1、第 7单元 生物 的变异、育种和进化 核心考点 -2- 1.基因突变 (1)特点 :普遍性 、随机性、 不定向性 、低频性等。 (2)意义 :基因突变是 新基因 产生的途径 ;是生物变异的 根本来源 ;为生物进化提供了 原始材料 。 2.基因重组 (1)主要类型 非同源 染色体上的 非等位 基因自由组合 (发生于减数第一次分裂 )。 同源 染色体上的非姐妹染色单体 交叉互换 导致同一条染色体上的基因重组 (发生于 四分体 时期 )。 (2)基因重组是通过 有性 生殖过程实现的 ,其结果是导致生物性状的 多样性 ,为动植物 育种 和 生物进化 提供丰富的物质基础。 核心考点 -3- 3.染色体结
2、构变异和数目变异 (1)染色体结构变异的类型有 缺失 、重复、 倒位 和易位。 (2)染色体数目变异 染色体组 :细胞中形态和功能上各不相同 ,但又相互协调 ,共同控制生物的 生长、发育、遗传和变异 的一组非同源染色体 ,叫做一个染色体组。 二倍体、多倍体、单倍体的界定 :可依据发育起点界定二倍体、多倍体与单倍体。起点为 “受精卵 ”时 ,依据 “染色体组数 ”确认二倍体、多倍体 ,起点为 “配子 ”时 ,直接认定为单倍体。 核心考点 -4- 4.生物育种的原理 (1)诱变育种 基因突变 ; (2)单倍体育种 染色体数目变异 ; (3)多倍体育种 染色体数目变异 ; (4)杂交育种 基因重组
3、; (5)基因工程育种 基因重组 。 5.单倍体育种的优点是能 明显缩短育种年限 。 6.秋水仙素诱导染色体加倍的原理是 抑制纺锤体 的形成 。 核心考点 -5- 7.现代综合进化论的主要内容 (1)种群 是生物进化的基本单位 ,进化的实质是 种群基因频率 的定向改变。 (2)突变和基因重组产生进化的原材料。引发种群基因频率发生变动的五大因素为 突变 、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、 自然选择 。 (3)自然选择决定生物进化的方向。 (4)隔离 是物种形成的必要条件 ,生殖隔离 是新物种形成的标志。 8.共同进化与生物多样性的形成 (1)共同进化 :不同物种之间、生物与 无机环境 之间 ;在
4、相互影响中不断进化和发展 ,即共同进化。 (2)生物多样性包括 遗传 多样性、 物种 多样性和 生态系统 多样性三个层次。 -6- 1.对基因突变、基因重组辨析不清 (1)基因突变发生的时期 无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒 DNA复制时均可发生基因突变。 基因突变不只发生在有丝分裂间期 ,而是在各个时期都有可能。 (2)对基因突变本质的分析 基因突变是 DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变 ,基因的数目和位置并未改变。 基因突变 DNA中碱基对的增添、缺失、替换 a.基因是有遗传效应的 DNA片段 ,不具有遗传效应的 DNA片段也可发生碱基对的改变。 b.有些病毒 (如 SARS病
5、毒 )的遗传物质是 RNA,RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异 ,广义上也称基因突变。 -7- 生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高 ,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境的变化更加敏感。 基因突变一定会导致基因结构的改变 ,但却不一定引起生物性状的改变。 (3)基因突变、基因重组的判别 如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同 ,则为基因突变的结果。 如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同 ,可能是基因突变或交叉互换。 -8- 2.对染色体变异及育种过程认识不清 (1)染色体变异种的可育、不可育与可遗传界定 单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体 ,表现为高度不育
