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文檔簡(jiǎn)介

第5章基因突變及其他變異

第?節(jié)基因突變和基因重組

i.基因突變的實(shí)例

鐮刀型細(xì)胞貧血癥

(1)癥狀:患者的紅細(xì)胞由正常中央微凹的圓餅狀變?yōu)?易發(fā)生紅細(xì)胞,

使人患溶血性貧血。

(2)病因:基因中的o

直接原因:發(fā)生改變;

根本原因:發(fā)生改變。

2.基因突變的概念

由于DNA分子中發(fā)生_________的增添、缺失或替換,而引起的的改變,就叫基因

突變。

3.基因突變的原因

(1)外因:

①物理因素。如:、。

②化學(xué)因素。如:、。

③生物因素。如:。

(2)內(nèi)因:偶爾發(fā)生錯(cuò)誤,DNA的堿基組成發(fā)生改變等。

4.基因突變的特點(diǎn):

①普遍性。

②隨機(jī)性:基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的時(shí)期和細(xì)胞內(nèi)上,

同個(gè)DNA分子的o

③不定向性:一個(gè)基因可向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的o

④突變率很低。

⑤多害少利性。

5.基因突變的時(shí)間:。

6.基因突變的意義

①是產(chǎn)生的途徑;

②是的根本來源;

③是的原始材料。

7.基因重組的概念

在生物體進(jìn)行的過程中,的基因的重新組

合。

8.基因重組的類型

(1)自由組合型:在減數(shù)第一次分裂后期,隨著染色體的自由組合,也

自由組合。

(2)交叉互換型:在減數(shù)分裂形成四分體時(shí)期,位于有時(shí)會(huì)隨非姐妹染

色單體而交換,導(dǎo)致染色單體上的基因重組。

9.基因重組的意義:基因重組是變異的重要來源之一,對(duì)具有重要意義。

參考答案

1.(1)鐮刀狀破裂

(2)堿基替換血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)

2.堿基對(duì)基因結(jié)構(gòu)

3.(1)①射線激光

②亞硝酸堿基類似物

③病毒

(2)DNA復(fù)制過程

4.②任何不同DNA分子不同部位

③等位基因

5.有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期

6.①新基因②生物變異③進(jìn)化

7.有性生殖控制不同性狀

8.(1)同源非同源染色體

(2)同源染色體上的等位基因

9.生物進(jìn)化

1.基因突變

(1)基因突變的原因

(2)基因突變的特點(diǎn)

a?可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因

⑴颯b.發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期(時(shí)間隨機(jī))

Q)隨機(jī)性c.發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的不同DNA分子上(位置隨機(jī))

⑶不定向性d.發(fā)生在同一DNA分子的不同部僮位置隨機(jī))

(4)低頻性

e/O5"。"個(gè)生殖細(xì)胞中才有一個(gè)突變

⑶多害少利性

f?生物界普遍存在

%突變性狀大多有害

對(duì)東聲例

1.關(guān)于等位基因B和b發(fā)生突變的敘述,錯(cuò)誤的是

A.等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因

B.X射線的照射不會(huì)影響基因B和基因b的突變率

C.基因B中的堿基對(duì)G-C被堿基對(duì)A-T替換可導(dǎo)致基因突變

D.在基因b的ATGCC序列中插入堿基C可導(dǎo)致基因b的突變

【參考答案】B

【試題解析】基因突變具有不定向性,等位基因B和b都可以突變成為不同的等位基因,

A正確;X射線屬于物理誘變因子,會(huì)提高基因B和基因b的突變率,B錯(cuò)誤;基因突變

是指DNA中堿基對(duì)的增添、缺失和替換,所以基因B中的堿基對(duì)G—C被堿基對(duì)A-T替

換可導(dǎo)致基因突變,C正確;在基因b的ATGCC序列中插入堿基C,則基因的堿基序列發(fā)

生了改變,即發(fā)生了基因突變,D正確。

【易錯(cuò)警示】基因突變中易錯(cuò)知識(shí)歸納

(1)基因突變不只是發(fā)生在間期

基因突變主要發(fā)生在有絲分裂的間期或減數(shù)第一次分裂的間期,也可能發(fā)生在其他

各時(shí)期,只是突變率更低。

(2)誘變因素不能決定基因突變的方向

誘變因素可提高基因突變的頻率,但不會(huì)決定基因突變的方向,基因突變具有不定

向性的特點(diǎn)。

(3)基因突變時(shí)堿基對(duì)的改變可多可少

基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變,只要是基因分子結(jié)

構(gòu)內(nèi)的變化,1個(gè)堿基對(duì)的改變叫基因突變,1000個(gè)堿基對(duì)的改變也叫基因突變。

(4)基因突變不會(huì)改變DNA上基因的數(shù)目和位置

基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部,因此基因突變只是產(chǎn)生了新的等位基因,并沒有改變DNA

上基因的數(shù)目和位置。

(5)基因突變的利害性取決于生物生存的環(huán)境條件

例如,昆蟲突變產(chǎn)生的殘翅性狀,若在陸地上則為不利變異,而在多風(fēng)的島嶼上則

為有利變異。

(6)RNA病毒中也有基因突變

RNA病毒中,基因突變指RNA中堿基的改變、增添和缺失,其突變率遠(yuǎn)大于DNA

的突變率。

2.基因突變對(duì)性狀的影響

(1)基因突變改變生物性狀:突變引起密碼子改變,最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)的功能改變,從

