内容正文:
生物变异和进化
专
题
八
核心考点 考试频次 考题统计
基因突变与基因重组 3年32次 (2024 福建卷)遗传定律与基因突变
(2024 贵州卷)变异对基因表达的影响
(2024 广东卷)细胞癌变的原因与防治
染色体变异 3年14次 (2024 天津卷)染色体组与减数分裂
(2024 江苏卷)染色体结构变异
(2024 北京卷)染色体数目变异
(2024 浙江卷)染色体结构变异
自然选择与适应的形成 3年5次 (2024 福建卷)自然选择与适应的形成
(2023 浙江卷)杂交育种与自然选择
种群基因频率改变与新物种形成 3年19次
(2024 江苏卷)隔离与物种的形成
(2024 江西卷)基因频率改变与生物进化
(2024 甘肃卷)基因频率改变与生物进化
考情
分析 本部分以选择题形式考查变异类型的判断,基因频率计算等知识点,也会以非选择题形式考查变异与细胞增殖以及育种的关系。
2025年预计会考查基因突变所引起的蛋白质的变化及在生物性状层面的效应。还可能考查变异、选择和隔离,导致新物种的形成等。
情境设计 借助雄性不育系和二系、三系杂交水稻,考查杂交水稻的培育过程,体现了科学思维和社会责任的核心素养。
备考要点 基因突变和基因重组综合
辨析染色体变异类型
生物进化以及新物种的形成
互换
缺失
水平
同源染色体非姐妹染色单体间互换⟹
非同源染色体间互换⟹
缺失了 “基因” ⟹
缺失了基因中的“碱基”⟹
改变基因的“质”,不改变基因的“量” ⟹
基因“质”与“量”均不改变,但改变基因间搭配或组合方式⟹
改变基因“量”或“序” ⟹
分子水平⟹
细胞水平⟹
“质” “量”
基因重组
染色体结构变异(易位)
染色体结构变异(可镜检)
基因突变
基因突变
染色体变异
基因重组(注:转基因技术可改变受体中基因的种类和数量)
基因突变与基因重组
染色体变异
1.突破生物变异的4大问题
重点一:生物的变异
易错提醒
重点一:生物的变异
基因突变一定会导致基因碱基序列的改变,但不一定引起生物性状的改变。
真核生物DNA的非基因区发生碱基改变不属于基因突变,突变的基因不一定都能遗传给后代。
自然条件下,病毒的可遗传变异只有基因突变。
基因重组一般发生在控制不同性状的基因间,至少涉及两对等位基因,如基因型为Aa的个体自交不能发生基因重组,受精过程中也不发生基因重组。
1.突破生物变异的4大问题
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。
6
【典例1】(2024·山东枣庄高三模拟)果蝇的X连锁隐性致死基因的突变率为0.1%,即每1 000个配子中,有1个X染色体有隐性致死突变。果蝇的Ⅱ号、Ⅲ号染色体的隐性致死突变率均为0.5%。Ⅳ号染色体为点状,突变率极低,忽略不计。下列说法正确的是( )
A.果蝇染色体DNA中只要发生碱基的替换、增添或缺失,即为基因突变
B.果蝇的所有染色体都可以发生隐性致死突变,说明基因突变具有不定向性
C.仅考虑X染色体,正常果蝇群体的后代雄性个体中隐性致死的概率为0.1%
D.果蝇群体中总的隐性致死突变率为1.1%
√
重点一:生物的变异
1.突破生物变异的4大问题
而引起的基因碱基序列的改变才是基因突变
基因突变具有不定向性,表现为一个基因可以发生不同的突变,产生一个以上的等位基因。
即Xa配子产生的概率为0.1%,则正常果蝇群体的后代雄性个体中隐性致死(XaY)的概率为0.1%
果蝇群体中总的隐性致死突变率应该小于1.1%
2.“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体
重点一:生物的变异
易错提醒
含一个染色体组的单倍体不育的原因:不含同源染色体;
三倍体不能产生可育配子的原因:同源染色体联会紊乱。
一看
“起点”
“起点”
为配子
“起点”
不为配子
发育成的个体,无论有几个染色体组均为单倍体。
二看
染色体组数
含2个染色体组
二倍体
含3个或3个以上染色体组
多倍体
【典例2】(2024·湖南张家界高三二模)普通小麦为六倍体(6n=42),记为42W;长穗偃麦草为二倍体(2n=14),记为14E。长穗偃麦草含有抗病、高产等基因,小麦育种专家欲将长穗偃麦草的抗病、高产基因转移到普通小麦细胞中,进行了下图所示的杂交育种过程,最终培育出符合预期目标的“小麦二体异附加系”新品种戊。下列有关叙述错误的是( )
A.培育过程运用了基因重组、染色体变异的遗传学原理
B.①过程常用秋水仙素或低温处理F1幼苗
C.乙减数分裂时长穗偃麦草的7条染色体可随机进入不同的配子中
D.普通小麦和长穗偃麦草不存在生殖隔离
√
普通小麦和长穗偃麦草杂交产生的子代不可育,因此普通小麦和长穗偃麦草存在生殖隔离
“三倍体”≠“三体”
“单倍体”≠“单体”
3 .界定“三倍体”与“三体”、“单倍体”与“单体”
重点一:生物的变异
三倍体一般不能进行正常的减数分裂,故一般不育。“可遗传” ≠ 可育
4.几种常考类型产生配子的分析方法
重点一:生物的变异
重点一:生物的变异
5.基因突变与生物性状改变
基因突变未引起生物性状改变的原因:
(1)由于密码子的简并:
(2)基因突变为隐性突变:
(3)基因突变的部位:
基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸
如AA→Aa,不会导致性状的改变。
可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中
(4)改变蛋白质中个别氨基酸,但蛋白质的功能不变。
(1)诱变育种
6.育种方式及原理辨析
基因突变
选择生物
多种突变类型
选择理想类型
培育成新品种
施加诱变因素(X射线、紫外线、亚硝酸等)
(2)优点:
(1)原理:
(3)缺点:
