2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題四 遺傳、變異和進(jìn)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(shí)落實(shí)篇 專題四 遺傳、變異和進(jìn)化 第3講 變異、育種和變化講解.doc
2019-2020年高三生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 知識(shí)落實(shí)篇 專題四 遺傳、變異和進(jìn)化 第3講 變異、育種和變化講解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(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異()。4生物變異在育種上的應(yīng)用()。5轉(zhuǎn)基因食品的安全()。6現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容()。7生物進(jìn)化與生物多樣性的形成()。1(xx新課標(biāo)卷)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(guò)染色體變異考查學(xué)生識(shí)記和理解能力,難度較小。人類貓叫綜合征是人的5號(hào)染色體部分缺失引起的,A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2(xx安徽卷)現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲(chóng)種群,個(gè)體間隨機(jī)交配,沒(méi)有遷入和遷出,無(wú)突變,自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒(méi)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(gè)種群大小相等,地理隔離不再存在,兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群,則下一代中Aa的基因型頻率是(C)A75%B50%C42%D21%解析:根據(jù)題意可知兩個(gè)非常大的某昆蟲(chóng)種群,在個(gè)體間隨機(jī)交配,沒(méi)有遷入和遷出,無(wú)突變,自然選擇對(duì)A和a基因控制的性狀沒(méi)有作用情況下合并為一個(gè)種群,可以認(rèn)為原先兩個(gè)種群的大小相同,得知兩個(gè)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(duì)和過(guò)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:過(guò)程中F與m位置相反,表示是染色體的倒位,過(guò)程只有F,沒(méi)有m,但多出了一段原來(lái)沒(méi)有過(guò)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(dòng)物種群中,AA、Aa和aa基因型的個(gè)體依次占25%、50%、25%。若該種群中的aa個(gè)體沒(méi)有繁殖能力,其他個(gè)體間可以隨機(jī)交配,理論上,下一代AA:Aa:aa基因型個(gè)體的數(shù)量比為(B)A331 B441C120 D121解析:若該種群的aa個(gè)體沒(méi)有繁殖能力,其他個(gè)體間(即1/3AA、2/3Aa)可以隨機(jī)交配,用配子法產(chǎn)生雌雄配子的概率2/3A1/3a2/3A4/9AA2/9Aa1/3a2/9Aa1/9aa則下一代AA:Aa:aa基因型個(gè)體的數(shù)量比4415(xx新課標(biāo)卷)假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等,且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)只有Aa一種基因型?;卮鹣铝袉?wèn)題:(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_(kāi)。理論上該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為_(kāi),A基因頻率為_(kāi)。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型,且比例為21,則對(duì)該結(jié)果最合理的解釋是_。根據(jù)這一解釋,第一代再隨機(jī)交配,第二代中Aa和 aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為_(kāi)。解析:(1)該種群中,“雌雄個(gè)體數(shù)目相等,且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)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0.50.511。該果蠅種群隨機(jī)交配,(Aa)(Aa)1AA2Aa1aa,則A的基因頻率為0.5。(2)“若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型”,說(shuō)明基因型為AA的個(gè)體不能存活,即基因A純合致死。第一代Aaaa21,產(chǎn)生的配子比例為Aa21,自由交配,若后代都能存活,其基因型為AAAaaa144,Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例為11。答案:(1)111210.5(2)A基因純合致死11填充關(guān)鍵點(diǎn)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(shí)間長(zhǎng)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(guò)淘汰不利個(gè)體來(lái)實(shí)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(dòng)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(guò)有性生殖過(guò)程遺傳給后代D多倍體植物的特點(diǎn)是種子和果實(shí)大,結(jié)實(shí)率低 解析:基因突變?nèi)绻请[性突變,則不會(huì)對(duì)生物性狀產(chǎn)生影響,A錯(cuò)誤。非等位基因位于非同源染色體上時(shí),才遵循基因的自由組合定律,B錯(cuò)誤?;蛲蛔儼l(fā)生在體細(xì)胞則不會(huì)通過(guò)有性生殖遺傳給后代,C錯(cuò)誤。多倍體植物特點(diǎn)種子和果實(shí)大,結(jié)實(shí)率低,D正確。2下圖中,甲、乙表示水稻兩個(gè)品種,A、a和B、b表示分別位于兩對(duì)同源染色體上的兩對(duì)等位基因,表示培育水稻新品種的過(guò)程,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A過(guò)程簡(jiǎn)便,但培育周期長(zhǎng)B和的變異都發(fā)生于有絲分裂間期C過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)D與過(guò)程的育種原理不相同解析:過(guò)程表示雜交育種,該育種方法簡(jiǎn)便,但培育周期長(zhǎng),A正確;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;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(cuò)誤;過(guò)程常用的方法是花藥離體培養(yǎng),獲得單倍體植株,C正確;誘變育種,原理是基因突變,是基因工程育種,原理是基因重組,所以兩個(gè)過(guò)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(duì)該基因進(jìn)行了相關(guān)研究:為確定其遺傳方式,進(jìn)行了雜交實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論完成以下內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)材料:_小鼠;雜交方法:_。實(shí)驗(yàn)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。小鼠肥胖是由于正?;虻木幋a鏈(模板鏈的互補(bǔ)鏈)部分序列“CTC CGA”中的一個(gè)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。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(duì)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(duì)基因獨(dú)立遺傳),從遺傳角度分析,其子女體重超過(guò)父母的概率是_,體重低于父母的基因型為_(kāi)。(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(jìn)化的方向。