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第二部分 遗传与进化
专题十 生物的进化
●考纲解读
考纲内容及能力要求 考向定位
1．现代生物进化理论的主要内容 Ⅱ2．生物进化与生物多样性的形成 Ⅱ 1．生物的遗传和变异在育种方面的应及流程设计与比较2．自然选择学说的内容、贡献和局限性3．种群、种群基因库、基因频率、物种等概念的判定及相关计算4．共同进化和生物多样性形成的原因及实验探究
考点1 现代生物进化理论
●基础知识自主疏理
1．拉马克的进化学说
（1）主要内容：
①地球上所有的生物都不是神造的，而是由 进化而来的。
②生物进化的顺序是由低等到 逐渐进化的。
③生物进化的原因是由于 和 。
（2）意义：反对神创论和 ，奠定了生物进化论的科学基础。
（3）不足：
①拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。
②拉马克过于强调 的变化直接导致物种的改变。实际上环境的变化如果未引起 的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。
（4）评价：拉马克最早提出了比较完整的生物进化学说，是 的奠基人。
2．达尔文的自然选择学说：
（1）主要内容：
① ；② ；③ ；④ 。
（2）意义：科学地解释生物 的原因，以及生物的 和 。
（3）局限性：对于 的本质不能做出科学的解释；局限于 水平；在物种形成的问题上，达尔文强调了物种形成中的 方式。
3．现代生物进化理论
（1）种群是生物进化的基本单位
①生活在一定区域的 的全部个体叫种群，种群也是 的基本单位。
②一个种群中全部个体所含有的 ，叫做这个种群的基因库。
③在一个种群基因库中，某个基因占全部 数的比率，叫做基因频率。
④生物进化的实质是种群 的改变。
（2）突变和基因重组产生进化的原材料
可遗传变异的三个来源：基因突变、 和染色体变异（基因突变和染色体变异统称为 ），可遗传变异为生物进化提供了原材料。但生物的变异是 的。
（3）自然选择决定生物进化的方向
经过长期的 ，具有不利变异的个体不断被淘汰，有利变异得以积累和加强，从而使种群的 发生定向的改变，导致生物朝着 的方向不断进化。
（4）物种先经过长期的 ，然后形成生殖隔离。生殖隔离的形成标志着 的形成。这是一种常见的物种形成方式。有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中 的形成。
（5）不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是 。通过漫长的共同进化过程，形成了生物的多样性。生物多样性包括三个层次的内容： 多样性、 多样性和 多样性。生物多样性是长期 的结果。
版本差异的内容
4．遗传平衡定律又称哈代——温伯格定律(中国地图版)(浙江科技版)
哈代——温伯格定律是指在一个巨大的、随机交配和没有干扰基因平稳因素的种群中，基因频率将世代保持稳定不变。在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有两个(A和a)时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则（p十q）2＝p2十2pq十q2=l。
其中p2 是 的频率，2pq是 的基因型频率, q2是 频率。
5．生物进化理论在发展(中国地图版)(江苏教育版)
（1）中性学说
主要内容有下列几点：①大量的基因突变是 的，对生物个体的生存既 也 。
②自然选择对这些基因突变 作用，这些基因突变经过长期积累，会导致种群间遗传物质出现较大的差别。
③决定生物进化方向的是 的逐渐积累，而不是 。
(2)基因突变非中性学说
主要内容有：
① 并不都是中性的。
②有些基因突变反映在个体的性状上，与环境相适应的程度有差异。
③不能否认自然选择的作用。
(3)“ ”的观点
①依据：许多物种是在短时间内迅速形成的。
②观点：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新物种交替出现的过程。
(4)最有影响力的是以自然选择学说为核心的 。
校对：更古老的生物 高等 用进废退 获得性遗传 物种不变论 环境 遗传物质 进化学说 过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存 进化 多样性 适应性 遗传和变异 个体 渐变 同种生物 繁殖 全部基因 等位基因 基因频率 基因重组 突变 不定向 自然选择 基因频率 适应环境 地理隔离 新物种 多倍体 共同进化 基因 物种生态系统 自然选择 AA基因型 杂合子Aa aa基因型 中性 无害 无利 不起 中性突变 自然选择 基因突变 物种形成并非都是渐变过程 现代生物进化理论
●自主检测过关
1．（08徐州模拟）种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体。种群中的个体通过繁殖将各自的基因传递给后代。下列叙述错误的是 （ ）
A．自然选择使种群基因频率发生定向改变
B．种群基因频率的改变导致生物进化
C．种群通过个体的进化而进化
D．种群通过地理隔离可能达到生殖隔离
2．（08无锡模拟题）按照达尔文的自然选择学说，下列叙述中正确的是（ ）
A．害虫抗药性增强，是因为杀虫剂刺激害虫产生抗药性，并在后代中不断积累
B．食蚁兽具有长舌，是因为它长期反复取食树洞中的蚂蚁不断伸长的结果
C．狼和鹿通过捕食和被捕食的关系进行着长期的相互选择，结果发展了各自的特征。
D．春小麦连年冬种可以变成冬小麦，这是环境影响的结果
3．（08长沙一中月考题）在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是（ ）
A．24%，72% B．36%，64% C．57%，43% D．60%，40%
4．（08黄冈月考）当某种新药问世时，可有效治疗病毒性感冒。几年后疗效逐渐降低，因为感冒病毒具有了抗药性，其根本原因可能是（ ）
A．病毒接触药物后，慢慢地产生了抗药性
B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异
C．抗药性个体的出现是选择的结果
D．后来的药量用得过少，产生了抗药性变异
5．（05天津）（1）19世纪中叶以来，随着英国重工业的发展，尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响，1950年科学工作者在英国的两个地区利用标志重捕法进行了调查，获得如下结果：
请回答下列问题：
①自然选择是 的过程。
②表中两组数据 大于________、________大于_________共同支持“自然选择决定生物进化方向”这一论点。
（2）20世纪50年代后，英国开始实行控制计划，大气环境污染得到了治理。请根据上图说出三者的变化关系并解释原因。
1．C．解析：种群的进化是以种群为单位进行的。
2．C．解析：本题四个选项中，B选项属于拉马克的“用进废退”学说；A、D选项显然叙述错误，只有C选项叙述正确，且符合达尔文的自然选择学说。
3．D．解析：基因A的频率＝（24%×2＋72%）÷（24%×2＋72%×2＋4%×2）＝60%，则基因a的频率＝100%－60%＝40%。
4．C．
5．答案：（1）①适者生存，不适者被淘汰 ②53.2％ 大于 25.0％ 、13.7％ 、4.7％ （2）①由于煤烟排放量减少，SO2浓度逐年降低。②由于SO2浓度降低，树干上地衣数量逐渐增多。原因是地衣对SO2敏感，因此SO2浓度降低，有利于地衣生长。③由于地衣数量增多，黑化蛾频率逐年降低。原因是地衣颜色浅，黑化蛾易被鸟类捕食。
●考点详解及类型讲解
一、自然选择学说的内容
1．自然选择学说内容的整合
2．自然选择的对象
（1）直接对象是生物的变异性状（表现型）。
（2）间接对象是相关的基因型。
（3）根本对象是与变异性状相对应的基因。即自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率。
3．自然选择的因素：对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。
4．自然选择的动力：生存斗争
（1）类型：包括种内斗争、种间斗争（竞争）、生物与无机环境之间的斗争。
（2）意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。
5．自然选择的结果：适者生存。
问题探究：
1．什么叫自然选择？
达尔文把生物在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。它是通过生存斗争来实现的。
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
个体携带的基因随个体死亡而从基因库中消失，但随着繁殖它把自身一部分基因传给了后代，通过突变使新基因进入了基因库。如果一个个体不能与种群中其他个体交配产生后代，这个个体在进化上就没有意义。
2．突变和基因重组产生进化的原材料
（1）可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。
（2）基因突变产生新的等位基因。这就可能使种群的基因频率发生变化。
（3）突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。
（4）生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。
（5）突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。
3．隔离与物种的形成
（1）种群与物种的比较
种群 物种
概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位。同一种群内的个体之间可以进行基因交流 分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物
范围 较小范围内的同种生物的个体 由分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成
判断标准 种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代 主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离
联系 一个物种可以包括许多种群，如同一种鲤鱼可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此被陆地隔离的种群。同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种（或品种），进而形成多个新物种。
（2）隔离在物种形成中的作用
隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。其实质是阻止生物之间的基因交流，仅有地理隔离不能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。
（3）物种形成的两种方式
①渐变式：经过长期的历史年代逐渐形成。
②骤变式：在很短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。
4．自然选择决定生物进化的方向：
问题探究：
2．为什么个体不是进化的基本单位，种群才是进化的基本单位？
2．种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传，因此研究生物进化，仅研究个体是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体基因组成的变化。
3．自然界中影响种群基因频率变化的因素有哪些
3． ①突变 ②基因迁移(即个体的迁入和迁出) ③遗传漂变(小种群中某些个体由于没有交配机会而使某些基因消失) ④非随机交配 ⑤自然选择
三、共同进化
1．物种形成与生物进化
两者都是在自然选择过程中发生的。生物进化是指同种生物的发展变化，时间可长可短，性状变化程度不一。物种形成则是指一个物种发展为另一个物种的过程。这其中不仅包括漫长的时间、较明显的基因型和表现型的变化，还应包括生殖隔离的存在。
判断生物是否属于同一个物种，依据是是否出现生殖隔离，即能否交配并产生可育后代。若出现生殖隔离，即不能交配或交配后产生不可育后代，则说明不是同一物种。
2．共同进化与生物进化的大致过程
（1）共同进化
在生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响中不断进化和发展。
（2）生物进化的历程
①生物进化的趋势：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。
（3）生物多样性层次
①遗传多样性：指遗传信息的总和、包括地球上所有动植物、微生物个体的基因。
②物种多样性：地球上生物有机体的多样性。
③生态系统多样性：生物圈中生态环境、生物群落和生态过程的多样性。
④生物多样性成因：生物与环境共同进化的结果。
（4）进化过程中的关键点：
①氧气的出现：自养型生物的出现，为还原二氧化碳，夺得水中的氢，生成了氧气。
出现需氧型生物，使生物代谢的速度大大加快，从而加快了生物的进化；形成臭氧层，臭氧可以吸收紫外线，从而减少陆地上紫外线的摄入量，使水生生物得以登陆。
②真核细胞的出现：出现了核膜及各种细胞器，形成丰富的生物膜系统。
出现有丝分裂，进而出现减数分裂，又形成有性生殖，大大增加了生物的变异类型；细胞分化，真核细胞才有细胞分化现象，才能形成多细胞生物。
三、生物进化理论的发展
1．达尔文的自然选择学说为现代生物进化理论的发展打下了坚实的基础，生物科学的研究和发展，不断完善了生物的进化理论。
2.现代生物进化理论对遗传变异的研究已从性状水平深入到基因水平。
3.现代生物进化理论对自然选择作用的研究已从个体水平上升到种群水平。
4.现代生物进化理论的核心和基础仍是自然选择学说。
四、 基因频率和突变率的计算
1．基因频率和基因型频率的计算
①基因频率＝
②基因型频率＝
③基因频率和基因型频率的关系转换
设一对等位基因为A和ａ，其频率分别为ｐ与ｑ（ｐ＋ｑ＝1）。亲代AA和aa自然交配后F1代具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：（p（A）＋q（a））2＝p2(AA)＋2pq(Aa)＋q2(aa)即AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，产生A配子频率为：A＝p2＋×2pq＝p2＋pq＝p（p＋q）＝p，产生a配子频率为：a＝q2＋×2pq＝q2＋pq＝q（p＋q）＝q。可知F1的基因频率没有改变。
上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，使用它时，种群应满足以下5个条件：种群
大；种群个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。
2．种群基因突变率的计算
每一代出现的种群突变数=种群个体数×每个个体基因数×每个基因的突变率
类型一 不同种进化理论的理解
例1．（08苏州模拟）按照现代生物进化理论，下列说法不正确的是　（ ）
A．物种形成的标志是产生了生殖隔离　B．物种的形成都需要经过长期的生殖隔离
C．自然选择的实质是基因频率的定向改变　D．生物进化的单位是种群
解析：物种形成的标志是产生了生殖隔离，生殖隔离的形成是多种多样的，并非都要
经过长期隔离，同时长期的地理隔离也不一定能形成生殖隔离。
答案：B
变式1．（08广州一模）突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一点来改变生物遗传性状。下列有关叙述，错误的是（ ）
A．人工诱变因突变率的提高而实现了定向变异
B．转基因技术造成的基因重组，产生了定向变异
C．体细胞杂交技术能产生染色体变异，突破了生殖隔离的限制
D．现代生物技术能改变许多生物，使之更适合人的需要
解析：人工诱变是不定向的；基因工程按照人们的意愿将目的基因导入受体细胞，发生了定向变异；体细胞杂交能克服远源杂交不亲合障碍。
答案：A
规律总结：物种的形成方式不只有一种；多倍体的形成是爆发式的；基因工程和细胞工程都可以突破了生殖隔离的限制，在不同物种间进行基因的交流或细胞融合，产生新的物种。
类型二 现代生物进化理论的应用
例2．（08济宁调研）某一鸟类种群由于自然原因而被分割成两个群体，它们分别受到不同环境条件的影响，经过600万年后，如果把这两个群体的后代放到一起，则它们最可能会 （ ）
A．具有同样的交配季节 B．陷入对相同资源的竞争中
C．彼此产生了生殖隔离 D．形成种内互助的合作关系
解析：同一种群的鸟类由于长期处于不同的环境条件下，经过自然选择，不同条件下的鸟类的基因频率会发生改变，进化形成了不同的物种，产生了生殖隔离。即使把这两个群体放到一起，彼此之间因存在有生殖隔离，而不能交配。
答案：C
变式1．（08湖南邵阳一中月考）下列关于基因库的叙述，错误的是（ ）
A．一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B．生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C．种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D．基因突变可改变基因库的组成
解析：A项为种群基因库的概念，故A对。种群的基因库不会因个体的死亡而消亡，它会随种群个体的繁殖而传递下去，故B对。种群中每个个体所含的基因只是种群基因库的一部分，故C错。基因突变可产生新的基因，从而改变了种群基因库的组成，故D对。
答案：C
规律总结：不同的环境条件的长期选择,最可能导致生物朝不同的方向进化而形成不同物种。
类型三 基因频率和基因型频率的计算
例3．（08苏州联考）如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为（　　）
A．1/16　　　　　　　　　B．1/9　　　　　　C．1/8　　　　　　D．1/4
解析：由于基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，所以Aa的个体所占的比例为2/3，只有Aa与Aa的个体杂交，子代才会出现aa的个体，则交配一代后，基因型为aa的个体所占的比例为：2/3Aa×2/3Aa→2/3×2/3×1/4aa＝1/9aa
答案：B
变式1．（08南京二调）某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及该植物的a、A基因频率分别为（ ）
A.55% 45% 55% 45% B.42.5% 32.5% 55% 45%
C.55% 45% 45% 55% D.42.5% 32.5% 45% 55%
解析：Aa自交后代有性状分离，故后代中AA的比例为（30%+1/4×50%），aa的比例为（20%+1/4×50%），而自交后代中A、a的基因频率不变。
答案：D
规律总结：
（1）判断两个种群是否属于同一物种的标准，就是看它们之间是否存在生殖隔离，若存在生殖隔离，则一定是两个物种。(2)判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化，若种群基因频率没有变化，则种群一定没有进化。
类型四 生物多样性与共同进化
例4．（08长沙模拟）右图表示共同生活在一起的两个种群，一个种群主要以a为食，另一个种群以b为食，它们所吃的食物有些是共同的，以c表示。（图B表示A经过自然选择形成的结果）。下列关于种群的描述不正确的是 （ ）
A．两个种群间存在着竞争的关系
B．自然选择使以c为食的个体逐渐减少
C．自然选择一定会使两种群中的一种灭亡
D．两个种群在竞争中最终适应环境
解析：由图可知，a、b两种生物之间有竞争关系，两个种群在竞争中最终适应环境而共同发展进化，而不会因自然选择使两种群中的一种灭亡。
答案：C
变式1．（07长沙调研题）真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，这主要表
现在 （ ）
①结构和功能更加完善； ②出现有丝分裂，为有性生殖的产生奠定了基础； ③通过有
性生殖实现了基因重组，推动了生物进化
A．①② B．①③ C．②③ D．①②③
解析：真核生物的出现在生物进化历史上具有重要的意义，主要表现在：结构和功能更加完善、有丝分裂的出现为有性生殖的产生奠定了基础、通过有性生殖实现了基因重组，推动了生物进化。选项为D。
答案：D
规律总结：基因多样性、生物多样性与生态系统多样性是相互联系的；基因多样性决定生物多样性，生物与环境的共同进化形成生态系统也具有多样性。
类型五 实验探究
《美国医学会杂志》周刊2007年10月16日刊登的一份政府调查报告说，被称为“超级细菌”的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA）在美国国内正呈蔓延趋势，每年预计有超过9万人严重感染这一病菌。
请回答下列有关超级细菌的问题：
(1)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)属于 生物，其可遗传的变异来源是 。
(2)抗生素在超级细菌进化过程中起到了 作用，使细菌的 发生定向改变。
(3)请设计一个实验，证明抗生素诱导耐甲氧西林金黄色葡萄球菌产生了适应性的变异的观点是错误的。
材料和器具：青霉素、培养皿，以及对青霉素敏感的普通金黄色葡萄球菌。将实验完善：
①实验步骤：
步骤1：取培养皿A若干个（A1、A2、A3……），加入普通细菌培养基；取培养皿B若干（B1、B2、B3…），加入 的细菌培养基。
步骤2：将适量细菌培养液涂在培养皿A1的培养基表面，放在适宜的条件下培养一段时间，培养基表面会出现一些细菌菌落。
步骤3：用灭菌后的丝绒包上棉花制成一枚“印章”，在A1上轻盖一下，再在B1上轻盖一下，这样A1中的细胞就按一定的位置正确地“复制”到了B1之中，将B1培养一段时间后，B1中一定部位出现了少量菌落。
步骤4：根据场中菌落出现的方位，将A1中对应位置的菌落取出，均匀涂抹在A2表面，培养一段时间后，培养基表面又会出现许多菌落。反复重复步骤3、4。
②预期结果： 。
③本实验的原理是： 。
(4）根据现代生物进化理论，结合你的生活经验谈谈如何减缓超级细菌的产生？
答案：（1）原核 基因突变 (2)选择 基因频率 （3）①含有青霉素
②在B2、B3……中保留下来的菌落越来越多，直到最后，所有复制到B中的菌落全部保留下来，都具有了对青霉素的抗药性。
③A组耐甲氧西林细菌从未接触抗生素，而耐甲氧西林细菌抗药性不断增强，说明抗生素没有诱导耐甲氧西林细菌产生适应性变异，耐甲氧西林细菌抗药性的产生不需要抗生素诱导
（4）①合理使用药物，避免长时间使用抗生素 ②一种抗生素可以治愈的不要使用第二种。
③由病毒引起的感冒，没有炎症的时候不要使用抗生素。④利用其他药物替代抗生素治疗疾病。
●高考真题
真题1．（08山东卷）下列与生物进化相关的叙述，正确的是（ ）
A．进化总是有突变引起的 B．进化时基因频率总是变化的
C．变异个体总是适应环境的 D．进化改变的是个体而不是群体
解析：进化的实质是种群基因频率的改变。
答案：B
真题2．（06广东）紫茎泽兰是外来入侵种，如果让其自然生长繁殖若干年后，与原产地紫茎泽兰相比　　（ ）
A．基因库变化相互影响　　　　　　　　　　B．性状始终保持一致　　
C．很快产生生殖隔离　　　　　　　　　　　D．进化方向发生变化
解析：主要考查现代生物进化理论的内容；紫茎泽兰与原产地紫茎泽兰产生了地理隔离，不能基因交流，基因库变化不会相互影响，由于生长在不同环境中，进化方向不同，性状会发生一定的改变，但不一定就会发生生殖隔离。
答案：D
真题3．（03广东生物）下列说法符合达尔文自然选择学说的是（ ）
A．生存斗争仅指种内斗争 B.不遗传的变异在进化上是有意义的
C．生存斗争是生物进化的动力 D．自然选择决定生物进化的方向
解析：考查自然选择学说的基本内容；生存斗争包括种内斗争、种间斗争以及生物和无机环境之间的斗争；不遗传的变异不能传递和积累，在进化上无意义。
答案：CD
真题4．（06江苏）农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（ ）
A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
B．杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加
C．杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D．抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性
解析：考查不定向的变异和自然选择的关系；基因突变是内因，不定向的；杀虫剂的使用对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加，不能诱发了害虫抗药性基因的产生。
答案：B
真题5．（06江苏）20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动、植物育种的研究，通过人工创造变异选育优良的新品种。这一过程人们形象地称为“人工进化”。
（1）某农民的水稻田中发现一矮秆植株，将这株水稻连续种植几代，仍保持矮秆，这种变异主要发生在 分裂的　　期。
（2）我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种，用空间辐射等因素创造变异，这种变异类型可能属于　　　　、　　　　。与诱变育种方法相比，DNA重组技术最大的特点是　　　　　　。
（3）若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是 。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为 。
(4)“人工进化”与自然界生物进化一样，它们的实质都是 。
解析：这是一道综合题，考查基因突变的时期、可遗传变异来源以及与进化的关系；
（1）根据题中发现矮秆植株，且连续种植几代仍保持矮秆，说明基因突变发生
在重组形成过程，即减数第一次分裂的间期(DNA复制)。
（2）空间辐射和失重条件下发生的是染色体变异和基因突变。DNA重组技术使控制不同
的性状的基因重新组合，产生变异的来源非常丰富，可有目标地选择生物性状。
(3)有性生殖过程发生基因重组，具有3对同源染色体的个体产生配子种类为23，其中
染色体完全来自父方的为1/23。 (4)见答案。
答案：(1)减数第一次分裂 间期 (2)基因突变 染色体变异 定向改造生物性状
(3)基因重组 1/8 (4)基因频率的改变
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08佛山调研）自然选择是指（ ）
A．生物繁殖能力超越生存环境的承受力 B．生物过度繁殖引起的生存斗争
C．在生存斗争中，适者生存 D．遗传使微小有利的变异得到积累和加强
6．C．解析：自然选择是在生存斗争的过程中，适者生存，不适者被淘汰的过程。
7．（08佛山一检）下列不符合现代生物进化论观点的是（ ）
A．种群是生物进化的基本单位
B．不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化发展，形成生物的多样性
C．生物进化的实质是种群的基因频率定向变化，导致生物朝着一定的方向不断进化
D．隔离是生物进化的根本原因
7．D．解析：现代生物进化理论的基本内容是：种群是进化的单位；突变和基因重组提供进化原材料；隔离是物种形成的必要条件。生物进化的根本原因是遗传变异。
8．（08珠海联考题）下列有关物种形成的说法不正确的是（ ）
A．自然选择可以定向改变种群的基因频率，因而可能导致新种的形成
B．突变和基因重组可以使种群产生定向变异，因而可能导致新种的形成
C．经过突变的基因重组、自然选择及隔离三个基本环节，能导致物种形成
D．经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离，而导致物种的形成
8．B．解析：生物的变异是不定向的，本题选项为B。
9．（08启东月考）据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB(42.32%)、XBXb(7.36%)、XbXb(0.32%)、 XBY(46%)、XbY(4%)，则在该地区XB和Xb的基因频率分别为（ ）
A．6%、8% B．8%、92% C．78%、92% D．92%、8%
9．D．解析：XB的基因频率＝（42.32%×2＋7.36%＋46%）÷（42.32%×2＋7.36%×2＋0.32%×2＋46%×1＋4%×1）＝92%，则Xb的基因频率＝100%－92%＝8%。
10．（08佛山一调）在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为20％，Tt为60％，tt为20％，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使全部的易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是多少 （ ）
A．50％和50％ B．50％和62．5％ C．62．5％和50％ D．50％和100％
10．B．解析：在感染锈病之前T%=20%+60%×1/2=50%，感染锈病之后，TT%变为25%，Tt%变为75%，故T%的应变为62.5%。
二、多项选择题
11．（07南通九校联考）自然界中新物种的形成方式最常见的是通过长期的地理隔离而达到生殖隔离。这种方式需要下列环节的综合作用
A.提供进化原材料的突变和基因重组
B.使种群基因库中基因定向变异的特殊环境
C.使种群基因频率定向改变的自然选择
D.阻断不同种群间发生基因交流的隔离
11．ACD．解析：在新物种的形成过程中，可遗传的变异提供了原材料，自然选择决定进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件，而变异是不定向的。
12．(08深圳一模)某地区一种群产生了一个突变基因G，其基因频率在种群中的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．G的等位基因在自然选择中被逐渐淘汰
B．G的纯合子的存活率可能高于杂合子
C．G的纯合子的出生率不一定高于杂合子
D．种群中G频率的变化表示新物种已产生
12．ABC。解析：从图中看出G基因频率逐渐增多，则可能的原因包括ABC三项；G频率的变化表示生物的进化。
13．（08潮州二模）如果一个种群中存在着某一对等位基因，其频率分别是50 % ，一段时间后，比例变化为5 % 和95 ％。据此进行以下的判断，正确的是（ ）
A．该种群很可能能进行有性生殖
B．该种群所处环境发生了一定的变化
C．频率提高的基因所控制的性状更适应环境
D．该种群中有95％个体表现出了更加适应环境的性状
13．ABC。解析：基因频率的改变是在自由交配下产生的，也就是存在有性生殖；环境的改变和不同的适应能力都会使基因频率产生改变；基因频率是该基因占全部等位基因的比例，而不是适应的个体数。
●能力提高训练
14．(2008佛山二模)下列有关基因的叙述，正确的有（ ）
①基因是具有遗传效应的DNA片段，全部位于染色体上
②自然选择使基因发生定向变异
③某基因的频率即该基因在种群个体总数中所占的比例
④每一个基因都包含特定的碱基序列，具有特异性
⑤人体内的肝脏细胞和成熟红细胞所含的基因相同
A．①②④ B．②③⑤ C．只有③ D．只有④
14．D．解析：细胞质基因，不在染色体上；变异是不定向的，进化和基因频率的改变是定向的；基因频率是该基因占全部等位基因的比例；成熟红细胞无核不含基因。
15．（08惠州二调）下列不属于生物多样性内容的是（ ）
A．基因的多样性 B．个体的多样性
C．物种的多样性 D．生态系统的多样性
15．B．解析：生物多样性有三个层次：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。
16．（08盐城二调）加拉帕戈斯群岛上不同地雀的形成过程是（ ）
A.地理隔离→基因突变→物种形成
B.地理隔离→突变和重组→生殖隔离→物种形成
C.地理隔离→自然选择→物种形成
D.地理隔离→突变和重组→自然选择→生殖隔离→物种形成
16．D．解析：该地雀的形成经历了突变和基因重组、自然选择和隔离三个环节。
17．(08深圳一模)某一昆虫种群侵入某地后，分化出甲、乙两个种群，由于信息激素的不同而具有生殖隔离，但外貌几乎无法辨认。由此可知（ ）
A．同一种群出现分化是适应辐射的结果 B．同一种群出现分化是自然选择的结果
C．甲乙属同一个物种，因外貌形态相同 D．形成两个物种的原因是信息激素不同
17．B．解析：由于信息激素的不同而具有生殖隔离是自然选择的结果。
18．（08江门一模）原产某地的某种一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花时期如下图所示。回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为： 是生物进化的基本单位， 决定生物进化的向。
（2）将植物a引种到低纬度和高纬度地区，这样原属于同一个物种的种群a、b和c之间形成 ，种群b和种群c个体之间由于花期不同，已不能正常授粉，说明已产生了 。
（3）在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10％和70％（各种基因型个体生存能力相同），第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4％和64％，在这一年中，该植物种群是否发生了进化 ，理由是 。
18．答案: （1）种群 自然选择 （2）地理隔离 生殖隔离
（3）没有 因为该种群的基因频率没有发生变化
19．（08韶关一模）某种野生型细菌，自然条件下产生了：I型（含LA基因）、II型（含LB基因）、III型（含LC基因）三种新类型，现将等量四个品系的细菌混合，置于恒定密闭条件下培养，间隔相同时间，六次测得个体数量（单位：个/10-2mm3）如下，分析回答有关问题：
1 2 3 4 5 6
野生型 95 150 320 320 300 250
I型 100 210 655 950 1085 1100
II型 80 120 110 98 60 35
III型 110 160 210 215 150 73
（1）野生型细菌能产生多种新类型的根本原因是 。多种新类型细菌的出现，表明了生物变异具有 的特性。
（2）根据表中数据能否得出“在自然条件下菌群中LA基因频率会上升”的结论？为什么？ ， 。
（3）如II型细菌在空气中能很好生存，那么将I、II型细菌通过人工融合形成杂种细菌，其后代的基因组成是什么？ 。在通气培养下的生存情况如何？______ 。
19．答案:⑴基因突变 不定向
⑵不能 基因突变的有利和有害并不是绝对的，往往取决于生物的生存环境，只有适应环境的基因突变，其频率才会上升，表中数据只能说明在密闭条件下，种群中LA的基因频率会上升。
⑶LALB 杂种细菌细胞分裂产生的子代都具有LALB基因，在通气条件下能生存。（不能生存，因为LB基因有可能不表达）
20．（08汕头一模）基因兴奋剂是指通过改良遗传学成分来使机体产生更多激素、蛋白质或其他天然物质，从而增进运动能力。基因兴奋剂是随着基因治疗技术的发展而诞生的，它与普通基因治疗的不同在于将服务对象从患者转移到了健康的职业运动员。
科学家发现一种AGTN3的基因，其等位基因R能提高运动员的短跑成绩，其另一等位基因E则能提高运动员的长跑成绩。请回答：
⑴基因AGTN3变成基因R或E的现象在遗传学上称为 ，该现象发生的本质原因是DNA分子发生了 。
⑵若一个家庭中，父母都具有E基因，善长跑；一个儿子也具有E基因，善长跑；但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑。据孟德尔理论，这种现象在遗传学上称为 。由此可见，E基因对AGTN3基因具有 作用。
⑶若一对夫妇注射了R基因都提高了短跑成绩，则他们在这以后所生子女具有R基因的概率为 。
A．100％ B．75％ C．25% D．0
⑷科学家把运动员注入的能改善运动员各种运动能力和耐力的基因称为基因兴奋剂。并预言，随着转基因技术的提高，在2008年北京奥运会上将出现使用基因兴奋剂这种最隐蔽的作弊行为。这是因为注入的基因存在于运动员的 。
A．血液中 B．肌肉细胞中 C．心脏细胞中 D．小脑细胞中
⑸科学考察发现，在多狮豹的非洲某部落，基因R出现的比例较大，而基因AGTN3出现的比例却较少。这一事实表明，在该部落的进化过程中具有R基因的个体更容易适应当时的环境而生存。请据根据达尔文的自然选择学说，结合该地区的自然条件，简述该基因比例上升的大致过程。
20．答案:⑴基因突变 碱基对的增添、缺失或者改变 ⑵性状分离 显性　　⑶D ⑷B ⑸该部落通过大量繁殖，人口大增，产生了大量的个体，新个体中含有许多新的变异性状；在多狮豹的环境中，只有具有R基因的个体更容易躲避野兽的追杀，而具有其它等位基因的个体在这种恶劣的进化环境中更容易被淘汰。经过长期的进化，具R基因比例上升，其等位基因的比例下降
专题知识构建
疑难深化整合
1．鉴定生物之间的亲缘关系：
可以鉴定生物大分子的差异程度：包括DNA、RNA、蛋白质。差异越大，亲缘关系越远；差异越小，亲缘关系越近。
DNA分子杂交：取不同来源的DNA，进行高温处理，DNA自然解链；缓慢低温后，DNA会自然配对形成双链，不能配对的序列就形成“环”，“环”越多，亲缘关系越远；“环”越少，亲缘关系越近。
2．生物进化的过程：
共同进化和生物多样性的形成
物种
概念
隔离与物种的形成
种群基因频率的改变与生物进化
达尔文的自然选择学说
拉马克的进化学说
现代生物进化理论的主要内容
生物的进化
现代生物进化理论的由来
方向
原材料
基本
单位
局限性
意义
内容
意义
内容
隔
离第二部分 遗传与进化
专题六 遗传的分子基础
●考纲解读
考纲内容及能力要求 考向定位
1.人类对遗传物质的探索过程 Ⅱ2. DNA分子结构的主要特点 Ⅱ3.基因和遗传信息的关系 Ⅰ4．DNA分子的复制 Ⅱ5．遗传信息的转录和翻译 Ⅱ 1. 探索遗传物质的几个经典实验的设计思路、方法、原理及问题分析2．DNA分子结构和复制的关系及相关问题计算3．DNA分子的多样性和特异性及在人类亲缘关系鉴定、刑事侦破中的应用4.遗传信息的转录和翻译过程及相关计算5.基因与蛋白质及性状的关系
考点1 DNA是主要的遗传物质
●基础知识自主疏理
1．肺炎双球菌类型：
菌落 荚膜 毒性
R型细菌 粗糙 无荚膜
S型细菌 光滑 有荚膜
2．格里菲思的肺炎双球菌的体内转化实验
1 2 3 4
注射的球菌 R型活菌 S型活菌 加热杀死的S型细菌 加热杀死的S型细菌＋R型活菌
实验现象
实验结论 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
3．艾弗里的肺炎双球菌的体外转化实验
1 2 3 4 5 6
提 取 物 DNA RNA 蛋白质 脂类 荚膜多糖 DNA酶处理的DNA
培 养 分别加入含R型细菌培养基中培养
实验结果
实验结论
4．噬菌体侵染细菌的实验
（1）T2噬菌体:一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。头部和尾部的外壳是由 构成的，头部内含有 分子。
（2）噬菌体侵染细菌过程
； ； ； ； ；
（3）赫尔希和蔡斯实验过程：
第一步：噬菌体分别被35S或32P标记；
第二步：用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌；
第三步：在搅拌器中搅拌，使在细菌外的噬菌体与细菌分离；
第四步：离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
（4）结果分析：
过　　程 结　　果 分　　析 结　　论
被35S标记的T2噬菌体侵染细菌
被32P标记的T2噬菌体侵染细菌
5．生物的遗传物质
DNA：绝大多数生物，包括细胞生物和大多数的病毒。
RNA：少数病毒，如烟草花叶病毒、SARS病毒、HIV等。
版本差异的内容
6．烟草花叶病毒的感染和重建实验（浙江科技版）
实验过程：首先，从TMV中分别提取RNA(占6％）和蛋白质（占94％），然后用RNA和蛋白质分别去感染烟草。结果发现：单用病毒的RNA 使烟草出现感染病毒的症状，说明病毒RNA进入烟叶的细胞后，能繁殖出正常的病毒后代；病毒的蛋白质， 单独使烟草感染；用RNA酶处理过的RNA (RNA被水解）， 感染力。
证明了只有RNA而没有DNA的病毒中， 是遗传物质。
校对：无毒 有毒 不死亡 死亡 不死亡 死亡 加热杀死的S型细菌中，必然含有“转化因子”，这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌 R菌和S菌 R菌 R菌 R菌 R菌 R菌 DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质　　蛋白质 DNA 吸附 注入 合成 组装 释放 细菌内无放射T2噬菌体增殖 蛋白质外壳留在细菌细胞外，不起作用 细菌体内有放射性T2噬菌体增殖 DNA进入细菌细胞内，指导T2噬菌体的增殖 DNA是真正的遗传物质 能 不能 没有 RNA
●自主检测过关
1．下列生物中只含有一种核酸的是（ ）
A．噬菌体 B．细菌　 C．酵母菌 　 D．白菜
1. A。解析：B、C、D三项所指生物均为细胞生物，而细胞生物中都既含DNA又含RNA。噬菌体属于病毒，而病毒体内只含一种核酸。
2．在菠菜的叶肉细胞中有基因分布的结构是（ ）
A．染色体、线粒体、内质网　　　　　B．染色体、线粒体、叶绿体
C．染色体、核糖体　　　　　　　　　D．染色体、核仁、核糖体
2. B。解析：基因是DNA上有遗传效应的片段，在菠菜的叶肉细胞中，含有DNA的结构有染色体、线粒体和叶绿体，答案选B。
3．病毒甲具有RNA甲和蛋白质外壳甲，病毒乙具有RNA乙和蛋白质外壳乙，若将RNA甲和蛋白质外壳乙组装成一种病毒丙，再以病毒丙感染寄主细胞，则细胞中产生的病毒具有（ ）
A．RNA甲和蛋白质外壳甲 B．RNA甲和蛋白质外壳乙
C．RNA乙和蛋白质外壳乙 D．RNA乙和蛋白质外壳甲
3.A．解析：病毒丙中的蛋白质外壳乙不具有遗传功能，而RNA甲是遗传物质，可复制和指导蛋白质的合成。
4．噬菌体侵染细菌的过程中，能说明DNA分子是遗传物质的关键步骤是（ ）
①噬菌体将自己的DNA注入到细菌体内 ②噬菌体的DNA利用细菌体内的成分复制出DNA合成蛋白质外壳 ③新合成的DNA和蛋白质外壳组装成子代噬菌体 ④释放子代噬菌体
A．①② B．③④ C．①④ D．②③
4.C．解析：考查噬菌体侵染细菌实验。噬菌体侵染细菌实验的第一步注入、第四步释放出子代噬菌体是最关键的步骤。因为第一步注入的仅仅是噬菌体的DNA，而蛋白质外壳留在细菌的外面；而第四步却释放出了与亲代大小、形状等方面一样的子代噬菌体，这充分说明了噬菌体的各种性状是通过DNA传递给后代的，从而证明了DNA是遗传物质。
5．（08南京调研）杜伯若做了这样一个实验：用低浓度的胰蛋白酶处理蜜蜂的染色体，结果只剩下一条能被龙胆紫染色的线，后用脱氧核糖核酸酶处理，这条线也不见了。请分析回答：
（1）该实验证明，染色体是由　　 　和　 　组成的，理由是
。
（2）根据（1）的结论，结合染色体在细胞分裂及生殖过程中的行为，论证“染色体是DNA的载体”。
。
5. 解析：⑴染色体的主要成分是蛋白质和DNA，酶具有专一性；⑵DNA分子通过复制传递给子代，因而具有连续性的特点。
答案： （1）蛋白质；脱氧核糖核酸（DNA）；用蛋白酶处理染色体，使染色体的蛋白质分解，只剩下DNA，再用脱氧核糖核酸酶处理，DNA也被分解消失；
（2）因为DNA是染色体的成分之一，在经减数分裂的有性生殖过程中，DNA随染色体从亲代传递到子代，因此说染色体是DNA的载体。
●考点详解及类型讲解
一、细菌和病毒作为遗传实验材料，具有的优点是：
1．个体很小，结构简单（细菌是单细胞生物，病毒无细胞结构，只有核酸和蛋白质外壳），容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化。
2．繁殖快。细菌20～30 min就可繁殖一代，病毒短时间内可大量繁殖。
二、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验比较
1．实验思路相同：设法将DNA与其他物质分开，单独地直接地研究它们各自的作用。
2．实验设计原则相同：都遵循对照原则。
3．处理方式的区别
（1）艾弗里的实验：直接将S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等分开，分别与R型细菌混合培养。
（2）赫尔希和蔡斯的实验：分别用同位素35S、32P标记噬菌体蛋白质和DNA，分别让其侵染大肠杆菌。
（3）实验结论
①肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。
②噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因蛋白质没有进入细菌体内。
③两实验都不能证明DNA是主要的遗传物质。
问题探究：
1．为什么加热杀死的S细菌能使R型转化成S型细菌？ 。
1．加热杀死的S细菌在降温后仍保留细菌完整的DNA片段，包括控制荚膜形成的S基因，S基因被R型细菌摄取后，整合（重组）到R型细菌的基因组中，使R型转化成S型细菌。
2．如果把S型活细菌的DNA提取后，与活的R型细菌混合，再注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？ 。
2．能，因为在体内，R型细菌同样能摄取S型细菌的DNA。
3．如果把S型活细菌的DNA提取后，直接注射到小鼠体内，能否在小鼠体内得到S型细菌？ 。
3．不能，因为S型活细菌的DNA进入小鼠体内后，由于与小鼠细胞的DNA不同源，不能进行重组。
4．能同时标记噬菌体的蛋白质外壳和DNA吗？为什么？
4．不行。因为若用同时标记的噬菌体去侵染大肠杆菌，对检测到的放射性物质将无法确定来源于亲代噬菌体的哪一部分
三、生物的遗传物质
1．遗传物质是DNA的生物
（1）细胞生物：无论是真核生物还是原核生物，DNA均为遗传物质。
（2）某些病毒：含 DNA的病毒，遗传物质是DNA，如T2噬菌体等。
2．遗传物质是RNA的生物
含RNA的病毒，其遗传物质是RNA，如流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒、艾滋病病毒等。
注意：①细胞内既有DNA，又有RNA，只有DNA是遗传物质；
②病毒只能含有一种核酸，DNA或RNA；
③对于整个生物界而言，绝大多数生物的遗传物质是DNA，所以说DNA是主要的遗传物质。
④一切有细胞结构的生物，遗传物质都是DNA.
