1、專題五 生物的變異與進(jìn)化,五年考情展示,小專題9 生物的變異和育種,薄弱考點(diǎn)自查,核心考點(diǎn)突破,課堂定時(shí)演練,薄弱考點(diǎn)自查 回顧教材 拾遺查漏,構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),【高考答題必備語句】 1.基因突變是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料,是新基因 產(chǎn)生的途徑。 2.基因突變是指DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。 3.基因重組的類型包括自由組合(減數(shù)第一次分裂后期)和交叉互換(四分體時(shí)期)。 4.人工誘導(dǎo)多倍體的常用方法是用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種 子或幼苗,使有絲分裂前期紡錘體的形成受到抑制,從而使染色體數(shù)目 加倍獲得多倍體。 5.單倍體的特點(diǎn)是植株弱小、高度不育,但

2、單倍體通過人工誘導(dǎo)的方法培育新品種,可以明顯地縮短育種年限。 6.優(yōu)生的措施有產(chǎn)前診斷、遺傳咨詢、禁止近親結(jié)婚、提倡適齡生育。,診斷遺漏,1.DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變,導(dǎo)致基因突變(2011江蘇)( ) 提示:基因突變是指堿基對的增添、缺失或改變,若在DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生上述情況之一,即可導(dǎo)致基因突變。 2.“超級細(xì)菌”含有超強(qiáng)耐藥性基因NDM1,該基因編碼金屬內(nèi)酰胺酶,此菌耐藥性產(chǎn)生的原因是通過染色體交換從其他細(xì)菌獲得耐藥基因(2011廣東)( ) 提示:細(xì)菌無染色體,產(chǎn)生耐藥性的根本原因是基因突變。 3.若某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的,如不考慮染色

3、體變異,基因B1和B2可同時(shí)存在于同一個(gè)體細(xì)胞中或同一個(gè)配子中(2013海南)( ) 提示:基因B1和B2的關(guān)系是等位基因,等位基因不能同時(shí)存在于配子當(dāng)中。 4.在誘導(dǎo)離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會(huì)同時(shí)發(fā)生基因的突變與重組(2013四川)( ) 提示:該過程為有絲分裂,不發(fā)生基因重組。,5.在愈傷組織的培養(yǎng)中加入細(xì)胞融合的誘導(dǎo)劑,可獲得染色體加倍的細(xì)胞(2013重慶)( ) 提示:植物細(xì)胞融合是指經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理后得到的原生質(zhì)體的誘導(dǎo)融合,帶有細(xì)胞壁的愈傷組織細(xì)胞不能誘導(dǎo)融合形成染色體加倍的細(xì)胞。 6.染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化(2011海南)( ) 提示:染色體片

4、段的缺失可能導(dǎo)致基因種類的變化,片段的重復(fù)會(huì)導(dǎo)致基因數(shù) 目增加,種類不變。 7.在有絲分裂和和減數(shù)分裂的過程中,會(huì)由于非同源染色體之間交換一部分 片段,導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(2011江蘇)( ) 提示:非同源染色體之間的片段交叉互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位,在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均能發(fā)生。 8.秋水仙素通過促進(jìn)著絲點(diǎn)分裂,使染色體數(shù)目加倍(2014四川)( ) 提示:秋水仙素不影響著絲點(diǎn)分裂,主要是通過抑制紡錘體形成使染色體數(shù)目 加倍。 9.染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平,是有利變異(2014江蘇)( ) 提示:染色體增加一片段不會(huì)提高基因表達(dá)水平,是否屬于有利變異取決于 環(huán)境。,

5、核心考點(diǎn)突破 緊扣核心 透析聯(lián)系,考點(diǎn)1,生物變異的類型比較,【典例1】(雙選題)(2014華南師大附中三模)由于編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換,酶X變?yōu)槊竃。如表顯示了酶Y與酶X相比可能出現(xiàn)的四種狀況。下列有關(guān)分析,合理的是( ),A.狀況說明基因結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變 B.狀況是因?yàn)榘被釘?shù)減少了50% C.狀況可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致終止密碼子提前 D.狀況可為蛋白質(zhì)工程提供思路,【選題意圖】本題考查基因突變對生物性狀的影響、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,要求學(xué)生掌握基因突變對生物性狀的影響,再結(jié)合表中信息,對各選項(xiàng)作出準(zhǔn)確的判斷,屬于考綱理解和應(yīng)用層次的考查,有一定難度。 【解題思路】由于密碼子具有簡并性

