1、高考大題沖關(guān)(三) 遺傳變異與進化綜合題的突破,導(dǎo)語:遺傳變異與進化是高考命題熱點,縱觀近年高考試題,該部分多以非選擇題考查為主,所占比例較多,所占分值較大,綜合性較強,難度較大。該內(nèi)容常對基因突變、基因重組和染色體變異進行對比考查,同時基因突變常結(jié)合基因表達、細胞分裂、育種和人類遺傳病進行考查,基因重組,則常結(jié)合減數(shù)分裂過程考查對兩種類型基因重組的理解,對染色體變異命題是近幾年理綜命題的焦點,多與生產(chǎn)實踐結(jié)合進行綜合考查或以實驗的形式進行考查。,命題角度1:生物變異類型與探究 【真題1】 (2013山東卷)某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性,高莖(H)對矮莖(h)為顯性,紅花(R)對白

2、花(r)為顯性,基因M、m與基因R、r在2號染色體上,基因H、h在4號染色體上。,(1)基因M、R編碼各自蛋白質(zhì)前3個氨基酸的DNA序列如圖,起始密碼子均為AUG。若基因M的b鏈中箭頭所指堿基C突變?yōu)锳,其對應(yīng)的密碼子將由變?yōu)?。正常情況下,基因R在細胞中最多有 個,其轉(zhuǎn)錄時的模板位于(填“a”或“b”)鏈中。 (2)用基因型為MMHH和mmhh的植株為親本雜交獲得F1,F1自交獲得F2,F2中自交性狀不分離植株所占的比例為;用隱性親本與F2中寬葉高莖植株測交,后代中寬葉高莖與窄葉矮莖植株的比例為。 (3)基因型為Hh的植株減數(shù)分裂時,出現(xiàn)了一部分處于減數(shù)第二次分裂中期的Hh型細胞,最可能的原因

3、是。缺失一條4號染色體的高莖植株減數(shù)分裂時,偶然出現(xiàn)一個HH型配子,最可能的原因是。,(4)現(xiàn)有一寬葉紅花突變體,推測其體細胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為如圖甲、乙、丙中的一種,其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正常?，F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇,請設(shè)計一步雜交實驗,確定該突變體的基因組成是哪一種。(注:各型配子活力相同;控制某一性狀的基因都缺失時,幼胚死亡),實驗步驟: ; 觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。 結(jié)果預(yù)測: .若,則為圖甲所示的基因組成; .若,則為圖乙所示的基因組成; .若,則為圖丙所示的基因組成。,解析: (1)由題意分析可知:基因M是以b鏈為模板從左向右進行轉(zhuǎn)錄,基因R則以a

4、鏈為模板從右向左進行轉(zhuǎn)錄。(2)F1的基因型為MmHh,則F2中自交性狀不分離的為純合子,所占比例為1/4;用隱性親本與F2中寬葉高莖(MH)植株進行測交,后代中寬葉窄葉=21,高莖矮莖=21,所以寬葉高莖窄葉矮莖=41。(3)基因型為Hh植株處于減數(shù)第二次分裂中期的基因型應(yīng)為HH或hh,題中說出現(xiàn)了一部分基因型為Hh的細胞(根據(jù)基因突變的低頻性可排除基因突變),最可能的原因是減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生了交叉互換;缺失一條4號染色體的高莖植株產(chǎn)生的配子基因型應(yīng)有含H和不含H兩種,若出現(xiàn)HH的配子,最可能的原因是減數(shù)第二次分裂后期兩條4號染色體未分離。(4)據(jù)題意分析可知,推斷該突變體基因組成的最好

5、方法是測交法,即用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株(mr)雜交。分析可知:該窄葉白花植株可產(chǎn)生mr和O(不含mr)的配子,若該突變體的基因組成為圖甲所示,其可產(chǎn)生MR和Mr兩種配子,雜交后代為MmRr MmrrMRMr=1111,表現(xiàn)型為寬葉紅花寬葉白花=11;若為圖乙所示,其可產(chǎn)生MR和M兩種配子,雜交后代為MmRrMmrMRM(幼胚致死)=1111,表現(xiàn)型為寬葉紅花寬葉白花=21;若為圖丙所示,其可產(chǎn)生MR和O兩種配子,雜交后代為MmRrmrMROO(幼胚致死)=1111,表現(xiàn)型為寬葉紅花窄葉白花=21。另外,也可讓該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株(mR)雜交,根據(jù)子代

6、表現(xiàn)型及比例也可判斷該突變體的類型。,答案: (1)GUCUUC4a(2)1/441 (3)(減數(shù)第一次分裂時)交叉互換減數(shù)第二次分裂時染色體未分離 (4)答案一: 用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交 .寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為11 .寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為21 .寬葉紅花與窄葉白花植株的比例為21 答案二: 用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交 .寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為31 .后代全部為寬葉紅花植株 .寬葉紅花與窄葉紅花植株的比例為21,【沖關(guān)錦囊】 (1)判斷可遺傳變異的類型 DNA分子內(nèi)的變異 一看基因結(jié)構(gòu):基因結(jié)構(gòu)是否發(fā)生改變,基因中堿基

