2020届高考生物复习:热点七 生物变异类型的判定与实验探究
- 格式:doc
- 大小:214.00 KB
- 文档页数:6
2020年高考生物二轮专题复习7:生物的变异、育种和进化(附解析)考纲指导1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因重组,基因突变和染色体变异的种类及特点。
2.在题型方面,选择题和非选择题都有考查到。
选择题常结合人类遗传病考查染色体变异;非选择题常结合遗传规律进行考查,考查基因频率和基因型频率的计算,或者考查育种方法及原理。
在命题形式方面,主要以文字题、育种方案设计题的形式呈现,考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。
3.2020年备考时应注意:染色体结构变异和数目变异重点关注;基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解,对育种的复习要联系遗传和变异的原理。
思维导图知识梳理考点一三种可遗传的变异1.观察表中图示区分易位与交叉互换2.突破生物变异的4大问题(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组——参与互换的基因为“等位基因”;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“非等位基因”。
(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异;基因内部若干“碱基对”的缺失,属于基因突变。
(3)关于变异的水平①基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化,光学显微镜下观察不到。
②染色体变异是“细胞”水平的变异,涉及染色体的“某一片段”的改变,这一片段可能含有若干个基因,在光学显微镜下可以观察到——故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。
(4)涉及基因“质”与“量”的变化①基因突变——改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的量。
②基因重组——不改变基因的质,也不改变基因的量,但改变基因间组合搭配方式即改变基因型(注:转基因技术可改变基因的量)。
③染色体变异——不改变基因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
技巧方法应对可遗传变异类试题可运用“三看法”:(1)DNA分子内的变异一看基因种类:即看染色体上的基因种类是否发生改变,若发生改变则为基因突变,由基因中碱基对的替换、增添或缺失所致。
高考知识能力提升专题17 不同变异类型的综合判断与实验探究1.突破生物变异的4大问题提醒:①基因突变一定会导致基因结构的改变,但不一定引起生物性状的改变。
②真核生物DNA的非基因区发生碱基对改变不属于基因突变,突变的基因不一定都能遗传给后代。
③自然条件下,病毒的可遗传变异只有基因突变。
④基因重组一般发生在控制不同性状的基因间,至少两对等位基因,如AABb自交不能发生基因重组,受精过程中也不发生基因重组。
2.几种常考类型产生配子的分析方法注分析三体产生的配子类型时,为了避免混淆,可以进行标号,如AAa,可以记为A1A2a,则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a,1A1、1A2a,1A2、1A1a,最后把A合并即可得到各种配子的比例。
3.利用“还原法”判断模式图中的变异类型在判断模式图中的变异类型时,可将变异后的图形还原或分开的方法予以判断,图示如下:【典例3】(2021·安徽淮北联考)果蝇的眼色由两对基因(A/a和R/r)控制,已知A和R同时存在时果蝇表现为红眼,其余情况为白眼,且其中R/r仅位于X染色体上。
实验:一只纯合白眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,正常F1全为红眼(偶见一只雌果蝇为XXY,记为“M”;还有一只白眼雄果蝇,记为“N”)。
(1)由题可知A/a位于常染色体上,且亲本白眼雄果蝇基因型为________,其不可能与R/r 一样位于X染色体上的理由是:______________________。
(2)M果蝇能正常产生配子,其最多能产生X、Y、XY和XX四种类型的配子,其对应比例为____________。