6、,一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換后,雖然基因的結(jié)構(gòu)改變了但密碼子決定的氨基酸并不一定改變,A錯(cuò)誤;狀況酶活性雖然改變了,但氨基酸數(shù)目沒有改變,B錯(cuò)誤;狀況堿基改變之后酶活性下降且氨基酸數(shù)目減少,可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼的位置提前,翻譯過程提前結(jié)束,C正確;蛋白質(zhì)工程的目的是獲得具備新性質(zhì)或新功能的蛋白質(zhì),根據(jù)狀況酶活性增加,可以通過改造或創(chuàng)建新的編碼蛋白質(zhì)的基因去合成蛋白質(zhì)來實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)工程。 答案:CD,【延伸拓展】 (1)一個(gè)DNA分子中缺失了一段序列,屬于基因突變嗎? 提示:不一定,若缺失的僅幾個(gè)堿基對,則屬于基因突變,若缺失的序列較長,則上面可能含有幾個(gè)基因,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失。

7、(2)基因突變后,基因的結(jié)構(gòu)、基因中的遺傳信息、對應(yīng)的mRNA上的密碼子、蛋白質(zhì)中的氨基酸序列、生物的性狀是否改變,為什么? 提示:基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段,其中的脫氧核苷酸排列順序表示遺傳信息,因此基因突變后,基因的結(jié)構(gòu)、基因中的遺傳信息一定改變;mRNA是DNA轉(zhuǎn)錄形成的,因此基因突變后對應(yīng)的mRNA上的密碼子一定改變;由于密碼子具有簡并性,翻譯形成的蛋白質(zhì)氨基酸序列不一定改變;又由于蛋白質(zhì)不一定改變,或突變?yōu)殡[性基因(生物體成為雜合子),生物的性狀除受基因控制以外還受環(huán)境影響,因此生物的性狀不一定改變。,歸納提升,1.基因突變對蛋白質(zhì)和生物性狀的影響分析 (1)基因突變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

8、的影響,(2)基因突變對性狀的影響 基因突變影響性狀 原因:突變引起密碼子改變,最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能改變,影響生物性狀。例如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。 基因突變不影響性狀 原因:a、若基因突變發(fā)生后,引起了信使RNA上的密碼子改變,但由于一種氨基酸可對應(yīng)多個(gè)密碼子,若改變了的密碼子與原密碼子對應(yīng)同一種氨基酸,此時(shí)突變基因控制的性狀不改變;b、若基因突變?yōu)殡[性突變,如AA中的一個(gè)Aa,此時(shí)性狀也不改變。,變式拓展,(2014韶關(guān)二模)某男子表現(xiàn)型正常,但其一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體,如圖甲。減數(shù)分裂時(shí)異常染色體的聯(lián)會(huì)如圖乙,配對的三條染色體中,任意配對的兩條染色體分離時(shí),另一

9、條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。下列敘述正確的是( ) A.圖甲所示的變異屬于基因重組 B.觀察異常染色體應(yīng)選擇處于分裂間期的細(xì)胞 C.如不考慮其他染色體,理論上該男子產(chǎn)生的精子類型有8種 D.該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代,D,解析:從圖甲看出,一條14號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接時(shí),還丟失了一小段染色體,明顯是染色體結(jié)構(gòu)變異,A錯(cuò)誤;觀察染色體的最佳時(shí)期是有絲分裂中期,觀察異常染色體最佳時(shí)期是減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會(huì)時(shí),B錯(cuò)誤;減數(shù)分裂時(shí)同源染色體發(fā)生分離,理論上該男子產(chǎn)生“只含有14號(hào)染色體”、“只含有21號(hào)染色體”、“含有14號(hào)染色體和21號(hào)染色體”、“含有異常染色體和14

10、號(hào)染色體”、“含有異常染色體和21號(hào)染色體”、“只含有異常染色體”共6種精子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該男子減數(shù)分裂時(shí)能產(chǎn)生“含有14號(hào)染色體和21號(hào)染色體”的正常精子,自然可以產(chǎn)生正常的后代,D正確。,考點(diǎn)2,生物變異在育種中的應(yīng)用,【典例2】 (2014全國卷)現(xiàn)有兩個(gè)純合的某作物品種:抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種,已知抗病對感病為顯性,高稈對矮稈為顯性,但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}: (1)在育種實(shí)踐中,若利用這兩個(gè)品種進(jìn)行雜交育種,一般來說,育種目的是獲得具有 優(yōu)良性狀的新品種。 (2)雜交育種前,為了確定F2的種植規(guī)模,需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定

11、律來預(yù)測雜交結(jié)果,需要滿足3個(gè)條件:條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;其余兩個(gè)條件是 。 (3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個(gè)條件,可用測交實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行檢驗(yàn)。請簡要寫出該測交實(shí)驗(yàn)的過程。,【選題意圖】 本題考查孟德爾定律與雜交育種相關(guān)知識(shí),考查學(xué)生的理解能力、知識(shí)遷移能力。 【解題思路】 (1)雜交育種的目的是獲得同時(shí)具備兩種優(yōu)良性狀的個(gè)體,即抗病矮稈的新品種。(2)雜交育種的原理是基因重組,若控制兩對相對性狀的基因的遺傳遵循基因的自由組合定律,則這兩對相對性狀應(yīng)分別受一對等位基因控制,且兩對基因必須位于兩對同源染色體上。(3)先由純合的抗病高

