高三生物通用版二轮复习 第1部分 板块2 专题8 变异育种和进化 Word版含答案文档格式.docx

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B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的

C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的

D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的

A　[猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名，A项正确。

]

2．（2016·

全国丙卷）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。

回答下列问题：

【导学号：

15482046】

（1）基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。

若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；

最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；

最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；

最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。

【解析】　

（1）基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失；

染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，通常染色体变异涉及许多基因的变化。

故基因突变涉及的碱基对数目比染色体变异少。

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。

（3）显性突变是aa突变为Aa，在子一代中能观察到该显性突变的性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不发生性状分离才算得到显性突变纯合体；

隐性突变是AA突变为Aa，在子一代还是表现为显性性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，即能观察到该隐性突变的性状，也就是隐性突变纯合体。

【答案】　

（1）少　

（2）染色体　（3）一　二　三　二

1．识图区别变异类型

（1）写出①②③④分别表示的变异类型。

①缺失；

②重复；

③倒位；

④基因突变。

（2）图①②③④中可以在显微镜下观察到的是：

①②③。

（3）填写①②③④变异的实质。

①基因数目减少。

②基因数目增加。

③基因排列顺序的改变。

④基因中碱基对替换、增添和缺失。

2．识图区分易位与交叉互换

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

3.“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体

一看发育起点，若是配子发育成的个体，不论有几个染色体组都是单倍体；

若是由受精卵发育成的，再看有几个染色体组就是几倍体。

[辨析7个易错点]

1．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变。

（√）

2．A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。

3．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。

（×

）

【提示】　染色体变异不会产生新基因。

4．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。

5．染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增加。

【提示】　染色体组整倍性、非整倍性变化不产生新基因。

6．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。

7．同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关。

考向1考查生物变异的类型及特点

1．依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，则该DNA序列的变化是（　　）

A．DNA分子发生断裂

B．DNA分子发生多个碱基增添

C．DNA分子发生碱基替换

D．DNA分子发生多个碱基缺失

C　[原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不变，可能的原因是DNA分子发生碱基替换。

碱基增添或缺失均会导致多个氨基酸序列的改变。

2．下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Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的序列。

有关叙述正确的是（　　）

A．a中碱基对缺失，属于染色体结构变异

B．c中碱基对若发生变化，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之间可发生交叉互换

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

B　[基因中碱基对缺失，属于基因突变，A项错误；

由于密码子的简并性和隐性突变，基因发生突变，生物的性状不一定发生改变，B项正确；

染色体的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，C项错误；

起始密码子位于mRNA上，基因首端存在启动子，D项错误。

3．如图表示发生在常染色体上的变化，下列叙述不正确的是（　　）

A．该变异能通过显微镜观察到

B．该变异发生在两条非同源染色体之间

C．该过程导致的变异属于基因重组

D．该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变

C　[染色体属于显微结构，因此染色体数目变异和染色体结构变异均可在光学显微镜下观察到，A正确；

非同源染色体之间相互交换片段属于染色体结构变异（易位），B正确；

同源染色体上的非姐妹染色单体相互交换片段才属于基因重组，C错误；

染色体结构变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，D正确。

基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析

1．关于“缺失”问题。

DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；

DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。

2．关于变异的水平问题。

基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；

染色体变异属于细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。

3．病毒和原核生物可遗传变异的来源是基因突变；

进行无性生殖的真核生物可遗传变异的来源是基因突变和染色体变异；

进行有性生殖的真核生物可遗传变异的来源是基因突变、基因重组和染色体变异。

考向2变异和遗传的综合考查

4．家蚕中，基因S（黑缟斑）、s（无斑）位于第2染色体上，基因Y（黄血）和y（白血）也位于第2染色体上，假定两对等位基因间完全连锁无互换。

用X射线处理蚕卵后，发生了图中所示的变异，具有该类型变异的一对家蚕交配产生的子代中，黑缟斑白血∶无斑白血为2∶1。

下列相关叙述错误的是（　　）

甲　　　　　　　　　乙

A．具有甲图基因的家蚕表现为黑缟斑、黄血

B．具有甲图基因的家蚕交配产生的后代有三种基因型

C．X射线照射后发生的变异为染色体缺失

D．缺失杂合体和缺失纯合体的存活率相同

D　[具有甲图基因的家蚕两对性状都为显性，A项正确；

具有甲图基因的家蚕交配产生的后代基因型为

，B项正确；

X射线照射后，Y基因丢失，为染色体缺失变异，C项正确；

根据题目信息，缺失杂合体能存活，缺失纯合体不能存活，D项错误。

5．玉米的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（N，n）控制，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株。

育种工作者用X射线照射紫株A后再与绿株杂交，发现子代有紫株732株、绿株2株（绿株B）。

为研究绿株B出现的原因，让绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F1再严格自交得F2，观察F2的表现型及比例，并做相关分析。

