第7单元-生物的变异、育种与进化-生物-新课标

第23讲从育种到基因工程返回目录1．生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。2．转基因食品的安全(Ⅰ)。考纲要求2、单倍体植株特点植株弱小且高度不育1、什么是单倍体？由配子直接发育而来的，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体一、单倍体二倍体植株单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复回二倍体植株（纯合体）自交纯合体3、单倍体育种的过程；花药离体培养（秋水仙素处理萌发的种子或幼苗）4、单倍体育种优点：明显缩短育种年限二、多倍体植株2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋白质等含量增高.3.但发育延迟，结实率低。1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见4个染色体8个染色体无纺缍体形成染色体复制着丝点分裂无纺缍丝牵引2、多倍体的形成的原因若继续进行正常的有丝分裂染色体加倍的组织或个体（1）、人工诱导多倍体常用方法低温和秋水仙素处理法（2）、秋水仙素处理法的具体做法，原理。方法：用秋水仙素处理____________或_______。原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________的形成，导致________不________，从而引起细胞内染色体__________。染色体目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成_________植株。萌发的种子幼苗分裂纺锤丝染色体移向两极数目加倍有丝多倍体3、多倍体育种（人工诱导多倍体）多倍体育种和单倍体育种的比较返回目录多倍体育种单倍体育种原理染色体数目以染色体组的形式成倍增加染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再增加常用方法第23讲从杂交育种到基因工程返回目录第21讲染色体变异返回目录考点互动探究多倍体育种单倍体育种优点操作简单，植株营养器官大，营养物质含量高明显缩短育种年限，且子代为纯合子缺点适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低技术复杂，需与杂交育种配合一、杂交育种与诱变育种1．杂交育种(1)原理：_________。(2)过程：选择具有不同优良性状的亲本________→获得F1→F1____________→获得F2→鉴别、选择需要的优良品种。(3)优点：____________________________________。(4)应用：培育___________型优良品种。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基因重组杂交自交或杂交可以把多个品种的优良性状集中在一起

性状重组

2．诱变育种(1)原理：__________。(2)过程：选择生物→诱发基因突变→选择__________→培育。(3)特点：①可以提高__________，在较短时间内获得更多优良变异类型。②大幅度地改良某些性状。(4)应用：主要用于________育种和________育种。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固基因突变理想类型

突变率

农作物

微生物

3．生物育种原理、方法、实例(连线)第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固二、基因工程1．概念：又叫______________或DNA重组技术，即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，________________，然后放到另一种生物的细胞里，__________改造生物的遗传性状。2．基因工程的操作工具(1)基因的“剪刀”：____________________。(2)基因的“针线”：______________。(3)基因的“运输工具”：运载体。常用的有质粒、________________________。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固基因拼接技术加以修饰改造定向地限制性核酸内切酶DNA连接酶噬菌体和动植物病毒基因工程的操作工具1．基因工程的操作工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)①分布：主要在微生物体内。②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。③实例：EcoRⅠ限制酶能专一性识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。⑤作用：基因工程中重要的切割工具。在细胞中存在的意义是将外来的DNA切断，对自身的DNA无损害。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(2)DNA连接酶①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。③催化结果：形成重组DNA。(3)常用的运载体——质粒①本质：小型环状DNA分子。②作用：作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去；用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。③条件：能在受体细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切点；有标记基因。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究2．基因工程的步骤返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究3、几种酶的比较返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键磷酸二酯键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子形成脱氧核苷酸4．基因工程的应用(1)________育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉等。(2)________研制：利用基因工程的方法，培养转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。(3)________保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固作物药物环境5．转基因生物和转基因食品的安全性对转基因生物和转基因食品的两种态度：(1)转基因生物和转基因食品不安全，要__________。(2)转基因生物和转基因食品是安全的，应该___________。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固严格控制大范围推广3、几种酶的比较返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键磷酸二酯键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子形成脱氧核苷酸——

网络构建————

自主提升——(判断正误，对的打“√”，错的打“×”)1．[2014·江苏卷]通过X射线照射产糖化酶菌株，经过多轮筛选后，获得了高产糖化酶菌株，这是一个定向选择的过程。(

)√

[解析]虽然诱变育种存在不定向性，但通过人为定向选择，可以获得高产糖化酶菌株。2．[2014·重庆卷]利用基因工程培育抗虫植物时，构建重组质粒需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与。(

)×

[解析]构建重组质粒需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，而不需要DNA聚合酶。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固3．[2014·江苏卷]抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达。(

)√

[解析]抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上，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。4．[2014·上海卷]将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是单倍体。(

)×

[解析]杂合的二倍体植株有两个染色体组，花粉中含有一个染色体组，花药离体培养后得到单倍体植株，再用秋水仙素处理，染色体数目加倍，属于二倍体。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固5．[2013·上海卷]研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，在此基础上，紫外线照射青霉菌菌株，可筛选获得脂肪酶活性更高的菌株。(

