资源简介 (共151张PPT)专题六变异、育种和进化真题探究——深析真题明考向无同源染色体，不能进行正常的减数分裂42营养物质含量高；茎秆粗壮秋水仙素处理解析少染色体一二三二解析解析协同进化(或共同进化)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析缺失数目减少断裂联会6①④解析解析核心考点——重点难点全突破答案答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析遗传纯合花药单倍体染色体分离配子组培苗重组解析解析答案解析答案答案解析答案解析专题作业答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析RNA聚合酶对RNA前体剪切不可遗传遗传物质(或基因序列)没有发生改变CUG—AUA—CCA—UACb有利于维持生物遗传性状的相对稳定提前出现终止密码(UAG)，蛋白质合成提前终止解析一对等位基因逆转录否常染色体隐性遗传在人群中随机调查，且调查的人群足够大4解析解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析答案解析基因突变卡那霉素sDNA片段或卡那霉素抗性基因排除实验偶然性显性不符合配子类型及比例雄配子雄配子正常发育(其他合理答案也可以)解析解析男孩减数第二次分裂后期遗传咨询、产前诊断等解析解析本课结束[考纲要求] 1.基因重组及其意义(Ⅱ) 2.基因突变的特征和原因(Ⅱ) 3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ) 4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ) 5.转基因食品的安全(Ⅰ) 6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ) 7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)真题探究——深析真题明考向1．(2020·全国卷Ⅲ)普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：一粒小麦×斯氏麦草(AA) (BB)↓杂种一↓拟二粒小麦×滔氏麦草(AABB) (DD)↓杂种二↓普通小麦(AABBDD)(1)在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是______________________________________________。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有________条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是________________________________(答出2点即可)。(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有________________(答出1点即可)。(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体)，甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路___________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)无同源染色体，不能进行正常的减数分裂 42 营养物质含量高；茎秆粗壮(2)秋水仙素处理(3)甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏，且自交后代不发生性状分离的植株解析 (1)杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草的各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。(2)人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。(3)为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的，且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。2．(2016·全国卷Ⅲ)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突变纯合体。答案 (1)少 (2)染色体 (3)一 二 三 二解析 (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，每个基因都由多个碱基对构成，故基因突变所涉及的碱基对的数目比染色体变异少。(2)染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少，另一类是细胞内个别染色体的增加或减少。(3)根据题干信息“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”。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。3．(2018·全国卷Ⅰ)回答下列问题：(1)大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为__________。(2)根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是______________________________________________________________。(3)太阳能进入生态系统的主要过程是________________________________________________。分解者通过__________________________________________来获得生命活动所需的能量。答案 (1)协同进化(或共同进化)(2)捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的生存提供机会(3)绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中 呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解解析 (1)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，这就是共同进化，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为共同进化。(2)“收割理论”是指捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间，有利于增加物种的多样性。(3)太阳能进入生态系统的主要途径是生产者的光合作用，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在有机物中。分解者通过呼吸作用将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解来获得生命活动所需的能量。4．(2020·山东等级考)在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。若某细胞进行有丝分裂时，出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到细胞两极。不考虑其他变异，关于该细胞的说法错误的是( )A．可在分裂后期观察到“染色体桥”结构B．其子细胞中染色体的数目不会发生改变C．其子细胞中有的染色体上连接了非同源染色体片段D．若该细胞基因型为Aa，可能会产生基因型为Aaa的子细胞答案 C解析 由题干信息可知，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，故可以在有丝分裂后期观察到“染色体桥”结构，A正确；出现“染色体桥”后，在两个着丝点间任意位置发生断裂，可形成两条子染色体分别移向细胞两极，其子细胞中染色体数目不会发生改变，B正确；“染色体桥”现象使姐妹染色单体之间发生了片段的连接，不会出现非同源染色体片段，C错误；若该细胞的基因型为Aa，出现“染色体桥”后着丝点间任意位置发生断裂时，一条姐妹染色单体上的a转接到了另一条姐妹染色体上，则会产生基因型为Aaa的子细胞，D正确。