2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識落實篇 專題四 遺傳、變異和進化 第3講 變異、育種和變化講解.doc

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2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識落實篇 專題四 遺傳、變異和進化 第3講 變異、育種和變化講解 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(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ)。 4．生物變異在育種上的應(yīng)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)。 1．(xx新課標(biāo)卷Ⅱ)下列關(guān)于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是(A) A．該病是由于特定的染色體片段缺失造成的 B．該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C．該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D．該病是由于染色體中增加某一片段引起的 解析：本題通過染色體變異考查學(xué)生識記和理解能力，難度較小。人類貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的，A正確，B、C、D錯誤。 2．(xx安徽卷)現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群，個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。假設(shè)這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(C) A．75%　　　B．50%　　　C．42%　　　D．21% 解析：根據(jù)題意可知兩個非常大的某昆蟲種群，在個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用情況下合并為一個種群，可以認(rèn)為原先兩個種群的大小相同，得知兩個種群合并后的種群的A基因頻率為70%，a基因頻率為30%，根據(jù)哈迪定律可知下一代中的Aa的基因型頻率為270%30%＝42%，所以C正確。 3．(xx上海卷)圖中顯示了染色體及其部分基因，對①和②過程最恰當(dāng)?shù)谋硎龇謩e是(C) A．交換、缺失 B．倒位、缺失 C．倒位、易位 D．交換、易位 解析：①過程中F與m位置相反，表示是染色體的倒位，②過程只有F，沒有m，但多出了一段原來沒有過的染色體片段，表示是染色體的易位，C正確。 4．(xx海南卷)某動物種群中，AA、Aa和aa基因型的個體依次占25%、50%、25%。若該種群中的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間可以隨機交配，理論上，下一代AA：Aa：aa基因型個體的數(shù)量比為(B) A．3∶3∶1 B．4∶4∶1 C．1∶2∶0 D．1∶2∶1 解析：若該種群的aa個體沒有繁殖能力，其他個體間(即1/3AA、2/3Aa)可以隨機交配，用配子法 產(chǎn)生雌雄配子的概率 2/3A 1/3a 2/3A 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 則下一代AA：Aa：aa基因型個體的數(shù)量比4︰4︰1 5．(xx新課標(biāo)卷Ⅰ)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個體數(shù)目相等，且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝袉栴}： (1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率：a基因頻率為______________。