染色体变异在育种上的应用教学设计与反思

《新课标》高三生物（人教版）第二轮专题讲座

第五讲

生物的变异、育种和生物的进化

本讲内容

本讲内容包括（人教版）必修二《遗传与进化》第5章基因突变及其他变异、第6章从杂交育种到基因工程、第7章现代生物进化理论等。

一

高考预测

变异部分的内容本身是生物学的基础知识，是高考试题中经常出现的内容，且该内容与许多热点问题紧密联系，如作物的育种、基因工程、生物发展等，在高考中的地位将会越来越重要。

现代生物进化理论的基础是达尔文的自然选择学说，而考试大纲中对于自然选择学说没有明确要求，但对于现代生物进化理论以及共同进化和生物多样性的形成都提出了明确要求，因此应当在自然选择学说的基础上，巩固好现代生物进化理论的知识，并能用现代生物进化理论科学地解释物种的形成，生物的多样性和适应性等常见的生物学现象。

重视能力和素质的考察是新一轮高考改革的特点，但能力离不开知识的基础作用，在复习过程中要注意关注生命科学的发展，能从课本之外获取生物学信息。本讲问题的素材丰富（多为文字或图表），答案也属于开放式，能很好体现激发学生发散思维的指导思想。

二

考点归纳突破

1. 变异与育种的联系

变异主要分为两类：可遗传的变异和不可遗传的变异。可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异；不可遗传的变异是由环境引起的，遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个：基因重组、基因突变和染色体变异。

基因重组是指非等位基因间的重新组合。能产生大量的变异类型，但只产生新的基因型，不产生新的基因。基因重组的细胞学基础是性原细胞的减数分裂第一次分裂，同源染色体彼此分裂的时候，非同源染色体之间的自由组合和同源染色体的染色单体之间的交叉互换。基因重组是杂交育种的理论基础。

基因突变是指基因的分子结构的改变，即基因中的脱氧核苷酸的排列顺序发生了改变，从而导致遗传信息的改变。基因突变的频率很低，但能产生新的基因，对生物的进化有重要意义。发生基因突变的原因是DNA在复制时因受内部因素和外界因素的干扰而发生差错。典型实例是镰刀形细胞贫血症。基因突变是诱变育种的理论基础。

染色体变异是指染色体的数目或结构发生改变。重点是数目的变化。染色体组的概念重在理解。一个染色体组中没有同源染色体，没有等位基因，但一个染色体组中所包含的遗传信息是一套个体发育所需要的完整的遗传信息，即常说的一个基因组。对二倍体生物来说，配子中的所有染色体就是一个染色体组。染色体组数是偶数的个体一般都具有生育能力，但染色体组数是奇数的个体是高度不孕的，如一倍体和三倍体等。

在自然界中多倍体的形成主要是受外界环境条件剧烈变化的影响而形成的。因外界条件的剧烈变化导致植物细胞有丝分裂受阻是形成多倍体的关键。多倍体育种就是依据这个原理用人工的方式使植物细胞有丝分裂受阻，达到使其染色体数目加倍的目的，常用的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素的作用原理是抑制有丝分裂时形成纺缍丝，结果染色体无法移动，细胞不能分裂而染色体数目加倍。

单倍体育种是先用人工方法获得单倍体，常用方法是花药离体培养。然后经过人工诱导使其染色体数目加倍。由于加倍的染色体是复制出来的，结果每对染色体上的基因都是纯合的。纯合体自交后代不发生性状分离，所以单倍体育种可以明显地缩短育种的年限。

