高中生物一轮复习生物的变异与进化张锋上课用.doc

专题五 生物的变异与进化主要知识点梳理 变异的类型与特点 变异在育种中的应用 变异与遗传病 生物的进化提示：染色体数目变异例析XYYXXYXXXXOXbXbY染色体结构变异例析育种方式例析-杂交育种金题精讲拓展练习课后练习1.甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G-C对转换成A-T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题。（1）经过处理后发现一株某种性状变异的水稻，其自交后代中出现两种表现型，说明这种变异为 突变。（2）用EMS浸泡种子是为了提高 ，某一性状出现多种变异类型，说明变异具有 。（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，而染色体的 不变。（4）经EMS诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因，为了确定是否携带有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有 、 。（5）诱变选育出的变异水稻植株还可通过PCR方法进行检测，通常该植株根、茎和叶都可作为检测材料，这是因为 。2.在自然人群中，有一种单基因（用A、a表示）遗传病的致病基因频率为110000，该遗传病在中老年阶段显现。1个调查小组对某一家族的这种遗传病所作的调查结果如图所示。请回答下列问题。（1）该遗传病不可能的遗传方式是 。（2）该种遗传病最可能是 遗传病。如果这种推理成立，推测-5的女儿的基因型及其概率（用分数表示） 。（3）若-3表现正常，那么该遗传病最可能是 ，则-5的女儿的基因型为 。 3.为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种培育种方法，过程如下。请回答问题。（1）从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。（2）用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。（4）对抗性的遗传基础做一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，如果 ，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15（敏感）：1（抗性），初步推测 。4.现有两个小麦品种，一个纯种小麦性状是高杆(D)，抗锈病(T)；另一个纯种小麦的性状是矮杆(d)，易染锈病(t)。两对基因独立遗传。育种专家提出了如下图所示的、两种育种方法以获得小麦新品种。问：（1）要缩短育种年限，应选择的方法是_，依据的变异原理是_；另一种方法的育种原理是_。（2）图中和基因组成分别为_和_。（3）（二）过程中，D和d的分离发生在_；（三）过程采用的方法称为_；（四）过程最常用的化学药剂是_。（4）(五)过程产生的抗倒伏抗锈病植株中的纯合体占_；如果让F1按（五）、（六）过程连续自交2代，则中符合生产要求的能稳定遗传的个体占_。（5）如将方法中获得的植株杂交，再让所得到的后代自交，则后代的基因型比例为_。2.右图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于( )A. 重组和易位 B. 易位和易位 C. 易位和重组 D. 重组和重组3.两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是 （ ）A.人工诱变育种 B.细胞工程育种 C.单倍体育种 D.杂交育种拓展练习解析课后练习详解1.答案：（1）显性（2）基因突变频率 不定向性（3）结构和数目（4）自交 花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体（5）该水稻植株体细胞基因型相同解析：本题考查基因突变相关知识。（1）自交后代出现性状分离的亲本性状为显性；（2）水稻种子用EMS溶液浸泡后，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株，所以EMS浸泡种子的作用是提高基因突变频率，变异类型多种说明变异具有不定向性；（3）EMS诱导水稻细胞的DNA发生变化，但是不影响染色体的结构和数目。（4）表现优良的植株可能含有隐性突变基因，为确定该基因是否有害要先让其表达出来，所以可用自交的方法，也可以用单倍体育种的方法来让隐性基因表达出来。即花药离体培养形成单倍体、秋水仙素诱导加倍形成二倍体；（5）用EMS溶液浸泡水稻种子所以长成的突变植株的所有体细胞中都含相同的基因。2.答案：（1）Y染色体遗传和X染色体隐性遗传（2）X染色体显性 1/40000 XAXA、 10002/40000 XAXa、 29997/40000 XaXa（3）常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa解析：本题考查遗传疾病的推导和概率计算的相关知识。