⑤DNA是主要的遗传物质，是针对整个生物界而言，因为绝大多数生物的遗传物质是DNA。
⑥蛋白质一般不作为遗传物质的原因
a．不能进行自我复制，而且它在染色体中的含量往往不固定。
b．分子结构也不稳定（易变性）。
c．不能遗传给后代。
d．特例：因朊病毒只含蛋白质成分，不含核酸，故认为朊病毒的遗传物质为蛋白质。
3．作为遗传物质必须具备的4个条件
（1）在生长和繁殖的过程中，能够精确地复制自己，使前后代具有一定的连续性。
（2）能够指导蛋白质的合成，从而控制生物的性状和新陈代谢的过程。
（3）具有贮存大量遗传信息的潜在能力。
（4）结构比较稳定，但在特殊情况下又能发生突变，而且突变以后还能继续复制，并能遗传给后代。
问题探究：
5．具有细胞结构的生物体内既有DNA也有RNA，两者都是遗传物质吗？
5．不是，DNA和RNA同存时，RNA是DNA转录出来的，不是遗传物质
类型一 三大实验的应用
例1．某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA十DNA酶→加入R型菌→注射入小鼠
②R型菌的DNA十DNA酶→加入S型菌→注射入小鼠
③R型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入S型菌的DNA→注射入小鼠
④S型菌＋DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活
解析：①中S型菌DNA已被DNA酶分解，小鼠存活；②中可完成细胞的转化，小鼠死亡；③④高温加热后，细菌被杀灭，小鼠存活。
答案：D
变式1．肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验，在这些实验的设计思路中最关键的是 （ ）
A．要想办法区分DNA和蛋白质，并单独观察它们各自的作用
B．要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记
C．要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
D．要得到噬菌体或肺炎双球菌
解析：本题是考查对实验的理解。只有想办法区分DNA和蛋白质，再分别进行实验，才符合实验的单一变量原则。
答案：A
规律总结：
1．两实验都不能证明DNA是主要的遗传物质，只能证明DNA是遗传物质。
2．实验过程体现了作为遗传物质的以下特点：稳定性、自我复制、指导蛋白质的合成。
类型二 实验所使用的元素标记问题
例2．如果用15N、32P、35S标记噬菌体，让其侵染细菌，产生的子代噬菌体与亲代噬菌体形态完全相同，而子代噬菌体的组成成分中，能够找到的放射性元素为（ ）
A．可在外壳中找到15N和35S B．可在DNA中找到15N、32P
C．可在外壳中找到15N D．可在DNA中找到15N、32P、35S
解析：噬菌体由蛋白质外壳和DNA组成；噬菌体侵染细菌时只DNA进入，蛋白质外壳留在外面，利用细菌体内的物质作原料进行半保留复制；15N可标记噬菌体的蛋白质和DNA，但35S只能标记蛋白质，32P只能标记DNA；所以子代噬菌体中可存在15N、32P。
答案：B
变式1．用同位素35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，然后用标记的噬菌体做侵染大肠杆菌的实验，进入细菌体内的成分有 （ ）
A．35S B．32P C．35S和32P D．不含35S和32P
解析：用35S标记噬菌体的蛋白质，32P标记DNA，在侵染过程中蛋白质外壳留在外面，DNA进入细菌体内。
答案：B
变式2．1952年赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体时，做法是（ ）
A．分别用35S和32P的人工培养基培养T2噬菌体
B．分别将35S和32P注入鸡胚，再用T2噬菌体感染鸡胚
C．分别用35S和32P的培养基培养细菌，再分别用上述细菌培养T2噬菌体
D．分别用35S和32P的动物血清培养T2噬菌体
解析：噬菌体是专门感染细菌的病毒，其不能独立生活，营寄生生活，所以要用35S和32P分别标记T2噬菌体时，必需先让其要感染的细菌分别用35S和32P进行培养，让细菌体内的S和P都是被用同位素标记过的，然后再用噬菌体感染，释放出来的子代噬菌体则被标记上特定的同位素。
答案：C
规律总结：
1．若用32P和35S标记噬菌体而细菌未标记，相当于间接地将蛋白质和DNA分开，在子代噬菌体中只有DNA中有标记元素32P。
2．若用32P和35S标记细菌而噬菌体未标记，在子代噬菌体中蛋白质和DNA均可找到标记元素。
3．若用C、H、N等标记噬菌体而细菌未标记，在子代噬菌体中，只有DNA中能找到标记元素。
4．若用C、H、N等标记细菌而噬菌体未标记，在子代噬菌体中蛋白质和DNA均可找到标记元素。
类型三 生物的遗传物质
例3．下列说法正确的是（ ）
A．细菌的遗传物质主要是DNA B．病毒的遗传物质主要是RNA
C．有细胞结构的生物的遗传物质是DNA D．细胞质中的遗传物质主要是RNA
解析：细菌的遗传物质就是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，细胞质中的遗传物质也是DNA，所有细胞生物的遗传物质都是DNA。
答案：C。
变式1．图示病毒甲、乙为两种不同的植物病毒，经重建形成“杂种病毒丙”，用病毒丙侵染植物细胞，在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒是（ ）
解析：本题图像包含噬菌体浸染细菌的过程图。答题时，首先理解图意，然后根据具体问题，运用所学的基础知识来分析作答。图中重建的“杂种病毒丙”的核酸来自乙病毒，而蛋白质外壳来自甲病毒，由于病毒丙侵染植物细胞中的是乙病毒核酸，所以在植物细胞内增殖后产生的新一代病毒的核酸和蛋白质外壳均与乙病毒相同。
答案：D
规律总结：
一种病毒只含有一种核酸（DNA或RNA），绝大多数病毒的遗传物质是DNA。
类型四 实验探究
某科研小组为探究禽流感病毒遗传物质，进行了如下实验：
一、实验原理：略。
二、实验目的：探究禽流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
三、材料用具：显微注射器、禽流感病毒的核酸提取物、活鸡胚、DNA酶、RNA酶等。
四、实验步骤：
第一步：取活鸡胚均分两组，分别标号A,B。
第二步：用显微注射技术，分别向A,B两组活鸡胚细胞中注射有关物质。
第三步：在相同且适宜条件下培养A,B两组。
第四步：一段时间后，分别从A,B两组鸡胚中抽取样品，检测是否产生禽流感病毒。
（1)请将与实验相关的内容填入下表：
注射的物质 实验现象预测（有无禽流感病毒产生） 相关结论（禽流感病毒的遗传物质）
A组 如果 如果 那么 是遗传物质；那么 是遗传物质
B组 如果 如果 那么 是遗传物质；那么RNA是遗传物质
(2)从注射的物质看，该实验所依据的生物学原理是： ，从实验结果的检测看，该实验所依据的生物学原理是： 。
(3)如果测得某病毒的遗传物质是DNA,要在体外获得大量的该病毒的DNA所需要的条件是 ，合成DNA时应遵循 原则。若1个病毒繁殖产生128个子代病毒，则该病毒复制了 次。
（4）若禽流感病毒的遗传物质为RNA，经RNA酶水解后生成的产物分别是
。
（5）若禽流感病毒再次侵染时，已康复的禽流感患者可能再次被感染，原因是
① ；② 。
答案：（1）
A组 核酸提取液+DNA酶 有无 RNADNA
B组 核酸提取液+RNA酶 有 无 DNA
(2)酶具有专一性 核酸控制生物的性状（其他合理叙述也可得分）
（3）模板DNA分子，4种脱氧核苷酸，酶，能量（ATP) 碱基互补配对 7
（4）腺嘌呤核糖核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸；
（5）①在一定时期内由于体内抗体和记忆细胞失活，可能被同种病毒再次感染；②禽流感病毒是RNA病毒，易变异，而抗体和记忆细胞具有特异性，故可能被再次感染；
●高考真题
真题1．（2008江苏卷）某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验，进行了以下4个实验：
①S型菌的DNA + DNA酶 → 加入R型菌 → 注射入小鼠
②R型菌的DNA + DNA酶 → 加入S型菌 → 注射入小鼠
③R型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入S型菌的DNA → 注射入小鼠
④S型菌 + DNA酶 → 高温加热后冷却 → 加入R型菌的DNA → 注射入小鼠
以上4个实验中小鼠存活的情况依次是（ ）
A．存活，存活，存活，死亡 B．存活，死亡，存活，死亡
C．死亡，死亡，存活，存活 D．存活，死亡，存活，存活
解析：DNA酶能将DNA水解而使DNA失活，所以①组无法转化成S型细菌；只加入外源的S型DNA无法使小鼠感染。
答案：D
真题2．（2007·广东生物）格里菲思（F. Griffith）用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（ ）
A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质
C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具体证明哪一种物质是遗传物质
解析：本题考查的是证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验有关内容。格里菲思肺炎双球菌的体内转化实验，表明加热杀死的S型细菌中，必然含有“转化因子”，这种转化因子将无毒的R型活细菌转化为有毒性的S型活细菌。因此只能证明含有转化因子，还不能说明DNA就是转化因子
答案： D
真题3．（2007·广东理基）下列四种病毒中，遗传信息贮存在DNA分子中的是（ ）
A．引发禽流感的病原体 B．烟草花叶病毒　　　
C．T2噬菌体 D．引起AIDS的病原体
解析：本题考查生物的遗传物质。流感病毒、烟草花叶病毒、HIV的遗传物质都是RNA，而T2噬菌体的遗传物质为DNA。
答案：C
真题4．（2007·江苏）赫尔希通过T2噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，实验包括4个步骤；①培养噬菌体，②35s和32P标记噬菌体，③放射性检测，④离心分离。实验步骤的先后顺序为（ ）
A．①②④③ B．④②①③ C．②①④③ D．②①③④
解析：本题考查的是噬菌体侵染细菌实验的相关内容；根据教材图文信息，赫尔希和蔡斯实验步骤。第一步是：噬菌体分别被35S或32P标记；第二步是：用被标记的噬菌体侵染未标记的细菌；第三步是：在搅拌器中搅拌，使在细菌外的噬菌体与细菌分离；第四步是离心后，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。因此可以判定正确答案是C。
答案：C
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08揭阳一模）病毒是用以证明核酸是遗传物质而蛋白质不是遗传物质的最合适的生物，主要原因是（ ）
A．有些病毒只含有核酸和蛋白质，且在侵染宿主细胞时两种物质分离开
B．病毒能够侵染生物,使生物表现出特定病症
C．病毒只含DNA和RNA
D．病毒是最低等的生物
6．A．解析：病毒只含有核酸和蛋白质，在侵染宿主细胞时只有DNA进入宿主细胞。
7．（08肇庆一模）下列经典实验中，没有应用放射性同位素示踪技术的是（ ）
A．探究光合作用释放的氧全部来自水 B．噬菌体侵染细菌的实验
C．肺炎双球菌的转化实验 D．研究分泌蛋白的合成与分泌
7．C．肺炎双球菌的转化实验是用S型的DNA使R型转化成S型，没有利用示踪原子。
8．(2007广州一模)有关T2噬菌体的叙述不正确的是（ ）
A．化学成分只有蛋白质和DNA
B．是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒
C．T2噬菌体侵染细菌的实验可证明DNA是遗传物质
D．用含32P或35S的培养基可直接用来制备含32P或35S标记的T2噬菌体
8．D．解析：噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不能直接用培养基培养。
9．(2007广州二模)用某种酶处理转化因子后，R型菌不能转化为S型菌。这种酶是（ ）
A．胰蛋白酶 B．RNA聚合酶 C．DNA水解酶 D．荚膜分解酶
9．C．解析：R型菌转化为S型菌的转化因子是S菌的DNA，DNA水解酶使DNA分解，不能实现转化。
10．肺炎双球菌转化实验中，在培养有R型细菌的A、B、C、D四个试管中，依次分别加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现有S型活细菌出现的是（ ）
10．A．解析：DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。因此选择A。
二、多项选择题
11．下列说法正确的是（ ）
A．一切生物的遗传物质（除朊病毒外）都是核酸
B．遗传物质的主要载体是DNA
C．除少数生命外，一切生物都含有核酸
D．遗传物质的主要载体含有蛋白质
11. ACD。解析：在真核细胞中，DNA主要存在于染色体上，染色体主要由DNA和蛋白质组成。特别注意朊病毒是一类特殊形态的生命存在形式，它只有蛋白质而无核酸。
12.（08茂名一模）以下关于“同位素标记法”的说法，不正确的是（ ）
A．用H218O浇灌植物一段时间后，在H2O、CO2、（CH2O）、O2等物质中可检测到放射性
B．用3H标记的尿苷提供给植物，一段时间后，只有分生区可检测到放射性
C．用15N标记某精原细胞的全部DNA，放入含14N的培养液中让其完成一次减数分裂，则形成的精细胞中有50％是有放射性的
D．用35S标记噬菌体的DNA，并以此侵染细菌，证明了DNA是遗传物质
12．BCD。解析：尿苷是合成RNA的原料，在植物的活细胞中都有；由于DNA的半保留复制，新形成的DNA分子双链中有一半是15N标记的，因此所有精细胞中都有放射性；DNA不含S，35S只能标记噬菌体的蛋白质。
13．从下图中死亡的小鼠体内可分离出（ ）
A．有毒性的R型细菌 B．有毒性的S型细菌
C．无毒性的R型细菌 D．无毒性的S型细菌
13．BC。解析：高温杀死的S菌中的DNA分子为转化因子，使部分R菌转化成S菌。因此选择B和C。
●能力提高训练
14．(08深圳一模)用下列哪种情况的肺炎双球菌感染健康小鼠会使之生病和死亡（ ）
A．加热杀死的有荚膜肺炎双球菌
B．S型肺炎双球菌的多糖提取物
C．加热杀死的S型肺炎双球菌和活R型双球菌的混合物
D．R型肺炎双球菌与S型肺炎双球菌的荚膜多糖混合物
14．C．解析：加热杀死的S型肺炎双球菌的DNA在温度下降后能使R型双球菌转化成S型细菌，S型细菌有毒性，能使小鼠死亡。
15．(2008佛山二模)肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验都是证明DNA是遗传物质的经典实验，在这些实验的设计思路中最关键的是（ ）
A．要想办法区分DNA和蛋白质，并单独观察它们各自的作用
B．要用同位素对DNA和蛋白质分别进行标记
C．要分离提纯DNA、蛋白质和多糖等物质
D．要得到噬菌体或肺炎双球菌
15．A．解析：将DNA和蛋白质分开单独进行实验是实验的关键。
16．（08韶关一模）赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记T2噬菌
体的蛋白质和DNA，参照右图判断下列被
标记部位组合正确的是（ ）
A．①② B．①③
C．①④ D．②④
16．A．解析：35S元素标记氨基酸的R基，32P元素标记的脱氧核苷酸的磷酸基团。
17．关于遗传物质的叙述，正确的是（ ）
①噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是主要遗传物质　②大肠杆菌的遗传物质是RNA　
③核酸是一切生物的遗传物质　④病毒的遗传物质是DNA和RNA　
⑤杨树的遗传物质是DNA
A．①②④　　　B．③⑤　　C．③④⑤　　　D．①③⑤
17．B．解析：噬菌体侵染细菌实验，因为没有用RNA进行比较，不能证明DNA是主要遗传物质，只能证明DNA是遗传物质；核酸是一切生物的遗传物质，但核酸包括了DNA和RNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA，而有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，如大肠杆菌和杨树等。
18．肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有。下列叙述错误的是（ ）
A．培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌
B．培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能够产生具有荚膜的细菌
C．培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌
D．培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌
18．A．解析：本题考查肺炎双球菌转化实验。多糖不是遗传物质，不能使R型活细菌转化成具有荚膜的细菌，A项错误。只有加入S型细菌的DNA，才能使R型活细菌转化成S型细菌，DNA的完全水解产物失去了遗传物质的作用、蛋白质不是遗传物质，都不能使R型活细菌产生具有荚膜的细菌，该实验证明DNA是遗传物质。
19．（08南通调研）1928年，英国科学家格里菲思所做的“肺炎双球菌的转化实验”基本实验过程如下：
①将R型活细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；
②将S型活细菌注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡；
③将加热杀死后的S型细菌注射到小鼠体内，小鼠不死亡；
④将R型活细菌与加热杀死后的S型细菌混合后，注射到小鼠体内，小鼠患败血症死亡。
就其实验，回答下列问题：
（1）步骤①、②对照，可得出什么结论
（2）如果没有步骤③，能否得出格里菲思的结论——加热杀死后的S型细菌中含有促成“R型活细菌转化成S型活细菌”的转化因子？
（3）如果让你完成该实验过程，你认为应该注意哪些问题？
19. 解析：⑴R菌无荚膜无毒性，S菌有荚膜有毒性；⑵无对照实验，不能说明实验结论；⑶实验设计要遵循对照原则，单一变量原则和重复原则。
答案：（1）S型细菌有毒性，可使小鼠患病死亡，R型细菌无毒性，不致病；
（2）不能；
（3）①四组实验所用小鼠应选用年龄体重相同(近)且健康的，所用R型活菌液、S型活菌液的浓度、注射量应该相同；②动物实验应注意实验的安全性，如捉小鼠时，小鼠易咬人，学生实验，最好先将小鼠麻醉后，再注射；所用的S型活细菌不仅可使鼠致病死亡，对人也有强致病性，应注意消毒及自身防护，杜绝S型活细菌对人的感染；实验用品及实验后的动物应妥善处理，严防病菌扩散。
20．（08济南调研）用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，在理论上，上清液中不含放射性，下层沉淀物中具有很高的放射性；而实验的实际最终结果显示：在离心上层液体中，也具有一定的放射性，而下层的放射性强度比理论值略低。
（1）在理论上，上层液放射性应该为0，其原因是　　　　　　　　　。
（2）由于实验数据和理论数据之间有较大的误差，由此对实验过程进行误差分析：
a.在实验中，从噬菌体和大肠杆菌混合培养，到用离心机分离，这一段时间如果过长，会使上层液的放射性含量　 　，原因是　　　　　　　　　　　　　　。
b. 在实验中，如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内，是否是误差的来源呢？理由呢？________________________________________________________________。
（3）请设计一个方法，来大量制备用32P标记的噬菌体______________________________
______________________________________________________________________________。
20. 解析：⑴不具有放射性，说明DNA已全部注入；⑵上清液具有放射性，说明部分亲代噬菌体未侵染大肠杆菌或部分子代噬菌体已释放出来；⑶病毒是一种专性寄生的生物。
答案：（1）噬菌体已将含32P的DNA全部注入到大肠杆菌内；
（2）a．升高；噬菌体在大肠杆菌内增殖后释放出来，经离心后分布点于上清液；b．是；没有侵入大肠杆菌的噬菌体经离心后分布于上清液中，使上清液出现放射性；
（3）先用32P标记大肠杆菌，再用噬菌体去感染被32P标记的大肠杆菌，大量获得被32P标记的噬菌体。
考点2 DNA分子结构
●基础知识自主疏理
1．DNA的化学组成：DNA分子属于 （相对分子质量为100万至数千万），它们是由一个个 连接起来的长链大分子。每个脱氧核苷酸是由三个“一分子”组成，即一分子 、一分子 、一分子 。
2．DNA的空间结构：由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋成规则的 结构。DNA分子双螺旋结构特点如下：
（1）DNA分子是由 链组成的。这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸 连接，排列在外侧，构成 ；碱基排列在内侧。
（3）两条链上的碱基通过 连接成碱基对，A（腺嘌呤）与T（ ）配对，G（鸟嘌呤）与C（ ）配对。碱基之间的这种一一对应关系，叫做碱基互补配对原则。
3．DNA的特性：
（1）DNA分子结构的稳定性是指其 相对稳定。原因是在DNA分子外侧， 和 交替连接的方式稳定不变，在其内侧，通过氢键形成的 ，使2条脱氧核苷酸长链稳固地并联在一起；DNA分子中 是严格的一一对应关系。
（2）DNA分子的多样性：DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的 千变万化，因而构成了DNA分子的多样性。
（3）DNA分子的特异性：DNA分子的特异性是指控制特定性状的特定DNA分子的碱基排列顺序是 的。这种特定的顺序包含着特定的 ，从而使DNA分子具有特异性。
版本差异的内容
4．基因的现代含义(中国地图版)
在认识基因功能的同时。人们还在不断地探索基因的化学本质和结构特点。
传统观点认为每一个结构基因是一段连续的DNA序列，一定的DNA序列对应着一定的氨基酸序列。后来人们发现大多数真核生物的基因的编码序列在DNA分子上不是连续排列的，而是被不编码的序列隔开，称为断裂基因。其中的编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子。断裂基因往往有一些交替存在的内含子和外显子结构。
传统的基因概念认为基因是互不沾染、单个分离的实体。但是，在许多原核生物和一些真核生物中却发现有两个基因共用一段重叠的核苷酸序列的现象，这就是重叠基因。
绝大多数基因在染色体上的位置是固定的，但有些基因在染色体上的位置可以移动，这类基因称为可动基因，也叫做转座因子。可以通过某种方式一个位置转移到另外一个位置。
校对：高分子化合物 脱氧核苷酸 磷酸 脱氧核糖 含氮碱基 双螺旋 两条 反向平行 交替 基本骨架 氢键 胸腺嘧啶 胞嘧啶 双螺旋结构 脱氧核糖 磷酸 碱基对 碱基互补配对 排列顺序 稳定不变 遗传信息
●自主检测过关
1．在下列四种化合物的化学组成中，“○”中所对应的含义最接近的是（ ）
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
2．下列DNA分子各种碱基数量比中，因生物种类不同而有区别的是（ ）
A．（A+T）/（G+C）　 B．（A+G）/（T+C） 　 C．（A+C）/（T+G）　　 D．A/T
3．某生物的遗传物质的碱基组成是嘌呤占58%，嘧啶占42%，此生物最可能是（ ）
A．细菌 B．酵母菌 C．变形虫 D．烟草花叶病毒
4．（06南京期末）下图示某DNA片段，有关该图的叙述中，不正确的是（ ）
A．②③④可形成DNA的基本组成单位
B．②③④在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息
C．某限制性内切酶可选择⑤作为切点
D．DNA连接酶可连接①处断裂的化学键
5．右图是DNA分子局部结构示意图，请据图回答：
（1）图中有 种碱基，有 个完整的
脱氧核苷酸单位，有 个游离磷酸基，有
个氢键。
（2）从主链看，两条单链方向 ；从碱基关系看，两条单链 。
（3）图中的4、5叫 ，若该DNA片段中的这些结构可任意替换，则可形成 种不同的DNA片段。
1．D．解析：①为腺嘌呤核糖核苷酸；②腺嘌呤；③腺嘌呤脱氧核苷酸；④腺嘌呤核糖核苷酸。
2．A．解析：B、C、D比值都为1，无特异性。
3．D．解析：A、B、C生物的遗传物质都是DNA，碱基中嘌呤与嘧啶数应相等。
4．C．解析：作用于⑤处的是解旋酶。
5．解析：⑴图中只有一种碱基对A//T；⑵两条反向平行的脱氧核苷酸链；碱基间遵循碱基互补配对原则；一种碱基对A//T；两个位点排列4×4=16。
答案：（1）2；4；2；4；（2）相反的；互补配对的；（3）A、T；16。
●考点详解及类型讲解
一、DNA双螺旋结构模型的构建
（1）当时科学界已经发现的证据有：组成DNA分子的单位是脱氧核苷酸；ＤNＡ分子是由含4种碱基的脱氧核苷酸长链构成的；
（2）英国科学家威尔金斯和富兰克林提供的DNA的Ｘ射线衍射图谱；
（3）奥地利著名生物化学家查哥夫的研究成果:腺嘌呤（Ａ）的量总是等于胸腺嘧啶（Ｔ）的量，鸟嘌呤（Ｇ）的量总是等于胞嘧啶（Ｃ）的量这一碱基之间的数量关系；
（4）沃森和克里克根据当时掌握的资料，通过不懈努力，最终，构建出了正确的DNA模型。
二、DNA分子的结构
（1）组成元素：C、H、O、N、P
(2)基本单位：脱氧核苷酸(4种）
①组成：每个基本单位（即每个脱氧核苷酸）又由三个“一分子”组成，即一分子磷酸、一分子脱氧核糖、一分子含氮碱基。
②其关系如下：
(3)平面结构：两条长链
由许多脱氧核苷酸脱水聚合成脱氧核苷酸长链，两条脱氧核苷酸长链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基以碱基互补配对原则（A—T，G—C）进行配对。
(4)空间结构：双螺旋结构
①两链反向平行；
②两链之间靠氢键连接。
（5）总结DNA结构的主要特点是：
①DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（“反向”：一条链是5′－3′，另一条链是3′－5′）。
②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在DNA分子的外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧。
　　③碱基互补配对原则：
　　两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基配对有一定的规律：A—T、G—C（A一定与T配对，G一定与C配对）。
问题探究：
1．三个分子缩合要脱去多少分子水？ ；两个脱氧核苷酸聚合要脱去多少分子水？ ；碱基互补配对原则过程要脱水？ ；2 1 不要
2．DNA的多样性与空间结构有关？ 。无关
3．原核细胞的基因和真核细胞的基因结构有何不同
基因都是由编码区(编码氨基酸)和非编码区(调控编码区表达的核苷酸序列)组成，在编码区上游的非编码区中最重要的部位是与RNA聚合酶的结合位点。
原核基因的编码区是连续的，而真核基因的编码区是间隔的，由编码氨基酸的外显子和不具编码作用的内含子组成，因此在基因结构中直接编码氨基酸的核苷酸序列占的比例很小。
三、DNA分子中碱基的计算方法与规律
利用碱基互补配对原则计算碱基比例、碱基数量等是高考的重要考点，应用的计算公式就是A＝T，G＝C，有关的方法、规律如下：
⑴双链DNA分子中：
①A＝T，G＝C；
②A＋G＝T＋C；(A＋G)/(T＋C)=1，即：嘌呤总数＝嘧啶总数；
③A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G；(A＋G)/(T＋C)=(A＋C)/(T＋G)=1，即：DNA分子中任一非互补碱基之和相等，且占DNA碱基总数的50%。
上述①～③在不同物种中无种的特异性。
⑵在DNA两互补链之间：
①(A1＋G1)/(T1＋C1)=(T2＋C2)/(A2＋G2)，即一条链与另一条链（A＋G）/( T＋C)的比值互为倒数。
②(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)＝(A总＋T总)/(G总＋C总)，即互补碱基之和在一条链上，在互补链上，在整个DNA分子中所占比例相同。此比例在不同DNA分子中，可有特异性。
③A总%＝1/2(A1%+A2%)，同理C、G、T都有同样规律。
问题探究：
1．为什么只能是A—T、G—C，不能是A—C，G—T呢？
这是由于A与T通过两个氢键相连，G与C通过三个氢键相连，这样使DNA的结构更加稳定，所以，A与T或G与C的摩尔数比例均为1：1
2．上述原则和推论能否适应于单链DNA分子的碱基计算？
不能，单链DNA的碱基没有一定的比率
四、制作DNA双螺旋结构模型
（1）制作要点
①首先要制作磷酸、脱氧核糖和碱基的模型。裁剪零件时，应注意磷酸、碱基、脱氧核糖三者之间的大小比例，并注意这三部分之间的连接部位。制作4种碱基模型时，腺嘌呤和胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶的一端应剪成相互吻合的形状。其次，这两种碱基对模型的长度应相等，以适合于DNA分子中两条平行链之间的相等距离。
②两条多核苷酸链的核苷酸数目必须相同。在制作多核苷酸链时，应将脱氧核苷酸中的磷酸连接在另一脱氧核苷酸分子与磷酸相邻脱氧核糖的碳原子上。在组装第二条多核苷酸链时，必须与第一条链中的碱基互补配对，不能随意组装；并应注意构成DNA的两条链的方向相反。
（2）注意事项
①按顺序制作模型，严格按DNA制作的程序操作。
②两条长链的长度必须相等，保证模型美观。
③旋转平面结构成为立体结构时，如某结构部件有扭曲现象，应予以矫正。
④在整个制作过程中，各零件之间的连接，应保持足够的牢固性，以免旋转时零件脱落。
问题探究：
DNA分子中A、T相对含量多，分子结构不稳定，为什么？
A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，G、C占比例越大，DNA结构越稳定。
类型一 碱基互补配对原则
例1．（07大理模拟题）在DNA分子的一条单链中相邻的碱基A与T的连接是通过（ ）
A．氢键 B．脱氧核糖－磷酸－脱氧核糖 C．肽键 D．磷酸－脱氧核糖－磷酸
解析：在DNA单链中，碱基是连接在脱氧核糖上的，而脱氧核糖之间是通过磷酸来连接的。
答案：B
变式1．（07南宁调研）以下四个双链DNA分子（只表示其中一条链）中稳定性最差是 （ ）
A．G-C-T-A-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G 其中A占25%
B．G-C-T-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G-A 其中T占30%
C．G-C-A-A-C-C-……-T-T-A-C-G-T-A 其中G占25%
D．T-A-A-A-C-C-……G-C--T-T-A-C-G 其中C占30%
解析：DNA分子中双链间以碱基对相连，即A＝T，G≡C，因而G≡C碱基对含量越高分子越稳定，反之越不稳定。A、B、C、D四个双链DNA分子G≡C碱基对含量依次为50%、40%、50%、60%，其中稳定性最差的是B。
答案：B
规律总结：
1．一条单链中相邻的碱基的连接，不是互补的两条链间相邻的碱基的连接，而是通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖间接相连。
2．两条单链之间的碱基是通过氢键相连接。
3．在DNA分子中．多数磷酸连接2个脱氧核糖，多数脱氧核糖连接2个磷酸。
类型二 DNA分子中碱基的计算方法与规律
例2．（07长沙模拟）某DNA分子中，G＋C之和占全部碱基的35.8%，一条链的T与C分别占该链碱基总数的32.9%和17.1%，则它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的（ ）
A．32.9％和17.l％ B．31.3％和18.7％ C．18.7％和31.3％ D．17.l％和32.9％
解析：由于DNA分子中（G＋C）之和在整体中的比例与两链及单链DNA中该比例均相等，可推出该已知链中G＋C＝35.8%，又因T与C各占32.9%与17.1%，可求出该链中的A为1－(G＋C＋T)＝1－(35.8%＋32.9%)＝31.3%，G＝35.8%－17.1%＝18.7%。其互补链中T和C应与该链中A与G含量相等。
答案：B
变式1．（08福州调研）一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的
A.44% B.24% C.14% D.28%
解析：画出草图，依题意，列出等量关系：
① ②
解出 A1 = 28，再依“等量代换”：T2=Al=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28％。
答案：D
变式2．从某生物组织中提取DNA进行分析，其中鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％，又知该DNA分子的一条链（H链）所含的碱基中28％是腺嘌呤，24％是胞嘧啶，则与H链相对应的另一条链中，腺嘌呤、胞嘧啶分别占该链全部碱基数的（ ）
A．26％、22％ B． 24％、28％
C．14％、11％ D．11％、14％
解析：本题考查DNA分子中有关碱基比率的计算。由DNA分子中G与C之和占全部碱基的46％，可知DNA分子中A与T之和占全部碱基的54％，则在DNA分子双链中A=T=27％，G=C=23％，H链中A占28％，C占24％，则与H链相对应的另一条链中，A占2×27％－28％=26％，C占2×23％－24％＝22％。
答案：A
规律总结：对此类题要分三步进行分析：①搞清题中已知的和所求的碱基比例是占整个DNA分子的碱基比例，还是占DNA分子一条链的碱基比例。②画一个DNA分子模式图，并在图中标出已知和所求的碱基。③根据碱基互补配对原则及其规律进行计算
类型三 有关DNA结构的应用
例3．下列关于DNA结构的描述错误的是（ ）
A．每一个DNA分子由一条多核苷酸链盘绕而成螺旋结构
B．外侧是由磷酸与脱氧核糖交替连接构成的骨架，内部是碱基
C．DNA两条链上的碱基间以氢键相连，且A与T配对、G与C配对
D．DNA的两条链等长，但是反向平行
解析：DNA双螺旋结构具有如下特点：①一个DNA分子是由两条脱氧核苷酸链构成的双螺旋结构，两条链等长且是反向平行的。②DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧构成了基本骨架；碱基排列在内侧。③DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基时，且有一定规律：A与T配对，G与C配对。
答案： A
变式1．已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA、双链RNA、单链RNA四种类型。现发现一种新病毒，要确定其核酸属于哪一种类型，应该 （ ）
A．分析碱基类型，确定碱基比例 B．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
C．分析碱基类型，分析核糖类型 D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
解析：DNA的碱基组成是A、T、G、C，RNA的碱基组成是A、U、G、C；含有T的一定是DNA，含U的一定是RNA；双链DNA的碱基A=T，G=C；双链RNA的碱基A=U，G=C；不同的核酸其碱基类型和比例不同。
答案：A
规律总结：能否通过蛋白质的不同来判断物种间和亲缘关系？
能，蛋白质是DNA表达的产物，DNA的特异性决定蛋白质的特异性
类型四 实验探究
正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。
(1)实验目的：验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。
(2）实验材料：突变细胞系、基本培养基、12C一核糖核苷酸、14C一核糖核苷酸、12C一脱氧核苷酸、14C一脱氧核苷酸、放射性探测显微仪等。
(3）实验原理
DNA主要分布在 ，其基本组成单位是 ；
RNA主要分布在 ，其基本组成单位是 。
(4）实验步骤
第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。
第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的12C一核糖核苷酸和14C一脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的 。
第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到 培养一段时间，让细胞增殖。
第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察 。
（5)预期结果
①培养基甲中 ；
②培养基乙中 。
（6)实验结论： 。
解析：DNA的基本组成是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，RNA的基本组成是核糖核苷酸，主要存在于细胞质中。
答案： (3)细胞核 脱氧核苷酸 细胞质 核糖核苷酸
(4)第二步：14C一核糖核苷酸和12C一脱氧核苷酸
第三步：适宜的相同环境中
第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱
（5)①细胞的放射性部位主要在细胞核
②细胞的放射性部位主要在细胞质
(6)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸
●高考真题
真题1．(2006·广东)下列关于生物大分子的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物
B．DNA是一切生物遗传信息的载体
C．酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子
D．RNA通常只有一条链，它的碱基组成与DNA完全不同
解析：本题考查的是DNA、RNA、蛋白质几种大分子的结构和特性；一切生物体遗传信息是核酸，有些是DNA，有些是RNA。RNA通常只有一条链，它的碱基组成是A、U、C、G；DNA的碱基组成是A、T、C、G。
答案：AC
真题2．（2007·北京春季卷）在DNA分子双螺旋结构中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之间有2个氢键，胞嘧啶与鸟嘌呤之间有3个氢键。现有四种DNA样品，根据样品中碱基的百分含量判断最有可能来自嗜热菌（生活在高温环境中）的是（ ）
A．含胸腺嘧啶32%的样品　 B．含腺嘌呤17%的样品
C．含腺嘌呤30%的样品　　　　　　　D．含胞嘧啶15%的样品
解析：本题考查的是DNA分子结构的稳定性；嗜热菌能生活在高温环境中，说明DNA分子结构比较稳定，氢键数目较多，即碱基鸟嘌呤和胞嘧啶的含量较多，腺嘌呤与胸腺嘧啶的含量较少。
答案：B
真题3．（2006·上海）含有2000个碱基的DNA，每条链上的碱基排列方式有（ ）
A．42000个 B．41000个 C．22000个 D．21000个
解析：本题考查的是DNA分子结构的多样性；DNA分子的多样性是由碱基对排列顺序的千变万化决定的。每一对碱基对的排列方式有4种，因此有n对碱基对，其排列方式就有4n种。有2000个碱基，即1000个碱基对，所以碱基排列方式有41000种。
答案：B
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08汕头二模）下面是4位同学拼制的DNA分子部分平面结构模型，正确的是（ ）
6．C解析：五碳糖的1号碳连碱基，3、5号连磷酸。
7．紫茉莉的遗传信息储存于它的（ ）
A．DNA或RNA分子，在细胞核与细胞质中
B．DNA分子，在细胞核中
C．DNA和RNA分子，在细胞核与细胞质中
D．DNA分子，在细胞核与细胞质中
7．D．解析：遗传信息位于DNA上，DNA主要分布在细胞核，少量分布于细胞质。
8．(2007惠州调研)下图表示一分子（ ）
A．核酸 B．脱氧核苷酸 C．氨基酸 D．碱基
8．B．解析：T是DNA特有的碱基。
9．(2007天河调研)从某生物组织中提取DNA进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链(H链)所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与H链相对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱基数的比例是（ ）
A．26% B．24% C．14% D．11%
9．A．解析：（G+C）在DNA、H链、互补链比例不变，再运用图解法。
10．(2008深圳调研)能识别DNA分子中特定核苷酸序列的是（ ）
A．RNA聚合酶 B．解旋酶
C．DNA连接酶 D．DNA酶
10．A．解析：RNA聚合酶是实现DNA转录成RNA的重要酶，首先要识别特定的碱基序列。
二、多项选择题
11．下列叙述中正确的是（ ）
A．DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性
B．生物界的丰富多彩，起决定作用的是DNA的多样性
C．体现生物界多样性的是蛋白质的多样性
D．没有RNA的多样性，就没有蛋白质的多样性
11．BCD。解析：DNA多样性决定RNA多样性，RNA多样性决定蛋白质多样性，蛋白质多样性体现生物性状多样性。
12．（08茂名一模）在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54％，其中一条链中鸟嘌呤与胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22％和28％，则由该链转录的信使RNA中碱基含量情况是（ ）
A．鸟嘌呤占碱基总数的24％ B．鸟嘌呤与胞嘧啶之和占碱基总数的46％
C．腺嘌呤占碱基总数的28％ D．腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占碱基总数的54％
12．ABC。信使RNA中不含T。
13．下图为某DNA分子片段，有关说法不正确的是（ ）
A．限制性内切酶可作用于①部位, 解旋酶作用于③部位
B．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异
C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代中含15N的DNA占3/4
D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上
13．BCD．解析：B应是基因突变，C占100%，D特异性不表现在碱基种类上。
●能力提高训练
14．(2007天河调研)右图是某一DNA片段，下列关于该图的叙述，正确的是（ ）
A．若图中ACT决定一个氨基酸，则ACT可称为一个密码子
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶都可作用于②处
C．连接①处的酶为RNA聚合酶
D．DNA复制过程需解旋酶作用于①处，而转录不需
14．B．解析：密码子位于mRNA上，A错；①为碱基对，通过氢键连接，在DNA复制、转录等过程都要解旋。
15．(2008东莞调研)同源染色体上的DNA分子之间一般不同的是（ ）
A．碱基序列 B．碱基种类
C．(A+G)／(T+C)的比值 D．碱基互补配对方式
