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2019-2020年高考生物 考前30天沖刺押題系列 專題09 生物的變異和進化 一、考綱解讀 考綱下載 考綱解讀 命題規(guī)律 命題趨勢 1.基因重組及其意義(Ⅱ) 1.理解基因重組的種類及在育種上的應(yīng)用。 2.掌握基因突變的特征、原因及意義。 3.理解染色體結(jié)構(gòu)變異，染色體組、單倍體、多倍體的概念及單倍體育種、多倍體育種。 4.理解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制，學(xué)習(xí)其誘導(dǎo)方法。 5.知道人類遺傳病的類型及預(yù)防措施。 6.學(xué)會調(diào)查和統(tǒng)計人類遺傳病的方法，根據(jù)調(diào)查了解幾種遺傳病的發(fā)病情況。 8.知道人類基因組計劃的內(nèi)容及意義。 9.理解現(xiàn)代生物進化理論的核心觀點。 2.理解生物多樣性三個層次及其保護措施以及共同進化的含義、結(jié)果。 1.從考查的力度來看,本單元所占的分值在6~12分。 2.從考查的內(nèi)容來看,高考試題考查重點有:(1) 各種生物變異與人類遺傳病的產(chǎn)生原因、特點以及相關(guān)原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用;(2)雜交育種的原理方法、過程和特點的分析以及與其他育種方式進行聯(lián)系和比較;(3)現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容、生物進化與生物多樣性的形成。3.從題型上看,生物變異的概念、實例和生物進化理論的內(nèi)容及運用的考查以選擇題為主,而以非選擇題形式通過創(chuàng)設(shè)新情境考查生物變異的應(yīng)用、人類遺傳病概率計算及預(yù)防、各種育種方法的比較等相關(guān)知識,并且同時還涉及相關(guān)實驗設(shè)計的考查。 1.命題趨勢：重視以下考點內(nèi)容:各種變異的原理及應(yīng)用;人類遺傳病的常見類型、檢測預(yù)防及社會調(diào)查方法;現(xiàn)代生物進化理論的運用。 注意運用比較法、概念圖對概念進行充分理解和掌握。 2.熱點預(yù)測：預(yù)計xx高考對該部分的考查，還將集中在各種變異原理和類型的判斷，題型主要為選擇題。 2.基因突變的特征和原因(Ⅱ) 3.染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異(Ⅰ) 4.低溫誘導(dǎo)染色體加倍 5.人類遺傳病的類型、監(jiān)測和預(yù)防(Ⅰ) 6.調(diào)查常見的人類遺傳病 7.人類基因組計劃及意義(Ⅰ) 8.現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容(Ⅱ) 9.生物進化與生物多樣性的形成(Ⅱ) 熱點題型一 掌握變異特點，解答與變異有關(guān)的信息分析題 【例1】已知某物種的一條染色體上依次排列著M、N、O、p、q五個基因。下列各圖列出的各種變化中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是 【例2】右圖中①和②表示發(fā)生在常染色體上的變異。①和②所表示的變異類型分別屬于 A.重組和易位 B.易位和易位 C.易位和重組 D.重組和重組 【解析】 本題考查基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異，準確獲取圖示信息，并依據(jù)染色體的變異特點進行合理推理與判斷是正確解題的關(guān)鍵。由題干知，該變異在“常染色體上”。由染色體圖像可判斷：①中兩條染色體形態(tài)和大小相同，為同源染色體；②中兩條染色體的大小和形態(tài)不同，為非同源染色體。①中的兩條同源染色體大小和形態(tài)未發(fā)生變化，是非姐妹染色單體間交換所致，屬于基因重組；②中兩條染色體的大小和形態(tài)發(fā)生了改變，是非同源染色體之間染色體交換的結(jié)果，屬染色體水平的變化，應(yīng)為染色體片段的易位。 