《（江苏专版）高考生物一轮复习 专题14 生物的变异与育种课件-人教版高三全册生物课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（江苏专版）高考生物一轮复习 专题14 生物的变异与育种课件-人教版高三全册生物课件.ppt（84页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题14 生物的变异与育种高考生物高考生物(江苏专用)考点考点1 1基因突变与基因重组基因突变与基因重组1.(2018江苏单科,15,2分)下列过程不涉及基因突变的是()A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险答案答案C本题考查基因突变的相关知识。经紫外线照射可诱导基因发生突变,从而获得红色素产量高的红酵母,A不符合题意;运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基属于基因突变,B不符合题意;黄瓜开花阶段用2,
2、4-D诱导产生更多雌花的机理是影响细胞的分化,不涉及基因突变,C符合题意;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,属于基因突变,D不符合题意。思路点拨思路点拨本题旨在检测学生对基因突变实例的理解和判断。解决本题的关键在于透彻理解基因突变的概念实质和类型。五年高考A A组组自主命题自主命题江苏卷题组江苏卷题组2.(2016江苏单科,22,3分)为在酵母中高效表达丝状真菌编码的植酸酶,通过基因改造,将原来的 精 氨 酸 密 码 子 C G G 改 变 为 酵 母 偏 爱 的 密 码 子 A G A,由 此 发 生 的 变 化 有(多 选)()A.植酸酶氨基酸序列改变B.植酸酶mRNA序列改变C.
3、编码植酸酶的DNA热稳定性降低D.配对的反密码子为UCU答案答案BCD密码子CGG与AGA均编码精氨酸,故A错误。由于密码子改变,植酸酶mRNA序列改变,B正确;由于密码子改变后C(G)比例下降,DNA热稳定性降低,C正确;反密码子与密码子互补配对,为UCU,D正确。名师点睛名师点睛解答本题的关键:一是对密码子的简并性的理解,一种氨基酸可能有多种密码子与之对应,若改变密码子则氨基酸序列可能不变;二是密码子位于mRNA上,密码子改变则mRNA序列改变,反密码子与密码子互补配对,则反密码子也改变;三是DNA中A和T之间有两个氢键,C和G之间有三个氢键,若DNA中碱基数量改变,则热稳定性也会随之变化
4、。3.(2015江苏单科,15,2分)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,下列 叙 述 错 误 的 是()A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果,有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变,也会引起染色体变异C.通过杂交实验,可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状,可确定是否是可遗传变异答案答案A白花植株的出现是X射线诱变的结果,A错误;X射线诱变引起的突变可能是基因突变,也可能是染色体变异,B正确;通过杂交实验,根据后代是否出现白花及白花的比例可以确定是显性突变还是隐性突变,C正确;白花植株自交,若后代中出现白花则为可遗传变异,若无则为不可
5、遗传变异,D正确。解后反思解后反思白花植株的出现是X射线诱变的结果,不是对环境主动适应的结果;X射线是否会引起染色体变异是学生又一个易错点。学习过程中要对产生变异的诱因、实质和特点进行更深入的理解,并能将遗传和变异的知识拓展在一起,进行巩固学习。4.(2014江苏单科,25,3分)羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致DNA复制时发生错配(如 图)。若 一 个 D N A 片 段 的 两 个 胞 嘧 啶 分 子 转 变 为 羟 化 胞 嘧 啶,下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是(多 选)()A.该片段复制后的子代DNA分子上的碱基序列都发生改变B.该片段复制后的子代DNA分子中G-C碱基
6、对与总碱基对的比下降C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D.在细胞核与细胞质中均可发生如图所示的错配答案答案BD分析题意可知,一个DNA片段只有两个胞嘧啶被羟化胞嘧啶替换,导致DNA复制时配对发生差错,故该片段复制后的子代DNA分子上只有部分碱基序列发生改变,且子代DNA分子中G-C碱基对与总碱基对的比下降,A错误,B正确;由于密码子的简并性,上述变化不一定会引起编码的蛋白质结构改变,C错误;在细胞核、细胞质的线粒体和叶绿体中都会进行DNA复制,所以均可发生如图所示的错配,D正确。疑难突破疑难突破找到关键信息“胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶”;两个胞嘧啶分子的位置不清,需要注意是否在同一条链
