2023届高考生物二轮复习生物的变异课件

这是一份2023届高考生物二轮复习生物的变异课件，共60页。PPT课件主要包含了网络构建，第一讲生物的变异，考纲导向·明目标，核心考点一，核心考点二，核心考点三，考题解密，变式突破，协同进化，ZbWB等内容，欢迎下载使用。

1．图解基因突变与染色体变异的判断
核心考点一　可遗传变异的类型和特点
2．表解染色体易位和交叉互换的判断
3．表解基因“质”与“量”的变化问题
4．图解单倍体、二倍体、多倍体的辨析
5．染色体组的判断方法方法1：根据染色体形态判断方法：细胞中形态、大小完全相同的染色体有几条，则有几个染色体组。例如：①图1中染色体的形态、大小各不相同，所以有1个染色体组。②图2中彼此相同的(比如点状的)染色体有3条，故有3个染色体组。③图3中染色体的形态、大小各不相同，有1个染色体组。④图4中彼此相同的染色体有2条，有2个染色体组。
方法2：根据基因型判断方法：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大小写)出现几次，则含有几个染色体组。例如：①图甲所示基因型为ABC，有1个染色体组。②图乙所示基因型为AAa，A(a)基因有3个，含有3个染色体组。③图丙所示基因型为Aa，有2个染色体组。④图丁所示基因型为Aaa，有3个染色体组(注：判定染色体组的数目时只需参考其中任意一对等位基因的数量即可)
1．(2022·湖南高考，9)大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异(　　)A．B．C．D．
【解析】　分析题意可知：大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，两对等位基因为连锁关系，正常情况下，测交结果只能出现两种表现型，但题干中某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛∶黑眼白化∶红眼黑毛∶红眼白化＝1∶1∶1∶1，类似于基因自由组合定律的结果，推测该个体可产生四种数目相等的配子，且控制两对性状的基因遵循自由组合定律，即两对等位基因被易位到两条非同源染色体上，C正确。
变式一　考查基因突变的原理与特点1．(2021·浙江6月选考)α-酮珠蛋白与α-酮珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1－138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明(　　)A．该变异属于基因突变B．基因能指导蛋白质的合成C．DNA片段的缺失导致变异D．该变异导致终止密码子后移
【解析】　该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的，故属于基因突变，A不符合题意；基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变，说明基因能指导蛋白质的合成，B不符合题意；分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；α-酮珠蛋白与α-酮珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。
变式二　理解基因突变的实质2．(2022·安徽安庆一模)如图是某二倍体动物细胞的分裂示意图，其中字母表示基因。据图判断下列说法正确的是(　　)A．此细胞含有4个染色体组，8个DNA分子B．此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDdC．此细胞发生的一定是显性突变D．此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
【解析】　图示细胞有2个染色体组，8个DNA分子；该细胞正在发生同源染色体的分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，即基因重组；题图中有一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因分别是D和d，其对应的同源染色体上的基因是d、d，可推知发生了基因突变，但不能确定是显性突变，还是隐性突变，所以此动物体细胞的基因型可能是AaBbCcDd或AaBbCcdd。
变式三　把握染色体的结构变异3．(2022·贵阳模拟)如图中，甲、乙分别表示两种果蝇的一个染色体组，丙表示果蝇的X染色体及其携带的部分基因。下列有关叙述正确的是(　　) A．甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B．甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同C．丙中①过程，可能是发生在X和Y的非姐妹染色单体之间的易位D．丙中①②所示变异都可归类于染色体结构变异