几种传统育种方法的比较

育种方法

诱变育种

杂交育种

单倍体育种

多倍体育种

育种原理

基因突变

基因重组

染色体数目变异

染色体数目变异

处理方法

物理因素、化学因素

不断自交，连续选择

花药离体培养

人工诱导加倍

秋水仙素处理种子或幼苗

主要不足

预测性差

育种过程繁琐

特别提醒：杂交育种、诱变育种的可预见性差，人们只能在变异的基础上对变异进行选择，而不能控制变异的方向。

2. 染色体组与染色体组数目的判定

染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条；

（1）一个染色体组中不含同源染色体。

．．．．．．．

（2）一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。

（3）一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：

①细胞内形态相同的染色体（同源染色体）有几条，则含有几个1 1 1 1 染色体组。如右图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色2 2 2 2 体组。

②根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性3 3 3 3 状的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。

③根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。

3．基因频率的计算

（1）通过不同基因型个体数计算基因频率

例：中心血站调查了1788个MN血型血，其中397人是M型（LMLM），861人是MNMNNNMN性（LL），530人是N型（LL），请分别计算L和L的基因频率。

据题意可知，M型者含有两个LM基因，MN型者含有一个LM基因和一个LN基因，N型者含有两个LN基因，故本题应如此计算：

LM%＝[(2×397＋816)/(1788×2)]×100%＝46.3%，

LM%＝[(816＋2×530)/(1788×2)]×100%＝53.7%。

（2）通过基因型频率计算基因频率

例：在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，aa的个体占4%。

则A%＝(18%×2＋78%)×1/2＝18%＋78%×1/2＝57%，

a%＝(4%×2＋78%)×1/2＝4%＋78%×1/2＝43%。

即一个等位基因的频率等于它的纯合子频率与1/2杂合子频率之和。

（3）计算基因型频率

例：在某一人群中，经调查得知，隐性性状者(bb)为16%，基因B的频率为60%，求基因型BB和Bb的频率。

由B的频率为60%，有b的频率为1－60%=40%，设基因型BB的频率为p，Bb的频率为q，则有：p＋1/2q＝60%①

16%＋1/2q＝40%②

联立①②解得基因型BB的频率p＝48%、Bb的频率为q=16%。

（3）计算子代基因型频率

例：假设某动物种群中，一对等位基因B、b的频率B=0.9，b=0.1，其后代基因型为BB、Bb、bb，那么后代三种个体的基因型频率分别为

、

、

。若环境的选择作用使B的频率由0.9降为0.6，选择后地第二代的三种基因型的频率为

、

、

。若这种选择继续保持不变，后代基因型频率的变化规律是

。

选择前，因该动物种群中亲代的基因频率B=0.9，b=0.1，则它们产生的精子和卵细胞均有B、b两种类型，且B=0.9，b=0.1。精子和卵细胞随机结合，形成子代。子代的基因型频率计算如下表。同理可得选择后的基因型频率。

选择前

选择后

精子→

＝

0.6

b

＝

0.4

B精子→

B＝0.9 b＝0.1

卵细胞↓

卵细胞↓

B＝0.6 BB＝0.36 Bb＝0.24 B＝0.9 BB＝0.81 Bb＝0.09

b＝0.4 Bb＝0.24 bb＝0.16 b＝0.1 Bb＝0.09 bb＝0.01

由上述数据可知，若选择继续下去，后代中BB将减少，bb将增多。

4.变异与进化

可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异，在生物进化理论中，常将基因突变和染色体变异统称为突变。

基因突变是指DNA分子结构的改变，即基因内部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变。基因突变是普遍存在的。根据突变发生的条件可分为自然突变和诱发突变两类。不管在什么样的条件下发生突变，都是随机的，没有方向性。

染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数量的变异，染色体数量的变异又包括个体染色体的增加或减少(非整倍数变化）和成倍地增加或减少（整倍数变化）两种类型。其中染色体结构的变异与非整倍数变异，由于破坏了生物体内遗传物质的平衡，所以一般对生物的生命活动是不利的，有时甚至是致命的，在生物进化过程中的意义不大。但染色体整倍数的变化没有破坏原有遗传物质的平衡，能够加强生物体的某些生命活动，对生物的进化，特别是某些新物种的形成有一定的意义如自然界中多倍物种的形成。

