2019高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題四 遺傳的分子基礎(chǔ)、變異與進(jìn)化 考點(diǎn)2 可遺傳變異與育種學(xué)案

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1、 考點(diǎn)?2 可遺傳變異與育種 1．基因突變與生物性狀的關(guān)系 (1)基因突變對生物性狀的影響 堿基對 替換 增添 缺失 影響范圍 小 大 大 對氨基酸序列的影響 除非終止密碼出現(xiàn)，否則只改變?0?或?1?個(gè)氨基酸 不影響插入位置以前的序列，但影響插入位置以后的序列 不影響缺失位置以前的序列，但影響缺失位置以后的序列 (2)基因突變不一定會(huì)導(dǎo)致生物性狀改變的原因 ①基因突變后轉(zhuǎn)錄形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。 ②基因突

2、變?nèi)魹殡[性突變，如?AA→Aa，也不會(huì)導(dǎo)致生物性狀的改變。 2．基因重組的三種來源 重組類型 非同源染色體上非等 位基因間的重組 同源染色體上非等位 基因間的重組 人工基因重組(DNA 重組) 發(fā)生時(shí)間  減Ⅰ后期  減Ⅰ四分體時(shí)期 目的基因?qū)胧荏w 細(xì)胞 圖像示意 3.易位與交叉互換的比較 比較項(xiàng)目 變異類型 發(fā)生時(shí)間 范圍 交換對象 易位 染色體結(jié)構(gòu)變異 有絲分裂和減數(shù)分裂 非同源染色體之間

3、 非等位基因 交叉互換 基因重組 減Ⅰ四分體時(shí)期 同源染色體非姐妹染色單體之間 等位基因 圖示 1 4.單倍體、二倍體與多倍體的界定 5．根據(jù)育種目標(biāo)選擇合適的育種方案 育種要求 集中雙親優(yōu)良性狀 對原品系實(shí)施“定向”改造 讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有) 使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強(qiáng)” 培育“隱性”性狀 最簡捷育種  育種方

4、案 單倍體育種(明顯縮短育種年限) 雜交育種(耗時(shí)較長，但簡便易行) 基因工程及植物細(xì)胞工程(植物體細(xì)胞 雜交)育種 誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得 理想性狀) 多倍體育種 自交或雜交，出現(xiàn)即可 雜交育種 特別提醒 培育的新品種不一定是穩(wěn)定遺傳的純合子，如培育雜交種即獲得雜種優(yōu)勢，或 者利用無性繁殖如馬鈴薯等植物也不需一定培育出純合子。 題型一 可遺傳變異類型的判定 1．(2018·全國Ⅰ，6)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體M?和?N?均不能在基本培 養(yǎng)基上生長，但?M

5、?可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，N?可在添加了氨基酸乙的基本 培養(yǎng)基上生長。將?M?和?N?在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后，再 將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷，下列說法不 合理的是( ) A．突變體?M?催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失 B．突變體?M?和?N?都是由于基因發(fā)生突變而得來的 C．突變體?M?的?RNA?與突變體?N?混合培養(yǎng)能得到?X D．突變體?M?和?N?在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了?DNA?轉(zhuǎn)移 答案 C 2 解析 突變體?M?不

6、能在基本培養(yǎng)基上生長，但可在添加了氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長，說明 該突變體不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失，?A?項(xiàng)正確；大 腸桿菌屬于原核生物，自然條件下其變異類型只有基因突變，故其突變體是由于基因發(fā)生 突變而得來的，B?項(xiàng)正確；大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是?DNA，突變體?M?的?RNA?與突變體?N?混合培 養(yǎng)不能得到?X，C?項(xiàng)錯(cuò)誤；突變體?M?和?N?在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了?DNA?轉(zhuǎn)移，使基因重組，產(chǎn) 生了新的大腸桿菌?X，D?項(xiàng)正確。 2．(2018·湖南長郡中學(xué)第三次月考)下圖所示為某染色體上的若干基因。其中Ⅰ、Ⅱ?yàn)闊o 遺傳

