1、小專(zhuān)題四生物的變異與進(jìn)化,核心考點(diǎn)整合 考點(diǎn)整合一：生物變異的類(lèi)型、特點(diǎn)及判斷 1生物變異的類(lèi)型,2三種可遺傳變異的比較,3.染色體組和基因組 染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。其特點(diǎn)： (1)一個(gè)染色體組中所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。 (2)一個(gè)染色體組中不含有同源染色體，當(dāng)然也就不含有等位基因。 (3)一個(gè)染色體組中含有控制該物種生物性狀的一整套基因。,(4)二倍體生物的生殖細(xì)胞中所含有的一組染色體可看成一個(gè)染色體組。 (5)不同種的生物，每個(gè)染色體組所包括的染色體數(shù)目、形態(tài)和大小是不同的。 基因

2、組：一般的定義是二倍體生物的單倍體細(xì)胞中的全套染色體為一個(gè)基因組，或是二倍體生物的單倍體細(xì)胞中的全部基因?yàn)橐粋€(gè)基因組。對(duì)二倍體生物而言，基因組計(jì)劃則為測(cè)定單倍體細(xì)胞中全部DNA分子的脫氧核苷酸序列，有性染色體的生物其基因組包括一個(gè)染色體組的常染色體加上兩條性染色體。沒(méi)有性染色體的生物其基因組與染色體組相同。,4單倍體和多倍體的比較 單倍體是指體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。多倍體由合子發(fā)育而來(lái)，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組。對(duì)于體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體，是屬于單倍體還是三倍體，要依據(jù)其來(lái)源進(jìn)行判斷：若直接來(lái)自配子，就為單倍體；若來(lái)自受精卵，則為三倍體。,【例1】(2010北

3、京西城)如圖示意某生物細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)，兩對(duì)聯(lián)會(huì)的染色體之間出現(xiàn)異常的“十字型”結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中，錯(cuò)誤的是(),A此種異常源于染色體的結(jié)構(gòu)變異 B該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有HAa或hBb型 C該生物基因型為HhAaBb，一定屬于二倍體生物 D此種異?？赡軙?huì)導(dǎo)致生物體的育性下降,解析由圖示可知，圖中兩對(duì)同源染色體間發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，A與b或a與B發(fā)生互換，由此可能產(chǎn)生HAa或hBb型的異常配子，據(jù)圖可知，此細(xì)胞的基因型為HhAaBb，如果該生物體由受精卵發(fā)育而成，一定屬于二倍體生物，如果由配子發(fā)育而成則只能屬于單倍體生物；染色體結(jié)構(gòu)變異，對(duì)生物體多數(shù)都是有

4、害的，有可能引起生物體的育性下降。 答案C,知識(shí)總結(jié)基因突變、基因重組和染色體變異的相關(guān)問(wèn)題 (1)關(guān)于“互換”問(wèn)題。同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組；非同染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位。 (2)關(guān)于“缺失”問(wèn)題。DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對(duì)的缺失，屬于基因突變。,(3)關(guān)于變異的水平問(wèn)題?；蛲蛔?、基因重組屬于分子水平的變化，光學(xué)顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于亞細(xì)胞水平的變化，光學(xué)顯微鏡下可以觀察到。 (4)關(guān)于不同生物可遺傳變異的類(lèi)型問(wèn)題。病毒的可遺傳變異惟一來(lái)源是基因突變；細(xì)菌等原核生物不含染色體，所以不存在染色體變異

5、。在真核生物中，上述三種類(lèi)型都存在。,【互動(dòng)探究1】(2010江浦中學(xué)測(cè)試)下列有關(guān)變異的說(shuō)法正確的是() A染色體中DNA的一個(gè)堿基缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 B染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察 C同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組 D秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進(jìn)染色單體分離使染色體增倍,解析染色體變異是引起基因數(shù)目或排列順序的改變，而堿基對(duì)的變化為基因突變，是分子水平上的變異，用光學(xué)顯微鏡觀察不到。秋水仙素誘導(dǎo)多倍體是抑制了紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍。 答案C,考點(diǎn)整合二：生物變異在育種中的應(yīng)用 常見(jiàn)的幾種育種方法的比較,特別提示：1.廣義的基因重

