2020年高考生物大一轮复习讲义： 第五章 生物的变异进化
高考生物基础知识总结生物的变异与进化
生物的变异和进化1、生物的变异有哪几种类型？可遗传变异和不可遗传的变异可遗传的变异的来源有哪些？基因突变、基因重组和染色体畸变2、什么是基因突变？ DNA复制出错，使碱基对增添、缺失和改变，引起DNA碱基对排列次序的改变，而使遗传信息的改变。
基因突变发生的时间是？细胞增殖的间期基因突变容易发生的部位是？细胞分裂剧烈的部位基因突变引起性状改变的机理是怎样的？基因（DNA）中的碱基排列次序改变→转录出来的mRNA中的碱基排列次序改变→翻译出来的蛋白质改变→性状改变镰刀形贫血症是碱基对怎么改变造成？碱基对的替换造成的（即A/T替换成了T/A）基因突变的结果是什么? 产生了新基因（即等位基因），导致基因型改变基因突变的特点有哪些？普遍性、可逆性、不定向性【多方向性】、稀有性【低频性】、有害性引起基因突变的因素有哪些？物理【射线】、化学【药剂】、生物【病毒】基因突变的意义是什么？为生物进化提供的原材料，是生物变异的根本原因。
3、什么是基因重组？具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程根据定义，一对基因的遗传和受精作用是否属于基因重组？不属于基因重组基因重组发生的时间和生物范围？时间：有性生殖过程【减数第一次分裂】中；范围：能进行有性生殖的生物基因重组有哪些类型？【自然】交叉互换、自由组合，【人工】转基因技术基因重组的结果？产生新的基因型基因重组的意义？使生物性状组合多样性，为生物的育种和进化提供丰富的材料交叉互换发生的时间和位置？减数第一次分裂四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体上染色体片段的交换肺炎双球菌的转化实验是否是基因重组？属于基因重组4、染色体结构变异有哪些类型？染色体结构的缺失、重复、倒位、易位染色体结构缺失与基因突变缺失的区别？染色体结构的缺失对象是染色体片段，结果是该片段上的所有基因没有了；而基因突变的缺失对象是基因中的碱基对，结果是该该基因变成了其等位基因，而染色体上的基因数目不发生改变。
2019一轮复习 第五章 生物的变异进化精品教育.doc
五章、生物的变异与进化教学过程：一)、基因突变1、图解2345 6 ①、 密码子的简并性，突变不导致氨基酸数目、序列改变 ②、隐性突变③、突变序列不决定氨基酸④、个别氨基酸改变不影响蛋白质功能 7、突变对后代影响①发生在体细胞。
可通过无性繁殖传给后代，不能通过有性生殖传给后代 ②发生在生殖细胞，能通过有性生殖传给后代 8、显性突变与隐性突变判断 1）显性突变与隐性突变特点显性突变：即aa→Aa ，可通过受精过程传递给后代，并立即表现出来。
对于体细胞显性突变，当代表现，同原来性状并存，形成镶合体。
突变越早，范围越大，反之越小。
果树上许多“芽变”就是体细胞突变引起的，一旦发现可及时扦插、嫁接或组培加以繁殖保留。
隐性突变：即AA→Aa ，当代不表现，只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来。
2）判断方法①野生型的基因型一定是纯合子！才会稳定遗传！用该突变型亲本与野生型亲本杂交，若后代出现野生型与突变型的概率相同（也就是1：1），则说明野生型的基因型为aa ，突变型的基因型为Aa ；若后代全部为野生型，则野生型的基因型为AA ，突变型的基因型为aa ；若后代全部为突变型，则野生型的基因型为aa ，突变型的基因型为AA 。
②让突变体自交，观察后代表现型 及时训练1、自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是为一个碱基的增添为一个碱基的缺失为一个碱基的缺失同源染色体上之间交叉互换非同源染色体上的之间自由组合意义：生物变异来源之一生物多样性来源之一对生物进化具有重要意义及时训练下列都属于基因重组的选项是（）①同源染色体的非姐妹染色单体交换片段②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③DNA碱基对的增添、缺失④非同源染色体上非等位基因自由组合⑤大肠杆茵细胞中导人了外源基因A.①③⑤B.①②④C.①④⑤D.②④⑤三）、染色体变异图解1）结构变异图像2)结果3）结构变异与基因突变区别 ①是否产生新基因 ②显微镜下是否可见 及时训练1、(2019江苏)17.下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基因）。
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解析答案
2.(2015· 海南，19)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( B ) A.等位基因B和b都可以突变成为不同的等位基因 B.X射线的照射不会影响基因B和基因b的突变率 C.基因B中的碱基对G－C被碱基对A－T替换可导致基因突变 D.在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变
答案
2.观察下面的图示，判断基因结构改变的三种类型，完善下图内容
物理
增添
生物 化学
替换
缺失
答案
