专题4.3变异、育种和进化

·1· 第3讲 变异、育种和进化 1．四组概念辨析 (1)染色体变异与基因突变 项目 染色体变异 基因突变

镜检结果 显微镜下能(填“能”或“不能”)观察到 显微镜下不能(填“能”或“不能”)观察到 是否能产生新基因 不产生 产生

变异的实质 基因数目或排列顺序改变 碱基对的替换、增添和缺失

(2)染色体结构变异与基因突变

①～④的变异类型分别是：缺失、重复、倒位、基因突变。 (3)易位与交叉互换 项目 染色体易位 交叉互换

图解 发生范围 发生于非同源染色体之间 发生于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

(4)单倍体、二倍体与多倍体

2．不同需求的育种方法选择与分析 (1)若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。 (2)若要求快速育种，则应用单倍体育种。 (3)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。 (4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。 (5)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。 ·2·

(6)若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 (7)若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，则可以选择基因工程育种。 (8)若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用诱变育种。 3．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系

4．隔离、物种形成与进化的关系 (1)生物进化≠物种的形成 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是产生了生殖隔离。 ②生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。 (2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。 (3)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。

命题点1 以示意图为载体剖析生物变异的类型及特点 图一为某基因编码蛋白质的氨基酸序列示意图，①②③为该基因三种变异类型。图二为某植株的一条染色体发生缺失突变，获得该缺失染色体的花粉不育，缺失染色体上具有红色显性基因B，正常染色体上具有白色隐性基因b。图三为在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中发现的一个细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)。请回答以下问题：

(1)若图一中②处碱基对A—T替换为G—C，则编码的蛋白质第100位赖氨酸变为____________。·3·

若③处碱基对G—C替换为A—T，则生物的性状未改变，由于密码子编码氨基酸具有________性。若①处插入碱基对G—C，②处缺失碱基对A—T，③处碱基对G—C被替换，其中对生物性状影响最小的是____处。 (2)若以图二所示植株为父本，测交后代中部分表现为红色性状。应是减数第一次分裂时__________________________________________________。 (3)图三中该细胞一定发生了________________________________，一定没有发生____________。 [易错展台] (1)观察下图，分别属于哪种变异类型？

(2)若图三中Ⅱ染色体上的基因为Bbb，该植株与正常的植株(bb)杂交，则该三体植株产生的配子种类及比例是Bb∶b∶B∶bb＝2∶2∶1∶1。子代中正常植株与三体植株的比例是1∶1。

1．三种可遗传变异中的相关问题 (1)关于“互换”问题 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换属于基因重组；非同源染色体间的互换属于染色体变异中的易位。 (2)关于“缺失”问题 DNA分子中碱基的缺失属于基因突变；DNA分子中基因的缺失属于染色体结构变异中的缺失。 2．染色体变异与基因突变的判别 (1)判别依据：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。 3．显性突变与隐性突变的判定 (1)理论基础：受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子；相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状。 (2)判断方法 ①选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。 ②植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。

1．(2015·甘肃兰州市高三实战，T3)下列有关生物变异的叙述，正确的是( ) A．三倍体植物不能由受精卵发育而来 B．低温会抑制着丝点的分裂从而导致染色体数目加倍 C．可遗传变异中，只有基因突变才能产生新的基因 D．染色体变异一定会改变基因的数量 2．(2015·吉林长春市高三监测，T5)二倍体动物缺失一条染色体称为单体。果蝇只缺失一条Ⅳ号染色体可以存活，而且能够繁殖后代，若缺失两条Ⅳ号染色体，则不能成活。下列有关叙述错误的是( ) A．从变异类型来看，果蝇的单体属于染色体数目变异 B．该种单体果蝇产生的配子中染色体数为3条或4条 C．果蝇基因组计划测定的是5条染色体上DNA的碱基序列 D．若该种单体果蝇的雌雄个体交配，其存活后代中单体的概率为1/2 ·4·

“三看法”判断可遗传变异的类型 (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，由基因中碱基对的增添、缺失或替换所致。 二看基因位置：若基因的种类和数目未变，但其在染色体上的位置改变，则为染色体结构变异中的“倒位”或“易位”。 三看基因数目：若基因的种类和位置未变，但基因的数目改变，则为染色体结构变异中的“重复”或“缺失”。 (2)DNA分子间的变异 一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”。 二看基因位置：若染色体的数目和基因数目均未改变，但基因所处的染色体位于非同源染色体上，则应为染色体结构变异中的“易位”。 三看基因数目：若染色体上的基因数目不变，则为减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。

命题点2 结合图例特点考查生物育种方法

现有味甘汁多、消暑解渴、稳定遗传的绿皮(G)、红瓤(R)、小子(e)西瓜品种甲与白皮(g)、黄瓤(r)、大子(E)西瓜品种乙，三对基因自由组合。请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题：

(1)图中①过程所用的试剂为______________，通过②途径培育无子西瓜的方法叫做______________，所结西瓜果实的表现型为______________。 (2)通过③途径培育无子西瓜时所用的试剂为____________。方法________(填②或③)产生的无子性状可以遗传给后代。 (3)过程⑤育种方法的原理是__________，图中F1可以产生__________种基因型的配子。F1逐代自交产生Fn的过程中，若不经过筛选淘汰，则该种群是否发生进化__________，原因是________________________________________________________________________。

1．动、植物杂交育种的区别 方法：植物杂交育种中纯合子的获得只能通过逐代自交的方法，不能通过测交方法，子代留种；而动物杂交育种中纯合子的获得一般通过测交的方法，亲代留种。 2．分清“可遗传”与“可育” (1)确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”。 (2)“可遗传”≠“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“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·5·

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”，其遗传物质未发生改变。 3．花药离体培养≠单倍体育种 (1)花药离体培养仅能获得单倍体。 (2)单倍体育种包括花药离体培养和诱导单倍体染色体数目加倍。

1．(2015·新疆乌鲁木齐市一模，T6)下列关于生物育种的叙述，正确的是( ) A．单倍体育种与多倍体育种均涉及植物组织培养技术 B．杂交育种利用基因重组的原理，从而产生新的物种 C．秋水仙素可应用于诱变育种和多倍体育种，且作用的细胞分裂时期相同 D．单倍体育种可缩短育种年限，杂交育种可获得杂种优势的个体

2．(组合题)如图为利用玉米(2N＝20)的幼苗芽尖细胞(基因型为BbTt)进行实验的流程示意图。请分析并回答：

(1)植株A的体细胞内最多时有________个染色体组，过程③中能够在显微镜下看到染色单体的时期是________________________。 (2)秋水仙素用于培育多倍体的原理是其能够抑制____________的形成。 (3)基因重组发生在图中______(填编号)过程。 (4)利用幼苗2培育出植株B的育种过程的最大优点是________________，植株B纯合的概率为______。 (5)植株C属于单倍体是因为______________________________________________，其培育成功说明花药细胞具有________________________。

命题点3 借助概念图、坐标图解读生物进化与生物多样性

图一表示蒙古冰草和沙生冰草两物种形成的进化机制。图二表示用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制的曲线图。请据图分析回答：

图一

图二