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1、第7單元 生物的變異、育種和進化,1.基因突變 (1)特點:普遍性、隨機性、不定向性、低頻性等。 (2)意義:基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑;是生物變異的根本來源;為生物進化提供了原始材料。 2.基因重組 (1)主要類型 非同源染色體上的非等位基因自由組合(發(fā)生于減數(shù)第一次分裂)。 同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換導(dǎo)致同一條染色體上的基因重組(發(fā)生于四分體時期)。 (2)基因重組是通過有性生殖過程實現(xiàn)的,其結(jié)果是導(dǎo)致生物性狀的多樣性,為動植物育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。,,,,,,,,,,,,,,,3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 (1)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型有缺失、重復(fù)、倒位和易位。 (2)

2、染色體數(shù)目變異 染色體組:細(xì)胞中形態(tài)和功能上各不相同,但又相互協(xié)調(diào),共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組非同源染色體,叫做一個染色體組。 二倍體、多倍體、單倍體的界定:可依據(jù)發(fā)育起點界定二倍體、多倍體與單倍體。起點為“受精卵”時,依據(jù)“染色體組數(shù)”確認(rèn)二倍體、多倍體,起點為“配子”時,直接認(rèn)定為單倍體。,,,,,,,4.生物育種的原理 (1)誘變育種基因突變; (2)單倍體育種染色體數(shù)目變異; (3)多倍體育種染色體數(shù)目變異; (4)雜交育種基因重組; (5)基因工程育種基因重組。 5.單倍體育種的優(yōu)點是能明顯縮短育種年限。 6.秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理是抑制紡錘體的形成。,,,,,

3、,,7.現(xiàn)代綜合進化論的主要內(nèi)容 (1)種群是生物進化的基本單位,進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變。 (2)突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。引發(fā)種群基因頻率發(fā)生變動的五大因素為突變、基因遷移、遺傳漂變、非隨機交配、自然選擇。 (3)自然選擇決定生物進化的方向。 (4)隔離是物種形成的必要條件,生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志。 8.共同進化與生物多樣性的形成 (1)共同進化:不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間;在相互影響中不斷進化和發(fā)展,即共同進化。 (2)生物多樣性包括遺傳多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個層次。,,,,,,,,,,,,1.對基因突變、基因重組辨析不清 (1)基因突變發(fā)生的時期

4、 無絲分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA復(fù)制時均可發(fā)生基因突變。 基因突變不只發(fā)生在有絲分裂間期,而是在各個時期都有可能。 (2)對基因突變本質(zhì)的分析 基因突變是DNA分子水平上基因內(nèi)部堿基對種類和數(shù)目的改變,基因的數(shù)目和位置并未改變。 基因突變DNA中堿基對的增添、缺失、替換 a.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對的改變。 b.有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA,RNA中堿基的增添、缺失、改變引起病毒性狀變異,廣義上也稱基因突變。,生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的突變率高,這是因為生殖細(xì)胞在減數(shù)分裂時對外界環(huán)境的變化更加敏感。 基因突變一定會導(dǎo)致基

5、因結(jié)構(gòu)的改變,但卻不一定引起生物性狀的改變。 (3)基因突變、基因重組的判別 如果是有絲分裂過程中姐妹染色單體上基因不同,則為基因突變的結(jié)果。 如果是減數(shù)分裂過程中姐妹染色單體上基因不同,可能是基因突變或交叉互換。,2.對染色體變異及育種過程認(rèn)識不清 (1)染色體變異種的可育、不可育與可遺傳界定 單倍體并非都不育。二倍體的配子發(fā)育成的單倍體,表現(xiàn)為高度不育;多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組,則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因,可育并能產(chǎn)生后代。 “可遺傳”可育。三倍體無子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”,但它們均屬可遺傳變異。 (2)單倍體育種與多倍體育種分析 單倍體育種包括花

6、藥離體培養(yǎng)和秋水仙素處理等過程,花藥離體培養(yǎng)只是單倍體育種的一個操作步驟。 兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況:單倍體育種的操作對象是單倍體幼苗,通過植物組織培養(yǎng),得到的植株是純合子;多倍體育種的操作對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。,3.不能準(zhǔn)確選擇育種方式 (1)雜交育種是最簡捷的方法,而單倍體育種是最快獲得純合子的方法,可縮短育種年限。 (2)原核生物不能進行減數(shù)分裂,所以不能運用雜交的方法進行育種,一般采用的方法是誘變育種。 (3)若要培育具有隱性性狀的個體,則可用自交或雜交的方法,只要出現(xiàn)該性狀即可穩(wěn)定遺傳。 (4)有些植物如小麥、水稻等,雜交實驗較難操作,則最簡便的方法是自交。 (5)若