3.探讨基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对生物性状的影响大小
类型 替换 增添
小
影响范围 ___ ___
对氨基酸序列的影响
大
大
可改变1个氨基酸或不改变，也可
插入位置前不影响，影响插入位
缺失
增添或缺 失3个碱基
1
2
(
)
A.通过上图筛选过程获得的高产菌株未必能作为生产菌株
B.X射线处理既可以引起基因突变也可能导致染色体变异
C.上图筛选高产菌株的过程是定向选择过程 D.每轮诱变相关基因的突变率都会明显提高
1 2 3 4 5 6 7 8
解析答案
4.如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。 下列表述正确的是( )
或
而引起的基因结构的改变 物理因素 化学因素
、
随机性 低频性 多向性和可逆性
外因 普遍性 某些诱变因素：
和生物
(1)
(2)
：在生物界中是普遍存在的 ：突变频率很低
答案
：生物个体发育的任何时期和部位
特点
(3)
多害少利性
(4)
：一个基因可以向不同的方
高中生物 高三一轮复习遗传变异;现代生物进化理论
遗传变异；现代生物进化理论教学目标1、区分基因突变、基因重组、染色体变异的异同点和实例。
2、掌握杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种的区别。
教学重点1、基因突变、基因重组、染色体变异的异同点。
2、比较杂交育种、人工诱变育种、单倍体育种、多倍体育种及其应用。
知识归纳一、基因突变1、基因突变的概念基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换等变化。
2、典型病例：镰刀型细胞贫血症直接原因：组成血红蛋白的一条肽链上的氨基酸发生改变（谷氨酸→缬氨酸）根本原因：DNA模板链上的碱基发生改变（CTT→CAT）基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。
生物的性状以蛋白质的形式体现，基因突变一定会导致基因结构的改变。
基因突变不一定改变生物体的性状。
3、基因突变的原因物理因素，如：紫外线X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA。
化学因素，如：亚硝酸等能改变核酸的碱基。
生物因素，如：某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。
4、特点：A、基因突变在自然界是普遍存在的B、基因突变是随机发生的、不定向的C、在自然状态下，基因突变的频率是很低的。
D、多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
5、结果：使一个基因变成它的等位基因。
6、时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期（DNA复制时期）7、意义：①新基因产生的途径。
②是生物变异的根本来源；③生物的进化提供了原始材料；二、基因重组1、概念：是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。
2、种类：①基因的自由组合：减数分裂（减Ⅰ后期）形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的非等位基因也自由组合。
②基因的交叉互换：减Ⅰ四分体时期，同源染色体上（非姐妹染色单体）之间等位基因的交换。
③重组DNA技术：目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组。
3、结果：产生新的基因型4、意义：①为生物的变异提供了丰富的来源；②为生物的进化提供材料；③形成生物体多样性的重要原因之一三、染色体变异1、染色体结构变异：实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）类型：缺失、重复、倒位、易位区分易位与交叉互换交叉互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，在显微镜下观察不到；染色体易位发生于非同源染色体之间，属于染色体结构变异，可在显微镜下观察到。
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4.基因突变的意义 基因突变能产生新基因吗? 基因突变产生了等位基因(新基因) , ①新基因产生的途径 新基因对生物性状有何意义? 多变的自然环境对生物性状有何要求? ②生物变异的根本来源 ③生物进化的原始材料
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1.基因突变
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1.基因突变
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变式训练-2
下列各选项中能够体现基因重组的是（ ） A． 利用人工诱变的方法获得青霉素高产菌株 B． 利用基因工程手段培育生产人干扰素的大肠杆菌 C． 在海棠枝条上嫁接苹果的芽,海棠和苹果之间实现基因重组 D． 二倍体与四倍体杂交后获得的三倍体无子西瓜
