高考生物一轮复习讲义：第7讲生物的变异与进化.pdf

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1、第 7 讲遗传因子的发现第 26讲 基因突变与基因重组一、基因突变1、变异类型的概述-变异类强_ 彳上不能遗传埼后代的变异的变异嘱因突变（所有生物）DNA碱基必 迪-基 因 班 组（减数分裂）序列改变变 异-染 色体变异（光镜下可见）-表观遗传DNA（基I桶碱基序列不变2、基因突变（1）实例分析：镰状细胞贫血红细胞圜饼状辘刀状t11蛋白质（血红蛋白）正常1 f异常1t氨基酸谷氨酸堀氨酸tttmRNAGAGG U Gt血红蛋白ftCTC突 CISC基因4肉4 变 GtG（2）基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫做基因突变。基因突变的结果是产生新基因，基

2、因数量一定不变；基因位置一定不变；性状可能改变。（3）时间：可发生在生物个体发育的任何时期，但主要发生在DNA分子复制过程中，如：真核生物主要发生在细胞分裂前的间期。（4）诱发基因突变的外来因素（连线）物理因索化学因素生物因素a.亚硝酸盐、驮基类似物等h某年病毒的遗传物质c.紫外线,X射线及其他辐射（5）突变特点普遍性：在生物界是普遍存在的。随机性：时间上可以发生在生物个体发育的任何时期；部位上可以发生在细胞内不同 DNA分子上和同一 DNA分子的不同部位。低频性：自然状态下，突变频率很低。不定向性：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。遗传性：若发生在配子中，将遵循遗传规律传递

3、给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传,但有些植物可通过无性生殖遗传。（6）意义：新基因产生的途径；生物变异的根本来源；为生物进化提供了丰富的原材料。3、基因突变与生物性状的关系（1）基因突变对氨基酸序列的影响碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变1 个氨基酸的种类或不改变替换的结果也可能使肽链合成终止增添大插入位置前不影响，影响插入位置后的序列增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大；增添或缺失的碱基数是3的倍数，则一般仅影响个别氨基酸缺失大缺失位置前不影响，影响缺失位置后的序列（2）基因突变可改变生物性状的4大原因导致肽链不能合成。肽链延长（终止密码子推后）。肽链缩短（终止密码子提前

4、）。肽链中氨基酸种类改变。以上改变会引发蛋白质的结构和功能改变，进而引发生物性状的改变。（3）基因突变未引起生物性状改变的4大原因突变部位：基因突变发生在基因的非编码区或编码区的内含子。密码子简并性：若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。隐性突变：若基因突变为隐性突变，如 AA中其中一个A-a,此时性状也不改变。有些突变改变了蛋白质中个别位置的氨基酸，但该蛋白质的功能不变。4、细胞的癌变（1）原因：人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表

5、达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。（2）癌细胞的特征能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等等。二、基因重组基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。基因重组的结果是产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。通常基因重组的两种类型是：自由组合型、交换型。其中前者发生在减数分裂I 后期，会造成非同源染色体上非等位基因自由组合；后者发生在减数分裂

6、I 前期，会造成染色单体上的非等位基因重新组合。自由组合型：减数分裂I 的后期，随着同源染色体的分离，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组（如下图）。交换型：在四分体时期（减数分裂I 前期），位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致同源染色体上的非等位基因重组（如下图）。基因工程重组型：目的基因经蝇导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组（如下图）。外源基因肃组质粒 受体细胞基因重组的意义有性生殖过程中的基因重组能够使产生的配子种类多样化，进而产生基因组合多样化的子代,也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义，还可以用来指

7、导育种。1、（2021年浙江卷）a-珠蛋白与a-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，其中第1138个氨基酸完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的 该实例不能说明（）。A、该变异属于基因突变 B、基因能指导蛋白质的合成C、D N A片段的缺失导致变异 D、该变异导致终止密码子后移答 案C解析 基因中碱基对的缺失所导致的变异属于基因突变，A正确；基因的变异导致a-珠蛋白结构的不同，所以基因能指导蛋白质的合成，B正确：该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的，不是D N A片段的缺失，C错误；a-珠蛋白突变体氨基酸数目增多，说明突变导致终止密码

