1、專題六：變異與進(jìn)化【考情分析】本專題內(nèi)容在高考中主要考查：可遺傳的變異的概念、類型、特點(diǎn)、來源，可遺傳變異原理在育種中的應(yīng)用，現(xiàn)代進(jìn)化理論的內(nèi)容、發(fā)展及應(yīng)用。本專題內(nèi)容綜合性較強(qiáng)，常通過新的背景材料綜合考查多種育種知識(shí)，對(duì)學(xué)生的能力要求較高。命題形式：既有選擇題，又有非選擇題，簡答題中的實(shí)驗(yàn)探究與育種方案的設(shè)計(jì)不容忽視?！局R(shí)網(wǎng)絡(luò)】【知識(shí)綜合】1、三種可遺傳變異的比較基因突變基因重組染色體變異實(shí)質(zhì)基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變基因的重新組合染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生改變類型自然突變誘發(fā)突變自由組合交叉互換染色體結(jié)構(gòu)變異染色體數(shù)目變異發(fā)生時(shí)期DNA復(fù)制時(shí)（有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期）減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)

2、期及后期細(xì)胞分裂期適用范圍任何生物均可發(fā)生真核生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)真核生物細(xì)胞增殖過程中均可發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因型引起基因數(shù)目或順序發(fā)生變化意義生物變異的根本來源，提供生物進(jìn)化的原始材料形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要意義對(duì)生物進(jìn)化有一定的意義備注基因突變具有普遍性、不定向性、低頻性、多害少利性等特點(diǎn)基因工程的原理也屬于基因重組光鏡下可檢出2、變異與育種名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)雜交育種基因重組雜交自交篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過自交至不發(fā)生性狀分離為止使分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上誘變育種基因突變射線、激光、化學(xué)藥品處理、生物處理提高突變率

3、，加快育種時(shí)程，大幅度改良某些性狀單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)后再加倍明顯縮短育種年限多倍體育種染色體變異秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗器官大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高基因工程育種基因重組將一種生物特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中定向改造生物的遺傳性狀提醒：基因突變不一定引起生物性狀改變的原因（1）發(fā)生突變的堿基位于基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子中。（2）發(fā)生隱性突變。（3）基因突變后的密碼子與原密碼子決定的氨基酸是同一種。3、生物的進(jìn)化（1）物種形成的方式分為漸變式和驟變式，生物書以漸變式為例講述其過程。物種形成主要為漸變式：多種因素地理隔離（突變、重組、選擇、漂變等）一個(gè)種群多個(gè)小種群種群基因頻率定向改變出現(xiàn)生殖

4、隔離 亞種新物種（2）物種形成與生物進(jìn)化的區(qū)別：生物進(jìn)化不一定形成新的物種。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，只要基因頻率改變就屬于進(jìn)化范圍。物種的形成在基因頻率改變的基礎(chǔ)上突破種的界限，出現(xiàn)生殖隔離。【典例導(dǎo)航】1. 【2012、海南、23】關(guān)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述，錯(cuò)誤的是A基因的自發(fā)突變率雖然很低，但對(duì)進(jìn)化非常重要B不同基因型的個(gè)體對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性可相同，也可不同C環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，種群的基因頻率可能改變，也可能不變D同一群落中的種群相互影響，因此進(jìn)化的基本單位是群落【答案】D【解析】基因突變率雖然低，卻是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原材料，A項(xiàng)正確；生物的表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境共同作

5、用的結(jié)果，基因型不同，表現(xiàn)型相同，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性相同，也可能表現(xiàn)型不同，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性也不同，B項(xiàng)正確；環(huán)境發(fā)生的變化如果影響到某些基因型，由于環(huán)境的選擇作用，就會(huì)使種群的基因頻率改變；如果環(huán)境發(fā)生的變化不影響種群中各基因型的適應(yīng)性，也可能不起選擇作用，使基因頻率不變，C項(xiàng)正確；種群內(nèi)個(gè)體之間才有基因交流，所以生物進(jìn)化的基本單位是種群而非群落，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2. 【2012、海南、24】玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對(duì)相對(duì)性狀。一般情況下用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9：3：3：1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F

6、1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型。對(duì)這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是A發(fā)生了染色體易位B染色體組數(shù)目整倍增加C 基因中堿基對(duì)發(fā)生了替換D基因中堿基對(duì)發(fā)生了增減【答案】A【解析】具有兩對(duì)（或更多對(duì)）相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交，在F1產(chǎn)生配子時(shí)，在等位基因分離的同時(shí)，非同源染色體上的非等位基因表現(xiàn)為自由組合。如果兩對(duì)（或更多對(duì)）非等位基因位于一對(duì)非同源染色體上就不會(huì)表現(xiàn)出自由組合。從題目可知，發(fā)生突變的植株不能進(jìn)行基因的自由組合，原因最可能是發(fā)生染色體易位，使原來位于非同源染色體上的基因位于一對(duì)同源染色體上了。3. 【2012、江蘇、5】下列關(guān)

