2019年高考生物大二輪復習 專題突破練習四 第3講 變異、育種和進化.doc

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2019年高考生物大二輪復習 專題突破練習四 第3講 變異、育種和進化 [考綱要求]　1.基因重組及其意義(B)。2.基因突變的特征和原因(B)。3.染色體結構變異和數目變異(B)。4.生物變異在育種上的應用(C)。5.轉基因食品的安全性(B)。6.現代生物進化理論的主要內容(B)。7.生物進化與生物多樣性的形成(B)。 [構建網絡] 考點一　生物的變異與育種 1．變異與育種的整合 2．生物可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異 (1)基因突變：具有普遍性、隨機性、低頻性、不定向性和多害少利性，產生新基因，是生物變異的根本來源。 (2)基因重組：包括交叉互換和自由組合，產生新的基因型，導致重組性狀出現，是形成生物多樣性的重要原因之一。 (3)染色體變異：包括染色體結構變異和染色體數目變異，是生物可遺傳變異的重要來源。 3．生物變異在育種上的應用 項目 雜交育種 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 基因工程育種 原理 基因重組 基因突變 染色體變異 染色體變異 基因重組 育種 程序 應用 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥 高產青霉菌 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥 三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥 轉基因“向日葵豆”、轉基因抗蟲棉 [錯混診斷] 1．DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導致基因突變(2011江蘇，22A)(　√　) 2．A基因突變?yōu)閍基因，a基因還可能再突變?yōu)锳基因(2011上海，8A)(　√　) 3．染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化(2011海南，19C)(　　) 4．低溫可抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極導致染色體加倍(xx福建，3A改編)(　　) 5．多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會(xx廣東，7D)(　　) 6．在有絲分裂和減數分裂過程中，非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結構變異(2011江蘇，22C)(　√　) 7．染色體組整倍性、非整倍性變化必然導致基因種類的增加(2011海南，19AB改編)(　　) 8．某種極具觀賞價值的蘭科珍稀花卉很難獲得成熟種子。為盡快推廣種植，可采用幼葉、莖尖等部位的組織進行組織培養(yǎng)(xx江蘇，11D)(　√　) 9．用秋水仙素處理細胞群體，M(分裂)期細胞的比例會減少(xx浙江，1D)(　　) 10．三倍體西瓜植株的高度不育與減數分裂同源染色體聯會行為有關(xx安徽，4③)(　√　) 題組一　從生物變異的種類及實質進行考查 1．(xx江蘇，7)下列關于染色體變異的敘述，正確的是(　　) A．染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異 B．染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力 C．染色體易位不改變基因數量，對個體性狀不會產生影響 D．通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型 答案　D 解析　A項，染色體增加某一片段不一定會提高基因的表達水平，且該基因的大量表達對生物體也不一定是有利的。B項，若顯性基因隨染色體的缺失而丟失，可有利于隱性基因表達，但隱性基因的表達不一定能提高個體的生存能力。C項，染色體易位不改變細胞內基因的數量，可能對當代生物體不產生影響，也可能產生影響，并且染色體變異大多對生物體是不利的。D項，不同物種作物可以通過雜交獲得不育的子一代，然后經秋水仙素誘導可得到可育的多倍體，從而培育出作物新類型。 2．下圖表示某種生物的部分染色體發(fā)生了兩種變異的示意圖，圖中①和②，③和④互為同源染色體，則圖a、圖b所示的變異(　　) A．均為染色體結構變異 B．均使基因的數目和排列順序發(fā)生改變 C．均使生物的性狀發(fā)生改變 D．均可發(fā)生在減數分裂過程中 答案　D 解析　由圖可知，圖a為同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，屬于基因重組，基因的數目和排列順序未發(fā)生改變，生物的性狀可能沒有改變；圖b是染色體結構變異，基因的數目和排列順序均發(fā)生改變，性狀也隨之改變；二者均可發(fā)生在減數分裂過程中。 3．(xx浙江，6)除草劑敏感型的大豆經輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是(　　) A．突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因 B．