熱點(diǎn)專題突破(tūpò)系列(四)變異的遺傳分析第一頁，共37頁。1【三年考情分析】在近三年高考試題中，變異知識(shí)常常與有絲分裂或減數(shù)分裂結(jié)合起來，考查其對子細(xì)胞種類的影響，而且多以非選擇題的形式出現(xiàn)(chūxiàn)，主要從以下兩個(gè)角度考查：(1)變異與細(xì)胞分裂：三年12考，如2014天津T9、2014四川T11、2014北京T30、2014江蘇T28、2013廣東T25等。(2)變異與遺傳規(guī)律：三年8考，2014浙江T32、2014山東T28、2014江蘇T33、2013山東T27等。第二頁，共37頁。2【熱點(diǎn)分類突破】類型一變異與細(xì)胞分裂1.基因突變：(1)主要(zhǔyào)原因：DNA復(fù)制發(fā)生過失。(2)主要(zhǔyào)時(shí)期：有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期。第三頁，共37頁。32.基因(jīyīn)重組：類型交叉互換自由組合基因工程重組時(shí)期四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期原因交叉互換自由組合目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞圖像示意第四頁，共37頁。43.染色體變異：(1)發(fā)生于有絲分裂過程中：染色體復(fù)制完成→紡錘體形成受阻→細(xì)胞(xìbāo)中染色體數(shù)目加倍。(2)發(fā)生于減數(shù)分裂過程中。①紡錘體的形成受阻→出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍的生殖細(xì)胞(xìbāo)→生殖細(xì)胞(xìbāo)結(jié)合后形成多倍體。②個(gè)別同源染色體未別離或姐妹染色單體未別離→分裂后的細(xì)胞(xìbāo)中個(gè)別染色體的數(shù)目發(fā)生變化，如常染色體類型(21三體綜合征)和性染色體類型(性腺發(fā)育不良)。第五頁，共37頁。5③染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，會(huì)發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異。④二倍體的單倍體沒有同源染色體，進(jìn)行(jìnxíng)減數(shù)分裂時(shí)，染色體不會(huì)兩兩配對。第六頁，共37頁。6【考題回訪】1.(2015·臨沂模擬)細(xì)胞的有絲分裂和減數(shù)分裂(jiǎnshùfēnliè)都可能產(chǎn)生可遺傳變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂(jiǎnshùfēnliè)過程中的變異是()A.染色體不別離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異B.染色體復(fù)制時(shí)受誘變因素影響，導(dǎo)致基因突變C.非同源染色體自由組合，導(dǎo)致基因重組D.非同源染色體某片段移接，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異第七頁，共37頁。7【解析】選C。有絲分裂過程中和減數(shù)分裂過程中，均可能發(fā)生染色體不別離或不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異；有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期均發(fā)生DNA分子的復(fù)制，在DNA復(fù)制過程中DNA分子不穩(wěn)定，容易發(fā)生突變；基因重組發(fā)生在有性生殖產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中，而非同源染色體自由組合只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期同源染色體別離的時(shí)候(shíhou)；染色體結(jié)構(gòu)的變異既可以發(fā)生在有絲分裂過程中，又可以發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。第八頁，共37頁。82.(2015·日照模擬)突變基因雜合細(xì)胞(xìbāo)進(jìn)行有絲分裂時(shí)，出現(xiàn)了如以下圖所示的染色體片段交換，這種染色體片段交換的細(xì)胞(xìbāo)繼續(xù)完成有絲分裂后，可能產(chǎn)生的子細(xì)胞(xìbāo)是()①正?；蚣兒霞?xì)胞(xìbāo)②突變基因雜合細(xì)胞(xìbāo)③突變基因純合細(xì)胞(xìbāo)A.①②B.①③C.②③D.①②③第九頁，共37頁。