高考生物二輪復習 第三單元 遺傳、變異與進化 專題三 生物的變異、育種與進化課件

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1、專題三專題三 生物的變異、育種與進化生物的變異、育種與進化u知識主線自主檢索u再悟高考重點提煉考點一考點一 三種可遺傳變異的比較、分析與整合三種可遺傳變異的比較、分析與整合要點再回扣 1.界定三類基因重組圖像示意目的基因導入細胞后減四分體時期減后期發(fā)生時間人工基因重組(DNA重組)同源染色體上非等位基因間的重組非同源染色體上非等位基因間的重組重組類型 2.突破生物變異的3大問題 (1)關于“互換”問題： 同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組參與互換的基因為“等位基因”；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結構變異中的易位參與互換的基因為“非等位基因”。 (2)關于“缺失”問題： D

2、NA分子上若干“基因”的缺失屬于染色體變異；基因內(nèi)部若干“堿基對”的缺失，屬于基因突變。(3)關于變異的水平：基因突變、基因重組屬于“分子”水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到。染色體變異是“細胞”水平的變異，涉及染色體的“某一片段”的改變，這一片段可能含有若干個基因，在光學顯微鏡下可以觀察到故常用分生組織制片觀察的方法確認是否發(fā)生了染色體變異。3.單倍體、二倍體與多倍體【方法總結】 “三看法”判斷可遺傳變異的類型(1)DNA分子內(nèi)的變異：一看基因種類：即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變則為基因突變，由基因中堿基對的增添、缺失或替換所致。三看基因數(shù)目：若基因的種類或位置均未改變，但基因

3、的數(shù)目改變則為染色體結構變異中的“重復”或“缺失”。(2)DNA分子間的變異：一看染色體數(shù)目：若染色體的數(shù)目發(fā)生改變，可根據(jù)染色體的數(shù)目變化情況，確定是染色體數(shù)目的“整倍變異”還是“非整倍變異”。二看基因位置：若染色體的數(shù)目和基因數(shù)目均未改變，但等位(或相同)基因所處的染色體位于非同源染色體上，則應為染色體結構變異中的“易位”。三看基因數(shù)目：若染色體上的基因數(shù)目不變，則為減數(shù)分裂過程中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的結果，屬于基因重組。考情考向掃描 考向 借助背景信息或圖示考查生物變異類型的判斷 【典例1】 下列關于人類貓叫綜合征的敘述，正確的是 ( ) A.該病是由于特定的染色體片段缺

4、失造成的 B.該病是由于特定染色體的數(shù)目增加造成的 C.該病是由于染色體組數(shù)目成倍增加造成的 D.該病是由于染色體中增加某一片段引起的 【解析】 人類貓叫綜合征是人的5號染色體部分缺失引起的，A項正確，B、C、D項錯誤。 【答案】 A 【典例2】 如圖為某種生物中的部分染色體發(fā)生的兩種變異的示意圖，圖中和、和、和分別互為同源染色體，則圖a和圖b所示的變異 ( )A.均為染色體結構變異B.均使生物的性狀發(fā)生改變C.均可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中D.均造成基因的數(shù)目和排列順序改變 【解析】 本題考查基因重組中交叉互換和染色體結構變異中易位的判斷，是否發(fā)生在同源染色體之間是判斷的依據(jù)。前者發(fā)生在同源染色體

5、的非姐妹染色單體之間，后者發(fā)生在非同源染色體的非姐妹染色單體之間。圖a中和為一對同源染色體，其上的非姐妹染色單體互換片段，該變異屬于基因重組，此過程發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時期；圖b中和為非同源染色體。上的片段移接到上引起的變異屬于染色體結構變異，該過程可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂等過程中，A項錯誤、C項正確。不論是圖a代表的基因重組還是圖b代表的染色體結構變異，都可能不導致性狀的改變，且圖a中基因的數(shù)目也沒有發(fā)生改變，B、D項錯誤。 【答案】 C考點題組集訓1.關于基因突變和染色體結構變異的敘述，正確的是 ( )A.基因突變都會導致染色體結構變異B.基因突變與染色體結構變異都導致個體表現(xiàn)型