（1）假设一：

X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。

基因突变的实质是____________________。

如果此假设正确，则F1的基因型为________；

F1自交得到的F2中，紫株所占的比例应为________。

（2）假设二：

X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有N基因的片段丢失（注：

一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）。

如果此假设正确，则绿株B能产生________种配子，F1的表现型为________；

F1自交得到的F2中，紫株所占比例应为________。

（3）利用细胞学方法可以验证假设二是否正确。

操作时最好选择上图中的________植株，在显微镜下常对其减数分裂细胞中的染色体进行观察和比较，原因是_____________________________________________________________

___________________________________________________________。

【解析】　

（1）如果X射线照射使紫株A发生了基因突变，则绿株B为nn，绿株B与紫株C杂交，F1的基因型为Nn，F1自交得到的F2中紫株占的比例为3/4。

（2）如果X射线照射造成了6号染色体断裂，则绿株B为n，产生两种配子，F1的基因型为Nn和N_，表现型为紫株，F1自交，F2中紫株占6/7。

（3）利用细胞学的方法验证染色体是否发生缺失，可观察绿株B的减数分裂过程中配对的6号染色体的形态。

【答案】　

（1）碱基对的替换、增添和缺失（基因结构的改变）　Nn　3/4

（2）2　全部为紫株　6/7

（3）绿株B　联会的染色体处于配对状态，可以观察6号染色体是否相同

考向3考查生物变异类型的实验探究

6．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

A　[A项，变异具有不定向性，不存在主动适应。

B项，X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异。

C项，白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果。

D项，白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；

若全是紫花植株，则是不遗传变异。

7．射线诱变可使同一基因突变，也可使不同基因突变。

将纯合深眼色果蝇用射线诱变处理，得到两种隐性突变品系，性状均为浅眼色，两突变品系杂交，子一代雌性均为深眼色，雄性均为浅眼色。

（1）基因突变是指DNA分子中________________________，从而引起基因结构的改变。

射线诱变可以引起不同的基因突变，这体现了基因突变具有________的特点。

（2）有人认为两种突变品系有可能是同一基因突变的结果，你是否赞同这种观点？

________，理由是______________________________________________

（3）若上述两种突变品系是两对不同基因分别突变的结果，则突变基因在染色体上的分布情况是_________________________________________________

（4）若让子一代自由交配，子二代性状表现如表：

深眼色

浅眼色

雄性

4

396

雌性

204

196

则突变基因在染色体上的分布情况是____________________，子二代中出现深眼色雄蝇的最可能原因是_________________________________________

【解析】　根据题干分析，“将纯合深眼色果蝇用射线诱变处理，得到两种隐性突变品系，性状均为浅眼色，两突变品系杂交，子一代雌性均为深眼色，雄性均为浅眼色”，说明两种突变品系是两对不同基因分别突变的结果。

（1）基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，从而引起基因结构的改变。

射线诱变可以引起不同的基因突变，这体现了基因突变具有随机性。

（2）两种突变品系不可能是同一基因突变的结果，理由是若为同一基因发生突变，两突变品系杂交后代应全为浅眼色，即亲本的基因型为AA，都形成aa，则子代的基因型为aa，与题干中“子一代雌性均为深眼色，雄性均为浅眼色”不符。

（3）若上述两种突变品系是两对不同基因分别突变的结果，则突变基因在染色体上的分布情况是一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上或者两对均位于X染色体上。

若一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上，则亲本的基因型由AAXBXB和AAXBY变成AAXbXb和aaXBY，使得子代的基因型为AaXBXb（深眼色）和AaXbY（浅眼色）。

若两对均位于X染色体上，则亲代的基因型由XABXAB和XABY变成XaBXaB和XAbY，使得子代的基因型为XaBXAb（深眼色）和XaBY（浅眼色）。

（4）分析表格，子二代性状表现雄性基本为浅眼色，而雌性中深眼色∶浅眼色＝1∶1，则突变基因在染色体上的分布情况是两对均位于X染色体上，子二代中出现深眼色雄蝇的最可能原因是子一代雌蝇产生配子时，X染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换。

【答案】　

（1）碱基对的增添、缺失或替换　随机性

（2）不赞同　若为同一基因发生突变，两突变品系杂交后代应全为浅眼色

（3）一对位于常染色体上，另一对位于X染色体上或者两对均位于X染色体上

（4）两对均位于X染色体上　子一代雌蝇产生配子时，X染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换

