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第七单元 生物的变异、育种和进化,第二十讲 人类遗传病和生物育种,1单基因遗传病是受一对等位基因控制的疾病，变异的来源为基因突变。 2不携带致病基因的个体，不一定不患遗传病；携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病。 3先天性疾病不一定是遗传病，家族性疾病不一定是遗传病。 4遗传咨询和产前诊断是监测和预防遗传病的主要手段。,5人类基因组计划的目的是测定人类基因组全部的DNA序列，解读其中包含的遗传信息。 6诱变育种能产生前所未有的新基因，创造变异新类型，杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。 7一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子。 8. DNA连接酶的作用是在DNA片段之间的磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键。 9. 基因工程育种能定向改造生物性状。,基础回扣 一、人类常见遗传病 1类型及特点 (1)概念：人类遗传病是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病；主要可以分为 遗传病、 遗传病和_遗传病三大类。,单基因,多基因,染色体异常,(2)连一连,解惑 不携带致病基因的个体，不一定不患遗传病。染色体结构或数目异常也导致遗传病发生。如人的5号染色体部分缺失引起猫叫综合征，虽然不携带致病基因，却患有遗传病。,2人类遗传病的监测和预防 (1)预防措施：主要包括遗传咨询和产前诊断。 遗传咨询：了解家庭病史分析遗传病的 推算出后代的再发风险率提出防治对策和建议，如终止妊娠、进行产前诊断等。 产前诊断：包含 检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及 诊断等。目的是确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。 (2)优生措施：禁止近亲结婚，提倡适龄生育。 (3)意义：在一定程度上有效地预防 的产生和发展。,传递方式,羊水,基因,遗传病,3人类基因组计划的目的及意义 (1)内容：绘制人类遗传信息的地图。 (2)目的：测定人类基因组的全部 ，解读其中包含的 。 (3)基因组和染色体组的关系 雌雄异体的生物：基因组染色体组1(另外的一条性染色体)。 雌雄同体的生物：基因组染色体组。 (4)意义：认识到人类基因组的组成、结构、功能及其相互关系，有利于 和 人类疾病。,DNA序列,遗传信息,诊治,预防,优化落实 考查一 人类常见遗传病 1判一判 (1)单基因遗传病即受单个基因控制的遗传病( ) (2)不携带遗传病基因的个体可能会患遗传病( ) 提示 不携带遗传病基因的个体也可能会患遗传病，如21三体综合征。 (3)一个家族几代人中都出现过的疾病可能不是遗传病( ) 提示 一个家族几代人中都出现过的疾病也有可能是传染病。,(4)对遗传病监测和预防的手段主要是遗传咨询和产前诊断( ) (5)禁止近亲结婚能降低各种遗传病的发病率( ) 提示 禁止近亲结婚只能降低隐性遗传病的发生。 (6)通过产前诊断可判断胎儿是否患21三体综合征( ) (7)通过遗传咨询可推算某些遗传病的发病率( ) (8)男患者与正常女性结婚，建议生女孩( ) 提示 如果是伴Y遗传病，则可建议生女孩；如果是伴X遗传病，则需要考虑显隐性及亲本是否是纯合子，再作出判定；如果是常染色体遗传病，则不能通过控制性别来降低发病率。,(9)染色体异常遗传病是由染色体结构变异引起的( ) 提示 染色体异常遗传病是由染色体结构变异或染色体数目变异引起的。 (10)哮喘病、青少年型糖尿病都属于多基因遗传病( ) (11)人类红绿色盲的致病基因在性染色体上，不属于染色体异常遗传病( ) 提示 人类红绿色盲症是单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病。,(12)人类基因组计划的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，解读所包含的遗传信息( ) (13)人类基因组就是由22条常染色体和性染色体中一条组成的( ) (14)人类基因组计划是人类从细胞水平研究自身遗传物质的系统工程( ) 提示 人类基因组计划的目的是测定人类基因组的全部DNA序列，属于分子水平。,二、杂交育种和诱变育种 1杂交育种 (1)含义：将 品种的优良性状通过 集中在一起，再经过 ，获得新品种的方法。 (2)育种原理： 。,两个或多个,交配,选择和培育,基因重组,(3)方法：杂交 选种自交。 植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。 动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。