2023届 二轮复习 可遗传变异与育种 学案

考点二可遗传变异与育种1．突破生物变异的4大问题2．“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体3．界定“三倍体”与“三体”4．几种常考类型产生配子种类及比例5．育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理(2)单倍体育种与杂交育种的关系(3)多倍体育种的原理分析6．准确选取育种方案(1)关注“三最”定方向①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。②最快——侧重于育种时间，单倍体育种可明显缩短育种年限。③最准确——侧重于目标精准度，基因工程育种可“定向”改变生物性状。(2)依据目标选方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改变基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种7．图解细胞癌变的原理和特征1．(2020·江苏，9)某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列，下列叙述正确的是()A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变B．CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C．若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变D．CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大答案C解析CTCTT重复次数改变会引起基因中碱基序列的改变，引起基因突变，A错误；该基因是双链，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，所以CTCTT重复次数增加不会改变该基因中嘧啶碱基的比例，B错误；CTCTT重复6次，转录后mRNA增加30个碱基，相当于10个密码子，所以重复序列之后编码的氨基酸序列不变，C正确；CTCTT重复后可能导致终止密码子提前出现，肽链合成提前结束，D错误。2．(2019·江苏，18)人镰状细胞贫血是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是()A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂D．该病不属于染色体异常遗传病答案A解析镰状细胞贫血是由于血红蛋白基因中T—A碱基对被替换成A—T碱基对，故氢键数目不变，A错误；血红蛋白基因中碱基的替换造成基因结构改变，进而导致血红蛋白结构异常，B正确；患者的红细胞呈镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血，C正确；镰状细胞贫血属于单基因遗传病，不属于染色体异常遗传病，D正确。3．(2020·江苏，8)下列叙述与染色体变异无关的是()A.通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B．通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C．通过植物体细胞杂交，可获得白菜—甘蓝D．通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦答案B解析21三体综合征是由于多了1条21号染色体引起的，A正确；连续自交获得纯合基因品系玉米，染色体没有变化，B错误；白菜—甘蓝体细胞中含有两个物种的染色体，染色体组加倍，C正确；普通小麦是六倍体，黑麦是二倍体，小黑麦是八倍体，染色体组增加，D正确。4．(2019·江苏，4)下列关于基因突变及其他变异与育种的叙述，正确的是()A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状改变B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状改变C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种答案C解析基因重组是在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，可能会导致生物性状改变，A错误；因为密码子的简并以及基因的显隐性等，所以基因突变不一定导致生物性状发生改变，B错误；弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后，其染色体数目加倍而成为可育的植株，可用于育种，C正确；多倍体植株染色体组数加倍，可能影响配子的形成，不利于育种，D错误。5．(2022·山东，5)家蝇Y染色体由于某种影响断成两段，含s基因的小片段移接到常染色体获得XY′个体，不含s基因的大片段丟失。含s基因的家蝇发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因，灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑交换和其他突变，关于F1至Fn，下列说法错误的是()A．所有个体均可由体色判断性别B．各代均无基因型为MM的个体C．雄性个体中XY′所占比例逐代降低D．