第7单元 第3课时 生物变异的综合应用及变异类型的判断与探究(素养提升课)（课件PPT）-【优化指导】2026年高考生物学一轮复习高中总复习·第1轮（人教版单选版 浙江专版）

高考总复习 生物学 第七单元 生物的变异与进化 第3课时　生物变异的综合应用及变异类型的判断与探究(素养提升课) 题型一　生物变异在育种上的应用 1．诱变育种与杂交育种 题型突破 归纳提炼 2．单倍体育种与多倍体育种 题型突破 归纳提炼 3．据不同育种目标选择不同育种方案 题型突破 归纳提炼 1．若基因A和b控制的性状为某种雌雄同株植物的优良性状，且二者的遗传符合自由组合定律。某研究小组欲利用基因型为AABB和aabb的两个品种培育能稳定遗传的优良品种。下列相关叙述正确的是(　　) A．若进行杂交育种，一般从发生性状分离的F2中开始选种，到F3可选出符合要求的纯合子 B．可以取F1的花药进行离体培养，花药离体培养后符合要求的品种占1/4 A 题型突破 归纳提炼 C．用秋水仙素处理AABB品种后再与aabb杂交，F1自由交配所得F2会含有更多的优良基因 D．让F1与aabb品种回交，F2中即可获得可稳定遗传的优良品种 题型突破 归纳提炼 解析：可以取F1的花药进行离体培养，获得的单倍体幼苗用秋水仙素处理后，符合要求的品种占1/4，B错误；F1为三倍体，不可育，C错误；让F1与aabb品种回交，产生的后代基因型为AaBb、Aabb、aaBb、aabb，所以F2中不可能获得可稳定遗传的优良品种，D错误。 题型突破 归纳提炼 2． 玉米(2N＝20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性，抗病(R)对易感病(r)为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株，研究人员采用了如下图所示的方法。根据材料分析，下列叙述正确的是(　　) C 题型突破 归纳提炼 A．过程①产生的F2若在无人工选择条件下自由交配两代，得到的F4中纯合矮秆抗病植株占1/64 B．经过程②的育种方法在染色体加倍阶段，常用秋水仙素或低温处理其种子或幼苗 C．过程③得到的转基因植株自交，后代中有1/4的个体是符合要求的玉米植株 D．过程④发生的变异类型可能是基因突变或基因重组或染色体变异 题型突破 归纳提炼 解析：过程①产生的F2若在无人工选择条件下自由交配两代，基因频率不变，在F2时DD∶Dd∶dd＝1∶2∶1，则d基因频率为1/2，RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，则R基因频率为1/2，故产生的F4中矮秆植株dd所占比例为1/4，纯合抗病植株RR占1/4，则F4中纯合矮秆抗病植株占1/16，A错误；根据题图分析可知，过程②为单倍体育种，常用秋水仙素处理幼苗，秋水仙素发挥作用的时间在有丝分裂前期，能够抑制纺锤体的形成，B错误；过程③得到的转基因植株是杂合子(ddROrr)，自交后代符合要求的玉米植株是ddRRrr，占1/4，C正确；过程④发生的变异类型可能是基因突变或染色体变异，D错误。 题型突破 归纳提炼 题型二　可遗传变异类型的综合判断 1．从变异个体的数量上辨析 题型突破 归纳提炼 2．从基因的种类、位置和数目上辨析 题型突破 归纳提炼 3．利用四个“关于”区分三种变异 (1)关于“互换”：同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 (2)关于“缺失或增添”：DNA分子上基因的缺失或重复(增添)，属于染色体结构变异；DNA分子上基因中碱基的缺失或增添，属于基因突变。 题型突破 归纳提炼 (3)关于变异的水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，在光学显微镜下可以观察到。 (4)关于变异的“质”和“量”：基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般不改变基因的量，转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，会改变基因的量或基因的排列顺序。 题型突破 归纳提炼 3．某二倍体雌雄同株植物的茎色紫色对绿色为显性，受等位基因A/a的控制。科学家用X射线处理某纯合紫株的花药后，将获得的花粉对绿株进行授粉，得到的F1中出现了1株绿株(M)。