全国Ⅰ卷5年考情分析热度20162017201820192020变异基因突变与基因重组T6[6分]T32(1)[3分]★★染色体变异育种生物进化现代生物进化理论共同进化与多样性T29(1)(2)[6分]★每年本专题考查的分值12分9分五年均分4.2分考点全国Ⅱ卷5年考情分析热度20162017201820192020变异基因突变与基因重组染色体变异T4[6分]★育种T32(2)[6分]★生物进化现代生物进化理论共同进化与多样性每年本专题考查的分值6分五年均分1.2分考点全国Ⅲ卷5年考情分析热度20162017201820192020变异基因突变与基因重组T32(1)[2分]★染色体变异T32(2)[2分]★育种T32[10分]★生物进化现代生物进化理论共同进化与多样性每年本专题考查的分值4分10分五年均分2.8分1．雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留。下列相关叙述正确的是( )A．孔雀开屏是在向异性传递物理信息，有利于种群的繁衍B．蓝孔雀种群进化的实质是突变和基因重组C．对配偶的选择属于种群内部因素，不会影响种群基因频率D．雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是绝对的答案 D解析 据“雄性蓝孔雀尾屏很大，使其逃避天敌的能力下降，但这一特性对雌性孔雀具有吸引力，使大尾屏个体的交配机会增加，并使该特性代代保留”，推知雄性蓝孔雀大尾屏的有害或有利并不是绝对的，D正确；孔雀开屏是在向异性传递行为信息，有利于种群的繁衍，A错误；蓝孔雀种群进化的实质是种群基因频率的改变，对配偶的选择会影响种群基因频率，B、C错误。2．果蝇的性别决定是XY型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如：性染色体组成为XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死。果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是( )A．XRXr；含基因R的X染色体丢失B．XrXr；含基因r的X染色体丢失C．XRXr；含基因r的X染色体结构变异D．XRXR；含基因R的X染色体结构变异答案 A解析 由题意可知，该果蝇一半为白眼雄性，基因型可能为XrY或XrO；另一半为红眼雌性，基因型可能为XRXR或XRXr，而该果蝇受精卵正常，第一次分裂产生的一个细胞异常。若受精卵为XrY或XrO，则不会出现一半的红眼雌性；受精卵为XRXR，需要一条X染色体丢失，另一条X染色体R基因丢失或突变为r才会出现一半的白眼雄性；受精卵为XRXr，且第一次分裂时XR丢失，可能出现一半白眼雄性(XrO)，一半红眼雌性(XRXr)。3．我国科研团队将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合，创建了仅含单条染色体的真核细胞——酿酒酵母菌株S，打开了人造生命的大门。关于酿酒酵母菌株S的叙述，不正确的是( )A．融合过程属于染色体变异B．单条染色体上没有等位基因C．融合的DNA是单链结构D．菌株S可以进行有丝分裂答案 C解析 将16条天然染色体融合成为1条，发生了染色体结构和数目的变异，A正确；等位基因位于同源染色体上，酿酒酵母菌株S只含一条融合的染色体，且由单倍体酿酒酵母的16条染色体融合而来，没有等位基因，B正确；细胞中的DNA是双链结构，C错误；酿酒酵母菌株S是真核细胞，含染色体，可以进行有丝分裂，D正确。4．蝗虫分布于全世界的热带、温带草地和沙漠地区，其体色与不同地域生活环境的色彩大体一致，与种类无关，这种现象在生物学上叫作保护色。如生活在青草丛中的蝗虫体色多呈绿色，生活在枯草丛中的蝗虫体色多呈灰黄色。下列有关说法正确的是( )A．蝗虫的体色是由环境因素决定的，而与遗传物质无关B．蝗虫体色多样，不同体色的形成是长期自然选择的结果C．生活在不同地域的蝗虫属同一物种，不存在遗传多样性D．若某蝗虫种群没发生基因突变，说明此种群没有发生进化答案 B解析 蝗虫的体色由基因和环境共同决定，A错误；进化的实质是种群基因频率的改变，没有发生基因突变，生物不一定没有发生进化，D错误。5．玉米第6对染色体上存在与植株颜色有关的一对等位基因D(紫色)和d(绿色)，经X射线照射的纯合紫株玉米花粉授粉给正常绿株玉米，F1中出现个别绿苗。出现个别绿苗的最可能原因是( )A．染色体数加倍B．基因重组C．染色体缺失D．染色体重复答案 C解析 正常情况下纯合紫株玉米(DD)花粉授粉给正常绿株玉米(dd)，F1的基因型为Dd，应表现为紫苗，而经X射线照射该花粉后，F1中出现个别绿苗，可能的原因是发生基因突变，使紫株玉米花粉的基因型变为d，F1中个别绿苗的基因型为dd；也可能是发生了染色体缺失，使紫株玉米花粉中控制紫色的基因D缺失，F1中个别绿苗的基因型为Od，故C正确。6．科研人员对猫叫综合征患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和2。(1)据图2分析，Ⅲ1和Ⅲ3的5号染色体发生了染色体结构变异中的________，导致其上的基因________________。(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5染色体异常的原因是：5号染色体DNA发生________后与8号染色体DNA错误连接。(3)Ⅱ5的初级卵母细胞在减数第一次分裂前期，5号和8号两对同源染色体出现图3所示的________现象(图中①～④为染色体编号)。若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离(不考虑交叉互换)，Ⅱ5会形成________种类型的卵细胞，其中含有编号为________染色体的配子是正常配子。(4)若Ⅱ5和Ⅱ6想生一个健康的孩子，请提出可行的建议：__________________________________________________________________________________________________________________。答案 (1)缺失 数目减少(2)断裂(3)联会 6 ①④(4)进行染色体筛查，对染色体异常胎儿选择性流产(或“通过试管婴儿技术选择染色体正常的胚胎进行移植”)(合理即给分)解析 (1)Ⅲ1和Ⅲ3为患病个体，染色体形态结构如图2乙，观察并对比其与正常个体染色体形态结构，可发现5号染色体部分缺失，导致部分基因缺失，5号染色体上基因数目减少。(2)Ⅰ1、Ⅱ2、Ⅱ5为仅表型正常的个体，染色体形态结构如图2丙，观察发现5号染色体部分片段与8号染色体拼接到一起，即5号染色体DNA发生断裂后与8号染色体DNA连接。(3)减数第一次分裂前期同源染色体两两配对的现象叫联会。若减数第一次分裂后期四条染色体随机两两分离则可能出现含有①④、②③、①②、③④、①③、②④染色体组合的配子，共6种类型，其中含有形态结构正常的5号、8号染色体的配子为正常配子，即含①④染色体的配子。(4)Ⅱ5为仅表型正常的个体，Ⅱ6为正常人，若想生一个健康的孩子，则需要Ⅱ5提供染色体结构正常的卵细胞与正常精子受精，目前可以通过染色体筛查手段来判断染色体是否异常，并对异常胎儿选择性流产，保留正常胎儿；也可通过试管婴儿技术，即在体外经过检查之后选择染色体正常的胚胎进行移植。核心考点——重点难点全突破考点1 生物的变异1 突破生物变异的4大问题(1)关于“互换”问题同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换，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①基因突变、基因重组属于“分子”水平的变化，光学显微镜下观察不到。②染色体变异是“细胞”水平的变异，至少涉及染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，在光学显微镜下可以观察到。③基因突变与基因重组的判断(4)涉及基因“质”与“量”的变化①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。②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合方式即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。