1、专题九 遗传的变异、育种和进化 重温考纲要求 1.基因重组及其意义()。2.基因突变的特征和原因。()3.染色体结构变异和数目变异()。4.生物变异在育种上的应用()。5.转基因食品的安全()。6.现代生物进化理论的主要内容()。7.生物进化与生物多样性的形成()。做高考真题探命题规律 1.(2015课标全国)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 人类猫叫综合征是人的第 5 号染色体部分缺失引起的，A 项正确，B、C、
2、D 三项错误。2.(2014课标全国)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，
3、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解析(1)杂交育种能将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，抗病与矮秆(抗倒伏)为优良性状。(2)杂交育种依据的原理是基因重组，控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，每对基因单独考虑时符合分离定律。(3)测交是指用 F1 和隐性纯合子杂交，故应先用纯合的抗病高秆植株与感病矮秆植株杂交得到 F1，然后再进行测交实验。3.(2015课
4、标全国)假设某果蝇种群中雌雄个体数目相等，且对于 A 和 a 这对等位基因来说只有 Aa 一种基因型。回答下列问题：(1)若不考虑基因突变和染色体变异，则该果蝇种群中 A 基因频率a 基因频率为_。理论上，该果蝇种群随机交配产生的第一代中 AA、Aa 和 aa 的数量比为_，A 的基因频率为_。(2)若该果蝇种群随机交配的实验结果是第一代中只有 Aa 和aa 两种基因型，且比例为 21，则对该结果最合理的解释是_。根据这一解释，第一代再随机交配，第二代中 Aa 和 aa基因型个体数量的比例应为_。答案(1)11 121 0.5(2)A 基因纯合致死 11解析(1)因为该种群只有 Aa 一种基因
5、型，若不考虑基因突变和染色体变异，该种群中 A 和 a 的基因频率均为 0.5，所以 A基因频率a 基因频率11。如果该果蝇种群随机交配且不考虑基因突变和染色体变异，根据遗传平衡定律可知，AA 的基因型频率为 0.25，aa 的基因型频率也是 0.25，则 Aa 的基因型频率为 0.5，所以 AA、Aa 和 aa 的数量比为 121，且 A 和 a 的基因频率仍然都是 0.5。(2)由于该种群初始只有 Aa 一种基因型，所以理论上随机交配产生的后代中，应含有三种基因型，且比例为 121。但实验结果是第一代中只有 Aa 和 aa 两种基因型，且比例为 21，最可能的原因是显性基因纯合(AA)致死
6、，从而导致子代中无基因型为 AA 的个体存在。子一代中 Aa 和 aa 的比例为 21，即 Aa 和 aa 的概率分别是 2/3 和 1/3，所以 A 和 a 的基因频率分别是 1/3 和 2/3。如果不考虑基因纯合致死，随机交配符合遗传平衡定律，产生的子二代中 AA1/31/31/9，Aa(1/32/3)24/9，aa2/32/34/9，所以 AAAaaa144，AA 个体致死，所以 Aa 和 aa 的个体数量比应为 11。课前排查练 1.有关生物变异的正误判断。(1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因。()(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化。()(3)低温可抑制
7、染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍。()(4)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会。()(5)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2.有关生物育种的正误判断。(1)抗病植株连续自交若干代，纯合抗病植株的比例逐代降低。()(2)某种极具观赏价值的兰科珍稀花卉很难获得成熟种子。为尽快推广种植，可采用幼叶、茎尖等部位的组织进行组织培养。()(3)用秋水仙素处理细胞群体，M(分裂)期细胞的比例会减少。()(4)三倍体西瓜植株的高度不育与减数分裂同源染色体联会行为有关。()答案(1)(2)(3
