高考生物二轮复习专题突破七生物的变异与进化新人教版

高考生物二轮复习专题突破七生物的变异与进化新人教版

专题七 生物的变异与进化 一、专题知识突破 ‎ 1.考纲要求 ‎（1）基因重组及其意义 Ⅱ （2）基因突变的特征和原因Ⅱ ‎（3）染色体结构变异和数目变异Ⅰ （4）生物变异在育种上的应用 Ⅱ ‎（5）转基因食品的安全 Ⅰ （6）现代生物进化理论的主要内容 Ⅱ ‎（7）生物进化与生物多样性的形成Ⅱ ‎2.考点剖析 考点1 生物变异的类型、特点及判断 ‎【体验真题】‎ ‎1.下列现象中，与减数分裂同源染色体联会行为均有关的是 ‎①人类的47，XYY综合征个体的形成②线粒体DNA突变会导致在培养大菌落酵母菌时出现少数小菌落 ‎③三倍体西瓜植株的高度不育④一对等位基因杂合子的自交后代出现3︰1的性状分离比 ‎⑤卵裂时个别细胞染色体异常分离，可形成人类的21三体综合征个体 A．①② B.．①⑤ C．③④ D．④⑤‎ ‎2.玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是 A．发生了染色体易位 B．染色体组数目整倍增加 C. 基因中碱基对发生了替换 D．基因中碱基对发生了增减 ‎3.关于植物染色体变异的叙述，正确的是(　　)‎ A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加 B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生 C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化 D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化 ‎【考点透析】‎ ‎1．生物变异的类型 ‎2．三种可遗传变异的比较 项目 基因突变 基因重组 染色体变异 适用范围 生物种类 所有生物 自然状态下能进行有性生殖的生物 真核生物 生殖方式 无性生殖、有性生殖 有性生殖 无性生殖、有性生殖 类型 自然突变、诱发突变 交叉互换、自由组合 染色体结构变异、染色体数目变异 原因 DNA复制（有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期）过程出现差错 减/数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 内外因素影响使染色体结构出现异常，或细胞分裂过程中，染色体的分开出现异常 实质 产生新的基因（改变基因的质，不改变基因的量）‎ 产生新的基因型（不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量）‎ 基因数目或基因排列顺序发生改变（不改变基因的质）‎ 关系 基因突变是生物变异的根本来源，为基因重组提供原始材料。三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料 3、 理清基因突变相关知识间的关系(如下图)‎ ‎（1）‎ ‎ ‎ ‎（2）基因突变对性状的影响 突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。由于密码子的简并性、隐形突变等情况也可能不改变生物的性状。‎ （3） 基因突变对子代的影响 若基因突变发生在有丝分裂过程中，则一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖将突变的基因传递给后代。如果发生在减数分裂过程中，则可以通过配子传递给后代。‎ ‎4．理清基因重组相关知识间的关系(如下图)。‎ ‎ ‎ ‎5．染色体变异 ‎（1）在光学显微镜下可以看到，染色体结构变异的四种类型可以通过观察减数分裂的联会时期染色体的形态进行判断 ‎（2）其中相互易位与四分体时期的交叉互换要注意区分，易位发生在两条非同源染色体之间，交叉互换发生在一对同源染色体之间。‎ 染色体数目变异发生在细胞分裂过程中，也可以在光学显微镜下看到，选择中期细胞观察。‎ ‎（3）染色体组数的判定 染色体组是指真核细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条：‎ A．一个染色体组中不含同源染色体，但源于同一个祖先种。‎ B．一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 ‎ C．一个染色体组中含有控制该种生物性状的一整套基因，但不能重复 ‎6．染色体组和基因组 a.有性染色体的生物其基因组包括一个染色体组的常染色体加上两条性染色体。‎ b.没有性染色体的生物其基因组与染色体组相同。‎ ‎7．单倍体和多倍体的比较 单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。多倍体由合子发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组。对于体细胞中含有三个染色体组的个体，是属于单倍体还是三倍体，要依据其来源进行判断：若直接来自配子，就为单倍体；若来自受精卵，则为三倍体。‎ ‎【考题预测】‎ ‎1.‎ 甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤（G）的N位置上带有乙基而成为7—乙基鸟嘌呤，这种鸟嘌呤不与胞嘧啶（C）配对而与胸腺嘧啶（T）配对，从而使DNA序列中G—C转换成A—T。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型，常先将水稻种子用EMS溶液浸泡，再在大田种植，通常可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。下列与此相关的叙述中，错误的是 （ ）‎ A．EMS属于诱发基因突变的化学因素，其作用时期是细胞分裂的间期 B．经过EMS处理后得到的变异植株自交后获得两种表现型，说明EMS诱发隐性个体中的一个基因突变为显性基因 C．经过EMS处理后往往获得多种变异类型，说明基因突变具有不定向性的特点 D．根据EMS的作用原理可以推测，EMS不仅会使水稻发生基因突变，还可能发生染色体缺失 ‎2. 果蝇某染色体上的DNA分子中一个脱氧核苷酸发生了缺失，会导致 （ ）‎ A．染色体上基因的数量减少 B．碱基配对方式发生改变 C．染色体上所有基因结构都发生改变 D．所控制合成的蛋白质分子结构不一定会发生改变 ‎3.染色体之间的交叉互换可能导致染色体结构或基因序列的变化。甲、乙两图分别表示两种常染色体之间的交叉互换模式，丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列叙述正确的是( )‎ A．甲图所示交换模式可以导致戊的形成 B．乙图所示交换模式可以导致丙的形成 C．甲图所示交换模式可以导致丁或戊两种情 形的产生 D．乙图所示交换模式可以导致戊的形成 考点2：生物变异在育种中的应用 ‎【体验真题】‎ ‎4.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，可应用多种技术获得大量优质苗，下列技术中不能选用的是 A. 