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文档简介
1、专题八变异、育种和进化曲因的至擁、址贏周期中S别DTM理制圧如胞粉吨警1基因重组及其意义(II)2基因突变的特征和原因(II)3染色体结构变异和数目变异(II)4生物变异在育种上的应用(II)5转基因食品的安全(I)6现代生物进化理论的主要内容(II)7.生物进化与生物多样性的形成(II)j尤子擔茄曲培育,并与无子洒瓜埒僧匝那出鞍:联爲II舟II祝市外界孙境条种说变引i起,追再鞫质阳fi荒生改克7I不适传的变并农祁樹的水,庇、种柿帝崖、瀚阜灭虫怦理辱巧魏井裂同期威”敕ir-lHJJ弟-庶彷袈前的何期秤jg性-阳色不建詞性,轄电Iffl机性、爭喜少利性产生前的茁H林单览时W为-向囲丄鱼門纱时期加
2、麻期黙产比翹鯉,纯卑不产输CT应燄先、舄悅、刑仏u炮她塑竝迫世一审;幫因rftM茧种悴肿屜的优:服畢;:.*.:L;鑑驢漏码mmH迪込蜓曲理辱塑休堂异:明珈“显術使"”址九:贾贝碑”箔範肯申'覘”"城肓fln*产主:新圧闵”等说词鰹程更至+感數分裂过程屮廊1前.际期驗也怵行为阖岡圍阖阖小卜竜奶命聽魏点1. (1)经低温处理过的植物根尖,放入卡诺氏液中浸泡,以固定细胞形态,再用酒精冲洗。(2) 解离液:盐酸和酒精,其中盐酸的作用是使洋葱细胞的细胞壁软化,并使细胞间的中胶层物质溶解,有利于植物细胞分离开来。解离后的漂洗用的是清水。改良苯酚品红也是碱性染料。(3) 低温处
3、理时,植物细胞还是活的,低温抑制了纺锤体的形成以及细胞分裂,但不抑制着丝点的分裂,所以有些细胞染色体数目加倍。(4) 最后,视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目改变的细胞(因为低温处理时,不是每个细胞都恰好正要分裂且正要形成纺锤体)。(P88实验)2. X射线照射野生型链抱霉能使其不能在基本培养基上生长,但加入某种维生素则立即能生长,说明基因突变可能影响了酶的合成从而影响了维生素的合成。(P96技能应用)3. 选择育种是不断从变异个体中选择最好的进行繁殖和培育,缺点是周期长,可选择的范围有限。(Pg?本章小结)4自然选择直接作用的是生物的个体,而且是个体的表现型,但研究进化不能只研究个体
4、表现型,还必须研究群体的基因组成的变化。(P114中部正文)5捕食者往往优先捕食数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间,捕食者的存在有利于增加物种多样性。(P123小字)6不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是共同进化,它是生物多样性形成的原因。(P124中部正文)考点1三种可遗传的变异及比较考情速查洞悉命题规律1. (2016高考全国卷III)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以为单位的变异。(
5、3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子代中能观察到该显性突变的性状;最早在子代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子代中能分离得到显性突变纯合体;最早在子代中能分离得到隐性突变纯合体。解析(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换,而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变,故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地
6、增加或减少,另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)根据题干信息“AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体”可知,AA和aa植株突变后的基因型都为Aa。若AA植株发生隐性突变,FAa)自交,子二代的基因型为AA、Aa、aa,则最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状,且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa植株发生显性突变,则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状,F1(Aa)自交,子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa,由于基因型为AA和Aa的个体都表现为显性性状,欲分离出显性突变纯合体,需让F2自交,基因型为AA的个体的后代(F3)不发
7、生性状分离,则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。答案少染色体一二三二2. (地方卷重组)下列关于生物变异的叙述,正确的是()A. 株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会(如下图)形成的部分配子也可受精形成子代。自交后代会出现染色体数目变异的个体,该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子(2017江苏,19BD)B. 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(2016海南,25D)C. 非同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异(2017天津,4D改编)D. XYY个体的形成及三倍
8、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)命题破译高考对本考点的考查多以选择题形式直接考查三种可遗传变异的特点,以非选择题形式考查三类变异的产生原因、特点及确认方法与相关实验分析。热点追踪一一对焦高频热点1.核心热点(1)可遗传变异类型的判断方法DNA分子内的变异-一:即君舉龟徉上的菇因种克是否发临理亞,若发田誓改礎则対基阖突变,由基因中就就对的替换、増:彎严丿:加或缺宾所致:若基因种类和基内数H未变但舉色休上购基內:基開位置/悅置改礎,应为塗色体结构变亓中的鱼竝zr'二希:若基固鬧数【目政蛮则为染色怵貉构堂异屮的:曲因数h;重幻或缺失DN
9、A分子间的变异丫若染色休的敬冃应生股莊町张据染色休的数冃:勿而蘭R变化悄况.砺定是骤色怵飲冃的“整倍变异”还:II見X非搭伽异”_"齐卡若染谊体的數冃利茁禺數冃內未探变,但基因所;1染色律为非同源集色惮+则应为染色体变异:Y着舉色体丄的基因数I不变,则脚賊数分裂过程:川同瓯與色体上的非姐竦集色单怵交叉万.换的结:菇因数目丄果.加丁基因蛋组三看(2)“二看法”界定二倍体、多倍体、单倍体染色休蛆均海唯倍体起点为存时处色嵌凱”覺梢卵"二看"染也含3个或3牛口上界fui斟i腕ST看"杞产"食育成的个悴龙论有几牛2.交汇热点()(1)基因突变与细胞类型的
