1、考能专项突破(七)重点题型育种归纳类题型特点以新成果、新情景为背景，综合考查杂交育种、诱变育种、单倍体育种和基因工程育种等原理、过程、特点及应用，是该类题型的重要特点，该题型是近几年来高考的热点，应重点把握。如图所示，科研小组用60Co照射棉花种子，诱变当代获得棕色(纤维颜色)新性状，诱变代获得低酚(棉酚含量)新性状。已知棉花的纤维颜色由一对等位基因(A、a)控制，棉酚含量由另一对等位基因(B、b)控制，两对基因独立遗传。(1)两个新性状中，棕色是_性状，低酚是_性状。(2)诱变当代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。(3)棕色棉抗虫能力强，低酚棉产量高。为获得
2、抗虫高产棉花新品种，研究人员将诱变代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代种植在一个单独的区域，从_的区域中得到纯合棕色、高酚植株。请你利用该纯合子作为一个亲本，再从诱变代中选择另一个亲本，设计一方案，尽快选育出抗虫高产(棕色、低酚)的纯合棉花新品种(用遗传图解和必要的文字表示)。答案(1)显性隐性(2)AaBBaaBb(3)不发生性状分离(或全为棕色棉，或没有出现白色棉)表现为棕色、低酚(AAbb)性状的植株即为需要选育的新品种。解析(1)由图中突变当代自交后发生性状分离可知，棕色性状是显性性状，低酚是隐性性状。(2)因为棕色性状是显性性状，低酚是隐性性状，所以突变当代棕色、高酚的棉花植株基因型
3、是AaBB，白色、高酚的棉花植株基因型是aaBb。(3)突变当代棕色、高酚的棉花植株(AaBB)自交，得到诱变代中棕色、高酚植株基因型有两种：AABB和AaBB。它们分别自交，后代种植在一个单独的区域，AaBB出现性状分离，而AABB不出现性状分离(全为棕色棉，没有出现白色棉)，可以获得纯合棕色、高酚植株。可以明显缩短育种年限，获得纯合新品种的育种方法是单倍体育种法。即常采用花药离体培养的方法来获得单倍体，然后经过人工诱导(秋水仙素)使染色体数目加倍，得到纯合可育的新品种。正确解答育种题目的一般解题步骤第一步：认真、快速读题，提取关键信息，弄清设问意图。例如，根据图中信息可以确定棉花棕色和高酚
4、是显性性状，白色和低酚是隐性性状，经过诱变处理后棉花种子发生基因突变(aA)。第二步：针对设问联系相关知识，寻找内在联系，初步思考作答要点。第三步：根据答题要点，组织文字，规范书写遗传图解。1 (2013江苏卷，25)现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；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(多选)()A利用、品种间杂交筛选获得aB对品种进行染色体加倍处理筛选获得bCa、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中获得c答案CD解析利用、品种间杂交后
5、筛选可获得a，A错误；染色体加倍并不改变原有的基因，只有通过诱变育种，可由选育出b，B错误；诱变育种和转基因技术均可获得原品种不具有的新性状，C、D正确。2 假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可以采用的方法如图所示。(1)由品种AABB、aabb经过过程培育出新品种的育种方式称为_。若经过过程产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株理论上有_株。基因型Aabb的类型经过过程，子代中AAbb与aabb的数量比是_。(2)过程常采用_方法得到Ab个体。与“过程”的育种方法相比，“过程”育种的优势是_。(
6、3)与“过程”的育种方法相比，“过程”育种的优势是_。(4)过程需要使用的化学药剂是_；过程的育种原理是_。答案(1)杂交育种9711(2)花药离体培养明显缩短了育种年限(3)定向地改造生物的遗传性状(4)秋水仙素基因突变解析图中过程为杂交育种，AaBb自交产生的后代中AAbb占1/16，理论上有 1 552/1697(株)。Aabb经过过程自交，后代有Aabb、AAbb和aabb三种类型，AAbb与aabb的比例为11。过程是对花药进行离体培养得到单倍体植株，然后通过过程用秋水仙素处理后，诱导染色体数目加倍，得到纯合二倍体，所以过程为单倍体育种，具有明显缩短育种年限的优点。过程经射线处理，诱
7、导基因突变，属于诱变育种，但由于突变是不定向的，所以不能定向改造生物的遗传性状，而基因工程则在体外对基因进行改造，可定向改变生物的遗传性状，其育种原理是基因重组。实验技能有关生物变异的实验探究1 探究生物变异是可遗传的变异还是不可遗传的变异可遗传的变异和不可遗传的变异的本质区别是遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传给后代；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点，新性状能否遗传是实验设计的出发点。方案一：与原来类型在相同环境下培养，观察比较两者的表现型是否相同，若相同则说明变异是由环境引起的。方案二：自交观察后代是否发生性状分离，发生性状分离的是可
8、遗传的变异，不发生性状分离的是不可遗传的变异。2 探究基因突变的显隐性可让突变植株和原始亲本杂交，若出现性状分离，则说明为显性突变；若没有出现性状分离，则说明为隐性突变。3 探究基因突变发生在常染色体上还是X染色体上方案一(采用正反交方式)：一对相对性状的亲本进行正交和反交，若子一代结果相同，则为常染色体遗传；若子一代结果不同，则为性染色体遗传。方案二(用一杂交组合方式)：父本选择显性性状，母本选择隐性性状，若子一代雄性个体全为隐性，雌性个体全为显性，则为X染色体遗传；若子一代性状表现无性别差异，则为常染色体遗传。4 探究基因突变和染色体变异可通过显微观察法进行观察，基因突变在显微镜下不能观察
