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专题八生物的变异与进化返回目录考情纵览考点考例2011年2012年2013年基因重组；基因突变的特征和原因；染色体结构变异和数目变异天津T4、安徽T4、海南T19/T20、江苏T22、上海T8课标全国卷T31、山东T5、北京T30、海南T22/T24、江苏T14、广东T6/T28、上海T8——返回目录考情纵览生物变异在生产上的应用安徽T31浙江T32、天津T2、江苏T28、山东T27、海南T29浙江T32生物进化理论的主要内容江苏T6、广东T25安徽T4、江苏T5、海南T23、上海T29安徽T8、山东T6、海南T15、上海T22专题八生物的变异与进化1.[2013·福建卷]某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲所示。减数分裂时异常染色体的联会如图乙所示，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()返回目录图3－8－1A．图甲所示的变异属于基因重组B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代返回目录专题八生物的变异与进化[答案]D[解析]在非同源染色体之间染色体片段的移接称作染色体结构变异(易位)，A项错误；分裂期染色体高度螺旋化，显微镜下易于观察，因此观察异常染色体通常在分裂期进行观察，分裂间期染色质呈细丝状不易观察，B项错误；由于图乙中配对的三条染色体在减数分裂时其中的一条染色体可以随机移向细胞任一极，故可形成以下六种配子：14号、14—21号与21号、21号、14—21号与14号、14—21号、14号与21号，C项错误；由于该男子可以形成只含14号与21号两条未变异染色体的配子，因此与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代，D项正确。返回目录专题八生物的变异与进化2．下列关于育种和进化的叙述，错误的是()A.用花粉离体培养获得的抗病植株，其细胞仍具有全能性(2013·四川卷，5A)B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素(2013·江苏卷，12B)C.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(2013·安徽卷，4C)D.长舌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，由此可推断长舌蝠和长筒花相互适应，共同(协同)进化(2013·北京卷，4D)返回目录专题八生物的变异与进化[答案]B[解析]植物细胞具有全能性，与它是否为单倍体无关，只需要其细胞具有该生物体的全套遗传信息即可，A项正确；生殖隔离是物种形成的必要条件，物种向不同方向发展是由自然选择决定的，B项错误；三倍体西瓜进行减数分裂过程中，每三条同源染色体在联会时会发生紊乱，导致很难形成正常配子，故而三倍体西瓜植株的高度不育，与同源染色体联会行为有关，C项正确；长舌蝠的形态和长筒花的结构相适应，属于共同(协同)进化，D项正确。返回目录专题八生物的变异与进化3．[2012·课标全国卷]一对毛色正常鼠交配，产下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色异常。分析认为，鼠毛色出现异常的原因有两种：一是基因突变的直接结果(控制毛色基因的显隐性未知，突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因)；二是隐性基因携带者之间交配的结果(只涉及亲本常染色体上的一对等位基因)。假定这只雄鼠能正常生长发育，并具有生殖能力，后代可成活。为探究该鼠毛色异常的原因，用上述毛色异常的雄鼠分别与其同一窝的多只雌鼠交配，得到多窝子代。请预测结果并作出分析。返回目录专题八生物的变异与进化(1)如果每窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为________，则可推测毛色异常是____性基因突变为______性基因的直接结果，因为______________________________________________________________________。(2)如果不同窝子代出现两种情况，一种是同一窝子代中毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例为________，另一种是同一窝子代全部表现为__________鼠，则可推测毛色异常是隐性基因携带者之间交配的结果。返回目录专题八生物的变异与进化[答案](1)1∶1隐显只有两个隐性纯合亲本中一个亲本的一个隐性基因突变为显性基因时，才能得到每窝毛色异常鼠与毛色正常鼠的比例均为1∶1的结果(2)1∶1毛色正常[解析](1)根据题干中“突变只涉及一个亲本常染色体上一对等位基因中的一个基因”分析，且产生了新性状(毛色异常)，则只能是由aa突变为Aa才会出现性状的改变。因此两亲本和同窝中的雌性鼠的基因型均为aa，毛色异常雄鼠的基因型为Aa，所以杂交子代毛色异常∶毛色正常为1∶1。(2)根据题干中“只涉及亲本常染色体上的一对等位基因”，亲代基因型均为Aa，毛色异常雄鼠的基因型为返回目录专题八生物的变异与进化aa，毛色正常同窝中的雌性鼠的基因型为AA或者Aa。若雄性鼠与同窝中基因型为Aa的雌性鼠交配，则后代毛色异常∶毛色正常的性状分离为1∶1；若雄性鼠与同窝中基因型为AA的雌性鼠交配，则后代都为Aa，即毛色全部表现正常。返回目录专题八生物的变异与进化本专题与细胞分裂、DNA复制、遗传的基本规律等知识点相结合，综合考查基因突变、基因重组和染色体畸变的特点以及生物性状的改变；以二倍体、多倍体、单倍体的区别为载体，综合考查变异在生物育种上的应用。试题多以非选择题的形式出现，且遗传图解的考查频率较高。