突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經誘變可恢復為敏感型 C．突變體若為基因突變所致，則再經誘變不可能恢復為敏感型 D．抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈 答案　A 解析　A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現了隱性基因控制的性狀。B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導致控制該性狀的一對基因都丟失，經誘變后不可能使基因從無到有。C項，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經誘變仍可能恢復為敏感型。D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，若該堿基對不在基因的前端(對應起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據突變后對應的密碼子是否為終止密碼子來判斷。 　1.易位與交叉互換的區(qū)別 染色體易位 交叉互換 圖解 區(qū)別 發(fā)生于非同源染色體之間 發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間 屬于染色體結構變異 屬于基因重組 2.基因突變對性狀的影響 堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響 替換 小 只改變1個氨基酸或不改變 增添 大 插入位置前不影響，影響插入后的序列 缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失后的序列 題組二　從生物變異在育種上的應用進行考查 4．普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種，控制兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。實驗小組利用不同的方法進行了如下三組實驗： 下列關于該實驗的說法，不正確的是(　　) A．A組和B組都利用雜交的方法，目的是一致的 B．A組F2中的矮稈抗病植株Ⅰ可以直接用于生產 C．B組育種過程中，必須用到生長素、細胞分裂素、秋水仙素等物質 D．C組育種過程中，必須用γ射線處理大量的高稈抗病植株，才有可能獲得矮稈抗病植株 答案　B 解析　 育種過程中直接用于生產的品種必須是純合子，在雜交育種過程中F2矮稈抗病植株有兩種基因型，其中純合子只占，雜合子占。 5．如圖為普通小麥的培育過程。據圖判斷下列說法正確的是(　　) A．普通小麥的單倍體中含有一個染色體組，共7條染色體 B．將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程稱為單倍體育種 C．二粒小麥和普通小麥均能通過自交產生可育種子 D．染色體加倍只能通過秋水仙素處理萌發(fā)的種子實現 答案　C 解析　普通小麥是六倍體，其單倍體內含有21條染色體，每個染色體組中含有7條形狀、大小不同的染色體；將配子直接培養(yǎng)成單倍體的過程只是單倍體育種的一個環(huán)節(jié)；二粒小麥和普通小麥細胞內均含有同源染色體，均能通過自交產生可育種子；使染色體加倍除可利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗外，還可以對其進行低溫處理。 6．染色體部分缺失在育種方面也有重要作用。下圖所示為育種專家對棉花品種的培育過程，相關敘述錯誤的是(多選)(　　) A．太空育種依據的原理主要是基因突變 B．粉紅棉M的出現是染色體缺失的結果 C．深紅棉S與白色棉N雜交產生深紅棉的概率為 D．粉紅棉M自交產生白色棉N的概率為 答案　CD 解析　太空育種的原理主要是基因突變，可以產生新的基因，由圖可知，粉紅棉M是由于染色體缺失了一段形成的。若用b－表示染色體缺失的基因，則bbb－b－→bb－(全部為粉紅棉)；粉紅棉bb－自交，得白色棉bb的概率為。 　單倍體育種包括花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過程，將配子離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個環(huán)節(jié)。后代是否可育關鍵要看體細胞中是否含有同源染色體，有則可育，無則不可育。單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同，兩種育種方法都出現了染色體加倍的情況，單倍體育種的操作對象是花藥，通過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理，得到的植株是純合子；多倍體育種的操作對象是萌發(fā)的種子或幼苗。 題組三　從細胞分裂異常引起的變異進行考查 7．某男子表現型正常，但其一條14號和一條21號染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲。減數分裂時異常染色體的聯會如圖乙，配對的三條染色體中，任意配對的兩條染色體分離時，另一條染色體隨機移向細胞任一極。下列敘述正確的是(多選)(　　) A．圖甲所示的變異屬于染色體結構變異 B．觀察異常染色體應選擇處于分裂間期的細胞 C．如不考慮其他染色體，理論上該男子產生的精子類型有8種 D．