2025届高考生物二轮专题复习与测试板块四遗传学与进化论专题十变异和进化课件

这是一份2025届高考生物二轮专题复习与测试板块四遗传学与进化论专题十变异和进化课件，共60页。PPT课件主要包含了外界环境条件，产生新的基因，新基因型，基因重组，基因突变，染色体变异，自然选择，生物多样性，单倍体，二倍体等内容，欢迎下载使用。
普遍性、低频性、不定向性、随机性
减数分裂Ⅰ的四分体时期和减数分裂Ⅰ后期
缺失、易位、倒位、重复
考点1　生物的变异 1．生物变异的4大问题
2．二倍体、多倍体和单倍体(1)利用“两看法”界定二倍体、多倍体和单倍体
(2)界定“三倍体”与“三体”
(3)界定“单倍体”与“单体”
(4)几种常考类型产生配子的分析方法
注：分析三体产生的配子类型时，为了避免混淆，可以进行标号，如AAa，可以记为A1A2a，则染色体的三种分离方式为1A1A2、1a，1A1、1A2a，1A2、1A1a，最后把A合并即可得到各种配子的比例。
3．变异原理在育种中的应用
(3)多倍体育种的原理及过程分析
最能提高产量的育种方式
【真题研读】1．(2023·广东选择考)中外科学家经多年合作研究，发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌，为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是(　　)A．p53基因突变可能引起细胞癌变B．p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖C．circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢D．circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
解析：细胞癌变的根本原因是原癌基因或抑癌基因突变，A正确；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变，可能导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，进而引起细胞癌变，B正确；由题干信息可知，circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白质结合诱发乳腺癌，推测circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖加快，C错误；通过编辑circDNMT1的基因可抑制其表达，进而降低乳腺癌的发生概率，D正确。
2．(2021·高考广东卷)人类(2n＝46)14号与21号染色体二者的长臂在着丝粒处融合形成14/21平衡易位染色体，该染色体携带者具有正常的表型，但在产生生殖细胞的过程中，其细胞中形成复杂的联会复合物(如图)。在进行减数分裂时，若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律(不考虑互换)，下列关于平衡易位染色体携带者的叙述，错误的是(　　)
A.观察平衡易位染色体也可选择有丝分裂中期细胞B．男性携带者的初级精母细胞含有45条染色体C．女性携带者的卵子最多含24种形态不同的染色体D．女性携带者的卵子可能有6种类型(只考虑图中的3种染色体)
解析：有丝分裂中期的染色体的形态和数目是最清晰的，因此可以选择在有丝分裂中期观察平衡易位染色体，A正确；正常男性的初级精母细胞中含有46条染色体，由于一条14号染色体和一条21号染色体融合为一条染色体(14/21平衡易位染色体)，故男性携带者的初级精母细胞中含有45条染色体，B正确；减数分裂时联会复合物中的3条染色体，任意2条进入同一个配子中，剩余1条染色体进入另一个配子中，故女性携带者的卵子中最多含23种形态不同的染色体，C错误；假设平衡易位染色体标记为①，14号染色体标记为②，21号染色体标记为③，女性携带者的卵子可能有6种类型，分别是①和②③、②和①③、③和①②，D正确。
[命题延伸]——判断与填空(1)猫叫综合征的病因是人类第五号染色体短臂上的部分片段丢失。这种变异属于缺失。(　　)(2)高等植物细胞中每个染色体组中都含有常染色体和性染色体。(　　)(3)通过普通小麦和黑麦杂交培育出了小黑麦与染色体变异无关。(　　)(4)红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别。(　　)
(5)在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是_____________________________，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是_____________________________________。
