生物的变异及其应用

1、生物的变异生物的变异变异：变异：是指生物的亲代与子代之间、以及子是指生物的亲代与子代之间、以及子代个体之间在性状的差异。同遗传现象一代个体之间在性状的差异。同遗传现象一样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。样，变异的现象在生物界也是普遍存在的。 （改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）来源来源变变异异的的类类型型蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸mRNADNA镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血症病因的图解GAACTTG A谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸正常正常异常异常G AG AC TTA UA 根本原因根本原因 直接原因直接原因 P81思考与讨论思考与讨论1、基因突变的概念：、基因突变的概念：

2、ATCTTCGTAGAAGCATCATCGTAGTAGC替换替换ATC TCGTAG AGC缺失缺失ATCTGTCGTAGACAGC增添增添基因突变是指碱基对的基因突变是指碱基对的 ，而引起而引起 的改变。的改变。替换、增添、缺失替换、增添、缺失基因结构基因结构基因突变基因突变体细胞：体细胞：生殖细胞：生殖细胞：有丝分裂的间期有丝分裂的间期减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期基因突变可能是在什么时期发生的？基因突变可能是在什么时期发生的？思考：思考：基因突变发生的时间一般是基因突变发生的时间一般是DNADNA进行进行复制复制时时注意：注意：基因突变涉及基因突变涉及DNADNA分子碱基对

3、的缺失、增添和分子碱基对的缺失、增添和改变，这些变化直接导致遗传信息的改变，但是改变，这些变化直接导致遗传信息的改变，但是单个碱基的改变不是一定会引起变异，因为遗传单个碱基的改变不是一定会引起变异，因为遗传密码子具有简并性。密码子具有简并性。基因突变不会超出所控制的性状范围，只是在基因突变不会超出所控制的性状范围，只是在控制性状的等位基因间突变。控制性状的等位基因间突变。突变的有害性是指严重影响相应蛋白质的活性突变的有害性是指严重影响相应蛋白质的活性甚至导致蛋白质失活，影响生物体甚至导致蛋白质失活，影响生物体正常生命活动的进行，有些突变不影响蛋白质的正常生命活动的进行，有些突变不影响蛋白质的活

4、性，不表现出性状的变化。活性，不表现出性状的变化。二、基因突变的原因和特点二、基因突变的原因和特点（一）原因：（一）原因： 1 1、诱发突变：、诱发突变：提高突变频率提高突变频率 物理因素：物理因素：紫外线、紫外线、X X射线损伤射线损伤DNADNA 化学因素：化学因素：亚硝酸、碱基类似物改变碱基亚硝酸、碱基类似物改变碱基 生物因素：生物因素：某些病毒的遗传物质影响宿主某些病毒的遗传物质影响宿主 细胞的细胞的DNADNA 2 2、自然突变：、自然突变：DNADNA复制发生错误复制发生错误 碱基组成发生改变碱基组成发生改变 （二）（二）基因突变的特点：基因突变的特点：（1 1）随机性：随机性：（

5、2 2）普遍性：普遍性：（3）低频性：低频性：（5）有害有害性性：（4）不定向性不定向性：体细胞体细胞的基因突变的基因突变不遗传给后代不遗传给后代可遗传给后代可遗传给后代（三）基因突变的意义（三）基因突变的意义1 1、基因突变是基因突变是_产生的途径产生的途径2 2、是生物变异的、是生物变异的_来源来源3 3、为生物的进化提供了、为生物的进化提供了_产生它的等位基因产生它的等位基因自然界突变率很低自然界突变率很低多数有害多数有害, ,少数有利少数有利生物个体发育的任何时期生物个体发育的任何时期生殖细胞生殖细胞的基因突变的基因突变在自然界的物种中广泛存在在自然界的物种中广泛存在新基因新基因根本根

6、本原材料原材料减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位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。基因的自由组合。基因重组基因重组1 1、定义：、定义：2 2、类型：、类型：减数第一次分裂四分体时同源染色体上非姐减数第一次分裂四分体时同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换。妹染色单体之间的交叉互换。异源基因重组异源基因重组基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术 （基因工程）（基因工程）生物体在进行生物体在进行有性生殖有性生殖的过程中，控制的过程中，控制不同性状的不同性状的基因重新组合基因重新组合。区别：区别： 与与是在是在有性生殖有性生殖（减数分裂）（减数分裂）过程过程中

7、实现的。中实现的。 是在对基因改造、重组后导入受是在对基因改造、重组后导入受体细胞内通过体细胞内通过无性繁殖无性繁殖，使重组基因表达，产生，使重组基因表达，产生出人类需要的基因产物。出人类需要的基因产物。是是_的来源之一的来源之一生物多样性的原因之一，对于生物多样性的原因之一，对于_具有重要的意义具有重要的意义_技术可定向改变生物性状，技术可定向改变生物性状，产生出人类所需的生物类型。产生出人类所需的生物类型。5 5、意义：、意义：4、结果：、结果：产生新的产生新的_，不能产生新，不能产生新的的_。在生物进行在生物进行_过程中过程中（1、减数分裂四分体时期、减数分裂四分体时期 2、减数第一次分

