專題10 變異、育種和進化-備戰(zhàn)2022年高考生物專題提分攻略（原卷版）

1、第10章 變異、育種和進化一、基礎知識必備（一）染色體變異1、染色體結構的變異在自然條件或人為因素的影響下,染色體結構的變異主要有以下4種類型,具體分析見表：類型遺傳效應實例示意圖缺失缺失片段越大,往往對個體影響越大。輕則影響個體生活力,重則引起個體死亡貓叫綜合征重復通常引起的遺傳效應比缺失小,重復部位太大會影響個體生活力果蠅棒狀眼倒位形成的配子大多異常,從而影響個體的生育普通果蠅3號染色體上某些基因易位產生部分異常配子,使配子的育性降低或產生有遺傳病的后代某種夜來香的染色體經(jīng)常發(fā)生易位2、染色體數(shù)目的變異(1)細胞內個別染色體的增加或減少。(2)細胞內染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減

2、少。3.染色體組(1)概念:一般地說,細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息,這樣的一組染色體,稱為一個染色體組。(2)理解從本質上看,組成一個染色體組的所有染色體,互為非同源染色體,在一個染色體組中無同源染色體存在;從形式上看,一個染色體組中的所有染色體的形態(tài)、大小各不相同,可通過觀察各染色體的形狀、大小來判斷是否為一個染色體組;從功能上看,一個染色體組攜帶著一種生物生長發(fā)育的全部遺傳信息;從物種類型看,每種生物一個染色體組的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都是一定的,不同種生物染色體組中染色體的數(shù)目、大小、形態(tài)不同。4、單倍體、二倍體與多倍體的比較項目

3、單倍體二倍體多倍體概念體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)的個體由受精卵發(fā)育而來,體細胞中含有兩個染色體組的個體由受精卵發(fā)育而來,體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體實例蜜蜂的雄蜂等人、果蠅、玉米等香蕉、馬鈴薯等發(fā)育起點配子受精卵受精卵形成原因自然成因單性生殖正常的有性生殖外界環(huán)境條件的劇變人工誘導花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素處理二倍體的單倍體幼苗用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗5、低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化6、育種（1）多倍體育種和單倍體育種 三倍體無子西瓜的培育過程兩次傳粉:第一次傳粉是雜交得到三倍體種子,第二次傳粉是為了刺激子房發(fā)育。用秋水仙素處理幼苗后,分生組織分裂產生的莖、葉、花染色體數(shù)目加

4、倍,而未經(jīng)處理部分(如根部細胞)的染色體數(shù)不變。多倍體育種和單倍體育種的比較類型多倍體育種單倍體育種原理染色體組成倍增加染色體組成倍減少,再加倍后得到純種(指每對染色體上成對的基因都是純合的)常用方法秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗花藥離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體加倍（2）雜交育種和誘變育種的比較類型雜交育種誘變育種原理通過基因重組得到純種或雜種基因突變常用方法(1)雜交自交選優(yōu)自交；(2)雜交“雜種”用物理(x射線、激光)或化學(亞硝酸、硫酸二乙酯)方法處理動植物二、通關秘籍1、染色體結構變異與基因突變的區(qū)別(1)染色體結構變異是“線”的變化,變異程度大,在光學顯微鏡下可見?；蛲蛔兪恰包c”的變化

5、,是dna分子內部堿基對的變化,在光學顯微鏡下不可見。(2)染色體結構變異改變了基因的位置或數(shù)量,基因突變不會改變基因的位置和數(shù)量,只是產生了等位基因。(3)染色體變異一般都是對生物體不利的,有的甚至會導致生物體死亡?；蛲蛔儾灰欢ㄔ斐蛇z傳性狀的改變,但也會造成一些問題,如鐮刀型細胞貧血癥就是基因突變造成的。2、單倍體基因組與染色體組的區(qū)別（以二倍體生物為例: ）(1)在xy(或zw)型性別決定的生物中,單倍體基因組是常染色體的一半加上一對性染色體。即一個染色體組=1/2常染色體+1條性染色體(x或y),單倍體基因組=1/2常染色體+x+y。(2)對于雌雄同體或無性別之分的生物,其單倍體基因組

