第8讲生物的变异、育种与进化 高考生物(课标)二轮复习

突变基因 碱基变化 蛋白质变化
Ⅰ C→T 有一个氨基酸与野生型果蝇的不同
Ⅱ CTT→C 多肽链长度比野生型果蝇的长
A.棒眼果蝇的出现是由于控制眼形的基因发生了碱基对的替换和增添 B.控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一个基因发生突变对性状无影响 C.棒眼果蝇的出现说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状 D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
考向二 围绕变异类型的实验探究,考查科学思维与探究能力
2.(2019广东深圳高三冲刺)已知豌豆(2n=14)的花色受两对独立遗传的基因控制,
红色(A)对白色(a)为显性,B基因淡化花色,两个B基因能淡化红色为白色,一个B
基因淡化红色为粉红色。请据此分析下列问题:
(1)豌豆中粉红花植株基因型有
种,AABb植株的自交后代
A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的 C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
答案 Ｃ 大肠杆菌属于原核生物,其突变只有基因突变一种类型,突变体M 在基本培养基上不能生长,但可在添加氨基酸甲的培养基上生长,说明突变体 M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失,A、B正确;将M与N在同时添加氨基 酸甲和乙的基本培养基中培养一段时间后,形成了另一种大肠杆菌X,说明突 变体M与N共同培养时,二者之间发生了DNA转移(基因重组),形成了大肠杆 菌X,突变体M与N之间的基因重组发生在DNA水平,RNA不能与DNA发生重 组,C错误,D正确。
1.育种方式及原理辨析 (1)诱变育种原理
(2)单倍体育种与杂交育种的关系
(3)多倍体育种的原理分析
2.准确选取育种方案 (1)依据目标选方案
育种目标
集中双亲优良性状
对原品系实施“定向”改变 让原品系产生新性状(无中生有) 使原品系营养器官“增大”或“加强”
育种方案 单倍体 育种(明显缩短育种年限) 杂交 育种(耗时较长,但简便易行) 基因工程 及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种 诱变 育种(可提高变异频率,期望获得理想性状) 多倍体 育种
4.(必修二P102本节聚焦)基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰 改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。 5.(必修二P112旁栏思考题)由于受当时遗传学发展水平的限制,人们还没有 认识到基因与性状的关系,不清楚可遗传变异的来源。
2.豌豆茎的高度与花的颜色分别由两对等位基因D/d、R/r控制,两对等位基 因与染色体位置关系尚不明确,现有基因型为DdRr、DDdRr、DORr(仅考虑 D/d一对基因异常,“O”表示相应基因缺失)的豌豆都能产生配子,但某对等 位基因均缺失时,受精卵不发育。下列叙述错误的是 ( Ｄ ) A.基因型为DDdRr的植株可能是发生染色体结构变异导致的 B.基因型为DORr的植株自交,子代染色体异常的植株约占2/3 C.若两对等位基因位于一对同源染色体上,则一个基因型为DdRr的精原细胞 可能产生4种精子 D.若两对等位基因位于两对同源染色体上,则基因型为DDdRr的植株能产生 的正常配子数约占1/3
答案 Ｂ 分析表中数据可知,基因Ⅰ发生的是碱基对的替换,基因Ⅱ发生的是 碱基对的缺失,A错误;由F2果蝇中圆眼∶棒眼=15∶1,可知基因Ⅰ、Ⅱ分别位于 两对同源染色体上,遵循自由组合定律,且只有隐性纯合子才能表现为棒眼,故只 有一个基因发生突变对性状无影响,B正确;从表中分析可得,基因Ⅰ、Ⅱ突变都 将导致蛋白质的结构发生改变,但是无法判断这种改变是酶的结构改变导致的, 还是控制眼形的结构蛋白直接改变导致的,C错误;F2圆眼果蝇中纯合子所占的比 例为 3/15,D错误。
