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1、专题四 生物的变异、育种和进化专题概述本章主要考点包括基因重组及其意义、基因突变的特征和原因、染色体结构和数目的变异、生物变异在育种上的应用、低温诱导染色体加倍、现代生物进化理论的主要内容及生物进化与生物多样性的形成等。其中，生物的变异往往与遗传育种相结合，考查考生的实际运用能力，特别是人工诱变在育种上的应用及单倍体、多倍体在育种上的应用等，且多以综合题的形式进行考查。而对生物的进化则重点考查实例的分析，一般以选择题为主。从整体上看，本章知识在高考中所占的比例较小，但题目的开放性大，常与实际的生产与生活相结合，考查学生的实际运用能力。第7讲 生物的变异、育种和进化感悟最新考情【考情播报】（注：
2、带号的考点为考查热点）【走近真题】真题1(2010江苏)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置 D将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系 透析引领：本题考查生物变异的相关知识，意在考查考生的分析判断与应用能力。据题意可知，该植株发生基因突变之后当代性状就改变了，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子，故A项错误；该植株为杂合子，自交后可产生这种变异性状的纯合子。故
3、B项正确；基因突变与染色体变异是两种不同的变异，不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置，故C项错误；D项中仅进行花药离体培养而没有用秋水仙素诱导染色体加倍，故得到的是高度不育的单倍体植株。答案：B联想发挥：体细胞可以发生基因突变，如果不进行无性繁殖，这种突变就不会传递给下一代。有性生殖细胞可以发生基因突变，经受精作用，这种突变可使下一代表现变异。真题2(2009广东)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。 (1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成 幼苗。 (2)用射线照射上述幼苗，目的是 ；然后用该除草剂喷洒其幼
4、叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有 。 (3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体 ，获得纯合 ，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与杂交，如果 ，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为l5(敏感)：1(抗性)，初步推测 。 透析引领：本题考查考生对单倍体育种、诱变育种等植物育种基本方法的理解和掌握，意在考查考生深入理解多种育种方法的遗传学原理，运用知识解决实际问题的能力。F1自交所得的F2的性状分离比为15：1，根据孟德尔自由组合定律中F2
5、的性状分离比为9：3：3：1，推知水稻的抗性最可能由两对等位基因控制，且只有双隐性个体才表现为抗性，所以该抗性植株中应有两个基因发生了突变。 答案： (1)单倍体 (2)诱发基因突变 抗该除草剂的能力 (3)数目加倍 二倍体 (4)(纯合)敏感型植株 F1都是敏感型 该抗性植株中有两个基因发生了突变联想发挥：育种方法的选择： 将两亲本的不同优良性状集中于同一个生物体上，通常利用杂交育种的方法。若要求设计快速育种方案，可采用单倍体育种的方法。若想大幅度改良某一性状，通常采用诱变育种的方法。若想获得无子果实的品种，可考虑多倍体育种的方法。真题3(2010山东)下列符合现代生物进化理论的叙述是 A物
6、种的形成可以不经过隔离 B生物进化过程的实质在于有利变异的保存 C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率 透析引领：本题考查现代生物进化理论的主要内容，意在考查考生对现代生物进化理论的理解、掌握和运用能力。隔离是物种形成的必备环节，因此A选项错误；生物进化过程的实质在于种群基因频率的定向改变，因而8选项错误；自然选择决定生物进化的方向，所以C选项错误。答案：D联想发挥：判断生物产生的变异是有利的还是不利的，既不取决于该生物的意愿，也不取决于人的意愿而是取决于自然环境对该生物生存的选择。有利变异是指该变异有利于生物在环境中生存；不利变异是指该变异不
7、利于生物在环境中生存。【考向预测】联系社会热点等背景考查生物变异及应用是高考命题的趋势。随着基因工程的不断发展，考查基因重组新来源的试题有增加的趋势，值得关注。生物进化的相关概念和原理、基因频率、薪物种的形成与遗传学联系紧密，将成为今后的重要考点，考题会侧重考查考生的识记能力、对新情境的识别能力和生物科学思维能力。聚焦高频考点考点一 生物可遗传变异的来源可遗传的变异来源于基因重组、基因突变和染色体变异（结构变异、数目变异）【精讲】1.基因突变、基因重组、染色体变异的比较比较项目基因突变基因重组染色体变异变异的本质基因的分子结构发生改变原有基因的重新组合染色体结构或数目发生改变发生时间有丝分裂间
8、期和减间期减前期和后期细胞分裂期适用范围所有生物均可发生自然状态下，真核生物真核生物细胞增殖过程均可发生产生结果产生新的基因、新的基因型产生新基因型，没产生新基因没产生新基因，基因数目或顺序发生变化鉴定方法光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出应用诱变育种杂交育种单倍体、多倍体育种联系三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源；基因突变是基因重组的基础；基因重组是形成生物多样性的重要原因之一【特别提醒】 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变为“点”的变化(点的质变，但数量不变)；
