專題八變異、育種和進化[考綱要求]1．基因重組及其意義(Ⅱ)。2．基因突變的特征和原因(Ⅱ)。3．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅱ)。4．生物變異在育種上的應(yīng)用(Ⅱ)。5．轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。6．現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)。7．生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ)。構(gòu)網(wǎng)絡(luò)·核心知識串聯(lián)————————————————————————————提示：①所有生物②產(chǎn)生了原基因的等位基因③減數(shù)第一次分裂的四分體時期和后期④自由組合型和交叉互換型⑤以染色體組形式成倍增減⑥基因突變⑦染色體變異⑧突變和基因重組⑨基因頻率的改變⑩隔離■辨正誤——易錯易混診斷………………?1．判斷下列有關(guān)生物變異敘述的正誤(1)基因突變一定導(dǎo)致生物性狀改變，但不一定遺傳給后代。(×)提示：由于密碼子的簡并性、隱性突變等原因，基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變；基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中時一般不遺傳給后代，發(fā)生在配子中時，隨配子遺傳給后代。(2)自然突變是不定向的，人工誘變是定向的。(×)提示：基因突變都是不定向的。(3)染色體上某個基因的丟失屬于基因突變。(×)提示：基因突變不改變基因的數(shù)目，染色體上某個基因的丟失屬于染色體變異。(4)DNA分子中發(fā)生一個堿基對的缺失會導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異。(×)提示：染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體片段的改變，DNA分子中發(fā)生一個堿基對的缺失一般屬于基因突變。(5)非同源染色體某片段移接，僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程中。(×)提示：非同源染色體某片段移接也可以發(fā)生在有絲分裂過程中。(6)二倍體生物的單倍體都是高度不育的。(×)提示：蜂王是二倍體，其卵細(xì)胞形成的雄蜂是單倍體，可育。(7)常用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使單倍體加倍為正常的純合子。(×)提示：花藥離體培養(yǎng)形成單倍體幼苗，因此用秋水仙素處理的是幼苗，而不是萌發(fā)的種子。(8)基因重組發(fā)生在受精作用過程中。(×)提示：基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中。(9)染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化。(√)(10)同胞兄妹的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)。(√)2．判斷下列有關(guān)育種敘述的正誤(1)通過誘導(dǎo)多倍體的方法可克服遠(yuǎn)緣雜交不育，培育出作物新類型。(√)(2)水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種屬于單倍體育種。(√)(3)抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥屬于雜交育種。(√)(4)將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株屬于基因工程育種。(√)(5)用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆屬于誘變育種。(√)(6)三倍體西瓜植株的高度不育與減數(shù)分裂同源染色體聯(lián)會行為有關(guān)。(√)3．判斷下列有關(guān)生物進化敘述的正誤(1)一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。(√)(2)物種的形成可以不經(jīng)過隔離。(×)提示：物種的形成必定經(jīng)過生殖隔離。(3)生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存。(×)提示：生物進化過程的實質(zhì)是基因頻率的改變。(4)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率。(√)(5)生物進化的方向與基因突變的方向一致。(×)提示：基因突變是不定向的，自然選擇決定生物進化的方向。(6)生物進化時基因頻率總是變化的。(√)(7)害蟲抗藥性增強，是因為殺蟲劑刺激害蟲產(chǎn)生抗藥性，并在后代中不斷積累。(×)提示：害蟲的變異是不定向的，個體中本來就存在抗藥性個體。(8)捕食關(guān)系會降低物種的多樣性。(×)提示：捕食關(guān)系會增加物種的多樣性。(9)不同物種之間、生物與環(huán)境之間在相互影響中不斷進化發(fā)展，形成生物的多樣性。(√)(10)為了適應(yīng)冬季寒冷環(huán)境，植物會產(chǎn)生抗寒性變異。(×)提示：變異是不定向的，環(huán)境只是對不同變異類型進行選擇。考點1三種可遺傳的變異(對應(yīng)學(xué)生用書第48頁)■品真題——圈定高考考查范圍………………?1．