新课标Ⅲ高考生物一轮复习专题14变异与育种.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,高考生物,(,课标,专用,),专题,14,变异与育种,考点,1,基因突变与基因重组,1.,(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,(X,B,),对无节律,(,X,b,),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,AaX,B,Y,的雄蝇减数分裂过程,中,若出现一个,AAX,B,X,b,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,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,五年高考,答案,D,本题主要考查减数分裂的相关知识。基因型为,AaX,B,Y,的雄蝇在减数分裂过程中,产生了一个,AAX,B,X,b,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,若变异细胞为精细胞,该细胞的核,DNA,数,比正常体细胞的少,2,条,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,X,b,X,b,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误非等位基因或非同源染色体如何组合。,2.,(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,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。,3.,(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,枯草,杆菌,核糖体,S12,蛋白第,5558,位的氨基酸序列,链霉素与核糖体,的结合,在含链霉素培养基,中的存活率,(%),野生型,-P-K-K-P-,能,0,突变型,-P-R-K-P-,不能,100,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。,4.,(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。,5.,(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。,6.,(2014,浙江理综,6,6,分,),除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体,且敏感基因与抗性基因,是,1,对等位基因。下列叙述正确的是,(,),A.,突变体若为,1,条染色体的片段缺失所致,则该抗性基因一定为隐性基因,B.,突变体若为,1,对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则再经诱变可恢复为敏感型,C.,突变体若为基因突变所致,则再经诱变不可能恢复为敏感型,D.,抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致,则该抗性基因一定不能编码肽链,答案,A,突变体若为,1,条染色体的片段缺失所致,假设抗性基因为显性,则敏感型也表现为显,性,假设不成立,;,突变体若为,1,对同源染色体相同位置的片段缺失所致,则此基因不存在了,不能,恢复为敏感型,;,基因突变是不定向的,再经诱变仍有可能恢复为敏感型,;,抗性基因若为敏感基因,中的单个碱基对替换所致,有可能只有一个氨基酸改变或不能编码肽链或肽链合成提前终止,所以,A,正确。,7.,(2016,课标,32,12,分,0.445),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。,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。,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。,8.,(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,F,1,的表现型与野生型相同。请结合,上图从分子水平解释,F,1,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,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,F,1,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,F,1,的表现型与野生型相同,是因为,F,1,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#,与野生型,杂交,F,1,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。,9.,(2014,北京理综,30,16,分,),拟南芥的,A,基因位于,1,号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a,基因无此功能,;B,基因位于,5,号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b,基因,无此功能。用植株甲,(AaBB),与植株乙,(AAbb),作为亲本进行杂交实验,在,F,2,中获得了所需的植,株丙,(aabb),。,(1),花粉母细胞减数分裂时,联会形成的,经,染色体分离、姐妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。,(2)a,基因是通过将,T-DNA,插入到,A,基因中获得的,用,PCR,法确定,T-DNA,插入位置时,应从图,1,中,选择的引物组合是,。,图,1,(3),就上述两对等位基因而言,F,1,中有,种基因型的植株。,F,2,中表现型为花粉粒不分离,的植株所占比例应为,。,(4),杂交前,乙的,1,号染色体上整合了荧光蛋白基因,C,、,R,。两代后,丙获得,C,、,R,基因,(,图,2),。带,有,C,、,R,基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。,图,2,丙获得了,C,、,R,基因是由于它的亲代中的,在减数分裂形成配子时发生了染色,体交换。,丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在,C,和,R,基因位点间只发生一次交换,则产生的,四个花粉粒呈现出的颜色分别是,。