高考生物 艺术生精品提分秘籍 专题十二 生物育种和进化课件.ppt

专题四专题四 生物的遗传、变异与进化生物的遗传、变异与进化 专题专题1212　　 生物育种和进化生物育种和进化 一、杂交育种1．概念：将两个或多个品种的 通过交配集中在一起，再经过 ，获得新品种的方法2．原理： 3．过程：选择具有不同优良性状的亲本通过 获得F1，F1连续 或杂交，从中筛选获得需要的类型二、诱变育种1．概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生 ，从而获得优良变异类型的育种方法2．原理： 3．特点：可以 ，在较短时间内获得更多的优良变异类型 优良性状优良性状选择和培育选择和培育基因重组基因重组杂交杂交自交自交基因突变基因突变基因突变基因突变提高突变率提高突变率三、基因工程1．概念：又叫 技术或 技术，是按照人们的意愿，把一种生物的 提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的遗传性状。

2．基本工具(1)基因的剪刀： 2)基因的针线： 3)基因的运载体：常用的有 、噬菌体和 等 基因拼接基因拼接DNA重组重组某种基因某种基因定向定向DNA限制性内切酶限制性内切酶DNA连接酶连接酶质粒质粒动植物病毒动植物病毒3．操作步骤(1)提取 2)目的基因与 结合3)将目的基因导入 4)目的基因的 4．应用基因工程主要在 、药物研制和 等方面取得了重大成就 目的基因目的基因运载体运载体受体细胞受体细胞检测和鉴定检测和鉴定作物育种作物育种环境保护环境保护•二、达尔文的自然选择学说•1．内容(连线)2．意义：科学地解释生物￿￿￿￿￿￿的原因，以及生物的￿￿￿￿和。

3．局限性：对于￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿的本质不能做出科学的解释；局限于￿￿￿￿￿￿￿￿￿水平；在物种形成的问题上，达尔文强调了物种形成中的￿￿方式进化进化多样性多样性适应性适应性遗传和变异遗传和变异个体个体渐变渐变•三、现代生物进化理论•1．种群是生物进化的基本单位•(1)生活在一定区域的 的全部个体叫做种群，种群也是 的基本单位•(2)一个种群中全部个体所含有的 ，叫做这个种群的基因库•(3)在一个种群基因库中，某个基因占全部 数的比率，叫做基因频率•(4)生物进化的实质是种群 的改变同种生物同种生物繁殖繁殖全部基因全部基因等位基因等位基因基因频率基因频率•2．突变和基因重组产生进化的原材料•可遗传变异的三个来源：基因突变、和染色体变异(基因突变和染色体变异统称为 )，可遗传变异为生物进化提供了原材料但生物的变异是 的•3．自然选择决定生物进化的方向•经过长期的 ，具有不利变异的个体不断被淘汰，有利变异得以积累和加强，从而使种群的 发生定向的改变，导致生物朝着 的方向不断进化基因重组基因重组突变突变不定向不定向自然选择自然选择基因频率基因频率适应环境适应环境4．隔离导致物种的形成(1)物种：能够在自然状态下相互交配并产生 的一群生物。

2)隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象包括 和3)隔离在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件， 的形成是新物种形成的标志可育后代可育后代生殖隔离生殖隔离地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离•四、共同进化与生物多样性的形成•1．共同进化•不同 之间、 之间在相互影响中不断进化和发展•2．生物多样性的形成•(1)内容：生物多样性包括 多样性、 多样性和 多样性•(2)形成原因：生物的进化物种物种生物与无机环境生物与无机环境基因基因物种物种生态系统生态系统考点一　染色体变异及变异方式在育种上的应用三种可遗传变异的比较类型类型项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异适适用用范范围围生物生物种类种类所有生物所有生物(包括包括病毒病毒)均可发生均可发生自然状态下只发自然状态下只发生于真核生物有生于真核生物有性生殖过程中，性生殖过程中，为核遗传为核遗核生物细胞真核生物细胞增殖过程中均增殖过程中均可发生可发生生殖生殖无性生殖、有无性生殖、有性生殖性生殖有性生殖有性生殖无性生殖、有无性生殖、有性生殖性生殖类型类型自然突变自然突变诱发突变诱发突变交叉互换交叉互换自由组合自由组合染色体结构变染色体结构变异、染色体数异、染色体数目变异目变异类型类型项目项目基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异发生时期发生时期DNA复制时复制时(有丝有丝分裂间期、减数分裂间期、减数第一次分裂前的第一次分裂前的间期间期)减数分裂四分减数分裂四分体时期及第一体时期及第一次分裂过程中次分裂过程中细胞分裂期细胞分裂期产生结果产生结果产生新的基因产生新的基因只产生新的基只产生新的基因型，不产生因型，不产生新的基因新的基因不产生新的基不产生新的基因，但可引起因，但可引起基因数目或顺基因数目或顺序的变化序的变化镜检镜检光镜下均无法检出，可根据是否光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定有新性状或新性状组合确定光镜下可检出光镜下可检出育种应用育种应用诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体育种多单倍体育种多倍体育种倍体育种•说明：①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料。

