精编高考生物二轮复习第1部分专题八 变异育种和进化Word下载.docx

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物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。

（3）共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。

考点一　生物变异的类型及特点

　（2016·

高考全国卷丙，32）基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。

回答下列问题：

（1）基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者________。

（2）在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以________为单位的变异。

（3）基因突变既可由显性基因突变为隐性基因（隐性突变），也可由隐性基因突变为显性基因（显性突变）。

若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子________代中能观察到该显性突变的性状；

最早在子________代中能观察到该隐性突变的性状；

最早在子________代中能分离得到显性突变纯合体；

最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。

（1）基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。

（2）AA和aa植株突变后的基因型都为Aa。

若AA植株发生隐性突变，F1（Aa）自交，子二代的基因型为AA、Aa、aa，则最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状，且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。

若aa植株发生显性突变，则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状，F1（Aa）自交，子二代（F2）的基因型为AA、Aa、aa，由于基因型为AA和Aa的个体都表现为显性性状，欲分离出显性突变纯合体，需让F2自交，基因型为AA的个体的后代（F3）不发生性状分离，则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。

【答案】　

（1）少　

（2）染色体　（3）一　二　三　二

高考对本考点的考查多以选择题形式直接考查三种可遗传变异的特点，以非选择题形式考查三类变异的产生原因、特点及确认方法与相关实验分析。

1．核心热点

“三看法”判断可遗传变异类型

（1）DNA分子内的变异

（2）DNA分子间的变异

（3）“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体

2．交汇热点（★★★★★）

（1）基因突变与细胞类型的链接

基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中（具有分裂能力的细胞），已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。

所以细胞发生基因突变的概率为：

生殖细胞＞体细胞，分裂旺盛的细胞＞停止分裂的细胞。

（2）与探究变异实验的链接

①显性突变与隐性突变的判定

a．理论基础：

受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子；

相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状。

b．判断方法

Ⅰ.选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。

Ⅱ.植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。

②染色体变异与基因突变的判别

a．判别依据：

光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。

b．具体操作：

制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。

　考查生物变异类型的理解

1．（2016·

海南七校联考）关于基因突变和染色体结构变异的叙述，正确的是（　　）

A．二者都属于可遗传的变异

B．二者都会导致个体表现型改变

C．都可用光学显微镜观察检测

D．基因突变会导致染色体结构变异

A　[解析]基因突变和染色体结构变异都是遗传物质发生了改变，都属于可遗传的变异；

如果突变基因转录形成的mRNA上相应的密码子决定的氨基酸种类不变，则基因突变不会导致蛋白质的结构变化，生物个体的表现型也不改变；

染色体结构变异可以用光学显微镜观察检测，基因突变不能用光学显微镜观察检测；

基因突变只能导致基因的结构变化，不会导致染色体结构变异。

2．某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异，图甲中英文字母表示染色体片段。

下列有关叙述正确的是（　　）

A．图示中的生物变异都是染色体变异

B．如果图乙为精原细胞，则不能产生正常的配子

C．图丁和图丙相比较，图丙所示的变异类型不能产生新的基因，图丁所示的变异类型可以产生新的基因

D．图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生

D　[解析]题图甲、乙、丙、丁中的变异类型分别是重复、染色体数目的变异、基因重组和易位，A错误；

三体患者能进行减数分裂产生正常的配子，B错误；

图丙、丁所示的变异类型均不能产生新的基因，C错误；

减数分裂过程中四种可遗传变异均可发生，D正确。

　考查由细胞分裂引起的生物变异

3．（2016·

上海长宁一模）突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，出现了如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（　　）

①正常基因纯合细胞　②突变基因杂合细胞

③突变基因纯合细胞

A．①②　　　　　　　　B．①③

C．②③D．①②③

D　[解析]假设正常基因为A，突变基因为a，染色体片段发生交换后，每条染色体上的染色单体分别为A和a，有丝分裂后期，着丝点分裂，这样细胞中出现4条含基因A、a、A、a的染色单体，到有丝分裂末期，这些染色体平均分配到两个细胞中，可能有以下几种情况：

①两个A进入同一细胞，两个a进入另一细胞；

②A和a进入同一细胞中。

4．（2016·

武汉高三期末）如图所示是一个基因型为AaBb（两对基因独立遗传）的精原细胞在一次减数分裂过程中产生的两个次级精母细胞，则该过程发生了（　　）

A．交叉互换、同源染色体未分离

B．交叉互换、姐妹染色单体未分离

C．基因突变、同源染色体分开形成的染色体移向同一极

D．基因突变、姐妹染色单体分开形成的染色体移向同一极

D　[解析]根据两个次级精母细胞中染色体与基因的位置关系可以看出一对同源染色体上发生了基因突变，因为有一个A基因突变成了a基因，若发生交叉互换，则每个次级精母细胞中都应含A和a基因各一个；