8、子后移，D正确。2、（2021年江苏卷）D N A分子中碱基上连接一个“一CH3”,称 为D N A甲基化，基因甲基化可以导致其不能转录。这种变化可以在细胞间遗传。下列叙述正确的是（）。A、基因型相同的生物表型可能不同B、基因甲基化引起的变异属于基因突变C、基因甲基化一定属于不利于生物的变异D、原癌、抑癌基因甲基化不会导致细胞癌变答 案A解 析 基因型相同的生物表型可能不同，生物的性状还受环境的影响，A 正确；基因甲基化影响的是转录过程，不属于基因突变，B 错误；若被甲基化的基因是有害的，则有害基因不能表达，基因甲基化不一定属于有害的生物变异，C 错误；原癌、抑癌基因甲基化后，则不能正常控制细

9、胞周期，可能会导致细胞癌变，D 错误。3、（2020年江苏卷）某膜蛋白基因在其编码区的5 端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT,下列叙述正确的是（）。A、CTCTT重复次数改变不会引起基因突变B、CTCTT重复次数增加提高了该基因中喀咤碱基的比例C、若 CTCTT重复6 次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变D、CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大答 案 C解 析 D N A 中碱基的增添、缺失或替换等引起的基因碱基序列的改变，都属于基因突变，A 项错误；由于碱基互补配对原则，噤吟数=喀噫数，所以该基因中喀。定 碱 基 的 比 例 仍 为 B 项错误；2碱基序

10、列CTCTT重复6 次，正好是30个碱基对，对 应 10个密码子，重复序列之后的碱基序列没有发生变化，对应的密码子数量也没有发生变化，并且重复6 次的碱基序列中没有出现终止密码子，因此重复序列之后编码的氨基酸序列不变，C 项正确；基因编码蛋白质的相对分子质量不仅取决于碱基对的数量，同时与终止密码子的位置有关，若 CTCTT重复序列之后编码的氨基酸序列改变，导致终止密码子提前出现，则蛋白质的相对分子质量不会越来越大，D 项错误。4、（2017年天津卷）基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如下。下列叙述正确的是（）。A、三对等位基因的分离均发生在次级精母

11、细胞中B、该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子C、B（b）与 D（d）之间发生重组，遵循基因自由组合定律D、非姐妹染色单体发生互换导致了染色体结构变异答 案 B解析 由图可知，基因B、b 所在的片段发生了互换，因此等位基因B 和 b 的分离发生在初级精母细胞和次级精母细胞中，而等位基因A、a 和 D、d 的分离只发生在初级精母细胞中，A 错误；若不发生互换，该细胞将产生AbD和 aBd两种精子，但由于基因B、b 所在的片段发生了互换，因此该细胞能产生AbD、ABD,abd、aB d四种精子，B 正确；基 因 B（b）与 D（d）位于同一对同源染色体上，它们之间的遗传不遵循基因自由

12、组合定律，C 错误；同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换只是导致基因重组，染色体结构并没有发生改变，D 错误。5,（2021年湖南卷）血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB 100结合形成低密度脂蛋白（LDL）,LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是（）oA、引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高B、PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平C、引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会

13、导致血浆中胆固醇含量升高D、编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高答 案 C解 析 LDL受体缺失，则 LDL不能将胆固醇运进细胞，导致血浆中的胆固醇含量升高，A 正确：由于密码子的简并性，P C S K 9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变，则不影响血浆中LDL的正常水平，B 正确；引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少，使血浆中胆固醇的含量升高，C 错误；编码apoB 100的基因失活，则 apoB 100蛋白减少，与血浆中胆固醇结合形成LDL减少，进而被运进细胞的胆固醇减少，使血浆中的胆固醇含量升高，D 正确。6、（202

14、1年天津卷）某患者被初步诊断患有SC 单基因遗传病，该基因位于常染色体上。调查其家系发现，患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变，且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。个体母亲父亲姐姐患者表型正常正常正常患病SC基因测序结果605G/A731A/G605G/G；731A/A?注：测序结果只给出基因一条链（编码链）的碱基序列，605G/A 表示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G 和 A o 其他类似。若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和 731位碱基可表示为下图，根据调查结果，推断该患者相应位点的碱基为（)oG A605 731G A605 731

