1、专题9遗传变异、育种与进化【高考这样考】1.(2015江苏高考T102分)甲、乙为两种果蝇(2n)，下图为这两种果蝇的各一个染色体组，下列叙述正确的是()DA.甲、乙杂交产生的F1减数分裂都正常B.甲发生染色体交叉互换形成了乙C.甲、乙1号染色体上的基因排列顺序相同D.图示染色体结构变异可为生物进化提供原材料2.(2014四川高考T56分)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3
2、6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B【考纲考频】1.基因重组及其意义(5年4考)2.基因突变的特征和原因(5年19考)3.染色体结构变异和数目变异(5年12考)4.生物变异在育种上的应用(5年13考)5.转基因食品的安全(5年2考)6.现代生物进化理论的主要内容(5年11考)7.生物进化与生物多样性的形成(5年6考)【考查特点】1.基因突变：主要考查基因突变的实质、显隐性突变的判断、基因突变对生物性状的影响、基因突变的意义。试题以选择题为主。2.染色体变异：主要考查染色体结构变异的类型、单体或三体的特殊遗传规律，常与
3、遗传规律结合考查。试题多为非选择题。3.育种：主要考查育种方式的原理、过程及其优缺点。常结合遗传图解考查。试题多为非选择题。4.现代生物进化理论：主要考查进化的实质、内容、基因频率的计算、共同进化等。试题多为选择题。一、可遗传变异的种类1.基因突变：(1)实质：基因中碱基对的_、_或_。(2)意义：产生新基因，是生物变异的_。增添 缺失 替换 根本来源 2.基因重组：(1)实质：_的交叉互换和_的自由组合。(2)意义：产生新的_，导致重组性状出现，是形成生物多样性的重要原因。同源染色体中非姐妹染色单体 非同源染色体上非等位基因 基因型 3.染色体变异：(1)染色体结构变异：包括染色体片段的_、
4、_、_、_4种类型。(2)染色体数目变异。个别染色体增减，如_。染色体组成倍增减，分为单倍体、二倍体、多倍体。缺失 增加 倒位 易位 21三体综合征 二、育种方法连线育种方法、育种原理和育种优点三、现代生物进化理论的“三、三、两”突变和基因重组自然选择隔离地理隔离基因频率生殖隔离考点一 生物的变异【典例1】(2015江苏高考T15)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是()A.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B.X射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异C.通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变D.观察白花植株自交后代的性状
5、，可确定是否是可遗传变异A【解题技法】A项：生物的变异是_(填“定向”或“不定向”)的，其有利还是有害是由环境决定的，A项错误。B项：X射线可引起基因中碱基对的_、_或_，也能引起染色体的结构变异，B项正确。C项：判断白花性状的显隐性，可采用的方案是让白花植株与紫花植株杂交，C项正确。D项：若白花植株自交后代全为紫花植株，说明该性状是_的变异，D项正确。不定向 增添 缺失 替换 不可遗传【知识方法误区】变异种类的判断方法：(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换：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
6、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。分子水平：基因突变、基因重组属于分子水平的变化，在光学显微镜下观察不到。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)“两看”法界定二倍体、多倍体、单倍体。【题组过关】1.(2015全国卷)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【解题指导】(1)题目关键信息：“
7、缺失”“数目增加”“数目成倍增加”“增加某一片段”。(2)关键知识：染色体“增加某一片段”及“缺失”是染色体结构变异，而染色体“数目增加”或“数目成倍增加”是染色体数目变异。【解析】选A。本题考查人类遗传病的类型及原因。猫叫综合征是患者第5号染色体部分缺失引起的，属于染色体结构变异，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，故A正确，B、C、D错误。【加固训练】(2014江苏高考)下列关于染色体变异的叙述，正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B.染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C.染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘
8、杂交不育，培育出作物新类型【解题指导】关键知识：染色体结构变异、多倍体育种。【解析】选D。本题考查染色体结构和数目变异。染色体变异导致生物性状的改变包括有利和不利变异，是否有利取决于能否更好地适应环境，与基因表达水平的提高无直接联系，所以A选项错误。染色体缺失也有可能导致隐性基因丢失，不利于隐性基因的表达，所以B选项错误。染色体易位不改变基因的数量，但有可能会影响基因的表达，从而导致生物的性状发生改变，所以C选项错误。远缘杂交获得杂种，其染色体可能无法联会而导致不育，经秋水仙素等诱导成可育的异源多倍体从而培育出作物新品种类型，故D选项正确。2.(2014浙江高考)除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗
9、性突变体，且敏感基因与抗性基因是一对等位基因。下列叙述正确的是()A.突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因B.突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型C.突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型D.抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链【解题指导】(1)题干关键词：“抗性突变体”“敏感基因与抗性基因是一对等位基因”。(2)隐含信息：基因突变的原因、染色体变异的类型。【解析】选A。本题主要考查基因突变及染色体变异的相关知识。A项中，由于敏感基因与抗性基因是1对等位基因，所以经诱变后，显性的敏感
10、基因随染色体片段的缺失而消失，剩下的是隐性的抗性基因，故正确。B项中，1对同源染色体的片段都缺失属于染色体变异，其概率极低，已经缺失的片段不可能再恢复，故错误。C项中，突变体若为基因突变所致，因突变具有不定向性，再经诱变具有恢复的可能，故错误。D项中，敏感基因中的单个碱基对发生替换，导致该基因发生突变，可能使控制的肽链提前终止或者延长，不一定是不能编码蛋白质，故D项错误。【知识总结】变异对生物的影响(1)基因突变对性状的影响。替换：只改变1个密码子。增添：插入位置前不影响，影响插入点及其后的序列。缺失：缺失位置前不影响，影响缺失点及其后的序列。(2)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响。基因突
11、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。基因重组不改变基因的种类，也不改变基因的数量，但改变基因间组合搭配方式即改变基因型。染色体变异改变基因的种类、数量或基因的排列顺序。3.(2015海南高考)回答下列关于遗传和变异的问题：(1)高等动物在产生精子或卵细胞的过程中，位于非同源染色体上的基因之间会发生，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生，这两种情况都有可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2)假设某物种的染色体数目为2n，在其减数分裂过程中，会出现不同的细胞，甲、乙2个模式图仅表示出了Aa、Bb基因所在的常染色体，那么，图甲表示的是(填“初级精母细胞”“
12、次级精母细胞”或“精细胞”)，图乙表示的是(填“初级精母细胞”“次级精母细胞”或“精细胞”)。(3)某植物的染色体数目为2n，其产生的花粉经培养可得到单倍体植株。单倍体是指。【解析】本题考查变异和细胞分裂图像识别的有关知识。(1)基因重组主要发生在高等动物配子形成过程中。精子或卵细胞的形成过程中，在减数第一次分裂后期，位于非同源染色体上的基因会发生自由组合；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生交换(交叉互换)，这两种情况都可能导致基因重组，从而产生基因组成不同的配子。(2)根据题意，该物种染色体数目为2n，图甲细胞内染色体数目为2n且存在同源染色体，并含有姐妹染色单体
13、，故可判断图甲表示初级精母细胞；而图乙中没有同源染色体，也无染色单体，表示精细胞。(3)单倍体是指体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体。答案：(1)自由组合 交换(2)初级精母细胞 精细胞(3)体细胞内含有本物种配子染色体数目的个体考点二 变异原理在育种实践中的应用【典例2】(2014安徽高考T31)香味性状是优质水稻品种的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，其香味性状的表现是因为_，导致香味物质积累。a基因纯合，参与香味物质代谢的某种酶缺失(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传。抗病(B)对感病(b)为显性。为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感