(2015·全國卷Ⅱ)下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：】A．該病是由于特定的染色體片段缺失造成的B．該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的C．該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的D．該病是由于染色體中增加某一片段引起的A[貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病，是常見的染色體異常遺傳病，因為患病兒童哭聲輕、音調(diào)高，很像貓叫而得名，A項正確。]2．(2016·全國卷Ⅲ)基因突變和染色體變異是真核生物可遺傳變異的兩種來源?；卮鹣铝袉栴}：(1)基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者________。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以________為單位的變異。(3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子________代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子________代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子________代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子________代中能分離得到隱性突變純合體?！窘馕觥?1)基因突變是指基因中堿基對的替換、增添和缺失；染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異，通常染色體變異涉及許多基因的變化。故基因突變涉及的堿基對數(shù)目比染色體變異少。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以染色體為單位的變異。(3)顯性突變是aa突變?yōu)锳a，在子一代中能觀察到該顯性突變的性狀，子一代自交，子二代的基因型為AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不發(fā)生性狀分離才算得到顯性突變純合體；隱性突變是AA突變?yōu)锳a，在子一代還是表現(xiàn)為顯性性狀，子一代自交，子二代的基因型為AA、Aa和aa，即能觀察到該隱性突變的性狀，也就是隱性突變純合體?！敬鸢浮?1)少(2)染色體(3)一二三二■釋重難—剖解核心知識備考………………?1．理清一對關(guān)系—基因突變與生物性狀(1)基因突變對生物性狀的影響堿基對影響范圍對氨基酸序列的影響替換小只改變__1__個氨基酸或不改變增添大不影響插入位置__前__的序列，但影響插入位置__后__的序列缺失大不影響缺失位置前的序列，但影響缺失位置后的序列(2)基因突變不一定會導(dǎo)致生物性狀改變的原因：①基因突變后轉(zhuǎn)錄形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。②基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AA→Aa，也不會導(dǎo)致性狀的改變。2．辨析三類基因重組重組類型同源染色體上非等位基因間的重組非同源染色體上非等位基因間的重組人為導(dǎo)致基因重組(DNA重組)發(fā)生時間①減數(shù)第一次分裂前期②減數(shù)第一次分裂后期目的基因?qū)爰?xì)胞后圖像示意3．辨清兩組概念(1)染色體易位與交叉互換項目染色體易位交叉互換圖解位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于①同源染色體的非姐妹染色單體之間原理屬于②染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下觀察不到(2)基因突變與染色體結(jié)構(gòu)變異基因突變?nèi)旧w結(jié)構(gòu)變異變化對象基因中的堿基對①染色體片段變異水平②DNA分子水平細(xì)胞水平結(jié)果③基因結(jié)構(gòu)改變④染色體上的基因數(shù)目或排列順序改變顯微鏡觀察不能直接觀察可直接觀察4．掌握一個技巧——“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體■預(yù)測練——沿著高考方向訓(xùn)練………………?考向1考查生物變異的類型和特點1．(2017·東城區(qū)期末)下列有關(guān)基因突變的敘述，錯誤的是()A．基因突變不一定由物理或化學(xué)因素誘發(fā)B．親代的突變基因不一定能傳遞給子代C．突變的基因不一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變D．子代獲得突變基因不一定能改變性狀C[基因突變不一定由物理或化學(xué)因素誘發(fā)，A正確；親代的突變基因不一定能傳遞給子代，B正確；突變的基因一定有基因結(jié)構(gòu)上的改變，C錯誤；子代獲得突變基因不一定能改變性狀，如AA突變成Aa，生物的性狀不變，D正確。]2．(2017·汕頭市一模)下列關(guān)于生物變異的敘述中正確的是()A．染色體結(jié)構(gòu)變異可能發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中B．基因突變是不定向的，A基因既可突變成a基因，也可突變成B基因C．基因重組是隨機的，僅發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期D．