高考生物綜合復(fù)習(xí)-變異與進(jìn)化

1、高考生物綜合復(fù)習(xí)變異與進(jìn)化 內(nèi)容概述可遺傳變異的三大來源：基因突變、基因重組、染色體變異；各種育種方式及原理。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說、對達(dá)爾文學(xué)說的評價；現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，基因頻率的計算。重點(diǎn)難點(diǎn)一、生物的變異： 1. 基因重組（1）減數(shù)分裂過程中的基因重組有兩種：減數(shù)第一次分裂四分體時期，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換。減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上非等位基因的自由組合。（2）通過基因工程使基因轉(zhuǎn)移而實(shí)現(xiàn)基因重組2. 基因突變（1）概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。（2）發(fā)生的時間：基因突變發(fā)生在細(xì)胞分裂間期（有絲分裂間期或減數(shù)分裂第一次分裂間期）的

2、DNA分子的復(fù)制過程中。（3）類型：自然突變、誘發(fā)突變3. 染色體變異（1）染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，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的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個染色體組應(yīng)具備以下幾條；一個染色體組中不含同源染色體。一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。一個染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。（2）確定某生物體細(xì)胞中染色體組數(shù)目的根據(jù)：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體（同源染色體）有幾條，則含有幾個染色體組。根據(jù)基因型來判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的等位或相同基因有幾個，則有幾個染色體組，如基因型為AAaBBb的細(xì)胞或生

3、物體含有3個染色體組。根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。（3）單倍體和多倍體單倍體：由配子不經(jīng)兩性生殖細(xì)胞的融合直接發(fā)育而成的個體(無論其體細(xì)胞有多少個染色體組都稱為單倍體)多倍體：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有幾個染色體組，即稱為幾倍體，體細(xì)胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體。比較項(xiàng)目單倍體多倍體形態(tài)特征植株弱小莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量增加。育 性高度不孕發(fā)育延遲，育性有或無，結(jié)實(shí)率低二、幾種育種方法的比較育種方法原理特點(diǎn)常規(guī)育種雜交育種基因重組將優(yōu)良基因組合在一起提高物種綜合優(yōu)勢；育種年限較長。

4、誘變育種基因突變利用物理因素（激光等）或化學(xué)因素（硫酸二乙酯、亞硝酸）處理生物，提高變異頻率，大幅改良某些性狀，但有利個體不多，需處理大量的供試材料。單倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)單倍體獲得純合子，明顯縮短育種年限。 多倍體育種用秋水仙素處理萌發(fā)種子或幼苗。能獲得某些優(yōu)良品種，如無籽西瓜、八倍體小黑麥生物工程育種基因工程育種將目的基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞并表達(dá)克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙細(xì)胞工程育種將細(xì)胞融合形成雜種細(xì)胞三、 人類遺傳病與優(yōu)生遺傳病種類病 因類 型舉 例單基因遺傳病一對基因控制顯性或隱性基因并指、苯丙酮尿癥多基因遺傳病多對基因控制唇裂、原發(fā)性高血壓染色體異常病染色體變異常染色體或性染色體

5、21三體綜合征、特納氏綜合征優(yōu)生(1)概念：讓每一個家庭生出健康的孩子 (2)措施：禁止近親(直系血親及三代以內(nèi)旁系血親)結(jié)婚 進(jìn)行遺傳咨詢 提倡適齡生育 開展產(chǎn)前診斷四、生物進(jìn)化理論1達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說： 2. 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論基本觀點(diǎn)：（1）種群是生物進(jìn)化的單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。（2）生物進(jìn)化的原材料突變和基因重組可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原始材料，可遺傳的變異主要來自基因突變、基因重組和染色體變異，在生物進(jìn)化理論中，常將基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。變異是不定向的，變異只是給生物進(jìn)化提供原始材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。生物進(jìn)化的方向是由自然選擇來決定的。（3）自

6、然選擇決定生物進(jìn)化的方向種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過長期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向緩慢地進(jìn)化。（4）隔離導(dǎo)致物種的形成物種與物種之間最本質(zhì)的區(qū)別是有生殖隔離。隔離是新物種形成的必要條件，最普遍的方式是物種先通過地理隔離形成亞種（如東北虎和華南虎兩個亞種的形成），然后長期的地理隔離發(fā)展為生殖隔離，形成兩個或多個新種。在自然界里還存在另一種物種形成方式，它往往只需要幾代甚至一代就完成了，而不需要經(jīng)過地理隔離，一經(jīng)出現(xiàn)可以很快達(dá)到生殖隔離。例如，多倍體植物的形成。五、基因頻率的計算：1除教材談到的方法外，還可

