高考生物二轮复习专题六生物的变异育种与进化课件

这是一份高考生物二轮复习专题六生物的变异育种与进化课件，共60页。PPT课件主要包含了内容索引，考点二生物的进化，专项模块素能培优，②染色体层面，单倍体，基因工程，对点训练，基因库，自然选择学说，生态系统等内容，欢迎下载使用。

专题六
2022
内容索引
考点一　可遗传变异与育种
考点二　生物的进化
专项模块　素能培优
【网络构建 知识串联】
①外界环境条件　②普遍性、低频性、不定向性、随机性③产生一个以上的等位基因或新的基因　
④减数第一次分裂四分体时期和后期　⑤自由组合型和交叉互换型⑥缺失、 易位、倒位、重复
⑦基因重组　⑧基因突变(主要)　⑨染色体变异　⑩染色体变异　⑪基因重组
⑫种群　⑬自然选择　⑭隔离　⑮生物多样性
【教材深挖 表达训练】
1.[教材必修2 P80“问题探讨”]假如DNA分子复制过程中出现差错,DNA分子携带的遗传信息将发生怎样的变化?这可能对生物体产生怎样的影响?2.[教材必修2 P81“思考与讨论”3]镰刀型细胞贫血症能否遗传?怎样遗传?
提示 当DNA分子复制过程中出现差错时,其所携带的遗传信息发生改变,但由于密码子的简并性,DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变,生物体的性状可能发生改变,改变的性状对生物体的生存可能有害,可能有利,也可能既无害也无利。
提示 镰刀型细胞贫血症能够遗传,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传递给下一代。
3.[教材必修2 P81“旁栏思考”]在强烈的日光下要涂抹防晒霜,做X射线透视的医务人员要穿防护衣的生物学原理是什么?4.[教材必修2 P82“批判性思维”]基因突变的频率很低,但为何还能为生物进化提供原材料?
提示 紫外线和X射线易诱发基因突变,损伤细胞内的DNA。
提示 对于生物个体而言,发生自然突变的频率是很低的。但是,一个物种往往是由许多生物个体组成的,就整个物种来看,在漫长的进化历程中会产生大量的突变,其中有的突变是有利突变,对生物的进化有重要意义。因此,基因突变能够为生物进化提供原材料。
5.[教材必修2 P89“练习”拓展题1]为何用一定浓度的秋水仙素溶液处理二倍体西瓜幼苗的芽尖?6.[教材必修2 P96“技能应用”]用X射线照射野生型链孢霉使其不能在基本培养基上生长,但加入某种维生素则立即能生长,说明了什么?
提示 西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的部位,用秋水仙素处理会抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体,从而形成四倍体西瓜植株。
提示 说明了基因突变可能影响了酶的合成,从而影响了该种维生素的合成。
7.[教材必修2 P117“探究”讨论2]在自然选择过程中,直接受选择的是基因型还是表现型?为什么?8.[教材必修2 P123“正文内容”]捕食者的存在对物种多样性产生怎样的影响?
提示 是表现型。比如,天敌看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。
提示 捕食者往往优先捕食个体数量多的物种,为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加物种多样性。
1.深入理解三种可遗传变异“关键点”(1)基因“内部”发生改变或基因中脱氧核苷酸序列改变,产生“新基因”——基因突变(显微镜下不能观察到)
(2)基因内部未改变①基因层面
②染色体层面
2.着眼于四层面比较可遗传变异
3.“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体
单倍体
二倍
多倍
4.育种方案及其选择——依目标定方案
杂交
基因工程
诱变
【对点训练】
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　围绕变异类型及特点考查生命观念与科学思维能力1.(2020天津卷,7)一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞,其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是(　　)
A.基因突变B.同源染色体非姐妹染色单体交叉互换C.染色体变异D.非同源染色体自由组合
答案 B解析 由题干中四个精细胞中的基因与染色体的位置关系可知,D、d与T、t两对基因位于两对同源染色体上,正常情况下,一个基因型为DdTt的精原细胞可产生两两相同的四个精子,题中四个精细胞的基因组成分别为DT、Dt、dT、dt,可推测在形成精细胞的过程中,发生了同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换。
2.(不定项选择)(2021湖南邵阳月考)科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异。如下图所示,易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与多头染色体组成
正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列叙述正确的是(　　)A.上述变异只有染色体易位B.易位纯合公猪的初级精母细胞中含36条正常染色体C.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体D.易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子
答案 CD解析 图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异,A项错误;易位纯合公猪因为13号和17号染色体的易位,形成了一条易位染色体和残片,残片的丢失导致减少了两条染色体,故细胞内只有36条染色体,初级精母细胞中只存在36条染色体,其中两条为13号和17号染色体异常拼接成的异常染色体,B项错误;易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,它们在减数分裂过程中均不能形成正常四分体,其他正常染色体可以形成17个正常的四分体,因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体,C项正确;易位纯合公猪无正常13、17号染色体,而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,其有可能产生染色体组成正常的配子,D项正确。