③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。1.基因突变对性状的影响(1)替换：若不涉及终止密码的改变，只改变1个氨基酸或不改变；若终止密码提前出现，则氨基酸数目减少，肽链缩短；若终止密码延后出现，则氨基酸数目增加，肽链延长。(2)增添：不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的增添影响较小。(3)缺失：不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列，以3个或3的倍数个碱基为单位的缺失影响较小。2．有关可遗传变异的易错点(1)体细胞中发生的基因突变一般不能通过有性生殖传递给后代，但有些植物可以通过无性繁殖传递给后代。(2)基因重组一般发生在控制不同性状的基因间，所以至少发生在两对基因中。在一对等位基因的遗传过程中，后代出现新类型可能来源于性状分离或基因突变，而不会是基因重组。(3)细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变；真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。(4)变异的利与害是相对的，其利、害取决于所生存的环境条件。(5)基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变。(6)诱变可以提高突变率，但不能决定基因突变的方向。2 生物变异类型的判断(1)可遗传变异与不可遗传变异的判断(2)显性突变与隐性突变的判断①类型②判断方法a．选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现来判断。b．让突变体自交，观察子代有无性状分离来判断。(3)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。3 比较单倍体、二倍体和多倍体项目单倍体二倍体多倍体发育起点配子受精卵受精卵体细胞染色体组数≥12≥3形成过程形成原因自然原因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件剧变(如低温)人工培育花药离体培养秋水仙素处理单倍体幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗单倍体并非都不育，其体细胞中也并非都只有一个染色体组，也并非一定没有等位基因和同源染色体。如由四倍体的配子发育成的个体，形成的单倍体含有同源染色体及等位基因。1.(2020·山东滨州二模)某正常二倍体动物的一次细胞分裂产生的子细胞中部分染色体及基因如图所示。下列对该细胞产生原因的推测，不合理的是( )A．在有丝分裂过程中，含A的染色体片段发生了易位B．在有丝分裂过程中，含a的染色体中部分片段发生了缺失C．在减数分裂过程中，含A的染色体与其同源染色体发生了交叉互换D．在减数分裂过程中，含a的染色体缺失一部分片段且未与其同源染色体正常分离答案 C2．(2020·北京朝阳一模)有一种变异发生在两条非同源染色体之间，它们发生断裂后片段相互交换，仅有位置的改变，没有片段的增减。关于这种变异的说法错误的是( )A．这种变异使染色体结构改变，在光学显微镜下可见B．该变异一定导致基因突变，为生物进化提供原材料C．该变异可导致染色体上基因的排列顺序发生变化D．该变异是可遗传变异的来源，但不一定遗传给后代答案 B解析 非同源染色体之间的片段交换属于染色体结构变异，在显微镜下可以观察，A正确；该变异属于染色体结构变异中的易位，可导致染色体上基因的排列顺序发生变化，但易位通常不会造成基因突变，B错误，C正确；可遗传变异包括突变(基因突变和染色体变异)和基因重组，故该变异属于可遗传变异，但不一定能遗传给后代，D正确。3．(2020·河北衡水中学一模)下列有关生物遗传和变异的说法，正确的是( )A．人的身高是由一对基因控制的，同时与后天的营养和体育锻炼也有关B．基因突变、基因重组和染色体变异均可使某条染色体上出现不曾有过的基因C．用γ射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异属于基因突变D．染色体结构变异中倒位和易位不改变基因数目，对生物的性状不会产生影响答案 B解析 人的身高是由多对基因控制的，同时与后天的营养和体育锻炼也有关，A错误；基因突变可以产生新基因，转基因技术的原理是基因重组，可以使某条染色体上出现不曾有过的基因，易位发生在非同源染色体之间，也可以使某条染色体上出现不曾有过的基因，B正确；用γ射线处理生物使其染色体上数个基因丢失引起的变异，属于染色体结构变异中的缺失，而基因突变不会改变基因数量，C错误；染色体结构变异中倒位和易位一般不改变基因种类和数目，但会导致基因的排列顺序发生改变，因此也会对生物的性状产生影响，D错误。4．(2020·河北武邑中学第二次质检)果蝇刚毛和截毛是由X和Y染色体同源区段上的一对等位基因(B、b)控制的，刚毛对截毛为显性。两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇。下列叙述正确的是( )A．亲本雌果蝇的基因型是XBXb，亲本雄果蝇的基因型可能是XBYb或XbYBB．XXY截毛果蝇的出现，会使该种群的基因库中基因的种类和数量增多C．刚毛和截毛这对相对性状的遗传遵循孟德尔遗传规律，但不表现伴性遗传的特点D．亲本雌果蝇减数第一次分裂过程中X染色体条数与基因b个数之比为1∶1答案 D解析 根据题意可知，两个刚毛果蝇亲本杂交后代出现了一只染色体组成为XXY的截毛果蝇，该截毛果蝇的基因型一定为XbXbYb，Y染色体一定来自于亲本中的雄果蝇，因此亲本雌果蝇的基因型是XBXb，亲本雄果蝇的基因型一定是XBYb，A错误；XXY截毛果蝇的出现不会改变基因库中基因的种类，B错误；控制该性状的基因位于性染色体上，因此会表现为伴性遗传的特点，C错误；亲本雌果蝇的基因型应该为XBXb，减数第一次分裂过程中X染色体有2条，并且b基因复制后有2个b基因，因此X染色体条数与基因b个数之比为1∶1，D正确。5．(2020·福建省泉州市高三第一次质量检测)研究表明，遗传性骨骼发育不良症的发生与常染色体上M基因的突变有关。现有一遗传性骨骼发育不良症家系如下图，科研人员对该家系各成员M基因所在的同源染色体上相应位点序列进行检测，结果如下表。下列有关叙述正确的是( )成员测序结果Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅲ－1…TCCTGCCAGTGGTTTTA…Ⅱ－2、Ⅲ－2…TCCTGCCAGTGGTTTTA…和…TCCTGCCGGTGGTTTTA…A．Ⅱ－2的致病基因来自于Ⅰ－1和Ⅰ－2B．M基因发生了G－C碱基对替换为A－T导致突变C．Ⅰ－1产生配子时发生了M基因隐性突变可能导致该家系遗传病发生D．Ⅱ－2的早期胚胎细胞中发生了M基因显性突变可能导致该家系遗传病发生答案 D解析 题干中明确该病是与常染色体上M基因的突变有关，结合图表中对各个成员的测序结果可知，Ⅰ－1、Ⅰ－2、Ⅱ－1、Ⅲ－1均为正常个体并且M基因测序全部正常，可知他们均不含致病基因，而Ⅱ－2、Ⅲ－2均为患病个体，通过测序结果可知，他们体内既含有正常基因，也含有致病基因，因此分析出该病属于常染色体的显性遗传病。由测序结果可知Ⅰ－1和Ⅰ－2均不含有致病基因的序列，所以Ⅱ－2的致病基因不可能来自于Ⅰ－1和Ⅰ－2，A错误；对比Ⅱ－2、Ⅲ－2的测序结果和其他正常成员的序列可知M基因发生了碱基对的替换，是由A－T碱基对替换为了G－C碱基对，B错误；M基因本身正常时为隐性基因，致病基因为显性基因，产生配子时发生了M基因显性突变可能导致该家系遗传病发生，C错误；Ⅱ－2的双亲没有为她提供致病基因，可能是早期胚胎细胞中发生了M基因显性突变导致该家系遗传病发生，D正确。