2022 年高考生物二轮复习基础保分专题六变异与进化学案
基础保分专题六
变异与进化
NO.1 学前自主测评 [选择题—练明高频考点] 考点一
生物可遗传变异的类型 1．基因突变和染色体变异统称突变，下列相关叙述正确的是(
) A．基因中碱基对增添、缺失或替换都会导致染色体结构变异 B．基因突变与染色体变异都会导致生物性状的改变 C．基因突变和染色体结构变异会导致 DNA 中碱基序列的改变 D．突变可使种群基因频率发生变化，决定了生物进化的方向 解析：选 C 基因中碱基对增添、缺失或替换都会导致基因突变；由于密码子具有简并性，基因突变后转录出的 mRNA 碱基发生改变，但形成的蛋白质不一定改变，另外生物体如果发生隐性突变，生物性状也不会发生改变，染色体变异会导致生物性状的改变；基因突变和染色体结构变异都会导致 DNA 中碱基序列的改变；自然选择决定了生物进化的方向。
2．下列关于生物变异的叙述，正确的是(
) A．染色体上部分基因缺失引起生物性状的改变属于基因突变 B．若某基因缺失了单个碱基对，则该基因编码的肽链长度就会变短 C．雌、雄配子随机结合产生不同于亲本类型的子代个体属于基因重组 D．基因突变、基因重组和染色体变异均可使某染色体上出现不曾有过的基因 解析：选 D 染色体上部分基因缺失属于染色体结构变异；若某基因缺失了单个碱基对，则可能导致该基因转录出的 mRNA 中终止密码子提前出现或推后出现或位置不变，故该基因编码的肽链长度可能变短或变长或不变；在有性生殖过程中，雌、雄配子随机结合产生不同于亲本类型的子代个体不属于基因重组；基因突变、同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换导致的基因重组、染色体结构变异中的易位均可使某染色体上出现不曾有过的基因。
3．(2019 届高三·遵义评估)镰刀型细胞贫血症病因的发现，是现代医学史上重要的事件。假设正常血红蛋白由 H 基因控制，突变后的异常血红蛋白由 h 基因控制。下列相关叙述正确是(
) A．镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，该病的症状可利用显微镜观察到 B．造成镰刀型细胞贫血症的根本原因是一个氨基酸发生了替换 C．h 基因与 H 基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值不同 D．利用光学显微镜可观测到基因 H 的长度较基因 h 长 解析：选 A 正常情况下红细胞呈中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症患者的红细胞变成了弯曲的镰刀状，可通过显微镜观察红细胞的形态判断是否患镰刀型细胞贫血症；造
成镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白分子中的基因的碱基对发生了替换，从而引起所编码的蛋白质的改变；h 基因与 H 基因中的嘌呤碱基和嘧啶碱基的比值相同，其比值均等于 1；基因在光学显微镜下是观察不到的，另外基因 h 是由碱基对的替换产生的，只改变了一个氨基酸，因此基因 H 和 h 长度相同。
4．枯草杆菌野生型与某一突变型的差异见下表：
枯草杆菌 核糖体 S 12 蛋白第 55—58位的氨基酸序列 链霉素与核糖体的结合 在含链霉素培养基中的存活率(%) 野生型 …P K KP… 能 0 突变型 …P R KP… 不能 100 注：P：脯氨酸；K：赖氨酸；R：精氨酸。
下列叙述正确的是(
) A．S 12 蛋白结构改变使突变型具有链霉素抗性 B．链霉素通过与核糖体结合抑制其转录功能 C．突变型的产生是由于碱基对的缺失所致 D．链霉素可以诱发枯草杆菌产生相应的抗性突变 解析：选 A 根据表中信息可知，链霉素通过与野生型枯草杆菌的核糖体结合，抑制翻译过程，进而起到杀菌作用；突变型枯草杆菌中核糖体 S 12 蛋白氨基酸序列改变，使链霉素不能与核糖体结合，从而对链霉素产生抗性；突变型与野生型相比只是一个氨基酸的不同，因此是碱基对的替换造成的，而非缺失；基因突变具有不定向性，链霉素只是对突变体起筛选作用。
5．(2018·德州模拟)下图为来自某二倍体生物的染色体模式图，字母表示基因，下列有关判断错误的是(
)
A．①和③为同源染色体，④和⑤为非同源染色体 B．④和⑤发生了染色体结构变异 C．染色体①、②、③、④不可能同时出现在一个细胞中 D．②和④在减数第一次分裂前期可以联会 解析：选 C ①含有的基因是 fghj，③含有的基因是 FGHJ，两者的基因互为等位基因，说明①和③为同源染色体。④含有的基因是 FGHK，⑤含有的基因是 JmnO，④和⑤都发生了染色体结构变异，且为非同源染色体；染色体①、②、③、④可能同时出现在一个细胞中，
其中①、②为分开的姐妹染色单体，③、④也是分开的姐妹染色单体，⑤为非同源染色体；②与④有同源区段，在减数第一次分裂前期可能会发生联会。
6．研究发现，某二倍体动物有两种性别：性染色体组成为 XX 的是雌雄同体(2 N )，XO(缺少 Y 染色体)为雄体(2 N －1)，二者均能正常产生配子。下列推断正确的是(
) A．雄体为该物种的单倍体 B．雄体是由未受精的卵细胞直接发育而来的 C．XO 个体只产生雄配子，且雄配子间的染色体数目不同 D．XX 个体只产生雌配子，且雌配子间的染色体数目相同 解析：选 C 雄体的体细胞中的染色体数目只是较正常的雌雄同体的个体少了一条，所以雄体不是该物种的单倍体；雄体不是由未受精的卵细胞直接发育而来的，因为未受精的卵细胞含有 N 条染色体，而雄体的体细胞中含有(2 N －1)条染色体；XO 个体为雄体，只产生两种雄配子，一种含有 N 条染色体，另一种含有( N －1)条染色体；XX 个体是雌雄同体，既能产生雌配子，也能产生雄配子，且雌配子间或雄配子间的染色体数目相同。
考点二
生物变异在育种中的应用 7．通过一定的手段或方法使生物产生可遗传的变异，在育种上已有广泛的应用。下列关于育种的说法，正确的是(