控制新性状的基因型是杂合的
通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
(6)普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_________________________________________。
无同源染色体，不能进行正常的减数分裂
(7)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路：_________________________。提示：甲、乙两个品种杂交得到F1，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
【对点突破】题点1　生物变异类型1．(2024·湛江高三二模)尿黑酸尿症为受一对基因控制的常染色体隐性遗传病，某该病患者经过基因测序发现，每个致病基因上存在2个突变位点，第1个位点的C突变为 T，第2个位点的T突变为G。下列叙述正确的是(　　)A．该实例证明了基因突变具有随机性和不定向性的特点B．该致病基因在男性患者中的基因频率和在女性患者中的不同C．上述突变改变了 DNA 的碱基互补配对方式D．该患者体细胞中最多可存在8个突变位点
解析：每个致病基因上存在2个突变位点，第1个位点的C突变为 T，第2个位点的T突变为G，证明了基因突变具有随机性的特点，未证明基因突变的不定向性，A错误；该致病基因位于常染色体上，在男性患者中的基因频率和在女性患者中的相同，B错误；该突变不会改变DNA的碱基互补配对方式，C错误；该患者每个致病基因上存在2个突变位点，则一对染色体上有4个突变位点，体细胞在有丝分裂复制后最多可能存在8个突变位点，D正确。
2．下图为雄性动物体内细胞分裂过程中，部分染色体发生的某种行为(A/a、B/b表示相关基因且不考虑其他基因)。下列相关叙述正确的是　(　　)
A．该行为发生在减数分裂Ⅰ中期B．此种变异属于染色体结构变异中的易位C．该行为实现了非等位基因的自由组合D．该细胞经减数分裂能产生四种精细胞
解析：图示的互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，该变异发生在减数分裂Ⅰ前期，A、B错误；该行为实现了同源染色体上非等位基因的重组，但不属于自由组合，C错误；减数分裂结束时，图中四条染色单体会分到四个子细胞内，故其经减数分裂可产生ABC、ABc、abC、abc四种配子，D正确。
3．由于细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体，不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲)，导致某女子的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙)。配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断正确的是(　　)
A．该女子不可能产生染色体正常的卵细胞B．该女子细胞中只有染色体结构出现异常C．该女子减数分裂过程中会出现三条染色体联会的现象D．该女子与正常男子婚配生出患遗传病孩子的概率为0
解析：该女子在减数分裂过程中一条异常的染色体和两条正常的染色体联会后，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条随机移向细胞任意一极，因此该女子有可能产生染色体正常的卵细胞，A错误；由图可知，染色体发生了断裂、错接，并导致染色体数目缺少一条，该女子细胞中染色体结构和数目均出现异常，B错误；由题干“配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任意一极”可知，该女子减数分裂过程中会出现三条染色体联会的现象，C正确；该女子可以产生含异常染色体的配子，因此该女子与正常男子婚配生出患遗传病孩子的概率不为0，D错误。
题点2　变异原理在育种中的应用4．2023年2月23日，科研人员将洋紫荆幼苗从培养箱移植至大盆，标志着搭乘载人飞船经历太空旅行的洋紫荆种子顺利出苗移植，这是航天育种的又一突破。未来有望利用此批幼苗选育获得更多洋紫荆的品种，让新品种洋紫荆美化我们的生活。下列有关航天育种的叙述，正确的是(　　)A．洋紫荆种子经太空旅行后生活力会大大增强，利于选育新品种B．太空微重力、高辐射环境能有效降低洋紫荆种子突变的频率C．航天育种与其他育种方式相结合，能培育更多的洋紫荆新品种D．洋紫荆种子顺利出苗移植标志着新品种的洋紫荆的培育取得成功
解析：洋紫荆种子经太空旅行后会发生变异，该过程主要发生基因突变，基因突变具有不定向性，故其种子的生活力不一定大大增强，A错误；太空微重力、高辐射环境能提高突变频率，B错误；航天育种的原理是基因突变，属于诱变育种，选育出符合要求的品种后，可结合杂交育种、单倍体育种等育种方式，培育更多的洋紫荆新品种，C正确；顺利出苗的洋紫荆种子可能未发生变异，故不一定能培育出新品种的洋紫荆，D错误。
