專題四 遺傳、變異和進化,第三講 生物的變異與進化,體驗高考,一、理解能力,1(2010全國，4)關(guān)于在自然條件下，某隨機交配種群中等位基因 A、a頻率的敘述，錯誤的是 ( ) A在某種條件下兩種基因的頻率可以相等 B該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān) C一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境 D持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以降為零,解析：遺傳漂變和遷移也是造成種群基因頻率發(fā)生變化的重要原因，故B項錯誤。在自然條件下，通過選擇兩種基因的頻率可能相等；持續(xù)選擇條件下，某種基因的頻率可以降為零；優(yōu)勝劣汰的結(jié)果是頻率高的基因所控制的性狀更適應(yīng)環(huán)境。故選項A、C、D均正確。 答案：B,2(2010山東理綜，2)下列符合現(xiàn)代生物進化理論的敘述是 ( ) A物種的形成可以不經(jīng)過隔離 B生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存 C基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向 D自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率 解析：根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容可知，隔離導致物種形成，物 種形成可以不經(jīng)過地理隔離，但必須有生殖隔離；生物進化的實質(zhì) 是種群基因頻率的定向改變；自然選擇決定生物進化的方向；自然 選擇的直接作用對象是個體，通過對個體的選擇作用來改變種群的 基因頻率。 答案：D,二、獲取信息的能力,3(2010福建理綜，5)下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋 白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變， 導致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是 ( ),A處插入堿基對GC B處堿基對AT替換為GC C處缺失堿基對AT D處堿基對GC替換為AT,解析：首先由賴氨酸的密碼子分析轉(zhuǎn)錄模板基因堿基為TTC，確定賴氨酸的密碼子為AAG，處插入、缺失堿基對會使其后編碼的氨基酸序列發(fā)生改變，處堿基對替換后密碼子為AAA還是賴氨酸，處堿基對替換后密碼子為GAG，對應(yīng)谷氨酸。 答案：B,5(2010天津理綜，7)某地區(qū)從1964年開 始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年 中期停用。右圖是五年間蚊子幼蟲基因 型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基 因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答：,(1)R基因的出現(xiàn)是 的結(jié)果。 (2)在RR基因型頻率達到峰值時，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時R基因的頻率為_。 (3)1969年中期RR基因型幾乎消失，表明在 的環(huán)境條件 下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力_。 (4)該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑。預(yù)測未來種群中，最終頻率最高的基因型是_，原因是 。,基因突變,97%,不再使用殺蟲劑,低,SS,在不使用殺蟲劑環(huán)境下，持續(xù)的選擇作用使,R基因頻率越來越低,三、實驗與探究能力,6(2010福建理綜，3)下列關(guān)于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述，正確 的是 ( ) A原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩 極 B解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 解析：低溫誘導染色體加倍的原理：抑制紡錘體的形成，使子染色體 不能分別移向兩極；卡諾氏液用于染色體的固定，解離液為鹽酸酒精 混合液；低溫誘導染色體加倍的時期是前期，大多數(shù)細胞處于間期； 改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以用于染色體的染色。 答案：C,7(2010全國新課標，6)在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株 開紅花的豌豆植株，推測該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié) 果。為了確定該推測是否正確，應(yīng)檢測和比較紅花植株與白花植株 中 ( ) A花色基因的堿基組成 B花色基因的DNA序列 C細胞的DNA含量 D細胞的RNA含量 解析：基因是DNA分子上有遺傳效應(yīng)的片段，基因突變是指基因 結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA上堿基對的增添、缺失和替換，不是堿基 的組成發(fā)生改變，也不是細胞中的DNA含量變化和RNA含量變 化，故A、C、D項都是錯誤的。 答案：B,四、綜合應(yīng)用能力,8(2010江蘇生物，10)為解決二倍體普通牡蠣在夏季因產(chǎn)卵而出現(xiàn)肉 質(zhì)下降的問題，人們培育出三倍體牡蠣。