6、 ;多倍体的配子如含有偶数个染色体组 ,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因 ,可育并能产生后代。 “可遗传 ” 可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现 “不育 ”,但它们均属可遗传变异。 (2)单倍体育种与多倍体育种分析 单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程 ,花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。 两种育种方式都出现了染色体加倍情况 :单倍体育种的操作对象是单倍体幼苗 ,通过植物组织培养 ,得到的植株是纯合子 ;多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。 -9- 3.不能准确选择育种方式 (1)杂交育种是最简捷的方法 ,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法 ,
7、可缩短育种年限。 (2)原核生物不能进行减数分裂 ,所以不能运用杂交的方法进行育种 ,一般采用的方法是诱变育种。 (3)若要培育具有隐性性状的个体 ,则可用自交或杂交的方法 ,只要出现该性状即可稳定遗传。 (4)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。 (5)若实验植物为营养繁殖类 ,如马铃薯等 ,则只要出现所需性状即可 ,不需要培育出纯种。 -10- 4.对生物进化的概念和过程辨识不清 (1)对生物进化概念的分析 物种与种群 :一个物种可以形成多个种群 ,一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。 突变与基因突变 :“突变 ”不是基因突变的简称 ,
8、而是包括基因突变和染色体变异。 抗药个体的形成不是农药诱导产生的 :在喷施农药之前 ,害虫中就存在抗农药的突变个体 ,喷施农药仅杀灭不抗药的个体 ,抗药的个体存活下来 ,农药不能使害虫产生抗药性变异 ,只是对抗药性个体进行了选择。 -11- (2)物种形成与生物进化分析 物种的形成不一定都需要经过地理隔离 ,如多倍体的产生。 生物进化不一定导致物种的形成。 a.生物进化的实质是基因频率的改变 ,这种变化可大可小 ,不一定会突破物种的界限引发生殖隔离 ,即生物进化不一定导致新物种的形成。 b.新物种一旦形成 ,则说明生物肯定进化了。 -12- 1.不同基因突变的概率是相同的。 ( ) 2.基因突
9、变的方向是由环境决定的。 ( ) 3.一个基因可以向多个方向突变。 ( ) 4.细胞分裂中期不发生基因突变。 ( ) 5.一般来说 ,只有发生在生殖细胞中的突变才能通过配子遗传给下一代。 ( ) 6.基因突变不仅是可逆的 ,而且大多数突变都是有害的。 ( ) 7.基因突变一般发生在细胞分裂间期的 DNA复制过程中 。 ( ) 8.由于基因突变是不定向的 ,所以控制直毛的基因可以突变为控制长毛的基因。 ( ) 9.获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变。 ( ) 10.非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组。 ( ) -13- 11.同源染色体上的基因也可能发生基因重组。 ( ) 12
10、.发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代。 ( ) 13.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等 ,而基因突变则是 DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失。 ( ) 14.原核生物和真核生物均可以发生基因突变 ,但只有真核生物能发生染色体变异。 ( ) 15.基因突变一般是微小突变 ,其对生物体影响较小 ,而染色体结构变异是较大的变异 ,其对生物体影响较大。 ( ) 16.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别 ,而基因突变则不能。 ( ) 17.作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种。 ( ) -14- 18.采用克隆的方法培育作物品种能保持亲本的优良
11、性状。( ) 19.体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体培养得来的。 ( ) 20.未经受精的卵细胞发育成的植物 ,一定是单倍体。 ( ) 21.含有两个染色体组的生物体 ,一定不是单倍体。 ( ) 22.基因型为 aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体。 ( ) 23.基因型为 Abcd的生物体一般是单倍体。 ( ) 24.四倍体水稻与二倍体水稻杂交 ,可得到三倍体水稻 ,稻穗、米粒变小。 ( ) 25.单倍体育种是为了获得单倍体新品种。 ( ) 26.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。 ( ) -15- 27.基因突变会产生新的基因 ,新的基因是原有基因的