【答案】 A 【例3】遺傳學(xué)上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失的現(xiàn)象叫缺失，若一對同源染色體中兩條染色體在相同區(qū)域同時缺失叫缺失純合子，若僅一條染色體發(fā)生缺失而另一條正常叫缺失雜合子。缺失雜合子的生活力降低但能存活，缺失純合子常導(dǎo)致個體死亡?，F(xiàn)有一紅眼雄果蠅XAY與一白眼雌果蠅XaXa雜交，子代中出現(xiàn)一只白眼雌果蠅。請采用兩種方法判斷這只白眼雌果蠅的出現(xiàn)是由于缺失造成的，還是由于基因突變引起的？ 方法一：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 方法二：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 題型攻略 【知識儲備】 幾類可遺傳變異的比較 類型 定義 本質(zhì) 結(jié)果 遺傳水平 基因 突變 DNA分子因堿基對的增添、缺失或改變，引起的基因結(jié)構(gòu)改變 基因的分子結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致基因的種類改變，基因的數(shù)量和排列順序不變 產(chǎn)生新的基因 分子水平（光鏡不可見） 基因 重組 生物在有性生殖過程中，控制不同性狀的基因的重新組合 原有基因的重新組合，基因結(jié)構(gòu)不改變 產(chǎn)生新的基因型 染色 體變 異 染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)目改變，引起的生物的性狀改變 基因的數(shù)量或排列順序可能改變，基因結(jié)構(gòu)不變（基因的方向可能改變） 不產(chǎn)生新基因，可產(chǎn)生新基因型 染色體水平（光鏡可見） 說明： ⑴狹義的基因重組：為減數(shù)分裂過程中的非同源染色體上的非等位基因之間的自由組合和同源染色體上的非等位基因之間的交叉互換。 ⑵廣義的基因重組：除狹義的基因重組外，還包括基因工程、植物體細胞雜交引起的遺傳物質(zhì)改變。 【方法技巧】 “三看”法判斷可遺傳變異的類型 1.DNA分子內(nèi)的變異 一看基因種類：即看染色體上的基因種類是否發(fā)生改變，若發(fā)生改變?yōu)榛蛲蛔?，由基因中堿基對的替換、增添或缺少所致。 二看基因位置：若基因種類和基因數(shù)目未變，但染色體上的基因位置改變，應(yīng)為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“倒位”。 三看基因數(shù)目：若基因的種類和位置均未改變，但基因的數(shù)改變則為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”。 2.DNA分子間的變異 一看染色體數(shù)目：若染色體的數(shù)目，若發(fā)生改變，可根據(jù)染色體的數(shù)目變化情況，確定是染色體數(shù)目的“整倍變異”還是“非整倍變異”。 二看基因位置：若染色體的數(shù)目和基因數(shù)目均未改變，但基因所處的染色體位于非同源染色體上，則應(yīng)為染色體變異中的“易位”。 三看基因數(shù)目。若染色體上的基因數(shù)目不變，則為減數(shù)分裂中同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換的結(jié)果，屬于基因重組。 熱點題型二 理清基因頻率和基因型頻率的關(guān)系，解答基因頻率和基因型頻率計算題 【例1】某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型頻率占30%，aa基因型頻率占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是 A.55%和32.5% B.55%和42.5% C.45%和42.5% D.45%和32.5% 【解析】 本題考查基因頻率和基因型頻率的計算，理清基因頻率和基因型頻率之間的關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵。A基因的頻率＝親代中AA基因型頻率＋親代中Aa基因型頻率1／2＝30%＋50%1/2＝55%；自花傳粉時，F(xiàn)1中AA的基因型頻率＝親代中AA基因型頻率＋親代中Aa基因型頻率1/4＝30%＋50%1/4＝42.5%。 