高考二轮复习 专题四 第3讲 变异、育种与进化课件 新人教版

第3讲变异、育种与进化一、生物变异的问题汇总一、生物变异的问题汇总1.1.基因突变、基因重组和染色体变异的适用范围及产生机理：基因突变、基因重组和染色体变异的适用范围及产生机理：（1 1）基因突变）基因突变（2 2）基因重组）基因重组（3 3）染色体变异）染色体变异适用范围：所有生物适用范围：所有生物机理：基因的机理：基因的_发生改变发生改变适用范围（自然情况下）：真核生物适用范围（自然情况下）：真核生物机理：基因的机理：基因的_和和_适用范围：适用范围：_机理：染色体的机理：染色体的_和和_发生变化发生变化分子结构分子结构自由组合自由组合交叉互换交叉互换真核生物真核生物结构结构数目数目2.2.染色体结构变异与基因突变的区别：染色体结构变异与基因突变的区别：(1)(1)判断判断的变异类型。的变异类型。_，_，_，_。 缺失缺失增添增添倒位倒位基因突变基因突变(2)(2)比较比较与与变异的差异：变异的差异：镜检结果镜检结果显微镜下显微镜下_(_(能或不能或不能能) )观察到观察到显微镜下显微镜下_(_(能或不能或不能能) )观察到观察到是否能产是否能产生新基因生新基因_变异的变异的实质实质基因数目或排列顺序基因数目或排列顺序改变改变_的替换、增添的替换、增添和缺失和缺失能能不能不能不产生不产生产生产生碱基对碱基对3.3.交叉互换与染色体易位的比较：交叉互换与染色体易位的比较：交叉互换交叉互换染色体易位染色体易位图解图解区别区别发生在发生在_之间之间发生在发生在_之间之间属于属于_属于属于_变异变异同源染色体的同源染色体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体非同源染色体非同源染色体基因重组基因重组染色体结构染色体结构4.4.判定单倍体、二倍体和多倍体：判定单倍体、二倍体和多倍体：花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体单倍体单倍体两个两个多倍体多倍体二、不同需求的育种方法的选择二、不同需求的育种方法的选择1.1.将两个或多个品种的优良性状集中在一起，要用将两个或多个品种的优良性状集中在一起，要用_方法。方法。2.2.若要快速获得纯种，则用若要快速获得纯种，则用_方法。方法。3.3.若要培育原来没有的性状，则可用若要培育原来没有的性状，则可用_方法。方法。4.4.若要提高品种质量，提高营养物质含量，可用若要提高品种质量，提高营养物质含量，可用_方法。方法。5.5.若要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择若要克服远缘杂交不亲和的障碍，则可以选择_育育种。种。6.6.若要培育隐性性状个体，则可用若要培育隐性性状个体，则可用_，只要出现，只要出现_即可。即可。 杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种基因工程基因工程自交或杂交自交或杂交该性状该性状三、图解法理解生物进化三、图解法理解生物进化1.1.比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论：比较达尔文自然选择学说和现代生物进化理论：变异变异自然选择自然选择多样多样性性适应性适应性种群种群基因频率基因频率突变和基因重组突变和基因重组隔离隔离2.2.新物种形成的基本环节：新物种形成的基本环节：(1)(1)补充图中字母代表的内容：补充图中字母代表的内容：A A：_，B B：_，C C：_。(2)(2)生物进化的判断标准是生物进化的判断标准是_。(3)(3)新物种的形成不一定经过新物种的形成不一定经过B B过程的原因：过程的原因：_。3.3.新物种形成的标志：新物种形成的标志：_。 突变与基因重组突变与基因重组地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离种群基因频率的改变种群基因频率的改变新物种的形成还新物种的形成还有爆发式和人工创造新物种有爆发式和人工创造新物种生殖隔离生殖隔离1.(20121.(2012广东高考广东高考T6D)T6D)科学家用人工合成的染色体片段，成科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第功替代了酵母菌的第6 6号和第号和第9 9号染色体的部分片段，得到的重号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，从而改变了酵母菌的进化方向。组酵母菌能存活，从而改变了酵母菌的进化方向。( )( )分析：分析：生物变异是随机的、不定向的，酵母菌导入人工合成的生物变异是随机的、不定向的，酵母菌导入人工合成的染色体片段，增加了遗传多样性，但不能改变进化方向，其进染色体片段，增加了遗传多样性，但不能改变进化方向，其进化方向由自然选择决定。化方向由自然选择决定。2.(20122.(2012江苏高考江苏高考T5C)T5C)外来物种入侵能改变生物进化的速度外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。和方向。( )( )分析：分析：外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减，因此会影外来物种入侵会导致本地生物多样性的锐减，因此会影响生物进化的速度和方向。响生物进化的速度和方向。3.(20123.(2012江苏高考江苏高考T5D)T5D)突变的可遗传性阻碍生物进化。突变的可遗传性阻碍生物进化。( )( )分析：分析：突变可为生物进化提供原材料。突变可为生物进化提供原材料。4.(20114.(2011安徽高考安徽高考T4C)T4C)积聚在细胞内的积聚在细胞内的131131I I可能直接诱发甲状可能直接诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代。