请回答下列问题： (1)等位基因是通过____________产生的，等位基因A、a的根本区别是________________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (2)若M是由基因突变造成的，则发生突变的基因是________(填“A”或“a”)；若M的出现是由染色体变异引起的，而且变异的配子活力不受影响(两条染色体异常的受精卵不能发育)，则对M出现的合理解释是_____________________________________________________________________________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (3)为了确定M是由基因突变导致的还是由染色体变异引起的，请利用杂交实验进行探究，写出实验的设计思路和预测结果及结论。 实验设计思路：____________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ _____________________ _____________________________________。 题型突破 归纳提炼 预测结果及结论：____________________________________________ ____________________________________________________________ _____________________________________________________________ ___________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)基因突变　脱氧核糖核苷酸的排列顺序不同 (2)A　在减数分裂过程中发生了A基因的缺失或A基因所在的染色体整条缺失 (3)用绿株M与紫株纯合亲本杂交得到F1，F1自交，统计后代茎色的性状分离比　若后代紫色∶绿色＝3∶1，则为基因突变导致的；若后代紫色∶绿色＝6∶1，则为染色体变异引起的 题型突破 归纳提炼 解析：(1)对该植物而言，基因是有遗传效应的DNA片段，等位基因的产生是因为基因突变，等位基因的根本区别是碱基(脱氧核糖核苷酸)的排列顺序不同。(2)根据题干信息，对紫株AA的花药进行诱变处理，然后对绿株aa授粉，子代出现了绿株。如果M是由基因突变造成的，说明A配子突变成a；如果是由染色体变异产生的，则是在紫株减数分裂过程中发生了A基因的缺失或A基因所在的染色体缺失，紫株产生了不含控制该性状的基因的配子和绿株(产生含a的配子)结合，子代只含a，表现为绿株。(3)如果M是基因突变产生的，则其基因型是aa；如果是由染色体变异引起的，则缺少一个基因，基因型记为aO。实验思路：选择绿株M与紫株纯合亲本 题型突破 归纳提炼 (AA)杂交得到F1，F1自交，统计后代茎色的性状分离比。实验结果：如果是由基因突变导致的，则F1的基因型是Aa，自交后代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，表现为紫色∶绿色＝3∶1。如果是由染色体变异引起的，则F1的基因型为1/2Aa和1/2AO，只考虑Aa自交，F2表型及比例是紫色∶绿色＝3∶1；只考虑AO，自交后代AA∶AO∶OO＝1∶2∶1，表现为紫色∶绿色＝3∶0，因此所有F1自交，F2紫色∶绿色＝6∶1。 题型突破 归纳提炼 4．(2025·山西太原模拟)科研工作者利用某二倍体植物(2n＝20)进行实验。该植物的红花和白花由5号染色体上的一对等位基因(D、d)控制。正常情况下纯合红花植株与白花植株杂交，子代均为红花植株。育种工作者用X射线照射红花植株A后，再使其与白花植株杂交，发现子代有红花植株932株，白花植株1株(白花植株B)。请分析回答下列问题： (1)若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA分子有3个碱基对发生了改变，但该DNA控制合成的蛋白质均正常，试说出两种可能的原因： _____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 (2)关于白花植株B产生的原因，科研人员提出了以下三种假设： 假设一：X射线照射红花植株A导致其发生了基因突变。 假设二：X射线照射红花植株A导致其5号染色体断裂，含有基因D的片段缺失。 假设三：X射线照射红花植株A导致其5号染色体丢失一条。 ①经显微镜观察，白花植株B减数分裂 Ⅰ 前期四分体为________个，则可以否定假设三。 题型突破 归纳提炼 ②若假设二成立，则如图所示杂交实验中，白花植株B能产生________种配子，F1自交得到的F2中，红花植株所占的比例应为______。