（新课标）2020高考生物二轮总复习 专题四 遗传、变异和进化 1.4.9 遗传的变异、育种和进化课

第一部分专题四遗传、变异和进化第九讲遗传的变异、育种和进化课前排查练课堂导学练栏目导航限时规范训练第九讲遗传的变异、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(Ⅱ)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)自建知识系统填充：①外界环境条件②遗传物质③间期④普遍性、低频性、不定向性、随机性、多害少利性⑤产生新的基因⑥减Ⅰ的四分体时期和后期⑦只产生新的基因型，不产生新的基因⑧缺失、易位、倒位、重复⑨基因重组⑩基因突变⑪染色体数目变异⑫染色体数目变异⑬基因重组⑭种群⑮突变和基因重组自查知识短板先判断对错，再分析原因1．等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因。2．X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率。3．基因B中的碱基对G—C被碱基对A—T替换可能导致基因突变。4．在基因b的—ATGCC—序列中插入碱基C可能导致基因b的突变。答案：1．√2.×3.√4.√5．基因突变都会导致染色体结构变异。6．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。7．通过诱导多倍体的方法可培育出作物新类型。8．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加。9．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生。答案：5.×6.×7.√8.×9.×10．物种的形成可以不经过隔离。11．生物进化过程的实质在于有利变异的保存。12．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向。13．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。答案：10．×物种的形成可以不经过地理隔离，但一定要经过生殖隔离。11．×生物进化的实质是种群基因频率的改变。12．×13.√考点一生物的变异1．变异种类的判断方法(1)关于“互换”问题①同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换：属于。②非同源染色体之间的互换：属于染色体结构变异中的。(2)关于“缺失”问题①DNA分子上若干“基因”的缺失：属于。②基因内部若干“碱基对”的缺失：属于。基因重组易位染色体变异基因突变2．关于变异的水平(1)分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到。(2)细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。3．“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体〉〉题组一基因突变【例1】(2019·天津南开一模)β－地中海贫血症是一种由β－珠蛋白基因突变引起的单基因遗传病。该基因存在多种突变类型。甲患者珠蛋白β链第17、18位氨基酸缺失；乙患者β－珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短。下列叙述正确的是()A．单基因遗传病是指等位基因中有一个突变基因即可患病的遗传病B．甲患者β链氨基酸的缺失是基因相应位置缺失2个碱基对所致C．乙患者基因突变位点之后的碱基序列都发生了改变D．通过染色体检查无法准确诊断该病的携带者和患者D解析：单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病，若其中一个基因发生隐性突变，则不表现为患病，A错误；甲患者的β链17、18位氨基酸缺失是基因中碱基对连续的缺失所致，B错误；乙患者β－珠蛋白基因中发生了一个碱基对的替换，导致β链缩短，说明其发生基因突变后导致翻译过程中终止密码提前出现，而发生突变位点之后的碱基序列未发生改变，C错误；通过染色体检查可明确诊断的疾病为染色体异常遗传病，而人类β－地中海贫血症是由基因突变引起的遗传病，D正确。1．M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()A．M基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B．在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C．突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D．在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与C解析：双链DNA中嘌呤与嘧啶的比例恒等于1，参与复制的嘌呤核苷酸比例恒为50%，突变前后此比例不会发生变化，A错误。转录过程中，核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，B错误。由于突变位置的差异，mRNA中增加的AAG三个碱基位置可能在原序列两个相邻密码子之间，也可能插在原序列某一密码子内部，导致与之相邻的下一个密码子也改变，故最多有2个氨基酸不同，C正确。密码子虽然有64种，但是有3种终止密码子不编码氨基酸，无相应的tRNA，所以tRNA只有61种，D错误。〉〉题组二基因重组与基因突变的比较【例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，分析正确的是()A．此细胞含有4个染色体组，8个DNA分子B．此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDdC．此细胞发生的一定是显性突变D．此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组D解析：题图所示细胞有2个染色体组，8个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和d，但不能确定是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。2．下列有关生物变异的叙述中，正确的是()A．T2噬菌体、醋酸杆菌和水稻均可发生基因突变与染色体变异B．高茎豌豆(Dd)自交后代出现性状分离的原因是基因重组C．某植物经X射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生D．黄色圆粒豌豆(YyRr)自交过程中，基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生D解析：T2噬菌体是病毒，醋酸杆菌是原核生物，二者均无染色体，T2噬菌体、醋酸杆菌和水稻均可发生的可遗传变异是基因突变。