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1、专题8 变异、进化与育种【2015年高考考纲解读】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()。【重点、难点剖析】一、三种可遗传的变异的分析与判断(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，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。图1交叉互换图2染色体易位(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
2、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；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。(4)涉及基因“质”与“量”的变化基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。二、生物的变异类型1探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路(1)若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。(2)与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传的变异，反之则为不可遗传的变异。(3)设计杂交实验，根据实验结果
3、确定变异性状的基因型是否改变。2显性突变和隐性突变的判定可以选择突变体与其他未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型；对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判断。三、不同需求的育种方法选择与分析来源:学科网ZXXK不同需求的育种方法选择(1)育种目的：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。从基因组成上看，目标品种可能是纯合子，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合子，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。(2)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(3)有些
4、植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(4)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(5)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(6)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(7)若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。注意事项：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的方法鉴定出纯合子。四、现代生物进化理论(1)完善达尔文进化理论图解(2)完善现代生物进化
5、理论图解(3)比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论【高频考点】考点1、三种可遗传的变异的分析与判断【例1】下列有关突变和基因重组的叙述，错误的是()A基因重组的实质是控制不同性状的非等位基因的重新组合B突变和基因重组所引起的变异都是随机的、不定向的，均为生物进化提供原材料C基因工程育种的原理是基因重组D突变和基因重组都是可遗传变异的来源，在光学显微镜下均不可见【变式探究】在细胞分裂过程中出现了甲丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()。A甲丁图都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性B甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验C甲、乙、丁三图中的变异只
6、会出现在有丝分裂过程中D乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中【变式探究】 下列有关生物知识的叙述中，正确的说法是()。自然条件下，基因重组通常发生在生殖细胞形成过程中非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的基因中一个碱基对发生改变，则生物的性状一定发生改变在镜检某基因型为AaBb的父本细胞时，发现其基因型变为AaB，此种变异为基因突变基因突变改变了基因的“质”与“量”，染色体变异仅改变基因的量或改变基因在染色体上的排列顺序A1项 B2项 C3项 D4项【变式探究】 下列与变异有关的说法正确的是()。A基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改
