预测08 变异、育种和进化-【临门一脚】2022年高考生物三轮冲刺过关

预测08  变异、育种和进化

2022年备考时应注意：染色体结构变异和数目变异重点关注；基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解，对育种的复习要联系遗传和变异的原理。

考点一  三种可遗传的变异

1．观察表中图示区分易位与交叉互换

2．突破生物变异的4大问题

(1)关于“互换”问题

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——参与互换的基因为“等位基因”；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位——参与互换的基因为“非等位基因”。

(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；基因内部若干“碱基对”的缺失，属于基因突变。

(3)关于变异的水平

①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。

②染色体变异是“细胞”水平的变异，涉及染色体的“某一片段”的改变，这一片段可能含有若干个基因，在光学显微镜下可以观察到——故常用分生组织制片观察的方法确认是否发生了染色体变异。

(4)涉及基因“质”与“量”的变化

①基因突变——改变基因的质(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的量。

②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合搭配方式即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。

③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。

考点二  生物育种方法

3．育种方法的识别

(1)根据操作过程识别育种方法

①利用物理或化学方法处理育种材料的育种方法——诱变育种。

②只有杂交或杂交、自交相结合的育种方法——杂交育种。

③花药离体培养和秋水仙素相结合的育种方法——单倍体育种。

④只有秋水仙素处理使染色体数目加倍的育种方法——多倍体育种。

⑤加上其他生物基因的育种方法——基因工程育种。

(2)根据基因型的改变确定育种方法

对于某些图解，可根据基因型的改变进行育种方法的判别。如图所示：

根据基因型的变化可以判断：“aabb×AABBAaBbAAbb”为杂交育种，“aabb×AABBAaBbAbAAbb”为单倍体育种，“AABBAaBB”为诱变育种，“aabb×AABBAaBbAAaaBBbb”为多倍体育种。

4．关注育种方法

(1)原核生物不能运用杂交育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。

(2)花药离体培养不等于单倍体育种，前者终点是单倍体幼苗，而后者终点是染色体加倍后的正常植株。

(3)多倍体育种中用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，而单倍体育种中只能用秋水仙素处理幼苗，而不能处理萌发的种子。

(4)动植物育种的区别

(5)育种年限的要求及计算

①对植物来说，要获得植株则比获得种子多一年。

②对跨年度的植物(如小麦)，则比不跨年度的植株(如豌豆)要多一年。

考点三  生物的进化

5．比较达尔文自然选择学说与现代生物进化理论

6．物种形成和生物进化的区别与联系

1．准确选取育种方案

2．基因频率和基因型频率的计算方法

(1)通过基因数量计算基因频率

①若某基因在常染色体上，则

基因频率=×100%。

②若某基因只出现在X染色体上，则

基因频率=×100%。

(2)通过基因型频率计算基因频率

若已知AA、Aa、aa的频率，求A(a)的基因频率，则

A%=AA%+×Aa%；a%=aa%+×Aa%。

(3)运用哈代—温伯格平衡定律，由基因频率计算基因型频率

①内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p+q)2=p2+2pq+q2=1。

其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率。

②适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下五个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着动态平衡的。这五个条件是：种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择。

1．（2020•新课标Ⅱ）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

【解答】解：A、二倍体植物的体细胞含有两个染色体组，其配子含有一个染色体组，A正确；

B、一个染色体组中无同源染色体，其形态和功能各不相同，均为非同源染色体，B正确；

C、雌雄同株的植物细胞内没有性染色体，故其一个染色体组内也没有性染色体，C错误；

D、每个染色体组中各染色体互为非同源染色体，其DNA的碱基序列不同，D正确。

故选：C。

2．（2020•新课标Ⅰ）遗传学理论可用于指导农业生产实践。回答下列问题：

（1）生物体进行有性生殖形成配子的过程中，在不发生染色体结构变异的情况下，产生基因重新组合的途径有两条，分别是　   　。

（2）在诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传，原因是　   　，若要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是　   　。

