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1、第 3 讲 生物变异、育种与进化基 础 自 查明晰考位 纵 引 横 连 建 网 络 提醒：特设长句作答题，训练文字表达能力基 因 中 碱 基 对 的 增 添、缺 失、替换 持 点 普 遍 性、随 机 性、不定向性、多 害少利性主 要 发 生 时 期 DNA复 制 时 产 牛 新基因_ _ _ _自 由 组 合 发 生 时 期 减 数 第 一 次 分裂后期交 叉 互 换 发 生 时 期 四分体时期转基因,产 生 新茶因笈结 构 变 异 缺失、垂 复、倒 位、易位二倍体多倍体 个别染色体增单倍体笼画 染色体起 最 L、组增减,数目L、变 舁尸基因突变因取I作 杂 交 育 种 缺 点 育种年限长 诱
2、 变 育 种 缺 点 不定向性一 单 倍 体 育 种 优 点 大大缩短育种年限多 倍 体 育 种 方 法 低温或秋水仙索处理|进 化 单 位 种群 进 化 实 质 基 因 频 率 改 变（长句作答）突变和基因重组提 供 进 化 的 原 材 料 自 然 选 择 决定进化 的 方 向隔 离 导 致 物 种 的 形 成（共 同 进 化）生 物 多 样 性 含 义 麓 多 样 萼 魏 梦嚣 程、.鬻繇）边 角 扫 描 全 面 清 提醒：判断正误并找到教材原话1.（1）经低温处理过的植物根尖，放入卡诺氏液中浸泡，以固定细胞形态，再用盐酸冲洗。（义）（2）解离液：盐酸和酒精，其中盐酸的作用是使洋葱细胞的细
3、胞壁软化，并使细胞间的中胶层物质溶解，有利于植物细胞分离开来。解离后的漂洗用的是清水。改良苯酚品红也是碱性染料。（J）（3）低温处理时，植物细胞还是活的，低温抑制了纺锤体的形成以及细胞分裂，同时抑制着丝点的分裂，所以有些细胞染色体数目加倍。（X）（4）最后，视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目改变的细胞（因为低温处理时，不是每个细胞都恰好正要分裂且正要形成纺锤体）。（P 8 8 实验）（J）2 .X射线照射野生型链抱霉能使其不能在基本培养基上生长，但加入某种维生素则立即能生长，说明基因突变可能影响了酶的合成从而影响了该维生素的合成。（P 9 6技能应用）（J）3 .选择育种是不断从变异个
4、体中选择最好的进行繁殖和培育，其缺点是周期长，可选择的范围广。（P 1 0 7本章小结X X）4 .自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表现型，但研究进化不能只研究个体表现型，还必须研究群体的基因组成的变化。（P 1 1 4中部正文）（J）5 .捕食者往往优先捕食数量多的物种，为其他物种的形成腾出空间，捕食者的存在有利于减少物种多样性。（P l 2 3小字）（义）6.不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，它是生物多样性形成的原因。（P 1 2 4中部正文）（J）考点梳理 整合突破整合考点1 0 “千变万化”的生物变异及育种命题分析 考点突破 固考基
5、一、变异类型的判别1 .判断可遗传变异和不遗传变异的方法（1）两类变异的本质区别是遗传物质是否改变。遗传物质改变产生的变异可以遗传，但是否遗传给后代，关键要看遗传物质的改变是否发生在生殖细胞中。由环境引起的性状改变，由于遗传物质并未改变,故不能遗传。（2）将变异个体置于与原来类型相同的环境下种植或培育，观察变异性状是否消失。若不消失，则是可遗传变异；反之，则为不遗传变异。2 .“三看法”判断可遗传变异的类型（1）染色体内的变异一看Tm 种类者基因的数口和位亶耒变.则看巢色体上的基因种类是否发生改变.若发生改变则为基因突变.由基因中碱基对的增添.缺失或替换所致二看若基因种类和基因数口未变.但染色
6、体上基 因 的 基 因 位 置 改 变.应 为 染 色 体 结 构 变 异 中位 置：的倒位”t若基因的种类或位置均未改变，但基因的数目改变则为染色体结构变异中的,重复”或“缺失”三看W-数目（2）染色体间的变异一在染色体数目二看基因=位置若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”若染色体的数目和基因数目均未改变，但等位基因所处的染色体位于非同源染色体上，则应为染色体结构变异中的“易位”若染色体的数目和基因的数目不变，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换部分片段，属于基因重组三看数目二、需辨明的四组概念1.染色体变异与基因突变项目染色体
7、变异基因突变镜检结果显微镜下能（填“能”或“不能”）观察到显微镜下丕能（填“能”或“不能”）观察到是否能产生新基因不产生产生变异的实质基因数目或排列顺序改变碱基对的替换、增添和缺失2.染色体结构变异与基因突变O P Q已知的染色体MN Q MN 0 O P QM N判断的变异类型缺失,重复,倒位,基因突变。3.染色体易位与交叉互换项目染色体易位交叉互换图解8i1rlI发生范围发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间变异类型属于染色体结构变属于基因重组4.单倍体、二倍体与多倍体移 受 将 作 用 直 接 发 育 百 而 匚(如 花 药 离 体 雨 而 h ，体组数不u定，可为1
