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2019三维设计高中生物人教版一轮复习 必修2 遗传与进化 教师用书word版三

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[真题集训——验能力]
1．(2017·全国卷Ⅲ下列关于真核细胞中转录的叙述，错误的是(A．tRNA、rRNA和mRNA都从DNA转录而来B．同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生C．细胞中的RNA合成过程不会在细胞核外发生D．转录出的RNA链与模板链的相应区域碱基互补
解析：选C真核细胞的各种RNA都是通过DNA的不同片段转录产生的；由于转录产生不同RNA时的DNA片段不同，因此同一细胞中两种RNA的合成有可能同时发生；真核细胞细胞质中叶绿体、线粒体中的DNA也可以转录形成RNA；转录的过程遵循碱基互补配对原则，因此产生的RNA链与模板链的相应区域碱基互补。
2．(2017·海南高考下列关于生物体内基因表达的叙述，正确的是(A．每种氨基酸都至少有两种相应的密码子B．HIV的遗传物质可以作为合成DNA的模板C．真核生物基因表达的过程即是蛋白质合成的过程D．一个基因的两条DNA链可转录出两条相同的RNA
解析：选B一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；HIV的遗传物质为RNA，可以作为逆转录过程的模板合成DNA；真核生物基因表达的过程即是基因控制蛋白质的合成过程，包括转录和翻译两个过程；一个基因的转录是以DNA的一条链为模板进行的。
3．(2016·江苏高考近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(见下图。下列相关叙述错误的是(

A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成
D．若α链剪切位点附近序列为„„TCCAGAATC„„则相应的识别序列为„„UCCAGAAUC„„

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解析：选C基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体；由图示可见，单链向导RNA中含有双链区，双链区的碱基配对遵循碱基配对原则；逆转录酶催化合成的产物不是RNA而是DNA；若α链剪切位点附近序列为„„TCCAGAATC„„，则目标DNA中另一条链的碱基序列是„„AGGTCTTAG„„，故向导RNA中的识别序列是„„UCCAGAAUC„„。
4．(2015·安徽高考Qβ噬菌体的遗传物质(QβRNA是一条单链RNA。当噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA立即作为模板翻译出成熟蛋白、外壳蛋白和RNA复制酶(如下图所示，然后利用该复制酶复制QβRNA。下列叙述正确的是(

A．QβRNA的复制需经历一个逆转录过程B．QβRNA的复制需经历形成双链RNA的过程C．一条QβRNA模板只能翻译出一条肽链D．QβRNA复制后，复制酶基因才能进行表达
解析：选B根据题意可知，噬菌体侵染大肠杆菌后，QβRNA翻译出了RNA复制酶，没有逆转录酶，因此QβRNA的复制没有经历逆转录形成DNA的过程。Qβ噬菌体在RNA复制酶的作用下，以单链RNA为模板，根据碱基互补配对原则形成子链，因此会经历形成双链RNA的过程。据图中信息可知，该Qβ噬菌体的单链RNA在大肠杆菌内可以同时翻译出多条肽链。复制酶基因表达后生成RNA复制酶，才能催化RNA的复制。
5．(2015·全国卷Ⅱ端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是(
A．大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B．端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶
C．正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD．正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长
解析：选C端粒是染色体末端的DNA重复序列，大肠杆菌等原核生物拟核的DNA不能与蛋白质结合形成染色体，因此大肠杆菌拟核的DNA中没有端粒。端粒酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，RNA聚合酶是在转录过程中发挥作用的一种酶，RNA聚合酶催化合成的是RNA，所以端粒酶中的蛋白质不是RNA聚合酶。正常人细胞的每条染色体的两端都含有端粒DNA。在正常人体细胞中，端粒DNA会随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。
6．(2015·重庆高考结合下图分析，下列叙述错误的是(

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A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链
解析：选D对于以DNA为遗传物质的细胞生物及部分DNA病毒来说，遗传信息储存在DNA的脱氧核苷酸序列中；对于RNA病毒来说，遗传信息储存在RNA的核糖核苷酸序列中。由于密码子的简并性(即某些不同的密码子可决定相同的氨基酸等原因，核苷酸序列不同的基因，也可能表达出相同的蛋白质。蛋白质是生物性状的主要体现者，基因对性状的控制是通过控制蛋白质的合成实现的。具有转录功能的链叫模板链或反义链，另一条无转录功能的链叫编码链或有义链。两条链之间的碱基互补配对，核苷酸排列顺序不同，含有不同的遗传信息。
7．(2013·江苏高考图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

(1细胞中过程②发生的主要场所是________。
(2已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸(密码子有AUU、AUC、AUA变成苏氨酸(密码子有ACU、ACC、ACA、ACG，则该基因的这个碱基对替换情况是____________________。
(4在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是__________________。
(5人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________(在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择，其原因是_____________________________。
解析：(1细胞中过程②是以DNA一条链为模板合成RNA的转录过程，人体中转录的主要场所是细胞核。(2α链中G＋U＝54%，G＝29%，则U＝25%，故其模板链对应区段中C＝29%，A＝25%；又其模板链对应区段中G＝19%，则T＝1－54%－19%＝27%，故

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另一条链对应区段中，A＝27%，则整个DNA区段中A＝(27%＋25%/2＝26%。(3根据异亮氨酸和苏氨酸的密码子可知，异亮氨酸变为苏氨酸很可能是T—A替换为C—G造成的。(4能够增殖的细胞可以发生DNA复制，不能增殖的细胞不能够进行DNA复制，因此浆细胞和效应T细胞不能发生DNA复制，但能够发生基因的表达。(5由于不同组织细胞中基因进行选择性表达，故DNA进行转录过程启用的起始点不完全相同。
答案：(1细胞核(226%(3T—A替换为C—G(A—T替换为G—C(4浆细胞和效应T细胞(5不完全相同不同组织细胞中基因进行选择性表达
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．(2018·运城调研关于RNA的叙述，正确的是(A．75个碱基组成的tRNA，其上含有25个反密码子
B．900个碱基组成的mRNA，其上含有的密码子均决定氨基酸C．结核杆菌的rRNA的形成与核仁密切相关D．人体的不同细胞中，mRNA的种类不一定相同
解析：选D一个tRNA上只有1个反密码子；mRNA上终止密码子不对应氨基酸；结核杆菌是原核细胞，没有细胞核，没有核仁；人体的不同细胞中，不同的基因选择性表达，也有部分相同基因表达，所以mRNA的种类不一定相同。
2．(2018·天津月考基因在表达过程中如有异常mRNA就会被细胞分解，如图是S基因的表达过程，则下列有关叙述正确的是(

A．异常mRNA的出现是基因突变的结果B．图中所示的①为转录，②为翻译过程C．图中②过程使用的酶是逆转录酶
D．S基因中存在不能控制翻译成多肽链的片段
解析：选D由图可以直接看出异常mRNA出现是对前体RNA剪切出现异常造成的，不是基因突变的结果；图示②为对前体RNA剪切的过程，不需要逆转录酶；S基因转录形成的RNA前体需经过剪切才能指导蛋白质合成，说明S基因中存在不能控制翻译多肽的序列。
3．基因对性状的控制过程如图，下列相关叙述正确的是(
①②③
DNA基因――→mRNA――→蛋白质――→性状
A．①过程是转录，它分别以DNA的两条链为模板合成mRNA

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B．②过程是翻译，只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可C．③过程表明所有的性状都是通过基因控制蛋白质的结构直接实现的D．基因中替换一个碱基对，会改变mRNA，但不一定改变生物的性状
解析：选D①过程是转录，以DNA的一条链为模板合成mRNA；②过程是翻译，除了需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP，还需要tRNA；基因除能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状外，还可以通过控制酶的合成影响代谢，从而间接控制生物的性状；由于氨基酸的密码子具有简并现象，改变mRNA，不一定改变氨基酸的种类。
4．(2018·泉州一模如图表示RNA病毒M、N遗传信息传递的部分过程，下列有关叙述正确的是(

A．过程①、②所需的酶相同B．过程③、④产物的碱基序列相同
C．病毒M的遗传信息还能从DNA流向RNAD．病毒N的遗传信息不能从RNA流向蛋白质
解析：选C①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶，②为DNA的合成过程，该过程需要DNA聚合酶；过程③、④产物的碱基序列互补，不相同；从图中看出病毒M先形成DNA，然后再由DNA形成RNA，因此其遗传信息还能从DNA流向RNA；病毒N的遗传信息也能控制蛋白质的合成，因此也能从RNA流向蛋白质。
5．利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达，如图为反向导入的目的基因的作用过程，下列叙述正确的是(

A．过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录
B．过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料C．mRNA1和mRNA2上的A＋U占全部碱基的比例是相同的D．反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程
解析：选C根据图解可知，两条mRNA能够互补配对，说明两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的；过程①②表示转录，转录过程利用的原料为核糖核苷酸；两条mRNA是由DNA分子不同的链转录而来的，在DNA分子中每条链上的A＋T占该链碱基总数的比例是相同的，因此两条mRNA上的A＋U占全部碱基的比例也是相同的；图中显

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示，反向导入的目的基因没有抑制目的基因的转录过程，而是抑制翻译过程。
6.下列关于图中遗传信息传递过程的叙述，正确的是(A．图中只有①③过程遵循碱基互补配对原则B．人体正常细胞内可发生①③④过程C．①过程可能发生基因突变和基因重组D．基因可通过③⑤过程控制生物的性状
解析：选D图中①～⑤过程都遵循碱基互补配对原则；人体正
常细胞内不能发生④过程(RNA复制；①过程表示DNA复制，可能发生基因突变，不能发生基因重组；基因可通过③(转录和⑤(翻译过程控制生物的性状。
7．(2018·盐城检测如图为基因的作用与性状表现的流程示意图。请据图分析，下列说法错误的是(

A．①过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNAB．某段DNA上发生了基因突变，但形成的蛋白质不一定会改变C．③过程中需要多种tRNA，tRNA不同，所搬运的氨基酸也不相同
D．人的镰刀型细胞贫血症是基因对性状的直接控制，使结构蛋白发生变化所致解析：选C①为转录过程，该过程以DNA的一条链为模板、四种核糖核苷酸为原料合成RNA；由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致其控制合成的蛋白质改变；tRNA具有专一性，一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可能由几种tRNA来转运，因此tRNA不同，其所搬运的氨基酸可能会相同；基因可通过控制蛋白质分子结构来直接控制性状，如镰刀型细胞贫血症。
8.如图为人体细胞中发生的几个重要的生理过程，下列叙述错误的是(
A．过程①、③发生在细胞核、线粒体、叶绿体中
B．含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制时需要腺嘌呤脱氧核苷酸2n1·a个
－
C．若过程②合成的物质b经加工后形成具有m条多肽链的蛋白质，在形成该蛋白质时脱去了100个水分子，则该蛋白质中至少含有100＋2m个氧原子
D．过程②最多需要61种tRNA，该过程表明细胞可以迅速合成大量的蛋白质解析：选A人体中不存在叶绿体。含有a个腺嘌呤的DNA分子第n次复制，其实就是有2n
－1
个DNA分子在复制，每个DNA分子有a个腺嘌呤脱氧核苷酸，那么2n
－
－1
个DNA
分子复制就需要2n1·a个腺嘌呤脱氧核苷酸。合成具有m条多肽链的蛋白质时脱去了100

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个水分子，说明该蛋白质有100个肽键，蛋白质中的氧原子存在于肽键(100个、羧基端(2个和R基(可有可无中，故该蛋白质中至少有100＋2m个氧原子。过程②表示翻译过程，此过程需要tRNA运载氨基酸，tRNA共有61种，由于mRNA可结合多个核糖体，故可以在较短的时间内合成大量的蛋白质。
9.(2018·济南一模如图表示生物体内遗传信息的传递和表达过程。相关叙述错误的是(
A．①②③④⑤⑥过程均遵循碱基互补配对原则B．艾滋病病毒侵染宿主细胞后会进行④①②③过程C．在硝化细菌体内②和③过程可同时进行
D．在菠菜叶肉细胞的细胞核、线粒体、叶绿体中均可进行①②③过程
解析：选D图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，但碱基配对的方式不同；艾滋病病毒是逆转录病毒，侵染宿主细胞后会进行④逆转录、①DNA复制、②转录、③翻译过程；硝化细菌没有成形的细胞核，体内②转录和③翻译过程可同时进行；线粒体和叶绿体中都含有DNA和核糖体，都能进行①②③过程，菠菜叶肉细胞的细胞核不能进行③翻译过程，由于叶肉细胞是高度分化的细胞，细胞核内也不能进行①复制过程。
10．(2018·邯郸模拟如图是细胞内蛋白质合成过程中遗传信息流动图解，①、②、③表示相关过程。下列有关说法正确的是(

A．③过程表示多个核糖体共同合成一条多肽B．①过程只发生在有丝分裂和减数分裂过程中C．①过程、②过程和③过程可以发生在线粒体中D．核DNA的②过程和③过程可发生在细胞周期的分裂期
解析：选C图示为真核细胞蛋白质合成过程中遗传信息流动图解，其中①为DNA复制过程，②表示转录过程，③表示翻译过程。③过程表示多个核糖体共同合成多条相同的多肽；①为DNA复制过程，在各种细胞分裂过程中都能发生；线粒体中含有少量的DNA，能发生①DNA的复制过程和②转录过程，同时线粒体中还有核糖体，也能进行③翻译过程；②为转录过程，只能发生在分裂间期。
11．人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明，下丘脑SCN细胞中PER基因表达与此生理过程有关，其表达产物的浓度呈周期性变化，下图为相关过程。据此判断，下列说法错误的是(

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A．垂体细胞也含有PER基因，图2过程的原料为核糖核苷酸B．PER基因的表达过程存在反馈调节C．图3中核糖体沿着mRNA从右往左移动D．由图3可知，决定“天”氨基酸的密码子为GAC
解析：选C同一生物体内的各种体细胞所含的遗传物质相同，所以垂体细胞也含有PER基因，图2为转录过程，所需原料为核糖核苷酸；由图1中的③可知，PER基因的表达过程存在反馈调节；翻译过程氨基酸序列会越来越长，由图3可知，核糖体沿着mRNA从左向右移动；由图3可知，携带“天”氨基酸的tRNA上的反密码子是CUG，所以决定“天”氨基酸的密码子是GAC。
12．如图甲、乙、丙表示细胞内正在进行的新陈代谢过程，据图分析下列叙述不恰当的是(
甲
乙
丙

A．正常人体细胞内不会进行④、⑥、⑦过程B．①④⑥⑧⑩过程均需要核糖核苷酸作为原料

C．①过程需要RNA聚合酶参与，③过程需要DNA聚合酶参与D．病毒体内不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程
解析：选B图甲表示DNA的复制、转录和翻译过程，图乙表示RNA的复制、翻译过程，图丙表示RNA的逆转录、DNA的复制、转录和翻译过程。正常人体细胞内不会进行RNA的复制和逆转录过程。①④⑥⑧过程的产物为RNA，需要核糖核苷酸作为原料，⑩过程表示DNA的复制，需要脱氧核糖核苷酸作为原料。①过程需要RNA聚合酶参与，③过程需要DNA聚合酶参与。病毒不具有独立代谢的能力，不能单独进行图甲、乙或丙所代表的新陈代谢过程。
二、非选择题
13.如图中甲～丁表示大分子物质或结构，①②代表遗传信息的传递过程。请据图回答问题：
(1①过程的模板是________；①过程与②过程碱基互补配对方式的区别是________________________________。

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(2若乙中含1000个碱基，其中C占26%、G占32%，则甲中胸腺嘧啶的比例是______，此DNA片段经三次复制，在第三次复制过程中需消耗_____个胞嘧啶脱氧核苷酸。
(3少量的mRNA能在短时间内指导合成大量蛋白质的原因是_______________；②过程涉及的RNA有________类。
(4在细胞分裂间期发生的遗传信息传递过程是________________，在分裂期此图所示过程很难进行的原因是________________。
(5下列生物或结构中，与结构丁化学组成相近的是(A．T2噬菌体C．线粒体
B．烟草花叶病毒D．HIV
(6核糖体的移动方向是________，判断的理由是______________________。
解析：(1①②过程分别表示转录和翻译，转录的模板是DNA的一条链，前者发生DNA与RNA碱基互补配对，后者发生mRNA与tRNA碱基互补配对。(2由题可知，甲代表DNA，乙代表mRNA，乙中C＋G＝58%，所以甲中C＋G＝58%，A＋T＝42%，则T占21%，C＝1000×2×29%＝580(个，第三次复制消耗C＝580×231＝2320(个。(3图中一个mRNA
－
与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成，从而提高了翻译的效率，该过程中涉及的RNA有mRNA、tRNA、rRNA三类。(4分裂间期可进行DNA分子的复制、转录和翻译过程。(5结构丁代表核糖体，由RNA和蛋白质组成，其化学组成与RNA病毒相似。(6可由肽链的长短判断核糖体的移动方向。
答案：(1DNA的一条链①过程中存在模板T与原料A的配对(221%2320(3一个mRNA可以与多个核糖体相继结合，同时进行多条肽链的合成三(4

DNA处于高度螺旋化的染色体中，无法解旋(5BD(6从左向右右边的肽链长
14．RNA病毒分为单链RNA和双链RNA，其中病毒RNA合成mRNA的方式可表示如图，据图回答有关问题：

(1脊髓灰质炎病毒属于正链RNA(＋RNA病毒，RNA进入寄主细胞，就直接作为mRNA，翻译出所编码的蛋白质，其中蛋白质的合成场所是________________。该病毒重新合成＋RNA的过程可用图中________(填图中数字过程表示。
(2流感病毒含负链RNA单链(－RNA，进入寄主后不能直接作为mRNA，而是先以负链RNA为模板合成______________________，再以这个新合成的RNA作为mRNA翻译出

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相关的蛋白质，并且可以以____________________为模板从而合成更多的负链RNA，负链RNA与蛋白质组装成新的子代病毒。
(3HIV是逆转录RNA单链病毒，其中逆转录过程可用图中________________表示，此过程是以RNA为模板，在________酶的作用下合成________，此过程所需原料为________________。若病毒RNA某片段碱基序列为AACCGU，则经此过程形成的产物对应片段中含胞嘧啶脱氧核苷酸________个，含嘌呤碱基________个。
解析：(1脊髓灰质炎病毒只由RNA和蛋白质组成，没有独立的代谢能力，因此合成蛋白质时应以它的正链RNA为模板，在宿主细胞的核糖体上进行，其中RNA重新合成＋RNA的过程如图中的①②过程所示。(2负链RNA进入宿主细胞后不能直接作为模板进行翻译，据图分析可知，应首先以负链RNA为模板合成出正链RNA，然后再以正链RNA作为mRNA翻译出蛋白质。此外，仍以正链RNA为模板再合成更多的负链RNA作为子代病毒的遗传物质，与翻译出的有关蛋白质组装成新的子代病毒。(3HIV的遗传物质RNA逆转录可以产生双链DNA，因此包括图中的⑥⑦过程。在逆转录酶的催化下，以RNA为模板逆转录产生DNA，而合成DNA需要相应的四种脱氧核苷酸为原料。根据病毒RNA某片段碱基序列，按碱基互补配对原则可以推断产物DNA的碱基比例。RNA某片段含C与G共3个，则逆转录产生的DNA中C与G共6个，则胞嘧啶脱氧核苷酸有3个；由于单链RNA有6个碱基，3个嘌呤，则产生的DNA有12个碱基，含嘌呤碱基总数为6个。
答案：(1宿主细胞的核糖体①②(2与负链RNA互补的RNA正链RNA(或“产生的互补RNA”(3⑥⑦逆转录DNA游离的四种脱氧核苷酸36
15．图甲为细胞内某些重要化合物的合成过程，图乙为中心法则。据图回答有关问题：

