（全国卷地区）高考生物二轮复习 专题讲练 第4单元 生物的遗传、变异和进化 8 生物的变异育种与进化.doc

专题八生物的变异、育种与进化考纲要求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()。8.实验：低温诱导染色体加倍。12015江苏卷 经x射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是() a白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存bx 射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异c通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变d观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异22015全国卷 下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()a该病是由于特定的染色体片段缺失造成的b该病是由于特定染色体的数目增加造成的c该病是由于染色体组数目成倍增加造成的d该病是由于染色体中增加某一片段引起的 考向拓展增加选项，下列相关叙述中，错误的是()e人类猫叫综合征患者可以产生配子f调查人类猫叫综合征的发病率需要在人群中调查g人类猫叫综合征是多种基因控制的伴性遗传病32014北京卷 为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出()a病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用b毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系c中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致d蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用42013山东卷 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t81所示。下列分析错误的是()图t81a曲线的f3中aa基因型频率为0.4b曲线的f2中aa基因型频率为0.4c曲线的fn中纯合体的比例比上一代增加(1/2)n1d曲线和的各子代间a和a的基因频率始终相等 考向拓展题型转换：题目信息不变，请回答下列问题：(1)图示中表示随机交配的曲线是_，a基因的频率_(填“”“”或“”)a基因的频率；随机交配中由于基因频率不变，因此各代的基因型频率_。(2)表示连续自交的曲线是_，逐渐减少的基因型是_(填“纯合子”或“杂合子”)。(3)若将aa个体在封闭的空间内随机交配，大量繁殖，则n代后其a基因的频率为_。【备考指津】1本专题在高考中考查的主要内容有基因突变、基因重组、染色体变异及生物育种，以及生物进化方面的知识。2考查的形式既有选择题也有非选择题，在非选择题中往往结合遗传规律和伴性遗传进行综合考查。题目的背景往往是某种变异或育种实例。3备考时要将三种可遗传的变异及每种变异中的不同类型进行比较，结合一些实例理解变异在育种上的应用，生物进化部分要多理解和识记基本知识。考点一生物的变异考例探究考向1基因突变和基因重组的类型判断(1)基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失，三种突变对性状的影响可作为三种突变类型的判断依据。基因突变引起生物性状的改变情况如下：碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列，但影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列，但影响缺失位置后的序列(2)广义上的基因重组包括三种类型：减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换、减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合、人工条件下的基因重组。三种基因重组的比较如下：重组类型交叉互换型自由组合型基因工程重组型发生时间减数第一次分裂前期(四分体时期)减数第一次分裂后期目的基因导入受体细胞后发生机制同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致基因重新组合同源染色体分开，导致等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中发生基因重组1 某二倍体植物细胞的2号染色体上有基因m和基因r，它们编码各自蛋白质的前三个氨基酸的dna序列如图t82所示，起始密码子均为aug。下列叙述中正确的是()图t82a基因m在该二倍体植物细胞中的数目最多时可有2个b在减数分裂时等位基因随a、b链的分开而分离c基因m和基因r转录时都以b链为模板合成mrnad若箭头处的碱基突变为t，则对应密码子变为auc 方法技巧基因突变和基因重组的其他判断方法(1) 根据亲代基因型判定(2) 如果亲代基因型为bb或bb，则引起b与b不同的原因是基因突变。如果亲代基因型为bb，则引起b与b不同的原因是基因突变或交叉互换。(2)根据细胞分裂方式判定如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同，则为基因突变的结果。如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上的基因不同，则可能是基因突变或交叉互换的结果。(3)根据染色体图示判定如果是有丝分裂后期图中两条子染色体相同位置上的两基因不同，则为基因突变的结果。如果是减数第二次分裂后期图中两条子染色体相同位置上的两基因(同白或同黑)不同，则为基因突变的结果。如果是减数第二次分裂后期图中两条子染色体相同位置上的两基因(颜色不一致)不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。