第一部分 专题四 第3讲 变异、育种和进化（课件PPT）-【艺考生】2024年新高考文化课冲刺点金生物

艺考生 生物 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 专题四 遗传、变异和进化 第一部分 专题突破 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 第3讲 变异、育种和进化 【思维导图】 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【考点梳理】 考点1 可遗传变异的类型 (1)基因突变、基因重组、染色体变异比较:   基因突变 基因重组 染色体变异 对象 几乎所有生物 有性生殖生物 真核生物 时间 分裂间期 减数第一次分裂前期、后期 细胞分裂期 方式 基因中碱基对增添、缺失、替换 基因交叉互换、自由组合 ①结构变异:重复、缺失、易位、倒位 ②数目变异 光学显微 是否可见 不可见 不可见 可见 结果 产生新基因 (等位基因) 产生新基因型 基因数目或 排序变化 应用 诱变育种 杂交育种 单倍体育种、 多倍体育种 联系 ①基因突变是新基因产生的唯一途径,生物变异的根本来源,生物进化的原始材料 ②基因突变产生的新基因新性状一般要通过基因重组传给后代 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 ①可遗传的变异:基因重组、基因突变和染色体变异。基因突变和染色体变异统称为突变。 ②基因突变的原因 物理、化学和生物因素等诱发突变。 DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生。 ③细胞的癌变 癌细胞的特点:无限增殖(适宜条件)、形态结构发生显著变化、细胞膜上的糖蛋白减少。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 癌变的原因 外因:致癌因子。内因:原癌基因和抑癌基因发生突变。 致癌因子:物理、化学、病毒致癌因子。 原癌基因:调节细胞周期,其表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。 抑癌基因:其表达的蛋白质能抑制细胞生长和增殖。 ④基因突变特点:a.普遍性;b.随机性;c.不定向性;d.低频性;e.多害少利性。 ⑤注意区分易位与交叉互换。 易位:两条非同源染色体间移接。 交叉互换:两条同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)染色体组 染色体组:一组非同源染色体,形态和功能上各不相同,但又互相协调,控制生物的生长、发育、遗传和变异。配子染色体数和染色体组数为体细胞的一半。 染色体组数的判断方法: ①根据染色体的形态来判断: 在细胞中的任选一条染色体,与它相似的染色体(包括它自身在内)有几条,细胞中就有几个染色体组。如右图,有 4 个染色体组。  ②根据基因型来判断:控制同一性状的相同类型基因有几个,就有几个染色体组。如基因型为AAAaaBBbbb的个体中,含 5 个染色体组。  书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)单倍体、二倍体和多倍体 单倍体:由配子直接发育而来的个体,不管含几个染色体组,都叫单倍体。 二倍体或多倍体:由受精卵发育而来的个体,含几个染色体组就叫几倍体。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)人类遗传病 类型 概念 举例 单基因 遗传病 指受一对等位基因控制的遗传病 多指、并指、软骨发育不全、白化病、抗维生素D佝偻病、红绿色盲等 多基因 遗传病 受两对或以上等位基因控制的人类遗传病 原发性高血压、青少年型糖尿、哮喘、冠心病等 染色体异 常遗传病 由染色体变异引起的遗传病 数目变异:21三体综合征(先天性愚型) 结构变异:猫叫综合征 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 遗传病的调查应选择发病率较高的单基因遗传病。原因是多基因遗传病易受环境因素的影响。 发病率调查对象是待测人群;遗传方式调查对象是患者家族。 遗传病的监测和预防主要包括遗传咨询和产前诊断。产前诊断包括羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查及基因诊断等。 人类基因组计划(HGP)测定24条(22+X+Y)染色体。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 各种育种方法的比较 考点2　生物育种 类型 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 方法 杂交→自交→选优→自交 …… 物理、化学因素处理生物 杂交→F1花药→单倍体幼苗→正常植株 秋水仙素/低温处理萌发的种子或幼苗 将目的基因导入生物体内 优点 操作简单,容易集中多个优良性状 提高突变频率,大幅度改良某些性状 明显缩短育种年限,快速获得纯种 操作简单,获得器官大、营养丰富的个体 定向改造性状,克服了远缘杂交不亲和的障碍 缺点 时间长, 过程复杂 有利变异少,需大量处理材料 方法复杂,成活率低,需与杂交育种配合 适用于植物,在动物中难于开展 操作复杂, 可能引起基因污染 举例 杂交水稻、中国荷斯坦牛等 青霉素高产菌株、太空种子等　　 纯种玉米、番茄等 三倍体西瓜、四倍体番茄等 抗虫棉、产生人胰岛素的细菌等 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 多倍体的培育方法 低温或用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。 秋水仙素的作用:抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。 单倍体植株的培育方法 采用花药离体培养的方法(通过植物组织培养把花药离体出来培育成单倍体植株)。 单倍体育种(利用单倍体植株培育新品种): 花药 单倍体植株 染色体数目加倍的正常纯合子 新品种 花药离 体培养 秋水仙素处理 选优 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (1)生物有共同祖先的证据 ①化石证据——研究生物进化最直接、最重要的证据。 化石证据证实:生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。生物的进化顺序:简单→复杂,低等→高等,水生→陆生。 ②其他方面的证据 比较解剖学证据、胚胎学证据和细胞和分子水平的证据。 考点3 进化 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (2)达尔文自然选择学说的主要内容 “过度繁殖”是前提条件,其促进了生存斗争。 “生存斗争”是自然选择的动力,其促进了物种进化。 “遗传变异”是基础(是进化的内因)。 “自然选择”决定生物的进化方向;适应是自然选择的结果。 细菌抗药性的形成: 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (3)种群基因组成的变化与物种的形成 种群既是进化的基本单位,也是繁殖的基本单位。 生物进化的原材料:可遗传变异,包括基因突变、基因重组和染色体变异,基因突变和染色体变异统称为突变。 