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1、专题四 遗传、变异和进化第三讲 生物的变异与进化体验高考 一、理解能力 1(2010全国，4)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：遗传漂变和迁移也是造成种群基因频率发生变化的重要原因 ，故B项错误。在自然条件下，通过选择两种基因的频率可能相等；持续选择条件下，某种基因的频率可以降为零；优胜劣汰的结果是 频率高的基因所控制的性状更适应环境。故选项A、C、D均正确。B2(2010山东理
2、综，2)下列符合现代生物进化理论的叙述是 ( )A物种的形成可以不经过隔离B生物进化过程的实质在于有利变异的保存C基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率解析：根据现代生物进化理论的内容可知，隔离导致物种形成，物种形成可以不经过地理隔离，但必须有生殖隔离；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变；自然选择决定生物进化的方向；自然选择的直接作用对象是个体，通过对个体的选择作用来改变种群的基因频率。答案：D四、综合应用能力3(2010江苏生物，10)为解决二倍体普通牡蛎在夏季因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的
3、方法是 ( )A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体解析：A、B、C项分别得到四倍体、单倍体和二倍体，选项D中，化学试剂阻止了次级卵母细胞的正常分裂，生成含有两个染色体组的卵细胞，与精子(含一个染色体组)结合后，受精卵含三个染色体组，经培育形成三倍体牡蛎，故正确答案为D。答案：D4(2010江苏生物，12)根据现代生物进化理论，下列观点正确的是( )A人工培育的新物种只能生活在人工环境中B生物进化的方
4、向与基因突变的方向一致C冬季来临时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害D受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代解析：抗药性强的个体更能适应环境，生存下来的个体有更多的机会将基因传给后代，D项正确；通过人工培育获得的新物种也能生活在自然环境中；生物进化的方向是定向的，而基因突变是不定向的，二者的方向不一定相同；C项不属于现代生物进化理论的观点。答案：D考点1 三种可遗传变异的相关知识整合1三种可遗传变异的比较类型项目 基因突变变基因重组组染色体变变异概念DNA分子中发发生碱基对对的替换换、增添和缺失，而引起的基因结结构的改变变在生物体进进行有性生殖的过过程中，控制不同
5、性状的基因的重新组组合因染色体数目或结结构发发生变变化而导导致生物性状发发生变变异基因突变变基因重组组染色体变变异适用范围围生物种类类所有生物(包括病毒)均可发发生自然状态态下只发发生于真核生物有性生殖过过程中，为为核遗传遗传真核生物细细胞增殖过过程中均可发发生生殖方式无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类类型自然突变变诱发诱发 突变变交叉互换换自由组组合人工DNA拼接技术术染色体结结构变变异、染色体数目的变变异发发生时时期DNA复制时时(有丝丝分裂间间期、减数第一次分裂前的间间期)减数分裂四分体时时期及减数第一次分裂过过程中细细胞分裂期产产生 机理DNA上发发生碱基 对对的增添、缺失
6、 、改变变，从而引 起DNA碱基序列 即遗传遗传 信息的改 变变非同源染色体 上非等位基因 的自由组组合； 交叉互换换由于细细胞分裂受阻，体细细胞 中染色体组组成倍地增加；直 接由生物的配子，如未受精 卵细细胞、花粉粒发发育而来， 使染色体组组数成倍地减少产产生 结结果产产生新的基因只产产生新的基 因型，不产产生 新的基因不产产生新的基因，但可引起 基因数目或顺顺序的变变化镜检镜检光镜镜下均无法检检出，可根据是否 有新性状或新性状组组合确定光镜镜下可检检出育种 应应用诱变诱变 育种杂杂交育种 基因工程育种单单倍体育种 多倍体育种2. 网络图示(1)基因突变的原因、特点等(2)基因重组与进化的关
7、系(3)细胞分裂图示1交叉互换与染色体易位的区别2.基因突变与性状的关系(1)基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变，原因可有三：突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变若为隐性突变，如AAAa，也不会导致性状的改变。(2)基因突变对后代性状的影响基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。(3
8、)基因突变引起性状的改变，具有突变性状的个体能否把突变基因传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境的能力。若有，则为有利突变，可通过繁殖传给后代，否则为有害突变，被淘汰掉。3单倍体、二倍体和多倍体【例1】 (改编题)下列与变异有关的叙述中，正确的是 ( )A子代的性状分离是基因重组的结果B用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物C肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异三种类型D若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因最可能是发生过交叉互换D杂杂交育种诱变诱变 育种单单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理基
