1、第第3讲变异、育种与进化讲变异、育种与进化 一、生物的可遗传变异一、生物的可遗传变异 1(2012海南卷海南卷T24)玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时,F1表现为非糯非甜粒,表现为非糯非甜粒,F2有有4种表现型,其数量比为种表现型,其数量比为9 3 3 1。若。若重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其重复该杂交实验时,偶然发现一个杂交组合,其F1仍表现为非糯非甜仍表现为非糯非甜粒,但某一粒,但某一F1植株自交,产生的植株自
2、交,产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表种表现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是现型。对这一杂交结果的解释,理论上最合理的是()A发生了染色体易位发生了染色体易位B染色体组数目整倍增加染色体组数目整倍增加C基因中碱基对发生了替换基因中碱基对发生了替换D基因中碱基对发生了增添基因中碱基对发生了增添【解析解析】具有两对具有两对(或更多对或更多对)相对性状的亲本进行杂交,在相对性状的亲本进行杂交,在F1产产生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因生配子时,在等位基因分离的同时,非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。如果两对表现为自由组合。如果
3、两对(或更多对或更多对)非等位基因位于一对非同源染非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。从题目可知,发生突变的植株不能色体上就不会表现出自由组合。从题目可知,发生突变的植株不能进行基因的自由组合,原因最可能是发生染色体易位,使原来位于进行基因的自由组合,原因最可能是发生染色体易位,使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。【答案答案】A2(2012上海卷上海卷T8)下图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体下图为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生状态表示已发生()A染色体易位染色体易位B基因重组基因重组C染色体
4、倒位染色体倒位 D姐妹染色单体之间的交换姐妹染色单体之间的交换【解析解析】据图可看出,此现象发生在同源染色体的非姐妹染色据图可看出,此现象发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,即交叉互换,属于基因重组。单体之间,即交叉互换,属于基因重组。【答案答案】B二、遗传与育种二、遗传与育种 3(2012天津卷天津卷T2)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因传的等位基因(H和和h,G和和g)控制菜籽的芥酸含量,下图是获得低芥控制菜籽的芥酸含量,下图是获得低芥酸油菜新品种酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁的技术路线。已知油菜单
5、个花药由花药壁(2n)及大量花粉及大量花粉(n)等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。等组分组成,这些组分的细胞都具有全能性。据图分析,下列叙述错误的是据图分析,下列叙述错误的是()A、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B与与过程相比,过程相比,过程可能会产生二倍体再生植株过程可能会产生二倍体再生植株C图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸植株图中三种途径中,利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效的效率最高率最高DF1减数分裂时,减数分裂时,H基因所在染色体会与基因所在染色体会与G基因所在染色体发生基因所在染色体发生联会联会【解析解析】通过分析比较三
6、种不同育种过程的本质快速解答。通过分析比较三种不同育种过程的本质快速解答。过程均为植物组织培养中的脱分化,均需要利用植物激素来诱过程均为植物组织培养中的脱分化,均需要利用植物激素来诱导,导,A项正确。两亲本杂交使项正确。两亲本杂交使H基因和基因和G基因集中到一个生物个体中,基因集中到一个生物个体中,可通过杂交育种的方法获得双显性性状个体,但要获得可通过杂交育种的方法获得双显性性状个体,但要获得HHGG纯合纯合子需要子需要H_G_个体连续多年自交,育种效率不高;根据自由组合定律个体连续多年自交,育种效率不高;根据自由组合定律推知:推知:F1产生的花粉有产生的花粉有HG、Hg、hG、hg四种,花药