而影響生物的性狀,如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。

(2)基因突變不改變生物性狀:

①體細(xì)胞中某基因發(fā)生改變,生殖細(xì)胞中不一定出現(xiàn)該基因。

②若該親代DNA上某個(gè)堿基對(duì)發(fā)生改變,產(chǎn)生一個(gè)隱性基因,并將該隱性基因傳給

子代,而子代為雜合子,則隱性性狀不會(huì)表現(xiàn)出來。

③根據(jù)密碼子的簡(jiǎn)并性,有可能翻譯出相同的氨基酸。

④性狀表現(xiàn)是遺傳基因和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,在某些環(huán)境條件下,突變后的

基因可能并不會(huì)在性狀上表現(xiàn)出來。

恒用點(diǎn)制

2.下表描述一個(gè)控制A酶的基因,當(dāng)其堿基序列中的某一個(gè)堿基被另外一個(gè)堿基取代后蛋白

質(zhì)產(chǎn)物(以甲、乙、丙、丁表示)的特性,據(jù)表分析下列說法中不正確的是

項(xiàng)目相對(duì)于A酶的傕化活性相對(duì)于A酶的氨基酸數(shù)目

甲100%不變

乙50%不變

丙0%減少

T150%不變

A.無法判斷蛋白質(zhì)丁的氨基酸序列是否有改變

B.蛋白質(zhì)乙的氨基酸序列一定有改變

C.單一堿基取代現(xiàn)象可以解釋蛋白質(zhì)丙的產(chǎn)生

D.蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列不一定改變

【參考答案】A

【試題解析】基因堿基序列中的某一個(gè)堿基被另外一個(gè)堿基取代,說明發(fā)生了基因突變。

由于蛋白質(zhì)丁的催化活性提高了,因此其氨基酸序列一定有改變,A錯(cuò)誤;由于蛋白質(zhì)乙

的催化活性降低了,因此其氨基酸序列也一定有改變,B正確;單一堿基取代可能導(dǎo)致終

止密碼子提前出現(xiàn),因此可以解釋蛋白質(zhì)丙的出現(xiàn),C正確;由于蛋白質(zhì)甲的催化活性沒

有改變,可能發(fā)生了中性突變,因此無法確定蛋白質(zhì)甲的氨基酸序列是否改變,D正確。

3.三種基因重組機(jī)制比較

重組同源染色體上非同源染色體上

DNA分子重組技術(shù)

類型等位基因的重組非等位基因間的重組

發(fā)生

減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期

時(shí)間

同源染色體非姐妹染色單體同源染色體分開,等位基因分離,非

發(fā)生目的基因經(jīng)運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)

之間交叉互換導(dǎo)致染色單體同源染色體自由組合,導(dǎo)致非同源染

機(jī)制胞,導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組

上的基因重新組合色體上非等位基因間重新組合

圖像

示意wr重組質(zhì)粒受體細(xì)胞

龍?jiān)椿蚶?/p>

3.下列關(guān)于高等動(dòng)植物體內(nèi)基因重組的敘述中,不正確的是

A.基因重組可發(fā)生在有性生殖細(xì)胞的形成過程中

B.基因型為Aa的個(gè)體自交,由于基因重組,后代出現(xiàn)AA、Aa、aa個(gè)體

C.同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換屬于基因重組

D.同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組造成的

【參考答案】B

【試題解析】基因重組可發(fā)生在有性生殖細(xì)胞的形成過程中,A正確;基因型為Aa的個(gè)體

自交,因基因分離,后代出現(xiàn)AA、Aa、aa個(gè)體,B錯(cuò)誤;同源染色體的非姐妹染色單體之

間交叉互換屬于基因重組,C正確;同胞兄妹之間遺傳上的差異主要是基因重組造成的,D

正確。

【知識(shí)鏈接】基因突變和基因重組的比較

基因重組基因突變

基因的重新組合產(chǎn)生新的基因型,使性狀基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,產(chǎn)生了

本質(zhì)

重新組合新的基因,出現(xiàn)了新的性狀

減I四分體時(shí)期由千四分體的非姐妹染色

發(fā)生時(shí)期及其個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和任何細(xì)胞.D

單體的交叉互換和減I后期非同源染色體

原因NA堿基對(duì)的增添、缺失或改變

的自由組合

R基礎(chǔ)

1.基因突變發(fā)生在

A.DNA3RNA的過程中

B.DNA玲DNA的過程中

C.RNA3蛋白質(zhì)的過程中

D.RNAf攜帶氨基酸的過程中

2.據(jù)估計(jì),在高等生物中,大約在1。5?個(gè)生殖細(xì)胞中,才會(huì)有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突

變,這說明基因突變

A.普遍存在B.隨機(jī)發(fā)生

C.不定向D.頻率很低

3.下列關(guān)于基因突變的敘述,正確的是

A.基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換可能不影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能

B.染色體上部分基因的缺失,引起性狀的改變,屬于基因突變

C.有性生殖產(chǎn)生的后代出現(xiàn)或多或少的差異主要是由于基因突變

D.DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的差錯(cuò)都可能發(fā)生基因突變

4.野生型果蠅是長(zhǎng)翅,突變型果蠅有殘翅、缺刻翅和無脈翅等多種類型,這一現(xiàn)象最能說明

A.基因突變只能自發(fā)產(chǎn)生

B.基因突變是不定向的

C.基因突變都是有益的

D.基因突變的頻率很高

5.鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者與正常人比較,血紅蛋白中的谷氨酸被繳氨酸取代,下列分析正確的

