高三生物二轮复习 第一部分 专题四 遗传、变异和进化 第3讲 变异、育种和进化课件

第第3讲变异、育种和进化讲变异、育种和进化专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化2016高考导航高考导航适用于全国卷适用于全国卷考纲要求考纲要求高考印证高考印证2013201420151基因重组及其意义基因重组及其意义()2基因突变的特征和原因基因突变的特征和原因()3染色体结构变异和数目变异染色体结构变异和数目变异()T64生物变异在育种上的应用生物变异在育种上的应用()5转基因食品的安全转基因食品的安全()6现代生物进化理论的主要内容现代生物进化理论的主要内容()7生物进化与生物多样性的形成生物进化与生物多样性的形成()8实验：低温诱导染色体加倍实验：低温诱导染色体加倍专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化备考策略备考策略1.命题趋势：命题以图表形式考查基因重组、基因突变、染命题趋势：命题以图表形式考查基因重组、基因突变、染色体变异及其相关关联。以生产实际为背景信息，以当前热色体变异及其相关关联。以生产实际为背景信息，以当前热点为材料综合各种育种方式的原理及应用。以图像为知识载点为材料综合各种育种方式的原理及应用。以图像为知识载体，以生物进化及物种形成为背景信息综合考查生物进化。体，以生物进化及物种形成为背景信息综合考查生物进化。2备考指南：备考指南：(1)联系细胞分裂图或太空育种等实例，区别联系细胞分裂图或太空育种等实例，区别基因重组与基因突变。基因重组与基因突变。(2)从发生时间、产生机理、结果、细从发生时间、产生机理、结果、细胞分裂、与今后关系等几个层面比较几种突变类型。胞分裂、与今后关系等几个层面比较几种突变类型。(3)从原从原理、过程、优点、缺点等几个层面对比几种育种方式的方法理、过程、优点、缺点等几个层面对比几种育种方式的方法与应用。与应用。(4)运用对比法理解现代生物进化理论与达尔文自然运用对比法理解现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的区别。选择学说的区别。(5)运用数学方法对基因频率的变化进行讨运用数学方法对基因频率的变化进行讨论和计算。论和计算。专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化 高考回放高考回放(2015高考全国卷高考全国卷，T6,6分分)下列关于人类猫叫综合征的叙下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是述，正确的是()A该病是由于特定的染色体片段缺失造成的该病是由于特定的染色体片段缺失造成的B该病是由于特定染色体的数目增加造成的该病是由于特定染色体的数目增加造成的C该病是由于染色体组数目成倍增加造成的该病是由于染色体组数目成倍增加造成的D该病是由于染色体中增加某一片段引起的该病是由于染色体中增加某一片段引起的解析：猫叫综合征是人的第解析：猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，号染色体部分缺失引起的遗传病，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，是常见的染色体异常遗传病，因为患病儿童哭声轻、音调高，很像猫叫而得名，很像猫叫而得名， A项正确。项正确。A专题四遗传、变异和进化专题四遗传、变异和进化1四组概念辨析四组概念辨析(1)染色体变异与基因突变染色体变异与基因突变项目项目染色体变异染色体变异基因突变基因突变镜检结果镜检结果显微镜下显微镜下_(填填“能能”或或“不能不能”)观察到观察到显微镜下显微镜下_(填填“能能”或或“不能不能”)观观察到察到是否能产生是否能产生新基因新基因_产生产生变异的实质变异的实质 基因数目或排列顺序改变基因数目或排列顺序改变碱基对的碱基对的_和缺失和缺失能能不能不能不产生不产生替换、增添替换、增添缺失、重复、倒位、基因突变缺失、重复、倒位、基因突变(3)易位与交叉互换易位与交叉互换项目项目染色体易位染色体易位交叉互换交叉互换图解图解发生发生范围范围发生于发生于_之间之间发生于同源染色体的非姐妹染发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间色单体之间变异变异类型类型属于属于_属于属于_非同源染色体非同源染色体染色体结构变异染色体结构变异基因重组基因重组(4)单倍体、二倍体与多倍体单倍体、二倍体与多倍体花药离体培养花药离体培养二倍体二倍体多倍体多倍体2不同需求的育种方法选择与分析不同需求的育种方法选择与分析(1)若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现若要求培育隐性性状的个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。