专题变异育种和进化分析

1、专题变异育种和进化分析1.基因重组及其意义。2.基因突变的特征和原因。3.染色体构造变异和数目变异。4.生物变异在育种上的应用。5.基因工程及其应用。6.现代生物进化理论。7.生物进化与生物多样性的形成。直击考纲考点18立足“关键点区分判断变异类型依纲联想栏目索引核心梳理真题重温典题特训1抓住“本质、适用范围2个关键点区分3种可遗传变异(1)本质：基因突变是以碱基对为单位发生改变，基因重组是以基因为单位发生重组，染色体变异那么是以“染色体片段、“染色体条数或“染色体组为单位发生改变。(2)适用范围：基因突变适用于所有生物(是病毒和原核生物的唯一变异方式)，基因重组适用真核生物有性生殖减数分裂过

2、程中，染色体变异适用于真核生物。核心梳理2抓住“镜检、是否产生新基因、实质3个关键点区分染色体变异和基因突变(1)镜检结果：前者能够在显微镜下看到，而后者不能。(2)是否能产生新基因：前者不能，而后者能。(3)变异的实质：前者是“基因数目或排列顺序改变，而后者是碱基对的替换、增添和缺失。3抓住“图解、范围和所属类型3个关键点区分易位和穿插互换项目易位交叉互换图解发生范围发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间变异类型属于染色体结构变异属于基因重组4.二看法区分单倍体、二倍体和多倍体一看发育起点：假设是配子发育成的个体，那么一定是单倍体；假设是受精卵发育成的个体，那么再看染色体

3、组个数，假设含2个那么为二倍体，假设含3个或3个以上那么为多倍体。5利用3大方法快判染色体组个数(1)看细胞内形态一样的染色体数目。(2)看细胞或个体的基因型。(3)根据染色体数目和形态数来推算。6澄清“可遗传与“可育(1)三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育，但它们均属于可遗传的变异其遗传物质已发生变化；假设将其体细胞培养为个体，那么可保持其变异性状，这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。(2)无子番茄“无子的原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子性状是不可保存到子代的，将无子番茄进展组织培养时，假设能正常受粉，那么可结“有子果实。7有关可遗传变异5个易错点提示(1)

4、体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对或者两对以上的基因，如果是一对相对性状的遗传，后代出现新类型可能来源于性状别离或基因突变，而不会是基因重组。(3)自然条件下，细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。(4)单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，也并非都一定没有等位基因和同源染色体，譬如假设是多倍体的配子发育成的个体，假设含偶数个染色体组，那么形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。(5)变异的利与害是相对的，而

5、不是绝对的，其利害取决于所生存的环境条件。1判断有关生物变异的表达(1)DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，可导致基因突变(2021江苏，22A)( )(2)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(2021宁夏，5B和2021江苏，22B改编)( )真题重温(3)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一局部片段，导致染色体构造变异(2021江苏，22C)( )(4)XYY个体的形成及三倍体无子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(2021安徽，4改编)( )(5)秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色

6、体数目加倍(2021四川，5A)( )(6)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本，测交后代中局部表现为红色性状，原因可能是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间发生了穿插互换(2021江苏，14改编)( )2(2021山东，27节选)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图。用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲

7、本雌果蝇在减数分裂时X染色体不别离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：.假设_，那么是环境改变；.假设_，那么是基因突变；.假设_，那么是减数分裂时X染色体不别离。答案实验步骤：M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型结果预测：.子代出现红眼(雌)果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生3(2021山东，27节选)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图

8、甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及构造正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各型配子活力一样；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)实验步骤：_；观察、统计后代表现型及比例。结果预测：.假设_，那么为图甲所示的基因组成；.假设_，那么为图乙所示的基因组成；.假设_，那么为图丙所示的基因组成。答案答案一：用该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，收集并种植种子，长成植株.子代宽叶红花宽叶白花11.子代宽叶红花宽叶白花21.子代中宽叶红花窄叶白花21答案二：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交.宽叶

9、红花与宽叶白花植株的比例为31.后代全部为宽叶红花植株.宽叶红花与窄叶红花植株的比例为214(2021 山东，28节选)用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系，两个品系都是由于常染色体上基因隐性突变所致，产生相似的体色表现型黑体。它们控制体色性状的基因组成可能是：两品系分别是由于D基因突变为d和d1基因所致，它们的基因组成如图甲所示；一个品系是由于D基因突变为d基因所致，另一品系是由于E基因突变成e基因所致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体，它们的基因组成如图乙或图丙所示。为探究这两个品系的基因组成，请完成实验设计及结果预测。(注：不考虑穿插互换).用_为亲本进展杂交，如果F1表现型为_，那么两

