2024屆高考二輪 生物的變異、育種和進化 學案

專題八生物的變異、育種和進化[課標內(nèi)容]1．闡明由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的。2.說明地球上的現(xiàn)存物種豐富多樣，它們來自共同祖先。3.理解適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。1．(必修2P83小字)基因突變的特點：______________________________________。提示：普遍性、隨機性、不定向性、低頻性2．(必修2P85生物科技進展)基因組編輯指對基因進行定點“修改”，以改變目的基因的______________，進而進行基因治療和物種改良。提示：序列和功能3．(必修2P98非選擇題3)三倍體植株進行減數(shù)分裂時染色體____________，無法形成正常的生殖細胞，因此不能形成種子。但并不是絕對沒有一顆種子，原因是在進行減數(shù)分裂時，有可能形成正常的生殖細胞。提示：聯(lián)會紊亂4．(必修2P106思考·討論2)雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護自己，這是適應(yīng)的________。群體中出現(xiàn)__________________和________的定向選擇，是適應(yīng)形成的必要條件。但如果由于干旱，冬季不下雪，這種白色羽毛則容易成為天敵的捕食目標，這是適應(yīng)的__________。提示：普遍性可遺傳的有利變異環(huán)境相對性5．(必修2P119小字)捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就為其他物種的形成騰出空間。捕食者的存在有利于________物種多樣性。提示：增加要點1生物變異的類型與特點1．可遺傳變異的“四大”易混點2．“二看法”界定二倍體、多倍體、單倍體eq\a\vs4\al(易錯警示)關(guān)于生物變異的4個易錯點(1)基因突變不等于DNA中堿基的替換、增添或缺失。①基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基的替換、增添或缺失。②有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA，RNA中堿基的替換、增添或缺失引起病毒的性狀發(fā)生改變，廣義上也稱為基因突變。(2)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。(3)“可遺傳”不等于可育。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。(4)單倍體育種和多倍體育種兩種育種方式中都有誘導染色體加倍的操作：單倍體育種誘導的對象是單倍體幼苗；多倍體育種誘導的對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。1．(2023·廣東卷)中外科學家經(jīng)多年合作研究，發(fā)現(xiàn)circDNMT1(一種RNA分子)通過與抑癌基因p53表達的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌，為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯誤的是()A．p53基因突變可能引起細胞癌變B．p53蛋白能夠調(diào)控細胞的生長和增殖C．circDNMT1高表達會使乳腺癌細胞增殖變慢D．circDNMT1的基因編輯可用于乳腺癌的基礎(chǔ)研究解析：抑癌基因(如p53)表達的蛋白質(zhì)能抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡，這類基因一旦突變而導致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性，可能引起細胞癌變，A、B正確；由于circDNMT1與抑癌基因p53表達的蛋白結(jié)合可誘發(fā)乳腺癌，故circDNMT1高表達更易誘發(fā)乳腺癌，使癌細胞增殖變快，C錯誤；通過基因編輯改造circDNMT1序列，可用于研究乳腺癌的發(fā)病機理，D正確。答案：C2．(2022·湖南卷)中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國，有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優(yōu)良品種的過程中，發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制。回答下列問題。(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變?yōu)镃1所致，基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)自交3代，F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占________。(2)測序結(jié)果表明，突變基因C1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變?yōu)?