听课答案-第七单元-遗传、变异与进化

参考答案 / 听课手册第七单元遗传、变异与进化第20讲基因突变和基因重组【基础知识巩固】链接教材一、1.(1) AU(2)DNA复制转录翻译a血红蛋白基因突变2增添、缺失和替换结构间期间期复制等位基因体细胞普遍存在随机不定向很低有害的新基因根本来源原始材料二、1.有性不同性状2(1)四分体同源染色体非姐妹染色单体等位基因(2)后非同源染色体3基因型重组性状4多样化的基因组合生物变异生物进化衔接课堂1正误辨析(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解析 (3)基因突变不是只发生在细胞分裂间期。(4)DNA分子中碱基对的替换、增添或缺失的部位如果没有引起基因结构的改变，就不能引起基因突变。(5)生殖细胞发生基因突变，且该生殖细胞参与受精，形成新个体，变异才可能传给后代。(6)同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换引起基因重组。(7)基因重组不产生新基因，也不能产生新性状，而是产生新的性状组合。(8)若发生基因突变，生物的表现型不一定改变。(9)基因突变对生物的生存大多数是有害的，但也有少数是有利的。(10) 人工诱变是人工诱发基因突变，依然是不定向的。2深度思考(1)在DNA复制时，稳定的双螺旋结构首先部分解开形成DNA单链，这时DNA的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰，使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。虽然基因突变不能通过光学显微镜直接观察到，但由于镰刀型细胞贫血症可通过直接观察红细胞形态来鉴定，所以可通过光学显微镜观察到。(2)基因结构中碱基对的替换往往仅涉及一个氨基酸改变(也可能不变)，影响相对较小，但碱基对增添、缺失将引发改变部位之后的“连锁反应”，故其影响较大，但若增添、缺失正好处于转录相邻密码子的序列之间，且碱基数目为3或3的倍数，则影响也可能较小。【考点互动探究】考点一1C解析 基因突变是随机的，可以发生在个体发育的任何时期，A项正确。等位基因的产生是基因突变的结果，B项正确。基因突变指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，从而引起基因结构的改变，若替换发生在DNA中的不具有遗传效应的片段中，则不会引起基因突变，C项错误。 基因突变一定导致基因中的碱基序列发生改变，遗传信息一定改变，D项正确。2C解析 从图中可以看出，突变只引起一个氨基酸的改变，所以应属于碱基对的替换。突变引起突变点以后的多种氨基酸的改变，所以应属于碱基对的增添或缺失。3A解析 由题意可知，基因模板链中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。4C解析 基因突变引起氨基酸种类替换后，蛋白质的功能不一定发生变化；蛋白质功能取决于氨基酸的种类、数量、排列顺序及蛋白质的空间结构，状况中酶Y与酶X的氨基酸数目相同，所以肽键数不变；状况最可能的原因是突变导致了终止密码位置提前；基因突变不会导致tRNA种类改变。5A解析 由于这只野生型雄鼠为纯合子，而突变型雌鼠有一条染色体上的基因发生突变，F1的雌、雄鼠中均出现性状分离，所以该突变基因为显性基因，即该突变为显性突变，突变基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。6C解析 由题意可得遗传图解如下：如果其X染色体上发生隐性突变，则X为Xb，F2中表现型比例为31，且雄性中有隐性突变体。如果不发生突变，则X为XB，则F2中表现型为红眼，且雄性中无隐性突变体。如果为隐性致死突变，则XY不能存活，F2中雌雄21。如果为隐性不完全致死突变，即XY部分存活，则F2中雌雄介于11和21之间。考点二1C解析 杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎属于性状分离，A项错误；雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用导致的，B项错误；杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒豌豆属于控制不同性状的基因自由组合，属于基因重组，C项正确；红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1中雌、雄个体均为红眼，属于伴X染色体遗传，D项错误。2C解析 基因重组属于基因的重新组合，不会改变基因内部的碱基序列，不可能产生新的基因，基因中的遗传信息也不会改变。生物体内经过基因重组所产生的配子不一定能够形成合子，所以不一定能够传递给后代。基因重组能产生新基因型，但表现型可能与原有个体的表现型相同。3C解析 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，A项错误。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，B项错误。