2016版高考生物二轮复习考前三个月专题6变异、育种和进化考点18立足“关键点”区分判断变异类型

1、1 专题 6 变异、育种和进化 考点 18 立足“关键点”区分判断变异类 型 专题6 变异、育种和进化 直击考纲1.基因重组及其意义。2.基因突变的特征和原因。3.染色体结构变异和数目变 异。4.生物变异在育种上的应用。 5.基因工程及其应用。6.现代生物进化理论。7.生物进化 与生物多样性的形成。 考点 18 立足“关键点”区分判断变异类型 【依纲联想】 I核心梳理 _ 1 抓住“本质、适用范围”2 个关键点区分 3 种可遗传变异 (1) 本质：基因突变是以碱基对为单位发生改变，基因重组是以基因为单位发生重组，染色 体变异则是以“染色体片段”、“染色体条数”或“染色体组”为单位发生改变。 (

2、2) 适用范围：基因突变适用于所有生物 (是病毒和原核生物的唯一变异方式 )，基因重组适 用真核生物有性生殖减数分裂过程中，染色体变异适用于真核生物。 2 抓住“镜检、是否产生新基因、实质”3 个关键点区分染色体变异和基因突变 (1) 镜检结果：前者能够在显微镜下看到，而后者不能。 (2) 是否能产生新基因：前者不能，而后者能。 2 (3) 变异的实质：前者是“基因数目或排列顺序改变”，而后者是碱基对的替换、增添和缺 失。 3 抓住“图解、范围和所属类型”3 个关键点区分易位和交叉互换 项目 易位 交叉互换 图解 i 0 W 发生范围 发生于非同源染色体之间 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之

3、间 变异类型 属于染色体结构变异 属于基因重组 4.二看法区分单倍体、二倍体和多倍体 一看发育起点：若是配子发育成的个体， 则一定是单倍体；若是受精卵发育成的个体， 则再 看染色体组个数，若含 2 个则为二倍体，若含 3 个或 3 个以上则为多倍体。 5 利用 3 大方法快判染色体组个数 (1) 看细胞内形态相同的染色体数目。 (2) 看细胞或个体的基因型。 (3) 根据染色体数目和形态数来推算。 6 澄清“可遗传”与“可育” (1) 三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异一一其 遗传物质已发生变化； 若将其体细胞培养为个体， 则可保持其变异性状， 这与仅由环境

4、引起 的不可遗传变异有着本质区别。 (2) 无子番茄“无子”的原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是 不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。 7.有关可遗传变异 5 个易错点提示 (1) 体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性 繁殖传递给后代。 (2) 基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对或者两对以上的基因，如果是一 对相对性状的遗传，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。 3 (3) 自然条件下，细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时

5、 的可遗传变异有基因突变和染色体变异。 (4) 单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，也并非都一定没有等位基 因和同源染色体，譬如若是多倍体的配子发育成的个体， 若含偶数个染色体组，则形成的单 倍体含有同源染色体及等位基因。 (5) 变异的利与害是相对的，而不是绝对的，其利害取决于所生存的环境条件。 |真题重温 _ 1 判断有关生物变异的叙述 (1) DNA 复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，可导致基因突变(2011 江苏，22A)( V ) (2) 非姐妹染色单体的交换和非同源染色体的自由组合均可导致基因重组，但不是有丝分裂 和减数分裂均可产生的变异(2008 宁夏， 5B

6、 和 2011 江苏，22B 改编)( V ) (3) 在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变 异(2011 江苏，22C)( V ) (4) 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(2013 安徽，4 改编)(X ) (5) 秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍 (2014 四川， 5A)( X ) =1 B * 1 (6) 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)。如以该植株为父本，测交后代 中部分表

7、现为红色性状，原因可能是减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间发生了交叉互换 (2012 江苏，14 改编)(V ) 2. (2012 山东，27 节选)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如下图所示。 4 XXY (雌 X0 (握 XXX (死广)OY (死T：) 性+可育) 性不育) 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

