高考生物二輪復(fù)習(xí) 第四單元 遺傳變異與進(jìn)化 專題三 生物的變異、育種與進(jìn)化課件

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1、專題三生物的變異、育種與進(jìn)化,考綱要求1.基因重組及其意義（B）。2.基因突變的特征和原因（B）。3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異（B）。4.生物變異在育種上的應(yīng)用（C）。5.轉(zhuǎn)基因食品的安全（B）。6.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容（B）。7.生物進(jìn)化與生物多樣性的形成（B）。,外界環(huán)境條件,普遍性、低頻性、不定向,性、隨機(jī)性,產(chǎn)生新的基因,減的四分體時(shí)期和后期,新基因型,缺失、 易位、 倒位、 重復(fù),基因重組,基因突變,染色體變異,染色體變異,基因重組,種群,自然選擇,隔離,生物多樣性,考點(diǎn)一三種可遺傳變異及其比較,1.（2015江蘇卷，15）經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種，其后代中出現(xiàn)了幾株開白花

2、植株，下列敘述錯誤的是（）,A.白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應(yīng)的結(jié)果，有利于香豌豆的生存 B.X射線不僅可引起基因突變，也會引起染色體變異 C.通過雜交實(shí)驗(yàn)，可以確定是顯性突變還是隱性突變 D.觀察白花植株自交后代的性狀，可確定是否是可遺傳變異,解析白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變，不一定有利于生存，A錯誤；X射線可引起基因突變和染色體變異，B正確；應(yīng)用雜交實(shí)驗(yàn)，通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例，可以確定是顯性突變還是隱性突變，C正確；白花植株自交后代若有白花后代，可確定為可遺傳變異，否則為不可遺傳變異，D正確。 答案A,2.(2016全國課標(biāo)卷，32)基因突變和染色體變異是真核生物可

3、遺傳變異的兩種來源?；卮鹣铝袉栴}：,(1)基因突變和染色體變異所涉及到的堿基對的數(shù)目不同，前者所涉及的數(shù)目比后者。 (2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以為單位的變異。 (3)基因突變既可由顯性基因突變?yōu)殡[性基因(隱性突變)，也可由隱性基因突變?yōu)轱@性基因(顯性突變)。若某種自花受粉植物的AA和aa植株分別發(fā)生隱性突變和顯性突變，且在子一代中都得到了基因型為Aa的個(gè)體，則最早在子代中能觀察到該顯性突變的性狀；最早在子代中能觀察到該隱性突變的性狀；最早在子代中能分離得到顯性突變純合體；最早在子代中能分離得到隱性突變純合體。,解析(1)基因突變是指DNA分子中發(fā)生的堿基

4、替換、增添或缺失，而染色體變異往往會改變基因的數(shù)目和排列順序，所以與基因突變相比，后者所涉及的堿基對數(shù)目會更多。(2)在染色體數(shù)目變異中，既可發(fā)生以染色體組為單位的變異，也可發(fā)生以個(gè)別染色體為單位的變異。(3)AA植株發(fā)生隱性突變后基因型變?yōu)锳a，而aa植株發(fā)生顯性突變后基因型也可變?yōu)锳a，該種植物自花受粉，所以不論是顯性突變還是隱性突變，子一代為Aa時(shí)在子二代中的基因型都有AA、Aa和aa三種，故最早可在子一代觀察到該顯性突變的性狀(A_)；最早在子二代中觀察到該隱性突變的性狀(aa)；顯性純合子和隱性純合子均出現(xiàn)于子二代，且隱性純合子一旦出現(xiàn)，即可確認(rèn)為純合，從而可直接分離出來，而顯性純合

5、子的分離，卻需再令其自交一代至子三代，若不發(fā)生性狀分離方可認(rèn)定為純合子，進(jìn)而分離出來。 答案(1)少(2)染色體(3)一二三二,高考多以選擇題形式直接考查三種可遺傳變異的特點(diǎn)，以非選擇題形式考查三類變異的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)分析。近幾年課標(biāo)卷對確認(rèn)基因突變類型的遺傳實(shí)驗(yàn)考查頻度較高。,1.突破生物變異的4大問題,(1)關(guān)于“互換”問題 同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組參與互換的基因?yàn)椤啊?；非同源染色體之間的互換，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位參與互換的基因?yàn)?“”。,等位基因,非等位基因,(2)關(guān)于“缺失”問題 DNA分子上若干“基因”的缺失屬于；基因內(nèi)部若干“堿基對”的缺失