6、組還有分子水平的基因重組，如通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行剪切、拼接而實(shí)施的基因工程。 2肺炎雙球菌R型菌轉(zhuǎn)化為S型菌也是發(fā)生了基因重組。,【例2】(2009廣東卷)為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過(guò)程如下。請(qǐng)回答問(wèn)題。(1)從對(duì)該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成_幼苗。(2)用射線照射上述幼苗，目的是_；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個(gè)別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有_。,單倍體,誘發(fā)基因突變,抗該除草劑的能力,(3)取該部分綠色組織再進(jìn)行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體_，獲得純合_，移栽到大

7、田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。(4)對(duì)抗性的遺傳基礎(chǔ)做進(jìn)一步研究，可以選用抗性植株與_雜交，如果_，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15(敏感)：1(抗性)，初步推測(cè)_。,數(shù)目加倍,二倍體,(純合)敏感型植株,F1都是敏感型,該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變,解析本題考查了單倍體育種、誘變育種等知識(shí)，同時(shí)考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應(yīng)用?；ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，射線具有誘發(fā)基因突變的能力，體細(xì)胞突變一般經(jīng)過(guò)無(wú)性繁殖才能保留該突變性狀，所以需要運(yùn)用組織培養(yǎng)技術(shù)。為了獲得可育的植株，需用秋水仙素對(duì)單倍體幼苗進(jìn)行處理，使染色體數(shù)目加倍，加倍后獲得的是純合子。

8、通過(guò)純合子與敏感型植株雜交獲得F1，,則F1表現(xiàn)出來(lái)的性狀是顯性性狀，F(xiàn)2出現(xiàn)性狀分離，分離比是15:1，可以用自由組合定律來(lái)解釋?zhuān)捎谥挥袃蓪?duì)基因都隱性時(shí)才表現(xiàn)為抗性，所以初步推測(cè)該抗性植株中有兩個(gè)基因發(fā)生了突變。,知識(shí)總結(jié)關(guān)于育種方案的“選取” (1)單一性狀類(lèi)型：生物的優(yōu)良性狀是由某對(duì)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(gè)或多個(gè)性狀類(lèi)型：兩個(gè)或多個(gè)性狀分散在不同的品種中，首先要實(shí)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(gè)體水平上：運(yùn)用雜交育種方法實(shí)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

9、種的方法。 細(xì)胞水平上：利用植物體細(xì)胞雜交，從而實(shí)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(shí)現(xiàn)基因重組。,【互動(dòng)探究2】(2010皖南八校聯(lián)考)在某作物育種時(shí)，將、兩個(gè)植株雜交，得到，將再作如圖所示處理。下列分析錯(cuò)誤的是(),A由到過(guò)程一定發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組合 B由的育種過(guò)程中，依據(jù)的主要原理是染色體變異 C若的基因型為AaBbdd，則植株中能穩(wěn)定遺傳的個(gè)體占總數(shù)的1/4 D由到過(guò)程可能發(fā)生突變和基因重組 解析由到過(guò)程的原理是基因突變，不存在等位基因分離、非同源染色體上非等位基因自由組合。 答案A,考點(diǎn)整合三：基因頻率及基因型

10、頻率的計(jì)算1基因頻率的計(jì)算方法(1)定義法：根據(jù)定義“基因頻率是指某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例”，基因頻率 100%。(2)基因位置法：若某基因在常染色體上，則基因頻率100%，若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率 100%。,(3)借助基因型頻率：若基因在常染色體上，則該對(duì)等位基因中，顯(或隱)性基因的頻率顯(或隱)性純合體基因型頻率1/2雜合體基因型頻率。,2由基因頻率求基因型頻率的方法 哈迪溫伯格公式法：在一個(gè)有性生殖的自然種群中，當(dāng)種群較大，種群內(nèi)個(gè)體間的交配是隨機(jī)的，沒(méi)有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時(shí)，存在以下公式(pq)2p22pqq21，其中p代表一個(gè)等位基因的頻率，q代表