在减数第一次分裂四分体时期，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，C项正确。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中，水稻根尖内不能发生基因重组，D项错误。4D解析 据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图分析可知：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，没有同源染色体交叉互换的特征，可能是基因突变的结果；丙细胞也处于减数第二次分裂后期，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不同可能是交叉互换造成的。由于该生物为二倍体动物，则甲细胞分裂产生的是体细胞，体细胞中产生的变异一般不遗传给后代。【考例考法直击】1C解析 本题考查基因的表达过程。根据题目信息可知，此基因突变为插入了3个碱基对，mRNA增加了3个碱基序列，并没有影响起始密码子和终止密码子，而是增加了一个密码子；基因是具有遗传效应的DNA片段，在DNA中，嘌呤核苷酸数与嘧啶核苷酸数相等，基因突变后，不影响嘌呤核苷酸的比例，A项错误。转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，应是脱氧核苷酸与核糖核苷酸之间通过碱基配对，B项错误。mRNA增加的3个碱基可以在原来2个密码子之间，也可以是插入到其中一个密码子中，最多会改变2个密码子，从而使2个氨基酸不同，C项正确。决定氨基酸的密码子只有61个，相对应反密码子最多为61个，根据反密码子情况，最多需要tRNA 61种，D项错误。2B解析 本题考查对基因突变的理解。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，A项正确。X射线是物理诱变因子，可提高基因突变的频率，B项错误。基因中碱基对的替换、增添或缺失都可导致基因突变，C、D项正确。3A解析 白花的出现是X射线诱发的基因突变而非对环境的主动适应，故A项错误。4A解析 本题考查的是基因突变和染色体结构变异。突变体若为1条染色体的片段缺失所导致，那么由原来的敏感型变为抗性，缺失的应为显性基因，则抗性基因为隐性基因，A项正确。突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所导致，又因为敏感基因与抗性基因是1对等位基因，则不能再恢复为敏感型，B项错误。突变体若为基因突变引起，再诱变有可能恢复为敏感型，C项错误。若基因突变属于单个碱基对替换导致，则该抗性可能编码肽链，D项错误。【教师备用习题】1基因重组和基因的自由组合(定律)是遗传学中易被混淆的生物专业术语，下列关于二者的相互关系及应用的说法，不正确的是()A基因重组包括基因的自由组合B基因的自由组合包括基因重组C基因的自由组合的实质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D自然状况下，病毒和原核生物均不会发生基因重组和基因的自由组合解析 B基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因重组的类型包括四分体时期同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉互换而发生的交换和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，基因工程也属于基因重组的范畴。基因的自由组合是指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，因此二者的关系是基因重组包括基因的自由组合。基因重组和基因自由组合定律适用于进行有性生殖的生物。2对一株玉米白化苗的研究发现，控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，导致该基因不能正常表达，无法合成叶绿素，该白化苗发生的变异类型属于()A染色体数目变异 B基因突变C染色体结构变异 D基因重组解析 B基因突变是指基因内发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的变异，题中控制叶绿素合成的基因缺失了一段碱基序列，变异发生在基因内部，属于基因突变，B正确。3下图表示基因突变的一种情况，其中a、b是核酸链，c是肽链。下列说法正确的是()Aabc表示基因的复制和转录B图中由于氨基酸没有改变，所以没有发生基因突变C图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性D除图示情况外，基因突变还包括染色体片段的缺失和增添解析 C由图可知，abc表示基因的转录和翻译，A项错误；只要基因中碱基对序列发生改变，该基因就发生了基因突变，B项错误；图中氨基酸没有发生改变，是由于密码子具有简并性，C项正确；染色体片段缺失和增添属于染色体结构的变异，D项错误。42016南昌模拟 下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程，该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的地中海贫血症(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)。