(1图甲所示过程为图乙中的________(填数字，发生在________(填“真核”或“原核”生物中。
(2图乙中②过程的发生需要的酶是________，此时DNA—RNA杂交区域中与A配对的碱基为________。
(3人的神经细胞中能发生图乙中的________(填数字过程。
(4人类某基因经图乙②过程产生的RNA全长有4500个碱基，而翻译成的蛋白质是由107个氨基酸组成的，这是因为________________________________________。
解析：(1图甲所示过程为转录(对应图乙②和翻译(对应图乙⑤同时进行，发生在原核生物中。(2②过程为转录，需RNA聚合酶参与，在转录杂交区域内A在DNA或RNA上，所以与A配对的应该是U或T。(3神经细胞中可发生基因表达，不会发生DNA复制。(4

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真核细胞转录的初始RNA要在细胞核内经过加工、剪切成为成熟的RNA，才运输到细胞质内进行翻译。
答案：(1②⑤原核(2RNA聚合酶U、T(3②⑤(4人转录产生的RNA要经过加工才能进行翻译(其他答案合理也可
第三单元生物的变异、育种与进化
第一讲
知识体系——定内容
基因突变和基因重组
核心素养——定能力
生命观念
通过基因突变和基因重组的基本原理，建立起进化与适应的观点通过基因突变与生物性状的关系、基因突变和基因重组的比较，提高归纳与概括能力
理性


思维

[基础知识·系统化]
知识点一基因突变
1．基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症

2．基因突变的相关知识归纳

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知识点二基因重组

[基本技能·问题化]
1．判断下列有关叙述的正误
(1基因R复制时，R中的碱基对T—A被碱基对C—G替换可导致基因突变(√(2基因突变可决定生物进化的方向(×
(3病毒、大肠杆菌及动植物都可发生基因突变(√(4受精过程中可发生基因重组(×
(5抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组可获得抗虫矮秆小麦(√(6基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状(√2．下列有关基因突变的叙述，错误的是(A．只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变B．基因突变可发生在生物体发育的任何时期C．基因突变是生物进化的重要因素之一D．基因碱基序列改变不一定导致性状改变
解析：选A基因突变是指DNA分子碱基对的增添、缺失和替换。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变；在生物体发育的任何时期都可发生基因突变；基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素之一；基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于存在多个密码子决定同一氨基酸等原因导致生物性状不一定改变。

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3．(2018·揭阳一模具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。对此现象的解释，正确的是(
A．基因突变是有利的B．基因突变是有害的
C．基因突变的有害性是相对的
D．镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是无活性的
解析：选C携带者的后代可能患镰刀型细胞贫血症，但其对疟疾具较强抵抗力，表明基因突变的有利和有害是相对的；由于杂合子能同时合成正常和异常血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，所以镰刀型细胞贫血症突变基因编码的异常蛋白质是有活性的。
4．下列关于基因重组的叙述错误的是(A．基因重组通常发生在有性生殖过程中B．基因重组产生的变异能为生物进化提供原材料C．同源染色体上的基因可以发生重组
D．非同源染色体上的非等位基因不可以发生重组
解析：选D同源染色体上的基因可以通过交叉互换发生重组，非同源染色体上的非等位基因通过非同源染色体自由组合发生重组。
5．以下各项属于基因重组的是(
A．基因型为Aa的个体自交，后代发生性状分离B．雌、雄配子随机结合，产生不同类型的子代个体C．YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型D．同卵双生姐妹间性状出现差异
解析：选C基因重组的来源有减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合、减数分裂四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换和基因工程中的DNA重组，YyRr个体自交后代出现不同于亲本的新类型是基因自由组合的结果，属于基因重组。

考点一基因突变及其与性状的关系

1．图示基因突变的机理、类型及特点

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2．明确基因突变的原因及与进化的关系

[对点落实]
1．(2018·衡水模拟如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。有关叙述正确的是(

A．基因a、b、c均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性B．Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但不属于基因突变C．一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期时间相对较长D．在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生交叉互换
解析：选B对a、b、c等不同基因而言，基因突变均可能发生，这体现了基因突变的随机性；Ⅰ、Ⅱ也可能发生碱基对的增添、缺失和替换，但没有改变基因的结构，因而不属于基因突变；一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，主要是由于间期在进行DNA复制，此时DNA的双螺旋结构已经打开，很容易发生突变；在减数分裂的四分体时期，只有同源染色体的非姐妹染色单体间才可发生交叉互换。
2．(2018·济南一模脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG//GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“溢沟”，染色体易从“溢沟”处断裂。

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下列分析错误的是(
A．脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B．脆性X染色体更易发生染色体的结构变异
C．男性与女性体细胞中出现X染色体“溢沟”的概率不同D．由于存在较多的GC重复序列，脆性X染色体结构更稳定
解析：选D由题意可推知导致出现脆性X染色体的变异类型是基因突变；脆性X染色体易从“溢沟”处断裂，故更易发生染色体的结构变异；该遗传病位于X染色体上，所以男性与女性体细胞中出现X染色体“溢沟”的概率不同；脆性X染色体易从“溢沟”处断裂，结构不稳定。
3．(2018·烟台模拟如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是(

A．①处插入碱基对G—CB．②处碱基对A—T替换为G—CC．③处缺失碱基对A—TD．④处碱基对G—C替换为A—T
解析：选B首先由赖氨酸的密码子分析转录模板基因碱基为TTC，确定赖氨酸的密码子为AAG，①③处插入、缺失碱基对会使其后编码的氨基酸序列发生改变，④处碱基对替换后密码子为AAA还是赖氨酸，②处碱基对替换后密码子为GAG，对应谷氨酸。
[类题通法]基因突变类型的“二确定”
(1确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。
(2确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只有一个碱基不同，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。

1．基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小
类型替换增添缺失
影响范围小大大
对氨基酸序列的影响
可改变1个氨基酸或不改变，也可能使翻译提前终止插入位置前不影响，影响插入位置后的序列缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列

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增添或缺失3个碱基
小增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列
2．基因突变可改变生物性状的四大原因(1基因突变可能引发肽链不能合成。(2肽链延长(终止密码子推后出现。(3肽链缩短(终止密码子提前出现。(4肽链中氨基酸种类改变。
3．基因突变未引起生物性状改变的四大原因(1突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。
(2密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多种密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
(3隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变。(4有些突变改变了蛋白质中个别氨基酸的位置，但该蛋白质的功能不变。[对点落实]
4．用人工诱变方法使黄色短杆菌的某基因模板链的部分脱氧核苷酸序列发生如下变化：CCGCTAACG→CCGCGAACG，那么黄色短杆菌将发生的变化和结果是(可能用到的密码子：天冬氨酸—GAU、GAC；丙氨酸—GCA、GCU、GCC、GCG(
A．基因突变，性状改变B．基因突变，性状没有改变C．染色体结构缺失，性状没有改变D．染色体数目改变，性状改变
解析：选A对比题中该基因的部分序列可知，基因中CTA转变成CGA，mRNA中相应的密码子由GAU转变成GCU，多肽中相应的氨基酸由天冬氨酸转变成丙氨酸。因此，黄色短杆菌发生了基因突变，性状也发生了改变。由于只是部分碱基的改变，而且细菌无染色体结构所以不会导致染色体结构缺失和数目的变化。
5．嗜热土壤芽孢杆菌产生的β­葡萄糖苷酶(bglB是一种耐热纤维素酶，在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的bglB酶的基因。上述育种技术与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽孢杆菌相比，获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，其原因不是在PCR过程中(
A．仅针对bglB基因进行诱变B．bglB基因产生了定向突变C．bglB基因可快速累积突变
D．bglB基因突变可能会导致酶的氨基酸种类、数目等改变

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解析：选BPCR过程中仅针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理对嗜热土壤芽孢杆菌所有DNA均起作用；基因突变具有不定向性；突变后的bglB基因可以进行PCR技术扩增，因此可快速累积突变；bglB基因突变可能会导致酶的氨基酸种类、数目等改变。
6．水稻核基因hw(t表达的蛋白参与光合作用，该基因发生了单碱基替换，导致表达的蛋白减少了251个氨基酸。已知突变使mRNA发生改变的碱基在如图所示区域内(终止密码：UAA、UAG或UGA。下列说法正确的是(

注：图中数字表示mRNA中从起始密码开始算起的碱基序号。A．hw(t基因编码的蛋白通过被动运输进入叶绿体B．碱基替换只可能发生在第257号核苷酸位置C．突变后参与基因转录的嘌呤核苷酸比例降低D．突变前基因表达的蛋白共含有336个氨基酸
解析：选Dhw(t基因编码的蛋白(大分子物质通过胞吞的方式进入叶绿体；根据题意可知，单碱基替换导致表达的蛋白减少了251个氨基酸，则替换导致终止密码提前，则所在图示区域可得到此结果的碱基包括第257、258号核苷酸位臵，替换后分别使对应密码子变为UAG、UGA；突变后只影响蛋白质的翻译，不会影响参与基因转录的嘌呤核苷酸比例；突变前基因表达的蛋白共含有255÷3＋251＝336个氨基酸。
[归纳拓展]有关基因突变的“一定”和“不一定”
(1基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。(2基因突变不一定会引起生物性状的改变。
(3基因突变不一定都产生等位基因：真核生物染色体上的基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
(4基因突变不一定都能遗传给后代：
①基因突变如果发生在体细胞的有丝分裂过程中，一般不遗传给后代，但有些植物可能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。
考点二基因重组

[典型图示]图示解读基因重组的类型
类型1
类型2
类型3




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[问题设计]
(1上述类型1～3依次代表哪类基因重组？
提示：类型1为交叉互换型，类型2为自由组合型，类型3为基因工程。(2请指出三类基因重组发生的时期。
提示：类型1发生于MⅠ前期，类型2发生于MⅠ后期，类型3发生于基因工程操作过程中。
[对点落实]
1．(2018·普陀区一模下列关于基因重组的说法，错误的是(
A．生物体进行有性生殖过程中控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B．减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能
解析：选B基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非同源染色体上的非等位基因重新组合；减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组；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可导致基因重组；一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，水稻花药内精原细胞减数分裂形成配子的过程中可发生基因重组，但根尖细胞只能进行有丝分裂，不会发生基因重组。
2．下列育种或生理过程中，没有发生基因重组的是(

解析：选B将抗虫基因导入棉花获得抗虫棉是通过基因工程实现的，基因工程所利用的原理是基因重组；花药离体培养获得单倍体植株过程中发生的是染色体数目变异；肺炎双球菌的转化属于基因重组；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成次级精母细胞，在减数第一次分裂的四分体时期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，在减数第一次分裂的后期会出现非同源染色体上的非等位基因的自由组合，都属于基因重组。
[易错提醒]谨记基因重组的三点提醒
(1多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。
(2具有一对等位基因的杂合子自交，后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。

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(3“肺炎双球菌的转化实验”、转基因技术等属于广义的基因重组。

列表对比基因突变与基因重组项目
基因突变
主要发生在：
发生时期
①有丝分裂间期②MⅠ分裂前的间期
物理、化学、生物因素引起
↓
产生原因
碱基对的增添、缺失、替换
↓
导致基因结构的改变
应用
诱变育种
①都使生物产生可遗传的变异
联系
②在长期进化过程中，通过基因突变产生新基因，为基因重组提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础
③二者均产生新的基因型，可能产生新的表现型
[对点落实]
3．(2018·襄阳四校联考下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是(A．获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变B．非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组C．同源染色体上的基因也可能发生基因重组
D．发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代
解析：选C获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的过程是基因工程，依据的原理是基因重组；非同源染色体片段之间局部交换属于染色体结构变异中的易位，不是基因重组；在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换属于基因重组；发生在水稻花药中的变异比发生在根尖内的变异更容易遗传给后代，基因重组只发生在减数分裂过程中，水稻根尖内不能发生基因重组。
4．如图是某二倍体(AABb动物的几个细胞分裂示意图。据图判断错误的是(
杂交育种交叉互换、自由组合
↓基因重新组合基因重组①MⅠ分裂后期②MⅠ分裂前期


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A．甲图表明该动物发生了基因突变
B．乙图表明该动物在减数第一次分裂前的间期发生了基因突变C．丙图表明该动物在减数第一次分裂时发生了交叉互换D．甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代
解析：选D据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图，其基因型为AABb，分析可知：甲图表示有丝分裂后期，染色体上基因A与a不同，是基因突变的结果；乙图表示减数第二次分裂后期，其染色体上基因A与a不同，基因a只能是基因突变的结果；丙细胞也属于减数第二次分裂后期图，基因B与b所在的染色体颜色不一致，则染色体上基因B与b不同是交叉互换造成的。甲细胞分裂产生体细胞，产生的变异一般不遗传给后代。
[类题通法]“三看法”判断基因突变与基因重组(1一看亲子代基因型：
①如果亲代基因型为BB或bb，而后代中出现b或B的原因是基因突变。
②如果亲代细胞的基因型为Bb，而次级精母(卵母细胞中出现Bb的原因是基因突变或交叉互换。
(2二看细胞分裂方式：
①如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，则为基因突变。
②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同，可能是基因突变或交叉互换。(3三看染色体：
①如果在有丝分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因不同，则为基因突变的结果。(如图甲
②如果在减数第一次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因(同白或同黑不同，则为基因突变的结果。(如图甲③如果在减数第二次分裂中期图中，两条姐妹染色单体上的两基因(颜色不一致不同，则为交叉互换(基因重组的结果。(如图乙


[真题集训——验能力]
1．(2016·天津高考枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌野生型突变型
核糖体S12蛋白第55～58
位的氨基酸序列„-P-K-K-P-„„-P-R-K-P-„
链霉素与核糖体的结合
能不能
在含链霉素培养基中的
存活率(%
0100

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注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。下列叙述正确的是(
A．S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
解析：选A根据表中信息可知，链霉素通过与野生型枯草杆菌的核糖体的结合，抑制翻译过程，进而起到杀菌作用，突变型枯草杆菌中核糖体S12蛋白氨基酸序列改变，使链霉素不能与核糖体结合，从而对链霉素产生抗性；突变型与野生型相比只是一个氨基酸的不同，因此是碱基对的替换造成的，而非缺失；基因突变具有不定向性，链霉素只是对突变体起筛选作用。
2．(2015·海南高考关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是(A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率
C．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
解析：选B基因突变具有不定向性，等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因；X射线的照射会影响基因B和基因b的突变率；基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可导致基因突变；在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变。
3．(2015·江苏高考经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(
A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异
解析：选A变异具有不定向性，不存在主动适应。X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果。白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；若全是紫花植株，则是不可遗传变异。
4．(2014·浙江高考除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是(
A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因
B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型

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D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链解析：选A假设敏感和抗性由基因A、a控制，若突变体为1条染色体的片段缺失所致，则原敏感型大豆基因型为Aa，缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现，则抗性基因一定是隐性基因；突变体若为1对同源染色体相同位臵的片段缺失所致，则该个体没有控制这对性状的基因，再经诱变也不可能恢复为敏感型；基因突变是可逆的，再经诱变可能恢复为敏感型；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则此情况属于基因突变，抗性基因可能编码肽链，也可能不编码肽链。
5．(2012·江苏高考某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图。如以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是(
A．减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB．减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C．减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D．减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
解析：选D由于“缺失染色体的花粉不育”，所以以该植株为父本，理论上测交后代应该全部表现为白色性状。后代中出现部分红色性状，可能是图示染色单体1或2上的基因b突变为B，但这种可能性很小，故A项不是最合理的；也有可能是减数第一次分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，B基因转移到染色单体1或2上，这种情况最为常见，D项解释最合理。
6．(2016·全国卷Ⅲ基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：
(1基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者______________。
(2在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以__________为单位的变异。
(3基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子__________代中能观察到该显性突变的性状；最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。
解析：(1基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失；染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，通常染色体变异涉及许多基因的变化。故基因突变涉及的碱基对数目比染色体变异涉及的少。(2在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也

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可发生以染色体为单位的变异。(3显性突变是aa突变为Aa，在子一代中能观察到该显性突变的性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不发生性状分离才算得到显性突变纯合体；隐性突变是AA突变为Aa，在子一代还是表现为显性性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，即能观察到该隐性突变的性状，也就是隐性突变纯合体。
答案：(1少(2染色体(3一二三二
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．(2018·东营一模下列关于基因突变的说法正确的是(A．如果显性基因A发生突变，只能产生等位基因a
B．通过人工诱变的方法，人们能培育出生产人胰岛素的大肠杆菌C．基因突变都可以通过有性生殖传递给后代
D．基因突变是生物变异的根本来源，有的变异对生物是有利的
解析：选D基因突变具有不定向性；生产人胰岛素的大肠杆菌不能通过基因突变获得；发生在体细胞中的突变不能通过有性生殖传递给后代。
2．以下有关基因重组的叙述，正确的是(A．非同源染色体的自由组合能导致基因重组B．姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组C．基因重组导致纯合子自交后代出现性状分离D．同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的
解析：选A基因重组的发生与非同源染色体的自由组合和同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换有关；纯合子自交后代不出现性状分离；同卵双生个体基因型相同，其性状差异与环境条件或突变有关，与基因重组无关。
3．下列生物技术或生理过程中，发生的变异与其对应关系错误的是(

A．①为基因突变C．③为基因重组
B．②为基因重组D．④为基因突变
解析：选AR型活菌中加入S型死菌，转化成S型活菌，是因为S型菌的DNA和R型菌的DNA发生了基因重组。
4．下列关于基因重组的叙述，正确的是(
A．杂交后代出现3∶1的分离比，不可能是基因重组导致的B．联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合

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C．“肺炎双球菌转化实验”中R型菌转变为S型菌的原理是基因重组D．基因重组导致生物性状多样性为生物进化提供了最基本的原材料
解析：选C如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制，则杂交后代出现3∶1的分离比，可能是基因重组导致的；联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合；突变和基因重组为生物的进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异。
5．某二倍体植物染色体上的基因E2发生了基因突变，形成了它的等位基因E1，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换，下列叙述正确的是(
A．基因E2形成E1时，该基因在染色体上的位置和其上的遗传信息会发生改变B．基因E2突变形成E1，该变化是由基因中碱基对的替换、增添和缺失导致的C．基因E2形成E1时，一定会使代谢加快，细胞中含糖量增加，采摘的果实更加香甜D．在自然选择作用下，该种群基因库中基因E2的基因频率会发生改变
解析：选D基因E2突变形成E1时，其上的遗传信息会发生改变，在染色体上的位臵不变；蛋白质中只有一个氨基酸被替换，这说明该突变是由基因中碱基对的替换造成的，碱基对的增添和缺失会造成氨基酸数目和种类的改变；基因突变具有不定向性和多害少利性，基因E2突变形成E1后，植株代谢不一定加快，含糖量不一定增加。
6．(2017·唐山期末下表是关于DNA片段增添导致的变异类型，据表判断正确的组合是(
①
片段来源外来无效片段
插入位置原基因内部，基因结构被破坏原基因内部，基因
结构被破坏原基因内部，原基
因无影响
B．①③D．①②③
导致遗传效应原基因不表达原基因不表达，插入基因表达原基因表达，插入
基因表达
变异类型基因突变
②外来有效片段基因突变
③外来有效片段基因重组
A．①②C．②③
解析：选B①外来无效片段插入原基因内部，导致原基因结构被破坏，原基因不表达，这属于基因突变，正确；②外来有效片段插入原基因内部，导致基因结构被破坏，原基因不表达，但插入基因表达，这属于基因重组，错误；③外来有效片段插入原基因内部，但对原基因无影响，原基因表达，插入基因也表达，这属于基因重组，正确。
7．下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是(