雌性个体所占比例逐代降低答案D解析含有M的个体同时含有s基因，即雄性个体均表现为灰色，雌性个体不会含有M，只含有m，故表现为黑色，因此所有个体均可由体色判断性别，A正确；含有Ms基因的个体表现为雄性，基因型为MsMs的个体需要亲本均含有Ms基因，而两个雄性个体不能杂交，B正确；亲本雌性个体产生的配子基因型为mX，雄性亲本产生的配子基因型为XMs、MsO、Xm、mO，由于子一代中只含一条X染色体的雌性个体胚胎致死，则后代中雄性个体为1/3XXY′(XXMsm)、1/3XY′(XMsm)，雌性个体为1/3XXmm，把性染色体和常染色体分开考虑，若只考虑性染色体，子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/4O，雌性个体产生的配子含有X，子二代中3/4XX、1/4XO；若只考虑常染色体，子二代中1/2Msm、1/2mm，1/8mmXO致死，XXmm表现为雌性，所占比例为3/7，雄性个体3/7XXY′(XXMsm)、1/7XY′(XMsm)，即雄性个体中XY′所占比例由1/2降到1/4，逐代降低，雌性个体所占比例由1/3变为3/7，逐代升高，C正确，D错误。6．(2022·广东，11)为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠(Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达)，发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤(如图)。下列叙述正确的是()A．原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖B．三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力C．两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质D．两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应答案D解析原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；肿瘤细胞可无限增殖，B错误；原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必需的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。思维延伸——判断与填充(1)等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因(经典高考题)(√)(2)经X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，则通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变(经典高考题)(√)(3)某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，则基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中(经典高考题)(×)(4)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系如图。导致该结果最可能的原因是同源染色体非姐妹染色单体发生互换(2020·天津，7)(√)(5)高等植物细胞中每个染色体组中都含有常染色体和性染色体(2020·全国Ⅱ，4)(×)(6)(2020·全国Ⅲ，32)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路：甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。题组一变异的类型辨析及实验探究1．(2022·南京高三检测)吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插在模板链上，新链合成时必须要有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如图所示。下列叙述正确的是()A．基因中发生上述变化可能会使基因在表达时提前或延迟终止B．上述增加或缺失突变属于染色体结构变异C．上述增加或缺失突变一定会导致氨基酸序列发生改变D．上述增加或缺失突变可能会导致该细胞中基因数目增加或减少答案A解析基因中发生基因突变可能会导致终止密码子提前或延后出现，从而会使基因在表达时提前或延迟终止，A正确；图中碱基的增添或缺失，属于基因突变，B错误；上述增加或缺失突变不一定会导致氨基酸发生改变，C错误；基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，因而不会导致基因的数目和位置发生改变，D错误。2．如图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。下列有关叙述正确的是()A．乙、丙品系的产生为长期自然选择的结果B．在培育乙、丙品系的过程中发生了染色体变异C．甲和丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中无法观察到四分体D．三个品系两两杂交，子一代都会出现表现三种优良性状的植株答案B解析由于乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来，这是人工选择的结果，A错误；培育乙、丙品系的过程中，从图中可以看出丙品系发生了染色体的结构变异，B正确；甲和丙杂交得到的F1中有同源染色体，减数分裂时能观察到四分体，C错误；三个品系两两杂交，由于形成配子过程中，同源染色体分离，雌雄配子随机结合，子一代不全表现三种优良性状的植株，D错误。