解析:(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(lái)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;題中告知“模板鏈的互補(bǔ)鏈”上“一個(gè)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(huì)使基因轉(zhuǎn)錄終止;激素作用需要受體,當(dāng)受體缺乏時(shí),也能引起肥胖癥。 (2)由于A、B基因具有累加效應(yīng),且獨(dú)立遺傳,雙親基因型為AaBb,子代中有3或4個(gè)顯性基因則體重超過(guò)父母,概率為5/16,低于父母的基因型有1個(gè)或0個(gè)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(jìn)化的方向。答案:(1)純合肥胖小鼠和純合正常正反交CTCTGA(TGA) 不能 受體(2)5/16aaBb、Aabb、aabb(3)自然選擇4下圖是某一年生自花傳粉植物(2n10)的某些基因在親本染色體上的排列情況。請(qǐng)分析并回答問(wèn)題。(1)該植物的一個(gè)染色體組含有_個(gè)染色體。用圖示兩種基因型的親本雜交,進(jìn)行人工授粉之前,需要進(jìn)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(jìn)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_(kāi)。(4)該植物葉片無(wú)香味(D)對(duì)有香味(d)為顯性,如圖所示親本進(jìn)行雜交,在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株葉片具有香味性狀??赡艿脑蚴牵篲;_。解析:(1)n為每個(gè)染色體組的染色體數(shù),2n10,n5,雜交前對(duì)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(gè)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(gè)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(duì)母本去雄套袋(2)71/64(3)2/7(4)某一雌配子形成時(shí),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(duì)無(wú)斑紋(a)為顯性,A和a所在的常染色體偶見(jiàn)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(duì)體壁透明(b)為顯性,基因位于Z染色體上。請(qǐng)回答:(1)以上兩對(duì)相對(duì)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(gè)處在該時(shí)期的細(xì)胞中性染色體組成為ZZZZ,假設(shè)在減數(shù)分裂過(guò)程中只出錯(cuò)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(duì)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_(kāi)。基因型為AZbW與AZBZB家蠶雜交,得到F1,將F1中有斑紋個(gè)體相互交配得F2。F2中有斑紋正常體壁雌性個(gè)體占_。解析:(1)結(jié)合題意分析可知,控制這兩對(duì)性狀的基因的遺傳遵循孟德?tīng)柕淖杂山M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(jìn)行減數(shù)分裂時(shí),通過(guò)減數(shù)第一次分裂后期的同源染色體分開(kāi)和非同源染色體的自由組合后,形成一個(gè)第一極體和一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞,其中染色體數(shù)為常染色體數(shù)/2Z或常染色體數(shù)/2W;而減數(shù)第二次分裂實(shí)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(gè)處在該時(shí)期的細(xì)胞中性染色體組成為ZZZZ,說(shuō)明在減數(shù)第一次分裂后同源染色體未分開(kāi)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(guò)程中只出錯(cuò)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?yàn)榧倚Q在含有一個(gè)致死基因的情況下,雌性(ZdW)死亡,而雄性(ZDZd)家蠶不會(huì)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(wú)斑紋)11;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(wú)斑紋正常體壁)、1/4aaZBW(無(wú)斑紋正常體壁);將F1中有斑紋個(gè)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(gè)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2ZZ (3)下降家蠶在含有一個(gè)致死基因的情況下,雌性(ZW)死亡,而雄性(ZZ)家蠶不會(huì)死亡(4)有斑紋無(wú)斑紋111/8一、雜交后代淘汰某些個(gè)體后基因型頻率或基因頻率的計(jì)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)A8/9和1/9 B1/8和7/8C2/9和7/9 D1/3和2/3解析:利用基因的分離規(guī)律解題,但需注意兩點(diǎn),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:Aa自交并淘汰aaF1:;F1自交并淘汰aaF2:1/3AA和2/3,即1/2AA1/3Aa;F2自交并淘汰aaF3:1/2AA和1/3,即7/12AA1/6Aa,依據(jù)基因型頻率指在一個(gè)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(gè)群體中某一基因占其等位基因總數(shù)的相對(duì)比例,得出基因A的頻率22/928/9,基因a的頻率2/921/9?!纠?】 大豆植株的顏色受一對(duì)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(huì)在幼苗階段死亡?,F(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(qǐng)?jiān)谙铝凶鴺?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(gè)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(gè)數(shù)/(此種基因的個(gè)數(shù)其等位基因的個(gè)數(shù)),則a的基因頻率2/321/3;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1/91/91/91/94/9,Aa基因型頻率1/92/91/94/9,由于黃色植株1/9aa會(huì)在幼苗階段死亡,所以實(shí)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1/21/4。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1/41/81/81/169/16,Aa出現(xiàn)的頻率1/81/81/83/8,由于黃色植株1/16aa會(huì)在幼苗階段死亡,所以實(shí)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6/1521/5。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1/7Fn0。因此a的基因頻率隨繁殖代數(shù)變化的曲線如下:(見(jiàn)答案圖,曲線、折線都可,但要注意幾個(gè)點(diǎn))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(shù)干變黑不利于淺色個(gè)體的生存,使得種群中淺色個(gè)體每年減少10%,黑色個(gè)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)ASs25.5% Bss76.6%CSS13% DS15%;s85%解析:設(shè)樺尺蠖種群個(gè)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(gè)體每年減少10%,黑色個(gè)體每年增加10%,故第二個(gè)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(jì)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(gè)體的基因型頻率或基因頻率的計(jì)算【例4】 老鼠的皮毛黃色(A)對(duì)灰色(a)顯性。有一位遺傳學(xué)家,在實(shí)驗(yàn)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)A40% B44.4%C66.7% D75% 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%。