高考生物二轮复习第一部分专题突破方略板块三遗传专题八变异与进化教学案

专题八变异与进化
1.阐明基因重组及其意义。

2.阐明基因突变的特征和原因。

3.描述某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变。

4.举例说明染色体结构变异和数目变异。

5.尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先。

6.尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。

7.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。

8.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加。

9.说明自然选择导致生物更好地适应特定的生存环境。

10.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。

11.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。

12.活动：(1)搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

(2)用数学方法讨论自然选择使种群基因频率发生变化。

(3)探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系。

►[疏漏诊断]
1．有关生物变异的正误判断
(1)A基因突变为a基因，a基因还可能再突变为A基因( √ )
(2)染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化( × )
(3)秋水仙素可抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极导致染色体加倍( × )
(4)多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会( × )
(5)在有丝分裂和减数分裂过程中，非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异( √ )
2．有关生物进化的正误判断
(6)长舌蝠为长筒花的唯一传粉者，两者相互适应，共同(协同)进化( √ )
(7)生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素( × )
(8)生物的种间竞争是一种选择过程( √ )
(9)外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向( √ )
(10)一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境( √ )
(11)生物进化过程的实质在于有利变异的保存( × )
►[长句冲关]
1．概述性知识
(1)基因突变是指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。

(2)人工诱导多倍体时，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成。

(3)影响种群基因频率的因素有突变和基因重组、自然选择、迁移等。

(4)共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。

2．程序性诱问
(5)原核生物可遗传变异的来源不只有基因突变，其依据是原核生物在特殊情况下，也可能因DNA的转移而发生基因重组(如将加热杀死的S型肺炎双球菌与R型活菌混合培养时，会因基因重组使R 型活菌转化为S型菌)。

(6)杂合二倍体植株经单倍体育种所得植株是二倍体，其原因是杂合二倍体进行单倍体育种，首先是花药离体培养得到只含1个染色体组的单倍体幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合的二倍体植株，筛选得到所需的新品种。

(7)一般生物体的体细胞内同源染色体成对存在，有些生物的体
细胞中染色体数目减少一半，但仍能正常生活，请作出解释。

有些生物的体细胞中染色体数目虽减少一半，但可能含一个染色体组，即贮存着控制生物的生长、发育、遗传和变异的全套遗传信息。

微专题1 生物变异的类型、特点及应用
1．可遗传变异的“四大”易混点
2．“二看法”界定二倍体、多倍体、单倍体
1．(·高考江苏卷)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的，血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG，导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。

下列相关叙述错误的是( )
A．该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B．该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C．在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D．该病不属于染色体异常遗传病
解析：选A。

密码子由GAG变为GUG，则模板链对应的碱基由CTC变为CAC，并不影响DNA中A与T和C与G的对数，故DNA碱基对内的氢键数不会发生改变，A项错误；由于血红蛋白β链中一个氨基酸发生了改变，故血红蛋白β链的结构会发生改变，B 项正确；镰刀型细胞贫血症患者的红细胞在缺氧状态下呈镰刀状，容易破裂，C项正确；镰刀型细胞贫血症属于单基因遗传病，D项正确。

2．(2018·高考全国卷Ⅰ)某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。

将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。

据此判断，下列说法不合理的是( )
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
解析：选C。

突变体M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，说明其不能在基本培养基上生长是因为体内不能合成氨基酸甲，原因可能是突变体M催化合成氨基酸甲所需要的酶活性丧失，A不符合题意；一般来说，大肠杆菌突变体的形成是基因突变的结果，B 不符合题意；正常情况下，突变体M的RNA与突变体N混合培养不能改变突变体N的遗传物质，也就不能使N转化为X，C符合题意；细菌间可以发生DNA的转移，使受体的遗传特性发生改变，并且改变是可以遗传的，因此，将两个突变体在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，可能会长出大肠杆菌(X)的菌落，D不符合题意。

3．(·高考江苏卷)下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是( )
A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异C．弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种D．多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
解析：选C。

基因重组是生物变异的来源之一，可能会导致生物性状变异，A错误；因为密码子具有简并性以及基因的显隐性等，所以基因突变不一定导致生物性状发生改变，B错误；弱小且高度不育的单倍体植株经加倍处理后，其染色体数目加倍而成为可育的植株，
可用于育种，C正确；多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数不变，D错误。

