1、第3讲基因系统的发展变化变异与进化(重点保分课)考点二生物变异在育种上的应用6.下列关于育种的叙述不正确的是()A人工诱变育种可提高突变率，但不一定出现人们所需要的性状B杂交育种和基因工程育种的主要原理相同C单倍体育种过程需要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗才能得到可育植株D马和驴杂交的后代骡是不育的二倍体，而雄蜂是可育的单倍体解析：选C进行单倍体育种时，先经花药离体培养得到单倍体幼苗，再用秋水仙素处理得到可育植株。7.将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如右图所示的新品种丙(图中的同源染色体，黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙
2、述错误的是()A该育种过程中发生过染色体结构上的变异B该育种过程中发生过DNA上碱基对的替换、增添或缺失C该育种过程中可能发生了交叉互换D丙品种自交后代中有1/2个体能稳定遗传解析：选C根据题意和题图可知，在杂交育种过程中一定发生了染色体结构变异。根据图中染色体上基因的种类(A、a)可知，DNA分子上发生过基因突变。根据亲本的基因组成判断，该育种过程中不可能发生交叉互换。丙品种自交，后代的基因型及比例为AAEEAaEEaaEE121，其中AAEE和aaEE能稳定遗传，占1/2。8下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性状由两对基因控制，并独立遗传。则有关说法错误的是()A该育种方法的
3、原理是基因重组B上图中育种过程，需从F2开始选育C经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合子所占的比例是1/9D选留植株经一代自交留种，即为低植酸抗病性状稳定的品种解析：选D该育种方法为杂交育种，其原理是基因重组。根据题图育种过程，所需植株在F2中才开始出现，所以应从F2开始筛选。从题图可以看出，低植酸抗病是双显性(在F2中占9/16)，经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合子所占的比例是1/9。选留植株一代自交获得种子基因型有多种，需再进行种植筛选才能获得低植酸抗病性状稳定的品种。 考点二生物变异在育种上的应用 考法1考查育种原理与育种程序典例1假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb
4、两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不同方法进行了实验(见图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的优良变异类型B过程使用的试剂是秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成C过程育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6D过程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限思路点拨答案C技法归纳生物育种方法的程序和原理育种类型育种一般程序育种原理杂交育种培育纯合子品种：杂交自交筛选自交筛选。培育杂种优势品种：纯合双亲杂交筛选基因重组诱变育种诱变
5、筛选自交筛选基因突变单倍体育种杂合子花药离体培养秋水仙素诱导筛选染色体变异多倍体育种种子、幼苗秋水仙素诱导筛选染色体变异基因工程育种转基因操作筛选基因重组考法2生物育种方法的选择典例2(2013江苏高考)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解析欲获得高产、抗病品种，应利用和进行品种间
6、杂交筛选；欲获得高产、早熟品种，则应对进行诱变育种；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；基因工程可定向改变生物性状，要获得高产、抗旱品种，可通过基因工程技术将外源抗旱基因导入中来实现。答案CD技法归纳如何选择育种方案(1)依据目标选方案：育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)使原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种(2)关注“三最”定方向：最简便侧重于技术操作，杂交育种
7、操作最简便。最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。1现有高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)两作物品种，为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，下列有关快速育种方案的叙述，正确的是()A每年让高秆不抗病(Bbcc)和矮秆抗病(bbCc)杂交就可以达到目的B利用诱变育种技术可以达到快速育种的目的C制备纯合的亲本对长期培育杂交种是必要的D只要使用单倍体育种技术就能实现快速育种的目的解析：选C解答本题的关键是抓住题干关键词“长期培育”。为了达到长期培育高秆抗病(BbCc)杂交种的目的，就必须先培育出BBcc和bb