12、等位基因 ;基因重组不产生新的基因 ,但会形成新的基因型。 ( ) 28.基因重组是生物变异的主要来源 ;基因突变是生物变异的根本来源。 ( ) 29.六倍体小麦通过花药离体培养培育成的个体是三倍体 。 ( ) 30.单倍体细胞中只含有一个染色体组 ,因此都是高度不育的 ;多倍体是否可育取决于细胞中染色体组数是否成双 ,如果染色体组数是偶数则可育 ,如果是奇数则不可育。 ( ) 31.在减数分裂过程中 ,无论是同源染色体还是非同源染色体间 ,都可能发生部分的交叉互换 ,这种交换属于基因重组。 ( ) -16- 32.杂交育种与转基因育种依据的遗传学原理是基因重组 ;诱变育种依据的原理是基因突变
13、 ;单倍体育种与多倍体育种依据的原理是染色体变异。 ( ) 33.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。 ( ) 34.由二倍体加倍后产生的四倍体 ,与原来的二倍体是同一个物种。( ) 35.体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体。 ( ) 36.杂交育种一定需要较长时间。 ( ) 37.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果。( ) -17- 38.让高秆抗病 (DDTT)与矮秆不抗病 (ddtt)的小麦杂交得到 F1,F1自交得到 F2,可从 F2开始 ,选择矮秆抗病的类型连续自交 ,从后代中筛选出纯种的矮秆抗病品种。类似地 ,用白色长毛 (AABB)与黑色短毛 (
14、aabb)的兔进行交配得到 F1,F1雌雄个体相互交配得到 F2,从 F2开始 ,在每一代中选择黑色长毛 (aaB_)雌雄兔进行交配 ,选择出纯种的黑色长毛兔新品种。 ( ) 39.若要培育隐性性状的植物个体 ,可用自交或杂交 ,出现该性状即可。 ( ) 40.达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因 ,也能很好地解释生物界的适应性与多样性 ,但不能解释遗传与变异的本质 ,且对进化的解释仅限于个体水平。 ( ) -18- 41.种群是生物繁殖的基本单位 ,也是生物进化的基本单位。( ) 42.一个符合遗传平衡的群体 ,无论是自交还是相互交配 ,其基因频率及基因型频率都不再发生改变。 ( )
15、43.现代综合进化论认为 ,自然选择决定生物进化的方向 ,生物进化的实质是种群基因频率的改变。 ( ) 44.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须要有地理隔离 ,地理隔离必然导致生殖隔离。 ( ) 45.进化过程一定伴随着基因频率的改变。 ( ) 46.突变、基因重组、自然选择都会直接导致基因频率的改变。( ) -19- 47.长期使用农药后 ,害虫会产生很强的抗药性 ,这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变。 ( ) 48.某校学生 (男女各半 )中 ,红绿色盲患者占 3.5%(均为男生 ),色盲携带者占 5%,则该校学生中的色盲基因频率为 5.67%。 ( ) 49.生
16、物的变异是不定向的 ,但在自然选择的作用下 ,种群的基因频率会发生定向的改变 ,从而使生物向着一定的方向进化。 ( ) 50.种群内基因频率改变的偶然性随种群个体数量下降而减小。( ) -20- 1.(2018湖北荆州中学段检 )用亚硝基化合物处理萌发的种子 ,发现某基因上一个腺嘌呤 (A)经脱氨基变成了次黄嘌呤 (I),I不能再与T配对 ,但能与 C配对。下列相关叙述错误的是 ( ) A.这种基因突变属于人工诱变 ,碱基对被替换 B.连续复制两次后 ,含原基因的 DNA分子占 1/4 C.突变产生的新基因与原基因互为等位基因 D.突变性状对该生物的生存是否有害 ,取决于能否适应环境 答案 解