7、效應(yīng)的片段。下列有關(guān)敘述正確的是( ) A．c?基因堿基對缺失，屬于染色體變異 B．在減數(shù)分裂四分體時(shí)期交叉互換，可發(fā)生在?a、b?之間 C．Ⅰ、Ⅱ中發(fā)生的堿基對的替換，屬于基因突變 D．基因與性狀之間并不都是一一對應(yīng)關(guān)系 答案 D 解析 c?基因中的堿基對缺失，屬于基因突變，A?錯(cuò)誤；交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐 妹染色單體之間，而?a、b?屬于同一條染色體上的非等位基因，如果發(fā)生互換，屬于染色體 結(jié)構(gòu)變異，B?錯(cuò)誤；據(jù)圖分析，Ⅰ、Ⅱ?yàn)榉腔蛐蛄校蛲蛔冎富蛐蛄兄邪l(fā)生堿基對 的替換、增添和缺失，?C?錯(cuò)誤；基

8、因控制生物的性狀，一個(gè)基因可控制多個(gè)性狀，一個(gè)性 狀也可由多個(gè)基因控制，因此，基因與性狀之間并不都是一一對應(yīng)關(guān)系，D?正確。 方法規(guī)律 “二看法”辨析基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異 題型二 與生物變異有關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究 3．果蠅的染色體組成如圖所示。如果Ⅳ號(hào)染色體多一條?(這樣的個(gè)體稱為Ⅳ三體?)或少一 條(Ⅳ單體?)均能正常生活，而且可以繁殖后代。三體在減數(shù)分裂時(shí)，3?條同源染色體中的 任意?2?條配對聯(lián)會(huì)并正常分離，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞一極，各種配子的形成機(jī)會(huì)和 可育性相同。

9、請分析回答下列問題： 3 (1)從變異類型分析，單體果蠅的形成屬于____________，要確定該生物染色體的數(shù)目和形 態(tài)特征的全貌，需對其進(jìn)行________________分析。 (2)正常的雄果蠅產(chǎn)生的次級(jí)精母細(xì)胞中含?Y?染色體的數(shù)目是________。 (3)野生型果蠅(EE)經(jīng)基因突變可形成無眼果蠅(ee)，該等位基因位于Ⅳ號(hào)染色體上，據(jù)此 回答下列問題(注：實(shí)驗(yàn)中的親本無眼果蠅染色體組成均正常)： ①將無眼果蠅與野生型Ⅳ?單體果蠅雜交，子一代的表現(xiàn)型及比例為

10、 ________________________________________________________________________。 ②將無眼果蠅與野生型Ⅳ三體果蠅雜交，子一代中，正?！萌w等于?________，選擇子一 代中的Ⅳ三體雌果蠅與無眼雄果蠅測交，請用遺傳圖解表示該測交過程?(配子不做要求)。 答案 (1)染色體數(shù)目變異 染色體組型(或染色體核型) (2)0、1、2 (3)①野生型∶無眼＝1∶1 ②1∶1 如圖所示 解析 (1)Ⅳ號(hào)染色體少一條(Ⅳ單體?)屬于染色體變異中的數(shù)目變

11、異；要確定該生物染色 體的數(shù)目和形態(tài)特征的全貌，需對其進(jìn)行染色體組型分析。(2)正常的雄果蠅產(chǎn)生的兩個(gè)次 級(jí)精母細(xì)胞一個(gè)含?0?條?Y?染色體，另一個(gè)含?1?條?Y?染色體，其在減數(shù)第二次分裂后期含?2 條?Y?染色體。(3)無眼果蠅(ee)與野生型Ⅳ單體果蠅?(EO)雜交，子一代的野生型(Ee)∶無 眼(eO)＝1∶1，將無眼果蠅(ee)與野生型?Ⅳ三體果蠅?(EEE)雜交，子一代中，正常(Ee)∶ 三體(EEe)＝1∶1，子一代中的Ⅳ三體雌果蠅?(EEe)與無眼雄果蠅(ee)測交，產(chǎn)生的配子及 其比例為?EE∶Ee∶E∶e＝1∶2∶2∶1，據(jù)此書寫遺傳圖