14、病与无香味抗病植株杂交的统计结果如下图所示，则两个亲代的基因型是_。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为_。Aabb、AaBb3/64(3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合理的解释：_；_。(4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成_，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的_。若要获得二倍体植株，应在_时期用秋水仙素进行诱导处理。某一雌配子形成时，A基因突变为a基因 某一雌配子形成时，含A基因的染色体片段缺失 愈伤组织 全部遗传信息 幼苗【解题技法】(1)根据“
15、导致香味物质积累”可逆推其原因是香味物质由于_而不能分解。(2)根据子代性状及比例可逆推亲代基因型。(3)能稳定遗传的有香味抗病植株基因型为_，根据亲代基因型推算所求比例。(4)根据亲代性状和子代性状可逆推亲代中的_在产生配子时发生的变异。(5)根据单倍体的特点_可直接判断秋水仙素处理时期。缺乏某种酶aaBB 母本 植株弱小，高度不育【知识方法误区】1.育种方案的选择方法：(1)种内关系(无生殖隔离)。欲获得从未有过的性状诱变育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优势组合)杂交育种，如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗
16、倒伏的“双抗”品系。欲增大原品种效应多倍体育种，如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体”，进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜”。欲缩短获得“纯合子”时间单倍体育种(常针对优良性状受显性基因控制者)，如获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。(2)种间关系(有生殖隔离)。细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组，如将白菜、甘蓝细胞诱导“体细胞杂交”形成杂种细胞，进而培育为杂种植株。分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的“目的基因”导入另一生物体内，从而实现基因重组(外源基因的表达)，如将苏云金芽孢杆菌的“抗虫基因”导入棉花细胞，培育成“抗虫棉”。2.育种过程中的认识误区：
17、(1)诱变育种：可以提高基因突变频率，但不能决定基因突变的方向，所以需要大量处理实验材料。(2)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，应在秋水仙素处理后对各种纯合子进行选择，而不能选择花粉或单倍体，因为花粉不表现相关性状，单倍体植株弱小，高度不育，也难以表现相关性状。(3)多倍体育种：若处理幼苗，得到的整个植株并不是所有细胞染色体数目均加倍，根部细胞一般仍保持正常染色体数目。【题组过关】1.(2015洛阳二模)下图为普通小麦的培育过程。据图判断下列说法正确的是()A.普通小麦的单倍体中含有一个染色体组，共7条染色体B.将配子直接培养成单倍体的过程称为单倍体育种C.二粒小
18、麦和普通小麦均能通过自交产生可育种子D.染色体加倍只能通过秋水仙素处理萌发的种子实现【解析】选C。普通小麦是六倍体，其单倍体内含有21条染色体，每个染色体组中含有7条形状、大小不同的染色体；将配子直接培养成单倍体的过程只是单倍体育种的一个环节；二粒小麦和普通小麦细胞内均含有同源染色体，均能通过自交产生可育种子；使染色体加倍除可利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗外，也可以对其进行低温处理。【易错提醒】本题易错选A。错因在于未能正确判断二粒小麦和普通小麦中染色体组数。据图可知，一粒小麦和山羊草杂交的F1含有2个染色体组，但2个染色体组来自不同的物种，加倍后的二粒小麦应含有4个染色体组。同理普通小麦含
19、有6个染色体组。【加固训练】染色体部分缺失在育种方面有重要作用。下图所示为育种专家对棉花品种的培育过程，相关叙述错误的是()A.太空育种依据的原理主要是基因突变B.粉红棉M的出现是染色体缺失的结果C.深红棉S与白色棉N杂交产生深红棉的概率为1/4D.粉红棉M自交产生白色棉N的概率为1/4【解析】选C。太空育种的原理主要是基因突变，可以产生新的基因。由图可知，粉红棉M是由于染色体缺失了一段形成的。若用b-表示染色体缺失的基因，则bbb-b-bb-(全部为粉红棉)。粉红棉bb-自交，产生白色棉b-b-的概率为1/4。【规律技法】显隐性突变的判断让突变个体与原有类型杂交，观察后代是否出现突变性状，若
