高三生物二轮专题复习 专题七 生物的变异和进化 考点1 生物的变异课件 新人教版

考点1生物的变异专题七生物的变异和进化诊断基础整合要点探究考向一诊断基础1.变异类型的正误判断(1)非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异仅发生在减数分裂过程中()提示提示有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体结构变异。(2)同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关()(3)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化()提示提示染色体畸变不会产生新基因。答案提示(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()答案提示2.育种的正误判断(1)通过诱导多倍体的方法可以克服远缘杂交不育，培育出作物新类型()(2)水稻F1花药经离体培养和染色体加倍，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()答案3.综合应用：判断下列有关生物变异的叙述(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DNA分子发生多个碱基缺失()(2)XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关()(3)秋水仙素通过促进着丝粒分裂，使染色体数目加倍()答案(4)某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如果以该植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状，原因可能是由于减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换()答案观察的子代细胞都处于减数第二次分裂()甲、乙、丙体细胞中的染色体数分别是6条、8条、10条()甲、乙、丙三个物种中，甲和乙亲缘关系较近()(5)人工将二倍体植物甲、乙、丙之间进行杂交，用显微镜观察子代个体处于同一分裂时期的细胞中的染色体，结果如下表。答案杂交组合染色体数及配对状况甲乙12条两两配对，2条不配对乙丙4条两两配对，14条不配对甲丙16条不配对用秋水仙素处理甲与丙的子代幼苗，可能形成四倍体的新物种()若观察的子代细胞都处于减数第一次分裂前期，表中三种杂交组合的子代的细胞中可分别看到的四分体个数分别为6、2和0个()答案二整合要点一、辨析三种可遗传变异的一、辨析三种可遗传变异的9个误区个误区1.“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间染色体片段的交换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。2.“缺失或增加”：DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异；DNA分子上若干碱基对的缺失、增加，属于基因突变。3.“变异水平”：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到；染色体畸变属于细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。4.基因突变一定造成DNA 核苷酸序列的改变，改变基因的质，但不会改变基因的数量。由于密码子的简并性，基因突变不一定造成生物性状的改变。5.通过基因突变会产生新的基因和基因型，基因突变也是唯一能产生新基因的变异。基因重组和染色体畸变只能产生新的基因型而不能产生新的基因。6.基因突变的有害性指对生物体而言，但对进化而言，基因突变大多数是有利的。7.无论是有丝分裂还是减数分裂，都可以发生基因突变及染色体畸变现象，但基因突变主要发生在间期，染色体畸变主要发生在分裂期。染色体畸变既有染色体数目变异，也有染色体结构变异；基因重组只能发生在减数分裂过程中，而不能发生在有丝分裂过程中。8.单体与三体的区别：“单体”是指二倍体生物中体细胞的某对同源染色体缺失一条染色体的个体，常用2n1来表示，如人类中的特纳氏综合征(XO型，45)；在染色体变异中，如果一对同源染色体多出一条染色体，那么称之为“三体”，常用2n1来表示，如人类中的21三体综合征(47)；如果所有同源染色体均多出一条，则称之为“三倍体”。9.染色体组与染色体组型的区别：染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息；而染色体组型是描述一个生物体内所有染色体的大小、形状和数量信息的图像，人们常用染色体组型分析方法，来描述染色体组在有丝分裂中期的特征。二、据图理清二、据图理清“5”种生物育种种生物育种1.“亲本 新品种”为 育种。2.“亲本 新品种”为 育种。3.“种子或幼苗 新品种”为 育种。4.“种子或幼苗 新品种”为 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 育种。杂交单倍体诱变多倍体基因工程三、根据不同的需求选择育种的方法三、根据不同的需求选择育种的方法1.若要培育 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 。3.若要快速获得纯种，则用 育种方法。4.若实验植物为 繁殖类如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。5.若要培育原先没有的性状，则可用 育种。6.若要定向改变生物的性状，可利用 育种。隐性自交单倍体营养诱变基因工程三探究考向题型一变异类型和特点题型一变异类型和特点1.(2016天津，5)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：12345678910枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体结合在含链霉素培养基中的存活率/%野生型P KP能0突变型P KP不能100注：注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。下列叙述正确的是A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变答案解析12345678910解析解析突变型菌在含链霉素的培养基中存活率为100%，故具有链霉素抗性，A正确；链霉素与核糖体结合是抑制其翻译功能，B错误；突变的产生最可能为碱基替换所致，因为只改变了一个氨基酸，C错误；链霉素在培养基中起筛选作用，不能诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变，D错误。12345678910A.正常雄性个体产生含基因A和X的雄配子概率是B.突变体的形成可能是基因突变C.