2011二輪復習：專題4遺傳、變異與進化3生物的變異與進(精)

1、小專題三生物的變異與進化核心考點整合考點整合一：生物變異的類型、特點及判斷1.生物變異的類型不可遺傳的變異I表現(xiàn)型二基因型（改變）+ 環(huán)境條件（改變）可基因突變一 基因重組V染色體變異減數(shù)分裂時非討源染色體上 的非等位集因自由組合或同 源染色體的非姐妹染色單體 栩發(fā)生交叉工換產(chǎn)生新的族因型(不改變堪3.染色體組和基因組染色體組：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶 著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。其特點：(1 一個染色體組中所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。(2 一個染色體組中不含有同源染色體，當然也就不含有等位基因。(3 一個染色體組中含有控制該物

2、種生物性狀的一整套基因。(4 二倍體生物的生殖細胞中所含有的一組染色體可看成一個染色體組。項目基因突變基因重組染色體變異適 用氾IH主物種類所有生物然狀態(tài) FUfett 行有 性生殖的生物真核主物生殖1無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖項目加因吏變菇因重組染色體變異適 用范種類所有生物自然狀態(tài) F 能進行有 性生殖的生物ft 檢生物生殖 方式無性生殖、有性生疥有性生殖無性生姐仁有性生疽門燃突變.誘發(fā)寢變交叉互換、n 由組合寶質(zhì)DNA 鉉制(有媛分裂屈期,減數(shù)分裂第一次分裂的間期)過程出現(xiàn)筮錯產(chǎn)生新的基因|改變棊因染色體結構變并、染色休數(shù)目變異內(nèi)外網(wǎng)余般響便染色體結構出現(xiàn)異常*或細胞分

3、裂過程中，染色體的分開岀現(xiàn)異常 肚因數(shù)目或菇閔排列(5 不同種的生物，每個染色體組所包括的染色體數(shù)目、形態(tài)和大小是不同的?；蚪M:一般的定義是二倍體生物的單倍體細胞中的全套染色體為一個基因組或是二倍體生物的單倍體細胞中的全部基因為一個基因組。對二倍體生物而言，基 因組計劃則為測定單倍體細胞中全部 DNA 分子的脫氧核苷酸序列，有性染色體的生 物其基因組包括一個染色體組的常染色體加上兩條性染色體。沒有性染色體的生物 其基因組與染色體組相同。4.單倍體和多倍體的比較單倍體是指體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。多倍體由合子發(fā)育而 來，體細胞中含有三個或三個以上染色體組。對于體細胞中含有三個染色

4、體組的個 體，是屬于單倍體還是三倍體，要依據(jù)其來源進行判斷：若直接來自配子，就為單倍體；若來自受精卵，則為三倍體?！纠?1】（2010 北京西城如圖示意某生物細胞減數(shù)分裂時，兩對聯(lián)會的染色體之 間出現(xiàn)異常的 十字型”結構現(xiàn)象，圖中字母表示染色體上的基因。據(jù)此所作推斷中 錯誤的是A. 此種異常源于染色體的結構變異B. 該生物產(chǎn)生的異常配子很可能有 HAa 或 hBb 型C. 該生物基因型為 HhAaBb,一定屬于二倍體生物D.此種異?？赡軙е律矬w的育性下降解析由圖示可知，圖中兩對同源染色體間發(fā)生了染色體結構變異,A 與 b 或 a 與 B 發(fā)生互換，由此可能產(chǎn)生 HAa 或 hBb 型的異常

5、配子，據(jù)圖可知，此細胞的基因型 為 HhAaBb,如果該生物體由受精卵發(fā)育而成，一定屬于二倍體生物,如果由配子發(fā)育 而成則只能屬于單倍體生物；染色體結構變異，對生物體多數(shù)都是有害的，有可能引起 生物體的育性下降。答案C知識總結基因突變、基因重組和染色體變異的相關問題(1 關于互換”問題。同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，屬于基因重組；非同染色體之間的互換，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?；蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于分子水平的變化，光學顯微鏡下觀察不到;染色體變

6、異屬于亞細胞水平的變化，光學顯微鏡下可以觀察到。(4 關于不同生物可遺傳變異的類型問題。病毒的可遺傳變異惟一來源是基因 突變;細菌等原核生物不含染色體，所以不存在染色體變異。在真核生物中，上述三種 類型都存在?！净犹骄?1】(2010 江浦中學測試下列有關變異的說法正確的是A. 染色體中 DNA 的一個堿基缺失屬于染色體結構變異B. 染色體變異、基因突變均可以用光學顯微鏡直接觀察C. 同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組D. 秋水仙素誘導多倍體形成的原因是促進染色單體分離使染色體增倍解析染色體變異是引起基因數(shù)目或排列順序的改變，而堿基對的變化為基因 突變,是分子水平上的變異，

