人教版新高考生物二輪復(fù)習(xí)課件--生物變異、育種與進(jìn)化-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第一編
2022
高中總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)
GAO ZHONG ZONG FU XI YOU HUA SHE JI
內(nèi)容索引
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識(shí)串聯(lián)
長(zhǎng)句表達(dá) 思維訓(xùn)練
專項(xiàng)模塊?素能培優(yōu)
網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識(shí)串聯(lián)
外界環(huán)境條件
普遍性、低頻性、不定向性、隨機(jī)性
產(chǎn)生新基因
減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期和后期
新基因型
缺失、易位、倒位、重復(fù)
基因重組
基因突變
染色體變異
染色體變異
基因重組
種群
自然選擇
隔離
生物多樣性
長(zhǎng)句表達(dá) 思維訓(xùn)練
1.DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失是否一定是基因突變?請(qǐng)說(shuō)明原因。
提示否?；蛲蛔兪前l(fā)生在基因中堿基的替換、增添或缺失,若堿基的替換、增添或缺失發(fā)生在沒(méi)有遺傳效應(yīng)的DNA片段,則不屬于基因突變。
2.染色體結(jié)構(gòu)變異一般會(huì)對(duì)生物體造成什么影響?
提示會(huì)使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀的變異。
3.雜交育種的概念是什么?
提示將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過(guò)交配集中到一起,再經(jīng)過(guò)選擇和培育,獲得新品種的方法。
4.誘變育種一般不用于動(dòng)物,請(qǐng)分析原因。
提示誘變育種具有不定向性和低頻性,需要處理大量材料,且發(fā)生在動(dòng)物體細(xì)胞中的突變難以遺傳給后代。
5.已知某種植物的寬葉對(duì)窄葉是顯性,在純種寬葉植株與窄葉植株雜交的后代中,偶然發(fā)現(xiàn)一株窄葉植株,如何解釋這一現(xiàn)象?
提示可能是純種寬葉植株在產(chǎn)生配子時(shí)發(fā)生了基因突變,也可能是純種寬葉植株產(chǎn)生的配子中含寬葉基因的染色體片段缺失。
6.現(xiàn)有基因型為AABB和aabb的某植物的種子,已知A基因和b基因控制的性狀是優(yōu)良性狀,請(qǐng)寫(xiě)出快速培育具有兩種優(yōu)良性狀新品種的育種方法和思路。
提示應(yīng)采用單倍體育種的方法。思路:種植基因型為AABB和aabb的植物的種子,然后讓兩個(gè)品種的植株雜交,得到F1,種植F1的種子,采集F1植株的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)得到單倍體的幼苗,用秋水仙素(或低溫)誘導(dǎo)染色體加倍,得到四種純合的二倍體植株,選擇具有所需兩種優(yōu)良性狀的植物進(jìn)行自交并收獲種子即為優(yōu)良品種。
7.什么是“精明的捕食者”策略?其原理是什么?
提示捕食者一般不會(huì)將所有的獵物都吃掉,否則自己也無(wú)法生存,這就是“精明的捕食者”策略。其原理是捕食者和被捕食者的負(fù)反饋調(diào)節(jié)。
8.捕食是常見(jiàn)的生物現(xiàn)象,捕食者的存在能夠增加群落的穩(wěn)定性,也能增加物種多樣性,請(qǐng)說(shuō)明原因。
提示群落中捕食者和被捕食者相互影響,又相互制約,使它們的數(shù)量在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),因此捕食者的存在能夠增加群落的穩(wěn)定性。捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種,這樣就會(huì)避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的局面,為其他物種的形成騰出空間,因此捕食者的存在也能增加物種多樣性。
9.在自然選擇過(guò)程中,直接受選擇的是基因型還是表型?
提示表型。
1.突破生物變異的四大問(wèn)題
特別提醒基因突變與基因重組
2.二倍體、多倍體和單倍體(1)利用“兩看”法界定二倍體、多倍體和單倍體
單倍體
二倍體
多倍體
(2)界定“三倍體”與“三體”
點(diǎn)撥三倍體不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,故一般不育?！翱蛇z傳”不等于可育。
個(gè)別染色體
染色體組
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組一　精典對(duì)練——拿高分?題型一　結(jié)合變異的類型及特點(diǎn),考查生命觀念、科學(xué)思維1.(2021山東煙臺(tái)模擬)某種水稻體內(nèi)D18基因突變成S基因,導(dǎo)致編碼的多肽鏈第90位色氨酸替換為亮氨酸(其他序列不變),表現(xiàn)為矮化的突變體水稻。用赤霉素處理這種突變體的幼苗,其株高恢復(fù)正常。下列敘述正確的是(　　)A.D18基因突變成S基因是堿基的缺失造成的B.S基因與D18基因在同源染色體上的位點(diǎn)是一致的C.矮化的突變體植株體內(nèi)缺乏赤霉素和赤霉素受體D.株高恢復(fù)正常的植株,自交后代仍表現(xiàn)為株高正常
答案 B　解析根據(jù)突變基因與正?；蚓幋a的多肽鏈只有一個(gè)氨基酸種類不同可知,D18基因突變成S基因是堿基的替換造成的,A項(xiàng)錯(cuò)誤?；蛲蛔冎荒墚a(chǎn)生對(duì)應(yīng)的等位基因,故S基因與D18基因在同源染色體上的位點(diǎn)是一致的,B項(xiàng)正確。突變的矮化植株在用赤霉素處理后,其株高恢復(fù)正常,這說(shuō)明矮化的突變體植株體內(nèi)存在赤霉素的受體,C項(xiàng)錯(cuò)誤。株高恢復(fù)正常的植株,遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變,其自交后代可能全為矮化植株,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2021山東日照一模)在細(xì)胞分裂過(guò)程中,某些正常的染色體容易斷裂,若斷裂發(fā)生于染色體的兩個(gè)末端,那么斷裂下來(lái)的兩個(gè)片段彼此可以黏合成無(wú)著絲粒染色體片段,而帶著絲粒的部分可通過(guò)兩斷端的黏合形成環(huán)狀染色體(如下圖所示)。不帶著絲粒的片段往往消失,而帶著絲粒的部分能繼續(xù)進(jìn)行復(fù)制、分裂。已知基因型為Aa的細(xì)胞中含有一條環(huán)狀染色體,下列關(guān)于該細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂(不考慮其他變異)的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是(　　)
A.在間期時(shí)可形成兩條環(huán)狀染色單體B.其子細(xì)胞中可能不含環(huán)狀染色體C.其子細(xì)胞中染色體數(shù)目與母細(xì)胞相同D.其子細(xì)胞的基因型可能為A、a或Aa
答案 B　解析在該細(xì)胞分裂過(guò)程中,間期環(huán)狀染色體復(fù)制后可形成由同一個(gè)著絲粒連接的兩條環(huán)狀染色單體,A項(xiàng)正確。該正在分裂的細(xì)胞中已形成一條環(huán)狀染色體,環(huán)狀染色體能繼續(xù)進(jìn)行細(xì)胞分裂(有絲分裂),其子細(xì)胞中均存在環(huán)狀染色體,B項(xiàng)錯(cuò)誤。雖然環(huán)狀染色體的形成是正常染色體斷裂所致,但環(huán)狀染色體能繼續(xù)進(jìn)行復(fù)制、分裂,細(xì)胞中染色體數(shù)目并未發(fā)生改變,子細(xì)胞與母細(xì)胞染色體數(shù)目相同,C項(xiàng)正確。因?yàn)椴磺宄嗀a基因的位置,有可能其中一個(gè)基因隨無(wú)著絲粒染色體片段丟失,所以子細(xì)胞基因型可能為A、a、或Aa,D項(xiàng)正確。
3.(2021山東濟(jì)寧模擬)下圖中甲~丁表示不同的變異類型,甲中英文字母表示染色體片段。下列敘述正確的是(　　)
A.甲~丁的變異類型都會(huì)引起染色體上基因數(shù)量的變化B.甲~丁的變異類型都可能出現(xiàn)在根尖分生區(qū)細(xì)胞的分裂過(guò)程中C.若乙變異類型發(fā)生在某精原細(xì)胞中,則該精原細(xì)胞一定不能產(chǎn)生正常的配子D.圖示變異類型中甲、乙、丁可用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗(yàn)
答案 D　解析題圖中甲、乙所示的變異類型可用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗(yàn)。由題圖可知,丙為同源染色體上非姐妹染色單體間的互換,屬于基因重組,發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中,且基因的數(shù)量不改變,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤。若乙變異類型發(fā)生在某精原細(xì)胞中,則該精原細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂,可能會(huì)產(chǎn)生正常的配子,C項(xiàng)錯(cuò)誤。題圖中的甲、乙、丁均為染色體變異,可用光學(xué)顯微鏡觀察檢驗(yàn),D項(xiàng)正確。
?題型二　借助實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)判斷生物變異類型,考查科學(xué)探究4.(2021遼寧調(diào)研)已知性染色體組成為XO(體細(xì)胞內(nèi)只含1條性染色體X)的果蠅表現(xiàn)為雄性不育。用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本進(jìn)行雜交,在F1群體中,發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅M。為探究M果蠅出現(xiàn)的原因,某研究小組用M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交,再根據(jù)雜交結(jié)果進(jìn)行分析推理。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的敘述,正確的是(　　)A.若子代雌、雄果蠅的表型都為白眼,則M果蠅的出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的B.若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼,則M果蠅的出現(xiàn)是由基因突變引起的C.若無(wú)子代產(chǎn)生,則M果蠅的基因型為XrO,由不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂引起D.若無(wú)子代產(chǎn)生,則M果蠅的基因型為XrY,由基因重組引起
答案 C　解析 M果蠅與正常白眼雌果蠅(XrXr)雜交,若子代雌、雄果蠅的表型都為白眼,則M果蠅的基因型為XrY,其出現(xiàn)是由基因突變引起的。若子代雌果蠅都是紅眼、雄果蠅都是白眼,則M果蠅的基因型為XRY,其出現(xiàn)是由環(huán)境改變引起的。若無(wú)子代產(chǎn)生,則M果蠅的基因型為XrO,表現(xiàn)為雄性不育,是由不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂引起的。
5.玉米葉片葉綠素的合成受常染色體上一對(duì)等位基因(A、a)控制,同時(shí)也受光照的影響。在正常光照下,當(dāng)玉米植株體細(xì)胞中含2個(gè)A基因時(shí),植株葉片呈深綠色;含一個(gè)A基因時(shí)葉片呈淺綠色;不含A基因時(shí)葉片呈黃色,不含A基因的植株被稱為白化苗,其會(huì)在幼苗期逐漸死亡。在遮光條件下,任何基因型的玉米植株葉片均呈黃色。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)從以上信息可以得出,　　　　與　　　　相互作用共同調(diào)控著生物的性狀。?(2)在正常光照下,以淺綠色葉片玉米植株為親本,連續(xù)隨機(jī)雜交兩代得到F2,在F2幼苗中白化苗占　　　　,在F2存活植株中A基因的基因頻率為　　　　。?
(3)在種植深綠色葉片玉米植株的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)一株淺綠色葉片玉米植株。為確定該變異是由基因突變產(chǎn)生的還是由染色體片段缺失造成的(已知具有缺失A基因所在染色體片段的花粉不育),以該地段中的深綠色葉片玉米植株和該淺綠色葉片玉米植株為親本,完成如下雜交實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)條件均為正常光照下)。實(shí)驗(yàn)方案:　　　　　　　　作父本,　　　　　　　　作母本進(jìn)行雜交,分析比較子代的表型及其比例。?預(yù)測(cè)結(jié)果及結(jié)論:①如果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,則該變異是由基因突變?cè)斐傻?②如果　　　　　　　　　　　　,則該變異是由染色體片段缺失造成的。?