8、是由哪一种原因引起的。 实验步骤： _ 。 结果预测： I._ 若 ，则是环境改变；5 n .若 _ ，则是基因突变； 川.若 _ ，则是减数分裂时 X 染色体不分离。 答案 实验步骤：M 果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型 结果预测：1 子代 出现红眼（雌）果蝇 n .子代表现型全部为白眼 川.无子代产生 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、乂 Y、乂 0。因此，本实验可以用 M 果蝇与正常白眼雌果蝇 以乂）杂交，统计子代果蝇的 眼色。第

9、一种情况下， XRY与乂乂杂交，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，乂丫与 XX 杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知， xo 不育，因此与 XX杂交，没有子代产生。 3. （2013 山东，27 节选）某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，高茎（H）对矮茎（h）为显 性，红花（R）对白花（r）为显性。基因 M m 与基因 R、r 在 2 号染色体上，基因 H h在 4 号 染色体上。现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、 乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。 现只有各种缺失一条染色体的植株可供 选择，请设

10、计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。 （注：各型配子活力相同； 控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡 ） 实验步骤： _ 观察、统计后代表现型及比例。 结果预测：1 若 _ ，则为图甲所示的基因组成； n .若 _ , 则为图乙所示的基因组成； 出.若 _ , 则为图丙所示的基因组成。 答案 答案一：用该宽叶红花突变体与缺失一条 2 号染色体的窄叶白花植株杂交， 收集并 种植种子，长成植株 6 I.子代宽叶红花：宽叶白花=1 ：i n .子代宽叶红花：宽叶白花=2 ：1 川.子代中宽叶 红花：窄叶白花=2：17 答案二：用该突变体与缺失一条 2 号染色体的窄叶红花植株杂交 花植株的

11、比例为 3 ：1 n .后代全部为宽叶红花植株 川.宽叶红花与窄叶红花植株的比例为 2 ：1 解析 确定基因型可用测交的方法，依题意选择缺失一条 2 号染色体的窄叶白花植株 mr 与 该宽叶红花突变体进行测交。 若为图甲所示的基因组成， 即 MMRi 与 moro， 后代为 MmRrMoRo Mmrr、Moro,宽叶红花：宽叶白花=1 ： 1;若为图乙所示的基因组成， 即 MMR 与 moro 杂交， 后代为 MmR、MoRo Mmro Mooo（幼胚死亡），宽叶红花：宽叶白花=2 : 1;若为图丙所示 的基因组成，即 MoRc与 moro 杂交，后代为 MmRr MoRo moro、oooo

12、（幼胚死亡），宽叶红 花：窄叶白花=2: 1。也可用缺失一条 2 号染色体的窄叶红花植株进行测交。 4. （2015 山东，28 节选）用野生型灰体果蝇培育成两个果蝇突变品系，两个品系都是由于 常染色体上基因隐性突变所致， 产生相似的体色表现型一一黑体。 它们控制体色性状的基因 组成可能是：两品系分别是由于 D 基因突变为 d 和 d1基因所致，它们的基因组成如图甲 所示；一个品系是由于 D 基因突变为 d 基因所致，另一品系是由于 E 基因突变成 e 基因所 致，只要有一对隐性基因纯合即为黑体， 它们的基因组成如图乙或图丙所示。 系的基因组成如图甲所示；否则，再用 F 个体相互交配，获得 F

13、2； n. 则两品系的基因组成如图乙所示； 出.如果 F2表现型及比例为 _ , 则两品系的基因组成如图丙所示。 答案 I .品系 1 和品系 2（或两种品系）全为黑体 n .灰体：黑体=9 ：7 川.灰体：黑 体=1 ：1 解析 本小题要求设计实验来判断两个突变品系的基因组成， 设计实验时可让两个品系的个 体杂交，根据后代表现型及比例来确定。 若两个品系是甲图情况， 则 F1均为 dd1,全为黑体; I .宽叶红花与宽叶白 为探究这两个 品系的基因组成，请完成实验设计及结果预测。 ,则两品 F2 （注：不考虑交叉互换） 8 若两个品系是乙、丙图情况，则 F1均为 EeDd,全为灰体，无法区分