(3)N果蝇出现的可能原因有:①环境改变引起表现型变化,但基因型未变;②亲本雄果蝇发生某个基因突变;③亲本雌果蝇发生某个基因突变;④亲本雌果蝇在减数分裂时X 染色体不分离而产生XO型果蝇(XO为缺一条性染色体的不育雄性),请利用现有材料设计简便的杂交实验,确定N果蝇出现的原因。
高考生物——生物变异类型的判断(时间:15分钟)[规律方法]1.可遗传变异与不可遗传变异的判断方法2.基因突变和基因重组的判断方法3.染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据:光学显微镜下能观察到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。
(2)具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。
4.根据题意确定图中变异的类型(1)若为有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是基因突变造成的。
(2)若为减数分裂,则原因是基因突变(间期)或基因重组(减数第一次分裂)。
(3)若题目中间造成B、b不同的根本原因,应考虑可遗传变异中的最根本来源——基因突变。
(4)若题目中有××分裂××时期提示,如减Ⅰ前期造成的则考虑交叉互换,间期造成的则考虑基因突变。
[方法体验]1.(2019·山东德州期中)某白花品系中出现一紫花变异植株,将该紫花植株自交所结的种子种植后,长出的126株新植株中有64株开白花,下列叙述正确的是()A.该变异为环境引起的不可遗传变异B.该变异不可能是染色体变异C.紫花自交子代中出现白花是基因重组的结果D.可以通过连续自交提高紫花植株的纯合度解析由题意可知紫花植株自交后代中紫花∶白花约为2∶1,后代还有紫花,说明该变异可以遗传,A错误;该变异可能是染色体变异也可能是基因突变的结果,B错误;如果该性状是一对等位基因控制的,白花的出现是等位基因的分离和雌雄配子随机结合的结果,不属于基因重组,C错误;该变异的紫花肯定是杂合子,要提高紫花植株的纯合度可以通过连续自交,D正确。
答案D2.(2019·湖北重点高中联考协作体期中)摩尔根及同事发现控制果蝇红眼(W)及白眼(w)的基因位于X染色体上。
在大量的杂交实验中,发现白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交,F1中在2 000~3 000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,同样在2 000~3 000只白眼雄果蝇中会出现一只不育的红眼雄性果蝇,下列对这种现象的解释中正确的是()[注:XXX与OY(无X染色体)为胚胎时期致死型、XXY为可育雌蝇、XO(无Y 染色体)为不育雄蝇]A.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变B.雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离C.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中性染色体没有分离D.雄蝇的精原细胞在减数分裂过程中发生了基因突变解析白眼雌果蝇和红眼雄果蝇杂交,在正常情况下不会出现白眼雌果蝇或红眼雄果蝇,由题干信息,子代出现一只不育的红眼雄性果蝇,其基因型为X W O,红眼基因来自雄蝇,可知母本没有提供X染色体,即雌蝇的卵原细胞在减数分裂过程中两个X染色体没有分离,移向同一极,结果使形成的卵细胞中没有X染色体。
热点七 生物变异类型的判定与实验探究[规律方法·会总结]1.可遗传变异与不可遗传变异的判断2.基因突变与基因重组的判断3.显性突变与隐性突变的判断(1)类型⎩⎪⎨⎪⎧显性突变:aa →Aa (当代表现)隐性突变:AA →Aa 当代不表现,一旦表现即为纯合子 (2)判断方法①选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现来判断。
②让突变体自交,观察子代有无性状分离来判断。
4.染色体变异与基因突变的判断(1)判断依据:光学显微镜下能观察到的是染色体变异,不能观察到的是基因突变。
(2)具体操作:制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片,找到中期图像进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。
5.变异类型实验探究题的答题模板[技能提升·会应用]1.已知果蝇的红眼(W)和白眼(w)是一对相对性状,控制该性状的基因位于X 染色体上。
