山东省2020高考生物二轮复习专题四遗传学第十一讲变异和进化课件

山东省2020高考生物二轮复习专题四遗传学第十一讲变异和进化课件

第十一讲　 变异和 进化 - 2 - 2 1 1 .(2019 海南 ,11) 下列有关基因突变的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中 B. 基因突变必然引起个体表现型发生改变 C. 环境中的某些物理因素可引起基因突变 D. 根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的 答案 解析 解析 关闭 基因突变具有随机性 , 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期 , 也可以发生在不同的细胞、细胞内不同的 DNA 分子上或同一 DNA 分子的不同部位 ,A 项错误 ; 由于密码子的简并性 , 若基因突变后编码的氨基酸不变 , 则个体表现型不变 ,B 项错误 ; 诱发生物发生基因突变并提高突变频率的物理因素中有紫外线、 X 射线及其他辐射等 ,C 项正确 ; 根细胞只能进行有丝分裂 , 不能进行减数分裂 , 减数分裂过程中发生的基因突变可通过有性生殖传递给后代 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 C - 3 - 2 1 2 .( 2018 全国 Ⅰ 理综 ,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 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 X D. 突变体 M 和 N 在混合培养期间发生了 DNA 转移 解读 该题以突变体筛选为背景 , 考查微生物遗传变异、基因重组和突变体筛选等核心概念 , 生物学基本概念构成了学科基本框架 , 对于生物学学科核心素养培育至关重要 , 也是落实生命观念核心素养的关键所在 。 答案 解析 解析 关闭 由题意知 , 大肠杆菌 X 是由大肠杆菌 M 和 N 突变而来 , 大肠杆菌 X 既可以自身产生氨基酸甲 , 也可以产生氨基酸乙 , 而突变体 M 不能产生氨基酸甲 , 突变体 N 不能产生氨基酸乙。所以 , 将两个突变体单独在基本培养基中培养都不能生存。将它们在既含氨基酸甲又含氨基酸乙的培养基中培养 , 两种突变体都可以生存。然后本题的思路转移到了证明 DNA 是遗传物质的经典实验之一 —— 肺炎双球菌的转化实验中 , 突变体 M 和突变体 N 可以通过基因转移获得正常的基因 , 从而恢复到了突变前的菌株 X, 细胞中的遗传物质是 DNA 而不是 RNA, 即促使两种突变体转化成菌种 X 的不是 RNA, 而是遗传物质 DNA 。 答案 解析 关闭 C - 4 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 - 5 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 A. 碱基对增添、缺失和替换　 B. 原基因的等位基因　 C. 减数第一次分裂的四分体时期和后期　 D. 产生了新的基因型 , 没有产生新基因　 E. 缺失、易位、倒位、重复　 F. 突变和基因重组　 G. 基因频率的改变　 H. 隔离 - 6 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 . 基因突变是生物变异的根本来源 , 是生物进化的原始材料 , 是新基因产生的途径。 2 . 基因重组的类型包括自由组合 ( 减数第一次分裂后期 ) 和交叉互换 ( 四分体时期 ) 。 3 . 生物进化的实质是种群基因频率 ( 而不是基因型频率 ) 的改变。 4 . 物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。 5 . 隔离包括地理隔离和生殖隔离 , 隔离是物种形成的必要条件 , 生殖隔离是新物种形成的标志。 - 7 - 网络梳理 —— 填一填 高考必背 —— 记一记 易混易错 —— 判一判 1 . 染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。 ( × 　 ) 2 . 低温可抑制染色体着丝点分裂 , 使子染色体不能分别移向两极 , 导致染色体加倍。 ( × 　 ) 3 . 三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为 有 关 。 ( √ 　 ) 4 . 生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。 ( × 　 ) 5 . 自然选择决定了生物变异和进化的方向。 ( × 　 ) 6 . 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。 ( √ 　 ) 7 . 一般来说 , 基因频率高的基因所控制的性状更适应环境。 ( √ 　 ) 8 . 物种的形成可以不经过隔离。 ( × 　 ) 9 . 长期使用农药后 , 害虫会产生很强的抗药性 , 这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变。 ( 　 × 　 ) - 8 - 考点 1 考点 2 生物变异的类型及特点 题点 1 　 三种可遗传的变异类型和特点   1 .(2019 山东烟台期末 ) 最新研究发现白癜风的致病根源与人体血清中的酪氨酸酶活性减小或丧失有关。当编码酪氨酸酶的基因中某些碱基改变时其表达产物将变为酶 A 。下表显示酶 A 与酪氨酸酶相比可能出现的四种情况 , 下列相关叙述正确的是 ( 　　 ) - 9 - 考点 1 考点 2 A . ①④ 中碱基的改变导致染色体变异 B. ①④ 可能是因为控制酪氨酸酶合成的 mRNA 中的终止密码子位置改变 C. ① 使 tRNA 种类增多 , ④ 使 tRNA 数量减少 , ②③ 中 tRNA 的数量没有变化 D. ②③ 中氨基酸数目没有改变 , 对应的 mRNA 中碱基排列顺序也不会改变 答案 解析 解析 关闭 ①④中碱基的改变 , 可能是碱基对的增添或缺失造成的 , 属于基因突变 ,A 项错误 ; 由表格信息可知 , ①④基因突变导致控制合成的蛋白质的氨基酸数目改变 , 因此基因突变可能导致了控制酪氨酸酶合成的 mRNA 中的终止密码子位置改变 ,B 项正确 ; 基因突变改变的是 mRNA 上的密码子 , 不改变 tRNA 的种类 ,C 项错误 ; ②③中氨基酸数目没有发生变化 , 但是基因控制合成的酶的种类发生变化 , 说明发生了基因突变 , 转录细胞的 mRNA 的碱基序列发生改变 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 10 - 考点 1 考点 2 2 .(2019 河北邢台月考 ) 下列关于突变和基因重组的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 若某生物发生了基因突变 , 则性状一定会发生改变 B. 大肠杆菌的某碱基对发生替换导致大肠杆菌能抗干扰素属于基因重组 C. 重复、缺失、易位只可能发生在非同源染色体上 D. 某生物的一对同源染色体在减数分裂过程中未正常分离可导致染色体变异 答案 解析 解析 关闭 若某生物发生了基因突变 , 由于一种氨基酸可能有多种密码子 , 性状不一定会发生改变 ,A 项错误 ; 大肠杆菌的某碱基对发生替换 , 是基因中部分碱基的改变 , 属于基因突变 ,B 项错误 ; 重复、缺失可能发生在任何染色体上 ,C 项错误 ; 某生物的一对同源染色体在减数分裂过程中未正常分离可导致染色体数目变异 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 11 - 考点 1 考点 2 策略方法 三种可遗传变异相关问题分析策略 (1) 关于 “ 互换 ” 问题。同源染色体的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变异 ;DNA 分子上若干碱基对的缺失属于基因突变。 (3) 关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化 , 光学显微镜下观察不到 ; 染色体变异属于细胞水平的变化 , 光学显微镜下可以观察到。 - 12 - 考点 1 考点 2 题点 2 　 变异类型的判定   3 .(2019 湖南常德期末 ) 如图甲是人体正常细胞的一对常染色体 ( 用虚线表示 ) 和一对性染色体 ( 用实线表示 ), 其中 A 、 a 表示基因 , 突变体 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 是甲的几种突变细胞。下列分析错误的是 ( 　　 ) A. 从正常细胞到突变体 Ⅰ 可通过有丝分裂形成 B. 突变体 Ⅱ 的形成可能是染色体缺失所致 C. 突变体 Ⅲ 形成的类型是生物变异的根本来源 D. 