2020年新课标Ⅲ高考生物复习练习课件专题14　变异与育种.pptx

1、五年高考,A组 统一命题课标卷题组,考点1 基因突变与基因重组,1.(2018课标,6,6分)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DN

2、A转移,答案 C 大肠杆菌属于原核生物,其突变只有基因突变一种类型,突变体M在基本培养基上 不能生长,但可在添加氨基酸甲的培养基上生长,说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活 性丧失,A、B正确;将M与N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中培养一段时间后,形成了 另一种大肠杆菌X,说明突变体M与N共同培养时,二者之间发生了DNA转移(基因重组),形成 了大肠杆菌X,突变体M与N之间的基因重组发生在DNA水平,RNA不能与DNA发生重组,C错 误,D正确。 素养解读 本题通过大肠杆菌突变体及转化现象考查生命观念中的结构与功能观和科学思 维。 解后反思 肺炎双球菌的转化原理 加热杀死的S型细菌的D

3、NA可以使R型细菌转化为S型细菌的原理是S型细菌的DNA进入R型 细菌细胞内,改变了R型细菌的遗传特性,即不同类型细菌间的DNA可发生转移,且能改变细菌 原有的遗传特性。,2.(2016课标,2,6分)在前人进行的下列研究中,采用的核心技术相同(或相似)的一组是 ( ) 证明光合作用所释放的氧气来自水 用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株 用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质 用甲基绿和吡罗红对细胞染色,观察核酸的分布 A. B. C. D.,答案 B 采用的核心技术均是同位素标记法,为用紫外线等诱导青霉菌发生基因突 变,属于诱变育种,为用染色剂对细胞染色进而观察特定结构,B项正确。

4、 素养解读 本题通过科学史中的实验方法考查科学思维。 疑难突破 本题解题的关键是识记各实验所采用的实验方法,并注意进行归纳总结。,3.(2016课标,32,12分)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)。若某种自花传粉植物的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

5、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。,答案 (1)少(2分) (2)染色体(2分) (3)一 二 三 二(每空2分,共8分),解析 (1)基因突变是以基因中碱基对作为研究对象的,不改变基因的数量,而染色体变异可改 变基因的数量,所以基因突变中涉及的碱基对数目比较少。(2)在染色体数目变异中,既可以发 生以染色体组为单位的变异,也可以发生以染色体为单位的(个别染色体的增加或减少)变 异。(3)aa植株发生显性突变可产生Aa的子一代个体,最早在子一代中能观察到显性突

6、变性状, 子一代自交,最早在子二代中能出现显性突变纯合体,子二代自交依据是否发生性状分离,可在 子三代中分离得到显性突变纯合体;AA植株发生隐性突变产生Aa的子一代个体,子一代自交 最早在子二代中能观察到隐性突变性状,表现为隐性突变性状的即为隐性突变纯合体。 素养解读 本题通过基因突变和染色体变异考查生命观念中的结构与功能观和科学思维。 知识拓展 基因突变包括显性突变和隐性突变,隐性纯合子发生显性突变,一旦出现显性基因 就会出现显性性状;显性纯合子发生隐性突变,突变形成的杂合子仍然表现显性性状,只有杂合 子自交后代才出现隐性性状。,考点2 染色体变异 (2015课标,6,6分)下列关于人类猫叫

7、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,答案 A 人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病,A项正确。 素养解读 本题通过人类猫叫综合征考查生命观念中的结构与功能观和科学思维。 知识总结 常见人类遗传病分类:常染色体隐性遗传病有白化病、苯丙酮尿症、先天性聋哑 等;常染色体显性遗传病有并指、多指、软骨发育不全等;伴X隐性遗传病有红绿色盲、血友 病等;伴X显性遗传病有抗维生素D佝偻病等;染色体结构变异导致的人类遗传病有猫叫综合

8、征等;染色体数目变异导致的遗传病有21三体综合征,性腺发育不良(XO)等;多基因遗传病有 冠心病、哮喘病、原发性高血压、青少年型糖尿病等。,考点3 育种,B组 自主命题省(区、市)卷题组,考点1 基因突变与基因重组,1.(2019江苏单科,18,2分)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白链第6个氨基酸的 密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是 ( ) A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数 B.该突变引起了血红蛋白链结构的改变 C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂 D.该病不属于染色体异常遗传病,答案 A 由题干信息可推知,该基因突变为基因中的TA