8、、减 多，个染色体血根受作用 接发育成个体匣砥(孤雌生殖，如 雄 蜂)1平 俯 怦受精作用有性生殖二 福:确 不，色体细 标 两 三 一巨 亘 医 物 困 T 个或三个以上染色体组，有几个染 但住组就也唯佐)三、澄清有关可遗传变异的五个易错点(1)体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，且至少是两对基因，如果是一对相对性状的遗传，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不可能是基因重组。(3)自然条件下，细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和
9、染色体变异。(4)单倍体并非都不育，其体细胞中并非都只有一个染色体组，也并非都一定没有等位基因和同源染色体，如由多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。(5)变异的利与害是相对的，其利害取决于所处生存的环境条件。四、生物育种相关高考命题分析I.创设“育种流程图”进行命题1.熟知生物育种程序和原理亲本图、J)A l BDlF2 C单倍体纯合体种子或幼苗植物细胞具仃新基长 岬 植 株 嬲 犷选择件状稳 _ _ _ _ 新2种定遗传的品种 新 产新品种推广新G 盛k物其基他因生Hl愈伤组织i 4I胚状体人工种子E(1)识别图中各字母表示的处理方法：A：杂
10、交，D：目交，B：花药离体培养,C：低温或秋水仙素处理幼苗,E：诱变处理,F：低温或秋水仙素处理,G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。据图判断育种方法及依据原理:育种流程育种方法原理亲本A 3 新品种杂交育种基因重组米 本 一&新口口种单倍体育种染色体数目变异种子或幼苗一旦一新品种诱变育种基因突变种子或幼苗一F一新品种多倍体育种染色体数目变异植物细胞。、耳、J新品种基因工程育种基因重组2.对于个体基因型的育才AABB AAbbAAaaBBbb根据基因型的变化可以判断“aabbXAABB O-AaBb、AAbb”为杂交育种;“aabb XAABB 一或 AaBb 一 缸 A
11、b 一 或 AAbb”为单倍体育种;“AABB一 口 AaBB”为诱变育种;“aabbXAABB 工 AaBb 或AAaaBBbb”为多倍体育种。H.针 对“不同需求的育种方法的选择”进行命题1.针对不同目的的杂交育种程序（1）培育杂合子品种：在农业生产上，可以将杂种一代作为种子直接使用,如水稻、玉米等。其特点是可以利用杂种优势，获得的品种高产、抗性强，但种子只能种一年。培育的基本步骤如下：选取符合要求的纯种双亲杂交（第x占）f B（即为所需品种）。（2）培育隐性纯合子品种：选取双亲杂交（早X4）一一F 1 F 2 选出表现型符合要求的个体种植并推广。（3）培育显性纯合子品种：选取双亲杂交（多
12、X 一一选出表现型符合要求的个体-F3-.选出稳定遗传的个体推广种植。2.针对不同育种目标的育种方案3.关注“三最”定方向育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍隹育种（明显缩短育种年限）杂交育种（耗时较长,但简便易行）对某品系实施“定向”改造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”多倍体育种最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便最快捷侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短最准确侧重于目标精准度，基因工程技 术 可“定向”改变生物性状i n.生物育种中应注意的问题1 .关注育种方法
13、的“3”个注意点（1）原核生物不能运用杂交育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。（2）杂交育种：不一定需要连续自交。（3）花药离体培养：只是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要用秋水仙素或低温处理单倍体使其染色体加倍。2 .澄 清“可遗传”与“可育”(1)三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。(2)无子番茄“无子”的原因是植株未受粉，生长素促进了果实的发育，这 种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结
14、“有子果实”。题组集训提考能题组一高考分类练明考向G类型1翻阅教材，原味品高考1.全国卷H下列关于人类猫叫综合征的叙述，正 确 的 是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的解析：人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的。答案：A 高 考 VS,教材 入教必修2 P85染色体结构的变异人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。例如,|猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病因为 患 而 哭 声 轻，一 词 蒿 像 霜 叫 而 得 名。猫叫综合征患者的生长发育
15、迟缓，而旦存在严重的智力障碍。2.2016全国卷HI,32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到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者 o(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A A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A a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