利用普通牡蠣培育三倍體 牡蠣合理的方法是 ( ) A利用水壓抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新個體 B用被射線破壞了細胞核的精子刺激卵細胞，然后培育形成新 個體 C將早期胚胎細胞的細胞核植入去核卵細胞中，然后培育形成新 個體 D用化學試劑阻止受精后的次級卵母細胞釋放極體，然后培育形 成新個體 解析：A、B、C項分別得到四倍體、單倍體和二倍體，選項D中， 化學試劑阻止了次級卵母細胞的正常分裂，生成含有兩個染色體組 的卵細胞，與精子(含一個染色體組)結(jié)合后，受精卵含三個染色體 組，經(jīng)培育形成三倍體牡蠣，故正確答案為D。 答案：D,9(2010江蘇生物，12)根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列觀點正確的是( ) A人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中 B生物進化的方向與基因突變的方向一致 C冬季來臨時植物葉中可溶性糖含量增高是為了更好地防止凍害 D受農(nóng)藥處理后種群中抗藥性強的個體有更多機會將基因傳遞給后 代 解析：抗藥性強的個體更能適應(yīng)環(huán)境，生存下來的個體有更多的機會 將基因傳給后代，D項正確；通過人工培育獲得的新物種也能生活在 自然環(huán)境中；生物進化的方向是定向的，而基因突變是不定向的，二 者的方向不一定相同；C項不屬于現(xiàn)代生物進化理論的觀點。 答案：D,10(2010安徽理綜，31)如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種 子，誘變當代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變1代獲得低酚(棉酚 含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚 含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨立遺傳。,(1)兩個新性狀中，棕色是_性狀，低酚是_性狀。 (2)誘變當代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是_，白色、高酚的棉花植株基因型是_。 (3)棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變1代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域，從 的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合體作為一個親本，再從誘變1代中選擇另一個親本，設(shè)計一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。,顯性,隱性,AaBB,aaBb,不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉，或沒有出現(xiàn)白色棉),解析：(1)由誘變當代自交，誘變1代發(fā)生性狀分離可確定棕色為顯性性狀，低酚是隱性性狀。(2)由誘變當代棕色、高酚自交結(jié)果，顏色發(fā)生性狀分離，高酚穩(wěn)定遺傳，可確定棕色高酚植株的基因型為AaBB，同理可確定白色高酚植株的基因型為aaBb。(3)誘變1代中棕色高酚植株有純合AABB和雜合的AaBB，自交不發(fā)生性狀分離的為純合體AABB。要培育棕色低酚的純合植株AAbb，需用AABB植株與誘變1代的白色低酚aabb植株雜交，因要求盡快選育則需用可明顯縮短育種年限的單倍體育種法育種。,考點1 三種可遺傳變異的相關(guān)知識整合,1三種可遺傳變異的比較,2. 網(wǎng)絡(luò)圖示 (1)基因突變的原因、特點等,(2)基因重組與進化的關(guān)系,(3)細胞分裂圖示,1交叉互換與染色體易位的區(qū)別,2.基因突變與性狀的關(guān)系 (1)基因片段上堿基對的種類發(fā)生改變不一定會導致生物性狀的改變，原 因可有三： 突變部位可能在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))。 基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸。 基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，也不會導致性狀的改變。 (2)基因突變對后代性狀的影響 基因突變發(fā)生在體細胞有絲分裂過程中，突變可通過無性生殖傳給 后代，但不會通過有性生殖傳給后代。,基因突變發(fā)生在精子或卵細胞形成的減數(shù)分裂過程中，突變可能通過有性生殖傳給后代。 生殖細胞的突變率一般比體細胞的突變率高，這是因為生殖細胞在減數(shù)分裂時對外界環(huán)境變化更加敏感。 (3)基因突變引起性狀的改變，具有突變性狀的個體能否把突變基因傳給后代，要看這種突變性狀是否有很強的適應(yīng)環(huán)境的能力。若有，則為有利突變，可通過繁殖傳給后代，否則為有害突變，被淘汰掉。,3單倍體、二倍體和多倍體,【例1】 (改編題)下列與變異有關(guān)的敘述中，正確的是 ( ) A子代的性狀分離是基因重組的結(jié)果 B用二倍體植物的花藥離體培養(yǎng)，能得到葉片和果實較小的單倍體 植物 C肺炎雙球菌抗藥性的變異來源有基因突變、基因重組和染色體變 異三種類型 D若蝗蟲的兩個次級精母細胞中由一個著絲點相連的兩條染色單體 所攜帶的基因不完全相同，其原因最可能是發(fā)生過交叉互換,答案：D,【例2】 (濟寧5月模擬)右圖為果蠅體細胞染色體圖解， 以下敘述錯誤的是 ( ) A從染色體組成分析，如圖所示的果蠅可以產(chǎn)生16 種配子 B圖中所示的細胞具有兩個染色體組，其中Y染色體上的基因并不全 是控制性別的基因 C對此果蠅進行基因組測序時需要檢測5條染色體上基因的脫氧核苷 酸排列順序 D、X(或Y)四條染色體攜帶了控制果蠅生長發(fā)育所需的 全部遺傳信息,答案：C,1關(guān)于育種方案的“選取” (1)單一性狀類型：生物的優(yōu)良性狀是由某對基因控制的單一性 狀，其呈現(xiàn)方式、育種方式、原理及舉例列表如下：,(2)兩個或多個性狀類型：兩個或多個性狀分散在不同的品種中，首先要實現(xiàn)控制不同性狀基因的重組，再選育出人們所需要的品種，這可以從不同的水平上加以分析： 個體水平上：運用雜交育種的方法實現(xiàn)控制不同優(yōu)良性狀基因的重組。