大二轮高考总复习生物第01部分专题04生命系统的遗传变异进化整合考点10“千变万化”的生物变异

整合考点10“千变万化”的生物变异一、比较三种可遗传的变异(1)变异的实质：细胞内的遗传物质发生了改变。(2)变异的类型①基因突变：基因结构改变，基因数量不变。②基因重组：基因的结构和数量均不变。③染色体变异：可能改变基因的数量排列顺序，但不改变其结构。(3)基因突变和基因重组是分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到；染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。二、变异类型的判别1．判断可遗传变异和不遗传变异的方法(1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变。遗传物质改变产生的变异可以遗传，但是否遗传给后代，关键要看遗传物质的改变是否发生在生殖细胞中。由环境引起的性状改变，由于遗传物质并未改变故不能遗传。(2)让变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或养育等，观察变异性状是否消失。若不消失，则是可遗传变异；反之，则为不遗传变异。2．“三看法”判断可遗传变异的类型(1)染色体内的变异(2)染色体间的变异三、需辩明的四组概念1．染色体变异与基因突变项目染色体变异基因突变镜检结果显微镜下能(填“能”或“不能”)观察到显微镜下不能(填“能”或“不能”)观察到是否能产生新基因不产生产生变异的实质基因数目或排列顺序改变碱基对的替换、增添和缺失2．染色体结构变异与基因突变判断①②③④的变异类型①缺失，②重复，③倒位，④基因突变。3．易位与交叉互换项目染色体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．单倍体、二倍体与多倍体生物变异类型的理解1．(2016·江苏卷)如图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A．个体甲的变异对表现型无影响B．个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C．个体甲自交的后代，性状分离比为3∶1D．个体乙染色体没有基因缺失，表现型无异常解析：个体甲的变异属于缺失，影响表型，A错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，呈“十字型”，B正确；含缺失染色体的配子一般是不育的，故其后代一般不会发生性状分离，C错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表现型异常，D错误。答案：B2．(2015·海南卷)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是()A．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C．基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变D．在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变解析：本题考查基因突变的相关知识，考查知识的识记，难度小。根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因子，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添、缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。答案：B3．(2015·海南卷)关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是()A．基因突变都会导致染色体结构变异B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察解析：基因突变只是基因中个别碱基对的替换、增添、缺失，而染色体结构变异是染色体中某个片段的增加、缺失、颠倒、易位的情况，所以基因突变不会导致染色体结构变异，A错误；基因突变中若发生碱基对的替换，可能因为密码子的简并性，不会改变氨基酸的种类进而表现性也不会改变，若突变个体之前为一个显性纯合子AA，突变成为Aa，个体的表现型也能不改变，B错误；基因突变中无论是碱基对的替换、增添、缺失，都会引起基因中碱基的序列发生改变，染色体结构变异中染色体某个片段的增加、缺失、颠倒、易位的情况也会导致染色体中碱基序列发生改变，C正确；基因突变是染色体的某个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体结构变异是可以用显微镜直接观察的，D错误。答案：C4．(2017·金丽衢考卷)下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是()A．不同配子的随机组合体现了基因重组B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组解析：基因重组发生在减数分裂过程中，不同配子的随机组合体现了受精作用，A项错误；染色体倒位和易位不改变基因数量，但会改变染色体上的基因的排列顺序，进而对个体性状产生影响，B项错误；远缘杂交获得杂种，可能因染色体无法联会而导致不育，经秋水仙素等诱导，能培育出可育的异源多倍体，从而培育出生物类型，即通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型，C项正确；孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了等位基因的分离，D项错误。答案：C染色体组与生物的倍性1．(上海卷)将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗，然后用秋水仙素处理，使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是()A．能稳定遗传 B．单倍体C．有杂种优势 D．含四个染色体组解析：杂合的二倍体植株的花粉为一个染色体组，培育成一株幼苗的体细胞也是一个染色体组，用秋水仙素处理加倍后为纯合的二倍体，能稳定遗传。答案：A2．(2015·江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是()A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B．甲发生染色体交叉互换形成了乙C．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D．图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料解析：本题主要考查染色体变异，意在考查分析题意获取信息、理解能力、解决问题的能力。难度较大。A、B、C项错，甲、乙的1号染色体，一为正常，一为倒位，二者基因排列顺序不同，属于染色体结构变异；D项对，染色体变异属于可遗传变异，可为生物进化提供原材料。答案：D3．牙鲆生长快、个体大，且肉嫩、味美、营养价值高，已成为海水养殖中有重要经济价值的大型鱼类，而且雌性个体的生长速度比雄性明显快，下面是利用卵细胞培育二倍体牙鲆示意图。其原理是经紫外线辐射处理过的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞染色体二倍体化等。下列叙述不正确的是()A．