3.如图为某二倍体动物细胞甲在有丝分裂和减数分裂过程中出现的三个细胞乙、丙、丁。有关叙述正确的是(　　)
A.图中乙细胞正在进行减数分裂,可能发生基因突变和基因重组B.乙细胞的子细胞含有4个染色体组,丙细胞连续分裂后的子细胞具有一个染色体组C.基因重组的发生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系D.丙细胞与丁细胞的变异类型相同
答案 C解析 图乙细胞为有丝分裂后期细胞,有丝分裂过程中不发生基因重组,A项错误;乙细胞含有4个染色体组,其产生的子细胞含有2个染色体组,B项错误;基因重组一般发生在减数第一次分裂,因此基因重组的发生与丙细胞有关,而与乙细胞无直接关系,C项正确;丙细胞发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组,而丁细胞发生的是染色体结构的变异(易位),D项错误。
▶角度2　变异原理在育种中的应用4.(2021浙江衢州质检)如图是某植物的多种育种方法途径,A~F是育种处理手段(其中E是射线处理),甲、乙、丙分别代表不同植株。分析以下说法错误的是(　　)
A.植株甲和植株丙是纯系植株,乙是具有新基因的种子或幼苗B.D和B过程可发生基因重组,F过程发生了染色体变异C.图中C、F过程都可用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗D.通过E形成乙的过程中,可能发生了基因突变或染色体变异
答案 C解析 植株甲是不断自交选育的纯种,植株丙是单倍体植株加倍后的纯系植株,乙是诱变育种得来的具有新基因的种子或幼苗,A项正确;D和B过程可发生基因重组(自由组合),F过程染色体加倍,发生了染色体变异,B项正确;单倍体不育,没有种子,图中C过程不能用秋水仙素处理种子,C项错误;通过E形成乙的过程(诱变育种)中,可能发生了基因突变或染色体变异,D项正确。
5.(2020全国卷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)用秋水仙素处理　(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)由题图可知,杂种一是由一粒小麦和斯氏麦草两种植物杂交得到的,虽然杂种一的体细胞中含有2个染色体组,但它们来自两个不同的物种,即体细胞中无同源染色体,不能进行正常的减数分裂,无法形成正常的生殖细胞,故杂种一是高度不育的。由题图可知,杂种二的体细胞中含有3个染色体组,是三倍体,每个染色体组均含7条染色体;普通小麦是由杂种二染色体加倍形成的多倍体,故普通小麦体细胞中含有42条染色体。与二倍体相比,多倍体的优点是营养物质含量高,茎秆粗壮,叶片、果实和种子都比较大等。(2)使植物细胞染色体加倍的人工方法有用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;用低温处理植物分生组织的细胞。(3)根据试题要求,应设计杂交育种方案获得纯合的抗病抗倒伏小麦,因为只有纯合子才能稳定遗传。杂交实验方案为:甲、乙两个品种杂交获得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。
题后归纳 不同育种方法的优劣势归纳
▶角度3　衍生点——育种方案的设计分析与评价6.西瓜消暑解渴,深受百姓喜爱,已知西瓜的染色体数目2n=22, 品种甲、乙都能稳定遗传,下图是几种育种方法流程图,据此判断以下说法不正确的是(　　)
A.⑦过程获得单倍体植株的原理是染色体变异B.①过程常用的试剂2是秋水仙素C.②过程获得无子西瓜B属于不可遗传变异D.③④的育种方式是杂交育种
答案 C解析 图中⑦过程获得单倍体植株的育种原理是染色体变异,A项正确;①过程为诱导染色体加倍过程,常用的试剂2是秋水仙素,B项正确;②过程获得无子西瓜B的原理为染色体变异,属于可遗传变异,C项错误;③④过程是杂交育种过程,D项正确。
7.有香味和耐盐碱是优良水稻品种的重要特征。水稻的无香味(A)和有香味(a)、耐盐碱(B)和不耐盐碱(b)是两对独立遗传的相对性状。某育种研究小组为培育纯合有香味耐盐碱水稻,采用了如图所示育种方法。请回答下列问题。
(1)图示中①过程表示的育种方法是　　　　　　　　。在①过程中需要处理大量种子,其原因是基因突变具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答2点)等特点。 (2)③过程采用的方法是　　　　　　　　。在过程④中,可用低温处理基因型为aB的幼苗,使其形成染色体数目加倍的细胞,细胞内染色体数目加倍的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)②→⑤过程采用的是杂交育种,杂交育种依据的原理是　　　　　　　。可用　　　　　　　法鉴定图中有香味耐盐碱植株是不是纯合子,若后代中未出现表现型为　　　　　　的个体,则为纯合子,反之,则为杂合子。 
答案 (1)诱变育种　不定向性、突变频率低、突变大多有害(其他合理答案也可)　(2)花药离体培养　低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,细胞不能分裂成两个子细胞　(3)基因重组　自交　有香味不耐盐碱
解析 (1)图中①过程表示的育种方法是诱变育种,诱变育种的原理是基因突变,基因突变具有随机性、不定向性、突变频率低和突变大多对个体有害等特点,因此诱变育种时需要处理大量种子。(2)③过程采用的方法是花药离体培养,④过程表示诱导单倍体染色体数目加倍,诱导染色体数目加倍时可用低温处理或秋水仙素处理,其原理都是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而形成染色体数目加倍的细胞。(3)②→⑤过程表示的育种方法是杂交育种,杂交育种依据的原理是基因重组。可用自交法鉴定图中有香味耐盐碱植株是不是纯合子,若自交后代中没有出现表现型为有香味不耐盐碱的个体,则为纯合子,反之则为杂合子。
题后点拨有关育种的两个易混点