8、CC的纯合子，利用单倍体育种或连续自交的方法可以获得上述纯合子。2将两个植株杂交得到种子，再进一步做如图所示处理，则下列有关叙述错误的是()A由至过程中产生的变异多数是不利的B由到的过程涉及减数分裂和细胞全能性的表现C若的基因型为AaBbDd，则植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D由到过程可能发生突变和基因重组，可为生物进化提供原材料解析：选C至过程为诱变育种，基因突变大多是有害的，少数有利；花粉的形成过程需进行减数分裂，而由花粉形成幼苗需进行植物组织培养，其原理为细胞的全能性；若的基因型为AaBbDd，则中能稳定遗传的个体为纯合子，所占的比例(1/2)(1/2)(1/2)1/8；由到过程中
9、存在减数分裂和有丝分裂，可能发生突变和基因重组，可为生物进化提供原材料。考点三生物的进化9.科学家们对某一湖泊不同深度的138种鱼类进行了研究，绘制了部分鱼类的演化过程图(图中不同数字和字母代表不同的鱼类种群)，下列关于这一进化历程的叙述，正确的是()A中每个个体是进化的基本单位B自然选择的直接对象是种群X中不同的等位基因C一直利用相同的生物和非生物资源D不同湖泊深度的选择有利于不同种群的基因频率朝不同方向演化解析：选D种群是生物进化的基本单位，不是个体；自然选择的直接作用对象是种群中的个体，实质是X中不同的等位基因；是不同种生物，利用的生物和非生物资源不完全相同；不同湖泊深度的选择有利于不同
10、种群的基因频率朝不同方向演化。10.同种动物的三个种群，初始个体数依次为26、260和2 600，并存在地理隔离。A、a是等位基因，图中分别表示以上三个种群A基因频率的变化，相关叙述错误的是()A种群越小，基因的丧失对该种群基因频率的影响越大B在125代时，aa个体约占总数的25%C150代后，3个种群之间可能出现生殖隔离D自然选择使A基因频率发生定向改变解析：选B种群越小，基因的丧失对种群基因频率的影响越大。在125代时，种群中基因A频率为75%，所以基因a频率为25%，故aa个体约占总数的6.25%。长期的地理隔离导致三个种群的基因无法进行交流，150代后，种群基因频率相差较大，可能会产生
11、生殖隔离。在自然选择的作用下，种群基因频率发生定向改变。11某二倍体植物的花色受独立遗传的三对基因(用Dd、Ii、Rr表示)控制。研究发现，体细胞中r基因数多于R时，R基因的表达减弱而形成粉红花突变体。基因控制花色色素合成的途径、粉红花突变体体细胞中基因与染色体的组成(其他基因数量与染色体均正常)如下图所示。(1)正常情况下，甲图中红花植株的基因型有_种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，子代中表现型的比例为_。(2)对R与r基因的mRNA进行研究，发现其末端序列存在差异，如上图所示。二者编码的氨基酸在数量上相差_个(起始密码子位置相同，UAA、UAG与UGA为终止密码子)。(3)基因型
12、为iiDdRr的花芽中，出现基因型为iiDdr的一部分细胞，其发育形成的花呈_色，该变异是细胞分裂过程中出现_的结果。解析：(1)由甲图可推知：红花植株的基因型为iiD_R_，白花植株的基因型可能为I_、iiD_rr、iiddR_、iiddrr，由甲、乙两图可知，粉红花突变体的基因型应为iiD_Rrr。正常情况下，甲图中红花植株的基因型有4种。某正常红花植株自交后代出现了两种表现型，则该植株可能为iiDDRr或iiDdRR或iiDdRr，子代中表现型的比例为31或97。(2)从R与r基因的mRNA末端序列可以看出，R的mRNA上终止密码子在第6个密码子位置，而r的mRNA上终止密码子在第2个密
13、码子位置，所以二者编码的氨基酸在数量上相差4个，其直接原因是r的mRNA上终止密码子位置靠前。(3)由甲图可知，基因型为iiDdr的细胞能合成白色物质2，所以其发育形成的花呈白色，该变异是细胞分裂过程中出现染色体数目变异的结果。答案：(1)431或97(13或79)(2)4(3)白染色体数目变异或缺失12请分析回答有关玉米遗传变异的有关问题：(1)玉米非甜味(D)对甜味(d)为显性，非糯性(G)对糯性(g)为显性，两对基因独立遗传。现有甲、乙、丙三个品系的纯种玉米，其基因型如下表所示：品系甲乙丙基因型DDGGddGGDDgg若要利用玉米非糯性与糯性这一对相对性状来验证基因分离定律，可作为亲本的