基因突變和基因重組都是生物變異的根本來源A[在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都可能發(fā)生染色體變異，A正確；基因突變具有不定向性，但突變后變成其等位基因，不會變成控制其他性狀的基因，B錯誤；基因重組是隨機的，可發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期和減數(shù)第一次分裂前期(四分體時期)，C錯誤；生物變異的根本來源是基因突變，D錯誤。]如圖所示，①②③④分別表示不同的生物變異類型，其中③中的基因2由基因1變異而來。下列有關(guān)說法正確的是()A．圖①②都表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期B．圖③中的變異會使基因所在的染色體發(fā)生變異C．圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失D．圖①②④中的變異都不會產(chǎn)生新基因D[圖①表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期，圖②表示易位，A項錯誤。圖③中的變異屬于基因突變中的堿基對的缺失，不會使基因所在的染色體發(fā)生變異，B項錯誤。圖④中，若染色體3正常，則染色體4發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；若染色體4正常，則染色體3發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，C項錯誤。只有基因突變才能產(chǎn)生新基因，D項正確。]考向2考查細(xì)胞分裂與變異的綜合3．如圖是某哺乳動物體內(nèi)細(xì)胞分裂的示意圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．該細(xì)胞中含有兩個染色體組B．該細(xì)胞所處時期出現(xiàn)在精子和卵子結(jié)合過程中C．該細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因組成為AB或aBD．該細(xì)胞形成過程中可能發(fā)生了基因突變C[圖示的細(xì)胞中每一種形態(tài)的染色體各有2條，據(jù)此可判斷有兩個染色體組，A項正確。細(xì)胞中染色體行為呈現(xiàn)的特點是著絲點分裂后形成的子染色體分別移向細(xì)胞兩極，據(jù)此可判斷該細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期，該細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進行不均等分裂，為次級卵母細(xì)胞，其減數(shù)第二次分裂是在精子和卵子結(jié)合過程中完成的，所以該細(xì)胞所處時期出現(xiàn)在精子和卵細(xì)胞結(jié)合過程中，B項正確。該細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞基因組成為aB，C項錯誤。該細(xì)胞兩極所對應(yīng)的2組染色體是由一組染色體經(jīng)過復(fù)制、著絲點分裂而形成，正常情況下應(yīng)含有相同的基因，而圖示的細(xì)胞兩極所對應(yīng)的2組染色體上卻出現(xiàn)了等位基因，說明可能發(fā)生了基因突變，D項正確。]4．(2017·佛山市一模)一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個既是紅綠色盲又是XXY的兒子，以下判斷合理的是()【導(dǎo)學(xué)號：】A．患兒的體細(xì)胞內(nèi)含有3個染色體組B．患兒的致病基因可能來自父親C．患兒的染色體異?？赡苁歉赣H減數(shù)第一次分裂異常導(dǎo)致D．患兒的兩種遺傳病都與母親有關(guān)D[色盲是伴X染色體隱性遺傳病，表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個患克氏綜合征并伴有色盲的男孩，則患病兒子的基因型為XbXbY，說明其體細(xì)胞內(nèi)多了一條性染色體，而不是體細(xì)胞內(nèi)含有3個染色體組，A錯誤；兒子的Y染色體來自父親，則兩個Xb來自母方，應(yīng)該是母親在減數(shù)第二次分裂時異常所致，B錯誤；兒子的基因型為XbXbY，Y染色體來自父親，則兩個Xb來自母方，應(yīng)該是母親在第二次分裂異常，兩個含Xb的染色體進入卵細(xì)胞所致，C錯誤；兒子既是紅綠色盲又是XXY，其基因型為XbXbY，Y染色體來自父親，則兩個Xb來自母方，應(yīng)該是母親在減數(shù)第二次分裂異常，兩個含Xb的染色體進入卵細(xì)胞所致，所以患兒的兩種遺傳病都與母親有關(guān)，D正確。](2017·河北唐山二模)某二倍體動物的一個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成的其中一個精細(xì)胞如圖所示。下列解釋合理的是()A．通過減數(shù)分裂形成的4個精細(xì)胞中有一個不含A和a的精細(xì)胞B．減數(shù)第二次分裂中，有一對染色單體沒有相互分離C．通過減數(shù)分裂形成的4個精細(xì)胞中有兩個基因型為Aa的精細(xì)胞D．減數(shù)第一次分裂中姐妹染色單體間發(fā)生了交叉互換C[在正常情況下，1個精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生4個精細(xì)胞兩兩相同，且不含同源染色體。