9【解題指南】解答此題的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：(1)圖示的染色體片段(piànduàn)交換后變成AaAa(假設(shè)交換前是Aa)。(2)有絲分裂后期，兩條姐妹染色單體分開后進(jìn)入不同的細(xì)胞中。【解析】選D。假設(shè)正?；?yàn)锳，突變基因?yàn)閍，染色體片段(piànduàn)發(fā)生交叉互換后，每條染色體上均有基因A和a。在有絲分裂后期，著絲粒分裂，染色單體別離，這樣細(xì)胞中出現(xiàn)4條染色體，分別含有基因A、a、A、a，到有絲分裂末期，這些染色體平均分配到不同的細(xì)胞中，可能有如下幾種情況：①兩個(gè)A同時(shí)進(jìn)入某一細(xì)胞中，兩個(gè)a同時(shí)進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞中；②A和a進(jìn)到某一細(xì)胞中。第十頁，共37頁。103.(2015·曲阜模擬)以下圖是某種高等動(dòng)物的幾個(gè)細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體，字母(zìmǔ)代表染色體上帶有的基因)。圖中不可能反映的是()第十一頁，共37頁。11【解析】選A。根據(jù)題干可知，圖甲、圖乙、圖丙分別是同一種動(dòng)物的細(xì)胞分裂示意圖。圖甲細(xì)胞中著絲粒已分裂，而且有同源染色體，是有絲分裂，造成兩條相同染色體上基因不同的原因是基因突變；基因重組通常發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，所以圖甲細(xì)胞不能進(jìn)行基因重組。圖乙細(xì)胞處于分裂間期，容易發(fā)生基因突變。圖丙細(xì)胞中同源染色體正在分開，是減數(shù)第一次分裂，1與2的片段局部(júbù)交換，是同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換，是基因重組；圖丙細(xì)胞中同源染色體別離，非同源染色體自由組合。第十二頁，共37頁。12【延伸探究】(1)圖丙細(xì)胞中1與4發(fā)生(fāshēng)片段交換，屬于什么變異？為什么？提示：易位。1與4屬于非同源染色體。(2)假設(shè)圖甲與圖丙都發(fā)生(fāshēng)基因突變，遺傳給后代的可能性哪個(gè)大？試解釋原因。提示：圖丙。圖甲細(xì)胞分裂產(chǎn)生的是體細(xì)胞，一般不遺傳給后代。第十三頁，共37頁。13【加固訓(xùn)練】甲、乙兩圖表示基因型為AaBB的雌性動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的染色體變化，相關(guān)分析正確的選項(xiàng)是()A.甲圖中，a→b可發(fā)生在減數(shù)(jiǎnshù)第一次分裂后期B.甲圖中，e→a可表示在分裂間期發(fā)生的染色體復(fù)制過程第十四頁，共37頁。14【解析】選D。甲圖中，a→b可發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期；甲圖中，b→c可表示在分裂間期發(fā)生的染色體復(fù)制過程；由于該細(xì)胞的基因(jīyīn)型為AaBB，所以乙細(xì)胞的b基因(jīyīn)來自基因(jīyīn)突變；乙細(xì)胞分裂形成的子細(xì)胞是極體，不能完成受精作用，所以D項(xiàng)正確。第十五頁，共37頁。15類型二變異與遺傳規(guī)律1.基因突變：按性狀表現(xiàn)可把基因突變分為顯性突變和隱性突變，判斷突變顯隱性的方法一般是讓突變個(gè)體和原有個(gè)體進(jìn)行雜交，根據(jù)后代的性狀表現(xiàn)進(jìn)行判斷。假設(shè)(jiǎshè)后代表現(xiàn)為原有性狀，那么為隱性突變；假設(shè)(jiǎshè)后代出現(xiàn)突變性狀，那么為顯性突變。第十六頁，共37頁。162.基因重組：基因重組實(shí)質(zhì)是生物體進(jìn)行有性生殖過程中，控制不同性狀的基因重新組合，有兩種類型：交叉互換和自由組合，基因重組后仍然符合(fúhé)基因的自由組合定律。3.染色體變異：染色體變異后，仍然符合(fúhé)基因的別離定律和自由組合定律，可用遺傳圖解解決。(1)局部基因缺失：可用0代替缺失的基因，然后分析遺傳圖解，如XAXa×XAY，假設(shè)a基因缺失，那么變成XAX0×XAY→XAXA、XAY、X0XA、X0Y。第十七頁，共37頁。17(2)染色體缺失：可用0代替缺失的染色體，然后(ránhòu)分析遺傳圖解，如XAXa×XAY，假設(shè)Xa缺失，那么變成XA0×XAY→XAXA、XAY、0XA、0Y。第十八頁，共37頁。18【考題回訪】1.(2015·泰安模擬)一只突變型的雌果蠅與一只野生型雄果蠅交配后，產(chǎn)生(chǎnshēng)的F1中野生型與突變型之比為2∶1。