高考生物大二轮专题复习与增分策略 专题9 生物的变异、育种与进化

专题9 生物的变异、育种与进化重温考纲要求1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因()。3.染色体结构变异和数目变异()。4.生物变异在育种上的应用()。5.转基因食品的安全()。6.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()。1.有关生物变异的正误判断(1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因()(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化()(3)低温可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍()(4)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会()(5)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异()2.有关生物育种的正误判断(1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低()(2)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养()(3)用秋水仙素处理细胞群体，M(分裂)期细胞的比例会减少()(4)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关()3.有关生物进化的正误判断(1)长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化()(2)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素()(3)生物的种间竞争是一种选择过程()(4)自然选择决定了生物变异和进化的方向()(5)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向()(6)一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境()(7)物种的形成可以不经过隔离()(8)生物进化过程的实质在于有利变异的保存()(9)人工培育的新物种只能生活在人工环境中()一、“千变万化”的生物变异1.(2015海南，19)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是()A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率C.基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变答案B解析根据基因突变的不定向性，突变可以产生多种等位基因，A正确；X射线属于物理诱变因素，可以提高基因突变率，B错误；基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失三种情况，C选项属于替换，D选项属于增添，C、D正确。2.(2015全国，6)下列关于人类猫叫综合征的叙述，正确的是()A.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C.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答案A解析人类猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的，A正确，B、C、D错误。3.(2016全国丙，32)基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题：(1)基因突变和染色体变异所涉及到的碱基对的数目不同，前者所涉及的数目比后者_。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以_为单位的变异。(3)基因突变既可由显性基因突变为隐性基因(隐性突变)，也可由隐性基因突变为显性基因(显性突变)。若某种自花受粉植物的AA和aa植株分别发生隐性突变和显性突变，且在子一代中都得到了基因型为Aa的个体，则最早在子_代中能观察到该显性突变的性状；最早在子_代中能观察到该隐性突变的性状；最早在子_代中能分离得到显性突变纯合子；最早在子_代中能分离得到隐性突变纯合子。答案(1)少(2)染色体(3)一二三二解析(1)基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添或缺失，而染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序，所以与基因突变相比，后者所涉及的碱基对数目更多。(2)在染色体数目变异中，既可发生以染色体组为单位的变异，也可发生以个别染色体为单位的变异。(3)AA植株发生隐性突变后基因型变为Aa，而aa植株发生显性突变后基因型也变为Aa，该种植物自花受粉，所以不论是显性突变还是隐性突变，子一代为Aa时在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三种，故最早可在子一代观察到该显性突变的性状(A_)；最早在子二代中观察到该隐性突变的性状(aa)；显性纯合子和隐性纯合子均出现于子二代，且隐性纯合子一旦出现，即可确认为纯合，从而可直接分离出来，而显性纯合子的分离，却需再令其自交一代至子三代，若不发生性状分离方可认定为纯合子，进而分离出来。