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二轮复习6:遗传变异专题


二轮复习:遗传变异专题
遗传学部分的考题在历年高考生物题的分值都比较重,除了对传统遗传学内容的 考察外,还常和现代生物工程技术相结合。如基因工程、细胞工程、细胞质遗传等知识在遗 传育种上的运用。本文将高中生物教材中的常规实验方法进行归纳并总结实验题的解题思 路,以利于学生掌握和应用。

一 判断亲本基因型
方法 1 方法 2 自交法:让某显

性性状的个体进行自交,若后代发生性状分离则亲本一定为 测交法:让待测个体与隐性类型测交,若后代出现隐性类型,则待测个体一 杂合体,若后代无性状分离,则可能为纯合体。此法适合于植物,不适合于动物。 定是杂合子,若后代兴有显性性状个体,则很可能为纯合体。待测个体若为雄性动物,注意 与多个隐性雌性个体交配,以使后代产生更多的个体,合结果更有说服力。 方法 3 方法 4 用单倍体育种方法获得的植株为纯合体,根据植株性状进行确定。 花粉鉴定法:非糯性和糯性水稻的花粉遇碘呈现不同颜色,杂种非糯性水稻

的花粉是减数分裂的产物,遇碘液呈现两种不同颜色,且比例为 1:1,从而直接证明了杂 种杂种非糯性水稻在产生花粉的减数分裂过程中, 等位基因彼此分离。 同时证明可检测亲本 个体是纯合体还是杂合体。 区分杂合子和显性纯合子,关键是掌握一条原则,即纯合子能稳定遗传,自交后代不发 生性状分离;杂合子不能稳定遗传,自交后代往往会发生性状分离。对于植物来说区分的方 法主要有两种:一是测交,即与隐性类型杂交,若后代不发生性状分离,则说明该个体是纯 合子;若出现性状分离,则说明该个体是杂合子。二是自交,若后代不发生性状分离,则说 明该个体是纯合子;若发生性状分离,则说明该个体是杂合子。对动物来说主要以测交法来 区分。

例:巨胚与正常胚是一对相对性状,由等位基因(A,a)控制,其中巨胚为隐性性状;
耐受洪水与不耐受洪水是另一对相对性状,由等位基因(B,b)控制(尚未知它们的显隐性关 系)。现有一批正常胚耐受洪水的水稻新品种,为鉴别其基因型,水稻专家将其与纯合巨胚 不耐受洪水的水稻品种进行杂交(假设上述两对等位基因独立遗传)。 (1)下面已给出该杂交实验可能出现的两种实验结果及相应结论,请根据给出的第三种可 能的实验结果鉴别出亲代正常胚耐受洪水水稻基因型。 ①若子代性状表现为:正常胚耐受洪水、正常胚不耐受洪水,则亲代正常胚耐受洪水水 稻基因型为 AABb。 ②若子代性状表现为:正常胚耐受洪水、正常胚不耐受洪水、巨胚耐受洪水、巨胚不耐 受洪水,则亲代正常胚耐受洪水水稻基因型为 AaBb。 ③若子代性状均表现为:正常胚耐受洪水,则亲代正常胚耐受洪水水稻基因型为: (2)继续写出其它可能出现的实验结果及相应结论 某农场养了一群马,有栗色马和白色马,已知栗色基冈(B)对白色基因(b)呈完全显性, 育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马。根据毛色这一性状鉴别它是杂种还是纯种。 (1)为了在一个配种季节里完成这一鉴定应怎样配种? (2)杂交后代可能出现哪些结果?并对每一结果做出相应的鉴定。

参考答案(1)用该栗色公马与多匹白色母马配种。 (2)①杂交后代全是白马,该栗色公马是杂种;②杂
交后代中既有栗色马又有白色马.该栗色公马是杂种;③杂交后代全是栗色马,该栗色公马可能是纯种