(注：一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条同源染色体缺失相同的片段则个体死亡) 题型突破 归纳提炼 ③若假设一成立，有人认为：红花植株A一定发生了D→d的隐性突变，请判断该说法是否正确并说明原因：________________________________ ___________________________________________________________。 题型突破 归纳提炼 答案：(1)该3个碱基对改变引起了密码子改变，但对应的氨基酸未改变；该3个碱基对改变发生于DNA的非基因序列；该3个碱基对改变发生于基因的非编码区 (2)①10　②2　6/7　③不正确，也可能是另一对基因发生了突变，抑制了D基因的功能 题型突破 归纳提炼 解析：(1)若对该植物基因组进行测序，发现一个DNA分子有3个碱基对发生了改变，该DNA控制合成的蛋白质均正常，则可能的原因有：发生改变的部位没有发生在基因序列中，而是发生在非基因序列中；发生改变的部位发生在基因内部，但改变后转录出的密码子和原来的密码子决定的氨基酸种类相同；发生改变的部位在该基因的非编码区。上述现象的发生都不会引起相关蛋白质的改变。(2)①染色体变异可用显微镜观察到，因此，若X射线照射红花植株A导致其5号染色体丢失一条，进而产生了不含5号染色体的配子参与受精形成了白花植株B，即该白花植株中含有的染色体条 题型突破 归纳提炼 数为19条，则白花植株B减数分裂 Ⅰ 前期四分体为9个，若观察到10个，则可以否定假设三。②若假设二成立，即X射线照射红花植株A导致其5号染色体断裂，含有基因D的片段缺失，即产生了不含D基因的配子并参与受精形成了该白花植株(基因型可表示为dO，其中O代表的是D基因缺失的5号染色体)。则图中所示杂交实验中，白花植株B能产生2种配子，即F1的基因型可表示为Dd、DO，各占1/2，则F1自交得到的F2的基因型为1DD、2Dd、1dd、1DD、2DO、1OO(致死)，可见存活的7份个体中有6份表现为红花，即红花所占比例为6/7。③若假设一成立，则红花植株A未必一定发生了D→d的隐性突变，若是另一对基因发生了突变，抑制了D基因的功能，则同样会产生白花植株B。 题型突破 归纳提炼 题型三　利用单体、三体或染色体片段缺失判断特定基因是否位于特定染色体上 1．利用单体定位 题型突破 归纳提炼 2．利用三体定位 题型突破 归纳提炼 3．利用染色体片段缺失定位 题型突破 归纳提炼 5．(2025·江苏南京模拟)某植物突变株表现为黄叶(aa)，用该突变株分别与不含a基因的5号单体(5号染色体缺失一条)、绿叶纯合的5号三体杂交得F1，F1自交得F2。若单体和三体产生的配子均可育，但一对同源染色体均缺失的个体致死。则关于F1和F2，下列说法错误的是(　　) B 题型突破 归纳提炼 A．分析突变株与5号单体的杂交后代F1，可确定A、a是否位于5号染色体上 B．若突变株与5号单体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝5∶3，则A、a基因位于5号染色体上 C．若A、a基因不位于5号染色体上，则突变株与5号三体杂交得到的F2中黄叶∶绿叶＝1∶3 D．若突变株与5号三体杂交得到的F2中绿叶∶黄叶＝31∶5，则A、a基因位于5号染色体上 题型突破 归纳提炼 解析：若A、a位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而不含a基因的5号单体的基因型为AO(O代表缺失基因)，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶；若A、a不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而不含a基因的5号单体的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶，A正确。若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而不含a基因的5号单体的基因型为AO，二者杂交后代为Aa∶aO＝1∶1，表现为绿叶和黄叶，F1中Aa自交后代中A_＝1/2×3/4＝3/8、aa＝1/2×1/4＝1/8，aO自交后代中aa＝1/2×1/4＝1/8、aO＝1/2×1/2＝1/4，由于一对 题型突破 归纳提炼 同源染色体均缺失的个体致死，所以致死个体(OO)为1/2×1/4＝1/8，所以F2中黄叶∶绿叶＝4∶3，B错误。