)√

[解析]基因突变具有不定向性，可产生原基因的等位基因，所以紫外线照射，可能引起脂肪酶基因突变，产生脂肪酶活性更高的变异类型，从而筛选得到脂肪酶活性更高的菌株。6．[2013·安徽卷]基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的核苷酸序列，并切割DNA双链间的氢键。(

)×

[解析]一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点使磷酸二酯键断裂，切割DNA分子。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固7．大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，应采用杂交育种。(

)×

[解析]杂交育种只是将原有基因进行重新组合，不能大幅度改良某一品种，更不能产生前所未有的性状，应该采用杂交育种与诱变育种相结合的方法。8．杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到一个个体上。(

)√[解析]杂交过程能产生基因重组，使优良的性状集中在一起。第23讲从杂交育种到基因工程返回目录基础知识巩固►考点一几种常见育种方式的比较

返回目录第23讲从杂交育种到基因工程杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体数目变异染色体数目变异基因重组常用方式

①选育纯种：杂交→自交→选育→自交

②选育杂种：纯合双亲杂交→杂交种用辐射诱变、激光诱变、空间诱变等方式处理萌发的种子或幼苗花药离体培养，然后再使染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种考点互动探究返回目录第23讲从杂交育种到基因工程育种程序优点

①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上

②操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状

①明显缩短育种年限

②所得品种一般为纯合子器官巨大，提高产量和营养成分的含量打破物种间的界限，定向改变生物性状考点互动探究返回目录第23讲从杂交育种到基因工程缺点①育种时间长，杂种需年年制种②只能在同品种间进行有利变异少，需大量处理实验材料(有很大的盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物，发育延迟，结实率低技术复杂，安全性问题多，有可能引发生态危机应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉考点互动探究[注意]根据不同育种需求选择不同的育种方法(1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育种，其中最简单的育种方式是杂交育种，而单倍体育种能快速获得纯种。若培育的植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育纯种个体。(2)要求集中优良性状，又缩短育种年限——选择单倍体育种。(3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(4)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——选择多倍体育种。(5)对原品系实施“定向”改造，可运用基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种。(6)原核生物不能进行有性生殖，所以育种时不能运用杂交育种，细菌的育种一般采用诱变育种。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究例1[2014·宁波二模]野生的森林草莓是二倍体(2n＝14)，野生的东方草莓是四倍体(4n＝28)，人工培育的“章姬”草莓是八倍体。研究人员将一个抗除草剂基因(Bar)转入晚熟森林草莓的一条染色体上，培育出一批转基因抗除草剂草莓。请回答：(1)利用野生草莓培育“章姬”的过程运用了________育种技术，依据的原理是______________。(2)若抗除草剂基因(Bar)序列已知，可用________方法合成目的基因。将目的基因导入离体细胞后，先脱分化形成_________，再用适当配比的________________________诱导之，直至再生出新植株。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(3)选用上述抗除草剂晚熟森林草莓与不抗除草剂早熟森林草莓杂交得到F1，F1中选取一株进行自交得到F2，F2的结果如下表：①抗除草剂基因与早熟基因的根本区别是__________________________________________。②分析表中数据，可知F2的抗除草剂晚熟草莓中纯合子所占的比例为________。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究表现型抗除草剂早熟抗除草剂晚熟不抗除草剂早熟不抗除草剂晚熟个体数110383612③用F1作为亲本，通过单倍体育种可以较快选育出抗除草剂早熟森林草莓纯合子，请用遗传图解表示选育过程，并作简要说明(B＋表示有Bar基因，B－表示没有Bar基因，早熟和晚熟基因用D、d表示)。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[答案](1)多倍体染色体变异(2)化学愈伤组织营养物质和植物生长调节剂(或细胞分裂素和生长素)(3)①碱基(或脱氧核苷酸)序列的差异②1/3③遗传图解如下：从中选育出抗除草剂早熟的纯合子返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[解析](1)利用野生草莓培育“章姬”的过程实现了染色体加倍，运用了多倍体育种技术，依据的原理是染色体变异中的染色体数目变异。(2)基因工程中，若目的基因序列已知，可用化学方法合成目的基因。将目的基因导入离体细胞后，利用植物组织培养技术，先脱分化形成愈伤组织，再用适当配比的营养物质和植物生长调节剂(或细胞分裂素和生长素)诱导之，直至再生出新植物。(3)①不同基因间的本质区别是基因中碱基(或脱氧核苷酸)序列的差异。②由结果可知，F2中抗除草剂早熟∶抗除草剂晚熟∶不抗除草剂早熟∶不抗除草剂晚熟＝9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律，F2中抗除草剂晚熟个体中纯返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究合子∶杂合子＝1∶2。③单倍体育种可以较快选育出抗除草剂早熟草莓纯合子，F1细胞中两对基因间遵循基因自由组合定律，遗传图解见答案。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究【易错必纠】(1)诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。(2)杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；对于植物品种的选育不一定需要连续自交，若所选优良性状是隐性，只要出现此性状即为所需品种。若所选优良性状中存在显性性状，则需要连续自交直到不发生性状分离为止。动物的优良品种，可通过测交验证其是否是纯合子，不能连续自交。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(3)杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。而正是因为如此，优良杂种需要年年制种。(4)诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变个体远远多于突变个体，有害个体多于有利个体，只是与自然突变的低频性相比，有利突变个体数有所增加。(5)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使其染色体加倍。