8、裂后期）、减数第一次分裂后期）3 3、发生时期、发生时期：有性生殖有性生殖基因型基因型基因基因生物变异生物变异生物进化生物进化基因工程基因工程（2 2）通过有性生殖过程实现基因重组的特点：）通过有性生殖过程实现基因重组的特点：父本、母本自身的杂合性越高，二者遗传物质父本、母本自身的杂合性越高，二者遗传物质基础相差越大，基因重组产生变异的可能性就基础相差越大，基因重组产生变异的可能性就越大。如：具有越大。如：具有1010对相对性状（其等位基因位对相对性状（其等位基因位于于1010对同源染色体上）的亲本杂交，只考虑基对同源染色体上）的亲本杂交，只考虑基因的自由组合，因的自由组合，F2F2的表现型为

9、的表现型为 2 10 = 1024 2 10 = 1024 种。种。（3 3）通过有性生殖过程实现基因重组的应用）通过有性生殖过程实现基因重组的应用范围：范围：只能实现同种生物之间的基因重组。只能实现同种生物之间的基因重组。比较比较项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组原因原因时期时期类型类型结果结果意义意义应用应用基因基因结构的改变结构的改变基因的基因的重新组合重新组合细胞分裂间期细胞分裂间期减减过程中过程中自然、人工自然、人工随机、交换随机、交换产生产生新基因新基因产生产生新基因型新基因型生物变异的生物变异的根本来源根本来源、生物进化的生物进化的原材料原材料生物变异的来源生物变异的来源之

10、一之一诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种1. 1. 基因突变是生物变异的根本来源，下列有基因突变是生物变异的根本来源，下列有关叙述错误的是（关叙述错误的是（ ） A.A.生物体内的基因突变属于可遗传变异生物体内的基因突变属于可遗传变异B.B.基因突变频率很低，种群每代突变的基因数基因突变频率很低，种群每代突变的基因数很少很少C.C.基因突变发生后，生物的表现型可能不改变基因突变发生后，生物的表现型可能不改变D.D.基因突变的方向与环境没有明确的因果关系基因突变的方向与环境没有明确的因果关系B2. 2. 番茄果实红色（番茄果实红色（H H）对黄色（）对黄色（h h）为显性。）为显性。某隐性纯合植株

11、（某隐性纯合植株（hhhh）自交，结出了半边红半）自交，结出了半边红半边黄的变异果，这可能是植株那个部位的基因边黄的变异果，这可能是植株那个部位的基因h h突变为突变为H H引起的（引起的（ ）A.A.幼苗期的顶芽细胞幼苗期的顶芽细胞 B.B.早期的一个叶芽细胞早期的一个叶芽细胞C.C.一个花芽的某些细胞一个花芽的某些细胞 D.D.花药组织内的花粉母细胞花药组织内的花粉母细胞C3.3.下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序。下图表示某正常基因及指导合成的多肽顺序。A AD D位点发生的突变导致肽链延长停止的是除位点发生的突变导致肽链延长停止的是除图中密码子外，已知图中密码子外，已知GACGAC

12、（天冬氨酸）、（天冬氨酸）、CGUCGU（甘（甘氨酸）、氨酸）、GGGGGG（甘氨酸）、（甘氨酸）、AUGAUG（甲硫氨酸）、（甲硫氨酸）、UAGUAG（终止）（终止） （ ）A.G/CA/T B.T/AG/C A.G/CA/T B.T/AG/C C.T/AC/G D.C.T/AC/G D.丢失丢失T/AT/AA4.4.依据基因重组概念的发展，判断下列图示过依据基因重组概念的发展，判断下列图示过程中没有发生基因重组的是（程中没有发生基因重组的是（ ）A5.5.下面的左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图下面的左图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，右图是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为是一

13、个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B B与与b b），），请据图回答：（已知谷氨酸的密码子是请据图回答：（已知谷氨酸的密码子是GAAGAA，GAGGAG）（1 1）图中）图中表示的遗传信息流动过程分别表示的遗传信息流动过程分别是：是：_； _ _。复制复制转录转录（2 2）链碱基组成为链碱基组成为_,_,链碱基组成为链碱基组成为_。（3 3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于_ _ 染色体上，属于染色体上，属于_性遗传病。性遗传病。CATGUA常常隐隐（4 4）6 6基因型是基因型是_，6 6和和7 7婚配后生婚配后生一患病男孩的概率是一患病男孩的概率是_，要保证