′－GACAG－3′，導致第________位氨基酸突變?yōu)開_______，從基因控制性狀的角度解釋突變體葉片變黃的機理________________________________________________________________________________________________________________________。(部分密碼子及對應(yīng)氨基酸：GAG谷氨酸；AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA蘇氨酸；CAG谷氨酰胺)(3)由C突變?yōu)镃1產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點。從突變型1葉片細胞中獲取控制葉片顏色的基因片段，用限制酶處理后進行電泳(電泳條帶表示特定長度的DNA片段)，其結(jié)果為圖中________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。(4)突變型2葉片為黃色，由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變？________(填“能”或“否”)，用文字說明理由________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變?yōu)镃1所致，基因C1純合幼苗期致死，說明突變型1應(yīng)為雜合子，C1對C為顯性，突變型1連續(xù)自交3代，F(xiàn)1中基因型為1/3CC、2/3CC1，F(xiàn)2中基因型為3/5CC、2/5CC1，F(xiàn)3成年植株中黃色葉植株占2/9。(2)突變基因C1轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變?yōu)?′－GACAG－3′，突變位點前對應(yīng)氨基酸數(shù)為726÷3＝242，則會導致第243位氨基酸由谷氨酸突變?yōu)楣劝滨０?。葉片變黃是葉綠體中色素含量變化的結(jié)果，而色素不是蛋白質(zhì)，從基因控制性狀的角度推測，基因突變影響與色素形成有關(guān)酶的合成，導致葉片變黃。(3)突變型1應(yīng)為雜合子，由C突變?yōu)镃1產(chǎn)生了一個限制酶酶切位點，條帶Ⅰ應(yīng)為C酶切后的電泳結(jié)果，條帶Ⅱ應(yīng)為C1酶切后的電泳結(jié)果，從突變型1葉片細胞中獲取控制葉片顏色的基因片段，用限制酶處理后進行電泳，其結(jié)果為圖中Ⅲ。(4)用突變型2(C2_)與突變型1(CC1)雜交，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若C2是隱性突變，則突變型2為純合子，則子代CC2表現(xiàn)為綠色，C1C2表現(xiàn)為黃色，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%；若突變型2為顯性突變，突變型2(C2C)與突變型1(CC1)雜交，子代表型及比例應(yīng)為黃∶綠＝3∶1，與題意不符。故C2是隱性突變。答案：(1)2/9(2)243谷氨酰胺基因突變影響與色素形成有關(guān)酶的合成，導致葉片變黃(3)Ⅲ(4)能若C2是隱性突變，則突變型2為純合子，則子代CC2表現(xiàn)為綠色，C1C2表現(xiàn)為黃色，子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占50%。若突變型2為顯性突變，突變型2(C2C)與突變型1(CC1)雜交，子代表型及比例應(yīng)為黃∶綠＝3∶1，與題意不符1．基因重組只是基因間的重新組合，不會導致生物性狀變異。(2019·江蘇卷，4A)(×)2．紅葉楊染色體上的基因突變位點可用普通光學顯微鏡觀察識別。(2019·天津卷，4A)(×)3．蝙蝠是現(xiàn)存攜帶病毒較多的夜行性哺乳動物，這與其高體溫(40℃)和強大的基因修復功能有關(guān)，其攜帶的病毒有潛在破壞蝙蝠基因的能力。(2022·天津卷，7B)(√)4．人與黑猩猩是從大約700萬年前的共同祖先進化而來，兩個物種成體的血紅蛋白均由α和β兩種肽鏈組成，但α鏈的相同位置上有一個氨基酸不同，據(jù)此可以得出這種差異是由基因中堿基替換造成的，導致差別的變異發(fā)生在黑猩猩這一物種形成的過程中。(2022·北京卷，6AD)(×)5．高等植物細胞每個染色體組中都含有常染色體和性染色體。(2020·全國Ⅱ卷，4C)(×)科學探究——通過對材料情境下實驗設(shè)計思路的梳理和結(jié)果的預期提升科學探究能力1．[情境材料]已知基因型為DD或Dd的幼蟲所處環(huán)境溫度為25℃時發(fā)育為長翅；所處環(huán)境溫度為37℃時發(fā)育為殘翅。某生物興趣小組在模擬一對相對性狀雜交實驗時，選用的親本組合為DD×dd，在眾多F1中發(fā)現(xiàn)了一只殘翅果蠅，其產(chǎn)生原因可能有三種：①單純由環(huán)境溫度影響導致的，②基因突變導致的，③缺少一條染色體導致的。已知缺少一對同源染色體的果蠅致死。[問題探究]現(xiàn)提供甲、乙、丙、丁四種果蠅，欲通過一次雜交實驗鑒定其產(chǎn)生的原因，簡要寫出實驗思路，并預期實驗結(jié)果及結(jié)論。實驗思路：讓____________________________雜交；讓_____________________________的環(huán)境下生長發(fā)育，觀察統(tǒng)計后代的表型及比例。