高考生物二轮复习专题7生物变异育种和进化学案新人教版

专题七生物变异、育种和进化构建网络·串联知识YAODIANZHENGHEZICEPAICHA要点整合·自测排查eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点一))生物可遗传变异的类型一、整合主干知识1．突破生物变异的4大问题2．“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体3．界定“三倍体”与“三体”二、自测排查1．有关基因突变叙述的正误(1)某基因发生插入突变后，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链增加了1个氨基酸，故突变前后最多有1个氨基酸不同。(×)(2)基因突变产生的新基因不一定传递给后代。(√)(3)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。(√)(4)基因是具有遗传效应的DNA片段，HIV的遗传物质是RNA，不能发生基因突变。(×)2．有关染色体变异叙述的正误(5)染色体的倒位和数目的变异可以用显微镜观察检测，但只会出现在有丝分裂中。(×)(6)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。(×)(7)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。(√)(8)XYY个体的形成及三倍体无子西瓜植株的高度不育均与减数分裂中同源染色体的联会行为有关。(×)三、边角扫清1．DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失是否一定是基因突变？原因是？提示：不一定。基因突变是发生在基因中的碱基对的替换、增添或缺失，若碱基对的替换、增添或缺失发生在没有遗传效应的DNA片段，则不属于基因突变。2．染色体结构变异一般会对生物体造成什么影响？提示：会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的改变。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点二))生物育种一、整合主干知识1．分析生物育种程序和原理(1)识别图中各字母表示的处理方法：A：杂交，D：自交，B：花药离体培养，C：低温或秋水仙素处理幼苗，E：诱变处理，F：低温或秋水仙素处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。(2)据图判断育种方法及依据原理：育种流程育种方法原理亲本eq\o(→,\s\up7(A、D))新品种杂交育种基因重组亲本eq\o(→,\s\up7(B、C))新品种单倍体育种染色体变异种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(E))新品种诱变育种基因突变种子或幼苗eq\o(→,\s\up7(F))新品种多倍体育种染色体变异植物细胞eq\o(→,\s\up7(G、H、I、J))新品种基因工程育种基因重组二、自测排查1．单倍体育种和多倍体育种的原理都是染色体变异。(√)2．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆，属于诱变育种。(√)3．三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。(√)4．抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。(×)5．人工诱变育种可提高突变率，但不一定出现人们所需要的性状。(√)6．单倍体育种过程包括花药离体培养和秋水仙素处理萌发的种子两大阶段。(×)7．多倍体育种得到的整个植株，并不是所有细胞的染色体数目都加倍。(√)8．若要使原品系营养器官“增大”或“加强”可采用单倍体育种。(×)三、边角扫清1．杂交育种是指。提示：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中到一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2．诱变育种一般不用于动物，请分析原因。提示：诱变育种具有不定向性和低频性，需要处理大量材料，且发生在动物体细胞中的突变难以遗传给后代。3．基因工程育种与传统育种技术相比具有哪些优点和缺点？提示：优点：能定向地改变生物遗传性状；目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍。缺点：技术复杂，安全性问题多。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点三))生物进化一、整合主干知识1．理清生物进化脉络2．归纳现代生物进化理论中的“三、三、两、两”二、自测排查1．由于农田的存在，某种松鼠被分隔在若干森林斑块中，不同森林斑块中的松鼠属于不同种群，存在生殖隔离。(×)2．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变。(√)3．长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化。(√)4．物种的形成必须经过生殖隔离，因此生殖隔离是新物种朝不同方向发展的决定性因素。(×)5．