7、實驗植物為營養(yǎng)繁殖類,如馬鈴薯等,則只要出現(xiàn)所需性狀即可,不需要培育出純種。,4.對生物進化的概念和過程辨識不清 (1)對生物進化概念的分析 物種與種群:一個物種可以形成多個種群,一個種群必須是同一物種。同一物種的多個種群間存在地理隔離。 突變與基因突變:“突變”不是基因突變的簡稱,而是包括基因突變和染色體變異。 抗藥個體的形成不是農(nóng)藥誘導(dǎo)產(chǎn)生的:在噴施農(nóng)藥之前,害蟲中就存在抗農(nóng)藥的突變個體,噴施農(nóng)藥僅殺滅不抗藥的個體,抗藥的個體存活下來,農(nóng)藥不能使害蟲產(chǎn)生抗藥性變異,只是對抗藥性個體進行了選擇。,(2)物種形成與生物進化分析 物種的形成不一定都需要經(jīng)過地理隔離,如多倍體的產(chǎn)生。 生物進化不一

8、定導(dǎo)致物種的形成。 a.生物進化的實質(zhì)是基因頻率的改變,這種變化可大可小,不一定會突破物種的界限引發(fā)生殖隔離,即生物進化不一定導(dǎo)致新物種的形成。 b.新物種一旦形成,則說明生物肯定進化了。,1.不同基因突變的概率是相同的。() 2.基因突變的方向是由環(huán)境決定的。() 3.一個基因可以向多個方向突變。() 4.細(xì)胞分裂中期不發(fā)生基因突變。() 5.一般來說,只有發(fā)生在生殖細(xì)胞中的突變才能通過配子遺傳給下一代。() 6.基因突變不僅是可逆的,而且大多數(shù)突變都是有害的。() 7.基因突變一般發(fā)生在細(xì)胞分裂間期的DNA復(fù)制過程中。 () 8.由于基因突變是不定向的,所以控制直毛的基因可以突變?yōu)榭刂崎L毛

9、的基因。() 9.獲得能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌的原理是基因突變。() 10.非同源染色體片段之間局部交換可導(dǎo)致基因重組。(),,,,,,,,,,,11.同源染色體上的基因也可能發(fā)生基因重組。() 12.發(fā)生在水稻根尖內(nèi)的基因重組比發(fā)生在花藥中的更容易遺傳給后代。() 13.染色體結(jié)構(gòu)變異是染色體的一個片段增加、缺失或替換等,而基因突變則是DNA分子中堿基對的替換、增加或缺失。() 14.原核生物和真核生物均可以發(fā)生基因突變,但只有真核生物能發(fā)生染色體變異。() 15.基因突變一般是微小突變,其對生物體影響較小,而染色體結(jié)構(gòu)變異是較大的變異,其對生物體影響較大。() 16.多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異可通

10、過顯微鏡觀察進行鑒別,而基因突變則不能。() 17.作物育種中最簡捷的方法是雜交育種和單倍體育種。(),,,,,,,,18.采用克隆的方法培育作物品種能保持親本的優(yōu)良性狀。() 19.體細(xì)胞中染色體組數(shù)為奇數(shù)的作物品種都是經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得來的。() 20.未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育成的植物,一定是單倍體。() 21.含有兩個染色體組的生物體,一定不是單倍體。() 22.基因型為aaaBBBCcc的植株一定不是單倍體。() 23.基因型為Abcd的生物體一般是單倍體。() 24.四倍體水稻與二倍體水稻雜交,可得到三倍體水稻,稻穗、米粒變小。() 25.單倍體育種是為了獲得單倍體新品種。() 26.觀察

11、細(xì)胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置。(),,,,,,,,,,27.基因突變會產(chǎn)生新的基因,新的基因是原有基因的等位基因;基因重組不產(chǎn)生新的基因,但會形成新的基因型。() 28.基因重組是生物變異的主要來源;基因突變是生物變異的根本來源。() 29.六倍體小麥通過花藥離體培養(yǎng)培育成的個體是三倍體。 () 30.單倍體細(xì)胞中只含有一個染色體組,因此都是高度不育的;多倍體是否可育取決于細(xì)胞中染色體組數(shù)是否成雙,如果染色體組數(shù)是偶數(shù)則可育,如果是奇數(shù)則不可育。() 31.在減數(shù)分裂過程中,無論是同源染色體還是非同源染色體間,都可能發(fā)生部分的交叉互換,這種交換屬于基因重組。(),,,,,