14、乙、丙两种情况。再让 F 雌雄个体交配，获得 F2,根据 F2的情况进一步确定。 若为乙图情况，两对基因是自由组合 的，贝U Fi的基因型为 EeDd, F2的表现型是灰体（E_D_）:黑体（E_dd、eeD_、eedd） = 9 : 7; 若为丙图情况，则两对基因连锁，Fi只产生两种数量相等的配子 De dE, F2的表现型及比例 是灰体：黑体=1 : 1o 厂 练后反思 - 本考点命题以选择题的形式为主，但是近几年来与变异相关联的实验设计与分析也常出现在 简答题中，综合性较强，难度较大。内容的选择主要侧重各种变异的基本概念和特征、 图形 分析与判断、区分各种变异的实验的设计与分析等。 因此

15、在备考复习中，首先要落实好各种 变异概念的深入理解，其次要注重各种变异类型的图像的判断与分析， 特别是要掌握与减数 分裂图像相结合的问题的解题技能， 再次，还要对判断变异类型的杂交实验题的解题方法和 技巧进行总结，并深入体会其中的基本思路和套路。 |典题特训 _ 1. （2015 四川，6）M 基因编码含 63 个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使 mRNA 增加 了一个三碱基序列 AAG 表达的肽链含 64 个氨基酸。以下说法正确的是 （ ） A. M 基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加 B. 在 M 基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接 C. 突变前后编码的两条肽链，最多

16、有 2 个氨基酸不同 D. 在突变基因的表达过程中，最多需要64 种 tRNA 参与 答案 C 解析 由于 DNA 分子中嘌呤碱基总是和嘧啶碱基配对， 所以 DNA 分子中嘌呤数总是等于嘧啶 数，而基因是有遗传效应的 DNA 片段，故基因中嘌呤和嘧啶的比例总是相等的， A 错误；转 录过程中，核糖核苷酸是通过磷酸二酯键相连， B 错误；突变后的 mRNA 增加了一个三碱基 序列 AAG 使肽链由 63 个氨基酸变为 64 个氨基酸，假定该三碱基序列插入到一个密码子中， 其变化情况可表示为以下三种： 插入原相邻密码子之间，并未改变原密码子，此时新肽链与原肽链只相差一个氨基酸 xxx AAGxx

17、恰巧插入原密码子的第一个碱基之后 AAGx xxx 此时将改变两个氨基酸 9 恰巧插入原密码子的第二个碱基之后10 此时也将改变两个氨基酸 由图可知，突变前后编码的两条肽链，最多有 2 个氨基酸不同，C 正确；控制基因表达的密 码子共有 64 种，但由于三个终止密码子不能编码氨基酸，故运输氨基酸的 tRNA 最多有 61 种，D 错误。 【思维延伸】 （1）豌豆的圆粒和皱粒是一对 R、r 基因控制的相对性状， 当 R 基因插入一段 800 个碱基对的 r 基因。豌豆种子圆粒性状的产生机制如图所示。判断下列叙述: R基因插入一段 800 个碱基对的 DNA 片段属于基因重组（X ） 豌豆淀粉含量

18、高、吸水涨大、呈圆粒是表现型 （V ） 在 a、b 过程中能发生 A- T、C G 碱基互补配对（X ） 参与 b 过程的 tRNA 有 20 种，每种 tRNA 只能识别并转运一种氨基酸 （X ） （2）编码酶 X 的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶 X（i = 1、2、3、4）。与酶 X 活性相比，酶 X 活性出现的变化如表。判断下列叙述： 比较指标 X1 % X X 酶 X 活性/酶 X 活性 100% 50% 10% 50% 酶 X 氨基酸数目/酶 X 氨基酸数目 1 1 小于 1 大于 1 酶 X1活性变化但基因结构没有发生改变 （X ） 酶 X2的活性减少了一半，但氨基酸数

19、目不变 （ V ） 酶 X3活性变化可能是因为突变导致了终止密码提前 （V ） 酶 X4活性变化说明突变没有使酶的空间结构发生改变 （X ） 2. 如图为某植物细胞一个 DNA 分子中 a、b、c 三个基因的分布状况，图中I、n为无遗传 效应的序列。有关叙述正确的是 （ ） 11 XX AAG xxx DNA 片段时就成为 m 一 丫 11 A. a 中碱基对缺失，属于染色体结构变异 B. c 中碱基对若发生变化，生物体性状不一定会发生改变12 C. 在减数分裂的四分体时期， b、c 之间可发生交叉互换 D. 基因在染色体上呈线性排列，基因的首端存在起始密码子 答案 B 解析 a 中碱基对缺失