6、改變C.基因突變與染色體結構變異都導致堿基序列的改變D.基因突變與染色體結構變異通常都用光學顯微鏡觀察答案 C解析 基因突變的本質是基因中堿基對序列的改變，結果是產(chǎn)生等位基因，不會導致染色體結構變異，A項錯誤；基因突變不一定引起個體表現(xiàn)型的改變，B項錯誤；由于染色體是DNA的主要載體，染色體結構變異會引起DNA堿基序列的改變，C項正確；基因突變在光學顯微鏡下是看不見的，D項錯誤。2.除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是 ( )A.突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B.突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所

7、致，則再經(jīng)誘變可恢復為敏感型C.突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)誘變不可能恢復為敏感型D.抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈答案 A解析 A項，突變體若為1條染色體的片段缺失所致，缺失后表現(xiàn)為抗性突變體，則可推測出除草劑敏感型的大豆是雜合子，缺失片段中含有顯性基因，缺失后即表現(xiàn)了隱性基因控制的性狀。B項，突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則會導致控制該性狀的一對基因都丟失，經(jīng)誘變后不可能使基因從無到有。C項，突變體若為基因突變所致，由于基因突變具有不定向性，所以經(jīng)誘變?nèi)钥赡芑謴蜑槊舾行?。D項，抗性基因若為敏感基因中的單個堿基對替換所致，若該堿基

8、對不在基因的前端(對應起始密碼)就能編碼肽鏈，肽鏈的長短變化需要根據(jù)突變后對應的密碼子是否為終止密碼子來判斷?？键c二考點二 變異原理在育種實踐中的應用變異原理在育種實踐中的應用要點再回扣 1.育種方式及原理辨析 (1)誘變育種原理 原基因A(a)原性狀 新基因a(A)目標性狀誘發(fā)產(chǎn)生基因突變(2)單倍體育種與雜交育種的關系(3)多倍體育種的原理分析 注：多倍體育種中秋水仙素可處理“萌發(fā)的種子或幼苗”，單倍體育種中秋水仙素只能處理“單倍體幼苗”，切不可寫成處理“種子”。2.育種程序圖的識別(1)首先要識別圖解中各字母表示的處理方法：A雜交，D自交，B花藥離體培養(yǎng)，C秋水仙素處理；E誘變處理，F(xiàn)秋

9、水仙素處理，G轉基因技術考情考向掃描 考向1 從遺傳、變異在育種上的應用進行考查 【典例1】 鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制?，F(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進行雜交實驗，正交和反交結果相同。實驗結果如圖所示。請回答： (1)在鱒魚體表顏色性狀中，顯性性狀是_。親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是_。 (2)已知這兩對等位基因的遺傳符合自由自合定律，理論上F2還應該出現(xiàn)_性狀的個體，但實際并未出現(xiàn)，推測其原因可能是基因型為_的個體本應該表現(xiàn)出該性狀，卻表現(xiàn)出黑眼黑體的性狀。 (3)為驗證(2)中的推測，用親本中的紅眼黃體個體分別與F2中黑眼黑體個體雜交，統(tǒng)計每一個

10、雜交組合的后代性狀及比例。只要其中有一個雜交組合的后代_，則該推測成立。 (4)三倍體黑眼黃體鱒魚具有優(yōu)良的品質。科研人員以親本中的黑眼黑體鱒魚為父本，以親本中的紅眼黃體鱒魚為母本，進行人工授精。用熱休克法抑制受精后的次級卵母細胞排出極體，受精卵最終發(fā)育成三倍體黑眼黃體鱒魚，其基因型是_。由于三倍體鱒魚_，導致其高度不育，因此每批次魚苗均需重新育種。 【解析】 (1)孟德爾把F1中顯現(xiàn)出來的性狀，叫做顯性性狀，所以在體表顏色性狀中，黃體為顯性性狀。親本均為純合子，顏色中黑眼為顯性性狀，所以親本紅眼黃體鱒魚基因型為aaBB。符合自由組合定律會出現(xiàn)性狀重組，則還應該出現(xiàn)紅眼黑體個體，但實際情況是這