15、A A AG G A A G605 731 605731 605 731 605 731G G GA A A A 9605 731 605731 605 731 6()5 731ABCD答 案 A解析 根据题意写出父亲和母亲生下正常女儿的同源染色体上模板链上碱基组合如下图所示:605GX731A605A731G605G731A605G731A由于女儿表现型是正常的，所以第605号正常的碱基是G,731号正常的碱基是A,结合女儿 DNA上的基因，可以推测母亲同源染色体上模板链的碱基如下：605G 731A605A 731A父亲同源染色体上模板链的碱基如下：605G 731A605G 731G因此

16、他们生下患病的孩子的同源染色体上的碱基是两条链上都发生了突变，即：605A 731A605G 731G第 27讲染色体变异染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。一、染色体数目的变异1、染色体数目变异的类型染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。2、染色体组1 X Y(1)如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为：0、口、IV、X或II、III、IV、Yo(2)组成特点：形态上：细胞中的一套非同源染色体，在形态上各不相同；功能上：控制生物生长、发

17、育、遗传和变异的一套染色体，在功能上各不相同。(3)染色体组数目的判定根据染色体形态判定：细胞内形态相同的染色体有凡条，则含有几个染色体组。形态、大小相同的染色体有4 条,应含4 个染色体组甲形态,大小相同的染色体行2 条,应含2个柒色华组每种形态大小的染色体各1条.应 含 1 个柒色体组丙根据基因型判定：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(包括同一字母的大、小写)出现几次，则含有几个染色体组。甲乙丙3、单倍体、二倍体和多倍体单倍体：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体，叫做单倍体。例如蜜蜂中的雄峰。单倍体的植株长的弱小，而且高度不育。二倍体：体细胞中含有两个染色体组

18、的个体叫做二倍体。几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体：体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体，统称为多倍体。例如香蕉（三倍体）;马 铃 薯（四倍体）；八倍体小黑麦。与二倍体植株相比，多倍体植株茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量丰富。二、染色体结构变异1、染色体结构变异的类型类型图像联会异常实例缺失C U1上缺失环a c def果蝇缺刻翅、猫叫综合征a c重复厂4厂 双、a alC l1 _，bc q c facd c f飞?垂复环果蝇棒状眼易位czcxaa b clfpT O果蝇花斑眼、人类慢性粒细胞白血病倒位b a 1c f果蝇卷翅、人类9号染色体1 J _)c

19、 d e f长臂倒位可导致习惯性流产2、染色体结构变异的结果染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。3、对生物体的影响大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。4、三种可遗传变异的辨析（1）关于“缺失或增加”若干基因的缺失或重复一染色体变异基因中若干碱翦的缺失或增添一基因突变（2）“互换”的辨析项目易位互换图解VAX原区别位置发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间原理染色体结构变异基因重组观察可在显微镜下观察到在光学显微镜下观察不到1、（2020年浙江卷）某条染色体经处理后，其结构发生了如图所示的变化。这种染色

20、体结构的变.异属于（）。42 3 4 5 4 1 2 5 4 3 6第4隹图A、缺失 B、倒位 C、重复 D、易位答 案B解析 图中染色体某一片段的位置颠倒了 180度，造成染色体内的重新排列，属于染色体结构变异中的倒位。2、（2021年浙江卷）野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中发生了如下图所示变化，a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型属于染色体变异中答 案B的（正常眼棒眼超棒眼af；h|cb b.|ca|b|b|b cA、缺失B、重复c、易位D、倒位3、（2020年江苏卷）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

21、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 2 1 三体综合征属于染色体数目的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，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7 天O4、（2 0 2 2 年湖南卷）大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上。

22、某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化=1 ：1 ：1 ：1。该个体最可能发生了下列哪种染色体结构变异（）。y in rgG I bIbI03 1 eI DCgTE3J3 ir i dl el DCCa|c-EECU e I D答 案 c解 析 由题意可知，大鼠控制黑眼/红眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一条染色体上，而某个体测交后代表现型及比例为黑眼黑毛:黑眼白化:红眼黑毛:红眼白化符合自由组合定律，则该个体应当发生了染色体变异，在同一条染色体上的基因转移到了非同源染色体上，即发生了易位，C 正确。5、（2 0 2 0 年全国卷2）关于高等植物细胞中染色体组的