突变体发生的变异能通过显微镜直接观察到D.突变体发生的变异属于基因重组2.如图表示某二倍体生物的正常细胞及几种突变细胞的一对常染色体(用虚线表示)和性染色体(用实线表示)，其中A、a表示基因。下列分析不合理的是答案解析12345678910解析解析图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种，即AX、AY、aX、aY，概率相等，即为 A正确；突变体中A基因变成a基因，其形成最可能是基因突变，B正确；突变体所发生的变异为染色体结构变异(缺失)，能够通过显微镜直接观察到，C正确；突变体中发生了染色体结构变异(易位)，D错误。12345678910A.图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.图中4种变异能够遗传的是题型二通过图示判断变异类型题型二通过图示判断变异类型3.如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。有关说法正确的是答案解析12345678910解析解析图是发生在减数分裂的四分体时期的交叉互换，图表示易位，可发生在有丝分裂和减数分裂的过程中；图中的变异是基因突变；图中的变异若上链是正常链，则属于染色体结构变异中的缺失，若下链是正常链，则属于染色体结构变异中的重复；图中4种变异都是可遗传的变异，都能够遗传。12345678910A.该动物的性别是雄性B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异D.丙细胞不能发生基因重组4.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是答案解析12345678910点石成金解析解析根据题干，图中细胞是同一生物个体的细胞。由甲图可知，细胞质均等分裂，为初级精母细胞特征，该动物的性别为雄性。乙图为有丝分裂图像，乙图所示的细胞中两条子染色体分别含有A和a基因，其原因是发生了基因突变。1与2片段交换属于同源染色体间的交叉互换，属于基因重组；1与4片段交换属于染色体结构变异。丙细胞处于减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。123456789101.根据染色体图示判定变异类型根据染色体图示判定变异类型(1)如果是有丝分裂后期图，若两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。(2)如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果。(3)如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。12345678910点石成金点石成金2.染色体间的变异类型判断方法染色体间的变异类型判断方法12345678910题型三设计实验探究变异类型题型三设计实验探究变异类型5.(2016北京，30节选)研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料，通过化学方法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。若诱变后某植株出现一个新性状，可通过_交判断该性状是否可以遗传，如果子代仍出现该突变性状，则说明该植株可能携带_性突变基因，根据子代_，可判断该突变是否为单基因突变。答案解析12345678910自显表现型的分离比解析解析突变后出现一个新性状个体，可通过该突变性状个体自交，判断该性状是否为可遗传的变异，如果子代仍出现该突变性状，说明该突变性状为显性。控制性状的基因对数不同，其杂交后代的性状分离比往往是不同的，故可通过杂交子代的性状分离比，确认是否为单基因突变。123456789106.(经典题)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。12345678910用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。答案解析12345678910M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型子代出现红眼(雌)果蝇子代表现型全部为白眼无子代产生解析解析本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能情况下M果蝇的基因型，进而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼；第二种情况下，XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此与XrXr杂交，没有子代产生。12345678910思维延伸思维延伸(1)青蒿素是从植物黄花蒿(即中药青蒿)的组织细胞中提取的一种代谢产物。野生型青蒿(2n18)的正常植株中，白青秆(A)对紫红秆(a)为显性，在一白青秆(纯合子)青蒿种群中，发现了一株紫红秆青蒿。研究人员设计了以下实验方案来探究该性状出现的可能的原因：将该株紫红秆青蒿与纯合白青秆青蒿杂交；如果F1全为白青秆，F1自交得到的F2中白青秆紫红秆31，则该紫红秆性状是由于_造成的；否则，该紫红秆性状是由于_引起的。答案12345678910基因突变环境因素(2)研究人员构建了一个棒状眼雌果蝇CIB品系，其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因e，且该基因与棒状眼基因B始终连锁在一起，如图所示。e在纯合 (XeBXeB、XeBY)时能使胚胎致死，无其他性状效应，控制正常眼的基因用b表示。为检测经X射线辐射后的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体上是否发生了其他隐性致死突变，实验步骤如下：12345678910将雄果蝇A与CIB系果蝇交配，得F1，在F1中选取大量棒状眼雌果蝇，与多个正常眼且细胞未发生致死突变的雄果蝇进行杂交，统计得到的F2的雌雄数量比。预期结果和结论：如果F2中雌雄比例为_，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上未发生其他隐性致死突变；如果F2中雌雄比例为_，则诱变雄果蝇A的精子中X染色体上发生了其他隐性致死突变。答案12345678910雌果蝇雄果蝇21全为雌性解析解析解析若经X射线照射的正常眼雄果蝇A的精子中X染色体未发生基因突变，则其基因型为XbY，与CIB系果蝇XeBXb交配，F1基因型与表现型为：XeBXb(棒眼雌)、XbXb(正常眼雌)、XeBY(致死)、XbY(正常眼雄)，选取F1中XeBXb，与XbY杂交，F2基因型与表现型为：XeBXb(棒眼雌)、XbXb(正常眼雌)、XeBY(致死)、XbY(正常眼雄)、F2中雌雄比例为21；如发生基因突变(设新基因为m)，则雄果蝇基因型为XmbY，与XeBXb杂交，F1为：XeBXmb(棒眼雌)、XmbXb(正常眼雌)、XeBY(致死)、XbY(正常眼雄)，从F1中选取XeBXmb，与XbY杂交，F2为：XeBXb(棒眼雌)、XmbXb(正常眼雌)、XeBY(致死)、XmbY(致死)，故F2中全为雌果蝇。