微专题六 可遗传变异及其在育种实践中的应用

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微专题六 可遗传变异及其在育种实践中的应用
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微考点1 基因重组与基因突变的比较 [典例1] (2019·鹰潭期末质检)下列有关基因突变和基因重组的描述正确的是( )
A.基因突变和基因重组都能产生新的基因型 B.有丝分裂和减数分裂都可以发生基因突变、基因重组 C.基因决定性状，基因突变后生物的性状一定随之改变 D.基因突变和基因重组都是变异产生的根本来源
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微考点4 几种育种方法的比较
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(1)与杂交育种有关的几个注意点 ①杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种，需要连续自交、筛选，直 到不再发生性状分离；若选育隐性优良纯种，则只要在子代中出现该性状的个体即 可。 ②诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后 者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。 ③杂交育种与杂种优势不同：杂交育种是在杂交后代的众多类型中选择符合育种目 标的个体进一步培育，直到获得能稳定遗传的具有优良性状的新品种；杂种优势主 要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。
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本节内容结束
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【归纳总结】
项目
基因突变
基因重组
主要是有丝分裂前的间期、减数
发生时间
一般是减数分裂Ⅰ
分裂前的间期
在一定外界或内部因素作用下， 减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体
DNA分子中发生碱基的替换、增 的非姐妹染色单体交叉互换，或 发生原因
添或缺失，引起基因碱基序列的 非同源染色体上非等位基因的自
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A.途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的育种原理分别为基因重组、染色体变异、基因突变 B.培养优良品种aabb时，途径Ⅱ最显著的优点并没有得到充分体现 C.过程④、⑤可以用特定的化学药品处理萌发的种子，从而达到育种目的 D.过程③涉及花药离体培养，过程①、②、⑥涉及杂交或自交 解析 途径Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ使用的方法分别是杂交育种、单倍体育种、诱变育种，育种 原理分别为基因重组、染色体变异、基因突变。单倍体育种最显著的优点是明显缩 短育种年限，但是当培育隐性纯合个体时，该优点没有得到充分体现。过程④常用 一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗，单倍体不能产生种子。 答案 C
供了丰富的原材料
联系
基因突变产生新基因，为基因重组提供组合的新基因，基因突变是基 因重组的基础
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【易错提示】 (1)基因重组是通过生物的有性生殖体现的，无性生殖过程不发生基因重组。 (2)基因重组是在减数分裂过程中实现的，而受精作用不能实现基因重组。 微考点2 根据细胞分裂图像判断基因发生改变的原因
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解析 (1)根据性状的显隐性，要获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，其基因型为 AAbbCC，最好选择品种乙(aabbCC)与品种丙(AAbbcc)进行杂交，得到子代后再进 行自交，直到选育出所需的优良品种。(2)据图可知，由自然生长的二倍体⑤植株与 四倍体⑥植株杂交，得到的⑨植株含有三个染色体组，该植株能代表无子西瓜。(3) 图中⑦幼苗是由花药离体培养得到的单倍体，经过秋水仙素诱导染色体加倍后，得 到的⑩植株全部为纯合子。(4)图中的⑥植株是由二倍体③植株经过秋水仙素处理 后得到的四倍体，其产生的花粉发育成的单倍体植株的体细胞中含有2个染色体组， 是可育的。 答案 (1)乙 丙 (2)⑨ 三 (3)花药离体培养 均为纯合子 (4)可育
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[对点练2] 如图是某二倍体动物细胞分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断 ()
A.此细胞含有8条染色体，8个核DNA分子 B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd C.此细胞发生的一定是显性突变d→D D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
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解析 图示细胞有4条染色体，8个核DNA分子；细胞中正在发生同源染色体的分 离，非同源染色体上非等位基因的自由组合，即基因重组；其中一条染色体的姐 妹染色单体相同位置的基因为D和d，其对应的同源染色体上含有d、d，但不能确 定的是D突变成d，还是d突变成D，故可能发生的是隐性突变，也可能发生的是显 性突变。 答案 D
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比较项目 变异本质
发生时间
适用范围
生物种类 生殖类型
产生结果
基因突变
基因重组
染色体变异
染色体结构或数目发 基因碱基序列的改变 原有基因的重新组合
生改变
有丝分裂前的间期和 减数分裂Baidu Nhomakorabea前期和后 细胞分裂前的间期或
减数分裂前的间期
期
分裂期
自然状态下，真核生真核生物细胞增殖过
所有生物均可发生
物
程均可发生
无性生殖、有性生殖 有性生殖
无性生殖、有性生殖
产生新的基因
产生新基因型，没产没产生新基因，基因
生新基因
数目或顺序发生变化
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光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性
鉴定方法
光镜下可检出
状组合确定
意义
生物变异的根本来源，为 生物变异的来源之一 ，
对生物进化有一
生物的进化提供了丰富的对生物的进化具有重要
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解析 基因B和b是等位基因，等位基因是由基因突变而来的，可能是碱基的增添、 缺失或替换，脱氧核苷酸数量不一定改变，A错误；甲细胞中染色体①和②上的基 因可能是等位基因，也可能是相同基因，B错误；由题干信息可知，哺乳动物的基因 型为AABb，则乙细胞中出现基因A和a的原因一定是基因突变，不可能是交叉互换， C正确；甲、乙细胞中一个染色体组中染色体数目都是2条，D错误。 答案 C
