1.基因重組及其意義(Ⅱ)。2.基因突變的特征和原因(Ⅱ)。3.染色體結構變異和數(shù)目變異(Ⅱ)。4.生物變異在育種上的應用(Ⅱ)。5.轉(zhuǎn)基因食品的安全(Ⅰ)。6.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ)。7.生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ)。
主干知識梳理ZHU GAN ZHI SHI SHU LI
減Ⅰ的四分體時期和減Ⅰ后期
自由組合型和交叉互換型
1.可遺傳變異的影響(1)基因突變對性狀的影響①替換:除非終止密碼提前出現(xiàn),否則只改變1個氨基酸或不改變。②增添:插入位置前不影響,影響插入后的序列,以3個或3的倍數(shù)個堿基為單位的增添影響較小。③缺失:缺失位置前不影響,影響缺失后的序列,以3個或3的倍數(shù)個堿基為單位的缺失影響較小。(2)可遺傳變異對基因種類和基因數(shù)量的影響①基因突變——改變基因的種類(基因結構改變,成為新基因),不改變基因的數(shù)量。②基因重組——不改變基因的種類和數(shù)量,但改變基因間的組合方式,即改變基因型。③染色體變異——改變基因的數(shù)量或排列順序。
2.關于育種的幾個知識點(1)誘變育種:可以提高基因突變頻率,但不能決定基因突變的方向,所以需要大量處理實驗材料。(2)單倍體育種:包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理三個主要環(huán)節(jié),應在秋水仙素處理后對各種純合子進行選擇,而不能選擇花粉或單倍體,因為花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株,單倍體植株弱小,高度不育,難以表現(xiàn)相關性狀。(3)多倍體育種:常用方法是用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,從而使染色體數(shù)目加倍獲得多倍體。(4)“可遺傳”≠“可育”;花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種。
3.生物進化中的易混點辨析(1)生物進化≠物種的形成①生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變,物種形成的標志是生殖隔離的產(chǎn)生。②生物發(fā)生進化,并不一定形成新物種,但是新物種的形成一定要經(jīng)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(jīng)過地理隔離,但必須要經(jīng)過生殖隔離,隔離是物種形成的必要條件。(3)“新物種”必須具備兩個條件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。如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱為“物種”,因為它們均是“不育”的。(4)共同進化并不只包括生物與生物之間共同進化,還包括生物與環(huán)境之間共同進化。
1.基因B中的堿基對G—C被堿基對A—T替換可能導致基因突變(  )2.染色體結構變異可為生物進化提供原材料(  )3.用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對細胞染色,觀察核酸分布所用核心技術相同(  )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(shù)分裂中同源染色體的聯(lián)會行為有關(  )5.抗病植株連續(xù)自交若干代,純合抗病植株的比例逐代降低(  )6.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)(  )
7.植物體細胞雜交克服了遠緣雜交不親和的障礙(  )8.生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素(  )9.某物種僅存一個種群,該種群中每個個體均含有這個物種的全部基因(  )10.蚊子在兔和病毒之間的共同進化過程中發(fā)揮了作用(  )
1.白化病的成因是__________________________________________________________________________________________________。 2.無子西瓜沒有種子的原因是_______________________________________________________________________。3.“收割理論”的內(nèi)容是_____________________________________________________________________________________________________________________________。