答案 (1)基因　環(huán)境　(2)1/9　3/4　(3)淺綠色葉片玉米植株　深綠色葉片玉米植株　子代的表型及其比例為深綠∶淺綠=1∶1　子代的表型全為深綠
解析 (1)由題意可知,基因型為AA的植株葉片在正常光照下呈深綠色,而在遮光條件下卻呈黃色,說(shuō)明基因與環(huán)境相互作用共同調(diào)控著生物的性狀。(2)在正常光照下,以淺綠色葉片玉米植株(Aa)為親本,F1中AA占1/4,Aa占1/2,aa占1/4,但是基因型為aa的植株幼苗期死亡,所以F1中AA∶Aa=1∶2,隨機(jī)交配,F1產(chǎn)生的A配子占2/3,a配子占1/3,F2中aa占1/9,AA占4/9,Aa占4/9,所以存活植株中A的基因頻率是3/4。(3)已知具有缺失A基因所在染色體片段的花粉不育,所以應(yīng)選擇該淺綠色葉片玉米植株作父本,深綠色葉片玉米植株作母本進(jìn)行雜交,分析比較子代的表型及其比例。如果該變異是由基因突變?cè)斐傻?則淺綠色植株可以產(chǎn)生A和a兩種配子,深綠色植株產(chǎn)生A一種配子,后代為AA∶Aa=1∶1,即子代的表型及其比例為深綠∶淺綠=1∶1;如果該變異是由染色體片段缺失造成的,則淺綠色植株只產(chǎn)生A一種配子,與深綠色植株雜交,后代全為深綠色。
?題型三　結(jié)合遺傳變異與遺傳規(guī)律,考查科學(xué)思維6.(2021山東濟(jì)南測(cè)試)煙草植物有24條染色體,染色體缺失某一片段不影響減數(shù)分裂過(guò)程,但會(huì)引起含缺失染色體的一種配子(不確定是雄配子還是雌配子)致死?，F(xiàn)有含如右上圖所示染色體的某株煙草(甲),其中A、a基因分別控制煙草的心形葉和戟形葉。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1)圖中A、B、C基因在5號(hào)染色體上呈　　　　排列。只考慮煙草的葉形,該株煙草自交后代的性狀表現(xiàn)為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)若現(xiàn)有各種基因型及表型的個(gè)體(染色體未缺失片段)可供選擇,為了確定染色體片段缺失致死的配子是雄配子還是雌配子,請(qǐng)利用題干所述的染色體片段缺失的煙草植株甲與提供的具有各種基因型及表型的個(gè)體設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)加以證明,用O代表缺失的基因,并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:　。?結(jié)果預(yù)測(cè):?　。?
(3)已知B、b基因控制煙草的株高,D、d基因控制焦油的含量?，F(xiàn)有基因型為BbDd的個(gè)體(不含缺失染色體),若想確定D、d基因是否位于5號(hào)染色體上,可讓基因型為BbDd的植株自交,若后代　　　　　　　　　　　　,則說(shuō)明D、d基因不位于5號(hào)染色體上;若后代　　　　　　　　　　　　或　　　　　　　　　　　　,則說(shuō)明D、d基因位于5號(hào)染色體上(不考慮互換,兩空均只描述表型種類及其比例)。?
答案 (1)線性　全為心形葉　(2) 選擇染色體片段缺失個(gè)體(甲)與戟形葉個(gè)體進(jìn)行正反交(正交:AO♀×aa♂;反交:AO♂×aa♀),觀察后代的性狀表現(xiàn)　若正交后代全為心形葉,反交后代心形葉∶戟形葉=1∶1,則染色體片段缺失會(huì)使雌配子致死;若正交后代心形葉∶戟形葉=1∶1,反交后代全為心形葉,則染色體片段缺失會(huì)使雄配子致死　(3)出現(xiàn)4種表型,比例為9∶3∶3∶1　出現(xiàn)2種表型,比例為3∶1　出現(xiàn)3種表型,比例為1∶2∶1
解析 (1)題圖中A、B、C基因在5號(hào)染色體上呈線性排列。由題圖可知,5號(hào)染色體的一條染色體發(fā)生了片段缺失,含缺失染色體的一種配子(不確定是雄配子還是雌配子)致死,若是含缺失染色體的雌配子致死,則該個(gè)體產(chǎn)生的具有活性的雌配子含A基因,不含a基因;若是含缺失染色體的雄配子致死,則該個(gè)體產(chǎn)生的具有活性的雄配子只含A基因,不含a基因。只考慮煙草的葉形,該株煙草自交后代的基因型為AA、AO,均表現(xiàn)為心形葉。
(2)為了確定染色體缺失致死的配子是雄配子還是雌配子,應(yīng)選擇染色體缺失個(gè)體與戟形葉個(gè)體進(jìn)行正反交(正交:AO♀×aa♂/反交:AO♂×aa♀),并觀察后代的性狀表現(xiàn)。若正交后代全為心形葉,反交后代心形葉∶戟形葉=1∶1,則染色體缺失會(huì)使雌配子致死;若正交后代心形葉∶戟形葉=1∶1,反交后代全為心形葉,則染色體缺失會(huì)使雄配子致死。
(3)兩對(duì)基因若位于兩對(duì)同源染色體上(即D、d基因不位于5號(hào)染色體上),遺傳時(shí)遵循自由組合定律,讓基因型為BbDd的植株自交,后代應(yīng)出現(xiàn)4種表型,比例為9∶3∶3∶1;若兩對(duì)基因位于一對(duì)同源染色體上,不考慮互換,則BbDd的植株會(huì)產(chǎn)生兩種數(shù)量相等的配子,可能是BD∶bd=1∶1,也可能是Bd∶bD=1∶1,若為前者,后代會(huì)出現(xiàn)2種表型,比例為3∶1;若為后者,則后代會(huì)出現(xiàn)3種表型,比例為1∶2∶1。
7.(2021廣東六校聯(lián)盟第二次聯(lián)考)Ⅰ.果蠅的長(zhǎng)翅和殘翅,棘眼和正常眼分別由兩對(duì)等位基因A、a和B、b決定(不考慮基因位于X、Y染色體同源區(qū)段的情況)?，F(xiàn)有一群長(zhǎng)翅正常眼雌果蠅和殘翅正常眼雄果蠅雜交,F1表型及數(shù)量如下表所示(單位:只)?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)基因B、b位于　　　　染色體上,兩對(duì)相對(duì)性狀中的顯性性狀分別是　　　　　　　　　　。?(2)親本中雌果蠅的基因型是　　　　　　　　,若將F1正常眼雌果蠅與棘眼雄果蠅雜交,后代雌果蠅中棘眼的概率是　　　　。?Ⅱ.果蠅的灰體(E)對(duì)黃體(e)為顯性,相關(guān)基因位于X染色體上。將一只用X射線處理后的灰體雄果蠅與黃體雌果蠅雜交,F1中出現(xiàn)了一只灰體雄果蠅,推測(cè)原因可能是X射線處理使帶有E基因的X染色體片段和其他染色體片段發(fā)生了互換。
(1)若要驗(yàn)證該推測(cè)原因,最簡(jiǎn)單的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)以題干中的親本和F1果蠅為材料,通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述原因,寫(xiě)出雜交組合和預(yù)期結(jié)果。雜交組合:?　。?預(yù)期結(jié)果:?????　。?
答案 Ⅰ.(1) X　長(zhǎng)翅和正常眼　(2) AAXBXB和AAXBXb　1/8Ⅱ.(1) 利用顯微鏡觀察染色體結(jié)構(gòu)　(2)F1中的灰體雄果蠅×黃體雌果蠅　若后代黃體雌果蠅∶灰體雄果蠅=1∶1(或后代雄果蠅均為灰體),則是X射線處理使帶有E基因的X染色體片段和Y染色體片段發(fā)生了互換;若后代灰體雌果蠅∶黃體雌果蠅∶灰體雄果蠅∶黃體雄果蠅=1∶1∶1∶1,則是X射線處理使帶有E基因的X染色體片段和常染色體片段發(fā)生了互換
解析 Ⅰ.(1)親本長(zhǎng)翅果蠅和殘翅果蠅雜交,后代中只出現(xiàn)長(zhǎng)翅果蠅,說(shuō)明長(zhǎng)翅是顯性性狀;親本正常眼果蠅雜交,后代雌果蠅中只有正常眼,雄果蠅中有正常眼和棘眼,說(shuō)明正常眼是顯性性狀,該性狀與性別相關(guān),基因B、b位于X染色體上。 (2)F1雄果蠅中正常眼∶棘眼=3∶1,所以親代長(zhǎng)翅正常眼雌果蠅基因型為(1/2)AAXBXB和(1/2)AAXBXb,親代殘翅正常眼雄果蠅基因型為aaXBY;依據(jù)親代果蠅的基因型及其比例,判斷F1正常眼雌果蠅的基因型為(3/4)AaXBXB和(1/4)AaXBXb、棘眼雄果蠅的基因型為AaXbY,則其雜交后代雌果蠅中(不用考慮雄果蠅)棘眼XbXb的概率為(1/8)×1=1/8 。
Ⅱ.(1)后代中之所以出現(xiàn)灰體雄果蠅,推測(cè)可能是X射線處理灰體雄果蠅時(shí),使其帶有E基因的X染色體片段和其他染色體片段發(fā)生了互換導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,可在顯微鏡下觀察到,故其最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方法是利用顯微鏡觀察染色體結(jié)構(gòu)。(2)如果通過(guò)一次雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證F1灰體雄果蠅出現(xiàn)的原因,應(yīng)該選擇該個(gè)體與隱性雌性個(gè)體雜交,即F1中的灰體雄果蠅×黃體雌果蠅。若是X射線處理使帶有E基因的X染色體片段和Y染色體片段發(fā)生了互換,則Y染色體上多了一段帶有E基因的片段,故雜交組合為XeXe×XYE,后代基因型及其比例為XeX∶XeYE=1∶1,即黃體雌果蠅∶灰體雄果蠅=1∶1(或后代雄果蠅均為灰體);若是X射線處理使帶有E基因的X染色體片段和常染色體片段發(fā)生了互換,則雜交組合為XeXe×EXY,后代基因型及其比例為XeX∶XeY∶EXeX∶EXeY=1∶1∶1∶1,即灰體雌果蠅∶黃體雌果蠅∶灰體雄果蠅∶黃體雄果蠅=1∶1∶1∶1。
題組二　易錯(cuò)防范——不失分1.遺傳維持了物種的穩(wěn)定性,而變異增加了物種的遺傳多樣性和更廣泛的適應(yīng)性,為進(jìn)化提供了大量的原始材料。判斷下列關(guān)于可遺傳的變異的敘述是否正確。(1)某膜蛋白基因CTCTT重復(fù)次數(shù)改變不會(huì)引起基因突變[2020江蘇卷,T9A]。(　　)(2)基因重組只是基因間的重新組合,不會(huì)導(dǎo)致生物性狀變異[2019江蘇卷,T4A]。(　　)(3)紅葉楊染色體上的基因突變位點(diǎn)可用普通光學(xué)顯微鏡觀察識(shí)別[2019天津卷,T4A]。(　　)
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(4)通過(guò)普通小麥和黑麥雜交培育出了小黑麥與染色體變異無(wú)關(guān)[2020江蘇卷,T8D]。(　　)(5)弱小且高度不育的單倍體植株,進(jìn)行加倍處理后可用于育種[2019江蘇卷,T4C]。(　　)(6)多倍體植株染色體組數(shù)加倍,產(chǎn)生的配子數(shù)加倍,有利于育種[2019江蘇卷,T4D]。(　　)
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2.(2021山東菏澤模擬)赤霉素能促進(jìn)莖的伸長(zhǎng),與植物株高密切相關(guān)。研究人員對(duì)野生型水稻進(jìn)行誘變育種,獲得了兩株嚴(yán)重矮化的突變體甲和乙,分析發(fā)現(xiàn)它們的D25基因均發(fā)生了改變,而D25是一個(gè)指導(dǎo)赤霉素合成酶合成的基因。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),甲是D25基因發(fā)生一個(gè)堿基替換,導(dǎo)致相鄰的兩個(gè)外顯子的產(chǎn)物無(wú)法正常拼接,不能合成正常的mRNA;乙是D25基因的一個(gè)堿基發(fā)生替換,導(dǎo)致原編碼色氨酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)A.甲、乙的突變基因和野生型水稻的D25基因互為等位基因B.甲矮化的原因是轉(zhuǎn)錄過(guò)程缺乏模板,導(dǎo)致不能合成赤霉素合成酶C.乙矮化的原因是翻譯產(chǎn)生的多肽沒(méi)有活性,導(dǎo)致不能合成赤霉素合成酶D.用外源赤霉素處理甲、乙的幼苗,其株高與未加赤霉素的組相比均會(huì)顯著增高