且雌雄個(gè)體之比也為2∶1，這個(gè)結(jié)果從遺傳學(xué)角度分析，合理的解釋是()A.該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死B.該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死C.該突變基因?yàn)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死D.X染色體片段發(fā)生缺失可導(dǎo)致突變型，且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子致死第十九頁，共37頁。19【解題指南】解答此題的技巧：(1)判斷是“含該突變基因的雄性個(gè)體致死〞，還是“含該突變基因的雌配子致死〞。由于后代雌雄個(gè)體之比為2∶1，因此確定該變異(biànyì)為X染色體上的突變，并且很可能是“含有該突變基因的雄性個(gè)體致死〞。(2)判斷顯性突變還是隱性突變。第二十頁，共37頁。20【解析】選B。如果該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雌配子致死，假設(shè)突變基因?yàn)镈，那么雜交組合為XDXd×XdY，由于(yóuyú)XD配子致死，子代為1XdXd(野生)∶1XdY(野生)；如果該突變基因?yàn)閄染色體顯性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死，假設(shè)突變基因?yàn)镈，那么雜交組合為XDXd×XdY，子代為1XDXd(突變)∶1XdXd(野生)∶1XDY(突變)∶1XdY(野生)，由于(yóuyú)XDY致死，因此F1中野生型與突變型之比為2∶1，且雌雄個(gè)體之比也為2∶1；如果該突變基因?yàn)閄染色體隱性突變，且含該突變基因的雄性個(gè)體致死，假設(shè)突變基因?yàn)閐，那么雜交組合為XdXd×XDY，那么子代全為XDXd(野生)；如果X染色體片段發(fā)生缺第二十一頁，共37頁。21失可導(dǎo)致突變型，且缺失會(huì)導(dǎo)致雌配子致死，假設(shè)發(fā)生缺失X染色體為X-，那么雜交組合為XX-×XY，雌配子X-致死，故子代(zǐdài)為1XX(野生)∶1XY(野生)。第二十二頁，共37頁。222.(2013·廣東高考改編)果蠅紅眼對白眼為顯性，控制這對性狀的基因位于X染色體。果蠅缺失1條Ⅳ號(hào)染色體仍能正常生存和繁殖，缺失2條那么(nàme)致死。一對都缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的紅眼果蠅雜交(親本雌果蠅為雜合子)，F(xiàn)1中()D.缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的白眼果蠅占1/4第二十三頁，共37頁。23【解題指南】解答此題時(shí)需關(guān)注以下(yǐxià)兩點(diǎn)：(1)減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體別離，進(jìn)入不同配子中，受精時(shí)雌雄配子隨機(jī)結(jié)合。(2)Ⅳ號(hào)染色體是常染色體，設(shè)有Ⅳ號(hào)染色體為A，無Ⅳ號(hào)染色體為a，那么題目就變成：AaXBXb和AaXBY進(jìn)行雜交，其中aa致死。第二十四頁，共37頁。24【解析】選C。此題考查伴性遺傳。由題可知，紅眼和白眼在X染色體上，那么XBXb和XBY交配后代的基因型為XBXB∶XBXb∶XBY∶XbY=1∶1∶1∶1。親本中均缺失1條Ⅳ號(hào)染色體，因此后代中缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的占1/2，缺失2條Ⅳ號(hào)染色體的和染色體正常的均占1/4，缺失2條Ⅳ號(hào)染色體的果蠅不能存活(cúnhuó)，因此后代染色體正常的占1/3，缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的占2/3。因此后代白眼雄果蠅占1/4，紅眼雌果蠅占1/2，染色體數(shù)目正常的紅眼果蠅占3/4×1/3=1/4，缺失1條Ⅳ號(hào)染色體的白眼果蠅占1/4×2/3=1/6，因此答案為C。第二十五頁，共37頁。253.(2014·安徽高考)香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因?yàn)開____________________________________________________，導(dǎo)致香味物質(zhì)積累。(2)水稻香味性狀與抗病性狀獨(dú)立遺傳?？共?B)對感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進(jìn)行了一系列雜交實(shí)驗(yàn)。