9、对变为AT对,故该突变不改变 DNA碱基对内的氢键数,A错误;该突变导致链第6个氨基酸发生改变,即引起了血红蛋白链 结构的改变,B正确;镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧情况下易破裂,C正确;该病由基因 突变引起,不属于染色体异常遗传病,D正确。,2.(2018天津理综,4,6分)果蝇的生物钟基因位于X染色体上,有节律(XB)对无节律(Xb)为显性;体 色基因位于常染色体上,灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程 中,若出现一个AAXBXb类型的变异细胞,有关分析正确的是 ( ) A.该细胞是初级精母细胞 B.该细胞的核DNA数是体细胞的一半 C.形成该细胞过程中

10、,A和a随姐妹染色单体分开发生了分离 D.形成该细胞过程中,有节律基因发生了突变,答案 D 本题主要考查减数分裂的相关知识。基因型为AaXBY的雄蝇在减数分裂过程中, 产生了一个AAXBXb类型的变异细胞,该细胞为次级精母细胞或精细胞,A错误;若变异细胞为 次级精母细胞,该细胞的核DNA数与体细胞的相同,B错误;等位基因A、a的分开发生在减后 期,姐妹染色单体的分开发生在减后期,C错误;雄蝇个体没有Xb,Xb是通过基因突变产生的,D 正确。 方法技巧 异常配子产生原因的分析方法 减数分裂过程中分析异常配子的产生原因常遵循以下步骤:哪对基因或染色体出现错误该 对基因或染色体在减数第几次分裂出现错

11、误非等位基因或非同源染色体如何组合。,3.(2018江苏单科,15,2分)下列过程不涉及基因突变的是 ( ) A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母 B.运用CRISPR/Cas9 技术替换某个基因中的特定碱基 C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量 D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险,答案 C 本题考查基因突变的相关知识。经紫外线照射可诱导基因发生突变,从而获得红 色素产量高的红酵母,A不符合题意;运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基属于 基因突变,B不符合题意;黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花的机理是影响细胞的分化,

12、不 涉及基因突变,C符合题意;香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,属于基因突变,D不 符合题意。 思路点拨 本题旨在检测学生对基因突变实例的理解和判断。解决本题的关键在于透彻理 解基因突变的概念实质和类型。,4.(2016天津理综,5,6分)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表:,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 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

13、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。 疑难突破 解答本题的关键是正确获取相关信息,并能正确迁移相关知识,进行信息转化和信 息表达。,5.(2015海南单科,19,2分)关于等位基因B和b发生突变的叙述,错误的是 ( ) A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中

14、的碱基对G-C被碱基对A-T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变,答案 B 基因突变具有不定向性,A项正确;物理因素如X射线等可提高突变率,B项错误;基 因中碱基对的替换、增添或缺失均可引起基因突变,C项、D项正确。 知识拓展 不同因素引起基因突变的原理不同。X射线等物理因素通过损伤细胞内的DNA 引发基因突变;亚硝酸等化学因素通过改变核酸的碱基引发基因突变;病毒通过影响宿主细胞 的DNA来引发基因突变。,6.(2015江苏单科,15,2分)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

15、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 白花植株的出现是X射线诱变的结果,A错误;X射线诱变引起的突变可能是基因突 变,也可能是染色体变异,B正确;通过杂交实验,根据后代是否出现白花及白花的比例可以确定 是显性突变还是隐性突变,C正确;白花植株自交,若后代中出现白花则为可遗传变异,若无则为 不可遗传变异,D正确。 解后反思 白花植株的出现是突变的结果,不是对环境主动适应的结果。X射线是否会引起 染色体变异是学生又一个易错点。这就要求

