搜索
第六单元生物的变异、育种与进化专题１４ 生物的变异与育种真题多维细目表真题涉分考点基因突变与基因重组染色体变异生物变异在育种上的应用题型难度设题情境试题结构素养要素２０１９江苏单科，４２基因突变、基因重组、染色体变异与育种单选中基础判断问题并列分析与判断２０１９江苏单科，１８２基因突变单选中基础判断问题并列分析与判断２０１８江苏单科，１５２基因突变的实质和原因单选中基础判断问题并列生命观念、分析与判断２０１７江苏单科，１９２染色体结构变异单选中模型分析问题并列归纳与概括、模型与建模２０１７江苏单科，２７８生物变异在育种上的应用非选择中柑橘育种问题递进推理与判断２０１７江苏单科，３０１基因突变与基因重组及染色体结构变异非选择中以结构简式为载体问题并列结构与功能观、模型与建模２０１６江苏单科，１４２染色体结构变异单选易染色体核型模式图问题并列模型与建模、科学探究２０１６江苏单科，２２３基因突变多选中实例分析问题并列生命观念、分析与判断２０１５江苏单科，１５２基因突变及显隐突变的验证单选易实例分析问题并列分析判断五年均分４．８６题／５卷４题／５卷２题／５卷考频（基于５年江苏卷分析）常见考法（基于课程标准分析）命题规律与趋势０１考查内容１．考查内容包括基因突变、基因重组和染色体变异及育种。２．本专题为高频考点，多集中在对基因突变和基因重组、染色体变异的考查。０２题型难度１．题型上既有选择题又有非选择题，不过大多为选择题。２．多为中等难度试题。０３命题规律１．命题落脚点为基因突变、基因重组和染色体变异。２．能力考查点多为归纳与概括、分析与推断等。０４核心素养１．试题内容主要体现了对生命观念、科学思维的考查。２．考生需具备结构与功能观、归纳与概括、分析与推断等素养要素。０５解题方法１．认真阅读题干，找出关键信息，确定解题思路。２．采用比较筛选法或淘汰排除法、模型分析法等对生物学问题进行分析、归纳与概括，作出合理的判断或得出正确的结论。０６备考建议１．熟记基因突变、基因重组和染色体变异的类型及特点。２．集训基因突变、基因重组和染色体变异模拟题，提高解题能力。３．预计２０２０年高考中对本专题的考查还会延续以往考向，特别要关注基因突变和基因重组在育种等方面的应用。对科学思维和科学探究素养的考查比重可能会增加。专题１４ 生物的变异与育种８１ 对应学生用书起始页码Ｐ１４７考点１基因突变与基因重组 一、基因突变的特征和原因１．基因突变实例：镰刀型细胞贫血症２．基因突变的概念、特点和意义等３．基因突变与性状的关系４．对基因突变结果的剖析（１）基因突变对蛋白质的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变１个氨基酸或不改变氨基酸序列增添大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列 （２）基因突变不一定导致生物性状改变的可能原因①突变可能发生在没有遗传效应的ＤＮＡ片段上。②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。③基因突变若为隐性突变，如ＡＡ→Ａａ，不会导致性状的改变。 ５．“三步”法断隐性突变和显性突变第一步：从突变后基因的字母大小写进行判断→若ａａ突变→Ａａ，则为显性突变若ＡＡ突变→Ａａ，则为隐性突变{第二步从突变性状是否在当代表现判断→若突变性状当代表现，则为知显性 突变（ａａ→Ａａ）若突变性状当代不表现，等到第二 代处于纯合状态才表现，则为隐 性突变（ＡＡ→Ａａ）ìîíïïïïïï 二、基因重组及其意义１．图解分析基因重组自由组合（减Ⅰ后期）交叉互换（四分体时期）导致基因重组→产生新基因型→产生新表现型→增加→变异性→多样性→２．三种基因重组类型的比较基因重组类型发生时间发生重组的原因图示特点非同源染色体上非等位基因间的重组减Ⅰ后期同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组减Ⅰ四分体时期同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致基因重组人工重组类外源基因导入受体细胞人为将目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组①只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状（新性状不同于新性状组合）；②发生于真核生物有性生殖的核遗传中（ＤＮＡ重组技术除外）；③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多 ３．基因突变和基因重组的意义比较项目基因突变基因重组生物变异生物变异的根本来源生物变异的重要来源生物进化为生物进化提供最初原材料为生物进化提供丰富的材料生物多样性形成生物多样性的根本原因形成生物多样性的重要原因之一８２ ５年高考３年模拟Ｂ版（教师用书） 三、判断细胞分裂图中的基因突变与基因重组１．细胞分裂图中姐妹染色单体上等位基因２．“三步”巧断变异来源（１）一辨细胞分裂方式①若是有丝分裂，断其来源于基因突变。②若是减数分裂，断其来源于基因突变或基因重组（互换重组）。（２）二查变异前体细胞的基因型①变异前体细胞基因型已知：若为ＡＡ（ＢＢ）或ａａ（ｂｂ），断其来源于基因突变；若为Ａａ（Ｂｂ），断其来源是基因突变或基因重组。②变异前体细胞基因型未知：断其来源是基因突变或基因重组。（３）三看同源染色体互换的行为（如图） 甲 乙 丙①若同源染色体互换行为已知ａ．知同源染色体的非姐妹染色单体已发生互换，断其为基因重组，如图甲。ｂ．知同源染色体的非姐妹染色单体没有发生互换，断其为基因突变，如图乙。②若同源染色体互换行为未知，断其为基因突变或基因重组，如图丙。 （１）基因突变和基因重组发生在什么时间？提示：基因突变常发生在有丝分裂间期、减数分裂前的间期、无丝分裂、原核生物二分裂及病毒核酸复制时，也可发生在其他时期，只是突变率相对较低（基因突变是随机发生的）。基因重组一般发生在减数第一次分裂。（２）为什么生殖细胞的突变率一般较体细胞的突变率高呢？提示：这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。