,自交,(4)目的：根据需要培育理想类型；如改良作物品质，提高单位面积产量，也可用于家畜、家禽的育种。 (5)范围： 生殖的生物。 (6)优点：操作简便，可以把 集中在一起。 (7)缺点：获得新品种周期长，杂交后代会出现_现象，育种过程缓慢。,有性,多个品种的优良性状,性状分离,2诱变育种 (1)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生 ，从而获得优良变异类型的育种方法。 (2)育种原理： 。 (3)过程：选择生物诱发基因突变选择 类型培育。,基因突变,基因突变,理想,亚硝酸,突变频率,较短,改良某些性状,新性状,考查二 杂交育种和诱变育种 2判一判 (1)杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到一个亲本上( ) (2)太空育种能按人的意愿定向产生优良性状( ) (3)杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中( ) 提示 动物也是适用。,(4)诱变育种的优点之一是需大量处理实验材料( ) (5)诱变育种时突变的个体中有害个体多于有利个体( ) (6)杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型( ) (7)杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种( ) (8)花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小麦新品种( ) 提示 花药离体培养只能得到单倍体植株，必须经过秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体数目加倍，才可能获得高产新品种。,(9)培育杂交水稻和培育高产青霉菌的原理相同( ) (10)培育无子西瓜是利用基因重组的原理( ),3连一连,三、基因工程 1概念：又叫 技术或 技术。即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的遗传性状。 2操作水平： 水平,基因拼接,DNA重组,DNA分子,定向,3工具： 、 酶、运载体，其中两种工具酶作用的化学键都是 键。 4原理：不同物种间的 。 5步骤： 目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因 、目的基因的 。 6应用：(1)育种，如抗虫棉；(2) 研制，如胰岛素等；(3)环境保护，如转基因细菌分解石油。,限制性核酸内切酶,DNA连接,磷酸二酯,基因重组,提取,导入受体细胞,检测与鉴定,药物,考查三 基因工程 4判一判 (1)将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株( ) (2)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程( ) 提示 基因工程是在人为作用下进行的，噬菌体感染细菌无人为因素，所以不属于基因工程。,(3)萌发的种子或幼苗用射线照射后种植，就能获得符合人类需要的新性状( ) (4)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法( ) (5)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原抗体杂交技术( ) (6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体( ) (7)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达( ),考点一 人类遗传病 关键点击 1常见人类遗传病的分类及特点,2.先天性疾病、家族性疾病与遗传病,3.调查人群中的遗传病 (1)调查类型：最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病。如红绿色盲、白化病等。 (2)调查目的：初步学会调查和统计人类遗传病的方法，并了解几种遗传病发病情况。,(3)发病率及遗传方式的调查：,显性遗传情况判定：在显性遗传系谱中，一定要考虑常染色体显性遗传病的可能。若出现男性患者，而其女儿中有正常的(即父病女正)，则一定是常染色体显性遗传病；若出现男性患者，而其母亲和女儿都表现患病，则可能是伴X染色体显性遗传病，也可能是常染色体显性遗传病。,易错清零 易错点1 家族性疾病不一定是遗传病，如传染病。 易错点2 大多数遗传病是先天性疾病，但有些遗传病可在个体生长发育到一定年龄才表现出来，所以，后天性疾病也可能是遗传病。 易错点3 携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如白化病携带者；不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病。