) A．秋水仙素在多倍体育种和单倍体育种中都有使用，作用原理相同 B．X 射线可能改变基因的结构，能够定向获得优良的变异类型 C．杂交育种实现了不同亲本间性状的组合，其原理是基因重组，体现在两亲本的受精过程中 D．可以使生物产生新基因的育种方法有杂交育种和诱变育种 解析：选 A 单倍体育种和多倍体育种过程中都可能用到秋水仙素，秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，使染色体数目加倍；X 射线可能改变基因的结构，此种变异属于基因突变，基因突变是不定向的，并且大部分基因突变是有害的；杂交育种实现了不同亲本间性状的组合，其原理是基因重组，基因重组通常发生在减数分裂过程中，而不是受精过程；可以使生物产生新基因的育种方法是诱变育种，杂交育种不能产生新基因，只能产生新基因型。
8．如图表示利用农作物①和②培育出⑥的过程，相关叙述错误的是(
)
A．在①②⑥之间存在着生殖隔离 B．Ⅰ→Ⅴ过程依据的原理是基因重组
C．过程Ⅱ在有丝分裂和减数分裂中均可发生 D．Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ的过程中要应用植物组织培养技术 解析：选 A ①②⑥属于同一个物种，它们之间不存在生殖隔离；Ⅰ→Ⅴ表示杂交育种，其原理是基因重组；Ⅱ表示诱导基因突变，在有丝分裂和减数分裂中均可发生；Ⅰ→Ⅲ→Ⅵ表示单倍体育种，该育种方法首先要采用花药离体培养法形成单倍体，因此要应用植物组织培养技术。
9．普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：
下列关于该实验的说法，错误的是(
) A．甲组和乙组都要利用杂交的方法，目的是一致的 B．甲组 F 2 中的矮秆抗病植株Ⅰ可以直接用于生产 C．乙组育种过程中，一般会用到生长素、细胞分裂素、秋水仙素等物质 D．丙组育种过程中，必须处理大量的高秆抗病植株，才有可能获得矮秆抗病植株 解析：选 B 育种过程中直接用于生产的品种一般是纯合子，在杂交育种过程中甲组 F 2中矮秆抗病植株Ⅰ有两种基因型，其中纯合子只占 1/3，杂合子占 2/3；由于基因突变具有不定向性，丙组需处理大量的高秆抗病植株，才获得所需品种。
10．野生猕猴桃是一种多年生富含 Vc 的二倍体小野果。下图为某科研小组以基因型为aa 的野生猕猴桃种子为实验材料，培育抗虫无籽猕猴桃新品种的过程。相关分析错误的是(
)
A．过程①的原理是基因突变 B．过程④⑦可能都用到秋水仙素 C．过程⑤的两个亲本存在生殖隔离 D．过程⑥得到的个体没有同源染色体 解析：选 D 过程①产生了基因 A，为诱变育种，其原理是基因突变；过程⑦可使用秋水仙素处理发育着的种子或幼苗，使细胞中染色体数目加倍，过程④是先使花药离体培养成单倍体，再用秋水仙素处理基因型为 AA 的幼苗；过程⑤的亲本是 AA 和 AAAA，两者杂交的子代为 AAA，不可育，说明这两个亲本之间存在生殖隔离；过程⑥是将外源基因导入三倍体中，获得的 AAAB 还是三倍体，其中具有同源染色体。
考点三
生物的进化 11．(2019 届高三·许昌三校联考)关于物种形成与生物进化，下列叙述错误的是(
) A．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件 B．自然选择和突变都会导致种群基因频率发生变化 C．自然选择过程中，直接受选择的是个体的表现型，进而导致基因频率的改变 D．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的 解析：选 D 种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件；自然选择和突变都会导致种群基因频率发生变化；自然选择过程中，直接选择的是个体的表现型，进而导致种群基因频率的改变；物种之间的共同进化是通过物种之间及生物与环境之间的生存斗争实现的。
12．(2018·郑州质检)鼠尾草的雄蕊高度特化，成为活动的杠杆系统，并与蜜蜂的大小相适应。当蜜蜂前来采蜜时，根据杠杆原理，上部的长臂向下弯曲，使顶端的花药接触到蜜蜂背部，花粉便散落在蜜蜂背上。由此无法推断出(
) A．雄蕊高度特化的鼠尾草将自身的遗传物质传递给后代的概率更高 B．鼠尾草属于自花传粉植物 C．鼠尾草雄蕊的形态是自然选择的结果 D．鼠尾草花的某些形态特征与传粉昆虫的某些形态特征相适应，属于共同进化 解析：选 B 雄蕊高度特化的鼠尾草能够通过蜜蜂传粉，有利于自身的遗传物质传递给后代；鼠尾草通过蜜蜂携带花粉并将花粉传授到其他的花上，这说明鼠尾草能进行异花传粉，从题中信息不能看出鼠尾草是否能进行自花传粉；鼠尾草雄蕊的形态是长期自然选择的结果；不同生物之间在相互影响中共同进化。
13．某昆虫的长翅(B)对残翅(b)、黑体(E)对灰体(e)为显性，这两对性状独立遗传。环境导致 bbE_基因型和 B_ee 基因型的胚胎致死。若纯合的雄虫(BBEE)与雌虫(bbee)交配，则F 2 群体中 E 的基因频率是(
) A．50%
B．60% C．40%
D．100% 解析：选 B P：BBEE×bbee→F 1 ：BbEe 自交,F 2 ：9B_E_＋3B_ee＋3bbE_＋1bbee，根据“环境导致 bbE_基因型和 B_ee 基因型的胚胎致死”，则 F 2 中 EE∶Ee∶ee＝3∶6∶1，即 EE＝3/10，Ee＝6/10，ee＝1/10。种群中某基因频率＝该基因控制的性状纯合子频率＋1/2×杂合子频率，F 2 群体中 E 的基因频率＝EE＋1/2×Ee＝3/10＋1/2×6/10＝6/10＝60%。
[非选择题—练通综合交汇] 14．某二倍体雌雄异株植物的性别决定方式为 XY 型。该植物的某一相对性状中野生型对突变型为隐性，由一对等位基因(B、b)控制。回答下列问题：
(1)该植物雄株的 X 染色体来自__________________。
(2)若这对等位基因位于常染色体上，现用纯合突变型雄株与野生型雌株杂交，子代中
