...wd......wd......wd...第3講變異、育種和進化考綱要求5年考情200920102011201220131.基因重組及其意義(Ⅱ)北京，3—江蘇，22浙江，32福建，5四川，12.基因突變的特征和原因(Ⅱ)廣東，33課標(biāo)全國，6江蘇，6安徽，4上海，8海南，24廣東，28海南，223.染色體構(gòu)造變異和數(shù)目變異(Ⅰ)江蘇，16廣東，7—海南，19江蘇，32廣東，6海南，24福建，5廣東，254.生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)—安徽，31Ⅰ四川，31Ⅱ江蘇，32天津，2浙江，32四川，5安徽，45.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)————江蘇，156.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)—大綱全國Ⅰ，4山東，2江蘇，6廣東，25海南，23廣東，6天津，4北京，47.生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ)—天津，7Ⅱ海南，24廣東，27江蘇，5北京，3江蘇，12北京，4填充關(guān)鍵點思考連接處(1)三種變異在真核生物中是否都存在提示都存在。(2)雜交育種一定比單倍體育種所用時間長嗎提示不一定，如要獲得隱性類型。(3)自然選擇假設(shè)何改變基因頻率提示通過淘汰不利個體來實現(xiàn)。考點1生物的變異1．觀察表中圖示區(qū)分易位與穿插互換染色體易位穿插互換圖解區(qū)別發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間屬于染色體構(gòu)造變異(變異類型)屬于基因重組(變異類型)可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到2．觀察圖示，區(qū)分生物的變異類型分別發(fā)生的變異類型為①缺失；②重復(fù)；③倒位；④基因突變。3．單倍體、二倍體和多倍體的區(qū)分【思維辨析】(1)在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中，不會同時發(fā)生基因的突變與重組(2013·四川，1D)(√)提示形成幼苗的過程中，不發(fā)生基因重組。(2)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化(2011·海南，19C)(×)提示染色體片段的缺失和重復(fù)會導(dǎo)致基因的缺失和重復(fù)，缺失可導(dǎo)致基因種類減少，但重復(fù)只導(dǎo)致基因重復(fù)，種類不變，基因突變會造成基因種類的變化。(3)人工誘變所引起的基因突變或染色體變異都是有利的(經(jīng)典高考題)(×)提示人工誘變是基因突變的一種方式，提高了突變率。基因突變具有多害少利性。(4)觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置(2010·江蘇，6C)(×)提示基因突變在光學(xué)顯微鏡下看不見。(5)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中，會由于非同源染色體之間交換一局部片段，導(dǎo)致染色體構(gòu)造變異(2011·江蘇，22C)(√)提示屬于易位類型。(6)染色體組整倍性、非整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加(2011·海南，19改編)(×)提示染色體組整倍性、非整倍性變化會導(dǎo)致基因數(shù)目改變，但種類不變。【歸納提煉】三種可遺傳變異的對比類型工程基因突變基因重組染色體變異實質(zhì)堿基對的替換、增添和缺失控制不同性狀的基因的重新組合染色體數(shù)目或構(gòu)造發(fā)生變化適用范圍生物種類所有生物(包括病毒)均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過程中，為核遺傳真核生物細(xì)胞增殖過程中均可發(fā)生生殖無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖類型自然突變、誘發(fā)突變穿插互換、自由組合、人工DNA拼接技術(shù)染色體構(gòu)造變異、染色體數(shù)目變異發(fā)生時期主要在DNA復(fù)制時減數(shù)分裂四分體時期及減數(shù)第一次分裂后期細(xì)胞分裂期產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可引起基因數(shù)目或排列順序的變化鏡檢光學(xué)顯微鏡下均無法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光學(xué)顯微鏡下可檢出育種應(yīng)用誘變育種雜交育種、基因工程育種單倍體育種、多倍體育種例1(2013·福建卷，5)某男子表現(xiàn)型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體別離時，另一條染色體隨機移向細(xì)胞任一極。以下表達(dá)正確的選項是()A．圖甲所示的變異屬于基因重組B．觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代破題思路(1)根據(jù)變異發(fā)生的范圍→確定A選項；(2)回憶染色體存在及觀察的最正確時期→確定B選項；(3)根據(jù)題干信息→確定C和D選項。