其中(qízhōng)，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如以下圖所示，那么兩個(gè)親代的基因型是____________________________。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為____________________。第二十六頁，共37頁。26(3)用純合無香味植株(zhízhū)作母本與香稻品種甲進(jìn)行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株(zhízhū)具有香味性狀。請對此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋：①_______________________________________________________；②_______________________________________________________。第二十七頁，共37頁。27(4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成__________，最終發(fā)育成單倍體植株，這說明花粉具有發(fā)育成完整植株所需的__________________________。假設(shè)要獲得二倍體植株，應(yīng)在__________時(shí)期用秋水仙素進(jìn)行誘導(dǎo)處理?！窘忸}指南】(1)題干關(guān)鍵(guānjiàn)信息：“穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株〞“偶爾〞“秋水仙素進(jìn)行誘導(dǎo)處理〞。(2)圖示信息：性狀別離比為抗病∶感病=1∶1，無香味∶有香味=3∶1。第二十八頁，共37頁。28【解析】此題考查基因?qū)π誀畹目刂萍半s交育種、基因突變和單倍體育種等有關(guān)(yǒuguān)知識(shí)。(1)由題意可知，A基因存在無香味物質(zhì)積累，可能A基因控制合成的酶促進(jìn)了香味物質(zhì)分解，而a基因不能控制合成分解香味物質(zhì)的酶。(2)根據(jù)雜交結(jié)果：抗病∶感病=1∶1，無香味∶有香味=3∶1，可知親本的基因型為Aabb、AaBb，那么F1為1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才能獲得能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB)，所占比例為1/4×1/4×1/4+1/8×1×1/4=3/64。第二十九頁，共37頁。29(3)正常情況下AA與aa雜交，所得子代為Aa(無香味)，偶爾出現(xiàn)的有香味植株有可能是某一雌配子形成時(shí)A基因突變?yōu)閍基因，或某一雌配子形成時(shí)，含A基因的染色體片段缺失；還可能是受到環(huán)境因素的影響(yǐngxiǎng)而產(chǎn)生的。(4)花藥離體培養(yǎng)過程中，花粉先經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成單倍體植株，此過程表達(dá)了花粉細(xì)胞的全能性，根本原因是花粉細(xì)胞中含有控制該植株個(gè)體發(fā)育所需的全部遺傳物質(zhì)；形成的單倍體植株在幼苗期用一定濃度的秋水仙素處理，可形成二倍體植株。第三十頁，共37頁。30答案(dáàn)：(1)a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失(2)Aabb、AaBb3/64(3)某一雌配子形成時(shí)，A基因突變?yōu)閍基因某一雌配子形成時(shí)，含A基因的染色體片段缺失(4)愈傷組織全部遺傳信息幼苗第三十一頁，共37頁。31【延伸探究】(1)A與a的根本區(qū)別是什么？提示：脫氧核苷酸排列順序(shùnxù)的不同。(2)水稻的香味性狀與抗病性狀獨(dú)立遺傳，說明控制這兩對相對性狀的基因位于什么位置？提示：非同源染色體上。第三十二頁，共37頁。324.(2015·濟(jì)南模擬)某種雌雄異株(XY型)的二倍體高等植物，控制株色(A、a)和葉形(B、b)兩對性狀的基因獨(dú)立遺傳，其中(qízhōng)一對基因位于X染色體上。缺失一條常染色體的植株仍能正常生存和繁殖，缺失一條常染色體的雌雄配子成活率極低且相等，缺失一對常染色體的植株不能成活?，F(xiàn)有都缺失一條常染色體的純合植株雜交。結(jié)果如以下圖，請據(jù)圖答復(fù)：第三十三頁，共37頁。33(1)控制葉形的基因位于________染色體上，親本的基因型是____。(2)子一代中極少數(shù)紫色植株的基因型是________________，理論上綠色寬葉和綠色窄葉植株的數(shù)量比為________，這兩種植株中是否存在染色體缺失(quēshī)的個(gè)體？________。(3