高考生物专练之重难点12 变异与育种（原卷版）

重难点12变异与育种知识点一：基因突变和基因重组一、生物变异的类型1、不可遗传的变异（仅由环境变化引起）基因突变2、可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）基因重组染色体变异3、基因突变后性状不一定改变，主要原因：①突变后没改变氨基酸的种类②显性纯合子突变为杂合子可遗传的变异概念是指DNA分子中碱基对的替换、增添、缺失等变化。时间细胞分裂间期（DNA复制时期）原因物理因素X射线、激光等；化学因素亚硝酸盐，碱基类似物等；生物因素病毒、细菌等；特点①、普遍性②、不定向③、随机性可以发生在生物个体发育的任何时期；在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上。④、低频性⑤、害多利少结果使一个基因变成它的等位基因。三、应用——诱变育种①、方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。②、原理：基因突变③、实例：高产青霉菌株的获得④、优缺点：提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，但有利变异个体少。四、基因重组概念是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。种类交叉互换同源染色体上非姐妹染色单体之间减数第一次分裂前期自由组合非同源染色体的非等位基因之间减数第一次分裂后期结果产生新的基因型意义①为生物变异提供了丰富的来源；②为生物进化提供材料；③形成生物体多样性的重要原因之一附：（基因重组一般发生在以下几种情况下：①减数第一次分裂前期的交叉互换；②减数第一次分裂后期的自由组合③基因工程④肺炎双球菌转化实验知识点二、染色体变异一、染色体结构变异：缺失重复（对生物影响最小）倒位易位结果使排列在染色体上基因的数目或排列顺序发生改变实例猫叫综合征（人类5号染色体部分缺失）二、染色体数目的变异1、类型（1）、个别染色体增加或减少：实例：21三体综合征（多1条21号染色体）（2）、以染色体组的形式成倍增加或减少：实例：三倍体无子西瓜（三倍体不育的原因：减数第一次分裂前期联会紊乱，不能形成正常的配子）2、染色体组（1）概念：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态、功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。二倍体由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组，多倍体由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或以上个染色体组。（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。（3）、染色体组数的判断①染色体组数=细胞中任意一种染色体条数例1：以下各图中，各有几个染色体组？答案：32514②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?（1）Aa____（2）AaBb___（3）AAa_____（4）AaaBbb___（5）AAAaBBbb_____（6）ABCD___答案：2233413、单倍体、二倍体和多倍体由配子发育成的个体叫单倍体。有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。三、染色体变异在育种上的应用1、多倍体育种（1）、方法：用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗。（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）（2）、原理：染色体变异（3）、实例：三倍体无子西瓜的培育；（4）、优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。2、单倍体育种（1）、方法：花粉(药)离体培养；秋水仙素处理（2）、原理：染色体变异（3）、实例：矮杆抗病水稻的培育（4）、优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。附：育种方法诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种方法用射线、激光、化学药品等处理生物杂交、连续自交用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗①花药(粉)离体培养；②秋水仙素处理幼苗原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异优缺点提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型，但有利变异个体少。