7、于生物進(jìn)化的敘述,錯(cuò)誤的是A生物的種間競(jìng)爭是一種選擇過程B化石是研究生物進(jìn)化的重要依據(jù)C外來物種入侵能改變生物進(jìn)化的速度和方向D突變的可遺傳性阻礙生物進(jìn)化【答案】D【解析】生物競(jìng)爭也是一種環(huán)境因素，A正確；化石是過去生物的遺體、遺跡和遺物，可通過對(duì)比了解生物進(jìn)化情況，B正確；生物也可引起環(huán)境的變化，C正確；突變是生物進(jìn)化的原材料，D錯(cuò)4. 【2012、海南、29】（8分）無子西瓜是由二倍體（2n=22）與同源四倍體雜交后形成的三倍體?；卮鹣铝袉栴}： （1）雜交時(shí)選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花粉涂在四倍體植株的_上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有_條染色體，該雌配子與

8、二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結(jié)合，形成含有_條染色體的合子。 （2）上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會(huì)產(chǎn)生無子果實(shí)，該果實(shí)無子的原因是三倍體的細(xì)胞不能進(jìn)行正常的 分裂。 （3）為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用_的方法。【答案】（8分）（1）雌蕊（或柱頭）（2分）22（1分）33（1分）（2）減數(shù)（2分）（3）組織培養(yǎng)（2分，其他合理答案也給分）【解析】（1）利用多倍體育種技術(shù)培育無子西瓜時(shí)，在二部體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理得到四倍體植株，以其作母本，用二倍體植株作父本，兩者雜交，把得到的種子種下去會(huì)長出三倍體植株，由于三倍體植物在減數(shù)分裂時(shí)聯(lián)會(huì)紊亂，無法形成正常配子，

9、所以在其開花后用二倍體的花粉涂抹其雌蕊或柱頭，即可利用花粉產(chǎn)生的生長素刺激子房發(fā)育成果實(shí)，由于沒有受精，所以果實(shí)里沒有種子，即為無子西瓜。四倍體植株由二倍體植株經(jīng)染色體加倍而來，體細(xì)胞中含有22244條染色體，減數(shù)分裂產(chǎn)生的雌配子所含的染色體體數(shù)目為體細(xì)胞的一半（22），二倍體植株產(chǎn)生的雄配子含11條染色體，兩者結(jié)合形成含有33條染色體的受精卵。（2）三倍體植物體細(xì)胞中的染色體含有三個(gè)染色體組，減數(shù)分裂時(shí)會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)的紊亂而無法形成正常的配子。（3）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)可以快速、大量繁殖植物植株。5. 【2012、江蘇、28】（8 分）科學(xué)家將培育的異源多倍體的抗葉銹病基因轉(zhuǎn)移到普通小麥中,育成

10、了抗葉銹病的小麥,育種過程見圖。圖中A、B、C、D 表示4 個(gè)不同的染色體組,每組有7 條染色體,C 染色體組中含攜帶抗病基因的染色體。請(qǐng)回答下列問題:（1）異源多倍體是由兩種植物AABB 與CC 遠(yuǎn)緣雜交形成的后代,經(jīng) _方法培育而成,還可用植物細(xì)胞工程中 _方法進(jìn)行培育。（2）雜交后代 染色體組的組成為 _,進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)形成 _個(gè)四分體,體細(xì)胞中含有 _條染色體。（3）雜交后代于中C 組的染色體減數(shù)分裂時(shí)易丟失,這是因?yàn)闇p數(shù)分裂時(shí)這些染色體 _。（4）為使雜交后代的抗病基因穩(wěn)定遺傳,常用射線照射花粉,使含抗病基因的染色體片段轉(zhuǎn)接到小麥染色體上,這種變異稱為 _?！敬鸢浮浚?）秋水仙素誘導(dǎo)

11、染色體數(shù)目加倍植物體細(xì)胞雜交（2）AABBCD 14 42（3）無同源染色體配對(duì)（4）染色體結(jié)構(gòu)變異【解析】（1）A、B、C、D表示4個(gè)不同的染色體組，植物AABB產(chǎn)生AB的配子，植物產(chǎn)生含C的配子，結(jié)合后形成ABC受精卵并發(fā)育為相應(yīng)的種子，用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；還可以利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得AABBCC的個(gè)體。（2）AABBCC產(chǎn)生的配子為ABC，AABBDD產(chǎn)生的配子為ABD，配子結(jié)合形成AABBCD的受精卵，減數(shù)分裂過程中同染色兩兩配對(duì)形成四分體， C染色體組和D染色體組中無同源染色體，不能形成四分體，兩個(gè)A染色體組可形成7個(gè)四分體，兩個(gè)B染色體組

12、可形成7個(gè)四分體，共計(jì)14個(gè)四分體。由于中有6個(gè)染色體，每個(gè)染色體組7條染色體，共42條。（3）雜交后代，減數(shù)分裂過程中C組染色體無同源染色體配對(duì)而丟失。（4）射線可能會(huì)導(dǎo)致C染色體斷裂，斷裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通過易位的方式轉(zhuǎn)移到另一條非同源染色體上，這種變異為染色體結(jié)構(gòu)變異?！緦ｎ}訓(xùn)練】1、下列有關(guān)生物進(jìn)化的論述中，不符合達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說基本觀點(diǎn)的是（ ）A.遺傳和變異是自然選擇發(fā)生作用的基礎(chǔ)B.生物的變異是不定向的，自然選擇是定向的C.變異經(jīng)過長期的自然選擇和積累，就可能產(chǎn)生出生物的新類型D.環(huán)境改變使生物產(chǎn)生定向變異，以適應(yīng)變化的環(huán)境2、（2011安徽4）人體甲狀腺濾泡上皮

