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(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题4 第3讲 变异、育种与进化(含解析)
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这是一份(新高考)高考生物二轮复习第1部分 专题突破 专题4 第3讲 变异、育种与进化(含解析)，共9页。
第3讲 变异、育种与进化
[课程标准] 1.阐明基因重组及其意义。2.阐明基因突变的特征和原因。3.简述染色体结构变异和数目变异。4.说明当今生物具有共同祖先的证据。5.概述现代生物进化理论的主要内容。6.说明生物进化与生物多样性的形成。
考点一 生物变异及其在育种中的应用
1．关于生物变异的几点辨析
(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。
(4)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．生物育种方法归纳
(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。
3．根据育种目标选择合适的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
培育“隐性”性状
自交或杂交，出现即可
最简捷育种
杂交育种
1．(2019·海南，11)下列有关基因突变的叙述，正确的是( )
A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B．基因突变必然引起个体表现型发生改变
C．环境中的某些物理因素可引起基因突变
D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
答案 C
解析 高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。
易错提醒 关于基因突变的3个不一定
内容
特例(原因)
基因突变不一定引起生物性状的改变
由于密码子具有简并性，突变前、后的密码子决定的是一种氨基酸
基因突变不一定发生在分裂间期
物理、化学等外部因素对DNA的损伤在各个时期都会发生
基因突变不一定产生等位基因
原核生物和病毒基因突变不能产生等位基因
2.(2020·全国Ⅲ，32)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：
(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(纯合子)，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)杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普通小麦体细胞中共含有42条染色体。与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，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)人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。(3)甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有两对相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若采用杂交育种的方法，其实验思路是将甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交得F2，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。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。
方法归纳 育种方案的设计思路
设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因”“产生新性状”或产生“新的性状组合”等育种要求：
(1)最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
(2)最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
(3)最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
(4)产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。
1．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因
B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组
C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变
D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极
答案 D
解析 因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不位于一对同源染色体上，故不属于等位基因，A错误； 在减数分裂四分体时期，基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此两者互换的变异类型为染色体结构变异中的易位，B错误；常染色体DNA上碱基对的替换、增添和缺失不一定导致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或者基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以进入同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，则位于其上的基因也随之移向细胞两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
2．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了一株开白花的植株。下列叙述不正确的是(不定项)( )
A．X射线可以引起生物体的遗传物质发生改变，如基因突变、基因重组和染色体变异
B．观察白花植株自交后代的性状，可确定该变异是否是可遗传的变异
C．若白花是基因突变引发的，则通过杂交实验，无法确定是显性突变还是隐性突变
D．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
答案 ACD
解析 基因重组一般发生于减数分裂过程中，X射线可引起基因突变和染色体变异，A错误；白花植株自交，若后代中还出现白花性状，可以判断该变异为可遗传变异，B正确；白花植株与紫花植株杂交，若后代全为白花或既有紫花又有白花，该突变为显性突变，若后代全为紫花，则该突变为隐性突变，C错误；白花植株的出现是突变的结果，不是对环境主动适应的结果，D错误。
3．(2019·重庆市六校联考)科学家利用60Co照射某自花传粉植株或种子，使其发生变异，并利用变异个体进行育种。回答下列问题：
(1)如图所示的变异类型________(填“属于”或“不属于”)交叉互换，判断的理由是_______________________________________________________________________________。