16、学生在学习过程中要对变异的诱因、实质和特 点进行更深入的理解,并能将遗传和变异的知识联系在一起,进行巩固学习。,7.(2016北京理综,30,18分)研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料。通过化学方 法处理萌动的拟南芥种子可获得大量突变体。 (1)若诱变后某植株出现一个新性状,可通过 交判断该性状是否可以遗传。如果子代 仍出现该突变性状,则说明该植株可能携带 性突变基因,根据子代 ,可 判断该突变是否为单基因突变。 (2)经大量研究,探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径,简图如下。,由图可知,R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能。乙烯与 结合后,酶T的活性 ,不能催化E蛋白磷酸化,导

17、致E蛋白被剪切。剪切产物进入细胞核,调节乙烯响应 基因的表达,植株表现有乙烯生理反应。 (3)酶T活性丧失的纯合突变体(1#)在无乙烯的条件下出现 (填“有”或“无”)乙烯 生理反应的表现型。1#与野生型杂交,在无乙烯的条件下,F1的表现型与野生型相同。请结合 上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因: 。 (4)R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合个体(2#)仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯 的条件下,该突变基因相对于野生型基因的显隐性,并结合乙烯作用途径陈述理由: 。 (5)番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径。若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变,则这 种植株的果实成熟期会 。,答案

18、 (18分) (1)自 显 表现型的分离比 (2)R蛋白 被抑制 (3)有 杂合子有野生型基因,可产生有活 性的酶T,最终阻断乙烯作用途径 (4)2#与野生型杂交,F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯 结合,导致酶T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,其表现型与2#一致,因 此突变基因为显性 (5)推迟,解析 本题以植物激素的作用机制为载体考查遗传、变异的相关知识。(1)诱变后某植株出 现一个新性状,要判断该性状是否可以遗传,可以通过自交方法,自交后代若仍出现该突变性 状,则说明该植株可能携带显性突变基因,根据子代的表现型及比例,可判断该突变是否为单基 因突变。(2)由乙烯作用

19、途径简图可知:在有乙烯的条件下,乙烯与R蛋白结合,抑制酶T催化E 蛋白的磷酸化,导致未磷酸化的E蛋白被剪切,剪切产物通过核孔进入细胞核,调节乙烯响应基 因的表达,植株表现有乙烯生理反应,同理在无乙烯的条件下,酶T催化E蛋白的磷酸化,最终表 现无乙烯生理反应。(3)酶T活性丧失的纯合突变体(1#),不能催化E蛋白磷酸化,无乙烯存在条 件下,出现有乙烯生理反应的表现型。野生型在无乙烯存在的条件下,出现无乙烯生理反应。 1#与野生型杂交,在无乙烯条件下,F1的表现型与野生型相同,是因为F1为杂合子,杂合子有野生 型基因,可产生有活性的酶T,最终阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应。(4)2#与野生

20、型 杂交,F1中突变基因表达的R蛋白不能与乙烯结合,导致酶T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表 现为无乙烯生理反应,其表现型与2#一致,因此突变基因为显性。(5)据(4)知,若番茄R蛋白发生 了与2#相同的突变时,无法识别乙烯信号,表现为无乙烯生理反应,果实的成熟期会推迟。,解后反思 本题以乙烯的作用途径为背景,考查考生对遗传学重要概念,如基因突变、基因与 性状的关系、基因表达以及遗传学分析基本方法的理解与应用。试题通过逐步设问,引导考 生综合运用所学知识进行严谨的逻辑推理,考查考生快速解读图中信息并灵活运用知识解决 问题的能力。,考点2 染色体变异,1.(2017江苏单科,19,2分)一株同源

21、四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也 可受精形成子代。下列相关叙述正确的是 ( ) A.如图表示的过程发生在减数第一次分裂后期 B.自交后代会出现染色体数目变异的个体 C.该玉米单穗上的籽粒基因型相同 D.该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子,答案 B 本题综合考查了染色体变异与减数分裂和遗传的关系。联会发生在减数第一次分 裂前期,A错误;该同源四倍体玉米异常联会将出现染色体数量增加或减少的配子,所以其自交 后代会出现染色体数目变异的个体,B正确;该玉米可产生不同基因型的配子,所以其单穗上会 出现不同基因型的籽粒,C错误;该植株正常联会可产生Aa、aa两种配子,所以花药培养

