【一】
一、人類常見遺傳病的類型(閱讀教材P90~91)
1.概念:由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。
2.類型[連線]
二、遺傳病的監(jiān)測和預防(閱讀教材P92)
1.手段:主要包括遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷。
(1)遺傳咨詢
(2)產(chǎn)前診斷
2.意義:在一定程度上有效地預防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。
三、人類基因組計劃(HGP)與人體健康
。ㄩ喿x教材P92~93)
1.內(nèi)容:繪制人類遺傳信息的地圖。
2.目的:測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。
3.意義:認識人類基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互之間的關(guān)系,對人類疾病的診治和預防具有重要意義。
4.結(jié)果:人類基因組由大約31.6億個堿基對組成,已發(fā)現(xiàn)的基因約為2.0萬~2.5萬個。
重點聚焦
1.人類常見的遺傳病有哪些類型,病因是什么?
2.如何監(jiān)測和預防遺傳?
3.人類基因組計劃的目的和內(nèi)容是什么?
[共研探究]
1.單基因遺傳病有6500多種,并且每年在以10~50種的速度遞增,單基因遺傳病已經(jīng)對人類健康構(gòu)成了較大的威脅,常見的有紅綠色盲、血友病、白化病等。與單基因遺傳病相比,多基因遺傳病不只由遺傳因素決定,而是遺傳因素與環(huán)境因素共同起作用。
根據(jù)上述資料,回答下列問題:
(1)單基因遺傳病是受一對等位基因控制的遺傳病。多基因遺傳病受兩對以上的等位基因控制。
(2)單基因遺傳病和多基因遺傳病說明:一種相對性狀可以由一對或多對基因控制。
(3)單基因遺傳病遵循孟德爾遺傳定律,多基因遺傳病和染色體異常遺傳病不遵循孟德爾遺傳定律。
(4)人類遺傳病中單基因遺傳病和多基因遺傳病都是由致病基因引起的,染色體異常遺傳病不是由致病基因引起的。
2.21三體綜合征患者的體細胞中含有3條21號染色體,是由于親本產(chǎn)生的異常配子發(fā)生受精作用導致的。如圖表示21三體綜合征患者產(chǎn)生異常卵細胞的示意圖(圖中染色體代表21號染色體)
(1)異常卵細胞的形成
①減數(shù)第*后期同源染色體未分離,產(chǎn)生異常的次級卵母細胞,進而形成了含有兩條21號染色體的異常卵細胞。
②減數(shù)第二次*后期姐妹染色單體分離形成的染色體未被拉向兩極,產(chǎn)生了含有兩條21號染色體的異常卵細胞。
(2)異常精子的形成
、贉p數(shù)第*后期,同源染色體未分離。
②減數(shù)第二次*后期,姐妹染色單體分離形成的染色體未被拉向兩極。
[總結(jié)升華]
1.遺傳病的類型及遺傳特點
遺傳病的類型遺傳特點
單基因
遺傳病常染色體顯性遺傳病男女患病幾率相等、連續(xù)遺傳
常染色體隱性遺傳病男女患病幾率相等、隔代遺傳
伴X染色體顯性遺傳病女患者多于男患者、連續(xù)遺傳
伴X染色體隱性遺傳病男患者多于女患者、交叉遺傳
多基因遺傳病家族聚集現(xiàn)象、易受環(huán)境影響
染色體
異常遺
傳病結(jié)構(gòu)異常往往造成較嚴重的后果,甚至在胚胎時期就引起自然流產(chǎn)
數(shù)目異常
2.遺傳病、先天性疾病和家族性疾病的辨析
項目遺傳病先天性疾病家族性疾病
特點能夠在親子代個體之間遺傳的疾病出生時已經(jīng)表現(xiàn)出來的疾病一個家族中多個成員都表現(xiàn)出來的疾病
病因由遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起可能由遺傳物質(zhì)改變引起,也可能與遺傳物質(zhì)的改變無關(guān)可能由遺傳物質(zhì)改變引起,也可能與遺傳物質(zhì)的改變無關(guān)
關(guān)系大多數(shù)是先天性疾病不一定是遺傳病不一定是遺傳病
舉例紅綠色盲、血友病等①遺傳。合忍煨杂扌、多指(趾)、白化病、苯丙*尿癥
②非遺傳。禾涸谧訉m內(nèi)受天花病毒感染,出生時留有瘢痕①遺傳。猴@性遺傳病
②非遺傳。河捎陲嬍持腥狈S生素A,一個家族中多個成員都患夜盲癥
【規(guī)律總結(jié)】遺傳病類型的判斷方法
[對點演練]
1.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,不正確的是()
A.人類遺傳病是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的疾病
B.單基因遺傳病是指受一個基因控制的遺傳病
C.冠心病、青少年型糖尿病是多基因遺傳病
D.基因突變不一定誘發(fā)遺傳病
解析:選B人類遺傳病是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的疾;單基因遺傳病是指受一對等位基因控制的遺傳;冠心病、青少年型糖尿病是多基因遺傳。换蛲蛔兒笊镄誀畈灰欢ǜ淖,即不一定誘發(fā)遺傳病。
2.如圖表示某家族的遺傳系譜,如果圖中3號與一正常男子婚配,生下一個患病的男孩,則該遺傳病的遺傳方式可能是()
、俪H旧w上的顯性遺傳②常染色體上的隱性遺傳③Y染色體上的遺傳④X染色體上的顯性遺傳
、軽染色體上的隱性遺傳
A.②④B.②⑤
C.③⑤D.①④
解析:選B由題干“如果圖中3號與一正常男子婚配,生下一個患病的男孩”可推出該病為隱性遺傳病,可能為常染色體隱性遺傳,也可能是伴X染色體隱性遺傳;由于男性患者多,所以可能為伴X染色體隱性遺傳;B項正確。
[共研探究]
1.調(diào)查人類遺傳病
材料1:廣西是我國地中海貧血病發(fā)病率高的省區(qū),地中海貧血病患病率為2.43%。
材料2:著*干皮病是一種罕見的先天性隱性遺傳病。由于患者體內(nèi)缺少一種酶,紫外線照曬人體后造成的DNA損傷缺乏修復能力。隨著紫外線曬傷的積累,極易引發(fā)嚴重的皮膚癌變。
根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)選取調(diào)查的樣本:在患有該遺傳病的家族中進行調(diào)查。
(2)根據(jù)調(diào)查結(jié)果,繪制遺傳系譜圖,分析遺傳方式。
(3)數(shù)據(jù)處理
在廣西省內(nèi)隨機抽取人群樣本,進行該遺傳病的統(tǒng)計,利用下列公式計算得出該遺傳病的發(fā)病率。
遺傳病的發(fā)病率=遺傳病患病人數(shù)被調(diào)查的總?cè)藬?shù)×100%
2.一對夫婦,一方為色盲患者,另一方表現(xiàn)正常,妻子懷孕后,請分析胎兒是否攜帶致病基因。
(1)若丈夫為患者,胎兒是男性時,需要(填“需要”或“不需要”)對胎兒進行基因檢測,因為表現(xiàn)正常的女性有可能是攜帶者,她與男患者結(jié)婚時,男性胎兒可能是患者。
(2)當妻子為患者時,表現(xiàn)正常的胎兒的性別為女性,因為女患者與正常男性結(jié)婚時,所有的女性胎兒都含有來自父親X染色體上的正常顯性基因。
3.人的染色體組中有23(22+X或22+Y)條染色體。在測定人類基因組組成時,應測24條(22條常染色體+X+Y),因為X、Y染色體上有非同源區(qū)段。
[總結(jié)升華]
1.遺傳病發(fā)病率與遺傳方式調(diào)查的比較
調(diào)查對象及范圍注意事項結(jié)果計算及分析
遺傳病
發(fā)病率廣大人群隨機抽樣考慮年齡、性別等因素,群體足夠大患病人數(shù)被調(diào)查總?cè)藬?shù)×
100%
遺傳方式患者家系正常情況與患病情況分析基因顯隱性及所在染色體的類型
2.遺傳病的監(jiān)測、預防與治療
【易錯易混】“十字相乘法”求解兩種單基因遺傳病的患病概率
以上規(guī)律可利用下列模型表示:
[對點演練]
3.判斷正誤
(1)開展遺傳病的監(jiān)測,在一定程度上能夠有效地預防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展。()
(2)人類基因組測序是測定人的46條染色體中的一半,即23條染色體的堿基序列。()
(3)人類基因組計劃可使人們認識到人類基因的組成、結(jié)構(gòu)、功能及其相互之間的關(guān)系,對人類疾病的診治和預防有重要意義。()
(4)人類基因組計劃對人類只有積極的影響,不會造成負面效應。()
解析:(2)在測定人類基因組組成時,應測24條,即22條常染色體+X+Y。(4)人類基因組計劃對人類既有積極的影響,也有一定的負面效應,如造成遺傳歧視及制造種族選擇性生物滅絕武器等。
答案:(1)√(2)×(3)√(4)×
4.某研究性學習小組在調(diào)查人群中的遺傳病時,以“研究××病的遺傳方式”為子課題。下列子課題中為簡單可行且所選擇的調(diào)查方法為合理的是()
A.研究貓叫綜合征的遺傳方式,在學校內(nèi)隨機抽樣調(diào)查
B.研究青少年型糖尿病的遺傳方式,在患者家系中調(diào)查
C.研究艾滋病的遺傳方式,在全市隨機抽樣調(diào)查
D.研究紅綠色盲的遺傳方式,在患者家系中調(diào)查
解析:選D貓叫綜合征是染色體異常遺傳;青少年型糖尿病屬于多基因遺傳;艾滋病屬于傳染;紅綠色盲是單基因遺傳病。多基因遺傳病和染色體異常遺傳病的規(guī)律難以掌握,所以不適用于遺傳方式的調(diào)查。
1.“人類基因組計劃”中的基因測序工作是指測定()
A.DNA的堿基對的排列順序
B.mRNA的堿基的排列順序
C.蛋白質(zhì)的氨基酸的排列順序
D.DNA上基因的排列順序
解析:選A人類基因組計劃正式啟動于1990年,目的是測定人類基因組的全部DNA序列。
2.不能用來區(qū)分常染色體顯性遺傳病和伴X染色體顯性遺傳病的是()
A.在一個家系中是否連續(xù)遺傳
B.人群中男女遺傳病患病率
C.男性患者的母親患病情況
D.男性患者的女兒患病情況