23、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D N A 的碱基序列不同答 案 C解 析 二倍体植物的体细胞中含有两个染色体组，其配子中只含有一个染色体组，A 项正确：每个染色体组中的染色体的形态、大小等均不相同，都是非同源染色体，每条染色体D N A 的碱基序列均不同，B、D 项正确；不含性染色体的生物，每个染色体组中都不含性染色体，如豌豆、玉米等，C 项错误。6、（2 0 2 0 年天津卷）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。

24、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间发生互换C、染色体变异D、非同源染色体自由组合答 案 B解 析 一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，四个精细胞的基因型分别是DT、Dt、dT、d t,说明在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生了互换，B 项符合题意；若一个基因发生突变，则一个精原细胞产生的四个精细胞，有三种类型，A 项不符合题意；图中没有发生染色体变异，C 项不符合题意；若不发生基因突变以及同源染色体非姐妹染色单体的互换，则非同源染色体自由组合，一个精原细胞产生的四个精细胞，有两种类型，D 项不符合题意。7.（2 0 2 1 年

25、广东卷）人类（2 =4 6）14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物（如图）。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑同源染色体非姐妹染色单体的互换），下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是A、观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B、男性携带者的初级精母细胞含有4 5 条染色体14号染色体C、女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体 平衡易他携带者的联会城合物D、女性携带者的卵子可能有6 种类型（只考虑图中的3 种染色体）答 案

26、C解 析 14/21平衡易位染色体，是通过染色体易位形成，属于染色体变异，可通过显微镜观察到，而有丝分裂中期染色体形态固定，故观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞，A 正确；由题干信息可知，14/21平衡易位染色体，由 14号和21号两条染色体融合成一条染色体，故男性携带者的初级精母细胞含有4 5 条染色体，B 正确；由于形成14/21平衡易位染色体，该女性初级卵母细胞中含有4 5 条染色体，经过减数分裂该女性携带者的卵子最多含23种形态不同的染色体，C 错误；女性携带者的卯子可能有6 种类型（只考虑图中的3 种染色体）分别是：含有14、21号染色体的正常卵细胞、仅含有14/21平衡易位

27、染色体的卵细胞、含有14/21平衡易位染色体和2 1 号染色体的卵细胞、仅 含 有14号染色体的卵细胞、含 有14/21平衡易位染色体和14号染色体的卵细胞、仅含有21号染色体的卵细胞，D正确。三、生物变异在育种上的应用1、单倍体育种（1）原理：染 色 体（数目）变异。（2）过程（3）优点：明显缩短育种年限,且得到纯合二倍体。（4）缺点：技术复杂。2、多倍体育种（1）方法：用秋水仙素或低温处理。（2）处理材料：萌发的种子或幼苗。（3）原理：染 色 体（数目）变异。（4）实例：三倍体无子西瓜的培育二 倍 体 秋水瓢）获得.三倍体 三倍体 西 蚂西瓜幼育而 根 种子-瓜植株侔）一二倍体西瓜植株（/

28、）传粉无子西瓜 两 次,一 次 传 粉：杂交获得三倍体种子传粉脑二次传粉：刺激子房发育成果实用秋水仙素处理幼苗后，分生组织分裂产生的茎、叶、花的染色体数目加I，而未经处理部分（如根部细胞）的染色体数目丕变。三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜植株在瀛数分裂过程中，由于染色体联会萦乱,不能产生正常配子。3、杂交育种（1）原理：基因重组。（2）过程培育杂合子品种：选取符合要求的纯种双亲杂交（早义）一F i （即为所需品种）。-培育隐性纯合子品种：选取符合要求的双亲杂交（辛X（?）f F i 吁选出表型符合要求的个体种植并推广。培育显性纯合子品种a.植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获 得 F i-