6、，屬于。 (3)涉及基因“質(zhì)”與“量”的變化 基因突變改變基因的質(zhì)(基因結(jié)構(gòu)改變，成為新基因)，不改變基因的量。 基因重組不改變基因的質(zhì)，也不改變基因的量，但改變基因間組合搭配方式，即改變 (注：轉(zhuǎn)基因技術(shù)可改變基因的量)。 染色體變異不改變基因的質(zhì)，但會改變基因的量或改變基因的。,染色體變異,基因突變,基因型,排列順序,(4)關(guān)于變異的“水平”問題 基因突變和基因重組是分子水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下；染色體變異是細(xì)胞水平的變異，在光學(xué)顯微鏡下。,觀察不到,可以觀察到,2.育種方案的選擇,(1)欲獲得從未有過的性狀育種，如對不抗旱的玉米誘變處理獲得抗旱品種。 (2)欲將分散于不同品系的性狀集中

7、在一起(優(yōu)勢組合) 育種 (3)欲增大原品種效應(yīng)(如增加產(chǎn)量、增加營養(yǎng)物質(zhì)含量等)________育種 (4)欲縮短獲得“純合子”時(shí)間_________育種(常針對優(yōu)良性狀受顯性基因控制者),誘變,雜交,多倍體,單倍體,(1)用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株與用甲基綠和吡羅紅對細(xì)胞染色，觀察核酸分布所用核心技術(shù)相同(2016課標(biāo)，2C)() (2)XYY個(gè)體的形成及三倍體無子西瓜植株的高度不育均與減數(shù)分裂中同源染色體的聯(lián)會行為有關(guān)(2013安徽，4改編)() (3)DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變(2011江蘇，22A)() (4)A基因突變?yōu)閍基因，a基

8、因還可能再突變?yōu)锳基因(2011上海，8A)() (5)染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的變化(2011海南，19C)(),(6)在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中，非同源染色體之間交換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異(2011江蘇，22C)() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 提示(1)前者應(yīng)用人工誘變技術(shù)，后者應(yīng)用有機(jī)物與特定鑒定劑發(fā)生特定顏色反應(yīng)的原理。(2)XYY個(gè)體的形成原因是父方減后期兩條Y染色體移至一極所致，與聯(lián)會無關(guān)。(5)染色體片段缺失或重復(fù)都改變基因數(shù)目，重復(fù)不改變基因種類。,【典例】如圖所示為果蠅的染色體組成，其中甲、乙所示分別是兩種果蠅的一個(gè)染色體組，丙所示是果蠅

9、的X染色體及其部分基因，下列敘述正確的是(),命題角度1變異類型及其特點(diǎn)與界定,A.甲、乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常 B.甲、乙1號染色體上的基因排列順序相同 C.丙中過程，可能是發(fā)生在X和Y的非姐妹染色單體之間的易位 D.丙中所示變異可為生物進(jìn)化提供原材料,慧眼識圖 答案D,【對點(diǎn)小練】 1.(2016江蘇卷，14)如圖中甲、乙兩個(gè)體的一對同源染色體中各有一條發(fā)生變異(字母表示基因)。下列敘述正確的是(),A.個(gè)體甲的變異對表型無影響 B.個(gè)體乙細(xì)胞減數(shù)分裂形成的四分體異常 C.個(gè)體甲自交的后代，性狀分離比為31 D.個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，表型無異常,解析個(gè)體甲的變異屬于基因“

10、e”所在片段缺失，影響表現(xiàn)型，A錯誤；個(gè)體乙發(fā)生的變異是倒位，減數(shù)分裂形成的四分體異常，呈“倒位環(huán)”，B正確；含缺失染色體的配子一般是敗育的，故其后代一般不會發(fā)生典型的性狀分離比，C錯誤；個(gè)體乙染色體沒有基因缺失，但發(fā)生倒位，表型異常，D錯誤。 答案B,2.(2016鄭州質(zhì)檢)下圖分別表示不同的變異類型，基因a、a僅有圖所示片段的差異。相關(guān)敘述正確的是(),A.圖中4種變異中能夠遺傳的變異是 B.中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C.中的變異可能是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D.都表示同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換，發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期,解析圖示依次為基因重組、易位、基因突變及染

