高考生物大二轮复习专题八变异育种与进化学案含答案.docx

1、高考生物大二轮复习专题八变异育种与进化学案含答案专题八变异、育种与进化考点考情1基因重组及其意义()2基因突变的特征及原因()3染色体结构变异和数目变异()4生物变异在育种上的应用()5现代生物进化理论的主要内容()6生物进化与生物多样性的形成()7低温诱导染色体数目加倍由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因频率，基因突变和染色体变异。本专题知识以理解为主。基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解，对育种的复习要联系遗传和变异的原理。H(1)基因突变中，若是碱基对替换，则基因数目不变；若是碱基对增添，则基因数目增加；若是碱基对缺失，则基因数目减少。()

2、(2)原核生物和真核生物都会发生基因重组。()(3)在减数第一次分裂的前期和后期可以发生基因重组。()(4)减数分裂过程中随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。()(5)一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体可能存在基因重组。()(6)突变后的基因和原来的基因在染色体上的位置相同。()(7)染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异。()(8)获得单倍体植株的常用方法是花药离体培养。()(9)变异是不定向的，自然选择决定了生物进化的方向。()(10)单倍体一定不存在同源染色体。()(11)杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。()(1

3、2)杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。()(13)多基因遗传病在群体中的发病率较高，因此适宜作为调查遗传病的对象。()(14)人类基因组计划需要测定人类基因组的全部基因序列。()(15)基因工程定向改造生物性状，能够定向地引起基因突变。()(16)基因频率改变，生物一定进化。()(17)生物进化一定会形成新物种。()(18)物种的形成必须经过隔离。()(19)自然选择的直接选择对象是个体的表现型。()(20)种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因。()考向一生物变异的类型Z1(2018全国卷)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基

4、酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断，下列说法不合理的是(C)A突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移解析A对：突变体M不能在基本培养基上生长，但可在添加了氨基酸甲的培养基上生长，说明该突变体不能合成氨基酸甲，可能是催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失。B对：大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基

5、因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的。C错：大肠杆菌的遗传物质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X。D对：突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移，使基因重组，产生了新的大肠杆菌X。2(2018天津卷)果蝇的生物钟基因位于X染色体上，有节律(XB)对无节律(Xb)为显性；体色基因位于常染色体上，灰身(A)对黑身(a)为显性。在基因型为AaXBY的雄蝇减数分裂过程中，若出现一个AAXBXb类型的变异细胞，有关分析正确的是(D)A该细胞是初级精母细胞B该细胞的核DNA数是体细胞的一半C形成该细胞过程中，A和a随姐妹染色单体分开发生了分离D形成该细胞过程中，有节律基因发生

6、了突变解析A错：若为初级精母细胞，细胞中应含有Y染色体，该细胞中已无Y染色体，应是次级精母细胞，因含2条X染色体，故该细胞处于减数第二次分裂后期。B错：该细胞处于减数第二次分裂后期，核DNA数与体细胞相同。C错：由雄蝇的基因型为AaXBY可知，A、a位于一对同源染色体(常染色体)上，A和a是随着同源染色体的分开而分离的。D对：由雄蝇的基因型为AaXBY可知，其体内无Xb基因，而出现的变异细胞中含有Xb基因，故是有节律基因XB突变为无节律基因Xb。3(2016江苏卷)下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是(B)A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞

7、减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常解析个体甲发生了染色体结构变异中的缺失，基因数目减少，可能对表型有影响，A项错误；个体乙发生的是染色体结构变异中的倒位，变异后染色体联会形成的四分体异常，B项正确；若基因与性状不是一一对应的，则个体甲自交的后代性状分离比不是31，C项错误；个体乙染色体上基因没有缺失，但染色体上基因的排列顺序发生了改变，也可能引起性状的改变，D项错误。4(2016天津理综卷)枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：枯草杆菌核糖体S12蛋白第5558位的氨基酸序列链霉素与核糖体的结合在含链霉素培养基中的存活率(%)野