请回答：(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了_。(2)异常mRNA来自突变基因的_，其降解产物为_。如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较_的异常蛋白。(3)常染色体上的正常珠蛋白基因(A)既有显性突变(A)，又有隐性突变(a)，两者均可导致地中海贫血症。据下表分析：基因型aaAAAa表现型重度贫血中度贫血轻度贫血原因能否发生NMD作用能能分析珠蛋白合成情况合成少量合成少量._； _。.除表中所列外，贫血患者的基因型还有_。答案 (1)碱基对替换(2)转录核糖核苷酸短(3).无合成不能.AA、Aa解析 (1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是基因中发生了碱基对的替换。(2)突变后的异常基因通过转录过程形成异常mRNA，mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，因此mRNA降解产物是核糖核苷酸。分析题图可知，异常mRNA中终止密码子比正常mRNA中的终止密码子提前出现，因此如果异常mRNA不发生降解，细胞内翻译过程会产生肽链较短的异常蛋白质。(3).分析表格中的信息可知，基因型AA和Aa分别表现为中度贫血和轻度贫血，合成的珠蛋白少，基因型为aa的个体重度贫血，不能合成珠蛋白；根据题干可知，基因的显隐性关系为AAa；Aa的个体能发生NMD作用，体内只有正常基因的表达产物，所以表现为轻度贫血；基因型为aa的个体能发生NMD作用，无珠蛋白合成，表现为重度贫血；基因型为AA的个体表现为中度贫血，说明其异常珠蛋白基因的表达未能被抑制，因此不能发生NMD作用。.由题意可知，显性突变(A)和隐性突变(a)均可导致地中海贫血症，因此除表中所列外，贫血患者的基因型还有AA、Aa。第21讲染色体变异与育种、基因工程【基础知识巩固】链接教材一、1.(1)()D()C()B()A(2)数目排列顺序缺失2(1)个别染色体染色体组(2)非同源全部遗传信息、X、Y二、1.配子配子受精卵染色体组受精卵三个或三个以上高度不育粗壮糖类和蛋白质2(1)秋水仙素处理萌发的种子或幼苗及用秋水仙素处理幼苗秋水仙素抑制纺锤体形成(2)花药离体培养(3)明显缩短育种年限三、aecbd四、1.生物体体外DNA分子水平基因重组定向2(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)运载体质粒3目的基因与运载体结合目的基因的检测与鉴定4(1)育种(2)药物研制(3)环境保护5(1)严格控制(2)大范围推广衔接课堂1正误辨析(1)(2)(3) (4)(5)(6)(7) (8)(9)(10)解析 (1)基因突变不改变基因的数目，染色体上某个基因的丢失属于染色体变异。(2)DNA分子中发生三个碱基对的缺失一般属于基因突变。(3)非同源染色体某片段移接也可以发生在有丝分裂过程中。(4)蜂王是二倍体，其卵细胞形成的雄蜂是单倍体，可育。(5)单倍体通常高度不育，不能形成种子，因此用秋水仙素处理的是幼苗，而不是萌发的种子。(6)单倍体植株不一定含一个染色体组，也可能含两个或多个染色体组，因此用秋水仙素处理单倍体植株后得到的不一定是二倍体。(7)染色体片段的缺失和重复会导致基因数目减少和增加，其中染色体片段缺失还会导致基因种类减少。(8)杂交育种的原理是基因重组，只能产生新的基因型，而不能形成新基因。(9)太空育种的原理是基因突变，而基因突变是不定向的，此育种方式不能定向获得新品种。(10)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上，也可能由于基因选择性表达或者细胞内基因的互作等其他原因而不能正常表达，所以需要在基因工程最后一步中进行相关鉴定。2热图解读(1)缺失重复倒位易位(2)(3)(4)【考点互动探究】考点一1C解析 从图示看出，F1中出现绿株的根本原因是射线处理导致配子中染色体结构缺失。2D解析 与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1减数分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中过程，基因的位置发生颠倒，属于倒位，C项错误；丙中过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，都属于染色体结构变异，能为生物进化提供原材料，D项正确。3C解析 基因突变是分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基对的改变，在光学显微镜下观察不到，原核生物和真核生物都可以发生；染色体结构变异是染色体的一个片段的变化，只有真核生物可以发生。基因突变和染色体结构变异都可能对生物的性状产生较大影响。考点二1C解析 有一个染色体组的是d、g；有两个染色体组的是c、h；有三个染色体组的是a、b；有四个染色体组的是e、f。