該男子與正常女子婚配能生育染色體組成正常的后代 答案　AD 解析　圖甲所示的變異屬于染色體結構變異；觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數分裂的聯會或四分體時期；在不考慮其他染色體的情況下，理論上該男子產生的精子類型有6種，即僅具有異常染色體、同時具有14號和21號染色體、同時具有異常染色體和14號染色體、僅具有21號染色體、同時具有異常染色體和21號染色體、僅具有14號染色體；該男子的14號和21號染色體在一起的精子與正常女子的卵細胞結合能生育染色體組成正常的后代。 8．牙鲆生長快、個體大，且肉嫩、味美、營養(yǎng)價值高，已成為海水養(yǎng)殖中有重要經濟價值的大型魚類，而且雌性個體的生長速度比雄性明顯快，下面是利用卵細胞培育二倍體牙鲆示意圖。其原理是經紫外線輻射處理過的精子入卵后不能與卵細胞核融合，只激活卵母細胞完成減數分裂，后代的遺傳物質全部來自卵細胞。關鍵步驟包括：①精子染色體的失活處理；②卵細胞染色體二倍體化等。下列敘述不正確的是(　　) A．圖中方法一獲得的子代是純合二倍體，原因是低溫抑制了紡錘體的形成 B．方法二中的雜合二倍體，是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換所致 C．如果圖中③在正常溫度等條件下發(fā)育為雄性，則牙鲆的性別決定方式為ZW型 D．經紫外線輻射處理的精子失活，屬于染色體變異，不經過②過程處理將得到單倍體牙鲆 答案　D 解析　由于低溫抑制第一次卵裂，DNA復制后，紡錘體的形成受到抑制，導致細胞不能分裂，因為方法一導致細胞核中基因相同，是純合二倍體。減Ⅰ時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，而導致同一染色體上的兩條姐妹染色單體中可能會含有等位基因，因此方法二低溫抑制極體排出，會獲得雜合二倍體。③來自卵細胞或次級卵母細胞，由于細胞中的染色體為姐妹染色單體分離后所形成的，細胞中含有的是兩條同型的性染色體，根據性別決定方式，若③發(fā)育為雄性則為ZW型。經紫外線輻射處理的精子失活，不一定屬于染色體變異，不經過②過程處理可得到單倍體牙鲆。 　本題的解題關鍵首先在于依據基礎知識正確完成圖文轉換。如低溫抑制第一次卵裂，如何得到純合二倍體，低溫抑制極體排出，如何得到雜合二倍體；其次在于熟記可遺傳變異的種類、誘變機理及適用范圍。 題組四　從生物變異的類型探究進行命題 9．(xx山東，28節(jié)選)果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性，灰體純合果蠅與黑檀體果蠅雜交，在后代群體中出現了一只黑檀體果蠅。出現該黑檀體果蠅的原因可能是親本果蠅在產生配子過程中發(fā)生了基因突變或染色體片段缺失?，F有基因型為EE、Ee和ee的果蠅可供選擇，請完成下列實驗步驟及結果預測，以探究其原因。(注：一對同源染色體都缺失相同片段時胚胎致死；各型配子活力相同) 實驗步驟：①用該黑檀體果蠅與基因型為________的果蠅雜交，獲得F1； ②F1自由交配，觀察、統(tǒng)計F2表現型及比例。 結果預測：Ⅰ.如果F2表現型及比例為______________，則為基因突變； Ⅱ.如果F2表現型及比例為______________，則為染色體片段缺失。 答案　答案一：①EE?、冖?灰體∶黑檀體＝3∶1?、?灰體∶黑檀體＝4∶1　答案二：①Ee?、冖?灰體∶黑檀體＝7∶9?、?灰體∶黑檀體 ＝7∶8 解析　分析題中信息可推知后代群體中這只黑檀體果蠅的基因型為ee(基因突變)或_e(染色體片段缺失)，由于選擇隱性個體ee進行雜交實驗，后代無性狀分離，無法判斷該個體的基因型，所以應選擇基因型為EE或Ee的個體與變異個體進行雜交，而選擇Ee個體進行雜交后代配子種類多，計算繁瑣，最好選擇基因型為EE的個體與變異個體雜交。 方法一：選擇基因型為EE的個體與變異個體進行雜交，過程如下： Ⅰ.若為基因突變，則： Ⅱ.若為染色體片段缺失，則： 計算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結合情況有EE＝＝ ee＝＝ __＝＝ Ee＝2＝ _E＝2＝ _e＝2＝ 方法二：選擇基因型為Ee的個體與變異個體進行雜交，過程如下： Ⅰ.若為基因突變，則： 計算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結合情況有EE＝＝ ee＝＝ Ee＝2＝ Ⅱ.若為染色體片段缺失，則： 計算方法提示：可采用配子法。 F1的雌雄配子均為 雌雄配子結合情況有EE＝＝ ee＝＝ __＝＝ Ee＝2＝ _E＝2＝ _e＝2＝ 　利用遞推法準確解答遺傳實驗結果預測題 此類題目多為探究性實驗，實驗結果可能有多種。實驗結論比較容易寫出，但一般很難直接寫出實驗結果。若實驗結論已給出，可以從所給實驗結論入手，逆推可能的實驗結果。在沒有給出實驗結論時，應注意思路上是先設想可能的結論，然后逆推實驗結果，但在書寫答案時仍應把結果寫在前，結論寫在后，不能把結論寫在前，結果寫在后。 考點二　生物進化與物種形成 1．現代生物進化理論圖解 2．物種形成的方式 (1)漸變式物種形成： (2)爆發(fā)式物種形成 (3)人工創(chuàng)造新物種：通過植物體細胞雜交(如番茄—馬鈴薯)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。 [錯混診斷] 1．外來物種入侵能改變生物進化的速度和方向(xx江蘇，5C)(　√　) 2．大豆植株的體細胞含40條染色體。