（1）用代入排除法，分别用各种情况代入遗传系谱图逐一排除，遗传系谱图中没有只传男性所以不是伴Y染色体遗传病，-4有病，其子正常，所以不是伴X染色体隐性遗传病。（2）该遗传病在后代中女性患者多于男性，所以最有可能是伴X染色体显性遗传病，若成立则-5的基因型为1/2XAXa、1/2 XaXa，她可能与正常的男性XaY（概率9999/10000）和患病男性XAY（1/10000）结婚，然后组合四种情况分别计算，则XAXA为1/100001/4=1/40000， XAXa为1/49999/10000+1/21/10000=10002/40000, XaXa为2999740000。（3）若-3表现正常，但是-4有病，那么该遗传病不可能是X染色体显性，所以为常染色体显性遗传病。-5的基因型为Aa，她的丈夫可能是AA、Aa。其女儿可能为AA、Aa、aa。3.答案：（1）单倍体（2）诱发基因突变 抗该除草剂的能力（3）加倍 二倍体（4）（纯合）敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变解析：本题考查了单倍体育种，诱变育种等知识，同时考查了多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离体培养是单倍体育种的基本手段，射线激光有诱发突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才能保留该突变性状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得的是纯和子，通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性，子二代出现性状分离，分离比是15：1，不符合分离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中两个基因发生了突变。4.答案：（1） 染色体变异 基因重组 （2）DT ddTT （3）减数分裂第一次分裂 花药离体培养 秋水仙素 （4）1/3 1/2 （5）1:2:1解析：常见的育种方法有4种：杂交育种、诱变育种、多倍体育种和单倍体育种。杂交育种依据的原理是基因重组，这种育种方法能将分散在不同植株或不同品种上的许多优良性状组合到一个植株或一个品种上；诱变育种依据的原理是基因突变，这种育种方法能改变原有的基因，甚至能创造出新的基因，因而可以大幅度地改良某些性状，加速育种的进程；多倍体育种和单倍体育种的原理是染色体变异，多倍体育种能使染色体数目成倍地增加，因而生物在性状上较二倍体有很大的变化，如茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质的含量都有较大的提高，这些都是育种过程所要追求的目标；单倍体育种通常包括两个基本过程：第一步是单倍体植株的培养，常用花药离体培养得到单倍体幼苗；第二步是诱导染色体数目加倍，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗。单倍体育种得到的是纯合体，所以能明显地缩短育种年限。解题时，首先要看清题目的要求，其次要读懂图，仔细分析图是解题获得成功的关键。图中（一）过程属于杂交育种，作用是把矮杆和抗病性状组合到一个植株上。图中（二）是F1种下后，开花时产生花粉（雄配子）的过程中要进行减数分裂，在减数分裂第一次分裂过程中发生同源染色体的分离和非同源染色体之间的自由组合。此时等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因之间发生自由组合。两对等位基因自由组合后产生4种配子（DT、Dt、dT、dt）。根据图中可知，的基因型是DT，的基因型是dT。图中（三）是培养单倍体的过程，一般用花药离体培养的方法获得单倍体植株。图中（四）是诱导多倍体的过程，常用的方法是用秋水仙素处理单倍体幼苗，经诱导后长成的植物体一定是纯合体，仔细分析图，可得出图中的对应的基因型是DDtt、ddTT和ddtt。图中沿着（一）、（二）、（三）、（四）途径进行的育种方法属于单倍体育种，沿着（一）、（五）、（六）途径进行的育种方法是杂交育种。图中（五）过程是指F1自交的过程，其后代中的矮杆抗倒伏抗锈病的类型，表现型虽符合要求，但其中能稳定遗传的纯合体只有1/3，还有2/3是杂合体，不能稳定遗传，其基因型是ddIT(1/3)和ddTt(2/3)。如果再让其自交一代，各种基因型比例的计算方法是：ddTT自交后代仍是ddTT，占总数13；ddTt自交后代中的基因及其比例是：ddTT（1/4）、ddTt（2/4）、ddtt（1/4），占总数 2/3。所以计算总结果是：ddTT=1/3+（1/4）（2/3）=1/2，ddTt（2/4）（2/3）=1/3，ddtt=（1/4）（2/3）=1/6，其中ddTT符合生产要求。题中第(5)小题的计算方法是：的基因型分别是DDtt和ddtt，因为两个体中的第二对基因都是tt，不论是自交还是杂交，对后代基因型的比例都没有影响，所以只要