11、另一個(gè)等位基因的頻率，p2代表一個(gè)等位基因純合體(如AA)的頻率，2pq代表雜合體的頻率，q2代表另一個(gè)純合體(aa)的頻率。,【例3】(2010福建聯(lián)考)一個(gè)隨機(jī)交配的群體，某一對(duì)相對(duì)性狀(其等位基因用A、a表示)中，顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.64，則雜合子Aa的頻率是() A0.24B0.4 C0.48 D0.6 解析依題意，該群體中隱性性狀的表現(xiàn)型為10.640.36，即aa的頻率為0.36。由此，求出a基因頻率為0.6，則A基因頻率為0.4，故Aa的頻率為20.40.60.48。 答案C,【互動(dòng)探究3】在某種群中，顯性和隱性基因的頻率分別為0.9與0.1，則其第一子代的表現(xiàn)型中，顯性與

12、隱性個(gè)體的比例，正確的是() A9:1 B81:1 C99:1 D3:1 解析本題考查考生利用基因頻率求基因型頻率的基本方法。隱性個(gè)體的基因型頻率為0.10.11%，故顯性與隱性個(gè)體的比例為99：1。 答案C,考點(diǎn)整合四：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 1基本概念梳理,2達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)與現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的比較,特點(diǎn)提示：,3物種形成的方式有如下幾種 (1)物種的形成主要為漸變式。,(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，一旦出現(xiàn)可以很快達(dá)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(gè)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(guò)進(jìn)一步

13、演化形成新的物種。,【例4】(2010貴州調(diào)研)如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對(duì)圖示分析正確的是(),A圖中A表示基因突變和基因重組 B該生物進(jìn)化理論的研究對(duì)象是生物個(gè)體 C圖中B表示地理隔離，沒(méi)有地理隔離不可能有新物種的形成 D圖中C表示的是種群間生殖隔離，是新物種形成的標(biāo)志 答案D,解析現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為，突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)；突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件；生殖隔離的出現(xiàn)標(biāo)志著新物種的形成。A表示突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組；種群是生物進(jìn)化的基本單位，

14、即現(xiàn)代生物進(jìn)化理論研究的對(duì)象是種群；B表示地理隔離，但多倍體物種的形成可以不經(jīng)過(guò)地理隔離。,【互動(dòng)探究4】(2010煙臺(tái)質(zhì)檢)如圖為現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的概念圖，以下說(shuō)法正確的是(),A是生物的突變和基因重組 B是自然選擇 C是自然選擇學(xué)說(shuō) D是物種多樣性 解析是種群基因頻率的改變；是生物的突變和基因重組；應(yīng)包含：基因多樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。 答案C,1.(2010全國(guó)卷，4)下列關(guān)于在自然條件下，某隨機(jī)交配種群中等位基因A、a頻率的敘述，錯(cuò)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(lái)說(shuō)，頻率高的基因所控制的性狀更能適應(yīng)環(huán)境

15、D持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以降為零,解析：本題考查了生物進(jìn)化過(guò)程中基因頻率變化的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)的把握和理解。A中兩種等位基因的頻率可以相等；B中基因頻率的變化與自身的遺傳變異也有關(guān)；C中頻率高的基因控制的性狀更能適應(yīng)環(huán)境；D中在持續(xù)選擇條件下，可淘汰掉某種基因。 答案：B,2(2010全國(guó)卷，4)已知某環(huán)境條件下某種動(dòng)物的AA和Aa個(gè)體全部存活，aa個(gè)體在出生前會(huì)全部死亡?，F(xiàn)有該動(dòng)物的一個(gè)大群體，只有AA、Aa兩種基因型，其比例為1：2。假設(shè)每對(duì)親本只交配一次且成功受孕，均為單胎。在上述環(huán)境條件下，理論上該群體隨機(jī)交配產(chǎn)生的第一代中AA和Aa的比例是() A1：1

