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1、
考點17 變異類型
1.抓住“本質(zhì)、適用范圍”2個關(guān)鍵點區(qū)分3種可遺傳變異
(1)本質(zhì):基因突變是以堿基對為單位發(fā)生改變,基因重組是以基因為單位發(fā)生重組,染色體變異則是以“染色體片段”“染色體條數(shù)”或“染色體組”為單位發(fā)生改變。
(2)適用范圍:基因突變適用于所有生物(是病毒和原核生物的唯一變異方式),基因重組適用于真核生物有性生殖的減數(shù)分裂過程中,染色體變異適用于真核生物。
2.抓住“鏡檢、是否產(chǎn)生新基因、實質(zhì)”3個關(guān)鍵點區(qū)分染色體變異和基因突變
(1)鏡檢結(jié)果:前者能夠在顯微鏡下看到,而后者不能。
(2)是否能產(chǎn)生新基因:前者不能,而后者能。
(3)變異的實質(zhì)
2、:前者是“基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變”,而后者是堿基對的替換、增添和缺失。
3.抓住“圖解、范圍和所屬類型”3個關(guān)鍵點區(qū)分易位和交叉互換
項目
易位
交叉互換
圖解
發(fā)生范圍
發(fā)生在非同源染色體之間
發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間
變異類型
屬于染色體結(jié)構(gòu)變異
屬于基因重組
4.需掌握的一個技法——“二看法”判斷單倍體、二倍體與多倍體
5.利用3大方法快速判斷染色體組個數(shù)
(1)看細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體數(shù)目。
(2)看細(xì)胞或個體的基因型。
(3)根據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)數(shù)來推算。
6.澄清“可遺傳”與“可育”
(1)三倍體無子西瓜、騾子
3、、單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化;若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個體,則可保持其變異性狀,這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。
(2)無子番茄中“無子”的原因是植株未受粉,生長素促進了果實發(fā)育,這種“無子”性狀是不可保留到子代的,將無子番茄進行組織培養(yǎng)時,若能正常受粉,則可結(jié)“有子果實”。
7.有關(guān)可遺傳變異的4個易錯點提示
(1)體細(xì)胞中發(fā)生的基因突變一般不能通過有性生殖傳遞給后代,但有些植物可以通過無性繁殖傳遞給后代。
(2)基因重組一般發(fā)生在控制不同性狀的基因間,至少兩對或者兩對以上的基因,如果是一對相對性狀的遺傳,后代出現(xiàn)新類型可能來源于性
4、狀分離或基因突變,而不會是基因重組。
(3)自然條件下,細(xì)菌等原核生物和病毒的可遺傳變異只有基因突變;真核生物無性繁殖時的可遺傳變異有基因突變和染色體變異。
(4)單倍體并非都不育,其體細(xì)胞中也并非都只有一個染色體組,也并非都一定沒有等位基因和同源染色體,譬如若是多倍體的配子發(fā)育成的個體,若含偶數(shù)個染色體組,則形成的單倍體可含有同源染色體及等位基因。
題組一 辨析變異的類型
1.如圖為某哺乳動物某個DNA分子中控制毛色的a、b、c三個基因的分布狀況,其中Ⅰ、Ⅱ為非基因序列,下列敘述正確的是( )
A.該DNA分子中發(fā)生堿基對替換屬于基因突變
B.若b、c基因位置互換,則發(fā)
5、生了染色體易位
C.若b中發(fā)生堿基對改變,可能不會影響該生物性狀
D.基因重組可導(dǎo)致a、b位置互換
答案 C
解析 基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)改變,發(fā)生在Ⅰ、Ⅱ片段上堿基對的改變,不屬于基因突變,A錯誤;若b、c基因位置互換,屬于染色體的倒位,B錯誤;由于氨基酸的密碼子具有簡并性,b中發(fā)生堿基對改變,但基因控制合成的蛋白質(zhì)可能不變,因而可能不會影響該生物性狀,C正確; a、b位于同一條染色體上,a、b位置互換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位,不屬于基因重組,D錯誤。
2.研究發(fā)現(xiàn),某二倍體動物有兩種性別:性染色體組成為XX的是雌雄同體(2n),XO
