浙科版高三生物一轮复习必修2专题九第1讲生物的变异及其应用课件

专题九生物的变异与进化必修2

遗传与进化明课标知考向3.3由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的3.3.1概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因中碱基序列的改变3.3.2阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果3.3.3描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变3.3.4阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因重组，从而使子代出现变异明课标知考向3.3.5举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变甚至死亡4.1地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先4.1.1尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先4.1.2尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征4.2适应是自然选择的结果4.2.1举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势明课标知考向4.2.2阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加4.2.3说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境4.2.4概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释4.2.5阐述变异、选择和隔离可导致新物种形成第1讲生物的变异及其应用精读课本盘点基础知识一、基因突变可能引起性状改变1．概念：基因突变是指基因内部特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。DNA分子上碱基对的____、__________都可以引起核苷酸序列的变化，从而引起________的改变。2．实例(1)镰刀形细胞贫血症病因示意图①直接原因：组成血红蛋白的多肽链中的______被替换成了______，引发蛋白质结构的改变。②根本原因：控制血红蛋白的基因中____碱基对被替换成了____碱基对。替换插入或缺失基因结构GAAGUA谷氨酸缬氨酸A—TT—A(2)细胞的癌变①癌细胞的来源：正常细胞突变而来。②细胞癌变的原因：物理、化学、____致癌因子，引发与癌有关的____基因与____基因的突变。③细胞癌变的机理病毒原癌抑癌负调控[注意点]

(1)原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。(2)不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。(3)原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。(4)癌症的发生并不是单一基因突变的结果，往往是细胞中发生多个基因突变，才赋予癌细胞所有的特征。(5)癌症的发病率还和环境条件有很大的关系。3．时间可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在__________过程中，如：真核生物主要发生在______________________。4．诱因(1)____因素：如X射线、紫外线等，能损伤细胞的DNA。(2)____因素：如亚硝酸、碱基类似物等，能改变核酸的碱基序列。(3)____因素：如麻疹病毒等，它们的毒素或代谢物对DNA分子都有诱变作用。DNA复制细胞分裂前的间期(S期)物理化学生物5．特点(1)______：无论是低等生物还是高等____都可能发生；可发生在生物个体发育的________，以及不同个体的________内。(2)________：染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的________。(3)______：在自然状态下，生物的基因突变频率一般是很低的，高等动、植物的基因突变率为10-8～10-5。(4)______：显性基因可以突变为隐性基因，隐性基因也可以突变为显性基因。(5)__________：大多数的基因突变会给生物带来不利的影响。6．意义________产生的途径；是生物变异的________；也是________的原材料。普遍性生物不同阶段任何细胞多方向性等位基因稀有性可逆性多数有害性新的基因根本来源生物进化[注意点]基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变一定会使基因中的碱基改变，一定引起基因碱基序列的改变。(2)基因突变不一定是DNA分子的碱基序列改变，RNA病毒的遗传物质为RNA，RNA病毒的RNA上碱基序列的改变也称为基因突变。(3)基因突变不一定引起生物性状改变(密码子的简并，或为隐性突变，如AA→Aa)。(4)基因突变不一定产生等位基因(原核细胞基因、细胞质基因、病毒基因不存在等位基因)。(5)基因突变不一定能传给后代(体细胞突变或有丝分裂过程中的基因突变不能传递给后代，发生在减数分裂过程中的突变，可以通过配子传递给后代)。问题与思考1．为什么某些看起来对生物生存不利的基因，历经漫长的进化历程依然“顽固”地存在？[提示]

基因对生物的生存是否有利，往往取决于生物的生存环境。某些看起来对生物生存不利的基因，当环境改变后，这些不利的基因产生的性状，可能会帮助生物更好地适应改变后的环境，从而得到更多的生存机会。这个实例说明，基因突变并不都是有害的，也可能是有利的或是中性的，其与环境有关。2．镰刀形细胞贫血症主要流行于非洲的疟疾高发地区。具有一个镰刀状红细胞突变基因的个体(即杂合子)在氧含量正常的情况下，并不表现出镰刀形细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。这些地区具有镰刀状红细胞突变基因的人占总人口的比例较其他地区的高，为什么？[提示]