8、)(4)3.有关生物进化的正误判断。(1)长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化。()(2)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素。()(3)生物的种间竞争是一种选择过程。()(4)自然选择决定了生物变异和进化的方向。()(5)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向。()(6)一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境。()(7)物种的形成可以不经过隔离。()(8)生物进化过程的实质在于有利变异的保存。()(9)人工培育的新物种只能生活在人工环境中。()答 案 (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)考点命题探研突破 考点一 生物变异的类型及特点(2016
9、课标全国)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
10、突变纯合体。【破题关键】(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中碱基对的缺失、重复或排列顺序的改变，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)AA 和 aa 植株突变后的基因型都为 Aa。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
11、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。【答案】(1)少(2)染色体(3)一 二 三 二核心热点“三看法”判断可遗传变异类型：(1)DNA 分子内的变异：(2)DNA分子间的变异：(3)“两看法”界定二倍体、多倍体、单倍体：交汇热点(1)基因突变与细胞类型的链接：基因突变容易发生在具有 DNA 复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA 复制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。(2)与探究变异实验的链接：显性突变与隐
12、性突变的判定：a.理论基础：受到物理、化学和生物因素的影响，AA个体如果突变成Aa个体，则突变性状在当代不会表现出来，只有Aa个体自交后代才会有aa变异个体出现，因此这种变异个体一旦出现即是纯合子；相反，如果aa个体突变成Aa个体，则当代就会表现出突变性状。b.判断方法：.选择突变体与其他已知未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型。.植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判定。染色体变异与基因突变的判别：a.判别依据：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。b.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
13、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。可遗传变异中的认识误区(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异，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。考查生物变异类型的理解1.(2017烟台一模)下列有关
14、叙述中，错误的是()A.染色体变异是可以用显微镜观察到的比较明显的染色体变化B.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因C.基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型D.DNA 的复制、转录、翻译过程中都可能出错，发生的变异都是基因突变答案 D解析 与基因突变和基因重组相比，染色体变异是可以用显微镜观察到的比较明显的染色体变化，A项正确；不同物种之间产生生殖隔离的根本原因是种群基因库差异导致种群之间不能进行基因交流，B项正确；基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表现型，如AABB和AaBb表现型相同，C项正确；DNA的复制、转录、翻译过程中都可能出错，但只有DNA的复制过程中发生的