悟规律各种变异的基本概念与特征、各种变异的图形分析与判断、区分各种变异的杂交实验设计与分析等是考查的核心。1.突破生物变异的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。染色体变异是细胞水平的变异，涉及染色体的“某片段”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”和“量”的变化问题基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，但改变基因间的组合搭配方式及改变基因型(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。2.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体题型一由细胞分裂图判断变异类型1.在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是()甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性乙图中出现的这种变异属于染色体变异甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A. B.C. D.答案C解析甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于染色体结构的变异；乙图中在着丝点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一极，使子细胞中染色体数目多或少了一条，也属于染色体数目变异。染色体变异可以用显微镜观察到。甲图可出现在减数分裂中，也可出现在有丝分裂中，故错误，因此选C。2.如图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是()A.该动物的性别是雄性B.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C.1与2或1与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异D.丙细胞不能发生基因重组答案B解析根据题干，图中细胞是同一生物个体的细胞。由甲图可知，该动物的性别为雄性。乙图为有丝分裂图像，乙图所示的细胞中两条子染色体分别含有A和a基因，其原因是发生了基因突变。1与2片段交换属于同源染色体间的交叉互换，属于基因重组；1与4片段交换属于染色体结构变异。丙细胞处于减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。技法提炼根据染色体图示判定变异类型(1)如果是有丝分裂后期图，若两条子染色体上的两基因不同，则为基因突变的结果。(2)如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同，则为基因突变的结果。(3)如果是减数第二次分裂后期图，若两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同，则为交叉互换(基因重组)的结果。题型二生物变异类型的分析3.如图分别表示不同的变异类型，其中图中的基因2由基因1变异而来。有关说法正确的是()A.图都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期B.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失C.图中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复D.图中4种变异能够遗传的是答案C解析图是发生在减数分裂的四分体时期的交叉互换，图表示易位，可发生在有丝分裂和减数分裂的过程中；图中的变异是基因突变；图中的变异若上链是正常链，则属于染色体结构变异中的缺失，若下链是正常链，则属于染色体结构变异中的重复；图中4种变异都是可遗传的变异，都能够遗传。4.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞(图中、表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是()A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变B.该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合C.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察D.该细胞变异均为可遗传变异，都可通过有性生殖传给后代答案B解析植物的根尖分生区细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，所以a基因的出现是有丝分裂过程中发生了基因突变，A错误；由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的生物是二倍体，而号染色体在细胞中有三条，说明发生了染色体数目变异；同时基因的自由组合发生在减数过程中，而根尖细胞中只能发生有丝分裂，不能发生减数分裂，B正确；基因突变在显微镜下看不见，C错误；可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞中发生的变异不能通过有性生殖传给后代，D错误。5.脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG/GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“缢沟”，染色体易于从“缢沟”处断裂。下列分析错误的是()A.脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B.脆性X染色体更易发生染色体的结构变异C.男性与女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率不同D.由于存在较多的GC重复序列，脆性X染色体结构更稳定答案D解析脆性X染色体是因为基因中出现过量的CGG/GCC重复序列，即基因中插入一定碱基序列，基因的结构发生改变，即基因突变，A正确；脆性X染色体易于从“缢沟”处断裂，说明易于发生染色体结构变异，B正确，男性细胞中只有一条X染色体，女性细胞中有两条X染色体，女性出现X染色体“缢沟”的概率更大些，C正确；由于“缢沟”的存在，染色体结构不稳定，D错误。二、“学以致用”的遗传育种1.(2014新课标全国，32)现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒状)品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：(1)在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有_优良性状的新品种。(2)杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。(3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。_。答案(1)抗病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆植株杂交解析(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用F1和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到F1，然后再进行测交实验。2.(2015浙江，32)某自花且闭花受粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：(1)自然状态下该植物一般都是_合子。(2)若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有_和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中_抗病矮茎个体，再经连续自交等_手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的_。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上F2的表现型及其比例为_。(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有_。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。答案(1)纯(2)稀有性、多方向性(3)选择纯合化年限越长矮茎中茎高茎961(4)基因重组和染色体变异遗传图解如图解析(1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交过程，一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有有害性、稀有性和多方向性，所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理，有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。如果控制性状的基因数越多，则育种过程中所需要的时间越长。若只考虑茎的高度，据题意可知亲本为纯合子，所以它们的基因型为DDEE(矮茎)和ddee(高茎)，其F1的基因型为DdEe，表现型为矮茎，F1自交后F2的表现型及其比例分别为矮茎(DE)中茎(Dee和ddE)高茎(ddee)961。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。遗传图解见答案。悟规律生物变异在育种实践中的应用一向为高考热点，题型多为非选择题，考查内容多涉及育种方法的选择、育种方案的设计、育种过程分析等，备考时应加大针对性训练，并注重育种方法的归纳整合。1.据图理清“5”种生物育种(1)“亲本新品种”为杂交育种。(2)“亲本新品种”为单倍体育种。(3)“种子或幼苗新品种”为诱变育种。(4)“种子或幼苗新品种”为多倍体育种。(5)“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子新品种”为基因工程育种。2.根据不同的需求选择育种的方法(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯、甘薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(6)若要定向改变生物的性状，可利用基因工程育种。题型一育种的原理、过程及特点1.染色体部分缺失在育种方面也有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是()A.