2.(2019山东潍坊模拟)在农业生产中,选择合适的育种方法,能有效改良作物 品质,提高产量。下列有关作物育种的说法正确的是 ( C ) A.通过杂交育种,能从纯合低产不抗病的品种中选出高产抗病的新品种 B.诱变育种能诱发突变,所以可在较短的时间内获得大量纯合变异类型 C.利用单倍体育种可获得正常生殖的纯合个体,明显缩短了育种的年限 D.人工诱导染色体数目加倍最常用的方法是低温处理萌发的种子或幼苗
1.可遗传变异类型的判断方法 (1)DNA分子内的变异
(2)DNA分子间的变异
2.“二看法”界定二倍体、多倍体、单倍体
考向一 结合变异类型和特点,考查识记和理解的科学思维能力 1.(2019山东济南模拟)科学家研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的 两个基因发生突变有关,突变情况如表所示。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼 果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,测得F2中圆眼果蝇有450只,棒眼果蝇有30 只。下列叙述正确的是 ( )
2.用一定浓度的秋水仙素处理分生区细胞,则处于分裂期的细胞比例会如何? [提示]增加。
3.多倍体育种得到的整个植株的所有细胞的染色体数目都会加倍吗?请说明 理由。
[提示]不一定,若多倍体育种时处理的是萌发的种子,则该种子萌发成的整个 植株的所有细胞的染色体数目都会加倍,若处理的是幼苗的顶芽,则根部细胞 的染色体数目都不加倍。
解析 杂交育种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,纯合低产不抗病的品种中没有与高产、抗病相 关的基因,所以不可能通过杂交育种从纯合低产不抗病的品种中选出高产抗病 的新品种,A错误;诱变育种能在较短的时间内获得大量变异类型,但不是纯合的, B错误;单倍体育种过程中,常采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株, 然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,因此 用这种方法培育得到的植株,不仅能够正常生殖,而且每对染色体上的成对的基 因都是纯合的,明显缩短了育种的年限,C正确;人工诱导染色体数目加倍的方法 很多,目前最常用而且最有效的方法,是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,D 错误。
(2)关注“三最”定方向 a.最简便——侧重于技术操作, 杂交 育种操作最简便。 b.最快——侧重于育种时间, 单倍体 育种所需时间明显缩短。 c.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。
1.杂交育种中,一定要从F2开始进行筛选吗?是否一定要连续多代自交?
[提示]不一定,如果培育杂合子品种,选择亲本杂交得到的F1即可。若培育隐 性纯合子,选择F2中的隐性个体即可,不必进行连续自交。
考向一 围绕育种原理与程序,考查理解与科学思维能力
1.(2019湖南长沙调研)离子束诱变育种是将低能重离子注入生物体组织或细 胞内,使相应部位产生变异。该技术有效克服了辐射诱变育种的盲目性。下 列说法正确的是 ( D ) A.离子束诱发基因突变只发生在细胞分裂的间期 B.没有外界因素的诱发,细胞内的基因不能发生突变 C.通过离子束诱变育种能得到具有优良性状的新物种 D.离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少
第8讲 生物的变异、育种与进化
1.(必修二P98本节聚焦)杂交育种的优点:使位于不同个体的优良性状集中于 一个个体上;不足:时间长,需及时发现优良性状。诱变育种的优点:可以提高 变异频率或出现新性状;不足:有利变异少,需大量处理实验材料,具有不确定 性。 2.(必修二P99思考与讨论)杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不 能创造新的基因。 3.(必修二P100思考与讨论)诱变育种的优点是能够提高突变率,在较短的时 间内获得更多的优良变异类型。
考点目录
考点一 生物变羿的类型与特点 考点二 变异原理在育种中的应用 考点三 生物的进化
考点一 生物变异的类型与特点