預期實驗結(jié)果及結(jié)論：A．若后代的表型及比例為________________，則該果蠅是單純由環(huán)境溫度影響導致的。B．若后代的表型及比例為________________，則該果蠅是基因突變導致的。C．若后代的表型及比例為________________，則該果蠅是缺少一條染色體導致的。提示：該殘翅果蠅與丙的異性果蠅雜交后代的幼蟲處在環(huán)境溫度為25℃長翅∶殘翅＝3∶1長翅∶殘翅＝1∶1長翅∶殘翅＝2∶12．[情境材料]某生物興趣小組用紅眼雌果蠅(XRXR)與白眼雄果蠅(XrY)為親本雜交，在F1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅(記為“M”)。M果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能：第一種是環(huán)境改變引起表型變化，但基因型未變；第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變；第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時X染色體未分離。[問題探究]請設(shè)計簡便的雜交實驗，確定M果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的。提示：雜交實驗：M果蠅與正常白眼雌果蠅雜交，分析子代的表型。結(jié)果預測：若子代出現(xiàn)紅眼(雌)果蠅，則是環(huán)境改變；若子代表型全部為白眼，則是基因突變；若無子代產(chǎn)生，則是減數(shù)分裂時X染色體未分離。eq\a\vs4\al(題組1)生物變異的類型和特點1．科研人員在玉米育種過程中發(fā)現(xiàn)了兩種突變類型，這兩種基因突變前后的堿基變化及對蛋白質(zhì)的影響如表所示。下列敘述正確的是()突變基因ⅠⅡ堿基變化C→TGGCTT→TGG蛋白質(zhì)變化多肽鏈長度比野生型玉米短多肽鏈中的一個氨基酸與野生型玉米不同A.兩種突變類型均可以用光學顯微鏡觀察B．基因Ⅰ發(fā)生了堿基的增添，導致基因中的終止密碼子提前出現(xiàn)C．基因Ⅰ和基因Ⅱ都由玉米的原基因突變而來，體現(xiàn)了基因突變的普遍性D．玉米原基因突變?yōu)榛颌蚝?，突變基因中嘌呤的比例沒有發(fā)生改變解析：兩種突變類型均為基因突變，發(fā)生在基因結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以堿基為單位，因而不可用光學顯微鏡觀察，A錯誤；結(jié)合表格信息可知，基因Ⅰ發(fā)生了堿基的增添，導致基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA中的終止密碼子提前出現(xiàn)，因而表現(xiàn)為多肽鏈長度比野生型玉米短，B錯誤；基因Ⅰ和基因Ⅱ都由玉米的原基因突變而來，體現(xiàn)了基因突變的不定向性，C錯誤；玉米原基因突變?yōu)榛颌蚝?，基因的結(jié)構(gòu)依然為雙螺旋結(jié)構(gòu)，DNA雙鏈中嘌呤數(shù)依然等于嘧啶數(shù)，因此，突變基因中嘌呤的比例沒有發(fā)生改變，依然為基因中堿基總數(shù)的50%，D正確。答案：D2．(2023·重慶統(tǒng)考模擬預測)生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。如圖甲、乙、丙分別表示染色體變異的不同類型，圖中的字母代表染色體片段。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．染色體結(jié)構(gòu)的改變，會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，導致性狀的變異B．圖甲、乙、丙代表的變異分別屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失、易位、倒位C．聯(lián)會的同源染色體片段上含有相同基因或等位基因D．大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的解析：染色體結(jié)構(gòu)變異包括染色體片段的重復、缺失、倒位和易位，這種變化會使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，進而導致性狀的變異，A正確；甲是染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復，乙是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，丙屬于染色體片段顛倒引起的染色體結(jié)構(gòu)變異，B錯誤；聯(lián)會的同源染色體片段相同的位置上含有相同基因或等位基因，C正確；大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對生物體是不利的，因為結(jié)構(gòu)變異引起了染色體上基因的數(shù)目和排列順序的改變，對生物的影響是比較大的，D正確。答案：Beq\a\vs4\al(題組2)生物變異與性狀的關(guān)系3．(2023·天津二模)野生型豌豆子葉黃色(Y)對突變型豌豆子葉綠色(y)為顯性，Y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是SGRY蛋白和SGRy蛋白。