( )( )分析：分析：放射性同位素放射性同位素131131I I能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因能诱发甲状腺滤泡上皮细胞发生基因突变，但由于是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代。突变，但由于是体细胞的基因突变，因此不能遗传给下一代。5.(20115.(2011海南高考海南高考T19C)T19C)染色体片段的缺失和重复必然导致基染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。因种类的变化。( )( )分析：分析：染色体片段的缺失和重复属于染色体变异，只能改变基染色体片段的缺失和重复属于染色体变异，只能改变基因的数目，不会导致基因种类的变化，基因突变会导致基因种因的数目，不会导致基因种类的变化，基因突变会导致基因种类的变化。类的变化。6.(20116.(2011海南高考海南高考T19D)T19D)染色体片段的倒位和易位必然导致基染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。因排列顺序的变化。( )( )分析：分析：染色体主要是由染色体主要是由DNADNA和蛋白质组成的，染色体的倒位和和蛋白质组成的，染色体的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。易位必然导致基因排列顺序的变化。7.(20117.(2011江苏高考江苏高考T22B)T22B)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组。产生非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组。( )( )分析：分析：自然情况下，基因重组发生在减数第一次分裂前、后自然情况下，基因重组发生在减数第一次分裂前、后期，有丝分裂过程中不会发生基因重组。期，有丝分裂过程中不会发生基因重组。8.(20118.(2011江苏高考江苏高考T6B)T6B)生物进化的实质是种群基因型频率的生物进化的实质是种群基因型频率的改变。改变。( )( )分析：分析：生物进化的实质是种群基因频率的改变。生物进化的实质是种群基因频率的改变。热点考向热点考向 1 1 生物变异的类型及特点生物变异的类型及特点【典例【典例1 1】(2013(2013烟台模拟烟台模拟) )权威遗传机构确认，济南发现的权威遗传机构确认，济南发现的一例染色体异常核型即一例染色体异常核型即4646，XYXY，t(6t(6；8)8)为世界首例，该例异为世界首例，该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位是造成流产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及产和畸形儿的重要因素，由于没有遗传物质丢失，患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者的智力均与正常人一样。某女性患者的1 1和和5 5号染色体易位，染色号染色体易位，染色体异常核型可表示为体异常核型可表示为4646，XXXX，t(1t(1；5)5)。下列说法错误的是。下列说法错误的是( () )A.A.经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位经染色后，在光学显微镜下可观察到染色体易位B.46B.46，XYXY，t(6t(6；8)8)表示某男性患者表示某男性患者6 6和和8 8号染色体易位号染色体易位C.C.只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致某条染色体只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致某条染色体基因数量的改变基因数量的改变D.D.染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的染色体易位不属于基因重组，这种变异是可遗传的【解题探究【解题探究】(1)(1)探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路。探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路。若是染色体变异，可直接借助若是染色体变异，可直接借助 观察观察_是否是否改变。改变。与原来类型在相同环境下生长，观察与原来类型在相同环境下生长，观察是否消失，是否消失，若不消失，则为若不消失，则为，反之为，反之为。设计设计实验，根据实验结果确定变异性状的实验，根据实验结果确定变异性状的_是否改变。是否改变。提示：提示：显微镜染色体的形态、结构和数目显微镜染色体的形态、结构和数目变异性状可遗传的变异不可遗传的变异变异性状可遗传的变异不可遗传的变异杂交基因型杂交基因型(2)(2)涉及基因种类和数量的变化：涉及基因种类和数量的变化：提示：提示：改变改变不改变不改变不改变不改变改变改变基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异种类种类不改变不改变数量数量不改变不改变【解析【解析】选选C C。染色体变异在光学显微镜下可以观察到。由题。染色体变异在光学显微镜下可以观察到。由题中信息中信息“某女性患者的某女性患者的1 1和和5 5号染色体易位，染色体异常核型可号染色体易位，染色体异常核型可表示为表示为4646，XXXX，t(1t(1；5)”5)”，可知，可知4646，XYXY，t(6t(6；8)8)表示某男性表示某男性患者患者6 6和和8 8号染色体易位。就一条染色体来说，缺失、重复、易号染色体易位。就一条染色体来说，缺失、重复、易位都可导致基因数量的改变。