11、種雙隱性aabb個體表現(xiàn)為黑眼黑體。親本紅眼黃體基因型為aaBB，黑眼黑體推測基因型為aabb或A_bb，若子代全部表現(xiàn)為紅眼黃體即說明有aabb。父本為黑眼黑體鱒魚，配子應為ab或Ab，母本為紅眼黃體，熱休克法抑制次級卵母細胞分裂，即配子為aaBB，形成黑眼黃體，兩對均是顯性性狀，所以三倍體魚的基因型為AaaBBb。三倍體在減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，難以形成正常配子，所以高度不育。【答案】 (1)黃體(或黃色) aaBB(2)紅眼黑體 aabb(3)全部為紅眼黃體(4)AaaBBb 不能進行正常的減數(shù)分裂，難以產(chǎn)生正常配子(或在減數(shù)分裂過程中，染色體聯(lián)會紊亂，難以產(chǎn)生正常配子)考向2 不同需求的育

12、種方法的選擇與方案設計【典例2】 現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈(易倒伏)和感病矮稈(抗倒伏)品種。已知抗病對感病為顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}：(1)在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種目的是獲得具有_優(yōu)良性狀的新品種。(2)雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預測雜交結果。若按照孟德爾遺傳定律來預測雜交結果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是_。(3)為了確定控制上述這兩對性狀的基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測

13、交實驗的過程。_?！敬鸢浮?(1)抗病矮稈(2)高稈與矮稈這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；控制這兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上(3)將純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交，產(chǎn)生F1，讓F1與感病矮稈植株雜交。 【解析】 (1)雜交育種能將兩個或多個品種的優(yōu)良性狀通過雜交集中在一起，抗病與矮稈(抗倒伏)為優(yōu)良性狀。(2)雜交育種依據(jù)的原理是基因重組，控制兩對相對性狀的基因位于非同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，每對基因單獨考慮時符合分離定律。(3)測交是指用F1和隱性純合子雜交，故應先用純合的抗病高稈植株與感病矮稈植株雜交得到F1，然后再進行測交實驗。 【解題技法】 不

14、同育種方法的關鍵點 (1)原核生物不能進行減數(shù)分裂，所以不能運用雜交的方法進行育種，如細菌的育種一般采用的方法是誘變育種。 (2)雜交育種不一定需要連續(xù)自交。若利用雜種優(yōu)勢，則出現(xiàn)雜合子即可；若選育顯性優(yōu)良純種有性生殖時，需要連續(xù)自交篩選，直至性狀不再發(fā)生分離；無性生殖時(如馬鈴薯、甘薯)，只要出現(xiàn)該性狀即可實現(xiàn)育種目標；若選育隱性優(yōu)良純種，則只要出現(xiàn)該性狀個體即可。(3)花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種中的一個程序，要想得到可育的品種，還需要用秋水仙素處理單倍體幼苗使染色體加倍，從而獲得可育品種。(4)應特別關注“最簡便”“最準確”“最快”“產(chǎn)生新基因、新性狀或新的性狀組合”等育種要求。最簡便側重

15、于技術操作，雜交育種操作最簡便。最快側重于育種時間，單倍體育種所需時間明顯縮短。最準確側重于目標精準度，基因工程技術可“定向”改變生物性狀。產(chǎn)生新基因(或新性狀)側重于“新”即原本無該性狀，誘變育種可產(chǎn)生新基因，進而出現(xiàn)新性狀(注：雜交育種可實現(xiàn)性狀重新組合，并未產(chǎn)生新基因，也未產(chǎn)生新性狀，如黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，產(chǎn)生黃色皺粒組合，這里的黃色與皺粒性狀原來就有，只是原來未組合而已)?？键c題組集訓1.下列關于染色體變異的敘述，正確的是 ( )A.染色體增加某一片段可提高基因表達水平，是有利變異B.染色體缺失有利于隱性基因表達，可提高個體的生存能力C.染色體易位不改變基因數(shù)量，對個體性狀

16、不會產(chǎn)生影響D.通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型答案 D解析 染色體增加某一片段引起的變異不一定是有利的。若顯性基因隨染色體的缺失而丟失，可有利于隱性基因表達，但隱性基因的表達不一定能提高個體的生存能力。染色體易位不改變基因數(shù)量，但會對個體性狀產(chǎn)生影響，且大多數(shù)染色體結構變異對生物體是不利的。不同物種可以通過雜交獲得不育的子一代，然后經(jīng)秋水仙素誘導得到可育的多倍體，從而培育出生物新品種。2.香味性狀是優(yōu)質水稻品種的重要特性之一。(1)香稻品種甲的香味性狀受隱性基因(a)控制，其香味性狀的表現(xiàn)是因為_，_導致香味物質積累。(2)水稻香味性狀與抗病性狀獨立遺傳。抗病(B)對