兩種蛋白質(zhì)都能進入葉綠體，它們的部分氨基酸序列如圖。SGRY蛋白能促使葉綠素降解，使子葉由綠色變?yōu)辄S色；SGRy蛋白能減弱葉綠素降解，使子葉維持“常綠”。下列敘述正確的是()注：序列中的字母是氨基酸縮寫，序列上方的數(shù)字表示該氨基酸在序列中的位置，①②③表示發(fā)生突變的位點。A．位點①②突變導致了該蛋白的功能喪失B．位點③的突變導致了該蛋白的功能改變C．黑暗條件下突變型豌豆子葉的葉綠素含量維持不變D．Y基因突變?yōu)閥基因的根本原因是堿基發(fā)生缺失解析：從題圖中可以看出，SGRY蛋白的第12和38個氨基酸所在區(qū)域的功能是引導該蛋白進入葉綠體，根據(jù)題意，SGRy和SGRY都能進入葉綠體，說明①②處的變異沒有改變其功能，A錯誤；由題干可知，SGRy和SGRY兩種蛋白質(zhì)都能進入葉綠體，由③處變異引起的突變型的SGRy蛋白功能改變，減弱葉綠素降解，最終使突變型豌豆子葉和葉片維持“常綠”，B正確；葉綠素的合成需要光照，黑暗條件下葉綠素的合成受阻，子葉呈黃色，C錯誤；根據(jù)題圖可以看出，突變型的SGRy蛋白和野生型的SGRY蛋白有3處變異，①處氨基酸由T變成S，②處氨基酸由N變成K，可以確定是基因相應(yīng)的堿基發(fā)生了替換，③處多了一個氨基酸，所以可以確定是發(fā)生了堿基的增添，D錯誤。答案：B4．研究發(fā)現(xiàn)，果蠅X染色體上16A區(qū)段的數(shù)目可影響果蠅的眼型，二者的關(guān)系如表所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是()類型abcdefg染色體結(jié)構(gòu)表示16A區(qū)段表型正常眼棒眼棒眼正常眼棒眼重棒眼重棒眼A.據(jù)表可知，果蠅眼形的變異是染色體結(jié)構(gòu)變異導致的B．果蠅X染色體上16A區(qū)段的數(shù)目改變必定導致果蠅眼形發(fā)生改變C．若想根據(jù)果蠅眼形判斷子代的性別，可選用a、e類型果蠅為親本進行雜交D．若果蠅c形成配子時同源染色體發(fā)生不對等交換，與果蠅d雜交后可產(chǎn)生正常眼解析：據(jù)題表可知，果蠅眼形的變異是16A區(qū)段的數(shù)目的增加，故屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復，A正確；據(jù)題表可知，果蠅b、c的眼形相同，果蠅X染色體上16A區(qū)段的數(shù)目改變不一定會導致果蠅眼形發(fā)生改變，B錯誤；若想根據(jù)果蠅眼形判斷出子代性別，可選用a、e果蠅進行雜交(后代雌性全為棒眼，雄性全為正常眼)或c、g果蠅進行雜交(后代雌性全為重棒眼，雄性全為棒眼)，C正確；雌果蠅c與雄果蠅d雜交，一般情況下子代全為棒眼，若出現(xiàn)正常眼，可能是由于親本雌果蠅在減數(shù)分裂時發(fā)生不對等交換，產(chǎn)生了含3個16A區(qū)段和含1個16A區(qū)段的配子，D正確。答案：B要點2變異原理在育種中的應(yīng)用1．厘清育種方式及原理(1)誘變育種原理(2)單倍體育種與雜交育種的關(guān)系(3)多倍體育種的原理分析注：多倍體育種中秋水仙素可處理“萌發(fā)的種子或幼苗”，單倍體育種中秋水仙素只能處理“單倍體幼苗”，切不可寫成“處理種子”。2．準確選取育種方案育種目標育種方案集中雙親優(yōu)良性狀單倍體育種(明顯縮短育種年限)雜交育種(耗時較長，但簡便易行)使原品系實施“定向”改造基因工程及植物細胞工程(植物體細胞雜交)育種讓原品系產(chǎn)生新性狀(無中生有)誘變育種(可提高變異頻率，期望獲得理想性狀)使原品系營養(yǎng)器官“增大”或“加強”多倍體育種eq\a\vs4\al(易錯警示)關(guān)于育種的2個易錯點(1)花藥離體培養(yǎng)≠單倍體育種。單倍體育種的步驟：雜交以獲得具有雙親遺傳基因的雜合子(F1)→利用花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體植株→用秋水仙素人工誘導單倍體使染色體數(shù)目加倍，重新恢復到正常植株的染色體數(shù)目→根據(jù)育種需要進行人工篩選?；ㄋ庪x體培養(yǎng)的結(jié)果僅僅是獲得單倍體，一般不育(若單倍體含有的染色體組數(shù)為偶數(shù)，則可育)；而單倍體育種的結(jié)果是所得個體染色體數(shù)目恢復為正常物種的染色體數(shù)目，且可育。(2)單倍體育種得到的并非都是純合子。二倍體生物的花粉經(jīng)單倍體育種后，得到的一定是純合子植株。四倍體等多倍體的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)、秋水仙素處理后，可能產(chǎn)生雜合子。如基因型為BBbb的植株的花粉基因型有三種：BB、Bb、bb，經(jīng)單倍體育種后得到的植株的基因型分別是BBBB、BBbb(雜合子)、bbbb。1．(多選)(2022·江蘇卷)科研人員開展了芥菜和埃塞俄比亞芥雜交實驗，雜種經(jīng)多代自花傳粉選育，后代育性達到了親本相當?shù)乃?。如圖中L、M、N表示3個不同的染色體組。下列相關(guān)敘述正確的有()A．兩親本和F1都為多倍體B．F1減數(shù)第一次分裂中期形成13個四分體C．F1減數(shù)第二次分裂后產(chǎn)生的配子類型為LM和MND．