变异与育种.doc

2014届汾口中学高三生物二轮复习资料专题五变异和育种班级姓名 【直击考纲要求】1.基因重组()2.基因突变的特征和原因()3.染色体结构变异和数目变异()4.生物变异在生产上的应用()【复习目标】 1将分散于各章节的有关生物性状改造方法的知 识梳理出来形成知识体系。2利用基因重组、基因突变、染色体变异、基因工程、细胞工程等遗传学原理，设计培育具有 优良性状的新品种的育种方法。3通过试题分析、练习提高审题解题能力【基础知识梳理】1生物变异的类型2三种可遗传变异的比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范围 生物 种类 生殖 方式 类型原因实质关系3.染色体组染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上 ，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的 。其特点：（1）一个染色体组中所含的染色体大小、形态和功能 。（2）一个染色体组中不含有同源染色体，当然也就不含有 。（3）一个染色体组中含有控制该物种生物性状的 。（4）不同种的生物，每个染色体组所包括的染色体数目、形态和大小是 。4单倍体和多倍体的比较单倍体是指体细胞中含有本物种 染色体数目的个体。多倍体由 发育而来，体细胞中含有 以上染色体组。对于体细胞中含有三个染色体组的个体，是属于单倍体还是三倍体，要依据其来源进行判断：若直接来自 ，就为单倍体；若来自 ，则为三倍体。5常见的几种育种方法的比较项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用 方法 优点 缺点 特别提示：1.广义的基因重组还有分子水平的基因重组，如通过对DNA分子进行剪切、拼接而实施的基因工程。2肺炎双球菌R型菌转化为S型菌也是发生了基因重组。6关于育种方案的“选取”（重点学习）（1）单一性状类型：生物的优良性状是由某对基因控制的单一性状，其呈现方式、育种方式、原理及举例列表如下：项目方式育种方法原理举例单一性状无有基因工程基因重组能产生人胰岛素的大肠杆菌加热杀死的S型肺炎双球菌对R型的转化有无诱变育种基因突变太空椒等太空植物高产青霉素菌株少多多倍体育种染色体变异三倍体无子西瓜（2）两个或多个性状类型：两个或多个性状分散在不同的品种中，首先要实现控制不同性状基因的重组，再选育出人们所需要的品种，这可以从不同的水平上加以分析：个体水平上：运用杂交育种方法实现控制不同优良性状基因的重组。为了缩短育种年限，可采用单倍体育种的方法。细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。（不做要求）分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的基因导入另一生物体内，从而实现基因重组。重温高考题，应用知识解决问题1 判断有关生物变异的叙述(1)DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变(2011江苏，22A)()(2)诱变获得的突变体多数表现出优良性状，其方向由环境决定(2008江苏，23D和广东理基，47B)( )(3)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置(2010江苏，6C)( )(4)非姐妹染色单体的交换和非同源染色体的自由组合均可导致基因重组，但不是有丝分裂和减数分裂均可产生的变异(2008宁夏，5B和2011江苏，22B)()(5)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异(2011江苏，22C)()(6)XYY个体的形成及三倍体无籽西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关(2013安徽，4改编)( )(7)染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加(2011海南，19AB改编)()(8)甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验，但只会出现在有丝分裂中(2009江苏，16)( )(9)三倍体植物不能由受精卵发育而来(2008江苏，23C)()2.（2012浙江卷.32）（18分）玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验： 取适量的甲，用合适剂量的射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。 另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。 请回答：（1）对上述l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有的特点，该变异类型属于。X k b1.co m（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是。花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成_获得再生植株。（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生种配子。（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。3（高考改编试题）如图是与水稻有关的一些遗传育种途径。请据图回答下列问题：(1)采用AB育种过程培育抗某种除草剂的水稻时，若用射线照射幼苗，其目的是 ，检测照射后的组织是否具备抗该除草剂能力的措施是 ，观察其表现。