【解析】　与甲相比，乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙杂交产生的F1减数分裂过程中1号染色体不能正常联会，不能产生正常配子，A项错误；因为乙中的1号染色体发生了倒位，所以甲、乙的1号染色体上的基因排列顺序不完全相同，B项错误；丙中①过程基因的位置发生颠倒，属于倒位，丙中②过程染色体片段发生改变，属于染色体结构变异中的易位，①②都属于染色体结构变异，C项错误，D项正确。
变式四　分析比较染色体数目的变异4．如图所示细胞中对所含染色体的有关叙述，正确的是(　　) A．图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B．如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C．如果图c表示由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D．图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体
【解析】　图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b含有3个染色体组，A项错误；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体，B项错误；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体，C项正确；图d中只含有1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄配子或雌配子发育而成的，D项错误。
1．分析生物育种程序和原理
核心考点二　生物变异与育种
(1)识别图中各字母表示的处理方法：A：杂交，D：自交，B：花药离体培养，C：低温或秋水仙素处理幼苗，E：诱变处理，F：低温或秋水仙素处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。
(2)据图判断育种方法及依据原理：
2．根据不同的需求选择育种的方法
2．(2022·广东高考19)《诗经》以“蚕月条桑”描绘了古人种桑养蚕的劳动画面，《天工开物》中“今寒家有将早雄配晚雌者，幻出嘉种”，表明我国劳动人民早已拥有利用杂交手段培育蚕种的智慧，现代生物技术应用于蚕桑的遗传育种，更为这历史悠久的产业增添了新的活力。回答下列问题：(1)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白醇抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为___________。
(2)家蚕的虎斑对非虎斑、黄茧对白茧、敏感对抗软化病为显性，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传。现有上述三对基因均杂合的亲本杂交，F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是________；若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，理论上可获得_____只虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕，用于留种。
(3)研究小组了解到：①雄蚕产丝量高于雌蚕；②家蚕的性别决定为ZW型；③卵壳的黑色(B)和白色(b)由常染色体上的一对基因控制；④黑壳卵经射线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达。为达到基于卵壳颜色实现持续分离雌雄，满足大规模生产对雄蚕需求的目的，该小组设计了一个诱变育种的方案。下图为方案实施流程及得到的部分结果。
统计多组实验结果后，发现大多数组别家蚕的性别比例与I组相近，有两组(Ⅱ、Ⅲ)的性别比例非常特殊。综合以上信息进行分析：①Ⅰ组所得雌蚕的B基因位于_____染色体上。②将Ⅱ组所得雌蚕与白壳卵雄蚕(bb)杂交，子代中雌蚕的基因型是_______(如存在基因缺失，亦用b表示)。这种杂交模式可持续应用于生产实践中，其优势是可在卵期通过卵壳颜色筛选即可达到分离雌雄的目的。
③尽管Ⅲ组所得黑壳卵全部发育成雄蚕，但其后代仍无法实现持续分离雌雄，不能满足生产需求，请简要说明理由___________________ __________________________________________________________________________________________________________________。
Ⅲ组所得黑壳卵雄蚕为杂合子（基因型为ZBZb），与白壳卵雌蚕杂交，后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别　
【解析】　(1)不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。(2)由题意可知，三对性状均受常染色体上的单基因控制且独立遗传，即符合自由组合定律，将三对基因均杂合的亲本杂交，可先将三对基因分别按照分离定律计算，再将结果相乘，即F1各对性状中，虎斑个体占3/4，白茧个体占1/4，抗软化病个体占1/4，相乘后F1中虎斑、白茧、抗软化病的家蚕比例是3/4×1/4×1/4＝3/64。若上述杂交亲本有8对，每只雌蚕平均产卵400枚，总产卵数为8×400＝3 200枚，其中虎斑、白茧、抗软化病的纯合家蚕占1/4×1/4×1/4＝1/64，即3 200×1/64＝50只。