【答案】 B 【例3】某地區(qū)從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用。下圖是五年間蚊子幼蟲基因型頻率變化曲線。R表示殺蟲劑抗性基因，S表示野生敏感型基因。據(jù)圖回答： ⑴R基因的出現(xiàn)是＿＿＿＿的結(jié)果。 ⑵在RR基因型頻率達到峰值時，RS、SS基因型頻率分別為4%和1%，此時R基因的頻率為＿＿＿＿。 ⑶1969年中期RR基因型幾近消失，表明在＿＿＿＿的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力＿＿＿＿。 ⑷該地區(qū)從此不再使用殺蟲劑。預(yù)測未來種群中，最終頻率最高的基因型是＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿。 ⑶結(jié)合題干中“從1964年開始使用殺蟲劑殺滅蚊子幼蟲，至1967年中期停用”、“1969年中期RR基因型幾近消失”，結(jié)合圖示中RR、RS和SS基因型所占概率的變化可推知：在不使用殺蟲劑的環(huán)境條件下，RR基因型幼蟲比SS型基因型幼蟲的生存適應(yīng)能力低，導(dǎo)致SS基因型的頻率不斷上升。 題型攻略 【知識儲備】選擇對基因頻率的影響 相比之下，在自然選擇中，適應(yīng)環(huán)境的個體存活率高、不適應(yīng)環(huán)境的個體存活率低，導(dǎo)致適應(yīng)環(huán)境的基因頻率升高、不適應(yīng)環(huán)境的基因頻率下降，從而使得群體向著更加適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。 ⑴淘汰顯性基因的選擇效應(yīng)：在不利基因為顯性時，淘汰顯性性狀改變基因頻率的速度很快，如水稻育種中，人們總是選擇半矮稈品種，淘汰高稈個體，而高稈基因?qū)Π氚捇蚴秋@性。 ⑵淘汰隱性基因的選擇效應(yīng)：在二倍體中，若有一對等位基因A、a，則有AA、Aa和aa等3種基因型。若該性狀為完全顯性，則AA和Aa的表現(xiàn)型相同，均不會因選擇而淘汰，選擇只對aa起作用，因而，隱性基因a的頻率只會降低，很難完全淘汰。 【技巧方法】基因頻率計算的幾種方法 1.根據(jù)種群中各種基因型的個體數(shù)計算基因頻率 用A、a表示顯隱性基因，PA、Pa為A、a基因的基因頻率，PAA、PAa、Paa為AA、Aa、aa個體的基因型頻率，（下同） PA＝（AA的個體數(shù)2＋Aa的個體數(shù)）/種群中個體總數(shù)2 Pa＝1－PA 2.根據(jù)種群中各種基因型的頻率計算基因頻率 PA＝PAA＋PAa1/2 Pa＝PAa1/2＋Paa 3.隱性突破法求基因頻率 由種群中的隱性個體所占頻率（即隱性基因型的頻率），利用遺傳平衡定律，將隱性基因型頻率開方，即可得到隱性基因的頻率，進而求得顯性基因的頻率。 熱點題型三 理解遺傳平衡定律，解答基因頻率計算題 【例1】某地區(qū)男性中的紅綠色盲占8％，若此地紅綠色盲的遺傳符合遺傳平衡定律。下列有關(guān)該病在此地的判斷中，錯誤的是 A.女性色盲的概率為0.64％ B.女性攜帶者的概率14.72% C.男性攜帶者的概率為比女性多 D.男性中正常的概率為92％ 【例2】某地區(qū)人群中，每萬人中有一個患苯丙酮尿癥，一個表型正常男子的父母均正常，但有一個患病妹妹。 ⑴該地區(qū)正常基因和致病基因的概率分別是＿＿＿和＿＿＿。 ⑵這個正常男性與該地一個不知基因型的正常女性結(jié)婚，所生后代患病的概率是＿＿。 【例3】某動物種群中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3。請回答： ⑴該種群中a基因的頻率為＿＿。 ⑵如果該種群滿足四個基本條件，即種群＿＿、不發(fā)生＿＿、不發(fā)生＿＿、沒有遷入遷出，且種群中個體間隨機交配，則理論上該種群的子一代中aa的基因型頻率為＿＿；如果該種群的子一代再隨機交配，其后代中aa的基因型頻率＿＿（會、不會）發(fā)生改變。 ⑶假定該動物種群滿足上述四個基本條件，但不發(fā)生隨機交配，只在相同基因型之間進行交配，則理論上該種群的子一代中AA、Aa和aa的基因型頻率分別為＿＿、＿＿和＿＿；如果子一代也同樣只發(fā)生相同基因型之間的交配，其后代中AA、Aa和aa的基因型頻率＿＿（會、不會）發(fā)生改變。 