理論上該果蠅 種群隨機交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為____________，A基因頻率為____________。 (2)若該果蠅種群隨機交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為2∶1，則對該結(jié)果最合理的解釋是______________。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機交配，第二代中Aa和 aa基因型個體數(shù)量的比例應(yīng)為____________。 解析：(1)該種群中，“雌雄個體數(shù)目相等，且對于A和a這對等位基因來說只有Aa一種基因型”，A和a的基因頻率均為50%，A基因頻率：a基因頻率＝0.5︰0.5＝1︰1。該果蠅種群隨機交配，(A＋a)(A＋a)→1AA︰2Aa︰1aa，則A的基因頻率為0.5。 (2)“若該果蠅種群隨機交配的實驗結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型”，說明基因型為AA的個體不能存活，即基因A純合致死。第一代Aa︰aa＝2︰1，產(chǎn)生的配子比例為A︰a＝2︰1，自由交配，若后代都能存活，其基因型為AA︰Aa︰aa＝1︰4︰4，Aa和aa基因型個體數(shù)量的比例為1︰1。 答案：(1)1︰1　1︰2︰1　0.5 (2)A基因純合致死　1︰1 填充關(guān)鍵點 思考連接處 (1)三種變異在真核生物中是否都存在？ 提示：都存在。 (2)雜交育種一定比單倍體育種所用時間長嗎？ 提示：不一定，如要獲得隱性類型。 (3)自然選擇怎樣改變基因頻率？ 提示：通過淘汰不利個體來實現(xiàn)。 1．下列相關(guān)敘述中，正確的是(D) A．基因重組、基因突變、染色體變異都必然導(dǎo)致生物性狀的改變 B．高等動物體內(nèi)的非等位基因都遵循基因的自由組合定律 C．基因突變都可通過有性生殖過程遺傳給后代 D．多倍體植物的特點是種子和果實大，結(jié)實率低 解析：基因突變?nèi)绻请[性突變，則不會對生物性狀產(chǎn)生影響，A錯誤。非等位基因位于非同源染色體上時，才遵循基因的自由組合定律，B錯誤。基因突變發(fā)生在體細(xì)胞則不會通過有性生殖遺傳給后代，C錯誤。多倍體植物特點種子和果實大，結(jié)實率低，D正確。 2．下圖中，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑧表示培育水稻新品種的過程，則下列說法錯誤的是(B) A．①→②過程簡便，但培育周期長 B．②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期 C．③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng) D．⑤與⑧過程的育種原理不相同 解析：①→②過程表示雜交育種，該育種方法簡便，但培育周期長，A正確；②的變異發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合；⑦的變異發(fā)生在有絲分裂末期，染色體移向細(xì)胞的同一極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異，B錯誤；③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)，獲得單倍體植株，C正確；⑤誘變育種，原理是基因突變，⑧是基因工程育種，原理是基因重組，所以兩個過程的育種原理不相同，D正確。 3．肥胖與遺傳密切相關(guān)，是影響人類健康的重要因素之一。 (1)某肥胖基因發(fā)現(xiàn)于一突變系肥胖小鼠，人們對該基因進行了相關(guān)研究： ①為確定其遺傳方式，進行了雜交實驗，根據(jù)實驗結(jié)果與結(jié)論完成以下內(nèi)容。 實驗材料：_________________________________________小鼠； 雜交方法：________________________________________。 實驗結(jié)果：子一代表現(xiàn)型均正常；結(jié)論：遺傳方式為常染色體隱性遺傳。 ②小鼠肥胖是由于正?