患者控制酪氨酸酶合成的基因發(fā)生突變,導致無法合成該酶,無法將酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素而表現(xiàn)出白化性狀
三倍體在減數(shù)分裂時染色體聯(lián)會紊亂,無法產(chǎn)生正常
配子,因此不能產(chǎn)生種子
捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種,這樣就會避免出現(xiàn)一種或少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占據(jù)絕對優(yōu)勢的局面,為其他物種的形成騰出空間
核心考點突破HE XIN KAO DIAN TU PO
考點一 生物可遺傳變異的類型及特點
考點二 生物育種的方法
1.變異類型的辨析(1)關于“互換”問題①同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組。②非同源染色體之間的互換屬于染色體結構變異中的易位。(2)關于“缺失”問題①DNA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體結構變異。②基因內(nèi)部若干“堿基對”的缺失屬于基因突變。(3)關于變異的水平問題①分子水平:基因突變、基因重組屬于分子水平的變異,在光學顯微鏡下觀察不到。②細胞水平:染色體變異是細胞水平的變異,在光學顯微鏡下可以觀察到。
2.單倍體、二倍體與多倍體的界定
考向一 生物變異的判定1.(2018·全國Ⅰ,6)某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長,其突變體M和N均不能在基本培養(yǎng)基上生長,但M可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長,N可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長。將M和N在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后,再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上,發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(X)的菌落。據(jù)此判斷,下列說法不合理的是A.突變體M催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失B.突變體M和N都是由于基因發(fā)生突變而得來的C.突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)能得到XD.突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移
解析 突變體M不能在基本培養(yǎng)基上生長,但可在添加了氨基酸甲的培養(yǎng)基上生長,說明該突變體不能合成氨基酸甲,可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失,A正確;大腸桿菌屬于原核生物,自然條件下其變異類型只有基因突變,故其突變體是由于基因發(fā)生突變而得來的,B正確;大腸桿菌的遺傳物質(zhì)是DNA,突變體M的RNA與突變體N混合培養(yǎng)不能得到X,C錯誤;突變體M和N在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了DNA轉(zhuǎn)移,使基因重組,產(chǎn)生了新的大腸桿菌X,D正確。
A.朱紅眼基因ca、辰砂眼基因v為一對等位基因B.在減數(shù)分裂四分體時期,基因cb與基因w互換實現(xiàn)了基因重組C.常染色體DNA上堿基對的增添、缺失和替換一定導致基因突變D.在減數(shù)第二次分裂后期,基因ca、cb、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極
2.(2019·四川攀枝花二模)下圖為一只果蠅兩條染色體上部分基因分布示意圖,下列敘述正確的是