考向2染色体结构变异的判断方法染色体的四种结构变异易与基因突变和基因重组混淆，所以染色体的结构变异类型可以在与基因突变和基因重组的比较中进行判断。 (1)染色体的结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位四种类型；基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换三种类型。它们的区别可用图t83表示。图t83(2)区分易位与交叉互换的方法区分易位和交叉互换的关键是确定发生片段交换的染色体是同源染色体还是非同源染色体。甲乙图t84易位：染色体易位是非同源染色体之间的片段交换，如图乙所示。交叉互换：在减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，此种变异属于基因重组，如图甲所示。2 如图t85表示染色体联会配对出现异常的情况，其中的字母表示基因。下列有关叙述中，正确的是()图t85a图甲中发生了染色体片段的缺失b图乙中发生了染色体片段的增加c图丙所示细胞可产生基因组成为adcbef的配子d图丁表明该细胞中的染色体发生了交叉互换考向3染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的相关判断(1)染色体组数的三种判断方法图t86根据染色体的形态判断：细胞内同一形态的染色体共有几条，则该细胞中就含有几个染色体组。如图甲中与1号(或2号)形态相同的染色体共有4条，则此细胞中有4个染色体组。根据基因型判断：控制同一性状的基因(不区分大、小写字母)出现几次，则含有几个染色体组。如图乙细胞的基因型为aaaabbbb，则该细胞中含有4个染色体组。根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组数染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组数为2个。(2)单倍体、二倍体和多倍体的判断主要看来源，如果来源于配子(如花药离体培养)，则不管有几个染色体组，一定为单倍体；如果来源于受精卵，则为二倍体或多倍体(有两个染色体组则为二倍体；有三个或三个以上的染色体组，则为多倍体)。3 图t87是四种生物的体细胞示意图，a、b图中的字母代表细胞中染色体上的基因，c、d图代表细胞中的染色体情况，那么最可能属于多倍体的细胞是() ab cd图t87对点训练1下列选项中，对图t88变化的解释，最恰当的是()图t88a低温处理导致局部细胞产生了新的基因突变b低温处理导致局部细胞出现了染色体变异c低温处理改变了局部细胞的基因表达d低温环境条件下兔子的白色皮毛为有利变异2h2o2能将鸟嘌呤(g)氧化损伤为8氧7氢脱氧鸟嘌呤(8oxo dg)，8oxo dg与a互补配对。若dna片段有两个g发生上述氧化损伤，则该片段复制两次形成的子代dna中不可能出现的是()a一半分子碱基序列保持不变b一半分子含有8oxo dgc全部分子中gc碱基对数减少d全部分子中at碱基对数增多3如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。下列有关说法正确的是()图t89a图都表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期b图中的变异会使基因所在的染色体变异c图中的变异属于染色体结构变异中的缺失d图中的变异都不会产生新基因考点二生物进化考例探究考向1现代生物进化理论和自然选择学说的关系达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较达尔文自然选择学说现代生物进化理论基本观点遗传变异是自然选择的内因过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争变异一般是不定向的，而自然选择是定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向生存斗争是自然选择的方式，是生物进化的动力适应是自然选择的结果自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程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突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节突变和基因重组产生进化的原材料自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向隔离是新物种形成的必要条件不同点没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理着重研究生物个体进化认为物种形成是微小有利变异积累的结果，没有认识到隔离的作用从分子水平阐明了自然选择对遗传变异的作用机理强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位认为隔离是新物种形成的必要条件共同点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都认为自然选择决定生物进化的方向4 下列关于现代生物进化理论的叙述中，不正确的是()a现代生物进化理论是在研究种群中基因频率变化的基础上发展起来的b种群是生物进化的基本单位c物种形成包括突变和基因重组、自然选择、隔离三个基本环节d自然选择源于过度繁殖和生存斗争考向2基因频率的计算方法1基因频率和基因型频率的辨析基因频率基因型频率公式某基因的频率该基因的数目/该基因与其等位基因的总数100%某基因型的频率该基因型的个体数/总个体数100%2.基因频率的计算规律(1)基因位于常染色体上时已知基因型的个体数，求基因频率。某基因的频率(纯合子个数2杂合子个数)(总个数2)100%。已知基因型频率，求基因频率。某基因的频率该基因纯合子的基因型频率该基因杂合子的基因型频率。