二、 判断显隐性
方法根据显性形状和隐性形状或基因分离规律的分离比进行判断

例、玉米红粒与黄粒是一对相对性状,且为常染色体完全显性遗传。请你用玉米的红
粒与黄粒为实验材料设计实验,以鉴定这一相性状的显隐关系。 方案一 自交法:若子代全部表现为黄粒或红粒,可认定黄粒或红粒为____种;再让 ________和________杂交, 其后代表现出的性状为____性状, 未表现出的性状为_____性状。 若自交后代出现性状分离,则___________为显性,_________为隐性。 方案二 杂交法:若后代表现出某一亲本性状,则该性状为______性状,未表现出来 的亲本性状为_____性状。若后代表现出两种亲本性状,可再进行____交,出现性状分离的 为显性性状,未出现性状分离的为隐性性状。 方案三 将红粒和黄粒种植形成后的花粉粒进行________育种,取其_____和______ (均为纯种)时行杂交,________________为显性,_________________为隐性。 变式练习、将纯种黄色玉米种子搭载“神州五号”飞船进行失重和宇宙射线处理。将从 太空返回的玉米种子种植后出现了从来没有见过的“红粒”性状。那么这一性状的出现是 ______结构改变引起的。 经鉴定, 红粒与黄粒是一对相对性状, 且为常染色体完全显性遗传。 可通过自交或杂交的方法, 用穗上的红粒与黄粒为实验材料设计实验, 以鉴定这一相对性状 的显隐性关系。 选用自交方法时行实验时, 若黄粒的子代全部表现为黄粒, 红粒的子代全部表现为红粒, 可认定黄粒和红粒为_______;再让子代黄粒和红粒杂交,其后代表现出的性状为 __________;若自交后代出现性状分离,则新出现的性状为_________。 例答案:方案一 纯 子代纯种黄粒 红粒 显性 隐性 亲本性状 新出现的性状
方案二 方案三 显性 单倍体 隐性 黄粒 自交 红粒 纯种 其后代表现出的性状 显性性状 隐性性状 未表现的性状

变式练习答案:基因

三、 判断常、X 染色体遗传
具有相对性状的纯合亲本进行正交和反交,若正、反交后代性状表现一致,则该等位基 因位于常染色体上,若正、反交后代性状表现不一致,且子代性状不完全与母本相同,则该 等位基因位于 X 染色体上。

例、已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因,若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、
雄果蝇亲本,你能否通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是 X 染色体 上?请说明推导过程。 答案:能。取直毛雌雄果蝇与非直毛雌雄果蝇进行正交和反交,若正、反交后代性状表 现一致,则该等位基因位于常染色体上,若正、反交后代性状表现不一致,则该等位基因位 于 X 染色体上。

变式练习:从一个自然存在果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果
蝇,这两种体色的果蝇数目相等,每种体色果蝇雌雄各占一半。已知灰色和黄色这对相对性 状受一对等位基因控制。所有的果蝇均正常生活,性状分离合乎遗传基本定律。 请回答下列问题: (1)种群中的个体通过繁殖将各自的_________传递后代。 (2)确定某性状由细胞核的基因决定还是由细胞质基因决定,可采用杂交方法是______。 (3)如果控制体色基因位于常染色体上,则该自然果蝇的种群中控制体色的基因型有___ 种。如果控制体色基因位于 X 染色体上,则种群中控制体色的基因型有_______种。 (4)现用两个杂交组合,灰色雌蝇×黄色雄蝇、黄色雌蝇×灰色雄蝇,只做一代杂交试验, 每个组合选多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状,并以此为依据,对那一 种体色为显性性状, 以及控制体色的基因位于 X 染色体上还是常染色体这两问题, 做出相应 的推断。 (只写子一代性状表现和相应的推测结论)
答案 (1)基因 (2) 正交和反交(3)3。 。5(4)如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多 如果两个杂交组合的子 余灰色个体,并且体色的遗传与性别无关,则黄色为显性,基因位于常染色体上。

