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1、專題4 遺傳、變異和進(jìn)化2018年高考二輪復(fù)習(xí)第3講 變異、育種和進(jìn)化考點(diǎn)透視考點(diǎn)1生物的變異1理清變異的種類(1)關(guān)于“互換”問題同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換：屬于基因重組。非同源染色體之間的互換：屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。(2)關(guān)于“缺失”問題DNA分子上若干“基因”的缺失：屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。基因內(nèi)部若干“堿基對(duì)”的缺失：屬于基因突變。(3)關(guān)于變異的水平問題分子水平：基因突變、基因重組屬于分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。細(xì)胞水平：染色體變異是細(xì)胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。2“兩看”法界定二倍體、多倍體、單倍體一看起點(diǎn)起點(diǎn)為配子起點(diǎn)為受精卵發(fā)育成的個(gè)體，

2、無論有幾個(gè)染色體組都稱為單倍體。再看染色體組數(shù)2個(gè)染色體組二倍體3個(gè)或以上染色體組多倍體典例解析例1.下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯(cuò)誤的是()A兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的CO型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的D高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的答案D解析表現(xiàn)型是具有特定基因型的個(gè)體所表現(xiàn)出的性狀，是由基因型和環(huán)境共同決定的，所以兩個(gè)個(gè)體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正確；葉綠素的合成需要光照，某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，說明這種變

3、化是由環(huán)境造成的，B正確；O型血夫婦的基因型為ii，其子代都是O型血(ii)，說明該性狀是由遺傳因素決定的，C正確；高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該高莖豌豆是雜合子，自交后代出現(xiàn)性狀分離，不能說明該相對(duì)性狀是由環(huán)境決定的，D錯(cuò)誤。例2.圖中甲、乙兩個(gè)體的一對(duì)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(gè)體甲的變異對(duì)表型無影響B(tài)個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常C個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為31D個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常答案B解析個(gè)體甲的變異屬于缺失基因“e”所在片段，影響表型，A錯(cuò)誤；個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，呈“十字型”，B正

4、確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會(huì)發(fā)生性狀分離，C錯(cuò)誤；個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯(cuò)誤。例3.某婚齡女子表現(xiàn)型正常，但其一條5號(hào)和一條21號(hào)染色體相互連接形成一條異常染色體，如圖甲所示。減數(shù)分裂時(shí)異常的染色體聯(lián)會(huì)如圖乙所示，三條染色體中，配對(duì)的兩條染色體分離時(shí)，另一條染色體隨機(jī)移向細(xì)胞任一極。據(jù)圖回答下列問題：(1)圖甲所示的變異類型屬于_。(2)圖乙所示狀態(tài)的細(xì)胞存在于該女子的_中，在該器官中存在著染色體組數(shù)目分別為_的細(xì)胞。(3)若不考慮其他染色體，理論上該女子產(chǎn)生的卵細(xì)胞類型有_種，該變異是否可以使用光學(xué)顯微鏡檢出？_(填“是”或“否”)。答案(

5、1)染色體結(jié)構(gòu)變異(2)卵巢1、2、4(3)6是解析(1)分析題干和題圖甲可知，該變異染色體的位置發(fā)生變化，且有部分染色體片段丟失，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。(2)分析題圖乙可知，該細(xì)胞中是三條染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)，存在于女子的卵巢中。在該器官中卵原細(xì)胞能發(fā)生有絲分裂，則染色體組數(shù)目有2和4，減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞中染色體組數(shù)目為1和2。(3)如不考慮其他染色體，理論上該女子產(chǎn)生的卵細(xì)胞類型有5號(hào)和21號(hào)、異常，5號(hào)和異常、21號(hào)，5號(hào)、異常和21號(hào)，共6種。該變異可以使用光學(xué)顯微鏡檢出。技巧歸納(1)基因突變對(duì)性狀的影響替換：除非終止密碼提前出現(xiàn)，否則只改變1個(gè)氨基酸或不改變。增添：插入位置前不影響