7、上;由于密码子的简并现象,基因突变不一定引起蛋白质结构改变。5.(2014江苏单科,13,2分)如图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是()出发菌株挑取200个单细胞菌株选出50株选出5株多轮重复筛选A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高答案答案DX射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变,又能造成染色体片段损伤导致染色体变异;图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程。通过此筛选过程获得的高产菌株的其他性状未必符合生产要求,故不一定能直接用于生产
8、;诱变可提高基因的突变率,但每轮诱变相关基因的突变率不一定都会明显提高。错因分析错因分析本题错选主要集中在B、C项。错选B者主要是认为X射线不会导致染色体变异,其实能引起基因突变的诸多因素也往往能导致染色体变异,而且染色体变异的类型又是多样的。错选C者则会认为定向选择是错误的,其实育种中的选择就是一种人工选择,好比进化中的自然选择一样,都是定向的,而X射线引起的变异则是不定向的。考点考点2 2染色体变异染色体变异1.(2017江苏单科,19,2分)一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可 受 精 形 成 子 代。下 列 相 关 叙 述 正 确 的 是()A.如图表示的
9、过程发生在减数第一次分裂后期B.自交后代会出现染色体数目变异的个体C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子答案答案B本题综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系。联会发生在减数第一次分裂前期,A错误;该同源四倍体玉米异常联会将出现染色体数量增加或减少的配子,所以其自交后代会出现染色体数目变异的个体,B正确;该玉米可产生不同基因型的配子,所以其单穗上会出现不同基因型的籽粒,C错误;该植株正常联会可产生Aa、aa两种配子,所以花药培养加倍后可得到AAaa(杂合子)和aaaa两种基因型的四倍体,D错误。方法技巧方法技巧四倍体产生配子的分析方法(1)若四倍体基因型为a
10、aaa,其减数分裂产生aa一种配子;(2)若四倍体基因型为AAaa,其减数分裂产生AA、Aa、aa三种配子,且比例为141;(3)若四倍体基因型为Aaaa,其减数分裂产生Aa、aa两种配子,且比例为11。2.(2016江苏单科,14,2分)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示 基 因)。下 列 叙 述 正 确 的 是 ()A.个体甲的变异对表型无影响B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C.个体甲自交的后代,性状分离比为31D.个体乙染色体没有基因缺失,表型无异常答案答案B据图可知个体甲的变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A和D选项错误。个体甲自交,后
11、代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象,后代性状分离比不一定是31,C项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。方法技巧方法技巧首先分析题图,正确判断出染色体变异类型,即缺失、倒位;回顾染色体结构变异对生物生存的影响;染色体倒位在减数分裂过程中形成四分体的特点:呈“十字形”。3.(2015江苏单科,10,2分)甲、乙为两种果蝇(2n),如图为这两种果蝇的各一个染色体组,下列叙述 正 确 的 是()A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料答案答案D分析图示可知,甲的1号染色
12、体倒位形成乙的1号染色体,B错误;染色体倒位后,染色体上的基因排列顺序改变,C错误;倒位后甲和乙的1号染色体不能正常联会,减数分裂异常,A错误。易错分析易错分析错选A的比较多,主要原因是学生未能理解染色体变异的特点,甲、乙杂交产生的F1是倒位的杂合体,在减数分裂中染色体配对异常,不能正常地进行减数分裂产生配子。4.(2014江苏单科,7,2分)下列关于染色体变异的叙述,正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类
13、型答案答案D染色体片段的增加、缺失和易位等结构变异,会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变,C错误;大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体死亡,A、B错误;远缘杂交得到的F1是不育的,通过诱导可使其染色体数目加倍进而可育,由此可以培育作物新类型,D正确。关键知识关键知识染色体变异对于生物的进化和新物种的产生是有利的,但对生物个体来讲往往是不利的。变异多为有害的,染色体结构变异也不例外,它的改变会降低生物的生存能力。5.(2017江苏单科,30,8分)某研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选