▶角度4　衍生点——不同生物变异类型判断类方案设计8.某二倍体植物宽叶(M)对窄叶(m)为显性,红花(R)对白花(r)为显性。基因m、r的位置如图所示。一批窄叶白花植株经诱导产生了如图甲、乙、丙所示的突变。现有一株由纯种宽叶红花植株诱导得到的突变体,推测其体细胞内发生的变异与基因M无关,且为图甲、乙、丙所示变异类型中的一种,其他同源染色体数目及结构正常。现只有甲、乙、丙植株可供选择,请设计一代杂交实验确定该宽叶红花突变体的变异类型是图甲、乙、丙所示类型中的哪一种(注:各种基因型的配子活力相同,控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡)。
(1)图甲、乙、丙所示的变异类型依次是　　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　(请具体表述)。 (2)实验步骤:①  　。 ②观察、统计后代表现型及比例。
(3)结果预测:①若　　　　　　　　　　　　　　,则该宽叶红花突变体为图甲所示变异类型; ②若　　　　　　　　　　　　　　,则该宽叶红花突变体为图乙所示变异类型; ③若　　　　　　　　　　　　　　,则该宽叶红花突变体为图丙所示变异类型。 
答案 (1)基因突变　(染色体结构变异中的)缺失　染色体数目个别减少(变异)　(2)①用该突变体与乙植株杂交　(3)①后代的宽叶红花与宽叶白花植株之比为1∶1　②后代的宽叶红花与宽叶白花植株之比为2∶1　③后代宽叶红花与窄叶白花植株之比为2∶1
解析 (1)据图分析,纯种窄叶白花植株的基因型为mmrr,且两对基因位于一对同源染色体上。图甲中一条染色体上的r变成了R,发生了基因突变,属于显性突变;图乙中一条染色体上r所在的片段丢失,属于染色体结构变异中的缺失;图丙中一条染色体缺失,属于染色体数目的变异。(2)要通过一代杂交实验确定该宽叶红花突变体的变异类型是图甲、乙、丙所示类型中的哪一种,可以让该宽叶红花突变体与乙植株杂交,然后通过观察、统计后代表现型及比例进行判断。(3)①若后代的宽叶红花植株与宽叶白花植株之比为1∶1,说明该宽叶红花突变体为图甲所示变异类型;②若后代的宽叶红花植株与宽叶白花植株之比为2∶1(控制某一性状的基因都缺失时,幼胚死亡),说明该宽叶红花突变体为图乙所示变异类型;③若后代宽叶红花与窄叶白花植株之比为2∶1,则该宽叶红花突变体为图丙所示变异类型。
技法点拨解答本题的关键是根据图形分析和判断图甲、乙、丙所示变异类型是什么,以及对题中“由纯种宽叶红花植株诱导得到的突变体,推测其体细胞内发生的变异与基因M无关,且为图甲、乙、丙所示变异类型中的一种”这一信息的正确理解(如图所示)。
确定了该突变体可能的三种变异类型后,再设计实验,根据后代的表现型及其比例判断该宽叶红花突变体是哪一种变异类型。设计实验时,采取先假设是图甲、乙、丙所示变异类型中的某一种,然后让其与乙植株杂交,观察后代的表现型及比例即可。
题组二　易错防范——不失分1.真题速览(1)有关变异与育种的正误判断。①[2021浙江1月选考,T4]野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼,是由于某个染色体中发生了如下图所示变化,a、b、c表示该染色体中的不同片段。棒眼和超棒眼的变异类型均属于染色体结构变异中的“重复”。(　　)
√
②[2020海南卷,T13C]在动物精原细胞有丝分裂后期会发生基因重组。(　　)③[2020浙江1月选考,T4]某条染色体经处理后,其结构发生了如图所示的变化。这种染色体结构的变异属于倒位。(　　)
×
提示 有丝分裂过程不发生基因重组。
√
④[2019江苏卷,T4A]基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异。(　　)⑤[2019江苏卷,T4D]多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种。(　　)
×
提示 基因重组是生物变异的来源之一,可能会导致生物性状变异。
×
提示 产生的配子数不一定加倍。
⑥[2017江苏卷,T19B](题干信息说明:一株同源四倍体玉米的基因型为Aaaa,其异常联会形成的部分配子也可受精形成子代)自交后代会出现染色体数目变异的个体。(　　)⑦[2017天津卷,T4D](同源染色体中)非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异。(　　)
√
×
提示 交叉互换属于基因重组。
(2)[2020全国卷Ⅰ,T32]遗传学理论可用于指导农业生产实践,回答下列问题。①生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是　　　 　　。 ②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　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。 
①在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组　②控制新性状的基因是杂合的　通过自交筛选性状能稳定遗传的子代
2.易错辨析(1)有关变异类型的正误判断。①DNA复制时才能发生碱基对的增添、缺失或替换,导致基因突变。(　　)②基因重组多指不同基因型的雌雄配子之间随机结合过程中发生的基因重新组合过程。(　　)
×
提示 基因突变主要发生于DNA复制时期,但细胞在强大致变因素(例如强烈辐射)作用下,突变可发生于细胞生命历程的各个时期。
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提示 两种基因重组模式都是发生于减数分裂形成配子时,不是发生于精卵结合过程。
③染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化。(　　)④同源染色体之间交叉互换,不一定导致基因重组。(　　)⑤非同源染色体之间交换一部分片段,导致染色体结构变异。(　　)⑥染色体组整倍性、非整倍性变化必然导致基因种类的增减。(　　)
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√
提示 互换的片段所含基因也可能相同。
