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

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hh

D．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AaXBXb

C．Ⅲ3的基因型为AAXBXb或AaXBXb

D．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。