F1兩個M染色體組能穩(wěn)定遺傳給后代解析：由題意可知，L、M、N表示3個不同的染色體組，故兩親本和F1都含有四個染色體組，且由受精卵發(fā)育而來，為多倍體，A正確；四分體形成于減數(shù)第一次分裂(減數(shù)分裂Ⅰ)前期同源染色體聯(lián)會，B錯誤；由題圖中選育產(chǎn)生的后代基因型可推知，F(xiàn)1可能產(chǎn)生M、LM、LN、MN、LMN等配子，C錯誤；根據(jù)C選項配子類型的分析以及圖中選育產(chǎn)生的后代可知，后代都含有兩個M染色體組，說明F1兩個M染色體組能穩(wěn)定遺傳給后代，D正確。答案：AD2．(2021·重慶卷)2017年，我國科學家發(fā)現(xiàn)一個水稻抗稻瘟病的隱性突變基因b(基因B中的一個堿基A變成G)，為水稻抗病育種提供了新的基因資源。請回答以下問題。(1)基因B突變?yōu)閎后，組成基因的堿基數(shù)量________。(2)基因b包含一段DNA單鏈序列TAGCTG，能與其進行分子雜交的DNA單鏈序列為____________。自然界中與該序列堿基數(shù)量相同的DNA片段最多有________種。(3)基因b影響水稻基因P的轉(zhuǎn)錄，使得酶P減少，從而表現(xiàn)出稻瘟病抗性。據(jù)此推測，不抗稻瘟病水稻細胞中基因P轉(zhuǎn)錄的mRNA量比抗稻瘟病水稻細胞________。(4)現(xiàn)有長穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)兩種水稻種子，欲通過雜交育種方法選育長穗、抗稻瘟病的純合水稻。請用遺傳圖解寫出簡要選育過程。(5)某水稻群體中抗稻瘟病植株的基因型頻率為10%，假如該群體每增加一代，抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株減少10%，則第二代中，抗稻瘟病植株的基因型頻率為________%(結(jié)果保留整數(shù))。解析：(1)由題意可知，該基因突變是因為發(fā)生了堿基的替換，堿基發(fā)生替換后不影響組成基因的堿基數(shù)量。(2)根據(jù)堿基互補配對原則，與TAGCTG配對的DNA單鏈序列為ATCGAC，該單鏈序列共6個堿基，自然界中DNA分子為雙鏈，每條鏈是3個堿基，而堿基的種類是4種，所以自然界中與該序列堿基數(shù)量相同的DNA片段最多有43＝64種。(3)由題意可知，基因b影響水稻基因P的轉(zhuǎn)錄，使其表現(xiàn)為稻瘟病抗性，不抗稻瘟病植株的基因為B，無法抑制P的表達，故基因P轉(zhuǎn)錄的mRNA量比抗稻瘟病水稻細胞多。(4)見答案圖解。(5)假設(shè)植株的總株數(shù)為100株，已知抗稻瘟病植株的基因型頻率為10%，假如該群體每增加一代，抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株減少10%，則第二代中，抗病植株為10×(1＋10%)×(1＋10%)＝12.1株，不抗病植株為90×(1－10%)×(1－10%)＝72.9株，則第二代抗稻瘟病植株的基因型頻率為eq\f(12.1,(12.1＋72.9))×100%≈14%。答案：(1)不變(2)ATCGAC64(3)多(4)(5)141．通過普通小麥和黑麥雜交培育出了小黑麥與染色體變異無關(guān)。(2020·江蘇卷，8D)(×)2．弱小且高度不育的單倍體植株，進行加倍處理后可用于育種。(2019·江蘇卷，4C)(√)3．現(xiàn)有甲、乙兩個普通小麥品種(純合子)，甲的表型是抗病易倒伏，乙的表型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙為實驗材料設(shè)計實驗獲得抗病抗倒伏且穩(wěn)定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路：甲、乙兩個品種雜交，F(xiàn)1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏且自交后代不發(fā)生性狀分離的植株。(2020·全國Ⅲ卷，32節(jié)選)科學探究、社會責任——通過對生物育種方法的選取及思路的梳理、程序的設(shè)計等，提升科學探究能力及社會責任感1．現(xiàn)有基因型為AABB和aabb的某植物種子，已知A基因和b基因控制的性狀是優(yōu)良性狀，請寫出快速培育具有兩種優(yōu)良性狀新品種的育種方法和思路。提示：應(yīng)采用單倍體育種的方法。種植基因型為AABB和aabb的植物種子，讓兩個品種的植株雜交，得到F1的種子，種植F1的種子，采集F1植株的花藥進行離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗，用秋水仙素(或低溫)誘導染色體加倍，得到四種純合的二倍體植株，選擇具有所需兩種優(yōu)良性狀的植株進行自交并收獲種子即為新品種。2．馬鈴薯是雜合子，生產(chǎn)中通常使用塊莖繁殖，不同品種雜交后代往往表現(xiàn)出優(yōu)于雙親的性狀，即雜種優(yōu)勢?，F(xiàn)要盡快選育出抗病(Aa)抗鹽(Bb)的馬鈴薯新品種并進行大面積推廣。(1)所選雜交育種的親本的基因型是什么？(2)請用遺傳圖解的形式，寫出馬鈴薯品種間雜交育種的程序。提示：(1)aaBb、Aabb(2)育種程序：eq\a\vs4\al(題組1)生物育種的原理和方法1．遺傳育種就是應(yīng)用遺傳學的理論和方法來為育種服務(wù)。