方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。知识点二、人类遗传病一、人类遗传病与先天性疾病区别遗传病：由遗传物质改变引起的疾病。（可以生来就有，也可以后天发生）先天性疾病：生来就有的疾病。（不一定是遗传病）人类遗传病产生的原因：人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病（代代都表现的不一定是遗传病:如感冒。你还能提出什么问题？。。。）三、人类遗传病类型（一）、单基因遗传病1、概念：由一对等位基因控制的遗传病。2、原因：人类遗传病是由于基因突变而引起的人类疾病3、特点：呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）4、类型：显性遗传病伴Ｘ显：抗维生素Ｄ佝偻病常显：多指、并指、软骨发育不全隐性遗传病伴Ｘ隐：色盲、血友病常隐：先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮症（二）、多基因遗传病1、概念：由多对等位基因控制的人类遗传病。2、常见类型：原发性高血压、冠心病、无脑儿、哮喘病、青少年型糖尿病等。3、多基因遗传病的特点：家族聚集、易受环境因素影响、在群体中发病率较高（三）、染色体异常遗传病（简称染色体病）1、概念：染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常）2、类型：常染色体遗传病结构异常：猫叫综合征数目异常：21三体综合征（先天智力障碍）性染色体遗传病：性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条X染色体）四、遗传病的监测和预防1、优生的措施：①禁止近亲结婚；②进行遗传咨询；③提倡适龄生育；④产前诊断2、遗传咨询：①对咨询对象进行身体检查，了解家族病史，诊断是否患有某种遗传病；②分析遗传病的传递方式。③推算后代的再发风险率。④提出防治对策和建议3、产前诊断：①羊水检查、B超检查；②孕妇血细胞检查；③基因诊断五、实验：调查人群中的遗传病1、遗传病的调查分为：遗传方式调查和发病率调查，在调查后者时通常调查发病率高的单基因遗传病2、发病率在人群中随机抽样调查；遗传方式在患者家族中调查。本章节会根据基因突变、基因重组以及染色体变异的本质而考察杂交育种、单倍体育种、多倍体育种，同时也会结合孟德尔遗传定律进行综合考察，考察难度较大，需要学生对知识点熟练运用。（建议用时：30分钟）一、单选题1、如图，是甲、乙两精原细胞内一对同源染色体发生的结构变化，字母A到H排列的是正常染色体。下列叙述错误的是（

）A．甲为染色体畸变中的缺失，乙为染色体畸变中的倒位B．图中变化会涉及DNA分子的断裂和连接C．乙细胞中的遗传物质没有发生改变D．上述变异均可通过显微镜观察到2、对于“低温诱导植物染色体数目变化”的实验，叙述错误的是（

）A．不可能出现三倍体细胞B．多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期C．多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会D．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞3．精原细胞中的一对同源染色体在联会时形成特殊的“染色体桥”结构，如下图所示(白色染色体为正常染色体，字母表示基因)。“染色体桥”在减数第一次分裂后期随机断裂，其后的分裂过程正常进行。下列有关叙述错误的是（

）A．图中的“染色体桥”结构中存在染色体同源区段B．形成该精原细胞的过程中可能发生了染色体结构变异C．该精原细胞经减数分裂产生的精子中，含正常染色体的精子约为1／4D．该精原细胞经减数分裂产生的精子中，基因数目异常的精子约为3／44、如图所示是取自自花受粉植株甲体内的一个细胞A的全部染色体组型情况。据图分析，下列叙述错误的是（）A．甲植株可能是二倍体，也可能是多倍体或单倍体B．叶肉细胞与根细胞结构与功能不同的根本原因是细胞内所含的RNA不完全相同C．植株甲的一个染色体组和一个基因组包含的染色体均为3条D．甲植株体内细胞中的染色体组数最多不可能有8个5、科学家在研究果蝇从蛹变为蝇的羽化昼夜节律过程中，克隆出野生型昼夜节律基因per及其三个复等位基因pers、perL、per01，实验验证该基因位于X染色体上。