•②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•③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【命题示例1】(2012·山东潍坊一模)某农科所通过如图所示的育种过程培育成了高品质的糯小麦下列有关叙述正确的是(　　)A．a过程中运用的遗传学原理是基因重组B．b过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限C．a过程需要使用秋水仙素，作用于萌发的种子D．b过程需要通过自交来提高纯合率解析：　分析题图可知，a为单倍体育种过程，其遗传学原理是染色体变异；b过程为杂交育种过程，不是诱变育种，不能提高突变率，缩短育种年限；a过程需要使用秋水仙素，但其作用对象不是萌发的种子，而是花粉萌发形成的单倍体幼苗；杂合子自交可以提高后代中纯合子的比例答案：　D比较项目比较项目基因重组基因重组基因工程基因工程不同不同点点概念概念在生物体进行在生物体进行有性生殖过程有性生殖过程中，控制不同中，控制不同性状的基因的性状的基因的重新组合重新组合按照人们的意思，把按照人们的意思，把一种生物的某种基因一种生物的某种基因提取出来，加以修饰提取出来，加以修饰改造，然后放到另一改造，然后放到另一种生物的细胞里，定种生物的细胞里，定向地改良生物的遗传向地改良生物的遗传性状性状考点二　正确理解基因重组与基因工程间的关系考点二　正确理解基因重组与基因工程间的关系不同不同点点重组基因重组基因同一物种的同一物种的不同基因不同基因不同物种间的不同基不同物种间的不同基因因不同不同点点繁殖方式繁殖方式有性生殖有性生殖无性生殖无性生殖不同不同点点意义意义是生物变异是生物变异的来源之一，的来源之一，对生物进化对生物进化有重要意义有重要意义使人类有可能按自己使人类有可能按自己的意愿直接定向地改的意愿直接定向地改变性状，培育出新品变性状，培育出新品种种相同点相同点都实现了不同基因的重新组合，都都实现了不同基因的重新组合，都能使生物产生变异能使生物产生变异【特别提醒】　①传统意义上的基因重组：只能发生在进行有性生殖的同种生物之间；对基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说，减数分裂形成不同类型配子是因，而受精作用产生不同性状的个体则是果。

②基因重组分类：分子水平的基因重组(如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程)；染色体水平的基因重组(减数分裂过程中同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换，以及非同源染色体自由组合下的基因重组)；细胞水平的基因重组(如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术的大规模基因重组)【【命题示命题示例例2】】人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质生产流程是：甲生物的蛋白质甲种生物的一种蛋白质生产流程是：甲生物的蛋白质→→mRNA目的基目的基因与质粒因与质粒DNA重组导入乙生物的受体细胞获得甲生物的蛋白质，下列重组导入乙生物的受体细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是说法正确的是(　　　　)A．．①①过程需要的酶是逆转录酶，原料是过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、、U、、G、、CB．．②②要用限制酶切断质粒要用限制酶切断质粒DNA，再用，再用DNA连接酶将目的基因与连接酶将目的基因与质粒连接在一起质粒连接在一起C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D．．④④过程中用的原料不含有过程中用的原料不含有A、、U、、G、、C【【解解析析】】　　①①过过程程是是逆逆转转录录，，利利用用逆逆转转录录酶酶合合成成DNA片片段段，，需需要要的的原原料料是是A、、T、、G、、C；；②②是是目目的的基基因因与与质质粒粒DNA重重组组阶阶段段，，需需要要限限制制酶酶切切断断质质粒粒DNA，，再再用用DNA连连接接酶酶将将目目的的基基因因与与质质粒粒连连接接在在一一起起；；③③如如果果受受体体细细胞胞是是细细菌菌，，则则不不应应该该用用致致病病菌菌，，而而炭炭疽疽杆杆菌菌是是致致病病菌菌；；④④过过程程是是基基因因的的表表达达过过程程，，原原料料中中含含有有A、、U、、G、、C。

