《高考生物二轮复习 专题4 遗传、变异和进化 第3讲 变异、育种和进化课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考生物二轮复习 专题4 遗传、变异和进化 第3讲 变异、育种和进化课件（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题4遗传、变异和进化2018年高考二轮复习第3讲变异、育种和进化考点透视考点1生物的变异1理清变异的种类(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换：属于基因重组。非同源染色体之间的互换：属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失：属于染色体结构变异。基因内部若干“碱基对”的缺失：属于基因突变。(3)关于变异的水平问题分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。2“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体一看起点起点为配子起点为受精卵发育成的个体，无论
2、有几个染色体组都称为单倍体。再看染色体组数2个染色体组二倍体3个或以上染色体组多倍体典例解析例1.下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是()A两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的CO型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的答案D解析表现型是具有特定基因型的个体所表现出的性状，是由基因型和环境共同决定的，所以两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同，A正确；叶绿素的合成需要光照，某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，说明这种变化是
3、由环境造成的，B正确；O型血夫妇的基因型为ii，其子代都是O型血(ii)，说明该性状是由遗传因素决定的，C正确；高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该高茎豌豆是杂合子，自交后代出现性状分离，不能说明该相对性状是由环境决定的，D错误。例2.图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是()A个体甲的变异对表型无影响B个体乙细胞减数分裂形成的四分体异常C个体甲自交的后代，性状分离比为31D个体乙染色体没有基因缺失，表型无异常答案B解析个体甲的变异属于缺失基因“e”所在片段，影响表型，A错误；个体乙发生的变异是倒位，减数分裂形成的四分体异常，呈“十字型”，B正确；
4、含缺失染色体的配子一般是败育的，故其后代一般不会发生性状分离，C错误；个体乙染色体没有基因缺失，但发生倒位，表型异常，D错误。例3.某婚龄女子表现型正常，但其一条5号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常的染色体联会如图乙所示，三条染色体中，配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。据图回答下列问题：(1)图甲所示的变异类型属于_。(2)图乙所示状态的细胞存在于该女子的_中，在该器官中存在着染色体组数目分别为_的细胞。(3)若不考虑其他染色体，理论上该女子产生的卵细胞类型有_种，该变异是否可以使用光学显微镜检出？_(填“是”或“否”)。答案(1)
5、染色体结构变异(2)卵巢1、2、4(3)6是解析(1)分析题干和题图甲可知，该变异染色体的位置发生变化，且有部分染色体片段丢失，属于染色体结构变异。(2)分析题图乙可知，该细胞中是三条染色体发生联会，存在于女子的卵巢中。在该器官中卵原细胞能发生有丝分裂，则染色体组数目有2和4，减数分裂形成卵细胞时，细胞中染色体组数目为1和2。(3)如不考虑其他染色体，理论上该女子产生的卵细胞类型有5号和21号、异常，5号和异常、21号，5号、异常和21号，共6种。该变异可以使用光学显微镜检出。技巧归纳(1)基因突变对性状的影响替换：除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。增添：插入位置前不影响，影
6、响插入后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响基因突变改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。基因重组不改变基因的种类和数量，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。染色体变异改变基因的数量或排列顺序。考点透视考点2变异原理在育种中的应用1据图理清“5”种生物育种(1)“亲本-新品种”为杂交育种。(2)“亲本-新品种”为单倍体育种。(3)“种子或幼苗-新品种”为诱变育种。(4)“种子或幼苗-新品种”为多倍体育种。(5)“植物细胞-新细
7、胞-愈伤组织-胚状体-人工种子新品种”为基因工程育种。A、DB、CEFGHHJ2根据不同的需求选择育种的方法(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(6)若要定向改变生物的性状，可利用基因工程育种。例1.典例解析一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa，其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代。下列相关叙述正确的是()A上图表示