11、色體變異中的缺失或重復(fù)，它們均屬可遺傳變異；過程發(fā)生于減前期，但過程未必發(fā)生于此時(shí)期，故只有C選項(xiàng)正確。 答案C,,1.易位交叉互換 2.交叉互換基因重組,(1)易位：發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。 (2)交叉互換：發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組。 交換的是非姐妹染色單體上的“等位基因”，重組的是交換后染色單體上的“非等位基因”。,,3.關(guān)注2個(gè)“只能發(fā)生”,(1)原核生物不能發(fā)生基因重組和染色體變異，只能發(fā)生基因突變。 (2)基因重組只能發(fā)生于“有性生殖”產(chǎn)生配子的過程中，無性生殖的生物不發(fā)生，有性生殖體細(xì)胞增殖時(shí)也不發(fā)生。,1.(2014江蘇卷，13)下圖

12、是高產(chǎn)糖化酶菌株的育種過程，有關(guān)敘述錯誤的是(),命題角度2變異原理在育種實(shí)踐中的應(yīng)用,A通過上圖篩選過程獲得的高產(chǎn)菌株未必能作為生產(chǎn)菌株 BX射線處理既可以引起基因突變也可能導(dǎo)致染色體變異 C上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇過程 D每輪誘變相關(guān)基因的突變率都會明顯提高,解析基因突變是不定向的，該過程獲得的高產(chǎn)菌株其它性狀不一定符合生產(chǎn)的要求，A正確；X射線處理可使細(xì)胞發(fā)生突變，即基因突變或染色體變異，B正確；上圖篩選高產(chǎn)菌株的過程是定向選擇符合人特定要求菌株的過程，C正確；相同的射線處理，每輪誘變相關(guān)基因的突變率不會明顯提高，D錯誤。 答案D,2.假設(shè)a、B為玉米的優(yōu)良基因，現(xiàn)有AABB、a

13、abb兩個(gè)品種，控制兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上，實(shí)驗(yàn)小組用不同方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（如圖）。,（1）過程的育種方法是，其原理是，最大的優(yōu)點(diǎn)是能____________________________________。,（2）過程的育種方法是，其原理是基因重組，基因型為aaB_的類型經(jīng)后子代中aaBB所占比例是。 （3）過程的育種方法是，過程使用的試劑是，它可作用于正在分裂的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成。 （4）過程的育種方法是，其原理是染色體變異，最大的優(yōu)點(diǎn)是。 答案（1）誘變育種基因突變提高突變率，在短時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。（2）雜交育種 （3）多倍體育種秋水仙素（4）單倍體育種明顯

14、縮短育種年限,應(yīng)特別關(guān)注“最簡便”、“最準(zhǔn)確”、“最快”、“產(chǎn)生新基因、新性狀或新的性狀組合”等育種要求 （1）最簡便側(cè)重于技術(shù)操作，雜交育種操作最簡便。 （2）最快側(cè)重于育種時(shí)間，單倍體育種所需時(shí)間明顯縮短。 （3）最準(zhǔn)確側(cè)重于目標(biāo)精準(zhǔn)度，基因工程技術(shù)可“定向”改變生物性狀。 （4）產(chǎn)生新基因（或新性狀）側(cè)重于“新”，即原本無該性狀，誘變育種可產(chǎn)生新基因，進(jìn)而出現(xiàn)新性狀（注：雜交育種可實(shí)現(xiàn)性狀重新組合，并未產(chǎn)生新基因，也未產(chǎn)生新性狀，如黃色圓粒豌豆與綠色皺粒豌豆雜交，產(chǎn)生黃色皺粒組合，這里的黃色與皺粒性狀原來就有，只是原來未組合而已）。,考點(diǎn)二生物的進(jìn)化,1（2016江蘇卷，12）下圖是某昆

15、蟲基因pen突變產(chǎn)生抗藥性示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是（）,A殺蟲劑與靶位點(diǎn)結(jié)合形成抗藥靶位點(diǎn) B基因pen的自然突變是定向的 C基因pen的突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供了原材料 D野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲之間存在生殖隔離,解析pen基因突變后形成了抗藥靶位點(diǎn)，A錯誤；基因突變具有不定向性，B錯誤；基因突變?yōu)槔ハx進(jìn)化提供原材料，C正確；野生型昆蟲和pen基因突變型昆蟲屬于同一物種，二者不存在生殖隔離，D錯誤。 答案C,2（2014江蘇，8）某醫(yī)院對新生兒感染的細(xì)菌進(jìn)行了耐藥性實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示70%的致病菌具有耐藥性。下列有關(guān)敘述正確的是（）,A孕婦食用了殘留抗生素的食品，導(dǎo)致其體內(nèi)大多數(shù)細(xì)菌突變

