1.基因重組及其意義。2.基因突變的特征和原因。3.染色體結構變異和數目變異。4.生物變異在育種上的應用。5.基因工程及其應用。6.現代生物進化理論。7.生物進化與生物多樣性的形成。直擊考綱核心梳理真題重溫典題特訓1抓住“本質、適用范圍”2個關鍵點區(qū)分3種可遺傳變異(1)本質：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”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)，基因重組適用真核生物有性生殖減數分裂過程中，染色體變異適用于真核生物。核心梳理2抓住“鏡檢、是否產生新基因、實質”3個關鍵點區(qū)分染色體變異和基因突變(1)鏡檢結果：前者能夠在顯微鏡下看到，而后者不能。(2)是否能產生新基因：前者不能，而后者能。(3)變異的實質：前者是“基因數目或排列順序改變”，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變異類型屬于染色體結構變異屬于基因重組4.二看法區(qū)分單倍體、二倍體和多倍體一看發(fā)育起點：若是配子發(fā)育成的個體，則一定是單倍體；若是受精卵發(fā)育成的個體，則再看染色體組個數，若含2個則為二倍體，若含3個或3個以上則為多倍體。5利用3大方法快判染色體組個數(1)看細胞內形態(tài)相同的染色體數目。(2)看細胞或個體的基因型。(3)根據染色體數目和形態(tài)數來推算。6澄清“可遺傳”與“可育”(1)三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現“不育”，但它們均屬于可遺傳的變異其遺傳物質已發(fā)生變化；若將其體細胞培養(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區(qū)別。(2)無子番茄“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“有子果實”。7有關可遺傳變異5個易錯點提示(1)體細胞中發(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，后代出現新類型可能來源于性狀分離或基因突變，而不會是基因重組。(3)自然條件下，細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，若含偶數個染色體組，則形成的單倍體含有同源染色體及等位基因。(5)變異的利與害是相對的，而不是絕對的，其利害取決于所生存的環(huán)境條件。1判斷有關生物變異的敘述(1)DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，可導致基因突變(2011江蘇，22A)( )(2)非姐妹染色單體的交換和非同源染色體的自由組合均可導致基因重組，但不是有絲分裂和減數分裂均可產生的變異(2008寧夏，5B和2011江蘇，22B改編)( )真題重溫(3)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)( )(4)XYY個體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數分裂中同源染色體的聯會行為有關(2013安徽，4改編)( )(5)秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數目加倍(2014四川，5A)( )(6)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。如以該植株為父本，測交后代中部分表現為紅色性狀，原因可能是減數第一次分裂時非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換(2012江蘇，14改編)( )2(2012山東，27節(jié)選)幾種性染色體異常果蠅的性別、育性等如圖所示。