染色体易位是染色体结构的改变，位都可导致基因数量的改变。染色体易位是染色体结构的改变，属于染色体变异，其基因的排列顺序发生了变化，即遗传物质属于染色体变异，其基因的排列顺序发生了变化，即遗传物质发生了改变，属于可遗传的变异。发生了改变，属于可遗传的变异。【总结提升【总结提升】基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题辨析析(1)(1)关于关于“互换互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，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。结构变异中的易位。(2)(2)关于关于“缺失缺失”问题。问题。DNADNA分子上若干基因的缺失属于染色体分子上若干基因的缺失属于染色体变异；变异；DNADNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。(3)(3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平关于变异的水平问题。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；染色体变异属于细胞水平的的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。变化，光学显微镜下可以观察到。(4)(4)不同生物可遗传变异的类型分析。病毒的可遗传变异唯一不同生物可遗传变异的类型分析。病毒的可遗传变异唯一来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染来源是基因突变；细菌等原核生物不含染色体，所以不存在染色体变异。色体变异。【变式训练【变式训练】普通果蝇的普通果蝇的3 3号染色体上的号染色体上的3 3个基因，按猩红眼个基因，按猩红眼- -桃色眼桃色眼- -三角翅脉的顺序排列三角翅脉的顺序排列(St-P-DI)(St-P-DI)；同时，这；同时，这3 3个基因在个基因在另一种果蝇中的顺序是另一种果蝇中的顺序是St-DI-PSt-DI-P，我们把这种染色体结构变异，我们把这种染色体结构变异方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的方式称为倒位。仅仅这一倒位的差异便构成了两个物种之间的差别。据此，下列说法正确的是差别。据此，下列说法正确的是( () )A.A.倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重倒位和发生在同源染色体之间的交叉互换一样，属于基因重组组B.B.倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会倒位后的染色体与其同源染色体完全不能发生联会C.C.自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代自然情况下，这两种果蝇之间不能产生可育子代D.D.由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变由于倒位没有改变基因的种类，发生倒位的果蝇性状不变【解析【解析】选选C C。倒位属于染色体结构的变异，同源染色体之间。倒位属于染色体结构的变异，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组；倒位后的染色体与其同源染色体也的交叉互换属于基因重组；倒位后的染色体与其同源染色体也可能发生联会；这两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖可能发生联会；这两种果蝇属于两个物种，它们之间存在生殖隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；倒位虽然没有改隔离，因此两种果蝇之间不能产生可育子代；倒位虽然没有改变基因的种类，但也可以使果蝇性状发生改变。变基因的种类，但也可以使果蝇性状发生改变。热点考向热点考向 2 2 生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用【典例【典例2 2】(2013(2013浙江高考浙江高考) )在玉米中，控制某种除草剂抗性在玉米中，控制某种除草剂抗性( (简称抗性，简称抗性，T)T)与除草剂敏感与除草剂敏感( (简称非抗，简称非抗，t)t)、非糯性、非糯性(G)(G)与糯与糯性性(g)(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米非糯性玉米( (甲甲) )为材料，经过为材料，经过EMSEMS诱变处理获得抗性非糯性个诱变处理获得抗性非糯性个体体( (乙乙) )；甲的花粉经；甲的花粉经EMSEMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗诱变处理并培养等，获得可育的非抗糯性个体糯性个体( (丙丙) )。请回答：请回答：(1)(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和获得丙的过程中，运用了诱变育种和育种技术。育种技术。(2)(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F F1 1只出现只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F F1 1中选择表现型为中选择表现型为_的个体自交，的个体自交，F F2 2中有抗性糯性个体，其比例是中有抗性糯性个体，其比例是。