高考生物二轮复习核心考点冲刺专题08《生物的变异育种与进化》（含详解）

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专题八：生物的变异、育种与进化之核心考点[重温考纲]　1.基因重组及其意义(Ⅱ)。2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)。3.染色体结构变异和数目变异(Ⅱ)。4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。5.转基因食品的安全(Ⅰ)。6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)。7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。核心考点1　生物的变异一、要点整合1．理清变异的种类(1)关于“互换”问题①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。②非同源染色体之间的互换：属于染色体结构变异中的易位。(2)关于“缺失”问题①DNA分子上若干“基因”的缺失：属于染色体结构变异。②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①分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变异，在光学显微镜下观察不到。②细胞水平：染色体变异是细胞水平的变异，在光学显微镜下可以观察到。提醒　(1)基因突变对性状的影响①替换：除非终止密码提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。②增添：插入位置前不影响，影响插入后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。③缺失：缺失位置前不影响，影响缺失后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响①基因突变——改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的数量。②基因重组——不改变基因的种类和数量，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。③染色体变异——改变基因的数量或排列顺序。2．“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体二、考向设计设计1　围绕变异的种类考查理解能力1．(全国Ⅲ，6)下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是(　　)A．两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同B．某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的C．O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的D．高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是由环境决定的【答案】　D2．(2015·全国Ⅱ，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】人类猫叫综合征是由于人类的第5号染色体片段缺失导致的，A正确。3．(汕头一模)下列关于生物变异的叙述中正确的是(　　)A．染色体结构变异可能发生在有丝分裂和减数分裂过程中B．基因突变是不定向的，A基因既可突变成a基因，也可突变成B基因C．基因重组是定向的，仅发生在减数第一次分裂后期D．基因突变和基因重组都是生物变异的根本来源【答案】A设计2　围绕生物的变异考查获取信息的能力4．(衡水中学三调)周期性共济失调是一种编码细胞膜上的钙离子通道蛋白的基因发生突变导致的遗传病，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常而导致的遗传病。下列有关该病的叙述正确的是(　　)A．翻译的肽链缩短说明编码的基因一定发生了碱基对的缺失B．突变导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则发生改变C．该病例说明了基因能通过控制酶的合成来控制生物的性状D．该病可能是由于碱基对的改变而导致终止密码子提前出现【答案】D【解析】翻译的肽链缩短可能是编码的基因发生了碱基对的替换、增添或缺失，导致mRNA中提前出现终止密码子，A错误、D正确；突变不会导致基因转录和翻译过程中碱基互补配对原则改变，B错误；细胞膜上钙离子通道蛋白是一种结构蛋白，该病例说明了基因通过控制蛋白质的结构控制生物的性状，C错误。5．(广雅中学、南昌二中联考)某婚龄女子表现型正常，但其一条5号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常的染色体联会如图乙所示，三条染色体中，配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。据图回答下列问题：(1)图甲所示的变异类型属于__________________。(2)图乙所示状态的细胞存在于该女子的______中，在该器官中存在着染色体组数目分别为__________的细胞。(3)若不考虑其他染色体，理论上该女子产生的卵细胞类型有______种，该变异是否可以使用光学显微镜检出？______(填“是”或“否”)。【答案】(1)染色体结构变异(2)卵巢　1、2、4(3)6　是核心考点2　变异原理在育种中的应用一、要点整合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。提醒　(1)用秋水仙素处理细胞群体，分裂期细胞的比例会增加。(2)诱变育种能提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向。(3)单倍体育种包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理三个主要环节。(4)多倍体育种得到的整个植株，并不是所有细胞的染色体数目都加倍，细胞是否出现染色体数目加倍与处理方法有关。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。二、考向设计设计1　围绕育种原理、过程、特点考查获取信息能力1．利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素植株。下列叙述错误的是(　　)A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株C．提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得F1，利用花药离体培养获得最稳定遗传的抗病高产青蒿素植株【答案】D2. 黑龙江省农科院欲通过如图所示的育种过程培育出高品质的糯玉米。下列有关叙述正确的是(　　)A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组B．a过程需要用秋水仙素处理萌发的种子C．利用c过程定能更快获得高品质的糯玉米D．b过程一般需要通过逐代自交来提高纯合率【答案】　D【解析】a过程是染色体数目加倍的过程，所利用的原理是染色体数目变异，A错误；a过程是用秋水仙素处理单倍体植株的幼苗，B错误；c过程使用X射线处理，属于诱变育种，所利用的原理是基因突变，基因突变具有不定向性和突变频率低的特点，因此，不一定能很快获得高品质的糯玉米，C错误；b过程是杂交育种的过程，即连续自交和人工选择，可提高纯合率，D正确。