專題5變異、育種與進化

專題五

遺傳變異、育種與進化【高考這樣考】1、下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是A.該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的

A

2.(2015·江蘇高考·T10·2分)甲、乙為兩種果蠅(2n)，下圖為這兩種果蠅的各一個染色體組，下列敘述正確的是()

D

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)變異可為生物進化提供原材料3.(2014·四川高考·)油菜物種甲(2n=20)與乙(2n=16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是()A.秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍B.幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體C.丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向D.形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種B

【考綱考頻】1.基因重組及其意義Ⅱ(5年4考)2.基因突變的特征和原因Ⅱ(5年19考)3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異Ⅰ(5年12考)4.生物變異在育種上的應(yīng)用Ⅱ(5年13考)5.轉(zhuǎn)基因食品的安全Ⅰ(5年2考)6.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容Ⅱ(5年11考)7.生物進化與生物多樣性的形成Ⅱ(5年6考)【考查特點】1.基因突變：主要考查基因突變的實質(zhì)、顯隱性突變的判斷、基因突變對生物性狀的影響、基因突變的意義。試題以選擇題為主。2.染色體變異：主要考查染色體結(jié)構(gòu)變異的類型、單體或三體的特殊遺傳規(guī)律，常與遺傳規(guī)律結(jié)合考查。試題多為非選擇題。3.育種：主要考查育種方式的原理、過程及其優(yōu)缺點。常結(jié)合遺傳圖解考查。試題多為非選擇題。4.現(xiàn)代生物進化理論：主要考查進化的實質(zhì)、內(nèi)容、基因頻率的計算、共同進化等。試題多為選擇題。一、可遺傳變異的種類1.基因突變：(1)實質(zhì)：基因中堿基對的_________、_________或_________。(2)意義：產(chǎn)生新基因，是生物變異的_____________。增添缺失替換根本來源2.基因重組：(1)實質(zhì)：_______________________________的交叉互換和_____________________________的自由組合。(2)意義：產(chǎn)生新的___________，導(dǎo)致重組性狀出現(xiàn)，是形成生物多樣性的重要原因。同源染色體中非姐妹染色單體非同源染色體上非等位基因基因型3.染色體變異：(1)染色體結(jié)構(gòu)變異：包括染色體片段的_________、_________、_________、_________4種類型。(2)染色體數(shù)目變異。①個別染色體增減，如_________________。②染色體組成倍增減，分為單倍體、二倍體、多倍體。缺失增加倒位易位

21三體綜合征二、育種方法連線育種方法、育種原理和育種優(yōu)點三、現(xiàn)代生物進化理論的“三、三、兩”突變和基因重組自然選擇隔離地理隔離基因頻率生殖隔離考點一生物的變異【典例1】(2015·江蘇高考·T15)經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株，下列敘述錯誤的是()A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存B.X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異C.通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變D.觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異

A

【解題技法】A項：生物的變異是___________(填“定向”或“不定向”)的，其有利還是有害是由環(huán)境決定的，A項錯誤。B項：X射線可引起基因中堿基對的_________、_________或_________，也能引起染色體的結(jié)構(gòu)變異，B項正確。C項：判斷白花性狀的顯隱性，可采用的方案是讓白花植株與紫花植株雜交，C項正確。D項：若白花植株自交后代全為紫花植株，說明該性狀是___________的變異，D項正確。不定向增添缺失替換不可遺傳【知識·方法·誤區(qū)】變異種類的判斷方法：(1)關(guān)于“互換”問題①同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換：屬于基因重組——參與互換的基因為“等位基因”。②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——參與互換的基因為“非等位基因”。(2)關(guān)于“缺失”問題①DNA分子上若干“基因”的缺失：屬于染色體變異。②基因內(nèi)部若干“堿基對”的缺失：屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平①分子水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。②細胞水平：染色體變異是細胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。(4)“兩看”法界定二倍體、多倍體、單倍體1、下列關(guān)于染色體變異的敘述，正確的是(

)A.染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異B.染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力C.染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀不會產(chǎn)生影響D.通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型【解題指導(dǎo)】關(guān)鍵知識：染色體結(jié)構(gòu)變異、多倍體育種。【題組過關(guān)】【知識總結(jié)】變異對生物的影響(1)基因突變對性狀的影響。①替換：只改變1個密碼子。②增添：插入位置前不影響，影響插入點及其后的序列。③缺失：缺失位置前不影響，影響缺失點及其后的序列。(2)可遺傳變異對基因種類和基因數(shù)量的影響①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。②基因重組——不改變基因的種類，也不改變基因的數(shù)量，但改變基因間組合搭配方式即改變基因型。③染色體變異——改變基因的種類、數(shù)量或基因的排列順序。2.(2015·海南高考)回答下列關(guān)于遺傳和變異的問題：(1)高等動物在產(chǎn)生精子或卵細胞的過程中，位于非同源染色體上的基因之間會發(fā)生

，同源染色體的非姐妹染色單體之間可能會發(fā)生

，這兩種情況都有可能導(dǎo)致基因重組，從而產(chǎn)生基因組成不同的配子。自由組合交叉互換(2)假設(shè)某物種的染色體數(shù)目為2n，在其減數(shù)分裂過程中，會出現(xiàn)不同的細胞，甲、乙2個模式圖僅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色體，那么，圖甲表示的是

(填“初級精母細胞”“次級精母細胞”或“精細胞”)，圖乙表示的是

(填“初級精母細胞”“次級精母細胞”或“精細胞”)。(3)某植物的染色體數(shù)目為2n，其產(chǎn)生的花粉經(jīng)培養(yǎng)可得到單倍體植株。單倍體是指