5.鲫鱼肉质细嫩鲜美，但多肌间刺易卡喉。下图为方正鲫鱼(含AABBCC 6个染色体组，称为双三倍体)和兴国红鲫(含 AABB 4个染色体组，称为双二倍体)培育异育银鲫的过程。中科院桂建芳院士团队通过基因编辑技术同时敲除了异育银鲫的CgRunx2b-A和CgRunx2b-B两种基因，培育出无肌间刺的鲫鱼。下列叙述正确的是(　　)
A.基因与肌间刺性状是一对一的对应关系B．方正鲫鱼形成卵细胞的减数分裂过程中染色体数目不减半C．高辐射处理精子的目的可能是使精子获能D．兴国红鲫产生的含AB染色体组的精子占1/2
解析：异育银鲫的CgRunx2b-A和CgRunx2b-B两种基因都与肌间刺性状有关，不是一对一的对应关系，A错误；由题图可知，方正鲫鱼产生的卵细胞染色体数目与体细胞相同，B正确；由题图分析可知，高辐射处理精子后，精卵结合所获得的受精卵染色体为6n，即高辐射处理精子是使之染色体活性发生变化，并非获能，C错误；兴国红鲫产生的精子均含AB染色体组，D错误。
考点2　生物的进化 1．现代生物进化理论图解
2．隔离、物种形成与进化的关系　　　　 物种形成≠生物进化，物种形成必定存在生物进化，生物进化不一定形成新物种
(2)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为8%)
【真题研读】1．(2024·广东选择考)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因，研究发现，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是(　　)A．m的出现是自然选择的结果B．m不存在于现代非洲和欧洲人群中C．m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果D．MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次下降
解析：根据题意可知，EDAR基因的一个碱基替换导致M突变为m，因此m的出现是基因突变的结果，A不合理；题干中仅指出，EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关，因此无法判断m是否存在于现代非洲和欧洲人群中，B不合理；自然选择导致基因频率发生定向改变，根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，因此m的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果，C合理；根据题意，m的频率从末次盛冰期后开始明显升高，末次盛冰期后气温逐渐升高，m基因频率升高，M基因频率降低，因此推测MM、Mm和mm个体的汗腺密度依次上升，D不合理。
2．(2022·广东选择考)白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是(　　)A．草食动物是白车轴草种群进化的选择压力B．城市化进程会影响白车轴草种群的进化C．与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高D．基因重组会影响种群中H、D的基因频率
解析：草食动物和白车轴草之间的种间关系为捕食，据题干信息“H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食”可知，草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确；根据曲线图可知，从市中心到市郊再到乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草种群的进化，B正确；与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，则与乡村相比，市中心种群中d和h的基因频率更高，C正确；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群中H、D的基因频率，D错误。
[命题延伸]——判断与填空(1)自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正。(　　)(2)行为多样性属于生物多样性。(　　)(3)人类与黑猩猩基因组序列高度相似，说明人类从黑猩猩进化而来。(　　)(4)人与黑猩猩两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成，但α链的相同位置上有一个氨基酸不同，导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中。(　　)