答案 B　解析基因突變產(chǎn)生新的等位基因,甲、乙的突變基因和野生型水稻的D25基因互為等位基因,A項(xiàng)正確。甲是D25基因發(fā)生一個(gè)堿基替換,導(dǎo)致相鄰的兩個(gè)外顯子的產(chǎn)物無(wú)法正常拼接,不能合成正常的mRNA,則甲矮化的原因是翻譯過(guò)程缺乏模板,導(dǎo)致不能合成赤霉素合成酶,B項(xiàng)錯(cuò)誤。乙是D25基因的一個(gè)堿基發(fā)生替換,導(dǎo)致原編碼色氨酸的密碼子變?yōu)榻K止密碼子,則乙矮化的原因是翻譯產(chǎn)生的多肽沒(méi)有活性,導(dǎo)致不能合成赤霉素合成酶,C項(xiàng)正確。赤霉素可促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng),從而引起植株增高,而甲、乙均無(wú)法合成赤霉素,可用外源赤霉素處理甲、乙的幼苗,其株高與未加赤霉素的組相比均會(huì)顯著增高,D項(xiàng)正確。
3.(2021山東肥城質(zhì)檢)減數(shù)分裂過(guò)程中,配對(duì)的同源染色體并不是簡(jiǎn)單地平行靠攏,而是在非姐妹染色單體間的某些部位因互換形成清晰可見(jiàn)的交叉。下圖為某細(xì)胞中的互換模式圖。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.此種變異屬于基因重組,在減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到B.一般情況下,染色體越長(zhǎng)可形成的交叉數(shù)目越多C.該細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab 4種配子D.互換是基因重組的一種常見(jiàn)類型,可為生物的進(jìn)化提供原材料
答案 C　解析同源染色體上非姐妹染色單體發(fā)生互換會(huì)導(dǎo)致基因重組,染色體互換在光學(xué)顯微鏡下可見(jiàn),在減數(shù)分裂Ⅰ前期能觀察到,A項(xiàng)正確。一般情況下,染色體越長(zhǎng),可形成的交叉數(shù)目就越多,B項(xiàng)正確。同源染色體中的非姐妹染色單體互換的片段在A和B、a和b之間,故非姐妹染色單體上A與B的等位基因沒(méi)有發(fā)生互換,故該細(xì)胞減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子只有AB和ab 2種,C項(xiàng)錯(cuò)誤?；Q是基因重組的一種常見(jiàn)類型,能為生物的進(jìn)化提供原材料,D項(xiàng)正確。
4.下列有關(guān)二倍體、多倍體及單倍體的敘述,正確的有(　　)①普通小麥為六倍體,則其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)所得的植株含三個(gè)染色體組,應(yīng)為三倍體②給四倍體西瓜授以二倍體西瓜的花粉,所結(jié)種子發(fā)育成的植株含三個(gè)染色體組,稱為三倍體③單倍體細(xì)胞內(nèi)含有奇數(shù)數(shù)目的染色體組④單倍體細(xì)胞內(nèi)僅含一個(gè)染色體組⑤單倍體細(xì)胞內(nèi)也可含兩個(gè)以上染色體組⑥劃分二倍體、多倍體與單倍體的依據(jù)是細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)A.2項(xiàng)　　　B.3項(xiàng)　　　C.4項(xiàng)　　　D.5項(xiàng)
答案 A　解析由配子發(fā)育而來(lái)的個(gè)體為單倍體,普通小麥為六倍體,則其花粉經(jīng)離體培養(yǎng)所得的植株含三個(gè)染色體組,應(yīng)為單倍體,①錯(cuò)誤。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體,體細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組,個(gè)體就為幾倍體,給四倍體西瓜授以二倍體西瓜的花粉,所結(jié)種子發(fā)育成的植株含三個(gè)染色體組(受精卵發(fā)育來(lái)的),稱為三倍體,②正確。單倍體是體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)相同的個(gè)體,因此單倍體細(xì)胞內(nèi)含奇數(shù)或偶數(shù)數(shù)目的染色體組,③④錯(cuò)誤,⑤正確。劃分單倍體、二倍體和多倍體的主要依據(jù)是由配子直接發(fā)育而來(lái),還是由受精卵發(fā)育而來(lái),⑥錯(cuò)誤。
易錯(cuò)點(diǎn)撥有關(guān)生物變異的四個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)
分析生物育種程序和原理
(1)識(shí)別圖中各字母表示的處理方法A.　　　　,D.　　　　,B.　　　　　　　,C.低溫、　　　　　　　　　　,E.　　　　　,F.低溫或　　　　　處理,G.轉(zhuǎn)基因技術(shù),H.脫分化,I.再分化,J.包裹人工種皮。?
雜交
自交
花藥離體培養(yǎng)
秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗　
誘變處理
秋水仙素
(2)據(jù)圖判斷育種方法及依據(jù)的原理
雜交
基因重組
單倍體
染色體變異　
基因突變
多倍體
染色體變異　
基因重組
(3)育種方法的選擇
誘變育種
多倍體育種
雜交育種
單倍體育種
誘變育種
點(diǎn)撥①誘變育種的優(yōu)點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生前所未有的新性狀。②基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)是定向改變生物性狀。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組一　精典對(duì)練——拿高分?題型一　結(jié)合育種的原理和方法,考查生命觀念和科學(xué)思維1.(2021山東日照三模)穿梭育種是將一個(gè)地區(qū)的品種與其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交,然后通過(guò)在兩個(gè)地區(qū)間不斷地反復(fù)交替穿梭種植、選擇、鑒定,最終選育出優(yōu)良作物新品種的育種方法。目前,穿梭育種已經(jīng)在小麥、水稻和玉米等作物上取得了成功。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.穿梭育種的遺傳學(xué)原理是基因重組B.不同地區(qū)作物種群的基因庫(kù)之間存在著差異C.人工選擇作用的本質(zhì)是提高作物種群中隱性基因的基因頻率D.穿梭育種打破了地理隔離,實(shí)現(xiàn)了不同種群之間的基因交流
答案 C　解析根據(jù)題干“將一個(gè)地區(qū)的品種與其他地區(qū)的品種進(jìn)行雜交”可知,穿梭育種利用的遺傳學(xué)原理是基因重組,A項(xiàng)正確。不同地區(qū)的環(huán)境不同導(dǎo)致自然選擇的方向不同,從而使不同地區(qū)作物種群的基因庫(kù)之間存在差異,B項(xiàng)正確。人工選擇作用的本質(zhì)是提高作物種群中優(yōu)良基因的基因頻率,有可能是顯性基因的基因頻率,C項(xiàng)錯(cuò)誤。穿梭育種打破了地理隔離,實(shí)現(xiàn)了不同種群之間的基因交流,D項(xiàng)正確。
2.(2021湖北八校聯(lián)考)某二倍體植物的兩個(gè)植株①②雜交,得到③,對(duì)③的處理如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是(　　)
A.③到④的過(guò)程為誘變育種,依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因突變B.植株⑤⑥能通過(guò)有性雜交得到三倍體植株⑧,因而⑤⑥屬于同一物種C.秋水仙素能夠抑制紡錘體的形成,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍D.③到⑦的過(guò)程為花藥離體培養(yǎng),涉及的原理是植物細(xì)胞具有全能性
答案 B　解析射線處理是對(duì)植株進(jìn)行物理誘變,故③到④的過(guò)程為誘變育種,依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因突變,A項(xiàng)正確。植株⑤⑥通過(guò)有性雜交得到的三倍體植株⑧不能產(chǎn)生可育后代,說(shuō)明⑤⑥之間存在生殖隔離,故⑤⑥不屬于同一物種,B項(xiàng)錯(cuò)誤。秋水仙素能夠抑制有絲分裂前期紡錘體的形成,使細(xì)胞中姐妹染色單體分離后不能平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍,C項(xiàng)正確。③到⑦的過(guò)程是將花粉培養(yǎng)成幼苗,為花藥離體培養(yǎng),涉及的原理是植物細(xì)胞具有全能性,D項(xiàng)正確。
?題型二　借助生物育種方法的設(shè)計(jì),考查科學(xué)思維3.(2021山東聊城一模,不定項(xiàng)選擇題)育種工作者將長(zhǎng)穗偃麥草(2n=14,用14M表示)3號(hào)染色體上的抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移到普通小麥(6n=42,用42E表示)體內(nèi),培育抗蟲(chóng)小麥新品種,其育種過(guò)程如下圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A.普通小麥與長(zhǎng)穗偃麥草可以雜交并產(chǎn)生F1,因此二者屬于同一個(gè)物種B.①過(guò)程目前效果較好的辦法是用秋水仙素處理幼苗C.丙中來(lái)自長(zhǎng)穗偃麥草的染色體數(shù)目為0~7M條D.丁自交產(chǎn)生的子代中不含長(zhǎng)穗偃麥草染色體的植株戊占1/4
答案 BCD　解析普通小麥與長(zhǎng)穗偃麥草雜交產(chǎn)生的后代F1不育,存在生殖隔離,故二者不是同一個(gè)物種,A項(xiàng)錯(cuò)誤。F1不含同源染色體,不可育(即不能產(chǎn)生種子),因此①過(guò)程目前效果較好的辦法是用秋水仙素處理幼苗,B項(xiàng)正確。7M是長(zhǎng)穗偃麥草的一個(gè)染色體組中的染色體數(shù),由題圖可知,乙中來(lái)自長(zhǎng)穗偃麥草的染色體組是一個(gè),因此乙中長(zhǎng)穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會(huì),產(chǎn)生的配子的染色體數(shù)目最少為21條,最多為(21+7M)條,因此丙中來(lái)自長(zhǎng)穗偃麥草的染色體數(shù)目為0~7M條,C項(xiàng)正確。丁產(chǎn)生的配子中,不含長(zhǎng)穗偃麥草染色體的占1/2,故丁自交產(chǎn)生的子代中不含長(zhǎng)穗偃麥草染色體的植株戊占(1/2)×(1/2)=1/4,D項(xiàng)正確。
4.(2021山東濟(jì)南一模)我國(guó)科學(xué)家袁隆平院士在雜交水稻領(lǐng)域作出了杰出的貢獻(xiàn),使我國(guó)成為世界上第一個(gè)成功培育雜交水稻并大面積應(yīng)用于生產(chǎn)的國(guó)家。三系法雜交水稻是我國(guó)研究應(yīng)用最早的雜交水稻,由不育系、保持系、恢復(fù)系三種水稻培育而成,如下圖所示。不育系A(chǔ)的花粉不育,這種雄性不育性狀由細(xì)胞質(zhì)基因cms控制,細(xì)胞核含有雄性不育保持基因rf。保持系B能保持不育系的細(xì)胞質(zhì)雄性不育性,其細(xì)胞質(zhì)基因Cms正?？捎?能夠自交結(jié)實(shí)?；謴?fù)系R含有恢復(fù)雄性可育的核基因Rf,與不育系雜交產(chǎn)生的三系雜交稻正?？捎揖哂须s種優(yōu)勢(shì),即A×R→F1,因?yàn)镕1子代的育性、農(nóng)藝性狀等會(huì)發(fā)生分離,所以F1種植后不再使用,需每年利用不育系育種?；卮鹣铝袉?wèn)題。
三系法雜交水稻系統(tǒng)
(1)在培育雜交水稻時(shí),選育雄性不育植株的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(2)細(xì)胞質(zhì)不育基因可能存在于　　　　　　(細(xì)胞器)中。繁殖不育系時(shí),不育系A(chǔ)只能作　　　　(填“父本”或“母本”) ;不育系與恢復(fù)系間行種植并單行收獲的原因是　。?(3)由上圖可知,若三系雜交稻中不育系的基因型表示為cms(rfrf),則保持系的基因型為　　　　,恢復(fù)系的基因型為　　　　　　　　　　　　。?