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提示 染色体组整倍性、非整倍性变化不产生新基因。
(2)有关育种方法的正误判断。①抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦,属于杂交育种。(　　)②用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,属于诱变育种。(　　)③水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种,属于单倍体育种。(　　)④可利用杂交育种方法由早熟不抗旱与晚熟不抗旱小麦品种培育早熟抗旱品种。(　　)
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√
√
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提示 亲代中无抗旱基因时,不可通过杂交育种获得抗旱性状。
易错点拨关注与基因突变相关的三个易错点
1.现代生物进化理论图解
基因库
基因
频率
自然选择学说
生态系统
2.明确隔离、物种形成与进化的关系
种群基因频率
生殖隔离　
自然选择
地理隔离
地理隔离
生物
无机环境
生物多样性
特别提醒加速生物进化的两大因素急剧变化的环境及有性生殖的出现,前者可加速基因频率的改变速度,后者的基因重组可产生更多的变异类型,为进化提供丰富的原材料,大大加快了生物进化的步伐。
3.关注生物进化的“三种关系”与“两个条件”
4.基因频率相关计算(1)通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的基因型频率,求A(a)的基因频率,则:A%=AA%+1/2×Aa%;a%=aa%+1/2×Aa%;或(2)X染色体上基因频率的计算X染色体上显性基因频率=(雌性显性纯合子个体数×2+雄性显性个体数+雌性杂合子个体数)/(雌性个体数×2+雄性个体数)。(3)根据遗传平衡定律计算若A%=p,a%=q,则:AA%=p2,aa%=q2,Aa%=　　　　。 
2pq
【对点训练】
题组一　精典对练——拿高分▶角度1　围绕生物进化理论考查生命观念与科学思维能力1.(2021河北卷,6)雄性缝蝇的求偶方式有:①向雌蝇提供食物;②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇;③把食物裹成丝球送给雌蝇;④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是(　　)A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖,是一种适应性行为B.④是一种仪式化行为,对缝蝇繁殖失去进化意义C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果D.④可能由③进化而来
答案 B解析 求偶时提供食物给雌蝇是一种适应性行为,A项正确;④仅送一个空丝球给雌蝇,也是一种适应,对缝蝇繁殖也有进化意义,B项错误;③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果,④可能由③进化而来,C、D两项正确。
2.(2021湖南卷,8)金鱼系野生鲫鱼经长期人工选育而成,是中国古代劳动人民智慧的结晶。现有形态多样、品种繁多的金鱼品系。自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代。下列叙述错误的是(　　)A.金鱼与野生鲫鱼属于同一物种B.人工选择使鲫鱼发生变异,产生多种形态C.鲫鱼进化成金鱼的过程中,有基因频率的改变D.人类的喜好影响了金鱼的进化方向
答案 B解析 由题干中信息“自然状态下,金鱼能与野生鲫鱼杂交产生可育后代”可知,金鱼与野生鲫鱼属于同一物种,A项正确;人工选择可以积累人类喜好的变异,淘汰人类不喜好的变异,只对金鱼的变异类型起选择作用,不能使金鱼发生变异,B项错误;种群进化的实质是种群基因频率的改变,因此,鲫鱼进化成金鱼的过程中,存在基因频率的改变,C项正确;人类的喜好可以通过人工选择来实现,使人类喜好的性状得以保留,因此,人工选择可以决定金鱼的进化方向,D项正确。
题后点拨人工选择与自然选择结果不同
3.某山地存在两种鸭跖草,品种a生长于悬崖底部,品种b生长于悬崖顶部,两者具有不同的表现型。在山地的某些坡度缓和的区域则存在大量a和b的杂交种c,下列相关叙述错误的是(　　)A.鸭跖草a和b的适应性特征是由地理隔离造成的B.突变和基因重组为鸭跖草a和b种群的进化提供原材料C.杂交种c繁殖形成种群,说明鸭跖草a、b属于同一物种D.鸭跖草a、b、c会与其捕食者以及无机环境共同进化
答案 A解析 生物适应性特征的形成是长期进化的结果,A项错误;生物进化的原材料是突变和基因重组,B项正确;鸭跖草a和b之间能进行传粉并产生可育后代,说明两个种群之间无生殖隔离,属于同一物种,C项正确;生物与生物,生物与无机环境之间相互影响,共同进化,D项正确。
▶角度2　种群基因频率及相关计算4.(不定项选择)(2021山东潍坊期末)实验室有一雌雄各半的蝴蝶种群,群体数量庞大,且所有个体自由交配多代,雄性中短口器个体(ZaZa)占比为1%。下列说法正确的是(　　)A.该种群中,短口器基因Za的基因频率为1%B.该种群中,短口器雌性个体占比为5%C.该种群长口器雄性个体中,杂合子占比为2/11D.该种群中所有的长口器、短口器基因构成该种群的基因库
答案 BC解析 由Za的基因频率等于基因型为ZaZa的比例开根号可知,该种群中,短口器基因Za的基因频率为10%,A项错误;该种群中,短口器雌性个体基因型为ZaW,ZaW的基因型频率=10%×1/2=5%,B项正确;该种群长口器雄性个体基因型有ZAZa、ZAZA两种,ZAZa的基因型频率=10%×90%×2=18%,ZAZA的基因型频率=90%×90%=81%,因此该种群长口器雄性个体中,杂合子ZAZa占比为18/99=2/11,C项正确;种群基因库的概念是种群中全部个体所含的全部基因,而长口器、短口器基因只是其中控制口器长短的基因,不能构成该种群的基因库,D项错误。
5.某处于遗传平衡的植物种群中,基因型为AA的个体占30%,基因型为Aa的个体占60%,该种群随机交配产生的子代中基因型为AA的比例、A基因频率和自交产生的子代中基因型为AA的比例、A基因频率的变化依次为(　　)A.增大、不变、不变、不变B.不变、不变、增大、不变C.增大、不变、增大、不变D.不变、增大、不变、增大