返回目录专题八生物的变异与进化考点一基因突变、基因重组和染色体畸变的区别返回目录专题八生物的变异与进化项目基因突变基因重组染色体畸变适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生，具有普遍性自然状态下，只发生在真核生物的有性生殖过程中，细胞核遗传真核生物细胞增殖过程中生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖发生时间有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前期和后期细胞分裂期返回目录专题八生物的变异与进化产生结果产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状产生新的基因型，但不可以产生新的基因和新的性状不产生新的基因，但会引起基因数目或顺序变化镜检光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合出现确定光镜下可检出本质基因的分子结构发生改变，产生了新的基因原有基因的重新组合，产生了新的基因型染色体结构或数目发生改变，没有产生新的基因，基因的数量可能发生改变返回目录专题八生物的变异与进化应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种联系①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料②基因突变产生新的基因，是生物变异的根本来源③基因突变是基因重组的基础④基因重组是形成生物多样性的重要原因之一例1下列与生物变异相关的叙述中，正确的是()A．基因突变一定引起基因结构的改变B．染色体畸变一定会导致基因缺失C．基因重组只发生于减数第一次分裂D．单倍体植株均属于某一物种返回目录专题八生物的变异与进化[答案]A[解析]碱基对的增添、缺失或改变，引起基因突变，故基因突变一定引起基因结构的改变，A项正确；染色体的数目变异或结构变异中的倒位、重复不会导致基因缺失，B项错误；基因工程、细胞工程均可发生基因重组，C项错误；奇数单倍体都是高度不育的，不能形成物种，D项错误。返回目录专题八生物的变异与进化[点评]基因结构改变，但性状不一定会改变；基因重组发生在减数分裂中，包括自由组合和交叉互换；染色体结构变异类型有缺失、重复、倒位和易位。体细胞中染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不育的原因：进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。返回目录专题八生物的变异与进化变式1下列关于生物遗传和变异的说法，不正确的是()①成年男性细胞中的染色体最多只有23条可以传给孙女②镰刀形细胞贫血症的人与正常人相比，其基因中有1个碱基发生了改变③正常情况下，1个基因组成为AaBbCc(位于三对染色体上)的精原细胞进行减数分裂可形成8种精子④基因型为Yy的豌豆，减数分裂形成的雌雄配子数量比不一定为1∶1A．①③B．②③C．①②③D．①②④返回目录专题八生物的变异与进化[答案]C[解析]成年男性细胞中的染色体最多只有(22＋Y)条可以传给其儿子，其儿子最多只有(22＋X)条可以传给其孙女；出现镰刀形细胞贫血症的根本原因是一对碱基发生了替换；一个精原细胞产生2种4个精子，故①②③错误。减数分裂形成的雌雄配子一般是雄配子的数量(如精子)大于雌配子(如卵细胞)的数量，故④正确。返回目录专题八生物的变异与进化考点二生物变异在育种上的应用返回目录专题八生物的变异与进化项目原理方法优点缺点杂交育种基因重组连续自交，不断选种使同种生物的不同优良性状集中于同一个个体育种年限长，需连续自交才能选育出需要的优良性状诱变育种基因突变物理、化学因素、辐射诱变等提高变异频率，加速育种进程，改良某些性状有利变异少，需大量处理材料；具有不定向性多倍体育种染色体畸变秋水仙素处理萌发的种子或幼苗培育出的植物器官大，产量高，营养丰富结实率低，发育延迟；动物中难以开展返回目录专题八生物的变异与进化单倍体育种染色体畸变花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍能明显缩短育种年限，加速育种进程技术复杂，需与杂交育种结合基因工程育种基因重组通过基因工程的操作，筛选出符合要求的新品种目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短可能会引起生态危机，技术难度大植物激素育种适宜浓度的生长素可以促进果实的发育在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物，子房发育成无籽果实生长素能促进果实的发育该种方法只适用于植物；属于不可遗传的变异[特别提醒]杂交育种发生时期：有性生殖的减数第一次分裂后期或四分体时期；诱变育种发生时期：有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。返回目录专题八生物的变异与进化例2如图3－8－2所示为某农科所培育高品质小麦的过程，其中①③④⑤代表具体操作过程。(1)具有④⑤操作的育种方法是________，依据的原理是______________。(2)具有①③操作的育种方法是__________，依据的原理是________________。返回目录专题八生物的变异与进化图3－8－2(3)操作③是_______，其目的是___________________。操作⑤是________，常用的方法有__________________，原理是________________________________。(4)操作①是杂交，其目的是将两个纯合亲本的________通过杂交集中在一起，再经过选择和培育获得新品种。返回目录专题八生物的变异与进化[答案](1)单倍体育种染色体畸变(2)杂交育种基因重组(3)连续自交提高纯合子的比例(或选出符合要求的个体)染色体数目加倍秋水仙素处理(或低温处理)秋水仙素(或低温)能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍(4)优良性状(或基因)[解析]从题图可知，①是杂交，②是减数分裂，③是连续自交，④是花药离体培养，⑤是秋水仙素或低温处理萌发的幼苗。具有④⑤操作的育种方法是单倍体育种，依据的原理是染色体数目变异。具有①③操作的育种方法是杂返回目录专题八生物的变异与进化交育种，依据的原理是基因重组。③连续自交可以提高纯合体的比例。⑤的原理是低温或秋水仙素在细胞分裂前期能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。①杂交的目的是将纯合体亲本的优良基因通过杂交集中在一起。返回目录专题八生物的变异与进化[点评]根据不同育种要求和提供的不同材料，选择不同的育种方法。①若要求培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。②若要求快速育种，则应用单倍体育种。③若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变育种的方法。④若要求提高品种产量，提高营养物质含量，则可运用多倍体育种。⑤若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，则可用杂交育种，亦可利用单倍体育种。返回目录专题八生物的变异与进化