10、链接基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞),已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制,故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为:生殖细胞体细胞,分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。(2)与探究变异实验的链接显性突变与隐性突变的判定a.理论基础:受到物理、化学和生物因素的影响,AA个体如果突变成Aa个体,则突变性状在当代不会表现出来,只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现,因此这种变异个体一旦出现即是纯合子;相反,如果aa个体突变成Aa个体,则当代就会表现出突变性状。b判断方法I .选择突变体与其他已知未突变体杂交,通过观察后代变异性状的比例来判断基
11、因突变的类型。II .植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。染色体变异与基因突变的判断a. 判断依据:光学显微镜下能观察到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。b. 具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。卜冲关集训一一练透热畫题型O角度一生物变异类型的比较1. (2017江西鹰潭高三一模)某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示,该动小小hB(:)物通过减数分裂产生的若干精细胞中,出现了以下6种异常精子。下列相关叙述正确的是()编号I23456异常制I子ABCDAhIA
12、ECd訪CCDAhDE詬CDA. 1和6属于同一变异类型,发生于减数第一次分裂后期B. 2、4、5同属于染色体结构变异,都一定发生了染色体片段断裂C. 3发生的变异一般不改变碱基序列,是变异的根本来源D. 以上6种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关答案:B2. 某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异,图甲中英文字母表示染色体片段。F列有关叙述正确的是(图丙图丁A. 图示中的生物变异都是染色体变异B. 如果图乙为精原细胞,则不能产生正常的配子C. 图丁和图丙相比较,图丙所示的变异类型不能产生新的基因,图丁所示的变异类型可以产生新的基因D. 图中所示的变异类型在减数
13、分裂中均可能发生解析:选D。题图甲、乙、丙、丁中的变异类型分别是重复、染色体数目的变异、基因重组和易位,A错误;三体患者能进行减数分裂产生正常的配子,B错误;图丙、丁所示的变异类型均不能产生新的基因,C错误;减数分裂过程中四种可遗传变异均可发生,D正确。Q角度二变异类型的实验探究3. (2017福建厦门一模)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,缺刻翅和正常翅是另一对相对性状,分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验,结果如表所示:组别亲本片表现型及比例f2表现型及比例1红眼?x白眼泾红眼卡:红眼g=1:1红眼卡:红眼g:白眼g=2:1:12缺刻翅¥正常翅泾正常翅¥
14、;:缺刻翅沪1:1一请回答:(1) 缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是。(2) 这两对相对性状的遗传(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是。(3) 研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变,也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料,设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅果蝇的原因。(注:各型配子活力相同;雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)实验方案:结果预测:I. 若,则为基因突变;II.若,则为染色体片段缺失。解析:假设控制红眼和白眼的基因用A、a表示,控制正常翅和短刻翅的基因用B、b表示。(1) 由于缺刻
15、翅正常翅泾杂交后代中,雌性个体只有正常翅,说明正常翅对缺刻翅为显性。亲本的基因型为XbXb和XbY,F1的基因型为XBXb和XbY。(2)由于控制这两对相对性状的两对等位基因都位于X染色体上,即位于同一对同源染色体上,所以这两对相对性状的遗传不遵循基因的自由组合定律。(3)由于组别2的F1中雌果蝇应该都是正常翅,现偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇,可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变,也可能是染色体片段缺失,而雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。因此,可让这只缺刻翅雌果蝇:XbXb或XbO)与正常翅雄果蝇(XbY)杂交,观察子代表现型及比例。I.如果子代中正常翅(XBXb):缺刻翅(XbY)=
16、1:1,即雌性:雄性=1:1,说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变;II.由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死,如果子代中正常翅(XBXb和XbO):缺刻翅XbY和OY(胚胎致死)=2:1,即雌性:雄性=2:1,说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。答案:(1)正常翅(2)不遵循控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上(3)让这只缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交,观察子代表现型及比例I.正常翅:缺刻翅=1:1或雌性:雄性=1:1II.正常翅:缺刻翅=2:1或雌性:雄性=2:14. 黑麦为二倍体,1个染色体组中含有7条染色体,分别记为17号,其中任何1条染色体缺失均会造