題圖所示的精細(xì)胞中含有同源染色體且兩條同源染色體上各自有一段不同顏色的片段，說明該精原細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂前期發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體間的交叉互換，且在減數(shù)第一次分裂后期等位基因A和a所在的這對同源染色體沒有發(fā)生分離而進入同一個次級精母細(xì)胞中，該次級精母細(xì)胞進行正常的減數(shù)第二次分裂，形成了兩個基因型為Aa的精細(xì)胞；與此同時產(chǎn)生的另一個次級精母細(xì)胞不含A和a，當(dāng)減數(shù)第二次分裂結(jié)束時，產(chǎn)生了2個不含A和a的精細(xì)胞。綜上分析，C正確，A、B、D錯誤。][歸納總結(jié)]1．根據(jù)細(xì)胞分裂方式判定變異類型：(1)如果是有絲分裂過程中姐妹染色單體上的基因不同，則為基因突變的結(jié)果。(2)如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上的基因不同，則可能是基因突變或交叉互換的結(jié)果。2．根據(jù)染色體圖示判定變異類型：(1)如果是有絲分裂后期圖中著絲點分裂形成的兩條子染色體相同位置上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。(2)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖中著絲點分裂形成的兩條子染色體相同位置上的兩基因(同白或同黑)不同，則為基因突變的結(jié)果。(3)如果是減數(shù)第二次分裂后期圖中著絲點分裂形成的兩條子染色體相同位置上的兩基因(顏色不一致)不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果?？枷?考查生物變異類型的探究5．(2017·唐山、保定調(diào)研)一只紅眼雄果蠅(XBY)與一只白眼雌果蠅(XbXb)雜交，子代中發(fā)現(xiàn)有一只白眼雌果蠅。分析認(rèn)為，該白眼雌果蠅出現(xiàn)的原因有兩種：親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失。(注：控制某一性狀的基因都缺失時，胚胎致死；各型配子活力相同)(1)甲同學(xué)想通過一次雜交的方法以探究其原因。請你幫助他完成以下實驗設(shè)計。實驗步驟：①____________________；②____________________。結(jié)果預(yù)測：Ⅰ如果________________，則為基因突變；Ⅱ如果________________，則為染色體片段缺失。(2)乙同學(xué)認(rèn)為可以采用更簡便的方法驗證甲同學(xué)的實驗結(jié)論，乙同學(xué)的方法是___________________________________________?！窘馕觥?1)用代入法進行倒推，通過一次雜交的方法來確定親本果蠅在產(chǎn)生配子過程中發(fā)生了基因突變，還是染色體片段缺失，若僅僅因為環(huán)境表現(xiàn)型發(fā)生了改變，基因型不會改變，即如果出現(xiàn)雌雄果蠅都有一半紅眼一半白眼，是環(huán)境條件導(dǎo)致的不可遺傳變異；基因突變后基因型會改變，代入得雌雄果蠅都是白眼，雌雄個體數(shù)之比為1∶1；如果是染色體片段缺失，則后代雌果蠅只能產(chǎn)生一種缺失的配子，雌雄果蠅都是白眼，雌雄個體數(shù)之比為2∶1。(2)乙同學(xué)認(rèn)為可以采用更簡便的方法驗證甲同學(xué)的實驗結(jié)論，可以用顯微鏡檢查該白眼雌果蠅細(xì)胞中的X染色體形態(tài)。【答案】(1)實驗步驟：①讓這只雌果蠅與正常紅眼雄果蠅交配②觀察并記錄子代中雌雄比例結(jié)果預(yù)測：Ⅰ子代中雌∶雄＝1∶1Ⅱ子代中雌∶雄＝2∶1(2)用顯微鏡檢查該白眼雌果蠅細(xì)胞中的X染色體形態(tài)(2017·綿陽質(zhì)檢)某多年生植物(2N＝10)，莖的高度由一對等位基因(E和e)控制。研究發(fā)現(xiàn)：莖的高度與顯性基因E的個數(shù)有關(guān)(EE為高稈、Ee為中稈、ee為矮稈)，并且染色體缺失會引起花粉不育。請回答下列問題：(1)花粉形成過程中，在減數(shù)第一次分裂后期細(xì)胞內(nèi)有____對同源染色體。(2)育種工作者將一正常純合高稈植株(甲)在花蕾期用γ射線照射后，讓其自交，發(fā)現(xiàn)子代有幾株中稈植株(乙)，其它均為高稈植株。子代植株(乙)出現(xiàn)的原因有三種假設(shè)：假設(shè)一：僅由環(huán)境因素引起；假設(shè)二：γ射線照射植株(甲)導(dǎo)致其發(fā)生了隱性突變；假設(shè)三：γ射線照射植株(甲)導(dǎo)致一個染色體上含有顯性基因的片段丟失。①γ射線照射花蕾期的植株(甲)后，植株葉芽細(xì)胞和生殖細(xì)胞均發(fā)生了突變，但在自然條件下，葉芽細(xì)胞突變對子代的性狀幾乎無影響，其原因是__________________________________________。②現(xiàn)欲確定哪個假設(shè)正確，進行如下實驗：將中稈植株(乙)在環(huán)境條件相同且適宜的自然條件下單株種植，并嚴(yán)格自交，觀察并統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例。請你預(yù)測可能的結(jié)果并得出相應(yīng)結(jié)論：________________?！敬鸢浮?1)5(2)①突變發(fā)生在體細(xì)胞中(體細(xì)胞突變)，一般不能遺傳給后代②若子代性狀全為高稈，則假設(shè)一正確；若子代性狀高稈∶中稈∶矮稈＝1∶2∶1，則假設(shè)二正確；若子代性狀高稈∶中稈＝1∶1，則假設(shè)三正確[歸納總結(jié)]變異類型的實驗探究方法歸納1．