,演练提升 1下列关于人类遗传病的说法，不正确的是( ) A遗传病的发病与遗传因素和环境因素都有密切关系 B禁止近亲结婚可降低隐性遗传病在群体中的发病率 C染色体变异、基因突变都有可能导致人类出现遗传病 D先天性的疾病都是遗传病，优生、优育可避免遗传病的发生,解析 遗传病的发病是遗传因素和环境因素共同作用的结果，禁止近亲结婚可减少隐性致病基因纯合的机会，降低隐性遗传病的发病率；染色体变异、基因突变均有可能导致人类遗传病发生；先天性疾病不一定都是遗传病，优生、优育也不可能完全避免遗传病的发生。 答案 D,2如下人类系谱图中，有关遗传病可能的遗传方式是_，最可能的遗传方式是_。,解析 从系谱图中可以发现女性患者的儿子有正常的也有患病的；男性患者的母亲和女儿都患病，所以最可能是伴X染色体显性遗传病；此系谱中遗传病的遗传方式也有可能是常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传，但可能性较小；1号女性患者的儿子5号没有患病，所以一定不是伴X染色体隐性遗传病。 答案 常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传、伴X染色体显性遗传 伴X染色体显性遗传,【解题技巧】,1先天性疾病大多数是遗传病，后天性疾病不一定不是遗传病； 2优生、优育可降低遗传病的发生； 3男性患者的母亲和女儿都患病，最可能是伴X染色体显性遗传病；女性患者的父亲和儿子都患病，最可能是伴X染色体隐性遗传病。,考点二 生物育种 关键点击 1几种育种方式的比较,(2)不同需求的育种方法 若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。 有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。 若要快速获得纯种，用单倍体育种方法。 若实验植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。,3育种程序,易错清零 易错点1 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，可缩短育种年限。 易错点2 让染色体加倍可以用秋水仙素或低温进行处理，也可采用细胞融合的方法，且细胞融合能在两个不同物种之间进行。 易错点3 原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。,易错点4 杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交筛选，直至不再发生性状分离；若选育隐性优良纯种，则只要出现该性状个体即可。 易错点5 杂交育种选育的时间是从F2开始，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。 易错点6 诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。,演练提升 3要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。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 用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，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的品种，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的品种，可通过细胞融合也可通过多倍体育种获得；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。 答案 A,4(2015柳州模拟)小麦高秆(A)对矮秆(a)为显性，抗病(B)对易感病(b)为显性，如图表示培育矮秆抗病品种的几种途径，下列相关说法正确的是( ),A过程的原理是基因突变，最大的优点是育种周期短 B过程使用的试剂是秋水仙素，在有丝分裂间期发挥作用 C过程为单倍体育种，可明显缩短育种年限 D过程产生的子代中纯合子所占比例是2/3,解析 A项中，过程为诱变育种，最大的优点是可提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。B项中，秋水仙素作用于有丝分裂前期。C项中，过程结合起来称为单倍体育种。D项中，过程产生的基因型为aaB_的个体中含有1/3aaBB和2/3aaBb，自交后代纯合子所占的比例为1/312/31/22/3。 答案 D,育种方法的选择 (1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。 (2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。 (3)若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。 (4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。