利用茎段扦插诱导生根技术快速育苗 B. 采用花粉粒组织培养获得单倍体苗 C. 采集幼芽嫁接到合适的其他种类植物体上 D. 采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养 ‎5.现有小麦种质资源包括: ①高产、感病； ②低产、抗病； ③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是（多选）‎ A.利用①、③品种间杂交筛选获得a B.对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b C.a、b和c的培育均可采用诱变育种方法 D.用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c ‎6.下列实践活动包含基因工程技术的是 A.水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 ‎7.在玉米中，控制某种除草剂抗性（简称抗性，T）与除草剂敏感（简称非抗，t）、非糯性（G）与糯性（g）的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米（甲）为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体（乙）；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体（丙）。‎ 请回答：‎ ‎（1）获得丙的过程中，运用了诱变育种和________________育种技术。‎ ‎（2）若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为________的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是_______。‎ ‎（3）采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为__________的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。‎ ‎（4）拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得_______，将其和农杆菌的__________用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助_______连接，形成重组DNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。‎ ‎【考点透析】‎ 常见的几种育种方法的比较 项目 杂交育种 ‎ 诱变育种 ‎ 单倍体育种 ‎ 多倍体育种 ‎ 原理 基因重组 ‎ 基因突变 ‎ 染色体变异 ‎ 染色体变异 ‎ 常用 方法 ‎①杂交→自交→选优→自交；②杂交→杂种 ‎ 辐射诱变等 ‎ 花药离体培养，然后用秋水仙素处理使其加倍，得到纯合体 ‎ 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 ‎ 优点 使位于不同个体的优良性状集中在一个个体上 ‎ 可提高变异频率或出现新的性状，加速育种进程 ‎ 明显缩短育种年限 ‎ 器官巨大，提高产量和营养成分 ‎ 缺点 时间长，需及时发现优良性状 ‎ 有利变异少，需大量处理实验材料，具有不定向性 ‎ ‎①技术复杂；②与杂交育种相结合 ‎ 适用于植物，在动物中难于开展 ‎ ‎1．育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种，以便更好地为人类服务。‎ ‎①若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。‎ ‎②有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。‎ ‎③若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。‎ ‎④若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。‎ ‎⑤若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。‎ ‎⑥若实验植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。‎ ‎2．动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：‎ 植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交来确定基因型的方法。‎ 实例　现有基因型为BBEE和bbee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下： ‎ ‎【考题预测】‎ ‎4．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育优良品种AAbb，可采用的方法如右图所示。下列叙述中正确的是 （ ）‎ A．通过③过程可提高A和b的基因频率 B．⑥过程需要用秋水仙素处理，原理是染色体数目变异 C．④和⑦可以定向改造生物性状，使玉米产生新的基因（抗虫基因）‎ D．若经过④过程基因C与玉米细胞内一条染色体相整合，则后代抗虫个体所占比 考点3：基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论 ‎ ‎【体验真题】‎ ‎6.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是（ ）‎ A.曲线Ⅱ的F3中Aa基因型频率为0.4‎ B.曲线Ⅲ的F2中Aa基因型频率为0.4‎ C.曲线Ⅳ的Fn中纯合体的比例比上一代增加（1/2）n+1‎ D.曲线Ⅰ和Ⅳ的各子代间A和a的基因频率始终相等 ‎7.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群的敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。‎ 家蝇种群来源 敏感性纯合子（%）‎ 抗性杂合子（%）‎ 抗性纯合子（%）‎ 甲地区 ‎78‎ ‎20‎ ‎2‎ 乙地区 ‎64‎ ‎32‎ ‎4‎ 丙地区 ‎84‎ ‎15‎ ‎1‎ 下列叙述正确的是 A.上述通道蛋白中氨基酸的改变是基因碱基对缺失的结果 B.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22%‎ C. 比较三地区抗性基因频率可知乙地区抗性基因突变率最高 D. 丙地区敏感性基因频率高是自然选择的结果 ‎8.关于现代生物进化理论的叙述，错误的是 A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要 B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同 C．