考点2 生物育种方法1 几种育种方法的比较杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方式①选育纯种：杂交→自交→选优→自交②选育杂种：杂交→杂交种(年年制种)物理因素(如X射线、激光等)化学因素(如亚硝酸等)花药离体培养，然后再使染色体数目加倍秋水仙素处理萌发的种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种育种程序优点①使位于不同个体的优良性状集中到一个个体上②操作简便可以提高变异的频率、加速育种进程且大幅度地改良某些性状①明显缩短育种年限②所得品种为纯合子器官比较大，提高产量和营养成分打破物种界限，定向改变生物的性状缺点①育种时间长②不能克服远缘杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性)技术复杂且需与杂交育种配合只适用于植物，发育延迟，结实率低有可能引发生态危机应用用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产青霉菌用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜，八倍体小黑麦转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉2 育种方案的选择(1)(2)1．(2020·山东潍坊三模)为获得果实较大、含糖量高的四倍体葡萄(4N＝76)，将二倍体葡萄茎段经秋水仙素溶液处理后扦插栽培。研究结果显示，植株中约40%的细胞染色体被诱导加倍，这种植株含有2N细胞和4N细胞，称为“嵌合体”，其自交后代中有四倍体植株。下列叙述错误的是( )A．秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成B．“嵌合体”产生的原因是细胞的分裂不同步C．“嵌合体”产生配子过程中，部分细胞染色体联会紊乱D．“嵌合体”个体自交也可产生二倍体、三倍体的子代答案 C解析 秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，A正确；在秋水仙素处理时，只有在形成纺锤体的细胞才会出现染色体加倍，所以细胞的分裂不同步是“嵌合体”产生的原因，B正确；“嵌合体”是由二倍体细胞和四倍体细胞组成的，因此在产生配子过程中，细胞染色体联会不会紊乱，C错误；“嵌合体”个体既能形成含有一个染色体组的配子，也能形成含有两个染色体组的配子，所以其自交可能产生二倍体、三倍体的子代，四倍体子代也可能产生，D正确。2．如图是某小组进行育种的过程图，高产与低产分别由a、A控制，抗病与易感病分别由b、B控制。下列说法错误的是( )A．过程Ⅵ要用到秋水仙素，也需要生长素参与B．过程Ⅱ的原因与镰刀型贫血症的原因一致C．培育品种⑥的最简单途径是经Ⅰ→ⅤD．通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/4、1/16答案 D解析 过程Ⅵ要用到秋水仙素处理单倍体幼苗，使细胞中染色体数目加倍，植株生长过程中要用到生长素，A正确；过程Ⅱ为诱变育种，其原因与镰刀型贫血症的原因一致，都是基因突变，B正确；Ⅰ→Ⅴ途径为杂交育种，方法最简捷，操作最简便，C正确；通过过程Ⅴ、Ⅵ获得个体⑥的概率分别为1/16和100%，D错误。3．(2017·江苏高考)研究人员在柑橘中发现一棵具有明显早熟特性的变异株，决定以此为基础培育早熟柑橘新品种。请回答下列问题：(1)要判断该变异株的育种价值，首先要确定它的________物质是否发生了变化。(2)在选择育种方法时，需要判断该变异株的变异类型。如果变异株是个别基因的突变体，则可采用育种方法①，使早熟基因逐渐________，培育成新品种1。为了加快这一进程，还可以采集变异株的________进行处理，获得高度纯合的后代，选育成新品种2，这种方法称为________育种。(3)如果该早熟植株属于染色体组变异株，可以推测该变异株减数分裂中染色体有多种联会方式，由此造成不规则的________，产生染色体数目不等、生活力很低的________，因而得不到足量的种子。即使得到少量后代，早熟性状也很难稳定遗传。这种情况下，可考虑选择育种方法③，其不足之处是需要不断制备________，成本较高。(4)新品种1与新品种3均具有早熟性状，但其他性状有差异，这是因为新品种1选育过程中基因发生了多次________，产生的多种基因型中只有一部分在选育过程中保留下来。答案 (1)遗传(2)纯合 花药 单倍体(3)染色体分离 配子 组培苗(4)重组解析 (1)育种的目的是获得人类所需的有价值的性状，只有由遗传物质改变引起的性状改变才能遗传下去，才具有育种价值。(2)方法①是自交，连续自交过程中早熟基因逐渐纯合，培育成新品种1。单倍体育种能明显缩短育种年限，获得高度纯合的后代，可先通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体幼苗。(3)若是由染色体组数目改变引起的变异，则该变异株减数分裂中联会紊乱，从而造成不规则的染色体分离，产生染色体数目不等、生活力很低的异常配子，只有极少数配子正常，故只能得到少量的种子。方法③进行植物组织培养获得柑橘苗，此过程操作复杂、成本较高。(4)在新品种1的选育过程中，连续自交使早熟性状相关基因与其他性状相关基因发生了多次重组。而在植物组织培养过程中不发生基因重组。考点3 生物的进化1 现代生物进化理论的基本观点2 辨清生物进化、物种形成与隔离的关系(1)生物进化≠物种的形成①标志不同生物进化的标志：种群基因频率的改变。物种形成的标志：生殖隔离的形成。②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)隔离与物种形成①物种形成的三个环节突变和基因重组(进化的原材料)↓自然选择(决定生物进化的方向)↓隔离(物种形成的必要条件)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。(3)共同进化与生物多样性的形成①共同进化并不只包括生物与生物之间的共同进化，还包括生物与无机环境之间的共同进化。②生物多样性是共同进化的结果。3 种群基因频率的计算方法(1)通过基因数量计算基因频率①若某基因在常染色体上，则基因频率＝×100%。②若某基因只出现在X染色体上，则基因频率＝×100%。(2)通过基因型频率计算基因频率若已知AA、Aa、aa的频率，求A(a)的基因频率，则A%＝AA%＋×Aa%；a%＝aa%＋×Aa%。(3)运用哈代—温伯格平衡定律，由基因频率计算基因型频率①内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因型的频率。②适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是：种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有迁入和迁出；没有自然选择。1．(2019·天津高考)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。下列叙述错误的是( )A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、DdD．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高答案 B解析 囊鼠的毛色与环境差异的大小会影响其被天敌捕食的难易程度，通过自然选择的作用，囊鼠的毛色与环境的颜色相互协调，最终使深色和浅色的囊鼠在不同区域中的分布情况不同，A正确；d的基因频率＝×Dd的基因型频率＋dd的基因型频率，因此，Dd的基因型频率＝2×(d的基因频率－dd的基因型频率)，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率为[0.3－(1－0.95)]×2＝0.50，浅色岩P区囊鼠的杂合体频率为[0.9－(1－0.18)]×2＝0.16，B错误；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1－0.18＝0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体基因型频率为1－0.50＝0.50，D正确；深色为显性性状，所以深色囊鼠的基因型有DD和Dd两种，C正确。2．(2020·山东潍坊三模)海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小3种类型，且这3种不同形态的雄虫会采取不同的生殖对策：大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的3个等位基因a1、a2、a3。下列说法正确的是( )A．三种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异B．大、中、小雄虫存在生殖隔离，分属三个种群C．三种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果D．