為了縮短育種年限，可采用單倍體育種的方法。 細胞水平上：利用植物體細胞雜交，從而實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組。 分子水平上：應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將控制優(yōu)良性狀的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，從而實現(xiàn)基因重組。,2不同需求的育種方法選擇與分析 (1)育種的目的：育種的根本目的是培育具有優(yōu)良性狀(抗逆性好、生活 力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良)的新品種，以便更好地為人類服務(wù)。從基因 組成上看，目標品種可能是純合子，可防止后代發(fā)生性狀分離，便于制 種和推廣；也有可能是雜合子，即利用雜種優(yōu)勢的原理，如雜交水稻的 培育、玉米的制種等。 (2)不同需求的育種方法 若要培育隱性性狀個體，則可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。 有些植物如小麥、水稻等，雜交實驗較難操作，則最簡便的方法是自 交。 若要快速獲得純種，則用單倍體育種方法。 若實驗植物為營養(yǎng)繁殖類如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即 可，不需要培育出純種。,若要培育原先沒有的性狀，則可用誘變育種。 若要提高品種產(chǎn)量，提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，可用多倍體育種。 動、植物雜交育種中應(yīng)特別注意語言敘述： 植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交的方法；而動物雜交育種中純合子的獲得一般不通過逐代自交，而通過雙親雜交獲得F1，F(xiàn)1雌雄個體間交配，選F2與異性隱性純合子測交的方法。,【例3】 (改編題)玉米(2N20)是重要的糧食作物之一。已知玉米的高 稈、易倒伏(A)對矮稈、抗倒伏(a)為顯性，抗病(B)對易感病(b)為顯 性，控制上述兩對性狀的基因分別位于兩對同源染色體上。現(xiàn)有兩個 純合的玉米品種甲(AABB)和乙(aabb)，據(jù)此培養(yǎng)AAbb品種。 根據(jù)材料分析回答：,(1)由品種AABB、aabb經(jīng)過a、b、c過程培育出新品種的育種方式稱為_，F(xiàn)2的高稈抗病玉米中純合子占_。 (2)將圖1中F1與另一玉米品種丙雜交，后代的表現(xiàn)型及其比例如圖2所示，則丙的基因型為_。 (3)過程e常采用_由AaBb得到Ab個體。與過程a、b、c的育種方法相比，過程a、e、f的優(yōu)勢是 。與過程g的育種方式相比，過程d育種的優(yōu)勢是 。,雜交育種,1/9,aaBb,花藥離體培養(yǎng),明顯縮短育種年限,能定向改造生物性狀,(4)上述育種方法中，最不容易獲得矮稈目標品種的是 ，原因是_。,g,誘變育種,基因突變的頻率較低，而且是不定向的,(5)欲使玉米中含有某種動物蛋白成分可采用上述 育種方法，若現(xiàn)有玉米均為晚熟品種，欲培育早熟品種可采用 方法。 (6)在一塊高稈(純合子)玉米田中，發(fā)現(xiàn)了一株矮稈玉米。請設(shè)計實驗方案探究該性狀出現(xiàn)的可能的原因(簡要寫出所用方法、結(jié)果和結(jié)論) 。,d,基因工程,g,誘變育種,將矮稈玉米與高稈玉米雜交；如果子一代為高稈，子二代高稈矮稈31(或出現(xiàn)性狀分離)，則矮稈性狀是基因突變造成的；否則，矮稈性狀是環(huán)境引起的。或矮稈玉米與高稈玉米種植在相同環(huán)境條件下，如果兩者未出現(xiàn)明顯差異，則矮稈性狀是環(huán)境引起的；否則，矮稈性狀是基因突變的結(jié)果,考點3 生物進化相關(guān)問題的整合,1現(xiàn)代生物進化理論與達爾文自然選擇學說的比較,3運用現(xiàn)代進化理論分析生物的進化適應(yīng)性和新物種的形成,生物進化與生物多樣性的形成： 1生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，因此，可認為生物基因頻率 發(fā)生了改變就意味著生物發(fā)生了進化。 2生物進化不等于物種的形成。物種形成的必要條件是生殖隔離，是基 因頻率改變發(fā)展到不能實現(xiàn)基因交流的程度實現(xiàn)的。 3物種形成的方式 (1)物種的形成有多種方式，主要為漸變式。,(2)爆發(fā)式物種的形成主要是以染色體數(shù)目變化的方式形成新物種。一出現(xiàn)可以很快達到生殖隔離。,(3)染色體結(jié)構(gòu)變化是形成新物種的另一種方式，發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變化的個體和原始物種雜交，可育性降低。形成初步的生殖隔離，以后經(jīng)過進一步演化形成新的物種。,【例4】 下圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確的是( ),A圖中A表示基因突變和基因重組，為進化提供原材料 B種群基因頻率的定向改變是形成新物種的前提 C圖中B表示地理隔離，是新物種形成的必要條件 D圖中C表示生殖隔離，指兩種生物不能雜交產(chǎn)生后代,答案：B,【例5】 (江蘇卷改編)某植物種群中，AA個體占16%，aa個體占36%， 請問： (1)該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中，AA個體百分比為_，A的基 因頻率_，a的基因頻率_，與親代種群相比是