資源簡介

第2課時　染色體變異
課標要求　舉例說明染色體結構和數目的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
考點一　染色體結構變異
1．染色體變異
(1)概念：生物體的體細胞或生殖細胞內染色體________或________的變化。
(2)類型：染色體________的變異和染色體________的變異。
2．染色體結構的變異
(1)染色體結構變異的原因：受各種因素影響(如：各種射線、代謝失調等)，染色體的______以及斷裂后片段________的重新連接。
(2)染色體結構變異的類型
類型 圖像 聯會異常 實例
果蠅缺刻翅、貓叫綜合征
果蠅棒狀眼
果蠅花斑眼、人類慢性粒細胞白血病
果蠅卷翅、人類9號染色體長臂倒位可導致習慣性流產
拓展延伸　(1)染色體間的易位可分為單向易位和相互易位。前者指一條染色體的某一片段轉移到了另一條染色體上，而后者則指兩條染色體間相互交換了片段，較為常見。如圖為兩種易位發生后在四分體時期的染色體聯會情況：
①單向易位
②相互易位(平衡易位)
(2)倒位染色體的細胞學鑒定
(3)染色體結構變異的結果：染色體結構的改變，會使排列在染色體上的基因數目或排列順序發生改變，導致性狀的變異。
(4)染色體結構變異對生物性狀的影響：大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。
1.如圖1表示果蠅某細胞內的相關染色體行為，1、2代表兩條未發生變異的染色體，3、4代表兩條正在發生變異的染色體，圖中字母表示染色體上的不同片段。
(1)正常情況下，1與2是非同源染色體，圖1中A中發生堿基的增添、缺失或替換________(填“一定”或“不一定”)屬于基因突變。
(2) 請將圖示2聯會過程補充完整。
2.在細胞分裂過程中，末端缺失的染色體因失去端粒而不穩定，其姐妹染色單體可能會連接在一起，著絲粒分裂后細胞向兩極移動時出現“染色體橋”結構，如圖所示。基因型為Aa的雄性蝗蟲進行減數分裂時，其中一個次級精母細胞出現“染色體橋”并在兩著絲粒間任一位置發生斷裂，形成的兩條子染色體移到細胞兩極。不考慮其他變異，則該次級精母細胞產生的精細胞的基因組成可能有________________________________________________(若細胞中不含A或a基因則用“O”表示) 。
1.貓叫綜合征是5號染色體短臂斷裂缺失所致。現有某表型正常的女性個體，其斷裂的5號染色體片段與8號染色體連接，減數分裂過程中兩對染色體發生如下圖所示的現象。據圖分析，下列相關敘述不正確的是(　　)
A．該個體的變異一般不會導致基因數量減少
B．圖中所示的四條染色體發生了異常聯會
C．若染色體隨機兩兩分離(不考慮互換)，該個體可能產生4種卵細胞
D．若該個體與正常男性婚配，妊娠期間應盡早對胎兒進行染色體篩查
2．(多選)某精原細胞中m、n為一對同源染色體，其中m為正常染色體，A～E表示基因。該對同源染色體聯會后發生的特殊過程如圖所示，其中染色體橋分裂時隨機斷裂，后續的分裂過程正常進行。下列有關敘述正確的是(　　)
A．圖中的染色體橋結構可能出現在減數分裂Ⅰ中期，但一般不會出現在減數分裂Ⅱ中期
B．最后產生的精細胞中的染色體可能存在倒位、缺失等結構變異
C．該經減數分裂產生含異常染色體的精子占3/4
D．丟失的片段會被精原細胞中的多種水解酶最終分解為6種小分子有機物
歸納總結　(1)染色體結構變異和基因突變的比較
項目 染色體結構變異 基因突變
本質 染色體片段的缺失、重復、易位或倒位 堿基的替換、增添或缺失
對象 基因 堿基
變異水平 細胞水平 分子水平
光鏡檢測 可見 不可見
變異結果 基因數目或排列順序改變 堿基的排列順序改變，基因的數目、位置不變
(2)染色體易位與互換的比較
項目 染色體易位 互換
圖解
區別 位置 發生于非同源染色體之間 發生于同源染色體的非姐妹染色單體之間
原理 屬于染色體結構變異 屬于基因重組
考點二　染色體數目的變異
1．染色體數目變異的類型
(1)細胞內________________________的增加或減少。
(2)細胞內染色體數目以________________________________成倍地增加或成套地減少。
2．染色體組
(1)如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為：________________。
(2)組成特點
①形態上：細胞中的________________________，在形態上各不相同。
②功能上：控制生物生長、發育、遺傳和變異的________________，在功能上各不相同。
(3)染色體組數目的判定
①根據染色體形態判定：細胞內形態相同的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。
②根據基因型判定：在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因(包括同一字母的大、小寫)出現幾次，則含有幾個染色體組。
3．單倍體、二倍體和多倍體
項目 單倍體 二倍體 多倍體
概念 體細胞中染色體數目與本物種 染色體數目相同的個體 體細胞中含有兩個___________的個體 體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體
發育起點 受精卵(通常是) 受精卵(通常是)
植株特點 ①植株弱小； ②高度不育 正常可育 ①莖稈粗壯； ②葉片、果實和種子較大； ③營養物質含量豐富
體細胞染色體組數 2
舉例 蜜蜂的雄蜂 幾乎全部的動物和過半數的高等植物 香蕉(三倍體)；馬鈴薯(四倍體)；八倍體小黑麥
源于P88“相關信息”
(1)被子植物中，約有33%的物種是__________。例如，普通小麥、棉、煙草、菊、水仙等都是多倍體。
(2)秋水仙素(C22H25O6N)是從________科植物秋水仙的種子和球莖中提取出來的一種__________。它是白色或淡黃色的粉末或針狀結晶，有劇毒，使用時應當特別注意。
4．低溫誘導植物細胞染色體數目的變化
(1)實驗原理
用低溫處理植物的__________________細胞，能夠__________________的形成，以致影響細胞__________________中染色體被拉向兩極，導致細胞不能__________________________，植物細胞的染色體數目發生變化。
(2)實驗步驟
(3)實驗現象：視野中既有正常的二倍體細胞，也有染色體數目發生改變的細胞。
歸納總結　實驗中的試劑及其作用
試劑 使用方法 作用
卡諾氏液 將根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1 h 固定細胞形態
體積分數為95%的酒精 沖洗用卡諾氏液處理過的根尖 洗去卡諾氏液
質量分數為15%的鹽酸 與體積分數為95%的酒精等體積混合，作為解離液 解離根尖細胞
清水 浸泡解離后的根尖細胞約10 min 漂洗根尖，去除解離液
甲紫溶液 把漂洗干凈的根尖放進盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min 使染色體著色
下圖中甲是某二倍體生物體細胞染色體模式圖，乙、丙、丁是發生變異后的不同個體的體細胞中的染色體組成模式圖。據圖回答下列問題：
(1)請據上圖辨析屬于三體、三倍體、單體和單倍體的分別是哪一個？
_______________________________________________________________________________
(2)同源四倍體(基因型為AAaa)產生配子時染色體以圖示的情況排列在赤道板的兩側，從而形成不同基因型的配子。
根據上述推導過程，請思考回答下列問題：
①若同源四倍體的基因型為Aaaa，則產生的配子類型及比例：____________。
②若同源四倍體的基因型為AAAa，則產生的配子類型及比例：____________。
③若同源四倍體的基因型為AAaa，則產生的配子類型及比例：________________。
(3)若三體為XXY的雄性果蠅，三條性染色體任意兩條聯會概率相等，則XXY個體產生的配子及比例為多少？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．某大豆突變株表現為黃葉，其基因組成為rr。為進行R/r基因的染色體定位，用該突變株作父本，與不同的三體(2n＋1)綠葉純合子植株雜交，選擇F1中的三體與黃葉植株雜交得F2，下表為部分研究結果。下列敘述錯誤的是(　　)
母本 F2表型及數量
黃葉 綠葉
9 三體 21 110
10 三體 115 120
A.F1中三體的概率是1/2
B．可用顯微觀察法初步鑒定三體
C．突變株基因r位于10號染色體上
D．三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR
4．下列關于單倍體、二倍體和多倍體的敘述，不正確的是(　　)
A．二倍體生物一定是由受精卵直接發育而來的
B．單倍體生物體細胞中不一定只含有一個染色體組
C．采用花藥離體培養的方法得到的個體是單倍體
D．三倍體無子西瓜體細胞含有三個染色體組
5．下列有關“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”實驗的敘述，正確的是(　　)
A．低溫會抑制紡錘體的形成
B．甲紫溶液的作用是固定和染色
C．固定和解離后都是用體積分數為95%的酒精漂洗
D．在高倍鏡下可以觀察到二倍體細胞變為四倍體的過程
考點三　生物染色體數目變異在育種上的應用
1．多倍體育種
(1)原理：________________。
(2)方法：用________________或低溫處理。
(3)處理材料：萌發的種子或幼苗。
(4)過程
(5)實例：三倍體無子西瓜
①兩次傳粉
②用秋水仙素處理幼苗后，分生組織分裂產生的莖、葉、花染色體數目________，而未經處理部分(如根部細胞)的染色體數________。
③三倍體西瓜無子的原因：三倍體西瓜在減數分裂過程中，由于染色體聯會紊亂，不能產生正常配子。
2．單倍體育種
(1)原理：________________。
(2)過程
(3)優點：____________________，所得個體均為________。
(4)缺點：技術復雜。
如圖所示，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑥表示培育水稻新品種的過程。請思考回答下列問題：