,【解题技巧】,(2)DNA连接酶 连接的部位：把脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口“缝合”起来，即连接磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键(梯子的扶手)，而不是氢键(梯子的踏板)。 结果：两个相同的黏性末端相连形成重组DNA分子。 (3)运载体 条件：a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；c.有标记基因，以便筛选。,易错清零 易错点1 基因重组发生于有性生殖中，不能打破生殖隔离，而基因工程则可实现异种生物的基因转移。 易错点2 基因工程可使受体获得新的基因，表现出新的性状，该技术可看作是一种广义的基因重组。 易错点3 转基因动、植物的培育，因其细胞全能性不同，外源基因的受体细胞也不同。培育转基因动物的受体细胞一般为受精卵；培育转基因植物的受体细胞可用生殖细胞，也可用体细胞。基因工程常需与其他工程技术配合，才能实现目的。 易错点4 基因工程育种可按照人们的意愿定向培育新品种，且可突破生殖隔离，实现不同物种间的基因重组。,演练提升 5下列有关基因工程技术的叙述中，正确的是( ) A只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达 B所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C将目的基因导入受体细胞的过程中要发生碱基互补配对行为 D基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术，是在分子水平上对生物遗传做人为干预,解析 目的基因进入受体细胞不一定表达，A项错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，B项错误；将目的基因导入受体细胞的过程中不发生碱基互补配对行为，C项错误；基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造了生物的遗传性状，所以是一种在分子水平上对生物遗传进行人为干预的技术。 答案 D,6(2015温州模拟)某环状DNA分子共含2 000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶BamH(识别序列为GGATCC)完全切割该DNA分子后产生2个片段。则下列有关叙述中，正确的是( ) A一个该DNA分子含有2个BamH的识别序列 B该DNA分子被BamH切割后，产生的末端是平末端 C限制性核酸内切酶BamH对该DNA分子有4个切点，产生4个末端 D一个该DNA分子经BamH完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团,解析 A项中，环状DNA分子被BamH切割形成2个 片段，说明该DNA分子有2个BamH切点。B项中，该DNA分子被BamH切割后，产生的末端是黏性末端。C项中，限制性核酸内切酶BamH对该DNA分子有2个切点，产生4个末端。D项中，一个该DNA分子经BamH完全切割后产生2个片段，每个DNA片段含有2个游离的磷酸基团，共含有4个游离的磷酸基团。 答案 A,动植物基因工程受体细胞选择方法 (1)植物基因工程：受体细胞一般是体细胞。原因是植物体细胞具有全能性，导入重组DNA的植物体细胞经过植物组织培养能形成个体。 (2)动物基因工程：受体细胞是受精卵。原因是分化的动物体细胞全能性受到限制，动物体细胞经过细胞培养不能形成个体。,【解题技巧】,实验十八 调查常见的人类遗传病 1调查原理 (1)人类遗传病是由遗传物质改变而引起的疾病。 (2)遗传病可以通过社会调查和家系调查的方式了解发病情况。,2调查流程图,3发病率与遗传方式的调查,易错清零 易错点1 调查人类遗传病的遗传方式时，应在患者家系中进行，根据调查结果画出遗传系谱图。 易错点2 调查遗传病患病率时，要注意在人群中随机调查。,演练提升 7已知某种遗传病是由一对等位基因引起的，但是不知道致病基因的位置，某校动员全体学生参与该遗传病的调查，为了使调查更为科学准确，请你为该校学生设计调查步骤，并分析致病基因的位置。,(1)调查步骤： 确定要调查的遗传病，掌握其症状及表现； 设计记录表格及调查要点如下：,(2)回答问题： 请在表格中的相应位置填出可能的双亲性状。 若男女患病比例相等，且发病率较低，可能是_遗传病。 若男女患病比例不等，且男多于女，可能是_遗传病。 若男女患病比例不等，且女多于男，可能是_遗传病。 若只有男性患病，可能_遗传病。,解析 从题干中可以看出，进行人类遗传病的调查时，需确定要调查的遗传病、设计记录表格、对调查的结果进行记录和总结等。在设计的表格中要有双亲的性状、子女的性状、调查总数、子女的性别等，便于结果的分析。在进行结果分析时，要注意结合所学的遗传学知识进行，若男女患病比例相等，且发病率较低，表明致病基因与性染色体无关，并且可能是隐性遗传病；若男女患病比例不等，且男多于女，可能是伴X染色体隐性遗传病；若男女患病比例不等，且女多于男，说明可能是伴X染色体显性遗传病；若只有男性患病，说明致病基因位于Y染色体上，是伴Y染色体遗传病。