(3)(3)采用自交法鉴定采用自交法鉴定F F2 2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为后代中没有表现型为的个体，则被鉴定个体为纯的个体，则被鉴定个体为纯合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。合子；反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。(4)(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得从其他物种获得，将其和农杆菌的，将其和农杆菌的_用用合适的限制性内切酶分别切割，然后借助合适的限制性内切酶分别切割，然后借助连接，连接，形成重组形成重组DNADNA分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。培养等获得转基因抗虫植株。【解题探究【解题探究】(1)(1)四种基本育种方法的比较：四种基本育种方法的比较： 项目项目杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体多倍体育种育种单倍体单倍体育种育种原理原理基因重组基因重组_方法方法激光、射线激光、射线或化学药或化学药品处理品处理秋水仙素秋水仙素处理处理花药离花药离体培养体培养后加倍后加倍优点优点可集中优可集中优良性状良性状时间短时间短器官大和器官大和营养物质营养物质含量高含量高缩短育缩短育种年限种年限缺点缺点只适用于只适用于提示：提示：基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异杂交杂交萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗育种年限长育种年限长盲目性大及突变频率较低盲目性大及突变频率较低植物植物(2)(2)明确单倍体育种和多倍体育种方式有关的问题。明确单倍体育种和多倍体育种方式有关的问题。一倍体一定是单倍体吗一倍体一定是单倍体吗? ?单倍体一定是一倍体吗单倍体一定是一倍体吗? ?提示：提示：一倍体一定是单倍体，单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体，单倍体不一定是一倍体。二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗体组，这种说法对吗? ?为什么为什么? ?提示：提示：对，因为在进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，对，因为在进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。导致染色体数目减半。如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体，这种说有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗法对吗? ?提示：提示：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是由配子发育成的个体，因此，只能称为单倍体。为是由配子发育成的个体，因此，只能称为单倍体。单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗对吗? ?提示：提示：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个染色体组。单倍体含有两个染色体组。【解析【解析】本题综合考查了单倍体育种、诱变育种、杂交育种和本题综合考查了单倍体育种、诱变育种、杂交育种和基因工程育种等相关内容。基因工程育种等相关内容。(1)(1)甲甲ttGGttGG产生的花粉为产生的花粉为tGtG，在，在EMSEMS的诱变下，通过花药离体培的诱变下，通过花药离体培养获得单倍体养获得单倍体tgtg，再由单倍体，再由单倍体tgtg获得可育的丙获得可育的丙( (非抗糯性非抗糯性ttggttgg) )，需要秋水仙素处理使染色体加倍，这个过程属于单倍体育种。需要秋水仙素处理使染色体加倍，这个过程属于单倍体育种。(2)(2)甲甲ttGGttGG通过诱变产生乙通过诱变产生乙TtGGTtGG，乙和丙，乙和丙ttggttgg杂交，可以获得杂交，可以获得TtGgTtGg和和ttGgttGg，从中选出表现型为抗性非糯性，从中选出表现型为抗性非糯性TtGgTtGg的个体自交，的个体自交，F F2 2中有抗性糯性中有抗性糯性T_ggT_gg的个体，其比例为的个体，其比例为3/163/16。(3)(3)采用自交法，纯合子不会发生性状分离，杂合子出现性状采用自交法，纯合子不会发生性状分离，杂合子出现性状分离。分离。F F2 2中抗性糯性中抗性糯性T_ggT_gg的个体有可能为的个体有可能为TTggTTgg，其自交结果不，其自交结果不会发生性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性会发生性状分离。如果出现性状分离且抗性糯性非抗糯性非抗糯性=31=31，则为杂合子，则为杂合子TtggTtgg。(4)(4)转基因技术的第一步是获取目的基因，可以从其他生物直转基因技术的第一步是获取目的基因，可以从其他生物直接获取抗虫基因，用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基接获取抗虫基因，用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和质粒，然后在因和质粒，然后在DNADNA连接酶的作用下将其拼接到运载体质粒连接酶的作用下将其拼接到运载体质粒上构建基因表达载体上构建基因表达载体( (农杆菌转化法中是将目的基因插入农杆菌转化法中是将目的基因插入TiTi质质粒的粒的T-DNAT-DNA中中) )，然后通过农杆菌转化法导入受体细胞玉米细胞，然后通过农杆菌转化法导入受体细胞玉米细胞中，通过组织培养获得抗虫植株，最后鉴定和筛选。