(新高考)2021届高考二轮精品专题七 生物的变异、育种和进化 教师版.docx
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1、1由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因重组,基因突变和染色体变异的种类及特点。2在题型方面,选择题和非选择题都有考查到。选择题常结合人类遗传病考查染色体变异;非选择题常结合遗传规律进行考查,考查基因频率和基因型频率的计算,或者考查育种方法及原理。在命题形式方面,主要以文字题、育种方案设计题的形式呈现,考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。32021年备考时应注意:染色体结构变异和数目变异重点关注;基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解,对育种的复习要联系遗传和变异的原理。考点一 三种可遗传的变异1观察表中图示区分易位与交叉互换2突破生物变异
2、的4大问题(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,属于基因重组参与互换的基因为“等位基因”;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位参与互换的基因为“非等位基因”。(2)关于“缺失”问题DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体变异;基因内部若干“碱基对”的缺失,属于基因突变。(3)关于变异的水平基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化,光学显微镜下观察不到。染色体变异是“细胞”水平的变异,涉及染色体的“某一片段”的改变,这一片段可能含有若干个基因,在光学显微镜下可以观察到故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。(4)涉及基因“质”与“量”的变化基
3、因突变改变基因的质(基因结构改变,成为新基因),不改变基因的量。基因重组不改变基因的质,也不改变基因的量,但改变基因间组合搭配方式即改变基因型(注:转基因技术可改变基因的量)。染色体变异不改变基因的质,但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。考点二 生物育种方法3育种方法的识别(1)根据操作过程识别育种方法利用物理或化学方法处理育种材料的育种方法诱变育种。只有杂交或杂交、自交相结合的育种方法杂交育种。花药离体培养和秋水仙素相结合的育种方法单倍体育种。只有秋水仙素处理使染色体数目加倍的育种方法多倍体育种。加上其他生物基因的育种方法基因工程育种。(2)根据基因型的改变确定育种方法对于某些图解,可根据
4、基因型的改变进行育种方法的判别。如图所示:根据基因型的变化可以判断:“aabb×AABBAaBbAAbb”为杂交育种,“aabb×AABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种,“AABBAaBB”为诱变育种,“aabb×AABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。4关注育种方法(1)原核生物不能运用杂交育种,如细菌的育种一般采用诱变育种。(2)花药离体培养不等于单倍体育种,前者终点是单倍体幼苗,而后者终点是染色体加倍后的正常植株。(3)多倍体育种中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,而单倍体育种中只能用秋水仙素处理幼苗,而不能处理萌发的种子。(4)动植物育种的区别植
5、物自交性状分离后筛选,可选用连续自交的方法获得纯合子动物只能选相同性状的个体相互交配(注意性别和数量),待性状分离后筛选,然后用测交的方法获得纯合子(5)育种年限的要求及计算对植物来说,要获得植株则比获得种子多一年。对跨年度的植物(如小麦),则比不跨年度的植株(如豌豆)要多一年。5准确选取育种方案考点三 生物的进化6物种形成和生物进化的区别与联系7基因频率和基因型频率的计算方法(1)通过基因数量计算基因频率若某基因在常染色体上,则基因频率×100%。若某基因只出现在X染色体上,则基因频率×100%。(2)通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的频率,求A(a)的基
6、因频率,则A%AA%+×Aa%;a%aa%+×Aa%。(3)运用哈代温伯格平衡定律,由基因频率计算基因型频率内容:在一个有性生殖的自然种群中,当等位基因只有一对(Aa)时,设p代表A基因的频率,q代表a基因的频率,则:(p+q)2p2+2pq+q21。其中p2是AA(纯合子)基因型的频率,2pq是Aa(杂合子)的基因型频率,q2是aa(纯合子)的基因型频率。适用条件:在一个有性生殖的自然种群中,在符合以下五个条件的情况下,各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的,或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是:种群足够大;种群中个体间的交配是随机的;没有突变的发