经历很长时期后，种群中a1、a2、a3的基因频率能保持基本稳定答案 D3．科研人员调查某地不同植物花冠筒的深度与昆虫口器长度之间的关系，结果如图。相关叙述错误的是( )A．昆虫口器的不同长度是吸食不同深度花冠筒花蜜造成的B．花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度C．各种昆虫口器长度差异体现了基因多样性和物种多样性D．昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择的结果答案 A解析 通过图示可知，不同口器长度的昆虫可取食对应花冠筒深度的植物花蜜，因此，花冠筒的不同深度有利于减弱昆虫间生存斗争的强度，B正确；昆虫口器不同长度、花冠筒不同深度是长期相互选择，共同进化的结果，A错误，D正确。4．(2020·湖南省长郡中学、雅礼中学高三联考)2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则下列有关说法错误的是( )A．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变B．从能量流动分析，大熊猫食性的进化可以减少能量损失，提高能量利用率C．若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为57.1%D．若该对等位基因只位于X染色体上，则XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%答案 C解析 生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，A正确；大熊猫由最初的食肉进化成食竹子，缩短了食物链，减少了能量的损失，提高了能量的利用率，B正确；若该对等位基因位于常染色体上，该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，则种群中BB基因型频率等于B基因频率的平方为36%，Bb基因型频率＝2×B基因频率×b基因频率＝48%，bb基因型频率等于b基因频率的平方为16%，显性个体中出现杂合雌熊猫概率约为1/2×48%/(36%＋48%)＝28.6%，C错误；若该对等位基因只位于X染色体上，雌性个体XbXb的基因型频率为Xb基因频率的平方，因雌雄比例为1∶1，则XbXb基因型频率为1/2×40%×40%＝8%，同理雄性个体XbY的基因型频率为1/2×40%＝20%，D正确。专题作业[基础测试]一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1．基因编辑技术能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除或加入等。将基因编辑后的体细胞输回患者体内成功“治愈”了白化病女孩Layla，以下叙述正确的是( )A．白化病与艾滋病的预防都需要进行遗传咨询B．对特定DNA片段的敲除与加入属于基因突变C．Layla体内的编辑基因会通过卵细胞遗传给她的孩子D．Layla与正常男性婚配所生男孩全部患病，女孩一半患病答案 B解析 艾滋病是传染病，不属于遗传病，其预防不需要进行遗传咨询，A错误；对特定DNA片段的敲除或加入改变了基因中的碱基序列，属于基因突变，B正确；Layla体内的编辑基因存在于体细胞，不能通过卵细胞遗传给她的孩子，C错误；基因编辑的是体细胞，Layla的卵细胞基因未变，与正常男性婚配，即aa×AA(或Aa)，后代中子女患病情况不确定，D错误。2．遗传物质的改变是生物进化的重要因素。下列有关变异和进化的叙述正确的是( )A．肺炎双球菌和果蝇均能发生突变，突变的方向是由环境决定的B．单倍体育种过程中，基因突变、基因重组、染色体变异均有可能发生C．农药的使用诱导农业害虫产生抗药性，使其抗药基因频率增大D．基因突变具有多害少利的特点，因此不足以为生物进化提供原始材料答案 B解析 肺炎双球菌和果蝇均可以发生基因突变，但突变是不定向的，A错误；单倍体育种过程涉及到减数分裂和有丝分裂，因此基因突变、基因重组、染色体变异均有可能发生，B正确；农药的使用对农业害虫产生的不同抗药性个体进行了定向选择，使其抗药基因频率增大，农药并不是农业害虫抗药性产生的诱变因素，C错误；有利突变虽然少，但是自然选择能让其有利突变保存下来，淘汰不利变异，为生物进化提供原材料，D错误。3．细胞在发生癌变时，形态和结构会发生变化。有关叙述正确的是( )A．抑癌基因调节细胞周期，控制细胞生长和分裂B．通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据C．癌细胞易于在体内转移与其细胞膜上糖蛋白增多有关D．与细胞增殖有关的某一基因发生突变，就会导致细胞癌变答案 B解析 抑癌基因抑制细胞癌变，不能调节细胞周期，以及控制细胞生长和分裂，A错误；细胞癌变以后，形态结构发生显著变化，通过镜检观察细胞形态可作为判断细胞癌变的依据，B正确；癌细胞易于在体内转移与其细胞膜上糖蛋白减少有关，C错误；与细胞癌变有关的原癌基因和抑癌基因等多个基因发生突变，才会导致细胞癌变，D错误。4．某基因型为AaBb的一个精原细胞经减数分裂产生了4个精子，基因型分别为AB、aB、Ab、ab，以下关于这两对等位基因的位置及变异情况的分析正确的是( )A．遵循分离定律，不遵循自由组合定律B．位于一对同源染色体上发生了基因突变C．位于两对同源染色体上发生了基因突变D．位于两对同源染色体上发生了交叉互换答案 D解析 正常情况下，一个精原细胞减数分裂能产生四个细胞，有两种，现在根据题意一个精原细胞产生4种细胞，说明至少有一对等位基因发生了交叉互换，位于一对或者两对同源染色体上，D正确。5．DNA的碱基或染色体片段都存在着互换现象，下列相关叙述错误的是( )A．基因的两条DNA链上相同位置的碱基互换可引起基因突变B．姐妹染色单体相同位置的片段互换可引起基因重组C．非同源染色体之间发生的互换可引起染色体结构变异D．减数第一次分裂时染色体互换会引起配子种类的改变答案 B解析 基因的两条DNA链上相同位置的碱基互换会使基因结构发生改变，从而引起基因突变，A正确；姐妹染色单体相同位置上的基因是复制而来的，通常相同，姐妹染色单体片段互换不会引起基因重组，B错误；非同源染色体之间发生的互换可引起染色体结构变异，属于易位，C正确；减数第一次分裂时染色体互换会引起配子种类的改变，增加配子的多样性，D正确。6．有关生物的变异，下列说法中正确的是( )A．基因重组一般不会改变基因的结构，但可能会改变DNA的分子结构B．染色体变异中的倒位一般会改变染色体上基因内部的碱基序列C．由基因突变引发的人类遗传病都不能直接通过光学显微镜进行观测D．基因重组是生物界中可遗传变异的根本来源答案 A解析 基因重组有两种情况：a.非同源染色体上的非等位基因自由组合重组，b.同源染色体上的非等位基因由于非姐妹染色单体交叉互换重组，这两种重组一般不会改变基因内部的结构，不会产生新基因，但“交叉互换重组”可能会改变DNA的分子结构，A正确；染色体变异中的倒位一般会改变染色体上基因的排列顺序，但不会改变基因内部的碱基序列，B错误；由于基因突变属于DNA分子水平的碱基序列改变，一般不能直接通过光学显微镜观测，但镰刀型细胞贫血症可通过显微镜检测，C错误；基因突变是生物界中可遗传变异根本来源，D错误。7．我国科学家以某种红鲤(2N＝100)为母本、草鱼(2N＝48)为父本进行杂交，杂种子一代染色体自动加倍发育为异源四倍体鱼。杂种子一代与草鱼进行正反交，子代均为三倍体。据此分析细胞内的染色体数目及组成，下列说法不正确的是( )A．某种红鲤的初级卵母细胞可有200条染色单体B．杂种子一代产生的卵细胞、精子均含有74条染色体C．三倍体鱼的三个染色体组两个来自草鱼、一个来自鲤鱼D．三倍体鱼产生的精子或卵细胞均含有49条染色体答案 D解析 某种红鲤的染色体数目为100，因此初级卵母细胞可有200条染色单体，A正确；异源四倍体的染色体数为148，因此产生的卵细胞、精子均含有74条染色体，B正确；异源四倍体鱼的染色体组可以表示为AABB，草鱼的染色体组可以表示为BB，因此杂交产生的三倍体鱼(ABB)的三个染色体组两个来自草鱼，一个来自红鲤，C正确；三倍体鱼由于联会紊乱，不能产生正常的精子和卵细胞，D错误。8．下列关于单倍体、二倍体及染色体组的表述，正确的是( )A．单倍体生物体的体细胞中都没有同源染色体B．21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C．人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因D．