第8讲 生物的变异与进化-【名师带你过关】2026-2027学年高考生物一轮复习

该高中生物学讲义围绕生物的变异与进化，覆盖基因突变、基因重组、染色体变异、育种方法及现代生物进化理论等高考核心考点，按课标要求构建“变异类型-育种应用-进化机制”的逻辑体系，通过考点梳理、方法指导、真题讲解及分层练习，帮助学生突破变异类型判断、基因频率计算等难点，体现复习的系统性和针对性。 资料突出广东地域特色，结合地中海贫血筛查、水稻育种等本土案例，采用对比分析（如变异类型区分、育种方法比较）培养科学思维，设置基础巩固到综合突破的分层练习，助力学生建立进化与适应的生命观念，高效提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第八讲　生物的变异与进化 课标解读 考查内容 题型特点 难度分析 1.阐明基因突变的概念、原因、特点与意义,明确其是生物变异的根本来源。 2.阐明基因重组的概念、类型与意义,理解其对生物进化的作用。 3.举例说明染色体变异的类型,精准区分染色体组、单倍体等核心概念。 4.梳理四种育种方法的原理、流程、优缺点与应用,建立完整逻辑体系。 5.阐明现代生物进化理论的核心内容,建立进化的生命观念。 6.理解共同进化的概念,概述生物进化与生物多样性形成的历程,树立环保意识。 1.基因突变(概念、特点、原因、意义) 2.基因重组(类型、发生时期、意义) 3.染色体变异(结构变异:缺失、重复、易位、倒位;数目变异:个别染色体增减、染色体组增减) 4.人类遗传病(类型、监测与预防) 1.广东卷:结合 “珠三角地中海贫血筛查”“岭南水稻染色体变异育种” 考变异类型与应用 2.共性:选择题考变异类型判断,非选择题结合案例考变异对性状的影响 中等,需区分不同变异类型特征,广东卷侧重本土遗传病与作物育种案例 1.基因突变:DNA 碱基对增添、缺失、替换,特点是低频性、不定向性、普遍性; 2.基因重组:减数分裂中交叉互换、自由组合,及基因工程; 3.染色体变异:结构变异(如猫叫综合征=5 号染色体部分缺失),数目变异(如 21 三体综合征=多 1 条 21 号染色体); 4.人类遗传病:单基因遗传病(白化病)、多基因遗传病(冠心病)、染色体异常遗传病,预防措施为遗传咨询、产前诊断。 1.广东卷可能以 “岭南地区常见遗传病(如 G6PD 缺乏症)预防”“水稻抗逆性基因突变育种” 为素材,考变异类型判断与应用; 2.强化 “变异与进化” 关联,考查基因突变对种群基因频率的影响; 3.结合 “基因检测技术”,考查遗传病监测的伦理与应用,体现科技与社会联系。 考点一　基因突变与基因重组 重点1　基因突变 1.变异类型 2.基因突变的实例——镰状细胞贫血 (1)致病机理 (2)病因 ①直接原因是血红蛋白分子中的一个　　　　　被替换。  ②根本原因是控制血红蛋白合成的基因中一个　　　　　　　　被替换。  3.基因突变的概念及诱发因素 (1)概念:DNA分子中发生碱基的　　　　　　　　,而引起的　　　　　　　的改变。  (2)诱发基因突变的外因 4.基因突变的特点与意义 (1)特点 (2)意义 ①产生　　　的途径;  ②生物变异的　　　　;  ③为生物进化提供原材料。 提醒:基因突变不一定都能遗传给后代。①基因突变如果发生在体细胞中,一般不遗传给后代,但有些植物可能通过无性生殖遗传给后代。②如果发生在配子中,可以通过配子遗传给后代。 5.细胞的癌变 (1)原因 (2)癌细胞的特征 提醒:(1)原癌基因和抑癌基因都是一类基因,而不是一个基因。(2)不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因,正常细胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因。(3)原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用。(4)并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。 1.基因突变对蛋白质(氨基酸序列)的影响 类型 影响范围 对氨基酸序列的影响 替换 一般较小 可改变一个氨基酸或不改变,也可能使翻译提前终止 增添 较大 插入位置前不影响,影响插入位置后的序列 缺失 较大 缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列 增添或 缺失3个 碱基对 小 增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列 2.基因突变可改变生物性状的4大原因与未改变生物性状的3大原因 判断显性突变和隐性突变 (1)基因突变的类型 (2)判定方法 (2025·安徽)大肠杆菌的两个基因Y和Z彼此相邻,转录时共用一个启动子(P)。科研小组分离到一株不能合成Y和Z蛋白的缺失突变体,但该突变体能合成另一种蛋白质,此蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,而羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。据此,科研小组绘制了野生型菌株中Y和Z基因的排列顺序图,并推测突变体缺失的DNA碱基数目。下列图示和推测正确的是 (　　) A.缺失碱基数目是3的整倍数 B.缺失碱基数目是3的整倍数 C.缺失碱基数目是3的整倍数+1 D.缺失碱基数目是3的整倍数+2 【答案】B 【解析】已知突变体合成的蛋白质氨基端的30个氨基酸序列与Z蛋白氨基端的序列一致,羧基端的25个氨基酸序列与Y蛋白羧基端的序列一致。这说明转录是以Z基因起始,然后连接到Y基因进行转录的,所以野生型菌株中基因的排列顺序应该是Z基因在前,Y基因在后,且共用一个启动子P,转录时,模板链的方向是 3'→5',因此图示的方向应为3'-P-Z-Y-5',符合该特征的是BC选项的图示,由于该蛋白质氨基端有Z蛋白的部分序列,羧基端有Y蛋白的部分序列,说明缺失突变后,转录形成的mRNA依然可以编码氨基酸,没有造成移码突变(移码突变会导致突变位点后的氨基酸序列全部改变)。因为一个氨基酸由mRNA上的一个密码子(3个相邻碱基)决定,所以缺失的碱基对数目应该是3的整倍数,这样才不会改变后续的阅读框,保证氨基端和羧基端的氨基酸序列分别与Z、Y蛋白部分序列一致,综上,B正确,ACD错误。故选B。 基础巩固 1.(2025·资阳一模)大部分囊性纤维化患者编码CFTR蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基对,导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸,其空间结构发生变化,使CFTR转运氯离子的功能异常,导致细菌在肺部大量生长繁殖,最终使肺功能严重受损。下列叙述错误的是 (　　) A.编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有1524个碱基对 B.CFTR蛋白基因缺失3个碱基对的过程最可能发生在细胞分裂间期 C.大部分囊性纤维化患者的直接病因是CFTR蛋白中的氨基酸数量减少 D.若3个碱基对的缺失发生在体细胞,则不能遗传给后代,属于可遗传变异 2.(2025·雅安模拟)2025年9月世界首个AI设计的病毒(单链DNA病毒)诞生,该病毒能感染并杀死耐药性细菌。