14、，要保证9 9婚配婚配后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型后子代不患此病，从理论上说其配偶的基因型必须为必须为_。 1/8BbBB（5 5）镰刀型细胞贫血症是由）镰刀型细胞贫血症是由_产生的产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于_。该病十分罕见，严重缺氧时会。该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是导致个体死亡，这表明基因突变的特点是_和和_。基因突变基因突变可遗传变异可遗传变异低频性低频性有害性有害性探究变异类型的解题思路方法探究变异类型的解题思路方法玉米子粒种皮有黄色和白色之分，植株有高茎、玉米子粒种皮有黄色和白

15、色之分，植株有高茎、矮茎之分。完成下列题目：矮茎之分。完成下列题目：（1 1）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已）种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制是通过控制_来实现的。来实现的。（2 2）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物）矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理处理, ,可以长成高茎植株。为了探究该变异性状可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传是否能稳定遗传, ,生物科技小组设计实验方案如生物科技小组设计实验方案如下下. .请你写出实验预期及相关结论请你写出实验预期及相关结论,

16、,并回答问题。并回答问题。 有关酶的合成来控制代谢，进而有关酶的合成来控制代谢，进而控制性状控制性状实验步骤：实验步骤：a.a.在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前, ,分分别用纸袋将雌穗、雄穗套住别用纸袋将雌穗、雄穗套住, ,防止异株之间传粉。防止异株之间传粉。b.b.雌花、雄花成熟后雌花、雄花成熟后, ,人工授粉人工授粉, ,使其自交。使其自交。c.c.雌穗上种子成熟后雌穗上种子成熟后, ,收藏保管收藏保管, ,第二年播种观察。第二年播种观察。实验预期及相关结论：实验预期及相关结论：a._a._。b._b._。问题：问题：a.a.预期最可能的结果：预

17、期最可能的结果：_。b.b.对上述预期结果的解释：对上述预期结果的解释：_。子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引子代玉米苗有高茎植株，说明生长素类似物引起的变异能够遗传起的变异能够遗传子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类子代玉米苗全部是矮茎植株，说明生长素类似物引起的变异不能遗传似物引起的变异不能遗传子代玉米植株全是矮茎子代玉米植株全是矮茎 适宜浓度的生长素类适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞似物能促进细胞的伸长、生长，但不能改变细胞的遗传物质（其他正确答案也可）的遗传物质（其他正确答案也可）基因突变基因突变：染色体上某一个位点上：染色体上某一个位点上基因基因的

18、的改变，光学显微镜下改变，光学显微镜下不可见不可见。可用显微镜可用显微镜直接观察直接观察到的比较明到的比较明显的染色体变化。显的染色体变化。染色体变异：染色体变异：类型类型染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异个别染色体增减个别染色体增减染色体成倍增减染色体成倍增减染色体变异染色体变异缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位a b c d e f a b c f a b c d e f a b c b c d e f a e d c b f a b c d e f a b c d e f g h i a b c d e f g h i j 1.1.（20092009年连云港模拟）如图

19、是某个二倍体动年连云港模拟）如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因）。据图判断不字母代表染色体上带有的基因）。据图判断不正确的是（正确的是（ ）A.A.该动物的性别是雄性的该动物的性别是雄性的B.B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1C.1与与2 2或或1 1与与4 4的片段交换，前者属基因重组，后的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异者属染色体结构变异D.D.丙细胞不能进行基因重组丙细胞不能进行基因重组B2.2.（0909上海卷，上海卷，2222

20、）右图中）右图中和和表示发生表示发生在常染色体上的变异。在常染色体上的变异。和和所表示的变异类所表示的变异类型分别属于（型分别属于（ ）A.A.重组和易位重组和易位 B.B.易位和易位易位和易位C.C.易位和重组易位和重组 D.D.重组和重组重组和重组A3.3.（0909江苏卷，江苏卷，1616）在细胞分裂过程中出现了甲、乙）在细胞分裂过程中出现了甲、乙2 2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是（述正确的是（ ） 甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性多样性乙图中出现的

21、这种变异属于染色体变异乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验 A.A. B B C C D DC 细胞中的一组细胞中的一组_，_各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部传和变异的全部_。要构成一个染色体组应具备以下几个条件：要构成一个染色体组应具备以下几个条件：非同源染色体非同源染色体形态和功能形态和功能遗传信息遗传信息1、一个染色体组中、一个染色体组中不含同源染色体不含同源染色

22、体。2、一个染色体组中所含的、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功染色体形态、大小和功能各不相同能各不相同。3、一个染色体组中含有控制一种生物性状的、一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整一整套基因套基因，但不能重复。，但不能重复。4、二倍体二倍体生物生物生殖细胞生殖细胞中所含有的一组染色体。中所含有的一组染色体。1 1、某物种的体细胞中含有、某物种的体细胞中含有3232条染色体，这些条染色体，这些染色体有染色体有8 8种形态，则该物种是种形态，则该物种是（ ） A A、二倍体、二倍体 B B、四倍体、四倍体 C C、八倍体、八倍体 D D、十六倍体、十六倍体2 2、大麦的一个染色体组有