8、生型PKP能0突变型PKP不能100注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸下列叙述正确的是(A)AS12蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性B链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能C突变型的产生是由于碱基对的缺失所致D链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变解析据表可知，突变型在含链霉素的培养基中存活率达到100%，说明S12蛋白结构的改变使突变型具有链霉素抗性，A项正确；链霉素通过与核糖体结合，可以抑制其翻译功能，B项错误；野生型与突变型的氨基酸序列中只有一个氨基酸不同，因此突变型的产生是碱基对替换的结果，C项错误；该题中链霉素只是起到鉴别作用，能判断野生型和突变型是否对链霉素有抗性，并不能诱发

9、枯草杆菌产生相应的抗性突变，D项错误。5(2016全国卷)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到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者_少_。(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_染色体_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_一_代中能观察到该显性突变的性状；最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_三_

10、代中能分离得到显性突变纯合体；最早在子_二_代中能分离得到隐性突变纯合体。解析(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失或替换，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)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)由题干信息“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”可知，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

11、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。H1辨明对比基因突变与基因重组(填表)项目基因突变基因重组发生时期主要发生在：有丝分裂_间期_和_减分裂前_的间期减分裂_后期_减分裂_前期_产生原因物理、化学、生物因素碱基对的_增添、缺失、替换_基因结构的改变交叉互换

12、、_自由组合_基因重新组合应用诱变育种杂交育种联系都使生物产生可遗传的变异在长期进化过程中，通过基因突变产生_新基因_，为基因重组提供了大量供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础二者均产生新的_基因型_，可能产生新的表现型2突破生物变异的三大问题(填空)(1)关于“互换”问题：同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组参与互换的基因为“_等位基因_”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位参与互换的基因为“_非等位基因_”。比较易位交叉互换交换对象非同源染色体，非等位基因同源染色体，等位基因图示(2)关于“缺失”DNA分子上若干“基因”的缺失，属于_染色体变异_；基

13、因内部若干“碱基对”的缺失，属于_基因突变_。(3)涉及基因“质”与“量”的变化问题：基因突变改变基因的质(基因结构改变，成为_新基因_)，不改变基因的量基因重组不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变_基因型_(注：转基因技术可改变基因的量)。染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的_排列顺序_T题型1考查三种可遗传变异1(2018天津市五区县高三期末)如图表示某动物精原细胞分裂时染色体配对异常导致的结果，AD为染色体上的基因，下列分析错误的是(C)A该时期发生在减数分裂第一次分裂前期B该细胞减数分裂能产生3种精细胞CC1D2和D1C2具有相同的基因表

14、达产物DC1D2和D1C2可能成为C、D的隐性基因解析A分析图解可知，图示为同源染色体的联会形成四分体时期，该时期发生在减数分裂第一次分裂前期，A正确；B由于发生染色体配对异常，因此该细胞减数分裂能产生两个ABCD、一个ABC1D2D、一个ABCD1C2，共3种精细胞，B正确；C染色体配对异常导致C1D2和D1C2均不能正常表达，C错误；DC1D2和D1C2可能成为C、D的隐性基因，D正确。故选：C。2(2018山东省枣庄市高考一模)下列有关可遗传变异的说法，错误的是(D)A肺炎双球菌由R型转化为S型属于基因重组B杂交育种的主要遗传学原理是基因自由组合CXYY个体的产生，一般与父方减数第二次分

15、裂异常有关D染色体变异与基因突变都属于突变，都可以产生新的基因解析A肺炎双球菌由R型转化为S型属于基因重组，A正确；B杂交育种的主要遗传学原理是基因自由组合，B正确；CXYY个体的产生，一般与父方减数第二次分裂异常有关，C正确；D只有基因突变能产生新的基因，D错误。故选：D。归纳总结变异对生物的影响(1)基因突变对性状的影响。替换：只改变1个氨基酸或不改变。增添：插入位置前不影响，影响插入后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。基因突变改变基因的种类(