6、，影響插入后的序列，以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的增添影響較小。缺失：缺失位置前不影響，影響缺失后的序列，以3個(gè)或3的倍數(shù)個(gè)堿基為單位的缺失影響較小。(2)可遺傳變異對(duì)基因種類和基因數(shù)量的影響基因突變改變基因的種類(基因結(jié)構(gòu)改變，成為新基因)，不改變基因的數(shù)量?；蛑亟M不改變基因的種類和數(shù)量，但改變基因間的組合方式，即改變基因型。染色體變異改變基因的數(shù)量或排列順序。考點(diǎn)透視考點(diǎn)2變異原理在育種中的應(yīng)用1據(jù)圖理清“5”種生物育種(1)“親本-新品種”為雜交育種。(2)“親本-新品種”為單倍體育種。(3)“種子或幼苗-新品種”為誘變育種。(4)“種子或幼苗-新品種”為多倍體育種。(5)“植物細(xì)胞-

7、新細(xì)胞-愈傷組織-胚狀體-人工種子新品種”為基因工程育種。A、DB、CEFGHHJ2根據(jù)不同的需求選擇育種的方法(1)若要培育隱性性狀個(gè)體，則可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，則最簡(jiǎn)便的方法是自交。(3)若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。(4)若實(shí)驗(yàn)植物為營(yíng)養(yǎng)繁殖類如馬鈴薯、甘薯等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種。(5)若要培育原先沒有的性狀，則可用誘變育種。(6)若要定向改變生物的性狀，可利用基因工程育種。例1.典例解析一株同源四倍體玉米的基因型為Aaaa，其異常聯(lián)會(huì)形成的部分配子也可受精形成子代。下列相關(guān)敘述正確的是()A上圖

8、表示的過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期B自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體C該玉米單穗上的籽?；蛐拖嗤珼該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體均為純合子答案B解析同源雜色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期，A錯(cuò)誤；由于異常聯(lián)會(huì)，形成染色體數(shù)目異常的配子，自交后代會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目變異的個(gè)體，B正確；經(jīng)過減數(shù)分裂可以形成多種不同類型的配子，該玉米單穗上的籽?；蛐涂赡懿煌?，C錯(cuò)誤；由于減數(shù)分裂可形成雜合的配子，則該植株花藥培養(yǎng)加倍后的個(gè)體可為雜合子，D錯(cuò)誤。例2.研究人員發(fā)現(xiàn)甲、乙兩種植物可進(jìn)行種間雜交(不同種生物通過有性雜交產(chǎn)生子代)。兩種植物均含14條染色體，但是兩種植物間的染色體互不同源。兩種植物的花色各

9、由一對(duì)等位基因控制，基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系如下圖所示。研究人員進(jìn)一步對(duì)得到的大量雜種植株X研究后發(fā)現(xiàn)，植株X能開花，且A1、A2控制紅色素的效果相同，并具有累加效應(yīng)。下列相關(guān)敘述中正確的是()A植株X有三種表現(xiàn)型，其中粉紅色個(gè)體占1/2，植株Y產(chǎn)生配子過程可形成7個(gè)四分體B植株X不可育的原因是沒有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能形成正常的配子C圖中處可采用的處理方法只有一種，即用秋水仙素處理植株X的幼苗，進(jìn)而獲得可育植株YD用處所用處理方式處理植株Z的幼苗，性成熟后自交，子代中只開白花的植株占1/6答案B解析由題意和圖示分析可知：A1a1可產(chǎn)生的配子及其比例為A1a111，A2a2可產(chǎn)生

10、的配子及其比例為A2a211，二者的雜交后代植株X的基因型及其比例為A1A2A1a2A2a1a1a21111，由于A1、A2控制紅色素合成的效果相同，并具有累加效應(yīng)，所以植株X的表現(xiàn)型及比例為紅色粉紅色白色121，即植株X有三種表現(xiàn)型，其中粉紅色個(gè)體占1/2，植株Y是植株X經(jīng)過染色體加倍而產(chǎn)生的，體細(xì)胞中含有14對(duì)同源染色體，因此植株Y產(chǎn)生配子過程中可形成14個(gè)四分體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于甲、乙兩種植株間的染色體互不同源，所以植株X的體細(xì)胞中沒有同源染色體，不能進(jìn)行正常的減數(shù)分裂，不能形成正常的配子，因而不可育，B項(xiàng)正確；圖中處可采用低溫或用秋水仙素處理植株X的幼苗的方法獲得可育植株Y，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用