一代中都是灰色个体多余黄色个体,并且体色的遗传与性别无关,则灰色为显性,基因位于常染色体上。 如果 在杂交组合灰雌和黄雄杂交,子一代中的雄性全部表现为灰色,雌性全部表现为黄色;如果在杂交组合黄雌 和灰雄杂交,子一代中的黄色多于灰色个体,则黄色为显性,基因位于 X 染色体上。 一代中的灰色多于黄色个体,则灰色为显性,基因位于 X 染色体上 如果在杂交组合黄 雌和灰雄杂交中, 子一代中的雄性全部表现为黄色,雌性全部表现为灰色; 在杂交组合灰雌和黄雄杂交, 子

四、核质遗传和种(果)皮遗传
细胞核遗传与细胞质遗传的判别方法 (1)看控制生物性状的遗传物质的来源,如来源于细胞质,即为细胞质遗传,否则为 细胞核遗传。 (2)看杂交后代的比例,如子代无一定的分离比,不遵循遗传的三大规律,即为细胞 质遗传,否则为细胞核遗传。 (3)看正交、反交的子代表现型,如果无论正交、反交子代均为母本性状,即为细胞 质遗传,否则细胞核遗传。

例、鲫鱼的尾鳍一般是单尾,金鱼的尾鳍一般是双尾。我国生物学家将鲫鱼的单尾鳍
基因成功地转移到金鱼的受精卵中,结果。 (1)孵化出的小金鱼有一部分表现出单尾鳍性状,可能的原因是___________ _______________________________________________________。 (2)请你设计一个简单的杂交实验,检验控制尾鳍的基因是位于细胞核中,还是细胞 质中? ①实验目的及原理: (略) ②实验操作方案:

③预测结果并简要分析:

答案: (1)可能是一部分金鱼的受精卵未成功导入单尾鳍基因中;也可能是导入到受精卵的单尾鳍
基因未成功表达。 (2)②实验操作方案: 甲:以单尾鳍金鱼为父本,双尾鳍金鱼为母本,进行杂交; 乙:以单尾鳍金鱼为母本,双尾鳍金鱼为父本,进行杂交; 观察比较甲、乙两组杂交子代金鱼的性状表现。 ③预测结果并简要分析:如果甲、乙两组的子代金鱼都只表现出母本的性状,说明控制尾鳍性状的基 因位于细胞质中;如果甲、乙两组的子代金鱼都呈现出孟德尔式的性状分离,则可说明控制尾鳍性状的基 因位于细胞核中。

变式练习、日本奈良尖端科学技术学院大学研究小组成员成功地把高活性蓝藻的光合作
用相关基因植入烟草叶绿体的 DNA 中, 该转基因烟草的生长周期大大缩短, 光合作用速率增 长 70%,植物高度提高 40%,淀粉含量增加 70%。该小组正在利用水稻和小麦进行有关实 验,希望能帮助粮食增产。 请分析回答: (1)蓝藻是原核生物, 其基因可以转移到整合烟草(真核生物)的叶绿体上, 并成功表达, 这表明 。 。 (2)该转基因烟草不同于核转基因植物的突出优点之一是可避免转人的基因通过花粉 扩散造成生态危机,其原因是 (3)为使该转基因烟草快速繁殖,可采用组织培养技术。具体过程为:芽尖组织→愈伤 组织→具生根发芽能力的结构→根、芽→试管苗,若欲制造转基因烟草的人工种子,应取上 述过程的 能存在着哪些差别(除核酸外) 作为胚状体,包裹上人工种皮。 。 (4)该转基因烟草之所以光合作用速率比普通烟草高,主要原因是二者的叶绿体成分可 (5)为了验证“高活性蓝藻光合作用相关基因是转移到叶绿体内而不是转移到染色体 上” ,请设计一个实验方案,写出实验方法步骤和预期结果。 例 变式练习答案: (1)①二者的 DNA 结构相似,②二者共用一套遗传密码子 (2)花粉中不含叶绿体
(3)具有生根发芽能力的结构 (4)酶的种类和活性;色素的种类和含量 (5)方法步骤: ①做两组杂交实验:正交,P:转基因烟草♀X 普通烟草♂ 反交,P:普通 烟草♀X 转基因烟草♂ 较二者的性状表现。 性状。 ②将正交和反交所得的 F1 种子分别播种在适宜烟草生长的相同环境中,观察、比 ③预期结果:正交后代植株表现出转基因烟草性状。反交后代植株表现出普通烟草