(1)圖中哪種途徑為單倍體育種？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)圖中哪一標號處需用秋水仙素處理？應如何處理？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)④⑥的育種原理分別是什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(4)AaBb植株和AAaaBBbb植株是同一物種嗎？為什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(5)若AAaaBBbb在產配子時同源染色體兩兩配對，兩兩分離，則其產生AaBb配子的概率為多少？寫出計算思路。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
6．人類目前所食用的香蕉均來自三倍體香蕉植株，如圖所示是三倍體香蕉的培育過程。下列相關敘述正確的是(　　)
A．無子香蕉的培育過程主要運用了基因重組的原理
B．圖中染色體數目加倍的主要原因是有絲分裂前期紡錘體不能形成
C．二倍體與四倍體雜交能產生三倍體，它們之間不存在生殖隔離
D．若圖中無子香蕉的基因型均為Aaa，則有子香蕉的基因型可以是AAaa
7．(2023·江蘇南通高三模擬)在自然條件下，二倍體植物(2n＝4)形成四倍體植物的過程如圖所示。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．減數分裂失敗可能發生在減數分裂Ⅱ
B．二倍體植物與四倍體植物應屬于不同的物種
C．圖示四倍體植物的形成并未經長期的地理隔離過程
D．若要測定圖示四倍體植物的基因組DNA序列，則需測4條染色體上的DNA
1．(2022·湖南，9)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化＝1∶1∶1∶1。該個體最可能發生了下列哪種染色體結構變異(　　)
2．(2020·全國Ⅱ，4)關于高等植物細胞中染色體組的敘述，錯誤的是(　　)
A．二倍體植物的配子只含有一個染色體組
B．每個染色體組中的染色體均為非同源染色體
C．每個染色體組中都含有常染色體和性染色體
D．每個染色體組中各染色體DNA的堿基序列不同
3．(2020·天津，7)一個基因型為DdTt的精原細胞產生了四個精細胞，其基因與染色體的位置關系見下圖。導致該結果最可能的原因是(　　)
A．基因突變
B．同源染色體非姐妹染色單體間發生互換
C．染色體變異
D．非同源染色體自由組合
4．(2021·廣東，11)白菜型油菜(2n＝20)的種子可以榨取食用油(菜籽油)，為了培育高產新品種，科學家誘導該油菜未受精的卵細胞發育形成完整植株Bc。下列敘述錯誤的是(　　)
A．Bc成熟葉肉細胞中含有兩個染色體組
B．將Bc作為育種材料，能縮短育種年限
C．秋水仙素處理Bc的幼苗可以培育出純合植株
D．自然狀態下Bc因配子發育異常而高度不育
5．(2020·全國Ⅲ，32)普通小麥是目前世界各地栽培的重要糧食作物。普通小麥的形成包括不同物種雜交和染色體加倍過程，如圖所示(其中A、B、D分別代表不同物種的一個染色體組，每個染色體組均含7條染色體)。在此基礎上，人們又通過雜交育種培育出許多優良品種。回答下列問題：
(1)在普通小麥的形成過程中，雜種一是高度不育的，原因是___________________________。
已知普通小麥是雜種二染色體加倍形成的多倍體，普通小麥體細胞中有________條染色體。一般來說，與二倍體相比，多倍體的優點是_________________________________________
_________________________________________________________________(答出2點即可)。
(2)若要用人工方法使植物細胞染色體加倍，可采用的方法有______________(答出1點即可)。
(3)現有甲、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、乙為實驗材料設計實驗獲得抗病抗倒伏且穩定遺傳的新品種，請簡要寫出實驗思路：________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1．判斷關于染色體結構變異的敘述
(1)染色體易位不改變細胞中基因數量，對個體性狀不會產生影響(　　)
(2)染色體上某個基因的缺失屬于基因突變(　　)
(3)非同源染色體某片段移接，僅發生在減數分裂過程中(　　)
(4)基因突變與染色體結構變異都導致個體表型改變(　　)
(5)硝化細菌存在基因突變和染色體變異(　　)
2．判斷關于染色體數目變異的敘述
(1)體細胞中含有三個染色體組的生物體一定是三倍體(　　)
(2)單倍體生物的體細胞中一定只含一個染色體組(　　)
(3)體細胞中含有本物種配子染色體組的個體無法存活(　　)
(4)卡諾氏液可使組織細胞互相分離開(　　)
(5)秋水仙素抑制紡錘體的形成，使著絲粒不能分裂，染色體數目加倍(　　)
3．判斷關于育種的敘述
(1)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(　　)
(2)多倍體植株染色體組數加倍，產生的配子數加倍，有利于育種(　　)
(3)通過誘導多倍體的方法可克服遠緣雜交不育，培育出作物新類型(　　)
(4)單倍體育種中，通過花藥(或花粉)離體培養所得的植株均為純合的二倍體(　　)
4．填空默寫
(1)(必修2 P87)染色體變異的概念：_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)(必修2 P90)染色體結構的變異，在普通光學顯微鏡下________。結果：________________，會使排列在染色體上的________________________發生改變，從而導致________的改變。
(3)染色體組：是指細胞中的一組__________，在________和________上各不相同，攜帶著控制生物____________的全部遺傳信息。
(4)Aaa產生配子的類型及比例_____________________________________________________。
(5)三倍體不育的原因是__________________________________________________________。
(6)騾子不育的原因是____________________________________________________________。
(7)單倍體育種中的秋水仙素作用于________期的________植株，多倍體育種中的秋水仙素作用于________________期的________植株。
第2課時　染色體變異
考點一　歸納
1．(1)數目　結構　(2)數目　結構
2．(1)斷裂　不正常　(2)缺失　重復　易位　倒位
拓展
1．(1)不一定
(2)如圖所示
2．A、A或AA、O或a、a或aa、O
突破
1．C
2．ABC　[根據題干信息可知，該對同源染色體聯會后，兩條相鄰非姐妹染色單體丟失部分片段后，相接形成染色體橋，染色體橋在減數分裂Ⅰ時隨機斷裂，后續的分裂過程正常進行，所以圖中的染色體橋結構可能出現在減數分裂Ⅰ中期，但一般不會出現在減數分裂Ⅱ中期，A正確；該精原細胞經減數分裂形成4個精子，其中只有一個含與m染色體相同的正常染色體，其余三個均為含異常染色體的精子，即含異常染色體的精子占3/4，C正確；丟失的片段是部分染色體拼接成的，染色體是主要由蛋白質和DNA組成的復合物，所以丟失的片段完全水解產物有脫氧核糖、磷酸、四種堿基、多種氨基酸，D錯誤。]
考點二　歸納
1．(1)個別染色體　(2)一套完整的非同源染色體為基數
2．(1)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y　(2)①一套非同源染色體
②一套染色體　(3)②1　2　2　3　3
3．配子　染色體組　配子　≥1　≥3
教材隱性知識　(1)多倍體　(2)百合　植物堿
4．(1)分生組織　抑制紡錘體　有絲分裂　分裂成兩個子細胞
(2)卡諾氏液　95%　漂洗
拓展
(1)乙為單倍體，丙為單體，丁為三體，戊為三倍體。
(2)①Aa∶aa＝1∶1　②AA∶Aa＝1∶1　③AA∶Aa∶aa＝1∶4∶1　(3)X∶Y∶XY∶XX＝2∶1∶2∶1。
突破
3．C　[假設R/r基因位于某號染色體上，用該突變株(rr)作父本，與三體綠葉純合子(RRR)植株雜交，F1為1/2Rr、1/2RRr，選擇F1中的三體(RRr)與黃葉植株(rr)雜交得F2，F2為Rr∶Rrr∶RRr∶rr＝2∶2∶1∶1，即綠葉∶黃葉＝5∶1。由于該突變株與9 三體綠葉純合子植株雜交，F2中綠葉∶黃葉≈5∶1，該突變株與10 三體綠葉純合子植株雜交，F2中綠葉∶黃葉≈1∶1，所以R/r基因位于9號染色體上。F1中三體的概率是1/2，A正確，C錯誤；三體屬于染色體數目變異，可用顯微觀察法初步鑒定三體，B正確；若R/r基因位于與形成三體有關的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RRR，若R/r基因位于與形成三體無關的染色體上，則三體綠葉純合子的基因型為RR，D正確。]
4．A　[由受精卵發育而來，含有兩個染色體組的個體稱為二倍體，但是二倍體不一定都是由受精卵發育來的，比如單倍體育種中人工誘導加倍后得到的二倍體，A錯誤；單倍體生物體細胞中，含有本物種配子染色體組數，但不一定只含有一個染色體組，也可能含有多個染色體組，B正確；采用花藥離體培養的方法得到的個體與本物種配子中的染色體數目相同，都是單倍體，C正確；二倍體西瓜幼苗用秋水仙素處理后，可以得到四倍體植株，接受普通二倍體西瓜的正常花粉，形成的受精卵含有三個染色體組，由受精卵發育成的三倍體無子西瓜體細胞中含有三個染色體組，D正確。]
5．A
考點三　歸納
1．(1)染色體數目變異　(2)秋水仙素　(4)紡錘體　染色體　(5)①三倍體種子　果實　②加倍　不變
2．(1)染色體(數目)變異　(2)秋水仙素　(3)明顯縮短育種年限　純合子
拓展
(1)圖中①③⑤過程表示單倍體育種。
(2)圖中⑤處需用秋水仙素處理單倍體的幼苗，從而獲得純合子；⑥處需用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，以誘導染色體數目加倍。
(3)④的育種原理為基因突變，⑥的育種原理為染色體變異。
(4)不是同一物種。因為二倍體AaBb與四倍體AAaaBBbb雜交產生的子代為不育的三倍體，因此二者是不同的物種。
