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1、专题五 生物变异、育种、进化1(2011 年广东双选)最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注，这类细菌含有超强耐药性基因 NDM1，)该基因编码金属内酰胺酶，此菌耐药性产生的原因是(A定向突变B抗生素滥用C金属内酰胺酶使许多抗菌药物失活D通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因解析A 项，突变是不定向的，故A 错。D 项，细菌是原核生物，没有染色体，故D 错。抗生素的滥用相当于对细菌进行了自然选择，导致了超强耐药性基因NDM1 在该细菌中逐代积累，该NDM1 基因编码金属内酰胺酶，由此推测金属内酰胺酶使许多抗菌药物失活。答案BC2(2009年广东)有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实
2、验，正确的叙述是()CA可能出现三倍体细胞B多倍体细胞形成的比例常达 100%C多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会解析低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍，不能使所有细胞染色体数目都加倍，而成功加倍的植株为四倍体。非同源染色体重组发生在减数分裂过程中，而根尖细胞的分裂为有丝分裂，不能增加重组机会。多倍体细胞形成的原理是抑制纺锤体的形成，阻止细胞的分裂，所以细胞周期是不完整的。3(2009 年广东多选)物种起源出版已有 150 年，但依然深深影响着现代科学研究，达尔文()ADA提出了适者生存，不适者被淘汰的观点B提出了用进废退的理论C认为种群是生物进化的基本
3、单位D认识到变异广泛存在并能遗传给后代解析提出用进废退理论的是拉马克，认为种群是生物进化的基本单位的是现代生物进化理论。4(2009 年广东)为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。请回答问题：(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成_幼苗。(2)用射线照射上述幼苗，目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有_。(3)取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体_，获得纯合_，移栽到大田后，在幼苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。单倍体诱发基因突变
4、抗该除草剂的能力加倍二倍体(4)对抗性的遗传基础作进一步研究，可以选用抗性植株与_杂交，如果_，表明抗性是隐性性状。F1 自交，若 F2 的性状分离比为 15(敏感)1(抗性)，初步推测_。都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变(纯合)敏感型植株综合近三年高考试题，从命题形式上看，以选择题为主，非选择题中，通常是通过与遗传知识相结合的形式出现，尤其是生物变异在生物育种中的应用。在本专题的复习中，重点是三种可遗传变异之间的比较、可遗传变异在育种方面的应用和现代生物进化理论。要充分理解三种可遗传变异的实质，只有充分理解清楚才能将这些知识运用到生物育种中；复习现代生物进化理论，关键是理解它的核心
5、要点，区别它与达尔文的自然选择学说的异同点。比较项目基因突变基因重组染色体变异概念DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变在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因染色体数目或结构发生变化而导致生物性状发生变异发生时间主要是 DNA 复制时(主要是细胞分裂间期)减数分裂四分体时期和减数第一次分裂后期细胞分裂期三种可遗传变异的比较比较项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物自然状态下，真核生物有性生殖过程中真核生物生殖类型无性生殖、有性生殖有性生殖(自然状态下)无性生殖、有性生殖产生结果产生新的基因及基因型产生新的基因型但不产生新的基因不
6、产生新的基因，基因数目或顺序发生变化主要类型自然突变诱发突变交叉互换自由组合基因工程(人工条件)染色体结构变异染色体数目变异续表比较项目基因突变基因重组染色体变异鉴定方法光学显微镜下无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定光学显微镜可检出应用诱变育种杂交育种和基因工程育种单倍体育种、多倍体育种与进化的关系三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料基因突变可产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一人工诱导多倍体有可能快速形成生殖隔离，产生新物种续表【典例1】(2011年惠州三模)超级病菌是一种
7、耐药性细菌，它最可能由普通细菌通过哪种变异形成的？()A基因重组B染色体结构变异C基因突变D染色体数目变异名师点拨细菌属于原核生物，细胞中不存在染色体，不可能有染色体变异，故B 和D 项错误；原核生物不进行有性生殖，在自然条件下没有基因重组，故A 项错误。答案C1(2011 年广州一模)科学家发现种植转抗除草剂基因作物后，附近许多与其亲缘关系较近的野生植物也获得了抗除草剂性状。这些野生植物的抗性变异来源于()CA基因突变C基因重组B染色体数目变异D染色体结构变异解析根据题意，转基因作物上的基因遗传给亲缘关系较近的野生植物，这说明是转基因作物与该野生植物进行杂交，使野生植物具有抗除草剂性状，这属
8、于基因重组。2(2011 年中山统考)下列有关生物变异和人类遗传病的叙述，正确的是()AA.基因缺失一个碱基属于基因突变B.产前诊断确定胎儿性别能有效预防白化病C.染色体变异和基因突变均可以用光学显微镜直接观察D.秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体分离使染色体加倍解析白化病是常染色体上的疾病，与性别没有关系，不能通过选择性别来避免子代患病，故B 项错误；基因突变在光学显微镜下是观察不到的，故C 项错误；秋水仙素诱导多倍体形成是抑制纺锤体的形成，故D 项错误。几种育种方式的比较类型原理常用方法主要优点缺陷实例无性繁殖细胞的全能性扦插、嫁接、压条保持亲本优良性状后代变异性和生活力较弱扦插杂