基因重组是指染色体间基因的交换和组合。是由于减数分裂过程中，同一个核内染色体复制后发生重组和互换，结果就产生了大量与亲本不同的基因组合的配子类型。又由于在有性生殖过程中，雌雄配子的结合是随机的，进一步增加了后代性状的变异类型。基因重组实际包括了基因的自由组合定律和基因的连锁与互换定律。

突变和基因重组都是不定向的，有有利的，也有不利的。但有利和不利不是绝对的，这要取决于环境条件。环境条件改变了，原先有利的变异可能变得不利，而原先不利的变异可能变得有利。等位基因是通过基因突变产生的，并在有性生殖过程中通过基因重组而形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。

变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料，不能决定生物进化的方向。生物进化的方向是由自然选择来决定的。

5. 影响种群基因频率的因素

种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。

引起基因频率改变的因素主要有三个：选择、遗传漂变和迁移。

选择即环境对变异的选择，即保存有利变异和淘汰不利变异的过程。选择的实质是定向

地改变群体的基因频率。

选择是生物进化和物种形成的主导因素，已经发生的变异能否保留下来继续进化或成为新物种的基础必须经过自然选择的考验，则自然选择决定变异类型的生存或淘汰。自然选择只保留与环境相协调的变异类型（有利变异），可见自然选择是定向的。经过无数次选择，使一定区域某物种的有利变异的基因得到加强，不利变异的基因逐渐清除，从而改变了物种在同区域或不同区域内的基因频率（达尔文只是在个体水平上注意到不同性状的保留与否，而不能从分子水平对自然选择的结果加以分析），形成同一区域内物种的新类型或不同区域内同一物种的亚种，或经长期的选择，使基因频率的改变达到生殖隔离的程度，便形成新的物种。选择决定着不同类型变异的命运，也就决定了生物进化与物种形成的方向。

遗传漂变是指：如果种群太小，含有某基因的个体在种群中的数量又很少的情况下，可能会由于这个个体的突然死亡或没有交配而使这个基因在这个种群中消失的现象。一般而言，种群越小，遗传漂变就越显著。

迁移是指含有某种基因的个体在从一个地区迁移到另一个地区的机会不均等，而导致基因频率发生改变。如一对等位基因A和a，如果含有A基因的个体比含有a基因的个体更多地迁移到一个新的地区，那么在这个新地区建立的新种群的基因频率就发生了变化。

三

高考真题体验

例1（2004年全国新课程卷Ⅱ）自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:

正常基因

精氨酸

苯丙氨酸

亮氨酸

苏氨酸

脯氨酸

突变基因1 精氨酸

苯丙氨酸

亮氨酸

苏氨酸

脯氨酸

突变基因2 精氨酸

亮氨酸

亮氨酸

苏氨酸

脯氨酸

突变基因3 精氨酸

苯丙氨酸

苏氨酸

酪氨酸

丙氨酸

根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是：

A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添

B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添

C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添

D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个碱基的增添

考点定位

本题主要考察基因突变的类型

指点迷津

要解答此题，首先要抓住基因突变的概念。基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换。当DNA分子的碱基对增添或缺失时，会使基因的碱基排列顺序从增添或缺失处到最后都发生改变，进而使基因所决定的氨基酸顺序从此处开始都改变；而当DNA分子的个别碱基对替换时，只会影响一个氨基酸的种类（种类可能变，也可能不变），其他的氨基酸则不会改变。据此，分析上述三个突变基因所决定的蛋白质的部分氨基酸序列可知：突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添。