7、用光學顯微鏡觀察不到。秋水仙素誘導多倍體是抑制了 紡錘體的形成，從而使染色體數(shù)目加倍。答案C考點整合二：生物變異在育種中的應用常見的幾種育種方法的比較項冃雜交育種誘變育種單借體育種原理一器舷變?nèi)旧w變舁錮色體變異常用 方法雜交 f 自交 f 選優(yōu)一自交 雜交i雜種輛対誘變尊花藥離體培養(yǎng)， 然后用秋水仙索 處理便臥加借， 得刮純合體秋水仙素處理萌 發(fā)的種于或幼苗優(yōu)點便位于不網(wǎng)個侏 帕優(yōu)良性狀癢屮 化一個個體上可提奇變異頻率 或出現(xiàn)新的性 狀* Ml速金種進 程明顯締短育種年ssnn 大.探話 產(chǎn)量和營養(yǎng)成分缺點時間也需及時境現(xiàn)優(yōu)良性伏有利變異少，需 大顯處理實整材 憐具有不定向 性技術 勺雜交療

8、種相結 t適用于植物*在 動物中難 F 開瞬特別提示：1.廣義的基因重組還有分子水平的基因重組，如通過對 DNA 分子進行 剪切、拼接而實施的基因工程。2.肺炎雙球菌 R 型菌轉(zhuǎn)化為 S 型菌也是發(fā)生了基因重組?！纠?2】(2009 廣東卷為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應用 了多種育種方法，過程如下。請回答問題。(1 從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導成_幼苗。(2 用丫射線照射上述幼苗，目的是_ 然后用該除草劑噴灑其 幼葉,結果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有單倍體誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力（3 取該部分綠色組織再進行

9、組織培養(yǎng)，誘導植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使 染色體_獲得純合_移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。（4 對抗性的遺傳基礎做進一步研究，可以選用抗性植株與 _雜交，如果_ 表明抗性是隱性性狀。F1 自交若 F2 的性狀分離比為 15 做感:1（抗性，初步推測_。數(shù)目加倍二倍體（純合敏感型植株F1 都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變解析本題考查了單倍體育種、誘變育種等知識，同時考查了多倍體育種的方 法和遺傳規(guī)律的應用。花藥離體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，Y寸線具有誘發(fā)基因突變的能力，體細胞突變一般經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變性狀，所以需要運用組織 培養(yǎng)技術。為了獲得可育的植株，

10、需用秋水仙素對單倍體幼苗進行處理，使染色體數(shù) 目加倍，加倍后獲得的是純合子。通過純合子與敏感型植株雜交獲得F1,則 F1 表現(xiàn)出來的性狀是顯性性狀,F2 出現(xiàn)性狀分離，分離比是 15:1,可以用自由 組合定律來解釋，由于只有兩對基因都隱性時才表現(xiàn)為抗性，所以初步推測該抗性植 株中有兩個基因發(fā)生了突變。知識總結關于育種方案的 選取(1 單一性狀類型：生物的優(yōu)良性狀是由某對基因控制的單一性狀，其呈現(xiàn)方式、育種方式、原理及舉例列表如下頂冃方式育種方法舉例單一 性狀無有基因工程能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿加熱殺死的弓型肺宛雙球 闔對 R 型的轉(zhuǎn)化誘變育種太空槻等太空植物 髙產(chǎn)靑褊素菌株少一多染色體 變異三儕

11、侔無子西瓜(2兩個或多個性狀類型：兩個或多個性狀分散在不同的品種中，首先要實現(xiàn)控制 不同性狀基因的重組，再選育出人們所需要的品種，這可以從不同的水平上加以分析：1個體水平上：運用雜交育種方法實現(xiàn)控制不同優(yōu)良性狀基因的重組。為了縮 短育種年限，可采用單倍體育種的方法。2細胞水平上：利用植物體細胞雜交，從而實現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重組。3分子水平上：應用轉(zhuǎn)基因技術將控制優(yōu)良性狀的基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，從而實現(xiàn)基因重組?！净犹骄?2】(2010 皖南八校聯(lián)考在某作物育種時，將、兩個植株雜交，得到，將再作如圖所示處理。下列分析錯誤的是A. 由到過程一定發(fā)生了非同源染色體上非等位基因的自由組合B. 由X的育種過

