高考生物 变异、育种和进化基础知识归纳

2014届高考生物考前复习基础知识归纳：变异、育种和进化知识点1：
生物的变异
1、分类：
（1）可遗传变异：由环境因素和内部因素共同作用而引起的，遗传物质改变，并能遗传给后代的变异。

不可遗传变异：仅由环境因素影响造成的，遗传物质并未改变，不能遗传下去的变异。

▲：可遗传变异的来源：基因突变，基因重组，染色体变异
（2）有利变异：有利于生物生存的变异
不利变异：不利于生物生存的变异
▲：有利变异和不利变异具有相对性，其相对性由环境决定。

2、基因突变：（重点）
（1）概念：（必修2P81）
DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。

理解：①基因突变的类型：CTT CAT
a、碱基替换：如镰刀型细胞贫血症：
GAA GTA
b、移码突变：碱基对增添或缺失
②基因突变是染色体某一位点上基因内部结构的改变，不改变基因的数目和位置，只改变基因中的碱基序列。

（基因突变的实质为碱基序列的改变，光学显微镜一般看不见。

）
③基因突变使一个基因可以变成它的等位基因即产生了新的基因。

（等位基因由突变造成的，但基因突变不一定就能形成原有基因的等位基因。

）
④基因突变对性状的影响：
a、基因突变引起生物性状的改变：
♥1、形态改变：主要影响生物的形态结构，例如：果蝇红眼突变为白眼
♥2、生化突变：影响生物的代谢过程，例如：苯丙酮尿症
♥3、致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡，例如：玉米白化病
b、基因突变未引起生物性状的改变：（▲）
原因：♥1、隐性突变：例如：AA→Aa 此时性状不变
♥2、密码的简并性
♥3、不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。

（如真核生物基因结构中的内含子部位）（2）特点：
①普遍性和随机性：可发生于一切细胞中（体细胞和生殖细胞，减数分裂和有丝分裂）。

▲：常发生于细胞分裂的间期即DNA复制期。

②低频性：频率低，但突变数目不一定少。

③利害性：大多数有害，少数有利。

④不定向性和可逆性：可产生一个以上的等位基因（▲：显性突变和隐性突变）
（3）原因及意义：
①原因：a、诱发产生（诱发突变）：诱发因素有物理因素、化学因素、生物因素。

b、自发产生（自发突变）：DNA复制转录偶尔发生。

②意义：是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。

3、基因重组：（光镜下不可见）
（1）概念：是指生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。

理解：①基因重组一般存在于减数分裂中（减I四分体交换重组和减I后期自由重组）
②基因重组只产生新的基因型，而不产生新的基因；是原有基因的重新组合，从而使
性状重新组合。

（2）种类：
①自由重组：细胞学基础：减I后期非同源染色体的自由组合。

（自由组合定律）
②交换重组：细胞学基础：减I四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体上的片段上的交换。

（连锁互换定律）
（3）意义：为生物变异提供了极其丰富的来源，可指导杂交育种。

▲：基因重组可发生于减数分裂和基因工程等过程中；同源染色体片段交换属于基因重组，非同源染色体片段交换属于染色体变异。

▲：基因突变和基因重组：
基因突变：新基因新基因型新性状新表现型
基因重组：老基因新基因型老性状新表现型
4、染色体变异：（光镜下可见）
（1）染色体结构变异：
①种类：a、缺失：一条染色体断裂而失去一段，联会时，同源染色体就有可能出现环状折
叠。

例如：猫叫综合征、果蝇的缺刻翅
b、重复：一条染色体的断裂片段连到同源染色体相应的位置，结果后者就有一段
重复基因。

例如：果蝇的棒状眼
c、倒位：染色体中某一片段位置颠倒。

d、易位：染色体某一片段移接到另一非同源染色体上。

如：一种夜来香
★：注意：重复（同源染色体）、易位（非同源染色体）、基因重组（同源染色体）
②实质及意义：
实质：染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变
意义：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。

（2）染色体数目的变异：
①种类：a、细胞内个别染色体的增加或减少。

如：21三体综合征，性腺发育不良征
b、细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少
②染色体组：
a、概念：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。

b、染色体组数目的判定：
I、看染色体形态：如：<<<<表示四个染色体组
II、看基因型中同一字母（不分大小写）出现的次数：如：AAaaBBbb表示四个染色体组III、细胞分裂后期，数一极染色体组数目，而后加倍。

③二倍体、多倍体和单倍体：
a、概念：
二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含两个染色体组的个体。

如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。

多倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体。

如：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、八倍体小黑麦、六倍体普通小麦、棉、烟草、苹果、梨、菊、水仙
等都是多倍体。

