专题08 变异、进化与育种-2014年高考生物考纲解读及热点难点试题演练 Word版含解析

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)。
一、三种可遗传的变异的分析与判断
(1)关于“互换”问题
同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换，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分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。
(3)关于变异的水平
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；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。
(4)涉及基因“质”与“量”的变化
基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；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。
二、生物的变异类型
1．探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路
(1)若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。
(2)与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传的变异，反之则为不可遗传的变异。
(3)设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。
2．显性突变和隐性突变的判定
可以选择突变体与其他未突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型；对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判断。
三、不同需求的育种方法选择与分析
不同需求的育种方法选择
(1)育种目的：培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种。从基因组成上看，目标品种可能是纯合子，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合子，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。
(2)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。
(3)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。
(4)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。
(5)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
(6)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
(7)若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。
注意事项：动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子。
四、现代生物进化理论
(3)比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论
考点1、三种可遗传的变异的分析与判断
【例1】在细胞分裂过程中出现了甲～丁4种变异，图甲中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是(　　)。
A．甲～丁图都发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性
B．甲、乙、丁三图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
C．甲、乙、丁三图中的变异只会出现在有丝分裂过程中
D．乙、丙两图中的变异只会出现在减数分裂过程中
【例2】 下列有关生物知识的叙述中，正确的说法是(　　)。
①自然条件下，基因重组通常发生在生殖细胞形成过程中
②非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中　③同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的　④基因中一个碱基对发生改变，则生物的性状一定发生改变　⑤在镜检某基因型为AaBb的父本细胞时，发现其基因型变为AaB，此种变异为基因突变　⑥基因突变改变了基因的“质”与“量”，染色体变异仅改变基因的量或改变基因在染色体上的排列顺序
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【变式探究1】
下列与变异有关的说法正确的是(　　)。
A．基因突变一定会引起基因所携带的遗传信息的改变
B．染色体发生倒位，基因数目没变则生物性状不发生改变
C．基因突变和染色体变异为生物进化提供了全部的原材料
D．受精作用过程中配子的自由组合属于基因重组
【变式探究2】 如图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为(　　)。
A．甲：AaBb　　　　乙：AAaBbb
B．甲：AaaaBBbb 乙：AaBB
C．甲：AAaaBbbb 乙：AaaBBb
D．甲：AaaBbb 乙：AAaaBbbb
【例3】 遗传学上将染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失，若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子，若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子。缺失杂合子的生活力降低但能存活，缺失纯合子常导致个体死亡。
