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模塊二 遺傳 專題八變異 育種與進(jìn)化 重溫考綱考點(diǎn) 構(gòu)建思維腦圖 1 基因突變中 若是堿基對(duì)替換 則基因數(shù)目不變 若是堿基對(duì)增添 則基因數(shù)目增加 若是堿基對(duì)缺失 則基因數(shù)目減少 2 原核生物和真核生物都會(huì)發(fā)生基因重組 3 在減數(shù)第一次分裂的前期和后期可以發(fā)生基因重組 4 減數(shù)分裂過程中隨著非同源染色體的自由組合 非同源染色體上的非等位基因也自由組合 5 一對(duì)等位基因不存在基因重組 一對(duì)同源染色體可能存在基因重組 6 突變后的基因和原來的基因在染色體上的位置相同 7 染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平 是有利變異 8 獲得單倍體植株的常用方法是花藥離體培養(yǎng) 9 變異是不定向的 自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向 10 單倍體一定不存在同源染色體 11 雜交育種和誘變育種都能產(chǎn)生前所未有的新基因 創(chuàng)造變異新類型 12 雜合子品種的種子只能種一年 需要年年制種 13 多基因遺傳病在群體中的發(fā)病率較高 因此適宜作為調(diào)查遺傳病的對(duì)象 14 人類基因組計(jì)劃需要測(cè)定人類基因組的全部基因序列 15 基因工程定向改造生物性狀 能夠定向地引起基因突變 16 基因頻率改變 生物一定進(jìn)化 17 生物進(jìn)化一定會(huì)形成新物種 18 物種的形成必須經(jīng)過隔離 19 自然選擇的直接選擇對(duì)象是個(gè)體的表現(xiàn)型 20 種群基因庫間的差異是產(chǎn)生生殖隔離的根本原因 考向梳理 1 2018 全國卷 某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng) N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 將M和N在同時(shí)添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時(shí)間后 再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上 發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)出了大腸桿菌 X 的菌落 據(jù)此判斷 下列說法不合理的是 A 突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B 突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的C 突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD 突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移 考向一生物變異的類型 C 解析 A對(duì) 突變體M不能在基本培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 但可在添加了氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長(zhǎng) 說明該突變體不能合成氨基酸甲 可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失 B對(duì) 大腸桿菌屬于原核生物 自然條件下其變異類型只有基因突變 故其突變體是由于基因發(fā)生突變而得來的 C錯(cuò) 大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA 突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)不能得到X D對(duì) 突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移 使基因重組 產(chǎn)生了新的大腸桿菌X 2 2018 天津卷 果蠅的生物鐘基因位于X染色體上 有節(jié)律 XB 對(duì)無節(jié)律 Xb 為顯性 體色基因位于常染色體上 灰身 A 對(duì)黑身 a 為顯性 在基因型為AaXBY的雄蠅減數(shù)分裂過程中 若出現(xiàn)一個(gè)AAXBXb類型的變異細(xì)胞 有關(guān)分析正確的是 A 該細(xì)胞是初級(jí)精母細(xì)胞B 該細(xì)胞的核DNA數(shù)是體細(xì)胞的一半C 形成該細(xì)胞過程中 A和a隨姐妹染色單體分開發(fā)生了分離D 形成該細(xì)胞過程中 有節(jié)律基因發(fā)生了突變 D 解析 A錯(cuò) 若為初級(jí)精母細(xì)胞 細(xì)胞中應(yīng)含有Y染色體 該細(xì)胞中已無Y染色體 應(yīng)是次級(jí)精母細(xì)胞 因含2條X染色體 故該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期 B錯(cuò) 該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期 核DNA數(shù)與體細(xì)胞相同 C錯(cuò) 由雄蠅的基因型為AaXBY可知 A a位于一對(duì)同源染色體 常染色體 上 A和a是隨著同源染色體的分開而分離的 D對(duì) 由雄蠅的基因型為AaXBY可知 其體內(nèi)無Xb基因 