11、處所用處理方式處理植株Z的幼苗可導(dǎo)致體細(xì)胞染色體加倍，其基因型為A1A1a1a1，性成熟后產(chǎn)生配子的基因型及其比例為A1A1A1a1a1a1141，自交子代中只開白花的植株占1/61/61/36，D項(xiàng)錯(cuò)誤。例3. 研究人員在柑橘中發(fā)現(xiàn)一棵具有明顯早熟特性的變異株，決定以此為基礎(chǔ)培育早熟柑橘新品種。請(qǐng)回答下列問題：(1)要判斷該變異株的育種價(jià)值，首先要確定它的_物質(zhì)是否發(fā)生了變化。(2)在選擇育種方法時(shí)，需要判斷該變異株的變異類型。如果變異株是個(gè)別基因的突變體，則可采用育種方法，使早熟基因逐漸_，培育成新品種1。為了加快這一進(jìn)程，還可以采集變異株的_進(jìn)行處理，獲得高度純合的后代，選育成新品種2，

12、這種方法稱為_育種。(3)如果該早熟植株屬于染色體組變異株，可以推測(cè)該變異株減數(shù)分裂中染色體有多種聯(lián)會(huì)方式，由此造成不規(guī)則的_，產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的種子。即使得到少量后代，早熟性狀也很難穩(wěn)定遺傳。這種情況下，可考慮選擇育種方法，其不足之處是需要不斷制備_，成本較高。(4)新品種1與新品種3均具有早熟性狀，但其他性狀有差異，這是因?yàn)樾缕贩N1選育過程中基因發(fā)生了多次_，產(chǎn)生的多種基因型中只有一部分在選育過程中保留下來。答案(1)遺傳(2)純合花藥單倍體(3)染色體分離配子組培苗(4)重組解析(1)只有遺傳物質(zhì)發(fā)生改變的“變異”方可遺傳給后代，才具備育種價(jià)值。(2)新

13、品種1由“自交”選育而成，自交可提高變異基因的純度。為加速育種進(jìn)程，可采集變異株的花藥，通過“單倍體育種法”獲得高度純合的后代。(3)發(fā)生染色體組變異后，可致減數(shù)分裂時(shí)染色體聯(lián)會(huì)紊亂，進(jìn)而導(dǎo)致同源染色體分離不規(guī)則，并產(chǎn)生染色體數(shù)目不等、生活力低的配子，因而難以形成足量的受精卵；圖示育種方法利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其最大優(yōu)點(diǎn)是可保持遺傳性狀穩(wěn)定性，但不足之處是需不斷制備組培苗，育種成本相對(duì)較高。(4)與新品種3的育種方法相比，新品種1培育過程中可發(fā)生“基因重組”，從而產(chǎn)生了多種基因型，由此導(dǎo)致多種性狀差異。技巧歸納(1)用秋水仙素處理細(xì)胞群體，分裂期細(xì)胞的比例會(huì)增加。(2)誘變育種能提高基因突變

14、頻率，但不能決定基因突變的方向。(3)單倍體育種包括雜交、花藥離體培養(yǎng)、秋水仙素處理三個(gè)主要環(huán)節(jié)。(4)多倍體育種得到的整個(gè)植株，并不是所有細(xì)胞的染色體數(shù)目都加倍，細(xì)胞是否出現(xiàn)染色體數(shù)目加倍與處理方法有關(guān)?？键c(diǎn)3生物的進(jìn)化考點(diǎn)透視1理清生物進(jìn)化脈絡(luò)種群基因庫(kù)基因庫(kù)差別基因頻率改變現(xiàn)代生物進(jìn)化理論進(jìn)化單位進(jìn)化實(shí)質(zhì)自然選擇導(dǎo)致地理隔離突變和基因重組導(dǎo)致自然選擇學(xué)說生物多樣性基因、物種、生態(tài)系統(tǒng)多樣性2明確隔離、物種形成與進(jìn)化的關(guān)系（1）兩種標(biāo)志生物進(jìn)化的標(biāo)志：種群基因頻率的改變物種形成的標(biāo)志：生殖隔離的形成（2）兩種隔離地理隔離：因地理屏障阻礙基因的交流生殖隔離：兩個(gè)物種之間不能進(jìn)行基因交流（3）

