高考生物大一轮复习-热点专题突破系列四变异的遗传分析.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考生物大一轮复习 热点专题突破系列四变异的遗传分析课件 中图版,热点专题突破系列,(,四,),变异的遗传分析,【三年考情分析】,在近三年高考试题中，变异知识常常与有丝分裂或减数分裂结合起来，考查其对子细胞种类的影响，而且多以非选择题的形式出现，主要从以下两个角度考查：,(1)变异与细胞分裂：三年12考，如 天津T9、四川T11、北京T30、江苏T28、广东T25等。,(2)变异与遗传规律：三年8考，浙江T32、山东T28、江苏T33、山东T27等。,【,热点分类突破,】,类型一,变异与细胞分裂,1.,基因突变：,(1),主要原因：,DNA,复制发生差错。,(2),主要时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。,2.,基因重组：,类型,交叉互换,自由组合,基因工程重组,时期,四分体时期,减数第一次,分裂后期,原因,交叉互换,自由组合,目的基因导入受体细胞,图像,示意,3.,染色体变异：,(1),发生于有丝分裂过程中：染色体复制完成纺锤体形成受阻细胞中染色体数目加倍。,(2),发生于减数分裂过程中。,纺锤体的形成受阻出现染色体数目加倍的生殖细胞生殖细胞结合后形成多倍体。,个别同源染色体未分离或姐妹染色单体未分离分裂后的细胞中个别染色体的数目发生变化，如常染色体类型,(21,三体综合征,),和性染色体类型,(,性腺发育不良,),。,染色体结构发生变化，会发生染色体结构变异。,二倍体的单倍体没有同源染色体，进行减数分裂时，染色体不会两两配对。,【考题回访】,1.(临沂模拟)细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传变异，其中仅发生在减数分裂过程中的变异是(),A.染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异,B.染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变,C.非同源染色体自由组合，导致基因重组,D.非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异,【,解析,】,选,C,。有丝分裂过程中和减数分裂过程中，均可能发生染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异；有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期均发生,DNA,分子的复制，在,DNA,复制过程中,DNA,分子不稳定，容易发生突变；基因重组发生在有性生殖产生生殖细胞的过程中，而非同源染色体自由组合只发生在减数第一次分裂后期同源染色体分离的时候；染色体结构的变异既可以发生在有丝分裂过程中，又可以发生在减数分裂过程中。,2.(日照模拟)突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，出现了如下图所示的染色体片段交换，这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后，可能产生的子细胞是(),正常基因纯合细胞突变基因杂合细胞,突变基因纯合细胞,A.B.C.D.,【,解题指南,】,解答本题的关键有两点：,(1),图示的染色体片段交换后变成,AaAa(,假设交换前是,Aa),。,(2),有丝分裂后期，两条姐妹染色单体分开后进入不同的细胞中。,【,解析,】,选,D,。假设正常基因为,A,，突变基因为,a,，染色体片段发生交叉互换后，每条染色体上均有基因,A,和,a,。在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色单体分离，这样细胞中出现,4,条染色体，分别含有基因,A,、,a,、,A,、,a,，到有丝分裂末期，这些染色体平均分配到不同的细胞中，可能有如下几种情况：两个,A,同时进入某一细胞中，两个,a,同时进入另一个细胞中；,A,和,a,进到某一细胞中。,3.(曲阜模拟)下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是(),A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组,B.图乙细胞由于完成DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变,C.图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组,D.图丙细胞表示发生自由组合,【,解析,】,选,A,。根据题干可知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝粒已分裂，而且有同源染色体，是有丝分裂，造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变；基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以图甲细胞不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期，容易发生基因突变。