12、稈和感病矮稈雜交得到抗病高稈的雜合子,再與感病矮稈(隱性純合子)雜交,如果后代出現(xiàn)抗病高稈感病高稈抗病矮稈感病矮稈=1111的性狀分離比,則可說明這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律。,答案: (1)抗病矮稈 (2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制,且符合分離定律;控制這兩對性狀的基因位于非同源染色體上 (3)將純合的抗病高稈與感病矮稈雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈雜交。,【延伸拓展】 (1)如果要快速獲得抗病矮稈個(gè)體應(yīng)選用什么方案? 提示:單倍體育種。 (2)除了用測交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證孟德爾定律,還可以用什么方法? 提示:F1自交,F2出現(xiàn)9331的分離比。,歸納提升,2.動(dòng)植物雜交育種

13、的區(qū)別 (1)方法:植物雜交育種中純合子的獲得只能通過逐代自交的方法獲得,一般不能通過測交方法獲取;而動(dòng)物雜交育種純合子的獲得一般通過測交的方法獲取。,(2)實(shí)例:培育基因型為AAbb的個(gè)體,變式拓展,2.(雙選題)(2014潮州、揭陽三模)現(xiàn)有小麥種質(zhì)資源包括:高產(chǎn)、感病;低產(chǎn)、抗病;高產(chǎn)、晚熟等品種。為滿足不同地區(qū)及不同環(huán)境條件下的栽培需求,育種專家要培育3類品種:a.高產(chǎn)、抗病;b.高產(chǎn)、早熟;c.高產(chǎn)、抗旱。下述育種方法可行的是( ) A.利用、間雜交篩選獲得a B.對進(jìn)行染色體加倍處理篩選獲得b C.a、b和c的培育均可采用誘變育種方法 D.用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源抗旱基因?qū)胫蝎@得c 解

14、析:培育a高產(chǎn)抗病應(yīng)選用;對品種僅染色體加倍處理得不到早熟品種,需先花藥離體培養(yǎng),再染色體加倍處理才可能得到;誘變育種理論上都可產(chǎn)生所需性狀,但概率很低;轉(zhuǎn)基因技術(shù)能定向改變生物性狀。,CD,課堂定時(shí)演練 隨堂演練 鞏固提升,1.(2014江蘇)下列關(guān)于染色體變異的敘述,正確的是( ) A.染色體增加某一片段可提高基因表達(dá)水平,是有利變異 B.染色體缺失有利于隱性基因表達(dá),可提高個(gè)體的生存能力 C.染色體易位不改變基因數(shù)量,對個(gè)體性狀不會(huì)產(chǎn)生影響 D.通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育,培育出作物新類型 解析:變異導(dǎo)致生物性狀的改變包括有利和不利變異,是否有利取決于能否更好地適應(yīng)環(huán)境,與基

15、因表達(dá)水平的提高無直接聯(lián)系,故A錯(cuò)誤。染色體缺失也有可能導(dǎo)致隱性基因丟失,這時(shí)便不利于隱性基因的表達(dá),所以B錯(cuò)誤。染色體易位不改變基因的數(shù)量,但染色體易位有可能會(huì)影響基因的表達(dá),從而導(dǎo)致生物的性狀發(fā)生改變,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤。遠(yuǎn)緣雜交獲得雜種,其染色體可能無法聯(lián)會(huì)而導(dǎo)致不育,經(jīng)秋水仙素等誘導(dǎo)成可育的異源多倍體從而培育出生物新品種類型,故D選項(xiàng)正確。,D,2.(2014茂名二模)下列與基因相關(guān)的知識(shí)描述中,正確的是( ) A.基因內(nèi)增加一個(gè)堿基對,只會(huì)改變肽鏈上一個(gè)氨基酸 B.無法進(jìn)行基因交流的生物之間一定存在生殖隔離 C.基因重組可能改變DNA分子的堿基序列 D.目的基因只能從相應(yīng)環(huán)境生物細(xì)胞的D