15、物種形成 的三個(gè)環(huán)節(jié)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向例1.典例解析下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，錯(cuò)誤的是()A某物種僅存一個(gè)種群，該種群中每個(gè)個(gè)體均含有這個(gè)物種的全部基因B雖然亞洲與澳洲之間存在地理隔離，但兩洲人之間并沒有生殖隔離C無論是自然選擇還是人工選擇作用，都能使種群基因頻率發(fā)生定向改變D古老地層中都是簡(jiǎn)單生物的化石，而新近地層中含有復(fù)雜生物的化石答案A解析種群中每個(gè)個(gè)體只含有這個(gè)物種的部分基因，不可能含有全部基因，A錯(cuò)誤；亞洲與澳洲之間存在地理隔離，但兩洲人之間仍可婚配產(chǎn)生可育后代，二者之間并沒有生殖隔離，B正確；無論是自然選擇還是人工選擇作用，都會(huì)淘汰部分個(gè)體，從而

16、使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，C正確；生物進(jìn)化是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，因此越古老地層中生物越簡(jiǎn)單，越新近的地層中生物的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，D正確。例2.下圖是某昆蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是()A殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成抗藥靶位點(diǎn)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(jìn)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答案C解析某昆蟲基因pen突變后形成了抗藥靶位點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變具有不定向性，B項(xiàng)錯(cuò)誤；基因突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供原材料，C項(xiàng)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項(xiàng)錯(cuò)誤。例3.如圖A、B、C代表不同的種群

17、，已知A和B原本屬于同一物種，都以物種C作為食物來源，由于地理隔離，且經(jīng)過若干年的進(jìn)化，現(xiàn)在不太清楚A和B是否還屬于同一物種，下列有關(guān)說法中正確的是()A若A和B在一起還能進(jìn)行自由交配，則他們就一定不存在生殖隔離B若A和B的生存環(huán)境差別較大，則環(huán)境的選擇作用將誘發(fā)其中個(gè)體產(chǎn)生不同的變異C若A和B仍然為同一物種，則它們具有共同的基因庫(kù)DA和B種群基因頻率的定向改變，導(dǎo)致了它們朝著一定方向進(jìn)化答案D解析生殖隔離包括不能自由交配、胚胎致死、產(chǎn)生后代不育等，能進(jìn)行自由交配，不一定不存在生殖隔離，A錯(cuò)誤；環(huán)境的選擇作用并不誘發(fā)其中個(gè)體產(chǎn)生不同的變異，而是將有利變異選擇出來，B錯(cuò)誤；基因庫(kù)是對(duì)種群而言的，

18、A、B屬于兩個(gè)種群，因此不具有共同的基因庫(kù)，C錯(cuò)誤；自然選擇使基因頻率定向改變，從而決定生物進(jìn)化的方向，D正確。技巧歸納(1)生物進(jìn)化物種的形成生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的產(chǎn)生。生物發(fā)生進(jìn)化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經(jīng)過生物進(jìn)化，即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ)。(2)物種形成與隔離的關(guān)系：物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離，但必須要經(jīng)過生殖隔離。(3)“新物種”必須具備兩個(gè)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、騾子均不可稱為“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡?，而四倍體西瓜相對(duì)于二倍體西瓜則是“新物種

19、”，因它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)不育，意味著二者之間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另類物種?？键c(diǎn)4基因頻率的相關(guān)計(jì)算考點(diǎn)透視1通過基因型頻率計(jì)算基因頻率若已知AA、Aa、aa的基因型頻率，求A(a)的基因頻率，則：A%AA%1/2Aa%；a%aa%1/2Aa%；或A%(AA2+Aa1)/(所有個(gè)體2) 100%；a%(aa2+Aa1)/(所有個(gè)體2) 100%2X染色體上顯性基因頻率的計(jì)算基因頻率(雌性顯性純合子個(gè)體數(shù)2雄性顯性個(gè)體數(shù)雌性雜合子個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體數(shù)2雄性個(gè)體數(shù)1)例1.典例解析假設(shè)某果蠅種群中雌雄個(gè)體數(shù)目相等，且對(duì)于A和a這對(duì)等位基因來說只有Aa一種基因型?；卮鹣铝?/p>