种群基因频率改变 生物进化 生殖隔离 新物种 标志 产生 标志 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 生物进化的实质:种群基因频率改变。 新物种形成的标志:生殖隔离的出现。 新物种形成的3个基本环节:隔离、突变和重组、自然选择。其中隔离是新物种形成的必要条件。新物种的形成可以不经过地理隔离,但一定要有生殖隔离。 自然选择使基因频率定向改变,决定生物进化的方向。(变异不定向,自然选择定向) 协同进化: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。 生物多样性是协同进化的结果。主要包括基因多样性、遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (4)基因库和基因频率 ①基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。 ②基因频率 A的基因频率=×100% A的基因频率=AA的基因型频率+Aa的基因型频率的1/2 a的基因频率=aa的基因型频率+Aa的基因型频率的1/2 理想条件下:A的基因频率=p,a的基因频率=q,且p+q=1,则AA=p2,Aa=2pq,aa=q2。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典例示范一 生物体染色体上的等位基因部位可以进行配对联会,非等位基因部位不能配对。某二倍体生物细胞中分别出现下图①至④系列状况,则对该图的解释正确的是 (　　) A.①为基因突变,②为倒位 B.③可能是重复,④为染色体组加倍 C.①为易位,③可能是缺失 D.②为基因突变,④为染色体结构变异 ① ② ③ ④ 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【重点归纳】　识图辨析染色体变异的类型。 【详解】　据题图分析,①发生了染色体片段的改变,且改变后的片段不属于同源染色体的部分,因此属于染色体结构变异中的易位;②染色体右侧发生了染色体上碱基序列的倒位,属于染色体结构变异;③在同源染色体片段中间出现了折叠现象,可能是缺失或者增加(重复);④细胞中有一对同源染色体多了一条,属于染色体数目变异。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练一 如图所示细胞中所含的染色体,下列有关叙述正确的是(　　) A.图a含有2个染色体组,图b含有3个染色体组 B.如果图b表示体细胞,则图b代表的生物一定是三倍体 C.如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物 一定是二倍体 D.图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的,是单倍体 a b c d 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【详解】　图a为有丝分裂后期,含有4个染色体组,图b有同源染色体,含有3个染色体组,A错误;如果图b生物是由配子发育而成的,则图b代表的生物是单倍体,如果图b生物是由受精卵发育而成的,则图b代表的生物是三倍体,B错误;图c中有同源染色体,含有2个染色体组,若是由受精卵发育而成的,则该细胞所代表的生物一定是二倍体,C正确;图d中只含1个染色体组,一定是单倍体,可能由雄性配子或雌性配子发育而成的,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典例示范二 如图所示,小麦育种的几种方式,下列有关叙述错误的是(　　) 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 A.获得①和⑥的育种原理是基因重组,②和③的育种原理 是染色体变异 B.获得④⑤的育种方式是诱变育种,得到的变异个体不全 都符合农业生产需要 C.获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状,克服远缘 杂交不亲和的障碍 D.秋水仙素作用的时间是有丝分裂后期,结果是细胞中染 色体数加倍 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【重点归纳】　多种生物育种综合考查,侧重育种原理和方法的落实。 【详解】　获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种,其原理是基因重组;②和③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种,其原理是染色体变异,A正确;获得④⑤的育种方式是诱变育种,由于基因突变是不定向的,所以得到的变异个体不全都符合农业生产需要,B正确;获得⑥的育种方式是基因工程育种,可根据人们的意愿定向改变生物体的性状,克服远缘杂交不亲和的障碍,C正确;秋水仙素作用的时间是有丝分裂前期,抑制细胞纺锤体的形成,结果是细胞中染色体数加倍,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练二 诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种都是传统的育种技术,转基因技术是20世纪90年代发展起来的新技术。下列叙述错误的是 (　　) A.杂交育种和单倍体育种过程中通常都涉及基因重组原理 B.采用上述技术的目的是获得具有所需性状的品种 C.上述技术中,仅多倍体育种会育出与原物种存在生殖隔 离的个体 D.与传统育种比较,转基因的优势是能使物种出现新基因 和性状 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【详解】　杂交育种和单倍体育种过程中由于都涉及杂合亲本减数分裂产生花粉的过程,该过程的原理是基因重组,A正确;采用上述几种育种技术,都是为了获得具有所需性状的品种,B正确;上述技术中,仅多倍体育种育出的多倍体与原物种存在生殖隔离,其余育种技术育出的个体都与原亲本的染色体数量相同,而不会出现生殖隔离,C正确;与传统育种比较,转基因的优势是定向培育出人们所需的性状类型,其转入的基因并不是自然界不存在的新基因,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 典例示范三 关于物种形成与生物进化,下列说法错误的是 (　　) 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 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【重点归纳】　现代生物进化理论的内涵。 【详解】　种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件,A正确;自然选择和突变都会导致种群基因频率发生变化,B正确;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,C正确;物种之间的共同进化是通过物种之间的相互影响实现的,可能是生存斗争也可能是互助,D错误。