15．A．解析：同源染色体含两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，故遗传信息不同，碱基的序列不同。
16．在含有四种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则
A．b≤O．5 　　　　　　　　　 B．b≥O．5
C．胞嘧啶为a(1／2b—1)个　　　　D．胞嘧啶为b(1／2a一1)个
16．C．解析：设C数目为x，则G＋C＝2x，由于A＝a,A＋T＝2a，（A＋T）%＝2b，则（G＋C）%＝1-2b，据此列出比例，，解之得x＝a（-1）。
17．(2007宝安调研)已知一个由2条肽链组成的蛋白质分子，共有肽键198个，翻译该蛋白质分子的mRNA中A和U占25%，则转录该mRNA的DNA分子中，C和G应有（ ）
A．700个 B．800个 C．600个 D．900个
17．C．解析 运用整体法解题，氨基酸数为（198+2）个，则基因中碱基为1200个，G和C占碱基的一半，即600个。
18．（08江门一模）在下列四种化合物的化学组成中，与“A”所 对应的名称相符合的是（ ）
A．①─腺嘌呤核糖核苷酸 B．②─腺苷
C．③─腺嘌呤脱氧核苷酸 D．④─腺嘌呤
18．D．解析：①─腺苷，②─腺嘌呤脱氧核苷酸，③─腺嘌呤核糖核苷酸
19．图示DNA片段示意图，请据图回答：
(1)请指出该图的错误 。
(2)该示意图中含有 种核苷酸。
(3)DNA分子复制时要解旋，应在何处分开 ( )
A．1和2 B．2和3
C．3和4 D．5和6
(4)若在该DNA分子的某片段中，有腺嘌呤P个，占该片段全部碱基的比例为N/M (M>2N)，则该片段有胞嘧啶 个。
(5)某DNA分子中含有1000个碱基对（P元素只是31P）。若将该DNA分子放在只含32P的脱氧核苷酸的培养基中让其复制2次，则子代DNA分子的相对分子质量比原来 （ ）
A．减少1500 B．增加1500 C．增加1000 D．减少1000
19．解析：考查DNA的两条链是反向平行的、解旋酶的作用、碱基互补配对原则，半保留复制的计算知识。
答案： (1)2或5方向应相反；(2)4；(3)C；(4)PM/2N-P；(5) B。
20．分析下图，回答下列问题：
⑴图中B是_______________，F是_______________，G是_______________。
⑵1个A与C有两种比例关系：___________和___________；每个C含有___________个
D，每个D中可以有___________个E组成。
⑶D与A的位置关系是_________________________________________。
⑷从分子水平看，D与C的关系是_______________________________。
⑸C的基本组成单位是图中的________。D的主要载体是图中的________。
⑹在E构成的链中间，与一分子G相连接的有_______分子的F和_______分子的H。
⑺遗传信息是D中___________________的排列顺序。
⑻生物的性状遗传主要通过A上的___________________传递给后代，实际上是通过___
___________________的排列顺序来传递遗传信息。
20．解析：染色体主要成分是DNA和蛋白质，基因是有遗传效应的DNA片段，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸由一分子核糖、磷酸、含氮碱基组成。
答案：⑴ 蛋白质；含氮碱基（或A、T、G、C中的任一种）；脱氧核糖
⑵1﹕1；1﹕2；很多；成百上千 ⑶ D在A上呈线性排列
⑷D是有遗传效应的C的片段 ⑸ E（或脱氧核苷酸）；A（或染色体）
⑹1；2 ⑺ E（或脱氧核苷酸、F、碱基、碱基对） ⑻ D（或基因）；脱氧核苷酸
考点3 DNA分子的复制
●基础知识自主疏理
1．DNA的复制
（1）复制的概念：以亲代DNA分子为模板合成 的过程。
（2）复制的时间：体细胞为有丝分裂间期，原始生殖细胞为 的间期。
（3）复制的条件：模板—亲代DNA分子的 条脱氧核苷酸链分别做模板；原料—4种脱氧核苷酸；能量—ATP供能；酶— 等。（另外，还需相对稳定的细胞内部条件：一定的 等）。
（4）复制的过程：DNA的解旋、以 模板，以 为单位通过 合成子链、子链与相应的母链盘绕成 分子。
（5）复制的特点：边 边 （不是2条母链完全解开后才合成新的子链），（新合成的每个DNA分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链）； 。
（6）复制的结果：1个DNA分子形成了2个完全相同的DNA分子。
（7）复制的意义：保持了 的连续性（使遗传信息从亲代传给了子代）。
（8）复制的保障：DNA分子之所以能自我复制，取决于DNA的 结构，它为复制提供了模板；同时，由于碱基具有 的特性，因此能确保复制的准确。在复制过程中， 序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错，这种稳定性和可变性的统一，是生物 的物质基础和根本原因。
版本差异的内容
2．DNA半保留复制的实验证据(选学)(人民教育版)
实验材料：大肠杆菌
方法：放射性同位素示踪法
①用15N标记的NH4Cl培养大肠杆菌，获得15N／15N --DNA
②将大肠杆菌转移到含14N的普通培养液中培养
③在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA
④将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置过程
实验预测：离心后出现三条带，实验结果与预期相同
实验结论：DNA复制方式为半保留复制
校对：子代DNA 减数第一次分裂 2 解旋酶 DNA聚合酶 温度 pH 亲代DNA分子的两条链 脱氧核苷酸 碱基互补配对 子代DNA 解旋 复制 半保留复制 遗传信息 双螺旋 互补配对 脱氧核苷酸 遗传和变异
●自主检测过关
1．具有100个碱基对的1个DNA分子区段，内含40个胸腺嘧啶，如果连续复制两次，则需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（ ）
A．60个 B．80个
C．120个 D．180个
2．右图所示的生理过程一定需要的酶是（ ）
A．DNA酶 B．限制性内切酶
C．RNA聚合酶 D．DNA聚合酶
3．将用15N标记的一个DNA分子放在含有14N的培养基中，让其复制三次，则含有15N的DNA分子占全部DNA分子的比例、含有14N的DNA分子占全部DNA分子的比例以及含有15N的脱氧核苷酸链占全部DNA单链的比例依次是（ ）
A．1/2，7/8、1/4 B．1/4，1、1/8　 　C．1/4，7/8、1/8 　 D．1/8，1、1/8
4．一个双链DNA，在复制解旋时，由于某种原因，一条链上的A变成了T，则该DNA经n次复制后，发生差错的DNA占总数的（ ）
A．1/2 B．1/（2n-1） C．1/2n D．1/（2n+1）
5．将大肠杆菌放在含有同位素15N培养基中培育若干代后，细菌DNA所有氮均为15N，它比14N分子密度大。然后将DNA被15N标记的大肠杆菌再移到14N培养基中培养，每隔4小时（相当于分裂繁殖一代的时间）取样一次，测定其不同世代细菌DNA的密度。实验结果：DNA复制的密度梯度离心试验如下图所示。
⑴中带含有的氮元素是 。
⑵如果测定第四代DNA分子的密度，15N标记的比例表示为 。
⑶如果将第一代（全中）DNA链的氢键断裂后再测定密度，它的两条DNA单链在试管中的分布位置应为
。
⑷上述实验表明，子代DNA合成的方式是 。
1．D．解析 该区段DNA中含T为60个，复制2次，需T为3×60=180个。
2．D．解析 图示为DNA复制。
3．B．解析 运用半保留复制的规律解题。
4．A．解析 一条为正常链，复制的子代DNA全正常，一条为突变链，复制的子代DNA全不正常。
5．解析：考查半保留复制的有关计算。
答案：⑴14N和15N；⑵1/8中，7/8轻；⑶1/2重，1/2轻；⑷半保留复制。
●考点详解及类型讲解
一、DNA复制的过程、特点及意义
1．DNA复制的过程
（1）解旋：DNA分子首先利用线粒体提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。
（3）形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2．DNA复制的特点
(1) DNA复制是一个边解旋边复制的过程。
(2)由于新合成的DNA分子中，都保留了原DNA的一条链，因此，这种复制叫半保留复制。
3．DNA复制的意义
DNA分子通过复制，使亲代的遗传信息传给子代，从而保证了遗传信息的连续性。
问题探究：
1．DNA的复制场所有哪些？
1．真核细胞：细胞核、线粒体、叶绿体 原核细胞：拟核、细胞质（质粒）
2．复制的准确性取决于什么？
2．DNA双螺旋结构为复制提供精确的模板，碱基互补配对保证复制的准确进行
3．DNA复制需要用到解旋酶和DNA聚合酶，还需要RNA聚合酶吗？
3．需要，因为DNA聚合酶只能将单个的核苷酸连接到已存在的DNA链，不能从头开始，所以必须先由RNA聚合酶合成一段RNA引物，再由DNA聚合酶合成新的DNA链。
二、半保留复制
1．定义：DNA分子复制的特点是半保留复制，即一个DNA分子复制成的两个子代DNA分子中各有一条链是原来的母链，而另一条链是与母链互补的新链。
2．应用：如果对亲代DNA分子用N15标记，然后在不含N15的环境中让其复制：
不管复制多少次，总有两个DNA分子含有N15，总有两条链含有N15。
世代 DNA分子的特点 DNA中脱氧核苷酸链的特点
分子总数 细胞中的DNA分子在离心管中的位置 不同DNA分子占全部DNA分子之比 链总数 不同脱氧核苷酸占全部链之比
含15N分子 含14N15N杂种分子 含14N的分子 含15N的链 含14N的链
0 1 全部在下部 1 2 1
1 2 全部在中部 1 4 1/2 1/2
2 4 1/2中部，1/2上部 1/2 1/2 8 1/4 3/4
3 8 1/4中部，3/4上部 1/4 3/4 16 1/8 7/8
…
n 2n 2/2n中部，1-2/2n上部 2/2n 1-2/2n 2n+1 1/2n 1-1/2n
3．与DNA复制有关的碱基计算
（1）DNA分子复制前后某种碱基数量的计算：
若某DNA分子含某碱基X个，则该DNA分子进行n次复制，需提供含该碱基的脱氧核苷酸分子数=互补的碱基的脱氧核苷酸分子数=（2n-1）X个。
（2）一个DNA连续复制n次后，DNA分子总数为：2n
（3）第n代的DNA分子中，含原DNA母链的有2个，占1/(2n-1)
（4）若某DNA分子中含碱基T为a，则：
①连续复制n次，所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a(2n-1)
②第n次复制时所需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为：a·2n-1
类型一 有关DNA复制的应用
例1．（2006年·北京理综卷）用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是
A.中期20和20、后期40和20 B.中期20和10、后期40和20
C.中期20和20、后期40和10 D.中期20和10、后期40和10
解析：玉米体细胞含20条染色体，有丝分裂中期含两条姐妹染色单体之间由一个共同着丝点连接着，所以仍是20条染色体。而后期着丝点分裂，姐妹染色单体分开，一条染色体就了两条子染色体。此时染色体数是原来的2倍即40条。由于DNA分子的复制是一种半保留复制，有32P标记的DNA分子双链，在不含32P的培养基中经第一、二次分裂后，在第二次分裂中期含32P的染色体数同染色体数，即20条，在后期含32P的染色体只占细胞中染色体的一半，即20条。
答案：A
变式1．(06扬州一模)用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中培养一段时间后，统计得知培养基中共有噬菌体后代m个，试问此时培养基中含有被标记的噬菌体的比例最高是（ ）
A．n/m B．2n/m C．n/2m D．n/(n+m)
解析：本题考查半保留复制知识，被标记的噬菌体最多为2n个，因此最高比例为2n/m。]
答案：B
变式2．右图示DNA分子复制的片段。图中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。正常情况下，下列各项错误是 （ ）
A．b和c的碱基序列互补
B．a和c的碱基序列互补
C．a链中(A+T)/(G+C)的比值与b链中同项比值相同
D．a链中(A+T)／(G+C)的比值与c链中同项比值相同
解析: DNA复制产生的子代DNA中，a和b互补，c和d互补，a和c的碱基序列相同。互补双链的(A+T)／(G+C)的比值相同。
答案: B
规律总结：一个被15N标记的DNA分子(0代)转移到含14N的培养基中培养(复制)n代后，结果分析：
DNA的分子总数：2n
含15N15N的分子：无
含14N15N杂种分子：2/2n
含14N14N的分子：l－ 2/2n
含15N的脱氧核苷酸链占比例：1/2n
含14N的脱氧核苷酸链占比例：l－ 1/2n
题型二 有关DNA分子碱基配对的应用
例子1．某一个DNA分子的碱基总数中，腺嘌呤为200个，复制n次后，消耗周围环境中含腺嘌呤的脱氧核苷酸3000个，该DNA分子已经复制了几次（是第几代）（ ）
A．三次（第四代） B．四次（第五代）
C．五次（第六代） D．六次（第七代）
解析：依题意，一个DNA分子中A=200个，设复制n次，消耗A3000个，则（2n－1) ×200=3000，所以n=4。
答案：B
变式1．某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（ ）
A.7（a－m） B. 8（a－m） C. 7(a/2－m) D. 8（2a－m）
解析：本题考查DNA分子中碱基计算和DNA复制特点，即半保留复制。第一步计算出该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目：C十T= a/2 ，C=m,所以T=a/2－m；第二步计算出连续复制3次所需的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目：（23一1）×（a/2－m）=7(a/2－m)。
答案： C
规律总结：计算需要游离的脱氧核苷酸数时勿忘记去掉原来DNA中该脱氧核苷酸的个数
类型三 实验探究
DNA指纹技术正发挥着越来越重要的作用，在亲子鉴定、侦察罪犯等方面是目前最为可靠的鉴定技术。
请思考回答下列有关DNA指纹技术的问题：
（l）DNA亲子鉴定中，DNA探针必不可少，DNA探针实际是一种已知碱基顺序的DNA片段。请问：DNA探针寻找基因所用的原理是： 。
（2）用DNA做亲子鉴定时，小孩的条码会一半与其生母相吻合，另一半与其生父相吻合，其原因是 。
（3）如图为通过提取某小孩和其母亲以及待测定的三位男性的DNA，进行DNA指纹鉴定，部分结果如图所示。则该小孩的真正生物学父亲是 。
（4）现在已知除了同卵双生双胞胎外，每个人的DNA是独一无二的，就好像指纹一样，这说明了： 。
（5）为什么用DNA做亲子鉴定，而不用RNA？ 。
（6）为了确保实验的准确性，需要克隆出较多的DNA样品，若一个只含31P的DNA分子用32P标记的脱氧核苷酸为原料连续复制3次后，含32P的单链占全部单链的 。
（7）DNA指纹技术也可应用于尸体的辨认工作中，瓦斯爆炸案中数十名尸体的辨认就是借助于DNA指纹技术。
①下表所示为分别从尸体和死者生前的生活用品中提取的三条相同染色体同一区段DNA单链的碱基序列，根据碱基配对情况判断，A、B、C三组DNA中不是同一人的是 。
A组 B组 C组
尸体中的DNA碱基序列 ACTGACGGTT GGCTTATCGA GCAATCGTGC
家属提供的DNA碱基序列 TGACTGCCAA CCGAATAGCA CGGTAAGACG
②为什么从尸体细胞与死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取的DNA可以完全互补配对？ 。
解析：本题是DNA的结构与复制内容的应用，综合有关分裂内容，又是是社会热点问题。
答案：（l）碱基互补配对原则 (2)孩子的每一对同源染色体必定一条来自母亲，一条来自父亲 (3)B （4）DNA分子具有多样性和特异性 (5)因为基因在DNA上，而不在RNA上，且DNA具有特异性 （6）7/8 （7）①B、C ②人体所有细胞均由一个受精卵经有丝分裂产生，细胞核中均含有相同的遗传物质（或DNA）
●高考真题
真题1．(2007·广东生物)下列关于DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A.在细胞有丝分裂间期，发生DNA复制
B.DNA通过一次复制后产生四个DNA分子
C.DNA双螺旋结构全部解链后，开始DNA的复制
D.单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接合成新的子链
解析：本题考查的是DNA分子复制的时间、过程和结果相关知识；DNA通过一次复制后产生2个DNA分子；DNA的复制是半保留复制、多起点复制、双向复制、边解旋边复制；单个脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下连接合成新的子链
答案：A
真题2．(2007·山东理综)DNA分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为P）变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次，得到4个子代DNA分子相应位点上的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G，推测“P”可能是（ ）
A.胸腺嘧啶 B.腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶
解析：本题考查的是DNA复制过程中的突变图解法；
U\\A和A\\T→U\\A
U\\G或U\\C→正常碱基P为C（胞嘧啶）或G（鸟嘌呤）
G\\C和C\\G→G\\C
答案：D
真题3．(2007·上海)已知某DNA分子共含有1000个碱基对，其中一条链上A：G：T：C=l：2：3：4。该DNA分子连续复制2次，共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数是（ ）
A．600个 B．900个 C．1200个 D．1800个
解析：本题考查的是DNA分子半保留复制中有关计算；已知一条链中（G+C）为6/10，推出DNA中（G+C）为6/10，C为3/10，连续复制2次需3倍鸟嘌呤脱氧核苷酸，因此3×3/10×2000=1800个。
答案：D
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08湛江一模）保证准确无误地进行DNA复制的关键步骤是 （ ）
A．DNA解旋酶促使DNA的两条互补链分离
B．游离的脱氧核苷酸与母链碱基进行互补配对
C．脱氧核苷酸之间连接成与母链互补的子链
D．模板母链与互补子链盘绕成双螺旋结构
6．B．
7．（08广东模拟）用15N标记某噬菌体DNA，然后再侵染细菌，假设细菌破裂后共释放出16个噬菌体，则这些噬菌体中有几个不含15N （ ）
A． 2 B． 8 C． 14 D． 16
7．C．解析：DNA的半保留复制使后代中只有两个DNA分子含有15N，其它都不含。
8．（08潮州二模）下列关于遗传物质的叙述中，正确的是（ ）
A ．蛙的红细胞进行无丝分裂和原核细胞进行二分裂时DNA 分子也进行复制
B ．人体的遗传物质中含有5 种碱基、8 种核苷酸
C ．人体细胞中有23 对染色体，所以其DNA 分子数准确地说应是46 个
D ．病毒体内的遗传物质可能是DNA 或RNA ，还有可能是蛋白质
8．A．解析：无论是原核还是真核生物，无论是有丝分裂或无丝分裂，都有DNA的复制。
9．(2007惠州调研)用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有（ ）
A．O个 B．2个 C．30个 D．32个
9．B.解析 DNA复制的方式为半保留复制，故含32p标记的噬菌体为2个。
10．（07届南昌模拟题）把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次的时间，然后放回原环境相当于连续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析表明
A．3/4轻氮型、1/4中间型　　　　B．1/4轻氮型、3/4中间型　　　　
C．1/2中间型、1/2重氮型　　　　D．1/2轻氮型、1/2中间型
10．A．解析将14N的细菌放于15N环境中复制一次，每个模板DNA可产生2个子DNA分子均为14N、15N的DNA即中间型DNA，而这两个中间型DNA放回原环境（14N）中再复制两次后各产生4个DNA，共8个子DNA，这8个子DNA中有2个含15N，其余均为“只含14N”，即中间型DNA应为2/8，轻氮型DNA应为6/8。
二、多项选择题
11． DNA分子的复制可发生在（ ）
A．有丝分裂间期 B．精原细胞变成初级精母细胞
C．蛙的红细胞的增殖过程 D．人的成熟红细胞
11．ABC。解析 DNA分子复制可发生有丝分裂间期、减数第一次分裂间期和无丝分裂中，人的成熟红细胞无细胞核，不能增殖。
12．（08湛江二模）同位素标记法是生物学研究中的常用方法，若以3H标记的腺嘌呤脱氧核苷酸为实验材料进行某项研究，该研究可能是（ ）
A．测定肺癌细胞的分裂速率 B．测定人体内肝细胞合成蛋白质的速率
C．研究生物细胞中腺嘌呤的代谢途径 D．比较不同组织细胞DNA复制的情况
12．ACD。解析：蛋白质的合成与腺嘌呤脱氧核苷酸无关。
13．（08韶关一模）下列有关DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A．DNA在复制过程中可能会发生差错，但这种差错不一定改变生物的性状
B．DNA的复制过程是先解旋后复制
C．DNA的复制通常发生在细胞分裂间期
D．DNA复制过程需要DNA聚合酶和DNA连接酶
13．AC。解析：基因突变不一定导致生物性状的改变；复制是边解旋边复制，复制过程不需要DNA连接酶。
●能力提高训练
14．（08佛山一模）右图表示发生在细胞核内的某生理过程，其中a、b、c、d表示脱氧核苷酸链。以下说法正确的是（ ）
A．此过程需要ATP和尿嘧啶脱氧核苷酸
B．真核细胞中此过程发生的唯一场所是细胞核
C．b中(A+G)／(T+C)的比值一定与c中的相同
D．正常情况下a、d链都应该到不同的细胞中去
14．D．解析：a、d链是属于不同的DNA，在分裂过程中，两个DNA分子随染色单体的分开而分开。
15．(08广州调研)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次。下列有关判断正确的是（ ）
A．含有15N的DNA分子有两个 B．含有14N的DNA分子占15/16
C．复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸320个 D．复制结果共产生32个DNA分子
15．A．解析：含有14N的DNA分子占100%。
16.（08惠州一模）在噬菌体侵染细菌的实验中，若噬菌体不含放射性，细菌中脱氧核苷酸被32P标记、氨基酸被15N标记的，则1个噬菌体连续繁殖3代，含32P和15N的噬菌体占子代噬菌体的百分数分别为（ ）
A．100%，100% B．25%，50% C．50%，50% D．25%，0
16．A．噬菌体的DNA复制和蛋白质的合成均由细菌提供原料。
17．(2007深圳调研)某一DNA分子含有800个碱基对，其中A有600个。该DNA分子连续复制数次后，消耗环境中含G的脱氧核苷酸6200个，该DNA分子已经复制（ ）
A．4次 B．5次 C．6次 D．7次
17．B.解析：列出（2X-1）×200=6200。
18．(2008天河调研)具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，该片段n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸（ ）
A．(2n－1)·(A－m) B．2n－l·(A－m) C．(2n－1)·(A/2－m) D．2n·(A/2－m)
18．A．解析：先计算出一个DNA中G为（A-m），再根据半保留复制的特点，需要原料的DNA数为(2n－1)。
19．资料显示，近10年来，PCR技术（聚合酶链式反应技术）成为分子生物学实验的一种常规手段，其利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于获得生物体。请据图回答：
⑴加热至94℃的目的是使样品中DNA的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过____________的作用完成的。
⑵通过生化分析得出新合成的DNA分子中,A＝T,G＝C,这个事实说明DNA分子合成遵循 。
⑶在新合成的DNA分子中,(A＋T)/(G＋C)的比率与DNA样品中的一样，这说明新DNA分子是 。
⑷通过PCR技术，使DNA分子大量复制时，若将一个用15N标记的DNA样品分子（第一代）放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代之后，含15N标记的DNA分子链数占全部DNA总链数的比例为 。
⑸综合PCR技术与人体细胞内DNA的合成过程可知，二者的必需条件中，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还有3个分别是 。
⑹PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病，你认为可用PCR技术扩增他血液中的（　　）
A．白细胞DNA B．病毒的蛋白质 C．血浆中的抗体 D．病毒的核酸
19．解析：考查DNA体内复制和体外复制的区别。
答案：⑴解旋酶；⑵碱基互补配对原则；⑶以DNA样品为模板的复制产物；⑷1/16；⑸适宜的温度、pH、水环境；⑹D。
20．（08广州联考）在试管内合成DNA的实验过程是：先把高能磷酸基团接到4种脱氧核苷酸上，然后加入DNA解旋酶和DNA聚合酶，最后放入一个带有15N标记的DNA分子，让其复制一次。根据下述实验结果，请回答：
⑴分析得知，新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C。这个事实说明，DNA的合成遵循
　。
⑵新合成的DNA分子中（A＋T）/（G＋C）的比与标记DNA的比一样，这说明新DNA分子是
　 　。
⑶经分析，新合成的DNA分子中，带有15N标记的链约占总质量的50%。这个事实说明
　 　。
20．解析：在新合成的DNA分子中，A＝T，G＝C，说明DNA的合成遵循碱基互补配对原则。由于新DNA分子是以标记DNA分子为模板复制而成，所以新合成的DNA分子中（A＋T）/（G＋C）的比与标记DNA的比一样。复制时DNA是半保留复制，因此新合成的DNA中，带有15N标记的链约占总质量的50%。
答案：⑴碱基互补配对原则；⑵以标记DNA分子为模板复制而成的；⑶DNA具有半保留复制的特点。
考点4 基因是有遗传效应的DNA片段
●基础知识自主疏理
1．基因与DNA的关系：
①基因是有 的DNA片段；
②每个DNA分子含有 基因，DNA分子中存在不是基因的片段。
2．遗传信息：
DNA分子中四种碱基的排列顺序千变万化，遗传信息蕴藏在四种碱基的排列顺序中，DNA分子能够储存足够量的 。
3．基因的本质：基因是有遗传效应的DNA片段。
4．生物多样性和特异性的物质基础： 分子的多样性和特异性。
5．基因与性状的关系：基因是控制 的基本单位。
6．基因与染色体的关系：基因在染色体上呈 排列。
7．分子的多样性与特异性：对于现阶段来说，鉴定个人身份的最准确的方法就是DNA分子杂交法，不同个体的遗传物质的DNA是各不相同的，这说明DNA具有 的特点，其主要原因是 。同一个体不同体细胞的细胞核中的DNA（不考虑基因突变）是 ，因为 。对于人体来说，DNA的载体为 。
校对：遗传效应 许多 遗传信息 DNA 生物性状 线性 多样性 碱基对的排列顺序多种多样 相同的 同一个体不同体细胞都是由受精卵经过有丝分裂得来，有丝分裂前后细胞核内的遗传物质不变 染色体、线粒体
●自主检测过关
1．小白兔生物体内不同的组织细胞中所含的DNA和RNA是( )
A.DNA相同，RNA也相同 B.DNA相同，RNA不相同
C.DNA不相同，RNA相同 D.DNA不相同，RNA也不相同
2．基因研究最新发现表明，人与小鼠的基因约80%相同。则人与小鼠DNA碱基序列相同的比例是( )
A．20% B．80% C．11% D．无法确定
3．如果DNA分子上的某一片段是基因，则该片段通常( )
①携带遗传信息 ②携带遗传密码 ③能转录信使RNA
④能进入核糖体 ⑤转运氨基酸 ⑥能控制蛋白质合成
A.①③⑥ B.②④⑥ C.①③④ D.④⑤⑥
4．基因在染色体上的实验证据是( )
A．孟德尔的豌豆杂交实验 B．萨顿蝗虫细胞观察实验
C．摩尔根果蝇杂交实验 D．现代分子生物技术印证
5．下图是人类染色体的连续放大示意图。请据图回答：
⑴请写出图中序号所代表的物质或结构：③ ，④ 。
⑵③经过②形成①的过程中需要核糖体合成的 参与，此过程发生在有丝分裂的 期。④的特定排列顺序构成了DNA分子的 。
1．B．解析：不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同，在形成不同的组织细胞的细胞分化过程中，基因选择性表达，因而转录的RNA不同。
2．D．解析：基因是指DNA分子中有遗传效应的DNA片段，是遗传物质(DNA)结构和功能的基本单位，人与鼠80%的基因相同，并不能说明人与小鼠碱基序列之间的关系。
3．A．解析：基因是有遗传效应的DNA片段，贮存遗传信息，通过复制传递遗传信息，通过转录、翻译表达遗传信息。
4．C．解析：果蝇的眼色与性别有关，从而说明控制眼色的基因位于性染色体。
5．解析：考查染色体的主要成分是蛋白质和DNA，DNA结构是规则的双螺旋结构。
答案：⑴③DNA；④氢键；⑵蛋白质；间期；④特异性。
●考点详解及类型讲解
一、基因与染色体、DNA、性状、遗传信息的关系
1．基因概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的遗传物质的基本单位。基因中脱氧核苷酸的排列顺序代表生物的遗传信息。遗传效应是指基因具有复制、转录、翻译、重组和突变以及调控等功能。
2．理解基因与DNA、染色体、性状之间的关系
（1）基因与DNA：基因是具有遗传效应的DNA片段，一个DNA分子上有许多个基因。
（2）基因与染色体：基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
（3）基因与性状：基因是决定生物性状的基本单位，特定基因控制特定的性状。
3．概括如下表：
问题探究：
1．DNA都分布在染色体上吗 DNA片段都有遗传效应吗 基因都由编码区和非编码区吗
1．真核细胞的DNA分布在细胞核内的染色体上和细胞质中的线粒体、叶绿体中，在原核细胞中则分布在拟核和质粒上，只有细胞核内的DNA才与蛋白质结合成染色体；基因无论是真核还是原核，都包含编码和非编码区，DNA片段包含有遗传效应的基因片段和无遗传效应的的非基因片段
二、DNA的特性
1．稳定性：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替排列的顺序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳定不变的，从而导致DNA分子的稳定性。
2．多样性：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，而长链中的碱基对的排列顺序是千变万化的。如一个最短的DNA分子大约有4000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有 44000≈102408种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成了DNA分子的多样性。
3．特异性：每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。
问题探究：
2．DNA分子的多样性和特异性是否相矛盾，为什么？
2．不矛盾。 DNA分子的多样性是指不同的DNA分子其碱基排列顺序不同， DNA分子特异性是指对某一特定的DNA分子而言，其碱基排列顺序是特定的
四、个体发育与基因表达之间的关系
1．个体发育是从受精卵的有丝分裂开始到性成熟个体形成的过程，在这一过程中，生物个体的各种性状（或表现型）得以逐渐表现。个体发育过程是受遗传物质控制的，发育过程是细胞内基因表达的结果。
2．个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育过程中，生物体内基因的表达有如下特点：
①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。
②细胞内基因在个体发育过程中顺序性表达。
问题探究：
3．基因是否具有一定的独立性？为什么？
3．具有一定的独立性。因为基因是有遗传效应的DNA片段，可以切除，拼接到其他生物的DNA分子上去获得某种性状表达
题型一 染色体、DNA、基因的关系
例子1．对染色体、DNA、基因三者关系的叙述中，错误的是（ ）
A.每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有多个基因
B.都能复制、分离和传递，且三者行为一致
C.三者都是生物细胞核内的遗传物质
D.生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
解析：每条染色体含有1个DNA(未复制时）或2个DNA(细胞分裂间期复制后）。染色体是DNA的主要载体，基因是有遗传效应的DNA片段，因而染色体的行为决定着DNA和基因的行为（复制、分离、组合和传递）。
答案：C
变式1．DNA具有多样性的原因是 （ ）
A．组成基因的碱基数目庞大 B．空间结构千变万化
C．碱基种类有许多种 D．碱基排列顺序的千变万化
解析：考查DNA分子的特点。DNA分子具有多样性、特异性和稳定性三个特点。其中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性。在DNA分子的结构中，磷酸和脱氧核糖交替连接的顺序是固定不变的，碱基种类有A、T、G、C四种，空间结构为规则的双螺旋结构。答案：D
变式2．下列叙述中正确的是 （ ）
A． 细胞中的DNA都在染色体上
B．细胞中每条染色体都只有一个DNA分子
C．减数分裂过程中染色体与基因的行为一致
D．以上叙述均对
解析：染色体是由DNA分子和蛋白质组成。细胞中存在DNA分子的场所除了细胞核外，在细胞质的线粒体、叶绿体中也存在DNA分子，所以A是错误的；染色体在有丝分裂和减数分裂的间期，都将进行复制，复制的结果是：每一条染色体都包含两个姐妹染色单体，而一个染色单体也是由DNA分子和蛋白质组成的，所以笼统地说：细胞中每条染色体都只有一个DNA分子是不准确的，因而B是错误的；基因是有遗传效应的DNA片段，在减数分裂过程中，随染色体发生变化的同时，DNA、基因也将发生相应的变化，其行为是一致的，即等位基因随同源染色体分开而分离，非等位基因随非同源染色体的自由组合而组合，所以C是正确的。答案：C
规律总结：
(1)基因在DNA分子上。
(2)基因是DNA分子上的特定片段。
(3）基因随着DNA分子的复制而复制，转录而转录，并且能控制蛋白质的合成，从而把遗传信息表达出来。
(4)基因在染色体上呈线性排列，并且和染色体的行为一致：染色体复制→基因复制，染色单体分开→相同基因分离。
类型二 个体发育与基因表达之间的关系
例2．（07株州模拟）在同一个人的神经细胞与胰岛B细胞的形态结构和功能不同，其根本原因是这两种细胞的（ ）
A．信使RNA不同 B．DNA碱基排列顺序不同
C．核糖体不同 D．转运RNA不同
解析：人体神经细胞与肝细胞是由同一个受精卵通过细胞分裂和分化，选择性表达的结果。在分化过程中，不同的基因转录成不同的信使RNA，再翻译形成蛋白质，表现出不同的形态结构和功能，因此其根本原因是信使RNA不同。
答案：A
变式1．（08届黄冈调研）人体中具有抗利尿激素基因和血红蛋白基因，两者（ ）
A．分别存在于不同组织的细胞中
B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C．均在细胞核内转录和翻译
D．能控制合成不同的物质
解析：人体内不同的组织细胞由同一受精卵经过有丝分裂形成，细胞核中DNA相同，在形成不同的组织细胞的细胞分化过程中，基因选择性表达，因而转录的ｍRNA不同，再由不同的ｍRNA通过翻译形成不同的物质。
答案：D
规律总结：同一个体体细胞来自同一受精卵的有丝分裂，所含的核DNA相同，由于基因的选择表达，所形成的mRNA和蛋白质都不同。
类型三 实验探究
为了研究遗传信息的传递途径，科学家做了如下实验：
实验1：变形虫放射性标记实验（如图所示）
实验2：有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，所得结果如下：当加人RNA酶后，细胞中的蛋白质合成就停止了；再加入从酵母菌中提取的RNA，则又重新合成了一定数量的蛋白质。分析讨论：
（1）从实验1可以看出RNA的合成发生在细胞的哪一部位？ 。
（2）细胞核交换后，B组变形虫的细胞质为什么会出现有标记的RNA分子？
。
（3）从实验2可以得出的结论是什么？ 。
（4）综合分析实验1和实验2，你认为遗传信息的传递途径是什么？
。
（5）实验1的设计有何巧妙之处？ 第二部分 遗传与进化
专题八 遗传的基本规律及人类遗传病
●考纲解读
考纲内容及能力要求 考向定位
一、遗传的基本规律1．孟德尔遗传实验的科学方法 Ⅱ2．基因的分离规律和自由组合规律Ⅱ3．基因与性状的关系 Ⅱ4．伴性遗传 Ⅱ二、人类遗传病5．人类遗传病的类型 I6．人类遗传病的监测和预防 I7．人类基因组计划及意义 Ⅰ8．调查常见的人类遗传病 1．孟德尔豌豆杂交实验中探究思路的分析2．相对性状中判断显隐性的方法3．自由组合定律的研究思路在实践中的应用4．遗传系谱中遗传病类型的判定、发病率的计算5．两大遗传定律应用的正推型、逆推型解题方法分析6．根据伴性遗传的特点，设计实验对生物的性别加以鉴定7．常染色体遗传和伴性遗传的混合型问题中有关概率的计算8．人类常见遗传病的类型判断及遗传图谱分析
考点1 孟德尔遗传实验的科学方法
●基础知识自主疏理
1．实验材料——豌豆
（1）豌豆是 的植物，而且是 ，在自然状态下能避开外来花粉的干扰，永远是纯种，所以用豌豆做实验结果可靠又易于分析。
（2）豌豆的一些品种具有易于区分的相对性状，实验结果易于分析。
（3）豌豆繁殖周期短，后代数量大。
2．科学的实验方法
（1）符号系列：
符号 P × F1 F2 ♀ ♂
含义
（2）概念系列
①性状类：
性状：生物体所表现出的形态特征和生理特性的总称。
相对性状：同种生物同一 的不同 。
显性性状：具有1对相对性状的亲本杂交， 表现出来的性状。
隐性性状：具有1对相对性状的亲本杂交， 没有表现出来的性状。
性状分离：杂种后代中出现不同性状的现象。
②交配类：
杂交： 不同的生物体相互交配的类型。
自花受粉：两性花的花粉，落到同一朵花的雌蕊柱头上的过程。
测交：杂种F1和 杂交的过程。
③基因类：
基因：控制性状的因子称为基因。
等位基因：同源染色体的相同位置上控制一对相对性状的两个基因，如紫花基因和白花基因，称为等位基因。
显性因子（基因）：控制 的基因，用大写字母表示（如A代表紫花因子）。
隐性因子（基因）：控制 的基因，用小写字母表示（如a代表紫花因子）。
④个体类：
杂合子：由 的配子结合成合子发育而成的个体。
表现型：在遗传学上，生物个体实际表现出来的性状。
基因型：与表现型有关的基因组成。在生物体的发育过程中，其表现型有时还要受到 的影响。
版本差异的内容
3．孟德尔遗传实验的科学方法(中国地图版)
(1)恰当的选择实验材料；材料的选择与研究目的相适应是成功的前提。
(2)巧妙地运用由简到繁的方法：通过对 相对性状的研究，发现了基因的分离规律；通过对 的相对性状的研究，发现了基因的自由组合规律。
(3)合理地运用数理统计：孟德尔成功的运用数理统计的方法来研究生物的遗传问题，把遗传学研究从单纯的描述推进到定量的计算分析，开拓了遗传学研究的新途径。
(4)严密地运用 ：恩格斯说过，只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。这句话精辟地阐明了假说在自然科学发展中的作用。
4．显隐性关系的相对性(浙江科技版)
根据显性现象的表现形式，可将显性分为以下的几种类型：
(1)完全显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1与 的表现完全一致的现象。它在生物界中比较普遍。
(2)不完全显性；指具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1表现为双亲的 的现象。如金鱼草的花色遗传：
P：红花(CC)×白花(cc)→F1粉红色花(Cc) → F2中红花(CC)：粉红花(Cc)：白花(cc)=l：2：1
(3)共显性：具有相对性状的两个亲本杂交，所得的F1个体同时表现出 的性状，即为共显性。例如人群的ABO血型中IA与lB不存在显隐性关系，各自发挥作用，表现为共显性。
校对：自花传粉 闭花受粉 亲本 杂交 自交 子一代 子二代 雌性 雄性 性状 表现类型 F1 F1 基因型 隐性亲本 显性性状 隐性性状 不同基因 外部环境 一对 两对及两对以上 假说演绎 显性亲本 中间类型 双亲
●自主检测过关
1．（08连南民族高中模拟）在一个生物群体中，若仅考虑一对等位基因，可有多少种不同的交配类型（ ）
Ａ．三种　　　　　　Ｂ．四种　　　　　　Ｃ．六种　　　　　　Ｄ．八种
2．（08江苏淮安）将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交三次，F3代中纯合体比例为（ ）
A．1/8 B．7/8 C．7/16 D．9/16
3．（08江苏赣榆阶段测试）科学的研究方法是取得成功的关键，假说—演绎法和类比推理是科学研究中常用的方法，人类探明基因神秘踪迹的历程中
①1866年孟德尔的豌豆杂交实验：提出遗传因子（基因）
②1903年萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程，提出假说：基因在染色体上
③1910年摩尔根进行果蝇杂交实验：找到基因在染色体上的实验证据
他们在研究的过程所使用的科学研究方法依次为（ ）
Ａ．①假说—演绎法 ②假说—演绎法 ③类比推理
Ｂ．①假说—演绎法 ②类比推理 ③类比推理
Ｃ．①假说—演绎法 ②类比推理 ③假说—演绎法
Ｄ．①类比推理 ②假说—演绎法 ③类比推理
4．（08陕西省宝鸡二模）喜马拉雅兔是白身黑爪，如果兔背上剃去一片白毛，在该处放上一块冰，就会长出黑毛，这个事例可以说明（ ）
A．基因对性状起表达作用 B．基因对环境的反作用
C．环境对基因的表达有影响 D．基因的传递受环境的影响
5．下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。
（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：
①孟德尔选用豌豆为试验材料，是因为豌豆品种间的 ，而且是 和 植物，可以避免外来花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从 对相对性状着手，然后再研究 相对性状，以减少干扰。在处理观察到数据时，应用 方法，得到前人未注意的子代比例关系。他根据试验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。 ②孟德尔的遗传规律是 。
1．C．解析：若仅考虑一对等位基因，有三种基因型，可有6种不同的交配类型。
2．B．解析：①F1代中“Aa”杂合体所有后代的比例为1/2；F2代每个个体自交；AA和aa的自交后代均为纯合体，只有F1中比例为1/2的Aa自交后代又出现1/2Aa，即F2代中杂合体Aa占所有后代的比例为1/2×1/2，即（1/2）2，以此类推第n代中杂合体比例为（1/2）n，根据以上公式，F3代中Aa所占比例为（1/2）3，所以纯合体=1-（1/2）3=7/8。
