始生殖细胞中有________个染色体组。
(4)该细胞中有________个DNA分子。
(5)该果蝇基因型可写成________。
(6)经减数分裂可产生________种基因型不同的配子。
解析：由图可知：4与4′为X染色体，因此，该果蝇为雌性，所以此原始生殖细胞是卵原细胞，其中1与1′、2与2′、3与3′为常染色体，4与 4′为性染色体。该图一对同源染色体如1与1′有2条，因此这些原始生殖细胞有2个染色体组。此细胞中有8条染色体，还没有复制，故DNA也是8个。基因型为BbVvXWXw，减数分裂可产生23＝8种基因型不同的配子。
答案：(1)卵原 (2)1与1′、2与2′、3与3′ 4与4′
(3)2 (4)8 (5)BbVvXWXw (6)8
14.番茄是二倍体植物(染色体2N＝24)。有一种三体番茄，其第6号染色体有三条，三体在减数分裂过程中联会时两条随机配对，另1条不能配对。如图所示，回答下列问题：
(1)设三体番茄的基因型为AABBb，则花粉的基因型为______________________________，根尖分生区细胞连续分裂两次所得子细胞的基因型为________。
(2)从变异的角度分析，三体形成属于________。
(3)与正常的番茄杂交，形成正常个体的几率为________。
解析：本题考查染色体畸变的一种类型，即个别染色体增加或减少。
答案：(1)ABB、Ab、ABb、AB AABBb (2)染色体畸变
(3)1/2
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章末过关检测(四)
[学生用书P127(单独成册)]
(时间：45分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括11小题，每小题5分，共55分)
1．现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是( )
A．单倍体育种可获得AAbb，变异的原理有基因重组和染色体变异
B．杂交育种可获得AAbb，其变异发生在减数第二次分裂后期
C．将aabb人工诱变可获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变
D．多倍体育种获得的AAaaBBbb个体比AaBb个体可表达出更多的蛋白质
解析：选B。利用单倍体育种方法获得AAbb，首先让基因型aabb与AABB杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，A正确；杂交育种的原理为基因重组，有性生殖过程中的基因重组只发生在减数第一次分裂，若通过杂交育种获得AAbb，则其变异发生在减数第一次分裂后期，B错误；基因突变的结果是产生等位基因，将aabb人工诱变获得aaBb，则等位基因的产生来源于基因突变，C正确；多倍体植株茎秆粗壮，营养成分含量多，所以多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的个体比基因型为AaBb的个体可表达出更多的蛋白质，D正确。
2．将抗虫基因导入玉米的体细胞中，培育成抗虫玉米新品种。该育种方法属于( )
A．单倍体育种 B．转基因技术
C．杂交育种 D．多倍体育种
解析：选B。将抗虫基因(目的基因)导入玉米的体细胞中，定向培育成抗虫玉米新品种，属于转基因育种技术，B正确。
3．下列变化属于基因突变的是( )
A．玉米籽粒播于肥沃土壤，植株穗大粒饱；播于贫瘠土壤，植株穗小粒瘪
B．黄色饱满粒与白色凹陷粒玉米杂交，F2中出现黄色凹陷粒与白色饱满粒
C．在野外的棕色猕猴中出现了白色猕猴
D．21?三体综合征患者第21号染色体比正常人多一条
解析：选C。A选项属于不遗传的变异，而B选项为基因重组，D选项中多了一条染色体，已超出基因的范围，属于染色体畸变。
4．下列情况引起的变异属于基因重组的是( )
①非同源染色体上非等位基因的自由组合
②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和改变
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
解析：选C。基因重组有两种情况：一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
5．如列变异中属于染色体结构变异的是( )
A．果蝇第Ⅱ号染色体上的片段与Ⅲ号染色体上的片段发生交换
B．整个染色体组成倍增加或减少
C．高茎豌豆因缺水缺肥而生长矮小
D．同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
解析：选A。非同源染色体片段之间的交换，属于染色体结构变异；选项B为染色体数目变异；选项C属于不遗传的变异；选项D为基因重组。
6．如图是基因组成为Aa的动物在形成精子过程中某一时期的示意图。下列相关叙述中正确的是( )
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，最终可能形成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
解析：选C。2号染色单体上与A相同位置的基因最可能是A，因为这两条染色单体是间期复制形成的，A错误；若姐妹染色单体没有分离，则可能出现性染色体组成为XXX或XYY的后代，B错误；1个该细胞经过两次连续分裂，一般形成2种精子，但发生了交叉互换，最终可能形成4种类型的精细胞，C正确；同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换将导致基因重组，D错误。
7．基因型为AABBCC的豌豆与基因型为aabbcc的豌豆杂交得F1，F1自交得F2，用秋水仙素处理F2幼苗后得到的植株是( )
A．二倍体 B．三倍体
C．四倍体 D．六倍体
解析：选C。从基因型可以看出，亲本植株均为二倍体，其后代F1、F2也为二倍体，用秋水仙素处理得四倍体。
8．如图为利用玉米(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。下列分析正确的是( )
A．T与B、b的自由组合发生在①过程
B．植株B为纯合子的概率为1/4
C．①③过程为单倍体育种
D．⑤过程可发生基因突变、染色体变异
解析：选D。选项A，自由组合发生在减数分裂过程中，即非同源染色体上的非等位基因自由组合，而据植株D只有3种基因型可判断，这两对等位基因位于同一对同源染色体上，不可能发生T与B、b的自由组合，A错误；选项B，植株B是通过单倍体育种获得的，都是纯合子，因此概率为1，B错误；选项C，①③过程获得的是单倍体幼苗，而单倍体育种过程包括利用秋水仙素处理获得植株B的过程，C错误；选项D，将幼苗培育成植株C的过程中只存在有丝分裂，可能发生基因突变，还可能发生染色体数目或者结构的改变，即染色体变异，D正确。
9．草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包括农作物)的除草剂。草甘膦杀死植物的原理在于能够破坏植物叶绿体或质体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法，让农作物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆的培育分析正确的是( )
A．可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功
B．只能以大豆受精卵细胞作为基因工程的受体细胞
C．在转基因操作过程中一定要用同一种限制性核酸内切酶
D．只要EPSPS合成酶基因进入大豆细胞，大豆就会表现出抗草甘膦性状