7、离体培养获得四种,花药离体培养获得的再生单倍体植株也是四种,使用秋水仙素处理后可根据性状直接的再生单倍体植株也是四种,使用秋水仙素处理后可根据性状直接筛选获得纯合的筛选获得纯合的HHGG植株,其效率最高;植株,其效率最高;F1花药离体培养所得的花药离体培养所得的再生植株中,除再生植株中,除HG、Hg、hG、hg四种单倍体植株外,还可能有花四种单倍体植株外,还可能有花药壁细胞经组织培养获得的药壁细胞经组织培养获得的HhGg二倍体植株,因而其育种效率较花二倍体植株,因而其育种效率较花粉离体培养低,粉离体培养低,B、C两项正确。分析题干得出:两项正确。分析题干得出:H基因和基因和G基因位基因位于两对
8、同源染色体上,减数分裂时非同源染色体不发生联会,于两对同源染色体上,减数分裂时非同源染色体不发生联会,D项错项错误。误。【答案答案】D4(2012海南卷海南卷T29)无子西瓜是由二倍体无子西瓜是由二倍体(2n22)与同源四倍体杂与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题:交后形成的三倍体。回答下列问题:(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株的粉涂在四倍体植株的_上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的上,授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有雌配子含有_条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生的雄配条染色体,
9、该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合,形成含有子结合,形成含有_条染色体的合子。条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的果实,该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_分分裂。裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用_的方法。的方法。【解析解析】(1)利用多倍体育种技术培育无子西瓜时,在二倍体西利用多倍体育种技术培育无子西瓜时,在二倍体西瓜的幼苗期,用秋水仙素处理得到四倍体植株,以其作母本
10、,用二倍瓜的幼苗期,用秋水仙素处理得到四倍体植株,以其作母本,用二倍体植株作父本,两者杂交,把得到的种子种下去会长出三倍体植株,体植株作父本,两者杂交,把得到的种子种下去会长出三倍体植株,由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱,无法形成正常配子,所以在由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱,无法形成正常配子,所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头,即可利用花粉产生的生其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头,即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实,由于没有受精,所以果实里没有种子,即长素刺激子房发育成果实,由于没有受精,所以果实里没有种子,即为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来,
11、体细胞中为无子西瓜。四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来,体细胞中含有含有22244条染色体,减数分裂产生的雌配子所含的染色体数目条染色体,减数分裂产生的雌配子所含的染色体数目为体细胞的一半为体细胞的一半(44/222),二倍体植株产生的雄配子含,二倍体植株产生的雄配子含22/211条染条染色体,两者结合形成含有色体,两者结合形成含有33条染色体的受精卵。条染色体的受精卵。(2)三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组,减数分裂时三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组,减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。(3)利用植物组织培养技术可以快
12、速、大量繁殖植物植株。利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。【答案答案】(1)雌蕊雌蕊(或柱头或柱头)2233 (2)减数减数(3)组织培养组织培养(其他合理答案也可其他合理答案也可)三、生物进化三、生物进化 5(2012江苏卷江苏卷T5)下列关于生物进化的叙述,错误的是下列关于生物进化的叙述,错误的是()A生物的种间竞争是一种选择过程生物的种间竞争是一种选择过程B化石是研究生物进化的重要依据化石是研究生物进化的重要依据C外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D突变的可遗传性阻碍生物进化突变的可遗传性阻碍生物进化【解析解析】生物的种间竞争可能导致