因自然选择是通过作用于个体而影响种群的基因频率，所以进化改变的是个体而不是种群。(×)6．生物进化的方向与基因突变的方向一致。(×)7．害虫抗药性增强，是因为杀虫剂刺激害虫产生抗药性，并在后代中不断积累。(×)8．不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化发展，形成生物的多样性。(√)三、边角扫清1．物种是指？提示：在自然状态下能相互交配并且产生可育后代的一群生物。2．什么是“精明的捕食者”策略？其原理是什么？提示：捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，否则自己也无法生存，这就是“精明的捕食者”策略。其原理是捕食者和被捕食者的负反馈调节。3．在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？提示：选择的直接对象是具有某特定表现型的生物体，而不是控制该性状的基因型，但可导致控制该性状的基因的频率上升或下降。YANJIUKAOTIJIENANPEIYOU研究考题·解难培优eq\o(\s\up7(),\s\do5(培优一))理解可遗传变异的原理及在育种中的应用题点1综合考查变异类型、特点及判定1．(2020·全国卷Ⅱ)关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是(C)A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同【解析】细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别也不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。2．(2020·江苏省高考真题)某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTTCTCTTCTCTT####，下列叙述正确的是(C)A．CTCTT重复次数改变不会引起基因突变B．CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例C．若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变D．CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大【解析】重复序列位于膜蛋白基因编码区，CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变，会引起基因突变，A错误；基因中嘧啶碱基的比例＝嘌呤碱基的比例＝50%，CTCTT重复次数的改变不会影响该比例，B错误；CTCTT重复6次，即增加30个碱基对，由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为31，则正好增加了10个氨基酸，重复序列后编码的氨基酸序列不变，C正确；重复序列过多可能影响该基因的表达，编码的蛋白质相对分子质量不一定变大，D错误。归纳提升：不同类型的基因突变对生物性状的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小除非终止密码出现，否则只改变0或1个氨基酸增添大不影响插入位置以前的氨基酸序列，但影响插入位置以后的氨基酸序列缺失大不影响缺失位置以前的氨基酸序列，但影响缺失位置以后的氨基酸序列题点2育种原理和过程的分析3．(2020·江苏省江浦高级中学高三二模)水稻的高茎(D)对矮茎(d)显性，无香味(T)对有香味(t)显性。现有基因型ddTT和DDtt的水稻品种，利用不同的育种方法可培育出不同的类型。下列有关叙述错误的是(D)A．通过杂交育种获得ddtt，其变异发生在减数第一次分裂后期B．通过诱变育种产生ddTt，原理是基因突变C．通过多倍体育种获得DDddTTtt，原理是染色体变异D．通过单倍体育种获得ddtt，缩短时间且操作简便【解析】通过杂交育种获得ddtt，其基因重组发生在减数第一次分裂后期，A正确；诱变育种的原理为基因突变，B正确；多倍体育种的原理为染色体数目变异，C正确；通过单倍体育种获得ddtt，可明显缩短育种年限，但操作繁琐，D错误。4．(2020·全国卷Ⅰ)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。(2)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是控制新性状的基因是杂合的，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是通过自交筛选性状能稳定遗传的子代。【解析】(1)由分析可知，减数分裂形成配子的过程中，基因重组的途径有减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。(2)在诱变育种过程中，诱变获得的新个体通常为杂合子，自交后代会发生性状分离，故可以将该个体进行自交，筛选出符合性状要求的个体后再自交，重复此过程，直到不发生性状分离，即可获得稳定遗传的纯合子。5．(2020·全国卷Ⅲ)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：eq\o(一粒小麦,\s\do4(AA))×eq\o(斯氏麦草,\s\do4(BB))↓杂种一↓eq\o(拟二粒小麦,\s\do4(AABB))×eq\o(滔氏麦草,\s\do4(DD))↓杂种二↓eq\o(普通小麦,\s\do4(AABBDD))(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是无同源染色体，不能进行正常的减数分裂。