遺傳變異和生物進化中易錯辨析與糾錯訓練

靳國禎

一、易錯辨析

1.混淆“可遺傳”與“可育”

（1）確認是否為可遺傳變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質是否發(fā)生變化”.

（2）“可遺傳”≠“可育”

①三倍體無子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬于可遺傳的變異——其遺傳物質已發(fā)生變化，若將其體細胞培養(yǎng)為個體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質區(qū)別.

②無子番茄“無子”的原因是植株未受粉，生長素促進了果實發(fā)育，這種“無子”性狀是不可保留到子代的，將無子番茄進行組織培養(yǎng)時，若能正常受粉，則可結“有子果實”.

2.物種形成與生物進化混淆（表1）

表1

內(nèi)容物種形成生物進化

標志生殖隔離出現(xiàn)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

二者聯(lián)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形成；

②新物種的形成是生物長期進化的結果.

3.基因突變、基因重組和染色體變異的易錯問題

（1）關于“互換”問題.同源染色體上非姐妹染色單體間的交叉互換，屬于基因重組；非同源染色體之間的交叉互換，屬于染色體結構變異中的易位.

（2）關于“缺失”問題.DNA分子上若干基因的缺失屬于染色體變異；DNA分子上若干堿基對的缺失，屬于基因突變.

（3）關于變異的水平問題.基因突變、基因重組屬于分子水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到；染色體變異屬于細胞水平的變化，光學顯微鏡下可以觀察到.

（4）病毒和原核生物可遺傳變異的來源是基因突變；進行無性生殖的真核生物可遺傳變異的來源是基因突變和染色體變異；進行有性生殖的真核生物可遺傳變異的來源是基因突變、基因重組和染色體變異.

4.育種的有關試題中，考生存在的誤區(qū)

（1）育種原理和育種方法分辨不清，出現(xiàn)答非所問的情況.原理是育種的理論依據(jù)，如多倍體育種和單倍體育種的原理都是染色體變異.

（2）單倍體育種和花藥離體培養(yǎng)相混淆.花藥離體培養(yǎng)只能獲得單倍體，而單倍體育種最終要獲得正常個體.

（3）不同育種方法獲得的新品種能否遺傳的問題.凡是依基因突變、基因重組和染色體變異原理獲得的新品種都是可遺傳的，如通過多倍體育種獲得的無子西瓜的“無子”性狀屬于可遺傳變異，而通過涂抹生長素獲得的無子番茄是不可遺傳變異.

二、糾錯訓練

例1 科學家做了兩項實驗：（1）用適宜濃度的生長素溶液處理沒有接受花粉的番茄雌蕊柱頭，子房發(fā)育成無子番茄.（2）用四倍體與二倍體西瓜雜交，獲得三倍體西瓜植株，給其雌蕊授以二倍體花粉，子房發(fā)育成無子西瓜.下列有關敘述正確的是（ ）.

A.上述無子番茄性狀能遺傳

B.若取無子番茄植株進行無性繁殖，長成的植株所結果實中有種子

C.上述無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株所結果實中有種子

D.若取上述無子西瓜進行無性繁殖，長成的植株子房壁細胞含有4個染色體組

解析 番茄雌蕊柱頭經(jīng)適宜濃度的生長素溶液處理后，發(fā)育成無子番茄，遺傳物質沒有改變，進行無性繁殖時可正常開花結果，所以長成的植株所結果實中有種子.而且這一變異不能遺傳；無子西瓜細胞中有3個染色體組，進行減數(shù)分裂時，因染色體聯(lián)會紊亂而不能形成正常的生殖細胞，長成的植株所結果實中沒有種子；進行無性繁殖時遺傳物質不變，因此子房壁細胞含有3個染色體組.答案：B

例2 如圖1是我國黃河兩岸a、b、c、d 4個物種及其演化關系的模型，請據(jù)圖分析下列說法錯誤的是（ ）.

圖1

A.由a物種進化為b、c兩個物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過程

B.黃河北岸的b物種遷移到黃河南岸后，不與c物種進化為同一物種，內(nèi)因是種群的基因庫不同，外因是存在地理隔離

C.c物種的種群基因頻率發(fā)生了變化，則該物種一定在進化

D.判斷d物種是否是不同于b物種的新品種的方法是觀察兩個物種的生物能否自由交配，并產(chǎn)生可育后代

解析 A正確，a物種分布在黃河兩岸進化為b、c兩個物種經(jīng)歷了從地理隔離到生殖隔離的過程；B錯誤，b物種遷移到黃河南岸后，與c物種之間不存在地理隔離，而是存在生殖隔離；C正確，生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生了變化.只要種群的基因頻率發(fā)生了改變，則生物一定發(fā)生了進化；D正確，不同物種的生物之間不能交配，或交配后不能產(chǎn)生可育后代.

答案：B

例3 下列情況可引起基因重組的是 （ ）.

①非同源染色體上非等位基因的自由組合；②一條染色體的某一片段移接到另一條染色體上；③同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換；④DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換；⑤正常夫婦生出白化病兒子.

A.①②③ B.③④

C.①③ D.①③⑤

解析 基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期（③）和后期（①）.②屬于染色體結構變異，④屬于基因突變，⑤屬于性狀分離.故C正確.

例4 如圖2表示某種農(nóng)作物品種①和②培育出⑥的幾種方法，下列有關說法正確的是（ ）.

圖2A.培育品種⑥的最簡捷途徑是Ⅰ→Ⅴ

B.Ⅱ→Ⅳ過程的原理是誘變育種

C.Ⅲ過程表示單倍體育種

D.過程Ⅵ常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

解析 通過植物自交獲得符合要求的種子是最簡便的方法，A項正確；由①→④屬于基因突變，這種培育方法叫誘變育種；Ⅲ表示花藥離體培養(yǎng)，Ⅲ→Ⅵ表示單倍體育種；單倍體高度不育，過程Ⅵ只能用一定濃度的秋水仙素處理幼苗.答案：A

例5 （海南高考）某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯誤的是（ ）.

A.該突變可能是堿基對替換或堿基對插入造成的

B.基因B1和B2編碼的蛋白質可以相同，也可以不同

C.基因B1和B2指導蛋白質合成時使用同一套遺傳密碼

D.基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中

解析 基因突變是由堿基對的增添、缺失或改變引起的，A項正確；突變后的密碼子可能與原密碼子決定同一種氨基酸，故基因B1和B2編碼的蛋白質可以相同，也可以不同，B正確；自然界所有生物共用一套遺傳密碼，C項正確；正常情況下，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時，同源染色體上的等位基因會隨著同源染色體的分離而分離，B1和B2基因不可能同時存在于同一個配子中，D項錯誤.答案：D

例6 某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b（如圖3）.如以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀.下列解釋最合理的是（ ）.

圖2A.減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽

B.減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離

C.減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合

D.減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換

解析 該植株的基因型為Bb，其配子的基因型為B或b，而含B的配子由于染色體缺失而不育，所以，這種個體作為父本只能產(chǎn)生b的可育配子，如果產(chǎn)生了紅色后代，可能是基因突變，但基因突變的頻率太低，無法解釋這種現(xiàn)象；只有交叉互換會導致該個體產(chǎn)生一定量的B可育配子.B項敘述是產(chǎn)生配子過程中的正常情況，不會導致變異出現(xiàn)；C項中的現(xiàn)象不會存在.答案：D

（收稿日期：2016-05-20）