参考答案

A

例2（2005广东生物）以下关于生物变异的叙述，正确的是（

）

A、基因突变都会遗传给后代

B、基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变

C、染色体变异产生的后代都是不育的

D、基因重组只发生在生殖细胞形成过程中

考点定位

本题考查的知识点是生物变异的知识。

指点迷津

生物的变异的来源有基因突变、基因重组、染色体变异。基因突变是碱基序列发生改变，但由于一种氨基酸可由几种遗传密码与它对应，故不一定导致性状改变。发生在体细胞中的突变一般是不会遗传给后代。应用重组DNA技术，改造的基因，也属于基因重组。有些生物染色体变异时，染色体数目成倍增加，产生的后代就形成了多倍体。

参考答案

B 例3（2004年江苏卷）人的血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。一对

表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。如果他们再生一个女孩，表现型正常的概率是

A．9/16

B．

3/4

C．3/16

D．1/4 考点定位

本题主要考察位于两对同源染色体上的等位基因控制的遗传现象

指点迷津

人的血友病属于伴性遗传，男孩患血友病，其致病基因来自于他的母亲，但他的双亲正常，所以他的母亲为血友病携带者，基因型为XHXh，他的父亲的基因型为XHY。人的苯丙酮尿症属于常染色体遗传，男孩患苯丙酮尿症，其致病基因来自于他的双亲，所以他的双亲为苯丙酮尿症的携带者，基因型均为Aa。如果这对夫妇再生一个女孩，则有：XHXh×XHY→1XH

XH∶1XHXh（∶1XHY∶1XhY）（女孩均无血友病）；Aa×Aa→3A

∶1aa（女孩3/4无苯丙酮尿症，1/4有苯丙酮尿症）。女孩表现型正常的概率为：1×3/4＝3/4。

参考答案

B 例4（2004年江苏卷）镰刀型细胞贫血症是一种遗传病，隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，可见这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。但是在非洲流行恶性疟疾（一种死亡率很高的疾病）的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定。对此现象合理解释是

A．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子易感染疟疾

B．杂合子易感染疟疾，显性纯合子不易感染疟疾

C．杂合子不易感染疟疾，显性纯合子也不易感染疟疾

D．杂合子易感染疟疾，显性纯合子也易感染疟疾

考点定位

本题考查了自然选择与基因型频率比改变的关系

指点迷津

自然选择的结果是种群的基因频率发生定向改变。镰刀型细胞贫血症隐性纯合子（aa）的患者不到成年就会死亡，因此这种突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰，使a的基因频率下降，因而在一般情况下，人群中的带有这一突变基因的人会极少。但为何在非洲流行恶性疟疾的地区，带有这一突变基因的人（Aa）很多，频率也很稳定呢？这是因为带有这一突变基因的人（Aa），不利于疟原虫的生存，不易感染疟疾，有利于人群的繁衍生息，因而在自然选择的作用下，保留了基因a，且频率也很稳定。

参考答案

A 例5（2005广东生物）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，最简捷的方法是（

）

A、单倍体育种

B、杂交育种

C、人工诱变育种

D、细胞工程育种

考点定位

本题考查的知识点是育种方法。

指点迷津

生物育种方法有多种,利用两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，遵循自由组合定律遗传,因aabb为双隐性类型，可在子二代中直接筛选出，因此只需二年就可选育出。要培育出基因型为aabb的新品种，单倍体育种能明显缩短育种年限，一般也需二年,但技术复杂。在相同的时间内，杂交育种用材及技术简单。

参考答案

B

四

实验·探究·讨论

下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验。

实验一：将一个果蝇群体(第—代)饲养到一定规模后，用涂有a浓度DDT的玻璃片处理，将成活下来的果蝇后代(第二代)继续饲养到一定规模后用2a浓度的DDT处理，将成活下来的果蝇的后代(第三代)用3a浓度的DDT处理……用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇。到第15代，DDT浓度增加至15a仍有能抗15a浓度DDT的果蝇成活。因此，实验者认为，果蝇的变异是“定向的”，即是在环境条件(DDT)的“诱导”下产生的，并且认为，该实验证实了拉马克“用进废退学说”的正确性。

