高考生物二轮复习专题三遗传变异与进化第三讲变异育种与进化学案Word下载.docx

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（1）用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸分布所用核心技术相同。

（2016·

全国卷Ⅲ）（×

）

（2）XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关。

（×

（3）基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变。

（2015·

海南卷）（√）

（4）染色体结构变异可为生物进化提供原材料。

江苏卷）（√）

2．判断下列有关育种叙述的正误

（1）抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。

（2）某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。

为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养。

（√）

（3）三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。

3．判断下列有关生物进化叙述的正误

（1）某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因。

（2017·

江苏卷）（×

（2）蚊子在兔和病毒之间的协同（共同）进化过程中发挥了作用。

（3）生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。

[高频考点·

融会贯通]　　　　　　　　　　　　　　析考点　做题组　攻破热点难点

对应学生用书第55页

考点一　生物变异的类型及特点

[真题试做·

明考向]

1．（2018·

高考全国卷Ⅰ）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。

将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。

据此判断，下列说法不合理的是（　　）

A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失

B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的

C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X

D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移

解析：

突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失。

大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的。

大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X。

突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X。

答案：

C

2．（2015·

高考全国卷Ⅱ）下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是（　　）

A．该病是由于特定的染色体片段缺失造成的

B．该病是由于特定染色体的数目增加造成的

C．该病是由于染色体组数目成倍增加造成的

D．该病是由于染色体中增加某一片段引起的

人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的疾病，A项正确。

A

3．（2015·

高考海南卷）关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（　　）

A．基因突变都会导致染色体结构变异

B．基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变

C．基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变

D．基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察

基因突变的实质是基因中碱基对序列的改变，结果是产生等位基因，不会导致染色体结构变异，A项错误；

基因突变不一定引起个体表现型的改变，B项错误；

由于染色体是DNA的主要载体，染色体结构变异会引起DNA碱基序列的改变，C正确；

基因突变在光学显微镜下是看不见的，D项错误。

4．（2016·

高考全国卷Ⅲ）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。

回答下列问题：

（1）基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。

若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；

最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；

最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；

最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。

（1）基因突变是指基因中碱基对的替换、增添和缺失；

染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，通常染色体变异涉及许多基因的变化。

故基因突变涉及的碱基对数目比染色体变异少。

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以染色体为单位的变异。

（3）显性突变是aa突变为Aa，在子一代中能观察到该显性突变的性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，子二代再自交，子三代不发生性状分离才算得到显性突变纯合体；

隐性突变是AA突变为Aa，在子一代还是表现为显性性状，子一代自交，子二代的基因型为AA、Aa和aa，即能观察到该隐性突变的性状，也就是隐性突变纯合体。

（1）少　

（2）染色体　（3）一　二　三　二

[融会贯通·

析考点]

1．基因重组的三种来源与图像分析

重组类型

非同源染色体上非等位基因间的重组

同源染色体上非等位基因间的重组

人工基因重组（DNA重组）

发生时间

减Ⅰ后期

减Ⅰ四分体时期

目的基因导入细胞后

图像示意

2.易位与交叉互换的比较

易位

交叉互换

变异类型

染色体结构变异

基因重组

有丝分裂和减数分裂

范围

非同源染色体之间

同源染色体非姐妹染色单体之间

交换对象

非等位基因

等位基因

图示

3.三种变异中基因“质”与“量”的变化问题

（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；

基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。

（2）涉及基因“质”与“量”的变化

基因突变

改变基因的质（基因结构改变，成为新基因），不改变基因的量

不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变基因型（注：

转基因技术可改变基因的量）

染色体变异

不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序

4.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（或不影响）

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

缺失位置前不影响，影响缺失后的序列

[方法技巧·

会应用]

1．掌握的一个方法——“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体

2．生物变异的类型及特点相关试题的解题技巧

（1）基因突变、基因重组和染色体变异的辨析

解答此类试题，应理清关于变异的“质”和“量”的问题。

（2）由细胞分裂异常引起变异的分析方法

解答由细胞分裂异常引起的生物变异时，可根据染色体图示判定变异类型：

①如果是有丝分裂后期图，若两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。

②如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体（同白或同黑）上的两基因不同，则为基因突变的结果。

③如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体（颜色不一致）上的两基因不同，则为交叉互换（基因重组）的结果。

[巩固提升·

练题组]