解析:選A常染色體顯性遺傳病和伴X染色體顯性遺傳病都能連續(xù)遺傳;常染色體顯性遺傳病人群中男女遺傳病患病率相等,伴X染色體顯性遺傳病的女患者多于男患者;伴X染色體顯性遺傳病男性患者的母女都患病。
3.21三體綜合征患兒的發(fā)病率與母親年齡的關(guān)系如圖所示,則預防該遺傳病的主要措施是()
、龠m齡生育②基因診斷③染色體分析④B超檢查
A.①③B.①②
C.③④D.②③
解析:選A由圖可知母親年齡超過35歲,生下的小孩患21三體綜合征的可能性大大增加,因此預防該遺傳病首先要考慮適齡生育。因21三體綜合征患者第21號染色體為3條,故也可以通過染色體分析來進行預防。
4.請根據(jù)下面的示意圖,回答問題:
(1)該圖解是____________示意圖,進行該操作的主要目的是______________________。
(2)若胎兒患有多基因遺傳病,________(填“能”或“不能”)在光鏡下觀察到致病基因;該類遺傳病的特點是:在群體中發(fā)病率較________,常表現(xiàn)出________,易受________的影響。
(3)如果某人患有一種伴X染色體顯性遺傳病,對其妻子檢查時發(fā)現(xiàn)胎兒細胞的染色體組成為XX,是否要終止妊娠?________。理由是___________________________________。
解析:(1)產(chǎn)前診斷的主要檢測手段有羊水檢查、B超檢查、孕婦血細胞檢查及基因診斷等,目的是確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病,圖示為羊水檢查。(2)多基因遺傳病屬于分子水平的疾病,在光學顯微鏡下不可見。多基因遺傳病在群體中發(fā)病率較高,常表現(xiàn)出家族聚集現(xiàn)象,易受環(huán)境的影響。(3)伴X染色體顯性遺傳病,父方的顯性致病基因肯定傳給女兒,女兒患病,因此要終止妊娠。
答案:(1)羊水檢查確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病(2)不能高家族聚集現(xiàn)象環(huán)境(3)是父親的X染色體一定傳遞給女兒,女兒一定患有該遺傳病
【基礎題組】
1.青少年型糖尿病和21三體綜合征分別屬于()
A.單基因顯性遺傳病和單基因隱性遺傳病
B.多基因遺傳病和染色體異常遺傳病
C.常染色體遺傳病和性染色體遺傳病
D.多基因遺傳病和單基因顯性遺傳病
解析:選B青少年型糖尿病屬于多基因遺傳病,21三體綜合征患者的21號染色體多了一條,故屬于染色體異常遺傳病。
2.正常的男性體細胞的所有染色體可以表示為44+XY,則21三體綜合征的女患者的體細胞的所有染色體組成可以表示為()
A.44+XXB.44+XXY
C.45+XYD.45+XX
解析:選D人類21三體綜合征的成因是在生殖細胞形成的過程中,第21號染色體沒有分離,故21三體綜合征患者的21號染色體比正常人多了一條,即45+XX,D項正確;A項屬于正常女性的染色體組成;B項是男性個體多了一條性染色體;C項是男性個體多了一條常染色體。
3.下列關(guān)于人類遺傳病的敘述,錯誤的是()
、僖粋家庭僅一代人中出現(xiàn)過的疾病不是遺傳病
、谝粋家庭幾代人中都出現(xiàn)過的疾病是遺傳病
③攜帶遺傳病基因的個體一定會患遺傳病
、懿粩y帶遺傳病基因的個體一定不會患遺傳病
A.①②B.③④
C.①②③D.①②③④
解析:選D人類遺傳病通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病。一個家族僅一代人中出現(xiàn)過的疾病也可能是遺傳;一個家族幾代人中都出現(xiàn)過的疾病不一定是遺傳病,也可能是環(huán)境、營養(yǎng)等因素造成的;攜帶遺傳病基因的個體不一定會患遺傳病,如攜帶隱性遺傳病基因的人并不患病;不攜帶遺傳病基因的個體也可能會患遺傳病,如染色體異常遺傳病等。
4.隨著“炎黃一號”計劃的完成,華大基因研究院正在組織實施“炎黃99”計劃。其基本內(nèi)容:為我國的99個具有一定代表性的人測繪完整的基因圖譜。該計劃的意義不包括()
A.探索中華民族的基因結(jié)構(gòu)特點
B.探索某些遺傳病的發(fā)病原因
C.探索DNA合成的規(guī)律
D.為被測試者將來可能需要的基因治療提供依據(jù)
解析:選C基因組計劃的主要目的是測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。人類基因組計劃對于疾病的診斷和預防有重要意義。
5.下列人類遺傳病調(diào)查的基本步驟,正確的順序是()
、俅_定要調(diào)查的遺傳病,掌握其癥狀及表現(xiàn)
、趨R總結(jié)果,統(tǒng)計分析
、墼O計記錄表格及調(diào)查要點
④分多個小組進行調(diào)查,獲得足夠大的群體調(diào)查數(shù)據(jù)
A.①③②④B.③①④②
C.①③④②D.①④③②
解析:選C人類遺傳病的調(diào)查步驟:確定要調(diào)查的遺傳病→設計記錄表格→分組調(diào)查→匯總結(jié)果,統(tǒng)計分析。
6.經(jīng)人類染色體組型分析發(fā)現(xiàn),有2%~4%的精神病患者的性染色體組成為XYY,如圖所示,有人稱多出的Y染色體為“犯罪染色體”。下列關(guān)于XYY綜合征的敘述正確的是()
A.患者為男性,可能是由母方減數(shù)第*異常所致
B.患者為女性,可能是由母方減數(shù)第二次*異常所致
C.患者為男性,可能是由父方減數(shù)第二次*異常所致
D.患者為女性,可能是由父方減數(shù)第二次*異常所致
解析:選C該患者的染色體組成為XYY,即多了一條Y染色體,Y染色體只能來自父方,而且是由減數(shù)第二次*后期著絲點分開后,染色體移向了細胞的同一極所致。
7.我國婚姻法規(guī)定禁止近親婚配的醫(yī)學依據(jù)是()
A.近親婚配其后代必患遺傳病
B.近親婚配其后代患隱性遺傳病的機會增加
C.人類的疾病都是由隱性基因控制的
D.近親婚配其后代必然有伴性遺傳病
解析:選B從遺傳學角度來說,每個正常人身上可能攜帶幾個甚至十幾個隱性遺傳病基因,近親結(jié)婚會使后代患隱性遺傳病的機會增加。
8.下列各對準備生育的新婚夫婦中,需要進行遺傳咨詢的是()
A.得過肺結(jié)核的夫婦
B.得過乙型肝炎的夫婦
C.因意外而致殘的夫婦
D.親屬中生過先天畸形嬰兒的夫婦
解析:選D肺結(jié)核和乙型肝炎均屬于傳染病,不屬于遺傳病,故不需要進行遺傳咨詢,A、B項錯誤;因意外而致殘不屬于遺傳病,也不需要進行遺傳咨詢,C項錯誤;親屬中生過先天畸形嬰兒的夫婦體內(nèi)有可能存在遺傳病致病基因,故準備生育的新婚夫婦需進行遺傳咨詢,D項正確。
【能力題組】
9.白化病是一種隱性遺傳病,一對表現(xiàn)均正常的夫婦,生了一個白化病的女兒,則這對夫婦再生一個孩子是正常男孩的概率是()
A.3/8B.1/2
C.1/4D.3/4
解析:選A白化病是常染色體隱性遺傳病,由雙親正常有一個患病女兒,可以推出雙親均為雜合子,那么這對夫婦再生一個正常小孩且為男孩的概率則為3/8。
10.人類血友病屬于伴性遺傳,苯丙*尿癥屬于常染色體遺傳。一對表現(xiàn)型正常的夫婦,生下一個既患血友病又患苯丙*尿癥的男孩。如果他們再生一個女孩,表現(xiàn)正常的概率是()
A.9/16B.3/4
C.3/16D.1/4
解析:選B血友病是一種伴X染色體隱性遺傳病,苯丙*尿癥為常染色體隱性遺傳病。假設控制這兩對遺傳病的基因分別為H、h和B、b,則患血友病和苯丙*尿癥男孩的基因型為bbXhY,其父母的基因型分別是BbXHY和BbXHXh。對血友病而言,生女孩一定是正常的,即正常的概率為1;對苯丙*尿癥而言,正常的概率為3/4,所以表現(xiàn)正常的概率為3/4。
11.對下列各圖所表示的生物學意義的描述,正確的是()
A.甲圖中每對基因的遺傳都遵循基因的自由組合定律
B.乙圖細胞處于有絲*后期,該生物正常體細胞的染色體數(shù)為8條
C.丙圖家系中男性患者明顯多于女性患者,該病有可能是伴X隱性遺傳病
D.由丁圖可知,該生物基因組測序需要測定5條染色體上的DNA序列
解析:選D甲圖中每對基因的遺傳都遵循基因的分離定律,A錯誤;乙圖含有同源染色體,并且同源染色體沒有分開,而是著絲點*,故處于有絲*后期,該時期細胞有8條染色體,故體細胞應該有4條染色體,B錯誤;丙圖中Ⅱ代一對夫婦全患病,而女兒正常,可判斷該病一定為顯性遺傳病,C錯誤;丁圖為果蠅的染色體組成示意圖,常染色體每對只需要測序一條,而性染色體X和Y都需要測序,共需要測定5條染色體上的DNA序列,D正確。
12.下面所示的4個家系中,帶陰影的為遺傳病患者,白色表現(xiàn)正常。下列敘述不正確的是()
A.可能是色盲遺傳的家系是甲、乙、丙、丁
B.肯定不是抗維生素D佝僂病(伴X染色體顯性遺傳)遺傳的家系是甲、乙
C.家系甲中,這對夫婦再生一患病孩子的概率為1/4
D.家系丙中,女兒不一定是雜合子
解析:選A色盲是伴X染色體隱性遺傳病,可能是色盲遺傳的家系是甲、乙、丙。丁中雙親都患病,但有一個正常的兒子,為顯性遺傳病。
13.如圖是某家系紅綠色盲遺傳病的圖解,據(jù)圖回答:(等位基因用B和b表示)
(1)Ⅱ5的基因型是________________;Ⅲ8的基因型是________。
(2)Ⅲ9的色盲基因來自于Ⅰ代中的________號。
(3)Ⅱ5與Ⅱ6若再生一個孩子,患病的概率是______________________________。
(4)Ⅳ10為紅綠色盲攜帶者的概率是________。
解析:(1)紅綠色盲是伴X染色體隱性遺傳病,Ⅱ5正常,則其基因型為XBY,Ⅲ8正常,則其基因型為XBXB或XBXb。(2)Ⅱ5不含有色盲基因,Ⅲ9的色盲基因來自Ⅱ6,Ⅰ4不含有色盲基因,所以Ⅱ6的色盲基因來自于Ⅰ3。(3)Ⅱ5的基因型為XBY,Ⅱ6的基因型為XBXb,后代患病概率為1/4。(4)Ⅲ7的基因型為XBY,Ⅲ8的基因型為XBX-,后代是色盲攜帶者的概率為1/2×1/2=1/4。
答案:(1)XBYXBXB或XBXb(2)3(3)1/4(4)1/4
14.人類的遺傳病有常染色體顯性或隱性遺傳病、伴性遺傳病和染色體異常遺傳病;卮鹨韵聠栴}:
