高考生物二轮复习 专题7 生物的变异育种和进化 生物的变异育种和进化课件

专题七 生物的变异、育种和进化 高频考点一 生物的变异 高频考点二 生物变异在育种上的应用 高频考点三 现代生物进化理论的主要内容(预测) (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)转基因产品的安全()；(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()。 考纲原文 【真题印证】(2016课标全国，32)基因突变和染色体变异是真 核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题： (1)基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同，前者所 涉及的数目比后者_。 (2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异， 也可发生以_为单位的变异。 (3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可 由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的 AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都 得到了基因型为Aa的个体，则最早在子_代中能 观察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观 察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离 得到显性突变纯合体；最早在子_代中能分离得 到隐性突变纯合体。 【答案】(1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二 【解析】(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替 换，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复或 排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体 变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染色 体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞内 个别染色体的增加或减少。(3)根据题干信息“AA和aa植株分别发 生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的 个体”可知，AA和aa植株突变后的基因型都为Aa。若AA植株发 生隐性突变，F1(Aa)自交，子二代的基因型为AA、Aa、aa， 【解析】则最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状，且最 早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa植株发生显 性突变，则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状，Fl(Aa) 自交，子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa，由于基因型为AA和 Aa的个体都表现为显性性状，欲分离出显性突变纯合体，需让 F2自交，基因型为AA的个体的后代(F3)不发生性状分离，则最早 在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。 基因突变和染色体变异的区别 (1)在光学显微镜下可以观察到染色体变异而不能观察到 基因突变。 (2)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换 ，而染色体变异往往涉及许多基因中碱基对的缺失、重复 或排列顺序的改变。 (3)基因突变通常只影响生物的一个性状，而染色体变异 可影响生物的多个性状。 (4)基因突变可发生于病毒、原核生物和真核生物中，而 染色体变异只发生于真核生物中。 归纳点拨 1.(2016湖南长沙一模，5)将果蝇进行相关处理后，其X染色体上可发 生隐性突变、隐性致死突变、隐性不完全致死突变或不发生突变等情 况，遗传学家想设计一个实验检测出上述四种情况。实验时，将经相 关处理的红眼雄果蝇与野生型纯合红眼雌果蝇交配(B表示红眼基因) ，得F1，使F1单对交配，分别饲养，观察F2的分离情况。下列说法不 正确的是( ) A.若为隐性突变，则F2中表现型比值为3：1，且雄性中有隐性突变体 B.若不发生突变，则F2中表现型全为红眼，且雄性中无隐性突变体 C.若为隐性致死突变，则F2中雌：雄1：2 D.