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高考考點(diǎn)7 基因的突變
本類(lèi)考題解答錦囊
基因突變是基因分子結(jié)構(gòu)的變化，只有基因突變才能產(chǎn)生新的基因，進(jìn)而形成等位基因，產(chǎn)生新的性狀，它是生物進(jìn)化的主要原因，但是由于DNA分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以以DNA為遺傳物質(zhì)的生物，基因突變率非常低，而以DNA為遺傳物質(zhì)的生物，如某些病毒，突變率就會(huì)稍高一點(diǎn)。
【例題】 自然界中一種化物某一基因及其二種突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下：
正常基因 梢氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 蘇氨酸 脯氨酸
突變基因3 精氨酸 苯丙氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根據(jù)上述氨基酸序列確定這三種突變基因DNA分子的改變是
A．突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添
B．突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添
C．突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添
D．突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)基因的增添
高考考目的與解題技巧：考查基因突變后，密碼子改變丁，所合成的蛋白質(zhì)是否一定會(huì)改變。在本題中要知道，合成生物蛋白質(zhì)的氨基酸共有20種，但決定氨基酸的密碼子有61種，所以對(duì)某種氨基酸來(lái)講，有可能有幾種密碼子決定。
【解析】 基因在指揮蛋白質(zhì)合成時(shí)，有嚴(yán)格的堿基密碼，一個(gè)堿基的改變就全造成密碼不同，tRNA攜帶的氨基酸發(fā)生錯(cuò)誤，從題目所示的情境可以看出，突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3是一個(gè)堿基的增添，從而導(dǎo)致DNA分子的改變。
【答案】 A
1人類(lèi)16號(hào)染色體上有一段DNA序列決定血紅蛋白的氨基酸組成，這個(gè)DNA序列的某一對(duì)堿基發(fā)生改變而引起鐮刀型貧血癥，這種改變屬于
A.3基因突變 B．基因重組
C．染色體結(jié)構(gòu)的變化 D．染色體數(shù)目的變化
A 指導(dǎo)：考查基因突變的原因�；�因突變是指DNA分子結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對(duì)的增添、缺失和改變，從而改變了遺傳信息。
2據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)青少年的平均身高有所增加，與此現(xiàn)象有關(guān)的是
A．基因突變
B．營(yíng)養(yǎng)素供給充分
C.食人生長(zhǎng)激素(蛋白質(zhì)化合物)
D．染色體變異
答案： B 指導(dǎo)：考查生物變異的原因�；�因突變和染色體變異屬于遺傳物質(zhì)的改變，這些突變能夠?qū)ΨN群進(jìn)化產(chǎn)生普遍影響，但需要一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)間過(guò)程，因此青少年在近幾年身高的增加，不可能是遺傳物質(zhì)的改變引起的。盡管青少年身高的增加與生長(zhǎng)激素有關(guān)，但由于生長(zhǎng)激素屬于蛋白質(zhì)，在人體食人后會(huì)被消化成氨基酸而失去作用，所以食人生長(zhǎng)激素不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。近幾年來(lái)隨著我國(guó)人民生活水 平的不斷提高，營(yíng)養(yǎng)素的供給量明顯增多，是青少年身高增加的主要原因，這屬于環(huán)境條件引起的變異。
3下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是
A．割除公雞和母雞的生殖腺并相互移植，因而部分改變 第二性征
B．果樹(shù)修剪后所形成的樹(shù)冠具有特定的形狀
C．用生長(zhǎng)素處理未經(jīng)受粉的番茄雌蕊，得到的果實(shí)無(wú)籽
D．開(kāi)紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開(kāi)白花
答案： D 指導(dǎo)：A、B、C選項(xiàng)都是人工利用激素的作用來(lái)改變生物的性狀，由于其遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變，因此變異性狀不能遺傳。D選項(xiàng)所述的是雜合體自交出現(xiàn)隱性性狀的現(xiàn)象，由于其基因組成發(fā)生了變化，所以改變的性狀能夠遺傳下去。
4在一塊栽種紅果番茄的田地里，農(nóng)民發(fā)現(xiàn)有一株番茄的果是黃色的，這是因?yàn)樵撝攴��?br> A.發(fā)生基因突變 B．發(fā)生染色體畸變
C.發(fā)生基因重組 D．生長(zhǎng)環(huán)境發(fā)生變化
答案： A 指導(dǎo)：番茄栽種在同一田地里，D可以排除。而發(fā)生染色體畸變往往涉及多個(gè)性狀的改變，B也可排除。生物在同一性狀中出現(xiàn)了前所未有的性狀，可認(rèn)為是發(fā)生了基因突變。
5人類(lèi)的正常血紅蛋白(HbA)β鏈第63位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC。當(dāng)β鏈第63位組氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白(HbM)，導(dǎo)致一種貧血癥；β鏈第63位組氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代而產(chǎn)生的異常血紅蛋白(HbZ)將引起另一種貧血癥。
(1)寫(xiě)出正常血紅蛋白基因中，決定β鏈第63位組氨酸密碼子的堿基對(duì)組成。
(2)在決定β鏈第63位組氨酸密碼子的DNA三個(gè)堿基對(duì)中，任意一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的血紅蛋白嗎?為什么?