2B解析 单倍体通常是由配子直接发育而来的个体，含有两个染色体组的配子发育成的个体也为单倍体，基因型是Abcd的生物体一般是单倍体，所以B选项符合题意。3C解析 单倍体是由配子发育而成的，小麦花粉是雄配子，A项正确；二倍体和多倍体都是由受精卵发育而来的，B项正确；一般来说，单倍体植株长得弱小，多倍体植株茎秆比较粗壮，C项错误；低温和秋水仙素处理都可以抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍，D项正确。4A解析 低温和秋水仙素的作用原理相同，A项错误。三倍体植株不育的原因是在减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱，B项正确。三倍体西瓜与二倍体有子西瓜相比个大、含糖量高，这是多倍体的特点，C项正确。三倍体无子西瓜可以通过无性繁殖进行快速繁殖，D项正确。5C解析 单倍体育种是指利用植物组织培养技术，将离体的花药等培育成单倍体植株，再通过人工诱导使其染色体数加倍，从而使植物恢复正常染色体数。分析图示可知：过程甲表示杂交，过程乙表示单倍体育种，过程甲和乙合称为单倍体育种，A项错误；过程乙中的表示花药离体培养，B项错误；依题意可知，图示中的矮秆抗锈病优良品种的基因型为ddTT，C项正确；完成的处理后，获得的都是纯合子，从中选育出的矮秆抗锈病优良品种植株能稳定遗传，无须经秋水仙素处理，D项错误。考点三1C解析 在固定过程中细胞已被杀死，故不能观察到二倍体变为四倍体的动态过程。2(1)用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体加倍低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂(2) 培养时间培养温度5 h10 h15 h20 h常温4 0 注：设计的表格要达到以下两个要求：至少设置两个温度的对照；间隔相等的培养时间进行取样。(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)16、32、64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，分别设置温度和时间两个实验变量。考虑到一般植物细胞周期的时间单位为小时，因此表格内培养时间应以小时为单位。(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。由于在固定和解离时已经杀死根尖细胞，所以不会再观察到细胞分裂的动态变化。(4)由于大部分细胞没有发生染色体加倍，其染色体数目仍为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64条。【考例考法直击】1B解析 本题考查生物变异及遗传规律方面的知识。个体甲的变异属于染色体结构变异中的缺失，会对表型产生影响，A项错误。个体乙的变异是染色体结构变异中的倒位，会对表型产生影响，变异后的两条同源染色体在减数第一次分裂配对时会形成异常的四分体，B项正确，D项错误。个体甲中基因E所控制的性状不会发生性状分离，C项错误。2C解析 本题考查对基因突变和染色体结构变异的理解与辨析。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换导致的基因结构的改变，不会导致染色体结构变异，A项错误。基因突变不一定会导致个体表现型的改变，B项错误。基因突变会导致基因中碱基对的数目或排列顺序的改变，染色体结构变异可导致基因数目和排列顺序的改变，所以二者都会导致碱基序列的改变，C项正确。基因突变在光学显微镜下观察不到，D项错误。3B解析 A项，由题意可知，低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体，即不能牵引同源染色体移向两极；B项，该图表示在染色体数目未减半的次级卵母细胞中发生减数第二次分裂，类似于有丝分裂；C项，卵细胞中染色体数目应为四条；D项，图示胚胎细胞应为染色体加倍的卵细胞(含同源染色体)和精子产生的受精卵发育而来的细胞，细胞内应有三个染色体组，故选B项。4(1)少(2)染色体(3)一二三二解析 本题考查基因突变和染色体变异等方面的知识。(1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以基因突变所涉及的碱基数目往往比较少。(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，也可发生以个别染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后子一代基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后子一代基因型也变为Aa，该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子二代的基因型都有AA、Aa和aa三种，故最早可在子一代中观察到该显性突变的性状(Aa)；最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；子二代中显性个体的基因型有AA和Aa，所以最早在子三代中能分离得到显性突变纯合体(AA)；最早在子二代中分离得到隐性突变纯合体(aa)。