(2)培育“变异植株”的过程中，除发生(1)题中变异外，还有可能导致基因D、d所在的一对同源染色体中的某条染色体发生缺失，且片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响。经检测基因D、d不在缺失片段上，为了进一步确定基因D、d在该对同源染色体上的分布，现有一株基因型为Dd已经发生该变异的某植株，请设计实验并预测结果，得出结论。
答案 (1)不属于 该变异发生在非同源染色体之间(或该变异属于非同源染色体之间片段的交换)
(2)将该植株进行自交得到F1，观察并统计F1表现型及比例。预测结果：若F1显性性状∶隐形性状＝1∶1，则基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上；若F1全为显性性状，则基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上。
解析 (1)依据题意与图示分析可知，“变异植株”产生的原因是位于染色体上的D基因易位到其非同源染色体上。而交叉互换的含义是在减数第一次分裂前期，同源染色体联会时，同源染色体上的非姐妹染色单体之间相互交换一部分染色体片段。(2)检测植物基因型常用自交的方法，因为该植株片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响，自交得到F1，若基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上，则只有d精子存活，F1显性性状与隐性性状比例为1∶1。若基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上，则只有D精子存活，F1全为显性性状。
4．(2019·湖北襄阳四中调研)水稻植株中A和a基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制无香味和有香味性状。回答下列问题：
(1)用纯合无香味水稻作为母本与香味水稻品种进行杂交，在F1中偶然发现某一植株具有香味性状，研究发现该植株的香味是可以遗传的。请对此现象给出两种合理的解释：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)现有两个纯合的水稻品种，可以通过杂交育种获得抗病有香味的新品种，则这两个纯合的水稻品种的基因型为________________。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需满足三个条件：无香味与有香味这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离定律；________________________________________；_____________________________________。
(3)杂交育种从F2起，一般还要进行多代选择和自交，自交的目的是______________________，选择的作用是__________________________________________。
答案 (1)①某一雌配子形成时，B基因突变为b基因 ②某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失
(2)AABB和aabb 抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，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)获得基因型纯合的个体 保留所需要的类型
解析 (1)由题意可知，用纯合无香味水稻(BB)作为母本与香味水稻品种(bb)进行杂交，后代应该全为无香味植株(Bb)，而后代却出现香味植株，可能的原因是无香味植株母本发生基因突变产生b基因的雌配子，与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bb)；也有可能是某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失，这样的雌配子与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bO)。(2)由题意可知，要获得抗病有香味的新品种，需要把抗病和有香味这两个优良性状组合到一起，所以现有两个纯合的水稻品种只能是抗病无香味和感病有香味，基因型为AABB和aabb。杂交育种的原理是基因重组，若要两对相对性状的遗传遵循自由组合定律，除题中条件外，还需要满足：抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，且符合基因分离定律；两对等位基因位于两对同源染色体上(或控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上)。(3)杂交育种从F2起，进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体，还要经过选择才能保留所需的类型，淘汰不符合要求的类型。
考点二 生物进化
1．图解生物进化理论
(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，但是新物种的形成一定要经过生物进化，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，隔离是物种形成的必要条件。
(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。
(4)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与无机环境之间共同进化。
2．物种形成的模式
(1)渐变式：大多数物种的形成方式。同一物种的多个种群经过长期的地理隔离，由于突变和基因重组以及自然选择的作用，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，形成多个新物种。
(2)人工创造新物种
A细胞＋B细胞A—B杂种植株
A(二倍体)B(四倍体)
3．运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算
(1)适用条件
①种群非常大；②所有雌、雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。
②当aa的基因型频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1－。AA的基因型频率为(1－)2；Aa的基因型频率为2××(1－)。
1．某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块，由此形成4个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是( )
A．这4个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响
B．个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响
C．高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化
D．自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变
