2023届高考生物二轮复习变异育种进化学案

这是一份2023届高考生物二轮复习变异育种进化学案，共29页。

[考纲要求]　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(Ⅰ)　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)

真题探究——深析真题明考向


1．(2020·全国卷Ⅲ)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。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)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
一粒小麦×斯氏麦草
(AA)　 　(BB)
↓
杂种一
↓
拟二粒小麦×滔氏麦草
(AABB) 　　(DD)
↓
杂种二
↓
普通小麦
(AABBDD)
(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是________________________________(答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有________________(答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。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
___________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂　42　营养物质含量高；茎秆粗壮
(2)秋水仙素处理
(3)甲、乙两个品种杂交，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
解析　(1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草的各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。
(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的，且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。
2．(2016·全国卷Ⅲ)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体；最早在子________代中能分离得到隐性突变纯合体。
答案　(1)少　(2)染色体　(3)一　二　三　二
解析　(1)基因突变涉及某一基因中碱基对的增添、缺失和替换，而染色体变异往往涉及许多基因，每个基因都由多个碱基对构成，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。
(2)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。
(3)根据题干信息“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”。若AA植株发生隐性突变，F1(Aa)自交，子二代的基因型为AA、Aa、aa，则最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状，且最早在子二代中能分离得到隐性突变的纯合体。若aa植株发生显性突变，则最早在子一代中可观察到该显性突变的性状，F1(Aa)自交，子二代(F2)的基因型为AA、Aa、aa，由于基因型为AA和Aa的个体都表现为显性性状，欲分离出显性突变纯合体，需让F2自交，基因型为AA的个体的后代(F3)不发生性状分离，则最早在子三代中能分离得到显性突变的纯合体。
3．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：
(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为__________。
(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是
______________________________________________________________。
(3)太阳能进入生态系统的主要过程是________________________________________________。分解者通过__________________________________________来获得生命活动所需的能量。
答案　(1)协同进化(或共同进化)
(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会
(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中　呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解
解析　(1)不同物种之间、生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为共同进化。
(2)“收割理论”是指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几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。
(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。

4．(2020·山东等级考)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是(　　)

A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构
B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变
C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段
D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞
答案　C
解析　由题干信息可知，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；出现“染色体桥”后，在两个着丝点间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的连接，不会出现非同源染色体片段，C错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。


全国Ⅰ卷5年考情分析
热度
2016
2017
2018
2019
2020
变异
基因突变与
基因重组


T6[6分]

T32(1)[3分]
★★
染色体变异






育种






生物
进化
现代生物
进化理论






共同进化
与多样性


T29(1)(2)
[6分]


★
每年本专题
考查的分值


12分

9分
五年均
分4.2分
考点
全国Ⅱ卷5年考情分析
热度
2016
2017
2018
2019
2020
变异
基因突变与
基因重组






染色体变异




T4[6分]
★
育种




T32(2)[6分]
★
生物
进化
现代生物
进化理论






共同进化
与多样性






每年本专题
考查的分值




6分
五年均
分1.2分
考点
全国Ⅲ卷5年考情分析
热度
2016
2017
2018
2019
2020
变异
基因突变与
基因重组
T32(1)[2分]




★
染色体变异
T32(2)[2分]