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解析 基因突变能产生新基因，新的基因型，基因重组能产生新的基因型，不能产 生新基因，A正确；有丝分裂可以发生基因突变，但不能发生基因重组，B错误；基 因决定性状，基因突变后生物的性状不一定会改变，如AA突变成Aa，另外密码子还 具有简并性，C错误；基因突变产生新基因，是变异产生的根本来源，D错误。 答案 A
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[一题多变] (1)该细胞处于哪种分裂的哪个时期？判断的理由是什么？ 提示 减数分裂Ⅰ后期。因为正在分开的染色体含姐妹染色单体。 (2)该细胞的名称是什么？判断的理由是什么？ 提示 初级精母细胞 。因为该图处于减数分裂Ⅰ后期，而且细胞质发生的是均 等分裂。
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微考点3 基因突变、基因重组与染色体变异的比较
定意义
原材料
的意义
应用
诱变育种
杂交育种
单倍体、多倍体 育种
①三者均属于可遗传变异，都为生物的进化提供了原材料
②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源 联系
③基因突变是基因重组的基础
④基因重组是生物变异的来源之一
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[典例3] 下列关于生物变异的叙述中错误的是( ) A.基因突变是随机的，可以发生在细胞分裂的任何时期 B.原核生物和真核生物都可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异 C.染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察 D.在有性生殖过程中发生基因重组 解析 基因突变不能用光学显微镜直接观察，C错误。 答案 C
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(1)如果是有丝分裂后期图像，两条子染色体上相应位置的两基因不同，则为基因突 变的结果，如图甲。 (2)如果是减数分裂Ⅱ后期图像，两条子染色体(同白或同黑)上相应位置的两基因不 同，则为基因突变的结果，如图乙。 (3)如果是减数分裂Ⅱ后期图像，两条子染色体(颜色不一致)上相应位置的两基因不 同，则为交叉互换(基因重组)的结果，如图丙。
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[对点练4] 已知西瓜(2n＝22)早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性， 沙瓤(C)对紧瓤(c)为显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的 西瓜品种甲(AABBcc)、乙(aabbCC)、丙(AAbbcc)，进行下图所示的育种过程。 请分析并回答下列问题：
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解析 突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则除草剂敏感型大豆为杂合体。它缺 失的一定是显性敏感基因，体内依旧存在的是隐性抗性基因，A正确；突变体若为1 对同源染色体相同位置的片段缺失所致，而染色体缺失引发的变异是不可逆的，不 能恢复原状，B错误；因为基因突变具有不定向性，所以再经诱变可能由抗除草剂型 恢复为敏感型，C错误；敏感基因中的单个碱基对替换将发生基因突变，可能使编码 的肽链翻译提前终止或延长，不一定不能编码肽链，D错误。 答案 A
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(2)根据育种目标选择育种方式 (3)根据方法特点选择育种方式
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[典例4] 玉米的高产、抗病性状分别由a、b两基因控制，这两种基因位于两对同源染 色体上。现有基因型为AAbb、aaBB的两个品种，为培育优良品种aabb，可采用 的方法如图所示。下列有关分析错误的是( )
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[对点练3] (2019·大连期中)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基 因与抗性基因是一对等位基因。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
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[对点练1] (2019·九江一中期末)下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是 () A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B.非姐妹染色单体的交换可能引起基因重组 C.基因突变只有在诱变因子存在时才能发生 D.同胞兄妹的遗传差异与父母基因重组有关 解析 基因突变分为自发突变和诱发突变两种。在没有外界诱变因子的影响时，基 因突变也会由于DNA分子复制偶尔发生错误等原因自发产生，C错误。 答案 C
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(1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种________和________进行杂 交。 (2)图中________植株(填数字序号)能代表无子西瓜，该植物体细胞中含有________ 个染色体组。 (3)获得⑦幼苗常采用的技术手段是________________；与⑧植株相比，⑩植株的特 点是________________，所以明显缩短育种年限。 (4)图中的⑥植株属于新物种，其单倍体________(填“可育”或“不可育”)。
改变
由组合
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适用范围
所有生物都可以发生
只适用于真核生物有性生殖细胞核 遗传
种类
①自然突变、②人工诱发
①基因自由组合、②染色体交叉互 换
结果
产生新基因，控制新性状 产生新的基因型，不产生新的基因
意义
是新基因产生的途径，是生物变 生物变异的来源之一，对生物的进
异的根本来源，为生物的进化提 化具有重要意义
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[典例2] (2019·河南九师联盟质检)如图是某基因型为AABb的哺乳动物细胞分裂的示 意图，下列有关叙述正确的是( )
A.基因B和b中脱氧核苷酸的数量一定不同 B.甲细胞中染色体①和②上的基因一定是等位基因 C.乙细胞中出现基因A和a的原因一定是基因突变 D.甲、乙细胞中一个染色体组中染色体数目一定不同