太空育种依据的原理主要是基因突变B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为答案C解析太空育种的原理主要是基因突变，可以产生新的基因。由图可知，粉红棉M是由于染色体缺失了一段形成的。若用b表示染色体缺失的基因，则bbbbbb(全部为粉红棉)。粉红棉bb自交，得白色棉bb的概率为。2.如图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是()A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种C.二粒小麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现答案C解析普通小麦是六倍体，其单倍体内含有21条染色体，每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体；将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节；二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体，均能通过自交产生可育种子；使染色体加倍除可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外，还可以对其进行低温处理。技法提炼育种方案的选择(1)欲获得从未有过的性状诱变育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。(2)欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)杂交育种，如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的“双抗”品系。(3)欲增大原品种效应(如增加产量、增加营养物质含量等)多倍体育种，如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”，进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。题型二育种方案的设计3.为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题。(1)从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，初步推测_。答案(1)单倍体(2)使幼苗产生突变抗该除草剂能力(3)数目加倍抗性植株(4)敏感型植株F1个体全为敏感型植株该抗性性状由两对基因共同控制，且两对基因均隐性纯合时，植株表现为抗性，其余表现为敏感型解析(1)单倍体育种常用的方法是花药离体培养，其发育成的个体为单倍体。(2)用射线照射上述幼苗，幼苗易发生基因突变，可能产生符合生产的新类型；然后用该除草剂喷洒其幼叶，个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织抗除草剂。(3)取该部分绿色组织再进行植物组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体加倍，从而获得纯合的抗该除草剂植物。(4)对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与敏感型植株杂交，如果后代全部为敏感型植株，表明抗性是隐性性状。F1自交，若F2的性状分离比为15(敏感)1(抗性)，表明抗性性状由两对基因控制，且两对基因均为隐性纯合时才表现为抗性，其他基因型表现为敏感型。4.草鱼(2n48)是中国淡水养殖的四大家鱼之一，草鱼因其能迅速清除水体各种草类而被称为“拓荒者”。多倍体鱼类与相同的二倍体鱼类相比，其个体大、生长速度快、抗病及耐寒性强，可以通过人工方法诱导多倍体鱼类形成。多倍体鱼类的产生机制如图所示，a、b、c为成熟个体。请回答下列问题：(1)上述育种方法称为_，原理是_。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a为_倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体体细胞中含_条染色体。(3)秋水仙素诱导染色体加倍的原理是_。(4)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法_(填写图中方法的序号)培育不育的草鱼解决该问题。答案(1)多倍体育种染色体变异(2)三96(3)抑制细胞分裂前期纺锤体形成，使染色体数目加倍(4)一、二解析(1)上述育种方法称为多倍体育种，利用的原理是染色体变异。(2)通过上述方法，得到的成熟个体a、b为三倍体，成熟个体c为四倍体；通过“方法三”获得的草鱼个体为四倍体，其体细胞中含24496条染色体。(3)秋水仙素可抑制细胞分裂前期纺锤体形成，从而使染色体数目加倍。(4)草鱼虽可控制杂草生长，但其天然繁殖能力强，易对水生植物造成严重损坏，因此可以通过方法一、二培育不育的草鱼(三倍体)解决该问题。三、“拨开迷雾”的进化理论1.(2014四川，5)油菜物种甲(2n20)与乙(2n16)通过人工授粉杂交，获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙，用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁，待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A.秋水仙素通过促进着丝点分裂，使染色体数目加倍B.