答案】　【答案】　B考点三　常见育种方式比较：杂交育杂交育种种人工诱人工诱变育种变育种单倍体单倍体育种育种多倍体多倍体育种育种基因工程基因工程育种育种细胞融细胞融合技术合技术依据依据原理原理基因重基因重组组基因突基因突变变染色体染色体变异变异染色体染色体变异变异基因重组基因重组基因重基因重组、染组、染色体变色体变异异常用常用方法方法杂交杂交→→自交自交→→选种选种→→自交自交辐射诱辐射诱变、激变、激光诱变、光诱变、作物太作物太空育种空育种花药离花药离体培养，体培养，然后再然后再诱导，诱导，使染色使染色数目加数目加倍倍秋水仙秋水仙素处理素处理萌发的萌发的种子或种子或幼苗幼苗转基因转基因(DNA重组重组)技术将目技术将目的基因引的基因引入生物体入生物体内，培育内，培育新品种新品种让不同让不同生物细生物细胞原生胞原生质融合质融合杂交育种杂交育种人工诱变人工诱变育种育种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种细胞融合技细胞融合技术术优点优点操作简单，操作简单，目标性强目标性强可以提高可以提高变异的频变异的频率，大幅率，大幅度地改良度地改良某些品种某些品种可以明显可以明显地缩短育地缩短育种年限种年限操作简单，操作简单，能较快获能较快获得新类型得新类型打破物种打破物种界限，定界限，定向改变生向改变生物的性状物的性状按照人们的按照人们的意愿改变细意愿改变细胞内遗传物胞内遗传物质或获得了质或获得了细胞产品且细胞产品且克服了远缘克服了远缘杂交不亲和杂交不亲和障碍障碍缺点缺点时间长，时间长，需及时发需及时发现优良品现优良品种种有利变异有利变异少，需大少，需大量处理实量处理实验材料验材料技术复杂技术复杂且需与杂且需与杂交育种配交育种配合合所得品种所得品种发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低有可能引有可能引起生态危起生态危机机技术难度大技术难度大举例举例矮秆抗锈矮秆抗锈病小麦病小麦青霉素高青霉素高产菌株、产菌株、太空椒太空椒单倍体育单倍体育种获得的种获得的矮秆抗锈矮秆抗锈病小麦病小麦三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦产生人胰产生人胰岛素的大岛素的大肠杆菌、肠杆菌、抗虫棉抗虫棉白菜白菜—甘蓝、甘蓝、番茄番茄—马铃马铃薯薯【命题示例3】(2012·南京调研)将①②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是 A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变B．由⑤×⑥过程形成⑧植株可知，⑤与⑥为同一物种C．若③的基因型为AaBbdd(三对等位基因的遗传符合自由组合定律)，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4D．由③到⑨过程可能发生了突变和重组，可为生物进化提供原材料解析　如果原植物为二倍体，则⑤为二倍体，⑥为四倍体，它们杂交形成的⑧为三倍体，由于三倍体没有可育性，所以⑤与⑥是不同物种。

答案　B 【命题示例4】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法正确的是(　　)A．涉及的原理有：基因突变或基因重组或染色体变异等B．都不可能产生定向的可遗传变异C．都在分子水平上进行操作D．都可以通过产生新基因从而产生新性状【解析】基因工程育种可以说是定向的变异；杂交育种并不是在分子水平上操作的；诱变育种可以产生新基因，其他方式不能答案】A【变式训练】两个亲本的基因型分别为AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合规律遗传要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的方法是( )A．人工诱变育种 B．细胞工程育种C．单倍体育种 D．杂交育种【解析】杂交育种能将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，并且是最简捷、常规的育种方法答案】D【命题示例6】(2012·黄山质检)将某种植物①、②两个植株杂交，得到③，将③再做进一步处理，如下图所示，下列分析错误的是(　　)•A．由③到④的育种过程依据的主要原理是基因突变•B．由⑤×⑥过程形成的⑧植株能培育出新物种•C．若③的基因型为AaBbdd，则⑩植株中能稳定遗传的个体占总数的1/4•D．由③到⑨过程可能发生突变和重组，可为生物进化提供原材料•解析：　如果原植物为二倍体，则如果原植物为二倍体，则⑤⑤为二倍体，为二倍体，⑥⑥为为四倍体，它们杂交形成的四倍体，它们杂交形成的⑧⑧为三倍体，由于三倍体没为三倍体，由于三倍体没有可育性，所以不能培育出新物种；基因型为有可育性，所以不能培育出新物种；基因型为AaBbddAaBbdd的的③③自交形成的自交形成的⑩⑩，其中能稳定遗传的纯合子所占的，其中能稳定遗传的纯合子所占的比例为比例为1/21/2××1/21/2××1 1＝＝1/41/4；由；由③③形成花粉时发生减数形成花粉时发生减数分裂，基因要发生重组，秋水仙素处理幼苗，可使细分裂，基因要发生重组，秋水仙素处理幼苗，可使细胞中基因发生突变，也可使染色体数目加倍。