返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究【对点训练】[2014·盐城二模]现有甲、乙两种二倍体纯种植物，甲植物的光合产量高于乙植物，但乙植物更适宜在盐碱地种植(相关性状均由核基因控制)。现要利用甲、乙两种植物培育出高产、耐盐的植株。下列技术不可行的是(

)A．利用植物体细胞杂交技术，可以获得符合要求的四倍体杂种植株B．将乙种植物耐盐基因导入甲种植物的体细胞中，可培育出所需植株C．两种植物杂交后，得到的F1再利用单倍体育种，可较快获得所需植株返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究D．诱导两种植物的花粉融合后培育成幼苗，再用秋水仙素处理可培育出所需植株返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[答案]C

[解析]利用植物体细胞杂交技术，获得的杂种植株具有两个亲本的遗传特性，故A项可行。基因工程技术也能克服远缘杂交不亲和的障碍，定向地改造生物的遗传特性，故B项可行。甲、乙为不同物种，不同物种间存在生殖隔离，一般不能杂交，即使杂交，形成的后代也是不可育的，故C项不可行。植物体细胞杂交技术可以克服植物体远缘杂交不亲和的障碍，诱导两种植株的花粉融合并培育成幼苗，不存在同源染色体，不能产生可育配子，用秋水仙素处理，使其染色体加倍，形成可育后代，故D项可行。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究►考点二基因工程的操作工具与操作步骤1．基因工程的操作工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)①分布：主要在微生物体内。②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。③实例：EcoRⅠ限制酶能专一性识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。⑤作用：基因工程中重要的切割工具。在细胞中存在的意义是将外来的DNA切断，对自身的DNA无损害。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(2)DNA连接酶①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。③催化结果：形成重组DNA。(3)常用的运载体——质粒①本质：小型环状DNA分子。②作用：作为运载工具，将目的基因运送到受体细胞中去；用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。③条件：能在受体细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切点；有标记基因。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究2．基因工程的步骤返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[注意]

(1)基因工程受体细胞选择方法①植物基因工程：受体细胞一般是体细胞。原因是植物体细胞具有全能性，导入重组DNA的植物体细胞经过植物组织培养能形成个体。②动物基因工程：受体细胞是受精卵。原因是分化的动物体细胞全能性受到限制，动物体细胞经过细胞培养不能形成个体。③微生物基因工程：受体细胞是无致病性细菌及真菌。原因是细菌和真菌能快速繁殖，在短时间内获得大量目的基因产物，同时为保证基因工程产物的安全性，受体细胞必须无致病性。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(2)几种酶的比较返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键磷酸二酯键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子形成脱氧核苷酸例2[2014·四川奇章中学模拟]基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。基因工程基本操作流程如图7­23­1所示，请据图分析回答问题：图7­23­1返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(1)图中A是________，最常用的是________；在基因工程中，需要在_____________________________酶的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有________(用图中序号表示)。(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是(至少两点)_______________________________________________________________。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是_______。(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明______________________。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[答案](1)运载体质粒限制性核酸内切酶和DNA连接(2)①②④(3)不同生物的DNA结构相同；共用一套遗传密码(4)基因重组(5)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达不一定[解析](1)在基因工程中，目的基因与运载体结合形成重组DNA，运载体常用质粒。基因工程的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。(2)碱基互补配对发生在DNA分子复制、转录得到RNA、mRNA翻译得到蛋白质分子的过程中，①过程为获取目的基因，可通过PCR的方式获取，存在DNA分子中的碱基互返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究补配对，②过程目的基因DNA与质粒的黏性末端配对，④过程中基因的表达有碱基互补配对，故基因工程中①②④有碱基互补配对。(3)不同种生物之间的基因移植成功的原因是不同生物的DNA结构相同、共用一套遗传密码、基因是控制生物性状的基本单位等。(4)基因工程的原理是基因重组。(5)根据题意可知，已培养出抗病植株，说明目的基因已表达。如将该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的精子中不含有抗病基因，卵细胞中含有抗病基因，故配子中不一定含有抗病基因。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究拓展在上述基因工程操作过程中，若目的基因存在于一个链状DNA中，为获取目的基因，被限制酶切割后，能获得________个DNA片段，这些片段存在________个黏性末端，存在________个游离的磷酸基团。若目的基因存在于一个环状DNA中，该环状DNA存在________个游离的磷酸基团，为获取目的基因，被限制酶切割后，能获得________个DNA片段，这些片段存在________个黏性末端。一个环状DNA被一种限制酶切割后得到了3个DNA片段，说明该环状DNA中存在________个该限制酶识别序列。若利用mRNA获得目的基因，则需要利用________酶。工程菌________(填“能”或“不能”)为炭疽杆菌，利用大肠杆菌作为工程菌的优点是_____________________________。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[答案]3