五、判断受一或二对基因控制的遗传
该题型主要考察学生对孟德尔遗传定律的理解, 设计实验方案, 利用基因分离规律和基因自 由组合规律的分离比进行判断。 例、 用纯种有色饱满子粒的玉米与无色皱缩子粒的玉米杂交, (实验条件满足实验要求) F1 全部表现为有色饱满,F1 自交后,F2 代的性状表现及比例为:有色饱满 73%,有色皱缩 2%,无色饱满 2%,无色皱缩 23%。回答下列问题: (1)上述一对性状的遗传符合_____________定律。

(2)上述两对性状的遗传____(符合、不符合)自由组合定律,其原因是: ____________________________________________________________________。 (3)请设计一个实验方案,验证这两对性状的遗传是否符合自由组合定律。 (实验条件 满足实验要求) 。 实验方案实施步骤: ① ② ③ 答案: (1)基因分离
(2)不两对性状综合考虑,若符合自由组合定律,F1 自交后代分离比应符合 9:3:3:1 (3)实验方案实施步骤: ①纯种有色饱满×无色皱缩→F1 ② F1 植株分别与无色皱缩种子进行测交,观察后代的表现型及比例。 ③若后代的表现型比例符合 1:1:1:1:1,则符合自由组合定律,若后代的表现型比例不符合 1:1: 1:1,则不符合自由组合定律。

六、育种方案
.近年来“育种类”题目一直是高考重点、热点,因为此类试题体现了以上命题的特点: 既体现了遗传、变异的基础知识,又可以综合考查考生获取知识及实验与探究能力,因此, 2009年高考育种类试题还将是一个重要的命题方向。 生物育种的方法和原理 根据可遗传变异的三种来源:基因重组、基因突变和染色体变异.生物常规育种方法主要有 杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种等。 随着生物工程技术的高速发展,人们已经能够通过作物空间技术育种、细胞融合技术、 细胞拆合技术、细胞核移植技术、基因转移技术、DNA 重组技术(基因拼接技术)等方法,按 照自己的意愿获得新型的生物或细胞。各种生物育种方法(含特殊情形下获得后代的方法) 和原理如右表所示: 杂交育种 基因重组 依据 原理 常用 杂交→自 自交 人工诱变 育种 基因突变 单倍体育 种 染色体组 加倍后得到 纯种 辐射诱变 花药的离 作物空间 技术育种 再加倍 秋水仙素 多倍体育 种 染色体组 基因工程 育种 基因是控 的基本单位 转 基 因 让不同生 将具备所 细胞融合 技术 细胞核移 植技术

基因重组、 基因重组、

成倍减少, 再 成倍增加

制生物性状 染色体变异 染色体变异

方法 交→选种→

激光诱变 体培养, 然后 处理萌发的 (DNA 重组)技 物细胞原生 需性状的体 种子、幼苗 术 将 目 的 基 质融合。同种 细胞核移植 因 引 入 生 物 生物细胞可 到去核卵中 体内, 培育新 融合为多倍 品种 体

将不同个 体的优良性 个体上

可以提高 变异的频 种进程。或 大幅度地改 良某些品种

可以明显 年限

器官巨

打破物种

按照人们

可改良动

地缩短育种 大. 提高产量 界限, 定向改 意愿改变细 物品种或保 和营养成分 变生物的性 胞内遗传物 护濒危物种 状 质或获得细 胞产品且克 服了远缘杂 交不亲和障 碍 技术难度 高