本部分多以选择题形式直接考查三种可遗传变异的类型及特点。

以非选择题形式考查三类变异的产生原因、特点、与遗传规律综合分析、育种方式及相关实验分析，一般难度不大。

一、考查生命观念
1．下列有关变异的叙述，错误的是( )
A．一个基因中增加了若干对脱氧核苷酸属于基因突变
B．非同源染色体之间的片段互换属于染色体变异
C．基因重组只能发生在同种生物相互杂交的过程中
D．发生在玉米花药中的变异比发生在根尖中的更容易遗传给后代
解析：选C。

一个基因中发生碱基对的增添、缺失和替换，属于基因突变，A正确；非同源染色体之间的片段互换属于染色体结构变异中的易位，B正确；基因重组也可以发生在不同物种之间，如基因工程利用的原理是基因重组，它实现了不同物种之间的基因重组，C 错误；发生在玉米花药中的变异能遗传给后代，发生在体细胞中的变异一般不能遗传给后代，D正确。

2．下图表示新品种(或新物种)的不同育种方法，下列分析错误的是( )
A．①②③过程的育种方法能产生新的基因型，⑥过程的育种方法能产生新的基因
B．④⑤过程的育种和⑦过程的育种原理相同，均利用了染色体变异的原理
C．②③过程自交的目的不同，后者是筛选符合生产要求的纯合子
D．图中A、B、C、D、E、F体细胞中的染色体数相等，通过⑦过程产生的新物种的染色体数是B的两倍
解析：选D。

①②③过程的育种方法为杂交育种，能产生新的基因型，⑥过程是诱变育种，原理是基因突变，能产生新的基因，A正确；④⑤过程为单倍体育种，⑦过程是多倍体育种，它们的育种原理相同，均利用了染色体变异的原理，B正确；②③过程自交的目的不同，前者是产生符合生产要求的性状，后者是筛选符合生产要求的纯合子，C正确；图中E幼苗是由花药发育而来的，为单倍体植株，体细胞中染色体数目是C品种的一半，D错误。

育种方式及原理辨析
(1)诱变育种原理
(2)单倍体育种与杂交育种的关系
(3)多倍体育种的原理分析
二、考查科学思维
3．(2020·山东省高三等级考模拟)果蝇的性别决定方式是XY 型，性染色体数目异常会影响果蝇的性别特征甚至使果蝇死亡，如：性染色体组成XO的个体为雄性，XXX、OY的个体胚胎致死。

果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制。

某同学发现一只异常果蝇，该果蝇左半侧表现为白眼雄性，右半侧表现为红眼雌性。

若产生该果蝇的受精卵染色体组成正常，且第一次分裂形成的两个细胞核中只有一个细胞核发生变异，则该受精卵的基因型及变异细胞核产生的原因可能是( )
A．X R X r；含基因R的X染色体丢失
B．X r X r；含基因r的X染色体丢失
C．X R X r；含基因r的X染色体结构变异
D．X R X R；含基因R的X染色体结构变异
答案：A
二、考查科学思维
4．(不定项)(·济宁高三统考)下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是( )
A．朱红眼基因ca、辰砂眼基因v为一对非等位基因
B．在减数分裂四分体时期，基因cb与基因w互换实现了基因重组
C．常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换一定导致基因突变
D．在减数第二次分裂后期，基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极
解析：选AD。

因为朱红眼基因ca位于常染色体上，辰砂眼基因v位于X染色体上，二者不位于一对同源染色体上，故属于非等位基因，A正确；基因cb位于常染色体上，而基因w位于X染色体上，二者不是同源染色体，因此在减数分裂四分体时期不能发生互换，B错误；常染色体DNA上碱基对的增添、缺失和替换不一定导
致基因突变，如果碱基对改变的位置位于非编码区或基因间区，则一般不会导致基因突变，C错误；图示中的常染色体和X染色体属于非同源染色体，由于减数第一次分裂过程中非同源染色体可以自由组合，因此二者可以出现在同一极，进入同一个细胞中，该细胞在减数第二次分裂后期，着丝点分裂姐妹染色单体分离，分别移向两极，则位于其上的基因也随之移向两极，故基因ca、cb、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。