该技术展示了AI在设计用于治疗细菌感染方面的潜力。下列有关病毒的叙述,错误的是 (　　) A.该病毒能特异性侵染细菌,与细菌表面所含糖蛋白有关 B.病毒用作基因工程的载体时对宿主细胞通常具有致病性 C.病毒的蛋白质外壳是在宿主细胞的核糖体上由宿主细胞的遗传物质指导合成的 D.该病毒相较于双链DNA病毒,更易发生基因突变,可能导致其治疗效果不稳定 能力进阶 1.(2025·云南模拟)蚕豆病是一种单基因遗传病,患者因红细胞膜缺乏正常的G6PD(葡萄糖6磷酸脱氢酶)导致红细胞易受损伤而发生破裂溶血。一对正常夫妇生了一个正常的女儿和一个患蚕豆病的儿子。对该患病男孩的G6PD基因进行碱基测序,并与正常个体的G6PD基因进行比对,发现存在两个突变位点,结果如图所示(编码链为模板链的互补链),未呈现的部分碱基序列完全相同,涉及的密码子及其编码的氨基酸有酪氨酸:UAC、UAU;亮氨酸:CUU;精氨酸:CGU。下列叙述正确的是 (　　) A.由该家庭成员的表型可推知蚕豆病为伴X染色体隐性遗传病 B.该患病男孩红细胞易受损伤而发生破裂溶血仅与位点2突变有关 C.两个突变位点均有可能导致该男孩红细胞易受损伤而发生破裂溶血 D.该家庭中丈夫体内的次级精母细胞分裂后期会发生XY染色体分离 2.(2025·深圳一模)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是 (　　) A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选标记 B.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果 C.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1 D.子代中绿茎雄性不育株与紫茎雄性可育株的比例约为1∶3 综合突破 1.(2025·广东模拟)某种生物体内,存在两个基因 G1 和 G2,它们分别编码两种关键酶 E1 和 E2的基因 G1 和 G2 的转录过程均受同一转录因子 TF 的调控。现发现一个突变体生物,其体内 E1 和 E2 酶的活性均显著降低,研究发现,该突变体生物中 G1 和 G2 基因的转录水平并未明显下降,但 G2 基因的 mRNA 含量远低于正常水平,而 G1 基因的 mRNA 含量则接近正常。下列相关推测正确的是 (　　) A.突变体生物中 G1 和 G2 基因均发生了甲基化 B.突变体生物中 G2 基因的 mRNA 降解速率可能会加快 C.突变体生物中编码转录因子 TF 的基因发生了突变 D.突变体生物中 G1 和 G2 基因的编码区一定发生了突变 2.(2024·广东)雄性不育对遗传育种有重要价值。为获得以茎的颜色或叶片形状为标记的雄性不育番茄材料,研究者用基因型为 AaCcFf的番茄植株自交,所得子代的部分结果见图。其中,控制紫茎(A)与绿茎(a)、缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)的两对基因独立遗传,雄性可育(F)与雄性不育(f)为另一对相对性状,3对性状均为完全显隐性关系。下列分析正确的是 (　　) A.育种实践中缺刻叶可以作为雄性不育材料筛选的标记 B.子代的雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例约为1∶1 C.子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1 D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是基因突变的结果 重点2　基因重组 1.基因重组 (1)概念 (2)类型 ①互换型 发生时期:减数分裂过程中的　　　　　　　时期。  实质:位于同源染色体上的　　　　基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换。  图示: ②自由组合型 发生时期:减数分裂Ⅰ　　　　。  实质:位于　　　　　　　基因随非同源染色体的　　　　　　　　而发生重组(如下图)。  ③基因工程重组型:目的基因经载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因发生重组(如下图)。 ④肺炎链球菌转化型:R型细菌转化为S型细菌。 (3)意义及应用 2.基因突变与基因重组的比较 项目 基因突变 基因重组 变异 本质 基因的碱基序列发生改变 原有基因的重新组合 发生 时间 可发生在个体发育的任何时期,通常发生在细胞分裂前的间期 减数分裂Ⅰ的四分体时期和减数分裂Ⅰ后期 适用 范围 所有生物(包括病毒) 进行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物 结果 产生新基因(等位基因),控制新性状 产生新基因型,不产生新基因 意义 生物变异的根本来源,为生物进化提供原材料 生物变异的重要来源,有利于生物进化 应用 人工诱变育种 杂交育种、基因工程 联系 ①基因突变产生新基因,为基因重组提供了可自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础 ②基因突变和基因重组都为分子水平发生的变异,在光学显微镜下观察不到 姐妹染色单体上出现等位基因的原因分析 (1)分析亲子代基因型 ①如果亲代基因型为BB或bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变。 ②如果亲代基因型为Bb,则引起姐妹染色单体B与b不同的原因是基因突变或染色体互换。 (2)分析细胞分裂方式 ①如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。 ②如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能发生了基因突变或染色体互换。 (3)分析细胞分裂图 ①如果是有丝分裂后期图像,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图甲。 ②如果是减数分裂Ⅱ后期图像,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果,如图乙。 ③如果是减数分裂Ⅱ后期图像,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为染色体互换(基因重组)的结果,如图丙。 判断基因重组和基因突变的方法 基础巩固 1.(2025·长春模拟)某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下。不考虑细胞异常分裂,下列叙述错误的是 (　　) A.图甲中,成对的同源染色体正在分离 B.图乙中,每对同源染色体排列在赤道板上 C.图丙中,两个子细胞中所含的核DNA数相同 D.图丁中,染色单体上的基因可能会发生重组 2.(2025·眉山模拟)研究发现,MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子,其含量升高可促进核膜破裂,使染色质浓缩成染色体;而MPF被降解时,染色体则解螺旋。