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专题7变异、育种与进化答案速填:①碱基对②间③根本④减数(第一次)⑤数目⑥长⑦明显缩短育种年限⑧种群基因频率的改变⑨自然选择⑩共同进化考纲要求:1.基因重组及其意义Ⅱ2.基因突变的特征和原因Ⅱ3.染色体结构变异和数目变异Ⅱ4.生物变异在育种上的应用Ⅱ5.转基因食品的安全性Ⅰ6.现代生物进化理论的主要内容Ⅱ7.生物进化与生物多样性的形成Ⅱ热点一生物变异的类型【示范题1】(2016·全国卷Ⅲ·T32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题:世纪金榜导学号(1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同,前者所涉及的数目比后者________。(2)在染色体数目变异中,既可发生以染色体组为单位的变异,也可发生以________为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变),也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变,且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体,则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状;最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状;最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体(子);最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体(子)。常失分点参考答案第(2)小题:会因掌握不熟“染色体数目变异包括以染色体条数、染色体组为单位的变化”而失分。第(3)小题第三空:会因混淆“存在显性突变纯合体(子)”[子二代]和“分离得到显性突变纯合体(子)”[子三代]而失分。(1)少(2)染色体(3)一二三二【考题追问】原核生物可遗传变异的来源一定只有基因突变吗?为什么?_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。不是。原核生物在特殊情况下,也可能因DNA的转移而发生基因重组(如用加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养时,会因基因重组使R型活菌转化为S型菌)【热点·纵横联】变异的类型及其对生物的影响1.识图区别变异类型:①缺失、②重复、③倒位、④基因突变。2.识图区分染色体易位与交叉互换:项目染色体易位交叉互换图解发生范围发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间变异类型属于染色体结构变异属于基因重组3.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体:4.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个氨基酸或不改变。②增添:插入位置前不影响,影响插入后的序列,以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。③缺失:缺失位置前不影响,影响缺失后的序列,以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。(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——不改变基因的种类和数量,但改变基因间组合方式,即改变基因型。③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。【对点·聚焦练】1.(2018·肇庆二模)基因突变和基因重组的共性是()A.对个体生存都是有利的B.都有可能产生新的基因型C.都可以产生新的基因D.都可以用光学显微镜检测出【解析】选B。基因突变大多数对生物是有害的,少数是有利的;基因重组对个体生存也不一定是有利的,A错误;基因突变可以产生新的基因,出现新的基因型,基因重组可以出现新的基因型,B正确;基因重组不能产生新基因,C错误;基因突变和基因重组在光学显微镜下都不能观察到,D错误。【加固训练】化学诱变剂羟胺能使胞嘧啶的氨基羟化,氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对。育种专家常用适宜浓度的羟胺溶液浸泡番茄种子以培育番茄新品种。羟胺处理过的番茄不会出现()A.番茄种子的基因突变频率提高B.DNA序列中C—G转换成T—AC.DNA分子的嘌呤数目大于嘧啶D.体细胞染色体数目保持不变【解析】选C。氨基羟化的胞嘧啶只能与腺嘌呤配对,并没有改变DNA中嘌呤与嘧啶进行配对的原则,所以不会出现DNA分子中的嘌呤数目大于嘧啶的情况。2.(2018·泉州一模)图中a、b、c表示一条染色体上相邻的3个基因,m、n为基因间的间隔序列,下列有关叙述中错误的是()A.该染色体上的3个基因不一定控制生物的三种性状B.m片段中碱基对增添或缺失不会导致基因突变C.在a基因中插入80个碱基对,将导致染色体变异D.a、b、c、m、n五个片段的基本组成单位相同【解析】选C。非等位基因之间通过相互作用,可以控制生物的同一性状,A正确;m片段属于非基因片段,它的碱基对增添或缺失不属于基因突变,B正确;在a基因中插入80个碱基对,是基因结构的改变,属于基因突变,C错误;DNA的基本组成单位都是脱氧核苷酸,D正确。3.(新题预测)如图1为某纯种生物的一条染色体及相关基因。图2中甲、乙、丙为图1发生了某种变异的结果。下列相关说法正确的是世纪金榜导学号()A.甲一定发生了基因突变B.乙发生了染色体结构变异,但不影响性状C.丙发生的染色体变异属于易位,也属于重复D.甲、乙、丙三种变异均会改变该生物的性状【解析】选A。因为该生物为纯种,所以其基因型为EE,e的出现一定是基因突变的结果,A正确。乙发生的变异属于倒位,虽然不改变基因的种类,但是改变了基因在染色体上的排列顺序,会引起性状的改变,B错误。丙多出来的片段带有f、G两个控制其他性状的基因,说明这一部分来自非同源染色体,因此属于易位,C错误。这三种变异中,甲的变异不影响该生物的性状,D错误。4.