14、出的两个典型图像。请回答下列问题:(1)将剪取的芹菜幼根置于2mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的期细胞的比例,便于染色体观察、计数。(2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是。再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的更好地分散,但处理时间不能过长,以防细胞。(3)图1是细胞的染色体,判断的主要依据是。(4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的进行人工配对;根据图1、图2能确定该品种细胞中未发生的变异类型有(填下列序号)。基因突变单体基因重组三体答案答案(8分)(1)中(2)去除细胞壁(使细胞分离)染色体吸水涨破(3)
15、花粉母同源染色体联会(4)同源染色体解析解析本题综合考查了染色体核型的分析方法及其与变异的联系等。(1)根尖细胞有丝分裂染色体观察和计数的最佳时期是中期。(2)纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁;用低浓度的KCl处理,可使细胞适度膨胀变大,便于细胞内染色体更好地分散,但处理时间过长,可能会使细胞吸水涨破,不利于染色体核型分析。(3)图1细胞中出现了减数分裂特有的同源染色体联会现象,可判断该细胞为花粉母细胞。(4)分析染色体核型时,需将图像中的同源染色体进行人工配对。图1中染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现象,可确定该品种细胞中未发生单体和三体变异;而根据图中染色体核型不能确定是否发
16、生了基因突变和基因重组。知识归纳知识归纳变异类型与细胞分裂的关系(1)二分裂:原核生物的分裂方式,仅发生基因突变。(2)有丝分裂和无丝分裂:真核生物的分裂方式,可发生基因突变和染色体变异。(3)减数分裂:真核生物有性生殖过程中发生,可发生基因突变、染色体变异和基因重组,其中基因重组包括两种类型:减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换非等位基因的重组;减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合上非同源染色体上非等位基因的重组。考点考点3 3生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用(2017江苏单科,27,8分)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
17、答下列问题:(1)要判断该变异株的育种价值,首先要确定它的物质是否发生了变化。(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1。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。(4)新品种1与新
18、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次,产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案答案(8分)(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组解析解析本题考查育种的相关知识。(1)要判断该变异株是否可用于育种,首先必须明确该变异是否为遗传物质改变引起的。(2)育种方法1为杂交育种,含有早熟基因的杂合子经过不断自交和选育,含有早熟基因的纯合子比例逐渐增大。采用花药离体培养获得的是单倍体植株,再经过人工诱导使染色体数目加倍的育种方法称为单倍体育种。(3)如果该变异植株为染色体组变异株,在减数分裂过程中染色体有多种联会方式,造成
19、不规则的染色体分离,产生染色体数目不等、生活力很低的配子,因此种子数量减少。采用植物组织培养技术育种,需要不断制备组培苗。(4)新品种1是采用杂交育种方法获得的,选育过程中基因发生多次重组,后代中有多种基因型,只有符合要求的部分在选育过程中被保留下来。方法技巧方法技巧育种方案的选择依据育种目标育种目标育种方案欲缩短育种年限单倍体育种(明显缩短育种年限)集中双亲优良性状杂交育种(耗时较长,但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程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)对原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种B B组组 统一命题统一命题省（区、市）卷题
20、组省（区、市）卷题组考点考点1 1基因突变与基因重组基因突变与基因重组1.(2016天津理综,5,6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:注P:脯氨酸;K:赖氨酸;R:精氨酸下列叙述正确的是()A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C.突变型的产生是由碱基对的缺失所致D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野生型-P-K-K-P-能0突变型-P-R-K-P-不能100答案答案A据表可知,核糖体S12蛋白结构改变后,突变型枯草杆菌的核糖体不能
21、与链霉素结合,而在含链霉素培养基中的存活率为100%,说明突变型枯草杆菌对链霉素具有抗性,A项正确;链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B项错误;突变型是因为S12蛋白第56位的赖氨酸替换为精氨酸所致,该基因突变属于碱基对的替换,C项错误;链霉素不能诱发基因突变,只是对枯草杆菌起选择作用,D项错误。方法技巧方法技巧实验结果有时以表格的方式呈现,审题时要从表格中找出自变量与因变量,然后用对照的思想方法进一步审题。2.(2014浙江理综,6,6分)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因是 1 对 等 位 基 因。下 列 叙 述 正 确 的 是()A.突变体若为1条染色体的片