A.突變基因與正常基因之間的結(jié)構(gòu)差異可通過顯微鏡觀察得到

B.造成血紅蛋白結(jié)構(gòu)改變的根本原因是基因中堿基對(duì)的替換

C.鐮刀型細(xì)胞貧血癥在群體中發(fā)病率較高,并具有家族聚集現(xiàn)象

D.該突變可發(fā)生在細(xì)胞周期中的各個(gè)時(shí)期

6.下列實(shí)例中,能夠說明突變對(duì)生物本身的利與害具有相對(duì)性的是

A.玉米綠色苗中出現(xiàn)白華苗

B.晚熟水稻中出現(xiàn)早熟植株

C.高稈作物中出現(xiàn)矮稈植株

D.高粱作物中出現(xiàn)雄性不育株

7.有性生殖后代具更大的變異性,最根本的原因是

A.基因突變頻率提高

B.染色體結(jié)構(gòu)變異機(jī)會(huì)多

C.產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多

D.更易受環(huán)境影響而發(fā)生影響

8.下列情況可引起基因重組的是

①非同源染色體上的非等位基因自由組合②一條染色體的某一片段移接到另一條非同源

染色體上③同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換④DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)

的增添、缺失或替換⑤正常夫婦生出白化病兒子

A.①②③B.③④

C.①③D.①③⑤

9.依據(jù)基因重組概念的發(fā)展,判斷下列圖示過程中沒有發(fā)生基因重組的是

普通椒人凝血因子基因抗蟲基因初級(jí)卵母細(xì)胞

轉(zhuǎn)入]插入|形成]

培育1

太空椒羊的受精卵大腸桿菌質(zhì)粒次級(jí)卵母細(xì)胞

ABCD

10.同一番茄地里有兩株異常番茄,甲株所結(jié)果實(shí)均為果形異常,乙株只結(jié)了一個(gè)果形異常的

果實(shí),甲、乙兩株異常的果實(shí)連續(xù)種植幾代后果形仍保持異常。下列說法不正確的是

A.二者均可能是基因突變的結(jié)果

B.甲發(fā)生變異的時(shí)間比乙早

C.甲株變異一定發(fā)生于減數(shù)分裂時(shí)期

D.乙株變異一定發(fā)生于有絲分裂時(shí)期

R真題

11.(2016?海南卷)依據(jù)中心法則,若原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)

的氨基酸序列不變,則該DNA序列的變化是

A.DNA分子發(fā)生斷裂

B.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基增添

C.DNA分子發(fā)生堿基替換

D.DNA分子發(fā)生多個(gè)堿基缺失

12.(2016?天津卷)枯草桿菌野生型與某一突變型的差異見下表:

枯草核糖體S12蛋白第鏈霉素與核糖體的在含鏈霉素培養(yǎng)基

桿菌55-58位的氨基酸序列結(jié)合中的存活率(%)

野生

------K-p-能0

突變

-----p-|R|-K-P—

不能100

下列敘述正確的是

A.S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性

B.鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能

C.突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致

D.鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變

13.(2014?上海卷)如圖為果蠅X染色體的部分基因圖,下列對(duì)此X染色體的敘述錯(cuò)誤的是

f分又剛毛

m小翅

/菱形眼

w白眼

A.若來自雄性,則經(jīng)減數(shù)分裂不能產(chǎn)生重組型配子

B.若來自雌性,則經(jīng)減數(shù)分裂能I產(chǎn)生重組型配子

C.若發(fā)生交換,則發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間

D.若發(fā)生交換,圖所示四個(gè)基因中,/與w基因間交換頻率最高

參考答案

L【答案】B

【解析】基因突變是在DNA復(fù)制時(shí),由于某種原因發(fā)生了差錯(cuò)而改變了基因的分子結(jié)構(gòu)。A

項(xiàng)是轉(zhuǎn)錄,B項(xiàng)為DNA復(fù)制過程,C項(xiàng)為翻譯過程,D項(xiàng)是密碼子與反密碼子互補(bǔ)配對(duì)決定

氨基酸順序的過程。因此選B。

2.【答案】D

【解析】在高等生物中,大約在IO、?個(gè)生殖細(xì)胞中,才會(huì)有1個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生基因突變,

這說明基因突變頻率很低,選D。

3.【答案】A

【解析】由于密碼子具有簡(jiǎn)并性,因此基因中個(gè)別堿基對(duì)的替換可能不影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和

功能,A正確;染色體上部分基因的缺失引起性狀的改變,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,B錯(cuò)誤;

有性生殖產(chǎn)生的后代出現(xiàn)差異主要是基因重組引起的,C錯(cuò)誤;DNA復(fù)制過程出現(xiàn)差錯(cuò)可能

引起基因突變,轉(zhuǎn)錄過程出現(xiàn)差錯(cuò)不是基因突變,D錯(cuò)誤。

4.【答案】B

【解析】野生型果蠅是長(zhǎng)翅,突變型果蠅有殘翅、缺刻翅和無脈翅等多種類型,這一現(xiàn)象最

能說明基因突變是不定向的,B正確

5.【答案】B

【解析】鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變的結(jié)果,一般發(fā)生在分裂間期,不能通過顯微鏡觀察