用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表現型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數分裂時X染色體不分離。請設計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現是由哪一種原因引起的。實驗步驟：_。結果預測：.若_，則是環(huán)境改變；.若_，則是基因突變；.若_，則是減數分裂時X染色體不分離。解析本題應從分析M果蠅出現的三種可能原因入手，推出每種可能情況下M果蠅的基因型，進而設計實驗步驟和預測實驗結果。分析題干可知，三種可能情況下，M果蠅基因型分別為XRY、XrY、XrO。因此，本實驗可以用M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交，統(tǒng)計子代果蠅的眼色。第一種情況下，XRY與XrXr雜交，子代雌性果蠅全部為紅眼，雄性果蠅全部為白眼；第二種情況下，XrY與XrXr雜交，子代全部是白眼；第三種情況下，由題干所給圖示可知，XrO不育，因此與XrXr雜交，沒有子代產生。答案實驗步驟：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表現型結果預測：.子代出現紅眼(雌)果蠅.子代表現型全部為白眼.無子代產生3(2013山東，27節(jié)選)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。現有一寬葉紅花突變體，推測其體細胞內與該表現型相對應的基因組成為圖甲、乙、丙中的一種，其他同源染色體數目及結構正?！，F只有各種缺失一條染色體的植株可供選擇，請設計一步雜交實驗，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：_；觀察、統(tǒng)計后代表現型及比例。結果預測：.若_，則為圖甲所示的基因組成；.若_，則為圖乙所示的基因組成；.若_，則為圖丙所示的基因組成。解析確定基因型可用測交的方法，依題意選擇缺失一條2號染色體的窄葉白花植株mr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11；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21；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21。也可用缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株進行測交。答案答案一：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.子代寬葉紅花寬葉白花11.子代寬葉紅花寬葉白花21.子代中寬葉紅花窄葉白花21答案二：用該突變體與缺失一條2號染色體的窄葉紅花植株雜交.寬葉紅花與寬葉白花植株的比例為31.后代全部為寬葉紅花植株.寬葉紅花與窄葉紅花植株的比例為214(2015山東，28節(jié)選)用野生型灰體果蠅培育成兩個果蠅突變品系，兩個品系都是由于常染色體上基因隱性突變所致，產生相似的體色表現型黑體。它們控制體色性狀的基因組成可能是：兩品系分別是由于D基因突變?yōu)閐和d1基因所致，它們的基因組成如圖甲所示；一個品系是由于D基因突變?yōu)閐基因所致，另一品系是由于E基因突變成e基因所致，只要有一對隱性基因純合即為黑體，它們的基因組成如圖乙或圖丙所示。為探究這兩個品系的基因組成，請完成實驗設計及結果預測。(注：不考慮交叉互換).用_為親本進行雜交，如果F1表現型為_，則兩品系的基因組成如圖甲所示；否則，再用F1個體相互交配，獲得F2；.如果F2表現型及比例為_，則兩品系的基因組成如圖乙所示；.如果F2表現型及比例為_，則兩品系的基因組成如圖丙所示。解析本小題要求設計實驗來判斷兩個突變品系的基因組成，設計實驗時可讓兩個品系的個體雜交，根據后代表現型及比例來確定。若兩個品系是甲圖情況，則F1均為dd1，全為黑體；若兩個品系是乙、丙圖情況，則F1均為EeDd，全為灰體，無法區(qū)分乙、丙兩種情況。再讓F1雌雄個體交配，獲得F2，根據F2的情況進一步確定。