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文档简介

1、专题6遗传变异、育种与进化【高考这样考高考这样考】1.(20151.(2015江苏高考江苏高考T10T102 2分分) )甲、乙为两种果蝇甲、乙为两种果蝇(2n)(2n),下图为,下图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述正确的是( )( )D DA.A.甲、乙杂交产生的甲、乙杂交产生的F F1 1减数分裂都正常减数分裂都正常B.B.甲发生染色体交叉互换形成了乙甲发生染色体交叉互换形成了乙C.C.甲、乙甲、乙1 1号染色体上的基因排列顺序相同号染色体上的基因排列顺序相同D.D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料图示染色体结构变异可为生物进化提供

2、原材料2.(20142.(2014四川高考四川高考T5T56 6分分) )油菜物种甲油菜物种甲(2n=20)(2n=20)与乙与乙(2n=16)(2n=16)通过通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是述正确的是( )( )A.A.秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍B.B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到幼苗丁细胞分裂后期,可观察到3636或

3、或7272条染色体条染色体C.C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向D.D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种B B【考纲考频考纲考频】1.1.基因重组及其意义基因重组及其意义(5(5年年4 4考考) )2.2.基因突变的特征和原因基因突变的特征和原因(5(5年年1919考考) )3.3.染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异(5(5年年1212考考) )4.4.生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用(5(5年年1313考考) )5.5.转基因食品的安全转基因食品的安全(

4、5(5年年2 2考考) )6.6.现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容(5(5年年1111考考) )7.7.生物进化与生物多样性的形成生物进化与生物多样性的形成(5(5年年6 6考考) )【考查特点考查特点】1.1.基因突变:主要考查基因突变的实质、显隐性突变的判断、基因突基因突变:主要考查基因突变的实质、显隐性突变的判断、基因突变对生物性状的影响、基因突变的意义。试题以选择题为主。变对生物性状的影响、基因突变的意义。试题以选择题为主。2.2.染色体变异:主要考查染色体结构变异的类型、单体或三体的特殊染色体变异:主要考查染色体结构变异的类型、单体或三体的特殊遗传规律,常与遗传规

5、律结合考查。试题多为非选择题。遗传规律,常与遗传规律结合考查。试题多为非选择题。3.3.育种:主要考查育种方式的原理、过程及其优缺点。常结合遗传图育种:主要考查育种方式的原理、过程及其优缺点。常结合遗传图解考查。试题多为非选择题。解考查。试题多为非选择题。4.4.现代生物进化理论:主要考查进化的实质、内容、基因频率的计算、现代生物进化理论:主要考查进化的实质、内容、基因频率的计算、共同进化等。试题多为选择题。共同进化等。试题多为选择题。一、可遗传变异的种类一、可遗传变异的种类1.1.基因突变:基因突变:(1)(1)实质:基因中碱基对的实质:基因中碱基对的_、_或或_。(2)(2)意义:产生新基

6、因,是生物变异的意义:产生新基因,是生物变异的_。增添增添缺失缺失替换替换根本来源根本来源2.2.基因重组:基因重组:(1)(1)实质:实质:_的交叉互换和的交叉互换和_的自由组合。的自由组合。(2)(2)意义:产生新的意义:产生新的_,导致重组性状出现,是形成,导致重组性状出现,是形成生物多样性的重要原因。生物多样性的重要原因。同源染色体中非姐妹染色单体同源染色体中非姐妹染色单体非同源染色体上非等位基因非同源染色体上非等位基因基因型基因型3.3.染色体变异:染色体变异:(1)(1)染色体结构变异:包括染色体片段的染色体结构变异:包括染色体片段的_、_、_、_4_4种类型。种类型。(2)(2)

7、染色体数目变异。染色体数目变异。个别染色体增减,如个别染色体增减,如_。染色体组成倍增减,分为单倍体、二倍体、多倍体。染色体组成倍增减,分为单倍体、二倍体、多倍体。缺失缺失增加增加倒位倒位易位易位2121三体综合征三体综合征二、育种方法二、育种方法连线育种方法、育种原理和育种优点连线育种方法、育种原理和育种优点三、现代生物进化理论的三、现代生物进化理论的“三、三、两三、三、两”突变和基因重组突变和基因重组自然选择自然选择隔离隔离地理隔离地理隔离基因频率基因频率生殖隔离生殖隔离考点一考点一生物的变异生物的变异【典例典例1 1】(2015(2015江苏高考江苏高考T15)T15)经经X X射线照射

8、的紫花香豌豆品种,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,下列叙述错误的是其后代中出现了几株开白花植株,下列叙述错误的是( )( )A.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.XB.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C.C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D.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【解题技法解题技法】A A