；虻木幋a鏈(模板鏈的互補鏈)部分序列“CTC CGA”中的一個C被T替換，突變?yōu)闆Q定終止密碼(U從或UGA或UAG)的序列，導(dǎo)致該激素不能正常合成，突變后的序列是______________，這種突變 ______________(填“能”或“不能”)使基因的轉(zhuǎn)錄終止。 ③在人類肥胖癥研究中發(fā)現(xiàn)，許多人能正常分泌該類激素卻仍患肥胖癥，其原因是靶細(xì)胞缺乏相應(yīng)的_______________________。 (2)目前認(rèn)為，人的體重主要受多基因遺傳的控制。假如一對夫婦的基因型均為AaBb(A、B基因使體重增加的作用相同且具累加效應(yīng)，兩對基因獨立遺傳)，從遺傳角度分析，其子女體重超過父母的概率是______________，體重低于父母的基因型為______________。 (3)有學(xué)者認(rèn)為，利于脂肪積累的基因由于適應(yīng)早期人類食物缺乏而得以保留并遺傳到現(xiàn)代，表明____________決定生物進化的方向。 解析：(1)①題中要確定基因位置(在X染色體上還是常染色體上)和顯、隱性關(guān)系。根據(jù)子一代性狀可直接確定顯隱性關(guān)系。若要根據(jù)子一代性狀來判斷基因位置，可采用正、反交的方法。若是伴性遺傳，以純合肥胖小鼠為父本，純合正常為母本，子一代都為正常，以純合肥胖小鼠為母本，純合正常為父本，子一代雌鼠正常，雄鼠都肥胖；若是常染色體遺傳，正、反交結(jié)果相同；②題中告知“模板鏈的互補鏈”上“一個C被T替換 ”，產(chǎn)生終止密碼，因而突變后的序列為CTCTGA(TGA) ，這種突變只能使基因的翻譯終止，但不會使基因轉(zhuǎn)錄終止；③激素作用需要受體，當(dāng)受體缺乏時，也能引起肥胖癥。 (2)由于A、B基因具有累加效應(yīng)，且獨立遺傳，雙親基因型為AaBb，子代中有3或4個顯性基因則體重超過父母，概率為5/16，低于父母的基因型有1個或0個顯性基因，為aaBb、Aabb、aabb。 (3)根據(jù)題干信息可知，自然選擇決定生物進化的方向。 答案：(1)①純合肥胖小鼠和純合正?！≌唇? ②CTCTGA(TGA)　 不能　 ③受體　(2)5/16　aaBb、Aabb、aabb　(3)自然選擇 4．下圖是某一年生自花傳粉植物(2n＝10)的某些基因在親本染色體上的排列情況。請分析并回答問題。 (1)該植物的一個染色體組含有________個染色體。用圖示兩種基因型的親本雜交，進行人工授粉之前，需要進行的操作是________和________。 (2)該植物控制紅色花色的基因分別是B、F、G，控制白色花色的基因分別是b、f、g；各顯性基因的表現(xiàn)效果相同，且顯性基因越多，紅顏色越深(如深紅、紅、淺紅……等表現(xiàn)型)，隱性類型為白色。讓如圖所示親本進行雜交得F1，F(xiàn)1自交得F2，則F2花色的表現(xiàn)型有________種，其中白色花色的概率是________。 (3)若E基因存在純合致死現(xiàn)象，則讓F1自交得到的F2中雜合子Ee所占比例為________。 (4)該植物葉片無香味(D)對有香味(d)為顯性，如圖所示親本進行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株葉片具有香味性狀?？赡艿脑蚴牵孩賍_______________________________________________________；②______________________________________________。 解析：(1)n為每個染色體組的染色體數(shù)，2n＝10，n＝5，雜交前對母本去雄蕊，并套袋，授粉后要套袋，防止自花受粉；(2)F1的基因型為BbFfGg，F(xiàn)2含顯性基因的個數(shù)依次為6、5、4、3、2、1、0，由于顯性基因的效應(yīng)相同，且基因個數(shù)越多，顏色越深，共有7種表現(xiàn)型，F(xiàn)2中基因型為bbffgg，表現(xiàn)型為白色的概率為1/64；(3)F1的基因型及比為1/2Ee、1/2ee，F(xiàn)2的基因型及比為1/2(1/4EE、2/4Ee、1/4ee)、1/2ee，合并后為1/8EE、2/8Ee、5/8ee，EE致死，Ee所占的比例為2/7；(4)親本DD基因突變產(chǎn)生了d配子，親本DD染色體缺失，產(chǎn)生了不含D的配子，與親本dd產(chǎn)生的配子d結(jié)合后分別產(chǎn)生了dd、d的子代。 