答案：(1)
(2)不一定。原因是當(dāng) 中的第三對(duì)堿基發(fā)生A．T→G?C或G?C→A?T變化后，產(chǎn)生的遺傳密碼為CAC或CAU，仍然是組氨酸的密碼子，因而不影響產(chǎn)生正常血紅蛋白。
指導(dǎo)：根據(jù)中心法則，基因中堿基的排列順序決定了信使RNA中的堿基排列順序(信使RNA中決定氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基，被稱為“密碼子”)，信使RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合起來(lái)，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。血紅蛋白異常，歸根到底是由于基因中堿基的排列順序改變引起的。由于組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，而遺傳密碼有61種，故一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可由幾種密碼子決定。
6艾滋病病毒(HIV)是一種球形的RNA病毒，HIV有I和Ⅱ兩種類(lèi)型，其中I型又有7個(gè)亞型。I型的基因組中4個(gè)主要基因的變異率最高達(dá)22％。多達(dá)100種左右的HIV變異株是目前研制疫苗的主要困難，因此切斷傳播途徑是惟一行之有效的預(yù)防措施。HIV眾多變異類(lèi)型是_________的結(jié)果，這種變異特點(diǎn)與_________般生物的不同之處是_________，原因是_________。
答案：基因突變 突變方向更多，突變串高 單鏈RNA的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定
指導(dǎo)：考查基因突變的概念、特點(diǎn)以及RNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。RNA分子為單鏈結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比一般生物的遺傳物質(zhì)DNA的穩(wěn)定性差，因而RNA分子的結(jié)構(gòu)容易發(fā)生改變，從而引發(fā)基因突變，使得突變率?般生物的基因突變串高。
Ⅱ題點(diǎn)經(jīng)典類(lèi)型題
【例題】 擬)昆蟲(chóng)學(xué)家用人工誘變的方法使昆蟲(chóng)產(chǎn)生基因突變，導(dǎo)致Bs酶活性升高，該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。近年來(lái)巳將控制Ba酶合成的基因分離出來(lái)，通過(guò)生物工程技術(shù)將它導(dǎo)人細(xì)菌體內(nèi)，并與細(xì)菌體內(nèi)的DNA分子結(jié)合起來(lái)。經(jīng)過(guò)這樣處理的細(xì)菌能分裂增殖。請(qǐng)根據(jù)上述資料回答：
(1)人工誘變?cè)谏�產(chǎn)實(shí)踐中已得到廣泛應(yīng)用，因?yàn)樗�能提高_(dá)________，通過(guò)人工選擇獲得_________。
(3)酯酶的化學(xué)本質(zhì)是_________�；�因控制酯酶合成要經(jīng)過(guò)_________和_________兩個(gè)過(guò)程。
(3)通過(guò)生物工程產(chǎn)生的細(xì)菌，其后代同樣能分泌酯酶，這是由于_________。
(4)請(qǐng)你具體說(shuō)出一項(xiàng)上述科研成果的實(shí)際應(yīng)用。
高考考目的與解題技巧：奉題主要考查基因突變?cè)谏�產(chǎn)上的具體應(yīng)用。由于絕大多數(shù)生物遺傳物質(zhì)是DNA，且DNA蛄構(gòu)穩(wěn)定，故自然條件下，突變牟非常低，采取人工誘變就可以提高其突變的頻率，在突變產(chǎn)生的新基因中，就有可能是我們所需要的基因，