杂合子能同时合成正常和异常的血红蛋白，相比只能合成正常血红蛋白的纯合子，杂合子对疟疾具有较强的抵抗力，在疟疾高发地区，他们生存的机会更多，从而能将自己的基因传递下去。因此，这些地区具有镰刀状红细胞突变基因的人占总人口的比例更高。二、基因重组使子代出现变异1．概念：基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行________时，控制________的基因重新组合，导致后代出现不同于亲本类型的现象或过程。2．时期：减数第一次分裂的____和____。3．前提：真核生物的有性生殖过程中细胞核基因的遗传，并且有____及________的等位基因。4．类型(1)自由组合型：减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分离，位于__________________________随非同源染色体的自由组合而发生重组(如右图)。有性生殖不同性状前期后期两对两对以上非同源染色体上的非等位基因(2)交叉互换型：减数第一次分裂的前期，同源染色体的______________之间发生染色体片段的交换，导致同源染色体上____基因互换，______基因重组(如下图)。非姐妹染色单体等位非等位[注意点]有性生殖过程中发生的基因重组属于狭义的基因重组，广义的基因重组还包括(1)细菌转化型：原核细胞在一定状态下(感受态)可吸收外源DNA，而发生基因重组，如肺炎链球菌转化实验中R型细菌转化为S型细菌。(2)人工重组型：目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组，即基因工程。5．结果：产生__________，导致性状____，出现新的表型。6．意义(1)是生物变异的主要来源之一。(2)是__________形成的重要原因之一。(3)为动、植物育种和________提供丰富的物质基础。新的基因型重组生物多样性生物进化问题与思考3．为什么说有性生殖的出现加速了生物进化？[提示]

同无性生殖相比，有性生殖中基因组合的多样性能增加子代适应自然选择的能力。有性生殖产生的后代中随机组合的基因型，增加少数个体在难以预料和不断变化的环境中存活的机会，从而对物种有利，加速了生物进化。4．同卵双胞胎为什么性状会产生差异？[提示]

同卵双胞胎是指由同一个受精卵形成的两个胚胎。卵裂时同一个受精卵一分为二，形成两个胚胎。由于他们来自同一个受精卵，染色体和遗传物质相同。但在个体发育过程中，细胞分裂时可能发生基因突变、染色体变异，另外生物的性状还受环境因素的影响，也与表观遗传有关，导致同卵双胞胎性状产生微小差异。三、染色体畸变可能引起性状改变1．概念：染色体畸变是指生物细胞中染色体在____和____上发生的变化，也称为染色体变异。2．类型(1)染色体结构变异类型图像联会异常实例结果对生物的影响缺失

①人类第五条染色体的部分缺失可引起猫叫综合征；②果蝇X染色体上某个区段发生重复时，导致出现“棒眼”染色体上基因的____改变大多数的染色体结构变异对生物体是____的，甚至会导致生物体的____重复