23、、大麦的一个染色体组有7 7条染色体，在四倍条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数目是体数目是 ( )( ) A A、7 7条条 B B、1414条条 C C、2828条条 D D、5656条条BD4.4.（20092009年菏泽模拟）右图表示某动物的一个年菏泽模拟）右图表示某动物的一个正在分裂的细胞，下列判断正确的是（正在分裂的细胞，下列判断正确的是（ ）A.A.该状态的细胞可发生基因重组现象该状态的细胞可发生基因重组现象B.B.该状态下的细胞内不发生该状态下的细胞内不发生ATPATP水解水解C.C.可组成一个染色体组，可组成一个

24、染色体组， 为一个染色体组为一个染色体组D.D.若若是是X X染色体，则染色体，则是是Y Y染色体，染色体，其余是常染色体其余是常染色体C3.3.下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是其中含有染色体组数最多的是 ( )( )DBACD二倍体、多倍体和单倍体的概念二倍体、多倍体和单倍体的概念 二倍体二倍体：由由_发育而成，体细胞中含发育而成，体细胞中含有有_个染色体组的个体。个染色体组的个体。 如：几乎全部动物和过半数的高等植物。如：几乎全部动物和过半数的高等植物。 多倍体：多倍体：由由_发育而成，体细胞中含发育而成，体细胞中含

25、有有_染色体组的个体。染色体组的个体。 如：香蕉（三倍体）、甘蔗（三倍体）、马铃如：香蕉（三倍体）、甘蔗（三倍体）、马铃薯（四倍体）、薯（四倍体）、1/31/3的被子植物。的被子植物。 单倍体：单倍体：体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种_染色体染色体数目的个体。如：蜜蜂中的雄蜂。数目的个体。如：蜜蜂中的雄蜂。受精卵受精卵两两受精卵受精卵三个或三个以上三个或三个以上配子配子练习：下列说法正确的是（双选）（练习：下列说法正确的是（双选）（ ）A.A.一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体B.B.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中二倍体物种所形成的单倍体中

26、，其体细胞中只含有一个染色体组。只含有一个染色体组。C.C.如果是四倍体或六倍体物种形成的单倍体，如果是四倍体或六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。可以称它为二倍体或三倍体。D.D.单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组。有多个染色体组。BD单倍体、二倍体和多倍体的区分：单倍体、二倍体和多倍体的区分： 关键是判断生物体是由关键是判断生物体是由受精卵受精卵还是由还是由配子配子发育而成的。发育而成的。1、由、由受精卵受精卵发育而成的个体，含有几个发育而成

27、的个体，含有几个染色体组就是染色体组就是几倍体几倍体；2、由、由配子配子直接发育而成的生物个体，不直接发育而成的生物个体，不管含有几个染色体组，都称做管含有几个染色体组，都称做单倍体单倍体。1、病毒病毒的可遗传变异来源：的可遗传变异来源：2 2、原核生物原核生物的可遗传变异来源：的可遗传变异来源：3 3、真核生物真核生物可遗传变异来源：可遗传变异来源： 进行进行无性生殖无性生殖时：时： 进行进行有性生殖有性生殖时：时：生物可遗传变异的来源生物可遗传变异的来源基因突变基因突变基因突变基因突变基因突变和染色体变异基因突变和染色体变异基因突变、基因重组和基因突变、基因重组和染色体变异染色体变异一、杂

28、交育种一、杂交育种原理：原理： 基因重组基因重组，即控制不同优良性状的基因通过减数，即控制不同优良性状的基因通过减数分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因分裂和受精作用重新组合在一起，产生新的基因型，从而控制相应的新表现型。型，从而控制相应的新表现型。方法：方法： 连续自交选择连续自交选择优点：优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即体上，即“集优集优”, ,能产生新的基因型。能产生新的基因型。缺点：缺点：后代会出现性状分离，育种所需时间较长（自后代会出现性状分离，育种所需时间较长（自交选择需五交选择需五六代，甚至十几代六代，甚至十

29、几代) )，过程复杂。，过程复杂。应用：应用：用纯种用纯种高秆抗病高秆抗病小麦与纯种小麦与纯种矮秆不抗病矮秆不抗病小麦培育小麦培育矮秆抗病矮秆抗病小麦小麦 杂交育种是将两个或多个品种的杂交育种是将两个或多个品种的优良性状优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。新品种的方法。概念：概念：DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优 自交自交 F3选优选优 1.1.提高单位面积的粮食

