资源简介 【2014考纲解读】1.从考查内容上看,主要集中分布在基因突变的特点、应用;染色体变异类型及农作物育种等知识点上。2.从考查角度上看,结合细胞分裂、DNA复制、遗传的基本规律,综合考查基因突变类型、特点及对性状的影响;借助科学研究热点材料或结合减数分裂考查染色体变异的类型及其判断等相关知识;以二倍体、多倍体、单倍体的区别及其在生物育种上的应用为载体进行命题或结合实验探究进行考查。【重点知识梳理】一、生物变异的类型、特点及判断1.生物变异的类型2.三种可遗传变异的比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异适用范围 生物种类 所有生物 自然状态下能进行有性生殖的生物 真核生物生殖方式 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖类型 自然突变、诱发突变 交叉互换、自由组合 染色体结构变异、染色体数目变异原因 DNA复制(有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期)过程出现差错 减/数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 内外因素影响使染色体结构出现异常,或细胞分裂过程中,染色体的分开出现异常实质 产生新的基因(改变基因的质,不改变基因的量) 产生新的基因型(不改变基因的质,一般也不改变基因的量,但转基因技术会改变基因的量) 基因数目或基因排列顺序发生改变(不改变基因的质)关系 基因突变是生物变异的根本来源,为基因重组提供原始材料。三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料理清基因突变相关知识间的关系(如下图)(1)(2)基因突变对性状的影响突变间接引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状。由于密码子的简并性、隐形突变等情况也可能不改变生物的性状。5、染色体变异(1)在光学显微镜下可以看到,染色体结构变异的四种类型可以通过观察减数分裂的联会时期染色体的形态进行判断(2)其中相互易位与四分体时期的交叉互换要注意区分,易位发生在两条非同源染色体之间,交叉互换发生在一对同源染色体之间。染色体数目变异发生在细胞分裂过程中,也可以在光学显微镜下看到,选择中期细胞观察。6、染色体组和基因组a.有性染色体的生物其基因组包括一个染色体组的常染色体加上两条性染色体。b.没有性染色体的生物其基因组与染色体组相同。7、单倍体和多倍体的比较单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。多倍体由合子发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组。对于体细胞中含有三个染色体组的个体,是属于单倍体还是三倍体,要依据其来源进行判断:若直接来自配子,就为单倍体;若来自受精卵,则为三倍体。二、生物变异在育种中的应用常见的几种育种方法的比较项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异常用 方法 ①杂交→自交→选优→自交;②杂交→杂种 辐射诱变等 花药离体培养,然后用秋水仙素处理使其加倍,得到纯合体 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点 使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上 可提高变异频率或出现新的性状,加速育种进程 明显缩短育种年限 器官巨大,提高产量和营养成分缺点 时间长,需及时发现优良性状 有利变异少,需大量处理实验材料,具有不定向性 ①技术复杂;②与杂交育种相结合 适用于植物,在动物中难于开展2、动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述:植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法;而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交,而通过双亲杂交获得F1,F1雌雄个体间交配,选F2与异性隐性纯合子测交来确定基因型的方法。三、基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论(3)通过基因型频率计算基因频率(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。(3)已知AA或aa的基因型频率,求A或a的频率经常用到开平方的方法。即:A(a)=(对于XY型性别决定的生物,雄性的伴性遗传除外)(4)根据遗传平衡定律计算设一对等位基因为A和a,其频率分别为p与q(p+q=1)。亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa三种基因型,其频率如下列公式:p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa),即AA的基因型频率为p2,Aa的基因型频率为2pq,aa的基因型频率为q2,产生A配子频率为:p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p,产生a配子频率为:q2+1/2×2pq=q2+pq=q(p+q)=q。可知F1的基因频率没有改变。上式揭示了基因频率与基因型频率的关系,使用它时,种群应满足以下5个条件:种群大;种群个体间的交配是随机的;没有突变发生;没有新基因加入;没有自然选择。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。2、种群是生物进化的基本单位(1)一个种群所含有的全部基因,称为种群的基因库。基因库代代相传,得到保持和发展。(2)种群中每个个体所含有的基因,只是基因库中的一个组成部分。(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的。(4)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。4、自然选择决定生物进化的方向(1)种群中产生的变异是不定向的。(2)自然选择淘汰不利变异,保留有利变异。(3)自然选择使种群基因频率发生 定向 改变,即 导致生物朝一个方向缓慢进化。5、隔离与物种的形成种群 物种概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体;种群是生物进化和繁殖的单位。 能够在自然状态下相互交配,并且产生可育后代的一群生物范围 较小范围内的同种生物个体 由分布在不同区域的同种生物的许多种群组成判断标准 种群具备“两同”,即同一地点,同一物种;同一物种的不同种群不存在生殖隔离,交配能产生可育后代 主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代,不同物种间存在生殖隔离联系 一个物种可以包括许多种群,如同一种立于可以生活在不同的池塘、湖泊中,形成一个个彼此呗陆地隔离的种群;同一物种的多个种群之间存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种)。进而形成多个新物种。6、生物多样性之间的关系:四、 基因突变与生物性状的表现1.当基因发生突变时,其性状未必改变(1)当基因发生突变时,引起mRNA上密码子改变,但由于密码子的简并性,改变后的密码子若与原密码子仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。(2)若基因突变为隐性突变,如AA中的一个A→a,此时性状也不改变。(3)某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类,但并不影响该蛋白质的功能。例如:由于基因突变使不同生物中的细胞色素C中的氨基酸发生改变,其中酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位上是亮氨酸,而小麦是异亮氨酸,尽管有这样的差异,但它们的细胞色素C的功能都是相同的。(4)由于性状的多基因决定,某基因改变,但共同作用于此性状的其他基因未改变,其性状也不会改变。如:香豌豆花冠颜色的遗传。当C和R同时存在时显红花,不同时存在时不显红色。所以由ccrr突变成ccRr时也不引起性状的改变。(5)体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因,或若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变,则受精后一般不会传给后代。(6)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果,在某些环境条件下,改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。2.有些情况下基因突变会引起性状的改变。如显性突变:即aa中的一个a突变为A,则直接引起性状的改变。3.基因突变产生的具有突变性状的个体能否把突变基因稳定遗传给后代,要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。若有,则为有利突变,可通过繁殖稳定遗传给后代,否则为有害突变,会被淘汰掉。4.基因突变的原因实例例1、研究表明,人类多种先天性贫血是由于红细胞本身的遗传缺陷引起的。请回答:(1)医生检查某种先天性贫血患者的血红蛋白,发现其血红蛋白的β链上第67位氨基酸为谷氨酸(密码子为GAA或GAG),而正常人是缬氨酸(密码子为GUU或GUC、GUA、GUG),该病在医学上称为先天性高铁血红蛋白血症Ⅱ型。①该病的根本原因是患者有关的基因在转录中起模板作用的一条链上的一个脱氧核苷酸发生了改变,具体变化是____________________________________________。②基因中控制血红蛋白β链上第67位氨基酸的碱基若发生改变,不一定会引发该遗传病,请举例说明。______________________________________________。(2)人类有一种先天性贫血症,是一种单基因遗传病,受一对基因B-b控制。①在无该病史的家族中出现了一个患病的孩子,引起孩子致病的可能原因__________________。②图3-8-1是该先天性贫血症遗传系谱图。则该致病基因最可能位于________染色体,属________性遗传病。图中Ⅲ11还同时患有白化病,若Ⅱ7、Ⅱ8又生了一个男孩,则这个男孩同时患有白化病和该先天性贫血症的概率是______。【点评】 基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。基因突变往往会引起遗传信息的改变。基因突变与性状的关系可以归纳为:1.引起生物性状的改变(1)由于DNA碱基对替换,使mRNA的某一密码子改变,由它所编码的氨基酸不同,往往造成蛋白质部分或全部失活,从而表现出突变性状。(2)碱基对替换改变了mRNA上的一个密码子,成为3个终止密码UAA、UAG与UGA中的一个。如出现在基因中间,翻译到该处时,肽链的延长停止,产生没有活性的多肽片段。(3)DNA分子中添加或减少一个(或几个)碱基对,从添加或减少一个碱基对的那个密码子开始,一直到信息的结束都会出现误读,产生的多肽可能会出现错乱的氨基酸顺序,或因此误读中出现终止密码子使翻译及早停止,形成了无活性的多肽片段。2.不引起生物性状的改变(1)由于多种密码子决定同样的一种氨基酸,因此某些突变不引起性状的改变。(2)某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类,但并不影响该蛋白质的功能。(3)隐性基因的功能突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。如豌豆中,高茎基因(D表示)对矮茎基因(d表示)为显性,如有DD突变为Dd,但不会引起矮茎基因在杂合状态下得到表现。例2、果蝇是遗传学实验常用的材料,一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。回答下列问题:Ι.果蝇中有一种突变型,其翅向两侧展开45°。利用这种突变型果蝇和纯合野生型果蝇做了下列杂交实验:亲本 子代组合一 突变型×野生型 突变型∶野生型=1∶1组合二 突变型×突变型 突变型∶野生型=2∶1若上述性状是受常染色体上的一对等位基因(D、d)控制,则由杂交组合一可知野生型为________性性状,突变型的基因型为______________。在组合二中子代中出现的特殊性状分离比的原因是______________,请用遗传图解解释组合二的遗传过程(不要求写出配子)。(2)现获得一批基因型相同的纯合果蝇回复体,让这批果蝇与__________________杂交,即可判断其基因型是HHrr还是hhRR。若实验结果表明这批果蝇为假回复体,请利用这批果蝇及纯合野生正常翅果蝇设计杂交实验,判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上。