易位

染色体上基因的________改变倒位

数目结构数目排列顺序不利死亡(2)染色体数目变异(以二倍体为例)类型实例非整倍体变异：体细胞中__________的增加或减少三体(2n＋1)，多一条染色体21-三体综合征单体(2n－1)，少一条染色体特纳综合征(XO)整倍体变异：体细胞中的染色体数目以________的形式成倍地增加或减少三倍体(3n)，多一个染色体组三倍体无籽西瓜单倍体(n)，少一个染色体组昆虫中的雄蜂、雄蚁个别染色体染色体组(3)染色体组(以雄果蝇为例)①来源：一个染色体组由细胞中的一套完整的非同源染色体组成，如图中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。②形态：一个染色体组中的非同源染色体，在形态、大小上________。③功能：从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生长发育的__________。各不相同一整套基因(4)单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体概念由____不经受精，直接发育而来，其体细胞中含有本物种____染色体数目的个体由______发育而来，具有__个染色体组的个体由______发育而来，体细胞中所含染色体组数超过两个的生物发育起点配子通常是受精卵通常是受精卵特点①植株____②高度不育正常可育①茎秆____②叶、果实、种子较大③营养物质含量____配子配子体细胞两体细胞弱小粗壮丰富项目单倍体二倍体多倍体体细胞中染色体组数_____________个形成原因自然原因单性生殖二倍体生物正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工诱导花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例蜜蜂的雄蜂(n＝16)几乎全部的动物和大多数的高等植物香蕉(3n＝33)；马铃薯(4n＝48)；六倍体普通小麦(6n＝42)1或多个2个≥3问题与思考5．有些单倍体为什么也可能可育？[提示]

自然状态下，单倍体由本物种的配子发育而来，是否可育取决于单倍体细胞中同源染色体组数目，如果为偶数，则可育，如果为奇数，则不可育(实质是染色体能否正常联会和分离)。因此单倍体不一定不可育，如四倍体的配子形成的单倍体含2个染色体组，表现为可育。6．二倍体是否一定可育？[提示]

二倍体不一定可育，同源二倍体(2N)含偶数组同源染色体，减数分裂能正常联会，表现为可育。但异源二倍体[如马(2M)和驴(2N)的杂交后代骡子(M＋N)]不存在同源染色体，无法正常联会，因此不可育。四、变异在育种中的应用1．基因突变可应用于诱变育种(1)诱变育种的概念利用如X射线、γ射线、紫外线、激光等____因素或亚硝酸、硫酸二乙酯等____因素来处理生物，使生物发生________。(2)培育过程物理化学基因突变(3)优点①可____突变概率，人工诱发突变率可比自发突变率提高100～1000倍，能产生多种多样的新类型，为育种创造出丰富的原材料。②能在____时间内有效地改良生物品种的某些性状。③改良作物品质，增强抗逆性。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量的材料，并具有一定的盲目性。提高较短

基因重组优良性状②培育显性纯合子品种a．植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1自交→获得F2→鉴别、选择需要的类型，连续自交至__________________________为止。b．动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1→F1雌雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择___________________________。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的________集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期__。不发生性状分离(稳定遗传)后代不发生性状分离的F2个体优良性状长3．染色体变异可应用于单倍体育种和多倍体育种(1)单倍体育种①单倍体育种的概念利用______作为中间环节产生具有优良性状的__________的育种方法称为单倍体育种。②单倍体育种程序包括：a.用杂交方法获得杂种F1。b.将F1的花药放在__________上进行离体培养，________经多次分裂形成愈伤组织，诱导愈伤组织分化成幼苗。c.用________处理幼苗，染色体加倍后成为可育的纯合植株，进一步筛选出符合要求的植株。③优点：a.____________。b.能排除______干扰，提高效率。④缺点：技术复杂。单倍体可育纯合子人工培养基花粉细胞秋水仙素缩短育种年限显隐性

秋水仙素萌发的种子纺锤体染色体③三倍体无籽西瓜的培育三倍体种子果实茎、叶、花不变联会紊乱[注意点]

(1)花药离体培养≠单倍体育种单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程。(2)单倍体育种培育的不一定都是纯合子单倍体育种一般应用于二倍体植物，因为若为四倍体植物，通过单倍体育种形成的个体不一定是纯合子。(3)不可育≠不可遗传的变异三倍体无籽西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现为“不育”，但它们均属于可遗传的变异——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的变异有着本质区别。如无籽番茄的“无籽”原因是植株未授粉，生长素促进了果实发育，这种“无籽”性状是不可以保留到子代的，将无籽番茄进行组织培养时，若能正常授粉，则可结“有籽果实”。问题与思考7．为什么一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜的芽尖而不是处理其他部位？[提示]