17、析 解析关闭 用亚硝基化合物处理属于人工诱变 ;A变为 I后 ,I不能与 T配对 ,故突变后的DNA分子中 AT碱基对被替换 ,A项正确。 DNA复制为半保留复制 ,一条链上一个碱基发生改变 ,突变后的 DNA分子连续两次复制得到的 4个 DNA分子中 ,有 1/2的 DNA分子仍含原基因 ,B项错误。基因突变产生等位基因 ,突变性状有害还是有利是相对的 ,取决于是否适应环境 ,C、 D两项正确。 答案解析关闭 B -21- 2.(2018河南郑州嵩阳中学第六次段检 )下图所示为某二倍体生物的正常细胞及几种突变细胞的一对常染色体和性染色体。以下分析不正确的是 ( ) A.图中正常雄性个体产生的
18、雄配子类型有四种 B.突变体 的形成可能是由于基因发生了突变 C.突变体 所发生的变异能够通过显微镜直接观察到 D.突变体 中基因 A和 a的分离符合基因的分离定律 答案 解析 解析关闭 图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种 ,即 AX、 AY、 aX、 aY。突变体 中 A基因变成 a基因 ,其形成可能是基因突变 ,也可能是交叉互换导致的基因重组。突变体 所发生的变异为染色体结构变异 ,能够通过显微镜直接观察到。突变体 中发生了染色体易位 ,导致基因 A和 a不在一对同源染色体上 ,因此它们的分离不再符合基因的分离定律。 答案解析关闭 D -22- 3.(2018黑龙江哈尔滨六中段考 )下
19、列关于基因重组的叙述 ,正确的是 ( ) A.杂交后代出现 3 1的分离比 ,不可能是基因重组导致的 B.联会时的交叉互换实现了同源染色体上等位基因的重新组合 C.一对表现型正常的夫妇生下了一个既白化又色盲的儿子最有可能是因为基因重组 D.基因重组导致生物性状多样性 ,为生物进化提供了最基本的原材料 答案 解析 解析关闭 如果一对相对性状是由非同源染色体上的两对基因共同控制 ,则杂交后代出现 3 1的分离比 ,可能是基因重组导致的 ,A项错误。联会时的交叉互换实现了同源染色体上非等位基因的重新组合 ,B项错误。突变和基因重组为生物的进化提供原材料 ,但基因突变为进化提供最基本的原材料 ,D项错
20、误。 答案解析关闭 C -23- 4.(2018广东佛山第一次段考 )下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图 (数字代表染色体 ,字母代表染色体上带有的基因 )。图中不可能反映的是 ( ) A.图甲细胞表明该动物发生了基因重组 B.图乙细胞由于进行 DNA复制解开双螺旋容易发生基因突变 C.图丙细胞中 1与 2的片段部分交换属于基因重组 D.图丙细胞表示发生了自由组合 答案 解析 解析关闭 根据题干知 ,图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝点已分开 ,而且在细胞同一极有同源染色体 ,是有丝分裂 ,造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变。图乙细胞处于分裂间期。图
21、丙细胞中同源染色体正在分开 ,是减数第一次分裂 ,1与 2的片段部分交换 ,属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 ,属于基因重组 ;图丙细胞中同源染色体分离 ,非同源染色体发生了自由组合。 答案解析关闭 A -24- 5.将基因型为 Dd的高茎豌豆幼苗 (品系甲 )用秋水仙素处理后 ,得到四倍体植株幼苗 (品系乙 ),将品系甲、品系乙在同一地块中混合种植 ,在自然状态下生长、繁殖一代 ,得到它们的子一代。下列有关叙述正确的是 ( ) A.品系甲植株经秋水仙素处理得到的品系乙植株为纯合子 B.在品系乙植株发育过程中 ,细胞进行分裂时不能形成纺锤体 C.将品系乙植株上所结种子单独种植 ,矮
22、茎植株占 1/36 D.品系甲、品系乙混合种植后 ,产生的子代中有二倍体、三倍体和四倍体 答案 解析 解析关闭 品系甲 (Dd)为二倍体 ,用秋水仙素处理后得到的基因型为 DDdd的植株是四倍体 ,其中含有等位基因 ,属于杂合子。品系乙 (DDdd)可正常进行细胞分裂 ,会形成纺锤体。豌豆为自花受粉 ,品系乙能产生 1/6DD、 4/6Dd、 1/6dd三种配子 ,自交后代矮茎 (dddd)概率为 1/6 1/6=1/36。豌豆为自花传粉植株 ,品系甲、品系乙混种不会出现三倍体。 答案解析关闭 C -25- 6.(2018吉林百校联盟联考 )某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁 4