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有42条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是营养物质含量高、茎秆粗壮(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有秋水仙素处理(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。【解析】(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。易错易混：1．动、植物杂交育种的区别植物：杂交育种中纯合子的获得只能通过逐代自交的方法，不能通过测交方法：子代留种。动物：杂交育种中纯合子的获得一般通过测交的方法；亲代留种。2．分清可遗传与可育(1)确认是否为可遗传变异一般依据遗传物质是否发生变化。(2)可遗传≠可育。①三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现高度不育，但它们均属于可遗传的变异——其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状——这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别。②无子番茄无子的原因是植株未受粉，生长素促进果实发育，这种无子性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结出有子果实，其遗传物质未发生改变。题点3结合生物变异分析相关实验6．(2020·山东省高三一模)鹦鹉的毛色由两对独立遗传的基因A、a和B、b控制，如图所示，其中B、b位于Z染色体上。某人所养的一对绿色鹦鹉产下一只白色鹦鹉和一只蓝色雌性鹦鹉甲，甲的左翅上带有白色斑点，假设基因突变只改变一对等位基因中的一个基因，缺失一条常染色体的个体能够存活。下列关于甲左翅上白色斑点产生原因的分析，错误的是(B)A．若甲产生的原因是基因突变，变异细胞的基因型为aaZbWB．若甲产生的原因是基因重组，变异细胞中a基因发生重新组合C．若甲产生的原因是染色体结构变异，变异细胞中含A的片段缺失D．若甲产生的原因是染色体数目变异，变异细胞中缺少一条常染色体【解析】若甲产生的原因是基因突变，蓝色雌性鹦鹉的基因型为AZbW，变异细胞的基因型为aaZbW，A正确；基因重组发生在有性生殖过程中，不会导致后代某部分出现异常性状，B错误；若甲产生的原因是染色体结构变异，变异细胞中A基因随着染色体片段的缺失而缺失，从而表现出a的性状，C正确；若甲产生的原因是染色体数目变异，变异细胞中含有A基因的染色体缺失，可能出现白色斑点，D正确。7．(2020·福建省高三二模)某兴趣小组让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，产生的子代中发现了一只白眼的雌果蝇。下表所示的是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。XXYXOXYYYYXXX♀，可育♂，不育♂，不育死亡死亡注：其中XXY的果蝇，减数分裂时任意的两条性染色体移向一极，另一条移向另一极。请回答(1)兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个解释(不考虑环境因素和染色体结构变异)解释1：白眼雌果蝇的出现是由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。解释2：白眼雌果蝇的出现是由于雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合导致。(2)若解释1成立，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXb。若解释2成立，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXbY，可产生的配子类型和比例是XbYXbXbXbY＝2211。(3)请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。①杂交实验方案：让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，观察后代的表现型及比例。②预期实验结果及结论：若红眼雌果蝇白眼雄果蝇＝11(或雄果蝇全为白眼或雌果蝇全为红眼)，则解释1成立。若红眼雌果蝇白眼雌果蝇红眼雄果蝇白眼雄果蝇＝4114(或雄果蝇中出现红眼或雌果蝇中出现白眼)，则解释2成立。【解析】(1)根据题意和表格分析：XbXb(白眼雌果蝇)×XBY(红眼雄果蝇)→1XBXb(红眼雌果蝇)：1XbY(白眼雄果蝇)，所以正常情况下上述亲本产生的子代中雄蝇为白眼，雌蝇为红眼。子代中出现了一只白眼雌蝇，原因可能是：①亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。②雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，形成了XbXbY的雌果蝇。