2021新高考生物人教版一轮学案：考能提升（五）　变异、育种与进化

考能提升(五)　变异、育种与进化一、核心综合归纳1．三类“无子果实”(1)无子西瓜—利用染色体变异原理，由四倍体(♀)×二倍体(♂)→三倍体，无子的原因是三倍体联会紊乱，不能正常产生配子。(2)无子番茄—利用生长素促进果实发育的原理，在未授粉的雌蕊柱头上，涂抹一定浓度的生长素培育而来，其无子的原因是“未授粉”(3)无子香蕉—天然三倍体，无子的原因在于染色体联会紊乱不能正常产生配子。以上三类无子果实中，无子西瓜、无子香蕉，其遗传物质均已改变，为可遗传变异，而无子番茄则属不可遗传变异。2．可遗传与可育“可遗传”≠可育：三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异——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遗传的变异有着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未授粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可以保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常授粉，则可结“有子果实”。3．四倍体AAaa(由Aa秋水仙素诱导后形成)产生的配子类型及比例AAaa产生配子状况可按下图分析，由于染色体①～④互为同源染色体，减数分裂时四条染色体分至细胞两极是“随机”的，故最终产生的子细胞染色体及基因状况应为①③与③④(AA与aa)、①③与②④(Aa与Aa)、①④与②③(Aa与Aa)，由此可见，AAaa产生的配子类型及比例为1AA∶4Aa∶1aa而不是AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1。4．基因突变、基因重组、染色体变异的比较比较项目基因突变基因重组染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间主要在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期和后期有丝分裂和减数分裂过程中适用范围所有生物真核生物、有性生殖、核基因遗传真核生物(细胞增殖过程)产生结果产生新的基因产生新基因型，没产生新基因未产生新基因，基因数目或顺序发生变化鉴定方法光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出5.着眼于四大角度，辨析三种可遗传变异(1)“互换问题”①同源染色体上非姐妹染色单体间互换——基因重组②非同源染色体间互换(或单方移接)——染色体结构变异(即“易位”)注：若同一条染色体的两姐妹染色单体发生片段互换，则基因不改变。(2)“缺失”或“增添”问题①发生于“基因内部”的“碱基对”增添或缺失——基因突变产生新基因②发生于DNA分子上(或染色体中)“基因”的增添或缺失——染色体变异基因数量改变(3)“镜检”问题①基因突变、基因重组属“分子水平”变异，不能用光学显微镜观察②染色体变异(结构、数目变异)属“细胞水平”变异，可用显微镜观察(但需用“分生组织”)(4)基因的“质”与“量”问题①唯一可改变结构(即发生质变)的——基因突变②既不改变“质”又不改变“量”，仅改变组合方式的——基因重组③虽不改变“质”，但可改变“量”或“序”(基因排列顺序)的——染色体变异6．不同生物可遗传变异来源归纳(1)病毒可遗传变异的来源——基因突变。(2)原核生物可遗传变异的来源——基因突变(不考虑基因工程中涉及的基因重组)。(3)真核生物可遗传变异的来源：①进行无性生殖时——基因突变和染色体变异；②进行有性生殖时——基因突变、基因重组和染色体变异。(4)减数分裂过程中可能发生的变异有基因突变、基因重组、染色体数目及结构变异。二、阅卷案例促规范阅卷案例　遗传的基本规律真题再现某种植物的果皮有毛和无毛、果肉黄色和白色为两对相对性状，各由一对等位基因控制(前者用D、d表示，后者用F、f表示)，且独立遗传。利用该种植物三种不同基因型的个体(有毛白肉A、无毛黄肉B、无毛黄肉C)进行杂交，实验结果如下：回答下列问题：(1)果皮有毛和无毛这对相对性状中的显性性状为______________，果肉黄色和白色这对相对性状中的显性性状为________。(2)有毛白肉A、无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型依次为__________________。(3)若无毛黄肉B自交，理论上，下一代的表现型及比例为____________________。(4)若实验3中的子代自交，理论上，下一代的表现型及比例为________________________。(5)实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有________。参考满分答案(1)有毛　黄色(2)DDff、ddFf、ddFF(3)无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1(4)有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1(5)ddFF、ddFf阅卷满分规则满分规则l：特别关注答题要求，不要错答或漏答。回答本题(3)(4)时，要特别关注的答题要求“表现型及比例”，即B(ddFf)自交，后代表现型及比例为：无毛黄肉∶无毛白肉＝3∶1。如果只答出“表现型”或“数量比”均是错误的。满分规则2：表达要规范，不要用过程作为结果。