16、B即使孕婦和新生兒未接觸過抗生素，感染的細(xì)菌也有可能是耐藥菌 C新生兒體內(nèi)缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐藥性 D新生兒出生時(shí)沒有及時(shí)接種疫苗，導(dǎo)致耐藥菌形成,解析抗生素對細(xì)菌起選擇作用，并非導(dǎo)致突變的因素，變異在前選擇在后，A錯誤；細(xì)菌是否變異與是否接觸過抗生素?zé)o關(guān)，B正確；病菌的耐藥性與免疫球蛋白是否存在無關(guān)，C錯誤；耐藥菌的形成是基因突變所致，與是否接種疫苗無關(guān)，D錯誤。 答案B,高考考查重點(diǎn)包括自然選擇學(xué)說、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論、基因頻率的計(jì)算、物種形成環(huán)節(jié)及共同進(jìn)化等，題目難度不大，靈活尋找切入點(diǎn)，強(qiáng)化記憶及全面把握各種類型基因頻率計(jì)算方法是解題關(guān)鍵。,1.理清生物進(jìn)化知識脈絡(luò),種群,基

17、因頻率,地理,自然選擇學(xué)說,基因,物種,2.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論中的“三、兩、兩、兩”,基因頻率,生殖隔離,基因交流,突變和基因重組,自然選擇,隔離,地理隔離,（1）長舌蝠為長筒花的唯一傳粉者，兩者相互適應(yīng)，共同（協(xié)同）進(jìn)化（2013北京，4D）（） （2）盲魚眼睛退化是黑暗誘導(dǎo)基因突變的原因（2011重慶，4A）（） （3）自然選擇決定了生物變異和進(jìn)化的方向（2011江蘇，6A）（） （4）生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因型頻率的改變（2011江蘇，6B）（）,答案（1）（2）（3）（4） 提示（2）盲魚眼睛退化應(yīng)為長期自然選擇的結(jié)果。 （3）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，但變異是不定向的。 （4）生物進(jìn)

18、化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率（而不是基因型頻率）的改變。,1.（2013江蘇高考）如圖為四個(gè)物種的進(jìn)化關(guān)系樹（圖中百分?jǐn)?shù)表示各物種與人類的DNA相似度）。DNA堿基進(jìn)化速率按1%/百萬年計(jì)算，下列相關(guān)論述合理的是（）,命題角度1生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,A四個(gè)物種都由共同祖先通過基因突變而形成 B生殖隔離是物種朝不同方向發(fā)展的決定性因素,C人類與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷了約99萬年的累積 D大猩猩和人類的親緣關(guān)系，與大猩猩和非洲猴的親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近相同 解析物種的形成是遺傳變異、選擇和隔離三個(gè)環(huán)節(jié)共同作用的結(jié)果，A錯誤；自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，B錯誤；人與黑猩猩的DNA差異百分比是0.99%，而堿基進(jìn)

19、化速率為1%/百萬年，通過計(jì)算可知人與黑猩猩的DNA差異經(jīng)歷99萬年左右的積累，C正確；通過DNA的差異百分比可知，人與大猩猩的親緣關(guān)系較大猩猩與非洲猴的親緣關(guān)系近得多，D錯誤。 答案C,2（2012江蘇單科，5）下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，錯誤的是（）,A生物的種間競爭是一種選擇過程 B化石是研究生物進(jìn)化的重要依據(jù) C外來物種入侵能改變生物進(jìn)化的速度和方向 D突變的可遺傳性阻礙生物進(jìn)化 解析本題主要考查了生物進(jìn)化的相關(guān)知識。具有競爭關(guān)系的生物之間進(jìn)行著相互選擇，A正確；研究生物進(jìn)化歷程的主要證據(jù)是古生物學(xué)證據(jù)，是以化石為依據(jù)的，B正確；外來物種入侵會改變當(dāng)?shù)厣锏纳鏅C(jī)會，進(jìn)而改變生物進(jìn)化的速度