答案 D
解析 题干中4个种群是“完全独立的”，没有基因交流，则4个种群的基因库是独立的，突变和基因重组也不会对彼此的基因频率产生影响，A错误；基因频率是种群内某基因占该基因全部等位基因的比率，如果某种群的个体数量因各种原因而改变，则必然影响种群基因库中某些基因的个数和其全部等位基因的个数，所以个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率有影响，B错误；高速公路的开通不会诱导生物产生变异，变异是客观存在的，且是不定向的，C错误。
2．下图为非洲某地区野兔被注射药物后1年和6年的种群数量关系，下列叙述正确的是( )
A．调查野兔种群数量的方法是样方法
B．注射药物前，野兔种群中无耐药性个体数少于有耐药性个体数
C．被注射药物的野兔6年后存活个体数增多原因是药物导致部分野兔发生基因突变
D．不断给野兔注射药物，可以使野兔种群的抗药基因频率定向改变
答案 D
解析 调查野兔种群数量的方法是标志重捕法，A错误；注射药物后1年，大量个体死亡，说明注射药物前野兔种群中无耐药性个体数多于有耐药性个体数，B错误；野兔种群中本来就存在着抗药性的差异，所以6年后存活个体数增多是由于药物的选择作用，C错误；不断给野兔注射药物，药物对野兔的抗药性进行了定向选择，会使野兔种群的抗药基因频率增加，从而使野兔种群的基因频率发生定向改变，D正确。
3．(2019·天津，6)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子频率低
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区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案 B
解析 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.50，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
4．某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历了多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．在Ⅰ段内A的基因频率是40%
B．A基因突变为a基因导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变
C．Aa个体在Ⅰ、Ⅲ段数量均为40，说明种群没有发生进化
D．在Ⅱ、Ⅲ段，AA个体比aa个体的适应能力弱
答案 D
解析 在Ⅰ段，AA的个体数量为40个，aa的个体数量为20个，Aa的个体数量为40个，即A的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，a的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A错误；导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体的选择作用不同，B错误；在Ⅲ段，AA的个体数量为20个，aa的个体数量为40个，Aa的个体数量为40个，即A的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，a的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ、Ⅲ段，A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，C错误；在Ⅱ、Ⅲ段，AA的个体数量减少而aa的个体数量增加，说明AA个体比aa个体的适应能力弱，D正确。
第3讲 变异、育种与进化
[课程标准] 1.阐明基因重组及其意义。2.阐明基因突变的特征和原因。3.简述染色体结构变异和数目变异。4.说明当今生物具有共同祖先的证据。5.概述现代生物进化理论的主要内容。6.说明生物进化与生物多样性的形成。
考点一 生物变异及其在育种中的应用
1．关于生物变异的几点辨析
(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。
(4)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．生物育种方法归纳
(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。
3．根据育种目标选择合适的育种方案
育种目标
育种方案
集中双亲优良性状
单倍体育种(明显缩短育种年限)
杂交育种(耗时较长，但简便易行)
对原品系实施“定向”改造
基因工程及植物细胞工程(植物体细胞杂交)育种
让原品系产生新性状(无中生有)
诱变育种(可提高变异频率，期望获得理想性状)
使原品系营养器官“增大”或“加强”
多倍体育种
培育“隐性”性状
自交或杂交，出现即可
最简捷育种
杂交育种
1．(2019·海南，11)下列有关基因突变的叙述，正确的是( )
A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B．基因突变必然引起个体表现型发生改变
C．环境中的某些物理因素可引起基因突变
D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
答案 C
解析 高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误；环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确；根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。
易错提醒 关于基因突变的3个不一定
内容
特例(原因)
基因突变不一定引起生物性状的改变
由于密码子具有简并性，突变前、后的密码子决定的是一种氨基酸
基因突变不一定发生在分裂间期
物理、化学等外部因素对DNA的损伤在各个时期都会发生
基因突变不一定产生等位基因
原核生物和病毒基因突变不能产生等位基因
2.(2020·全国Ⅲ，32)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：
(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(纯合子)，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)杂种一中的两个染色体组分别来自一粒小麦和斯氏麦草两个不同物种，无同源染色体，不能通过减数分裂产生正常的配子，因此杂种一是高度不育的。杂种二中含3个染色体组，经其染色体加倍形成的普通小麦中含有6个染色体组，每个染色体组均含7条染色体，故普通小麦体细胞中共含有42条染色体。与二倍体植株相比，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，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)人工诱导染色体加倍的方法有很多，如低温处理、用秋水仙素处理等。目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。(3)甲(抗病易倒伏)和乙(易感病抗倒伏)具有两对相对性状，且都是纯合子，可通过杂交育种或单倍体育种的方法将两者的优良性状集中在一个个体上。若采用杂交育种的方法，其实验思路是将甲、乙两个品种杂交得F1，F1自交得F2，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。若采用单倍体育种的方法，其实验思路是甲、乙杂交得F1，将F1的花药进行离体培养获得单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，最后经筛选可获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种。