①实验步骤(写出要点即可):________________________________________________________________________。②预测实验结果并得出相应结论:若________________________,则这两对基因位于不同对的染色体上。【点评】 基因突变具有其独立性:由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变,由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。绝大多数为隐性突变。(1)对于性细胞:如果是显性突变,即aa→Aa,可通过减数分裂和受精过程传递给后代,并立即表现出来。如果是隐性突变,即AA→Aa,当代不表现,只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来。当隐性突变性状一经显现就是纯合个体。(2)对于体细胞:①如果显性突变,当代表现,同原来性状并存,形成镶合体。突变越早,范围越大,反之越小。果树上许多“芽变”就是体细胞突变引起的,一旦发现可及时扦插、嫁接或组织培养加以繁殖保留。②如果是隐性突变,当代不表现。基因突变导致原来的基因变成了它的等位基因,而且是不定向的:即一个基因可朝着不同的方向发生突变;可以是显性突变,也可以是隐性突变,但较多的是隐性突变。如A→a1或A→a2;a→A1或a→A2等。五、 染色体组与几倍体的区别以及诱导染色体加倍实验1. 单倍体、二倍体和多倍体的区别区别的方法可简称为“二看法”:一看是由受精卵还是由配子发育成的,若是由配子发育成的个体,是单倍体;若是由受精卵发育成的个体,二看含有几个染色体组,就是几倍体。2.单倍体植株、多倍体植株和杂种植株的区别(1)单倍体植株:长得弱小,一般高度不育。(2)多倍体植株:茎秆粗壮,叶片、果实、种子比较大,营养物质丰富,但发育迟缓结实率低。(3)杂种植株:一般生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强。3.低温或秋水仙素诱导染色体加倍实验的原理是:低温和秋水仙素一样,处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,导致分裂后期染色体不能移向两极,细胞加大而不分裂,着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中,故细胞中的染色体数目加倍。如果用低温处理根尖,则在根尖分生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞,如果用低温处理植物幼苗的芽,则可以得到染色体加倍的植株。例3、下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【点评】 用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。而用秋水仙素(作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极)处理萌发的种子或幼苗是最常用且最有效的方法。解离充分是实验成功的必备条件,解离的目的是用药液溶解细胞间质,使组织细胞分开,卡诺氏液固定细胞形态。用改良苯酚品红染液染色,染色的目的是使染色质或染色体着色,便于观察到染色质(体)的形态、数目和位置。在制作装片的过程中,解离时就将细胞杀死了,细胞都停留在那时状态下,不同时期的细胞个数也反映了该时期的长短(间期时间远大于分裂期,所以看到间期细胞多),所以这也是判断细胞各个时期长短的依据。例4、以下有关培育三倍体无子西瓜的常规方法和说法,正确的有几项( )①二倍体西瓜与四倍体西瓜的个体之间能进行杂交产生三倍体,说明它们之间无生殖隔离②用秋水仙素或低温对二倍体西瓜幼苗进行处理可得到四倍体植株③由于三倍体不育,所以三倍体西瓜无子性状的变异属于不可遗传的变异④在镜检某基因型为AaBb父本细胞时,发现其基因型变为AaB,此种变异为基因突变⑤三倍体西瓜植株细胞是通过有丝分裂增加体细胞数目的A.一项 B.二项 C.三项 D.四项【点评】 人们常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理,可以得到四倍体植株。然后,用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,进行杂交,得到的种子细胞中含有三个染色体组。把这些种子种下去就会长出三倍体植株。由于三倍体植株在减数分裂过程中,染色体联会会发生紊乱,因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时,需要授给普通西瓜(二倍体)成熟的花粉,刺激子房发育成果实。因为胚珠不能发育成为种子,所以这种西瓜叫做无子西瓜。六、 基因突变、基因重组和染色体变异列表比较例3、下列有关生物遗传和变异的叙述正确的有( )A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变),则双亲均为杂合子B.在减数分裂过程中,基因突变、基因重组和染色体变异都可能发生C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成四种精子D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组【点评】 真核生物的遗传物质为DNA,在其细胞分裂时,首先要进行DNA的复制,有可能复制差错而导致基因突变。真核生物细胞中存在染色体,在其生长发育中,可能发生染色体变异。真核生物中有的进行有性生殖,在其减数分裂产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换、非同源染色体上的非等位基因会自由组合而导致基因重组。在基因工程中改造酵母菌、动物、植物、为人类遗传病治疗导入健康的外源基因等,也属于基因重组。也就是说,在真核生物中,可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。七、几种育种方法的比较例4、图3-8-2是3种育种方法的示意图,请据图回答问题:(1)E过程最常用的化学药剂是_________________________________________________。(2)G过程通常利用____________________(物质)除去植物细胞壁;H过程称为细胞的________________。(3)已知易倒(H)对抗倒(h)显性,抗病(T)对感病(t)显性,两对基因位于两对同源染色体上。现有易倒抗病纯种和抗倒感病纯种水稻,采用方法1培育优良品种,F2代中抗倒抗病植株的基因型是:______________________;F2代中除抗倒抗病之外,其他植株的表现型及其比例是:____________________。从F2中选出抗倒抗病植株,F2自交后代不发生性状分离的植株,占F2中全部抗倒抗病植株的____________(用分数表示)。在上述培育抗倒抗病水稻的过程中,能发生非等位基因自由组合的是________________(用图中字母表示)。都是培育抗倒抗病水稻品种,把方法1改成方法2,便具有__________________的优点。八、有关生物进化的问题1. 现代进化论与达尔文进化论比较(1)共同点:都能解释生物进化和生物的多样性、适应性。(2)不同点:达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理,而现代进化论克服了这个缺点。达尔文的进化论着重研究生物个体的进化,而现代进化论强调群体的进化,认为种群是生物进化的基本单位。在达尔文学说中,自然选择来自过度繁殖和生存斗争,而现代进化论中,则将自然选择归结于不同基因型差异的延续,没有生存斗争,自然选择也在进行。2.改变基因频率的因素(1)突变对基因频率的影响从进化的角度看,基因突变是新基因的唯一来源,是自然选择的原始材料;即使没有选择作用的存在,突变对基因频率的影响也是巨大的。研究突变对遗传结构的影响时,仍然假定是一个无限大的随机婚配群体,除了突变以外没有其他因素的作用。(2)选择对基因频率的影响比较适应环境的个体生育率高,可以留下较多的后代,这样下一代群体中这一类基因型及相关基因的频率就会增加;反之,生育率低的个体留下的后代较少,下一代中有关的基因频率就会降低。因此,自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环境的方向发展。①完全淘汰显性基因的选择效应若不利基因为显性,淘汰显性性状改变基因频率的速度很快。水稻育种中,人们总是选择半矮秆品种,淘汰高秆个体,而高秆基因对半矮秆基因是显性。某一群体中高秆基因和半矮秆基因的频率均为0.5,若只选留矮秆个体,淘汰高秆个体,下一代将全部为半矮秆,半矮秆基因的频率由0迅速上升为1,高秆基因的频率下降为0。若淘汰隐性性状,改变基因频率的速度就慢得多了。②完全淘汰隐性基因的选择效应在二倍体中,一对等位基因A、a可以有3种基因型:AA、Aa和aa。如果显性完全,AA和Aa的表现型相同,即性状相同,均不受选择的作用,选择只对aa起作用。这样的选择效率是比较慢的,即使隐性基因是致死的,而且也没有新产生的突变基因来补偿,在自然选择压力下,隐性有害基因仍然可以在群体中保持很多世代。3.物种形成和生物进化比较区别:(1)生物进化:实质上是种群基因频率改变的过程,所以生物发生进化的标志为基因频率改变,无论变化大小,都属于进化的范围。(2)物种形成:种群基因频率改变至突破种的界限,形成生殖隔离,标志着新的物种形成,隔离是物种形成的必要条件。联系:生物进化,并不一定形成新物种,但新物种的形成一定要经过生物进化过程。例5、下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种的形成可以不经过隔离B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率【点评】 现代生物进化理论的主要内容:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组,自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。【变式探究】某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:(1)该种群中a基因的频率为__________________。(2)如果该种群满足四个基本条件,即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为__________;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率________________(会、不会)发生改变。(3)假如该生物种群中仅有Aabb和 AAbb两个类型个体,并且Aabb∶AAbb= 1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为__________________。(4)假定该生物种群是豌豆,则理论上该豌豆种群的子一代中AA、Aa的基因型频率分别为__________________、__________________。【点评】 基因频率的算法主要有三种:1.利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%2.利用基因型频率求解基因频率种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率3.利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率(1)遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变、选择和迁移的条件下,种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中,某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于1。(2)遗传平衡定律公式的推导和应用:遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式:设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q。由于种群中个体的交配是随机的,而且又没有自然选择,每个个体都为下一代提供了同样数目的配子,所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合,而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子A频率为p、a配子频率为q,雌性个体产生的配子频率A为p、a配子频率为q。根据基因的随机结合,用下列式子可求出子代的基因型频率:♂(pA+qa)×♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因频率为p2,Aa的基因型频率为2pq,aa的基因型频率为q2。