专题五变异与进化

专题五变异与进化考纲要求高考题展示（2011·北京卷，31.16分）T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与植株进行杂交，再自交代后统计性状分离比。（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性。（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取植株的DNA，用限制酶处理后，再用将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。【答案】（4）野生型1（5）降低（6）突变体DNA连接酶B、C（2012·北京卷，3）金合欢蚁生活在金合欢树上，以金合欢树的花蜜等为食，同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁，则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是A.金合欢蚁从金合欢树获得能量B.金合欢蚁为自己驱逐竞争者C.金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者D.金合欢蚁和金合欢树共同（协同）进化（2013·北京卷，4）安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出()A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化（2014·北京卷，4）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核心概念一、基因突变1.基因突变是DNA中碱基对的增添、缺失或替换。2.基因突变是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。3.基因突变改变了DNA分子中的遗传信息。4.基因突变有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性。5.基因突变可产生新的等位基因。6.基因突变更容易发生在DNA复制时期。7.基因突变发生在内含子、相同氨基酸对应密码子区域不改变蛋白质结构。8.发生在生殖细胞的基因突变可遗传给后代，发生在体细胞的突变不能通过有性生殖遗传。9.诱导基因突变的因素有物理、化学、病毒等因素。10.基因突变改变种群的基因频率，引起进化。11.细胞癌变是原癌基因或抑癌基因突变的结果。12.个体发育过程中，基因突变发生的越早，影响越大。二、基因重组1.基因重组的三种类型：四分体非姐妹染色单体之间的交叉互换、非同源染色体非等位基因自由组合、外源基因的转入。2.基因重组是生物进化的原材料之一。3.基因重组一般发生在生殖细胞形成过程中，在减数第一次分裂时发生。4.基因重组是造成有性生殖后代多样性的主要原因。5.杂交育种、R型肺炎双球菌转变成S型菌、基因工程的原理都是基因重组。6.基因重组产生新的基因型，不产生新的基因。三、染色体变异1.包括染色体结构变异和染色体数目变异2.染色体结构变异方式有：缺失、重复、倒位、易位3.易位发生在非同源染色体之间，交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间4.单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体（或由配子直接发育成的个体）5.多倍体植株常表现为茎杆粗壮，叶片果实和种子较大，但育性下降，结实率下降6.秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体数目加倍四、生物变异在育种中的应用1.杂交育种的原理是基因重组2.单倍体和多倍体育种的原理是染色体变异，都需要使用秋水仙素3.诱变育种的原理是基因突变，可用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理4.基因工程育种的原理是基因重组，可定向改造生物的性状五、生物进化理论1.拉马克学说：用进废退、获得性遗传2.达尔文的自然选择学说：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存3.达尔文不能对遗传变异的本质做出解释，接受了拉马克的观点4.现代生物进化理论：结合了现代遗传学和达尔文的自然选择学说（1）种群是进化的基本单位，进化的实质是种群基因频率的改变（2）突变和基因重组产生进化的原材料（3）自然选择决定生物进化的方向（4）隔离导致物种形成六、物种的形成1.物种是能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物2.物种形成的三个基本环节：突变和基因重组、自然选择、隔离3.生殖隔离一旦形成，新的物种就产生了4.异域物种的形成需要经过地理隔离，同域物种的形成不需要经过地理隔离（如多倍体的形成）七、进化与生物多样性的形成1.共同进化：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2.生物多样性包括三个层次：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性3.生物和生物之间、生物与环境之间的共同进化导致生物多样性的形成。专题五检测题1．下列可能会使DNA的分子结构发生改变的是()①同源染色体分离②非同源染色体自由组合③基因突变④同源染色体上非姐妹染色单体互换部分片段⑤染色体结构变异⑥染色体数目变异A．①②③B．②③④C．③④⑤D．③④⑥2．某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸(密码子有CCU、CCC、CCA、CCG)转变为组氨酸(密码子有CAU、CAC)。基因中发生改变的是()A．G≡C变为T＝AB．A＝T变为C≡GC．鸟嘌呤变为胸腺嘧啶D．胞嘧啶变为腺嘌呤3．下列有关基因重组的说法中，正确的是()A．基因重组是生物体遗传变异的主要方式之一，可产生新的基因B．同源染色体指的是一条来自父方，一条来自母方，两条形态大小一定相同的染色体C．基因重组仅限于真核生物细胞减数分裂过程中D．基因重组可发生在四分体时期的同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换4．以下二倍体生物的细胞中含有两个染色体组的是()①有丝分裂中期细胞②有丝分裂后期细胞③减数第一次分裂中期细胞④减数第二次分裂中期细胞⑤减数第一次分裂后期细胞⑥减数第二次分裂后期细胞A．①②③B．①③⑤C．①④⑤⑥D．①③⑤⑥5．下列关于染色体变异和基因突变的主要区别，错误的是()A．染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，而基因突变则是DNA分子碱基对的增加、减少或替换B．原核生物和真核生物均可发生基因突变，而只有真核生物能发生染色体变异C．基因突变一般是微小突变，其对生物体的生长发育不产生影响，而染色体结构变异是较大的变异，其对生物体的影响较大D．两者都能改变生物的基因型6．只在减数分裂过程中才可发生的变异是A．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变B．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组C．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异D．着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异7．某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验，结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是A.孕妇食用了残留抗生素的食品，导致其体内大多数细菌突变B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素，感染的细菌也有可能是耐药菌C.新生儿体内缺少免疫球蛋白，增加了致病菌的耐药性D.新生儿出生时没有及时接种疫苗，导致耐药菌形成8．关于植物染色体变异的叙述，正确的是A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化9．为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵二出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是（）A.利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B.用被γ射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C.将早期胚胎细胞的细胞核植人去核卵细胞中，然后培育形成新个体D.用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体10．（2014·上海卷）图2为果蝇X染色体的部分基因图，下列对此X染色体的叙述错误的是A．若来自雄性，则经减数分裂不能产生重组型配子B．若来自雌性，则经减数分裂能产生重组型配子C．若发生交换，则发生在X和Y的非姐妹染色单体之间D．若发生交换，图所示四个基因中，f与w基因间交换频率最高11．（2014·江苏卷）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12．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13．（2014·海南卷）某动物种群中，AA，Aa和aa基因型的个体依次占25％、50％、25％。若该种群中的aa个体没有繁殖能力，其他个体间可以随机交配，理论上，下一代AA：Aa：aa基因型个体的数量比为A．3：3：1B．4：4：1C．1：2：0D．1：2：114．（2011·广东卷）登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出、和。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是，F2群体中A基因频率是。（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如图11），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代，原因是。15．玉米非糯性基因（W）对糯性基因（w）是显性，黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。W—和w-表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程。染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的磁配子可育。请回答下列问题：（1）现有基因型分别为WW,Ww,ww,WW—、、W-w,ww-6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的磁配子可育”的结论，写出测交亲本组合基因型。（2）以基因型为W-w个体作母本，基因型为W-w个体作父本，子代的表现型及其比例为。（3）基因型为Ww-Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为。（4）现进行正、反交实验，正交：WwYy(♀)×W-wYy(♂),反交W-wYy（♀）×WwYy(♂)，则正交、反交后代的表现型及其比例分别为、。（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1自交产生F2。选取F2中非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为。16．科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中，育成了抗叶锈病的小麦，育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题：（1）异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代，经方法培育而成，还可用植物细胞