6、(缺少Y染色體)為雄體(2n-1),二者均能正常產(chǎn)生配子。下列推斷正確的是( )
A.雄體為該物種的單倍體
B.雄體是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來的
C.XO個體只產(chǎn)生雄配子,且雄配子間的染色體數(shù)目不同
D.XX個體只產(chǎn)生雌配子,且雌配子間的染色體數(shù)目相同
答案 C
解析 單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體,而雄體的體細(xì)胞中的染色體數(shù)目只是較正常的雌雄同體的個體少了一條,所以雄體不是該物種的單倍體,A錯誤;雄體不是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而來的,因為未受精的卵細(xì)胞含有n條染色體,而雄體的體細(xì)胞中含有(2n-1)條染色體,B錯誤;XO個體為雄體,只產(chǎn)生兩種雄配子,一種
7、含有n條染色體,另一種含有(n-1)條染色體,C正確;XX個體是雌雄同體,既能產(chǎn)生雌配子,也能產(chǎn)生雄配子,且雌配子間或雄配子間的染色體數(shù)目相同,D錯誤。
3.將易感病的水稻葉肉細(xì)胞經(jīng)纖維素酶和果膠酶處理得到的原生質(zhì)體經(jīng)60Co輻射處理,再進行原生質(zhì)體培養(yǎng)獲得再生植株,得到一抗病突變體,且抗病基因與感病基因是一對等位基因。下列敘述正確的是( )
A.若抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,則感病基因?qū)共』驗橥耆@性
B.若抗病突變體為1條染色體片段重復(fù)所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型
C.若抗病突變體為單個基因突變所致,則該突變體再經(jīng)誘變不可恢復(fù)為感病型
D.若抗病基因是感
8、病基因中單個堿基對缺失所致,則合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)量相同
答案 A
解析 如果抗病突變體為1條染色體片段缺失所致,說明缺失染色體上的基因為顯性基因,未缺失染色體上的基因為隱性基因,并且為完全顯性,A正確;如果突變是由染色體片段重復(fù)所致,可通過缺失再恢復(fù)為感病型,B錯誤;基因突變具有可逆性,C錯誤;如果發(fā)生堿基對缺失,可能會使蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)量改變,D錯誤。
題組二 變異類型的實驗探究
4.一個自然繁殖的直剛毛果蠅種群中,偶然出現(xiàn)了一只卷剛毛雄果蠅。為了探究卷剛毛性狀是如何產(chǎn)生的,科學(xué)家用這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交,F(xiàn)1全部為直剛毛果蠅,F(xiàn)1雌雄果蠅隨機自由交配,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比
9、例是直剛毛雌果蠅∶直剛毛雄果蠅∶卷剛毛雄果蠅=2∶1∶1。最合理的結(jié)論是( )
A.親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生隱性突變
B.親代生殖細(xì)胞中X染色體上基因發(fā)生顯性突變
C.親代生殖細(xì)胞中常染色體上基因發(fā)生隱性突變
D.親代生殖細(xì)胞中常染色體上基因發(fā)生顯性突變
答案 A
解析 由于這只卷剛毛雄果蠅與直剛毛雌果蠅雜交,F(xiàn)1的表現(xiàn)型全部為直剛毛,說明直剛毛是顯性性狀。而讓F1雌雄果蠅隨機交配,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例是直剛毛雌果蠅∶直剛毛雄果蠅∶卷剛毛雄果蠅=2∶1∶1,說明該性狀的遺傳與性別相關(guān)聯(lián),控制剛毛形態(tài)的基因不在常染色體上,所以很可能是親代生殖細(xì)胞中X染色體上的基因發(fā)生了隱性突
10、變。假設(shè)控制剛毛形態(tài)的基因用A、a表示。則卷剛毛雄果蠅(XaY)與直剛毛雌果蠅(XAXA)雜交,F(xiàn)1全部為直剛毛果蠅(XAXa、XAY),F(xiàn)1隨機自由交配,F(xiàn)2的表現(xiàn)型及比例是直剛毛雌果蠅(XAXa、XAXA)∶直剛毛雄果蠅(XAY)∶卷剛毛雄果蠅(XaY)=2∶1∶1。A正確。