图甲、图乙表示体细胞含4条染色体的动物细胞分裂图,图丙表示其卵母细胞的细胞增殖阶段中MPF含量,其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是 (　　) A.图甲和图乙所对应的细胞分裂方式都有细胞周期,都能发生基因重组 B.基因的分离和基因的自由组合发生在图乙和图丙的GH段中 C.同一双亲产生的后代具有多样性的原因常与图丙的CD、FG段有关 D.图丙AC段细胞中的染色体复制后DNA分子数目、染色体数目均加倍 能力进阶 1.(2025·襄阳模拟)基因M发生基因突变导致了某种遗传病。下图为某患者及其父母基因M相关序列的检测结果(同源染色体上的两个基因M均做检测,每个基因M序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。父亲具有①突变位点,母亲具有②突变位点,但均未患病:患者具有①和②突变位点。下列说法错误的是 (　　) A.该遗传病为单基因隐性遗传病 B.该实例表明基因突变具有不定向性 C.该患者患病的原因是其父母在产生配子的过程中发生了基因重组 D.患者同源染色体①所在片段或②所在片段发生互换,可产生出正常的配子 2.(2025·衡水三模)染色体的行为会影响基因传递和性状表现。下列叙述正确的是 (　　) A.孟德尔将提出的“遗传因子”命名为基因,非等位基因就是指非同源染色体上的基因 B.基因重组是由于控制不同性状的基因自由组合导致的 C.“基因位于染色体上,染色体是基因的载体”可作为萨顿假说的依据 D.位于X与Y染色体同源区段上的基因,在遗传上也和性别相关联 综合突破 1.(2025·哈尔滨模拟)如图所示,一条染色体上有一对等位基因(D和d),当染色体的端粒断裂(②)后,姐妹染色单体会在断裂处发生融合(③)。端粒酶是细胞中负责延长端粒的一种酶,由RNA和蛋白质组成。融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,没有着丝粒的染色体片段不会进入细胞核。下列说法正确的是 (　　) A.图示过程可以发生在有丝分裂后期,也可以发生在减数分裂Ⅰ后期 B.图中涉及的变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异 C.图⑤中D和d基因最后不可能分配到一个子细胞中 D.端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短,端粒酶可以通过转录修复缩短的部位 2.(2025·贵阳模拟)细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,在显微镜下观察到它们的移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.①→②过程发生在减数分裂Ⅰ前期 B.②时期细胞中可能会发生基因重组 C.③时期细胞中有2个染色体组 D.③→④过程中姐妹染色单体分离 3.(2025·柳州一模)图1是某患者家族遗传系谱图,该病由一对等位基因控制,其致病基因不在XY的同源区段,在人群中的发病率为1/10000。对部分成员相关基因进行检测,经限制酶BstⅠ(识别序列为—GGATCC—)切割后电泳,结果如图2所示。回答以下问题: (1)该病的遗传方式为　　　　,判断的理由是　　　　　。  (2)人群中该致病基因的基因频率为　　　　,Ⅱ1与一正常女子婚配生下表型正常小孩的概率为　　　。  (3)经检测Ⅱ1体内与该病相关的蛋白质中氨基酸数量不变,请从基因表达的角度解释患病的原因:基因中碱基发生替换,　　　　　。  (4)Ⅱ2与Ⅱ3婚后生下一患该病的小孩Ⅲ1。经检测发现,Ⅱ3相关基因发生了不同于Ⅱ1的致病突变,在654号位发生碱基替换,由正常碱基序列—CAGA—突变为—CATA—。请你对Ⅲ1患病原因做出合理解释　　　　　。若使用限制酶BstⅠ对Ⅱ3、Ⅲ1的相关基因进行切割并电泳,请在如图3所示的相应位置中将酶切结果对应位置的条带涂黑　　　。  图3 考点二　染色体变异与育种 课标解读 考查内容 题型特点 难度分析 1.育种方法(杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种的原理、步骤、优缺点) 2.育种方法的应用(农作物改良、动物育种) 3.基因工程的基本工具与操作步骤 1.广东卷:结合 “岭南荔枝品种改良”“珠三角抗虫水稻培育” 考育种方法选择与原理 2.共性:选择题考育种原理区分,非选择题结合育种流程考步骤与优势分析 中等,需对比不同育种方法的原理与优缺点,广东卷侧重本土作物育种实践 1.育种原理与方法:①杂交育种:基因重组,“杂交→自交→筛选”,简便但周期长;②单倍体育种:染色体变异,“杂交→花药离体培养→秋水仙素处理”,短周期获纯合子;③多倍体育种:染色体变异,秋水仙素处理萌发种子或幼苗,果实大;④诱变育种:基因突变,射线或化学物质处理,获新性状但不定向;⑤基因工程育种:基因重组,定向改造性状; 2.应用关键:据需求选方法(如快速获纯合子选单倍体育种)。 1.广东卷可能以 “香蕉抗枯萎病育种”“岭南花卉(兰花)花色改良” 为背景,考多种育种方法的综合应用; 2.强化 “基因工程与传统育种” 对比,考查技术优势与伦理考量; 结合 “CRISPR基因编辑技术”,考查育种原理的拓展,体现学科技术发展。 重点1　染色体变异 1.染色体变异是指体细胞或生殖细胞内　　　　或　　　　　的变化。  2.染色体结构变异 (1)类型及实例 类型 图解 显微镜观察 的联会异常 举例 缺失 拱形结构 果蝇缺刻翅的形成、 猫叫综合征 重复 拱形结构 果蝇棒状眼的形成 　　  十字架结构 果蝇花斑眼的形成、人类慢性粒细胞白血病 　　  倒立环 果蝇卷翅的形成 (2)对生物性状的影响:染色体结构的改变,会使排列在染色体上的　　　数目或　　　发生改变,导致性状的变异。  3.染色体数目变异 (1)类型 (2)染色体组 ①概念:在大多数生物的体细胞中,染色体都是两两成对的,也就是说含有两套非同源染色体,其中　　　　　　　　　　　　称为一个染色体组。  ②染色体组数的判断方法 a.根据染色体形态判断 b.根据基因型判断 (3)单倍体、二倍体和多倍体的比较 项目 单倍体 二倍体 多倍体 染色体组 1至多个 2个 　　　  自然 成因 单性生殖 正常的有 性生殖 外界环境条件剧变 人工 诱导 花药离 体培养 — 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 特点 植株弱小, 　　　  正常可育 　　　　　　,  营养物质含量丰富,生长发育延迟,结实率低 4.低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理:用低温处理植物的　　　　细胞,能够　　　　的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,植物细胞的染色体数目发生变化。  (2)实验步骤 (3)实验现象:视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。 1.