【解答】解：（1）基因重组是生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因的重新组合，基因重组有自由组合型和交叉互换型两类，前者发生在减数第一次分裂的后期（非同源染色体的自由组合），后者发生在减数第一次分裂的四分体（同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换）。

（2）诱变育种原理：基因突变。方法：用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变。诱变育种过程中，通过诱变获得的新性状一般不能稳定遗传原因是控制新性状的基因是杂合的，要使诱变获得的性状能够稳定遗传，需要采取的措施是通过自交筛选出性状能稳定遗传的子代。

故答案为：

（1）在减数分裂过程中，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因自由组合；同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组

（2）控制新性状的基因是杂合的     通过自交筛选性状能稳定遗传的子代

……

1．（2022•安徽模拟）在东方红太空育种蔬菜示范基地展厅里有几艘火箭模型，展厅里还有一些植物种子和照片，种子有香炉瓜种子、特大南瓜种子等，照片中有太空蛋茄、航椒一号等。下列叙述错误的是（　　）

A．太空环境定向诱导后，人们可获得需要的性状 

B．在生物培育和选择过程中，种群的基因频率发生改变 

C．太空环境作用下，生物的性状发生了改变但不一定成为新的物种 

D．太空环境作用下，生物可能发生基因突变、染色体变异等多种变异

【解答】解：A、太空环境诱导下产生的突变是不定向的，因此未必能筛选出适合要求的品种，A错误；

B、在生物培育和选择过程中，由于选择的作用，种群的基因频率会发生改变，B正确；

C、太空环境作用下，生物可成为一种新的品种，但不一定成为新的物种，C正确；

D、太空环境作用下，生物发生可遗传变异，有基因突变、染色体变异等多种类型，D正确。

故选：A。

2．（2022•绵阳模拟）“株系法”可加快选育矮秆抗病（ttRR）小麦的进程。已知两对基因独立遗传，选用两纯合亲本杂交，得到的F1全为高秆抗病（TtRr），F1.自交得到F2，F2自交，每株 F2所结的种子单独种植在一起就得到一个F3株系。下列分析错误的是（　　）

A．发生性状分离的F3株系全为杂种 

B．不发生性状分离的F3株系全为纯种 

C．所有株系中有的株系符合选育要求 

D．株系法育种所需时间比单倍体育种法要长

【解答】解：A、F2发生性状分离获得的F3株系既有杂种又有纯种，A错误；

B、F2不发生性状分离获得的F3株系全为纯种，B正确；

C、两纯合亲本杂交，得到的F1全为高秆抗病（TtRr），F1自交得到F2的基因型为1TTRR、1TTrr、1ttRR、1ttrr、2TtRR、2TTRr、2ttRr、2Ttrr、4TtRr，其中ttRR是符合要求的类型，显然只有的株系符合选育要求，C正确；

D、单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，而株系法育种虽然比杂交育种需要的时间短，但依然比单倍体育种所需的年限长，D正确。

故选：A。

3．（2022•绵阳模拟）万古霉素是一种提取自拟无枝酸菌（AO）的糖肽类抗生素，在很长一段时间内是治疗严重感染的“最后一道防线”。近年来，由于抗生素的滥用，自然界中已经出现了可抵抗万古霉素的抗药性肠球菌（VRE）。下列有关说法错误的是（　　）

A．在AO合成万古霉素的过程中有水生成 

B．VRE的变异来源不包括染色体变异 

C．万古霉素的诱导使VRE产生抗药性变异 

D．进化出 VRE的过程增加了生物多样性

【解答】解：A、万古霉素是一种糖肽类抗生素，而肽是氨基酸脱水缩合的产物，因此万古霉素的合成过程中有水的生成，A正确；

B、VRE为原核生物，其生殖方式为无性繁殖，细胞中不具有染色体结构，因此VRE的变异来源只有基因突变，B正确；

C、万古霉素抗药性的形成是万古霉素对VRE的变异进行定向选择的结果，其变异的产生是自发的，不是万古霉素诱导产生的，C错误；

D、“以菌治菌”属于生物防治，该方法起到保护环境的作用，而且不会让志贺氏菌产生耐药性，D正确。

故选：C。

4．（2022•黄山模拟）图中甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b分别表示位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑥表示培育水稻新品种的过程，下列说法合理的是（　　）