15、变异是基因突变，D项错误，故选D项。2.(2017淮南二模)下列有关染色体的叙述，正确的是()A.同源染色体之间发生片段互换属于染色体变异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.光学显微镜可以观察到染色体数目变异，观察不到染色体结构变异和基因突变D.有丝分裂和减数分裂过程中，均可出现染色体结构变异和数目变异答案 D解析 同源染色体之上非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，A 项错误；染色体缺失不一定有利于隐性基因表达，通常对个体的生存能力不利，B 项错误；光学显微镜可以观察到染色体结构和数目变异，观察不到基因突变，C 项错误；有丝分裂和减数分裂过程中，均可出现染色体结构变异和
16、数目变异，D 项正确。考查由细胞分裂引起的生物变异3.(2017北京西城区一模)下图中染色体 1、2 为一对同源染色体，染色体 1 为正常染色体。精原细胞在减数分裂过程中发生了一次染色体片段的交换，形成了如图所示的染色体 3、4。下列相关叙述不正确的是()A.染色体 2 发生的变异类型是倒位B.该精原细胞产生的配子类型有 4 种C.基因位置的改变不会导致性状改变D.上述变异可为自然选择提供原材料答案 C解析 据图可知，与正常染色体 1 比较，染色体 2 的 c、d、e 片段的位置发生了颠倒，称为染色体倒位，A 项正确；精原细胞在减数分裂过程中染色体 1、2 发生了一次染色体片段的交换，形成了如
17、图所示的染色体 3、4。由于 1、2 为同源染色体，所以可推测在减数第一欠分裂的四分体时期在同源染色体 1、2 的非姐妹染色单体之间发生了一次交叉互换，因此该精原细胞产生的配子类型有 4 种，B 项正确；染色体的倒位属于染色体结构变异、减数分裂过程中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，这两种变异都有可能导致性状发生改变，故 C 项错误；染色体结构变异、基因重组都会引起可遗传的变异，为自然选择提供原材料，D 项正确。4.(2017德州一模)果蝇的有眼(E)对无眼(e)为显性，E、e基因位于号常染色体上，号染色体多一条的个体称为一三体，减数分裂时，号染色体中的任意两条联会后正常分
18、离，另一条染色体随机移向细胞一极，各种配子的形成机会和可育性相同，下列分析正确的是()A.三体的产生不会改变种群的基因频率B.三体的一个精原细胞产生的精子染色体数目各不相同C.正常的无眼果蝇与有眼果蝇杂交，子代均为有眼D.用正常的无眼果蝇与一三体果蝇杂交可测定后者的基因型答案 D解析 三体的产生会改变种群的基因频率，A 项错误；三体的一个精原细胞产生的精子染色体数目两两相同，B 项错误；正常的无眼果蝇 ee 与有眼果蝇(EE 或 Ee)杂交，子代可能为有眼Ee，也可以是无眼 ee，C 项错误；用正常的无眼果蝇 ee 与一三体果蝇杂交可测定后者的基因型，D 项正确，故选 D 项。考查有关变异的实
19、验探究5.(2017长春二模)玉米非糯性(W)对糯性(w)为显性，控制该性状的基因位于 9 号染色体上。若 9 号染色体某一区段缺失，不影响减数分裂过程，染色体区段缺失的雄配子不育而雌配子可育。请回答：(1)该变异会使排列在 9 号染色体上的基因的_和_发生改变而导致性状变异。(2)现有染色体正常的糯性玉米和一条 9 号染色体区段缺失的非糯性玉米(该玉米不含 w 基因)，请完善下列杂交实验以判断玉米的非糯性基因是否在缺失区段上：选择上述材料进行杂交，其中_(糯性/非糯性)玉米做母本；获得 F1并_；结果分析与判断若 F1中非糯性糯性11 则_；若 F1_。(3)经实验证实控制玉米非糯性的基因在
20、缺失区段上，让上述实验中所获 F1 自由交配，F2 中基因型为 ww 的个体出现的概率是_。答案(1)数目 排列顺序(2)非糯性 统计表现型及比例/统计性状分离比 控制非糯性的基因在缺失区段上 全为非糯性，则控制非糯性的基因不在缺失区段上(3)1/3解析 已知两对等位基因分别位于第 9 号和第 6 号染色体上，遵循孟德尔自由组合定律。用“O”表示该基因所在染色体发生部分缺失，缺失不影响减数分裂过程，染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育，以此解题。(1)染色体结构的变异会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序改变导致性状变异。(2)糯性玉米基因型为 ww，若非糯性基因不在缺失片段上，则