胞中基因发生突变，也可使染色体数目加倍•答案：答案：　　B B【变式训练】(2012·商丘模拟)水稻是湛江主要的粮食作物，改善水稻的遗传性状是育种工作者不断努力的目标如图表示水稻育种的一些途径请回答下列问题：(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)水稻为亲本进行杂交，得到F1，F1自交产生F2，F2中不能稳定遗传的占______，选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交，子代中ddRR和ddRr的比例是________(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻，可选图中________(填数字)途径所用的方法其中⑦途径的常用方法是__________3)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种，应该选择图中________(填数字)表示的途径最为合理可行，该技术手段主要包括的过程：提取目的基因、_______________ _______、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定该育种方式所遵循的原理为____________4)图中________(填数字)所表示的育种途径具有典型的不定向答案：　(1)3/4　3∶2　(2)⑤、⑦、⑧　花药离体培养　(3)③、④　目的基因与运载体结合(或构建目的基因表达载体)　基因重组　(4)①、②考点四　考点四　单倍体育种与多倍体育种倍体育种与多倍体育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理染色体数目以染色体组形式染色体数目以染色体组形式成倍减少，然后再加倍后获成倍减少，然后再加倍后获得纯种得纯种染色体数目以染色体组染色体数目以染色体组形式成倍增加形式成倍增加方法方法花药离体培养获得单倍体，花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗的种子或幼苗优点优点 明显缩短育种年限明显缩短育种年限器官大，营养成分含量器官大，营养成分含量高，产量增高高，产量增高单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种缺缺点点技术复杂，需要与杂交技术复杂，需要与杂交育种配合育种配合适用于植物，动物难以开展。

适用于植物，动物难以开展多倍体植物生长周期延长，多倍体植物生长周期延长，结实率降低结实率降低举举例例2.体细胞染色体组为奇数的单倍体与多倍体高度不育的原因：进行减数分裂形成配子时，同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子【命题示例7】(2012·山东兖州摸底)下列关于染色体组、单倍体和二倍体的叙述，不正确的是 (　　)A．一个染色体组不含同源染色体B．由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体C．单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组D．人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗•解析：　染色体组中不含有同源染色体；判断单倍体不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温、秋水仙素等•答案：　D •解析：　染色体组中不含有同源染色体；判断单倍体不是看体细胞中的染色体组的数目，而是看发育起点；人工诱导多倍体的方法有多种，如低温、秋水仙素等•答案：　D 【变式训练】 (2012·苏苏北北四四市市联联考考)以以下下培培育育原原理理相相同同的的一组是一组是A．太空椒和抗虫棉．太空椒和抗虫棉B．无子番茄和．无子番茄和““番茄番茄—马铃薯马铃薯””C．高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株．高产优质杂交水稻和青霉素高产菌株D．无子西瓜和八倍体小黑麦．无子西瓜和八倍体小黑麦 解析　太空椒、青霉素高产菌株属于人工诱变育种，原理是基因突变；番茄—马铃薯利用了植物体细胞杂交的方法；高产优质杂交水稻利用了杂交育种方法，原理是基因重组；抗虫棉属于基因工程，原理是基因重组；无子番茄利用了生长素促进果实发育的原理；八倍体小黑麦和无子西瓜的原理都是染色体变异，属于多倍体育种。

答案　D 【命题示例8】(2010·江苏生物)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的下列叙述正确的是(　　)A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系[解析解析]　　本题考查基因突变的有关知识尽管是本题考查基因突变的有关知识尽管是““罕见罕见””￿ ￿突变，也不能说明该变异是隐性突变，突变，也不能说明该变异是隐性突变，只有通过试验鉴定，方能说明其突变类型；基因只有通过试验鉴定，方能说明其突变类型；基因突变是突变是DNA上某碱基对的增添、缺失或替换引起上某碱基对的增添、缺失或替换引起的，显微镜下不能观察的到；花药离体培养后，的，显微镜下不能观察的到；花药离体培养后，需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的需用秋水仙素诱导加倍后，才能得到稳定遗传的高产品系通过该变异植株自交，看后代是否发高产品系通过该变异植株自交，看后代是否发生性状分离，如果出现性状分离，则为杂合子，生性状分离，如果出现性状分离，则为杂合子，不出现性状分离则为纯合子，不出现性状分离则为纯合子，B正确。