7、通過基因型頻率計算基因頻率例：在一個種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個體，其中基因型為AA的個體占30%，基因型為Aa的個體占60%，aa的個體占10%。則A%30%60%×1/260%，a%10%60%×1/240%。即一個基因的頻率等于它的純合子頻率與1/2雜合子頻率之和。2. 運(yùn)用遺傳的基本定律，結(jié)合“哈代-溫伯格”基因平衡定律計算基因頻率。在一個種群中符合以下5個條件：種群極大種群個體間的交配是隨機(jī)的無基因突變無新基因加入無自然選擇的情況下，各等位基因的頻率和等位基因的基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的，保持平衡。用數(shù)學(xué)方程式可表示為：(p+q)2=1,p2+2pq+

8、q2=1，p+q=l。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。運(yùn)用此規(guī)律，已知基因型頻率可求基因頻率；反之，已知基因頻率可求基因型頻率。例：假設(shè)某動物種群中，一對等位基因B、b的頻率B=0.9，b=0.1，其后代基因型為BB、Bb、bb，那么后代三種個體的基因型頻率分別為_、_、_。解：根據(jù)p+q=l (p+q)2=1,p2+2pq+q2=1，BB的基因型頻率為0.92=0.81；Bb的基因型頻率為20.90.1=0.18；bb的基因型頻率為0.12=0.01。知識鏈接1基因突變與生物生殖的關(guān)系無性生殖中有絲分裂過程、有性生殖中減數(shù)分裂過程都能發(fā)生基因突變。2發(fā)生基因突變的細(xì)

9、胞體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變，這種突變一般不會導(dǎo)致下一代個體產(chǎn)生變異。有性生殖細(xì)胞也可以發(fā)生基因突變，這種突變可經(jīng)受精作用直接傳遞給后代。3基因重組與減數(shù)分裂過程中同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換、非同源染色體的自由組合有關(guān)，與基因自由組合定律相了解。選修本基因工程也屬于基因重組，是對原有基因重組概念的補(bǔ)充。4物種和種群的概念與第八章生物與環(huán)境中種群的概念和特征相關(guān)。例題解析1以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（ ）A基因突變都會遺傳給后代 B基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導(dǎo)致性狀改變C染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的 D基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中解析：基因突變屬于可遺傳變異，但不一定都

10、能遺傳給后代，例如一些突變發(fā)生在體細(xì)胞中，則不能遺傳給后代。染色體變異產(chǎn)生的后代有的可育，例如六倍體普通小麥、八倍體小黑麥等?；蛑亟M不只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中，也能發(fā)生在基因工程中。ACD選項(xiàng)錯誤?；驂A基序列發(fā)生改變，如果變異發(fā)生在非編碼區(qū)的非調(diào)控序列，或決定的氨基酸沒有改變（一種氨基酸可以對應(yīng)多個密碼子）則不導(dǎo)致性狀改變，所以，B選項(xiàng)正確。答案：B2兩個親本的基因型分別為AAbb和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型為aabb的新品種，最簡捷的方法是（ ）A單倍體育種 B雜交育種 C人工誘變育種D細(xì)胞工程育種解析：人工誘變育種產(chǎn)生的變異不定向，單倍體育種、細(xì)胞工程育種

11、都不能產(chǎn)生基因重組，對技術(shù)的要求也較高，單倍體育種之前先要雜交育種形成AaBb的新品種，所以, 最簡捷的方法是雜交育種.答案：B3根據(jù)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論判斷下列說法正確的是（ ）A生物進(jìn)化的方向決定于生物變異的方向B生物進(jìn)化的過程，實(shí)質(zhì)是基因頻率變化的過程C研究物種間的差異，關(guān)鍵是研究它們能否交配產(chǎn)生后代D研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究一對雌雄個體的遷徙行為解析：生物的變異是不定向的，生物進(jìn)化的方向是自然選擇決定的。物種之間存在生殖隔離，不能交配產(chǎn)生可育后代，所以，不能通過能否交配產(chǎn)生后代研究物種間的差異。研究物種的遷徙規(guī)律，關(guān)鍵是研究種群的遷徙行為而不是個體。ACD選項(xiàng)錯誤。答案：B4現(xiàn)有黑色