下列關(guān)于生物育種的敘述，正確的是()A．雜交育種中，F(xiàn)1產(chǎn)生的不同基因型的雌、雄配子隨機結(jié)合屬于基因重組B．二倍體經(jīng)加倍獲得的四倍體與原二倍體雜交能產(chǎn)生后代，兩者為同一物種C．單倍體不一定只有一個染色體組D．基因型為TtHh的個體通過單倍體育種獲得基因型為TTHH個體的比例可能為1/2解析：基因重組指在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合，基因重組應(yīng)發(fā)生在配子形成過程中，雌、雄配子隨機結(jié)合屬于受精作用，A錯誤；二倍體經(jīng)加倍獲得的四倍體與原二倍體雜交產(chǎn)生的后代為三倍體，三倍體不可育，故二倍體和四倍體為兩個物種，B錯誤；單倍體是由配子直接發(fā)育而來的，如果配子中有兩個染色體組且發(fā)育成單倍體，該單倍體植株中含有兩個染色體組，C正確；基因型為TtHh的個體經(jīng)花藥離體培養(yǎng)能獲得TH、Th、tH、th四種單倍體幼苗，經(jīng)過秋水仙素的處理能獲得TTHH、TThh、ttHH、tthh四種純合子，故獲得基因型為TTHH個體的比例可能為1/4，D錯誤。答案：C2．(多選)普通小麥(6n＝42)的染色體組成記為42W，長穗偃麥草(2n＝14)的染色體組成記為14E。長穗偃麥草具有抗病、高產(chǎn)等性狀，如圖表示通過雜交方法使長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到小麥中獲得抗病、高產(chǎn)小麥新品種的過程，下列敘述正確的是()A．圖示育種方法依據(jù)的變異原理主要是基因重組B．①過程常用秋水仙素處理獲得的F1幼苗C．乙減數(shù)分裂過程會形成21個四分體，產(chǎn)生8種染色體數(shù)目不同的配子D．圖示方法得到的戊與普通小麥之間存在生殖隔離，其是一個新物種解析：圖示育種方法依據(jù)的變異原理主要是染色體數(shù)目變異，A錯誤；①過程染色體數(shù)目加倍，常用秋水仙素處理獲得的F1幼苗，B正確；從題圖可看出，乙中來自長穗偃麥草的染色體組僅有一個，因此長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會，故其減數(shù)分裂過程會形成21個四分體，產(chǎn)生配子染色體數(shù)目是21W＋0～7E，因此共8種染色體數(shù)目的配子(即21W＋0E、21W＋1E、21W＋2E、21W＋3E、21W＋4E、21W＋5E、21W＋6E、21W＋7E)，C正確；圖示方法得到的戊與普通小麥雜交后代的染色體組成與丁相同，據(jù)題圖分析，丁是能夠產(chǎn)生后代的，故戊與普通小麥之間不存在生殖隔離，二者是同一個物種，D錯誤。答案：BCeq\a\vs4\al(題組2)生物育種方法的選取與設(shè)計3．馬鈴薯是世界上最重要的糧食作物之一，與大多數(shù)糧食作物不同，馬鈴薯主要以塊莖繁殖。(1)野生馬鈴薯為二倍體，而商業(yè)化的馬鈴薯栽培品種為四倍體，即體細胞中有4個________。塊莖繁殖易攜帶病原體，且四倍體的染色體高度雜合，使引入新性狀的育種工作復雜化。因此，利用二倍體雜交是馬鈴薯育種的發(fā)展趨勢。(2)大多數(shù)二倍體馬鈴薯自交不親和，其受1號染色體上復等位基因(S1，S2，S3……)控制。如圖所示，該基因在雌蕊的花柱中編碼S酶，能抑制花粉管的伸長，導致精子不能與卵細胞結(jié)合；在雄蕊的花粉中則編碼F蛋白，能識別降解進入花粉管的S酶，但對相同基因編碼的S酶無效。圖中的兩個親本雜交，后代的基因型及比例是________________。(3)科學家發(fā)現(xiàn)一種自交親和的二倍體馬鈴薯RH，研究發(fā)現(xiàn)其自交親和由12號染色體上的A基因決定，A蛋白能識別絕大多數(shù)類型的S酶。將RH(父本，AaS1S1)與自交不親和的二倍體PI(母本，aaS2S2)雜交，流程如圖。①F1中SC自交，F(xiàn)2中AA∶Aa＝1∶1，無aa類型的個體，理由是基因型為________的精子花粉管不能伸長，無法完成受精。②完善下列F1中SC自交的遺傳圖解(寫出F2的基因型及比例)。解析：(1)染色體組是細胞中的一組非同源染色體，商業(yè)化的馬鈴薯栽培品種為四倍體，即體細胞中有4個染色體組。(2)由于花粉所含有的S基因與母本的任何一個配子S基因種類相同，花粉管就不能伸長完成受精，圖中兩個親本的基因型為S1S2(母本)、S2S3(父本)，S2的雄配子不能參與受精，能參與受精的只有S3的雄配子，則子代的基因型及比例是S1S3∶S2S3＝1∶1。(3)①由題干信息“研究發(fā)現(xiàn)其自交親和由12號染色體上的A基因決定，A蛋白能識別絕大多數(shù)類型的S酶”可知，含A蛋白的配子能夠克服自交不親和，完成受精，故F1中SC自交，F(xiàn)2中AA∶Aa＝1∶1，無aa類型的個體，原因是基因型為a的精子花粉管不能伸長，無法完成受精。②RH(父本，AaS1S1)產(chǎn)生配子的種類為AS1、aS1，二倍體PI(母本，aaS2S2)產(chǎn)生的配子種類為aS2，子代的基因型為AaS1S2、aaS1S2，aaS1S2自交不親和，故為SI，AaS1S2自交親和，故為SC，利用配子棋盤法書寫遺傳圖解如答案所示。答案：(1)染色體組(2)S1S3∶S2S3＝1∶1(3)①a②如下表：F1AaS1S2F2雄配子雌配子AS1AS2aS1(不能萌發(fā))aS2(不能萌發(fā))AS1AAS1S1AAS1S2××AS2AAS1S2AAS2S2××aS1AaS1S1AaS1S2××aS2AaS1S2AaS2S2××要點3生物的進化1．