►题组一　基因突变基因重组及其特点考查

5．（2018·

湖南岳阳一模）下列各选项中能够体现基因重组的是（　　）

A．细胞分裂间期DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变

B．减数分裂四分体时期同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换

C．减数第一次分裂过程中，非同源染色体上非等位基因的自由组合

D．细胞分裂过程中染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上

细胞分裂间期DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变属于基因突变，A错误；

减数分裂四分体时期发生的同源染色体上非姐妹染色单体之间的局部交叉互换属于基因重组，B错误；

减数第一次分裂后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组，C正确；

细胞分裂过程中染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异中的易位，D错误。

6．碱基类似物5溴尿嘧啶（5Bu）既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对。

在含有5Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌，得到突变体大肠杆菌。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．该培养基中大肠杆菌的基因突变频率明显提高

B．发生突变的大肠杆菌DNA分子中共有6种碱基配对方式

C．大肠杆菌在此培养基上至少繁殖3代，才能实现DNA分子某位点上碱基对从T—A到C—G的替换

D．很多位点发生T—A到C—G的替换后，DNA分子结构的稳定性增强

由题意可知，碱基类似物5溴尿嘧啶（5Bu）既能与碱基A配对，又可以与碱基G配对，因此在含有5Bu、A、G、C、T五种物质的培养基中培养大肠杆菌，基因突变频率明显提高，A正确；

发生突变的大肠杆菌DNA分子中最多含有5Bu、A、G、C、T五种碱基，其配对方式有4种，B错误；

T—A第一代变为5Bu—A，第二代为5Bu—G，第三代为G—C，C正确；

C—G含有三个氢键，稳定性更强，D正确。

B

►题组二　染色体变异类型及特点的考查

7．某雌雄同株的植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因控制，A控制红色，a控制白色。

某杂合的红花植株，经射线处理后2号染色体缺失了一个片段，含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育，该植株自交，后代中红花∶白花＝1∶1。

下列有关说法正确的是（　　）

A．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因位于缺失的片段上

B．A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上

C．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因位于缺失的片段上

D．a基因所在染色体发生了片段缺失，且a基因不位于缺失的片段上

含有片段缺失染色体的雄配子不能正常发育，该杂合红花植株自交，后代中红花∶白花＝1∶1，应是雌配子有两种，且比例为1∶1，雄配子只有含a的正常发育，说明A基因所在染色体发生了片段缺失，且A基因不位于缺失的片段上。

8．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因2由基因1变异而来。

A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期

B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失

C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复

D．图中4种变异能够遗传的是①③

分析图示可知：

图中①的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，发生在减数分裂的四分体时期，②中的互换发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，A错误；

图③中与基因1相比，基因2缺失了1对碱基，属于基因突变，B错误；

图④中一对同源染色体的长度出现差异，可能是一条染色体有片段缺失，也可能是一条染色体某一片段发生重复，C正确；

图中4种变异都能够遗传，D错误。

考点二　生物育种的方法

1．（2015·

高考江苏卷）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

变异具有不定向性，不存在主动适应，A错误。

X射线可导致生物体发生基因突变或染色体变异，B正确。

白花植株与原紫花品种杂交，若后代都是紫花植株，则白花植株是隐性突变的结果，若后代都是白花或既有白花又有紫花，则是显性突变的结果，C正确。

白花植株的自交后代中若出现白花植株，则是可遗传变异；

若全是紫花植株，则是不可遗传变异，D正确。

2．（2014·

高考四川卷）油菜物种甲（2n＝20）与乙（2n＝16）通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。

下列叙述正确的是（　　）

A．秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍

B．幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体

C．丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向

D．形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种

秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而诱导染色体数目加倍，A错误；

甲、乙两个物种杂交，得到的幼苗丙是异源二倍体，用秋水仙素处理丙的顶芽得到的幼苗丁，可能是未加倍的异源二倍体（含18条染色体，不可育），也可能是加倍后的异源四倍体（含36条染色体），所以幼苗丁在细胞分裂后期染色体数目加倍，其染色体数目可能是36条或72条，B正确；