6、是本物種染色體的一半。如水稻有24條染色體,它的一個染色體組有12條染色體,其單倍體基因組也有12條染色體。3、單倍體中不一定只含一個染色體組。單倍體可以分為兩大類:一類是一倍體,即二倍體物種產生的單倍體;另一類是多單倍體,即多倍體物種產生的單倍體。4、并非所有的單倍體都高度不育,若單倍體的體細胞中染色體組數(shù)為奇數(shù),則在其進行減數(shù)分裂形成配子時,由于同源染色體無法正常聯(lián)會或聯(lián)會紊亂,不能產生正常的配子。5、實驗中各種液體的作用(1)卡諾氏液:固定細胞形態(tài)。(2)體積分數(shù)為95%的酒精溶液:沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。(3)解離液:(質量分數(shù)為15%的鹽酸溶液和體積分數(shù)為95%的酒精溶液以11

7、混合)使組織中的細胞相互分離開來。(4)清水:洗去解離液,防止解離過度,便于染色。(5)改良苯酚品紅染液:使染色體(質)著色,便于觀察染色體(質)的形態(tài)、數(shù)目、行為。6、育種(1)秋水仙素誘導染色體數(shù)目加倍的原理:抑制紡錘體的形成,細胞內的姐妹染色單體分開變成兩條染色體后,不能移向細胞兩極,使細胞內染色體數(shù)目加倍。(2)經(jīng)多倍體育種培育的個體是新物種,這種新物種的產生是在短時間內實現(xiàn)的,沒有經(jīng)過地理隔離就達到了生殖隔離。(3)多倍體是否可育的判別:一看染色體組的來源,同源四倍體、同源八倍體都是可育的;異源四倍體,如普通小麥(六倍體)和黑麥(二倍體)雜交,得到的異源四倍體是不育的。二看染色體組的

8、數(shù)量,若染色體組數(shù)呈奇數(shù),則是不育的。（4）進行雜交育種的個體一定是進行有性生殖的個體,只進行無性生殖的個體無法通過雜交育種的方法培育新品種。（5）雜交育種只能利用已有的基因重新組合,按需選擇,并不產生新的基因;誘變育種屬于分子水平上的育種,只有此種育種方法能夠產生新基因。三、基礎知識必備（一）現(xiàn)代生物進化理論的主要內容1.種群是生物進化的基本單位。所謂種群,是指生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體。2.突變和基因重組產生進化的原材料(1)可遺傳變異是生物進化的原材料 來源:基因突變、基因重組和染色體變異?；蛲蛔兒腿旧w變異統(tǒng)稱為突變?；蛲蛔兡転樯镞M化提供最原始的材料。(2)可遺傳變異不能

9、決定生物進化的方向 突變和基因重組使種群的基因頻率發(fā)生不定向的改變。由于突變和基因重組都是隨機的、不定向的,因此它們只是提供了生物進化的原材料,不能決定生物進化的方向。3.自然選擇決定生物進化的方向在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導致生物朝一定的方向不斷進化。可表示為:4、隔離在物種形成中的作用(1)地理隔離和生殖隔離的比較項目區(qū)別聯(lián)系地理隔離同種生物的不同種群由于高山、河流和沙漠等地理上的障礙,使彼此間無法相遇而不能交配都能阻斷不同種群間的基因交流;一般情況下,地理隔離積累到一定程度就會產生生殖隔離;新物種形成過程中,地理隔離不一定出現(xiàn),但生殖隔離一定出現(xiàn)生殖隔離不同物種的

10、個體之間不能自由交配或者交配后不能產生可育后代（二）共同進化與生物多樣性的形成1、共同進化 概念:不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展,這就是共同進化。(1)不同物種之間的影響既包括種間互助,也包括種間斗爭。(2)無機環(huán)境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率,導致生物朝著一定方向進化;生物的進化反過來又會影響無機環(huán)境。(3)共同進化是千姿百態(tài)的物種和多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)的形成原因。四、通關秘籍1、種群的概念可從幾個關鍵字加深認識。兩個要素:“同種”和“全部”,即不同年齡組成、性別比例、密度的個體總和;兩個條件:“時間”和“空間”,即種群具有一定的時空限制,離開一定的空間和時間