B与b基因分别在两个次级精母细胞中，说明同源染色体正常分离，而含有b基因的两条染色体移向细胞的一极，说明减数第二次分裂后期姐妹染色单体分开形成的两条染色体未正常分离，而是移向了同一极。

　考查有关变异的实验探究

5．（探究基因突变与染色体结构变异）番茄的紫株和绿株由6号染色体上一对等位基因（E、e）控制，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株。

育种工作者将紫株A用X射线照射后再与绿株杂交，发现子代有2株绿株（绿株B），其他均为紫株。

绿株B出现的原因有两种假设：

假设一：

X射线照射紫株A导致其发生了基因突变。

假设二：

X射线照射紫株A导致其6号染色体断裂，含有基因E在内的片段丢失（注：

一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡）。

现欲确定哪种假设正确，进行如下实验：

将绿株B与正常纯合的紫株C杂交，F1再严格自交得F2，观察F2的表现型及比例，并做相关结果分析：

（1）若F2中紫株所占的比例为________，则假设一正确；

若F2中紫株所占的比例为________，则假设二正确。

（2）假设______（填“一”或“二”）还可以利用细胞学方法加以验证。

操作时最好在显微镜下对其有丝分裂______期细胞的染色体进行观察和比较，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析]

（1）根据题意，正常情况下紫株与绿株杂交，子代均为紫株，则可判断紫株为显性，绿株为隐性。

将绿株B与正常纯合的紫株C（基因型为EE）杂交，如果绿株B是基因突变造成的，则F1的基因型为Ee，F1再严格自交得到的F2，F2中紫株所占的比例为3/4；

如果绿株B是6号染色体缺失造成的，则F1的基因型为1/2Ee、1/2EO，F1再严格自交得到的F2中，理论上绿株占的比例为1/8，由于两条染色体缺失相同的片段个体死亡，死亡的个体占1/8，因此在F2中绿株占的比例为1/7，故在存活的个体中，紫株所占的比例为1－1/7＝6/7。

（2）假设二属于染色体结构变异，还可以利用细胞学方法在显微镜下观察，由于有丝分裂中期染色体形态固定、清晰，便于观察其结构的完整性，因此操作时选择有丝分裂中期细胞的染色体进行观察和比较。

[答案]

（1）3/4　6/7　

（2）二　中　有丝分裂中期染色体形态固定、清晰、便于观察其结构的完整性

6．（探究染色体数目变异）黑麦为二倍体，1个染色体组中含有7条染色体，分别记为1～7号，其中任何1条染色体缺失均会造成单体，即二倍体黑麦中共有7种单体。

单体在减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极。

产生的配子可以随机结合，后代出现二倍体、单体和缺体（即缺失一对同源染色体）三种类型。

利用单体遗传可以进行基因的定位。

请回答下列问题：

（1）鉴别7种不同的单体可以采用的最简单的方法是__________________________。

（2）单体在减数分裂时，可以产生两种染色体组成不同的配子，比例是________。

（3）已知黑麦的抗病与不抗病是一对相对性状，且抗病对不抗病为显性，但不知控制该性状的基因位于哪条染色体上。

若某纯合品种黑麦表现为抗病，且为7号染色体单体。

将该抗病单体植株与不抗病的正常二倍体植株杂交，通过分析后代的表现型可以判断抗病基因是否位于7号染色体上。

①若后代表现为________________________________________________________________________，

则该基因位于7号染色体上；

②若后代表现为________________________________________________________________________，

则该基因不位于7号染色体上；

（4）若已确定抗病基因位于7号染色体上，则该抗病单体自交，后代抗病与不抗病的比例为________。

[解析]

（1）1个染色体组中的7条染色体形态各不相同，因此不同的单体可以采用显微镜观察进行鉴别。

（2）单体在减数分裂时，由于未配对的染色体随机移向细胞的一极，因此产生的两种配子数量相等。

（3）若抗病基因位于7号染色体上，则该抗病单体会产生含有抗病基因和不含抗病基因的两种配子，后代出现两种表现型；

若该基因不位于7号染色体上，则为抗病纯合子，后代均为抗病类型。

（4）该抗病单体自交，配子可以随机结合，后代中二倍体、单体均表现为抗病，缺体表现为不抗病，后代中抗病与不抗病的比例为3∶1。

[答案]