用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的细胞中都含有4个染色体组答案 C解析 例如同源四倍体的单倍体的体细胞中就含有同源染色体，A错误；21三体综合征患者的体细胞中有2个染色体组，只是第21号染色体含有3条，B错误；在减数第一次分裂四分体时期，常常发生同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换，人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存在等位基因，C正确；用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的芽尖后，芽尖的大部分细胞含有4个染色体组，D错误。9．某二倍体植株甲(不耐寒，基因型为Aa)经低温诱导处理后得到植株乙(耐寒)，植株甲与植株乙杂交得到植株丙(不可育)。下列相关叙述正确的是( )A．低温诱导植株甲产生了耐寒性基因B．植株乙和植株丙属于两个新的物种C．植株乙细胞中的全部遗传物质是植株甲的二倍D．植株乙属于杂合子，植株丙细胞中含三个染色体组答案 D解析 低温诱导植株甲发生了染色体数目变异，但没有产生新的耐寒性基因，A错误；由于植株甲与植株乙杂交得到的后代植株丙为三倍体不可育，所以植株丙不属于新的物种，B错误；植株乙细胞中的染色体数目是植株甲的二倍，但细胞质中的DNA不是植株甲的二倍，C错误；植株甲为Aa，植株乙为AAaa，仍属于杂合子，植株甲与植株乙杂交得到的植株丙的细胞中含三个染色体组，D正确。10．西瓜是夏季的重要水果，病毒病是影响其品质和产量的重要原因之一。下图是某科研小组以二倍体西瓜(aa)为实验材料培育抗病毒无子新品种的过程，以下分析正确的是( )A．②⑥过程均发生了基因重组B．③⑦过程必须使用秋水仙素才能实现四倍体的培育C．基因型为AAAA和AAAB的植株杂交，产生的子代有2种基因型D．基因型为AAaa的植株可产生比例为1∶4∶1的3种配子答案 D解析 ②为自交，由于只涉及一对等位基因，所以没有发生基因重组，A错误；③⑦过程可以使用秋水仙素，也可以采用低温处理的方法获得四倍体，B错误；基因型为AAAA和AAAB的植株杂交，虽然其中AAAA产生AA一种配子，而AAAB是三倍体不能产生配子，因此两植株不能杂交，C错误；基因型为AAaa的植株可产生AA、Aa、aa三种配子，比例为1∶4∶1，D正确。11．下列关于遗传病与人类健康的叙述，错误的是( )A．原发性高血压、青少年型糖尿病等多基因遗传病易受环境因素的影响B．调查红绿色盲、白化病等单基因遗传病的发病率是在多个患者家系中调查C．遗传咨询和产前诊断是预防遗传病的有效措施D．遗传病患者体内不一定存在致病基因答案 B解析 原发性高血压、青少年型糖尿病属于多基因遗传病，易受环境因素的影响，在群体中发病率较高，A正确；调查红绿色盲、白化病等单基因遗传病的发病率是在人群中随机调查，调查遗传方式是在多个患者家系中调查，B错误；进行遗传咨询和产前诊断在一定程度上能够预防遗传病的发生，C正确；染色体异常遗传病患者体内不存在致病基因，D正确。12．科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，经过长期演化已经形成两个物种，演化过程如图，相关叙述错误的是( )A．b表示基因频率的定向改变B．物种1和物种2的基因库不同C．①～⑥的存在说明变异是不定向的D．自然界中物种的形成只能通过a到达c答案 D解析 b表示在自然选择作用下基因频率发生定向改变，A正确；物种1和物种2所处的环境条件有很大差异，经长期自然选择，它们的基因库不同，B正确；据图可知①～⑥的存在说明变异是不定向的，C正确；自然界中有的物种的形成是通过a到达c，即长期地理隔离导致生殖隔离产生新物种，有的物种形成不经过地理隔离，例如很多生活在帕米尔高原的植物遇到低温，导致染色体加倍产生新物种，D错误。二、非选择题13．细胞中核基因的表达过程严格并且准确，若偶尔出现差错，也会有一定的补救措施，如图1；图2表示基因控制合成多肽的过程，其中a～d表示4种基因突变。a为丢失T/A，b为由T/A变为C/G，c为由T/A变为G/C，d为由G/C变为A/T(假设4种突变都单独发生)。请回答下列问题。可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC、GAU)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，色氨酸(UGG)，终止密码(UAG)。(1)图1中所示的①过程所需要的酶是____________；异常mRNA的出现是________________出现异常造成的。(2)若图1中细胞检测失误，导致异常mRNA翻译成了蛋白质，表达出的异常蛋白质使生物体性状改变了，这种变异________(填“可遗传”或“不可遗传”)，理由是__________________________________________。(3)若图2中按照a方式突变，则合成多肽链时所用的tRNA(用其反密码子表示)依次是________________；图2所示突变中，________(填小写字母)突变对生物体产生的影响最小，原因是____________________________________________，其意义是____________________________________________。d方式突变造成的影响是______________________________________________________________。答案 (1)RNA聚合酶 对RNA前体剪切(2)不可遗传 遗传物质(或基因序列)没有发生改变(3)CUG—AUA—CCA—UAC b 突变前的密码子GAU与突变后的密码子GAC编码的都是天冬氨酸，蛋白质结构和功能不变 有利于维持生物遗传性状的相对稳定 提前出现终止密码(UAG)，蛋白质合成提前终止解析 (1)图1中所示的①为转录，所以①过程所需要的酶是RNA聚合酶。异常mRNA的出现是因为对RNA前体剪切出现异常造成的。(3)据题意可以知道，a为丢失T/A，mRNA上丢失相应碱基U，tRNA与mRNA上的碱基互补配对，则合成多肽链时所用的tRNA(用其反密码子表示)依次是CUG—AUA—CCA—UAC。由密码子的简并性可知，b突变后的密码子仍与天冬氨酸相对应，其意义是有利于维持生物遗传性状的相对稳定。d方式突变造成的影响是提前出现终止密码(UAG)，蛋白质合成提前终止。14．单基因遗传病研究过程中，常用“DNA探针”(人工合成的带有放射性或荧光物质标记的单链DNA片段)从人的基因组中检测出致病基因，从而进行相应研究。请回答下列问题。(1)单基因遗传病是指受____________控制的遗传病。(2)“DNA探针”的制备方法之一是先分析致病基因编码的蛋白质的氨基酸序列，利用其mRNA________合成DNA，进而制成探针。经该方法制备得到的探针碱基序列是否一定相同？________，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)利用上述方法，科研人员测出了半乳糖血症基因(A/a)和血友病基因(H/h)，血友病基因位于X染色体上。下图调查结果如为该地区某家系遗传图谱，请回答下列问题：①半乳糖血症遗传方式为__________________，为保证发病率数据的准确，调查时应该做到______________________________________________。②图中能够确定基因型的有______________________人，分别是__________________________________________________(写出编号和基因型)。答案 (1)一对等位基因(2)逆转录 否 密码子具有简并性，一种氨基酸可由多种密码子决定，因此mRNA序列可能有多种，探针序列可能有多种(3)常染色体隐性遗传 在人群中随机调查，且调查的人群足够大 4 (Ⅱ代)3号：AaXHY、(Ⅱ代)4号：AaXHXh、(Ⅱ代)5号：AaXHXh、(Ⅱ代)6号：AaXHY解析 (3)①图Ⅱ－3和Ⅱ－4均正常，他们的女儿Ⅲ－8患半乳糖血症，故半乳糖血症遗传方式为常染色体隐性遗传；调查某遗传病的发病率时，应该在人群中随机调查，且调查的人群要足够大，以保证发病率数据的准确。②若只考虑半乳糖血症，患者Ⅲ－8和Ⅲ－9一定是隐性纯合子；根据Ⅲ－8和Ⅲ－9患病，可推知她们的父母Ⅱ－3和Ⅱ－4、Ⅱ－5和Ⅱ－6一定都是携带者(杂合子)；因此，能够确定基因型的有Ⅲ－8和Ⅲ－9、Ⅱ－3和Ⅱ－4、Ⅱ－5和Ⅱ－6共6人。