9、基因重组为“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；染色体变异为“线段”发生结构或数目的变化。2.二倍体、多倍体、单倍体的比较【特别提醒】判定单倍体或多倍体的方法：一看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若是由配子发育而成的个体，则是单倍体；若是由受精卵发育而成的个体。再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组是二倍体；含有多个染色体组就是多倍体。考点二 生物育种方式的比较名称原 理方 法优 点缺 点应 用基因及基因型变化杂交育种基 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或不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上育种时间长局限于同种或
10、亲缘关系较近的个体用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦培育矮杆抗病小麦不产生新基因，形成新的基因型诱变育种基 因突 变物理：紫外线、射线、微重力、激光等处理、再筛选化学：秋水仙素、硫酸二乙酯处理，再选择提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状有利变异少，工作量大，需要大量的供试材料高产青霉菌、“黑农五号”大豆品种、太空辣椒的培育产生新基因，形成新的基因型单倍体育种染色体变 异先将花药离体培养，培养出单倍体植株将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子明显缩短育种年限，加速育种进程技术复杂用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦快速培育矮杆抗病小麦不产生新基因，形成新的基因型多倍体育种染色体变
11、 异用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗植物茎杆粗壮，叶片、果实、种子都比较大，营养物质含量提高技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适合于植物三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻不产生新基因，形成新的基因型转基因育种异 源DNA重 组提取目的基因装入载体导入受体细胞目的基因的检测与表达筛选出符合要求的新品种目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍技术复杂，安全性问题多转基因“向日葵豆”，转基因抗虫棉不产生新基因，形成新的基因型细胞工程育种细胞的全能性“去壁”“诱融”“组培”核移植和胚胎移植克服远缘杂交不亲和的障碍可应用于繁育优良动物，抢救濒危动物技术复杂，工作量大，操作烦琐技术
12、要求高可育“白菜甘蓝”的培育、克隆羊“多莉”不产生新基因，体细胞杂交形成新的基因型，组织培养不形成新的基因型【特别提醒】 不要认为所有的单倍体都是高度不育的。绝大多数生物为二倍体，其单倍体中只含一个染色体组，故是高度不育的。但如果生物体细胞中含有2、4、6等偶数个染色体组。则其单倍体可产生正常的配子，因而是可育的。注意几种育种方法的处理时间：利用基因突变育种时，处理的时间是细胞分裂的间期；利用染色体变异育种时，处理的时间是萌发的种子或幼苗。考点三 现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较达尔文的自然选择学说现代生物进化理论基本观点遗传变异是生物进化的内因过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，
13、加剧了生存斗争变异一般是不定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力适应是自然选择的结果自然选择过程是一个长期、缓慢、连续的过程种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节突变和基因重组提供了生物进化的原材料自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向隔离是新物种形成的必要条件不同点没有阐明遗传变异的本质以及自然选择的作用机理，着重研究生物个体进化从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位共同观点都能够解释生物进化的原因和生物
14、多样性、适应性【特别提醒】凡凡属于同一物种的个体，一般能自由交配并产生可育后代，不同物种的个体一般不能交配，即使能交配，其后代往往也是不育的。突破高分支点（重点编写栏目）重难点一 单倍体基因组和染色体组的区别【化难为易】1. 单倍体基因组和染色体组的确定由上图可以看出：一个染色体组中不含同源染色体；一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同；一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。对于有性染色体的生物（二倍体），其单倍体基因组为常染色体/2+性染色体；对于无性染色体的生物，其单倍体基因组与染色体组相同。2.二倍体或同源多倍体细胞内染色体组数的判定方法(1)根据细胞中染色体形态判断细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体。如甲图中形态相同的染色体共4条，乙图中形态相同的染色体共3条，因此，甲为四倍体生物，乙为三倍体生物。甲图共有l2条染色体，4个染色体组，一个染色体组含3条染色体。(2)根据生物的基因型来判断 在给出生物基因型的试题中，同一英文字母无论大写还是小写出现几次，就含有几个染色体组。如基因型为AAaaBBbb的生物体含有4个染