西瓜幼苗的芽尖发育成地上的茎、叶、花和果实等部分，是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。内化知识突破重点难点一、基因突变与生物性状的关系1．基因突变对氨基酸序列的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸的种类或不改变替换的结果也可能使肽链合成终止插入大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列①插入或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大；②若插入或缺失的碱基数为3或3的倍数，则一般仅影响个别氨基酸缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列例1

(2021·海南等级考)终止密码子为UGA、UAA和UAG。图中①为大肠杆菌的一段mRNA序列，②～④为该mRNA序列发生碱基缺失的不同情况(“－”表示一个碱基缺失)。下列有关叙述正确的是(

)A．①编码的氨基酸序列长度为7个氨基酸B．②和③编码的氨基酸序列长度不同C．②～④中，④编码的氨基酸排列顺序与①最接近D．密码子有简并性，一个密码子可编码多种氨基酸[解析]

由于终止密码子不编码氨基酸，因此①编码的氨基酸序列长度为6个氨基酸，A错误；根据图中密码子显示，②和③编码的氨基酸序列长度相同，都是6个氨基酸，B错误；从起始密码子开始，mRNA上每三个相邻碱基决定一个氨基酸，②～④中，②③编码的氨基酸序列从第二个开始都发生改变，④编码的氨基酸序列除了少了第二个氨基酸，之后的序列都与①相同，因此④编码的氨基酸排列顺序与①最接近，C正确；密码子有简并性，一个密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一个或多个密码子编码，D错误。√2．基因突变与性状及遗传的关系基因突变与性状的关系显性突变(aa→Aa)生物性状改变隐性突变(AA→Aa)生物性状不改变由于密码子的简并性，生物性状不一定改变突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段，生物性状不一定改变起始密码子对应的序列之前或终止密码子对应的序列之后发生碱基对的插入、缺失或替换，生物性状不一定改变基因突变与遗传的关系若发生在配子的细胞核中，将遵循遗传规律传递给后代若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖传递。此外，人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞例2

(2021·福建选择性考试)水稻等作物在即将成熟时，若经历持续的干热之后又遇大雨天气，穗上的种子就容易解除休眠而萌发。脱落酸有促进种子休眠的作用，同等条件下，种子对脱落酸越敏感，越容易休眠。研究发现，XM基因表达的蛋白发生变化会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变影响其蛋白表达的情况和产生的种子休眠效应如如图所示。下列分析错误的是(

)A．位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低B．位点2突变可以是碱基对发生替换造成的C．可判断位点3突变使XM基因的转录过程提前终止D．位点4突变的植株较少发生雨后穗上发芽的现象√[解析]

分析题图可知，XM蛋白可使种子对脱落酸的敏感性增强。种子正常休眠，主要由脱落酸起作用，而位点1突变则无XM蛋白产生，休眠减少，可推测脱落酸作用减弱，即敏感性降低，A正确。比较图中位点2突变和无突变表达的蛋白图示，蛋白质长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对发生替换造成的，B正确。比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白图示，蛋白长度变短，可推测模板mRNA上的终止密码子提前，翻译提前终止，C错误。位点4突变使XM蛋白的表达倍增，使得种子对脱落酸的敏感性增强，雨后穗上的种子不易解除休眠而萌发，D正确。二、染色体结构变异中的几个注意点1．关于易位染色体间的易位可分为单向易位和相互易位。前者指一条染色体的某一片段转移到了另一条染色体上，而后者则指两条染色体间相互交换了片段，较为常见。下列两种易位发生后在四分体时期的染色体联会情况：2．关于“缺失或增加”3．关于“交换”

染色体易位交叉互换图解

区别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属于染色体结构变异属于基因重组可在光学显微镜下观察到在显微镜下观察不到例3

(2022·湖南选择性考试)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(

)√A

BC

D[解析]