9、到，而染色体变异可通过显微镜观察细胞分裂的中期，可观察到染色体结构或数目的异常。(2012山东卷，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(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、_和_四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)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
10、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(XrY)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。请设计简便的杂交实验，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：.若_，则是环境改变；.若_，则是基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。答案(1)28(2)XrYYXRXr、XRXrY(3)311/18(4)M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型.子代出现红
11、眼(雌)果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生解析(1)正常果蝇是二倍体生物，每个染色体组含有4条染色体。减数第一次分裂中期，染色体已复制，每条染色体含有两条姐妹染色单体，染色体数目仍为8条，故此时染色体组数为2。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体随机组合移向两极，因此减数第二次分裂前、中期的染色体数目为4条，减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数加倍，变为8条。(2)由于基因型为XrXrY的个体中含有三条同源染色体，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，随机移向两极，所以最多能产生Xr、XrY、XrXr、Y四种类型的配子。该果蝇与基因型为XRY的个体杂交，子
12、代中红眼雌果蝇必具有亲本红眼雄果蝇(XRY)产生的含XR的配子，该配子与白眼雌果蝇四种配子结合，产生的后代基因型为XRXr、XRXrY、XRXrXr、XRY，其中，XRXr为雌性个体，XRY为雄性个体，根据题干所给图示可知，XRXrY为雌性个体，XRXrXr死亡，因此子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXr、XRXrY。(3)黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交，F1基因型为AaXRXr、AaXrY，F2中灰身红眼果蝇所占比例为3/4(A_)1/2(XRXr、XRY)3/8，黑身白眼果蝇所占比例为1/4(aa)1/2(XrXr、XrY)1/8，故两者比例为31。从F2灰身
13、红眼雌果蝇(A_XRXr)和灰身白眼雄果蝇(A_XrY)中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身果蝇(aa)的概率为2/3(Aa)2/3(Aa)1/41/9；出现白眼的概率为1/2(XrXr、XrY)，因此子代中出现黑身白眼果蝇的概率为1/91/21/18。(4)本题应从分析M果蝇出现的三种可能原因入手，推出每种可能情况下M果蝇的基因型，进而设计实验步骤和预测实验结果。分析题干可知，三种可能情况下，M果蝇基因型分别为XRY、XrY、XrO。因此，本实验可以用M果蝇与正常白眼雌果蝇(XrXr)杂交，统计子代果蝇的眼色。第一种情况下，XRY与XrXr杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼；第
14、二种情况下XrY与XrXr杂交，子代全部是白眼；第三种情况下，由题干所给图示可知，XrO不育，因此与XrXr杂交，没有子代产生。(2013山东卷，27)某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。(1)基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指碱基C突变为A，其对应的密码子将由_变为_。正常情况下，基因R在细胞中最多有_个，其转录时的模板位于_(填“a”或“b”)链中。(2)用基因型为MMHH和mmhh的植株为亲本杂
15、交获得F1，F1自交获得F2，F2中自交性状不分离植株所占的比例为_；用隐性亲本与F2中宽叶高茎植株测交，后代中宽叶高茎与窄叶矮茎植株的比例为_。(3)基因型为Hh的植株减数分裂时，出现了一部分处于减数第二次分裂中期的Hh型细胞，最可能的原因是_。缺失一条4号染色体的高茎植株减数分裂时，偶然出现一个HH型配子，最可能的原因是_。(4)现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚
16、死亡)实验步骤：_；观察、统计后代表现型及比例。结果预测：.若_，则为图甲所示的基因组成；.若_，则为图乙所示的基因组成；.若_，则为图丙所示的基因组成。答案(1)GUCUUC4a(2)1/441(3)(减数第一次分裂时)染色体发生了交叉互换减数第二次分裂时，姐妹染色单体形成的染色体未发生正常分离(4)答案一让该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，收集并种植种子，长成植株.子代宽叶红花宽叶白花11.子代宽叶红花宽叶白花21.子代中宽叶红花窄叶白花21答案二让该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交，收集并种植种子，长成植株.子代宽叶红花宽叶白花31.子代全为宽叶