22、段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链答案答案A突变体若为1条染色体的片段缺失所致,假设抗性基因为显性,则敏感型也表现为显性,假设不成立;突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则此基因不存在了,不能恢复为敏感型;基因突变是不定向的,再经诱变仍有可能恢复为敏感型;抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,有可能只有一个氨基酸改变或不能编码肽链或肽链合成提前终止,所以A正确。3.(
23、2016课标,32,12分)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者。(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。(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;最早在代中能分离得到隐性突变纯合
24、体。答案答案(1)少(2)染色体(3)一二三二解析解析本题主要考查基因突变和染色体变异的相关知识。(1)基因突变是以基因中碱基对作为研究对象的,不改变基因的数量,而染色体变异可改变基因的数量,所以基因突变中涉及的碱基对数目比较少。(2)在染色体数目变异中,既可以发生以染色体组为单位的变异,也可以发生以染色体为单位的(个别染色体的增加或减少)变异。(3)aa植株发生显性突变可产生Aa的子一代个体,最早在子一代中能观察到显性突变性状,子一代自交,最早在子二代中能出现显性突变纯合体,子二代自交依据是否发生性状分离,可在子三代中分离得到显性突变纯合体;AA植株发生隐性突变产生Aa的子一代个体,子一代自
25、交最早在子二代中能观察到隐性突变性状,表现为隐性突变性状的即为隐性突变纯合体。易错警示易错警示根据突变基因的显隐性,可将基因突变分为显性突变和隐性突变两种,显性突变的性状在当代就可体现出来,隐性突变的性状在下一代体现出来。考点考点2 2染色体变异染色体变异1.(2016上海单科,23,2分)导致遗传物质变化的原因有很多,图中字母代表不同基因,其中变异类 型 和 依 次 是()A.突变和倒位B.重组和倒位C.重组和易位D.易位和倒位答案答案D由题图可知,变异类型中a、b基因被j基因替换,变异类型为易位;变异类型中c、d、e基因发生颠倒,变异类型为倒位。2.(2015课标,6,6分)下列关于人类猫
26、叫综合征的叙述,正确的是()A.该病是由特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由特定染色体的数目增加造成的C.该病是由染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由染色体中增加某一片段引起的答案答案A人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,A项正确。考点考点3 3生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用1.(2018天津理综,2,6分)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的 是()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分
27、别为XY、XXD.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组答案答案C本题主要考查育种的相关知识。植物组织培养过程中,利用植物生长调节剂调节愈伤组织的形成与分化,A正确;由花粉形成单倍体幼苗乙、丙的过程包括脱分化、再分化两个阶段,B正确;雄株丁的亲本乙、丙由雄株的花粉经单倍体育种培育而来,只有植物乙、丙的性染色体组成为XX、YY时,雄株丁的性染色体组成才为XY,C错误;雄株丁的培育过程中经历了减数分裂产生花粉的过程,该过程中发生了基因重组,D正确。知识拓展知识拓展植物激素在植物组织培养中的作用植物组织培养过程中,生长素和细胞分裂素两者用量的比例影响植物细胞的发育方向。生长素用量比细胞分裂素用
28、量,比值高时,有利于根的分化、抑制芽的形成;比值低时,有利于芽的分化、抑制根的形成;比值适中时,促进愈伤组织的形成。2.(2018北京理综,30,17分)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可通过观察自交子代来确定。(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为显性,三对抗病基因位于不
29、同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下图)推测可抗病的植株有。为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列育种步骤的正确排序是。a.甲乙,得到F1b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株c.R1r1R2r2r3r3植株丙,得到不同基因型的子代d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代(3)研究发现,