分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表型，但题干中某个体测交后代表型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。三、“三法”判定染色体组1．方法一：根据同源染色体数目判定细胞内任意一种形态相同的同源染色体有几条，则含有几个染色体组。提醒：若个别染色体增加一条，染色体组数目不变；若个别染色体减少一条，染色体组数目减少一组。甲乙

丙2．方法二：根据基因型判定在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。

甲

乙

丙提醒：(1)如果某一细胞中的染色体存在染色单体，染色体组的数目相应减半；(2)如果因重复/缺失等染色体结构变异或个别染色体增加/减少等染色体数目变异导致相关基因数目异常时，不能用这些异常的基因来判断。3．方法三：根据染色体数和染色体的形态数推算染色体组数＝染色体数/染色体形态数。如普通小麦体细胞中有42条染色体，分为7种形态，则染色体组的数目为6，因此普通小麦是六倍体。提醒：若个别染色体增加一条，仍用原始染色体数目计算；若个别染色体减少一条，则在原始染色体数目计算的结果上再减少一个染色体组数。例4

蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。某对蜜蜂所产生子代的基因型为雌蜂是AADD、AADd、AaDD、AaDd；雄蜂是AD、Ad、aD、ad。这对蜜蜂的基因型是(

)A．AADd和ad

B．AaDd和aDC．AaDd和AD

D．Aadd和AD[解析]

分析题干，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的，子代中雄蜂的基因型是AD、Ad、aD、ad，所以卵细胞是AD、Ad、aD、ad，根据自由组合定律，亲本雌蜂的基因型是AaDd，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，子代中雌蜂的基因型是AADD、AADd、AaDD、AaDd，而卵细胞是AD、Ad、aD、ad，所以精子是AD，故亲本中雄蜂的基因型是AD。√四、几种育种方式的归纳与比较名称原理一般方法流程优点缺点应用杂交育种基因重组杂交→自交→筛选出符合要求的表型，通过自交至不再发生性状分离为止

使分散在同一物种不同品种间的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”①不会创造新基因；②育种时间长；③局限于同种或亲缘关系较近的个体用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦名称原理一般方法流程优点缺点应用诱变育种基因突变、染色体畸变①物理：紫外线、X射线、激光等；②化学：硫酸二乙酯等

提高变异频率；加快育种进程；大幅度改良性状有利变异少，工作量大，带有盲目性高产青霉素菌株、家蚕的卵色的遗传名称原理一般方法流程优点缺点应用单倍体育种基因重组、染色体变异杂交，取子一代的花药进行离体培养，再使单倍体幼苗染色体数目加倍，得到二倍体，从中选出符合要求的个体

大大缩短育种年限；避免显隐性干扰技术复杂用纯种高秆抗病与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦名称原理一般方法流程优点缺点应用多倍体育种染色体变异用一定浓度秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

植株茎秆粗壮，果实、种子都比较大，营养物质含量提高技术复杂；发育延迟，结实率低，一般只适合于植物三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦名称原理一般方法流程优点缺点应用转基因育种异源DNA重组提取目的基因→与载体结合→导入受体细胞→检测目的基因及其表达产物→筛选出符合要求的新品种

目的性强；育种周期短；克服远缘杂交不亲和的障碍技术复杂；生态安全问题多转基因抗虫棉例5

(2021·浙江1月选考)水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株(核型2n＝24)(甲)选育出矮秆不抗病植株(乙)和高秆抗病植株(丙)。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A(a)、B(b)控制，基因B(b)位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示(甲的染色体DNA相对含量记为1.0)。回答下列问题：(1)为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是________，乙的核型为___________。(2)甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1的基因型有______种，F2中核型为2n－2＝22的植株所占的比例为________。(3)利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是__________________________________________________________________________。(4)甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。果胶酶2n－1＝2321/8交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2中选取矮秆抗病植株乙和丙杂[解析]