该性状即可。(2)若要求快速育种，则应用若要求快速育种，则应用_育种。育种。(3)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用则可利用_育种的方法。育种的方法。(4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用_育种。育种。单倍体单倍体诱变诱变多倍体多倍体(5)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可用杂交育种，亦可利用可用杂交育种，亦可利用_育种。育种。(6)若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需若实验植物为营养繁殖，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。要培育出纯种。(7)若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，若要求克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改变现有性状，则可以选择则可以选择_育种。育种。(8)若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用若要培育原核生物，因其不能进行减数分裂，则一般采用_育种。育种。单倍体单倍体基因工程基因工程诱变诱变3达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系种群种群种群基因频率的改变种群基因频率的改变突变和基因重组突变和基因重组隔离隔离变异变异自然选择自然选择种群基因频率的改变种群基因频率的改变生殖隔离生殖隔离生物进化生物进化(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过_，但必须要经过，但必须要经过_。(3)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。物与环境之间共同进化。地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离命题点命题点1以示意图为载体剖析生物变异的类型及特点以示意图为载体剖析生物变异的类型及特点谷氨酸谷氨酸简并简并非姐妹染色单体之间交叉互换非姐妹染色单体之间交叉互换染色体变异、基因突变染色体变异、基因突变基因重组基因重组(基因自由组合基因自由组合)图二、图三图二、图三图一、图三图一、图三染色体结构变异染色体结构变异BbbBbb221111制作根尖分生区细胞的有丝分裂装片制作根尖分生区细胞的有丝分裂装片，观察中期的染色体数目观察中期的染色体数目6染色体结构变异染色体结构变异单单项目项目低温诱导植物染色体数目的变化低温诱导植物染色体数目的变化观察细胞的有丝分裂观察细胞的有丝分裂培养培养_固定固定解离前用卡诺氏液进行固定解离前用卡诺氏液进行固定，然后然后用体积分数为用体积分数为95%的的_染色染色用改良苯酚品红染液用改良苯酚品红染液用醋酸洋红液或龙胆用醋酸洋红液或龙胆紫溶液紫溶液4低温培养低温培养适宜温度下培养适宜温度下培养酒精冲洗酒精冲洗2次次不用固定不用固定1(2015甘肃兰州市高三实战，甘肃兰州市高三实战，T3)下列有关生物变异的叙下列有关生物变异的叙述，正确的是述，正确的是()A三倍体植物不能由受精卵发育而来三倍体植物不能由受精卵发育而来B低温会抑制着丝点的分裂从而导致染色体数目加倍低温会抑制着丝点的分裂从而导致染色体数目加倍C可遗传变异中，只有基因突变才能产生新的基因可遗传变异中，只有基因突变才能产生新的基因D染色体变异一定会改变基因的数量染色体变异一定会改变基因的数量C解析：三倍体是由受精卵发育而来，体细胞中含有解析：三倍体是由受精卵发育而来，体细胞中含有3个染色体个染色体组的个体，组的个体，A错误；低温会抑制纺锤体的形成而导致染色体数错误；低温会抑制纺锤体的形成而导致染色体数目加倍，目加倍，B错误；可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色错误；可遗传变异包括基因突变、基因重组、染色体变异，只有基因突变可产生新基因，体变异，只有基因突变可产生新基因，C正确；染色体变异包正确；染色体变异包括染色体结构变异和数目变异，染色体结构变异不一定会导致括染色体结构变异和数目变异，染色体结构变异不一定会导致基因数量变化，如染色体结构变异中的倒位，基因数量变化，如染色体结构变异中的倒位，D错误。