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A．①基因突变②基因突变③基因突变
B．①基因突变或基因重组②基因突变③基因重组C．①基因突变②基因突变③基因突变或基因重组
D．①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组
解析：选C图中①②分别处于有丝分裂的中期和后期，A与a所在的DNA分子是由一个DNA分子经过复制而得到的，图中①②的变异只能来自基因突变；③处于减数第二次分裂的后期，A与a的不同可能来自基因突变或减数第一次分裂前期的交叉互换(基因重组。
8．二倍体水毛茛黄花基因q1中丢失3个相邻碱基对后形成基因q2，导致其编码的蛋白质中氨基酸序列发生了改变，下列叙述错误的是(
A．正常情况下，q1和q2可存在于同一个配子中B．光学显微镜下无法观测到q2的长度较q1短C．突变后翻译时碱基互补配对原则未发生改变D．突变后水毛茛的花色性状不一定发生改变
解析：选A基因突变后产生的是它的等位基因，等位基因在减数第一次分裂后期分离，故正常情况下，q1和q2不能同时存在于一个配子中。基因突变在光学显微镜下看不到。基因突变不影响碱基互补配对的原则。如果发生的是隐性突变，或基因突变发生在叶片或根细胞中，花色性状是不会发生改变的。
9．许多化学药剂可以导致基因突变和染色体变异。野生型水稻用甲磺酸乙酯(EMS处理获得雄性不育突变体，且雄性不育基因与可育基因是一对等位基因。下列相关叙述正确的是(
A．判断雄性不育基因的显隐性最简便的方法是让该突变体自交B．若经EMS处理导致基因多个碱基对缺失，则引起的变异为基因突变C．若让该雄性不育突变体再经人工诱变则不能恢复为野生型
D．若该雄性不育突变体为一条染色体片段缺失所致，则雄性不育基因为显性基因解析：选B雄性不育突变体不能产生正常的雄配子，故不能自交；若经EMS处理导致基因多个碱基对缺失，则引起的变异为基因突变；由于基因突变是不定向的，若让该雄性不育突变体再经人工诱变则可能恢复为野生型；由于不育基因与可育基因是一对等位基因，所以经诱变后，显性的可育型基因随那段染色体的缺失而消失了，剩下的是隐性的不育基因，所以不育基因一定为隐性基因。
10．下列有关生物变异来源图解的叙述，正确的是(

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A．产生镰刀型细胞贫血症的直接原因是图中④的改变B．图中⑤过程是交叉互换，发生在减数第二次分裂时期C．图中的①、②可分别表示为突变和基因重组D．③一定会造成生物性状的改变
解析：选A交叉互换发生于四分体时期，碱基对的增添、缺失和替换未必会造成生物性状的改变，图中①表示基因突变，不能直接用“突变”表示。
11．最新研究发现白癜风致病根源与人体血清中的酪氨酸酶活性减小或丧失有关，当编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变时，表达产物将变为酶A，下表显示酶A与酪氨酸酶相比，可能出现的四种情况。相关叙述正确的是(
比较指标患者白癜风面积
酶A氨基酸数目/酪氨酸酶氨基酸数目A．①④中碱基的改变是染色体结构变异导致的
B．②③中氨基酸数目没有改变，对应的mRNA中碱基排列顺序也不会改变C．①使tRNA种类增多，④使tRNA数量减少，②③中tRNA的数量没有变化D．①④可能导致控制酪氨酸酶合成的mRNA中的终止密码子位置改变
解析：选D编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变，说明只是该基因内部结构改变，整个DNA分子上基因的数量和位臵都没有改变，所以属于基因突变，不属于染色体结构变异；编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变，则转录产生的mRNA中碱基排列顺序必然改变；同一tRNA可多次使用，其数量不会随基因中碱基的改变而改变；根据表中①④数据分析，突变后合成的蛋白质中氨基酸数目改变，说明合成酪氨酸酶的mRNA中的终止密码子位臵可能发生了改变。
12．某生物兴趣小组偶然发现一突变植株，其突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的[假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a控制]，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了如下杂交实验方案：让该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交，观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示。
性别
野生性状
突变性状
突变性状/
①30%1.1
②20%1
③10%1
④5%0.9

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(野生性状＋突变性状
雄株雌株
M1N1
M2N2
Q＝M2/(M1＋M2P＝N2/(N1＋N2
下列有关实验结果和结论的说法错误的是(
A．如果突变基因位于Y染色体上且为显性，则Q和P值分别为1、0B．如果突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为0、1
C．如果突变基因位于X和Y的同源区段，且为显性，则该株突变个体的基因型为XAYa、XaYA或XAYA
D．如果突变基因位于常染色体上且为显性，则Q和P值分别为1/2、1/2
解析：选C若突变基因位于Y染色体上，由于雌株不含Y染色体、所有的雄株均含有Y染色体，故Q和P值分别为1、0。若突变基因位于X染色体上且为显性，子代雄株的X染色体来自野生纯合雌株，表现为非突变性状，而子代的雌株均为突变株，故Q和P值分别为0、1。若突变基因位于X、Y染色体的同源区段，且为显性，则该突变雄株的基因型为XaYA或XAYa，该雄株(XaYA与多株野生纯合雌株(XaXa杂交，后代雌性(XaXa全为野生性状，雄性(XaYA均为突变性状；由于只是一条染色体上的基因发生突变，所以突变雄株的基因型不会是XAYA。如果突变基因位于常染色体上，则后代的表现无性别之分，若突变基因为显性，则Q和P值相等，均为1/2。
二、非选择题
13．在一个鼠(2N的种群中，鼠的毛色有野生型黄色(A、突变型灰色(a1和突变型黑色(a2三种表现型，基因A对a1和a2为显性，a1对a2为显性，三种基因的形成关系如图所示。请回答：

(1由图可以看出DNA分子中碱基对的____________能导致基因突变。
(2基因a2控制的蛋白质肽链长度明显变短，这是由于基因突变导致________________，在细胞质中参与该蛋白质合成的核酸有________________。
(3杂合灰色鼠精巢中的一个细胞中含有2个a2基因，原因最可能是________________，此时该细胞可能含有________个染色体组。
(4有些杂合黄色小鼠的皮毛上出现灰色斑点，请从可遗传变异的角度对这一现象做出合理解释。
________________________________________________________________________

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________________________________________________________________________。解析：(1分析图示可知：a1基因的产生是由于A基因中的碱基对C//G被T//A替换，a2基因的产生是由于A基因中的碱基对T//A的缺失，因此DNA分子中碱基对的缺失、替换能导致基因突变。(2基因a2控制的蛋白质肽链长度明显变短，这是由于基因突变导致翻译提前终止，在细胞质中参与该蛋白质合成的核酸种类有tRNA、mRNA、rRNA。(3杂合灰色鼠精巢中的一个细胞中含有2个a2基因，其原因最可能是DNA发生了复制(染色体复制。若该细胞为处于减数第二次分裂前期或中期的次级精母细胞，则含有1个染色体组；若该细胞为处于有丝分裂前期或中期的精原细胞，或者是处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，则含有2个染色体组；若该细胞为处于有丝分裂后期的精原细胞，则含有4个染色体组；综上分析，该细胞可能含有1或2或4个染色体组。(4A基因控制黄色、a1基因控制灰色，且A对a1为显性。有些杂合黄色小鼠的皮毛上出现灰色斑点，说明这些杂合黄色小鼠的基因型为Aa1，且灰色斑点的出现可能是由于部分细胞A基因突变成了a1，表现为灰色(或部分细胞带有A基因的染色体片段缺失，使a1基因表现了出来。
答案：(1缺失、替换(2翻译提前终止tRNA、mRNA、rRNA(3DNA发生了复制(染色体复制1或2或4(4部分细胞A基因突变成了a1，表现为灰色(或部分细胞带有A基因的染色体片段缺失，使a1基因表现了出来
14．由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据题中所示的图、表回答问题：
第一个字母
U
第二个字母C
A
G丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸
UCAG第三个字母
异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺A
异亮氨酸异亮氨酸
苏氨酸天冬酰胺苏氨酸
赖氨酸赖氨酸
甲硫氨酸苏氨酸

(1图中Ⅱ过程发生的场所是________，Ⅰ过程叫________。
(2除赖氨酸外，对照表中的密码子，X表示表中哪种氨基酸的可能性最小？________。原因是________________。
(3若图中X是甲硫氨酸，且①链与④链只有一个碱基不同，那么④链上不同于①链上

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的那个碱基是________。
(4从表中可看出密码子具有________，它对生物体生存和发展的意义是________________________________________________________________________。
解析：(1根据题图中物质之间的相互联系可推知，Ⅱ过程为翻译，该过程是在细胞质中的核糖体上进行的。Ⅰ过程是转录，其发生的场所主要是细胞核。(2比较赖氨酸和表中其他氨基酸的密码子可知：赖氨酸的密码子与异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、精氨酸的密码子只有一个碱基的差别，而赖氨酸的密码子与丝氨酸的密码子有两个碱基的差别，故图解中X表示丝氨酸的可能性最小。(3根据表中甲硫氨酸与赖氨酸的密码子可推知：①链与④链的碱基序列分别为TTC与TAC，故④链上不同于①链上的那个碱基是A。(4从增强密码容错性的角度来考虑，当密码子中有一个碱基改变时，由于密码子具有简并性，可能不会改变其对应的氨基酸；从密码子使用频率来考虑，当某种氨基酸使用频率高时，几种不同的密码子都编码一种氨基酸可以保证翻译的速度。
答案：(1核糖体转录(2丝氨酸要同时突变两个碱基(3A(4简并性增强了密码容错性，保证了翻译的速度
15．芦笋的幼苗是一种名贵蔬菜，又名石刀板，为XY型性别决定。在某野生型窄叶种群中偶见几株阔叶芦笋幼苗，雌雄株都有。请回答下列问题：
(1仅从染色体分析，雄性芦笋幼苗产生的精子类型将有________种，比例为________。(2有人对阔叶芦笋幼苗的出现进行分析，认为可能有两种原因：一是因为基因突变，二可能是染色体加倍成为多倍体。请设计一个简单的实验鉴定阔叶石刀板出现的原因。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3现已证实阔叶为基因突变的结果，为确定是显性突变还是隐性突变，选用多株阔叶雌雄株进行交配，并统计后代表现型。
若________________，则为________________。若________________，则为________________。
(4已经知道阔叶是显性突变所致，由于雄株芦笋幼苗产量高于雌株，养殖户希望在幼苗期就能区分雌雄，为了探求可行性，求助于科研工作者。技术人员先用多株野生型雌石刀板与阔叶雄株杂交，你能否推断该技术人员做此实验的意图。_________________。若杂交实验结果出现______________________，养殖户的心愿可以实现。
解析：(1由于芦笋为XY型性别决定，雄性植株的染色体组成为XY。减数分裂产生的精子类型为2种，即X∶Y＝1∶1。(2染色体变异在显微镜下可观察到，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变。(3选用多株阔叶突变型石刀板雌雄株相交，若杂交后代出现了野生型，则阔叶植株的出现为显性突变所致；若杂交后代仅出现突变型，则阔叶植株的出现为隐性突

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变所致。(4选用多对野生型雌性植株与突变型雄性植株作为亲本杂交。若杂交后代野生型全为雄株，突变型全为雌株，则这对基因位于X染色体上；若杂交后代，野生型和突变型雌、雄均有，则这对基因位于常染色体上。故该技术人员此实验的意图是通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上。
答案：(121∶1
(2取野生型植株和阔叶植株的根尖分生区制成装片，用显微镜观察有丝分裂中期细胞内的染色体数目，若观察到阔叶植株的染色体加倍，则说明是染色体组加倍的结果，否则为基因突变
(3后代出现窄叶显性突变后代都为阔叶隐性突变
(4通过该杂交实验判断控制阔叶的基因是否在X染色体上后代雌株都为阔叶，雄株都为窄叶
第二讲
知识体系——定内容
生命
染色体变异与生物育种
核心素养——定能力
通过对染色体变异基本原理及在生物学中意
观念义的理解，建立起进化与适应的观点理性
通过三种可遗传变异的比较，培养归纳与概
思维括能力
科学变异类型的判断与实验探究，培养实验设计
探究
及结果分析的能力

[基础知识·系统化]
知识点一染色体结构变异
通过低温诱导植物染色体数目的变化、生物

知识点二染色体数目变异

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知识点三低温诱导植物染色体数目的变化(实验

知识点四杂交育种与诱变育种

[基本技能·问题化]
1．判断下列说法的正误
(1染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异(×(2染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响(×(3染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加(×

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(4体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体(×
(5单倍体体细胞中不一定只含有一个染色体组(√(6采用诱变育种可改良缺乏某种抗病性的水稻品种(√2．下列关于染色体组的说法，正确的是(A．21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组B．四倍体水稻的单倍体植株体细胞中含2个染色体组C．一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同D．体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体
解析：选B21三体综合征患者体细胞的第21号染色体共3条，这样的异常染色体组称为三体，不同于正常的3个染色体组；染色体组中的染色体大小、形态一般不同；由受精卵发育且体细胞中含有3个染色体组的个体称为三倍体，若由六倍体的配子发育而来，其体细胞中有3个染色体组，但属于单倍体。
3．下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述，错误的是(A．组成一个染色体组的染色体中不含减数分裂中能联会的染色体B．由受精卵发育而成，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体C．含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组D．人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析：选D一个染色体组中的染色体是非同源染色体，减数分裂中能联会的染色体是同源染色体；二倍体指的是由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组的个体；含一个染色体组的个体是单倍体，但单倍体未必只含一个染色体组，如六倍体普通小麦的单倍体含有三个染色体组；人工诱导多倍体的方法是用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。
4．关于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，描述错误的是(A．处于分裂间期的细胞数目最多
B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似
解析：选C实验过程中洋葱细胞由于在解离过程中已死亡，不会发生从二倍体变为四倍体的过程。
5．已知小麦中高秆对矮秆(抗倒伏为显性、抗病对不抗病为显性，以纯合高秆抗病小麦和纯合矮秆不抗病小麦为亲本，培育抗病抗倒伏小麦，相关说法错误的是(
A．单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性及秋水仙素能抑制纺锤体的形成等原理B．杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离C．利用射线、亚硝酸盐等处理矮秆不抗病小麦种子可实现人工诱变，但成功率低

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D．育种中筛选过程实质上是通过自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高解析：选D培育抗病抗倒伏小麦可通过单倍体育种，利用花粉细胞具有全能性进行花药离体培养，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成，再用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体数目加倍，从而获得纯合体；杂交育种可以将不同亲本的优良性状重组到一个个体上，因此杂交育种过程需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离为止；也可以通过诱变育种的方法利用射线、亚硝酸盐等处理矮秆不抗病小麦种子可实现抗病的突变，但成功率低；育种中筛选过程是人为因素，不是自然选择。

考点一染色体结构变异

图解分析染色体结构的变异类型
图解
变异杂合体染色体组成
显微观察的联会异常
缺失



重复



易位



倒位

[对点落实]
1．下列关于染色体变异的叙述，错误的是(A．染色体变异通常都可用光学显微镜观察到
B．染色体结构的改变会使染色体上的基因数目或排列顺序发生改变C．染色体片段的缺失或重复必然导致基因种类的改变D．染色体之间交换部分片段不一定属于染色体结构变异
解析：选C染色体的数目变异和结构变异在光学显微镜下都可观察到；染色体结构变



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异中的倒位和易位可使基因的排列顺序发生改变，缺失或重复能使基因的数目发生改变；染色体片段的缺失能导致基因缺失，可能使基因种类发生改变，但重复不会使基因的种类发生改变；若染色体之间的交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，则属于基因重组，不属于染色体结构变异。
2．(2016·江苏高考右图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因。下列叙述正确的是(
A．个体甲的变异对表型无影响
B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1D．个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常
解析：选B个体甲的变异为染色体结构变异中的缺失，由于基因互作，缺失了e基因对表型可能有影响；个体乙的变异为染色体结构变异中的倒位，变异后个体乙细胞减数分裂时同源染色体联会形成的四分体异常；若E、e基因与其他基因共同控制某种性状，则个体甲自交的后代性状分离比不一定为3∶1；个体乙虽然染色体没有基因缺失，但是基因的排列顺序发生改变，可能引起性状的改变。
3.(2018·鹰潭一模某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是(
编号123456异常精子AB_CDAb_DAB_CdaB_CCDAb_DCab_CDA．1和6属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期B．2、4、5同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂C．3发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源D．以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关
解析：选B1和6精细胞形成的原因是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交叉互换，属于基因重组，两者很可能来自同一个初级精母细胞；2的染色体片段缺失、4的染色体片段重复、5的染色体片段倒位，三者都属于染色体结构变异，染色体结构变异的基础是染色体片段断裂；3中d基因出现的原因一定是基因突变，基因突变是由DNA复制出错引起的，其实质是碱基对的增添、缺失和替换，故一定存在基因中碱基顺序的改变；染色体结构变异和基因突变都与同源染色体的交叉互换无关。
[归纳拓展]染色体结构变异的遗传效应
(1缺失的遗传效应：缺失片段越大，对个体影响越大，轻则影响个体生活力，重则引起个体死亡。
(2重复的遗传效应：引起的遗传效应比缺失小，重复部分太大会影响个体的生活力。

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(3倒位的遗传效应：形成配子，大多异常，从而影响个体的生育。
(4易位的遗传效应：产生部分异常配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。

1．染色体结构变异与基因突变的判断

2．易位与交叉互换的区别
项目图解

位置原理观察[对点落实]
4．如图①②③④分别表示不同的变异类型，基因a、a′仅有图③所示片段的差异。相关叙述正确的是(
发生于非同源染色体之间
染色体结构变异可在显微镜下观察到

发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
基因重组在显微镜下观察不到
染色体易位
交叉互换

A．图中4种变异中能够遗传的变异是①②④B．③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C．④中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复
D．①②都表示同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂的前期解析：选C①表示同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换(发生在减数第一次分裂的前期，导致基因重组，②表示非同源染色体间互换片段，发生的是染色体结构变异中的易位，③表示基因突变，是由碱基对的增添引起的，④表示染色体结构变异中的缺失或重复，它们都是遗传物质的改变，都能遗传。
5．(2018·临沂一模某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异，图甲中字母表示染色体片段。下列叙述错误的是(

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A．图示中的生物变异都属于染色体变异B．若图乙为一性原细胞，其可能产生正常的配子C．与图丙相比较，图丁产生不利变异的可能性更大D．图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生
解析：选A甲、乙和丁属于染色体变异，丙属于基因重组；若图乙为一性原细胞，其减数分裂过程中可能产生正常的配子和异常的配子；图丁和图丙相比较，图丁属于染色体结构变异中的易位，其产生不利变异的可能性更大；图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生。
[类题通法]
“三看法”判断基因突变和染色体结构变异

考点二染色体数目变异

1．列表识记单倍体育种与多倍体育种原理方法优点缺点
单倍体育种染色体数目变异
花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙
素处理幼苗明显缩短育种年限技术复杂，需要与杂交育种配合
多倍体育种染色体数目变异
秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗器官大，营养成分含量高，产量增加适用于植物，动物难以开展。多倍体植
物生长周期延长，结实率降低