9、项:生物的变异是项:生物的变异是_(_(填填“定向定向”或或“不定向不定向”) )的,其的,其有利还是有害是由环境决定的,有利还是有害是由环境决定的,A A项错误。项错误。B B项:项:X X射线可引起基因中碱基对的射线可引起基因中碱基对的_、_或或_,也能引起染色体的结构变异,也能引起染色体的结构变异,B B项正确。项正确。C C项:判断白花性状的显隐性,可采用的方案是让白花植株与紫花项:判断白花性状的显隐性,可采用的方案是让白花植株与紫花植株杂交,植株杂交,C C项正确。项正确。D D项:若白花植株自交后代全为紫花植株,说明该性状是项:若白花植株自交后代全为紫花植株,说明该性状是_的变异,

10、的变异,D D项正确。项正确。不定向不定向增添增添缺失缺失替换替换不可遗传不可遗传【知识知识方法方法误区误区】变异种类的判断方法:变异种类的判断方法:(1)(1)关于关于“互换互换”问题。问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换:属于基因重组同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换:属于基因重组参与参与互换的基因为互换的基因为“等位基因等位基因”。非同源染色体之间的互换:属于染色体结构变异中的易位非同源染色体之间的互换:属于染色体结构变异中的易位参与参与互换的基因为互换的基因为“非等位基因非等位基因”。(2)(2)关于关于“缺失缺失”问题。问题。DNADNA分子上若干分子上若干“基因基因”的缺失

11、:属于染色体变异。的缺失:属于染色体变异。基因内部若干基因内部若干“碱基对碱基对”的缺失:属于基因突变。的缺失:属于基因突变。(3)(3)关于变异的水平。关于变异的水平。分子水平:基因突变、基因重组属于分子水平的变化,在光学显微分子水平:基因突变、基因重组属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到。镜下观察不到。细胞水平:染色体变异是细胞水平的变异,在光学显微镜下可以观细胞水平:染色体变异是细胞水平的变异,在光学显微镜下可以观察到。察到。(4)“(4)“两看两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体。法界定二倍体、多倍体、单倍体。【题组过关题组过关】1.(20151.(2015全国卷全国卷)下列关于人

12、类猫叫综合征的叙述,正确的是下列关于人类猫叫综合征的叙述,正确的是( () )A.A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的该病是由于染色体中增加某一片段引起的【解题指导解题指导】(1)(1)题目关键信息:题目关键信息:“缺失缺失”“”“数目增加数目增加”“”“数目成倍数目成倍增加增加”“”“增加某一片段增加某一片段”。(2)(2)关键知识:染色体关键知识:染

13、色体“增加某一片段增加某一片段”及及“缺失缺失”是染色体结构变是染色体结构变异,而染色体异,而染色体“数目增加数目增加”或或“数目成倍增加数目成倍增加”是染色体数目变异。是染色体数目变异。【解析解析】选选A A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第者第5 5号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异,因婴儿时有号染色体部分缺失引起的,属于染色体结构变异,因婴儿时有猫叫样啼哭而得名,故猫叫样啼哭而得名,故A A正确,正确,B B、C C、D D错误。错误。【加固训练加固训练】(2014(2014江苏高考江苏高考) )下列关于染色体变异

14、的叙述,正确的下列关于染色体变异的叙述,正确的是是( () )A.A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异B.B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力C.C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响D.D.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【解题指导解题指导】关键知识:染色体结构变异、多倍体育种。关键知识:染色体结构变异、多倍体育种。【解析

15、解析】选选D D。本题考查染色体结构和数目变异。染色体变异导致生。本题考查染色体结构和数目变异。染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异,是否有利取决于能否更好地适应物性状的改变包括有利和不利变异,是否有利取决于能否更好地适应环境,与基因表达水平的提高无直接联系,所以环境,与基因表达水平的提高无直接联系,所以A A选项错误。染色体选项错误。染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失,不利于隐性基因的表达,所以缺失也有可能导致隐性基因丢失,不利于隐性基因的表达,所以B B选选项错误。染色体易位不改变基因的数量,但有可能会影响基因的表达,项错误。染色体易位不改变基因的数量,但有可能会影响基因的表达,

16、从而导致生物的性状发生改变,所以从而导致生物的性状发生改变,所以C C选项错误。远缘杂交获得杂种,选项错误。远缘杂交获得杂种,其染色体可能无法联会而导致不育,经秋水仙素等诱导成可育的异源其染色体可能无法联会而导致不育,经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体从而培育出作物新品种类型,故多倍体从而培育出作物新品种类型,故D D选项正确。选项正确。2.(20142.(2014浙江高考浙江高考) )除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是( () )A.A.突变体