若A、a基因不位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AA，二者杂交后代均为Aa，表现为绿叶；F1自交，F2基因型及比例为AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，黄叶∶绿叶＝1∶3，C正确。若A、a基因位于5号染色体上，则突变体基因型为aa，而三体绿叶纯合植株的基因型为AAA，AAA产生的配子为1/2AA、1/2A，因此二者杂交后代为1/2AAa、1/2Aa，均为绿叶，AAa产生的配子类型及比例为AA∶Aa∶A∶a＝1∶2∶2∶1，AAa自交后代中黄叶aa的比例＝1/2×1/6×1/6＝1/72，Aa自交后代中黄叶aa的比例＝1/2×1/4＝1/8，因此F1自交后代黄叶占1/72＋1/8＝5/36，绿叶占31/36，即绿叶∶黄叶＝31∶5，D正确。 题型突破 归纳提炼 6．二倍体生物(2n)染色体组中，染色体多一条称为三体，染色体少一条称为单体。三体在减数分裂时，三条同源染色体中的任意两条移向一极，另一条移向另一极，单体在减数分裂时，未联会的染色体随机移向一极。请回答下列问题： (1)若某三体(DDd)的某次级精母细胞中含有两个D基因(无互换、基因突变和染色体结构变异)，则该细胞中所含染色体数可能有________种，若DDd与Dd进行杂交实验，则F1中显性性状中杂合子所占比例为________。 题型突破 归纳提炼 (2)单体(2n－1)可用于基因的染色体定位，若白花由一对隐性基因控制，将白花植株与该种植物单体系中的全部单体(红花纯合)分别杂交，所得子代的表型及比例为______________________________时，可将花色基因定位于____________________。 答案：(1)4　8/11 (2)红花植株∶白花植株＝1∶1　该单体所缺少的染色体上 题型突破 归纳提炼 解析：(1)该三体的精原细胞基因型可以表示为DDd，经过复制形成的初级精母细胞的基因组成为DDDDdd，经过减数分裂 Ⅰ 同源染色体分离，由于“某次级精母细胞中含有两个D基因”，说明形成的两个次级精母细胞的基因组成可以为DD、DDdd。如果是DD，由于减数分裂 Ⅱ 后期着丝粒分裂，该次级精母细胞的染色体数目可能是n条或2n条；如果是DDdd，则该次级精母细胞的染色体数目可能是n＋1条或2n＋2条。用DDd与Dd进行杂交实验，DDd产生的配子的种类和比例为D∶DD∶Dd∶d＝2∶1∶2∶1，Dd产生的配子的种类和比例为D∶d＝1∶1。雌雄配子随机结合，产生的后代基因型为DD∶DDD∶DDd∶Dd∶Ddd∶dd＝ 题型突破 归纳提炼 2∶1∶3∶3∶2∶1。因此，F1中显性性状中杂合子所占比例为(3＋3＋2)÷(2＋1＋3＋3＋2)＝8/11。(2)若白花由一对隐性基因控制，将白花植株与该种植物单体系中的全部单体(红花纯合)分别杂交，所得子代的表型及比例为红花植株∶白花植株＝1∶1时，可将花色基因定位于该单体所缺少的染色体上。 题型突破 归纳提炼 1．(2024·海南卷)多花报春(AA)和轮花报春(BB)均是二倍体植物，其中A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体。异源四倍体植物丘园报春(AABB)形成途径如图。下列有关叙述错误的是(　　) B 真题链接 感悟高考 A．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为36条 B．F1植株通过减数分裂可产生A、B两种配子 C．利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可获得丘园报春 D．丘园报春减数分裂过程中能形成18个四分体 真题链接 感悟高考 解析：多花报春(AA)体细胞含有2×9＝18条染色体，其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2＝36条，A正确；A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，F1植株中含有18条异源染色体，高度不育，不能产生正常的配子，B错误；利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可使其染色体加倍，获得丘园报春，C正确；丘园报春为异源四倍体，含有36条染色体，减数分裂过程中能形成18个四分体，D正确。 真题链接 感悟高考 2．(2024·福建卷)中国水仙是一种三倍体观赏花卉。传统生产采用分球茎繁殖方式，不仅周期长、产率低、花色单调，还易积累病毒。下列措施无法达到改良目的的是(　　) A．用水仙鳞片进行植物组织培养以提高产率 B．利用单倍体育种对中国水仙进行品种选育 C．