优点 状集中于一 率,加速育

时间长,须 良品种

有利变异 处理实验材 料

技术复杂 育种配合

发育延迟, 结实率低

有可能引 起生态危机

技术要求 高

缺点 及时发现优 少,须大量 且须与杂交

矮秆抗锈病 青霉素高产 单倍体育种 三倍体无籽 产生人胰岛 白菜—甘蓝、 克隆羊、鲤 举例 小麦 菌株 太空椒 获得的矮秆 西瓜 素的大肠杆 番茄—马铃 薯 鲫移核鱼 抗锈病小麦 八倍体小黑 菌、抗虫棉

麦 以下精选了各类型育种试题,从不同角度、不同方法展示了各类育种试题的分析、设计 思路,对备战09年高考具有一定的指导作用。 例 粮食是人类生存的基本条件,随着人口增长,耕地面积减少,提高单位面积的粮食 产量、质量自然就成了人们解决粮食问题的主攻方向。为提高粮食的单产量,获得早熟、抗 倒伏、抗病等性状,科学工作者往往采取多种育种方法来培育符合要求的新品种。请根据下 面提供的材料,分别利用杂交育种和单倍体育种的方法设计两套育种方案。 生物材料:①水稻的高秆(A)抗锈病(B)纯种 ②水稻的矮秆(a)不抗锈病(b)纯种 非生物材料:根据需要自选 (1)完成育种方案: 育种方法 依据原理 期望品种 表现型:矮秆抗锈病; ①_____________________________ ______________________________; ②_____________________________ ______________________________; ③____________________________ ______________________________。 基因型:_____________________。 ①_____________________________ ______________________________; ②_____________________________ ______________________________; ③____________________________ ______________________________。 方案 1:杂交育种 方案 2:单倍体育种

育种过程 (简要)

(2)这两种育种方案相比较,单倍体育种的优点是:____________________________。 (3)预期两种方案最早产生矮秆抗锈病水稻的概率分别是:方案 1____;方案 2_____。 【答案】 (1)见下表 (2)大大缩短育种年限 (3)3/16;1/4
育种方法 育种原理 期望品种 方案 1:杂交育种 基因重组 方案 2:单倍体育种 染色体变异

表现型:矮秆抗锈病;基因型;aaBB。

①让高秆抗锈病和矮秆不抗锈病的两水稻品 种杂交,得 F1; 育种过程 (简要) ②让 F1 自交得 F2; 淘汰,直到不出现性状分离为止。

①让高秆抗锈病和矮秆不抗锈病的两水稻 品种杂交,得 F1; ②用 F1 进行花药离体培养形成单倍体植株 ③用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗, 选育出具有矮秆抗锈病的水稻。

③选 F2 中的矮秆抗锈病品种连续自交,分离、 的幼苗;

点拨此题主要考查杂交育种和单倍体育种的基本方法步骤,参考该题步骤规范育种思路及语言叙述的准确 性。

变式练习 1:31.某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗 (b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性,各由一对等位基因控制。假设这三对基 因是自由组合的。 现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本, 以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作 父本进行杂交实验,结果 F1 表现为紫苗紧穗黄种皮。 请回答: (1) 如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮, 那么播种 F1 植株所结的 全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮?为什么? (2) 如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种, 那么能否从播种 F1 植株所结种子长出的植 株中选到?为什么? (3)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,请写出 F2 代的表现型及其比例。 (4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表现型为 ,基因型 为 ;如果杂交正常,但亲本发现基因突变,导致 F1 植株群体中出现个别紫苗松 穗黄种皮的植株,该植株最可能的基因型为 ,发生基因突变的亲本是 本。 参考答案. (1)不是
(2)能 因为 F1 植株是杂合子,F2 性状发生分离。

