高考生物考点解读+命题热点突破专题09变异育种和进化.docx
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高考生物考点解读+命题热点突破专题09变异育种和进化
专题09变异、育种和进化
【考向解读】
1.基因重组及其意义(Ⅱ)
2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)
3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)
4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)
5.转基因食品的安全(Ⅰ)
6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)
7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)
8.低温诱导染色体加倍
中频考点:
生物进化
低频考点:
基因重组、育种
【命题热点突破一】三种可遗传的变异
例1.(2016·高考天津卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:
枯草
杆菌
核糖体S12蛋白第55
—58位的氨基酸序列
链霉素与核
糖体的结合
在含链霉素培养基中的存活率(%)
野生型
…P
KP…
能
0
突变型
…P
KP…
不能
100
注P:
脯氨酸;K:
赖氨酸;R:
精氨酸
下列叙述正确的是( )
A.S12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性
B.链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能
C.突变型的产生是由于碱基对的缺失所致
D.链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变
【答案】A
【解析】据表可知,核糖体S12蛋白结构改变后,突变型枯草杆菌的核糖体不能与链霉素结合,而在含链霉素培养基中的存活率为100%,说明突变型枯草杆菌对链霉素具有抗性,A项正确;链霉素通过与核糖体结合抑制其翻译功能,B项错误;突变型是因为S12蛋白第56位的赖氨酸替换为精氨酸所致,该基因突变属于碱基对的替换,C项错误;链霉素不能诱发基因突变,只是对枯草杆菌起选择作用,D项错误。
【特别提醒】基因突变对性状的影响
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
增添
大
插入位置前不影响,影响插入后的序列
缺失
大
缺失位置前不影响,影响缺失后的序列
【变式探究】团头鲂(2n=48)是我国一种名贵淡水鱼类。
研究人员用低温处理野生型团头鲂一定数量的次级卵母细胞,使其不分裂出极体(姐妹染色单体已分开),这些次级卵母细胞在室温下最终发育成团头鲂。
新培育的团头鲂多数为杂合子,少数为纯合子。
新培育的团头鲂( )
A.与野生型团头鲂之间存在生殖隔离
B.体细胞染色体数为24
C.杂合子产生的原因主要是基因重组
D.纯合子的基因型都相同
【答案】C
【易错点睛】基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析
1.关于“缺失”问题。
DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对的缺失,属于基因突变。
2.关于变异的水平问题。
基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。
3.病毒和原核生物可遗传变异的来源是基因突变;进行无性生殖的真核生物可遗传变异的来源是基因突变和染色体变异;进行有性生殖的真核生物可遗传变异的来源是基因突变、基因重组和染色体变异。
【命题热点突破二】生物变异类型的实验探究
例2.(2015·江苏高考)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
【答案】 A
【变式探究】三体细胞减数分裂时,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。
三体玉米减数分裂一般产生两种类型的配子,一类是n+1型,即配子中含有两条该同源染色体;一类是n型,即配子中含有一条该同源染色体。
n+1型配子若为卵细胞可正常参与受精,若为花粉则不能参与受精。
(1)已知玉米抗病(B)对感病(b)为显性。
以基因型为bbb的三体玉米作为母本,基因型为BB的普通玉米为父本杂交,F1的基因型有________,取F1中三体玉米为母本,与感病普通玉米为父本杂交,则子代中表现为抗病与感病的比例为________。
(2)现有2号染色体三体且感病玉米,若要通过杂交实验来确定感病基因是位于2号染色体还是其它染色体上,则:
①该实验的思路:
a.以纯合抗病普通玉米为父本,与________为母本杂交;
b.从F1中选出三体植株作为________(填“父本”或“母本”)与感病普通玉米进行杂交;
c.分析F2表现抗病与感病的比例。
②实验结果及结论:
若F2表现型及比例为抗病∶感病=________,则感病基因在其它染色体上;
若F2表现型及比例为抗病∶感病=________,则感病基因在2号染色体上。
【解析】
(1)bbb的三体玉米产生的卵细胞为bb和b,BB的玉米产生的精子为B,因此F1的基因型为Bbb和Bb。
F1的Bbb玉米为母本产生的卵细胞为:
B∶bb∶Bb∶b=1∶1∶2∶2,感病普通玉米bb产生的精子为b,子代的基因型及比例为Bb∶bbb∶Bbb∶bb=1∶1∶2∶2,抗病与感病的比例为1∶1。
(2)若感病基因位于2号染色体上,bbb(♀)×BB(♂)→Bbb∶Bb,Bbb(♂)×bb(♀)→Bb∶2bb。
若感病基因不位于2号染色体上,bb(♀)×BB(♂)→Bb,Bb(♂)×bb(♀)→Bb∶bb。
【答案】
(1)Bbb、Bb 1∶1
(2)①该三体且感病玉米 父本 ②1∶1 1∶2
【方法规律】变异类型的实验探究方法归纳