13、处于劣势的一方被淘汰,故种生物的种间竞争可能导致处于劣势的一方被淘汰,故种间竞争是生物之间相互选择的过程,间竞争是生物之间相互选择的过程,A项正确;化石是了解生物进化项正确;化石是了解生物进化历程的重要依据,历程的重要依据,B项正确;外来物种入侵也会对当地群落的演替产项正确;外来物种入侵也会对当地群落的演替产生影响,使得某些种群的基因频率发生改变,故外来物种入侵能改变生影响,使得某些种群的基因频率发生改变,故外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向,生物进化的速度和方向,C项正确;突变包括基因突变和染色体变异项正确;突变包括基因突变和染色体变异,属于可遗传的变异,为生物进化提供了原材料,属于可遗
14、传的变异,为生物进化提供了原材料,D项错误。项错误。【答案答案】D6(2011重庆卷重庆卷T4)2008年年,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现,在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼盲鱼”。下列有关叙述,正确的是。下列有关叙述,正确的是()A盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C洞内水体中溶解氧增加将提高盲鱼种群的洞内水体中溶解氧增加将提高盲鱼种群的K值值D盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性的间接使用价值盲鱼作为进化研究的材
15、料体现生物多样性的间接使用价值【解析解析】盲鱼眼睛的退化是自然选择的结果;限制盲鱼种群增盲鱼眼睛的退化是自然选择的结果;限制盲鱼种群增长的关键生态因素是水体中的溶氧量等环境条件,而非种群密度长的关键生态因素是水体中的溶氧量等环境条件,而非种群密度(盲盲鱼数量少鱼数量少);K值是环境容纳量,环境条件改善可以提高种群的值是环境容纳量,环境条件改善可以提高种群的K值;值;盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的直接使用价值。盲鱼作为进化研究的材料体现了生物多样性的直接使用价值。【答案答案】C1.基因突变基因突变(1)基因突变的原因、特点等基因突变的原因、特点等(见下图见下图)(2)基因突变与生物性状
16、的关系基因突变与生物性状的关系基因突变对性状的影响:突变间接引起密码子改变,决定的氨基酸可能基因突变对性状的影响:突变间接引起密码子改变,决定的氨基酸可能改变,最终表现为蛋白质功能可能改变,影响生物性状。改变,最终表现为蛋白质功能可能改变,影响生物性状。基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,原因基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变,原因可能有三个:可能有三个:a突变部位可能在非编码部位突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编码区)。b基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
17、c基因突变若为隐性突变,如基因突变若为隐性突变,如AAAa,也不会导致性状的改变。,也不会导致性状的改变。基因突变对后代性状的影响:基因突变对后代性状的影响:a基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。代,但不会通过有性生殖传给后代。b基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,则突变可能通基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,则突变可能通过有性生殖传给后代。过有性生殖传给后代。c生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在减生殖细胞的突变率一般比体细胞的突
18、变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。数分裂时对外界环境变化更加敏感。2基因重组与进化的关系基因重组与进化的关系(见下图见下图)(2)易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别易位属于染色体结构变异,发生在非同源染色体之间,是指染色易位属于染色体结构变异,发生在非同源染色体之间,是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。交叉互换属于基因重组,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之交叉互换属于基因重组,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,如下图所示:间,如下图所示:(2012江苏卷江苏卷)科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转科学