(5)植株AAaaBBbb減數分裂產生的配子基因型及比例為(AA∶Aa∶aa)(BB∶Bb∶bb)＝(1∶4∶1)(1∶4∶1)，則產生AaBb配子的概率＝2/3×2/3＝4/9。
突破
6．B
7．D　[根據題意和圖示分析可知，二倍體植株減數分裂失敗形成的異常配子中含有2個染色體組，自花傳粉形成的受精卵中含有4個染色體組，發育形成四倍體。減數分裂失敗既可以發生在減數分裂Ⅰ也可以發生在減數分裂Ⅱ，A正確；二倍體植物與四倍體植物雜交后代為三倍體，三倍體減數分裂時同源染色體聯會紊亂，不能形成可育的配子，二者之間存在生殖隔離，所以屬于不同的物種，B正確；圖示四倍體植物的形成并未經長期的地理隔離過程，C正確；測定四倍體植物基因組的全部DNA序列時只需測定2條染色體上的DNA，D錯誤。]
重溫高考　真題演練
1．C　[分析題意可知，大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上，兩對等位基因為連鎖關系，正常情況下，測交結果只能出現兩種表型，但題干中某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化＝1∶1∶1∶1，類似于基因自由組合定律的結果，推測該個體可產生四種數目相等的配子，且控制兩對性狀的基因遵循自由組合定律，即兩對等位基因被易位到兩條非同源染色體上，C正確。]
2．C
3．B　[一個基因型為DdTt的精原細胞產生了四個精細胞，四個精細胞的基因型分別是DT、Dt、dT、dt，說明在減數分裂Ⅰ前期，同源染色體的非姐妹染色單體間發生了互換，B項符合題意；若一個基因發生突變，則一個精原細胞產生的四個精細胞，有三種類型，A項不符合題意；圖中沒有發生染色體變異，C項不符合題意；若不發生基因突變以及同源染色體非姐妹染色單體的互換，則非同源染色體自由組合，一個精原細胞產生的四個精細胞，有兩種類型，D項不符合題意。]
4．A　[白菜型油菜屬于二倍體生物，體細胞中含有兩個染色體組，而Bc是通過未受精的卵細胞發育而來的單倍體植株，其成熟葉肉細胞中含有一個染色體組，A錯誤；Bc是通過未受精的卵細胞發育而來的單倍體植株，秋水仙素處理Bc的幼苗可以培育出純合植株，此種方法為單倍體育種，能縮短育種年限，B、C正確；自然狀態下，Bc只含有一個染色體組，細胞中無同源染色體，減數分裂不能形成正常配子，而高度不育，D正確。]
5．(1)無同源染色體，不能進行正常的減數分裂　42　營養物質含量高、莖稈粗壯　(2)秋水仙素處理　(3)甲、乙兩個品種雜交，F1自交，選取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不發生性狀分離的植株
五分鐘　查落實
1．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　
2．(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　
3．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　
4．(1)生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數目或結構的變化，稱為染色體變異　(2)可見　染色體結構的改變　基因的數目或排列順序　性狀　(3)非同源染色體　形態　功能　生長發育　(4)Aa∶a∶A∶aa＝2∶2∶1∶1　(5)三倍體個體在進行減數分裂時染色體聯會紊亂，不能形成可育的配子　(6)騾子細胞內無同源染色體，不能進行正常的減數分裂　(7)幼苗　單倍體　萌發的種子或幼苗　正常第七單元　生物的變異和進化
第1課時　基因突變與基因重組
課標要求　1.概述堿基的替換、增添或缺失會引發基因中堿基序列的改變。2.闡明基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質及相應的細胞功能發生變化，甚至帶來致命的后果。3.描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導致細胞分裂失控，甚至發生癌變。
考點一　基因突變
1．變異類型的概述
2．基因突變
(1)實例分析：鐮狀細胞貧血
①患者貧血的直接原因是________________異常，根本原因是發生了__________________，堿基對由替換成。
②用光學顯微鏡能否觀察到紅細胞形狀的變化？________(填“能”或“不能”)。理由是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)概念：DNA分子中發生________________________，而引起的______________________的改變，叫作基因突變。
(3)時間：可發生在生物個體發育的任何時期，但主要發生在________________過程中，如：真核生物——主要發生在_________________________________________________________。
(4)誘發基因突變的外來因素(連線)
(5)突變特點
①________：在生物界是普遍存在的。
②隨機性：時間上——可以發生在生物個體發育的________________；部位上——可以發生在細胞內________________________上，以及同一個DNA分子的________________。
③低頻性：自然狀態下，突變頻率很低。
④不定向性：一個基因可以發生不同的突變，產生一個以上的________________。
⑤遺傳性：若發生在配子中，將__________________________________。若發生在體細胞中，一般____________________，但有些植物可通過________________遺傳。
(6)意義：①產生________的途徑；②生物變異的________________；③為生物的進化提供了豐富的原材料。
(7)應用：________育種
①定義：利用物理因素(如紫外線、X射線等)或化學因素(如亞硝酸鹽等)處理生物，使生物發生基因突變，可以________突變率，創造人類需要的________________。
②實例：用輻射方法處理大豆，選育出含油量高的大豆品種。
③過程
④優點：可以提高________，在較短時間內獲得__________________；__________________。
⑤缺點：________________往往不多，需要處理________________。
3．基因突變與生物性狀的關系
(1)基因突變對氨基酸序列的影響
堿基對 影響范圍 對氨基酸序列的影響
替換 只改變1個氨基酸的種類或不改變 替換的結果也可能使肽鏈____________
增添 大 插入位置 不影響，影響插入位置 的序列 ①增添或缺失的位置越 ，對肽鏈的影響越大；②增添或缺失的堿基數是 ，則一般僅影響個別氨基酸
缺失 大 缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列
(2)基因突變可改變生物性狀的4大原因
①導致肽鏈不能合成。
②肽鏈延長(終止密碼子推后)。
③肽鏈縮短(終止密碼子提前)。
④肽鏈中氨基酸種類改變。
(3)基因突變未引起生物性狀改變的4大原因
①突變部位：基因的非編碼區或編碼區的內含子。
②密碼子簡并性。
③隱性突變：例如AA中其中一個A→a，此時性狀也不改變。
④有些突變改變了蛋白質中個別位置的氨基酸，但該蛋白質的功能不變。
4．細胞的癌變
(1)實例：結腸癌發生的示意圖
(2)原因：人和動物細胞中的DNA上本來就存在與癌變相關的基因：原癌基因和抑癌基因。
①一般來說，原癌基因表達的蛋白質是________________________所必需的，這類基因一旦突變或過量表達而導致________________________________，就可能引起細胞癌變。
②抑癌基因表達的蛋白質能__________________________________________，這類基因一旦突變而導致相應蛋白質活性________________________________，也可能引起細胞癌變。
提醒　a．原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個基因；b.不是只有癌細胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常細胞中的DNA上也存在原癌基因和抑癌基因；c.原癌基因和抑癌基因共同對細胞的生長和增殖起調節作用；d.并不是一個基因發生突變就會引發細胞癌變。
(3)癌細胞的特征
能夠________增殖，________________發生顯著變化，細胞膜上的________________等物質減少，細胞之間的________顯著降低，容易在體內分散和轉移，等等。
據圖分析基因突變相關問題：
(1)①②③分別表示引起基因突變的什么因素？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)為什么在細胞分裂前的間期易發生基因突變？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)基因突變一定產生等位基因嗎？為什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1．科學家研究發現突變型棒眼果蠅的出現與常染色體上的兩個基因發生突變有關，突變情況如下表所示。已知賴氨酸的密碼子為AAA、AAG，谷氨酰胺的密碼子為CAA、CAG。將突變型棒眼果蠅與野生型圓眼果蠅雜交，F1均為圓眼果蠅，F1雌雄交配，測得F2中圓眼果蠅有450只，棒眼果蠅有30只。下列敘述正確的是(　　)
突變基因 Ⅰ Ⅱ
蛋白質變化 某個位點的賴氨酸替換為谷氨酰胺 多肽鏈長度比野生型果蠅的長
A.突變基因Ⅰ的模板鏈中所發生的堿基變化為A→C
B．導致Ⅱ中蛋白質變化的原因可能是突變基因Ⅱ的終止密碼子延后出現
C．控制眼形的基因Ⅰ、Ⅱ中的一個基因發生突變對性狀無影響
D．F2圓眼果蠅中純合子所占的比例為3/16
2．我國利用航天技術在生物育種上取得了豐碩成果。下列關于太空育種的說法，正確的是(　　)
A．太空育種是利用太空的強輻射、微重力等因素誘導基因發生重組
B．太空育種可以有針對性地提高有利變異的頻率
C．在太空遨游過程中種子若產生新的基因，則代表形成了新的物種
D．航天器搭載的通常是萌發的種子，原因是萌發的種子有絲分裂旺盛
考點二　基因重組
1．范圍：主要是________生物的________生殖過程中。