12、,32.雜交育種與轉(zhuǎn)基因育種依據(jù)的遺傳學(xué)原理是基因重組;誘變育種依據(jù)的原理是基因突變;單倍體育種與多倍體育種依據(jù)的原理是染色體變異。() 33.用秋水仙素處理單倍體植株后得到的一定是二倍體。() 34.由二倍體加倍后產(chǎn)生的四倍體,與原來的二倍體是同一個物種。() 35.體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體就是二倍體。() 36.雜交育種一定需要較長時間。() 37.袁隆平培育的高產(chǎn)、抗逆性強的雜交水稻是基因突變的結(jié)果。(),,,,,,,38.讓高稈抗病(DDTT)與矮稈不抗病(ddtt)的小麥雜交得到F1,F1自交得到F2,可從F2開始,選擇矮稈抗病的類型連續(xù)自交,從后代中篩選出純種的矮稈抗病品種。

13、類似地,用白色長毛(AABB)與黑色短毛(aabb)的兔進行交配得到F1,F1雌雄個體相互交配得到F2,從F2開始,在每一代中選擇黑色長毛(aaB_)雌雄兔進行交配,選擇出純種的黑色長毛兔新品種。() 39.若要培育隱性性狀的植物個體,可用自交或雜交,出現(xiàn)該性狀即可。() 40.達爾文自然選擇學(xué)說不僅能解釋生物進化的原因,也能很好地解釋生物界的適應(yīng)性與多樣性,但不能解釋遺傳與變異的本質(zhì),且對進化的解釋僅限于個體水平。(),,,,41.種群是生物繁殖的基本單位,也是生物進化的基本單位。() 42.一個符合遺傳平衡的群體,無論是自交還是相互交配,其基因頻率及基因型頻率都不再發(fā)生改變。() 43.現(xiàn)

14、代綜合進化論認(rèn)為,自然選擇決定生物進化的方向,生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。() 44.隔離是物種形成的必要條件。生殖隔離的形成必須要有地理隔離,地理隔離必然導(dǎo)致生殖隔離。() 45.進化過程一定伴隨著基因頻率的改變。() 46.突變、基因重組、自然選擇都會直接導(dǎo)致基因頻率的改變。(),,,,,,,47.長期使用農(nóng)藥后,害蟲會產(chǎn)生很強的抗藥性,這種抗藥性的產(chǎn)生是因為農(nóng)藥誘導(dǎo)害蟲產(chǎn)生了抗藥性突變。() 48.某校學(xué)生(男女各半)中,紅綠色盲患者占3.5%(均為男生),色盲攜帶者占5%,則該校學(xué)生中的色盲基因頻率為5.67%。() 49.生物的變異是不定向的,但在自然選擇的作用下,種群的基因

15、頻率會發(fā)生定向的改變,從而使生物向著一定的方向進化。() 50.種群內(nèi)基因頻率改變的偶然性隨種群個體數(shù)量下降而減小。(),,,,,1.(2018湖北荊州中學(xué)段檢)用亞硝基化合物處理萌發(fā)的種子,發(fā)現(xiàn)某基因上一個腺嘌呤(A)經(jīng)脫氨基變成了次黃嘌呤(I),I不能再與T配對,但能與C配對。下列相關(guān)敘述錯誤的是() A.這種基因突變屬于人工誘變,堿基對被替換 B.連續(xù)復(fù)制兩次后,含原基因的DNA分子占1/4 C.突變產(chǎn)生的新基因與原基因互為等位基因 D.突變性狀對該生物的生存是否有害,取決于能否適應(yīng)環(huán)境,答案,解析,2.(2018河南鄭州嵩陽中學(xué)第六次段檢)下圖所示為某二倍體生物的正常細(xì)胞及幾種突變細(xì)胞

16、的一對常染色體和性染色體。以下分析不正確的是() A.圖中正常雄性個體產(chǎn)生的雄配子類型有四種 B.突變體的形成可能是由于基因發(fā)生了突變 C.突變體所發(fā)生的變異能夠通過顯微鏡直接觀察到 D.突變體中基因A和a的分離符合基因的分離定律,答案,解析,3.(2018黑龍江哈爾濱六中段考)下列關(guān)于基因重組的敘述,正確的是() A.雜交后代出現(xiàn)31的分離比,不可能是基因重組導(dǎo)致的 B.聯(lián)會時的交叉互換實現(xiàn)了同源染色體上等位基因的重新組合 C.一對表現(xiàn)型正常的夫婦生下了一個既白化又色盲的兒子最有可能是因為基因重組 D.基因重組導(dǎo)致生物性狀多樣性,為生物進化提供了最基本的原材料,答案,解析,4.(2018廣