13、細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接A 插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基引起基因突變B 替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C 造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D、誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代3、某農(nóng)科所通過如圖育種過程培育成了高品質(zhì)的糯小麥，相關(guān)敘述正確的是（ ）A.該育種過程中運(yùn)用的遺傳學(xué)原理是基因突變B.a過程能提高突變率，從而明顯縮短了育種年限C.a、c過程都需要使用秋水仙素，都作用于萌發(fā)的種子D.要獲得yyRR,b過程需要進(jìn)行不斷的自交來提高

14、純合率 4、為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了下圖所示的方法：圖中兩對(duì)相對(duì)性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，正確的是()A過程的自交代數(shù)越多，雜合高蔓抗病植株的比例越高B過程是雜交育種過程中最關(guān)鍵的一個(gè)步驟C過程主要利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)D過程通常需要用秋水仙素處理幼苗5、1950年，為除去對(duì)農(nóng)作物構(gòu)成重大危害的兔，澳洲使用了能引起兔致命疾病的病毒。右圖是對(duì)此后6年間兔的死亡率和病毒的毒性變化進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果。生物學(xué)家從結(jié)果中得知一個(gè)事實(shí)，即兔基因發(fā)生遺傳性的變異而對(duì)病毒產(chǎn)生抗性，病毒也因遺傳性的變異而毒性減小。以此為根據(jù)得出了如下結(jié)論：在較短的時(shí)期內(nèi)，兔和病毒已協(xié)同進(jìn)化了。關(guān)于兔和病毒進(jìn)化原因的說法中，

15、正確的是（ ）A隔離、自然選擇 B隔離、突變 C自然選擇、定向變異 D自然選擇、突變6、果蠅是常用的遺傳學(xué)研究的試驗(yàn)材料，據(jù)資料顯示，果蠅約有104對(duì)基因，現(xiàn)有一黑腹果蠅的野生種群，約有107個(gè)個(gè)體，請(qǐng)分析回答以下問題。該種群的全部個(gè)體所含有的全部基因統(tǒng)稱為種群的_，經(jīng)觀察，該種群中果蠅有多種多樣的基因型，分析其產(chǎn)生的原因，是在突變過程中產(chǎn)生的_，通過有性生殖中的_而產(chǎn)生的，使種群中產(chǎn)生了大量的可遺傳的_，其產(chǎn)生的方向是_。它們都能為生物進(jìn)化提供_，但不能決定生物進(jìn)化的_。假定該種群中每個(gè)基因的突變率都是105，那么在該種群中每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是_。隨機(jī)從該種群中抽出100只果蠅，測(cè)知基因

16、型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，請(qǐng)問A基因的基因頻率為_，a的基因頻率為_。假定殘翅（v）的基因突變率為105，由于在正常環(huán)境條件下，殘翅果蠅難以生存，結(jié)果長翅果蠅（V）類型個(gè)體逐漸增多，V基因頻率也隨之升高，經(jīng)過許多代后，長翅類型為該種群中常見類型，與其他突變類型相比，殘翅個(gè)體數(shù)要少得多，這一現(xiàn)象說明 。隔離是形成新物種的_，常見的隔離類型有_和_，通常經(jīng)過長期的_隔離而達(dá)到_隔離。不同的果蠅種群之間，若一旦發(fā)生了_隔離，就不會(huì)有基因交流了。通過對(duì)果蠅和其他生物的群體遺傳學(xué)的研究，可得出生物進(jìn)化的基本單位是_；生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于 ，新物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)是_，_

17、，_；其中必要條件是_，_使種群的基因頻率定向改變并決定_的方向。 7、某植物種群，AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則：（1）該植物的A、a基因頻率分別是 、 。（2）若該植物自交，后代中 AA、aa基因型個(gè)體分別占 、 。這時(shí)，A、a的基因頻率分別是 、 。（3）依現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物在兩年中是否發(fā)生了進(jìn)化？ ，原因 。（4）由此可見，進(jìn)化的單位是 ，進(jìn)化的原料由 提供，生物進(jìn)化方向決定于 ，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 。8、某動(dòng)物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3，請(qǐng)回答：（1）該種群中a基因的頻率為 。（2）如果該種群滿足四個(gè)基本條件，即種群足夠大、不發(fā)生 、不發(fā)生 、沒有遷入遷出，且種群中個(gè)體間隨機(jī)交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為 。（3）假定該動(dòng)物種群滿足上述四個(gè)基本條件，但不發(fā)生隨機(jī)交配，只在相同基因型之間進(jìn)行，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為 、 和 ；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率 （會(huì)、不會(huì)）