,本实验选用,b,基因纯合突变体是因为,:,利用花粉粒不分离的性状,便于判断染色体在,C,和,R,基,因位点间,进而计算出交换频率。通过比较丙和,的交换频率,可确定,A,基因的功能。,答案,(16,分,)(1),四分体同源,(2),和,(3)2,25%,(4),父本和母本,蓝色、红色、蓝和红叠加色、无色,交换与否和交换次数乙,解析,(1),在花粉母细胞减数分裂过程中,通过同源染色体联会、分离及着丝点断裂导致的姐,妹染色单体分开,最终复制后的遗传物质被平均分配到四个花粉粒中。,(2),确定,T-DNA,插入位,置时,根据子链延伸方向是,53,只有用引物,、,组合扩增该,DNA,分子,才能得到两条链均,作为模板的扩增产物,且产物中同时有,A,基因片段和,T-DNA,片段,从而用于,T-DNA,插入位置的,确定。,(3),由植株甲,(AaBB),、乙,(AAbb),二者杂交,F,1,代为,AaBb,、,AABb,两种基因型,可知,F,2,中花,粉粒不分离的,bb,占,1/4,。,(4),由图,2,可以看出,A,与,C,A,与,R,连锁在一起,而丙是由,a,、,C,连锁的配,子和,a,、,R,连锁的配子结合形成的,这两种雌雄配子的产生都是亲本在减数分裂过程中发生交,叉互换的结果,;,丙的花粉母细胞在进行减数分裂时,若染色体在,C,和,R,基因位点间只发生一,次交换,则可产生,aC,、,aR,、,a,、,aCR,四种花粉粒,呈现出的颜色分别是蓝色、红色、无色、蓝,和红叠加色。,bb,隐性纯合突变体中来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒不分离,把每,4,个不,分离的花粉粒看作一组,通过观察不同花粉母细胞产生的四个花粉粒是否出现无色或叠加色,以及出现此类花粉粒的组数,即通过观察四个花粉粒中是否出现无色、蓝和红叠加色及出现,无色、蓝和红叠加色的组数,可以判断染色体在,C,和,R,基因位点间是否交换和交换次数,通过,比较乙和丙的交换频率可确定基因,A,的功能。,以下为教师用书专用,10.,(2014,江苏单科,13,2,分,),如图是高产糖化酶菌株的育种过程,有关叙述错误的是,(,),出发菌株,挑取,200,个,单细胞菌株,选出,50,株,选出,5,株,多轮重复筛选,A.,通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株,B.X,射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异,C.,上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程,D.,每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高,答案,D,X,射线既可改变基因的碱基序列引起基因突变,又能造成染色体片段损伤导致染色,体变异,;,图中是高产糖化酶菌株的人工定向选择过程。通过此筛选过程获得的高产菌株的其,他性状未必符合生产要求,故不一定能直接用于生产,;,诱变可提高基因的突变率,但每轮诱变相,关基因的突变率不一定都会明显提高。,考点,2,染色体变异,1.,(2017,江苏单科,19,2,分,),一株同源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,;,染色体倒位在减数分裂过程中形成四分体的特点,:,呈“十字形”。,3.,(2015,课标,6,6,分,0.501),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,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。,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,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。,4.,(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.,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。,5.,(2015,江苏单科,10,2,分,),甲、乙为两种果蝇,(2,n,),如图为这两种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,F,1,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,F,1,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。,6.,(2014,江苏单科,7,2,分,),下列关于染色体变异的叙述,正确的是,(,),A.,染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异,B.,染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力,C.,染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响,D.,通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型,答案,D,染色体片段的增加、缺失和易位等结构变异,会使排列在染色体上的基因数目或,排列顺序发生改变,C,错误,;,大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至会导致生物体,死亡,A,、,B,错误,;,远缘杂交得到的,F,1,是不育的,通过诱导使其染色体数目加倍进而可育,由此可,以培育作物新类型,D,正确。,7.,(2017,江苏单科,30,8,分,),某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。,(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,仅发生基因突变。,(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,;,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。,以下为教师用书专用,8.,(2014,上海单科,16,2,分,),如图显示了染色体及其部分基因,对和过程最恰当的表述分别是,(,),A.,交换、缺失,B.,倒位、缺失,C.,倒位、易位,D.,交换、易位,答案,C,过程中,F,与,m,位置相反,表示染色体结构变异中的倒位,过程只有,F,没有,m,但多,出了一段原来没有的染色体片段,表示染色体结构变异中的易位,故,C,正确。