若为隐性不完全致死突变，则F2中雌：雄介于1：1和2：1之间 选 【答案】C 【解析】若该突变为隐性突变，即基因B突变为基因b，则F2的 基因型有XBXB、XBXb、XBY、XbY，前三种基因型均表现为红眼， 第四种为隐性突变体，故表现型比例为3：1；若不发生突变， 则F2的基因型有XBXB、XBY，全部为红眼，雄性中无隐性突变体 ；若为隐性致死突变，则F2的基因型有XBXB、XBXb(该个体致死) 、XBY、XbY(该个体致死)，F2中雌：雄1：1；若为隐性不完全 致死突变，则F2的基因型有XBXB、XBXb(该个体不完全致死)、XBY 、XbY(该个体致死)，当基因型为XBXb的个体全部死亡时，则F2 中雌：雄1：1，当基因型为XBXb的个体全部存活时，则F2中 雌：雄2：1，因此，F2中雌：雄介于1：1和2：1之间。 2.(2012课标全国，31)一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中 一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两 种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突 变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二 是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上一对 等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力， 后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的 雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测 结果并作出分析。 如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为_ ，则可推测毛色异常是_性基因突变为_性基 因的直接结果，因为_。 【答案】1：1 隐 显 只有两个隐性纯合亲本中一个 亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛 色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1：1的结果 【解析】根据题干中“突变只涉及一个亲本常染色体上一 对等位基因中的一个基因”，且产生了新性状(毛色异常)分 析，只能是由aa突变为Aa。 【例题印证】(2016湖南怀化二模，5)下列关于单倍体、 二倍体及染色体组的表述，正确的是( ) A.单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体 B.21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组 C.人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位 基因 D.用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细 胞中都含有4个染色体组 选 【答案】C 【解析】单倍体是体细胞中含本物种配子染色体数的个体，由 多倍体生物的配子直接发育而来的单倍体，可以含一个或多个 染色体组，所以单倍体可存在同源染色体，A错误；21三体综合 征患者的体细胞中21号染色体有三条，含两个染色体组，B错误 ；人的初级卵母细胞中的基因已经复制，如果发生基因突变或 交叉互换，则在一个染色体组中可能存在等位基因，C正确；多 倍体通常是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使其染色体加 倍，但不一定每一个细胞均加倍，另外含有4个染色体组的细胞 处于有丝分裂后期时则含有8个染色体组，D错误。 【失分预警】本题易错选A，原因是没有理清单倍体的含 义，不能准确辨析单倍体、二倍体和多倍体等概念的异 同。学生需要注意单倍体与染色体组数目无关，二倍体 和多倍体的发育起点是受精卵，与染色体组数有关。 归纳点拨 3.(原创题)下列关于染色体变异的说法正确的是( ) A.染色体DNA中某段碱基的丢失引起的变异属于染色体结 构变异 B.21三体综合征患者是21号染色体数目增加了1条，所以 对个体性状会产生很大影响 C.染色体以染色体组的形式倍性增加一定会导致基因种类 的增加 D.利用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗可人工诱导产 生我们所需要的多倍体，说明变异是定向的 选B 【答案】B 【解析】DNA中某段碱基的丢失引起的变异属于基因突变 ，不是染色体结构变异，A错误；染色体数目变异导致生 物个体的性状发生变化，对个体一般均造成较大的影响， B正确；染色体数目成倍增加，一般只会增加基因的数目 ，不会增加基因的种类，C错误；用秋水仙素来处理萌发 的种子或幼苗，可能产生我们所需要的多倍体，并不一定 全部都是，变异始终是不定向的，D错误。 4.(2016山西太原调研，25)关于多倍体的叙述，正确的组合是 ( ) 植物多倍体不能产生可育的配子 多倍体在植物中比在 动物中更为常见 八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的 新物种 四倍体水稻与二倍体水稻相比，表现为早熟、粒 多等性状 多倍体的形成可因为有丝分裂过程异常造成 多倍体的形成可因为减数分裂过程异常造成 用秋水仙 素溶液处理休眠种子是诱发多倍体形成的有效方法 A. B. C. D. 