偶然发现一雄株基因型为 Bbb，分析认为该异常雄株出现的原因有两种：一是____________(填“父本”“母本”或“父本或母本”)减数分裂形成配子时发生染色体结构的变异，该结构变异类型属于______________________；二是某一亲本减数分裂形成配子时发生染色体数目的变异，则该变异发生在______________________分裂。若该异常雄株能形成配子(其减数分裂形成配子时，两条同源染色体随机组合后和另一条同源染色体发生分离)，则该雄株能形成__________种配子。
(3)若这对等位基因位于 X 染色体和 Y 染色体的同源区段(位于 X 染色体上的基因在 Y染色体上有相应的等位基因)，现用某正常突变型雄株与野生型雌株杂交，若子代中雌株全为野生型，雄株全为突变型，则该突变型雄株的基因型为______________。
解析：(1)雄性的性染色体组成为 XY，其 X 染色体来自母本，Y 染色体来自父本。(2)若这对等位基因位于常染色体上，则纯合突变型雄株基因型为 BB，野生型雌株基因型为 bb，后代基因型理论上为 Bb，而后代基因型为 Bbb，可能是母本减数分裂过程中发生了染色体结构变异中的重复或移接，导致产生了 bb 的卵细胞；有可能是母本减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期异常，产生了 b 染色体数目加倍的卵细胞。已知该雄株基因型为 Bbb，其减数分裂形成配子时，两条同源染色体随机组合后和另一条同源染色体发生分离，则可以产生 Bb、B、b、bb 四种配子。(3)若这对等位基因位于 X 染色体和 Y 染色体的同源区段，正常突变型雄株与野生型雌株(Xb X b )杂交，后代雄株全为突变型，说明父本提供了 Y B 配子，该突变型雄株基因型为 Xb Y B 。
答案：(1)母本 (2)母本 染色体片段的增加(增添、重复)或移接 减数第一次分裂或减数第二次 4 (3)Xb Y B
15．(2018·湘潭质检)在蜗牛的天敌中，飞鸟最为可怕。它们拥有敏锐的视力、飞快的速度和锋利的爪子，蜗牛只要离开树荫和草丛的庇护，就很容易被飞鸟发现。已知蜗牛外壳有条纹(B)对无条纹(b)为显性，由常染色体上的一对等位基因控制。据此回答下列问题：
(1)在一个人工养殖的自由交配的蜗牛种群中，基因型为 bb 的蜗牛大约占 64%，则一年后基因 B 的频率为__________，基因型为 Bb 的个体概率为__________。
(2)在自然界中两种蜗牛被其天敌捕食的情况如图。由图可推测，____________蜗牛更容易被其天敌捕食。预计若干年后，无条纹的基因频率将发生的变化是________(填“增加”“减小”或“不变”)，此变化是通过__________实现的，根据此变化可知蜗牛将发生进化还是形成新物种？____________。
解析：(1)由题意可知，该蜗牛种群处于遗传平衡，因为基因型为 bb 的蜗牛占 64%，故b 基因的频率为 80%，B 基因的频率为 20%，则 Bb 的基因型频率为 2×80%×20%＝32%。(2)由题图可知，有条纹蜗牛被捕食的概率大于无条纹蜗牛的，所以预计若干年后，有条纹基因的频率将逐渐减小，无条纹基因的频率将逐渐增加，这种变化是通过自然选择实现的。由于
这种变化只是基因频率改变，并未形成生殖隔离，所以蜗牛将发生进化，而不会形成新物种。
答案：(1)20% 32% (2)有条纹 增加 自然选择 发生进化 16．玉米(2 N ＝20)是单性花、雌雄同株的作物。玉米的抗病(D)对感病(d)为显性，高秆(E)对矮秆(e)为显性，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上。请回答下列问题：
(1)在杂交过程中，玉米相对于豌豆可以简化________环节，在开花前直接给雌、雄花序________处理即可。
(2)现用基因型为 DDEE、ddee 的两个玉米品种培育基因型为 DDee 的品种，在杂交育种过程中，应该在第____代开始选择，然后使其连续自交，经过选择，淘汰掉不合要求的植株，直到不出现________为止。若想显著地缩短育种年限，请简要写出育种方案：_________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)玉米植株甲的体细胞中有 21 条染色体，基因型为 Eee，如果雄性配子中染色体数目多一条会导致雄性配子成活率减半，则以植株甲为父本与正常的矮秆植株杂交，不考虑其他因素的影响，后代中高秆∶矮秆＝________。若要进一步探究雌性配子中染色体数目多一条是否会影响雌性配子成活率，可用________________________杂交，观察 F 1 的表现型及比例：
如果 F 1 中，高秆∶矮秆＝________，则雌性配子中染色体数目多一条不会影响雌性配子成活率。
如果 F 1 中，高秆∶矮秆＝________，则雌性配子中染色体数目多一条会导致雌性配子全部死亡。
解析：(1)在杂交过程中，要对豌豆进行去雄、套袋处理，避免自花传粉，对实验造成干扰，而玉米是单性花，可以简化去雄环节，在开花前为防止同株异花传粉，需要对雌、雄花序进行套袋处理。(2)杂交育种工作量较大、年限长，从第 2 代开始就应该进行选择，再进行连续自交并选择，直到不再出现性状分离为止。单倍体育种能明显缩短育种年限，其简要过程为：将两个亲本杂交，取 F 1 的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，经人工诱导使其染色体数目加倍后即可筛选出符合要求的品种。(3)植株甲的体细胞中染色体数为 21 条，基因型为 Eee，其作为父本可产生的配子类型及比例为 E∶ee∶e∶Ee＝1∶1∶2∶2，由于雄性配子中染色体数目多一条会导致雄性配子成活率减半，则成活配子类型及比例为 E∶ee∶e∶Ee＝1∶1/2∶2∶2/2，则以植株甲为父本与正常的矮秆植株杂交，后代中高秆∶矮秆＝(1＋2/2)∶(1/2＋2)＝4∶5。若要进一步探究雌性配子中染色体数目多一条是否会影响雌性配子成活率，可以植株甲为母本与正常的矮秆植株杂交，观察 F 1 的表现型及比例。如果雌性配子中染色体数目多一条不会影响雌性配子成活率，则母本产生的配子类型及比例为 E∶ee∶e∶Ee＝1∶1∶2∶2，则后代中高秆∶矮秆＝(1＋2)∶(1＋2)＝1∶1，如果雌性配子中