10、品系的基因组成如图甲所示；否那么，再用F1个体相互交配，获得F2；.如果F2表现型及比例为_，那么两品系的基因组成如图乙所示；.如果F2表现型及比例为_，那么两品系的基因组成如图丙所示。答案.品系1和品系2(或两种品系)全为黑体.灰体黑体97.灰体黑体11本考点命题以选择题的形式为主，但是近几年来与变异相关联的实验设计与分析也常出现在简答题中，综合性较强，难度较大。内容的选择主要侧重各种变异的根本概念和特征、图形分析与判断、区分各种变异的实验的设计与分析等。因此在备考复习中，首先要落实好各种变异概念的深入理解，其次要注重各种变异类型的图像的判断与分析，特别是要掌握与减数分裂图像相结合的问题的解

11、题技能，再次，还要对判断变异类型的杂交实验题的解题方法和技巧进展总结，并深入体会其中的根本思路和套路。练后反思1(2021 四川，6)M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的选项是(答案C )AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与典题特训(1)豌豆的圆粒和皱粒是一对R、r基因控制的相对性状，当R基因插入一段800个碱基对的DNA片段时就成为r基因。豌豆

12、种子圆粒性状的产生机制如下图。判断以下表达：思维延伸R基因插入一段800个碱基对的DNA片段属于基因重组( )豌豆淀粉含量高、吸水涨大、呈圆粒是表现型( )在a、b过程中能发生AT、CG碱基互补配对( )参与b过程的tRNA有20种，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸( )(2)编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Xi(i1、2、3、4)。与酶X活性相比，酶Xi活性出现的变化如表。判断以下表达：比较指标X1X2X3X4酶Xi活性/酶X活性100%50%10%50%酶Xi氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1酶X1活性变化但基因构造没有发生改变( )酶X2的活性减少了一半，但

13、氨基酸数目不变( )酶X3活性变化可能是因为突变导致了终止密码提前( )酶X4活性变化说明突变没有使酶的空间构造发生改变( )2如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况，图中、为无遗传效应的序列。有关表达正确的选项是()Aa中碱基对缺失，属于染色体构造变异Bc中碱基对假设发生变化，生物体性状不一定会发生改变C在减数分裂的四分体时期，b、c之间可发生穿插互换D基因在染色体上呈线性排列，基因的首端存在起始密码子解析a中碱基对缺失，属于基因突变，A错误；c中碱基对发生变化，由于密码子的简并性，生物体性状不一定会发生改变，B正确；在减数分裂中穿插互换一般发生在同源染色体的非姐妹染色

14、单体之间，C错误；起始密码子位于mRNA上，D错误。答案B判断以下表达的正误：(1)基因a、b、c均可能发生基因突变，表达了基因突变具有普遍性( )(2)一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，是由于间期进展DNA的复制( )(3)中插入一个抗虫基因以提高植物的抗虫性，这种变异属于染色体构造变异( )(4)a、b、c所携带的遗传信息不可能同时得到执行( )思维延伸3果蝇的体色中灰身对黑身为显性，由位于常染色体上的B/b基因控制，不含此基因(B/b)的个体无法发育。如图为果蝇培育和杂交实验的示意图，以下有关表达错误的选项是()A乙属于诱变育种得到的染色体变异个体B筛选可用光学显微镜，筛选可不用CF

15、1中有1/2果蝇的细胞含有异常染色体DF2中灰身果蝇黑身果蝇的比例为21解析据图分析图乙的染色体发生了易位，属于染色体构造的变异，A正确；筛选筛选的是染色体变异的个体，可用光学显微镜，而筛选筛选的是基因重组产生的后代，可用光学显微镜筛选，也可根据F1的性状表现筛选出含异常染色体的个体，B正确；根据图中乙的染色体组成可知，其产生的配子异常的比例是3/4，所以F1中有3/4果蝇的细胞含有异常染色体，C错误；不含该等位基因的个体无法发育，所以F2中灰身果蝇黑身果蝇的比例为21，D正确。答案C某XY型性别决定的二倍体植物，红花和白花由一对等位基因(Aa)控制，细叶和宽叶由另一对等位基因(Bb)控制(上