若只考虑血友病，Ⅱ－5和Ⅱ－6均正常，他们的儿子Ⅲ－10患病，说明该病属于隐性遗传病；由题意可知，血友病基因位于X染色体上，故血友病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传；则图中Ⅰ－2和Ⅲ－10为男性患者，其基因型可以确定；Ⅱ－3、Ⅱ－6和Ⅲ－7为正常男性，其基因型也可以确定；患者Ⅲ－10的母亲Ⅱ－5一定是携带者；患者Ⅰ－2的女儿Ⅱ－4一定是携带者；因此，能够确定基因型的有Ⅰ－2、Ⅲ－10、Ⅱ－3、Ⅱ－4、Ⅱ－6、Ⅲ－7、Ⅱ－5共7人。两病综合分析可知，图中能够确定基因型的有Ⅱ－3和Ⅱ－4、Ⅱ－5和Ⅱ－6共4人。[能力提升]一、选择题(每道题只有一个选项符合题目要求)1．RB基因与某种恶性肿瘤的发病有关。RB基因编码的蛋白质称为RB蛋白，能抑制细胞增殖。正常人体细胞中含有一对RB基因，当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤。下列叙述正确的是( )A．上述RB基因发生突变属于显性突变B．突变蛋白可以延长细胞周期C．突变蛋白的产生体现了细胞分化的实质D．RB基因可能为抑癌基因，能抑制细胞癌变答案 D解析 “当两个RB基因同时突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤”，这说明RB基因发生的突变属于隐性突变，A错误；基因突变产生突变蛋白时，会发生视网膜母细胞瘤，视网膜母细胞瘤连续分裂，细胞周期缩短，B错误；突变蛋白的产生是基因突变的结果，不能体现细胞分化的实质，C错误；“RB基因编码的蛋白质称为RB蛋白，能抑制细胞增殖”，这说明RB基因可能为抑癌基因，能抑制细胞癌变，D正确。2．下列各项有关遗传变异的描述，正确的是( )A．原基因中插入一段外来DNA序列，将导致染色体结构变异B．如果没有发生交叉互换，等位基因的分离只发生在减数第一次分裂C．某个体遗传物质的遗传信息在该个体中均被表达D．一个精原细胞产生的精子中遗传物质可能互不相同答案 D解析 原基因中插入一段外来DNA序列属于基因突变，A错误；由于基因突变会使姐妹染色单体上可能存在等位基因，这种情况下的等位基因分离也发生在减数第二次分裂，B错误；生物在个体生长发育过程中，基因选择性表达，且杂合体中的隐性基因一般不表达，即并不是生物体中所有基因均被表达，C错误；减数分裂过程中，若同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，则一个精原细胞产生的精子中遗传物质可能互不相同，D正确。3．猴面包树根系发达、树干粗壮高大，木质松如海绵。旱季时树叶完全脱落，雨季大量吸水，迅速长叶开花结果，花在夜间开放，吸引果蝠等动物传粉。猴面包树的果实是猴子等动物喜爱的食物，树干中的水分也可以被动物取用，使其获得“热带草原生命之树”的美誉。由此无法推断出( )A．热带草原的季节性变化引起猴面包树产生有利变异B．落叶使猴面包树的水分散失减少，有利于其度过旱季C．猴面包树的夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果D．猴子等动物的取食行为可以帮助猴面包树传播种子答案 A解析 猴面包树本来就存在不同的变异，热带草原的季节性变化对猴面包树的变异起着选择作用，A错误；落叶使猴面包树的蒸腾作用降低，水分散失减少，有利于其度过旱季，B正确；猴面包树的夜间开花是与果蝠等传粉动物共同进化的结果，C正确；猴子等消费者的取食行为可以帮助猴面包树传播种子，D正确。4．乳草产生的毒素“强心甾”能够结合并破坏动物细胞钠钾泵的功能，然而帝王蝶幼虫不仅以乳草为食，还能将强心甾储存在体内以防御捕食者。研究人员发现帝王蝶钠钾泵的119和122位氨基酸与其他昆虫不同。利用基因编辑技术修改果蝇钠钾泵基因，发现122位氨基酸改变使果蝇获得抗强心甾能力的同时导致果蝇“瘫痪”，119位氨基酸改变无表型效应，但能消除因122位氨基酸改变导致的“瘫痪”作用。根据以上信息可做出的判断是( )A．强心甾与钠钾泵结合后诱发钠钾泵基因突变B．帝王蝶在进化历程中119、122位氨基酸的改变是同时发生的C．帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果D．通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时设置了两个实验组答案 C解析 强心甾与钠钾泵结合后仅破坏动物细胞钠钾泵的功能，不能诱发钠钾泵基因突变，A错误；根据题目信息无法得知帝王蝶在进化历程中119、122位氨基酸的改变是否同时发生的，B错误；帝王蝶钠钾泵突变基因的基因频率不断升高是乳草选择作用的结果，C正确；通过基因编辑技术研究果蝇钠钾泵基因功能时需要设置3个实验组：只改变122位氨基酸的组，只改变119位氨基酸的组，同时改变119位和122位氨基酸的组，D错误。5．大豆植株的体细胞中含有40条染色体，用放射性60Co处理大豆种子后播种，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植株统称Y，其中抗病植株占50%，下列叙述正确的是( )A．植株Y的体细胞中染色体数最多有40条B．获得植株Y的过程称为单倍体育种C．植株X自交，其下一代抗病植株所占比例小于植株YD．放射性60Co可以诱发定向的基因突变答案 A解析 花粉是经减数分裂得到的，花粉细胞中的染色体数目是体细胞的一半，单倍体Y的细胞在有丝分裂后期，由于着丝点的分裂，染色体数目加倍，所以此时细胞内共含有40条染色体，A正确；获得植株Y的过程称为花药离体培养，得到单倍体植株，单倍体育种除花药离体培养之外，还应有秋水仙素处理环节，B错误；根据题意可知植株X是杂合体且抗病，因此自交产生的后代中抗病的个体所占比例是75%，大于植株Y的50%，C错误；生物的变异是不定向的，D错误。6．一个基因型为AaBb的精原细胞减数分裂产生的4个精子出现了以下情况，下列对相应情况的分析，正确的是( )精子的种类及比例对相应情况的分析①AB∶ab＝2∶2两对等位基因一定位于同一对同源染色体上②AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1一定发生等位基因分离，非等位基因自由组合③AaB∶b＝2∶2一定发生了染色体结构变异④AB∶aB∶ab＝1∶1∶2一定有一个A基因突变成了a基因A．①B．②C．③D．④答案 D解析 一个基因型为AaBb的精原细胞，产生的4个精子若出现AB∶ab＝2∶2，既可能是这两对等位基因位于一对同源染色体上，也可能是这两对等位基因位于两对同源染色体上，A错误；若出现AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，原因是这两对等位基因位于一对同源染色体上，四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间发生了交叉互换，不可能出现两对等位基因自由组合，B错误；一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成的精子为AaB∶b＝2∶2，其原因是减数第一次分裂后期，含有基因A和a的同源染色体没有分离所致，属于染色体数目变异，C错误；有一个A基因突变成了a基因，则一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂形成的精子可能为AB∶aB∶ab＝1∶1∶2，D正确。7．视网膜母细胞瘤基因(R)是一种抑癌基因，杂合子(Rr)仍具有抑癌功能。杂合子在个体发育过程中，一旦体细胞的杂合性丢失形成纯合子(rr)或半合子(r)，就会失去抑癌的功能而导致恶性转化。下图为视网膜母细胞增殖过程中杂合性丢失的可能机制，下列分析不正确的是( )A．1是由于含R的染色体丢失而导致半合子(r)的产生B．2是由于发生了染色体片段的交换而导致纯合子(rr)的产生C．3是由于缺失了含R的染色体片段而导致半合子(r)的产生D．4是由于R基因突变成了r而导致纯合子(rr)的产生答案 B解析 2是两条相同的染色体(由颜色判断)，并非由于发生了染色体片段的交换而导致纯合子(rr)的产生，B错误。8．一项关于唐氏综合征(21?三体)的调查结果如下表，以下叙述错误的是( )母亲年龄(岁)20～2425～2930～34≥35唐氏患儿发生率(×10－4)1.192.032.769.42A．抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性B．减数第一次分裂后期21号染色体未分离可使子代患唐氏综合征C．