17、東佛山第一次段考)下圖是某種高等動物的幾個細(xì)胞分裂示意圖(數(shù)字代表染色體,字母代表染色體上帶有的基因)。圖中不可能反映的是() A.圖甲細(xì)胞表明該動物發(fā)生了基因重組 B.圖乙細(xì)胞由于進行DNA復(fù)制解開雙螺旋容易發(fā)生基因突變 C.圖丙細(xì)胞中1與2的片段部分交換屬于基因重組 D.圖丙細(xì)胞表示發(fā)生了自由組合,答案,解析,5.將基因型為Dd的高莖豌豆幼苗(品系甲)用秋水仙素處理后,得到四倍體植株幼苗(品系乙),將品系甲、品系乙在同一地塊中混合種植,在自然狀態(tài)下生長、繁殖一代,得到它們的子一代。下列有關(guān)敘述正確的是() A.品系甲植株經(jīng)秋水仙素處理得到的品系乙植株為純合子 B.在品系乙植株發(fā)育過程中,

18、細(xì)胞進行分裂時不能形成紡錘體 C.將品系乙植株上所結(jié)種子單獨種植,矮莖植株占1/36 D.品系甲、品系乙混合種植后,產(chǎn)生的子代中有二倍體、三倍體和四倍體,答案,解析,6.(2018吉林百校聯(lián)盟聯(lián)考)某二倍體生物在細(xì)胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙、丙、丁4種類型的變異,圖甲中字母表示染色體片段。下列敘述錯誤的是(),A.圖示中的生物變異都屬于染色體變異 B.若圖乙為一性原細(xì)胞,其可能產(chǎn)生正常的配子 C.圖丁和圖丙相比較,圖丁產(chǎn)生不利變異的可能性更大 D.圖中所示的變異類型在減數(shù)分裂中均可能發(fā)生,答案,解析,7.下圖表示培育新品種(或新物種)的不同育種方法,下列分析正確的是() A.若過程是動物育種則

19、可用射線處理幼年動物 B.育種過程中加速農(nóng)作物進化,但不產(chǎn)生新物種 C.過程需要用秋水仙素處理單倍體種子獲得純合品種 D.若過程采用低溫處理,低溫可抑制著絲點的分裂導(dǎo)致染色體加倍,答案,解析,8.(2018湖北武漢武昌調(diào)考)如圖示意果蠅體內(nèi)細(xì)胞的染色體組成及某些基因的位置,下列相關(guān)敘述正確的是() A.染色體1、3、5、7、8可組成一個染色體組 B.圖中標(biāo)注的三對基因的遺傳符合自由組合定律 C.含有B、D的染色體片段發(fā)生交換屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 D.若該細(xì)胞分裂后產(chǎn)生一個ABDXX的配子,則一定是減數(shù)第一次分裂異常,答案,解析,9.下列關(guān)于變異與進化的說法,正確的是() A.所有的變異都能為自

20、然選擇提供原材料,但基因突變是變異的根本來源 B.基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向 C.在顯微鏡下觀察不到基因突變導(dǎo)致的結(jié)果,但可以觀察到染色體變異導(dǎo)致的結(jié)果 D.基因重組可產(chǎn)生新的基因型,但由于其是隨機和不定向的,所以不能決定進化的方向,答案,解析,10.棉纖維白色(B)和紅色(b)是一對相對性狀,育種專家發(fā)現(xiàn)深紅棉(棉纖維深紅色)的基因型為bb,其單倍體植株為粉紅棉(棉纖維粉紅色),粉紅棉深受消費者青睞,但單倍體植株棉纖維少,產(chǎn)量低。為了獲得產(chǎn)量高的粉紅棉新品種,育種專家對深紅棉做了如下圖(和為染色體)所示的技術(shù)處理,得到了基因型為b (字母表示該染色體所含有的基因,沒有字母表示該

