专题六：变异与进化【考情分析】本专题内容在高考中主要考查：可遗传的变异的概念、类型、特点、来源，可遗传变异原理在育种中的应用，现代进化理论的内容、发展及应用。

本专题内容综合性较强，常通过新的背景材料综合考查多种育种知识，对学生的能力要求较高。

命题形式：既有选择题，又有非选择题，简答题中的实验探究与育种方案的设计不容忽视。

【知识网络】【知识综合】1发生光镜下可检出2组定向改造生物的遗传性状提醒：基因突变不一定引起生物性状改变的原因（1）发生突变的碱基位于基因结构的内含子中。

（2）发生隐性突变。

（3）基因突变后的密码子与原密码子决定的氨基酸是同一种。

3、生物的进化（1）物种形成的方式分为渐变式和骤变式，生物书以渐变式为例讲述其过程。

物种形成主要为渐变式：一个种群————→多个小种群———————————→种群基因频率定向改变→亚种——————→新物种（2）物种形成与生物进化的区别：生物进化不一定形成新的物种。

生物进化的实质是种群基因频率的改变，只要基因频率改变就属于进化范围。

物种的形成在基因频率改变的基础上突破种的界限，出现生殖隔离。

【典例导航】1. 【2012、海南、23】关于现代生物进化理论的叙述，错误的是A ．基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要B ．不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同C ．环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变D ．同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落．【答案】D【解析】基因突变率虽然低，却是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料，A 项正确；生物的表现型是基因型与环境共同作用的结果，基因型不同，表现型相同，对环境的适应性相同，也可能表现型不同，对环境的适应性也不同，B 项正确；环境发生的变化如果影响到某些基因型，由于环境的选择作用，就会使种群的基因频率改变；如果环境发生的变化不影响种群中各基因型的适应性，也可能不起选择作用，使基因频率不变，C 项正确；种群内个体之间才有基因交流，所以生物进化的基本单位是种群而非群落，D 项错误。

2. 【2012、海南、24】玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。

一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F 1表现为非糯非甜粒，F 2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。

若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F 1仍表现为非糯非甜粒，但某一F 1植株自交，产生的F 2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。

对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是A ．发生了染色体易位B ．染色体组数目整倍增加C ． 基因中碱基对发生了替换D ．基因中碱基对发生了增减【答案】A（突变、重组、选择、漂变等） 出现生殖隔离 地理隔离 多种因素【解析】具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在F 1产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合。

如果两对（或更多对）非等位基因位于一对非同源染色体上就不会表现出自由组合。

从题目可知，发生突变的植株不能进行基因的自由组合，原因最可能是发生染色体易位，使原来位于非同源染色体上的基因位于一对同源染色体上了。

3. 【2012、江苏、5】下列关于生物进化的叙述,错误的是A ．生物的种间竞争是一种选择过程B ．化石是研究生物进化的重要依据C ．外来物种入侵能改变生物进化的速度和方向D ．突变的可遗传性阻碍生物进化【答案】D【解析】生物竞争也是一种环境因素，A 正确；化石是过去生物的遗体、遗迹和遗物，可通过对比了解生物进化情况，B 正确；生物也可引起环境的变化，C 正确；突变是生物进化的原材料，D 错4. 【2012、海南、29】（8分）无子西瓜是由二倍体（2n=22）与同源四倍体杂交后形成的三倍体。

回答下列问题：（1）杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的______上，授粉后套袋。

四倍体植株上产生的雌配子含有______条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有______条染色体的合子。

（2）上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。

该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的 分裂。

（3）为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用____的方法。

【答案】（8分）（1）雌蕊（或柱头）（2分） 22（1分） 33（1分）（2）减数（2分）（3）组织培养（2分，其他合理答案也给分）【解析】（1）利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二部体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后用二倍体的花粉涂抹其雌蕊或柱头，即可利用花粉产生的生长素刺激子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。

四倍体植株由二倍体植株经染色体加倍而来，体细胞中含有22×2＝44条染色体，减数分裂产生的雌配子所含的染色体体数目为体细胞的一半（442 ＝22），二倍体植株产生的雄配子含222＝11条染色体，两者结合形成含有33条染色体的受精卵。

