（全国通用版）2019高考生物二轮复习 专题四 遗传的分子基础、变异与进化 考点2 可遗传变异与育种学案

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1、 考点2　可遗传变异与育种 1．基因突变与生物性状的关系 (1)基因突变对生物性状的影响 碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 除非终止密码出现，否则只改变0或1个氨基酸 增添 大 不影响插入位置以前的序列，但影响插入位置以后的序列 缺失 大 不影响缺失位置以前的序列，但影响缺失位置以后的序列 (2)基因突变不一定会导致生物性状改变的原因 ①基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 ②基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致生物性状的改变。 2．基因重组的三种来源 重组类型 非同源染色体上非等位基因间的重组

2、同源染色体上非等位基因间的重组 人工基因重组(DNA重组) 发生时间 减Ⅰ后期 减Ⅰ四分体时期 目的基因导入受体细胞 图像示意 3.易位与交叉互换的比较 比较项目 易位 交叉互换 变异类型 染色体结构变异 基因重组 发生时间 有丝分裂和减数分裂 减Ⅰ四分体时期 范围 非同源染色体之间 同源染色体非姐妹染色单体之间 交换对象 非等位基因 等位基因 图示 4.单倍体、二倍体与多倍体的界定 5．根据育种目标选择合适的育种方案 育种要求 育种方案 集中双亲优良性状 单倍体育种(明显缩短育种年限) 杂交育种(耗时较长

3、，但简便易行) 对原品系实施“定向”改造 基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种 让原品系产生新性状(无中生有) 诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状) 使原品系营养器官“增大”或“加强” 多倍体育种 培育“隐性”性状 自交或杂交，出现即可 最简捷育种 杂交育种 特别提醒　培育的新品种不一定是稳定遗传的纯合子，如培育杂交种即获得杂种优势，或者利用无性繁殖如马铃薯等植物也不需一定培育出纯合子。 题型一　可遗传变异类型的判定 1．(2018·全国Ⅰ，6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本

4、培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是(　　) A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移 答案　C 解析　突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失，A项正确；大肠杆菌属于原核

5、生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B项正确；大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C项错误；突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X，D项正确。 2．(2018·湖南长郡中学第三次月考)下图所示为某染色体上的若干基因。其中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的片段。下列有关叙述正确的是(　　) A．c基因碱基对缺失，属于染色体变异 B．在减数分裂四分体时期交叉互换，可发生在a、b之间 C．Ⅰ、Ⅱ中发生的碱基对的替换，属于基因突变 D．基因与性状之间并不都是一一对应关系 答案　D

6、解析　c基因中的碱基对缺失，属于基因突变，A错误；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而a、b属于同一条染色体上的非等位基因，如果发生互换，属于染色体结构变异，B错误；据图分析，Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，基因突变指基因序列中发生碱基对的替换、增添和缺失，C错误；基因控制生物的性状，一个基因可控制多个性状，一个性状也可由多个基因控制，因此，基因与性状之间并不都是一一对应关系，D正确。 方法规律　“二看法”辨析基因突变和染色体结构变异 题型二　与生物变异有关的实验探究 3．果蝇的染色体组成如图所示。如果Ⅳ号染色体多一条(这样的个体称为Ⅳ­三体)或少一条(Ⅳ­单体)均能正常生活，而且可

7、以繁殖后代。三体在减数分裂时，3条同源染色体中的任意2条配对联会并正常分离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同。请分析回答下列问题： (1)从变异类型分析，单体果蝇的形成属于____________，要确定该生物染色体的数目和形态特征的全貌，需对其进行________________分析。 (2)正常的雄果蝇产生的次级精母细胞中含Y染色体的数目是________。 (3)野生型果蝇(EE)经基因突变可形成无眼果蝇(ee)，该等位基因位于Ⅳ号染色体上，据此回答下列问题(注：实验中的亲本无眼果蝇染色体组成均正常)： ①将无眼果蝇与野生型Ⅳ­单体果蝇杂交，子一代

8、的表现型及比例为________________________________________________________________________。 ②将无眼果蝇与野生型Ⅳ­三体果蝇杂交，子一代中，正常∶三体等于________，选择子一代中的Ⅳ­三体雌果蝇与无眼雄果蝇测交，请用遗传图解表示该测交过程(配子不做要求)。 答案　(1)染色体数目变异　染色体组型(或染色体核型) (2)0、1、2　(3)①野生型∶无眼＝1∶1　②1∶1　如图所示 解析　(1)Ⅳ号染色体少一条(Ⅳ­单体)属于染色体变异中的数目变异；要确定该生物染色体的数目和形态特征的全貌，需对其进行染色体组