17、若为突变体若为1 1条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因基因B.B.突变体若为突变体若为1 1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型可恢复为敏感型C.C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链定不能编码肽链【解题指导解题指导】(1)(1)题干关键词:题干关键词:“抗性

18、突变体抗性突变体”“”“敏感基因与抗性基敏感基因与抗性基因是一对等位基因因是一对等位基因”。(2)(2)隐含信息:基因突变的原因、染色体变异的类型。隐含信息:基因突变的原因、染色体变异的类型。【解析解析】选选A A。本题主要考查基因突变及染色体变异的相关知识。本题主要考查基因突变及染色体变异的相关知识。A A项项中,由于敏感基因与抗性基因是中,由于敏感基因与抗性基因是1 1对等位基因,所以经诱变后,显性对等位基因,所以经诱变后,显性的敏感基因随染色体片段的缺失而消失,剩下的是隐性的抗性基因,的敏感基因随染色体片段的缺失而消失,剩下的是隐性的抗性基因,故正确。故正确。B B项中,项中,1 1对同

19、源染色体的片段都缺失属于染色体变异,其概对同源染色体的片段都缺失属于染色体变异,其概率极低,已经缺失的片段不可能再恢复,故错误。率极低,已经缺失的片段不可能再恢复,故错误。C C项中,突变体若项中,突变体若为基因突变所致,因突变具有不定向性,再经诱变具有恢复的可能,为基因突变所致,因突变具有不定向性,再经诱变具有恢复的可能,故错误。故错误。D D项中,敏感基因中的单个碱基对发生替换,导致该基因发项中,敏感基因中的单个碱基对发生替换,导致该基因发生突变,可能使控制的肽链提前终止或者延长,不一定是不能编码蛋生突变,可能使控制的肽链提前终止或者延长,不一定是不能编码蛋白质,故白质,故D D项错误。项

20、错误。【知识总结知识总结】变异对生物的影响变异对生物的影响(1)(1)基因突变对性状的影响。基因突变对性状的影响。替换:只改变替换:只改变1 1个密码子。个密码子。增添:插入位置前不影响,影响插入点及其后的序列。增添:插入位置前不影响,影响插入点及其后的序列。缺失:缺失位置前不影响,影响缺失点及其后的序列。缺失:缺失位置前不影响,影响缺失点及其后的序列。(2)(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。基因突变基因突变改变基因的种类改变基因的种类( (基因结构改变,成为新基因基因结构改变,成为新基因) ),不改,不改变基因的数量。变基因的数量。基因重组基因

21、重组不改变基因的种类,也不改变基因的数量,但改变基不改变基因的种类,也不改变基因的数量,但改变基因间组合搭配方式即改变基因型。因间组合搭配方式即改变基因型。染色体变异染色体变异改变基因的种类、数量或基因的排列顺序。改变基因的种类、数量或基因的排列顺序。3.(20153.(2015海南高考海南高考) )回答下列关于遗传和变异的问题:回答下列关于遗传和变异的问题:(1)(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的高等动物在产生精子或卵细胞的过程中,位于非同源染色体上的基因之间会发生基因之间会发生,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生会发生,

22、这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基,这两种情况都有可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。因组成不同的配子。(2)(2)假设某物种的染色体数目为假设某物种的染色体数目为2n2n,在其减数分裂过程中,会出现不,在其减数分裂过程中,会出现不同的细胞,甲、乙同的细胞,甲、乙2 2个模式图仅表示出了个模式图仅表示出了AaAa、BbBb基因所在的常染色体,基因所在的常染色体,那么,图甲表示的是那么,图甲表示的是( (填填“初级精母细胞初级精母细胞”“”“次级精母细次级精母细胞胞”或或“精细胞精细胞”) ),图乙表示的是,图乙表示的是( (填填“初级精母细初级精母细胞胞”“”“次级精母细胞次

23、级精母细胞”或或“精细胞精细胞”) )。(3)(3)某植物的染色体数目为某植物的染色体数目为2n2n,其产生的花粉经培养可得到单倍体植,其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指株。单倍体是指 。【解析解析】本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。(1)(1)基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的形成过程中,在减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的基因会形成过程中,在减数第一次分裂后期,位于非同源染色体上的基因会发生自由组合;在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单