染色体数目多一条会导致雌性配子全部死亡，则母本产生的成活配子类型及比例为 E∶e＝1∶2，则后代中高秆∶矮秆＝1∶2。
答案：(1)去雄 套袋 (2)2 性状分离 将基因型为 DDEE 的植株与基因型为 ddee 的植株杂交，取 F 1 的花粉进行离体培养获得单倍体幼苗，经人工诱导使其染色体数目加倍后即可筛选出符合要求的品种 (3)4∶5 植株甲为母本与正常的矮秆植株 1∶1 1∶2
NO.2 练后循图忆知
考点一 生物可遗传变异的类型 增分类考点讲练贯通 [知识深化拓展]
1．明确三种可遗传变异类型与生物类型、细胞分裂方式的关系(填表) 变异类型 生物类型 分裂方式 基因突变 原核生物、真核生物、病毒 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 基因重组 真核生物 减数分裂 染色体变异 真核生物 无丝分裂、有丝 分裂、减数分裂 注：病毒为复制式增殖。
2．需澄清的三个易混点(填空) (1)关于“互换”问题：
①同源染色体上非姐妹染色单体间的交叉互换，属于基因重组——参与互换的基因为
“等位基因”。
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——参与互换的基因为“非等位基因”。
比较 易位 交叉互换 交换对象 非同源染色体，非等位基因 同源染色体，等位基因 图示
(2)关于“缺失”问题：
①DNA 分子上若干“基因”的缺失，属于染色体变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。
(3)涉及基因“质”与“量”的变化问题：
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 基因重组 不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式，即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量) 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
3．理清基因突变与生物性状的关系(填空) (1)基因突变对性状的影响：
碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 小 只改变 1 个氨基酸或不改变 增添 大 插入位置前不影响，影响插入后的序列 缺失 大 缺失位置前不影响，影响缺失后的序列
(2)基因突变不一定会导致生物性状改变的原因：
①基因突变后转录形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
②基因突变若为隐性突变，如 AA→Aa，也不会导致性状的改变。
[常考题点练通]
基因突变及其与性状的关系 1．某二倍体植物染色体上的基因 E 2 发生了碱基对替换，形成了等位基因 E 1 ，导致所编码的蛋白质中一个氨基酸被替换。下列叙述正确的是(
)
A．E 2 形成 E 1 时，E 2 中遗传密码子发生了改变 B．转运该氨基酸的 tRNA 是基因的转录产物 C．基因 E 1 和 E 2 同时存在于同一个配子中或同一体细胞中 D．合成该蛋白质时，相应的 rRNA 的碱基顺序发生了变化 解析：选 B E 2 是基因，不含密码子，密码子位于 mRNA 上；转运该氨基酸的 tRNA 是由基因转录形成的；基因 E 1 和 E 2 是一对等位基因，正常情况下，配子中只含有等位基因中的一个；控制 rRNA 形成的基因没有发生突变，所以 rRNA 的碱基排列顺序不变。
2．如图表示基因突变的一种情况，其中 a、b 是核酸链，c 是肽链。下列叙述正确的是(
)
A．a→b→c 表示基因的复制和转录 B．图中由于氨基酸没有改变，所以没有发生基因突变 C．图中氨基酸没有改变的原因是密码子具有简并性 D．除图示情况外，基因突变还包括染色体片段的缺失和增添 解析：选 C 由图可知，a→b→c 表示基因的转录和翻译；只要基因中碱基对发生改变，该基因就发生了基因突变；图中氨基酸没有发生改变，是由于密码子具有简并性；染色体片段缺失和增添属于染色体结构的变异。
[技法点拨]
基因突变类型的“二确定” (1)确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。
(2)确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成 mRNA 的碱基序列判断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。
模式图中生物变异类型的判断 3．如图所示为染色体变异的几种类型，下列叙述错误的是(
)
A．猫叫综合征是由图 c 所示的变异引起的 B．图 a 所示细胞若为精原细胞，则其产生的配子中一半正常，一半异常
C．图 b 所示为三倍体，是由染色体组数目增加造成的 D．果蝇棒状眼的形成与图 d 所示的生物变异类型有关 解析：选 C 图 c 表示染色体结构变异中的缺失，猫叫综合征是人的第 5 号染色体部分缺失引起的遗传病；图 a 所示细胞个别染色体增加，若为精原细胞，则其产生的配子中一半正常，一半异常；图 b 所示细胞中含三个染色体组，可能是三倍体，也可能是六倍体的单倍体；图 d 所示为染色体中增加某一片段引起的变异，果蝇棒状眼的形成与图 d 所示的生物变异类型有关。
4． (2018·鹰潭一模)某动物一对染色体上部分基因及其位置如图所示，该动物通过减数分裂产生的若干精细胞中，出现了以下 6 种异常精子。
编号
①
②
③
④
⑤
⑥ 异常精子 ABCD AbD ABCd aBCCD AbDC abCD 下列相关叙述正确的是(