16、突变纯合体；最早在子 代中能分离得到隐性突变纯合体。解析：(1)基因突变是指基因中发生的碱基对替换、增添或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以与基因突变相比，后者所涉及的碱基对数目会更多。(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，也可发生以个别染色体为单位的变异。(3)A A 植株发生隐性突变后基因型变为A a,而 a a 植株发生显性突变后基因型也可变为A a,该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子一代为Aa时在子二代中的基因型都有AA、A a 和 a a 三种,故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A _)；最早在子二代中观察到该隐性突变的
17、性状(a a)；显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代，且隐性纯合子一旦出现，即可确认为纯合，从而可直接分离出来,而显性纯合子的分离，却需再令其自交一代至子三代，若不发生性状分离方可认定为纯合子，进而分离出来。答案：少(2)染 色 体 一 二 三 二 高考V S,教材 大教必修2 P8 5;基亩巍是染色体的某一个位点上基因的改变J 这种随在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体变异(chromosomal variations)是可以用显微镜直接观察到的，如染色体结构的改变、染色体数目的增减等。人教必修2 P86上述I 染色体结构的改变,1会使排列在陵色体上的基因:的数目或排列顺序发生改变，而
18、导致性状的变异大多数双色体结构变鼻对生物体意不利的，有的甚至会导致生物体死亡。3.全国卷I 现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有 优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F 2 代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定 律；其 余 两 个 条 件 是(3)为了确定控制上述这两
19、对性状的基因是否满足上述3个条件,可 用 测 交 实 验 来 进 行 检 验，请 简 要 写 出 该 测 交 实 验 的 过 程。_ o解析：（1）杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，由题意可知，抗病与矮秆（抗倒伏）为优良性状。（2）孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，故控制相对性状的等位基因应位于细胞核。两对基因分别位于两对同源染色体上，才遵循基因的自由组合定律。（3）测交是指用杂合子和隐性纯合子杂交，而题干中无杂合子，故应先杂交得到杂合子，然后再进行测交实验。答案：（1）抗 病 矮 秆（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两
20、对性状的基因位于非同源染色体上（3）将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产 生F i，让F i与感病矮秆植株杂交 高 考V S,教材 大教必修2 P9 9由此可见，杂交育种（cross breeding）是将两个或多|个品种的优良性状通过交配集中在一起再经过选择和培育，获得新品种的方法。在农业生产中，杂交育种是改良作物品质，提高农作物单位面.产贵的常规方巧。现在，在小麦、水稻生产中大量推广嗝 产、矮秆品种I就是通过保国 画 的 方 法 培 育 出 来 的。人教必修2 J P 9 9杂交育种依据的遗传学原理是什么？4.2 0 1 9天津卷 作 物M的F i基因杂合，具有优良性状。F i自交形
21、成自交胚的过程见途径1（以两对同源染色体为例）。改 造F i相关基因，获得具有与B优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过程见途径2。据图回答：自交胚 克隆胚途径1 途径2（1）与途径1相比，途 径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减 数 分 裂，不 会 发 生 由 和导致的基因重组，也不会发生染色体数目（2）基因杂合是保持B 优良性状的必要条件。以 对独立遗传的等位 基 因 为 例，理 论 上，自 交 胚 与 B 基 因 型 一 致 的 概 率 是,克 隆 胚 与 N 植 株 基 因 型 一 致 的 概 率 是_ O（3）通过途
22、径_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 获得的后代可保持Fi的优良性状。解析：本题借助减数分裂与基因杂合，考查考生运用所学知识对某些生物学问题进行解释、推理的能力；试题通过对自交胚和克隆胚的形成分析体现了科学思维素养中的分析与判断要素。（1）减 I 前期四分体时期可发生同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组，减 I 后期可发生非同源染色体自由组合导致的基因重组。减数分裂的结果是染色体数目减半。（2）B 有对独立遗传的等位基因，其自交胚与B 基因型一致的概率是1/2；途径2 中的卵细胞来自N 植株（有丝分裂），所以克隆胚与N 植株基因型一致的概率是100%。（3）克隆技术可保持F1的优