16、述两对基因中有一个基因具有致个体或花粉或卵细胞死亡的效应)。如下图为甲、乙、丙三植株体细胞中这两对基因及有关的染色体组成。思维延伸实验一：甲和乙植株杂交，后代全为红花雄株，且宽叶与细叶各占一半；实验二：甲和丙植株杂交，后代中雌株全为红花宽叶，雄株红花宽叶与红花细叶各占一半；实验三：甲和乙植株杂交，后代中有一变异植株丁，其体细胞基因及染色体组成如图中丁。判断以下表达的正误：(1)甲、乙杂交后代只出现雄株的原因是基因b的花粉致死或不能产生Xb花粉( )(2)该种植物各种可能的杂交组合中，杂交后代中aaXBXb比例最高的亲本组合是aaXBXbaaXBY( )(3)甲、乙杂交得到的变异植株丁的体细胞中

17、出现的变异可通过显微镜直接观察到( )(4)图中丁所示植株中基因A和a的别离符合基因的别离定律( )(5)假设图中戊为乙的突变体，那么其形成原因可能是由于基因发生了突变( )(6)图中戊所示个体产生的雄配子类型有四种( )4(表格信息题)人工将二倍体植物甲、乙、丙之间进展杂交，用显微镜观察子代个体处于同一分裂时期的细胞中的染色体，结果如下表。杂交组合染色体数及配对状况甲乙12条两两配对，2条不配对乙丙4条两两配对，14条不配对甲丙16条不配对以下表达不正确的选项是()A观察的子代细胞都处于减数第一次分裂B甲、乙、丙体细胞中的染色体数分别是6条、8条、10条C甲、乙、丙三个物种中，甲和乙亲缘关系

18、较近D用秋水仙素处理甲与丙的子代幼苗，可能形成四倍体的新物种解析因表中是观察到的染色体的配对现象，那么应发生在减数第一次分裂的联会过程中，所以A正确；由甲乙的子代中染色体的配对情况可知，甲和乙的配子中的染色体至少是6条，那么甲和乙中的染色体至少为12条，因此可推知B错误；由上述杂交组合子代中染色体配对情况可看出，只有甲乙的子代中联会配对的染色体最多，那么可知甲和乙的亲缘关系最近，所以C正确；用秋水仙素处理甲与丙的子代幼苗，可得到异源四倍体，所以D正确。答案B判断以下表达的正误：(1)假设观察的子代细胞都处于减数第一次分裂前期中，表中三种杂交组合的子代的细胞中可分别看到的四分体个数分别为6、2和

19、0个( )(2)甲、乙、丙体细胞中的染色体数分别是12条、16条、20条( )思维延伸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别离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。以下表达错误的选项是()A图甲所示的变异属于染色体构造变异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6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解析图甲所示的变异属于染色体构造的变异；观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的联会或四分体时期；在不考虑

20、其他染色体的情况下，理论上该男子产生的精子类型有6种；该男子的14号和21号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体正常的后代。答案B判断以下表达的正误：(1)观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的四分体时期( )(2)该男子有丝分裂后期细胞内可观察到92条染色体( )(3)减数分裂时，除图示染色体外，其他染色体正常配对，可观察到21个四分体( )(4)该男子与正常女子婚配生育染色体组成正常的后代概率为1/8( )思维延伸(5)假设异常染色体形成时，没有丧失基因，那么C选项所述该男子产生的精子类型中有2种是基因数量增加的( )(6)该男子与一名父亲为红绿色盲患者的正常女子结

21、婚，子代为红绿色盲但染色体组成正常的概率为1/24，其性别为男性( )6正常的水稻体细胞染色体数为2n24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体的同源染色体有三条，即染色体数为2n125。以下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例示意图(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为非抗病基因；为四种类型配子)。染色体数异常的配子(如、)中雄配子不能参与受精作用，其他配子均能参与受精作用。请冋答：(1)假设减数分裂过程没有发生基因突变和染色体穿插互换，且产生的配子均有正常活性，那么配子和_(可能/不可能)来自一个初级精母细胞，配子的7号染色体上的基因为_。解析分析题图可知，题中三体细胞的基因型为AAa，形成的配子的基因型为A与Aa或AA与a，图中配子和的基因型分别为a与Aa，因此不可能来自同一个初级精母细胞，并且配子的7号染色体上的基因一定是A。不可能A(2)某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察7号染色体的配对状况，应选择处于_期的细胞，假设某次级精母细胞形成配子，那么该次级精母细胞