★
育种




T32[10分]
★
生物
进化
现代生物
进化理论






共同进化
与多样性






每年本专题
考查的分值
4分



10分
五年均
分2.8分

1．雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是(　　)
A．孔雀开屏是在向异性传递物理信息，有利于种群的繁衍
B．蓝孔雀种群进化的实质是突变和基因重组
C．对配偶的选择属于种群内部因素，不会影响种群基因频率
D．雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是绝对的
答案　D
解析　据“雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留”，推知雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是绝对的，D正确；孔雀开屏是在向异性传递行为信息，有利于种群的繁衍，A错误；蓝孔雀种群进化的实质是种群基因频率的改变，对配偶的选择会影响种群基因频率，B、C错误。
2．果蝇的性别决定是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如：性染色体组成为XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是(　　)
A．XRXr；含基因R的X染色体丢失
B．XrXr；含基因r的X染色体丢失
C．XRXr；含基因r的X染色体结构变异
D．XRXR；含基因R的X染色体结构变异
答案　A
解析　由题意可知，该果蝇一半为白眼雄性，基因型可能为XrY或XrO；另一半为红眼雌性，基因型可能为XRXR或XRXr，而该果蝇受精卵正常，第一次分裂产生的一个细胞异常。若受精卵为XrY或XrO，则不会出现一半的红眼雌性；受精卵为XRXR，需要一条X染色体丢失，另一条X染色体R基因丢失或突变为r才会出现一半的白眼雄性；受精卵为XRXr，且第一次分裂时XR丢失，可能出现一半白眼雄性(XrO)，一半红眼雌性(XRXr)。
3．我国科研团队将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合，创建了仅含单条染色体的真核细胞——酿酒酵母菌株S，打开了人造生命的大门。关于酿酒酵母菌株S的叙述，不正确的是(　　)
A．融合过程属于染色体变异
B．单条染色体上没有等位基因
C．融合的DNA是单链结构
D．菌株S可以进行有丝分裂
答案　C
解析　将16条天然染色体融合成为1条，发生了染色体结构和数目的变异，A正确；等位基因位于同源染色体上，酿酒酵母菌株S只含一条融合的染色体，且由单倍体酿酒酵母的16条染色体融合而来，没有等位基因，B正确；细胞中的DNA是双链结构，C错误；酿酒酵母菌株S是真核细胞，含染色体，可以进行有丝分裂，D正确。
4．蝗虫分布于全世界的热带、温带草地和沙漠地区，其体色与不同地域生活环境的色彩大体一致，与种类无关，这种现象在生物学上叫作保护色。如生活在青草丛中的蝗虫体色多呈绿色，生活在枯草丛中的蝗虫体色多呈灰黄色。下列有关说法正确的是(　　)
A．蝗虫的体色是由环境因素决定的，而与遗传物质无关
B．蝗虫体色多样，不同体色的形成是长期自然选择的结果
C．生活在不同地域的蝗虫属同一物种，不存在遗传多样性
D．若某蝗虫种群没发生基因突变，说明此种群没有发生进化
答案　B
解析　蝗虫的体色由基因和环境共同决定，A错误；进化的实质是种群基因频率的改变，没有发生基因突变，生物不一定没有发生进化，D错误。
5．玉米第6对染色体上存在与植株颜色有关的一对等位基因D(紫色)和d(绿色)，经X射线照射的纯合紫株玉米花粉授粉给正常绿株玉米，F1中出现个别绿苗。出现个别绿苗的最可能原因是(　　)
A．染色体数加倍 B．基因重组
C．染色体缺失 D．染色体重复
答案　C
解析　正常情况下纯合紫株玉米(DD)花粉授粉给正常绿株玉米(dd)，F1的基因型为Dd，应表现为紫苗，而经X射线照射该花粉后，F1中出现个别绿苗，可能的原因是发生基因突变，使紫株玉米花粉的基因型变为d，F1中个别绿苗的基因型为dd；也可能是发生了染色体缺失，使紫株玉米花粉中控制紫色的基因D缺失，F1中个别绿苗的基因型为Od，故C正确。
6．科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和2。


(1)据图2分析，Ⅲ1和Ⅲ3的5号染色体发生了染色体结构变异中的________，导致其上的基因________________。
(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5染色体异常的原因是：5号染色体DNA发生________后与8号染色体DNA错误连接。
(3)Ⅱ5的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的________现象(图中①～④为染色体编号)。若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离(不考虑交叉互换)，Ⅱ5会形成________种类型的卵细胞，其中含有编号为________染色体的配子是正常配子。