7、变B染色体发生倒位，基因数目没变则生物性状不发生改变C基因突变和染色体变异为生物进化提供了全部的原材料D受精作用过程中配子的自由组合属于基因重组【变式探究】 如图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为()。A甲：AaBb乙：AAaBbbB甲：AaaaBBbb 乙：AaBBC甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBbD甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb考点2、探究生物的变异类型【例2】(2013浙江卷)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
8、。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。通常从其他物种获得_，将其
9、和农杆菌的_用合适的限制性内切酶分别切割，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。【变式探究】 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？方法一：_来源:学科网_；方法二：_。【变式探究3】果蝇为XY
10、型性别决定，表中所示为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况，请分析回答：受精卵中性染色体组成发育情况XX、XXY雌性，可育XY、XYY雄性，可育XXX、YO(没有X染色体)、YY胚胎期致死XO(没有Y染色体)雄性，不育(1)由表可知，果蝇的性别主要取决于_的数目。(2)染色体数目正常的亲代果蝇交配后，形成了一个性染色体组成为XXY的受精卵，其原因可能是亲代雌果蝇卵细胞形成过程中_未分开，产生了含有XX性染色体的卵细胞，与含Y染色体的正常精子结合后形成XXY受精卵；还可能是亲代雄果蝇产生精子时，_未分开，并与正常的卵细胞结合后形成XXY受精卵。(3)在正常的果蝇群体中有一种“嵌合体”果蝇，其身体左
11、侧无“性梳”，而身体右侧有“性梳”(“性梳”是雄果蝇特有的性状)。研究发现“嵌合体”果蝇左侧身体细胞性染色体组成为XX，右侧身体细胞性染色体组成为XO。该果蝇染色体的变异产生于_(填“原始生殖”或“体”)细胞的_分裂过程中。考点3、不同需求的育种方法选择与分析【例4】 (2013江苏，25)现有小麦种质资源包括：高产、感病；低产、抗病；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、品种间杂交筛选获得aB对品种进行染色体加倍处理筛选获得bCa、b和c的培育均可采用诱变育
12、种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c【方法提炼】不同需求的育种方法选择(1)育种目的：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。从基因组成上看，目标品种可能是纯合子，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合子，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。(2)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(3)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(4)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(5)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(6)若要培育原先没有
13、的性状，则可用诱变育种。(7)若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。注意事项：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的方法鉴定出纯合子。【变式探究4】 如图是植物育种的几种方法，请据图回答有关问题。(1)若采用杂交育种方法，以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦新品种时，应从_开始选出矮秆抗病植株进行连续自交，F2矮秆抗病小麦中能稳定遗传的个体所占比例为_。(2)若要在较
14、短时间内获得上述新品种小麦，可选图中_(填字母)途径所用的方法；其中的F过程表示_。(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，选择图中_(填字母)表示的技术手段最为合理可行。(4)若要培育“马铃薯番茄”杂种植株，应采用_等技术手段。【能力突破】【例1】 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文在该群岛发现有13种地雀，如图表示这13种地雀之间的进化关系。(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由_这一共同祖先进化而来的。(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异，这是各小岛上不同的_环境因素作用的结果。该