(3)分析题意和图中方案可知，黑卵壳经射线照射后，携带B基因的染色体片段转移到其他染色体上，转移情况可分为三种，即携带B基因的染色体片段可转移到常染色体上、转移到Z染色体上或转移到W染色体上。将诱变孵化后挑选的雌蚕作为亲本与雄蚕(bb)杂交，统计子代的黑卵壳孵化后雌雄家蚕的数目，结合图中的三组结果分析，Ⅰ组黑卵壳家蚕中雌雄比例接近1∶1，说明该性状与性别无关，即携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上；Ⅱ组黑卵壳家蚕全为雌性，说明携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上；Ⅲ组黑卵壳家蚕全为雄性，说明携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上。
①由以上分析可知，Ⅰ组携带B基因的染色体片段转移到了常染色体上，即所得雌蚕的B基因位于常染色体上。②由以上分析可知，Ⅱ组携带B基因的染色体片段转移到了W染色体上，亲本雌蚕的基因型为ZbWB，与白卵壳雄蚕ZbZb杂交，子代雌蚕的基因型为ZbWB(黑卵壳)，雄蚕的基因型为ZbZb(白卵壳)，可以通过卵壳颜色区分子代性别。将子代黑卵壳雌蚕继续杂交，后代类型保持不变，故这种杂交模式可持续应用于生产实践中。
③由以上分析可知，Ⅲ组携带B基因的染色体片段转移到了Z染色体上，亲本雌蚕的基因型为ZBWb，与白卵壳雄蚕ZbZb杂交，子代雌蚕的基因型为ZbWb(白卵壳)，雄蚕的基因型为ZBZb(黑卵壳)。再将黑壳卵雄蚕(ZBZb)与白壳卵雌蚕(ZbWb)杂交，子代为ZBZb、ZbZb、ZBWb、ZbWb，其后代的黑壳卵和白壳卵中均既有雌性又有雄性，无法通过卵壳颜色区分性别，故不能满足生产需求。
变式一　考查育种过程的分析5．(2022·济钢中学模拟)正常的水稻体细胞染色体数为2n＝24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示(6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为感病基因；①～④为四种配子类型)。已知染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。以下说法正确的是(　　)
A．形成配子①的次级精母细胞中染色体数一直为13B．正常情况下，配子②④可由同一个初级精母细胞分裂而来C．以该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，子代中抗病∶感病＝5∶1D．以该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
【答案】　D【解析】　在减数分裂中，形成配子①的次级精母细胞中染色体数为13或者26(减数第二次分裂后期)，A错误；正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型是Aa；与配子②同时产生的配子的基因型为AA，配子②④不能由同一个初级精母细胞分裂而来，B错误；该三体抗病水稻作父本，与感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的配子(①③)中雄配子不能参与受精作用，三体抗病水稻产生的雄配子类型及比例为A∶a＝2∶1，子代中抗病∶感病＝2∶1，C错误。
该三体抗病水稻作母本，与感病水稻(aa)杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子类型及比例为A∶Aa∶AA∶a＝2∶2∶1∶1，子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。
变式二　考查育种的实验设计6．(2022·蚌埠模拟)果蝇的红眼和白眼是一对相对性状，缺刻翅和正常翅是另一对相对性状，分别受一对等位基因控制。现用一些纯合亲本果蝇进行杂交实验，结果如表，请回答下列问题：
(1)缺刻翅和正常翅这对相对性状中显性性状是__________。(2)这两对相对性状的遗传__________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律，理由是______________________________________ _____________________。
控制这两对相对性状的两对等位基因位于同一对同源染色体上　　
(3)研究者在组别2的F1中偶然发现了一只缺刻翅雌果蝇。出现该果蝇的原因可能是亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变，也可能是染色体片段缺失。请你选择合适的材料，设计杂交实验方案来判断出现该缺刻翅雌果蝇的原因。(注：各型配子活力相同；雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死。)实验方案：________________________________________________ _____________。