20、，属于基因突变， A 错误；c 中碱基对发生变化，由于密码子的简并 性，生物体性状不一定会发生改变， B 正确；在减数分裂中交叉互换一般发生在同源染色体 的非姐妹染色单体之间， C 错误；起始密码子位于 mRNAh, D 错误。 【思维延伸】 判断下列叙述的正误： （1）基因 a、b、c 均可能发生基因突变，体现了基因突变具有普遍性 （x ） 一个细胞周期中，间期基因突变频率较高，是由于间期进行 DNA 勺复制（V ） （3） I中插入一个抗虫基因以提高植物的抗虫性，这种变异属于染色体结构变异 （x ） （4） a、b、c 所携带的遗传信息不可能同时得到执行 （V ） 3. 果蝇的体色中灰身对

21、黑身为显性， 由位于常染色体上的 B/b基因控制，不含此基因（B/b） 的个体无法发育。如图为果蝇培育和杂交实验的示意图，下列有关叙述错误的是 （ ） A. 乙属于诱变育种得到的染色体变异个体 B. 筛选可用光学显微镜，筛选可不用 C. Fi中有 1/2 果蝇的细胞含有异常染色体 D. F2中灰身果蝇：黑身果蝇的比例为 2 ：1 答案 C 解析 据图分析图乙的染色体发生了易位，属于染色体结构的变异， A 正确；筛选筛选的 是染色体变异的个体， 可用光学显微镜，而筛选筛选的是基因重组产生的后代， 可用光学 显微镜筛选，也可根据 Fi的性状表现筛选出含异常染色体的个体， B 正确；根据图中乙的染

22、色体组成可知，其产生的配子异常的比例是 3/4 ,所以 Fi中有 3/4 果蝇的细胞含有异常染色 色怵牛体甌肌交證 细胞 13 体，C 错误；已知不含该等位基因的个体无法发育， 所以 F2中灰身果蝇：黑身果蝇的比例为 2 ： 1, D 正确。 【思维延伸】 某 XY 型性别决定的二倍体植物，红花和白花由一对等位基因 (A a)控制，细叶和宽叶由另 一对等位基因(B b)控制(上述两对基因中有一个基因具有致个体或花粉或卵细胞死亡的效 应)。如图所示为甲、乙、丙三植株体细胞中这两对基因及有关的染色体组成。 实验一：甲和乙植株杂交，后代全为红花雄株，且宽叶与细叶各占一半； 实验二：甲和丙植株杂交，后

23、代中雌株全为红花宽叶，雄株红花宽叶与红花细叶各占一半； 实验三：甲和乙植株杂交，后代中有一变异植株丁，其体细胞基因及染色体组成如图中丁。 判断下列叙述的正误： (1) 甲、乙杂交后代只出现雄株的原因是基因 b 的花粉致死或不能产生 X3花粉(V ) 该种植物各种可能的杂交组合中，杂交后代中 aaXBX3比例最高的亲本组合是 aaXBXbx aa XBY( V ) (3)甲、乙杂交得到的变异植株丁的体细胞中出现的变异可通过显微镜直接观察到 ( V ) 图中丁所示植株中基因 A 和 a 的分离符合基因的分离定律 (X ) (5) 若图中戊为乙的突变体，则其形成原因可能是由于基因发生了突变 ( V

24、) (6) 图中戊所示个体产生的雄配子类型有四种 (X ) 4. (表格信息题)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。 杂交组合 染色体数及配对状况 甲X乙 12 条两两配对，2 条不配对 乙X丙 4 条两两配对，14 条不配对 甲X丙 16 条不配对 14 下列叙述不正确的是( ) A. 观察的子代细胞都处于减数第一次分裂 B. 甲、乙、丙体细胞中的染色体数分别是 6 条、8 条、10条 C. 甲、乙、丙三个物种中，甲和乙亲缘关系较近 D. 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 答案 B 解析 因表中是观

