专题5 考点3 生物的变异、育种与进化 （课件）-【步步高】2024年高考生物大二轮专题复习与增分策略（新高考，浙江专用）

专题五 遗传的分子基础、变异和进化 考点三 生物的变异、育种与进化 主干整合 真题研究 题组集训 内容索引 主干整合 1.突破生物变异的4大问题 4 特别提醒　关于生物变异的几点思考 (1)基因突变对性状的影响 ①替换：除非终止密码子提前出现，否则只改变1个氨基酸或不改变。 ②插入：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加影响较小。 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)基因突变未引起生物性状改变的原因 ①从密码子与氨基酸的对应关系分析：多种密码子可能决定同一种氨基酸。 ②从基因型与表型的关系分析：AA　 　　Aa。 ③起始密码子对应的序列之前或终止密码子对应的序列之后发生碱基对的插入、缺失或替换。 (3)无论是有丝分裂还是减数分裂，都可以发生基因突变及染色体畸变，但基因突变主要发生在细胞分裂前的间期，染色体畸变主要发生在分裂期。染色体畸变既有染色体数目变异，也有染色体结构变异；基因重组只能发生在减数分裂过程中，而不能发生在有丝分裂过程中。 2.几种常考类型产生配子的种类及比例 3.单倍体育种与杂交育种的关系 特别提醒　(1)单倍体育种能够明显缩短育种年限是针对显性纯合子而言的，若选育的对象为隐性个体，最简单和最快速的方法均为杂交育种。 (2)杂交育种只能利用现有的基因进行重组，不能创造新的基因，只是对原有基因的重新组合，操作简单。对植物而言，一般采用杂交→自交→选优→自交(即杂交→选择→纯合化)等进行操作，但是对于马铃薯、大蒜等无性繁殖的生物而言，获得杂合子即可，不需要选出纯合子；对于动物而言，采用的方法是杂交→测交。 4.多倍体育种的原理分析 特别提醒　多倍体育种过程中，秋水仙素处理的对象不同，则结果不同。若处理的是萌发的种子，则发育成的植株染色体数目加倍；若处理的是幼苗，则根部细胞染色体数目未加倍。 5.育种方法的选择 6.明确隔离、物种形成与进化的关系 7.基因频率相关计算 (1)已知基因型频率求基因频率 注：A%表示A的基因频率，AA%表示AA的基因型频率。 (2)已知基因频率求基因型频率 (3)X染色体上基因频率的计算(以色盲为例，相关基因用B、b表示，假设色盲在男性中的发病率为7%) 返回 真题研究 1.(2022·浙江6月选考，17)由欧洲传入北美的耧斗菜已进化出数十个物种。分布于低海拔潮湿地区的甲物种和高海拔干燥地区的乙物种的花结构和开花期均有显著差异。下列叙述错误的是 A.甲、乙两种耧斗菜的全部基因构成了一个基因库 B.生长环境的不同有利于耧斗菜进化出不同的物种 C.甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果 D.若将甲、乙两种耧斗菜种植在一起，也不易发生基因交流 √ 21 同一物种的全部基因构成一个基因库，甲、乙两种耧斗菜是两个物种，A错误； 不同的生长环境有利于进行不同的自然选择，从而进化出不同的物种，B正确； 自然选择导致物种朝不同的方向进化，甲、乙两种耧斗菜花结构的显著差异是自然选择的结果，C正确； 不同物种之间存在生殖隔离，不能发生基因交流，D正确。 2.(2022·浙江1月选考，16)峡谷和高山的阻隔都可能导致新物种形成。两个种的羚松鼠分别生活在某大峡谷的两侧，它们的共同祖先生活在大峡谷形成之前；某高山两侧间存在有限的“通道”，陆地蜗牛和很多不能飞行的昆虫可能会在“通道”处形成新物种。下列分析不合理的是 A.大峡谷分隔形成的两个羚松鼠种群间难以进行基因交流 B.能轻易飞越大峡谷的鸟类物种一般不会在大峡谷两侧形成两个物种 C.高山两侧的陆地蜗牛利用“通道”进行充分的基因交流 D.某些不能飞行的昆虫在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离 √ 大峡谷分隔形成的地理隔离，使两个羚松鼠种群间难以进行基因交流，A合理； 能轻易飞越大峡谷的鸟类物种能进行基因交流，一般不会在大峡谷两侧形成两个物种，B合理； 由题意可知，某高山两侧间存在的“通道”是有限的，陆地蜗牛利用“通道”不能进行充分的基因交流，C不合理； 不同物种之间存在生殖隔离，在“通道”处形成的新物种与原物种存在生殖隔离，D合理。 (1)遗传漂变和自然选择不都是进化的因素 (2020·浙江7月选考，13)(　　) (2)遗传漂变在大种群中更易发生，能产生新的可遗传变异 (2020·浙江7月选考，13)(　　) (3)自然选择作用于对个体存活和生殖有影响的变异性状 (2018·浙江4月选考，14)(　　) (4)使用农药导致菜青虫发生抗药性变异 (2017·浙江4月选考，17)(　　) √ × × × 思维延伸——判断与填充 (5)菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果 (2017·浙江4月选考，17)(　　) (6)通过选择导致菜青虫抗药性不断积累 (2017·浙江4月选考，17)(　　) (7)自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累 (2018·浙江4月选考，14)(　　) (8)同一物种的个体差异不利于自然选择和人工选择 (2021·浙江1月选考，14)(　　) √ × × × 思维延伸——判断与填充 (9)人工选择可以培育新品种，自然选择不能形成新物种 (2021·浙江1月选考，14)(　　) (10)自然选择保存适应环境的变异，人工选择保留人类所需的变异 (2021·浙江1月选考，14)(　　) (11)经自然选择，同一物种的不同种群的基因库发生相同的变化 (2021·浙江1月选考，14)(　　) × × √ 思维延伸——判断与填充 (12)(经典高考题)玉米的高秆(H)对矮秆(h)为显性。现有若干H基因频率不同的玉米群体，在群体足够大且没有其他因素干扰时，每个群体内随机交配一代后获得F1。各F1中基因型频率与H基因频率(p)的关系如图。判断下列分析： ①0<p<1时，亲代群体都可能只含有纯合子(　　) ②只有p＝b时，亲代群体才可能只含有杂合子(　　) ③p＝a时，显性纯合子在F1中所占的比例为1/9(　　) ④p＝c时，F1自交一代，子代中纯合子比例为5/9(　　) √ √ √ × 思维延伸——判断与填充 返回 (13)(2020·全国Ⅲ，32节选)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合子)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。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：__________________________________________________ _______________________________。 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 思维延伸——判断与填充 题组一　考查可遗传变异类型的区别 1.某女性的体细胞中一条14号和一条21号染色体连接形成一条异常染色体，不含重要基因的短片段在细胞分裂中丢失(如图甲所示)，导致该女性的14号和21号染色体在减数分裂时会发生异常联会(如图乙所示)。配对的三条染色体中任意的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任意一极。下列判断不正确的是 A.该变异类型可通过显微镜观察到 B.该女性与正常男性结婚所生后代染色体 数目正常的概率为1/3 C.该女性体细胞中最多有90条染色体且表 型可能正常 D.该女性与正常男子婚配仍然有生出唐氏综合征患儿的风险 1 2 3 4 题组集训 √ 5 6 7 8 结合题干信息分析题图可知，该变异类型属于染色体畸变，可通过显微镜观察到，A正确； 该女性减数分裂时同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，可产生仅具有异常染色体、同时具有14号和21号染色体(受精后子代染色体数目正常)、同时具有异常染色体和14号染色体、仅具有21号染色体、同时具有异常染色体和21号染色体和仅具有14号染色体共6种生殖细胞，与正常男性结婚所生后代染色体数目正常的概率为1/6，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 由题意可知，一条14号染色体和一条21号染色体连接成一条异常染色体，不含重要基因的短片段 在细胞分裂中丢失，从而使染色体数目减少，故该女性体细胞中染色体数为45条，表型可能正常，体细胞中有丝分裂后期染色体数最多，有90条，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 2.