2．實質：________________________的重新組合。
3．類型
(1)自由組合型：減數分裂Ⅰ的后期，位于__________________________隨非同源染色體的________________而發生重組(如下圖)。
(2)交換型：在減數分裂過程中的四分體時期(減數分裂Ⅰ前期)，位于同源染色體上的________基因有時會隨著____________________之間的互換而發生交換，導致同源染色體上的非等位基因重組(如下圖)。
(3)基因工程重組型：目的基因經________導入受體細胞，導致受體細胞中基因發生重組(如下圖)。
(4)肺炎鏈球菌轉化型：R型細菌轉化為S型細菌。
4．結果：產生________________，導致________________出現。
5．意義及應用
如圖a、b為某二倍體生物細胞分裂不同時期的細胞圖像。請分析回答下列問題：
(1)圖a細胞處于什么時期？細胞中的1、2號染色體發生了什么變異？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(2)圖b細胞處于什么時期？該細胞名稱是什么？在該時期細胞中可發生哪種變異？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
(3)二倍體生物同源染色體的非姐妹染色單體間一定能發生互換嗎？為什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．基因型為AaBb(兩對基因獨立遺傳)的某二倍體生物有以下幾種細胞分裂圖像，下列說法正確的是(　　)
A．圖甲中基因a最可能來源于染色體的互換
B．圖乙中基因a不可能來源于基因突變
C．丙細胞產生的子細胞發生的變異屬于染色體結構變異
D．圖丁中基因a的出現最可能與基因重組有關
歸納總結　判斷基因重組和基因突變的方法
4.基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內某精原細胞減數分裂時同源染色體變化示意圖如下。下列敘述正確的是(　　)
A．三對等位基因的分離均發生在次級精母細胞中
B．該細胞能產生AbD、ABD、abd、aBd四種精子
C．B(b)與D(d)之間發生重組，遵循基因自由組合定律
D．非姐妹染色單體發生互換導致了染色體結構變異
1．(2021·天津，8)某患者被初步診斷患有SC單基因遺傳病，該基因位于常染色體上。調查其家系發現，患者雙親各有一個SC基因發生單堿基替換突變，且突變位于該基因的不同位點。調查結果見下表。
個體 母親 父親 姐姐 患者
表型 正常 正常 正常 患病
SC基因測序結果 [605G/A] [731A/G] [605G/G]；[731A/A]
注：測序結果只給出基因一條鏈(編碼鏈)的堿基序列，[605G/A]表示兩條同源染色體上SC基因編碼鏈的第605位堿基分別為G和A。其他類似。
若患者的姐姐兩條同源染色體上SC基因編碼鏈的第605和731位堿基可表示為下圖，根據調查結果，推斷該患者相應位點的堿基為(　　)
2．(2021·湖南，15)血漿中膽固醇與載脂蛋白apoB－100結合形成低密度脂蛋白(LDL)，LDL通過與細胞表面受體結合，將膽固醇運輸到細胞內，從而降低血漿中膽固醇含量。PCSK9基因可以發生多種類型的突變，當突變使PCSK9蛋白活性增強時，會增加LDL受體在溶酶體中的降解，導致細胞表面LDL受體減少。下列敘述錯誤的是(　　)
A．引起LDL受體缺失的基因突變會導致血漿中膽固醇含量升高
B．PCSK9基因的有些突變可能不影響血漿中LDL的正常水平
C．引起PCSK9蛋白活性降低的基因突變會導致血漿中膽固醇含量升高
D．編碼apoB－100的基因失活會導致血漿中膽固醇含量升高
3．(2021·江蘇，5)DNA分子中堿基上連接一個“—CH3”，稱為DNA甲基化，基因甲基化可以導致其不能轉錄。這種變化可以在細胞間遺傳。下列敘述正確的是(　　)
A．基因型相同的生物表型可能不同
B．基因甲基化引起的變異屬于基因突變
C．基因甲基化一定屬于不利于生物的變異
D．原癌、抑癌基因甲基化不會導致細胞癌變
4．(2020·江蘇，9)某膜蛋白基因在其編碼區的5′端含有重復序列CTCTT CTCTT CTCTT，下列敘述正確的是(　　)
A．CTCTT重復次數改變不會引起基因突變
B．CTCTT重復次數增加提高了該基因中嘧啶堿基的比例
C．若CTCTT重復6次，則重復序列之后編碼的氨基酸序列不變
D．CTCTT重復次數越多，該基因編碼的蛋白質相對分子質量越大
5．(2022·湖南，19)中國是傳統的水稻種植大國，有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優良品種的過程中，發現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突變為C1所致，基因C1純合幼苗期致死。突變型1連續自交3代，F3成年植株中黃色葉植株占________。
(2)測序結果表明，突變基因C1轉錄產物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′ 變為5′－GACAG－3′，導致第________位氨基酸突變為__________，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突變為C1產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________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
1．判斷關于基因突變的敘述
(1)鐮狀細胞貧血發生的根本原因是在組成血紅蛋白分子的肽鏈上，發生了氨基酸的替換(　　)
(2)病毒、大腸桿菌及動、植物都可發生基因突變(　　)
(3)基因突變產生的新基因不一定傳遞給后代(　　)
(4)基因突變一定會導致遺傳信息的改變，但卻不一定引起生物性狀的改變(　　)
(5)誘變因素可以提高突變頻率并決定基因突變的方向(　　)
2．判斷關于細胞癌變的敘述
(1)癌細胞膜上糖蛋白等物質減少，細胞之間的黏著性降低，容易在體內分散和轉移(　　)
(2)原癌基因與抑癌基因在正常細胞中不表達(　　)
(3)從結腸癌形成過程分析，任何一個抑癌基因突變即造成細胞癌變(　　)
(4)形成癌癥的根本原因是相關遺傳物質發生了改變，因此癌癥常遺傳給后代(　　)
3．判斷關于基因重組的敘述
(1)原核生物不存在基因重組，而真核生物的受精過程中可進行基因重組(　　)
(2)有絲分裂和減數分裂過程中均可發生非同源染色體之間的自由組合，導致基因重組(　　)
(3)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體也不存在基因重組(　　)
(4)同無性生殖相比，有性生殖產生的后代具有更大的變異性，其根本原因是產生新的基因組合機會多(　　)
第1課時　基因突變與基因重組
考點一　歸納
2．(1)圓餅　鐮刀　谷氨酸　纈氨酸　①血紅蛋白　基因突變
②能　可借助顯微鏡觀察紅細胞的形態是圓餅狀還是鐮刀狀　(2)堿基的替換、增添或缺失　基因堿基序列
(3)DNA分子復制　細胞分裂前的間期　(4)①－c　②－a
③－b　(5)①普遍性　②任何時期　不同的DNA分子　不同部位　④等位基因　⑤遵循遺傳規律傳遞給后代　不能遺傳　無性生殖　(6)①新基因　②根本來源　(7)誘變　①提高　生物新品種　④突變率　更多的優良變異類型　大幅度地改良某些性狀　⑤有利變異個體　大量材料
3．(1)小　合成終止　前　后　靠前　3的倍數
4．(2)①細胞正常的生長和增殖　相應蛋白質活性過強　②抑制細胞的生長和增殖，或者促進細胞凋亡　減弱或失去活性
(3)無限　形態結構　糖蛋白　黏著性
拓展
(1)物理、生物、化學。
(2)細胞分裂前的間期進行DNA復制，DNA復制時需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內、外因素的影響而發生堿基的改變。
(3)不一定。真核生物基因突變一般可產生它的等位基因，而病毒和原核細胞中不存在等位基因，其基因突變產生的是一個新基因。
突破
1．C　[根據題干信息和題表可知，突變基因Ⅰ造成某個位點的賴氨酸替換為谷氨酰胺，說明mRNA上的密碼子中的A替換為C，根據堿基互補配對原則，推測模板鏈中所發生的堿基變化為T→G，A錯誤；導致Ⅱ中蛋白質變化的原因可能是mRNA上的終止密碼子延后出現，B錯誤；由F2果蠅中圓眼∶棒眼＝450∶30＝15∶1可知，基因Ⅰ、Ⅱ分別位于兩對同源染色體上，遵循基因的自由組合定律，且只有隱性純合子才能表現為棒眼，故只有一個基因發生突變對性狀無影響，C正確；F2圓眼果蠅中純合子所占的比例為3/15＝1/5，D錯誤。]
2．D
考點二　歸納
1．真核　有性
2．控制不同性狀的基因
3．(1)非同源染色體上的非等位基因　自由組合　(2)等位　非姐妹染色單體　(3)載體
4．新的基因型　重組性狀
5．生物變異　生物進化　生物多樣性
拓展
(1)圖a細胞處于四分體時期。細胞中的1、2號染色體因互換發生了基因重組。
(2)圖b細胞處于減數分裂Ⅰ后期。該細胞名稱為初級精母細胞。該時期細胞可發生非同源染色體上的非等位基因自由組合，即基因重組。
(3)不一定。二倍體生物進行有性生殖產生生殖細胞的過程中(減數分裂時)，在四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體間可發生互換。
突破
3．D
4．B　[由圖可知，基因B、b所在的片段發生了互換，因此等位基因B和b的分離發生在初級精母細胞和次級精母細胞中，而等位基因A、a和D、d的分離只發生在初級精母細胞中，A錯誤；若不發生互換，該細胞將產生AbD和aBd兩種精子，但由于基因B、b所在的染色體片段發生了互換，因此該細胞能產生AbD、ABD、abd、aBd四種精子，B正確；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體上，它們之間的遺傳不遵循基因自由組合定律，C錯誤；同源染色體的非姐妹染色單體之間發生互換只是導致基因重組，染色體結構并沒有發生改變，D錯誤。]
重溫高考　真題演練
1．A
2．C　[LDL受體缺失，則LDL不能將膽固醇運進細胞，導致血漿中的膽固醇含量升高，A正確；由于密碼子的簡并性，PCSK9基因的某些突變不一定會導致PCSK9蛋白活性發生改變，則不影響血漿中LDL的正常水平，B正確；引起PCSK9蛋白活性降低的基因突變會導致細胞表面LDL受體數量增多，使血漿中膽固醇的含量下降，C錯誤；編碼apoB－100的基因失活，則apoB－100蛋白減少，與血漿中膽固醇結合形成的LDL減少，進而被運進細胞的膽固醇減少，使血漿中的膽固醇含量升高，D正確。]