本题中回答(4)时，要将分析的结果进行重组，即：DDff(A)×ddFF(C)→F1：DdFf；F1自交，则F2：有毛黄肉∶有毛白肉∶无毛黄肉∶无毛白肉＝9∶3∶3∶1。写出重组后的结果，不能将单独分析的结果作为答案。满分规则3：分析问题要全面，不要断章取义。回答本题(5)时，要根据实验1和实验3的结果判断出，无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型分别是ddFf、ddFF，判断出实验2中得到的子代无毛黄肉的基因型有ddFF和ddFf两种，如果忽视了亲本无毛黄肉B和无毛黄肉C的基因型不同，只根据子代全为无毛黄肉而认为亲本均为纯合子，答成ddFF是错误的。三、典例知识整合1．把握“正常人群”中杂合子的取值针对常染色体隐性遗传病而言，正常人群应包含AA、Aa两种基因型，倘若求解“与人群中某正常异性结婚”求“生一患病孩子的概率”类问题时切不可直接认定该异性基因型为Aa，必须先求得Aa概率，方可求解。即该正常异性的Aa概率＝×100%。如：已知某常染色体隐性遗传病在人群中患病率为，某女及其父母表现正常且有一患该病的弟弟，该女与人群中无血缘关系的某正常男子结婚，他们生一患病孩子的概率是多少？求解方法如下：(1)该女子的弟弟患病，则其父母基因型均为Aa，该女的基因型为AA、Aa。(2)人群中该病发病率为，即aa为，则a的基因频率为，A＝。(3)人群中正常男子为携带者(Aa)的概率为Aa＝×100%＝＝＝2×××＝(建议：①进行此类计算时可直接约分，不必将分子或分母直接相乘；②上式中AA＋Aa也可按1－aa计算)(4)该女与人群中某正常男子结婚所生孩子患病率为××＝易错提醒　本题最易出现的误区是许多同学将人群中正常男子的Aa概率直接按2×A×a求解，而忽视了该男子也可能为AA的状况。2．巧用分解组合法求解患病概率当控制两种(或两种以上)遗传病的致病基因分别位于非同源染色体上时，其遗传应遵循基因自由组合定律，进行相关患病概率求解时宜巧用“分解组合法”，分别求出各自患病概率再相乘进行组合。如经推导某系谱图中某女的基因型为AaXBXB、AaXBXb，某男基因型为AAXbY、AaXbY求：(1)他们生一两病(均为隐性遗传病)兼患男孩的概率；(2)生一仅患甲病(致病基因a)的孩子的概率；(3)生一仅患乙病(致病基因Xb)的孩子的概率；(4)生一患病孩子的概率。可按如下方法求解：女方：Aa　男方：YbY就甲病而言，婚配组合为AA、Aa与Aa，其子代患病概率为×＝，非甲病概率为；就乙病而言：婚配组合为XBXB、XBXb与XbY，其子代患病概率为×＝，非乙病概率为，就此可进行下列计算。(1)生一两病兼患男孩的概率＝男孩出生率×甲病概率×男孩乙病概率＝××＝(2)生一仅患甲病的孩子的概率＝患甲病概率×非乙病概率＝×＝(3)生一仅患乙病的孩子的概率＝患乙病概率×非甲病概率＝×＝(4)生一患病孩子的概率＝1－正常概率＝1－非甲病概率×非乙病概率＝1－×＝针对训练1．(2018·安徽省江南十校高三二模)下图是由基因H、h控制的某单基因遗传病的家系系谱图，其中Ⅱ－3不携带该遗传病的致病基因。据图判断下列有关分析正确的是(　D　)A．该遗传病可能是显性遗传病也可能是隐性遗传病B．Ⅲ－7、Ⅲ－8都是杂合子C．Ⅱ－5、Ⅱ－6、Ⅲ－9的基因型一定相同，均为hhD．Ⅱ－3与Ⅱ－4再生出一个男孩患病的概率为1/2[解析]　根据提供信息可知，Ⅱ－3不携带该遗传病的致病基因，而Ⅲ－7有病，则该病不可能是常染色体或X染色体隐性遗传病，可能是常染色体或X染色体显性遗传病，A错误；若是伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ－8不是杂合子，B错误；若为常染色体显性遗传病，则Ⅱ－5、Ⅱ－6、Ⅲ－9的基因型一定相同，均为hh；若为伴X染色体显性遗传病，Ⅱ－5基因型为XhXh，Ⅱ－6、Ⅲ－9基因型为XhY，故三者基因型不一定相同，C错误；Ⅱ－3与Ⅱ－4的基因型为hh、Hh或者XhY、XHXh，则他们再生出一个男孩患病的概率为1/2，D正确。2．(2019·河北五校联考)下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图。甲遗传病由一对等位基因(A、a)控制，乙遗传病由另一对等位基因(B、b)控制，这两对等位基因独立遗传。已知Ⅲ4携带甲遗传病的致病基因，但不携带乙遗传病的致病基因。下列叙述错误的是(　D　)A．甲病致病基因位于常染色体上，乙病致病基因位于X染色体上B．Ⅱ2的基因型为AaXBXbC．Ⅲ3的基因型为AAXBXb或AaXBXbD．若Ⅳ1与一个正常男性结婚，则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是1/4[解析]　由图可知Ⅱ1和Ⅱ2都没有甲病但生出的男孩有甲病，且Ⅰ1和Ⅰ2生出的男孩没有甲病，说明甲病是常染色体隐性遗传病；Ⅲ3和Ⅲ4没有乙病但生出的孩子Ⅳ2和Ⅳ3有乙病，而Ⅲ4不携带乙病致病基因，故乙病是位于X染色体上的隐性遗传病，A正确；根据Ⅲ2是甲病患者，所以其双亲Ⅱ1和Ⅱ2都是甲病基因的携带者，由于Ⅳ2和Ⅳ3有乙病，推出其母亲Ⅲ3为乙病基因携带者，进而推出Ⅱ2也为乙病基因携带者，因此Ⅱ2的基因型为：AaXBXb，B正确；Ⅲ3没有甲病但其兄弟有甲病，Ⅲ3没有乙病，但其儿子有乙病，所以Ⅲ3基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb，C正确；Ⅳ1其父亲不含乙病致病基因，其母亲为乙病致病基因携带者，因此Ⅳ1是携带者的概率是1/2，她与一个正常男性(XBY)结婚，生一个患乙病男孩(XbY)的概率是1/2×1/4＝1/8，D错误。