而出現(xiàn)的變異細(xì)胞中含有Xb基因 故是有節(jié)律基因XB突變?yōu)闊o節(jié)律基因Xb 3 2016 江蘇卷 下圖中甲 乙兩個(gè)體的一對(duì)同源染色體中各有一條發(fā)生變異 字母表示基因 下列敘述正確的是 A 個(gè)體甲的變異對(duì)表型無影響B(tài) 個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C 個(gè)體甲自交的后代 性狀分離比為3 1D 個(gè)體乙染色體沒有基因缺失 表型無異常 B 解析 個(gè)體甲發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 基因數(shù)目減少 可能對(duì)表型有影響 A項(xiàng)錯(cuò)誤 個(gè)體乙發(fā)生的是染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位 變異后染色體聯(lián)會(huì)形成的四分體異常 B項(xiàng)正確 若基因與性狀不是一一對(duì)應(yīng)的 則個(gè)體甲自交的后代性狀分離比不是3 1 C項(xiàng)錯(cuò)誤 個(gè)體乙染色體上基因沒有缺失 但染色體上基因的排列順序發(fā)生了改變 也可能引起性狀的改變 D項(xiàng)錯(cuò)誤 下列敘述正確的是 A S12蛋白結(jié)構(gòu)改變使突變型具有鏈霉素抗性B 鏈霉素通過與核糖體結(jié)合抑制其轉(zhuǎn)錄功能C 突變型的產(chǎn)生是由于堿基對(duì)的缺失所致D 鏈霉素可以誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 解析 據(jù)表可知 突變型在含鏈霉素的培養(yǎng)基中存活率達(dá)到100 說明S12蛋白結(jié)構(gòu)的改變使突變型具有鏈霉素抗性 A項(xiàng)正確 鏈霉素通過與核糖體結(jié)合 可以抑制其翻譯功能 B項(xiàng)錯(cuò)誤 野生型與突變型的氨基酸序列中只有一個(gè)氨基酸不同 因此突變型的產(chǎn)生是堿基對(duì)替換的結(jié)果 C項(xiàng)錯(cuò)誤 該題中鏈霉素只是起到鑒別作用 能判斷野生型和突變型是否對(duì)鏈霉素有抗性 并不能誘發(fā)枯草桿菌產(chǎn)生相應(yīng)的抗性突變 D項(xiàng)錯(cuò)誤 A 5 2016 全國卷 基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源 回答下列問題 1 基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對(duì)的數(shù)目不同 前者所涉及的數(shù)目比后者 2 在染色體數(shù)目變異中 既可發(fā)生以染色體組為單位的變異 也可發(fā)生以 為單位的變異 少 染色體 3 基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因 隱性突變 也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因 顯性突變 若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變 且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體 則最早在子 代中能觀察到該顯性突變的性狀 最早在子 代中能觀察到該隱性突變的性狀 最早在子 代中能分離得到顯性突變純合體 最早在子 代中能分離得到隱性突變純合體 解析 1 基因突變涉及某一基因中堿基對(duì)的增添 缺失或替換 而染色體變異往往涉及許多基因中堿基對(duì)的缺失 重復(fù)或排列順序的改變 故基因突變所涉及的堿基對(duì)的數(shù)目比染色體變異少 2 染色體數(shù)目變異可以分為兩類 一類是細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少 另一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少 一 二 三 二 3 由題干信息 AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變 且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體 可知 AA和aa植株突變后的基因型都為Aa 若AA植株發(fā)生隱性突變 F1 Aa 自交 子二代的基因型為AA Aa aa 則最早在子二代中能觀察到該隱性突變的性狀 且最早在子二代中能分離得到隱性突變的純合體 若aa植株發(fā)生顯性突變 則最早在子一代中可觀察到該顯性突變的性狀 F1 Aa 自交 子二代 F2 的基因型為AA Aa aa 由于基因型為AA和Aa的個(gè)體都表現(xiàn)為顯性性狀 欲分離出顯性突變純合體 需讓F2自交 基因型為AA的個(gè)體的后代 F3 不發(fā)生性狀分離 則最早在子三代中能分離得到顯性突變的純合體 1 辨明對(duì)比基因突變與基因重組 填表 間期 減 分裂前 后期 前期 增添 缺失 替換 自由組合 新基因 基因型 2 突破生物變異的三大問題 填空 1 關(guān)于 互換 問題 同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換 屬于基因重組 參與互換的基因?yàn)?非同源染色體之間的互換 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 參與互換的基因?yàn)?