图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂，,1,与,2,的片段部分交换，是同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，是基因重组；图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合。,【,延伸探究,】,(1),图丙细胞中,1,与,4,发生片段交换，属于什么变异？为什么？,提示：,易位。,1,与,4,属于非同源染色体。,(2),若图甲与图丙都发生基因突变，遗传给后代的可能性哪个大？试解释原因。,提示：,图丙。图甲细胞分裂产生的是体细胞，一般不遗传给后代。,提示：脱氧核苷酸排列顺序的不同。,纺锤体的形成受阻出现染色体数目加倍的生殖细胞生殖细胞结合后形成多倍体。,乙细胞的b基因来自基因重组,少数)、00XBXb(不存活)、00XbY(不存活)。,(4)单倍体育种可缩短育种年限。,AaXbY、A0XBXb(极少数)、A0XbY(极少数)、0aXBXb(极少数)、0aXbY(极,(曲阜模拟)下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。,图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合。,(广东高考改编)果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。,(4)花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；,若要获得二倍体植株，应在_时期用秋水仙素进行诱导处理。,(1)由题意可知，A基因存在无香味物质积累，可能A基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。,染色体结构发生变化，会发生染色体结构变异。,(1)图丙细胞中1与4发生片段交换，属于什么变异？为什么？,该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死,【解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。,(1)图示的染色体片段交换后变成AaAa(假设交换前是Aa)。,【,加固训练,】,甲、乙两图表示基因型为,AaBB,的雌性动物细胞内的染色体变化，相关分析正确的是,(,),A.,甲图中，,ab,可发生在减数第一次分裂后期,B.,甲图中，,ea,可表示在分裂间期发生的染色体复制过程,C.,乙细胞的,b,基因来自基因重组,D.,乙细胞分裂形成的子细胞不能完成受精作用,【,解析,】,选,D,。甲图中，,ab,可发生在减数第二次分裂后期；甲图中，,bc,可表示在分裂间期发生的染色体复制过程；由于该细胞的基因型为,AaBB,，所以乙细胞的,b,基因来自基因突变；乙细胞分裂形成的子细胞是极体，不能完成受精作用，所以,D,项正确。,类型二,变异与遗传规律,1.,基因突变：,按性状表现可把基因突变分为显性突变和隐性突变，判断突变显隐性的方法一般是让突变个体和原有个体进行杂交，根据后代的性状表现进行判断。,若后代表现为原有性状，则为隐性突变；若后代出现突变性状，则为显性突变。,2.,基因重组：,基因重组实质是生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合，有两种类型：交叉互换和自由组合，基因重组后仍然符合基因的自由组合定律。,3.,染色体变异：,染色体变异后，仍然符合基因的分离定律和自由组合定律，可用遗传图解解决。,(1),部分基因缺失：可用,0,代替缺失的基因，然后分析遗传图解，如,X,A,X,a,X,A,Y,，若,a,基因缺失，则变成,X,A,X,0,X,A,YX,A,X,A,、,X,A,Y,、,X,0,X,A,、,X,0,Y,。,(2),染色体缺失：可用,0,代替缺失的染色体，然后分析遗传图解，如,X,A,X,a,X,A,Y,，若,X,a,缺失，则变成,X,A,0X,A,YX,A,X,A,、,X,A,Y,、,0X,A,、,0Y,。,(2)染色体缺失：可用0代替缺失的染色体，然后分析遗传图解，如XAXaXAY，若Xa缺失，则变成XA0XAYXAXA、XAY、0XA、0Y。,非同源染色体自由组合，导致基因重组,正常基因纯合细胞突变基因杂合细胞,(1)判断是“含该突变基因的雄性个体致死”，还是“含该突变基因的雌配子致死”。,(3)某一雌配子形成时，A基因突变为a基因,数量比为(1/6AaXBXb+1/6A0XBXb)(1/6AaXbY+1/6A0XbY)=11；,数量比为(1/6AaXBXb+1/6A0XBXb)(1/6AaXbY+1/6A0XbY)=11；,所以子一代中极少数紫色,1与4属于非同源染色体。,(2)有丝分裂后期，两条姐妹染色单体分开后进入不同的细胞中。,(广东高考改编)果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。,(2)由于亲本基因型是A0XbXb和0aXBY，所以子代基因型是AaXBXb、,缺失一条常染色体的植株仍能正常生存和繁殖，缺失一条常染色体的雌雄配子成活率极低且相等，缺失一对常染色体的植株不能成活。