可遺傳變異與不可遺傳變異的判斷：(1)子代自交或子代之間雜交，用這種方法確定變異的原理為如果子代自交或雜交的后代出現(xiàn)變異性狀，則變異性狀是由于遺傳物質(zhì)變化引起的，反之，變異性狀的出現(xiàn)僅是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒有改變。(2)將變異個體和正常個體培養(yǎng)在相同的環(huán)境條件下，兩者沒有出現(xiàn)明顯差異，則原來的變異性狀是由環(huán)境引起的。2．染色體變異與基因突變的判別：(1)判別依據(jù)：光學(xué)顯微鏡下能觀察到的是染色體變異，不能觀察到的是基因突變。(2)具體操作：制作正常個體與待測變異個體的有絲分裂臨時裝片，找到中期圖進行染色體結(jié)構(gòu)與數(shù)目的比較可以判斷是否發(fā)生了染色體變異。3．顯性突變與隱性突變的判定：(1)理論基礎(chǔ)：受到物理、化學(xué)和生物因素的影響，AA個體如果突變成Aa個體，則突變性狀在當(dāng)代不會表現(xiàn)出來，只有Aa個體自交后代才會有aa變異個體出現(xiàn)，因此這種變異個體一旦出現(xiàn)即是純合子。相反，如果aa個體突變成Aa個體，則當(dāng)代就會表現(xiàn)出突變性狀。(2)判斷方法：①選擇突變體與其他已知未突變體雜交，通過觀察后代變異性狀的比例來判斷基因突變的類型。②植物還可以利用突變體自交觀察后代有無性狀分離來進行顯性突變與隱性突變的判定?？枷?生物變異與遺傳定律的綜合考查6．(2017·濰坊三模)某二倍體植物(2n＝42)在栽培過程中會出現(xiàn)單體。單體比正常個體少一條染色體，用(2n－1)表示。請回答問題：(1)形成該植物單體的變異類型是________。(2)利用該植物單體植株(2n－1)與正常二倍體雜交，子代中單體占50%，正常二倍體占50%。這說明該雜交實驗中，單體植株減數(shù)分裂產(chǎn)生的n型和(n－1)型的配子比例為________。(3)該植物最多有________種單體，這些單體可用于基因的染色體定位。某育種專家在該植物培育過程中偶然發(fā)現(xiàn)一個隱性純合突變個體，請設(shè)計實驗來判斷此隱性突變基因位于第幾號染色體上。實驗思路：_______________________?！敬鸢浮?1)染色體(數(shù)目)變異(2)1∶1(3)21讓隱性突變個體和各種單體雜交，若某種單體的子代中出現(xiàn)隱性突變類型，則此基因在相應(yīng)的染色體上1．(2017·東北三校模擬)玉米非糯性(W)對糯性(w)為顯性，控制該性狀的基因位于9號染色體上。若9號染色體某一區(qū)段缺失，不影響減數(shù)分裂過程，染色體區(qū)段缺失的雄配子不育而雌配子可育。請回答：(1)該變異會使排列在9號染色體上的基因的________和________發(fā)生改變而導(dǎo)致性狀變異。(2)現(xiàn)有染色體正常的糯性玉米和一條9號染色體區(qū)段缺失的非糯性玉米(該玉米不含w基因)，請完善下列雜交實驗以判斷玉米的非糯性基因是否在缺失區(qū)段上：①選擇上述材料進行雜交，其中_____(填“糯性”或“非糯性”)玉米做母本；②獲得F1并____________________；③結(jié)果分析與判斷：若F1中非糯性∶糯性＝1∶1則________；若F1________________。(3)經(jīng)實驗證實控制玉米非糯性的基因在缺失區(qū)段上，讓上述實驗中所獲F1自由交配，F(xiàn)2中基因型為ww的個體出現(xiàn)的概率是________?！窘馕觥?1)染色體結(jié)構(gòu)的變異會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序改變導(dǎo)致性狀變異。(2)糯性玉米基因型為ww，若非糯性基因不在缺失片段上，則染色體區(qū)段缺失非糯性玉米基因型為WW，若非糯性基因在缺失片段上，則染色體區(qū)段缺失非糯性玉米基因型為WO，假設(shè)選取糯性玉米(ww)作為母本，非糯性玉米(WW/WO)作為父本，則F1均為非糯性玉米，無法判斷非糯性基因型為WW還是WO，故選擇非糯性作為母本；假設(shè)選取糯性玉米(ww)作為父本，非糯性玉米(WW/WO)作為母本，若非糯性玉米基因型為WW，則F1均為非糯性玉米；若非糯性玉米基因型為WO，則F1非糯性∶糯性＝1∶1，根據(jù)F1的表現(xiàn)型即可判斷非糯性基因是否在缺失區(qū)段上。(3)經(jīng)證實控制玉米非糯性基因在缺失區(qū)段上，則F1基因型為Ww∶wO＝1∶1，F(xiàn)1自由交配，F(xiàn)1產(chǎn)生雌配子的比例為W∶w∶O＝1∶2∶1，F(xiàn)1產(chǎn)生雄配子的比例為W∶w＝1∶2，所以F2中ww基因型的比例為eq\f(2,4)×eq\f(2,3)＝eq\f(1,3)?！敬鸢浮?1)數(shù)目排列順序(2)非糯性統(tǒng)計表現(xiàn)型及比例或統(tǒng)計性狀分離比控制非糯性的基因在缺失區(qū)段上全為非糯性，則控制非糯性的基因不在缺失區(qū)段上(3)1/32．玉米的紫株和綠株由6號染色體上一對等位基因(N，n)控制，正常情況下紫株與綠株雜交，子代均為紫株。育種工作者用X射線照射紫株A后再與綠株雜交，發(fā)現(xiàn)子代有紫株732株、綠株2株(綠株B)。為研究綠株B出現(xiàn)的原因，讓綠株B與正常純合的紫株C雜交，F(xiàn)1再嚴(yán)格自交得F2，觀察F2的表現(xiàn)型及比例，并做相關(guān)分析。(1)假設(shè)一：X射線照射紫株A導(dǎo)致其發(fā)生了基因突變。基因突變的實質(zhì)是____________________。