(4)若Ⅱ5和Ⅱ6想生一个健康的孩子，请提出可行的建议：
__________________________________________________________________________________________________________________。
答案　(1)缺失　数目减少
(2)断裂
(3)联会　6　①④
(4)进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或“通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植”)(合理即给分)
解析　(1)Ⅲ1和Ⅲ3为患病个体，染色体形态结构如图2乙，观察并对比其与正常个体染色体形态结构，可发现5号染色体部分缺失，导致部分基因缺失，5号染色体上基因数目减少。
(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5为仅表型正常的个体，染色体形态结构如图2丙，观察发现5号染色体部分片段与8号染色体拼接到一起，即5号染色体DNA发生断裂后与8号染色体DNA连接。
(3)减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象叫联会。若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离则可能出现含有①④、②③、①②、③④、①③、②④染色体组合的配子，共6种类型，其中含有形态结构正常的5号、8号染色体的配子为正常配子，即含①④染色体的配子。
(4)Ⅱ5为仅表型正常的个体，Ⅱ6为正常人，若想生一个健康的孩子，则需要Ⅱ5提供染色体结构正常的卵细胞与正常精子受精，目前可以通过染色体筛查手段来判断染色体是否异常，并对异常胎儿选择性流产，保留正常胎儿；也可通过试管婴儿技术，即在体外经过检查之后选择染色体正常的胚胎进行移植。

核心考点——重点难点全突破

考点1　生物的变异
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
①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。
②染色体变异是“细胞”水平的变异，至少涉及染色体的某一片段的改变，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。
③基因突变与基因重组的判断

(4)涉及基因“质”与“量”的变化
①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。
②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合方式即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。
③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。

1.基因突变对性状的影响
(1)替换：若不涉及终止密码的改变，只改变1个氨基酸或不改变；若终止密码提前出现，则氨基酸数目减少，肽链缩短；若终止密码延后出现，则氨基酸数目增加，肽链延长。
(2)增添：不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。
(3)缺失：不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。
2．有关可遗传变异的易错点
(1)体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。
(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，所以至少发生在两对基因中。在一对等位基因的遗传过程中，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。
(3)细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。
(4)变异的利与害是相对的，其利、害取决于所生存的环境条件。
(5)基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。
(6)诱变可以提高突变率，但不能决定基因突变的方向。
2　生物变异类型的判断
(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断

(2)显性突变与隐性突变的判断
①类型
②判断方法
a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现来判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。
(3)染色体变异与基因突变的判断
①判断依据：光学显微镜下能观察到的是染色体变异，不能观察到的是基因突变。
②具体操作：制作正常个体与待测变异个体的有丝分裂临时装片，找到中期图进行染色体结构与数目的比较可以判断是否发生了染色体变异。
3　比较单倍体、二倍体和多倍体
项目
单倍体
二倍体
多倍体
发育起点
配子
受精卵
受精卵
体细胞染色体组数
≥1
2
≥3
形成过程

形成原因
自然原因
单性生殖
正常的有性生殖
外界环境条件剧变(如低温)
人工培育
花药离体培养
秋水仙素处理单倍体幼苗
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，也并非一定没有等位基因和同源染色体。如由四倍体的配子发育成的个体，形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。

1. (2020·山东滨州二模)某正常二倍体动物的一次细胞分裂产生的子细胞中部分染色体及基因如图所示。下列对该细胞产生原因的推测，不合理的是(　　)