3．C．解析：孟德尔利用假说—演绎法提出遗传的两个基本规律；萨顿利用类比推理，提出假说：基因在染色体上；摩尔根利用假说—演绎法找到基因在染色体上的实验证据。
4．C．解析：表现型是基因型和环境相互作用的结果，基因型是内因，环境条件是外因，此事例说明环境对基因的表达有影响。
5．解析：此题属于记忆性题目，能力要求比较低。目的考查孟德尔之所以成功的原因。
答案：（1）①相对性状易于区分 自花传粉 闭花受粉 一 两对或两对以上 统计
②基因的分离规律、基因的自由组合规律
●考点详解及类型讲解
一、孟德尔成功的原因
（1）选用豌豆做实验材料：豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下都是纯种；而且相对性状明显，易于观察。
（2）由单因素到多因素的研究方法。即先对一对相对性状进行研究，再对两对或多对相对性状在一起的遗传进行研究。
（3）科学地运用统计学的方法对实验结果进行分析。
（4）科学地设计试验程序，即现象→问题→提出假说→验证假说→结论。
问题探究：
1．假说演绎法中通过实验检验演绎推理的结论，孟德尔检验的是什么？
1．F1的基因型
二、孟德尔用豌豆作杂交实验材料有什么优点？
①豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，所以在自然状态下，它永远是纯种，避免了天然杂交情况的发生，省去了许多实际操作的麻烦。
②豌豆具有许多稳定的不同性状的品种，而且性状明显，易于区分。
③豌豆花冠各部分结构较大，便于操作，易于控制。
④豌豆种子保留在豆荚内，每粒种子都不会丢失，便于统计。
⑤实验周期短，豌豆是一年生植物，几个月就可以得出实验结果。
⑥他选用豌豆的七对相对性状的基因都不连锁。
问题探究：
2．豌豆的自交需要人工受粉？
2．不需要，因为豌豆在自然状态下的授粉是自交。
类型一 有关的实验材料
例1．（08汕头模拟题）孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料的理由及对豌豆进行异花授粉前的处理是：①豌豆是闭花受粉植物；②豌豆在自然状态下是纯种；③用豌豆作实验材料有直接经济价值；④各品种间具有一些稳定的、差异较大而且容易区分的性状；⑤开花期母本去雄，然后套袋；⑥花蕾期母本去雄，然后套袋。
A.①②③④⑥　　B.①②⑤⑥　　C. ①②④⑥　　D.②③④⑥
解析：豌豆是闭花受粉植物，在进行异花受粉之前，必须保证雌花没有受粉，因此要在花蕾期去雄。
答案：C
变式1．（08江苏灌云阶段测试）在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本采取的措施是（ ）
①开花前人工去雄 ②开花后人工去雄 ③自花受粉前人工去雄 ④去雄后自然受粉 ⑤去雄后人工授粉 ⑥受粉后套袋隔离 ⑦受粉后自然发育
A．②③④ B．①③④ C．①⑤⑥ D．①④⑤
解析：在孟德尔的豌豆杂交实验中，必须对母本在开花前去雄，否则会自花受粉，不可能做杂交实验；去雄后用毛笔蘸取父本的花粉进行受粉；授粉后必须套袋隔离，否则其他植株的花粉会由于风力等原因落到母本的柱头上
答案：C
规律总结：
孟德尔选用豌豆作为遗传实验材料首先要做杂交实验，而豌豆是自花闭花植物，如果在开花期去雄，已经完成自花受粉，不可能再进行杂交实验。
类型二 实验方法
例2．（08广州质量调研）孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，分别设计了杂交、自交、测交等多组实验，按照假设演绎的科学方法“分析现象——作出假设——检验假设——得出结论”，最后得出了遗传的分离定律。孟德尔在检验假设阶段进行的实验是（ ）
A．纯合亲本之间的杂交 B．F1与某亲本的杂交
C．F1的自交 D．F1的测交
解析：孟德尔成功的原因之一是科学地设计试验程序，即分析现象→作出假设→检验假说→得出结论。而且巧妙地设计测交实验来验证假说。
答案：D
变式1．（08江苏南通模拟）（多选）假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析不正确的是（ ）
A.提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上的
B.孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C.为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验
D.孟德尔发现的遗传规律可以解释所有有性生殖生物的遗传现象
解析：假说-演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、作出假设、验证假设、得出结论”四个基本环节。提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交；假设的核心内容是“生物体形成配子时，成对的基因彼此分离，分别进入不同的配子中”；孟德尔发现的遗传规律可以解释有性生殖生物中的细胞核遗传现象。
答案：BD
规律总结：
假说—演绎法指在客观分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反之，则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
类型三 实验探究
豌豆是闭花受粉的植物，在正常的情况下，只能进行自花传粉。现在，实验田里种有一些同一品种的豌豆植株，即将开花。下面的实验方案是要利用豌豆这种材料来证明，子房发育成果实的过程中，需要发育的种子提供生长素。请将以下实验方案补充完整。
（1）器材和药品：纸袋、标牌、镊子、毛笔、烧杯、剪刀、适宜浓度的生长素溶液等。
（2）实验步骤：
选材与分组：选择一批生长发育状况基本相同、 的豌豆花，分为3组，然后挂上标记牌A组、B组、C组。
实验处理：
A组：不作任何处理。
B组： 。
C组： 。
（3）结果预测：
3组豌豆生长一段时间后，实验的结果可能是：
A组：结出有种子的豆荚果实。
B组： 。
C组： 。
解析：考查豌豆的特点以及生长素的作用。并要掌握实验的两个基本原则：单一变量原则和对照原则。
答案：（2）未受粉。实验处理：B组：打开花冠，剪去雄蕊，并套上纸袋。C组：打开花冠，剪去雄蕊，待花开后，在雄蕊柱头上涂一定浓度的生长素，再套上纸袋。
（3）B组的子房脱落，不结果。C组结出无子的豆荚果实
●高考真题
真题1．（2008宁夏卷）某植物的花色由两对自由组合的基因决定。显性基因A和B同时存在时，植株开紫花，其他情况开白花。请回答：
开紫花植株的基因型有 种，其中基因型是 的紫花植株自交，子代表现为紫花植株：白花植株=9:7。基因型为 和 的紫花植株各自自交，子代表现为紫花植株：白花植株=3：1。基因型为 的紫花植株自交，子代全部表现为紫花植株。
解析：考查学生对自由组合规律的理解。
答案：4 AaBb AaBB AABb AABB
真题2．（08重庆卷）2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上，请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：
（l）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，再将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等。
(2）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。
(3）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 。
(4）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的选育来完成。这些变异的来源有： 、 、 。
（5）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，杂交后得到的子代数量比如下表：
亲本子代 黑蚁黄茧 黑蚁白茧 淡赤蚁黄茧 淡赤蚁白茧
组合一 9 3 3 1
组合二 0 1 0 1
组合三 3 0 1 0
①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 。
解析：考查生物基因组相关知识，对有性别差异的个体要对两条性染色体进行测定。真核生物的基因结构包含编码区和非编码区，编码区有能编码蛋白质的外显子和不能编码的内含子。
答案：（1）限制酶（或限制性内切酶） 运载体（或质粒） （2）29
（3）内含子 5000 外显子 （4）基因突变、基因重组、染色体变异
（5）①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
真题3．（06广东）玉米籽粒黄色对五色显性。现用五色玉米为母本，去雄后授以黄色玉米花粉，若母本植株所结籽粒中出现五色籽粒，原因可能是（ ）
①父本是杂合子 ②外来花粉授粉 ③多倍体不育 ④未受精
A.①② B．②③ C.①④ D．③④
解析：主要考查后代表现型与亲代基因型之间的关系，要学会根据后代的表现型推算亲代的基因型。①玉米籽粒黄色对五色显性，母本为五色玉米，则基因型为aa，父本为黄色玉米，则基因型为AA或Aa，若为AA，那么后代的基因型应是Aa，不可能出现五色籽粒，若为Aa，那么后代的基因型应是Aa或aa，可能出现五色籽粒，所以后代出现五色籽粒，则父本是杂合子；②母本去雄后，没有套袋，有可能出现外来花粉受粉，若外来花粉基因型是a，那么后代可能出现基因型aa的五色籽粒；③玉米是二倍体，不是多倍体，更不可能不育；④若未受精，不可能结籽。所以选A。
答案：A
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08雷州调研）已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆甲，要确定甲的基因型，最简便易行的办法是（ ）
A．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若有矮茎出现，则甲为杂合子
B．选另一株矮茎豌豆与甲杂交，子代若都表现高茎，则甲为纯合子
C．让甲豌豆进行自花传粉，子代中若有矮茎的出现，则甲为杂合子
D．让甲与多株高茎豌豆杂交，子代若高矮茎之比接近3：1，则甲为杂合子
解析：已知豌豆的高茎对矮茎为显性，现有一株高茎豌豆甲，要确定甲的基因型，最
简便易行的办法是让甲豌豆进行自花传粉，子代中若有矮茎的出现，则甲为杂合子合子。关
键是抓住简便一词。
答案：C
7．（08江苏南通模拟）下列关于孟德尔的两大遗传定律的说法，错误的是（ ）
A．适用于核遗传，不适用于质遗传　　　　B．适用于有性生殖，不适用于无性生殖
C．适用于减数分裂，不适用于受精作用　　D．适用于动物，不适用于植物
解析：孟德尔的遗传定律适用于核遗传，有性生殖及减数分裂和所有的真核生物，而
不适用于质遗传，无性生殖及受精作用和原核生物。所以答案选D
答案：D
8．（08江苏扬州）纯种高茎豌豆和矮茎豌豆作杂交实验时，需要（ ）
A．以高茎作母本，矮茎作父本 B．以矮茎作母本，高茎作父本
C．对母本去雄，授以父本花粉 D．对父本去雄，授以母本花粉
8．C．解析：因为豌豆是两性花，且是自花受粉，所以必须对母本去雄，才能进行杂交实验。
9．（08江苏连、宿、淮三市联考）最终证明孟德尔“对分离现象和自由组合现象的假设性解释”正确的实验是（ ）
A．豌豆的杂交实验 B．豌豆的自交实验
C．豌豆的测交实验 D．豌豆的反交实验
9．C．解析：证明孟德尔“对分离现象和自由组合现象的假设性解释”正确的实验是豌豆的测交实验。
10．（08连州月考）下列性状中，不属于相对性状的是（ ）
A．高鼻梁与塌鼻梁 B．卷发与直发 C．五指与多指 D．眼大与眼角上翘
10．D．解析：同种生物，同一性状的不同表现类型叫相对性状，眼大与眼角上翘不是同一性状，不属于相对性状。
二、多项选择题
11．（08汕头一模）孟德尔用豌豆进行杂交实验，成功地揭示了遗传的两个基本规律，为遗传学的研究做出了杰出的贡献，被世人公认为“遗传学之父”。下列有关孟德尔一对相对性状杂交实验的说法中正确的是（ ）
A．豌豆是自花授粉，实验过程免去了人工受粉的麻烦
B．解释实验现象时，提出的“假说”是：F1产生配子时，成对的遗传因子分离
C．解释性状分离现象的“演绎”过程是：若F1产生配子时，成对的遗传因子分离，则测交后代出现两种表现型，且比例接近
D．检测假设阶段完成的实验是：纯合亲本杂交和F1自交
11．BC。解析：豌豆的杂交实验一定要进行人工受粉；检测假设阶段完成的实验是：F1自交。
●能力提高训练
12．（08肇庆一模）孟德尔在探索遗传规律时，运用了“假说-演绎法”，下列相关叙述中不正确的是（ ）
A．“一对相对性状的遗传实验和结果”不属于假说的内容
B．“测交试验”是对推理过程及结果的检测
C．“生物性状是由遗传因子决定的，体细胞中遗传因子成对存在、配子中遗传因子成单个存在、受精卵时雌雄配子随机结合”属于假说内容
D．“F1（Dd）能产生数量相等的两种配子（D:d=1:1）”属于推理内容
12．A．解析：孟德尔通过豌豆的杂交实验后提出假说，因此实验的过程和结果属于假说的内容。
13．（08广州质量检测）在下列遗传实例中，属于性状分离现象的是（ ）
①高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代全为高茎豌豆 ②高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，后代有高有矮，数量比接近l：l ③圆粒豌豆的自交后代中，圆粒豌豆与皱粒豌豆分别占3/4和1/4 ④开粉色花的紫茉莉自交，后代出现红花、粉花、白花三种表现型
A．②③④ B．③④ C．②③ D．③
13．B．解析：①中无性状分离，②矮茎豌豆不是杂种，③符合概念，④虽为不完全显性遗传，同样由于杂合子内等位基因分离，产生不同类型配子，导致产生不同性状的子代，符合概念，所以③和④均属性状分离现象。
14．（08连州月考）某生物兴趣小组对某小学调查了人的眼睑遗传情况，对调查结果进行汇总和整理，见下表：
子代类型 双亲全为双眼皮①） 双亲中只有一个为双眼皮②) 双亲全为单眼皮（③）
双眼皮数 536 550 无
单眼皮数 321 553 全部子代均为单眼皮
根据上表中的数据，下列说法正确的是（ ）
A．根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为杂合体；
B．根据上表中的数据可以判断子代数量553数据是一个错误数据；
C．根据③可以判断双眼皮为显性性状，且双亲为纯合体；
D．根据①可以判断双眼皮为显性性状，且双亲可为纯合体；
14．B．解析：双亲中只有一个为双眼皮，另一个一定是单眼皮，所以后代的应该是双眼皮数目大于单眼皮数目。
15．（08宝安区一调）某物种基因型为AA和aa个体杂交所产生的Fl，通过连续自交直至Fn，则在此过程中（ ）
A．A和a的基因频率保持不变
B．此过程共发生了n次基因的分离
C．基因型保持不变
D．杂合子的数目不断减少，纯合子的数目不断增加
15．D．解析：此过程共发生了n-1次基因的分离；AA和aa个体杂交所产生的Fl，通过连续自交直至Fn，则Aa的比例为1/2n。，所以杂合子的比例越来越小，纯合子的数目不断增加。
16．(08广州调研）孟德尔获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。孟德尔以高茎纯种豌豆和矮茎纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假说演绎的科学方法“分析现象——作出假设——检验假说——得出结论”，最后得出了遗传定律。
（1）孟德尔提出的解释实验现象的假设是：
（2）孟德尔三组实验中，在现象分析阶段完成的实验是 ；在检验假设阶段完成的实验是 。
（3）若将F1中全部的杂合高茎豌豆进行多代自交，请用坐标曲线图表示连续若干代子代显性纯合子所占的比例。
16．解析：考查孟德尔的实验过程。
答案：（1）控制生物性状的成对的遗传因子在形成配子时会彼此分离，分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。（2分）
（2）纯合亲本杂交，F1的自交（2分） F1的测交
（3）（3分）见右图
17．有人设计了下列实验，试图证明“豌豆植株的高茎性状对矮茎性状呈显性”。
一、材料、用具：纯种高茎豌豆、纯种矮茎豌豆、剪刀、毛笔。
二、方法、步骤与结果
（一）用剪刀去掉纯种高茎豌豆中的雄蕊。
（二）受粉：用毛笔蘸取纯种矮茎豌豆的花粉，并涂到纯种高茎豌豆花中雌蕊的柱头上。
（四）结论：豌豆植株的高茎性状对矮茎性状呈显性。
专家认为，仅用上述实验步骤还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的方法、步骤和结果。
17．答案：补充实验：
（一）去雄：用剪刀去掉纯种矮茎豌豆中的雄蕊。
（二）受粉：用毛笔蘸取纯种高茎豌豆的花粉，并涂到纯种矮茎豌豆花中雌蕊的柱头上。
（三）结果：将此矮茎豌豆植株上所结种子种下，所得植株全部为高茎。
考点2 基因的分离定律
●基础知识自主疏理
1．一对相对性状的杂交实验
（1）过程：P：纯种高茎×纯种矮茎→F1： 茎， F1自交得F2：高茎：矮茎= 。具有相对性状的亲本杂交，Fl中显现出来的性状，叫做 性状，未显现出来的性状，叫 性状。在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做 。
（2）解释：生物的性状是由 决定的，每个遗传因子决定着一种特定的性状，其中决定显性性状的为 遗传因子，用 英文字母来表示；决定隐性性状的为 遗传因子，用 英文字母来表示。体细胞中遗传因子是 存在的，遗传因子组成相同的个体叫做 ，遗传因子组成不同的个体叫做 。生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此 ，分别进入不同的配子中，配子中只含有每对遗传因子中的一个。受精时，雌雄配子的结合是 的。
（3）验证：孟德尔巧妙地设计了 实验，让F1与 杂交，如果孟德尔的假说是正确的，测交后代两性状的分离比应为 ，孟德尔实际的实验结果与实验预期的结果 。
2．分离定律
在生物的体细胞中，控制 的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子 ，分离后的遗传因子分别进入不同的 中，随配子遗传给后代。
校对：高 3：1 显性 隐性 性状分离 遗传因子 显性 大写 隐性 小写 成对 纯合子 杂合子 分离 随机 测交 隐性纯合子 1：1 一致 同一性状 发生分离 配子
●自主检测过关
1．番茄果实的红色（R）对黄色（r）是显性。RR×rr杂交，F1为红果，自交得到的F2中有30株结红果，其中基因型为Rr的植株约为（ ）
A．10株 B．15株 C．20株 D．30株
1．C．解析：F1是杂合红果自交得F2，红果中有2/3是杂合体。
2．在香水玫瑰的花色遗传中，红花、白花为一对相对性状，受一对等位基因的控制（用R、r表示）。从下面的杂交实验中可以得出的正确结论是（ ）
A．红花为显性性状 B．红花A的基因型为Rr
C．红花C与红花D的基因型不同 D．白花B的基因型为Rr
2．A．解析：从杂交组合二两个红花杂交得到白花，则红为显白为隐。
3．人的双眼皮受基因A控制，单眼皮受基因a控制，那么，正常状态下，同一体细胞内A与a在染色体上的位置是（ ）
A．同一染色体上的不同位置 B．成对的两条染色体上的同一位置
C．同一染色体上的同一位置 D．成对的两条染色体上的不同一位置
3．B．解析：A、a是一对等位基因，等位基因位于同源染色体的相同位置上。
4．（07上海）杂交玉米的种植面积越来越大，农民需要每年购买玉米杂交种子，不能自留种子来年再种的原因是（ ）
A．自留种子种子发芽率低 B．杂交种都具有杂种优势
C．自留种子容易患病虫害 D．杂交种的有性繁殖后代会发生性状分离
4．D．杂交种自交后代会出现性状分离，其中有纯合子和杂合子，所以如果自留种子来年再种的话，有的不是杂交玉米。
5． 下图是一个家族中某种遗传病的遗传系谱图（设显性基因为B，隐性基因为b）。请分析回答：
（1）此遗传病属于_____性遗传病。
（2）6号基因型是________，7号基因型是________。
（3）6号和7号婚配后，在他们所生的男孩中出现此种遗传病的概率是________。
（4）要保证9号所生的孩子不患此种病，从理论上说，其配偶的基因型必须是________。
5．答案： （1）隐　（2）Bb Bb （3）1/4 （4）BB
●考点详解及类型讲解
一、一对相对性状杂交
1．杂交实验的遗传图解
高茎 矮茎 高 高
P DD × dd F1 Dd × Dd
配子 D d D d D d
1/2 1/2 1/2 1/2
F1： Dd （高茎）
DD Dd Dd dd
1/4 1/4 1/4 1/4
高茎3/4 矮茎1/4
2．测交实验遗传图解
杂交子一代 隐性纯合子
高茎 矮茎
测交 Dd × dd
配子 D d d
测交后代 Dd dd
高茎 矮茎
1 ： 1
问题探究：
1．为什么用测交的方法能证明F1产生的配子的类型及比例？
1．因为测交子代的表现型和比例能真实地反映出F1产生配子的类型及比例，或者能够推知F1的基因型
二、性状的显隐性的判断方法
1．根据定义判断
具有一对相对性状的两亲本杂交，后代只表现出一种性状，该性状为显性，未表现出的性状为隐性性状。
2．根据性状分离现象进行判断
具有相同性状的两亲本交配，后代出现性状分离，则分离出来的性状为隐性，亲本性状为显性。
3．根据性状分离比判断
具有一对相同性状的亲本交配，子代性状分离比为3：1，则分离比为3的性状为显性。
问题探究：
2．如果调查的后代个体数少，会不会出现准确的3：1性状分离比？
2．不能
三、确定个体的遗传因子组成
1．首先考虑纯合子，特别是隐性纯合子
由于纯合子含有相同的遗传因子，因而在亲代与子代之间遗传因子的组成及性状推断上有直接明显的推导作用，主要体现在以下方面：
①如果亲代中有显性纯合子(BB)，则子代一定为显性性状（B＿）；
②如果亲代中有隐性纯合子(bb)，则子代中一定含有b遗传因子；
③如果子代中有纯合子(BB或bb)，则两个亲本都至少含有一个遗传因子B或b。由子代bb可推知亲本为＿b，但亲本＿b×＿b的后代未必一定是bb。
2．根据分离定律中规律性比值来直接推断
亲本组合 亲本表现型 子代遗传因子组成及比值 子代表现型及比值
纯合子×纯合子 AA×AA 显×显 AA 全是显性
AA×aa 显×隐 Aa 全是显性
aa×aa 隐×隐 aa 全是隐性
纯合子×杂合子 AA×Aa 显×显 AA：Aa=1：1 全是显性
aa×Aa 隐×显 Aa：aa=1：1 显性：隐性=1：1
杂合子×杂合子 Aa×Aa 显×显 AA：Aa：aa=1：2：1 显性：隐性=3：1
从表中可以总结出以下几个特点：
①若后代性状分离比为显性：隐性=3：1，则双亲一定是杂合子（Aa）。即Aa×Aa=3A＿：laa。
②若后代性状分离比为显性：隐性=1：1，则双亲一定是测交类型。即Aa×aa=1A＿：laa。
③若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即AA×AA或AA×Aa或AA×aa。
④若后代性状只有隐性性状，则双亲均为隐性纯合子，即aa×aa=aa。
3．用概率来分析后代基因型及表现型
一对等位基因的杂种个体杂交：Aa×Aa，各自产生A与a概率为1/2的配子，则后代的基因型及比例为AA（1/2×1/2）：Aa（2×1/2×1/2）：aa（1/2×1/2）=1：2：1。AA、Aa表现型都为显性（A＿），所以后代显性性状为3/4，隐性性状为1/4。
问题探究：
3．如果性状的决定是不完全显性，能用上述方法确定基因型吗？
3．不能，上述的判断都是在完全显性的情况下进行的
四、概率的基本运算法则
（1）加法定理：两个互不相容的事件A与B之和的概率，等于事件A与事件B的概率之和，即P（A＋B）=P（A）＋P（B），如豌豆豆粒颜色是“黄色”和“绿色”的概率，等于它们各自概率之和（其和为l）。
（2）乘法定理：两个（或两个以上）独立事件同时出现的概率，等于它们各自概率的乘积，P（AB）=P（A）·P（B），如豌豆豆粒出现“黄色”同时又出现“圆粒”的概率是它们各自概率之积。
问题探究：
4．双亲正常，生一患白化病男孩，再生一白化病男孩的概率？
4．1／4（白化）×1／2（男孩）=1／8
五、分离定律在实践中的应用
1．正确解释某些遗传现象
两个有病的双亲生出无病的孩子，即“有中生无”，肯定是显性遗传病；两个无病的双亲生出有病的孩子，即“无中生有”，肯定是隐性遗传病。
2．指导杂交育种
①优良性状为显性性状：连续自交，直到不发生性状分离为止，收获性状不发生分离的植株上的种子，留种推广。
②优良性状为隐性性状：一旦出现就能稳定遗传，便可留种推广。
③优良性状为杂合体：两个纯合的不同性状个体杂交后代就是杂合子，但每年都要配种。
3．禁止近亲结婚的原理
每个人都携带5-6种不同的隐性致病遗传因子。近亲结婚的双方很可能是同一种致病遗传因子的携带者，他们的子女患隐性遗传病的机会大大增加，因此法律禁止近亲结婚。
问题探究：
5．对近亲结婚，法律上有什么规定？
5．直系血亲和三代旁系血亲内不能结婚
六、基因分离定律的细胞学基础：减数分裂中同源染色体分离基础上的等位基因分离
七、基因分离定律的验证方法
1．测交法：杂种F1与隐性类型杂交，后代出现两种基因型与表现型的个体，证明杂种F1产生了两种配子，即等位基因彼此分离。
2．自交法：杂种F1自交后代F2中出现显隐两种表现型的个体，也是由于F1产生两种配子。
3．花粉鉴定法：非糯性与糯性水稻的花粉遇碘呈现两种不同的颜色，杂种非糯性水稻的花粉是减数分裂的产物，遇碘呈现两种不同的颜色，且比例为1：1，从而证明了杂种水稻非糯性水稻产生花粉的减数分裂过程中，等位基因彼此分离。
八、基因分离定律的实质
位于一对同源染色体上的成对的基因，在进行减数分裂时，会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。这就是基因的分离定律。
九、基因分离定律的解题思路
方法一：隐性纯合突破法
例：绵羊的白色由显性基因（B）控制，黑色由隐性基因（b）控制，现有一只白色公羊和一只白色母羊，生了一只黑色小羊。问：那只公羊和母羊的基因型是什么？它们生的小羊又是什么基因型？
①根据题意列出遗传图式：
P：B ×B
↓
子代： bb
②然后从遗传图式中出现的隐性纯合体突破：因为子代是黑色小羊，基因型是bb，它是由精子和卵细胞结合后发育而来，所以双亲中都有一个b基因，因此双亲基因型均为Bb。
方法二：根据后代性状分离比解题
（1）若后代性状分离比为：显性：隐性=3：1，则双亲一定是杂合子（Bb）。即Bb×Bb→3B ：1bb。
（2）若后代性状分离比为：显性：隐性=1：1，则双亲一定测交类型。即Bb×bb→1Bb：1bb。
（3）若后代性状只有显性性状，则双亲至少有一方为显性纯合子。即BB×BB或BB×Bb或BB×bb。
十、杂合子自交n代后，纯合子与杂合子所占比例的计算
当杂合子(Aa)自交n代后，后代中的杂合子(Aa)所占比例为1／2n,纯合子(AA＋aa)所占比例为1－1／2n，其中AA、 aa所占比例分别为（1－1／2n）×1／2。当n无限大时，纯合子概率接近l00%。这就是自花传粉植物（如豌豆）在自然情况下一般为纯合子的原因。如图曲线表示随着自交代数的变化，纯合子、杂合子所占比例的变化。
问题探究：
6．自交和自由交配如何区分？
6．自交是基因型相同的个体间交配。自由交配是雌、雄个体间的杂交，一定涉及到不同的生物体，也包括自交。
十一、性状分离比的模拟实验
（1）实验原理：
①有性杂交的亲本，在形成配子时，成对基因会发生分离。
②受精时，雌雄配子随机结合成合子。
（2）目的要求
①通过模拟实验认识的理解基因的分离和随机结合与生物性状之间的数量关系。
②为学习基因的分离定律的实质打下一定的基础。
（3）方法步骤
①在1号、2号两个小罐中放入红色玻璃球和绿色玻璃球各5个。
②摇动两个小罐，让小罐中的玻璃球充分混合。
③分别从两个小罐中随机抓取一个小球，每次完成之后，将抓取的小球放回原来的小罐。重复50—100次，然后统计结果。
④将所得的结果记录下来。
说明：1．两个小罐分别代表雌雄生殖器官。2．小球代表配子，红球代表基因A，绿球代表基因a。两种小球的数目相等，代表雌雄个体各产生数目相等的两种配子。3．从小罐中随机抓取小球代表雌雄配子随机结合成合子。
问题探究：
7．性状分离模拟实验的关键有哪些？
7．①重复次数越多，结果越准确。②每次抓球以前，必须摇动木桶中的彩球，使两色彩球充分棍合，每次抓出的小球，记录完成之后，必须放回原来的木桶中，切不可将两桶中的小球相混。
类型一 有关交配类型的应用
例子1．采用下列哪组方法，可以依次解决①～④中的遗传问题（ ）
1 鉴定一只白羊是否纯种 ②在一对相对性状中区分显隐性
③不断提高小麦抗病品种的纯合度 ④检验杂种F1的基因型
A．杂交、自交、测交、测交 B．测交、杂交、自交、测交
C．测交、测交、杂交、自交 D．杂交、杂交、杂交、侧交
解析：鉴定生物是否是纯种，对于植物来说可以用自交、测交的方法，其中自交是最简便的方法；对于动物来说，则只能用测交方法。要区分一对相对性状的显隐性关系，可以让生物进行杂交，有两种情况可以作出判断，若是两个相同性状的生物个体杂交，后代中有另一个新的相对性状产生，则亲本的性状为显性性状；若是不同性状的生物个体杂交后代中只出现一种性状，则此性状为显性性状。不断地自交可以明显提高生物品种的纯合度。测交的重要意义是可以鉴定显性个体的基因型。
答案：B
变式1．小麦麦穗有芒对无芒为显性，鉴别一株有芒小麦是否是纯合子，最常用的方法是（ ）
A．杂交 B．自交 C．测交 D．观察性状
解析：鉴别一株有芒小麦是否是纯合子，最常用自交，看其后代是否发生性状分离，纯合子后代性状不分离；杂交、测交也能鉴定，但由于操作困难，不常用。
答案：B
规律总结：
鉴定某生物个体是纯合子还是杂合子，当被测个体为动物时，常采用测交法；当被测个体为植物时，测交法、自交法均可以，但自交法较简便。
题型二 有关显隐性的判断
例子2．一对有耳垂的父母生了一个无耳垂的孩子，这说明 （ ）
A．有耳垂为显性性状 B．无耳垂为显性性状
C．有耳垂为隐性性状 D．不能说明问题
解析：双亲有耳垂，生一个无耳垂的孩子，则有耳垂为显性性状，无耳垂为隐性性状。
答案：A
变式1．下表是大豆的花色四个组合的遗传实验结果，若控制花色的遗传因子用A、a来表示。请分析表格回答问题。
组合 亲本表现型 F1的表现型和植株数目
紫花 白花
一 紫花×白花 405 411
二 白花×白花 0 820
三 紫花×紫花 1240 413
（1）根据组合 可判出 花为显性性状。
（2）组合一中紫花基因型为 ，该组交配方式为 。
（3）组合三中，F1中紫花基因型为 ，其中纯合子比例为 。
解析：组合三中两个相同性状的个体杂交出现新的性状，则新性状为隐性性状。
答案：（1）三 紫 （2）Aa 测交 （3）AA或Aa 1/3
规律总结：
1．相同性状亲本杂交，后代出现不同性状，新出现的性状为隐性性状，亲本都为杂合子。
2．相对性状亲本杂交后代只出现一种性状，则这一性状为显性性状。
题型三 有关分离定律在实践中的应用
例子3．番茄果实的红色（R）对黄色（r）是显性。RR×rr杂交，F1为红果，自交得到的F2中有30株结红果，其中基因型为Rr的植株约为 （ ）
A．10株 B．15株 C．20株 D．30株
解析：F1自交后代出现性状分离，F2中RR：Rr：rr=1：2：1，则Rr占显性中的2/3。
答案：C
变式1．下图是一个家族中某种遗传病的遗传系谱图（设显性基因为B，隐性基因为b）。请分析回答：
（1）此遗传病属于_____性遗传病。
（2）6号基因型是________，7号基因型是________。
（3）6号和7号婚配后，在他们所生的男孩中出现此种遗传病的概率是________。
（4）要保证9号所生的孩子不患此种病，从理论上说，其配偶的基因型必须是________。
解析：3、4→9，说明此病为隐性遗传病，且双亲都为杂合子。
答案： （1）隐　（2）Bb Bb （3）1/4 （4）BB
变式2．苯丙酮尿症是由常染色体上的基因控制遗传病，以下是某家族遗传病系谱图(受基因Pp控制)，据图回答：
(1)该病是由 性基因控制的。
(2)I3和Ⅱ6的基因型分别是 和 。
(3)IVl5的基因型是 ，是杂合子的几率是 。
(4)Ⅲ11为纯合子的几率是 。
(5)Ⅲ12和Ⅳ15，可能相同的基因型是 。
(6)Ⅲ代中12、13、14都正常，那么Ⅱ7最可能的基因型是 。
(7)Ⅲ代中11与13是 ，婚姻法规定不能结婚，若结婚生育，该遗传病发病率是 。
解析：Ⅰ3×Ⅰ4→Ⅱ6，属无中生有，则该病为隐性病。
答案：（1）隐（2）Pp pp （3）PP或Pp 2/3 （4）0 （5）Pp （6）PP
（7）堂兄妹 1/4
规律总结：
1．常染色体显性遗传病：正常个体基因型为aa，患病的为AA或Aa；
2．常染色体隐性遗传病：正常个体基因型为AA或Aa，患病的为aa。
类型四 有关杂合子连续自交后代的有关比例的应用
例子4．基因型为Dd的玉米自花传粉，下图中可以表示自交系第n代的个体中纯合体的几率是 （ ）
A．a
B．b
C．c
D．d
解析：杂合体连续自交，后代中杂合体的比例越来越小，纯合体的比例越来越大。推导过程如下：Dd 自交一代后，基因型为DD、 Dd和 dd三种，其比例是1/4、2/4和1/4。再自交一代， DD自交后仍是 DD，比例为1/4； Dd自交后代的基因型为DD、Dd和dd，比例分别为1/4×1/2=1/8、2/4×2/4=1/4和1/4×2/4=1/8；dd自交后仍是dd，比例为1/4。将上述三项合并后，DD为3/8， Dd为1/4，dd为3/8。依此类推，自交n代后，杂合体Dd为1/2n，则纯合体所占比率为：1-1/2n，据此可知，只有a曲线与此相符。杂合子（Aa）自交n代后杂合子占1/2n，纯合子占1－1/2n；显性纯合子和隐性纯合子各占一半。
答案：A
变式1．让杂合子Aa连续自交三代，则第四代中杂合子所占比例为（ ）
A．1/4 B．1/8 C．1/16 D．1/32
解析：杂合子Aa每次自交产生杂合子占1/2，则连续自交三代后杂合子占1/2×1/2×1/2=1/8。
答案：B。
规律总结：
1．具有一对相对性状的杂合子自交，后代中纯合子的比例随自交代数的增加而增大，最终接近于1，且显性纯合子和隐性纯合子各占一半；
2．具有一对相对性状的杂合子自交，后代中杂合子比例随自交代数的增加而递减，每代递减50％，最终接近于零；
3．由该曲线得到启示：在育种过程中，选育符合人们要求的显性个体，可进行连续自交，直到性状不再发生分离为止，即可留种推广使用；
4．在连续自交的概率计算中，只涉及一个个体的自交方式（如植物的自花传粉）中某一基因型频率只乘一次；而自由交配方式中两个个体的基因型频率应同时相乘。
类型五 基因分离定律的模拟实验的应用
例5．（08汕尾调研）模拟实验在科学研究中是常用的方法之一，回答有关问题。
1．在研究基因的分离、随机组合与生物性状之间的数量关系过程中，某同学进行了如下模拟实验。
实验用具：小桶、彩球等。
方法步骤：
a.如图所示，在甲、乙两个小桶内放入两种颜色的小彩球，每种颜色各50个（在这两种颜色的小球上分别标上字母D和d）。摇动甲、乙小桶，使桶内小球充分混匀。
b.分别从两个小桶内抓一个球，记录这两个小球的字母。
c.将抓取的小球放回原处，重复做50次，记录结果。
①抓取小球后，将小球放回桶里的原因是 。
2．从统计数据来看，每只小桶中摸出的D、d数量基本相等，模拟的是在减数分裂时 。
3．小球组合DD、Dd、dd的数量比接近于 ，模拟的是 的结果。
解析：本实验中D、d小球代表两种配子，模拟的是D、d等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中；小球组合DD、Dd、dd的数量比模拟的是受精作用过程中不同配子之间随机组合，应接近1：2：1。
答案：1．为了保持或维持D：d=1：1（或保持桶内两种颜色的小球数量相等）
2．D、d等位基因随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中
3．1：2：1 受精作用过程中不同配子之间随机组合
变式1．（08江苏淮安调研）甲、乙两位同学分别用小球做遗传定律模拟实验。
甲同学每次分别从I、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后再多次重复。分析下列叙述，正确的是（ ）
A.甲同学的实验模拟的是两种类型的雌雄配子随机结合的过程
B.实验中每只小桶内两种小球必须相等，但I、Ⅱ桶小球总数可不等
C.乙同学的实验可模拟非同源染色体上非等位基因自由组合的过程
D.甲、乙重复100次实验后，统计的Dd、AB组合的概率均约为50％
解析：本实验模拟的是性状分离比，所以A项不对；B项中不必用大小两种小球；D项中重复的次数少，不一定是1：2：1；每次从两个小桶中抓取的小球记录后要放回原桶，确保两个小桶中两种小球数目为1：1。
答案：C
规律总结：在抓取小球前，应摇动两个小罐，目的使小球充分混合；注意抓取小球时要随机。模拟各种配子结合的机会均等，人为选择将影响分离比；每次完成之后，将小球放回原来的小罐，目的保持两个小罐内的A配子和a配子的比例为1；1；重复的次数多。这样越接近概率的理论值；实验不能用方块代替小球，这样可能使两种小球混合不均匀。
类型六 实验探究
玉米幼苗的绿色（A）对白色（a)为显性。某校研究性学习小组为观察其性状分离现象，用杂合子自交产生的种子做如下实验：
将1 600粒杂合子自交产生的种子随机均分为2份，1份播种在有光处，另一份播种在黑暗处，数日后种子萌发长出幼苗。结果如下：
请回答：
(1)从理论上讲，杂合子自交产生种子的遗传因子组成及比例是 。
(2)从理论上讲，所得幼苗的表现型及比例是 。
(3)上述实验结果是否符合(2)理论比例？ 。
试分析其原因是 。
(4)若将实验目的改为：“探究光对叶绿素形成的影响”，则①实验材料应选遗传因子组成是 （从下列选项中选择）的玉米种子。
A. AA B. Aa C. aa D.以上三种均可
②写出实验设计思路：
解析：生物的性状表达受基因型和环境的影响；实验的两大原则是单一变量和对照原则。
答案：（1）1AA：2Aa：1aa （2）3绿：1白 (3)不符合 性状的表现在受遗传因子控制的同时，也受环境条件的影响 (4)①A ②取遗传因子组成为AA的种子若干，均分两组，分别种在有光和黑暗环境中，其余条件相同且适宜，过一段时间后观察并比较种子萌发后的幼苗的表现型情况。
● 高考真题
真题1． (2008江苏卷)人类Rh血型有Rh+和Rh—两种，分别由常染色体上显性基因R和隐性基因r控制。Rh+的人有Rh抗原，Rh—的人无Rh抗原。若Rh+胎儿的抗原进入Rh—母亲体内且使母体产生Rh抗体，随后抗体进入胎儿体内则引起胎儿血液凝集和溶血；若这位Rh—母亲又怀一Rh+胎儿，下列对这两胎儿的相关基因型及血液凝集和溶血程度的分析中，正确的是（ ）
①相关基因型与父亲的一定相同 ②相关基因型与父亲的不一定相同
③两胎儿血液凝集和溶血程度相同 ④第二胎儿血液凝集和溶血程度比第一胎儿严重
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
解析：Rh血型由常染色体上显性基因R和隐性基因r控制。父亲可能是纯合也可能是杂合，而两个儿子都为杂合；由于第一胎已产生了抗体，再次免疫会更强。
答案：D。
真题2．(2008广东理基)两对基因（A-a和B-b）位于非同源染色体上，基因型为AaBb的植株自交，产生后代的纯合体中与亲本表现型相同的概率是（ ）
A．3/4 B．1/4 C．3/16 D．1/16
解析：AaBb的植株自交，后代纯合体有4个，与亲本相同的占1/4。
答案：B。
真题3．（07广东生物）囊性纤维化病是一种常染色体隐性遗传病。某对正常夫妇均有一个患该病的弟弟，但在家庭的其他成员中无该病患者。如果他们向你咨询他们的孩子患该病的概率有多大，你会怎样告诉他们？
A.“你们俩没有一人患病，因此你们的孩子也不会有患病的风险”
B.“你们俩只是该致病基因的携带者，不会影响到你们的孩子”
C.“由于你们俩的弟弟都患有该病，因此你们的孩子患该病的概率为1/9”
D.“根据家系遗传分析，你们的孩子患该病的概率为1/16”
解析：囊性纤维化病是一种常染色体隐性遗传病。某对正常夫妇均有一个患该病的弟弟，说明该正常夫妇的基因型可能是纯合子也可能是杂合子，所以他们的孩子也有患病的风险，所以，不选A和B；他们孩子患病的概率是2/3×2/3×1/4=1/9。
答案：C
真题4.（2008江苏卷）某种昆虫长翅（A）对残翅（a）为显性，直翅（B）对弯翅(b)为显性，有刺刚毛(D)对无刺刚毛（d）为显性，控制这3对性状的基因均位于常染色体上。现有这种昆虫一个体基因型如下图所示，请回答下列问题。
⑴常翅与残翅、直翅与弯翅两对相对性状的遗传是否遵循基因自由组合定律，并说明理由 。
（2）该昆虫一个初级精母细胞所产生的精细胞的基因型为
（3）该昆虫细胞有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因有
（4）该昆虫细胞分裂中复制形成的两个D基因发生分离的时期是
（5）为验证基因自由组合定律，可用来与该昆虫进行交配的异性个体的基因型分别是 。
解析：考查有丝分裂与减数分裂及染色体上的基因。
答案：（1）不遵循，控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上
（2）AbD、abd或Abd、abD (3)A、a、b、b、D、d （ 4）有丝分裂后期和减数第一次分裂后期 （5）aabbdd、aaBBdd、AabbDd、AaBBDd
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（09江苏泰州联考）水稻的非糯性对糯性为显性，将纯非糯性品种与糯性品种杂交得F1，取F1的花粉用碘液染色；凡非糯性花粉呈蓝色，糯性花粉呈棕红色，在显微镜下观察这两种花粉的微粒，非糯性与糯性的比例为（ ）
A．1:1 B.1:2 C. 2:1 D.不成比例
6．A．解析：F1是杂合子，产生两种不同的配子。
7．（08深圳二模）在解释分离现象的原因时，下列哪项不属于孟德尔假说的内容（ ）
A．生物的性状是由遗传因子决定的 B．基因在体细胞染色体上成对存在
C．受精时雌雄配子的结合是随机的 D．配子只含有每对遗传因子中的一个
7．B．解析：假说有四点，其中一点是遗传因子在体细胞中是成对存在的。
8．（08佛山一模.9）孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本，分别设计了杂交、自交、测交等多组实验，按照假设演绎的科学方法“分析现象--作出假设--检验假设--得出结论”，最后得出了遗传的分离定律。孟德尔在检验假设阶段进行的实验是（ ）
A．纯合亲本之间的杂交 B．F1与某亲本的杂交
C．F1的自交 D．F1的测交
8．D．解析：孟德尔在检验假设阶段进行的实验是测交。
9．（08韶关一模）孟德尔验证“分离定律”假说的最重要的证据是（ ）
A．亲本产生配子时，成对的等位基因发生分离
B．杂合子自交发生3:1的性状分离比
C．杂合子与隐性亲本杂交后代发生1:1的性状分离比
D．2对相对性状杂合子产生配子时非等位基因自由组合
9．C．
10．（07镇江四市九校联考）某种群中，AA的个体占25％，Aa的个体占50％，aa的个体占25％。若种群中的个体自由交配，且aa的个体无繁殖能力，则子代中AA：Aa：aa的比值是（ ）
A．3：2：3 B．4：4：1 C．1：1：0 D．1：2：1
10．B．若aa无繁殖能力，则AA和Aa比为1：2，则A基因频率为2/3，a基因频率为1/3，则AA基因型频率为2/3×2/3=4/9，aa基因频率为1/3×1/3=1/9，Aa基因频率为4/9，所以选B。
二、多项选择题
11．（09江苏泰州联考）为了加深对基因分离定律的理解，某同学在2个小桶内各装入20个等大的方形积木（红色、蓝色各10个，分别代表“配子”D、d）。分别从两桶内随机抓取1个积木并记录，直至抓完桶内积木。结果，DD：Dd：dd=10：5：5,该同学感到失望。你应该给他的建议和理由是（ ）
A．把方形积木改换为质地、大小相同的小球；以便充分混合，避免人为误差
B．每次抓取后，应将抓取的配子放回原桶；保证每种配子被抓取的概率相等
C．改变桶内配子的比例，继续重复抓取；保证基因的随机分配和足够大的样本数
D．将某桶内的2种配子各减少到1个；因为卵细胞的数量比精子少得多
11.AB.解析：主要考查基因分离定律的模拟实验。A项使用方块可能使两种积木混合不均匀；C项中桶内配子的比例必须保持1：1；D项中小桶中配子的数目若过少，不能确保雌雄配子各两种，并且两种配子结合的机会均等。