变异类型的实验探究方法归纳

1．可遗传变异与不可遗传变异的判断：

（1）自交或杂交获得子代，子代自交或子代之间杂交，用这种方法确定变异的原因。

如果子代自交或杂交的后代出现变异性状，则变异性状是由于遗传物质变化引起的，反之，变异性状的出现仅是由环境引起的，遗传物质没有改变。

（2）将变异个体和正常个体培养在相同的环境条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。

2．染色体变异与基因突变的判别：

（1）判别依据：

光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。

（2）具体操作：

制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。

3．显性突变与隐性突变的判定：

（1）理论基础：

受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子。

相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状。

（2）判断方法：

①选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。

②植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。

考点串讲2|生物变异在育种上的应用

1．（2014·

全国卷Ⅰ）现有两个纯合的某作物品种：

抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。

已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。

15482047】

（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。

（2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。

若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：

条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

其余两个条件是___________________________________________________________。

（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。

【解析】　

（1）杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，抗病与矮秆（抗倒伏）为优良性状。

（2）杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。

（3）测交是指用F1和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1，然后再进行测交实验。

【答案】　

（1）抗病矮秆

（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上

（3）将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交。

1．区别不同的生物育种方法

①杂交育种　②诱变育种　③单倍体育种　④多倍体育种　⑤基因工程育种

依据育种目的选择正确的育种方法：

（1）集中两个或多个品种的优良性状：

____①____。

（2）缩短育种周期，快速获得纯种：

____③____。

（3）培育自然界没有的新品种：

____②⑤____。

（4）提高品种质量，提高营养物质含量：

____④____。

（5）克服远缘物种杂交不亲和的障碍：

____⑤____。

2．据图理清“5”种生物育种方法

（1）首先要识别图解中各字母表示的处理方法：

A．杂交　B．花药离体培养　C．秋水仙素处理D．自交

E．诱变处理　F．秋水仙素处理　G．转基因技术

（2）根据以上分析可以判断：

①“亲本

新品种”为杂交育种。

②“亲本

新品种”为单倍体育种。

③“种子或幼苗

新品种”为诱变育种。

④“种子或幼苗

新品种”为多倍体育种。

⑤“植物细胞

新细胞

愈伤组织

胚状体

人工种子―→新品种”为基因工程育种。

3．关注育种方法的“3”个注意点

（1）原核生物不能运用杂交育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。

（2）杂交育种：

不一定需要连续自交。

（3）花药离体培养：

只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。

[辨析6个易错点]

1．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。

2．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种属于单倍体育种。

3．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦属于杂交育种。

4．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株属于基因工程育种。

5．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆属于诱变育种。

6．三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。

考向1考查育种的原理、方法和设计

1．下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。

图中两对相对性状由两对基因控制，并独立遗传。

则有关说法错误的是（　　）

A．该育种方法的原理是基因重组

B．上图中育种过程，需从F2开始选育

C．经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9

D．选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种

D　[该育种方法为杂交育种，其原理是基因重组。

根据题图育种过程，所需植株在F2中才开始出现，所以应从F2开始筛选。

从题图可以看出，低植酸抗病是双显性（在F2中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合子所占的比例是1/9。

选留植株一代自交获得种子基因型有多种，需再进行种植筛选才能获得低植酸抗病性状稳定的品种。

2．已知小麦的抗旱性和多颗粒均属显性遗传，且两对控制基因独立遗传。

现有纯合的旱敏多颗粒、纯合的抗旱少颗粒、杂合抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）小麦品种。

请回答下列问题：

（1）现有一抗旱植物，其体细胞内有一个抗旱基因R，其等位基因为r（旱敏基因）。

R、r的部分核苷酸序列如下：

r：

ATAAGCATGACATTA；

R：

ATAAGCAAGACATTA。

抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是________。

研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，该抗旱基因控制抗旱性状是通过________________________________________________________________________________________________________________________________实现的。

（2）纯合的旱敏多颗粒植株与纯合的抗旱少颗粒植株杂交，F1自交：

①F2中抗旱多颗粒植株中，双杂合子所占比例是______。

②若拔掉F2中所有的旱敏植株后，剩余植株自交，从理论上讲F3中旱敏植株所占比例是________。

（3）请设计一个快速育种方案，利用抗旱少颗粒（Rrdd）和旱敏多颗粒（rrDd）两植物品种作亲本，通过一次杂交，使后代个体全部都是抗旱多颗粒杂交种（RrDd），简述育种过程________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________。

【解析】　

（1）比较R和r的核苷酸序列可看出R突变为r的原因是一个碱基对的替换。

与抗旱有关的代谢产物主要是糖类，糖类的合成需有酶的催化。

（2）纯合旱敏多颗粒（rrDD）与纯合抗旱少颗粒（RRdd），F1为RrDd（抗旱多颗粒），F1自交，F2中抗旱多颗粒（R_D_）占9/16，双杂合子（RrDd）占F2的4/16，双杂合子（RrDd）占F2中抗旱多颗粒的4/9。

拔掉F2中所有的旱敏植株后，剩余植株为1/3RR,2/3Rr，继续自交F3中rr占2/3×

1/4＝1/6。

（3）采用单倍体育种的方法可完成育种方案的设计。

【答案】　

（1）碱基对替换　控制酶的合成，控制代谢过程，进而控制生物体的性状

（2）4/9　1/6

（3）收集两杂合子小麦的花粉，进行花药离体培养，得到单倍体幼苗；

给该幼苗喷洒秋水仙素得纯合子，选出抗旱型少颗粒（RRdd）和旱敏型多颗粒（rrDD）的植株，使之杂交得到抗旱型多颗粒杂交种（RrDd）

1．不同需求的育种方法

（1）若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。

（2）有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。

（3）若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。

（4）若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不