得到,A錯(cuò)誤;由于異常的血紅蛋白分子與正常的血紅蛋白之間只有一個(gè)氨基酸的差異,該

基因突變屬于基因中堿基對(duì)的替換,B正確;人類遺傳病中,具有家族聚集現(xiàn)象和群體中發(fā)

病率較高的為多基因遺傳病,而鐮刀型細(xì)胞貧血癥為單基因遺傳病,C錯(cuò)誤:該突變發(fā)生在

細(xì)胞分裂間期,D錯(cuò)誤。

6.【答案】C

【解析】矮稈植株雖光合作用受到影響,但其抗倒伏能力增強(qiáng)。故選C。

7.【答案】C

【解析】有性生殖的生物在減數(shù)分裂形成配子時(shí),由于有同源染色體的自由組合和交叉互換,

形成了多種多樣的配子。在受精過程中雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的,因此產(chǎn)生新的基因組合機(jī)

會(huì)多,使后代具有更大的變異性和生活力,所以有性生殖后代具更大的變異性,最根本的原

因是產(chǎn)生新的基因組合機(jī)會(huì)多,C正確。

8.【答案】C

【解析】基因重組是兩對(duì)或兩對(duì)以上的等位基因的重新組合,包括同源染色體的非姐妹染色

單體之間發(fā)生局部交換和非同源染色體上的非等位基因自由組合,故①③是、⑤不是:而②

是染色體結(jié)構(gòu)變異、④是基因突變,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。

9.【答案】A

【解析】用普通椒培育太空椒的過程屬于基因突變,沒有發(fā)生基因重組,A錯(cuò)誤。基因工程

屬于非自然條件下的基因重組,可以發(fā)生在不同種生物之間,能夠定向改變生物性狀,所以

B、C正確。D過程屬于有性生殖(減數(shù)第一次分裂),會(huì)發(fā)生基因重組,所以D正確。

10.【答案】C

【解析】?jī)芍攴阉Y(jié)果實(shí)均異常,屬于可遺傳的變異,可能是由基因突變引起的,A正

確。在植物個(gè)體發(fā)育過程中,越早發(fā)生變異,變異影響也就越大,顯然甲發(fā)生變異的時(shí)間

比乙早,B正確。甲株變異有可能發(fā)生在胚胎發(fā)育過程中,也可能發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過

程中,C錯(cuò)誤。乙株變異發(fā)生在花芽分化有絲分裂旺盛時(shí),只影響到一個(gè)果實(shí)出現(xiàn)異常,D

正確。

11.【答案】C

【解析】原核生物中的DNA編碼序列發(fā)生變化后,相應(yīng)蛋白質(zhì)的氨基酸序列不變,可能的

原因是DNA分子發(fā)生堿基替換。堿基增添或缺失均會(huì)導(dǎo)致多個(gè)氨基酸序列的改變。

【解題技巧】基因突變類問題的解題方法

(1)確定突變的形式:若只是一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,則一般為堿基對(duì)的替換;若氨基酸序列發(fā)

生大的變化,則一般為堿基對(duì)的增添或缺失。

(2)確定替換的堿基對(duì):一般根據(jù)突變前后轉(zhuǎn)錄成mRNA的堿基序列判斷,若只有一個(gè)堿基

存在差異,則該堿基所對(duì)應(yīng)的基因中的堿基就為替換的堿基。

12.【答案】A

【解析】根據(jù)表格信息可知,枯草桿菌野生型與某一突變型的差異是由S12蛋白結(jié)構(gòu)改變

導(dǎo)致的,突變型能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活,說明突變型具有鏈霉素抗性,故A項(xiàng)正確;

翻譯是在核糖體上進(jìn)行的,所以鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其翻譯功能,B項(xiàng)錯(cuò)誤;野

生型和突變型的S12蛋白中只有一個(gè)氨基酸(56位氨基酸)有差異,而堿基對(duì)的缺失會(huì)導(dǎo)

致缺失位置后的氨基酸序列均改變,所以突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的替換導(dǎo)致的,C項(xiàng)

錯(cuò)誤:枯草桿菌對(duì)鏈霉素的抗性突變不是鏈霉素誘發(fā)的,鏈霉素只能作為環(huán)境因素起選擇

作用,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

13.【答案】C

【解析】在產(chǎn)生配子時(shí),雄果蠅X、Y染色體上的基因完全連鎖,不能產(chǎn)生重組型配子,而

雌果蠅的兩條X染色體上的基因可以發(fā)生互換,可以產(chǎn)生重組型配子,因此A、B正確,C

錯(cuò)誤;因?yàn)橥慈旧w上的兩對(duì)等位基因相距越遠(yuǎn),發(fā)生交換的機(jī)會(huì)越大(即交換頻率越

高),因此圖示染色體中的基因/與w間交換頻率最高,D正確。

第己節(jié)染弓體變異

1.染色體結(jié)構(gòu)的變異

(1)類型

①缺失:染色體中而引起的變異。

②增添:染色體中而引起的變異。

③易位:染色體的某一片段移接到______________________上引起的變異。

④倒位:染色體中某一片段引起的變異。

(2)結(jié)果:使排列在染色體上的基因的或發(fā)生改變,從而

引起性狀的變異。(往往是不利的,有的甚至有致死效應(yīng))

(3)實(shí)例:貓叫綜合征,人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病。

2.染色體數(shù)目的變異

(1)個(gè)別染色體增減:如21三體綜合征。

形成原因:①減I分裂后期,個(gè)別沒有分開。

②減II分裂后期,個(gè)別沒有分開。

(2)染色體組成倍增減

染色體組:細(xì)胞中的一組,在形態(tài)和功能上各不相同,

攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的全部遺傳信息。

3.二倍體和多倍體

(1)二倍體:由________發(fā)育而來,內(nèi)含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體。

(2)多倍體:由發(fā)育而來,中含有的個(gè)體.