30、产量和质量成为人们解决提高单位面积的粮食产量和质量成为人们解决粮食问题的主攻方向，早熟、抗倒伏、抗病等性粮食问题的主攻方向，早熟、抗倒伏、抗病等性状是与提高农作物单产量的相关性状。现有高秆状是与提高农作物单产量的相关性状。现有高秆抗病（抗病（DDTTDDTT）和矮秆不抗病（）和矮秆不抗病（ddttddtt）两个品系的）两个品系的小麦杂交，将在哪一代出现何种符合生产要求的小麦杂交，将在哪一代出现何种符合生产要求的表现型（表现型（ ） A.FA.F1 1、高秆抗病、高秆抗病 B.FB.F1 1、矮秆抗病、矮秆抗病 C.FC.F2 2、高秆抗病、高秆抗病 D.FD.F2 2、矮秆抗病、矮秆抗病D练习

31、练习 二、诱变育种二、诱变育种指利用指利用物理因素物理因素或或化学因素化学因素来处理生物，来处理生物，使生物发生基因突变。使生物发生基因突变。概念：概念：方法：方法：物理：物理：射线、紫外线、激光等。射线、紫外线、激光等。化学：亚硝酸、硫酸二乙酯等。化学：亚硝酸、硫酸二乙酯等。原理：原理：优点：优点：提高突变率，创造新类型。提高突变率，创造新类型。缺点：缺点：需处理大量供试材料，有一定的盲目性。需处理大量供试材料，有一定的盲目性。应用：应用：青霉素高产菌株的培育。青霉素高产菌株的培育。我国科学家通过返回式卫星搭载种子培我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒。育出太空椒。基因突变基因突变1

32、.1.下列育种方式不是利用基因突变原理的是下列育种方式不是利用基因突变原理的是A A青霉素高产菌株的培育青霉素高产菌株的培育 B B“黑农五号黑农五号”大豆的培育大豆的培育C C“太空椒太空椒”的培育的培育 D D“京花京花1 1号号”小麦新品种的培育小麦新品种的培育D D三、多倍体育种三、多倍体育种原理：原理：染色体变异染色体变异( (染色体组成倍地增加染色体组成倍地增加) )方法方法: :用一定浓度的秋水仙素处理用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗。优点：优点：育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，育种周期短，能改良原有性状，提高产量（茎杆粗壮，叶片、果实和种

33、子较大，营养物质含量较多。）叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。）缺点：缺点：一般只适合于植物，发育延迟，结实率低一般只适合于植物，发育延迟，结实率低 。应用：应用：同源多倍体育种同源多倍体育种( (偶数染色体组数偶数染色体组数) )。如：可育性。如：可育性的的“萝卜萝卜甘蓝甘蓝”和和“八倍体小黑麦的培育八倍体小黑麦的培育” ” 含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体含奇数染色体组数的多倍体的培育。如：三倍体无籽西瓜的培育。无籽西瓜的培育。 原理：有丝分裂过程的原理：有丝分裂过程的秋水仙素抑制纺锤体形成，秋水仙素抑制纺锤体形成，细胞染色体数目加倍，细胞染色体数目加倍，发育成发育成多倍体

34、植株。多倍体植株。1 1、亲本基因型为、亲本基因型为AABBAABB和和aabbaabb的植株进行杂交的植株进行杂交对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多对其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是（倍体，其基因型是（ ） A A、AaBb AaBb B B、AABB AABB C C、AAaaBBbb DAAaaBBbb D、AAAAbbbbAAAAbbbb2 2、马（、马（2N=642N=64）和驴（）和驴（2N=622N=62）杂交形成的骡）杂交形成的骡子是高度不育的，原因是（子是高度不育的，原因是（ ） A A、马和驴的染色体不能共存、马和驴的染色体不能共存 B B、染色体结

35、构发生了变化、染色体结构发生了变化 C C、减数分裂中同源染色体联会紊乱、减数分裂中同源染色体联会紊乱 D D、马和驴的遗传物质有本质区别、马和驴的遗传物质有本质区别CC3 3、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不育的，但偶然发现个别种子种去后可以产生育的，但偶然发现个别种子种去后可以产生能育的后代，出现这种现象的原因是（能育的后代，出现这种现象的原因是（ ） A A、基因自由组合、基因自由组合 B B、染色体结构变异、染色体结构变异 C C、基因突变、基因突变 D D、染色体加倍、染色体加倍D D四、单倍体育种四、单倍体育种 原理：原理： 染色体变异染色