在減數(shù)分裂四分體時期,基因cb位于常染色體上,而基因w位于X染色體上,二者不是同源染色體,因此兩者互換的變異類型為染色體結構變異中的易位,B錯誤;常染色體DNA上堿基對的替換、增添和缺失不一定導致基因突變,如果堿基對改變的位置位于非編碼區(qū)或者基因間區(qū),則一般不會導致基因突變,C錯誤;圖示中的常染色體和X染色體屬于非同源染色體,由于減數(shù)第一次分裂過程中非同源染色體可以自由組合,因此二者可以進入同一極,進入同一個細胞中,該細胞在減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂,姐妹染色單體分離,分別移向兩極,則位于其上的基因也隨之移向兩極,故基因ca、cb、v、w可出現(xiàn)在細胞的同一極,D正確。
解析 因為朱紅眼基因ca位于常染色體上,辰砂眼基因v位于X染色體上,二者不是位于一對同源染色體,故不屬于等位基因,A錯誤;
考向二 變異后生物的遺傳特點分析3.(2019·陜西榆林二模)果蠅中一對同源染色體的同源區(qū)段同時缺失的個體叫做缺失純合子,只有一條發(fā)生缺失的個體叫做缺失雜合子。已知缺失雜合子可育,而缺失純合子具有致死效應。研究人員用一只棒眼雌果蠅和正常眼雄果蠅多次雜交,統(tǒng)計F1的性狀及比例,結果是棒眼雌果蠅∶正常眼雌果蠅∶棒眼雄果蠅=1∶1∶1。在不考慮X、Y染色體同源區(qū)段的情況下,下列有關分析錯誤的是A.親本雌果蠅發(fā)生了染色體片段缺失,且該果蠅是缺失雜合子B.正常眼是隱性性狀,且缺失發(fā)生在X染色體的特有區(qū)段上C.讓F1中雌雄果蠅自由交配,F(xiàn)2雄果蠅中棒眼∶正常眼=2∶1D.用光學顯微鏡觀察,能判斷F1中正常眼雌果蠅的染色體是否缺失了片段
解析 根據(jù)題意分析可知,母本發(fā)生了染色體片段缺失,且該果蠅是缺失雜合子,A正確;棒眼是顯性性狀,正常眼是隱性性狀,控制該性狀的基因位于X染色體特有的片段上,且該片段發(fā)生了缺失,B正確;F1雌果蠅中棒眼為雜合子,正常眼為缺失雜合子,因此其產(chǎn)生的棒眼基因與正常眼基因的比例為1∶2,則讓F1中雌雄果蠅自由交配,F(xiàn)2雄果蠅中棒眼∶正常眼=1∶2,C錯誤;根據(jù)以上分析可知,F(xiàn)1中正常眼雌果蠅的染色體發(fā)生了缺失,屬于染色體結構的變異,可以在光學顯微鏡下觀察到,D正確。
4.(2019·河南洛陽模擬)豌豆種群中偶爾會出現(xiàn)一種三體植株(多1條1號染色體),減數(shù)分裂時1號染色體的任意兩條移向細胞一極,剩下一條移向另一極。下列關于某三體植株(基因型AAa)的敘述,正確的是A.該植株來源于染色體變異,這種變異會導致基因種類增加B.該植株在減數(shù)分裂時,含2個A基因的細胞應為減Ⅱ后期C.三體豌豆植株自交,產(chǎn)生基因型為AAa子代的概率為5/18D.三體豌豆植株能產(chǎn)生四種配子,其中a配子的比例為1/4
解析 依題意可知,該三體植株較正常植株多了一條1號染色體,因此該植株來源于染色體變異,這種變異會導致基因數(shù)目增加,A錯誤;基因型為AAa的三體植株在分裂間期完成DNA分子復制后,細胞中的基因組成為AAAAaa,因同源染色體在減數(shù)第一次分裂過程中分離,導致處于減數(shù)第二次分裂(含減Ⅱ后期)的細胞中含有AAAA或aa或AAaa或AA,在減數(shù)第二次分裂后期,著絲點分裂產(chǎn)生的子染色體分別移向兩極,使得形成的配子中的基因組成為AA或a或Aa或A,可見,該植株在減數(shù)分裂時,含2個A基因的細胞可能處于減Ⅱ各時期,B錯誤;該植株(AAa)產(chǎn)生的四種配子及其比例為AA∶a∶Aa∶A=1∶1∶2∶2,自交產(chǎn)生基因型為AAa子代的概率為1/6a(♀配子)×1/6AA(♂配子) +1/6a(♂配子)×1/6AA(♀配子) +2/6A(♂配子)×2/6Aa(♀配子) +2/6A(♀配子)×2/6Aa (♂配子)=5/18,C正確;綜上分析,三體豌豆植株能產(chǎn)生四種配子,其中a配子的比例為1/6,D錯誤。
(1)“親本 新品種”為雜交育種。(2)“親本 新品種”為單倍體育種。(3)“種子或幼苗 新品種”為誘變育種。(4)“種子或幼苗 新品種”為多倍體育種。(5)“植物細胞 新細胞 愈傷組織 胚狀體 人工種子 新品種”為基因工程育種。
2.育種方案的選取(1)根據(jù)育種目標選擇合適的育種方案
