高三生物復(fù)習(xí)專題-變異與進化專題

1、變異與進化專題知識要點1、 基因突變和染色體變異（基因突變的本質(zhì)、誘變因素、染色體變異類型）；2、 誘變育種和單倍體育種（誘變育種特點、單倍體育種、多倍體育種、聯(lián)會紊亂）；3、 現(xiàn)代生物進化理論（拉馬克進化學(xué)說、自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代生物進化理論對比）；4、 種群基因頻率計算（隔離、種群基因頻率理論和計算方法）?？键c整合一：基因突變和染色體變異1生物變異的類型2. 基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結(jié)構(gòu)改變。 特點：自發(fā)進行、可誘導(dǎo)性、不定向性、突變頻率低。 誘導(dǎo)因素：物理因素、化學(xué)因素、生物因素與癌變聯(lián)系（癌變實際上是一種特殊的基因突變）3. 染色體變異：染色體的結(jié)構(gòu)

2、發(fā)生確實、增加、重復(fù)、顛倒、無序拼接等行為，染色數(shù)目發(fā)生個別或整體的改變，都會引起遺傳物質(zhì)的改變，從而導(dǎo)致性狀變異。染色體組：細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。特點：（1）一個染色體組中所含的染色體大小、形態(tài)和功能各不相同。（2）一個染色體組中不含有同源染色體，當然也就不含有等位基因。（3）一個染色體組中含有控制該物種生物性狀的一整套基因。（4）二倍體生物的生殖細胞中所含有的一組染色體可看成一個染色體組。（5）不同種的生物，每個染色體組所包括的染色體數(shù)目、形態(tài)和大小是不同的?；蚪M：一般的定義是二倍體生物的單倍體細胞中的

3、全套染色體為一個基因組，或是二倍體生物的單倍體細胞中的全部基因為一個基因組。4三種可遺傳變異的比較項目 基因突變 基因重組 染色體變異 適用范圍 生物種類 所有生物 自然狀態(tài)下能進行有性生殖的生物 真核生物 生殖方式 無性生殖、有性生殖 有性生殖 無性生殖、有性生殖 類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異原因DNA復(fù)制（有絲分裂間期、減數(shù)分裂第一次分裂的間期）過程出現(xiàn)差錯減數(shù)分裂時非同源染色體上的非等位基因自由組合或同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換內(nèi)外因素影響使染色體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，或細胞分裂過程中，染色體的分開出現(xiàn)異常（秋水仙素處理、低溫誘導(dǎo)）實質(zhì)產(chǎn)生新

4、的基因（改變基因的質(zhì)，不改變基因的量）產(chǎn)生新的基因型（不改變基因的質(zhì)，一般也不改變基因的量，但轉(zhuǎn)基因技術(shù)會改變基因的量）基因數(shù)目或基因排列順序發(fā)生改變（不改變基因的質(zhì)）關(guān)系基因突變是生物變異的根本來源，為基因重組提供原始材料。三種可遺傳變異都為生物進化提供了原材料【例1】（2010江浦中學(xué)測試，9）下列有關(guān)變異的說法正確的是（ ）CA染色體中DNA的一個堿基缺失屬于染色體結(jié)構(gòu)變異B染色體變異、基因突變均可以用光學(xué)顯微鏡直接觀察C同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換屬于基因重組D秋水仙素誘導(dǎo)多倍體形成的原因是促進染色單體分離使染色體增倍考點整合二：誘變育種、單倍體育種和多倍體育種1.育種方法

5、的比較項目 誘變育種 單倍體育種 多倍體育種 原理 基因突變 染色體變異 染色體變異 常用 方法 輻射誘變等 花藥離體培養(yǎng)，然后用秋水仙素處理使其加倍，得到純合體 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 優(yōu)點 可提高變異頻率或出現(xiàn)新的性狀，加速育種進程 明顯縮短育種年限 器官巨大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 缺點 有利變異少，需大量處理實驗材料，具有不定向性 技術(shù)復(fù)雜；與雜交育種相結(jié)合 適用于植物，在動物中難于開展 2.聯(lián)會紊亂與無籽西瓜的培育 聯(lián)會紊亂就是染色體不能正常配對，無法形成有生殖效應(yīng)的配子。正常情況下聯(lián)會時同源染色體配對，然后要把同源染色體分開，若同源染色體為偶數(shù)條則可以平均分開，但三倍體的同源染色

6、體是三條，沒有辦法平均分開，即形成聯(lián)會紊亂，減數(shù)分裂不能正常進行，所以不能形成配子，無法形成種子。無籽西瓜的培育過程：母本（秋水仙素處理）+父本（正?；ǚ郏?三倍體種子 聯(lián)會紊亂要點總結(jié)西瓜果實的發(fā)育：果肉是四倍體，發(fā)育要涂抹生長素。【互動探究】（2009廣東高考，33）為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應(yīng)用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。（1）從對該種除草劑敏感的二倍體水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導(dǎo)成_幼苗。（2）用射線照射上述幼苗，目的是_；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有_。單倍體 誘發(fā)基因突變 抗該除草劑