若為乙圖情況，兩對基因是自由組合的，則F1的基因型為EeDd，F2的表現型是灰體(E_D_)黑體(E_dd、eeD_、eedd)97；若為丙圖情況，則兩對基因連鎖，F1只產生兩種數量相等的配子De、dE，F2的表現型及比例是灰體黑體11。答案.品系1和品系2(或兩種品系)全為黑體.灰體黑體97.灰體黑體11本考點命題以選擇題的形式為主，但是近幾年來與變異相關聯的實驗設計與分析也常出現在簡答題中，綜合性較強，難度較大。內容的選擇主要側重各種變異的基本概念和特征、圖形分析與判斷、區(qū)分各種變異的實驗的設計與分析等。因此在備考復習中，首先要落實好各種變異概念的深入理解，其次要注重各種變異類型的圖像的判斷與分析，特別是要掌握與減數分裂圖像相結合的問題的解題技能，再次，還要對判斷變異類型的雜交實驗題的解題方法和技巧進行總結，并深入體會其中的基本思路和套路。練后反思1(2015四川，6)M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈。該基因發(fā)生插入突變，使mRNA增加了一個三堿基序列AAG，表達的肽鏈含64個氨基酸。以下說法正確的是()AM基因突變后，參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因轉錄時，核糖核苷酸之間通過堿基配對連接C突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同D在突變基因的表達過程中，最多需要64種tRNA參與典題特訓解析由于DNA分子中嘌呤堿基總是和嘧啶堿基配對，所以DNA分子中嘌呤數總是等于嘧啶數，而基因是有遺傳效應的DNA 片段，故基因中嘌呤和嘧啶的比例總是相等的，A錯誤；轉錄過程中，核糖核苷酸是通過磷酸二酯鍵相連，B錯誤；突變后的mRNA增加了一個三堿基序列AAG，使肽鏈由63個氨基酸變?yōu)?4個氨基酸，假定該三堿基序列插入到一個密碼子中，其變化情況可表示為以下三種：插入原相鄰密碼子之間，并未改變原密碼子，此時新肽鏈與原肽鏈只相差一個氨基酸AAG恰巧插入原密碼子的第一個堿基之后AAG此時將改變兩個氨基酸恰巧插入原密碼子的第二個堿基之后AAG此時也將改變兩個氨基酸由圖可知，突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同，C正確；控制基因表達的密碼子共有64種，但由于三個終止密碼子不能編碼氨基酸，故運輸氨基酸的tRNA最多有61種，D錯誤。答案C(1)豌豆的圓粒和皺粒是一對R、r基因控制的相對性狀，當R基因插入一段800個堿基對的DNA片段時就成為r基因。豌豆種子圓粒性狀的產生機制如圖所示。判斷下列敘述：思維延伸R基因插入一段800個堿基對的DNA片段屬于基因重組( )豌豆淀粉含量高、吸水漲大、呈圓粒是表現型( )在a、b過程中能發(fā)生AT、CG堿基互補配對( )參與b過程的tRNA有20種，每種tRNA只能識別并轉運一種氨基酸( )(2)編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達產物將變?yōu)槊竂i(i1、2、3、4)。與酶X活性相比，酶Xi活性出現的變化如表。判斷下列敘述：比較指標X1X2X3X4酶Xi活性/酶X活性100%50%10%50%酶Xi氨基酸數目/酶X氨基酸數目11小于1大于1酶X1活性變化但基因結構沒有發(fā)生改變( )酶X2的活性減少了一半，但氨基酸數目不變( )酶X3活性變化可能是因為突變導致了終止密碼提前( )酶X4活性變化說明突變沒有使酶的空間結構發(fā)生改變( )2如圖為某植物細胞一個DNA分子中a、b、c三個基因的分布狀況，圖中、為無遺傳效應的序列。有關敘述正確的是()Aa中堿基對缺失，屬于染色體結構變異Bc中堿基對若發(fā)生變化，生物體性狀不一定會發(fā)生改變C在減數分裂的四分體時期，b、c之間可發(fā)生交叉互換D基因在染色體上呈線性排列，基因的首端存在起始密碼子解析a中堿基對缺失，屬于基因突變，A錯誤；c中堿基對發(fā)生變化，由于密碼子的簡并性，生物體性狀不一定會發(fā)生改變，B正確；在減數分裂中交叉互換一般發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，C錯誤；起始密碼子位于mRNA上，D錯誤。