(2)育種方案的設計思路設計育種方案時,應特別關注“最簡便”“最準確”“最快”“產(chǎn)生新基因”“產(chǎn)生新性狀”或產(chǎn)生“新的性狀組合”等育種要求:①最簡便——側(cè)重于技術操作,雜交育種操作最簡便。②最快——側(cè)重于育種時間,單倍體育種所需時間明顯縮短。③最準確——側(cè)重于目標精準度,基因工程技術可“定向”改變生物性狀。④產(chǎn)生新基因(或新性狀)——側(cè)重于“新”,即原本無該性狀,誘變育種可產(chǎn)生新基因,進而出現(xiàn)新性狀(注:雜交育種可實現(xiàn)性狀重新組合,并未產(chǎn)生新基因,也未產(chǎn)生新性狀,如黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交,產(chǎn)生黃色皺粒豌豆,這里的黃色與皺粒性狀原來就有,只是原來未組合而已)。
考向一 生物育種基本原理的分析5.(2019·湖南株洲質(zhì)檢)下列關于生物育種技術的敘述和分析,錯誤的是A.單倍體植株可能具有育性B.只含有一個染色體組的細胞中可能存在等位基因C.四倍體馬鈴薯花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素處理,一定得到純合子D.欲獲得顯性純合子,單倍體育種一定比雜交育種所需的時間短
解析 單倍體植株是由配子直接發(fā)育而成的個體,若產(chǎn)生配子的個體是多倍體,則單倍體中可能含有多個染色體組,如親本是四倍體,則單倍體中含有兩個染色體組,此時單倍體可育,A正確;等位基因一般存在于一對同源染色體的相同位置上,而染色體組中的染色體是一組非同源染色體,但如果單倍體的細胞在DNA復制時發(fā)生基因突變或減Ⅰ前期交叉互換,姐妹染色單體上則可能含有等位基因,故只含有一個染色體組的細胞中可能存在等位基因,B正確;四倍體馬鈴薯的花藥中可能含有等位基因(如AAaa→Aa),故花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素處理,不一定得到純合子,C錯誤;雜交育種的F2中所出現(xiàn)的目標顯性個體存在純合子和雜合子,若需要選擇穩(wěn)定遺傳的個體,還需要連續(xù)自交再篩選,而單倍體育種得到的后代一般是純合子,故欲獲得顯性純合子,單倍體育種一定比雜交育種所需的時間短,D正確。
6.現(xiàn)有基因型為aabb和AABB的水稻品種,通過不同的育種方法可以培育出不同的類型,下列有關敘述不正確的是A.將基因型為aabb的個體進行人工誘變可獲得基因型為aaBb的個體,則B基因的產(chǎn)生 來源于基因突變B.通過多倍體育種獲得的基因型為AAaaBBbb的個體與基因型為AaBb的個體相比, 具有莖稈粗壯,蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富等特點C.通過雜交育種可獲得基因型為AAbb的個體,其變異發(fā)生在減數(shù)第二次分裂后期D.通過單倍體育種可獲得基因型為AAbb的個體,變異原理有基因重組和染色體變異
解析 誘變育種的原理是基因突變,因此將基因型為aabb的個體進行人工誘變可獲得基因型為aaBb的個體,則B基因的產(chǎn)生來源于基因突變,A正確;多倍體植株與二倍體植株相比,具有莖稈粗壯,蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富等特點,B正確;雜交育種的原理為基因重組,有性生殖過程中,基因重組只發(fā)生在減數(shù)第一次分裂,若通過雜交育種獲得基因型為AAbb的個體,則其變異發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期,C錯誤;利用單倍體育種方法獲得基因型為AAbb的個體,首先讓基因型為aabb的個體與基因型為AABB的個體雜交得AaBb,然后取AaBb減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子Ab進行花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體Ab,由于單倍體高度不育,所以要用秋水仙素處理其幼苗使其染色體加倍變成可育的二倍體,在此過程中變異的原理有基因重組和染色體變異,D正確。
考向二 生物育種流程的分析與設計7.普通小麥中有高稈抗病(TTRR)和矮稈易感病(ttrr)兩個品種,控制兩對相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,請分析回答下列問題:
(1)A組由F1獲得F2的方法是_____,F(xiàn)2矮稈抗病植株中不能穩(wěn)定遺傳的占____。
(2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,最可能產(chǎn)生不育配子的是___類。
解析 題圖B組為單倍體育種,C組為誘變育種。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類矮稈抗病植株中,Ⅱ是單倍體植株,具有高度不育性,所以最可能產(chǎn)生不育配子。