拓展微课育种流程图分析与设计专题讲解典题示导1.D解析 A项杂交水稻利用了不同亲本基因重组的原理，A项错误。B项不同物种之间存在生殖隔离，因此杂交能将同一物种不同个体的优良性状集中到一个个体中，B项错误。C项表现出优良性状的杂交后代不一定就是优良品种，如显性杂合子，其自交后代会发生性状分离，同时表现型是基因型和环境因素共同作用的结果，C项错误。D项杂交育种适用于进行有性生殖的生物，因此该育种方法也可以用于家禽、家畜的育种，D项正确。典题示导2.A解析 多倍体育种中，诱导染色体数目加倍时常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，A项正确。单倍体育种中，取F1的花粉进行花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗后，根据性状筛选植株，B项错误。诱变育种中，获得的突变体少数表现出优良性状，C项错误。杂交育种中，部分优良品种是杂合子，D项错误。典题示导3.(1)或(2)秋水仙素处理单倍体幼苗萌发的种子或幼苗(3)基因突变、染色体变异(4)杂交育种、诱变育种典题示导4.A解析 诱变育种的生物学原理为基因突变，基因突变具有多害少利和不定向的特点，故诱变后的植株不一定比诱变前的植株具备更多优良性状，故B错误。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，产生的新品种全为纯合子，其自交后代也全为纯合子，故C错误。二倍体植株染色体加倍后成为四倍体植株，四倍体植株和原二倍体植株杂交得到的三倍体植株是高度不育的，故D错误。典题示导5.C解析 品种没有抗病的性状，两者之间杂交无法筛选获得高产、抗病品种，A项错误。对品种进行染色体加倍处理可获得多倍体，仍然是高产、晚熟品种，不可能筛选获得b，B项错误。诱变育种的原理是基因突变，基因突变能产生新基因，所以诱变育种在理论上都可产生所需性状，C项正确。品种和中没有抗旱基因，所以可通过基因工程技术，将外源抗旱基因导入高产品种细胞内，经组织培养可获得高产、抗旱品种，D项错误。典题示导6.(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)解析 (1)诱变当代棕色、高酚个体自交，后代出现棕色和白色性状，说明棕色为显性性状；诱变当代白色、高酚个体自交，后代出现低酚和高酚性状，说明低酚为隐性性状。(2)从诱变当代个体自交后代的表现型即可判断出棕色、高酚的棉花植株的基因型为AaBB，白色、高酚的棉花植株的基因型为aaBb。(3)依题意，要尽快获得纯合的棕色、低酚植株(AAbb)，结合已知纯合体AABB，只要从诱变代中选取白色、低酚(aabb)个体，并利用单倍体育种的方法即可。在书写遗传图解时，需要标明表现型、基因型，同时注明必要的文字，如花药离体培养、秋水仙素处理等。题组训练1C解析 与杂交育种方式相比，单倍体育种方式能明显缩短育种年限，A项正确。Aa自交后出现性状分离是等位基因分离的结果，B项正确。生物进化的实质是种群基因频率的改变，该育种进程中虽然没发生突变，但逐代淘汰aa，a基因频率会减小，种群的基因频率发生了改变，所以该物种已经发生了进化，C项错误。基因型为Aa的小麦通过单倍体育种可得到基因型为AA和aa的纯合品种，D项正确。2C解析 题中生物兴趣小组用到的育种方法为单倍体育种，A项错误。减数分裂过程中，同源染色体间的交叉互换不是一定要发生的，B项错误。单倍体植株一般高度不育，不能获得种子，过程需用一定浓度的秋水仙素处理幼苗，D项错误。3D解析 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，A项正确。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项正确。由于基因突变的低频性和不定向性，所以利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子虽可实现人工诱变，但成功率低，C项正确。育种中筛选过程实质上是通过人工选择而不是自然选择来实现种群中抗病基因频率的定向提高，D项错误。4(1)杂交育种基因重组(2)9711(3)花药离体培养能明显缩短育种年限(4)过程产生的变异是定向的(或基因工程育种中转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的)解析 (1)由图可知，由品种AABB、aabb经过过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种。其育种原理是基因重组。(2)基因型为Aabb的植株经过过程后子代中AAbb和aabb的数量比是11。(3)过程是通过花药离体培养得到单倍体植株。与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限。(4)过程是诱变育种，运用的原理是基因突变，具有不定向性，而过程通过基因工程手段产生的变异是定向的。5小麦育种过程如下：解析 小麦杂交：将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体作为亲本杂交，得F1(基因型为AaBb的小麦)，再让F1自交，在F2中选矮秆抗病(aaB_)植株再自交(因为其中包含了aaBB、aaBb两种基因型)，淘汰杂合子，得到基因型为aaBB的纯合子。