21、染色体区段缺失非糯性玉米基因型为 WW，若非糯性基因在缺失片段上，则染色体区段缺失非糯性玉米基因型为 WO，假设选取糯性玉米(ww)作为母本，非糯性玉米(WW/WO)作为父本，F1均为非糯性玉米，无法判断非糯性基因型为 WW 还是 WO；假设选取糯性玉米(ww)作为父本，非糯性玉米(WW/WO)作为母本，若非糯性玉米基因型为 WW，则 F1 均为非糯性玉米；若非糯性玉米基因型为 WO，则 F1非糯性糯性11，根据 F1的表现型即可判断非糯性基因是否在缺失区段上。(3)经证实控制玉米非糯性基因在缺失区段上，则 F1基因型为 WwwO11，F1 自由交配，F1 产生雌配于的比例为 WwO121，F
22、1产生雄配于的比例为 Ww12，所以 F2中 ww 基因型的比例为 1/3。6.黑麦为二倍体，1 个染色体组中含有 7 条染色体，分别记为 17 号，其中任何 1 条染色体缺失均会造成单体，即二倍体黑麦中共有 7 种单体。单体在减数分裂时，未配对的染色体随机移向细胞的一极。产生的配子可以随机结合，后代出现二倍体、单体和缺体(即缺失一对同源染色体)三种类型。利用单体遗传可以进行基因的定位。请回答下列问题：(1)鉴 别 7 种 不 同 的 单 体 可 以 采 用 的 最 简单 的 方 法 是_。(2)单体在减数分裂时，可以产生两种染色体组成不同的配子，比例是_。(3)已知黑麦的抗病与不抗病是一对相
23、对性状，且抗病对不抗病为显性，但不知控制该性状的基因位于哪条染色体上。若某纯合品种黑麦表现为抗病，且为 7 号染色体单体。将该抗病单体植株与不抗病的正常二倍体植株杂交，通过分析后代的表现型可以判断抗病基因是否位于 7 号染色体上。若后代表现为_。则该基因位于 7 号染色体上；若后代表现为_。则该基因不位于 7 号染色体上；(4)若已确定抗病基因位于 7 号染色体上，则该抗病单体自交，后代抗病与不抗病的比例为_。答案(1)显微镜观察(2)11(3)抗病和不抗病两种类型 抗病类型(4)31解析(1)1 个染色体组中的 7 条染色体形态各不相同，因此不同的单体可以采用显微镜观察进行鉴别。(2)单体在
24、减数分裂时，由于未配对的染色体随机移向细胞的一极，因此产生的两种配子数量相等。(3)若抗病基因位于 7 号染色体上，则该抗病单体会产生含有抗病基因和不含抗病基因的两种配子，后代出现两种表现型；若该基因不位于 7 号染色体上，则为抗病纯合子，后代均为抗病类型。(4)该抗病单体自交，配子可以随机结合，后代中二倍体、单体均表现为抗病，缺体表现为不抗病，后代中抗病与不抗病的比例为 31。答题模板 在解答该类试题时，首先结合减数分裂过程，分析发生染色体变异的个体产生的配子类型及比例，再用棋盘法推出子代可能产生的各种基因型及比例。可用假说演绎法分析上题第(3)小题，即分析抗病基因位于 7 号染色体上和不位
25、于 7 号染色体上的后代表现型即可。考点二 生物育种方法(2015浙江改编)某自花且闭花受粉植物，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_和多害少利性这三个特点。(3)若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F2等分离世代中_抗病矮茎个体，再经连续自交等_
26、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)。【破题关键】(1)已知该植物为自花且闭花受粉的植物，所以在自然状态下发生的是自交现象，一般都是纯合子。(2)诱变育种主要利用基因突变的原理，因为基因突变具有多害少利性、低频性和不定向性，所以需要处理大量种子。(3)杂交育种是利用基因重组的原理，有目的的将两个或多个品种的优良性状组
27、合在同一个个体上，一般通过杂交、选择和纯合化等手段培养出新品种。(4)单倍体育种的原理是基因重组和染色体变异。【答案】(1)纯(2)低频性、不定向性(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 核心热点生物育种方法的程序和原理育种类型育种一般程序育种原理杂交育种培育纯合子品种：杂交自交筛选自交筛选；培育杂种优势品种：纯合双亲杂交筛选基因重组诱变育种诱变筛选自交筛选基因突变单倍体育种杂合子花药离体培养秋水仙素诱导筛选染色体变异多倍体育种种子、幼苗秋水仙素诱导筛选染色体变异基因工程育种转基因操作筛选基因重组交汇热点()(1)与选择材料的链接：诱变育种材料：只要能进行细