①可以提高突变频率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
②大幅度地改良某些性状
有利变异少,工作量大,需处理大量材料,具有盲目性
重点一:生物的变异
最“盲目”的育种方式
(2)单倍体育种与杂交育种的关系
AB
aabb
×
AaBb
A_B_
A_bb
aaB_
aabb
花药离体培养
所需类型
选取类型连续自交
直接选择
Ab
aB
ab
花药离体培养
花药离体培养
花药离体培养
AB
Ab
aB
ab
AABB
aabb
AABB
AAbb
aaBB
切不可将“花药离体培养”等同于 〝单倍体育种”,前者只是后者的一个阶段,后者必须形成“可育植株”
配子 幼苗 纯合子
减数分裂
6.育种方式及原理辨析
重点一:生物的变异
一般选育含显性优良性状的纯种
(3)多倍体育种的原理分析
已完成染色体复制刚进人分裂期
秋水仙素处理
抑制了纺锤体的形成
减数分裂
外界环境条件
如低温的干扰
染色体不能移向细胞两极
染色体加倍的配子
受精
染色体加倍的合子
有丝分裂
染色体加倍的体细胞
正常分裂
多倍体
6.育种方式及原理辨析
重点一:生物的变异
操作对象为萌发的种子或幼苗
最能提高产量的育种方式
7.准确选取育种方案
将不同个体的优良性状集中到一个个体
让原品系营养器官“增大”“加强”
杂交育种
杂交育种
让原品系产生新性状
诱变育种
基因工程育种
多倍体育种
要培育无子果实
多倍体育种
最“简便”
杂交育种
最快获得纯合子
最能“无中生有”,但较“盲目”
诱变育种
单倍体育种
最具预见性
基因工程育种
杂交实验较难进行的植物(如小麦)
最简便的方法是自交
进行营养繁殖的植物
出现所需性状即可,不需要培育出纯合子
最快具预见性
基因工程育种
育种目的
方法特点
实验材料
重点一:生物的变异
【典例2】((2024·广东湛江高三二模)西瓜(2n=22)为二倍体生物,现利用稳定遗传的红瓤(R)小子(e)西瓜品种甲与黄瓤(r)大子(E)西瓜品种乙进行育种,流程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.①过程中的试剂可以用低温处理代替,通过②过程获得的无子西瓜的基因型为RRrEee
B.③过程所用的试剂为细胞分裂素,主要由根尖合成,能促进细胞分裂和芽的分化
C.杂种植株获得的单倍体幼苗经①过程中的试剂处理后,所得植株不一定为纯合子
D.图中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9种或3种
√
生长素或生长素类似物能促进果实发育,③过程所用的试剂为生长素或生长素类似物
重点二:生物的进化
1. 现代生物进化理论图解
基因频率
种群
种群基因库
基因库存在差异
种群基因频率改变
现代生物进化理
论
基本单位
全部
导致
地理隔离
导致
突变、基因重组、自然选择
导致
生物进化的实质
理论核心
自然选择学说
进化的结果
生物多样性
包含的层次
遗传的多样性、
物种多样性、
生态系统多样性
基因多样性主要体现在同一物种个体之间
【典例1】(2024·河北衡水高三一模)自然界新物种形成的模式有渐变式、骤变式,据下图分析,下列关于自然界新物种形成过程的叙述正确的是( )
A.a代表基因突变和基因重组,导致种群基因频率定向改变
B.d是隔离,是生物进化的必要条件
C.骤变式物种形成不需要经过地理隔离,因此一般不与环境发生协同进化
D.图中a、c均参与形成生物多样性
√
重点二:生物的进化
1. 生物进化理论的比较
为生物进化提供原材料,是不定向变异
地理隔离,不是物种形成的必要条件
骤变式物种形成也会与无机环境发生协同进化
a参与形成遗传多样性,c参与形成物种多样性
重点二:生物的进化
2.隔离、物种形成与进化的关系
两个标志
①生物进化的标志⟹
种群基因频率的改变
②物种形成的标志⟹
生殖隔离的形成
两种隔离
①地理隔离⟹
②生殖隔离⟹
三个环节
因地理屏障阻碍基因交流,如两个池塘中的鲤鱼
不同物种间不能进行天然基因交流
①突变(基因突变和染色体变异)和基因重组产生进化的原材料
②自然选择决定生物进化的方向
③隔离是物种形成的必要条件
①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
②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协同进化不仅包括不同物种之间的协同进化,还包括生物与无机环境之间的协同进化。生物多样性是协同进化的结果。
三种关系
同种生物的不同个体之间不存在协同进化
2.(2024·甘肃选择考)青藏高原隆升引起的生态地理隔离促进了物种的形成。该地区某植物不同区域的两个种群,进化过程中出现了花期等性状的分化,种群甲花期结束约20天后,种群乙才开始开花,研究发现两者间人工授粉不能形成有活力的种子。下列叙述错误的是( )
A.花期隔离标志着两个种群间已出现了物种的分化
B.花期隔离进一步增大了种群甲和乙的基因库差异
C.地理隔离和花期隔离限制了两种群间的基因交流
D.物种形成过程实质上是种间生殖隔离建立的过程
√
重点二:生物的进化
2.隔离、物种形成与进化的关系
生殖隔离标志着两个种群间发生了物种的分化
重点二:生物的进化
3.基因频率在遗传概率计算中的应用
类型一:根据定义计算基因频率和基因型频率
重点二:生物的进化
3.基因频率在遗传概率计算中的应用
类型二:根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
(1)前提:在理想种群中。
①种群足够大。
②所有雌、雄个体之间自由交配并产生后代。
③没有迁入和迁出。
④没有自然选择。
⑤没有基因突变。
重点二:生物的进化