20、問題：(1)若不考慮基因突變和染色體變異，則該果蠅種群中A基因頻率a基因頻率為_。理論上，該果蠅種群隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA、Aa和aa的數(shù)量比為_，A的基因頻率為_。(2)若該果蠅種群隨機(jī)交配的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是第一代中只有Aa和aa兩種基因型，且比例為21，則對(duì)該結(jié)果最合理的解釋是_。根據(jù)這一解釋，第一代再隨機(jī)交配，第二代中Aa和aa基因型個(gè)體數(shù)量的比例應(yīng)為_。答案(1)1112150%(2)A基因純合致死11解析(1)由題干可知種群中只有Aa一種基因型個(gè)體，因此種群中A與a的基因頻率之比是11，產(chǎn)生的配子中A配子a配子11，配子隨機(jī)結(jié)合，后代中基因型AA為1/21/21/4，基因型Aa為2 1

21、/21/21/2，基因型aa為1/21/2 1/4。A的基因頻率為AA基因型頻率1/2Aa基因型頻率1/41/21/21/2。(2)該種群隨機(jī)交配后，由于后代只有Aa和aa兩種基因型，說明AA基因型個(gè)體死亡。且Aa和aa兩種基因型比例為21，這時(shí)種群中產(chǎn)生的配子比例為A為1/3、a為2/3，依據(jù)遺傳平衡定律，求得后代AA為1/9、Aa為4/9、aa為4/9，其中AA個(gè)體死亡，Aa和aa的比例為11。例2.玉米的高稈(H)對(duì)矮稈(h)為顯性。現(xiàn)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(shí)，每個(gè)群體內(nèi)隨機(jī)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(guān)系如圖。下列分

22、析錯(cuò)誤的是()A0p1時(shí)，親代群體都可能只含有純合子B只有pb時(shí)，親代群體才可能只含有雜合子Cpa時(shí)，顯性純合子在F1中所占的比例為1/9Dpc時(shí)，F(xiàn)1自交一代，子代中純合子比例為5/9答案D解析當(dāng)p0時(shí)，種群只有hh，當(dāng)p1時(shí)，種群只有HH，當(dāng)0p1時(shí)，種群可能是只含有純合子，也可能純合子、雜合子都有，A正確；只有當(dāng)pb時(shí)，F(xiàn)1中Hh的基因型頻率為1/2，此時(shí)親代才可能只含雜合子，B正確；當(dāng)pa時(shí)，Hhhh，即2a(1a)(1a)2，則3a1即H為1/3，h為2/3，顯性純合子在F1中為1/9，C正確；當(dāng)pc時(shí)，HHHh，即c22c(1c)，求得c2/3，則HH4/9，Hh21/32/34/

23、9，hh1/9，則F1自交子代純合子比例為1雜合子14/91/27/9，D錯(cuò)誤。已知蚊子的基因A、B分別位于非同源染色體上。在A、B兩種顯性基因中，只有A基因或只有B基因的胚胎致死。若雄蚊(AABB)與雌蚊(aabb)交配，F(xiàn)1群體中雌雄蚊子自由交配，則F2群體中B基因頻率是()A40% B45% C50% D60%例3.答案D解析AABB和aabb個(gè)體交配，F(xiàn)1的基因型為AaBb，F(xiàn)1雌雄個(gè)體相互交配，按照基因自由組合定律，后代的基因型及比例是A_B_A_bbaaB_aabb9331，其中，A_bb和aaB_死亡，因此F2群體中的基因型為AABBAaBBAABbAaBbaabb12241，其中BBBbbb361，則F2群體中B基因頻率是3/101/26/106/1060%。故選擇D。根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算若A%p，a%q，則：AA%p2，aa%q2，Aa%2pq。所以，a% ，A% 。技巧歸納再見