3．A　[基因型相同的生物表型可能不同，生物的性狀還受環境的影響，A正確；基因甲基化影響的是轉錄過程，沒有改變基因的堿基序列不屬于基因突變，B錯誤；若被甲基化的基因是有害的，則有害基因不能表達，基因甲基化不一定屬于有害的生物變異，C錯誤；原癌、抑癌基因甲基化后，則不能正常控制細胞周期，可能會導致細胞癌變，D錯誤。]
4．C　[DNA中堿基的增添、缺失或替換等引起的基因堿基序列的改變，都屬于基因突變，A錯誤；由于堿基互補配對原則，嘌呤數＝嘧啶數，所以該基因中嘧啶堿基的比例仍為1/2，B錯誤；堿基序列CTCTT重復6次，正好是30個堿基對，對應10個密碼子，重復序列之后的堿基序列沒有發生變化，對應的密碼子數量也沒有發生變化，并且重復6次的堿基序列中沒有出現終止密碼子，因此重復序列之后編碼的氨基酸序列不變，C正確；基因編碼蛋白質的相對分子質量不僅取決于堿基對的數量，同時與終止密碼子的位置有關，若CTCTT重復序列之后編碼的氨基酸序列改變，導致終止密碼子提前出現，則蛋白質的相對分子質量不會越來越大，D錯誤。]
5．(1)2/9　(2)243　谷氨酰胺　基因突變影響與色素形成有關酶的合成，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表現為綠色，C1C2表現為黃色，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，子代表型及比例應為黃∶綠＝3∶1，與題意不符
解析　(1)突變型1葉片為黃色，由基因C突變為C1所致，基因C1純合幼苗期致死，說明突變型1應為雜合子，C1對C為顯性，突變型1自交1代，子一代中基因型為1/3CC、2/3CC1，F2中3/5CC、2/5CC1，F3成年植株中黃色葉植株占2/9。(2)突變基因C1轉錄產物編碼序列第727位堿基改變，由5′－GAGAG－3′變為5′－GACAG－3′，突變位點前對應氨基酸數為726/3＝242，則會導致第243位氨基酸由谷氨酸突變為谷氨酰胺。葉片變黃是葉綠體中色素含量變化的結果，而色素不是蛋白質，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酶的合成，導致葉片變黃。(3)突變型1應為雜合子(C1C)，由C突變為C1產生了一個限制酶酶切位點。Ⅰ應為C酶切、電泳結果， Ⅱ應為C1酶切、電泳結果，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表現為綠色，C1C2表現為黃色，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，子代表型及比例應為黃∶綠＝3∶1，與題意不符。故C2是隱性突變。
五分鐘　查落實
1．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　
2．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　
3．(1)×　(2)×　(3)×　(4)√第3課時　生物的進化
課標要求　1.說明現代生物進化理論以自然選擇學說為核心。2.概述生物多樣性和適應性是進化的結果。
考點一　生物有共同祖先的證據、自然選擇與適應的形成
1．達爾文的生物進化論的主要組成
(1)共同由來學說：指出地球上所有的生物都是由原始的________________進化來的。
(2)自然選擇學說：揭示了生物進化的機制，解釋了________的形成和________形成的原因。
2．生物有共同祖先的證據
(1)地層中陳列的證據——化石
(2)當今生物體上進化的印跡——其他方面的證據
3．適應的普遍性和相對性
(1)適應的概念
①生物的________適合于完成一定的______。
②生物的形態結構及其功能適合于該生物在一定的________中生存和繁殖。
(2)適應的特性
①普遍性：適應是普遍存在的，所有的生物都具有適應環境的特征。
②相對性：適應是針對一定的______________而言的，是一種暫時的現象。
4．適應是自然選擇的結果
(1)拉馬克進化學說
①主要觀點：徹底否定了物種不變論，提出當今所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物的適應性特征的形成都是由于________________和________________。
②評價：拉馬克的進化學說在當時是________________的，但他對適應形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。
(2)達爾文自然選擇學說
提醒　變異在前且是不定向的，環境變化在后且是定向的。環境只起選擇作用。
(3)達爾文以后進化理論的發展
①發展原因：關于遺傳和變異的研究，已經從性狀水平深入到基因水平，人們逐漸認識到了________________的本質；關于適應以及物種的形成等問題的研究，已經從以生物個體為單位，發展到以________為基本單位。
②發展的結果：形成了以__________________為核心的現代生物進化理論。
歸納總結
1．達爾文自然選擇學說的內容分析
(1)過度繁殖
(2)生存斗爭
(3)遺傳變異
(4)適者生存
2．拉馬克與達爾文進化學說的比較
項目 拉馬克的進化學說 達爾文的自然選擇學說
區別 進化原因 外界環境的影響是生物進化的主要原因 遺傳和變異是生物進化的內因，環境條件改變是生物進化的外因
變異方向 變異是定向的，環境和器官的使用情況決定變異的方向 變異是生物本來就有的，是不定向的
適應性 變異都是適應環境的 有些變異適應環境，適者生存；有些變異不適應環境，不適者被淘汰
進化方向 由生物自身決定 由自然選擇決定
聯系 都認為生物是由簡單到復雜、由低等到高等逐漸進化的
1．化石在地層中的分布有何規律？支持達爾文的共同由來學說嗎？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
2．科學家認為赫氏近鳥龍化石為鳥類起源于恐龍的假說提供了有力的證據，這是為什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
3．少女露西的骨骼化石與黑猩猩和人類骨骼結構的比較，支持人猿共祖說嗎？為什么？
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
4．某同學認為“在自然選擇學說中，變異的方向和自然選擇的方向是一致的”，該同學的觀點正確嗎？說出你的理由。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
5．自然選擇學說中的生存斗爭都是發生在生物與生物之間的，這句話是否正確？分析原因。
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
1．我國新疆和內蒙古存在4種野生扁桃：新疆野扁桃、蒙古扁桃、長柄扁桃和西康扁桃，它們同為桃屬植物。研究發現，四種扁桃存在不同程度的親緣關系。下列分析錯誤的是(　　)
A．可通過測定DNA堿基序列判斷四種扁桃的親緣關系
B．四種扁桃可能由同一祖先進化而來
C．降水和氣溫會影響四種扁桃的進化方向
D．生活環境越相似的扁桃親緣關系越近
2．某科研人員把原產丹麥和德國的基因型為AaBbCc的三葉草移到瑞典南部栽培，這里的氣候比較寒冷。最初該三葉草莖葉的單位面積產量很低，但經過若干年后，出現了大量基因型為AaBbcc的三葉草且產量顯著提高。下列對這一事實的解釋，錯誤的是(　　)
A．三葉草個體間存在差異，不耐寒的個體逐漸被淘汰，耐寒的個體得以生存和繁衍
B．若干年后該三葉草種群發生了進化
C．這是定向的自然選擇的結果
D．這是定向變異通過獲得性遺傳而得到發展的結果
考點二　現代生物進化理論
1．種群基因組成的變化
(1)種群和種群基因庫
①種群
a．定義：生活在________________________________全部個體的集合。
b．實例：一片草地上的所有蒲公英。
c．特點：種群是________________和________的基本單位。
②基因庫：一個種群中全部個體所含有的________________。
③基因頻率
a．定義：一個種群基因庫中，某個基因占全部________________的比值。
b．計算公式
基因頻率＝
(2)種群基因頻率的變化
①可遺傳變異的來源：________(基因突變和染色體變異)和________________。
②可遺傳變異的形成
________________產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的________，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異類型。
③變異的有利和有害是相對的，是由________________決定的。
(3)自然選擇對種群基因頻率變化的影響
(4)探究抗生素對細菌的選擇作用
①實驗原理：一般情況下，一定濃度的抗生素會殺死細菌，但變異的細菌可能產生________。在實驗室連續培養細菌時，如果向培養基中添加抗生素，________有可能存活下來。
②方法步驟
注意事項：實驗結束后，應將耐藥菌、培養基、紙片等進行高溫滅菌處理，防止對環境造成污染。
2．隔離在物種形成中的作用
(1)物種的概念：能夠在自然狀態下相互交配并且產生________后代的一群生物。
提醒　種群≠物種
物種是自然狀態下能夠相互交配并產生可育后代的一群生物，一個物種可能在不同地點和時間形成不同的種群；種群是同一種生物、同一地點、同一時間形成的一個群體。種群“小”，不同種群間有地理隔離；物種“大”，不同物種間有生殖隔離；判斷生物是不是同一物種，如果來歷不明，形態結構相似，可靠依據是：看是否存在生殖隔離。若存在生殖隔離，則不是同一物種。
(2)隔離
提醒　隔離≠生殖隔離
隔離包括地理隔離和生殖隔離。隔離導致物種的形成：
①只有地理隔離而沒有形成生殖隔離，可能產生亞種，但沒有產生新物種。
②生殖隔離是物種形成的關鍵，是物種形成的最后階段，是物種間的真正界限。
③生殖隔離有三種情況：不能雜交；雜交后代不活；雜交后代活而不育。
(3)新物種的形成過程(物種形成的三大模式)
歸納總結　物種形成與生物進化的比較
比較內容 物種形成 生物進化
標志 出現生殖隔離 基因頻率改變
變化后生物與原生物關系 屬于不同物種 可能屬于同一物種