22、加倍后 可得到AAaa(杂合子)和aaaa两种基因型的四倍体,D错误。 方法技巧 四倍体产生配子的分析方法 (1)若四倍体基因型为aaaa,其减数分裂产生aa一种配子; (2)若四倍体基因型为AAaa,其减数分裂产生AA、Aa、aa三种配子,且比例为141; (3)若四倍体基因型为Aaaa,其减数分裂产生Aa、aa两种配子,且比例为11。,2.(2016江苏单科,14,2分)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表 示基因)。下列叙述正确的是 ( ) A.个体甲的变异对表型无影响 B.个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常 C.个体甲自交的后代,性状分离比为31,D.个体乙染色

23、体没有基因缺失,表型无异常,答案 B 据图可知个体甲的变异是缺失,个体乙的变异是倒位,均会导致表型异常,A和D选 项错误。个体甲自交,后代可能出现缺失染色体纯合个体致死现象,后代性状分离比不一定是 31,C项错误。个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常,B项正确。 方法技巧 首先分析题图正确判断出染色体变异类型,即缺失、倒位;回顾染色体结构变异对 生物生存的影响;染色体易位在减数分裂过程中形成四分体的特点:呈“十字形”。,3.(2015海南单科,21,2分)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

24、.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,答案 C 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。 易错警示 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。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.(2015江苏单科,10,2分)甲、乙为两种果蝇(2n),如图为这两种

25、果蝇的各一个染色体组,下列叙 述正确的是 ( ) A.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常 B.甲发生染色体交叉互换形成了乙 C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同 D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料,答案 D 分析图示可知,甲的1号染色体倒位形成乙的1号染色体,B错误;染色体倒位后,染色 体上的基因排列顺序改变,C错误;倒位后甲和乙的1号染色体不能正常联会,减数分裂异常,A 错误。 易错分析 考生易错选A的主要原因是考生未能理解染色体变异的特点,甲、乙杂交产生的F1 是倒位的杂合体,在减数分裂中染色体配对异常,不能正常地进行减数分裂产生配子。,5.(2017江苏单科,30,8分)某

26、研究小组以同一品种芹菜根尖和花粉母细胞为材料,开展芹菜染色 体核型分析实验。图1、图2是从两种材料的30个显微图像中选出的两个典型图像。请回答 下列问题: (1)将剪取的芹菜幼根置于2 mmol/L的8-羟基喹啉溶液中处理,以提高根尖细胞中有丝分裂的 期细胞的比例,便于染色体观察、计数。 (2)实验中用纤维素酶和果胶酶混合液分别处理根尖、花粉母细胞,目的是 。,再用低浓度的KCl处理一段时间,使细胞适度膨胀,便于细胞内的 更好地分散,但处理 时间不能过长,以防细胞 。 (3)图1是 细胞的染色体,判断的主要依据是 。 (4)分析根尖细胞染色体核型时,需将图像中的 进行人工配对;根据图1、图2能

27、确定 该品种细胞中未发生的变异类型有 (填下列序号)。 基因突变 单体 基因重组 三体,答案 (8分)(1)中 (2)去除细胞壁(使细胞分离) 染色体 吸水涨破 (3)花粉母 同源染色 体联会 (4)同源染色体 ,解析 本题综合考查了染色体核型的分析方法及其与变异的联系等。(1)根尖细胞有丝分裂 染色体观察和计数的最佳时期是中期。(2)纤维素酶和果胶酶可去除植物细胞的细胞壁;用低 浓度的KCl处理,可使细胞适度膨胀变大,便于细胞内染色体更好地分散,但处理时间过长,可能 会使细胞吸水涨破,不利于染色体核型分析。(3)图1细胞中出现了减数分裂特有的同源染色 体联会现象,可判断该细胞为花粉母细胞。(