【解析】 考查人工謗變育種的特點(diǎn)及其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。在自然條件下基因突變的頻率很低，但在人工條件下，如利用各種射線、激光、硫酸二乙酯等處理，可以大大提高基因突變的頻率，并從中選擇出對(duì)人類(lèi)有益的優(yōu)良突變性狀。酯酶的化學(xué)成分屬于蛋白質(zhì)，其合成需要轉(zhuǎn)錄、翻譯兩個(gè)過(guò)程。當(dāng)選出酯酶基因通過(guò)基因工程導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)后，其后代同樣能分泌酯酶，說(shuō)明酯酶基因引起了細(xì)菌變異，并在細(xì)菌繁殖過(guò)程中隨著細(xì)菌DNA的復(fù)制而復(fù)制，不僅傳遞給了細(xì)菌后代，而且在細(xì)菌后代中得以表達(dá)。酯酶能夠分解有機(jī)磷農(nóng)藥，因而可以將分泌酯酶的細(xì)菌投放到含有有機(jī)磷農(nóng)藥的污水、農(nóng)田中，借以分解其中的有機(jī)磷農(nóng)藥，以降低農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。
【答案】 (1)基因突變頻率 人們所需的突變性狀 (2)蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)錄 翻譯 (3)控制合成酯酶的基因隨著細(xì)菌DNA的復(fù)制而復(fù)制，傳遞給后代并進(jìn)行了表達(dá) (4)用于降解水和農(nóng)田中的有機(jī)磷農(nóng)藥，以保護(hù)環(huán)境
1擬)進(jìn)行有性生殖的生物，下代和上代間總存在著一定差異的主要原因是
A.基因重組 B．基因突變
C．可遺傳的變異 D.染色體變
答案： A 指導(dǎo)：進(jìn)行有性生殖的生物，上下代之間發(fā)生差異可以是由于基因重組，基因突變和染色體變異引起，但后兩者只要外部環(huán)境條件和內(nèi)部生理過(guò)程不發(fā)生劇變，一般均不會(huì)發(fā)生，表現(xiàn)出低頻性。而基因重組卻是進(jìn)行有性生殖的必然過(guò)程，生物的染色體數(shù)量越多，其上攜帶的等位基因越多，后代中產(chǎn)生基因重組的變異種類(lèi)也越多。
本題易錯(cuò)點(diǎn)是容易將基因重組與基因突變的意義搞混。答題關(guān)鍵是從基因重組和基因突變產(chǎn)生的原因上，深刻理解“基因重組是可遺傳變異的主要來(lái)源”、“基因突變是可遺傳變異的根本來(lái)源”。
2擬)科學(xué)家利用輻射誘變技術(shù)處理紅色種皮的花生，獲得一突變植株，其自交所結(jié)的種子均具紫色種皮。這些紫色種皮的種子長(zhǎng)成的植株中，有些卻結(jié)出了紅色種皮的種子。
(1)上述紫色種皮的花生種子長(zhǎng)成的植株中，有些結(jié)出廠紅色種皮種子的原因是_________。
(2)上述紫色種皮的種子，可用于培育紫色種皮性狀穩(wěn)定遺傳的花生新品種。假如花生種皮的紫色和紅色性狀由一對(duì)等位基因控制，用文字簡(jiǎn)要敘述獲得該新品種的過(guò)程：_________。
(1)獲得突變的植株是雜合子，其自交的后代發(fā)生了性狀分離；
(2)可以用這些紫皮種子連續(xù)自交兩代，其中一些結(jié)紫色種皮的植株就是所需的純合子新品種。
指導(dǎo)：輻射育種是科學(xué)家常用的方法，它的特點(diǎn)是可以迅速獲得突變的性狀，從中選出有利于人類(lèi)的新品種。突變獲得的性狀有純合的也有雜合的，從題目所示的情境可以看出紫色種皮是一種雜合于，因?yàn)槠渥越缓蟠�的表現(xiàn)型有紫也有紅。如果在獲得純合的紫皮花生后，對(duì)紫皮花生進(jìn)行連續(xù)自交，從中選出能穩(wěn)定遺傳的紫皮品種就可以了。
3擬) Co是典型 放射源，可用于作物的誘變育種，我國(guó)應(yīng)用該方法培育出了許多農(nóng)作物新品種，如棉花高產(chǎn)品種“魯棉1號(hào)”，年種植面積曾達(dá)3 000多萬(wàn)畝，在我國(guó)自己培育的棉花品種中栽培面積最大。7射線處理作物后主要引起_________，從而產(chǎn)生可遺傳的變異，除 射線外，用于人工誘變的其他射線還有________、_________和_________。
答案：基因突變 X射線 紫外線 中子流
指導(dǎo)：考查人工誘變育種的原理和方法。人工誘變育種的原理是基因突變。在自然條件下基因突變的頻率很低，但在人為條件下，利用物理因素(如射線、у射線、紫外線、激光等)或化學(xué)因素(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理生物，從而誘發(fā)基因突變。
4擬)如圖所示，表示人類(lèi)鐮刀型貧血癥的病因
(1)③過(guò)程是_________，發(fā)生的場(chǎng)所_________，發(fā)生的時(shí)期是_________；①過(guò)程是_________，發(fā)生場(chǎng)所是_________；②過(guò)程是_________，發(fā)生場(chǎng)所是_________。