15、因素在地雀的进化过程中起到了_的作用。(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着_隔离。在长期的进化历程中，各小岛上的地雀分别累积各自的变异，从而彼此之间逐渐形成_隔离，最终形成了地雀新种。(4)若某个小岛上的地雀均为莺雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为_。这是生物进化的_。(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的_多样性。【例2】下列关于生物进化问题的叙述中，正确的是()。生殖隔离是地理隔离的必然结果不同物种之间必然存在生殖隔离种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因隔离、可遗传的变异和自然选择导致了物种的多样性达尔文的自然选择学说认为种群是生物进化的单位自然选择
16、导致了生物的定向变异与进化A B C D【变式探究1】下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是()。A突变和基因重组导致种群基因频率发生定向改变B只有出现了生殖隔离，才标志生物发生了进化C种群基因频率改变一定导致生殖隔离D通过漫长的共同进化过程，形成了多种多样的生态系统【变式探究2】 (2013上海，22)某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图第36个月时，基因a在种群中的频率为()。A0.2 B0.3 C0.4 D0.6【高考预测】1假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，实验小组用不
17、同方法进行了实验(见图)，下列说法不正确的是()A过程育种方法运用的原理是基因突变，最大优点是能提高突变率B过程可使用秋水仙素，它可作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成C过程育种方法运用的原理是基因重组，基因型aaB_的类型经后，子代中aaBB所占比例是5/6D过程应用了单倍体育种的方法，最大的优点是明显缩短育种年限2根据现代生物进化理论的概念图，判断下列有关的说法正确的是()A表示新物种形成B桦尺蠖体色的基因频率由S(灰色)95%变为s(黑色)95%的原因是C表示隔离是物种形成的必要条件D内容包括基因多样性、物种多样性、种群多样性3某植物株色紫色对绿色是显性，分别由基因PL和pl控制，不含
18、pl、PL基因的植物株色表现为白色。该植物株色在遗传时出现了变异(如图所示)，下列相关叙述错误的是()A该变异是由某条染色体结构缺失引起的B该变异是由显性基因突变引起的C该变异在子二代中能够表现出新的株色的表现型D该变异可以使用显微镜观察鉴定4如图表示六倍体小麦(42条染色体)的两个纯种品系的部分染色体及基因组成：、表示染色体，A为矮秆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。乙品系由普通小麦与近缘六倍体偃麦草杂交后，经多代选育而来，图中黑色部分是来自偃麦草的染色体片段，让甲和乙杂交，产生的F1自交，下列相关叙述不正确的是()来源:学科网A普通小麦与近缘偃麦草杂交获得的个体为六倍体B
19、在培育乙品系过程中，由于基因重组导致了染色体上基因E和a的组合C若减数分裂中甲与乙不能正常配对，F1形成的配子中最少含有20条染色体D若减数分裂中甲与乙正常配对，F2中约1/2的个体表现为矮秆、抗条斑病5某科学兴趣小组偶然发现一突变植株，其突变性状是由其一条染色体上的某个基因突变产生的假设突变性状和野生性状由一对等位基因(A、a)控制，为了进一步了解突变基因的显隐性和在染色体中的位置，设计了杂交实验方案：该株突变雄株与多株野生纯合雌株杂交；观察记录子代中雌雄植株中野生性状和突变性状的数量，如表所示。性别 野生性状 突变性状 突变性状/(野生性状突变性状)雄株M1M2QM2/(M1M2)雌株N1
20、N2PN2/(N1N2)下列有关实验结果和结论的说法不正确的是()A如果突变基因位于Y染色体上，则Q和P值分别为1、0B如果突变基因位于X染色体上且为显性，则Q和P值分别为0、1C若突变基因位于X染色体上且为隐性，则Q和P值分别为1、1D如果突变基因位于常染色体上且为显性，则Q和P值分别为1/2、1/26下列有关生物变异来源的叙述，正确的是()A基因突变发生于特定的DNA分子片段，一定会产生新的等位基因，不一定会引起生物性状的改变，电子显微镜下才能看到B自然条件下的基因重组一般只发生于有性生殖产生配子的减数分裂过程中。一对表现型正常的夫妇生出白化病(aa)儿子的变异来源是基因重组C用适宜浓度生
21、长素类似物处理后得到的无子番茄的果肉细胞进行植物组织培养，获得的植株含两个染色体组，所以番茄的无子性状属于可遗传的变异D生物个体发生的染色体变异，无论是染色体结构变异，还是染色体数目变异，显微镜下都能观察到7如图为利用纯合高秆(D)抗病(E)水稻和纯合矮秆(d)易染病(e)水稻快速培育优良品种纯合矮秆抗病水稻(ddEE)的示意图，下列有关叙述正确的是()A过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B过程中非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂前期C过程获得的植株为单倍体，单倍体就是指体细胞中含有一个染色体组的个体D获得无子番茄所用原理与过程相同来源:学科网ZXXK8下列有关利用基因
22、型MMNN与mmnn的小麦进行育种的叙述，不正确的是()A杂交育种可获得基因型为MmNn的小麦，其变异发生在减数第二次分裂后期B单倍体育种可获得基因型为MMnn的小麦，育种的原理有基因重组和染色体变异C将基因型为mmnn的小麦人工诱变可获得基因型为mmNn的小麦，则等位基因的产生来源于基因突变D多倍体育种获得的基因型为MMmmNNnn的小麦通常可比基因型为MmNn的小麦表达出更多的蛋白质9大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群的进化过程如图所示，相关说法正确的是()A种群甲和种群乙之间存在地理隔离，品系1和品系2之间存在生殖隔离Bb过程为进化提供原材料，仅表明基因突变