20、出现则为显性突变，否则为隐性突变。2.(2014江苏高考)下图是高产糖化酶菌株的育种过程，有关叙述错误的是()A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高【解题指导】隐含知识：该菌株能形成糖化酶，则一定是真核生物，因为蛋白质的糖化是在内质网中完成的，所以该菌株能发生染色体变异。【解析】选D。本题考查基因突变的特点和诱变育种过程。图示育种过程为诱变育种，由于基因突变是不定向的，该过程获得的高产菌株不一定符合生产的要求，A正确；X射线处理既可以引起基因突变，也
21、可能导致染色体变异，B正确；上图筛选高产菌株的过程是定向选择符合人类特定要求菌株的过程，C正确；相同的射线每轮诱变相关基因的突变率不会明显提高，因为每轮诱变的不一定是相同基因，故D错误。3.(2015昆明一模)下图中，甲、乙表示水稻的两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，表示培育水稻新品种的过程，有关说法错误的是()A.过程简便，但培育周期长B.和的变异都发生于有丝分裂间期C.过程常用的方法是花药离体培养D.过程与过程的原理相同【解析】选B。是杂交育种，过程简便，但培育周期长，A正确；是基因重组，发生于减数分裂过程中，B错误；培育单倍体植株常用的方法是花药离体培养
22、，C正确；过程与过程的原理相同，都是染色体变异，D正确。【加固训练】(2015南昌二模)科研工作者将基因型为Bb的某植物幼苗用秋水仙素处理，使其成为四倍体；再将该四倍体产生的配子进行离体培养成幼苗后再用秋水仙素处理使之染色体加倍。依据上述材料，你认为正确的判断组合是()最终获得的后代有2种表现型和3种基因型上述育种方式包含了多倍体育种和单倍体育种最终获得的后代都是纯合子第二次秋水仙素处理后得到的植株是可育的A.B.C.D.【解析】选B。第一次处理获得的四倍体基因型为BBbb，其产生的配子有3种基因型，即BB、Bb和bb，离体培养后再经过秋水仙素处理形成的四倍体基因型为BBBB、BBbb、bbb
23、b，共有2种表现型。该育种方式包括多倍体育种和单倍体育种，第二次秋水仙素处理获得的植株是可育的。4.(2015浙江高考改编)某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制，抗病为显性；茎的高度由两对独立遗传的基因(D、d，E、e)控制，同时含有D和E表现为矮茎，只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：(1)自然状态下该植物一般都是合子。(2)若采用诱变育种，在射线处理时，需要处理大量种子，其原因是基因突变具有、稀有性和有害性这三个特点。(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在
24、F2等分离世代中抗病矮茎个体，再经连续自交等手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F1在自然状态下繁殖，则理论上，F2的表现型及其比例为。(4)若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有。请用遗传图解表示其过程(说明：选育结果只需写出所选育品种的基因型、表现型及其比例)。【解析】本题考查基因的自由组合定律、基因突变的特征以及育种的方法。(1)该植物为自花且闭花授粉植物，一般情况下其植株大多为纯合子。(2)诱变育种时用射线处理利用的原理是基因突变，由于基因突变具有多方向性、稀有性以及有害性三个特点，故需要处理
25、大量种子，以获得所需品种。(3)如采用杂交育种的方式，将上述两个亲本杂交，即rrDDEERRddeeF1(RrDdEe)，在F1自交所得的F2中选出抗病矮茎个体(R_D_E_)，再通过连续自交及逐代淘汰的手段，最终获得能稳定遗传的抗病矮茎品种(RRDDEE)。一般情况下，控制性状的基因数越多，需进行多次的自交和筛选操作才能得到所需的纯合品种。若只考虑茎的高度，F1(DdEe)在自然状态下繁殖即自交后，F2中表现型及比例为9矮茎(9D_E_)6中茎(3D_ee、3ddE_)1高茎(1ddee)。(4)若采用单倍体育种的方式获得所需品种，首先需要将花药(粉)进行离体培养，得到单倍体，然后使用秋水仙
26、素对其进行处理使其染色体数目加倍，该过程涉及的原理有基因重组和染色体变异。答案：(1)纯(2)多方向性(3)选择 纯合化 年限越长 矮茎中茎高茎=961(4)基因重组和染色体变异遗传图解如下：5.(2015武汉二模)家蚕是二倍体生物，含56条染色体，ZZ为雄性，ZW为雌性。幼蚕体色中的有斑纹和无斑纹性状分别由号染色体上的A和a基因控制。雄蚕由于吐丝多，丝的质量好，更受蚕农青睐，但在幼蚕阶段，雌雄不易区分。于是，科学家采用如下图所示的方法培育出了“限性斑纹雌蚕”来解决这个问题。请回答：(1)要研究家蚕的基因组，需要测定家蚕条染色体上DNA的碱基序列。(2)图中变异家蚕的“变异类型”属于，由变异家