甲所示的一个精原细胞经正常减数分裂产生的配子中基因型为 aX 配子的概率是 0 或 1/2 答案 解析 解析 关闭 突变体 Ⅰ 中 A 基因变成 a 基因 , 属于基因突变 , 可发生在有丝分裂间期 ,A 项正确 ; 突变体 Ⅱ 中一条常染色体缺失了一端 , 属于染色体结构变异 ( 缺失 ),B 项正确 ; 突变体 Ⅲ 中一条常染色体的片段移到 Y 染色体上 , 属于染色体结构变异 ( 易位 ), 而基因突变是生物变异的根本来源 ,C 项错误 ; 图中正常雄性个体产生的雄配子类型有 4 种 , 即 AX 、 AY 、 aX 、 aY, 而一个甲细胞形成的子细胞是 2 种 , 即 AX 、 aY 或 AY 、 aX, 则产生的 aX 的配子概率是 0 或 1/2,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 13 - 考点 1 考点 2 策略方法 染色体结构变异与基因突变、基因重组的辨析 (1) 染色体易位与交叉互换 - 14 - 考点 1 考点 2 (2) 染色体结构变异与基因突变的 判断 - 15 - 考点 1 考点 2 题点 3 　 癌细胞的特点及癌症防治   4 .(2020 届山东等级考模拟 ) 癌症是威胁人类健康的疾病之一 , 目前某些防癌疫苗已经投入临床使用。下列相关说法错误的是 ( 　　 ) A. 癌细胞表面出现异常的抗原 B. 在某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位 C. 同种癌症的癌细胞基因组一定产生相同的突变 D. 防癌疫苗可预防病毒致癌因子引起的细胞癌变 答案 解析 解析 关闭 癌细胞细胞膜表面会出现特有的蛋白 , 如甲胎蛋白和癌胚抗原 , 成为异常抗原 ,A 项正确 ; 癌细胞具有容易扩散和转移的特点 , 故某部位发现的癌细胞可能并不来源于该部位 ,B 项正确 ; 基因突变具有不定向性的特点 , 故同种癌症细胞基因组的突变可能会不一样 ,C 项错误 ; 防癌疫苗可激发免疫系统识别和清除癌细胞 , 故可预防病毒致癌因子引起的癌症发生 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 C - 16 - 考点 1 考点 2 必清错混辨析 1 . 分析基因突变本质时的 4 个易错易混点 (1) 基因突变是 DNA 分子水平上基因内部碱基对的替换、增添和缺失 , 基因的数目和位置并未改变。 (2) 基因突变不等于 DNA 中碱基对的替换、增添和缺失。 ① 基因是有遗传效应的 DNA 片段 , 不具有遗传效应的 DNA 片段也可发生碱基对的替换、增添和缺失。 ② 有些病毒 ( 如 SARS 病毒 ) 的遗传物质是 RNA,RNA 中碱基的替换、增添和缺失引起病毒的性状发生改变 , 广义上也称基因突变。 (3) 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高 , 这是因为原始的生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。 (4) 基因突变一定会导致基因结构的改变 , 但不一定引起生物性状的改变。 - 17 - 考点 1 考点 2 2 . 有关基因重组的 3 个易错易混点 (1) 自然条件下 , 基因重组发生的时间是减 Ⅰ 后期和四分体时期 , 而不是发生在受精作用发生时。 (2) 交叉互换不等于易位。交叉互换发生在减数分裂四分体时期 , 同源染色体的非姐妹染色单体之间的等位基因的交换属于基因重组 ; 易位发生在非同源染色体之间 , 属于染色体结构变异。 (3) 基因重组在人工操作下也可以实现 , 如基因工程发生了基因重组。 - 18 - 考点 1 考点 2 生物进化与生物多样性 题点 1 　 进化的实质与物种形成的过程   1 .(2019 山东烟台一模 ) 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不意味着新物种形成 答案 解析 解析 关闭 影响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 , 因此环境条件保持稳定时 , 种群基因频率也会发生改变 ,A 项错误 ; 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 项正确 ; 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 项正确 ; 新物种形成的标志是生殖隔离 , 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不意味着新物种形成 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 A - 19 - 考点 1 考点 2 策略方法 对物种和进化标准的判断技巧 (1) 判断两个种群是否属于同一物种的标准是看它们之间是否存在生殖隔离 , 若存在生殖隔离 , 则一定是两个物种。 (2) 判断种群是否进化的标准是看其基因频率是否发生了变化 , 若种群基因频率没有发生变化 , 则种群没有发生进化。 - 20 - 考点 1 考点 2 题点 2 　 基因型频率和基因频率的计算   2 .(2019 山东泰安质检 ) 某植物的抗性 (R) 对敏感 (r) 为显性 , 下图表示甲、乙两个地区在 T 1 和 T 2 时间点 ,RR 、 Rr 和 rr 的基因型频率。下列叙述正确的是 ( 　　 ) A. 甲地区基因型频率变化更大 , T 2 时刻产生了新的物种 B. T 2 时刻 , 乙地区该植物种群中 R 基因的频率约为 20% C. 突变率不同是导致甲、乙地区基因型频率不同的主要原因 D. 据图可知 , 生物进化的实质是种群基因型频率的改变 答案 解析 解析 关闭 由题干信息只能判断种群的基因频率发生改变 , 不能判断是否产生生殖隔离 , 因此不能判断产生了新物种 ,A 项错误 ; 乙地区 T 2 时刻基因型为 RR 、 Rr 和 rr 的植株所占的比例分别为 10% 、 20% 和 70%, 由此可以计算出 R 的基因频率为 10%+20%×1/2=20%,r 的基因频率为 80%,B 项正确 ; 甲、乙两个地区种群抗性基因频率的不同是自然选择的结果 , 自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进化 ,C 项错误 ; 生物进化的实质是种群基因频率的改变 , 而不是基因型频率的改变 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 B - 21 - 考点 1 考点 2 3 .( 2019 湖南常德期末 ) 现有一个由 AA 、 Aa 、 aa 三种基因型个体组成的动物种群 , 已知该种群中具有繁殖能力的个体间通过随机交配进行繁殖 , 而 aa 个体不具有繁殖能力。该种群繁殖一代 , 若子一代中 AA ∶ Aa ∶ aa=9 ∶ 6 ∶ 1, 则亲代中 AA 、 Aa 和 aa 的数量比可能为 ( 　　 ) A.5 ∶ 5 ∶ 1 B.4 ∶ 3 ∶ 4 C.6 ∶ 2 ∶ 3 D.5 ∶ 1 ∶ 5 答案 解析 解析 关闭 子一代 AA ∶ Aa ∶ aa=9 ∶ 6 ∶ 1, 亲代参与繁殖的配子比例为 3/4A 、 1/4a, 由于 aa 个体不具有繁殖能力 , 则 AA 、 Aa 所占比例应相等 , 只有 A 项符合题意。 答案 解析 关闭 A - 22 - 考点 1 考点 2 策略方法 基因频率、基因型频率计算类试题的解题策略 (1) 常染色体上的基因与 X 染色体上的基因计算公式 不同 (2) 一定要关注 “ 种群足够大、无突变、无迁入迁出、无自然选择 ( 基因型不同的个体生活力应相同 ) 、随机交配 ” 等遗传平衡的条件 , 才能使用遗传平衡定律。 (3) 在种群内各种基因型的频率达到遗传平衡时 , 才能运用达到遗传平衡后的 “ 基因频率和基因型频率均不改变 ” 的结论。 - 23 - 考点 1 考点 2 必清错混辨析 1 . 有关生物进化概念的 3 个易错易混点 (1) 物种与种群 : 一个物种可以形成多个种群 , 一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。 (2) 突变与基因突变 :“ 突变 ” 不是基因突变的简称 ,“ 突变 ” 包括 “ 基因突变 ” 和 “ 染色体变异 ” 。 (3) 抗药个体不是农药诱导产生的 : 在喷施农药之前 , 害虫中就存在抗农药的突变个体 , 喷施农药仅杀灭不抗药的个体 , 抗药的个体存活下来 , 农药不能使害虫产生抗药性变异 , 只是对具有抗药性变异的个体进行了选择。 - 24 - 考点 1 考点 2 2 . 有关隔离、物种形成与进化关系的 3 个易错易混点 (1) 物种的形成不一定都需要经过地理隔离 , 如采用人工诱导的方法获得的多倍体。 (2) 生物进化不一定导致物种的形成 : ① 生物进化的实质是基因频率的改变 , 这种变化可大可小 , 不一定会突破物种的界限 , 引发生殖隔离 , 即生物进化不一定导致新物种的形成 ; ② 新物种一旦形成 , 则说明生物肯定进化了。 (3) 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。 - 25 - 考点 1 考点 2 3 . 有关 “ 新物种 ” 的 2 个易错易混点 (1) 与原物种间已形成生殖隔离 ( 两者不能相互交配或能交配但后代不育 ) 。 (2) 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 , 而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是 “ 新物种 ”, 因它与二倍体西瓜杂交产生的子代 ( 三倍体西瓜 ) 不育 , 意味着二者间已产生生殖隔离。