马铃薯杂交：由于现有的杂合品种有四种，即基因型分别为YYRr、YyRR、yyRr、Yyrr的个体，我们只能选择其中的yyRr和Yyrr个体作为亲本杂交，得到的后代中有四种表现型：黄肉抗病(YyRr)、黄肉不抗病(Yyrr)、白肉抗病(yyRr)、白肉不抗病(yyrr)，可以根据其表现型黄肉抗病确定其基因型为YyRr，再利用块茎来繁殖下一代即可得到所要求的品种。如果选择其他基因型的个体杂交，如选YYRrYyRR或YyRRyyRr，杂交后代中表现为黄肉抗病的个体不止一种基因型，难以确定哪一种符合要求。6(1)单倍体育种、诱变(顺序可颠倒)染色体变异和基因突变(与育种方式相对应)花药离体培养和(一定浓度的)秋水仙素处理(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性解析 分析题干可知，两种性状的遗传符合自由组合定律。(1)丙的获得运用了花药离体培养技术，获得的个体是可育的，需用秋水仙素处理单倍体植株。此育种方式为单倍体育种。由题干信息“甲的花粉经EMS诱变处理”知育种方式涉及诱变育种。二者的原理分别为染色体变异和基因突变。(2)由乙和丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体，可推出乙个体的基因型为TtGG，F1个体的基因型为TtGg和ttGg，其中自交后代(F2)有抗性糯性个体出现的是TtGg，且F2中抗性糯性个体的比例是3/16。(3)(2)问中F2中抗性糯性个体的基因型为TTgg或Ttgg，其中TTgg自交后代无性状分离，而Ttgg个体自交后代会有非抗糯性个体出现，其遗传图解见答案。【教师备用习题】1用花药离体培养方法培育出马铃薯植株，当该植株的细胞进行减数分裂时，观察到染色体正常联会，此时该细胞内共有12个四分体。据此现象可以推知，马铃薯正常个体细胞内共有多少个染色体组()A2个 B3个C4个 D6个解析 C由题意可知，有12个四分体说明含有同源染色体，说明有24条染色体，此时有2个染色体组。因为该植株是经花药离体培养得到的，所以正常植株应含有4个染色体组，故C项正确，A、B、D项错误。2如图为雄果蝇染色体图，据图能得到的结论是()其配子中的染色体组是X、或Y、有丝分裂后期有4个染色体组，染色体有5种不同形态减数第二次分裂后期有2个染色体组，染色体有5种不同形态该生物进行基因测序时应选择5条染色体A BC D解析 C减数分裂形成配子时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以该个体所形成的配子中的染色体组是X、或Y、，正确；有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体数和染色体组数都加倍，细胞中含有5种不同形态(X、Y、)的染色体，正确；减数分裂形成配子时，同源染色体分离，减数第二次分裂后期有2个染色体组，但只有4种形态(X、或Y、)的染色体，错误；该生物进行基因测序时应选择5条染色体(X、Y、)，正确。3下列有关生物的遗传变异的叙述，正确的是()A基因通过表达实现遗传信息在亲子代之间的传递，从而保持生物遗传性状的稳定B基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异，故它们一定能遗传给后代C基因突变只可以由环境因素诱发，不可以自发产生D染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜直接观察解析 D基因通过复制实现遗传信息在亲子代之间的传递，从而保持生物遗传性状的稳定，A项错误。基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异，但不一定能遗传给后代，B项错误。基因突变有诱发突变和自发突变，C项错误。染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜直接观察，D项正确。4关于生物变异的叙述，错误的是()A基因结构中碱基对的增添、缺失、替换导致基因突变B精子和卵细胞融合形成受精卵过程中发生基因重组C三倍体植物可以由受精卵发育而来但其不可育D染色体上的片段易位或倒位属于染色体结构变异解析 B基因突变指的是DNA(基因)中的碱基对的增添、缺失或替换，从而导致基因结构的改变，A项正确。基因重组发生在减数分裂过程中，而不是受精作用过程中，B项错误。四倍体和二倍体杂交产生的后代是三倍体，由于三倍体减数分裂过程中联会紊乱，所以不可育，C项正确。染色体上的片段易位或倒位属于染色体结构变异，D项正确。5回答下列关于生物变异的问题：(1)图甲表示镰刀型细胞贫血症的发病机理。图中表示的遗传信息流动过程分别是_；_；链碱基组成为_，缬氨酸的密码子(之一)为_。图7211 (2)图乙为基因型为AaBB的某动物进行细胞分裂的示意图。则图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是_。(3)图丙表示两种类型的变异。其中属于基因重组的是_(填序号)，属于染色体结构变异的是_(填序号)，从变异发生的染色体种类来说，两种变异的主要区别是_。