(1)如圖所示的五個家庭,所患遺傳病類型各不相同,且致病基因均位于性染色體上。
、1號家庭所患遺傳病和5號家庭所患遺傳病,在自然人群中男性與女性的患病率大小關(guān)系分別為____________________________________________________。
、2號家庭的女兒與一位正常男性婚配,所生子女患該遺傳病的概率為________。
③如控制3號家庭的遺傳病的等位基因為A、a,則患該遺傳病男性的基因型為________。
、4號家庭的患病兒子結(jié)婚后,從優(yōu)生角度考慮,他們應生________(填“男孩”或“女孩”)。
(2)克氏綜合癥屬于染色體異常遺傳病,患者性染色體為XXY。對一位克氏綜合癥個體的染色體進行檢查時得知其兩條X染色體分別來自外祖父和外祖母,說明形成該克氏綜合癥個體的原因是______________________________________________________。
解析:(1)因1~5號家庭患5種不同的伴性遺傳病(設等位基因用A、a表示),綜合分析系譜圖可知,1~5號家庭所患遺傳病類型分別是伴X染色體隱性遺傳(XAY與XAXa→XaY)、性染色體同源區(qū)段顯性遺傳(XaYA與XAXa→XaXa)、性染色體同源區(qū)段隱性遺傳(XaYA與XAXa→XaXa)、伴Y染色體遺傳、伴X染色體顯性遺傳(XAY與XaXa→XAXa)。①1號家庭所患遺傳病在自然人群中男性發(fā)病率大于女性發(fā)病率,5號家庭所患遺傳病在自然人群中,女性發(fā)病率大于男性發(fā)病率;②2號家庭患性染色體同源區(qū)段顯性遺傳病,其女兒與一正常男性婚配,子女應均正常;③3號家庭患性染色體同源區(qū)段隱性遺傳病,男性患者的相關(guān)基因型為XaYa;④4號家庭患伴Y染色體遺傳病,女性皆正常,而男性患病,且男性患者的后代男性皆患病,故他們應考慮生女孩。(2)該克氏綜合癥患者的兩條X染色體分別來自外祖父和外祖母,即兩條X染色體均來自其母親,也就是說不可能是母親卵細胞形成過程中減數(shù)第二次*時兩條X染色體未分離,而是在卵細胞形成過程中的減數(shù)第*時兩條X染色體未分離。
答案:(1)①男性發(fā)病率多于女性發(fā)病率、男性發(fā)病率小于女性發(fā)病率②0③XaYa④女孩(2)形成卵細胞過程中的減數(shù)第*時兩條X染色體未分離
15.已知抗維生素D佝僂病是由X染色體上的顯性基因(A)控制的;血友病是由X染色體上的隱性基因(b)控制的,F(xiàn)有兩對剛剛結(jié)婚的青年*,甲夫婦的男方是抗維生素D佝僂病患者,女方正常,乙夫婦都正常,但女方的弟弟是血友病患者(其父母正常),請根據(jù)題意回答問題。
(1)根據(jù)這兩對夫婦及其家庭成員各自的遺傳病情,寫出相應的基因型:
甲夫婦:男:________;女:________。
乙夫婦:男:________;女:________。
(2)醫(yī)生建議這兩對夫婦在生育之前,應進行遺傳咨詢。
、偌偃缒闶轻t(yī)生,你認為這兩對夫婦的后代患相應遺傳病的風險率是:
甲夫婦:后代患抗維生素D佝僂病的風險率為________________________%。
乙夫婦:后代患血友病的風險率為________%。
、趦(yōu)生學上認為,有些情況下可通過選擇后代的性別來降低遺傳病的發(fā)病概率。請你就生男生女為這對夫婦提出合理化建議。
建議:甲夫婦好生一個________孩,乙夫婦好生一個________孩。
(3)產(chǎn)前診斷是在胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段,對遺傳病進行監(jiān)測和預防,包括孕婦血細胞檢查、基因診斷和________、________。
解析:(1)甲夫婦中男方患有抗維生素D佝僂病,含有致病基因,基因型為XAY,女方正常不含致病基因,基因型為XaXa;乙夫婦中男女雙方都正常,所以男方基因型為XBY,女方的弟弟含有致病基因,所以女方也有可能含有致病基因,基因型為XBXB或XBXb。(2)甲夫婦中男方一定會將致病基因傳遞給女兒,而一定不會傳給兒子,所以后代患病率為50%,乙夫婦中女方攜帶致病基因的概率為1/2,攜帶致病基因的情況下與男方生出患病孩子XbY的概率為1/4,所以后代患病的概率為1/8。通過上面敘述,所以建議甲夫婦生男孩,乙夫婦生女孩。(3)產(chǎn)前診斷的手段有羊水檢查和孕婦血細胞檢查,屬于細胞水平,基因診斷屬于分子水平上的手段,B超檢查屬于個體水平上的檢查。
答案:(1)XAYXaXaXBYXBXB或XBXb
(2)①5012.5②男女(3)羊水檢查B超檢查
階段質(zhì)量檢測(五)基因突變及其他變異
(時間:45分鐘;滿分:100分)
一、選擇題(每小題2.5分,共50分)
1.下列有關(guān)基因突變的敘述,錯誤的是()
A.基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑
B.紫外線可誘發(fā)基因突變
C.自然狀態(tài)下,基因突變的頻率很低
D.基因突變對生物自身都是有利的
解析:選D基因突變指DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失而引起基因結(jié)構(gòu)的改變,所以基因突變能夠產(chǎn)生新的基因,A正確;紫外線可誘發(fā)基因突變,B正確;基因突變的特征之一是突變的頻率很低,C正確;基因突變多數(shù)是有害的,但不是絕對的,有利還是有害取決于生物變異的性狀是否適應環(huán)境,D錯誤。
2.用雜合種子盡快獲得顯性純合植株的方法是()
A.種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子
B.種植→秋水仙素處理→純合子
C.種植→F2→選不分離者→純合子
D.種植→秋水仙素處理→花藥離體培養(yǎng)→純合子
解析:選A單倍體育種的過程一般是首先取雜合子的花藥離體培養(yǎng),從而獲得單倍體植株,然后用秋水仙素處理單倍體幼苗,從而獲得所需性狀的純合個體,單倍體育種的優(yōu)點是能迅速獲得純合子,加快育種進程。根據(jù)題意分析可知用雜合種子盡快獲得顯性純合植株的方法是種植→花藥離體培養(yǎng)→單倍體幼苗→秋水仙素處理→純合子。
3.如圖為某遺傳病的系譜圖,下列判斷正確的是()
A.母親肯定是純合子,子女是雜合子
B.該遺傳病女性發(fā)病率高于男性
C.該遺傳病不可能是X染色體上的隱性遺傳
D.子女中的致病基因不可能來自父親
解析:選C該病可能是常染色體顯性、隱性遺傳病或伴X染色體顯性遺傳病,若為常染色體顯性遺傳病,母親可能是純合子,也可能是雜合子,子女是雜合子,故A錯誤;該病如果是常染色體遺傳病,則這種遺傳病女性發(fā)病率等于男性,故B錯誤;該系譜圖中女兒患病而父親表現(xiàn)型正常,所以該病不可能是伴X染色體隱性遺傳病,故C正確;如果該病是常染色體隱性遺傳病,則子女中的兩個致病基因有一個來自父親,一個來自于母親,故D錯誤。
4.普通小麥體細胞中有6個染色體組,用小麥的花粉培育成單倍體植株,單倍體植株體細胞中的染色體組數(shù)是()
A.1個B.2個
C.3個D.6個
解析:選C普通小麥體細胞含有6個染色體組,小麥的花粉是通過減數(shù)*形成的,所以花粉中的核DNA減半,染色體組減半,故C正確。
5.抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病,短指為常染色體顯性遺傳病,紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,白化病為常染色體隱性遺傳病。下列關(guān)于這四種遺傳病遺傳特征的敘述,正確的是()
A.短指的發(fā)病率男性高于女性
B.紅綠色盲女性患者的父親是該病的患者
C.抗維生素D佝僂病的發(fā)病率男性高于女性
D.白化病通常會在一個家系的幾代人中連續(xù)出現(xiàn)
解析:選B短指為常染色體遺傳病,發(fā)病率男性女性相等,A錯誤;紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,女性患者的父親兒子都患病,B正確;抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病,發(fā)病率女性高于男性,C錯誤;白化病為常染色體隱性遺傳病,一般隔代遺傳,D錯誤。
6.下列各項中,屬于單倍體的是()
A.玉米種子發(fā)育成的幼苗
B.蛙的受精卵發(fā)育成的蝌蚪
C.單倍體育種形成的小麥抗病植株
D.花藥離體培養(yǎng)形成的幼苗
解析:選D由配子直接發(fā)育而來的個體是單倍體,玉米種子發(fā)育成的幼苗屬于二倍體,A錯誤;由蛙的受精卵發(fā)育成的蝌蚪,體內(nèi)含有兩個染色體組,屬于二倍體,B錯誤;由花粉離體培養(yǎng)形成的幼苗是單倍體,經(jīng)秋水仙素處理后又恢復本物種染色體組數(shù)目,即形成六倍體,C錯誤;由花粉直接發(fā)育成的幼苗屬于單倍體,D正確。
7.將二倍體西瓜幼苗(基因型為Aa)用適宜濃度秋水仙素處理后得到四倍體西瓜,則()
A.該四倍體自交后代會發(fā)生性狀分離
B.該四倍體西瓜不能產(chǎn)生種子
C.該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交,不能產(chǎn)生后代
D.這種變異是可遺傳的,但不能用顯微鏡觀察到
解析:選A四倍體西瓜的基因型為AAaa,能產(chǎn)生AA、Aa和aa三種配子,且比例是1∶4∶1,其自交后代發(fā)生性狀分離,A正確;該四倍體西瓜能正常減數(shù)*產(chǎn)生配子,配子受精后,受精卵可以發(fā)育成種子,B錯誤;該四倍體西瓜與二倍體西瓜雜交能產(chǎn)生三倍體后代,C錯誤;這是染色體變異,屬于可遺傳的變異,且可以在顯微鏡下觀察到,D錯誤。
8.下列關(guān)于人類遺傳病和基因組測序的敘述,正確的是()
A.21三體綜合征患者體細胞中染色體數(shù)目為45條