17、感病(b)為顯性。為選育抗病香稻新品種，進行了一系列雜交實驗。其中，無香味感病與無香味抗病植株雜交的統(tǒng)計結果如圖所示，則兩個親代的基因型是_。上述雜交的子代自交，后代群體中能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株所占比例為_。(3)用純合無香味植株作母本與香稻品種甲進行雜交，在F1中偶爾發(fā)現(xiàn)某一植株具有香味性狀。請對此現(xiàn)象給出兩種合理的解釋：_；_。(4)單倍體育種可縮短育種年限。離體培養(yǎng)的花粉經(jīng)脫分化形成_，最終發(fā)育成單倍體植株，這表明花粉具有發(fā)育成完整植株所需的_。若要獲得二倍體植株，應在_時期用秋水仙素進行誘導處理。答案 (1)a基因純合時，參與香味物質代謝的某種酶缺失(2)Aabb、AaBb 3/6

18、4(3)某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因 某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失(4)愈傷組織 全部遺傳信息 幼苗解析 (1)根據(jù)題意分析，a基因控制香味性狀的出現(xiàn)，說明a基因純合時，參與香味物質代謝的某種酶缺失，導致香味物質不能轉化為其他物質，從而使香味物質積累。(2)據(jù)圖中雜交結果分析，無香味 有香味=3 1，抗病 感病=1 1，可知親本的基因型為Aabb(無香味感病)、AaBb(無香味抗病)，則F1基因型為1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有AaBb、aaBb的植株自交才能獲得能穩(wěn)定遺傳的有香味抗病植株(aaBB

19、)，有香味抗病植株(aaBB)占F2的比例為1/41/41/41/81 1/4=3/64。(3)純合無香味植株基因型為AA，香稻品種甲的基因型為aa，正常情況下兩者雜交后代基因型為Aa，表現(xiàn)為無香味，但子代出現(xiàn)了有香味的植株，可能是由于某一雌配子形成時，A基因突變?yōu)閍基因，在子代中出現(xiàn)了基因型為aa的植株；或者某一雌配子形成時，含A基因的染色體片段缺失，子代由于只含基因a而出現(xiàn)香味性狀。(4)植物組織培養(yǎng)過程中，離體細胞在培養(yǎng)基中先脫分化形成愈傷組織，再通過再分化形成根或芽等，最終形成完整植株。單倍體育種中，花粉細胞能夠表現(xiàn)出全能性是因為花粉細胞中含有該種植物的全部遺傳信息。花藥離體培養(yǎng)獲得的

20、是單倍體植株，對單倍體幼苗用秋水仙素處理可使幼苗細胞中染色體數(shù)目加倍，最終發(fā)育為正常的二倍體植株?？键c三考點三 生物的進化生物的進化要點再回扣 1.現(xiàn)代生物進化理論中的“三、三、兩、兩”【易錯提醒】 隔離、物種形成與進化的關系(1)生物進化物種的形成：生物進化的實質是種群基因頻率的改變，物種形成的標志是生殖隔離。生物發(fā)生進化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經(jīng)過生物進化，即生物進化是物種形成的基礎。 (2)物種形成與隔離的關系： 物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離，但必須要經(jīng)過生殖隔離。 (3)共同進化并不只包括生物與生物之間共同進化，還包括生物與環(huán)境之間共同進化。2.掌握基因頻率的計算方法

21、(1)定義法：根據(jù)定義“基因頻率是指一個種群基因庫中某個基因占全部等位基因數(shù)的比例”，則基因頻率=某基因總數(shù)/某基因和其等位基因的總數(shù)100%。(2)基因位置法：若某基因在常染色體上，則基因頻率=(某基因總數(shù)/種群個體數(shù)2)100%；若某基因只出現(xiàn)在X染色體上，則基因頻率=(某基因總數(shù)/2雌性個體數(shù)雄性個體數(shù)) 100%。 (3)借助基因型頻率：若基因在常染色體上，則該對等位基因中，顯(或隱)性基因的頻率=顯(或隱)性純合子基因型頻率1/2雜合子基因型頻率?？记榭枷驋呙?考向1 綜合考查生物進化的有關知識 【典例1】 在圣露西亞島有兩種植物靠一種蜂鳥傳粉。一種植物的花蕊蜜管直而短，另一種則彎而

