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1、 第六讲变异与进化 考情分析 一、本讲考点：1生物的变异(1)基因突变(2)基因重组(3)染色体结构的变异(4)染色体数目的变异2人类遗传病与优生(1)人类的遗传病(2)遗传病对人类的危害(3)优生的概念和措施3进化(1)自然选择学说的主要内容(2)现代生物进化理论简介二、考点解读：本专题涉及到的内容主要有生物变异的种类、变异的物质基础、生物的变异对生物进化的影响、现代生物进化理论以及在生物进化过程中物种形成的基本规律。生物的变异涉及到农业、渔业、养殖业、畜牧业等新品种的培育过程；理解新物种的形成规律能够更深层次理解环境保护的意义。本讲内容近年来在高考中涉及较少，常被考生忽视。考向走势 预测2
2、006年高考，该部分的命题趋势是：(1)强调分析能力的考查。要求学生正确描述和理解所给出的信息，并能运用相关的概念和原理来分析和解决问题。(2)重视各章节内容的相关联系，如物种的形成与基因频率、遗传规律、环境因素等的联系等。(3)重视考查理论在生产、生活中的运用。如生物变异内容中有关诱变育种、单倍体育种、多倍体育种等。(4)重视学科内综合的考查。最近几年遗传、变异与进化部分的高考题中，往往是将有关知识综合在一起进行考查，考查单一知识点的题目很少。在综合题中，常将遗传规律、遗传的物质基础、变异与育种等揉为一体进行考查。考训指南 复习迎考中要注意抓住一条主线，即以基因突变、染色体变异和自然选择为重
3、点的进化变异规律及其应用的综合。突出一个重点，即自然界中物种一般是怎样形成的。第二十二 课生物的变异、进化与物种形成主干知识整合1基因突变(1)基因突变的实质：基因突变就是DNA分子中脱氧核苷酸的 的改变。现代遗传学已证明，单个碱基的改变就可以改变遗传信息的内容，从而改变基因所控制合成的蛋白质中的氨基酸。镰刀型细胞贫血症的病因就是一例。现代分子基因学证明血红蛋白分子有100多种变化，都是蛋白质多肽链上 变化。其原因除了控制血红蛋白分子的DNA上的碱基改变以外，还有控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生碱基对的增添或缺失。由此可见，基因突变就是基因结构的改变，是由于DNA分子中发生碱基对的增
4、添、缺失或改变。基因突变通常是染色体上或线粒体、叶绿体上个别基因所发生的分子结构的变化，也称为“点突变”。由于基因突变是在极微小的部位上发生的变化，只能通过遗传学的方法看它是否在杂交后代中出现分离来鉴定，在光学显微镜下看不到染色体上有什么变化。(2)基因突变的特点：基因突变的随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的 和生物体的 。一般来说，在生物个体发育的过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越 。如果基因突变发生在体细胞部分，而且是显性，那么当代个体就会出现镶嵌现象。例如家蚕中曾发生过有半边透明、半边不透明皮肤的两合体，这是由于卵裂时产生的体细胞突变，并由此发育成家蚕的油蚕新
5、品种。如果突变发生在 时期，就会通过受精而直接遗传给后代，导致后代产生突变型。实验表明，能够传递给下一代的突变发生的时期一般都在形成生殖细胞前，减数分裂的间期。因此即使产卵率很高的昆虫，在孵化出来的后代个体中，突变型的出现也是十分稀少的。体细胞的突变虽然不能直接传递给后代，而且突变后的体细胞在生长上往往竞争不过周围正常的体细胞，因而受到抵制、排斥，但对于能进行营养繁殖的植物，只要把突变的芽或枝条采取营养繁殖的方法，便可保留下来。许多果树和花卉植物的著名品种，就是通过“芽变”流传下来的。基因突变的有害性：大多数有表型效应的基因突变对生物的发育是有害的，人类的遗传病基本上都是 形成的，因为生物现有
6、的性状都是经过长期进化形成的遗传均衡系统，任何基因突变将会破坏和扰乱原来遗传基础均衡，不利于生长和发育。例如玉米的白苗突变，由于它缺乏叶绿素，不能制造营养物质而死亡。但是有害性也不是绝对的，当条件改变了，有害的突变可转化为无害，甚至有利。例如水稻矮秆突变，在多风高肥地区可抗倒伏。又如雄性不育突变对作物本身是有害的，但在杂交优势利用上，可以免除人工去雄，提高杂交制种效率。基因突变的多向性：1个基因可以向不同方向发生突变，产生1个以上的 。如：控制小鼠毛色的灰色基因(A)可以突变成黄色(AY)，也可以突变成黑色基因(a)；人类的ABO血型是由IA、IB、i 3个复等位基因组成的；血红蛋白发现有10
7、0多个突变类型。但是基因突变都是有限制范围的，如小鼠基因的突变只限制在色素这个范围内。2基因重组(1)基因重组的概念：基因重组是指生物体在进行 的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。主要是通过 实现的。(2)基因重组的原理：在生物体进行 形成配子时，随着 的分离，非同源染色体自由组合，位于 上的非等位基因也表现为自由组合。或在减数分裂的四分体时期，由于同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生局部的交换，同一对同源染色体上的非等位基因之间也发生基因重组。基因重组是通过有性生殖过程实现的，进行无性生殖的生物没有基因重组这一变异来源。(3)基因重组的意义：为 提供了丰富的来源，这是形成 的重要原因之