個性分析圖甲所示的變異屬于染色體構(gòu)造的變異；觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數(shù)分裂的聯(lián)會或四分體時期；在不考慮其他染色體的情況下，理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有6種，即僅具有異常染色體、同時具有14號和21號染色體、同時具有異常染色體和14號染色體、僅具有21號染色體、同時具有異常染色體和21號染色體、僅具有14號染色體；該男子的14號和21號染色體在一起的精子與正常女子的卵細(xì)胞結(jié)合能生育染色體正常的后代。答案D思維延伸(1)由D選項所述生育正常后代的概率為多少提示eq\f(1,6)。(2)假設(shè)異常染色體形成時，沒有喪失基因，那么C選項所述該男子產(chǎn)生的精子類型中有多少種是基因數(shù)量增加的提示2種。考點2生物的變異與育種完成下面填空，掌握幾種育種方式假設(shè)a、B為玉米的優(yōu)良基因，現(xiàn)有AABB、aabb兩個品種，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，實驗小組用不同方法進展了實驗(如圖)。(1)過程①的育種方法是人工誘變育種，其原理是基因突變，最大的優(yōu)點是能提高突變率，在短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。(2)過程②→③→④的育種方法是雜交育種，其原理是基因重組，基因型為aaB__的類型經(jīng)④后子代中aaBB所占比例是1/2。(3)過程②→⑤的育種方法是多倍體育種，過程⑤使用的試劑是秋水仙素，它可作用于正在分裂的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成。(4)過程②→⑥→⑦的育種方法是單倍體育種，其原理是染色體變異，最大的優(yōu)點是明顯縮短育種年限。【思維辨析】(1)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)(2013·安徽，4③)(√)提示同一種形態(tài)的染色體有三條，導(dǎo)致聯(lián)會紊亂。(2)低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極導(dǎo)致染色體加倍(2013·福建，3A改編)(×)提示低溫抑制紡錘體的形成。(3)用秋水仙素處理細(xì)胞群體，M(分裂)期細(xì)胞的比例會減少(2013·浙江，1D)(×)提示秋水仙素能抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞停留在M期，用秋水仙素處理細(xì)胞群體，M期細(xì)胞的比例會增加。【歸納提煉】1．多倍體育種的原理分析2．育種方法的選擇根據(jù)不同育種要求和提供的不同材料，綜合分析選擇不同的育種方法，設(shè)計相應(yīng)育種程序。具體分析如下：(1)假設(shè)要求培育隱性性狀的個體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)假設(shè)要求快速育種，則應(yīng)用單倍體育種。(3)假設(shè)要求大幅度改進某一品種，使之出現(xiàn)前所未有的性狀，則可利用誘變育種的方法。(4)假設(shè)要求提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可運用多倍體育種。(5)假設(shè)要求將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可用雜交育種，亦可利用單倍體育種。(6)假設(shè)實驗植物為營養(yǎng)繁殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。(7)假設(shè)要求抑制遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，則可以選擇基因工程育種。3．動植物雜交育種的區(qū)別方法：植物雜交育種中純合子的獲得只能通過逐代自交的方法，不能通過測交方法，子代留種；而動物雜交育種中純合子的獲得一般通過測交的方法，親代留種。4．澄清“可遺傳〞與“可育〞(1)確認(rèn)是否為可遺傳變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化〞。(2)“可遺傳〞≠“可育〞①三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育〞，但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，假設(shè)將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。②無子番茄“無子〞的原因是植株未受粉，生長素促進了果實發(fā)育，這種“無子〞性狀是不可保存到子代的，將無子番茄進展組織培養(yǎng)時，假設(shè)能正常受粉，則可結(jié)“有子果實〞。例2(2013·浙江卷，32節(jié)選)在玉米中，控制某種除草劑抗性(簡稱抗性，T)與除草劑敏感(簡稱非抗，t)、非糯性(G)與糯性(g)的基因分別位于兩對同源染色體上。有人以純合的非抗非糯性玉米(甲)為材料，經(jīng)過EMS誘變處理獲得抗性非糯性個體(乙)；甲的花粉經(jīng)EMS誘變處理并培養(yǎng)等，獲得可育的非抗糯性個體(丙)。請答復(fù)：(1)獲得丙的過程中，運用了誘變育種和______________育種技術(shù)。(2)假設(shè)要培育抗性糯性的新品種，采用乙與丙雜交，F(xiàn)1只出現(xiàn)抗性非糯性和非抗非糯性的個體；從F1中選擇表現(xiàn)型為______________的個體自交，F(xiàn)2中有抗性糯性個體，其比例是__________。(3)采用自交法鑒定F2中抗性糯性個體是否為純合子。假設(shè)自交后代中沒有表現(xiàn)型為____________的個體，則被鑒定個體為純合子；反之則為雜合子。