19、家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见下图。图中移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见下图。图中A、B、C、D表示表示4个不同的染色体组,每组有个不同的染色体组,每组有7条染色体,条染色体,C染色体组中染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题。含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题。(1)异源多倍体是由两种植物异源多倍体是由两种植物AABB与与CC远缘杂交形成的后代,经远缘杂交形成的后代,经_方法培育而成,还可用植物细胞工程中方法培育而成,还可用植物细胞工程中_方法进行培育。方法进行培育。(2)杂交后代杂交后代染色体组的组成为染色
20、体组的组成为_,进行减数分裂时形成,进行减数分裂时形成_个四分体,体细胞中含有个四分体,体细胞中含有_条染色体。条染色体。(3)杂交后代杂交后代中中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体分裂时这些染色体_。(4)为使杂交后代为使杂交后代的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为_。【解析解析】(1)植物植物AABB和和CC远缘杂交得到的远缘杂交得到的F1植株植株ABC是高度不是高度不育的,需
21、经秋水仙素处理,诱导其染色体数目加倍,得到育的,需经秋水仙素处理,诱导其染色体数目加倍,得到AABBCC的异源多倍体可育植株。另外,也可利用植物细胞工程中的植物体细的异源多倍体可育植株。另外,也可利用植物细胞工程中的植物体细胞杂交技术,用胞杂交技术,用AABB和和CC的体细胞进行融合形成杂种细胞后再经的体细胞进行融合形成杂种细胞后再经植物组织培养得到植物组织培养得到AABBCC的可育植株。的可育植株。(2)杂交后代杂交后代是基因型为是基因型为AABBCC和和AABBDD的植株经有性杂交得到的,其染色体组的组成的植株经有性杂交得到的,其染色体组的组成为为AABBCD,因每个染色体组中含,因每个染
22、色体组中含7条染色体,故进行减数分裂时条染色体,故进行减数分裂时AA和和BB能分别形成能分别形成7个四分体,而个四分体,而C和和D不能形成四分体。不能形成四分体。AABBCD为为6个染色体组,共含个染色体组,共含42条染色体。条染色体。(3)在减数分裂中不能进行正常联在减数分裂中不能进行正常联会会(同源染色体配对同源染色体配对)的染色体很容易丢失。的染色体很容易丢失。(4)抗病基因在抗病基因在C组的染色组的染色体上,而普通小麦的染色体中不含体上,而普通小麦的染色体中不含C组染色体,故染色体片段是在非组染色体,故染色体片段是在非同源染色体之间的移接,应属于染色体结构变异中的易位。同源染色体之间的
23、移接,应属于染色体结构变异中的易位。【答案答案】(1)秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交(2)AABBCD1442(3)无同源染色体配对无同源染色体配对(4)染色体结构变异染色体结构变异1(2011安徽卷安徽卷)人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病,但大剂治疗某些甲状腺疾病,但大剂量的量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接可能直接()A插入插入DNA分子引
24、起插入点后的碱基序列改变分子引起插入点后的碱基序列改变B替换替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变分子中的某一碱基引起基因突变C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代【解析解析】DNA分子的组成元素为分子的组成元素为C、H、O、N、P,不含碘元素,不含碘元素,故碘不能插入,故碘不能插入DNA分子中或替换某一碱基;大剂量的放射性同位素分子中或替换某一碱基;大剂量的放射性同位素131I积聚在甲状腺滤泡上皮细胞可诱发其发生基因突变,但基因突变积聚在甲状腺滤泡上皮细胞
25、可诱发其发生基因突变,但基因突变发生在体细胞而不是生殖细胞,故不能遗传给下一代;大剂量发生在体细胞而不是生殖细胞,故不能遗传给下一代;大剂量131I可可能造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异,故能造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异,故C项正确。项正确。【答案答案】C2(2012江苏卷江苏卷)某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体,正常染色体上具有白色隐性基因上具有白色隐性基因b(见下图见下图)。如以该植株为父本,测交后代中部。如以