20、和方向，C正確；突變可以為生物進(jìn)化提供原材料，D不正確。,D,(1)生物進(jìn)化物種的形成 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變，物種形成的標(biāo)志是生殖隔離的產(chǎn)生。 生物發(fā)生進(jìn)化，并不一定形成新物種，但是新物種的形成要經(jīng)過生物進(jìn)化，即生物進(jìn)化是物種形成的基礎(chǔ)。 (2)物種形成與隔離的關(guān)系：物種的形成不一定要經(jīng)過地理隔離，但必須要經(jīng)過生殖隔離。,(3)“新物種”必須具備兩個(gè)條件 與原物種間已形成生殖隔離(不能雜交或能雜交但后代不育)。 物種必須是可育的。如三倍體無子西瓜、騾子均不可稱“物種”，因?yàn)樗鼈兙恰安挥钡模谋扼w西瓜相對于二倍體西瓜則是“新物種”，因它與二倍體西瓜雜交產(chǎn)生的子代(三倍體西瓜)

21、不育，意味著二者間已產(chǎn)生生殖隔離，故已成為另類物種。,【典例】(2015山東卷，6)玉米的高稈(H)對矮稈(h)為顯性?，F(xiàn)有若干H基因頻率不同的玉米群體，在群體足夠大且沒有其他因素干擾時(shí)，每個(gè)群體內(nèi)隨機(jī)交配一代后獲得F1。各F1中基因型頻率與H基因頻率(p)的關(guān)系如圖。下列分析錯誤的是(),命題角度2基因頻率與基因型頻率的計(jì)算,慧眼識圖 答案D,【對點(diǎn)小練】 1.(2015安徽卷，5)現(xiàn)有兩個(gè)非常大的某昆蟲種群，個(gè)體間隨機(jī)交配，沒有遷入和遷出，無突變，自然選擇對A和a基因控制的性狀沒有作用。種群1的A基因頻率為80%，a基因頻率為20%；種群2的A基因頻率為60%，a基因頻率為40%。

22、假設(shè)這兩個(gè)種群大小相等，地理隔離不再存在，兩個(gè)種群完全合并為一個(gè)可隨機(jī)交配的種群，則下一代中Aa的基因型頻率是(),A.75% B.50% C.42% D.21%,解析根據(jù)題意可知兩個(gè)非常大的某昆蟲種群，在理想情況下合并為一個(gè)種群，可以認(rèn)為原先兩個(gè)種群的大小相同，再根據(jù)兩個(gè)種群的基因頻率可知合并后的種群的A基因頻率為70%，a基因頻率為30%，根據(jù)哈迪溫伯格定律可知下一代中的Aa的基因型頻率為42%，所以C正確。 答案C,2.黃瓜植株中含一對等位基因E和e，其中E基因純合的植株不能產(chǎn)生卵細(xì)胞，而e基因純合的植株花粉不能正常發(fā)育，雜合子植株完全正常?，F(xiàn)有基因型為Ee的黃瓜植株若干，下列有關(guān)敘述錯

23、誤的是(),A.如果每代均自由交配直至F2，則F2植株中正常植株所占比例為4/9 B.如果每代均自由交配直至F2，則F2植株中E基因的頻率為1/2 C.如果每代均自交直至F2，則F2植株中正常植株所占比例為1/2 D.如果每代均自交直至F2，則F2植株中e基因的頻率為1/2,解析基因型為Ee的植株自由交配得到的F1中，各基因型及其比例為1/4EE、2/4Ee、1/4ee，其中作為母本的基因型是2/3Ee和1/3ee，作為父本的基因型是1/3EE和2/3Ee，則F2植株中正常植株所占比例為5/9，A錯誤；F2植株的基因型為2/9EE、5/9Ee和2/9ee，E基因的頻率為2/95/91/21/2

24、，B正確；如果每代均自交直至F2，則只有基因型為Ee的植株才能自交，則F2植株中正常植株所占比例為1/2，C正確；如果每代均自交直至F2，則F2植株中e基因的頻率為1/2，D正確。 答案A,,1.通過基因型頻率計(jì)算基因頻率,2.根據(jù)純合子所占比率計(jì)算基因頻率,3.根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算,若A%p,a%q,則：AA%p2,aa%q2,Aa%2pq。,,4.X染色體上顯性基因頻率(雌性顯性純合子個(gè)體數(shù)2雄性顯性個(gè)體數(shù)雌性雜合子個(gè)體數(shù))/(雌性個(gè)體數(shù)2雄性個(gè)體數(shù)1),注：已知人群中，伴X染色體隱性遺傳病男性中患者的比例為p，則可認(rèn)為這個(gè)人群中此基因頻率為p，由此可計(jì)算女性中患病的頻率為p2。如色盲男性中發(fā)病率為7%，女性中發(fā)病率為(7%)20.5%。,