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举例

2．关注单倍体与多倍体的三个易误点

(1单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组：因为大部分的生物是二倍体，所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组，但是多倍体的配子发育成的个体体细胞中含有不止一个染色体组。
(2单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同：两种育种方式都出现了染色体加倍情况。单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。
(3单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
[对点落实]
1．2N→4N→3N可以表示利用二倍体西瓜(2N培育出三倍体无子西瓜(3N过程中染色体数目的变化情况，下列说法正确的是(
A．染色体数目从4N→3N培育过程中需要使用秋水仙素
B．三倍体西瓜之所以无子，是因为不能正常完成减数分裂和受精作用C．培育三倍体无子西瓜的过程中发生的变异属于不可遗传变异D．三倍体无子西瓜不能由受精卵发育而来
解析：选B秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，4N→3N表示四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交培育出三倍体西瓜的过程，该过程中不需要使用秋水仙素；三倍体西瓜无子的原因是在减数分裂过程中联会紊乱，很难形成可育配子，因此不能正常完成受精作用；培育三倍体无子西瓜应用的原理是染色体数目变异，属于可遗传变异；三倍体无子西瓜是用四倍体的西瓜作母本，二倍体的西瓜作父本，经过受精培育出的。
2．(2018·唐山模拟如图所示细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是(

A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体
C．如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体

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解析：选C图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组；图b有同源染色体，含有3个染色体组，如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄性配子或雌性配子发育而成的。
[类题通法]单倍体、二倍体和多倍体的判断方法


“三法”判定染色体组
方法1根据染色体形态判定
细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组。如图1中染色体的形态、大小各不相同，所以有1个染色体组，图2中彼此相同的(比如点状的有3条，故有3个染色体组。同理，图3中有1个染色体组，图4中有2个染色体组。

方法2根据基因型判定
在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写出现几次，则含有几个染色体组。如图甲所示基因型为ABC，所以有1个染色体组。图乙所示基因型为AAa，A(a基因有3个，即含有3个染色体组。同理，图丙中有2个染色体组，图丁中有3个染色体组。

注：判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可。方法3根据染色体数和染色体的形态数推算
染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2。
[对点落实]
3．如图为四个不同种生物体细胞的染色体组成，相关叙述错误的是(

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A．甲和丙生物可能是单倍体B．图中可称作三倍体的是乙、丙C．21三体综合征患者原理与乙类似
D．图甲～丁的基因型可依次对应：甲AAAaBBbb、乙AaBbCcc、丙AaaBbb、丁ABCD解析：选B第一个细胞若由受精卵发育而来，则该种生物为四倍体，若由配子发育而来，则该种生物为单倍体；第二个细胞若由受精卵发育而来，则该种生物为二倍体，若由配子发育而来，则该种生物为单倍体；第三个细胞若由受精卵发育而来，则该种生物为三倍体，若由配子发育而来，则该种生物为单倍体；第四个细胞只含有1个染色体组，只能为单倍体。图中乙为“三体”，丙为三倍体，21三体综合征应与乙类似，其21号染色体为三条。
4．下列是对a～h所示的生物体细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是(

A．细胞中含有一个染色体组的是h图，该个体是单倍体B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图，该个体是二倍体C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图，但该个体未必是三倍体D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图，该个体一定是四倍体
解析：选C形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组，g图含有一个染色体组，e、f含四个染色体组。确认单倍体、二倍体、多倍体必须先看发育起点，若由配子发育而来，无论含几个染色体组均属单倍体，若由受精卵发育而来，有几个染色体组即为几倍体。
[类题通法]细胞分裂图像中染色体组数的判断方法
以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。如图所示：


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(1图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
(2图b为减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，染色体组中有2条染色体。
(3图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。
(4图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。

低温诱导植物染色体数目的变化
1．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用
试剂卡诺氏液
使用方法
将根尖放入卡诺氏液中浸泡
0.5～1h
冲洗用卡诺氏液处理的根尖
体积分数为95%的酒精
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的根尖
质量分数为15%的盐酸
蒸馏水
与体积分数为95%的酒精等体
积混合，作为解离液浸泡解离后的根尖约10min把漂洗干净的根尖放进盛有改
改良苯酚品红染液
良苯酚品红染液的玻璃皿中染
色3～5min
2．低温诱导染色体加倍实验与观察细胞有丝分裂实验的比较项目培养固定染色

[对点落实]
5．下图是某二倍体植物细胞有丝分裂过程中秋水仙素作用原理的示意图，①②③④分别代表处在不同时期的细胞。下列说法错误的是(
低温诱导植物染色体数目的变化待洋葱长出1cm左右不定根时4℃低温培养解离前用卡诺氏液进行固定，然后用体积分数
为95%的酒精冲洗2次用改良苯酚品红染液
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
适宜温度下培养
不用固定
用醋酸洋红液或龙胆紫溶液
使染色体着色
作用固定细胞形态洗去卡诺氏液解离根尖细胞
解离根尖细胞漂洗根尖，去掉解离液

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A．秋水仙素在细胞分裂的③时期起作用B．④时期的细胞可正常分裂发育成多倍体植株C．图中所示过程是新物种形成的途径之一D．低温处理与用秋水仙素处理的作用原理相似
解析：选A纺锤体的形成时期为细胞分裂前期，所以秋水仙素在②时期起作用；④时期的细胞中染色体数加倍，通过分裂、分化可发育为四倍体植株；处理二倍体所获得的四倍体能产生可育后代，是一个新物种，这是新物种形成的途径之一；低温和秋水仙素都可以抑制细胞分裂前期纺锤体的形成，从而使细胞染色体数目加倍。
6．下列关于低温诱导植物染色体数目变化的实验中，部分试剂的使用方法及其作用的叙述中错误的是(
选项A
试剂卡诺氏液
使用方法
将根尖放入卡诺氏液中浸
泡0.5～1h
与质量分数为15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定的
根尖
浸泡解离后的根尖约10
min
把漂洗干净的根尖放进盛有改良苯酚品红染液的玻璃皿中染色3～5min
使染色体着色
作用
培养根尖，促进细胞分裂
体积分数为
B
95%的酒精
解离根尖细胞，使细胞之间的联系变得疏松
C蒸馏水漂洗根尖，去除解离液
D
改良苯酚品红染液
解析：选A卡诺氏液是固定液的一种，固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型；体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合后即为解离液，用于溶解细胞间的连接物质，使细胞分开，便于观察；蒸馏水的作用是漂洗根尖，去除解离液，便于染色；改良苯酚品红染液是一种碱性染料，能使染色体着色。
[易错提醒]关注实验中的两个易误点
(1显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
(2选材时应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。
考点三生物育种的原理及应用


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列表识记几种常见生物育种方式方法杂交育种
原理基因重组
常用方法杂交
优点操作简单，目标性强提高突变率，加速育种进程
缺点育种年限长有利变异少，需大量处理实验材料所得品种发育迟缓，结实率低；在动物中无法开展技术复杂，需要与杂交育种
配合
代表实例矮秆抗病小麦青霉素高产菌株
诱变育种基因突变
辐射诱变、激光诱变等
多倍体育种
秋水仙素处理
染色体变异
萌发的种子或
幼苗
操作简单，且能在较短的时间内获得所需
品种
无子西瓜、八倍体小黑麦
单倍体育种
花药离体培养
染色体变异
后，再用秋水仙素处理将一种生物的
明显缩短育种
年限
“京花1号”小麦
基因工程育种
基因重组
特定基因转移到另一种生物细胞中
能定向改造生物的遗传性状
有可能引发生态危机
转基因抗虫棉

[对点落实]
1．生物育种的原理是可遗传变异，下列育种实例与可遗传变异类型对应正确的是(选项ABCD
育种实例
利用高秆抗病和矮秆感病水稻培育矮秆抗病水稻用普通二倍体有子西瓜培育三倍体无子西瓜利用苏云金杆菌毒性肽基因培育转基因抗虫棉用紫外线照射青霉菌培育高产青霉素菌株
可遗传变异类型基因突变基因重组基因重组染色体变异
解析：选C利用高秆抗病和矮秆感病水稻培育矮秆抗病水稻的原理是基因重组；用普通二倍体有子西瓜培育三倍体无子西瓜的原理是染色体变异；利用苏云金杆菌毒性肽基因培育转基因抗虫棉的原理是基因重组；用紫外线照射青霉菌培育高产青霉素菌株的原理是基因突变。
2．(2018·湖南四校联考下列有关几种常见育种方法的叙述，错误的是(A．在杂交育种中，一般从F2开始选种，因为从F2开始发生性状分离B．在多倍体育种中，一般用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

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C．在单倍体育种中，一般先筛选F1花粉类型再分别进行花药离体培养获得单倍体D．在诱变育种中，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子
解析：选C通过杂交将控制优良性状的基因集中到F1中，F1自交，F2会出现性状分离，因此可从F2开始筛选出人们需要的新品种。在多倍体育种中，用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素或低温能抑制纺锤体形成，从而使子代染色体不能平分到两极，细胞中的染色体数目加倍。在单倍体育种中，一般不对花粉进行筛选，而是直接对所取的全部花药离体培养获得单倍体。在诱变育种中，通常只是一条染色体上的基因发生突变，最初获得的显性优良性状个体一般是杂合子。
[归纳拓展]几种育种方式的注意点
(1单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。
(2诱变育种：多用于植物和微生物，一般不用于动物的育种。
(3杂交育种：不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。

[典型图示]生物育种程序图分析

[问题设计]
(1识别图解中各字母表示的处理方法：
A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。
(2识别图中育种方法：
①“亲本――→新品种”为杂交育种；②“亲本――→新品种”为单倍体育种；③“种子或幼苗――→新品种”为诱变育种；④“种子或幼苗――→新品种”为多倍体育种；⑤“植物细胞――→新品种”为基因工程育种。[对点落实]
G、H、I、J
FE
B、CA、D

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3．如图所示为两种育种方法的过程，下列有关说法正确的是(

A．基因重组只发生在图示①③过程中B．过程③④的育种方法称为单倍体育种C．E植株体细胞中只含有一个染色体组D．图示育种方法不能定向改变生物性状
解析：选D①是亲本杂交，②是F1自交，③是F1产生配子，④是得到单倍体植株，⑤是秋水仙素处理E植株得到正常植株。基因重组发生在图示①②③过程中；①③④⑤的育种方法称为单倍体育种；若亲本是多倍体，E植株体细胞中不只含有一个染色体组；杂交育种和单倍体育种都不能定向改变生物性状，基因工程育种可以定向改变生物性状。
4．下图为水稻的几种不同育种方法的示意图，据图回答：

(1B过程常用的方法是________________；可能用到秋水仙素的过程有________(用图中字母表示。
(2可以打破物种界限的育种方法是________(用图中的字母表示，该方法所运用的原理是______________________。
(3假设要培育一个能稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，则最简单的育种方法是________(用图中的字母表示；如果它的性状都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是________(用图中的字母表示。
(4现有三个水稻品种：①的基因型为aaBBDD，②的基因型为AAbbDD，③的基因型为AABBdd。这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。请通过杂交育种方法利用以上三个品种获得基因型为aabbdd的植株(用文字简要描述获得过程即可：______________
________________________________________________________________________。解析：(1A、B、C过程表示单倍体育种过程，其中B过程常用的方法是花药离体培养，C过程常需要用适宜浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，F表示多倍体育种，也常需要用适宜浓度的秋水仙素处理。(2图中E表示基因工程育种，此方法可以打破物种的界限；基因工程育种运用的原理是基因重组。(3育种时若要选育表现为隐性性状的个体，最简单的育种方法是杂交育种；运用单倍体育种能明显缩短育种年限。(4三个水稻品种的基因型均为“双显加一隐”的组合方式，要利用杂交育种方法培育基因型为aabbdd的品种，可选择任意两个品

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种作亲本杂交得到杂交一代，然后杂交一代与剩下的一个品种杂交得到杂交二代，杂交二代自交即可得到基因型为aabbdd的种子。
答案：(1花药离体培养C、F(2E基因重组(3A、DA、B、C(4①与②杂交得到杂交一代，杂交一代与③杂交得到杂交二代，杂交二代自交可以得到基因型为aabbdd的植株(合理即可
[归纳拓展]有关生物育种的两点归纳(1据不同育种目标选择不同育种方案：
育种目标集中双亲优良性状对原品系实施“定向”改造
让原品系产生新性状
使原品系营养器官“增大”或“加强”(2育种技术中的“四最”和“一明显”：①最简便的育种技术——杂交育种。
②最具预见性的育种技术——转基因技术或细胞工程育种。③最盲目的育种——诱变育种。④最能提高产量的育种——多倍体育种。⑤可明显缩短育种年限的育种——单倍体育种。
微专题7生物变异类型的判断与实验探究
1．可遗传变异与不可遗传变异及判断方法(1可遗传变异与不可遗传变异：
①不可遗传变异――→环境变化，遗传物质未变基因突变生物变异的根本来源来源②可遗传变异――→基因重组
染色体变异(2判断方法：
原因
育种方案单倍体育种杂交育种
基因工程及植物细胞工程育种
诱变育种多倍体育种



2．辨析基因突变、基因重组、染色体变异项目变异的
基因突变基因的分子结构发
基因重组原有基因的重新
染色体变异
染色体结构或数目发生改变

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本质发生时间适用范围产生结果鉴定方法
生改变主要在有丝分裂间期和减数第一次分
裂前的间期所有生物
组合减数第一次分裂前期和后期真核生物、有性生殖核基因遗传产生新基因型
有丝分裂、无丝分裂和减数分
裂过程中
真核生物(细胞增殖过程未产生新基因，基因数目或顺
序发生变化光镜下可检出
产生新的基因
光镜下均无法检出，可根据是否有新性
状或新性状组合确定
(1三种变异的实质解读：
若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则：①基因突变——“点”的变化(“点”的质变，但数目不变。②基因重组——“点”的结合或交换(“点”的质与量均不变。③染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化。
a．染色体结构变异——“线段”的部分片段重复、缺失、倒位、易位(“点”的质不变，数目和位臵可能变化。
b．染色体数目变异——个别“线段”增添、缺失或“线段”成倍增减(“点”的质不变，数目变化。
(2关注可遗传变异的三个“唯一”
唯一产生新基因的变异唯一可通过光学显微镜观察到的变异唯一属“正常”发生(非病变的变异
3．基因突变与基因重组的判断
基因突变染色体变异基因重组

4．显性突变与隐性突变的判断
显性突变：aa→Aa当代表现
(1类型隐性突变：AA→Aa当代不表现，一旦表现
即为纯合子(2判断方法：
①选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。②让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。



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5．染色体变异与基因突变的判断
(1判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。(2具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。
6．变异类型实验探究题的答题模板

[题点突破]
题点(一三类可遗传变异特点的比较
1．(2018·哈尔滨二模下列有关生物变异的说法，正确的是(A．减数第二次分裂时，非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组B．基因突变后，若碱基对增添或缺失则基因数也增加或减少C．三倍体无子西瓜无法产生后代，这种变异属于不可遗传的变异D．基因突变、基因重组和染色体变异均可为生物的进化提供原材料
解析：选D减数第二次分裂时，细胞中无同源染色体，非姐妹染色单体之间的交叉互换则属于染色体结构变异中的易位；基因突变的结果是形成等位基因，基因数目不变；三倍体无子西瓜形成过程中，细胞的遗传物质发生了改变，为可遗传的变异。
2．(2018·淄博模拟下列与变异有关的叙述，正确的是(A．染色体结构变异可导致基因数目改变，在光学显微镜下看不见B．染色体中DNA的脱氧核苷酸数量发生改变就会导致染色体结构变异C．肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异三种类型D．若蝗虫的一个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因最可能是发生过交叉互换
解析：选D染色体结构变异在光学显微镜下可见；染色体中单个或少数脱氧核苷酸数量发生改变有可能仅仅是会导致基因结构的改变从而引起基因突变；肺炎双球菌属于原核生物，没有染色体，因此只能发生基因突变；若一个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因最可能是发生过交叉互换，因为交叉互换的概率高。
3．下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，错误的是(A．三倍体无子西瓜的培育过程利用了染色体变异的原理B．基因突变、基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向C．基因重组可以产生新的基因型
D．基因突变不一定都会引起生物性状的改变

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解析：选B基因突变、基因重组、染色体变异是可遗传的变异，变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向。
题点(二三类可遗传变异的实验分析
4．果蝇为XY型性别决定，与人的性别决定方式不同的是，果蝇由受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况。
受精卵中性染色体组成
XX、XXYXY、XYY
XXX、YO(没有X染色体、YY
XO(没有Y染色体

已知果蝇中红眼(A对白眼(a为显性，基因位于X染色体某一片段上，若该片段缺失则X染色体记为X，其中XX为可育雌果蝇，XY因缺少相应基因而死亡。用红眼雄果蝇(XAY
－
－
－
发育情况雌性、可育雄性、可育胚胎期死亡雄性、不育
与白眼雌果蝇(XaXa杂交得到F1，发现F1中有一只例外白眼雌果蝇。现将该白眼雌果蝇与正常红眼雄果蝇杂交产生F2。根据F2性状判断该白眼雌果蝇产生的原因：
(1若子代________________，则是由亲代配子基因突变所致；(2若子代________________，则是由X染色体片段缺失所致；(3若子代________________，则是由染色体数目变异所致。
解析：红眼雄果蝇(XAY与白眼雌果蝇(XaXa杂交，正常情况下产生的后代是红眼雌果蝇(XAXa∶白眼雄果蝇(XaY＝1∶1。现在出现一只例外白眼雌果蝇，其染色体及其基因组成可能为①XaXa或②XaX或③XaXaY。若为①XaXa，则子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红
－
眼，且雌雄果蝇数量之比为1∶1，这种情况是由亲代配子基因突变所致；若为②XaX，则
－
子代雄果蝇全为白眼，雌果蝇全为红眼，且雌雄果蝇数量之比为2∶1，这种情况是由X染色体片段缺失所致；若为③XaXaY(可产生的配子及其比例为Xa∶XaY∶XaXa∶Y＝2∶2∶1∶1，则子代红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状，这种情况是由性染色体数目变异所致。
答案：(1白眼雄果蝇∶红眼雌果蝇＝1∶1(2红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝2∶1
(3红眼雌果蝇∶白眼雌果蝇∶红眼雄果蝇∶白眼雄果蝇＝4∶1∶1∶4(或雌雄个体中均有红眼和白眼两种性状
5．在作物育种中，矮生性状一直是农作物性状改良的方向。某实验室利用一定的方法从野生型水稻(株高正常中获得甲、乙两种矮生突变体，并对其展开了以下研究，结果如下：(注：赤霉素能促进细胞伸长，引起植株增高
结果1：检测发现，甲植株中仅赤霉素含量显著低于野生型植株，喷施赤霉素后株高恢