B.產(chǎn)前診斷能有效地檢測出胎兒是否患有遺傳病
C.遺傳咨詢的第一步是分析并確定遺傳病的遺傳方式
D.人類基因組測序測定的是人體細胞中所有DNA堿基序列
解析:選B21三體綜合征患者是體細胞中21號染色體比正常體細胞多一條,所以患者體細胞內(nèi)染色體數(shù)目為47條,A錯誤。產(chǎn)前診斷可有效地檢測出胎兒是否患有遺傳病,B正確。遺傳咨詢的第一步是對咨詢對象進行身體檢查,了解家庭病史,對是否患有遺傳病作出診斷,C錯誤。人類基因組測序測定的是人類基因組的全部DNA序列,即22條常染色體和X、Y兩條性染色體的DNA序列,D錯誤。
9.一對夫婦不是白化病患者,其第一個孩子已確診為白化病患者,則他們第二胎所生子女中患白化病的概率是()
A.25%B.50%
C.75%D.100%
解析:選A白化病是常染色體隱性遺傳病,由題可知該夫婦是雜合子,用Aa表示雙親基因型,則后代正常占3/4,患者占1/4。
10.如圖為某單基因遺傳病(B、b)的系譜圖,有關(guān)判斷正確的是()
A.該遺傳病為隱性性狀
B.致病基因位于X染色體上
C.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型相同
D.Ⅱ3和Ⅱ4的基因型不同
解析:選C從圖中可以看出這種病可以是顯性遺傳,也可以是隱性遺傳,包括四種情況:常顯、伴X顯、常隱、伴X隱。若為伴X隱,3、4基因型都為XBXb;若為常隱,3、4基因型為Bb;若為常顯,3、4基因型為bb;若為伴X顯,3、4基因型為XbXb。
11.如圖是蝗蟲細胞中同源染色體(A1和A2)的配對情況,下列判斷正確的是()
A.此種變異不能夠遺傳給下一代
B.此種變異可通過光學顯微鏡觀察到
C.觀察材料可能取自昆蟲的肌細胞
D.若A2正常,則A1可能發(fā)生了染色體片段的顛倒
解析:選B題圖觀察到的同源染色體A1和A2的配對情況是染色體缺失,該變異能夠遺傳給下一代,A錯誤;染色體變異能夠用光學顯微鏡觀察到,B正確;昆蟲的肌細胞不能進行減數(shù)*,不會出現(xiàn)同源染色體A1和A2配對,C錯誤;染色體片段的顛倒不會導致配對時的同源染色體某些區(qū)域出現(xiàn)凸起,D錯誤。
12.某種染色體結(jié)構(gòu)變異的示意圖如下,圖中字母表示不同的染色體片段。該變異類型為()
A.缺失B.易位
C.重復D.倒位
解析:選B分析題圖可知,圖中一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上,該變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。
13.下列有關(guān)“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述,錯誤的是()
A.低溫處理植物的分生組織細胞,能夠抑制紡錘體的形成
B.制作裝片,包括解離、漂洗、染色和制片四個步驟
C.在低倍鏡視野中,只要看到含四個染色體組的細胞,即可判斷染色體數(shù)目發(fā)生了改變
D.把根尖放在卡諾氏液中浸泡,以固定細胞的形態(tài)
解析:選C低溫處理植物的分生組織細胞,能夠抑制細胞有絲*前期紡錘體的形成,A正確;制作裝片的順序是解離→漂洗→染色→制片,B正確;在有絲*后期,著絲點*,染色體數(shù)目加倍,所以在低倍鏡視野中,看到的含四個染色體組的細胞,可能是處于有絲*后期的細胞,C錯誤;卡諾氏液適用于一般植物組織和細胞的固定,常用于根尖、花藥壓片及子房石蠟切片等,所以把根尖放在卡諾氏液中浸泡的目的是固定細胞的形態(tài),D正確。
14.基因突變的原因是()
A.DNA變成了蛋白質(zhì)
B.DNA變成了RNA
C.DNA中的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變
D.DNA中的基因數(shù)目減少或增多
解析:選CDNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變,叫基因突變。DNA可以轉(zhuǎn)錄形成RNA,進而控制蛋白質(zhì)合成,A、B錯誤;基因突變的原因是DNA分子中基因結(jié)構(gòu)發(fā)生局部改變,C正確;DNA中的基因數(shù)目減少或增多,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,D錯誤。
15.用基因型為AAdd和aaDD的親本植株進行雜交,并對其子一代的幼苗用秋水仙素進行處理,該植物的基因型和染色體倍數(shù)分別是()
A.AAaaDDdd,四倍體B.AaDd,二倍體
C.AAdd,二倍體D.AAaaDDDD,四倍體
解析:選A用基因型為AAdd和aaDD的親本植株進行雜交,子一代的基因型為AaDd,細胞中含有兩個染色體組。對子一代的幼苗用秋水仙素進行處理,使其染色體數(shù)目加倍后,得到基因型為AAaaDDdd的個體,細胞中含有四個染色體組,為四倍體。
16.下列關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述,不正確的是()
A.一個染色體組中不含同源染色體
B.由受精卵發(fā)育成的,體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體
C.人工誘導多倍體的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
D.單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組
解析:選C一個染色體組包括一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異,A正確;由受精卵發(fā)育而來,體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體,體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體,B正確;人工誘導多倍體常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,也可以低溫處理分生組織細胞,原理都是抑制紡錘體形成,使染色體數(shù)目加倍,C錯誤;體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體,叫單倍體,但單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組,如六倍體的花粉發(fā)育而來的單倍體植株,體細胞中含有三個染色體組,D正確。
17.關(guān)于人類遺傳病的監(jiān)測和預防的措施,錯誤的是()
A.禁止近親結(jié)婚
B.廣泛開展遺傳咨詢
C.進行產(chǎn)前(臨床)診斷
D.測定并公布婚配雙方的DNA序列
解析:選D測定并公布婚配雙方的DNA序列,侵犯了個人隱私,D項錯誤。
18.原核生物中某一基因的編碼區(qū)起始端插入了一個堿基對。在插入位點的附近,又發(fā)生了下列四種情況,其中對其編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響可能小的是()
A.置換單個堿基對B.增加4個堿基對
C.缺失3個堿基對D.缺失4個堿基對
解析:選D基因中三個相鄰的堿基對決定mRNA中三個相鄰的堿基,mRNA中三個相鄰的堿基決定一個氨基酸。若基因中堿基對增加了一個,必然會引起其編碼的蛋白質(zhì)分子中氨基酸序列的改變,但如果在插入位點的附近再缺失4個堿基對,那么只會影響其編碼的蛋白質(zhì)分子中初的幾個氨基酸,而不會影響后面的氨基酸序列,這樣可以減小對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響。
19.如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生突變,導致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼。該基因發(fā)生的突變是()
A.①處插入堿基對G-C
B.②處堿基對A-T替換為G-C
C.③處缺失堿基對A-T
D.④處堿基對G-C替換為A-T
解析:選B根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG可知,WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的,那么1169位的賴氨酸的密碼子是AAG,因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼子可能是GAG,由此可推知,該基因發(fā)生的突變是②處堿基對A-T被替換為G-C。
20.如圖所示為某家族的遺傳系譜圖,下列分析正確的是()
A.由1號、2號、4號和5號,可推知此病為顯性遺傳病
B.由5號、6號與9號,可推知致病基因為顯性基因
C.由圖可以推知2號為顯性純合子、5號為雜合子
D.7號和8號婚配,后代患病概率為1/3
解析:選B由5號、6號結(jié)婚生出9號正常的女孩,可判斷該病一定是常染色體上的顯性遺傳病(設相關(guān)基因用A、a表示)。1號和2號結(jié)婚所生的孩子都患病,并不能判斷2號是純合子還是雜合子。7號為aa,8號為2/3Aa、1/3AA,生出正常孩子的概率為1/3,生出患病孩子的概率為2/3。
二、非選擇題(共50分)
21.(10分)如圖表示各細胞中染色體組成情況,據(jù)此完成相關(guān)問題:
(1)一般情況下,一定屬于單倍體生物細胞的是圖________。
(2)由C細胞組成的生物體是不育的,如何處理才能使其變得可育?________________________________________________________________________。
(3)A細胞中含________個染色體組。