(5)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素，经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解，消除其毒性。乌凤蝶进化形成香豆素降解体系，是香豆素对其定向选择的结果。(　　)(6)新冠病毒是一种RNA病毒，其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果。(　　)
(7)自然条件下蚕采食桑叶时，桑叶会合成蛋白酶抑制剂以抵御蚕的采食，蚕则分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制剂的作用。桑与蚕相互作用并不断演化的过程称为_____________。
【对点突破】题点1　生物进化理论1．(2024·广州高三一模)我国科学家在广西获得了一块距今2.4万年的古大熊猫化石。将该化石中提取到的线粒体DNA通过测序分析和比较，发现古大熊猫与现存大熊猫的相关DNA序列高度相似，且大熊猫与熊类有共同的远古祖先。下列叙述不合理的是(　　)A．化石证据结合分子生物学分析，可为大熊猫进化提供更可靠的证据B．从化石中提取的线粒体DNA通过PCR进行扩增，作为测序的材料C．该研究对获得大熊猫和熊类远古父系祖先的相关信息有直接帮助D．造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因是发生了基因突变
解析：线粒体DNA的测序结果能为生物的进化提供分子水平的证据，不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子既有共同点，又存在差异性，化石证据结合分子生物学分析，可为大熊猫进化提供更可靠的证据，A合理；PCR能在体外对DNA分子进行大量扩增，因此从化石中提取的线粒体DNA通过PCR进行扩增，能作为测序的材料，B合理；子代线粒体DNA来源于母亲，故该研究对获得大熊猫和熊类远古父系祖先的相关信息没有直接帮助，C不合理；基因突变是生物变异的根本来源，造成现存大熊猫与古大熊猫基因差异的根本原因是发生了基因突变，D合理。
2．下图表示一个亲代种群由于地理隔离(河流和山脉)形成了两个新的种群，进而进化为两个新物种的过程，下列有关进化的叙述，正确的是(　　)
A．一个物种只有一个种群，即种群是生物进化的单位B．种群1和2由于生活的环境不同，出现了不同的突变和基因重组C．自然选择使种群1和2基因频率发生定向改变D．种群1、2出现生殖隔离说明两者基因库中基因都不同
解析：种群是生物进化的基本单位，一个物种可以有多个种群，A错误；种群1和2出现的突变和基因重组都是随机的、不定向的，可能相同也可能不同，生活的环境只起选择作用，B错误；自然选择的选择作用使种群1和2的基因频率发生定向改变，C正确；种群1、2出现生殖隔离说明两者基因库差异较大，但可能存在某些相同的基因，D错误。
题点2　基因频率、基因型频率的计算3．匍匐鸡是一种矮型鸡，匍匐性状基因(A)对野生性状基因(a)为显性，这对基因位于常染色体上，且A基因纯合时会导致胚胎死亡。某鸡群中野生型个体占20%，匍匐型个体占80%，随机交配得到F1，F1雌、雄个体随机交配得到F2。下列有关叙述正确的是(　　)A．F1中匍匐型个体的比例为12/25B．与F1相比，F2中A基因频率较高C．F2中野生型个体的比例为25/49D．F2中a基因频率为7/9
解析：据题意可知，A基因纯合致死，基因型为Aa的个体表现为匍匐性状，基因型为aa的个体表现为野生性状。亲本基因型及比例为aa＝20%、Aa＝80%，则A基因频率＝40%、a基因频率＝60%，随机交配所得F1中AA＝16%、Aa＝48%、aa＝36%，其中基因型为AA的个体死亡，则存活的F1中匍匐型个体(Aa)的比例为4/7、野生型个体(aa)的比例为 3/7，A错误；由上述分析可知，F1中A基因频率＝2/7、a基因频率＝5/7，F1雌、雄个体随机交配得到的F2中，AA＝4/49(死亡)、Aa＝20/49、aa＝25/49，则存活的F2中匍匐型个体(Aa)的比例为4/9、野生型个体(aa)的比例为5/9，则F2中A基因频率＝2/9、a基因频率＝7/9，与F1相比，F2中A基因频率较低，B、C错误，D正确。
4．为研究基因频率的变化过程，科研人员利用基因型为AaXBXB和aaXbY的果蝇杂交，得到F1后逐代自由交配。两对基因对果蝇的生存能力均无影响，下列说法错误的是(　　)A．实验中两对基因的基因频率均不发生改变B．随着自由交配的进行，雌、雄果蝇中Xb的基因频率趋于相等C．若从F2开始逐代淘汰aa基因型的个体，则AA基因型个体占比逐渐升高D．若从F1开始每代加入使Xb纯合胚胎致死的药物，则F3雌果蝇中XBXB占比为1/2