23、良性状（基因杂合），途径2 为克隆过程。答案：（1）同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体自由组合 减半（2）1/2叫 00%（3）2 高考VS,教材 入教必修2 P83基因重组（gene recombination）是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。基因的自由组合定律告诉我们，在生物体通过减数分裂形成配子时，随 着 丽 源 染 色 体的自由组合，非等位基因也自由|组合，|这 样,由 雌 雄 配 子 结 合 形 成 版 而P,就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异（图5-4）。另一种类型的基因重组发生在减数分裂形成四分体时期，位，同源染色体上的等
24、位，因 有 诲 获 非 姐 妹 染 色 单 体 的|换 而 发 生 交 导致染色单体上的基四重组。【借题发挥】理清教材，突破高考的瓶颈长句描述类题型问题1：DNA中碱基对的改变一定发生基因突变吗？答案：相关改变只有发生于“有遗传效应”的DNA片段上，引起基因结构改变时方可称基因突变，否则若发生于非基因片段上，则不属基因突变。问题2：如何判断某一突变体发生了显性突变还是隐性突变？答案：选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。问题3：三倍体西瓜不可育，因此该变异属于不可遗传的变异吗
25、？答案：三倍体西瓜是不育的，自然状态下不能产生后代。但判断生物是否发生可遗传变异的标志是生物的遗传物质是否改变，只要遗传物质改变，不管能否产生后代，以及后代是否可育，都属于可遗传变异。问题4：如何运用遗传定律进行生物变异类型判断的实验？答案：对变异生物进行自交或测交，根据遗传定律可判断生物变异类型。G类型2它山之石亦可攻玉5.2019浙江4月选考 人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于（）13 14 15 16 17 180 k ii II M1 2 3 4 5ii f it u if w u6 7 8 9 10 11 12H It I*n HA.基因突变 B.基因重组C.染色体结构
26、变异D.染色体数目变异解析：分析该遗传病的染色体核型图可知，21号染色体有3 条，这种变异类型属于染色体数目变异，D 符合题意。答案：D6.2019江苏卷 人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白B链第6 个氨基酸的密码子由GAG变为G U G,导致编码的谷氨酸被置换为缴氨酸。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B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解析：本题考查基因突变的相关知识，意在考查考生的理解能力。考查的核心素养为生命观念与科学思维。密码子由GAG变为GUG,则模板链对应的碱基由CTC变为C
27、AC,并不影响DNA中A 与T 和 C与 G 的对数，故 DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A 项错误；由于血红蛋白B链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白P 链的结构会发生改变，B 项正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状，容易破裂，C 项正确；镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，D 项正确。答案：A7.2019 江苏卷 下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（）A.基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异B.基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异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
28、于育种解析：本题考查生物变异和育种的相关知识，意在考查考生的理解能力和分析判断能力。基因重组是生物变异的来源之一，可能会导致生物性状变异，A 错误；因为密码子具有简并性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，产生的配子数不变，D 错误。答案：C8.2018江苏卷 F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