(4)對于有性生殖的生物而言,在什么情況下,由B細胞組成的生物體是二倍體?________________。在什么情況下,由B細胞組成的生物體是單倍體?________________。
(5)假若A細胞組成的生物體是單倍體,則其正常物種體細胞中含________個染色體組。
解析:(1)圖D中細胞只含一個染色體組不可能由受精卵發(fā)育而來,因此圖D屬于單倍體生物的細胞。(2)C細胞中含有三個染色體組,不能進行正常的減數(shù)*形成正常的配子,要想使其可育可通過人工誘導(如用秋水仙素處理幼苗)使染色體加倍。(3)A細胞中形態(tài)和大小一致的染色體有四條,故含有四個染色體組。(4)由圖可知B細胞中含有兩個染色體組,只要該個體是由受精卵發(fā)育而來就是二倍體,由未受精的配子直接發(fā)育而來就是單倍體。(5)因A細胞是配子發(fā)育而來且具有四個染色體組,則其正常生物體是由受精卵發(fā)育而來,應該含八個染色體組。
答案:(1)D(2)人工誘導(如用秋水仙素處理幼苗)使染色體加倍(3)四(4)該個體由受精卵發(fā)育而來由未受精的配子直接發(fā)育而來(5)八
22.(6分)將基因型為AA和aa的兩個植株雜交,得到F1,再將F1作如下處理:
試分析完成下列問題:
(1)乙植株的基因型是________,屬于________倍體。
(2)用乙植株的花粉直接培養(yǎng)成的植株屬于________倍體,其基因型及比例為________________________________________________________________________。
(3)丙植株的體細胞內(nèi)含有________個染色體組。
解析:AA×aa→F1,F(xiàn)1的基因型為Aa,自然生長得到甲植株,其基因型為Aa。F1幼苗用秋水仙素處理后,染色體數(shù)目加倍,Aa→AAaa(乙植株),屬于四倍體,它能產(chǎn)生三種配子:AA、Aa、aa,比例為1∶4∶1,Aa×AAaa→丙(三倍體)含有三個染色體組。
答案:(1)AAaa四(2)單AA∶Aa∶aa=1∶4∶1(3)三
23.(12分)Ⅰ.兔子皮下脂肪的顏色受一對等位基因(A和a)的控制。研究人員選擇純種親本進行了如下兩組雜交實驗,請分析回答:
(1)控制兔子皮下脂肪顏色的基因位于________染色體上,________是顯性性狀。F2性狀表現(xiàn)說明家兔皮下脂肪顏色的表現(xiàn)是_____________________________________共同作用的結(jié)果。
(2)兔子體內(nèi)某一基因控制合成的蛋白質(zhì)可以催化*素分解,說明這一基因是通過控制________________________________________________________________________
來控制生物性狀的。
、.將①②兩個植株雜交,得到種子③,再做進一步處理,如圖所示,分析并回答下列問題:
(3)由③到④的育種過程依據(jù)的主要原理是_______________________________。
(4)③到⑦的過程常用的方法是________,由③到⑨這種育種方法大的優(yōu)點是________________________________________________________________________。
解析:Ⅰ.(1)由題圖知,兩個親本正交和反交的結(jié)果相同,后代中性狀表現(xiàn)沒有性別差異,說明控制性狀的基因位于常染色體上;黃脂和白脂個體雜交,后代中只有白脂個體,說明白脂是顯性性狀,黃脂是隱性性狀;F1中雌雄個體隨機交配,在給幼兔飼喂含*素和不含*素的食物時,產(chǎn)生了不同的性狀表現(xiàn),說明生物個體的性狀表現(xiàn)是基因型與環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。(2)兔子體內(nèi)某一基因控制合成的蛋白質(zhì)可以催化*素分解,從而影響生物的性狀,說明這一基因是通過控制酶的合成來控制生物的代謝,進而控制生物的性狀。Ⅱ.(3)由③到④是誘變育種,所利用的原理是基因突變。(4)③到⑦過程是采用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株,由③到⑨的育種方法是單倍體育種,它能明顯縮短育種年限。
答案:Ⅰ.(1)常白脂基因(型)與環(huán)境(2)酶的合成Ⅱ.(3)基因突變(4)花藥離體培養(yǎng)明顯縮短育種年限
24.(10分)基因興奮劑是指通過改良遺傳學成分使機體產(chǎn)生更多的激素、蛋白質(zhì)或其他天然物質(zhì),從而增強運動能力;蚺d奮劑是隨著基因治療技術(shù)的發(fā)展而誕生的,它與普通基因治療的不同在于將服務對象從患者轉(zhuǎn)移到了健康的職業(yè)運動員。科學家發(fā)現(xiàn)了一種AGTN3的基因,其等位基因R能提高運動員的短跑成績,其另一等位基因E則能提高運動員的長跑成績。請回答:
(1)基因AGTN3變成基因R或E的現(xiàn)象在遺傳學上稱為____________,該現(xiàn)象發(fā)生的本質(zhì)是DNA分子發(fā)生了______________________________________________。
(2)若一個家庭中,父母都具有E基因和AGTN3基因,善長跑;一個兒子也具有E基因善長跑;但另一個兒子不具有E基因而不善長跑。據(jù)孟德爾理論,這種現(xiàn)象在遺傳學上稱為________________。由此可見,E基因?qū)GTN3基因具有________作用。
(3)若一對夫婦注射了R基因都提高了短跑成績,則他們以后所生的子女具有R基因的概率是________。
(4)科學家把運動員注入的能改善運動員各種運動能力和耐力的基因稱為基因興奮劑。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的提高,在今年倫敦奧運會上有可能會出現(xiàn)使用基因興奮劑這種隱蔽的作弊行為,這是因為注入的基因存在于運動員的________。
A.血液中B.肌肉細胞中
C.心臟細胞中D.小腦細胞中
解析:(1)由題意可知,基因AGTN3變成基因R或E是基因突變,基因突變的實質(zhì)是堿基對的增添、缺失或替換。(2)由題意可知,父母都具有E基因,善長跑,一個兒子不具有E基因而不善長跑,一個兒子也具有E基因善長跑,這是性狀分離的現(xiàn)象;由此可以推斷E是顯性基因。(3)這對夫婦注射了R基因都提高了短跑成績,但他們產(chǎn)生的生殖細胞不含R基因,因此,他們以后所生的子女具有R基因的概率是0。(4)由于興奮劑基因是注射到肌肉細胞中,所以非常隱蔽,不易被檢測出來。
答案:(1)基因突變堿基對的增添、缺失或替換(2)性狀分離顯性(3)0(4)B
25.(12分)如圖是甲病(顯性基因為A,隱性基因為a)和乙病(顯性基因為B,隱性基因為b)兩種遺傳病的系譜圖。請據(jù)圖回答下列問題。
(1)甲病的遺傳方式是______________________________________________。
(2)Ⅱ1和Ⅱ6兩者的家庭均無乙病史,則乙病的遺傳方式是________________________。
(3)①Ⅲ3和Ⅲ1分別與正常男性結(jié)婚,她們懷孕后到醫(yī)院進行遺傳咨詢,了解到若在妊娠早期對胎兒進行檢查,可判斷后代是否會患這兩種病。
可供選擇的措施有:
A.染色體數(shù)目檢測B.性別檢測
C.基因檢測D.無需進行上述檢測
、佗3采取什么措施?________(填序號),原因是___________________________。
、冖1采取什么措施?________(填序號),原因是______________________________。
(4)如果Ⅲ1與Ⅲ4違法結(jié)婚,子女中患病的可能性是
________________________________________________________________________。
解析:(1)由Ⅱ5、Ⅱ6和Ⅲ3可知,甲病遺傳方式是常染色體顯性遺傳。(2)由Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ2可知,乙病的遺傳方式是隱性遺傳,Ⅱ1和Ⅱ6兩者的家庭均無乙病史,則乙病是伴X染色體隱性遺傳。(3)①Ⅲ3基因型為aaXBXB,與正常男性(aaXBY)婚配,所生孩子都正常,所以無需進行檢測;②Ⅲ1的基因型可能為aaXBXb或aaXBXB,與正常男性(aaXBY)婚配,所生女孩均正常,男孩可能患病,故應進行胎兒的性別檢測或基因檢測。(4)Ⅲ1的基因型可能為1/2aaXBXb或1/2aaXBXB,Ⅲ4的基因型為1/3AAXBY,2/3AaXBY,子代不患甲病的概率為2/3×1/2=1/3,不患乙病的概率為1-1/2×1/4=7/8,子女中患病的可能性是1-1/3×7/8=17/24。
答案:(1)常染色體顯性遺傳(2)伴X染色體隱性遺傳(3)①D因為Ⅲ3的基因型為aaXBXB,與正常男性(aaXBY)婚配,所生孩子都正常②B或C因為Ⅲ1的基因型可能為aaXBXb或aaXBXB,與正常男性(aaXBY)婚配,所生女孩均正常,男孩可能患病,故應進行胎兒性別檢測或基因檢測(4)17/24
【二】
一、染色體結(jié)構(gòu)的變異(閱讀教材P85~86)
1.類型[連線]
2.染色體結(jié)構(gòu)的改變,會使排列在染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,而導致性狀的變異。
3.大多數(shù)變異對生物體是不利的,有的甚至會導致生物體死亡。
二、染色體數(shù)目的變異(閱讀教材P86~88)
1.染色體組
(1)概念:細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,但又互相協(xié)調(diào),共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體。