(1)计算公式:当等位基因只有两个(设为A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则:
基因型AA的频率= ; 基因型Aa的频率= ;
基因型aa的频率= ; (p+q)2= =1。
若已知某种纯合子的基因型频率,即可直接开方求出相应基因的频率。如在进行有性生殖的理想种群中,某种群隐性性状(aa)的频率为0.01,则a的基因频率为= 。
p2
2pq
q2
p2+2pq+q2
0.1
3.基因频率在遗传概率计算中的应用
类型二:根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率
重点二:生物的进化
类型三:自交与自由交配中基因频率的计算
3.基因频率在遗传概率计算中的应用
(1)自交
杂合子自交,基因型频率发生变化,纯合子比例逐渐增大,杂合子比例逐渐下降,但基因频率不变。
(2)自由交配
在无突变、各种基因型的个体生活力相同时,处于遗传平衡的种群自由交配遵循遗传平衡定律,上下代之间种群的基因频率及基因型频率都保持不变。
【典例3】匍匐鸡是一种矮型鸡,匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性,这对基因位于常染色体上,且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%,匍匐型个体占80%,随机交配得到F1,F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是( )
A.F1中匍匐型个体的比例为12/25
B.与F1相比,F2中A基因频率较高
C.F2中野生型个体的比例为25/49
D.F2中a基因频率为7/9
√
重点二:生物的进化
3.基因频率在遗传概率计算中的应用
则A基因频率=40%、a基因频率=60%
随机交配所得F1中AA=16%(胚胎时期死亡)、Aa=48%、aa=36%,则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7、野生型个体(aa)的比例为3/7,A错误
F1中A基因频率=2/7、a基因频率=5/7,F1雌、雄个体随机交配得到的F2中,AA=4/49(死亡)、Aa=20/49、aa=25/49,则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9、野生型个体(aa)的比例为5/9,则F2中A基因频率=2/9、a基因频率=7/9,与F1相比,F2中A基因频率较低,B、C错误,D正确。
重点三:生物变异类型的实验
1.显性突变与隐性突变的判断(适于单基因突变)
判断
突变体自交
突变体与
其他末突
变体杂交
自交后代出现性状分离⟹
自交后代未出现性状分离⟹
杂交后代有两种表型⟹
杂交后代没有出现突变性状⟹
显性突变
隐性突变
显性突变
隐性突变
重点三:生物变异类型的实验
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交,子代中出现一只白眼雌果蝇(注:染色体缺失的纯合子致死)。
2.基因突变和染色体变异的判断
选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交,若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的;若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2∶1,则这只白眼雌果蝇的出现是染色体缺失造成的。
取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片,显微镜下观察染色体结构。若染色体正常,可能是基因突变引起的;反之可能是染色体缺失引起的。
②杂交法:
①观察法:
重点三:生物变异类型的实验
3.一对基因突变和两对基因突变的判断
①两种突变来自一对基因突变(隐性突变)
②两种突变来自两对基因突变(隐性突变)
【典例1】科学家研究发现突变型棒眼果蝇的出现与常染色体上的两个基因发生突变有关,突变情况如下表所示。已知赖氨酸的密码子为AAA、AAG,谷氨酰胺的密码子为CAA、CAG。将突变型棒眼果蝇与野生型圆眼果蝇杂交,F1均为圆眼果蝇,F1雌雄交配,测得F2中圆眼果蝇有450只,棒眼果蝇有30只。下列叙述正确的是( )
A.突变基因Ⅰ的模板链中所发生的碱基变化为A→C
B.导致Ⅱ变化的原因可能是基因的终止密码子延后出现
C.突变型棒眼果蝇发生的是隐性突变
D.F2圆眼果蝇中纯合子所占的比例为3/16
突变基因 Ⅰ Ⅱ
蛋白质变化 某个位点的赖氨酸替换为谷氨酰胺 多肽链长度比野生型果蝇的长
T→G
突变基因Ⅱ的终止子延后出现,从而导致mRNA上的终止密码子延后出现
比例为3/15=1/5
C
重点三:生物变异类型的实验
1.一对基因突变和两对基因突变的判断
30
重点三:生物变异类型的实验
4.不同变异类型实验常用的探究方法
不可遗传
的变异
基因突变
染色体上基因缺失
基因重组
改变可能导致该性状变异的环境,并继续培养(自交),若该变异性状不能遗传给后代,则为环境改变引起的不可遗传的变异
突变体自交,后代若发生性状分离,则为品性突变;若不发生性状分离,则为隐性突变
染色体上基因缺失体自交,后代出现不育个体,性状分离比异常
染色体数目变异
显微镜直接观察法,比较染色体数日是否正常;变异个体进行测交,子代分离比异常
自交或测交等遵循基因自由组合定律
重点三:生物变异类型的实验
4.不同变异类型实验常用的探究方法
【例6】 (2023·河北衡水金卷)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。回答下列相关问题:
(1)图示果蝇发生的变异类型是________________________________________。
(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、________和________四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为_________________。
染色体数目变异
XrY
XRXr、XRXrY
Y
32
重点三:生物变异类型的实验
(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F1雌雄果蝇杂交,F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为________,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为________。
(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为M)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体未分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
3∶1
1/18
重点三:生物变异类型的实验
实验步骤:_______________________________________________________。
结果预测:
Ⅰ .若_________________________________________________________,
则是环境改变引起表型变化;
Ⅱ .若____________________________________________________________,
则是亲本果蝇发生基因突变;
Ⅲ .若_______________________________________________________,
则是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体未分离。
M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表型
子代雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼
子代表型全部为白眼
无子代产生
真题研析
【最新考情】
1.(2024·甘肃选择考)癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化,最终导致细胞不可控的增殖。下列叙述错误的是( )
A.在膀胱癌患者中,发现原癌基因H-ras所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸,表明基因突变可导致癌变
B.在肾母细胞瘤患者中,发现抑癌基因WT1的高度甲基化抑制了基因的表达,表明表观遗传变异可导致癌变
C.在神经母细胞瘤患者中,发现原癌基因N-myc发生异常扩增,基因数目增加,表明染色体变异可导致癌变
D.在慢性髓细胞性白血病患者中,发现9号和22号染色体互换片段,原癌基因abl过度表达,表明基因重组可导致癌变
√
为染色体结构变异中的易位,不属于基因重组
真题研析
【最新考情】
2.(2024·浙江1月选考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是( )
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
√
①至④区段发生了倒位
细胞中染色单体Ⅱ和Ⅳ发生了互换
配子中出现染色体片段缺失或重复则不能存活,出现倒位的配子能存活,该精原细胞经过倒位后互换,形成的四个配子为ABCDE(正常)、adcbe(倒位但能存活)、ABcda(缺失e,不能存活)、ebCDE(缺失A,不能存活),因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子, C正确,D错误。
真题研析
【最新考情】
3.(2024·安徽选择考)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计了下列育种方案,合理的是( )
①将甲与乙杂交,再自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交,F1与甲回交,选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交,取F1的花药离体培养获得单倍体,再诱导染色体数目加倍为二倍体,从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因,筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代,每代均选取抗稻瘟病植株
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
√
真题研析
【最新考情】
4.(2024·河北选择考)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量,每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是( )
A.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
B.随着远离海岸线,区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致
