2020版高考生物二轮复习 专题六 变异、育种和进化 考点17 变异类型学案

2020版高考生物二轮复习 专题六 变异、育种和进化 考点17 变异类型学案

考点17　变异类型 ‎1．抓住“本质、适用范围”2个关键点区分3种可遗传变异 ‎(1)本质：基因突变是以碱基对为单位发生改变，基因重组是以基因为单位发生重组，染色体变异则是以“染色体片段”“染色体条数”或“染色体组”为单位发生改变。‎ ‎(2)适用范围：基因突变适用于所有生物(是病毒和原核生物的唯一变异方式)，基因重组适用于真核生物有性生殖的减数分裂过程中，染色体变异适用于真核生物。‎ ‎2．抓住“镜检、是否产生新基因、实质”3个关键点区分染色体变异和基因突变 ‎(1)镜检结果：前者能够在显微镜下看到，而后者不能。‎ ‎(2)是否能产生新基因：前者不能，而后者能。‎ ‎(3)变异的实质：前者是“基因数目或排列顺序发生改变”，而后者是碱基对的替换、增添和缺失。‎ ‎3．抓住“图解、范围和所属类型”3个关键点区分易位和交叉互换 项目 易位 交叉互换 图解 发生范围 发生在非同源染色体之间 发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间 变异类型 属于染色体结构变异 属于基因重组 5‎ ‎4.需掌握的一个技法——“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体 ‎5．利用3大方法快速判断染色体组个数 ‎(1)看细胞内形态相同的染色体数目。‎ ‎(2)看细胞或个体的基因型。‎ ‎(3)根据染色体数目和形态数来推算。‎ ‎6．澄清“可遗传”与“可育”‎ ‎(1)三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属于可遗传的变异——其遗传物质已发生变化；若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状，这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。‎ ‎(2)无子番茄中“无子”的原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。‎ ‎7．有关可遗传变异的4个易错点提示 ‎(1)体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。‎ ‎(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，至少两对或者两对以上的基因，如果是一对相对性状的遗传，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。‎ ‎(3)自然条件下，细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。‎ ‎(4)单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，也并非都一定没有等位基因和同源染色体，譬如若是多倍体的配子发育成的个体，若含偶数个染色体组，则形成的单倍体可含有同源染色体及等位基因。‎ 题组一　辨析变异的类型 ‎1．如图为某哺乳动物某个DNA分子中控制毛色的a、b、c三个基因的分布状况，其中Ⅰ、Ⅱ为非基因序列，下列叙述正确的是(　　)‎ A．该DNA分子中发生碱基对替换属于基因突变 B．若b、c基因位置互换，则发生了染色体易位 5‎ C．若b中发生碱基对改变，可能不会影响该生物性状 D．基因重组可导致a、b位置互换 答案　C 解析　基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构改变，发生在Ⅰ、Ⅱ片段上碱基对的改变，不属于基因突变，A错误；若b、c基因位置互换，属于染色体的倒位，B错误；由于氨基酸的密码子具有简并性，b中发生碱基对改变，但基因控制合成的蛋白质可能不变，因而可能不会影响该生物性状，C正确； a、b位于同一条染色体上，a、b位置互换属于染色体结构变异中的倒位，不属于基因重组，D错误。‎ ‎2．研究发现，某二倍体动物有两种性别：性染色体组成为XX的是雌雄同体(2n)，XO(缺少Y染色体)为雄体(2n－1)，二者均能正常产生配子。下列推断正确的是(　　)‎ A．雄体为该物种的单倍体 B．雄体是由未受精的卵细胞直接发育而来的 C．XO个体只产生雄配子，且雄配子间的染色体数目不同 D．XX个体只产生雌配子，且雌配子间的染色体数目相同 答案　C 解析　单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，而雄体的体细胞中的染色体数目只是较正常的雌雄同体的个体少了一条，所以雄体不是该物种的单倍体，A错误；雄体不是由未受精的卵细胞直接发育而来的，因为未受精的卵细胞含有n条染色体，而雄体的体细胞中含有(2n－1)条染色体，B错误；XO个体为雄体，只产生两种雄配子，一种含有n条染色体，另一种含有(n－1)条染色体，C正确；XX个体是雌雄同体，既能产生雌配子，也能产生雄配子，且雌配子间或雄配子间的染色体数目相同，D错误。‎ ‎3．将易感病的水稻叶肉细胞经纤维素酶和果胶酶处理得到的原生质体经60Co辐射处理，再进行原生质体培养获得再生植株，得到一抗病突变体，且抗病基因与感病基因是一对等位基因。下列叙述正确的是(　　)‎ A．若抗病突变体为1条染色体片段缺失所致，则感病基因对抗病基因为完全显性 B．若抗病突变体为1条染色体片段重复所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型 C．若抗病突变体为单个基因突变所致，则该突变体再经诱变不可恢复为感病型 D．若抗病基因是感病基因中单个碱基对缺失所致，则合成的蛋白质氨基酸数量相同 答案　A 解析　如果抗病突变体为1条染色体片段缺失所致，说明缺失染色体上的基因为显性基因，未缺失染色体上的基因为隐性基因，并且为完全显性，A正确；如果突变是由染色体片段重复所致，可通过缺失再恢复为感病型，B错误；基因突变具有可逆性，C错误；如果发生碱基对缺失，可能会使蛋白质的氨基酸数量改变，D错误。