A．④所示的育种方式能大幅度的改良某一性状 

B．水稻通过花药离体培养得到的均为纯合子 

C．图中能发生基因重组的为过程③⑤ 

D．水稻的杂交育种过程一定需要通过连续自交才能获得稳定遗传的个体

【解答】解：A、④为诱变育种，能大幅度的改良生物体的性状，A正确；

B、水稻通过花药离体培养后，再用秋水仙素处理得到的是纯合子，B错误；

C、图中能发生基因重组的过程是①②③，⑤为染色体数目的变异，C错误；

D、水稻的杂交育种若选育的是隐性纯合子，则不需要连续不断的自交，只要出现隐性性状即可，D错误。

故选：A。

5．（2022•四川模拟）现代生物进化理论以自然选择学说为基础，下列说法错误的是（　　）

A．自然选择过程中，直接受选择的不是基因型而是表现型 

B．育种人员通过人工定向选择龙眼金鱼，实现了金鱼种群的进化 

C．昆虫群体中出现的不能飞行的卷翅突变体，生存能力一定比正常翅野生型差

D．若甲、乙两种水草杂交产生的后代是三倍体，则可判断这两种水草不是同一个物种

【解答】解：A、自然选择过程中，直接受选择的不是基因型而是表现型，A正确；

B、育种人员通过人工定向选择龙眼金鱼，实现了金鱼种群的进化，B正确；

C、昆虫群体中出现的不能飞行的卷翅突变体，生存能力不一定比正常翅野生型差，还要看环境条件，C错误；

D、若甲、乙两种水草杂交产生的后代是三倍体，三倍体不可育，则可判断这两种水草不是同一个物种，D正确。

故选：C。

6．（2022•临汾模拟）北极圈附近的某群岛由众多生态环境相似的岛屿组成，是许多海鸟的栖息地。一百多年以前，人们将北极狐引入到部分岛屿。几十年后发现，有北极狐岛（甲岛）上较高的草本植物明显减少，苔藓增加，而无北极狐岛（乙岛）的植物群落无明显变化。为分析北极狐的引人是否导致群落的变化，生态学家调查了若干甲岛和乙岛的海鸟密度，结果如图。下列说法不正确的是（　　）

A．甲岛上北极狐与苔藓是互利共生关系 

B．乙岛上的生物群落包括细菌和真菌 

C．北极狐的引入使海鸟数量减少，导致群落变化 

D．甲岛上较高的草本植物明显减少可能是由土壤肥力低所致

【解答】解：A、互利共生关系是对双方都有利，甲岛上北极狐与苔藓不是互利共生关系，A错误；

B、乙岛上的生物群落包括该区域的所有生物，即包括了细菌和真菌，B正确；

CD、甲岛北极狐的引入，海鸟被北极狐捕食，导致海鸟数目下降，进而使得土壤中的鸟粪减少，最终导致土壤肥力下降，使甲岛上较高的草本植物明显减少，CD正确。

故选：A。

7．（2022•吉林模拟）某地发生山体大面积垮塌产生堰塞湖。由于植被破坏及受堰塞湖湖水的影响，在该地生活的某种松鼠种群被分隔在不同地段。下列叙述错误的是（　　）

A．垮塌的山体及堰塞湖使该松鼠种群产生了地理隔离 

B．山体垮塌及堰塞湖的出现会使该松鼠分隔的种群间，基因不能交流 

C．生活在不同地段的该种松鼠种群基因频率发生不定向改变 

D．地质变化后，该地该种松鼠的基因库由一个变成了多个

【解答】解：A、垮塌的山体及堰塞湖使松鼠种群被分隔在不同地段，使该松鼠种群产生了地理隔离，A正确；

B、由于地理隔离，个体基因不能交流，B正确；

C、生活在不同地段的该种松鼠种群，环境有可能与原来不同，基因频率受自然选择的影响可能发生定向改变，C错误；

D、该种松鼠被分割为不同的种群，形成多个基因库，D正确。

故选：C。

8．（2022•黄山模拟）某X、Y型性别决定的动物（2N＝8），其中一个雄性个体的一条2号及一条3号染色体发生了如图所示的变异，其余染色体正常。假如该个体表现型正常，且能与正常雌性交配产生后代，请回答下列问题：