中，通过组织培养获得抗虫植株，最后鉴定和筛选。答案：答案：(1)(1)单倍体单倍体(2)(2)抗性非糯性抗性非糯性3/163/16(3)(3)非抗糯性非抗糯性P P抗性糯性抗性糯性TtggTtggF F1 1雌配子雌配子雄配子雄配子TgTgtgtgTgTgTTggTTgg抗性糯性抗性糯性TtggTtgg抗性糯性抗性糯性tgtgTtggTtgg抗性糯性抗性糯性ttggttgg非抗糯性非抗糯性抗性糯性抗性糯性非抗糯性非抗糯性=31=31(4)(4)抗虫基因抗虫基因( (或目的基因或目的基因) )TiTi质粒质粒DNADNA连接酶连接酶【总结提升【总结提升】多倍体和单倍体的比较及应用多倍体和单倍体的比较及应用(1)(1)多倍体和单倍体的比较：多倍体和单倍体的比较：项目项目多倍体多倍体单倍体单倍体自然自然成因成因外界环境条件剧变外界环境条件剧变单性生殖的结果单性生殖的结果人工人工诱导诱导秋水仙素处理萌发秋水仙素处理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗花药离体培养花药离体培养发育发育起点起点受精卵或合子受精卵或合子配子配子植株植株特点特点植株茎秆粗壮，营养物质植株茎秆粗壮，营养物质含量增加，生长发育延迟含量增加，生长发育延迟植株弱小，植株弱小，生长发育快生长发育快可育性可育性可育可育( (奇数倍体不育奇数倍体不育) )高度不育高度不育(2)(2)多倍体和单倍体的应用。多倍体和单倍体的应用。多倍体育种方法：多倍体育种方法：单倍体育种方法：单倍体育种方法：【变式训练【变式训练】(2013(2013徐州模拟徐州模拟) )普通小麦有高秆抗病普通小麦有高秆抗病(TTRR)(TTRR)和和矮秆易感病矮秆易感病(ttrr(ttrr) )两个品种，控制两对性状的基因分别位于两两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下图所示对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下图所示三组实验：三组实验：A A组组P P 高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病F F1 1 高秆抗病高秆抗病F F2 2 矮秆抗病矮秆抗病 B B组组P P 高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病F F1 1 高秆抗病高秆抗病 矮秆抗病矮秆抗病 C C组组P P 高秆抗病高秆抗病 矮秆抗病矮秆抗病花药离体培养花药离体培养射线射线下列关于该实验的说法，不正确的是下列关于该实验的说法，不正确的是( () )A.AA.A组、组、B B组和组和C C组运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育组运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和诱变育种种和诱变育种B.AB.A组和组和B B组都利用杂交的方法，目的是一致的组都利用杂交的方法，目的是一致的C.FC.F2 2中的矮秆抗病植株可以用于生产中的矮秆抗病植株可以用于生产D.CD.C组组射线要处理萌发的种子射线要处理萌发的种子【解析【解析】选选C C。A A组、组、B B组和组和C C组运用的育种方法分别是杂交育种、组运用的育种方法分别是杂交育种、单倍体育种和诱变育种，其中单倍体育种和诱变育种，其中A A组和组和B B组都利用杂交的方法，目组都利用杂交的方法，目的是一致的，均是将优良性状集中到一个个体上，的是一致的，均是将优良性状集中到一个个体上，C C组组射线射线要处理萌发的种子；要处理萌发的种子；F F2 2出现了符合要求的植株，但在矮秆抗病出现了符合要求的植株，但在矮秆抗病(ttR(ttR_)_)的植株中，纯合子的植株中，纯合子(ttRR(ttRR) )只占只占1/31/3，还有，还有2/32/3的矮秆抗病的矮秆抗病植株是杂合子，不能用于农业生产，还需要通过连续自交的方植株是杂合子，不能用于农业生产，还需要通过连续自交的方法得到纯合子种子。法得到纯合子种子。热点考向热点考向 3 3 生物进化与生物多样性生物进化与生物多样性【典例【典例3 3】(2013(2013嘉兴模拟嘉兴模拟) )图中地雀图中地雀A A与地雀与地雀B B可以交配产生可以交配产生可育后代，地雀可育后代，地雀C C与地雀与地雀A A、B B之间不能互相交配。图之间不能互相交配。图1 1、2 2、3 3是是关于地雀的进化、发展过程示意图。关于地雀的进化、发展过程示意图。(1)(1)上述地雀之间的关系能体现遗传多样性的类型是上述地雀之间的关系能体现遗传多样性的类型是_，能体现物种多样性的类型是能体现物种多样性的类型是。(2)(2)若干年后，小岛上出现了地雀若干年后，小岛上出现了地雀C C。在这一变化过程中，起选。在这一变化过程中，起选择作用的主要因素是择作用的主要因素是。这种新物种的形。这种新物种的形成方式实质上是由于种群内的成方式实质上是由于种群内的发生改变。发生改变。(3)(3)若图若图2 2时期，小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类时期，小岛和大陆的两个地雀种群的相关基因型种类和个体数如下表所示。和个体数如下表所示。甲甲基基因因型型AATTAATTAaTTAaTTaaTTaaTTAATtAATtAaTtAaTtaaTtaaTtAAttAAttAattAattaattaatt个个体体数数202022224 4202012123 39 98 82 2100100乙乙基基因因型型AATTAATTAaTTAaTTaaTTaaTT个个体体数数1961961681683636400400甲种群的全部个体所含的全部基因是这个种群的甲种群的全部个体所含的全部基因是这个种群的_。甲种群的基因甲种群的基因A A的频率为的频率为。