(2)基因位于性染色体上时性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因，y染色体上无其等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲基因频率100%。5 某自由交配的种群在、时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为aa、aa的个体数量变化曲线如图t810所示。下列相关叙述正确的是()图t810a在段内，a基因的频率是40%ba基因突变为a基因导致基因型频率在段发生剧变c在、段，aa个体比aa个体的适应能力弱daa个体在、段数量均为40个，说明种群没有发生进化考向3物种形成模式图的分析物种形成的过程图t811如图t811所示，物种4中的种群1、2、3经过长期的地理隔离，由于基因突变、基因重组和自然选择，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，出现了新物种1、2、3。6 某一小岛上的野兔原种种群由于某种原因造成部分个体分别迁移到了两个其他的小岛上。如图t812表示野兔原种进化的过程，下列相关说法不正确的是()图t812a新物种1与新物种2可能是同一物种b由野兔原种形成新物种显示了物种形成的一种方式，即经过地理隔离而达到生殖隔离c图中x、y分别表示突变和基因重组、自然选择，z仅表示自然选择过程d在新物种形成的过程中一定存在种群基因频率的定向改变对点训练1某小岛上环境条件发生变化(图中a点)后，生活在该岛上的某个种群中t和t基因频率的变化情况如图t813所示。下列有关说法错误的是()图t813at基因较t基因控制的性状更适应新环境b两曲线相交时该种群中tt与tt基因型频率相等c在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变d若变化后的环境条件保持一段时间，则该种群中t基因的频率将为021万年前，科罗拉多大峡谷中的松鼠(原种群中黑毛基因a的频率为50%)被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生明显的分化。研究人员指出，经过长期演化可能已形成两个物种。下列说法错误的是()图t814a物种的形成必须通过a最终达到cb为生物进化提供原材料cb的变化是生物进化的实质d若环境变化后，种群中基因型为aa、aa的个体数量在一年后各增加20%，基因型为aa的个体数量减少20%，则一年后a基因的频率为5/111有关基因突变和基因重组的判断(1)a基因突变为a基因，a基因还可能再突变为a基因()(2)人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变()(3)基因突变如果引起了生物性状的改变，则一定不是碱基对的替换()(4)基因突变可以产生新的基因，为生物进化提供原始材料()(5)非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异()(6)非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组()(7)基因重组既可发生于同源染色体之间，也可发生于非同源染色体之间()(8)无论是基因重组还是染色体结构变异，均可为生物进化提供原材料()2有关染色体变异的判断(1)在有丝分裂和减数分裂的过程中，会由于非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异()(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化()(3)染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化()(4)单倍体就是含有奇数个染色体组的个体()(5)单倍体不一定是不可育的()(6)二倍体和多倍体都是由受精卵发育而成的()(7)低温和秋水仙素都可诱导多倍体的产生()3有关生物进化的判断(1)生殖隔离一旦形成就标志着新物种的产生()(2)基因突变虽对多数个体不利，但有利的基因突变决定了生物进化的方向()(3)二倍体西瓜与四倍体西瓜可以杂交，所以它们之间不存在生殖隔离()(4)生物进化的基本单位是群落()(5)生物进化的方向与基因突变的方向一致()(6)现代生物进化理论认为，生物进化的实质是有利变异的积累()(7)用进废退是生物进化的动力()4有关生物变异与进化的图解分析(1)图t815表示多种生物变异。图t815请据图对下列叙述进行判断：图所示的生物变异是基因重组，发生于减数第一次分裂后期()图所示的生物变异是染色体结构变异，发生于非同源染色体之间()图和图所示的变异既可以发生于有丝分裂，也可以发生于减数分裂()图所示的生物变异是基因突变，可能引起多个氨基酸的改变()图所示的变异是染色体结构变异中的缺失或重复()图和图所示的生物变异均发生于细胞分裂的间期()(2)图t816是我国黄河两岸a、b、c、d 4个物种及其演化关系的模型。图t816请据图对下列叙述进行判断：由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程()黄河北岸的b物种迁回黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同()c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化()判断d物种是否是不同于b物种的新物种的方法是观察两个物种的生物能否自由交配，并产生可育后代()物种的形成只有如图t816所示的一种方式()专题八生物的变异、育种与进化 真题聚焦拓展1a解析 白花的出现是x射线诱发的基因突变而非对环境的主动适应，故a项错误。2a解析 本题考查猫叫综合征的发病原理。猫叫综合征是由于人体5号染色体短臂缺失造成的，故选a项。拓展 g解析 人类猫叫综合征患者能产生配子，e项正确。调查遗传病的发病率需要在人群中进行，人群越大，误差越小，f项正确。人类猫叫综合征是染色体结构变异引起的遗传病，无相关的致病基因且也不是伴性遗传，g项错误。