17、成单体,即二倍体黑麦中共有7种单体。单体在减数分裂时,未配对的染色体随机移向细胞的一极。产生的配子可以随机结合,后代出现二倍体、单体和缺体(即缺失一对同源染色体)三种类型。利用单体遗传可以进行基因的定位。请回答下列问题:(1) 鉴别7种不同的单体可以采用的最简单的方法是。(2) 单体在减数分裂时,可以产生两种染色体组成不同的配子,比例。(3) 已知黑麦的抗病与不抗病是一对相对性状,且抗病对不抗病为显性,但不知控制该性状的基因位于哪条染色体上。若某纯合品种黑麦表现为抗病,且为7号染色体单体。将该抗病单体植株与不抗病的正常二倍体植株杂交,通过分析后代的表现型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。
18、若后代表现为,则该基因位于7号染色体上; 若后代表现为,则该基因不位于7号染色体上。(4) 若已确定抗病基因位于7号染色体上,则该抗病单体自交,后代抗病与不抗病的比例为解析:(1)1个染色体组中的7条染色体形态各不相同,因此不同的单体可以采用显微镜观察进行鉴别。(2)单体在减数分裂时,由于未配对的染色体随机移向细胞的一极,因此产生的两种配子数量相等。(3)若抗病基因位于7号染色体上,则该抗病单体会产生含有抗病基因和不含抗病基因的两种配子,后代出现两种表现型;若该基因不位于7号染色体上,则为抗病纯合子,后代均为抗病类型。(4)该抗病单体自交,配子可以随机结合,后代中二倍体、单体均表现为抗病,缺体
19、表现为不抗病,后代中抗病与不抗病的比例为3:1。答案:(1)显微镜观察(2)1:1(3)抗病和不抗病两种类型抗病类型(4)3:1考点2生物育种洞悉命题规律1. (2014咼考新课标全国卷I)现有两个纯合的某作物品种:抗病咼秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种,已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性,但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题:(1) 在育种实践中,若利用这两个品种进行杂交育种,一般来说,育种目的是获得具有优良性状的新品种。(2) 杂交育种前,为了确定F2代的种植规模,需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果,需要满足3个条件:条件之一是抗病与感病这对相
20、对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;其余两个条件是O(3) 为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件,可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。解析(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起,抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组,控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交,故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到片,然后再进行测交实验。答案(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制,且符合分离定律;控制
21、这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交,产生片,让片与感病矮秆植株杂交2. (2017高考江苏卷)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株,决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题:(2) 在选择育种方法时,需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体,则可采用育种方法,使早熟基因逐渐,培育成新品种1o为了加快这一进程,还可以采集变异株的进行处理,获得高度纯合的后代,选育成新品种2,这种方法称为育种。(3) 如果该早熟植株属于染色体组变异株,可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式,由此造成不规则的,产生染色体数目不
22、等、生活力很低的,因而得不到足量的种子。即使得到少量后代,早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下,可考虑选择育种方法,其不足之处是需要不断制备,成本较高。新品种1与新品种3均具有早熟性状,但其他性状有差异,这是因为新品种1选育过程中基因发生了多,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。解析生物的可遗传性状是由基因控制的,培育得到的新品种,与原种控制相关性状的遗传物质(基因)可能有所差异,因而可根据变异株中的遗传物质是否发生变化来判断变异株是否具有育种价值。(2)连续自交过程中早熟基因逐渐纯合,培育成新品种1。可先通过花药离体培养,再用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得高度纯合的后代,这种方
23、法属于单倍体育种。(3)若是染色体组数目改变引起的变异,则在减数分裂过程中同源染色体配对会发生紊乱,不规则的染色体分离导致产生染色体数目不等、生活力低的异常配子,只有极少数配子正常,故只得到极少量的种子。育种方法需首先经植物组织培养获得柑橘苗,而植物组织培养技术操作复杂,成本较高。(4)育种方法需连续自交,每次减数分裂时与早熟性状相关的基因和其他性状相关的基因都会发生基因重组,产生多种基因型,经选育只有一部分基因型保留下来。植物组织培养过程中不进行减数分裂,无基因重组发生。答案(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组命题破译生物变异在育种实践中的应用一向为高考热点,题
24、型多为非选择题,考查内容多涉及育种方法的选择、育种方案的设计、育种过程分析等,备考时应加大针对性训练,并注重育种方法的归纳整合。热点追踪生物育种方法的程序和原理育种类型育种一般程序育种原理杂父育种 培育纯合子品种:杂交f自交f筛选f自父筛选; 培育杂种优势品种:纯合双亲杂交f筛选基因重组诱变育种诱变f筛选f自交f筛选基因突变单倍体育种杂合子f花药离体培养f秋水仙素诱导f筛选染色体变异多倍体育种种子、幼苗f秋水仙素诱导f筛选染色体变异基因工程育种转基因操作f筛选基因重组卜冲关集训1. (2017.济宁高三检测)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素植株。下列叙述错误的是()A.