29、F,自交一获 得 F 2 f 鉴别、选择需要的类型，连续自交至不发生性状分离为止。b.动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获 得 F l-B 雌雄个体交配一获得F 2-鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F 2 个体。（3）优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。缺点：获得新品种的周期长。4、诱变育种（1）原理：基因突变。（2）过程X 射线，紫外线等亚硝酸盐等物理化学|处理萌发的种子或幼苗（3）优点：可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。缺点：有利变异个体往往不多，需要处理大量材料。1、（2 0 2 1年广东卷）白菜型油

30、菜（2 九=2 0）的种子可以榨取食用油（菜籽油），为了培育高产新品种，科学家诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Be。下列叙述错误的是（）。A、B e 成熟叶肉细胞中含有两个染色体组B、将 B e 作为育种材料，能缩短育种年限C、秋水仙素处理B e 幼苗可以培育出纯合植株D、自然状态下B e 因配子发育异常而高度不育答 案 A解析 白菜型油菜属于二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，而 B e 是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体，其成熟叶肉细胞中含有一个染色体组，A错误；B e 是通过未受精的卵细胞发育而来的单倍体，秋水仙素处理B e 幼苗可以培育出纯合植株，此种方法为单倍体育种，能缩

31、短育种年限，B、C 正确；自然状态下，B e 只含有一个染色体组，细胞中无同源染色体，减数分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正确。2、（2 0 2 1年北京卷）研究者拟通过有性杂交的方法将簇毛麦（2 =14）的优良性状导入普通小 麦（2 =4 2）中 用簇毛麦花粉给数以千计的小麦小花授粉，1 0 天后只发现两个杂种幼胚，将其离体培养，产生愈伤组织，进而获得含2 8 条染色体的大量杂种植株。以下表述错误的是（）oA、簇毛麦与小麦之间存在生殖隔离B、培养过程中幼胚细胞经过脱分化和再分化C、杂种植株减数分裂时染色体能正常联会D、杂种植株的染色体加倍后能产生可育植株答 案 C解 析 簇毛麦与小麦的后

32、代在减数分裂时染色体联会紊乱，不可育，故二者之间存在生殖隔离，A 正确；幼胚细胞经过脱分化形成愈伤组织，愈伤组织经过再分化形成胚状体或丛芽，从而得到完整植株，B正确；杂种植株细胞内由于没有同源染色体，故减数分裂时染色体无法正常联会，C 错误；杂种植株的染色体加倍后能获得可育植株，D正确。3、（2 0 2 0 年全国卷1）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_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

33、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ O（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；通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代。4、（2020年全国卷3）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

34、，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：一粒小麦x 斯氏麦草（AA）（BB）杂种一I拟二粒小麦x 洞氏麦草（AABB）（DD）杂种二普通小麦（AABBDD）（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 条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是 o （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（纯合子），甲的表型是抗

35、病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。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；4 2；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 F 2 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）杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普通小麦体细胞中共含有4 2

36、条染色体。与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，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）人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。（3）甲（抗病易倒伏）和 乙（易感病抗倒伏）具有两对相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若采用杂交育种的方法，其实验思路是将甲、乙两个品种杂交得F i,F i 自交得F 2,选取F 2 中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得F i,将

37、F i 的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病杭倒伏且稳定遗传的新品种。第2 8讲生物的进化一、生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成1、达尔文的生物进化论的主要组成(1)共同由来学说：指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。(2)自然选择学说：揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。2、生物有共同祖先的证据(1)地层中陈列的证据化石尚Q是指通过自然作用保存在地层中的古(四少代生物的遗体，遗物或生活痕迹等是研究生物进化最直接、最也要的证据大部分化4发现于沉积岩的地层中J匕 石记录在地球和生物的进化历史，越片1 (J好老的

38、地层中.出现的生物越低等、镇筒单,越晚近的地层中,出现的生物越悬等,越 复杂(2)当今生物体上进化的印迹其他方面的证据比较解剖学证据概念研究比较有推动物的器富、系统的形态一和结构蝙蝠的翼.鲸的靖、猫的前肢.人的上肢都是同源器官实具有同源器官的生物是由共同祖先演化:定一而来的据具有共同祖先的生物生活在不同环境中.I向着不同的方向进化发展.我结构适应于不同的生活环境,因而产生形态上的差异拿工为生物是否行共同祖先寻找证据胚胎学证据假念胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发1 直过程的学科人和他的胚胎在发育R期都出现鲤裂半 为 和 尾近据一人和其他脊椎动物在胚胎发育-期都有彼此相似的阶段总X支持了人和冗他