方法归纳 育种方案的设计思路
设计育种方案时，应特别关注“最简便”“最准确”“最快”“产生新基因”“产生新性状”或产生“新的性状组合”等育种要求：
(1)最简便——侧重于技术操作，杂交育种操作最简便。
(2)最快——侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短。
(3)最准确——侧重于目标精准度，基因工程技术可“定向”改变生物性状。
(4)产生新基因(或新性状)——侧重于“新”，即原本无该性状，诱变育种可产生新基因，进而出现新性状(注：杂交育种可实现性状重新组合，并未产生新基因，也未产生新性状，如黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，产生黄色皱粒豌豆，这里的黄色与皱粒性状原来就有，只是原来未组合而已)。
1．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对等位基因
B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组
C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变
D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极
答案 D
解析 因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不位于一对同源染色体上，故不属于等位基因，A错误； 在减数分裂四分体时期，基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此两者互换的变异类型为染色体结构变异中的易位，B错误；常染色体DNA上碱基对的替换、增添和缺失不一定导致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或者基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以进入同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，则位于其上的基因也随之移向细胞两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
2．经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了一株开白花的植株。下列叙述不正确的是(不定项)( )
A．X射线可以引起生物体的遗传物质发生改变，如基因突变、基因重组和染色体变异
B．观察白花植株自交后代的性状，可确定该变异是否是可遗传的变异
C．若白花是基因突变引发的，则通过杂交实验，无法确定是显性突变还是隐性突变
D．白花植株的出现是对环境主动适应的结果，有利于香豌豆的生存
答案 ACD
解析 基因重组一般发生于减数分裂过程中，X射线可引起基因突变和染色体变异，A错误；白花植株自交，若后代中还出现白花性状，可以判断该变异为可遗传变异，B正确；白花植株与紫花植株杂交，若后代全为白花或既有紫花又有白花，该突变为显性突变，若后代全为紫花，则该突变为隐性突变，C错误；白花植株的出现是突变的结果，不是对环境主动适应的结果，D错误。
3．(2019·重庆市六校联考)科学家利用60Co照射某自花传粉植株或种子，使其发生变异，并利用变异个体进行育种。回答下列问题：
(1)如图所示的变异类型________(填“属于”或“不属于”)交叉互换，判断的理由是_______________________________________________________________________________。
(2)培育“变异植株”的过程中，除发生(1)题中变异外，还有可能导致基因D、d所在的一对同源染色体中的某条染色体发生缺失，且片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响。经检测基因D、d不在缺失片段上，为了进一步确定基因D、d在该对同源染色体上的分布，现有一株基因型为Dd已经发生该变异的某植株，请设计实验并预测结果，得出结论。
答案 (1)不属于 该变异发生在非同源染色体之间(或该变异属于非同源染色体之间片段的交换)
(2)将该植株进行自交得到F1，观察并统计F1表现型及比例。预测结果：若F1显性性状∶隐形性状＝1∶1，则基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上；若F1全为显性性状，则基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上。
解析 (1)依据题意与图示分析可知，“变异植株”产生的原因是位于染色体上的D基因易位到其非同源染色体上。而交叉互换的含义是在减数第一次分裂前期，同源染色体联会时，同源染色体上的非姐妹染色单体之间相互交换一部分染色体片段。(2)检测植物基因型常用自交的方法，因为该植株片段缺失的精细胞会失去受精活力，卵细胞无影响，自交得到F1，若基因D位于缺失染色体上，基因d在另一条正常染色体上，则只有d精子存活，F1显性性状与隐性性状比例为1∶1。若基因d位于缺失染色体上，基因D在另一条正常染色体上，则只有D精子存活，F1全为显性性状。
4．(2019·湖北襄阳四中调研)水稻植株中A和a基因分别控制抗病和感病性状，而B和b基因分别控制无香味和有香味性状。回答下列问题：
(1)用纯合无香味水稻作为母本与香味水稻品种进行杂交，在F1中偶然发现某一植株具有香味性状，研究发现该植株的香味是可以遗传的。请对此现象给出两种合理的解释：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)现有两个纯合的水稻品种，可以通过杂交育种获得抗病有香味的新品种，则这两个纯合的水稻品种的基因型为________________。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需满足三个条件：无香味与有香味这对相对性状受一对等位基因的控制，且符合分离定律；________________________________________；_____________________________________。
(3)杂交育种从F2起，一般还要进行多代选择和自交，自交的目的是______________________，选择的作用是__________________________________________。
答案 (1)①某一雌配子形成时，B基因突变为b基因 ②某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失
(2)AABB和aabb 抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，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)获得基因型纯合的个体 保留所需要的类型