3．(河南三市联考)研究人员发现甲、乙两种植物可进行种间杂交(不同种生物通过有性杂交产生子代)。两种植物均含14条染色体，但是两种植物间的染色体互不同源。两种植物的花色各由一对等位基因控制，基因型与表现型的关系如下图所示。研究人员进一步对得到的大量杂种植株X研究后发现，植株X能开花，且A1、A2控制红色素的效果相同，并具有累加效应。下列相关叙述中正确的是(　　)A．植株X有三种表现型，其中粉红色个体占1/2，植株Y产生配子过程可形成7个四分体B．植株X不可育的原因是没有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，不能形成正常的配子C．图中①处可采用的处理方法只有一种，即用秋水仙素处理植株X的幼苗，进而获得可育植株YD．用①处所用处理方式处理植株Z的幼苗，性成熟后自交，子代中只开白花的植株占1/6【答案】B4．(2014·全国Ⅰ，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5．(潍坊一模)水稻的杂种表现为生长和产量的优势，但水稻一般是自花传粉且去雄困难，很难实施人工杂交，袁隆平等成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生稻中找到了雄性不育植株。科学研究已证明水稻雄性是否可育是由细胞核基因(可育基因R对不育基因r为显性)和细胞质基因(可育基因为N，不育基因为S，细胞质中基因都成单存在，子代的细胞质基因全部来自母方)共同控制的。基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育。如图表示利用雄性不育植株培育杂种水稻的过程。请回答下列问题：P　　♂N(RR)或S(RR)　　×　　♀S(rr)　　　　　  ↓⊗             ↓F1　　N(RR)或S(RR)　　S(Rr)大田生产中用于播种(1)根据上述信息推测水稻雄性可育植株的基因型共有_________种，利用雄性不育植株进行杂交共有________种杂交组合。(2)上图中杂交获得的种子播种后，发育成的植株恢复雄性可育的原因是________________________________________________________________________。(3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，请参照图示遗传图解格式，写出长期稳定获得雄性不育植株的育种方案。【答案】(1)5　5(2)来自父本的R基因使后代恢复雄性可育(3)遗传图解如下图：P　　♂N(rr)　　×　　♀S(rr)↓⊗      ↓F1　　N(rr)    S(rr)【解析】(1)根据题干信息可知，只有S(rr)表现雄性不育，其他包括N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共五种基因型均表现为雄性可育。利用雄性不育作为母本(1种基因型)，与雄性可育个体(5种基因型)进行杂交一共有5种杂交组合。(2)上图中以雄性不育个体S(rr)作为母本，产生的卵细胞为S(r)，父本产生的精子中含有R基因，导致该种子播种后，发育成的植株恢复雄性可育。(3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，若要长期稳定获得雄性不育植株的育种方案，可以让N(rr)不断自交获得雄性可育个体，让N(rr)与S(rr)杂交获得S(rr)，遗传图解见答案。 核心考点3　生物的进化一、要点整合 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)提醒　(1)生物进化≠物种的形成①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。②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。(3)“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、骡子均不可称为“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，意味着二者之间已产生生殖隔离，故已成为另类物种。二、考向设计设计1　围绕生物进化考查理解能力1．生活在科罗拉多大峡谷的松鼠被一条河流分成了2个种群，南北岸的松鼠经过大约一万年的演变，在形态和体色等方面发生了明显的差异。下列说法不符合“以自然选择学说为核心的现代生物进化理论”观点的是(　　)A．两岸食物和栖息条件的不同，导致两个种群基因突变的方向不同B．突变和基因重组为松鼠形态和体色的进化提供原材料C．两个种群形态和体色的差异是种群基因频率定向改变的结果D．河流的阻隔使南北岸松鼠的基因交流受阻，导致基因库差异加大【答案】A2．油菜物种甲(2n＝20)与乙(2n＝16)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】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，A错误；油菜物种甲、乙杂交，子代丙是异源二倍体，其染色体数为10＋8＝18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，还有一部分根部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，B正确；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异，C错误；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(2n＝20)＋物种乙(2n＝16)，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，D错误。设计2　围绕生物的进化考查获取信息的能力3．(日照一模)张谦德在《朱砂鱼谱》中总结的金鱼选种经验是：“蓄类贵广，而选择贵精，须每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二，并作两三缸蓄之，加意培养，自然奇品悉具。”从现代生物进化理论的观点分析，正确的是(　　)A．“分数缸饲养”相当于地理隔离和生殖隔离B．“逐日去其不佳者”是指对金鱼进行人工选择C．“自然奇品悉具”是金鱼发生定向变异的结果D．这种人工培育金鱼方法的原理是染色体变异【答案】B【解析】“分数缸饲养”是制造地理隔离，使其不能进行基因交流，但地理隔离不一定导致生殖隔离，A错误；逐日去其不佳者”是人为选择去除生长状态不好的个体，属于人工选择，B正确；变异是不定向的，C错误；基因突变能产生新基因，因此金鱼中的“奇品”可能是基因突变造成的，D错误。4.如图A、B、C代表不同的种群，已知A和B原本属于同一物种，都以物种C作为食物来源，由于地理隔离，且经过若干年的进化，现在不太清楚A和B是否还属于同一物种，下列有关说法中正确的是(　　) A．若A和B在一起还能进行自由交配，则他们就一定不存在生殖隔离B．若A和B的生存环境差别较大，则环境的选择作用将诱发其中个体产生不同的变异C．若A和B仍然为同一物种，则它们具有共同的基因库D．A和B种群基因频率的定向改变，导致了它们朝着一定方向进化【答案】D5．下图是某昆虫基因pen突变产生抗药性示意图。下列相关叙述正确的是(　　)A．杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点B．基因pen的自然突变是定向的C．基因pen的突变为昆虫进化提供了原材料D．野生型昆虫和pen基因突变型昆虫之间存在生殖隔离【答案】C