22、深，雌鳥的長鳥喙適于在彎曲的長筒狀花蕊蜜管中采蜜；雄鳥短鳥喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜，在長期的進化過程中，生物逐漸適應。由此不能得出的結論是 ( )A.雌雄鳥采蜜植物的差異緩解了雌雄蜂鳥間的種內(nèi)斗爭B.上述兩種植物與蜂鳥的相互適應有利于各自繁衍后代C.花蕊蜜管的形態(tài)與鳥喙的長度是長期自然選擇的結果D.題中所述的各種生物構成了一個相互依存的生物群落 【解析】 兩種植物，一種植物的花蕊蜜管直而短，另一種則彎而深；雌鳥的長鳥喙適于在彎曲的長筒狀花蕊蜜管中采蜜；雄鳥短鳥喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜，雌雄鳥采蜜植物的差異緩解了雌雄蜂鳥間爭奪食物的種內(nèi)斗爭，A項正確；兩種植物靠蜂鳥傳粉，蜂鳥花蕊

23、蜜管中采蜜，兩種植物與蜂鳥的相互適應有利于各自繁衍后代，B項正確；花蕊蜜管的形態(tài)與鳥喙的長度是長期自然選擇的結果，C項正確；題目中的所有生物只有生產(chǎn)者和消費者，缺乏分解者，故不能構成一個生物群落，D項錯誤。 【答案】 D 考向2 種群基因頻率的有關計算 【典例2】 現(xiàn)有兩個非常大的某昆蟲種群，個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%，假設這兩個種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個種群完全合并為一個可隨機交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是 ( ) A.75%

24、 B.50% C.42% D.21% 【解析】 根據(jù)題意可知兩個非常大的某昆蟲種群，在個體間隨機交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用情況下合并為一個種群，可以認為原先兩個種群的大小相同，得知兩個種群合并后的種群的A基因頻率為70%，a基因頻率為30%，根據(jù)哈迪定律可知下一代中的Aa的基因型頻率為70%30%2=42%，所以C項正確。 【答案】 C考點題組集訓1某醫(yī)院對新生兒感染的細菌進行了耐藥性實驗，結果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關敘述正確的是 ( )A.孕婦食用了殘留抗生素的食品，導致其體內(nèi)大多數(shù)細菌突變B.即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細菌

25、也有可能是耐藥菌C.新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性D.新生兒出生時沒有及時接種疫苗，導致耐藥菌形成答案 B解析 A項，抗生素不能誘導細菌發(fā)生突變，而是對具有不同耐藥性的細菌進行選擇。B項，細菌本身就存在耐藥性的與非耐藥性的兩種類型，所以即使新生兒未接觸過抗生素，新生兒感染的細菌也可能存在耐藥性的類型。C項，新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，將會導致體內(nèi)的致病菌數(shù)量增加，但不會增加其耐藥性，耐藥性的增加是藥物對致病菌進行選擇的結果。D項，新生兒出生時沒有及時接種疫苗，不能對該類細菌產(chǎn)生免疫力，將導致致病菌在體內(nèi)繁殖。2.果蠅的灰體(E)對黑檀體(e)為顯性。在沒有遷入遷出、突變和選擇等條

26、件下，一個由純合果蠅組成的大種群個體間自由交配得到F1，F(xiàn)1中灰體果蠅8 400只，黑檀體果蠅1 600只。F1中e的基因頻率為_，Ee的基因型頻率為_。親代群體中灰體果蠅的百分比為_。答案 40% 48% 60%解析 題干給出的條件符合遺傳平衡定律，根據(jù)F1中黑檀體果蠅ee所占的比例1600/(1 6008 400)=16%，可以推出e的基因頻率為40%，所以E的基因頻率為60%，F(xiàn)1中Ee的基因型頻率為240%60%=48%。由于理想條件下不發(fā)生基因頻率的改變，故親本E和e的基因頻率與F1相同，從題目中可獲取信息“親本都是純合子，只有EE和ee個體”，假設親代有100個個體，其中EE有x個，根據(jù)基因頻率的計算公式，E基因的頻率=2x/200=60%，得x=60，所以親代群體中灰體果蠅的百分比為60%。