另有学者发现了“实验一”设计的缺陷，怀疑实验一得出的结论的科学性。因而设计了实验二。

实验二：将若干对雌雄果蝇分别饲养成若干个家系(家系：一对果蝇子女)，此为第一代，然后将每个家系分成两半，用a浓度分别处理每个家系的一半。然后在有果蝇成活的家系的另一果蝇中，再培养若干个家系(第二代)将每个家系分成两半，用2a浓度的DDT处理每个家系的一半。在有果蝇成活的家系的另一半中，再培养若干个家系(第三代)，用3a浓度的DDT处理每个家系的一半……用同样的方法逐代将浓度增加1a处理果蝇。到第15代时，浓度增加至15a，也产生了能抗15a浓度DDT果蝇群体。然而，这些具有抗药性的果蝇的父母并没有接触过DDT。

通过对实验二的分析后，你认为：

（1）DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”而是

，果蝇种群的进化是定向的，而果蝇个体的变异是

的，果蝇抗药性的产生在环境变化(DDT处理)之(前、中、后)

。

（2）通过对实验一和实验二的比较分析，你认为实验一得出不正确结论的原因是

。

五

综合能力检测

一、选择题

1．将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生

这种现象的原因是

（

）

A．基因重组引起性状分离

B．环境引起性状变异

C．隐性基因突变成为显性基因

D．染色体结构和数目发生了变化

2．龙葵叶绿体DNA上的一个正常基因决定了植株对某除草剂表现敏感。它的突变基因则决

定了植株对该除草剂表现抗药性。以敏感型龙葵（全部叶绿体含正常基因）为父本，以

抗药型龙葵（全部叶绿体含突变基因）为母本进行杂交，所得F1植株将表现

（

）

A．

敏感型

B．抗药型

C．抗药型∶敏感型=3∶1

D．抗药型∶敏感型=1∶1 3．一个多肽链中有100个氨基酸，则作为指导其合成的信使RNA分子和用来转录该信使

RNA分子的基因中，分别至少有碱基多少个

（

）

A．100和200

B．200和400

C．300和300

D．300和600 4．用紫外线照射红色细胞的培养液，接种在平板培养基上，几天后出现了一个白色菌落，

把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全是白色的，这是

（

）

A．染色体变异

B．自然突变

C．人工诱变

D．基因重组

5．科学工作者把胡萝卜的韧皮部细胞分离开来，将单个细胞放在配制的培养基上进行培养，

获得了许多完整的植株，这些植株的特点是

（

）

A．彼此性状极相似

B．变异频率较高

C．都是单倍体

D．都是纯合体

6．用杂合体种子尽快获得纯合体植株的方法是

（

）

A．种植→F2→选不分离者→纯合体

B．种植→秋水仙素处理→纯合体

C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合体

D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体

7．在四倍体西瓜植株的花朵上，授以普通二倍体西瓜的花粉，发育成的西瓜果皮、种子的

胚及发育过程中胚乳细胞中染色体组的数目分别是

（

）

A．3、3、5 B．4、3、3 C．4、2、3 D．4、3、5

8．下列的发育生物学证据中，能够揭示高等生物有共同起源的是

（

）

A．个体发育均始于受精卵的细胞分裂

B．兔、牛、马的胚胎发育初期形态相似

C．直到胚胎发育晚期人胚胎的鳃裂和尾消失

D．蛙的个体发育过程简单而迅速地重演动物系统发育史

9．曾比较分析了a、b、c、d、e5种生物的细胞色素c，它们的差异是由于突变引起了核苷

酸变化所致，由此，使一个细胞色素c分子转变为另一个。在对该5个物种的一组核苷

酸的测定中发现，下表是测得的核苷酸数目发生变化的情况。

a b c d e a 0 20 20 20 20 b

0 10 10 10 c

0 8 8 d

2 2 e

0

由此可认为较古老的物种应属于

（

）