答案 C解析 该处于遗传平衡的植物种群中,基因型为AA的个体占30%,基因型为Aa的个体占60%,则基因型为aa的个体占10%,可得A基因的频率=30% +(1/2)×60%=60%,a的基因频率=10%+(1/2)×60%=40%,随机交配产生的子代中基因型为AA的比例为60%×60%=36%,基因型为Aa的比例为2×60%×40%=48%,随机交配后,A的基因频率是36%+(1/2)×48%=60%,因此该种群随机交配产生的后代中基因型为AA的比例增大,A基因频率不变。该种群自交产生的后代中AA=30%+(1/4)×60%=45%,Aa=(1/2)×60%=30%,自交后代中A的基因频率为45%+(1/2)×30%=60%,因此自交后代中基因型为AA的比例增大,A基因频率不变。
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、DdD.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 据图分析可知,深色囊鼠表现型在深色熔岩床区频率高,而在浅色岩P区和浅色岩Q区频率较低,因此,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,A项正确;浅色岩P区囊鼠的深色表现型频率(DD、Dd)为0.18,D基因的频率为0.1,设DD的频率为x,Dd的频率为y,则x+y=0.18,x+1/2y=0.1,则x=0.02,y=0.16,浅色岩P区囊鼠的杂合子频率为0.16,同理,深色熔岩床区囊鼠的杂合子(Dd)频率=0.5,与浅色岩P区相比,深色熔岩床区囊鼠的杂合子频率高,B项错误;囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性,因此,浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd,C项正确;浅色岩Q区隐性纯合子(dd)的频率=1-0.5=0.5,而浅色岩P区囊鼠的隐性纯合子(dd)的频率=1-0.18=0.82,因此,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。
7.(2021北京海淀期中)三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型(如图所示)。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三
▶角度3　衍生点——结合新情境考查共同进化与生物多样性形成
刺鱼进行几代杂交,形成一个实验种群,之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后,他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测,发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%,而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。结合上述材料,下列叙述正确的是(　　)
A.自然选择可以定向改变种群的基因频率,但不一定导致新物种的形成B.突变和基因重组使种群产生定向变异,为进化提供原材料C.溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种,两个物种间存在竞争关系D.溪流型三刺鱼与湖泊型三刺鱼之间发生共同进化
答案 A解析 自然选择可以定向改变种群的基因频率,种群基因频率发生改变即发生了进化,但不一定导致新物种形成。一般情况下,突变和基因重组是不定向的,两者均为生物进化提供原材料。由题干信息可知,湖泊型和溪流型三刺鱼能进行杂交形成一个实验种群,说明湖泊型和溪流型三刺鱼杂交能产生可育后代,二者是同一物种。共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,题述两种三刺鱼属于同一物种。
8.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遗传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 昆虫口器的不同长度是昆虫与具有花冠筒的植物共同进化的结果,A项错误;通过图示可知,不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒长度的植物花蜜,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项正确;各种昆虫口器长度差异体现了遗传多样性和物种多样性,C项正确;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,D项正确。
题后点拨(1)无机环境也是在进化的,如从不利于生物生存的地球原始大气到现在的大气也是进化的结果,生物的进化和无机环境的进化是相互影响的。(2)生物与生物之间是相互影响共同进化的,如植物花冠筒的深度与昆虫口器长度。
题组二　易错防范——不失分1.真题速览(1)有关生物进化的正误判断。①[2021浙江1月选考,T21D]某昆虫种群中,相对于生殖后期和生殖期,生殖前期个体获得的杀虫剂抗性遗传给后代的概率最大。(　　)②[2020浙江1月选考,T9B]昆虫种群翅的全部基因构成了该种群的基因库。(　　)
√
×
提示 昆虫种群全部基因构成该种群的基因库。
③[2019江苏卷,T6A]种群是生物进化的基本单位,种群内出现个体变异是普遍现象。(　　)④[2019江苏卷,T15D]锁阳因长期干旱定向产生了适应环境的突变,并被保留下来。(　　)
√
×
提示 干旱环境起的是选择作用。
⑤[2019海南卷,T25D](题干信息:假设在某岛屿上多年来总是存在一个约由m只狼组成的狼群、一个约由n只狼组成的狼群和若干只单独生活的狼)从岛上狼的数量相对稳定可推测岛上环境条件相对稳定。(　　)⑥[2018江苏卷,T19C](题干信息说明:由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中)不同森林斑块中的松鼠属于不同种群,存在生殖隔离。(　　)
