步步高2015高考生物二轮课件：专题4.3变异、育种和进化

专题四
遗传、变异与进化
第 变 3 异 ︑ 讲 育 种 和 进 化
考纲要求
1.基因重组及其意义(Ⅱ)。
2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。 3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。 4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。 5.转基因食品的安全(Ⅰ)。
6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。
7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。
解析
由于低温抑制第一次卵裂，DNA复制后，纺锤
体的形成受到抑制，导致细胞不能分裂，因为方法一 导致细胞核中基因相同，是纯合二倍体。
减Ⅰ时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交
叉互换，而导致同一染色体上的两条姐妹染色单体中
可能会含有等位基因，因此方法二低温抑制极体排出，
会获得杂合二倍体。
③来自卵细胞或次级卵母细胞，由于细胞中的染色体
总结提升
源自文库
别
2.基因突变对性状的影响
碱基对 影响范围 替换 增添 缺失 小 大 大 对氨基酸序列的影响 只改变1个氨基酸或不改变
插入位置前不影响，影响插入后的
序列
缺失位置前不影响，影响缺失后的
序列
命题视角
题组二 从生物变异在育种上的应用进行考查
4.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个
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。现有基因型为EE、Ee和ee的果蝇可供选择，请完
成下列实验步骤及结果预测，以探究其原因。(注：一
A.图中方法一获得的子代是纯合二倍体，原因是低温 抑制了纺锤体的形成 B.方法二中的杂合二倍体，是同源染色体的非姐妹染 色单体之间发生了交叉互换所致 C.如果图中③在正常温度等条件下发育为雄性，则牙 鲆的性别决定方式为ZW型 D.经紫外线辐射处理的精子失活，属于染色体变异， 不经过②过程处理将得到单倍体牙鲆
9.用秋水仙素处理细胞群体，M(分裂)期细胞的比例会
减少(2013· 浙江，1D)( × )
10.三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(2013· 安徽，4③)( √ )
命题视角
题组一 从生物变异的种类及实质进行考查 1.(2014· 江苏， 7) 下列关于染色体变异的叙述，正确的是
解析
A 项，突变体若为 1 条染色体的片段缺失所致，
缺失后表现为抗性突变体，则可推测出除草剂敏感型的
大豆是杂合子，缺失片段中含有显性基因，缺失后即表 现了隐性基因控制的性状。 B项，突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失 所致，则会导致控制该性状的一对基因都丢失，经诱变
后不可能使基因从无到有。
B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种 C.二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子
D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现
解析
普通小麦是六倍体，其单倍体内含有 21 条染色
体，每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体； 将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一 个环节； 二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体，均能 通过自交产生可育种子； 使染色体加倍除可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼
低温抑制极体排出，如何得到杂合二倍体；其次在于
熟记可遗传变异的种类、诱变机理及适用范围。
命题视角
题组四 从生物变异的类型探究进行命题 9.(2014· 山东，28节选)果蝇的灰体(E)对黑檀体(e)为显性，
灰体纯合果蝇与黑檀体果蝇杂交，在后代群体中出现了 一只黑檀体果蝇。出现该黑檀体果蝇的原因可能是亲本
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栏目索引
考点一 生物的变异与育种
考点二 生物进化与物种形成
重点提炼 命题视角
题组一 从生物变异的种类及实质进行考查 题组二 从生物变异在育种上的应用进行考查 题组三 从细胞分裂异常引起的变异进行考查 题组四 从生物变异的类型探究进行命题
与 考 育 点 种 一
病植株，才有可能获得矮秆抗病植株
解析
育种过程中直接用于生产的品种必须是纯合子，在杂 交育种过程中 F2 矮秆抗病植株有两种基因型， 其中纯 1 2 合子只占 ，杂合子占 。 3 3
答案 B
5. 如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正
确的是( )
A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体
生 物 的 变 异
重点提炼
1.变异与育种的整合
2.生物可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异
(1)基因突变：具有普遍性、随机性、低频性、不定向性和
多害少利性，产生新基因，是生物变异的根本来源。
(2)基因重组：包括交叉互换和自由组合，产生新的基因型， 导致重组性状出现，是形成生物多样性的重要原因之一。 (3)染色体变异：包括染色体结构变异和染色体数目变异， 是生物可遗传变异的重要来源。
列顺序未发生改变，生物的性状可能没有改变；
图b是染色体结构变异，基因的数目和排列顺序均发生
改变，性状也随之改变；
二者均可发生在减数分裂过程中。 答案 D
3.(2014· 浙江， 6) 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
苗外，还可以对其进行低温处理。
答案 C
6. 染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所 示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误 的是( )
A.太空育种依据的原理主要是基因突变
B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果
1 C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为 4 1 D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为 4