9、因重组组基因突变变染色体变变异染色体变变异基因重组组常用方式选选育纯纯种：杂杂交自交选选优优自交选选育杂杂种杂杂交杂杂交种辐辐射诱诱变变、激光诱变诱变 、空间诱变间诱变花药药离体培养，然后再加倍秋水仙素处处理萌发发的种子或幼苗转转基因(DNA重组组)技术术将目的基因导导入生物体内，培育新品种育 种 程 序优优 点使位于不 同个体的优优 良性状集中 到一个个体 上 操作简简便可以提高变变 异的频频率、 加速育种进进 程或大幅度 地改良某些 性状明显缩显缩 短 育种年限 所得品种 为纯为纯 合子器官巨 大，提 高产产量 和营营养 成分打破物种 界限，定 向改变变生 物的性状缺点育种时间长时间长不能
10、克服远远缘杂缘杂 交不亲亲和的障碍有利变变异少，需大量处处理实验实验 材料(有很大盲目性)技术术复杂杂且需与杂杂交育种配合只适用于植物，发发育延迟迟，结实结实 率低有可能引发发生态态危机应应用用纯纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦高产产青霉菌用纯纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦转转基因“向日葵豆”、转转基因抗虫棉两个或多个性状分散在不同的品种中，首先要实现控制不同性状基因的重组，再选育出人们所需要的品种，这可以从不同的水平上加以分析：个体水平上：运用杂交育种的方法实现控制不同优良性状基因的重组。为了缩短育种年限，可采用单倍体育种的方
11、法。细胞水平上：利用植物体细胞杂交，从而实现遗传物质的重组。分子水平上：应用转基因技术将控制优良性状的基因导入另一生物体内，从而实现基因重组。1关于育种方案的“选取” 2不同需求的育种方法选择与分析(1)育种的目的：育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、生活力强、产量高、品质优良)的新品种，以便更好地为人类服务。从基因组成上看，目标品种可能是纯合子，可防止后代发生性状分离，便于制种和推广；也有可能是杂合子，即利用杂种优势的原理，如杂交水稻的培育、玉米的制种等。(2)不同需求的育种方法若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现该性状即可。有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最
12、简便的方法是自交。若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交的方法。考点3 生物进化相关问题的整合现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较达尔文自然选择选择 学说说现现代生物进进化理论论基本观观点遗传变遗传变 异是自然选择选
13、择 的内因；过过度繁殖为为自然选择选择 提供更多的选择选择 材料，加剧剧了生存斗争；变变异一般是不定向的，定向的自然选择选择 决定着生物进进化的方向；生存斗争是自然选择选择 的过过程，是生物进进化的动动力；适者生存是自然选择选择 的结结果；自然选择过选择过 程是一个长长期、缓缓慢、连续连续 的过过程种群是生物进进化的基本单单位，生物进进化的实质实质 在于种群基因频频率的改变变；突变变和基因重组组、自然选择选择 及隔离是物种形成过过程的三个基本环节环节 ；突变变和基因重组组提供了生物进进化的原材料；自然选择选择 使种群的基因频频率定向改变变并决定生物进进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件生物进
14、化与生物多样性的形成：1生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化。2生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率改变发展到不能实现基因交流的程度实现的。3物种形成的方式(1)物种的形成有多种方式，主要为渐变式。(2)爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新物种。一出现可以很快达到生殖隔离。(3)染色体结构变化是形成新物种的另一种方式，发生染色体结构变化的个体和原始物种杂交，可育性降低。形成初步的生殖隔离，以后经过进一步演化形成新的物种。【例4】 下图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是( )A图中A
15、表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料B种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提C图中B表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D图中C表示生殖隔离，指两种生物不能杂交产生后代B网 络 构 建浮 想 联 篇 核心术语：1自然选择学说(过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存)2种群(基因库、基因频率)、物种3突变(基因突变和染色体变异)和基因重组4隔离(地理隔离、生殖隔离)5共同进化、生物多样性(基因多样性、物种多样性、生态系统多样性)内连外展：本讲常将变异的内容与基因控制蛋白质的合成、细胞分裂、育种和进化等知识相结合进行考查；与航天育种等结合起来考查基因突变的产生、结果分析与特点；育种方面常常通过新的背景材料，综合考查各种育种知识；结合单倍体、二倍体与多倍体的概念及染色体组的内容，考查变异原因与变异类型的判断与探究；生物进化以选择题为主，主要突出对基本概念和原理的考查。内化知识、系统归纳、编织成网，方能做到游刃有余