體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體叫做。

體細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的個(gè)體叫做。

4.單倍體

不受精的配子是可以發(fā)育成一個(gè)完整個(gè)體的,這種由配子不經(jīng)受精直接發(fā)育成的個(gè)體,體

細(xì)胞內(nèi)含有的個(gè)體,稱為單倍體。單倍體植株與正常植株相

比,長(zhǎng)的弱小。

5.低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實(shí)驗(yàn)

(1)實(shí)驗(yàn)原理:①進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞,在期,染色體

的著絲點(diǎn)分裂,子染色體在的作用下分別移向兩極,最終被到

兩個(gè)子細(xì)胞中去。

②用低溫處理植物組織細(xì)胞,能夠抑制的形成,以致影響染色體被拉向兩

極,細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞,于是,植物細(xì)胞發(fā)生變化。

(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①培養(yǎng)洋蔥且用誘導(dǎo)培養(yǎng):

②剪取根尖固定、解離;

③;

④觀察。

叁考轉(zhuǎn)率

1.(1)①某一片段缺失②某一片段增加③另一條非同源染色體④發(fā)生顛倒

(2)數(shù)目排列順序

2.(1)①同源染色體②非同源染色體

(2)非同源染色體

3.(1)受精卵體細(xì)胞

(2)受精卵體細(xì)胞三個(gè)或三個(gè)以上的染色體組三倍體四倍體

4.本物種配子染色體數(shù)目

5.(1)①有絲分裂后紡纏絲平均分配②紡纏體染色體數(shù)目

(2)①低溫③制作裝片

一、單倍體育種

(1)形成原因:由生殖細(xì)胞不經(jīng)過受精作用直接發(fā)育而成。例如,蜜蜂中的雄蜂是單倍體

動(dòng)物,玉米的花粉粒直接發(fā)育成的植株是單倍體植物。

(2)特點(diǎn):生長(zhǎng)發(fā)育弱,高度不孕。

(3)方法:花藥離體培養(yǎng)法。

(4)意義:大大縮短育種年限,培育得到的植株不僅能夠正常生殖,而且每對(duì)染色體上的

成對(duì)的基因都是純合的,自交產(chǎn)生的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。

也陽即?

1.下列有關(guān)單倍體育種的敘述,正確的是

A.單倍體育種的遺傳學(xué)原理是基因重組

B.單倍體育種常用一定濃度的秋水仙素處理萌芽的種子

C.單倍體育種的優(yōu)勢(shì)之一在于明顯縮短育種年限

D.單倍體育種得到的植株屬于單倍體

【參考答案】C

【試題解析】單倍體育種的主要遺傳學(xué)原理是染色體數(shù)目變異,A錯(cuò)誤;由于單

倍體植株高度不育,不能形成種子,所以單倍體育種常用一定濃度的秋水仙素

處理幼苗,B錯(cuò)誤:?jiǎn)伪扼w育種可形成純合的二倍體,可明顯縮短育種年限,C

正確;單倍體育種得到的植株一定不屬于單倍體,一般是純合的二倍體,D錯(cuò)

i天o

二、多倍體育種

(1)成因:細(xì)胞有絲分裂過程中,在染色體已經(jīng)復(fù)制后,由于外界條件的劇變,使細(xì)胞分

裂停止,細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目成倍增加。

(2)特點(diǎn):營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高,但發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低。

(3)人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用:常用方法一一用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗;

秋水仙素的作用一一抑制紡錘體的形成。

(4)實(shí)例:三倍體無子西瓜,用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗得到四倍體西瓜,用二倍體

西瓜與四倍體西瓜雜交,得到三倍體的西瓜種子,三倍體西瓜聯(lián)會(huì)紊亂,不能產(chǎn)生

正常的配子。

恒用/制

2.如圖是三倍體西瓜育種原理的流程圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問題。

(1)秋水仙素可誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生,其作用為。

(2)育種過程中,三倍體無子西瓜偶爾有少量種子。請(qǐng)從染色體組的角度解釋,其原因是

(3)三倍體無子西瓜的性狀(填"能"或"否")遺傳,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

你的結(jié)論并做出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)期。

設(shè)計(jì)方案:將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分;

結(jié)果預(yù)期:0

【參考答案】(1)抑制細(xì)胞(分裂前期)形成紡錘體

(2)-個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的?極,另外兩個(gè)染色體組的全部染色體

正好移向

細(xì)胞的另一極,產(chǎn)生了正常的配子

(3)能進(jìn)行植物組織培養(yǎng)(或無性繁殖),觀察果實(shí)中是否有種子成活長(zhǎng)大后的

植株仍然

不能結(jié)出有子果實(shí)

【試題解析】(1)秋水仙素誘導(dǎo)產(chǎn)生多倍體,其作用是抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成。