12、解。 4．(2018·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)第三次診斷)已知果蠅的紅眼(W)和白眼(w)是一對相對性狀，控制 該性狀的基因位于?X?染色體上。從真實(shí)遺傳的白眼雌果蠅與紅眼雄果蠅的單對交配中，獲 得如下后代：?670?只紅眼雌果蠅，?658?只白眼雄果蠅，1?只白眼雌果蠅?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問 題： 注：性染色體組成異常的果蠅中，有?1?條?X?染色體的果蠅為雄性，有?2?條?X?染色體的果蠅為 雌性。 (1)請畫出題干中果蠅雜交的遺傳圖解(不考慮這只白眼子代雌果蠅)。 4 (2)對于該例白眼雌果蠅的存在，請給予三種可能的可遺傳變異類

13、型及其詳細(xì)解釋。 ①變異類型：________________，解釋：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ②變異類型：________________，解釋：___________________________________ ________________________________________________________________________ ___

14、_____________________________________________________________________。 ③變異類型：________________，解釋：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)如圖所示 (2)①基因突變 親本雄果蠅在減數(shù)分裂過程中?XW?突變成?Xw

15、，雄配子?Xw?與雌配子?Xw?結(jié)合并發(fā) 育成白眼雌果蠅 ②染色體數(shù)目變異 親本雌果蠅減數(shù)分裂時(shí)?X?與?X?染色體未分離，產(chǎn)生含 有?XwXw?的卵細(xì)胞，該配子與含?Y?染色體的精子結(jié)合并發(fā)育成白眼雌果蠅?③染色體結(jié)構(gòu)變異 X?染色體上缺失?W?基因的精子與雌配子?Xw?結(jié)合并發(fā)育成白眼雌果蠅 解析 (1)白眼雌果蠅的基因型為?XwXw，紅眼雄果蠅的基因型為?XWY。在書寫二者交配產(chǎn)生后 代的遺傳圖解時(shí)，要注意寫清楚親代、子代的基因型、親代產(chǎn)生的配子的種類和表現(xiàn)型及 子代的性狀分離比，相關(guān)的過程需用箭頭連接。?(2)理論上，白眼雌果蠅?(XwXw)與紅眼雄

16、果 蠅(XWY)交配，后代雌果蠅均為紅眼(XWXw)，題干中出現(xiàn)了?1?只白眼雌果蠅，則該白眼雌果蠅 的出現(xiàn)可能有以下原因：①基因突變，即親本雄果蠅在減數(shù)分裂過程中?XW?突變成?Xw，雄配 子?Xw?與雌配子?Xw結(jié)合并發(fā)育成白眼雌果蠅。②染色體數(shù)目變異，即親本雌果蠅減數(shù)分裂時(shí)X 與?X?染色體未分離，產(chǎn)生含有?XwXw?的卵細(xì)胞，該卵細(xì)胞與含?Y?染色體的精子結(jié)合并發(fā)育成白 眼雌果蠅。③染色體結(jié)構(gòu)變異，即?X?染色體上缺失?W?基因的精子與雌配子?Xw?結(jié)合并發(fā)育成 白眼雌果蠅。 方法規(guī)律 變異類型實(shí)驗(yàn)探究題的答題模板

17、 題型三 變異原理在育種上的應(yīng)用 5 5．(2018·天津，2)蘆筍是雌雄異株植物，雄株性染色體為?XY，雌株為?XX；其幼莖可食 用，雄株產(chǎn)量高。以下為兩種培育雄株的技術(shù)路線。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ) A．形成愈傷組織可通過添加植物生長調(diào)節(jié)劑進(jìn)行誘導(dǎo) B．幼苗乙和丙的形成均經(jīng)過脫分化和再分化過程 C．雄株丁的親本的性染色體組成分別為?XY、XX D．與雄株甲不同，雄株丁培育過程中發(fā)生了基因重組 答案 C 解析 植物組織培養(yǎng)過程中，生長素與細(xì)胞分裂素用量的比例