二者關系 ①生物進化的實質是種群基因頻率的改變，這種改變可大可小，不一定會突破物種的界限，即生物進化不一定導致新物種的形成，進化是量變，物種形成是質變；②新物種的形成是長期進化的結果
3.協同進化與生物多樣性的形成
(1)協同進化
①概念：________________之間、____________________________之間在________________中不斷進化和發展。
提醒　不同物種之間的影響既包括種間互助，也包括種間斗爭。無機環境的選擇作用可定向改變種群的基因頻率，導致生物朝著一定的方向進化；生物的進化反過來又會影響無機環境
②類型
類型 相互關系 實例
生物與生物之間 在相互 中共同進化 有細長吸管口器的蛾與有細長花距的蘭花
捕食 獵豹與斑馬
在相互 中共同進化 寄生 噬菌體與細菌
農作物與雜草
生物與無機環境之間 生物影響環境、環境影響生物 原始大氣無氧→厭氧生物→ 生物出現→大氣中有了氧氣→出現 生物
(2)生物多樣性的形成
①內容：________多樣性(基因多樣性)、物種多樣性和________________多樣性。
②形成原因：生物的________。
③研究生物進化歷程的主要依據：________。
④生物多樣性三個層次間的關系
4．生物進化理論在發展
1．突變具有低頻性，還能為生物進化提供原材料嗎？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．突變和基因重組能決定生物進化的方向嗎？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．只要不同種群的基因庫產生了明顯差異，就一定產生新物種嗎？
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4．什么具體證據可以確定兩種生物是不是同一個物種？
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5．有性生殖出現后生物進化的速度明顯加快的原因是什么？
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3．(2023·江蘇南京、鹽城高三模擬)下圖1為某種老鼠原種群被一條河流分割成甲、乙兩個種群后的進化過程示意圖。圖2為種群乙在被河流分割后某時間段內A的基因頻率的變化情況，其中P年時種群乙AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、40%、30%，由于生存環境的變化，使得aa個體每年減少10%，AA和Aa個體每年分別增加10%。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．圖2中P點后的下一年中，種群乙中A的基因頻率為55%
B．圖1中a表示地理隔離，b表示可遺傳變異和自然選擇，c表示生殖隔離
C．b過程會定向改變兩種群的基因頻率，最終使兩種群的基因庫有較大差異
D．圖2中RT段A的基因頻率保持穩定，在T之后種群乙仍可能會發生進化
4．(2023·江蘇南京六校聯合調研)下列有關生物多樣性和進化的敘述中，正確的是(　　)
A．細菌在接觸青霉素后才會產生具有抗藥性的突變個體
B．蜂鳥細長的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長期協同進化的結果
C．現代生物進化理論認為進化的實質是自然選擇使微小的有利變異不斷積累的過程
D．進化的原材料來源于基因突變和基因重組，自然選擇能夠定向改變種群的基因頻率
考點三　基因頻率及基因型頻率的計算
題型一　根據定義計算基因頻率和基因型頻率
基本模型
某基因頻率＝×100%
(1)若在常染色體上，某基因頻率的求法為
×100%。
(2)若在X染色體上，某基因頻率的求法為
×100%。
典例突破1　某生物興趣小組抽樣調查的200人中，各種基因型和人數情況如下表所示，則這200人中，Xb的基因頻率為(　　)
基因型 XBXB XBXb XbXb XBY XbY
人數 78 14 8 70 30
A.85% B．30% C．20% D．15%
典例突破2　某種昆蟲的翅色是由常染色體上一對等位基因決定的，A決定綠色，a決定褐色。現從自然界中隨機捕獲若干個該昆蟲個體組成一個新的種群，在剛組成的這個新種群中，設A、a的基因頻率分別為x、y，AA、Aa、aa基因型頻率分別為D、E、F。則下列關系中一定正確的是(　　)
A．x＝D B．y2＝F
C．x＝E＋D D．2y＝2F＋E
題型二　利用遺傳平衡公式計算基因頻率和基因型頻率
基本模型
1．前提條件
種群非常大；所有雌雄個體之間能自由交配并產生后代；沒有遷入和遷出；沒有自然選擇；沒有基因突變。
2．計算公式
(1)當等位基因只有兩個(A、a)時，設p表示A的基因頻率，q表示a的基因頻率，則AA的基因型頻率＝p2，Aa的基因型頻率＝2pq，aa的基因型頻率＝q2。
(2)逆推計算：已知隱性純合子的概率，求種群的基因頻率和基因型頻率。
若aa＝x%→→
易錯提醒　遺傳平衡時X染色體上基因頻率與基因型頻率的關系(以紅綠色盲為例)
(1)紅綠色盲基因(Xb)的基因頻率在男性和女性中相同，但發病率不同。
(2)人群中男性的紅綠色盲發病率即為該群體Xb的基因頻率。
(3)若紅綠色盲基因Xb的基因頻率為10%，則
男性中
女性中
說明：若男性和女性數量相等，則女性攜帶者XBXb在女性中的比例和人群中的比例分別為18%和9%。
典例突破3　果蠅的卷翅和直翅受常染色體上一對等位基因A、a控制。某研究小組以基因型為Aa的果蠅為研究對象，研究隨機交配情況下子代A的基因頻率的變化，得到如圖所示的結果。下列分析正確的是(　　)
A．基因型為a的雄配子或雌配子不能受精
B．基因型為a的雄配子和雌配子不能受精
C．基因型為aa的受精卵不能發育或胚胎致死
D．基因型為aa的受精卵只有50%能正常發育
典例突破4　某與外界隔離的島嶼上，經調查該地區居民中白化病的致病基因頻率為a，紅綠色盲的致病基因頻率為b，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c。下列有關敘述不正確的是(　　)
A．正常個體中白化病基因攜帶者所占的概率為
B．男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b
C．不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的
D．女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占bc
題型三　自交與自由交配中基因頻率的計算
基本模型
1．自交：雜合子自交，基因型頻率發生變化，純合子比例逐漸增大，雜合子比例逐漸下降，但基因頻率不變。
2．自由交配：在無突變、各種基因型的個體生活力相同時，處于遺傳平衡的種群自由交配遵循遺傳平衡定律，上下代之間種群的基因頻率及基因型頻率都保持不變。
典例突破5　(多選)某隨機受粉植物，其高莖(H)與矮莖(h)、綠莖(G)與紫莖(g)分別受一對等位基因控制，現對一個處于遺傳平衡中的該植物種群進行調查，獲得的結果如下表：
表型 高綠莖 高紫莖 矮綠莖 矮紫莖
比例 63% 21% 12% 4%
下列有關分析錯誤的是(　　)
A．該種群內基因h和基因g的頻率分別為0.4、0.5
B．在該種群內基因組成為Gg的個體所占比例為25%
C．H、h和G、g這兩對等位基因位于一對同源染色體上
D．繼續隨機受粉，該種群內矮紫莖個體所占比例不變
典例突破6　(2023·石家莊高三檢測)在一個較大的果蠅種群中，雌雄果蠅數量相等，且雌雄個體之間可以自由交配。若種群中B的基因頻率為80%，b的基因頻率為20%，則下列敘述錯誤的是(　　)
A．若B、b位于常染色體上，則雄果蠅中出現基因型為bb的概率為4%
B．若B、b位于常染色體上，則顯性個體中出現雜合雄果蠅的概率約為17%
C．若B、b只位于X染色體上，則XbXb、XbY的基因型頻率分別為4%、20%
D．若B、b的基因頻率發生定向改變，則說明該果蠅種群一定發生了進化
1．(2022·湖南，12)稻蝗屬的三個近緣物種①日本稻蝗、②中華稻蝗臺灣亞種和③小翅稻蝗中，①與②、①與③的分布區域有重疊，②與③的分布區域不重疊。為探究它們之間的生殖隔離機制，進行了種間交配實驗，結果如表所示。下列敘述錯誤的是(　　)
交配(♀×♂) ①×② ②×① ①×③ ③×① ②×③ ③×②
交配率(%) 0 8 16 2 46 18
精子傳送率(%) 0 0 0 0 100 100
注：精子傳送率是指受精囊中有精子的雌蟲占確認交配雌蟲的百分比。
A．實驗結果表明近緣物種之間也可進行交配
B．生殖隔離與物種的分布區域是否重疊無關
C．隔離是物種形成的必要條件
D．②和③之間可進行基因交流
2．(2022·浙江6月選考，17)由歐洲傳入北美的耬斗菜已進化出數十個物種。分布于低海拔潮濕地區的甲物種和高海拔干燥地區的乙物種的花結構和開花期均有顯著差異。下列敘述錯誤的是(　　)
A．甲、乙兩種耬斗菜的全部基因構成了一個基因庫
B．生長環境的不同有利于耬斗菜進化出不同的物種
C．甲、乙兩種耬斗菜花結構的顯著差異是自然選擇的結果
D．若將甲、乙兩種耬斗菜種植在一起，也不易發生基因交流
3．(2022·廣東，14)白車軸草中有毒物質氫氰酸(HCN)的產生由H、h和D、d兩對等位基因決定，H和D同時存在時，個體產HCN，能抵御草食動物的采食。如圖表示某地不同區域白車軸草種群中有毒個體比例，下列分析錯誤的是(　　)
A．草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力
B．城市化進程會影響白車軸草種群的進化
C．與鄉村相比，市中心種群中h的基因頻率更高
D．基因重組會影響種群中H、D的基因頻率
4．(2021·河北，6)雄性縫蠅的求偶方式有：①向雌蠅提供食物；②用絲縷簡單纏繞食物后送給雌蠅；③把食物裹成絲球送給雌蠅；④僅送一個空絲球給雌蠅。以上四種方式都能求偶成功。下列敘述錯誤的是(　　)
A．求偶時提供食物給雌蠅有利于其繁殖，是一種適應性行為
B．④是一種儀式化行為，對縫蠅繁殖失去進化意義
C．③是雌蠅對雄蠅長期選擇的結果
D．④可能由③進化而來
5．(2021·廣東，8)兔的脂肪白色(F)對淡黃色(f)為顯性，由常染色體上一對等位基因控制。某兔群由500只純合白色脂肪兔和1 500只淡黃色脂肪兔組成，F、f的基因頻率分別是(　　)
A．15%、85% B．25%、75%
C．35%、65% D．45%、55%
1．判斷關于生物有共同祖先的證據的敘述
(1)通過化石可以了解已經絕滅的生物的形態結構特點，推測其行為特點(　　)
