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专题6遗传变异、育种与进化【高考这样考】1.(2015·江苏高考·T10·2分)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是()DA.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料2.(2014·四川高考·T5·6分)油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A.秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B.幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C.丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D.形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种B【考纲考频】1.基因重组及其意义Ⅱ(5年4考)2.基因突变的特征和原因Ⅱ(5年19考)3.染色体结构变异和数目变异Ⅰ(5年12考)4.生物变异在育种上的应用Ⅱ(5年13考)5.转基因食品的安全Ⅰ(5年2考)6.现代生物进化理论的主要内容Ⅱ(5年11考)7.生物进化与生物多样性的形成Ⅱ(5年6考)【考查特点】1.基因突变：主要考查基因突变的实质、显隐性突变的判断、基因突变对生物性状的影响、基因突变的意义。试题以选择题为主。2.染色体变异：主要考查染色体结构变异的类型、单体或三体的特殊遗传规律，常与遗传规律结合考查。试题多为非选择题。3.育种：主要考查育种方式的原理、过程及其优缺点。常结合遗传图解考查。试题多为非选择题。4.现代生物进化理论：主要考查进化的实质、内容、基因频率的计算、共同进化等。试题多为选择题。一、可遗传变异的种类1.基因突变：(1)实质：基因中碱基对的_________、_________或_________。(2)意义：产生新基因，是生物变异的_____________。增添缺失替换根本来源2.基因重组：(1)实质：_______________________________的交叉互换和_____________________________的自由组合。(2)意义：产生新的___________，导致重组性状出现，是形成生物多样性的重要原因。同源染色体中非姐妹染色单体非同源染色体上非等位基因基因型3.染色体变异：(1)染色体结构变异：包括染色体片段的_________、_________、_________、_________4种类型。(2)染色体数目变异。①个别染色体增减，如_________________。②染色体组成倍增减，分为单倍体、二倍体、多倍体。缺失增加倒位易位21三体综合征二、育种方法连线育种方法、育种原理和育种优点三、现代生物进化理论的“三、三、两”突变和基因重组自然选择隔离地理隔离基因频率生殖隔离考点一生物的变异【典例1】(2015·江苏高考·T15)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是()A.白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异A【解题技法】A项：生物的变异是___________(填“定向”或“不定向”)的，其有利还是有害是由环境决定的，A项错误。B项：X射线可引起基因中碱基对的_________、_________或_________，也能引起染色体的结构变异，B项正确。C项：判断白花性状的显隐性，可采用的方案是让白花植株与紫花植株杂交，C项正确。D项：若白花植株自交后代全为紫花植株，说明该性状是___________的变异，D项正确。不定向增添缺失替换不可遗传【知识·方法·误区】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：属于基因重组——参与互换的基因为“等位基因”。②非同源染色体之间的互换：属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“非等位基因”。(2)关于“缺失”问题。①DNA分子上若干“基因”的缺失：属于染色体变异。②基因内部若干“碱基对”的缺失：属于基因突变。(3)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。(4)“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体。【题组过关】1.(2015·全国卷Ⅱ)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A.该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B.该病是由于特定染色体的数目增加造成的C.该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D.该病是由于染色体中增加某一片段引起的【解题指导】(1)题目关键信息：“缺失”“数目增加”“数目成倍增加”“增加某一片段”。(2)关键知识：染色体“增加某一片段”及“缺失”是染色体结构变异，而染色体“数目增加”或“数目成倍增加”是染色体数目变异。【解析】选A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第5号染色体部分缺失引起的，属于染色体结构变异，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，故A正确，B、C、D错误。【加固训练】(2014·江苏高考)下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型【解题指导】关键知识：染色体结构变异、多倍体育种。【解析】选D。本题考查染色体结构和数目变异。染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异，是否有利取决于能否更好地适应环境，与基因表达水平的提高无直接联系，所以A选项错误。染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，不利于隐性基因的表达，所以B选项错误。染色体易位不改变基因的数量，但有可能会影响基因的表达，从而导致生物的性状发生改变，所以C选项错误。远缘杂交获得杂种，其染色体可能无法联会而导致不育，经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体从而培育出作物新品种类型，故D选项正确。2.(2014·浙江高考)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【解题指导】(1)题干关键词：“抗性突变体”“敏感基因与抗性基因是一对等位基因”。(2)隐含信息：基因突变的原因、染色体变异的类型。【解析】选A。本题主要考查基因突变及染色体变异的相关知识。A项中，由于敏感基因与抗性基因是1对等位基因，所以经诱变后，显性的敏感基因随染色体片段的缺失而消失，剩下的是隐性的抗性基因，故正确。B项中，1对同源染色体的片段都缺失属于染色体变异，其概率极低，已经缺失的片段不可能再恢复，故错误。C项中，突变体若为基因突变所致，因突变具有不定向性，再经诱变具有恢复的可能，故错误。D项中，敏感基因中的单个碱基对发生替换，导致该基因发生突变，可能使控制的肽链提前终止或者延长，不一定是不能编码蛋白质，故D项错误。【知识总结】变异对生物的影响(1)基因突变对性状的影响。①替换：只改变1个密码子。②增添：插入位置前不影响，影响插入点及其后的序列。③缺失：缺失位置前不影响，影响缺失点及其后的序列。(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。②基因重组——不改变基因的种类，也不改变基因的数量，但改变基因间组合搭配方式即改变基因型。③染色体变异——改变基因的种类、数量或基因的排列顺序。3.(2015·海南高考)回答下列关于遗传和变异的问题：(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指。【解析】本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。(1)基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的形成过程中，在减数第一次分裂后期，位于非同源染色体上的基因会发生自由组合；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交换(交叉互换)，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2)根据题意，该物种染色体数目为2n，图甲细胞内染色体数目为2n且存在同源染色体，并含有姐妹染色单体，故可判断图甲表示初级精母细胞；而图乙中没有同源染色体，也无染色单体，表示精细胞。(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。答案：(1)自由组合交换(2)初级精母细胞精细胞(3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体考点二变异原理在育种实践中的应用【典例2】(2014·安徽高考·T31)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为____________________________________________，导致香味物质积累。a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型是_______________。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_________。Aabb、AaBb3/64(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：①_______________________________________；②______________________________________________。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成_____________，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的_________________。若要获得二倍体植株，应在_________时期用秋水仙素进行诱导处理。某一雌配子形成时，A基因突变为a基因某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失愈伤组织全部遗传信息幼苗【解题技法】(1)根据“导致香味物质积累”可逆推其原因是香味物质由于_______________而不能分解。(2)根据子代性状及比例可逆推亲代基因型。(3)能稳定遗传的有香味抗病植株基因型为_________，根据亲代基因型推算所求比例。(4)根据亲代性状和子代性状可逆推亲代中的_________在产生配子时发生的变异。(5)根据单倍体的特点_______________________可直接判断秋水仙素处理时期。缺乏某种酶aaBB母本植株弱小，高度不育【知识·方法·误区】1.育种方案的选择方法：(1)种内关系(无生殖隔离)。①欲获得从未有过的性状——诱变育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。②欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)——杂交育种，如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。③欲增大原品种效应——多倍体育种，如用二倍体西瓜人工