25、利用人工诱变的方法处理野生型青蒿,筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株B. 选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交,再连续自交,筛选抗病高产青蒿素的植株C. 提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中,用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株D. 抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F,利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株解析:选D。通过人工诱变,可以使青蒿植株的基因发生不定向突变,其中可能会出现抗病和高产的突变,通过筛选就可以获得所需性状的个体;通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来,通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种;利用基因工程技术将目的基因导入受体细胞中,可以定向
26、改变生物的性状;利用花药离体培养只能获得单倍体植株,还需要通过秋水仙素处理,再通过人工选择,才能获得所需性状能稳定遗传的植株。2. (2017广西桂林模拟)萝卜和甘蓝都是人们喜欢的蔬菜,并且萝卜和甘蓝都属于十字花科植物且都是二倍体生物,体细胞染色体数都是18。萝卜的染色体组成和染色体数可以表示为:2n=AA=18,甘蓝的染色体组成和染色体数可以表示为:2n=BB=18。如图是利用萝卜和甘蓝培育作物品种的过程示意图,请回答下列问题:萝卜x蓝水素酗虬精株百(1)以上育种方法的原理是.;甲、乙、丙、丁4种植株中,可育的有甘蛊梢株乙(2)请设计一个利用基因型为AaBb的萝卜和基因型为DdEe的甘蓝,获
27、得基因型为aaaabbbbddee的萝卜一甘蓝新品种的培育步骤(写出一种即可)。解析:(1)植株甲获取的原理是染色体组加倍,为同源四倍体,可育;植株乙是通过杂交获得的异源二倍体,不可育;获得植株丙的原理是染色体组加倍,为异源四倍体,可育;植株丁是通过杂交获得的异源三倍体,不可育。(2)获取基因型为aaaabbbbddee的萝卜一甘蓝新品种的方法很多,如用AaBb的萝卜自交,获得基因型为aabb的个体,用秋水仙素诱导染色体加倍获得基因型为aaaabbbb的个体,再诱导染色体加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体;用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体,对其诱导染色
28、体加倍获得基因型为ddddeeee的个体;让基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的萝卜与基因型为ddddeeee的甘蓝杂交,获得的后代即基因型为aaaabbbbddee的萝卜一甘蓝新品种;也可以先获得基因型为aabbde的个体,然后诱导染色体加倍。答案:(1)染色体变异甲、丙(2)用AaBb的萝卜自交,获得基因型为aabb的个体,诱导加倍获得基因型为aaaabbbb的个体,再诱导加倍获得基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的个体;用基因型为DdEe的个体自交获得基因型为ddee的个体,对其诱导加倍获得基因型为ddddeeee的个体;让基因型为aaaaaaaabbbbbbbb的萝卜与基因
29、型为ddddeeee的甘蓝杂交,获得的后代即基因型为aaaabbbbddee的萝卜一甘蓝新品种(答案合理即可)。当试题涉及育种方法的选择时,可从育种材料和方法特点的角度来确定:-坐优府坐琐财拥胞工提就基因工程有种无中生宥诱燮育种育种材fl-一各性找写谭”沁林种托源基ET表达一荃囲工程育种位)方进特点-最快兼捋鳞合子一睡具预见性秦交育种单橹弹育片基国工桂育静诱變肓抻O创新角度生物育种与物种形成的综合考查3.如图所示是几种类型生物的培育过程。其中表示骡子的培育过程,表示三倍体无子西瓜的培育过程,表示八倍体小黑麦的培育过程,表示高产抗倒伏小麦的培育过程。:倍障阿瓜附曲二倍休两瓜納苗秋水仙羸处理四倍体
30、杭株需>骡子善通小龙AABRDD)x黑坨KE三倍休种子I花粉刺滋子房J占十-=倍体旅槛二傭林椚株I子房養育三僭怵无干押瓜(第一年)(第二罕)ABDDE染芭怵曲梧力、議去AABHDDEE髙产倒低产抗倒茯小盍、弋?/决小麦离产抗倒伏小麦杂交以上培育过程中有新物种形成的是()B.A. C.D.解析:选C。马和驴杂交产生的骡子不能产生可育后代,说明没有出现新物种;三倍体无子西瓜培育过程中产生的四倍体西瓜与二倍体西瓜出现了生殖隔离,并且能够产生可育后代,四倍体西瓜是一种新物种;八倍体小黑麦与普通小麦及黑麦之间都存在生殖隔离,并且能够产生可育后代,八倍体小黑麦是一种新物种;通过杂交培育的高产抗倒伏小