C.距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.区域A中的蚊子可快速形成新物种
√
解析:Est基因与毒素降解有关,且每年在距海岸线0~20 km范围内(区域A)喷洒杀虫剂,会对蚊子起定向选择作用,使该种蚊子的Est基因频率发生定向改变,该过程蚊子会发生进化,但不一定能快速形成新物种,A、D错误;
距海岸线20~60 km区域内未喷洒杀虫剂,由题图可知,该区域内蚊子Est基因频率逐渐下降,且随着距海岸线距离的增加,杀虫剂的选择作用减弱,推测区域A中该种蚊子Est基因频率的下降主要由迁入和迁出导致,B正确;
距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,0~20 km范围内的蚊子受到杀虫剂的选择压力更大,C错误。
真题研析
【最新考情】
真题研析
【最新考情】
5.(2024·湖北选择考)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是( )
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
√
真题研析
【历年考情】
(1)(2024·广东T10)研究发现,短暂地抑制果蝇幼虫中PcG蛋白(具有组蛋白修饰功能)的合成,会启动原癌基因zfhl的表达,导致肿瘤形成。驱动此肿瘤形成的原因属于基因突变。( )
(2)(2023·天津T6)癌细胞来源的某种酶较正常细胞来源的同种酶活性较低,可能是该酶基因发生突变。( )
(3)(2022·湖南T5)正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞,原因是抑癌基因突变成原癌基因。( )
×
√
×
真题研析
【历年考情】
(4)(2022·浙江6月T3)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于缺失。( )
(5)(2021·福建T3)亲代遗传信息的改变都能遗传给子代。( )
(6)(2021·河北T5)紫外线照射导致的DNA损伤是皮肤癌发生的原因之一。( )
(7)(2021·广东T11)白菜型油菜(2n=20)的种子可以榨取食用油(菜籽油)。为了培育高产新品种,科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc。Bc成熟叶肉细胞中含有两个染色体组。( )
√
×
√
×
真题研析
【历年考情】
(8)(2023·广东T5)自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正。( )
(9)(2022·浙江6月T1)行为多样性属于生物多样性。( )
(10)(2022·辽宁T3)人类与黑猩猩基因组序列高度相似,说明人类从黑猩猩进化而来。( )
(11)(2022·北京T6)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中。( )
×
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真题研析
【历年考情】
(12)(2022·河北T6)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果。( )
(13)(2022·湖北T15)新冠病毒是一种RNA病毒,其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果。( )
√
×
真题研析
【历年考情】
(14)(2023·全国甲T32节选)基因突变是指____________________________
________________________________________________________。
(15)(2022·辽宁T25节选)用秋水仙素处理某二倍体观赏花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是_______________________________________
_______________________________________________。
DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失,而引起的基因碱基序列的改变
抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍
真题研析
【历年考情】
(16)(2022·湖南T19节选)在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
①突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致。从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理:______________________________________
__________。
基因突变影响与色素形成有关的酶的合成,导致叶片变黄
真题研析
【历年考情】
②突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1(C1C)杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______(填“能”或“否”),用文字说明理由:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