实验中的试剂及其作用 试剂 使用方法 作用 卡诺氏液 将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h 固定细胞形态 体积分数 为95%的 酒精 冲洗用卡诺氏液处理过的根尖 洗去卡诺氏液 质量分数 为15%的 盐酸 与体积分数为95%的酒精等体积混合,作为解离液 解离根尖细胞 清水 浸泡解离后的根尖细胞约10 min 漂洗根尖,去除解离液 甲紫溶液 把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min 使染色体着色 2.染色体结构变异与基因突变的区别 3.染色体易位与染色体互换的不同点 4.几种常考染色体变异个体产生配子的分析方法 1.单倍体、二倍体、多倍体的判断方法 2.基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题 (1)关于“互换”问题。同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换,属于基因重组;非同源染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位。 (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,DNA分子上基因中若干“碱基对”的缺失属于基因突变。 (3)关于变异的水平问题。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;染色体变异属于细胞水平的变化,光学显微镜下可以观察到。 3.探究某一变异性状是否为可遗传变异的方法 (1)两类变异的本质区别是遗传物质是否改变,遗传物质改变则可能遗传给后代,环境引起性状改变但遗传物质未变,则不能遗传。是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点,新性状能否遗传是实验设计的出发点。 (2)实验设计的方法:与原来类型在特定的相同环境下种植(培养),观察变异性状是否消失,若不消失则为可遗传变异,反之则为不可遗传变异。某些情况下也可以通过自交观察后代是否发生性状分离来判断。 重点2　育种 1.杂交育种的一般步骤 (1)原理:　。  (2)培育显性纯合子品种的过程 ①植物:选取具有不同优良性状的亲本(P)杂交(♀×)→F1F2→选出表型符合要求的个体F3……选出稳定遗传的个体推广种植。 ②动物:选择具有不同优良性状的亲本杂交,获得F1→F1雌、雄个体交配→获得F2→鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交,选择后代不发生性状分离的F2个体。 (3)培育隐性纯合子品种的过程 选取符合要求的双亲(P)杂交(♀×)→F1F2→选出表型符合要求的个体推广种植。 2.诱变育种 (1)概念:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生　　　　,从而获得优良变异类型的育种方法。  (2)过程:选择生物→诱发基因突变→选择理想类型→培育。 3.单倍体育种 (1)原理:　。  (2)过程 4.多倍体育种的一般步骤 (1)原理:　。  (2)过程 正在萌发的种子或幼苗抑制纺锤体形成着丝粒分裂后的子染色体不分离细胞中染色体数目加倍多倍体植物 5.育种的类型、原理及优缺点比较 育种 方法 原理 常用方法 优点 缺点 杂交 育种 　  　  　  杂交、 自交 集中优良性状,操作简便 育种时间长,局限于同一物种或亲缘关系较近的个体 诱变 育种 　  　  　  用物理 因素和 化学因 素诱导 提高变异频率,加速育种进程,大幅度改良性状 具有盲目性,有利变异少,需处理大量实验材料 单倍 体育 种 　  　  　  花药离 体培养 后,用 秋水仙 素处理 明显缩短育种年限 技术较复杂 多倍 体育 种 　  　  　  秋水仙 素处理 萌发的 种子或 幼苗 获得的植株器官大,营养成分含量高,产量增加 获得的植株发育迟缓,结实率较低 基因 工程 育种 　  　  　  导入目 的基因 定向改造生物的性状,育种时间短 技术复杂,可能存在安全性问题 提醒:①用秋水仙素处理植株使染色体数目加倍,若操作对象是单倍体植株,属于单倍体育种;若操作对象为正常植株,叫多倍体育种。不能看到“染色体数目加倍”就认为是多倍体育种。②单倍体育种和多倍体育种都需用秋水仙素处理,使染色体数目加倍。单倍体育种在幼苗期处理,多倍体育种在种子萌发期或幼苗期处理。 6.根据不同育种目标选择不同育种方案 (2025·浙江)作物甲与乙都是六倍体,它们杂交产生的F1体细胞中有42条染色体,其中3个染色体组来自甲,3个染色体组来自乙。F1减数分裂过程中部分染色体不能正常联会。下列叙述错误的是 (　　) A.用亲本甲的花药离体培养成的植株为三倍体 B.亲本乙的体细胞中含有6个染色体组 C.杂交产生的 F1个体具有高度不育的特性 D.杂交产生的 F1体细胞中可能存在成对的同源染色体 【答案】A 【解析】A.甲为六倍体,其花药(配子)含三个染色体组,离体培养得到的植株由配子发育而来,应称为单倍体,A错误;B.六倍体的体细胞含六个染色体组,乙为六倍体,故其体细胞含六个染色体组,B正确;C.F1为异源六倍体,减数分裂时染色体联会紊乱,无法形成正常配子,具有高度不育性,C正确;D.来自甲、乙的三个染色体组里有可以配对的同源染色体,D正确。故选A。 基础巩固 1.(2025·齐齐哈尔三模)培养辣椒花药获得的再生植株根尖用0.1%秋水仙素处理,可提高分裂指数(指细胞群中分裂期细胞所占的百分比)。经染色体计数鉴定得出5株花药培养再生植株中有4株二倍体辣椒和1株单倍体辣椒。辣椒根尖制片的步骤包括:固定(卡诺氏液)、解离、漂洗、染色、制片。下列相关叙述错误的是 (　　) A.解离的目的是使组织细胞相互分离开来,漂洗是为防止解离过度 B.使用卡诺氏液可迅速穿透、固定细胞,并能维持染色体结构的完整性 C.对辣椒根尖组织细胞染色时,可选用酸性染料甲紫溶液进行染色 D.在盖玻片上用铅笔的橡皮头端轻轻敲打或用拇指按压盖玻片,有利于细胞分散 2.(2025·厦门期中)普通西瓜是二倍体,研究人员使用二倍体品种M为父本与四倍体品种J杂交,从子代中筛选出品质优良的三倍体无子西瓜新品种Z(如图)。下列说法错误的是 (　　) A.培育品种J的过程中利用染色体数目变异原理 B.用成熟的花粉刺激三倍体子房,促进子房发育成果实 C.J、M减数分裂过程发生了染色体变异,是子代多样性的主要原因 D.三倍体高度不育的原因是减数分裂过程中同源染色体联会发生紊乱 能力进阶 1.(2025·雅安模拟)急性淋巴细胞白血病(ALL)的发病与染色体易位相关,染色体易位会强制拼接原本无关的基因,形成融合基因,经表达形成融合蛋白,阻断淋巴细胞正常分化。下列关于该致病过程及相关遗传规律的叙述,错误的是 (　　) A.染色体易位形成的融合基因,改变了细胞核内基因的碱基总数和种类 B.融合蛋白可能会导致造血干细胞增殖不受控制,从而形成大量的淋巴细胞 C.通过基因工程技术改造患者自身T细胞,可靶向治疗急性淋巴细胞白血病 D.某ALL患者与正常个体婚配,子女一般不会携带该融合基因 2.(2025·雅安模拟)普拉德—威利综合征(PWS)是一种源于父源15号染色体特定区域印记基因丢失导致的遗传病。正常情况下,该区域的印记控制中心母源等位基因处于沉默状态。其沉默机制是源于母源染色体上游的非编码区会主动招募组蛋白(EHMT2),形成异染色质化抑制复合物(异染色质是高度压缩,转录不活跃的染色质区域),沉默母源染色体上相关基因。