7、的能力（3）取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導(dǎo)植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體_，獲得純合_，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。（4）對抗性的遺傳基礎(chǔ)做進一步研究，可以選用抗性植株與_雜交，如果_，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15（敏感）：1（抗性），初步推測_。數(shù)目加倍 二倍體（純合） 敏感型植株 F1都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變考點整合三：現(xiàn)代生物進化理論1基本概念梳理2.拉馬克的進化學(xué)說基本觀點：生物是由更古老的生物進化而來的，進化是由低等到高等進行的；生物的適應(yīng)性特征形成特點為用進廢退、獲得性遺傳。局限性3達爾文自然選擇學(xué)說與現(xiàn)代

8、生物進化理論的比較項目 達爾文自然選擇學(xué)說 現(xiàn)代生物進化理論 基本觀點 遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因；過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭；變異一般是不定向的，而自然選擇是定向的，定向的自然選擇決定生物的進化方向；生存斗爭是自然選擇的過程，是生物進化的動力；適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果；自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程 種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變；突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)；突變和基因重組為生物進化提供了原材料；自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物的進化方向；隔離是新物種形成的必要條件 不同點 沒有闡明遺傳變異的本

9、質(zhì)以及自然選擇的作用機理，著重研究生物個體進化 從分子水平上闡明了自然選擇對遺傳變異的作用機理，強調(diào)群體進化，認為種群是生物進化的基本單位 聯(lián)系 現(xiàn)代生物進化理論是在達爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，兩者都強調(diào)遺傳變異是生物進化的內(nèi)因，可遺傳變異為生物進化提供了原材料，生存斗爭是生物進化的手段，是生物進化的過程，自然選擇決定生物進化的方向，適者生存是自然選擇的結(jié)果 4.現(xiàn)代生物進化理論的相關(guān)概念種群：生活在一定區(qū)域的同種生物全部個體，種群是生物進化的基本單位。物種：能夠在自然狀態(tài)下相互交配產(chǎn)生可育后代的一群生物。生殖隔離：不同物種間不能相互交配產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象，生殖隔離是新物種形成的標志

10、。地理隔離：同一種生物由于地理上的原因分成不同種群，基因不能交流的現(xiàn)象。共同進化：不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展?！纠?】 （2010·貴州調(diào)研）如圖表示生物新物種形成的基本環(huán)節(jié)，對圖示分析正確的是（ ）DA圖中A表示基因突變和基因重組B該生物進化理論的研究對象是生物個體C圖中B表示地理隔離，沒有地理隔離不可能有新物種的形成D圖中C表示的是種群間生殖隔離，是新物種形成的標志【互動探究】 （2010·江蘇卷，12）根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，下列觀點中正確的是（ ）DA人工培育的新物種只能生活在人工環(huán)境中B生物進化的方向與基因突變的方向一致C冬季來臨時植

11、物葉中可溶性糖含量增高是為了更好地防止凍害D受農(nóng)藥處理后的種群中抗藥性強的個體有更多機會將基因傳遞給后代考點整合四：種群基因頻率計算1.基因頻率的基礎(chǔ)概念：基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因?；蝾l率：群體中某一基因的數(shù)量?！続與a為一對等位基因，A基因頻率A基因數(shù)量/（ A基因數(shù)量+a基因數(shù)量）×100%】基因突變產(chǎn)生新的等位基因，可能使種群的基因頻率發(fā)生變化，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝一定方向不斷進化。2. 用基因頻率求基因型頻率的方法在一個有性生殖的自然種群中，當種群較大，種群內(nèi)個體間隨機交配，沒有突變發(fā)生、新基因加入和自然選擇時，存在

12、以下公式（pq）2p22pqq21（哈迪溫伯格公式法），其中p代表一個等位基因的頻率，q代表另一個等位基因的頻率，p2代表一個等位基因純合體（如AA）的頻率，2pq代表雜合體的頻率，q2代表另一個純合體（aa）的頻率?！纠?】 （2010福建聯(lián)考，11）一個隨機交配的群體，某一對相對性狀（其等位基因用Aa表示）中，顯性性狀表現(xiàn)型的頻率是0.64，則雜合子Aa的頻率是（ ）A0.24 B0.4C0.48 D0.6【互動探究】 1、在某種群中，顯性和隱性基因的頻率分別為0.9與0.1，則其第一子代的表現(xiàn)型中，顯性與隱性個體的比例，正確的是（ ）A9：1 B81：1C99：1 D3：11.（2010全國卷，4）下列關(guān)于在自然條件下，某隨機交配種群中等位基因Aa頻率的敘述，錯誤的是（ ）BA在某種條件下兩種基因的頻率可以相等B該種群基因頻率的變化只與環(huán)境的選擇作用有關(guān)C一般來說，頻率高的基因所控制的性狀更能適應(yīng)環(huán)