) A．①和⑥属于同一变异类型，发生于减数第一次分裂后期 B．②④⑤同属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂 C．③发生的变异一般不改变碱基序列，是变异的根本来源 D．以上 6 种异常精子的形成都与同源染色体的交叉互换有关 解析：选 B ①和⑥属于交叉互换，发生于减数第一次分裂前期；②是染色体片段缺失，④是染色体片段重复，⑤是染色体片段倒位，都属于染色体结构变异，都一定发生了染色体片段断裂；③发生了基因突变(及交叉互换)，碱基序列会发生改变，是变异的根本来源；基因突变和染色体结构变异与同源染色体的交叉互换无关。
[技法点拨]
利用“还原法”判断模式图中的变异类型 在判断模式图中的变异类型时，可将变异后的图形还原或分开的方法予以判断，图示如下：
生物变异类型的实验探究 5．(2018·石家庄模拟)已知性染色体组成为 XO(体细胞内只含 1 条性染色体 X)的果蝇，表现为雄性不育，用红眼雌果蝇(XR X R )与白眼雄果蝇(X r Y)为亲本进行杂交，在 F1 群体中，发现一只白眼雄果蝇 M。为探究 M 果蝇出现的原因，某研究小组用 M 果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，再根据杂交结果进行分析推理。下列有关实验结果和实验结论的叙述，正确的是(
) A．若子代雌、雄果蝇的表现型都为白眼，则 M 的出现是由环境改变引起的 B．若子代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼，则 M 的出现是由基因突变引起的 C．若无子代产生，则 M 的基因组成为 Xr O，由不能进行正常的减数分裂引起 D．若无子代产生，则 M 的基因组成为 Xr Y，由基因重组引起 解析：选 C M 果蝇与正常白眼雌果蝇(Xr X r )杂交，若子代雌、雄果蝇的表现型都为白眼，则 M 果蝇的基因型为 Xr Y，其出现是由基因突变引起的；若子代雌果蝇都是红眼、雄果蝇都是白眼，则 M 果蝇的基因型为 XR Y，其出现是由环境改变引起的；若无子代产生，则 M 果蝇的基因组成为 Xr O，表现为雄性不育，由不能进行正常的减数分裂引起的。
6．一对毛色正常鼠(P)交配，产下多只鼠(F 1 )，其中一只雄鼠(甲)的毛色异常。已知该对亲本鼠不能再繁殖后代。假定该相对性状由常染色体上一对等位基因(A/a)控制，F 1 所有鼠都能正常生长发育并具有生殖能力，后代都可成活。不考虑染色体变异和两个亲本产生配子时同时发生基因突变的情况。请分析回答：
(1)雄鼠正常减数分裂过程中，可能含有两条 Y 染色体的细胞是________________。
(2)亲本毛色正常鼠的基因型可能是：Aa 和 Aa、__________、aa 和 aa。
(3)为探究雄鼠甲毛色异常的原因究竟是上述哪一种类型，用雄鼠甲分别与 F 1 多只雌鼠交配，请预测结果并作出分析：
①如果 F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠在生育雄鼠甲的过程中产生配子时没有发生基因突变。
②如果 F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠在生育雄鼠甲的过程中产生配子时发生了隐性突变。
③如果 F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为________，则亲本毛色正常鼠在生育雄鼠甲的过程中产生配子时发生了显性突变。
(4)探究雄鼠甲毛色异常原因的另一方案也可以是：F 1 毛色正常雌雄鼠随机交配获得 F 2 ，统计 F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例，请预测该方案中可能性最高的实验结果：____________________________________。
解析：(1)在正常减数分裂的过程中，减数第二次分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍，处于此时期的次级精母细胞可能含有两条 Y 染色体。(2)毛色异常雄鼠甲出现的原因可能是基因突变的结果，也可能是亲本携带隐性基因所致，因此亲本毛色正常鼠的基因型可能是 Aa 和 Aa、AA 和 Aa、aa 和 aa。(3)亲本毛色正常鼠在生育雄鼠甲的过程中产生配子时，
①若没有发生基因突变，则双亲的基因型均为 Aa，雄鼠甲的基因型为 aa，F 1 雌鼠的基因型为 2/3Aa；用雄鼠甲分别与 F 1 多只雌鼠交配，F 2 中毛色异常的个体占 2/3×1/2(aa)＝1/3，毛色正常的个体占 1－1/3＝2/3，即 F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为 2∶1。②若发生了隐性突变，亲本基因型分别为 AA 和 Aa，雄鼠甲的基因型为 aa，F 1 雌鼠的基因型为1/2AA、1/2Aa；用雄鼠甲与多只雌鼠交配，F 2 中毛色异常的个体占 1/2×1/2(aa)＝1/4，毛色正常的个体占 1－1/4＝3/4，即毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为 3∶1。③若发生了显性突变，则亲本的基因型均为 aa，雄鼠甲的基因型为 Aa，F 1 雌鼠的基因型为 aa，F 2 中毛色正常鼠和毛色异常鼠各占 1/2。(4)基因突变的频率很低，该毛色异常雄鼠的产生，可能性最高的是性状分离的结果，即亲本的基因型均为 Aa，子代毛色正常雌雄鼠的基因型均为1/3AA、2/3Aa，在随机交配条件下，F 2 毛色异常鼠所占比例为 2/3×2/3×1/4＝1/9，毛色正常鼠所占比例为 8/9，所以，毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为 8∶1。
答案：(1)次级精母细胞 (2)AA 和 Aa (3)①2∶1 ②3∶1 ③1∶1 (4)F 2 中毛色正常鼠与毛色异常鼠的比例约为 8∶1 [技法点拨]
选取合理的杂交实验探究生物变异类型 (1)可遗传变异与不可遗传变异的判断：