分析题干信息可知：甲(高秆不抗病植株)和乙(矮秆不抗病植株)杂交、甲(高秆不抗病植株)和丙(高秆抗病植株)杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高秆对矮秆为显性，不抗病对抗病为显性，则甲为显性纯合子(AABB)，据此分析作答。(1)植物细胞有细胞壁，胞间层有果胶，这将导致压出的片子没有效果，应经过酶解处理，除去细胞之间的果胶层，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n＝24，则染色体可分为2组，每组含有12条，分析题图可知，乙的11号染色体DNA相对含量为0.5，推测其11号染色体少了一条，故乙的核型为2n－1＝23。(2)结合分析可知：甲的基因型为AABB，基因B(b)位于11号染色体上，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲(AABB)与乙(aaBO)杂交，F1为AaBB∶AaBO＝1∶1，共2种；F1自交，其中AaBB自交，子代核型均为2n＝24；其中AaBO(产生的配子为AB、AO、aB、aO)自交，子代2n－2＝22的植株(即缺失两条染色体的植株)所占比例为1/2×1/4(即4/16)＝1/8。(3)若想让乙(aaBO矮秆不抗病植株)与丙(AAbb高秆抗病植株)通过杂交育种培育纯合的矮秆抗病水稻(aabb)，可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病(AaBb)的植株进行自交，从F2中选取矮秆抗病植株(aabb)，即为所选育类型。(4)甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解见答案。延伸迁移实现融会贯通考向1围绕可遗传变异的来源，考查生命观念与科学思维素养1．(2024·浙江台州名校联盟第一学期联考)β-地中海贫血症是一种由β-珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病，部分患者该基因的编码链中与β-珠蛋白第71～72位氨基酸有关的编码序列间插入了一个A(如图)，UAG/UGA为终止密码子。下列叙述正确的是(

)A．突变后参与该基因表达的tRNA种类可能减少B．编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入UC．mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切D．该异常序列不会影响基因表达产物的空间结构1题号2345678正常序列GCCTTTAGTGAT

70717273异常序列1GCCTATTAGTGA异常序列2GCCTTATAGTGA异常序列3GCCTTTAAGTGA异常序列4GCCTTTAGATGA√A

[基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA中两条碱基互补的链，因此图示所给正常序列或异常序列中T换为U即可表示相应位置氨基酸的密码子，由于UAG/UGA为终止密码子，因此图示所给的正常基因转录的mRNA中—GCCUUUAGUGAU—不存在终止密码子，而异常序列1～4对应的氨基酸密码子分别在第72位和73位氨基酸位置、第72位和73位氨基酸位置、第73位氨基酸位置、第73位氨基酸位置形成了终止密码子，导致编码的肽链会变短，因此参与该基因表达的tRNA种类可能减少，A正确；由于基因中的编码链与用于转录的模板链是DNA中两条碱基互补的链，而转录的模板链与mRNA的碱基序列互补，因此编码链中插入A会导致mRNA对应位点插入A，B错误；根据A项可知，该突变可能会导致终止密码子提前出现，导致编码的肽链变短，从而可能出现β-地中海贫血症，图示没有给出mRNA的碱基序列，不能确定mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列是否会被剪切，另外若mRNA在细胞核内加工时对应的异常序列会被剪切，则可能题述突变不会导致β-地中海贫血症，C错误；该异常序列会影响到肽链的长度，进而会影响到基因表达产物(蛋白质)的空间结构，D错误。]1题号2345678√2．豌豆红花(A)与白花(a)为一对相对性状。现将一株红花豌豆(Aa)与一株白花豌豆杂交，子代中出现了红花∶白花＝5∶1，据此可判断最可能的原因是红花豌豆发生了(