A．在有丝分裂过程中，含A的染色体片段发生了易位
B．在有丝分裂过程中，含a的染色体中部分片段发生了缺失
C．在减数分裂过程中，含A的染色体与其同源染色体发生了交叉互换
D．在减数分裂过程中，含a的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离
答案　C
2．(2020·北京朝阳一模)有一种变异发生在两条非同源染色体之间，它们发生断裂后片段相互交换，仅有位置的改变，没有片段的增减。关于这种变异的说法错误的是(　　)
A．这种变异使染色体结构改变，在光学显微镜下可见
B．该变异一定导致基因突变，为生物进化提供原材料
C．该变异可导致染色体上基因的排列顺序发生变化
D．该变异是可遗传变异的来源，但不一定遗传给后代
答案　B
解析　非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异，在显微镜下可以观察，A正确；该变异属于染色体结构变异中的易位，可导致染色体上基因的排列顺序发生变化，但易位通常不会造成基因突变，B错误，C正确；可遗传变异包括突变(基因突变和染色体变异)和基因重组，故该变异属于可遗传变异，但不一定能遗传给后代，D正确。
3．(2020·河北衡水中学一模)下列有关生物遗传和变异的说法，正确的是(　　)
A．人的身高是由一对基因控制的，同时与后天的营养和体育锻炼也有关
B．基因突变、基因重组和染色体变异均可使某条染色体上出现不曾有过的基因
C．用γ射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异属于基因突变
D．染色体结构变异中倒位和易位不改变基因数目，对生物的性状不会产生影响
答案　B
解析　人的身高是由多对基因控制的，同时与后天的营养和体育锻炼也有关，A错误；基因突变可以产生新基因，转基因技术的原理是基因重组，可以使某条染色体上出现不曾有过的基因，易位发生在非同源染色体之间，也可以使某条染色体上出现不曾有过的基因，B正确；用γ射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异，属于染色体结构变异中的缺失，而基因突变不会改变基因数量，C错误；染色体结构变异中倒位和易位一般不改变基因种类和数目，但会导致基因的排列顺序发生改变，因此也会对生物的性状产生影响，D错误。
4．(2020·河北武邑中学第二次质检)果蝇刚毛和截毛是由X和Y染色体同源区段上的一对等位基因(B、b)控制的，刚毛对截毛为显性。两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇。下列叙述正确的是(　　)
A．亲本雌果蝇的基因型是XBXb，亲本雄果蝇的基因型可能是XBYb或XbYB
B．XXY截毛果蝇的出现，会使该种群的基因库中基因的种类和数量增多
C．刚毛和截毛这对相对性状的遗传遵循孟德尔遗传规律，但不表现伴性遗传的特点
D．亲本雌果蝇减数第一次分裂过程中X染色体条数与基因b个数之比为1∶1
答案　D
解析　根据题意可知，两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇，该截毛果蝇的基因型一定为XbXbYb，Y染色体一定来自于亲本中的雄果蝇，因此亲本雌果蝇的基因型是XBXb，亲本雄果蝇的基因型一定是XBYb，A错误；XXY截毛果蝇的出现不会改变基因库中基因的种类，B错误；控制该性状的基因位于性染色体上，因此会表现为伴性遗传的特点，C错误；亲本雌果蝇的基因型应该为XBXb，减数第一次分裂过程中X染色体有2条，并且b基因复制后有2个b基因，因此X染色体条数与基因b个数之比为1∶1，D正确。
5．(2020·福建省泉州市高三第一次质量检测)研究表明，遗传性骨骼发育不良症的发生与常染色体上M基因的突变有关。现有一遗传性骨骼发育不良症家系如下图，科研人员对该家系各成员M基因所在的同源染色体上相应位点序列进行检测，结果如下表。下列有关叙述正确的是(　　)

