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1、專題三生物的變異、育種與進化,考綱要求1.基因重組及其意義（B）。2.基因突變的特征和原因（B）。3.染色體結構變異和數目變異（B）。4.生物變異在育種上的應用（C）。5.轉基因食品的安全（B）。6.現代生物進化理論的主要內容（B）。7.生物進化與生物多樣性的形成（B）。,外界環(huán)境條件,普遍性、低頻性、不定向,性、隨機性,產生新的基因,減的四分體時期和后期,新基因型,缺失、 易位、 倒位、 重復,基因重組,基因突變,染色體變異,染色體變異,基因重組,種群,自然選擇,隔離,生物多樣性,考點一三種可遺傳變異及其比較,1.（2015江蘇卷，15）經X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現了幾株開白花

2、植株，下列敘述錯誤的是（）,A.白花植株的出現是對環(huán)境主動適應的結果，有利于香豌豆的生存 B.X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異 C.通過雜交實驗，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D.觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異,解析白花植株的出現是由于X射線照射引起的基因突變，不一定有利于生存，A錯誤；X射線可引起基因突變和染色體變異，B正確；應用雜交實驗，通過觀察其后代的表現型及比例，可以確定是顯性突變還是隱性突變，C正確；白花植株自交后代若有白花后代，可確定為可遺傳變異，否則為不可遺傳變異，D正確。 答案A,2.(2016全國課標卷，32)基因突變和染色體變異是真核生物可

3、遺傳變異的兩種來源。回答下列問題：,(1)基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對的數目不同，前者所涉及的數目比后者。 (2)在染色體數目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以為單位的變異。 (3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個體，則最早在子代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子代中能分離得到隱性突變純合體。,解析(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基

4、替換、增添或缺失，而染色體變異往往會改變基因的數目和排列順序，所以與基因突變相比，后者所涉及的堿基對數目會更多。(2)在染色體數目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以個別染色體為單位的變異。(3)AA植株發(fā)生隱性突變后基因型變?yōu)锳a，而aa植株發(fā)生顯性突變后基因型也可變?yōu)锳a，該種植物自花受粉，所以不論是顯性突變還是隱性突變，子一代為Aa時在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三種，故最早可在子一代觀察到該顯性突變的性狀(A_)；最早在子二代中觀察到該隱性突變的性狀(aa)；顯性純合子和隱性純合子均出現于子二代，且隱性純合子一旦出現，即可確認為純合，從而可直接分離出來，而顯性純合

5、子的分離，卻需再令其自交一代至子三代，若不發(fā)生性狀分離方可認定為純合子，進而分離出來。 答案(1)少(2)染色體(3)一二三二,高考多以選擇題形式直接考查三種可遺傳變異的特點，以非選擇題形式考查三類變異的產生原因、特點及相關實驗分析。近幾年課標卷對確認基因突變類型的遺傳實驗考查頻度較高。,1.突破生物變異的4大問題,(1)關于“互換”問題 同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組參與互換的基因為“”；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結構變異中的易位參與互換的基因為 “”。,等位基因,非等位基因,(2)關于“缺失”問題 DNA分子上若干“基因”的缺失屬于；基因內部若干“堿基對”的缺失

6、，屬于。 (3)涉及基因“質”與“量”的變化 基因突變改變基因的質(基因結構改變，成為新基因)，不改變基因的量。 基因重組不改變基因的質，也不改變基因的量，但改變基因間組合搭配方式，即改變 (注：轉基因技術可改變基因的量)。 染色體變異不改變基因的質，但會改變基因的量或改變基因的。,染色體變異,基因突變,基因型,排列順序,(4)關于變異的“水平”問題 基因突變和基因重組是分子水平的變異，在光學顯微鏡下；染色體變異是細胞水平的變異，在光學顯微鏡下。,觀察不到,可以觀察到,2.育種方案的選擇,(1)欲獲得從未有過的性狀育種，如對不抗旱的玉米誘變處理獲得抗旱品種。 (2)欲將分散于不同品系的性狀集中