用放射性60Co處理大豆種子后，篩選出一株抗花葉病的植株X，取其花粉經離體培養(yǎng)得到若干單倍體植株，其中抗病植株占50%。放射性60Co誘發(fā)的基因突變，可以決定大豆的進化方向(xx四川，5改編)(　　) 3. 如圖為四個物種的進化關系樹(圖中百分數表示各物種與人類的DNA相似度)。DNA堿基進化速率按1%/百萬年計算，大猩猩和人類的親緣關系，與大猩猩和非洲猴的親緣關系的遠近相同(xx江蘇，12改編)(　　) 4．一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應環(huán)境(xx大綱全國Ⅰ，4C)(　√　) 5．物種的形成可以不經過隔離(xx山東，2A)(　　) 6．自然選擇決定了生物變異和進化的方向(2011江蘇，6A)(　　) 7．生物進化過程的實質在于有利變異的保存(xx山東，2B)(　　) 8．人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中(xx江蘇，12A)(　　) 9．生物進化時基因頻率總是變化的(xx山東，5B)(　√　) 題組一　利用現代生物進化理論解釋問題 1．(xx江蘇，8)某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是(　　) A．孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內大多數細菌突變 B．即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也有可能是耐藥菌 C．新生兒體內缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性 D．新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導致耐藥菌形成 答案　B 解析　A項，抗生素不能誘導細菌發(fā)生突變，而是對具有不同耐藥性的細菌進行選擇。B項，細菌本身就存在耐藥性的與非耐藥性的兩種類型，所以即使新生兒未接觸過抗生素，新生兒感染的細菌也可能存在耐藥性的類型。C項，新生兒體內缺少免疫球蛋白，將會導致體內的致病菌數量增加，但不會增加其耐藥性，耐藥性的增加是藥物對致病菌進行選擇的結果。D項，新生兒出生時沒有及時接種疫苗，不能對該類細菌產生免疫力，將導致致病菌在體內繁殖。 2．(xx北京，4)為控制野兔種群數量，澳洲引入一種主要由蚊子傳播的兔病毒。引入初期強毒性病毒比例最高，兔被強毒性病毒感染后很快死亡，致兔種群數量大幅下降，兔被中毒性病毒感染后可存活一段時間。幾年后中毒性病毒比例最高，兔種群數量維持在低水平。由此無法推斷出(　　) A．病毒感染對兔種群的抗性具有選擇作用 B．毒性過強不利于維持病毒與兔的寄生關系 C．中毒性病毒比例升高是因為兔抗病毒能力下降所致 D．蚊子在兔和病毒之間的協同(共同)進化過程中發(fā)揮了作用 答案　C 解析　A項，病毒感染對兔種群的抗性進行選擇，抗性較強的個體保留下來，抗性弱的個體被淘汰；B項，若病毒毒性過強，兔被感染后會死亡，種群數量急劇減少，則病毒也失去了宿主，不利于維持病毒與兔的寄生關系；C項，兔病毒對兔具有選擇作用，抗病毒能力強的兔數量增多，低毒性病毒被兔體內的免疫物質殺死，中毒性病毒比例升高，因此中毒性病毒比例升高是兔抗性增強的結果；D項，兔病毒主要由蚊子傳播，故蚊子在兔和病毒的共同進化中發(fā)揮了作用。 1.不要錯誤地認為細菌抗藥性的產生是抗生素的誘導作用。 2．不要錯誤地認為病毒與野兔之間只存在單向選擇。 3．不要錯誤的認為共同進化只發(fā)生在生物與生物之間。 題組二　從生物進化與物種形成進行綜合考查 3．(xx四川，5)油菜物種甲(2n＝20)與乙(2n＝16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是(　　) A．秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數目加倍 B．幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體 C．丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向 D．形成戊的過程未經過地理隔離，因而戊不是新物種 答案　B 解析　A項，在有絲分裂過程中，秋水仙素的作用是在分裂前期抑制紡錘體的形成，從而達到使染色體數目加倍的目的。B項，油菜物種甲、乙雜交，子代丙是異源二倍體，其染色體數為10＋8＝18，用秋水仙素處理其頂芽后，發(fā)育成的幼苗丁中部分細胞染色體加倍為36條，該類細胞在有絲分裂后期可觀察到72條染色體，其他時期可觀察到36條染色體。C項，決定生物進化方向的是自然選擇，不是丙到丁發(fā)生的染色體變化(染色體變異)。D項，雖然形成戊的過程沒有經過地理隔離，但是其體細胞中染色體組成為物種甲(2n＝20)＋物種乙(2n＝16)，為異源四倍體，與二倍體物種甲、二倍體物種乙都存在生殖隔離，因而戊是新物種。 4．某小島上有兩種蜥蜴，一種腳趾是分趾性狀(游泳能力弱)，由顯性基因W表示；另一種腳趾是聯趾性狀(游泳能力強)，由隱性基因w控制。下圖顯示了自然選擇導致蜥蜴基因庫變化的過程，對該過程的敘述正確的是(多選)(　　) A．基因頻率的改變標志著生物發(fā)生了進化 B．當蜥蜴數量增加，超過小島環(huán)境容納量時，將會發(fā)生圖示基因庫的改變 C．當基因庫中W下降到10%時，兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離，形成兩個新物種 D．