7、對的替換、增添或缺失,應(yīng)為基因突變。 二看基因位置:若基因種類和基因數(shù)目未變,但染色體上的基因位置改變,應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“倒位”。 三看基因數(shù)目:若基因的種類和位置均未改變,但基因的數(shù)目改變則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”或“缺失”。 DNA分子間的變異 一看染色體數(shù)目:若染色體的數(shù)目發(fā)生改變,可根據(jù)染色體的數(shù)目變化情況,確定是染色體數(shù)目的“整倍變異”還是“非整倍變異”。 二看基因位置:若染色體的數(shù)目和基因數(shù)目均未改變,但基因所處的染色體位于非同源染色體上,則應(yīng)為染色體變異中的“易位”。,三看基因數(shù)目:若染色體上的基因數(shù)目不變,則為減數(shù)分裂過程中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的結(jié)果,

8、屬于基因重組。 染色體復(fù)制后,一條染色體的兩條姐妹染色單體上,基因出現(xiàn)不同,若發(fā)生在有絲分裂過程中,則為基因突變的結(jié)果,若發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,最可能是交叉互換的結(jié)果,為基因重組。 (2)探究基因組成實驗設(shè)計可用測交法或自交法。依據(jù)子代的分離比確定親代的基因組成。,命題角度2:生物育種及應(yīng)用 【真題2】 (2014新課標全國卷)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種: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。 回答下列問題: (1)在育種實踐中,若利用這兩個品種進行雜交育種,一般來說,育種目的是獲得具有優(yōu)良性狀的新品種。 (2

9、)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律來預(yù)測雜交結(jié)果,需要滿足3個條件: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個條件,可用測交實驗來進行檢驗。請簡要寫出該測交實驗的過程。,解析: (1)通過雜交育種,可將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀集中在一起。(2)抗病與感病、高稈與矮稈各自受一對等位基因控制,兩對基因位于兩對同源染色體上均符合分離定律時,才可依據(jù)自由組合定律對雜交結(jié)果進行正確預(yù)測。(3)純合抗病高稈和感病矮稈雜交獲得F1,讓F1與感病矮稈測交,若測交后代

10、有抗病高稈、抗病矮稈、感病高稈和感病矮稈四種表現(xiàn)型,且比例為1111,則這兩對等位基因滿足上述3個條件。 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;控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上(3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交,產(chǎn)生F1,讓F1與感病矮稈植株雜交。,【沖關(guān)錦囊】 根據(jù)育種方法推出育種目的 雜交育種目的:獲得不同親本的優(yōu)良性狀。 單倍體育種目的:既獲得不同親本的優(yōu)良性狀,又能縮短育種年限。 多倍體育種目的:獲得體型碩大,營養(yǎng)豐富的植物 誘變育種目的創(chuàng)造新的性狀。 基因工程育種目的:不同物種間優(yōu)良性狀定向轉(zhuǎn)移。,命題角度3:用進化

11、中基因頻率解遺傳概率問題 【真題3】 (2013安徽卷)圖1是一個常染色體遺傳病的家系系譜。致病基因(a)是由正?；?A)序列中一個堿基對的替換而形成的。圖2顯示的是A和a基因區(qū)域中某限制酶的酶切位點。分別提取家系中1、2和1的DNA,經(jīng)過酶切、電泳等步驟,再用特異性探針做分子雜交,結(jié)果見圖3。,(1)2的基因型是。 (2)一個處于平衡狀態(tài)的群體中a基因的頻率為q。如果2與一個正常男性隨機婚配,他們第一個孩子患病的概率為。如果第一個孩子是患者,他們第二個孩子正常的概率為。 (3)研究表明,世界不同地區(qū)的群體之間,雜合子(Aa)的頻率存在著明顯的差異。請簡要解釋這種現(xiàn)象。 ; 。 (4)B和b

12、是一對等位基因。為了研究A、a與B、b的位置關(guān)系,遺傳學(xué)家對若干基因型為AaBb和AABB個體婚配的眾多后代的基因型進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些后代的基因型只有AaBB和AABb兩種。據(jù)此,可以判斷這兩對基因位于染色體上,理由是 。 (5)基因工程中限制酶的作用是識別雙鏈DNA分子的,并切割DNA雙鏈。 (6)根據(jù)圖2和圖3,可以判斷分子雜交所用探針與A基因結(jié)合的位置位于 。,答案: (1)AA或Aa,(3)不同地區(qū)基因突變頻率因環(huán)境的差異而不同不同環(huán)境條件下,選擇作用會有所不同 (4)同源基因型AaBb個體只產(chǎn)生Ab、aB兩種類型配子,不符合自由組合定律 (5)特定核苷酸序列 (6)酶切位點與之間,【沖關(guān)錦囊】 利用遺傳平衡定律計算基因型頻