28、胞分裂的材料都符合要求，如萌发的种子、小白鼠等；不进行细胞分裂的材料不符合要求，如干种子、动物精子等。原因是诱变育种必须发生基因突变，而基因突变最易发生在细胞分裂的DNA复制过程中。多倍体育种中秋水仙素可处理的材料是“萌发的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素只能处理“单倍体幼苗”，切不可处理“种子”。(2)与巧选育种方案的链接：最简便(或最简捷)：杂交育种。最盲目(或最难以达到预期目标)：诱变育种。最具有预见性(或最定向)：基因工程育种。明显缩短育种年限：单倍体育种。(3)与新物种形成的链接：若通过育种产生的子代个体与亲本存在生殖隔离，即产生了新物种。育种过程中的认识误区(1)诱变育种：可以提
29、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。(4)“可遗传”“可育”；花药离体培养单倍体育种。考查育种的方法和原理1.(2017衡阳模拟)下列有关变异与育种的叙述中，正确的是()A.某植物经 X 射线处理后未出现新的性状，则没有新基因产生B.利用生长素得到无子番茄
30、的过程中发生的变异是不可遗传的C.二倍体植株的花粉经脱分化与再分化后便可得到稳定遗传的植株D.发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代答案 B解析 基因突变并不一定会改变生物的性状，A项错误；利用生长素得到无子番茄的过程中发生了不可遗传的变异，B项正确；由二倍体植株的花粉经花药离体培养后得到的植株高度不育，不能将遗传物质传递到下一代，C项错误；水稻根尖细胞无法进行减数分裂，细胞内发生的基因重组无法遗传给后代，而花药中的细胞可以进行减数分裂，可以将基因重组遗传给后代，D项错误，故选B项。2.(2017湖北二模)将基因型为Aa的高茎豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素处理后，得到四倍体植
31、株幼苗(品系乙)，将品系甲、品系乙混合种植，在自然状态下生长、得到它们的子一代，下列有关叙述正确的是()A.品系甲植株与品系乙植株杂交可得到三倍体的后代，所以它们为同一品种B.取品系乙的花药进行离体培养再经秋水仙素处理获得的植株都为纯合子C.将品系乙植株上所结种子单独种植，矮茎植株占 136D.品系甲、品系乙混合种植后，产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体答案 C解析 二倍体的品系甲植株(Aa)与四倍体的品系乙植株(AAaa)杂交，其后代三倍体不可育，说明二者之间存在生殖隔离，所以它们为不同品种，A 项错误；品系乙产生的配子及其比例为AAAaaa141，因此取品系乙的花药进行离体培养再经秋水仙
32、素处理获得的植株的基因型及其比例为 AAAAAAaa aaaa141，既有纯合子，又有杂合子，B 项错误；豌豆为自花传粉植物，品系乙产生的基因型为 aa 的配子的概率为16，所以其后代矮茎植株占16aa16aa 136aaaa，C 项正确；豌豆为自花传粉植物，因此将品系甲、品系乙混合种植后，不会出现三倍体，D 项错误，故选 C 项。考查育种方案的设计3.为了提高玉米的产量，在农业生产中使用的玉米种子都是杂交种。现有长果穗(H)白粒(f)和短果穗(h)黄粒(F)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗黄粒(HhFf)玉米杂交种的目的，科研人员设计了如图所示的快速育种方案，下列说法错误的是()A
33、.该方案所依据的育种原理有基因重组和染色体变异B.其中处理方法A和B是指花药离体培养和秋水仙素处理C.图中F1基因型分别是HHff和hhFFD.若要长期培育马铃薯的杂交种也需用此育种方案答案 D解析 根据题意可知，欲快速获得长果穗黄粒(HhFf)玉米杂交种，需选择单倍体育种方法，选择的亲本分别是长果穗白粒(Hhff)和短果穗黄粒(hhFf)，待它们开花后取花药离体培养，并用秋水仙素处理加倍得到可育植株(HHff、hhFF)，然后让这两种可育植株杂交获得HhFf种子，该过程利用的原理是基因重组和染色体变异，A、B、C项正确；若要长期培育马铃薯的杂交种不需用此育种方案，因为马铃薯是无性繁殖，只需一
34、次育种即可，D项错误。4.(2017湛江二模)某雌雄异株的二倍体植物，其花色由两对等位基因(A和a、B和b)控制，其中一对位于常染色体，另一对位于X、Y染色体的同源区段。已知A、B基因同时存在时开紫花，否则开白花。据此回答问题：(1)控制白花与紫花的基因遵循_定律，该定律的实质是_。(2)雄性紫花植株的基因型有_种。现用一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交，F1代全部为双杂合紫花植株，将F1植株雌雄交配，则F2中雌性紫花植株的比例是_。(3)现将一外源M基因替换某白花植株细胞(Aa)中的A基因，然后通过植物组织培养得到开蓝花的植株，此变异类型为_。为了尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系，