野生型昼夜节律为24h，即表示为正常节律，突变基因pers、perL、per01分别导致果蝇的羽化节律的周期变为22h、29h和无节律。下列叙述正确的是（）A．等位基因产生的根本原因是基因突变，说明基因突变具有随机性B．四种纯合品系自由交配若干代后，种群中雌果蝇基因型有10种C．可以用果蝇的羽化节律基因和红眼、白眼基因验证自由组合定律D．基因per与基因pers差异最小，基因per与基因per01的差异最大6．14号染色体常由于细胞分裂后期染色体不分离而出现三体，完全型14号染色体三体指所有有核细胞均含有3条14号染色体。嵌合型14号染色体三体通常是部分细胞形成三体，而另一部分细胞维持正常二倍体，从而形成嵌合，究其原因之一是形成的三体细胞部分发生三体自救，将多余的一条染色体丢弃而产生了正常细胞系。下列有关叙述错误的是（）A．父母中一方减数分裂过程中14号染色体不分离会导致出现三体子代B．完全型14号染色体三体可能是受精卵有丝分裂异常后两个子细胞继续正常分裂导致C．嵌合型染色体三体可能是由于胚胎发育过程中有丝分裂异常导致D．在细胞发生三体自救的过程中可能出现两条14号染色体来自同一亲本的情况7、“杂交水稻之父”袁隆平院士因发现野生型水稻中雄性不育的品系（花药或花粉不能正常发育），从而打开了水稻杂交育种的大门，为水稻育种和世界粮食生产做出了巨大的贡献。下列相关叙述错误的是（）A．在杂交育种中，以雄性不育的水稻品系作为母本B．杂交育种能够将不同品种的优良性状集中到一个个体上C．水稻杂交育种可以在较短的时间内获得具有优良性状的纯合个体D．杂交育种的原理是基因重组，通过杂交育种可以产生新基因型的个体8、下列关于遗传变异的说法中，错误的是（）A．基因突变都可使染色体上的DNA分子的碱基序列发生改变B．三倍体西瓜因进行减数分裂时染色体配对紊乱，一般不能产生可育的配子，因而属于不可遗传变异C．在水稻单倍体育种的过程中可用秋水仙素处理幼苗使染色体加倍D．六倍体普通小麦和二倍体黑麦杂交后代为四倍体小黑麦9、某雌雄同花的二倍体植物可自由传粉，野生型植株开紫花。对紫花植株进行诱变处理得到蓝花植株甲、白花植株乙和丙，它们的自交后代均无性状分离，经验证它们都是纯合子，以上述植株为材料，继续下列实验：实验I：野生型×甲→F1开紫花→F2中紫花植株：蓝花植株＝3：1实验II：乙×丙→F1开紫花→F2中紫花植株：白花植株＝9：7实验III：甲×乙→F1开紫花→F2中紫花植株：蓝花植株：白花植株＝9：3：4实验IV：甲×丙→F1开紫花→F2中紫花植株：蓝花植株：白花植株＝9：3：4下列分析不正确的是（）A．植株甲、乙、丙的获得体现了基因突变具有随机性B．该植物的紫花、蓝花、白花性状至少涉及独立遗传的2对基因C．四组实验中，F1紫花植株都是杂合子，且基因型各不相同D．实验IF2中的蓝花植株与实验III、IVF2中的蓝花植株的基因型相同的概率均为1/3二、非选择题10．某多年生植物的花色受常染色体上的一对等位基因控制，A基因决定开红花，a基因决定开白花。该染色体缺失部分片段（缺失片段不包含A、a基因）时不影响A和a基因的表达，但会使含染色体片段缺失的花粉一半败育。某基因型为Aa的红花植株自交，F1中红花与白花植株的比例为2∶1。对于出现此结果的原因有两种不同的猜测：一、有人猜测此结果是A基因纯合导致合子死亡造成的；二、有人猜测此结果是染色体片段缺失使花粉一半败育造成的。回答下列问题。（1）若第一种猜测正确，让F1中的植株自交，理论上F2中红花与白花植株的比例为_____，让F1中的植株自由交配，则F2中红花与白花植株的比例为_______。（2）若第二种猜测正确，则亲本中________（填“A”或“a”）基因所在的染色体缺失部分片段。（3）为了探究哪种猜测正确，科研小组以亲本红花植株为材料设计了测交实验：①进行测交实验时，_________作父本，_________作母本。②若子代结果为______________，则第一种猜测正确；若子代结果为__________，则第二种猜测正确。11、已知豌豆（2n=14）的花色受两对独立遗传的基因控制，红色（A）对白色（a）为显性，B基因淡化花色，两个B基因能淡化红色为白色，一个B淡化红色为粉红色。请据此分析下列问题：（1）豌豆植株自然状态下的传粉方式为________，其产生配子的过程中可以形成___________个四分体。（2）若纯合红花植株与白花植株（aaBB）杂交，子代中出现一株白花植株，科研人员对其成因做出以下两种假设。假设一：______________________。假设二：两对基因中的一个基因发生了基因突变所致。①确定假设一是否正确的简便方法是显微镜下观察有丝分裂中期（或减Ⅰ）的染色体条数是否为13条。②若假设二成立，则发生突变的基因可能是_____________基因。③某同学想通过实验来确定假设二中的突变的基因的类型，请帮