(2)基因突变与基因重组的判断：
(3)显性突变与隐性突变的判断：
①类型 显性突变：aa→Aa，当代表现隐性突变：AA→Aa， 当代不表现，一旦表现即为纯合子 ②判断方法 a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。
b．让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
(4)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。
考点二 生物变异在育种中的应用 增分类考点讲练贯通 [知识深化拓展] 1．熟知生物育种程序和原理
(1)识别图中各字母表示的处理方法：
A：杂交，D：自交，B：花药离体培养，C：低温或秋水仙素处理幼苗，E：诱变处理，F：低温或秋水仙素处理，G：转基因技术，H：脱分化，I：再分化，J：包裹人工种皮。
(2)据图判断育种方法及依据原理：
育种流程 育种方法 原理 亲本――→A、D新品种 □1 杂交育种 □2 基因重组 亲本――→B、C新品种 □3 单倍体育种 □4 染色体变异 种子或幼苗――→E新品种 □5 诱变育种 □6 基因突变 种子或幼苗――→F新品种 □7 多倍体育种 □8 染色体变异 植物细胞 ――――→G、H、I、J 新品种 基因工程育种 □9 基因重组
2．准确选取育种方案(填表) (1)依据目标选方案：
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) 对某品系实施“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
(2)关注“三最”定方向：
最简便 侧重于技术操作，杂交育种操作最简便 最快捷 侧重于育种时间，单倍体育种所需时间明显缩短 最准确 侧重于目标精准度，DNA 重组技术可“定向”改变生物性状
[常考题点练通]
各种生物育种的原理、过程和方法 1.(2019 届高三·桂林质检)利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体)可培育抗病高产青蒿素植株。下列叙述错误的是(
) A．利用人工诱变的方法处理野生型青蒿，筛选可能获得抗病高产青蒿素的植株 B．选择抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交，再连续自交，筛选抗病高产青蒿素的植株 C．提取抗病基因导入易感病高产青蒿体细胞中，用植物组织培养获得抗病高产青蒿素的植株 D．抗病低产青蒿与易感病高产青蒿杂交得 F 1 ，利用花药离体培养获得能稳定遗传的抗病高产青蒿素植株 解析：选 D 通过人工诱变，可以使青蒿植株的基因发生不定向突变，其中可能会出现抗病和高产的突变，通过筛选就可以获得所需性状的个体；通过杂交可以将两个品种的优良性状集中起来，再通过连续自交和选择可以获得能稳定遗传的所需性状的新品种；利用 DNA重组技术将目的基因导入受体细胞中，可以定向改变生物的性状；利用花药离体培养只能获得单倍体植株，还需要通过秋水仙素或低温处理，再通过人工选择，才能获得所需性状能稳定遗传的植株。
2．如图所示是育种专家利用染色体部分缺失原理，对棉花品种的培育过程。相关叙述正确的是(
)
A．图中涉及的变异只有染色体结构的变异 B．粉红棉 M 的出现是染色体部分片段缺失的结果 C．白色棉 N 自交后代会发生性状分离，不能稳定遗传 D．深红棉 S 与白色棉 N 杂交，产生粉红棉的概率为 1/4 解析：选 B 图中白色棉形成深红棉 S 涉及基因突变；从粉红棉 M 及深红棉 S 的染色体及基因组成可以看出，粉红棉 M 的出现是染色体部分片段缺失的结果；白色棉 N 相当于纯合子，自交后代不会发生性状分离，能稳定遗传；深红棉 S 与白色棉 N 杂交，产生粉红棉的概率为 1。
生物育种方案的选取与设计
3.(2018·镇江模拟)科学家研究发现，棉花每个染色体组含 13 条染色体，二倍体棉种染色体组分为 A、B、C、D、E、F、G7 类，异源四倍体棉种由两个非同源二倍体棉种相遇，经天然杂交成异源二倍体，后在自然条件下，杂种染色体组加倍成双二倍体(即异源四倍体)。三交种异源四倍体是由三类染色体组组成的异源四倍体，拓宽了棉属遗传资源，为选育棉花新品种提供了新途径，培育过程如图所示。请据图回答问题：
(1)亚洲棉 AA 和野生棉 GG 进行人工杂交，需要在母本开花前先去除雄蕊，受粉后需要________。人工诱导异源二倍体 AG 染色体加倍时，需要在_________________(时期)用特定的药物处理。
(2)亚洲棉植株体细胞含有的染色体数目是________条。若要用异源四倍体 AAGG 来培育AAGD，________(填“可以”或“不可以”)通过诱变育种，使其发生基因突变而获得。
(3)一般情况下，三交种异源四倍体 AAGD 在育性上是________的，在其减数分裂过程中，可形成________个四分体。
(4)若需要大量繁殖三交种异源四倍体 AAGD 的植株，可以通过________________技术。若 AAGD 偶然也能产生可育的花粉，与野生棉二倍体杂交后出现染色体数目为 42 的后代，其原因是________(填下列字母)。
a．减数分裂形成配子过程中，染色体数目发生异常 b．减数分裂形成配子过程中，发生了基因重组 c．减数分裂形成配子过程中，发生了基因突变 d．细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变 e．细胞在有丝分裂过程中，出现了部分染色体增加等现象 解析：(1)进行人工杂交，需要在母本开花前先去除雄蕊，受粉后需要套袋处理。用秋水仙素处理有丝分裂前期的细胞可抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。(2)亚洲棉植株是二倍体，2 n ＝26，即体细胞染色体数为 26，题干中已经说明字母代表的是染色体组，用异源四倍体 AAGG 来培育 AAGD，不能通过基因突变获得。(3)三交种异源四倍体 AAGD 中，染色体组 G 和 D 没有同源染色体，在减数分裂时联会紊乱，不能产生正常的配子，AAGD 的