A．a B．b C．c D．d E．e 10．新物种形成的标志是

（

）

A．具有一定的形态结构和生理功能

B．产生了地理隔离

C．形成了生殖隔离

D．改变了基因频率

11．在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄结的果是黄色的，这是因为该株番

茄

（

）

A．发生基因突变

B．发生染色体畸变

C．发生基因重组

D．生长环境发生变化

12．自然选择是指

（

）

A．生物繁殖能力超越生存环境的承受力B．生物的过度繁殖引起生存斗争

C．在生存斗争中适者生存

D．遗传使微小有利变异得到积累和加强

13．在欧洲人群中，每2500人中就有一人患囊性纤维性变性，这是一种常染色体遗传病，

一对健康的夫妇有一个患有此病的孩子，以后该妇女又与一健康男子再婚，问这对再婚

夫妇生一个孩子。孩子患病的概率是

（

）

A．1/2

B．1/5 C．1/100 D．1/625 14．有一位遗传学家，在实验中发现一种显性致死现象，黄色毛皮的老鼠不能纯种传代，可

杂种传代，而灰色皮毛的老鼠能够纯种传代。黄鼠与黄鼠交配，其后代黄鼠2896只，灰

鼠1235只，那么此交配中致死个体出现的几率是

（

）

A．25％

B．33％

C．66．7% D．75% 15．图示具有一对同源染色体的细胞，已知位点1的基因是R，则位点2和位点4的基因分

别是

（

）

A．R、R或r B．r、R或r C．R、r

D．r、R 16，长翅红眼(VVSS)果蝇与残翅墨眼(vvss)果蝇杂交，F1全腿长翅红眼果蝇。有5个具有上

述两性状的品种，分别与F1交配，依次得到如下结果：①长红∶长墨∶残红∶残墨=9∶

3∶3；②长红∶长墨∶残红∶残墨=1∶1∶1；③长红∶长墨∶残红∶残墨=1∶1∶0∶0；

④长红∶长墨∶残红∶残墨=1∶0∶1∶0；⑤长红∶长墨∶残红∶残墨=3∶0∶1∶0。那

么这5个果蝇品种的基因型按①～⑤的顺序依次是

（

）

A．VvSs

vvss

VVss

vvSS VvSS B．VvSs

VVs

Vvss

VVSS

C．VvSS

vvss

VvSs

VVss vvSS D．vvss

vvSS

VvSS

VVss 17．1000个基因型为Aa的动物，在其精子的形成过程中，基因A和A分开发生在（

）

A．精原细胞形成次级精母细胞的过程中 B．初级精母细胞形成次级精母细胞时

C．减数分裂第一次分裂后期

D．减数分裂第二次分裂后期

18．有性生殖的出现直接推动了生物的进化，其原因是

（

）

A．有性生殖是高等生物所存在的生殖方式

B．有性生殖是经过两个性生殖细胞的结合

C．有性生殖细胞是由减数分裂形成的

D．通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物的变异性

19．生物进化的实质在于

（

）

A．环境条件的改变

B．生存斗争

C．基因频率的改变

D．自然选择作用

20．隔离在物种形成中的主要作用

（

）

A．使种群间的个体互不相识

B．使种群间的雌雄个体失去交配的机会

C．使不同种群各适应不同的地理环境

D．使种群之间停止基因交流，各自向着不同的方向演变

二、非选择题

1．下图是两种生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请根据图回答：

（1）甲是

倍体生物，乙是

倍体生物。

（2）甲的一个染色体组含有

条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有

个染色体组。

（3）图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配，基F1代最多有

种表现型。

2．用达尔文自然选择学说分析解释狼进化过程：

(1)狼群中存在不同种类的个体，有的跑得快，有的跑得慢，这说明生物具有_______的特性，而这一特性一般是_______的。它为生物的进化提供了原始的_______。