√
×
提示 同一物种不同种群间不存在生殖隔离。
⑦[2018江苏卷,T19B](题干信息说明:由于农田的存在,某种松鼠被分隔在若干森林斑块中。人工生态通道可以起到将森林斑块彼此连接起来的作用)生态通道有利于保护该种松鼠遗传多样性。(　　)⑧[2017江苏卷,T7C]无论是自然选择还是人工选择作用,都能使种群基因频率发生定向改变。(　　)
√
√
(2)[2018全国卷Ⅰ,T29节选]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”,食性广的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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
协同进化(或答共同进化)　
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
易错点拨进化的基本单位是种群而不是个体。在生物繁衍过程中,个体有新老交替,基因却代代相传,而研究生物的进化时仅仅研究个体是否与环境相适应是不够的,还必须研究种群基因组成的变化。
2.易错辨析有关生物进化的正误判断。(1)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。(　　)(2)自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率。(　　)
×
提示 生物进化过程的实质是基因频率的改变。
√
(3)害虫抗药性增强,是因为杀虫剂刺激害虫产生抗药性,并在后代中不断积累。(　　)(4)物种的形成可以不经过隔离。(　　)(5)生物进化的方向与基因突变的方向一致。(　　)(6)在一个自然生态系统中,捕食者的存在不利于增加物种多样性。(　　)
×
提示 害虫的变异是不定向的,个体中本来就存在抗药性个体。
×
提示 物种的形成必须经过生殖隔离。
×
提示 基因突变是不定向的,自然选择决定生物进化的方向。
×
提示 捕食者的存在有利于生物多样性的形成。
(7)细菌在接触青霉素后才会产生抗药性的突变个体,青霉素的选择作用使其生存。(　　)(8)新物种的形成都必须先经过地理隔离然后才能形成生殖隔离。(　　)
×
提示 细菌在接触青霉素之前已经产生了抗药性的突变,青霉素发挥的是选择作用,在青霉素的选择作用下,能抵抗青霉素的细菌可生存。
×
提示 新物种的形成不一定经过地理隔离,如四倍体西瓜是二倍体西瓜幼苗用秋水仙素诱导形成的新物种。
大题分析与表达(三)　变异与育种类大题突破
【题型突破】[典例]玉米子粒黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因,已知无正常9号染色体的花粉不能参与受精作用。请结合相关知识分析回答下列问题。(1)现有基因型为Tt的黄色子粒植株甲,其细胞中9号染色体如图1所示。
①植株甲的变异类型属于　　　　　　　　。 ②为了验证植株甲的T基因位于正常染色体上还是异常染色体上,让其进行自交产生F1。如果F1表现型及比例为　　　　　　　　　　　　　　,则说明T基因位于异常染色体上。 (2)以植株甲为父本,正常的白色子粒植株为母本,杂交产生的F1中,发现了一株黄色子粒植株乙,其9号染色体及基因组成情况如图2所示。①该植株出现的原因应是　　　　　　　　　　　　　　未分离。 ②已知植株乙在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机移向细胞两极,并最终形成含1条或2条9号染色体的配子。若以植株乙为母本进行测交,植株乙可产生　　　　种基因型的配子,则子代的表现型及比例为　　　　　　　　　　。 
答案 (1)①缺失(染色体结构变异)　②黄色∶白色=1∶1　(2)①父本减数第一次分裂过程中同源染色体　②4　黄色∶白色=1∶1
思维模板
答题模板解答本类题目的难点和易错点在于图2所示的3条同源染色体在减数分裂时的随机分配以及相应个体产生配子的种类和比例的分析。除此类配子分析之外常考的易错点还有四倍体(AAaa)产生配子的状况分析,现归纳如下:
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。
【训练突破】1.中国水稻研究所的科研人员对杂交稻的无融合生殖(不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖过程)进行了研究,解决了杂交水稻一般需要每年都制种的问题。(1)上述水稻杂交种收获的种子种植后失去原杂交种的优良性状,导致水稻杂交种需要每年制种的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)有两个基因控制水稻无融合生殖过程:含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍;含基因P的植株产生的雌配子都不经过
图1
受精作用,直接发育成个体。雄配子的发育不受基因A、P的影响。用如图1所示杂交方案,获得了无融合生殖的个体。①子代中Ⅱ、Ⅲ分别自交后获得种子,则Ⅱ上所结种子胚的基因型是　　　　　　,Ⅲ上所结种子胚的染色体组数是　　　　　个。 ②理论上,子代Ⅳ作为母本能使子代保持母本基因型的原因是   　。
(3)我国科研人员利用基因编辑技术敲除了杂种水稻的4个相关基因,实现了杂种的无融合生殖(如图2所示)。用基因编辑技术敲除4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是 　。 
图2
(4)无融合技术应用于作物育种,可能会导致　　　　　多样性降低,存在生态隐患。 
答案 (1)具备优良性状的杂交种自交,其后代会发生性状分离　(2)①aP、ap　3　②Ⅳ作为母本,A保证产生雌配子的基因型为AaPp,P保证雌配子AaPp不经过受精作用,直接发育成个体,使子代保持母本基因型(AaPp) 　(3)使配子的染色体数目加倍,受精卵中精子来源的染色体消失　(4)遗传(基因)