【解析】 本題考查基因頻率的計算和遺傳平衡定律的適用條件，掌握由基因型頻率計算基因頻率的方法、明確遺傳平衡定律的適用條件及使用方法有利于正確解題。 ⑴a基因的頻率＝Aa基因型的頻率1/2＋aa基因型的頻率＝0.41/2＋0.3＝0.5。 題型攻略 【知識儲備】 遺傳平衡定律的公式及應(yīng)用 ⑴遺傳平衡定律的公式的推理及其內(nèi)涵 在一個符合遺傳平衡定律的種群中，若某性狀由一對等位基因A和a控制，它們的概率分別是p和q，則p+q＝1。在有性生殖時，種群個體能夠產(chǎn)生的雌雄配子分別有A和a兩種，概率分別為p和q，子代個體的基因型及其概率可由如下公式得到： (pA+qa)(pA+qa)＝ p2AA+2pqAa+q2aa＝1 其中：①pA、qa分別表示親代雌（雄）配子的種類及概率；②(pA+qa)(pA+qa)表示親代雌雄配子的隨機結(jié)合；③p2、2pq和q2分別表示子代群體中基因型為AA、Aa和aa的概率。 ⑵應(yīng)用：一是根據(jù)遺傳病的發(fā)病概率，推斷群體基因頻率及預(yù)期后代患病的概率；二是根據(jù)某些個體的表現(xiàn)型（如隱性）比例，推斷其他個體的基因型或表現(xiàn)型概率。 【易錯指導(dǎo)】 一是忽視“種群足夠大、無基因突變、無遷入遷出、無自然選擇（基因型不同個體的生活力應(yīng)相同）、隨機交配”等遺傳平衡的條件，錯誤使用遺傳平衡定律；二是在種群內(nèi)各種基因型的頻率未達到遺傳平衡時，就運用達到遺傳平衡后的“基因頻率和基因型頻率均不改變”的結(jié)論作出錯誤的判斷。 熱點題型四 把握現(xiàn)代生物進化理論的觀點，解答生物進化分析題 【例1】下列符合現(xiàn)代生物進化理論的是 A.物種的形成可以不經(jīng)過隔離 B.生物進化過程的實質(zhì)在于有利變異的保存 C.基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進化的方向 D.自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率 【例2】右圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進化，分別形成新物種b和c。在此進程中的某一時刻，a1種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關(guān)敘述正確的是 A.b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離 B.c和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離 C.a1中的外遷群體與當(dāng)時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種 D.a1中的外遷群體與當(dāng)時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種 【例3】回答下列有關(guān)生物進化的問題。 ⑴圖1表示某小島上蜥蜴進化的基本過程，X、Y、Z表示生物進化中的基本環(huán)節(jié)。X、Y分別是＿＿＿、＿＿＿。 ⑵該小島上的蜥蜴原種由許多個體組成，這些個體的總和稱為＿＿＿，這是生物進化的＿＿＿。 ⑶小島上能進行生殖的所有蜥蜴?zhèn)€體含有的全部基因，稱為蜥蜴的＿＿＿＿。 ⑷小島上蜥蜴原種的腳趾逐漸出現(xiàn)兩種性狀，W代表蜥蜴腳趾的分趾基因；w代表聯(lián)趾(趾間有蹼)基因。圖2表示這兩種性狀比例變化的過程。 ①由于蜥蜴過度繁殖，導(dǎo)致＿＿＿＿加劇。 ②小島上食物短缺，聯(lián)趾蜥蜴?zhèn)€體比例反而逐漸上升，其原因可能是＿＿＿＿＿。 ③圖2所示的過程說明，自然環(huán)境的變化引起不同性狀蜥蜴的比例發(fā)生變化，其本質(zhì)是因為蜥蜴群體內(nèi)的＿＿＿＿發(fā)生了改變。 題型攻略 【知識儲備】現(xiàn)代生物進化理論與達爾文自然選擇學(xué)說的關(guān)系 【易錯指導(dǎo)】 未理解生物進化的實質(zhì)（在自然選擇作用下，基因頻率的定向改變），對現(xiàn)代生物進化理論和達爾文自然選擇學(xué)說缺乏比較，不清楚二者的異同點及相互關(guān)系而出錯。 