7、在一起(優(yōu)勢組合) 育種 (3)欲增大原品種效應(如增加產量、增加營養(yǎng)物質含量等)________育種 (4)欲縮短獲得“純合子”時間_________育種(常針對優(yōu)良性狀受顯性基因控制者),誘變,雜交,多倍體,單倍體,(1)用紫外線等處理青霉菌選育高產青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對細胞染色，觀察核酸分布所用核心技術相同(2016課標，2C)() (2)XYY個體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數分裂中同源染色體的聯會行為有關(2013安徽，4改編)() (3)DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導致基因突變(2011江蘇，22A)() (4)A基因突變?yōu)閍基因，a基

8、因還可能再突變?yōu)锳基因(2011上海，8A)() (5)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化(2011海南，19C)(),(6)在有絲分裂和減數分裂過程中，非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結構變異(2011江蘇，22C)() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 提示(1)前者應用人工誘變技術，后者應用有機物與特定鑒定劑發(fā)生特定顏色反應的原理。(2)XYY個體的形成原因是父方減后期兩條Y染色體移至一極所致，與聯會無關。(5)染色體片段缺失或重復都改變基因數目，重復不改變基因種類。,【典例】如圖所示為果蠅的染色體組成，其中甲、乙所示分別是兩種果蠅的一個染色體組，丙所示是果蠅

9、的X染色體及其部分基因，下列敘述正確的是(),命題角度1變異類型及其特點與界定,A.甲、乙雜交產生的F1減數分裂都正常 B.甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同 C.丙中過程，可能是發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間的易位 D.丙中所示變異可為生物進化提供原材料,慧眼識圖 答案D,【對點小練】 1.(2016江蘇卷，14)如圖中甲、乙兩個體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(),A.個體甲的變異對表型無影響 B.個體乙細胞減數分裂形成的四分體異常 C.個體甲自交的后代，性狀分離比為31 D.個體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常,解析個體甲的變異屬于基因“

10、e”所在片段缺失，影響表現型，A錯誤；個體乙發(fā)生的變異是倒位，減數分裂形成的四分體異常，呈“倒位環(huán)”，B正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會發(fā)生典型的性狀分離比，C錯誤；個體乙染色體沒有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯誤。 答案B,2.(2016鄭州質檢)下圖分別表示不同的變異類型，基因a、a僅有圖所示片段的差異。相關敘述正確的是(),A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是 B.中的變異屬于染色體結構變異中的缺失 C.中的變異可能是染色體結構變異中的缺失或重復 D.都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數第一次分裂的前期,解析圖示依次為基因重組、易位、基因突變及染

11、色體變異中的缺失或重復，它們均屬可遺傳變異；過程發(fā)生于減前期，但過程未必發(fā)生于此時期，故只有C選項正確。 答案C,,1.易位交叉互換 2.交叉互換基因重組,(1)易位：發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結構變異。 (2)交叉互換：發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組。 交換的是非姐妹染色單體上的“等位基因”，重組的是交換后染色單體上的“非等位基因”。,,3.關注2個“只能發(fā)生”,(1)原核生物不能發(fā)生基因重組和染色體變異，只能發(fā)生基因突變。 (2)基因重組只能發(fā)生于“有性生殖”產生配子的過程中，無性生殖的生物不發(fā)生，有性生殖體細胞增殖時也不發(fā)生。,1.(2014江蘇卷，13)下圖

12、是高產糖化酶菌株的育種過程，有關敘述錯誤的是(),命題角度2變異原理在育種實踐中的應用,A通過上圖篩選過程獲得的高產菌株未必能作為生產菌株 BX射線處理既可以引起基因突變也可能導致染色體變異 C上圖篩選高產菌株的過程是定向選擇過程 D每輪誘變相關基因的突變率都會明顯提高,解析基因突變是不定向的，該過程獲得的高產菌株其它性狀不一定符合生產的要求，A正確；X射線處理可使細胞發(fā)生突變，即基因突變或染色體變異，B正確；上圖篩選高產菌株的過程是定向選擇符合人特定要求菌株的過程，C正確；相同的射線處理，每輪誘變相關基因的突變率不會明顯提高，D錯誤。 答案D,2.假設a、B為玉米的優(yōu)良基因，現有AABB、a