解析 (1)具备优良性状的杂交种自交,其后代会发生性状分离,因此水稻杂交种需要每年制种用于生产。(2)①由题意知,含基因P的植株产生的雌配子都不经过受精作用,直接发育成个体,Ⅱ的基因型为aaPp,其产生的雌配子的基因型为aP、ap,则Ⅱ上所结种子胚的基因型为aP、ap。由题意知,含基因A的植株形成雌配子时,减数第一次分裂异常,导致雌配子染色体数目加倍,雄配子发育不受基因A、P的影响,Ⅲ的基因型为Aapp,其产生的雌配子的基因型为Aapp,产生的雄配子的基因型为Ap、ap,Ⅲ上所结种子胚的染色体组数为3个。②Ⅳ(AaPp)作为母本,A保证产生雌配子的基因型为AaPp,P保证雌配子AaPp不经过受精作用,直接发育成个体,使子代保持母本基因型(AaPp)。
(3)据图分析,科研人员利用基因编辑技术敲除4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂产生的配子染色体数目加倍,受精卵中来源于父本的染色体消失。(4)无融合技术应用于作物育种,可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势,但也会导致遗传(基因)多样性降低,存在生态隐患。
2.(2021湖南长沙月考)果蝇的精原细胞要经过精确的四次有丝分裂之后,才能启动减数分裂形成初级精母细胞。某科研团队致力于研究有丝分裂向减数分裂转化的调控机制,用EMS诱变筛选,发现了果蝇tut突变体,其精原细胞不能停止有丝分裂,而出现精原细胞过度增殖的表现型。(1)为探究tut突变体的遗传特性,研究人员做了杂交实验,结果如下图所示。
精原细胞过度增殖的原因是　　　　基因发生突变。上述实验结果不足以证明此性状的遗传遵循基因的分离定律,请设计杂交实验验证其遗传遵循基因的分离定律(要求简要写出实验方案和结果):　　　　　　　　　　　。 
(2)经过文献查阅,发现已报道有bgcn隐性突变体与tut突变体的表现型一致,研究人员为探究tut突变体的突变基因是否就是bgcn突变体的突变基因,进行了如下实验。
实验结论:　　　　　　,判断理由:　　　　　　　　　　　　　。 (3)研究人员采用缺失定位法对tut突变体的突变基因进行染色体定位:将一条染色体缺失某片段的果蝇(缺失突变体)与tut突变体杂交,若F1出现过度增殖,则说明　　　　　　　　。 
答案 (1)原癌基因和抑癌　F1与tut突变体杂交,后代的性状及其分离比为正常有丝分裂∶过度增殖=1∶1　(2)tut突变体的突变基因与bgcn突变体的突变基因不是同一个基因　tut突变体与bgcn突变体杂交,F1为正常表现型,F2性状分离比为9∶7,为9∶3∶3∶1的变式,符合基因自由组合定律,说明这两个突变体的突变基因不是同一个基因,且分别在两对同源染色体上　(3)tut突变体的突变基因位于该果蝇的染色体缺失片段上
解析 (1)精原细胞不能停止有丝分裂,而出现过度增殖的现象,这属于癌细胞的特点,原因在于原癌基因和抑癌基因发生突变。若此性状的遗传遵循基因的分离定律,假设显性基因为A,隐性基因为a,则F1的基因型为Aa,tut突变体的基因型为aa,则F1与tut突变体杂交后代的性状及其分离比为正常有丝分裂∶过度增殖=1∶1。(2)tut突变体与bgcn突变体杂交,F1为正常表现型,F2性状分离比为9∶7,符合基因自由组合定律,假设tut突变体的基因型为aaBB,bgcn突变体的基因型为AAbb,则F1的基因型为AaBb,F1中雌雄果蝇杂交,因为tut突变体和bgcn突变体的性状一样,所以F2中正常有丝分裂∶过度增殖=9∶7,说明这两个突变体的突变基因不是同一个基因,且分别在两对同源染色体上。(3)第(1)问中将tut突变体与野生型果蝇杂交,F1表现为正常有丝分裂,但与缺失突变体杂交,F1出现过度增殖,则说明tut突变体的突变基因位于该果蝇的染色体缺失片段上。
热考主题微网(五)农作物育种与产量提升
【微网建构】
【考向探析】“民以食为天。”粮食与种子问题自始至终是最重要的国计民生问题。习近平总书记十分关心我国粮食生产与安全,“靠中国种子来保障中国粮食安全”是习总书记的重要嘱托,保障粮食安全必须把种子牢牢攥在自己手中,要坚持农业科技自立自强,从培育好种子做起,加强良种技术攻关,依靠种子确保粮食产量与安全。因此,当今高考必会与时俱进,牢牢贯彻种子、粮食生产与安全理念,切入相关原理,探索良种培育与产量提升途径或方法,这将是新高考的重要命题。
【真题感悟】1.(2020全国卷Ⅰ,32)遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题。(1)生物体进行有性生殖形成配子的过程中,在不发生染色体结构变异的情况下,产生基因重新组合的途径有两条,分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)在减数分裂过程中,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因自由组合;同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组　(2)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
2.(2020全国卷Ⅰ,30)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是　　　　,选择这两种作物的理由是　 　。 
答案 A和C　作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用解析 不同株高的农作物间作可避免相互遮挡,且植株高的农作物接收的光照多,光饱和点应较高,植株矮的农作物接收的光照少,光饱和点应较低。结合表中信息可知,A和C符合条件。
【专项集训】1.下列实践活动包含的育种方法及育种原理,叙述正确的是(　　)A.自然条件下,三倍体与二倍体能进行杂交并产生可育后代B.将番茄和马铃薯杂交后得到F1,取其花粉,进行花药离体培养可获得番茄—马铃薯杂种植株C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株,这应用了基因重组的原理D.二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株与原植株属于一个物种
答案 C解析 自然条件下,三倍体不能进行正常的减数分裂,不能产生配子,故三倍体与二倍体不能进行杂交,更不能产生可育后代,A项错误。番茄、马铃薯为不同物种,不同物种间存在生殖隔离,不能杂交或杂交产生的后代不育,B项错误。将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株,这属于基因工程育种,基因工程育种的原理为基因重组,C项正确。二倍体植株幼苗经秋水仙素处理发育成的四倍体植株与原植株杂交产生的三倍体不育,它们之间存在生殖隔离,不属于一个物种,D项错误。