这一种群如果连续自交多代,它的进化趋势是没有发生变化,从基因频率上看是没有改变,而从基因型上看是杂合体所占比例愈来愈小,纯合体所占比例越来越大。【高频考点突破】考点一、生物变异的类型、特点及判断例1、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接A.插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变B. 替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代【变式探究】2008年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是( )A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的 值D.盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值【变式探究】关于植物染色体变异的叙述,正确的是( )A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化考点二、生物变异在育种中的应用例2、为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 ( )A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体【变式探究】为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成________幼苗。(2)用γ射线照射上述幼苗,目的是___________________;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有___________________。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体________,获得纯合________,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与__________________杂交,如果________,表明抗性是隐性性状。F1自交,若F2的性状分离比为15(敏感):1(抗性),初步推测_________________________________。考点三、基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论例3、登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖,蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是 ,F2群体中A基因频率是 。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图11),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ,原因是 。【变式探究】根据现代生物进化理论,下列说法正确的是( )A.自然选择决定了生物变异和进化的方向 B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减少考点四 基因突变与染色体变异例4、人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接A.插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代考点五、基因突变例5、白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量【解析】选B。具体分析如下:选项 内容分析A项错误 基因中的碱基包括A、T、C、G四种,不存在差异B项正确 基因是具有遗传效应的DNA片段,不同基因的差异表现为DNA序列的差异C项错误 基因突变不会改变细胞的DNA含量D项错误 细胞中的RNA含量和细胞蛋白质合成功能强弱有关,和基因突变无关考点六、染色体变异例6、关于植物染色体变异的叙述,正确的是A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化考点七、变异在育种方面的应用例7、玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙),将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。请回答:(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常___________,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有___________的特点,该变异类型属于______________。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_______、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是_________。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成_______获得再生植株。(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生______种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。考点八、种群基因频率的改变与生物进化例8、根据现代生物进化理论,下列说法正确的是A.自然选择决定了生物变异和进化的方向B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小考点九、共同进化例9、某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变考点十、自然选择学说例10.《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文(多选)( )A.提出了适者生存,不适者被淘汰的观点B.提出了用进废退的理论C.认为种群是生物进化的基本单位D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代考点十一、现代生物进化理论例11.下列关于生物进化的叙述,错误的是( )A.生物的种间竞争是一种选择过程B.化石是研究生物进化的重要依据C.外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D.突变的可遗传性阻碍生物进化【变式探究】下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种是神创的B.物种是不变的C.种群是生物进化的基本单位D.用进废退是生物进化的原因考点十二、基因频率的相关计算例12.关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )A.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境B.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零C.在某种条件下两种基因的频率可以相等D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关【变式探究】某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据图回答:(1)R基因的出现是__________的结果。(2)在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为4%和1%,此时R基因的频率为___________。(3)1969年中期RR基因型几近消失,表明在________的环境条件下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力_________。(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中,最终频率最高的基因型是_________,原因是________________________。【经典考题精析】【2013高考真题】(2013·江苏卷)12. 下图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的 DNA 相似度)。 DNA 碱基进化速率按 1%/百万年计算,下列相关论述合理的是A. 四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B. 生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C. 人类与黑猩猩的 DNA 差异经历了约 99 万年的累积D. 大猩猩和人类的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同(2013·大纲卷)5.下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆(2013·江苏卷)25. 现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。 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。 下述育种方法可行的是A. 利用①、③品种间杂交筛选获得 aB. 对品种③进行染色体加倍处理筛选获得 bC. a、b 和 c 的培育均可采用诱变育种方法D. 用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得 c(2013·四川卷)5. 大豆植株的体细胞含 40 条染色体。用放射性 60Co 处理大豆种子后,筛选出一株抗花叶病的植株 X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占 50%。下列叙述正确的是A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有 20 条染色体C.植株 X 连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性 60Co 诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向(2013·天津卷)4.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。家蝇种群来源 敏感性纯合子(%) 抗性杂合子(%) 抗性纯合子(%)甲地区 78 20 2乙地区 64 32 4丙地区 84 15 1下列叙述正确的是( )A. 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B. 甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C. 比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D. 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果(2013·北京卷)4. 安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中,长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出A.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D.长舌蝠和长筒花相互适应,共同(协同)进化(2013·安徽卷)31.(20分)图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1Ⅰ2和Ⅱ1的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图3。(1)Ⅱ2的基因型是_______________。(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为_________。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为_____________。(3)研究表明,世界不同地区的群体之间,杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。_____________;_____________。(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB 和AABb两种。据此,可以判断这两对基因位于_________染色体上,理由是_______。