（直击高考）2013届高考生物二轮复习（考情分析+知识综合+典例导航+专题训练）专题六 变异与进化（含解析）新人教版

1 专题六 变异与进化专题六 变异与进化 考情分析 本专题内容在高考中主要考查 可遗传的变异的概念 类型 特点 来源 可遗传变异原理在育种 中的应用 现代进化理论的内容 发展及应用 本专题内容综合性较强 常通过新的背景材料综合考查 多种育种知识 对学生的能力要求较高 命题形式 既有选择题 又有非选择题 简答题中的实验探究与育种方案的设计不容忽视 知识网络 知识综合 1 1 三种可遗传变异的比较 三种可遗传变异的比较 基因突变基因重组染色体变异 实质基因结构发生改变基因的重新组合染色体的结构和数目发生改变 类型 自然突变 诱发突变 自由组合 交叉互换 染色体结构变异 染色体数目变异 发生时期 DNA 复制时 有丝分裂 间期和减数第一次分裂 间期 减数第一次分裂的四 分体时期及后期 细胞分裂期 适用范围任何生物均可发生 真核生物进行有性生 殖产生配子时 真核生物细胞增殖过程中均可 发生 产生结果产生新的基因产生新的基因型引起基因数目或顺序发生变化 意义 生物变异的根本来源 提供生物进化的原始材 料 形成生物多样性的重 要原因 对生物进化 有十分重要意义 对生物进化有一定的意义 备注 基因突变具有普遍性 不定向性 低频性 多 害少利性等特点 基因工程的原理也属 于基因重组 光镜下可检出 2 2 变异与育种 变异与育种 名称原理方法优点 2 杂交育种基因重组 杂交 自交 筛选出符合 要求的表现型 通过自交 至不发生性状分离为止 使分散在同一物种不同品种 中的多个优良性状集中于同 一个体上 诱变育种基因突变 射线 激光 化学药品处 理 生物处理 提高突变率 加快育种时程 大幅度改良某些性状 单倍体育种染色体变异花药离体培养后再加倍明显缩短育种年限 多倍体育种染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子 和幼苗 器官大 营养物质含量高 基因工程育种基因重组 将一种生物特定基因转移 到另一种生物细胞中 定向改造生物的遗传性状 提醒 基因突变不一定引起生物性状改变的原因 1 发生突变的碱基位于基因结构的内含子中 2 发生隐性突变 3 基因突变后的密码子与原密码子决定的氨基酸是同一种 3 3 生物的进化 生物的进化 1 物种形成的方式分为渐变式和骤变式 生物书以渐变式为例讲述其过程 物种形成主要为渐变式 一个种群 多个小种群 种群基因频率定向改变 亚种 新物种 2 物种形成与生物进化的区别 生物进化不一定形成新的物种 生物进化的实质是种群基因频率的改变 只要基因频率改变就属于 进化范围 物种的形成在基因频率改变的基础上突破种的界限 出现生殖隔离 典例导航 1 2012 海南 23 关于现代生物进化理论的叙述 错误的是 A 基因的自发突变率虽然很低 但对进化非常重要 B 不同基因型的个体对环境的适应性可相同 也可不同 C 环境发生变化时 种群的基因频率可能改变 也可能不变 D 同一群落中的种群相互影响 因此进化的基本单位是群落 答案 D 解析 基因突变率虽然低 却是生物变异的根本来源 是生物进化的原材料 A 项正确 生物的表现型 是基因型与环境共同作用的结果 基因型不同 表现型相同 对环境的适应性相同 也可能表现型 不同 对环境的适应性也不同 B 项正确 环境发生的变化如果影响到某些基因型 由于环境的选择 作用 就会使种群的基因频率改变 如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性 也可能 不起选择作用 使基因频率不变 C 项正确 种群内个体之间才有基因交流 所以生物进化的基本单 位是种群而非群落 D 项错误 2 2012 海南 24 玉米糯性与非糯性 甜粒与非甜粒为两对相对性状 一般情况下用纯合非糯非甜 粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时 F1表现为非糯非甜粒 F2有 4 种表现型 其数量比为 9 3 3 1 若重复该杂交实验时 偶然发现一个杂交组合 其F1仍表现为非糯非甜粒 但某一 F1 植株自交 产生的 F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒 2 种表现型 对这一杂交结果的解释 理论上最合 理的是 A 发生了染色体易位 B 染色体组数目整倍增加 C 基因中碱基对发生了替换 D 基因中碱基对发生了增减 突变 重组 选择 漂变 等 出现生殖隔离 地理隔离多种因素 3 答案 A 解析 具有两对 或更多对 相对性状的亲本进行杂交 在 F1产生配子时 在等位基因分离的同时 非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合 如果两对 或更多对 非等位基因位于一对非同源 染色体上就不会表现出自由组合 从题目可知 发生突变的植株不能进行基因的自由组合 