30、水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的抗病性表现依次为。(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是。(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种,将会引起Mp
31、种群,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法在生产中继续使用。(6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方面给出建议。答案答案(1)性状性状是否分离(2)1和3a、c、d、b(3)感病、抗病(4)Mp的A1基因发生了突变(5)(A类)基因(型)频率改变(6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中解析解析(1)水稻的抗病与感病为一对相对性状。为判断某抗病水稻是否为纯合体,可让其自交。若自交后代出现性状分离,则该水稻为杂合子;若自交后代没出现性状分离,则该水稻为纯合子。(2)由于基因R1比r1片段短,可判断植株1、
32、3中含有R1,故植株1、3抗病。为培育R1R1R2R2R3R3植株,可先将甲乙杂交,获得F1(R1r1R2r2r3r3),然后将F1与丙杂交,从二者后代中用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,再将R1r1R2r2R3r3自交获得不同基因型的子代,用PCR方法从中选出R1R1R2R2R3R3植株即可。(3)只有R蛋白与相应A蛋白结合后,水稻的抗病反应才能被激活,基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp可产生A2蛋白,故被该Mp侵染时,R1R1r2r2R3R3水稻表现为不抗病,r1r1R2R2R3R3水稻表现为抗病。(4)每年用基因型为A1A1a2a2a3a3的Mp人工接种水稻品种甲R1R1
33、r2r2r3r3,两者只要有一者发生突变,水稻品种就可能失去抗性,若检测水稻基因未发现变异,那说明很可能是Mp的A1基因发生了突变。(5)由于自然选择,大面积连续种植单一抗病基因水稻品种,会引起Mp种群基因频率的改变,使水稻品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)为避免水稻品种的抗病性丧失过快,我们可以将不同水稻品种间隔种植,或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中。知识链接知识链接生物防治与化学防治化学防治就是利用化学农药防治害虫,化学防治易对人类生存环境造成污染,现在人们越来越倾向于生物防治。生物防治就是利用生物种间关系(寄生、捕食、竞争等)实现害虫的防治,如引入害虫的天敌或引入专门寄生特
34、定害虫的病毒等。C C组组教师专用题组教师专用题组考点考点1 1基因突变与基因重组基因突变与基因重组1.(2012江苏单科,14,2分)某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(见图)。如以该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为BB.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换答案答案D从题中信息可知,突变植株为父本,减数分裂产生的雄配子为和,后者不育。
35、正常情况下,测交后代表现型应都为白色性状,而题中已知测交后代中部分为红色性状,推知父本减数分裂过程中产生了含B基因的可育花粉,而产生这种花粉最可能的原因是减同源染色体联会时非姐妹染色单体之间发生交叉互换,故D最符合题意。2.(2010江苏单科,6,2分)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株,经鉴定该变 异 性 状 是 由 基 因 突 变 引 起 的。下 列 叙 述 正 确 的 是()A.这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B.该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D.将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品
36、系答案答案B因突变性状在当代显现,若该突变为隐性基因变为显性基因引起的,突变株为杂合子,故该变异植株自交可产生有“一秆双穗”这种变异性状的纯合子;因显微镜下不能观察到基因,故观察有丝分裂中期细胞染色体,无法判断发生基因突变的位置;将该株水稻的花粉离体培养后还需诱导染色体加倍,再筛选获得稳定遗传的高产品系。3.(2015海南单科,19,2分)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案