24、发生自由组合;在减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交换体之间可能会发生交换( (交叉互换交叉互换) ),这两种情况都可能导致基因重组,这两种情况都可能导致基因重组,从而产生基因组成不同的配子。从而产生基因组成不同的配子。(2)(2)根据题意,该物种染色体数目为根据题意,该物种染色体数目为2n2n,图甲细胞内染色体数目为,图甲细胞内染色体数目为2n2n且存在同源染色体,并含有姐妹染色单体,故可判断图甲表示初级精且存在同源染色体,并含有姐妹染色单体,故可判断图甲表示初级精母细胞;而图乙中没有同源染色体,也无染色单体,表示精细胞。母细胞;而图乙中没有同源染色体,也无染色单体

25、,表示精细胞。(3)(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。答案:答案:(1)(1)自由组合交换自由组合交换(2)(2)初级精母细胞精细胞初级精母细胞精细胞(3)(3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体考点二考点二变异原理在育种实践中的应用变异原理在育种实践中的应用【典例典例2 2】(2014(2014安徽高考安徽高考T31)T31)香味性状是优质水稻品种的重要香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。特性之一。(1)(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)(

26、a)控制,其香味性状的表现控制,其香味性状的表现是因为是因为_,导致香,导致香味物质积累。味物质积累。a a基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失基因纯合,参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)(B)对感病对感病(b)(b)为显性。为显性。为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病为选育抗病香稻新品种,进行了一系列杂交实验。其中,无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示,则两个亲代的基因型与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示,则两个亲代的基因型是是_。上述杂交的子代自交,后代群体中能

27、稳定遗传。上述杂交的子代自交,后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为的有香味抗病植株所占比例为_。AabbAabb、AaBbAaBb3/643/64(3)(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交,在F F1 1中偶尔发中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释:_;_。(4)(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成_,最终发育成单倍体植株,这表明花粉具有发育成,最终发育成单倍体植株,这表明花粉

28、具有发育成完整植株所需的完整植株所需的_。若要获得二倍体植株,应在。若要获得二倍体植株,应在_时期用秋水仙素进行诱导处理。时期用秋水仙素进行诱导处理。某一雌配子形成时,某一雌配子形成时,A A基因突变为基因突变为a a基因基因某一雌配子形成时,含某一雌配子形成时,含A A基因的染色体片段缺失基因的染色体片段缺失愈伤组织愈伤组织全部遗传信息全部遗传信息幼苗幼苗【解题技法解题技法】 (1)(1)根据根据“导致香味物质积累导致香味物质积累”可逆推其原因是香味物质由于可逆推其原因是香味物质由于_而不能分解。而不能分解。(2)(2)根据子代性状及比例可逆推亲代基因型。根据子代性状及比例可逆推亲代基因型。

29、(3)(3)能稳定遗传的有香味抗病植株基因型为能稳定遗传的有香味抗病植株基因型为_,根据亲代基,根据亲代基因型推算所求比例。因型推算所求比例。(4)(4)根据亲代性状和子代性状可逆推亲代中的根据亲代性状和子代性状可逆推亲代中的_在产生配子在产生配子时发生的变异。时发生的变异。(5)(5)根据单倍体的特点根据单倍体的特点_可直接判断秋水仙可直接判断秋水仙素处理时期。素处理时期。缺乏某种酶缺乏某种酶aaBBaaBB母本母本植株弱小,高度不育植株弱小,高度不育【知识知识方法方法误区误区】1.1.育种方案的选择方法:育种方案的选择方法:(1)(1)种内关系种内关系( (无生殖隔离无生殖隔离) )。欲获

30、得从未有过的性状欲获得从未有过的性状诱变育种,如对从不抗旱的玉米诱变处诱变育种,如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。理获得抗旱品种。欲将分散于不同品系的性状集中在一起欲将分散于不同品系的性状集中在一起( (优势组合优势组合) )杂交育种,杂交育种,如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的病、又抗倒伏的“双抗双抗”品系。品系。欲增大原品种效应欲增大原品种效应多倍体育种,如用二倍体西瓜人工诱导染色多倍体育种,如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得体数目加倍获得“四倍体四倍体”,进而与二倍体杂交培育成

31、,进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子三倍体无子西瓜西瓜”。欲缩短获得欲缩短获得“纯合子纯合子”时间时间单倍体育种单倍体育种( (常针对优良性状受显常针对优良性状受显性基因控制者性基因控制者) ),如获得,如获得ddTTddTT的矮秆抗病小麦品种。的矮秆抗病小麦品种。(2)(2)种间关系种间关系( (有生殖隔离有生殖隔离) )。细胞水平上:利用植物体细胞杂交,从而实现遗传物质的重组,如细胞水平上:利用植物体细胞杂交,从而实现遗传物质的重组,如将白菜、甘蓝细胞诱导将白菜、甘蓝细胞诱导“体细胞杂交体细胞杂交”形成杂种细胞,进而培育为杂形成杂种细胞,进而培育为杂种植株。种植株。分子水平上:应用转基因技