研究发现EHMT2抑制剂能够有效抑制EHMT2的功能,阻止其与异染色质调控因子形成复合体,进而激活母源染色体上的相关基因。下列相关叙述错误的是 (　　) A.PWS中母源基因沉默,体现了基因表达具有选择性 B.依据题意推测EHMT2抑制剂通过改变DNA甲基化状态,激活母源相关基因 C.父源15号染色体特定区域印记基因丢失,属于染色体结构变异 D.异染色质化抑制复合物的形成,可能会影响RNA聚合酶与基因启动子的结合 综合突破 1.(2025·柳州一模)二倍体植株中缺失1条染色体的个体称为单体(2n-1),缺少2条同源染色体的植株不能存活。在某二倍体水稻植株(野生型)种群中偶然发现一株强分蘖力植株(突变体),通过与单体杂交可确定该突变基因的位置和突变类型(A突变为a称为“隐性突变”,a突变为A称为“显性突变”)。其中一组实验将突变体与野生型5单体(缺失一条5号染色体)杂交得F1,观察F1性状,利用F1进行自交得F2,观察F2的表型及比例。下列叙述正确的是 (　　) A.若F1全为野生型,可以确定该突变为隐性突变,但不能确定是否位于5号染色体上 B.若确定为显性突变,F2中突变体占3/8,无法判断该基因是否位于5号染色体上 C.若确定为显性突变且该基因位于5号染色体上,则F2中突变体占6/11 D.若确定为显性突变且F2突变体中5单体占1/3,则该基因位于5号染色体上 3.(2025·西城二模)万寿菊花瓣可用来提取叶黄素。用秋水仙素处理万寿菊萌动的种子后进行播种,获得的植株自交,取若干F1植株叶片,用流式细胞仪(据细胞中DNA含量对细胞分别计数)检测,根据结果将F1分为3种类型(如图)。下列叙述正确的是 (　　) A.甲图所示植株一定没有发生可遗传变异 B.乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高 C.秋水仙素可抑制细胞分裂时着丝粒分裂 D.实际生产叶黄素倾向选择丙图所示植株 3.(2025·广州一模)近年来“汉服文化”出圈,汉服是以蚕丝为主要原料的传统服饰,深受民众喜爱,从而带动了蚕养殖行业的发展。已知蚕(2n=56)的性别决定方式为ZW型,雄蚕生长周期短、食桑量少,且单位体重产丝量高,在幼蚕中筛选雄蚕进行饲养有重要经济价值。请回答下列问题: (1)若要对家蚕的基因组进行研究,应对　　　　条染色体进行测序。  (2)幼蚕体色有斑纹对无斑纹为显性,受常染色体上等位基因A、a控制。科研小组采用PCR技术,扩增出纯合有斑纹和无斑纹基因的片段,电泳结果见图1。与有斑纹相比,无斑纹是由于A基因的结构发生了　　　　的变化。  (3)研究者通过辐射对某品系家蚕进行处理,发生了甲、乙、丙3种突变类型,如图2。经筛选获得突变类型甲后,通过图3所示过程培育出了“限性斑纹雌蚕”。(注:各类型突变体产生的配子活力相当,一对常染色体上A和a基因都缺失时胚胎致死) 图1 ①甲代表的变异类型是　　　　,F2中“限性斑纹雌蚕”的占比为　　　　。  ②在生产实践中,如何利用限性斑纹雌蚕和雄蚕培育出可根据体色辨别幼蚕性别的后代。请用遗传图解绘出选育雄蚕的过程。 考点三　生物的进化 课标解读 考查内容 题型特点 难度分析 1.现代生物进化理论的主要内容(种群是进化单位、突变和基因重组是原材料、自然选择决定方向、隔离导致物种形成) 2.种群基因频率的计算 3.物种形成的过程(地理隔离→生殖隔离) 4.共同进化与生物多样性的形成 1.广东卷:结合 “珠江口鱼类种群分化”“丹霞山植物适应性进化” 考基因频率计算与物种形成 2.共性:选择题考理论要点或基因频率计算,非选择题结合进化案例考过程分析 中等,需掌握基因频率计算与物种形成逻辑,广东卷侧重本土生态系统的进化案例 1.进化单位:种群(同一区域同种生物); 2.进化原材料:突变(基因突变+染色体变异)和基因重组; 3.方向决定:自然选择(使基因频率定向改变); 4.基因频率计算:显性基因频率=显性纯合子频率+1/2 杂合子频率。 重点1　生物有共同祖先的证据、自然选择与适应的形成 1.达尔文的生物进化论的主要组成 2.生物有共同祖先的证据 (1)地层中陈列的证据——化石 (2)当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据 3.适应的普遍性和相对性 4.适应是自然选择的结果 (1)拉马克的进化学说 (2)达尔文自然选择学说 提醒:变异在前且是不定向的,环境变化在后且是定向的。环境只起选择作用。 (3)达尔文以后进化理论的发展 现代生 物进化 理论 拉马克与达尔文进化学说的比较 项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 进化 原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因,环境条件改变是生物进化的外因 变异 方向 变异是定向的,环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的,是不定向的 适应 性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境,适者生存;有些变异不适应环境,不适者被淘汰 进化 方向 由生物自身决定 由自然选择决定 联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的 重点2　现代生物进化理论 1.种群基因组成的变化 (1)种群和种群基因库 (2)种群基因频率的变化 提醒:仅因环境改变形成的生物变异一般是不能遗传的,不能为生物进化提供原材料。 (3)自然选择对种群基因频率变化的影响 提醒:自然选择决定种群进化的方向的机理自然选择通过作用于个体而定向影响种群的基因频率,其直接作用对象是生物个体的变异性状(表型);间接作用对象是与生物个体的变异性状相关的基因型;根本作用对象是与生物个体变异性状相对应的基因。 (4)探究抗生素对细菌的选择作用 ①实验原理:一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生　　　　。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。  ②方法步骤 第1步:用记号笔在培养皿的底部画2条相互垂直的直线,将培养皿分为4个区域,分别标记为①~④ 􀲕 第2步:取少量细菌的培养液,用无菌的涂布器(或无菌棉签)均匀地涂抹在培养基平板上 􀲕 第3步:用无菌的镊子先夹取1张不含抗生素的纸片放在①号区域的中央,再分别夹取1张抗生素纸片放在②~④号区域的中央,盖上皿盖 􀲕 第4步:将培养皿倒置于37 ℃的恒温箱中培养12~16 h 􀲕 第5步:观察培养基上细菌的生长状况。若纸片附近出现了抑菌圈,测量和记录每个实验组中　　　　　　　,并取平均值  􀲕 第6步:从　　　　　的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤2~5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径  提醒:实验结束后,应将耐药菌、培养基、纸片等进行高温灭菌处理,防止对环境造成污染。 2.隔离在物种形成中的作用 (1)物种 (2)隔离 生殖隔离的类型 (3)物种形成的三大模式 (1)物种形成的条件:可遗传变异、自然选择、隔离,其中隔离是物种形成的必要条件。 (2)物种形成与生物进化的比较 比较 内容 物种形成 生物进化 标志 出现生殖隔离 基因频率改变 变化后生 物与原生 物关系 属于不同物种 可能属于同一物种 二者关系 ①生物进化的实质是种群基因频率的改变,这种改变可大可小,不一定会突破物种的界限,即生物进化不一定导致新物种的形成,进化是量变,物种形成是质变;②新物种的形成是长期进化的结果 3.协同进化与生物多样性的形成 (1)协同进化 (2)生物多样性的形成 4.生物进化理论在发展 1.种群基因频率的计算方法 (1)定义法:某基因的基因频率=×100%。 (2)利用基因型频率:某基因的基因频率=该基因纯合子频率+1/2杂合子频率(常染色体或X、Y染色体同源区段上的基因)。 (3)利用遗传平衡(种群基因频率世代不变)计算: ①前提条件:种群足够大且雌雄比例1∶1;所有雌雄个体之间自由交配;没有突变;没有自然选择;没有迁入和迁出。 ②a.当等位基因只有两个(A、a)时,设p表示A的基因频率,q表示a的基因频率,则AA的基因型频率=p2,Aa的基因型频率=2pq,aa的基因型频率=q2。 b.逆推计算:已知隐性纯合子的概率,求种群的基因频率和基因型频率。 若aa=x%→ → ③遗传平衡时X染色体上基因频率与基因型频率的关系(以红绿色盲为例) a.红绿色盲基因(Xb)的基因频率在男性和女性中相同,但发病率不同。 b.人群中男性的红绿色盲发病率即为该群体Xb的基因频率。 c.例如:设色盲基因Xb的频率=q,正常基因XB的频率=1-q=p,基因型频率计算结果具体如表。 2.自交和自由交配对基因频率和基因型频率的影响 自交:基因型频率不断变化,后代的基因频率不变;自由交配:亲子代的基因频率不变,子一代开始基因型频率不变。 (2025·海南)研究人员比较某家畜驯化种群和野生种群的基因组,发现该物种在驯化过程中积累了很多具有新功能的突变基因,人工选择是其主要驱动因素。下列有关叙述错误的是 (　　) A.基因突变是物种进化的重要基础 B.所有驯化个体和野生个体的全部基因共同组成该物种种群的基因库 C.出现新功能的突变基因是人工选择的结果 D.驯化种群和野生种群都受自然选择的作用 【答案】C 【解析】A.基因突变能够产生新基因,为生物进化提供原材料,是物种进化的重要基础,A正确;B.一个种群中全部个体所含有的全部基因, 叫作这个种群的基因库,所以所有驯化个体和野生个体的全部基因共同组成该物种种群的基因库,B正确;C.出现新功能的突变基因是基因突变的结果,而不是人工选择的结果,人工选择是对突变基因产生后所表现出的性状进行选择,C错误;D.驯化种群和野生种群所处的环境存在差异,都受自然选择的作用,D正确。故选C。 基础巩固 1.(2025·武威模拟)中国科学院的专家团队在辽宁朝阳发现了一种距今1.25亿年的蝎子化石,这也是我国首次发现中生代蝎类化石。下列叙述错误的是 (　　) A.保存在地层中的古代生物的遗体属于化石,其生活痕迹也属于化石 B.通过化石可以了解古代蝎子的形态结构特点,推测其行为特点 C.化石是研究生物进化最直接的证据,分子水平上的证据可以作为进化的佐证 D.中生代蝎类发生的有害突变和基因重组,不能为生物进化提供材料 2.(2025·江西月考)褐花杓兰和西藏杓兰是我国特有的珍稀濒危兰科植物。西藏杓兰具有奇特的口袋状花囊,非常类似熊蜂蜂王产卵所需要的地穴或者树洞,从而引诱熊蜂蜂王“入瓮”为其传粉。为西藏杓兰花传粉的熊蜂体色由常染色体上一对等位基因D(深色)和d(浅色)控制,调查某深色岩区熊蜂深色表型占92%,D的基因频率为64%。下列叙述错误的是 (　　) A.该深色岩区熊蜂中基因型为Dd占56% B.该深色岩区所有熊蜂含的全部D和d称为种群基因库 C.褐花杓兰和西藏杓兰能够杂交并产生可育后代,它们属于同一物种 D.西藏杓兰花的结构特点和熊蜂生活习性的形成是二者协同进化的结果 能力进阶 1.(2025·资阳一模)某农业害虫的抗药性(基因A控制)对不抗药性(基因a控制)为显性。现对一块农田进行调查发现,该害虫种群中基因型为Aa的个体占40%,基因型为aa的个体占40%,之后用药物处理使该害虫种群中无抗药性的个体不能存活。下列叙述正确的是 (　　) A.该害虫抗药性个体的出现是该害虫主动产生适应性变异的结果 B.用药物处理,该种群自由交配一代产生的存活个体中AA占1/2 C.用药物处理前,该害虫种群中基因a频率是基因A频率的两倍 D.药物处理后没有新物种产生,因此药物处理没有使种群产生进化 2.(2024·北京一模)我国科学家利用红鲫鱼(2n=100,RR,字母代表染色体组)与团头鲂(2n=48,BB)进行育种,首次实现在脊椎动物中将不同染色体数目的亲本杂交形成多倍体(如图)。下列说法错误的是 (　　) A.形成杂交多倍体过程中发生了染色体数目变异 B.杂交种1不育,因此对自然环境中的鱼类资源干扰较小 C.推测杂交种2可能产生了与体细胞染色体数相同的配子 D.杂交种3的获得说明杂交种2与团头鲂不存在生殖隔离 综合突破 1.(2025·河南二模)鼢鼠擅长在地下打洞,还喜欢收集各种植物和草类的种子,这导致牧草的产量大大下降,并影响农作物的存活率。鼢鼠的体色由基因H、h控制,灰色为显性,黑色为隐性,对T1、T2时的草原和农田中鼢鼠体色的相关基因型频率进行调查,结果如图所示。下列叙述错误的是 (　　) A.据图可知,T1~T2时间段内农田中的鼢鼠发生了进化 B.若让T1时草原中的鼢鼠进行自由交配,则子代灰色鼢鼠中杂合子可能占4/7 C.农田和草原中鼢鼠的基因频率不同,是因为长期地理隔离后形成了生殖隔离 D.农田中的鼢鼠主要发生了自然选择使鼢鼠的H基因频率发生改变 2.(2025·沈阳三模)某遗传病由一对等位基因控制,致病基因位于X染色体上。人群中该病患者在男性中约占8%。现有一男性患者,其母亲正常但是父亲患病,现在他要与一位正常女性结婚,下列叙述正确的是 (　　) A.该病患者中男性显著多于女性,女性中携带者的占比为8% B.调查该遗传病的发病率时,应对多个患者家系进行调查,以获得足够大的群体调查数据 C.婚后怀孕可以通过羊水检查进行染色体分析,来确定胎儿是否患有该遗传病 D.与该男患结婚的正常女性,是携带者的概率约为14.8% 3.(2025·河北模拟)“矿物—水—光合作用”系统是指某些天然矿物受太阳光辐射作用,产生的中远红外线可削弱极性水分子中氢键强度,提高水的光分解效果和植物的光合作用效率。 回答下列问题: (1)在植物光合作用中,PSⅡ利用光能将水分解,该过程发生在　　　　(填具体场所)。  (2)图中“锰簇”在水裂解过程中可能起　　　　作用,使反应能在温和条件下顺利进行。若该“锰簇”功能受损,则光反应产生的　　　　减少,导致C3的积累量　　　　,进而使光合作用强度下降。  (3)若要探究不同类型矿物对植物净光合作用的影响,因变量是　　　　(答出一点)。在实验过程中,除了保证各组实验的光照强度、温度等环境条件相同且适宜外,还需注意　　　　(答出两点),以避免植物自身差异对实验结果造成干扰。  (4)从进化的角度分析,“矿物—水—光合作用”系统的形成是　　　　的结果。矿物的存在拓展了植物对太阳光波谱的利用范围,这有利于植物　　　　、从而提高植物的生长速率和对环境的适应能力。  (5)基于上述研究,请你提出提高大棚农作物产量的一种新思路:　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第八讲　生物的变异与进化 考点一　基因突变与基因重组 重点1　基因突变 知识点全覆盖 2.