新生儿患唐氏综合征只与母亲年龄有关，与父亲年龄无关D．应加强35岁以上孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿出生率答案 C解析 抽样调查时应兼顾地区差异等因素，以增大取样的随机性，A正确；减数第一次分裂后期21号染色体未分离，产生了含有2条21号染色体的配子，可使子代患唐氏综合征，B正确；新生儿患唐氏综合征除了与母亲年龄有关，与父亲年龄也有关，也可能是父亲产生了含有2条21号染色体的精子与正常染色体的卵细胞结合所致，C错误；应加强35岁以上孕妇的产前诊断以降低唐氏综合征患儿出生率，D正确。9．狮子鱼多栖息于温带靠海岸的岩礁或珊瑚礁内，但在马里亚纳海沟7000米以下具有高压、终年无光等特殊极端条件的深海环境生存着一个通体透明的新物种——超深渊狮子鱼。研究发现，该超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因大量丢失。下列说法正确的是( )A．深海高压、终年无光等特殊极端条件诱导超深渊狮子鱼发生了定向突变B．特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的基因进行了选择C．狮子鱼与超深渊狮子鱼之间存在地理隔离，但不存在生殖隔离D．超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同答案 D解析 深海高压、终年无光等特殊极端条件对超深渊狮子鱼是选择因素，并非诱变因素，而且突变是不定向的，A错误；特殊极端的环境条件直接对超深渊狮子鱼个体的表现型进行选择，B错误；狮子鱼与超深渊狮子鱼是两个不同的物种，存在生殖隔离，C错误；因自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮子鱼种群与温带靠海岸狮子鱼种群的基因库不同，D正确。10．下列四组图是关于生物进化方面的证据。下列相关叙述中，正确的是( )A．图①四种地雀喙的差异源于不同环境食物的刺激所致的不同变异B．图②昆虫的两类翅形的形成是对环境的主动适应C．图③是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化证实了物种形成的机制D．图④为高等动物的同源器官，可以帮助追溯它们的共同起源答案 D解析 图①四种地雀喙的差异源于不同环境食物的选择不同所致，A错误；图②昆虫的两类翅形的形成是环境条件自然选择的结果，不是主动适应，B错误；图③是两种体色的桦尺蛾，它们的性状分化是自然选择的结果，但它们并未出现生殖隔离，无法证实物种形成的机制，C错误；图④为高等动物的同源器官，可以帮助追溯它们的共同起源，D正确。二、非选择题11．卡那霉素能引起野生型苎麻植株(2N)黄化，育种专家向野生型苎麻的核基因组中随机插入已知序列的sDNA片段(含卡那霉素抗性基因)，通过筛选得到突变体Y，sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，从突变体的表现型可以推测野生型基因A的功能。(1)野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于________(填“基因突变”或“染色体变异”)。(2)将突变体自交所结的种子用75%酒精消毒处理30s后，接种在含有________的培养基中，实验设置3个重复组，在适宜条件下光照培养。一段时间后若培养基上有绿色幼苗，则可确定苎麻植株的DNA中含有________________，实验设置3个重复的目的是________________。(3)统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1∶1，突变型(A＋)对野生型(A)________(填“显性”或“隐性”)，自交结果________(填“符合”或“不符合”)孟德尔自交实验的比例。(4)育种专家进一步设计杂交实验以检测突变体Y(突变基因为A＋)产生的________________，实验内容及结果如表：杂交亲本实验结果突变体Y(♀)×野生型(♂)绿色∶黄色＝1∶1突变体Y(♂)×野生型(♀)黄色由实验结果可知，X片段插入引起的变异会导致________致死，进而推测基因A的功能与_______________有关。答案 (1)基因突变(2)卡那霉素 sDNA片段或卡那霉素抗性基因 排除实验偶然性(3)显性 不符合(4)配子类型及比例 雄配子 雄配子正常发育(其他合理答案也可以)解析 (1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。因此，野生型苎麻的核基因组插入已知序列的sDNA片段引起的变异类型属于基因突变。(2)已知序列的sDNA片段含卡那霉素抗性基因，因此将突变体自交所结的种子用75%酒精消毒处理30s后，接种在含有卡那霉素的培养基中，若培养基上有绿色幼苗，说明其能抗卡那霉素，即可确定苎麻植株的DNA中含有sDNA片段；探究实验需要遵循平行重复原则，这样可以排除实验的偶然性，使实验结果更加准确。(3)sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，统计培养基中突变体Y自交产生大量后代，绿色幼苗和黄色幼苗性状分离比例接近于1∶1，说明突变型(A＋)对野生型(A)是显性；在孟德尔杂合子自交实验中，后代表现型比例为显性∶隐性＝3∶1，而统计结果为绿色∶黄色接近1∶1，可见这一结果不符合孟德尔自交实验的比例。(4)测交实验可以验证F1产生的配子种类及比例。由实验结果可知，当母本为突变体时，后代比例符合测交的结果；当父本为突变体时其后代都是黄色，说明突变体可能导致花粉致死。又已知sDNA片段的插入使基因A的功能丧失，由此可以推测A基因可能与花粉的正常发育有关。12．进行性肌营养不良是一种单基因遗传病，其临床症状主要表现为缓慢进行的肌肉萎缩、肌无力及不同程度的运动障碍。现有一对表现型正常的夫妻，妻子有一个患该病的弟弟，但其父母均不患该病，且父亲经过基因检测不含该病致病基因；丈夫无该病家族史，婚后生下一个患该病的孩子，请分析并回答下列问题。(不考虑基因突变和交叉互换，相关基因用A、a表示)。(1)根据题干信息分析，患该病的孩子为________(填“男孩”或“女孩”)，其基因型为________。(2)患该病的孩子除了所患的进行性肌营养不良病，他的细胞中还具有三条性染色体，则他的基因型可能为____________。上述染色体数目异常情况之一是父方产生配子性染色体异常，应该发生在______________________________(填减数分裂时期)，这种性染色体数目异常的配子可与母方产生的性染色体数目正常的配子结合。(3)经过基因检测，发现妻子是红绿色盲(b)基因携带者，若同时考虑进行性肌营养不良和红绿色盲两种遗传病，她的基因型为__________________。(4)妻子的弟弟夫妇在生育后代时，为了达到优生优育的目的，应进行__________________。答案 (1)男孩 XaY(2)XaXaY或XaYY 减数第二次分裂后期(3)XABXab或XAbXaB(4)遗传咨询、产前诊断等解析 (1)先判断该病的遗传方式，父母均正常子代患病，说明该病为隐性遗传病。妻子有一个患该病的弟弟，妻子的父母均正常，且父亲经过基因检测不含该病致病基因，故该病为伴X染色体隐性遗传病。孩子患病，丈夫基因型为XAY，妻子基因型为XAXa，则患病孩子为男孩，基因型为XaY。(2)该男孩患进行性肌营养不良病，还具有三条性染色体，则其基因型可能为XaXaY、XaYY。若基因型为XaXaY，则可能是因为妻子(其母)减数第二次分裂后期异常，Xa与Xa移向同一极，产生XaXa的卵细胞，与父方产生的精子Y结合；若基因型为XaYY，则最可能是因为丈夫(其父)减数第二次分裂后期异常，Y与Y移向同一极，产生YY的精子，与母方产生的卵细胞Xa结合。(3)红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，进行性肌营养不良也是伴X染色体隐性遗传病，控制这两种遗传病的基因位于同一对同源染色体上，妻子的基因型为XABXab或XAbXaB。(4)妻子的弟弟患病，为了能够生下健康的后代，他们夫妇需要进行遗传咨询、产前诊断等。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题6 变异、育种和进化.doc 专题6 变异、育种和进化（151 张）.ppt
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