18、適中時(shí)，可促進(jìn)愈傷組織的 形成，A?正確；由花粉培養(yǎng)形成幼苗利用的是植物組織培養(yǎng)技術(shù)，這一過程需要經(jīng)過脫分 化和再分化，?B?正確；雄株丁(XY)的親本為乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗經(jīng)染色 體加倍形成的，故雄株丁的親本的性染色體組成分別為?XX、YY，C?錯(cuò)誤；植株乙、丙雜交 產(chǎn)生雄株丁的過程中發(fā)生了減數(shù)分裂，故會(huì)發(fā)生非同源染色體上的非等位基因間的自由組 合即基因重組過程，D?正確。 6．(2018·聊城二模)利用遺傳和變異的原理培育農(nóng)作物的新品種在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到了 廣泛應(yīng)用。用某閉花受粉的植物進(jìn)行育種實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題： (1)自然

19、狀態(tài)下該植物一般都是________合子。若采用誘變育種，在?γ?射線處理時(shí)，需要 處理大量種子，其原因是基因突變具有________、__________和多害性等特點(diǎn)。 (2)生產(chǎn)中使用的該植物品種都是具有優(yōu)良性狀的雜合子?(雜種優(yōu)勢)，且該植物的穗大?(A) 對穗小(a)為顯性，黃粒(B)對白粒(b)為顯性。請利用現(xiàn)有的穗大白粒和穗小黃粒品種?(基 因型未知)設(shè)計(jì)一個(gè)快速的育種方案，以實(shí)現(xiàn)長期培育穗大黃粒(AaBb)優(yōu)良品種的目的。 答案 (1)純 低頻性 不定向性 (2)①分別種植穗大白粒、穗小黃粒植株，性成熟后，分別取其花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼

20、 苗，然后用秋水仙素處理得到二倍體純合子，分別自交，選擇穗大白粒?(AAbb)、穗小黃粒 (aaBB)分別留種。②分別種植穗大白粒?(AAbb)、穗小黃粒?(aaBB)的植株，選擇其中的一部 分植株進(jìn)行雜交，獲得穗大黃粒?(AaBb)的雜合子品種。③其余另一部分植株進(jìn)行自交，獲 得穗大白粒(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)分別留種。(其他答案合理也可) 解析 (1)閉花受粉的植物在自然狀態(tài)下一般都是純合子；誘變育種的原理是基因突變，基 因突變具有低頻性、不定向性、多害性等特點(diǎn)。(2)快速育種常用單倍體育種方法。第一步 為選育親本純合子：由于現(xiàn)有的穗大白粒和穗

21、小黃粒品種基因型未知，先分別種植穗大白 粒、穗小黃粒植株，性成熟后，分別取其花藥離體培養(yǎng)成單倍體幼苗，然后用秋水仙素處 理得到二倍體純合子，分別自交，選擇穗大白粒?(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)分別留種；第二 6 步為培育穗大黃粒?(AaBb)的雜合子：分別種植穗大白粒?(AAbb)、穗小黃粒?(aaBB)的植株， 選擇其中的一部分植株進(jìn)行雜交，獲得穗大黃粒?(AaBb)的雜合子品種；第三步為保留純合 子：種植穗大白粒?(AAbb)、穗小黃粒(aaBB)的植株分別自交，分別留種，以實(shí)現(xiàn)長期培育 雜合子的目的。 方法技巧 巧用“四最”選育種方法 (1)最簡便——側(cè)重于技術(shù)操作，雜交育種操作最簡便。 (2)最快——側(cè)重于育種時(shí)間，單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短。 (3)最準(zhǔn)確——側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度，基因工程技術(shù)可定向改變生物的性狀。 (4)最盲目——最難達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，一般為誘變育種。 我愛我的家 110 7