(2018·吉林三模)研究发现,某二倍体动物有两种性别:性染色体组成为XX的是雌雄同体(2N),XO(缺少Y染色体)为雄体(2N-1),二者均能正常产生配子。下列推断正确的是世纪金榜导学号()A.雄体为该物种的单倍体B.雄体是由未受精的卵细胞直接发育而来的C.XO个体只产生雄配子,且雄配子间的染色体数目不同D.XX个体只产生雌配子,且雌配子间的染色体数目相同【解析】选C。单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,而雄体的体细胞中的染色体数目只是较正常的雌雄同体的个体少了一条,所以雄体不是该物种的单倍体,A错误;雄体不是由未受精的卵细胞直接发育而来的,因为未受精的卵细胞含有N条染色体,而雄体的体细胞中含有(2N-1)条染色体,B错误;XO个体为雄体,只产生两种雄配子,一种含有N条染色体,另一种含有(N-1)条染色体,C正确;XX个体是雌雄同体,既能产生雌配子,也能产生雄配子,且雌配子间或雄配子间的染色体数目相同,D错误。热点二生物变异在育种上的应用【示范题2】将杂合的二倍体植株的花粉培育成一株幼苗,然后用秋水仙素处理,使其能正常开花结果。该幼苗发育成的植株具有的特征是()A.能稳定遗传B.单倍体C.有杂种优势D.含4个染色体组常失分点A项:因不知道“纯合子能稳定遗传”而失分。B项:因忽略“单倍体与单倍体育种不等同”而失分。C项:因忽略“单倍体育种得到的一定是纯合子”而失分。D项:因不能正确推导“含1个染色体组的单倍体幼苗经秋水仙素处理后,得到的是含2个染色体组的二倍体”而失分。参考答案A【考题追问】杂合二倍体植株经单倍体育种所得植株是几倍体?为什么?_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二倍体。杂合二倍体进行单倍体育种首先是花药离体培养得到只含1个染色体组的单倍体幼苗,再用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合的二倍体植株,筛选得到所需的新品种【热点·纵横联】变异原理在育种实践中的应用1.图解:2.图解中A～G表示的处理方法:A.杂交B.花药离体培养C.秋水仙素处理D.自交E.诱变处理F.秋水仙素处理G.转基因技术3.育种方法及原理:育种流程育种方法原理亲本新品种杂交育种基因重组亲本新品种单倍体育种染色体变异种子或幼苗新品种诱变育种基因突变种子或幼苗新品种多倍体育种染色体变异植物细胞新品种基因工程育种基因重组【对点·聚焦练】1.(2018·天津高考)芦笋是雌雄异株植物,雄株性染色体为XY,雌株为XX;其幼茎可食用,雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述错误的是世纪金榜导学号()A.形成愈伤组织可通过添加植物生长调节剂进行诱导B.幼苗乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程C.雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XY、XXD.与雄株甲不同,雄株丁培育过程中发生了基因重组【解析】选C。本题考查植物组织培养的过程、原理及变异的相关知识。雄株甲是将顶芽通过植物组织培养获得的,愈伤组织的形成需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素或相应的植物生长调节剂获得,A项正确。幼苗乙和丙是将花粉经过脱分化、再分化的植物组织培养过程获得的,故幼苗乙和丙只有性染色体中的一条,即X或Y;染色体数目加倍后,植株乙和丙的染色体组成为XX、YY(或YY、XX),B项正确、C项错误;植株乙和丙产生配子并杂交的过程中发生了基因重组,D项正确。2.(2018·合肥二模)下列有关生物体的倍性及育种的相关叙述正确的是()A.单倍体、二倍体及多倍体的判断依据是细胞内染色体组的数量B.多倍体育种需要用到秋水仙素,而单倍体育种则不需要C.经染色体变异途径得到的单倍体及多倍体均为有遗传缺陷的个体D.利用杂交育种技术,可培育出生物新品种,促进生物的进化【解析】选D。单倍体的判断依据为是否由配子直接发育而来,如果该生物体是由配子直接发育而成,则无论体细胞中含有几个染色体组,都称为单倍体,A错误;多倍体育种和单倍体育种都需要用秋水仙素处理,B错误;经染色体变异途径得到的某些种类的单倍体(如用玉米的花粉、高粱的花粉、水稻的花粉培育形成的单倍体),与正常植株相比只含有一个染色体组,植株弱小,而且高度不育,存在遗传缺陷;而经染色体变异途径得到的多倍体植株,染色体组加倍,而且是可育的,具有茎秆粗壮、叶片、种子、果实都比较大等优点,C错误。【易错提醒】(1)单倍体不一定只含1个染色体组。(2)单倍体不一定都是不育的。(3)单倍体育种中用秋水仙素处理单倍体幼苗(不处理萌发的种子),多倍体育种中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。3.(2018·郑州二模)下列关于生物变异及育种的叙述,正确的是()A.诱变育种能定向提高突变率,以获得较多的优良变异类型B.通过杂交育种产生的子代个体中会出现新的物种C.一般情况下,基因工程育种不能产生新基因,但能定向改造生物性状D.单倍体植株常表现出长势矮小、种子不饱满等性状【解析】选C。诱变育种的原理是基因突变,而基因突变是不定向的,A错误;杂交育种只能获得新品种,不能获得新物种,B错误;一般情况下,基因工程育种不能产生新基因,但能定向改造生物性状,C正确;单倍体植株常表现为高度不育,一般不会产生种子,D错误。【加固训练】黑龙江省农科院欲通过如图所示的育种过程培育出高品质的糯玉米。下列有关叙述正确的是()A.a过程中运用的遗传学原理是基因重组B.a过程需要用秋水仙素处理萌发的种子C.利用c过程一定能更快获得高品质的糯玉米D.b过程一般需要通过逐代自交来提高纯合率【解析】选D。a过程是染色体数目加倍的过程,所利用的原理是染色体数目的变异;a过程是用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗;c过程使用X射线处理,属于诱变育种,所利用的原理是基因突变,基因突变具有不定向性和突变频率低的特点,因此,不一定能很快获得高品质的糯玉米;b过程是杂交育种过程中的操作,即连续自交和人工选择,该过程可以提高纯合率。4.(2018·湖南名校联考)如图是小麦育种的相关方式,有关说法错误的是世纪金榜导学号()A.获得②③的育种方式中秋水仙素的作用是抑制染色体着丝点分裂,使染色体加