从真实遗传的白眼雌果蝇与红眼雄果蝇的单对交配中,获得如下后代:670只红眼雌果蝇,658只白眼雄果蝇,1只白眼雌果蝇。
回答下列相关问题:注:性染色体组成异常的果蝇中,有1条X 染色体的果蝇为雄性。
有2条X 染色体的果蝇为雌性。
(1)请画出题干中果蝇杂交的遗传图解(不考虑这只白眼子代雌果蝇)。
(2)对于该例白眼雌果蝇的存在,请给予三种可能的可遗传变异类型及其详细解释。
①变异类型:________,解释:___________________________________________________ ________________________________________________________________________。
②变异类型:_________,解释:__________________________________________________________________________________________________________________________。
③变异类型:________,解释:___________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)白眼雌果蝇的基因型为X w X w,红眼雄果蝇的基因型为X W Y。
在书写二者交配产生后代的遗传图解时,要注意写清楚亲代、子代的基因型、亲代产生的配子的种类和表现型及子代的性状分离比,相关的过程需用箭头连接。
(2)理论上,白眼雌果蝇(X w X w)与红眼雄果蝇(X W Y)交配,后代雌果蝇均为红眼(X W X w),题干中出现了1只白眼雌果蝇,则该白眼雌果蝇的出现可能有以下原因:①基因突变,即亲本雄果蝇在减数分裂过程中X W突变成X w,雄配子X w与雌配子X w结合并发育成白眼雌果蝇。
②染色体数目变异,即亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离,产生含有X w X w的卵细胞,该卵细胞与含Y染色体的精子结合并发育成白眼雌果蝇。
③染色体结构变异,即X染色体上缺失W基因的精子与雌配子X w结合并发育成白眼雌果蝇。
答案:(1)如图所示(2)①基因突变亲本雄果蝇在减数分裂过程中X W突变成X w,雄配子X w与雌配子X w结合并发育成白眼雌果蝇②染色体数目变异亲本雌果蝇减数分裂时X与X染色体未分离,产生含有X w X w的卵细胞,该配子与含Y染色体的精子结合并发育成白眼雌果蝇③染色体结构变异X染色体上缺失W基因的精子与雌配子X w结合并发育成白眼雌果蝇2.黑麦为二倍体,1个染色体组中含有7条染色体,分别记为1~7号,其中任何1条染色体缺失均会造成单体,即二倍体黑麦中共有7种单体。
单体在减数分裂时,未配对的染色体随机移向细胞的一极。
产生的配子可以随机结合,后代出现二倍体、单体和缺体(即缺失一对同源染色体)三种类型。
利用单体遗传可以进行基因的定位。
请回答问题:(1)鉴别7种不同的单体可以采用的最简单的方法是________________________________________________________________________。
(2)单体在减数分裂时,可以产生两种染色体组成不同的配子,比例是____________________。
(3)已知黑麦的抗病与不抗病是一对相对性状,且抗病对不抗病为显性,但不知控制该性状的基因位于哪条染色体上。
若某纯合品种黑麦表现为抗病,且为7号染色体单体。
将该抗病单体植株与不抗病的正常二倍体植株杂交,通过分析后代的表现型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。
①若后代表现为_____________________________________________________________,则该基因位于7号染色体上;②若后代表现为_____________________________________________________________,则该基因不位于7号染色体上;(4)若已确定抗病基因位于7号染色体上,则该抗病单体自交,后代抗病与不抗病的比例为________。
解析:(1)1个染色体组中的7条染色体形态各不相同,因此不同的单体可以采用显微镜观察进行鉴别。
(2)单体在减数分裂时,由于未配对的染色体随机移向细胞的一极,因此产生的两种配子数量相等。
(3)若抗病基因位于7号染色体上。
则该抗病单体产生含有抗病基因和不含抗病基因的两种配子,后代出现两种表现型;若该基因不位于7号染色体上,则为抗病纯合子,后代均为抗病类型。
(4)若抗病基因位于7号染色体上,配子可以随机结合,后代中二倍体和单体均表现为抗病,缺体表现为不抗病,则后代中抗病与不抗病的比例为3∶1。