,答案 (2)可能的双亲性状依次为：双亲都正常 母亲患病、父亲正常 父亲患病、母亲正常 双亲都患病 常染色体隐性 伴X染色体隐性 伴X染色体显性 伴Y染色体,【解题技巧】,考向一 人类遗传病(5年8考) 典例1 (2014广东卷， 28)图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A、a，B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病，7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下，请回答下列问题：,(1)甲病的遗传方式是_，乙病的遗传方式是_，丙病的遗传方式是_，6的基因型是_。 (2)13患两种遗传病的原因是_。 (3)假如15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者的概率是1/100，15和16结婚，所生的子女只患一种病的概率是_，患丙病的女孩的概率是_。 (4)有些遗传病是由于基因的启动子缺失引起的，启动子缺失常导致_缺乏正确的结合位点，转录不能正常起始，而使患者发病。,思路点拨 首先判断三种病的遗传方式，题干中给出的已知条件非常关键，结合已知条件可以判断出三种病的遗传方式。甲病是伴X染色体显性遗传，乙病是伴X染色体隐性遗传，两对等位基因都位于X染色体体上，而且6在减数分裂第一次分裂前期，两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生交换，产生XAb 的配子。,解析 (1)题干中说明甲病是伴性遗传病，其中14号患病女性父亲7号正常，说明不是伴X染色体隐性遗传病，即甲病是伴X染色体显性遗传，6号和7号不患乙病，但生出患乙病的儿子，说明乙病是隐性遗传病，又因题干中说明7号不携带乙病的致病基因，所以乙病是伴X染色体隐性遗传。10号和11号都正常，但生了患丙病的女儿，丙只可能是常染色体隐性遗传。因为1号只患甲病，所以基因为XABY，其中XAB会传递给6号，又因为12号只患乙病，基因为XaB Y, 而13号患甲乙两种病，基因为XAbY。可推出6号为XABXab 。又因题干中并未说明，该家族是否携带丙病致病基因，所以6号基因型为DDXABXab或DdXABXab。,(2)6号基因型为XABXab，在减数分裂过程中，发生交叉互换，产生了XAb的配子，与Y结合，生出13号患 甲乙两种病(基因为XAbY)。(3)由题干可知，15号基因型为1/100DdXaBXab,16号基因型为1/3DDXaBY或2/3DdXaBY。所以，后代患丙病的 概率为：1/1002/31/41/600，不患丙病概率为：11/600599/600；后代患乙病的概率为：1/4，不患乙病的概率为：3/4，所以只患一种病的概率为：1/6003/4 599/6001/4301/1200 患丙病女孩的概率为：1/1002/31/41/21/1200。(4)启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位。,答案 (1)伴X染色体显性遗传 伴X染色体隐性遗传 常染色体隐性遗传 DDXABXab或DdXABXab (2)6在减数分裂第一次分裂前期，两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生交换，产生XAb 的配子 (3)301/1200 1/1200 。 (4)RNA聚合酶,易错辨析 (1)遗传方式判断：除根据一般规律判断外，还需注意题干中给出的关键信息，这是判断遗传方式的关键； (2)同源染色体上的非姐妹染色单体发生交叉互换后可能会使配子种类增加。 (3)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。,考向二 生物育种(5年10考) 典例2 如图表示某种农作物品种和培育出的几种方法，有关说法错误的是( ),A培育品种的最简捷途径是 B通过过程最不容易达到目的 C通过过程的原理是染色体变异 D过程常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 思路点拨 基因突变由于突变的不定向性和低频性，最不容易获得所需性状；多倍体育种需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，也可以用低温处理。,解析 通过植物自交获得符合要求的种子是最简便的方法，A正确；由属于基因突变，由于突变率很低，故通过过程不易达到目的，B正确；过程是单倍体育种过程，其原理是染色体变异，C正确；过程是通过花粉的离体培养获得单倍体，不存在种子，D错误。 答案 D,易错辨析 操作最简单的育种方法为杂交育种；大幅度改良生物性状的育种方法为诱变育种；短时间内获得生物优良性状的品种需用单倍体育种；为获得茎秆粗壮的个体或为提高果实的营养物质含量可以采用多倍体育种的方法。,典例3 (2015合肥检测)如图甲、乙为几种不同育种过程的示意图。,.