因为 F1 三对基因都是杂合的,F2 代能分离表现现出绿苗松穗白种皮的类型。 aaBBdd AabbDd 母。

(3)紧穗黄种皮:松穗黄种皮:紧穗白种皮:松穗白种皮=9:3:3:1 (4)绿苗紧穗白种皮

变式练习 2 (18 分)已知某植物的胚乳非糯(H)对糯(h)为显性,植株抗病(R)对感 病(r)为显性。某同学以纯合的非糯感病品种为母本,纯合的糯抗病品种为父本进行杂交 实验,在母本植物上获得的 F1 种子都表现为非糯。在无相应病原体的生长环境中,播种所 有的 F1 种子,长出许多的 F1 植物,然后严格自交得到 F2 种子,以株为单位保存 F2 种子, 发现绝大多数 F1 植株所结的 F2 种子都出现糯与非糯的分离,而只有一株 F1 植株(A)所结 的 F2 种子全部表现为非糯,可见这株 F1 植株(A)控制非糯的基因是纯合的。 请回答: ⑴从理论上说,在考虑两对性状的情况下,上述绝大多数 F1 正常自交得到的 F2 植株 的基因型有_________种,表现型有___________种。 ⑵据分析,导致 A 植株非糯基因纯合的原因有两种:一是母本自交,二是父本的一对 等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因,可以分析 F2 植株的抗病性状, 因 此 需 要 对 F2 植 株 进 行 处 理 。 这 种 处 理 是 ____________________________________________。如果是由于母本自交,F2 植株的表现 型 为 ______________________________________ 。 其 基 因 型 是 __________________________; 如果是由于父本控制糯的一对等位基因中有一个基因发生突

变 , F2 植 株 的 表 现 型 为 __________________________ , 其 基 因 型 为 ______________________。 ⑶如果该同学以纯合的糯抗病品种为母本,纯合的非糯感病品种为父本,进行同样的 实验,出现同样的结果,即 F1 中有一株植株所结的 F2 种子全部表现为非糯,则这株植株非 糯 基 因 纯 合 的 原 因 是 _______________________________ , 其 最 可 能 的 基 因 型 为 ______________。 参考答案(1)9
HHRR HHRr 4 全部感病(或非糯感病) HHRr HHrr; 抗病和感病(或非糯抗病和非糯感病)

(2)接种相应的病原体

HHrr (3)基因突变

七、伴性遗传与育种
石刀板是一种名贵蔬菜,为 XY 型性别决定、雌雄异株植物。野生型石刀板叶窄,产量 低。在某野生种群中,发现生长着少数几株阔叶石刀板(突变型) ,雌株、雄株均有。 (1)石刀板雄株的产量高于雌株,有人从提高经济效益的角度考虑设计了两种获得大 量雄株的方案: 方案一:

方案二: ①两种方案中进行组织培养的材料 A 和 B 分别是______________、_____________。 ②试分析方案二中如何由 C、D 获得大量 XY 植株?____________________________ __________________________________________________________________________。 (2)有人认为阔叶突变型可能是基因突变或具有多倍体特点的缘故。你如何用实验方 法来鉴定突变型的出现是基因突变所致,还是染色体组加倍所致? (3)若已证实阔叶为基因突变所致,并且为显性突变,请你设计一个简单实验方案证 明突变基因位于 X 染色体上还是常染色体上。 (要求写出杂合组合,杂交结果,得出结论) (4)野生石刀板种群历经百年,窄叶基因频率由98%变为10%,则石刀板是否已 发生了生物的进化?并说明原因。______________________________________________。 【答案】 (1)雄株组织(2 分) ;雄株花药(花粉) 分) (2 ;用 C(XX 植株)与 D(YY 植株)杂 交可获得大量的 XY 雄株(2 分) (2) 取根尖分生区制成装片 分) 显微观察有丝分裂中期细胞内同源染色体数目. (1 , 若 观察到同源染色体增倍,则属染色体组加倍所致(1 分) 否则为基因突变所致 ; (3)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 (4)已进化,生物的进化的实质在于种群基因频率的改变)