(2)寫出圖中的染色體組:X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ或Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。
2.二倍體、多倍體
項目起點體細胞染色體組數(shù)實例
二倍體受精卵兩個幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物
多倍體受精卵三個或三個以上三倍體香蕉和四倍體馬鈴薯
3.染色體數(shù)目變異與育種
(1)人工誘導多倍體的方法
秋水仙素――→處理萌發(fā)的種子或幼苗――→形成多倍體植株
(2)單倍體育種的方法
花藥――→離體培養(yǎng)單倍體幼苗――→人工誘導用秋水仙素處理
染色體數(shù)目加倍,正常純合子
三、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化實驗
。ㄩ喿x教材P88)
重點聚焦
1.染色體結(jié)構(gòu)的變異有哪些類型?
2.什么是單倍體、二倍體和多倍體?
3.什么是染色體組?利用染色體數(shù)目變異的育種方法有哪些?
[共研探究]
1.仔細觀察下圖,回答下列問題:
(1)圖1表示交叉互換,發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,屬于基因重組。
(2)圖2表示易位,發(fā)生在非同源染色體之間,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。
2.染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變
項目染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變
本質(zhì)染色體片段的缺失、重復、易位或倒位堿基對的替換、增添和缺失
發(fā)生變化
的基因的
數(shù)目1個或多個1個
變異水平細胞分子
光鏡檢測可見不可見
[總結(jié)升華]
1.染色體結(jié)構(gòu)變異類型
類型定義實例示意圖
缺失一條正常染色體斷裂后丟失某一片段引起的變異果蠅缺刻翅、貓叫綜合征
重復染色體中增加某一片段引起的變異。一條染色體的某一片段連接到同源的另一條染色體上,結(jié)果后者就有一段重復基因果蠅棒狀眼
續(xù)表
類型定義實例示意圖
易位染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異某種夜來香經(jīng)常發(fā)生
倒位染色體中某一片段位置顛倒180°后重新結(jié)合到原部位引起的變異;虿⒉粊G失,因此一般生活正常普通果蠅3號染色體上某些基因
2.染色體的缺失、重復、倒位與基因突變的區(qū)別(如圖所示)
【易錯易混】染色體易位與交叉互換的比較
染色體易位交叉互換
圖解
區(qū)別發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間
染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組
可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到
[對點演練]
1.下列變異中,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是()
A.染色體缺失了某一片段
B.染色體增加了某一片段
C.染色體中DNA的一個堿基發(fā)生了改變
D.染色體某一片段位置顛倒了180°
解析:選CDNA中一個堿基發(fā)生改變,屬于基因突變,選項A、B、D依次屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的缺失、重復和倒位。
2.圖1和圖2表示發(fā)生在常染色體上的變異,則二者所表示的變異類型分別屬于()
A.重組和易位B.易位和易位
C.易位和重組D.重組和重組
解析:選A圖1為同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換,屬于基因重組;圖2發(fā)生在非同源染色體之間,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。
[共研探究]
1.請根據(jù)圖示,回答下列問題:
(1)圖甲有三個染色體組,判斷依據(jù)是形態(tài)大小相同的染色體有幾條,就有幾個染色體組。
(2)圖乙有四個染色體組,判斷依據(jù)是控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次,則有幾個染色體組。
(3)某生物的體細胞含32條染色體,有8種形態(tài),則該生物的體細胞中含有4個染色體組,計算公式為染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。
2.單倍體、二倍體和多倍體
(1)①單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。②單倍體不一定不育:體細胞中染色體組為奇數(shù)的單倍體高度不育;體細胞中染色體組為偶數(shù)的單倍體能進行正常的減數(shù)*,是可育的。
(2)①若甲、乙均是由配子直接發(fā)育而來,則甲、乙均為單倍體。②若甲、乙均是由受精卵發(fā)育而來,則甲所示生物為三倍體,乙所示生物為四倍體。
(3)誘導多倍體產(chǎn)生的措施有低溫、秋水仙素處理等。
(4)一般情況下,單倍體高度不育,一般無種子,所以在單倍體育種時,用秋水仙素處理幼苗,以使染色體數(shù)目加倍。
[總結(jié)升華]
1.判斷染色體組和一個染色體組含有幾條染色體的方法
(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷
①細胞中同一形態(tài)的染色體有幾條,該細胞內(nèi)就含有幾個染色體組。
、诩毎腥旧w共有幾種形態(tài),該細胞的一個染色體組中就含有幾條染色體。
(2)根據(jù)基因型判斷
①在細胞或生物體基因型中,控制同一性狀的基因(相同基因或等位基因)共有幾個,該細胞或生物體就含有幾個染色體組。
、谠诩毎蛏矬w的基因型中,控制不同性狀的基因有幾個,該細胞或生物體的一個染色體組中就含有幾條染色體。
(3)根據(jù)細胞中染色體數(shù)及染色體形態(tài)數(shù)計算
染色體組數(shù)=染色體數(shù)目/染色體形態(tài)數(shù)。
2.二倍體、多倍體和單倍體的比較
二倍體多倍體單倍體
來源受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育配子發(fā)育
概念體細胞中含有兩個染色體組的個體體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體
染色體
組數(shù)兩個三個或三個以上不確定(一至多個)
發(fā)育
過程
3.單倍體育種
4.多倍體育種
(1)原理
(2)實例(三倍體無子西瓜的培育)
、谇锼伤靥幚砗,新產(chǎn)生的莖、葉、花的染色體數(shù)目加倍,而未處理的根細胞中仍為兩個染色體組。
③四倍體植株上結(jié)的西瓜,種皮和瓜瓤為四個染色體組,而種子的胚為三個染色體組。
、苋扼w西瓜無子的原因:三倍體西瓜在減數(shù)*過程中,由于染色體聯(lián)會紊亂,不能產(chǎn)生正常配子。
【易錯易混】花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種
單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理幼苗等過程。花藥離體培養(yǎng)只得到單倍體,再用秋水仙素處理才能得到可育的純合子。
[對點演練]
3.判斷正誤
(1)根據(jù)某生物的體細胞基因型為AAaaBBbb,可判斷該生物為二倍體生物。()
(2)體細胞中含有一個染色體組的生物是單倍體,含有兩個染色體組的生物是二倍體。()
(3)用秋水仙素處理植株使染色體數(shù)目加倍就是多倍體育種。()
解析:(1)根據(jù)某生物的體細胞基因型為AAaaBBbb,可判斷該生物可能為四倍體生物,也可能為單倍體生物。(2)含有兩個染色體組的生物如果由配子直接發(fā)育而來就是單倍體。(3)在單倍體育種中也用到了秋水仙素。
答案:(1)×(2)×(3)×
4.如圖為A、B兩種生物體細胞中的染色體,則其基因型可依次表示為()
A.DdEeGG;DDEeGgHHMmNN
B.DdEEGg;DddEEEgggHHh
C.DddEEe;DdddeeeeHHHh
D.DDdEee;DdEEGgHhMmNn
解析:選C由圖可知,A生物含有兩種染色體,且有三個染色體組,A、B錯誤,B生物含有三種染色體,且有四個染色體組,D錯誤。
[共研探究]
仔細閱讀教材P88“實驗”內(nèi)容,分析探討下列問題:
1.選材:選擇能正常進行有絲*的植物分生組織。
2.低溫處理時間:實驗中必須在洋蔥長出1cm左右不定根之后進行低溫處理,因為若在生根前進行低溫處理,低溫抑制細胞代謝,進而抑制根尖分生區(qū)的形成,從而觀察不到根尖分生區(qū)的有絲*受低溫影響的現(xiàn)象。
3.染色:在染色時,除了用改良苯酚品紅染色劑外,還可以用龍膽紫染液或醋酸洋紅染液。此時細胞已死亡。
4.觀察:洋蔥為二倍體,在顯微鏡下能觀察到二倍體細胞、四倍體細胞等。
5.低溫誘導和秋水仙素處理在原理上的相似之處:二者都作用于有絲*前期,抑制紡錘體的形成。
6.低溫誘導的優(yōu)點:低溫條件容易創(chuàng)造和控制,成本低、對人體無害、易于操作。
[總結(jié)升華]
1.實驗中幾種溶液的作用
(1)卡諾氏液:固定細胞的形態(tài)。
(2)改良苯酚品紅染液:細胞核染色,便于觀察染色體的形態(tài)。除此之外,醋酸洋紅或龍膽紫都是堿性染料,都可使染色體著色。
(3)質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸溶液:解離,使細胞分散開。