現(xiàn)代生物進化理論圖解分析2．現(xiàn)代生物進化理論5個要點分析eq\a\vs4\al(方法技巧)形成新物種和進化的判斷標準(1)判斷兩個種群是否屬于同一物種的標準是看它們之間是否存在生殖隔離，若存在生殖隔離，則一定是兩個物種。(2)判斷種群是否進化的標準是看其基因頻率是否發(fā)生變化，若種群基因頻率沒有發(fā)生變化，則種群沒有發(fā)生進化。1．(2023·浙江卷)不同物種體內(nèi)會存在相同功能的蛋白質(zhì)，編碼該類蛋白質(zhì)的DNA序列以大致恒定的速率發(fā)生變異。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA序列比對結(jié)果如下表，表中數(shù)據(jù)表示DNA序列比對堿基相同的百分率。大猩猩黑猩猩人猩猩96.61%96.58%96.70%大猩猩98.18%98.31%黑猩猩98.44%下列敘述錯誤的是()A．表中數(shù)據(jù)為生物進化提供了分子水平的證據(jù)B．猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩C．人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先D．黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系遠解析：表中數(shù)據(jù)表示DNA序列比對堿基相同的百分率，屬于生物進化方面的分子水平證據(jù)，A正確；表中數(shù)據(jù)顯示，猩猩與人類同種蛋白質(zhì)相關(guān)的DNA片段中堿基序列的相同率低于大猩猩和黑猩猩，因而推測猩猩出現(xiàn)的時間早于大猩猩、黑猩猩，B正確；表中結(jié)果顯示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人體內(nèi)編碼某種蛋白質(zhì)的同源DNA序列，該結(jié)果說明人類、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先，C正確；表中數(shù)據(jù)顯示黑猩猩和大猩猩同種蛋白質(zhì)相關(guān)DNA片段的相同率高于黑猩猩與猩猩，因而說明黑猩猩和大猩猩的親緣關(guān)系比黑猩猩與猩猩的親緣關(guān)系近，D錯誤。答案：D2．(2023·湖北卷)現(xiàn)有甲、乙兩種牽牛花，花冠的顏色由基因A、a控制。含A基因的牽?；ㄩ_紫花，不含A基因的牽?；ㄩ_白花。甲開白花，釋放的揮發(fā)物質(zhì)多，主要靠蛾類傳粉；乙開紫花，釋放的揮發(fā)物質(zhì)少，主要靠蜂類傳粉。若將A基因轉(zhuǎn)入甲，其花顏色由白變紫，其他性狀不變，但對蛾類的吸引下降，對蜂類的吸引增強。根據(jù)上述材料，下列敘述正確的是()A．甲、乙兩種牽牛花傳粉昆蟲的差異，對維持兩物種生殖隔離具有重要作用B．在蛾類多而蜂類少的環(huán)境下，甲有選擇優(yōu)勢，A基因突變加快C．將A基因引入甲植物種群后，甲植物種群的基因庫未發(fā)生改變D．甲釋放的揮發(fā)物是吸引蛾類傳粉的決定性因素解析：甲、乙兩種牽?；▊鞣劾ハx的差異，使兩物種之間不會交叉?zhèn)鞣郏瑢S持兩物種生殖隔離具有重要作用，A正確；甲主要靠蛾類傳粉，在蛾類多而蜂類少的環(huán)境下，甲有選擇優(yōu)勢，但并不會導致A基因突變加快，B錯誤；基因庫是指一個種群內(nèi)所有個體的全部基因，將A基因引入甲植物種群(本身不含A基因)后，甲植物種群的基因庫發(fā)生改變，C錯誤；若將A基因轉(zhuǎn)入甲，其花顏色由白變紫，其他性狀不變(釋放的揮發(fā)物質(zhì)沒有改變)，但對蛾類的吸引下降，對蜂類的吸引增強，推測花冠顏色為白色是吸引蛾類傳粉的決定性因素，而不是釋放的揮發(fā)物，D錯誤。答案：A3．(2022·海南卷)匍匐雞是一種矮型雞，匍匐性狀基因(A)對野生性狀基因(a)為顯性，這對基因位于常染色體上，且A基因純合時會導致胚胎死亡。某雞群中野生型個體占20%，匍匐型個體占80%，隨機交配得到F1，F(xiàn)1雌、雄個體隨機交配得到F2。下列有關(guān)敘述正確的是()A．F1中匍匐型個體的比例為12/25B．與F1相比，F(xiàn)2中A基因頻率較高C．F2中野生型個體的比例為25/49D．F2中a基因頻率為7/9解析：依題意，A基因純合致死，基因型為Aa的個體表現(xiàn)為匍匐性狀，基因型為aa的個體表現(xiàn)為野生性狀。親本基因型及比例為aa＝20%、Aa＝80%，則A基因頻率＝40%、a基因頻率＝60%，隨機交配的F1中AA＝16%、Aa＝48%、aa＝36%，其中AA個體死亡，則存活的F1中匍匐型個體(Aa)的比例為4/7，野生型個體(aa)的比例為3/7，A錯誤；由上述分析可推知，F(xiàn)1中A基因頻率＝2/7、a基因頻率＝5/7，F(xiàn)1雌、雄個體隨機交配得到的F2中，AA＝4/49(死亡)、Aa＝20/49、aa＝25/49，則存活的F2中匍匐型個體(Aa)的比例為4/9，野生型個體(aa)的比例為5/9，可計算F2中A基因頻率＝2/9、a基因頻率＝7/9，與F1相比，F(xiàn)2中A基因頻率較低，B、C錯誤，D正確。答案：D1．科學理論隨人類認知的深入會不斷被修正和補充，自然選擇學說的提出是對共同由來學說的修正。