等位基因 非等位基因 2 關(guān)于 缺失 DNA分子上若干 基因 的缺失 屬于 基因內(nèi)部若干 堿基對(duì) 的缺失 屬于 3 涉及基因 質(zhì) 與 量 的變化問題 染色體變異 基因突變 新基因 基因型 排列順序 題型1考查三種可遺傳變異1 2018 天津市五區(qū)縣高三期末 如圖表示某動(dòng)物精原細(xì)胞分裂時(shí)染色體配對(duì)異常導(dǎo)致的結(jié)果 A D為染色體上的基因 下列分析錯(cuò)誤的是 C A 該時(shí)期發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂前期B 該細(xì)胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生3種精細(xì)胞C C1D2和D1C2具有相同的基因表達(dá)產(chǎn)物D C1D2和D1C2可能成為C D的隱性基因 解析 A 分析圖解可知 圖示為同源染色體的聯(lián)會(huì)形成四分體時(shí)期 該時(shí)期發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂前期 A正確 B 由于發(fā)生染色體配對(duì)異常 因此該細(xì)胞減數(shù)分裂能產(chǎn)生兩個(gè)ABCD 一個(gè)ABC1D2D 一個(gè)ABCD1C2 共3種精細(xì)胞 B正確 C 染色體配對(duì)異常導(dǎo)致C1D2和D1C2均不能正常表達(dá) C錯(cuò)誤 D C1D2和D1C2可能成為C D的隱性基因 D正確 故選 C 2 2018 山東省棗莊市高考一模 下列有關(guān)可遺傳變異的說法 錯(cuò)誤的是 A 肺炎雙球菌由R型轉(zhuǎn)化為S型屬于基因重組B 雜交育種的主要遺傳學(xué)原理是基因自由組合C XYY個(gè)體的產(chǎn)生 一般與父方減數(shù)第二次分裂異常有關(guān)D 染色體變異與基因突變都屬于突變 都可以產(chǎn)生新的基因 解析 A 肺炎雙球菌由R型轉(zhuǎn)化為S型屬于基因重組 A正確 B 雜交育種的主要遺傳學(xué)原理是基因自由組合 B正確 C XYY個(gè)體的產(chǎn)生 一般與父方減數(shù)第二次分裂異常有關(guān) C正確 D 只有基因突變能產(chǎn)生新的基因 D錯(cuò)誤 故選 D D 歸納總結(jié)變異對(duì)生物的影響 1 基因突變對(duì)性狀的影響 替換 只改變1個(gè)氨基酸或不改變 增添 插入位置前不影響 影響插入后的序列 以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的增添影響較小 缺失 缺失位置前不影響 影響缺失后的序列 以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的缺失影響較小 2 可遺傳變異對(duì)基因種類和基因數(shù)量的影響 基因突變 改變基因的種類 基因結(jié)構(gòu)改變 成為新基因 不改變基因的數(shù)量 基因重組 不改變基因的種類和數(shù)量 但改變基因間組合方式 即改變基因型 染色體變異 改變基因的數(shù)量或排列順序 A 解析 白花植株的出現(xiàn)是X射線誘變的結(jié)果 A錯(cuò)誤 X射線誘變引起的突變可能是基因突變 也可能是染色體變異 B正確 通過雜交實(shí)驗(yàn) 根據(jù)后代是否出現(xiàn)白花及白花的比例可以確定是顯性突變還是隱性突變 C正確 白花植株自交 若后代中出現(xiàn)白花則為可遺傳變異 若無則為不可遺傳變異 D正確 4 2015 江蘇卷 甲 乙為兩種果蠅 2n 下圖為這兩種果蠅的各一個(gè)染色體組 下列敘述正確的是 A 甲 乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B 甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙C 甲 乙1號(hào)染色體上的基因排列順序相同D 圖示染色體結(jié)構(gòu)變異可為生物進(jìn)化提供原材料 解析 甲 乙果蠅為兩個(gè)物種 故甲 乙果蠅1號(hào)染色體上基因排序不一定相同 甲發(fā)生染色體交叉互換后不能形成乙 二者雜交產(chǎn)生的F1 體細(xì)胞中無同源染色體 故F1不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂 基因突變 染色體變異和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料 D 技巧方法應(yīng)對(duì)可遺傳變異類試題解題策略應(yīng)對(duì)可遺傳變異類試題可運(yùn)用 三看法 1 DNA分子內(nèi)的變異一看基因種類 即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變 若發(fā)生改變則為基因突變 由基因中堿基對(duì)的替換 增添或缺失所致 二看某一DNA片段的位置 若DNA片段種類和DNA片段數(shù)目未變 但染色體上的某個(gè)DNA片段位置改變 應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的 倒位 三看某一DNA片段的數(shù)目 若DNA片段的種類和位置均未改變 但DNA片段的數(shù)目增加 則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的 重復(fù) 若DNA分子中某一DNA片段缺失 其他DNA片段的位置和數(shù)目均未改變 則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的 缺失 2 