(1)溶血性　正常　异常　(2)①氨基酸　②碱基对 3.(1)替换、增添或缺失　基因碱基序列 (2)紫外线、X射线及其他辐射　化学因素 4.(1)普遍　任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一DNA分子的不同部位　低　(2)①新基因　②根本来源 5.(1)必需　抑制　促进　致癌因子 (2)无限增殖　糖蛋白 考点突破 基础巩固 能力进阶 1 2 1 2 C B B D 【综合突破】 1.B　【解析】 A.基因甲基化通常抑制转录,但题干指出G1和G2的转录水平未明显下降,因此G1 和 G2 基因没有发生甲基化,A错误;B.G2的mRNA含量低但转录正常,可能是其mRNA降解速率加快导致积累减少,B正确;C.若转录因子TF突变,G1和G2的转录应同时受影响,但题干中转录水平未下降,C错误;D.编码区突变可能导致酶结构异常,但G1的mRNA含量正常且E1活性低可能由翻译或翻译后修饰问题引起,且G2的mRNA减少可能由非编码区突变(如UTR影响稳定性)导致,D错误。故选B。 2.C　【解析】 A.根据绿茎株中绝大多数雄性不育,紫茎株中绝大多数雄性可育,可推测绿茎(a)和雄性不育(f)位于同一条染色体,紫茎(A)和雄性可育(F)位于同一条染色体,由子代雄性不育株中,缺刻叶∶马铃薯叶≈3∶1可知,缺刻叶(C)与马铃薯叶(c)位于另一对同源染色体上。因此绿茎可以作为雄性不育材料筛选的标记,A错误;B.控制缺刻叶(C)、马铃薯叶(c)与控制雄性可育(F)、雄性不育(f)的两对基因位于两对同源染色体上,因此,子代雄性可育株中,缺刻叶与马铃薯叶的比例也约为3∶1,B错误;C.由于基因A和基因F位于同一条染色体,基因a和基因f位于同一条染色体,子代中紫茎雄性可育株与绿茎雄性不育株的比例约为3∶1,C正确;D.出现等量绿茎可育株与紫茎不育株是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体互换的结果,D错误。故选C。 重点2　基因重组 知识点全覆盖 1.(1)有性生殖　真核　重新组合　(2)①四分体　等位　②后期　非同源染色体上的非等位　自由组合　(3)生物变异　生物进化　生物多样性　杂交 考点突破 基础巩固 能力进阶 1 2 1 2 A C C D 【综合突破】 1.B　【解析】A.以上变异可以发生在有丝分裂后期,也可以发生在减数分裂Ⅱ后期,A错误;B.若融合的染色体在细胞分裂后期断裂的部位发生在某个基因内部,则可能会造成该基因部分碱基对的缺失,而发生基因突变;姐妹染色单体上存在等位基因,可能是同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生片段互换,即基因重组;由于端粒的断裂、融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂,会发生染色体(结构)变异。故上述变异可能包括基因突变或基因重组以及染色体变异,B正确;C.据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知,若发生断裂的部位位于某着丝粒的左侧和右侧,最后可能两条染色体分配到一个子细胞中造成D和d基因分配到一个子细胞中,C错误;D.随着分裂次数的增加,端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒酶可以通过逆转录修复缩短的部位,D错误。故选B。 2.D　【解析】 AB.由图可知,②时期同源染色体的着丝粒靠近,表示发生了同源染色体的联会,可能会发生染色体互换,即基因重组,①→②过程发生在减数分裂Ⅰ前期,A、B正确;C.③时期,同源染色体的着丝粒位于赤道板两侧,该时期应为减数分裂Ⅰ中期,此时果蝇细胞中含有2个染色体组,C正确;D.③→④过程同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,D错误。故选D。 3.(1)常染色体隐性遗传　Ⅰ1、Ⅰ2表型正常,后代Ⅱ1患病可推出该病属于隐性遗传病;根据电泳结果可知Ⅰ1为杂合子,可推知致病基因位于常染色体 (2)1/100　100/101 (3)转录出的mRNA碱基序列改变,翻译出的蛋白质结构改变,进而蛋白质功能异常 (4)Ⅱ2与Ⅱ3各携带一种隐性基因,Ⅲ1同时获得Ⅰ2与Ⅱ3的隐性致病基因　 【解析】 (1)Ⅰ1、Ⅰ2 表型正常,但生育了患病的 Ⅱ1(“无中生有”),说明该病是隐性遗传;结合电泳结果:Ⅰ1 的电泳条带是 “905bp+847bp+58bp”,而限制酶 BstⅠ 的识别序列是 “-GGATCC-”,说明 Ⅰ1 的基因中既有含酶切位点的正常基因(被切成 847bp+58bp),也有不含酶切位点的致病基因(905bp),即 Ⅰ1 是杂合子;Ⅰ1、Ⅰ2表型正常,后代Ⅱ1患病可推出该病属于隐性遗传病;根据电泳结果可知Ⅰ1为杂合子,可推知致病基因位于常染色体。 (2)该病为常染色体隐性遗传,人群中发病率(aa 的频率)为1/10 000。根据哈迪-温伯格定律∶aa=q2=1/10 000,因此致病基因(a)的频率q==1/100。Ⅱ1 是患者(基因型aa);正常女子的基因型为AA或Aa。人群中Aa的概率∶2pq=2×99/100×1/100=198/10 000;正常女子中Aa的概率(仅考虑正常个体)∶2pq÷(1-q2)=198/10 000÷9 999/10 000=2/101;Ⅱ1(aa)与正常女子生育患病小孩(aa)的概率∶2/101×1/2=1/101;因此,生育表型正常小孩的概率:1-1/101=100/101。 (3)基因中碱基发生替换,导致转录出的 mRNA 碱基序列改变,进而使翻译出的蛋白质结构改变(但氨基酸数量不变,说明不是终止密码子突变),最终导致蛋白质功能异常,引发疾病。 (4)Ⅱ2与Ⅱ3各携带一种隐性基因,Ⅲ1同时获得Ⅰ2与Ⅱ3的隐性致病基因,因此患病。Ⅱ3的突变不影响BstⅠ位点,电泳条带为847+58bp(正常);Ⅲ1继承Ⅱ2的a(905bp)和Ⅱ3的新致病基因(847+58bp),故电泳显示3条带(905+847+58bp)。如图: 考点二　染色体变异与育种 重点1　染色体变异 知识点全覆盖 1.染色体数目　结构 2.(1)易位　倒位　(2)基因　排列顺序 3.(1)个别染色体　一套完整的非同源染色体为基数　(2)①每套非同源染色体　②3　3　1　2　3　1　(3)3个或3个以上　高度不育　茎秆粗壮,叶片、果实、种子较大 4.(1)分生组织　抑制纺锤体　(2)卡诺氏液　95%　漂洗 重点2　育种 知识点全覆盖 1.(1)基因重组 2.(1)基因突变 3.(1)染色体(数目)变异 4.(1)染色体(数目)变异　(2)低温或秋水仙素 5.基因重组　基因突变　染色体变异　染色体变异　基因重组 考点突破 基础巩固 能力进阶 1 2 1 2 C C A B 【综合突破】 1.D　【解析】 A.若F1全为野生型,可以确定该突变为隐性突变,且亲本野生型5单体基因型为AA,故能确定该基因不位于5号染色体上,若位于5号染色体上,则亲本野生型5单体基因型为A0,子一代有野生型Aa和突变体a0,与事实不符,A错误;B.