已知表中乙种群每个个体有已知表中乙种群每个个体有2 210104 4个基因，每个基因的突变个基因，每个基因的突变几率都是几率都是1010-5-5，则该种群中出现突变的基因数是，则该种群中出现突变的基因数是_个。个。【解题探究【解题探究】(1)(1)物种形成和生物进化的区别和联系：物种形成和生物进化的区别和联系：项目项目物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志出现出现改变改变项目项目物种形成物种形成生物进化生物进化变化后的生物与变化后的生物与原生物的关系原生物的关系种群间出现生殖隔种群间出现生殖隔离离种群间基因频率种群间基因频率改变改变联系联系不一定产生不一定产生 ，产生一定存在产生一定存在提示：提示：生殖隔离生殖隔离种群基因频率种群基因频率进化进化新物种新物种新物种新物种进化进化(2)(2)计算基因频率的解题思路：计算基因频率的解题思路：对于自由交配的群体中基因频率的计算，需要注意的条件有对于自由交配的群体中基因频率的计算，需要注意的条件有、 、 、 、。对于自交后代基因频率的计算，一般先写出对于自交后代基因频率的计算，一般先写出_，再计算。再计算。提示：提示：种群足够大个体间随机交配没有突变种群足够大个体间随机交配没有突变没有迁入、迁出自然选择不起作用没有迁入、迁出自然选择不起作用遗传图解遗传图解【解析【解析】(1)(1)地雀地雀A A与地雀与地雀B B可以交配且产生的后代可育，这表可以交配且产生的后代可育，这表明地雀明地雀A A与地雀与地雀B B属于同一物种，地雀属于同一物种，地雀C C与地雀与地雀A A、B B之间不能互之间不能互相交配，表明地雀相交配，表明地雀C C与地雀与地雀A A、B B产生了生殖隔离，它们并非同产生了生殖隔离，它们并非同一物种，因此能体现遗传多样性的类型是地雀一物种，因此能体现遗传多样性的类型是地雀A A和和B B，能体现物，能体现物种多样性的类型是地雀种多样性的类型是地雀A A、B B与与C C。(2)(2)若干年后，小岛上出现了地雀若干年后，小岛上出现了地雀C C，在这一变化中起选择作用，在这一变化中起选择作用的主要因素是海洋环境的变化。这种新物种的形成方式实质是的主要因素是海洋环境的变化。这种新物种的形成方式实质是种群内的基因频率发生改变。种群内的基因频率发生改变。(3)(3)种群的基因库指的是某种群中全部个体所含的全部基因。种群的基因库指的是某种群中全部个体所含的全部基因。甲种群中基因甲种群中基因A A的频率的频率=(20=(202+22+202+22+202+12+92+12+92+8)/2002+8)/200100%=70%100%=70%。乙种群中出现突变的基因数。乙种群中出现突变的基因数=400=4002 210104 41010-5-5=80=80个。个。答案：答案：(1)(1)地雀地雀A A和和B B地雀地雀A A、B B与与C C(2)(2)海洋环境的变化基因频率海洋环境的变化基因频率(3)(3)基因库基因库70%70%8080【总结提升【总结提升】生物进化与生物多样性生物进化与生物多样性(1)(1)现代生物进化理论图解：现代生物进化理论图解： (2)(2)物种形成的方式。物种形成的方式。渐变式物种形成：渐变式物种形成：爆发式物种形成：爆发式物种形成：人工创造新物种：通过植物体细胞杂交人工创造新物种：通过植物体细胞杂交( (如番茄如番茄马铃薯马铃薯) )、多倍体育种多倍体育种( (如八倍体小黑麦如八倍体小黑麦) )等方式也可以创造新物种。等方式也可以创造新物种。(3)(3)生物多样性之间的关系：生物多样性之间的关系：由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同作用的由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。结果。 【变式训练【变式训练】(2013(2013江苏高考江苏高考) )下图为四个物种的进化关系树下图为四个物种的进化关系树( (图中百分数表示各物种与人类的图中百分数表示各物种与人类的DNADNA相似度相似度) )。DNADNA碱基进化速碱基进化速率按率按1%/1%/百万年计算，下列相关论述合理的是百万年计算，下列相关论述合理的是( () )A.A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成B.B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素C.C.人类与黑猩猩的人类与黑猩猩的DNADNA差异经历了约差异经历了约9999万年的累积万年的累积D.D.大猩猩和人类的亲缘关系与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远大猩猩和人类的亲缘关系与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同近相同【解析【解析】选选C C。物种形成的环节包括突变和基因重组、自然选。物种形成的环节包括突变和基因重组、自然选择、隔离，其中突变又包括基因突变和染色体变异；自然选择择、隔离，其中突变又包括基因突变和染色体变异；自然选择是物种朝不同方向发展的决定性因素；人类与黑猩猩的是物种朝不同方向发展的决定性因素；人类与黑猩猩的DNADNA差差异为异为0.99%0.99%，DNADNA碱基进化速率为碱基进化速率为1%/1%/百万年，百万年，0.99%0.99%的差异经历的差异经历了约了约9999万年的累积；根据万年的累积；根据DNADNA相似度，可以计算得出大猩猩和相似度，可以计算得出大猩猩和人类的亲缘关系比大猩猩和非洲猴的亲缘关系近。人类的亲缘关系比大猩猩和非洲猴的亲缘关系近。 基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异基因重组基因重组种群种群生殖生殖隔离隔离自然自然选择选择突变和突变和基因重组基因重组1.