蜥蜴中所有基因W與基因w共同構成了蜥蜴的基因庫 答案　AB 解析　基因頻率的改變標志著生物發(fā)生了進化，A正確；當蜥蜴數量超過小島環(huán)境容納量時，劇烈的種內斗爭使適宜環(huán)境的基因頻率上升，不適宜環(huán)境的基因頻率下降，從而發(fā)生圖示基因庫的改變，B正確；基因庫中W的基因頻率下降到10%，表示生物進化了，但并不能成為兩種蜥蜴將會發(fā)生生殖隔離的依據，C錯誤；蜥蜴的基因庫不但包括基因W與基因w，還包括蜥蜴的其他基因，D錯誤。 　隔離、物種形成與進化的關系 (1)生物進化≠物種的形成 ①生物進化的實質是種群基因頻率的改變，物種形成的標志是生殖隔離的產生。 ②生物發(fā)生進化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經過生物進化，即生物進化是物種形成的基礎。 (2)物種形成與隔離的關系：物種的形成不一定要經過地理隔離，但必須要經過生殖隔離。 題組三　基因頻率與基因型頻率的相關計算 5．將某生物種群分成兩組，分別遷移到相差懸殊的兩個區(qū)域A和B中，若干年后進行抽樣調查。調查結果顯示：A區(qū)域中基因型頻率分別為SS＝80%，Ss＝18%，ss＝2%；B區(qū)域中基因型頻率分別為SS＝2%，Ss＝8%，ss＝90%。下列基因頻率結果正確的是(多選)(　　) A．A地S基因的頻率為89% B．A地s基因的頻率為11% C．B地S基因的頻率為6% D．B地s基因的頻率為89% 答案　ABC 解析　由題給數據可知A種群內S的基因頻率＝(802＋18)(1002)100%＝89%，s的基因頻率＝1－89%＝11%，而B種群內S的基因頻率＝(22＋8)(1002)100%＝6%，而s的基因頻率＝1－6%＝94%。 6．舞蹈癥屬于常染色體上的隱性遺傳病，人群中每2 500人就有一個患者。一對健康的夫婦，生了一個患此病的女兒，兩人離異后，女方又與另一個健康的男性再婚，這對再婚的夫婦生一 A. B. C. D. 答案　C 解析　若把舞蹈癥的致病基因記作a，則女方的基因型為Aa，女方(Aa)與另一男性結婚，如果也生一患此病的孩子，則該男性的基因型也應為Aa。根據題意，假設a的基因頻率為q，則aa的基因型頻率為qq＝，可得q＝，A的基因頻率p＝1－q＝。雜合子Aa的基因型頻率＝2pq＝2，又考慮到雙親均為雜合子，后代出現隱性純合子aa的可能性是，由此可得這對再婚夫婦生一患此病孩子的概率為2≈。 7．(xx山東，28節(jié)選)果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性。在沒有遷入遷出、突變和選擇等條件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1，F1中灰體果蠅8 400只，黑檀體果蠅1 600只。F1中e的基因頻率為________，Ee的基因型頻率為________。親代群體中灰體果蠅的百分比為________。 答案　40%　48%　60% 解析　題干給出的條件符合遺傳平衡定律，根據F1中黑檀體果蠅ee所占的比例1 600/(1 600＋8 400)＝16%，可以推出e的基因頻率為40%，所以E的基因頻率為60%，F1中Ee的基因型頻率為240%60%＝48%。由于理想條件下不發(fā)生基因頻率的改變，故親本E和e的基因頻率與F1相同，從題目中可獲取信息“親本都是純合子，只有EE和ee個體”，假設親代有100個個體，其中EE有x個，根據基因頻率的計算公式，E基因的頻率＝2x/200＝60%，得x＝60，所以親代群體中灰體果蠅的百分比為60%。 　基因頻率和基因型頻率的計算方法 (1)定義法 基因頻率＝100%。 (2)基因位置法 ①若某基因在常染色體上，則 基因頻率＝100%。 ②若某基因只出現在X染色體上，則 基因頻率＝100%。 (3)通過基因型頻率計算 若已知AA、Aa、aa的頻率，求A(a)的基因頻率，則 A%＝AA%＋Aa%；a%＝aa%＋Aa%。 (4)運用哈迪—溫伯格平衡定律，由基因頻率計算基因型頻率 ①內容：在一個有性生殖的自然種群中，當等位基因只有一對(Aa)時，設p代表A基因的頻率，q代表a基因的頻率，則：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。 其中p2是AA(純合子)的基因型頻率，2pq是Aa(雜合子)的基因型頻率，q2是aa(純合子)的基因型頻率。 ②適用條件：在一個有性生殖的自然種群中，在符合以下五個條件的情況下，各等位基因的基因頻率和基因型頻率在一代代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，或者說是保持著動態(tài)平衡的。這五個條件是：種群足夠大；種群中個體間的交配是隨機的；沒有突變的發(fā)生；沒有新基因的加入；沒有自然選擇。 專題突破練 1．下列與遺傳變異相關的敘述，不正確的是(　　) A．一個基因型為AaBb(位于兩對染色體上)的精原細胞可形成兩種精子 B．染色體之間交換部分片段屬于染色體結構變異 C．男性色盲的色盲基因可通過其女兒傳給其外孫 D．染色體結構的改變會使染色體上的基因數目或排列順序發(fā)生改變 答案　B 解析　一個基因型為AaBb(位于兩對染色體上)的精原細胞經過減數分裂，產生4個精子，但4個精子兩兩相同，即只能形成兩種類型的精子，A正確。根據交換片段的兩條染色體間的關系進行判斷：若是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換則屬于基因重組，若是非同源染色體之間交換部分片段則屬于染色體結構變異，B錯誤。