(4)體積分數(shù)為95%的酒精:可用于洗去附著在根尖表面的卡諾氏液,還可與15%的鹽酸溶液混合,解離、分散細胞。
2.本實驗的其他問題
(1)低溫的作用與秋水仙素的作用基本相似。
(2)此實驗可通過設置不同的溫度來探究溫度對植物染色體數(shù)目變化的影響。
[對點演練]
5.下列關(guān)于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述,錯誤的是()
A.實驗原理是低溫抑制紡錘體的形成,使子染色體不能移向兩極
B.解離后的洋蔥根尖應漂洗后才能進行染色
C.龍膽紫溶液可以使細胞中的染色體著色
D.顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞處在*期并且細胞中的染色體數(shù)目發(fā)生改變
解析:選D低溫處理植物的分生組織細胞,通過抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍;解離后洋蔥根尖經(jīng)過漂洗可去掉鹽酸,有利于染色體著色;洋蔥根尖裝片中的細胞大部分處于有絲*間期,因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細胞。
1.在植物體細胞有絲*的過程中,可能引起的可遺傳變異是()
、倩蛲蛔儮诨蛑亟M③染色體變異
A.①②B.①③
C.②③D.①②③
解析:選B基因重組主要發(fā)生在減數(shù)*形成配子的過程中,基因突變和染色體變異可發(fā)生在個體發(fā)育的任何時期。
2.普通小麥是六倍體,有42條染色體,科學家們用花藥離體培養(yǎng)培育出的小麥幼苗是()
A.三倍體、21條染色體B.單倍體、21條染色體
C.三倍體、三個染色體組D.單倍體、一個染色體組
解析:選B花藥中的花粉是經(jīng)過減數(shù)*發(fā)育而成的,由其培育出的幼苗比普通小麥的染色體數(shù)減少了一半,含有三個染色體組,體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫單倍體。
3.基因突變和染色體變異的一個重要的區(qū)別是()
A.基因突變在光學顯微鏡下看不見
B.染色體變異是定向的,而基因突變是不定向的
C.基因突變是可以遺傳的
D.染色體變異是不能遺傳的
解析:選A基因突變是基因內(nèi)部的堿基種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生變化而引起生物變異,屬于分子水平的變化,光學顯微鏡下觀察不到。染色體的變化可在光學顯微鏡下直接觀察到。生物的變異是不定向的,基因突變和染色體變異均使遺傳物質(zhì)發(fā)生改變,都是可遺傳的變異。
4.關(guān)于染色體組、單倍體和二倍體的敘述,不正確的是()
A.一個染色體組中不含同源染色體
B.由受精卵發(fā)育成的,體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體
C.單倍體生物體細胞中不一定含有一個染色體組
D.人工誘導多倍體的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗
解析:選D一個染色體組中不含有同源染色體;個體若由受精卵發(fā)育而來則含有幾個染色體組就是幾倍體;單倍體是由配子發(fā)育而成的,不一定只含有一個染色體組;人工誘導多倍體的方法有秋水仙素或低溫處理等。
5.已知西瓜的染色體數(shù)目2N=22,請根據(jù)西瓜育種流程圖回答有關(guān)問題:
(1)圖中所用的試劑①是____________________________________________,該試劑的作用是________________________________________________。
(2)培育無子西瓜A的育種方法稱為___________________________________。
(3)③過程中形成單倍體植株所采用的方法是____________。該過程利用了植物細胞的________性。
(4)為確認某植株是否為單倍體,應在顯微鏡下觀察根尖分生區(qū)細胞的染色體,觀察的佳時期為_________________________________。
解析:(1)試劑①為秋水仙素,其作用是抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍。(2)培育無子西瓜A的育種方法為多倍體育種。(3)單倍體育種的基本流程是花藥離體培養(yǎng)→單倍體植株→秋水仙素處理→篩選以獲得純合子。(4)觀察染色體數(shù)目、形態(tài)好的時期是有絲*中期。
答案:(1)秋水仙素抑制紡錘體的形成,使染色體數(shù)目加倍(2)多倍體育種(3)花藥離體培養(yǎng)全能
(4)有絲*中期
【基礎題組】
1.由于種種原因,某生物體內(nèi)某條染色體上多了或少了幾個基因,這種遺傳物質(zhì)的變化屬于()
A.基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變B.染色體結(jié)構(gòu)變異
C.染色體數(shù)目變異D.染色單體的交叉互換
解析:選B變異發(fā)生在某條染色體上,發(fā)生的變化是幾個基因的增加或減少,應屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異。
2.如圖顯示了染色體及其部分基因,對①和②過程恰當?shù)谋硎龇謩e是()
A.交換、缺失B.倒位、缺失
C.倒位、易位D.交換、易位
解析:選C①過程中F與m位置相反,表示染色體的倒位,②過程只有F,沒有m,但多出了一段原來沒有的染色體片段,表示染色體的易位。
3.下列有關(guān)單倍體的敘述,正確的是()
A.未經(jīng)受精的卵細胞發(fā)育成的植物,一定是單倍體
B.含有兩個染色體組的生物體,一定不是單倍體
C.生物的精子或卵細胞一定都是單倍體
D.含有奇數(shù)染色體組的個體一定是單倍體
解析:選A由配子發(fā)育成的植株一定是單倍體。細胞內(nèi)含有兩個染色體組的生物可能是單倍體,也可能是二倍體。精子或卵細胞是細胞而非個體。三倍體生物體細胞中含有三個染色體組。
4.單倍體經(jīng)秋水仙素處理后,得到的()
A.一定是二倍體B.一定是多倍體
C.一定是純合子D.是純合子或雜合子
解析:選D多倍體的配子發(fā)育成的單倍體,可能是純合子也可能是雜合子。
5.下列關(guān)于染色體組的敘述,不正確的是()
A.起源相同的一組完整的非同源染色體
B.通常指二倍體生物的一個配子中的染色體
C.人的體細胞中有兩個染色體組
D.普通小麥的花粉細胞中有一個染色體組
解析:選D普通小麥是六倍體,其體細胞中含六個染色體組,減數(shù)*形成的花粉細胞中應含三個染色體組。
6.某地發(fā)現(xiàn)罕見人類染色體異常核型。其46條染色體中有4條變異無法成對。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn):X染色體上有一個片段“搬”到了1號染色體上,3號染色體的一個片段插入13號染色體上。上述變化屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的()
A.缺失B.片段重復
C.易位D.倒位
解析:選C發(fā)生在非同源染色體之間的染色體片段的移接,屬于易位。
7.下列有關(guān)生物變異的敘述,正確的是()
A.三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來
B.觀察細胞有絲*中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置
C.在減數(shù)*中,會由于非同源染色體之間交換一部分片段,導致染色體結(jié)構(gòu)變異
D.低溫抑制染色體著絲點*,使子染色體不能分別移向兩極導致染色體加倍
解析:選C三倍體植物可以由二倍體和四倍體的配子結(jié)合發(fā)育而來,故A錯誤;基因突變屬于分子水平的變異,用顯微鏡觀察不到,故B錯誤;在減數(shù)*過程中,非同源染色體之間的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,故C正確;低溫能夠抑制紡錘體的形成,故D錯誤。
8.如圖是果蠅體細胞的染色體組成,以下說法正確的是()
A.染色體1、2、4、5組成果蠅的一個染色體組
B.染色體3、6之間的交換屬于基因重組
C.控制果蠅紅眼或白眼的基因位于1號染色體上
D.控制不同性狀的非等位基因在減數(shù)*時進行自由組合
解析:選C果蠅的性別決定是XY型,X、Y染色體是一對形態(tài)大小不完全相同、所含遺傳信息也不完全相同的同源染色體。3、6為非同源染色體,二者之間發(fā)生的交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。若控制不同性狀的非等位基因位于同源染色體上,則在其減數(shù)*時不能進行自由組合。
【能力題組】
9.如圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)易感病(e)小麥快速培育純合矮稈抗病小麥(ddEE)的示意圖,有關(guān)此圖敘述不正確的是()
A.圖中進行①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起
B.②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合
C.實施③過程依據(jù)的主要生物學原理是細胞分化
D.④過程的實施中通常用一定濃度的秋水仙素
解析:選C題圖表示單倍體育種的過程,其中①②③④分別表示雜交、減數(shù)*、花藥離體培養(yǎng)(植物組織培養(yǎng))、秋水仙素處理。雜交的目的是將位于不同親本上的優(yōu)良性狀集中到同一個體上;減數(shù)*過程中存在非同源染色體的自由組合;花藥離體培養(yǎng)依據(jù)的原理是細胞的全能性;誘導染色體加倍的常用方法是秋水仙素處理。