23、是不定向的Cc过程的实质就是定向改变种群的基因频率，导致品系1和品系2种群基因库出现了差异D物种1和物种2在条件适宜时，仍可进行基因交流，进一步丰富生物的多样性 10下列说法错误的有()单倍体生物的体细胞中都只含有一个染色体组DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变基因突变的结果是产生新基因由受精卵发育而成的生物体一定不是单倍体非同源染色体片段的互换属于基因重组A一项 B两项 C三项 D四项11调查发现某种蜣螂提高了“生活品位”，不仅吃粪便，还取食蜈蚣、千足虫等。与普通蜣螂相比，这种蜣螂后腿较卷曲，便于捕猎，头部较窄而长，便于进食内脏。由此能得出的结论是()从进化的角度看，这种蜣
24、螂与普通蜣螂存在生殖隔离从生态系统成分看，这种蜣螂既是消费者又是分解者与普通蜣螂相比较，这种蜣螂类型的出现是自然选择的结果与普通蜣螂相比较，这种蜣螂种群的某些基因频率发生改变达尔文认为生物进化的基本单位是种群现代进化理论认为生物进化的实质是种群基因型频率的变化A B C D12在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞(图中、表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是()Aa基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合C该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D该细胞的变异均为可遗传变异；都
25、可通过有性生殖传给后代13通过杂交可将同一物种的不同个体上的优良性状集中在一起，也可将不同物种的染色体集中在一起。甲乙为杂交模型，请回答下列问题：(1)无子西瓜备受青睐，结无子西瓜的植株是由父本甲_倍体西瓜与母本乙_倍体西瓜杂交得到的，培育无子西瓜的遗传学原理是_，用_刺激子房发育成无子果实。(2)马铃薯品种是杂合子(有一对基因杂合即可称之为杂合子)，生产上常用块茎繁殖，现要通过杂交方式选育黄肉(Yy)、抗病(Tt)的马铃薯新品种，则杂交亲本甲的基因型为_，乙的基因型为_。(3)现有三个纯系水稻品种：矮秆感病有芒(aabbDD)、高秆感病有芒(AAbbDD)、高秆抗病无芒(AABBdd)。来源
26、:学.科.网为获得矮秆抗病无芒纯系新品种，应选择的杂交亲本为_，获得F1后如让F1自交，则F2中表现为矮秆抗病无芒的个体占F2总数的_，若要获取矮秆抗病无芒纯系新品种，需将F2中矮秆抗病无芒的个体继续_，直至_。如果在中所述F1的基础上尽快获得矮秆抗病无芒新品种，写出后续的育种过程。_。14下图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型，A和a这对等位基因没有显隐性关系，共同决定甲虫的体色，甲虫体色的基因型和表现型如图2所示，请据图回答下列问题。图1图2(1)控制甲虫体色的基因是通过控制_进而控制生物性状的。(2)在种群中出现了基因型为AA的甲虫，A基因最可
27、能的来源是_。该来源为生物进化_。AA个体的出现将会使种群基因库中的_发生改变。(3)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例，可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群_，该环境对甲虫的生存起到_作用。15神舟九号飞船首次搭载活体蝴蝶(卵和蛹)升空。此外，中国空间技术研究院神舟天辰公司搭载的农作物种子和微生物菌种及随“天宫一号”遨游太空的珙桐、普陀鹅耳枥、望天树、大树杜鹃等四种濒危植物种子也一同带回地面。请回答下列相关问题：(1)利用神舟飞船搭载农作物种子和微生物菌种的目的就是通过强辐射、微重力和高真空等太空综合环境因素诱发这些种子发生_(填变异类型)，再返回地面选育新种子、新材料，
28、培育出新品种，这种育种方式就是太空育种，也称空间_育种。(2)与太空育种相比，杂交育种的优点是_。(3)将珙桐的一个细胞放入15N标记的脱氧核苷酸培养液中，在第二次细胞分裂的中期，发现一条染色单体中只有一条脱氧核苷酸链含15N，则其姐妹染色单体有_条链含有15N。(4)已知蝴蝶的体色中，雄蝶黄色(Y)对白色(y)为显性，而雌蝶不管是什么基因型都表现为白色；若该等位基因位于常染色体上，则能够从其子代表现型判断出性别的亲本杂交组合是_。16决定玉米籽粒有色(C)和无色(c)、淀粉质(Wx)和蜡质(wx)的基因位于9号染色体上，结构异常的9号染色体一端有染色体结节，另一端有来自8号染色体的片段(见左
29、图)。科学家利用玉米染色体的特殊性进行了如图所示的研究。请回答问题：(1)8号染色体片段转移到9号染色体上的变异现象称为_。(2)右图中的母本在减数分裂形成配子时，这两对基因所在的染色体_(填“能”或“不能”)发生联会。(3)上图中的亲本杂交时，F1出现了四种表现型，其中表现型为无色蜡质个体的出现，说明亲代_细胞在减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了_，产生了基因型为_的重组型配子。(4)由于异常的9号染色体上有_作为C和wx的细胞学标记，所以可在显微镜下通过观察染色体来研究两对基因的重组现象。将F1表现型为无色蜡质个体的组织细胞制成临时装片观察，观察到_的染色体，可作为基因重组的细胞学证据。16汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！