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，但高茎豌豆(Dd)自交后代出现性状分离的原因是等位基因D与d分离后产生的配子随机结合，不属于基因重组。植物的基因发生突变后不一定会引起生物性状的改变。黄色圆粒豌豆(YyRr)自交过程中，由于基因Y、y与基因R、r之间可以发生自由组合，因此可能出现基因重组，在细胞分裂过程中，也可能发生基因突变和染色体变异。1．有丝分裂过程中可能发生基因突变，但不会发生基因重组；减数第一次分裂前的间期可能发生基因突变；减数第一次分裂过程中会发生基因重组，而减数第二次分裂过程中不会发生基因重组。2．姐妹染色单体中等位基因来源的判断〉〉题组三染色体及其他变异的比较【例3】视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。如图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列分析正确的是()A．1是由减数分裂导致含R的染色体移到另一个细胞中所形成的半合子(r)B．2可能是由分裂时染色体不正常分离而导致纯合子(rr)的产生C．1、2、3、4的变异都可以通过显微镜观察到D．1、2、3、4的变异有的对身体有利，有的对身体不利答案：B解析：1中只含一条染色体，是由含R的染色体丢失而导致的，A错误；2可能是由分裂时染色体不正常分离而导致的，B正确；4是由基因突变导致的，显微镜下观察不到，C错误；1、2、3、4形成的纯合子(rr)或半合子(r)，会使个体失去抑癌的功能而导致恶性转化，对机体均不利，D错误。3．将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体中黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是()A．该育种过程中发生过染色体结构上的变异B．该育种过程中发生过DNA上碱基对的替换、增添或缺失C．该育种过程中可能发生了交叉互换D．品种丙自交后代中有1/2的个体能稳定遗传C解析：根据题意和题图可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异。根据题图中染色体上基因的种类(A、a)可知，在DNA分子上发生过基因突变。根据亲本的基因组成判断，该育种过程中亲本到子代的基因型由AA变为Aa，是基因突变的结果，不是交叉互换。品种丙自交，后代的基因型及比例为AAEE∶AaEE∶aaEE＝1∶2∶1，其中AAEE和aaEE能稳定遗传，占1/2。4．如图表示染色体联会配对出现异常的情况，其中的字母表示基因。下列有关叙述正确的是()A．图甲中发生了染色体结构的缺失B．图乙中发生了染色体结构的增加C．图丙所示细胞可产生基因组成为adc＋bef的配子D．图丁表明该细胞中的染色体发生了交叉互换答案：C解析：题中甲、乙两图中正常染色体片段为abcdef，题图甲中一条染色体增加了de片段，题图乙中一条染色体缺失了de片段。题图丙中bcd所在片段发生了位置的颠倒(倒位)，c和c＋所在片段若发生交叉互换，就可能产生基因组成为adc＋bef的配子。图丁可能是非同源染色体的某些区段发生了易位，而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换。染色体间变异类型的判断方法考点二生物变异在育种上的应用1．厘清生物育种方法的程序和原理基因重组转基因操作→筛选基因工程育种染色体数目变异种子、幼苗→秋水仙素诱导→筛选多倍体育种染色体数目变异杂合子→花药离体培养→秋水仙素诱导→筛选单倍体育种基因突变诱变→筛选→自交→筛选诱变育种基因重组①培育纯合子品种：杂交→自交→筛选→自交→筛选②培育杂种优势品种：纯合双亲杂交→筛选杂交育种育种原理育种一般程序育种类型2.育种过程中的3个误区(1)诱变育种：可以提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向，所以需要处理大量的实验材料。(2)单倍体育种：包括杂交、花药离体培养和秋水仙素处理三个主要环节，应在秋水仙素处理幼苗后对各种纯合子进行选择，而不能选择花粉或单倍体，因为花粉不表现相关性状，单倍体植株弱小，高度不育，也难以表现相关性状。(3)多倍体育种：若处理幼苗，则得到的整个植株并不是所有细胞染色体数目均加倍，根部细胞一般仍保持正常染色体数目。〉〉题组一育种方法与育种原理的确定【例1】现有以下小麦品种种子资源：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下列育种方法可行的是()A．利用①③品种间杂交筛选获得aB．对品种③进行染色体加倍处理后筛选获得bC．a、b和c的培育不能都采用诱变育种的方法D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得cD解析：欲获得高产、抗病品种，应利用①和②进行品种间杂交筛选；欲获得高产、早熟品种，则应对③进行诱变育种；诱变育种可以产生新基因，因此a、b和c都可以通过诱变育种获得；基因工程可定向改变生物性状，要获得高产、抗旱品种，可通过基因工程技术将外源抗旱基因导入③中来实现。1．(2019·广东肇庆二模)如图是某小组进行育种的过程图，高产与低产分别由A、a控制，抗病与易感病分别由B、b控制。下列说法错误的是()A．过程Ⅵ既要用到秋水仙素，也要用到生长素B．④产生的原因与镰刀型贫血症发生的原因一致C．培育品种⑥的最简单途径是Ⅰ→ⅤD．通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/4、1/16D解析：过程Ⅵ要用秋水仙素处理单倍体幼苗，使细胞中染色体数目加倍，植株生长过程中要用到生长素，A正确；过程Ⅱ为诱变育种，④产生的原因与镰刀型贫血症发生的原因一致，都是基因突变，B正确；Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种，方法最简捷，但由于获得的子代中既有纯合子又有杂合子，故需要不断地连续自交进行筛选才能获得需要的品种⑥，所以育种时间长，C正确；通过过程Ⅴ、Ⅳ获得个体⑥的概率分别为1/16和1/4，D错误。2．现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两个作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，下列有关快速育种方案的叙述，正确的是()A．每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)杂交就可以达到目的B．利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的C．制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的D．只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种C解析：解答本题的关键是抓住题干关键