12．（08江门一模）通过测交可以推测被测个体（ ）
A．是否是纯合体 B．产生配子的比例 C．基因型 D．产生配子的数量
12．ABC。解析：测交能检测F1的基因型、不同的基因型能反映配子种类。
13．下列关于摩尔根所进行的果蝇实验的叙述中，正确的是（ ）
A．第一次把一个特定基因与一条特定的染色体联系起来
B．第一次提出了常染色体与性染色体的概念
C．发明了测定基因在染色体上相对位置的方法
D．第一次完成了果蝇基因组的测定
13．ACD。解析：20世纪初期一些生物学家已经在一些昆虫的细胞中找到性染色体。
●能力提高训练
14．（09山东莒南一中期末）已知一批基因型为AA和Aa的豌豆种子，其数目之比为1：2，将这批种子种下，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为（ ）
A．3：2：1 B．1：2：1 C．3：5：1 D．4：4：1
14．A．解析：AA、Aa各占1/3、2/3，AA自交后代全为AA=1/3，Aa自交后代AA=2/3×1/4=1/6，Aa=2/3×1/2，aa=2/3×1/4。
15．（08深圳二模）有关豌豆种子圆粒与皱粒的说法错误的是（ ）
A．圆粒与皱粒是一对相对性状 B．圆粒种子含淀粉相对多
C．皱粒种子含蔗糖相对多 D．皱粒基因纯合的植株只能结皱粒种子
15．D．如果是人工受粉，在皱粒基因纯合的植株能结圆粒种子。
16．（08惠州八中10月测试题）基因型为Aa的植株连续自交，子代中基因型为Aa的个体因不符合育种要求而被逐代淘汰，那么在F3代所形成的种群中，aa基因型个体出现的频
率是（ ）
A．1／64 B．1／8 C．1／2 D．1／10
16．C．解析：Aa的植株自交，后代AA：Aa：aa=1：2：1，由于子代中基因型为Aa的个体因不符合育种要求而被淘汰，所以AA：aa=1：1，连续自交，那么AA：aa还是1：1。
17．某XY型性别决定的雌雄异株植物，其叶型有阔叶和窄叶两种，由一对等位基因控制。3组杂交实验的结果见下表。
杂交组合 亲代表现型 子代表现型及株数
父本 母本 雌株 雄株
a 阔叶 阔叶 阔叶243 阔叶119，窄叶122
b 窄叶 阔叶 阔叶83，窄叶78 阔叶79，窄叶80
c 阔叶 窄叶 阔叶131 窄叶127
（1）阔叶与窄叶这对相对性状中，显性形状是 叶。判断的依据是 。（2）根据 组实验可确定叶型基因位于 染色体上。
（3）用a组子代中的阔叶雄株与阔叶雌株杂交，后代阔叶植株占 。
（4）用b组子代中的阔叶雌株和阔叶雄株杂交，后代的表现型及比例为 。
17．答案：（1）阔 a组中两个阔叶亲本的后代中出现了窄叶
（2）a或c， X （3）7/8（2分）
（4）雌阔：雄阔：雄窄是2:1:1（或雌阔：雌窄：雄阔：雄窄是2:0:1:1）
18．现有纯种紫色种皮和纯种白色种皮菜豆品系。请回答证明菜豆种皮颜色这一性状是由核基因还是质基因控制的实验设计方案中的相关问题：
(1)杂交时，应选用的亲本组合是紫色菜豆(♀)×白色菜豆(♂)、白色菜豆(♀)×紫色菜豆(♂)。收获种子时观察到种皮颜色：前者为________色，后者为________色。用此实验结果_______(填“能”或“不能”)得出相应的结论。原因是___________________________________。
(2)将上述杂交实验收获的种子分别种下去，预测结果并得出相应结论：
无论_______________________，如果F1代产生种子的种皮颜色都只表现为紫色或白色的一种，则控制种皮颜色的基因是_____________。
如果F1代产生种子的种皮颜色都只与亲本组合中的_______________，则控制种皮颜色的基因是质基因。
(3)若这一性状是由核基因控制的，请设计求证紫色与白色性状的显隐性关系的实验方案，预测实验结果并得出结论。
实验方案如下：
预测结果得出结论：如果___________代产生种子的种皮颜色均为紫(白)色，则紫(白)色为显性性状，白(紫)色为隐性性状。
18．(1)紫 白 不能 种皮是由母本珠被(细胞)直接发育而来，不属于子代结构
(2)正交和反交 核基因 母本相同 (3)F1。
19．白皮甜粒玉米是人们喜爱的食品。已知D和d分别控制玉米的白果皮和黄果皮，R和r分别控制非甜性和甜性，且两对基因分别位于两对同源染色体上。现有两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）。下图中图一表示甲与乙杂交及后代自交选育纯合的白皮甜玉米的示意图， 请分析回答：
（1）玉米是雌雄同株的单性花植物。为保证杂交率和杂交的成功，需对甲、乙植株的 花进行套袋处理，其目的是 。
（2）图二中的1与2、3与4表示两对同源染色体。若控制玉米果皮的颜色和甜度的基因分别位于1与2、3与4染色体上，请在图中标出F1个体体细胞中的基因分布关系（要求标在答题卡的绘图区）。
（3）第一年收获的F1玉米种子的表现型是 。 第二年收获的F2种子中，表现为白色甜粒玉米的比例是 。
（4）若利用现有甲、乙两品种通过单倍体育种技术获得符合需要的能稳定遗传的品种，可明显缩短育种年限，该育种方法在第二年所进行的操作步骤是
。
19．（1）雌 防止自花传粉（2）如图
（3）白色非甜和黄色非甜 1/4
（4）种植F1的种子长成植株，收集F1的花粉进行花药的离体培养得到单倍体幼苗；用秋水仙素诱导幼苗的染色体加倍，形成纯合植株，并选择符合要求的品种。
20．孟德尔获得成功的重要原因之一是合理设计了实验程序。孟德尔以高茎（D）纯种豌豆和矮茎（d）纯种豌豆作亲本，分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验，按照假设演绎的科学方法“分析现象——作出假设——检验假设——得出结论”，最后得出了基因的分离定律。据此分析回答下列问题：
（1）为解释实验现象，孟德尔提出的假设是： 。
（2）孟德尔所进行的三组实验中，在检验假设阶段进行的实验是________ ______ _。
（3）F1测交，即让F1植株与 杂交。正反交结果相同，说明
。
（4）将F2中所有的高茎豌豆播种后进行自交，后代出现的表现型及比例为____ _________；如果其中某个种子自交后只表现出一种表现型，则该类型种子的基因型是_______________。
20．（1）生物的性状是有遗传因子决定的，体细胞中遗传因子是成对存在的，生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。受精时，雌雄配子的结合是随机的。 （2）F1测交
（3）隐性纯合子（矮茎） 控制有关性状的基因为核基因（该遗传方法是细胞核遗传）
（4）高茎：矮茎=5：1 DD
考点3 基因的自由组合定律
●基础知识自主疏理
1．两对相对性状的遗传实验
（1）以纯种黄圆和纯种绿皱豌豆杂交。
（2）F1全为 ，说明黄色对绿色为显性，圆粒对皱粒为显性。
（3）F1自交产生F2。
（4）F2出现四种性状表现，黄圆、黄皱、绿圆、绿皱。比例为 ，F2有两种与亲本性状表现相同：黄色圆粒占9/16；绿色皱粒占1/16；有两种与亲本性状表现不同（叫 ）：黄色皱粒、绿色圆粒各占3/16。
2．对自由组合现象的解释
（1）两对相对性状：粒色和粒形。
（2）亲本遗传因子组合：YYRR和yyrr，分别产生YR和yr配子。
（3）F1的遗传因子组合为 ，性状表现为黄色圆粒。
（4）F1产生雌、雄配子各四种，即YR、Yr、yR、yr，且各自 。
（5）F2形成16种 ，9种 ，4种表现型，比例为9：3：3：1。
3．对自由组合现象解释的验证：（测交验证）
（1）F1与 （yyrr）个体杂交（测交）。
（2）测交后代
①性状表现：黄圆、黄皱、绿圆、绿皱。
②遗传因子组合：YyRr、Yyrr、yyRr、yyrr。
③遗传因子组合比例： 。
4．自由组合定律
控制不同性状的遗传因子的 是互不干扰的；在形成配子时，决定 的成对的遗传因子彼此分离，决定 的遗传因子自由组合。
校对：黄色圆粒 9：3：3：1 重组类型 YyRr 数目相等 雌雄配子结合方式 基因型 隐性纯合子 1：1：1：1 分离和组合 同一性状 不同性状
●自主检测过关
1． (08雷州二模)某种鼠群中，黄鼠基因A对灰鼠基因a为显性，短尾基因B对长尾基因b为显性，且基因A或b在纯合时使胚胎致死，这两对基因是独立遗传的。现有两只双杂合的黄色短尾鼠交配，理论上所生的子代表现型比例为（ ）
A．2:1 B．9:3:3:1 C．4:2:2:1 D．1:1:1:1
1．A．解析：双杂合杂交得后代的性状分离比为9：3：3：1，由于基因A或b在纯合时使胚胎致死，则基因型AA＿，＿bb的个体死亡，则只有两种表现型，比例为2：1。
2．（07扬州调研）按照基因的自由组合定律(完全显性)，下列杂交组合的后代会出现3∶3∶1∶1的亲本组合是( )
A．EeFf×EeFf B．EeFf×eeFf
C．Eeff×eeFf D．EeFf×EeFF
2．B．解析：本题中的3：3：1：1是由（3：1）（1：1）相乘而来，所以，亲代的基因型是Ee×Ee与Ff×ff或Ee×ee与Ff×Ff的组合，符合题意的是B。
3．(08雷州二模)两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交，得到6000粒种子均为黄色，但有1500粒为皱粒。两个杂交亲本的基因组合可能为（ ）
A．YYRR×YYRr B．YyRr×YyRr C．YyRR×YYRr D．YYRr×YyRr
3．D．两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交，后代全为黄，则其中必有一个为显性纯合；两个圆粒亲本后代得到皱粒，则两个圆粒亲本都为杂合子。
4．(2008佛山二模)孟德尔通过杂交实验发现了一些有规律的遗传现象，并由此揭示了遗传的两个基本定律。下列除哪项外，都是出现这些有规律的遗传现象不可缺少的因素 （ ）
A．F1体细胞中各基因遗传信息表达的机会相等
B．F1自交后代各种基因型发育成活的机会相等
C．各基因在F2体细胞中出现的机会相等
D．每种类型雌配子与每种类型雄配子相遇结合的机会相等
4．A．解析：体细胞中的各基因的表达是有选择性的。只要控制相同性状的基因都得以表达就行。
5．豌豆种子子叶黄色（Y）对绿色（y）是显性，形状圆粒（R）对皱粒（r）是显性。某人用黄色圆粒和黄色皱粒进行杂交，发现后代出现4种表现型，对性状的统计如图所示，请据图回答问题：
（1）亲本的基因型是 。
（2）在杂交后代F1中，非亲本类型占的比例是 。其中纯合子的基因型是 。
（3）F1中黄色圆粒豌豆的基因型是 。若使F1中黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆杂交，则F2中纯合子所占的比例为 。
5．解析：（1）黄色和绿色这一对相对性状的比例是3：1，圆粒和皱粒的比例是1：1，所以亲本的基因型是YyRr 和Yyrr；F1中，非亲本类型为yyR 或yyrr，比例分别是1/8和1/8，所以总比例是1/4，纯合子是yyrr；F1中黄色圆粒豌豆的基因型为YYRr（1/3）和YyRr（2/3），所以和绿色皱粒豌豆（yyrr）杂交，纯合子（yyrr）的比例为1/2×1/2×2/3=1/6。
答案：（1）YyRr 和Yyrr （2）1/4 yyrr （3）YYRr和YyRr 1/6
●考点详解及类型讲解
1、 基因自由组合的实质
在减数分裂形成配子时，同源染色体上的等位基因彼此分离；非同源染色体上的非等位基因可以自由组合。
问题探究：
1．同源染色体上的非等位基因能进行自由组合吗？
只有非同源染色体上的非等位基因才能自由组合，同源染色体上的非等位基因不能自由组合。
二、基因的自由组合的细胞学基础—减数分裂
三、自由组合定律和分离定律的关系
问题探究：
2．孟德尔两大定律适用范围？
2．真核生物的细胞核基因，并进行有性生殖
四、自由组合定律的解题方法
1．用分离定律来解决多对相对性状的自由组合问题
在自由组合定律中，两对或多对相对性状在杂交后代中同时出现的概率是它们每一性状出现的概率的乘积（乘法定理）。在独立遗传的情况下，有几对基因就可分解为几个分离定律。
（1）配子类型的问题
例：某生物雄性个体的基因型为AaBbcc，这三对基因为独立遗传，则它产生的精子的种类有：
Aa Bb cc
↓ ↓ ↓
2 × 2 × 1 ＝ 4种
（2）基因型类型的问题
例：AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa → 后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；
Bb×BB → 后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；
Cc×Cc → 后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。
因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3＝18种基因型。
（3）表现型类型的问题
例：AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？
先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa →后代有2种表现型；
Bb×bb →后代有2种表现型；
Cc×Cc →后代有2种表现型。
因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有2×2×2＝8种表现型。
2．用棋盘法来推导子代的基因型和表现型（AaBb×AaBb）
雌雄配子 AB Ab aB ab
AB AABB AABb AaBB AaBb
Ab AABb AAbb AaBb Aabb
aB AaBB AaBb aaBB aaBb
Ab AABb Aabb aaBb aabb
分析：
1 准确写出雌雄配子的类型是关键，按一定的顺序排列，子代在表中的排列很有规律。
2 表中两条对角线，一条是四种不同表现型的纯合子，一条是双显的双杂合子。
3 表中有三个三角形，最上端的是双显，共9个，中间两个是重组类型，也就是一显一隐的各占3个，最下端的是双隐纯合子，只有1个。
3．用比率来推导子代的基因型和表现型（AaBb×AaBb）
1/4AA（A＿） 2/4Aa（A＿） 1/4aa（aa）
1/4BB（B＿） 1/16AABB（A＿B＿） 2/16AaBB（A＿B＿） 1/16aaBB（aaB＿）
2/4Bb（B＿） 2/16AABb（A＿B＿） 4/16AaBb（A＿B＿） 2/16aaBb（aaB＿）
1/4bb（bb） 1/16AAbb（A＿b＿） 2/16AaBB（A＿bb） 1/16aabb（aabb）
分析：
①Aa×Aa后代的基因型及比例：AA：Aa：aa=1：2：1，个体中纯合子各为1/4，杂合子为1/2。
②后代基因型AaBb所占比例：2/4×2/4=4/16；AAbb所占比例：1/4×1/4=1/16；AaBB所占比例：2/4×1/4=2/16；
4．用分枝法来推导子代的基因型和表现型（AaBb×Aabb）
1 Aa×Aa后代的基因型及比例：AA：Aa：aa=1：2：1，表现型用一个起决定作用的基因符号表示：A：a=3：1；Bb×bb后代的基因型及比例：Bb：bb=1：1，表现型比是B：b=1：1。
2 基因型AABB=1AA×1BB；表现型A＿B＿=3A×1B。
（5）用后代性状分离比法来推导亲代的基因型和表现型
①AaBb×AaBb=9：3：3：1；
②AaBb×aabb=1：1：1：1；Aabb×aaBb=1：1：1：1；
③AaBb×aaBb=3：1：3：1；AaBb×Aabb=3：3：1：1。
问题探究：
3．如果杂交亲本为黄圆和绿皱，则F2中重组类型的表现型是什么？ ，占F2的比例为 ；如果杂交亲本为黄皱和绿圆，则F2中重组类型是什么？ ？占F2的比例 。
3．黄皱 绿圆 3/8 黄圆 绿皱5/8
类型一 基因自由组合定律的理解
例1．（08汕尾调研）在两对相对性状的遗传实验中，可能具有1:1:1:1比例关系的是（ ）
A．杂种F1自交后代的性状分离比 B．杂种产生配子类别的比例
C．杂种测交后代的表现型比例 D．杂种测交后代的基因型比例
解析：在两对相对性状的遗传实验中，杂种F1自交后代的性状分离比为9：3：3：1；杂种产生配子类别的比例为1：1：1：1；由于杂种F1产生4种数目相等的配子，隐性纯合只产生一种配子，又由于雌雄配子结合的机会均等，所以杂种测交后代的基因型比例、表现型比例均为1：1：1：1。
答案：BCD
配子 YR Yr yR yr
YR 1 3 YyRR YyRr
Yr YYRr YYrr 4 Yyrr
yR 2 YyRr yyRR yyRr
yr YyRr Yyrr yyRr yyrr
变式1．（08南京质检）下表是具有两对相对性状的亲本杂交得到的子二代的基因型，其中部分基因型并未列出，而仅用阿拉伯数字表示。下列选项错误的是
A.1、2、3、4的表现型都一样 B.在此表格中，YYRR只出现一次
C.在此表格中，YyRr共出现四次 D.基因型出现机率的大小顺序为4>3>2>1
解析：要熟练解答本题，必须对F1产生的雌雄各四种配子随机组合的16种F2基因型比较熟悉：“双杂”占4/16，“单杂”四种各占2/16，“纯合体”四种各占1/16。
答案：D
规律总结：
1．加法定理：当一个事件出现时，另一个事件就被排除，这样的两个事件为互斥事件或交互事件。这种互斥事件出现的概率是它们各自概率的和。例如，肤色正常(A)对白化(a)是显性。一对夫妇的基因型都是Aa，他们的孩子的基因型可能是:AA、Aa、aA、aa，概率都是1/4。然而这些基因型都是互斥事件，一个孩子是AA，就不可能同时又是其它类型，所以一个孩子表现型正常的概率是1/4(AA)+1/4(Aa)+1/4(aA)=3/4(AA或Aa或aA)。
2.乘法定理：当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，这样的两个独立事件同或相继出现的概率是它们各自出现概率的乘积。例如，生男孩和生女孩的概率都分别是1/2，由于第一胎不论生男还是生女都不会影响第二胎所生孩子的性别，因此属于两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2，第二胎生女孩的概率也是1/2，那么两胎都生女孩的概率是1/2×1/2=1/4。
类型二 自由组合规律的综合运用
例2. 两对相对性状的基因自由组合，如果F2的性状分离比分别为9：7、9：6：1和15：1，那么F1与双隐性个体测交，得到的分离比分别是 （ ）
A. 1：3，1：2：1和3：1
B. 3：1，4：1和1：3
C. 1：2：1，4：1和3：1
D. 3：1，3：1和1：4
解析：两对相对性状的个体杂交，F1的测交后代出现四种比例相同的基因型。当F2的分离比分别为9：7，即只出现双显性与其它性状之比，那么测交只出现两种性状比为1：3；F2的分离比分别为9：6：1，说明出现三种性状，测交后代中双显、两个一显一隐、双隐比例为1：2：1；F2的分离比分别为15：1，则只出现双隐与其它类型；比例为3：1。
答案：A
变式1．研究表明：一对黑色家鼠与白化家鼠杂交，F1均为黑色家鼠，F1中黑色家鼠个体自由交配，F2出现黑色家鼠：浅黄色家鼠：白化家鼠=9：3：4，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为 （ ）
A．1/16 B．3/16 C．1/3 D．1/4
解析：按自由组合定律，F1黑色家鼠自由交配后代出现4种表现型和9种基因型，性状分离比为9：3：3：1；而本题的F2出现黑色家鼠：浅黄色家鼠：白化家鼠=9：3：4，说明白化家鼠有两种类型，即双隐性和其中一种一显一隐之和；浅黄色个体是另一种一显一隐类型，占3/16，则F2中浅黄色个体中能稳定遗传的个体比例为1/3。
答案：C。
规律总结：
熟记基因自由组合规律中的F2产生的性状分离比为9：3：3：1和测交后代不同性状的比例为1：1：1：1是解题的关键。
类型三 有关概率的计算
例子3．已知基因Aa、Bb、Cc分别位于3对同源染色体上，A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，且通过酶1、酶2和酶3的作用，完成了下列物质的转化从而形成黑色素，即无色物质X物质Y物质黑色素。则基因型为AaBbCc的两个个体交配，出现黑色子代的概率为 （ ）
A．1/64 B．3/64 C．27/64 D．6/64
解析：三对等位基因控制黑色素的形成，A、B、C分别控制酶1、酶2和酶3的合成，则必须三个显性基因同时存在时才能产生黑色素；基因型为AaBbCc的两个个体交配，每对等位基因交配产生显性性状占3/4，三对等位基因都为显性占3/4×3/4×3/4=27/64。
答案：C。
变式1．基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，F1形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是（ ）
A． 4和9 B． 4和27 C．8和27 D．2和81
解析：小麦杂交后的F1的基因型是AaBbCc。根据基因的自由组合定律，F1产生的配子种类是23=8（种）。Aa个体的后代中，可以形成AA，Aa，aa三种基因型的个体，同理Bb，Cc的后代也有3种基因型。因此AaBbCc可产生33=27种不同基因型的后代。
答案：C
规律总结：
1．自由组合问题可转化为若干分离定律问题，基因型为AaBbCc的两个个体交配，可转化为Aa×Aa,Bb×Bb,Cc×Cc的交配后再自由组合。
2．要熟记分离定律和自由组合定律的比例关系，对解题很有帮助。
3．两对等位基因的杂种个体杂交：AaBb×AaBb，杂种个体的A、a、B、b进入配子的概率各1/2，自由组合后产生的AB、Ab、aB、ab配子各占1/4。则可推出后代的基因型及比例（如AABB=1/4×1/4=1/16）。其表现型由于AA、Aa表现型都为显性（A＿），Bb、Bb表现型都为显性（B＿），所以后代双显为3/4×3/4=9/16，一显一隐为3/4×1/4=3/16，双隐为1/4×1/4=1/16。
类型四 实验探究
小鼠的毛色黄色基因A对灰色基因a为显性，短尾基因T对长尾基因t为显性。这两对基因独立遗传，只要有一对基因显性纯合，胚胎就会致死。
(1)两只黄色短尾鼠杂交，则F1中表现型有 ，基因型有 ，其比例是 。
(2)若使F2的后代都有存活的可能，应如何选择小鼠进行交配？选择其中一种交配方式用遗传图解的形式加以说明，并计算其后代基因型的比例。
解析：本题是一道自由组合定律的应用，特别要考虑的是基因显性纯合，胚胎就会致死。
答案：（1）黄色短尾、黄色长尾、灰色短尾、灰色长尾 AaTt、Aatt、aaTt、aatt 4：2：2：1 (2)应选择的交配方式有：黄色短尾×灰色长尾、黄色长尾×灰色长尾、灰色短尾×灰色长尾、灰色长尾×灰色长尾。其中黄色短尾与灰色长尾的交配图解为：
F1 黄色短尾（AaTt）×灰色长尾（aatt）
↓
F2 黄色短尾、灰色短尾、黄色长尾、灰色长尾
其基因型比例为AaTt:aaTt:Aatt:aatt=1：1：1：1
●高考真题
真题1．（08广东文基）两对基因（A-a和B-b）自由组合，基因型为AaBb的植株自交。得到的后代中表现型与亲本不相同的概率是（ ）
A．1/4 B．3/4 C．7/16 D．9/16
解析：AaBb的植株自交产生的后代有四种表现型，与亲本（双显）不同的有7/16。
答案：C。
真题2．（2008广东生物）玉米植株的性别决定受两对基因(B—b，T—t)的支配，这两对基因位于非同源染色体上。玉米植株的性别和基因型的对应关系如下表，请回答下列问题：
基因型 B和T同时存在(B T ) T存在，B不存在(bbT ) T不存在(B tt或bbtt)
性别 雌雄同株异花 雄株 雌株
（1）基因型为bbTT的雄株与BBtt的雌株杂交，F1的基因型为 ，表现型为 ；F1自交，F2的性别为 ，分离比为 。
（2）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代全为雄株。
（3）基因型为 的雄株与基因型为 的雌株杂交，后代的性别有雄株和雌株，且分离比为1：1。
解析：考查学生的自由组合定律，难度不大。
答案：(1) BbTt 雌雄同株异花 雌雄同株异花、雄株、雌株 9：3：4。 （2）基因型为bbTT的 雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代全为雄株。 （3）基因型为bbTt 的雄株与基因型为bbtt的雌株杂交，后代的性别有雄株、雌株，且分离比为1：1。
真题3．（07广东生物）（多选）某人发现了一种新的高等植物，对其10对相对性状如株高、种子形状等的遗传规律很感兴趣，通过大量杂交实验发现，这些性状都是独立遗传的。下列解释或结论合理的是（ ）
A．该种植物的细胞中至少含有10条非同源染色体
B．没有两个感兴趣的基因位于同一条染色体上
C．在某一染色体上含有两个以上控制这些性状的非等位基因
D．用这种植物的花粉培养获得的单倍体植株可以显示所有感兴趣的性状
解析：考查减数分裂的实质，基因自由组合的适用范围等综合分析能力；孟德尔之所以发现了基因的自由组合定律，除了正确的选用实验材料、科学的实验方法、用统计学方法对实验结果进行分析等原因，还有一个偶然的因素，就是他所观察的七对相对性状都不在同一对同源染色体上，否则，在观察两对相对性状的杂交实验时，F2代就不会出现9：3：3：1的性状比。自由组合定律适用范围是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
答案：ABD
真题4．（07江苏）（多选）已知豌豆红花对白花、高茎对矮茎、子粒饱满对子粒皱缩为显性，控制它们的三对基因自由组合。以纯合的红花高茎子粒皱缩与纯合的白花矮茎子粒饱满植株杂交，F2代理论上为（ ）
A．12种表现型
B．高茎子粒饱满：矮茎子粒皱缩为15：1
C．红花子粒饱满：红花子粒皱缩：白花子粒饱满：白花子粒皱缩为9：3：3：1
D．红花高茎子粒饱满：白花矮茎子粒皱缩为27：1
解析：考查基因分离和自由组合定律的应用，实现是掌握基因的分离定律，然后利用乘法定理和加法定理；三对等位基因自由组合，则F2代表现型为23=8种；高茎子粒饱满：矮茎子粒皱缩为9：1；红花子粒饱满：红花子粒皱缩：白花子粒饱满：白花子粒皱缩为9：3：3：1；红花高茎子粒饱满：白花矮茎子粒皱缩为（3/4×3/4×3/4）：（1/4×1/4×1/4）=27：1。
答案：CD
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．(08深圳一模)一个基因型为BbRr(棕眼右癖)的男人与一个基因型为bbRr(蓝眼右癖)的女人结婚，所生子女中表型的机率各为1／8的类型是（ ）
A．棕眼右癖和蓝眼右癖 B．棕眼左癖和蓝眼左癖
C．棕眼右癖和蓝眼左癖 D．棕眼左癖和蓝眼右癖
6．B．
7．（08广东六校联考）一个基因型为AaBb的细胞（基因A和a，B和b分别位于两对同源染色体上），当进入有丝分裂后期时，两对基因随染色体移向细胞两极。下面关于此细胞两对基因移向细胞两极的叙述中，正确的是( )
A．基因A与a，B与b分别随同源染色体的分开向两极移动
B．基因A和B移向细胞的一极，a和b移向细胞的另一极
C．基因A和b移向细胞的一极，a和B移向细胞的另一极
D．既有基因A、a、B、b移向细胞的一极，也有基因A、a、B、b移向细胞的另一极
7．D．解析：一个基因型为AaBb的细胞（基因A和a，B和b分别位于两对同源染色体上），当进入有丝分裂后期，着丝点分裂，染色体移向两极，两极分别得到完全相同的染色体。
8．（08雷州二调）两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交，得到6000粒种子均为黄色，但有1500粒为皱粒。两个杂交亲本的基因组合可能为( )
A．YYRR×YYRr B．YyRr×YyRr C．YyRR×YYRr D．YYRr×YyRr
8．D．解析：两个黄色圆粒豌豆品种进行杂交，得到6000粒种子均为黄色，那么亲代必有一为YY，又有1500粒为皱粒，说明圆粒和皱粒的比例为3：1，那么亲代基因型均为Rr。
9．（08华南师大附中综合测试）已知玉米某两对基因按照自由组合规律遗传，现有子代基因型及比值如下：
基因型 TTSS TTss TtSS Ttss TTSs TtSs
比例 1 1 1 1 2 2
则双亲的基因型是（ ）
A．TTSS×TTSs B．TtSs×TtSs C．TtSs×TTSs D．TtSS×TtSs
9．C．解析：根据题意,后代TT:Tt=1:1;SS:Ss:ss=1:2:1,所以,亲代的基因型为TtSs×TTSs。
10．（07中山模拟题）一个基因型为AaBb的个体，两对基因位于一对染色体，但在形成
配子时非姐妹染色单体之间发生了交换，基因从而发生了交换，那么，这两对等位基因的分
离发生于( )
A．卵原细胞中 B．减数第一次分裂和减数第二次分裂
C．都在第二次分裂中 D．都在第一次分裂中
10．B．解析：A与a、B与b这两对等位基因位于一对染色体上，在减数分裂的四分体时期，发生了基因的交换（假设是B与b），则在减数第一次分裂时，由于同源染色体的分离，使A与a相互分离进入到两个次级性母细胞中，在减数第二次分裂时，由于着丝点的分开，姐妹染色单体分离，位于姐妹染色单体上的基因（如B与b）相互分离进入到配子中。选项为B。
二、多项选择题
11．(08深圳一模)数量性状通常显示出一系列连续的表型。现有控制植物高度的两对等位基因Aa和Bb，位于不同的同源染色体上。以累加效应决定植株的高度，且每个显性基因的遗传效应是相同的。纯合子AABB高50厘米，aabb高30厘米，这两个纯合子之间杂交得到Fl，再自交得到F2，在F2中表现40厘米高度的个体基因型为（ ）
A．aaBB B．AAbb C．AABb D．AaBb
11．ABD。解析：由于性状有累加效应且每个显性基因的遗传效应是相同的，则有两个显性基因的基因型，其表现型高度均为40厘米。
12．（08惠州一模）某雌（XX）雄（XY）异株植物，其叶形有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。现有三组杂交实验，结果如下表：
杂交组合 亲代表现型 子代表现型及株数
父本 母本 雌株 雄株
1 阔叶 阔叶 阔叶234 阔叶119、窄叶122
2 窄叶 阔叶 阔叶83、窄叶78 阔叶79、窄叶80
3 阔叶 窄叶 阔叶131 窄叶127
下表有关表格数据的分析，正确的是（ ）
A．仅根据第2组实验，无法判断两种叶形的显隐性关系
B．根据第1组或3组实验可以确定叶型基因位于X染色体上
C．用第2组的子代阔叶雌株与阔叶雄株杂交，后代性状分离比为3：1
D．用第1组子代的阔叶雌株与窄叶雄株杂交，后代窄叶植株占1/2
12．ABC。解析：第2组实验，后代出现两种比例相同的性状，无法判断两种叶形的显隐性关系及基因的位置。
13.（08茂名一模）豌豆灰种皮（G）对白种皮（g）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（y）为显性，每对性状的杂合体 （F1）自交后代为F2，下列叙述正确的是（ ）
A．F1代上结的种子，灰种皮比白种皮接近3：1。
B．F1代上结的种子，黄子叶比绿子叶接近3：1。
C．F1代上结的种子，胚的基因型有9种。
D．F2代上结的种子，灰种皮比白种皮接近3：1。
13．BCD。解析：A项的种皮性状分离要下一代个体才表现。
●能力提高训练
14．（09山东莒南一中期末）在两对相对性状的遗传实验中（两对相对性状的基因自由组合），如果F2的性状分离比分别为9：7和9：6：1和15：1，那么F1与隐性个体测交，与此对应的性状分离比分别是（ ）
A．1：3、1：2：1和3：1 B．3：1、4：1和1：3
C．1：2：1、4：1和3：1 D．3：1、3：1和1：4
14．A．解析：F2的性状分离比分别为9：7，则只有双显和其它性状两类，则测交后，双显为1，其它三种为3；如是9：6：1，则只有三种表现型，两种一显一隐合为一种，则测交后，是1：2：1；如是15：1，说明只有两种表现型，则测交后是3：1。
15．（08南京调研）假如水稻高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R）对易感稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传．用一个纯合易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一个纯合抗病高秆品种（易倒伏）杂交，F2代中出现既抗病又抗倒伏类型的基因型及其比例为 ( )
A．ddRR,1/8　　 B．ddRr,1/16　　
C．ddRR,1/16和ddRr,1/8　 　D．DDrr,1/16和DdRR,1/8
15．C．解析：首先根据题意正确写出F1的基因型（DdRr），然后根据题意写出既抗病又抗倒伏类型的基因型（ddRR或ddRr），再用乘法定律快速计算出所需基因型的几率：F1的基因型为DdRr，则后代dd的几率是1/4、RR的几率是1/4，根据乘法定理，那么ddRR的几率是1/4×1/4=1/16；同理，ddRr的几率是1/4（dd0×1/2（Rr）=1第二部分 遗传与进化
专题九 生物的变异和育种
●考纲解读
考纲内容及能力要求 考向定位
1．基因重组及其意义 Ⅱ2．基因突变的特征和原因 Ⅱ3．染色体结构变异和数目变异 I4．生物变异在育种上的应用 Ⅱ5．转基因食品的安全 I6．低温诱导染色体加倍 I 1．基因重组在杂交育种和基因治疗疾病方面的应用2．基因突变类型的判断(碱基的缺失、增添或替换)及其对性状影响的分析3．染色体组的概念及单倍体、多倍体在育种上的应用4．低温诱导染色体加倍的实验探究5．生物的遗传和变异在育种方面的应用及流程设计与比较
考点1 基因突变和基因重组
●基础知识自主疏理
1．基因突变：
概念 由于DNA分子中发生 的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变
时期 DNA复制时
原因 外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和 发生改变，从而改变了
类型 自然突变和诱发突变
特点 普遍性、 性、多害少利性、 性、低频性
意义 是生物变异的 ，为生物进化提供了最初的选择材料
2．基因重组：
（1）概念：生物体在进行 生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。
（2）类型：
①随着 的自由组合，非等位基因也自由组合；
②随着同源染色体上的非姐妹染色单体的交换而使 发生交换，导致染色单体上的 重新组合；
③重组DNA技术
（3）意义：为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物 的重要原因之一。
3．实例：镰刀型细胞贫血症
控制合成血红蛋白的DNA分子的碱基序列发生改变，即DNA分子上的一个碱基对发生改变，由 变成 ，结果血红蛋白多肽链中 被 代替，导致镰刀型细胞贫血症。
版本差异的内容
4．基因突变的类型(浙江科技版)
(1)根据基因突变对表现型的影响，可将基因突变分为：
① 改变：主要影响生物的形态结构，可从表现型的明显差异来识别，如果蝇红眼突变为白眼。
② 突变：影响生物的代谢过程、导致某个生化功能的改变或丧失，如人类的苯丙酮尿症，引起苯丙氨酸代谢异常、引起智力障碍。
③ 突变：导致个体活力下降，甚至死亡。如玉米的白化病和人体细胞癌变引起的癌症。
(2)根据对性状类型的影响，可将基因突变分为：
① 突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现相应性状
② 突变：如A→a，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。
根据诱变时的状态．可将基因突变分为：
① 突变：即在自然状态态下发生的基因突变
② 突变：即在人工条件下诱发的基因突变
校对：碱基对 排列顺序 遗传信息 随机 不定向 根本来源 有性 非同源染色体 等位基因 非等位基因 多样性 A/T T/A 谷氨酸 缬氨酸 形态 生化 致死 显性 隐性 自然 诱发
●自主检测过关
1．下列关于基因突变的描述，正确的一组是（ ）
①所有突变都是显性的，有害的 ②突变能够人为地促进产生 ③表现出亲代所没有的表 现型叫做突变 ④基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同特点就是三者都能产生新 的基因 基因突变的频率很低 ⑥突变是基因内部的化学变化， ⑦基因突变有显性突 变和隐性突变之分 ⑧DNA分子结构改变能引起基因突变 ⑨基因突变和染色体变异的重要区别是基因突变在光镜下看不到变化
A．③⑤⑦⑧⑨ B．④⑤⑥⑦⑧⑨ C．②③⑤⑥⑦⑨ D．②⑤⑥⑦⑨
2．（08广东模拟）肺炎双球菌的抗药性可遗传变异的来源是（ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．ABC均有可能
3．（08广东模拟）基因突变发生在（ ）
A．DNA→RNA的过程中 B． DNA→DNA的过程中
C．RNA→蛋白质的过程中 D．RNA→携带氨基酸的过程中
4．（08江苏淮安月考）若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自（ ）A．基因突变 B．基因重组 C．环境影响 D．染色体变异
5．（08南通调研）下图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B与b)，请据图回答(已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG)：
（1）图中①②表示的遗传信息传递过程分别是：① ；② 。
①过程发生的时间是 。
（2）α链碱基组成为 ，β链碱基组成为 。
（3）镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上，属于 性遗传病。
（4）II8基因型是 ，II6和II7再生一个正常孩子的概率是 。
（5）若图中正常基因片段中CTT突变为CTC，由此控制的生物性状是否可能发生改变及
原因是 。
1．D．解析：突变是碱基对的增添、缺失和改变，是不定向的，有显性和隐性突变，在光镜下是不能看到的。
2．A. 解析：肺炎双球菌是原核生物，没有染色体，不能进行减数分裂。
3．B. 解析：基因突变是在DNA复制时，由于某种原因发生了差错而改变了基因的分子结构。A项是转录，B项为DNA复制过程，C项为翻译过程，D项是密码子与反密码子互补配对决定氨基酸顺序过程。
4．B. 解析：亲代和子代之间的性状差异主要来自基因重组。
5．解析：要掌握基因突变的概念、结果，以及基因突变与性状改变之间的关系；同时考查遗传系谱的分析、概率计算。
答案：（1）复制 转录 细胞分裂间期 （2）CAT GUA （3）常 隐（4）BB或Bb 3/4 （5）不会，因为突变前后的密码子所决定的氨基酸相同，所以生物性状不变。
●考点详解及类型讲解
1、 对基因突变的理解
归纳：
①概念内涵：DNA分子发生的碱基对的替换、增添和缺失；外延：基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基对种类和数目的变化，基因的数目和位置并未改变。
②突变特征：
普遍性（所有生物都可能发生基因突变）；
随机性（生物个体发育的任何时期）；
不定向性（向不同的方向发生突变）；
低频性（突变的频率比较低）；
多害性（多数有害，少数有利，也有中性）。
③突变原因：外在因素诱发，如物理、化学、生物因素。也存在自发进行的基因突变，如DNA复制偶尔出现错误等。
④基因突变的时期：基因突变可发生在任何生物的细胞中，一般发生于DNA复制的时候，突变的基因在细胞分裂的间期随DNA的复制而复制，通过细胞分裂而传递给子细胞，体细胞发生的基因突变一般不能传递给后代，而发生在生殖细胞中的突变，可以通过生殖细胞的结合传给后代。
⑤意义：基因突变能产生等位基因，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料。
问题探究：
1．基因突变为什么常发生于DNA的复制时期，即细胞分裂的间期？
在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA.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。
2．增添、缺失或改变中，哪种对性状的影响最小？ 。
改变
二、基因突变对性状与子代的影响
1．基因突变对性状的影响
（1）改变性状
①原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。
②实例：镰刀型细胞贫血症。
（2）不改变性状，有下列两种情况：
①一种氨基酸可以由多种密码子决定（密码的简并性），当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。
②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。
③突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内含子中。
2．基因突变对子代的影响
（1）基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。
（2）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。
（3）基因突变的频率比较：生殖细胞＞体细胞；分裂旺盛的细胞＞停止分裂的细胞。
问题探究：
3．基因突变一定导致生物性状的改变吗？ 。
3．不一定。因为： (1)多数基因突变并不引起生物性状的改变；
①不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。
②由于可有多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不会引起生物性状的改变。
③某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。
④隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。
(2)少数基因突变可引起生物性状的改变，如人的白化病等。
4．基因突变对后代有何影响 。
4．突变细胞若为体细胞，则当代表现变异，但一般不传给后代；突变细胞若为生殖细胞，则当代不表现变异，有可能通过有性生殖传给后代。
三、基因重组的理解
1．概念：在生物体有性生殖中，控制不同性状的基因重新组合。
2．方式：有性生殖（减数分裂）、重组DNA技术（基因工程）。
3．减数分裂过程中的基因重组两种类型：四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；（如图1），减数分裂第一次分裂后期中的非等位基因的自由组合（如图2）。
图1
图2
4．意义：产生了新的基因型，大大丰富了变异的来源；形成生物多样性的原因之一、为生物变异提供丰富的来源、对生物的进化具有重要的意义。
5．基因重组概念的整合：（如下图）
归纳：
①基因工程也属于控制不同性状的基因重新组合，属于非自然的基因重组，可以发生在不同种生物之间，能够定向改变生物性状。
②肺炎双球菌的转化也属于基因重组。
③基因重组产生了新的基因型，但未改变基因的“质”和“量”。
问题探究：
5.性状改变一定是基因突变引起的吗？ 。
不一定，可能是基因突变，也可能是基因重组、染色体变异或只由环境改变引起的
四、基因突变和基因重组的比较
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新性状 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新基因型，使之性状重新组合
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基互补配对差错或碱基对的丢失 减数第一次分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，以及非同源染色体上基因自由组合
条件 外界条件的剧变和内部因素的相互作用 不同个体的杂交，有性生殖过程中减数分裂和受精作用
意义 生物变异的主要来源，也是生物进化的重要因素之一。通过诱变育种可培育新品种 是生物变异的重要因素，通过杂交育种，性状的重组，可培育出新的优良品种
发生可能 可能性很小 非常普遍
问题探究：
6．存在诱变因素时是否一定发生基因突变？
6．不一定，但会提高突变的频率
7．基因突变和基因重组的研究水平相同吗？