解析 (1)由题意可知，用纯合无香味水稻(BB)作为母本与香味水稻品种(bb)进行杂交，后代应该全为无香味植株(Bb)，而后代却出现香味植株，可能的原因是无香味植株母本发生基因突变产生b基因的雌配子，与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bb)；也有可能是某一雌配子形成时，含B基因的染色体片段缺失，这样的雌配子与含b基因的雄配子结合，产生香味植株(bO)。(2)由题意可知，要获得抗病有香味的新品种，需要把抗病和有香味这两个优良性状组合到一起，所以现有两个纯合的水稻品种只能是抗病无香味和感病有香味，基因型为AABB和aabb。杂交育种的原理是基因重组，若要两对相对性状的遗传遵循自由组合定律，除题中条件外，还需要满足：抗病与感病这对相对性状受另一对等位基因控制，且符合基因分离定律；两对等位基因位于两对同源染色体上(或控制这两对相对性状的基因位于非同源染色体上)。(3)杂交育种从F2起，进行多代自交的目的是获得基因型纯合的个体，还要经过选择才能保留所需的类型，淘汰不符合要求的类型。
考点二 生物进化
1．图解生物进化理论
(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，但是新物种的形成一定要经过生物进化，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，隔离是物种形成的必要条件。
(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。
(4)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与无机环境之间共同进化。
2．物种形成的模式
(1)渐变式：大多数物种的形成方式。同一物种的多个种群经过长期的地理隔离，由于突变和基因重组以及自然选择的作用，种群基因库出现明显的差别，进而达到生殖隔离，形成多个新物种。
(2)人工创造新物种
A细胞＋B细胞A—B杂种植株
A(二倍体)B(四倍体)
3．运用遗传平衡定律，进行基因频率和基因型频率的推算
(1)适用条件
①种群非常大；②所有雌、雄个体之间自由交配；③没有迁入和迁出；④没有自然选择；⑤没有基因突变。
(2)计算公式
①当等位基因只有两个(A、a)时，设p表示A的基因频率，q表示a的基因频率，则AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2。
②当aa的基因型频率为x%时，则a的基因频率为，A的基因频率为1－。AA的基因型频率为(1－)2；Aa的基因型频率为2××(1－)。
1．某一野生动物种群的栖息场所被两条交叉的高速公路分割成4块，由此形成4个完全独立的种群。下列相关叙述正确的是( )
A．这4个种群的突变和基因重组对彼此的基因频率有影响
B．个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率没有影响
C．高速公路的开通会诱导4个种群发生不同的变异及进化
D．自然选择通过作用于个体的表现型从而引起种群基因频率的改变
答案 D
解析 题干中4个种群是“完全独立的”，没有基因交流，则4个种群的基因库是独立的，突变和基因重组也不会对彼此的基因频率产生影响，A错误；基因频率是种群内某基因占该基因全部等位基因的比率，如果某种群的个体数量因各种原因而改变，则必然影响种群基因库中某些基因的个数和其全部等位基因的个数，所以个体的迁入和迁出、出生和死亡对该种群的基因频率有影响，B错误；高速公路的开通不会诱导生物产生变异，变异是客观存在的，且是不定向的，C错误。
2．下图为非洲某地区野兔被注射药物后1年和6年的种群数量关系，下列叙述正确的是( )
A．调查野兔种群数量的方法是样方法
B．注射药物前，野兔种群中无耐药性个体数少于有耐药性个体数
C．被注射药物的野兔6年后存活个体数增多原因是药物导致部分野兔发生基因突变
D．不断给野兔注射药物，可以使野兔种群的抗药基因频率定向改变
答案 D
解析 调查野兔种群数量的方法是标志重捕法，A错误；注射药物后1年，大量个体死亡，说明注射药物前野兔种群中无耐药性个体数多于有耐药性个体数，B错误；野兔种群中本来就存在着抗药性的差异，所以6年后存活个体数增多是由于药物的选择作用，C错误；不断给野兔注射药物，药物对野兔的抗药性进行了定向选择，会使野兔种群的抗药基因频率增加，从而使野兔种群的基因频率发生定向改变，D正确。
3．(2019·天津，6)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子频率低
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区囊鼠的隐性纯合子频率高
答案 B
解析 在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合子频率为x，那么x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合子频率为0.50，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合子频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子频率高，D项正确。
4．某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历了多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．在Ⅰ段内A的基因频率是40%
B．A基因突变为a基因导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变
C．Aa个体在Ⅰ、Ⅲ段数量均为40，说明种群没有发生进化
D．在Ⅱ、Ⅲ段，AA个体比aa个体的适应能力弱
答案 D
解析 在Ⅰ段，AA的个体数量为40个，aa的个体数量为20个，Aa的个体数量为40个，即A的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，a的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，A错误；导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变的原因是自然选择对不同表现型的个体的选择作用不同，B错误；在Ⅲ段，AA的个体数量为20个，aa的个体数量为40个，Aa的个体数量为40个，即A的基因频率＝(20×2＋40)÷200×100%＝40%，a的基因频率＝(40×2＋40)÷200×100%＝60%，生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ、Ⅲ段，A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，C错误；在Ⅱ、Ⅲ段，AA的个体数量减少而aa的个体数量增加，说明AA个体比aa个体的适应能力弱，D正确。
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新高考生物二轮复习讲练测第8讲 生物的变异、育种与进化（检测）（含解析）： 这是一份新高考生物二轮复习讲练测第8讲 生物的变异、育种与进化（检测）（含解析），共23页。
(新高考)高考生物二轮复习第3部分 题型增分练 选择题专练 第4练 变异、育种和进化(含解析)： 这是一份(新高考)高考生物二轮复习第3部分 题型增分练 选择题专练 第4练 变异、育种和进化(含解析)，共8页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