請用遺傳圖解表示雜合子的鑒定過程。破題思路(1)明確EMS誘導(dǎo)基因突變；(2)基因突變通常導(dǎo)致成對基因的單個基因發(fā)生改變；(3)明確誘變育種、單倍體育種、雜交育種的過程。個性分析(1)甲ttGG產(chǎn)生的花粉為tG，在EMS誘變下通過花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體tg，再由單倍體tg獲得可育的丙非抗糯性ttgg，需要秋水仙素處理使染色體加倍，這個過程屬于單倍體育種。(2)甲ttGG通過誘變產(chǎn)生乙TtGG，乙和丙ttgg雜交，可以獲得TtGg和ttGg，從中選出表現(xiàn)型為抗性非糯性TtGg的個體自交，F(xiàn)2中有抗性糯性T__gg的個體，其比例為3/16。(3)采用自交法，純合子不會發(fā)生性狀別離，雜合子出現(xiàn)性狀別離。F2中抗性糯性T__gg的個體有可能為TTgg，其自交結(jié)果不會出現(xiàn)性狀別離。如果出現(xiàn)性狀別離且抗性糯性∶非抗糯性＝3∶1則為雜合子Ttgg。答案(1)單倍體(2)抗性非糯性3/16(3)非抗糯性解題模板遺傳圖解法展示單倍體育種和雜交育種的關(guān)系考點3不可無視生物的進化1．完善現(xiàn)代生物進化理論圖解2．對比達(dá)爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進化理論3．以以以以下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，據(jù)圖答復(fù)相關(guān)問題(1)A表示突變與基因重組，B表示地理隔離，C表示生殖隔離。(2)生物進化的判斷標(biāo)準(zhǔn)是什么答案種群基因頻率的改變。(3)新物種的形成必須經(jīng)過B過程嗎答案不一定，除了上述的漸變式，還應(yīng)有爆發(fā)式及人工創(chuàng)造新物種。【思維辨析】(1)突變的可遺傳性阻礙生物進化(2012·江蘇，5D)(×)提示突變可為生物進化提供原材料。(2)“超級細(xì)菌〞耐藥性產(chǎn)生的原因是定向突變(2011·廣東，25A)(×)提示基因突變具有不定向性。(3)一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境(2010·大綱全國Ⅰ，4C)(√)提示一般來說，生物體適應(yīng)環(huán)境的性狀能保存下來，不適應(yīng)環(huán)境的性狀易被淘汰，前者控制相應(yīng)性狀的基因的頻率會升高。(4)物種的形成可以不經(jīng)過隔離(2010·山東，2A)(×)提示隔離是物種形成的必要條件，新物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離。(5)自然選擇決定了生物變異和進化的方向(2011·江蘇，6A)(×)提示自然選擇決定生物進化的方向，但不能決定生物變異的方向。(6)生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存(2010·山東，2B)(×)提示生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。(7)人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中(2010·江蘇，12A)(×)提示人工培育的新物種，只要能夠適應(yīng)自然環(huán)境的條件，便可以在自然環(huán)境中存在下去。(8)進化時基因頻率總是變化的(2008·山東，5B改編)(√)提示生物進化的標(biāo)志就是種群基因頻率的改變。【歸納提煉】1．生物進化與物種形成的區(qū)別和聯(lián)系(1)區(qū)別：生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，因此，可以認(rèn)為種群的基因頻率發(fā)生改變就意味著生物進化了。而物種的形成是基因頻率改變到一定的程度，直到新類群與原種群不能實現(xiàn)基因交流為止(產(chǎn)生了生殖隔離)。可見，二者是量變和質(zhì)變的關(guān)系。(2)聯(lián)系：生物發(fā)生進化，并不一定形成新物種；但是新物種的形成要經(jīng)過生物進化，即生物進化是物種形成的根基。2．基因頻率和基因型頻率的計算方法(1)定義法基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),種群內(nèi)某基因和其等位基因的總數(shù))×100%。(2)基因位置法①假設(shè)某基因在常染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),種群個體數(shù)×2)×100%。②假設(shè)某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率＝eq\f(種群內(nèi)某基因總數(shù),雌性個體數(shù)×2＋雄性個體數(shù))×100%。(3)通過基因型頻率計算假設(shè)AA、Aa、aa的頻率，求A(a)的基因頻率，則A%＝AA%＋eq\f(1,2)×Aa%；a%＝aa%＋eq\f(1,2)×Aa%。(4)運用哈迪—溫伯格平衡定律，由基因頻率計算基因型頻率①內(nèi)容：在一個有性生殖的自然種群中，當(dāng)?shù)任换蛑挥幸粚?Aa)時，設(shè)p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(純合子)基因型的頻率，2pq是Aa(雜合子)的基因型頻率，q2是aa(純合子)的基因型頻率。②適用條件：在一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著動態(tài)平衡的。這五個條件是：種群足夠大；種群中個體間的交配是隨機的；沒有突變的發(fā)生；沒有新基因的參加；沒有自然選擇。