35、可选用的育种方法为_。答案(1)基因自由组合 非同源染色体上的非等位基因自由组合(2)6 3/16(3)基因重组 单倍体育种解析 基因的自由组合定律研究的是位于非同源染色体上的非等位基因在传宗接代中的传递规律。通过提取题意中的信息，准确定位控制花色的两对等位基因遗传时所遵循的遗传规律，据此分两种情况(A和a位于常染色体，B和b位于X、Y染色体的同源区段；A 和 a 位于 X、Y 染色体的同源区段，B 和b 位于常染色体)分别进行讨论，进行相关试题的解答，并与基因重组和单倍体育种的知识建立联系。(1)由题意可知：控制花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，说明其遗传遵循基因的自由组合定律；该
36、定律的实质是：非同源染色体上的非等位基因自由组合。(2)由题意可知：雄性紫花植株的基因型有 6 种，即AAXBYB、AAXBYb、AAXbYB、AaXBYB、AaXBYb、AaXbYB 或BBXAYA、BBXAYa、BBXaYA、BbXAYA、BbXAYa、BbXaYA。一纯合雄性紫花植株与一纯合雌性白花植株杂交，F1代全部为双杂合紫花植株，说明双亲的基因型分别为AAXBYB(或BBXAYA)、aaXbXb(或bbXaYa)，F1代的基因型为AaXbYB(或BbXaYA)、AaXBXb(或BbXAXa)；将F1植株雌雄交配，则F2中雌性紫花植株的比例是3/4A_(或B_)1/4XBXb(或XA
37、Xa)3/16。(3)由题意“将一外源M基因替换某白花植株细胞(Aa)中的A基因”可知：基因替换后通过植物组织培养得到的开蓝花的植株，其变异类型为基因重组。单倍体育种可明显缩短育种年限，因此可通过单倍体育种，尽快获得能稳定遗传的二倍体蓝花品系。生物育种与物种形成的综合考查5.如图所示是几种类型生物的培育过程。其中表示骡子的培育过程，表示三倍体无子西瓜的培育过程，表示八倍体小黑麦的培育过程，表示高产抗倒伏小麦的培育过程。马驴 骡子 以上培育过程中有新物种形成的是()A.B.C.D.答案 C解析 马和驴杂交产生的骡子不能产生可育后代，说明没有出现新物种；三倍体无子西瓜培育过程中产生的四倍体西瓜与二
38、倍体西瓜出现了生殖隔离，并且能够产生可育后代，四倍体西瓜是一种新物种；八倍体小黑麦与普通小麦及黑麦之间都存在生殖隔离，并且能够产生可育后代，八倍体小黑麦是一种新物种；通过杂交培育的高产抗倒伏小麦与亲代小麦没有生殖隔离，仍属于原来的物种，没有出现新物种。考点三 生物进化(2016江苏)如图是某昆虫基因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【破题关键】(1)自然条件下，变异是不定向的。(2)能为生物进化提供原材料的是突变和基
39、因重组。(3)基因突变使种群的基因频率发生改变，但不一定形成新物种，不一定存在生殖隔离。【答案】C核心热点(1)物种形成中突变和基因重组、自然选择和隔离三个环节的关系如图：(2)物种形成的方式：渐变式物种形成：爆发式物种形成：物种A物种B 杂交 杂种生物染色体加倍 异源多倍体 人工创造新物种：通过植物体细胞杂交(如番茄马铃薯)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。(3)基因频率和基因型频率的计算方法：定义法：基因频率错误！100%。根据定义法计算的两种类型：a.若某基因在常染色体上，则基因频率种群内某基因总数种群个体数2 100%。b.若某基因只出现在X染色体上，则基因频率种群
40、内某基因总数雌性个体数2雄性个体数100%。通过基因型频率计算基因频率：若基因在常染色体上，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。(4)生物多样性之间的关系：由图可以看出：生物多样性的成因是生物与环境共同作用的结果。交汇热点()(1)基因频率与遗传病患病概率的链接：依据遗传平衡定律，常染色体隐性遗传病在男女中的发病率相等，且均为该病致病基因的基因频率的平方；伴 X 染色体隐性遗传病，因 Y 染色体上没有相应的等位基因，所以在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率。(2)与生态学知识的链接：种群既是生物进化的基本单位，同样也是生物群落的组