让这只缺刻翅雌果蝇与正常翅雄果蝇杂交，观察子代表型及比例　　
结果预测：Ⅰ.若__________________________________________，则为基因突变；Ⅱ.若__________________________________________，则为染色体片段缺失。
正常翅∶缺刻翅＝1∶1或雌性∶雄性＝1∶1　　
正常翅∶缺刻翅＝2∶1或雌性∶雄性＝2∶1　　
因此，可让这只缺刻翅雌果蝇(XbXb或XbO)与正常翅雄果蝇(XBY)杂交，观察子代表型及比例。Ⅰ.如果子代中正常翅(XBXb)∶缺刻翅(XbY)＝1∶1，即雌性∶雄性＝1∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了基因突变；Ⅱ.由于雄性个体一条染色体片段缺失时胚胎致死，如果子代中正常翅(XBXb和XBO)∶缺刻翅[XbY和OY(胚胎致死)]＝2∶1，即雌性∶雄性＝2∶1，说明亲本果蝇在形成配子时发生了染色体片段缺失。
变异类型实验探究题的答题模板
核心考点三　生物变异的实验设计
3．(2021·辽宁，25)水稻为二倍体雌雄同株植物，花为两性花。现有四个水稻浅绿叶突变体W、X、Y、Z，这些突变体的浅绿叶性状均为单基因隐性突变(显性基因突变为隐性基因)导致。回答下列问题：(1)进行水稻杂交实验时，应首先除去_______未成熟花的全部_______，并套上纸袋。若将W与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1自交，F2的表现型及比例为_____________________。
绿叶∶浅绿叶＝3∶1　
(2)为判断这四个突变体所含的浅绿叶基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1叶色见下表。
实验结果表明，W的浅绿叶基因与突变体_______的浅绿叶基因属于非等位基因。为进一步判断X、Y、Z的浅绿叶基因是否在同一对染色体上，育种人员将第4、5、6三组实验的F1自交，观察并统计F2的表现型及比例。不考虑基因突变、染色体变异和互换，预测如下两种情况将出现的结果：
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，结果为_____________________________。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，结果为____________________________________ ______________________。
三组均为绿叶∶浅绿叶＝1∶1　
第4组绿叶∶浅绿叶＝1∶1；第5组和第6组绿叶：浅绿叶＝9∶7　
(3)叶绿素a加氧酶的功能是催化叶绿素a转化为叶绿素b。研究发现，突变体W的叶绿素a加氧酶基因OsCAO1某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，导致翻译出的肽链变短。据此推测，与正常基因转录出的mRNA相比，突变基因转录出的mRNA中可能发生的变化是___________________。
【解析】　(1)水稻为雌雄同株两性花，利用水稻进行杂交时，应先除去母本未成熟花的全部雄蕊(防止自花受粉)，并套袋，防止外来花粉干扰。若将浅绿叶W(隐性纯合)与野生型纯合绿叶水稻杂交，F1为杂合子，自交后代F2的表现型及比例为绿叶∶浅绿叶＝3∶1。(2)分析表格：W、X、Y、Z均为单基因隐性突变形成的浅绿叶突变体，第1组W、X杂交，F1仍为浅绿叶，说明W和X为相同隐性基因控制；第2组W、Y杂交，第3组W、Z杂交，F1均表现绿叶，说明W的浅绿叶基因与Y、Z不是同一基因，即属于非等位基因。设W(X)的浅绿叶基因为a，Y的浅绿叶基因为b，Z的浅绿叶基因为c，当任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶。
①若突变体X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上，则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC)，F1基因型为AaBbCC，F1产生的配子为aBC、AbC，自交后代F2为1aaBBCC(浅绿叶)、1AAbbCC(浅绿叶)、2AaBbCC(绿叶)，即绿叶∶浅绿叶＝1∶1；同理第5组和第6组的结果也是绿叶∶浅绿叶＝1∶1。②若突变体X、Y的浅绿叶基因在同一对染色体上，Z的浅绿叶基因在另外一对染色体上，则第4组为X(aaBBCC)×Y(AAbbCC)，结果与上一小问X、Y、Z的浅绿叶基因均在同一对染色体上时相同，即绿叶∶浅绿叶＝1∶1；
第5组为X(aaBBCC)×Z(AABBcc)，F1基因型为AaBBCc，F1产生配子时，A、a和C、c可以进行自由组合，产生4种配子，自交后代F2符合9∶3∶3∶1，由于任何一对隐性基因纯合时就表现为浅绿叶，则F2的表现型为绿叶∶浅绿叶＝9∶7；第6组为Y(AAbbCC)×Z(AABBcc)，F1基因型为AABbCc，F1产生配子时，B、b和C、c可以进行自由组合，F2结果与第5组相同，即绿叶∶浅绿叶＝9∶7。(3)分析题意可知，OsCAO1基因某位点发生碱基对的替换，造成mRNA上对应位点碱基发生改变，有可能使终止密码提前出现，导致翻译出的肽链变短。