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复正常；乙植株各激素含量与野生型大致相等，喷施各种激素后株高都不能恢复正常。
结果2：将甲植株与野生型纯合子杂交，F1全为正常，F1自交，F2表现型和比例为正常∶矮生＝3∶1。
请回答下列问题：
(1有人提出甲、乙的突变可能是染色体变异所致，请从细胞水平简述对此进行初步判断的思路。
(2若证实甲、乙为基因突变所致，在实验室常用________方法获得突变体。假设甲植株突变基因为a(A基因控制赤霉素的产生，乙植株突变基因为B(b基因控制植物激素受体的合成或合成途径。两对等位基因位于两对同源染色体上。只考虑甲、乙为纯合子情况下，将甲、乙植株杂交后得到F1，F1自交得到F2。则：
①根据结果2判断，甲植株是由原来的________(填“显性”或“隐性”基因突变而来的。
②甲植株的基因型是______，乙植株的基因型是________。F1表现型为________。③F2中表现型矮生∶正常＝________，理论上F2矮生植株中能稳定遗传的占_______。解析：(1染色体的结构变异和数目变异都可以在显微镜下观察到，观察染色体的形态和结构最好选择处于有丝分裂中期的细胞。(2在实验室常用诱变育种的方法获得突变体。①纯种野生型植株的基因型为AAbb，甲植株与野生型植株(AAbb杂交，F1全为正常，且F1自交后代出现正常∶矮生＝3∶1，则F1基因型为Aabb，因此，甲植株的基因型为aabb，是由原来的显性基因A突变为隐性基因a而来的。②乙植株的赤霉素含量正常，说明含有A基因，喷施赤霉素后植株不能恢复正常，说明缺少与激素受体合成有关的b基因，则乙植株的基因型为AABB。甲(aabb与乙(AABB杂交，F1的基因型为AaBb，表现型为矮生。③F1(AaBb自交，F2的基因型有A_B_(矮生，9/16、A_bb(正常，3/16、aaB_(矮生，3/16、aabb(矮生，1/16，因此，矮生∶正常＝13∶3。F2矮生植株中纯合子有AABB、aaBB、aabb，它们在F2中各占1/16，因此，在F2矮生植株中纯合子(能稳定遗传的占3/13。
答案：(1选取甲、乙植株分裂旺盛部位的细胞，经解离、漂洗、染色、制片得到临时装片，显微观察，若染色体的形态或数目发生改变，初步判断为染色体变异，若没有改变，则不是染色体变异
(2诱变育种①显性②aabbAABB矮生③13∶33/13

[真题集训——验能力]
1．(2017·江苏高考一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是(

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A．题图表示的过程发生在减数第一次分裂后期B．自交后代会出现染色体数目变异的个体C．该玉米单穗上的籽粒基因型相同
D．该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子
解析：选B图示的联会过程发生在减数第一次分裂前期；由异常联会图示可知，同源染色体中的三条染色体可移到一个细胞中，而另一条染色体可移到另一个细胞中，因此，减数分裂后形成的配子中有的染色体数目异常，自交后代会出现染色体数目变异的个体；该玉米单穗上的籽粒可由不同基因型的配子结合形成，因此基因型可能不同；该植株形成的配子中有的基因型为Aa，含这种配子的花药经培养加倍后形成的个体是杂合子。
2．(2015·海南高考关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是(A．基因突变都会导致染色体结构变异
B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察
解析：选C基因突变不会导致染色体结构变异；基因突变不一定会导致个体表现型改变；基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变；基因突变在光学显微镜下是不可见的，染色体结构变异可用光学显微镜观察到。
3．(2015·上海高考如图显示一对表现型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况，造成儿子异常的根本原因是(

A．父亲染色体上的基因发生突变B．母亲染色体上的基因发生突变C．母亲染色体发生缺失D．母亲染色体发生易位
解析：选D由图示可看出：父亲的染色体正常(同源染色体的大小、形态一致，母亲的染色体异常。若把图示亲本细胞中的染色体按从左到右编号为1、2、3、4，其中1与2为一对同源染色体，3与4为一对同源染色体。与父亲正常的染色体比较，可看出母亲细胞中2号染色体的一段移接到了3号染色体上，属于染色体结构变异中的易位。由此可推断造成儿子异常的根本原因是母亲染色体发生易位。

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4．(2017·江苏高考研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：

(1要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。(2在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。
(3如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。
(4新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次______，产生的多种基因中只有一部分在选育过程中保留下来。
解析：(1生物的可遗传性状是由基因控制的，培育得到的新品种，与原种控制相关性状的遗传物质(基因可能有所差异，因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。为了加快进程，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，从而获得高度纯合的后代，这种方法属于单倍体育种。(3若是染色体组数目改变引起的变异，则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱，不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子，只有极少数配子正常，故只得到极少量的种子。育种方法③需首先经植物组织培养获得柑橘苗，而植物组织培养技术操作复杂，成本较高。(4育种方法①需连续自交，每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组，产生多种基因型，经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂，无基因重组发生。
答案：(1遗传(2纯合花药单倍体(3染色体分离配子组培苗(4重组5．(2017·北京高考玉米(2n＝20是我国栽培面积最大的作物，近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。
(1单倍体玉米体细胞的染色体数为________，因此在________分裂过程中染色体无法联会，导致配子中无完整的______________。

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(2研究者发现一种玉米突变体(S，用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1。
①根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。

从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交，结出的籽粒中紫∶白＝3∶5，出现性状分离的原因是__________________，推测白粒亲本的基因型是________。
③将玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体，过程如下：

请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3现有高产抗病白粒玉米纯合子(G、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2③中的育种材料与方法，育种流程应为__________；将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；选出具有优良性状的个体。
解析：(1单倍体玉米体细胞的染色体数是正常玉米的一半，即10条染色体。由于单倍体玉米的细胞中没有同源染色体，所以在减数第一次分裂前期，无法联会；减数第一次分裂后期染色体随机进入两个子细胞中，最终导致产生的配子中没有完整的染色体组。(2①从图2能够看出，3和2的结果相同，说明F1单倍体胚来源于普通玉米，由母本产生的卵细胞发育而来。②因为子代籽粒中紫∶白＝3∶5，说明子代中紫粒占3/8，又因为这两对基因的遗传遵循自由组合定律，3/8＝1/2×3/4，其中“1/2”为一对基因杂合子测交后代中某一性状所占比例，“3/4”为一对基因杂合子自交后代中显性性状所占比例，因此可推出白粒亲本的基因型为Aarr或aaRr，紫粒亲本的基因型为AaRr。③单倍体籽粒胚是由卵细胞发育而来的，基因型为ar，表型为白色；二倍体籽粒胚的基因型是AaRr，表型为紫色；二者胚乳的基因型为AaaRrr，表型均为紫色。(3欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种，首先用两个纯合子(G和H杂交，将得到的F1作为母本和突变体S杂交，挑选出表型为白色的单倍体籽粒；然后对单倍体进行染色体加倍以获得纯合子，最后筛选出具有优良性状的个体。

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答案：(110减数染色体组
(2①卵细胞②紫粒亲本是杂合子Aarr/aaRr
③单倍体籽粒胚的表型为白色，基因型为ar；二倍体籽粒胚的表型为紫色，基因型为AaRr；二者胚乳的表型均为紫色，基因型为AaaRrr(3G与H杂交，将所得F1为母本与S杂交，根据籽粒颜色挑出单倍体
6．(2015·浙江高考某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。
请回答：
(1自然状态下该植物一般都是________合子。
(2若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________________________________________________________________________
和有害性这三个特点。
(3若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为______________。
(4若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有____________________。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例。
解析：(1杂合子连续自交，后代纯合子比例逐渐增加，杂合子比例逐渐减小。因此，自然状态下闭花授粉(连续自交的植物一般都是纯合子。(2基因突变有多方向性、稀有性和有害性等特点，这决定了诱变育种需处理大量的材料。(3杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化手段培育新品种，控制性状的基因数越多，通过自交进行纯合化的时间会越长。根据题干信息可知，两个亲本感病矮茎和抗病高茎的基因型分别为rrDDEE和RRddee，若只考虑茎的高度，杂交得到的F1的基因型为DdEe，则F1自交后代F2有3种表现型：矮茎、中茎、高茎，其比例为9(D_E_∶6(3D_ee、3ddE_∶1(1ddee。(4单倍体育种的过程包括花药离体培养和染色体加倍两个过程，其中涉及基因重组、染色体畸变等原理。单倍体育种的遗传图解见答案。
答案：(1纯(2多方向性、稀有性(3选择纯合化年限越长高茎∶中茎∶矮茎＝1∶6∶9(4基因重组和染色体畸变遗传图解如下图

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7．(2014·安徽高考香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。
(1香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a控制，其香味性状的表现是因为__________________________________，导致香味物质积累。
(2水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B对感病(b为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型是________。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为________。

(3用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：①_______________；②_________________。
(4单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的______________。若要获得二倍体植株，应在________时期用秋水仙素进行诱导处理。
解析：(1依题意，A基因存在则无香味物质，可能是由于A基因控制合成的酶促进了香味物质的分解，而基因a纯合时，参与香味物质的酶缺失，从而使香味积累。(2依杂交结果，抗病∶感病＝1∶1，无香味∶有香味＝3∶1，可推知亲本的基因型为Aabb和AaBb，从而可知F1的基因型及比例为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交后代才能获得稳定遗传的有香味抗病植株(aaBB，其所占比例为1/4×1/4×1/4＋1/8×1×1/4＝3/64。(3正常情况下AA与aa杂交，F1的基因型为Aa，是无香味的，F1中出现一株有香味的植株，原因可能是某一雌配子形成时发生了基因突变(即A变成a，也可能是雌配子形成时A基因缺失，子代中只含有a基因。(4离体花药经脱分化形成愈伤组织，最终形成单倍体植株，表明花粉具有发育成完整植株所需的全套遗传信息。秋水仙素作用于萌发的种子或幼苗。
答案：(1a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失

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(2Aabb、AaBb3/64
(3某一雌配子形成时，A基因突变为a基因某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失
(4愈伤组织全部遗传信息幼苗
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是(A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因
D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组解析：选C同源四倍体的单倍体中含有两个染色体组，有同源染色体；21三体综合征患者的21号染色体为三条，并不是三倍体；人的初级卵母细胞中的一个染色体组中由于在复制时可能出现基因突变或在减数第一次分裂前期发生交叉互换，从而出现等位基因；多倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加倍，用秋水仙素处理的芽尖细胞中染色体数目不一定均加倍。
2．(2018·赣州调研图中字母代表正常细胞中所含有的基因，下列说法错误的是(

A．①可以表示经过秋水仙素处理后四倍体西瓜体细胞的基因组成B．②可以表示果蝇体细胞的基因组成
C．③可以表示21三体综合征患者体细胞的基因组成D．④可以表示雄性蜜蜂体细胞的基因组成
解析：选A秋水仙素可诱导细胞中染色体数目加倍，其上的基因也应“加倍”，不会出现一个“a”的情况。
3.普通西瓜(二倍体每个细胞含22条染色体，如图为一个三倍体无子西瓜的剖面图，下列叙述正确的是(
A．培育无子番茄与培育无子西瓜所利用的原理相同
B．①的细胞内含有22条染色体，②的细胞内含有33条染色体
C．无子西瓜培育过程中，秋水仙素处理可使着丝点不分裂，导致染色体加倍D．无子西瓜形成的原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱
解析：选D培育无子西瓜(多倍体育种的原理是染色体变异，而培育无子番茄的原理是生长素能够促进子房发育为果实；题图为三倍体无子西瓜，是由三倍体植株的子房发育而

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来的，所以①和②的细胞内均含有33条染色体；秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂；该无子西瓜形成的原因是三倍体植株减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子。
4．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是(

A．该实验的自变量有两个
B．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56C．秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能使染色体着色，从而诱导染色体加倍D．实验表明：用质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗幼芽1d，诱导成功率最高
解析：选C该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；二倍体草莓经秋水仙素诱导成功后，染色体加倍成28，有丝分裂后期染色体数目为56；秋水仙素不能使染色体着色，其诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成；质量分数为0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1d，诱导成功率在处理的组别中最高。
5.在某严格自花传粉的二倍体植物中，野生型植株在基因型均为AA(无A基因的植株表现为矮化植株。现发现甲、乙两株矮化突变体植株的相关基因在同源染色体上的位置如图所示，矮化程度与a基因的数量呈正相关。下列相关叙述，错误的是(
A．甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体最多含有4个a基因
B．乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体植株的基础上发生了染色体结构变异C．甲突变体植株产生的根本原因是基因突变，其自交后代只有一种矮化植株D．若各类型配子和植株均能成活，则乙突变体植株自交后代中存在两种矮化植株解析：选D甲突变体植株在产生配子的过程中，一个四分体含有4个染色单体，每个染色单体可能含有1个a基因，故一个四分体最多含有4个a基因。由图可知，乙突变体植株产生的原因可能是在甲突变体植株的基础上发生了染色体结构变异。甲突变体植株产生的根本原因是基因突变、其自交后代的基因型均为aa，故只有一种矮化植株。乙突变体植株可产生含有2个a基因的配子和无a基因的配子，雌雄配子结合，F1存在含有4个a基因、含有2个a基因和无a基因三种矮化植株。
6.家蚕中，基因S(黑缟斑、s(无斑位于2号染色体上，基因Y(黄血和y(白血也位于2号染色体上，假定两对等位基因间完全

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连锁无互换。用X射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血∶无斑白血为2∶1。下列相关叙述错误的是(
A．缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同B．具有乙图基因的家蚕表现为黑缟斑、白血
C．具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型D．X射线照射后发生的变异为染色体缺失
解析：选A由于两对基因完全连锁，该类型变异的一对家蚕交配，产生的配子基因型及比例为S∶sy＝1∶1，配子随机结合后代基因型及比例应为SS∶Ssy∶ssyy＝1∶2∶1，表现型分别为黑缟斑、黑缟斑白血、无斑白血，根据题干后代比例可知，SS由于缺少血色基因而致死，即说明缺失杂合体和缺失纯合体的存活率不等；乙图基因型为Ssy，因此家蚕表现为黑缟斑、白血；甲图SsYy的家蚕产生的配子种类有SY∶sy＝1∶1，该种基因型的家蚕交配产生的后代有SSYY、SsYy、ssyy三种基因型；用X射线处理蚕卵后，Y基因所在的染色体片段丢失，该变异属于染色体结构变异中的缺失。
7．将基因型Dd的高茎豌豆幼苗(品系甲用秋水仙素处理后，得到四倍体植株幼苗(品系乙，将品系甲、品系乙在同一地块中混合种植，在自然状态下生长、繁殖一代，得到它们的子代。下列有关叙述正确的是(
A．品系甲植株自交后代出现性状分离，品系乙植株自交后代全为显性性状B．秋水仙素处理的目的是抑制有丝分裂间期形成纺锤体而诱导染色体加倍C．品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体D．品系甲植株作父本、品系乙植株作母本进行杂交，得到的子代是三倍体
解析：选D品系甲和品系乙都为杂合子，植株自交后代出现性状分离；秋水仙素处理的目的是抑制有丝分裂前期形成纺锤体而诱导染色体加倍；在自然状态下，品系甲、品系乙混合种植后仍进行自交，产生的子代中有二倍体和四倍体；品系甲植株作父本、品系乙植株作母本进行杂交，得到的子代是三倍体。
8．波尔山羊(2N＝60胚胎期某细胞发生了异常分裂如图所示(未绘出的染色体均正常，其中A为原癌基因，a为A的突变基因。下列说法正确的是(

A．该分裂过程中形成30个四分体
B．分裂产生Aa或aa子细胞的概率均为1/2
C．子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同D．染色体异常分离与纺锤体无关

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解析：选C减数分裂的特点是同源染色体联会，形成四分体，该图中胚胎期细胞发生有丝分裂过程，不会形成四分体。由于染色体的丢失是随机，所以分裂产生Aa或aa子细胞的概率不一定为1/2。原癌基因A可控制细胞的正常分裂进程，因此子细胞Aa与aa在相同且适宜条件下细胞周期可能不同。由于染色体是由纺锤体牵引而移向两极的，因此染色体异常分离可能与纺锤体有关。
9．生物的某些变异可通过细胞分裂某一时期染色体的行为来识别。下面甲、乙两模式图分别表示细胞分裂过程中出现的“环形圈”“十字型结构”现象，图中字母表示染色体上的基因。图丙是细胞分裂过程中染色体在某一时期所呈现的形态。下列有关叙述正确的是(

A．甲、乙两种变异类型分别属于染色体结构变异、基因重组
B．图甲是由于个别碱基对的增添或缺失，导致染色体上基因数目改变的结果C．图乙是由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换的结果D．甲、乙、丙三图均发生在减数分裂过程中
解析：选D分析图甲，一对同源染色体中一条出现“环形圈”，可能是此染色体发生片段重复或另一条染色体出现缺失，属于染色体结构变异；分析图乙，非同源染色体上出现了同源区段，进行了联会，属于染色体结构变异；甲、乙两图中每条染色体都含有两条染色单体，且都发生同源染色体配对，所以发生于减数第一次分裂前期，图丙为四分体时期同源染色体的交叉互换。
10．染色体数目变异有两大类型：一类是以体细胞内完整染色体组为单位的改变，称整倍体变异，如三倍体无子西瓜；另一类是染色体组内的个别染色体数目增加或减少，使细胞内的染色体数目不成染色体组数的完整倍数，称为非整倍体变异，如21三体综合征。而非整倍体变异又包括如表所示的几种常见类型。请据表分析，若夫妇均为21三体综合征，则有关子代的叙述，合理的是(假设人类21四体的胚胎无法发育(
名称单体缺体三体四体双三体
染色体数目2n－12n－22n＋12n＋22n＋1＋1
染色体类型(abcd(abc－(abc－(abc－(abcd(abcd(a(abcd(abcd(aa(abcd(abcd(ab
A．子代可有2种表现型，两种表现型之比为3∶1
B．若三体的胚胎约有50%死亡，子代出现三体的概率为50%

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C．若三体的胚胎约有50%死亡，则子代的致死率为2/3D．若母亲的卵细胞均正常，则子代患病的概率为25%
解析：选B根据表格信息可知，双亲的染色体数目均为46＋1，双亲产生的配子类型是23和23＋1，因此子代的染色体数目有：(25%46、(50%(46＋1和(25%(46＋2共3种，但46＋2的个体死亡，因此，子代有两种表现型，两种表现型之比为1∶2；若三体的胚胎约有50%死亡，则子代的表现型及比例分别是50%正常、50%三体；子代致死的个体包括：四体(约25%和三体的一半(约25%，因此，子代致死率为50%；若母亲的卵细胞正常，则子代的患病情况由父亲提供的精子决定，由于父亲产生的精子中约有50%异常，因此子代的患病概率为50%。
11.豌豆的高产与抗病基因分别用A、B表示，为了培养能稳定遗传的高产抗病豌豆植株，某同学做了如图所示的育种图解，下列说法合理的是(
A．基因的自由组合定律仅发生在图示Ⅰ、Ⅳ过程中
B．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属于单倍体育种，过程Ⅲ所获得的豌豆植株不但弱小且高度不育
C．图中Ⅲ、Ⅳ过程均需要用秋水仙素处理萌发的种子D．Ⅳ过程得到的是四倍体高产抗病豌豆
解析：选D分析图形可知，Ⅰ是减数分裂，Ⅱ是花药离体培养，Ⅲ是秋水仙素处理单倍体幼苗获得正常的二倍体，Ⅳ是秋水仙素处理二倍体的种子或幼苗获得四倍体；自由组合定律发生在减数分裂中；图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ属于单倍体育种，过程Ⅱ所获得的豌豆植株不但弱小且高度不育；Ⅳ过程得到的是四倍体高产抗病豌豆，但不能稳定遗传。

12.(2018·泉州联考假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示，有关叙述错误的是(
A．由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式的优点在于可以将多种优良性状集中在一个生物体上
B．与①②③过程的育种方法相比，①⑤⑥过程的优势是明显缩短了育种年限
C．图中A_bb的类型经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1
D．④过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是限制性核酸内切酶解析：选D由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式属于杂交育

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种，优点在于可以将两个或多个品种的优良性状集中在一个生物体上；⑤⑥过程的育种方式是单倍体育种，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限；图中A_bb有AAbb和Aabb两种类型，数量比是1∶2，经过③过程，子代中AAbb与aabb的数量比是3∶1；④过程在完成目的基因和载体的结合时，必须用到的工具酶是DNA连接酶。
二、非选择题
13．如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：