16、NA獲取 解析:基因中增加一個(gè)堿基對可能會(huì)導(dǎo)致突變位點(diǎn)后所有氨基酸都會(huì)改變,A錯(cuò)誤;因地理隔離導(dǎo)致無法進(jìn)行基因交流的同種生物之間不存在生殖隔離,B錯(cuò)誤。同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換引起的基因重組,可以改變DNA分子的堿基序列,C正確。 目的基因可以從基因文庫中獲取,還可以人工合成,D錯(cuò)誤。,C,3.(2014佛山順德區(qū)三模)圖甲、乙、丙分別表示三種細(xì)胞的染色體和基因組成,相關(guān)描述正確的是( ) A.圖甲表示將要分裂的原始生殖細(xì)胞,則兩對基因可以自由組合 B.圖乙由圖甲形成,則發(fā)生了基因突變 C.圖乙表示鳥類性染色體,則此鳥類為雄性 D.圖丙表示體細(xì)胞,則發(fā)生了染色體變異 解析:圖甲中兩對

17、基因位于一對同源染色體上,不能自由組合,A錯(cuò)誤;圖乙發(fā)生了染色體片段丟失,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,B錯(cuò)誤;鳥類中含有兩條異形性染色體的是雌性,C錯(cuò)誤;若圖丙表示體細(xì)胞,則細(xì)胞中少一條染色體,屬于染色體數(shù)目變異,D正確。,D,4.(2014廣州綜合測試)番茄的抗病(R)對感病(r)為顯性,高稈(D)對矮稈(d)為顯性,控制上述兩對相對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。為獲得純合高稈抗病番茄植株,研究人員采用了如圖所示的方法。據(jù)圖分析,正確的是( ),A,A.若過程的F1自交一代,產(chǎn)生的高稈抗病植株中純合子占1/9 B.過程常用一定濃度的秋水仙素處理單倍體的種子 C.過程應(yīng)用的原理是細(xì)胞增殖 D.過

18、程“航天育種”方法中主要的變異類型是基因重組 解析:中的F1基因型為DdRr,自交一代后高稈抗病(D R )中純合子(DDRR)占1/9。過程用一定濃度的秋水仙素處理單倍體的幼苗(單倍體植株高度不育,一般不會(huì)產(chǎn)生種子),過程應(yīng)用的原理是細(xì)胞的全能性。過程“航天育種”主要變異類型是基因 突變。,5.(雙選題)(2014中山一中二次統(tǒng)考)下列關(guān)于變異和育種的敘述中,正確的是( ) A.四倍體馬鈴薯的花粉離體培養(yǎng)后形成的植株具有兩個(gè)染色體組,稱為二倍體 B.基因工程育種能讓生物具有本身不存在的基因,育種原理是基因突變 C.子女與父母的性狀總有一些差異,這些變異的主要來源是基因重組 D.一條染色體上缺

19、失了3個(gè)堿基對,不屬于染色體變異,應(yīng)屬于基因突變 解析:由花粉培育出的個(gè)體,無論含有幾個(gè)染色體組,統(tǒng)稱為單倍體,A錯(cuò)誤;基因工程的原理是基因重組,B錯(cuò)誤;基因重組是有性生殖生物后代出現(xiàn)多樣性的主要原因,堿基對的缺失屬于基因突變,C項(xiàng)、D項(xiàng)正確。,CD,6.(2014鄭州質(zhì)檢)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)多數(shù)抗旱性農(nóng)作物能通過細(xì)胞代謝,產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物,調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液的滲透壓,此代謝產(chǎn)物在葉肉細(xì)胞和莖部細(xì)胞中卻很難找到。 (1)該代謝產(chǎn)物能夠使細(xì)胞液的滲透壓 (填“增大”或“減小”)。 (2)這種代謝產(chǎn)物在莖部和葉肉細(xì)胞中很難找到,而在根部細(xì)胞中卻能產(chǎn)生的根本原因是 。 (3)現(xiàn)有一抗旱植物,其體細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)抗旱

20、基因R,其等位基因?yàn)閞(旱敏基因)R、r的部分核苷酸序列如下:r:ATAAGCATGACATTA; R:ATAAGCAAGACATTA?？购祷蛲蛔?yōu)楹得艋虻母驹蚴?。研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類,該抗旱基因控制抗旱性狀是通過 實(shí)現(xiàn)的。,(4)已知抗旱性和多顆粒屬于顯性,各由一對等位基因控制,且分別位于兩對同源染色體上。純合的旱敏型多顆粒植株與純合的抗旱型少顆粒植株雜交,F1自交: F2抗旱多顆粒植株中雙雜合子占的比例是 。 若拔掉F2中所有的旱敏型植株后,剩余植株自交。從理論上講F3旱敏型植株的比例是 。 某人用一植株和一旱敏型多顆粒的植株做親本進(jìn)行雜交,發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn)4種類型,性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示:抗旱旱敏=11,多顆粒少顆粒=31。若只讓F1中抗旱多顆粒植株相互受粉,F2的性狀分離比是 。 (5)請?jiān)O(shè)計(jì)一