,乙细胞分裂形成的子细胞不能完成受精作用,(1)主要原因：DNA复制发生差错。,【考题回访】,1.(泰安模拟)一只突变型的雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为21。且雌雄个体之比也为21，这个结果从遗传学角度分析，合理的解释是(),A.该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死,B.该突变基因为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死,C.该突变基因为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死,染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死,【,解题指南,】,解答本题的技巧：,(1),判断是,“,含该突变基因的雄性个体致死,”,，还是,“,含该突变基因的雌配子致死,”,。由于后代雌雄个体之比为,21,，因此确定该变异为,X,染色体上的突变，并且很可能是,“,含有该突变基因的雄性个体致死,”,。,(2),判断显性突变还是隐性突变。,【,解析,】,选,B,。如果该突变基因为,X,染色体显性突变，且含该突变基因,的雌配子致死，假设突变基因为,D,，则杂交组合为,X,D,X,d,X,d,Y,，由于,X,D,配子致死，子代为,1X,d,X,d,(,野生,)1X,d,Y(,野生,),；如果该突变基因为,X,染,色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为,D,，则杂交组合为,X,D,X,d,X,d,Y,，子代为,1X,D,X,d,(,突变,)1X,d,X,d,(,野生,)1X,D,Y,(,突变,)1X,d,Y(,野生,),，由于,X,D,Y,致死，因此,F,1,中野生型与突变型之比,为,21,，且雌雄个体之比也为,21,；如果该突变基因为,X,染色体隐性,突变，且含该突变基因的雄性个体致死，假设突变基因为,d,，则杂交,组合为,X,d,X,d,X,D,Y,，则子代全为,X,D,X,d,(,野生,),；如果,X,染色体片段发生缺,失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死，假设发生缺失,X,染色体,为,X,-,，则杂交组合为,XX,-,XY,，雌配子,X,-,致死，故子代为,1XX(,野生,),1XY(,野生,),。,2.(广东高考改编)果蝇红眼对白眼为显性，控制这对性状的基因位于X染色体。果蝇缺失1条号染色体仍能正常生存和繁殖，缺失2条则致死。一对都缺失1条号染色体的红眼果蝇杂交(亲本雌果蝇为杂合子)，F1中(),A.白眼雄果蝇占1/8,B.红眼雌果蝇占1/4,C.染色体数正常的红眼果蝇占1/4,D.缺失1条号染色体的白眼果蝇占1/4,【,解题指南,】,解答本题时需关注以下两点：,(1),减数分裂形成配子时，同源染色体分离，进入不同配子中，受精时雌雄配子随机结合。,(2),号染色体是常染色体，设有,号染色体为,A,，无,号染色体为,a,，则题目就变成：,AaX,B,X,b,和,AaX,B,Y,进行杂交，其中,aa,致死。,【,解析,】,选,C,。本题考查伴性遗传。由题可知，红眼和白眼在,X,染色体上，则,X,B,X,b,和,X,B,Y,交配后代的基因型为,X,B,X,B,X,B,X,b,X,B,YX,b,Y=1111,。亲本中均缺失,1,条,号染色体，因此后代中缺失,1,条,号染色体的占,1/2,，缺失,2,条,号染色体的和染色体正常的均占,1/4,，缺失,2,条,号染色体的果蝇不能存活，因此后代染色体正常的占,1/3,，缺失,1,条,号染色体的占,2/3,。因此后代白眼雄果蝇占,1/4,，红眼雌果蝇占,1/2,，染色体数目正常的红眼果蝇占,3/41/3=1/4,，缺失,1,条,号染色体的白眼果蝇占,1/42/3=1/6,，因此答案为,C,。,3.(安徽高考)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。,(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为_，导致香味物质积累。,(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型是_。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_。,(3),用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在,F,1,中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：,_,；,_,。,(4),单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成,_,，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的,_,。若要获得二倍体植株，应在,_,时期用秋水仙素进行诱导处理。