单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

（配子直接发育）。

如：雄峰、雄蚁（孤雌生殖），花药离体培养发育而成的植株（孤雄生殖）。

▲：单倍体、二倍体、多倍体都是指生物个体而言，而不是指某一细胞；单倍体体细胞中不一定只有一个染色体组。

b、原因：
多倍体形成原因：内外因素作用下，染色体复制但不分离，染色体数目加倍。

（有丝分裂导致体细胞加倍；件数分裂导致配子中加倍）
单倍体形成原因：配子直接发育（单性生殖）
c、植株特点：
多倍体植株特点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，糖类和蛋白质等营养物质含量有所增加，但结实率低，发育较迟。

单倍体植株特点：植株弱小，高度不育，（单倍体一般不育，但也有可育的情况：例如：同源四倍体）
d、多倍体育种和单倍体育种：
单倍体育种：愿理：染色体变异
方法：花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗，获纯合子
优点：明显缩短育种年限，获得纯种
缺点：技术复杂，需与杂交育种配合
多倍体育种：原理：染色体变异
方法：秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗
优点：器官大，营养多，产量多
缺点：适用植物，动物难以开展，结实少，发育迟
知识点2：人类遗传病
1、遗传病的概念及类型：
（1）概念：因遗传物质改变引起的，并能由亲代传给子代的疾病。

▲：①遗传病是由遗传因素（内因）和环境因素（外因）相互作用的结果。

②遗传病与先天性、后天性、家族性、散发性疾病的关系：（略）
（3）调查人群中的遗传病：
①研究方式：社会调查、家系调查
②研究对象：常见的单基因遗传病
③调查过程：确定调查课题→划分调查小组→实施调查→统计分析→写出报告
④调查“遗传病发病率”与“遗传方式”的区别：
a、遗传病发病率：调查对象及范围：广大人群，随机抽样
注意事项：考虑年龄、性别等因素，群体足够大
结果计算及分析：患病人数/被调查人数×100℅
b、遗传方式：调查对象及范围：患者家系
注意事项：正常情况与患病情况
结果计算及分析：分析基因显、隐性及所在的染色体类型
2、优生及人类基因组计划：（必修2P92）
（1）优生的措施：（遗传病的监测和预防措施）
①遗传咨询(主要手段)：
诊断→分析判断→推断风险率→提出对策、方法和建议
②产前诊断：（重要措施）
胎儿出生前，用专门的检测手段（如：羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查等）对孕妇进行检查，以便确定是否患有某种遗传病或先天性疾病。

（2）人类基因组计划：（必修2P92）
①检测对象：全部DNA的全部碱基序列
②与染色体组区别：
人类基因组检测22常+X、Y=24条染色体上的DNA分子（及质基因中DNA序列）
人类染色体组有23条染色体：22常+X或Y
▲：对于无性别决定的植物，基因组成和染色体组一样，均为体细胞染色体数的一半。

知识点3：生物育种
育种（无性），转基因育种（无性），细胞工程育种（无性）。

：（补）细胞工程育种又包括植物组织培养、植物体细胞杂交和细胞核移植。

（2）杂交育种：
①在所有育种方法中，杂交育种是最简捷、最常规的育种方法。

②杂交育种和杂种优势：
杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传（纯合子）的新品种。

杂种优势是通过杂交产生的杂种子一代（F1），在适用能力上优于两个亲本的现象。

③不同育种目的的杂交育种的基本步骤： a 、培育杂合子品种：（原理：杂种优势）
农业上，可以将杂种子一代（F1）作为种子直接利用，如水稻、玉米等。

基本步骤：选纯合双亲P （♂♀）→F1杂种（选种）
特点：高产、优质、抗性强，但种子只能用一年，需年年制种，发育早。

（两年） b 、培育隐性纯合子品种：（原理：基因重组） 杂交
基本步骤：选纯合双亲P （♂♀）→F1（选种：在F2中直接选择表现型符合要求的个
体种植推广。

）
特点：操作简单，但需要的时间比较长（一般三年获得种子）（三年） c 、培育显性纯合子（双显或单显）品种：（原理：基因重组） 杂交 基本步骤：选纯合双亲P （♂♀）→F1→选取稳定遗传的个体推广种植。

）（四年）
特点：操作简单，但需要的时间比较长。

（一般四年获得种子）（四年） 2、根据不同育种要求选择不同的育种方法：
（1）将两个亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可采用杂交育种和单倍体育种。

（2）要快速育种，则可运用单倍体育种。

（3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法。

（4）要求提高品种产量，提高营养物质含量，可利用多倍体育种或杂交育种。

（5）要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和的障碍，可用基因工程或细胞工程育种。

知识点4：拉马克进化学说和达尔文的自然选择学说
1、拉马克进化学说：（必修2P110）
（1）内容：“用进废退”和“获得性遗传”是生物不断进化的主要原因。

（2）意义：否定“神创论”和“物种不变论”，奠定了（科学生物）进化论的基础。

（3）对拉马克的评价：第一个提出比较完整的进化学说的科学家，是生物进化论的创始人。

（4）局限性：将生物进化的原因归于用进废退和获得性遗传，具主观臆断性。

2、达尔文的自然选择学说：（必修2P111）
（1）内容：
基础
动力（外因）
内因
结果
注意：a、自然选择：在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程。