(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的_________,并切割DNA双链。(6)根据图2和图3,可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于_______。种(基因型AaBb个体只产生Ab和aB两种配子,这不符合自由组合定律)【2012高考真题】1.(2012江苏高考5)下列关于生物进化的叙述,错误的是( )A. 生物的种间竞争是一种选择过程B. 化石是研究生物进化的重要依据C. 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D. 突变的可遗传性阻碍生物进化2.(2012天津高考2)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是:A.①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会3.(2012广东高考6)科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常,关于该重组酵母菌的叙述,错误的是A.还可能发生变异 B.表现型仍受环境的影响C.增加了酵母菌的遗传多样性 D.改变了酵母菌的进化方向4.(2012海南卷 24)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9:3:3:1。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是A.发生了染色体易位B.染色体组数目整倍增加C. 基因中碱基对发生了替换D.基因中碱基对发生了增减5.(2012海南卷 23)关于现代生物进化理论的叙述,错误的是A.基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同C.环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变D.同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落.6.(2012上海卷)29.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到Fl,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是A.30%,2l% B.30%,42% C.70%,2l% D.70%,42%7.(2012上海卷 二)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(10分)从上世纪50年代至今,全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。35.目前全球已有。188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。所谓“生物类型”是指________。A.品种多样性 B.物种多样性C.遗传多样性 D.生态系统多样性36.抗药性杂草生物类型数量的增加,最可能的原因是______。A.气候变化 B.化肥使用C.耕作措施变化 D.除草剂使用37.研究证实,杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析,这是因为____________。A.种群内的基因突变加快 B.种群内的基因频率发生了变化C.种群内形成了生殖隔离 D.种群内的基因突变朝着抗药性发展38.相对于抗药性杂草生物类型来说,对除草剂敏感的为敏感性生物类型,那么在原来没有除草剂使用的农田生态系统中,抗药性生物类型个体数量与敏感性生物类型个体数量的关系是_____________。A.无敏感性个体 B.抗药性个体多于敏感性个体C.无抗药性个体 D.敏感性个体多于抗药性个体抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁。下述几种策略中,可有效延缓抗药性杂草发生的是________(多选)。A.机械除草 B.除草剂交替使用 C.人工除草 D.提高除草剂使用频率【答案】8.(2012江苏高考28)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远源杂交形成的后代,经 方法培育而成,还可用植物细胞工程中 方法进行培育。(2)杂交后代①染色体组的组成为 ,进行减数分裂时形成 个四分体,体细胞中含有 条染色体。(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体 。(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为 。9.(2012北京高考30)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。(1)己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于 染色体上。(2)III组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制的,相关基因的遗传符合 定律。(3) Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是 影响的结果。(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。(5)测序结果表明,突变基因序列模板链中的1个G突变为A,推测密码子发生的变化是 (填选项前的符号)。A.由GGA变为AGA B.由CGA变为GGAC.由AGA变为UGA D.由CGA变为UGA](6)研究发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降。据此推测脱毛小鼠细胞的_ 下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠_ 的原因。10.(2012重庆高考31)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。11. (2012山东高考27)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_____________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_____________条。(2)白眼雌果蝇(XrXr Y)最多能产生Xr、XrXr、_____________和_____________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XR Y)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________。(3)用黑身白眼雌果蝇(aa XrXr)与灰身红眼雄果蝇(AA XRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为_____________,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_____________。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(Xr Y)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”),M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交试验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤:_____________。结果预测:I.若 ,则是环境改变;II.若 ,则是基因突变;III.若 ,则是减数分裂时X染色体不分离.若没有子代产生(XbO不育),则为减数分裂是X染色体没有分离。12.(2012广东高考28)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是____________。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图11。据图11推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。(一)培育转基因植株:Ⅰ.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染________的细胞,培育并获得纯合植株。Ⅱ.植株乙:________,培育并获得含有目的基因的纯合植株。(二)预测转基因植株的表现型:植株甲:________维持“常绿”;植株乙:________。(三)推测结论:________。13.(2012浙江高考32)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高杆和矮杆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮杆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高杆玉米,进行以下实验:取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮杆1株(乙)和不抗病高杆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高杆、抗病矮杆、不抗病高杆、不抗病矮杆。选F1中的抗病高杆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高杆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高杆。请回答:(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常 ,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有 的特点,该变异类型属于 。(2)上述培育抗病高杆玉米的实验运用了 、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是 。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成 获得再生植株。(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高杆植株能产生 种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。(4)14.(2012高考全国新课标卷31)一对毛色正常的鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。【答案】15.(2012海南卷)29.(8分)无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的______上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有______条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有______条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用____的方法。【答案】(8分)【2011高考真题精选】1.(2011年广东卷)25、最近,可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注,这类细菌含有超强耐药性基因NDM-1,该基因编码金属β-内酰胺酶,此菌耐药性产生的原因是(多选)A、定向突变B、抗生素滥用C.、金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活D、通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因2.(2011年安徽卷)4.人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接A插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代3.(11年重庆卷)4. 2008年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的值D.盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值4.(2011广东卷)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖,蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是 ,F2群体中A基因频率是 。