答案：(1)5　對母本去雄　套袋 (2)7　1/64　(3)2/7 (4)某一雌配子形成時，D基因突變?yōu)閐基因　由于染色體缺失，形成的某一雌配子不含D基因 5．家蠶有斑紋(A)對無斑紋(a)為顯性，A和a所在的常染色體偶見缺失現(xiàn)象，即為A0、a0(如圖)，染色體缺失的卵細(xì)胞不可育，而精子和受精卵可育。家蠶正常體壁(B)對體壁透明(b)為顯性，基因位于Z染色體上。請回答： (1)以上兩對相對性狀的遺傳遵循____________定律，A0、a0的染色體在變異類型上屬于______________。 (2)正常情況下，雌蠶處于減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中，W染色體的數(shù)量是________條。如果發(fā)現(xiàn)雄蠶生殖腺中一個處在該時期的細(xì)胞中性染色體組成為ZZZZ，假設(shè)在減數(shù)分裂過程中只出錯一次，則該細(xì)胞分裂完成后，子細(xì)胞的性染色體組成是________。 (3)如果d為隱性致死基因(只位于Z染色體上)，對雌、雄性別比例的影響是______________(填“上升”、“不變”或“下降”)，原因是_____________________________________________________ ______________________________________________________。 (4)基因型為A的雌雄蠶交配，子代的表現(xiàn)型及比例為________?；蛐蜑锳ZbW與AZBZB家蠶雜交，得到F1，將F1中有斑紋個體相互交配得F2。F2中有斑紋正常體壁雌性個體占________。 解析：(1)結(jié)合題意分析可知，控制這兩對性狀的基因的遺傳遵循孟德爾的自由組合定律；A和a所在的常染色體出現(xiàn)部分缺失，所以屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。(2)正常情況下，雌蠶進行減數(shù)分裂時，通過減數(shù)第一次分裂后期的同源染色體分開和非同源染色體的自由組合后，形成一個第一極體和一個次級卵母細(xì)胞，其中染色體數(shù)為常染色體數(shù)/2＋Z或常染色體數(shù)/2＋W；而減數(shù)第二次分裂實質(zhì)是有絲分裂，故減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中W染色體的數(shù)量是0或2條。如果發(fā)現(xiàn)雄蠶生殖腺中一個處在該時期的細(xì)胞中性染色體組成為ZZZZ，說明在減數(shù)第一次分裂后同源染色體未分開導(dǎo)致減數(shù)第二次分裂后期出現(xiàn)ZZZZ；假設(shè)在減數(shù)分裂過程中只出錯一次，則該細(xì)胞分裂完成后，子細(xì)胞的性染色體組成應(yīng)該為ZZ。(3)分析題意知，如果d為隱性致死基因(只位于Z染色體上)，則雌、雄性別比例將下降；因為家蠶在含有一個致死基因的情況下，雌性(ZdW)死亡，而雄性(ZDZd)家蠶不會死亡。(4)據(jù)題意“染色體缺失的卵細(xì)胞不可育，而精子和受精卵可育”可知，A(♀)A(♂)→A(有斑紋)、aa(無斑紋)＝1︰1；基因型為AZbW與AZBZB家蠶雜交，利用“分離法”可得F1的基因型及表現(xiàn)型為：1/4AZBZb(有斑紋正常體壁)、1/4AZBW(有斑紋正常體壁)、1/4aaZBZb(無斑紋正常體壁)、1/4aaZBW(無斑紋正常體壁)；將F1中有斑紋個體相互交配即AZBZbAZBW，利用“分離法”可得F2中有斑紋正常體壁雌性個體為1/8AZBW。 答案：(1)基因自由組合　染色體(結(jié)構(gòu))變異 (2)0或2　ZZ (3)下降　家蠶在含有一個致死基因的情況下，雌性(ZW)死亡，而雄性(ZZ)家蠶不會死亡 (4)有斑紋︰無斑紋＝1︰1　1/8 　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、雜交后代淘汰某些個體后基因型頻率或基因頻率的計算 【例1】 　基因型為Aa的親本連續(xù)自交，若aa不能適應(yīng)環(huán)境而被淘汰，則第三代A、a的基因頻率依次為(A) A．8/9和1/9　 B．1/8和7/8 C．2/9和7/9　 D．