若对抗性的遗传基础做进一步探究，怎样设计实验判断抗性基因是显性还是隐性？(2)在F过程中可通过诱导 分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化 成 获得再生植株，其细胞仍 (3)若要改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用图中 (填字母)途径所用的方法(2008广东单科，8改编)(4)若以矮秆易感稻瘟病品种(ddrr)和高秆抗稻瘟病品种(DDRR)水稻为亲本进行杂交，经E过程培育矮秆抗稻瘟病水稻品种，F2矮秆抗稻瘟病类型中，能稳定遗传的占 (2007山东，26(1)改编)。若利用上述亲本，尽快选育出矮秆抗稻瘟病纯合水稻品种，则应选用 (填字母)途径所用的方法，并用遗传图解和必要的文字表示。图解提示：重点一立足“关键点”区分判断变异类型典例剖析1某科研小组在研究某些生物的变异现象过程中，绘制了如下几种变异的示意图，并对其中某些具体变异类型做了进一步的探究，请思考回答下列问题：(1)图中表示_，发生在_时期，而图表示_。(2)图和分别属于_变异类型，分别列举属于图所示变异的例子：_。(3)图甲表示基因型为AaBbDd的某生物正在进行分裂的细胞，若上有A基因，上有a基因，可能曾经发生了上图中_(填序号)所示的变异类型。(4)图乙是某果蝇体细胞的染色体组成，已知果蝇正常肢(A)对短肢(a)为显性，该等位基因位于号染色体上，如果号染色体多一条(三体)或少一条(单体)均能正常生活，而且可以繁殖后代。单体和三体多出的1条染色体在减数分裂过程中随机移向细胞的一极，各种配子的形成机会和可育性相同。a若正常肢(AA)果蝇与单体短肢果蝇交配，后代出现单体正常肢果蝇的概率为_。b若让短肢果蝇(aa)与三体正常肢(AAA)果蝇交配，则子一代中正常果蝇与三体果蝇的比例为_。(5)在进一步的研究中发现若杂合子中某条染色体部分缺失，且缺失部分包括某些显性基因，则其同源染色体上的隐性等位基因就得以表现，这一现象称为假显性，其中X染色体上的缺失往往会导致雄性个体死亡。已知决定果蝇翅形的基因位于X染色体上，正常翅(H)对缺刻翅(h)为显性，现有一只雌性缺刻翅果蝇与雄性正常翅果蝇杂交：a若_，则这只缺刻翅雌果蝇是由基因突变引起；b若_，则这只缺刻翅雌果蝇是由假显性引起。审答思考1 图和中各自的两条染色体是什么关系？2 图、的变异分别是以什么为单位发生的什么改变？3 思考判断图甲所示细胞的分裂时期、分裂方式和细胞名称分别是什么？其中有同源染色体吗？其中与在上一时期是什么关系分别是什么？4 尝试写出正常肢(AA)果蝇与单体短肢(a)果蝇交配的遗传图解和短肢果蝇(aa)与三体正常肢(AAA)果蝇交配的遗传图解。5 若缺刻翅雌果蝇是由基因突变引起的，其与雄性正常翅果蝇杂交的遗传图解如何书写？若缺刻翅雌果蝇是由假显性引起的呢？【变式拓展】1 原题图中所示的各种变异可以在光学显微镜下观察到的有哪些？属于分子水平变化的有哪些？能产生新基因的有哪些？2. 所属变异类型一定会改变子代的性状吗？若所属变异类型发生在植物的体细胞中，能否传递给子代呢？3 尝试判断图、图甲和基因型为AaBbDd的某生物的正常体细胞中最多分别含有多少个染色体组？尝试总结判断染色体组的方法有哪些？4 下图是什么分裂方式？其变异来源是什么呢？【对位训练】1 (2013福建卷，5)某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A图甲所示的变异属于基因重组B观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代【技能点拨】1 探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路(1)若染色体畸变，可 (2)与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若 2 显性突变和隐性突变的判定3 单倍体、二倍体和多倍体的区分重点二理解变异原理，掌握育种流程典例剖析2如图甲、乙表示水稻的两个品种(两对相对性状独立遗传)，表示培育水稻新品种的过程。下列说法正确的是()A如果过程中逐代自交，那么自交代数越多纯合植株的比例越高B与过程的育种原理不同，过程表示单倍体育种C育种过程中需要进行筛选，筛选不会改变任何一个基因的频率D经过和过程培育的品种和甲、乙品种基因型不同，但是仍然属于同一个物种审答思考1 图中和为 ，原理是 ，其中为 ，为 过程。2 图中、为 育种，其中为 过程，为 过程。3 图中为 育种，其原理是 ；为 育种，为用 ，为 ，其原理是 。4 图中甲、乙生物与AAaaBBbb之间是否存在生殖隔离呢？5 若Aa连续自交n次，在下面的坐标系中绘出后代中纯合子、杂合子和显隐性纯合子所占比例的变化曲线。【变式拓展】1 图中和的变异分别发生在什么时期？2 图中过程中使用秋水仙素处理组织细胞有何区别？3 无籽西瓜的获得所依据的原理是什么？是否属于可遗传变异？如何证明？4 一般情况下，在单倍体育种过程中何时开始选择？【对位训练】2 假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(见图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型B过程使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成C过程育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6D过程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限【技能点拨】1 育种方法的选择与分析(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(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，则用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育出原先没有的品种，则可用诱变育种。