（1）该个体发生的变异为　   　。该变异　   　（能、不能）通过光学显微镜观察。

（2）此雄性个体在减数分裂过程中，该异常染色体与其同源染色体中的一条联会并正常分离，另一条随机移向细胞一极。则此个体产生的精子中，染色体组成正常的概率为　   　。已知2号与3号染色体的单体及三体表现型均不正常，则此雄性与正常雌性交配产生的后代中，表现型正常的比例为　   　。

（3）假如在该动物群体中，发现了一只性染色体组成为XYY的个体，则此个体产生的原因是其亲本在　   　（精子、卵细胞）的产生过程中　   　。

【解答】解：（1）结合分析可知，该个体发生的变异为染色体数目的变异（两条染色体变成一条）、结构的变异（染色体易位、缺失）。因为染色体变异在光学显微镜下能观察到，据此可推测该变异能通过光学显微镜观察。

（2）此雄性个体在减数分裂过程中，该异常染色体（设为2﹣3）与其同源染色体中的一条联会并正常分离，另一条随机移向细胞一极，因此在减数分裂产生精子的过程中2与2﹣3配对、3随机或2随机、3与2﹣3配对，共2种组合方式，又每种组合能产生4种配子，所以理论上产生的精子类型有2×4＝8种，其中每一种组合方式都能产生1种同时含有2、3号染色体的精子，即两种组合方式产生的染色体正常的配子概率为＝。已知2号与3号染色体的单体及三体表现型均不正常，而此雄性产生的染色体数目正常，即含4条染色体的配子（同时含有2号和3号染色体的正常配子+含有一条异常染色体和一条正常2号或3号染色体的异常配子）比例为，因此该雄性个体与正常雌性交配产生的后代中，表现型正常的比例为。

（3）异常个体的性染色体组成为XYY，显然Y染色体只能来自雄性个体，则此个体的产生是异常的精子（YY）和正常的卵细胞导致的，该异常精子产生的原因是雄性减数第二次分裂过程中Y染色体的姐妹染色单体分开后移向同一极形成的。

故答案为：

（1）染色体数目的变异、结构的变异（染色体易位、缺失）    能

（2）   

（3）精子    减数第二次分裂Y染色体的姐妹染色单体分开后移向同一极

9．（2020•西安二模）近日，某地海关查获了一批孕妇血液样品。法律规定，严禁私自携带、邮寄人体血液和血液制品进出境，情节严重的将依法追究法律责任。请回答下列有关问题：

（1）建立人类基因库，通常应采集　   　（填“男”或“女”）性的血液样本，原因是血液采集较方便，且　   　。

（2）为研究某些遗传病的基因调控机制，需要获得含有相关基因的样本，科研人员采集血液样本的地点经常选在偏远的交通不便的地主要原因是　   　。

（3）如图为某遗传病的致病基因在一段时间内的基因频率变化情况。据图分析，在　   　时间段内该种群的AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和1%。

【解答】解：（1）人类细胞中含有23对染色体，由于女性和男性的常染色体相同，而女性只含性染色体X不含Y，男性细胞既含性染色体X又含Y，所以男性白细胞携带人类的全套遗传物质（遗传信息），并且采样非常方便，因此选样时通常选择采集男性血液样本。

（2）为了得到高纯度致病基因样本，采样地点选在偏远的大山深处人类聚居区，主要原因是地理隔离阻碍该地区的人跟聚居区以外的人通婚，从而阻止了基因交流。

（3）种群的 AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和 1%，说明种群中A基因频率为81%+2×18%＝90%，基因频率为2×18%+1%＝10%，故对应图示Y3〜Y4。

故答案为：

（1）男   男性白细胞携带人类全套的遗传物质

（2）地理隔离阻止了致病基因的扩散交流

（3）Y3〜Y4

……