正确[答案答案]　　B【特别提醒】育种方法的选择根据育种目标的不同而培育新品种的方法，总结如下：(1)欲集中不同亲本的优良性状——杂交育种；(2)欲既集中优良性状，又缩短育种年限——单倍体育种；(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——多倍体育种；(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种；(5)欲实现定向改变现有性状——基因工程育种 【命题示例9】(2011·潍坊模拟)在试验田中偶然出现了一株抗旱、抗盐的玉米，设想利用该植株培育能稳定遗传的抗旱、抗盐水稻品种，用到的育种方法和技术应有①诱变育种　②单倍体育种　③转基因技术　④组织培养技术A．①②③　　　　　　B．②③④C．①③④ D．①②④【解析】　抗旱、抗盐基因导入植物的体细胞，经过植物组织培养形成的新个体是杂合子，需要 经过单倍体育种，才能变成稳定遗传的纯合子答案】 ________ B【命题示例10】(2011·安徽理综，31Ⅰ)雄家蚕的性染色体为ZZ，雌家蚕为ZW已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g)是位于常染色体上的一对等位基因，T 对t，G对g为显性。

1)现有一杂交组合：ggZTZT×GGZtW，F1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为________________，F2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为________________________2)雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好现有下列基因型的雄、雌亲本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTZt、ggZTZt、GgZtZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易区别的特点，从F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)•[解析]　(1)遗传图解如下：所以F2中体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体基因组成所占比例为G_ZtW，所占比例为3/4×1/4＝3/162)见图解从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产或•P：基因型　　♂GgZtZt　　×　　GGZTW　　♀•　　　　　　•　　　　　　•F2：基因型　　GGZTZt　GgZTZt　GGZtW　GgZtWP：基因型　　♂GgZtZt　　×　　GGZTW　　♀　　　　　　　　　　　　↓F1：基因型　　GGZTZt　GgZTZt　GGZtW　GgZtW从孵化出的F1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产[ [答案答案] ]　　(1)　　1/2￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿3/16(2)见图解见图解P P：基因型　　：基因型　　♂♂ggZt tZ Zt t　　　　××　　　　GGZT TW W　　　　♀♀　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓↓F F1 1：基因型　　：基因型　　GgZT TZ Zt t　　　　　　　　　　　　GgZt tW W从孵化出的从孵化出的F F1 1幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，幼蚕中，淘汰体色油质透明的雌家蚕，保留体色正常的雄家蚕用于生产或保留体色正常的雄家蚕用于生产或【变式训练】(2012·青岛模拟)下图中，甲、乙表示水稻两个品种，A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因，①～⑦表示培育水稻新品种的过程，则下列说法错误的是(　　) A．①→②过程简便，但培育周期长B．②和⑦的变异都发生于有丝分裂间期C．③过程常用的方法是花药离体培养D．③→⑥过程与⑦过程的育种原理相同[解析]　分析题图，①→②过程和①→④→⑤过程为杂交育种过程，但培养目标不同，前者是为了获得AAbb个体，后者是为了获得aaBB个体。

杂交育种操作简便，但培育周期长；⑦过程是多倍体育种过程，⑦过程发生的染色体变异是由于秋水仙素抑制分裂前期纺锤体的形成而产生的；③⑥表示的单倍体育种过程，其中③过程常用的方法是花药离体培养；单倍体育种与多倍体育种的原理都是染色体变异[答案]　B一、操作工具1．基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)分布：主要在微生物体内2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子3)实例：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开 考点五考点五：基因工程的操作工具及基本步骤基因工程的操作工具及基本步骤(4)切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段5)作用：基因工程中重要的切割工具在微生物体内能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害 2．基因的“针线”——DNA连接酶(1)催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段2)催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口3)催化结果：形成重组DNA3．常用的运载体——质粒 (1)本质：小型环状DNA分子 二、操作步骤 【命题示例11】(2012·郑州市四校联考)人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。

生产流程是：甲种生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙种生物的细胞中获得甲种生物的蛋白质，下列说法正确的是(　　)A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、CB．②过程要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等D．④过程中用的原料不含A、U、G、C解析：　①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②过程是目的基因与质粒DNA重组，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；将重组质粒导入受体细胞时，如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C答案：　B【特别提醒】①①微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点代谢快、目的基因产物多的特点②②动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以动物受体细胞一般选用受精卵，植物受体细胞可以是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合是体细胞，但需与植物组织培养技术相结合。