男性色盲的色盲基因只可傳給其女兒，而女兒接受的色盲基因可傳給她的兒子，即男性色盲的外孫，C正確。染色體結構的改變會使染色體上的基因數目或排列順序發(fā)生改變，D正確。 2．某植物高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對易感銹病(t)為顯性，兩對基因位于兩對同源染色體上。下列對DdTt和Ddtt雜交后代的預測中，錯誤的是(多選)(　　) A．由于等位基因分離，后代可出現矮稈類型 B．由于基因重組，后代可出現矮稈抗銹病類型 C．由于基因突變，后代可出現DDdTt類型 D．由于自然選擇，后代的T基因頻率可能下降 答案　CD 解析　由“某植物高稈(D)對矮稈(d)為顯性，抗銹病(T)對易感銹病(t)為顯性，兩對基因位于兩對同源染色體上”，分析高稈與矮稈這對性狀可知DdDd→3D_高稈、1dd矮稈，是等位基因分離導致，A正確。DdTtDdtt→D_Tt、D_tt、ddTt、ddtt，后代出現矮稈抗銹病是基因重組的結果，B正確。后代可出現DDdTt類型是染色體變異導致的，C錯誤?？逛P病植株在相應病原體的選擇下，存活下來的幾率大，可使后代的T基因頻率上升，D錯誤。 3．(xx江蘇，13)下圖是高產糖化酶菌株的育種過程，有關敘述錯誤的是(　　) 出發(fā)菌株挑取200個單細胞菌株選出50株選出5株多輪重復篩選 A．通過上圖篩選過程獲得的高產菌株未必能作為生產菌株 B．X射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異 C．上圖篩選高產菌株的過程是定向選擇過程 D．每輪誘變相關基因的突變率都會明顯提高 答案　D 解析　A項，圖示育種過程為誘變育種，因未進行酶活性檢測等，故該過程獲得的高產菌株不一定符合生產要求。B項，X射線等物理因素既可以引起基因突變，也可能導致染色體變異。C項，篩選高產菌株的過程是定向選擇符合人類特定需求的菌株的過程，屬于人工選擇。D項，人工誘變的突變率高于自發(fā)突變，但不一定每輪誘變都是與高產相關的基因發(fā)生突變。 4．褐鼠的不同基因型對滅鼠強藥物的抗性及對維生素E的依賴性(即需要從外界環(huán)境中獲取維生素E才能維持正常生命活動)的表現型如下表。若對維生素E含量不足環(huán)境中的褐鼠種群長期連續(xù)使用滅鼠強進行處理，則該褐鼠種群中(　　) 基因型 TT Tt tt 對維生素E的依賴性 高度 中度 無 對滅鼠強的抗性 抗性 抗性 敏感 A.基因t的頻率最終下降至0 B．抗性個體TT∶Tt＝1∶1 C．Tt基因型頻率會接近100% D．基因庫會發(fā)生顯著變化 答案　C 解析　維生素E含量不足環(huán)境中TT、Tt、tt三種基因型褐鼠的生活能力逐漸增強，長期連續(xù)使用滅鼠強進行處理，tt褐鼠會被大量消滅，Tt個體較多地存活下來。基因t的頻率不會下降至0，A錯誤；TT個體被大量淘汰，B錯誤；Tt基因型頻率會接近100%，C正確；該種群基因庫不會發(fā)生顯著變化，D錯誤。 5．(xx新課標Ⅰ，32) 現有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒狀)品種，已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少。 回答下列問題： (1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種目的是獲得具有____________優(yōu)良性狀的新品種。 (2)雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預測雜交結果。若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交結果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是__________________________________。 (3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測交實驗的過程。 答案　(1)抗病矮稈　(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上　(3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交，產生F1，讓F1與感病矮稈植株雜交。 解析　(1)雜交育種能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)雜交育種依據的原理是基因重組，控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，每對基因單獨考慮時符合分離定律。(3)測交是指用F1和隱性純合子雜交，故應先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1，然后再進行測交實驗。 6．某雌雄異株植物為XY型性別決定，該植物花色(紅、紫、白)由兩對獨立遺傳的基因控制，其中A、a基因位于常染色體上。A、B基因共存時植株開紫花；僅有A基因而沒有B基因時植株開紅花；沒有A基因時，不管有無B基因植株都開白花。現有兩個親本雜交，其中雄紫花為純合子，結果如圖： (1)等位基因B、b位于________染色體上，判斷的依據是 ________________________________________________________________________。 (2)研究者用射線照射親本雄紫花的花粉并授于親本雌紅花的個體上，發(fā)現在F1代雄花中出現了1株白花。鏡檢表明，其原因是射線照射導致一條染色體上載有基因A的區(qū)段缺失。由此可推知親本中雌紅花植株的基因型為________________，F1雄白花植株的基因型為________________。 (3)鏡檢時最好選擇F1代雄白花植株正在進行減數分裂的細胞觀察和比較染色體，原因是________________________________________________________________________。 (4)用雜交方法也能驗證上述變異類型，原理是：雖然一條染色體區(qū)段缺失不影響個體生存，但是當兩條染色體均缺失相同區(qū)段時則有致死效應。當雜交后代出現致死效應時，就會表現出特殊的性狀比例。請完善下面的驗證實驗。 實驗步驟：①選F1雄白花植株與純合的雌紅花植株雜交，得到種子(F2代)； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 結果分析：F3代植株中紅花∶白花為________________時，即可驗證上述變異類型。 答案　(1)X　子代性狀與性別相關聯　(2)AaXbXb　aXbY　(3)減數分裂同源染色體聯會時，便于比較二者的異同　(4)答案一：實驗步驟：②種植F2，F2代雌雄植株雜交，得到種子(F3代)　③種植F3，觀察統(tǒng)計F3代植株花的顏色比例　結果分析：4∶1　答案二：實驗步驟：②F2代雌植株與F1雄白花植株雜交，得到種子(F3代) ③種植并統(tǒng)計F3代植株花的顏色比例　結果分析：4∶3 解析　(1)純合雄紫花與雌白花雜交，子代中雄的全是紅花，雌的全是紫花，與性別有關，B、b基因位于X染色體上，是伴性遺傳。 (2)研究者用射線照射親本雄紫花的花粉并授于親本雌紅花的個體上，發(fā)現在F1代雄花中出現了1株白花。鏡檢表明，其原因是射線照射導致一條染色體上載有基因A的區(qū)段缺失，雌紅花沒有B基因，XbXb，因為開紅花，所以含有A基因，基因型是A_XbXb，射線照射導致一條染色體上載有基因A的區(qū)段缺失，即表現出了白花性狀，所以親本中雌紅花植株的基因型為AaXbXb，F1雄白花的基因型是aXbY。 (3)減數分裂過程中會產生聯會現象，由于這只白花染色體中缺失A片段，在聯會過程中，會產生明顯的變化，便于比較異同。 (4)選F1雄白花植株與純合的雌紅花植株雜交，得到種子(F2代)；種植F2，F2代雌雄植株雜交，得到種子(F3代)；種植F3，觀察統(tǒng)計F3代植株花的顏色比例；結果分析。 7．(xx安徽，31)香味性狀是優(yōu)質水稻品種的重要特性之一。 (1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現是因為______________________________，導致香味物質積累。 (2)水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳?？共?B)對感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進行了一系列雜交實驗。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計結果如圖所示，則兩個親代的基因型是______________。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為________。 (3)用純合無香味植株作母本與香稻品種甲進行雜交，在F1中偶爾發(fā)現某一植株具有香味性狀。請對此現象給出兩種合理的解釋：①______________________________； ②________________________________________________________________________。 (4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經脫分化形成________________，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需的____________。若要獲得二倍體植株，應在________時期用秋水仙素進行誘導處理。 答案　(1)a基因純合，參與香味物質代謝的某種酶缺失 (2)Aabb、AaBb　　(3)某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因　某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失　(4)愈傷組織　全部遺傳信息　幼苗 解析　(1)根據題意分析，a基因控制香味性狀的出現，說明a基因純合時，參與香味物質代謝的某種酶缺失，導致香味物質不能轉化為其他物質，從而使香味物質積累。 (2)據圖中雜交結果分析，無香味∶有香味＝3∶1，抗病∶感?。?∶1，可知親本的基因型為Aabb(無香味感病)、AaBb(無香味抗病)，則F1基因型為AABb、AAbb、AaBb、Aabb、aaBb、aabb，其中只有AaBb、aaBb的植株自交才能獲得能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB)，有香味抗病植株(aaBB)占F2的比例為＋1＝3/64。 (3)純合無香味植株基因型為AA，香稻品種甲的基因型為aa，正常情況下兩者雜交后代基因型為Aa，表現為無香味，但子代出現了有香味的植株，可能是由于某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因，在子代中出現了基因型為aa的植株；或者某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失，子代由于只含基因a而出現香味性狀。 (4)植物組織培養(yǎng)過程中，離體細胞在培養(yǎng)基中先脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成根或芽等，最終形成完整植株。單倍體育種中，花粉細胞能夠表現出全能性是因為花粉細胞中含有該種植物的全部遺傳信息。花藥離體培養(yǎng)獲得的是單倍體植株，對單倍體幼苗用秋水仙素處理可使幼苗細胞中染色體數目加倍，最終發(fā)育為正常的二倍體植株。 8．球莖紫堇的有性生殖為兼性自花受粉，即若開花期遇到持續(xù)陰雨，只進行自花、閉花受粉；若天氣晴朗，則可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉?？刂魄蚯o紫堇的花色與花梗長度的等位基因獨立遺傳，相關表現型及基因型如表所示。 性狀及表現型 基因型 花的顏色 紫色 AA 黃色 Aa 白色 aa 花梗的長度 長梗 BB或Bb 短梗 bb 現將相同數量的紫花短梗(AAbb)和黃花長梗(AaBB)球莖紫堇間行種植，請回答： (1)若開花期連續(xù)陰雨，黃花長梗(AaBB)植物上收獲種子的基因型有________種，所控制對應性狀的表現型為__________________________。若開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型為________________________________。 (2)研究發(fā)現，基因型aaBB個體因缺乏某種酶而表現白花性狀，則說明基因A控制性狀的方式是________________________。如果基因a與A的轉錄產物之間只有一個密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該點時發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸________________，或者是________________。 (3)紫堇花瓣的單瓣與重瓣是由一對等位基因(E、e)控制的相對性狀。自然界中紫堇大多為單瓣花，偶見重瓣花。人們發(fā)現所有的重瓣紫堇都不育(雌、雄蕊發(fā)育不完善)，某些單瓣自交后代總是產生大約50%的重瓣花。研究發(fā)現，造成上述實驗現象的根本原因是等位基因(E、e)所在染色體發(fā)生部分缺失，而染色體缺失的花粉致死所致。 ①根據實驗結果可知，紫堇的單瓣花為__________性狀，F1單瓣花的基因型為________。 ②下圖為F1單瓣紫堇花粉母細胞中等位基因(E、e)所在染色體聯會示意圖，請在染色體上標出相應基因。 ③為探究“染色體缺失的花粉致死”這一結論的真實性，某研究小組設計了以下實驗方案： F1單瓣紫堇―→花藥單倍體幼苗F2單瓣紫堇 圖示方案獲得F2的育種方式稱為____________。該過程需要經過a________________、b________________后得到F2，最后觀察并統(tǒng)計F2的花瓣性狀表現。 預期結果和結論： 若________________________，則上述結論是真實的； 若________________________，則上述結論是不存在的。 答案　(1)3　紫花長梗、黃花長梗、白花長?！Abb、AABb、AaBb (2)通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀　種類改變　翻譯終止(或肽鏈合成終止) (3)①顯性　Ee?、谝娤聢D ③單倍體育種　花藥離體培養(yǎng)　秋水仙素誘導　F2花瓣只有重瓣花　F2花瓣有單花瓣和重花瓣 解析　開花期連續(xù)陰雨，黃花長梗(AaBB)植物只進行自花、閉花受粉，即自交，則后代基因型為AABB、AaBB、aaBB共三種，其性狀分別為紫花長梗、黃花長梗、白花長梗；“開花期遇到持續(xù)降雨，只進行自花、閉花受粉；天氣晴朗，可借助蜜蜂等昆蟲進行傳粉”知“開花期內短暫陰雨后，天氣晴朗”時紫花短梗植株(AAbb)既存在自交又存在與黃花長梗(AaBB)雜交，其后代的基因型為：自交后代基因型：AAbb，雜交后代基因型：AaBb、AABb，則紫花短梗植株上所收獲種子的基因型為AAbb、AaBb、AABb。 (2)基因對性狀的控制有條途徑：一是基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物體的性狀，二是基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。由“基因型aaBB個體因缺乏某種酶而表現白花性狀”知是途徑一。由“基因a與A的轉錄產物之間只一密碼子的堿基序列不同”知翻譯至mRNA的該點時發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸種類改變或者翻譯終止。 (3)①由“單瓣植株自交后代總是產生大約50%的重瓣花”知單瓣花為顯性性狀，重瓣花為隱性性狀。③該圖示的育種方法為單倍體育種，該過程需要經過花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理。