27、蚕培育出限性斑纹雌蚕所采用的育种方法是。图中的限性斑纹雌蚕的基因型为。(3)在生产中，可利用一些杂交组合通过一代杂交实验培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代，从而淘汰雌蚕，保留雄蚕。请写出这样的杂交组合的基因型：(雌蚕基因型写在前面)。【解析】(1)由家蚕是二倍体生物，含56条染色体，可以推测出家蚕的一个染色体组含有28条染色体，由于有性染色体，则一个基因组中染色体数目=一个染色体组染色体数目+1=29。(2)由图示可知，家蚕的变异属于非同源染色体之间的易位，属于染色体结构变异。由变异家蚕培育出限性斑纹雌蚕利用的是杂交育种。图中的限性斑纹雌蚕的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑纹雌蚕和无斑纹
28、雄蚕杂交，其后代中无斑纹的都是雄蚕，有斑纹的都是雌蚕。答案：(1)29(2)染色体结构变异 杂交育种 aaZWA(3)aaZWA、aaZZ6.下图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图，请结合所学知识分析下列相关问题：(1)上图两种育种方法都涉及的变异原理是。(2)生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的育种方法。若想大幅度改良生物的性状，则应选择的育种方法是；若想定向改造生物性状，则应选择的育种方法是；若想创造一个新物种，则应选择的育种方法是。(以上答案从下列各项中选取)A.杂交育种B.诱变育种C.单倍体育种D.多倍体育种E.基因工程育种(3)现有一个育种站，想利用基因型分别是AAbb
29、和aaBB的两品种培育出基因型为aabb的新品种，若从上图中选择出最简捷的育种方法，应该选择。(4)图中利用常规育种方法培育基因型为AABB的新品种时，在培育过程中，需要从代开始进行选择，原因是；在该次选择过程中需要淘汰的植株数约占总数的。【解析】(1)根据图解可知，常规育种就是杂交育种，常规育种利用的变异原理是基因重组，单倍体育种利用的变异原理是基因重组(亲代杂交获得F1的过程)和染色体变异。(2)根据不同育种方法的特点可知，可大幅度改良生物性状的育种方法是诱变育种；能定向改造生物性状的育种方法是基因工程育种；能创造新物种的育种方法是多倍体育种，如八倍体小黑麦就是我国科学家创造的新物种。(3
30、)由于得到基因型为aabb的个体不需要经过连续自交、选择纯合子的过程，因此最简捷的育种方法应该是图中的常规育种。(4)在常规育种(杂交育种)过程中，由于F2开始出现性状分离，因此需要从F2开始进行选择；又由于F2的性状分离比为9331，其中符合条件保留下来的植株的基因型为A_B_，占总数的9/16，则淘汰的植株占总数的7/16。答案：(1)基因重组(2)BED(3)常规育种(4)子二 F2(子二代)出现了性状分离(其他答案合理即可)7/16考点三 生物的进化【典例3】(2014北京高考T4)为控制野兔种群数量，澳洲引入一种主要由蚊子传播的兔病毒。引入初期强毒性病毒比例最高，兔被强毒性病毒感染后
31、很快死亡，致兔种群数量大幅下降。兔被中毒性病毒感染后可存活一段时间。几年后中毒性病毒比例最高，兔种群数量维持在低水平。由此无法推断出()A.病毒感染对兔种群的抗性具有选择作用B.毒性过强不利于维持病毒与兔的寄生关系C.中毒性病毒比例升高是因为兔抗病毒能力下降所致D.蚊子在兔和病毒之间的协同(共同)进化过程中发挥了作用C【解题技法】A项：在病毒与兔的共同进化中，兔进化的方向由_决定。B项：病毒毒性过强可能导致_，使病毒无寄居之所。C项：在病毒与兔的相互选择作用下，能够保存下来的病毒类型和兔类型分别是_病毒和_兔。D项：病毒和兔之间的种间关系是_，蚊子与兔之间的种间关系是_。病毒 兔全部死亡 中毒
32、性 高抗病毒能力 寄生 寄生【知识方法误区】1.隔离、物种形成与进化的关系：(1)生物进化物种的形成。区别：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。联系：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。2.基因频率和基因型频率的计算方法：(1)定义法。基因频率=100%。(2)根据定义法计算的两种类型。若某基因在常染色体上，则基因频率=100%。若某基因只出现在X染色体上，则基因频率=100%。(3)通过基因型频率计算基因频率：若基因在常染
33、色体上，则该对等位基因中，显(或隐)性基因的频率=显(或隐)性纯合子基因型频率+1/2杂合子基因型频率。【题组过关】1.(2015哈尔滨二模)大豆植株的体细胞中含40条染色体。用紫外线处理大豆种子后，筛选出一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%。下列叙述正确的是()A.用花粉离体培养获得的抗病植株，自交无性状分离B.紫外线诱发的基因突变，可以决定大豆的进化方向C.植株X连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低D.单倍体植株的细胞最多含有40条染色体【解题指导】解答本题的关键：(1)明确花药离体培养不等于单倍体育种，而只是其中一个环节。(2)明确有丝分