￿【变式训练】下下列列有有关关基基因因工工程程的的相相关关叙叙述述中中，，正正确确的的是是A．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因B．．运运载载体体上上抗抗性性基基因因的的存存在在有有利利于于对对目目的的基基因因是是否否表表达达进行检测进行检测C．．在在基基因因工工程程操操作作中中，，必必须须用用同同种种限限制制性性核核酸酸内内切切酶酶剪剪切目的基因和质粒切目的基因和质粒D．．转转基基因因技技术术造造成成的的变变异异，，实实质质上上相相当当于于人人为为的的基基因因重重组，但却产生了定向变异组，但却产生了定向变异 【解析】　抗抗旱旱、、抗抗盐盐基基因因导导入入植植物物的的体体细细胞胞，，经经过过植植物物组组织织培培养养形形成成的的新新个个体体是是杂杂合合子子，，需需要要 经经过过单单倍倍体体育育种种，，才能变成稳定遗传的纯合子才能变成稳定遗传的纯合子 【答案】 ________B考点六　基因工程的应用1．作物育种：利用基因工程方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如转基因抗虫棉(意义：减少农药的用量；大大降低生产成本；减少农药对环境的污染)等。

2．药物研制：利用基因工程的方法，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素3．环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄露的石油，处理工业废水等【命题示例12】(2012·师大附中理综测试)某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt基因)导入棉花，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株(假定Bt基因都能正常表达)某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示Bt基因的整合位点)；让这些含两个Bt基因的抗虫植株自交，后代含抗虫基因的个体的比例大小顺序是(　　)A．甲、乙、丙 B．甲、丙、乙C．丙、乙、甲 D．乙、甲、丙【变式训练】下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因转移到棉花体内，培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛A．① 　B．①②C．①②③ D．②③④达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说现代生物进化理论现代生物进化理论对象个体种群基本基本观点观点①①遗传变异是自然选择的遗传变异是自然选择的内因内因②②过度繁殖为自然选择提过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧供更多的选择材料，加剧了生存斗争了生存斗争③③变异一般是不定向的，变异一般是不定向的，定向的自然选择决定着生定向的自然选择决定着生物进化的方向物进化的方向④④生存斗争是自然选择的生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力过程，是生物进化的动力⑤⑤适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果①①种群是生物进化的基本单位，生物进种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变化的实质在于种群基因频率的改变②②突变和基因重组、自然选择及隔离是突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节物种形成过程的三个基本环节③③突变和基因重组提供了生物进化的原突变和基因重组提供了生物进化的原材料材料④④自然选择使种群的基因频率定向改变自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向并决定生物进化的方向⑤⑤隔离是新物种形成的必要条件隔离是新物种形成的必要条件 考点七　达尔文自然选择学说与现代生物进化的比较达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说现代生物进化理论现代生物进化理论不同点不同点①①没有阐明遗传和变异没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的的本质以及自然选择的作用机理作用机理②②着重研究生物个体进着重研究生物个体进化化①①从分子水平上阐明了自从分子水平上阐明了自然选择对遗传变异的作用然选择对遗传变异的作用机理机理②②强调群体进化，认为种强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位群是生物进化的基本单位共同点共同点都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性【命题示例13】 (2012·山东烟台一模)下列为现代生物进化理论的概念图，以下说法正确的是(　　)A．①是生物的突变和重组　 B．②是自然选择C．③是自然选择学说D．④是物种多样性解析：　生物进化的实质是基因频率的改变；突变可导致基因频率的改变；现代生物进化理论的核心是自然选择学说；生物的多样性包含三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。

答案：　C•解析：　生物进化的实质是基因频率的改变；突变可导致基因频率的改变；现代生物进化理论的核心是自然选择学说；生物的多样性包含三个层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性•答案：　C【变式训练】 (2012·浙江五校)抗流感的疫苗，每过几年就要更换新的种类，因为流感病毒已对旧的疫苗产生了高度的抗性，对这种抗性最好的解释是( )A．病毒因疫苗刺激而产生突变B．病毒某些结构的用进废退C．由于生殖隔离造成D．由于选择作用，使对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖 【解析】突变是自然发生的，由于自然选择，对疫苗有抗性的病毒被保留下来并扩大繁殖，从而使疫苗失效 【答案】 D【变式训练】(2012·杭州学军中学高三测试)下图表示生物新物种形成的基本环节，下列叙述正确的是( ) A．同一物种不同种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，但生物没有进化B．自然选择过程中，直接被选择的是基因型，进而导致基因频率的改变C．地理隔离能使种群基因库产生差别，必然导致生殖隔离D．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件【解析】种群基因频率的改变导致种群基因库的差别越来越大，就意味着生物进化；自然选择过程中，直接被选择的是表现型，进而导致基因频率的改变；地理隔离能使种群基因库产生差别，但不一定导致生殖隔离。