答案B判斷下列敘述的正誤：(1)基因a、b、c均可能發(fā)生基因突變，體現了基因突變具有普遍性( )(2)一個細胞周期中，間期基因突變頻率較高，是由于間期進行DNA的復制( )(3)中插入一個抗蟲基因以提高植物的抗蟲性，這種變異屬于染色體結構變異( )(4)a、b、c所攜帶的遺傳信息不可能同時得到執(zhí)行( )思維延伸3果蠅的體色中灰身對黑身為顯性，由位于常染色體上的B/b基因控制，不含此基因(B/b)的個體無法發(fā)育。如圖為果蠅培育和雜交實驗的示意圖，下列有關敘述錯誤的是()A乙屬于誘變育種得到的染色體變異個體B篩選可用光學顯微鏡，篩選可不用CF1中有1/2果蠅的細胞含有異常染色體DF2中灰身果蠅黑身果蠅的比例為21解析據圖分析圖乙的染色體發(fā)生了易位，屬于染色體結構的變異，A正確；篩選篩選的是染色體變異的個體，可用光學顯微鏡，而篩選篩選的是基因重組產生的后代，可用光學顯微鏡篩選，也可根據F1的性狀表現篩選出含異常染色體的個體，B正確；根據圖中乙的染色體組成可知，其產生的配子異常的比例是3/4，所以F1中有3/4果蠅的細胞含有異常染色體，C錯誤；已知不含該等位基因的個體無法發(fā)育，所以F2中灰身果蠅黑身果蠅的比例為21，D正確。答案C某XY型性別決定的二倍體植物，紅花和白花由一對等位基因(Aa)控制，細葉和寬葉由另一對等位基因(Bb)控制(上述兩對基因中有一個基因具有致個體或花粉或卵細胞死亡的效應)。如圖所示為甲、乙、丙三植株體細胞中這兩對基因及有關的染色體組成。思維延伸實驗一：甲和乙植株雜交，后代全為紅花雄株，且寬葉與細葉各占一半；實驗二：甲和丙植株雜交，后代中雌株全為紅花寬葉，雄株紅花寬葉與紅花細葉各占一半；實驗三：甲和乙植株雜交，后代中有一變異植株丁，其體細胞基因及染色體組成如圖中丁。判斷下列敘述的正誤：(1)甲、乙雜交后代只出現雄株的原因是基因b的花粉致死或不能產生Xb花粉( )(2)該種植物各種可能的雜交組合中，雜交后代中aaXBXb比例最高的親本組合是aaXBXbaaXBY( )(3)甲、乙雜交得到的變異植株丁的體細胞中出現的變異可通過顯微鏡直接觀察到( )(4)圖中丁所示植株中基因A和a的分離符合基因的分離定律( )(5)若圖中戊為乙的突變體，則其形成原因可能是由于基因發(fā)生了突變( )(6)圖中戊所示個體產生的雄配子類型有四種( )4(表格信息題)人工將二倍體植物甲、乙、丙之間進行雜交，用顯微鏡觀察子代個體處于同一分裂時期的細胞中的染色體，結果如下表。雜交組合染色體數及配對狀況甲乙12條兩兩配對，2條不配對乙丙4條兩兩配對，14條不配對甲丙16條不配對下列敘述不正確的是()A觀察的子代細胞都處于減數第一次分裂B甲、乙、丙體細胞中的染色體數分別是6條、8條、10條C甲、乙、丙三個物種中，甲和乙親緣關系較近D用秋水仙素處理甲與丙的子代幼苗，可能形成四倍體的新物種解析因表中是觀察到的染色體的配對現象，則應發(fā)生在減數第一次分裂的聯會過程中，所以A正確；由甲乙的子代中染色體的配對情況可知，甲和乙的配子中的染色體至少是6條，則甲和乙中的染色體至少為12條，因此可推知B錯誤；由上述雜交組合子代中染色體配對情況可看出，只有甲乙的子代中聯會配對的染色體最多，則可知甲和乙的親緣關系最近，所以C正確；用秋水仙素處理甲與丙的子代幼苗，可得到異源四倍體，所以D正確。答案B判斷下列敘述的正誤：(1)若觀察的子代細胞都處于減數第一次分裂前期中，表中三種雜交組合的子代的細胞中可分別看到的四分體個數分別為6、2和0個( )(2)甲、乙、丙體細胞中的染色體數分別是12條、16條、20條( )思維延伸5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。下列敘述錯誤的是()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6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解析圖甲所示的變異屬于染色體結構的變異；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；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正常的后代。