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1、20届高考生物二轮复习 第1部分 专题3 第3讲 变异育种与进化第3讲变异、育种与进化考纲要求1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。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.转基因食品的安全()。6.现代生物进化理论的主要内容()。7.生物进化与生物多样性的形成()。1可遗传变异的影响(1)基因突变对性状的影响替换：除非终止密码提前出现，否则只改变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

2、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(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，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。染色体变异改变基因的数量或排列顺序。2关于育种的几个知识点(1)诱变育种：可以提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向，所以需要大量处理实验材料。(2)单倍体育种：包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节，应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择，而不能选择花粉或单倍体，因为花药离体培养得到单倍体植株，单倍体植株弱小，高度不育，难以表现相关性状。(3)多倍体育种：常用方法是用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，从而

3、使染色体数目加倍获得多倍体。(4)“可遗传”“可育”；花药离体培养单倍体育种。3生物进化中的易混点辨析(1)生物进化物种的形成生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成一定要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。(2)物种形成与隔离的关系：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，隔离是物种形成的必要条件。(3)“新物种”必须具备两个条件与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的。(4)共同进化并不只包括生物

4、与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。1基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可能导致基因突变()2染色体结构变异可为生物进化提供原材料()3用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株与用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸分布所用核心技术相同()4XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关()5抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低()6某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养()7植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和的障碍()8生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素()

5、9某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因()10蚊子在兔和病毒之间的共同进化过程中发挥了作用()答案1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.1白化病的成因是患者控制酪氨酸酶合成的基因发生突变，导致无法合成该酶，无法将酪氨酸转化为黑色素而表现出白化性状。 2无子西瓜没有种子的原因是三倍体在减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生正常配子，因此不能产生种子。3“收割理论”的内容是捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占据绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间。考点一生物可遗传变异的类型及特点1变异类型的辨析(1)关于“互换”问题同源染色体

6、上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。(3)关于变异的水平问题分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。2单倍体、二倍体与多倍体的界定考向一生物变异的判定1(2018全国，6)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

7、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()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转移答案C解析突变体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，A正确；大肠杆菌属于原核生物，自然条件下其变异类型只有基因突变，故其突变体是由于基因发生突变而得来的，B正确；大肠杆菌的遗传物

8、质是DNA，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能得到X，C错误；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，D正确。2(2019四川攀枝花二模)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是()A朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因B在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组C常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变D在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极答案D解析因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不是位于一对同源染色体，故不属于等位基因，A错误；

9、在减数分裂四分体时期，基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此两者互换的变异类型为染色体结构变异中的易位，B错误；常染色体DNA上碱基对的替换、增添和缺失不一定导致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或者基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以进入同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别移向两极，则位于其上的基因也随之移向两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。考向二变异后生物的遗传

10、特点分析3(2019陕西榆林二模)果蝇中一对同源染色体的同源区段同时缺失的个体叫做缺失纯合子，只有一条发生缺失的个体叫做缺失杂合子。已知缺失杂合子可育，而缺失纯合子具有致死效应。研究人员用一只棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇多次杂交，统计F1的性状及比例，结果是棒眼雌果蝇正常眼雌果蝇棒眼雄果蝇111。在不考虑X、Y染色体同源区段的情况下，下列有关分析错误的是()A亲本雌果蝇发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子B正常眼是隐性性状，且缺失发生在X染色体的特有区段上C让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼正常眼21D用光学显微镜观察，能判断F1中正常眼雌果蝇的染色体是否缺失了片段答案C解析根据题意

11、分析可知，母本发生了染色体片段缺失，且该果蝇是缺失杂合子，A正确；棒眼是显性性状，正常眼是隐性性状，控制该性状的基因位于X染色体特有的片段上，且该片段发生了缺失，B正确；F1雌果蝇中棒眼为杂合子，正常眼为缺失杂合子，因此其产生的棒眼基因与正常眼基因的比例为12，则让F1中雌雄果蝇自由交配，F2雄果蝇中棒眼正常眼12，C错误；根据以上分析可知，F1中正常眼雌果蝇的染色体发生了缺失，属于染色体结构的变异，可以在光学显微镜下观察到，D正确。4(2019河南洛阳模拟)豌豆种群中偶尔会出现一种三体植株(多1条1号染色体)，减数分裂时1号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。下列关于某三体植株

12、(基因型AAa)的叙述，正确的是()A该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因种类增加B该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞应为减后期C三体豌豆植株自交，产生基因型为AAa子代的概率为5/18D三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/4答案C解析依题意可知，该三体植株较正常植株多了一条1号染色体，因此该植株来源于染色体变异，这种变异会导致基因数目增加，A错误；基因型为AAa的三体植株在分裂间期完成DNA分子复制后，细胞中的基因组成为AAAAaa，因同源染色体在减数第一次分裂过程中分离，导致处于减数第二次分裂(含减后期)的细胞中含有AAAA或aa或AAaa或AA，在减数第二次分裂后