12345678910题型四育种的原理、过程及特点题型四育种的原理、过程及特点7.(2017嘉兴模拟)如图为某二倍体植物单倍体育种过程，下列叙述正确的是AAbbaaBB宽叶、不抗病窄叶、抗病 AaBb宽叶、抗病 ABAbaBab秋水仙素处理 选择宽叶、抗病植株12345678910A.中发生了染色体数目变异B.一般采用花药离体培养的方法C.中秋水仙素抑制着丝粒分裂D.中选到的植株中 为纯合子答案解析12345678910解析解析中发生了基因重组，A错误；一般采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，B正确；中秋水仙素抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，C错误；秋水仙素处理后得到AABB、AAbb、aaBB、aabb，所以中选到的宽叶、抗病植株都是纯合子，D错误。A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种C.二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现8.如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是答案解析12345678910解析解析普通小麦是六倍体，其单倍体内含有21条染色体，每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体；将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节；二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体，均能通过自交产生可育种子；使染色体加倍除可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外，还可以对其进行低温处理。12345678910题型五育种方案的设计题型五育种方案的设计(加试加试)9.为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成_幼苗。答案解析12345678910单倍体解析解析单倍体育种常用的方法是花药离体培养，其发育成的个体为单倍体。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。答案解析12345678910使幼苗产生突变抗该除草剂的能力解析解析用射线照射上述幼苗，幼苗易发生基因突变，可能产生符合生产的新类型；然后用该除草剂喷洒其幼叶，个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织抗除草剂。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。答案解析12345678910数目加倍抗性植株解析解析取该部分绿色组织再进行植物组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，从而获得纯合的抗该除草剂植物。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，初步推测_。答案解析12345678910敏感型植株F1个体全为敏感型植株该抗性性状由两对等位基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现为抗性，其余表现为敏感型解析解析对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与敏感型植株杂交，如果后代全部为敏感型植株，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，表明抗性性状由两对等位基因控制，且两对基因均为隐性纯合时才表现为抗性，其他基因型表现为敏感型。1234567891010.某科研小组利用植物染色体杂交技术，将携带R(抗倒伏基因)和A(抗虫基因)的豌豆染色质片段直接导入玉米体细胞，两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞，将杂交细胞筛选分化培育成既抗虫又抗倒伏性状的可育植株(F1)，然后从F1自交的后代寻找目标。其过程如下图，据图回答问题。12345678910(1)杂交细胞发生的可遗传变异类型是_。杂交细胞培育成F1植株的原理是_。杂交植物在_代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体所占比例为_。 答案解析易位/染色体结构变异/染色体畸变植物细胞的全能性解析解析根据题干信息“两种染色质片段可随机与玉米染色质融合形成杂交细胞”可知，杂交细胞发生的是染色体结构变异(易位)。杂交细胞培育成F1植株的原理是植物细胞的全能性，F1相当于双杂合子，则该杂交植物在F2代首次出现性状分离，其中既抗虫又抗倒伏个体(A_R_)所占比例为3/43/49/16。F29/1612345678910(2)植物染色体杂交育种的优点是_(要求写两点)。 答案解析解析解析植物染色体杂交育种的优点是克服远缘杂交不亲和障碍；缩短育种时间；可同时导入多个目的基因；目的性强等。 实现种间遗传物质的交换(克服远缘杂交不亲和障碍、克服物种间生殖隔离的障碍)；目的性强(针对性强)；可同时导入多个目的基因12345678910(3)另一个科研小组利用相同技术进行了同样的育种过程，却发现F2出现了不同情况，只出现3种表现型：只抗虫不抗倒伏、只抗倒伏不抗虫、既抗虫又抗倒伏；他们推测这是R基因和A基因整合在杂交细胞染色体上的位置不同造成的，请用图示说明，用()在染色体上表示相关基因位置，并标上基因符号。答案解析请设计一个简单的实验验证上述推测，并用遗传图解说明(遗传图解的基因型：染色体上有抗倒伏基因用R表示，没有用R表示，染色体上有抗虫基因用A表示，没有用A表示)。12345678910答案答案如图所示实验方案：用F1植株与野生型玉米杂交，观察并统计后代的表现型与比例。12345678910遗传图解：P抗虫抗倒伏 不抗虫不抗倒伏 AARR AARR F1 AARR AARR 抗虫不抗倒伏 不抗虫抗倒伏1 112345678910解析解析若R(抗倒伏基因)和A(抗虫基因)导入到不同对同源染色体上，则F2代会有4种表现型：只抗虫不抗倒伏、只抗倒伏不抗虫、既抗虫又抗倒伏、既不抗虫又不抗倒伏，可是科研小组利用相同技术进行了同样的育种过程，却发现F2出现了不同情况，只出现3种表现型：只抗虫不抗倒伏、只抗倒伏不抗虫、既抗虫又抗倒伏，那说明R(抗倒伏基因)和A(抗虫基因)导入到一对同源染色体上，图示见答案。一般验证一个体的基因型用该个体和隐性表现型的个体杂交，即测交，故实验方案：用F1植株与野生型玉米杂交，观察并统计后代的表现型与比例，遗传图解见答案。