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 变式训练三 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 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 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【详解】　病毒感染可以导致抗性较低的兔子死亡,抗性较强的个体得以生存,从而起到选择的作用;兔子被强毒性病毒感染后很快死亡,但病毒要寄生在活细胞中,所以病毒也不能长期存活,寄生关系难以维持;中毒性病毒比例升高,是兔子抗病毒能力增强的结果;蚊子充当了病毒和兔子之间的媒介,在兔子与病毒的协同进化过程中发挥了作用。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 真题回顾 1.(2021·广东卷)孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点,斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食,关于种群中雄鱼的平均斑点数量,下列推测错误的是 (　　) A.缺少天敌,斑点数量可能会增多 B.引入天敌,斑点数量可能会减少 C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向 D.自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【解析】　缺少天敌的环境中,孔雀鱼的斑点数量逐渐增多,原因是孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体,从而获得更多的交配机会,导致群体中该类型个体的数量增多,A正确;引入天敌的环境中,斑点数量多的雄鱼容易受到天敌的捕食,数量减少,反而斑点数量少的雄鱼获得更多交配机会,导致群体中斑点数量可能会减少,B正确;生物的变异是不定向的,故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向,C错误;由题干信息可知,“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代,但也容易受到天敌的捕食”,则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少,但不易被天敌捕食,可知自然环境中,斑点数量增减对雄鱼既有利也有弊,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 2.(2021·广东卷)兔的脂肪白色(F)对淡黄色(f)为显性,由常染色体上一对等位基因控制。某兔群由500只纯合白色脂肪兔和1500只淡黄色脂肪兔组成,F、f的基因频率分别是 (　　) A.15%、85% B.25%、75% C.35%、65% D.45%、55% 【答案】　B 【解析】　由题意可知,该兔种群由500只纯合白色脂肪兔(FF)和1500只淡黄色脂肪兔(ff)组成,故F的基因频率=F/(F+f)=(500×2) /(2000×2)=25%,f的基因频率=1-25%=75%,B正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 3.(2020·新课标Ⅱ卷)关于高等植物细胞中染色体组的叙述,错误的是 (　　) A.二倍体植物的配子只含有一个染色体组 B.每个染色体组中的染色体均为非同源染色体 C.每个染色体组中都含有常染色体和性染色体 D.每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　C 【解析】　二倍体植物体细胞含有两个染色体组,减数分裂形成配子时染色体数目减半,即配子只含一个染色体组,A正确;由染色体组的定义可知,一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体,不含同源染色体,B正确;不是所有生物都有性别之分,有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定,因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体,C错误;一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同,因此染色体DNA的碱基序列不同,D正确。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 4.(2020·新课标Ⅲ卷)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: 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (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)。  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 【解析】　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。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (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)。  秋水仙素处理 【解析】　人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 (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】 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。 【详解】为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦,可以利用杂交育种的方法,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。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 5.白车轴草中有毒物质氢氰酸(HCN)的产生由H、h和D、d两对等位基因决定,H和D同时存在时,个体产HCN,能抵御草食动物的采食。下图为某地不同区域白车轴草种群中有毒个体的比例,下列分析错误的是 (　　) A.草食动物是白车轴草种群进化的选择压力 B.城市化进程会影响白车轴草种群的进化 C.与乡村相比,市中心种群中h的基因频率更高 D.基因重组会影响种群中H、D的基因频率 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 【答案】　D 【解析】　分析题意可知,草食动物能采食白车轴草,故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力,A正确;分析题中曲线可知,从市中心到市郊和乡村,白车轴草种群中HCN个体比例增加,说明城市化进程会影响白车轴草的进化,B正确;与乡村相比,市中心种群中产HCN个体比例小,即基因型为D_H_的个体所占比例小,d、h基因频率高,C正确;基因重组是控制不同性状的基因的重新组合,基因重组不会影响种群基因频率,D错误。故选D。 书友图书 艺考生冲刺点金-生物 $$