,9.,(2015,江苏单科,29,8,分,),中国水仙,(,Narcissus,tazetta,var.,chinensis,),是传统观赏花卉,由于其高度,不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开,展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计,数、归类、排列,主要步骤如下,:,请回答下列问题,:,(1),选取新生根尖作为实验材料的主要原因是,。,(2),实验过程中用,1 molL,-1,HCl,解离的目的是,。,(3),该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有,(,填序号,),。,双缩脲试剂醋酸洋红液,龙胆紫溶液秋水仙素溶液,(4),镜检时,应不断移动装片,以寻找处于,期且染色体,的细胞进行拍照。,(5),由上图核型分析结果,得出推论,:,中国水仙只开花不结实的原因是,。,(6),为了进一步验证上述推论,可以优先选用,(,填序号,),作为实验材料进行显微观察。,花萼花瓣雌蕊花药花芽,答案,(8,分,)(1),新生根尖分生区细胞分裂旺盛,(2),使组织细胞相互分离,(3),(4),中分散良好,(5),中国水仙是三倍体,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能产生正常生殖细胞,(6),解析,(1),观察染色体核型,需选择进行有丝分裂的材料制作临时装片,而新生根尖细胞能进行,有丝分裂,可用于上述观察。,(2),用,1 molL,-1,HCl,配制的解离液的作用是使组织中的细胞相互分,离开来。,(3),醋酸洋红液、龙胆紫溶液均可使染色体着色。,(4),有丝分裂中期是观察染色,体形态和数目的最佳时期。,(5),分析题图染色体核型可知,中国水仙体细胞内含有,3,个染色体,组,减数分裂时联会紊乱,不能形成正常的精子和卵细胞。,(6),可以选择能进行减数分裂的实验,材料进行显微观察,在,选项中,只有中能进行减数分裂,但雌蕊中进行减数分裂的,细胞少,很难看到减数分裂的各个时期,所以应优先选用花药。,考点,3,育种,1.,(2016,浙江选考,17),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,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。,2.,(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,(R,1,R,1,r,2,r,2,r,3,r,3,),、乙,(r,1,r,1,R,2,R,2,r,3,r,3,),、丙,(r,1,r,1,r,2,r,2,R,3,R,3,),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,R,1,、,r,1,、,R,2,、,r,2,、,R,3,、,r,3,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,F,2,不同植株的,R,1,、,r,1,进行,PCR,扩增。已知,R,1,比,r,1,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,F,1,b.,用,PCR,方法选出,R,1,R,1,R,2,R,2,R,3,R,3,植株,c.R,1,r,1,R,2,r,2,r,3,r,3,植株,丙,得到不同基因型的子代,d.,用,PCR,方法选出,R,1,r,1,R,2,r,2,R,3,r,3,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,(R,1,、,R,2,、,R,3,等,),编码的蛋白,也需要,Mp,基,因,(A,1,、,A,2,、,A,3,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,R,1,R,1,r,2,r,2,R,3,R,3,和,r,1,r,1,R,2,R,2,R,3,R,3,的水稻,被基因型为,a,1,a,1,A,2,A,2,a,3,a,3,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(A,1,A,1,a,2,a,2,a,3,a,3,),人工接种水稻品种甲,(R,1,R,1,r,2,r,2,r,3,r,3,),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,A,1,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,R,1,比,r,1,片段短,可判断植株,1,、,3,中含有,R,1,故植株,1,、,3,抗病。为培育,R,1,R,1,R,2,R,2,R,3,R,3,植株,可先将甲,乙杂交,获得,F,1,(R,1,r,1,R,2,r,2,r,3,r,3,),然后将,F,1,与丙杂交,从二者后代中用,PCR,方法选出,R,1,r,1,R,2,r,2,R,3,r,3,植株,再将,R,1,r,1,R,2,r,2,R,3,r,3,自交获得不同基因型的子代,用,PCR,方法从中选出,R,1,R,1,R,2,R,2,R,3,R,3,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,a,1,a,1,A,2,A,2,a,3,a,3,的,Mp,可产生,A,2,蛋白,故被该,Mp,侵染时,R,1,R,1,r,2,r,2,R,3,R,3,水稻表现为不抗病,r,1,r,1,R,2,R,2,R,3,R,3,水稻表现为抗病。,(4),每年用基因型为,A,1,A,1,a,2,a,2,a,3,a,3,的,Mp,人工接种水稻品种甲,R,1,R,1,r,2,r,2,r,3,r,3,两者,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,A,1,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。,3.,(2017,北京理综,30,18,分,),玉米,(2,n,=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,:,P,普通玉米,突变体,S,(,白粒,aarr),(,紫粒,AARR),F,1,二倍体籽粒,单倍体籽粒,请根据,F,1,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,F,1,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,无完整的染色体组。,(2),由图,2,可以直接看出,F,1,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