23、种类型的变异 ,图甲中字母表示染色体片段。下列叙述错误的是 ( ) -26- A.图示中的生物变异都属于染色体变异 B.若图乙为一性原细胞 ,其可能产生正常的配子 C.图丁和图丙相比较 ,图丁产生不利变异的可能性更大 D.图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生 答案 解析 解析关闭 图甲中出现了两个 c染色体片段 ,属于染色体结构变异中的重复 ;图乙中发生了个别染色体的增加 ,形成了三体 ,属于染色体数目的变异 ;图丙表示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 ;图丁表示非同源染色体之间的易位 ,属于染色体结构变异。若图乙为一性原细胞 ,其减数分裂过程中 ,可产生正常的配子
24、和异常的配子 ;图丁和图丙相比较 ,图丁属于染色体结构变异中的易位 ,其产生不利变异的可能性更大 ;图中所示的变异类型在减数分裂中均可能发生 ,而图丙所示的变异类型不可能发生在有丝分裂过程中。 答案解析关闭 A -27- 7.下图表示培育新品种 (或新物种 )的不同育种方法 ,下列分析正确的是 ( ) A.若 过程是动物育种则可用射线处理幼年动物 B. 育种过程中加速农作物进化 ,但不产生新物种 C. 过程需要用秋水仙素处理单倍体种子获得纯合品种 D.若 过程采用低温处理 ,低温可抑制着丝点的分裂导致染色体加倍 答案 解析 解析关闭 动物诱变育种一般处理生殖细胞 ,例如用一定剂量 X射线处理精
25、巢可获得大量变异个体 ,而不是幼年动物 ,A项错误 ; 为杂交育种 ,通过杂交育种的人工选择 ,种群的基因频率会发生定向改变 ,能够加速生物进化 ,但是新品种仍能和原品种交配并产生可育后代 ,属于同一物种 ,B项正确 ; 过程是用秋水仙素处理单倍体幼苗的茎尖 ,单倍体一般高度不育没有种子 ,C项错误 ;低温能够抑制纺锤体的形成 ,不能抑制着丝点的分裂 ,着丝点可以在某些机制下自动分开 ,D项错误。 答案解析关闭 B -28- 8.(2018湖北武汉武昌调考 )如图示意果蝇体内细胞的染色体组成及某些基因的位置 ,下列相关叙述正确的是 ( ) A.染色体 1、 3、 5、 7、 8可组成一个染色体
26、组 B.图中标注的三对基因的遗传符合自由组合定律 C.含有 B、 D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异 D.若该细胞分裂后产生一个 ABDXX的配子 ,则一定是减数第一次分裂异常 答案 解析 解析关闭 细胞中的一组非同源染色体构成一个染色体组 ,即染色体组中不含有同源染色体 ,7、 8染色体是同源染色体 ,A项错误 ;图中标注的三对基因中 ,A和 a、B和 b这两对等位基因位于同一对同源染色体上 ,其遗传不符合自由组合定律 ,B项错误 ;基因 B、 D所在的染色体为非同源染色体 ,因此含有 B、 D的染色体片段发生交换属于染色体结构变异中的易位 ,C项正确 ;基因 A和 B位于 1、 2这
27、对同源染色体上 ,若一个配子中同时出现基因 A和 B则是减数第一次分裂异常 (1、 2这对同源染色体没有分离 )所致 ,图中的 7、 8染色体 (即X和 X)也是一对同源染色体 ,若一个配子中同时出现 X和 X,则是减数第一次分裂异常 (7、 8这对同源染色体没有分离 )或减数第二次分裂异常 (着丝点分裂后形成的 2个 X染色体没有分开 )所致 ,D项错误。 答案解析关闭 C -29- 9.下列关于变异与进化的说法 ,正确的是 ( ) A.所有的变异都能为自然选择提供原材料 ,但基因突变是变异的根本来源 B.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向 C.在显微镜下观察不到基因突变导致的结果 ,
28、但可以观察到染色体变异导致的结果 D.基因重组可产生新的基因型 ,但由于其是随机和不定向的 ,所以不能决定进化的方向 答案 解析 解析关闭 不可遗传的变异不能为自然选择提供原材料。自然选择决定生物进化的方向。显微镜下不能观察到基因突变 ,能观察到染色体变异 ,但两者所导致的结果不需要用显微镜观察。基因重组使原有基因进行重新组合从而产生新的基因型 ,但基因重组也是不定向的 ,不能决定生物进化的方向。 答案解析关闭 D -30- 10.棉纤维白色 (B)和红色 (b)是一对相对性状 ,育种专家发现深红棉 (棉纤维深红色 )的基因型为 bb,其单倍体植株为粉红棉 (棉纤维粉红色 ),粉红棉深受消费者青睐 ,但单倍体植株棉纤维少 ,产量低。为了获得产量高的粉红棉新品种 ,育种专家对深红棉做了如下图 (和 为染色体 )所示的技术处理 ,得到了基因型为 b (字母表示该染色体所含有的基因 ,没有字母表示该染色体不含此基因 )的粉红棉新品种 ,解决了单倍体植株棉纤维少的难题。回答下列问题。