能
若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C或C2C2)与突变型1(C1C)杂交,子代黄色∶绿色=3∶1或全为黄色,与题意不符
真题研析
【历年考情】
(17)(2022·广东T19节选)自然条件下蚕采食桑叶时,桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食,蚕则分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为_____________。
协同进化
植物的雄性不育(花粉败育,但雌性器官仍然发育正常)
拓展应用·情境推理
情境1:雄性不育与“两系法”杂交水稻
三系杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成。不育系的花粉不育,这种雄性不育由细胞质基因(ms)控制,不育系为生产大量杂交种子提供了可能性。保持系能保持不育系的细胞质雄性不育性,其细胞质基因(Ms)正常可育,能够自交结实,借助保持系来繁殖不育系。恢复系(代号R)含有能恢复细胞质雄性不育性的核基因——恢复基因(Rf),与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即用恢复系给不育系授粉来生产雄性恢复且有优势的杂交稻。
1.(2024·广东选择考)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是( )
A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记
B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1
C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1
D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果
√
拓展应用·情境推理
“三系法”杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,如图3所示。
情境2:雄性不育与“三系法”杂交水稻
拓展应用·情境推理
不育系A的花粉不育,这种雄性不育
性状由细胞质基因cms控制,细胞核含
有雄性不育基因rf(只有当细胞质和细胞
核都只有不育基因时,才表现为雄性不
育)。保持系B能保持不育系的细胞质雄
性不育性,其细胞质基因Cms正常可育,
能够自交结实。恢复系R含有恢复雄性
可育的核基因Rf,与不育系杂交产生的三系杂交稻正常可育且具有杂种优势,即A×R→F1,因为F1的子代的育性、农艺性状等会发生分离,所以F1种植后不再使用,需每年利用不育系育种。
拓展应用·情境推理
1.水稻(2n=24)是一种热带起源的禾本科作物,开两性花,为雌雄同株。三系杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻,具有高产的优良性状。三系杂交水稻由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成,雄性不育系(花粉败育,但雌蕊正常)的基因型为S(rr),其中S为细胞质基因,r为细胞核基因;保持系基因型为N(rr),与雄性不育系杂交后代仍为S(rr);恢复系基因型为N(RR),与雄性不育系杂交可以使其后代恢复为雄性可育。回答下列问题:
(1)水稻基因组计划需测定________条染色体上的DNA序列。水稻根尖细胞有丝分裂后期,细胞中的染色体组数为________,同源染色体对数为________。
12
4
24
拓展应用·情境推理
(2)不育系的产生是基因突变的结果,细胞核和细胞质都含有决定雄蕊是否可育的基因,其中细胞核的可育基因用R表示,不育基因用r表示,细胞质中的可育基因用N表示,不育基因用S表示,则水稻细胞中与育性相关的基因型有____种,R能够抑制S的表达,则S(Rr)的表型为_______________。
解析:水稻细胞中与育性相关的基因型有3×2=6(种),即N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)、S(rr)。其中R和N为可育基因,r和S为不育基因;R能够抑制S的表达,故只有基因型为S(rr)的个体表现为雄性不育,其他均为可育,则S(Rr)的表型为雄性可育。
6
雄性可育
拓展应用·情境推理
(3)科研人员发现非温敏雄性不育系(不育性不会随日照的长短而发生变化)ee品系,科研人员将连锁的三个基因M、P和H(P基因是与花粉代谢有关的基因,H基因为红色荧光蛋白基因)与Ti质粒连接,构建______________,转入雄性不育水稻植株细胞中,获得转基因植株,自交后代中红色荧光植株占一半,据此推测M、P、H基因在育种过程中的功能为_____________________________________________________________ ____________________________。
基因表达载体
M基因可使非温敏雄性不育植株可育,P基因使花粉不育,含有H基因的植株可发红色荧光
某基因频率=eq \f(某基因总数,某基因和其等位基因的总数)×100%
(1)若在常染色体或XY同源区段上,某基因频率=eq \f(某基因总数,种群个体数×2)×100%。
(2)若仅在X染色体上,某基因频率=eq \f(某基因总数,2×女性个体数+男性个体数)×100%。
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