16、基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。基因重组不改变基因的种类和数量，但改变基因间组合方式，即改变基因型。染色体变异改变基因的数量或排列顺序。题型2考查生物变异类型的判定3(2015江苏卷)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是(A)A白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存BX射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异解析白花植株的出现是X射线诱变的结果，A错误；X射线诱变引起的突变可能是基因突变，也可能是染色体变异，B正确；通过杂交

17、实验，根据后代是否出现白花及白花的比例可以确定是显性突变还是隐性突变，C正确；白花植株自交，若后代中出现白花则为可遗传变异，若无则为不可遗传变异，D正确。4(2015江苏卷)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是(D)A甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B甲发生染色体交叉互换形成了乙C甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料解析甲、乙果蝇为两个物种，故甲、乙果蝇1号染色体上基因排序不一定相同。甲发生染色体交叉互换后不能形成乙。二者杂交产生的F1，体细胞中无同源染色体，故F1不能进行正常的减数分裂。基因突变、染色体变异和

18、基因重组为生物进化提供原材料。技巧方法应对可遗传变异类试题解题策略应对可遗传变异类试题可运用“三看法”：(1)DNA分子内的变异一看基因种类：即看染色体上的基因种类是否发生改变，若发生改变则为基因突变，由基因中碱基对的替换、增添或缺失所致。二看某一DNA片段的位置：若DNA片段种类和DNA片段数目未变，但染色体上的某个DNA片段位置改变，应为染色体结构变异中的“倒位”。三看某一DNA片段的数目：若DNA片段的种类和位置均未改变，但DNA片段的数目增加，则为染色体结构变异中的“重复”。若DNA分子中某一DNA片段缺失，其他DNA片段的位置和数目均未改变，则为染色体结构变异中的“缺失”。(2)DN

19、A分子间的变异一看染色体数目：若染色体的数目发生改变，可根据染色体的数目变化情况，确定是染色体数目的“整倍变异”还是“非整倍变异”。二看某一DNA片段的位置：若染色体的数目和DNA片段的数目均未改变，但某一DNA片段从原来所在的染色体移接到另一条非同源染色体上，则应为染色体变异中的“易位”。三看基因数目：若染色体上的基因数目不变，但某基因被它的等位基因替换，则为减数分裂过程中同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换的结果，属于基因重组。考向二生物育种Z1(2018北京卷)水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌(Mp)侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因

20、的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对_性状_。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代_性状是否分离_来确定。(2)现有甲(R1R1r2r2r3r3)、乙(r1r1R2R2r3r3)、丙(r1r1r2r2R3R3)三个水稻抗病品种，抗病(R)对感病(r)为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果(下

21、图)推测可抗病的植株有_1和3_。为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是_a、c、d、b_。a甲乙，得到F1b用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株cR1r1R2r2r3r3植株丙，得到不同基因型的子代d用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代(3)研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因(R1、R2、R3等)编码的蛋白，也需要Mp基因(A1、A2、A3等)编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基

22、因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为_感病、抗病_。(4)研究人员每年用Mp(A1A1a2a2a3a3)人工接种水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3)，几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是_Mp的A1基因发生了突变_。(5)水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群_(A类)基因(型)频率改变_，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。(6)根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议_将含有不

23、同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中_。解析(1)水稻对Mp表现出的抗病与感病是同种生物同一种性状的不同表现类型，属于一对相对性状。抗病水稻若为杂合子，则其自交子代会出现性状分离，即出现感病水稻；若为纯合子，则其自交子代不会发生性状分离。(2)已知R1比r1片段短，对照扩增结果，含200bp(R1)的植株1和植株3可抗病。甲与乙杂交所得F1基因型为R1r1R2r2r3r3；再用基因型为R1r1R2r2r3r3的个体与丙杂交，得到不同基因型的子代；用PCR的方法筛选出基因型为R1r1R2r2R3r3的植株，让其自交得到不同基因型的子代；最后通过PCR的方法筛