(2)若解释1成立，即亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致，亲本雄果蝇产生了Xb的雄配子，与Xb的卵细胞结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXb。若解释2成立，即雌果蝇卵原细胞减数分裂过程发生了差错，两条X染色体不分离，产生了含XbXb的卵细胞，与含Y的精子结合，则该白眼雌果蝇的基因型是XbXbY。白眼雌果蝇(XbXbY)产生配子的过程中，由于性染色体为三条，其中任意两条配对正常分离，而另一条随机移向一极，产生含两条或一条性染色体的配子，可以是Xb或者Y单独移向一极，配子种类及比例为2Xb2XbY1XbXb1Y。(3)分析题干可知，两种可能情况下，该白眼雌果蝇基因型分别为XbY、XbXbY。因此，本实验可以用该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇(XBY)杂交，观察统计后代果蝇的表现型及比例。第一种情况，该白眼雌果蝇应为XbXb，与XBY杂交，子代雌性果蝇全部为红眼，雄性果蝇全部为白眼，则解释1成立。第二种情况，该白眼雌果蝇应为XbXbY，产生的配子种类及比例为2Xb2XbY1XbXb1Y，与XBY杂交，根据表格可知：子代红眼雌果蝇(2XBXb、2XBXbY)白眼雌果蝇(1XbXbY)红眼雄果蝇(1XBY)白眼雄果蝇(2XbYY、2XbY)＝4114，则解释2成立。规律方法：变异类型实验探究题的答题模板eq\o(\s\up7(),\s\do5(培优二))理解生物进化理论，解释生物进化现象题点1理解生物进化和生物多样性的形成8．(2020·山东省高三二模)东北虎是虎的亚种之一，是现存体型最大的肉食性猫科动物，栖居于森林、灌木和野草丛生的地带，主要捕食鹿、羊、野猪等大中型哺乳动物。华南虎是虎类中体型最小的亚种之一，以草食性动物野猪、鹿、狍等为食，四肢发达而灵活。东北虎和华南虎由于生存环境不同，体型差异较大。下列叙述错误的是(B)A．东北虎和华南虎性状上的差异是自然选择的结果B．东北虎和华南虎长期的地理隔离导致了生殖隔离C．虎和野猪通过捕食与被捕食的关系进行着共同进化D．虎成为濒危物种的主要原因是人类活动导致其栖息地丧失【解析】东北虎和华南虎存在差异，是由于生存环境不同，自然选择的方向不同所导致，A正确；东北虎和华南虎存在地理隔离，但不存在生殖隔离，仍属于同一物种，B错误；虎要捕食猎物要跑到更快，野猪为躲避捕食也要跑的更快，它们相互选择进行着共同进化，C正确；虎成为濒危物种的主要原因是人类活动导致其栖息地丧失，D正确。9．(2020·天津高三模拟)某种植物正常群体中可产生少量突变型植株，突变型植株可产生有毒的生物碱，导致食用此种植株的某种昆虫死亡；此种昆虫正常群体中也可产生少量突变型个体，突变型个体食用突变型植株不会死亡。下列叙述正确的是(D)A．突变型植株对此种昆虫的变异起到了定向诱导的作用B．突变型昆虫和突变型植株的出现增加了物种的多样性C．突变型昆虫的存在导致此种突变型植株突变基因的频率增大D．此种昆虫和此种植物之间的相互选择能够实现二者的共同进化【解析】变异是不定向的，突变型植株会导致此种昆虫中不适应生物碱的个体死亡，使昆虫种群的基因频率发生改变，对此种昆虫的变异起到了定向选择的作用，A错误；突变型昆虫和突变型植株均未与原来的物种产生生殖隔离，故它们都不是一个新物种，不能增加物种多样性，可能增加了基因的多样性，B错误；突变型昆虫食用此种植物的正常类型和突变类型均不会死亡，则突变型昆虫的数量可能会增加，对突变型植株的捕食也增强，因此突变型昆虫的存在不会使突变型植株突变基因的频率增大，C错误；此种昆虫和此种植物之间通过相互选择能够实现二者的共同进化，D正确。总结升华：1．共同进化的层次(1)不同物种之间：不同物种之间在进化上密切相关。(2)生物与环境之间：无机环境的选择作用可定向改变种群基因频率，导致生物朝着一定方向进化，生物进化反过来又会影响环境。2．生物多样性之间的关系由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。题点2基因频率、基因型频率的计算10．(2019·全国卷Ⅲ，6)假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1000对(每对含有1个父本和1个母本)，在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为(A)A．250、500、0 B．250、500、250C．500、250、0 D．750、250、0【解析】由题意可知，1000对基因型均为Bb的亲本交配，每对亲本只形成一个受精卵，若不考虑致死，一对基因型为Bb的亲本产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的概率分别为eq\f(1,4)、eq\f(2,4)、eq\f(1,4)，1000对基因型均为Bb的亲本交配，产生基因型为BB、Bb、bb的受精卵的数目分别为250、500、250，由于基因型为bb的受精卵全部死亡，所以该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、0，A项符合题意。11．(2019·天津高考)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是(B)A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