(1图中植株A培育的方法是____________，将亲本杂交的目的是________________，自交的目的是_____________________________________。
(2植株B的培育运用的原理是______________________________________________。(3植株C需要染色体加倍的原因是____________________________________，诱导染色体加倍的最常用的方法是________________________________。
(4植株E培育方法的原理是________________________________，该育种方法和基因工程育种一样，都可以______________________________。
解析：(1植株A的培育方法是杂交育种，第一步需要杂交，将相关的基因集中到F1上，但F1并未表现出所需性状，自交的目的是使F1基因重组，在F2中出现所需性状(矮秆抗锈病植株。(2植株B的培育方法是诱变育种，其原理是基因突变。(3植株C是单倍体，由于细胞中的染色体组为一个，所以不能正常进行减数分裂，个体不可育，为了使单倍体获得可育性，用秋水仙素处理单倍体幼苗，抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。(4从题图中可以看出，植株E的培育方法是利用了细胞工程中的植物体细胞杂交技术，其原理是染色体数目变异。该育种方法和基因工程育种一样，都可以克服远缘杂交不亲和的障碍。
答案：(1杂交育种将位于两个亲本中的矮秆基因和抗锈病基因集中到F1上通过基因重组使F2中出现矮秆抗锈病植株(2基因突变(3植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育利用秋水仙素处理幼苗C(4染色体数目变异克服远缘杂交不亲和的障碍
14．在栽培某种农作物(2n＝42的过程中，有时会发现单体植株(2n－1，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6号染色体，称为6号单体植株。
(16号单体植株的变异类型为________，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中____________________出现不正常分离而形成异常配子所致。
(26号单体植株在减数第一次分裂时能形成________个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n－1型配子，则自交后代(受精卵的染色体组成类型及比例为_________。

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(3科研人员利用6号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。
杂交亲本
6号单体(♀×正常二倍体(6号单体(

实验结果
子代中单体占75%，正常二倍体占25%子代中单体占4%，正常二倍体占96%
×正常二倍体(♀
①单体♀在减数分裂时，形成的n－1型配子________(填“多于”“等于”或“少于”n型配子，这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法________而丢失。
②n－1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的____(填“雌”或“雄”配子育性很低。(4现有该作物的两个品种，甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上，乙品种不抗病但其他性状优良，为获得抗病且其他性状优良的品种，理想的育种方案是：以乙品种6号单体植株为________(填“父本”或“母本”与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与________杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体________，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。
解析：(16号单体植株比正常植株缺少一条6号染色体，故6号单体植株的变异类型为染色体数目变异，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体未正常分离。(2某种农作物(2n＝42，则单体植株为2n－1＝41条染色体，故6号单体植株在减数第一次分裂时能形成20个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n－1型配子，则自交后代(受精卵的染色体组成类型及比例为正常二倍体(2n∶单体(2n－1∶缺体(2n－2＝1∶2∶1。(3①据表格数据可知，单体♀在减数分裂时，形成的n－1型配子多于n型配子，这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法联会(无法形成四分体而丢失。②据表格数据可知，n－1型配子对外界环境敏感，尤其是其中的雄配子育性很低。(4根据(3中的②可知，n－1型雄配子育性很低，则以乙品种6号单体植株为母本与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与乙品种6号单体杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体自交，在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。
答案：(1染色体变异(染色体数目变异6号染色体的同源染色体或姐妹染色单体(220正常二倍体(2n∶单体(2n－1∶缺体(2n－2＝1∶2∶1(3①多于联会(无法形成四分体②雄(4母本乙品种6号单体自交
15．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6h，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4℃处理水培的洋葱根尖(2N＝16条时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。
(1针对以上问题，你作出的假设是__________________________________。你提出此假设的依据是____________________________________________。
(2低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格的形式列出来。

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(3按照你的设计思路，以________________________________作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是：
第一步：剪取根尖0.5～1cm。
第二步：按照________→________→________的操作顺序对根尖进行处理。
第三步：将洋葱根尖制成临时装片，在显微镜下用一个分裂期的细胞观察染色体加倍的动态变化过程。
根据该同学的实验设计回答：
该同学设计的实验步骤有一处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。________________________________________________________________________。(4解离所用的试剂是____________________________，其作用是_____________。(5显微镜下观察到的细胞中染色体数可能为________________。
解析：(1探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性(或纺锤体的形成，推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体加倍”的假设。(2设计表格时要注意题干中的要求是测量低温效应的时间，分别设臵温度梯度和时间梯度两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为h，因此表格内培养时间应以h为单位。(3通过观察细胞内染色体的数目并和不经过低温处理的正常根尖细胞内染色体数目进行比较，从而得出实验结论。制作装片的步骤是：解离→漂洗→染色→制片。由于在解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到染色体加倍的动态变化。(4解离液是用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合而成的，解离液可让细胞相互分离，并使细胞的原生质凝固不发生变化，固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察。(5由于大部分细胞没有发生染色体加倍，其染色体数目仍为2N＝16条，部分细胞进行正常的有丝分裂，并处于后期，其染色体数目加倍，为4N＝32条，还有个别加倍后的细胞，进行有丝分裂，并处于后期，其细胞内染色体数目为8N＝64条。
答案：(1用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性(或纺锤体的形成，使细胞不能正常进行有丝分裂
(2
培养时间
培养温度
常温4℃0℃
5h
10h
15h
20h
注：设计的表格要达到两个要求：①至少做两个温度的对照；②间隔相等的培养时间进行取样。

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(3在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目解离漂洗染色细胞已被杀死，在第三步中不会再观察到染色体加倍的动态变化
(4质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合液使细胞相互分离并固定细胞的分裂相，以尽可能保持原来的结构供观察
(516、32、64(加倍后的细胞有丝分裂后期
第三讲
知识体系——定内容
生命观念理性思维社会责任
生物的进化
核心素养——定能力
通过现代生物进化理论等知识，理解生命的延续和发展，认识生物界及生物多样性，形成生物进化的观点，树立正确的自然观
通过物种形成、种群的基因与基因型频率的计算，培养归纳与概括、逻辑分析和计算能力通过由于人类大量服用抗生素导致抗药性病菌增多的现象，引导人们高度关注不正确使用抗生素带来的危害，关注人体健康

[基础知识·系统化]
知识点一现代生物进化理论的由来1．拉马克的进化学说
用进废退和获得性遗传是生物不断进化的原因，生物是由低等到高等逐渐进化的。2．达尔文的自然选择学说

知识点二现代生物进化理论

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知识点三共同进化与生物多样性的形成1．共同进化
(1概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。(2原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。2．生物多样性
所含内容形成原因进化证据
基因多样性、物种多样性、生态系统多样性
共同进化主要是化石
[基本技能·问题化]
1．判断下列说法的正误
(1生物进化的基本单位是群落(×
(2生物进化的方向与基因突变的方向一致(×(3生物进化过程的实质在于有利变异的保存(×(4突变可以改变生物进化的方向(×
(5共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的(×(6自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(√
2．基因突变频率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，但为何它仍可“为生物进化提供原材料”？
提示：对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。
3．(2018·豫南八校联考下列关于生物进化的相关叙述，正确的是(A．生物进化时，种群的基因频率发生改变而种群的基因库可不发生改变B．自然选择对同种生物不同种群基因频率的改变，所起的作用可能不同C．若某性状有三种表现型，则控制该相对性状的各等位基因频率之和大于1D．同一物种的不同种群往往都会向着适应环境的方向发展进化，即共同进化解析：选B生物进化过程中，由于自然选择，种群的基因种类和数量都会改变，种群基因库也必然会发生变化；同一物种的不同种群由于所处环境不同，对种群基因频率改变所

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起的作用可能不同；一个性状不论有几种表现型，控制该相对性状的等位基因或复等位基因频率之和均为1；共同进化是指生物与环境、不同物种之间在相互影响中不断进化和发展，同一物种的不同种群向着适应环境的方向发展进化，不属于共同进化。
4．根据现代生物进化理论，下列关于共同进化的叙述，错误的是(A．不同物种之间、生物与环境之间都能共同进化从而导致生物多样性B．在自然选择过程中，黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖之间表现为共同进化C．非洲野牛与狮子之间可通过种间竞争、捕食等实现共同进化
D．4亿年前光合生物产生了氧气，而氧气也为生物登陆创造了有利条件，属于生物与环境之间共同进化
解析：选B生物与生物之间、生物与环境之间都可以相互影响、相互作用，共同进化，从而导致生物多样性的形成；黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖之间的比例变化表现出桦尺蠖与环境之间的共同进化，而黑色桦尺蠖与灰色桦尺蠖之间并未表现出共同进化；非洲野牛与狮子之间可通过竞争水资源、狮子捕食野牛等实现二者的共同进化；光合生物产生的氧气改变了大气环境，也为生物登陆创造了有利条件，是典型的生物与环境之间相互影响、共同进化的实例。
5．(2018·郑州模拟关于生物进化与生物多样性的形成，错误的说法是(A．生物多样性的形成经历了漫长的进化历程B．消费者的出现不影响生产者的进化C．生物多样性的形成是共同进化的结果D．生物的进化与无机环境的变化是相互影响的
解析：选B长期进化导致生物多样性的形成。消费者的出现，一方面使生态系统具有更复杂的结构，另一方面对植物的进化产生重要的影响，如消费者对具有某些性状的某种生产者的捕食可改变该种群的基因频率，进而使该种群朝着一定的方向进化。生物多样性的形成是共同进化的结果。生物的进化与无机环境的变化是相互影响的。

考点一现代生物进化理论的主要内容

现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较项目
达尔文自然选择学说
①遗传变异是自然选择的内因；②过度繁
基本观点
殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争；③变异一般是不定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向；④
现代生物进化理论
①种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节；③突变和

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生存斗争是自然选择的过程，是生物进化基因重组提供了生物进化的原材料；④
的动力；⑤适者生存是自然选择的结果；自然选择使种群的基因频率定向改变⑥自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程
不同点共同点
[对点落实]
1．下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是(A．物种是生物进化的基本单位
B．二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交所得的三倍体西瓜是一个新物种C．突变和基因重组决定生物进化的方向
D．隔离是物种形成的必要条件，其实质是基因不能自由交流
解析：选D现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位；三倍体西瓜不能通过有性生殖产生可育后代，不是一个新物种；现代生物进化理论认为自然选择决定生物进化的方向。
2．(2018·湖南十三校联考下列关于自然选择学说和现代生物进化理论及其内容的叙述，错误的是(
A．自然选择学说解释了生物的多样性和适应性
B．隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件C．有性生殖的出现实现了基因的重组，从而加快了生物进化的速度D．物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离
解析：选B隔离是新物种形成的必要条件，但不是生物进化的必要条件。生物进化的标志是种群基因频率的改变，生物发生进化但不一定会出现生殖隔离。

1．物种形成的三个环节
突变和基因重组、自然选择、隔离三者关系如图所示：
没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化
并决定生物进化的方向；⑤隔离是新物种形成的必要条件
从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为
种群是生物进化的基本单位
都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性

2．“图解法”把握物种形成的三大模式

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3．“列表法”比较物种形成与生物进化的不同
项目标志
变化后生物与原生物的关系
物种形成生殖隔离出现
出现生殖隔离，属于不同物种，是质变
生物进化基因频率改变
基因频率改变，属于同一物种，是量变
①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离才
二者联系
形成新物种
②进化不一定产生新物种，新物种产生一定存在进化
4．必明的两个“不等于”(1突变≠基因突变
基因突变是DNA分子发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(2隔离≠生殖隔离
隔离包括地理隔离和生殖隔离，隔离导致物种的形成：
①只有地理隔离而没形成生殖隔离，可能产生亚种，但没有产生新物种。②生殖隔离是物种形成的关键，是物种形成的最后阶段，是物种间的真正界限。③生殖隔离有三种情况：不能杂交；杂交后代不活；杂交后代活而不育。[对点落实]
3．(2018·天水一模如图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是(

A．a表示基因突变和基因重组，是生物进化的原材料

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B．b表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志C．c表示新物种形成，新物种与生活环境共同进化D．d表示地理隔离，是新物种形成的必要条件
解析：选Ca表示突变和基因重组，突变包括基因突变和染色体变异；b表示生殖隔离，新物种形成的标志是生殖隔离，生物进化的标志是种群基因频率的改变；d表示地理隔离，新物种的形成不一定需要地理隔离。
4．如图表示蒙古冰草和沙生冰草两个物种形成的机制。下列相关叙述正确的是(

A．种群1内部个体间形态和大小方面的差异体现的是物种多样性B．蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间存在生殖隔离C．a是地理隔离，自然选择的直接对象是种群中不同的等位基因D．蒙古冰草和沙生冰草一直利用相同的生物和非生物资源
解析：选B一个种群中不同个体表现型的差异体现了生物多样性层次中的基因多样性。蒙古冰草和沙生冰草为两个物种的标志是二者之间产生生殖隔离。a是地理隔离，自然选择的直接对象是生物的表现型。蒙古冰草和沙生冰草生活的区域环境不同，所以利用的生物和非生物资源可能不同。
[类题通法]判断生物进化与物种形成的方法(1从形成标志方面分析：
①如果生物之间出现了生殖隔离，则说明形成了新物种。②如果只是种群基因频率改变，则只能说明生物一定发生了进化。(2从二者联系方面分析：
①只有不同种群的基因库产生了明显差异，出现生殖隔离后才能形成新物种。②生物进化不一定产生新物种，新物种产生一定发生了生物进化。

抗药性又称耐药性，抗药性是物竞天择的结果，由于大量使用抗生素，具有抗药性的病菌就越来越多，用来有效对抗病菌的抗生素的种类愈来愈少，虽然新药在研发，但细菌发展抗药性的速度却不下于人们发明新药的速度。所以有人悲观地预期“后抗生素时代”——抗生素无效的时代就要来临。
[对点落实]
5．抗青霉素葡萄球菌是一种突变型菌种。将未接触过青霉素的葡萄球菌接种到含青霉素的培养基上，结果有极少数存活下来。存活下来的葡萄球菌在相同培养基中经多代培养后，

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对青霉素的抗性明显增强。原因是(
A．青霉素使用量的增加提高了葡萄球菌对青霉素的抗性B．青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率C．葡萄球菌对青霉素抗性的增强是定向突变的结果D．葡萄球菌的抗青霉素基因是在使用青霉素后产生的
解析：选B青霉素只起到选择作用；青霉素的选择作用提高了葡萄球菌抗青霉素基因的频率，淘汰掉了不抗青霉素的个体；突变是不定向的；葡萄球菌抗青霉素基因是在使用青霉素前通过基因突变产生的。
6．如图所示的是施用某种杀虫剂以后，昆虫种群所发生的改变。下列相关叙述错误的是(

A．①类个体被淘汰的原因并不是该杀虫剂未能诱发其产生抗性基因
B．抗性基因的根本来源是可遗传变异，②③类个体的抗性基因一定来源于遗传C．若连续使用该杀虫剂，抗该杀虫剂的基因频率会越来越趋近1D．杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型
解析：选B观察题图可知，②类个体是在施用杀虫剂之前，已经发生基因突变产生抗性基因的个体，②③类个体的抗性基因可能来源于原种群中含抗性基因的个体，杀虫剂在此只起选择作用，①类个体被淘汰的原因是其本身不含抗性基因；若连续使用该杀虫剂，不含抗性基因的个体被淘汰，而含抗性基因的个体所占比例越来越高，故抗杀虫剂的基因频率会越来越趋近1；施用杀虫剂后，具有抗药性的个体生存下来，不具有抗药性的个体被淘汰，故杀虫剂直接选择的对象是昆虫的抗药性或不抗药性的表现型。
[易错提醒]
1．自然选择的直接对象≠间接对象≠根本对象
自然选择的直接对象是生物的变异性状(表现型。间接对象是相关的基因型。根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
2．变异先于环境选择
(1“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。(2变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发基因突变。(3变异是不定向的，而自然选择能定向改变种群基因频率，从而使种群发生定向进化。
考点二种群的基因与基因型频率的计算
类型(一已知基因型个体数，求基因频率

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1．果蝇长翅(V和残翅(v由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入20000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是(
A．v基因频率降低了50%B．V基因频率增加了50%C．杂合果蝇比例降低了50%D．残翅果蝇比例降低了50%
解析：选B因该果蝇种群长期保持vv的基因型为4%，由此算出v＝0.2，V＝0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.04×20000＝800，Vv有2×0.2×0.8×20000＝6400，VV有0.8×0.8×20000＝12800。引入后，基因频率v＝(800×2＋6400/(40000×2＝0.1，V＝1－0.1＝0.9。因Vv、vv的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%。
[类题通法]已知各种基因型的个体数，计算基因频率该基因总数
某基因频率＝×100%
该基因及其等位基因总数2AA＋Aa
PA＝×100%
2×AA＋Aa＋aaAa＋2aa
Pa＝×100%
2×AA＋Aa＋aa
(A、a为基因，AA、Aa、aa为三种基因型个体数类型(二已知基因型频率，求基因频率
2．蜗牛的有条纹(A对无条纹(a为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA个体占55%，无条纹个体占15%，若蜗牛间进行自由交配得到F1，则F1中A基因的频率和Aa基因型的频率分别为(
A．30%,21%C．70%,21%
B．30%,42%D．70%,42%
解析：选D根据题意可知，Aa个体占30%，蜗牛间进行自由交配时，产生A配子的基因频率＝55%＋30%×1/2＝70%，a配子的基因频率＝15%＋30%×1/2＝30%，自由交配得到F1各基因型的频率比例为AA∶Aa∶aa＝49%∶42%∶9%，统计得到A基因的频率为49%＋42%×1/2＝70%。
[类题通法]已知基因型频率计算基因频率
设有N个个体的种群，AA、Aa、aa的个体数分别为n1、n2、n3，A、a的基因频率分别用PA、Pa表示，AA、Aa、aa的基因型频率分别用PAA、PAa、Paa表示，则：
2n1＋n2n11n21
PA＝＝N＋2×N＝PAA＋PAa
2N2

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2n3＋n2n31n21Pa＝＝N＋2×N＝Paa＋PAa
2N2由以上公式可以得出下列结论：
1
某等位基因的频率＝该等位基因纯合子的频率＋杂合子的频率。
2类型(三与伴性遗传有关的基因频率计算
3．(2018·南昌模拟某生物兴趣小组抽样调查的500人中，各种基因型和人数情况如下表所示，则这500人中，Xb的基因频率为(
基因型人数
XBXB278
XBXb14B．6%D．20%
XbXb8
XBY170
XbY30
A．5.2%C．7.5%
解析：选Cb基因的总数＝14＋8×2＋30＝60，(B＋b基因的总数＝(278＋14＋8×2＋170＋30＝800。根据种群中某基因频率＝种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%，得出Xb的基因频率＝
b基因的总数60
×100%＝×100%＝7.5%。
800B＋b基因的总数
[类题通法]伴性遗传中基因频率的计算
2NXAXA＋NXAXa＋NXAY
p＝×100%2NXAXA＋NXAXa＋NXaXa＋NXAY＋NXaYq＝
2NXaXa＋NXAXa＋NXaY
×100%
2NXaXa＋NXAXa＋NXAXA＋NXaY＋NXAY
(p为XA频率，q为Xa频率
类型(四利用遗传平衡公式，求基因型频率
4．(2018·合肥一模某动物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，且种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，则下列分析错误的是(
A．如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.25B．如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率会发生改变
C．如果该种群个体只在相同基因型之间进行交配，其子一代中AA的基因型频率为0.4D．如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变解析：选B由分析可知，该动物种群中A的基因频率为0.3＋1/2×0.4＝0.5，a的基因频率为1－0.5＝0.5。如果种群中个体间随机交配，该种群的子一代中aa的基因型频率为0.5×0.5，即0.25；由题意知，该种群数量足够大、不发生基因突变、自然选择不起作用、没有迁入迁出，可以认为遵循遗传平衡定律，根据遗传平衡定律可知，该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率不会发生改变；如果该种群只在相同基因型之间进行交