39、订推动物有共同也先的观点细胞和分子水平的证据细胞I水 平 M i i f据，分 子证据生物有许多共同特征.比如都有能犷对进彳亍代谢、生长和增殖的细胞证 据i细胞有共同的物质基础和结构基础等鱼 工 支 持J-生物有共同祖先的论点“,丈不同生物的D N A和蛋“质等生物瓦冢大分子.既有共同点,乂存在差异性_提示人们当今生物仃着共同的愿始一相先揭示了当今生物种类家缘关系的远近.以及它们在进化史上出现的顺序3、适应的普遍性和相对性(1)适应的概念：生物的形态结构适合于完成一定的功能；生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。(2)适应的特性：普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有

40、适应环境的特征；相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。4、适应是自然选择的结果(1)拉马克进化学说主要观点：彻底否定了物种不变论，所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。评价：拉马克的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。(2)达尔文自然选择学说过度繁殖、生存斗争.遗传变异.适者生存口适应的来源是可遗传的变异,适应是 自然选择的结果力群体中出现可遗传的有利变异和正境的定向选择是适应形成的必要条件达尔文自然选择学说I意 义-揭示了生物界的统一f t.是由于所有的生物都仃扶同祖先.而生

41、物的多样性和适应性是进化的结果-1不 足-1不能科学地解释遗传和变异的本质局限于性状水平(3)达尔文以后进化理论的发展发展原因：关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质；关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。发展的结果：形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。二、现代生物进化理论1、种群是生物进化的基本单位概 念 牛 .活在一定区域的同种生物全部个体的集合珏因库一个种群中全部个体所含rr的全部种金越:二因T 基因群频里 在一个种群基因库中,某个基因占点 物 全 部 等位斑因数的比值 越 化-种群的基因频

42、率发生改变2、种群基因频率的变化基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。3、自然选择对种群基因频率变化的影响微炉不断淘汰发生不利变异的个体,选择保留发生有利变异的个体时 象 譬 则 个 体 的 表 型一曲9决定表型的基因冲 五 吼 种 群 基因频率会发生定向改变/结果-生物性状方面导致生物物一一定的方向不断进化4、隔离在物种形成中的作用自然选择的膨响(1)物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生亘直后代的一群生物。(2)隔离极 含 不同群体间的个体,在自然条件下基因r不能自由交流的现象(3)新物种的形成过程隔离发 斗.生殖范闱不同物种间隔 阈回-不能相互交配;即便交配成

43、功.也不能产生可育后代连生同种生物地理疮 闱 工m喇型使种群间不能发生基因交流（地 离 卜 不同种群出现不同的簿变和基因班组不同种群间不发生基因交流厂食物和栖息条件互不相同 自然选择乱_ 自然选择对不同种群珏因孩率的改变所起的作用不同 生残隔离）应因库形成明技的差异,并逐步出现生殖隔离,从而形成不同的物种5、协同进化概念M同性化范 用 一同物种之间,I生物与无机环境之间1 一在相比影响中不断进化和发展广开花植物与传粉动物互助互利实例-IL捕食者与被捕食者相互选择r捕食者往往捕食个体数量多的物种寸“改；割，-避免出现一种或少数几种生物在生I态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腭出空间,捕食

44、者的存在有利于堆加物种影样性6、生物多样性的形成（1）内容：遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性。（2）形成原因：生物的进化。（3）研究生物进化历程的主要依据：化石。（4）生物多样性三个层次间的关系7、生物进化理论在发展生物进化理论在发展基因突变对生物适应性的影响并不 是祚益即是的.大缸的基因突变是设 点 中件的决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累.而不是自然选择物种形成不都是选变的过程.而是物曳心二种长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程8、探究抗生素对细菌的选择作用(1)实验原理：一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时，如