31、麦与亲代小麦之间没有生殖隔离,仍属于原来的物种,没有出现新物种。考点3生物的进化卜考情速查一一洞悉血题规律1. (2015高考全国卷I)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等,且对于A和a这对等位基因来说只有Aa种基因型。回答下列问题:(1) 若不考虑基因突变和染色体变异,则该果蝇种群中A基因频率:a基因频率为。理论上,该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为,A基因频率为。(2) 若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2:1,则对该结果最合理的解释是。根据这一解释,第一代再随机交配,第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为。解析(1)因为该种
32、群只有Aa一种基因型,若不考虑基因突变和染色体变异,该种群中A和a的基因频率均为0.5,所以A基因频率:a基因频率=1:1。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异,根据遗传平衡定律可知,AA的基因型频率为0.25,aa的基因型频率也是0.25,则Aa的基因型频率为0.5,所以AA、Aa和aa的数量比为1:2:1,且A和a的基因频率仍然都是0.5。(2)由于该种群初始只有Aa一种基因型,所以理论上随机交配产生的后代中,应含有三种基因型,且比例为1:2:1。但实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型,且比例为2:1,最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死,从而导致子代中无基因型为AA
33、的个体存在。子一代中Aa和aa的比例为2:1,即Aa和aa的概率分别是2/3和1/3,所以A和a的基因频率分别是1/3和2/3。如果不考虑基因纯合致死,随机交配符合遗传平衡定律,产生的子二代中AA=1/3x1/3=1/9,Aa=(1/3x2/3)x2=4/9,aa=2/3x2/3=4/9,所以AA:Aa:aa=1:4:4,AA个体致死,所以Aa和aa的个体数量比应为1:1。答案(1)1:11:2:10.5(2)A基因纯合致死1:12. (地方卷重组)下列关于生物进化的叙述,错误的是()A. 某物种仅存一个种群,该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因(2017.江苏,7A)B. 虽然亚洲与澳洲
34、之间存在地理隔离,但两洲人之间并没有生殖隔离(2017江苏,7B)C. 长舌蝠为长筒花的唯一传粉者,两者相互适应,共同(协同)进化(2013北京,4D)D. 盲鱼眼睛退化并非是黑暗诱导基因突变而是自然选择的结果(2011.重庆,4A改编)答案A热点追踪本知识点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。一一对焦高频热点1物种的形成(1)物种形成中突变和基因重组、自然选择和隔离三个环节的关系如图:(2)物种形成的方式渐变式物种形成变算类型2-(基同撅率敌变)新物种1生匕殖;隔离*新物种2爆发式物种形成物种A物种B、厶杂种生物染倍异源多倍体人工创造新物种:通过植物体细胞杂
35、交(如番茄一马铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。(3)生物多样性之间的关系根本原丙箱/曲建直按原因基囲遇传信息)尹白质的爹样性一勒种第样性寒样性心、士込t|哙、克脛定血这悻变#的不定向性无机环境的茅样性f生憲誌址多样性由图可以看出:生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。2. 基因频率的计算方法 定义法基因频率=种群内某基因总数100%种群内某基因和其等位基因的总数X100% 根据定义法计算的两种类型a.若某基因在常染色体上,则基因频率=种群内某基因总数皿种群个体数x2X100%b.若某基因只出现在X染色体上,则基因频率=错误!x100%。卜肿关集训 通过基因型频
36、率计算基因频率:若基因在常染色体上,则该对等位基因中,显或隐)性基因的频率=显(或隐)性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率。一一练透热考题型n角度一生物进化理论的主要内容1. (2017北京四中高三模拟)某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效,他们称量甲虫蛹的体重,并选择部分个体作为下一代的亲本,实验结果如下图所示。下列相关叙述不正确的是()$S340102C304fl50wTOSO90LW)lift13Q130140|祢世优数A. 实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本B. 体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强C. 该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的D.