原因最 可能是发生染色体易位 使原来位于非同源染色体上的基因 位于一对同源染色体上了 3 2012 江苏 5 下列关于生物进化的叙述 错误的是 A 生物的种间竞争是一种选择过程 B 化石是研究生物进化的重要依据 C 外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向 D 突变的可遗传性阻碍生物进化 答案 D 解析 生物竞争也是一种环境因素 A 正确 化石是过去生物的 遗体 遗迹和遗物 可通过对比了解生物进化情况 B 正确 生物 也可 引起环境的变化 C 正确 突变是生物进化的原材料 D 错 4 2012 海南 29 8 分 无子西瓜是由二倍体 2n 22 与同源四倍体杂交后形成的三 倍体 回答下列问题 1 杂交时选用四倍体植株作母本 用二倍体植株作父本 取其花粉涂在四倍体植株的 上 授粉后套袋 四倍体 植株上产生的雌配子含有 条染色体 该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合 形成含有 条染色体的合子 2 上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株 该植株会产生无子果实 该果实无子的原因是三倍 体的细胞不能进行正常的 分裂 3 为了在短期内大量繁殖三倍体植株 理论上可以采用 的方法 答案 8 分 1 雌蕊 或柱头 2 分 22 1 分 33 1 分 2 减数 2 分 3 组织培养 2 分 其他合理答案也给分 解析 1 利用多倍体育种技术培育无子西瓜时 在二部体西瓜的幼苗期 用秋水仙素处理得到四倍体植株 以其作母本 用二倍体植株作父本 两者杂交 把得到的种子种下去会长出三倍体植株 由于三倍 体植物在减数分裂时联会紊乱 无法形成正常配子 所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或 柱头 即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实 由于没有受精 所以果实里没有种子 即 为无子西瓜 四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来 体细胞中含有 22 2 44 条染色体 减 数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半 22 二倍体植株产生的雄配子含 44 2 11 条染色体 两者结合形成含有 33 条染色体的受精卵 22 2 2 三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组 减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的 配子 3 利用植物组织培养技术可以快速 大量繁殖植物植株 5 2012 江苏 28 8 分 科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中 育成了抗 叶锈病的小麦 育种过程见图 图中 A B C D 表示 4 个不同的染色体组 每组有 7 条染色体 C 染 色体组中含携带抗病基因的染色体 请回答下列问题 4 1 异源多倍体是由两种植物 AABB 与 CC 远缘杂交形成的后代 经 方法培育而成 还可 用植物细胞工程中 方法进行培育 2 杂交后代 染色体组的组成为 进行减数分裂时形成 个四分体 体细 胞中含有 条染色体 3 杂交后代于中 C 组的染色体减数分裂时易丢失 这是因为减数分裂时这些染色体 4 为使杂交后代 的抗病基因稳定遗传 常用射线照射花粉 使含抗病基因的染色体片段转接到小 麦染色体上 这种变异称为 答案 1 秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交 2 AABBCD 14 42 3 无同源染色体配对 4 染色体结构变异 解析 1 A B C D表示4个不同的染色体组 植物AABB产生AB的配子 植物 产生含C的配子 结合后形 成ABC受精卵并发育为相应的种子 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 形成可育的后代AABBCC 还可以 利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体 2 AABBCC产生的配子为ABC AABBDD产生的配子为ABD 配子结合形成AABBCD的受精卵 减数分裂过程 中同染色两两配对形成四分体 C染色体组和D染色体组中无同源染色体 不能形成四分体 两个A染色 体组可形成7个四分体 两个B染色体组可形成7个四分体 共计14个四分体 由于 中有6个染色体 每 个染色体组7条染色体 共42条 3 杂交后代 减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失 