13、期，着丝点分裂产生的子染色体分别移向两极，使得形成的配子中的基因组成为AA或a或Aa或A，可见，该植株在减数分裂时，含2个A基因的细胞可能处于减各时期，B错误；该植株(AAa)产生的四种配子及其比例为AAaAaA1122，自交产生基因型为AAa子代的概率为1/6a(配子)1/6AA(配子) 1/6a(配子)1/6AA(配子) 2/6A(配子)2/6Aa(配子) 2/6A(配子)2/6Aa (配子)5/18，C正确；综上分析，三体豌豆植株能产生四种配子，其中a配子的比例为1/6，D错误。考点二生物育种的方法1生物育种方法归纳(1)“亲本新品种”为杂交育种。(2)“亲本新品种”为单倍体育种。(3)

14、“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育种方案的选取(1)根据育种目标选择合适的育种方案育种目标育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种让原品系产生新性状(无中生有)诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)使原品系营养器官“增大”或“加强”多倍体育种培育“隐性”性状自交或杂交，出现即可最简捷育种杂交育种(2)育种方案的设计思路设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最

15、快”“产生新基因”“产生新性状”或产生“新的性状组合”等育种要求：最简便侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。最快侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。最准确侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。产生新基因(或新性状)侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。考向一生物育种基本原理的分析5(2019湖南株洲质检)下列关于生物育种技术的叙述和分析，错误的是()A单倍体植株可能具有育性B

16、只含有一个染色体组的细胞中可能存在等位基因C四倍体马铃薯花药离体培养后再用秋水仙素处理，一定得到纯合子D欲获得显性纯合子，单倍体育种一定比杂交育种所需的时间短答案C解析单倍体植株是由配子直接发育而成的个体，若产生配子的个体是多倍体，则单倍体中可能含有多个染色体组，如亲本是四倍体，则单倍体中含有两个染色体组，此时单倍体可育，A正确；等位基因一般存在于一对同源染色体的相同位置上，而染色体组中的染色体是一组非同源染色体，但如果单倍体的细胞在DNA复制时发生基因突变或减前期交叉互换，姐妹染色单体上则可能含有等位基因，故只含有一个染色体组的细胞中可能存在等位基因，B正确；四倍体马铃薯的花药中可能含有等位

17、基因(如AAaaAa)，故花药离体培养后再用秋水仙素处理，不一定得到纯合子，C错误；杂交育种的F2中所出现的目标显性个体存在纯合子和杂合子，若需要选择稳定遗传的个体，还需要连续自交再筛选，而单倍体育种得到的后代一般是纯合子，故欲获得显性纯合子，单倍体育种一定比杂交育种所需的时间短，D正确。6现有基因型为aabb和AABB的水稻品种，通过不同的育种方法可以培育出不同的类型，下列有关叙述不正确的是()A将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变B通过多倍体育种获得的基因型为AAaaBBbb的个体与基因型为AaBb的个体相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等

18、营养物质含量丰富等特点C通过杂交育种可获得基因型为AAbb的个体，其变异发生在减数第二次分裂后期D通过单倍体育种可获得基因型为AAbb的个体，变异原理有基因重组和染色体变异答案C解析诱变育种的原理是基因突变，因此将基因型为aabb的个体进行人工诱变可获得基因型为aaBb的个体，则B基因的产生来源于基因突变，A正确；多倍体植株与二倍体植株相比，具有茎秆粗壮，蛋白质等营养物质含量丰富等特点，B正确；杂交育种的原理为基因重组，有性生殖过程中，基因重组只发生在减数第一次分裂，若通过杂交育种获得基因型为AAbb的个体，则其变异发生在减数第一次分裂后期，C错误；利用单倍体育种方法获得基因型为AAbb的个体

19、，首先让基因型为aabb的个体与基因型为AABB的个体杂交得AaBb，然后取AaBb减数分裂产生的配子Ab进行花药离体培养获得单倍体Ab，由于单倍体高度不育，所以要用秋水仙素处理其幼苗使其染色体加倍变成可育的二倍体，在此过程中变异的原理有基因重组和染色体变异，D正确。考向二生物育种流程的分析与设计7普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验，请分析回答下列问题：(1)A组由F1获得F2的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是

20、_类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_组，原因是_。(4)B组的育种方法是_。B组育种过程中“处理”的具体方法是_。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。该性状出现的原因：_。答案(1)自交(2)(3)C基因突变发生的频率极低，且具不定向性(4)单倍体育种用低温处理或一定(适宜)浓度的秋水仙素处理矮秆抗病的幼苗(5)可能是由环境引起的，也可能是基因突变引起的解析(1)题图A组表示杂交育种的过程，其中F1获得F2的方法叫自交，F2矮秆抗病植株为ttR_，其中不能稳定遗传的占。(2)题图B组为单倍体育种，C组为诱变育种。、三类矮秆抗病植株中，是