例3(2013·山東卷，6)用基因型為Aa的小麥分別進展連續(xù)自交、隨機交配，連續(xù)自交并逐代淘汰隱性個體，隨機交配并逐代淘汰隱性個體，根據(jù)各代Aa基因型頻率繪制曲線如圖。以下分析錯誤的選項是()A．曲線Ⅱ的F3中Aa基因型頻率為0.4B．曲線Ⅲ的F2中Aa基因型頻率為0.4C．曲線Ⅳ的Fn中純合體的比例比上一代增加(1/2)n＋1D．曲線Ⅰ和Ⅳ的各子代間A和a的基因頻率始終相等破題思路(1)明確自交、隨機交配的含義；(2)分4種情況推導(dǎo)。個性分析假設(shè)Aa分別連續(xù)自交和隨機交配并淘汰隱性個體，則后代都為(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)，淘汰掉aa則F1代Aa的基因型比例都是2/3。而假設(shè)F1代再自交則其后代是1/3AA＋2/3Aa(1/4AA＋1/2Aa＋1/4aa)，淘汰掉aa以后，得到的后代F2是3/5AA＋2/5Aa，Aa所占的比例是0.4；假設(shè)F1代再隨機交配則可先計算出F1的A和a的基因頻率分別為2/3和1/3，依據(jù)遺傳平衡可計算出F2中AA＝4/9、Aa＝4/9、aa＝1/9，淘汰aa之后則Aa＝1/2，由此推知圖中曲線Ⅱ是隨機交配并淘汰aa的曲線，曲線Ⅲ是自交并淘汰aa的曲線，進而可知B正確；曲線Ⅱ所示F2代的A、a基因頻率分別為3/4和1/4，則隨機交配后代中AA＝9/16、Aa＝6/16、aa＝1/16，淘汰aa后，則Aa的基因型頻率為2/5，所以A正確；Aa分別連續(xù)自交和隨機交配不淘汰隱性個體，F(xiàn)1代Aa的基因型頻率都是1/2,假設(shè)F1代再隨機交配，后代的基因型頻率不會發(fā)生改變，則圖中曲線I是隨機交配的曲線。而假設(shè)F1代再連續(xù)自交Aa的基因型頻率＝(1/2)n，F(xiàn)2中Aa＝1/4，則可推知圖中曲線Ⅳ是自交的結(jié)果，曲線Ⅳ中在Fn代純合體的比例是1－(1/2)n，則比上一代Fn－1增加的數(shù)值是1－(1/2)n－[(1－(1/2)n－1)]＝(1/2)n，C項不正確。答案C解題模板自交與自由交配的區(qū)別(1)自交強調(diào)的是一樣基因型個體的交配，如基因型為AA、Aa群體中自交是指：AA×AA、Aa×Aa。(2)隨機交配強調(diào)的是群體中所有個體自由交配，如基因型為AA、Aa群體中自由交配是：AA×AA、Aa×Aa、AA♀×Aa、Aa♀×AA。考點4生物變異類型的實驗探究例4(2013·山東卷，27節(jié)選)某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性，高莖(H)對矮莖(h)為顯性，紅花(R)對白花(r)為顯性。基因M、m與基因R、r在2號染色體上，基因H、h在4號染色體上。現(xiàn)有一寬葉紅花突變體，推測其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數(shù)目及構(gòu)造正常。現(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請設(shè)計一步雜交實驗，確定該突變體的基因組成是哪一種。(注：各型配子活力一樣；控制某一性狀的基因都缺失時，幼胚死亡)實驗步驟：①____________________________________________________________；②觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。結(jié)果預(yù)測：Ⅰ.假設(shè)________，則為圖甲所示的基因組成；Ⅱ.假設(shè)____________________，則為圖乙所示的基因組成；Ⅲ.假設(shè)____________________，則為圖丙所示的基因組成。破題思路(1)選擇與該突變體雜交的植株標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)使該突變體的基因功能暴露出來；(2)分類假設(shè)看推出的結(jié)果三種情況是否不同。個性分析確定基因型可用測交的方法，依題意選擇缺失一條染色體的植株mr與該寬葉紅花突變體進展測交。假設(shè)為圖甲所示的基因組成，即MMRr與moro，后代為MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，寬葉紅花∶寬葉白花＝1∶1；假設(shè)為圖乙所示的基因組成，即MMRo與moro，后代為MmRr、MoRo、Mmro、Mooo(幼胚死亡)，寬葉紅花∶寬葉白花＝2∶1；假設(shè)為圖丙所示的基因組成，即MoRo與moro，后代為MmRr、MoRo、moro、oooo(幼胚死亡)，寬葉紅花∶窄葉白花＝2∶1。(此題不用自交法，M、R位于同一對同源染色體上，別離時連鎖，假設(shè)子代寬葉紅花∶寬葉白花＝3∶1，說明親本花色的基因組成為Rr；假設(shè)為乙或丙，子代個體全為寬葉紅花，不能區(qū)分)答案①讓該寬葉紅花突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交，收集并種植種子，長成植株Ⅰ假設(shè)子代寬葉紅花∶寬葉白花＝1∶1Ⅱ假設(shè)子代寬葉紅花∶寬葉白花＝2∶1Ⅲ假設(shè)子代中寬葉紅花∶窄葉白花＝2∶1思維延伸(1)能否讓該寬葉紅花突變體與缺失一條2號染色體的寬葉白花植株雜交提示不能，因為此雜交方法不能把圖乙和圖丙所示的突變體區(qū)分出來。(2)能否讓該寬葉紅花突變體與如圖乙那種缺失類型的窄葉白花植株雜交提示能。1．基因突變體、染色體構(gòu)造缺失突變體、染色體數(shù)目缺失突變體的判別(1)判別依據(jù)：基因突變體只改變了基因種類，基因的數(shù)目沒有變化；染色體構(gòu)造缺失突變體減少了缺失段的基因，即缺失局部基因；染色體整條缺失，則導(dǎo)致整條染色體上的基因缺失。