(2)育種過程中,三倍體無子西瓜偶爾有少量種子,其原因是一個(gè)染色體組的全部染色體

正好移向細(xì)胞的一極,另外兩個(gè)染色體組的全部染色體正好移向細(xì)胞的另一極,產(chǎn)生了正

常的配子。(3)三倍體無子西瓜培育原理是染色體變異,是一種可遺傳的變異,所以它的

性狀能夠遺傳。為了證明三倍體無子西瓜的性狀可以遺傳,但其自身又沒有種子,所以只

能通過無性繁殖的方式進(jìn)行。具體方案是將三倍體無子西瓜果皮的任意一部分進(jìn)行植物組

織培養(yǎng),觀察果實(shí)中是否有種子,如果成活長(zhǎng)大后的植株仍然不能結(jié)出有子果實(shí),則證明

無子性狀可以遺傳。

三、判斷染色體組的方法

(1)根據(jù)染色體形態(tài)判斷:在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體,細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色

體共有幾條,則含有幾個(gè)染色體組。

(2)根據(jù)基因型判斷:在細(xì)胞或生物的基因型中,控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次,則有幾

個(gè)染色體組。

(3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)來推算:染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù),

如芹菜細(xì)胞共有32條染色體,有8種形態(tài),可推出細(xì)胞內(nèi)含有4個(gè)染色體組,染色體

形態(tài)數(shù)就代表著每個(gè)染色體組中染色體的條數(shù)。

也淳聲色

3.如圖表示某高等植物細(xì)胞中的染色體組成模式圖,對(duì)此分析合理的是

IHI

A.這可能是一種三倍體植物

B.每個(gè)染色體組含三條染色體

C.此生物能進(jìn)行正常的有性生殖

D.圖中細(xì)胞不可能存在染色體結(jié)構(gòu)變異

【參考答案】A

【試題解析】染色體組是由一組非同源染色體構(gòu)成,組成染色體組的一組非同源染色體在

形態(tài)和大小上各不相同,即相同形態(tài)的染色體數(shù)目=染色體組數(shù),因此該細(xì)胞中含有3個(gè)

染色體組。若與此細(xì)胞相關(guān)的高等植物是由受精卵發(fā)育而來,則該植物是一種三倍體植物,

A項(xiàng)正確;每個(gè)染色體組含四條染色體,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此生物在減數(shù)分裂過程中,因同源染

色體聯(lián)會(huì)紊亂不能產(chǎn)生正常的生殖細(xì)胞,因此不能進(jìn)行正常的有性生殖,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中

細(xì)胞可能存在染色體結(jié)構(gòu)變異,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

四、二倍體、單倍體與多倍體的比較

單倍體二倍體多倍體

來源配子發(fā)育受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育

體細(xì)胞中含有本物種配由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有

概念

子染色體數(shù)目的個(gè)體含有2個(gè)染色體組的個(gè)體三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體

染色體組1至多個(gè)23個(gè)或3個(gè)以上

形成自然成因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件劇變

原因人工誘導(dǎo)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體幼苗秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

果實(shí)、種子較大,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐

特點(diǎn)植株弱小,高度不育正常植株

富,生長(zhǎng)發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低

幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)香蕉(三倍體),馬鈴薯(四倍體),

舉例蜜蜂的雄蜂

的高等植物八倍體小黑麥

4.如圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的基因,下列說法正確的是

①②③④

A.③為多倍體,通常莖稈粗壯、籽粒較大

B.④為單倍體。通常莖稈弱小、籽粒較小

C.若①和②雜交,后代基因型分離比為1:5:5:1

D.①②③④細(xì)胞所代表的個(gè)體分別是四倍體、二倍體、三倍體和單倍體

【參考答案】C

【試題解析】由于題干中沒有說明圖示細(xì)胞是正常體細(xì)胞、還是處于某個(gè)分裂期的細(xì)胞、

甚至是某個(gè)配子細(xì)胞,所以不能完全根據(jù)細(xì)胞中基因組成確定該細(xì)胞發(fā)育成幾倍體。③可

能發(fā)育成三倍體,也可能發(fā)育成單倍體,但都不能結(jié)出籽粒,A項(xiàng)錯(cuò)誤;④只含一個(gè)染色

體組,只能發(fā)育成單倍體,通常高度不育,沒有籽粒,B項(xiàng)錯(cuò)誤;①細(xì)胞含4個(gè)染色體組,

②細(xì)胞含2個(gè)染色體組,二者培育的植株雜交,前者產(chǎn)生的配子及其比例為AA:Aa:aa

=1:4:1,后者產(chǎn)生的配子為A:a=l:1,所以雜交后代基因型分離比為AAA:AAa:

Aaa:aaa=l:5:5:1,C項(xiàng)正確;根據(jù)前面分析,①②③細(xì)胞所代表的個(gè)體分別可能是

四倍體、二倍體、三倍體,④細(xì)胞只能代表單倍體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

五、基因重組、基因突變和染色體變異的不同

項(xiàng)目基因重組基因突變?nèi)旧w變異

基因結(jié)構(gòu)的改變,包括DNA堿基染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變

概念因基因的重新組合而發(fā)生的變異

對(duì)的替換、增添和缺失化而引起的變異

①非同源染色體上的非等位基因自由①自然狀態(tài)下發(fā)生的一一自然突

①染色體結(jié)構(gòu)變異:②

類型組合;②同源染色體的非姐妹染色單變;②人為條件下發(fā)生的一一人工

染色體數(shù)目變異

體之間的交叉互換誘變

鑒定

光學(xué)顯微鏡下均無法檢出,可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光學(xué)顯微鏡下可檢出

方法

任何生物均可發(fā)生(包括原核生

適用

真核生物進(jìn)行有性生殖的過程中發(fā)生物、真核生物及非細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生真核生物遺傳中發(fā)生