4

6

0

2

4

3逆转录不能能快速繁殖，在短时间内得到大量目的基因产物返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究【对点训练】下列有关基因工程技术的叙述，正确的有几项(

)①基因工程技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体②一种限制酶只能识别一种特定来源的DNA③选用细菌作为重组质粒的受体细胞的原因之一是细菌繁殖快④通过标记基因监测到重组DNA进入了受体细胞，标志着目的基因成功实现表达⑤常用不同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒⑥DNA连接酶可把目的基因与运载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组DNA返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究⑦将目的基因导入受体细胞的过程中要进行碱基互补配对行为⑧基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术，是在分子水平上对生物遗传进行人为干预A．两项B．三项C．四项D．五项返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[答案]A

[解析]①基因工程技术所用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，运载体是运输工具，错误；②限制酶只能识别特定的DNA序列，与DNA的来源无关，错误；③细菌繁殖快，使用细菌作为受体细胞，可使目的基因在受体中大量复制，正确；④重组质粒导入受体细胞后，不一定能成功表达，只有检测到目的基因表达的产物或者表现出相应的性状，才能说明转基因成功，错误；⑤基因工程中常用同种限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，以获得相同的黏性末端，错误；⑥DNA连接酶作用于目的基因与运载体之间的磷酸二酯键，而不是氢键，错误；⑦将目的基因导入受体返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究细胞的过程中不发生碱基互补配对，错误；⑧基因工程是指按照人们的意愿，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，定向地改造生物的遗传性状，所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术，正确。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程考点互动探究[备选理由]基因工程与杂交育种的原理都是基因重组，但两种重组的方式不同，通过此题提醒学生注意。1．[2014·广东中山期末]以下培育原理相同的一组是(

)A．高产优质杂交水稻和抗虫棉B．无子番茄和无子西瓜C．产人胰岛素工程菌和青霉素高产菌株D．太空椒和八倍体小黑麦返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[答案]A

[解析]杂交水稻培育原理是基因重组，抗虫棉培育原理为基因重组，A项正确。无子番茄培育原理是生长素促进果实发育，无子西瓜培育原理是染色体变异，B项错误。产人胰岛素工程菌的培育为基因工程育种，其原理为基因重组，青霉素高产菌株培育原理是基因突变，C项错误。太空椒培育原理为基因突变，而八倍体小黑麦培育原理是染色体变异，D项错误。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[备选理由]本题考查根据育种目标选择适宜的育种方法，主要考查学生的综合应用能力。通过此题使学生理解几种不同育种方法的应用原则。2．[2013·江苏卷](多选)现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(

)A．利用①③品种间杂交筛选获得aB．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得bC．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[答案]CD

[解析]本题通过育种方式的选择，考查变异等知识，属于分析、判断和理解能力。欲获得a，应利用①和②品种进行杂交筛选，A项错误。染色体加倍后结实率降低，欲获得b，可对③进行诱变育种，B项错误。诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，C项正确。基因工程可定向改造生物的性状，利用③获得c可通过基因工程实现，D项正确。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[备选理由]本题考查几种育种方法的应用，通过此题加深学生对不同育种方法的理解。3．下面为6种不同的育种方法，据图回答下列问题：返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题(1)图中A→D方向所示的途径表示________育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2开始选种，这是因为__________________________。A→B→C的途径表示________育种方式。这两种育种方式中后者的优越性主要表现在____________________。(2)B常用的方法为__________________。(3)E方法依据的原理是__________，所用的方法如____________________、_________________________。育种时所需处理的种子应是萌发的(而非休眠的)种子，原因是________________________________________。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题(4)上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？________(填字母)，具体使用的方法有______________(至少回答两个)，其作用机理是________________________。(5)G过程的原理是__________，H和I分别表示________和________过程。(6)K→L→M这种育种方法的优越性表现在_____________________________________________________________。(7)上述A～I过程中，哪些过程作用前后没有改变作用对象的基因型？________(填字母)。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[答案](1)杂交从F2开始发生性状分离单倍体明显缩短育种年限(2)花药离体培养(3)基因突变X射线(或紫外线、激光)照射亚硝酸(或硫酸二乙酯)处理种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可能容易受某种因素的影响而发生基因突变(4)C、F低温处理和秋水仙素处理抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向细胞两极从而加倍(5)基因重组脱分化再分化(6)克服了远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本范围(7)H、I返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题[解析]

方法1应为杂交育种，它的可操作性最强，但育种周期最长；方法2为单倍体育种，其最大的优点为明显缩短育种周期；方法3为诱变育种，这种方法获得新品种的速度最快，但因有利变异往往不多，故需处理大量实验材料；方法4为多倍体育种，它可获得性状改良的多倍体；方法5为转基因技术即基因工程育种，它可定向改造生物性状获得新品种；方法6为细胞工程育种，它可克服远缘杂交不亲和的障碍，培育生物新品种。返回目录第23讲从杂交育种到基因工程返回目录教师备用习题第24讲生物的进化1．现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。2．生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。考纲要求——