13、abb兩個品種，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，實驗小組用不同方法進行了實驗（如圖）。,（1）過程的育種方法是，其原理是，最大的優(yōu)點是能____________________________________。,（2）過程的育種方法是，其原理是基因重組，基因型為aaB_的類型經后子代中aaBB所占比例是。 （3）過程的育種方法是，過程使用的試劑是，它可作用于正在分裂的細胞，抑制紡錘體的形成。 （4）過程的育種方法是，其原理是染色體變異，最大的優(yōu)點是。 答案（1）誘變育種基因突變提高突變率，在短時間內獲得更多的優(yōu)良變異類型。（2）雜交育種 （3）多倍體育種秋水仙素（4）單倍體育種明顯

14、縮短育種年限,應特別關注“最簡便”、“最準確”、“最快”、“產生新基因、新性狀或新的性狀組合”等育種要求 （1）最簡便側重于技術操作，雜交育種操作最簡便。 （2）最快側重于育種時間，單倍體育種所需時間明顯縮短。 （3）最準確側重于目標精準度，基因工程技術可“定向”改變生物性狀。 （4）產生新基因（或新性狀）側重于“新”，即原本無該性狀，誘變育種可產生新基因，進而出現新性狀（注：雜交育種可實現性狀重新組合，并未產生新基因，也未產生新性狀，如黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，產生黃色皺粒組合，這里的黃色與皺粒性狀原來就有，只是原來未組合而已）。,考點二生物的進化,1（2016江蘇卷，12）下圖是某昆

15、蟲基因pen突變產生抗藥性示意圖。下列相關敘述正確的是（）,A殺蟲劑與靶位點結合形成抗藥靶位點 B基因pen的自然突變是定向的 C基因pen的突變?yōu)槔ハx進化提供了原材料 D野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間存在生殖隔離,解析pen基因突變后形成了抗藥靶位點，A錯誤；基因突變具有不定向性，B錯誤；基因突變?yōu)槔ハx進化提供原材料，C正確；野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲屬于同一物種，二者不存在生殖隔離，D錯誤。 答案C,2（2014江蘇，8）某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是（）,A孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內大多數細菌突變

16、B即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌也有可能是耐藥菌 C新生兒體內缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性 D新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導致耐藥菌形成,解析抗生素對細菌起選擇作用，并非導致突變的因素，變異在前選擇在后，A錯誤；細菌是否變異與是否接觸過抗生素無關，B正確；病菌的耐藥性與免疫球蛋白是否存在無關，C錯誤；耐藥菌的形成是基因突變所致，與是否接種疫苗無關，D錯誤。 答案B,高考考查重點包括自然選擇學說、現代生物進化理論、基因頻率的計算、物種形成環(huán)節(jié)及共同進化等，題目難度不大，靈活尋找切入點，強化記憶及全面把握各種類型基因頻率計算方法是解題關鍵。,1.理清生物進化知識脈絡,種群,基

17、因頻率,地理,自然選擇學說,基因,物種,2.現代生物進化理論中的“三、兩、兩、兩”,基因頻率,生殖隔離,基因交流,突變和基因重組,自然選擇,隔離,地理隔離,（1）長舌蝠為長筒花的唯一傳粉者，兩者相互適應，共同（協同）進化（2013北京，4D）（） （2）盲魚眼睛退化是黑暗誘導基因突變的原因（2011重慶，4A）（） （3）自然選擇決定了生物變異和進化的方向（2011江蘇，6A）（） （4）生物進化的實質是種群基因型頻率的改變（2011江蘇，6B）（）,答案（1）（2）（3）（4） 提示（2）盲魚眼睛退化應為長期自然選擇的結果。 （3）自然選擇決定生物進化的方向，但變異是不定向的。 （4）生物進

18、化的實質是種群基因頻率（而不是基因型頻率）的改變。,1.（2013江蘇高考）如圖為四個物種的進化關系樹（圖中百分數表示各物種與人類的DNA相似度）。DNA堿基進化速率按1%/百萬年計算，下列相關論述合理的是（）,命題角度1生物進化理論的主要內容,A四個物種都由共同祖先通過基因突變而形成 B生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素,C人類與黑猩猩的DNA差異經歷了約99萬年的累積 D大猩猩和人類的親緣關系，與大猩猩和非洲猴的親緣關系的遠近相同 解析物種的形成是遺傳變異、選擇和隔離三個環(huán)節(jié)共同作用的結果，A錯誤；自然選擇決定生物進化的方向，B錯誤；人與黑猩猩的DNA差異百分比是0.99%，而堿基進