28、4)分析染色体核型时,需将图像中的同源染色体进 行人工配对。图1中染色体两两配对,未出现单体和三体异常联会现象,可确定该品种细胞中 未发生单体和三体变异;基因突变和基因重组为分子水平的变异,在显微镜下不可见,故根据图 中染色体核型不能确定是否发生了基因突变和基因重组。 知识归纳 变异类型与细胞分裂的关系。 (1)二分裂:原核生物的分裂方式,发生基因突变。 (2)有丝分裂和无丝分裂:真核生物的分裂方式,可发生基因突变和染色体变异。 (3)减数分裂:真核生物有性生殖过程中发生,可发生基因突变、染色体变异和基因重组,其中 基因重组包括两种类型:减数第一次分裂四分体时期发生交叉互换非等位基因的重组;

29、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合上非同源染色体上非等位基因的重组。,考点3 育种,1.(2019北京理综,4,6分)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗 甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植 物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是 ( ) A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株 D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体,答案 D 本题借助育种相关知识,考查考生运用所学知识,分析某些生物学问题、作出合

30、理 判断的能力;试题通过抗甲、乙病害的植物新品种的培育,体现了科学思维素养中的演绎与推 理要素。 基因工程中需将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞,A正确;通过接种病原体,可在 个体生物学水平上对转基因的植株进行抗病性鉴定,B正确;在花粉离体培养过程中,生长素与 细胞分裂素的比例影响脱分化与再分化过程,调整培养基中生长素与细胞分裂素比例有利于 获得F1花粉再生植株,C正确;经花粉离体培养获得的若干再生植株均为单倍体,D错误。,2.(2016浙江选考,17,2分)下列关于育种的叙述,错误的是 ( ) A.诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率 B.花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一

31、 C.杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中 D.多倍体育种常用秋水仙素促进着丝粒分裂使染色体数目加倍,答案 D 秋水仙素能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍,D错误。,3.(2018北京理综,30,17分)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水 稻引起的病害,严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比,抗稻瘟病基因的利用是控制稻 瘟病更加有效、安全和经济的措施。 (1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对 。为判断某抗病水稻是否为纯合子,可 通过观察自交子代 来确定。 (2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r

32、1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种,抗病(R)对感病(r)为 显性,三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物,用PCR方法可 将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 甲品种与感病品种杂交后,对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩 增结果(下图)推测可抗病的植株有 。,为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合,选育新的纯合抗病植株,下列 育种步骤的正确排序是 。 a.甲乙,得到F1 b.用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株 c.R1r1R2r2r3r3植株丙,得

33、到不同基因型的子代 d.用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株,然后自交得到不同基因型的子代 (3)研究发现,水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白,也需要Mp基 因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合,抗病反应才能被激活。若基 因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻,被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染,推测这两种水稻的 抗病性表现依次为 。 (4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3),几年后甲品种丧失了抗 病性,检测水稻的基因未发现变异。推测甲

34、品种抗病性丧失的原因是 。 (5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水,稻品种,将会引起Mp种群 ,使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失,无法 在生产中继续使用。 (6)根据本题所述水稻与Mp的关系,为避免水稻品种抗病性丧失过快,请从种植和育种两个方 面给出建议 。,答案 (1)性状 性状是否分离 (2)1和3 a、c、d、b (3)感病、抗病 (4)Mp的A1基因发生了突变 (5)(A类)基因(型)频率改变 (6)将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植;将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种 中,解析 (1)水稻的抗病与感病为一对相对性状。为判断某抗病水

35、稻是否为纯合体,可让其自 交。若自交后代出现性状分离,则该水稻为杂合子;若自交后代没出现性状分离,则该水稻为纯 合子。(2)由于基因R1比r1片段短,可判断植株1、3中含有R1,故植株1、3抗病。为培育 R1R1R2R2R3R3植株,可先将甲乙杂交,获得F1(R1r1R2r2r3r3),然后将F1与丙杂交,从二者后代中用PCR 方法选出R1r1R2r2R3r3植株,再将R1r1R2r2R3r3自交获得不同基因型的子代,用PCR方法从中选出 R1R1R2R2R3R3植株即可。(3)只有R蛋白与相应A蛋白结合后,水稻的抗病反应才能被激活,基因型 为a1a1A2A2a3a3的Mp可产生A2蛋白,故被