3．(2022·福建龙岩高三月考)大豆是两性花、一年生植物(2n＝40)。科研人员用放射性60Co处理大豆种子后，筛选出一株单基因突变引起的抗花叶病(简称抗病)植株X，其花药离体培养得到的单倍体植株中，抗病植株占50%。已知控制大豆子叶颜色的基因在1号染色体上(BB呈深绿色，Bb呈浅绿色，bb呈黄色且在幼苗阶段死亡)。科研人员进行了两组杂交实验，结果如下表：项目亲本F1表型及比例实验一子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病＝1∶1实验二子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病＝1∶1∶1∶1请回答下列问题：(1)大豆抗花叶病与不抗花叶病由一对等位基因R、r控制，科研人员在进行上述两组杂交实验之前就已判断出抗花叶病基因为________(填“显性”或“隐性”)基因，其理由是________________________________________。(2)基因R、r__________(填“位于”或“不位于”)1号染色体上，判断的依据是________________________________________________________________________。(3)实验一F1中的子叶浅绿抗病植株自交，F2成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病∶子叶黄色抗病∶子叶黄色不抗病为__________________。若上述实验中的各代大豆均有留种，欲快速且简便选育出纯合的子叶深绿抗病品种，应选用实验一中的____________大豆进行自交，所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。(4)现有一株白花(dd)突变大豆，为研究D/d基因的位置，用该突变株做父本，与不同的三体(2n＋1＝41)紫花纯合子杂交，再选择F1中的三体与突变株回交得到F2，下表为部分研究结果。表中数据说明基因d位于________号染色体上，对D/d基因定位最多用到________种三体纯系大豆。母本F2表型及数量白花紫花9号三体2111010号三体115120答案(1)显性抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%，说明抗病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状(答出“抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%”即可)(2)不位于实验二中F1的性状分离比为1∶1∶1∶1(两对等位基因的遗传遵循自由组合定律)(3)3∶1∶6∶2∶0∶0父本(4)919解析(1)抗花叶病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中，抗花叶病植株占50%，说明抗花叶病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状，因此可说明抗花叶病基因为显性基因。(2)实验二中子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)，子一代中子叶深绿∶子叶浅绿＝1∶1，抗病∶不抗病＝1∶1，两对基因综合考虑，子代中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病＝(1∶1)×(1∶1)＝1∶1∶1∶1，说明两对基因遵循自由组合定律，因此两对基因位于两对同源染色体上，即基因R、r不位于1号染色体上。(3)根据上述分析可知，抗花叶病基因为显性基因，BB呈深绿色，Bb呈浅绿色，因此根据实验一子一代中子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病＝1∶1，可知实验一的亲本基因型分别为BBrr(♀)、BbRR(♂)，F1中的子叶浅绿抗病植株基因型为BbRr，其自交后代中bb在幼苗阶段死亡，因此子代BB∶Bb∶bb＝1∶2∶0，R－∶rr＝3∶1，两对基因综合考虑，F2成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病∶子叶黄色抗病∶子叶黄色不抗病为＝3∶1∶6∶2∶0∶0。欲快速且简便选育出纯合的子叶深绿抗病(BBRR)品种，可选择实验一的父本(BbRR)自交，由于RR自交的后代不会出现杂合子，而Bb自交的后代中只有BB为深绿个体，因此自交后代所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。(4)若基因d不在三体上，则该白花(dd)突变体与紫花纯合子(DD)的三体杂交，子代基因型为Dd，选择F1中的三体(Dd)与突变株(dd)回交得到F2，后代Dd∶dd＝1∶1，与10号三体的杂交结果相同，说明d基因不在10号染色体上；若基因d在三体上，则该白花(dd)突变体与紫花纯合子(DDD)的三体杂交，子代基因型为DDd(三体植株)、Dd(正常株)，选择F1中的三体(DDd)与突变株(dd)回交得到F2，由于DDd产生的配子种类和比例为DD∶d∶Dd∶D＝1∶1∶2∶2，后代DDd∶dd∶Ddd∶Dd＝1∶1∶2∶2，紫花∶白花＝5∶1，与9号三体的杂交结果相同，说明d基因在9号染色体上。根据不同的三体(2n＋1＝41)可知，正常植株的染色体条数为2n＝40，因此三体的类型为20种，而对d基因定位19种大豆三体纯系就可以，如果19种大豆三体纯系杂交的后代都没有出现5∶1，则D/d就位于第20种三体上，所以对d基因定位最多用到19种大豆三体纯系。