11、的種群是不存在的;兩個方面:種群是生物“進化”和“繁殖”的基本單位。2、突變與基因重組是物種形成的主要因素每一個基因發(fā)生基因突變的頻率雖然很低,但由于每個生物體所含的基因數(shù)是一個非常巨大的數(shù)目,所以,基因突變對個體來說是不稀有的,況且生物進化的單位是種群,生物進化是一個漫長的積累過程。因此,突變可以為生物進化提供豐富的變異材料。同時,突變等位基因基因重組大量的變異?？梢?突變和基因重組為生物進化、物種形成提供了豐富的原材料。3、人工選擇和自然選擇的比較(1)區(qū)別:二者選擇的標準不同,目的不同。人工選擇是以“是否對人類有利”為標準,對人類有利的基因或性狀被保留下來,不利的就被淘汰。而自然選擇的標

12、準為“是否有利于該生物的生存”,有利于該生物生存的性狀或基因就被保留下來,不利的就被淘汰。(2)聯(lián)系:二者都使被選擇的種群的基因頻率發(fā)生改變。五、網(wǎng)絡構建一、 選擇題1某原核生物因一個堿基對突變而導致所編碼蛋白質的一個脯氨酸(密碼子有ccu、ccc、cca、ccg)轉變?yōu)榻M氨酸(密碼子有cau、cac)?；蛑邪l(fā)生改變的是()agc變?yōu)閠a bat變?yōu)閏gc鳥嘌呤變?yōu)樾叵汆奏?d胞嘧啶變?yōu)橄汆堰?下列有關生物變異的敘述，正確的是()a基因突變能產生新的基因，而基因重組和染色體變異不會b貓叫綜合征是5號染色體缺失引起的，屬于染色體數(shù)目變異c染色體結構變異都會導致基因的種類和數(shù)目發(fā)生改變d非同源染

13、色體之間交換片段會導致基因重組32020·內蒙古五原一中測試下列有關生物遺傳和變異的說法正確的是()a基因突變和染色體變異均可在高倍顯微鏡下觀察到b受精過程中不同基因型的雌雄配子的隨機結合屬于基因重組c染色體片段的缺失或重復必然導致基因種類的改變d自然條件下，基因重組可發(fā)生在進行有性生殖的生物形成配子的過程中42020·河南大一聯(lián)考基因的隨機重組及配子形成過程中的基因突變分別發(fā)生在()分裂間期dna復制過程有絲分裂形成子細胞的過程減數(shù)第一次分裂的后期減數(shù)第二次分裂前期a b c d52020·河北卓越聯(lián)考以下幾種變異依次來源于()三倍體無子西瓜摩爾根偶然在一群紅眼

14、果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼果蠅由于水肥充足，小麥出現(xiàn)穗多粒大a基因突變、染色體變異、環(huán)境改變 b染色體變異、基因突變、環(huán)境改變c基因重組、染色體變異、基因突變 d基因重組、染色體變異、環(huán)境改變62020·遼寧五校協(xié)作體考試圖中的表示培育番茄新品種的三種方法。下列有關說法不正確的是()a方法和的原理都是基因重組，且方法的變異是定向的b方法形成單倍體的過程中利用了花藥離體培養(yǎng)技術c方法可將抗病基因直接導入葉肉細胞，使其與細胞中的dna分子整合d圖中篩選過程會改變抗病基因頻率72020·陜西咸陽測試下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的分析，錯誤的是()a有利于細胞分散開來的兩