(2)判斷方法：分別作出假設(shè)，選擇突變體與缺失一條染色體或一條局部缺失的染色體雜交、測交或自交，看相交后的結(jié)果是否不同，假設(shè)存在不同，則假設(shè)成立。注意具體選用的材料與雜交方法要依題目給定的條件來定。2．變異原因的探究(1)變異的原因及分析①遺傳物質(zhì)的改變引起的變異可在其自交后代或與其他個體的雜交后代中再次出現(xiàn)(即能遺傳)。②僅由環(huán)境條件的改變引起的變異不能遺傳給自交后代或雜交后代。(2)判斷變異原因的方法①自交或雜交獲得子代，子代自交或子代之間雜交，用這種方法確定變異的原因。如果子代自交或雜交的后代出現(xiàn)變異性狀，則變異性狀是由于遺傳物質(zhì)變化引起的，反之，變異性狀的出現(xiàn)僅是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒有改變。②將變異個體和正常個體培養(yǎng)在一樣的條件下，兩者沒有出現(xiàn)明顯變異，則原來的變異性狀是由環(huán)境引起的。3．染色體變異與基因突變的判別(1)判別依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。(2)具體操作：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，找到中期圖進展染色體構(gòu)造與數(shù)目的對比可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。4．顯性突變與隱性突變的判定(1)理論根基：受到物理、化學(xué)和生物因素的影響，AA個體如果突變成Aa個體，則突變性狀在當(dāng)代不會表現(xiàn)也來，只有Aa個體自交后代才會有aa變異個體出現(xiàn)，因此這種變異個體一旦出現(xiàn)即是純合子。相反，如果aa個體突變成Aa個體，則當(dāng)代就會表現(xiàn)出突變性狀。(2)判斷方法①選擇突變體與其他未突變體雜交，通過觀察后代變異性狀的比例來判斷基因突變的類型。②植物還可以利用突變體自交觀察后代有無性狀別離來進展顯性突變與隱性突變的判定。1．(2013·海南卷，22)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，以下表達(dá)錯誤的選項是()A．該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的B．基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以一樣，也可以不同C．基因B1和B2指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成時使用同一套遺傳密碼D．基因B1和B2可同時存在于同一個體細(xì)胞中或同一個配子中答案D解析A正確，新基因的產(chǎn)生依靠基因突變，基因突變包括堿基對的缺失、增添或替換。B正確，B1、B2基因的堿基排列順序不同，其轉(zhuǎn)錄的mRNA堿基序列也不同，但是mRNA可能出現(xiàn)不同的密碼子決定同一種氨基酸的情況，所以可能出現(xiàn)合成一樣蛋白質(zhì)的情況。而堿基排列順序不同，也可能導(dǎo)致合成蛋白質(zhì)不同的情況。C正確，生物指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的過程中，都是使用同一套密碼子，這也是證明生物共同起源的有力證據(jù)。D錯誤，B1與B2為等位基因，在同一個細(xì)胞中時，存在于同源染色體上，故而可以存在于同一個細(xì)胞中。但是二倍體生物的配子遺傳物質(zhì)減半，在不考慮染色體變異的情況下，配子中只含有一個染色體組，不可能含有兩個等位基因，故而不可以存在于同一個配子中。2．A、a和B、b是控制兩對相對性狀的兩對等位基因，位于1號和2號這一對同源染色體上，1號染色體上有局部來自其他染色體的片段，如以以以下圖。以下有關(guān)表達(dá)不正確的選項是(雙選)()A．A和a、B和b不符合基因的別離定律B．可以通過顯微鏡來觀察這種染色體移接現(xiàn)象C．染色體片段移接到1號染色體上的現(xiàn)象稱為基因重組D．同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生穿插互換后可能產(chǎn)生4種配子答案AC解析A和a、B和b位于一對同源染色體上，兩對等位基因的遺傳均遵循基因的別離定律；來源于非同源染色體上的片段移接屬于染色體變異；染色體構(gòu)造的變化可以在顯微鏡下觀察到；同源染色體上非姐妹染色單體之間穿插互換后可能產(chǎn)生4種配子，基因型為AB、Ab、aB、ab。3．(2013·大綱全國卷，5)以下實踐活動包含基因工程技術(shù)的是()A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D．用射線照射大豆使其基因構(gòu)造發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆答案C解析A項為單倍體育種，原理是染色體變異；B項為雜交育種，原理為基因重組；C項為基因工程育種，需要利用基因工程技術(shù)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，原理為基因重組；D項為誘變育種，原理為基因突變。4．(2013·天津卷，4)家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產(chǎn)生抗性，原因是神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對某市不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調(diào)查分析的結(jié)果。