5．(不定项)某开红花豌豆植株的一条染色体发生片段缺失且多了一条染色体，研究发现无正常染色体的花粉不育(无活性)，在减数分裂时，三条染色体可以随机两两联会并正常分离，剩余的一条随机移向细胞一极，基因B控制红花性状，基因b控制白花性状，如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．用光学显微镜可观察到该植株根尖分生区细胞中三条染色体联会的情况
B．该植株减数分裂能产生BB、Bb、B、b四种雄配子且比例为1∶1∶1∶1
C．该植株为父本，正常植株为母本，则杂交后代中有2/5含缺失染色体
D．如果该植株自交，其后代的性状表现一般是红花∶白花＝29∶1
解析：选CD。

植物根尖分生区细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中染色体不会发生联会，A错误；根据题干信息“在减数分裂时，三条染色体可以随机两两联会并正常分离，剩余的一条随机移向细胞一极”可知，该基因型为BBb的植株减数分裂产生的配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b＝1∶2∶2∶1，又根据“无正常染色体的花粉不育(无活性)”，故雄配子的种类及比例为BB∶Bb∶B∶b＝1∶2∶1∶1，B错误；该植株为父本，其产生雄配子的种类及比例为BB∶Bb∶B∶b＝1∶2∶1∶1，正常植株为母本，其产生的正常雌配子与雄配子BB结合形成的子代一定含有缺失染色体，与雄配子Bb结合形成的子代含有缺失染色体的概率为1/2，故杂交后代中有2/5含缺失染色体，C正确；如果该植株自交，雌配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b＝1∶2∶2∶1，雄配子种类及比例为BB∶Bb∶B∶b＝1∶2∶1∶1，后代开白花的植株所占比例为(1/6)×(1/5)＝1/30，所以后代的性状表现一般是红花∶白花＝29∶1，D正确。

三、考查科学探究
6．已知豌豆(2n＝14)的花色受两对独立遗传的基因控制，红色(A)对白色(a)为完全显性，B基因可淡化花色，两个B基因可将红色淡化为白色，一个B基因可将红色淡化为粉红色。

(1)豌豆中粉红花植株的基因型有________种，基因型为AABb 的植株的自交后代________(填“能”或“不能”)出现白花植株。

(2)若纯合红花植株与白花植株(aaBB)杂交，子代中出现一株白
花植株，科研人员对其成因作出了三个假设。

假设一：丢失一条染色体所致。

假设二：两对基因中的一个基因发生了基因突变所致。

假设三：A、a，B、b以外的另一对基因中的一个基因发生显性突变所致(三对基因独立遗传)。

①确定假设一是否正确的简便方法是_____________________________________。

②若假设二成立，则发生突变的基因可能是________基因。

③若变异来源为基因突变，某同学欲设计实验确定该突变来源为假设二还是假设三，请写出最简便的实验方案及预期结果。

实验方案：________________________________。

预期结果：若子代______________________________，则假设二成立；
若子代______________________________，则假设三成立。

解析：(1)根据题述可知表现型和基因型的对应关系为：
2种。

基因型为AABb的植株自交，后代的基因型为AABB(白色)、AABb(粉红色)、AAbb(红色)，故AABb植株的自交后代能出现白花植株。

(2)纯合红花植株的基因型为AAbb，其与白花植株(aaBB)杂交，子代的基因型应为AaBb(粉红色)。

但子代中出现一株白花植株，科研人员对其成因作出了三种假设。

假设一：丢失一条染色体所致；假设二：
两对基因中的一个基因发生了基因突变所致。

假设三：A、a，B、b 以外的另一对基因中的一个基因发生显性突变所致。

①要判断是否是丢失一条染色体所致，可采用显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞中染色体条数是否为13条。

②若假设二成立，推断发生突变的基因可能是A(突变为a)或b(突变为B)。

③若变异来源是基因突变，为了确定该变异来源为假设二还是假设三，可让该白花突变植株自交，观察子代花色，若两对基因中的一个基因发生了基因突变，则该白花植株自交后代不会发生性状分离，自交后代全为白花；若自交后代出现红花和粉红花个体，则假设三成立。