DNA分子間的變異一看染色體數(shù)目 若染色體的數(shù)目發(fā)生改變 可根據(jù)染色體的數(shù)目變化情況 確定是染色體數(shù)目的 整倍變異 還是 非整倍變異 二看某一DNA片段的位置 若染色體的數(shù)目和DNA片段的數(shù)目均未改變 但某一DNA片段從原來所在的染色體移接到另一條非同源染色體上 則應(yīng)為染色體變異中的 易位 三看基因數(shù)目 若染色體上的基因數(shù)目不變 但某基因被它的等位基因替換 則為減數(shù)分裂過程中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的結(jié)果 屬于基因重組 1 2018 北京卷 水稻是我國最重要的糧食作物 稻瘟病是由稻瘟病菌 Mp 侵染水稻引起的病害 嚴(yán)重危害我國糧食生產(chǎn)安全 與使用農(nóng)藥相比 抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效 安全和經(jīng)濟(jì)的措施 1 水稻對(duì)Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對(duì)相對(duì) 為判斷某抗病水稻是否為純合子 可通過觀察自交子代 來確定 考向二生物育種 性狀 性狀是否分離 2 現(xiàn)有甲 R1R1r2r2r3r3 乙 r1r1R2R2r3r3 丙 r1r1r2r2R3R3 三個(gè)水稻抗病品種 抗病 R 對(duì)感病 r 為顯性 三對(duì)抗病基因位于不同染色體上 根據(jù)基因的DNA序列設(shè)計(jì)特異性引物 用PCR方法可將樣本中的R1 r1 R2 r2 R3 r3區(qū)分開 這種方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定 甲品種與感病品種雜交后 對(duì)F2不同植株的R1 r1進(jìn)行PCR擴(kuò)增 已知R1比r1片段短 從擴(kuò)增結(jié)果 下圖 推測(cè)可抗病的植株有 1和3 為了在較短時(shí)間內(nèi)將甲 乙 丙三個(gè)品種中的抗病基因整合 選育新的純合抗病植株 下列育種步驟的正確排序是 a 甲 乙 得到F1b 用PCR方法選出R1R1R2R2R3R3植株c R1r1R2r2r3r3植株 丙 得到不同基因型的子代d 用PCR方法選出R1r1R2r2R3r3植株 然后自交得到不同基因型的子代 3 研究發(fā)現(xiàn) 水稻的抗病表現(xiàn)不僅需要自身抗病基因 R1 R2 R3等 編碼的蛋白 也需要Mp基因 A1 A2 A3等 編碼的蛋白 只有R蛋白與相應(yīng)的A蛋白結(jié)合 抗病反應(yīng)才能被激活 若基因型為R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻 被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染 推測(cè)這兩種水稻的抗病性表現(xiàn)依次為 a c d b 感病 抗病 4 研究人員每年用Mp A1A1a2a2a3a3 人工接種水稻品種甲 R1R1r2r2r3r3 幾年后甲品種喪失了抗病性 檢測(cè)水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異 推測(cè)甲品種抗病性喪失的原因是 5 水稻種植區(qū)的Mp是由不同基因型組成的群體 大面積連續(xù)種植某個(gè)含單一抗病基因的水稻品種 將會(huì)引起Mp種群 使該品種抗病性逐漸減弱直至喪失 無法在生產(chǎn)中繼續(xù)使用 6 根據(jù)本題所述水稻與Mp的關(guān)系 為避免水稻品種抗病性喪失過快 請(qǐng)從種植和育種兩個(gè)方面給出建議 Mp的A1基因發(fā)生了突變 A類 基因 型 頻率改變 將含有不同抗病基因的品種輪換 間隔種植 將多個(gè)不同抗病基因通過 雜交整合到一個(gè)品種中 解析 1 水稻對(duì)Mp表現(xiàn)出的抗病與感病是同種生物同一種性狀的不同表現(xiàn)類型 屬于一對(duì)相對(duì)性狀 抗病水稻若為雜合子 則其自交子代會(huì)出現(xiàn)性狀分離 即出現(xiàn)感病水稻 若為純合子 則其自交子代不會(huì)發(fā)生性狀分離 2 已知R1比r1片段短 對(duì)照擴(kuò)增結(jié)果 含200bp R1 的植株1和植株3可抗病 甲與乙雜交所得F1基因型為R1r1R2r2r3r3 再用基因型為R1r1R2r2r3r3的個(gè)體與丙雜交 得到不同基因型的子代 用PCR的方法篩選出基因型為R1r1R2r2R3r3的植株 讓其自交得到不同基因型的子代 最后通過PCR的方法篩選出基因型為R1R1R2R2R3R3的植株 即獲得所需的純合抗病植株 3 若基因型為R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染 因沒有R蛋白與相應(yīng)的A蛋白結(jié)合 故該基因型的水稻個(gè)體感病 若基因型為r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型為a1a1A2A2a3a3的Mp侵染 有R2蛋白與相應(yīng)的A2蛋白結(jié)合 則該基因型的水稻抗病 4 Mp A1A1a2a2a3a3 中只有A1基因控制合成的A1蛋白 水稻品種甲 R1R1r2r2r3r3 中只有R1基因控制合成的R1蛋白 幾年后甲品種喪失了抗病性 而水稻的基因未發(fā)現(xiàn)變異 即R1蛋白可正常合成 故可推測(cè)是Mp的A1基因發(fā)生了突變 從而使A1蛋白無法正常合成 導(dǎo)致甲品種抗病性喪失 5 大面積連續(xù)種植某個(gè)含單一抗病基因的水稻品種 