幼苗丁细胞分裂后期，可观察到36或72条染色体C.丙到丁发生的染色体变化，决定了生物进化的方向D.形成戊的过程未经过地理隔离，因而戊不是新物种答案B解析A项，在有丝分裂过程中，秋水仙素的作用是在分裂前期抑制纺锤体的形成，从而达到使染色体数目加倍的目的。B项，油菜物种甲、乙杂交，子代丙是异源二倍体，其染色体数为10818条，用秋水仙素处理其顶芽后，发育成的幼苗丁中部分细胞染色体加倍为36条，该类细胞在有丝分裂后期可观察到72条染色体，还有一部分细胞染色体并未加倍，该类细胞在有丝分裂后期可观察到36条染色体。C项，决定生物进化方向的是自然选择，不是丙到丁发生的染色体变化(染色体变异)。D项，虽然形成戊的过程没有经过地理隔离，但是其体细胞中染色体组成为物种甲(2n20)物种乙(2n16)，为异源四倍体，与二倍体物种甲、二倍体物种乙都存在生殖隔离，因而戊是新物种。2.(2015全国，32)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于A和a这对等位基因来说只有Aa一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中A基因频率a基因频率为_。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中AA、Aa和aa的数量比为_，A的基因频率为_。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有Aa和aa两种基因型，且比例为21，则对该结果最合理的解释是_。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中Aa和aa基因型个体数量的比例应为_。答案(1)111210.5(2)A基因纯合致死11解析(1)由题干可知，种群中只有Aa一种基因型个体，因此种群中Aa比例是11，产生的配子中A配子a配子11，配子随机结合，后代中基因型AA为、Aa为2、aa基因型为。A的基因频率为AA基因型频率的Aa基因型频率。(2)该种群随机交配后，由于后代只有Aa和aa两种基因型，说明AA基因型个体死亡。且Aa和aa两种基因型比例为21，这时种群中产生的配子比例为A(1/3)、a(2/3)，依据遗传平衡定律，求得后代AA为1/9、Aa为4/9、aa为4/9，其中AA个体死亡，Aa和aa的比例为11。悟规律高考对本考点的考查多以选择题形式呈现，考查重点包括自然选择学说、现代生物进化理论、基因频率的计算、物种形成环节及共同进化等，题目难度不大，多为基础送分题，强化记忆是备考关键。1.理清生物进化脉络2.明确隔离、物种形成与进化的关系(1)(2)(3)(4)题型一生物变异与生物进化的分析1.以下关于生物变异和生物进化的叙述，不正确的是()A.种群基因频率改变，生物一定会进化B.不同物种之间、生物与无机环境之间共同进化导致生物多样性C.种群中控制某性状的全部等位基因称为种群的基因库D.生物变异的有利性是相对的，自然选择决定生物进化的方向答案C解析生物进化的实质是种群基因频率的改变，A项正确；共同进化是指不同生物之间及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，共同进化导致生物多样性形成，B项正确；基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，C项错误；生物变异的有利性和有害性不是绝对的，而是相对的，往往取决于环境，自然选择决定生物进化的方向，D项正确。2.下列叙述与现代生物进化理论不相符合的是()A.新物种的产生不一定是因为长期的地理隔离最终导致生殖隔离而形成的B.生物体所发生的可遗传变异可为生物进化提供原材料C.喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强D.生殖隔离是形成新物种的标志，物种是生物进化和繁殖的基本单位答案D解析新物种的产生不一定是因为长期的地理隔离最终导致生殖隔离而形成的，如多倍体的形成，A正确；变异包括可遗传变异和不可遗传变异，只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料，B正确；喷洒农药选择了害虫种群的抗药性强的个体，使害虫种群的抗药基因频率提高，从而使害虫的抗药性逐代增强，C正确；生殖隔离是新物种形成的标志，种群是生物进化和繁殖的基本单位，D错误。易错警示1.隔离、物种形成与生物进化的关系(1)生物进化物种的形成生物进化的实质是种群基因频率的改变，物种形成的标志是生殖隔离的产生。生物发生进化，并不一定形成新物种，但是新物种的形成要经过生物进化，即生物进化是物种形成的基础。(2)物种形成与隔离的关系：物种的形成不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。2.“新物种”必须具备两个条件(1)与原物种间已形成生殖隔离(不能杂交或能杂交但后代不育)。(2)物种必须是可育的。如三倍体无子西瓜、骡均不可称为“物种”，因为它们均是“不育”的，而四倍体西瓜相对于二倍体西瓜则是“新物种”，因它与二倍体西瓜杂交产生的子代(三倍体西瓜)不育，意味着二者间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。题型二基因频率的相关计算3.一个种群中AA占25%，Aa占50%，aa占25%。如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，a基因的基因频率约为()A.45.5% B.20%C.18.2% D.15.6%答案A解析假设某随机交配的种群有100个个体，其中AA占25%，Aa占50%，则AA个体数目为25个，Aa个体数为50个，aa个体数目为25个。