熱點題型四 明辨育種機理，準確解答育種問題 【例1】某種植物的兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb的新品種，最簡單的方法是 A.單倍體育種 B.雜交育種 C.人工誘變育種 D.細胞工程育種 【例2】下圖為利用純合高稈（D）抗?。‥）小麥和純合矮稈（d）染?。╡）小麥快速培育純合優(yōu)良小麥品種矮稈抗病小麥（ddEE）的示意圖。下列有關(guān)此圖敘述錯誤的是 A.②過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 B.實施④過程通常用一定濃度的秋水仙素 C.實施③過程依據(jù)的主要生物學(xué)原理是細胞增殖 D.實施①過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 【答案】 C 【例3】圖甲是普通小麥由三種不同植物通過種間雜交的形成過程示意圖；圖乙是某實驗小組利用普通小麥中的高稈抗?。═TRR）和矮稈易感?。╰trr）兩個品種（兩對性狀獨立遺傳），通過三種不同途徑培育矮桿抗病小麥品種的實驗過程圖解。下列說法正確的是 A.圖甲雜種一和雜種二與Y組中的花藥離體培養(yǎng)不同，有2個染色體組，自然條件下可育 B.X組中，F(xiàn)1自交后代F2中的矮桿抗病植株中能穩(wěn)定遺傳的占1/3，若要確定F2中獲得的矮桿抗病植株是否符合要求，可采用測交法 C.X、Y、Z三種方法中，最不容易獲得矮桿抗病小麥新品種是Z D.通過Y組獲得的植株全部為矮桿抗病純合植株 【例4】為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。 ⑴從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成＿＿＿幼苗。 ⑵用γ射線照射上述幼苗，目的是＿＿＿；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有＿＿＿。 ⑶取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體＿＿＿，獲得純合＿＿＿，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。 ⑷對抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究，可以選用抗性植株與＿＿＿雜交，如果＿＿＿，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15(敏感)：1(抗性)，初步推測＿＿＿。 題型攻略 【知識儲備】幾種育種方法的比較 方法 原理 適用條件 優(yōu)點 不足 方式 雜交 育種 基因 重組 本物種具有所需性狀 操作簡單,可得到多種性狀組合 獲得純種,耗時較長 雜交、連續(xù)自交和篩選 單倍體 育種 染色 體數(shù) 目的 整倍 變異 選育性狀為顯性性狀時，可顯著縮短育種時間 操作相對復(fù)雜 用秋水仙素處理或低溫誘導(dǎo)單倍體幼苗 多倍體 育種 獲得營養(yǎng)物質(zhì)含量高的品種 生長期延長,結(jié)實率低 染色體數(shù)目加倍 人工誘 變育種 人工 誘導(dǎo) 基因 突變 各物種暫無所需性狀 提高基因突變的頻率,創(chuàng)造所需基因和性狀 不一定能獲得所需性狀；可能失去優(yōu)良性狀；篩選范圍大、時間長 物理、化學(xué)因素誘變 基因工 程育種 DNA 重組 其他物種具有抗病性狀 定向改變物種的基因組成 操作復(fù)雜,技術(shù)含量高 將目的基因?qū)胧荏w細胞 細胞工 程育種 細胞 重組 克服遠源雜交不親和 體細胞雜交、細胞重組 【易錯指導(dǎo)】 ⑴審題不細致，忽視“最簡便”、“最準確”、“時間最短”、“產(chǎn)生新基因、新性狀或新的性狀組合”等育種要求而出錯。 ⑵對不同育種方法的優(yōu)缺點及其適用條件不清楚而出錯。如誘變育種可能產(chǎn)生新基因、新性狀，但不能定向改變生物的性狀，也有可能將優(yōu)秀的性狀變得不優(yōu)秀；基因工程、細胞工程可定向改變生物的遺傳物質(zhì)組成；單倍體育種在選育顯性性狀時，可顯著縮短育種時間，但操作復(fù)雜，若需要選擇的性狀為隱性性狀，則不能縮短育種時間。