如果此假設(shè)正確，則F1的基因型為________；F1自交得到的F2中，紫株所占的比例應(yīng)為________。(2)假設(shè)二：X射線照射紫株A導(dǎo)致其6號染色體斷裂，含有N基因的片段丟失(注：一條染色體片段缺失不影響個體生存，兩條染色體缺失相同的片段個體死亡)。如果此假設(shè)正確，則綠株B能產(chǎn)生________種配子，F(xiàn)1的表現(xiàn)型為________；F1自交得到的F2中，紫株所占比例應(yīng)為________。(3)利用細(xì)胞學(xué)方法可以驗證假設(shè)二是否正確。操作時最好選擇上圖中的________植株，在顯微鏡下常對其減數(shù)分裂細(xì)胞中的染色體進行觀察和比較，原因是_________________________________?！窘馕觥?1)如果X射線照射使紫株A發(fā)生了基因突變，則綠株B為nn，綠株B與紫株C雜交，F(xiàn)1的基因型為Nn，F(xiàn)1自交得到的F2中紫株占的比例為3/4。(2)如果X射線照射造成了6號染色體斷裂，則綠株B為nO，產(chǎn)生兩種配子，F(xiàn)1的基因型為Nn和NO，表現(xiàn)型為紫株，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中紫株占6/7。(3)利用細(xì)胞學(xué)的方法驗證染色體是否發(fā)生缺失，可觀察綠株B的減數(shù)分裂過程中配對的6號染色體的形態(tài)?！敬鸢浮?1)堿基對的替換、增添和缺失(基因結(jié)構(gòu)的改變)Nn3/4(2)2全部為紫株6/7(3)綠株B聯(lián)會的染色體處于配對狀態(tài)，可以觀察6號染色體是否相同考點2生物變異在育種上的應(yīng)用(對應(yīng)學(xué)生用書第50頁)■品真題——圈定高考考查范圍………………?(2014·全國卷Ⅰ)現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。回答下列問題：(1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種目的是獲得具有________優(yōu)良性狀的新品種。(2)雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測雜交結(jié)果。若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是________________________________________________。(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測交實驗的過程。【解析】(1)雜交育種能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)雜交育種依據(jù)的原理是基因重組，控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，每對基因單獨考慮時符合分離定律。(3)測交是指用F1和隱性純合子雜交，故應(yīng)先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1，然后再進行測交實驗。【答案】(1)抗病矮稈(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上(3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交，產(chǎn)生F1，讓F1與感病矮稈植株雜交?！鲠屩仉y—剖解核心知識備考………………?1．比較生物育種方法的程序與原理育種方式育種的一般程序育種原理雜交育種培育顯性純合子品種：雜交→自交→篩選→自交→篩選培育隱性純合子品種：雜交→自交→篩選基因重組誘變育種誘變→篩選→自交→篩選①基因突變單倍體育種②花藥離體培養(yǎng)→秋水仙素處理→篩選③染色體變異多倍體育種萌發(fā)的種子、幼苗→秋水仙素處理→篩選染色體變異基因工程育種導(dǎo)入目的基因④基因重組2．據(jù)圖理清“5”(1)首先要識別圖解中各字母表示的處理方法：A．雜交B．花藥離體培養(yǎng)C．秋水仙素處理D．自交E．誘變處理F．秋水仙素處理G．轉(zhuǎn)基因技術(shù)(2)根據(jù)以上分析可以判斷：①“親本eq\o(→,\s\up15(A、D))新品種”為雜交育種。②“親本eq\o(→,\s\up15(B、C))新品種”為單倍體育種。③“種子或幼苗eq\o(→,\s\up15(E))新品種”為誘變育種。④“種子或幼苗eq\o(→,\s\up15(F))新品種”為多倍體育種。⑤“植物細(xì)胞eq\o(→,\s\up15(G))新細(xì)胞eq\o(→,\s\up15(H))愈傷組織eq\o(→,\s\up15(I))胚狀體eq\o(→,\s\up15(J))人工種子→新品種”為基因工程育種。3．關(guān)注育種方法的“3”(1)原核生物不能運用雜交育種，如細(xì)菌的育種一般采用誘變育種。(2)雜交育種：不一定需要連續(xù)自交。(3)花藥離體培養(yǎng)：只是單倍體育種中的一個程序，要想得到可育的品種，一般還需要用秋水仙素處理單倍體使染色體加倍?！鲱A(yù)測練——沿著高考方向訓(xùn)練………………?考向1考查育種方法和程序1．下列有關(guān)不同育種方法優(yōu)缺點的說法中，不正確的是()A．基因工程育種的最大優(yōu)點是定向改造生物B．多倍體育種的優(yōu)點是快速獲得性狀遺傳穩(wěn)定的純合子C．人工誘變育種的優(yōu)點是能夠大幅度改良生物的性狀D．雜交育種的優(yōu)點之一是獲得雜種并表現(xiàn)雜種優(yōu)勢B[基因工程育種可以按照人們的意愿，定向改造生物，A項正確。