會(huì)使Mp種群中含有該抗病基因的個(gè)體被大量淘汰 從而使A類基因 型 頻率發(fā)生改變 使該品種的抗病性逐漸減弱直至喪失 6 結(jié)合以上分析可知 通過輪換或間隔種植含不同抗病基因的水稻品種 或?qū)⒍鄠€(gè)不同抗病基因通過雜交整合到一個(gè)品種中 都可以避免水稻品種抗病性喪失過快 2 2014 全國卷 現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種 抗病高稈 易倒伏 和感病矮稈 抗倒伏 品種 已知抗病對(duì)感病為顯性 高稈對(duì)矮稈為顯性 但對(duì)于控制這兩對(duì)相對(duì)性狀的基因所知甚少 回答下列問題 1 在育種實(shí)踐中 若利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種 一般來說 育種目的是獲得具有 優(yōu)良性狀的新品種 抗病矮稈 2 雜交育種前 為了確定F2代的種植規(guī)模 需要正確預(yù)測(cè)雜交結(jié)果 若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測(cè)雜交結(jié)果 需要滿足3個(gè)條件 條件之一是抗病與感病這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制 且符合分離定律 其余兩個(gè)條件是 3 為了確定控制上述這兩對(duì)性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件 可用測(cè)交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢驗(yàn) 請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出該測(cè)交實(shí)驗(yàn)的過程 將純合的抗病高稈與感病矮稈雜交 產(chǎn)生F1 讓F1與感病矮稈雜交 高稈與矮稈這對(duì)相對(duì)性狀受一對(duì)等位基因控制 且符合 分離定律 控制這兩對(duì)性狀的基因位于非同源染色體上 解析 本題考查自由組合定律的條件 在育種中的應(yīng)用及測(cè)交過程 1 雜交育種的目的是獲得集多種優(yōu)良性狀于一身的純合新品種 從題意知 抗病與矮桿 抗倒伏 為優(yōu)良性狀 2 孟德爾自由組合定律實(shí)質(zhì)是同源染色體的等位基因分離 非同源染色體上的非等位基因自由組合 所以控制這兩對(duì)性狀的基因必需位于非同源染色體上 且獨(dú)立遺傳 如果分開來看 則每一對(duì)性狀的遺傳都符合分離定律 3 測(cè)交是指雜合子和隱性純合子雜交 而題干無雜合子 故應(yīng)先得到雜合子 然后再進(jìn)行測(cè)交實(shí)驗(yàn) 即先將純合的抗病高稈與感病矮稈雜交 產(chǎn)生雙雜合體F1 再將F1與雙隱性類型感病矮稈植株雜交 觀察后代的分離比是否與預(yù)測(cè)結(jié)果相符 解答本題的關(guān)鍵是明確孟德爾遺傳的定律的實(shí)質(zhì)并遷移應(yīng)用 1 據(jù)圖理清五種生物育種方式 據(jù)圖填空 云雜交 單倍體 誘變 多倍體 基因工程 2 育種方案的選擇方法 1 種內(nèi)關(guān)系 無生殖隔離 欲獲得從未有過的性狀 如對(duì)從不抗旱的玉米誘變處理獲得抗旱品種 欲將分散于不同品系的性狀集中在一起 優(yōu)勢(shì)組合 如利用抗倒伏不抗銹病的小麥和抗銹病不抗倒伏的小麥培育出既抗銹病 又抗倒伏的 雙抗 品系 欲增大原品種效應(yīng) 如用二倍體西瓜人工誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍獲得 四倍體 進(jìn)而與二倍體雜交培育成 三倍體無子西瓜 欲縮短獲得 純合子 時(shí)間 常針對(duì)優(yōu)良性狀受顯性基因控制者 如獲得ddTT的矮稈抗病小麥品種 誘變育種 雜交育種 多倍體育種 單倍體育種 2 種間關(guān)系 有生殖隔離 細(xì)胞水平上 利用植物體細(xì)胞雜交 從而實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組 如將白菜 甘藍(lán)細(xì)胞誘導(dǎo) 體細(xì)胞雜交 形成雜種細(xì)胞 進(jìn)而培育為雜種植株 分子水平上 應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制優(yōu)良性狀的 目的基因 導(dǎo)入另一生物體內(nèi) 從而實(shí)現(xiàn)基因重組 外源基因的表達(dá) 如將蘇云金芽孢桿菌的 抗蟲基因 導(dǎo)入棉花細(xì)胞 培育成 抗蟲棉 題型1考查育種的原理和過程1 2018 北京市順義二模 如圖表示利用農(nóng)作物 和 培育出 的過程 相關(guān)敘述中不正確的是 A 在 之間存在著生殖隔離B 過程依據(jù)的原理是基因重組C 過程 在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生D 的過程中要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù) A 解析 A 屬于同一個(gè)物種 它們之間不存在生殖隔離 A錯(cuò)誤 B 表示雜交育種 其原理是基因重組 B正確 C 表示誘導(dǎo)基因突變 在有絲分裂和減數(shù)分裂中均可發(fā)生 C正確 D 表示單倍體育種 該育種方法首先要采用花藥離體培養(yǎng)法形成單倍體 因此要應(yīng)用植物組織培養(yǎng)技術(shù) D正確 故選 A 2 2018 山東省棗莊市高三期末 下列有關(guān)育種的敘述 錯(cuò)誤的是 