,【,解题指南,】,(1),题干关键信息：,“,稳定遗传的有香味抗病植株,”“,偶尔,”“,秋水仙素进行诱导处理,”,。,(2),图示信息：性状分离比为抗病感病,=11,，无香味有香味,=31,。,【,解析,】,本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体育种等有关知识。,(1),由题意可知，,A,基因存在无香味物质积累，可能,A,基因控制合成的酶促进了香味物质分解，而,a,基因不能控制合成分解香味物质的酶。,(2),根据杂交结果：抗病感病,=11,，无香味有香味,=31,，可知亲本的基因型为,Aabb,、,AaBb,，则,F,1,为,1/8AABb,、,1/8AAbb,、,1/4AaBb,、,1/4Aabb,、,1/8aaBb,、,1/8aabb,，其中只有,1/4AaBb,、,1/8aaBb,自交，才能获得能稳定遗传的有香味抗病植株,(aaBB),，所占比例为,1/41,/41/4+1/811/4=3/64,。,(3),正常情况下,AA,与,aa,杂交，所得子代为,Aa(,无香味,),，偶尔出现的有香味植株有可能是某一雌配子形成时,A,基因突变为,a,基因，或某一雌配子形成时，含,A,基因的染色体片段缺失；还可能是受到环境因素的影响而产生的。,(4),花药离体培养过程中，花粉先经脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成单倍体植株，此过程体现了花粉细胞的全能性，根本原因是花粉细胞中含有控制该植株个体发育所需的全部遗传物质；形成的单倍体植株在幼苗期用一定浓度的秋水仙素处理，可形成二倍体植株。,答案：,(1)a,基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失,(2)Aabb,、,AaBb,3/64,(3),某一雌配子形成时，,A,基因突变为,a,基因,某一雌配子形成时，含,A,基因的染色体片段缺失,(4),愈伤组织全部遗传信息幼苗,【,延伸探究,】,(1)A,与,a,的根本区别是什么？,提示：,脱氧核苷酸排列顺序的不同。,(2),水稻的香味性状与抗病性状独立遗传，说明控制这两对相对性状的基因位于什么位置？,提示：,非同源染色体上。,4.(济南模拟)某种雌雄异株(XY型)的二倍体高等植物，控制株色(A、a)和叶形(B、b)两对性状的基因独立遗传，其中一对基因位于X染色体上。缺失一条常染色体的植株仍能正常生存和繁殖，缺失一条常染色体的雌雄配子成活率极低且相等，缺失一对常染色体的植株不能成活。现有都缺失一条常染色体的纯合植株杂交。结果如下图，请据图回答：,(1),控制叶形的基因位于,_,染色体上，亲本的基因型是,_,。,(2),子一代中极少数紫色植株的基因型是,_,，理论上绿色宽叶和绿色窄叶植株的数量比为,_,，这两种植株中是否存在染色体缺失的个体？,_,。,(3),若上图亲本中只有一方缺失了一条常染色体，请利用上图杂交实验作出正确的判断：若子代,_,_,，则亲本中雌性植株缺失了一条常染色体；,若子代,_,，,则亲本中雄性植株缺失了一条常染色体。,【,解析,】,(1)F,1,中：全宽叶、全窄叶，与性别有关，所以控制叶,形的基因位于,X,染色体上，且,P,基因型为,X,b,X,b,和,X,B,Y,；,P,的绿色与紫色杂,交：,A00aAa,、,A0(,极少数,),、,0a(,极少数,),、,00(,不存活,),。所以数,量多的是显性性状，即绿色是显性性状。则亲本基因型是,A0X,b,X,b,和,0aX,B,Y,。,(2),由于亲本基因型是,A0X,b,X,b,和,0aX,B,Y,，所以子代基因型是,AaX,B,X,b,、,AaX,b,Y,、,A0X,B,X,b,(,极少数,),、,A0X,b,Y(,极少数,),、,0aX,B,X,b,(,极少数,),、,0aX,b,Y(,极,少数,),、,00X,B,X,b,(,不存活,),、,00X,b,Y(,不存活,),。所以子一代中极少数紫色,植株的基因型是,0aX,B,X,b,、,0aX,b,Y,；理论上绿色宽叶和绿色窄叶植株的,数量比为,(1/6AaX,B,X,b,+1/6A0X,B,X,b,)(1/6AaX,b,Y+1/6A0X,b,Y)=11,；这两种植株中存在染色体缺失的个体,(A0X,B,X,b,和,A0X,b,Y),。,(3),若亲本中雌性植株缺失了一条常染色体，,A0X,b,X,b,aaX,B,YAaX,B,X,b,、,AaX,b,Y,、,0aX,B,X,b,(,极少数,),、,0aX,b,Y(,极少数,),，即雌雄植株中有绿色植株和极少数紫色植株,(,或出现极少数紫色植株,),。,若亲本中雄性植株缺失了一条常染色体，,AAX,b,X,b,0aX,B,YA0X,B,X,b,(,极少数,),、,A0X,b,Y(,极少数,),、,AaX,B,X,b,、,AaX,b,Y,，即雌雄植株都是绿色植株,(,无紫色植株,),。,答案：,(1)X,A0X,b,X,b,和,0aX,B,Y,(2)0aX,B,X,b,、,0aX,b,Y,11,存在,(3),雌雄植株中有绿色植株和极少数紫色植株,(,或出现极少数紫色植株,),雌雄植株都是绿色植株,(,无紫色植株,),【,方法技巧,】,基因位置的判断,根据性状是否与性别有关来判断基因的位置：若与性别无关，则位于常染色体上；若与性别有关，则位于性染色体上。,