答案：(1)2 能
(2)①显微镜下观察处于有丝分裂中期的细胞中染色体条数是否为13条②A或b ③让该白花突变植株自交，观察子代花色全为白花出现红花、粉红花个体
微专题2 生物的进化
1．生物有共同祖先的证据
(1)
(2)
(3)
(4)
2．现代生物进化理论
3．现代生物进化理论要点分析
1．(2018·高考江苏卷)下列关于生物进化的叙述，正确的是( )
A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例
B．有害突变不能成为生物进化的原材料
C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种
D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
解析：选A。

群体中近亲个体基因相似度高，近亲繁殖会提高纯合体的比例，A项正确；基因突变中的有害和有利突变都能为生物进化提供原材料，B项错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，C项错误；基因频率保持不变的一个前提是群体足够大，一个随机交配小群体的基因频率在各代不一定保持不变，D项错误。

2．(2017·高考江苏卷)下列关于生物进化的叙述，错误的是( )
A．某物种仅存一个种群，该种群中每个个体均含有这个物种的全部基因
B．虽然亚洲与澳洲之间存在地理隔离，但两洲人之间并没有生殖隔离
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．古老地层中都是简单生物的化石，而新近地层中含有复杂生物的化石
解析：选A。

种群中所有个体所含有的基因才是这个物种的全部基因，A项错误；各大洲人之间并没有生殖隔离，B项正确；无论是自然选择还是人工选择作用，都可使种群基因频率发生定向改变，C 项正确；越古老的地层中的化石所代表的生物结构越简单，在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，说明生物是由
简单到复杂进化的，D项正确。

3．(·高考天津卷)囊鼠的体毛深色(D)对浅色(d)为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。

调查不同区域囊鼠深色表现型频率，检测并计算基因频率，结果如图。

下列叙述错误的是( )
A．深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择影响B．与浅色岩P区相比，深色熔岩床区囊鼠的杂合体频率低
C．浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd
D．与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高解析：选B。

在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，深色囊鼠与浅色囊鼠在不同区域的分布现状受自然选择的影响，A项正确；在浅色岩P区，D 基因的频率为0.1，则d基因的频率为0.9，深色表现型频率为0.18，则浅色表现型频率为0.82，设杂合体频率为x，那么1/2x＋0.82＝0.9，可算出x＝0.16，同理，在深色熔岩床区，D基因的频率为0.7，则d基因的频率为0.3，深色表现型频率为0.95，则浅色表现型频率为0.05，可算出杂合体频率为0.50，B项错误；已知浅色岩Q区D基因的频率为0.3，若该区深色囊鼠的基因型均为Dd，则D
基因的频率为0.25，不足0.3，故浅色岩Q区的深色囊鼠的基因型为DD、Dd，C项正确；浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率为0.82，浅色岩Q区囊鼠的隐性纯合体频率为1－0.50＝0.50，即与浅色岩Q区相比，浅色岩P区囊鼠的隐性纯合体频率高，D项正确。

生物进化是生物学的一个组成部位。

多以选择题的形式呈现，考查学生的生命观念居多，考题相对较为简单，有时与生态或遗传类知识综合考查。

一、考查生命观念
1．下列关于分子生物学证据的说法，错误的是( )
A．人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为2.4%、5.3%，说明人与猩猩的亲缘关系较近
B．人与黑猩猩、类人猿基因组的差异分别只有3%、1%，说明人与黑猩猩的亲缘关系较远
C．人的细胞色素c氨基酸序列与猕猴、狗、酵母菌的差异个数分别是1、11、44，说明不同生物亲缘关系的远近不同
D．从分子水平上能够直接证明生物有共同的祖先
答案：D
2．根据现代生物进化理论，下列叙述不正确的是( )
A．自由交配是保持种群基因频率不变的充分条件
B．自然选择直接对生物个体的表现型进行选择
C．新物种的产生不一定都要经过地理隔离
D．“精明的捕食者策略”有利于保持生物多样性
解析：选A。