(3)A、B、C三組方法中,最不容易獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是_____組,原因是_____________________________________。
解析 A、B、C三組方法中,最不容易獲得矮稈抗病小麥新品種的方法是誘變育種,因為基因突變具有不定向性和低頻性。
基因突變發(fā)生的頻率極低,且具不定向性
(4)B組的育種方法是___________。B組育種過程中“處理”的具體方法是____________________________________________________________。
解析 B組育種過程中“處理”的具體方法是用低溫或者一定濃度的秋水仙素處理單倍體幼苗。
處理或一定(適宜)濃度的秋水仙素處理矮稈抗?、虻挠酌?br/>(5)在一塊高稈(純合子)小麥田中,發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥。該性狀出現(xiàn)的原因:_____________________________________________。
解析 在一塊高稈(純合子)小麥田中,發(fā)現(xiàn)了一株矮稈小麥,可能是由環(huán)境引起的,也可能是由基因突變引起的。
是由環(huán)境引起的,也可能是基因突變引起的
8.(2019·天津,10)作物M的F1基因雜合,具有優(yōu)良性狀。F1自交形成自交胚的過程見途徑1(以兩對同源染色體為例)。改造F1相關基因,獲得具有與F1優(yōu)良性狀一致的N植株,該植株在形成配子時,有絲分裂替代減數(shù)分裂,其卵細胞不能受精,直接發(fā)育成克隆胚,過程見途徑2。據(jù)圖回答:
(1)與途徑1相比,途徑2中N植株形成配子時由于有絲分裂替代減數(shù)分裂,不會發(fā)生由____________________________________和_____________________導致的基因重組,也不會發(fā)生染色體數(shù)目_____。
解析 根據(jù)題圖可知,途徑1表示作物M的F1產(chǎn)生的精子和卵細胞經(jīng)過受精作用形成受精卵,受精卵發(fā)育成自交胚。途徑2表示改造F1相關基因,獲得具有與F1優(yōu)良性狀一致的N植株,該植株在形成配子時,以有絲分裂代替減數(shù)分裂,其精子和卵細胞的基因型與N植株相同,其卵細胞未受精可以直接發(fā)育成克隆胚。由于途徑2中N植株在形成配子時不進行減數(shù)分裂,因此,不會發(fā)生同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換和非同源染色體的自由組合而導致的基因重組,卵細胞的染色體數(shù)目與N植株相同,也不會發(fā)生染色體數(shù)目的減半。
解析 基因雜合是保持F1優(yōu)良性狀的必要條件。作物M的F1基因雜合,若以n對獨立遺傳的等位基因為例,自交胚與F1基因型一致的概率是1/2n??寺∨呤怯蒒植株有絲分裂替代減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞未受精獲得的,其基因型與N植株相同。
(2)基因雜合是保持F1優(yōu)良性狀的必要條件。以n對獨立遺傳的等位基因為例,理論上,自交胚與F1基因型一致的概率是_____,克隆胚與N植株基因型一致的概率是______。
解析 由于途徑2獲得的克隆胚的基因型與N植株相同,不會發(fā)生性狀分離,所以通過途徑2獲得的后代可保持F1的優(yōu)良性狀。
(3)通過途徑____獲得的后代可保持F1的優(yōu)良性狀。
1.物種形成的模式(1)漸變式:大多數(shù)物種形成方式
如右圖所示,物種4中的種群1、2、3經(jīng)過長期的地理隔離,由于突變和基因重組以及自然選擇的作用,種群基因庫出現(xiàn)明顯的差別,進而達到生殖隔離,形成新物種1、2、3。
A細胞+B細胞 A—B雜種植株A(二倍體) B(四倍體)
2.運用遺傳平衡定律,進行基因頻率和基因型頻率的推算(1)適用條件①種群非常大;②所有雌雄個體之間自由交配;③沒有遷入和遷出;④沒有自然選擇;⑤沒有基因突變。(2)計算公式①當?shù)任换蛑挥袃蓚€(A、a)時,設p表示A的基因頻率,q表示a的基因頻率,則AA的基因型頻率為p2,Aa的基因型頻率為2pq,aa的基因型頻率為q2。