(4)在三系法雜交育種中,選育恢復(fù)系非常關(guān)鍵。研究人員發(fā)現(xiàn)幾株性狀優(yōu)良、純度高但不含Rf基因的水稻植株(D),現(xiàn)利用基因工程的技術(shù)將兩個(gè)Rf基因?qū)氩煌闹仓闐中來(lái)培育恢復(fù)系,為確定Rf基因?qū)氲慕Y(jié)果,研究人員的思路是將植株D作為親本與不育系混合種植,單株收獲不育系植株所結(jié)種子后,再種植并統(tǒng)計(jì)后代的育性情況及其數(shù)量比例,請(qǐng)依據(jù)上述思路完善結(jié)果分析。①若　　　　　　　　　　　　　　　　　,則說(shuō)明兩個(gè)Rf基因?qū)氡３窒?D的一條染色體上。?②若　　　　　　　　　　　　　　　　　,則說(shuō)明兩個(gè)Rf基因?qū)氡３窒礑的一對(duì)同源染色體上。?③若　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,則說(shuō)明兩個(gè)Rf基因?qū)氡３窒礑的非同源染色體上。?
答案 (1)降低人工成本,提高種子質(zhì)量,得到繁殖保持系和具有雜種優(yōu)勢(shì)的雜種植株　(2)線粒體、葉綠體　母本　間行種植易于不育系與恢復(fù)系雜交,單行收獲可以分別獲得恢復(fù)系和雜交種　(3)Cms(rfrf)　Cms(RfRf)或 cms(RfRf)　(4)后代雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶1　后代植株均為雄性可育植株　后代雄性不育植株∶雄性可育植株=1∶3
題組二　易錯(cuò)防范——不失分1.(2021四川瀘縣測(cè)試)下列關(guān)于遺傳和變異的說(shuō)法,正確的是(　　)A.三倍體西瓜因進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)染色體配對(duì)紊亂,一般不能產(chǎn)生可育配子,果實(shí)無(wú)子B.基因突變都可使染色體上的DNA分子中堿基的排列順序發(fā)生改變,但染色體變異不會(huì)C.在水稻單倍體育種的過(guò)程中,可用秋水仙素處理正在萌發(fā)的種子或幼苗,使染色體數(shù)目加倍D.六倍體普通小麥和二倍體黑麥的雜交后代為可育的四倍體小黑麥
答案 A　解析三倍體西瓜在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂,一般不能產(chǎn)生可育配子,果實(shí)無(wú)子,A項(xiàng)正確。基因突變的實(shí)質(zhì)是DNA中堿基的排列順序發(fā)生改變,染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)、缺失、倒位和易位也能使染色體上DNA中堿基的排列順序發(fā)生改變,B項(xiàng)錯(cuò)誤。單倍體高度不育,不能形成種子,因此單倍體育種過(guò)程中,應(yīng)用秋水仙素處理幼苗使染色體數(shù)目加倍,C項(xiàng)錯(cuò)誤。六倍體普通小麥和二倍體黑麥雜交后產(chǎn)生的四倍體是不育的,需經(jīng)秋水仙素處理后才可形成可育的八倍體小黑麥,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
易錯(cuò)點(diǎn)撥三倍體無(wú)子西瓜、騾、大多單倍體等均表現(xiàn)為“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(gè)體,則可保持其變異性狀,這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別。
2.(2021河北衡水模擬)市場(chǎng)上有許多無(wú)子果實(shí),比如臍橙、西瓜、香蕉、番茄等。這些果實(shí)無(wú)子的生物學(xué)原理不盡相同,比如無(wú)子臍橙的無(wú)子性狀源于基因突變,三倍體西瓜的無(wú)子性狀源于染色體變異等。不考慮基因工程,下列相關(guān)敘述正確的是(　　)A.無(wú)子臍橙能發(fā)生的可遺傳的變異有基因突變、基因重組和染色體變異B.利用一定濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑處理已受粉的番茄可得到無(wú)子果實(shí)C.三倍體西瓜的子房發(fā)育成無(wú)子果實(shí)所需的生長(zhǎng)素來(lái)源于發(fā)育的種子D.用適宜濃度的2,4-D處理臍橙的插條有利于插條的存活
答案 D　解析無(wú)子臍橙沒(méi)有種子,不能通過(guò)有性生殖繁殖后代,所以能發(fā)生的可遺傳的變異只有基因突變和染色體變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤。利用一定濃度的生長(zhǎng)素類調(diào)節(jié)劑處理未受粉的番茄可得到無(wú)子果實(shí),B項(xiàng)錯(cuò)誤。三倍體西瓜減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂,無(wú)法產(chǎn)生正常的配子,因此不能產(chǎn)生正常的種子,C項(xiàng)錯(cuò)誤。適宜濃度的2,4-D可促進(jìn)臍橙的插條生根,進(jìn)而有利于插條的存活,D項(xiàng)正確。
3.普通二倍體虹鱒魚(yú)(2N)生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),投入成本較高,利用四倍體虹鱒魚(yú)(4N)和普通二倍體虹鱒魚(yú)(2N)雜交可以獲得三倍體虹鱒魚(yú),其中的全雌三倍體虹鱒魚(yú)全都不孕不育,其攝取的營(yíng)養(yǎng)無(wú)須用來(lái)促進(jìn)性腺的發(fā)育,而是全部用來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng),所以具有很好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),而雄性三倍體虹鱒魚(yú)中仍存在性腺可以發(fā)育的個(gè)體。下列敘述正確的是(　　)A.部分雄性三倍體虹鱒魚(yú)的生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)形成2N個(gè)四分體B.養(yǎng)殖全雌三倍體虹鱒魚(yú)可避免因性腺發(fā)育而對(duì)飼料的過(guò)多消耗,從而降低成本C.培育三倍體虹鱒魚(yú)的育種方式屬于雜交育種D.三倍體虹鱒魚(yú)與二倍體虹鱒魚(yú)是自然界中存在的兩個(gè)物種
答案 B　解析由題干“雄性三倍體虹鱒魚(yú)中仍存在性腺可以發(fā)育的個(gè)體”可知,部分雄性三倍體虹鱒魚(yú)的生殖細(xì)胞可以進(jìn)行減數(shù)分裂,在減數(shù)分裂過(guò)程中會(huì)形成N個(gè)四分體,A項(xiàng)錯(cuò)誤。全雌三倍體虹鱒魚(yú)全都不孕不育,其攝取的營(yíng)養(yǎng)無(wú)須用來(lái)促進(jìn)性腺的發(fā)育,可避免因性腺發(fā)育而對(duì)飼料的過(guò)多消耗,從而降低成本,B項(xiàng)正確。培育三倍體虹鱒魚(yú)的育種方式屬于多倍體育種,C項(xiàng)錯(cuò)誤。三倍體虹鱒魚(yú)雌性全部不育,不能產(chǎn)生后代,所以三倍體虹鱒魚(yú)不是一個(gè)物種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
易錯(cuò)點(diǎn)撥無(wú)子番茄中“無(wú)子”的原因是植株未受粉,生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育,這種“無(wú)子”性狀是不能保留到子代的,將無(wú)子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí),若能正常受粉,則可結(jié)“有子果實(shí)”。
1.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論圖解
基因庫(kù)
基因頻率
自然選擇學(xué)說(shuō)
生態(tài)系統(tǒng)
2.明確隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系
種群基因頻率
生殖隔離
地理隔離
地理隔離
物種
無(wú)機(jī)環(huán)境
生物多樣性
3.關(guān)注生物進(jìn)化的“三種關(guān)系”與形成新物種的“兩個(gè)條件”
4.基因頻率相關(guān)計(jì)算(1)通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率若已知AA、Aa、aa的基因型頻率,求A(a)的基因頻率,則:A的基因頻率=AA的基因型頻率+(1/2)×Aa的基因型頻率;a的基因頻率=aa的基因型頻率+(1/2)×Aa的基因型頻率;或A的基因頻率=[(AA×2+Aa×1)/(所有個(gè)體×2)]×100%;a的基因頻率=[(aa×2+Aa×1)/(所有個(gè)體×2)]×100%。(2)X染色體上基因頻率的計(jì)算X染色體上顯性基因頻率=(雌性顯性純合子個(gè)體數(shù)×2+雄性顯性個(gè)體數(shù)+雌性雜合子個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體數(shù)×2+雄性個(gè)體數(shù))。
(3)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算
2pq
特別提醒生物進(jìn)化說(shuō)明種群基因頻率一定發(fā)生了改變,基因頻率改變一定表示生物進(jìn)化了?；蛐蜑锳a的個(gè)體連續(xù)自交n次,假設(shè)無(wú)突變、無(wú)淘汰等,后代基因型頻率改變,基因頻率不發(fā)生改變,則生物未進(jìn)化。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組一　精典對(duì)練——拿高分?題型一　圍繞現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,考查生命觀念和科學(xué)思維1.(2021山東淄博模擬)某小島上生活著兩種棕櫚科植物,研究認(rèn)為,200萬(wàn)年前,它們的共同祖先遷移到該島時(shí),一部分生活在pH較高的石灰?guī)r上,開(kāi)花較早;另一部分生活在pH較低的火山灰上,開(kāi)花較晚。由于花期不同,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期演變,最終形成兩個(gè)不同的物種。根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論分析,下列敘述正確的是(　　)A.土壤酸堿度的選擇作用誘發(fā)個(gè)體產(chǎn)生不同的變異B.兩個(gè)種群的基因庫(kù)產(chǎn)生了明顯差異且兩者之間已經(jīng)不能進(jìn)行基因交流C.基因突變產(chǎn)生新的等位基因,導(dǎo)致種群基因頻率定向改變D.該實(shí)例說(shuō)明物種形成的必要環(huán)節(jié)有地理隔離、變異、自然選擇、生殖隔離