15、個關鍵步驟是解離和壓片b視野中計數(shù)染色體數(shù)目的最佳時期是分裂中期c該實驗只能用改良的苯酚品紅染液對染色體進行染色d染色體數(shù)目變化的原因是低溫抑制了紡錘體的形成8下列關于單倍體、二倍體、三倍體和八倍體的敘述，正確的是()a八倍體小黑麥的單倍體有四個染色體組b六倍體小麥花藥離體培養(yǎng)所得個體是三倍體c體細胞中只有一個染色體組的個體才是單倍體d體細胞中含有兩個染色體組的個體一定是二倍體9某大腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體m和n均不能在基本培養(yǎng)基上生長，但m可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，n可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長。將m和n在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后，

16、再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(x)的菌落。據(jù)此判斷，下列說法不合理的是()a突變體m催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失b突變體m和n都是由于基因發(fā)生突變而得來的c突變體m的rna與突變體n混合培養(yǎng)能得到xd突變體m和n在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了dna轉移10(2020·湖北名校聯(lián)盟聯(lián)考)rna聚合酶是存在于真核細胞中的一類酶，它可催化mrna的合成，但不能催化trna等的合成。下列有關敘述中錯誤的是()a真核細胞內的mrna和trna主要是在細胞核內合成的b催化合成mrna和trna的酶存在差異，但是所需原料相同c真核生物在基因的表達過程中，轉錄和翻譯同時進行drna聚

17、合酶可能在原核細胞的基因轉錄過程中不起作用11(2020·山東?？?研究人員用三種基因探針，通過分子雜交技術分別對某動物三種細胞中的mrna進行檢測，結果如下表所示。下列說法錯誤的是()a.三種探針的核苷酸序列不同 b有雜交帶出現(xiàn)表明相應基因發(fā)生了轉錄c用上述探針分別檢測三種細胞的dna，實驗結果不變d可用mrna逆轉錄產生的dna制作相應基因的探針12(2020·北京期末)樺尺蠖體色由一對等位基因控制。為研究環(huán)境對樺尺蠖體色的影響，選擇大量消耗燃煤的工業(yè)污染區(qū)和非污染區(qū)，對不同體色的樺尺蠖進行兩次捕獲和統(tǒng)計，結果如圖所示。下列相關分析正確的是()a本研究中采用樣方法進行調

18、查來獲得相關的數(shù)據(jù)b位于兩個不同區(qū)域的樺尺蠖的淺體色基因頻率相近c結果支持樺尺蠖借助與環(huán)境相似的體色逃避天敵d結果可以說明地理隔離是產生新物種的重要原因13(2020·皖南八校聯(lián)考)下列關于生物變異與進化的敘述，錯誤的是()a變異對生物是否有利因生物所處的具體環(huán)境不同而有所差異b基因重組只是基因間的重新組合，不會導致生物性狀的變異c自然選擇通過作用于個體而引起種群基因頻率發(fā)生定向改變d突變是不定向的，雜合子自交不會導致基因頻率發(fā)生改變14(2020·濰坊模擬)無融合結子是指不發(fā)生雌、雄配子細胞核融合而產生種子的一種無性繁殖過程。下圖為我國科研人員對雜交水稻無融合結子品系的研

19、究：含基因 a 的植株形成雌配子時，減數(shù)第一次分裂時染色體均移向同一極，導致雌配子染色體數(shù)目加倍；含基因 b 的植株產生的雌配子不經(jīng)過受精作用，直接發(fā)育成個體。雄配子的發(fā)育不受基因 a、b 的影響。研究人員采用如圖所示雜交方案，獲得了無融合結子個體。下列相關敘述錯誤的是()a子代自交后代基因型不會發(fā)生改變 b子代自交后代的基因型最多有四種c子代自交可得到單倍體植株 d無融合生殖有可能導致基因多樣性降低15(2020·山東高三一模)玉米非糯性基因(b)對糯性基因(b)是顯性，如圖為玉米培育的示意圖。染色體缺失片段不影響減數(shù)分裂過程，但染色體缺失的花粉不育，而雌配子可育。下列敘述錯誤的是