八、生物工程技术与常规育种相结合试题

例. 2007 年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制, 13000 多个基因定位 将 于家蚕染色体 DNA 上,请回答以下有关家蚕遗传变异的问题: ⑴在家蚕的基因工程实验中, 分离基因的做法包括用 对 DNA 进行切割,然后将 DNA 片段与 结合成重组 DNA,并将重组 DNA 转入大 肠杆菌进行扩增等。 ⑵家蚕的体细胞共有 56 条染色体, 对家蚕基因组进行分析 (参照人类基因组计划要求) , 应测定家蚕 条双链 DNA 分子的核苷酸序列。 ⑶决定家蚕丝心蛋白 H 链的基因编码区有 16000 个碱基对,其中有 1000 个碱基对的序 列不编码蛋白质,该序列叫 ;剩下的序列最多能编码 个氨基酸(不考虑终止密码子) ,该序列叫 。 ⑷为了提高蚕丝的产量和品质, 可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步选育来完 成 , 这 些 变 异 的 来 源 有 。 ⑸在家蚕遗传中,黑色(B)与淡赤色(b)是有关蚁蚕(刚孵化的蚕)体色的相对性状, 黄茧(D)与白茧(d)是有关茧色的相对性状,假设这两对性状自由组合,杂交后得到的数 量比如下表: 黑蚁黄茧 组合一 组合二 组合三 9 0 3 黑蚁白茧 3 1 0 淡赤蚁黄茧 3 0 1 淡赤蚁白茧 1 1 0

② 请写出各组合中亲本可能的基因型 组合一 组合二 组合三 ②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配,其后代中黑蚁白茧的概率 是 。 参考答案
⑴限制酶(或限制性内切酶) ;运载体(或质粒) ⑵29 ⑶内含子;5000;外显子 ⑷基因突变、基因重组、染色体变异 ⑸①组合一:BbDd (或 BbDd×BbDd) 组合二:Bbdd、bbdd(或 Bbdd×bbdd) 组合三:BbDD、BbDd、Bbdd (或 BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd、) ②8/9。

变式练习 1:番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为 显性。两对基因独立遗传。请回答下列问题: (1)现有基因型 AaBB 与 aaBb 的番茄杂交,其后代的基因型有 种, 基因型 的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为 。 (2)在♀AA×♂aa 杂交中,若 A 基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产 生的雌配子染色体数目为 ,这种情况下,杂交后代的株高表现型可能是

(3)假设两种纯合突变体 X 和 Y 都是由控制株高的 A 基因突变产生的,检测突变基因转 录的 mRNA,发现 X 第二个密码子中的第二个碱基由 C 变为 U,Y 在第二个密码子的第二个碱 基前多了一个 U。与正常植株相比, 突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平 分析原因 。 (4) 转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达。假设 A 基 因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,已验证假设是否成立。 ①实验设计: (借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤) a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。 b. c. ②支持上述假设的预期结果: ③若假设成立, 据此说明基因控制性状的方式: 。 答案: (1)4 aaBb 矮生红果:矮生黄果=3:1
(2)13 或 11 (3)Y (4)①答案一: b. 通过转基因技术,一是抑制正常植株 A 基因的表达,二是使 A 基因在矮生植株过量表达。 c. 测定两个实验组植株的赤霉素含量和植株。 答案二: b. 通过转基因技术,抑制正常植株 A 基因的表达,测定其赤霉素含量和株高。 c. 通过转基因技术,使 A 基因在矮生植株过量表达,测定其赤霉素含量和株高。 (答案二中 b 和 c 次序不做要求) ②与对照比较,正常植株在 A 基因表达被抑制后,赤霉素含量降低,株高降低;与对照比较,A 基因在 矮生植株中过量表达后,该植株赤霉素含量增加,株高增加。 ③基因通过控制酶的合成来控制代谢途径,进而控制生物性状。 正常或矮生 Y 突变体的蛋白质中氨基酸的改变比 X 突变体可能更多(或:X 突变体的蛋白质可能

只有一个氨基酸发生改变,Y 突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变) 。

变式练习 2【生物-现代生物技术专题】 为扩大可耕地面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科 学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。 (1)获得耐盐基因后,构建重组 DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处, DNA 连接酶作用于 处。 (填“a”或“b” )