7．不同，前者是分子水平，后者是细胞水平
类型一 基因突变的应用
例1．（07江苏）基因突变是生物变异的根本来源。下列关于基因突变特点的说法正确的是（ ）
A．无论是低等还是高等生物都可能发生突变
B．生物在个体发育的特定时期才可发生突变
C．突变只能定向形成新的等位基因
D．突变对生物的生存往往是有利的
解析：基因突变的特点是普遍性、低频性、不定向性(多向性)、随机性、多害少利性，所以B、C、D都不对。
答案：A
变式1．（08华南师大综合）自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸
突变基因3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是
A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C．突变基因1为一个碱基替换，突变基因2和3为一个碱基的缺失
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的缺失
解析：基因突变是指基因中碱基对的替换、增添或缺失。通过三种突变基因与正常基因决定的蛋白质的部分氨基酸的序列比较，碱基缺失是不可能的；突变基因1与正常基因所决定的氨基酸序列一致，说明其为个别碱基的替换，这属于中性突变；突变基因2与正常基因所决定的氨基酸序列大体上一致，只是苯丙氨酸变为亮氨酸，说明其也为个别碱基替换；突变基因3与正常基因所决定的差别很大，只有精氨酸没变，说明该基因突变的位置很可能是在控制精氨酸的碱基之后增添了个别碱基，从而导致其后氨基酸序列不同。
答案：A
规律总结：基因突变的特点：①自然界的物种中广泛存在。无论是低等生物还是高等生物都可能发生。②自然界突变率很低：10－5～10－8③多数有害，少数有利。基因突变可能破坏生物与环境的协调关系，对于生物的生存往往是有害的。④是生物变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一。⑤是随机发生，可发生在生物个体发育的任何时期。⑥具有多向性。一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
类型二 基因突变与基因重组的比较
例1．（08汕尾调研）2007年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的卡佩奇和史密斯以及英国的埃文斯等3位科学家，以表彰他们在“基因靶向”技术上的贡献。“基因靶向”又称“基因敲除”或“基因打靶”，是指定向替换生物某一基因的技术。它依据的遗传学原理是（ ）
A．基因突变 B．基因重组 C．染色体变异 D．DNA复制
解析：定向替换生物某一基因，相当于基因工程，基因工程的原理是基因重组。
答案：B
变式1．（08南通第一次诊断）生物体内的基因重组（ ）
A.能够产生新的基因 B.发生在受精作用过程中
C.是生物变异的根本来源 D.在同源染色体之间可发生
解析：生物体内的基因重组发生在减数分裂过程中，由于同源染色体分离非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由重组，也可发生在四分体时期同源染色体之间的交叉互换；生物变异的根本来源是基因突变。
答案：D
规律总结：基因突变是DNA分子结构的改变，基因重组是基因的重新组合，基因工程属于基因重组。
类型三 基因突变对生物性状的影响
例1．(05广东）以下关于生物变异的叙述，正确的是（ ）
A．基因突变都会遗传给后代
B．基因碱基序列发生的改变，不一定导致性状改变
C．染色体变异产生的后代都是不育的
D．基因重组只发生在生殖细胞形成过程中
解析：生殖细胞突变可遗传给后代；染色体变异若是染色体组成倍增加，其后代也是可育的；广义的基因重组可发生在基因工程中。基因碱基序列改变对应的密码子一定改变，但翻译成的氨基酸不一定改变。故选B。
答案：B
变式1．变异是生物的基因特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有（ ）
①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异 ④环境条件的变化
⑤染色单体互换 ⑥非同源染色体上非等位基因自由组合
A．①②③ B．④⑤⑥ C．②③④⑤⑥ D．①②③④
解析：细胞属于原核生物，没有染色体，进行无性生殖，因此细菌产生的可遗传变异只有基因突变，没有其他的。
答案：C
规律总结：
(1)病毒的可遗传变异的来源—基因突变。
(2）原核生物可遗传变异的来源—基因突变。
(3)真核生物可遗传变异的来源：
①进行无性生殖时—基因突变和染色体变异
②进行有性生殖时一基因突变、基因重组和染色体变异
类型四 实验探究
1．某种自花传粉植物连续几代只开红花，偶尔一次开出一朵白花，且该白花的自交子代全开白花，如何验证新产生的控制白花的基因是显性还是隐性？
解析：采用假设验证法。
答案：①假设控制红花的基因为A，根据题意，自花传粉植物连续几代只开红花，可判断原植株为纯合子，基因型为AA，发生突变后，出现开白花的植株，则白花植株基因型为aa，再自交后代全开白花，与题目相符合，可确定控制白花的基因为隐性。
②假设控制开红花的基因为a，则原植株基因型为aa，突变后产生的开白花植株的基因型为Aa，自交时后代会发生性状分离，与题目不相符，则控制开红花的基因不能为a，因而控制开白花的基因为a。
●高考真题
真题1．（2008广东理基）有关基因突变的叙述，正确的是（ ）
A．不同基因突变的概率是相同的 B．基因突变的方向是由环境决定的
C．一个基因可以向多个方向突变 D．细胞分裂的中期不发生基因突变
解析：基因突变的特点是不定向性、随机性、少利多害性、低频性、普遍性。
答案：C。
真题2．（08广东文基）导致正常细胞发生癌变的根本原因是（ ）
A．染色体上存在原癌基因 B．原癌基因和抑癌基因协调表达
C．致癌因子导致原癌基因发生突变 D．原癌基因和抑癌基因以外的其他基因突变
解析：人体都存在着或多或少的原癌基因，在致癌因子的作用下导致原癌基因和抑癌基因发生基因突变而形成不受控制的癌细胞。
答案：C。
真题3．（08山东卷）拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是（ ）
A．生长素与花的发育有关 B．生长素极性运输与花的发育有关
C．P基因可能与生长素极性运输有关 D．生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变
解析：生长素极性运输抑制剂只是影响生长素的极性运输，从而影响花的发育。
答案：D。
真题4．（07广东生物）太空育种是指利用太空综合因素如强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是（ ）
A.太空育种产生的突变总是有益的
B.太空育种产生的性状是定向的
C.太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D.太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
解析：本题考查诱变育种的原理和方法，以及基因突变的优点和缺点；基因突变是不定向的；太空育种主要是利用太空特有的失重等因素诱发基因突变，从而产生新性状，但没产生生殖隔离，所以还是同一物种；基因突变原理与其他诱变育种的原理都是基因突变。
答案：D
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．(08届广州毕业班)下列有关基因突变的叙述中，正确的是（ ）
A．生物随环境改变而产生适应性的突变
B．由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率低
C．基因突变在自然界的物种中广泛存在
D．自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变的突变是定向的
6．C. 解析：基因突变是广泛性、低频率性、不定向性、大多有害性等特征。
7．（08揭阳一模）下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，字母代表染色体上带有的基因）。据图所做的判断中，不正确的是（ ）
A．该动物的性别是雄性的
B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组
C．1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异
D．丙分裂产生子细胞后的变化特点，是某些性状表现母系遗传的重要原因
7．B．解析：乙细胞是有丝分裂后期，上下的染色体存在A和a，说明发生了基因突变，但没有发生基因重组。
8．（08肇庆一模）在患有“成视网膜细胞瘤”的儿童体内，染色体缺失的情况出现在所有细胞内，这说明染色体畸变（ ）
A．在视网膜细胞中发生 B．首先出现在视网膜细胞，然后延伸到其它细胞
C．在胚胎发育的早期就出现 D．从父亲或母亲遗传下来
8．D．解析：染色体缺失的情况出现在所有细胞内，说明畸变的染色体来自于受精卵，受精卵的染色体由双亲遗传下来的。
9．（07·徐州·三检）曲线a表示使用诱变剂x前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂x后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是（ ）
A．由a变为b、c、d体现了变异的多方向性
B．x决定了青霉菌变异方向，加快了变异频率
C．在x作用下青霉菌可能发生基因突变、基因重组
D．b是最符合人们生产要求的变异类型
9．A．解析：诱变剂x只加快了变异频率，没有决定青霉菌变异方向；C项中青霉菌的变异方式没有基因重组；d的产量高才是是最符合人们生产要求的变异类型。
10．利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源上的叙述正确的是( )
A．前者不会发生变异，后者有较大的变异性
B．前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组
C．前者一定不会发生染色体变异，后者可能发生染色体变异
D．前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异
10．B．解析：扦插是无性生殖，种子播种是有性生殖；无性生殖一定没有基因重组。
二、多项选择题
11．下列各种细胞中能够发生基因突变的是（ ）
A．雄兔的精原细胞 B．人的成熟红细胞 C．蛙的红细胞 D．鼠的肝细胞
11．ACD．解析：无丝分裂、有丝分裂和减数分裂都有可能发生基因突变。
12．（08南京金陵中学月考）下列情况引起的变异属于基因重组的是（ ）
A.非同源染色体上非等位基因的自由组合
B.染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上
C.同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换
D.DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变
12．ACD. 解析：基因突变发生在DNA复制过程中，人的成熟红细胞没有细胞核，没有DNA复制。
12．AC. 解析：B属于染色体结构变异，D属于基因突变。
13．(08广州调研)对某人的染色体进行分析时，发现其体细胞染色体组成为44+XXY，则该病人的双亲在形成异常配子时，可能出现异常情况的时期是（ ）
A．次级精母细胞分裂的后期 B．次级卵母细胞分裂的后期
C．初级精母细胞分裂的后期 D．初级卵母细胞分裂的后期
13．BCD．解析：44+XXY，说明多了一条X，有可能因为母方的减Ⅰ和减Ⅱ或父方的减Ⅰ出错而导致。
●能力提高训练
14．(08广州调研)右图是细胞分裂过程图，下列有关图中a – c阶段（不含a 、c两点）的有关叙述正确的是（ ）
A．细胞中始终存在同源染色体
B．细胞中始终存在姐妹染色单体
C．细胞中染色体数与DNA分子数的比由1∶2
变为1∶1
D．此期的染色体行为是生物变异的根本来源
14．B．解析：生物变异的根本来源是基因突变，发生在间期。
15．（08广州二模）基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，将同源DNA片段导入受体细胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基因敲除既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的突变基因。下列有关基因敲除说法正确的是（ ）
A．基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因“沉默”的目的
B．利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因
C．基因敲除可定向改变生物体的某一基因
D．从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天性愚型
15．C．解析：基因敲除是一种基因重组技术，可定向改变生物体的基因。
16.（08潮州二模）用糊粉层淡红色的玉米（prpr ）作母本，紫色的玉米（PrPr ）作父本，进行严格的人工受粉实验，母本果穗上的所结籽粒应该完全为紫色籽粒（Prpr ) ，但在多个杂种果穗上的647102 粒籽粒的观察中发现了7 粒淡红色籽粒。导致这种遗传性状表现的最大可能性是（ ）
A．父本花粉Pr 中混杂有母体花粉pr B．个别父本花粉的Pr 基因突变为pr
C．个别母本卵细胞的基因突变为Pr D．不同环境条件的Prpr 的表现型不同
16.B. 解析：后代只有7 粒淡红色籽粒，最可能为个别父本花粉的Pr 基因突变为pr,杂交后产生淡红色籽粒。
17．(08雷州二模)紫外线具有杀菌和诱变功能。用相同剂量。不同波长的紫外线处理两组等量的酵母菌，结果见下表。
紫外线波长（nm） 存活率（%） 突变数（个）
260 60 50～100
280 100 0～1
据表推断，在选育优良菌种时，应采用及依据是（ ）
A．260nm；酵母菌存活率较低 B．260nm；酵母菌突变数多
C．280mn；酵母菌存活率高 D．280nm；酵母菌突变数少
17．B．解析：260nm的紫外线波长，酵母菌突变数多，可从中筛选出优良菌种。
18．（08华师大附中综合测试）一种α链异常的血红蛋白叫做Hbwa，其137位以后的氨基酸序列及对应的密码子与正常血红蛋白（HbA）的差异如下：
血红蛋白 部分α链血红蛋白的密码子及其氨基酸的顺序
137 138 139 140 141 142 143 144 145
HbA ACC苏氨酸 UCC丝氨酸 AAA赖氨酸 UAC酪氨酸 CGU精氨酸 UAA终止
Hbwa ACC苏氨酸 UCA丝氨酸 AAU天冬酰胺 ACC苏氨酸 GUU缬氨酸 AAG赖氨酸 CCU脯氨酸 CGU精氨酸 UAG终止
（1）Hbwa异常的直接原因是α链第 位的氨基酸对应的密码子 （如何变化），从而使合成的肽链的氨基酸的顺序发生改变。
（2）异常血红蛋白α链发生变化的根本原因是 。
（3）这种变异类型属于 ，一般发生在 时期。这种变异与
其它可遗传变异相比，最突出的特点是 。
（4）如果要降低该变异的影响，在突变基因的突变点的附近，再发生下列哪种情况有可能
对其编码的蛋白质结构影响最小 。
A．置换单个碱基 B．增加3个碱基对
C．缺失3个碱基 D．缺失2个碱基对
19. （08韶关一模）半乳糖血症是一种常染色体上的隐性基因控制的儿科遗传病，能导致婴儿白内障，在我国发病率是1/4万。有关过程图如下：
（1）代谢中间产物供能的场所是_________。
（2）多肽链a 能参与半乳糖苷转移酶系3中某酶和醛糖还原酶的合成，说明基因作用的______。
A．专一性 B．多效性 C．高效性 D．可变性
（3）根据图一、二分析造成婴儿白内障的原因。 。
（4）某女曾是半乳糖血症的患者，该女与一正常男性结婚，所生子女患病概率是_______。
20．（08湛江一模）菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21～23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因、病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。请分析回答下列问题：
(1)根据RNAi机理，RNAi能使相关基因“沉默”。其实质是遗传信息传递中的 　 过程受阻。
(2)通过Dicer切割形成的SiRNA使基因“沉默”的条件是SiRNA上有 　　 的碱基序列。
(3)研究发现，某基因上碱基的改变也有可能导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个
碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变。请根据所学知识作出两种合理的解释：
① 　　　　　　　　　　　　　　 ；
② 　　　　　　　　　　　　　 。
18．解析：关键理解基因突变的原因和发生的时期及过程。
答案：（1）138 缺失一个碱基C （2）控制血红蛋白α链合成的基因中一个碱基对C：G缺失 （3）基因突变 细胞分裂的间期（DNA复制） 产生新基因（4）D
19．答案:
（1）线粒体（2） B （3）基因X发生突变使多肽链a缺少3个氨基酸分子，由此构成的半乳糖苷转移酶系3中某酶的活性下降，醛糖还原酶的活性上升，使半乳糖较多地转变为半乳糖醇，从而引发半乳糖血症。 （4）1/200
20．答案:
（1）翻译 （2）与mRNA互补配对
（3）①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；
②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的外显子部位；
③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；
④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；
⑤根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸；
⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。
考点2 染色体变异
●基础知识自主疏理
1．染色体变异：
版本差异的内容
2．单倍体育种及其育种程序(浙江科技版)
（1）单倍体育种：是利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。
（2）花药离体培养是产生单倍体植株的简便而有效的方法，其育种程序包括：
①用常规方法获得杂种F1。
②将F1的 放在人工培养基上进行离体培养，花粉细胞经过多次有丝分裂成 ，诱导 分化成幼苗。
③用 处理单倍体幼苗、染色体加倍后即成为可育的纯合植株。
校对：缺失 重复 倒位 易位 个别染色体 体细胞 体细胞 纺锤体 迟缓 低 本物种配子染色体数目 配子 花药 愈伤组织 愈伤组织 秋水仙素
●自主检测过关
1．（08广东六校联考）在植物体细胞有丝分裂的过程中，可能引起的可遗传变异是( )
①基因突变 ②基因重组 ③染色体变异
A ①② B ①③ C ②③ D ①②③
1．B．解析：基因重组主要发生在减数分裂形成配子过程中，有丝分裂由于DNA复制会导致基因突变，又由于纺锤丝变化，导致染色体发生数目变异。
2．（08广州普通高中综合检测）田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异，其变异不可能来自( )
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．环境变化
2．A．解析：某一性状发生改变，可能是基因突变，也可能是染色体变异或环境变化引起；但基因重组只发生在有性生殖过程中，而三倍体香蕉只能无性生殖。
3．（08雷州调研）八倍体小黑麦体细胞有丝分裂后期染色体数为112个，其单倍体细胞内染色体数为( )
A．56个 B.28个 C.14个 D.7个
3．B．解析：有丝分裂后期染色体数为112个，体细胞染色体为56个，单倍体则为28条。
4．(08深圳一模)一条正常染色体的基因排列顺序为ABCD·EFGH，“·”表示着丝粒，字母代表不同基因，下列哪种基因的排列顺序发生了倒位，且倒位片断包含着丝粒（ ）
A．ABCFE·DGH B．ABCD·EFEFGH C. CDAB · EFGH D．ABCD·GHEF
4．A．解析：A项的D与FE倒位，包括着丝粒。
5.(08雷州二模）下图均为某生物的细胞分裂过程模式图，请分析回答：
（1）在这些细胞中没有同源染色体的是图 ，图A、C含有的染色体组数分别为 、 。
（2）若该个体有两对等位基因（A和a，B和b）分别位于两对同源染色体上，图D的基因组成可能是_______ ___。
（3）将该生物的某部位经低温处理一段时间后，发现其中某些细胞的染色体数目加倍，原因是 。用什么化学药品处理也可得到类似的结果？
5．答案:（1）D 4 2
（2）AABB或AAbb或aaBB或aabb
（3）低温抑制纺锤丝形成（或染色体已复制的细胞没有完成分裂） 秋水仙素
●考点详解及类型讲解
一、染色体结构的变异
缺失 一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去
重复 一条染色体的片段连接到同源的另—条染色体上，使另一条同源的染色体多出跟本身的相同的某一片段
倒位 指染色体断裂后倒转180°后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒
易位 染色体断裂后在非同源染色体间错误接合，更换了位置
问题探究：
1.如何确认生物发生了染色体变异？
染色体变异中的结构变异和数目变异都属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下能够看到，因此通过观察该生物具有分裂增生能力的组织中有丝分裂中期细胞中染色体的变化，结合相应症状就能确认
二、染色体组与染色体数目的判断
1．染色体组与染色体数目的差别
（1）染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条：
①一个染色体组中不含同源染色体。
②一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。
③一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整套基因，但不能重复。
（2）要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：
①细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组 。（如图一）
②根据基因型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数（如图二）。如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目=染色体数／染色体形态数。
2．染色体组和几倍体
概念 染色体组 形成原因 特点 举例
单倍体 体细胞中含本物种配子染色体数目的个体 1至多个 单性生殖（孤雌生殖或孤雄生殖） 植株弱小，高度不育 蜜蜂的雄峰
二倍体 由受精卵发育而来，体细胞含有2个染色体组的个体 2 正常的有性生殖 几乎全部的动物和过半数的高等植物
多倍体 由受精卵发育而来，体细胞含3个或3个以上染色体组的个体 3个或3个以上 未减数的配子受精或合子染色体数加倍 果实、种子较大，生长发育延迟，结实率低 香蕉（三倍体）马铃薯（四倍体）八倍体小黑麦
3．单倍体与二倍体、多倍体的判定
（1）由受精卵发育而成的个体，含有几个染色体组，就叫几倍体。
（2）由配子发育而成的个体，不论含几个染色体组，都称为单倍体。如八倍体生物的单倍体含有4个染色体组。单倍体个体的体细胞染色体组数一般为奇数，当其进行减数分裂形成配子时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常的配子。
（3）二倍体生物的配子中只含有一个染色体组。
（4）含奇数倍染色体（如3组染色体的三倍体和单倍体）的个体不能产生正常的配子。
4．三倍体无子西瓜中果实各部分染色体
第一年所结果实 第二年所结果实（三倍体西瓜）
果实位置 四倍体植株上 三倍体植株上
果皮染色体组数 4 3
种皮染色体组数 4 3
胚染色体组数 3 无
胚乳染色体组数 5 无
归纳：无子番茄是不经传粉受精，子房经生长素处理后形成的二倍体果实，其无子性状不能遗传。
5．可遗传变异三种来源的比较
比较 基因重组 基因突变 染色体变异
变异实质 控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型 基因分子结构发生改变，产生新的基因 染色体组成倍增加或减少，产生新的基因型或染色体结构发生变异
产生过程 减数分裂形成配子时，非等位基因的自由组合，或等位基因的互换 复制过程中，基因中脱氧核苷酸的增、减和改变 染色体复制后，不能形成两个子细胞或配子不经受精作用，而单独发育成个体或染色体结构的变异
类型 ①非同源染色体上的非等位基因的自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换 ①自然突变②人工诱变 ①染色体结构的变异②染色体数目的变异
特点 发生在真核生物进行有性生殖中，后代中重新产生的变异类型有一定的比例规律 任何生物都可发生，频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素 发生在真核生物核遗传中，多倍体植株器官大，养分多，成熟迟，结实少；单倍体植株弱小，高度不育；染色体结构变异在人体遗传病中是比较严重的遗传病
实例 黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体 镰刀型细胞贫血症 普通小麦（六倍体）雄蜂、单倍体玉米
6．单倍体育种和多倍体育种的比较
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，再加倍后获得纯种
常用方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗（或低温诱导植物染色体数目加倍） 花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍（秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍），形成纯合子
优点 器官大，提高产量和营养成分含量 明显缩短育种年限
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
例子 三倍体西瓜、甜菜 抗病植株的快速育成
7．不同倍数的个体的基因的分离
基因型 配子比例 自交后代的表现型比例（只有一个A就表现A性状）
A A A
Aa 1A：1a 3A：1a
AAAa 1AA：1Aa A
AAaa 1AA：4Aa：1aa 35A：1a
Aaaa 1Aa：1aa 3A：1a
问题探究：
2.含有1个染色体组的个体一定是单倍体吗？单倍体一定含一个染色体组吗？
2．一定 不一定，如小麦的单倍体含有三个染色体组
3．人工诱导多倍体的原理是不什么？为什么要强调“处理萌发的种子或幼苗”？
人工诱导多倍体，就是利用秋水仙素作用于正在分裂的细胞。抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍
萌发的种子或幼苗是植物体分生组织的部位，或者说是细胞有丝分裂旺盛的部位，通过秋水仙素处理后，才能使植物体产生的新细胞染色体数目加倍，从而形成多倍体。
3.单倍体育种为什么能缩短育种年限？
利用单倍体作中间环节培育可育的纯合子可用二年时间完成，而常规的育种方法获得一个纯系一般需5-8年时间。
4.低温诱导多倍体和秋水仙素的作用原理是否相同？
相同，都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成、使细胞的染色体数日加倍。
类型一 染色体变异的判断
例1．（07江苏）某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于( )
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失
B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加
C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失
D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
解析：本题考查生物染色体变异的类型。图a只有一组同源染色体为3条，其余均2条，是三体；图b染色体上增加了一片段；图c含三个染色体组；图d染色体缺失片段3和4。
答案：C
变式1．（08南京模拟）已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、p、q五个基因，如图列出的若干种变化中，不属于染色体结构发生变化的是( )
解析：染色体结构的变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位等多种情况。A为染色体片段的缺失，B为染色体片段的重复，C为倒位，故ABC均属于染色体结构的变异，D染色体上的N基因发生了突变而成为它的等位基因n，所以D是基因突变。
答案：D
规律总结：主要抓住几个概念的区别：缺失：染色体中的某一片段及其带有的基因一起丢失而引起变异的现象；重复：染色体上增加了某一片段引起的变异；易位（转座）：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异；倒位（移位）：染色体的某一片段位置颠倒引起的变异；三倍体是指含有三个染色体组的细胞。
类型二 染色体倍数的判断
例2．（08黄冈模拟题）基因型为AaaBbbccc的个体含有多少个染色体组（ ）
A．3个　 B．4个 C．9个 D．12个
解析：代表每个基因的字母出现几次，意味着同源染色体应为几条，细胞中也就含几个染色体组。正确选项为A。
答案：A
变式1．（08山东模拟题）下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为
A．甲：AaBb 乙：AAaBbb
B．甲：AaaaBBbb 乙：AaBB
C．甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBb
D．甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb
解析：从图可知，甲生物体细胞内染色体相同的为四条，甲生物为四倍体；乙生物体细胞内染色体相同的为三条，乙生物为三倍体；则甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为甲：AAaaBbbb；乙：AaaBBb
答案：C
规律总结：
（1）染色体组数目的判别：
①由于多倍体的生殖细胞内含有不只一个染色体组，而这样的生殖细胞直接发育成的个体是单倍体，所以不能根据细胞内染色体组的数目判断。由此可见，生物几倍体的判别不能只看细胞内含有几个染色体组，还要考虑到生物个体发育的直接来源。如果生物体由受精卵或合子发育而来，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体。
②如果生物体是由生殖细胞——卵细胞或花粉直接发育而来，无论细胞内含有几个染色体组，都只能叫单倍体。
（2）生物几倍体的判别：
①细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组，如图中甲细胞中相同的染色体有4条，此细胞有4个染色体组。
②在细胞或生物体的基因型中 ，控制同一性状的基因出现几次，就有几个染色体组，如基因型为AaaaBBbb的细胞或生物体含有4个染色体组，因为AaaaBBbb可用基因和染色体共同表示为图乙。
类型三 三种可遗传变异的比较
例3．（08广东六校联考）下列与遗传变异有关的叙述，正确的是（ ）
A．《婚姻法》规定禁止近亲结婚，是因为该项措施能降低某些遗传病的发病率
B．基因重组可以通过产生新的基因，表现出性状的重新组合
C．三倍体无子西瓜的培育过程，运用了生长素促进果实发育的原理
D．若DNA中某碱基对改变，则其控制合成的蛋白质分子结构肯定会发生改变
解析：禁止近亲结婚，是因为近亲结婚后代得某些遗传病的几率增加；基因重组不可以产生新的基因，由于基因重新组合导致出性状的重新组合；三倍体无子西瓜的培育过程，运用了多倍体育种的原理；由于一种氨基酸不一定只由一种密码子决定等原因，所以若发生基因突变，则其控制合成的蛋白质分子结构不一定会发生改变。
答案：A
变式1．引起生物可遗传变异的原因有三种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是（ ）
1 果蝇的白眼 ②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒 ③八倍体小黑麦的出现
④人类的红绿色盲 ⑤玉米的高茎皱形叶 ⑥人类的镰刀型细胞贫血症
A．①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑥ D.②③⑤
解析：果蝇的白眼、人类的红绿色盲及镰刀型细胞贫血症都来源于基因突变；豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒，玉米的高茎皱形叶都来源于基因重组；八倍体小黑麦的出现则来源于染色体变异。
答案：C
规律总结：关键是理解基因突变、基因重组、染色体变异的概念、特点、结果和应用等方面的区别和联系。
类型四 实验探究
现有甲、乙两种可能有一定毒性的化学物质，实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定它们是否有毒性并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究，完成下列实验报告并回答有关问题。
I、实验原理： 。根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数（以下称Q值），可判断该化学物质的毒性。
II、实验材料：活的小白鼠胚胎。
III、药品用具：胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常有丝分裂各时期的高倍显微照片。
IV、实验步骤：
（1）制备细胞悬浮液：
把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎，转入锥形瓶中，加入胰蛋白酶液处理，使胚胎组织离散成单个细胞，再加入动物细胞培养液，制成细胞悬浮液。
（2）进行细胞培养：
①取A、B、C三个洁净的培养瓶， 。
②向A、B两培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙，并将培养瓶摇匀。
③ 。
（3）制作临时装片：
①当细胞增殖到大约8代左右时，同时从恒温箱中取出三个培养瓶，用胰蛋白酶液处理，使培养的细胞从瓶壁上脱落，再加入动物细胞固定液以迅速杀死细胞并固定细胞分裂相。
②静置一段时间后，分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液，滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央， ，3~5min后，盖上盖玻片。
（4）镜检和统计：
把临时装片放在显微镜下，先用低倍镜后用高倍镜，寻找处于 期的细胞，并与 对比以确认发生上述变异的细胞，同时统计该期变异的细胞占该期细胞总数的百分数（Q值）。
V、结果分析与结论：
经研究人员实验得知，A、B、C三个培养瓶的Q值依次为：QA=1.3%，QB=12.5%，QC=0.1%，由此可知该实验的结论是 。
VI、回答问题：
在实验中，C培养瓶所起的作用与小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片有何不同？ 。
答案：I、有毒物质加入细胞培养液后，培养的动物细胞会发生染色体结构或数目的变异。 IV、（2）①分别加入等量的细胞悬浮液 ③把3个培养瓶放在37℃（或适宜温度）的恒温箱中培养（3）加1~2滴龙胆紫液染色 （4）有丝分裂中期 小白鼠正常细胞有丝分裂中期高倍显微照片
V．甲、乙两种化学物质均有毒性，且乙的毒性比甲的毒性大
VI．C瓶作为A、B两瓶的对照组，起对照作用。
点拨：化学药剂、温度的剧变等，内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。在这些因素的作用下，染色体可能发生变异。这种变异可在显微镜下直接观察到。可以利用变异细胞的数目占观察细胞数目的比例来判断物质毒性强弱。
●高考真题
真题1．（02广东）已知普通小麦是六倍体，含42条染色体。有关普通小麦的下列叙述中，错误的是( )
Ａ．它的单倍体植株的体细胞含21条染色体
Ｂ．它的每个染色体组含7条染色体
Ｃ．它的胚乳含3个染色体组
Ｄ．离体培养它的花粉，产生的植株表现高度不育
解析：本题考查染色体总数、几倍体和几个染色体组及一个染色体组含几条染色体三个概念之间的区别；单倍体是由配子发育而成，所以含有21条染色体；六倍体含42条染色体，每组含7条染色体；胚乳由受精极核发育而来，所以含9个染色体组；单倍体含3个染色体组，所以高度不育。
答案：C
真题3．(2003年江苏卷)（多选）下列与多倍体形成无关的是( )
Ａ．染色体结构的变异　　　　　　　　Ｂ．纺锤体的形成受到抑制
Ｃ．个别染色体增加　　　　　　　　　Ｄ．非同源染色体自由组合
解析：本题主要考查多倍体形成的原因：多倍体的形成是纺锤体形成受到抑制，导致染色体不能移向两极，从而使染色体加倍；多倍体形成是纺锤体的形成受到抑制，导致染色体加倍，属于染色体数目变异。
答案： ACD
真题4．（04北京理综）人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离。若女性患者与正常人结婚后可以生育，其子女患该病的概率为( )
A．0 B．1/4 C．1/2 D．1
解析：考查21三体综合征的病因和遗传规律。关键掌握减数分裂时染色体的行为变化；人类21三体综合征的成因是在生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离，属于染色体数目异常遗传病。女患者减数分裂产生配子时，联会的第21号染色体是3条，减数第一次分离后期同源染色体分离时，只能是一极为一条，另一极为二条，导致第一次分裂的结果产生的两个子细胞中一个正常，另一个不正常，致使最终产生的配子正常和异常的比例近1：1，所以子女患病概率也是1/2，故选C。
答案：C
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．（08广州二模）假若一个科学家需要选择一类生物来研究遗传的方式，他选择的生物应该是（ ）
A．有较长的寿命 B．可产生较大量的子代
C．有较长的生长周期 D．可产生大量的可遗传变异
6．B．解析：研究遗传的方式是通过亲子代之间的性状的统计来判断的，能产生较大量的子代是一个必要的条件。
7．以下情况属于染色体变异是的是（ ）
①唐氏综合症患者细胞中的第21对染色体有3条 ②同源染色体之间发生了相应部分的交叉互换 ③染色体数目增加或减少 ④花药离体培养后长成的植株 ⑤非同源染色体之间自由组合 ⑥染色体上DNA碱基对的增添、缺失
A．②④⑤ B．①③④⑥ C．②③④⑥ D．①③④
7．D．解析：②⑤是基因重组；⑥是基因突变。
8．下列有关水稻的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体水稻含2个染色体组
B．二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大
C．二倍体水稻与四倍体水稻杂交， 可得到三倍体水稻，含3个染色体组
D．二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到三倍体水稻，结实率不变，稻穗、米粒变小
8．D．解析：二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻。
9．下列情况中不属于染色体变异的是（ ）
A．第5号染笆体短臂缺失引起的猫叫综合征
B．第21号染色体增多一条引起的21三体综合征
C．同源染色体之间交换了对应部分
D．用秋水仙素对单倍体幼苗迸行人工诱导
9．C．解析：C项是基因重组。
10．下列说法不正确的是（ ）
A．水稻（2n=24）一个染色体组有12条染色体
B．普通小麦（6n=42）的花药离体培养后，长成的植株细胞中含三个染色体组，但不是三倍体
C．番茄和马铃薯体细胞杂交后形成的杂种植株细胞中含有两个染色体组
D．马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而蜂群中的雄蜂是可育的单倍体
10．C．解析：番茄和马铃薯体细胞杂交后形成的杂种植株细胞中含有四个染色体组。
二、多项选择题
11．（08江苏扬州月考）下列有关生物变异的说法不正确的是( )
A．基因突变可以产生新的基因
B．发生在生物体内的基因突变都能遗传给后代
C．基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的性状
D．染色体变异一定会引起基因结构的改变
11．BD。体细胞的基因突变不一定传给后代；染色体变异会引起基因数目和排列顺序的改变。
12．（08湛江师院附中、广东省徐闻中学联合）田间种植的三倍体香蕉某一性状发生了变异，该变异可能来自( )
A．基因重组 B．基因突变 C．染色体变异 D．环境影响
12．BCD。三倍体香蕉不可能进行减数分裂，所以不可能来自基因重组。
13．（08惠州一模）香蕉是岭南四大名果之一，栽培中数量仅次于柑橘、荔枝、菠萝。若田间种植的三倍体香蕉出现了一新性状，该性状可能来自（ ）
A．基因突变 B．染色体变异 C．自然选择 D．自然杂交
13．AB。解析：三倍体香蕉是高度不育，不能自然杂交；自然选择是长期的选择结果，新性状的突然间产生不属于自然选择。
●能力提高训练
14. (08广州调研) 在减数第一次分裂间期,因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的DNA分子缺失了一个基因,这种变异属于（ ）
A. 染色体变异 B.基因重组
C.基因突变 D.基因重组或基因突变
15．（08南通如皋联考）利用某种植物的花粉离体培养得到的植物体基因型为AABB。则某种植物正常体细胞的染色体组成的是( )
16．（08镇江四市联考）下列子课题中最为简单可行、所选择的调查方法最为合理的是( )
A．研究猫叫综合征的遗传方式，在学校内随机抽样调查
B．研究红绿色盲的遗传方式，在患者家系中调查
C．研究青少年型糖尿病，在患者家系中进行调查
D．研究21三体综合征的遗传方式，在市中心随机抽样调查
17．（08江苏东海阶段测试）右图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是( )
17．C．解析：A项是染色体缺失；B项是染色体增添；C项是基因突变或基因重组；D项是染色体倒位。
18．（08汕头二模）果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生染色体不分开的现象，因此常出现性染色体异常的果蝇，并产生不同的表型，如下表所示：
受精卵中异常的性染色体组成方式 表现型
XXX 在胚胎期致死，不能发育为成虫
YO（体细胞中只有一条Y染色体，没有X染色体） 在胚胎期致死，不能发育为成虫
XXY 表现为雌性可育
XYY 表现为雄性可育
XO（体细胞中只有一条X染色体，没有Y染色体） 表现为雄性不育
（1）经分析出现异常受精卵XXY的原因之一是：雌果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XX没有分离，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y结合后形成异常受精卵XXY。可能的原因还有哪些：____________________________________________________