【答案】 D【变式训练】(2012·江苏苏、锡、常、镇一模)下列有关生物进化的叙述中，正确的是( )A．生物的变异为进化提供原始材料，并决定了生物进化的方向B．长期地理隔离可能造成不同种群基因库组成上发生显著差异C．自然选择导致种群基因频率发生定向改变，基因频率的改变标志着新物种的产生D．共同进化是指生物与无机环境之间在相互影响、不断进化 【解析】生物的变异为进化提供原始材料；自然选择决定了生物进化的方向，并导致基因频率定向改变，生殖隔离的产生标志新物种的形成；共同进化是指生物与生物、生物与无机环境之间在相互影响、不断进化 【答案】 B【变式训练】(2011·重庆卷)2008年，在重庆武隆某地下洞穴的水体中发现了一种数量少、眼睛退化的“盲鱼”下列有关叙述，正确的是( )A．盲鱼眼睛的退化是黑暗诱导基因突变的结果B．种群密度是限制盲鱼种群增长的关键生态因素C．洞内水体中溶解氧的增加将提高盲鱼种群的K值D．盲鱼作为进化研究的材料体现生物多样性间接使用价值考点八考点八 基因频率和基因型频率的相关计算基因频率和基因型频率的相关计算(1)遗传平衡定律 ①成立前提：种群非常大、所有雌雄个体之间自由交配、没有迁移、没有自然选择、没有基因突变。

②计算公式：当等位基因只有两个(A和a)时，则有：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1；其中p为A的基因频率，q为a的基因频率，p2为AA的基因型频率，2pq为Aa的基因型频率，q2为aa的基因型频率2)计算类型 ①已知基因型个数，求基因频率： 某基因频率＝(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷(总个数×2)②已知基因型频率，求基因频率 一个等位基因的基因频率＝该等位基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子基因型频率③伴X隐性遗传的基因频率计算： Xb/(XB＋Xb)＝(2XbXb＋XBXb＋XbY)/(2XX＋XY) 和非伴性遗传的基因频率不同点就在于Y染色体上无B的等位基因，女性含有2个X，男性只含有一个X所以XB＋Xb＝X染色体的数目＝2XX＋XY(4)通过基因型频率计算基因频率在种群中一对等位基因的基因频率之和等于1，基因型频率之和也等于1一个基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2杂合子的基因型频率已知基因型AA或aa的频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法即A(a)＝(对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外)　　 (5)运用哈代—温伯格平衡，由基因频率计算基因型频率内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(Aa)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。

其中p2是AA(纯合子)的基因型频率，2pq是Aa(杂合子)的基因型频率，q2是aa(纯合子)的基因型频率•适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下5个条件的情况下，各等位基因的基因频率和基因型频率在一代代的遗传中是稳定不变的，或者说是保持着基因平衡的这5个条件是：种群大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有新基因的加入；没有自然选择 (6)伴伴X染色体染色体遗传基因基因频率的率的计算算基因突变和基因重组、自然选择、遗传漂变、迁移等均可引起基因频率的改变在伴X染色体遗传病中，男性中患者的表现型概率＝相关基因型频率＝相关基因频率【命题示例14】 (2010·全国卷Ⅰ)关于在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是( )A．在某种条件下两种基因的频率可以相等B．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关C．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境D．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零 【解析】本题主要考查现代生物进化理论中生物进化的本质等位基因A、a的基因频率可以为不同的值，只要两者相加等于1即可；生物进化的实质是基因频率的改变，所以影响生物进化的因素均可导致基因频率的改变；生物进化是通过自然选择来实现的，具有适应环境性状的个体生存概率更高一些；不适应环境的性状对应的基因频率可以降至为0。

【答案】 B【命题示例13】下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程下列叙述中不正确的是(　　)A A．．图图中中X X、、Y Y、、Z Z分分别别表表示示的的是是突突变变和和基基因因重重组组、、自自然然选选择择以以及及隔隔离离B B．．小小岛岛上上蜥蜥蜴蜴原原种种全全部部个个体体的的总总和和称称为为种种群群，，是是生生物物进进化化的的基基本单位本单位C C．．蜥蜥蜴蜴原原种种中中不不同同性性状状个个体体比比例例变变化化的的本本质质是是种种群群基基因因型型频频率率的改变的改变D D．．小小岛岛上上蜥蜥蜴蜴新新种种全全部部个个体体所所有有基基因因的的总总和和称称为为蜥蜥蜴蜴新新种种的的基基因库因库解析：　图中导致蜥蜴原种中不同性状个体比例改变的原因主要与基因突变有关，其本质是种群基因频率改变，而不是种群的基因型频率改变答案：　C【变式训练】某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因频率为(　　) A．6% B．4.5% 　　C．5.1% D．3.9%【解析】通过基因型计算基因频率时，需要明确基因的位置：(1)若某基因在常染色体时，因成对常染色体上的基因都成对，则以该基因数为分子、以群体个体数的2倍为分母即可求知该基因的基因频率；(2)若某基因在X染色体上时，因在Y染色体上无该基因及其等位基因，则求一个群体中该基因的频率时，可按下式求解：该基因数/(2×女性个体数＋男性个体数)×100%。