7、生;没有新基因的加入;没有自然选择。 1(2020年全国统一高考生物试卷(新课标)·4)关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是( )A二倍体植物的配子只含有一个染色体组B每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同【答案】C【解析】二倍体植物体细胞含有两个染色体组,减数分裂形成配子时染色体数目减半,即配子只含一个染色体组,A正确;由染色体组的定义可知,一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体,不含同源染色体,B正确;不是所有生物都有性别之分,有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定,因此不是所有细胞中
8、都有性染色体和常染色体之分,C错误;一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同,因此染色体DNA的碱基序列不同,D正确。2(2020年江苏省高考生物试卷·8)下列叙述中与染色体变异无关的是( )A通过孕妇产前筛查,可降低21三体综合征的发病率B通过连续自交,可获得纯合基因品系玉米C通过植物体细胞杂交,可获得白菜-甘蓝D通过普通小麦和黑麦杂交,培育出了小黑麦【答案】B【解析】21三体综合征属于染色体数目变异中的非整倍性变异,A错误;连续自交可获得纯合基因品系玉米,原理为基因重组,子代染色体结构和数目均未改变,与染色体变异无关,B正确;植物体细胞杂交的过程细胞发生了染色体数目的变异
9、,C错误;普通小麦与黑麦杂交后,需用秋水仙素处理使染色体数目加倍,才能培育出稳定遗传的小黑麦,利用了染色体数目的变异原理,D错误。3(2020年天津高考生物试卷·7)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是( )A基因突变 B同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C染色体变异 D非同源染色体自由组合【答案】B【解析】从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT,Dt,dT和dt四种精子,而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子,所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期,同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换,产
10、生四种精子。故选B。【点评】本题需要考生识记减数分裂的基本过程,结合图中四个细胞的基因型进行分析。4(2020年浙江省高考生物试卷(7月选考)·13)下列关于遗传漂变和自然选择的叙述,正确的是( )A遗传漂变在大种群中更易发生B遗传漂变能产生新的可遗传变异C遗传漂变和自然选择不都是进化的因素D遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡【答案】D【解析】A遗传漂变一般在发生在小群体中,由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,A错误;B遗传漂变没有产生基因突变或染色体变异,故没有产生新的可遗传变异,B错误
11、;C遗传漂变是由于一个小群体与其他群体相隔离,不能充分地随机交配或偶然死亡,因而在小群体内基因不能达到完全自由分离和组合,使基因频率容易产生偏差,使生物得到进化,自然选择会使基因频率定向改变,都是进化的因素,C错误;D遗传漂变和自然选择都会导致基因频率改变,均可打破遗传平衡,D正确。故选D。5(2020年全国统一高考生物试卷(新课标)·32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题:(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是_。(2)在诱变育种过程中,通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传,原因是_,若要使诱变获
12、得的性状能够稳定遗传,需要采取的措施是_。【答案】(1)在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组 (2)控制新性状的基因是杂合的 通过自交筛选性状能稳定遗传的子代 【解析】(1)由分析可知,减数分裂形成配子的过程中,基因重组的途径有减数第一次分裂后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。(2)在诱变育种过程中,诱变获得的新个体通常为杂合子,自交后代会发生性状分离,故可以将该个体进行自交,筛选出符合性状要求的个体后再自交,重复此
13、过程,直到不发生性状分离,即可获得稳定遗传的纯合子。【点评】本题考查基因重组和育种的相关知识,要求考生掌握基因重组的概念和分类、诱变育种的原理和应用,并能灵活运用解题。6(2020年全国统一高考生物试卷(新课标)·32)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是_。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有_条染色