通過多倍體育種得到新品種，這些新品種與二倍體植株相比，莖稈粗壯，葉片、果實和種子相對來說都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。多倍體育種的優(yōu)點是獲得營養(yǎng)器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富的個體，單倍體育種可以快速獲得性狀遺傳穩(wěn)定的純合子，B項錯誤。人工誘變育種的優(yōu)點是提高變異頻率，能夠大幅度改良生物的性狀，C項正確。雜交育種的優(yōu)點之一是獲得雜種并表現(xiàn)雜種優(yōu)勢，如雜交玉米具有雜種優(yōu)勢，D項正確。](2017·銀川九中模擬)如圖表示水稻育種的一些途徑。請回答下列問題：(1)以矮稈易感稻瘟病(ddrr)和高稈抗稻瘟病(DDRR)水稻為親本進行雜交，得F1。F1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中不能穩(wěn)定遺傳的占________，選F2中的矮稈抗病的水稻植株進行自交，若發(fā)生性狀分離，則所有子代中的ddRR和ddRr的比是________。(2)若要在較短時間內(nèi)獲得上述新品種水稻，可選圖中________(填數(shù)字)途徑所用的方法。其中⑦途徑的常用方法是________________。(3)科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中________(填數(shù)字)表示的途徑最為合理可行。(4)圖中________(填數(shù)字)所表示的育種途徑具有典型的不定向性。【解答】(1)以矮稈易感稻瘟病(ddrr)和高稈抗稻瘟病(DDRR)水稻為親本進行雜交，得F1。F1自交產(chǎn)生F2，F(xiàn)2中能穩(wěn)定遺傳的有eq\f(1,16)DDRR，eq\f(1,16)ddrr，eq\f(1,16)DDrr，eq\f(1,16)ddRR，總共eq\f(1,4)，不能穩(wěn)定遺傳的占1－eq\f(1,4)＝eq\f(3,4)，選F2中的矮稈抗病的水稻植株進行自交，若發(fā)生性狀分離，則所有子代中的ddRR占eq\f(3,16)，ddRr占eq\f(2,16)，ddRR和ddRr的比是3∶2。(2)若要在較短時間內(nèi)獲得上述新品種水稻，可選圖中⑦⑧單倍體育種，其中⑦途徑的常用方法是秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗(因為單倍體高度不育，一般不結(jié)籽)。(3)科學(xué)工作者欲培育能產(chǎn)生人體蛋白的水稻新品種，應(yīng)該選擇圖中③④基因工程育種，該技術(shù)手段主要包括四個步驟，即提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與表達等。(4)圖中①誘變育種所表示的育種途徑具有典型的不定向性?！敬鸢浮?1)eq\f(3,4)3∶2(2)⑦⑧秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗(3)③④(4)①考向2考查育種方案的設(shè)計2．現(xiàn)有基因型為AaBbDd(三對基因獨立遺傳)的玉米幼苗，希望獲得基因型為AAbbDD的個體，要短時間內(nèi)達到育種目標(biāo)，下列育種方案最合理的是()【導(dǎo)學(xué)號：】A．通過多次射線處理，實現(xiàn)人工誘變B．通過連續(xù)自交、逐代篩選獲得C．先用花藥離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理D．先用秋水仙素處理，再用花藥離體培養(yǎng)C[利用基因型為AaBbDd的玉米幼苗獲得基因型為AAbbDD的個體，可通過誘變育種實現(xiàn)，但具有盲目性；可通過雜交育種實現(xiàn)，但育種周期較長；可通過單倍體育種實現(xiàn)，方案最合理；也可以先用秋水仙素處理獲得四倍體玉米后再經(jīng)花藥離體培養(yǎng)獲得，但是還要對所得個體進行純合鑒定，該方法不是最合理的。](2017·濰坊期末統(tǒng)考)某二倍體植物的基因型為AaBbDd，3對基因分別控制三對相對性狀且獨立遺傳。以下是培育該植物新個體的兩種途徑途徑①：植物→花粉?！鷨伪扼w幼苗→個體Ⅰ；途徑②：植物→花粉粒＋卵細(xì)胞→受精卵→個體Ⅱ下列有關(guān)分析錯誤的是()A．該植物能產(chǎn)生8種基因型的花粉粒B．可用低溫處理單倍體幼苗獲得個體ⅠC．個體Ⅱ中能穩(wěn)定遺傳的類型占1/8D．途徑①可快速、簡便地獲得aabbdd個體D[該植物AaBbDd產(chǎn)生的花粉粒有2×2×2＝8種類型，且比例相等，A正確；可用低溫處理單倍體幼苗獲得個體Ⅰ，B正確；個體Ⅱ中能穩(wěn)定遺傳的類型，即純合子占1/2×1/2×1/2＝1/8，C正確；途徑①表示花粉離體培養(yǎng)獲得單倍體，植物高度不育，不能獲得aabbdd個體，D錯誤。][歸納總結(jié)]1．不同需求的育種方法(1)若要培育隱性性狀個體，則可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，則最簡便的方法是自交。(3)若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。(4)若實驗植物為營養(yǎng)繁殖類如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。(5)若要獲得原先沒有的性狀，則可用誘變育種。2．動、植物雜交育種中應(yīng)特別注意語言敘述，植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交的方法；而動物雜交育種中純合子的獲得不通過逐代自交，而是采用測交鑒定的方法。