答案 (1)DNA复制转录CATGUA(2)发生了交叉互换或基因突变(3)发生在同源染色体之间，发生在非同源染色体之间解析 (1)图甲中分别表示DNA复制和转录，DNA复制发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期，主要在细胞核内进行。根据碱基互补配对原则，链碱基组成为CAT，链为链转录形成的mRNA，因此缬氨酸的密码子为GUA。(2)图中两条姐妹染色单体上的基因不同的原因可能是发生了交叉互换或基因突变。(3)图丙中表示同源染色体之间发生了交叉互换，属于基因重组，是非同源染色体发生了互换，属于染色体变异。第22讲生物的进化【基础知识巩固】链接教材一、1.用进废退、获得性遗传2生存斗争适者生存多样性遗传变异个体渐变二、1.(1)同种生物全部基因等位基因(2)基因频率2(1)基因突变染色体变异(2)生存环境(3)不定向原材料方向3自然选择使种群定向4(1)可育后代(2)地理隔离和生殖隔离自由交流(3)突变和基因重组自然选择地理隔离生殖隔离突变和基因重组自然选择生殖隔离5(1) 生物与无机环境(2)基因物种共同进化化石原核生物异养生物需氧生物有性生殖水生衔接课堂1正误辨析(1) (2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)解析 (1)生物进化的实质是种群基因频率的改变，不是基因型频率的改变。(3)有的物种形成可以不经地理隔离直接达到生殖隔离，如多倍体植物的形成。(4)突变是不定向的，只提供进化的原材料，不能决定进化的方向。(5)能相互交配并产生可育后代的才是同一物种。(6)共同进化也可以通过物种之间的种间互助来实现。(7)隔离是物种形成的必要条件。(10)害虫抗药性变异的产生与是否接触农药无关。2热图解读(1)突变和基因重组自然选择生殖隔离(2)地理隔离突变和基因重组基因频率生殖隔离(3)是种群基因频率改变【考点互动探究】考点一1D解析 生物进化的本质是种群基因频率的改变；变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件，但经过地理隔离不一定会产生新物种，只有达到生殖隔离才会形成新物种。2C解析 a表示突变(含基因突变和染色体变异)与基因重组，不仅仅代表基因突变，A项错误。c表示新物种的形成，新物种形成的标志是产生生殖隔离而非地理隔离，故b表示生殖隔离，B项错误。新物种与生活环境相互作用，共同进化，C项正确。d表示地理隔离，生物进化的本质是种群基因频率的改变，D项错误。3C解析 桦尺蠖由几乎都是浅色型(s)的到黑色型(S)的成为常见类型，说明了环境对桦尺蠖进行了选择，使桦尺蠖种群的基因频率发生了改变，所以该地区桦尺蠖发生了进化，A项错误。基因突变是不定向的，S基因的频率增加是自然选择的结果，B项错误。桦尺蠖种群进化过程中存在环境对各种基因型个体的选择，C项正确。浅色桦尺蠖与黑色桦尺蠖没有出现生殖隔离，为同一物种，不能体现物种的多样性，D项错误。考点二1C解析 不同生物通过相互选择，其相关基因频率可能发生改变，但不同生物的基因库不可能趋于相同，A项错误；同一区域的不同物种存在着直接或间接的联系，B项错误；通过特定自然环境的选择，可使不同生物对同一环境产生相似的适应性，如海洋哺乳动物鲸和海豚，由于长期生活在海洋中，也产生了与鱼类相似的流线型体型，C项正确；不同物种有着特定的基因库组成，在相同的环境下，虽然形态结构相似，但不能演化为同一物种，D项错误。2B解析 雌性个体优先选择与色彩艳丽的雄性交配，导致控制这一性状的基因频率增加，从而导致这一特征能稳定遗传，B正确。考点三1B解析 解答本题的关键是求得红绿色盲基因的总数以及红绿色盲基因及其等位基因的个数。因为女性的性染色体组成为XX，男性为XY，红绿色盲基因(用b表示)及其等位基因只位于X染色体上，所以基因b共有36(即15152111)个，因此，红绿色盲基因的频率36/(2002200)100%6%。2C解析 由显性类型A_为36%可推知aa64%。则a8/104/5，A1/5。故AA4%，Aa32%。3C解析 由题意知，种群中A基因的频率为40%，a基因的频率为60%，随机授粉产生的后代中AA个体的百分比及A基因的频率不变。自交产生的后代中AA个体百分比：16%48%1/428%，aa个体百分比：36%48%1/448%，Aa个体百分比：1/248%24%，A基因的频率：28%1/224%40%。4C解析 由于所有果蝇均随机交配，基因频率保持不变，所以计算出22 000只果蝇中m基因的频率就是F1中m基因的频率，即(20 00030%220 00055%)/(22 0002)100%52%。【考例考法直击】1B解析 抗生素能杀菌，所以食用残留抗生素的食品后，抗生素对孕妇体内的耐药性细菌进行了选择，A项抗生素引发突变的表述错误。细菌在繁殖过程中有遗传和变异，可能产生抗药性的变异，B项正确。新生儿体内缺少免疫球蛋白故免疫力差，更容易感染致病菌而生病，并非引发或增强致病菌的耐药性，C项和D项都错误。2C解析 生物的变异是不定向的，A项错误。物种形成的必要条件是隔离，新物种形成的标志是产生生殖隔离，B项错误。蛾口器与兰花细长的花矩的相互适应是相互选择、共同进化的结果，C项正确。