34、裂后期染色体数目达到最多。【解析】选D。用花粉离体培养获得的抗病植株都是单倍体，单倍体高度不育，A错误。基因突变具有不定向性，自然选择决定生物进化的方向，B错误。一株抗花叶病的植株X，取其花粉经离体培养得到若干单倍体植株，其中抗病植株占50%，可判定出植株X是杂合子，自交若干代，纯合抗病植株比例逐代提高，C错误。单倍体植株的细胞，在有丝分裂后期染色体数目最多，有40条，D正确。2.(2015开封三模)假设在某一个群体中，AA、Aa、aa三种基因型的个体数量相等，A和a的基因频率均为50%。下图表示当环境发生改变时，自然选择对A或a基因有利时，其基因频率的变化曲线。下列有关叙述正确的是()A.有
35、利基因的基因频率变化如曲线甲所示，该种群将进化成新物种B.曲线甲表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化曲线C.自然选择直接作用的是生物个体的表现型而不是决定表现型的基因D.图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于生物生存环境引起的变异【解析】选C。开始时A、a的基因频率相等，随着繁殖代数的增加，二者基因频率发生改变，生物发生进化，但生物进化不一定形成新物种，A错误。据图分析，甲曲线淘汰不利基因的时间很短，所以应该是淘汰了显性基因，故甲曲线表示自然选择对a基因有利时其基因频率的变化曲线，乙曲线表示自然选择对A基因有利时基因频率的变化曲线，B错误。自然选择直接作用的是生物个体的表现型而不是决定
36、表现型的基因，C正确。图中甲、乙曲线变化幅度不同主要取决于环境对不同表现型的个体的选择作用，甲曲线是淘汰显性个体(AA、Aa)，所以a的基因频率很快达到1；而乙曲线表示环境淘汰的是隐性性状，在这个过程中杂合子Aa还可以存在，A的基因频率达到1的时间很长，D错误。3.(2015安徽高考)现有两个非常大的某昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对A和a基因控制的性状没有作用。种群1的A基因频率为80%，a基因频率为20%；种群2的A基因频率为60%，a基因频率为40%。假设这两个种群大小相等，地理隔离不再存在，两个种群完全合并为一个可随机交配的种群，则下一代中Aa的基因型频率是
37、()A.75%B.50%C.42%D.21%【解析】选C。本题主要考查种群基因型频率的计算知识。根据题意可知，合并后的种群中A基因频率为(80%+60%)2=70%，a基因频率为(20%+40%)2=30%，根据“两个种群完全合并为一个可随机交配的种群”可知，下一代中Aa的基因型频率是270%30%=42%。【知识总结】自交与随机交配的不同特点(1)自交：基因型频率改变，基因频率不变。(2)随机交配：基因频率和基因型频率均不变。【加固训练】(2015孝感二模)科学家在研究北美两种不同果蝇(种1与种2)的进化过程时发现：在百万年之前，北美大陆只有一种果蝇，其基因型为aabbccDDeeff，随后
38、不同区域的果蝇出现了不同的基因型(如下图)；当基因A与B同时出现在个体中会发生胚胎早亡，同样，基因C与D或E与F同时出现也发生胚胎早亡。(1)甲地所有的果蝇可被称为。(2)北美大陆不同区域果蝇在阶段出现了基因结构的差异，这种变化说明基因突变具有。(3)果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段而言，甲地与乙地果蝇之间差异的最高级别属于(填“物种”“个体”或“基因”)之间的差异。判断的理由是。(4)北美大陆在阶段时，一些地区的果蝇类型消失，其消失的原因可能有。(多选)A.某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境B.环境导致果蝇基因定向突变C.突变产生了新的致胚胎早死基因D.某些果蝇类型的天敌大规模增加
39、(5)若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15 000个基因，甲地共有果蝇50 000只；戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因，戊地共有果蝇38 000只。那么，两地果蝇种群基因库的大小状态是。【解析】(1)某一区域同种生物的所有个体构成种群。(2)北美大陆不同区域果蝇在阶段出现基因结构的差异，这种变化说明基因突变具有不定向性。(3)甲地与乙地果蝇之间存在生殖隔离(交配后代不能存活，导致基因不能交流)，两地果蝇之间的差异达到最高级别，属于物种之间的差异。(4)若某些类型的果蝇不适应逐渐改变的环境或突变产生了新的致胚胎早死基因或某些果蝇类型的天敌大规模增加，都会使一些果蝇类型消失。(5)种群基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，所以甲地果蝇种群基因库为15 00050 000，戊地果蝇种群基因库为38 000(15 000+25)，甲地果蝇种群基因库较大。答案：(1)一个果蝇种群(2)不定向性(3)物种 甲、乙两地果蝇交配后代不能存活，导致基因不能交流(4)A、C、D(5)甲地大于戊地