小麦高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗病(E)对染病(e)为显性，两对基因位于非同源染色体上。请据图甲回答培育小麦新品种的相关问题。 (1)过程的目的是通过_的手段获得纯合新品种。 (2)让所有被选择保留下来的F2植株自交，单株收获种子，将每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。在所有株系中，理论上有_株系的F3植株出现31的性状分离比。,(3)过程使细胞中染色体数目减半，其间必然发生的变异是_。 .黑麦适合在高寒地区生长，但产量不高、品质不好，而普通小麦的产量高、品质好，但不适合在高寒地区生长。我国科学家采用了如图乙所示的方法，培育出一种适合在高寒地区生长的优质八倍体小黑麦。请据图回答下列问题。,(1)科学家用黑麦和普通小麦进行杂交。杂交的目的是_。 (2)黑麦和普通小麦杂交所得的杂种不育的原因是_。 (3)科学家为了解决杂种不育的问题，在过程B中采用的方法是_。 (4)除图乙所示的育种方法外，你认为还可以用_技术培育出类似的小麦新品种。,思路点拨 杂交育种的缺点为育种时间长，优点为操作简便；连续自交可以提高纯合子的比例；单倍体育种操作复杂，获得的后代都为纯合子，能在较短的时间内获得优良品种。,解析 .图甲中过程为自交，被选择的F2植株的基因型是ddE_，所以下一代会发生性状分离的为杂合子，占2/3；是减数分裂过程，其间必然发生的变异为基因重组。.杂种细胞在减数分裂时染色体联会紊乱，所以表现为不育，用秋水仙素处理使其染色体加倍，细胞中含同源染色体，就可育了。要想获得所需的品种，还可用基因工程或细胞工程手段。,答案 .(1)连续多代自交并选择 (2)2/3 (3)基因重组 .(1)获得具有两个亲本优良性状的新品种(让不同亲本的优良性状组合在一起) (2)杂种细胞中的同源染色体在减数分裂时联会紊乱，导致不能产生正常配子 (3)用秋水仙素处理杂种个体幼苗 (4)体细胞杂交(基因工程)(其他合理答案也可),易错辨析 有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。,考向三 基因工程(5年12考) 典例4 基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl、EcoR和Sau3A。下列分析错误的是( ),A构建重组DNA时，可用Bgl和Sau3A切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体 B构建重组DNA时，可用EcoR和Sau3A切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体 C图乙中的Pl噬菌体载体只用EcoR切割后，含有2个游离的磷酸基团 D用EcoR切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA,思路点拨 切割目的基因产生的粘性末端必须与切割质粒形成的粘性末端相同才能形成重组质粒；只用一种酶切割会形成一种粘性末端，用DNA连接酶连接时质粒可能重新连接在一起，目的基因由于两端粘性末端相同也可能连接在一起。,解析 由题图可知，Bgl、Sau3 A及EcoR三种酶在目的基因和Pl噬菌体上都有切口，故可用Bgl和Sau 3A或Eco R和Sau 3A切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体；从图乙知Pl噬菌体载体为环状DNA，只用EcoR切割后产生两条反向双螺旋链状DNA，有2个游离的磷酸基团；用EcoR切割目的基因所在片段和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，能产生不止一种重组DNA。 答案 D,易错辨析 切割目的基因和切割质粒的酶不一定必须是同种限制酶，只要切割形成的粘性末端能连在一起就可以。,考情一 人类遗传病 1. 下列关于人类遗传病的叙述，错误的是( ) A单基因突变可以导致遗传病 B染色体结构的改变可以导致遗传病 C近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险 D环境因素对多基因遗传病的发病无影响,解析 人类遗传病指由于遗传物质改变而引起的人类疾病。据推算，每个人都携带有56个不同的隐性致病基因，近亲结婚的双方，携带同一种隐性致病基因的几率较高。多基因遗传病不仅表现家族聚集现象，还较易受环境因素影响。 答案 D,2进行基因检测可以确定胎儿的基因型。有一对夫妇，其中一人为由X染色体上隐性基因决定的遗传病的患者，另一人表现型正常，妻子怀孕后，想知道所怀胎儿是否携带致病基因，则以下叙述正确的是( ) 丈夫为患者，胎儿是男性时，需要对胎儿进行基因检测 当妻子为患者时，表现型正常的胎儿的性别应该是男性 丈夫为患者，胎儿是男性时，不需要对胎儿进行基因检测 当妻子为患者时，表现型正常胎儿的性别应当为女性 A B C D,解析 当妻子为患者时，两亲本的基因型为XbXb、XBY，因此表现型正常的胎儿性别应该是女性；丈夫为患者时，基因型为XbY，此情况下妻子的表现型正常，其基因型为XBXb或XBXB，因此后代有患病的可能性，需要对胎儿进行基因检测。 