1/3和2/3 解析：利用基因的分離規(guī)律解題，但需注意兩點，即aa不能適應(yīng)環(huán)境而被淘汰；純合體自交后代能夠穩(wěn)定遺傳。自交各代情況如下： ①Aa自交并淘汰aa―→F1：； ②F1自交并淘汰aa―→F2：1/3AA和2/3，即1/2AA＋1/3Aa； ③F2自交并淘汰aa―→F3：1/2AA和1/3，即7/12AA＋1/6Aa，依據(jù)基因型頻率指在一個種群中某種基因型所占的百分比，所以F3中基因型AA的頻率＝＝7/9；F3中基因型Aa的頻率＝＝2/9。依據(jù)基因頻率是指一個群體中某一基因占其等位基因總數(shù)的相對比例，得出基因A的頻率＝[2＋2/9]2＝8/9，基因a的頻率＝2/92＝1/9。 【例2】 大豆植株的顏色受一對等位基因控制?；蛐蜑锳A的植株呈深綠色，基因型為Aa的植株呈淺綠色，基因型為aa的植株呈黃色。深綠色和淺綠色植株的繁殖和生存能力相同，而黃色植株會在幼苗階段死亡。現(xiàn)有一批淺綠色植株(P)，經(jīng)相互授粉得到F1，成熟的F1植株經(jīng)相互授粉得到F2……以相同的方法得到Fn。請在下列坐標(biāo)圖中畫出成熟植株中a的基因頻率隨繁殖代數(shù)變化的曲線。 解析：淺綠色植株P(guān)基因型是Aa，因此a的基因頻率＝1/2；Aa自交產(chǎn)生的后代應(yīng)有1/4AA、1/2Aa、1/4aa。由于黃色植株aa在幼苗階段死亡，所以F1中AA占1/3、Aa占2/3，根據(jù)基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例，即某種基因的基因頻率＝此種基因的個數(shù)/(此種基因的個數(shù)＋其等位基因的個數(shù))，則a的基因頻率＝2/3[2]＝1/3；F1中1/3AA與2/3Aa相互授粉產(chǎn)生F2，可用棋盤法求解如下： 因此，后代中AA基因型頻率＝1/9＋1/9＋1/9＋1/9＝4/9，Aa基因型頻率＝1/9＋2/9＋1/9＝4/9，由于黃色植株1/9aa會在幼苗階段死亡，所以實際F2中AA基因型頻率占1/2、Aa基因型頻率占1/2。 則F2中a的基因頻率＝1/2＝1/4。 F2中1/2AA、1/2Aa相互授粉產(chǎn)生的F3，可用棋盤法求解如下： 即后代AA出現(xiàn)的頻率＝1/4＋1/8＋1/8＋1/16＝9/16，Aa出現(xiàn)的頻率＝1/8＋1/8＋1/8＝3/8，由于黃色植株1/16aa會在幼苗階段死亡，所以實際F3中AA基因型頻率為9/15，Aa基因型頻率為6/15，則a的基因頻率＝6/15[2]＝1/5。 以相同的方法得到F4中a的基因頻率＝1/6；F5中a的基因頻率＝1/7……Fn≈0。 因此a的基因頻率隨繁殖代數(shù)變化的曲線如下：(見答案圖，曲線、折線都可，但要注意幾個點) 答案： 【例3】 假設(shè)某一年樺尺蠖種群的基因型組成及比例為：SS(黑色)10%，Ss(黑色)10%，ss(淺色)80%。由于寄居的樹干變黑不利于淺色個體的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。則第二年樺尺蠖的有關(guān)基因型頻率和基因頻率正確的是(B) A．Ss　25.5% B．ss　76.6% C．SS　13% D．S　15%；s　85% 解析：設(shè)樺尺蠖種群個體數(shù)最初為100只，其中SS(黑色)為10只，Ss(黑色)為10只，ss(淺色)為80只，由于種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%，故第二個該種群中SS(黑色)和Ss(黑色)共為22只，ss(淺色)為72只，據(jù)此可計算出ss(淺色)基因型頻率為72/94100%＝76.6%，B正確。 二、雜交后代不出現(xiàn)某些個體的基因型頻率或基因頻率的計算 【例4】 老鼠的皮毛黃色(A)對灰色(a)顯性。有一位遺傳學(xué)家，在實驗中發(fā)現(xiàn)含顯性基因(A)的精子和含顯性基因(A)的卵細(xì)胞不能結(jié)合。如果雜合的黃鼠與黃鼠(第一代)交配得到第二代，后代(第二代)相同基因型老鼠繼續(xù)交配一次得到第三代，那么在第三代中黃鼠的比例為(B) A．40% B．44.4% C．66.7% D．75% 解析：雜合的黃鼠基因型為Aa，可利用遺傳圖解求得第三代中黃鼠的比例： 由遺傳圖解可知第三代中黃鼠的比例為4/9，即44.4%。