17、红花.子代宽叶红花窄叶红花21解析(1)由起始密码子(mRNA上)为AUG可知，基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。对M基因来说，箭头处C突变为A，对应的mRNA上的即是G变成U，所以密码子由GUC变成UUC；正常情况下，基因成对出现，若此植株的基因为RR，则DNA复制后，R基因最多可以有4个。(2)F1为双杂合子，这两对基因又在非同源染色体上，所以符合自由组合定律，F2中自交后性状不分离的指的是纯合子，F2中的纯合子占1/4；F2中宽叶高茎植株有四种基因型MMHHMmHHMMHhMmHh1224，它们分别与mmhh测交，后代宽叶高茎窄叶矮茎41。(3)减数分裂第一次分裂应是同源染色体彼
18、此分离，H和h应该随着分开，而现在出现了Hh，说明最可能的原因是联会时同源染色体的非姐妹染色单体间发生了交叉互换，形成了基因型为Hh的次级性母细胞；配子中应只能含一个基因H，且在4号只有一条染色体的情况下，说明错误是发生在减数第二次分裂时，着丝粒分裂后姐妹染色单体分开形成的子染色体没有移向两极而是移向同一极进入同一配子中。(4)确定基因型可用测交的方法，依题意选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株mr与该宽叶红花突变体进行测交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与moro，后代为MmRr、MoRo、Mmrr、Moro，宽叶红花宽叶白花11；若为图乙所示的基因组成，即MMRo与moro，后代为Mm
19、Rr、MoRo、Mmro、Mooo(幼胚死亡)，宽叶红花宽叶白花21；若为图丙所示的基因组成，即MoRo与moro，后代为MmRr、MoRo、moro、oooo(幼胚死亡)，宽叶红花窄叶白花21。也可用缺失一条2号染色体的窄叶红花植株进行测交。规律方法简图法巧解遗传学问题运用简图法解答遗传练习题，能够简明地提取有效信息，形象地再造习题情境和剖析跟习题相关的生物学过程，从而发现解决问题的切入点，从而达到能够迅速地解答疑难问题，能更有效地培养发现问题和解决问题的能力。1用线条或几何图形勾画例1在氮源为14N的培养基中生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14NDNA(对照)；在氮源为15N的培养基中生长
20、的大肠杆菌，其DNA分子均为15NDNA(亲代)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如图1所示。请分析：(1)由实验结果可推测第一代()细菌的DNA分子中一条链是_，另一条链是_。(2)将第一代()细菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将得到细菌的DNA用同样的方法分离，请参照图1将DNA分子可能出现在试管中的位置在图2中标出。答案(1)含15N的母链含14N的子链(2)如图解析根据DNA半保留复制的特点，用实线表示含15N的DNA链、用虚线表示含14N的DNA链，绘制如图所示的DNA复制的相关过程，即可轻松获得答案。2用图示法展示推导过
21、程例2一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数分裂的第二次分裂正常。另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数分裂的第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子。上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应该是()A两者产生的配子全部都不正常B两者都只产生一半不正常的配子C前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常D前者产生全部不正常的配子，后者产生一半不正常的配子答案D解析用线条代表染色体绘制图解再造试题情境(如图)，展示试题所述生物学现
22、象的过程。3用字母和文字勾画例3基因型为AaBb(非等位基因之间只考虑自由组合)的一个卵原细胞经减数分裂后，产生了一个基因型为Ab的卵细胞和三个极体，这三个极体的基因组成是()AAB、aB、ab BAB、aB、aBCaB、aB、aB DAb、aB、aB答案D解析解答此类问题的关键是搞清楚如图所示的减数分裂过程中的基因复制与分配情况(AA、bb表示一对相同基因位于一条染色体的两条染色单体上)。4用简图法提取关键信息例4香豌豆中，等位基因A与a、B与b分别位于两对同源染色体上，当A、B两个基因都存在时，花色为红色，一株红花香豌豆与基因型为Aabb的植株杂交，子代中约有3/8的个体开红花。若让此植株
23、自花受粉，则后代中非红花植株占多少？答案7/16解析(1)先绘制如图的遗传图解提取关键信息。(2)借助图解分析不难发现，推导亲代红花豌豆的基因型是解决问题的关键。推导基因型一般依据表现型和亲子代中是否有隐性类型进行，此题没有明确指出亲子代中有无隐性类型，也没有做出相应判断的直接依据。所以，子代红花豌豆所占的比例为3/8，是确定亲代基因型的重要条件。(3)3/8的比例说明形成子代的受精方式至少有8种：受精方式的种类数雌配子种类数雄配子种类数。Aabb的亲代只能形成2种配子，另一亲代(红花)至少应能形成4种配子，按照自由组合定律，该亲代的基因型为AaBb。(4)基因型为AaBb的红花豌豆自交，子代中A_B_、A_bb、aaB_和aabb之比为9331，非红花类型所占比例为：(331)/(9331)7/16。养成规范答题好习惯案例13：与基因突变有关的批阅案例案例14：与遗传育种有关的批阅案例