答案 B　解析土壤酸堿度對(duì)個(gè)體產(chǎn)生的不同變異有選擇作用,而不是誘導(dǎo)作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由題意可知,兩種群已經(jīng)進(jìn)化成了兩個(gè)不同的物種,顯然它們之間已經(jīng)產(chǎn)生了生殖隔離,即兩個(gè)種群已經(jīng)不能進(jìn)行基因交流,B項(xiàng)正確?；蛲蛔儺a(chǎn)生新的等位基因,但由于基因突變是不定向的,故不會(huì)導(dǎo)致種群基因頻率定向改變,C項(xiàng)錯(cuò)誤。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成的三個(gè)環(huán)節(jié),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2.(2021山東費(fèi)縣模擬)海綿等足蟲(chóng)棲息在海生海綿的中央腔中,雌蟲(chóng)的外觀都一樣,雄蟲(chóng)的形態(tài)有大、中、小三種類型,且這三種不同形態(tài)的雄蟲(chóng)會(huì)采取不同的生殖策略:大雄蟲(chóng)傾向于用戰(zhàn)斗來(lái)保衛(wèi)海綿中央腔中的多個(gè)雌蟲(chóng);中雄蟲(chóng)會(huì)模擬雌蟲(chóng),與大雄蟲(chóng)共處一室;小雄蟲(chóng)回避大雄蟲(chóng)并埋伏在其周?chē)?伺機(jī)與雌蟲(chóng)交配。研究表明,大、中、小雄蟲(chóng)的體型差異主要來(lái)自一個(gè)基因的三個(gè)等位基因a1、a2、a3。下列說(shuō)法正確的是(　　)A.三種雄蟲(chóng)的平均繁殖成功率一定存在顯著差異B.大、中、小雄蟲(chóng)存在生殖隔離,分屬三個(gè)種群C.三種雄蟲(chóng)具有不同的生殖策略是不同雄蟲(chóng)間協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果D.經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)期后,種群中a1、a2、a3的基因頻率能保持基本穩(wěn)定
答案 D　解析三種雄蟲(chóng)的三種生殖策略能相互協(xié)調(diào),平均繁殖成功率沒(méi)有顯著差異,A項(xiàng)錯(cuò)誤。大、中、小雄蟲(chóng)都能與同一類雌蟲(chóng)交配繁殖,不存在生殖隔離,屬于同一個(gè)種群,B項(xiàng)錯(cuò)誤。等位基因的產(chǎn)生是基因突變的結(jié)果,大、中、小雄蟲(chóng)的體型差異主要來(lái)自一個(gè)基因的三個(gè)等位基因a1、a2、a3,說(shuō)明三種雄蟲(chóng)具有不同的生殖策略是基因突變的結(jié)果,C項(xiàng)錯(cuò)誤。三種雄蟲(chóng)能分別通過(guò)不同的方式進(jìn)行繁殖并將基因傳遞給后代,互不干擾,經(jīng)歷很長(zhǎng)時(shí)期后,種群中a1、a2、a3的基因頻率能保持基本穩(wěn)定,D項(xiàng)正確。
?題型二　借助基因頻率和基因型頻率的相關(guān)計(jì)算,考查科學(xué)思維3.(2021山東濟(jì)南二輪階段性測(cè)試)某種昆蟲(chóng)(性別決定方式為XY)存在受一對(duì)常染色體上的等位基因控制的三種體色,分別為深色(AA)、中間色(Aa)、淺色(aa),它們?cè)谟啄昶诒惶鞌巢妒车母怕史謩e為40%,40%,80%。若第一代種群全為雜合子,群體自由交配,不考慮其他因素的影響,則下列分析正確的是(　　)A.第二代種群剛孵化的個(gè)體中深色個(gè)體占3/4B.第二代種群成年個(gè)體中淺色個(gè)體所占比例為1/10C.第二代種群成年個(gè)體中A基因頻率為40%D.該群體基因頻率變化速度較快,若干年后一定能進(jìn)化形成新的物種
答案 B　解析由題意可知,第一代種群中只有中間色(Aa)個(gè)體,則第二代種群剛孵化的個(gè)體中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,深色個(gè)體(AA)比例為1/4,A項(xiàng)錯(cuò)誤。由于第二代種群剛孵化的個(gè)體中AA∶Aa∶aa=1∶2∶1,且它們?cè)谟啄昶诒惶鞌巢妒车母怕史謩e為40%、40%、80%,則第二代種群成年個(gè)體基因型及其比例為AA∶Aa∶aa=(1×60%)∶(2×60%)∶(1×20%)=3∶6∶1,故淺色個(gè)體(aa)所占比例為1/10,B項(xiàng)正確。由于第二代種群成年個(gè)體基因型及其比例為AA∶Aa∶aa=3∶6∶1,即AA基因型頻率為30%、Aa基因型頻率為60%,因此A基因頻率為30%+(1/2)×60%=60%,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該種群的基因頻率發(fā)生了改變,說(shuō)明生物進(jìn)化了,但形成新物種需要出現(xiàn)生殖隔離,因此該種昆蟲(chóng)不一定會(huì)進(jìn)化成新物種,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.(2021山東濟(jì)寧檢測(cè))在某個(gè)非常大的果蠅種群中,個(gè)體間隨機(jī)交配,無(wú)遷入和遷出,無(wú)突變,不考慮自然選擇對(duì)果蠅眼睛顏色性狀的作用。現(xiàn)在種群中雌、雄果蠅個(gè)體數(shù)量比為1∶1,且在雄果蠅中紅眼(XBY)∶白眼(XbY)=3∶1。如果將該種群中的白眼雌果蠅除去,讓剩余的個(gè)體進(jìn)行隨機(jī)交配,則F1中白眼雌果蠅所占的比例為(　　)A.1/16　　　　　　　B.1/20C.1/32 D.1/40
答案 D　解析因?yàn)樾酃壷屑t眼(XBY)∶白眼(XbY)=3∶1,故該種群中XB的基因頻率為3/4,Xb的基因頻率為1/4,所以雌性群體中XBXB=9/16,XBXb=3/8,XbXb=1/16;雄性群體中XBY=3/4,XbY=1/4。除去種群中的白眼雌果蠅后,剩余群體的雌果蠅中XBXB=3/5,XBXb=2/5,隨機(jī)交配后,F1中白眼雌果蠅所占的比例為(2/5)×(1/4)×(1/4)=1/40。
?題型三　借助協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成,考查科學(xué)思維5.(2021山東泰安模擬)在《愛(ài)麗絲鏡中奇遇記》中,紅皇后對(duì)愛(ài)麗絲說(shuō):“在這個(gè)國(guó)度中,必須不停地奔跑,才能使你保持在原地。”某科學(xué)家據(jù)此提出了以下進(jìn)化假說(shuō):在無(wú)機(jī)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的情況下,物種之間的關(guān)系構(gòu)成進(jìn)化的動(dòng)力,因?yàn)槊總€(gè)物種都在不斷進(jìn)化以適應(yīng)其他物種的變化。根據(jù)這個(gè)假說(shuō)判斷,下列觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是(　　)A.該假說(shuō)的理論基礎(chǔ)是不同物種之間存在協(xié)同進(jìn)化B.在該假說(shuō)中,生物的進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境的變化是相互影響的C.根據(jù)該假說(shuō),捕食關(guān)系有利于提高獵豹和斑馬的奔跑速度D.根據(jù)該假說(shuō),寄生生物基因頻率的改變可能導(dǎo)致寄主的進(jìn)化
答案 B　解析由題干“在無(wú)機(jī)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的情況下,物種之間的關(guān)系構(gòu)成進(jìn)化的動(dòng)力,因?yàn)槊總€(gè)物種都在不斷進(jìn)化以適應(yīng)其他物種的變化”可知,該假說(shuō)中無(wú)機(jī)環(huán)境是相對(duì)穩(wěn)定的,不同物種之間的關(guān)系是進(jìn)化的動(dòng)力,不同物種間存在協(xié)同進(jìn)化。獵豹會(huì)以斑馬為食物,而斑馬要避免被獵豹捕食,故它們?cè)陂L(zhǎng)期的捕食關(guān)系下,速度快的個(gè)體能夠更好地生存,這說(shuō)明它們之間存在協(xié)同進(jìn)化。種間關(guān)系有種間競(jìng)爭(zhēng)、捕食、互利共生和寄生等,寄生生物基因頻率的改變會(huì)使寄生生物發(fā)生相應(yīng)的改變從而影響到寄主,使寄主的基因頻率發(fā)生改變,導(dǎo)致寄主進(jìn)化。
6.(2021北京西城區(qū)模擬)有兩種植物靠一種蜂鳥(niǎo)傳粉。一種植物的花蕊蜜管直而短,另一種則彎而深。雌鳥(niǎo)的長(zhǎng)鳥(niǎo)喙適于在彎曲的長(zhǎng)筒狀花蕊蜜管中采蜜,雄鳥(niǎo)的短鳥(niǎo)喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜。由此得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　)A.雌、雄蜂鳥(niǎo)在不同植物上采蜜緩解了雌、雄蜂鳥(niǎo)間的種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)B.兩種植物花蕊蜜管形態(tài)的差異是蜂鳥(niǎo)采蜜導(dǎo)致的變異C.花蕊蜜管形態(tài)與鳥(niǎo)喙長(zhǎng)度相適應(yīng)是長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果D.對(duì)鳥(niǎo)喙的遺傳多樣性進(jìn)行基因檢測(cè)時(shí),遵循了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
答案 B　解析雌鳥(niǎo)和雄鳥(niǎo)能從不同植物上獲取食物,食物的來(lái)源不同,因此能夠很好地緩解種內(nèi)個(gè)體間因爭(zhēng)奪食物而引起的競(jìng)爭(zhēng),A項(xiàng)正確。可遺傳的變異是生物體內(nèi)發(fā)生的基因重組、基因突變、染色體變異,兩種植物花蕊蜜管形態(tài)存在差異是因?yàn)楸旧磉z傳物質(zhì)發(fā)生了改變,而蜂鳥(niǎo)采蜜并不能改變植物的遺傳物質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤?；ㄈ锩酃苄螒B(tài)與鳥(niǎo)喙長(zhǎng)度相適應(yīng)是長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果,這體現(xiàn)了生物的協(xié)同進(jìn)化,C項(xiàng)正確。對(duì)鳥(niǎo)喙的遺傳多樣性進(jìn)行基因檢測(cè)時(shí),遵循了堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,D項(xiàng)正確。
題組二　易錯(cuò)防范——不失分1.地球上現(xiàn)存豐富多樣的物種是由共同祖先長(zhǎng)期進(jìn)化形成的。判斷下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述是否正確。(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位,種群內(nèi)出現(xiàn)個(gè)體變異是普遍現(xiàn)象[2019江蘇卷,T6A]。(　　)(2)鎖陽(yáng)因長(zhǎng)期干旱定向產(chǎn)生了適應(yīng)環(huán)境的突變,并被保留下來(lái)[2019江蘇卷,T15D]。(　　)(3)從島上狼的數(shù)量相對(duì)穩(wěn)定可推測(cè)該島上環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定[2019海南卷,T25D]。(　　)
√
×
√
(4)甲、乙兩物種在某一地區(qū)共同生存了上百萬(wàn)年,物種甲以物種乙為食,物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)阻礙物種甲的進(jìn)化[2018海南卷,T24B]。(　　)(5)在大自然中,獵物可通過(guò)快速奔跑來(lái)逃脫被捕食,而捕食者則通過(guò)更快速地奔跑來(lái)獲得捕食獵物的機(jī)會(huì),獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變,這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為協(xié)同進(jìn)化[2018全國(guó)Ⅰ卷,T29(1)改編]。(　　)
√
×