36、该Mp侵染时,R1R1r2r2R3R3水稻表现为不抗病, r1r1R2R2R3R3水稻表现为抗病。(4)每年用基因型为A1A1a2a2a3a3的Mp人工接种水稻品种甲R1R1r2r2r3r3,两者只要有一者发生突变,水稻品种就可能失去抗性,若检测水稻基因未发现变异,那说明很可能是 Mp的A1基因发生了突变。(5)由于自然选择,大面积连续种植单一抗病基因水稻品种,会引起 Mp种群基因频率的改变,使水稻品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)为避免水稻品种的抗病 性丧失过快,我们可以将不同水稻品种间隔种植,或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个 品种中。,知识链接 生物防治与化学防治 化学防治就是利用

37、化学农药防治害虫,化学防治易对人类生存环境造成污染,现在人们越来越 倾向于生物防治。生物防治就是利用生物种间关系(寄生、捕食、竞争等)实现害虫的防治, 如引入害虫的天敌或引入专门寄生特定害虫的病毒等。,4.(2017北京理综,30,18分)玉米(2n=20)是我国栽培面积最大的作物,近年来常用的一种单倍体 育种技术使玉米新品种选育更加高效。 (1)单倍体玉米体细胞的染色体数为 ,因此在 分裂过程中染色体无法联会, 导致配子中无完整的 。 (2)研究者发现一种玉米突变体(S),用S的花粉给普通玉米授粉,会结出一定比例的单倍体籽粒 (胚是单倍体;胚乳与二倍体籽粒胚乳相同,是含有一整套精子染色体的三

38、倍体。见图1)。 根据亲本中某基因的差异,通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源,结果见图2。 从图2结果可以推测单倍体的胚是由 发育而来。 玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制,A、R同时存在时籽粒为紫色,缺少A 或R时籽粒为白色。紫粒玉米与白粒玉米杂交,结出的籽粒中紫白=35,出现性状分离的原,因是 ,推测白粒亲本的基因型是 。 将玉米籽粒颜色作为标记性状,用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体,过程如下: 请根据F1籽粒颜色区分单倍体和二倍体籽粒并写出与表型相应的基因型 。 (3)现有高产抗病白粒玉米纯合子(G)、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子(H),欲培育出高产抗病抗 旱抗倒伏的品

39、种。结合(2)中的育种材料与方法,育种流程应为: ;将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子;选出具有 优良性状的个体。,答案 (18分)(1)10 减数 染色体组 (2)卵细胞 紫粒亲本是杂合子 aaRr/Aarr 单倍体籽粒胚的表型为白色,基因型为ar; 二倍体籽粒胚的表型为紫色,基因型为AaRr;二者胚乳的表型均为紫色,基因型为AaaRrr (3)G与H杂交;将所得F1为母本与S杂交;根据籽粒颜色挑出单倍体,解析 本题考查遗传规律及育种的相关知识。(1)单倍体玉米体细胞的染色体数为20/2=10,没 有同源染色体,因此在减数分裂过程中染色体无法联会,染色体随机分配到子细胞,导致配子中 无

40、完整的染色体组。(2)由图2可以直接看出,F1单倍体胚的基因与母本完全相同,说明单倍 体胚是由母本的卵细胞发育而来的。由紫粒玉米和白粒玉米杂交后代的表型比例3/8=3/4 1/2可以推出,亲本中相关的两对基因,一对基因在两个亲本中都是杂合的,另一对基因在一个 亲本中是杂合的,在另一个亲本中是隐性纯合的,所以紫粒亲本的基因型为AaRr,白粒亲本的 基因型为aaRr/Aarr。由题意可知该杂交实验后代中,二倍体籽粒胚的基因来自亲本双方,单 倍体籽粒胚的基因只来自母本,二者的胚乳都由精子与极核结合形成的受精极核发育而来,所 以单倍体籽粒胚的基因型为ar,表型为白色;二倍体籽粒胚的基因型为AaRr,表