(20131.(2013滨州模拟滨州模拟) )下列有关可遗传变异的叙述，不正确的下列有关可遗传变异的叙述，不正确的是是( () )A.A.精子和卵细胞在受精时的随机结合，导致基因重组精子和卵细胞在受精时的随机结合，导致基因重组B.DNAB.DNA复制时碱基对的增添、缺失和替换，导致基因突变复制时碱基对的增添、缺失和替换，导致基因突变C.C.非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D.D.着丝点分裂后，子染色体不能移向两极，导致染色体数目变着丝点分裂后，子染色体不能移向两极，导致染色体数目变异异【解析【解析】选选A A。基因重组是减数第一次分裂后期同源染色体分。基因重组是减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合而导致的非同源染色体上的非等位离，非同源染色体自由组合而导致的非同源染色体上的非等位基因自由组合引起的，或者是减数第一次分裂四分体时期的交基因自由组合引起的，或者是减数第一次分裂四分体时期的交叉互换引起的；基因突变是叉互换引起的；基因突变是DNADNA碱基对的增添、缺失和替换；碱基对的增添、缺失和替换；非同源染色体之间交换一部分片段，属于染色体结构变异中的非同源染色体之间交换一部分片段，属于染色体结构变异中的易位；着丝点分裂后，子染色体不能移向两极，属于染色体数易位；着丝点分裂后，子染色体不能移向两极，属于染色体数目变异。目变异。2.(20132.(2013南京模拟南京模拟) )下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是已知谷氨酸的密码子是GAAGAA，由此分析正确的是，由此分析正确的是( () )A.A.控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症起贫血症B.B.过程是以过程是以链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATPATP供能，供能，在酶的作用下完成的在酶的作用下完成的C.C.转运缬氨酸的转运缬氨酸的tRNAtRNA一端裸露的三个碱基可能是一端裸露的三个碱基可能是CAUCAUD.D.人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代氨酸取代【解析【解析】选选C C。如果基因突变后形成的密码子与原密码子决定。如果基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸，则血红蛋白基因中一个碱基的替换不一定的是同一种氨基酸，则血红蛋白基因中一个碱基的替换不一定引起贫血症；引起贫血症；过程为转录过程，该过程是以过程为转录过程，该过程是以链作模板，但链作模板，但合成的是合成的是mRNAmRNA，所以原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子，所以原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子GUAGUA，可知对应的，可知对应的tRNAtRNA上的反密码子上碱基为上的反密码子上碱基为CAUCAU；人类镰刀型；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。细胞贫血症的根本原因是基因上的碱基对被替换。3.(20133.(2013四川高考四川高考) )大豆植株的体细胞含大豆植株的体细胞含4040条染色体。用放射条染色体。用放射性性6060CoCo处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X X，取其花，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%50%。下。下列叙述正确的是列叙述正确的是( () )A.A.用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性B.B.单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有单倍体植株的细胞在有丝分裂后期，共含有2020条染色体条染色体C.C.植株植株X X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.D.放射性放射性6060CoCo诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向【解析【解析】选选A A。A A项，植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体项，植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体无关，只要其细胞具有该生物体的全套遗传信息即可；无关，只要其细胞具有该生物体的全套遗传信息即可；B B项，项，有丝分裂后期着丝点分裂，细胞内染色体暂时加倍，应为有丝分裂后期着丝点分裂，细胞内染色体暂时加倍，应为4040条；条；C C项，由题可知该突变植株为杂合子，但是表现为抗病，所以项，由题可知该突变植株为杂合子，但是表现为抗病，所以该突变为显性突变，连续自交后，杂合子占的比例不断下降，该突变为显性突变，连续自交后，杂合子占的比例不断下降，显性纯合子所占比例不断上升且无限趋近于显性纯合子所占比例不断上升且无限趋近于50%50%；D D项，基因突项，基因突变只能提供进化的原材料，不能决定进化方向，自然选择决定变只能提供进化的原材料，不能决定进化方向，自然选择决定进化方向。进化方向。4.(4.(双选双选)(2013)(2013湛江模拟湛江模拟) )将将两个植株杂交，得到两个植株杂交，得到，将，将再作进一步处理，如图所示。下列分析错误的是再作进一步处理，如图所示。