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串讲(三)变异、育种与进化第Ⅱ课时高考研究——教师为主导·锁定高考范围，备考更高效利用遗传变异的原理培育农作物新品种在现代农业生产上得到了广泛应用。右面是利用不同手段获得作物新品种的流程图，根据所学知识完成下列问题：①种子――――→卫星搭载返地种植―→多种变异植株――――→人工选择②甲品种×乙品种―→F1――→自交F2――――→自交人工选择③甲品种×乙品种―→F1――→花药离体培养幼苗――→秋水仙素处理若干植株――→人工选择④正常幼苗――――――→秋水仙素处理植株――――→人工选择⑤甲种生物某基因――――――――→通过运载体导入乙种生物―→新品种[问题设计](1)DNA分子上若干“基因”的缺失属于；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于。(2)图中②途径表示杂交育种，一般从F2开始选种，这是因为从。(3)①过程的育种方法是，其优点是。染色体变异基因突变F2开始出现性状分离诱变育种能大幅度改良生物的性状①种子――――→卫星搭载返地种植―→多种变异植株――――→人工选择②甲品种×乙品种―→F1――→自交F2――――→自交人工选择③甲品种×乙品种―→F1――→花药离体培养幼苗――→秋水仙素处理若干植株――→人工选择④正常幼苗――――――→秋水仙素处理植株――――→人工选择⑤甲种生物某基因――――――――→通过运载体导入乙种生物―→新品种①种子――――→卫星搭载返地种植―→多种变异植株――――→人工选择②甲品种×乙品种―→F1――→自交F2――――→自交人工选择③甲品种×乙品种―→F1――→花药离体培养幼苗――→秋水仙素处理若干植株――→人工选择④正常幼苗――――――→秋水仙素处理植株――――→人工选择⑤甲种生物某基因――――――――→通过运载体导入乙种生物―→新品种(4)通过④途径获得的新品种往往表现出等特点；育种过程中若无秋水仙素，也可用诱导染色体数目加倍。(5)与①、②过程相比，⑤过程育种的优点是。茎秆粗壮低温能克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的性状①种子――――→卫星搭载返地种植―→多种变异植株――――→人工选择②甲品种×乙品种―→F1――→自交F2――――→自交人工选择③甲品种×乙品种―→F1――→花药离体培养幼苗――→秋水仙素处理若干植株――→人工选择④正常幼苗――――――→秋水仙素处理植株――――→人工选择⑤甲种生物某基因――――――――→通过运载体导入乙种生物―→新品种(6)假设你想培育一个稳定遗传的水稻品种，它的性状都是由隐性基因控制的，其最简单的育种方法是；如果都是由显性基因控制的，为缩短育种时间常采用的方法是。(用图中数字表示)(7)现代生物进化理论认为：是生物进化的基本单位，决定生物进化的方向，是物种形成的三个基本环节。②③种群自然选择突变与基因重组、自然选择和隔离高考地位本专题在全国卷高考中有时会涉及1道考题，分值为6分高考题型以选择题为主，非选择题偶尔也有所涉及高考热点现代进化理论高考考查重点包括自然选择学说、现代生物进化理论、基因频率的计算、物种形成环节及共同进化等3杂交育种、诱变育种、多倍体育种及单倍体育种等育种方法的原理、操作方法及优缺点以及育种方案的选取和设计是高考命题的重点2多以选择题形式直接考查三种可遗传变异的特点，以非选择题形式考查三类变异的产生原因、特点及相关实验分析，对确认基因突变类型的遗传实验考查频度较高1考点一生物变异类型的判断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析：猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病。答案：A2．(2016·全国卷Ⅲ)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：(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；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。解析1．掌握判断可遗传变异类型的方法(1)DNA分子内的变异：(2)DNA分子间的变异：2．学会探究变异类型的实验方法(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断：①自交或杂交获得子代，子代自交或子代之间杂交，用这种方法确定变异的原因。如果子代自交或杂交的后代出现变异性状，则变异性状是由于遗传物质变化引起的，反之，变异性状的出现仅是由环境引起的，遗传物质没有改变。②将变异个体和正常个体培养在相同的环境条件下，两者没有出现明显差异，则原来的变异性状是由环境引起的。(2)染色体变异与基因突变的判别：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异具体操作光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变判别依据(3)显性突变与隐性突变的判定：a.选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型b.植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定判断方法受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子。相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状理论基础1．(2018届高三·湖北重点高中联考)家蚕属于ZW型性别决定的二倍体生物，下图所示为家蚕正常细胞及几种突变细胞的第2对常染色体和性染色体。以下分析错误的是()解析A．