（2）三倍体植物体细胞中的染色体含有三个染色体组，减数分裂时会发生联会的紊乱而无法形成正常的配子。

（3）利用植物组织培养技术可以快速、大量繁殖植物植株。

5. 【2012、江苏、28】（8 分）科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。

图中A 、B 、C 、D 表示4 个不同的染色体组,每组有7 条染色体,C 染色体组中含携带抗病基因的染色体。

请回答下列问题:（1）异源多倍体是由两种植物AABB 与CC 远缘杂交形成的后代,经 __________方法培育而成,还可用植物细胞工程中 __________方法进行培育。

（2）杂交后代 ①染色体组的组成为 __________,进行减数分裂时形成 __________个四分体,体细胞中含有 __________条染色体。

（3）杂交后代于中C 组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体 __________。

（4）为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为 __________。

【答案】（1）秋水仙素诱导染色体数目加倍植物体细胞杂交（2）AABBCD 14 42（3）无同源染色体配对（4）染色体结构变异【解析】（1）A、B、C、D表示4个不同的染色体组，植物AABB产生AB的配子，植物ＣＣ产生含C的配子，结合后形成ABC受精卵并发育为相应的种子，用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，形成可育的后代AABBCC；还可以利用植物体细胞杂交技术获得AABBCC的个体。

（2）AABBCC产生的配子为ABC，AABBDD产生的配子为ABD，配子结合形成AABBCD的受精卵，减数分裂过程中同染色两两配对形成四分体， C染色体组和D染色体组中无同源染色体，不能形成四分体，两个A染色体组可形成7个四分体，两个B染色体组可形成7个四分体，共计14个四分体。

由于①中有6个染色体，每个染色体组7条染色体，共42条。

（3）杂交后代②，减数分裂过程中C组染色体无同源染色体配对而丢失。

（4）射线可能会导致C染色体断裂，断裂的部分如果含有抗病基因，抗病基因可通过易位的方式转移到另一条非同源染色体上，这种变异为染色体结构变异。

【专题训练】1、下列有关生物进化的论述中，不符合达尔文进化学说基本观点的是（）A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础B.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的C.变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生出生物的新类型D.环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境2、（2011安徽4）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。

临床上常用小剂量的放射性同位素131I 治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。

积聚在细胞内的131I可能直接A．插入DNA分子引起插入点后的碱基引起基因突变B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异D、诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代3、某农科所通过如图育种过程培育成了高品质的糯小麦，相关叙述正确的是（）A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变B.a过程能提高突变率，从而明显缩短了育种年限C.a、c过程都需要使用秋水仙素，都作用于萌发的种子D.要获得yyRR,b过程需要进行不断的自交来提高纯合率4、为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。

据图分析，正确的是( )A．过程①的自交代数越多，杂合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②是杂交育种过程中最关键的一个步骤C．过程③主要利用了植物组织培养技术D．过程④通常需要用秋水仙素处理幼苗5、1950年，为除去对农作物构成重大危害的兔，澳洲使用了能引起兔致命疾病的病毒。

右图是对此后6年间兔的死亡率和病毒的毒性变化进行调查的结果。

生物学家从结果中得知一个事实，即兔基因发生遗传性的变异而对病毒产生抗性，病毒也因遗传性的变异而毒性减小。

以此为根据得出了如下结论：在较短的时期内，兔和病毒已协同进化了。

关于兔和病毒进化原因的说法中，正确的是（）A．隔离、自然选择 B．隔离、突变C．自然选择、定向变异 D．自然选择、突变6、果蝇是常用的遗传学研究的试验材料，据资料显示，果蝇约有104对基因，现有一黑腹果蝇的野生种群，约有107个个体，请分析回答以下问题。

⑴该种群的全部个体所含有的全部基因统称为种群的_________，经观察，该种群中果蝇有多种多样的基因型，分析其产生的原因，是在突变过程中产生的_________，通过有性生殖中的_________而产生的，使种群中产生了大量的可遗传的_________，其产生的方向是_________。

它们都能为生物进化提供_________，但不能决定生物进化的_________。

⑵假定该种群中每个基因的突变率都是10－5，那么在该种群中每一代出现的基因突变数是_________。

⑶随机从该种群中抽出100只果蝇，测知基因型AA（灰身）35只，Aa（灰身）60只，aa（黑身）5只，请问A基因的基因频率为_________，a的基因频率为_________。

⑷假定残翅（v）的基因突变率为10－5，由于在正常环境条件下，残翅果蝇难以生存，结果长翅果蝇（V）类型个体逐渐增多，V基因频率也随之升高，经过许多代后，长翅类型为该种群中常见类型，与其他突变类型相比，残翅个体数要少得多，这一现象说明。