1.(2018课标全国Ⅰ,6,6分)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均 不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在 添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基 本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出 了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是 ( )
解析 根据题意,由于两对等位基因与染色体位置关系不明确,因此产生基因 型为DDdRr的植株的原因可能是发生了染色体结构变异,也可能是发生了染色 体数目变异,A正确;无论基因与染色体位置关系如何,基因型为DORr的植株自 交,子代中DD∶DO∶OO=1∶2∶1,因OO受精卵不发育,子代中无OO的植株,所 以子代染色体异常的植株约占2/3,B正确;若两对等位基因位于一对同源染色体 上,一个基因型为DdRr的精原细胞,若在减数分裂过程中发生了交叉互换,则产生 4种精子,C正确;若两对等位基因位于两对同源染色体上,则基因型为DDdRr的植 株能产生关于等位基因D和d的配子数为DD∶d∶Dd∶D=1∶1∶2∶2,因此正常 的配子数占1/2,D错误。
(填
“能”或“不能”)出现白花植株。
(2)若纯合红花植株与白花植株(aaBB)杂交,子代中出现一株白色植株,科研人
员对其成因做出了三种假设。
假设一:丢失一条染色体所致。
假设二:两对基因中的一个基因发生了基因突变所致。
假设三:A、a、B、b以外的另一对基因中的一个基因发生显性突变所致(三
对基因独立遗传)。
考点二 变异原理在育种中的应用
1.(2019陕西榆林模拟)在作物育种中,使作物具有矮生性状是某些农作物性状改 良的方向之一。实验小组利用诱发基因突变的方法从某二倍体野生型水稻(株 高正常)田中获得了一株矮生型突变体,将该突变体的花粉离体培养后得到若干 单倍体植株,其中矮生植株占50%。下列有关叙述错误的是 ( )
解析 基因突变是随机的,主要发生在细胞分裂的间期,A错误;没有外界因素的 诱发,细胞内的基因也能发生突变,B错误;通过离子束诱变育种能得到具有优良 性状的新品种,但不是新物种,C错误;离子束诱变育种是将低能重离子注入生物 体组织或细胞内,使相应部位产生变异,有效克服了辐射诱变育种的盲目性,因此 离子束诱变育种可能比辐射诱变育种处理的材料少,D正确。
Байду номын сангаас
A.获得的单倍体矮生植株长势弱小,所结的种子比野生型水稻的小 B.可用矮生型突变体植株逐代自交的方法来获得能稳定遗传的植株 C.单倍体矮生植株与矮生型突变体植株不能进行基因交流 D.获得单倍体矮生植株的过程中,细胞的染色体组数目发生了整倍性的变化
答案 Ａ 花药离体培养获得的单倍体矮生植株高度不育,因此其不能结种 子,A错误;获得的矮生型突变体植株为杂合子,可通过逐代自交淘汰隐性植株 的方法使矮生基因纯合,以获得纯合的矮生植株,B正确;单倍体矮生植株与矮 生型突变体植株存在生殖隔离,不能进行基因交流,C正确;获得单倍体矮生植 株的过程中,细胞的染色体组数目减少一半,D正确。
解析 (1)豌豆中粉红花植株基因型有2种:AABb、AaBb。AABb植株的自交后 代的基因型及表现型为:1AABB(白花)∶2AABb(粉红花)∶1AAbb(红花),故可以 出现白花植株。(2)要验证假设一,可以在显微镜下观察有丝分裂中期(或减Ⅰ中 期)的染色体条数是否为13条。若为13条,则假设一正确。纯合红花植株即AAbb 与白花植株(aaBB)杂交,子代基因型应该全为AaBb,均为粉红花,若一个基因发生 突变成为白花,则可能是A→a,则白色植株的基因型是aaBb;也可能是b→B,则白 色植株的基因型是AaBB。为了验证假设二、三的正确性,可以让该白花突变株 自交,观察子代花色,若假设二正确,自交后代全为白花;若假设三正确,则该白花 植株的基因型为:AaBbCc,则自交后代会出现红花、粉红花、白花。
确定假设一是否正确的简便方法是
。
若假设二成立,则发生突变的基因可能是
基因。
若变异来源为基因突变,某同学欲设计实验确定该突变来源为假设二还是假
设三,请写出最简便的实验方案及预期结果。
实验方案:
。
预期结果:若子代
,则假设二成立;
若子代
,则假设三成立。
答案 (1)2 能 (2)显微镜下观察有丝分裂中期(或减Ⅰ中期)的染色体条数是否为13条 A或 b 让该白花突变株自交,观察子代花色 全为白花 出现红花和粉红花(或 出现白花、红花和粉红花)