答案 D,A通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株 BX射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异 C上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高,解析 图示育种过程为诱变育种。由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，故A项正确；X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异，B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人特定要求菌株的过程，C正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，故D项错误。 答案 D,4下图表示培育纯合高秆抗病植株新品种的几种方法，相关说法不正确的是( ),A过程是杂交育种中的操作，表示连续自交和选择过程 B过程表示单倍体育种，它的优点是能明显缩短育种年限 C过程常用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗或种子 D过程利用了植物组织培养技术,解析 表示连续自交和选择过程，属于杂交育种中的操作。过程分别表示花药离体培养和人工诱导使染色体数量加倍，属于单倍体育种。单倍体通常是高度不育的，不能产生种子，因此，过程常用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗。过程利用了植物组织培养技术。 答案 C,A过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C B过程要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起 C如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等 D过程中用的原料不含A、U、G、C,解析 过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；过程是目的基因与质粒DNA重组，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；过程是基因的表达过程，涉及转录和翻译，原料中含有A、U、G、C四种碱基。 答案 B,6科学家将一段控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白，而且这些鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析下列叙述不正确的是( ) A.这些鸡是基因工程的产物 B这种变异属于可遗传的变异 C该过程产生了新的基因 D该种变异属于定向变异,解析 将外源DNA(基因)转移到另一种生物体内，属于基因工程的范畴，原理是基因重组，这种变异是可遗传的、定向的。基因工程是基因的转移，没有产生新的基因，只有基因突变才会产生新基因。 答案 C,考情四 调查常见的人类遗传病 7某城市兔唇畸形新生儿出生率明显高于其他城市，研究这种现象是否由遗传因素引起的方法不包括( ) A对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究 B对该城市出生的双胞胎进行相关的调查统计分析 C对该城市出生的兔唇畸形患者的血型进行调查统计分析 D对兔唇畸形患者家系进行调查统计分析,解析 欲调查兔唇现象是否与遗传因素有关，可以对正常个体与畸形个体进行基因组比较研究，如有差别则说明该现象与基因有关，A项正确；同卵双胞胎基因型相同，若两者表现为一个兔唇，一个正常，则说明该现象与基因无关，B项正确；对患者家系进行分析，若符合遗传病的遗传规律，即可说明该病是由遗传因素引起的，D项正确；血型和兔唇分别为不同基因控制下的生物的两种性状表现，两者之间没有直接关系，因此不能通过对血型的调查统计分析得出兔唇是否由遗传因素引起，C项错误。 答案 C,8如图是对某种遗传病在双胞胎中共同发病率的调查结果。a、b分别代表异卵双胞胎和同卵双胞胎中两者均发病的百分比。据图判断下列叙述中错误的是( ),A同卵双胞胎比异卵双胞胎更易同时发病 B同卵双胞胎同时发病的概率受非遗传因素影响 C异卵双胞胎中一方患病时，另一方可能患病 D同卵双胞胎中一方患病时，另一方也患病 解析 由图像可知，异卵双胞胎发病率远小于25%，而同卵双胞胎的发病率高于75%，因此A项正确，D项错误；因同卵双胞胎的基因型完全相同，但并非100%发病，因此发病与否受非遗传因素影响，B项正确；异卵双胞胎的基因型可能相同，也可能不同，所以一方患病时，另一方也可能患病，也可能不患病，C项正确。 答案 D,
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