12、程中，依據(jù)的主要原理是染色體變異C. 若的基因型為 AaBbdd,則植株中能穩(wěn)定遺傳的個體占總數(shù)的1/4D. 由到過程可能發(fā)生突變和基因重組解析由到過程的原理是基因突變，不存在等位基因分離、非同源染色體 上非等位基因自由組合。答案A考點整合三：基因頻率及基因型頻率的計算1.基因頻率的計算方法(1 定義法:根據(jù)定義 基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例”基因頻多次射線處理自然生長*植株,0X100%。（2 基因位置法：若某基因在常染色體上,則基因頻率=X1OO%若某基因只出現(xiàn)在 X 染色體上，則基因頻率=X00%。（3 借助基因型頻率:若基因在常染色體上，則該對等位基因中，顯（或隱性基因的

13、 頻率二顯（或隱性純合體基因型頻率+1/2 雜合體基因型頻率。2由基因頻率求基因型頻率的方法哈迪一溫伯格公式法：在一個有性生殖的自然種群中，當種群較大，種群內(nèi)個體間 的交配是隨機的，沒有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時，存在以下公式 （p+q2=p2+2pq+ q2=1 其中 p代表一個等位基因的頻率,q 代表另一個等位基因的頻 率,p2 代表一個等位基因純合體（如 AA 的頻率,2pq 代表雜合體的頻率,q2 代表另一 個純合體（aa 的頻率。【例 3】（2010 福建聯(lián)考一個隨機交配的群體，某一對相對性 狀（其等位基因用 A.a 表示中,顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是 0.64,則雜合子 Aa 的

14、頻率是A. 0.24B. 0.4C. 0.48D. 0.6解析依題意，該群體中隱性性狀的表現(xiàn)型為 1-0.64=0.36，即 aa 的頻率為 0.36。 由此，求出 a 基因頻率為 0.6，則 A 基因頻率為 0.4，故 Aa 的頻率為 2X0.4X.6=0.48。答案C【互動探究 3】在某種群中，顯性和隱性基因的頻率分別為 0.9 與 0.1,則其第一 子代的表現(xiàn)型中，顯性與隱性個體的比例，正確的是A.9:1B.81:1C. 99:1D. 3:1解析本題考查考生利用基因頻率求基因型頻率的基本方法。隱性個體的基因 型頻率為0.1 0.1=1%,故顯性與隱性個體的比例為 99:1。答案C考點整合

15、四：現(xiàn)代生物進化理論1.基本概念梳理究變和慕因 ffi 組色蘭自然選樣蘭上種群堆因頻率I積累地理隔離蘭蘭甚肉悍的差別改變 物種的形成”標志肴牛殖隔離項 fl達爾文 Fl 然選擇學說現(xiàn)代半物進化押論雄車觀點遺傳變異址 1 協(xié)選丼的內(nèi)閔：過廈*噩為供更多的選 拝材料.加劇了生存斗：雙# 一般是不鎧向怖而自揺選祁 J&宦 向的.定向的 fl 然選擇執(zhí)疋牛物的 進化方向：生存斗爭是肖然選擇 的過程*是生擁 8牝的動力；i&應捷自然難祥的姑果；自然選擇 是tKIWI. tttt.連續(xù)的過和種群 id 半物進化的購本廈位 1: 物進化的實 Jfi 擅種霹慕闔頻率的改 變：z覚坐川山山 21

16、、1 然選擇 及隔離是物種形成過 FY 的三個棊本 環(huán)怏好和恭囲 Ml 希生檢進 化提供TSltt料】自然透擇便種 Iff 的応閃祈串足間改變護抉紀先勧 的進化方向二隔髙是新務種形成 的必牲條件不同點沒有闡明遺傳變異的本質(zhì)以及自然 逸擇的作用機艸究生物個 體進化從分子水平上闡明了自然選擇對遺 傳疊舁的作川機鵡遇圳祥悴進化 認為神群是生物追牝的基車單位聯(lián)系現(xiàn)代住物進化理迫 U 在達爾丈口燃選擇學說的械礎tMUkffb兩界榔 強瀾遺傳璽 H 注丫物進化的內(nèi)因，聽遺傳變畀為生物迓化提供了原材料，WI爭昂牛沏進化的卩阪 尿住掬進化的過私 自常迭擇決定生物進化 的方向，適斤生#是1 熱選樣的結卑特點提示