)A．基因突变 B．基因重组C．染色体结构变异

D．染色体数目变异D

[正常的红花(Aa)与白花(aa)杂交子代应该是红花∶白花＝1∶1，这里出现5∶1的分离比，是因为红花(Aa)突变成了四倍体(AAaa)，其产生的配子的比例是AA∶aa∶Aa＝1∶1∶4，测交子代的表型及比例为红花∶白花＝5∶1。]1题号2345678√阅读下列材料，回答第3、4题。白化病是一种常染色体隐性遗传病，患者酪氨酸酶基因中一个碱基对由G—C替换成T—A，使该位点的氨基酸由色氨酸变为亮氨酸，导致酪氨酸酶结构异常，从而不能合成黑色素，皮肤呈白色，视力下降。对某地区进行调查发现人群中白化病的发病率约为1/10000。3．依据上述材料分析，下列结论无法得出的是(

)A．白化病由基因突变导致B．基因突变可能是有害的C．基因突变具有可逆性的特点D．基因可通过控制酶的合成控制生物体的性状题号23456781C

[白化病是一种常染色体隐性遗传病，患者酪氨酸酶基因中一个碱基对由G—C替换成T—A，说明白化病由基因突变导致，A不符合题意；患者由于不能合成黑色素，皮肤呈白色，视力下降，这说明基因突变可能是有害的，B不符合题意；该材料不能说明基因突变具有可逆性的特点，C符合题意；该患者的酪氨酸酶结构异常，从而不能合成黑色素，说明基因可通过控制酶的合成控制生物体的性状，D不符合题意。]题号23456781√4．一位父亲为白化病患者的正常女性，与该地区的一位正常男性结婚，后代患白化病的概率是(

)A．0

B．1/4

C．2/101

D．1/202D

[一位父亲为白化病患者(aa)的正常女性的基因型为Aa，该地区进行调查发现人群中白化病的发病率约为1/10000，aa＝1/10000，a的基因频率为1/100，A的基因频率为99/100，根据遗传平衡定律，自然人群中Aa的概率为2×1/100×99/100＝198/10000，正常男性是Aa的概率应该是Aa÷(AA＋Aa)＝(2×1/100×99/100)÷(1－1/10000)＝2/101，二者婚配，后代患白化病的概率是2/101×1/4＝1/202，D正确。]题号23456781√5．(2023·杭州模拟)研究发现，果蝇的Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因，不含该基因的配子没有受精能力，并且Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体之间会发生如A图所示的变异。现发现一只相关染色体组成如B图的雌果蝇，假如这三条染色体中，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意一极。下列叙述正确的是(

)A．B图果蝇的这种变异属于染色体结构变异，体细胞中染色体的数目正常B．理论上这只果蝇产生的可育配子共6种C．该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交，子代中染色体组成正常的占1/5D．这种变异的出现一定发生在减数分裂过程中题号23456781C

[Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体相互连接时，还丢失了一小段染色体，B图果蝇的这种变异属于染色体结构变异和染色体数目变异，体细胞中染色体的数目少一条，A错误。减数第一次分裂后期同源染色体发生分离时，B图中配对的三条染色体，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，有三种可能的情况：①Ⅱ号移向一极，异常染色体和Ⅲ号同时移向另一极；②异常染色体移向一极，Ⅱ号染色体和Ⅲ号染色体同时移向另一极；③Ⅲ号移向一极，异常染色体和Ⅱ号同时移向另一极，结果共产生6种精子，但由于Ⅱ号染色体长臂上有一个关键基因，不含该基因的配子没有受精能力，即当配子中只含Ⅲ号染色体时，没有受精能力，因此这只果蝇产生的可育配子共5种，配子的类型及比例为Ⅱ号∶异常和Ⅲ号∶异常和Ⅱ号∶异常∶Ⅱ号和Ⅲ号＝1∶1∶1∶1∶1，B错误。配子的类型及比例为Ⅱ号∶异常和Ⅲ号∶异常和Ⅱ号∶异常∶Ⅱ号和Ⅲ号(正常)＝1∶1∶1∶1∶1，该果蝇与染色体组成正常的纯合子杂交，子代中染色体组成正常的占1/5，C正确。这种变异的出现可能发生在减数分裂过程中，也可能发生在有丝分裂的过程中，D错误。]题号23456781