。體細胞內(nèi)含有本物種配子染色體數(shù)目的個體（P87）由配子發(fā)育而來考點二變異原理在育種實踐中的應(yīng)用生物育種是指利用遺傳學(xué)、細胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。一生物育種概念二生物育種目的培育或創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種；提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

目前我們已學(xué)過哪些育種方法?雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、基因工程育種、細胞工程育種(植物組織培養(yǎng)）、植物激素育種生物育種方法例題背景：

此樹名為“掛綠”乃荔枝中的珍品，有“荔枝之王”的美稱。此荔枝外形獨特，成熟時蒂旁一邊突起稍高，一邊稍低，謂之龍頭鳳尾，顏色則四分微綠六分丹紅，有條綠線縱貫果身，剝?nèi)ネ馄ぜ埌粷窦?。?jù)聞乾隆年間，廣州增城人因為不堪每年納貢之?dāng)_，把百棵掛綠砍掉，唯有在增城荔城鎮(zhèn)西郊西園寺（現(xiàn)荔城掛綠廣場）留下了一棵。當(dāng)年的掛綠樹如今已有400多年樹齡，通過嫁接等方法培育了好幾代的子孫樹種，共100多株。更可貴的是西園掛綠每年仍有結(jié)果二十多枚。2002年的拍賣會上，一顆“西園掛綠”荔枝拍出55.5萬元的天價。去年，西園的老總老王又辦了一次“西園掛綠”拍賣會。有一位叫Andy的老板不惜重金拍下了二顆“西園掛綠”。

回家后

Andy趕緊吃掉“西園掛綠”把種子種下去，期待著“搖錢樹”快快長……⑴請問將來他能得到“西園掛綠”（ttGg）嗎？怎樣才能較好得到西園掛綠？已知1、荔枝是單性花，雌雄花同株，雄花先開，靠昆蟲或風(fēng)傳粉。2、在荔枝許多性狀控制中，T（無綠線）對t（有綠線）顯性，G（有甜味）對g（酸味）顯性。3、西園寺中荔枝生長分布情況的假想示意圖ttGgTtGg TTGg TtGg

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TTGg TTGg ttGg

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西園掛綠普通荔枝TtGg植株花藥離體培養(yǎng)tG單倍體植株

tg單倍體植株

TG單倍體植株

Tg單倍體植株秋水仙素ttGGttggTTGG

TTggttGG綠線甜味ttgg綠線酸味單倍體育種雜交育種方案：ttGg綠線甜味（2）老王為了改良“西園掛綠”欲招聘高級育種工程師一名。要求在不改變“西園掛綠”原有外觀品質(zhì)的前提下把“西園掛綠”改良為無核、果大、糖分含量多的品種。若你前往應(yīng)聘，該怎樣設(shè)計育種方案？方案：多倍體育種可借鑒三倍體無子西瓜的育種方式？刺激產(chǎn)生生長素（3）近幾年來，荔枝介殼蟲害嚴(yán)重影響了“西園掛綠”的產(chǎn)量，以前果農(nóng)常采用噴灑農(nóng)藥、放養(yǎng)寄生蜂等方法來防治。如今科學(xué)家在一種細菌體內(nèi)找到了他的抗性基因（L），你能否設(shè)計育種方案來有效減輕荔枝介殼蟲危害。方案：基因工程育種、植物組織培養(yǎng)育種導(dǎo)入擴增基因工程的操作過程提取目的基因目的基因與運載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細胞檢測與表達篩選出符合要求的新品種類別雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種細胞工程育種原理常用方法優(yōu)點缺點基因重組雜交→自交→篩選雜種優(yōu)勢育種周期長工作量大基因突變用物理或化學(xué)因素處理生物加速育種進程大幅改良性狀有利的個體往往不多染色體變異花藥離體培養(yǎng)，再秋水仙素處理使染色體加倍明顯縮短育種年限需與雜交育種配合多限于植物染色體變異用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗器官大，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富發(fā)育延遲，結(jié)實率降低基因重組提取結(jié)合導(dǎo)入檢測與表達目的性強，育種時間短克服了遠緣雜交的障礙操作復(fù)雜難度大細胞的全能性植物體細胞雜交，細胞核移植和胚胎移植培育優(yōu)良品種，保存瀕危物種(動物)同上生物育種方法的比較與總結(jié)【題組過關(guān)】1.(2015·洛陽二模)下圖為普通小麥的培育過程。據(jù)圖判斷下列說法正確的是(

)A.普通小麥的單倍體中含有一個染色體組，共7條染色體B.將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程稱為單倍體育種C.二粒小麥和普通小麥均能通過自交產(chǎn)生可育種子D.染色體加倍只能通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子實現(xiàn)【加固訓(xùn)練】染色體部分缺失在育種方面有重要作用。下圖所示為育種專家對棉花品種的培育過程，相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.太空育種依據(jù)的原理主要是基因突變B.粉紅棉M的出現(xiàn)是染色體缺失的結(jié)果C.深紅棉S與白色棉N雜交產(chǎn)生深紅棉的概率為1/4D.粉紅棉M自交產(chǎn)生白色棉N的概率為1/42.下圖是高產(chǎn)糖化酶菌株（真菌）的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是A.通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株B.X射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異C.上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程D.每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高3.(2015·昆明一模)下圖中，甲、乙表示水稻的兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑤表示培育水稻新品種的過程，有關(guān)說法錯誤的是(

)A.①→②過程簡便，但培育周期長B.②和④的變異都發(fā)生于有