变式一　生物变异有关的实验分析7．(2022·潍坊一中考试)T4噬菌体有野生型和甲、乙、丙三种突变型，甲、乙、丙独立感染大肠杆菌时均无法增殖。不同的突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌时，两种噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用；两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质交叉互换的过程(如图)。实验发现，甲与乙同时感染大肠杆菌产生了子代噬菌体；甲与丙同时感染大肠杆菌大多数情况下不能产生子代噬菌体，但偶尔也会产生子代噬菌体。基于上述事实作出的推断不合理的是(　　)
A．甲、乙突变体是由不同基因突变形成的B．甲、丙突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷C．甲、丙的相应突变基因是由不同基因突变而来D．甲、丙突变体的DNA之间偶尔发生片段的交换【答案】　C
【解析】　甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系应为不同基因，因为它们表达的蛋白质可以相互弥补缺陷，从而实现产生子代的能力，A正确；甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故可推测甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变来的，B正确；C错误；甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因可推测是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而可以产生后代，D正确。故选C。
变式二　结合情景考查生物变异有关的实验设计8．(2022·武汉模拟)果蝇是生物科学研究中常用的模式生物。已知果蝇(2N＝8)的黑身基因(B)对灰身基因(b)为显性，位于常染色体上；红眼基因(R)对白眼基因(r)为显性，位于X染色体上。请回答下列相关的遗传学问题。(1)若某个初级卵母细胞中，B基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子中染色体的数目为_______。
(2)现有一只红眼黑身果蝇与一只白眼黑身果蝇交配，F1雄果蝇中有1/8为白眼灰身。则亲本中雌果蝇的基因型为_________。F1雌雄个体随机交配，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为_______。(3)已知性染色体组成为XO(体细胞内只含有1条性染色体X)的果蝇表现为雄性不育。用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本进行杂交，在F群体中，发现一只白眼雄果蝇M。为探究M果蝇出现的原因，应选用果蝇M与_____________________杂交，然后观察子代果蝇的表现型及比例。
①若______________________________________________________ ___________________，则M的出现是环境改变引起的。②若_________________________________________________，则M的出现是基因突变引起的。③若无子代产生，则M的基因组成为XrO，其形成原因是_________________________________________________。
子代雌果蝇均为红眼，雄果蝇均为白眼(或子代红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1)　
子代果蝇无论雌雄，均为白眼(或子代果蝇全为白眼)　
含Xr的正常雄配子与不含性染色体的异常雌配子结合　
【解析】　(1)果蝇(2N＝8)正常形成的配子中染色体数为4，若某个初级卵母细胞中，B基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，则产生的次级卵母细胞中染色体数可能是3或5，所以最终经过减数第二次分裂产生的雌配子中染色体数目为3或5。(2)现有一只红眼黑身果蝇与一只白眼黑身果蝇交配，F1雄果蝇中有1/8为白眼灰身(bbXrY)，可推知双亲为BbXRXr和BbXrY。F1中雌果蝇基因型有1/2XRXr、1/2XrXr，雄果蝇基因型有1/2XRY、1/2XrY，F1雌配子基因型有1/4XR、3/4Xr，雄配子基因型有1/4XR、1/4Xr、1/2Y，因此，F1雌雄个体随机交配，F2中红眼果蝇的比例为1/4×1＋3/4×1/4＝7/16，白眼果蝇的比例为3/4×1/4＋3/4×1/2＝9/16，F2中红眼果蝇与白眼果蝇的比例为7∶9。