考點3生物的進化(對應(yīng)學(xué)生用書第51頁)■品真題——圈定高考考查范圍………………?1．(2015·全國卷Ⅰ)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個體數(shù)目相等，且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}：(1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率∶a基因頻率為________。理論上，該果蠅種群隨機交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為________，A基因頻率為________。(2)若該果蠅種群隨機交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對該結(jié)果最合理的解釋是________。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機交配，第二代中Aa和aa基因型個體數(shù)量的比例應(yīng)為________。【解析】(1)因為該種群只有Aa一種基因型，若不考慮基因突變和染色體變異，該種群中A和a的基因頻率均為0．5，所以A基因頻率∶a基因頻率＝1∶1。如果該果蠅種群隨機交配且不考慮基因突變和染色體變異，根據(jù)遺傳平衡定律可知，AA的基因型頻率為0．25，aa的基因型頻率也是0．25，則Aa的基因型頻率為0．5，所以AA、Aa和aa的數(shù)量比為1∶2∶1，且A和a的基因頻率仍然都是0．5。(2)由于該種群初始只有Aa一種基因型，所以理論上隨機交配產(chǎn)生的后代中，應(yīng)含有三種基因型，且比例為1∶2∶1。但實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，最可能的原因是顯性基因純合(AA)致死，從而導(dǎo)致子代中無基因型為AA的個體存在。子一代中Aa和aa的比例為2∶1，即Aa和aa的概率分別是2/3和1/3，所以A和a的基因頻率分別是1/3和2/3。如果不考慮基因純合致死，隨機交配符合遺傳平衡定律，產(chǎn)生的子二代中AA＝1/3×1/3＝1/9，Aa＝(1/3×2/3)×2＝4/9，aa＝2/3×2/3＝4/9，所以AA∶Aa∶aa＝1∶4∶4，AA個體致死，所以Aa和aa的個體數(shù)量比應(yīng)為1∶1?！敬鸢浮?1)1∶11∶2∶10．5(2)A基因純合致死1∶1■釋重難—剖解核心知識備考………………?1．理清生物進化的脈絡(luò)2．分析物種形成模式圖如圖所示，物種4中的種群1、2、3經(jīng)過長期的地理隔離，由于突變和基因重組以及自然選擇的作用，種群基因庫出現(xiàn)明顯的差別，進而達到生殖隔離，出現(xiàn)了新物種1、2、3。3．比較物種形成和生物進化的區(qū)別與聯(lián)系項目物種形成生物進化標(biāo)志①出現(xiàn)生殖隔離②基因頻率改變變化后的生物與原生物的關(guān)系形成新物種可能是同一物種，也可能出現(xiàn)新物種二者聯(lián)系只有不同種群的基因庫產(chǎn)生了明顯差異，出現(xiàn)生殖隔離才標(biāo)志著形成新物種；進化不一定產(chǎn)生新物種，新物種產(chǎn)生一定存在進化4．掌握基因頻率和基因型頻率的計算方法(1)依據(jù)概念求基因頻率：某基因的頻率＝此基因個數(shù)/(此基因個數(shù)＋其等位基因個數(shù))×100%。(2)已知基因型頻率求基因頻率：①某基因的頻率＝此基因純合子的基因型頻率＋1/2×該基因雜合子的基因型頻率。②若基因只位于X染色體上：X染色體上顯性基因頻率＝(雌性顯性純合子個體數(shù)×2＋雄性顯性個體數(shù)＋雌性雜合子個體數(shù))/(雌性個體數(shù)×2＋雄性個體數(shù))。(3)遺傳平衡定律(哈迪——溫伯格定律)①理想條件：在一個有性生殖的自然種群中，種群足夠大、自由(或隨機)交配、無遷入遷出、不發(fā)生突變、不發(fā)生選擇，基因頻率不變。②計算公式：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1，其中p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，p2代表AA基因型的頻率，2pq代表Aa基因型的頻率，q2代表aa基因型的頻率。■預(yù)測練——沿著高考方向訓(xùn)練………………?考向1考查對現(xiàn)代生物進化理論基本觀點的理解1．(2017·濰坊期末統(tǒng)考)某種蛾易被蝙蝠捕食，若干年之后，此種蛾的一部分會運用復(fù)雜的飛行模式，逃避蝙蝠的捕食，變化后的蛾與祖先蛾不能自然交配。對該材料的下列分析錯誤的是()A．蛾進化過程中種群基因的頻率會發(fā)生改變B．蛾與蝙蝠在進化過程中相互影響C．變化后的蛾與祖先蛾是兩個物種D．蛾復(fù)雜飛行模式的形成是定向變異的結(jié)果D[蛾進化過程中種群基因的頻率會發(fā)生改變，A正確；蛾與蝙蝠在進化過程中相互影響，B正確；變化后的蛾與祖先蛾不能自然交配，為兩個物種，C正確；變異是不定向的，蛾復(fù)雜飛行模式的形成是自然選擇的結(jié)果，D錯誤。]1．(2017·臨沂市期中)甲海島的某種鳥部分遷徙到相互隔絕的乙、丙兩海島上，下圖為剛遷入時和多年后決定羽毛顏色相關(guān)基因的調(diào)查結(jié)果(B－黑色、B1－黃色、b－灰色)。下列推測正確的是()A．三個海島上的這種鳥因長期地理隔離導(dǎo)致生殖隔離B．鳥類遷入新海島后與天敵和無機環(huán)境共同進化C．甲、丙兩個海島環(huán)境相同決定羽毛顏色朝著相同方向進化D．乙島上B