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图11),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ,原因是 。5.(2011浙江卷)以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ1不携带乙病的致病基因。请回答:(1)甲病的遗传方式是)甲病的遗传方式 ,乙病的遗传方式为 。I1的基因型是 。(2)在仅考虑乙病的情况下,Ⅲ2 与一男性为双亲,生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育,请推测子女的可能情况,用遗传图解表示。(3)B基因可编码瘦素蛋白。转录时,首先与B基因启动部位结合的醇是 。B基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基,而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成,说明 。翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟,实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟,其原因是 。若B基因中编码第105位精氨酸的GCT突变成ACT,翻译就此终止,由此推断,mRNA上的 为终止密码子。⑵6.(2011年江苏卷)28.(8分)洋葱(2n=16)为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数(即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比)的影响,某研究性学习小组进行了相关实验,实 验步骤如下:①将洋葱的老根去除,经水培生根后取出。②将洋葱分组同时转入质量分数为0. 01%、0. 1%秋水仙素溶液中,分别培养24 h、36 h、48 h;秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0 h、12 h、24 h、36 h。③剪取根尖,用Carnoy固定液(用3份无水乙醇、1份冰乙酸混匀)固定8h,然后将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中5~8 min。④将根尖取出,放入盛有清水的培养皿中漂洗。⑤用石炭酸一品红试剂染色。⑥制片、镜检;计数、拍照。实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。请分析上述实验,回答有关问题:(1)步骤③中“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是 。(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是 。(4)为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是 。(5)根据上表结果可以得出如下初步结论:①质量分数为 秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高;②本实验的各种处理中,提高细胞分裂指数的最佳方法是 。(6)右面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片,形成 细胞a的最可能的原因是 。【答案】(8分)【2014考纲解读】1.从考查内容上看,主要集中分布在基因突变的特点、应用;染色体变异类型及农作物育种等知识点上。2.从考查角度上看,结合细胞分裂、DNA复制、遗传的基本规律,综合考查基因突变类型、特点及对性状的影响;借助科学研究热点材料或结合减数分裂考查染色体变异的类型及其判断等相关知识;以二倍体、多倍体、单倍体的区别及其在生物育种上的应用为载体进行命题或结合实验探究进行考查。3.从命题趋势上看,预计2014年高考命题,基因突变、染色体变异、生物育种仍是考查重点,多结合减数分裂、DNA复制、遗传基本规律、不同育种方式进行综合命题考查。【重点知识梳理】一、生物变异的类型、特点及判断1.生物变异的类型2.三种可遗传变异的比较项目 基因突变 基因重组 染色体变异适用范围 生物种类 所有生物 自然状态下能进行有性生殖的生物 真核生物生殖方式 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖类型 自然突变、诱发突变 交叉互换、自由组合 染色体结构变异、染色体数目变异原因 DNA复制(有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期)过程出现差错 减/数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 内外因素影响使染色体结构出现异常,或细胞分裂过程中,染色体的分开出现异常实质 产生新的基因(改变基因的质,不改变基因的量) 产生新的基因型(不改变基因的质,一般也不改变基因的量,但转基因技术会改变基因的量) 基因数目或基因排列顺序发生改变(不改变基因的质)关系 基因突变是生物变异的根本来源,为基因重组提供原始材料。三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料理清基因突变相关知识间的关系(如下图)(1)(2)基因突变对性状的影响突变间接引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状。由于密码子的简并性、隐形突变等情况也可能不改变生物的性状。5、染色体变异(1)在光学显微镜下可以看到,染色体结构变异的四种类型可以通过观察减数分裂的联会时期染色体的形态进行判断(2)其中相互易位与四分体时期的交叉互换要注意区分,易位发生在两条非同源染色体之间,交叉互换发生在一对同源染色体之间。染色体数目变异发生在细胞分裂过程中,也可以在光学显微镜下看到,选择中期细胞观察。(3)染色体组数的判定染色体组是指真核细胞中形态和功能各不相同,但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条:A、一个染色体组中不含同源染色体,但源于同一个祖先种。B、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。C、一个染色体组中含有控制该种生物性状的一整套基因,但不能重复7、单倍体和多倍体的比较单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。多倍体由合子发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组。对于体细胞中含有三个染色体组的个体,是属于单倍体还是三倍体,要依据其来源进行判断:若直接来自配子,就为单倍体;若来自受精卵,则为三倍体。二、生物变异在育种中的应用常见的几种育种方法的比较项目 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异常用 方法 ①杂交→自交→选优→自交;②杂交→杂种 辐射诱变等 花药离体培养,然后用秋水仙素处理使其加倍,得到纯合体 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗优点 使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上 可提高变异频率或出现新的性状,加速育种进程 明显缩短育种年限 器官巨大,提高产量和营养成分缺点 时间长,需及时发现优良性状 有利变异少,需大量处理实验材料,具有不定向性 ①技术复杂;②与杂交育种相结合 适用于植物,在动物中难于开展2、动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述:植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法;而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交,而通过双亲杂交获得F1,F1雌雄个体间交配,选F2与异性隐性纯合子测交来确定基因型的方法。三、基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论1、基因频率与基因型频率的相关计算(3)通过基因型频率计算基因频率(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1,基因型频率之和也等于1。(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。(3)已知AA或aa的基因型频率,求A或a的频率经常用到开平方的方法。即:A(a)=(对于XY型性别决定的生物,雄性的伴性遗传除外)(4)根据遗传平衡定律计算设一对等位基因为A和a,其频率分别为p与q(p+q=1)。亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa三种基因型,其频率如下列公式:p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa),即AA的基因型频率为p2,Aa的基因型频率为2pq,aa的基因型频率为q2,产生A配子频率为:p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p,产生a配子频率为:q2+1/2×2pq=q2+pq=q(p+q)=q。可知F1的基因频率没有改变。上式揭示了基因频率与基因型频率的关系,使用它时,种群应满足以下5个条件:种群大;种群个体间的交配是随机的;没有突变发生;没有新基因加入;没有自然选择。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。3、突变和基因重组是产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。(2)基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。(3)突变的频率虽然很低,但一个种群往往由许多个体组成,而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因,所以在种群中每一代都会产生大量的突变。(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境,同样的变异在不同的生存环境中可能有利,也可能有害。(5)突变是不定向的,基因重组是随机的,只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。4、自然选择决定生物进化的方向(1)种群中产生的变异是不定向的。(2)自然选择淘汰不利变异,保留有利变异。(3)自然选择使种群基因频率发生 定向 改变,即 导致生物朝一个方向缓慢进化。5、隔离与物种的形成种群 物种概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体;种群是生物进化和繁殖的单位。 能够在自然状态下相互交配,并且产生可育后代的一群生物范围 较小范围内的同种生物个体 由分布在不同区域的同种生物的许多种群组成判断标准 种群具备“两同”,即同一地点,同一物种;同一物种的不同种群不存在生殖隔离,交配能产生可育后代 主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代,不同物种间存在生殖隔离联系 一个物种可以包括许多种群,如同一种立于可以生活在不同的池塘、湖泊中,形成一个个彼此呗陆地隔离的种群;同一物种的多个种群之间存在地理隔离,长期发展下去可能成为不同的亚种(或品种)。进而形成多个新物种。6、生物多样性之间的关系:四、 基因突变与生物性状的表现1.当基因发生突变时,其性状未必改变(1)当基因发生突变时,引起mRNA上密码子改变,但由于密码子的简并性,改变后的密码子若与原密码子仍对应同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。(2)若基因突变为隐性突变,如AA中的一个A→a,此时性状也不改变。(3)某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类,但并不影响该蛋白质的功能。例如:由于基因突变使不同生物中的细胞色素C中的氨基酸发生改变,其中酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位上是亮氨酸,而小麦是异亮氨酸,尽管有这样的差异,但它们的细胞色素C的功能都是相同的。(7)在某些母性效应的遗传中(锥实螺螺壳旋转方向的遗传),如果母本为aa者,子代基因由aa突变为Aa或者AA,性状也不发生改变。(8)在某些从性遗传中(如女性只有AA才表现为秃顶),某性别的个体的基因型由aa突变为Aa时性状也不会改变。2.有些情况下基因突变会引起性状的改变。如显性突变:即aa中的一个a突变为A,则直接引起性状的改变。3.