b、自然选择的实质：是环境对变异的性状所对应的基因的选择，因而可以改变种群
的基因频率。

（不是达尔文所能看到的）
c、自然选择学说中：变异是自发的，是普遍存在的，环境仅是一种选择因素；变异
在先，选择在后。

一般来说，外界环境条件变化越剧烈，生物进化速度越快。

d、生存斗争：包括种内斗争，中间斗争和生物与环境的斗争。

（生存斗争对生物某些
个体生存不利，但对物种生存有利，并能推动生物进化。

）
（2）意义：
①优点：揭示了生命现象的统一性，生物种类的多样性。

“统一性”表现在所有生物都有共同的祖先；“多样性”是生物进化的结果。

▲：能科学解释生物进化的原因和生物多样性形成的原因。

②缺点：a、不能科学解释遗传和变异的本质
b、对生物进化的解释只局限于个体水平
c、强调物种形成都是渐变的结果，不能很好解释物种大爆发等现象。

知识点5：现代生物进化理论的主要内容
1、种群是生物进化的基本单位：（种群也是生物繁殖的基本单位）
（1）种群的概念：生活在一定区域的同种生物的全部个体。

种群的基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。

种群的基因频率：在一个种群基因库中，某基因占全部等位基因数的比例。

（2）基因频率和基因型频率：
①基因型频率是指种群中某种基因型所占的比例。

②基因频率的计算：
a、根据基因型频率求基因频率：
b、根据遗传平衡定律计算：（据基因频率求基因型频率）
▲：遗传平衡定律的内容：（P+Q）2= P2+2PQ+ Q2 （种群大）
A a A A Aa aa
影响因素：突变；基因迁移；遗传飘变；非随机交配；自然选择。

★：结论：题目中若存在“随机交配”或“自由交配”时，常采用遗传平衡定律求解。

（一般，“自交”等则不能用该方法）
2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变：
（1）生物进化的标准是基因频率改变与否。

（即：只要基因频率改变，生物就进化；只要生物进化，基因频率一定改变；若基因频率不变，生物就不进化。

）
（2）影响基因频率改变的因素：突变；基因迁移（迁入和迁出）；遗传漂变；非随机交配（如自交）；自然选择（环境对生物的选择）；人工选择。

▲：凡是会引起基因频率的因素，就会影响生物进化。

3、物种形成的三个基本环节是：突变和基因重组，自然选择及隔离
（1）隔离与物种形成：
①物种与种群：
理解：不同物种之间存在；同一物种内的个体可以进行基因交流。

同一物种中可以存在1到多个种群，不同种群之间由于地理隔离自然状态下不能交配，但人为把他们放在一起则可进行随机交配和基因交流。

②隔离是物种形成的必要条件：（指生殖隔离）
隔离包括地理隔离和生殖隔离。

地理隔离是由于地理上的障碍使彼此无法相遇而不能交配。

（地理隔离的同一物种的不同种群，一般是不能基因交流，但人为或特殊条件下，也可发生基因交流）；生殖隔离是由于遗传上的差异（基因库、基因频率发生很大变化）而不能发生基因交流。

（“不能发生基因交流”是指无法交配或能交配但不能产生可育后代。

）
（2）①突变（基因突变和染色体变异）和基因重组产生生物进化的原材料。

②自然选择决定生物进化的方向。

（变异是不定向的，自然选择是定向的。

自然选择是环境对生物的选择，是环境对已存在的有利变异的选择。

自然选择能使种群的基因频率发生定向改变，从而使生物进化。

）
▲：自然选择选择了不同环境中的不同变异，形成了不同的基因库和基因频率，最终出现了生殖隔离。

③隔离导致物种的形成。

（3）物种形成的方式：①渐变式（常见）②爆发式③人工创造新物种
▲：渐变式是物种形成的常见方式（是由于长期的地理隔离而达到生殖隔离）。

（4）物种形成与生物进化：
①生物进化的实质是种群基因频率的改变；物种形成的实质是存在生殖隔离。

②基因频率改变，生物一定进化，但物种不一定形成；而物种形成了，则基因频率一定发生改变，生物也一定进化。

（5）自然选择和人工选择：（都能改变种群的基因频率，导致生物进化）
人工选择是指人为参与的有利于人类的生物性状的选择；
自然选择是无人参与或不利于人类的性状选择。

知识点6：共同进化和生物多样性形成
1、共同进化：
（1）概念：（必修2P124）
不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展称为共同进化。

（2）原因：生物与生物之间相互选择，生物与无机环境之间相互影响。

2、生物多样性形成：（自然选择的结果）
（1）层次：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性
（2）原因：生物进化（生物适应环境，影响环境的结果）
（3）生物进化的历程：
厌氧型需氧型
原始生命原核生物
异养型自养型
（4）了解进化历程的主要依据：化石。