29、高产量D.香烟中的苯并花使抑癌基因中的碱基发生替换，增加患癌风险解析：经紫外线照射后，酵母菌发生了基因突变，获得红色素产量更高的红酵母，A 正确；基因中的特定碱基被替换，导致基因结构发生了改变，属于基因突变，B 正确；黄瓜开花阶段用2,4 D 诱导产生更多雌花，提高产量，基因结构没有发生改变，C 错误；香烟中的苯并前使抑癌基因中的碱基发生了替换，属于基因突变，D 正确。答案：C9.2016江苏卷 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（）H 口 HH h口 甲 口乙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
30、的后代，性状分离比为3:1D.个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常解析：个体甲的变异属于缺失，影响表型，A 错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，呈“十字型”，B 正确;含缺失染色体的配子一般是不育的，故其无法产生后代，C 错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型可能异常，D 错误。答案：B10.海南卷 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
31、基因b 的突变解析：根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X 射线属于物理诱变因素，可以提高基因突变率，B 错误；基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失三种情况，C 属于替换，D 属于增添，C、D 正确。答案：B11.地方重组卷 下列关于生物变异的叙述，正确的是（）A.一株同源四倍体玉米的基因型为A aaa,其异常联会（如下图）形成的部分配子也可受精形成子代。自交后代会出现染色体数目变异的个体，该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子（2017江苏卷，19BD）正 常 联 会 宏 一异常联会 T2FB.依据中心法则，若原核生物中的DNA编码序列发生变化后，相应蛋白质的氨基酸序列不
32、变，则该DNA序列的变化是DNA分子发生多个碱基缺失（2016海南卷，25D）C.非同源染色体的非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异（2017天津卷，4 D改编）D.XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关（安徽卷，4改编）答案：C12.高考重组判断：（1）抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低（四川卷,5C）（X）提示：若植株是杂合子，自交后会产生纯合子，所以连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代提高。（2）某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养（江苏卷，11D）（
33、V）（3）用秋水仙素处理细胞群体，M（分裂）期细胞的比例会减少（浙江卷，1C）（X）提示：秋水仙素能抑制前期纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，导致细胞不能完成分裂，导致大量的细胞被滞留在M 期（即分裂期），使M期的细胞增多。（4）三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关（安徽卷，4 C）（V）1 3.2 0 1 7北京卷，30 玉米（2=2 0）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 o（2）研究者发现一种玉米突变体（S
34、）,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P C R扩增以确定单倍体胚的来源，结果见图2。胚 乳G胚图1M 1 2 3 4M:标准DNA片段1:突变体S（父本）2：普通玉米（母本）3：F,单倍体胚4：R二倍体胚图2从图2结果可以推测单倍体的胚是由_ _ _ _ _ _ _ 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=3:5,出现性状分离的原因是,推测白粒亲本的
35、基因型是 o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 2普通玉米 X 突变体S（白粒.aarr）（紫粒,AARR）R 二倍体籽粒，单倍体籽粒请根据F 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。结合中的育种材料与方法，育种流程应为：将得到的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。解析：(1)单倍体玉米体细胞染色体数目与本物种配子染色体数目相同，为2 0/2=1 0。单倍体细胞中无同源染色体，减数分裂过程中染色体无法联会
36、，染色体随机分配，导致配子中无完整的染色体组。(2)由图可以看出，单倍体子代PCR结果与母本完全相同，说明单倍体的胚由母本的卵细胞发育而来。A、a与R、r独立遗传，共同控制籽粒的颜色，紫粒玉米与白粒玉米杂交出现性状分离的原因是紫粒亲本是杂合子，两对等位基因各自相互分离后，非等位基因发生了自由组合;根据紫:白=3:5的性状分离比，紫粒占3/8,由“3/8 =3/4 X l/2”可推出亲本中紫粒玉米的基因型为双杂合，白粒玉米的基因型为单杂合+隐性基因，即a a R r/A a r r。根据图中的亲本的基因型可知，二倍体籽粒的颜色应为紫色，基因型为A a R r；单倍体籽粒由母本的配子发育而来，所以