若为显性突变且基因不在5号染色体上,突变体(Aa)与野生型(aa)杂交,F1为Aa(显性)和aa(隐性),自交后F2突变体占3/8;若基因在5号染色体,突变体(Aa)与野生型(a0)杂交,F1为Aa、A0(显性)和aa、a0(隐性),F1故自交后存活子代中突变体(1/4×3/4+1/4×3/4)/(1-1/4×1/4+1/4×1/4)=3/7,不是3/8,故F2占3/8可判断基因不在5号染色体,B错误;C.若显性突变且基因在5号染色体,突变体(Aa)与野生型(a0)杂交,F1为1/4Aa、1/4A0 、1/4aa、1/4a0,已知缺少2条同源染色体的植株不能存活,故F1自交后存活子代中突变体(1/4×3/4+1/4×3/4)/(1-1/4×1/4+1/4×1/4)=3/7,C错误;D.若显性突变且基因在5号染色体,F1为1/4Aa、1/4A0 、1/4aa、1/4a0,已知缺少2条同源染色体的植株不能存活,F1自交后存活子代中突变体中单体A0 占1/4×1/2/(1/4×3/4+1/4×3/4)=1/3,D正确。故选D。 2.D　【解析】 A.可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,秋水仙素处理可能导致基因突变和染色体数目变异,这些变异是可遗传的,A错误;B.据图可知,乙图所示的细胞中DNA含量既有未加倍的、又有加倍的,不是乙图所示植株每个细胞中DNA含量最高,有些与处理前可能相同,B错误;C.秋水仙素能抑制纺锤体的形成,不能抑制着丝粒的分裂,C错误;D.丙图所示细胞中DNA含量的最大值高于细胞甲,说明此时万寿菊已经实现了染色体数目的加倍,所以实际生产叶黄素时倾向选择丙图所示植株,D正确。故选D。 3.(1)29　(2)碱基对的缺失 (3)染色体结构的变异(易位)　2/15 【解析】 (1)家蚕的性别决定方式为ZW型,体细胞中有27对常染色体和1对性染色体(ZW或ZZ)。对基因组测序时,需测定27条常染色体和Z、W两条性染色体,共27+2=29条染色体。 (2)据图1可知,无斑纹基因在电泳时移动距离较大,推测无斑纹基因是由于A基因的结构发生了碱基对缺失导致的。 (3)甲代表的变异类型:甲中一条常染色体上的A基因易位到了W染色体上,属于染色体结构变异(易位)。利用分离定律的思维求解,先考虑F1配子中A、a基因,F1中Aa=1/2,aO=1/2,所以A=1/4,a=2/4,O=1/4,求得F2中OO=1/16,A-=AA+Aa+AO=1/4×1/4+1/4×2/4×2+1/4×1/4×2=7/16,aa=2/4×2/4=4/16,aO=2/4×1/4×2=4/16,无A、a基因个体致死,再考虑ZW染色体,F2中ZZ=1/2,ZWA=1/2,“限性斑纹雌蚕”aaZWA=1/2×1/4=1/8,因此F2中,“限性斑纹雌蚕”的占比为1/8÷(1-1/16)=2/15。“限性斑纹雌蚕”的W染色体上含有A基因,表现为有斑纹,在生产实践中,可利用“限性斑纹雌蚕”和无斑纹雄蚕进行杂交,子代雌蚕都是有斑纹的,雄蚕都是没有斑纹的,可根据体色即可辨别幼蚕的性别。 考点三　生物的进化 重点1　生物有共同祖先的证据、 　　　自然选择与适应的形成 知识点全覆盖 1.共同由来　自然选择 2.(1)直接　沉积岩　(2)器官、系统　胚胎的形成　DNA和蛋白质 4.(1)用进废退　获得性遗传　物种不变论　(2)过度繁殖　可遗传的变异　自然选择　可遗传的有利变异　环境的定向选择　性状　(3)基因　种群 重点2　现代生物进化理论 知识点全覆盖 1.(1)同种　全部个体　全部　全部　(2)原材料　生物的生存环境　(3)突变　定向改变　一定的方向　(4)①耐药性 ②抑菌圈的直径　抑菌圈边缘 2.(1)生殖　(2)相互交配　可育后代　同种 3.(1)不同物种　进化　物种多样性　(2)物种多样性　化石 4.非益即害　中性　渐变　物种长期稳定　迅速形成新种 考点突破 基础巩固 能力进阶 1 2 1 2 D B B D 【综合突破】 1.C　【解析】 A.据图可知,T1时间段,农田鼢鼠HH=0.6,Hh=0.3,hh=0.1,可得H=0.75,h=0.25,草原鼢鼠HH=0.3,Hh=0.6,hh=0.1,可得H=0.6,h=0.4;T2时间段,农田鼢鼠HH=0.1,Hh=0.7,hh=0.2,可得H=0.45,h=0.55,草原鼢鼠HH=0.2,Hh=0.6,hh=0.2,可得H=0.5,h=0.5。T1~T2时间段内农田中的鼢鼠和草原上的鼢鼠基因频率均发生改变,说明两者均发生了进化,A正确;B.T1时草原中的鼢鼠基因频率为H=0.6,h=0.4,则其子代基因型频率可能为HH=9/25,Hh=12/25,hh=4/25,故子代灰色鼢鼠中杂合子占比可能为12/21=4/7,B正确;C.农田和草原中鼢鼠的基因频率不同,说明发生了进化,但两者还可能是同一物种,要判断两者之间是否形成生殖隔离,可将两者进行交配,观察是否能产生可育后代,C错误;D.自然选择决定生物进化方向,生物进化的实质是种群基因频率改变,故农田中鼢鼠的H基因频率发生改变主要是由于自然选择,D正确。故选C。 2.D　【解析】 A.现有一男性患者,其母亲正常但是父亲患病,说明该病为隐性遗传病,男性患者占8%,即Xb频率为8%,女性携带者(XBXb)比例为2×0.92×0.08≈14.72%,而非8%,A错误;B.调查发病率需在人群中随机抽样,而非仅患者家系,B错误;C.染色体分析无法诊断单基因病,需基因检测,C错误;D.正常女性中,XBXB所占概率为0.92×0.92,XBXb所占概率为2×0.92×0.08,所以该女性是携带者的概率为(2×0.92×0.08)÷(0.92×0.92+2×0.92×0.08)=4/27≈14.8%,D正确。故选D。 3.(1)(叶绿体)类囊体薄膜 (2)催化　ATP、NADPH　增加 (3)氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等　保证所用植物的种类、生长状况等相同 (4)自然选择(协同进化)　吸收更多光能进行光合作用,合成更多有机物 (5)在大棚中添加能发射红外光的矿物;补充光照;使用矿物发射的红外光照射过的水灌溉 【解析】 (1)由图可知PSⅡ参与植物光合作用光反应中水的光解过程,光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上。 (2)锰簇参与水的裂解过程,可能起到酶的催化作用,使反应能在温和条件下顺利进行。若锰簇功能受损,则光反应产生的、用于C3还原的ATP和NADPH减少,导致暗反应中C3的积累量增加,进而使光合作用强度下降。 (3)探究不同类型矿物对植物净光合作用的影响,自变量是矿物类型;因变量可从光合作用的物质变化和生理指标考虑,如氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。实验中除控制好光照、温度等无关变量外,还需保证所用植物的种类、生长状况等相同,避免植物自身差异对实验结果造成干扰。 (4)“矿物—水—光合作用”系统的形成是自然选择的结果。矿物拓展植物对太阳光波谱利用范围,有利于植物吸收更多光能进行光合作用,合成更多有机物。 (5)根据矿物发射红外光可拓展光合作用对太阳光谱利用范围这一原理,在大棚中添加能发射红外光的矿物,可促进光合作用;另外,补充光照能为光合作用提供更多光能,也有助于提高大棚蔬菜产量;还可以在作物生长期使用矿物发射的红外光照射过的水灌溉,提高光合效率。 学科网（北京）股份有限公司 $