考向一 現(xiàn)代生物進化理論的綜合應用9.(2019·山東煙臺模擬)下列關于生物進化的敘述,錯誤的是A.環(huán)境條件保持穩(wěn)定,種群基因頻率就不會發(fā)生變化B.不是所有的變異都可以為生物進化提供原材料C.同一環(huán)境中往往存在很多不同物種,它們之間在相互影響中共同進化D.隔離的實質(zhì)是阻斷基因交流,種群間不能進行基因交流并不意味著新物種形成
解析 影響種群基因頻率改變的因素有不隨機交配、自然選擇、遺傳漂變和遷移等,因此環(huán)境條件穩(wěn)定時,種群基因頻率也會發(fā)生改變,A錯誤;突變和基因重組可以為生物進化提供原材料,而不可遺傳變異不能為生物進化提供原材料,B正確;同一環(huán)境中往往存在很多不同物種,它們之間在相互影響中共同進化,C正確;新物種形成的標志是產(chǎn)生生殖隔離,而地理隔離也能夠阻斷種群間基因的交流,因此種群間不能進行基因交流并不意味著新物種形成,D正確。
10.(2019·吉林第三次調(diào)研)下圖為非洲某地區(qū)野兔被注射藥物后一年和六年的種群數(shù)量關系,下列敘述正確的是
A.調(diào)查野兔種群數(shù)量的方法是樣方法B.注射藥物前,野兔種群中無耐藥性個體數(shù)少于有耐藥性個體數(shù)C.被注射藥物的野兔6年后存活個體數(shù)增多原因是藥物導致部分野兔發(fā)生基因突變D.不斷給野兔注射藥物,可以使野兔種群的抗藥基因頻率定向改變
解析 調(diào)查野兔種群數(shù)量的方法是標志重捕法,A錯誤;注射藥物后1年,大量個體死亡,說明注射藥物前野兔種群中無耐藥性個體數(shù)多于有耐藥性個體數(shù),B錯誤;野兔種群中本來就存在著抗藥性的差異,所以6年后存活個體數(shù)增多是由于藥物的選擇作用,C錯誤;不斷給野兔注射藥物,藥物對野兔的抗藥性進行了定向選擇,會使野兔種群的抗藥基因頻率增加,從而使野兔種群的基因頻率發(fā)生定向改變,D正確。
考向二 基因頻率和基因型頻率的計算11.(2019·天津,6)囊鼠的體毛深色(D)對淺色(d)為顯性,若毛色與環(huán)境差異大則易被天敵捕食。調(diào)查不同區(qū)域囊鼠深色表現(xiàn)型頻率,檢測并計算基因頻率,結果如圖。
下列敘述錯誤的是A.深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀 受自然選擇影響B(tài).與淺色巖P區(qū)相比,深色熔巖床區(qū)囊鼠的雜 合子頻率低C.淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、DdD.與淺色巖Q區(qū)相比,淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性 純合子頻率高
解析 在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導致生物朝著一定的方向不斷進化,深色囊鼠與淺色囊鼠在不同區(qū)域的分布現(xiàn)狀受自然選擇的影響,A項正確;
已知淺色巖Q區(qū)D基因的頻率為0.3,若該區(qū)深色囊鼠的基因型均為Dd,則D基因的頻率為0.25,不足0.3,故淺色巖Q區(qū)的深色囊鼠的基因型為DD、Dd,C項正確;淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率為0.82,淺色巖Q區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率為1-0.50=0.50,即與淺色巖Q區(qū)相比,淺色巖P區(qū)囊鼠的隱性純合子頻率高,D項正確。
12.在若干年期間,研究人員對生長在山區(qū)中的某二倍體植物種群進行了兩次調(diào)查,結果見下表。已知控制植株紅花、黃花和白花性狀的基因依次為R、r+和r,且R對r+、r為顯性,r+對r為顯性。下列敘述錯誤的是
A.基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一B.該種植物所有個體的全部基因共同構成該種群的基因庫C.初次調(diào)查時種群中R的頻率為40%,二次調(diào)查時為20%D.r+的產(chǎn)生與遺傳為該植物基因多樣性的形成奠定了基礎
解析 初次調(diào)查該種群中不含黃花植株,可推斷此時該種群中無r+基因,基因突變的結果是形成等位基因,基因突變是該植物花色基因頻率變化的原因之一,A正確;一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫做這個種群的基因庫,B正確;二次調(diào)查時,由于不知道紅花植株中RR、Rr和Rr+各基因型個體的具體比例,所以不能確定種群中R基因的頻率,C錯誤;r+的產(chǎn)生與遺傳為該植物基因多樣性的形成奠定了基礎,D正確。