8、的过程发生在减数第一次分裂后期B自交后代会出现染色体数目变异的个体C该玉米单穗上的籽粒基因型相同D该植株花药培养加倍后的个体均为纯合子答案B解析同源杂色体的联会发生在减数第一次分裂的前期，A错误；由于异常联会，形成染色体数目异常的配子，自交后代会出现染色体数目变异的个体，B正确；经过减数分裂可以形成多种不同类型的配子，该玉米单穗上的籽粒基因型可能不同，C错误；由于减数分裂可形成杂合的配子，则该植株花药培养加倍后的个体可为杂合子，D错误。例2.研究人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交(不同种生物通过有性杂交产生子代)。两种植物均含14条染色体，但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一
9、对等位基因控制，基因型与表现型的关系如下图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现，植株X能开花，且A1、A2控制红色素的效果相同，并具有累加效应。下列相关叙述中正确的是()A植株X有三种表现型，其中粉红色个体占1/2，植株Y产生配子过程可形成7个四分体B植株X不可育的原因是没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子C图中处可采用的处理方法只有一种，即用秋水仙素处理植株X的幼苗，进而获得可育植株YD用处所用处理方式处理植株Z的幼苗，性成熟后自交，子代中只开白花的植株占1/6答案B解析由题意和图示分析可知：A1a1可产生的配子及其比例为A1a111，A2a2可产生的配
10、子及其比例为A2a211，二者的杂交后代植株X的基因型及其比例为A1A2A1a2A2a1a1a21111，由于A1、A2控制红色素合成的效果相同，并具有累加效应，所以植株X的表现型及比例为红色粉红色白色121，即植株X有三种表现型，其中粉红色个体占1/2，植株Y是植株X经过染色体加倍而产生的，体细胞中含有14对同源染色体，因此植株Y产生配子过程中可形成14个四分体，A项错误；由于甲、乙两种植株间的染色体互不同源，所以植株X的体细胞中没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子，因而不可育，B项正确；图中处可采用低温或用秋水仙素处理植株X的幼苗的方法获得可育植株Y，C项错误；用处所
11、用处理方式处理植株Z的幼苗可导致体细胞染色体加倍，其基因型为A1A1a1a1，性成熟后产生配子的基因型及其比例为A1A1A1a1a1a1141，自交子代中只开白花的植株占1/61/61/36，D项错误。例3.研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的_物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法，使早熟基因逐渐_，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的_进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方
12、法称为_育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的_，产生染色体数目不等、生活力很低的_，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法，其不足之处是需要不断制备_，成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次_，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案(1)遗传(2)纯合花药单倍体(3)染色体分离配子组培苗(4)重组解析(1)只有遗传物质发生改变的“变异”方可遗传给后代，才具备育种价值。(2)新品种1
13、由“自交”选育而成，自交可提高变异基因的纯度。为加速育种进程，可采集变异株的花药，通过“单倍体育种法”获得高度纯合的后代。(3)发生染色体组变异后，可致减数分裂时染色体联会紊乱，进而导致同源染色体分离不规则，并产生染色体数目不等、生活力低的配子，因而难以形成足量的受精卵；图示育种方法利用了植物组织培养技术，其最大优点是可保持遗传性状稳定性，但不足之处是需不断制备组培苗，育种成本相对较高。(4)与新品种3的育种方法相比，新品种1培育过程中可发生“基因重组”，从而产生了多种基因型，由此导致多种性状差异。技巧归纳(1)用秋水仙素处理细胞群体，分裂期细胞的比例会增加。(2)诱变育种能提高基因突变频率，
14、但不能决定基因突变的方向。(3)单倍体育种包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节。(4)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，细胞是否出现染色体数目加倍与处理方法有关。考点3生物的进化考点透视1理清生物进化脉络种群基因库基因库差别基因频率改变现代生物进化理论进化单位进化实质自然选择导致地理隔离突变和基因重组导致自然选择学说生物多样性基因、物种、生态系统多样性2明确隔离、物种形成与进化的关系（1）两种标志生物进化的标志：种群基因频率的改变物种形成的标志：生殖隔离的形成（2）两种隔离地理隔离：因地理屏障阻碍基因的交流生殖隔离：两个物种之间不能进行基因交流（3）物种形
15、成的三个环节突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向例1.典例解析下列关于生物进化的叙述，错误的是()A某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因B虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离C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D古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石答案A解析种群中每个个体只含有这个物种的部分基因，不可能含有全部基因，A错误；亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间仍可婚配产生可育后代，二者之间并没有生殖隔离，B正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都会淘汰部分个体，从而使种群的