14、体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是_(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有_(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路_。【答案】(1)无同源染色体,不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高、茎秆粗壮 (2)秋水仙素处理 (3)甲、乙两个品种杂交,F1自交,选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株 【解析】(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物,细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一
15、个染色体组,所以细胞内不含同源染色体,不能进行正常的减数分裂,因此高度不育;普通小麦含有6个染色体组,每个染色体组有7条染色体,所以体细胞有42条染色体;多倍体植株通常茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大,糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种,设计思路如下:将甲和乙两品种杂交获得F1,将F1植株进行自交,选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株,即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。【点评】本题考查染色体变异和育种的知识,考生理解多倍体育种的过程是本题的难点,同时设计实
16、验需要理解杂交育种的步骤。 1除草剂敏感型的玉米经辐射获得了抗性突变体,敏感和抗性是一对相对性状。下列关于突变体的叙述,正确的是( )A若为染色体片段缺失所致,则该抗性基因一定是显性基因B若为基因突变所致,则抗性基因与敏感基因的碱基序列一定不同C若为染色体易位所致,则四分体中非姐妹染色单体一定发生了交叉互换D若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因一定不能编码肽链【答案】B【解析】除草剂敏感型的玉米经辐射获得抗性突变体,突变体若为一条染色体片段缺失所致,则缺失片段中含有敏感基因,说明该抗性基因一定为隐性基因,A错误;若为基因突变所致,则抗性基因的分子结构发生了改变,其与敏感基因的碱基序列一定不同,B
17、正确;交叉互换是基因重组,不属于染色体易位(移接),C错误;若为一对碱基缺失所致,则该抗性基因可能不编码肽链,也可能编码的肽链发生改变,D错误。【点评】解答本题的关键是能够知道染色体变异、基因突变、基因重组的本质区别,且区分交叉互换和易位的区别。2mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止,受损的mRNA就会在细胞中累积,易引发神经退行性疾病。而神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体。下列有关分析错误的是( )A可根据合成的多肽链长度来判断mRNA是否被氧化B质控因子可能是RNA水解酶,可为RNA的水解提供活化能C控制质控因子合成的基因发生突变可能会引发神经退行性疾
18、病DmRNA通常会结合多个核糖体,产生氨基酸序列相同的多条肽链【答案】B【解析】mRNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止,即导致多肽链的长度变短,因此可根据合成多肽链的长度来判断mRNA是否被氧化,A正确;质控因子能切碎mRNA,可能是RNA水解酶,可降低化学反应的活化能,B错误;根据题干信息“神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体”可知,控制质控因子合成的基因突变,质控因子无法正常合成,可能会引发神经退行性疾病,C正确;正常的mRNA通常会结合多个核糖体(多聚核糖体)同时进行翻译,因为模板相同,因此能产生氨基酸序列相同的多条肽链,D正确。【点评】紧扣题干信息“m
19、RNA的某个碱基被氧化会导致核糖体在该碱基处的移动停止”、“神经细胞中的质控因子能切碎mRNA,解救卡住的核糖体,否则受损的mRNA就会在细胞中累积,进而引发神经退行性疾病”答题。3唐氏综合征又称21三体综合征,其患病概率和母亲的年龄有关,下表为有关唐氏综合征的调查结果,下列分析正确的是( )母亲年龄(岁)20242529303435唐氏患儿发生率(×104)119203276942A唐氏综合征患者一定携带有致病基因B该病的发生率应在患者家系中进行调查C提倡适龄生育可降低该病患儿的发生率D该病的发生只与减数第一次分裂异常有关【答案】C【解析】唐氏综合征为染色体异常遗传病,其病因为21
20、号染色体必正常人多1条,患者不一定携带有致病基因,A错误;遗传病的发病率应在人群中随机抽样调查,B错误。由表可知,随着母亲年龄的增长,唐氏患儿的发生率逐渐升高,因此提倡适龄生育可降低该病患儿的发生率,C正确;该病的发生可能是由于减数第一次分裂后期21号同源染色体未分离,也可能是减数第二次分裂后期21号姐妹染色单体分开形成的两条子染色体未分离,D错误。4(2020·黑龙江萨尔图·大庆实验中学高三月考)图表示某果蝇体内一条X染色体上部分基因的分布示意图。由此判断错误的是( )A朱红眼和深红眼属于相对性状B基因在染色体上呈线性排列C该果蝇发生了染色体结构变异D白眼和朱红眼的遗传不
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