(2023·廣東卷，5B)(×)2．經(jīng)自然選擇，同一物種的不同種群的基因庫發(fā)生相同的變化。(2021·浙江1月卷，14D)(×)3．人工選擇可以培育新品種，自然選擇不能形成新物種。(2021·浙江1月選考，14B)(×)4．白車軸草中有毒物質(zhì)氫氰酸(HCN)的產(chǎn)生由H、h和D、d兩對等位基因決定，H和D同時存在時，個體產(chǎn)HCN，能抵御草食動物的采食。如圖示某地不同區(qū)域白車軸草種群中有毒個體比例。(2022·廣東卷，14CD)①與鄉(xiāng)村相比，市中心種群中h的基因頻率更高。(√)②基因重組會影響種群中H、D的基因頻率。(×)5．自然條件下蠶采食桑葉時，桑葉會合成蛋白醇抑制劑以抵御蠶的采食，蠶則分泌更多的蛋白酶以抗衡抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為協(xié)同進化。(2022·廣東卷，19節(jié)選)科學思維——在正確理解與掌握知識內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上，提升信息獲取與知識輸出能力捕食是常見的生物現(xiàn)象，捕食者的存在能夠增加群落的穩(wěn)定性，也能增加物種的多樣性，請你說明原因。提示：群落中捕食者和被捕食者相互影響，又相互制約，使它們的數(shù)量在一定的范圍內(nèi)波動，因此捕食者的存在有利于增加物種多樣性。捕食者往往捕食個體數(shù)量多的物種，這樣就避免出現(xiàn)一種和少數(shù)幾種生物在生態(tài)系統(tǒng)中占優(yōu)勢的局面，為其他物種的形成騰出空間。eq\a\vs4\al(題組1)辨析生物進化的基本觀點1．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異及其與環(huán)境的相互作用。大熊貓最初是吃肉的，經(jīng)過進化，99%的食物變?yōu)橹褡樱例X和消化道還保持原樣，仍然將其劃分為食肉目。下列有關(guān)描述正確的是()A．大熊貓由以肉為食進化成以竹子為食的實質(zhì)是種群基因型頻率的定向改變B．在成都建立大熊貓繁育研究基地屬于就地保護C．可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和繁殖的優(yōu)勢，有利變異通過逐代積累，進而出現(xiàn)新的生物類型D．適應(yīng)是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能對環(huán)境的適應(yīng)，生物的多樣性是適應(yīng)的結(jié)果解析：生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變，而非種群基因型頻率的定向改變，A錯誤；在成都建立大熊貓繁育研究基地屬于易地保護，B錯誤；可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和發(fā)展的優(yōu)勢，經(jīng)過代代繁殖，群體中這樣的個體就會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征，進而出現(xiàn)新的生物類型，C正確；自然選擇學說揭示了生物的多樣性和適應(yīng)性是生物進化的結(jié)果，適應(yīng)是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能對環(huán)境的適應(yīng)，生物的多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果，D錯誤。答案：C2．(2023·浙江1月卷)太平洋某島上生存著上百個蝸牛物種，但同一區(qū)域中只有少數(shù)幾個蝸牛物種共存。生活在同一區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性高，生活在不同區(qū)域的不同蝸牛物種之間外殼相似性低。下列敘述正確的是()A．該島上蝸牛物種數(shù)就是該島的物種多樣性B．該島上所有蝸牛的全部基因組成了一個基因庫C．同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種具有相似的外殼是自然選擇的結(jié)果D．僅有少數(shù)蝸牛物種生存在同一區(qū)域是種間競爭造成生態(tài)位重疊的結(jié)果解析：物種多樣性是指地球上動物、植物、微生物等生物種類的豐富程度，蝸牛只是其中的一種生物，其數(shù)量不能代表該島的物種多樣性，A錯誤；一個種群中全部個體含有的全部基因的總和稱為基因庫，而該島上的蝸牛有上百個物種，故其全部基因不能組成一個基因庫，B錯誤；同一區(qū)域內(nèi)的不同蝸牛物種所處的環(huán)境相同，具有相似的外殼，是自然選擇的結(jié)果，C正確；僅有少數(shù)蝸牛物種生存在同一區(qū)域是種間競爭造成生態(tài)位分化的結(jié)果，D錯誤。答案：C3．(多選)熊貓在分類上屬于食肉目，長期進化后卻以竹子為食﹐與其他哺乳動物前肢有五根手指不同，大熊貓還有“第六指”，那就是在其手掌前端的一個增大的手腕部骨骼——“橈側(cè)籽骨”。下列關(guān)于熊貓進化的敘述正確的是()A．橈側(cè)籽骨讓熊貓的手掌得以形成對握，抓住竹子B．早期“第六指”熊貓化石是研究熊貓進化的直接證據(jù)C．熊貓的進化和適應(yīng)性特征