8.牙鲆生长快、个体大，且肉嫩、味美、营养价值高， 已成为海水养殖中有重要经济价值的大型鱼类，而且 雌性个体的生长速度比雄性明显快，下面是利用卵细 胞培育二倍体牙鲆示意图。其原理是经紫外线辐射处 理过的精子入卵后不能与卵细胞核融合，只激活卵母 细胞完成减数分裂，后代的遗传物质全部来自卵细胞。 关键步骤包括：①精子染色体的失活处理；②卵细胞 染色体二倍体化等。下列叙述不正确的是( )
型有8种
D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后 代
解析
图甲所示的变异属于染色体结构变异；
观察异常染色体可选择有丝分裂的中期或减数分裂的联会 或四分体时期； 在不考虑其他染色体的情况下，理论上该男子产生的精子 类型有6种，即仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染 色体、同时具有异常染色体和 14号染色体、仅具有 21号染 色体、同时具有异常染色体和 21号染色体、仅具有 14号染 色体； 该男子的 14 号和 21号染色体在一起的精子与正常女子的卵 细胞结合能生育染色体组成正常的后代。
题组三 从细胞分裂异常引起的变异进行考查 7.某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色
命题视角
体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂 时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中， 任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移 向细胞任一极。下列叙述正确的是( )
A.图甲所示的变异属于基因重组 B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞 C.如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类
2.下图表示某种生物的部分染色体发生了两种变异的示 意图，图中①和②，③和④互为同源染色体，则图a、 图b所示的变异( )
A.均为染色体结构变异 B.均使基因的数目和排列顺序发生改变 C.均使生物的性状发生改变 D.均可发生在减数分裂过程中
解析
由图可知，图 a为同源染色体的非姐妹染色单体
之间发生了交叉互换，属于基因重组，基因的数目和排
品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。
实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
下列关于该实验的说法，不正确的是(
)
A.A组和B组都利用杂交的方法，目的是一致的
B.A组F2中的矮秆抗病植株Ⅰ可以直接用于生产
C.B组育种过程中，必须用到生长素、细胞分裂素、
秋水仙素等物质 D.C组育种过程中，必须用γ射线处理大量的高秆抗
3.生物变异在育种上的应用
杂交 诱变 基因工
项目
育种 育种
基因 基因 重组 突变
单倍体育种 多倍体育种
程育种
基因 重组
原理
染色体变异 染色体变异
育
种 程 序
用纯种高秆
用纯种高秆
抗病小麦与 三倍体无 转基因“
应
用
抗病小麦与 矮秆不抗病 小麦培育矮 秆抗病小麦
高产青 矮秆不抗病
霉菌 小麦快速培
子西瓜、 向日葵豆
C项，突变体若为基因突变所致，由于基因突变具有不 定向性，所以经诱变仍可能恢复为敏感型。
D项，抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，
若该碱基对不在基因的前端(对应起始密码)就能编码肽
链，肽链的长短变化需要根据突变后对应的密码子是否
为终止密码子来判断。 答案 A
1.易位与交叉互换的区别
染色体易位 图 解 发生于非同源染色体 发生于同源染色体的非姐妹染 区 之间 属于染色体结构变异 色单体之间 属于基因重组 交叉互换
( ) 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
物新类型
解析 A 项，染色体增加某一片段不一定会提高基因的表 达水平，且该基因的大量表达对生物体也不一定是有利的。 B项，若显性基因随染色体的缺失而丢失，可有利于隐性基 因表达，但隐性基因的表达不一定能提高个体的生存能力。 C 项，染色体易位不改变细胞内基因的数量，可能对当代 生物体不产生影响，也可能产生影响，并且染色体变异大 多对生物体是不利的。 D 项，不同物种作物可以通过杂交获得不育的子一代，然 后经秋水仙素诱导可得到可育的多倍体，从而培育出作物 新类型。 答案 D
解析
太空育种的原理主要是基因突变，可以产生新
的基因，由图可知，粉红棉 M 是由于染色体缺失了一 段形成的。 若用 b － 表示染色体缺失的基因，则 bb×b － b － →bb －
(全部为粉红棉)；粉红棉bb－自交，得白色棉bb的概率
1 为 。 4
答案
C
易错警示
单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，
八倍体小 ”、转基
育矮秆抗病
小麦
黑麦
因抗虫棉
错混诊断
1.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基
因突变(2011· 江苏，22A)( √ )
2.A 基 因 突 变 为 a 基 因 ， a 基 因 还 可 能 再 突 变 为 A 基 因 (2011· 上海，8A)( √ ) 3. 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 (2011· 海南，19C)( × ) 4.低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别 移向两极导致染色体加倍(2010· 福建，3A改编)( × )
为姐妹染色单体分离后所形成的，细胞中含有的是两
条同型的性染色体，根据性别决定方式，若③发育为 雄性则为ZW型。
经紫外线辐射处理的精子失活，不一定属于染色体变
异，不经过②过程处理可得到单倍体牙鲆。
答案
D
总结提升
本题的解题关键首先在于依据基础知识正确完成图文 转换。如低温抑制第一次卵裂，如何得到纯合二倍体，
5. 多 倍 体 形 成 过 程 增 加 了 非 同 源 染 色 体 重 组 的 机 会 (2009· 广东，7D)( × ) 6.在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换 一 部 分 片 段 ， 导 致 染 色 体 结 构 变 异 (2011· 江苏， 22C)( √ ) 7.染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增 加(2011· 海南，19AB改编)( × ) 8.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(2013· 江苏，11D)( √ )
将配子离体培养只是单倍体育种的一个环节。后代是
否可育关键要看体细胞中是否含有同源染色体，有则
可育，无则不可育。单倍体育种与多倍体育种的操作 对象不同，两种育种方法都出现了染色体加倍的情况， 单倍体育种的操作对象是花药，通过花药离体培养和 秋水仙素处理，得到的植株是纯合子；多倍体育种的 操作对象是萌发的种子或幼苗。