原因分析类 1．果蝇的基因P发生突变后，转录出的mRNA长度不变，但翻译出的肽链的氨基酸数目只有正常肽链的3/4。推测其原因是________________。答案：该基因突变后转录形成的mRNA可能含有两个或多个终止密码子
2．辐射诱变，即用α射线、β射线、γ射线、X射线、紫外线以及微波辐射等物理因素诱发变异。辐射诱变只能导致生物发生基因突变吗？_______________________________。原因是________________________________________。答案：不一定　除了引起DNA分子结构中碱基的变化，造成基因突变外，还可能引起染色体断裂和重接而造成染色体结构和数目的变异，即染色体变异
3．已知某植物的宽叶对窄叶为显性，纯种宽叶植株与窄叶植株杂交的后代中，偶然发现一株窄叶个体，你如何解释这一现象？______________________________________。答案：可能是纯种宽叶个体在产生配子时发生了基因突变，也可能是纯种宽叶个体产生的配子中含宽叶基因的染色体片段缺失
4．若存在一个种群，种群数量足够大，个体间可随机交配。在一对相对性状中，表现隐性性状的个体数与表现显性性状的个体数之比一直维持3∶1，不考虑突变、自然选择、迁入和迁出等因素，种群维持该比例的原因是___________________________________________________。
5．DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。当两种生物的DNA分子的单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链(如下图所示)。形成杂合双链区的部位越多，说明这两种生物的亲缘关系越近，原因是_______________________________________。
答案：形成杂合双链区的部位越多，DNA碱基序列的一致性越高，说明在生物进化的过程中DNA碱基序列发生的变化越小，因此亲缘关系越近
6．捕食是常见的生物现象，捕食者的存在能够增强群落的稳定性，也能增加物种的多样性，请你说明原因。_____________________________。答案：群落中捕食者和被捕食者既相互影响，又相互制约，它们的数量在一定的范围内波动，因此捕食者的存在能够增强群落的稳定性。捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的生存腾出空间
实验探究类 7．番茄细菌性斑点病会降低番茄产量、破坏番茄口味。研究番茄的抗病机理对农业生产具有重要意义。利用番茄抗病纯合品系甲获得突变体1和突变体2，均表现为易感病。研究人员进行了如下杂交实验，结果如下表所示。
(1)①上述杂交实验结果表明，显性性状为________，推测突变体1和突变体2均为单基因突变体，判断依据是__________________________。②品系甲与突变体1杂交，F1中出现1株易感病的原因可能有________(不定项)。A．品系甲自交的结果B．突变体1自交的结果C．品系甲产生配子的过程中抗病基因发生了突变D．突变体1产生配子的过程中发生了基因重组
F2性状分离比均约为3∶1
(2)为探究两种突变体是否为同一基因突变导致，让两种突变体杂交获得F1，F1自交获得F2(不考虑互换)。①若F2________，说明两突变基因是______________；②若F2_______________________，说明两突变基因是_____________________________；③若F2_____________________，说明两突变基因是_____________________________。
同源染色体上的非等位基因
8．某实验小组在某昆虫(性别决定方式为XY型)眼色遗传的研究过程中发现了一雄性无眼突变体，为了研究雄性无眼突变体的遗传规律，他们设计了如下实验，F1自由交配得到F2，并得到了相应的实验结果(不考虑基因突变、互换及致死现象，且完全显性)。回答下列问题：
(1)根据实验结果无眼基因与眼色基因位于________对同源染色体上。其中的显性基因控制的性状分别是________________。F2中各性状及其比例是______________________________________________________(区别雌雄)。
红眼雌∶红眼雄∶白眼雄∶无眼雌∶无眼雄＝6∶3∶3∶2∶2
(2)为深入研究无眼基因的位置，利用纯系有眼三体个体，其体细胞中染色体组成如下图所示。试分析该个体形成的原因是其亲本减数分裂过程中___________________________________________________________________________________________(写出一种即可)。
减数分裂Ⅰ时Ⅳ号染色体同源染色体未分离(或减数分裂Ⅱ时Ⅳ号染色体的姐妹染色单体未分离)