36、体变异( (染色体组成倍地减少染色体组成倍地减少) ) 方法：方法：常用方法为常用方法为花药离体培养花药离体培养： (1)(1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株；先将花药离体培养，培养出单倍体植株； (2)(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合体。纯合体。 优点：优点： 明显缩短育种年限（一般为两年），后代明显缩短育种年限（一般为两年），后代不会发生性状分离（纯种）。不会发生性状分离（纯种）。 缺点：缺点：不能从根本上改变原有性状，技术复杂，不能从根本上改变原有性状，技术复杂，须与杂交育种配合。须与杂交育种配合。应用：应用： 用纯种用纯种高

37、秆抗病高秆抗病小麦与小麦与矮秆不抗病矮秆不抗病小麦杂交小麦杂交得得F F1 1, ,用用F F1 1的花药离体培育纯种的花药离体培育纯种矮秆抗病矮秆抗病小麦。小麦。 高抗高抗DDTTDDTT杂合高抗杂合高抗DdTtDdTt矮不抗矮不抗ddttddtt花药离花药离体培养体培养高抗高抗DTDT矮不矮不抗抗dtdt高不高不抗抗DtDt矮抗矮抗dTdT纯合高抗纯合高抗DDTTDDTT加倍加倍纯合矮不抗纯合矮不抗ddttddtt加倍加倍纯合高不抗纯合高不抗DDttDDtt加倍加倍纯合矮抗纯合矮抗ddTTddTT加倍加倍1.1.（20082008年东城模拟）通过单倍体的途径培育年东城模拟）通过单倍体的途径

38、培育小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单倍小麦新品种可以大大缩短育种年限，培育单倍体幼苗所用的花药应取自于（体幼苗所用的花药应取自于（ ）A.A.某一优良品种某一优良品种 B.B.被确定为父本的植株被确定为父本的植株C.FC.F1 1 D.F D.F2 22.2.纯种红花紫茉莉（纯种红花紫茉莉（RRRR）与纯种白花紫茉莉）与纯种白花紫茉莉（rrrr）杂交得）杂交得F F1 1，取，取F F1 1的花药进行离体培养，然的花药进行离体培养，然后将幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍得后将幼苗用秋水仙素处理，使染色体加倍得F F2 2，F F2 2的基因型及比例是的基因型及比例是( )( )A.RRr

39、r=11 A.RRrr=11 B.RRrrB.RRrr=31=31C.Rrrr=11 C.Rrrr=11 D.RRRrrrD.RRRrrr=121 =121 CA3.3.（20092009年广州高三调研）下列关于育种的叙年广州高三调研）下列关于育种的叙述中，正确的是（双选）（述中，正确的是（双选）（ ） A.A.用物理因素诱变处理可提高突变率用物理因素诱变处理可提高突变率B.B.诱变育种和杂交育种均可形成新的基因诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C.C.三倍体植物可以由受精卵发育而来三倍体植物可以由受精卵发育而来D.D.诱变获得的突变体多数表现出优良性状诱变获得的突变体多数表现出优良性状AC4

40、.4.现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是（长毛兔。理论上可采用的技术是（ ）杂交育种杂交育种 基因工程基因工程 诱变育种诱变育种 克隆技术克隆技术A A、 B B、 C C、 D D、D5.5.两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbbAAbb和和aaBBaaBB，这两，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为为aabbaabb的新品种，最简捷的方法是的新品种，最简捷的方法是 （ ） A.A.人工诱变育种人工诱变育种 B.B.细胞工程育种细胞工程育种C.C.单倍体育种单

41、倍体育种 D.D.杂交育种杂交育种 D6.6.下图表示以某种作物中的下图表示以某种作物中的和和两个品种分别培育出两个品种分别培育出三个新品种的过程，有关说法正确的是（三个新品种的过程，有关说法正确的是（ ）A.A.用用和和培育成培育成的过程中所采用的方法的过程中所采用的方法和和分别分别称为杂交和测交称为杂交和测交B.B.用用培育出培育出常用的方法常用的方法是花药离体培养是花药离体培养C.C.培育出培育出常用化学或物理的方法进行诱变处理常用化学或物理的方法进行诱变处理D.D.图中培育出图中培育出所依据的原理是基因突变和基因重组所依据的原理是基因突变和基因重组B7.7.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗

42、锈病（用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病（DDTTDDTT）和）和矮秆不抗锈病（矮秆不抗锈病（ddttddtt）进行育种时，一种方法是杂交）进行育种时，一种方法是杂交得到得到F F1 1，F F1 1再自交得再自交得F F2 2；另一种方法是用；另一种方法是用F F1 1的花药进的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。行离体培养，再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株。下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（ ）A.A.前一种方法所得的前一种方法所得的F F2 2中重组类型和纯合子各占中重组类型和纯合子各占5/85/8、1/41/4B.B.后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例后一种方法