(2)④表示的堿基序列是_________，這是決定一個(gè)纈氨酸的一個(gè)_________，轉(zhuǎn)運(yùn)谷氨酸的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA一端的三個(gè)堿基是_________。
(3)父母均正常，發(fā)生一個(gè)患鐮刀型貧血癥的女兒，可見(jiàn)此遺傳病是_________遺傳病，若Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因，則患病女兒的基因型為_(kāi)_____，母親的基因型為_(kāi)________。如果這對(duì)夫婦再生一個(gè)患此病女兒的幾率為_(kāi)________。
(4)比較Hba與HbA區(qū)別，Hba中堿基為_(kāi)________，而HbA中為_(kāi)________。
(5)鐮刀型貧血癥是由_________產(chǎn)生的一種遺傳病，從變異的種類(lèi)來(lái)看，這種變異屬于_________。該病十分罕見(jiàn)，嚴(yán)重缺氧時(shí)會(huì)導(dǎo)致個(gè)體死亡。這表明基因突變的特點(diǎn)是_________和_________。
答案：(1)基因突變 細(xì)胞核 細(xì)胞分裂間期 轉(zhuǎn)錄 細(xì)胞核 翻譯核糖體
(2)GUA 密碼子 CUU
(3)常染色體上隱性 HbaHBa HbAHba
(4)CAT CTT
(5)基因突變 可遺傳變異 低頻性 多害少利性
指導(dǎo)：這種貧血癥的直接病因是：蛋白質(zhì)分子中一條多肽鏈上的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸代替了，而根本原因是：控制血紅蛋白合成的基因中，一條脫氧核苷酸上的堿基CTr變成了CAT。
5擬)1928年英國(guó)微生物學(xué)家弗來(lái)明發(fā)現(xiàn)了青霉素，直到1943年青霉素產(chǎn)量只有20單位／毫升。后來(lái)科學(xué)家用X射線、紫外線照射青霉菌，結(jié)果大部分菌株死亡了，其中有的菌株不但生存下來(lái)而且產(chǎn)量提高了幾十倍，請(qǐng)解釋?zhuān)?br> (1)用射線照射能殺死微生物但能得到_________，這是由于射線使微生物發(fā)生了_________；
(2)射線照射使青霉菌的_________分子中的_________改變，從而產(chǎn)生廠新的性狀；
(3)雖然誘變育種可以提高變異頻串，加速育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀，但也存在突變的缺點(diǎn)是_________。
答案：(1)高產(chǎn)菌株 基因突變
(2)DNA 某些基因的個(gè)別堿基發(fā)生了改變
(3)有害變異多、需大量處理供試材料
指導(dǎo)：生物體產(chǎn)生的新性狀是基因突變的結(jié)果，但自然條件下生物的基因突變率很低，在人工誘導(dǎo)下可以提高其突變率。
6擬)基因突變按其發(fā)生部位，可以分為體細(xì)胞突變和生殖細(xì)胞突變兩種。如果是前者，則發(fā)生在細(xì)胞_________分裂的_________期；如果是后者，發(fā)生的細(xì)胞分裂方式和時(shí)期是_________。人的癌腫是在致癌因素作用下發(fā)生的突變，它屬于_________；如果突變導(dǎo)致突變
型后代的產(chǎn)生，則屬于_________。
答案：有絲分裂 間 減數(shù)分裂間期 體細(xì)胞突變 生殖細(xì)胞 突變
指導(dǎo)：基因突變的時(shí)期主要是在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。而減數(shù)分裂過(guò)程中的突變傳遞紿后代的可能性最大。
Ⅲ新高考探究
1將廣州當(dāng)?shù)氐拇蠖蛊贩N(番禺豆)引種到北京地區(qū)種植，結(jié)果開(kāi)花延遲，產(chǎn)量降低；將佳木斯的大豆品種(滿倉(cāng)金)引種到北京種植，結(jié)果開(kāi)花提前，產(chǎn)量升高。大豆引種后性狀發(fā)生改變的原因是
A．基因突變 B．基因重組
C.染色體變異 D．環(huán)境條件的改變
答案： D 指導(dǎo)：考查生物的變異類(lèi)型及其原因。大豆引種后性狀的改變屬于不遺傳的變異，無(wú)論大豆從北向南引種，還是從 南向北引種，生存環(huán)境條件(如光照時(shí)間、溫度等)發(fā)生了改變。