2.(2021天津紅橋區(qū)模擬)某種植物正常群體中可產(chǎn)生少量突變型植株,突變型植株可產(chǎn)生有毒的生物堿,導(dǎo)致食用此種植株的某種昆蟲(chóng)死亡;該種昆蟲(chóng)正常群體中也可產(chǎn)生少量突變型個(gè)體,突變型個(gè)體食用突變型植株不會(huì)死亡。下列敘述正確的是(　　)A.突變型植株對(duì)該種昆蟲(chóng)的變異起到了定向誘導(dǎo)的作用B.突變型昆蟲(chóng)和突變型植株的出現(xiàn)增加了物種多樣性C.突變型昆蟲(chóng)的存在導(dǎo)致該種突變型植株突變基因的頻率增大D.該種昆蟲(chóng)和植物之間的相互選擇能夠?qū)崿F(xiàn)二者的協(xié)同進(jìn)化
答案 D　解析突變型植株會(huì)導(dǎo)致該種昆蟲(chóng)群體中不耐受生物堿的個(gè)體死亡,使昆蟲(chóng)種群的基因頻率發(fā)生改變,突變型植株對(duì)該種昆蟲(chóng)的變異起到了定向選擇的作用,而不是起到定向誘導(dǎo)作用,A項(xiàng)錯(cuò)誤。突變型昆蟲(chóng)和突變型植株均未與原來(lái)的物種產(chǎn)生生殖隔離,它們的出現(xiàn)不能增加物種多樣性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。突變型昆蟲(chóng)食用該種植物的正常類型和突變類型均不會(huì)死亡,則突變型昆蟲(chóng)的數(shù)量可能會(huì)增加,突變型昆蟲(chóng)的存在不會(huì)使突變型植株突變基因的頻率增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤。該種昆蟲(chóng)和植物之間通過(guò)相互選擇能夠?qū)崿F(xiàn)二者的協(xié)同進(jìn)化,D項(xiàng)正確。
3.(2021廣東汕頭高三月考)某昆蟲(chóng)種群中,AA個(gè)體所占比例為30%,Aa個(gè)體所占比例為60%,aa個(gè)體所占比例為10%。因天敵捕食,該種群中AA和Aa個(gè)體均以每年10%的速率減少,而aa個(gè)體以每年10%的速率增加。下列敘述正確的是(　　)A.天敵捕食使該種群朝著A基因積累的方向定向進(jìn)化B.該昆蟲(chóng)種群基因庫(kù)中基因頻率發(fā)生改變表明其進(jìn)化成了新物種C.因天敵捕食,一年后該昆蟲(chóng)種群中A的基因頻率為60%D.該昆蟲(chóng)種群與其天敵在躲避捕食與捕食中實(shí)現(xiàn)了協(xié)同進(jìn)化
答案 D　解析由題干“因天敵捕食,該種群中AA和Aa個(gè)體均以每年10%的速率減少,而aa個(gè)體以每年10%的速率增加”可知,天敵捕食使該種群朝著a基因積累的方向定向進(jìn)化,A項(xiàng)錯(cuò)誤?；蝾l率的改變是生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì),但基因頻率改變不能說(shuō)明形成了新物種,生殖隔離的出現(xiàn)才標(biāo)志著新物種的產(chǎn)生,B項(xiàng)錯(cuò)誤。假設(shè)一開(kāi)始該種群有100個(gè)個(gè)體,已知其中AA占30%,Aa占60%,aa占10%,則AA的個(gè)體數(shù)為100×30%=30(個(gè)),Aa的個(gè)體數(shù)為100×60%=60(個(gè)),aa的個(gè)體數(shù)為100×10%=10(個(gè))。若aa個(gè)體每年增加10%,AA和Aa個(gè)體均以每年10%的速率減少,則第二年aa的個(gè)體數(shù)為10×(1+10%)=11(個(gè)),AA的個(gè)體數(shù)為30×(1-10%)=27(個(gè)),Aa的個(gè)體數(shù)為
60×(1-10%)=54(個(gè)),AA的基因型頻率=[27/(11+27+54)]×100%≈29%,Aa的基因型頻率=[54/(11+27+54)]×100%≈59%。則一年后該昆蟲(chóng)種群中A的基因頻率為29%+(1/2)×59%=58.5%,C項(xiàng)錯(cuò)誤。協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,被捕食者與捕食者之間都有相互選擇、共同促進(jìn)的作用,D項(xiàng)正確。
易錯(cuò)點(diǎn)撥生物進(jìn)化≠物種的形成(1)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變,物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的產(chǎn)生。(2)生物發(fā)生進(jìn)化,并不一定形成新物種,但是新物種的形成一定要經(jīng)過(guò)生物進(jìn)化,即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ)。
4.(2021山東東營(yíng)測(cè)試)林蛙、笛蛙、鼓蛙這三種蛙可生活在同一個(gè)池塘里,林蛙在水溫7 ℃時(shí)(2月)產(chǎn)卵,笛蛙在水溫12 ℃時(shí)(3月初)產(chǎn)卵,鼓蛙在水溫16 ℃時(shí)(3月底)產(chǎn)卵。下列運(yùn)用生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)這三種蛙的分析,正確的是(　　)A.同一池塘中三種蛙全部個(gè)體所含有的全部基因稱為一個(gè)基因庫(kù)B.因繁殖時(shí)間不同,三種蛙間不能進(jìn)行基因交流,產(chǎn)生了生殖隔離C.進(jìn)化過(guò)程中基因突變產(chǎn)生的有利變異決定了三種蛙進(jìn)化的方向D.若三種蛙生存的環(huán)境條件保持穩(wěn)定,則三個(gè)種群的基因頻率不會(huì)變化
答案 B　解析由題干信息可知,三種蛙為三個(gè)不同種群,而基因庫(kù)是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。三種蛙的繁殖時(shí)間明顯不同,不能進(jìn)行基因交流從而出現(xiàn)了生殖隔離。進(jìn)化過(guò)程中決定進(jìn)化方向的是自然選擇。即使環(huán)境條件穩(wěn)定,也會(huì)因基因突變等因素發(fā)生種群基因頻率的變化。
易錯(cuò)點(diǎn)撥(1)物種形成與隔離的關(guān)系物種的形成不一定要經(jīng)過(guò)地理隔離,但必須要經(jīng)過(guò)生殖隔離,隔離是物種形成的必要條件。(2)“新物種”必須具備兩個(gè)條件①與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。②物種必須是可育的。如三倍體無(wú)子西瓜、騾均不可稱為“物種”,因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡摹?br>專項(xiàng)模塊?素能培優(yōu)
大題分析與表達(dá)(三)　變異與育種類大題突破
典例示范
【典例】 (2021河北卷)我國(guó)科學(xué)家利用栽培稻(H)與野生稻(D)為親本,通過(guò)雜交育種方法并輔以分子檢測(cè)技術(shù),選育出了L12和L7兩個(gè)水稻新品系。L12的12號(hào)染色體上帶有D的染色體片段(含有耐缺氮基因TD),L7的7號(hào)染色體上帶有D的染色體片段(含有基因SD),兩個(gè)品系的其他染色體均來(lái)自H(圖1)。H的12號(hào)和7號(hào)染色體相應(yīng)片段上分別含有基因TH和SH。現(xiàn)將兩個(gè)品系分別與H雜交,利用分子檢測(cè)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)一親本及部分F2的TD/TH基因進(jìn)行檢測(cè),對(duì)實(shí)驗(yàn)二親本及部分F2的SD/SH基因進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果以帶型表示(圖2)。
回答下列問(wèn)題。(1)為建立水稻基因組數(shù)據(jù)庫(kù),科學(xué)家完成了水稻　　　條染色體的DNA測(cè)序。?(2)實(shí)驗(yàn)一F2中基因型TDTD對(duì)應(yīng)的是帶型　　　　。理論上,F2中產(chǎn)生帶型Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的個(gè)體數(shù)量比為　　　　　　。?(3)實(shí)驗(yàn)二F2中產(chǎn)生帶型α、β和γ的個(gè)體數(shù)量分別為12、120和108個(gè),表明F2群體的基因型比例偏離　　　　定律。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),F1的雌配子均正常,但部分花粉無(wú)活性。已知只有一種基因型的花粉異常,推測(cè)無(wú)活性的花粉帶有　　　(填“SD”或“SH”)基因。?
(4)以L7和L12為材料,選育同時(shí)帶有來(lái)自D的7號(hào)和12號(hào)染色體片段的純合品系X(圖3)。主要實(shí)驗(yàn)步驟包括:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;②對(duì)最終獲得的所有植株進(jìn)行分子檢測(cè),同時(shí)具有帶型　　　　的植株即為目的植株。?(5)利用X和H雜交得到F1,若F1產(chǎn)生的無(wú)活性花粉所占比例與實(shí)驗(yàn)二結(jié)果相同,雌配子均有活性,則F2中與X基因型相同的個(gè)體所占比例為　　　　。?
答案 (1)12　(2)Ⅲ　1∶2∶1　(3)(基因的)分離　SD　(4)將L7與L12雜交得F1,F1自交得F2,在缺氮環(huán)境中種植F2?、蠛挺痢?5)1/80　
解析 (1)水稻細(xì)胞中有12對(duì)同源染色體,無(wú)性染色體,所以建立水稻基因組數(shù)據(jù)庫(kù),測(cè)12條染色體的DNA即可。(2)實(shí)驗(yàn)一中,L12(基因型為T(mén)DTD)帶型為Ⅲ,所以F2中TDTD對(duì)應(yīng)的帶型也是Ⅲ。實(shí)驗(yàn)一是L12與H雜交,即TDTD×THTH,F2的基因型及其比例為T(mén)DTD∶TDTH∶THTH=1∶2∶1。(3)實(shí)驗(yàn)二F2中產(chǎn)生帶型α、β和γ的數(shù)量比不符合1∶2∶1,所以偏離基因的分離定律。F2中帶型α、β、γ對(duì)應(yīng)的基因型分別是SDSD、SDSH、SHSH,其個(gè)體數(shù)量分別為12個(gè)、120個(gè)、108個(gè),說(shuō)明帶有SD基因的花粉中有部分無(wú)活性。
(4)要利用L7和L12得到X,可讓L7與L12雜交得到F1,F1自交得到F2,然后在缺氮環(huán)境中種植F2。分子檢測(cè)時(shí)同時(shí)具有帶型Ⅲ(TDTD)和α(SDSD)的植株即為X植株。(5)X植株的基因型為T(mén)DTDSDSD,H植株的基因型為T(mén)HTHSHSH,它們雜交后F1的基因型為T(mén)DTHSDSH,F1自交時(shí)產(chǎn)生的無(wú)活性花粉所占比例與實(shí)驗(yàn)二相同,而實(shí)驗(yàn)二中F2三種類型SDSD∶SDSH∶SHSH=1∶10∶9,SDSD所占比例為1/20,因此當(dāng)TDTHSDSH自交時(shí),后代出現(xiàn)TDTDSDSD的概率為T(mén)DTD的概率(1/4)×SDSD的概率(1/20)=1/80。
【思維模板】
長(zhǎng)句訓(xùn)練
1.研究者常應(yīng)用單體與缺體分析進(jìn)行植株基因定位。某雌雄同株的二倍體植株體細(xì)胞內(nèi)含有2n條染色體,該植株體細(xì)胞中某對(duì)同源染色體缺少一條(即染色體為2n-1條)稱為單體,植株體細(xì)胞中缺失一對(duì)同源染色體(即染色體為2n-2條)稱為缺體。回答下列問(wèn)題。(1)欲判斷該植株是否為單體,可以用光學(xué)顯微鏡觀察處于有絲分裂時(shí)期的細(xì)胞,則觀察的最佳時(shí)期是　　　　;形成單體或缺體發(fā)生的變異屬于染色體　　　　變異。??