错误。2(2015吉林长春市高三监测，吉林长春市高三监测，T5)二倍体动物缺失一条染二倍体动物缺失一条染色体称为单体。果蝇只缺失一条色体称为单体。果蝇只缺失一条号染色体可以存活，而且号染色体可以存活，而且能够繁殖后代，若缺失两条能够繁殖后代，若缺失两条号染色体，则不能成活。下列号染色体，则不能成活。下列有关叙述错误的是有关叙述错误的是()A从变异类型来看，果蝇的单体属于染色体数目变异从变异类型来看，果蝇的单体属于染色体数目变异B该种单体果蝇产生的配子中染色体数为该种单体果蝇产生的配子中染色体数为3条或条或4条条C果蝇基因组计划测定的是果蝇基因组计划测定的是5条染色体上条染色体上DNA的碱基序列的碱基序列D若该种单体果蝇的雌雄个体交配，其存活后代中单体的若该种单体果蝇的雌雄个体交配，其存活后代中单体的概率为概率为1/2D解析：果蝇的单体缺乏一条染色体，属于染色体数目变异，解析：果蝇的单体缺乏一条染色体，属于染色体数目变异，A正确；正常的果蝇含有正确；正常的果蝇含有4对染色体，果蝇单体含有对染色体，果蝇单体含有7条染色条染色体，成对的染色体分离，不成对的染色体随机分配到子细胞体，成对的染色体分离，不成对的染色体随机分配到子细胞中，因此该种单体果蝇产生的配子中染色体数为中，因此该种单体果蝇产生的配子中染色体数为3条或条或4条，条，B正确；果蝇为正确；果蝇为XY型性别决定生物，基因组计划测定的是型性别决定生物，基因组计划测定的是3条条常染色体常染色体X染色体染色体Y染色体共染色体共5条染色体上条染色体上DNA的碱基序的碱基序列，列，C正确；单体果蝇的雌雄个体交配，子代中正确；单体果蝇的雌雄个体交配，子代中1/4的个体正的个体正常，常，2/4的个体为单体，的个体为单体，1/4的个体缺失两条的个体缺失两条号染色体不能号染色体不能存活，所以存活个体中有存活，所以存活个体中有2/3的个体为单体，的个体为单体，D错误。错误。3(2015云南省高三统一检测，云南省高三统一检测，T32)已知玉米高秆已知玉米高秆(A)对矮对矮秆秆(a)为显性，非糯性为显性，非糯性(B)对糯性对糯性(b)为显性，非糯性籽粒及花为显性，非糯性籽粒及花粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。回答下列粉遇碘液变蓝色，糯性籽粒及花粉遇碘液变棕色。回答下列问题：问题：(1)用碘液处理基因型为用碘液处理基因型为_的植株花粉，在显微镜下的植株花粉，在显微镜下可观察到蓝色花粉可观察到蓝色花粉 棕色花粉接近棕色花粉接近1 1，出现该结果的根本，出现该结果的根本原因是原因是_。Bb Bb的个体在减数分裂形成配子时，等位基因的个体在减数分裂形成配子时，等位基因B、b随同随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，形成源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，形成B、b两两种配子种配子(2)用高秆糯性和矮秆非糯性的两杂合玉米植株杂交，用高秆糯性和矮秆非糯性的两杂合玉米植株杂交，F1的表的表现型及比例为现型及比例为_，该实验结果，该实验结果_(填填“能能”或或“不不能能”)证明证明A、a和和B、b两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。(3)已知基因已知基因A、a位于位于9号染色体上，号染色体上，9号染色体异常的花粉不能号染色体异常的花粉不能参与受精。现以基因型为参与受精。现以基因型为Aa的植株甲作为父本，其细胞中的植株甲作为父本，其细胞中9号染色体如图所示。号染色体如图所示。 高秆非糯性高秆非糯性 高秆糯性高秆糯性 矮秆非糯性矮秆非糯性 矮秆矮秆糯性糯性1 1 1 1不能不能利用测交实验确定植株甲的利用测交实验确定植株甲的A基因是位于正常染色体上还基因是位于正常染色体上还是异常染色体上，若测交后代是异常染色体上，若测交后代_，则证明，则证明A基因位于异常染色体上。基因位于异常染色体上。假设假设9号染色体部分缺失的花粉不能参与受精，是花粉致死号染色体部分缺失的花粉不能参与受精，是花粉致死造成的。