答案
B 解析： 利用人工诱变的方法获得青霉素高产菌株，是因为发生了基因突变，A错 误； 利用基因工程手段培育生产人干扰素的大肠杆菌，其原理是基因重组，B 正确； 在海棠枝条上嫁接苹果的芽，属于营养生殖，海棠和苹果之间没有发生 基因重组，C错误； 二倍体与四倍体杂交后获得的三倍体无子西瓜，其原理是染色体变异，D 错误。
针对训练-1
某植物核内基因中插入1个碱基对后，引起其控制的性状发生改变，下列 叙述正确的是（ ） A.该变异导致该基因中嘌呤和嘧啶碱基种类发生改变 B.该变异导致染色体上基因数目和排列顺序发生改变 C.该变异可能导致其他基因的转录或翻译过程发生改变 D.该变异导致该植物种群基因库和进化方向发生定向改变
09高考生物一轮复习--生物的变异和进化
3.染色体组
（1）概念理解
①一个染色体组内没有同源染色体，所以彼此的结构、形状各不相同； ②每种生物的染色体组包含有这种生物的全套的遗传信息 所以理论上讲具有一个染色体组的细胞也具有全能性。 （2）染色体组判断 ①根据形态来判断：细胞内相同的染色体有几条，就含有几个染色体组。 例：判断右图的染色体组数
高三生物专题复习
生物的变异和进化
乐安一中 生物组
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基因突变 不 可 遗 传 变 异 染色体变异 自然选择决定 进化的方向 传 遗 基因重组 变 异 进化 可 种群是物种 进化的单位 进化的 原材料
变 异
隔离导 致物种 的形成
要点串讲
一、生物的变异 1、基因突变、基因重组和染色体变异
项目
发生此变 异的生物 发生此变 异的生殖 方式
提高变异频率， 加速育种进程
缩短育种年限
种子、果实较大， 有机物含量丰富
缺点
变异不定向，有 育种时间较长 利变异少，需要 大量筛选
技术复杂，要与杂 交育种相结合
晚熟，结实率较低
三、生物进化 1.现代生物进化理论对达尔文自然选择学说的补充
⑴种群为生物繁殖和进化的基本单位 ⑵进化的实质是种群基因频率的改变 ⑶隔离是物种形成的必要条件
题型3 基因频率与基因型频率的计算 在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾（aa），有的脚趾是分趾（AA、Aa）， 连生的脚趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳能力较弱。若开始时，连趾和分趾 的基因频率各位0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中 得到食物，分趾的海龟则不易获得食物而饿死，若千万年后，基因频率A为0.2，w为 0.8。请问： 基因库 （1）该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的__________，基因频率变化后， 从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群的比例为________，分趾的海龟中杂合 0.64 0.32 子占整个种群的比例为_______。 自然选择导致海龟种群基因频率定向变化 （2）导致海龟种群的基因频率变化的原因是_______________________________。 发生了进化 （3）这种基因频率的改变，是否说明发生了生物进化？__________________，请 只要种群基因频率发生改变，就发生了生物进化 简述理由______________________________________________________。 没有产生新物种 （4）这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？______________________，请 只是种群基因频率改变，并没有产生生殖隔离 简述理由___________________________________________________________
2020学年高中生物 第五章 生物的进化 第一节 生物进化
第2课时 现代生物进化理论(二)及生物进化理论发展的意义1.说明现代生物进化理论的主要内容。
(重点)2.探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。
(重点) 3．解释生物进化及新物种的形成。
(难点)一、阅读教材P 110～115分析现代生物进化理论1．现代综合进化论(1)突变和基因重组产生进化的原材料①可遗传变异的来源⎩⎨⎧基因重组 ⎭⎪⎬⎪⎫基因突变染色体变异统称为突变②可遗传变异是生物进化原材料的原因可遗传变异的形成⎩⎪⎨⎪⎧基因突变产生等位基因通过有性生殖过程中的基因重组， 可以形成多种多样的基因型③生物进化过程的实质是种群的基因频率发生变化的过程。
(2)自然选择决定生物进化的方向通过自然选择保留有利变异，利于个体生存和繁衍后代，使生物向着适应环境的方向发展。
自然选择也是种群基因频率发生改变的一个重要因素。
在自然选择作用下，种群的基因频率会发生定向改变，最终引起生物朝着一定的方向不断进化。