植株不可育，但 AA 可正常联会，每个染色体组(A)含有 13 条染色体，因此可形成 13 个四分体。(4)植物组织培养可快速大量繁殖新个体。
答案：(1)套袋 有丝分裂前期 (2)26 不可以
(3)不可育 13 (4)植物组织培养 a 4．(2018·南昌模拟)水稻的杂种表现为生长和产量的优势，但水稻一般是自花传粉且去雄困难，很难实施人工杂交，袁隆平等成功培育出高产杂交水稻的关键是在野生稻中找到了雄性不育植株。科学研究已证明水稻雄性是否可育是由细胞核基因(可育基因 R 对不育基因 r 为显性)和细胞质基因(可育基因为 N，不育基因为 S，细胞质中基因都成单存在，子代的细胞质基因全部来自母方)共同控制的。基因 R 能够抑制基因 S 的表达，当细胞质中有基因 N 时，植株都表现为雄性可育。如图表示利用雄性不育植株培育杂种水稻的过程。请回答下列问题：
(1)根据上述信息推测水稻雄性可育植株的基因型共有________种，利用雄性不育植株进行杂交共有________种杂交组合。
(2) 上图中杂交获得 的种子播 种后，发 育成的植 株恢复雄 性可育的 原因是______________________________________________________。
(3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，请参照图示遗传图解格式，写出长期稳定获得雄性不育植株的育种方案。
解析：(1)根据题干信息可知，只有 S(rr)表现雄性不育，其他包括 N(RR)、N(Rr)、N(rr)、S(RR)、S(Rr)共 5 种基因型，均表现为雄性可育。利用雄性不育作为母本(1 种基因型)，与雄性可育个体(5 种基因型)进行杂交一共有 5 种杂交组合。(2)题图中以雄性不育个体 S(rr)作为母本，产生的卵细胞为 S(r)，父本产生的精子中含有 R 基因，导致该种子播种后，发育成的植株恢复雄性可育。(3)杂交水稻需年年育种，但上述育种过程不能保留雄性不育植株，若要长期稳定获得雄性不育植株，可以让 N(rr)不断自交获得雄性可育个体，让 N(rr)与♀S(rr)杂交获得 S(rr)。
答案：(1)5 5 (2)来自父本的 R 基因使后代恢复雄性可育 (3)遗传图解如下图：
考点三 生物的进化 保分类考点自主学通
[查清易错小点](判断正误)
1．生物进化最终会导致物种的形成(×) 2．物种的形成依赖于生物进化(√) 3．物种的形成必须要经过生殖隔离(√) 4．共同进化就是指生物与生物之间的共同进化(×) 5．种群个体自交时，基因频率改变，基因型频率不变(×) 6．处于遗传平衡的种群自由交配不会改变种群的基因频率和基因型频率(√) 7．60 Co 诱发基因突变可以决定生物进化的方向(×) 8．盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果(×) 9．因自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率，所以进化改变的是个体而不是群体(×) 10．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向(×) 11．在自然条件下，某随机交配种群中等位基因 A、a 频率的变化只与环境的选择作用有关(×) 12．种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小(×) 13．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(√) 14．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境(√) 15．人工培育的新物种只能生活在人工环境中(×)
[理清知识主干] 1．比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论(填图)
2．理清生物进化脉络(填图)
3．巧记现代生物进化理论的“两、两、三、三”(填图)
[练通高考能力] 1．某种群基因库中有一对等位基因 B 和 b，且 B 和 b 的基因频率都是 50%，一段时间后，b 的基因频率变为 85%。下列叙述错误的是(
) A．此时该种群中 B 的基因频率为 15% B．该种群所处的环境可能发生了一定的变化 C．种群基因频率发生改变，意味着产生了新物种 D．b 的基因频率提高，说明 b 基因控制的性状更适应环境 解析：选 C 一对等位基因的基因频率之和为 1，因此 B 的基因频率为 15%；种群基因频率发生改变的原因可能是环境发生了变化，变化的环境对不同基因进行了选择；种群基因频率发生改变，说明生物发生进化，而新物种形成的标志是出现生殖隔离；通过自然选择，b 的基因频率提高，说明 b 基因控制的性状更适应环境。
2．现有两个非常大的昆虫种群，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对 A 基因和 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，不存在地理隔离，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(
) A．75%
B．50% C．42%
D．21% 解析：选 C 由于两个种群的个体数相同，因此两个种群合成一个种群后，该种群的 A基因频率为(80%＋60%)÷2＝70%，a 基因频率为(20%＋40%)÷2＝30%，由题意知，该种群非常大，个体间随机交配，没有迁入和迁出，无突变，自然选择对 A 基因和 a 基因控制的性状没有影响，因此遵循遗传平衡定律，所以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 2×70%×30%＝42%。