现有一红眼雄果蝇XAY与一白眼雌果蝇XaXa杂交，子代中出现一只白眼雌果蝇。请采用两种方法判断这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的，还是由于基因突变引起的？
方法一：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
方法二：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【变式探究3】果蝇为XY型性别决定，表中所示为果蝇受精卵中性染色体组成及发育情况，请分析回答：
受精卵中性染色体组成 发育情况
XX、XXY 雌性，可育
XY、XYY 雄性，可育
XXX、YO(没有X染色体)、YY 胚胎期致死
XO(没有Y染色体) 雄性，不育
(1)由表可知，果蝇的性别主要取决于________的数目。
(2)染色体数目正常的亲代果蝇交配后，形成了一个性染色体组成为XXY的受精卵，其原因可能是亲代雌果蝇卵细胞形成过程中________未分开，产生了含有XX性染色体的卵细胞，与含Y染色体的正常精子结合后形成XXY受精卵；还可能是亲代雄果蝇产生精子时，________未分开，并与正常的卵细胞结合后形成XXY受精卵。
(3)在正常的果蝇群体中有一种“嵌合体”果蝇，其身体左侧无“性梳”，而身体右侧有“性梳”(“性梳”是雄果蝇特有的性状)。研究发现“嵌合体”果蝇左侧身体细胞性染色体组成为XX，右侧身体细胞性染色体组成为XO。该果蝇染色体的变异产生于________(填“原始生殖”或“体”)细胞的________分裂过程中。
【例4】 (2013·江苏，25)现有小麦种质资源包括：①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下述育种方法可行的是(多选)(　　)。
A．利用①、③品种间杂交筛选获得a
B．对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
C．a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
D．用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
【方法提炼】不同需求的育种方法选择
(1)育种目的：培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种。从基因组成上看，目标品种可能是纯合子，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合子，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。
(2)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。
(3)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。
(4)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。
(5)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。
(6)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。
(7)若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。
注意事项：动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子。
【变式探究4】 如图是植物育种的几种方法，请据图回答有关问题。
(1)若采用杂交育种方法，以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦新品种时，应从________开始选出矮秆抗病植株进行连续自交，F2矮秆抗病小麦中能稳定遗传的个体所占比例为________。
(2)若要在较短时间内获得上述新品种小麦，可选图中________(填字母)途径所用的方法；其中的F过程表示________。
(3)欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状，选择图中________(填字母)表示的技术手段最为合理可行。
(4)若要培育“马铃薯—番茄”杂种植株，应采用________等技术手段。
【例1】 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。1835年，达尔文在该群岛发现有13种地雀，如图表示这13种地雀之间的进化关系。
(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由________这一共同祖先进化而来的。
(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异，这是各小岛上不同的________环境因素作用的结果。该因素在地雀的进化过程中起到了________的作用。
(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着________隔离。在长期的进化历程中，各小岛上的地雀分别累积各自的变异，从而彼此之间逐渐形成________隔离，最终形成了地雀新种。
(4)若某个小岛上的地雀均为莺雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为________。这是生物进化的________。
(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的________多样性。
【例2】下列关于生物进化问题的叙述中，正确的是(　　)。
①生殖隔离是地理隔离的必然结果　②不同物种之间必然存在生殖隔离　③种群基因库间出现差异是产生生殖隔离的根本原因　④隔离、可遗传的变异和自然选择导致了物种的多样性　⑤达尔文的自然选择学说认为种群是生物进化的单位　⑥自然选择导致了生物的定向变异与进化
A．①②③④ B．②③④ C．④⑤⑥ D．①③④⑤
【变式探究1】下列有关现代生物进化理论的叙述，正确的是(　　)。
A．突变和基因重组导致种群基因频率发生定向改变
B．只有出现了生殖隔离，才标志生物发生了进化
C．种群基因频率改变一定导致生殖隔离