（３）是否属于基因突变要看基因分子结构内部的碱基对是否发生变化。基因内部１个碱基对的改变叫基因突变，那么基因内部１０００个碱基对的改变是否也叫基因突变？在个体发育过程中，基因突变的早晚，对个体影响程度有变化吗？提示：只要是基因内部的碱基对发生了改变，都叫基因突变，即使基因内部１０００个碱基对发生了改变也叫基因突变。在个体发育过程中，基因突变发生得越早，对个体影响越大，反之对个体影响程度越小。考点２染色体变异 一、染色体变异类型变异类型变化特点（Ａ、Ａ′代表一对同源染色体）结果染色体结构变异缺失某一片段缺失，该片段上的基因也随之丢失重复增加某一片段，该片段上的基因也随之增加易位两条非同源染色体间片段的移接倒位染色体中某一片段位置颠倒１８０°使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变 异染色体数目变异细胞内个别染色体的增加或减少细胞内的染色体以染色体组的形式成倍地增加或减少 二、染色体组１．概念：细胞中形态和功能各不相同，但互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组非同源染色体。２．一个染色体组所含染色体的特点（１）一个染色体组中不含有同源染色体。（２）一个染色体组中所含有的染色体形态和功能各不相同。（３）一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息。３．染色体组数目的判断方法（１）细胞中同一形态的染色体→有几条就有几组。如图中有４个染色体组。（２）控制同一性状的等位基因→有几个就有几组。如ＡＡａｂｂｂ个体中有３个染色体组。（３）染色体组数＝染色体数染色体形态数，如图中染色体组数为８２＝４。 三、单倍体、二倍体与多倍体１．单倍体、二倍体与多倍体的比较雄配子直接发育成个体（如花药离体培养）→单倍体 ＋雌配子直接发育成个体（孤雌生殖如雄蜂）→单倍体üþýïïïï所含染色体组数不定，可为一、二或多个染色体组 受精作用↓受精卵发育→生物体二倍体（两个染色体组）多倍体（三个或三个以上染色体组， 有几个染色体组就叫几倍体）{专题１４ 生物的变异与育种８３ ２．多倍体产生的机理 四、低温诱导植物染色体数目的变化１．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致分裂后期影响染色体不能移向两极，于是植物细胞染色体数目加倍。２．方法步骤洋葱（蚕豆）根尖培养［待洋葱（蚕豆）长出１ｃｍ左右（１．０～１．５ｃｍ）的不定根时，低温诱导培养３６ｈ］→取材→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。３．实验结论适当低温可以诱导染色体数目加倍。 （１）体细胞中染色体组数为奇数的个体都是高度不育的，其原因是什么？提示：体细胞中染色体组数为奇数的个体进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会，通常不能产生正常配子。（２）所有的单倍体都是高度不育的吗？为什么？提示：不是所有的单倍体都是高度不育的。绝大多数生物为二倍体，其单倍体中只含一个染色体组，故是高度不育的，但如单倍体雄蜂能进行假减数分裂产生正常配子。如果生物体细胞中含有４、８等偶数个染色体组，则其单倍体也可产生配子，因而是可育的。考点３生物变异在育种上的应用 １．几种常见育种方法比较名称原理方法优点杂交育种基因重组培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离为止（纯合化）培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”诱变育种基因突变（１）物理方法：紫外线、Ｘ射线或γ射线，微重力、激光等处理，再筛选（２）化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状续表名称原理方法优点单倍体育种染色体数目变异（１）先进行花药离体培养，培育出单倍体植株（２）将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素或低温处理获得纯合子（３）从中选择优良植株明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程多倍体育种染色体数目变异用一定浓度的秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗操作简单，能较快获得所需品种基因工程育种基因重组提取目的基因→形成重组ＤＮＡ分子→导入受体细胞→目的基因的表达与检测→筛选出符合要求的新品种目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍 ２．剖析不同育种目的下的杂交育种（１）培育常规的纯合子品种①培育隐性纯合子选取双亲杂交→子一代自交→子二代→选出符合要求的个体即可。②培育显性纯合子选取双亲杂交→子一代自交→子二代→选出符合要求的个体自交→子三代 选出稳定遗传的个体……自交←选出符合要求的优良个体←（２）培育杂合子品种①原理：杂种优势。利用Ｆ１的优良性状，直接将Ｆ１作为种子使用，不要求遗传上的稳定。②过程：选取双亲杂交→子一代。３．单倍体育种与杂交育种的关系 （１）杂交育种选育的时间一般从Ｆ２开始，为什么？选育后是否一定要进行连续自交呢？提示：杂交育种选育的时间一般从Ｆ２开始，原因是从Ｆ２开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状的显隐性。（２）花药离体培养和单倍体育种利用的原理是否相同？花药离体培养与单倍体育种是什么关系？提示：①花药离体培养运用的是植物组织培养技术，其原理是植物细胞的全能性；单倍体育种的原理是染色体数目变异。②花药离体培养是单倍体育种中的一个程序，要想得到可育的品种，一般还需要通过一定的处理使单倍体染色体数目加倍。（３）培育无子西瓜和无子番茄运用的原理是否相同？提示：不相同。无子西瓜的培育运用的是染色体变异原理，是可遗传的变异；无子番茄的培育运用的是生长