家蠅種群來源敏感性純合子/%抗性雜合子/%抗性純合子/%甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151以下表達(dá)正確的選項是()A．上述通道蛋白中氨基酸的改變是基因堿基對缺失的結(jié)果B．甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為22%C．對比三地區(qū)抗性基因頻率可知乙地區(qū)抗性基因突變率最高D．丙地區(qū)敏感性基因頻率高是自然選擇的結(jié)果答案D解析分析題干信息及表格信息可知，對殺蟲劑抗性基因的基本來源是基因突變(堿基對替換)，三個地區(qū)普遍存在三種基因型的個體，只是概率不同，說明主要是受到遺傳和各自環(huán)境的選擇作用造成的，因而A選項、C選項錯誤，D選項正確；甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為：eq\f(20＋2×2,100×2)×100%＝12%，B選項錯誤。5．果蠅的染色體組如以以以下圖。如果Ⅳ號染色體多一條(這樣的個體稱為Ⅳ—三體)或少一條(Ⅳ—單體)均能正常生活，而且可以繁殖后代。三體在減數(shù)分裂時，3條同源染色體中的任意2條配對聯(lián)會并正常別離，另一條染色體隨機移向細(xì)胞一極，各種配子的形成時機和可育性一樣。請分析答復(fù)以下問題：(1)Ⅳ—三體雄果蠅在減數(shù)分裂時可產(chǎn)生________種配子，次級精母細(xì)胞中含Y染色體的數(shù)目是________。(2)野生型果蠅(EE)經(jīng)基因突變可形成無眼果蠅(ee)，該等位基因位于Ⅳ號染色體，據(jù)此答復(fù)以下問題：(注：實驗中的親本無眼果蠅染色體組成均正常)①基因E和e的基本區(qū)別是__________________________________________________。②將無眼果蠅與野生型Ⅳ—單體果蠅雜交，子一代的表現(xiàn)型及比例_______________。③將無眼果蠅與野生型Ⅳ—三體果蠅雜交，子一代中，正常∶三體等于____________。選擇子一代中的Ⅳ—三體雌果蠅與無眼雄果蠅測交，請用遺傳圖解表示該測交過程(需有配子及子代的種類和比例)。答案(1)40、1、2(2)①脫氧核苷酸序列不同②野生型∶無眼＝1∶1③1∶1配子和子代卵細(xì)胞精子1EE2Ee2E1ee1EEe2Eee2Ee1ee表現(xiàn)型野生型野生型野生型無眼比例51解析(1)Ⅳ—三體雄果蠅在減數(shù)分裂時可產(chǎn)生Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅳ、Y和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y4種配子；次級精母細(xì)胞中含Y染色體的數(shù)目為0(同源染色體別離后含X染色體的次級精母細(xì)胞)、1(同源染色體別離后含兩條Y姐妹染色單體的次級精母細(xì)胞)、2(兩條Y姐妹染色單體分開后的次級精母細(xì)胞)。(2)等位基因的區(qū)別在于脫氧核苷酸的排列順序不同。一、單項選擇題1．以下關(guān)于基因重組的說法，不正確的選項是()A．減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上非等位基因的自由組合屬于基因重組B．受精作用過程中配子的自由組合屬于基因重組C．我國科學(xué)家培育抗蟲棉，利用的原理是基因重組D．將活的R型細(xì)菌與加熱殺死的S型細(xì)菌混合，局部R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌屬于基因重組答案B解析A正確，基因重組分為兩類，減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上非等位基因的自由組合；四分體時期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體的交換而交換。B錯誤，受精作用過程中配子的自由組合不屬于基因重組。C正確，基因工程培育抗蟲棉將抗蟲基因與棉花的染色體DNA整合在一起，屬于基因重組。D正確，加熱殺死的S型細(xì)菌的DNA進入活的R型細(xì)菌內(nèi)，使R型細(xì)菌與S型細(xì)菌的基因發(fā)生重組。2．DNA分子經(jīng)過誘變，某位點上的一個正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次，得到的4個子代DNA分子相應(yīng)位點上的堿基對分別為U—A、A—T、G—C、C—G。推測“P〞可能是()A．胸腺嘧啶B．腺嘌呤C．胸腺嘧啶或腺嘌呤D．胞嘧啶或鳥嘌呤答案D解析根據(jù)半保存復(fù)制的特點，DNA分子經(jīng)過兩次復(fù)制后，突變鏈形成的兩個DNA分子中含有U—A、A—T堿基對，而另一條正常鏈形成的兩個DNA分子中含有G—C、C—G堿基對，因此被替換的堿基“P〞可能是G，也可能是C。3．細(xì)胞的有絲分裂與減數(shù)分裂都有可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中不能發(fā)生在有絲分裂過程的變異是()A．非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組B．染色體復(fù)制時受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變C．非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體構(gòu)造變異D．染色體不能別離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異答案A解析減數(shù)分裂與有絲分裂過程均可以發(fā)生基因突變、染色體變異，有絲分裂過程不發(fā)生基因重組，基因重組只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。