41、型为紫色;二者 的胚乳基因型为AaaRrr,表型为紫色。(3)结合(2)中的育种方法可知,可以通过子代玉米籽粒 的颜色筛选出S与普通玉米杂交后代中的单倍体,因此育种流程应为:用G和H杂交,将优良性状 组合在一起,再将所得F1为母本与S杂交,获得单倍体籽粒和二倍体籽粒,根据籽粒颜色挑选出 单倍体;最后将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子,选出具有优良性状的个体。 方法技巧 解答本题的关键是:结合题图,明确玉米突变体(S)与普通玉米杂交,所获得的子,代基因组成特点。以“结出的籽粒中紫白=35”为切入点定位基因型与表现型的关系, 进而判断出亲本的基因型。,5.(2017江苏单科,27,8分)研究

42、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,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

43、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,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。,解析 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

44、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。 方法技巧 育种方案的选择依据育种目标,答案 (8分) (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,6.2016浙江理综,32(2),8分若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和 乙各1头,具体见表。,注:普通绵羊不含A+、B+基因,基因

45、型用A-A-B-B-表示。 请回答: 为选育黑色细毛的绵羊,以绵羊甲、绵羊乙和普通绵羊为亲本杂交获得F1,选择F1中表现型为 的绵羊和 的绵羊杂交获得F2。用遗传图解表示由F1杂交获得F2的过程。,答案 黑色粗毛 白色细毛,解析 由题意知,黑色(A+)对白色(A-)为显性,细毛(B+)对粗毛(B-)为显性。绵羊甲(A+A-B-B-) 普通绵羊(A-A-B-B-)A+A-B-B-(黑色粗毛)、A-A-B-B-(白色粗毛);绵羊乙(A-A-B+B-)普通绵 羊(A-A-B-B-) A-A-B+B- (白色细毛)、A-A-B-B-(白色粗毛)。为选育黑色细毛(A+_B+_)的绵 羊,应选择F1中黑色

46、粗毛(A+A-B-B-)的绵羊与白色细毛(A-A-B+B-)的绵羊杂交,从F2中选育即可。 方法技巧 遗传题解题的基本思路是:根据题意写出基因型,不能确定的用表现型通式表示。 如明确本题各代个体的基因型后,问题便迎刃而解。,7.(2015浙江理综,32,18分)某自花且闭花授粉植物,抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗 病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d,E、e)控制,同 时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高 茎两品种的纯合种子,欲培育纯合的抗病矮茎品种。 请回答: (1)自然状态下该植物一般都是 合子。

47、(2)若采用诱变育种,在射线处理时,需要处理大量种子,其原因是基因突变具有 和有害性这三个特点。 (3)若采用杂交育种,可通过将上述两个亲本杂交,在F2等分离世代中 抗病矮茎个体,再 经连续自交等 手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测,一般情况下,控制性 状的基因数越多,其育种过程所需的 。若只考虑茎的高度,亲本杂交所得的F1在自然 状态下繁殖,则理论上F2的表现型及其比例为 。 (4)若采用单倍体育种,该过程涉及的原理有 。请用遗传图解表示其过 程(说明:选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。,答案 (18分)(1)纯 (2)多方向性、稀有性 (3)选择 纯合化 年

48、限越长 高茎中茎矮茎=169 (4)基因重组和染色体畸变,解析 本题主要考查学生对自由组合定律知识的掌握和灵活运用能力。(1)由题干信息“某 自花且闭花授粉植物”可推知自然状态下该植物一般都是纯合子。(2)诱变育种时需要处理 大量种子的主要原因在于基因突变具有多方向性、稀有性(低频性)和有害性。(3)因为育种 目的是培育抗病矮茎品种,因此可在F2等分离世代中选择抗病矮茎个体,经过连续自交等纯合 化育种手段,最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。一般情况下,杂交育种需要连续自交选育,因 此控制性状的基因数越多,使每对基因都达到纯合的自交代数越多,所需的年限越长。茎的高 度由两对独立遗传的基因控制,同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎,其他表现 为高茎,若只考虑茎的高度,亲本基因型为DDEE和ddee,F1自交得到的F2代中,D_E_(D_ee+ ddE_)ddee=961。(4)遗传图解见答案。 规律总结 遗传图解的书写内容一般包括:1.符号(如P、F1、F2等);2.每一代的基因型和表现 型;3.子代的性状比例;4.配子(视题目要求而定)