9、交育种基因重组先用不同个体杂交得 F1 后自交筛选自交筛选获得纯合子使位于不同个体的优良性状集中于一个个体(即“集优”)时间长，须及时发现优良品种抗倒伏抗锈病小麦诱变育种基因突变物理方法：激光或辐射等化学方法：秋水仙素、硫酸二乙酯等处理可以提高变异的频率等大幅度改良某些性状，出现新性状有利变异少，须大量处理实验材料青霉素高产菌株、太空椒类型原理常用方法主要优点缺陷实例单倍体育种染色体变异(染色体组数目成倍减少)花药离体培养出单倍体，再进行人工诱导染色体加倍自交后代不发生性状分离明显缩短育种的年限技术复杂且须与杂交育种配合单育 1 号烟草多倍体育种染色体变异(染色体组数目成倍增加)秋水仙素处理萌
10、发的种子或幼苗低温处理培育出自然界没有的生物新品种，器官大、产量高、营养丰富等发育延迟，结实率低三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦基因工程育种基因重组提取重装导入检测筛选可以按人的意愿改造生物的性状，目的性强，打破物种界限等技术复杂且有可能引起生态危机能产生人胰岛素的大肠杆菌、抗虫棉续表类型原理常用方法主要优点缺陷实例植物体细胞杂交育种植物细胞的全能性去壁诱融组培筛选克服远缘杂交的不亲和性，培育出作物新品种等技术复杂萝卜甘蓝动物体细胞克隆育种动物细胞核具有全能性核移植和胚胎移植培育优良品种，保存濒危物种，有选择地繁殖某性别动物技术复杂“多莉”羊续表【典例2】(2011 年中山统考)某农科所通过如图
11、51 所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦。下列相关叙述不正确的是()图 51A育种方法最大的优点是明显缩短育种的年限Ba 和 c 过程运用的遗传学原理都是染色体变异C四倍体 YYyyRRrr 的花药离体培养后形成的植株一定是二倍体D通过 b 过程获得 yyRR，需要进行不断的自交来提高纯合率名师点拨方法是单倍体育种，方法是杂交育种，方法是多倍体育种；单倍体育种最大的优点是明显缩短育种的年限；a 和 c 过程都是使染色体数目加倍，属于染色体变异；四倍体 YYyyRRrr 的花药离体培养后形成的植株一定是单倍体；杂交育种需要不断进行自交才能提高纯合子的比率。答案C3(2011 年惠州三模)改良缺
12、乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是()BA诱变育种C基因工程育种B单倍体育种D杂交育种解析本题关键是改良缺乏某种抗病性的水稻品种，说明该水稻品种不含该抗病性的基因，要从其他生物品种中获得，或者是通过基因突变产生该抗病性基因，所以，A、C、D 项都可以达到目的，而 B 项不可以。4(2011 年肇庆二模)两个亲本的基因型分别为 AAbb 和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb 的新品种，最简捷的方法为()BA单倍体育种C人工诱变育种B杂交育种D细胞育种工程解析本题关键是最简捷的方法，让两亲本杂交得到子一代，再让子一代自交得到子二代，从子二代中选出表现型为双隐性的
13、个体，所以，杂交育种最简捷。达尔文进化理论和现代生物进化理论1达尔文进化理论图解2现代生物进化理论图解3两者的联系(1)都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。(2)现代生物进化理论是以达尔文的自然选择学说为基础和核心。4两者的区别(1)达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理，而现代生物进化论克服了这一缺点。(2)达尔文的进化论着重研究生物个体的进化。而现代生物进化论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。(3)达尔文的进化论中，自然选择来自于过度繁殖和生存斗争，而现代生物进化论中，则将选择归于不同基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然选择也在进行。【典例3】(2
14、011年阳江模拟)根据现代生物进化理论，下列叙述正确的是()A进化地位越高等的生物适应能力越强B捕食者的存在对被捕食者是有害无益的C生物进化的实质是种群基因型频率的定向改变D不同种群间基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因名师点拨生物的进化是通过自然选择决定的，无论进化地位的高低，都是与某一个环境相适应，与其他环境不相适应，所以 A 项错误；捕食者与被捕食者相互选择，无论是对捕食者的种群，还是对被捕食的种群来说，都是有利的，故B 项错误；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，而不是基因型的频率改变；生殖隔离的出现根本上是遗传物质不同，是不同种群基因库的差异。答案D5(2011年韶关二模)有关生
15、物进化及新物种形成的叙述，正确的是()A群落是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位B地理隔离必然导致生殖隔离，从而形成新的物种C自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率D细菌进化的原材料可来自基因突变和染色体变异解析自然选择是看哪些个体与环境相适应，哪些个体与环境不相适应，相适应的个体在生存斗争中取得胜利，保留下来，不相适应的个体在生存斗争中被淘汰，所以说自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率；种群是生物进化的基本单位，也是生物繁殖的基本单位；地理隔离一般会导致生殖隔离，但不是所有地理隔离都导致生殖隔离；细菌没有染色体变异。答案C6(2011 年海南)某地区共同生活着具有捕食关系的甲、乙两种动物，两者的个体数长期保持稳定。下列叙述正确的是()A乙物种的灭绝必然导致甲物种的灭绝，反之亦然B在长期进化中，甲、乙两物种必然互为选择因素C甲物种基因的突变必然导致乙物种基因的突变，反之亦然D甲、乙个体数的长期稳定说明两个种群的基因频率没有改变解析被捕食者灭绝会导致捕食者因缺乏食物而灭绝，反之不会这样；捕食者和被捕食者在生物进化过程中相互选择；甲、乙个体数的长期稳定，并不说明两个种群没有进化，两个种群的基因频率也可能改变。B