A 雜交育種的育種周期長(zhǎng) 選擇范圍有限B 雜交育種進(jìn)程緩慢 過程繁瑣 雜種后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離C 單倍體育種時(shí) 秋水仙素主要作用于有絲分裂前期D 雜交育種和基因工程育種都可以按照人類的意愿定向改變生物的性狀 D 解析 A 雜交育種的育種周期長(zhǎng) 可以獲得穩(wěn)定遺傳的個(gè)體 但選擇范圍有限 A正確 B 雜交育種進(jìn)程緩慢 過程繁瑣 雜種后代有純合體也有雜合體 自交后代會(huì)出現(xiàn)性狀分離 B正確 C 單倍體育種過程中獲得單倍體植株后 經(jīng)染色體加倍即得純合體 所以單倍體育種可明顯縮短育種年限 迅速獲得純合品系 其中秋水仙素主要作用于有絲分裂前期 抑制紡錘體的形成 C正確 D 雜交育種不能按照人類的意愿定向改變生物的性狀 基因工程育種可以按照人類的意愿定向改變生物的性狀 D錯(cuò)誤 故選 D 技巧方法根據(jù)育種流程圖來辨別育種方式利用育種的流程圖來考查育種方式的題目較常見 解答此類題時(shí)應(yīng)根據(jù)不同育種方式的不同處理手段來區(qū)分 1 雜交育種 涉及親本的雜交和子代的自交 2 誘變育種 涉及誘變因素 產(chǎn)生的子代中會(huì)出現(xiàn)新的基因 但基因的總數(shù)不變 3 單倍體育種 常用方法為花藥離體培養(yǎng) 然后人工誘導(dǎo)染色體加倍 形成純合子 4 多倍體育種 用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 5 基因工程育種 與原有生物相比 出現(xiàn)了新的基因 題型2考查育種方案的設(shè)計(jì)3 2018 北京市順義區(qū)高三期末 小黑麥由小麥和黑麥雜交育成 其中六倍體小黑麥 AABBRR 6N 42 由硬粒小麥 AABB 4N 28 與二倍體黑麥 RR 2N 14 雜交育成 1 由于小麥和黑麥兩種植物之間存在 理論上雜交得到的F1應(yīng)高度不孕 其主要原因是F1減數(shù)分裂過程中 不能形成正常的配子 2 培育小黑麥的過程首先是小麥和黑麥雜交得到F1 再用秋水仙素處理F1的 使染色體加倍 此育種過程依據(jù)的遺傳學(xué)原理是 秋水仙素的作用是 生殖隔離 無同源染色體 無法聯(lián)會(huì) 萌發(fā)的種子或幼苗 染色體數(shù)目變異 抑制紡錘體形成 3 在北方某地越冬種植 中飼232 品系的小黑麥 第二年春天發(fā)現(xiàn)全部?jī)鏊?為解決小黑麥的越冬問題 有人用 中飼232 小黑麥做母本 與能在當(dāng)?shù)卦蕉囊环N黑麥 RR 2N 14 進(jìn)行雜交 培育能在本地越冬的新品種 取 中飼232 小黑麥的根尖 經(jīng)解離 漂洗 用 染色后 通過觀察細(xì)胞中的 確定 中飼232 為六倍體小黑麥 取F1花藥進(jìn)行染色 觀察花粉母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂中期細(xì)胞 發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中的染色體狀態(tài)如圖所示 從理論上分析 狀態(tài) 和狀態(tài) 的染色體數(shù)目應(yīng)依次為 條 對(duì) 龍膽紫 云染色體的形態(tài)和數(shù)目 14 7 4 2017 江蘇卷 研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株 決定以此為基礎(chǔ)培育早熟柑橘新品種 請(qǐng)回答下列問題 1 要判斷該變異株的育種價(jià)值 首先要確定它的 物質(zhì)是否發(fā)生了變化 2 在選擇育種方法時(shí) 需要判斷該變異株的變異類型 如果變異株是個(gè)別基因的突變體 則可采用育種方法 使早熟基因逐漸 培育成新品種1 為了加快這一進(jìn) 遺傳 程 還可以采集變異株的 進(jìn)行處理 獲得高度純合的后代 選育成新品種2 這種方法稱為 育種 純合 花藥 單倍體 3 如果該早熟植株屬于染色體組變異株 可以推測(cè)該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會(huì)方式 由此造成不規(guī)則的 產(chǎn)生染色體數(shù)目不等 生活力很低的 因而得不到足量的種子 即使得到少量后代 早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳 這種情況下 可考慮選擇育種方法 其不足之處是需要不斷制備 成本較高 4 新品種1與新品種3均具有早熟性狀 但其他性狀有差異 這是因?yàn)樾缕贩N1選育過程中基因發(fā)生了多次 產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來 染色體分離 配子 組培苗 重組 解析 1 生物的可遺傳性狀是由基因控制的 培育得到的新品種 與原種控制相關(guān)性狀的遺傳物質(zhì) 基因 可能有所差異 因而可根據(jù)變異株中的遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化來判斷變異株是否具有育種價(jià)值 2 連續(xù)自交過程中早熟基因逐漸純合 培育成新品種1 可先通過花藥離體培養(yǎng) 再用秋水仙素處理單倍體幼苗 從而獲得高度純合的后代 這種方法屬于單倍體育種 3 若是染色體組數(shù)目改變引起的變異 則在減數(shù)分裂過程中同源染色體配對(duì)會(huì)發(fā)生紊亂 不規(guī)則的染色體分離導(dǎo)致產(chǎn)生染色體數(shù)目不等 生活力低的異常配子 只有極少數(shù)配子正常 故只得到極少量的種子 