19、化速率為1%/百萬年，通過計算可知人與黑猩猩的DNA差異經歷99萬年左右的積累，C正確；通過DNA的差異百分比可知，人與大猩猩的親緣關系較大猩猩與非洲猴的親緣關系近得多，D錯誤。 答案C,2（2012江蘇單科，5）下列關于生物進化的敘述，錯誤的是（）,A生物的種間競爭是一種選擇過程 B化石是研究生物進化的重要依據 C外來物種入侵能改變生物進化的速度和方向 D突變的可遺傳性阻礙生物進化 解析本題主要考查了生物進化的相關知識。具有競爭關系的生物之間進行著相互選擇，A正確；研究生物進化歷程的主要證據是古生物學證據，是以化石為依據的，B正確；外來物種入侵會改變當地生物的生存機會，進而改變生物進化的速度

20、和方向，C正確；突變可以為生物進化提供原材料，D不正確。,D,(1)生物進化物種的形成 生物進化的實質是種群基因頻率的改變，物種形成的標志是生殖隔離的產生。 生物發(fā)生進化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經過生物進化，即生物進化是物種形成的基礎。 (2)物種形成與隔離的關系：物種的形成不一定要經過地理隔離，但必須要經過生殖隔離。,(3)“新物種”必須具備兩個條件 與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。 物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱“物種”，因為它們均是“不育”的，而四倍體西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因它與二倍體西瓜雜交產生的子代(三倍體西瓜)

21、不育，意味著二者間已產生生殖隔離，故已成為另類物種。,【典例】(2015山東卷，6)玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性?，F有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時，每個群體內隨機交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關系如圖。下列分析錯誤的是(),命題角度2基因頻率與基因型頻率的計算,慧眼識圖 答案D,【對點小練】 1.(2015安徽卷，5)現有兩個非常大的某昆蟲種群，個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。

22、假設這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(),A.75% B.50% C.42% D.21%,解析根據題意可知兩個非常大的某昆蟲種群，在理想情況下合并為一個種群，可以認為原先兩個種群的大小相同，再根據兩個種群的基因頻率可知合并后的種群的A基因頻率為70%，a基因頻率為30%，根據哈迪溫伯格定律可知下一代中的Aa的基因型頻率為42%，所以C正確。 答案C,2.黃瓜植株中含一對等位基因E和e，其中E基因純合的植株不能產生卵細胞，而e基因純合的植株花粉不能正常發(fā)育，雜合子植株完全正?！，F有基因型為Ee的黃瓜植株若干，下列有關敘述錯

23、誤的是(),A.如果每代均自由交配直至F2，則F2植株中正常植株所占比例為4/9 B.如果每代均自由交配直至F2，則F2植株中E基因的頻率為1/2 C.如果每代均自交直至F2，則F2植株中正常植株所占比例為1/2 D.如果每代均自交直至F2，則F2植株中e基因的頻率為1/2,解析基因型為Ee的植株自由交配得到的F1中，各基因型及其比例為1/4EE、2/4Ee、1/4ee，其中作為母本的基因型是2/3Ee和1/3ee，作為父本的基因型是1/3EE和2/3Ee，則F2植株中正常植株所占比例為5/9，A錯誤；F2植株的基因型為2/9EE、5/9Ee和2/9ee，E基因的頻率為2/95/91/21/2

24、，B正確；如果每代均自交直至F2，則只有基因型為Ee的植株才能自交，則F2植株中正常植株所占比例為1/2，C正確；如果每代均自交直至F2，則F2植株中e基因的頻率為1/2，D正確。 答案A,,1.通過基因型頻率計算基因頻率,2.根據純合子所占比率計算基因頻率,3.根據遺傳平衡定律計算,若A%p,a%q,則：AA%p2,aa%q2,Aa%2pq。,,4.X染色體上顯性基因頻率(雌性顯性純合子個體數2雄性顯性個體數雌性雜合子個體數)/(雌性個體數2雄性個體數1),注：已知人群中，伴X染色體隱性遺傳病男性中患者的比例為p，則可認為這個人群中此基因頻率為p，由此可計算女性中患病的頻率為p2。如色盲男性中發(fā)病率為7%，女性中發(fā)病率為(7%)20.5%。,