(2)理論上講,單體植株自交子代中應(yīng)具有1/4的缺體,從減數(shù)分裂和受精作用分析,其原因是單體植株減數(shù)分裂時(shí)能產(chǎn)生　　　　　　　　　　　　　　　　　的兩種雌配子和兩種雄配子,自交時(shí)　　　　的雌、雄配子結(jié)合形成受精卵,由該受精卵發(fā)育而來(lái)的植株占子代的1/4,且體細(xì)胞中缺失了一對(duì)同源染色體,染色體為2n-2條,即子代中會(huì)出現(xiàn)1/4的缺體。?
(3)某研究者在培育上述野生型植株過(guò)程中偶然發(fā)現(xiàn)一株顯性純合突變體(僅考慮一對(duì)等位基因),為確定該突變基因位于哪一對(duì)同源染色體上,現(xiàn)提供各種野生型單體植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并得出結(jié)論。①實(shí)驗(yàn)思路:將該突變體植株　　　　　　　　雜交得到F1,讓F1中單體植株自交得到F2,用光學(xué)顯微鏡觀察F2中野生型植株體細(xì)胞染色體數(shù)目。?②實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)　　　　　　　　　　　　時(shí),可確定突變基因位于該雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體所對(duì)應(yīng)的同源染色體上。?
答案 (1)中期　數(shù)目　(2)分別含n、n-1條染色體且比例為1∶1　含n-1條染色體　(3)分別與各種野生型單體植株　某個(gè)雜交組合的F2中野生型植株全為缺體
解析 (1)有絲分裂中期,染色體的形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰,故欲判斷某植株是否為單體,可以用光學(xué)顯微鏡觀察處于有絲分裂中期的細(xì)胞;形成單體或缺體發(fā)生的變異屬于染色體數(shù)目變異。(2)單體植株在減數(shù)分裂時(shí)配對(duì)的同源染色體彼此分離,而不能配對(duì)的染色體移向細(xì)胞的哪一極是隨機(jī)的,所以形成的配子類型為分別含n、n-1條染色體的配子,且比例為1∶1,單體自交時(shí),含n-1條染色體的雌、雄配子結(jié)合在一起形成的受精卵(該類型的受精卵占所有受精卵類型的1/4)發(fā)育成了缺體。
(3)該突變體為一株顯性純合突變體(設(shè)由基因A控制),若基因在單體上,則突變體的基因型為AO;若基因不在單體上,則該突變體的基因型為AA。為確定該突變基因位于哪一對(duì)同源染色體上,可將該突變體植株分別與各種野生型單體植株(若基因a在單體上,則突變體的基因型為aO;若基因a不在單體上,則突變體的基因型為aa)雜交得到F1,讓F1中單體植株自交得到F2,用光學(xué)顯微鏡觀察F2中野生型植株體細(xì)胞染色體數(shù)目。若突變基因位于該雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體上,則親本基因型為AO、aO,F1中的單體基因型為AO或aO,F1中的單體自交,其中AO自交的后代中野生型全為缺體。若突變基因不位于雜交組合親本中野生型單體植株缺失的染色體上,則親本基因型為AA、aa,F1基因型為Aa,F1單體自交后代出現(xiàn)的缺體既有野生型也有突變型。
2.家蠶(染色體組成為2N=56),其性別決定方式為ZW型。有斑紋(A)對(duì)無(wú)斑紋(a)為顯性,A和a所在的常染色體偶見(jiàn)缺失(但基因A/a所在的片段并沒(méi)有缺失,如下圖1所示)現(xiàn)象,表示為A0、a0。家蠶的正常體壁(B)對(duì)透明體壁(b)為顯性,相關(guān)基因位于Z染色體上。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)若要研究家蠶的基因組,應(yīng)測(cè)定　　　　條染色體上的DNA序列。?(2)研究發(fā)現(xiàn)染色體缺失的卵細(xì)胞不可育,而染色體缺失的精子可育?；蛐蜑锳0aZBZB的個(gè)體,產(chǎn)生的可育配子的基因組成為　　　　　　;基因型為A0aZbW的個(gè)體,產(chǎn)生的可育配子的基因組成為　　　　　。這兩個(gè)親本家蠶雜交,得到的F1中,有斑紋正常體壁雄蠶所占的比例為　　　　。?(3)雄蠶由于吐絲多、絲的質(zhì)量好,更受蠶農(nóng)青睞,但在幼蠶階段,雌雄蠶不易區(qū)分?？茖W(xué)家利用已培育出的限性斑紋蠶(如上圖2所示)和無(wú)斑紋異性蠶雜交,選擇其后代中表型為　　　　(填“有斑紋”或“無(wú)斑紋”)的個(gè)體培養(yǎng),得到的都是高產(chǎn)的雄蠶。限性斑紋蠶的培育過(guò)程所依據(jù)的原理是　　　　　　　　。?
答案 (1)29(2)A0ZB、aZB　aZb、aW　1/4(3)無(wú)斑紋　染色體變異(或易位或染色體結(jié)構(gòu)變異)
解析 (1)家蠶(染色體組成為2N=56),其性別決定方式為ZW型。若要研究家蠶的基因組,應(yīng)測(cè)定27條常染色體+Z染色體+W染色體共29條染色體上的DNA序列。(2)染色體缺失的精子可育,因此基因型為A0aZBZB的雄蠶的精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的可育配子的基因組成為A0ZB、aZB。染色體缺失的卵細(xì)胞不可育,基因型為A0aZbW的雌蠶的卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的可育配子的基因組成為aZb、aW?；蛐蜑锳0aZBZB的雄蠶與基因型為
A0aZbW的雌蠶雜交,得到的F1的基因型為A0aZBZb(有斑紋正常體壁雄蠶)、aaZBZb(無(wú)斑紋正常體壁雄蠶)、A0aZBW(有斑紋正常體壁雌蠶)、aaZBW(無(wú)斑紋正常體壁雌蠶),因此有斑紋正常體壁雄蠶所占的比例為1/4。(3)由題圖可知,限性斑紋雌蠶的基因型為aaZWA。在生產(chǎn)中,可利用限性斑紋雌蠶和無(wú)斑紋雄蠶培育出易于辨別幼蠶性別的后代。用限性斑紋雌蠶和無(wú)斑紋雄蠶培育后代的遺傳圖解如下所示。
選擇其后代中表型為無(wú)斑紋的個(gè)體培養(yǎng),得到的都是高產(chǎn)的雄蠶。限性斑紋蠶的產(chǎn)生是由于Ⅱ號(hào)染色體上的一個(gè)片段(含A基因)移接到W染色體上,因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。
3.(2021山西長(zhǎng)治模擬)番茄為一年生草本植物,因果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富深受人們喜愛(ài)。番茄的紫莖(A)對(duì)綠莖(a)為顯性,正常果形(B)對(duì)多棱果(b)為顯性,缺刻葉(C)對(duì)馬鈴薯葉(c)為顯性,三對(duì)基因獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)有基因型分別為AABBcc、AAbbCC、aaBBCC三個(gè)番茄品種甲、乙、丙。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)利用甲、乙、丙三個(gè)品種通過(guò)雜交培育綠莖多棱果馬鈴薯葉的植株丁的過(guò)程為　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此過(guò)程至少需要　　　　年。?
(2)在種植過(guò)程中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一棵具有明顯特性的變異株。要進(jìn)一步判斷該變異株的育種價(jià)值,首先要確定它是否屬于　　　　變異。若該變異株具有育種價(jià)值,要獲得可以穩(wěn)定遺傳的植株,可根據(jù)變異類型及生產(chǎn)需要選擇不同的育種方法。?
如果變異株是個(gè)別基因的突變體,則可采用育種方法①,使突變基因逐漸　　　　,培育成新品種A;但若是顯性突變,則該方法的缺點(diǎn)是　　　　　　　　。為了規(guī)避該缺點(diǎn),可以采用育種方法②,其中處理1采用的核心手段是　　　　　　　　　　　　　　。若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得大量具有該變異的幼苗,可采用育種方法③,該育種方法的基本原理是　。?
答案 (1)甲與乙雜交得到F1,F1與丙雜交,得到F2,F2自交,收獲種子,播種種子選育出表型為綠莖多棱果馬鈴薯葉植株(合理即可)　4(2)可遺傳的　純合　獲得新品種所需的時(shí)間(或周期)長(zhǎng)　花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理(使染色體數(shù)目加倍)　植物細(xì)胞的全能性
解析 (1)由題意可知,培育綠莖多棱果馬鈴薯葉植株的過(guò)程為:甲(AABBcc)與乙(AAbbCC)雜交得到F1(AABbCc),F1(AABbCc)與丙(aaBBCC)雜交,得到的F2中有基因型為AaBbCc的個(gè)體,F2自交,收獲種子,播種種子得到F3,其中基因型為aabbcc的個(gè)體表型為綠莖多棱果馬鈴薯葉植株。以上培育過(guò)程中甲×乙雜交需一年,F1與丙雜交需一年,F2自交需一年,收獲的種子從播種到長(zhǎng)出所需植株需一年,因此至少需要4年。(2)要判斷變異株的育種價(jià)值,首先要確定它是否屬于可遺傳的變異。如果變異株是基因突變導(dǎo)致,則可采用育種方法①即雜交育種,使突變基因逐漸純合,培育成新品種A。但若是顯性突變,則該方法的缺點(diǎn)是獲得新品種所需的時(shí)間(或周期)長(zhǎng)。若要縮短育種年限,可采用單倍體育種的方法即育種方法②,其中處理1采用的核心手段是花藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理(使染色體數(shù)目加倍)。育種方法③即通過(guò)植物組織培養(yǎng)快速繁殖,原理是植物細(xì)胞的全能性。
4.(2020山東卷)玉米是雌雄同株異花植物,利用玉米純合雌雄同株品系M培育出雌株突變品系,該突變品系的產(chǎn)生原因是2號(hào)染色體上的基因Ts突變?yōu)閠s,Ts對(duì)ts為完全顯性。將抗玉米螟的基因A轉(zhuǎn)入該雌株品系中獲得甲、乙兩株具有玉米螟抗性的植株,但由于A基因插入的位置不同,甲植株的株高表現(xiàn)為正常,乙植株矮小。為研究A基因的插入位置及其產(chǎn)生的影響,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)一中作為母本的是　　　　,實(shí)驗(yàn)二的F1中非抗螟植株的性別表現(xiàn)為　　　　(填“雌雄同株”“雌株”或“雌雄同株和雌株”)。?(2)選取實(shí)驗(yàn)一的F1抗螟植株自交,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株≈2∶1∶1。由此可知,甲中轉(zhuǎn)入的A基因與ts基因　　　　(填“位于”或“不位于”)同一條染色體上,F2中抗螟雌株的基因型是　　　　。若將F2中抗螟雌雄同株與抗螟雌株雜交,子代的表型及其比例為　　　　　　　　　　　。?
(3)選取實(shí)驗(yàn)二的F1抗螟矮株自交,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株≈3∶1∶3∶1,由此可知,乙中轉(zhuǎn)入的A基因　　　　(填“位于”或“不位于”)2號(hào)染色體上,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。F2中抗螟矮株所占比例低于預(yù)期值,說(shuō)明A基因除導(dǎo)致植株矮小外,還對(duì)F1的繁殖造成影響,結(jié)合實(shí)驗(yàn)二的結(jié)果推斷這一影響最可能是　　　　　　　　　　　　　　　。F2抗螟矮株中ts基因的頻率為　　　　,為了保存抗螟矮株雌株用于研究,種植F2抗螟矮株使其隨機(jī)受粉,并僅在雌株上收獲籽粒,籽粒種植后發(fā)育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例為　　　　。?