4．以下有關(guān)生物變異來源的表達(dá)，正確的選項是()A．基因突變發(fā)生于特定的DNA分子片段，一定會產(chǎn)生新的等位基因，不一定會引起生物性狀的改變，電子顯微鏡下才能看到B．自然條件下的基因重組一般只發(fā)生于有性生殖產(chǎn)生配子的減數(shù)分裂過程中。一對表現(xiàn)型正常的夫婦生出白化病(aa)兒子的變異來源是基因重組C．用適宜濃度生長素類似物處理后得到的無子番茄的果肉細(xì)胞進展植物組織培養(yǎng)，獲得的植株含兩個染色體組，所以番茄的無子性狀屬于可遺傳的變異D．生物個體發(fā)生的染色體變異，無論是染色體構(gòu)造變異，還是染色體數(shù)目變異，顯微鏡下都能觀察到答案D解析突變一定會產(chǎn)生原基因的等位基因，但不一定會改變生物的性狀，基因突變在電子顯微鏡下無法觀察到；自然條件下基因重組一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)第一次分裂前期和后期，即在減數(shù)分裂過程中非同源染色體上非等位基因自由組合，一對等位基因不會發(fā)生基因重組；用適宜濃度的生長素類似物處理后得到無子番茄，用其果肉細(xì)胞進展植物組織培養(yǎng)，獲得的植株含有兩個染色體組，但番茄自身的遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變，因此其無子性狀屬于不可遺傳的變異。5．(2013·四川卷，5)大豆植株的體細(xì)胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)得到假設(shè)干單倍體植株，其中抗病植株占50%。以下表達(dá)正確的選項是()A．用花粉離體培養(yǎng)獲得的抗病植株，其細(xì)胞仍具有全能性B．單倍體植株的細(xì)胞在有絲分裂后期，共含有20條染色體C．植株X連續(xù)自交假設(shè)干代，純合抗病植株的比例逐代降低D．放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向答案A解析單倍體植株的體細(xì)胞仍具全能性，故A正確；單倍體植株的細(xì)胞中有20條染色體，在有絲分裂后期染色體數(shù)目加倍，應(yīng)含40條染色體；雜合子連續(xù)自交，其純合度提升；基因突變可為生物進化提供原材料，不能決定生物的進化方向；生物的進化方向取決于“自然選擇〞，故B、C、D選項所述不正確。6．急性早幼粒細(xì)胞白血病是最兇險的一種白血病，發(fā)病機理如以以以下圖，2010年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者王振義院士創(chuàng)造的“誘導(dǎo)分化療法〞聯(lián)合應(yīng)用維甲酸和三氧化二砷治療該病。維甲酸通過修飾PML－RARa，使癌細(xì)胞重新分化“改邪歸正〞；三氧化二砷則可以引起這種癌蛋白的降解，使癌細(xì)胞發(fā)生局局部化并最終進入凋亡。以下有關(guān)分析不正確的選項是()A．這種白血病是早幼粒細(xì)胞發(fā)生了染色體變異引起的B．這種白血病與早幼粒細(xì)胞產(chǎn)生新的遺傳物質(zhì)有關(guān)C．維甲酸和三氧化二砷均改變了癌細(xì)胞的DNA構(gòu)造D．“誘導(dǎo)分化療法〞將有效減少病人骨髓中積累的癌細(xì)胞答案C解析根據(jù)圖中信息判斷，急性早幼粒細(xì)胞白血病是由染色體甲和染色體乙間發(fā)生了染色體構(gòu)造變異中的易位導(dǎo)致的；該遺傳病是由染色體甲和染色體乙發(fā)生易位后形成了融合基因?qū)е碌模试撨^程中遺傳物質(zhì)發(fā)生改變；據(jù)信息判斷維甲酸可修飾融合基因，三氧化二砷可導(dǎo)致該癌蛋白降解，最終使癌細(xì)胞凋亡，但沒有改變癌細(xì)胞的DNA構(gòu)造；“誘導(dǎo)分化療法〞可以抑制早幼粒細(xì)胞分化成癌細(xì)胞，減少骨髓中癌細(xì)胞的產(chǎn)生。7．(2013·海南卷，15)果蠅長翅(V)和殘翅(v)由一對常染色體上的等位基因控制。假定某果蠅種群有20000只果蠅，其中殘翅果蠅個體數(shù)量長期維持在4%，假設(shè)再向該種群中引入20000只純合長翅果蠅，在不考慮其他因素影響的前提下，關(guān)于純合長翅果蠅引入后種群的表達(dá)，錯誤的選項是()A．v基因頻率降低了50%B．V基因頻率增加了50%C．雜合果蠅比例降低了50%D．殘翅果蠅比例降低了50%答案B解析因該果蠅種群長期保持vv的基因型為4%，由此算出v＝0.2，V＝0.8，進而計算出引入純種長翅果蠅前，vv有0.04×20000＝800，Vv有2×0.2×0.8×20000＝6400，VV有0.8×0.8×20000＝12800。引入后，基因頻率v＝(800×2＋6400)/(40000×2)＝0.1，V＝1－0.1＝0.9，故A正確，B錯誤。因Vv、vv的數(shù)目不變，而該種群的總數(shù)增加一倍，所以Vv、vv的基因型頻率降低50%，C、D正確。8．關(guān)于植物染色體變異的表達(dá)，正確的選項是()A．染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加B．染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生C．染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化D．