10.將二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理,待其長成后用其花藥進行離體培養(yǎng)得到了新的植株,有關(guān)新植株的敘述正確的一組是()
、偈菃伪扼w②體細胞內(nèi)沒有同源染色體③不能形成可育的配子④體細胞內(nèi)有同源染色體⑤能形成可育的配子⑥可能是純合子也可能是雜合子
⑦一定是純合子⑧是二倍體
A.④⑤⑦⑧B.①④⑤⑥
C.①②③⑥D(zhuǎn).①④⑤⑦
解析:選B二倍體玉米的幼苗用秋水仙素處理,染色體加倍變成四倍體,對其花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體,但其體細胞內(nèi)含有兩個染色體組,故有同源染色體,仍能進行正常的減數(shù)*形成可育的配子。若原二倍體玉米是雜合子,則處理后得到的單倍體可能是純合子也可能是雜合子。
11.洋蔥是二倍體植物,體細胞中有16條染色體,某同學用低溫誘導洋蔥根尖細胞染色體加倍獲得成功。下列相關(guān)敘述不正確的是()
A.該同學不會觀察到染色體加倍的過程
B.低溫誘導細胞染色體加倍時不可能發(fā)生基因重組
C.分生區(qū)同時存在染色體數(shù)為8、16、32、64的細胞
D.低溫誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成
解析:選C制片時經(jīng)過解離的細胞已經(jīng)死亡,不會觀察到染色體加倍的過程,故A正確。低溫誘導染色體數(shù)目加倍發(fā)生在有絲*中,基因重組發(fā)生在減數(shù)*過程中,故B正確。分生區(qū)有的含2個染色體組,有的含4個染色體組,但不可能出現(xiàn)8條染色體的情況,因為根尖不進行減數(shù)*,故C錯誤。低溫誘導染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成,使染色體不能移向細胞兩極,導致染色體數(shù)目加倍,故D正確。
12.由受精卵發(fā)育而來的雌蜂(蜂王)是二倍體(2n=32),由未受精的卵細胞發(fā)育而來的雄蜂是單倍體(n=16)。下列相關(guān)敘述正確的是()
A.蜜蜂屬于XY型性別決定的生物
B.雄蜂是單倍體,因此高度不育
C.由于基因重組,一只雄蜂可以產(chǎn)生多種配子
D.雄蜂體細胞有絲*后期含有兩個染色體組
解析:選D蜜蜂性別是由細胞中染色體數(shù)目來決定的,而不是XY型性別決定方式;雄蜂可進行假減數(shù)*產(chǎn)生精子,因此雄蜂是可育的單倍體;雄蜂中只有一個染色體組,在減數(shù)*過程中不發(fā)生基因重組,一只雄蜂只可以產(chǎn)生一種與自身基因型相同的精子而不是多種。
13.如圖表示一些細胞中所含的染色體,據(jù)圖完成下列問題:
(1)圖A所示是含________個染色體組的體細胞。每個染色體組有________條染色體。
(2)若圖C所示細胞為體細胞,則其所在的生物是________倍體,其中含有________對同源染色體。
(3)圖D表示一個生殖細胞,這是由________倍體生物經(jīng)減數(shù)*產(chǎn)生的,內(nèi)含________個染色體組。
(4)圖B若表示一個生殖細胞,它是由________倍體生物經(jīng)減數(shù)*產(chǎn)生的,由該生殖細胞直接發(fā)育成的個體是______倍體。每個染色體組含______條染色體。
(5)圖A細胞在有絲*的后期包括______個染色體組。
解析:(1)圖A中染色體是兩兩相同的,故含有兩個染色體組,并且每個染色體組中有兩條染色體;(2)圖C中染色體兩兩相同,故有兩個染色體組,如果是由受精卵發(fā)育而來,則該生物為二倍體,如果是由配子發(fā)育而來,則該生物是單倍體。圖C所示細胞中,每個染色體組中有三條染色體,共有三對同源染色體。(3)圖D中染色體形態(tài)、大小各不相同,則只有一個染色體組。(4)圖B中染色體每三條是相同的,故為三倍體,由配子直接發(fā)育成的生物個體,都稱為單倍體。
答案:(1)兩兩(2)二或單三(3)二一(4)六單三(5)四
14.如圖是培育三倍體西瓜的流程圖,請據(jù)圖回答問題。
(1)用秋水仙素處理____________,可誘導多倍體的產(chǎn)生,因為它們的某些細胞具有________的特征,秋水仙素的作用為_________________________________________。
(2)三倍體植株需要授以二倍體的成熟花粉,這一操作的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜,其果肉細胞為________倍體,種子中的胚為________倍體。三倍體植株不能進行減數(shù)*的原因是________________________________。
(4)三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),這些事實說明染色體組倍增的意義是________________________;上述過程需要的時間為________。
(5)育種過程中,三倍體無子西瓜偶爾有少量子。請從染色體組的角度解釋,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)三倍體無子西瓜的性狀________(填“能”或“不能”)遺傳,請設計一個簡單的實驗驗證你的結(jié)論,并做出實驗結(jié)果的預期。
解析:(1)用秋水仙素誘導多倍體形成,處理對象多是萌發(fā)的種子或幼苗,萌發(fā)的種子和幼苗的分生組織細胞具有*旺盛的特征,秋水仙素的作用機理是抑制細胞*前期紡錘體的形成。(2)給三倍體植株授以二倍體的成熟花粉的目的是刺激子房產(chǎn)生生長素,供給無子果實的發(fā)育。(3)四倍體母本上結(jié)出的三倍體西瓜,其果肉是由四倍體的子房壁發(fā)育而來的,細胞內(nèi)含有四個染色體組。種子中的胚是由二倍體產(chǎn)生的花粉與四倍體產(chǎn)生的卵細胞融合形成的受精卵發(fā)育而來的,細胞內(nèi)含有三個染色體組。由于三倍體植株細胞內(nèi)不含成對的同源染色體,故在減數(shù)第*時聯(lián)會紊亂,不能形成正常的生殖細胞。(4)染色體組的倍增可以促進基因效應的增強,這是三倍體西瓜高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的主要原因。(5)若三倍體西瓜在減數(shù)第*過程中,一個染色體組的全部染色體移向細胞一極,另外兩個染色體組的全部染色體移向細胞另一極,則可以形成正常的配子。(6)三倍體西瓜的無子性狀是由遺傳物質(zhì)的改變引起的,該性狀能夠遺傳,但需要通過無性生殖的方式來實現(xiàn),如植物組織培養(yǎng)、嫁接等。
答案:(1)萌發(fā)的種子或幼苗*旺盛抑制細胞(*前期)形成紡錘體(2)通過授粉刺激子房產(chǎn)生生長素,供給無子果實的發(fā)育(或生長素促進生長)
(3)四三聯(lián)會紊亂(4)促進基因效應的增強兩年(5)三倍體西瓜減數(shù)*過程中,一個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的一極,另兩個染色體組的全部染色體正好被紡錘絲拉向細胞的另一極,碰巧產(chǎn)生了正常的配子(6)能實驗:將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分進行植物組織培養(yǎng)(或無性繁殖),觀察果實中是否有種子。預期結(jié)果:成活長大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實。
15.四倍體大蒜的產(chǎn)量比二倍體大蒜高許多,為探究誘導大蒜染色體數(shù)目加倍的佳低溫,設計了如下實驗。
(1)主要實驗材料:大蒜、培養(yǎng)皿、恒溫箱、卡諾氏液、體積分數(shù)為95%的酒精溶液、顯微鏡、改良苯酚品紅染液。
(2)實驗步驟:
、偃∥鍌培養(yǎng)皿,編號并分別加入紗布和適量的水。
、趯⑴囵B(yǎng)皿分別放入-4℃、0℃、________、________、________的恒溫箱中1h。
、踎_______________________________________________________________________。
、芊謩e取根尖________cm,放入________中固定0.5~1h,然后用____________________沖洗2次。
、葜谱餮b片:解離→________→________→制片。
、薜捅剁R檢測,____________________________________________________,并記錄結(jié)果。
(3)實驗結(jié)果:染色體加倍率高的一組為佳低溫。
(4)實驗分析:
①設置實驗步驟②的目的是________________________________________________。
、趯θ旧w染色還可以用________、________等。
③除低溫外,________也可以誘導染色體數(shù)目加倍,原理是______________________。
解析:本實驗的目的是探究誘導大蒜染色體數(shù)目加倍的佳低溫,所以溫度應設置為變量,不同溫度處理是為了進行相互對照,在細胞*時盡可能使細胞處于設定溫度中,以排除其他溫度的干擾。但低溫并不可能使所有細胞的染色體數(shù)加倍,所以要統(tǒng)計加倍率來確定佳低溫。
答案:(2)②4℃8℃12℃③取大蒜隨機均分為五組,分別放入五個培養(yǎng)皿中誘導培養(yǎng)36h④0.5~1卡諾氏液體積分數(shù)為95%的酒精溶液⑤漂洗染色⑥統(tǒng)計每組視野中的染色體加倍率(4)①將培養(yǎng)皿放在不同溫度下恒溫處理,是為了進行相互對照;恒溫處理1h是為了排除室溫對實驗結(jié)果的干擾
、邶埬懽先芤捍姿嵫蠹t溶液③秋水仙素抑制紡錘體形成