解析：选A。从个体水平上鉴定转基因大豆是否培育成功时，可通过喷洒草甘膦后观察转基因大豆的存活情况来检测，A正确；也可以用大豆的体细胞作为基因工程的受体细胞，再采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株，B错误；在转基因操作过程中往往用同一种限制性核酸内切酶，但也可以用不同的限制酶切割，C错误；只有EPSPS合成酶基因进入大豆细胞并在大豆细胞中成功表达，大豆才会表现出抗草甘膦性状，D错误。
10．如图是某科研小组以野生猕猴桃(aa)为实验材料，培育抗虫、高维生素C、无籽猕猴桃的过程(A为高维生素C基因，B为抗虫基因)。对此分析正确的是( )
A．①过程中基因a因碱基对缺失变为A
B．若④过程是自交，则产生AAAA的概率是1/16
C．⑥是基因工程育种，变异类型属于基因重组
D．基因型AAA个体的果实无籽的原因是细胞中无同源染色体
答案：C
11．研究人员将抗虫基因(SCK基因)导入水稻，挑选出SCK基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定SCK基因都能正常表达)。某些抗虫植株体细胞含两个SCK基因，假设这两个基因在染色体上随机整合，出现如图所示三种情况(黑点代表SCK基因位点)。下列相关说法正确的是( )
A．图甲个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为3∶1
B．图乙个体与正常水稻进行杂交，子代中抗虫植株和非抗虫植株的比例为3∶1
C．图丙个体减数分裂产生的配子有1/2含SCK基因
D．图丙个体自交，F1中抗虫植株和非抗虫植株的比例为15∶1
答案：D
二、非选择题(本题包括3小题，共45分)
12．(12分)无籽西瓜是由二倍体(2n＝22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题：
(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的________上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有________条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有________条染色体的合子。
(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无籽果实，该果实无籽的原因是三倍体的细胞不能进行正常的________分裂。
(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用________的方法。
解析：(1)利用多倍体育种技术培育无籽西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植株在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有正常受精，所以果实里没有种子，即为无籽西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22×2＝44条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体数目为体细胞的一半(44/2＝22)，二倍体植株产生的雄配子含22/2＝11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。
(2)三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。
(3)利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。
答案：(1)雌蕊(或柱头) 22 33 (2)减数 (3)组织培养
13．(15分)一种α链异常的血红蛋白叫Hbwa，其137位及以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白(HbA)的差异如下：
血红蛋白 部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137 138 139 140 141 142 143 144 145
HbA ACC苏氨酸 UCC丝氨酸 AAA赖氨酸 UAC酪氨酸 CGU精氨酸 UAA终止
Hbwa ACC苏氨酸 UCA丝氨酸 AAU天冬酰胺 ACC苏氨酸 GUU缬氨酸 AAG赖氨酸 CCU脯氨酸 CGU精氨酸 UAG终止
(1)Hbwa异常的直接原因是α链第________位的氨基酸对应的密码子________________(如何变化)，从而使合成肽链的氨基酸顺序发生改变。
(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)这种变异类型属于________，一般发生在____________期。这种变异与其他可遗传的变异相比，最突出的特点是__________________。
解析：(1)表中将Hbwa的第138位氨基酸密码子第3位碱基后移1位，与控制合成正常血红蛋白的mRNA上的碱基顺序相同，因此Hbwa异常的直接原因是第138位的氨基酸对应的密码子缺失一个碱基C。(2)异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是控制该mRNA合成的基因中缺少1个C—G碱基对。(3)基因中一个碱基对缺失的变异属于基因突变，一般发生于细胞分裂间期，最突出的特点是产生了新基因。
答案：(1)138 缺失一个碱基C (2)控制血红蛋白α链合成的基因中一个C—G碱基对缺失 (3)基因突变 细胞分裂的间(DNA复制) 产生新基因
14．(18分)青蒿素是从青蒿中提取的抗疟特效药。利用雌雄同株的野生型青蒿(2n＝18)，通过多种育种技术可培育青蒿素的高产植株。
假设野生型青蒿高秆(A)对矮秆(a)为显性，稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性，两对性状独立遗传。已知高秆稀裂叶的青蒿素产量较高，现利用两个纯合品种高秆分裂叶(甲)和矮秆稀裂叶(乙)培育稳定遗传的高产植株。育种方案如下图：
(1)①②③过程培育新品种的育种方法是________，最早在________能选出所需个体。过程④常用方法是__________________，二倍体植株中符合要求的个体占总数比例是________。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿。低温处理野生型青蒿幼苗可获得四倍体植株，推测低温处理导致染色体加倍的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若四倍体青蒿与野生型青蒿杂交，子代体细胞的染色体数为________，是________倍体；该子代高度不育是由于______________________________________，难以产生正常的配子。
(3)野生型青蒿为不抗病个体，若用射线大量处理萌发的种子，在长成的植株中发现一株抗病个体，让该植株自交，后代发生性状分离，则该突变为________(填“显性”或“隐性”)突变。
答案：(1)杂交育种 F3 花药离体培养 1/4
(2)低温抑制纺锤体的形成(使染色体不能移向两极) 27 三 不能进行正常的减数分裂(或在减数分裂中，染色体联会紊乱)
(3)显性
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