21、单倍体植株，具有高度不育性，所以最可能产生不育配子。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是诱变育种，因为基因突变具有不定向性和低频性。(4)B组育种过程中“处理”的具体方法是用低温或者一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗。(5)在一块高秆(纯合子)小麦田中，发现了一株矮秆小麦，可能是由环境引起的，也可能是由基因突变引起的。8(2019天津，10)作物M的F1基因杂合，具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因，获得具有与F1优良性状一致的N植株，该植株在形成配子时，有丝分裂替代减数分裂，其卵细胞不能受精，直接发育成克隆胚，过

22、程见途径2。据图回答：(1)与途径1相比，途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂，不会发生由_和_导致的基因重组，也不会发生染色体数目_。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例，理论上，自交胚与F1基因型一致的概率是_，克隆胚与N植株基因型一致的概率是_。(3)通过途径_获得的后代可保持F1的优良性状。答案(1)同源染色体非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合减半(2)1/2n100%(3)2解析(1)根据题图可知，途径1表示作物M的F1产生的精子和卵细胞经过受精作用形成受精卵，受精卵发育成自交胚。途径2表示改造F1相关基因，获得具有与F1优良性

23、状一致的N植株，该植株在形成配子时，以有丝分裂代替减数分裂，其精子和卵细胞的基因型与N植株相同，其卵细胞未受精可以直接发育成克隆胚。由于途径2中N植株在形成配子时不进行减数分裂，因此，不会发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换和非同源染色体的自由组合而导致的基因重组，卵细胞的染色体数目与N植株相同，也不会发生染色体数目的减半。(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。作物M的F1基因杂合，若以n对独立遗传的等位基因为例，自交胚与F1基因型一致的概率是1/2n。克隆胚是由N植株有丝分裂替代减数分裂产生的卵细胞未受精获得的，其基因型与N植株相同。(3)由于途径2获得的克隆胚的基因型与N植株相同

24、，不会发生性状分离，所以通过途径2获得的后代可保持F1的优良性状。考点三生物进化1物种形成的模式(1)渐变式：大多数物种形成方式如上图所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于突变和基因重组以及自然选择的作用，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，形成新物种1、2、3。(2)人工创造新物种A细胞B细胞AB杂种植株A(二倍体)B(四倍体)2运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算(1)适用条件种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变。(2)计算公式当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基

25、因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。当aa的基因型频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1。AA的基因型频率为(1)2；Aa的基因型频率为2(1)。考向一现代生物进化理论的综合应用9(2019山东烟台模拟)下列关于生物进化的叙述，错误的是()A环境条件保持稳定，种群基因频率就不会发生变化B不是所有的变异都可以为生物进化提供原材料C同一环境中往往存在很多不同物种，它们之间在相互影响中共同进化D隔离的实质是阻断基因交流，种群间不能进行基因交流并不意味着新物种形成答案A解析影响种群基因频率改变的因素有不随机交配、自然选择、遗传漂变和迁移等，因此环境条件稳定时，种

26、群基因频率也会发生改变，A错误；突变和基因重组可以为生物进化提供原材料，而不可遗传变异不能为生物进化提供原材料，B正确；同一环境中往往存在很多不同物种，它们之间在相互影响中共同进化，C正确；新物种形成的标志是产生生殖隔离，而地理隔离也能够阻断种群间基因的交流，因此种群间不能进行基因交流并不意味着新物种形成，D正确。10(2019吉林第三次调研)下图为非洲某地区野兔被注射药物后一年和六年的种群数量关系，下列叙述正确的是()A调查野兔种群数量的方法是样方法B注射药物前，野兔种群中无耐药性个体数少于有耐药性个体数C被注射药物的野兔6年后存活个体数增多原因是药物导致部分野兔发生基因突变D不断给野兔注射

27、药物，可以使野兔种群的抗药基因频率定向改变答案D解析调查野兔种群数量的方法是标志重捕法，A错误；注射药物后1年，大量个体死亡，说明注射药物前野兔种群中无耐药性个体数多于有耐药性个体数，B错误；野兔种群中本来就存在着抗药性的差异，所以6年后存活个体数增多是由于药物的选择作用，C错误；不断给野兔注射药物，药物对野兔的抗药性进行了定向选择，会使野兔种群的抗药基因频率增加，从而使野兔种群的基因频率发生定向改变，D正确。考向二基因频率和基因型频率的计算11(2019天津，6)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果

28、如图。下列叙述错误的是()A深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率低C浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高答案B解析在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x0.820.9，可算出x0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则

29、d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.50，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为10.500.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。12在若干年期间，研究人员对生长在山区中的某二倍体植物种群进行了两次调查，结果见下表。已知控制植株红花、黄花和白花性状的基因依次为R、r和r，且R对r、r为显性，r对r为显性。下列叙述错误的是()项目红花植株白花植株黄花植株初次调查64%36%0二次调查36%25