范圍

物)

生殖無性生殖和有性生殖

自然狀態(tài)下只在有性生殖中發(fā)生無性生殖和有性生殖均可發(fā)生

類型均可發(fā)生

產(chǎn)生染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)目

由基因的自由組合和交叉互換引起基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的結(jié)果

機(jī)理發(fā)生變化的結(jié)果

細(xì)胞無絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂均有絲分裂和減數(shù)分裂

在減數(shù)分裂中發(fā)生

分裂可發(fā)生中均可發(fā)生

產(chǎn)生新的基因,發(fā)生基因"種類"的可引起基因"數(shù)量"的

產(chǎn)牛只改變基因型,未發(fā)生基因的改變,

改變,即有"質(zhì)"的變化,但無"量"變化,如增添或缺失兒

結(jié)果既無"質(zhì)”的變化,也無"量"的變化

的變化個(gè)基因

生物變異的來源之一,對(duì)生物進(jìn)化有生物變異的根本來源,提供生物進(jìn)對(duì)生物進(jìn)化有一定意

意義

十分重要的意義化的原材料義

育種

雜交育種誘變育種單倍體、多倍體育種

應(yīng)用

5.下列關(guān)于生物變異的敘述中,正確的是

A.基因重組導(dǎo)致雜合子Aa自交后代出現(xiàn)性狀分離

B.三倍體植物高度不育,所以不能由受精卵發(fā)育而成

C.基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異都可能引起DNA堿基序列的改變

D.花藥離體培養(yǎng)過程中,可能發(fā)生基因突變、基因重組和染色體變異

【參考答案】C

【試題解析】雜合子Aa只有一對(duì)等位基因,基因重組至少要有兩對(duì)等位基因,Aa自交后

代出現(xiàn)性狀分離,但不會(huì)有基因重組,A項(xiàng)錯(cuò)誤:三倍體植物可由二倍體植株和四倍體植

株雜交形成的受精卵發(fā)育而來,B項(xiàng)錯(cuò)誤:減數(shù)第一次分裂前期同源染色體的非姐妹染色

單體的交叉互換,可以實(shí)現(xiàn)基因重組,引起DNA堿基序列的改變,染色體結(jié)構(gòu)變異中的易

位、顛倒等類型也可引起DNA堿基序列的改變,C項(xiàng)正確;花藥離體培養(yǎng)過程中細(xì)胞增殖

方式是有絲分裂,沒有基因重組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

k基礎(chǔ)

i.下列變異中,不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是

①非同源染色體之間相互交換片段;

②同源染色體之間通過互換交換片段;

③染色體中DNA的一個(gè)堿基發(fā)生改變;

④染色體缺失或增加片段。

A.①③B.②④

C.②③D.③④

2.一條正常染色體的基因排列順序?yàn)锳BCDEFGH,變異后的基因序列為ABCDEFEFGH。這種變

異不會(huì)影響

A.生物正常的生命活動(dòng)

B.基因中堿基的排列順序

C.染色體上基因的數(shù)目

D.染色體上基因的排列順序

3.如圖表示染色體結(jié)構(gòu)變異的四種情況,有關(guān)敘述正確的是

aa

(D②

A.圖①表示缺失,該變異同時(shí)也使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

B.圖②表示倒位,該變異一定不會(huì)影響生物體性狀的改變

C.圖③表示重復(fù),該變異發(fā)生于兩條同源染色體之間,屬于交叉互換類型的基因重組

D.圖④表示易位,該變異發(fā)生于兩條非同源染色體之間,導(dǎo)致染色體上基因數(shù)目、排列

順序發(fā)生改變

4.關(guān)于基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的敘述,正確的是

A.二者都屬于可遺傳的變異

B.二者都會(huì)導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變

C.都可用光學(xué)顯微鏡觀察檢測(cè)

D.基因突變會(huì)導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異

5.對(duì)于一個(gè)染色體組的敘述,錯(cuò)誤的是

A.其內(nèi)不存在同源染色體和等位基因

B.其中的染色體一半來自父方,一半來自母方

C.其內(nèi)染色體的形態(tài)、大小各不相同

D.含一個(gè)染色體組的植物個(gè)體高度不育

6.在人工去雄的番茄花的雌蕊柱頭上,涂抹一定濃度的生長(zhǎng)素類似物,可以得到無子番茄。下

列有關(guān)無子番茄和無子西瓜的敘述,正確的是

A.無子西瓜性狀不能遺傳

B.若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖,長(zhǎng)成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子

C.若取無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖,長(zhǎng)成的植株所結(jié)果實(shí)中無種子

D.若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖,長(zhǎng)成的植株體細(xì)胞含有三個(gè)染色體組

7.下列關(guān)于可遺傳變異的敘述正確的是

A.A基因可自發(fā)突變?yōu)閍1或a2基因,但a1基因不可回復(fù)突變?yōu)锳基因

B.有性生殖的生物,非等位基因間可以發(fā)生基因重組

C.Ti質(zhì)粒的T-DNA片段整合到土壤農(nóng)桿菌的DNA上,屬于染色體變異

D.殺蟲劑作為化學(xué)因素誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生抗藥性突變,導(dǎo)致害蟲抗藥性增強(qiáng)

8.關(guān)于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn),錯(cuò)誤的描述是

A.處于分裂間期的細(xì)胞數(shù)目最多

B.在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞

C.在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程

D.在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面,低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似

k能為

9.在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種變異,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是

(可b【dIe?h)QJEBOHJD(albldi?Ih)falbidl打五L支

防帆正常染色體變異后染色體正常染色體實(shí)異后染色體

甲乙丙T

A.甲、乙、丁B.乙、丙、丁

C.乙、丁D.甲、丙

10.通常情況下,下列變異僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中的是

A.非同源染色體之間發(fā)生自由組合、導(dǎo)致基因重組

B.非同源染色體之間交換一部分片段,導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異

C.DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變,導(dǎo)致基因突變

D.著絲粒分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極,導(dǎo)致染色體數(shù)目變異

(1)一般情況下,一定屬于單倍體生物體細(xì)胞染色體組成的圖是?