32、术将控制优良性状的分子水平上:应用转基因技术将控制优良性状的“目的基因目的基因”导入导入另一生物体内,从而实现基因重组另一生物体内,从而实现基因重组( (外源基因的表达外源基因的表达) ),如将苏云金芽,如将苏云金芽孢杆菌的孢杆菌的“抗虫基因抗虫基因”导入棉花细胞,培育成导入棉花细胞,培育成“抗虫棉抗虫棉”。2.2.育种过程中的认识误区:育种过程中的认识误区:(1)(1)诱变育种:可以提高基因突变频率,但不能决定基因突变的方向,诱变育种:可以提高基因突变频率,但不能决定基因突变的方向,所以需要大量处理实验材料。所以需要大量处理实验材料。(2)(2)单倍体育种:包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处

33、理三个主要单倍体育种:包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节,应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择,而不能选择花粉环节,应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择,而不能选择花粉或单倍体,因为花粉不表现相关性状,单倍体植株弱小,高度不育,或单倍体,因为花粉不表现相关性状,单倍体植株弱小,高度不育,也难以表现相关性状。也难以表现相关性状。(3)(3)多倍体育种:若处理幼苗,得到的整个植株并不是所有细胞染色多倍体育种:若处理幼苗,得到的整个植株并不是所有细胞染色体数目均加倍,根部细胞一般仍保持正常染色体数目。体数目均加倍,根部细胞一般仍保持正常染色体数目。【题组过关题组过关】1.(2015

34、1.(2015洛阳二模洛阳二模) )下图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法下图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是正确的是( () )A.A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组,共普通小麦的单倍体中含有一个染色体组,共7 7条染色体条染色体B.B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种C.C.二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子D.D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现【解析解析】选选C C。普通小麦是六倍体,其单倍体内含有。普通小麦

35、是六倍体,其单倍体内含有2121条染色体,每条染色体,每个染色体组中含有个染色体组中含有7 7条形状、大小不同的染色体;将配子直接培养成条形状、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,也可以对其进行低温处理。可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外,也可以对其进行低温处理。【易错提醒易错提醒】本题易错选本题易错选A A。错因在于未

36、能正确判断二粒小麦和普通。错因在于未能正确判断二粒小麦和普通小麦中染色体组数。据图可知,一粒小麦和山羊草杂交的小麦中染色体组数。据图可知,一粒小麦和山羊草杂交的F F1 1含有含有2 2个个染色体组,但染色体组,但2 2个染色体组来自不同的物种,加倍后的二粒小麦应含个染色体组来自不同的物种,加倍后的二粒小麦应含有有4 4个染色体组。同理普通小麦含有个染色体组。同理普通小麦含有6 6个染色体组。个染色体组。【加固训练加固训练】染色体部分缺失在育种方面有重要作用。下图所示为育染色体部分缺失在育种方面有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程,相关叙述错误的是种专家对棉花品种的培育过程,相关

37、叙述错误的是( () )A.A.太空育种依据的原理主要是基因突变太空育种依据的原理主要是基因突变B.B.粉红棉粉红棉M M的出现是染色体缺失的结果的出现是染色体缺失的结果C.C.深红棉深红棉S S与白色棉与白色棉N N杂交产生深红棉的概率为杂交产生深红棉的概率为1/41/4D.D.粉红棉粉红棉M M自交产生白色棉自交产生白色棉N N的概率为的概率为1/41/4【解析解析】选选C C。太空育种的原理主要是基因突变,可以产生新的基因。太空育种的原理主要是基因突变,可以产生新的基因。由图可知,粉红棉由图可知,粉红棉M M是由于染色体缺失了一段形成的。若用是由于染色体缺失了一段形成的。若用b b- -

38、表示染表示染色体缺失的基因,则色体缺失的基因,则bbbbb b- -b b- -bbbb- -( (全部为粉红棉全部为粉红棉) )。粉红棉。粉红棉bbbb- -自交,自交,产生白色棉产生白色棉b b- -b b- -的概率为的概率为1/41/4。【规律技法规律技法】显隐性突变的判断显隐性突变的判断让突变个体与原有类型杂交,观察后代是否出现突变性状,若出现则让突变个体与原有类型杂交,观察后代是否出现突变性状,若出现则为显性突变,否则为隐性突变。为显性突变,否则为隐性突变。2.(20142.(2014江苏高考江苏高考) )下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错下图是高产糖化酶菌株的育种过程,有