知识梳理——一、现代生物进化理论的由来第24讲生物的进化返回目录拉马克的进化学说达尔文自然选择学说内容

意义否定了神创论和________，奠定了科学生物进化论的基础①使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道②科学地解释了生物的多样性和_________的原因用进废退和获得性遗传是生物不断进化的主要原因

过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存物种不变论生物进化基础知识巩固第24讲生物的进化返回目录评价/局限性第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人①对______________的本质不能做出科学的解释②对生物进化的解释局限于________水平③强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释____________等现象遗传和变异个体物种大爆发二、现代生物进化理论的主要内容1．种群是生物进化的基本单位(1)基本概念①种群：生活在一定区域的__________的全部个体。②基因库：一个种群中全部个体所含有__________。③基因频率：在一个种群基因库中，某个基因占全部_________数的比率。(2)生物进化的实质：种群_________的改变。第24讲生物的进化同种生物全部基因等位基因基因频率2．突变和基因重组产生进化的原材料(1)可遗传变异的来源(2)生物突变的有利和有害不是绝对的，往往取决于生物的__________。(3)生物的变异是不定向的，只是提供了生物进化的__________，不能决定生物进化的方向。第24讲生物的进化生存环境原材料基因突变3．自然选择决定生物进化的方向(1)原因：不断淘汰__________的基因，积累__________的基因。(2)结果：使种群基因频率______改变。第24讲生物的进化不利变异有利变异定向4．隔离与物种形成(1)物种：能够在自然状态下_________并产生__________的一群生物。(2)隔离①概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因_____________的现象。②类型：地理隔离和______隔离。(3)______是物种形成的必要条件，隔离导致物种形成。(4)物种间的真正界限是__________。第24讲生物的进化返回目录相互交配可育后代不能自由交流生殖隔离生殖隔离三、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化：不同______之间、________________之间在相互影响中不断进化和发展。2．生物多样性(1)内容：基因多样性、______多样性、________多样性。(2)研究生物进化历程的主要依据：________。(3)生物多样性的形成原因：生物_________的结果。3．生物进化的历程是从原核生物到真核单细胞生物，再到真核多细胞生物；从异养生物到自养生物；从厌氧生物到需氧生物；从无性生殖到有性生殖；从低等到高等；从水生到陆生。第24讲生物的进化返回目录基础知识巩固物种生物与无机环境物种生态系统化石共同进化——

网络构建——第24讲生物的进化►考点一现代生物进化理论与生物多样性的形成1.达尔文的自然选择学说与现代生物进化理论的比较第24讲生物的进化达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点

①过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争；②生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力；③遗传变异是自然选择的内因；变异一般是不定向的，定向的自然选择决定了生物进化的方向；④适者生存是自然选择的结果，自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程

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突变和基因重组产生进化的原材料；③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；④隔离是新物种形成的必要条件；⑤共同进化导致生物多样性第24讲生物的进化不同点对生物进化的解释局限于个体水平；没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理；强调物种形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发现象强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位；从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理；强调隔离在物种形成中的作用共同点都认同变异是进化的原材料、自然选择决定生物进化的方向，都能解释生物多样性和适应性物种形成过程中的三个环节①突变和基因重组产生进化的原材料。②自然选择决定生物进化的方向。③隔离导致新物种的形成。返回目录第24讲生物的进化一、比较基因频率和基因型频率种群基因频率与基因型频率的计算—题型归纳基因频率基因型频率公式某基因频率＝该基因的数目/该基因与其等位基因的总数×100%某基因型频率＝该基因型的个体数/总个体数×100%外延生物进化的实质是种群基因频率的改变基因型频率改变，基因频率不一定改变二、基因频率的计算规律1．基因位于常染色体上时 (1)已知基因型的个体数，求基因频率

某基因的频率＝___________________________________________________。 (2)已知基因型频率，求基因频率

某基因的频率＝__________________________________ _______________________。[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)]×100%基因杂合子的基因型频率2．基因位于性染色体上时

性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因，Y染色体上无等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲基因频率＝ __________________________________。3．遗传平衡定律(哈代一温伯格定律) (1)成立前提

①种群非常大；②所有雌雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤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＝__，基因型Aa的频率＝____，基因型aa的频率＝__。(3)如果一个种群达到遗传平衡，其基因频率应_________。易错警示！自交与自由交配后代的基因频率和基因型频率的变化分析：(1)杂合子连续自交时，尽管基因频率不变，但后代的基因型频率会发生改变，表现为纯合子的频率不断增大，杂合子的频率不断减小。(2)在无基因突变、各种基因型的个体生活力相同时，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。p22pq保持不变q2