(3)隔离是物种形成的必要条件①物种的概念：指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态下能够相互交配并能繁殖可育后代的一群生物个体。
②隔离a ．概念：不同种群的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。
b ．常见类型 项目类型 发生范围 结果 生殖隔离不同物种间 不能自由交配或交配后不能产生可育后代 地理隔离 同一生物 使种群间不能发生基因交流2.(1)生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。
每种生物的信息大分子都有一定的进化速率。
(2)DNA分子产生的突变大部分是中性的。
中性突变对生物的生存既无利也无害，当这些中性突变随机地遗传漂变，经过日积月累后会积少成多，使同种生物的不同种群间出现巨大的差异，形成不同的物种。
当积累的中性突变导致生物性状出现差异之后，自然选择才会发生作用，造成表现型进化。
二、阅读教材P115分析生物进化理论发展的意义1．生物进化理论的创立和完善，对现代生物科学的发展具有重要意义。
高考生物总复习知识点总结 第五单元 生物的遗传、变异与进化
第五单元生物的遗传、变异与进化(包括遗传的物质基础、遗传规律、伴性遗传、细胞质遗传、基因突变、染色体变异、现代进化理论)5.1证明DNA是遗传物质的实验（1）——肺炎双球菌的转化实验5.3证明RNA是遗传物质的实验——烟草花叶病毒的感染实验5.9 DNA半保留复制的实验证明Ⅱ代5.11染色体组与基因组比较概念示例染色体组正常配子中的全部染色体数称为一个染色体组，用N表示果蝇：N=4基因组概念某生物DNA分子所携带的全部遗传信息叫基因组。
包括核基因组和质基因组（线料体基因组和叶绿体基因组）人：23+1+线粒体DNA 单倍体基因组有性别生物：N+1（N个DNA+1个性染色体DNA组成）无性别生物：N（N个DNA分子组成）人：23+1玉米：10 原核生物基因组一个DNA分子组成（或加上质粒DNA）细菌DNA 线粒体基因组线粒体中一个DNA分子所携带的遗传信息（见后述）线粒体DNA 叶绿体基因组叶绿体中一个DNA分子所携带的遗传信息叶绿体DNA区别与联系染色体组由正常配子中的染色体数目构成，只包含一条性染色体基因组由一半常染色体、两条性染色体和细胞质中的DNA分子组成5.12人类基因组研究5.12.1人类基因组计划（HGP）大事记人类基因组计划大事记1985年美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组计划（HGP）1990年10月1日经美国国会批准美国HGP正式启动，预计投资30亿美元，历时15年，在2005年完成。
先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的研究工作。
1998年5月全球最大的DNA自动测序仪厂家在美国马里兰州罗克威尔设立了Celera（塞莱拉）基因组学公司，声称在3年内完成人类基因组的序列测定，另外有一些私营机构也涉足这一领域，目的都是为了申请专利，垄断人类基因信息资源。
至此形成公私两大阵营。
1998 年 10 月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于 2001 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期将从 2005 提前到 2003 年。
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2020年高考生物大一轮复习讲义：第五章生物的
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变异进化
五章、生物的变异与进化考纲要求基因重组及意义Ⅱ 基因突变的特点及原因基因突变的实例Ⅱ 基因突变的原因和特点Ⅱ 染色体结构和数目变异染色体结构变异Ⅰ 染色体数目变异Ⅱ 生物变异在育种上的应用杂交育种Ⅱ 诱变育种Ⅱ 人类遗传病人类遗传病的类型Ⅰ 人类遗传病的监控和预防Ⅰ 人类基因组计划及意义Ⅰ 基因工程原理Ⅱ 基因工程应用Ⅰ转基因生物和转基因食品安全性Ⅰ 生物的进化进化理论的由来Ⅰ 说明
进化理论的主要内容Ⅱ 生物进化与生物多样性的形成Ⅱ 教学过程：不可遗传的变异一、变异的种类注意：基因突变可育≠可遗传可遗传的变异：三种基因重组染色体变异核心：遗传物质改变不可遗传的变异表现型（变化）= 基因型 + 环境条件（变化）基因突变可遗传的变异染色体变异基因重组及时训练
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1、用适当浓度的生长素处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无籽番茄。
用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜株，培育出无籽西瓜。
下列有关叙述中正确的是 A．上述无籽番茄的遗传物质发生改变B．上述无籽番茄进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 C．上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子 D．上述无籽西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组