________________________________________________________________________
。
（2）为探究果蝇控制眼色的基因是否位于性染色体上，著名的遗传学家摩尔根（T．H．Morgan）做了下列杂交实验。让白眼雄果蝇和红眼雌果蝇交配，后代全部是红眼果蝇；让白眼雌果蝇和红眼雄果蝇交配，子代雄性果蝇全是白眼的，雌性果蝇全是红眼的。他的学生蒂更斯（Dikens）用白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，子代大多数雄果蝇都是白眼，雌果蝇都是红眼，但有少数例外，大约每2000个子代个体中，有一个白眼雌蝇或红眼雄蝇，该红眼雄蝇不育。
①请根据上表信息用遗传图解，解释蒂更斯实验中为什么会出现例外（设有关基因为B、b）。
②提出一个验证蒂更斯实验的简单思路，并预测结果，得出结论（提示：专业技术人员在光学显微镜下，可以根据有丝分裂中期染色体形态分辨性染色体和常染色体）。
简单思路：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
预期结果：______________________________________________________________
________________________________________________________________________
结论：__________________________________________________________________
19．（08武汉模拟）我国农业科技人员用普通小麦和黑麦杂交培育的新品种－小黑麦，创造了自然界的新生物类型。下图是他们培育的大概过程：
请回答：
⑴普通小麦与黑麦的杂交是　　　　　间杂交。
⑵普通小麦的配子中有　　　　个染色体组，共　　　　　条染色体。
⑶黑麦配子中有　　　个染色体组，　　　条染色体。
⑷普通小麦和黑麦杂交的杂种一代是　　倍体，它本身　　　（“能”或“不能”）形成配子，因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
⑸给杂种一代进行染色体加倍（0.3%～0.5%秋水仙素处理）形成的小黑麦体细胞中有　　个染色体组，共　　条染色体，该小麦称为　　　　　　。
20．（08深圳二模）已知某高等植物的高秆（T）对矮秆（t）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，这两对基因分别位于两对同源染色体上。现将一株表现型为高秆抗病植株（用Ⅰ表示）的花粉授给另一表现型相同的植株（用Ⅱ表示），所得后代群体（用Ⅲ表示）的表现型是高秆：矮秆=3:1，抗病:易感病=3:1。请据此作答。
（1）Ⅲ中基因型有 种，双显性个体占 ，能稳定遗传的个体占 。
（2）若Ⅲ中全部的矮秆抗病个体进行自交，所得到的后代中纯合的矮秆抗病个体占 。
（3）将Ⅰ植株的花粉进行离体培养所获得的植株为 倍体，基因型是 ，该培养过程中细胞的分裂方式是 。
14．A．解析：缺失了一个基因也就是一个小片段，属于染色体结构变异；如果缺失了一个碱基或碱基的改变则属于基因突变。
15．D. 解析：花药离体培养得到基因型为AABB，则原个体的染色体组为四个，所以选D。
16．B. 解析：遗传病最好调查家系中发病率较高的单基因遗传病。猫叫综合征为染色体结构变异；青少年型糖尿病是多基因遗传病；21三体综合征是染色体数目变异。
17．C. 解析：A属于染色体结构变异中的缺失；B为移接；D为到位。C属于基因突变
18．答案:（1）① 雌果蝇次级卵母细胞减数分裂第二次分裂后期着丝粒分离后，两条XX没有平均分配到两极，产生异常卵细胞XX，与正常精子Y 结合后形成异常受精卵XXY ；② 雄果蝇减数分裂第一次分裂后期同源染色体XY没有分离，产生异常精子XY ，与正常卵细胞X 结合后形成异常受精卵XXY
（2）①
P XbXb （白眼雌） × XBY（红眼雄）
精子卵细胞 XB Y
XbXb XBXbXb（致死） XbXbY（白眼雌性可育）
O (无X) XBO（红眼雄性不育） YO（致死）
②简单思路：取例外的果蝇分裂期的体细胞，制做有丝分裂装片，在光学显微镜下观察，找出分裂期中期的性染色体。
预期结果：在白眼雌蝇装片中可观察到 XXY 的性染色体组成，在红眼雄果蝇中只能观察到一条X染色体。
结论：果蝇眼色的遗传与性别相关，控制该性状的基因位于X染色体上。
19．解析：考查多倍体育种及染色体组的相关内容。
答案：⑴属　⑵3　21　⑶1　7　⑷4　不能　没有同源染色体　⑸8　56　异源八倍体小黑麦
20．答案:（1）9 9/16， 1/4 （2）1/2 （3）单 TR Tr tR tr 有丝分裂
考点3 从杂交育种到基因工程
●基础知识自主疏理
1．几种育种的比较
版本差异的内容
2．太空育种简介(中国地图版)
太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境。通过强辐射、微重力和高真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种技术。
经过太空遨游的农作物种子返回地面后再种植，不仅植物明显增高增粗，果型大，而且品质也得到提高。
校对：基因重组 新基因 缓慢 基因突变 基因突变 育种进程 染色体数目变异 秋水仙素 染色体变异（染色体组成倍地减少） 明显缩短育种年限 基因重组 限制酶 DNA连接酶 质粒 噬菌体 动植物病毒 获取目的基因 目的基因与运载体的结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测
●自主检测过关
1．(08江苏盐城一调)江苏里下河农科所通过如右图育种过程培育成了高品质的糯小麦。相关叙述正确的是（ ）
A．该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B．a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种
年限
C．a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于
萌发的种子
D．要获得yyRR，b过程需要进行不断的自交来
提高纯合率
2．（08苏州一中月考题）在生产实践中，欲想获得无子果实常采用的方法有（ ）
①人工诱导多倍体育种 ②人工诱变 ③单倍体育种 ④用适当浓度的生长素处理
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
3．用人工方法，把基因型为Aa的水稻的一粒花粉离体培养，获得幼苗，然后用秋水仙素处理，长成后的植株基因型是（ ）
A．AA或aa B．AA和aa C．Aa D．Aaaa
4．（08江苏东海阶段测试）下图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程，基因的自由组定律发生于（ ）
AaBb 1AB：1Ab：1aB：1ab 配子间16种结合方式
子代中有4种表现型（9：3：3：1） 子代中有9种基因型
A．① B．② C．③ D．④
5．（07重庆）李振声院士获得了2006年度国家最高科技奖，其主要成就是实现了小麦同偃麦草的远远缘杂交，培育出了多个小偃麦品种。请回答下列有关小麦遗传育种的问题：
（1）如果小偃麦早熟（A）对晚熟（a）是显性，抗干热（B）对不抗干热（b）是显性（两对基因自由组合），在研究这两对相对性状的杂交实验中，以某亲本与双隐性纯合子杂交，F1代性状分离比为1：1，请写出此亲本可能的基因型： 。
（2）如果决定小偃麦抗寒与不抗寒的一对基因在叶绿体DNA上，若以抗寒晚熟与不抗寒早熟的纯合亲本杂交，要得到抗寒早熟个体，需要表现型 的个体作母本，该纯合的抗寒早熟个体最早出现在 代。
（3）小偃麦有蓝粒品种。如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于染色体变异中的 变异。如果将这一变异小偃麦同正常小偃麦杂交，得到的F1代自交，请分别分析F2代中出现染色体数目正常与不正常个体的原因：
。
（4）除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交。
①普通小麦（六倍体）配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二分裂后期的每个细胞中的染色体数为 ；
②黑麦配子中的染色体数和染色体组数分别为7和1，则黑麦属于 倍体植物；
③普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为 ，由此F1代可进一步育成小黑麦。
1．D. 解析：从图中看出，a、b、c三种育种方法分别是单倍体育种、杂交育种、多倍体育种，没有诱变育种，a过程是用秋水仙素处理萌发的幼苗，因为单倍体不可能产生种子。
2．D. 解析：获得无籽果实的方法有两种：一是人工诱导多倍体育种，二是用一定浓度的生长素溶液处理未经受粉的雌蕊柱头。前者是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂时纺缍体的形成，使加倍的染色体存在于一个细胞中，因而染色体数目加倍，后者染色体数目不加倍。
3．A. 解析：5．A[水稻的花粉中含有精子，精子中基因可能是A，也可能是a，不能兼而有之，所以应分辨选项中“和”与“或”的区别，这是解本题的关键。另外，是水稻的一粒花粉（A或a）离体培养，得到的单倍体的基因只能是A或a。由秋水仙素处理后，染色体加倍。故基因型为AA或aa。
4．A．解析：基因自由组合的实质是在减数分裂形成配子时，等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合。所以选A。
5．解析：考查染色体组的内容。
答案：（1）AaBB或Aabb或AABb或aaBb （2）抗寒晚熟 F2（或子二） （3）数目 原因：F1代通过减数分裂能产生正常与不正常的两种配子；正常配子相互结合产生正常的F2代；不正常配子相互结合、正常配子与不正常配子结合产生不正常的F2代。
（4）①42 ②二 ③4
●考点详解及类型讲解
一、几种育种方法的比较
名称 原理 方法 优点 缺点 应用
杂交育种 基因重组 杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交至不发生性状分离为止 使分散在同一物种或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优” ⑴育种时间长⑵局限于同一种或亲缘关系较近的个体 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
诱变育种 基因突变 ⑴物理：紫外线、α射线、微重力、激光等处理、再筛选⑵化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再筛选 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状 有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料 高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种等的培育
单倍体育种 染色体变异（染色体组成倍地减少） ⑴先将花药离体培养，培养出单倍体植株⑵将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子 明显缩短育种年限，加快育种进程 技术复杂 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
多倍体育种 染色体变异（染色体组成倍地增多） 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物茎秆粗壮，叶片果实种子均大，营养物质含量提高 技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻
转基因育种 异源DNA（基因）重组 提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达→筛选出符合要求的新品种 目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多 转基因“向日葵豆”；转基因抗虫棉
问题探究：
1．太空育种有什么特点
1．大空的特殊条件能够引起农作物种子发生基因突变。它的特点是变异频率高、幅度大，是一条诱变育种的良好途径。
2．杂交育种与杂种优势是一回事吗？
2．不是；①杂交育种是在杂交后代众多类型中选留符合育种目标的个体进一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；②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。
3．诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？
3．二者最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。
二、基因工程
1．基因工程的原理
基因工程别名 操作对象 操作水平 原理 操作环境 结果（目的）
基因拼接技术或DNA重组技术 基因 DNA分子水平 基因重组 生物体外 定向地改造生物的遗传性状
2．基因工程的最基本工具：
基因剪刀：限制性核酸内切酶（一种限制酶只能识别并切割一种特定的DNA核苷酸序列，产生两个黏性末端）
基因针线：DNA连接酶——将由同一种限制酶切割后的黏性末端（碱基互补）的脱氧核糖和磷酸连接起来
基因的运载体——常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。（质粒是存在于细菌及酵母菌等生物中，细胞染色体外能够自我复制的环状DNA分子）
3．基因工程的基本步骤
4．基因工程的应用
（1）作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等；
抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量 ，大大降低了生产成本 ，而且还减少了农药对环境的污染 。
（2）药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗；
基因工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。
5．转基因生物和转基因产品的安全性
有两种观点，一种观点是转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制；另一种观点是转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。
问题探究：
4．DNA连接酶和DNA聚合酶有何不同？
4．DNA连接酶是修复愈合DNA片段间单链上缺口，使之形成磷酸二酯键。DNA聚合酶是DNA分子复制时，按模板链的要求，把脱氧核苷酸连接起来，形成DNA的子链。
5．运载体和细胞膜上的载体相同吗？
5．不同：①运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。②载体是位于细胞膜上的载体蛋白质，与控制物质进出细胞有关系。
6．怎样确认目的基因已被导入受体细胞？
6．若受体细胞表现出运载体“标记基因”所控制的性状，说明目的基因已被导入受体细胞。
三、根据育种要求选择育种方式
1．一般作物育种可选用杂交育种和单倍体育种。
2．为得到特殊性状，可选择诱变育种（如航天育种）或多倍体育种。
3．若要将特殊性状组合到一起，还要克服远缘杂交的不亲和性，可考虑运用基因工程育种或细胞工程育种，如抗虫棉的培育和“工程菌”的培育。
类型一 各种育种方式的比较
例1．（08雷州二调）（多选）用普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株是（ ）
A．多倍体 B．含有三个染色体组
C．单倍体植株 D．高度不育植株
解析：普通小麦(六倍体)的成熟花粉培育出来的植株由于是配子直接发育而来，所以一定是单倍体；普通小麦是六倍体，它的成熟花粉的染色体组应是3个；因为染色体组数目是奇数，减数分裂形成配子时，联会紊乱，不能产生正常配子，所以高度不育。
答案：BCD
变式1．（08江苏连、宿、淮三市联考）要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种方法依次是（ ）
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
解析：基因型为AaBB的生物要培育出AaBb的植物，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的生物，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的生物，可通过细胞融合；要获得aB的生物，可利用花药离体培养获得。
答案：A
规律总结：要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程，其中基因工程是有目的的改良；杂交育种是最简捷的方法，而单倍体育种是最快获得纯合子的方法，可缩短育种的年限；染色体加倍可以是以秋水仙素等方法使其加倍，也可以是细胞融合，但细胞融合可在两个不同物种之间进行。
类型二 基因工程的应用
例1．下列对基因工程的四大操作步骤的理解有错误的一项是 （ ）
A．限制性内切酶主要存在于微生物体内，识别位点具有特异性
B．DNA连接酶是作用于断裂开的两个脱氧核苷酸之间的化学键
C．运载体和目的基因之间的连接必须要暴露出相同的黏性末端
D．在目的基因的检测与表达过程只能使用含青霉素的选择培养基
解析：本题主要考查基因工程的四大操作步骤的理解和应用；目的基因的检测与表达过程方法多样，可以使用含青霉素的选择培养基进行筛选，也可检测目的基因等。
答案：D。
变式1．质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如右下图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c，a为抗氨苄青霉素基因，b为抗四环素基因），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点正确的一组是（ ）
细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况 细菌在含四环素培养基上生长情况
① 能生长 能生长
② 能生长 不能生长
③ 不能生长 能生长
A．①是c，②是b，③是a B．①是a和b，②是a ，③是b
C．①是a和b，②是b，③是a D．①是c，②是a，③是b
解析：插入的位点如果破坏了基因的完整性，则基因无法表达，如a、b两个位点，c位点则能正常表达；①项两个标记基因都正常，说明插入位点是c点；②项不能在四环素中生长，说明插入位点在b；③项不能在氨苄青霉素培养基上生长说明插入位点在a。
答案：A
规律总结：
①基因操作的工具酶是限制酶、DNA连接酶。
②一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列并在特定的位点上切割，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同。
③运载体是目的基因的运输工具，但不是酶。
④目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。
⑤目的基因导入受体细胞主要是为了让目的基因得到表达，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一
类型三 育种方案的设计
例1．材料一：野生香蕉是二倍体，通常有大量的硬子，无法食用。但在大约1万年前的东南亚，人们发现一种很少见的香蕉品种，这种香蕉无子，可食，是世界上第一种可食用的香蕉，后来人们发现这种无子香蕉是三倍体。
材料二：由于一种变异的致命真菌引起的香蕉叶斑病正在全球蔓延，香蕉可能在5年左右濒临灭绝。蕉农目前通过大量喷洒化学药剂来解决问题。在世界许多香蕉农场，每年多次喷洒杀菌剂，此举使香蕉成为世界上喷洒农药量最大的食物之一。但大量喷洒农药也恐怕未能阻止真菌进一步散播。
材料三：生物学家们正在努力寻找能抵抗这种真菌的野生香蕉，以便培育出新的香蕉品种。
阅读以上材料，回答下列问题：
（1）无子、可食香蕉的变异可能来自于 。
（2）试分析为什么喷洒农药也不能有效地阻止真菌进一步散播？ 。
（3）假若生物学家找到了携带该真菌抗性基因的野生香蕉，如何培育出符合要求的无子香蕉？（请你简要写出育种思路） 。
解析：无子香蕉和无子西瓜都属于三倍体，三倍体由于减数分裂时同源染色体无法配对，不能产生正常的配子，子房壁在刺激下直接发育成无子果实。
答案：（1）染色体变异
（2）通过农药的选择会使真菌的抗药性增强，使农药杀灭真菌的效果降低
（3）方法一：秋水仙素处理该二倍体野生香蕉的幼苗，获得四倍体香蕉，作母本，并与二倍体野生香蕉杂交，获得三倍体香蕉，然后从中选育出抗病的品种。
方法二：用基因工程的方法从该野生香蕉细胞中获取抗病基因，与运载体质粒结合形成重组质粒，然后导入原有的三倍体香蕉体细胞中，利用植物组织培养技术培育出抗病的香蕉新品种。
规律总结：要保留突变的性状的方法有无性生殖，如动物的克隆、植物的组织培养等，也可是基因工程。
类型四 实验探究
育种专家们受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动、植物育种研究，通过人工创造变异选育优良的新品种。
(1)为丰富植物育种的种质资源材料，利用钴60的放射线辐射植物种子，筛选出不同性状的突变植株。这属于 育种。
(2)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种。其依据的遗传学原理是 。
(3)通常情况下，控制抗病与染病(A与a)、高秆与矮秆(B与b)这两对相对性状的基因应分别位于不同对同源染色体上，杂交育种的效果较好。从实验植株中获得了显性高秆抗病植株（纯合子），隐性矮秆染病植株（纯合子），为验证控制这两对相对性状的基因是否分别位于两对同源染色体上，请参与实验设计并完善实验方案：
①步骤1：选择 和 杂交。
预期结果： 。
②步骤2： 。
预期结果： 。
③观察实验结果，进行统计分析：如果 与 相符，可证明该性状由一对等位基因控制。
解析：两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上，在遗传上符合孟德尔的自由组合定律，杂种自交后代的性状分离比为9：3：3：l；杂种测交后代的性状分离比为1：1：1：1。
答案：（1）诱变 （2)基因重组 （3）①高秆抗病植株（纯合子） 矮秆染病植株（纯合子）F1的表现型全为高秆抗病植株 ②测交方案：用F1与矮秆染病植株杂交 后代中高秆抗病、矮秆抗病、高秆染病、矮秆染病植株的比例是1：1：1：1(或自交方案：F1自交 后代中高秆抗病、矮秆抗病、高秆染病、矮秆染病植株的比例是9：3：3：l）③实际实验结果 预期结果
●高考真题
真题1．（2008广东单科卷）改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是（ ）
A．诱变育种 B．单倍体育种 C．基因工程育种 D．杂交育种
解析：单倍体育种的目的是通过花药的离体培养来获得纯种，减少育种的年限，而不能改良品种。
答案：B。
真题2．（2008江苏卷）下列关于育种的叙述中，错误的是（ ）
A．用物理因素诱变处理可提高突变率 B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因
C．三倍体植物不能由受精卵发育而来 D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状
解析：杂交育种不能形成新的基因；三倍体无籽西瓜是由受精卵发育而来，突变是多害少利性。
答案:BCD。
真题3．（08天津卷）为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：
图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是（ ）
A．过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B．过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料
C．过程③包括脱分化和再分化两个过程
D．图中筛选过程不改变抗病基因频率
解析：筛选后的淘汰自然会改变抗病基因频率。
答案：D。
真题4．（08北京卷）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：
（1）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。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础是植物细胞具有 。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的 做临时装片，用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
（3）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 。
解析：本题考查细胞杂交的育种方式，白菜、甘蓝是两个不同的物种，存在着生殖隔离，细胞的杂交能突破这种生殖隔离。
答案：（1）生殖 杂交（有性生殖） 全能性 （2）根尖（茎尖） 醋酸洋红（龙胆紫、碱性） 有丝分裂中期 （3）19 没有同源染色体配对现象 染色体变异
真题5．(04·广东)桃的果实成熟时，果肉与果皮粘连的称为粘皮，不粘连的称为离皮；果肉与果核粘连的称为粘核，不粘连的称为离核。已知离皮（A）对粘皮（a）为显性，离核（B）对粘核（b）为显性。现将粘皮、离核的桃（甲）与离皮、粘核的桃（乙）杂交，所产生的子代出现4种表现型。由此推断，甲、乙两株桃的基因型分别是（ ）
A．AABB、aabb B．aaBB、AAbb C．aaBB、Aabb D．aaBb、Aabb
解析：根据所给条件，不能判断这两对基因是否位于非同源染色体上，所以可用排除法：A选项离皮、离核对粘皮、粘核与题意不符，B选项不管是按自由组合定律还是连锁互换来推断后代都是一种表现，C选项所产生后代是两种表现型，只有D项才能产生四种表现型的后代，所以选D。
答案：D
真题6．（07山东）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
请分析回答：
（1）A组用F1获得F2的方法是 ，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
（2）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。
（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦品种的是 组，原因是 。
（4）通过矮杆抗病Ⅱ获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。
（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）
。
解析：A组中F1到F2属于自交，得到的F2矮杆抗病植株为ttRR：ttRr=1：2，所以不稳定遗传的个体占2/3；B组中花药离体培养获得的矮杆植株属于单倍体，会出现不育的配子；基因突变的频率低且不定向，所以C组育种较难获得符合要求的新品种；（5）小题从两个角度考虑，假设是由环境引起的不可遗传变异，种植后结果会怎样，二是假设矮杆植株是由基因突变引起的的可遗传变异，其遗传情况如何，然后反向描述即可。
答案：（1）自交 2/3 （2）Ⅱ （3）C 基因突变频率低且不定向
（4）秋水仙素（或低温）诱导染色体加倍 100%
（5）方法一：将矮杆小麦与高杆小麦杂交；如果子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3：1（或出现性状分离），则矮杆性状是基因突变造成的；否则，矮杆性状是环境引起的。
方法二：将矮杆小麦与高杆小麦种植在相同环境条件下；如果两者未出现明显差异，则矮杆性状由环境引起；否则，矮杆性状是基因突变的结果。
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是（ ）
A．涉及的原理有：基因突变或基因重组或染色体变异等
B．都不可能产生定向的可遗传变异
C．都在分子水平上进行操作
D．都可以通过产生新基因从而产生新性状
6．A．解析：基因工程可定向改变遗传物质；杂交育种的原理是基因重组，不能产生新的基因，属于个体水平。
7．用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时，一种方法是杂交得到F1，F1再自交得到F2；另一种方法是用F1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。下列叙述正确的是（ ）
A．前一种方法所得的F2中重组类型、纯合子各占5／8、l／4
B．后一种方法所得到的植株中可用于生产的类型比例为2／3
C．前一种方法的原理是基因重组，细胞学基础是非同源染色体自由组合
D．后一种方法的原理是染色体变异，但光学显微镜下无法确认
7．C．解析：前一种方法为杂交育种，原理是基因重组；后一种方法是单倍体育种，原理是染色体变异。
8．利用生物工程改造生物特性，生产人类所需的产品。下列有关措施的叙述中，错误的（ ）
A．利用基因突变原理培育成青霉素高产菌株
B．利用基因突变原理培育成生产人干扰素的酵母菌
C．利用基因工程手段培育成生产人胰岛素的大肠杆菌
D．利用细胞工程技术培育成生产单克隆抗体的细胞系
8．B．解析：干扰素的生产属于基因工程技术，原理是基因重组。
9．下列关于生物变异在理论和实践上的意义，错误的是（ ）
A．不定向的变异为定向的自然选择提供了原材料
B．基因重组有利于物种在多变的环境中生存
C．人工诱变育种可大大提高突变率
D．用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物
9．D．解析：二倍体植物的花药离体培养得到单倍体植物，单倍体植物高度不育，不可能得到果实，故D是错的。
10．关于DNA分子探针的叙述中错误的是（ ）
A．DNA分子探针检测疾病时应用到碱基互补配对原则
B．一种DNA分子探针可检测多类疾病
C．制备DNA分子探针时要知道被检测标本的遗传信息
D．DNA分子探针是标记的DNA分子
10．B．解析：DNA分子具有特异性，一种DNA分子只能识别一种特定的核苷酸序列。
二、多项选择题
11．（08惠州一模）“嫦娥1号”胜利奔月，神五神六胜利返回，这些航天技术的发展，为我国的生物育种创造了更多更好的机会，下列有关航天育种的说法正确的是（ ）
A．航天育种可缩短育种周期
B．种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变
C．航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一项创新性研究成果，是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一
D．“太空种子”都能培育出高产、优质、高效的新品种
11．ABC。解析：航天育种是在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变，可缩短育种周期、快速培育农作物优良新品种；D项由于突变是不定向，不一定能产生好的产品。
12．（08深圳二模）下列有关育种的说法，正确的是（ ）
A．通过杂交育种可获得农作物新品种
B．诱变育种只适用于对微生物菌株的选育
C．无子番茄通常是用多倍体育种方式获得
D．通过基因工程育种可获得抗逆性强的新品种
12．AD。解析：诱变育种对真核、原核都适用；无子番茄通常是用生长素来获得的。
13．（07江苏宿迁四模）下列关于育种的说法正确的是（ ）
A．利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种
B．将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程
C．利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于细胞工程
D．无子西瓜的培育方法是杂交育种
13．ABC. 解析：利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种；将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程；利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于细胞工程；无籽西瓜的培育方法是多倍体育种。
●能力提高训练
14.（08惠州一模）家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹，这样有利于“去雌留雄”，提高蚕丝产量。该育种方法依据的原理是（ ）
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体结构的变异 D．染色体数目的变异
14．C．解析：区段易位一定是染色体结构的变异。
15．（08广东模拟）要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。则对应的育种方法依次是（ ）
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
15．A．解析：①的基因型AaBb出现b，为突变而来；②多个C，是转基因而来，③多了染色体组，是多倍体育种或细胞融合而来的；④少了染色体组，是单倍体育种。
16．（08揭阳一模）下列关于生物工程技术的应用，错误的是（ ）
A．利用植第二部分 遗传与进化
专题七 遗传的细胞基础
考纲内容及能力要求 考向定位
一、遗传的细胞学基础1．细胞的减数分裂 Ⅱ2．配子的形成过程 Ⅱ3．受精过程 Ⅱ二、实验4．观察细胞的减数分裂 I 1.减数分裂过程中染色体,DNA数量变化规律与曲线分析2.精子和卵细胞形成过程的比较3.受精作用的过程与细胞质遗传的解释4.减数分裂与有丝分裂中染色体行为、数目变化规律与图像的识别
考点1 细胞的减数分裂
●基础知识自主疏理
1．减数分裂的概念：进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行 减半的细胞分裂。在分裂过程中， 复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少 。
2．精子的形成过程
（1）精原细胞：
①精原细胞中的染色体数目都与体细胞相同，精原细胞是通过 产生的。
②细胞体积略微增大。
③染色体复制后，细胞内染色体数目 ，DNA分子数 ，每条染色体都含有两条姐妹染色单体，由同一个 连接着。
（2）初级精母细胞：
①同源染色体：配对的两条染色体， 和 一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
②联会：同源染色体两两配对的现象。联会后的一对 含有四个染色单体，叫一个四分体，四分体中的 间常常发生部分交换。
③同源染色体分离，非同源染色体 。减数第一次分裂完成后，次级精母细胞中染色体数目减少一半（不存在同源染色体），DNA分子数也减半。
（3）2个次级精母细胞：
①染色体变化与 分裂过程相同（染色体的着丝点分裂，染色单体分开变成染色体，移向细胞的两极）。
②后期时，细胞内染色体数暂时 。
③减数第二次分裂完成后，精细胞中的染色体 ，DNA分子数减半。
（4）4个精细胞经过 后形成4个精子。
版本差异的内容
3．植物的个体发育(江苏教育版)
(1)胚的发育过程：
(2)胚乳的发育：
4．高等动物的个体发育(以蛙为例)
校对：染色体数目 染色体 一半 有丝分裂 不变 加倍 着丝点 形态 大小 同源染色体 非姐妹染色单体 自由组合 有丝 加倍 减半 变形
●自主检测过关
1．精原细胞增殖的方式是（ ）
A．无丝分裂 B．有丝分裂 C．减数分裂 　D．有丝分裂和减数分裂
2．某生物的基因型为AaBb，已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对非同源染色体上，那么该生物的体细胞，在有丝分裂的后期，基因的走向是（ ）
A．A与B走向一极，a与b走向另一极 B．A与b走向一极，a与B走向另一极
C．A与a走向一极，B与b走向另一极 D．走向两极的均为A、a、B、b
3．某生物的体细胞含有42条染色体，在减数第一次分裂前期，细胞内含有的染色单体、染色体和 DNA分子数依次是（ ）
A．42、84、84　　　B．84、42、84　　　C．84、42、42　　　D．42、42、84
4．粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）
A．8个、7条　　　B．8个、14条　　 C．4个、7条　　　 D．4个、14条
5.下图A→G表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。请据图回答：
(1)细胞图像D→F属于　　　　　分裂，D→A属于　　　　分裂，判断的理由是　　 　　　　　　　　 　　　　。
(2)图中C细胞和A细胞依次叫做　　　　　 　、　　　　　　　　　。
(3)写出一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型　　　　　　　　　　。
(4)图D细胞在分裂产生配子时A与a的分离和a与a的分开分别发生在坐标G中　　　　　、　　　　　阶段（用数字表示）。
(5)请在坐标G中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线图。
1．B .解析：精原细胞增殖是指从精原细胞到精原细胞的过程。
2．D.解析：有丝分裂的后期细胞的两极应含有体细胞中全部的染色体。
3．B.解析：减数第一次分裂前期细胞经复制后，染色体不变，DNA分子数加倍，染色单体与DNA相等。
4．D.解析：变异发生的越早，影响的范围越广。
5. 解析：D→F有丝分裂，D→A减数分裂，曲线减数分裂过程中染色体的数目变化。
答案：（1）有丝分裂；减数分裂；D→F无同源染色体的分开，D→A有同源染色体的分开；（2）初级精母细胞；次级精母细胞；（3）Ab、Ab、aB 、aB；（4）2；3；（5）略。
●考点详解及类型讲解
一、同源染色体、联会、四分体
（1）同源染色体是指两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
（2）联会特指减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。
（3）四分体是指联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体。
（4）一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链
（5）有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，不存在四分体。
（6）发生联会的染色体为同源染色体。
问题探究：
1．同源染色体的形态、大小一定相同吗？形态和大小一样就一定是同源染色体吗？
1.不一定，如性染色体X和Y，大小不等，但减数分裂时能联会，仍称为同源染色体。
不一定，姐妹染色单体分开后的两条染色体大小一样，但来源相同，不属于同源染色体。
二、减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
间期染色体是否复制 复制 不复制
分裂前后细胞名称 性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞（或第一极体） 次级性母细胞（或第一极体）→精细胞或卵细胞与第二极体
着丝点变化 不分裂 分裂
染色体数目 2N→N（减半） N→2 N→N
DNA分子数目 2N→4N→2N 2 N→N（减半）
染色体主要行为 有联会现象，四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝点分裂，染色单体分开成为染色体
染色单体 无（0）→有（4N）→有（2N) 有（2N）→无（0）
同源染色体 有（N对） 无
归纳：
（1）减数分裂发生场所：仅发生在进行有性生殖的生物性成熟个体的生殖器官中，如卵巢、睾丸、花药、胚囊。
（2）染色体复制时间：在减I间期，即性原细胞发育成初级性母细胞的过程中，复制完成，性原细胞就成为初级性母细胞。
（3）减数第一次分裂的特征
①着丝点未分裂，同源染色体分离并分别进入两个子细胞中，染色体数目减半。
②同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。这是孟德尔两大遗传定律的细胞学基础。
（4）减数第二次分裂的特征：着丝点分裂，此过程与有丝分裂相似，但不同的是减Ⅱ不存在同源染色体。
问题探究：
2．减数分裂中哪次的分裂与有丝分裂相似？
2.减数第二次分裂
三、精子和卵细胞形成过程的比较
精子 卵细胞
部位 动物睾丸，植物花药 动物卵巢，植物胚囊
原始生殖细胞 精原细胞（或小孢子母细胞） 卵原细胞（或大孢子母细胞）
细胞质的分裂情况 两次分裂都均等 只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果 1个精原细胞→4个精细胞（生殖细胞） 1个卵原细胞→1个卵细胞十3个极体（生殖细胞）（消失）
是否变形 变形 不需变形
相同点 （1）染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：①染色体都是在减I的间期复制②减I都是同源染色体联会、均分③减Ⅱ都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开（2）产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半
归纳：
①在卵细胞形成过程中，由于细胞质不均等分裂，形成的卵细胞体积大，含丰富的营养物质，为早期胚胎发育提供营养。
②精子体积小，游动灵活，易与卵细胞结合。
问题探究：
3．精子和卵细胞的遗传物质相同吗？
3.细胞核内的遗传物质相同，细胞质中则不同，精子少
四、DNA、染色体数量变化
归纳：
①有丝分裂后期和减数第二次分裂后期同样是因着丝点分裂，染色单体分开而使染色体数暂时加倍。
②减数分裂染色体减半发生在减数第一次分裂，是由于同源染色体分开并分别进入两个子细胞中而减半。
问题探究：
4．减数分裂过程中，染色体数目在哪个时期暂时加倍？DNA在哪个时期数目加倍？
4.减数第二次分裂后期 减数第一次分裂的间期
五、有丝分裂与减数分裂的比较及判别
1．减数分裂与有丝分裂异同点
减数分裂是特殊方式的有丝分裂，两者既有共同点，又有不同特点。两者的相同点主要体现在：都发生染色体复制，都出现纺锤丝形成纺锤体。减数分裂的特殊性表现在发生部位、时间、染色体行为、子细胞性质等方面。两者的不同点列表比较如下：
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞 体细胞和原始生殖细胞 原始生殖细胞
染色体复制次数 一次 一次
细胞分裂次数 一次 连续两次
着丝点分开时期 有丝分裂后期 减数第二次分裂后期
联会、四分体、交叉互换 不发生 发生
同源染色体分离及非同源染色体自由组合 不发生 发生
子细胞染色体数 与母细胞相同 母细胞的一半
子细胞类型 体细胞和原始生殖细胞 成熟生殖细胞
子细胞个数 两个 四个
2．有丝分裂与减数分裂染色体数目和DNA含量比较（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N）
染色体行为 同源染色体 染色单体 细胞名称 DNA数目 染色体数目