37、其基因型为a ro胚乳都是由一个精子(基因组成A A R R)和两个极核(基因组成都为a r)结合后发育而来，基因型为A a a R r r o (3)按照中的方法，可 将G和H杂交，得 到F ，再 以F 为母本授以突变体S的花粉，根据籽粒颜色挑出单倍体；将得到的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：(1)10减 数 染 色体组(2)卵细胞紫粒亲本是杂 合 子a a R r/A a r r单倍体籽粒胚的表型为白色，基因 型 为a r；二倍体籽粒胚的表型为紫色，基因 型 为A a R r；二者籽粒胚乳的表型为紫色，基因型为A a a R r r(3)用G和H杂交，将所得
38、F i为母本与S杂交；根据籽粒颜色挑出单倍体 命题揭秘高考多以选择题形式直接考查变异的特点，但在非选择题中也常以填空形式考查变异的产生原因、特点及相关实验的分析，综合考查学生的科学思维能力。命题趋势变异与育种试题一直是命题专家的钟爱，涉及范围广泛，其中基因重组的来源、基因突变的产生和结果分析以及对基因突变的特点的理解是重要考点，常常结合生产生活实际及当前热点综合考查；基因重组发生时间与减数分裂的综合考查、基因突变的发生时间和过程等仍是命题的重点，尤其是对育种原理及各种育种方法的运用的实验设计题考查的可能性更大。考查以非选择题形式为主，常与遗传定律相结合，试题难度往往偏大。题组二 模考预测练 强
39、能力G预 测 一 生物变异类型的理解1.变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异。下列关于变异的叙述，正确的是（）A.猫叫综合征、杂交育种和培育转基因植物的具体变异类型相同B.变异都能为生物进化提供原材料，但不能决定生物进化的方向C.若基因甲是由基因乙突变而来，则基因甲和基因乙表达的产物可能相同D.培育无子果实均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异解析：猫叫综合征的变异类型为染色体结构变异，杂交育种和培育转基因植物的变异类型为基因重组，A项错误；能为生物进化提供原材料的是可遗传的变异，B项错误；由于密码子的简并性等原因，基因乙与由基因乙突变而来的基因甲表达的产物可能相同，C项正确；培育无子番
40、茄时，利用的原理是生长素可促进果实的发育，D项错误。答案：C2.2019天津市红桥区一模 下列关于变异的说法，正确的是（）A.基因位置的改变不会导致性状改变B.从根本上说没有突变，进化不可能发生C.基因重组可以产生新的性状D.高茎豌豆产生矮茎子代属于基因重组解析：基因位置的改变属于染色体变异，A错误；突变能产生新的基因，生物变异的根本来源，为生物进化提供原材料，B正确；基因重组不能产生新的性状，只能产生新的性状组合，C错误；高茎豌豆产生矮茎子代属于性状分离，D错误。答案：B3.2019四川省雅安高三综合 下图为某细胞一个DNA片段中a、b、c三个基因的分布状况，图 中I、II为无遗传效应的序列
41、。下列有关叙述，正确的是（）A.该DNA片段中含有3个起始密码子B.若片段中a 基因整体缺失，该变异属于染色体结构变异C.若 c 中碱基对发生改变，则性状一定会发生改变D.在四分体时期，b、c 之间可能会发生交叉互换解析：图示为D N A,而起始密码子在mRNA上，A 错误；a 中碱基对缺失，属于基因突变，而 a 整个缺失则属于染色体结构变异，B正确；c 中碱基对发生变化，由于密码子的简并性，生物体性状不一定会发生改变，C 错误；在减数分裂中交叉互换一般发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，D 错误。答案：BG预测二聚焦变异探究，强力扫清难点4.2019 成都七中高中二诊 下列关于变异和育种的
42、叙述正确的是()A.自由组合发生在精卵结合过程中，使后代具有多样性B.花药离体培养过程中，基因重组和染色体变异均有可能发生C.三倍体无子西瓜不能从种子发育而来，其原因是形成种子过程中联会紊乱D.在多倍体育种中，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体解析：基因的自由组合发生在减数分裂过程中，不发生在受精作用过程中，A 错误；花药离体培养过程中发生有丝分裂，不发生基因重组，B 错误；三倍体无子西瓜由三倍体的种子发育而来，C 错误；单倍体中可能含有多个染色体组，故在多倍体育种中，用秋水仙素处理单倍体幼苗获得的植株不一定都是二倍体，D 正确。答案：D5.2019榆林二模 果蝇中一对同源染色
43、体的同源区段同时缺失的个体叫作缺失纯合子，只有一条发生缺失的个体叫作缺失杂合子。已知缺失杂合子可育，而缺失纯合子具有致死效应。研究人员用一只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交，统计B 的性状及比例，结果是棒眼 雌 果 蝇：正常眼雌果蝇:棒眼雄果蝇=1:1:1。在不考虑X、Y 染色体同源区段的情况下，下列有关分析错误的是()A.亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子B.正常眼是隐性性状，且缺失发生在X 染色体的特有区段上C.让 R 中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼:正常眼=2:1D.用光学显微镜观察，能判断F i中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段解析：根据分析可知，母本发生了染