基因突变产生的具有突变性状的个体能否把突变基因稳定遗传给后代,要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。若有,则为有利突变,可通过繁殖稳定遗传给后代,否则为有害突变,会被淘汰掉。4.基因突变的原因实例例1、研究表明,人类多种先天性贫血是由于红细胞本身的遗传缺陷引起的。请回答:(1)医生检查某种先天性贫血患者的血红蛋白,发现其血红蛋白的β链上第67位氨基酸为谷氨酸(密码子为GAA或GAG),而正常人是缬氨酸(密码子为GUU或GUC、GUA、GUG),该病在医学上称为先天性高铁血红蛋白血症Ⅱ型。①该病的根本原因是患者有关的基因在转录中起模板作用的一条链上的一个脱氧核苷酸发生了改变,具体变化是____________________________________________。②基因中控制血红蛋白β链上第67位氨基酸的碱基若发生改变,不一定会引发该遗传病,请举例说明。______________________________________________。(2)人类有一种先天性贫血症,是一种单基因遗传病,受一对基因B-b控制。①在无该病史的家族中出现了一个患病的孩子,引起孩子致病的可能原因__________________。②图3-8-1是该先天性贫血症遗传系谱图。则该致病基因最可能位于________染色体,属________性遗传病。图中Ⅲ11还同时患有白化病,若Ⅱ7、Ⅱ8又生了一个男孩,则这个男孩同时患有白化病和该先天性贫血症的概率是______。【点评】 基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。基因突变往往会引起遗传信息的改变。基因突变与性状的关系可以归纳为:1.引起生物性状的改变(1)由于DNA碱基对替换,使mRNA的某一密码子改变,由它所编码的氨基酸不同,往往造成蛋白质部分或全部失活,从而表现出突变性状。(2)碱基对替换改变了mRNA上的一个密码子,成为3个终止密码UAA、UAG与UGA中的一个。如出现在基因中间,翻译到该处时,肽链的延长停止,产生没有活性的多肽片段。(3)DNA分子中添加或减少一个(或几个)碱基对,从添加或减少一个碱基对的那个密码子开始,一直到信息的结束都会出现误读,产生的多肽可能会出现错乱的氨基酸顺序,或因此误读中出现终止密码子使翻译及早停止,形成了无活性的多肽片段。例2、果蝇是遗传学实验常用的材料,一对果蝇每代可以繁殖出许多后代。回答下列问题:Ι.果蝇中有一种突变型,其翅向两侧展开45°。利用这种突变型果蝇和纯合野生型果蝇做了下列杂交实验:亲本 子代组合一 突变型×野生型 突变型∶野生型=1∶1组合二 突变型×突变型 突变型∶野生型=2∶1若上述性状是受常染色体上的一对等位基因(D、d)控制,则由杂交组合一可知野生型为________性性状,突变型的基因型为______________。在组合二中子代中出现的特殊性状分离比的原因是______________,请用遗传图解解释组合二的遗传过程(不要求写出配子)。(2)现获得一批基因型相同的纯合果蝇回复体,让这批果蝇与__________________杂交,即可判断其基因型是HHrr还是hhRR。若实验结果表明这批果蝇为假回复体,请利用这批果蝇及纯合野生正常翅果蝇设计杂交实验,判断这两对基因是位于同一对染色体上还是位于不同对的染色体上。①实验步骤(写出要点即可):________________________________________________________________________。②预测实验结果并得出相应结论:若________________________,则这两对基因位于不同对的染色体上。【点评】 基因突变具有其独立性:由显性基因突变成隐性基因叫隐性突变,由隐性基因突变成显性基因叫显性突变。绝大多数为隐性突变。(1)对于性细胞:如果是显性突变,即aa→Aa,可通过减数分裂和受精过程传递给后代,并立即表现出来。如果是隐性突变,即AA→Aa,当代不表现,只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来。当隐性突变性状一经显现就是纯合个体。五、 染色体组与几倍体的区别以及诱导染色体加倍实验1. 单倍体、二倍体和多倍体的区别区别的方法可简称为“二看法”:一看是由受精卵还是由配子发育成的,若是由配子发育成的个体,是单倍体;若是由受精卵发育成的个体,二看含有几个染色体组,就是几倍体。2.单倍体植株、多倍体植株和杂种植株的区别(1)单倍体植株:长得弱小,一般高度不育。(2)多倍体植株:茎秆粗壮,叶片、果实、种子比较大,营养物质丰富,但发育迟缓结实率低。(3)杂种植株:一般生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强。3.低温或秋水仙素诱导染色体加倍实验的原理是:低温和秋水仙素一样,处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,导致分裂后期染色体不能移向两极,细胞加大而不分裂,着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中,故细胞中的染色体数目加倍。如果用低温处理根尖,则在根尖分生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞,如果用低温处理植物幼苗的芽,则可以得到染色体加倍的植株。例3、下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述,正确的是( )A.原理:低温抑制染色体着丝点分裂,使子染色体不能分别移向两极B.解离:盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C.染色:改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D.观察:显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【点评】 用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞染色体数目发生变化。而用秋水仙素(作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极)处理萌发的种子或幼苗是最常用且最有效的方法。解离充分是实验成功的必备条件,解离的目的是用药液溶解细胞间质,使组织细胞分开,卡诺氏液固定细胞形态。用改良苯酚品红染液染色,染色的目的是使染色质或染色体着色,便于观察到染色质(体)的形态、数目和位置。在制作装片的过程中,解离时就将细胞杀死了,细胞都停留在那时状态下,不同时期的细胞个数也反映了该时期的长短(间期时间远大于分裂期,所以看到间期细胞多),所以这也是判断细胞各个时期长短的依据。例4、以下有关培育三倍体无子西瓜的常规方法和说法,正确的有几项( )①二倍体西瓜与四倍体西瓜的个体之间能进行杂交产生三倍体,说明它们之间无生殖隔离②用秋水仙素或低温对二倍体西瓜幼苗进行处理可得到四倍体植株③由于三倍体不育,所以三倍体西瓜无子性状的变异属于不可遗传的变异④在镜检某基因型为AaBb父本细胞时,发现其基因型变为AaB,此种变异为基因突变⑤三倍体西瓜植株细胞是通过有丝分裂增加体细胞数目的A.一项 B.二项 C.三项 D.四项六、 基因突变、基因重组和染色体变异列表比较例3、下列有关生物遗传和变异的叙述正确的有( )A.一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变),则双亲均为杂合子B.在减数分裂过程中,基因突变、基因重组和染色体变异都可能发生C.一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成四种精子D.同源染色体的姐妹染色单体之间局部交换可导致基因重组【点评】 真核生物的遗传物质为DNA,在其细胞分裂时,首先要进行DNA的复制,有可能复制差错而导致基因突变。真核生物细胞中存在染色体,在其生长发育中,可能发生染色体变异。真核生物中有的进行有性生殖,在其减数分裂产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换、非同源染色体上的非等位基因会自由组合而导致基因重组。在基因工程中改造酵母菌、动物、植物、为人类遗传病治疗导入健康的外源基因等,也属于基因重组。也就是说,在真核生物中,可遗传的变异有三个来源:基因突变、基因重组和染色体变异。七、几种育种方法的比较例4、图3-8-2是3种育种方法的示意图,请据图回答问题:(1)E过程最常用的化学药剂是_________________________________________________。(2)G过程通常利用____________________(物质)除去植物细胞壁;H过程称为细胞的________________。(3)已知易倒(H)对抗倒(h)显性,抗病(T)对感病(t)显性,两对基因位于两对同源染色体上。现有易倒抗病纯种和抗倒感病纯种水稻,采用方法1培育优良品种,F2代中抗倒抗病植株的基因型是:______________________;F2代中除抗倒抗病之外,其他植株的表现型及其比例是:____________________。从F2中选出抗倒抗病植株,F2自交后代不发生性状分离的植株,占F2中全部抗倒抗病植株的____________(用分数表示)。在上述培育抗倒抗病水稻的过程中,能发生非等位基因自由组合的是________________(用图中字母表示)。都是培育抗倒抗病水稻品种,把方法1改成方法2,便具有__________________的优点。八、有关生物进化的问题1. 现代进化论与达尔文进化论比较2.改变基因频率的因素(1)突变对基因频率的影响从进化的角度看,基因突变是新基因的唯一来源,是自然选择的原始材料;即使没有选择作用的存在,突变对基因频率的影响也是巨大的。研究突变对遗传结构的影响时,仍然假定是一个无限大的随机婚配群体,除了突变以外没有其他因素的作用。(2)选择对基因频率的影响比较适应环境的个体生育率高,可以留下较多的后代,这样下一代群体中这一类基因型及相关基因的频率就会增加;反之,生育率低的个体留下的后代较少,下一代中有关的基因频率就会降低。因此,自然选择的结果总是使群体向着更加适应于环境的方向发展。①完全淘汰显性基因的选择效应若不利基因为显性,淘汰显性性状改变基因频率的速度很快。水稻育种中,人们总是选择半矮秆品种,淘汰高秆个体,而高秆基因对半矮秆基因是显性。某一群体中高秆基因和半矮秆基因的频率均为0.5,若只选留矮秆个体,淘汰高秆个体,下一代将全部为半矮秆,半矮秆基因的频率由0迅速上升为1,高秆基因的频率下降为0。若淘汰隐性性状,改变基因频率的速度就慢得多了。②完全淘汰隐性基因的选择效应在二倍体中,一对等位基因A、a可以有3种基因型:AA、Aa和aa。如果显性完全,AA和Aa的表现型相同,即性状相同,均不受选择的作用,选择只对aa起作用。这样的选择效率是比较慢的,即使隐性基因是致死的,而且也没有新产生的突变基因来补偿,在自然选择压力下,隐性有害基因仍然可以在群体中保持很多世代。3.物种形成和生物进化比较区别:(1)生物进化:实质上是种群基因频率改变的过程,所以生物发生进化的标志为基因频率改变,无论变化大小,都属于进化的范围。(2)物种形成:种群基因频率改变至突破种的界限,形成生殖隔离,标志着新的物种形成,隔离是物种形成的必要条件。联系:生物进化,并不一定形成新物种,但新物种的形成一定要经过生物进化过程。例5、下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种的形成可以不经过隔离B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率【变式探究】某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3,请回答:(1)该种群中a基因的频率为__________________。(2)如果该种群满足四个基本条件,即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出,且种群中个体间随机交配,则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为__________;如果该种群的子一代再随机交配,其后代中aa的基因型频率________________(会、不会)发生改变。(3)假如该生物种群中仅有Aabb和 AAbb两个类型个体,并且Aabb∶AAbb= 1∶1,且该种群中雌雄个体比例为1∶1,个体间可以自由交配,则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为__________________。(4)假定该生物种群是豌豆,则理论上该豌豆种群的子一代中AA、Aa的基因型频率分别为__________________、__________________。【点评】 基因频率的算法主要有三种:1.利用种群中一对等位基因组成的各基因型个体数求解种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100%2.