24、选出基因型为R1R1R2R2R3R3的植株，即获得所需的纯合抗病植株。(3)若基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，因没有R蛋白与相应的A蛋白结合，故该基因型的水稻个体感病。若基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，有R2蛋白与相应的A2蛋白结合，则该基因型的水稻抗病。(4)Mp(A1A1a2a2a3a3)中只有A1基因控制合成的A1蛋白，水稻品种甲(R1R1r2r2r3r3)中只有R1基因控制合成的R1蛋白，几年后甲品种丧失了抗病性，而水稻的基因未发现变异，即R1蛋白可正常合成，故可推测是Mp的A1基因

25、发生了突变，从而使A1蛋白无法正常合成，导致甲品种抗病性丧失。(5)大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，会使Mp种群中含有该抗病基因的个体被大量淘汰，从而使A类基因(型)频率发生改变，使该品种的抗病性逐渐减弱直至丧失。(6)结合以上分析可知：通过轮换或间隔种植含不同抗病基因的水稻品种，或将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中，都可以避免水稻品种抗病性丧失过快。2(2014全国卷)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏)品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂

26、交育种，一般来说，育种目的是获得具有_抗病矮秆_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对性状的基因位于非同源染色体上_。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验。请简要写出该测交实验的过程。_将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交。_解析本题考查自由组合定律的条件、在育种中的应用及测

27、交过程。(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮杆(抗倒伏)为优良性状。(2)孟德尔自由组合定律实质是同源染色体的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以控制这两对性状的基因必需位于非同源染色体上，且独立遗传，如果分开来看，则每一对性状的遗传都符合分离定律。(3)测交是指杂合子和隐性纯合子杂交，而题干无杂合子，故应先得到杂合子，然后再进行测交实验，即先将纯合的抗病高秆与感病矮秆杂交，产生双杂合体F1，再将F1与双隐性类型感病矮秆植株杂交，观察后代的分离比是否与预测结果相符。解答本题的关键是明确孟德尔遗传的定律的实质并迁移应用。H1据图理清五种

28、生物育种方式(据图填空)(1)“亲本新品种”为_杂交_育种。 (2)“亲本新品种”为_单倍体_育种。 (3)“种子或幼苗新品种”为_诱变_育种。(4)“种子或幼苗新品种”为_多倍体_育种。(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子新品种”为_基因工程_育种。2育种方案的选择方法(1)种内关系(无生殖隔离)。欲获得从未有过的性状_诱变育种_如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)_杂交育种_。如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。欲增大原品种效应_多倍体育种_。如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获

29、得“四倍体”，进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。欲缩短获得“纯合子”时间_单倍体育种_(常针对优良性状受显性基因控制者)。如获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。(2)种间关系(有生殖隔离)。细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。如将白菜、甘蓝细胞诱导“体细胞杂交”形成杂种细胞，进而培育为杂种植株。分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的“目的基因”导入另一生物体内，从而实现基因重组(外源基因的表达)。如将苏云金芽孢杆菌的“抗虫基因”导入棉花细胞，培育成“抗虫棉”。T题型1考查育种的原理和过程1(2018北京市顺义二模)如图表示利用农作物和培育出的过程，相关叙述中不正确的

30、是(A)A在之间存在着生殖隔离B过程依据的原理是基因重组C过程在有丝分裂和减数分裂中均可发生D的过程中要应用植物组织培养技术解析A属于同一个物种，它们之间不存在生殖隔离，A错误；B表示杂交育种，其原理是基因重组，B正确；C表示诱导基因突变，在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确；D表示单倍体育种，该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体，因此要应用植物组织培养技术，D正确。故选：A。2(2018山东省枣庄市高三期末)下列有关育种的叙述，错误的是(D)A杂交育种的育种周期长，选择范围有限B杂交育种进程缓慢，过程繁琐，杂种后代会出现性状分离C单倍体育种时，秋水仙素主要作用于有丝分裂前期D杂交育种和基因工程育种都可以按照人类的意愿定向改变生物的性状解析A杂交育种的育种周期长，可以获得稳定遗传的个体，但选择