2.马铃薯为世界第四大重要的粮食作物,推动马铃薯产业发展对保障国家粮食安全有着极其重要的意义。中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队等发起了“优薯计划”,旨在用二倍体杂种代替同源四倍体,提高育种效率,缩短育种年限,并用种子替代薯块,目前已完成了杂合二倍体马铃薯品系RH的全基因组序列的测定。下列说法正确的是(　　)A.通过薯块进行无性繁殖产生马铃薯幼苗的过程中存在基因重组B.测定二倍体马铃薯全基因组序列时不需要测定其细胞中所有染色体C.马铃薯的单倍体细胞中不可能有同源染色体D.通过杂交育种可以降低后代变异的可能性
答案 B解析 减数分裂过程中会发生基因重组,通过薯块进行无性繁殖产生马铃薯幼苗的过程中并不进行减数分裂,故不存在基因重组,A项错误。对二倍体马铃薯进行全基因组测序时不需要测定其细胞中所有染色体,测定无性染色体的二倍体或多倍体基因组序列时,只需测定一个染色体组中的染色体即可,B项正确。同源四倍体马铃薯的单倍体细胞中含有两个染色体组,故马铃薯的单倍体细胞中也可能有同源染色体,C项错误。杂交育种的原理是基因重组,基因重组可以产生新的性状组合,将会增大后代变异的可能性,D项错误。
3.(2021河南南阳期末)农业生产中,勤劳的人们积累了大量的农业种植经验。回答下列问题。(1)“正其行,通其风”,“正行”“通风”主要是通过适当增加作物生长环境中的　　　　　　来提高作物的光合作用强度。 (2)“合理灌溉”的目的是既要满足作物对水分的需要又要避免浪费。水可参与植物细胞线粒体中的　　　　　　　　　　　　和叶绿体类囊体膜上的　　　　　　　　等生理过程。作物长时间水淹会出现烂根的原因是　    
(3)“合理施肥”的目的是既要满足作物对矿质元素的需要又要避免浪费。田间所施肥料中常需含有适量的N、P、K等元素,其中N可参与　　　　　　　(答出两项即可)的合成,这些物质参与光合作用暗反应阶段C3的还原。K+有增强植物体运输糖类等有机物的能力。为探究无土栽培油菜的光合作用最适K+浓度和最适温度,研究人员在温室中做了以下5组实验,除表格所给条件外,其他条件均相同且适宜。于中午12:30测定各组叶片的光合速率,各组实验处理及结果如表所示: 
注:每组实验均重复10次,实验数据取平均值。
①该实验的自变量是　　　　　　　　。 ②根据上述实验结果,能否判断在K+浓度为8 mmol/L时无土栽培油菜光合作用的最适温度?　　　　,原因是　   
答案 (1)CO2浓度　(2)有氧呼吸第二阶段　水的光解　作物长时间处于水淹环境,根部细胞因缺氧进行无氧呼吸,产生的酒精对根部细胞有毒害作用,导致作物烂根　(3)NADPH、ATP(合理即可)　K+浓度和温度　不能　实验数据过少,只能确定其光合作用的适宜温度范围为22~28 ℃,不能确定其最适温度
解析 (1)“正其行,通其风”的主要目的是增加环境中的CO2浓度,从而提高光合速率。(2)在有氧呼吸过程中,水参与第二阶段的反应。在光合作用的光反应阶段,水的光解能产生氧气和[H]。若作物长期处于水淹环境,根细胞因缺氧而进行无氧呼吸,会产生酒精等有害物质,导致作物烂根。(3)很多物质含有N,参与光合作用暗反应阶段C3的还原的含N物质有NADPH、ATP等。①本实验的目的是探究无土栽培油菜的光合作用最适K+浓度和最适温度,因此自变量包括K+浓度和温度。②据表格数据可知,当K+浓度为8 mmol/L时,25 ℃对应的光合速率最大,因此适宜温度范围为22~28 ℃,需要进一步缩小温度梯度才能确定最适温度。
4.(2021山西模拟)粮食问题始终是全人类所面临的基本问题。我们在注意节约粮食的同时,更要发展现代农业,实现粮食的稳产高产。回答以下有关农业生产的问题。(1)合理密植可使大田作物得到良好的通风,进而为作物的光合作用提供充足的　　　　以有利于其在叶绿体基质中直接生成更多的　　　　　　　　。 (2)冬季大棚已经得到普及,保证了人们冬季的“菜篮子”,其目的主要是解决影响植物生长的　　　　(影响因素)条件。提高大棚作物产量的措施有　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出两条)。 (3)今年的棉田,明年不种棉花,今年的瓜田,明年换种其他作物。从生态学角度分析这样做的理由是　　　　　　　　　　　(答出两点)。 
答案 (1)CO2　三碳化合物(C3)　(2)温度　适当增加CO2浓度、合理施肥等　(3)可降低发生病虫害的机会、可提高对土壤无机盐的利用率
5.农田种植的玉米是一种单性花、雌雄同株的作物,受粉期可以同株异花受粉(自交),也可以异株异花受粉(杂交)。回答下列问题。(1)甜玉米比普通玉米蔗糖含量高,主要由基因d控制,基因D对基因d完全显性,位于9号染色体上;基因e对基因d起增强效应,可形成甜度更高的玉米,增强效应的具体表现是:ee使蔗糖含量提高100%(非常甜),Ee提高25%(比较甜),EE则无效。研究者用杂合子普通玉米(DdEe)与非常甜玉米(ddee)杂交,取所结的籽粒测定蔗糖的含量,结果子代的表现型仅有普通玉米和非常甜玉米两种,且数量大致相等,对此结果的合理解释是　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)为了提高玉米的产量,在农业生产中玉米使用的都是杂交种,但是杂种玉米的性状不能稳定遗传,因此农民每年都需要购买玉米杂交种。现有长果穗(A)白粒(b)和短果穗(a)黄粒(B)两个玉米杂合子品种,为了达到长期培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种玉米的目的,请设计合理的快速育种方案(要求用遗传图解并附简要文字说明)。
答案 (1)两对基因同在9号染色体上,而且D、E基因在一条染色体上(2)
解析 (1)研究者用杂合子普通玉米(DdEe)与非常甜玉米(ddee)杂交,DdEe×ddee属于测交实验,子代的表现型仅有普通玉米和非常甜玉米两种,且数量大致相等,说明普通玉米(DdEe)只产生DE、de两种且数量相等的配子,进一步推测两对等位基因不遵循基因的自由组合定律,可能是两对基因同在9号染色体上,而且D、E基因在一条染色体上。(2)分析育种目标“培育长果穗黄粒(AaBb)杂交种”,条件是快速育种,所以应采取单倍体育种方法。