25、察到的染色体的配对现象， 则应发生在减数第一次分裂的联会过程中， 所15 以 A 正确；由甲X乙的子代中染色体的配对情况可知，甲和乙的配子中的染色体至少是 6 条，则甲和乙中的染色体至少为 12 条，因此可推知 B 错误；由上述杂交组合子代中染色体 配对情况可看出，只有甲X乙的子代中联会配对的染色体最多， 则可知甲和乙的亲缘关系最 近，所以 C 正确；用秋水仙素处理甲与丙的子代幼苗，可得到异源四倍体，所以 D 正确。 【思维延伸】 判断下列叙述的正误： (1)若观察的子代细胞都处于减数第一次分裂前期中，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( V )

26、甲、乙、丙体细胞中的染色体数分别是 12 条、16 条、20 条( V ) 5 某男子表现型正常，但其一条 14 号和一条 21 号染色体相互连接形成一条异常染色体， 如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙， 配对的三条染色体中， 任意配对的两条染色 体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述错误的是 ( ) A. 图甲所示的变异属于染色体结构变异 B. 观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C. 如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有 6 种 D. 该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 答案 B 解析 图甲所示的变异属于染色体结构的变异； 观察异常染色体可选择

27、有丝分裂的中期或减 数分裂的联会或四分体时期； 在不考虑其他染色体的情况下， 理论上该男子产生的精子类型 有 6 种；该男子的 14 号和 21 号染色体在一起的精子与正常女子的卵细胞结合能生育染色体 正常的后代。 【思维延伸 判断下列叙述的正误: (1) 观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的四分体时期 ( V ) (2) 该男子有丝分裂后期细胞内可观察到 92 条染色体(X ) 21 个四分体(V ) 誉失 16 (3) 减数分裂时，除图示染色体外，其他染色体正常配对，可观察到 (4) 该男子与正常女子婚配生育染色体组成正常的后代概率为 1/8( X ) （5） 假设异常染色体形成

28、时，没有丢失基因，那么 C 选项所述该男子产生的精子类型中有 2 种是基因数量增加的（ V ） （6） 该男子与一名父亲为红绿色盲患者的正常女子结婚，子代为红绿色盲但染色体组成正常 的概率为 1/24，其性别为男性（V ） 6正常的水稻体细胞染色体数为 2n= 24。现有一种三体水稻，细胞中 7 号染色体的同源染 色体有三条，即染色体数为 2n+ 1 = 25。下图为该三体水稻细胞及其产生的配子类型和比例 示意图（6、7 为染色体标号；A 为抗病基因，a 为非抗病基因；为四种类型配子 ）。已 知染色体数异常的配子（如、）中雄配子不能参与受精作用， 其他配子均能参与受精作用。 请冋答: （1）

29、若减数分裂过程没有发生基因突变和染色体交叉互换，且产生的配子均有正常活性，则 配子和 _ （可能/不可能）来自一个初级精母细胞，配子的 7 号染色体上的基因 为 _ 。 （2） 某同学取该三体的幼嫩花药观察减数分裂过程，欲观察 7 号染色体的配对状况，应选择 处于 _ 期的细胞，若某次级精母细胞形成配子， 则该次级精母细 胞中染色体数为 _ 。 现用非抗病水稻（aa）和该三体抗病水稻（AAa）杂交，已测得正交实验的 Fi抗病水稻：非 抗病=2 ： 1。请预测反交实验的 Fi中，非抗病水稻所占比例为 _ ，抗病水稻中三体 所占比例为 _ 。 香稻的香味由隐性基因（b）控制，普通稻的无香味由显性基因 （B）控制，等位基因 B、b 可能位于 6 号染色体上，也可能位于 7 号染色体上。现有正常的香稻和普通稻、 7 号染色体 三体的香稻和普通稻四种纯合子种子供选用， 请你设计杂交实验并预测实验结果， 从而定位 等位基因 B b 的染色体位置。 17 实验步骤： I.选择正常的 _ 为父本和三体的 _ 为母本杂交得 F1。 n .用正常的香稻为母本与 F1中三体的普通稻为父本杂交。 川.统计子代中的香稻和普通稻的性状分离比。 实验结果: IV_ .若子代中的香稻和普