育種方法 需首先經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得柑橘苗 而植物組織培養(yǎng)技術(shù)操作復(fù)雜 成本較高 4 育種方法 需連續(xù)自交 每次減數(shù)分裂時(shí)與早熟性狀相關(guān)的基因和其他性狀相關(guān)的基因都會(huì)發(fā)生基因重組 產(chǎn)生多種基因型 經(jīng)選育只有一部分基因型保留下來 植物組織培養(yǎng)過程中不進(jìn)行減數(shù)分裂 無基因重組發(fā)生 歸納總結(jié)生物育種方案的選擇 1 育種目標(biāo)不同育種方案的選擇不同 2 關(guān)注 三最 定方向 最簡(jiǎn)便 側(cè)重于技術(shù)操作 雜交育種操作最簡(jiǎn)便 最快 側(cè)重于育種時(shí)間 單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短 最準(zhǔn)確 側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度 基因工程技術(shù)可 定向 改變生物性狀 1 2018 江蘇卷 下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述 正確的是 A 群體中近親繁殖可提高純合體的比例B 有害突變不能成為生物進(jìn)化的原材料C 某種生物產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳后 則形成了新物種D 若沒有其他因素影響 一個(gè)隨機(jī)交配小群體的基因頻率在各代保持不變 考向三基因頻率與生物進(jìn)化 A 解析 A對(duì) 群體中近親個(gè)體基因相似度高 所以群體中近親繁殖會(huì)提高純合體的比例 B錯(cuò) 突變和基因重組是生物進(jìn)化的原材料 C錯(cuò) 新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的出現(xiàn) 產(chǎn)生新基因并穩(wěn)定遺傳不代表形成了生殖隔離 D錯(cuò) 基因頻率保持不變的一個(gè)前提是種群足夠大 一個(gè)隨機(jī)交配小群體的基因頻率不一定在各代保持不變 2 2017 江蘇卷 下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述 錯(cuò)誤的是 A 某物種僅存一個(gè)種群 該種群中每個(gè)個(gè)體均含有這個(gè)物種的全部基因B 雖然亞洲與澳洲之間存在地理隔離 但兩洲人之間并沒有生殖隔離C 無論是自然選擇還是人工選擇作用 都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變D 古老地層中都是簡(jiǎn)單生物的化石 而新近地層中含有復(fù)雜生物的化石 解析 種群中所有個(gè)體所含有的基因才是這個(gè)物種的全部基因 A項(xiàng)錯(cuò)誤 各大洲人之間并沒有生殖隔離 B項(xiàng)正確 無論是自然選擇還是人工選擇作用 都可使種群基因頻率發(fā)生定向改變 C項(xiàng)正確 越古老的地層中的化石所代表的生物結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單 在距今越近的地層中 挖掘出的化石所代表的生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜 說明生物是由簡(jiǎn)單到復(fù)雜進(jìn)化的 D項(xiàng)正確 A 3 2016 江蘇卷 下圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖 下列相關(guān)敘述正確的是 A 殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成抗藥靶位點(diǎn)B 基因pen的自然突變是定向的C 基因pen的突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供了原材料D 野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間存在生殖隔離 C 解析 殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合不會(huì)導(dǎo)致抗藥靶位點(diǎn)的形成 A項(xiàng)錯(cuò)誤 基因突變是不定向的 B項(xiàng)錯(cuò)誤 突變 基因突變和染色體變異 和基因重組能為生物進(jìn)化提供原材料 C項(xiàng)正確 基因突變使種群的基因頻率發(fā)生改變 但沒有形成新物種 故野生型昆蟲與pen基因突變型昆蟲之間不存在生殖隔離 D項(xiàng)錯(cuò)誤 1 圖解生物進(jìn)化理論 填圖 2 理清現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 兩 兩 三 三 填圖 3 辨明隔離 物種形成與進(jìn)化的關(guān)系 填空 1 生物進(jìn)化 物種的形成 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 物種形成的標(biāo)志是 生物發(fā)生進(jìn)化 并不一定形成新物種 但是新物種的形成要經(jīng)過生物進(jìn)化 即 是物種形成的基礎(chǔ) 2 物種形成與隔離的關(guān)系 物種的形成不一定要經(jīng)過 但必須要經(jīng)過 3 共同進(jìn)化并不只包括生物與生物之間的共同進(jìn)化 還包括 之間的共同進(jìn)化 種群基因頻率的改變 生殖隔離 