已知种群中各基因型个体数求基因频率

从一个群体中抽取基因型为AA、Aa、aa的个体数分别是40、50、10，求A、a的基因频率。答案

65%

35%

已知种群中某种纯合子比例求基因频率

某性状由常染色体上的一对等位基因控制(用A、a表示)，某种群中显性类型所占比例为36%，求该种群中AA、Aa及aa基因型频率。

染色体上基因频率的计算

某小学关于色盲的基因型比例为XBXB∶XBXb∶XbXb∶ XBY∶XbY＝44%∶5%∶1%∶43%∶7%，则b的基因频率为 (

)。 A．10.5% B．5% C．14% D．9.3%答案

D设基因IA的频率为p，基因IB的频率为q，基因i的频率为r，人群中p+q+r=1。（p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1在遗传平衡的人群中，IAIA的基因型频率为p2,IAi的基因型频率为2pr;IBIB的基因型频率为q2,IBi的基因型频率为2qr;ii的基因型频率为r2;IAIB的基因型频率为2pq。复等位基因计算人的ABO血型系统决定于3个等位基因IA、IB、i。【典题演练】[2014·江西奉新一中期末]某学校男女生比例为1∶1，红绿色盲患者占0.7%(患者中男∶女＝2∶1)，红绿色盲基因携带者(表现型正常)占5%，那么该校学生中Xb基因的频率是(

)A．3.96%B．3.2%C．2.97%D．0.7%第24讲生物的进化[答案]A

[解析]

由题意可知，男色盲的比例是XbY＝0.7%×2/3＝7/1500，女色盲的比例是XbXb＝0.7%×1/3＝7/3000，红绿色盲基因携带者XBXb＝5%；假定该校学生共3000人，则XbY＝14人，XBY＝1486人，XbXb＝7人，XBXb＝150人，XBXB＝1343人；Xb的频率＝Xb/(XB＋Xb)×100%＝(14＋7×2＋150)/(14＋7×2＋150＋1486＋150＋1343×2)×100%＝3.96%，故A项正确。返回目录第24讲生物的进化考点互动探究题型2遗传平衡下的基因频率计算(运用哈代—温伯格平衡定律)例3

人的ABO血型决定于3个等位基因IA

、IB

、i。通过抽样调查发现血型频率：A型＝0.45,B型＝0.13，AB型＝0.06，O型＝0.36。试计算IA

、IB

、i这3个等位基因的频率__________________。返回目录第24讲生物的进化考点互动探究[答案]0.3

0.1

0.6

[解析]因为本题涉及复等位基因，所以公式应做相应调整，可改为(p＋q＋r)2

＝p2＋q2＋r2＋2pq＋2pr＋2qr

＝1，其中p、q、r分别代表IA、IB、i的基因频率。

所以，p2＋2pr代表A型频率，q2＋2qr代表B型频率，2pq代表AB型频率，r2代表O型频率。即：p2＋2pr＝0.45，q2＋2qr＝0.13，2pq＝0.06，r2＝0.36。经过计算得：p＝0.3，q＝0.1，r＝0.6。故IA基因频率为0.3，IB基因频率为0.1，i基因频率为0.6。

返回目录第24讲生物的进化考点互动探究[答案](1)单倍体(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性P：抗性糯性

(Ttgg)↓⊗F1

抗性糯性∶非抗糯性＝3∶1(4)抗虫基因(或目的基因)

Ti质粒DNA连接酶返回目录高考热点追踪雌配子雄配子TgtgTgTTgg抗性糯性Ttgg抗性糯性tgTtgg抗性糯性ttgg非抗糯性考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[解析]

甲(基因型为ttGG)的花粉经过EMS诱变(诱变使基因突变，利用了诱变育种)处理并培养等，最终获得了可育的非抗糯性个体丙，从中分析可知，甲的花粉(基因组成为tg，经诱变处理后的)培养得到单倍体，但它不可育，再经过秋水仙素处理使染色体加倍获得可育的丙(基因型为ttgg)，该过程属于单倍体育种。乙(基因型为TtGG)和丙(基因型为ttgg)杂交，后代为抗性非糯性(基因型为TtGg)和非抗非糯性(基因型为ttGg)，取其中抗性非糯性(基因型为TtGg)个体自交，后代有抗性非糯性T_G_占9/16，非抗非糯性ttG_占3/16，抗性糯性T_gg占3/16，非抗糯性ttgg占1/16。纯合子自交后代不会出现性状分离，所以F2中抗性返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化糯性个体自交后代若不出现非抗糯性，即为纯合子。遗传图解见答案。由于玉米不具有抗虫基因，该目的基因必须来自其他物种。在转入受体细胞之前，要将目的基因和基因载体结合，一般取质粒作为基因载体，可以使目的基因在受体细胞中稳定遗传和正常表达。目的基因和质粒都是DNA，用限制性核酸内切酶切开后要用DNA连接酶将其连接。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[规律方法]有关育种问题的几个关键点(1)选择亲本的要求：亲本的表现型不能出现要培育品种的表现型。(2)杂交育种选育的时间是从F2开始的，原因从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。(3)动植物育种的区别①植物自交性状分离后筛选，可用连续自交的方法获得纯合子。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化②动物只能选相同性状的个体相互交配(注意性别)，一般要选择雄性个体与多只雌性个体交配，待性状分离后筛选，然后用测交的方法获得纯合子。(4)按要求和题目中给定的信息选择合适的育种方法，如要求最简捷的方法——杂交育种；产生新基因的方法——诱变育种；能明显缩短育种年限的方法——单倍体育种(但要注意若选择隐性性状或不完全显性的性状应考虑既简单又快速的杂交育种，还应考虑基因工程——定向改造，或组织培养、克隆——无性繁殖不改变亲代的性状等)。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(5)育种年限的要求及计算①要求最短年限，则需用单倍体育种。②对植物要获得植株则比获得种子多一年。③对跨年度的植物如小麦则比不跨年度的植株如豌豆要多一年。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化【针对训练】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，培育抗倒伏抗病小麦，相关说法不正确的是(