如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，aa的个体数量为2580%20个，Aa的个体数量为50120%60个，AA的个体数量为25120%30个，所以a的基因频率45.5%。4.调查某校学生中关于某种性状的各种基因型及比例为：XBXB42.32%、XBXb7.36%、XbXb0.32%、XBY46%、XbY4%，则该校学生中XB和Xb的基因频率分别是()A.6%、8% B.92%、8%C.78%、92% D.8%、92%答案B解析伴性遗传的基因频率计算，只计数等位基因所存在的染色体，即男性只统计一个基因，女性统计两个基因，故该校学生中Xb的基因频率为100%8%，则XB的基因频率为92%。5.舞蹈症属于常染色体上的隐性遗传病，人群中每2 500人就有一个患者。一对健康的夫妇，生了一个患此病的女儿，两人离异后，女方又与另一个健康的男性再婚，这对再婚的夫妇生一个患此病的孩子的概率约为()A. B.C. D.答案C解析若把舞蹈症的致病基因记作a，则女方的基因型为Aa，女方(Aa)与另一男性结婚，如果也生一患此病的孩子，则该男性的基因型也应为Aa。根据题意，假设a的基因频率为q，则aa的基因型频率为qq，可得q，A的基因频率p1q。杂合子Aa的基因型频率2pq2，健康男性为杂合子的概率为，又考虑到双亲均为杂合子，后代出现隐性纯合子aa的可能性是，由此可得这对再婚夫妇生一患此病孩子的概率为。6.用基因型为Aa的小麦分别进行连续自交、随机交配、连续自交并逐代淘汰隐性个体、随机交配并逐代淘汰隐性个体，根据各代Aa基因型频率绘制曲线如图。下列分析错误的是()A.曲线的F3中Aa基因型频率为0.4B.曲线的F2中Aa基因型频率为0.4C.曲线的Fn中纯合子的比例比上一代增加(1/2)n1D.曲线和的各子代间A和a的基因频率始终相等答案C解析若Aa分别连续自交和随机交配并淘汰隐性个体，则后代都为(1/4AA1/2Aa1/4aa)，淘汰掉aa则F1Aa的基因型比例都是2/3。而若F1再自交则其后代是1/3AA2/3Aa(1/4AA1/2Aa1/4aa)，淘汰掉aa以后，得到的后代F2是3/5AA2/5Aa，Aa所占的比例是0.4；若F1再随机交配则可先计算出F1的A和a的基因频率分别为2/3和1/3，依据遗传平衡可计算出F2中AA4/9、Aa4/9、aa1/9，淘汰aa之后则Aa1/2，由此推知图中曲线是随机交配并淘汰aa的曲线，曲线是自交并淘汰aa的曲线，进而可知B项正确；曲线所示F2的A、a基因频率分别为3/4和1/4，则随机交配后代中AA9/16、Aa6/16、aa1/16，淘汰aa后，则F3中Aa的基因型频率为2/5，所以A项正确；Aa分别连续自交和随机交配不淘汰隐性个体，F1Aa的基因型频率都是1/2，若F1再随机交配，后代的基因型频率不会发生改变，则图中曲线是Aa随机交配的曲线。而若F1再连续自交Aa的基因型频率(1/2)n，F2中Aa1/4，则可推知图中曲线是自交的结果，曲线中在Fn中纯合子的比例是1(1/2)n，则比上一代Fn1增加的数值是1(1/2)n(1(1/2)n1)(1/2)n，C项错误；连续自交和随机交配这两者都不存在选择，所以不会发生进化，A和a的基因频率都不会改变，D项正确。技法提炼基因频率的计算方法(1)定义法基因频率100%。(2)基因位置法若某基因在常染色体，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%。(3)通过基因型频率计算若已知AA、Aa、aa的频率，求A(a)的基因频率，则A%AA%Aa%；a%aa%Aa%。(4)根据遗传平衡定律计算若A%p，a%q，则：AA%p2，aa%q2，Aa%2pq。1.下列有关遗传和变异的叙述，正确的是()A.基因重组可以产生新的性状，但不能改变基因频率B.三倍体西瓜的培育原理属于染色体变异C.花药离体培养过程中，基因突变、基因重组、染色体变异均有可能发生D.基因型为AAbb和aaBB的个体杂交，F2双显性性状中能稳定遗传的个体占1/16答案B解析基因重组是原有基因的重新组合，不能改变基因频率，也不能产生新的性状，A错误；三倍体西瓜的培育原理属于染色体数目变异，B正确；花药离体培养过程中没有进行减数分裂，所以不可能发生基因重组，C错误；基因型为AAbb和aaBB的个体杂交，子一代基因型为AaBb，则F2双显性性状(A_B_)中能稳定遗传的个体的基因型为AABB，占1/31/31/9，D错误。2.某昆虫的等位基因(A、a)位于常染色体上，一对基因型为Aa的雌雄个体交配，子代35。下列假设能解释该实验结果的是()A.aX的雌配子不能受精B.AAXX的个体不能存活C.aaXX的受精卵发育为雄虫D.AY的雄配子存活率显著降低答案C解析在后代中雌雄比例本应是11，现在出现了35的比例，最有可能是有1/4的雌虫发育成了雄虫，故C正确；aX的雌配子不能受精后代中雌雄比应为11，故A错误；AAXX的个体不能存活雌雄比应是34，故B错误；AY的雄配子存活率显著降低，应是雄性少，故D错误。3.研究发现，鸡的性别(ZZ为雄性，ZW为雌性)不仅和性染色体有关，还与只存在于Z染色体上的DMRT1基因有关，该基因在雄性性腺中的表达量约是雌性性腺中表达量的2倍。该基因的高表达量开启性腺的睾丸发育，低表达量开启性腺的卵巢发育。下列叙述错误的是()A.性染色体缺失一条的ZO个体性别为雌性B.性染色体增加一条的ZZW个体性别为雌性C.性染色体缺失一条的WO个体可能不能正常发育D.