图中方法一获得的子代是纯合二倍体，原因是低温抑制了纺锤体的形成B．方法二中的杂合二倍体，是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换所致C．如果图中③在正常温度等条件下发育为雄性，则牙鲆的性别决定方式为ZW型D．经紫外线辐射处理的精子失活，属于染色体变异，不经过②过程处理将得到单倍体牙鲆解析：由于低温抑制第一次卵裂，DNA复制后，纺锤体的形成受到抑制，导致细胞不能分裂，因为方法一导致细胞核中基因相同，是纯合二倍体。减Ⅰ时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，而导致同一染色体上的两条姐妹染色单体中可能会含有等位基因，因此方法二低温抑制极体排出，会获得杂合二倍体。③来自卵细胞或次级卵母细胞，由于细胞中的染色体为姐妹染色单体分离后所形成的，细胞中含有的是两条同型的性染色体，根据性别决定方式，若③发育为雄性则为ZW型。经紫外线辐射处理的精子失活，不一定属于染色体变异，不经过②过程处理可得到单倍体牙鲆。答案：D关注单倍体的“2”个失分点(1)单倍体的体细胞中并非只有1个染色体组：由多倍体的配子形成的单倍体体细胞中含有2个或2个以上染色体组。(2)单倍体并非都不育：单倍体含有同源染色体及等位基因时，可育并能产生后代。4．(2016·天津卷)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶)，由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2，在鲫鱼中是a3和a4，这四个基因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例，其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下请回答相关问题：(1)若一尾鲫鱼为纯合二倍体，则其体内GPI类型是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若鲤鱼与鲫鱼均为杂合二倍体，则鲤鲫杂交的子一代中，基因型为a2a4个体的比例为________________。在其杂交子一代中取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，图谱中会出现__________条带(3)鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交，对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱均一致，如下所示。据图分析，三倍体的基因型为________________，二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是________________。解析：(1)纯合鲫鱼的基因型是a3a3或a4a4，其编码的肽链分别是P3或P4，则其体内GPI类型是P3P3或P4P4。(2)鲤鱼与鲫鱼的杂合二倍体基因型分别为a1a2或a3a4，鲤鲫杂交的子一代中，共有a1a3、a1a4、a2a3和a2a44种基因型，基因型为a2a4个体的比例为25%。子一代中均为杂合子，取一尾鱼的组织进行GPI电泳分析，与题干图解类似，图谱中会出现3条带。(3)对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析，每尾鱼的图谱中均含有P答案：(1)P3P3或P4P4(2)25%3(3)a1a2a聚焦变异探究，强力扫清难点1．(2016·江苏卷改编)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为酵母偏爱的密码子ACA，由此没有发生变化的是()A．植酸酶氨基酸序列B．植酸酶mRNA序列C．编码植酸酶的DNA热稳定性降低D．配对的反密码子解析：改变后的密码子仍然对应精氨酸，氨基酸的种类和序列没有改变；由于密码子改变，植酸酶mRNA序列改变；由于密码子改变后C(G)比例下降，DNA热稳定性降低；反密码子与密码子互补配对，为UCU。答案：A2．(2015·江苏卷)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是()A．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B．X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C．通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D．观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异解析：A项错误，白花植株的出现是由于X射线照射引起的基因突变不一定有利于生存；B项正确，X射线可引起基因突变和染色体变异；C项正确，应用杂交实验，通过观察其后代的表现型及比例，可以确定是显性突变还是隐性突变；D项正确，白花植株自交后代若有白花后代，可确定为可遗传变异，否则为不遗传变异。答案：A3．(2016·上海卷)在果蝇唾液腺细胞染色体观察实验中，对图中相关结构的正确描述是()A．此图表示一条染色体的显微结构B．箭头所指处由一个DNA分子构成C．染色体上一条横纹代表一个基因D．根据染色体上横纹的数目和位置可区分不同种的果蝇解析：果蝇唾液腺染色体是果蝇三龄幼虫的唾液腺发育到一定阶段后，细胞的有丝分裂停留在间期，每条染色体经过多次复制形成一大束宽而长的带状物。此图表示多条染色体的显微结构，A项错误；箭头所指处应有多个DNA分子构成，B项错误；横纹是碱基的不同序列染色不同所致，不能代表一个基因，C项错误；横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇不同种的特征，D项正确。答案：D4．(2016·四川卷)油菜物种Ⅰ(2n＝20)与Ⅱ(2n＝18)杂交产生的幼苗经秋水仙素处理后，得到一个油菜新品系(注：Ⅰ的染色体和Ⅱ的染色体在减数分裂中不会相互配对)。(1)秋水仙素通过抑制分裂细胞中________________的形成，导致染色体加倍，获得的植株进行自交，子代________________(会/不会)出现性状分离。(2)观察油菜新品系根尖细胞有丝分裂，应观察__________区的细胞，处于分裂后期的细胞中含有________条染色体。(3)该油菜新品系经过多代种植后出现不同颜色的种子，已知种子颜色由一对基因A/a控制，并受另一对基因R/r影响。用产黑色种子植株(甲)、产黄色种子植株(乙和丙)进行以下实验：组别亲代F1表现型F1自交所得F2的表现型及比例实验一甲×乙全为产黑色种子植株产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶1实验二乙×丙全为产黄色种子植株产黑色种子植株∶产黄色种子植株＝3∶13①由实验一得出，种子颜色性状中黄色对黑色为________性。②分析以上实验可知，当________基因存在时会抑制A基因的表达。实验二中丙的基因型为________，F2代产黄色种子植株中杂合子的比例为________。③有人重复实验二，发现某一F1植株，其体细胞中含R/r基因的同源染色体有三条(其中两条含R基因)，请解释该变异产生的原因：______________________________________。让该植株自交，理论上后代中产黑色种子的植株所占比例为________。解析：(1)秋水仙素通过抑制纺锤体形成，导致染色体数目加倍。获得的植株可能是纯合子，自交后代不会出现性状分离。(2)根尖分生区细胞分裂旺盛，是观