题组二育种原理辨析及方案设计4．如图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述不正确的是()A．获得①和⑥的育种原理是基因重组，②和③的育种原理是染色体变异B．获得④和⑤的育种方式是诱变育种，得到的变异个体不全都符合生产需要C．获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍D．秋水仙素作用的时期是有丝分裂后期，结果是细胞中染色体数加倍答案D解析获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种，其原理都是基因重组；②和③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种，其原理都是染色体变异，A正确；获得④和⑤的育种方式是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以得到的变异个体不全都符合农业生产需要，B正确；获得⑥的育种方式是基因工程育种，可根据人们的意愿定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍，C正确；秋水仙素作用的时期是有丝分裂前期，抑制细胞纺锤体的形成，结果是细胞中染色体数加倍，D错误。5．(2022·山东潍坊高三模拟预测)绿壳鸡蛋因颜色特别、蛋黄比例大、蛋白黏稠、营养丰富，深受消费者欢迎。决定绿壳的基因A位于常染色体上，对其他蛋壳颜色基因为完全显性。矮小基因dw纯合较含DW基因的正常成年鸡体重轻20～30%，节粮20%左右。某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡，该品种产蛋率很低。现一养殖场欲利用杂种优势培育高产矮小且产绿壳蛋的鸡种，科研人员首先用当地母鸡和纯合的含绿壳基因的正常公鸡培育了基因型为AAZdwZdw的公鸡种，育种方案如下：(1)请用相关最佳基因型在“______________”处补充完善实验方案。(2)在育种过程中，需要挑出F2的________(填“公鸡”或“母鸡”)类型进行必要的基因型检测，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在上述育种过程中，F1中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡，现预判断该公鸡产生的原因，最简便的方法是让其与______________进行杂交，然后统计子代的性状情况。若________________，则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开；若______________，则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。(4)鸡的银羽基因位于Z染色体上，对金羽为完全显性，现已知新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW均为银羽、金羽两种颜色。为帮助养殖场进一步降低高产矮小且产绿壳蛋鸡种的培育成本，请利用新培育的AAZdwZdw与当地的aaZdwW，基于鸡的羽毛颜色设计实验方案优化鸡种的选育过程。用简要的文字说明：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)AaZdwZdwAaZdwW(2)公鸡母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性状直接进行挑选，而公鸡不产蛋，基因型Aa与aa表型一样，需要通过基因型检测和矮小性状进行挑选(3)多只正常母鸡子代出现矮小鸡子代全为正常鸡(4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽的，让其与当地银羽的aaZdwW杂交，直接挑选出子代的金羽鸡进行养殖即可解析(1)某地母鸡的品种为产非绿壳蛋的矮小鸡，根据题中信息可知，基因型为aaZdwW，首先用产非绿壳蛋的矮小鸡aaZdwW和纯合的含绿壳基因的正常公鸡AAZDWZDW杂交得F1，取F1中的AaZDWZdw与aaZdwW回交，F2雄性中有AaZDWZdw、AaZdwZdw、aaZDWZdw、aaZdwZdw，雌性有AaZdwW、AaZDWW、aaZdwW、aaZDWW，F3中要培育AAZdwZdw，所以应选用雄性AaZdwZdw和雌性AaZdwW的个体进行杂交。(2)母鸡可通过所产蛋壳的颜色和矮小性状直接进行挑选，而公鸡不产蛋，基因型Aa与aa表型一样，需要通过基因型检测和矮小性状进行挑选，所以需要挑出F2的公鸡类型进行必要的基因型检测。(3)根据以上分析可知，亲本是aaZdwW和AAZDWZDW，在上述育种过程中，F1中发现了一只性染色体组成为ZZW的公鸡，基因型可能是ZDWZDWW，ZDWZdwW，现预判断该公鸡产生原因，最简便的方法是让其与多只正常母鸡ZDWW进行杂交，然后统计子代的性状情况。若子代出现矮小鸡，说明这只公鸡基因型是ZDWZdwW，则原因为亲代母鸡减数分裂时ZW染色体未分开；若子代全为正常鸡，说明这只公鸡基因型是ZDWZDWW，则原因为亲代公鸡减数分裂时ZZ染色体未分开。(4)从新培育的AAZdwZdw中选育金羽的，让其与当地银羽的aaZdwW杂交，鸡的银羽基因位于Z染色体上，对金羽为完全显性，所以亲本银羽aaZdwW，产生的含显性银羽基因的Z染色体的配子肯定传给后代的雄性，含W的配子传给后代雌性，而AAZdwZdw是金羽的，Z上只含隐性基因，所以后代中所有的雄性都是银羽的，雌性都是金羽的，所以直接挑选出子代的金羽鸡进行养殖即可。题组三辨析细胞的癌变6．结肠癌是一种常见