为验证该假设，用植株甲通过造成的。为验证该假设，用植株甲通过_(技术技术)获得单倍体植株，若单倍体植株获得单倍体植株，若单倍体植株_，则上述假设成立。，则上述假设成立。全为矮秆全为矮秆花药离体培养花药离体培养表现型一致表现型一致解析：解析：(1)基因型为基因型为Bb的个体产生的花粉有的个体产生的花粉有B、b两种两种(比例为比例为1 1，原因是等位基因，原因是等位基因B和和b位于一对同源染色体上，在减数位于一对同源染色体上，在减数第一次分裂的后期，同源染色体上的等位基因分离，分别进第一次分裂的后期，同源染色体上的等位基因分离，分别进入不同的配子中入不同的配子中)，这两种花粉用碘液处理分别显蓝色和棕色，这两种花粉用碘液处理分别显蓝色和棕色，且比例为且比例为1 1。(2)高秆糯性和矮秆非糯性的两杂合玉米的基高秆糯性和矮秆非糯性的两杂合玉米的基因型分别为因型分别为Aabb、aaBb，它们杂交获得的，它们杂交获得的F1基因型为基因型为AaBb(高秆非糯性高秆非糯性)、Aabb(高秆糯性高秆糯性)、aaBb(矮秆非糯性矮秆非糯性)、aabb(矮秆糯性矮秆糯性)，比例为，比例为1 1 1 1。不管两对基因是位于。不管两对基因是位于一对同源染色体上，还是分别位于两对同源染色体上，杂合一对同源染色体上，还是分别位于两对同源染色体上，杂合子子Aabb和和aaBb都分别能产生两种配子，故该实验结果不能都分别能产生两种配子，故该实验结果不能证明两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。证明两对基因的遗传遵循基因自由组合定律。(3)Aa与与aa测交，如果测交，如果A基因位于异常染色体上，则基因位于异常染色体上，则Aa产生产生的可育花粉只有的可育花粉只有a，则测交后代的基因型只有，则测交后代的基因型只有aa，表现为矮，表现为矮秆。秆。采用花药离体培养获得单倍体植株。如果采用花药离体培养获得单倍体植株。如果Aa植株的基植株的基因因A位于异常染色体上，由于含有位于异常染色体上，由于含有A的花粉致死，则只有含有的花粉致死，则只有含有a的花粉才能发育形成单倍体植株的花粉才能发育形成单倍体植株(全为矮秆全为矮秆)；如果；如果Aa植株的植株的基因基因a位于异常染色体上，由于含有位于异常染色体上，由于含有a的花粉致死，则只有含的花粉致死，则只有含有有A的花粉才能发育形成单倍体植株的花粉才能发育形成单倍体植株(全为高秆全为高秆)，因此，如果，因此，如果获得的单倍体植株表现型一致，则说明含有异常染色体的花获得的单倍体植株表现型一致，则说明含有异常染色体的花粉是致死的。粉是致死的。命题点命题点2结合图例特点考查生物育种方法结合图例特点考查生物育种方法秋水仙素秋水仙素多倍体育种多倍体育种绿皮、红瓤、无子绿皮、红瓤、无子生长素生长素(或生长素类似物或生长素类似物)基因重组基因重组8否否种群的基因频率没有发生改变种群的基因频率没有发生改变前前能能不可育不可育能能基因突变基因突变提高突变率提高突变率，在短时间内获得更多的变异类型在短时间内获得更多的变异类型定向改造生物性状定向改造生物性状1/4让控制不同优良性状的基因组合到一起让控制不同优良性状的基因组合到一起不属于不属于不能不能不存在生殖隔离不存在生殖隔离D4有丝分裂的前期和中期有丝分裂的前期和中期纺锤体纺锤体明显缩短育种年限明显缩短育种年限1体细胞中染色体数目为玉米中配子的染色体数目体细胞中染色体数目为玉米中配子的染色体数目(或植或植株株C是由配子发育成的是由配子发育成的)全能性全能性(或控制玉米性状的全套遗传信息或控制玉米性状的全套遗传信息)命题点命题点3借助概念图、坐标图解读生物进借助概念图、坐标图解读生物进化与生物多样性化与生物多样性种群种群生殖隔离生殖隔离自然选择自然选择基因频率变化的不断积累基因频率变化的不断积累(或基因频率的改变或基因频率的改变)1/2n63/652/5和和易错展台易错展台(1)种群种群1和种群和种群2具有具有_(相同、不同相同、不同)的基因库。若的基因库。若种群种群1中中a的基因频率由的基因频率由40%变为变为60%，_发发生了改变。生了改变。(2)若蒙古冰草中若蒙古冰草中RR个体和百分比增加个体和百分比增加，则则R基因频率基因频率_(一定、不一定一定、不一定)增加。增加。(3)若沙生冰草中若沙生冰草中R基因控制的性状不利于生存基因控制的性状不利于生存，那么一段时那么一段时间后间后，R基因频率基因频率_(可、不可可、不可)降为降为0；若；若r基因控基因控制的性状不利于生存制的性状不利于生存，则一段时间后则一段时间后r基因频率基因频率_(可、不可可、不可)降为零。