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变 D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落．‎ ‎9.蜗牛的有条纹(A)对无条纹(a)为显性。在一个地区的蜗牛种群内，有条纹(AA)个体占55％，无条纹个体占15％，若蜗牛间进行自由交配得到Fl，则A基因的频率和F1中Aa基因型的频率分别是 A．30％，2l％ B．30％，42％ C．70％，2l％ D．70％，42％‎ ‎【考点透析】‎ ‎1、基因频率与基因型频率的相关计算 ‎（1）．定义法：根据定义，基因频率是指在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率 ‎（2）．不同染色体上基因频率的计算 若某基因在常染色体上，则：‎ 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 ‎①在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。‎ ‎②一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。‎ ‎③已知AA或aa的基因型频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法。‎ 即：A(a)=(对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外)‎ ‎（4）根据遗传平衡定律计算 设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q(p+q=1)。亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa三种基因型，其频率如下列公式：p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+q2(aa)，即AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，产生A配子频率为：p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p，产生a配子频率为：q2+1/2×2pq=q2+pq=q(p+q)=q。可知F1的基因频率没有改变。上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，使用它时，种群应满足以下5个条件：种群大；种群个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。‎ ‎2．种群是生物进化的基本单位 ‎(1)一个种群所含有的全部基因，称为种群的基因库。基因库代代相传，得到保持和发展。‎ ‎(2)种群中每个个体所含有的基因，只是基因库中的一个组成部分。‎ ‎(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的。‎ ‎(4)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。‎ ‎3．突变和基因重组是产生进化的原材料 ‎(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。其中染色体变异和基因突变统称为突变。‎ ‎(2)基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。‎ ‎(3)突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。‎ ‎(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。‎ ‎(5)突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。‎ ‎4．自然选择决定生物进化的方向 ‎(1)种群中产生的变异是不定向的。‎ ‎(2)自然选择淘汰不利变异，保留有利变异。‎ ‎(3)自然选择使种群基因频率发生　定向　改变，即 导致生物朝一个方向缓慢进化。‎ ‎5．隔离与物种的形成 种群 物种 概念 生活在一定区域的同种生物的全部个体；种群是生物进化和繁殖的单位。‎ 能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物 范围 较小范围内的同种生物个体 由分布在不同区域的同种生物的许多种群组成 判断 标准 种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代 主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离 联系 一个物种可以包括许多种群，如同一种立于可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此呗陆地隔离的种群；同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种（或品种）。进而形成多个新物种。‎ ‎6．生物多样性之间的关系：‎ ‎【考题预测】‎ ‎5．金鱼的一对相对性状由一对等位基因（A、a）控制，其中a基因在纯合时使胚胎致死（aa、XaXa、XaY等均为纯合子）。现取一对金鱼杂交，F1代金鱼共67只，其中雄金鱼21只，则F1代金鱼自由交配所得F2代成活个体中，a基因频率为 （ ）‎ A．1/8 B．1/‎6 ‎C．1/11 D．1/14‎ ‎6.近年来，由于抗生素的大量使用，使人体内的病菌抗性大增，右图是某细菌的进化过程图，则下列说法正确的是 （ ）‎ A．人体中的所有某细菌原种构成一个群落 B．若①②③表示生物进化中的基本环节，则①可能来自于基因突变、基因重组和染色体变异 C．抗生素使细菌发生了定向变异 D．②过程使细菌原种的基因频率发生了定向改变 ‎7. 下列对于生物进化原因解释中，符合现代生物进化理论的有 （ ）‎ ‎①生物的器官用进废退，后天获得性状可以遗传 ‎ ‎②生物为了适应变化了环境而定向变异 ‎③生物进化是突变与基因重组、选择、隔离等综合作用，导致基因频率发生定向改变的结果 ‎④同种物种的不同种群生活在不同环境，可以发生不同的变化来适应各自的环境 A．②③④ B．③④ C．①②④ D．②③‎ ‎8.下列关于生物进化的叙述，正确的是( )‎ A.对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离 B.基因突变虽对多数个体不利，但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的 C.母虎和雄狮交配产下了“狮虎兽”，说明了并不是所有物种间都存在生殖隔离现象 D.若一种群中BB个体占81%，Bb占18%，bb个体占1%，则在 基因库中B的频率为90%‎