(6)若要定向改变生物的性状，可利用基因工程育种。2 “可遗传”“可育”三倍体无籽西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。无籽番茄的“无籽”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无籽”性状是不可保留到子代的，将无籽番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有籽果实”。1 (2013海南卷，22)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体畸变，下列叙述错误的是()A该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的B基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同C基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中2 (2013安徽卷，4)下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是()人类的47，XYY综合征个体的形成线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落三倍体西瓜植株的高度不育一对等位基因杂合子的自交后代出现31的性状分离比卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体A B C D3 下列有关基因突变和基因重组的说法，错误的是()A突变基因翻译出的蛋白质中的氨基酸排列顺序不一定发生改变B减数分裂四分体时期，同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换，可导致基因重组C减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D一般情况下，花药内可发生基因重组，而根尖只能发生基因突变或染色体畸变4 将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘品种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体灰色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是()A杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异B杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换C丙品种的产生为生物的进化提供了原材料D丙品种自交后代中有1/2个体能稳定遗传5 二倍体植物甲(2N10)和二倍体植物乙(2n10)进行有性杂交，得到的F1不育。以物理撞击的方法使F1在减数分裂时整套的染色体分配至同一个配子中，再让这样的雌雄配子结合产生F2。下列有关叙述正确的是()AF1正常减数分裂产生的雌雄配子各为2种B物理撞击的方法最终产生的F2为二倍体C植物甲和乙能进行有性杂交，说明它们属于同种生物D若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗，则得到的植株是可育的6 科学家以玉米为实验材料进行遗传实验，实验过程和结果如图所示，则F1中出现绿株的根本原因是()A在产生配子的过程中，等位基因分离B射线处理导致配子中的染色体数目减少C射线处理导致配子中染色体结构缺失D射线处理导致控制茎颜色的基因发生突变7 某基因型为AaBb的二倍体番茄(两对基因独立遗传)，自交后代中出现一株三体，基因型为AABbb。下面对该三体的叙述中正确的是()A一定是亲本的减数第二次分裂出现异常B发生了基因突变C属于可遗传的变异D产生的花粉只有两种基因型8 为获得果实较大的四倍体葡萄(4N76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞的染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代有四倍体植株。下列叙述错误的是()A“嵌合体”产生的原因之一是细胞的分裂不同步B“嵌合体”可以产生含有38条染色体的配子C“嵌合体”不同的花之间传粉后可以产生三倍体子代D“嵌合体”根尖分生区的部分细胞含19条染色体9 将、两个植株杂交，得到，将再做进一步处理，如下图所示。下列分析错误的是()A若的基因型为AaBbdd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4B由到的育种过程中，遵循的主要原理是染色体畸变C由到过程产生的有利变异多D由到过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为生物进化提供原材料10 生物的变异可以为进化提供原材料。下列关于变异与进化的叙述，正确的是()ADNA分子复制时碱基对的缺失会引起基因的丢失B杂交育种过程中，通过不断自交、筛选和淘汰，可以改变种群的基因库，获得新物种C自然选择能保留种群的有利基因，但不决定新基因的产生D环境变化剧烈会加快生物的变异速度，导致生物快速进化11调查发现某种蜣螂提高了“生活品位”，不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比，这种蜣螂后腿较卷曲，便于捕猎，头部较窄而长，便于进食内脏。由此得不出的结论是()A从进化的角度看，这种蜣螂与