16、基因频率发生定向改变，C正确；生物进化是从简单到复杂，因此越古老地层中生物越简单，越新近的地层中生物的结构越复杂，D正确。例2.下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是()A杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B基因pen的自然突变是定向的C基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离答案C解析某昆虫基因pen突变后形成了抗药靶位点，A项错误；基因突变具有不定向性，B项错误；基因突变为昆虫进化提供原材料，C项正确；野生型昆虫和pen基因突变型昆虫属于同一物种，二者不存在生殖隔离，D项错误。例3.如图A、B、C代表不同的种群，已知A
17、和B原本属于同一物种，都以物种C作为食物来源，由于地理隔离，且经过若干年的进化，现在不太清楚A和B是否还属于同一物种，下列有关说法中正确的是()A若A和B在一起还能进行自由交配，则他们就一定不存在生殖隔离B若A和B的生存环境差别较大，则环境的选择作用将诱发其中个体产生不同的变异C若A和B仍然为同一物种，则它们具有共同的基因库DA和B种群基因频率的定向改变，导致了它们朝着一定方向进化答案D解析生殖隔离包括不能自由交配、胚胎致死、产生后代不育等，能进行自由交配，不一定不存在生殖隔离，A错误；环境的选择作用并不诱发其中个体产生不同的变异，而是将有利变异选择出来，B错误；基因库是对种群而言的，A、B属
18、于两个种群，因此不具有共同的基因库，C错误；自然选择使基因频率定向改变，从而决定生物进化的方向，D正确。技巧归纳(1)生物进化物种的形成生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。(3)“新物种”必须具备两个条件与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡子均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它
19、与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者之间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。考点4基因频率的相关计算考点透视1通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的基因型频率，求A(a)的基因频率，则：A%AA%1/2Aa%；a%aa%1/2Aa%；或A%(AA2+Aa1)/(所有个体2)100%；a%(aa2+Aa1)/(所有个体2)100%2X染色体上显性基因频率的计算基因频率(雌性显性纯合子个体数2雄性显性个体数雌性杂合子个体数)/(雌性个体数2雄性个体数1)例1.典例解析假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)
20、若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率a基因频率为_。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为_，A的基因频率为_。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则对该结果最合理的解释是_。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为_。答案(1)1112150%(2)A基因纯合致死11解析(1)由题干可知种群中只有Aa一种基因型个体，因此种群中A与a的基因频率之比是11，产生的配子中A配子a配子11，配子随机结合，后代中基因型AA为1/21/21/4，基因型Aa为21/21/21/
21、2，基因型aa为1/21/21/4。A的基因频率为AA基因型频率1/2Aa基因型频率1/41/21/21/2。(2)该种群随机交配后，由于后代只有Aa和aa两种基因型，说明AA基因型个体死亡。且Aa和aa两种基因型比例为21，这时种群中产生的配子比例为A为1/3、a为2/3，依据遗传平衡定律，求得后代AA为1/9、Aa为4/9、aa为4/9，其中AA个体死亡，Aa和aa的比例为11。例2.玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是()A
22、0p1时，亲代群体都可能只含有纯合子B只有pb时，亲代群体才可能只含有杂合子Cpa时，显性纯合子在F1中所占的比例为1/9Dpc时，F1自交一代，子代中纯合子比例为5/9答案D解析当p0时，种群只有hh，当p1时，种群只有HH，当0p1时，种群可能是只含有纯合子，也可能纯合子、杂合子都有，A正确；只有当pb时，F1中Hh的基因型频率为1/2，此时亲代才可能只含杂合子，B正确；当pa时，Hhhh，即2a(1a)(1a)2，则3a1即H为1/3，h为2/3，显性纯合子在F1中为1/9，C正确；当pc时，HHHh，即c22c(1c)，求得c2/3，则HH4/9，Hh21/32/34/9，hh1/9，
23、则F1自交子代纯合子比例为1杂合子14/91/27/9，D错误。已知蚊子的基因A、B分别位于非同源染色体上。在A、B两种显性基因中，只有A基因或只有B基因的胚胎致死。若雄蚊(AABB)与雌蚊(aabb)交配，F1群体中雌雄蚊子自由交配，则F2群体中B基因频率是()A40%B45%C50%D60%例3.答案D解析AABB和aabb个体交配，F1的基因型为AaBb，F1雌雄个体相互交配，按照基因自由组合定律，后代的基因型及比例是A_B_A_bbaaB_aabb9331，其中，A_bb和aaB_死亡，因此F2群体中的基因型为AABBAaBBAABbAaBbaabb12241，其中BBBbbb361，则F2群体中B基因频率是3/101/26/106/1060%。故选择D。根据遗传平衡定律计算若A%p，a%q，则：AA%p2，aa%q2，Aa%2pq。所以，a%，A%。技巧归纳再见
