专题四遗传、变异和进化第3讲生物的变异与进化

方法和优缺点上，染色体变异类型的判断也不容忽视，题型有选择题和
非选择题，分值仍将维持在8～16分之间。
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考点一 三种可遗传变异的相关知识整合
考试说明 (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)
——更清晰
1．三种可遗传变异的比较(见下表)
(1)乙、丙品系在培育过程中发生了染色体的________变异。该现象如在 自然条件下发生，可为________提供原材料。
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(2)甲与乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随 ________的分开而分离。F1自交所得F2中有________种基因型，其中仅 表现抗矮黄病的基因型有________种。 (3)甲与丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中I甲与I丙因差异较大不能正常 配对，而其它染色体正常配对，可观察到________个四分体；该减数分 裂正常完成，可产生________种基因型的配子，配子中最多含有 ________条染色体。 (4)让(2)中F1与(3)中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生 的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的概率为________。 解析 (1)分析题干信息及甲、乙、丙三图，乙、丙品系发生了染色体的 结构变异，而突变(包括基因突变和染色体变异)和基因重组为生物进化 提供原材料。(2)甲与乙杂交得F1，基因型为AaB▲(▲表示该染色体上无 相应的基因)，F1自交，基因A和a随同源染色体的分开而分离，F2有
由⑫ 受精卵 发育
而来，体细胞含有 2个染色体组的个 体
由受精卵发育而 来，体细胞中含有 三个或三个以上⑬ 染__色__体__组__的个体
染色体组
自然 形 成因 成 原 因 人工
诱导
1至多个
单性生殖
花药离 体培养
2个
3个或3个以上
正常的有性生殖 外界环境条件剧变
⑭ 秋水仙素 处理 正常二倍体的单倍 体幼苗
南芥，待植株形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌(其中的TDNA上带有
抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子(称
为T1代)。 (1)为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除________，因为后
者产生的________会抑制侧芽的生长。
(2)为筛选出已转化的个体，需将T1代播种在含________的培养基上生 长，成熟后自交，收获种子(称为T2代)。 (3)为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T2代播种在含________的培养 基上，获得所需个体。
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(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图)，将该纯合的转基因 雄蚊释放到野生型群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ________，原因是__________________________________________。
解析 (1)动物基因工程中常用的受体细胞是受精卵。(2)“只有 A 基因或 B
非同源染色体上 ⑤ 非等位 基因
的自由组合；交 叉互换
细胞中染色体组数成倍 地增加；直接由生物的 配子，如未受精卵细 胞、花粉粒发育而来， 使染色体组数成倍地⑥
_减__少_
产生 结果
只产生新的⑧ 不产生新的基因，但可
产生⑦_新__的__基__因__ _基__因__型_，不产生 引起染色体上基因数目
新的基因
基因的胚胎致死”说明 A_bb 和 aaB_的胚胎致死，故 AABB 雄蚊和 aabb
雌蚊相交，后代基因型全为 AaBb，无致死现象，A 的基因频率为 50%；
F2 中 A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb 应为 9∶3∶3∶1，由于 A_bb 和 aaB_的
胚胎致死，要淘汰掉136的 A_bb、136的 aaB_，因此对于 A、a 来说，会淘
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答案 (1)结构 生物进化 (2)同源染色体 9 2 (3)20 4 22 (4)136
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6. (2011·北京理综，31)TDNA可随机插入植物基因组内，导致被插入基因 发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟
中21条染色体)、aE▲(配子中21条染色体)、AaE▲(配子中22条染色体)
和没有AaE基因(只有20条染色体的配子)共4种，配子中最多有22条染色
体。(4)(2)中的F1能产生AB、A▲、aB、a▲4种配子(自由组合)，(3)中的 F1能产生A▲、aE▲、AaE▲和无AaE基因的4种配子(同源染色体不能正 常配对，2条染色体随机分配)，因此(2)中F1与(3)中F1杂交产生的F2同时 含有 A、B、E 基因的概率为14(AB)×24(aE、AaE▲)＋14(aB)×14(AaE▲) ＝136(如下图)。
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3(AA、Aa、aa)×3(BB、B▲、▲▲)＝9种基因型；不考虑A、a控制的
性状，其中仅表现为抗矮黄病的基因型有2种(BB、B▲)。(3)甲与丙杂交
得F1，有42条染色体，减数分裂时，Ⅰ甲与Ⅰ丙因差异较大不能正常配对 形成四分体，因此只有20对染色体能够配对，形成20个四分体；F1的基 因型为AaE▲，因为Ⅰ甲、Ⅰ丙不能正常配对，分开是随机的，可能同时 移向一极，也可能正常分开，所以能够产生的配子的基因型为A▲(配子
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二、获取信息的能力
4. (2011·广东理综，27)登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁 殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休 克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。 (1)将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋 白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基 因的载体导入蚊子的________细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体 内可检测出________、________和________。 (2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体 上，只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌 蚊(aabb)交配，F1群体中A基因频率是________，F2群体中A基因频率是 ________。
或排列顺序的变化
镜检
育种 应用
光镜下均⑨ 无法 检出，可根据是 否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
诱变育种
⑩ 杂交 育种
基因工程育 种
单倍体育种 ⑪ 多倍体 育种
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2. 单倍体、二倍体和多倍体的比较(见下表)
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物 种配子染色体数目 的个体
(6)根据TDNA的已知序列，利用PCR技术可 以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提 取________植株的DNA，用限制酶处理后， 再用________将获得的DNA片段连接成环(如 右图)，以此为模板，从图中A、B、C、D四 种单链DNA片段中选取________作为引物进 行扩增，得到的片段将用于获取该基因的全 序列信息。
生
自然状态下只发
物 所有生物(包括病毒) 生于② 真核 生 真核生物细胞增殖过
适 用
种 均可发生 类
物有性生殖过程 程中均可发生 中，为核遗传
范生
围
殖 方
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
式
类型
自然突变 诱发突变
交叉互换 ③_自__由__组__合__人
工DNA拼接技术
染色体结构变异、染 色体④ 数目 变异
(4)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由
单基因突变引起，需将该突变体与________植株进行杂交，再自交
________代后统计性状分离比。
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(5)若上述TDNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测 野生型基因的存在导致植物的抗盐性________________。
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3. (2011·江苏生物，6)根据现代生物进化理论，下列说法正确的是 ( )。 A．自然选择决定了生物变异和进化的方向 B．生物进化的实质是种群基因型频率的改变 C．种群内基因频率的改变在世代间具有连续性 D．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小 解析 根据现代生物进化理论可知，变异是不定向的，自然选择决定了 生物进化的方向；生物进化的实质是种群基因频率的改变，而不是基因 型频率的改变；基因突变、染色体变异和自然选择均可改变基因频率， 基因频率的改变与种群大小没有一定的关系；种群内基因频率的改变在 世代间具有连续性，故C正确。 答案 C
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三、综合运用能力
5. (2011·四川理综，31Ⅱ)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯 种品系的部分染色体及基因组成：Ⅰ、Ⅱ表示染色体，A为矮杆基因，B 为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通 小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦 草的染色体片段)。
发生 时期
DNA复制时(有丝分 减数分裂四分体
裂间期、减数第一次
细胞分裂期
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类型 项目
基因突变
产生 机理
DNA上发生碱基 对的增添、缺失 和替换，从而引 起DNA碱基序列 即遗传信息的改 变
基因重组
染色体变异