二、三种可遗传变异的比较一)、基因突变 1、图解基因突变判断
1、基因内部结构变化∨
2、基因数目变化 x
3、基因位置变化 x
4、显微镜可观察 x
5、产生新基因∨ 思考镰刀型贫血病的根本原因是――――――― 镰刀型贫血病的直接原因是――――――― 2、原因：
碱基对变化核苷酸数列改变遗传信息改变 3、实质：基因结构改变 4、结果：产生新基因 5、意义：生物变异的根本来源。
（1）基因数目不变（2）蛋白质不一定改变，性状不一定改变（3）分子水平变化，光学显微镜下不可见 6、突变与性状改变突变不一定引起性状改变原因①、密码子的简并性，突变不导致氨基酸数目、序列改变②、隐性突变③、突变序列不决定氨基酸④、个别氨基酸改变不影响蛋白质功能 7、突变对后代影响①发生在体细胞。
可通过无性繁殖传给后代，不能通过有性生殖传给后代②发生在生殖细胞，能通过有性生殖传给后代 8、显性突变与隐性突变判断1）显性突变与隐性突变特点显性突变：即aa→Aa，可通过受精过程传递给后代，并立即表现出来。
对于体细胞显性突变，当代表现，同原
5/ 9
来性状并存，形成镶合体。
突变越早，范围越大，反之越小。
果树上许多“芽变”就是体细胞突变引起的，一旦发现可及时扦插、嫁接或组培加以繁殖保留。
隐性突变：即AA→Aa，当代不表现，只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能表现出来。
2）判断方法①野生型的基因型一定是纯合子！才会稳定遗传！用该突变型亲本与野生型亲本杂交，若后代出现野生型与突变型的概率相同（也就是 1：1），则说明野生型的基因型为 aa，突变型的基因型为 Aa；若后代全部为野生型，则野生型的基因型为 AA，突变型的基因型为 aa；若后代全部为突变型，则野生型的基因型为aa，突变型的基因型为 AA。
②让突变体自交，观察后代表现型及时训练 1、自然界中，一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：正常基因：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因 1：精氨酸—苯丙氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因 2：精氨酸—亮氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸突变基因 3：精氨酸—苯丙氨酸—苏氨酸—酪氨酸—丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这 3 种突变基因 DNA 分子的改变是
A．突变基因 1 和 2 为一个碱基的替换，突变基因 3 为一个碱基的增添 B．突变基因 2 和 3 为一个碱基的替换，突变基因 1 为一个碱基的增添 C．突变基因 1 为一个碱基替换，突变基因 2 和 3 为一个碱基的缺失 D．突变基因 2 为一个碱基的替换，突变基因 1 和 3 为一个碱基的缺失 2、Tay-Sachs 病是一种基因病，可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的．下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列．根据题干信息，推断异常酶的 mRNA 不同于正常酶的 mRNA 原因是（）密码子位 4 5 6 7 置正常酶苏氨酸（ACU）丝氨酸（UCU）缬氨酸（CUU）谷氨酸（CAG）异常酶苏氨酸（ACU）络氨酸（UAC）丝氨酸（UCU）缬氨酸（CUU） A、第 5 个密码子前插入 UAC B、第 5 个密码子中插入碱基 A C、第 6 个密码子前 UCU 被删除 D、第 7 个密码子中的 C 被 G 替代二）、基因重组图解
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细胞分裂图像细胞所处的时期基因重组类型同源染色体上之间交叉互换意义：生物变异来源之一生物多样性来源之一对生物进化具有重要意义非同源染色体上的之间自由组合及时训练下列都属于基因重组的选项是（）①同源染色体的非姐妹染色单体交换片段②染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上③DNA 碱基对的增添、缺失④非同源染色体上非等位基因自由组合⑤大肠杆茵细胞中导人了外源基因 A.①③⑤ B.①②④ C.①④ ⑤ D.②④⑤ 三）、染色体变异图解 1）结构变异图像
注意：减数分裂图形识别区别： 1、易位与交叉互换 2、结构变异与基因突变 2)结果使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异 3）结构变异与基因突变区别①是否产生新基因②显微镜下是否可见及时训练 1、(2016 江苏)17.下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异（字母表示基
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