16、 B1：2 C2：1 D3：1,解析：本題考查分離定律的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力。根據(jù)題意可知，aa個(gè)體不能存活，并且群體內(nèi)隨機(jī)交配繁殖后代。因群體中AA占1/3、Aa占2/3，所以群體中產(chǎn)生A配子的比例應(yīng)該是1/312/31/22/3，產(chǎn)生a配子的比例應(yīng)該是1/302/31/21/3，當(dāng)隨機(jī)交配時(shí)，按下表計(jì)算：,因子代中aa死亡，所以子代中AA個(gè)體與Aa個(gè)體的比例為1：1。 答案：A,3(2010福建卷，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(dǎo)致1169位賴(lài)氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是(),A處插

17、入堿基對(duì)GC B處堿基對(duì)AT替換為GC C處缺失堿基對(duì)AT D處堿基對(duì)GC替換為AT,解析：本題考查基因突變和基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過(guò)程的知識(shí)，意在考查考生識(shí)圖和分析圖的能力以及對(duì)基因突變的理解。根據(jù)圖中1168位的甘氨酸的密碼子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成mRNA的，那么1169位的賴(lài)氨酸的密碼子是AAG，因此取代賴(lài)氨酸的谷氨酸的密碼子最可能是GAG，由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對(duì)AT被替換為GC，故正確選項(xiàng)為B。 答案：B,4(2010江蘇卷，6)育種專(zhuān)家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見(jiàn)的“一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘

18、述正確的是() A這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的 B該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個(gè)體 C觀察細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置 D將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系,解析：本題考查生物變異的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的分析判斷與應(yīng)用能力。據(jù)題意可知，該植株發(fā)生基因突變之后當(dāng)代性狀就改變了，由此推出該基因突變屬于顯性突變，該植株為雜合子，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；該植株為雜合子，自交后可產(chǎn)生這種變異性狀的純合子，故B項(xiàng)正確；基因突變與染色體變異是兩種不同的變異，不可以通過(guò)觀察染色體的形態(tài)來(lái)判斷基因突變的位置，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中僅進(jìn)行花藥離體培養(yǎng)而沒(méi)有用秋水仙素誘

19、導(dǎo)染色體加倍，故得到的是高度不育的單倍體植株。 答案：B,5(2010江蘇卷，12)根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，下列觀點(diǎn)中正確的是() A人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中 B生物進(jìn)化的方向與基因突變的方向一致 C冬季來(lái)臨時(shí)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)藥處理后的種群中抗藥性強(qiáng)的個(gè)體有更多機(jī)會(huì)將基因傳遞給后代,解析：本題考查現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，意在考查考生對(duì)所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的遷移判斷能力。A項(xiàng)中人工培育的新物種有的也可以生活在野外如雜交水稻等?；蛲蛔兪遣欢ㄏ虻?，生物進(jìn)化的方向取決于自然選擇的方向，故B項(xiàng)敘述錯(cuò)。C項(xiàng)中冬季來(lái)臨時(shí)，植物體內(nèi)可溶性糖含量增加，增大了細(xì)胞內(nèi)溶液的濃度，降

20、低了凝固點(diǎn)，有利于適應(yīng)寒冷環(huán)境，而不是為了適應(yīng)寒冷環(huán)境，故C項(xiàng)敘述錯(cuò)。農(nóng)藥處理后選擇了具有抗藥性的個(gè)體，淘汰了沒(méi)有抗藥性的個(gè)體，因此抗藥性強(qiáng)的個(gè)體生存下來(lái)并繁殖的機(jī)會(huì)大大增加，故D項(xiàng)敘述正確。 答案：D,6(2010上海卷，28)某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是() A55%和32.5% B55%和42.5% C45%和42.5% D45%和32.5% 解析：本題考查基因頻率和基因型頻率的計(jì)算方法，意在考查考生的推理計(jì)算能力。分析題中信息可知，Aa基因型個(gè)體占50%，則A基因頻率為30%1/250%55%。F1中AA的基因型頻率為30%50%1/442.5%。 答案：B,7(