利用基因型频率求解基因频率种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合体频率+1/2×杂合体频率3.利用遗传平衡定律求解基因频率和基因型频率(1)遗传平衡指在一个极大的随机交配的种群中,在没有突变、选择和迁移的条件下,种群的基因频率和基因型频率可以世代保持不变。遗传平衡的种群中,某一基因位点上各种不同的基因频率之和以及各种基因型频率之和都等于1。(2)遗传平衡定律公式的推导和应用:遗传平衡群体中一对等位基因A、a的遗传平衡定律公式:设群体中A的基因频率为p,a的基因频率为q。由于种群中个体的交配是随机的,而且又没有自然选择,每个个体都为下一代提供了同样数目的配子,所以两性个体之间的随机交配可以归结为两性配子的随机结合,而且各种配子的频率就是基因频率。雄性个体产生的配子A频率为p、a配子频率为q,雌性个体产生的配子频率A为p、a配子频率为q。根据基因的随机结合,用下列式子可求出子代的基因型频率:♂(pA+qa)×♀(pA+qa)=p2AA+2pqAa+q2aa=1,即AA的基因频率为p2,Aa的基因型频率为2pq,aa的基因型频率为q2。这一种群如果连续自交多代,它的进化趋势是没有发生变化,从基因频率上看是没有改变,而从基因型上看是杂合体所占比例愈来愈小,纯合体所占比例越来越大。【高频考点突破】考点一、生物变异的类型、特点及判断【变式探究】2008年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”。下列有关叙述,正确的是( )A.盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B.种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C.洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的 值D.盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值【变式探究】关于植物染色体变异的叙述,正确的是( )A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化考点二、生物变异在育种中的应用例2、为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题,人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是 ( )A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂,然后培育形成新个体B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后培育形成新个体C.将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中,然后培育形成新个体D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体,然后培育形成新个体【变式探究】为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成________幼苗。(2)用γ射线照射上述幼苗,目的是___________________;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有___________________。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体________,获得纯合________,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与__________________杂交,如果________,表明抗性是隐性性状。F1自交,若F2的性状分离比为15(敏感):1(抗性),初步推测_________________________________。考点三、基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是 ,F2群体中A基因频率是 。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图11),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ,原因是 。【变式探究】根据现代生物进化理论,下列说法正确的是( )A.自然选择决定了生物变异和进化的方向 B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减少考点四 基因突变与染色体变异考点五、基因突变例5、白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量考点六、染色体变异例6、关于植物染色体变异的叙述,正确的是A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化考点七、变异在育种方面的应用例7、玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙),将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。请回答:(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常___________,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有___________的特点,该变异类型属于______________。考点八、种群基因频率的改变与生物进化例8、根据现代生物进化理论,下列说法正确的是A.自然选择决定了生物变异和进化的方向B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小考点九、共同进化例9、某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物,两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是A.乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝,反之亦然B.在长期进化中,甲、乙两物种必然互为选择因素C.甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变,反之亦然D.甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变考点十、自然选择学说例10.《物种起源》出版已有150年,但依然深深影响着现代科学研究,达尔文(多选)( )A.提出了适者生存,不适者被淘汰的观点B.提出了用进废退的理论C.认为种群是生物进化的基本单位D.认识到变异广泛存在并能遗传给后代考点十一、现代生物进化理论【变式探究】下列符合现代生物进化理论的叙述是( )A.物种是神创的B.物种是不变的C.种群是生物进化的基本单位D.用进废退是生物进化的原因考点十二、基因频率的相关计算例12.关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述,错误的是( )A.一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境B.持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零C.在某种条件下两种基因的频率可以相等D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关【变式探究】某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫,至1967年中期停用。如图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因,S表示野生敏感型基因。据图回答:(1)R基因的出现是__________的结果。(2)在RR基因型频率达到峰值时,RS、SS基因型频率分别为4%和1%,此时R基因的频率为___________。(3)1969年中期RR基因型几近消失,表明在________的环境条件下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力_________。(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中,最终频率最高的基因型是_________,原因是________________________。【经典考题精析】(2013·大纲卷)5.下列实践活动包含基因工程技术的是 ( )A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆(2013·江苏卷)25. 现有小麦种质资源包括:①高产、感病;②低产、抗病;③高产、晚熟等品种。 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。 下述育种方法可行的是A. 利用①、③品种间杂交筛选获得 aB. 对品种③进行染色体加倍处理筛选获得 bC. a、b 和 c 的培育均可采用诱变育种方法D. 用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得 c(2013·四川卷)5. 大豆植株的体细胞含 40 条染色体。用放射性 60Co 处理大豆种子后,筛选出一株抗花叶病的植株 X,取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株,其中抗病植株占 50%。下列叙述正确的是A.用花粉离体培养获得的抗病植株,其细胞仍具有全能性B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期,共含有 20 条染色体C.植株 X 连续自交若干代,纯合抗病植株的比例逐代降低D.放射性 60Co 诱发的基因突变,可以决定大豆的进化方向(2013·天津卷)4.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( )A. 上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果B. 甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%C. 比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高D. 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果(2013·北京卷)4. 安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中,长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜,且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出A.长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B.长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C.长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D.长舌蝠和长筒花相互适应,共同(协同)进化(2013·安徽卷)31.(20分)图1是一个常染色体遗传病的家系系谱。致病基因(a)是由正常基因(A)序列中一个碱基对的替换而形成的。图2显示的是A和a基因区域中某限制酶的酶切位点。分别提取家系中Ⅰ1Ⅰ2和Ⅱ1的DNA,经过酶切、电泳等步骤,再用特异性探针做分子杂交,结果见图3。(1)Ⅱ2的基因型是_______________。(2)一个处于平衡状态的群体中a基因的频率为q。如果Ⅱ2与一个正常男性随机婚配,他们第一个孩子患病的概率为_________。如果第一个孩子是患者,他们第二个孩子正常的概率为_____________。(3)研究表明,世界不同地区的群体之间,杂合子(Aa)的频率存在着明显的差异。请简要解释这种现象。_____________;_____________。(4)B和b是一对等位基因。为了研究A、a与B、b的位置关系,遗传学家对若干基因型为AaBb和AABB个体婚配的众多后代的基因型进行了分析。结果发现这些后代的基因型只有AaBB 和AABb两种。据此,可以判断这两对基因位于_________染色体上,理由是_______。(5)基因工程中限制酶的作用是识别双链DNA分子的_________,并切割DNA双链。(6)根据图2和图3,可以判断分子杂交所用探针与A基因结合的位置位于_______。2.(2012天津高考2)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制菜籽的芥酸含量。