选D 【答案】D 【解析】多倍体可产生可育的配子，如同源四倍体等；由 于植物可生活在恶劣环境中，所以多倍体在植物中较常见 ；八倍体小黑麦是多倍体育种形成的；与二倍体水稻相比 ，四倍体水稻的叶片粗壮、营养物质含量多，但表现为晚 熟；有丝分裂或减数分裂过程中纺锤体不能形成，可导致 染色体数目加倍，形成多倍体；休眠种子不进行细胞分裂 ，秋水仙素处理后不能诱发多倍体形成，所以秋水仙素处 理的对象是萌发的种子或幼苗。 5.(2016山东潍坊3月模拟，5)下图为果蝇体内某个细胞的 示意图，下列相关叙述正确的是( ) A.图中的染色体1、5、3、7、8可组成一个染色体组 B.图中标注的三对基因的遗传符 合自由组合定律 C.含有基因B、D的染色体片段发 生交换属于染色体结构变异 D.若该细胞分裂后产生了一个ABdXX的配子，则一定是减 数第一次分裂异常 选 【答案】C 【解析】构成一个染色体组中的染色体是大小不同的，不 含有同源染色体，而7和8是同源染色体；自由组合的基因 是位于非同源染色体上的非等位基因，A、a和B、b位于同 一对同源染色体上，不能自由组合；含B和D基因的染色体 不是同源染色体，它们发生交换属于染色体结构变异中的 易位；由图示中7、8两条染色体同型可知，其都为X染色 体，若产生ABdXX配子，则可能在减数第一次分裂或第二 次分裂时发生了异常。 【例题印证】下列有关育种的叙述错误的是( ) A.多倍体育种得到的新品种不一定是纯合子 B.射线处理得到染色体缺失的果蝇新品种属于人工诱变 育种 C.为避免对三倍体无子西瓜年年制种，可利用植物组织培 养快速繁殖 D.以茎尖或芽尖为材料通过植物组织培养获得的人工种子 一定能抗病毒 选D 【答案】D 【解析】多倍体育种得到的新品种不一定是纯合子，比如普通 的二倍体西瓜(基因型为Aa)，用秋水仙素处理使染色体加倍，得 到的四倍体西瓜(基因型为AAaa)，仍为杂合子，A正确；射 线处理得到染色体缺失的果蝇新品种是利用染色体结构变异的 诱变育种，B正确；三倍体无子西瓜联会紊乱，不能产生正常的 生殖细胞，故可利用植物组织培养快速繁殖，C正确；植物的茎 尖或芽尖分裂旺盛，含病毒极少甚至不含病毒，用植物组织培 养获得的胚状体制成的人工种子不含病毒，但不一定能抵抗病 毒的感染，D错误。 【失分预警】本题易误选A、B。错因在于：(1)没有掌握多 倍体育种的机理和过程；(2)没有理清诱变育种的原理，将 染色体缺失和基因突变中的碱基对的缺失混为一谈。 依据原理常用方法优点缺点举例 杂交育种基因重组 杂交自交选育自 交 将不同个体的优良性状集 中于一个个体上 时间长 ，需及 时发现优 良品 种 矮秆抗锈病小麦 诱变 育种基因突变 辐射诱变 ，激光诱变 ， 作物空间技术育种 可以提高变异的频率，加 速育种进程，大幅度地改 良某些品种 有利变异少， 需大量处理实 验材料 青霉素高产菌株 、太空椒 单倍体育种染色体变异 花药离体培养获得单倍 体，再经秋水仙素或低 温诱导处 理 可以明显地缩短育种年限 技术复杂且需 与杂交配合 快速培育矮秆抗 锈病小麦 多倍体育种染色体变异 秋水仙素处理萌发的种 子、幼苗 器官巨大，提高产量和营 养成分含量 发育延迟，结 实率低 三倍体无子西瓜、 八倍体小黑麦 基因工程育种基因重组 转基因(DNA重组)技术 将目的基因引入生物体 内，培育新品种 定向改变生物的性状；克 服远缘杂 交不亲和的障碍 有可能引起生 态危机 产生人胰岛素的 大肠杆菌、抗虫 棉 细胞融合技术 细胞膜流动性、 细胞全能性 让不同生物细胞原生质 体融合，同种生物细胞 可融合为多倍体 按照人们意愿改变细 胞内 遗传 物质或获得细胞产 品；克服了远缘杂 交不亲 和的障碍 技术难 度高 白菜甘蓝、番 茄马铃 薯 细胞核移植技术 细胞核的全能性 将具备所需性状的体细 胞核移植到去核的卵细 胞中 可改良动物品种或保护濒 危物种 技术要求高 克隆羊、鲤鲫 移 核鱼 6.(2016陕西普通高中一模，5)下列有关生物变异及其应 用的叙述不正确的是( ) A.培育三倍体无子西瓜所依据的原理是染色体数目变异 B.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进细胞融合 C.紫外线处理青霉菌获得高产菌株所依据的原理是基因突 变 D.转基因生物是重组DNA技术的成果，其原理是基因重组 选B 【答案】B 【解析】培育三倍体无子西瓜所依据的原理是染色体数目 变异，A正确；秋水仙素诱导多倍体形成的原因是抑制纺 锤体形成，使染色体数目加倍，B错误；紫外线处理青霉菌 获得高产菌株所依据的原理是基因突变，C正确；转基因生 物是重组DNA技术的成果，其原理是基因重组，D正确。 7.(2016湖北襄阳高三月考，23)下图中的表示 培育番茄新品种的三种育种方法。下列有关说法不正确 的是( ) A.方法和的育种原理都是基因重组，但采用方法 的变异是定向的 B.方法诱导单倍体的过程中，细胞全能性的表达与植物 激素密切相关 C.方法可将抗病基因直接导入叶肉细胞，使其与细胞中 的DNA分子整合 D.上述三种育种方法都没有培育出新物种 选 【答案】C 【解析】图中方法是杂交育种，方法是单倍体育种 ，方法是基因工程育种，所以方法的原理是基因 重组，方法的变异是定向的，故A项正确；方法包括 花药离体培养，体现了细胞全能性的表达需要各种植物激 素的参与，故B项正确；基因工程中抗病基因必须经过修饰 改造，借助运载体导入叶肉细胞，故C项错误；三种方法培 育的抗病新品种之间不存在生殖隔离，所以没有培育出新 物种，故D项正确。 8.