39、关叙述错误的是误的是( () )A.A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.XB.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【解题指导解题指导】隐含知识:该菌株能形成糖化酶,则一定是真核生物,隐含知识:该菌株能形成糖化酶,则一定是真核生物,因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的,所以该菌株能发生染色体变因为蛋白质的糖化是在内质

40、网中完成的,所以该菌株能发生染色体变异。异。【解析解析】选选D D。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种过程为诱变育种,由于基因突变是不定向的,该过程获得的高产菌株过程为诱变育种,由于基因突变是不定向的,该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求,不一定符合生产的要求,A A正确;正确;X X射线处理既可以引起基因突变,也射线处理既可以引起基因突变,也可能导致染色体变异,可能导致染色体变异,B B正确;上图筛选高产菌株的过程是定向选择正确;上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程,符合人类特定要求菌株的过程,C C正确;

41、相同的射线每轮诱变相关基正确;相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高,因为每轮诱变的不一定是相同基因,故因的突变率不会明显提高,因为每轮诱变的不一定是相同基因,故D D错误。错误。3.(20153.(2015昆明一模昆明一模) )下图中,甲、乙表示水稻的两个品种,下图中,甲、乙表示水稻的两个品种,A A、a a和和B B、b b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,表示培育水稻新品种的过程,有关说法错误的是水稻新品种的过程,有关说法错误的是( () )A.A.过程简便,但培育周期长过程简便,但培育周期长B.B.和的变异都发生于有

42、丝分裂间期和的变异都发生于有丝分裂间期C.C.过程常用的方法是花药离体培养过程常用的方法是花药离体培养D.D.过程与过程的原理相同过程与过程的原理相同【解析解析】选选B B。是杂交育种,过程简便,但培育周期长,是杂交育种,过程简便,但培育周期长,A A正确;正确;是基因重组,发生于减数分裂过程中,是基因重组,发生于减数分裂过程中,B B错误;培育单倍体植株错误;培育单倍体植株常用的方法是花药离体培养,常用的方法是花药离体培养,C C正确;过程与过程的原理相同,正确;过程与过程的原理相同,都是染色体变异,都是染色体变异,D D正确。正确。【加固训练加固训练】(2015(2015南昌二模南昌二模)

43、 )科研工作者将基因型为科研工作者将基因型为BbBb的某植物幼的某植物幼苗用秋水仙素处理,使其成为四倍体;再将该四倍体产生的配子进行苗用秋水仙素处理,使其成为四倍体;再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料,离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料,你认为正确的判断组合是你认为正确的判断组合是( () )最终获得的后代有最终获得的后代有2 2种表现型和种表现型和3 3种基因型种基因型上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种最终获得的后代都是纯合子最终获得的后代都是纯合子第二次秋水仙素处理后

44、得到的植株是可育的第二次秋水仙素处理后得到的植株是可育的A.A.B.B.C.C.D.D.【解析解析】选选B B。第一次处理获得的四倍体基因型为。第一次处理获得的四倍体基因型为BBbbBBbb,其产生的配,其产生的配子有子有3 3种基因型,即种基因型,即BBBB、BbBb和和bbbb,离体培养后再经过秋水仙素处理形,离体培养后再经过秋水仙素处理形成的四倍体基因型为成的四倍体基因型为BBBBBBBB、BBbbBBbb、bbbbbbbb,共有,共有2 2种表现型。该育种方种表现型。该育种方式包括多倍体育种和单倍体育种,第二次秋水仙素处理获得的植株是式包括多倍体育种和单倍体育种,第二次秋水仙素处理获得

45、的植株是可育的。可育的。4.(20154.(2015浙江高考改编浙江高考改编) )某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R R和和r r控制,抗病为显性;茎的控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因高度由两对独立遗传的基因(D(D、d d,E E、e)e)控制,同时含有控制,同时含有D D和和E E表现为表现为矮茎,只含有矮茎,只含有D D或或E E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种

46、。病高茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答:请回答:(1)(1)自然状态下该植物一般都是自然状态下该植物一般都是合子。合子。(2)(2)若采用诱变育种,在若采用诱变育种,在射线处理时,需要处理大量种子,其原因射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有是基因突变具有、稀有性和有害性这三个特、稀有性和有害性这三个特点。点。(3)(3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F F2 2等分离世代等分离世代中中抗病矮茎个体,再经连续自交等抗病矮茎个体,再经连续自交等手段,最后得到手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一