5.某二倍體植物寬葉(M)對窄葉(m)為顯性,高莖(H)對矮莖(h)為顯性,紅花(R)對白花(r)為顯性?;騇、m與基因R、r在2號染色體上,基因H、h在4號染色體上?,F(xiàn)有一寬葉紅花突變體,推測其體細(xì)胞內(nèi)與該表現(xiàn)型相對應(yīng)的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種,其他同源染色體數(shù)目及結(jié)構(gòu)正?!,F(xiàn)只有各種缺失一條染色體的植株
11、可供選擇,請設(shè)計一步雜交實驗,確定該突變體的基因組成是哪一種。(注:各型配子活力相同;控制某一性狀的基因都缺失時,幼胚死亡)
實驗步驟:①_____________________________________________________________
________________________________________________________________________;
②觀察、統(tǒng)計后代表現(xiàn)型及比例。
結(jié)果預(yù)測:Ⅰ.若________________________________,則為圖甲所示的基因組成;
Ⅱ.若_______________
12、___________________,則為圖乙所示的基因組成;
Ⅲ.若__________________________________,則為圖丙所示的基因組成。
答案 答案一:①用該寬葉紅花突變體與缺失一條2號染色體的窄葉白花植株雜交,收集并種植種子,長成植株
Ⅰ.子代寬葉紅花∶寬葉白花=1∶1?、?子代寬葉紅花∶寬葉白花=2∶1?、?子代中寬葉紅花∶窄葉白花=2∶1
答案二:①用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交?、?子代中寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為3∶1?、?子代全部為寬葉紅花植株?、?子代中寬葉紅花與窄葉紅花植株的比例為2∶1
解析 確定基因型可用測交的方
13、法,依據(jù)題意選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株mOrO(缺失的基因用O表示)與該寬葉紅花突變體進行測交。若為圖甲所示的基因組成,即MMRr與mOrO,后代為MmRr、MORO、Mmrr、MOrO,寬葉紅花∶寬葉白花=1∶1;若為圖乙所示的基因組成,即MMRO與mOrO雜交,后代為MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡),寬葉紅花∶寬葉白花=2∶1;若為圖丙所示的基因組成,即MORO與mOrO雜交,后代為MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡),寬葉紅花∶窄葉白花=2∶1。也可用缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株進行測交。
6.玉米紫株(B)對綠株(b)為顯性,當(dāng)用X射線照
14、射純種紫株玉米花粉后,將其授于綠株的個體上,發(fā)現(xiàn)F1有732株紫、2株綠。對這2株綠株的出現(xiàn),有人進行了如下推測:
推測一:綠株是由于載有紫株基因的染色體部分區(qū)段缺失導(dǎo)致的。已知該區(qū)段缺失的雌、雄配子可育,而缺失的純合子(兩條同源染色體均缺失相同片段)致死。
推測二:綠株是經(jīng)X射線照射的少數(shù)花粉中紫株基因突變?yōu)榫G株基因。
(1)某人設(shè)計了以下實驗,以探究X射線照射花粉后產(chǎn)生的變異類型:
第一步:選F1中綠株與純種紫株雜交,得到F2;
第二步:F2自交,得到F3;
第三步:觀察并記錄F3植株的顏色及比例。
①若F3紫株∶綠株為________,說明X射線照射的少數(shù)花粉中紫株基因突變
15、為綠株基因。
②若F3紫株∶綠株為________,說明X射線照射的少數(shù)花粉中載有紫株基因的染色體部分區(qū)段缺失。
(2)若X射線照射的少數(shù)花粉中載有紫株基因的染色體部分區(qū)段缺失,試寫出該實驗F1得到F3的遺傳圖解,并以簡要文字說明(缺失基因用下劃線“_”表示)。
答案 (1)①3∶1?、?∶1 (2)遺傳圖解如圖所示
F1 b_綠株 × BB紫株
↓
F2 1/2Bb紫株 1/2B_紫株
↓自交 ↓自交
F3 BB、Bb紫株 綠株bb BB、B_紫株 _ _(植株死亡)
3/8 1/8 3/8 1/8
5