9、型分析。(2)正常的雄果蝇产生的两个次级精母细胞一个含0条Y染色体，另一个含1条Y染色体，其在减数第二次分裂后期含2条Y染色体。(3)无眼果蝇(ee)与野生型Ⅳ­单体果蝇(EO)杂交，子一代的野生型(Ee)∶无眼(eO)＝1∶1，将无眼果蝇(ee)与野生型 Ⅳ­三体果蝇(EEE)杂交，子一代中，正常(Ee)∶三体(EEe)＝1∶1，子一代中的Ⅳ­三体雌果蝇(EEe)与无眼雄果蝇(ee)测交，产生的配子及其比例为EE∶Ee∶E∶e＝1∶2∶2∶1，据此书写遗传图解。 4．(2018·山东实验中学第三次诊断)已知果蝇的红眼(W)和白眼(w)是一对相对性状，控制该性状的基因位于X染色体上。从真实遗

10、传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的单对交配中，获得如下后代：670只红眼雌果蝇，658只白眼雄果蝇，1只白眼雌果蝇。回答下列相关问题： 注：性染色体组成异常的果蝇中，有1条X染色体的果蝇为雄性，有2条X染色体的果蝇为雌性。 (1)请画出题干中果蝇杂交的遗传图解(不考虑这只白眼子代雌果蝇)。 (2)对于该例白眼雌果蝇的存在，请给予三种可能的可遗传变异类型及其详细解释。 ①变异类型：________________，解释：_____________________________________ _________________________________________________

11、_______________________。 ②变异类型：________________，解释：___________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③变异类型：________________，解释：____________________________________

12、_ ________________________________________________________________________。 答案　(1)如图所示 (2)①基因突变　亲本雄果蝇在减数分裂过程中XW突变成Xw，雄配子Xw与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇　②染色体数目变异　亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离，产生含有XwXw的卵细胞，该配子与含Y染色体的精子结合并发育成白眼雌果蝇　③染色体结构变异　X染色体上缺失W基因的精子与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇 解析　(1)白眼雌果蝇的基因型为XwXw，红眼雄果蝇的基因型为XWY。在书写二者交配产生后代的遗

13、传图解时，要注意写清楚亲代、子代的基因型、亲代产生的配子的种类和表现型及子代的性状分离比，相关的过程需用箭头连接。(2)理论上，白眼雌果蝇(XwXw)与红眼雄果蝇(XWY)交配，后代雌果蝇均为红眼(XWXw)，题干中出现了1只白眼雌果蝇，则该白眼雌果蝇的出现可能有以下原因：①基因突变，即亲本雄果蝇在减数分裂过程中XW突变成Xw，雄配子Xw与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇。②染色体数目变异，即亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离，产生含有XwXw的卵细胞，该卵细胞与含Y染色体的精子结合并发育成白眼雌果蝇。③染色体结构变异，即X染色体上缺失W基因的精子与雌配子Xw结合并发育成白眼雌果蝇。 方

14、法规律　变异类型实验探究题的答题模板 题型三　变异原理在育种上的应用 5．(2018·天津，2)芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是(　　) A．形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导 B．幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C．雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XX D．与雄株甲不同，雄株丁培育过程中发生了基因重组 答案　C 解析　植物组织培养过程中，生长素与细胞分裂素用量的比例适中时，可促进愈伤组织的形成，A正确；由花粉培养形成幼苗利用的是植物组织培养技术，这一过

15、程需要经过脱分化和再分化，B正确；雄株丁(XY)的亲本为乙、丙，乙、丙都是由花粉培育的幼苗经染色体加倍形成的，故雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY，C错误；植株乙、丙杂交产生雄株丁的过程中发生了减数分裂，故会发生非同源染色体上的非等位基因间的自由组合即基因重组过程，D正确。 6．(2018·聊城二模)利用遗传和变异的原理培育农作物的新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。用某闭花受粉的植物进行育种实验。请回答下列问题： (1)自然状态下该植物一般都是________合子。若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________、__________和多害

16、性等特点。 (2)生产中使用的该植物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。 答案　(1)纯　低频性　不定向性 (2)①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养成单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。②分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒

17、(AaBb)的杂合子品种。③其余另一部分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。(其他答案合理也可) 解析　(1)闭花受粉的植物在自然状态下一般都是纯合子；诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有低频性、不定向性、多害性等特点。(2)快速育种常用单倍体育种方法。第一步为选育亲本纯合子：由于现有的穗大白粒和穗小黄粒品种基因型未知，先分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株，性成熟后，分别取其花药离体培养成单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种；第二步为培育穗大黄粒(AaBb)的杂合子：分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种；第三步为保留纯合子：种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株分别自交，分别留种，以实现长期培育杂合子的目的。 方法技巧　巧用“四最”选育种方法 (1)最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。 (2)最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。 (3)最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可定向改变生物的性状。 (4)最盲目——最难达到预期目标，一般为诱变育种。 7