4 射线可能会导致 C 染色体断裂 断裂的部分如果含有抗病基因 抗病基因可通过易位的方式转移到 另一条非同源染色体上 这种变异为染色体结构变异 专题训练 1 下列有关生物进化的论述中 不符合达尔文进化学说基本观点的是 A 遗传和变异是自然选择发生作用的基础 B 生物的变异是不定向的 自然选择是定向的 C 变异经过长期的自然选择和积累 就可能产生出生物的新类型 D 环境改变使生物产生定向变异 以适应变化的环境 2 20112011 安徽安徽 4 4 人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力 临床上常用小剂量的放射性同位素 131I 治疗某些甲状腺疾病 但大剂量的131I 对人体会产生有害影响 积聚在细胞内的131I 可能直接 A 插入 DNA 分子引起插入点后的碱基引起基因突变 B 替换 DNA 分子中的某一碱基引起基因突变 C 造成染色体断裂 缺失或易位等染色体结构变异 D 诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代 3 某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦 相关叙述正确的是 A 该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变 B a 过程能提高突变率 从而明显缩短了育种年限 C a c 过程都需要使用秋水仙素 都作用于萌发的种子 5 D 要获得 yyRR b 过程需要进行不断的自交来提高纯合率 4 为获得纯合高蔓抗病番茄植株 采用了下图所示的方法 图中两对相对性状独立遗传 据图分析 正确的是 A 过程 的自交代数越多 杂合高蔓抗病植株的比例越高 B 过程 是杂交育种过程中最关键的一个步骤 C 过程 主要利用了植物组织培养技术 D 过程 通常需要用秋水仙素处理幼苗 5 1950 年 为除去对农作物构成重大危害的兔 澳洲使用了能引起兔致命疾病的病毒 右图是对此后 6 年 间兔的死亡率和病毒的毒性变化进行调查的结果 生物学家从结果中得知一个事实 即兔基因发生遗 传性的变异而对病毒产生抗性 病毒也因遗传性的变异而毒性减小 以此为根据得出了如下结论 在较短的时期内 兔和病毒已协同进化 了 关于兔和病毒进化原因的说法中 正确的是 A 隔离 自然选择 B 隔离 突变 C 自然选择 定向变异 D 自然选择 突变 6 果蝇是常用的遗传学研究的试验材料 据资料显示 果蝇约有 104对基因 现有一黑腹果蝇的野生种 群 约有 107个个体 请分析回答以下问题 该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的 经观察 该种群中果蝇有多种多样 的基因型 分析其产生的原因 是在突变过程中产生的 通过有性生殖中的 而产生 的 使种群中产生了大量的可遗传的 其产生的方向是 它们都能为生物进化提供 但不能决定生物进化的 假定该种群中每个基因的突变率都是 10 5 那么在该种群中每一代出现的基因突变数是 随机从该种群中抽出 100 只果蝇 测知基因型 AA 灰身 35 只 Aa 灰身 60 只 aa 黑身 5 只 请问 A 基因的基因频率为 a的基因频率为 假定残翅 v 的基因突变率为 10 5 由于在正常环境条件下 残翅果蝇难以生存 结果长翅果蝇 V 类型个体逐渐增多 V 基因频率也随之升高 经过许多代后 长翅类型为该种群中常见类型 与其 他突变类型相比 残翅个体数要少得多 这一现象说明 隔离是形成新物种的 常见的隔离类型有 和 通常经过长期的 隔离而达到 隔离 不同的果蝇种群之间 若一旦发生了 隔离 就不会有基 因交流了 通过对果蝇和其他生物的群体遗传学的研究 可得出生物进化的基本单位是 生物进化 的实质在于 新物种形成的三个基本环节是 其中必要条件是 使种群的基因频率定向改变 并决定 的方向 7 某植物种群 AA 基因型个体占 30 aa 基因型个体占 20 则 1 该植物的 A a 基因频率分别是 2 若该植物自交 后代中 AA aa 基因型个体分别占 这时 A a 的基因频率分 别是 3 依现代生物进化理论 这种植物在两年中是否发生了进化 原因 6 4 由此可见 进化的单位是 进化的原料由 提供 生物进化方 向决定于 进化的实质是 8 某动物种群中 AA Aa 和 aa 的基因型频率分别为 0 3 0 4 和 0 3 请回答 1 该种群中 a 基因的频率为 2 如果该种群满足四个基本条件 即种群足够大 不发生 不发生 没有迁入迁出 且种群中个体间随机交配 则理论上该种群的子一代中 aa 的基因型频率为 3 假定该动物种群满足上述四个基本条件 但不发生随机交配 只在相同基因型之间进行 则理论上 该种群的子一代中 AA Aa 和 aa 的基因型频率分别为 和 如果子一 代也同样只发生相同基因型之间的交配 其后代中