12、短毛兔和白色長毛兔，要育出黑色長毛兔。理論上可采用的技術(shù)是（ ）雜交育種 基因工程 誘變育種 克隆技術(shù)A BCD解析：克隆技術(shù)是無性生殖，保持親本性狀，不能育出新品種黑色長毛兔。雜交育種是通過基因重組獲得新品種，黑色短毛兔和白色長毛兔雜交，通過基因自由組合獲得黑色長毛兔；基因工程直接將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，獲得新品種；誘變育種是利用基因突變產(chǎn)生新基因，從而產(chǎn)生新性狀。答案：D5將純種小麥播種于生產(chǎn)田，發(fā)現(xiàn)邊際和灌水溝兩側(cè)的植株總體上比中間的長得好。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（ ） A. 基因重組引起性狀分離 B環(huán)境引起性狀變異C隱性基因突變成為顯性基因 D染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生了變化解析：純種小麥自交

13、后代不會發(fā)生性狀分離現(xiàn)象，基因突變和染色體變異的頻率很低，而且，不會有規(guī)則分布。生產(chǎn)田邊際和灌水溝兩側(cè)陽光充足、通風(fēng)好、水分供應(yīng)充足，所以小麥長得好。答案：B6下列有關(guān)水稻的敘述，錯誤的是（ ）A二倍體水稻含有二個染色體組B二倍體水稻經(jīng)秋水仙素處理，可得到四倍體水稻，稻穗、米粒變大C二倍體水稻與四倍體水稻雜交，可得到三倍體水稻，含三個染色體組D二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小解析：受精卵發(fā)育成的個體，含幾個染色體組就是幾倍體，秋水仙素破壞紡錘體的形成使染色體加倍，多倍體莖桿粗壯，葉片、果實(shí)和種子比較大，ABC選項(xiàng)正確。二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，高

14、度不育，不會長稻穗。答案：D7人類21三體綜合征的成因是在生殖細(xì)胞形成的過程中，第21號染色體沒有分離。若女患者與正常人結(jié)婚后可以生育，其子女患該病的概率為：（ ）A. 0B. 1/4 C. 1/2D. 1解析：女患者卵原細(xì)胞中有47條染色體，減數(shù)分裂形成的次級卵母細(xì)胞一半正常，一半異常，所以形成的卵細(xì)胞一半正常，一半異常，與正常人結(jié)婚，其子女患該病的概率為1/2。答案：C8. 下列哪種生物技術(shù)能有效地打破物種的界限，定向的改造生物的遺傳性狀，培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種（ ）A. 單倍體育種技術(shù) B. 誘變育種技術(shù)C. 雜交育種技術(shù) D. 細(xì)胞工程技術(shù)解析：單倍體育種技術(shù)是某種植物的花藥離體培養(yǎng)，

15、再加秋水仙素處理；誘變育種技術(shù)，具有很大的盲目性；雜交育種技術(shù)只能在同種生物之間進(jìn)行。三者都不能有效地打破物種的界限，定向的改造生物的遺傳性狀。答案：D9科學(xué)家做了兩項(xiàng)試驗(yàn)：（1）用適當(dāng)濃度的生長素溶液處理未受粉的番茄花蕾，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，給其雌蕊受二倍體花粉，子房發(fā)育成無子西瓜。下列有關(guān)敘述不正確的是（ ）A. 上述番茄無子這一變異是不遺傳的變異B. 無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子C. 無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中沒有種子D. 無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株不能正常結(jié)實(shí)解析：無子番茄是因?yàn)橹^未受粉，

16、體細(xì)胞的遺傳物質(zhì)并沒有改變，這一變異是不遺傳的變異，體細(xì)胞無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子。無子西瓜是三倍體，減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會紊亂，長成的植株不能正常結(jié)實(shí)。答案：C10. 濫用抗生素往往會導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。(1)細(xì)菌抗藥性變異的來源屬于_。(2)盡管在細(xì)菌菌群中天然存在抗藥性基因，但是使用抗生素仍可治療由細(xì)菌引起的感染，原因在于菌群中_。(3)細(xì)菌耐藥性的形成是抗生素對細(xì)菌進(jìn)行_的結(jié)果，其內(nèi)在實(shí)質(zhì)是_。(4)在抗生素的作用下，細(xì)菌往往只要一到兩代就可以得到抗性純系。而有性生殖的生物，淘汰一個原來頻率較低的隱性基因，形成顯性純合子組成的種群的過程卻需要很多代，原因是_。解析：（1）細(xì)菌是原核生物沒有染色體，不進(jìn)行有性生殖，所以，可遺傳變異的來源是基因突變。（2）基因突變是不定向的，但突變率極低，所以，