成员
测序结果
Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅲ－1
…TCCTGCCAGTGGTTTTA…
Ⅱ－2、Ⅲ－2
…TCCTGCCAGTGGTTTTA…
和…TCCTGCCGGTGGTTTTA…
A．Ⅱ－2的致病基因来自于Ⅰ－1和Ⅰ－2
B．M基因发生了G－C碱基对替换为A－T导致突变
C．Ⅰ－1产生配子时发生了M基因隐性突变可能导致该家系遗传病发生
D．Ⅱ－2的早期胚胎细胞中发生了M基因显性突变可能导致该家系遗传病发生
答案　D
解析　题干中明确该病是与常染色体上M基因的突变有关，结合图表中对各个成员的测序结果可知，Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅲ－1均为正常个体并且M基因测序全部正常，可知他们均不含致病基因，而Ⅱ－2、Ⅲ－2均为患病个体，通过测序结果可知，他们体内既含有正常基因，也含有致病基因，因此分析出该病属于常染色体的显性遗传病。由测序结果可知Ⅰ－1和Ⅰ－2均不含有致病基因的序列，所以Ⅱ－2的致病基因不可能来自于Ⅰ－1和Ⅰ－2，A错误；对比Ⅱ－2、Ⅲ－2的测序结果和其他正常成员的序列可知M基因发生了碱基对的替换，是由A－T碱基对替换为了G－C碱基对，B错误；M基因本身正常时为隐性基因，致病基因为显性基因，产生配子时发生了M基因显性突变可能导致该家系遗传病发生，C错误；Ⅱ－2的双亲没有为她提供致病基因，可能是早期胚胎细胞中发生了M基因显性突变导致该家系遗传病发生，D正确。
考点2　生物育种方法
1　几种育种方法的比较

杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
基因工
程育种
原理
基因重组
基因突变
染色体变异
染色体变异
基因重组
常用
方式
①选育纯种：杂交→自交→选优→自交
②选育杂种：杂交→杂交种(年年制种)
物理因素(如X射线、激光等)化学因素(如亚硝酸等)
花药离体培养，然后再使染色体数目加倍
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种
育种
程序





优点
①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上
②操作简便
可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状
①明显缩短育种年限
②所得品种为纯合子
器官比较大，提高产量和营养成分
打破物种界限，定向改变生物的性状
缺点
①育种时间长
②不能克服远缘杂交不亲和的障碍
有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)
技术复杂且需与杂交育种配合
只适用于植物，发育延迟，结实率低
有可能引发生态危机
应用
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦
高产青霉菌
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦
三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦
转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉
2　育种方案的选择
(1)

(2)


1．(2020·山东潍坊三模)为获得果实较大、含糖量高的四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后扦插栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代中有四倍体植株。下列叙述错误的是(　　)
A．秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成
B．“嵌合体”产生的原因是细胞的分裂不同步
C．“嵌合体”产生配子过程中，部分细胞染色体联会紊乱
D．“嵌合体”个体自交也可产生二倍体、三倍体的子代
答案　C
解析　秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，A正确；在秋水仙素处理时，只有在形成纺锤体的细胞才会出现染色体加倍，所以细胞的分裂不同步是“嵌合体”产生的原因，B正确；“嵌合体”是由二倍体细胞和四倍体细胞组成的，因此在产生配子过程中，细胞染色体联会不会紊乱，C错误；“嵌合体”个体既能形成含有一个染色体组的配子，也能形成含有两个染色体组的配子，所以其自交可能产生二倍体、三倍体的子代，四倍体子代也可能产生，D正确。
2．如图是某小组进行育种的过程图，高产与低产分别由a、A控制，抗病与易感病分别由b、B控制。下列说法错误的是(　　)

A．过程Ⅵ要用到秋水仙素，也需要生长素参与
B．过程Ⅱ的原因与镰刀型贫血症的原因一致
C．培育品种⑥的最简单途径是经Ⅰ→Ⅴ
D．通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/4、1/16
答案　D
解析　过程Ⅵ要用到秋水仙素处理单倍体幼苗，使细胞中染色体数目加倍，植株生长过程中要用到生长素，A正确；过程Ⅱ为诱变育种，其原因与镰刀型贫血症的原因一致，都是基因突变，B正确；Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种，方法最简捷，操作最简便，C正确；通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/16和100%，D错误。
3．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：