26、该植株为父本,测交后代中部分表现为红色性状。下列解释最合理的是分表现为红色性状。下列解释最合理的是()A减数分裂时染色单体减数分裂时染色单体1或或2上的基因上的基因b突变为突变为BB减数第二次分裂时姐妹染色单体减数第二次分裂时姐妹染色单体3与与4自由分离自由分离C减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合D减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换【解析解析】由于由于“缺失染色体的花粉不育缺失染色体的花粉不育”,若以该植株为父本,若以该植株为父本,测交后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状,可能是测交
27、后代理论上应该全部表现为白色。若出现部分红色性状,可能是图示染色单体图示染色单体1或或2上的基因上的基因b突变为突变为B,但这种可能性很小,故,但这种可能性很小,故A项不项不是最合理的;减数第二次分裂时,即使姐妹染色单体是最合理的;减数第二次分裂时,即使姐妹染色单体3与与4分离,由于分离,由于其缺失突变,产生的花粉也不育,因而其缺失突变,产生的花粉也不育,因而B项不合理;减数第二次分裂项不合理;减数第二次分裂时姐妹染色单体分开成为染色体,分别移向细胞两极,不发生自由组时姐妹染色单体分开成为染色体,分别移向细胞两极,不发生自由组合,因而合,因而C项也不合理;最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时
28、项也不合理;最可能的原因是减数第一次分裂的四分体时期,由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,基因期,由于四分体中的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换,基因B转转移到染色单体移到染色单体1或或2上,上,D项最合理。项最合理。【答案答案】D1.四种常见育种方式的比较四种常见育种方式的比较 2.关于育种方案的关于育种方案的“选取选取”(1)在所有育种方法中,最简捷、最常规的育种方法在所有育种方法中,最简捷、最常规的育种方法杂交育种。杂交育种。(2)根据不同育种需求选择不同的育种方法根据不同育种需求选择不同的育种方法将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上,可利用杂交将两亲本的两个不同优良
29、性状集中于同一生物体上,可利用杂交育种,亦可利用单倍体育种。育种,亦可利用单倍体育种。要求快速育种,则运用单倍体育种。要求快速育种,则运用单倍体育种。要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,可利用诱要求大幅度改良某一品种,使之出现前所未有的性状,可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。变育种和杂交育种相结合的方法。要求提高品种产量,提高营养物质含量,可运用多倍体育种。要求提高品种产量,提高营养物质含量,可运用多倍体育种。若实现若实现“定向定向”改变性状,则用基因工程。改变性状,则用基因工程。(3)杂交育种选育的时间是从杂交育种选育的时间是从F2代开始,原因是从代开始,原因是从F2开始发生
30、性状分开始发生性状分离;选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。离;选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。(2012浙江卷浙江卷)玉米的抗病和不抗病玉米的抗病和不抗病(基因为基因为A、a)、高秆和、高秆和矮秆矮秆(基因为基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子种子(甲甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验。,研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验。取适量的甲,用合适剂量的取适量的甲,用合适剂量的射线照射后种植,在后代中观察到白射线照射后种植,在后代中观察到白化苗化苗4株、抗病矮秆株、抗病矮秆1
31、株株(乙乙)和不抗病高秆和不抗病高秆1株株(丙丙)。将乙与丙杂交,。将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。选取F1中抗中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株纯合二倍体的抗病高秆植株(丁丁)。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。请回答:请回答:(1)对上述对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了株白化苗的研究发