37、 该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异解析:选B。由图可知,持续选择甲虫蛹的体重会持续增加,故实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本,A正确;从停止人为选择的曲线可以看出,甲虫蛹体重下降,故体重越小的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强,B错误;该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的,C正确;该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异,因为存在选择,D正确。2.(2017贵阳监测)甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(如图,三个岛屿相互隔绝),下表为科研人员在调查初期和若干年后获得的决定羽毛颜色相关基因的调查结果(B黑色、b灰色、B1黄色)。下列推测正确的是(
38、)海岛调查初期若干年后甲B(34%),b(66%)B(68%),b(32%)乙B(91%),b(9%)B(45%),B1(5%),b(50%)丙B(79%),b(21%)B(68%),b(32%)A. 三个岛屿上的这种鸟既存在地理隔离,也存在生殖隔离B. 鸟类迁入新岛屿后会与天敌和无机环境共同进化C. 甲、丙两个岛屿的海鸟与羽毛颜色有关基因的进化方向相同D. 乙岛屿的环境促进羽毛颜色基因发生定向突变,产生B1基因解析:选B。生殖隔离是生物体之间不能进行交配,或者交配产生的后代不可育,分析题意,三个岛屿的鸟之间存在地理隔离,但不确定是否存在生殖隔离,A错误;生物与生物、生物与环境之间存在共同进化
39、,B正确;种群基因频率的改变是生物进化的标志,分析表中数据,甲、丙两个岛屿相互隔离,该种鸟羽毛颜色的基因频率在两个岛屿上变化的趋势不同,因此两者进化的方向不同,C错误;基因突变具有不定向性,D错误。角度二考查基因频率和基因型频率的计算3. 某动物的基因A、a和B、b分别位于两对同源染色体上。当只存在一种显性基因时,胚胎不能成活。若AABB和aabb个体交配,F1雌雄个体相互交配,F2群体中a的基因频率是()A.40%B.45%C.50%D.60%解析:选AoAABB与aabb交配,片的基因型为AaBb,F1的雌雄个体相互交配,F2的基因型有AABB(l/10)、AABb(2/10)、AaBB(
40、2/10)、AaBb(4/10)、aabb(l/10)(注意:A_bb和aaB_均胚胎致死),只考虑A和a基因,则F2的基因型为AA(3/10)、Aa(6/10)、aa(1/10),则a的基因频率为1/2x6/10+1/10=40%。4. 舞蹈症属于常染色体上的隐性遗传病,人群中每2500人就有一个患者。一对健康的夫妇,生了一个患此病的女儿,两人离异后,女方又与另一个健康的男性再婚,这对再婚的夫妇生一个患此病的孩子的概率约为()A.1/25B.1/50C.1/102D.1/625解析:选C。若把舞蹈症的致病基因记作a,则女方的基因型为Aa,女方(Aa)与另一男性结婚,如果也生一患此病的孩子,则
41、该男性的基因型也应为Aa。根据题意,假设a的基因频率为q,则aa的基因型频率为qxq=1/2500,可得q=1/50,A的基因频率p=1q=49/50。杂合子Aa的基因型频率=2pq=2x49/50x1/50=98/2500,则正常男性中基因型为Aa的概率为(98/2500)/(11/2500)=98/2499,则再婚夫妇生一个患此病孩子的概率为98/2499x1/4=1/102o热考微专题成以基因为载体的命题知识整合热考解读1. 基因含义:具遗传效应的遗传物质片段。基因既可以是DNA片段,也可以是RNA片段(RNA是遗传物质时)。2. 存在(1) 病毒DNA或RNA上;(2) 原核细胞拟核和
42、质粒上;(3) 真核细胞染色体、线粒体、叶绿体中。3特点:稳定性、特异性、多样性。RNA病毒的稳定性较差,因为RNA呈单链易发生基因突变。4.遗传:细胞质中的基因遵循母系遗传。细胞核中的基因在减数分裂时遵循基因的分离定律和自由组合定律。5. 变异:在基因分子结构中碱基对的增添、缺失或替换属于基因突变。若整个基因分子的缺失或增添则为染色体变异。DNA复制时,易发生基因突变;基因突变,生物性状不一定改变。6. 表达:细胞内的基因不一定都表达,有的基因在所有细胞中都表达,如ATP合成酶基因、呼吸酶基因;有的基因在不同的细胞内选择性表达。基因表达的直接产物是蛋白质,该蛋白质是结构蛋白、酶或蛋白质类激素
43、,可直接或间接控制生物性状。7. 进化:种群中基因频率的定向改变即产生生物进化。影响基因频率改变的因素有自然选择、迁入迁出、突变和基因重组等。8. 人类遗传病:人类遗传病并非都是基因造成的,也可能是染色体异常,诊断基因遗传病的方法是基因诊断,采用DNA分子杂交法。基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,并非对病变基因的修复。命题突破1. 人体不同细胞中基因的表达是不同的,如表为三种细胞的基因表达情况:细胞类型基因存在情况基因表达情况甲乙丙丁甲乙丙丁甲状腺细胞骨骼肌细胞肝细胞下列有关说法不正确的是()A. 甲基因可能是控制甲状腺激素合成有关的酶的基因