43、所得的植株中可用于生产的类型比例为为2/32/3C.C.前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染前一种方法的原理是基因重组，原因是非同源染色体自由组合色体自由组合D.D.后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体后一种方法的原理是染色体变异，是由于染色体结构发生改变结构发生改变C8 8、用浓度为、用浓度为2%2%的秋水仙素，处理植物分生组织的秋水仙素，处理植物分生组织5 5 6 6 h h，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温（如间的低温（如44）处理水培的洋葱根尖时，是否）处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问

44、题进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。行实验探究。（1 1）针对以上问题，你作出的假设是）针对以上问题，你作出的假设是_。你提出此假设的依据是你提出此假设的依据是_。用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能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够诱导细胞内染色体加倍 低温能够影响纺锤体的低温能够影响纺锤体的形成，使细胞不能正常进行有丝分裂形成，使细胞不能正常进行有丝分裂5h5h10h15h20h常温常温4400注：设计的表格要达到以下两个要求。注：设计的表格要达到以下两个要求。至少做两个温度的对照；至少做两个温度的对照；间隔相等的培养时间进行取样。间隔相

45、等的培养时间进行取样。（2 2）低温处理植物材料时，通常需要较长时间）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形式列出来。验组合以表格形式列出来。培养时间培养温度（3 3）按照你的设计思路，以）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：。为此，你要进行的具体操作是：第一步：剪取根尖第一步：剪取根尖2 23 3 mmmm。第二步：按照第二步：按照_ 步骤制作步骤制作_ 在显微镜下观察和在显微镜下观察和比较经

46、过不同处理后根尖细胞内染色体的数目比较经过不同处理后根尖细胞内染色体的数目解离解离漂洗漂洗染色染色制片制片细胞有丝分裂临时装片细胞有丝分裂临时装片9.9.小麦是一种重要的粮食作物，改善小麦的遗传性状是小麦是一种重要的粮食作物，改善小麦的遗传性状是科学工作者不断努力的目标，如图是遗传育种的一些途科学工作者不断努力的目标，如图是遗传育种的一些途径。请回答下列问题：径。请回答下列问题：（1 1）以矮秆易感病（）以矮秆易感病（ddrrddrr）和高秆抗病（）和高秆抗病（DDRRDDRR）小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，程中，F F1 1自交产生

47、自交产生F F2 2，其中矮秆抗病类型出现的比，其中矮秆抗病类型出现的比例是例是_，选，选F F2 2矮秆抗病类型连续自交、筛选，矮秆抗病类型连续自交、筛选，直至直至_。3/16不再发生性状分离不再发生性状分离（2 2）若要在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图）若要在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中中_（填字母）途径所用的方法。其中的（填字母）途径所用的方法。其中的F F环环节是节是_。（3 3）科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应）科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，应该选择图中该选择图中_（填字母）表示的技术手段最为合（填字母）表示的技术手段最为合理可行，该技术手段主要包

48、括：理可行，该技术手段主要包括： _E、F、G花药离体培养花药离体培养C、D提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达因导入受体细胞、目的基因的检测和表达4 4）小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉）小麦与玉米杂交，受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，将种米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象，将种子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦子中的胚取出进行组织培养，得到的是小麦_植株。植株。（5 5）图中的遗传育种途径，）图中的遗传育种途径，_（填（填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。字母）所表示

49、的方法具有典型的不定向性。单倍体单倍体A、B2n2n32nn23.23.（0909海南卷，海南卷，2121）填空回答下列问题：）填空回答下列问题：（1 1）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造）水稻杂交育种是通过品种间杂交，创造新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将新变异类型而选育新品种的方法。其特点是将两个纯合亲本的两个纯合亲本的_通过杂交集中在一起，通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。再经过选择和培育获得新品种。（2 2）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，）若这两个杂交亲本各具有期望的优点，则杂交后，则杂交后，F F1 1自交能产生多种非亲本类型，其它自交能产生多种非亲本类型，

50、其它原因是原因是F F1 1在在_形成配子过程中，位于形成配子过程中，位于_基因通过自由组合，或者位于基因通过自由组合，或者位于_基因通过基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合。非姐妹染色单体交换进行重新组合。（3 3）假设杂交涉及到）假设杂交涉及到n n对相对性状，每对相对对相对性状，每对相对性状各受一对等位基性状各受一对等位基zszszszs因控制，彼此间各自因控制，彼此间各自独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲独立遗传。在完全显性的情况下，从理论上讲，F F2 2表现型共有表现型共有_种，其中纯合基因型共有种，其中纯合基因型共有_种，杂合基因共有种，杂合基因共有_种。种。（4 4）从

51、）从F F2 2代起，一般还要进行我代自交和选择代起，一般还要进行我代自交和选择。自交的目的是。自交的目的是_；选择的作用是；选择的作用是_。答案答案 （1）优良性状（或优良基因）（2）减数分裂 非同源染色体上的非等位 同源染色体上的非等位 （3） （4）获得基因型纯合的个体 保留所需的类型（其他合理答案也给分）20.20.（0909江苏卷，江苏卷，2626）甲磺酸乙酯（）甲磺酸乙酯（EMSEMS）能使鸟）能使鸟嘌呤（嘌呤（G G）的）的N N位置上带有乙基而成为位置上带有乙基而成为7-7-乙基鸟嘌乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C C）配对而与胸腺嘧）配对而与胸腺