(2)随着环境的改变，食物减少，跑得快而凶猛的狼才能获得食物生存下去，这就是_______。食物、环境对狼起了选择作用，而且这种作用是_______的，它决定着生物进化的_______。

(3)狼的进化过程是通过_______实现的。

3．昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌能进行分裂繁殖。根据上述资料回答：

(1)人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高___________，通过人工选择获得___________。

(2)酯酶的化学本质是___________，基因控制酯酶合成要经过___________和___________两个过程。

(3)通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于___________ (4)请你具体说出一项上述科研成果的实际应用。

4．果蝇野生型和5种突变型的性状表现、控制性状的基因符号和基因所在染色体的编号如表

类型

①野生型

②白眼型

③黑身型

④残翅型

⑤短肢型

⑥变胸型

染色体

性状

眼色

红眼W 白眼W X(Ⅰ)

体色

灰身B 黑色b Ⅱ

翅型

长翅V 残翅v Ⅱ

肢型

正常肢D 短肢d Ⅱ

后胸变形后胸

后胸正常H Ⅲ

h 注：(1)每种突变型未列出的性状表现与野生型的性状表现相同。

(2)6种果蝇均为纯合体并可作为杂交的亲本。

(1)若进行验证基因分离规律的实验，观察和记载后代中运动器官的性状表现，选作杂交亲本的基因型应是_______________。

(2)若进行验证自由组合规律的实验，观察体色和体型的遗传表现，选作杂交亲本的类型及其基因型应是_________。选择上述杂交亲本的理论根据是_________表现为自由组合。

(3)若要通过一次杂交实验得到基因型VvXWY（长翅白眼♂）的果蝇，选作母本的类型及其基因型和表现型应是_________，选作父本的类型及其基因型和表现型应是_______。

5．下图表示物种形成的过程，图中小圆圈表示物种，箭头表示物种产生变异，带有两条短线的箭头被淘汰的变异个体。

请据图回答下列问题：

（1）请你运用现代生物进化理论，将上图物种形成的基本过程，用文字归纳为三个基本环节：

、

、

。

（2）用字母(或数字)表示物种形成的过程：

。

（3）用字母(或数字)表示自然选择的方向：

。

6．下图是加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型，A、B、C、D为四个物种及其演化关系，据图回答：

A B

C B B

B D

C 甲岛

乙岛

C

（1）A物种进化为B、C两个物种的两个外部因素是

和

。

（2）甲岛上的B物种迁到乙岛后，不与C物种进化为同一物种的原因是

。

（3）迁到乙岛的B物种进化为D物种的原因是

。

参考答案

实验·探究·讨论

(1)选择

不定向前

(2)①实验(一)将果蝇个体作为进化的单位来研究不能发现个体变异不定向的特点

②实验(一)用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体变异，但容易误认为DDT对果蝇的抗性起“诱导”作用。而看不出“诱导”掩盖下的选择作用。

综合能力检测

1—5

BBDCA

6—10

CDAAC

11—15

ACCAA

16—20

ADDCD 1．（1）4

2

（2）3

2

（3）8 2. （1）变异

不定向

选择材料

（2）适者生存

定向的

方向

（3）生存斗争

3. （1）基因突变频率

人们所需要的突变性状

（2）蛋白质

转录

翻译

（3）控制酯酶合成的基因，随着细菌DNA分子的复制而制，并在后代中表达

（4）用于降解水中的有机磷农药

4.（1）VVvv或DDdd

（2）③bbHH⑥BBhh

非同染色体上的非等位基因

（3）②VVXwXw（长翅白眼♀）

④vvXwY（残翅红眼♂）

5. (1)突变和基因重组/自然选择/隔离//(2)A→B→C→D//(3) A→B→C→D 6.(1)自然选择//地理隔离//(2)B与C之间已形成生殖隔离。//(3)因甲、乙两岛的环境条件不同，再加上由于地理隔离导致生殖隔离，不能与B物种自由交配。