3c解析 通过初期和几年后存活病毒的种类比例不同，同时引起的兔种群数量的变化，说明病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用，a项正确。强毒性病毒感染兔后，兔很快死亡，种群数量大幅下降，也会导致病毒的数量下降，因而不利于维持病毒和兔的寄生关系， b项正确。中毒性病毒比例升高是病毒和兔的选择作用的结果，不能说是兔的抗病毒能力下降所致，c项错误。蚊子可以传播兔的病毒，在兔和病毒之间的协同进化过程中发挥作用，d项正确。4c解析 本题主要考查分离定律的应用、理解以及基因频率的计算等知识，同时考查学生综合分析问题的能力。基因型为aa的小麦，连续自交n代，fn中aa出现的概率为、显性纯合子出现的概率为，纯合子出现的概率为1，杂合子aa出现的概率对应曲线，fn中纯合体的比例比上一代增加1，c项错误。无论自交还是随机交配，a与a基因频率不变且均为0.5，随机交配子代中aa出现的频率为0.50.520.5，对应曲线，d项正确。连续自交并逐步淘汰隐性个体，fn中aa出现的概率为，f2中aa出现的概率为0.4，对应曲线，b项正确。随机交配并逐代淘汰隐性个体，f1中aa占、aa占，即a与a基因对应频率为、，再随机交配一次并不淘汰，f2中aa、aa、aa分别占、2、，淘汰隐性个体，则f2中aa出现的概率为，同理，f3中aa出现的概率为0.4，a项正确。拓展 (1)不变(2)杂合子(3)0.5解析 (1)亲本中aa的比例为1，随机交配，子一代中aa基因型频率为1/2，继续随机交配不受干扰，a和a基因的频率不改变，并且二者相等，aa的比例也保持定值，曲线符合此种交配方式。(2)杂合子连续自交，fn中aa的概率为(1/2)n，对应曲线。(3)若将aa个体在封闭的空间内随机交配，种群的基因频率不变。 核心考点整合例1d解析 当该二倍体植株为纯合子时，基因m在该二倍体植物细胞中数目最多时可有4个(有丝分裂后期)，a项错误。在减数分裂过程中等位基因随同源染色体的分开而分离，而不是随a、b链的分开而分离，b项错误。起始密码子均为aug，则基因m以b链为模板合成mrna，而基因r以a链为模板合成mrna，c项错误。基因m以b链为模板合成mrna，若箭头处的碱基突变为t，即cagtag，则对应密码子由guc变为auc，d项正确。例2c解析 图甲中，正常染色体为abcdef，另一条染色体增加了de片段，为重复，a项错误。同理，b项错误。图丙中bcd所在片段发生了位置的颠倒(倒位)，c和c所在片段可能发生交叉互换，可能产生基因组成为 adcbef的配子，c项正确。图丁可能是非同源染色体的某些片段发生了易位，而不是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，d项错误。例3d解析 根据题图可推知，a、b、c、d中分别具有4个、1个、2个、4个染色体组。但有丝分裂过程的前期和中期，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，而姐妹染色单体上含有相同的基因，则一对同源染色体可能具有如图a所示的4个基因。故最可能属于多倍体的细胞是d。 对点训练1c解析 基因突变和染色体变异具有低频性、不定向性，不可能敷冰块的背部细胞中均发生相同的基因突变或染色体变异，a、b项错误。基因的表达受环境的影响，低温处理改变了局部细胞的基因表达，进而使兔子的白色皮毛转变成黑色，c项正确。小白兔的背部敷冰块后，白色皮毛变成了黑色皮毛，与低温环境条件下兔子的白色皮毛是否是有利变异无关，d项错误。2d解析 由于dna片段中共有3个g，其中有2个g发生氧化损伤，而这两个g可能是一条链上的g，所以该片段复制两次形成的子代dna中可能出现一半分子碱基序列保持不变，另一半dna分子中有8oxo dg，a、b项正确。由于鸟嘌呤氧化损伤为8oxo dg后，能与a互补配对，所以复制后形成的dna分子中gc碱基对数减少，c项正确。由于dna复制是半保留复制，所以只有部分dna分子at碱基对数增多，d项错误。3d解析 图表示交叉互换，发生在减数分裂的四分体时期，图表示易位，a项错误。图中的变异属于基因突变中的碱基对的缺失，不会使基因所在的染色体变异，b项错误。图中，若染色体3正常，则染色体4发生染色体结构变异中的缺失；若染色体4正常，则染色体3发生染色体结构变异中的重复，c项错误。只有基因突变才能产生新基因，d项正确。例4d解析 现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变，a项正确。现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，b项正确。突变和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，并决定生物进化的方向；隔离使两个种群的基因库之间失去自由交流的机会，是形成新物种的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离，c项正确。过度繁殖(为自然选择提供更多的选择材料)和生存斗争(自然选择的方式)是达尔文自然选择学说的基本观点，d项错误。例5c解析 分析题图可知，在段，aa40个，aa20个，aa40个，该段a基因的频率(40240)200100%60%，a基因的频率(20240)200100%40%，在段，aa20个，aa40个，aa40个，该段a基因的频率(20240)200100%40%，a基因的频率(40240)200100%60%，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在、段，a和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，a、d项错误。导致基因型频率在段发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体的选择作用，b项错误。在、段，aa个体比aa个体的适应能力弱，c项正确。例6c解析 种群产生不同性状是突变和基因重组的结果，有利性状个体保存是自然选择的结果，因此，x、y分别表示突变和基因重组、自然选择，z表示若干次突变和基因重组以及自然选择的作用。 对点训练1d解析 由题图可知，该小岛