（1）显微镜观察　

（2）1∶1　（3）①抗病和不抗病两种类型　②抗病类型　（4）3∶1

[答题模板]

在解答该类试题时，首先结合减数分裂过程，分析发生染色体变异的个体产生的配子类型及比例，再用棋盘法推出子代可能产生的各种基因型及比例。

可用假设—演绎法分析上题第（3）小题，即分析抗病基因位于7号染色体上和不位于7号染色体上的后代表现型即可。

考点二　生物育种方法

　（2015·

高考浙江卷，32改编）某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。

抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；

茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d，E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。

现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。

请回答：

（1）自然状态下该植物一般都是________合子。

（2）若采用诱变育种，在γ射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有________________________________________________________________________

和多害少利性这三个特点。

（3）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中________抗病矮茎个体，再经连续自交等________手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。

据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的________。

若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为________________________________________________________________________

__________________________。

（4）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有________________________________________________________________________

请用遗传图解表示其过程（说明：

选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例）。

（1）已知该植物为自花且闭花受粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交现象，一般都是纯合子。

（2）诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有多害少利性、低频性和不定向性，所以需要处理大量种子。

（3）杂交育种是利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。

（4）单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。

【答案】　

（1）纯　

（2）低频性、不定向性　（3）选择

纯合化　年限越长　矮茎∶中茎∶高茎＝9∶6∶1

（4）基因重组和染色体变异

生物变异在育种实践中的应用一向为高考热点，题型多为非选择题，考查内容多涉及育种方法的选择、育种方案的设计、育种过程分析等，备考时应加大针对性训练，并注重育种方法的归纳整合。

生物育种方法的程序和原理

育种类型

育种一般程序

育种原理

杂交育种

①培育纯合子品种：

杂交→自交→筛选→自交→筛选；

②培育杂种优势品种：

纯合双亲杂交→筛选

基因重组

诱变育种

诱变→筛选→自交→筛选

基因突变

单倍体

育种

杂合子→花药离体培养→秋水仙素诱导→筛选

染色体

变异

多倍体

种子、幼苗→秋水仙素诱导→筛选

基因工

程育种

转基因操作→筛选

（1）与选择材料的链接

①诱变育种材料：

只要能进行细胞分裂的材料都符合要求，如萌发的种子、小白鼠等；

不进行细胞分裂的材料不符合要求，如干种子、动物精子等。

原因是诱变育种必须发生基因突变，而基因突变最易发生在细胞分裂的DNA复制过程中。

②多倍体育种中秋水仙素可处理的材料是“萌发的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可处理“种子”。

（2）与巧选育种方案的链接

①最简便（或最简捷）：

杂交育种。

②最盲目（或最难以达到预期目标）：

诱变育种。

③最具有预见性（或最定向）：

基因工程育种。

④明显缩短育种年限：

单倍体育种。

（3）与新物种形成的链接

若通过育种产生的子代个体与亲本存在生殖隔离，即产生了新物种。

　考查育种的方法和原理

1．生物育种的原理是可遗传变异，下列育种实例与可遗传变异类型对应正确的是（　　）

育种实例

可遗传变异类型

A

利用高秆抗病和矮秆感病水稻培育矮秆抗病水稻

B

用普通二倍体有子西瓜培育三倍体无子西瓜

C

利用苏云金杆菌毒性肽基因培育转基因抗虫棉

D

用紫外线照射青霉菌培育高产青霉素菌株

染色体变异

C　[解析]利用高秆抗病和矮秆感病水稻培育矮秆抗病水稻的原理是基因重组；

用普通二倍体有子西瓜培育三倍体无子西瓜的原理是染色体变异；

利用苏云金杆菌毒性肽基因培育转基因抗虫棉的原理是基因重组；

用紫外线照射青霉菌培育高产青霉素菌株的原理是基因突变。

2．在农业生产中，人们常利用生物学原理来培育新品种以提高作物产量。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．经过花药离体培养并经秋水仙素处理后的幼苗一定是多倍体植株

B．将不能稳定遗传的高秆抗病小麦杂交得到稳定遗传的矮秆抗病小麦，其原理是基因重组

C．诱变育种可提高突变率，在较短时间内获得更多的变异类型

D．使用一定浓度的生长素类似物处理未受粉的番茄雌蕊柱头而获得无子番茄，该无子番茄的变异性状属于不可遗传变异

A　[解析]A选项，如二倍体番茄的花药中含有一个染色体组，经过花药离体培养后得到的是只含有一个染色体组的单倍体幼苗，再经秋水仙素诱导染色体加倍后含有两个染色体组，仍是二倍体。