)A．杂交育种过程需要不断筛选、自交B.单倍体育种利用了花粉细胞具有全能性的特点C.可利用射线等处理矮秆不抗病小麦种子实现人工诱变，但成功率低D.筛选的实质是通过自然选择实现种群中抗病基因频率的定向提高返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[答案]D

[解析]杂交育种可以将不同亲本的优良性状重组到一个个体上，因此通过杂交育种过程育种需要不断筛选、自交，直到矮秆抗病个体的后代不发生性状分离为止；培育矮秆抗病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，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；当然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。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化►热点十二人类遗传病的“条带分析”问题热点分析•常考题型：以选择题或非选择题题型出现。•考查方式：主要以判断形式、系谱图、条带图和材料分析形式出现。•考查内容：结合人类遗传病的遗传特点、基因突变、基因表达及遗传概率的计算等进行考查，考查学生对知识的综合分析能力和灵活运用能力。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化例3[2013·安徽卷]图甲是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图乙显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1、Ⅰ2和Ⅱ1的DNA，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性探针做分子杂交，结果见图丙。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化图4­2(1)Ⅱ2的基因型是______________。(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配，他们第一个孩子患病的概率为________。如果第一个孩子是患者，他们第二个孩子正常的概率为__________。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)研究表明，世界不同地区的群体之间，杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。①_____________________________________________；②_____________________________________________。(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系，遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB和AABb两种。据此，可以判断这两对基因位于__________染色体上，理由是________________________________________________。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的______________，并切割DNA双链。(6)根据图乙和图丙，可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于__________________。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)世界不同地区的环境等因素不同，致使各地区基因突变的频率不同，另外，不同环境条件下，自然选择作用也有差异，进而造成世界不同地区杂合子Aa的频率不同。(4)基因型为AaBb与AABB的多对夫妻，众多子女的基因型只有AaBB和AABb。因为AABB只能产生AB配子，进而推导出AaBb也只能产生Ab和aB两种配子，如果符合自由组合定律，AaBb应能产生Ab、AB、aB和ab四种配子，与事实不符，故不符合基因的自由组合定律。(5)限制酶的主要特点是能识别DNA上特定脱氧核苷酸序列，并且在特定位点切割DNA。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(6)从图丙可知，DNA电泳后，再用探针做分子杂交未出现0.2kb的杂交区段，说明探针与A基因结合的位置在酶切位点①与②之间。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[规律方法]解决人类遗传病的“条带问题”提取人体细胞内的DNA，经过酶切、电泳等步骤，再用特异性DNA探针与提取的DNA分子杂交，不同的基因会出现不同的条带，从而确定个体的基因型。此类题的解题关键是对条带图形的理解，一般纯合个体会出现一个条带，如AA、aa均出现一个条带，杂合个体会出现两个条带，所以根据出现的条带数及位置可判断个体的基因型。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化【针对训练】[2013·广东卷]地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型β地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了点突变(C→T)。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图甲。目前患儿母亲再次怀孕，并接受了产前基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图乙。(终止密码子为UAA、UAG、UGA。)返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化图4­3返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(1)在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过________解开双链，后者通过________解开双链。(2)据图分析，胎儿的基因型是________(基因用A、a表示)。患儿患病可能的原因是________的原始生殖细胞通过____________过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于____________________________________________________________________。