21、染色體不含此基因)的粉紅棉新品種,解決了單倍體植株棉纖維少的難題?；卮鹣铝袉栴}。,(1)圖中培育新品種的處理過程發(fā)生的變異為,該粉紅棉新品種自交后代發(fā)生性狀分離出現(xiàn)了一種白色棉,該白色棉新品種的基因型是。請用遺傳圖解說明該白色棉新品種產(chǎn)生的過程。 (2)通過分析,粉紅棉新品種的種子不能大面積推廣。欲得到能大量推廣的粉紅棉種子,最簡單的育種方法是(寫明材料和方法即可)。 (3)圖中基因A、a控制的性狀分別是抗旱與不抗旱,則圖中新品種自交產(chǎn)生的子代中,理論上抗旱粉紅棉占總數(shù)的。,答案 (1)染色體結(jié)構(gòu)變異(染色體結(jié)構(gòu)缺失)遺傳圖解如下: (2)用深紅棉與白色棉新品種雜交(3)3/8,解析 (1

22、)由圖可知,號染色體經(jīng)過處理后缺失了一部分(b基因丟失),得到了基因型為b的粉紅棉。分析粉紅棉自交后代的性狀可知,兩個b基因同時存在時表現(xiàn)為深紅棉,只有一個b基因時表現(xiàn)為粉紅棉,沒有b基因時表現(xiàn)為白色棉。(2)最簡單的育種方法為雜交育種,欲得到能大量推廣的粉紅棉種子,可用基因型為bb和基因型為的個體雜交,即用深紅棉與白色棉新品種雜交。(3)圖中新品種的基因型為Aab,其自交產(chǎn)生的子代中,理論上抗旱粉紅棉占總數(shù)的3/41/2=3/8。,11.某地大白菜農(nóng)田蝸牛危害嚴(yán)重,農(nóng)民起初噴灑殺蟲劑R控制蟲害,但幾年后效果不明顯,于是通過放養(yǎng)青蛙來控制害蟲,下圖是幾年中蝸牛種群數(shù)量變化的曲線。回答下列相關(guān)問

23、題。,(1)拉馬克認(rèn)為,生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于和,若用其觀點分析蝸?？顾幮缘某霈F(xiàn),則蝸?？顾幮宰儺惍a(chǎn)生于殺蟲劑R使用(填“前”或“后”)。若用達爾文的觀點分析,蝸?？顾幮缘男纬墒堑慕Y(jié)果。 (2)現(xiàn)代綜合進化論認(rèn)為蝸牛從A點到B點發(fā)生了進化,其原因是。從點開始,農(nóng)民開始放養(yǎng)青蛙控制害蟲。,(3)蝸牛還能被一些鳥類捕食。蝸牛殼上有條紋與無條紋的性狀是由一對等位基因A和a控制的,研究人員調(diào)查了某地區(qū)的1 000只蝸牛,對存活的個體數(shù)和被鳥捕食后剩下的蝸?？諝?shù)進行統(tǒng)計,得到的數(shù)據(jù)如下表所示。 在這1 000只蝸牛中,aa的基因型頻率為。如果Aa的基因型頻率為32%,則a的基因頻率為。由表

24、中數(shù)據(jù)可推斷,經(jīng)多個世代后,該種群中(填“有條紋”或“無條紋”)基因的頻率將會增大。,答案 (1)用進廢退獲得性遺傳后自然選擇(2)從A到B殺蟲劑R的使用會使蝸牛種群中抗藥性基因頻率上升,種群基因頻率發(fā)生改變C(3)49% 65%無條紋,解析 (1)拉馬克認(rèn)為,生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳,若用其觀點分析蝸?？顾幮宰儺惖漠a(chǎn)生,則是殺蟲劑的使用使蝸牛產(chǎn)生抗藥性,即在殺蟲劑使用后出現(xiàn)了抗藥性。而達爾文的自然選擇學(xué)說則認(rèn)為抗藥性的變異產(chǎn)生在殺蟲劑使用前,殺蟲劑起自然選擇作用。(2)生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變。從圖形分析,A點到B點殺蟲劑R的使用使蝸牛種群密度下降,大部分抗藥性個體保留了下來,故抗藥性基因頻率上升,蝸牛發(fā)生了進化。分析圖形,C點后蝸牛種群數(shù)量開始下降,因此應(yīng)是從C點開始放養(yǎng)青蛙。(3)無條紋為隱性性狀,基因型為aa,由表格信息可知,aa的基因型頻率為(211+279)/1 000100%=49%,如果Aa的基因型頻率為32%,則a的基因頻率=49%+1/232%=65%。由表中信息可知,有條紋的蝸?？諝?shù)相對較多,因此有條紋基因的頻率會逐漸降低,無條紋基因的頻率會逐漸上升。,