专题08 生物的变异与进化教学案-2018年高考生物二轮复习资料 含解析 精品

1.由五年的考频可以看出本专题在全国卷中考查的主要内容是基因频率，基因突变和染色体变异。

2．在命题形式上，题目信息主要以文字形式呈现，考查学生对各类变异特点的理解和基因频率的计算。

3．本专题知识以理解为主。

基因突变、基因重组、染色体变异、现代生物进化理论的复习应注重理解，对育种的复习要联系遗传和变异的原理。

一、生物变异的类型、特点及判断1．生物变异的类型2．三种可遗传变异的比较项目基因突变基因重组染色体变异适用范围生物种类所有生物自然状态下能进行有性生殖的生物真核生物生殖方式无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型自然突变、诱发突变交叉互换、自由组合染色体结构变异、染色体数目变异原因DNA复制（有丝分裂间期、减数分裂第一次分裂的间期）过程出现差错减/数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换内外因素影响使染色体结构出现异常，或细胞分裂过程中，染色体的分开出现异常实质产生新的基因（改变基因的质，不改变基因的量）产生新的基因型（不改变基因的质，一般也不基因数目或基因排列顺序发生改变（不改变基因改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量）的质）关系基因突变是生物变异的根本来源，为基因重组提供原始材料。

三种可遗传变异都为生物进化提供了原材料1）理清基因突变相关知识间的关系(如下图)（1）（2）基因突变对性状的影响突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。

由于密码子的简并性、隐形突变等情况也可能不改变生物的性状。

（3）基因突变对子代的影响若基因突变发生在有丝分裂过程中，则一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖将突变的基因传递给后代。

如果发生在减数分裂过程中，则可以通过配子传递给后代。

4、理清基因重组相关知识间的关系(如下图)。

5、染色体变异（1）在光学显微镜下可以看到，染色体结构变异的四种类型可以通过观察减数分裂的联会时期染色体的形态进行判断（2）其中相互易位与四分体时期的交叉互换要注意区分，易位发生在两条非同源染色体之间，交叉互换发生在一对同源染色体之间。

染色体数目变异发生在细胞分裂过程中，也可以在光学显微镜下看到，选择中期细胞观察。

（3）染色体组数的判定染色体组是指真核细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。

要构成一个染色体组应具备以下几条：A、一个染色体组中不含同源染色体，但源于同一个祖先种。

B、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。

C、一个染色体组中含有控制该种生物性状的一整套基因，但不能重复6、染色体组和基因组a.有性染色体的生物其基因组包括一个染色体组的常染色体加上两条性染色体。

b.没有性染色体的生物其基因组与染色体组相同。

7、单倍体和多倍体的比较单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

多倍体由合子发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组。

对于体细胞中含有三个染色体组的个体，是属于单倍体还是三倍体，要依据其来源进行判断：若直接来自配子，就为单倍体；若来自受精卵，则为三倍体。

二、生物变异在育种中的应用常见的几种育种方法的比较及时发现优良性状少，需大量处理实验材料，具有不定向性杂；②与杂交育种相结合物，在动物中难于开展1、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。

①若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。

②有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。

③若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。

④若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。

⑤若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。

⑥若实验植物为营养繁殖，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。

2、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来确定基因型的方法。

三、基因频率及基因型频率的计算和现代生物进化理论1、基因频率与基因型频率的相关计算（1）．定义法：根据定义，基因频率是指在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率（2）．不同染色体上基因频率的计算若某基因在常染色体上，则：若某基因只出现在X染色体上，则：（3）通过基因型频率计算基因频率(1)在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。

(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。

(3)已知AA或aa的基因型频率，求A或a的频率经常用到开平方的方法。

即：A(a)=(对于XY型性别决定的生物，雄性的伴性遗传除外)（4）根据遗传平衡定律计算设一对等位基因为A和a，其频率分别为p与q(p+q=1)。

亲代AA和aa自然交配后F1具有AA、Aa、aa 三种基因型，其频率如下列公式：p(A)+q(a)=p2(AA)+2pq(Aa)+ q2(aa)，即AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2pq，aa的基因型频率为q2，产生A配子频率为：p2+1/2×2pq=p2+pq=p(p+q)=p，产生a配子频率为：q2+1/2×2pq=q2+pq=q(p+q)=q。