備考技能提升BEI KAO JI NENG TI SHENG
1.(2019·全國Ⅰ,5)某種二倍體高等植物的性別決定類型為XY型。該植物有寬葉和窄葉兩種葉形,寬葉對窄葉為顯性??刂七@對相對性狀的基因(B/b)位于X染色體上,含有基因b的花粉不育。下列敘述錯誤的是A.窄葉性狀只能出現(xiàn)在雄株中,不可能出現(xiàn)在雌株中B.寬葉雌株與寬葉雄株雜交,子代中可能出現(xiàn)窄葉雄株C.寬葉雌株與窄葉雄株雜交,子代中既有雌株又有雄株D.若親本雜交后子代雄株均為寬葉,則親本雌株是純合子
解析 控制寬葉和窄葉的基因位于X染色體上,寬葉對窄葉為顯性,含基因b的花粉不育,可推出不存在窄葉雌株(XbXb),A項正確;寬葉雌株中有純合子與雜合子,雜合寬葉雌株作母本時,子代雄株可為寬葉,也可為窄葉;純合寬葉雌株作母本時,子代雄株全部為寬葉,B、D項正確;當窄葉雄株作父本時,由于含基因b的花粉不育,故后代只有雄性個體,C項錯誤。
2.(2019·天津南開區(qū)模擬)β-地中海貧血癥是一種由β-珠蛋白基因突變引起的單基因遺傳病,該基因存在多種突變類型。甲患者珠蛋白β鏈第17、18位氨基酸缺失;乙患者β-珠蛋白基因中發(fā)生了一個堿基對的替換,導致β鏈縮短。下列敘述正確的是A.單基因遺傳病是指等位基因中有一個突變基因即可患病的遺傳病B.甲患者β鏈氨基酸的缺失是基因相應位置缺失2個堿基對所致C.乙患者基因突變位點之后的堿基序列都發(fā)生了改變D.通過染色體檢查無法準確診斷該病的攜帶者和患者
解析 單基因遺傳病是指受一對等位基因控制的遺傳病。若是由顯性致病基因引起的遺傳病,等位基因中有一個突變基因即可患?。蝗羰怯呻[性致病基因引起的遺傳病,等位基因中有兩個突變基因才會患病,A錯誤;由于mRNA上3個相鄰的堿基決定1個氨基酸,所以甲患者珠蛋白β鏈第17、18位氨基酸缺失,是基因相應位置缺失3×2=6個堿基對所致,B錯誤;乙患者β-珠蛋白基因中發(fā)生了一個堿基對的替換,故基因突變位點之后的堿基序列并沒有發(fā)生改變,C錯誤;通過染色體檢查可確診染色體異常遺傳病,而β-地中海貧血癥是一種由β-珠蛋白基因突變引起的單基因遺傳病,故通過染色體檢查無法準確診斷該病的攜帶者和患者,D正確。
3.某個種群由于隱性基因d純合時致死,該種群只有兩種基因型:DD和Dd,已知基因型DD的頻率為20%、Dd的頻率為80%,讓該種群隨機交配繁殖一代,相關說法正確的是A.子代中基因型Dd的頻率為4/7B.隨機交配種群的基因頻率不變,因而沒有發(fā)生進化C.子代中基因D和d的頻率分別為3/4、1/4D.若讓該種群自交,則子代中基因型Dd的頻率為1/3
解析 基因D的頻率=20%+80%×1/2=60%,基因d的頻率=1-60%=40%,隨機交配繁殖一代后,DD的頻率=60%×60%=36%,Dd的頻率=2×40%×60%=48%,dd個體致死,因此基因型Dd的個體占48%/(36%+48%)=4/7,基因型DD的個體占3/7,A正確;隨機交配繁殖一代后,基因D的頻率為3/7+(4/7÷2)=5/7,基因d的頻率為1-5/7=2/7,種群的基因頻率發(fā)生了變化,因而種群發(fā)生了進化,B、C錯誤;若讓該種群自交,DD(20%)自交,后代全為DD(20%),Dd(80%)自交,子代中DD占1/4×80%=20%、Dd占2/4×80%=40%,dd個體致死,則子代中基因型Dd的頻率為40%/(20%+20%+40%)=1/2,D錯誤。
解析 大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,A錯誤;變異具有多害少利性,大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的,有的甚至會導致生物體死亡,B正確;基因控制蛋白質(zhì)的合成,因此基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應的細胞功能發(fā)生改變,C正確;可遺傳變異為生物進化提供原材料,自然選擇是適者生存、不適者被淘汰的過程,可促進生物更好地適應特定的生存環(huán)境,D正確。
4.(2019·廣東珠海一模)下列關于遺傳、變異及進化的相關敘述不正確的是A.各種生物的性狀都是通過DNA遺傳給后代的,DNA是遺傳物質(zhì)B.大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的,有的甚至會導致生物體死亡C.基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質(zhì)及相應的細胞功能發(fā)生改變D.可遺傳變異為進化提供原材料,自然選擇促進生物更好地適應特定的生存環(huán)境