47、般情况下,控制性状的基因稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性状的基因数越多,其育种过程所需的数越多,其育种过程所需的。若只考虑茎的高度,亲本杂交。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的所得的F F1 1在自然状态下繁殖,则理论上,在自然状态下繁殖,则理论上,F F2 2的表现型及其比例为的表现型及其比例为。(4)(4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有。请用。请用遗传图解表示其过程遗传图解表示其过程( (说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例表现型及其比例) )。【解析解析】本题考查基因

48、的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的本题考查基因的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的方法。方法。(1)(1)该植物为自花且闭花授粉植物,一般情况下其植株大多为该植物为自花且闭花授粉植物,一般情况下其植株大多为纯合子。纯合子。(2)(2)诱变育种时用诱变育种时用射线处理利用的原理是基因突变,由于射线处理利用的原理是基因突变,由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点,故需要处理大基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点,故需要处理大量种子,以获得所需品种。量种子,以获得所需品种。(3)(3)如采用杂交育种的方式,将上述两个如采用杂交育种的方式,将上述两个亲本杂交,即亲本杂交

49、,即rrDDEErrDDEERRddeeFRRddeeF1 1(RrDdEe)(RrDdEe),在,在F F1 1自交所得的自交所得的F F2 2中选中选出抗病矮茎个体出抗病矮茎个体(R_D_E_)(R_D_E_),再通过连续自交及逐代淘汰的手段,最终,再通过连续自交及逐代淘汰的手段,最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(RRDDEE)(RRDDEE)。一般情况下,控制性状的。一般情况下,控制性状的基因数越多,需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。基因数越多,需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度,若只考虑茎的高度,F F1 1(

50、DdEe)(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后,在自然状态下繁殖即自交后,F F2 2中表现中表现型及比例为型及比例为9 9矮茎矮茎(9D_E_)6(9D_E_)6中茎中茎(3D_ee(3D_ee、3ddE_)13ddE_)1高茎高茎(1ddee)(1ddee)。(4)(4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先需要将花药若采用单倍体育种的方式获得所需品种,首先需要将花药( (粉粉) )进进行离体培养,得到单倍体,然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色行离体培养,得到单倍体,然后使用秋水仙素对其进行处理使其染色体数目加倍,该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。体数目加倍,该过程涉及的原理有基

51、因重组和染色体变异。答案:答案:(1)(1)纯纯(2)(2)多方向性多方向性(3)(3)选择纯合化年限越长矮茎选择纯合化年限越长矮茎中茎中茎高茎高茎=961=961(4)(4)基因重组和染色体变异基因重组和染色体变异遗传图解如下:遗传图解如下:5.(20155.(2015武汉二模武汉二模) )家蚕是二倍体生物,含家蚕是二倍体生物,含5656条染色体,条染色体,ZZZZ为雄性,为雄性,ZWZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由号染色体上的号染色体上的A A和和a a基因控制。雄蚕由于吐丝多,丝的质量好,更受蚕农青睐,但在基因控制。雄蚕由于吐丝

52、多,丝的质量好,更受蚕农青睐,但在幼蚕阶段,雌雄不易区分。于是,科学家采用如下图所示的方法培育幼蚕阶段,雌雄不易区分。于是,科学家采用如下图所示的方法培育出了出了“限性斑纹雌蚕限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答:来解决这个问题。请回答:(1)(1)要研究家蚕的基因组,需要测定家蚕要研究家蚕的基因组,需要测定家蚕条染色体上条染色体上DNADNA的碱的碱基序列。基序列。(2)(2)图中变异家蚕的图中变异家蚕的“变异类型变异类型”属于属于 ,由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是。图。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为中的限性斑纹雌蚕的基因型为。(3

53、)(3)在生产中,可利用一些杂交组合通过一代杂交实验培育出可根据在生产中,可利用一些杂交组合通过一代杂交实验培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代,从而淘汰雌蚕,保留雄蚕。请写出这样的体色辨别幼蚕性别的后代,从而淘汰雌蚕,保留雄蚕。请写出这样的杂交组合的基因型:杂交组合的基因型:( (雌蚕基因型写在前面雌蚕基因型写在前面) )。【解析解析】(1)(1)由家蚕是二倍体生物,含由家蚕是二倍体生物,含5656条染色体,可以推测出家蚕条染色体,可以推测出家蚕的一个染色体组含有的一个染色体组含有2828条染色体,由于有性染色体,则一个基因组中条染色体,由于有性染色体,则一个基因组中染色体数目染色体数目= =