有丝分裂 间期 复制 N对 0→4N 体细胞 2a→4a 2N
前期 螺旋化 N对 4N 4a 2N
中期 着丝点排列于赤道板 N对 4N 4a 2N
后期 着丝点分开，染色单体成为染色体 2N对 4N→0 4a 2N→4N
末期 解螺旋化 N对 0 4a→2a 2N
减数第一次分裂 间期 复制 N对 0→4N 初级性母细胞 2a→4a 2N
前期 联会、四分体 N对 4N 4a 2N
中期 同源染色体排列于赤道板位置 N对 4N 4a 2N
后期 同源染色体彼此分离 N对 4N 4a 2N
减数第二次分裂 间期 无或很短 0 2N 次级性母细胞 2a N
前期 螺旋化 0 2N 2a N
中期 着丝点排列于赤道板 0 2N 2a N
后期 着丝点分开，染色单体成为染色体 0 2N→0 N→2N
末期 解螺旋化 0 0 性细胞 a N
3．图形的判别
一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。可按如下原则判定。
①前期：看有无同源染色体及联会、四分体现象。有同源染色体，无联会、四分体现象为有丝分裂；有同源染色体，有联会、四分体现象，为减数第一次分裂；无同源染色体，为减数第二次分裂。表示如下：
②中期：着丝点成对排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂；无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期。
③后期：着丝点分裂，同源染色体分离，细胞质若均等分裂，则为精子形成过程中的减数第一次分裂后期；细胞质若不均等分裂，则为卵细胞形成过程的减数第一次分裂后期。着丝点分裂，每一极内无同源染色体，为减数第二次分裂后期；每一极内有同源染色体，则为有丝分裂后期。
④末期：一般来讲，末期图像不容易进行单独鉴别，需与其他时期相比较。若形成的子细胞染色体数目减半，且每条染色体都有姐妹染色单体，则为减数第一次分裂；若子细胞的染色体数目不减半，且无同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为减数第二次分裂末期；若子细胞的染色体数目不减半，但有同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为有丝分裂末期。
4．曲线的判别
主要是减数分裂染色体、DNA的变化和有丝分裂染色体、DNA的变化四种曲线的比较。
①区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线：看起点和终点，起点和终点在同一直线上的为有丝分裂；不在同一直线上的为减数分裂。（图3与图4或图1与图2）
②区别是染色体还是DNA的曲线：看染色体或DNA暂时翻倍的时间，翻倍的时间在间期，且线条是倾斜（DNA的复制需一定时间）的为DNA；翻倍的时间在后期（有丝分裂后期或减数第二次分裂后期），且是突然翻倍（着丝点的分裂是瞬间的）的为染色体。（图2与图4或图1与图3）
问题探究：
5．有丝分裂和减数分裂中，能决定生物多样性的分裂是什么？其变异的类型是什么？
5.减数分裂 基因重组
六、观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片需注意的几个问题
（1）判断各期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。
（2）可通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是：
①同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程相同。
②同一时刻不同细胞可能处于细胞分裂的不同阶段。
③先用低倍镜观察找到各期细胞，再用高倍镜仔细观察染色体的形态、位置和数目。
类型一 有关图形的判断
例1． 下图是动物（二倍体）不同细胞分裂阶段的图像，请据图回答：各图像所代表的细胞分裂方式及所处的分裂时期；
A． 分裂 时期图。 B． 分裂 时期图。
C． 分裂 时期图。 D． 分裂 时期图。
E． 分裂 时期图。 F． 分裂 时期图。
G． 分裂 时期图。 H． 分裂 时期图。
I． 分裂 时期图。 J． 分裂 时期图。
解析：先根据染色体的行为变化判断细胞所处的分裂时期，再根据图形判别规律逐个判断。
答案：A减数第一次 前期（四分体时期）；B减数第一次 前期（四分体时期）；C减数第一次 中期；D有丝 中期；E减数第二次 中期；F减数第二次 中期；G 减数第一次 后期；H有丝 后期；I减数第二次 后期；J减数第二次 后期。
变式1．下面甲、乙、丙、丁四图分别表示某种生物(假定只含有两对染色体)的四个正在进行分裂的细胞，请据图回答问题：
(1)甲图表示 分裂 期，判断的依据是 。分裂产生的子细胞是 细胞。
(2)乙图表示 分裂 期，分裂产生的子细胞是 细胞。
(3)丙图表示 分裂 期，分裂产生的子细胞中有 条染色体。
(4)丁图表示 分裂 期，该细胞中有 对同源染色体， 条染色体， 条染色单体。
解析：本题是考查有丝分裂和减数分裂的区别。
答案：⑴ 减数第二次 中 无同源染色体，染色体着丝点都排列在赤道板上 生殖或（精细胞、卵细胞或极体）⑵ 有丝 中 体 ⑶ 有丝 　后 4 ⑷减数第一次 后　2 4　 8
类型二 减数分裂相关概念及应用
例子1．根据下图回答下列问题：
(1)此细胞正在进行 分裂。
(2)细胞中有_______条染色体， 条染色单体, 对同源染色体。
(3)这个细胞在分裂完成后，子细胞中有 条染色体。
(4)在减数第一次分裂时，要分离的染色体是______________________（填编号）。
(5)在减数第一次分裂后，可能形成的染色体组合是 （填编号）。
(6)在减数第二次分裂后，形成配子中的染色体组合可能有 （填字母）。
(7)同源染色体配对形成的四分体，每个四分体含有__________。
A．4条染色体 B．2条染色体 C．4条染色单体 D．2条染色单体
解析：本题是考查有关减数分裂中有关概念的理解和应用。
答案：（1）减数 （2）4 8 2 （3）2 （4）①和②、③和④　（5）①和③、②和④或①和④、②和③（6）ac（a′c′）、bd（b′d′）或ad（a′d′）、bc（b′c′）（7）BC
变式1．某同学总结了四点有关减数分裂、染色体、DNA的知识点，其中错误的是（ ）
A．次级精母细胞核中的DNA分子正好和正常体细胞核的DNA分子数目相同
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数
C．初级精母细胞中染色体的数目，正好和DNA分子数目相同
D．任何—种哺乳动物的细胞中染色体的数目和着丝点数目相同
解析：减数分裂中精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子的染色体比为2n：2n：n：n；DNA比为4n（已复制）：4n：2n：n；减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍，与正常体细胞中的染色体数相同；初级精母细胞中染色体的数目只有DNA分子数目一半。
答案：C。
规律总结：上图中有两个四分体，①②、③④互为同源染色体，a、a′为姐妹染色单体，a、b和a、b′互为非姐妹染色单体。减Ⅰ同源染色体分开，非同源染色体自由组合；减Ⅱ姐妹染色单体分开。
类型三 有丝分裂与减数分裂的区别
例子1．细胞以分裂的方式进行增殖，各类生物的细胞分裂过程中都存在 （ ）
A．染色体复制和着丝点分裂 B．DNA复制和细胞质分开
C．纺锤丝出现和ATP的产生 D．同源染色体复制和分离
解析：细胞分裂方式有有丝分裂、减数分裂和无丝分裂；着丝点分裂和纺锤丝只存在于有丝分裂和减数分裂，无丝分裂没有；同源染色体分离只存在于减数分裂中。
答案：B。
变式1．下列关于DNA分子和染色体数目的叙述，正确的是 （ ）
A．有丝分裂间期细胞中染色体数目因DNA复制而加倍
B．有丝分裂后期细胞中DNA分子数目因染色体着丝粒分裂而加倍
C．减数第一次分裂后细胞中染色体数目因同源染色体分离而减半
D．减数第二次分裂过程中细胞中染色体与DNA分子数目始终不变
解析：间期细胞中DNA复制使DNA数目加倍，而染色体数目没有加倍；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期细胞中染色体着丝粒分裂使染色体数目加倍，而DNA分子数目没有加倍。
答案：C。
规律总结：
有丝分裂与减数第二次分裂相似，着丝点分裂，导致染色体数、染色体组数的加倍；
类型四 实验探究
苏丹红是一种人工色素（工业染料），它在人体内代谢生成相应的胺类。科研人员以小鼠为实验材料，用“动物细胞培养技术”对其毒害进行了检测。请完善检测苏丹红毒性的实验：
主要实验步骤：
第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6号，分别加入等量相同的培养液和小鼠细胞。
第二步： ；
第三步： 。
结果如下表：
结论： 。
解析：实验设计应遵循对照性原则和单一变量原则。
答案:第二步：向1号培养瓶中加入生理盐水，向2～6号培养瓶中加入等量的不同浓度的苏丹红溶液；
第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，观察记录变异细胞的数目
结论：低浓度的苏丹红毒性很小,浓度超过100 mg/L时毒性明显增加
●高考真题
真题1．(2008江苏卷) 为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是（ ）
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊 ③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
解析：卵原细胞的减数分裂进行到减数第二次中期就停止，不能观察到完整的减数分裂各时期。
答案：C。
真题2．(2008广东理基)对右图减数分裂过程某阶段的描述，正确的是（ ）
A．同源染色体移向两极 B．非姐妹染色单体交换结束
C．减数第二次分裂的中期 D．姐妹染色单体排列在赤道板上
解析：此图为减数第一次分裂中期，同源染色体还没有移向两极;染色体是以四分体状态排列在赤道板上；染色单体的互换发生在减数第一次前期的四分体。
答案：B。
真题3．（2008广东生物）以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是（ ）
A．①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B．②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C．③同源染色体排列在赤道板上
D．④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
解析：①是减Ⅰ后期，同源染色体分开；②是减Ⅱ后期，姐妹染色单体分开；③是减Ⅰ中期，同源染色体以四分体状态排列在赤道板上；④是减Ⅱ中期，染色体整齐地排列在赤道板上。
答案：C。
真题4.（2008广东生物）仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（ ）
A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成
B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞
C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换
D．同源染色体分开分别进入两个子细胞
解析：联会、四分体和同源染色体的分开是减数分裂特有的。
答案：CD。
真题5（2006·广东）右图为高等动物的细胞分裂示意图。图中不可能反映的是（ ）
A．发生了基因突变
B．发生了染色体互换
C．该细胞为次级卵母细胞
D．该细胞为次级精母细胞
解析：本题考查解题时学生将文字信息转换成具体的图形的能力。
该细胞处于减数第二次分裂的后期，且为均等分裂，不可能为次级卵母细胞。 答案：C
真题6．(2007·上海)下列是动物细胞减数分裂各期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是（ ）
A．③一⑥一④一①一②一⑤ B．⑥一③一②一④一①一⑤
C．③一⑥一④一②一①一⑤ D．③一⑥一②一④一①一⑤
解析：本题考查的知识点是减数分裂的特征；抓住减数分裂的特征解题，减数第一次分裂同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离，减数第二次分裂着丝点分裂，形成4个子细胞。
答案：D
真题7． (2007·上海)就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和脱氧核苷酸链数分别是（ ）
A．2、4和4 B．2、8和4 C．4、4和4 D．2、4和8
解析：本题考查的知识点是四分体的概念；联会后一对同源染色体形成四分体，1个四分体含有2条染色体，4条姐妹染色单体，4个DNA分子，8条脱氧核苷酸链。
答案：D
真题8．(2007·江苏)细胞减数第一次分裂过程中会出现（ ）
A．同源染色体配对(联会) B．四分体中的非姐妹染色单体之间交叉、互换
C．同源染色体彼此分离 D．姐妹染色单体分离
解析：本题考查的知识点是减数第一次分裂的特征；抓住减数第一次分裂的特征解题，减数第一次分裂同源染色体联会形成四分体，同源染色体分离，同源染色体的非姐妹染色单体间会交叉互换。而姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂的后期。
答案：ABC
●基础巩固训练
一、单项选择题
6. (09江宁六合江浦联考)下图示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法中错误的是（ ）
A.来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换
B.B与b的分离发生在减数第一次分裂
C.A与a的分离仅发生在减数第一次分裂
D.A与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂
6．C．解析：图中出现了姐妹染色单体的互换，所以等位基因的分离发生在减Ⅰ和减Ⅱ的后期。
7．（08广东模拟）某同学总结了四点有关减数分裂、染色体、DNA的知识点，其中错误的是（ ）
A．次级精母细胞核中的DNA分子正好和正常体细胞核的DNA分子数目相同
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色休数
C．初级精母细胞中染色体的数目，正好和DNA分子数目相同
D．任何—种哺乳动物的细胞中染色体的数目和着丝点数目相同
7．C．解析：初级精母细胞有染色单体，DNA：染色体=2：1，减数第二次分裂后期没有染色单体时则相等。
8．(2007惠州调研)果蝇的体细胞中有4对染色体，在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央。第一次与第二次染色体排列在细胞中央时细胞内的染色体数目分别是（ ）
A．8和4 B．8和8 C．16和8 D．16和16
8．A.解析：第一次是减数第一次分裂中期，第二次是减数第二次分裂中期。
9．（08韶关一模）根据孟德尔遗传规律推断，下列结构中可能含有等位基因的是（ ）
A．四分体 B．姐妹染色单体
C．一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链 D．非同源染色体
9．A．解析：四分体是指联会时的一对同源染色体，可能含有等位基因。
10．（08湛江一模）细胞以分裂的方式进行增殖，各类生物的细胞分裂过程中都存在（ ）
A．染色体复制和着丝点分裂 B．DNA复制和细胞质分开
C．纺锤丝出现和ATP的产生 D．同源染色体复制和分离
10．B．解析：无论是有丝还是无丝分裂都的DNA的复制和细胞质的分开。
二、多项选择题
11．下列有关细胞分裂的叙述正确的是（ ）
A．真核细胞的分裂方式有无丝分裂、有丝分裂和减数分裂
B．无丝分裂中既有核DNA的复制，也有核DNA的平分
C．有丝分裂后期向一极移动的染色体一定含有成对同源染色体
D．减数分裂中同源染色体分离和非同源染色体自由组合均发生在第一次分裂中
11．ABD。解析：单倍体生物的体细胞可通过有丝分裂方式增殖。
12．(08广州调研)对右图叙述中，正确的是（ ）
A．因为细胞中有中心体⑨，无细胞壁，所以可以断定该细胞为动物细胞
B．④是由一个着丝点②相连的二个染色体
C．细胞中有两对同源染色体，⑤和⑥是其中一对同源染色体
D．在后期时，移向同一极的染色体均为非同源染色体
12．AC。解析：一个着丝点②相连的两个为染色单体；在有丝分裂后期时，移向同一极的染色体是随机的。
13．(2007深圳调研)下列是同一生物细胞分裂图解，在动物卵巢中可以见到的（ ）
13．ABD.解析：动物卵巢中可以进行有丝分裂和减数分裂。
●能力提高训练
14．一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（ ）
A．两者产生的配子全部都不正常
B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C．两者都只产生一半不正常的配子
D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子
14．A.解析：两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，形成4个细胞，每个细胞含一个染色体组，紧接着又进行一次有丝分裂形成8个细胞。
15．（08茂名一模）在减数分裂的整个过程中，细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体减半次数、DNA分子减半次数依次是
A.1、2、2、1、2 B.1、1、1、2、1 C.2、1、1、2、1 D.2、1、1、1、2
15．D．解析：减数分裂个过程中染色体复制1次，细胞连续分裂2次，因此DNA分子减半的次数为2次，减数第一次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂着丝点分裂。
16．（08深圳二模）某个精原细胞形成精子的过程中，如果减数第一次分裂时，发生一对同源染色体的不分离现象，而第二次分裂正常。则由该精原细胞产生的异常精子有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
16．D．解析：减Ⅰ同源染色体没有分开，形成两个异常的次级精母细胞，减Ⅱ时再分裂形成四个异常精子细胞。
17．（2008惠州调研）右图为正在进行分裂的某二倍体动物细胞，关于该图的叙述正确的是 （ ）
A．该细胞处于有丝分裂后期
B．该图细胞中①⑤和③⑦各为一对同源染色体
C．该细胞产生的子细胞可能是极体也可能是精子细胞
D．该细胞中有8条染色单体
17．C.解析：细胞中无同源染色体，且着丝点分裂，故为减数第二次分裂图像。
18．(2008惠州调研)在哺乳动物的某一器官中，发现了如下细胞分裂图像，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲图处于减数分裂第一次分裂过程中，含有2个四分体
B．在乙图所示的细胞中，含有1对同源染色体，4个姐妹染色单体
C．丙图所示过程可能会发生基因重组
D．该器官一定是动物的睾丸
18．B .解析：乙图处于减数第二次分裂的中期，无同源染色体。
19．（08深圳二模）下面是有关细胞分裂的四个图像，甲图是某二倍体植物根尖分生区的显微照片。请据图作答：
（1）乙和丙是某同学为显示出甲图细胞中染色体的形态和数目等特点而绘制的示意图，乙和丙是否正确？为什么？
（2）观察有丝分裂实验的一般步骤是：培养（根尖）→固定→解离→ →
→ →观察。
（3）甲图中A、B两个细胞分别对应于丁图的时期分别是 ， （填字母）。
（4）甲图中B指示的细胞所处的时期是 ，该时期的下一时期，细胞内活动加强的细胞器是 。在减数分裂过程中，对应于丁图c→d变化的时期是 。
19．答案:（1）不正确 分裂方式不对（因为甲图细胞进行的是有丝分裂，而乙图表示的是减数分裂）； 细胞形态不对（甲图是植物细胞，而丙图表示的是动物细胞）； 染色体数目不对。（2）漂洗 染色 制片 （3）c d
（4）有丝分裂末期 高尔基体 减数第二次分裂后期
20．（08汕头一模）果蝇中，已知基因B和b分别决定灰身和黑身，基因H和h分别决定后胸正常和后胸异常，基因W和w分别决定红眼和白眼。下图1表示某果蝇的体细胞中染色体和部分基因组成，图2表示某个果蝇精细胞的染色体组成。请分析回答下列问题。
⑴20世纪初，摩尔根等人利用 法证明了果蝇的白眼基因位于图中所示的染色体上。后来，有人发现，形成果蝇红眼的直接原因是红色色素的形成，形成红色色素需要经历一系列的生化反应，而每一反应各需要一种酶，这些酶分别由相应的基因编码。该实例表明，基因控制生物性状的方式之一是 ，而且基因与性状也并不都是一一的对应关系，也可能是 。
⑵如果只考虑图1所示果蝇中的B（b）、W（w）基因，则该果蝇产生的配子基因型有
，让该果蝇与杂合灰身红眼的异性个体杂交，所产生的雄性后代中，灰身与黑身的数量比是 ，红眼和白眼的数量比是 。
⑶如果考虑图1所示的各对基因，让该果蝇进行测交，得到黑身、后胸正常、白眼雌果蝇的几率是 。
⑷图2所示的是一个异常的精细胞，造成这种异常的原因是，在该精细胞形成过程中，
。请在指定的位置（图3处）绘出与该精细胞来自同一个次级精母细胞的另一个精细胞的染色体组成。
20．答案:
⑴假说演绎
基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状
一种性状由多个基因共同决定
⑵BXW 、BXw 、bXW 、bXw 3 ：1 1 ：1 ⑶1/16
⑷减数第二次分裂中一对姐妹染色体（或者Y染色体）没有分离
见右图
考点2 配子的形成过程和受精作用
●基础知识自主疏理
1．受精作用
（1）概念：卵细胞和精子相互识别，融合为 的过程。
（2）过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的 会合在一起。
（3）实质：精子和卵细胞的细胞核相融合，彼此的染色体会合。
（4）意义：受精作用使受精卵中的染色体恢复到 中的数目；其中有一半的染色体来自父方，另一半来自母方。减数分裂和受精作用，既使得新一代染色体组成具有多样性，又使得前后代体细胞中 保持恒定。
校对：受精卵 染色体 体细胞 染色体数目
●自主检测过关
1．猴子的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是（ ）
A．受精卵和次级精母细胞 B．受精卵和初级精母细胞
C．初级精母细胞和雄猴的神经元 D．精子和雄猴的肠上皮细胞
2．一个基因为AaBb的卵原细胞(按自由组合规律遗传)假定产生了一个基因组合为AB的卵细胞。则随之产生的三个极体的基因组合应为（ ）
A．Ab、aB、ab B．AB、ab、ab C．ab、ab、ab D．AB、AB、AB
3．下图中甲～丁为某动物（染色体数=2n）睾丸中细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例图，关于此图叙述中错误的是（ ）
A．甲图可表示减数第一次分裂前期 B．乙图可表示减数第二次分裂前期
C．丙图可表示有丝分裂间期的第一阶段 D．丁图可表示有丝分裂后期
4．右图是自然界中豌豆的生殖周期示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A．基因的表达主要在a过程中
B．纯种豌豆自交产生的子代只有一种性状
C．非等位基因的自由组合发生于c过程中
D．在d过程中同源染色体会发生联会
5．根据科学家研究证实，由精子细胞变为精子的过程中，细胞核变为精子的头部；部分细胞质变成精子的颈部和尾部；大部分细胞质及多数细胞器被丢弃；但全部线粒体保留下来，并集中在颈部。对这一现象的最好解释是：
（1）细胞核内含有______________，以便传给下一代。
（2）丢弃大部分细胞质和细胞器，可使精子体积______，运动_______。
（3）精子快速运动主要靠___________ 的摆动，其运动动力主要产生于____________。
（4）保留全部线粒体的意义在于：线粒体是___________场所，通过线粒体的生理活动，形成精子运动所需的____________。
1. C.解析：初级精母细胞，雄猴的神经元和雄猴的肠上皮细胞的性染色体组成为XY型，而受精卵中可为XX或XY，次级精母细胞和精子中可为X或Y。
2. B.解析：一个卵原细胞可形成4个子细胞，两种类型，AB和ab，或Ab和aB。
3. D.解析：细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例可为1：2：2（有丝分裂间期的第二阶段，前期，中期，减数第一次分裂前期，中期，减数第二次分裂前期，中期）或1：0：1（有丝分裂间期的第一阶段，后期，末期，减数第二次分裂的后期，末期。）D答案可表减数第二次分裂的末期。
4. C.解析：基因的表达可发生在豌豆整个个体发育过程中，纯种豌豆自交产生的子代某一种性状只有一种表现类型，同源染色体会发生联会是在c过程中。
5. 解析：精子细胞变为精子的过程中，细胞核变为精子的头部，因为细胞核内含有遗传物质 ，在受精作用形成子代的过程中传给子代，细胞质变成精子的颈部和尾部，颈部含有大量线粒体，为精子快速运动提供能量。
答案：（1）遗传物质；（2）变小，更灵活；（3）尾部；线粒体；（4）有氧呼吸的主要；能量。
●考点详解及类型讲解
一、受精作用
（1）实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。
（2）减数分裂和受精作用的意义
①通过减数分裂和受精作用产生的新个体，继承了父母双方的遗传物质，由于减数分裂产生的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，因此，同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
②对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要的意义。
问题探究：
1．精子和卵细胞相互识别的基础是什么？
细胞膜上的糖蛋白
二、配子形成过程中染色体组合的多样性
（1）解释配子形成过程中染色体组合的多样性：在生物体的有性生殖过程中，配子的形成都要经过减数分裂，减数分裂过程中染色体的复制，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，以及同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换等行为，导致子细胞中的染色体数目减半且具有异质性（精子和卵细胞的细胞质分裂方式不同），从而直接影响生物的遗传和变异，因此说，减数分裂是生物的有性生殖、遗传和变异的细胞学基础。
（2）产生配子种类和数目的规律
①数目：一个精原细胞产生的精子数为4个，n个精原细胞产生的精子数为4n个
一个卵原细胞产生的卵细胞数为1个，n个卵原细胞产生卵细胞数为n个
②种类：一个基因型为YyRr的精原细胞产生精子的种类为2种（YR、yr或Yr、yR）
一个基因型为YyRr的卵原细胞产生卵细胞的种类为1种（YR或Yr或yR或yr）
一个基因型为YyRr的生物体产生精子（卵细胞）种类为4种（YR、Yr、yR、yr）
※n对等位基因分别位于n对同源染色体上
一个精原细胞产生精子的种类为2种
一个卵原细胞产生卵细胞的种类为1种
一个生物体产生精子（卵细胞）的种类为2n种；
问题探究：
2．一个人形成的某个配子中，23条染色体全部来自父亲的概率是多少？
人形成配子的过程中，来自父方和母方的各23条染色体中的任一条的概率都是1／2，则23对同源染色体中来自父方的23条染色体同时进入一个配子的概率为（1／2）23。
类型一 受精作用
例1．下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是（ ）
A．甲与乙 B．乙与丙 C．乙与丁 D．丙与丁
解析：果蝇为二倍体，配子中不能出现同源染色体，排除甲和丙，因此只能是乙与丁的组合。
答案：C
变式1．一对夫妻中，男性色觉正常，女性色盲，婚后生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子，产生这种染色体变异的细胞和时期分别是（ ）
A．卵细胞、减数第一次分裂后期 B．卵细胞、减数第二次分裂后期
C．精子、减数第一次分裂后期 D．精子、减数第二次分裂后期
解析：父亲的基因型为XBY，母亲的基因型为XbXb，儿子的表现型为色觉正常，因此基因型为XBXbY，推出在受精时精子是异常的，精子的基因型为XBY，造成此结果的原因是减数第一次分裂过程中同源染色体未分离。
答案：C
规律总结：性染色体组成为XXY的个体，变异可能来自母本减数分裂的第一和第二次分裂，也可能来自父本减数分裂第一次分裂；性染色体组成为XYY的个体，变异只来自父本减数第二次分裂。
类型二 配子形成过程中染色体组合的多样性
例2．三个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂后形成的精子细胞的种类可能有（ ）
A．2种 B．4种 C．2种或4种 D．2种或4种或8种
解析：一个基因型为AaBb的精原细胞产生精子的种类为2种（AB、ab或Ab、aB），故三个精原细胞可能产生精子的种类为2种或4种。
答案：C
变式1．假设某生物体细胞中有3对同源染色体，其中A、B、C 3条来自父方，A’、B’、C’3条来自于母方。经减数分裂产生的生殖细胞中，同时含有A、B、C的几率是
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16
解析：减数分裂过程中同源染色体分离，一极出现A的可能性为1/2，同理出现B、C的可能性都为1/2，则一极同时出现ABC的几率为1/2×1/2×1/2=1/8。
答案：C
规律总结：一个精原细胞无论有多少同源染色体，减数分裂产生四个精子两种类型；一个卵原细胞无论有多少同源染色体，减数分裂只产生一个卵细胞有可能两种类型；多个性母细胞则按2n计算.
类型三 实验探究
图甲显示在人类产生配子时的细胞减数分裂结果。
（1）根据图甲写出两项细胞减数分裂的特征。
(2)有些时候，人类在产生配子时，细胞减数分裂过程中出现不正常的情况。如图乙显示涉及一对同源染色体的不正常分裂情况：
①如何分辨配子A和配子B？ 。
②异常配子A、B产生的原因有可能是 。
③如果一个A的卵子（含两条21号染色体）成功地与一个正常精子受精，写出新个体将会患的遗传病名称： 。
④这种在细胞分裂中的不正常情况可能发生在性染色体上。一个B卵子与一个正常精子受精而形成不同类型的合子，如图丙所示：
解释为什么XO类型的合子丙可发育成一个个体，而YO的合子却不能？
。
解析：（1)从图示可知，1个亲代细胞经减数分裂后形成了4个配子；配子中无同源染色体且染色体数目减半。(2)在A配子中仍然含有同源染色体,B配子中无染色体，这是由于减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开而进入同一个次级精母或卵母细胞中，另一个次级精母或卵母细胞中则无。由于X染色体较Y染色体大,X染色体携带更多的基因，而这些基因对合子的生存及其随后发育是必需的。
答案：（1)1个亲代细胞可产生4个子细胞；每个子细胞内染色体数目减半；同源染色体分开并分配到不同的子细胞中（写出其中两条即可）
（2）①A配子中含有一对同源染色体，B配子中则不含染色体；
②减数第一次分裂后期，同源染色体没有分开，进入同一个细胞中；
③21三体综合征；
④X染色体较Y染色体大，可能含有个体发育所必需的基因。
●高考真题
真题1．（2007·上海）人的一个上皮细胞中DNA含量约为5.6× 10-6ug，则人的一个受精卵、成熟红细胞和精子中的DNA含量分别约为（ ）
A．5.6×10-6、5.6×10-6和2.8×10-6 ug B．5.6×10-6、0和2.8×10-6 ug
C．2.8×10-6、5.6×10-6和5.6×10-6 ug D．11.2×10-6、0和5.6×10-6 ug
解析：本题考查的是减数分裂过程中物质含量的变化；受精卵与上皮细胞中DNA含量一致；成熟红细胞无细胞核不含有DNA；精子中的DNA含量减半。
答案：B
真题2．（2006·广东）某生物的体细胞染色体数为2n。该生物减数分裂的第二次分裂与有丝分裂相同之处是（ ）
A．分裂开始前，都进行染色体的复制
B．分裂开始时，每个细胞中的染色体数都是2n
C．分裂过程中，每条染色体的着丝点都分裂成为两个
D．分裂结束后，每个子细胞的染色体数都是n
解析：本题考查减数分裂和有丝分裂的区别；减数分裂的第二次分裂不进行染色体的复制，故A错；减数第一次分裂同源染色体分离，染色体数目减半，故B错；有丝分裂结束后子细胞染色体数为2n。
答案：C
真题3．（2006·上海生物）右图是一个哺乳动物细胞的示意图，它属于（ ）
A．精巢中的细胞
B．受精卵
C．骨髓干细胞
D．雄配子
解析：本题考查的知识点是细胞分裂各时期的图象的识别；图中发生了同源染色体联会后同源染色体正发生分离，因此图中所处时期因为减数第一次分裂的后期，而且此细胞分裂为均等分裂，所以为精巢中的初级精母细胞。
答案：A
真题4．（2006·江苏生物）下图为男性曲细精管横切面模式图．表示由精原细胞(a)生成精于的过程。图中可能含有46条染色体的细胞是（ ）
A．细胞a B．细胞b C．细胞c D．细胞d
解析：本题考查的知识点是减数分裂；人体细胞中含有46条染色体，精原细胞中染色体数目与体细胞相同，在减数第一次分裂过程中，同源染色体尚未分配到子细胞中，因此初级精母细胞（如细胞b）中含有46条染色体，在减数第二次分裂过程中，次级精母细胞中无同源染色体存在，染色体数目减半，但是在减数第二次分裂的后期，由于姐妹染色单体的分开，此时期细胞（如细胞c）中染色体数目暂时加倍，也含有46条染色体。
答案：ABC
●基础巩固训练
一、单项选择题
6．豌豆某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体14条，此细胞在减数分裂过程中可产生四分体（ ）
A．14个 B．7个 C．28个 D．56个 6. B.解析：豌豆某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体14条，则体细胞中应有14条染色体（7对同源染色体），则可产生四分体7个。
7．下列一定进行减数分裂的是（ ）
A．精原细胞的形成 B．受精卵的分裂
C．动物精巢中的细胞 D．有性生殖细胞的形成
7．D．解析：精原细胞自身的增殖和受精卵的分裂是有丝分裂，动物精巢中的细胞有的进行减数分裂，有的进行有丝分裂。而有性生殖细胞的形成一定要进行减数分裂。
8．（08连云港调研）人类的多指（A）对正常指（a）为显性。在一个男性多指患者（Aa）的下列细胞中，不含或可能不含显性基因A的是（ ）
①神经细胞 ②成熟的红细胞　③初级精母细胞　④次级精母细胞　⑤精子
A．①② 　　　 B．②④⑤　 C．①③⑤　　 　　 D．③④⑤
8．B．解析：神经细胞和初级精母细胞具有A基因，成熟的红细胞无核，不含有A基因，次级精母细胞和精子可能不含有A基因。
9．下列对四分体的叙述正确的是（ ）
A.一个细胞中含有4条染色体 B.一个细胞中含有4对染色体
C.一个细胞中含有4条染色单体 D.一对同源染色体含4条染色单体
9．D．解析：1个四分体具有2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。
10．在动物的睾丸细胞中，由A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有X种；DNA分子结构稳定性最低的时期是Y期；DNA分子复制出的两个DNA分子彼此分离发生在Z期。下列分别针对X、Y、Z的答案正确的是（ ）
A．5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B．5、分裂间期、有丝分裂后期或减数第一次分裂后期
C．3、分裂前期、减数第一次分裂后期或第二次分裂后期
D．6、分裂间期、减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期
10．A．解析：动物细胞中的核酸包括DNA和RNA，因此A、C、T三种碱基参与构成的核苷酸共有5种；间期染色体复制解螺旋时，DNA分子结构稳定性最低；着丝点分裂，姐妹染色单体分离，此时细胞处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。
二、多项选择题
11．（08深圳二模）假设右图是一个哺乳动物细胞分裂的示意图，该细胞（ ）
A．位于精巢中
B．含有两对同源染色体
C．为初级精母细胞
D．只含两对等位基因
11．ABC。解析：该图是减Ⅰ后期，同源染色体分开；染色体上有许多等位基因。
12．(08广州调研)下列关于细胞分裂与生物遗传关系的叙述，正确的是（ ）
A．原核生物的遗传不遵循孟德尔定律
B．细胞分裂过程中，质基因与核基因都平均分配
C．用秋水仙素处理大肠杆菌，可使其染色体加倍
D．基因分离定律、自由组合定律，可以在配子形成过程中同时起作用
12．AD。解析：细胞分裂过程中，由于细胞质分裂不均使质基因不平均分配；大肠杆菌是原核生物，没有染色体。
13．(2007深圳调研)下列有关细胞分裂的叙述中，正确的是（ ）
A．细胞分裂一定有DNA的复制
B．细胞分裂一定有蛋白质的合成
C．细胞分裂一定有同源染色体的配对
D．细胞分裂一定有纺锤丝的出现
13．AB.解析：细胞分裂都会进行一些物质和能量的准备，物质主要是DNA的复制和蛋白质的合成。
●能力提高训练
14.（2008深圳调研）基因型为AaBbCc 的一个初级卵母细胞，经过减数分裂形成的卵细胞类型有（ ）
A．1种 B．2种 C．8种 D．16种
15.（2008广州调研）右图是某植物—个正在分裂的细胞，下列叙述正确的是（ ）
A．该植株的基因型必为AaBB
B．若该植株是由花粉发育而来的，则其亲本是四倍体
C．若该植株是由受精卵发育而来，则其配子是二倍体
D．该细胞发生过基因突变
16.（2007惠州调研）下列肯定不含同源染色体的是（ ）
A．精子细胞和卵细胞 B．单倍体细胞
C．一个染色体组 D．次级精母细胞
17.（2008广东六校联考）在进行染色体组型分析时，发现某人染色体的组成为44+XXY，这不可能是由于该患者的亲代在形成配子时（ ）
A．次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向细胞的同一极
B．次级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向细胞的同一极
C．初级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向细胞的同一极
D．初级卵母细胞分裂的后期，两条性染色体移向细胞的同一极
18．（2008惠州调研）如果将含有2对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，那么该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N的精子所占的比例是（ ）
A．25% B．50% C．75% D．100%
19．右图是基因型为RrEeDd的某种动物的一个卵细胞基因组成示意图。请据图回答：
(1)该种动物体细胞内含有__________对同源染色体，在体细胞有丝分裂中期共含有_____________个DNA分子，初级卵母细胞分裂的后期含____________条染色单体。
(2)由此图判断该动物雌性个体能形成_________种卵细胞。(不考虑变异)
(3)请画出形成如图所示卵细胞的次级卵母细胞分裂后期的示意图(染色体上请标出有关基因)
20．（2007·广东）在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换。实验表明，交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中，这种现象称为有丝分裂交换。下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换的示意图，其中D和d, E和e ，F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因。
⑴请问该细胞在发生有丝分裂交换后，产生几种基因型的子代表皮细胞？并分别写出基因型。 。
⑵如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换，那么该生物产生的配子有几种基因型？并写出基因型。 。
⑶如果上图是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果，请问由它产生的配子类型有几种？并写出基因型。 。
⑷如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换，你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大？为什么？ 。
14. A。解析：一个初级卵母细胞只能产生一个卵细胞。
15. B。解析：姐妹染色单体上出现A和a基因，可能原因包括基因突变和同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换造成的；几倍体是个体，配子不能称为几倍体。
16. C。解析：一个染色体组是一组非同源染色体，多倍体产生的精子细胞或卵细胞有可能含有同源染色体。
17. A。解析：次级精母细胞分裂的后期，两条性染色体移向细胞的同一极，产生XX或YY的精子，与X的卵细胞融合，不可能形成XXY的染色体组型。
18. D。解析：适用图解法，先同源染色体分离，后姐妹染色单体分开。
19. 解析：该动物的E和R在同一条染色体上，一个卵细胞中有2条染色体，则体细胞中有4条染色体，在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，能形成4种配子。
答案：(1) 2；8；8；(2)4；(3)略。
20. 解析：综合考查考生对细胞学和遗传学核心知识的理解和掌握。
答案：（1）2种或1种（2种可能，一种可能出现2种基因型，一种可能出现1种基因型）；
DdEeFF和DdEeff或DdEeFf；（2）2种；DEF和def；（3）4种；DEF、DEf、deF、def；(4)减数分裂的贡献更大。因为减数分裂所产生的重组配子能遗传到下一代，而有丝分裂产生的细胞只是对个体的局部有影响。
单元体系构建
有丝分裂 染色体复制 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 着丝点分裂
疑难深化整合
图形的判断：
1．二倍体生物的分裂图像鉴别：
有丝分裂 减数分裂
减Ⅰ 减Ⅱ
前期
中期
后期
2．有丝分裂、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体、染色体组数的规律性变化（假设生物正常体细胞中染色体数为2N）曲线图
染色体 DNA 染色单体
减数分裂
有丝分裂
规律总结：三种中期形态的判断：（二倍体为例）
奇数（n）：减Ⅱ
偶数（2n）：同源染色体排列在细胞中央： 减Ⅰ
着丝点排列在细胞中央：无同源染色体的为减Ⅱ；有同源染色体的为有丝分裂
三种后期形态的判断：
有染色单体：减Ⅰ
无染色单体： 有同源染色体：有丝分裂
无同源染色体：减Ⅱ
A B C D
甲
乙
A甲A
B乙
丙BING乙
丁乙
细胞周期
a
b
c
d
1
2
每条染色体上DNA的数目
成熟豌豆
胚
配
子
合子
c
过
程
过
过
过
程
程
程
a
b
d
染色体
星射线
减数第一次分裂
减数第二次分裂
遗传的细胞基础
精原细胞（2N）
精原细胞（2N）
初级精母细胞（2N）
次级精母细胞（N）
精细胞（N）
精子（N）
卵原细胞（2N）
卵原细胞（2N）
初级卵母细胞（2N）
次级卵母细胞（N）、极体
卵细胞（N）、极体（消失）
--------① --------
-------②-------
------③------
---④ ---
-------⑤ -------
变形
受精卵（2N）
减数分裂
受精作用

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