52、嘧啶（啶（T T）配对，从而使）配对，从而使DNADNA序列中序列中G GC C对转换成对转换成A AT T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用常先将水稻种子用EMSEMS溶液浸泡，再在大田种植，溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。植株。请回答下列问题。（1 1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。突变。（

53、2 2）用）用EMSEMS浸泡种子是为了提高浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 。（3）EMS诱导水稻细胞的诱导水稻细胞的DNA发生变化，而发生变化，而染色体的染色体的 不变。不变。（4）经）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法基因，除基因工程方法外，可采用的方法有有 、 。（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶

54、都可作方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为为检测材料，这是因为 。解析解析 本题考查基因突变相关知识。（1）自交后代出现性状分离的亲本性状为显性；（2）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响而染色体的结构和数目。（4）表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来。即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱

55、导加倍形成二倍体；（5）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因。答案答案 （1）显性 （2）基因突变频率 不定向性 （3）结构和数目（4）自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体（5）该水稻植株体细胞基因型相同 变式训练植物细胞有丝分裂的过程中，染色体在细胞中的位置不断地发生变化。那么是什么牵引染色体运动呢？某同学对该问题进行了实验探究。实验假设： 。实验方法：破坏纺锤丝。方法步骤：（1）培养洋葱根尖。（2）切取根尖23 mm，并对它进行解离、漂洗和染色。（3）将洋葱根尖制成临时装片，并滴加一定浓度的秋水仙素溶液，使根尖处于秋水仙素溶液中，在显微

56、镜下用一个分裂期的时间观察染色体的运动情况。根据该同学的实验设计回答：该同学设计的实验步骤有两处明显的错误，请指出错误所在，并加以改正。 。请你预测实验结果及结论：A. 。B. 。答案答案 实验假设：染色体的运动是由于纺锤丝的牵引实验步骤：（3）其一是，该实验要观察活细胞染色体的运动，不能解离和漂洗；其二是，缺少对照组，应添加一组不加秋水仙素的对照组A.滴加一定浓度的秋水仙素溶液，能抑制纺锤体形成，染色体将不再运动，说明染色体的运动是由于纺锤丝的牵引B.滴加一定浓度的秋水仙素溶液，能抑制纺锤体形成，染色体仍能运动，说明染色体的运动不是由于纺锤丝的牵引根据上述图解，结合你学过的生物学知识，判断根

57、据上述图解，结合你学过的生物学知识，判断下列叙述错误的是（下列叙述错误的是（ ）A A秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的茎尖，主要是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B B四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有四倍体植株所结的西瓜，果皮细胞内含有4 4个个染色体组染色体组C C无子西瓜既没有种皮，也没有胚无子西瓜既没有种皮，也没有胚D D根据上述图解可知培育三倍体无子西瓜通常需根据上述图解可知培育三倍体无子西瓜通常需要年年制种，但如果应用现代生物技术就可以快要年年制种，但如果应用现代生物技术就可以快速进行无性繁殖速进行无性繁殖69.无籽西瓜

58、的培育过程如下列简图表示：无籽西瓜的培育过程如下列简图表示：二倍体西瓜幼二倍体西瓜幼苗苗秋水仙素四倍体（）二倍体（）三倍体（）二倍体（）无籽西瓜(2n)(4n)(2n)(3n)(2n)(3n)69C 基因工程基因工程又叫又叫做基因拼接技术做基因拼接技术或或DNA重组重组技术。技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向定向地改造生物的性状。地改造生物的性状。原理：原理：基因重组基因重组操作水平：操作水平：DNA分子水平分子水平

59、操作环境：操作环境：生物体外生物体外结结 果：果：定向定向地改造生物的性状，获得人类所地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。需要的品种。要使目的基因与对应的载体重组，所需的两要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（种酶是（ ）2采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是因的作法正确的是 将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中将将编码毒素蛋白的编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中 将编将编码毒素蛋白的码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌

60、感染棉的体细胞，再进行组织培养细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋将编码毒素蛋白的白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房进入序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房进入受精卵受精卵 （）（）A B C D限制酶限制酶连接酶连接酶解旋酶解旋酶还原酶还原酶 3 3下表关于基因工程中有关基因操作的名词下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是及对应的内容，正确的组合是 （）（）C基因工程基本内容：基本内容： 基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术操作环境：操作环境： 生物体外生物体外操作对象：操作对象： 基因基因操作水平：操作水平： DNA分子水平分子水