D．通过漫长的共同进化过程，形成了多种多样的生态系统
【变式探究2】 (2013·上海，22)某种群中有AA、Aa、aa三种基因型的个体，其中AA、Aa所占比例随时间的变化如图第36个月时，基因a在种群中的频率为(　　)。
1．下列说法错误的有(　　)。
①单倍体生物的体细胞中都只含有一个染色体组　②DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变　③基因突变的结果是产生新基因　④由受精卵发育而成的生物体一定不是单倍体　⑤非同源染色体片段的互换属于基因重组
A．一项 B．两项 C．三项 D．四项
2．镰刀型细胞贫血症由基因突变引起，其致病基因为隐性基因(用a表示)。只有隐性纯合子才会发病，携带者不发病，且对疟疾的抵抗力高于正常人。在非洲某些疟疾流行的地区，携带者比例在20%左右；现在美洲黑人中携带者的比例已降到了8%。下列叙述错误的是(　　)。
A．非洲疟疾流行地区a的基因频率大约为30%
B．美洲黑人中a基因频率的下降是环境选择的结果
C．镰刀形细胞贫血症患者死亡会导致人群基因库发生变化
D．在一定外界条件下，有害的突变基因可转变为有利的
【解析】基因突变能够改变基因频率，而基因频率的改变是自然选择的结果；一个种群中全部个体所含的全部基因，叫做这个种群的基因库，人群中镰刀形细胞贫血症患者死亡会导致该种群基因库发生变化；
A．甲、乙分别表示自然选择和生殖隔离
B．图中显示种群间基因库的差别是出现生殖隔离的前提
C．地理隔离会导致种群基因库出现差异，但不一定会出现生殖隔离
D．自然选择通过对基因型进行选择，使种群基因频率发生定向改变
5．亲缘关系较远的物种，由于相似的生活方式，整体或部分形态结构向着同一方向改变，这属于趋同进化。在趋同进化过程中(　　)。
A．通过相互选择，不同生物的基因库趋于相同
B．同一区域的不同物种之间不存在相互选择和影响
C．自然选择使不同生物对同一环境产生了相似的适应性
D．不同生物将演化为形态结构相似的同一物种
6．将纯种的某二倍体植物品种甲(AA)与近缘纯种乙(EE)杂交后，经多代选育出如图所示的新品种丙(图中的同源染色体，黑色部分是来自品种乙的染色体片段，品种甲没有此片段)。下列相关叙述错误的是(　　)。
A．杂交选育过程中一定发生过染色体结构上的变异
B．杂交选育过程中一定发生过DNA上碱基对的替换
C．丙品种的产生为生物的进化提供了原材料
D．丙品种自交后代中有个体能稳定遗传
7．选取生理状况相同的二倍体草莓(2N＝14)幼苗若干，随机分组，每组30株，用不同浓度的秋水仙素溶液处理幼芽，得到实验结果如图所示。下列有关叙述中错误的是(　　)。
A．该实验的自变量有两个
B．高倍镜下观察草莓茎尖细胞的临时装片，发现有的细胞分裂后期的染色体数目为56
C．秋水仙素与龙胆紫一样属于碱性染料，能对染色体着色，从而诱导染色体加倍
D．实验表明：用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗的幼芽1 d，诱导成功率最高
【解析】A选项正确：该实验的自变量是秋水仙素的浓度和处理时间；B选项正确：二倍体草莓经秋水
8．我国在神舟系列飞船中均搭载有植物种子，目的是通过基因突变来进行太空育种。下列有关太空育种的说法中不正确的是(　　)。
A．太空中微重力、强辐射等环境条件能大大提高基因的突变频率
B．太空育种可以缩短育种的年限
C．为防止种子霉变，一般搭载的都是干种子
D．即使太空中的条件也不能改变基因突变不定向性、多数有害性的特点
9．二倍体动物缺失一条染色体称为单体。大多数单体动物不能存活，但在黑腹果蝇中，点状染色体(Ⅳ号染色体)缺失一条可以存活，而且能够繁殖后代。
(1)形成单体的变异属于________，若要研究某雄性单体果蝇的基因组，则需测定________条染色体上的碱基序列。
(2)果蝇群体中存在无眼个体，无眼基因位于常染色体上，将无眼果蝇个体与纯合野生型个体交配，子代的表现型及比例见表：
无眼 野生型
F1 0 85
F2 79 245
据此判断，显性性状为________，理由是___________________________________________。
(3)根据上述判断结果，可利用正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，探究无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。请完成以下实验设计：
实验步骤：
①让正常无眼果蝇与野生型(纯合)单体果蝇交配，获得子代；
②统计子代的________________，并记录。
实验结果预测及结论：
①若子代中出现________，则说明无眼基因位于Ⅳ号染色体上；
②若子代全为________，说明无眼基因不位于Ⅳ号染色体上。
10．黄曲霉素(AFT)是一类真菌产生的有毒、致癌物质。一方面它能与tRNA结合，抑制tRNA与氨基酸的结合；另一方面能与DNA分子中的鸟嘌呤(G)结合，结合后的G能与碱基T互补配对。结合所学知识，分析回答：
(1)基因表达时，黄曲霉素抑制了________过程，从而干扰了蛋白质的生物合成。
(2)在AFT诱发形成的肝癌细胞中，p53基因发生突变，导致p53蛋白的第249位氨基酸密码子第三个碱基发生了改变，即由AGG转变为________，这种基因突变属于碱基对的________。
(3)研究人员以小鼠为材料研究AFT对动物血液中红细胞和白细胞数量的影响。主要实验步骤如下：
步骤一：染毒　选择25只健康小白鼠随机均分为5组，分别以含不同量AFT的食物喂养，每只每天0.1 kg，连续染毒15 d。
步骤二：取血　在染毒第20 d采集小鼠血液。
步骤三：红细胞、白细胞密度统计　吸取20 μL血液，经适当稀释、充分混匀后，静置15 min，再利用血球计数板计数。结果如下表：
组别 一 二 三 四 五
食物中添加的AFT剂量(mg/kg体重) 0 14 28 46 140
红细胞数量(万/mm3) 904 887.2 856.4 696.1 519.1
白细胞数量(万/mm3) 0.76 1.07 1.24 1.32 1.42
①分析实验数据，可以得出的实验结论是__________________________________________。
②为了利用血球计数板进行红细胞密度统计，某同学的操作步骤如下：用吸管吸取混匀的红细胞悬浮液，向计数室中滴2滴悬浮液―→加盖玻片―→静置后在显微镜下观察、计数。上述实验操作统计的数据与正确操作时统计的数据相比________。