正常雌性家蚕产生的配子类型有四种B．突变体Ⅰ的形成可能是基因突变C．突变体Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到D．突变体Ⅲ中A和a的分离符合基因的分离定律2．番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因(E、e)控制，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株。育种工作者将紫株A用X射线照射后再与绿株杂交，发现子代有2株绿株(绿株B)，其他均为紫株。绿株B出现的原因有两种假设：假设一：X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。假设二：X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因E在内的片段丢失(注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡)。现欲确定哪种假设正确，进行如下实验：将绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F1再严格自交得F2，观察F2的表现型及比例，并做相关结果分析：(1)若F2中紫株所占的比例为________，则假设一正确；若F2中紫株所占的比例为________，则假设二正确。(2)假设______(填“一”或“二”)还可以利用细胞学方法加以验证。操作时最好在显微镜下对其有丝分裂______期细胞的染色体进行观察和比较，原因是__________________________。解析考点二生物育种方法的选择及设计1．(2014·全国卷Ⅰ)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种的目的是获得具有____________优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_________________。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。解析2．(2014·全国卷)现有4个小麦纯合品种，即抗锈病无芒、抗锈病有芒、感锈病无芒和感锈病有芒。已知抗锈病对感锈病为显性，无芒对有芒为显性，且这两对相对性状各由一对等位基因控制。若用上述4个品种组成两个杂交组合，使其F1均为抗锈病无芒，且这两个杂交组合的F2的表现型及其数量比完全一致。回答问题：(1)为实现上述目的，理论上，必须满足的条件有：在亲本中控制这两对相对性状的两对等位基因必须位于____________上，在形成配子时非等位基因要____________，在受精时雌雄配子要____________，而且每种合子(受精卵)的存活率也要________。那么，这两个杂交组合分别是__________________和__________________。(2)上述两个杂交组合的全部F2植株自交得到F3种子，1个F2植株上所结的全部F3种子种在一起，长成的植株称为1个F3株系。理论上，在所有F3株系中，只表现出一对性状分离的株系有4种，那么，在这4种株系中，每种株系植株的表现型及其数量比分别是____________、____________________、____________________和_______________。解析掌握生物育种方案的选择(1)育种目标不同育种方案的选择不同：多倍体育种使原品系营养器官“增大”或“加强”诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)让原品系产生新性状(无中生有)基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种对原品系实施“定向”改造单倍体育种(明显缩短育种年限)及杂交育种(耗时较长，但简便易行)集中双亲优良性状育种方案育种目标(2)应特别关注“最简便”“最准确”“最快”及“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求：①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。③最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。④产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状。[特别提醒]杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒组合，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已。1．(2018届高三·济南质检)下列育种目标与采取的育种方式相匹配的是()选项育种目标育种方式A集中亲本优良性状诱变育种B将不同物种的性状结合在一起单倍体育种C产生出新的性状杂交育种D使营养器官增大多倍体育种解析：集中亲本优良性状的育种方式是杂交育种；将不同物种的性状结合在一起可以采用杂交育种或基因工程育种；杂交育种只能将原有的性状进行重新组合，但不能产生新的性状；多倍体育种得到的多倍体植株的营养器官都比较大。答案：D2．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的______物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。解析2．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_______，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不