(2016安徽江南十校联考，25)下列有关利用基因型为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的小麦可比基因型 为MmNn的小麦表达出更多的蛋白质 选A 【答案】A 【解析】杂交育种获得基因型为MMnn的小麦需将基因型MMNN 与mmnn的小麦进行杂交获得基因型为MmNn的小麦个体，然后 再连续自交最终获得基因型为MMnn的小麦，基因重组主要发生 在减数第一次分裂后期；单倍体育种获得基因型为MMnn的小麦 需先将基因型为MMNN与mmnn的个体杂交，获得基因型为 MmNn的小麦个体，然后采用花药离体培养，秋水仙素诱导的方 法，原理有基因重组和染色体变异；基因型为mmnn的小麦人工 诱变可获得基因型为mmNn的个体，原理为基因突变；多倍体的 特点是蛋白质含量高，果实大，茎秆粗壮等。 【例题印证】(改编题)下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。 下列相关叙述不正确的是( ) A.突变型昆虫的靶位点变为抗药靶位点，杀虫剂不能进入细胞 B.该杀虫剂的选择会使该突变型昆虫的抗药性增强 C.基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料 D.野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离 选D 【答案】D 【解析】据图分析，杀虫剂可以识别并通过靶位点，进入昆虫 细胞从而杀死昆虫，突变后，靶位点变为抗药靶位点，杀虫剂 不能进入细胞，A项正确；自然选择导致种群的基因频率发生定 向的改变，从而决定生物进化的方向，故该杀虫剂的选择会使 该突变型昆虫的抗药性增强，B项正确；突变(基因突变和染色体 变异)和基因重组能为生物进化提供原材料，C项正确；基因突变 使种群的基因频率发生改变，但没有形成新物种，故野生型昆 虫与pen基因突变型昆虫之间不存在生殖隔离，D项错误。 9.(改编题)雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降。 但这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增 加，并使该特性代代保留。下列相关叙述中，正确的是( ) A.雄孔雀尾屏很大，难以逃避天敌，属于不利变异，是被淘汰 的对象 B.孔雀性状进化的实质在于孔雀种群基因频率的改变 C.雌孔雀对雄孔雀的选择不影响基因频率的变化 D.雌孔雀对大尾屏雄孔雀的选择属于共同进化 选B 【答案】B 【解析】生物的变异是不定向的，雄孔雀尾屏很大，难以逃避天 敌，属于不利变异；但是，变异的有害和有利是相对的，不是绝 对的；在孔雀的大尾屏上，我们可以看到五色金翠线纹，其中散 布着许多近似圆形的“眼状斑”，对敌害又有警戒作用；同时大尾 屏这一特性对雌孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加 ，并使该特性代代保留，A错误；种群是生物进化的基本单位， 生物进化的实质在于种群基因频率的改变，B正确；雌孔雀对雄 孔雀尾屏大小的选择，肯定会影响基因频率的改变，C错误；雌 孔雀对大尾屏雄孔雀的选择不属于共同进化，共同进化是指不同 物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响，D错误。 10.(2016河南八市重点高中联考，5)下列有关遗传和进化问题 的叙述，不正确的是( ) A.遗传和变异是进化的基础，通过遗传使控制性状的基因在子 代中得以延续和传递 B.根据基因的自由组合规律推知，基因重组是生物进化的主要 原因 C.地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库间的差异导 致种群间产生生殖隔离 D.自然选择、基因重组、突变，都会导致种群基因频率发生变 化 选B 【答案】B 【解析】生物变异为进化提供原材料，而遗传将有利变异 的基因不断积累，因此遗传和变异是进化的基础，A正确 ；自然选择是生物进化的主要原因，B错误；地理隔离阻止 种群间基因的交流，种群基因库之间的差异导致基因不能 进行交流，从而产生生殖隔离，C正确；自然选择、突变和 基因重组都是导致种群基因频率改变的因素，D正确。 【真题印证】(2015课标全国，32)假设某果蝇种群中雌雄个体 数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。 回答下列问题： (1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率 ：a基因频率为_。理论上该果蝇种群随机交配产生的第 一代中AA、Aa和aa的数量比为_，A基因频率为_ 。 (2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两 种基因型，且比例为2：1，则对该结果最合理的解释是 _。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和 aa基因型个体数量的比例应为_。 【答案】(1)1：1 1：2：1 50% (2)A基因纯合致死 1：1 【解析】该果蝇种群只有Aa一种基因型，A的基因频率为1/2，a 的基因频率为1/2，二者的比例为1：1，该种群随机交配产生的 第一代中，AA占1/4，Aa占2/4，aa占1/4，因此AA、Aa、aa的数 量比