44、色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子，A 正确；根据以上分析可知，棒眼是显性性状，正常眼是隐性性状，控制该性状的基因位于X 染色体特有的片段上，且该片段发生了缺失，B 正确；F i中雌果蝇中棒眼为杂合子，正常眼为缺失杂合子，因此其产生的棒眼基因与正常眼基因的比例为1:2,则 让 F i中雌雄果蝇自由交配，F 2雄果蝇中棒眼:正常眼=1:2,C错误；根据以上分析可知，F,中正常眼雌果蝇的染色体应该发生了缺失，属于染色体结构的变异，可以在光学显微镜下观察到，D正确。答案：C6.20 19南京市、盐城市二模 下图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述错误的是（）紫外线照射紫外线照射嘲雪x矮.花药离体培养
45、，幼苗,用秋水仙素处理 二|幼苗用秋水仙素处理L A.获得和的育种原理是基因重组，和的育种原理是染色体变异B.获得的育种方式是诱变育种，得到的变异个体不全都符合农业生产需要C.获得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.秋水仙素作用的时间是有丝分裂后期，结果是细胞中染色体数加倍解析：杂交育种、基因工程育种的原理都是基因重组，单倍体育种、多倍体育种的原理都是染色体数目变异，A 正确；诱变育种、诱变育种，基因突变是不定向的，故变异个体并非全部符合生产需要，B 正确；基因工程育种可以定向改变生物的性状，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前期，D错误。答案：
46、DG预测三基于学科核心素养的长句应答类专训7.20 19桂林市、百色市、崇左市模拟 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：基 因 突 变 是 指_ o 某细菌能在基本培养基上生长，X 射线照射后不能生长，但加入某种维生素后又能生长,其原因是 o 若基因型为aa某自花授粉植物甲植株发生了显性突变且在子一代中获得了基因型为Aa 的个体，则最早在子 代中能分离得到显性纯合子。(2)单体是染色体变异的一种特殊类型。单体比正常个体少一条染色体，用(2-1)表示(例如：若1号染色体任意一条染色体缺少则称为该 植 物 的1号单体，依次类推)，则某自花授粉植物乙(2 =1 6)最多
47、有种单体。若这些单体可以产生配子，并能用于杂交，则可用于基因的染色体定位。某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，请设计实验来判断是隐性突变基因位于第几号染色体上。实 验 思 路：_ 0解析：(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变；某细菌能在基本培养基上生长，X射线照射后不能生长，但加入某种维生素后又能生长，说 明X射线使细菌发生了基因突变，影响了合成该种维生素的酶的合成；根据题意分析，a a显性突变为A a,从子一代获得了 A a,其自交后代中显性性状的个体基因型可能为A A、A a,让其自交，若不发生性状分离的就是显性纯合子，
48、即最早在子三代中能分离得到显性纯合子。(2)根据题意分析，植物乙有8对同源染色体，每一对染色体中少一条都可以成为单体，因此最多可以形成8种单体；某育种专家在该植物培育过程中偶然发现一个隐性纯合突变个体，让隐性突变个体分别与各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。答案：(l)D N A分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基 因 结 构 的 改 变X射线使细菌发生了基因突变，影响了合成该种维生 素 的 酶 的 合 成 三(2)8让隐性突变个体分别与各种单体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上8.2 0 1 9河北唐山、保定市
49、高三联考 一只红眼雄果蝇(XB Y)与一只白眼雌果蝇(Xb Xb)杂交，子代中发现有一只白眼雌果蝇。分析认为，该白眼雌果蝇出现的原因有两种：亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变或染色体片段缺失。(注：控制某一性状的基因都缺失时，胚胎致死；各型配子活力相同)(1)甲同学想通过一次杂交的方法以探究其原因。请你帮助他完成以下实验设计。实 验 步 骤：_结果预测：I 如果，则为基因突变；I I 如果,则为染色体片段缺失。（2）乙同学认为可以采用更简便的方法验证甲同学的实验结论，乙同 学 的 方 法 是_ 0解析：（1）用代入法进行倒推,通过一次杂交的方法来确定亲本果蝇在产生配子过程中发生了基因突变，
50、还是染色体片段缺失。若发生了基因突变，则该白眼雌果蝇基因型为X b X:无论与正常红眼还是白眼雄果蝇交配，子代雌雄个体数之比都是1：1；如果是染色体片段缺失,该雌果蝇基因型可表示为x-xx一表示片断缺失），产生雌配子X 一 与雄配子Y 结合形成的受精卵发育的胚胎致死，所以该白眼雌果蝇无论与正常红眼还是白眼雄果蝇交配，子代雌雄个体数之比为。（2）乙同学认为可以采用更简便的方法验证甲同学的实验结论，可以用显微镜直接检查该白眼雌果蝇细胞中的X 染色体形态。答案：实验步骤：这只雌果蝇与正常红（或白）眼雄果蝇交配观察并记录子代中雌雄比例结果预测：子代中雌:雄=1:1 子代中雌:雄=2:1（2）用显微镜检