(2) 将重组 DNA 分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。 (3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术。该技术的 核心是 和 。 (4) 为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功, 既要用放射性同位素标记的 作 探针进行分子杂交检测,又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。

答案: (1)a

a 脱分化(去分化) 再分化

(2)基因枪法(花粉管通道法) (3)植物组织培养(1 分) (4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)

变式练习 3(细胞工程与育种) 白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为 20、18。 以白菜为母本、甘蓝为父本。经人工授粉后,将雌蕊离体培养,可得到“白菜-甘蓝”杂 种幼苗。请回答问题: ⑴白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在 隔离。自然条件下,这两个物 种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养“白菜-甘蓝”杂种幼苗获得,所依 据的理论基因是植物细胞具有 。 ⑵为观察“白菜-甘蓝”染色体数目和形态,通常取幼苗的 做临时 装片,用 染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。 ⑶二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育,原因是 减数分裂过程中 。 为使其可育, 可通过人工诱导产生四 倍体“白菜-甘蓝” ,这种变异属于 。 答案
⑴生殖 ⑵根尖(茎尖) ⑶19 杂交(有性生殖) 醋酸洋红(龙胆紫、碱性) 没有同源染色体配对的现象 全能性 有丝分裂中期 染色体变异

变式练习 4 玉米子粒的胚乳黄色(A)对白色(a)为显性,非糯(B)对糯(b)为显 性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒, 其表现型为:黄色非糯、白色糯。 ⑴请用以上两种玉米子粒作为亲本, 通过杂交试验获得 4 种子粒, 表现型分别为黄色非 糯、黄色糯、白色非糯、白色糯,比例接近 1:1:1:1(用遗传图解回答) 。若亲本不变,要 获得上述 4 种子粒,但比例接近 9:3:3:1,则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是 什么?(用文字回答)

⑵如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂, 纯合黄色非糯玉米抗该除草剂, 其抗性基因位 于叶绿体 DNA 上,那么,如何用这两种玉米 亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉 米?

⑶现有多株白色糯玉米,对其花粉进行射线处理后,在进行自交。另一些白色糯玉米植 株,花粉不经射线处理,进行自交。结果,前者出现黄色糯子粒,后者全部结白色糯子粒。 由此可推测,黄色子粒的出现是基因发生_______________的结果,其实质是射线诱发 _______________的分子结构发生了改变。

⑷在适宜时期,取基因型杂合黄色非糯植株(体细胞染色体为 20 条)的花粉进行离体 培养,对获得的幼苗用_____________________进行处理,得到一批可育的植株,其染色体 数为____________, 这些植株均自交, 所得子粒性状在同一植株上表现____________ (一致、 不一致) ,在植株群体中表现_______________(一致、不一致) 。 ⑸采用基因工程技术改良上述玉米的品质时,选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。 该 目的 基因 与作 为 _____________________的 质粒组 装成 为重组 DNA 分子时 ,需 要用 ________________________和连接酶。 为便于筛选获得了目的基因的受体细胞, 所用的质粒 通常具有________________________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后,需要采用 ______________________________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。 参考答案(1)AABB × aabb F1 AaBb × aabb
F1 AaBb (1 分) AaBb:Aabb:aaBb:aabb 1: 1: 1: 1 (2 分)

前一个实验是 F1 进行测交,后一个实验让 F1 进行自交(2 分) 。 (2)选择黄色非糯玉米为母本,白色糯玉米为父本进行杂交,获得 F1(2 分) 。在以为 F1 母本,白色糯玉 米为父本进行杂交(2 分) ,获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米(2 分) 。 AABB♀ × ♂ aabb (2 分) F1 AaBb♀ × ♂aabb (2 分) 或答:

F1 AaBb

AaBb:Aabb:aaBb:aabb

第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米(2 分) (3)突变(1 分) ;DNA(1 分) ; (4)秋水仙素(1 分) ;20(1 分) ;一致(1 分) ;不一致(1 分) ; (5)运载体(1 分) ;限制性内切酶(1 分) ;标记基因(1 分) ;植物组织培养(2 分)


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