生物進(jìn)化 地理隔離 生殖隔離 生物與環(huán)境 題型1基因頻率與基因型頻率的計(jì)算1 2015 安徽卷 現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲種群 個(gè)體間隨機(jī)交配 沒有遷入和遷出 無突變 自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒有作用 種群1的A基因頻率為80 a基因頻率為20 種群2的A基因頻率為60 a基因頻率為40 假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等 地理隔離不再存在 兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群 則下一代中Aa的基因型頻率是 A 75 B 50 C 42 D 21 C 解析 兩種群均處于遺傳平衡狀態(tài) 且種群大小相等 故兩種群完全合并后A a的基因頻率分別為兩種群A a基因頻率的平均值 A基因頻率 80 60 2 70 a基因頻率 20 40 2 30 該種群隨機(jī)交配后 子一代中Aa的基因型頻率為2 70 30 42 故選C 2 2018 廣州二模 如圖 A B C表示自然條件有差異 存在地理隔離的3個(gè)地區(qū) A地區(qū)內(nèi)物種甲中的某些個(gè)體遷移到B C地區(qū) 經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化逐漸形成兩個(gè)新物種乙 丙 下列敘述正確的是 A 上述過程說明地理隔離是新物種形成的標(biāo)志B 甲 丙兩種群存在地理隔離 但兩種群的基因頻率相同 D C 乙 丙兩個(gè)種群之間能進(jìn)行基因交流 因?yàn)樗鼈兊幕驇觳町惒淮驞 若種群丙中BB個(gè)體占81 Bb個(gè)體占18 bb個(gè)體占1 則B基因的頻率為90 解析 新物種形成的標(biāo)志是生殖隔離 A項(xiàng)錯(cuò)誤 甲 丙兩種群的基因頻率不一定相同 B項(xiàng)錯(cuò)誤 乙 丙為不同的物種 存在生殖隔離 這兩個(gè)種群之間不能進(jìn)行基因交流 因?yàn)樗鼈兊幕驇齑嬖谳^大差異 C項(xiàng)錯(cuò)誤 種群丙中B基因的頻率 81 18 1 2 90 D項(xiàng)正確 題型2生物進(jìn)化和物種形成的過程及物種多樣性的形成3 2018 河南省安陽市生物一模 下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述 錯(cuò)誤的是 A 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的增大B 新物種產(chǎn)生量小于現(xiàn)有物種滅絕量會(huì)導(dǎo)致物種多樣性下降C 突變和基因重組為生物進(jìn)化提供廣泛的原材料D 自然選擇通過作用于個(gè)體引起種群基因頻率的定向改變 A 解析 A 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變 不一定是增大 A錯(cuò)誤 B 新物種產(chǎn)生量小于現(xiàn)有物種滅絕量會(huì)導(dǎo)致物種種類減少 故生物多樣性降低 B正確 C 突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料 C正確 D 自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向 其通過作用于個(gè)體引起種群基因頻率的定向改變 D正確 故選 A 4 2018 秦皇島二模 生活在科羅拉多大峽谷的松鼠被一條河流分成了2個(gè)種群 南北岸的松鼠經(jīng)過大約一萬年的演變 在形態(tài)和體色等方面發(fā)生了明顯的差異 下列說法不符合 以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 的觀點(diǎn)的是 A 兩岸食物和棲息條件的不同 導(dǎo)致兩個(gè)種群基因突變的方向不同B 突變和基因重組為松鼠形態(tài)和體色的進(jìn)化提供原材料C 兩個(gè)種群形態(tài)和體色的差異是種群基因頻率定向改變的結(jié)果D 河流的阻隔使南北岸松鼠的基因交流受阻 導(dǎo)致基因庫差異加大 A 解析 進(jìn)化的方向由自然選擇決定 基因突變是不定向的 A項(xiàng)錯(cuò)誤 突變和基因重組為松鼠形態(tài)和體色的進(jìn)化提供原材料 B項(xiàng)正確 進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率定向改變的結(jié)果 C項(xiàng)正確 地理隔離使南北岸松鼠的基因交流受阻 導(dǎo)致基因庫差異加大 D項(xiàng)正確 技法方法 1 物種和進(jìn)化標(biāo)準(zhǔn)的判斷技巧 判斷兩個(gè)種群是否屬于同一物種的標(biāo)準(zhǔn)是看它們之間是否存在生殖隔離 若存在生殖隔離 則一定是兩個(gè)物種 判斷種群是否進(jìn)化的標(biāo)準(zhǔn)是看其基因頻率是否發(fā)生了變化 若種群基因頻率沒有發(fā)生變化 則種群沒有發(fā)生進(jìn)化 2 新物種 必須具備兩個(gè)條件 與原物種間已形成生殖隔離 不能雜交或能雜交但后代不育 物種必須是可育的 如三倍體無子西瓜 騾子均不可稱 物種 因?yàn)樗鼈兙?不育 的 而四倍體西瓜相對(duì)于二倍體西瓜則是 新物種 因它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代 三倍體西瓜 不育 意味著二者間已產(chǎn)生生殖隔離 故已成為另類物種