44、B. 丁基因可能是控制ATP合成酶的合成有关的基因C. 三种细胞基因表达不同的根本原因是遗传信息不同D. 三种细胞都有四种基因的根本原因是人体细胞都来源于同一个受精卵解析:选Co甲基因只在甲状腺细胞中表达,因此可能是控制甲状腺激素合成有关的酶的基因,A正确;丁基因在甲状腺细胞、骨骼肌细胞和肝细胞中都表达,说明可能是控制ATP合成酶的合成有关的基因,B正确;三种细胞基因表达不同的根本原因是基因的选择性表达,三种细胞来源于同一个受精卵,所含遗传信息是相同的,C错误,D正确。2. 如图中,a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因,m、n为基因间的间隔序列,下列相关叙述正确的是()mnabcA. 该染
45、色体上的三个基因一定控制生物的三种性状B. m、n片段中碱基对发生变化会导致基因突变C. 若a中有一个碱基对被替换,其控制合成的肽链可能不变D. a、b、c均可在细胞核中复制及表达解析:选Co该染色体上的三个基因不一定控制生物的三种性状,可能是三个基因控制同一性状,A错误;基因是有遗传效应的DNA片段,m、n片段中碱基对发生变化不会导致基因突变,B错误;若a中有一个碱基对被替换,由于密码子的简并性,其控制合成的肽链可能不变,C正确;基因的表达包括转录和翻译,a、b、c均可在细胞核中复制及转录,而翻译发生在细胞质中,D错误。3. (2017重庆八中模拟)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T
46、区。20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的()A. 豹种群遗传(基因)多样性增加B. 豹后代的性别比例明显改变C. 物种丰富度出现大幅度下降D. 豹种群的致病基因频率不变解析:选AoT区和F区的豹存在地理隔离,两种群的基因库有差异,将T区的豹引入F区,增加了F区豹的遗传多样性,A项正确;豹后代的性别比例主要由遗传因素决定,不会因引入雌豹而明显改变,B项错误;群落中物种数目的多少称为丰富度,豹种群数量的改变不影响其所在群落的物种丰富度,C项错误;F区豹出现诸多疾病,T区雌豹的引入使F区种
47、群数量增加,会使F区豹致病基因频率改变,D项错误。专题强化训练一、选择题1.如图所示为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和性染色体。下列有关分析错误的是()正當细胞実变体1突变焯n窠变体hiA. 图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种B. 突变体I的形成可能是发生了基因突变C. 突变体II所发生的变异能够通过显微镜直接观察到D. 突变体III中基因A和a的分离符合基因的分离定律解析:选Do由正常细胞可知,等位基因A、a位于2号常染色体上,而突变体I中2号染色体上原来的A基因突变成了a基因,所以属于基因突变,B正确。突变体II中2号染色体上含有基因A的染色体片段缺失,所以属于染色
48、体缺失;突变体III中2号染色体上含有基因A的片段移到了Y染色体上,这种变异发生在非同源染色体之间,属于染色体易位。正常个体可产生AX、AY、aX、aY四种配子,A正确。染色体变异可以通过显微镜观察,C正确。基因分离定律的实质是当细胞进行减数分裂时,等位基因随同源染色体的分开而分离,而突变体III中基因A和a位于非同源染色体上,D错误。2. (2017湖北襄阳高三模拟)一对健康的夫妇结婚多年一直没有生育,经医检发现女方一条16号染色体与一条19号染色体发生了部分易位,形成与原染色体长短不一样的两条衍生染色体,下列叙述错误的是()A. 通过显微镜可检测出该女性的染色体异常变化B. 该女性的染色体
49、变异与猫叫综合征的变异方式相同C. 变异后的染色体上基因数目和排列顺序均可能发生改变D. 假如不考虑其他交叉互换,该女性卵细胞正常的概率为1/4解析:选Bo由于染色体可在光学显微镜下观察到,所以通过显微镜可检测出这位女性的染色体异常变化,A项正确;根据题干信息可知,这位女性的染色体变化属于染色体易位,而猫叫综合征是第5号染色体部分缺失引起的遗传病,属于染色体缺失,B项错误;染色体结构变异主要有染色体的缺失、重复、易位和倒位,变异后的染色体上基因数目和排列顺序均可能发生改变,C项正确;由于涉及16号和19号两条染色体,所以在减数分裂过程中,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,假如不考虑其他交叉