答案:(1)显微镜观察(2)1∶1(3)①抗病和不抗病两种类型②抗病类型(4)3∶1 3.玉米是常见的遗传学材料。
生物兴趣小组以玉米为材料开展了如下实验:(1)兴趣小组一选择研究玉米黄粒和白粒这对相对性状,选择了两株玉米杂交获得F1,F1自交获得F2,统计F2中黄粒∶白粒=3∶5。
通过实验结果________(填“能”或“不能”)判断黄粒与白粒的显隐性关系,双亲的基因型可能是________(用A,a表示)。
(2)兴趣小组二研究发现玉米花粉粒长形(B)对圆形(b)为显性,花粉粒非糯性(C)对糯性(c)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈棕色,他们欲研究三对基因的位置关系用甲(AABBcc)、乙(aaBBCC)、丙(AAbbCC)、丁(aabbcc)四种玉米做了两组实验,得到下列结果:请分析:由组合一结果可知基因________位于一对同源染色体上。
(3)如果仅仅用花粉鉴定法(检测F1花粉性状)来验证基因自由组合定律,可选用的亲本组合有________。
解析:(1)由于不知道亲本的基因型,也不知道F1的基因型,仅仅知道F2表现型比例,有两种情况,亲本为Aa和Aa,F1基因型有三种AA、Aa和aa,自交后代隐性∶显性=3∶5;第二种情况是亲本为Aa和aa,F1基因型为Aa和aa,自交后代显性∶隐性=3∶5;所以无法确定显隐性关系。
(2)由组合一亲本杂交可知F1基因型为AaBbcc,F1的生殖细胞有四种,两多两少,说明多的为在同一条染色体上的配子,A、a与B、b连锁。
(3)要通过花粉鉴定来验证自由组合定律,必须获得__BbCc的个体,所以甲和丙,乙和丁满足条件。
答案:(1)不能Aa和Aa或Aa和aa(2)A、a与B、b2/5(3)甲和丙,乙和丁4.下图甲是某植物正常的两对常染色体上的基因分布图,宽叶(B)和窄叶(b)、高秆(D)和矮秆(d)、抗病(E)和不抗病(e)。
乙、丙是该种群中的一些变异类型,已知染色体部分缺失杂合子个体的生活力降低但能存活,部分缺失纯合子则导致个体死亡,而缺少整条染色体的生殖细胞致死但个体不致死。
请回答下列问题(不考虑交叉互换现象)(1)乙个体属于________变异,其产生配子所占比例最高的配子类型为________。
(2)将该种群中一株染色体部分缺失变异类型个体自交,后代宽叶矮秆∶宽叶高秆≈100∶198,则请在下边方框中标出该个体相关染色体缺失情况及相关基因分布情况:(3)丙个体的产生是因为________分裂异常而导致的。
(4)自然情况下,若干年后预计种群中E、e基因的变化情况及原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析:(1)与图甲相比,图乙中多了一条e基因所在的染色体,据此可知:乙个体属于染色体数目变异。
在减数第一次分裂的后期,同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合,则其产生的配子类型及比例为BdEe∶Bde∶BdE∶Bdee∶bDEe∶bDe∶bDE∶bDee=2∶2∶1∶1∶2∶2∶1∶1。
可见,所占比例最高的配子类型为BdEe、Bde、bDEe、bDe。
(2)若只研究宽叶(B)和窄叶(b)、高秆(D)和矮秆(d)这两对相对性状,则图甲所示的正常植株产生的雌雄配子及其比例均为Bd∶bD=1∶1,自交后代的表现型及其比例为宽叶矮秆(BBdd)∶宽叶高秆(BbDd)∶窄叶高秆(bbDD)=1∶2∶1;该种群中一株染色体部分缺失变异类型个体自交,后代宽叶矮秆∶宽叶高秆≈100∶198≈1∶2。
对比分析这两种自交后代的表现型及其比例可推知,缺失发生在D基因所在的染色体;再结合题意“部分缺失纯合子则导致个体死亡”可进一步推知,该个体相关染色体缺失情况有2种可能。
相关图示见答案。
(3)与图甲相比,图丙中少了一条E基因所在的染色体,但存在同源染色体,再结合“缺少整条染色体的生殖细胞致死但个体不致死”可判断:丙个体的产生是因为有丝分裂异常而导致的。
(4)E基因赋予了相应个体具有抗病性状,而仅有e基因的个体则表现为不抗病。
可见,自然选择使种群基因频率向有利变异的E方向改变,所以若干年后,该种群E基因频率升高,e基因频率降低。
答案:(1)染色体数目BdEe、Bde、bDEe、bDe(2)或(3)有丝(4)E基因频率升高,e基因频率降低,原因是自然选择使种群基因频率定向向有利变异的方向改变5.果蝇的红眼(W)对白眼(w)为显性,灰体(H)对黑檀体(h)为显性,长翅(D)对残翅(d)为显性,这三对等位基因独立遗传,其中W和w位于X染色体上。