2英國(guó)的兩名中學(xué)生在一個(gè)水塘中捕捉到了4只三條腿的青蛙，于是報(bào)告了當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)部門(mén)。經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在該地區(qū)的其他水域中還發(fā)現(xiàn)了許多5條腿、6條腿和7條腿等以及其他異形青蛙。這是在當(dāng)?shù)貧v史上未曾出現(xiàn)過(guò)的，稱為“青蛙事件”。你認(rèn)為其中最可能的原因是

A.臭氧層的破壞，引起紫外線輻射增強(qiáng)，導(dǎo)致青蛙發(fā)生了基因突變
B．C02的增多，引起溫度的變化，使得蛙在個(gè)體發(fā)育過(guò)程中發(fā)生了染色體變異
C．由于其他地區(qū)的青蛙入侵，與當(dāng)?shù)厍嗤茈s交，結(jié)果導(dǎo)致發(fā)生了基因重組
D．當(dāng)?shù)毓�業(yè)廢棄物排放量超標(biāo)，導(dǎo)致青蛙的個(gè)體發(fā)育發(fā)生了異常
答案： D 指導(dǎo)：考查生物變異的類(lèi)型及其原因。紫外線增強(qiáng)、溫度的驟變、與外來(lái)個(gè)體的雜交等都會(huì)引起生物遺傳物質(zhì)的改變，導(dǎo)致發(fā)生可遺傳的變異。從“青蛙事件”中可以看出，如果是臭氧層破壞引起的，那么不僅青蛙會(huì)發(fā)生基因突變，而且其他生物也會(huì)發(fā)生基因突變；從青蛙的變異率來(lái)看，也不符合基因突變的低頻性特點(diǎn)。溫度因素引起細(xì)胞發(fā)生染色體變異時(shí)，溫度需要發(fā)生驟變，而溫室效應(yīng)引起的溫度變化卻是緩慢的。如果是當(dāng)?shù)厍嗤芘c外來(lái)人侵的青蛙雜交引起的，那么青蛙的變異性狀應(yīng)當(dāng)具有穩(wěn)定性，而不會(huì)同時(shí)出現(xiàn)3條腿，5條腿，6條腿等和其他異形性狀。青蛙的個(gè)體發(fā)育是在體外進(jìn)行的，容易受到環(huán)境條件改變的影響，工業(yè)廢棄物中含有一些有害成分，嚴(yán)重影響了青蛙的正常個(gè)體發(fā)育過(guò)程。
3在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對(duì)，則
A.不能轉(zhuǎn)錄
B．在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的密碼子改變
C．不能翻譯
D．在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的密碼子改變
指導(dǎo)：考查基因突變的原因。當(dāng)在基因中的某一位點(diǎn)插入一個(gè)堿基對(duì)后，使得在該插入點(diǎn)之后的堿基序列發(fā)生了改變，以致轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的密碼子改變。
4用激光或亞硝酸處理萌發(fā)的種子或幼苗能誘導(dǎo)基因突變，激光或亞硝酸起作用的時(shí)間是有絲分裂的
A．分裂期間期 B．分裂期的中期
C．分裂期的后期 D．各個(gè)時(shí)期
答案： A 指導(dǎo)：考查基因突變的過(guò)程時(shí)期。人工誘導(dǎo)基因突變常用的方法有物理方法(如X線、у射線、紫外線、激光等)和化學(xué)方法(如亞硝酸、硫酸二乙酯等)。由于基因突變發(fā)．生在DNA復(fù)制時(shí)期，是復(fù)制差錯(cuò)造成的，所以發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂之前的間期。
5與雜交育種、單倍體育種、基因工程育種等育種方法相比較，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨(dú)特之處是
A．可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上
B．育種周期短，加快育種的進(jìn)程
C．改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造前所未有的性狀類(lèi)型
D．能夠明顯縮短育種的年限，后代性狀穩(wěn)定快