蛾的口器细长是自然选择的结果，不是用进废退的结果，D项错误。3C解析 通过初期和几年后存活病毒的种类比例不同，同时引起的兔种群数量的变化，说明病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用，A项正确。强毒性病毒感染兔后，兔很快死亡，种群数量大幅下降，也会导致病毒的数量下降，因而不利于维持病毒和兔的寄生关系， B项正确。中毒性病毒比例升高是病毒和兔的选择作用的结果，不能说是兔的抗病毒能力下降所致，C项错误。蚊子可以传播兔的病毒，在兔和病毒之间的协同进化过程中发挥作用，D项正确。4C解析 种群1中，AA的基因型频率为80%80%64%，Aa的基因型频率为280%20%32%，aa的基因型频率为20%20%4%；种群2中，AA的基因型频率为60%60%36%，Aa的基因型频率为260%40%48%，aa的基因型频率为40%40%16%。两个一样大的种群合并后，AA的基因型频率为1/2(64%36%)50%，Aa的基因型频率为1/2(32%48%)40%，aa的基因型频率为1/2(4%16%)10%，合并后的种群中，A基因的频率为50%1/240%70%，a基因的频率为30%，下一代中Aa的基因型频率为270%30%42%。5(1)111210.5(2)A基因纯合致死11解析 (1)由于该果蝇种群中雌雄个体数目相等，且只有Aa一种基因型，因此A、a基因的频率均为50%，比例为11。随机交配产生的第一代中AA50%50%25%，Aa250%50%50%，aa50%50%25%，三者数量比为121。随机交配过程中，各基因的频率保持不变。(2)该果蝇种群随机交配的实验结果应该是121，若第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则说明存在A基因纯合致死现象。由于Aa和aa的比例为21，所以A基因的频率为1/3，a基因的频率为2/3，故Aa基因型频率为21/32/34/9，aa基因型频率为2/32/34/9，二者比例为11。题型专题021C解析 神经递质存在于突触小体的突触小泡内，突触小泡通过和突触前膜融合，释放递质，SNARE可存在于神经细胞的突触小体内的突触小泡和突触前膜，使突触小泡和突触前膜定向融合，对突触发挥功能意义重大，A项正确。题图所示的过程涉及膜的融合，体现了生物膜的结构特点即具有一定的流动性，B项正确。“货物”准确运输到目的地需要膜的融合，生物膜由磷脂双分子层组成骨架，而细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，C项错误。囊泡运输货物需要能量，线粒体是细胞动力车间，是能量供应站，在囊泡运输货物过程中，囊泡周围会出现线粒体，D项正确。2C解析 在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K的运输速率能获得提高，说明缬氨霉素相当于K的载体，A项正确。在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，使K的运输速率提高100 000倍，说明载体蛋白能极大地提高运输速率，B项正确。在不提供能量情况下，插入缬氨霉素后，K的运输速率能获得提高，说明K通过人工质膜的运输方式需要载体，不需要能量，属于协助扩散，C项错误。人工质膜中插入缬氨霉素后，K的运输速率提高100 000倍，但它不能有效提高Na的运输速率，说明缬氨霉素与离子的结合具有特异性，D项正确。3B解析 光合作用暗反应的场所是叶绿体基质，A项正确。暗反应的进行有光无光都可以，B项错误。根据题意可知，测定RuBP羧化酶活性的过程中运用了同位素标记法，C项正确。RuBP羧化酶能催化CO2C5(即RuBP)2C3，故单位时间内14C3生成量越多说明RuBP羧化酶活性越高，D项正确。4C解析 疟原虫的细胞具有细胞膜、细胞器膜与核膜，人的成熟红细胞因没有细胞核和众多的细胞器，因而没有细胞器膜与核膜，但具有细胞膜，A项错误；疟原虫的细胞内自噬泡与细胞膜的融合体现了细胞膜的结构特点，即具有一定的流动性，B项错误；由题意“青蒿素能干扰疟原虫表膜线粒体的功能”可知：在青蒿素的作用下，疟原虫细胞内能量的供应机制受到影响，但因红细胞没有线粒体，所以对红细胞运输营养物质的速率没有明显影响，C项正确，D项错误。5(1)树突大脑皮层的嗅觉中枢(2)由负变正(3)反射弧甲状腺激素分泌过多会提高神经系统的兴奋性(4)C解析 (1)根据题意可知，图示的嗅觉受体细胞属于神经细胞，其下端的嗅纤毛属于神经元的树突部位，另一端突起形成神经纤维。嗅纤毛受到气味分子刺激时，产生神经冲动最终传到大脑皮层的嗅觉中枢引起嗅觉。(2)气味分子与嗅纤毛膜上的气味受体蛋白结合时，纤毛膜上的Na通道开放，即神经纤维产生兴奋，由于静息电位表现为外正内负，而动作电位表现为外负内正，因此此时膜内侧的电位变化是由负变正。(3)反射依赖于完整的反射弧，若要测定某种物质对人嗅觉的影响，则凡有神经系统疾患、嗅觉障碍者都不能作为测试对象，原因是受试者的反射弧必须结构完整和功能正常；甲状腺功能亢进的患者也不宜作为受试者，原因是甲状腺激素分泌过多会提高神经系统的兴奋性，从而干扰测试结果。(4)神经细胞受到刺激产生兴奋时，Na会流入细胞内，有利于神经递质的释放，A项错误。Ca2流入细胞内，会使细胞内Ca2的浓