母鸡性反转为公鸡可能与DMRT1的高表达量有关答案B解析性染色体缺失一条的ZO个体，DMRT1基因表达量低，性别为雌性，A正确；性染色体增加一条的ZZW个体的DMRT1基因表达量高开启性腺的睾丸发育，性别为雄性，B错误；性染色体缺失一条的WO个体，没有Z染色体，也就没有DMRT1基因，可能不能正常发育，C正确；已知ZZ中DMR1基因表达量高表现为雄性、ZW中DMR1表达量低表现为雌性，母鸡性反转为公鸡可能与特殊条件下DMRT1的高表达量有关，D正确。4.单倍体育种可以明显地缩短育种年限，这是由于()A.育种技术操作简单 B.单倍体植物生长迅速C.诱导出苗成功率高 D.后代不发生性状分离答案D5.六倍体的普通小麦体细胞含42条染色体，用紫外线处理小麦种子后，筛选出一株抗锈病的植株X，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50%，下列叙述正确的是()A.用花粉离体培养获得的抗病植株，自交后代无性状分离B.单倍体植株的体细胞中有三个染色体组，最多时含有42条染色体C.植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.紫外线诱发的突变，决定小麦向抗病的方向进化答案B解析用花粉离体培养获得的抗病植株都是单倍体，单倍体高度不育，A项错误；由题意可知，抗锈病的植株X的体细胞含6个染色体组、42条染色体，单倍体植株体细胞中染色体组数目及染色体数目都是植株X体细胞中的一半，即含有3个染色体组、21条染色体，在有丝分裂后期，由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，含有42条染色体，B项正确；植株X连续自交过程中，因不抗病的植株逐代被淘汰，导致不抗病基因的频率逐渐降低，抗病基因的频率逐渐升高，进而引起纯合抗病植株的比例逐代升高，C项错误；生物的变异是不定向的，诱发产生的基因突变是随机的，不能决定小麦的进化方向，决定生物进化方向的是自然选择，D项错误。6.(2014上海，9)果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性。在一个由600只长翅果蝇和400只残翅果蝇组成的种群中，若杂合子占所有个体的40%，那么隐性基因v在该种群内的基因频率为()A.20% B.40% C.60% D.80%答案C解析根据题意，vv有400只，Vv有400只，VV有200只，依据基因频率的计算方式，v的基因频率为(40024001)(1 0002)100%60%。7.(2015山东，6)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。下列分析错误的是()A.0p1时，亲代群体都可能只含有纯合子B.只有pb时，亲代群体才可能只含有杂合子C.pa时，显性纯合子在F1中所占的比例为D.pc时，F1自交一代，子代中纯合子比例为答案D解析当p0时，种群只有hh，当p1时，种群只有HH，当0p1时，种群可以是只含有纯合子，也可能纯合子、杂合子都有，A正确；只有当pb时，F1Hh基因型频率为，此时亲代才可能只含杂合子，B正确；图示曲线信息表明pa时，Hhhh即2a(1a)(1a)2，则3a1即H为1/3，h为2/3，显性纯合子在F1中为1/9，C正确；pc时，HHHh即c22c(1c)，求得c，则HH，Hh2，hh，则F1自交子代纯合子比例为1杂合子1，D错误。8.下列关于生物变异与进化的叙述，正确的是()A.自然选择是生物变异的随机淘汰和保留B.少量个体迁入某种群参与交配繁殖，不会导致该种群的基因频率改变C.某个体发生染色体变异但是不遗传给后代，此变异属于可遗传变异D.某种群经历环境剧变后只有少数个体存活，当恢复到原规模时，基因频率不变答案C解析自然选择是生物变异的定向淘汰和选择过程，A错误；少量个体迁入某种群参与交配繁殖，可能会导致种群的基因频率改变，B错误；某个体发生染色体变异但是不遗传给后代，由于遗传物质发生了改变，故此变异仍属于可遗传变异，C正确；若某种群经历环境巨变后只有少数个体存活，原因是该少数个体适应环境，这些个体繁殖会使控制此性状的基因频率上升，故当数量恢复到原规模后，基因频率一般会发生改变，D错误。9.下列有关遗传、变异、生物进化的相关叙述中，正确的是()A.同源染色体上的非等位基因的遗传遵循孟德尔自由组合定律B.繁殖过程中产生的变异个体都可以作为进化的原材料C.地理隔离可阻止种群间的基因交流，种群基因库的差异导致种群间产生生殖隔离D.遗传平衡状态下的种群，基因重组现象会使种群基因频率发生变化答案C解析同源染色体上的非等位基因是相互连锁的，非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，A错误；可遗传的变异才可以作为进化的原材料，B错误；地理隔离使得种群之间无法进行基因交流，基因库的差异导致种群间产生生殖隔离，C正确；遗传平衡状态下的种群，基因重组现象不会使基因频率发生改变，D错误。10.某种昆虫有一种缺刻翅的变异类型，这种变异是由于染色体上某个基因缺失导致的，并且有纯合致死效应，已知在该昆虫群体中不存在缺刻翅的雄性个体。用缺刻翅雌虫与正常翅雄虫杂交得到F1，以下分析错误的是()A.缺刻翅变异类型属于染色体变异B.控制翅型的基因位于X染色体上C.亲本缺刻翅雌虫为杂合子D.F1中缺刻翅与正常翅比例为21答案D11.某严格自花传粉的二倍体植物(2n)，野生型为红花，突变型为白花。研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及其在染色体上的定位，进行了以下相关实验。请分析回答：(1)在甲地的种群中，该植物出现一株白花突变。让白花植株自交，若后代_，说明该突变型为纯合子。