17、:項冃達爾文 H 然選擇學逆現(xiàn)代生物進化理論宰本觀點遺傳變莽是自然選擇的內(nèi)因幫 過度繁殖為自然選擇規(guī)供更務的選 抒材料加劇了生存斗爭；變異 般是不定向的.而 fl 然選樣是崔 向的宦向的自然選擇徐建生物的 進化方向*釀存斗爭是槪選擇種群是生物進化的從本甲札生 物址化的實啟足種群望因頻率的改究變和星因重組、1 然選抒 茨隔離是物種形成過程的三個棊本 環(huán)節(jié)：突變和基囲重組為生物進 化提供了必材料 i目然選擇便種3物種形成的方式有如下幾種（1 物種的形成主要為漸變式。地理歩種隔離因秦一個種群一-多個小種髀 .4 種邯城因頻率疋（處變、S 細、選擇、漂變笞）十.珀出現(xiàn)工贈隔感心tihJ 改變一- 業(yè)種

18、-$）物種（2 爆發(fā)式物種的形成主要是以染色體數(shù)目變化的方式形成新物種，一旦出現(xiàn)可以很快達到生殖隔離。地理巧種個種井一-事個小種井一、推 p 薊種祥堆（處變，直紐、JfcjJL- ”（3 染色體結構變化是形成新物種的另一種方式，發(fā)生染色體結構變化的個體和 原始物種雜交，可育性降低，形成初步的生殖隔離，以后經(jīng)過進一步演化形成新的物 種?！纠?4】（2010 貴州調(diào)研如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確 的是地理隔肉個種群一- 多個小種群.rl出觀先怖附離般rl冋諛變亞種-新物種物種 A朵交朵種植物-堂色體加化異 il 物種 B囚|自然選擇I_ _I改變A.圖中 A 表示基因突變和基因

19、重組B. 該生物進化理論的研究對象是生物個體C. 圖中 B 表示地理隔離，沒有地理隔離不可能有新物種的形成D. 圖中 C 表示的是種群間生殖隔離，是新物種形成的標志答案D解析現(xiàn)代生物進化理論認為，突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成 的三個基本環(huán)節(jié)；突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群基因頻率 定向改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件；生殖隔離的出現(xiàn)標 志著新物種的形成。A 表示突變（包括基因突變和染色體變異和基因重組；種群是生物進化的基本單位，即 現(xiàn)代生物進化理論研究的對象是種群；B 表示地理隔離，但多倍體物種的形成可以不 經(jīng)過地理隔離?！净犹骄?4】（2

20、010 煙臺質(zhì)檢如圖為現(xiàn)代生物進化理論的概念圖，以下說法正確的是A. 是生物的突變和基因重組B. 是自然選擇C. 是自然選擇學說D. 是物種多樣性解析是種群基因頻率的改變；是生物的突變和基因重組；應包含:基因多 樣性、物種多樣性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性。答案C高考鏈接1.(2010 全國卷I,4 下列關于在自然條件下，某隨機交配種群中等位基因 A.a 頻 率的敘述，錯誤的是A.在某種條件下兩種基因的頻率可以相等B.該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關C. 一般來說,頻率高的基因所控制的性狀更能適應環(huán)境D. 持續(xù)選擇條件下，一種基因的頻率可以降為零解析:本題考查了生物進化過程中基因頻率變化的相關知

21、識，意在考查考生對生 物進化實質(zhì)的把握和理解。A 中兩種等位基因的頻率可以相等；B 中基因頻率的變 化與自身的遺傳變異也有關；C 中頻率高的基因控制的性狀更能適應環(huán)境；D 中在持 續(xù)選擇條件下，可淘汰掉某種基因。答案:B2.(2010 全國卷 II ,4 已知某環(huán)境條件下某種動物的 AA 和 Aa 個體全部存活,aa 個體在出生前會全部死亡?，F(xiàn)有該動物的一個大群體，只有AA.Aa 兩種基因型，其比例為 1:2。假設每對親本只交配一次且成功受孕，均為單胎。在上述環(huán)境條件下，理 論上該群體隨機交配產(chǎn)生的第一代中AA 和 Aa 的比例是A. 1:1B. 1:2C. 2:1D. 3:1解析:本題考查分

22、離定律的有關知識，意在考查考生運用所學知識解決問題的能 力。根據(jù)題意可知,aa 個體不能存活，并且群體內(nèi)隨機交配繁殖后代。因群體中AA占 1/3、Aa 占 2/3,所以群體中產(chǎn)生 A 配子的比例應該是 1/3 1+2/3 1/2=2/3,產(chǎn)生 a 配子的比例應該是2/3Al/3a2/3A4/9M2/9 他Pl/3a2/9Aal/9aa因子代中 aa 死亡，所以子代中 AA 個體與 Aa 個體的比例為 1:1答案:AG G G AAGCAG WNK4基因C CC TTCGTC-甘氨酸：Gi賴氨酸：A谷氨酰胺：谷氨酸：G,絲氨酸：A(二二/ / MJA.處插入堿基對 G-CB.處堿基對 A-T 替