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果_______________________________，但______________________，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[答案](1)高温解旋酶(2)Aa母亲减数分裂mRNA上编码第39位氨基酸的密码子变为终止密码子，β链的合成提前终止，β链变短而失去功能(3)在无亲缘关系的这种贫血症患者中检测到该突变位点正常人未检测到该突变点的纯合子[解析]本题综合考查遗传变异的相关内容，主要涉及PCR技术、DNA复制、基因突变、减数分裂等知识点及其联系和应用。(1)PCR技术的核心步骤主要是“高温变性→低温复性→中温延伸”，高温变性是指在95℃条件下，DNA双螺旋结构返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化解体，双链分开。而在细胞内，则是利用解旋酶破坏氢键，使双链解开。(2)根据图乙电泳图谱的信息，母亲只有一条l带，说明基因型是AA，没有突变位点，不被限制酶切割；父亲有一条l带，一条s带还有一条m带，说明父亲是杂合子，基因型是Aa；患儿只有s带和m带，没有l带，其基因型是aa；胎儿和父亲基因型相同，是Aa。患儿基因型aa中的a一个来自父亲，另一个来自母亲，而母亲的基因型是AA，所以患儿发病的原因可能是母亲的卵原细胞在减数分裂时发生突变；患儿发病的原因从基因表达来看，是基因的突变导致mRNA上编码第39位氨基酸的密码了变为终止的密码子，β链的合成提前终止，β链变短而失去功能。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)研究者在另一种贫血症的一位患者β链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致β链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果在无亲缘关系的这种贫血症患者中检测到该突变位点，但正常人未检测到该突变点的纯合子，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化►热点十三新表现型出现的原因及验证实验设计热点分析•常考题型：多以非选择题题型出现。•考查方式：主要以实验设计的形式出现。•考查内容：结合基因突变、染色体变异等遗传规律及育种等进行考查，考查学生对知识的综合分析能力和实验设计能力。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化例4[2014·山东文登期末]科研人员深入到以前曾进行核武器试验的地区进行调查，在一片生长较为旺盛的植物种群中发现了与野生植物有明显差异的三种变异植株甲、乙、丙。该物种为雌雄异株植物，在核试验以前，这三种变异类型的植株并不存在。回答下列问题：(1)甲、乙、丙三种植株的变异最终来源于____________，这种现象反映了变异的__________特点。(2)研究人员做了如下杂交实验：野生型(♀)×变异型丙(♂)→F1全为野生型；野生型(♂)×变异型丙(♀)→F1全为变异型丙。据此判断该变异性状的遗传________(填“是”或“否”)遵循遗传定律。理由是______________________。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)调查发现该种群雌雄植株中都有变异型甲存在，已确定为细胞核遗传的情况下，研究人员进行了如下实验，以判定该变异基因的显隐性，以及该基因是位于常染色体上还是性染色体上(注：野生型一般为纯合子)。第一步：选取多株雄性变异型甲植株和雌性野生型植株进行杂交，得到种子；第二步：播种收获的种子，统计子一代植株的情况，并进行分析。①若子一代个体中有变异型甲植株出现：Ⅰ.若子一代都为变异型甲或变异型甲多于野生型，且变异型甲和野生型中雌雄个体均有；结论是：变异基因应是______________________基因。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化Ⅱ.若子一代中雄性个体____________，雌性个体______________；结论是：变异基因应是______________________基因。②若子一代个体中没有突变个体出现，则让子一代雌雄个体相互交配，在子二代中：Ⅰ.若子二代中只有雄性个体中出现突变型，则变异基因应是____________________基因。Ⅱ.若子二代雌雄个体中均有突变型和野生型，则变异基因应是__________________基因。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[答案](1)基因突变不定向性(2)否两纯合亲本杂交，无论哪个作为母本或父本，F1表现型是一样的(或正交和反交F1表现型不同)(3)①Ⅰ.常染色体的显性Ⅱ.都为野生型都为突变型X染色体上的显性②Ⅰ.X染色体上的隐性Ⅱ.常染色体上的隐性[解析](1)变异的根本来源是基因突变，突变为甲、乙、丙三种植株，说明了基因突变的不定向性。(2)由题意可知，正反交的子代结果不同，且子代总和母本的性状相同，说明最可能是母系遗传，所以不遵循遗传定律。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化(3)①Ⅰ.亲本是雄性变异型和雌性野生型植株杂交，由于题中说明野生型一般为纯合子，若子一代都为变异型甲或变异型甲多于野生型，说明变异型为含有显性基因(假设为A)，否则后代不会有变异性状。又因为变异型甲和野生型中雌雄个体均有说明应该是常染色体上的显性基因控制的。Ⅱ.如果子一代中雄性个体为都为野生型，而雌性个体都为突变型，亲本应是XAY和XaXa，说明变异基因应是X染色体上的显性基因。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化②Ⅰ.因为野生型一般为纯合子，子一代中没有突变个体出现，说明变异性状由隐性基因控制，若子二代中只有雄性个体中出现突变型，则变异基因应是X染色体上的隐性基因，亲本是XaY与XAXA，子一代是XAY和XAXa，子二代中只有雄性个体有突变型。Ⅱ.如果子二代雌雄个体中均有突变型和野生型，则变异基因应是常染色体上的隐性基因，亲本是AA和aa，子一代是Aa，子二代中无论雌性还是雄性都会出现变异型。返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化[规律方法](1)对于遗传过程中，一个新表现型出现的原因可能是环境变异、基因突变、基因重组和染色体变异。若将新表现型个体移回原来的环境，新表现型恢复到原来的性状，则可能是环境引起的，否则是后三者。(2)若一个自然种群中繁衍了很多代，突然出现一种新表现型，则不可能是由于基因重组导致的，因为基因重组只是将已有基因进行重新组合，不产生新基因，只会产生新的性状组合。这种情况下很有可能是基因突变或染色体变异，基因突变又可分为显性突变和隐性突变。因为繁衍了很多代都没有出现此新表现型，说明之前的都为纯种，若返回目录高考热点追踪考能专项（四）生物的遗传、变异、育种与进化只是一个基因变化导致的，则为显性突变，若未说明，则两种突变型都有可能，则需要进行实验证明。用突变型个体与野生型个体杂交，