45、果向培养基中添加抗生素，耐药菌有可能存活下来。(2)方法步骤第I步：用记号笔在培养皿的底部闽2条相互垂直的直线.将培掾川1分为4个区域.分别标记为 第2步：取少址细菌的培养液.用无菌的涂布蹬(或 无 菌 棉 签)均匀地涂抹在培养基平板k第3步：用无菌的镒子先夹取1张不含抗生索的纸片放在号区域的中央.再分别夹取1张抗生塞 也t放在 号区域的中央.盖上皿前第4步：将培养肌倒置于3 7七的恒温箱中培养卫*1 6 h第5步：观察培养珞上细菌的生长状况 若纸片附近出现r抑菌圈.测址和记录每个实验组中型的圈的直径.并取平均值第6%：从抑菌阍边缘的菌落上接取细菌,接种到巳灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤

46、2-5如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径(3)注意事项：实验结束后，应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理，防止对环境造成污染。三、基因频率及基因型频率的计算1、根据定义计算基因频率和基因型频率某基因 某基因总数 yinno-A 1 W/Q频率某基因 和 其 等 位 基 因 的 总 数(1)若在常染色体上，某基因频率的求法：某基因总数-A种群个体数X 2(2)若在X染色体上，某基因频率的求法:某基因总数-A 1UU/o2X女性个体数+男性个体数2、利用遗传平衡公式计算基因频率和基因型频率（1）前提条件：种群非常大；所有雌雄个体之间自由交配；没有迁入和迁出；没有自然选择；没有基因突变

47、。（2）计算公式当等位基因只有两个（A、a）时，设 p 表 示 A 的基因频率，q 表 示 a 的基因频率，则：A A 的基因型频率=/,Aa的基因型频率=2/应，aa的基因型频率=q2。逆推计算：已知隐性纯合子的概率，求种群的基因频率和基因型频率。若.=产低 产=。二）2A%Y=l-眄 f =2千.（1-V%）1、（2021年江苏卷）下列关于生物种群叙述正确的是（）。A、不同种群的生物之间均存在生殖隔离B、种群中个体的迁入与迁出会影响种群的基因频率C、大量使用农药导致害虫种群产生抗药性，是一种共同进化的现象D、水葫芦大量生长提高了所在水体生态系统的物种多样性答 案 B解析 不同物种的生物之间

48、均存在生殖隔离，A 错误；种群中个体的出生和死亡，迁入和迁出会导致种群基因频率的改变，B 正确；害虫抗药性在喷洒农药之前已经存在，喷洒农药只起选择作用，C 错误；水葫芦大量生长降低了所在水体生态系统的物种多样性，D 错误。2、（2021年浙江卷）现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基因频率的改变。下列能引起基因频率改变的因素是（）。A、自然选择 B、基因重组 C、随机交配 D、大的种群答 案 A解析 现代生物进化理论认为，生物进化的实质是种群基因频率的改变；突变等因素导致基因频率的不定向改变；在自然选择作用下，有利变异被保留，不利变异被淘汰，间接导致基因频率发生的定向改变。

49、故选Ao3、（2021年福建卷）物种甲和物种乙为二倍体植物。甲生活在阳光充足的悬崖顶，乙生活在悬崖底的林荫里。在某些山地坡度和缓的地方，甲和乙分别沿着斜坡向下和向上扩展，在斜坡上相遇并杂交产生丙。若丙不能产生子代，则下列叙述错误的是（）。A、甲和乙仍然存在生殖隔离B、甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化C、甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变化有关D、甲、乙、丙含有的基因共同构成一个种群的基因库答 案 D解 析 甲和乙杂交产生丙，丙不能产生子代，说明甲和乙仍然存在生殖隔离，A 正确；生物进化的实质在于种群基因频率的改变，故甲种群基因频率的改变说明甲发生了进化，B 正确：甲、乙向斜坡的扩展可能与环境变

50、化有关，C 正确；甲、乙、丙不是一个物种，含有的基因不能构成一个种群的基因库，D 错误。4、（2021年湖南卷）金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是（）。A、金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B、人工选择使鲫鱼发生变异，产生多种形态C、鲫鱼进化成金鱼的过程中，有基因频率的改变D、人类的喜好影响了金鱼的进化方向答 案 B解 析 由题干信息分析可知，金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成，且在自然状态下，金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代，这说明金鱼与野生鲫鱼属于同一物种，A 正确；人工选择