37、答案B基因突变具有不定向性,A项正确;物理因素如X射线等可提高突变率,B项错误;基因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变,C项、D项正确。4.(2014上海单科,17,2分)编码酶X的基因中某个碱基对被替换时,表达产物将变为酶Y。表中显 示 了 与 酶 X 相 比,酶 Y 可 能 出 现 的 四 种 状 况,对 这 四 种 状 况 出 现 的 原 因 判 断 正 确 的 是()A.状况一定是因为氨基酸序列没有变化B.状况一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%C.状况可能是因为突变导致了终止密码子位置变化D.状况可能是因为突变导致tRNA的种类增加比较指标酶Y活性/酶X活性100%50%1
38、0%150%酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目11小于1大于1答案答案C状况的酶活性和氨基酸数目都没有发生变化,其原因不仅包括氨基酸的序列没有变化,还包括蛋白质的空间结构没有变化,A项错误;状况中氨基酸的数目没有变化,所以肽键的数量也没有变化,B项错误;状况中的氨基酸数目减少,且题干中给出的突变类型属于碱基对的替换,所以该状况最可能的原因是终止密码子提前出现,C项正确;状况的原因最可能是终止密码子滞后出现,D项错误。考点考点2 2染色体变异染色体变异1.(2010江苏单科,10,2分)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育 出 三 倍 体 牡 蛎。利 用 普 通 牡 蛎 培
39、 育 三 倍 体 牡 蛎 合 理 的 方 法 是()A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体B.用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体答案答案DA、B、C项分别得到四倍体、单倍体和二倍体,选项D中,化学试剂阻止了次级卵母细胞的正常分裂,生成含有两个染色体组的卵细胞,与精子(含一个染色体组)结合后,受精卵含三个染色体组,经培育形成三倍体牡蛎,故正确答案为D。2.(2009江苏单科,16,2分)在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异,甲图中英
40、文字母表示染色体 片 段。下 列 有 关 叙 述 正 确 的 是()甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A.B.C.D.答案答案C甲图中发生的是染色体变异,属于染色体中某一片段位置颠倒,属于结构的变异;乙图中在着丝粒分裂时,两条姐妹染色单体移向了同一极,使子细胞中染色体多(或少)了一条,属于染色体数目变异。染色体变异可以用显微镜观察到。3.(2015海南单科,21,2分)关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是()A.基因突变都会导致染色体结构变异B.基因突变与
41、染色体结构变异都导致个体表现型改变C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变D.基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察答案答案C基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变,结果是产生等位基因,不会导致染色体结构变异,A项错误;基因突变不一定引起个体表现型的改变,B项错误;由于染色体是DNA的主要载体,染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变,C正确;基因突变在光学显微镜下是看不见的,D项错误。4.2016天津理综,9(3)鲤鱼和鲫鱼体内的葡萄糖磷酸异构酶(GPI)是同工酶(结构不同、功能相同的酶),由两条肽链构成。编码肽链的等位基因在鲤鱼中是a1和a2,在鲫鱼中是a3和a4,这四个基
42、因编码的肽链P1、P2、P3、P4可两两组合成GPI。以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱如下。请回答相关问题:鲤鲫杂交育种过程中获得了四倍体鱼。四倍体鱼与二倍体鲤鱼杂交,对产生的三倍体子代的组织进行GPI电泳分析,每尾鱼的图谱均一致,如下所示。据图分析,三倍体的基因型为,二倍体鲤鱼亲本为纯合体的概率是。答案答案a1a2a3100%解析解析本题主要考查学生的理解能力。据图示分析,子代中出现了P1、P2和P3肽链,所以产生的三倍体子代的基因型为a1a2a3,因三倍体子代均为a1a2a3,所以二倍体鲤鱼亲本必为纯合子。方法技巧方法技巧准确获取题干的信
43、息“以杂合体鲤鱼(a1a2)为例,其GPI基因、多肽链、GPI的电泳(蛋白分离方法)图谱”以及对于图谱的解读,是解题的突破口。考点考点3 3生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用1.(2013江苏单科,25,3分)现有小麦种质资源包括:高产、感病;低产、抗病;高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育3类品种:a.高产、抗病;b.高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)()A.利用、品种间杂交筛选获得aB.对品种进行染色体加倍处理筛选获得bC.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法D.用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c答案答案CD本题对不