将该白花植株与野生型杂交，若子一代为红花植株，子二代红花植株和白花植株比为31，出现该结果的条件是：红花和白花受_等位基因控制，且基因完全显性；配子具有相同成活率及受精能力并能随机结合；受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。(2)在乙地的种群中，该植物也出现了一株白花突变，且和甲地的白花突变同为隐性突变。为确定甲、乙两地的白花突变是否由相同的等位基因控制，可将_杂交，当子一代表现型为_时，可确定两地的白花突变由不同的等位基因控制；若子二代中表现型及比例为_时，可确定白花突变由两对等位基因控制。(3)单体(2n1)可用于基因的染色体定位。人工构建该种植物的单体系(红花)应有_种单体。若白花由一对隐性突变基因控制，将白花突变植株与该种植物单体系中的全部单体分别杂交，留种并单独种植，当子代出现表现型及比例为_时，可将白花突变基因定位于_。(4)三体(2n1)也可用于基因的染色体定位。若白花由一对隐性突变基因控制，将白花突变植株与三体系(红花纯合)中全部三体分别杂交，留种并单独种植，当子二代出现表现型及比例为_时，可将白花突变基因定位。答案(1)不发生性状分离(全为白花植株)一对(2)甲、乙两地的白花突变型植株红花植株红花植株白花植株97或红花植株白花植株11(3)n红花植株白花植株11该单体所缺少的染色体上(4)红花植株白花植株315解析(1)纯合子自交后代不发生性状分离，白花植株与野生型杂交，子一代全为红花，子二代红花白花31，说明遵循基因的分离定律，红花和白花受一对等位基因控制。(2)已知甲、乙两地的白花突变均为隐性突变。要确定甲、乙两地的白花突变是否由相同的等位基因控制，可将这两地的白花突变型植物杂交。若两地的白花突变由不同的等位基因控制，相关的基因用A和a、B和b表示，则基因与染色体的位置关系有两种情况：这2对等位基因分别位于两对同源染色体上，则甲地白花植物基因型为aaBB，乙地白花植物基因型为AAbb，二者杂交F1的基因型为AaBb，全为红花，F1自交，F2表现型及比例：红花(A_B_)白花(A_bbaaB_aabb)97；这2对等位基因位于1对同源染色体，即a和B连锁，A和b连锁，则甲地白花植物基因型为aaBB，乙地白花植物基因型为AAbb，F1的基因型为AaBb，F1各产生两种比值相等的雌雄配子：Ab、aB，F2表现型及比例为红花(AaBb)白花(AAbbaaBB)11。(3)该严格自花传粉的二倍体植物有2n条染色体，n对同源染色体，同源染色体上的基因相同，每次只需缺一对同源染色体中的任意一条，共需构建n种单体。白花由一对隐性突变基因控制，若相关的基因用A和a表示，则该白花的基因型为aa，若该红花单体缺少的染色体上含有相应的基因，则其基因型为A0(0表示缺少相应的基因)，那么白花(aa)与红花单体(A0)杂交，F1的表现型及比例为红花(Aa)白花(a0)11。(4)设相关的基因用A和a表示。依题意可知，白花的基因型为aa，三体红花纯合的基因型为AAA，F1的基因型为1/2Aa、1/2AAa；1/2Aa自交所得F2中白花(aa)占1/21/4aa1/8aa；AAa产生的配子及比例为1/6AA、1/6a、1/3Aa、1/3A，所以1/2AAa自交所得F2中白花(aa)占1/21/6a1/6a1/72aa；综上分析：在F2中，白花植株占1/81/725/36，红花植株占15/3631/36，即F2的表现型及比例为红花白花315。12.某二倍体植株自交，所得子一代表现型及比例是宽叶抗病宽叶感病窄叶抗病窄叶感病5331。根据以上实验结果，回答问题：(1)控制该植株这两对相对性状的基因遵循_定律，亲本的表现型为_。(2)若子一代出现该比例的原因是亲本中某种基因型的花粉不育，则子一代宽叶抗病植株中基因型为双杂合个体所占的比例为_。(3)若纯种宽叶感病植株与窄叶感病植株杂交的后代中，偶然发现一株窄叶感病个体，请你对此现象给出两种合理的解释：_；_。答案(1)自由组合宽叶抗病(2)3/5(3)植株发生基因突变，宽叶基因突变为窄叶基因植株发生染色体变异，含宽叶基因的染色体片段缺失解析(1)二倍体植株自交，所得子一代中宽叶窄叶21，抗病感病21，说明双亲的基因型为双显性性状，且宽叶和抗病为显性。由所得子一代表现型可知，控制两对性状的基因能自由组合，因此这两对相对性状的基因遵循自由组合定律，亲本的表现型为宽叶抗病。(2)正常情况下，双杂合个体自交后代的性状比为9331，现在出现的比例为5331，说明亲本中基因型的双显性的花粉不育，假设以上两对性状由A、a和B、b控制，因此花粉AB不育，亲本基因型为AaBb，产生的雌配子及比例为ABAbaBab1111，产生的雄配子及比例为AbaBab111，其自交子代中，宽叶抗病植株中基因型以及比例为AaBBAABbAaBb113，因此双杂合个体所占的比例为3/5。(3)纯合宽叶感病植株基因型为AAbb，窄叶感病基因型为aabb，后代基因型为Aabb，表现型为宽叶感病。偶然发现一株窄叶感病个体，对此有两种合理解释：植株发生基因突变，宽叶基因突变为窄叶基因；植株发生染色体变异，含宽叶基因的染色体片段缺失。13.如图表示培育小麦的几种育种方式，纯种高秆抗锈病植株基因型为DDRR，纯种矮秆不抗锈病植株基因型为ddrr，两对基因分别位于两对同源染色体上。据图回答下列问题：(1)图中植株A培育的方法是_，将亲本杂交的目的是_。自交的目的是_。(2)植株B的培育运用的原理是_。(3)植株C需要染色体加倍的原因是_，诱导染色体加倍的最常用的方法是_。(4)植株E培育方法的原理是_，该育种方法和基因工程育种一样，都可以_。答案(1)杂交育种将位于两个亲本中的矮秆基因和抗病基因集中到F1上通过基因重组使F2中出现矮秆抗病植株(2)基因突变(3)植株C中只有一个染色体组，不能进行减数分裂产生配子(不可育)利用秋水仙素处理幼苗C(4)染色体数目变异克服远缘杂交不亲和的障碍