答案B判斷下列敘述的正誤：(1)觀察異常染色體可選擇有絲分裂的中期或減數分裂的四分體時期( )(2)該男子有絲分裂后期細胞內可觀察到92條染色體( )(3)減數分裂時，除圖示染色體外，其他染色體正常配對，可觀察到21個四分體( )(4)該男子與正常女子婚配生育染色體組成正常的后代概率為1/8( )思維延伸(5)假設異常染色體形成時，沒有丟失基因，那么C選項所述該男子產生的精子類型中有2種是基因數量增加的( )(6)該男子與一名父親為紅綠色盲患者的正常女子結婚，子代為紅綠色盲但染色體組成正常的概率為1/24，其性別為男性( )6正常的水稻體細胞染色體數為2n24。現有一種三體水稻，細胞中7號染色體的同源染色體有三條，即染色體數為2n125。下圖為該三體水稻細胞及其產生的配子類型和比例示意圖(6、7為染色體標號；A為抗病基因，a為非抗病基因；為四種類型配子)。已知染色體數異常的配子(如、)中雄配子不能參與受精作用，其他配子均能參與受精作用。請冋答：(1)若減數分裂過程沒有發(fā)生基因突變和染色體交叉互換，且產生的配子均有正?；钚裕瑒t配子和_(可能/不可能)來自一個初級精母細胞，配子的7號染色體上的基因為_。解析分析題圖可知，題中三體細胞的基因型為AAa，形成的配子的基因型為A與Aa或AA與a，圖中配子和的基因型分別為a與Aa，因此不可能來自同一個初級精母細胞，并且配子的7號染色體上的基因一定是A。不可能A(2)某同學取該三體的幼嫩花藥觀察減數分裂過程，欲觀察7號染色體的配對狀況，應選擇處于_期的細胞，若某次級精母細胞形成配子，則該次級精母細胞中染色體數為_。解析由于減數第一次分裂前期發(fā)生同源染色體聯會的現象，此時同源染色體兩兩配對；由于該三體生物的體細胞中含有染色體數目為2n125，配子中多一條7號染色體，因此形成配子的次級精母細胞在前期和中期時染色體數目為12113條，后期由于著絲點分裂，染色體數目加倍，變?yōu)?6條。減數第一次分裂前13或26(3)現用非抗病水稻(aa)和該三體抗病水稻(AAa)雜交，已測得正交實驗的F1抗病水稻非抗病21。請預測反交實驗的F1中，非抗病水稻所占比例為_，抗病水稻中三體所占比例為_。解析由于該三體水稻產生的配子基因型及其比例為AAaAaA1122，當三體水稻做父本時，由于AA和Aa的花粉不能受精，因此測交后代表現型為抗病不抗病21，當三體水稻做母本時，產生的配子都可以受精，故非抗病水稻所占比例為1/6，抗病水稻占5/6，抗病水稻中三體所占比例為3/5。1/63/5(4)香稻的香味由隱性基因(b)控制，普通稻的無香味由顯性基因(B)控制，等位基因B、b可能位于6號染色體上，也可能位于7號染色體上。現有正常的香稻和普通稻、7號染色體三體的香稻和普通稻四種純合子種子供選用，請你設計雜交實驗并預測實驗結果，從而定位等位基因B、b的染色體位置。實驗步驟：.選擇正常的_為父本和三體的_為母本雜交得F1。.用正常的香稻為母本與F1中三體的普通稻為父本雜交。.統(tǒng)計子代中的香稻和普通稻的性狀分離比。實驗結果：.若子代中的香稻和普通稻的性狀分離比為_，則等位基因(B、b)位于7號染色體上。.若子代中的香稻和普通稻的性狀分離比為_，則等位基因(B、b)位于6號染色體上。解析要確定B、b在染色體上的位置，可以先制備BBb，根據其產生配子的特點確認B、b在染色體上的位置，因此可以選擇正常的香稻為父本和三體的普通稻為母本雜交得F1，然后用正常的香味稻為母本與F1中三體的普通稻為父本雜交，最后統(tǒng)計子代中的香稻和普通稻的性狀分離比。若等位基因(B、b)不位于7號三體染色體上，則香稻的基因型為bb，F1中三體的基因型為Bb，其與基因型為bb的水稻雜交，后代中表現型及比例為香稻普通稻11；若等位基因(B、b)位于7號三體染色體上，則母本香稻的基因型為bb，F1中三體的基因型為BBb，產生的花粉有Bb21，其為父本與基因型為bb的水稻雜交，后代中表現型及比例為香稻普通稻12。答案.香稻普通稻.12.11(或.普通稻香稻.21.11)