(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。
(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。
(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。
(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。
答案　(1)遗传
(2)纯合　花药　单倍体
(3)染色体分离　配子　组培苗
(4)重组
解析　(1)育种的目的是获得人类所需的有价值的性状，只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗传下去，才具有育种价值。
(2)方法①是自交，连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。单倍体育种能明显缩短育种年限，获得高度纯合的后代，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗。
(3)若是由染色体组数目改变引起的变异，则该变异株减数分裂中联会紊乱，从而造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子，只有极少数配子正常，故只能得到少量的种子。方法③进行植物组织培养获得柑橘苗，此过程操作复杂、成本较高。
(4)在新品种1的选育过程中，连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组。而在植物组织培养过程中不发生基因重组。
考点3　生物的进化
1　现代生物进化理论的基本观点

2　辨清生物进化、物种形成与隔离的关系
(1)生物进化≠物种的形成
①标志不同
生物进化的标志：种群基因频率的改变。
物种形成的标志：生殖隔离的形成。
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)隔离与物种形成
①物种形成的三个环节
突变和基因重组(进化的原材料)
↓
自然选择(决定生物进化的方向)
↓
隔离(物种形成的必要条件)
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)共同进化与生物多样性的形成
①共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化，还包括生物与无机环境之间的共同进化。
②生物多样性是共同进化的结果。
3　种群基因频率的计算方法
(1)通过基因数量计算基因频率
①若某基因在常染色体上，则
基因频率＝×100%。
②若某基因只出现在X染色体上，则
基因频率＝×100%。
(2)通过基因型频率计算基因频率
若已知AA、Aa、aa的频率，求A(a)的基因频率，则
A%＝AA%＋×Aa%；a%＝aa%＋×Aa%。
(3)运用哈代—温伯格平衡定律，由基因频率计算基因型频率
①内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因型的频率。
②适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是：种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有迁入和迁出；没有自然选择。

1．(2019·天津高考)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。

下列叙述错误的是(　　)
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响
B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高
答案　B
解析　囊鼠的毛色与环境差异的大小会影响其被天敌捕食的难易程度，通过自然选择的作用，囊鼠的毛色与环境的颜色相互协调，最终使深色和浅色的囊鼠在不同区域中的分布情况不同，A正确；d的基因频率＝×Dd的基因型频率＋dd的基因型频率，因此，Dd的基因型频率＝2×(d的基因频率－dd的基因型频率)，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率为[0.3－(1－0.95)]×2＝0.50，浅色岩P区囊鼠的杂合体频率为[0.9－(1－0.18)]×2＝0.16，B错误；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1－0.18＝0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1－0.50＝0.50，D正确；深色为显性性状，所以深色囊鼠的基因型有DD和Dd两种，C正确。
2．(2020·山东潍坊三模)海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小3种类型，且这3种不同形态的雄虫会采取不同的生殖对策：大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的3个等位基因a1、a2、a3。下列说法正确的是(　　)
A．三种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异
B．大、中、小雄虫存在生殖隔离，分属三个种群
C．三种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果
D．经历很长时期后，种群中a1、a2、a3的基因频率能保持基本稳定
答案　D
3．科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系，结果如图。相关叙述错误的是(　　)

A．昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的
B．花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度
C．各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性
D．昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果
答案　A
解析　通过图示可知，不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒深度的植物花蜜，因此，花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度，B正确；昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择，共同进化的结果，A错误，D正确。
4．(2020·湖南省长郡中学、雅礼中学高三联考)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则下列有关说法错误的是(　　)
A．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
B．从能量流动分析，大熊猫食性的进化可以减少能量损失，提高能量利用率
C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为57.1%
D．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%
答案　C
解析　生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，A正确；大熊猫由最初的食肉进化成食竹子，缩短了食物链，减少了能量的损失，提高了能量的利用率，B正确；若该对等位基因位于常染色体上，该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%，Bb基因型频率＝2×B基因频率×b基因频率＝48%，bb基因型频率等于b基因频率的平方为16%，显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2×48%/(36%＋48%)＝28.6%，C错误；若该对等位基因只位于X染色体上，雌性个体XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方，因雌雄比例为1∶1，则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%＝8%，同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%＝20%，D正确。