变异是不定向的，不能决定生物进化的方向，C错误；

丁自交产生的戊是可育的异源四倍体，与物种甲和物种乙产生了生殖隔离，所以属于新物种，D错误。

3．（2014·

高考新课标全国卷Ⅰ）现有两个纯合的某作物品种：

抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。

已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。

（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________优良性状的新品种。

（2）杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。

若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足三个条件：

条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

其余两个条件是__________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。

请简要写出该测交实验的过程。

（1）杂交育种的目的是为了获得具有双亲优良性状的新品种。

（2）根据题意，两对相对性状符合孟德尔定律的条件是：

抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

控制抗病与感病、高秆与矮秆两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。

（3）让抗病高秆和感病矮秆杂交得F1，得到的F1与感病矮秆测交，分析测交的结果，如果测交后代出现四种表现型，抗病高秆∶抗病矮秆∶感病高秆∶感病矮秆＝1∶1∶1∶1，说明这两对相对性状满足上述3个条件，如果不出现，则不符合。

（1）抗病矮秆

（2）高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；

控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上

（3）将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交。

4．（2017·

高考江苏卷）研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。

请回答下列问题：

（1）要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的__________物质是否发生了变化。

（2）在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。

如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。

为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。

（3）如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的____________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。

即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。

这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。

（4）新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。

本题考查育种的相关知识。

（1）要判断该变异株是否可用于育种，首先必须明确该变异是否为遗传物质改变引起的。

（2）育种方法1为杂交育种，含有早熟基因的杂合子经过不断自交和选育，含有早熟基因的纯合子比例逐渐增大。

采用花药离体培养获得的是单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍的育种方法称为单倍体育种。

（3）如果该变异植株为染色体组变异株，在减数分裂过程中染色体有多种联会方式，造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的配子，因此种子数量减少。

采用植物组织培养技术育种，需要不断制备组培苗。

（4）新品种1是采用杂交育种方法获得的，选育过程中基因发生多次重组，后代中有多种基因型，只有符合要求的部分在选育过程中被保留下来。

（1）遗传

（2）纯合　花药　单倍体

（3）染色体分离　配子　组培苗

（4）重组

1．育种方式及原理辨析

（1）诱变育种原理

（2）单倍体育种与杂交育种的关系

（3）多倍体育种的原理分析

注：

多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可写成处理“种子”。

2．准确选取育种方案

（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）育种方案的设计思路

设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因、新性状或新的性状组合”等育种要求：

①最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。

②最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。

③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。

④产生新基因（或新性状）——侧重于“新”即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状（注：

杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已）。

　根据育种流程图来辨别育种方式的方法技巧

利用育种的流程图来考查育种方式的题目较常见，解答此类题时应根据不同育种方式的不同处理手段来区分：

（1）杂交育种：

涉及亲本的杂交和子代的自交。

（2）诱变育种：

涉及诱变因素，产生的子代中会出现新的基因，但基因的总数不变。

（3）单倍体育种：

常用方法为花药离体培养，然后人工诱导染色体加倍，形成纯合子。

（4）多倍体育种：

用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（5）基因工程育种：

导入了新的基因。

►题组一　育种原理的考查

5．下列关于育种的说法，错误的是（　　）

A．选择育种的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限

B．杂交育种只能利用已有基因的重组，育种进程缓慢，过程复杂

C．人工诱变育种可定向提高突变率，在较短时间内获得较多的优良变异类型

D．基因工程可以实现基因在不同种生物间的转移，迅速培育出前所未有的生物新品种

选择育种是一种古老的育种方法，它的局限性在于进展缓慢，可选择的范围有限，A正确；

杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因的自由组合，不能产生新的基因，所以只能利用基因的重组，育种进程缓慢，过程复杂，B正确；

变异是不定向的，人工诱变育种不能定向提高突变率，但能在较短时间内获得更多的优良变异类型，C错误；

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确。

6．（2018·

河南南阳质检）现有基因型为aabb和AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是（　　）

A．将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变

B．通过多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的个体与基因型为AaBb的个体相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点

C．通过杂交育种可获得基因型为AAbb的个体，其变异发生在减数第二次分裂后期

D．通过单倍体育种可获得基因型为AAbb的个体，变异原理有基因重组和染色体变异

诱变育种的原理是基因突变，因此将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变，A正确；

多倍体与二倍体相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点，B正确；

杂交育种的原理为基因重组，有性生殖过程中的基因重组只发生在减数第一次分裂，若通过杂交育种获得基因型为AAbb的个体，则其变异发生在减数第一次分裂后期，C错误；

利用单倍体育种方法获得基因型为AAbb的个体，首先让基因型为aabb的个体与基因型为AABB的个体杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，D正确。

答