答案 (1)甲　雌雄同株(2)位于　AAtsts　抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1(3)不位于　抗螟性狀與性別性狀間是自由組合的,因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2號(hào)染色體上　含A基因的雄配子不育　1/2　1/6
解析 (1)由題干信息可知,品系M為雌雄同株,甲為雌株突變品系,因此實(shí)驗(yàn)一中作為母本的是甲。實(shí)驗(yàn)二的F1中非抗螟植株的基因型為T(mén)sts,Ts對(duì)ts為顯性,因此該植株為雌雄同株。(2)實(shí)驗(yàn)一中F1抗螟植株的基因型為ATsts,F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株≈2∶1∶1,說(shuō)明甲中轉(zhuǎn)入的A基因與ts基因位于同一條染色體上。F1抗螟植株中A和ts位于一條染色體上,另一條染色體上的基因?yàn)門(mén)s,F1抗螟植株自交產(chǎn)生的F2中抗螟雌株的基因型為AAtsts,其產(chǎn)生的配子為Ats,抗螟雌雄同株的基因型為ATsts,其產(chǎn)生的配子為1/2Ats、1/2Ts,二者雜交,子代的基因型及其比例為AAtsts∶ATsts=1∶1,表型及其比例為抗螟雌株∶抗螟雌雄同株=1∶1。
(3)實(shí)驗(yàn)二中F1抗螟矮株基因型為ATsts,F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株≈3∶1∶3∶1,是(1∶1)(3∶1)的組合,說(shuō)明兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳,因此乙中轉(zhuǎn)入的A基因不位于2號(hào)染色體上。分析F2中性狀表現(xiàn)可知,抗螟∶非抗螟=1∶1,雌雄同株∶雌株=3∶1,由此可判斷含A基因的雌配子或含A基因的雄配子不育,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)二信息(乙可產(chǎn)生正常配子)可推斷含A基因的雄配子不育。F2中抗螟矮株的基因型為1/4ATsTs、1/2ATsts、1/4Atsts,ts基因的頻率為1/2。F2中抗螟矮株雌株的基因型為Atsts,抗螟矮株雌雄同株的基因型為1/3ATsTs、2/3ATsts,又因?yàn)楹珹基因的雄配子不育,所以能受粉的雄配子的基因型為2/3Ts、1/3ts,因此F3中抗螟矮株雌株占1/6。
熱點(diǎn)突破5提高農(nóng)作物產(chǎn)量,保障糧食安全,落實(shí)社會(huì)責(zé)任
微網(wǎng)建構(gòu)
考向探析
“民以食為天”,糧食與種子問(wèn)題自始至終是首當(dāng)其沖的國(guó)計(jì)民生問(wèn)題。習(xí)近平總書(shū)記十分關(guān)心我國(guó)種糧產(chǎn)量與安全,“靠中國(guó)種子來(lái)保障中國(guó)糧食安全”,保障糧食安全必須把種子牢牢攥在自己手中,要堅(jiān)持農(nóng)業(yè)科技自立自強(qiáng),從培育好種子做起,加強(qiáng)良種技術(shù)攻關(guān),依靠種子確保糧食產(chǎn)量與安全。因此,當(dāng)今高考必會(huì)與時(shí)俱進(jìn),應(yīng)牢牢貫徹種子、糧食產(chǎn)量與安全理念,切入相關(guān)原理,探索良種培育與產(chǎn)量提升途徑或方法,將是新高考的重要命題。
典題感悟
1.(2021山東菏澤模擬)普通小麥為六倍體,兩性花,自花傳粉,小麥的糯性對(duì)非糯性為隱性。我國(guó)科學(xué)家用兩種非糯性小麥(關(guān)東107和白火麥)培育穩(wěn)定遺傳的糯性小麥,過(guò)程如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A.普通小麥單倍體體細(xì)胞中有6個(gè)染色體組B.小麥單倍體胚細(xì)胞的染色體不能發(fā)生聯(lián)會(huì)C.低溫誘導(dǎo)和用秋水仙素處理的作用相同D.六倍體小麥的培育原理為染色體數(shù)目變異
答案 A　解析普通小麥單倍體體細(xì)胞中有3個(gè)染色體組,A項(xiàng)錯(cuò)誤。小麥單倍體胚細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組,聯(lián)會(huì)時(shí)會(huì)發(fā)生紊亂,故不能發(fā)生聯(lián)會(huì),B項(xiàng)正確。低溫誘導(dǎo)和用秋水仙素處理的作用相同,都是在有絲分裂前期抑制紡錘體的形成,C項(xiàng)正確。六倍體小麥的培育原理為染色體數(shù)目變異,D項(xiàng)正確。
2.(2021山東濟(jì)南高三月考)豌豆花紫色(A)對(duì)白色(a)為顯性,高莖(B)對(duì)矮莖(b)為顯性。與高莖豌豆的DNA相比,矮莖豌豆的DNA中插入了一段外來(lái)的堿基序列,使其不能合成相關(guān)的酶,導(dǎo)致豌豆莖不能長(zhǎng)高?？刂苾煞N性狀的兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。現(xiàn)有白色高莖豌豆和紫色矮莖豌豆兩品種的純合子,欲培育純合的紫色高莖豌豆品種,其過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A.要明顯加快育種進(jìn)程,可采用圖中①②③的育種方法B.圖中過(guò)程③的操作方法是用秋水仙素或低溫處理幼苗,④中激光的作用是誘導(dǎo)基因突變C.從變異的角度看,矮莖豌豆的形成是染色體變異的結(jié)果D.從進(jìn)化的角度分析,過(guò)程①→⑤該豌豆種群發(fā)生了進(jìn)化
答案 C　解析單倍體育種能明顯加快育種進(jìn)程,可采用題圖中①②③的育種方法,A項(xiàng)正確。題圖中過(guò)程③的操作方法是用秋水仙素或低溫處理幼苗,④中激光的作用是誘導(dǎo)基因突變,B項(xiàng)正確。矮莖豌豆的DNA中插入了一段外來(lái)堿基序列,從變異的角度看,矮莖豌豆的形成是基因突變的結(jié)果,C項(xiàng)錯(cuò)誤。從進(jìn)化的角度分析,過(guò)程①→⑤中基因頻率有發(fā)生改變,該豌豆種群發(fā)生了進(jìn)化,D項(xiàng)正確。
3.(2020全國(guó)Ⅱ卷)控制某種植物葉形、葉色和能否抗霜霉病3個(gè)性狀的基因分別用A/a、B/b、D/d表示,且位于3對(duì)同源染色體上。現(xiàn)有表型不同的4種植株:板葉紫葉抗病(甲)、板葉綠葉抗病(乙)、花葉綠葉感病(丙)和花葉紫葉感病(丁)。甲和丙雜交,子代表型均與甲相同;乙和丁雜交,子代出現(xiàn)個(gè)體數(shù)相近的8種不同表型?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)根據(jù)甲和丙的雜交結(jié)果,可知這3對(duì)相對(duì)性狀的顯性性狀分別是　　　　　　　　　　　　　。?(2)根據(jù)甲和丙、乙和丁的雜交結(jié)果,可以推斷甲、乙、丙和丁植株的基因型分別為　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　。?
(3)若丙和丁雜交,則子代的表型為　　　　　　　　　　　　　。?(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙進(jìn)行雜交,統(tǒng)計(jì)子代個(gè)體性狀。若發(fā)現(xiàn)葉形的分離比為3∶1、葉色的分離比為1∶1、能否抗病性狀的分離比為1∶1,則植株X的基因型為　　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)板葉、紫葉、抗病(2)AABBDD　AabbDd　aabbdd　aaBbdd(3)花葉綠葉感病、花葉紫葉感病(4)AaBbdd
解析 (1)甲和丙雜交,子代表型均與甲相同,由此可知,甲表現(xiàn)的性狀均為顯性,即板葉、紫葉、抗病為顯性,花葉、綠葉、感病為隱性。(2)由(1)可知甲的基因型為AABBDD,丙的基因型為aabbdd。乙的表型為板葉綠葉抗病(A_bbD_),丁的表型為花葉紫葉感病(aaB_dd)。乙和丁雜交,子代出現(xiàn)個(gè)體數(shù)相近的8種不同表型,故乙的基因型為AabbDd,丁的基因型為aaBbdd。(3)若丙(aabbdd)和丁(aaBbdd)雜交,則子代的表型只有花葉綠葉感病(aabbdd)和花葉紫葉感病(aaBbdd)兩種。(4)選擇某一未知基因型的植株X與乙(AabbDd)進(jìn)行雜交,統(tǒng)計(jì)子代個(gè)體性狀。葉形的分離比為3∶1,說(shuō)明植株X葉形的相關(guān)基因型為Aa;葉色的分離比為1∶1,說(shuō)明植株X葉色的相關(guān)基因型為Bb;能否抗病性狀的分離比為1∶1,說(shuō)明植株X能否抗病的相關(guān)基因型為dd。所以植株X的基因型為AaBbdd。
4.(2020全國(guó)Ⅲ卷)普通小麥?zhǔn)悄壳笆澜绺鞯卦耘嗟闹匾Z食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過(guò)程,如下圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組均含7條染色體)。在此基礎(chǔ)上,人們又通過(guò)雜交育種培育出許多優(yōu)良品種?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)在普通小麥的形成過(guò)程中,雜種一是高度不育的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。已知普通小麥?zhǔn)请s種二染色體加倍形成的多倍體,普通小麥體細(xì)胞中有　　　　條染色體。一般來(lái)說(shuō),與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點(diǎn)是　　　　　　　　　　　(答出兩點(diǎn)即可)。?(2)若要用人工方法使植物細(xì)胞染色體加倍,可采用的方法有　　　　　　　　　　(答出一點(diǎn)即可)。?(3)現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)普通小麥品種(純合子),甲的表型是抗病易倒伏, 乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實(shí)驗(yàn)材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種,請(qǐng)簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路。
答案 (1)無(wú)同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂　42　營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高、莖稈粗壯(2)秋水仙素處理(3)甲、乙兩個(gè)品種雜交,F1自交,選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。
解析 (1)由題圖可知,雜種一是由一粒小麥和斯氏麥草兩種植物雜交得到的,雖然雜種一的體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組,但它們來(lái)自兩個(gè)不同的物種,即體細(xì)胞中無(wú)同源染色體,不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂,無(wú)法形成正常的生殖細(xì)胞,故雜種一是高度不育的。由題圖可知,雜種二的體細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組,是三倍體,每個(gè)染色體組均含7條染色體;普通小麥?zhǔn)怯呻s種二染色體加倍形成的多倍體,故普通小麥體細(xì)胞中含有42條染色體。與二倍體相比,多倍體的優(yōu)點(diǎn)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高,莖稈粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大等。(2)使植物細(xì)胞染色體加倍的人工方法有用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗;低溫處理植物分生組織的細(xì)胞。(3)根據(jù)題目要求,應(yīng)設(shè)計(jì)雜交育種方案獲得純合的抗病抗倒伏小麥,因?yàn)橹挥屑兒献硬拍芊€(wěn)定遺傳。雜交實(shí)驗(yàn)方案為:甲、乙兩個(gè)品種雜交獲得F1,F1自交,選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。

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