染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化答案D解析染色體組整倍性變化導(dǎo)致基因數(shù)量變化，不能導(dǎo)致基因種類增加；基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體變異不能導(dǎo)致新基因產(chǎn)生；染色體片段的缺失和重復(fù)導(dǎo)致基因數(shù)量減少和增加，不能導(dǎo)致基因種類變化；染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化，故D正確。9．(2013·江蘇卷，12)如圖為四個物種的進化關(guān)系樹(圖中百分?jǐn)?shù)表示各物種與人類的DNA相似度)。DNA堿基進化速率按1%/百萬年計算，以下相關(guān)論述合理的是()A．四個物種都由共同祖先通過基因突變而形成B．生殖隔離是物種朝不同方向開展的決定性因素C．人類與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷了約99萬年的累積D．大猩猩和人類的親緣關(guān)系，與大猩猩和非洲猴的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近一樣答案C解析物種的形成是遺傳變異、選擇和隔離三個環(huán)節(jié)共同作用的結(jié)果，A錯誤；自然選擇決定生物進化的方向，B錯誤；人與黑猩猩的DNA差異百分比是0.99%，而堿基進化速率為1%/百萬年，通過計算可知人與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷99萬年左右的積累，C正確；通過DNA的差異百分比可知，人與大猩猩的親緣關(guān)系較大猩猩與非洲猴的親緣關(guān)系近得多，D錯誤。二、雙項選擇題10．(2013·江蘇卷，25)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括：①高產(chǎn)、感病；②低產(chǎn)、抗病；③高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求，育種專家要培育3類品種：a.高產(chǎn)、抗病；b.高產(chǎn)、早熟；c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是()A．利用①、③品種間雜交篩選獲得aB．對品種③進展染色體加倍處理篩選獲得bC．a(chǎn)、b和c的培育均可采用誘變育種方法D．用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)擘壑蝎@得c答案CD解析利用①、②品種間雜交后篩選可獲得a，A錯誤；染色體加倍并不改變原有的基因，只有通過誘變育種，可由③選育出b，B錯誤；誘變育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù)均可獲得原品種不具有的新性狀，故C、D對。11．以下關(guān)于育種方法的表達(dá)，正確的選項是()A．用雜交的方法進展育種，從F1自交后代中可篩選出符合人類需要的優(yōu)良品種B．用輻射的方法進展誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀C．用基因型為DdTt的植株進展單倍體育種，所育的新品種自交后代中均為純合子D．用基因型為DdTt的植株進展多倍體育種，所育的新品種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代答案AC解析誘變育種的生物學(xué)原理為基因突變，基因突變具有多害少利和不定向的特點，故誘變后的植株不一定比誘變前的植株具備更多優(yōu)良性狀，故B錯誤。用基因型為DdTt的植株進展單倍體育種，產(chǎn)生的新品種全為純合子，其自交后代也全為純合子，故C正確。二倍體植株染色體加倍后成為四倍體植株，四倍體植株和原二倍體植株雜交得到的三倍體植株是高度不育的，故D錯誤。12．普通果蠅的第3號染色體上的三個基因，按猩紅眼－桃色眼－三角翅脈(St－P－DI)的順序排列；同時，這三個基因在另一種果蠅中的順序是St－DI－P，我們把這種染色體構(gòu)造變異方式稱為倒位。僅這一倒位的差異便構(gòu)成了兩個物種之間的差異。據(jù)此，以下說法正確的選項是()A．倒位和發(fā)生在同源染色體之間的穿插互換一樣，屬于基因重組B．倒位后的染色體與其同源染色體局部區(qū)段仍能發(fā)生聯(lián)會C．自然情況下，這兩種果蠅之間不能產(chǎn)生可育子代D．由于倒位沒有改變基因的種類，所以發(fā)生倒位的果蠅的性狀不變答案BC解析倒位屬于染色體構(gòu)造變異，而穿插互換屬于基因重組，發(fā)生在同源染色體之間；倒位后的染色體與其同源染色體局部區(qū)段仍能發(fā)生聯(lián)會；倒位可能會導(dǎo)致果蠅性狀發(fā)生改變。三、非選擇題13．如圖為某植物種群(雌雄同花且為純合子)中甲植株的A基因(扁莖)和乙植株的B基因(缺刻葉)發(fā)生突變的過程。A基因和B基因是獨立遺傳的，請分析該過程，答復(fù)以下問題：(1)簡述上圖兩個基因發(fā)生突變的過程：______________________________________________________________________________________________________________。(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因的關(guān)系是，a基因與B基因的關(guān)系是________________________。(3)假設(shè)a基因與b基因分別控制圓莖和圓葉，則突變后的甲、乙兩植株的基因型分別為________、________，表現(xiàn)型分別為________________、________________。(4)請你利用突變后的甲、乙兩植株作為實驗材料，設(shè)計雜交實驗程序，培育出具有圓莖圓葉的欣賞植物品種。_____