答案：C 指導(dǎo)：考查各種育種方法的特點(diǎn)。雜交育種的原理是基因重組，其明顯優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)雜交將不同個(gè)體優(yōu)良性狀重新組合，形成新的性狀組合類(lèi)型；單倍體育種的原理是染色體變異，其明顯優(yōu)點(diǎn)是后代都是純種而且明顯縮短育種年限；基因工程育種的原理是基因重組，其明顯優(yōu)點(diǎn)是能夠打破物種的界限，克服遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，定向改變生物的性狀。這三種育種方法都是在已有基因的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
而人工誘變育種的原理是基因突變，其獨(dú)特之處是通過(guò)改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造出從未有過(guò)的遺傳信息來(lái)改變生物性狀。
6為提高農(nóng)作物的單產(chǎn)量，獲得早熟、抗倒伏、抗病等性狀，科學(xué)工作者往往要采取多種育種方法來(lái)培育符合農(nóng)民要求的新品種，請(qǐng)根據(jù)下面提供的材料，設(shè)計(jì)兩套育種方案，分別培育出小麥和水稻新品種。生物材料：A小麥的高稈(顯性)抗銹病(顯性)純種，B小麥的矮稈不抗銹病純種，C水稻的遲熟種子。非生物材料：根據(jù)需要自選。
(1)小麥育種方案：
①育種名稱：_________育種
②所選擇的生物材料：_________。
③希望得到的結(jié)果：_________。
④預(yù)期產(chǎn)生這種結(jié)果(所需性狀類(lèi)型)的概率：_________。
⑤寫(xiě)出育種的簡(jiǎn)要過(guò)程(可用圖解)：
⑥簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法：
答案：①雜交 ②A、B ③矮稈抗銹病 ④3/16 ⑤高抗×矮病→F1，高抗→F2高抗、高病、矮抗、矮病→選出矮抗品種 ⑥將F2矮稈抗銹病品種連續(xù)自交，分離淘汰提純到基本不分離為止。
(2)水稻育種方案：
①育種名稱：_________育種
②所選擇的生物材料：_________。
③希望得到的結(jié)果：_________。
④預(yù)期產(chǎn)生這種結(jié)果(所需性狀類(lèi)型)的概率：_________
⑤寫(xiě)出育種的簡(jiǎn)要過(guò)程(可用圖解)：
⑥簡(jiǎn)答選擇能穩(wěn)定遺傳的新品種的方法：
答案：①誘變 ②C ③早熟水稻 ④極低或不出現(xiàn) ⑤用射線、激光照射或秋水仙素等化學(xué)試劑處理(或用太空飛船搭載)水稻，使之產(chǎn)生基因突變 ⑥將處理的水稻種植下去，進(jìn)行觀察，選擇早熟的水稻，并純化。
指導(dǎo)：在培育優(yōu)良的農(nóng)作物新品種時(shí)，除雜交育種單倍體育種外，另一重要手段就是人工誘變育種。
7自1987年7月，我國(guó)首次將大麥、青椒、蘿卜等純系種子和大蒜無(wú)性系種子放入衛(wèi)星中搭載人造飛船，30日，2．5克苧麻種子搭載“神舟”四號(hào)飛船在太空周游了6天零18小時(shí)后，返回地球，已經(jīng)有上百種被子植物的種子邀游太空。返回地面的種子，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，
抗病番茄、大型青椒、優(yōu)質(zhì)棉花、高產(chǎn)小麥等相繼誕生。
請(qǐng)回答：
(1)植物種子太空返回地面后種植，往往能得到新的變異特征。這種變異的來(lái)源主要是植物種子經(jīng)太空中的_______輻射后，其_________發(fā)生變異。
答案：宇宙射線等 遺傳物質(zhì)(DNA或基因)
(2)試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)之一是_________
變異頻率高、加快育種速度，大幅度改良某些性狀
(3)如在太空飛行的“神舟”四號(hào)載人航天實(shí)驗(yàn)飛船內(nèi)做“植物種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn)”，已知倉(cāng)內(nèi)無(wú)光，則種子的幼根生長(zhǎng)方向如何?為什么?
答案：不定向生長(zhǎng)。因?yàn)榉N子失重。
(4)這種空間誘變育種與轉(zhuǎn)基因的種子育種原理一樣嗎?為什么?
答案：不一定，因?yàn)榭臻g誘變育種的原理是基因突變，無(wú)外源基因的導(dǎo)入。
指導(dǎo)：生物在失重的條件下，受到外界環(huán)境條件的影響，會(huì)發(fā)生基因突變，其突變的方向和產(chǎn)：生的類(lèi)型有可能與地球表面不一樣。

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