8、一，对于 具有十分重要的意义，是 的重组依据。3染色体变异(1)染色体结构的变异：染色体结构变异有 这几种，染色体结构变异大多对生物体是不利的，有的甚至导致生物体的死亡。原因是：染色体结构的改变都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。(2)染色体数目的变异：染色体数目的变异分为两类：一类是细胞中的染色体 地增加或减少，即整倍体；另一类是细胞内 染色体的增加或减少，即非整倍体。染色体组：是指包含控制生物体生长发育、遗传和变异的 的一组完整的非同源染色体。在一个染色体组中的每个染色体大小、形状都不一样，不存在 ，也不存在 。但每个染色体上的所有的基因的总和是一套生物
9、个体发育过程所需要的完整的遗传信息，称为一个 。二倍体：是指体细胞中含有 的个体，在自然界中过半数的植物和几乎所有的动物是二倍体。如人、玉米、果蝇等。多倍体：是指体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。多倍体的形成：主要是受 条件或生物内部因素的干扰下， 的形成受到破坏，以致染色体不能被移向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。在 过程中也可实现染色体数目的加倍，从而直接产生出染色体数目加倍的配子，染色体数目加倍的配子受精后也会发育成多倍体。单倍体：单倍体是指体细胞中含有 染色体数目的个
10、体。是指由配子未经受精作用直接发育而来的个体。对二倍体生物而言，单倍体生物体细胞中只有一个染色体组，不能形成有遗传效应的配子，故二倍体生物的单倍体是高度不孕的。六倍体生物的单倍体含有3个染色体组，减数分裂时不能实现完全的联会配对，产生的配子无 效应，故也是高度不孕的。四倍体生物的单倍体细胞中含有2个染色体组，如果四倍体是同源四倍体，则形成的单倍体中还有同源染色体，减数分裂时能完成联会配对，这种单倍体是可育的。如对普通西瓜的幼苗用 处理后，得到四倍体的西瓜植株，由于其体内的四个染色体组的来源是相同的，所以称为同源四倍体。4自然选择学说的基本内容及其相互关系自然选择的内容主要有4点： 、 、 、
11、。其中 是生物进化的内在因素， 是自然选择的原始材料。变异是不定向的，而且是普遍存在的。即使环境没有发生变化，变异也会发生。如果环境变化剧烈，变异发生的频率可能高一些，但不能决定变异的方向。环境只是对变异进行选择，这种选择作用是定向的，被选择的变异类型总是对环境适应的，不能适应的类型终将被淘汰，所以生存下来的生物都是对环境适应的，是自然选择的结果。自然选择的具体表现形式是生存斗争， 是生物进化的动力。5现代生物进化理论(1)种群是生物进化的单位：种群是生物生存和生物进化的基本单位，一个物种中的一个个体是不能长期生存的，物种长期生存的基本单位是 。一个个体是不可能进化的，生物的进化是通过 实现的
12、，自然选择的对象不是个体而是一个群体。种群也是生物繁殖的基本单位，种群内的个体不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。(2)生物进化的原材料突变和基因重组： 是生物进化的原始材料，可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异，在生物进化理论中，常将基因突变和染色体变异统称为 。变异是不定向的，变异只是给生物进化提供原始材料，不能决定生物进化的方向。生物进化的方向是由 来决定的。(3)自然选择决定生物进化的方向：生物进化的实质是种群 的改变。种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中不利变异被淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的 发生定向的改变
13、，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。(4)隔离导致物种的形成：物种是指分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互 ，并能够产生出 后代的一群生物个体。物种与物种之间最本质的区别是有 。 是新物种形成的必要条件，最普遍的方式是一个分布区很广的物种先通过 形成亚种(如东北虎和华南虎两个亚种的形成)，然后长期的地理隔离发展为 ，形成两个或多个新种。在自然界里还存在另一种物种形成方式，它往往只需要几代甚至一代就完成了，而不需要经过 ，一经出现可以很快达到 。如，多倍体植物的形成。 重点难点聚集1基因突变的几个问题(1)发生的过程及时间：基因突变发生在细胞分裂间期(有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期)的DNA分子的复制过程中。(2)基因突变与生物生殖的对应关系：无性生殖中有丝分裂过程能发生基因突变；有性生殖中减数分裂过程能发生基因突变，因而在无性生殖和有性生殖过程中都存在因基因突变而发生的变异。(3)发生基因突变的细胞：体细胞可以发生基因突变，这种突变