下列分析错误的是( () )A.A.由由到到过程一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非过程一定发生了等位基因分离、非同源染色体上非等位基因自由组合等位基因自由组合B.B.由由到到的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异的育种过程中，遵循的主要原理是染色体变异C.C.若若的基因型为的基因型为AaBbddAaBbdd，则，则植株中能稳定遗传的个体占总植株中能稳定遗传的个体占总数的数的1/81/8D.D.由由到到过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为过程可能发生突变和基因重组，突变和基因重组为生物进化提供原材料生物进化提供原材料【解析【解析】选选A A、C C。由。由到到是利用基因突变的原理进行的诱变是利用基因突变的原理进行的诱变育种，在这个过程中只进行有丝分裂，没有进行减数分裂，也育种，在这个过程中只进行有丝分裂，没有进行减数分裂，也就没有发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自就没有发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合。由由组合。由到到，进行的是多倍体育种，遵循的主要原，进行的是多倍体育种，遵循的主要原理是染色体数目变异；若理是染色体数目变异；若的基因型为的基因型为AaBbddAaBbdd，则，则植株中能植株中能稳定遗传的个体的基因型为稳定遗传的个体的基因型为AABBddAABBdd、AAbbddAAbbdd、aaBBddaaBBdd、aabbddaabbdd，占总数的占总数的1/41/4；由；由到到的过程是单倍体育种，发生了减数分的过程是单倍体育种，发生了减数分裂，减数分裂过程中可能发生突变和基因重组。裂，减数分裂过程中可能发生突变和基因重组。5.(20135.(2013肇庆模拟肇庆模拟) )优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其优质彩棉是通过多次杂交获得的品种，其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答：分析回答：(1)(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题，理论上可直接培养_，通过，通过育种方式，快速获得纯合子。但此育种方式，快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。技术在彩棉育种中尚未成功。(2)(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品为获得能稳定遗传的优质彩棉品种，研究人员以白色棉品种种57-457-4作母本，棕色彩棉作父本杂交，授粉后存在着精子与卵作母本，棕色彩棉作父本杂交，授粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后，会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。本单倍体细胞组成的嵌合体植株。欲获得纯合子彩棉，应选择欲获得纯合子彩棉，应选择植株，用秋水仙素处植株，用秋水仙素处理植株的理植株的，使其体细胞染色体数目加倍。，使其体细胞染色体数目加倍。 下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果，本实验的目的是探究本实验的目的是探究，实验效果最好的实，实验效果最好的实验处理是验处理是 。欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍，可以通过直接测量_，并与单倍体枝条进行比较作出判断。，并与单倍体枝条进行比较作出判断。(3)(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合子，在实践中应采用应采用的方法，依据后代是否出现的方法，依据后代是否出现作作出判断。出判断。【解析【解析】(1)(1)利用单倍体育种可迅速获得纯合子，其具体做法利用单倍体育种可迅速获得纯合子，其具体做法是先用组织培养技术，将花粉培育为单倍体植株，然后用秋水是先用组织培养技术，将花粉培育为单倍体植株，然后用秋水仙素处理，获得符合要求的纯合子。仙素处理，获得符合要求的纯合子。(2)(2)父本为棕色彩棉，欲获得纯合子彩棉应选择父本单倍体父本为棕色彩棉，欲获得纯合子彩棉应选择父本单倍体植株，可用秋水仙素处理其幼苗或芽，使体细胞染色体数加倍；植株，可用秋水仙素处理其幼苗或芽，使体细胞染色体数加倍；分析题图可知，用分析题图可知，用0.05%0.05%的秋水仙素诱导的秋水仙素诱导1212小时，染色体加小时，染色体加倍百分比为倍百分比为22%22%，实验效果最好；，实验效果最好；可根据多倍体植株的特点，可根据多倍体植株的特点，直接测量茎的粗细、叶面积的大小直接测量茎的粗细、叶面积的大小( (营养器官的大小营养器官的大小) )。(3)(3)自交是鉴定纯合子的最简便的方法，可通过观察自交后代自交是鉴定纯合子的最简便的方法，可通过观察自交后代是否出现性状分离来作出判断。是否出现性状分离来作出判断。答案：答案：(1)(1)彩棉花粉彩棉花粉( (花药花药) )单倍体单倍体(2)(2)父本单倍体芽或幼苗父本单倍体芽或幼苗不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍不同秋水仙素浓度和不同处理时间对细胞内染色体数目加倍效果的影响用效果的影响用0.05%0.05%秋水仙素处理秋水仙素处理1212小时小时茎的粗细、叶面积的大小茎的粗细、叶面积的大小( (营养器官的大小营养器官的大小) )(3)(3)(连续连续) )自交性状分离自交性状分离