44、同的生物育种方法进行了综合考查。利用、品种间杂交不能筛选出抗病品种;多倍体植株具有发育延迟的特点,对品种进行染色体加倍处理不能使其表现早熟特性;a、b、c品种的优良性状均可通过基因突变获得;可利用转基因技术,将外源抗旱基因导入中从而获得高产、抗旱品种。解后反思解后反思该题把几种育种方式组合到一起,提醒我们学会采用这样的方式进行专题复习,如把杂交育种、诱变育种、单倍体育种、人工诱导多倍体育种、运用现代生物技术育种等育种方法整理成表,从原理、步骤到优缺点和可行性等方面进行比较、分析,或综合几种育种方法类似试题进行训练,以达到良好的教学效果。2.(2012江苏单科,28,8分)科学家将培育的异源多倍
45、体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经方法培育而成,还可用植物细胞工程中方法进行培育。(2)杂交后代染色体组的组成为,进行减数分裂时形成个四分体,体细胞中含有条染色体。(3)杂交后代中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体。(4)为使杂交后代的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为。答案答案(1)秋水仙素诱导染色体数
46、目加倍植物体细胞杂交(2)AABBCD1442(3)无同源染色体配对(4)染色体结构变异解析解析此题考查多倍体及多倍体育种的相关知识。(1)异源多倍体AABBCC是由两种植物AABB与CC远缘杂交产生的后代ABC,再经过秋水仙素诱导染色体数目加倍形成的。在生产中还可由AABB细胞与CC细胞通过诱导融合培育产生。(2)亲本AABBCC和AABBDD杂交,杂交后代的染色体组的组成为AABBCD。杂交后代体细胞中染色体数目为76=42条,该个体减数分裂时,由于C、D组染色体无同源染色体配对,因此只形成72=14个四分体。(3)C组染色体由于无同源染色体配对,故减数分裂时易丢失。(4)射线照射有可能引
47、起C组携带抗病基因的染色体片段断裂,而后又重接到普通小麦的染色体上,这种变异称为易位,属于染色体结构变异。3.(2017北京理综,30,18分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体育种技术使玉米新品种选育更加高效。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为,因此在分裂过程中染色体无法联会,导致配子中无完整的。(2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒(胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三倍体。见图1)。根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。从图2结果可以推测单倍体
48、的胚是由发育而来。玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫白=35,出现性状分离的原因是,推测白粒亲本的基因型是。将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下:P普通玉米突变体S(白粒,aarr)(紫粒,AARR)F1二倍体籽粒,单倍体籽粒请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型。(3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合(2)中的育种材料与方法,育种流程应为:;将得到的
49、单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有优良性状的个体。答案答案(18分)(1)10减数染色体组(2)卵细胞紫粒亲本是杂合子aaRr/Aarr单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar;二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr(3)G与H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体解析解析本题考查遗传规律及育种的相关知识。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为20/2=10,没有同源染色体,因此在减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分配到子细胞,导致配子中无完整的染色体组。(2)由图2可以直接看出,F1单倍体胚的基因与母本完全相同,说明单
50、倍体胚是由母本的卵细胞发育而来的。由紫粒玉米和白粒玉米杂交后代的表型比例3/8=3/41/2可以推出,亲本中相关的两对基因,一对基因在两个亲本中都是杂合的,另一对基因在一个亲本中是杂合的,在另一个亲本中是隐性纯合的,所以紫粒亲本的基因型为AaRr,白粒亲本的基因型为aaRr/Aarr。由题意可知该杂交实验后代中,二倍体籽粒胚的基因来自亲本双方,单倍体籽粒胚的基因只来自母本,二者的胚乳都由精子与极核结合形成的受精极核发育而来,所以单倍体籽粒胚的基因型为ar,表型为白色;二倍体籽粒胚的基因型为AaRr,表型为紫色;二者的胚乳基因型为AaaRrr,表型为紫色。(3)结合(2)中的育种方法可知,可以通