32、现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段一段DNA,因此该基因不能正常,因此该基因不能正常_,功能丧失,无法合成,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有叶绿素,表明该白化苗的变异具有_的特点,该变异类型属于的特点,该变异类型属于_。(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了上述培育抗病高秆玉米的实验运用了_、单倍体育种和、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是_。花药离体。花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成诱导分化成_获得再生植株。
33、获得再生植株。(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生中抗病高秆植株能产生_种配子。种配子。(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。的过程。【解析解析】(1)DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构改变属于基因突变。由此可以判断,控制其叶绿素合成的的基因结构改变属于基因突变。由此可以判断,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段基因缺失了一段DNA属于基因突变,突变后的基因不能正常表达而属于基因突变,突变后的基因不能正常表达而影响细胞正常的生理功能。基
34、因突变具有低频性、不定向性、多害少影响细胞正常的生理功能。基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点。利性等特点。(2)取适量甲种子,用合适剂量的取适量甲种子,用合适剂量的射线照射,属于诱变育种的方法射线照射,属于诱变育种的方法;杂交育种的原理为基因重组;单倍体育种常采用花药离体培养技术;杂交育种的原理为基因重组;单倍体育种常采用花药离体培养技术,在该过程中,可通过诱导其脱分化形成愈伤组织,再分化出芽、根,在该过程中,可通过诱导其脱分化形成愈伤组织,再分化出芽、根获得再生植株,也可以通过诱导分化成胚状体获得再生植株。获得再生植株,也可以通过诱导分化成胚状体获得再生植株。(3)根据甲与丁杂交
35、的结果可判断抗病对不抗病为显性、高秆对矮秆根据甲与丁杂交的结果可判断抗病对不抗病为显性、高秆对矮秆为显性。因为乙为抗病矮秆,其基因型为为显性。因为乙为抗病矮秆,其基因型为A_bb,丙为不抗病高秆,其,丙为不抗病高秆,其基因型为基因型为aaB_,再根据乙与丙杂交的结果,可判断乙的基因型为,再根据乙与丙杂交的结果,可判断乙的基因型为Aabb,丙的基因型为,丙的基因型为aaBb。乙与丙杂交,。乙与丙杂交,F1中抗病高秆的基因型为中抗病高秆的基因型为AaBb,根据基因自由组合定律可知,它能产生,根据基因自由组合定律可知,它能产生AB、Ab、aB、ab四种四种数目相等的配子。数目相等的配子。(4)根据乙
36、、丙的基因型,写出遗传图解如下:根据乙、丙的基因型,写出遗传图解如下:【答案答案】(1)表达有害性基因突变表达有害性基因突变(2)诱变育种基因重组诱变育种基因重组胚状体胚状体(3)4(4)3(2012太原高三调研太原高三调研)下图表示基因型为下图表示基因型为AaBb的水稻的单倍体的水稻的单倍体育种过程,下列说法中错误的是育种过程,下列说法中错误的是()A图中图中过程可以发生染色体畸变和基因突变过程可以发生染色体畸变和基因突变B过程细胞的形态和数目均发生变化过程细胞的形态和数目均发生变化C培养出的二倍体水稻其体细胞的基因组成均为培养出的二倍体水稻其体细胞的基因组成均为AABBD图中培养出的试管苗
37、高度不育图中培养出的试管苗高度不育【解析解析】过程是再分化过程,该过程伴随细胞的分裂和分化,过程是再分化过程,该过程伴随细胞的分裂和分化,可以发生染色体畸变和基因突变,可以发生染色体畸变和基因突变,A项正确;项正确;过程是脱分化过程,过程是脱分化过程,指花药细胞经过分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分指花药细胞经过分裂或不分裂逐渐失去原来的结构和功能而恢复分生状态,形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程,生状态,形成无组织结构的细胞团或愈伤组织的过程,B项正确;未项正确;未经秋水仙素处理前,细胞的基因型为经秋水仙素处理前,细胞的基因型为AB,进行分裂的细胞经秋水仙,进行分裂的细胞经秋水