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配，即发生自交，其子一代中AA的基因型频率为0.3＋0.4×1/4＝0.4；如果子一代也同样只发生相同基因型之间的交配，AA的基因型频率会发生改变。
[类题通法]利用遗传平衡定律计算基因型频率
(1前提条件：a.种群非常大；b.所有雌雄个体之间自由交配；c.没有迁入和迁出；d.没有自然选择；e.没有基因突变。
(2计算公式：当等位基因只有两个时(A、a，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则：
基因型AA的频率＝p2基因型Aa的频率＝2pq基因型aa的频率＝q2
类型(五随机交配与自交条件下的基因频率计算
5．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及A、a的基因频率分别为(
A．55%、45%、45%、55%B．42.5%、32.5%、45%、55%C．55%、45%、55%、45%D．42.5%、32.5%、55%、45%
解析：选D亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占50%，亲代、子代的基因频率不变，则A的基因频率＝30%＋(1/2×50%＝55%，a的基因频率为45%；若该种群植物自交，后代中AA基因型个体出现的频率为30%＋(1/4×50%＝42.5%，aa基因型个体出现的频率为20%＋(1/4×50%＝32.5%。
6．(2018·南昌一模在一个随机交配的中等大小的种群中，经调查发现控制某性状的基因型只有两种：AA基因型的频率为20%，Aa基因型的频率为80%，aa基因型(致死型的频率为0，那么随机交配繁殖一代后，AA基因型的个体占(
A．1/5C．3/7
B．1/4D．11/21
解析：选C由题意可得出，A的基因频率＝60%，a的基因频率＝40%，随机交配，繁殖一代后，AA＝60%×60%＝36%，Aa＝2×40%×60%＝48%，aa个体致死，因此AA基因型的个体占36%/(36%＋48%＝3/7。
[类题通法]自交和自由交配时基因型频率变化规律
(1自交：种群个体自交时，纯合子增多，杂合子减少，基因型频率发生改变。自交过程不改变基因频率。
(2自由交配：在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律，上下代之间种群的基因频率及基因型频率不变。如果一个种群没

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有处于遗传平衡状态，自由交配不改变基因频率，但改变基因型频率。

[真题集训——验能力]
1．(2017·江苏高考下列关于生物进化的叙述，错误的是(
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
解析：选A种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因；各大洲人之间并没有生殖隔离；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变；生物进化的过程由简单到复杂，在没有受到破坏的情况下，越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂。
2．(2017·海南高考遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是(
A．多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则说明黑色为显性B．观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性C．若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明显隐性基因频率不等D．选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
解析：选C多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，不能判断黑色为显性或隐性。新生的栗色个体多于黑色个体，不能说明显隐性。显隐性基因频率相等，则显性个体数量大于隐性个体数量，故若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明隐性基因频率大于显性基因频率。1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，栗色可能为显性也可能为隐性。
3．(2016·北京高考豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。20世纪90年代初，F区豹种群仅剩25只，且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡，由T区引入8只成年雌豹。经过十年，F区豹种群增至百余只，在此期间F区的(
A．豹种群遗传(基因多样性增加B．豹后代的性别比例明显改变C．物种丰(富度出现大幅度下降D．豹种群的致病基因频率不变
解析：选A由题干信息可知，为避免F区豹种群消亡，从T区引入8只成年雌豹后，F区豹种群数量增加，豹种群遗传(基因多样性也会增加；由T区引入8只成年雌豹，经过十年，F区豹种群增至百余只，由于F区环境没有发生明显变化，故后代雌雄比例不会发生明显改变；F区引入雌豹后，十年内豹种群增加，说明豹的数量未超过环境容纳量，物种丰

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(富度不会出现大幅度下降；十年间在环境的选择作用下，随物种的进化，种群的致病基因频率会发生定向改变。
4．(2016·江苏高考下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(

A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B．基因pen的自然突变是定向的
C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料
D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离
解析：选C抗药靶位点使杀虫剂不能与靶位点结合；基因突变是不定向的；基因突变能为生物进化提供原材料；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间只是基因型不同，仍属于同种生物，不存在生殖隔离。
5．(2015·安徽高考现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是(
A．75%C．42%
B．50%D．21%
解析：选CA、a基因频率已知，据此可推导出各种群的基因型频率。种群1中各个基因型的频率分别为：AA＝64%，Aa＝32%，aa＝4%；种群2中各个基因型的频率分别为：AA＝36%，Aa＝48%，aa＝16%，则混合后的大种群中各个基因型的频率变为：AA＝50%，1
Aa＝40%，aa＝10%；混合后的A基因频率＝50%＋40%×＝70%，a
2基因频率＝1－70%＝30%，根据遗传平衡定律，随机交配后子代中Aa的基因型频率为：2×70%×30%＝42%。
6.(2014·广东高考某种兰花有细长的花矩(如图，花矩顶端贮存着花
蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是(
A．蛾口器的特征决定兰花花矩变异的方向B．花矩变长是兰花新种形成的必要条件C．口器与花矩的相互适应是共同进化的结果D．蛾的口器会因吸食花蜜而越变越长

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解析：选C变异是不定向的；新物种形成的必要条件是隔离；两种生物之间的种间互助是共同进化的结果；蛾的口器变长是花矩变长对其进行自然选择的结果。
[课下检测——查缺漏]
一、选择题
1．下列有关种群和物种的叙述，正确的是(
A．同一种群个体间可以相互交配产生后代，同一物种的个体间也能相互交配产生后代B．种群是生物进化的基本单位，物种是生物繁殖的基本单位
C．种群的基因频率总是在不断地变化发展，物种的基因频率往往保持不变D．物种基因库的基因一般不如种群基因库的基因丰富
解析：选A同一种群内的个体都是同一物种，可以相互交配产生后代；物种是指能够在自然状态下相互交配并产生可育后代的一群生物；种群是生物进化和繁殖的基本单位；种群的基因频率不是一成不变，物种的基因频率也是不断变化的；物种基因库是同一物种的各个种群基因的总和，种群基因库是指该种群中全部个体所含有的全部基因，前者比后者更丰富。
2．根据现代生物进化理论判断，下列说法正确的是(A．在自然选择过程中，种群基因频率的定向改变表现为共同进化B．超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变C．持续选择条件下，决定某不良性状的基因频率将逐渐减小D．隔离与新物种形成是达尔文自然选择学说的主要内容
解析：选C种群基因频率的定向改变是种群的进化，并不是共同进化；基因突变是自发的，与使用抗生素无关；持续选择条件下，决定某不良性状的基因频率将逐渐减小；隔离与新物种形成是现代生物进化理论的主要内容之一。
3．(2018·衡水检测下列有关基因频率、基因型频率与生物进化的叙述，正确的是(A．因色盲患者中男性数量多于女性，所以男性群体中色盲基因频率大于女性群体B．一个种群中，控制一对相对性状的基因型频率改变说明物种在进化
C．基因型为Aa的个体逐代自交，后代所形成的种群中，A的基因频率大于a的基因频率
D．可遗传变异为进化提供原材料，突变是生物发生进化的重要原因之一
解析：选D基因频率是针对种群而言的，男性群体和女性群体都不是一个种群，两者无法比较基因频率的大小；生物进化的实质是基因频率的变化而非基因型频率的变化；Aa个体逐代自交的过程中A、a传递给子代的概率相同，因此后代所形成的种群中A和a基因频率相等；可遗传变异包括突变和基因重组，为生物进化提供原材料，生物通过突变产生大量的可遗传变异，使种群的基因频率发生改变，生物发生进化。
4．为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病

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毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出(
A．病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B．毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系
C．中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D．蚊子在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥了作用
解析：选C在生存斗争中，病毒与兔之间相互选择，感染病毒后，抗性较强的兔被保留下来，抗性较差的个体死亡；病毒必须寄生在寄主细胞内，兔感染强毒性病毒后会很快死亡，强毒性病毒失去寄主，寄生关系难以维持；兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间，使中毒性病毒的存活时间长，繁殖代数多，导致中毒性病毒比例升高；蚊子能传播兔病毒，在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥重要作用。
5．DNA分析表明，白头叶猴和金头叶猴都是从黑叶猴进化而来的，它们分别是距今46万～26万年前和50万～25万年前从黑叶猴分离出来。以下相关叙述错误的是(
A．白头叶猴和金头叶猴成为不同物种的标志是彼此之间产生了生殖隔离
B．自然选择使黑叶猴不同种群的基因频率朝不同方向变化形成白头叶猴和金头叶猴C．自然选择的直接作用对象是黑叶猴种群中不同的等位基因D．从一个物种发展为三个物种意味着自然选择使生物多样性增加
解析：选C自然选择通过作用于具有不同表现型的个体，即叶猴的肤色，使其种群的基因频率发生定向改变，进而使生物朝着适应环境的方向进化。
6．一对等位基因(F、f位于常染色体上，经调查，兔群中雌兔基因型频率FF(30%、Ff(60%、ff(10%；雄兔基因型频率FF(20%、Ff(40%、ff(40%。假设随机交配，且后代生活力一致，则子代中(
A．基因型频率改变，该群体发生了进化B．Ff基因型频率为52%
C．F基因频率雌兔为60%、雄兔为40%D．雌兔、雄兔的基因型频率不同，进化方向相同
解析：选B生物进化的实质是种群基因频率的改变，该种群随机交配，且子代生活力一致，则基因频率不发生改变，即该种群没有发生进化。雌兔中F的基因频率为30%＋60%×1/2＝60%，f＝40%，雄兔中F的基因频率为20%＋40%×1/2＝40%，f＝60%，随机交配后，子代的基因频率不变，根据遗传平衡定律，子代中Ff的基因型频率为60%×60%＋40%×40%＝52%。在子代中，F基因频率在雌兔、雄兔中均为50%。
7．(2018·皖南八校联考考古学家发现，长尾巴恐龙是目前已知体形最大的窃蛋龙，其前肢具有流苏状羽毛，头上有像母鸡一样的冠毛，拥有鸵鸟般细长的双腿，前肢有尖锐的爪

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子，与鸟类有密切渊源，科学家戏称其为“来自地狱的鸡”。根据现代生物进化理论，下列相关叙述正确的是(
A．窃蛋龙的翅膀由于长期不用而逐渐退化，形成前肢B．窃蛋龙的基因库与鸟类的基因库存在一定的相似性
C．种群是生物进化的基本单位，不同种类的窃蛋龙应构成一个种群D．在窃蛋龙进化历程中，基因型频率逐渐发生改变是其进化的实质
解析：选B“翅膀长期不用而逐渐退化成前肢”是拉马克的用进废退学说，不是现代生物进化理论的内容；“窃蛋龙与鸟类有密切渊源”且该恐龙前肢和尾巴都有羽毛，头顶有鸡冠，所以两者的基因库应存在一定的相似性；不同种类的窃蛋龙不能构成一个种群；生物进化的实质是基因频率的定向改变。
8．下图为抗青霉素细菌的产生过程，表示死亡的个体，a、b表示两个阶段。下列叙述正确的是(

A．a阶段使用青霉素后少部分细菌产生抗药性存活下来B．b阶段存活细菌的抗药性均比a阶段细菌的抗药性强C．经过a→b阶段的人工选择导致抗药细菌的比例增大D．b阶段存活的细菌可能是若干个突变累加在一起的结果
解析：选D细菌的抗药性在青霉素使用之前就已经存在；b阶段的细菌是a阶段的后代，变异是不定向的，所以b阶段存活细菌的抗药性不一定比a阶段细菌的抗药性强；经过a→b阶段的自然选择(青霉素的选择导致抗药细菌的比例增大；从a阶段到b阶段，细菌不断繁殖，在繁殖过程中会出现不同的突变，因此b阶段存活的细菌可能是若干个突变累加在一起的结果。
9．为研究番茄的抗冷性，将美国不同纬度和不同种的番茄幼苗培养在相同温室中，然后将所有幼苗经历7天的冷处理(0℃，再转移至温室，培养7天。统计其存活率，结果如图所示，相关叙述不合理的是(


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A．生长在高低纬度的番茄之间存在地理隔离B．高纬度地区的番茄更容易产生抗冷性突变
C．高低纬度番茄之间抗冷性的差异是长期自然选择的结果D．高低纬度番茄种群之间基因频率有差异
解析：选B生长在高低纬度的番茄之间由于地理位臵的不同而存在地理隔离；变异是不定向的，在实验之前已经出现了抗冷性突变，自然选择使高纬度地区的番茄抗冷性较强，故冷处理后高纬度地区的种子存活率高；高低纬度番茄之间抗冷性的差异是长期自然选择的结果；由于自然选择不同，高低纬度番茄种群之间基因频率有差异。
10．(2018·临沂模拟甲海岛上的某种鸟部分迁徙到相互隔绝的乙、丙两海岛上，如图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色相关基因的调查结果(B－黑色、B1－黄色、b－灰色。下列推测正确的是(

A．三个海岛上的这种鸟因长期地理隔离导致生殖隔离B．鸟类迁入新岛屿后与天敌和无机环境共同进化
C．甲、丙两个岛屿的环境相同决定羽毛颜色朝着相同方向进化D．乙岛上B1基因的出现是羽毛颜色基因发生定向突变的结果
解析：选B题中信息不足以判断三个海岛上的鸟之间产生了生殖隔离；鸟类在迁入新岛屿后会与新岛屿上的天敌和无机环境相互适应，共同进化；由图可知，迁徙若干年后，甲岛屿上B的基因频率从34%上升至68%，丙岛屿上B的基因频率从79%下降至68%，可推断这两个岛屿上的环境不同，进化的方向也不同；基因突变具有不定向性，故乙岛屿的环境不可能促进羽毛颜色基因发生定向突变，而只是对其进行了定向选择。
11．科学家在研究某种鸟的进化时发现，在繁殖季节有的雄鸟能够吸引多只雌鸟来到它的领地筑巢，有的雄鸟却“魅力不足”而其领地中鸟巢的数量很少。经观察，研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领地筑巢，与雄鸟尾羽的长短有关。观察结果如图，下列说法错误的是(

A．该种群中控制尾羽长短的全部等位基因称为该种群的基因库B．突变和基因重组为鸟的种群进化提供原始材料

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C．长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢D．具有生殖隔离的两个物种未必存在地理隔离
解析：选A一个种群的全部基因构成该种群的基因库；突变和基因重组为鸟的种群进化提供原始材料；长尾羽的雄鸟更能吸引雌鸟到它的领地筑巢；具有生殖隔离的两个物种未必存在地理隔离。
12.研究者对分布在喜马拉雅山东侧不同海拔高度的358种鸣禽进行了研究，绘制了该地区鸣禽物种的演化图表(部分及其在不同海拔分布情况的示意图(图中数字编号和字母代表不同鸣禽物种的种群。有关说法错误的是(
A．种群①内部个体间形态和大小方面的差异，体现了遗传多样性B．在②③④⑤四个物种中，亲缘关系最近的物种是②、③C．种群X分布区域扩大有利于在⑥⑦原种群之间形成地理隔离D．不同海拔高度的选择有利于不同种群的基因频率朝相同方向演化
解析：选D同一种群中不同个体表现型的差异(即种群①内部个体间形态和大小方面的差异体现了生物多样性层次中的遗传多样性；分析演化图表可知，四个物种中②和③由同一物种形成的时间最晚，两者亲缘关系最近；由于喜马拉雅山地区地形和气候条件复杂，若种群分布区域扩大，则有利于原种群间形成地理隔离，从而使⑥和⑦之间失去交配机会；自然选择决定生物的进化方向，不同海拔高度的选择有利于种群的基因频率朝着不同方向发展进化。
二、非选择题
13．如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，请据图回答问题：

(1由A物种进化为B、C两个物种的内因是________，外因是____________________，进化的实质是____________________。
(2甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种发生基因交流，其原因是________________________________________________________________________。
(3迁到乙岛的B物种可能会______________________________________。
(4假设种群中有一对等位基因A、a，A的基因频率为10%，a的基因频率为90%，那么AA、Aa、aa三种基因型的频率分别为______________；若环境的选择作用使a的基因频率逐渐下降，A的基因频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体的数量变化趋势是__________________。

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解析：(1生物进化的内因是遗传变异；外因是环境不同以及地理隔离；生物进化的实质是种群基因频率的改变。(2当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间已经形成生殖隔离。(3因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上地理隔离导致生殖隔离，使B物种不能与C物种自由交配，故B会形成新物种。(4根据题意可知，AA的基因型频率是10%×10%＝1%，Aa的基因型频率是2×90%×10%＝18%，aa的基因型频率是90%×90%＝81%；若环境的选择作用使a的基因频率逐渐下降，A的基因频率逐渐上升，则后代中基因型为aa的个体数量将逐渐减少。
答案：(1遗传变异甲、乙两岛环境不同且有地理隔离种群基因频率的改变(2已形成生殖隔离(3形成新的物种(答案合理即可(41%、18%、81%逐渐减少
14．某昆虫的翅可按长度分为残翅、中翅和长翅，且残翅昆虫不能飞行，翅越长运动能力越强，图1表示某地区该种昆虫的翅长与个体数量的关系，分析并回答下列问题：

(1该种昆虫翅长差异的根本来源是_____________________________________。(2如果有两个较小的此种昆虫的种群迁入了甲、乙两个岛屿，其中甲岛食物匮乏，运动能力强的生物更容易获得食物，乙岛经常有大风浪，飞行的昆虫容易被吹入大海淹死，我们能从这一事实得到的结论是________________________________________________
________________________________________________________________________。(3请在图2中画出昆虫在甲岛屿繁殖数代以后翅长与个体数量的柱状图。
(4若干年后，甲岛屿形成的昆虫种群A与乙岛屿形成的昆虫种群B再次相遇，但它们已不能进行相互交配，说明两种群的________存在很大差异，导致它们之间形成了________，而产生这种差异的原因有：
①__________________________________________________________________；②_________________________________________________________________。(5现有1000只该种昆虫迁入丙岛屿，其中基因型为AA的个体550只，Aa的个体300只，aa的个体150只，如果不考虑自然选择和基因突变，昆虫个体进行自由交配，且每只昆虫的繁殖能力相同，则繁殖3代以后，该种群中A的基因频率为________，Aa的基因型频率为________。
解析：导致生物性状差异的根本原因是基因突变。突变具有不定向性，突变的利与害是看是否适应当地的环境。最初迁入丙岛时，该昆虫种群中A的基因频率为(550×2＋300/2000×100%＝70%，a的基因频率为30%，由于该昆虫个体进行自由交配，且繁殖力相同，

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第3代以后A的基因频率不发生改变，仍为70%，Aa的基因型频率为2×70%×30%＝42%。
答案：(1基因突变(2基因突变的有害和有利不是绝对的，取决于生物的生存环境(3见图

(4基因库生殖隔离A、B两种群发生的可遗传变异不同A、B两种群存在地理隔离，种群间不能进行基因交流甲、乙两岛自然选择的作用不同，导致基因频率改变的方向不同(答出任意两点即可(570%42%
15．(2018·宿迁一模回答下列有关生物进化与生物多样性的问题：
随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他环境条件一致。