(2)利用化石可以確定地球上曾經生活過的生物的種類及其形態、結構、行為等特征。化石是研究生物進化最直接、最重要的證據(　　)
(3)人和魚的胚胎發育經歷了有鰓裂及有尾的階段，這個證據支持了達爾文的共同由來學說(　　)
(4)不同生物之間的DNA序列都有一定的差異性，說明生物不是由共同祖先進化來的(　　)
2．判斷關于自然選擇與適應的形成的敘述
(1)達爾文的自然選擇學說正確地解釋了生物的多樣性、適應性以及遺傳和變異的本質(　　)
(2)達爾文的生物進化論主要由共同由來學說和獲得性遺傳兩大學說組成(　　)
(3)達爾文認為適應的來源是不可遺傳的變異，適應是環境的定向選擇的結果(　　)
3．判斷關于現代生物進化理論的敘述
(1)抗生素的濫用會使細菌產生抗藥性的原因是抗生素誘發細菌產生基因突變，使細菌中出現抗藥性強的個體(　　)
(2)在環境條件保持穩定的前提條件下，種群的基因頻率不會發生變化(　　)
(3)自然選擇通過作用于個體而影響種群的基因頻率(　　)
(4)所有變異都不能決定生物進化的方向，但都能提供進化的原材料(　　)
(5)生物進化的實質是種群基因型頻率的改變(　　)
(6)生物多樣性的形成也就是新的物種不斷形成的過程(　　)
4．填空默寫
(1)________是生物______和______的基本單位。
(2)(必修2 P112)__________________________產生進化的原材料，可遺傳的變異包括________________________________。突變包括________________________。突變的有害或有利不是絕對的，取決于________________。突變和重組是__________________的，只為進化提供了________，不能決定生物進化的方向。
(3)________________決定生物進化的方向。生物進化的實質是_________________________。
(4)(必修2 P116)物種的概念：能夠在________________________并且__________________的一群生物稱為一個物種。
(5)新物種的形成途徑：①漸變：長期的________________→阻斷基因交流→不同的突變、基因重組和選擇→基因頻率向不同方向改變→種群基因庫出現差異→差異加大→________________→新物種形成；②有時不需要地理隔離：如________的形成。
(6)物種形成的三個環節：________________________________。
(7)(必修2 P121～122)地球上最早出現的生物是________________(填新陳代謝類型)的________________生物。真核生物通過________生殖，實現了________________，這就增強了生物變異的多樣性，生物進化的速度明顯加快。
(8)(必修2 P121)________________之間、________________________之間在相互影響中不斷進化和發展，這就是協同進化。
(9)生物多樣性主要包括三個層次的內容：________________________、________________和________________。
第3課時　生物的進化
考點一　歸納
1．(1)共同祖先　(2)適應　物種
2．(1)沉積巖　高等　復雜
(2)形態和結構　同源器官　生活環境　共同祖先　形成和發育　共同祖先　共同祖先　原始祖先　遠近
3．(1)①形態結構　功能　②環境　(2)②環境條件
4．(1)①用進廢退　獲得性遺傳　②有進步意義　(2)過度繁殖　遺傳變異　可遺傳的變異　自然選擇　可遺傳的有利變異　環境的定向選擇　統一性　共同　多樣性　適應性　遺傳和變異　性狀水平
(3)①遺傳和變異　種群　②自然選擇
拓展
1．在越早形成的地層里，成為化石的生物越簡單、越低等；在越晚形成的地層里，成為化石的生物越復雜、越高等。支持共同由來學說。
2．因為基于化石證據可判斷赫氏近鳥龍既具有恐龍的特征，也具有鳥類的特征，屬于恐龍和鳥類的過渡類型，這說明鳥類很可能是由恐龍進化來的。
3．支持人猿共祖說。露西既有現代人類的特征，也有黑猩猩的特征，說明人和黑猩猩可能有共同的祖先。
4．不正確。在自然選擇之前，生物中存在多種變異，有有利的也有不利的，自然選擇選擇有利變異，淘汰不利變異。
5．不正確。生存斗爭不僅發生在生物與生物之間，也發生在生物與無機環境之間。
突破
1．D
2．D　[因為三葉草個體間存在差異，在自然環境的定向選擇作用下適者生存，不適者淘汰，適應環境者大量繁殖產量提高，A、C正確；基因型為AaBbcc的個體大量繁殖，改變了種群的基因頻率，種群發生了進化，B正確；變異是不定向的，D錯誤。]
考點二　歸納
1．(1)①a.一定區域的同種生物　c．生物進化　繁殖　②全部基因　③a.等位基因數　(2)①突變　基因重組　②基因突變　基因型　③生物的生存環境　(3)突變　定向改變　一定的方向進化　(4)①耐藥性　耐藥菌　②相互垂直　涂布器　不含抗生素　抗生素紙片　12～16 h　抑菌圈的直徑　抑菌圈邊緣
2．(1)可育　(2)相互交配　可育后代　同種
3．(1)①不同物種　生物與無機環境　相互影響　②適應　斗爭　互利共生　種間競爭　光合　好氧
(2)①遺傳　生態系統　②進化　③化石　④遺傳　生態系統
4．非益即害　中性　漸變　物種長期穩定　迅速形成新種
拓展
1．雖然突變的頻率很低，但一個種群往往由許多個體組成，而每一個個體的每一個細胞內都有成千上萬個基因，所以在種群中每一代都會產生大量突變。
2．突變和基因重組是隨機的、不定向的，不能決定生物進化的方向。
3．不一定，不同種群的基因庫產生明顯差異，不一定出現新物種，只有出現生殖隔離后才能形成新物種。
4．如果兩種生物不能交配，或交配后不能產生可育后代，說明它們不是同一個物種。
5．因為生物通過有性生殖，實現了基因重組，增強了生物變異的多樣性，使生物進化的速度明顯加快。
突破
3．A　[根據題干信息可知，P年時種群乙AA、Aa、aa的基因型頻率分別為30%、40%、30%，由于生存環境的變化，使得aa個體每年減少10%，AA和Aa個體每年分別增加10%，假設原種群有100個個體，則AA、Aa、aa分別有30、40、30個個體，則P點后的下一年中，aa＝30－30×10%＝27，AA＝30＋30×10%＝33，Aa＝40＋40×10%＝44，則A的基因頻率為(33×2＋44)÷[(27＋33＋44)×2]＝110÷208≈52.9%，A錯誤。]
4．B
考點三
典例突破1　C　[XB與Xb的總數量為78×2＋14×2＋8×2＋70＋30＝300，Xb的數量是14＋8×2＋30＝60，故Xb的基因頻率為×100%＝20%。]
典例突破2　D　[在剛組成的這個新種群中，是由隨機捕獲若干個該昆蟲個體組成的，不一定遵循遺傳平衡定律，因此y2不一定與aa的基因型頻率F相等；該種群的A的基因頻率x＝AA的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝D＋1/2E，a的基因頻率y＝aa的基因型頻率＋1/2Aa的基因型頻率＝F＋1/2E，即2y＝2F＋E。綜上分析，D符合題意。]
典例突破3　C　[若基因型為a的雄配子或雌配子不能受精，親本基因型為Aa，隨機交配后，則F1的基因型及比例為AA∶Aa＝1∶1，F1 中A的基因頻率應為1/2＋1/4＝75%，A錯誤；若基因型為a的雄配子和雌配子不能受精，種群中只有基因型為AA的個體，沒有基因型為Aa和aa的個體，B錯誤；若基因型為aa的受精卵不能發育或胚胎致死，親本基因型為Aa，隨機交配后，Fn的基因型及比例為AA∶Aa＝n∶2，F1中A的基因頻率為1/3＋1/3≈66.7%，F2中A的基因頻率為1/2＋1/4＝75%；F3中A的基因頻率為3/5＋1/5＝80%，F4中A的基因頻率為4/6＋1/6≈83%，C正確；若基因型為aa的受精卵只有50%能正常發育，親本基因型為Aa，隨機交配后，F1的基因型及比例為AA∶Aa∶aa＝2∶4∶1，F1中A的基因頻率＝2/7＋1/2×4/7≈57.1%，D錯誤。]
典例突破4　D　[根據題意可知，白化病的致病基因頻率為a，正常基因的頻率為1－a，則顯性純合子的基因型頻率為(1－a)2，雜合子的基因型頻率為2×a×(1－a)，則正常個體中白化病攜帶者所占的概率為，A正確；假設紅綠色盲基因用H、h表示，則男性的基因型有XHY、XhY，而紅綠色盲的致病基因頻率為b，因此男性個體中患紅綠色盲的個體所占的比例為b，B正確；抗維生素D佝僂病為伴X染色體顯性遺傳病，抗維生素D佝僂病的致病基因頻率為c，則正常基因頻率為1－c，因此不患抗維生素D佝僂病的女性個體占全部個體的，C正確；女性個體中同時患紅綠色盲和抗維生素D佝僂病的占b2(2c－c2)，D錯誤。]
典例突破5　BC
典例突破6　C　[若該對等位基因位于常染色體上，則bb的基因型頻率為20%×20%＝4%，常染色體上基因控制性狀與性別無關，因此雄果蠅中出現基因型為bb的概率也為4%，A正確；根據B的基因頻率為80%，b的基因頻率為20%可得，BB的基因型頻率為64%，Bb的基因型頻率為32%，顯性個體中出現雜合雄果蠅的概率為[32%÷(64%＋32%)]×1/2×100%≈17%，B正確；若該對等位基因只位于X染色體上，則雌果蠅中XBXB的基因型頻率為64%、XBXb的基因型頻率為32%、XbXb的基因型頻率為4%，雄果蠅中XBY的基因型頻率為80%，XbY的基因型頻率為20%，雌雄果蠅數量相等，因此XbXb、XbY的基因型頻率分別為2%、10%，C錯誤；生物進化的實質是種群基因頻率的定向改變，所以B、b基因頻率改變一定會引起該果蠅種群的進化，D正確。]
重溫高考　真題演練
1．D　[由表格中的交配率的結果可知，近緣物種之間也可進行交配，A正確；已知①與②、①與③的分布區域有重疊，②與③的分布區域不重疊，但從交配率和精子傳送率來看，說明生殖隔離與物種的分布區域是否重疊無關，B正確；隔離包括地理隔離和生殖隔離，隔離是物種形成的必要條件，C正確；②和③的分布區域不重疊，故存在地理隔離；兩者屬于兩個近緣物種，表中②與③交配，精子傳送率達到100%，即使交配成功，由于兩者屬于不同物種存在生殖隔離，故不能進行基因交流，D錯誤。]
2．A
3．D　[分析題意可知，草食動物能采食白車軸草，故草食動物是白車軸草種群進化的選擇壓力，A正確；分析題中曲線可知，從市中心到市郊和鄉村，白車軸草種群中產HCN個體比例增加，說明城市化進程會影響白車軸草的進化，B正確；與鄉村相比，市中心種群中產HCN個體的比例小，即基因型為D_H_的個體所占比例小，d、h的基因頻率更高，C正確；基因重組是控制不同性狀的基因的重新組合，基因重組不會影響種群的基因頻率，D錯誤。]