故用秋水仙素处理后的幼苗不一定是多倍体。

　考查育种方案的设计

济南质检）下列育种目标与采取的育种方式相匹配的是（　　）

选项

育种目标

育种方式

集中亲本优良性状

将不同物种的性状结合在一起

单倍体育种

产生出新的性状

使营养器官增大

多倍体育种

D　[解析]集中亲本优良性状的育种方式是杂交育种，A项错误；

将不同物种的性状结合在一起可以采用杂交育种或基因工程育种，B项错误；

杂交育种只能将原有的性状进行重新组合，但不能产生新的性状，C项错误；

多倍体育种可以得到多倍体植株，多倍体植株的营养器官都比较大，D项正确。

4．为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。

现有长果穗（H）白粒（f）和短果穗（h）黄粒（F）两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图所示的快速育种方案，下列说法错误的是（　　）

A．该方案所依据的育种原理有基因重组和染色体变异

B．其中处理方法A和B是指花药离体培养和秋水仙素处理

C．图中F1基因型分别是HHff和hhFF

D．若要长期培育马铃薯的杂交种也需用此育种方案

D　[解析]根据题意可知，欲快速获得长果穗黄粒（HhFf）玉米杂交种，需选择单倍体育种方法，选择的亲本分别是长果穗白粒（Hhff）和短果穗黄粒（hhFf），待它们开花后取花药离体培养，并用秋水仙素处理加倍得到可育植株（HHff、hhFF），然后让这两种可育植株杂交获得HhFf种子，该过程利用的原理是基因重组和染色体变异，A、B、C项正确；

若要长期培育马铃薯的杂交种不需用此育种方案，因为马铃薯是无性繁殖，只需一次育种即可，D项错误。

　生物育种与物种形成的综合考查

5．如图所示是几种类型生物的培育过程。

其中①表示骡子的培育过程，②表示三倍体无子西瓜的培育过程，③表示八倍体小黑麦的培育过程，④表示高产抗倒伏小麦的培育过程。

①　　　　　　　　　　　②

③　　　　　　　　　　　④

以上培育过程中有新物种形成的是（　　）

A．①②　　　B．③④　　　C．②③　　　D．①②③④

C　[解析]马和驴杂交产生的骡子不能产生可育后代，说明没有出现新物种；

三倍体无子西瓜培育过程中产生的四倍体西瓜与二倍体西瓜出现了生殖隔离，并且能够产生可育后代，四倍体西瓜是一种新物种；

八倍体小黑麦与普通小麦及黑麦之间都存在生殖隔离，并且能够产生可育后代，八倍体小黑麦是一种新物种；

通过杂交培育的高产抗倒伏小麦与亲代小麦没有生殖隔离，仍属于原来的物种，没有出现新物种。

考点三　生物进化

高考江苏卷，12）如图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。

下列相关叙述正确的是（　　）

A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点

B．基因pen的自然突变是定向的

C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料

D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离

（1）自然条件下，变异是不定向的。

（2）能为生物进化提供原材料的是突变和基因重组。

（3）基因突变使种群的基因频率发生改变，但不一定形成新物种，不一定存在生殖隔离。

【答案】　C

本知识点主要考查进化的实质、内容、基因频率的计算、共同进化等。

试题多为选择题。

（1）物种形成中突变和基因重组、自然选择和隔离三个环节的关系如图：

（2）物种形成的方式

①渐变式物种形成

②爆发式物种形成

杂种生物

异源多倍体

③人工创造新物种：

通过植物体细胞杂交（如番茄—马铃薯）、多倍体育种（如八倍体小黑麦）等方式也可以创造新物种。

（3）基因频率和基因型频率的计算方法

①定义法

基因频率＝

×

100%。

②根据定义法计算的两种类型

a．若某基因在常染色体上，则

b．若某基因只出现在X染色体上，则

③通过基因型频率计算基因频率：

若基因在常染色体上，则该对等位基因中，显（或隐）性基因的频率＝显（或隐）性纯合子基因型频率＋1/2杂合子基因型频率。

（4）生物多样性之间的关系

由图可以看出：

生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。

（1）基因频率与遗传病患病概率的链接

①依据遗传平衡定律，常染色体隐性遗传病在男女中的发病率相等，且均为该病致病基因的基因频率的平方；

②伴X染色体隐性遗传病，因Y