41、成单位，处于一定环境下的种群既遵循生态学规律，也遵循进化理论。需要明确的知识点：不同生命层次上研究的问题不同。例如种群水平的研究内容有：种群的数量动态(出生率、死亡率、年龄组成、性别比例等)、生物的生殖、进化、遗传多样性等问题；群落水平上研究的内容有：丰富度、优势种、不同种群间的关系及其占据的生态位、群落演替、群落的空间结构等。导致基因频率改变的因素。生物进化中的认识误区(1)生物进化物种的形成：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。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
42、不一定要经过地理隔离，但必须要经过生殖隔离。(3)共同进化并不只包括生物与生物之间共同进化，还包括生物与环境之间共同进化。考查生物进化的实质和物种形成的过程1.下列说法符合现代生物进化理论的是()A.种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因B.自然选择是对种群的有利基因进行选择，且决定了新基因的产生C.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小D.隔离是形成新物种的必要条件，也是生物进化的必要条件答案 A解析 种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因，A 项正确；自然选择不能决定新基因的产生，基因突变产生新基因，B 项错误；当种群数量下降时，各基因型的个体也减少，某种基因很可能因其基因型的
43、个体的偶然死亡而丢失，所以种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而增大，C 项错误；隔离是形成新物种的必要条件，不是生物进化的必要条件，生物进化的必要条件是基因频率的改变，D 项错误。2.(2017甘肃一诊)下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是()A.生物体所发生的变异都可以为进化提供原材料B.同一种群的雌雄个体之间可以相互交配并产生后代，同一物种的雌雄个体之间则不能C.喷洒农药可使害虫种群的抗药基因频率提高，而使害虫朝抗药性逐渐增强的方向进化D.地理和生殖隔离是形成新物种的必要条件，种群是生物进化和繁殖的基本单位答案 C解析 只有可遗传的变异才能为生物进化提供原材料，A 项错误；同一物
44、种的雌雄个体之间可以相互交配并产生后代，B 项错误；农药可以对害虫进行选择，保留抗药性个体，淘汰不抗药的个体，使害虫种群的抗药基因频率提高，进而使害虫朝抗药性逐渐增强的方向进化，C 项正确；生殖隔离是形成新物种的必要条件，新物种的形成不一定经过地理隔离，D 项错误，故选 C 项。考查基因频率和基因型频率的计算3.(2017昆明市二模)某昆虫的种群非常大，第一年 AA 占10%，Aa 占 20%，aa 占 70%，种群内雌雄个体间都能自由交配并产生后代，假设由于环境条件改变，种群中显性个体每年增加10%，隐形个体每年减少 10%，下列说法正确的是()A.环境条件的改变一定会影响隐性个体的出生率B
45、.在自然选择过程中，直接选择的个体的表现型C.第二年隐性个体的基因型频率为 60%D.若环境条件不变，该种群的基因频率也不会发生改变答案 B解析 环境条件的改变可能对隐性个体有利，也可能是对隐性性状个体不利，因此环境改变不一定影响隐性个体的出生率，A 项错误；自然选择过程中，自然通过作用于不同表现型的个体而定向改变种群的基因频率，B 项正确；由分析可知，第二年，隐性个体的比例是63962132，C 项错误；环境条件不变，自然选择对基因频率没有影响，但是突变、迁入或迁出等因素也会使基因频率发生改变，D 项错误。故选 B 项。4.假设甲果蝇种群中只有 Aa、aa 两种基因型且数量相等，乙果蝇种群中
46、只有 AA、Aa 两种基因型且数量相等，现将两种群果蝇混合培养，下列叙述正确的是()A.混合前甲、乙种群的 A 基因频率相同B.混合前甲、乙种群的 Aa 基因型频率不同C.若两种群随机交配，则子一代的 A 基因频率为 25%D.若甲、乙种群中基因型为 Aa 的雌雄果蝇随机交配，子一代的 A 基因频率为 50%答案 D解析 1 个等位基因的频率它的纯合子的频率1/2 杂合子的频率，据此可知：混合前甲、乙种群的 A 基因频率分别为1/4、3/4，A 项错误；混合前甲、乙种群的 Aa 基因型频率相同，均为 1/2，B 项错误；由题意，无法求出两种群果蝇混合后的各种基因型的频率，也就无法求出两种群随机交配所得子一代的 A基因频率，C 项错误；若甲、乙种群中基因型为 Aa 的雌雄果蝇随 机 交配，则子 一代 的 基因 型 及其 比例为 AAAaaa121，A 基因频率1/41/21/250%，D 项正确。请做：课时作业（九）