14、组合是_。现有纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F1，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例是非甜非糯甜味非糯31，那么该品种的基因型是_。若再从其杂交后代选出甜味非糯自交，后代中的甜味糯性玉米占_。(2)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高，主要由基因d控制。基因e对d起增强效应，从而形成超甜玉米。研究发现，d位于9号染色体上，e对d增强效应的具体表现是：ee使蔗糖含量提高100%(非常甜)，Ee提高25%(比较甜)，EE则无效。最初研究者为验证d和e基因独立遗传，设计了如下的实验：用杂合子普通玉米(DdEe)与超甜玉米(ddee)杂交，取所结的子粒，测定蔗糖的含量，若表现型及其比例为_时，则d和e基
15、因独立遗传。但实际结果是，子代的表现型仅有普通和非常甜两种，且数量大致相等。对此结果的合理解释是：_。(3)如果玉米第6号染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传有无影响？为什么？_。解析：(1)分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分开而分离，所以选甲丙或乙丙，才会出现一个个体中存在等位基因；纯种非甜非糯玉米与甜味糯性玉米杂交得F1，F1基因型为DdGg，F1与某品种杂交，后代的表现型及比例是：非甜非糯甜味非糯31，所以该品种为DdGG，杂交后代中甜味非糯的基因型为ddG_(1/2ddGG,1/2ddGg)，其子代甜味糯性玉米概率是1/211/41/8。(2)如果两对基因独
16、立遗传，则DdEeddeeDdEe，Ddee，ddEe，ddee，子代表现型为普通比较甜非常甜211；由于子代测交结果是普通非常甜11，不符合1111，所以这两对基因不遵循自由组合规律，即这两对基因位于一对同源染色体上(9号染色体)，而且D、E基因在一条染色体上。(3)由于姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同，所以对生物的遗传没有影响。答案：(1)甲与丙(或乙与丙)DdGG1/8(2)普通比较甜非常甜211两对基因同在9号染色体上，而且D、E基因在一条染色体上(3)没有因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同13果蝇的眼色由两对基因(
17、A/a和R/r)控制，已知A和R同时存在时果蝇表现为红眼，其余情况为白眼，且其中R/r仅位于X染色体上。实验：一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交，正常F1全为红眼(偶见一只雌果蝇为XXY，记为“M”；还有一只白眼雄果蝇，记为“N”)。(1)由题可知A/a位于常染色体上，且亲本白眼雄果蝇基因型为_，其不可能与R/r一样位于X染色体上的理由是：_。请用遗传图解表示出以上实验过程(产生正常F1果蝇)。(2)M果蝇能正常产生配子，其最多能产生X、Y、XY和_四种类型的配子，其对应比例为_。(3)N果蝇出现的可能原因是：是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；是亲本雄果蝇发生某个基因突变；是亲本雌果
18、蝇发生某个基因突变；是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离而产生XO型果蝇(XO为缺一条性染色体的不育雄性)，请利用现有材料设计简便的杂交实验，确定N果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤：_，然后观察子代雌果蝇的性状及比例。结果预测：.若_，则是环境改变；.若_，则是亲本雄果蝇基因突变；.若_，则是亲本雌果蝇基因突变；.若_，则是减数分裂时X染色体不分离。解析：(1)由题意知，A和R同时存在时果蝇表现为红眼，则F1全为红眼时，亲代纯合白眼雌果蝇与白眼雄果蝇的基因型应分别为aaXRXR、AAXrY。(2)XXY产生的配子类型为X、XY、Y及XX四种类型，其比例为XYXYXX2121。(3)欲
19、确认N果蝇(白眼雄性)出现的原因，可将N果蝇与F1红眼雌果蝇杂交，观察子代雌果蝇的性状及比例。若由环境改变引起，则N果蝇基因型为AaXRY，它与AaXRXr杂交子代基因型为3/4A_XRX、1/4aaXRX，即红眼白眼31；若是亲本雄果蝇基因突变，则N果蝇基因型为aaXRY，N与F1红眼雌果蝇杂交子代雌果蝇表现型应为红眼白眼11；若是亲本雌果蝇基因突变，则N果蝇基因型为AaXrY，它与F1红眼雌果蝇杂交子代雌果蝇中3/8红眼、5/8白眼。若是减数分裂时X染色体不分离，则N果蝇为XO型不育雄性，它与F1红眼雌果蝇杂交将无子代产生。答案：(1)AAXrY若A/a与R/r都在X上，则纯合白眼雌果蝇的雄性子代也只能是白眼P白眼雌果蝇 白眼雄果蝇 aaXRXRAAXrYF1 AaXRXrAaXRY红眼雌果蝇红眼雄果蝇比例： 11(2)XX2121(3)将果蝇N与F1红眼雌果蝇交配.红眼白眼31.红眼白眼11.红眼白眼35.无子代在本讲的复习过程中，应注意如下几点：(1)借助图表理解识记可遗传变异的类型及特点。(2)结合生物变异的来源，能够解答新情境下的生物育种问题。(3)熟练运用单体、三体判断基因的位置。(4)通过比较识记生物进化的相关内容。