5.(2019·全國Ⅲ,32)玉米是一種二倍體異花傳粉作物,可作為研究遺傳規(guī)律的實驗材料。玉米子粒的飽滿與凹陷是一對相對性狀,受一對等位基因控制?;卮鹣铝袉栴}:(1)在一對等位基因控制的相對性狀中,雜合子通常表現(xiàn)的性狀是_________。
解析 在一對等位基因控制的相對性狀中,雜合子通常表現(xiàn)為顯性性狀。
(2)現(xiàn)有在自然條件下獲得的一些飽滿的玉米子粒和一些凹陷的玉米子粒,若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分離定律,寫出兩種驗證思路及預期結果。
答案 思路及預期結果①兩種玉米分別自交,若某些玉米自交后,子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。②兩種玉米分別自交,在子代中選擇兩種純合子進行雜交,F(xiàn)1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。③讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,如果F1都表現(xiàn)一種性狀,則用F1自交,得到F2,若F2中出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。④讓子粒飽滿的玉米和子粒凹陷的玉米雜交,如果F1表現(xiàn)兩種性狀,且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律。
解析 欲驗證基因的分離定律,可采用自交法和測交法。根據(jù)題意,現(xiàn)有在自然條件下獲得的具有一對相對性狀的玉米子粒若干,其顯隱性未知,若要用這兩種玉米子粒為材料驗證分離定律,可讓兩種性狀的玉米分別自交,若某些親本自交后,子代出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律;若子代沒有出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,說明親本均為純合子,在子代中選擇兩種性狀的玉米雜交得F1,F(xiàn)1自交得F2,若F2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律;也可讓兩種性狀的玉米雜交,若F1只表現(xiàn)一種性狀,說明親本均為純合子,F(xiàn)1自交得F2,若F2出現(xiàn)3∶1的性狀分離比,則可驗證分離定律;若F1表現(xiàn)兩種性狀,且表現(xiàn)為1∶1的性狀分離比,說明該親本分別為雜合子和純合子,則可驗證分離定律。
6.(2019·山東日照模擬)某種多年生植物的花色有紅色、黃色和白色三種。為研究該植物花色的遺傳(不考慮交叉互換),先后進行了下圖所示的實驗,請回答下列問題:
(1)實驗一中,甲的花色為______,F(xiàn)2中黃花植株的基因型有___種。
解析 實驗一:F2中紅花∶黃花∶白花=9∶6∶1,是9∶3∶3∶1的變式,說明花色是由兩對等位基因控制的,且遵循基因的自由組合定律,假設由A、a,B、b控制,則紅花丙的基因型為AaBb,紅花的基因型為A_B_,黃花的基因型為A_bb、aaB_,白花的基因型為aabb。實驗二:丙(AaBb)×乙→紅花∶黃花∶白花=1∶2∶1,即AaBb×aabb→AaBb∶ Aabb∶aaBb∶aabb=1∶1∶1∶1,乙的基因型為aabb,則甲的基因型為AABB。根據(jù)分析可知,實驗一中,甲的基因型為AABB,花色為紅色,F(xiàn)2中黃花植株的基因型有AAbb、Aabb、aaBB、aaBb 4種。
(2)已知另外一對基因會影響花色基因的表達,實驗人員在實驗一的F1中發(fā)現(xiàn)了一株白花植株,其自交產(chǎn)生的F2中紅花植株∶黃花植株∶白花植株=9∶6∶49。實驗人員推測:F1中出現(xiàn)白花植株的最可能的原因是這對基因中有一個基因發(fā)生了突變,請從甲、乙、丙中選擇實驗材料,設計實驗來驗證上述推測是正確的(寫出實驗思路并預期實驗結果)。
答案 方案一:實驗思路:將該白花植株與甲植株雜交,觀察后代的表現(xiàn)型及比例。預期結果:后代紅花植株∶白花植株的比例為1∶1。方案二:實驗思路:將該白花植株與乙植株雜交,觀察后代的表現(xiàn)型及比例。預期結果:后代紅花植株∶黃花植株∶白花植株的比例為1∶2∶5。方案三:實驗思路:將該白花植株與丙植株雜交,觀察后代的表現(xiàn)型及比例。預期結果:后代紅花植株∶黃花植株∶白花植株的比例為9∶6∶17

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