(2023·温州高三联考)某细胞减数第一次分裂(MⅠ)前期的图像如图所示。下列关于减数分裂过程中的叙述，错误的是 A.图中染色体、染色单体和核DNA数量同时变化的时期只 发生在MⅠ末期 B.由①②一对同源染色体内的4个姐妹染色单体构成一个四分体 C.若在a和a′之间发生不对等交换、a′和b之间发生对等交换、b′和c之间 发生交换，其变异分别是染色体结构变异、基因重组、染色体结构变异 D.b′和d′能存在同一个精子中，依赖于MⅠ后期和MⅡ后期染色体的组合 1 2 3 4 √ 5 6 7 8 图示细胞处于减数第一次分裂前期，图中染色体、染色单体和核DNA数量同时变化的时期只发生在MⅠ末期，在该时期由于细胞分裂，细胞中的染色体、染色单体和核DNA数量同时减半，A正确； 图中的①②是一对同源染色体，可形成一个四分体，但a(a′)与b(b′)不属于姐妹染色单体，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 a和a′属于姐妹染色单体，两者之间的不对等交换会改变两条单体的基因数目，属于染色体结构变异；a′和b属于同源染色体的非姐妹染色单体，两者之间发生对等交换属于基因重组；b′和c属于非同源染色体， 两者之间发生交换属于染色体结构变异，C正确； b′和d′属于非姐妹染色单体，两者能存在同一个精子中，依赖于MⅠ后期非同源染色体的自由组合和MⅡ后期染色单体分开形成的染色体的组合，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 题组二　考查不同育种方式的原理和方法 3.无籽西瓜的培育过程如图所示。除染色体数目整倍体变异外，不考虑其他变异，则下列叙述正确的是 A.植株Ⅰ体细胞中含有4个或8个染色体组 B.植株Ⅰ、植株Ⅱ之间无生殖隔离 C.植株Ⅲ的变异属于不可遗传变异 D.植株Ⅳ花粉刺激能促进植株Ⅲ果实发育 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 植株Ⅰ体细胞中含有2个或4个或8个染色体组，A错误； 植株 Ⅰ、植株Ⅱ杂交后不能产生可育后代(三倍体植株)，因此植株Ⅰ、植株Ⅱ之间存在生殖隔离，B错误； 植株Ⅲ的变异为染色体数目变异，属于可遗传变异，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 4.(2023·嘉兴高三模拟)科学家用射线照射获得酒精转化效率高的酵母菌，下列关于该育种过程的叙述，正确的是 A.该育种方法称为单倍体育种 B.该育种能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状 C.需要进行多次射线照射才能获得酒精转化效率高的酵母菌 D.该育种的成功主要依赖原有基因的重新组合 1 2 3 4 √ 5 6 7 8 用射线照射获得酒精转化效率高的酵母菌的育种方法为诱变育种，A错误； 诱变育种可提高突变概率，加速育种过程，在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状，B正确； 基因突变具有稀有性和多方向性，进行多次射线照射更容易获得但不是一定能获得酒精转化效率高的酵母菌，C错误； 该育种过程是诱变育种，主要依赖辐射诱发基因突变，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 题组三　考查生物的进化与物种形成 5.(2023·杭州高三调研)甲、乙、丙三岛之间相互隔绝，甲岛上某种昆虫的一部分个体被人为地迁移到乙岛和丙岛上。这种昆虫体色受基因 A(黑色)、a(白色)、a1(灰色)控制，分别统计 3 年和 20 年后相关的基因频率或基因型频率，其中甲岛基因频率一直不变，乙、丙岛数据如表。