自由交配只是保持种群基因频率不变的条件之一，要保持种群基因频率不变，还需要其他条件，如种群足够大、没有迁入和迁出等，A错误；自然选择直接对生物个体的表现型进行选择，B正确；新物种的产生不一定都需要经过地理隔离，C正确；捕食者捕食的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到促进被捕食者种群发展的作用，此外，捕食者一般不能将所有的被捕食者都吃掉，否则自己也无法生存，因而，“精明的捕食者策略”有利于保持生物多样性，D正确。

3．海豚与鲨鱼分别属于哺乳纲和鱼纲，二者体型和运动器官的外观具有许多相似之处。

下列有关进化的叙述，不正确的是( ) A．自然选择使海豚和鲨鱼适应水生环境的基因频率定向提高
B．海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差异
C．海豚具有与鲨鱼外观相似的体型和运动器官，是对水生环境的适应
D．相同的环境因素诱导两者控制体型和运动器官的基因发生定向突变
解析：选D。

自然选择作用能使海豚和鲨鱼种群适应水生环境的基因频率发生定向改变，A项正确；海豚为哺乳动物，鲨鱼为鱼类，亲缘关系越近，其基因库的差异越小，故海豚与其他哺乳动物的基因库差异小于海豚与鱼类基因库的差异，B项正确；水生环境起选择作
用，选择的结果是海豚和鲨鱼具有外观相似的体型与运动器官，使之适应水生生活，C项正确；基因突变是不定向的，相同的环境因素起选择作用，而不是诱导控制体型和运动器官的基因发生定向突变，D 项错误。

二、考查科学思维
4．(不定项)某自由交配的桦尺蠖种群在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ几个时间段都经历多次繁殖过程，定期随机抽取100个个体，统计基因型为BB、bb的个体数量变化曲线如图所示。

下列相关叙述正确的是( )
A．在Ⅰ段内B、b的基因频率发生剧变，不一定有新物种形成B．在Ⅱ、Ⅳ段内基因型为Bb的个体数量均为40个，说明种群没有发生进化
C．在Ⅲ、Ⅴ段内环境的选择作用不同，Ⅴ段内环境变化，基因型为bb的个体适应性减弱
D．在Ⅲ、Ⅴ段内基因频率的剧变，是因为分别发生了隐性突变和显性突变
解析：选AC。

在Ⅰ段内开始时，B的基因频率＝30%＋(1/2)×(1－30%－30%)＝50%，b的基因频率也为50%；Ⅰ段末时，B的基因频率＝50%＋(1/2)×(1－10%－50%)＝70%，b的基因频率为
30%。

由此可知，在Ⅰ段内种群的基因频率发生了较大的变化，导致生物发生了进化，但不一定有新物种形成，A正确。

在Ⅱ、Ⅳ段内基因型为Bb的个体数量均为40个，但是在Ⅱ段内，B的基因频率为70%，b的基因频率为30%；在Ⅳ段内B的基因频率＝10%＋(1/2)×(1－10%－50%)＝30%，而b的基因频率为70%，种群的基因频率发生了变化，种群发生了进化，B错误。

由题图可知，在Ⅲ、Ⅴ段，BB和bb基因型频率变化趋势不同，B、b的基因频率的变化趋势也不同，说明环境的选择作用也不同；Ⅴ段内环境变化，基因型为bb的个体适应性减弱，b的基因频率变小，C正确。

在Ⅲ、Ⅴ段内基因频率的剧变，是因为自然选择对不同表现型的个体的选择作用不同，而非发生了隐性突变和显性突变，D错误。

4．(·湖南长郡中学高三联考)假设某一地区白化病的致病基因频率为a，红绿色盲的致病基因频率为b，抗维生素D佝偻病的致病基因频率为c。

下列相关叙述不正确的是( )
A．该地区正常个体中白化病致病基因携带者所占的比例为2a/(1＋a)
B．该地区男性个体中患红绿色盲的个体所占的比例为b2
C．该地区女性个体中不患抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为(1－c)2
D．该地区女性个体中同时患红绿色盲和抗维生素D佝偻病的个体所占的比例为b2(2c－c2)
解析：选B。

已知白化病为常染色体隐性遗传病，致病基因频率。