20、()a甲屬于誘變育種得到的染色體結構變異個體b甲與正常糯性玉米進行正反交，子代表現(xiàn)型及比例不同cf1非糯性玉米中，含有異常染色體的個體占2/3d在f2非糯性玉米的葉肉細胞中，異常染色體的數(shù)目最多為2條15(2020·深圳模擬)某二倍體的基因a可編碼一條含63個氨基酸的肽鏈，在紫外線照射下，該基因內部插入了三個連續(xù)的堿基對，突變成基因a。下列相關敘述錯誤的是()aa基因轉錄而來的mrna上至少有64個密碼子 ba基因突變成a后，不一定會改變生物的性狀c基因a突變成基因a時，基因的熱穩(wěn)定性升高d突變前后編碼的兩條肽鏈，最多有2個氨基酸不同16(2020·濟寧兗州區(qū)高三模擬)甲丁

21、表示細胞中不同的變異類型，甲中英文字母表示染色體片段。下列敘述正確的是()甲 乙 丙 丁a.甲丁的變異類型都會引起染色體上基因數(shù)量的變化b.甲丁的變異類型都可能出現(xiàn)在根尖分生區(qū)細胞的分裂過程中c若乙為精原細胞，則它一定不能產生正常的配子d圖中所示的變異類型中甲、乙、丁可用光學顯微鏡觀察檢驗17(2020·北京?？?已知控制玉米某兩對相對性狀的基因在同一染色體上。但偶然發(fā)現(xiàn)這兩對基因均雜合的某玉米植株，自交后代的性狀分離比為9331。出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是該染色體上其中一對基因所在的染色體片段()a發(fā)生180°顛倒b重復出現(xiàn)c移至非同源染色體上 d發(fā)生丟失18(2020

22、83;山東等級考模擬)果蠅的性別決定是xy型，性染色體數(shù)目異常會影響果蠅的性別特征甚至使果蠅死亡，如：性染色體組成為xo的個體為雄性，xxx、oy的個體胚胎致死。果蠅紅眼和白眼分別由基因r和r控制。某同學發(fā)現(xiàn)一只異常果蠅，該果蠅左半側表現(xiàn)為白眼雄性，右半側表現(xiàn)為紅眼雌性。若產生該果蠅的受精卵染色體組成正常，且第一次分裂形成的兩個細胞核中只有一個細胞核發(fā)生變異，則該受精卵的基因型及變異細胞核產生的原因可能是()axrxr；含基因r的x染色體丟失 bxrxr；含基因r的x染色體丟失 cxrxr；含基因r的x染色體結構變異 dxrxr；含基因r的x染色體結構變異19(2018·全國卷)某大

23、腸桿菌能在基本培養(yǎng)基上生長，其突變體m和n均不能在基本培養(yǎng)基上生長，但m可在添加了氨基酸甲的基本培養(yǎng)基上生長，n可在添加了氨基酸乙的基本培養(yǎng)基上生長。將m和n在同時添加氨基酸甲和乙的基本培養(yǎng)基中混合培養(yǎng)一段時間后，再將菌體接種在基本培養(yǎng)基平板上，發(fā)現(xiàn)長出了大腸桿菌(x)的菌落。據(jù)此判斷，下列說法不合理的是()a突變體m催化合成氨基酸甲所需酶的活性喪失b突變體m和n都是由基因發(fā)生突變而得來的c突變體m的rna與突變體n混合培養(yǎng)能得到xd突變體m和n在混合培養(yǎng)期間發(fā)生了dna轉移20(2019·北京高考)甲、乙是嚴重危害某二倍體觀賞植物的病害。研究者先分別獲得抗甲、乙的轉基因植株。再將二者雜交后得到f1，結合單倍體育種技術，培育出同時抗甲、乙的植物新品種。以下對相關操作及結果的敘述，錯誤的是()a將含有目的基因和標記基因的載體導入受體細胞b通過接種病原體對轉基因的植株進行抗病性鑒定c調整培養(yǎng)基中植物激素比例獲得f1花粉再生植株d經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為二倍體二、 非選擇題21(2020·全國卷)遺傳學理論可用于指導農業(yè)生產實踐。回答下列問題