选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗 D．通过基因工程技术引入外源基因改变花色 B 真题链接 感悟高考 解析：用水仙鳞片进行植物组织培养可以在短期内得到大量植株，可以提高产率，A正确；中国水仙是一种三倍体观赏花卉，其在形成配子时联会紊乱，不能形成正常的配子，不能进行单倍体育种，B错误；幼嫩组织几乎不含病毒，可选用水仙幼嫩组织作为外植体获得脱毒苗，C正确；生物的性状受基因的控制，可通过基因工程技术引入外源基因改变花色，D正确。 真题链接 感悟高考 3．(2024·福建卷)簇生稻具有多稻粒着生成簇的特点。为确定调控簇生表型的基因，我国科研人员用叠氮化钠(NaN3)处理簇生稻(三粒一簇)种子，获得大量诱变株(M1)，并从M1自交后代M2中筛选出2个非簇生稻突变体株系开展相关研究，最终确定BRD3基因参与调控簇生表型，部分流程如图所示。 真题链接 感悟高考 回答下列问题： (1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是____________________________。M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有________________特点。 (2)将筛选出的非簇生稻和簇生稻杂交，获得F1均为弱簇生稻(两粒一簇)，F1自交获得F2。若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，后代的表型及比例是________________________。 真题链接 感悟高考 (3)已知花梗中的油菜素甾醇含量调控稻粒着生性状的形成。非簇生稻突变株中，BRD3蛋白失活。在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻。推测BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是___________________________________。结合该机制分析F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1的原因是_______________________。 真题链接 感悟高考 (4)一般情况下水稻穗粒数和粒重之间呈负相关。本研究发现簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同。综合上述信息，提出一种利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路： ___________________________________________________________。 真题链接 感悟高考 答案：(1)提高突变率　随机性和不定向性 (2)弱簇生稻∶非簇生稻＝1∶1 (3)在稻穗发育阶段，BRD3蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成　杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现 (4)用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系 真题链接 感悟高考 解析：(1)用NaN3处理簇生稻种子的目的是提高突变率，M2的突变株中仅筛选出2个非簇生稻突变体株系，说明基因突变具有随机性和不定向性特点。(2)设控制簇生性状的基因用B、b表示，F1自交获得F2，F2中非簇生稻∶弱簇生稻∶簇生稻＝1∶2∶1，说明弱簇生稻的基因型为Bb，非簇生稻的基因型为bb，簇生稻的基因型为BB，若将F1弱簇生稻与非簇生稻杂交，即Bb×bb，后代的表型及比例是弱簇生稻∶非簇生稻＝1∶1。(3)在稻穗发育阶段，非簇生稻突变株花梗中的油菜素甾醇含量显著高于簇生稻，则BRD3蛋白在水稻簇生表型形成中的作用机制是在稻穗发育阶段，BRD3 真题链接 感悟高考 蛋白使花梗中油菜素甾醇含量降低，导致簇生表型形成。杂合子具有部分正常的BRD3蛋白，使其花梗中的油菜素甾醇含量介于簇生稻和非簇生稻之间，导致弱簇生表型出现，因此F2性状分离比是1∶2∶1，而不是3∶1。(4)簇生稻穗粒数增多，但粒重与非簇生稻基本相同，利用该簇生稻提高其他品系水稻产量的思路为用该簇生稻与其他水稻品系进行杂交育种，将簇生表型引入其他品系。 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