降为零。不同不同基因频率基因频率不一定不一定可可不可不可25%55.1%会会10%不能不能共同进化共同进化1物种和进化物种和进化(1)物种形成的标志：物种形成的标志：出现生殖隔离。出现生殖隔离。(2)进化的实质：进化的实质：基因频率的改变。基因频率的改变。2不定向与定向不定向与定向(1)不定向：不定向：变异。其利害关系取决于生物所生存的环境。变异。其利害关系取决于生物所生存的环境。(2)定向：定向：自然选择。其决定生物进化的方向。自然选择。其决定生物进化的方向。1(2015云南昆明市高三质检，云南昆明市高三质检，T4)下列有关生物进化的叙下列有关生物进化的叙述，错误的是述，错误的是()A基因突变会导致种群基因频率发生定向改变基因突变会导致种群基因频率发生定向改变B遗传可使有利变异逐代积累，对生物进化具有重要意义遗传可使有利变异逐代积累，对生物进化具有重要意义C物种的形成必须经过种群间的隔离物种的形成必须经过种群间的隔离D不同物种之间、生物与无机环境之间存在共同进化不同物种之间、生物与无机环境之间存在共同进化A解析：基因突变是不定向的，种群基因频率发生定向改变是解析：基因突变是不定向的，种群基因频率发生定向改变是自然选择的结果；生物的遗传物质发生变化后，该变化会通自然选择的结果；生物的遗传物质发生变化后，该变化会通过生物的生殖遗传给下一代，使有利变异逐代积累，有利于过生物的生殖遗传给下一代，使有利变异逐代积累，有利于生物进化；物种的形成不一定需要经过地理隔离，但一定需生物进化；物种的形成不一定需要经过地理隔离，但一定需要经过生殖隔离，即物种的形成必须经过种群间的隔离；不要经过生殖隔离，即物种的形成必须经过种群间的隔离；不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中共同进化。同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中共同进化。2.(2015甘肃兰州市高三实战，甘肃兰州市高三实战，T4)在某动物种群中，基因型在某动物种群中，基因型AA、Aa和和aa的个体所占比例分别为的个体所占比例分别为20%、60%和和20%。在。在长期的选择过程中长期的选择过程中A基因和基因和a基因之间的比例变化如图，则各基因之间的比例变化如图，则各基因型个体在此环境中竞争能力的大小关系最可能为基因型个体在此环境中竞争能力的大小关系最可能为() AAAaa CAAAaaa DAAAa aa，B正确。正确。3(2015广西桂林综合模拟广西桂林综合模拟)下图表示某群岛上蝉的物种演下图表示某群岛上蝉的物种演化示意图，其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种的蝉。化示意图，其中甲、乙、丙、丁、戊分别代表不同种的蝉。下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是()A由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的由乙形成丙和丁的过程说明变异是不定向的B物种戊的形成是基因频率不定向改变的结果物种戊的形成是基因频率不定向改变的结果C由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果由甲形成乙和戊的过程是自然选择的结果D群岛上各种蝉的进化与无机环境的变化相互影响群岛上各种蝉的进化与无机环境的变化相互影响B解析：乙形成丙和丁的过程是由于乙发生了突变和基因重组，解析：乙形成丙和丁的过程是由于乙发生了突变和基因重组，由于变异是不定向的，而由于变异是不定向的，而A岛的自然选择是定向，最终选择岛的自然选择是定向，最终选择了丙和丁两物种，了丙和丁两物种，A正确；新物种的形成是通过定向的自然正确；新物种的形成是通过定向的自然选择形成的，自然选择是通过改变种群的基因频率，淘汰了选择形成的，自然选择是通过改变种群的基因频率，淘汰了不利变异，保留了有利变异，使种群的基因频率发生定向的不利变异，保留了有利变异，使种群的基因频率发生定向的变化，变化，B错误；新物种是通过定向的自然选择形成的，由于错误；新物种是通过定向的自然选择形成的，由于环境的不同，自然选择的方向不同，环境的不同，自然选择的方向不同，C正确；自然选择的实正确；自然选择的实质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的质是环境对变异所对应的基因的选择，因而可以改变种群的基因频率，基因频率，D正确。正确。