23、換為 G-CC.處缺失堿基對 A-TD.處堿基對 G-C 替換為 A-T答案:B3.(2010福建卷,5下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨 基酸序列示意圖。已知 WNK4 基因發(fā)生一種突變，導致 1169 位賴氨酸變?yōu)楣劝?酸。該基因發(fā)生的突變是解析:本題考查基因突變和基因指導蛋白質(zhì)合成過程的知識，意在考查考生識圖 和分析圖的能力以及對基因突變的理解。根據(jù)圖中1168 位的甘氨酸的密碼子 GGG,可知 WNK4 基因是以其 DNA 分子下方的一條脫氧核苷酸鏈為模板轉(zhuǎn)錄形成 mRNA 的，那么1169 位的賴氨酸的密碼子是 AAG,因此取代賴氨酸的谷氨酸的密碼 子最可能是 G

24、AG,由此可推知該基因發(fā)生的突變是處堿基對 A-T 被替換為 G-C, 故正確選項為 B.4. (2010 江蘇卷,6 育種專家在稻田中發(fā)現(xiàn)一株十分罕見的一稈雙穗”植株，經(jīng)鑒定該變異性狀是由基因突變引起的。下列敘述正確的是A. 這種現(xiàn)象是由顯性基因突變成隱性基因引起的B. 該變異株自交可產(chǎn)生這種變異性狀的純合個體C. 觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置D. 將該株水稻的花粉離體培養(yǎng)后即可獲得穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)品系解析:本題考查生物變異的相關知識，意在考查考生的分析判斷與應用能力。據(jù)題意可知，該植株發(fā)生基因突變之后當代性狀就改變了，由此推出該基因突變屬于顯性突變，該植株為雜合子，

25、故 A 項錯誤;該植株為雜合子，自交后可產(chǎn)生這種變異性狀 的純合子，故 B 項正確;基因突變與染色體變異是兩種不同的變異，不可以通過觀察染 色體的形態(tài)來判斷基因突變的位置，故 C 項錯誤;D 項中僅進行花藥離體培養(yǎng)而沒有 用秋水仙素誘導染色體加倍，故得到的是高度不育的單倍體植株。答案:B5. (2010 江蘇卷,12 根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列觀點中正確的是A.人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中B.生物進化的方向與基因突變的方向一致C. 冬季來臨時植物葉中可溶性糖含量增高是為了更好地防止凍害D. 受農(nóng)藥處理后的種群中抗藥性強的個體有更多機會將基因傳遞給后代解析:本題考查現(xiàn)代生物進化理論，意在

26、考查考生對所學基礎知識的遷移判斷能 力。A 項中人工培育的新物種有的也可以生活在野外如雜交水稻等?；蛲蛔兪遣?定向的，生物進化的方向取決于自然選擇的方向，故 B 項敘述錯。C 項中冬季來臨時, 植物體內(nèi)可溶性糖含量增加，增大了細胞內(nèi)溶液的濃度，降低了凝固點，有利于適應寒 冷環(huán)境，而不是為了適應寒冷環(huán)境，故 C 項敘述錯。農(nóng)藥處理后選擇了具有抗藥性的 個體，淘汰了沒有抗藥性的個體，因此抗藥性強的個體生存下來并繁殖的機會大大增 加，故 D 項敘述正確。答案:D6.(2010 上海卷,28 某自花傳粉植物種群中,親代中 AA 基因型個體占 30%,aa 基 因型個體占 20%,則親代 A 的基因頻率和 F1 中 AA 的基因型頻率分別是A. 55%和 32.5%B. 55%和 42.5%C. 45%和 42.5%D. 45%和 32.5%解析:本題考查基因頻率和基因型頻率的計算方法，意在考查考生的推理計算能 力。分析題中信息可知,Aa 基因型個體占 50%,則 A 基因頻率為30%+1/250%=55%。F1 中 AA 的基因型頻率為 30%+50% 1/4=42.5%。答案:B7.(2010 上海卷，九分析有關生物進化的資料，回答問題(1 自然界中任何生物的個體數(shù)都不可能無限增加。根據(jù)達爾文自然選擇學說這是因為_生存斗