38、仙素处理后,细胞基因型为素处理后,细胞基因型为AABB,培养出的二倍体水稻的基因型不,培养出的二倍体水稻的基因型不全为全为AABB,C项错误;项错误;AaBb的水稻花药离体培养的试管苗细胞只的水稻花药离体培养的试管苗细胞只含一组染色体组,表现出高度不育,含一组染色体组,表现出高度不育,D项正确。项正确。【答案答案】C4(2012河南省级示范高中高三联考河南省级示范高中高三联考)下图表示用下图表示用AAbb和和aaBB两两个品种的某种农作物培育出个品种的某种农作物培育出AABB品种的过程,相关叙述不正确的是品种的过程,相关叙述不正确的是()A基因重组可发生在图中的基因重组可发生在图中的步骤步骤B
39、经步骤经步骤(人工诱变人工诱变)处理获得的品种的基因型不一定是处理获得的品种的基因型不一定是AABBC和和所采用的方法分别是杂交和测交所采用的方法分别是杂交和测交D若该植物是两年生植物若该植物是两年生植物(第一年秋冬季播种,第二年春夏季开花第一年秋冬季播种,第二年春夏季开花、结果、结果),则通过,则通过“”途径获得基因型为途径获得基因型为AABB的植株至少的植株至少需要需要3年年【解析解析】图中涉及的育种方法有杂交育种图中涉及的育种方法有杂交育种(),单倍,单倍体育种体育种()、诱变育种、诱变育种()。基因重组主要发生在减数分裂的过。基因重组主要发生在减数分裂的过程中,而图中程中,而图中步均要
40、发生减数分裂,步均要发生减数分裂,A项正确;因诱变育项正确;因诱变育种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,所以获得的品种种的原理是基因突变,而基因突变具有不定向性,所以获得的品种基因型不一定是基因型不一定是AABB,B项正确;图中项正确;图中过程为杂交,过程为杂交,过程为过程为自交,自交,C项错误;若该植物是两年生植物项错误;若该植物是两年生植物(第一年秋冬季播种,第二第一年秋冬季播种,第二年春夏季开花、结果年春夏季开花、结果),则,则要经过第一年播种、第二年收要经过第一年播种、第二年收获种子及播种、第三年收获种子及播种即可得获种子及播种、第三年收获种子及播种即可得AABB的幼苗,的幼苗
41、,D项项正确。正确。【答案答案】C5(2012石家庄高三质检石家庄高三质检)以二倍体植物甲以二倍体植物甲(2N10)和二倍体植物和二倍体植物乙乙(2n10)进行有性杂交,得到的进行有性杂交,得到的F1不育。以物理撞击的方法使不育。以物理撞击的方法使F1在在第一次减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级细胞中,第二次减第一次减数分裂时整套的染色体分配到同一个次级细胞中,第二次减数分裂正常,再让这样的雌雄配子结合,产生数分裂正常,再让这样的雌雄配子结合,产生F2。下列有关叙述正确。下列有关叙述正确的是的是()A植物甲和乙能进行有性杂交,说明它们属于同种生物植物甲和乙能进行有性杂交,说明它们属于同种生
42、物BF1为四倍体,具有的染色体数目为为四倍体,具有的染色体数目为N10、n10C若用适宜浓度的秋水仙素处理若用适宜浓度的秋水仙素处理F1幼苗,则长成的植株是可育的幼苗,则长成的植株是可育的D物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,产生的物理撞击的方法导致配子中染色体数目加倍,产生的F2为二倍为二倍体体【解析解析】甲和乙有性杂交产生的甲和乙有性杂交产生的F1是不育的,说明二者之间存是不育的,说明二者之间存在生殖隔离,它们属于不同的物种;在生殖隔离,它们属于不同的物种;F1含有含有2个染色体组,共个染色体组,共10条染条染色体,其中色体,其中5条来自甲,条来自甲,5条来自乙;条来自乙;F1幼苗经秋
43、水仙素处理后,染幼苗经秋水仙素处理后,染色体数目加倍,长成的植株是可育的;利用物理撞击的方法使配子色体数目加倍,长成的植株是可育的;利用物理撞击的方法使配子中染色体数目加倍,产生的中染色体数目加倍,产生的F2为四倍体。为四倍体。【答案答案】C1.现代生物进化理论图解现代生物进化理论图解 2现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容(1)种群是生物进化的基本单位,生物进化的过程实质上是种群基种群是生物进化的基本单位,生物进化的过程实质上是种群基因频率发生变化的过程。因频率发生变化的过程。(2)突变和基因重组是产生生物进化的原材料。突变和基因重组是产生生物进化的原材料。(3)自然选择决定
44、生物进化的方向。自然选择决定生物进化的方向。(4)隔离是物种形成的必要条件。隔离是物种形成的必要条件。3物种形成的方式物种形成的方式(3)人工创造新物种人工创造新物种通过植物体细胞杂交通过植物体细胞杂交(如番茄如番茄马铃薯马铃薯)、多倍体远缘杂交、多倍体远缘杂交(如甘蔗如甘蔗萝卜萝卜)、多倍体育种、多倍体育种(如八倍体小黑麦如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。等方式也可以创造新物种。4生物进化与物种形成的关系生物进化与物种形成的关系(1)区别:生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此,可以认区别:生物进化的实质是种群基因频率的改变,因此,可以认为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了。而