由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上没有，因此色盲基因及其等位基因(XB、Xb)的总数为200×2＋200＝600，色盲基因Xb数量为15＋5×2＋11＝36，群体中色盲基因频率为：36/600×100%＝6% 【答案】 A异地的物种形成同地的物种形成所需时间经过漫长的时间和许多世代的随机演变较短时间物种形成的常见方式一个分布区很广的物种通过地理障碍等先形成亚种，然后发展产生生殖隔离，形成两个或多个物种通过个体的突变，远缘杂交及染色体加倍等方式，在自然选择的作用下逐渐形成了新物种举例加拉帕戈斯群岛上多种地雀的形成自然状态下多倍体植物的形成，植物体细胞杂交育种，多倍体育种联系物种的形成都是以生殖隔离的形成为标志考点九考点九 自然选择是进化的动力自然选择是进化的动力【命题示例15】右图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障(水)的阻碍，已经分离为两个独立的群体如果群体A生活中经历了长期的环境剧烈地变化，而群体B的环境无大变化，则群体A的进化速度将可能是(　　)A．比群体B快B．比群体B慢C．与群体B相同D．停止进化【解析】自然选择是生物进化的动力由于A地环境长期剧烈地变化，所以对生物不断地进行定向的选择，使适应环境的个体得以保存，而B的环境无大变化，所以进化比A慢。

【答案】 A考点十　种群和物种的区考点十　种群和物种的区别与与联系系项目项目种群种群物种物种范围范围较小范围内的同种生物较小范围内的同种生物的所有个体的所有个体由分布在不同区域内的同由分布在不同区域内的同种特征的许多种群组成种特征的许多种群组成判断判断标准标准种群必须具备种群必须具备““三同三同””，即同一时间、同一地，即同一时间、同一地点、同一物种点、同一物种主要是形态特征和能否自主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代由交配并产生可育后代联系联系一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新物种亚种，进而可能形成多个新物种•2.物种形成与生物进化的关系内容内容物种形成物种形成生物进化生物进化标志标志生殖隔离出现生殖隔离出现基因频率改变基因频率改变变化后与原变化后与原生物关系生物关系属于不同物种属于不同物种可能属于同一个物种，也可能属于同一个物种，也可能属于不同的物种可能属于不同的物种两者联系两者联系 ①①生物进化的实质是基因频率改变，这种改生物进化的实质是基因频率改变，这种改变可大可小，不一定会突破物种的界限，即变可大可小，不一定会突破物种的界限，即生物进化不一定导致新物种形成生物进化不一定导致新物种形成②②新物种形成则说明生物进化了新物种形成则说明生物进化了 【命题示例16】(2012·南通高三第一次模拟)下图中的A、B、C表示3个自然条件有差异的地区，地区间的黑粗线表示存在一定的地理隔离。

A地区的某些个体分布到B、C地区，并逐渐形成两个新物种，③中的甲、乙、丙分别表示三个种群下列相关说法正确的是(　　)A．上述过程说明地理隔离是新物种形成的标志B．甲、乙两个种群的基因库存在较大的差异，不能进行基因交流C．乙、丙两个种群存在地理隔离，但两种群的基因频率相同D．甲、丙两个种群存在生殖隔离，两个种群的基因库组成完全不同•解析：　新物种形成的标志是生殖隔离；据题干信息可推知：甲、乙、丙属于三个不同的物种，它们之间已形成生殖隔离，而产生生殖隔离的根本原因是基因库存在较大的差异，从而不能进行基因交流；乙、丙两个种群之间存在地理隔离和生殖隔离，基因库存在较大的差异，故两个种群的基因频率不相同；甲、丙两个种群之间虽然存在生殖隔离，但它们都由共同的原始祖先进化而来，故它们的基因库组成中有些基因种类相同，有些基因种类不同，基因库组成并非完全不同•答案：　B 【变式训练】近来世界各地频繁发生地震，若由于地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如下图所示，下列有关叙述中，错误的是(　　)•A．两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离•B．两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同•C．甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大•D．两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间的差异越来越大解析：由于两岛存在地理隔离，不同的鸟类之间存在着生殖隔离；两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同；甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大；两岛的鸟类各形成不同的多个种群基因库，且由于环境的选择作用基因库间的差异会越来越大。