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:
(1)判别依据:
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。
(2)具体操作:
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。
3.显性突变与隐性突变的判定:
(1)理论基础:
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。
(2)判断方法:
①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。
②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。
【命题热点突破三】变异在育种上的应用
例3、从油菜种子中榨出的油因含有芥酸会使品质降低,其芥酸含量有高、中、低三种类型,受两对独立遗传的等位基因(H和h,G和g)控制,两种显性基因均可降低菜油的芥酸含量。
研究人员拟利用基因型为HHgg和hhGG的两个中芥酸品种培育低芥酸的纯合品种。
请回答相关问题。
(1)上述两个中芥酸品种杂交所结种子中的芥酸含量表现为________;让F1自交获得F2,让F2植株自交,单株收获并统计所结种子的芥酸含量,不同植株所结种子芥酸含量的六种情况为:
全部为低芥酸,全部为中芥酸,全部为高芥酸,有低芥酸和中芥酸,________,有低芥酸、中芥酸与高芥酸。
其中,所结种子为低芥酸和中芥酸的植株占F2的________。
(2)杂交到F2代后,由于表现为低芥酸的种子种植后后代可能发生性状分离,不能保证后代的性状一致,需要进行纯化才能得到稳定遗传的低芥酸纯合品种。
上述杂交育种方法的原理是________,该育种方法的缺点是________,可采用________(填育种方法)有效克服这一缺点。
(2)杂交育种的原理为基因重组,杂交育种的育种周期长,单倍体育种能够缩短育种年限。
【答案】
(1)低芥酸 有中芥酸和高芥酸 1/4
(2)基因重组 育种周期长 单倍体育种
【方法技巧】
1.不同需求的育种方法
(1)若要培育隐性性状个体,则可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种,则用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
(5)若要获得原先没有的性状,则可用诱变育种。
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不通过逐代自交,而是采用测交鉴定的方法。
【变式探究】现有小麦种子资源包括:
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a
B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C.c的培育不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
【解析】 欲获得a,应利用①和②品种间杂交,A错误;欲获得b应对③进行诱变育种,B错误;诱变育种可以产生新基因,因此a、b、c都可以通过诱变育种获得,C错误;基因工程可定向改变生物的性状,用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c,D正确。
【答案】 D
【命题热点突破四】生物的进化
例4、(2016·高考北京卷)豹的某个栖息地由于人类活动被分隔为F区和T区。
20世纪90年代初,F区豹种群仅剩25只,且出现诸多疾病。
为避免该豹种群消亡,由T区引入8只成年雌豹。
经过十年,F区豹种群增至百余只,在此期间F区的( )
A.豹种群遗传(基因)多样性增加
B.豹后代的性别比例明显改变
C.物种丰(富)度出现大幅度下降
D.豹种群的致病基因频率不变
【特别提醒】
1.生物进化概念分析
(1)物种与种群:
一个物种可以形成多个种群,一个种群必须是同一物种。
同一物种的多个种群间存在地理隔离。
(2)突变与基因突变:
“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。
(3)害虫抗药个体不是农药诱导产生的:
在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭不抗药的个体,抗药的个体存活下来,农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对抗药性个体进行了选择。
2.物种形成与生物进化分析
(1)物种的形成不一定需要经过地理隔离,如多倍体的产生。
(2)生物进化不一定导致物种的形成:
①生物进化的实质是基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限,引发生殖隔离,即生物进化不一定导致新物种的形成。
②新物种一旦形成,则说明生物肯定进化了。
【变式探究】下图表示某种小鼠的进化过程,X、Y、Z表示物种形成的基本环节。
有关说法正确的是( )
A.小鼠原种与小鼠新种可组成一个种群
B.X表示基因突变和染色体变异,为进化提供原材料
C.Y使该种群基因频率发生定向改变,决定了进化的方向
D.Z表示地理隔离,能阻断种群间基因的交流,导致新物种产生
【答案】 C
【命题热点突破五】基因频率和基因型频率的相关计算
例5.现有两个非常大的某昆虫种群,个体间随机交配,没有迁入和迁出,无突变,自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。
种群1的A基因频率为80%,a基因频率为20%;种群2的A基因频率为60%,a基因频率为40%。
假设这两个种群大小相等,地理隔离不再存在,两个种群完全合并为一个可随机交配的种群,则下一代中Aa的基因型频率是( )
A.75% B.50% C.42% D.21%
【解析】
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