45、物种的形成是为种群的基因频率发生改变就意味着生物进化了。而物种的形成是基因频率改变到一定的程度,直到新类群与原种群不能实现基因交基因频率改变到一定的程度,直到新类群与原种群不能实现基因交流为止流为止(产生了生殖隔离产生了生殖隔离)。可见,二者是量变和质变的关系。可见,二者是量变和质变的关系。(2)联系:生物发生进化,并不一定形成新物种,但是新物种的形联系:生物发生进化,并不一定形成新物种,但是新物种的形成要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础。成要经过生物进化,即生物进化是物种形成的基础。(3)判断依据:判断生物进化的依据是看种群基因频率是否发生改判断依据:判断生物进化的依据是看种群基因频
46、率是否发生改变,只要种群基因频率发生了改变,种群就发生了进化;而判断物变,只要种群基因频率发生了改变,种群就发生了进化;而判断物种形成的依据是看是否产生生殖隔离。种形成的依据是看是否产生生殖隔离。5生物进化与生物多样性生物进化与生物多样性(1)生物多样性主要包括:基因、物种、生态系统的多样性。生物多样性主要包括:基因、物种、生态系统的多样性。(2)生物进化与生物多样性的关系:生物多样性的形成是生物进化生物进化与生物多样性的关系:生物多样性的形成是生物进化的结果,生物多样性的产生又加速了生物的进化。的结果,生物多样性的产生又加速了生物的进化。(2012海南卷海南卷)关于现代生物进化理论的叙述,错
47、误的是关于现代生物进化理论的叙述,错误的是()A基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要基因的自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同不同基因型的个体对环境的适应性可相同,也可不同C环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变环境发生变化时,种群的基因频率可能改变,也可能不变D同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落同一群落中的种群相互影响,因此进化的基本单位是群落【解析解析】基因突变率虽然低,却是生物变异的根本来源,是生物基因突变率虽然低,却是生物变异的根本来源,是生物进化的原材料,进化的原材料,A项正确;生物的表现型是基因型与环
48、境共同作用的项正确;生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果,基因型不同,表现型相同,对环境的适应性相同,也可能表现结果,基因型不同,表现型相同,对环境的适应性相同,也可能表现型不同,对环境的适应性也不同,型不同,对环境的适应性也不同,B项正确;环境发生的变化如果影项正确;环境发生的变化如果影响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会使种群的基因频率改变响到某些基因型,由于环境的选择作用,就会使种群的基因频率改变;如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性,也可能不起;如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性,也可能不起选择作用,使基因频率不变,选择作用,使基因频率不变,C项正确;种群
49、内个体之间才有基因交项正确;种群内个体之间才有基因交流,所以生物进化的基本单位是种群而非群落,流,所以生物进化的基本单位是种群而非群落,D项错误。项错误。【答案答案】D6(2012上海卷上海卷)研究证实,杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产研究证实,杂草解毒能力增强是杂草对除草剂产生抗性的主要机制之一。从种群水平分析,这是因为生抗性的主要机制之一。从种群水平分析,这是因为()A种群内的基因突变加快种群内的基因突变加快B种群内的基因频率发生了变化种群内的基因频率发生了变化C种群内形成了生殖隔离种群内形成了生殖隔离D种群内的基因突变朝着抗药性发展种群内的基因突变朝着抗药性发展【解析解析】除草剂对杂草进
50、行选择,使能抗除草剂的杂草大量繁殖除草剂对杂草进行选择,使能抗除草剂的杂草大量繁殖,相应的抗除草剂基因频率增加,相应的抗除草剂基因频率增加,B项正确。项正确。【答案答案】B7(2012广东卷广东卷)科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵科学家用人工合成的染色体片段,成功替代了酵母菌的第母菌的第6号和第号和第9号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,号染色体的部分片段,得到的重组酵母菌能存活,未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述,错误的是未见明显异常。关于该重组酵母菌的叙述,错误的是()A还可能发生变异还可能发生变异B表现型仍受环境的影响表现型仍受环境的影响C增加了酵母菌的遗传多样性增加
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