54、一个染色体组染色体数目一个染色体组染色体数目+1=29+1=29。(2)(2)由图示可知,家蚕的变异属于非同源染色体之间的易位,属于染由图示可知,家蚕的变异属于非同源染色体之间的易位,属于染色体结构变异。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。色体结构变异。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。图中的限性斑纹雌蚕的基因型是图中的限性斑纹雌蚕的基因型是aaZWaaZWA A。(3)(3)可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕杂交,其后代中无斑纹的都是可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕杂交,其后代中无斑纹的都是雄蚕,有斑纹的都是雌蚕。雄蚕,有斑纹的都是雌蚕。答案:答案:(1)29(1)29(2)

55、(2)染色体结构变异杂交育种染色体结构变异杂交育种aaZWaaZWA A(3)aaZW(3)aaZWA A、aaZZaaZZ6.6.下图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图,请结合所学知识下图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图,请结合所学知识分析下列相关问题:分析下列相关问题:(1)(1)上图两种育种方法都涉及的变异原理是上图两种育种方法都涉及的变异原理是。(2)(2)生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的育种方法。生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的育种方法。若想大幅度改良生物的性状,则应选择的育种方法是若想大幅度改良生物的性状,则应选择的育种方法是;若想;若想定向改

56、造生物性状,则应选择的育种方法是定向改造生物性状,则应选择的育种方法是;若想创造一个;若想创造一个新物种,则应选择的育种方法是新物种,则应选择的育种方法是。( (以上答案从下列各项中以上答案从下列各项中选取选取) )A.A.杂交育种杂交育种B.B.诱变育种诱变育种C.C.单倍体育种单倍体育种D.D.多倍体育种多倍体育种E.E.基因工程育种基因工程育种(3)(3)现有一个育种站,想利用基因型分别是现有一个育种站,想利用基因型分别是AAbbAAbb和和aaBBaaBB的两品种培育的两品种培育出基因型为出基因型为aabbaabb的新品种,若从上图中选择出最简捷的育种方法,应的新品种,若从上图中选择出

57、最简捷的育种方法,应该选择该选择。(4)(4)图中利用常规育种方法培育基因型为图中利用常规育种方法培育基因型为AABBAABB的新品种时,在培育过的新品种时,在培育过程中,需要从程中,需要从代开始进行选择,原因是代开始进行选择,原因是;在;在该次选择过程中需要淘汰的植株数约占总数的该次选择过程中需要淘汰的植株数约占总数的。【解析解析】(1)(1)根据图解可知,常规育种就是杂交育种,常规育种利用根据图解可知,常规育种就是杂交育种,常规育种利用的变异原理是基因重组,单倍体育种利用的变异原理是基因重组的变异原理是基因重组,单倍体育种利用的变异原理是基因重组( (亲亲代杂交获得代杂交获得F F1 1的

58、过程的过程) )和染色体变异。和染色体变异。(2)(2)根据不同育种方法的特点可根据不同育种方法的特点可知,可大幅度改良生物性状的育种方法是诱变育种;能定向改造生物知,可大幅度改良生物性状的育种方法是诱变育种;能定向改造生物性状的育种方法是基因工程育种;能创造新物种的育种方法是多倍体性状的育种方法是基因工程育种;能创造新物种的育种方法是多倍体育种,如八倍体小黑麦就是我国科学家创造的新物种。育种,如八倍体小黑麦就是我国科学家创造的新物种。(3)(3)由于得到由于得到基因型为基因型为aabbaabb的个体不需要经过连续自交、选择纯合子的过程,因的个体不需要经过连续自交、选择纯合子的过程,因此最简捷

59、的育种方法应该是图中的常规育种。此最简捷的育种方法应该是图中的常规育种。(4)(4)在常规育种在常规育种( (杂交育杂交育种种) )过程中,由于过程中,由于F F2 2开始出现性状分离,因此需要从开始出现性状分离,因此需要从F F2 2开始进行选择;开始进行选择;又由于又由于F F2 2的性状分离比为的性状分离比为93319331,其中符合条件保留下来的植株,其中符合条件保留下来的植株的基因型为的基因型为A_B_A_B_,占总数的,占总数的9/169/16,则淘汰的植株占总数的,则淘汰的植株占总数的7/167/16。答案:答案:(1)(1)基因重组基因重组(2)B(2)BE ED D(3)(3

60、)常规育种常规育种(4)(4)子二子二F F2 2( (子二代子二代) )出现了性状分离出现了性状分离( (其他答案合理即可其他答案合理即可) )7/167/16考点三考点三生物的进化生物的进化【典例典例3 3】(2014(2014北京高考北京高考T4)T4)为控制野兔种群数量,澳洲引入一为控制野兔种群数量,澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高,兔被强毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒毒性病毒感染后很快死亡,致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比

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