下列说法正确的是 A.这 20 年间，乙、丙两岛昆虫都一定 发生了进化 B.丙岛这种昆虫全部个体的 A、a、a1基 因构成了该种群的基因库 C.三个岛上生物多样性的形成是指新物种不断形成的过程 D.a1基因来源于基因突变，a1基因频率升高可能是自然选择的结果 1 2 3 4 √ 5 6 7 8 3年后，乙岛A的基因频率＝40%＋1/2×40%＝60%，丙岛A的基因频率＝9%＋1/2×10%＝14%；20年后，乙岛A的基因频 率＝36%＋1/2×48%＝60%，丙岛A的基因频率＝5%，说明乙岛没有发生进化，丙岛发生了进化，A错误； 种群的基因库是指一个生物种群的全部等位基因的总和，丙岛这种昆虫全部个体的A、a、a1基因不能构成该种群的基因库，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成不仅仅是指新物种不断形成的过程，C错误； a1和A、a互为等位基因，等位基因来源于基因突变；自然选择决定生物进化的方向，a1基因频率升高可能是自然选择的结果，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 6.下列对现代生物进化理论的概念图的分析，正确的是 A.①是种群基因型频率的改变 B.②是基因突变、基因重组和 自然选择，自然选择导致生 物发生了定向变异 C.④是遗传多样性、物种多样 性、生态系统多样性 D.新物种产生一定存在进化，进化一定意味着新物种的产生 1 2 3 √ 4 5 6 7 8 进化的实质①是种群基因频率的改变，A错误； 生物的变异是多方向的，B错误； 生物多样性包含3个层次，分别 是遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，C正确； 新物种产生一定存在进化，进化不一定有新物种产生，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 题组四　考查基因频率和基因型频率的计算 7.某自由交配的种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，测得基因型为AA、aa的个体数量变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是 A.在Ⅰ段内A的基因频率是40% B.A基因突变为a基因导致基因型频率在Ⅱ段发 生剧变 C.在Ⅱ、Ⅲ段，AA个体比aa个体的适应能力弱 D.Aa个体在Ⅰ、Ⅲ段数量均为40，说明种群没有发生进化 1 2 3 4 √ 5 6 7 8 Ⅰ段内AA个体为40个，aa个体为20个，Aa个体为 40个，故A的基因频率＝40%＋40%×1/2＝60%， A错误； 导致基因型频率在Ⅱ段发生剧变的原因是自然选 择，即环境对不同表型个体的选择作用，而不是基因突变，B错误； 在Ⅱ、Ⅲ段，AA基因型的个体数量减少，说明AA个体比aa个体的适应能力弱，C正确； 生物进化的实质是种群基因频率的改变，在Ⅰ、Ⅲ段，A和a的基因频率发生了改变，说明种群发生了进化，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 8.(2023·舟山高三摸底考)某昆虫种群中，DD基因型个体占40%, dd基因型个体占20%，已知dd在性成熟前死亡。若该昆虫种群之间能自由交配，则下一代中基因型Dd个体出现的频率以及D、d基因频率分别为 A.37.5%　75%　25% B.12.5%　75%　25% C.25%　75%　25% D.48%　60%　40% 1 2 3 √ 4 5 6 7 8 昆虫种群中DD占40%，dd占20%，Dd占40%，能产生配子的基因型为DD和Dd，二者的比例为1∶1，该群体中雌雄配子的比例为D∶d＝3∶1，若该群体的个体之间能自由交配，下一代Dd出现的概率为2×1/4×3/4＝3/8＝37.5%，DD的概率为3/4×3/4＝9/16，dd的概率为1/4×1/4＝1/16，则D的基因频率为9/16＋1/2×3/8＝12/16＝3/4＝75%，d的基因频率为1－75%＝25%，A符合题意。 1 2 3 返回 4 5 6 7 8 $$