4．B　[求偶時提供食物給雌蠅，一方面為了獲得交配機會，另一方面也有利于雌性獲得更多營養物質繁殖后代，這是一種長期形成的適應性行為，A正確；根據題意，四種方式都能求偶成功，④雖然是一種儀式化行為，但對縫蠅繁殖也具有進化意義，B錯誤；④僅送一個空絲球給雌蠅，不需要食物也能求偶成功，④與③在外觀上具有相似性，可推測④可能由③進化而來，D正確。]
5．B　[由題意可知，該兔種群由500只純合白色脂肪兔(FF)和1 500只淡黃色脂肪兔(ff)組成，故F的基因頻率＝F/(F＋f)×100%＝(500×2)/(2 000×2)×100%＝25%，f的基因頻率＝1－25%＝75%，B正確。]
五分鐘　查落實
1．(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　
2．(1)×　(2)×　(3)×　
3．(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　
4．(1)種群　進化　繁殖　(2)突變和基因重組　基因突變、基因重組、染色體變異　基因突變和染色體變異　生物的生存環境　隨機、不定向　原材料　(3)自然選擇　種群的基因頻率的改變　(4)自然狀態下相互交配　產生可育后代　(5)①地理隔離　生殖隔離　②多倍體　(6)突變和基因重組、自然選擇、隔離　(7)異養厭氧　單細胞原核　有性　基因重組　(8)不同物種　生物與無機環境　(9)遺傳多樣性(基因多樣性)　物種多樣性　生態系統多樣性微專題五　利用“假說—演繹法”解決生物變異實驗探究題
題型一　探究某一變異性狀是否為可遺傳變異的方法
跟蹤訓練
1．研究者用X射線照射紫株玉米(AA)后，用該玉米花粉給綠株玉米(aa)授粉，F1幼苗中出現少量綠苗。下列敘述不正確的是(　　)
A．可通過觀察少量綠苗的長勢判斷是否可遺傳
B．推測X射線照射可導致A基因突變為a基因
C．推測X射線照射可導致帶有A基因的染色體片段缺失
D．可通過顯微鏡觀察染色體的形態初步判斷變異的原因
2．在一塊高稈(純合子顯性)小麥田中，發現了一株矮稈小麥。請設計實驗方案探究該性狀出現的原因是環境引起的不遺傳變異還是隱性突變(簡要寫出所用方法、結果和結論)。
方法：_____________________。如果________________________，則____________________；如果________________________，則____________________________。
題型二　基因突變的類型與判斷方法
1．類型
2．判斷方法
(1)選取突變體與其他已知未突變體(即野生型)雜交，根據子代性狀表現判斷。
①若后代全表現野生型性狀，則突變體由隱性突變產生；②若后代全表現突變型性狀，則突變體由顯性突變產生；③若后代既有突變型又有野生型性狀，則突變體由顯性突變產生。
(2)讓突變體自交(或雌雄個體相互交配)，觀察后代有無性狀分離從而進行判斷。
①若后代出現性狀分離，則突變性狀為顯性性狀；②若后代沒有出現性狀分離，則突變性狀為隱性性狀。
跟蹤訓練
3．某植物為嚴格自花傳粉植物，在野生型窄葉種群中偶見幾株闊葉幼苗。已知該性狀是通過基因突變產生的，若要判斷該突變是顯性突變還是隱性突變，應選擇的實驗方案是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
若后代______________，說明該突變為隱性突變。若后代______________，說明該突變為顯性突變。
4．石刀板是一種二倍體名貴蔬菜，雌、雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產量低。在某野生種群中，發現生長著少數幾株闊葉石刀板(突變型)，雌株、雄株均有。
(1)有人認為闊葉突變型株是由于基因突變或具有多倍體的特點的緣故。請你設計一個簡單實驗來鑒定突變型的出現是基因突變所致，還是染色體組加倍所致？_____________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________(要求寫出實驗方案和預期結果及結論)。
(2)若已證實闊葉為基因突變所致，有兩種可能：一是顯性突變，二是隱性突變。請你設計雜交實驗方案加以判定_____________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________(要求寫出雜交組合，預期結果及結論)。
題型三　不同突變體是否為同一位點突變的判斷
實驗設計方法：將突變株1與突變株2進行雜交，根據是否轉化為野生型個體判斷突變基因對應的位置。
跟蹤訓練
5．水稻為二倍體雌雄同株植物，花為兩性花。現有四個水稻淺綠葉突變體W、X、Y、Z，這些突變體的淺綠葉性狀均為單基因隱性突變(顯性基因突變為隱性基因)導致。為判斷這四個突變體所含的淺綠葉基因之間的位置關系，育種人員進行了雜交實驗，雜交組合及F1葉色見下表。
實驗分組 母本 父本 F1葉色
第1組 W X 淺綠
第2組 W Y 綠
第3組 W Z 綠
第4組 X Y 綠
第5組 X Z 綠
第6組 Y Z 綠
實驗結果表明，W的淺綠葉基因與突變體________的淺綠葉基因屬于非等位基因。為進一步判斷X、Y、Z的淺綠葉基因是否在同一對染色體上，育種人員將第4、5、6三組實驗的F1自交，觀察并統計F2的表型及比例。不考慮基因突變、染色體變異和同源染色體非姐妹染色單體的互換，預測如下兩種情況將出現的結果：
若突變體X、Y、Z的淺綠葉基因均在同一對染色體上，結果為________________________
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若突變體X、Y的淺綠葉基因在同一對染色體上，Z的淺綠葉基因在另外一對染色體上，結果為____________________________________________________________________________
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6．遺傳專家在小鼠2個純種品系均發現了眼睛變小的隱性突變個體，欲通過一代雜交實驗確定這兩個隱性突變基因是否為同一基因的等位基因。
(1)實驗方案：_________________________________________________________________。
(2)預期結果和結論：_____________________________________________________________
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題型四　染色體變異、基因重組和基因突變的顯微判斷
染色體變異在光學顯微鏡下能觀察到，而基因突變和基因重組不能，所以可通過顯微觀察法辨別染色體變異，即制作臨時裝片，觀察有絲分裂中期染色體是否發生變異，若有，則為染色體變異，否則為基因突變或基因重組(此處注意，若基因突變引起細胞結構改變也可間接用顯微鏡判斷，例如，顯微鏡下觀察血細胞涂片，若發現鐮刀狀紅細胞，可判斷發生了基因突變)。
跟蹤訓練
7．蜜蜂是一類營社會性生活的昆蟲。嗅覺在它們的生存和繁衍過程中具有非常重要的作用。已知蜂王(可育)和工蜂(不育)均為雌蜂(2n＝32)，是由受精卵發育而來的；雄蜂(n＝16)是由卵細胞直接發育而來的。研究發現，在嗅覺正常的蜂群中出現了部分無嗅覺的蜜蜂，現針對蜜蜂的嗅覺進行一系列遺傳學實驗。回答下列問題：
(1)用一只無嗅覺蜂王與一只嗅覺正常雄蜂交配，其后代F1中雌蜂均嗅覺正常，雄蜂均無嗅覺。在相對性狀中________(填“嗅覺正常”或“無嗅覺”)是顯性性狀，判斷的依據是_______________________________________________________________________________
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(2)研究發現，蜜蜂體內氣味受體分為傳統氣味受體(由R1基因控制合成)和非典型氣味受體(由R2基因控制合成)。已知，雄蜂個體中上述基因所在染色體的相應片段缺失則會致死，雌蜂個體中上述基因所在同源染色體的相應片段均缺失才會致死。用紫外線照射F1中嗅覺正常的蜂王，其后代只出現傳統氣味型和無嗅覺型，分析造成這種現象的可能原因有：①F1蜂王的卵原細胞中含有R2基因的染色體片段缺失；②________________________________________。
請利用上述信息，采用兩種較為簡便的方法確定造成這種現象的原因：_________________
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微專題五　利用“假說—演繹法”解決生物變異實驗探究題
跟蹤訓練
1．A
2．將矮稈小麥與高稈小麥雜交　子一代為高稈，子二代高稈∶矮稈＝3∶1　矮稈性狀是由基因突變造成的　子一代為高稈，子二代仍是高稈　矮稈性狀是環境引起的
3．讓闊葉植株與窄葉植株雜交　全為窄葉　出現闊葉
4．(1)實驗方案：取根尖分生區細胞制成裝片，顯微觀察有絲分裂中期細胞內染色體數目
預期結果與結論：若觀察到染色體增倍，則屬染色體組加倍所致；否則為基因突變所致
(2)實驗方案一：選用多株闊葉突變型石刀板雌、雄相交，統計子代性狀表現
預期結果與結論：若雜交后代出現了野生型(窄葉)，則為顯性突變所致；若雜交后代僅出現突變型(闊葉)，則為隱性突變所致
實驗方案二： 選用突變型(闊葉)與野生型(窄葉)植株雜交，統計子代性狀表現
預期結果與結論：若雜交后代出現了突變型(闊葉)，則為顯性突變所致；若雜交后代全為野生型(窄葉)，則為隱性突變所致
5．Y、Z　三組均為綠葉∶淺綠葉＝1∶1　第4組綠葉∶淺綠葉＝1∶1；第5組和第6組綠葉∶淺綠葉＝9∶7
6．(1)讓2個眼睛變小的隱性突變型個體交配　(2)若雜交子代全部表現為眼睛變小，可判斷它們為同一基因的等位基因，若子代全部表現為正常，可判斷它們不為同一基因的等位基因
7．(1)嗅覺正常　無嗅覺的蜂王與嗅覺正常的雄蜂雜交，其后代中由受精卵發育成的雌蜂嗅覺均正常　(2)②F1蜂王的卵原細胞中基因R2發生了隱性突變(或基因R2突變為隱性基因)　方法一：用顯微鏡觀察F1蜂王的卵原細胞內是否發生了染色體片段缺失　方法二：統計經紫外線照射的蜂王的雄性后代數量，若明顯少于其他蜂王的雄性后代，則說明發生了染色體片段缺失；若雄性后代數量相差不大，則說明發生了基因突變

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