(1第一期时，甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个________。
(2经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变浅，乙箱果蝇体色变深。再混养时，果蝇的交配择偶出现严重的同体色选择偏好，以此推断，甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是________多样性，判断的理由是__________________________________________
________________________________________________________________________。(3经过八代或更长的时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成___________________，当两箱中果蝇发生变异后，由于___________不同，导致___________变化，形成两个群体体色的很大差异。
(4如表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A－a、T(T1、T2－t、E－e]的显性基因频率统计的数据：
世代
甲箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
乙箱
T2
E

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第一代第四代第七代第十代
20350500560
100%89%67%61%
015%52%89%
64%64.8%65.2%65%
20285420430
100%97%96%95%
08%66%93%
65%65.5%65.8%65%
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是________，频率基本稳定的基因是________，第十代时，甲箱中果蝇的该等位基因杂合子出现的频率是________%。
解析：一定区域内同种生物的所有个体构成种群。长期的地理隔离使种群的基因库出现差异，当两个种群的基因库的变化很大，达到生殖隔离后，原来同种生物就进化成两个不同的物种，增加了物种的多样性。两个种群由于箱子的存在，使它们之间存在地理隔离；同时由于两个种群所处的环境不同，当两个种群的果蝇发生变异后，在环境的选择下朝着适应各自环境的方向进化，基因频率向不同方向积累，表现型也会出现较大差异。从表中信息可知，第十代时甲箱果蝇种群数量大于乙箱，而甲、乙两箱果蝇的基因种类数相等，故甲箱果蝇的基因库较大。
答案：(1种群
(2物种由于交配的同体色偏好，造成两品系果蝇之间发生生殖隔离现象(或遗传虽然交配选择上有体色偏好，但可能依然不影响两者交配的行为与后代的可育性
(3地理隔离而不能进行基因交流食物的差异与选择基因频率向不同方向积累(4甲E45.5
贯通交汇点·辨明易混点必修2第二、三单元单元综合理清重难点·
(一以基因的本质与表达为线索，理清基因、DNA、基因表达及与性状的关系

1．熟记遗传物质探索三大经典实验关键句
(1格里菲思采用了“活体转化”法证明加热杀死的S型肺炎双球菌中含“某种转化因子”。

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(2艾弗里实验采用“直接分离”法证明只有DNA可实现转化，是遗传物质，其他物质不起转化(遗传物质作用。
(3赫尔希和蔡斯实验采用了“同位素标记”法，证明噬菌体的遗传物质是DNA。2．析图“闪记”DNA复制、转录和翻译过程的关键点(1复制：

(2转录：

(3翻译：

3．基因表达常考必记的几个关键点
(1原核生物：转录和翻译可同时进行，发生在细胞质中。
(2真核生物：先转录，发生在细胞核(主要中；后翻译，发生在细胞质中。(3遗传信息位于DNA上，密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上。4．中心法则“适用范围”
完善后的中心法则
几乎所有活细胞均可进行的过程分生组织细胞中能进行的过程
适用范围
所有细胞生物均不能进行的过程只有逆转录病毒能进行的过程只有RNA病毒能进行的过程
②③①②③④⑤⑤④

(二以变异、进化为线索，辨明变异类型、变异与进化的关系

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1．着眼于四大角度，辨析三种可遗传变异(1“互换”问题：
①同源染色体上非姐妹染色单体间互换——基因重组。
②非同源染色体间互换(或单方移接——染色体结构变异(即“易位”。(2“缺失”或“增添”问题
①发生于“基因内部”的“碱基对”增添或缺失——基因突变――→产生新基因。②发生于DNA分子上(或染色体中“基因”的增添或缺失——染色体变异――→基因数量改变。
(3“镜检”问题
①基因突变、基因重组属“分子水平”变异，不能用光学显微镜观察。②染色体变异属“细胞水平”变异，可用显微镜观察(但需用“分生组织”。(4基因的“质”与“量”问题
①唯一可改变基因结构(即发生质变的——基因突变。
②既不改变“质”又不改变“量”，仅改变组合方式的——基因重组。③虽不改变“质”，但可改变“量”或“序”(基因排列顺序——染色体变异。2．澄清有关生物进化的几个误区
易错点1误以为环境的改变会使生物产生适应性的变异
[点拨]达尔文认为变异是不定向的，但环境对变异的选择是定向的，虽然随着环境的改变，适应环境的变异也会改变，但这个变异是原来就有的，而不是环境改变后产生的。
易错点2突变≠基因突变
[点拨]“突变”不是基因突变的简称，而是包括“基因突变”和“染色体变异”。易错点3形态、结构一致≠同一物种
[点拨]形态、结构一致的生物，有可能存在生殖隔离，两个种群的生物形态、结构相同，但繁殖期不同，这两个种群的生物具有生殖隔离，是两个物种。
易错点4能产生后代≠同一物种
导致
导致

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[点拨]两个个体能够交配产生后代，有可能子代高度不育，如马和驴，虽然能够产生子代，但子代不育，因此马和驴是两个物种。
易错点5环境起选择作用，而非诱发变异
[点拨]达尔文认为环境条件对生物变异不是诱导而是选择，生物产生了大量不定向变异后，由环境决定其生存与否，即变异在前，选择在后。
[单元综合检测]一、选择题
1．(2018·厦门质检关于格里菲思的肺炎双球菌转化实验，下列叙述正确的是(A．加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后，R型细菌全部转化为S型B．R型细菌能够使加热杀死的S型细菌的蛋白质恢复活性，从而产生毒性C．该实验证明DNA是细菌的遗传物质，而蛋白质不是
D．该实验说明S型细菌中必定存在某种因子，使R型细菌发生可遗传的转化解析：选D加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后，会使部分R型细菌转化为S型细菌；加热杀死的S型细菌和R型活细菌的遗传物质重组，合成S型细菌的蛋白质，从而产生毒性；格里菲思的肺炎双球菌转化实验只证明S型细菌中必定存在某种因子，使R型细菌发生可遗传的转化。
2．(2018·江淮十校联考下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，有关叙述正确的是(

A．被标记的噬菌体是直接接种在含有35S的培养基中获得的B．培养时间过长会影响上清液中放射性物质的含量C．培养时间过短会影响上清液中放射性物质的含量D．搅拌不充分会影响上清液中放射性物质的含量
解析：选D病毒必须寄生在活细胞中，不能用培养基直接培养；培养时间的长短会影响32P标记的实验结果，不影响
35
S标记的实验结果；搅拌不充分会使噬菌体的蛋白质外壳
吸附在大肠杆菌表面，使沉淀物中有少量放射性。
3．下列关于“DNA是主要的遗传物质”的叙述，正确的是(A．细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质是RNA
B．“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是主要的遗传物质
C．真核生物、原核生物、大部分病毒的遗传物质是DNA，少数病毒的遗传物质是RNA

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D．细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA
解析：选C细胞核遗传的遗传物质是DNA，细胞质遗传的遗传物质也是DNA；“肺炎双球菌的转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”都证明了DNA是遗传物质；细胞生物的遗传物质是DNA，非细胞生物的遗传物质是RNA或DNA。
4．如图所示为双链DNA的平面结构模式图，下列相关叙述正确的是(

A．在双链DNA分子中，每个磷酸基团分别连接两个脱氧核糖
B．沃森和克里克利用构建物理模型的方法，提出DNA呈图示的平面结构C．含图示碱基对数的DNA片段共有46种，其中不含腺嘌呤的占50%D．含6个碱基对的DNA片段，结构最稳定时含有18个氢键
解析：选D每个链状DNA分子含有2个游离的磷酸基团，分别位于DNA分子的两端，连接1个脱氧核糖；沃森和克里克利用构建物理模型的方法，提出了DNA的双螺旋结构；含6个碱基对数的DNA片段共有46种，其中不含有腺嘌呤的有26种，即占1/64；氢键越多的DNA分子的结构越稳定，故含6个碱基对的DNA片段最稳定时含有18个氢键。
5.如图是某生物细胞DNA复制过程的示意图，a、b、c、d是四条脱氧核苷酸链。下列有关叙述正确的是(
A．此图可体现DNA半保留复制
B．a、b、c、d任一条链中A与T、G与C的数量相等C．若将a、b、c、d彻底水解，产物是脱氧核苷酸和四种碱基D．若a中(A＋T/(G＋C＝p，则d中该比值为1/p
解析：选A在一条链中A与T，G与C不一定相等，a、b、c、d彻底水解是指将脱氧核苷酸也水解，产物是脱氧核糖、磷酸和四种碱基，DNA分子的一条链中两互补碱基之和的比值与另一条链中的比值相等。
6．(2018·陕西六校联考某性原细胞(2n＝16的DNA全部被32P标记，其在含有31P的培养基中进行一次有丝分裂后继续进行减数分裂，下列能正确表示有丝分裂前期(白色柱状图和减数第一次分裂前期(灰色柱状图每个细胞中含32P的染色单体和DNA数目的是(

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解析：选A下图表示分裂过程中1条染色体上DNA的标记变化情况，其他染色体标记变化情况与之相同。

该性原细胞在含有31P的培养基中进行有丝分裂时，DNA的半保留复制使每条染色体中含有2个DNA，且DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，故有丝分裂前期含有32P的染色单体和DNA数目分别为32和32；有丝分裂产生的子细胞中每个DNA双链均为一条含有31P，另一条含有32P，子细胞在含有31P的培养基中继续进行减数分裂，则减数第一次分裂前期每个细胞中含有32P的染色单体和DNA数目分别为16和16。
7．(2018·苏北四市联考如图表示生物基因的表达过程，下列叙述与该图相符的是(

A．图1可发生在绿藻细胞中，图2可发生在蓝藻细胞中B．DNA－RNA杂交区域中A应与T配对
C．图1翻译的结果得到了两条多肽链，图2翻译的结果只得到了一条多肽链D．图2中③的合成需要的酶与图1中的RNA聚合酶完全一样
解析：选C图1的转录和翻译过程是同时进行的，只能发生在原核生物中，图2是先转录再翻译，应发生在真核生物中，绿藻为真核生物，而蓝藻为原核生物；DNA－RNA杂交区域中A应该与U配对；酶具有专一性，不同种生物需要的聚合酶不同。
8.(2018·淄博模拟如图表示生物体内遗传信息的传递和表达的过

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程。下列有关叙述错误的是(
A．①②过程均可发生在同一细胞的细胞核内B．②③过程均可在线粒体、叶绿体中进行C．④⑤过程均可发生在某些病毒体内D．①②③④⑤⑥均遵循碱基互补配对原则
解析：选CDNA复制和转录过程均可发生在同一细胞的细胞核内；转录和翻译过程均可在线粒体、叶绿体中进行；病毒营寄生生活，逆转录过程或RNA复制过程发生在宿主细胞内；中心法则中几个过程均遵循碱基互补配对原则。
9．正常果蝇(二倍体体细胞中含8条染色体。一只雌蝇的一个卵原细胞中X染色体、Ⅱ号染色体发生如图所示变异。下列分析错误的是(

A．图示变异属于染色体数目变异B．图示变异属于染色体结构变异C．该卵原细胞可能产生正常卵细胞
D．该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有6个DNA分子
解析：选D图中显示一条X染色体移接到一条Ⅱ号染色体上，属于染色体结构变异，变异后染色体数目减少一条，属于染色体数目变异；该卵原细胞减数分裂时，新染色体同时与X染色体、Ⅱ号染色体联会，若后期X染色体、Ⅱ号染色体进入次级卵母细胞则能够产生正常卵细胞；该卵原细胞形成的初级卵母细胞中含有14个DNA分子。
10．在细胞分裂过程中出现了图甲～丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(

A．图甲～丁都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B．图甲、乙、丁中的变异类型都可以用显微镜观察检验C．图甲、乙、丁中的变异只会出现在有丝分裂过程中

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D．图乙、丙中的变异只会出现在减数分裂过程中
解析：选B图甲属于倒位，图乙一对姐妹染色单体移向细胞同一极，属于染色体数目变异，图丙表示一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，属于基因重组，图丁表示两条非同源染色体之间发生交换，属于易位。图甲、乙、丁中的变化可出现在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体变异可用显微镜观察。
11．普通水稻是二倍体，有的植株对除草剂敏感，有的植株对除草剂不敏感，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方法，过程如图，下列说法错误的是(

A．花药离体培养的理论依据是细胞的全能性B．用秋水仙素处理绿色幼苗，可以获得纯合子
C．用γ射线照射单倍体幼苗，诱发的基因突变是定向的
D．用除草剂喷洒单倍体幼苗，保持绿色的部分具有抗该除草剂的能力
解析：选C花药离体培养属于植物组织培养的范畴，该技术运用的原理是细胞的全能性；水稻是二倍体，花药离体培养得到的单倍体只有一个染色体组，因此用秋水仙素处理绿色幼苗，可以获得纯合子；基因突变是不定向的；抗除草剂的水稻正常生长，保持绿色，不抗除草剂的水稻叶片变黄，故用除草剂喷洒单倍体幼苗，保持绿色的部分具有抗该除草剂的能力。
12．龙门山洞穴沟虾是一种新物种，它与我们常见的虾外形差异很大，没有扇形的尾巴和长长的触角，身体里没有色素，几乎透明，甚至连眼睛也没有，看起来宛如科幻电影里的外星生物。下列相关说法正确的是(
A．龙门山洞穴沟虾的眼睛退化是自然选择直接作用于基因导致的B．龙门山洞穴沟虾与常见虾交配能产生可育后代
C．一个龙门山洞穴沟虾中所含有的全部基因就是该物种种群的基因库D．龙门山洞穴沟虾与其生活的无机环境之间会在相互影响中共同进化
解析：选D自然选择直接作用的是生物的个体(表现型，而不是基因。龙门山洞穴沟虾是一种新物种，说明其与常见虾之间存在生殖隔离，故它们不能交配或交配不能产生可育后代。一个种群中全部个体所含有的全部基因为该种群的基因库。不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，就是共同进化。
二、非选择题
13．请利用所给的含有大肠杆菌生长所需各种营养成分的培养基(分别含32P标记的核苷

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酸和35S标记的氨基酸、大肠杆菌菌液、T2噬菌体进行实验，证明DNA是遗传物质。实验过程如下：
步骤一：分别取等量含
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P标记的核苷酸和含35S标记的氨基酸的培养基装入两个相同
培养皿中，并分别编号为甲、乙；
步骤二：在两个培养皿中接入________________，在适宜条件下培养一段时间；步骤三：放入________，培养一段时间，分别获得______和________标记的噬菌体；步骤四：用上述噬菌体分别侵染_____________大肠杆菌，经短时间保温后，用搅拌器搅拌、放入离心管内离心；
步骤五：检测放射性同位素存在的主要位置。预测实验结果：

(1在甲培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。(2在乙培养皿中获得的噬菌体侵染大肠杆菌，搅拌、离心后结果如________图。解析：本实验首先应关注的是T2噬菌体为DNA病毒，营专性寄生，不能直接在培养皿中培养，所以需先将大肠杆菌放入含放射性的培养基中培养，然后再通过噬菌体侵染含放射性的大肠杆菌，而使噬菌体被放射性元素标记。由题干可知，甲培养皿中含有32P标记的核苷酸，乙培养皿中含有35S标记的氨基酸。因而通过上述过程，甲、乙培养皿中得到的噬菌体分别含有
32
P、35S。用上述噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌，然后搅拌、离心，依据
32
噬菌体在侵染过程中只有DNA进入，而蛋白质外壳不能进入的特点，甲培养皿中含P的
噬菌体使大肠杆菌含放射性，实验结果应为B图；乙培养皿中含35S的噬菌体的放射性仅留在大肠杆菌外的蛋白质外壳上，实验结果应为A图。
答案：等量的大肠杆菌菌液T2噬菌体
32
P
35
S未被标记的(1B(2A
14．下图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。回答有关问题：

(1①过程发生的时期是___________。可发生在细胞核中的过程有________(填序号。

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(2若②过程的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
(3③过程中Y是某种tRNA，它是由________(填“三个”或“多个”核糖核苷酸组成的，其中CAA称为________，一种Y可以转运________种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由________个氨基酸组成。
(4人体内成熟红细胞、胚胎干细胞、效应T细胞中，能同时发生上述三个过程的细胞是________________。
(5假若转录形成α链的基因中有一个碱基对发生了替换，导致该基因编码的肽链中氨基酸数目减少，其原因可能是基因中碱基对的替换导致_______________________________
________________________________________________________________________。解析：(1图①过程表示人体细胞中的DNA分子复制，发生时期为有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。图②表示转录过程，图③表示翻译过程，可发生在细胞核中的过程有①、②。(2α链中G＋U＝54%，G＝30%，则U＝24%，即α链的模板链对应区段中A＝24%。同时可推得其模板链对应区段中A＋C＝54%，又知模板链对应区段中G＝20%，则T＝1－54%－20%＝26%，即DNA的另一链对应区段中A＝26%，则整个DNA区段中A＝(24%＋26%/2＝25%。(3tRNA由多个核糖核苷酸组成，其中CAA称为反密码子，一种Y只能转运一种特定的氨基酸。由于mRNA上三个相邻的碱基编码一个氨基酸，则该蛋白质需要最多的氨基酸数为600/3＝200个。(4人体内成熟红细胞无细胞核，①、②、③过程均不可进行，效应T细胞为高度分化细胞，不可进行①过程，胚胎干细胞为能够增殖的细胞，可同时发生上述三个过程。(5若转录形成α链的基因中有一个碱基发生了替换，可能会使对应的mRNA中三个相邻的碱基变为一个终止密码，进而导致翻译终止，最终使肽链中氨基酸数目减少。
答案：(1有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期①②(225%(3多个反密码子1200(4胚胎干细胞(5终止密码子提前出现，翻译提前终止
15．下图表示由甲、乙两种植物逐步培育出戊植株的过程，请据图回答：

(1通过Ⅰ过程培育出丙种植物，可将甲、乙两种植物杂交得到基因型为________的植株，并在________期用________________(化学物质处理，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。
(2将丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株，发生的变异属于________________；将丁植株经

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Ⅲ过程培育成戊植株的过程，在育种上称为______________________。
(3若B基因控制着植株的高产，D基因决定着植株的抗病性。如何利用戊植株(该植株为两性花，采用简便的方法培育出高产抗病的新品种(不考虑同源染色体的交叉互换？请画图作答并作简要说明。
(4通过图中所示育种过程，________(填“能”或“否”增加物种的多样性。解析：(1分析图示并结合题意可知过程Ⅰ为甲(bb、乙(DD两种植物杂交得到基因型为bD的植株，然后在幼苗期用秋水仙素处理，使其细胞中的染色体数加倍，从而获得基因型为bbDD的丙种植物。(2由图可知：由丙种植物经Ⅱ过程培育成丁植株的过程中，b和D基因所在的两条非同源染色体发生了易位，所以该变异属于染色体结构的变异(染色体易位。将丁植株经过Ⅲ过程培育成戊植株的过程中发生了基因突变，该育种方法为诱变育种。(3利用戊植株(该植株为两性花培育出高产抗病的新品种，所采用的简便育种方案是让戊植株自交，其遗传图解及简要说明见答案。(4通过图中所示育种过程培育出的丙种植物，与亲本甲种植物和乙种植物都存在生殖隔离，是一个新物种，所以能增加物种的多样性。
答案：(1bD幼苗秋水仙素
(2染色体结构的变异(染色体易位诱变育种(3如图所示

从子代中选出高产抗病的植株，不断自交选育，直到不再发生性状分离为止，即可培育出基因型为BBDD的高产抗病的新品种
(4能

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/b1ac978677eeaeaad1f34693daef5ef7ba0d12f7.html

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