(2)圖C含個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含條染色體,由C細(xì)胞組

成的生物體可育嗎?。

(3)對(duì)于有性生殖生物而言,若由發(fā)育而來由B細(xì)胞組成的生物體是二倍體;若

由發(fā)育而來,由B細(xì)胞組成的生物體是單倍體。

(4)假如A細(xì)胞組成的生物體是單倍體,則其正常物種體細(xì)胞內(nèi)含個(gè)染色體組。

(5)基因型分別為AAaBbb、AaBB、AaaaBBbb及Ab的體細(xì)胞,其染色體組成應(yīng)依次對(duì)應(yīng)

圖A?D中的o

舉題

12.(2016?江蘇卷)右圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基

因)。下列敘述正確的是

A.個(gè)體甲的變異對(duì)表型無影響

B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常

C.個(gè)體甲自交的后代,性狀分離比為3:1

D.個(gè)體乙染色體沒有基因缺失,表型無異常

13.(2015?江蘇卷)甲、乙為兩種果蠅(2n),下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組,下列敘述正

確的是

A.甲、乙雜交產(chǎn)生的匕減數(shù)分裂都正常

B.甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙

C.甲、乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同

D.圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料

14.(2016?新課標(biāo)HI卷)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源?;卮鹣铝?/p>

問題:

(1)基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對(duì)的數(shù)目不同,前者所涉及的數(shù)目比后

者o

(2)在染色體數(shù)目變異中,既可發(fā)生以染色體組為單位的變異,也可發(fā)生以為

單位的變異。

(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變),也可由隱性基因突變?yōu)轱@性

基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突

變,且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體,則最早在子代中能觀察到該

顯性突變的性狀:最早在子代中能觀察到該隱性突變的性狀;最早在子

代中能分離得到顯性突變純合體;最早在子代中能分離得到隱性突變純合體。

參考筌案

1.【答案】C

【解析】非同源染色體之間相互交換片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,①正確;同源染色

體之間通過互換交換片段屬于基因重組,②錯(cuò)誤;染色體中DNA的一個(gè)堿基發(fā)生改變屬于基

因突變,③錯(cuò)誤;染色體較失或增加片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,使得染色體上基因的數(shù)目發(fā)

生改變,④正確;故選C。

2.【答案】B

【解析】染色體片段重復(fù)會(huì)改變基因的數(shù)量,可能影響到生物體正常的生命活動(dòng),A錯(cuò)誤;

由于染色體片段的重復(fù)會(huì)影響基因在染色體上的排列順序,B錯(cuò)誤;由A分析可知,C錯(cuò)誤;

染色體片段的重復(fù),不會(huì)影響基因中堿基對(duì)的排列順序,D正確。

3.【答案】D

【解析】圖①表示缺失,該變異不一定使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;圖②表示倒位,

該變異可能會(huì)使基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變進(jìn)而影響生物體性狀的改變,B錯(cuò)誤;圖③表示重

復(fù)或缺失,該變異發(fā)生于兩條同源染色體之間,不屬于交叉互換類型的基因重組,C錯(cuò)誤;

圖④表示易位,該變異發(fā)生于兩條非同源染色體之間,導(dǎo)致染色體上基因的數(shù)目、排列順序

發(fā)生改變,D正確。

4.【答案】A

【解析】基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都是由遺傳物質(zhì)變化引起的,都屬于可遺傳的變異,A

正確,基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異不一定導(dǎo)致個(gè)體表現(xiàn)型改變,B錯(cuò)誤,基因突變?cè)诠鈱W(xué)顯

微鏡下不可見,C錯(cuò)誤,基因突變屬于基因中堿基對(duì)的增添、缺失或改變,不會(huì)導(dǎo)致染色體

結(jié)構(gòu)變異,D錯(cuò)誤。

5.【答案】B

【解析】一個(gè)染色體組是一組非同源染色體,不存在等位基因,A正確;受精卵中的染色體

一半來自父方,一半來自母方,而一個(gè)染色體組中的染色體無法判斷其多少來自父方還是母

方,B錯(cuò)誤;一個(gè)染色體組中的染色體形態(tài)、大小各不相同,C正確;含一個(gè)染色體組的植

物是單倍體,高度不育,D正確。

6.【答案】D

【解析】無子西瓜的獲得應(yīng)用的是染色體變異原理,染色體變異屬于可遺傳的變異,其性狀

能遺傳,所以若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖,長(zhǎng)成的植株所結(jié)果實(shí)中沒有種子,A、B項(xiàng)錯(cuò)誤;

用生長(zhǎng)素處理獲得的無子番茄是應(yīng)用生長(zhǎng)素促進(jìn)子房發(fā)育成果實(shí)的原理,遺

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