1、2012届高考生物二轮复习热点讲析： 第八讲 生物的变异与育种考向指南一 基因突变，基因重组和染色体变异命题热点(1)基因突变的类型、结构及特点(2)染色体变异的类型及在育种中的应用命题角度此类问题是高考的重点，在高考中既可以选择题形式考查基因突变的产生、结果及特点，又可结合遗传规律以简答题和实验分析题形式考查。基因突变与生物性状改变的关系及染色体变异是各地高考的热点例1下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GCC处缺失碱基对AT D处碱基
2、对GC替换为AT解析根据图中1168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG，由此可推知该基因发生的突变是处碱基对AT被替换为GC，故正确选项为B。答案B例2(2011四川高考)小麦的染色体数为42条。下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：、表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来(图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段)。(1)乙、丙品系在培育
3、过程中发生了染色体的_变异。该现象如在自然条件下发生，可为_提供原材料。(2)甲与乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与a可随_的分开而分离。F1自交所得F2中有_种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有_种。(3)甲与丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中I甲与I丙因差异较大不能正常配对，而其他染色体正常配对，可观察到_个四分体；该减数分裂正常完成，可产生_种基因型的配子，配子中最多含有_条染色体。(4)让(2)中F1与(3)中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为_。解析本题考查基因的分离定律和自由组合定律的应用，意在
4、考查对遗传定律的理解和应用及获取信息的能力。(1)根据题干信息及图形分析，乙、丙品种小麦的染色体都含有偃麦草的染色体片段，可知其发生的是染色体结构的变异，可为生物进化提供原材料。(2)A和a是等位基因，其随同源染色体的分开而分离；F1的基因型为AaB0。F1自交，F2有3(AA、Aa、aa)3(BB、B0、00)9种基因型(0表示该染色体上无相应的基因)；不考虑A、a控制的性状，其中仅表现为抗矮黄病的基因型有2种(BB、B0)。(3)根据题干信息，小麦有42条染色体，共21对，甲、丙杂交后，I染色体不能正常配对，因此四分体有20个，减数分裂正常完成，则产生四种基因型的配子，配子中最多含有22条
5、染色体。(4)(2)中F1与(3)中F1杂交产生后代植株中同时具有三种性状的概率为3/41/21/23/16。答案(1)结构生物进化(2)同源染色体92(3)20422(4)3/16基因突变类问题解题技巧(1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后所合成氨基酸的密码子，若密码子只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。二 生物变异与育种命题热点(1)各种育种方法的原理、特点(2)生物育种的实验设计命题角度从近几年高考生物试题来看，考查角度主要有：一是通过给定条
6、件，要求选出合理的育种方法；二是综合分析各种育种程序；三是通过新的背景材料，结合遗传规律的知识综合考查生物育种设计与分析例3下列有关育种的说法，正确的是()A用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的优良品种B用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多的优良性状C用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新种自交后代约有1/4为纯合子D用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种，所育的新种和原品种杂交一定能产生可育后代解析用杂交的方法进行育种，所得F1自交后代会发生性状分离，可筛选出符合人类需要的优良品种。诱变育种虽可提高变异频率，但诱变后的植株中有利变异少
7、，盲目性高，需处理较多的供试材料，且突变具有不定向性，诱变后的植株不一定比诱变前的具备更多的优良性状。用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种后有4种基因型(DDTT、DDtt、ddtt、ddTT)的个体，所育的新种自交后代全部为纯合子。用基因型为DdTt的植株进行多倍体育种后获得基因型为DDddTTtt的个体，此个体和原品种杂交所得三倍体植株高度不育。答案A例4(2011青岛模拟)中国是世界上最大的茄子生产国，为培育优良品种，育种工作者应用了多种育种方法。请回答：(1)茄子的早期栽培品种为二倍体，有人利用秋水仙素处理二倍体茄子的幼苗，选出四倍体茄子。其原理是：秋水仙素作用于正在分裂的植物细胞，
8、会抑制_的形成，导致_加倍。(2)青枯病是茄子的主要病害，抗青枯病(T)对易感青枯病(t)为显性，基因T、t与控制开花期的基因A、a自由组合。若采用二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)与四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)为育种材料，运用杂交和花药离体培养的方法，培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子，由主要步骤为：第一步：_。第二步：_。第三步：_。解析为了培育出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT)，根据花药离体培养的方法，需要获得基因型为aT的配子，故可先培育出基因型为AaTt的植株，因此利用四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)的花药培养获得基因型为AATT的单倍体晚
9、开花抗青枯病茄子，然后将其与二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)杂交得到基因型为AaTt的植株，取AaTt植株的花药进行离体培养，并用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后筛选出纯合的二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT)即可。答案(1)纺锤体(纺锤丝)染色体数目(2)第一步：取四倍体晚开花抗青枯病茄子(AAAATTTT)的花药培养获得单倍体晚开花抗青枯病茄子(基因型为AATT)第二步：让单倍体晚开花抗青枯病茄子(基因型为AATT)与二倍体早开花易感青枯病茄子(aatt)杂交得到F1(AaTt)植株第三步：种植F1(AaTt)，待开花后取其花药离体培养，用秋水仙素处理单倍体幼苗，获得纯合二倍体植株；待这
10、些植株生长开花后进行筛选即可获得纯合二倍体早开花抗青枯病茄子(aaTT)不同需求的育种方法选择与分析(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)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(6)若要定向改变生物性状的新品种，可利用基因工程育种。日本地震引发的海啸导致福岛核电站发生核物质泄漏。核辐射会增加癌症、畸变、遗传性病变发生率，影响几代人的健康。根据以上材料，可从以下角
11、度命题：(1)核辐射与生物变异类型的关系。(2)核辐射与诱变育种。请回答下列问题：(1)核电站泄漏的高浓度放射性物质可能导致高等生物产生的变异类型是_，这些变异会通过_遗传给后代。(2)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制，两对基因独立遗传，并表现为基因互作的累加效应，即：基因型为Sd1_Sd2_的植株表现为大穗，基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗，而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻经放射性处理后，表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种，下一步应该采取的方法可以是_。(3)核辐射可引起染色体片段丢
12、失，即缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？解析(1)放射性物质可引起基因突变或染色体变异。(2)某小穗水稻种子经核辐射处理后，表现为大穗，则该大穗水稻可能为杂合体，因此可通过杂交育种来获得纯合的大穗水稻，即取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种；或通过单倍体育种来获得纯合的大穗水稻，即取该大穗水稻的花药离
13、体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合体，选取其中的大穗个体即可。(3)缺失纯合子导致个体死亡，可将该果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察并统计子代雌雄个体数的比例来确定该变异的来源，若为基因突变，则子代雌雄比例为11；若为缺失，则子代雌雄比例为21。答案：(1)基因突变、染色体变异减数分裂和受精作用(2)取大穗水稻品种连续自交，直至获得能稳定遗传的大穗品种(或取该大穗水稻的花药离体培养，用秋水仙素处理幼苗获得纯合体，选取其中的大穗个体即可)(3)方法一：取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片，在显微镜下观察染色体结构，若染色体正常，可能是基因突变引起的；反之可能是染色体缺失造成的。方法二：选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为11，则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的；若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为21，则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的。