50、互换,该女性卵细胞正常的概率为1/4,D项正确。3. 假设A、b代表水稻的优良基因,这两种基因独立遗传。现有AABB、aabb两个品种,为了培育出优良品种AAbb,可采用的方法如图所示。下列相关叙述正确的是()AAREKaiihbi-I创ALit1*AAhh、A. 杂交育种过程中从子一代开始选种B. 经过过程培育出新品种的育种方法应用的原理和相同C. 过程需要用低温或秋水仙素处理种子或幼苗D. 过程育种可以定向改造生物的遗传性状解析:选B。由于杂交育种要从F2才发生性状分离,开始出现所需要的表现型,所以一般从F2开始选种,A错误;经过过程培育出新品种的育种方法应用的原理和相同,都是基因重组,B
51、正确;单倍体高度不育,因此经过过程培育新品种需要用秋水仙素处理幼苗,不能处理萌发的种子,C错误;过程育种是诱变育种,其原理是基因突变,具有不定向性,因此不能定向改造生物的遗传性状,D错误。4. (2017北京四中高三模拟)某农场引进一批羔羊,群内繁殖七代后开始出现“羔羊失调症”。病羊于出生数月后发病,表现为起立困难、行走不稳,甚至完全不能站立。病羊多因治疗无效而死亡。此病在羊群中总发病率为2.45%,同胞羔羊中的发病率为25%,病羊中雌雄比为31:38。对此病的分析及预测正确的是()A. 此病的致病基因很可能位于X染色体上B. 该致病基因在羊群中的基因频率为2.45%C. 因为此病无法医治,羊
52、群中的致病基因频率会迅速降为0D. 再次引进多只羔羊与本群羊交配,可有效降低发病率答案:D5. 油菜物种甲(2n=20)和乙(2n=16)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()A. 秋水仙素通过促进着丝点分裂,使染色体数目加倍B. 幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体C. 丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的方向D. 形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种解析:选B。根据题意分析,甲染色体数为20,乙染色体数为16,杂交之后形成的丙为异源二倍体,染色体数为18,幼苗丙经秋水仙素处
53、理后得丁,丁为异源四倍体,染色体数为36。在多倍体形成过程中,秋水仙素抑制纺锤体的形成,使得染色体不能正常移向细胞两极,细胞中染色体数目加倍;在有丝分裂后期染色体数目加倍,丁的染色体数目为72,但没有被秋水仙素处理过的根细胞分裂后期染色体数为36;丙到丁发生了染色体组的加倍,属于染色体数目变异,不能决定生物进化的方向,而自然选择决定了生物进化的方向;戊为异源四倍体,是新物种,新物种的形成不一定要经过地理隔离。6. 某科研人员连续10年对某种群中的基因A和基因a的频率进行统计,并根据统计结果B. 刚开始统计该种群的基因频率时,基因型为AA和aa的个体的数量一定相等C. 自然选择直接作用于个体的基
54、因型,并决定生物进化的方向D. 从基因频率的变化规律可推测出,基因a由基因A突变而来解析:选B。由图可知第10年时基因a的频率比较低,但并没有降至零,因此不能得出第10年时该种群不存在基因型为aa的个体,A错误;由于基因A和基因a的起始频率均为50%,所以起始阶段该种群内基因型为AA和aa的个体的数量一定相等,B正确;自然选择直接作用于个体的性状(表现型),C错误;从图中信息无法得出基因A、a的突变情况,D错误。二、非选择题7. 果蝇为XY型性别决定,与人的性别决定方式不同的是,果蝇由受精卵中的X染色体的数目决定雌性或雄性。如表为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况:受精卵中性染色体组成发育情况
55、XX、XXY雌性,可育XY、XYY雄性,可育XXX、OY(没有X染色体)、YY胚胎期致死XO(没有Y染色体)雄性,不育(1)白眼雌果蝇(XbXbY)与红眼雄果蝇(XbY)杂交,子代中红眼果蝇的基因型为(2)若控制果蝇眼色的基因仅位于X染色体上,且红眼(B)对白眼(b)为显性。研究发现,眼色基因可能会因染色体片段缺失而丢失(记为Xo);若果蝇两条性染色体上都无眼色基因,则其无法存活。在一次用纯合红眼雌果蝇(XbXb)与白眼雄果蝇(XbY)杂交的实验中,子代中出现了一只白眼雌果蝇。欲用一次杂交实验判断这只白眼雌果蝇出现的原因(环境改变/基因突变/染色体片段缺失,不考虑染色体数目变异和回复突变),可以用这只白眼雌果蝇与白眼雄果蝇(XbY)杂交,观察后代果蝇的表现型情况: 若子代果蝇出现红眼果蝇,则最可能是导致的;若子代全为白眼果蝇且雌雄个体数量之比为1:1,则是导致的;若子代全为白眼果蝇且雌雄个体数量之比为,则最可能是导致的。 按照假说一演绎法的研究思路,接下来研究人员应进行。解析:(1)XbXbY产生的配子有XbXb.Y、Xb、XbY,XbY产生的配子有Xb、Y,则配子随机结合,子代的基因型有XBXbXb(死亡)、XbXbY(白眼雌蝇)、XbY(红眼雄蝇)、YY(死亡)、XBXb(红眼雌蝇)、XbY(白眼雄蝇)、XBXbY(红眼雌蝇)、XbYY(白眼雄蝇),因此子代
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