3．如图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，图中上为甲岛，下为乙岛，A、B、C、D
为四个物种及其演化关系，请据图回答问题：
(1)由 A 物种进化为 B、C 两个物种的内因是________，外因是____________________，进化的实质是____________________。
(2) 甲 岛 上 的 B 物 种 迁 到 乙 岛 后 ， 不 与 C 物 种 发 生 基 因 交 流 ， 其 原 因 是________________________________________________________________________。
(3)迁到乙岛的 B 物种可能会______________________________________________。
(4)假设种群中有一对等位基因 A、a，A 的基因频率为 10%，a 的基因频率为 90%，那么AA、Aa、aa 三种基因型的频率分别为______________；若环境的选择作用使 a 的基因频率逐渐下降，A 的基因频率逐渐上升，则后代中基因型为 aa 的个体的数量变化趋势是______________。
解析：(1)生物进化的内因是遗传变异；外因是环境不同以及地理隔离；生物进化的实质是种群基因频率的改变。(2)当两个种群不能发生基因交流时，说明二者之间已经形成生殖隔离。(3)因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上地理隔离导致生殖隔离，使 B 物种不能与 C 物种自由交配，故 B 会形成新物种。(4)根据题意可知，AA 的基因型频率是 10%×10%＝1%，Aa 的基因型频率是 2×90%×10%＝18%，aa 的基因型频率是 90%×90%＝81%；若环境的选择作用使 a 的基因频率逐渐下降，A 的基因频率逐渐上升，则后代中基因型为 aa 的个体数量将逐渐减少。
答案：(1)遗传变异 甲、乙两岛环境不同且有地理隔离 种群基因频率的改变 (2)已形成生殖隔离 (3)形成新的物种(答案合理即可) (4)1%、18%、81% 逐渐减少
一、形成生命观念 1．下列关于生物变异、育种的叙述，正确的是(
) A．育种可以培育出新品种，也可能得到新物种 B．无子果实的获得均要用到秋水仙素，变异类型为染色体的数目变异 C．中国荷斯坦牛、青霉素高产菌株和转基因抗虫棉的培育依据的原理相同 D．联会时的交叉互换实现了染色体上等位基因的重新组合 解析：选 A 育种可以培育出新品种，也可能得到新物种，例如由二倍体生物培育而成的四倍体生物，与原二倍体生物存在生殖隔离，是一个新物种；无子果实的获得，有的要用到秋水仙素(如三倍体无子西瓜)，变异类型为染色体数目变异，有的是用一定浓度的生长素涂在没有受粉的雌蕊柱头上得到的(如无子番茄)；中国荷斯坦牛的培育采用了试管动物技
术，属于有性生殖的范畴，其培育原理与转基因抗虫棉的培育依据的原理相同，都是基因重组，青霉素高产菌株的培育依据的原理是基因突变；联会时，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交叉互换实现了染色单体上非等位基因的重新组合。
2．(2018·盐城模拟)如图为真核细胞细胞核中某基因的结构及变化示意图(基因突变仅涉及图中 1 对碱基改变)。下列有关叙述错误的是(
)
A．该基因①链中的每个磷酸基团都与两个脱氧核糖相连接
B．RNA 聚合酶进入细胞核参加转录过程，能催化 mRNA 的形成 C．基因突变导致新基因中(A＋T)/(G＋C)的值减小，而(A＋G)/(T＋C)的值不变 D．基因复制过程中①链和②链均为模板，复制后形成的两个基因中遗传信息一般相同 解析：选 A 该基因①链中，其中一端的一个磷酸基团只与一个脱氧核糖相连接。
3．蜜蜂的雌蜂是由受精卵发育而来的二倍体，雄蜂是由卵细胞直接发育而来的单倍体。蜜蜂长绒毛对短绒毛为显性、体色褐色对黑色为显性。现有一只雄蜂与蜂王杂交，子代雌蜂均为褐色长绒毛，雄蜂黑色长绒毛和黑色短绒毛各占一半。以下分析错误的是(
) A．雄蜂体细胞和有性生殖细胞中都不具有成对的同源染色体 B．亲本雌蜂性状为黑色长绒毛，能产生两种基因型的卵细胞 C．亲本雄蜂性状为褐色长绒毛，只能产生一种基因型的精子
D．蜜蜂体色和绒毛长短的遗传与性别相关联，属于伴性遗传 解析：选 D 雄蜂为单倍体，是由蜂王的卵细胞发育而来的，因此雄蜂的体细胞和有性生殖细胞中都不具有成对的同源染色体；由于后代雄蜂黑色长绒毛和黑色短绒毛各占一半，说明亲本雌蜂为黑色长绒毛，可以产生两种配子；由于后代雌蜂均为褐色长绒毛，说明亲本雄蜂为褐色长毛绒，只能产生一种配子；根据题意分析可知，蜜蜂的性别与染色体组数有关，而与性染色体无关。
二、运用科学思维 4．我国科学家合成了4条酿酒酵母染色体，合成的染色体删除了研究者认为无用的DNA，加入了人工接头，总体长度比天然染色体缩减 8%，为染色体疾病、癌症和衰老等提供研究与治疗模型。下列说法错误的是(
) A．合成人工染色体需要氨基酸和脱氧核苷酸作为原料 B．通过荧光标记染色体上基因可以知道基因在染色体上的位置 C．染色体上的 DNA 某处发生了个别碱基对增添一定属于基因突变 D．酿酒酵母可能会发生基因突变、基因重组和染色体变异 解析：选 C 染色体的主要成分是 DNA 和蛋白质，而合成 DNA 和蛋白质的原料分别是脱
氧核苷酸和氨基酸，因此合成人工染色体需要氨基酸和脱氧核苷酸作为原料；荧光标记染色体上的基因，通过荧光显示，可以知道基因在染色体上的位置；染色体上的 DNA 某处发生了个别碱基对增添，如果发生的位置在基因与基因之间的区域，而没有引起基因结构的改变，则不属于基因突变；酿酒酵母属于真核生物，能进行有性生殖，可能会发生基因突变、基因重组和染色体变异。
5．某雌雄同株的植物的花色由位于 2 号染色体上的一对等位基因控制，A 控制红色，a控制白色。某...
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