‎ 题组二　变异类型的实验探究 5‎ ‎4．一个自然繁殖的直刚毛果蝇种群中，偶然出现了一只卷刚毛雄果蝇。为了探究卷刚毛性状是如何产生的，科学家用这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F1全部为直刚毛果蝇，F1雌雄果蝇随机自由交配，F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇＝2∶1∶1。最合理的结论是(　　)‎ A．亲代生殖细胞中X染色体上基因发生隐性突变 B．亲代生殖细胞中X染色体上基因发生显性突变 C．亲代生殖细胞中常染色体上基因发生隐性突变 D．亲代生殖细胞中常染色体上基因发生显性突变 答案　A 解析　由于这只卷刚毛雄果蝇与直刚毛雌果蝇杂交，F1的表现型全部为直刚毛，说明直刚毛是显性性状。而让F1雌雄果蝇随机交配，F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇∶直刚毛雄果蝇∶卷刚毛雄果蝇＝2∶1∶1，说明该性状的遗传与性别相关联，控制刚毛形态的基因不在常染色体上，所以很可能是亲代生殖细胞中X染色体上的基因发生了隐性突变。假设控制刚毛形态的基因用A、a表示。则卷刚毛雄果蝇(XaY)与直刚毛雌果蝇(XAXA)杂交，F1全部为直刚毛果蝇(XAXa、XAY)，F1随机自由交配，F2的表现型及比例是直刚毛雌果蝇(XAXa、XAXA)∶直刚毛雄果蝇(XAY)∶卷刚毛雄果蝇(XaY)＝2∶1∶1。A正确。‎ ‎5．某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性，高茎(H)对矮茎(h)为显性，红花(R)对白花(r)为显性。基因M、m与基因R、r在2号染色体上，基因H、h在4号染色体上。现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表现型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现只有各种缺失一条染色体的植株可供选择，请设计一步杂交实验，确定该突变体的基因组成是哪一种。(注：各型配子活力相同；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡)‎ 实验步骤：①_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②观察、统计后代表现型及比例。‎ 结果预测：Ⅰ.若________________________________，则为图甲所示的基因组成；‎ Ⅱ.若__________________________________，则为图乙所示的基因组成；‎ Ⅲ.若__________________________________，则为图丙所示的基因组成。‎ 答案　答案一：①用该宽叶红花突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，收集并种植种子，长成植株 5‎ Ⅰ.子代宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1　Ⅱ.子代宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1　Ⅲ.子代中宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1‎ 答案二：①用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶红花植株杂交　Ⅰ.子代中宽叶红花与宽叶白花植株的比例为3∶1　Ⅱ.子代全部为宽叶红花植株　Ⅲ.子代中宽叶红花与窄叶红花植株的比例为2∶1‎ 解析　确定基因型可用测交的方法，依据题意选择缺失一条2号染色体的窄叶白花植株mOrO(缺失的基因用O表示)与该宽叶红花突变体进行测交。若为图甲所示的基因组成，即MMRr与mOrO，后代为MmRr、MORO、Mmrr、MOrO，宽叶红花∶宽叶白花＝1∶1；若为图乙所示的基因组成，即MMRO与mOrO杂交，后代为MmRr、MORO、MmrO、MOOO(幼胚死亡)，宽叶红花∶宽叶白花＝2∶1；若为图丙所示的基因组成，即MORO与mOrO杂交，后代为MmRr、MORO、mOrO、OOOO(幼胚死亡)，宽叶红花∶窄叶白花＝2∶1。也可用缺失一条2号染色体的窄叶红花植株进行测交。‎ ‎6．玉米紫株(B)对绿株(b)为显性，当用X射线照射纯种紫株玉米花粉后，将其授于绿株的个体上，发现F1有732株紫、2株绿。对这2株绿株的出现，有人进行了如下推测：‎ 推测一：绿株是由于载有紫株基因的染色体部分区段缺失导致的。已知该区段缺失的雌、雄配子可育，而缺失的纯合子(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。‎ 推测二：绿株是经X射线照射的少数花粉中紫株基因突变为绿株基因。‎ ‎(1)某人设计了以下实验，以探究X射线照射花粉后产生的变异类型：‎ 第一步：选F1中绿株与纯种紫株杂交，得到F2；‎ 第二步：F2自交，得到F3；‎ 第三步：观察并记录F3植株的颜色及比例。‎ ‎①若F3紫株∶绿株为________，说明X射线照射的少数花粉中紫株基因突变为绿株基因。‎ ‎②若F3紫株∶绿株为________，说明X射线照射的少数花粉中载有紫株基因的染色体部分区段缺失。‎ ‎(2)若X射线照射的少数花粉中载有紫株基因的染色体部分区段缺失，试写出该实验F1得到F3的遗传图解，并以简要文字说明(缺失基因用下划线“_”表示)。‎ 答案　(1)①3∶1　②6∶1　(2)遗传图解如图所示 F1　　　b_绿株　 ×　BB紫株 ‎　　　　 　　 ↓‎ F2　　1/2Bb紫株　　　　1/2B_紫株 ‎　　 ↓自交　　　　　　↓自交 F3　BB、Bb紫株 绿株bb　BB、B_紫株 _ _(植株死亡)‎ ‎　 3/8　　　　1/8　　　3/8　　 　1/8‎ 5‎