下图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线,已知油菜单个花药由花药壁(2n)及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是:A.①、②两过程均需要植物激素来诱导细胞分化B.与④过程相比,③过程可能会产生二倍体再生植株C.图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸油菜新品种(HHGG)的效率最高D.F1减数分裂时,H基因所在染色体会与G基因所在染色体发生联会3.(2012广东高考6)科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常,关于该重组酵母菌的叙述,错误的是A.还可能发生变异 B.表现型仍受环境的影响C.增加了酵母菌的遗传多样性 D.改变了酵母菌的进化方向4.(2012海南卷 24)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,F2有4种表现型,其数量比为9:3:3:1。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜粒,但某一F1植株自交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是A.发生了染色体易位B.染色体组数目整倍增加C. 基因中碱基对发生了替换D.基因中碱基对发生了增减6.(2012上海卷)29.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内,有条纹(AA)个体占55%,无条纹个体占15%,若蜗牛间进行自由交配得到Fl,则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是A.30%,2l% B.30%,42% C.70%,2l% D.70%,42%7.(2012上海卷 二)回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。(10分)从上世纪50年代至今,全球抗药性杂草的发生呈上升趋势。35.目前全球已有。188种杂草中的324个生物类型对19类化学除草剂产生了抗药性。所谓“生物类型”是指________。A.品种多样性 B.物种多样性C.遗传多样性 D.生态系统多样性36.抗药性杂草生物类型数量的增加,最可能的原因是______。A.气候变化 B.化肥使用C.耕作措施变化 D.除草剂使用37.研究证实,杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析,这是因为____________。A.种群内的基因突变加快 B.种群内的基因频率发生了变化C.种群内形成了生殖隔离 D.种群内的基因突变朝着抗药性发展39.抗药性杂草已成为农业生产的严重威胁。下述几种策略中,可有效延缓抗药性杂草发生的是________(多选)。A.机械除草 B.除草剂交替使用 C.人工除草 D.提高除草剂使用频率8.(2012江苏高考28)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远源杂交形成的后代,经 方法培育而成,还可用植物细胞工程中 方法进行培育。(2)杂交后代①染色体组的组成为 ,进行减数分裂时形成 个四分体,体细胞中含有 条染色体。(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体 。(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为 。9.(2012北京高考30)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内繁殖结果如下。(1)己知Ⅰ、Ⅱ组子代中脱毛、有毛性状均不存在性别差异,说明相关基因位于 染色体上。(2)III组的繁殖结果表明脱毛、有毛性状是由 基因控制的,相关基因的遗传符合 定律。(3) Ⅳ组的繁殖结果说明,小鼠表现出脱毛性状不是 影响的结果。(4)在封闭小种群中,偶然出现的基因突变属于 。此种群中同时出现几只脱毛小鼠的条件是 。(6)研究发现,突变基因表达的蛋白质相对分子质量明显小于突变前基因表达的蛋白质,推测出现此现象的原因是蛋白质合成 。进一步研究发现,该蛋白质会使甲状腺激素受体的功能下降。据此推测脱毛小鼠细胞的_ 下降,这就可以解释表中数据显示的雌性脱毛小鼠_ 的原因。10.(2012重庆高考31)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。11. (2012山东高考27)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_____________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是_____________条。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(Xr Y)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”),M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交试验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤:_____________。结果预测:I.若 ,则是环境改变;II.若 ,则是基因突变;III.若 ,则是减数分裂时X染色体不分离.12.(2012广东高考28)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图10。其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是____________。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图11。据图11推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。(一)培育转基因植株:(三)推测结论:________。13.(2012浙江高考32)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高杆和矮杆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮杆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高杆玉米,进行以下实验:取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮杆1株(乙)和不抗病高杆1株(丙)。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高杆、抗病矮杆、不抗病高杆、不抗病矮杆。选F1中的抗病高杆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高杆植株(丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高杆。请回答:(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常 ,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有 的特点,该变异类型属于 。14.(2012高考全国新课标卷31)一对毛色正常的鼠交配,产下多只鼠,其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为,鼠毛色出现异常的原因有两种:一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知,突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因);二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育,并具有生殖能力,后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因,用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配,得到多窝子代。请预测结果并作出分析。(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为 ,则可推测毛色异常是 性基因突变为 性基因的直接结果,因为 。(2)如果不同窝子代出现两种情况,一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为 ,另一种是同一窝子代全部表现为 鼠,则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。15.(2012海南卷)29.(8分)无子西瓜是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的______上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有______条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有______条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用____的方法。1.(2011年广东卷)25、最近,可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注,这类细菌含有超强耐药性基因NDM-1,该基因编码金属β-内酰胺酶,此菌耐药性产生的原因是(多选)A、定向突变B、抗生素滥用C.、金属β-内酰胺酶使许多抗菌药物失活D、通过染色体交换从其它细菌获得耐药基因2.(2011年安徽卷)4.人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接A插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代4.(2011广东卷)登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖,蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB)。A、B基因位于非同源染色体上,只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是 ,F2群体中A基因频率是 。(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如图11),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ,原因是 。5.(2011浙江卷)以下为某家族甲病(设基因为B、b)和乙病(设基因为D、d)的遗传家系图,其中Ⅱ1不携带乙病的致病基因。请回答:(1)甲病的遗传方式是)甲病的遗传方式 ,乙病的遗传方式为 。I1的基因型是 。(2)在仅考虑乙病的情况下,Ⅲ2 与一男性为双亲,生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育,请推测子女的可能情况,用遗传图解表示。(3)B基因可编码瘦素蛋白。转录时,首先与B基因启动部位结合的醇是 。B基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基,而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成,说明 。翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟,实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟,其原因是 。若B基因中编码第105位精氨酸的GCT突变成ACT,翻译就此终止,由此推断,mRNA上的 为终止密码子。⑤用石炭酸一品红试剂染色。⑥制片、镜检;计数、拍照。实验结果:不同方法处理后的细胞分裂指数(%)如下表。请分析上述实验,回答有关问题:(1)步骤③中“将根尖浸泡在1 mol/L盐酸溶液中”的作用是 。(2)步骤⑥为了获得相应的观察视野,镜检时正确的操作方法是 。(4)为了统计数据更加科学,计数时应采取的方法是 。(5)根据上表结果可以得出如下初步结论: 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题07 生物的变异与进化(教学案)-2014年高考生物二轮复习精品资料(原卷版).doc 专题07 生物的变异与进化(教学案)-2014年高考生物二轮复习精品资料(解析版).doc