可知F1的基因频率没有改变。

上式揭示了基因频率与基因型频率的关系，使用它时，种群应满足以下5个条件：种群大；种群个体间的交配是随机的；没有突变发生；没有新基因加入；没有自然选择。

满足上述5个条件的种群即处于遗传平衡。

2、种群是生物进化的基本单位(1)一个种群所含有的全部基因，称为种群的基因库。

基因库代代相传，得到保持和发展。

(2)种群中每个个体所含有的基因，只是基因库中的一个组成部分。

(3)不同的基因在基因库中的基因频率是不同的。

(4)生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。

3、突变和基因重组是产生进化的原材料(1)可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异。

其中染色体变异和基因突变统称为突变。

(2)基因突变产生新的等位基因，这就可能使种群的基因频率发生变化。

(3)突变的频率虽然很低，但一个种群往往由许多个体组成，而且每一个个体中的每一个细胞都含有成千上万个基因，所以在种群中每一代都会产生大量的突变。

(4)生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。

(5)突变是不定向的，基因重组是随机的，只为进化提供原材料，而不能决定生物进化的方向。

4、自然选择决定生物进化的方向(1)种群中产生的变异是不定向的。

(2)自然选择淘汰不利变异，保留有利变异。

(3)自然选择使种群基因频率发生定向改变，即导致生物朝一个方向缓慢进化。

5、隔离与物种的形成生物范围较小范围内的同种生物个体由分布在不同区域的同种生物的许多种群组成判断标准种群具备“两同”，即同一地点，同一物种；同一物种的不同种群不存在生殖隔离，交配能产生可育后代主要是形态特征和能否自由交配产生可育后代，不同物种间存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群，如同一种立于可以生活在不同的池塘、湖泊中，形成一个个彼此呗陆地隔离的种群；同一物种的多个种群之间存在地理隔离，长期发展下去可能成为不同的亚种（或品种）。

进而形成多个新物种。

6、生物多样性之间的关系：四、基因突变与生物性状的表现1．当基因发生突变时，其性状未必改变(1)当基因发生突变时，引起mRNA上密码子改变，但由于密码子的简并性，改变后的密码子若与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。

(2)若基因突变为隐性突变，如AA中的一个A→a，此时性状也不改变。

(3)某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的个别位置的种类，但并不影响该蛋白质的功能。

例如：由于基因突变使不同生物中的细胞色素C中的氨基酸发生改变，其中酵母菌的细胞色素C肽链的第十七位上是亮氨酸，而小麦是异亮氨酸，尽管有这样的差异，但它们的细胞色素C的功能都是相同的。

(4)由于性状的多基因决定，某基因改变，但共同作用于此性状的其他基因未改变，其性状也不会改变。

如：香豌豆花冠颜色的遗传。

当C和R同时存在时显红花，不同时存在时不显红色。

所以由ccrr突变成ccRr 时也不引起性状的改变。

(5)体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因，或若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给后代。

(6)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。

(7)在某些母性效应的遗传中(锥实螺螺壳旋转方向的遗传)，如果母本为aa者，子代基因由aa突变为Aa或者AA，性状也不发生改变。

(8)在某些从性遗传中(如女性只有AA才表现为秃顶)，某性别的个体的基因型由aa突变为Aa时性状也不会改变。

2．有些情况下基因突变会引起性状的改变。

如显性突变：即aa中的一个a突变为A，则直接引起性状的改变。

3．基因突变产生的具有突变性状的个体能否把突变基因稳定遗传给后代，要看这种突变性状是否有很强的适应环境能力。

若有，则为有利突变，可通过繁殖稳定遗传给后代，否则为有害突变，会被淘汰掉。

4．基因突变的原因实例五、染色体组与几倍体的区别以及诱导染色体加倍实验1. 单倍体、二倍体和多倍体的区别区别的方法可简称为“二看法”：一看是由受精卵还是由配子发育成的，若是由配子发育成的个体，是单倍体；若是由受精卵发育成的个体，二看含有几个染色体组，就是几倍体。

2．单倍体植株、多倍体植株和杂种植株的区别(1)单倍体植株：长得弱小，一般高度不育。

(2)多倍体植株：茎秆粗壮，叶片、果实、种子比较大，营养物质丰富，但发育迟缓结实率低。

(3)杂种植株：一般生长整齐、植株健壮、产量高、抗虫抗病能力强。

3．低温或秋水仙素诱导染色体加倍实验的原理是：低温和秋水仙素一样，处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致分裂后期染色体不能移向两极，细胞加大而不分裂，着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中，故细胞中的染色体数目加倍。

如果用低温处理根尖，则在根尖分生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞，如果用低温处理植物幼苗的芽，则可以得到染色体加倍的植株。

六、基因突变、基因重组和染色体变异列表比较七、几种育种方法的比较八、有关生物进化的问题1. 现代进化论与达尔文进化论比较(1)共同点：都能解释生物进化和生物的多样性、适应性。

(2)不同点：达尔文进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代进化论克服了这个缺点。

达尔文的进化论着重研究生物个体的进化，而现代进化论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。