生物的变异和进化.docx

1、生物的变异和进化生物的变异和进化考点一基因突变1基因突变的实例镰刀型细胞贫血症(1)图示中a、b、c过程分别代表DNA复制、转录和翻译。突变发生在a(填字母)过程中。(2)患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由TA替换为AT。(3)概念：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。2基因突变的原因、特点与意义(1)发生时期：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。(2)诱发因素(连线)(3)突变特点普遍性：所有生物均可发生基因突变。随机性：基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和DNA分子的任何部位。低频性：自然条件下，突变频率很低。不

2、定向性：一个基因可以向不同方向发生变异，从而产生一个以上的等位基因。(4)突变的意义新基因产生的途径。生物变异的根本来源。生物进化的原始材料。考点二基因重组和基因工程1基因重组(1)概念：基因重组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。(2)类型自由组合型：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交叉互换。人工重组型：转基因技术，即基因工程。(3)结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。(4)意义形成生物多样性的重要原因之一。是生物进化的源泉。2基因工程及应用(1)一般过程(2)应用用于生产某些特殊蛋白质。按照人们的意愿定向地改造生物。

3、知识归纳基因突变与基因重组的比较项目基因突变基因重组变异本质基因分子结构发生改变原有基因的重新组合发生时间通常在有丝分裂间期和减数第一次分裂间期减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期适用范围所有生物(包括病毒)进行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物结果产生新基因(等位基因)，控制新性状产生新基因型，不产生新基因意义是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料生物变异的重要来源，有利于生物进化应用人工诱变育种杂交育种、基因工程育种联系基因突变产生新基因，为基因重组提供了自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础考点三染色体变异1染色体结构变异(1)类型(连线)(2)结果：使排列在染色体上

4、的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。2染色体数目变异(1)类型(2)染色体组(根据果蝇染色体组成图归纳)从染色体来源看，一个染色体组中不含同源染色体。从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生长、发育、遗传和变异的一整套基因，但不能重复。(3)单倍体、二倍体和多倍体单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体体细胞中含有两个染色体组的个体体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体染色体组一至多个两个三个或三个以上发育起点配子受精卵受精卵考点四生物变异在育种上的应用1单倍体育种(1)原理：染色体(数目)变

5、异。(2)方法(3)优点：明显缩短育种年限，所得个体均为纯合子。(4)缺点：技术复杂。2多倍体育种(1)方法：用秋水仙素或低温处理。(2)处理材料：萌发的种子或幼苗。(3)原理分裂的细胞 抑制纺锤体形成(4)实例：三倍体无子西瓜两次传粉三倍体西瓜无子的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子。特别提醒(1)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。(2)单倍体育种主要包括杂交、花药离体培养、秋水仙素处理和筛选四个过程，不能简单地认为花药离体培养就是单倍

6、体育种的全部。(3)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况，但操作对象不同。单倍体育种操作的对象是单倍体幼苗，通过组织培养得到纯合子植株；多倍体育种操作的对象是正常萌发的种子或幼苗。3杂交育种(1)原理：基因重组。(2)过程培育杂合子品种 选取符合要求的纯种双亲杂交()F1(即为所需品种)。培育隐性纯合子品种选取符合要求的双亲杂交()F1F2选出表现型符合要求的个体种植并推广。培育显性纯合子品种a植物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1自交获得F2鉴别、选择需要的类型，自交至不发生性状分离为止。b动物：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得F1F1雌雄

7、个体交配获得F2鉴别、选择需要的类型与隐性类型测交，选择后代不发生性状分离的F2个体。(3)优点：操作简便，可以把多个品种的优良性状集中在一起。(4)缺点：获得新品种的周期长。4诱变育种(1)原理：基因突变。(2)过程(3)优点可以提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(4)缺点：有利变异个体往往不多，需处理大量材料。归纳总结根据育种程序图识别育种名称和过程(1)首先要识别图解中各字母表示的处理方法：A杂交，D自交，B花药离体培养，C秋水仙素处理，E诱变处理，F秋水仙素处理，G转基因技术，H脱分化，I再分化，J包裹人工种皮。这是识别各种育种方法的主要依据。(2

8、)根据以上分析可以判断：“亲本新品种”为杂交育种，“亲本新品种”为单倍体育种，“种子或幼苗新品种”为诱变育种，“种子或幼苗新品种”为多倍体育种，“植物细胞新细胞愈伤组织胚状体人工种子新品种”为基因工程育种。考点五生物进化理论1早期的生物进化理论(1)拉马克的进化学说基本观点：物种是可变的，所有现存物种都是从其他物种演变而来的；生物本身存在由低级向高级连续发展的内在趋势；“用进废退”和“获得性遗传”是生物不断进化的原因。意义：为达尔文的进化学说的诞生奠定基础。(2)达尔文的进化学说基础观点a物种是可变的。b生存斗争和自然选择。c适应是自然选择的结果。不足：对于遗传变异的本质，以及自然选择如何对可

9、遗传变异起作用等问题，不能做出科学的解释。2现代综合进化理论(1)种群是生物进化的基本单位基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因。基因频率：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)突变和基因重组产生进化的原材料可遗传变异的来源生物进化的实质是种群的基因频率发生变化。自然选择是影响基因频率变化的主要原因之一。(3)自然选择决定生物进化的方向。变异不定向地不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累种群的基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化。(4)隔离是物种形成的必要条件隔离物种形成3分子进化的中性学说大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。

10、4共同进化与生物多样性的形成(1)共同进化概念：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。原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。(2)生物多样性的形成内容：遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。形成原因：生物的共同进化。研究生物进化历程的主要依据：化石。课堂作业1一、单项选择题1(2016无锡三中检测三)如图所示为人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG。据图分析正确的是()A过程发生了基因结构的改变，增加了基因的种类B过程为转录，是以脱氧核苷酸为原料，在有关酶的催化下完成的C转运缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基是CATD控制

11、血红蛋白的基因中任意一个碱基发生替换都会引起镰刀型细胞贫血症2某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的，如不考虑染色体变异，下列叙述错误的是()A该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的B基因B1和B2编码的蛋白质可以相同，也可以不同C基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码D基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中3定点突变是指通过聚合酶链式反应(PCR)等方法向目的DNA片段(可以是基因组，也可以是质粒)中引入所需变化(通常是表征有利方向的变化)，包括碱基的增添、缺失、替换等。定点突变能迅速、高效地提高DNA所表达的目的蛋白的性状及表征，从而影响生物

12、性状，是基因研究工作中的一种非常有用的手段。下列有关定点突变的叙述中不正确的是()A定点突变可以利用DNA探针进行检测B定点突变引起的变异类型属于基因突变C应用定点突变技术可培育具有新性状的生物，形成新物种D应用定点突变技术可以研究蛋白质结构与功能的关系4M基因编码含63个氨基酸的肽链。该基因发生插入突变，使mRNA增加了一个三碱基序列AAG，表达的肽链含64个氨基酸。以下说法正确的是()AM基因突变后，参与基因复制的嘌呤核苷酸比例增加B在M基因转录时，核糖核苷酸之间通过碱基配对连接C突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同D在突变基因的表达过程中，最多需要64种tRNA参与5(2016苏

13、州调研)下列图示过程可存在基因重组的是()6下列生物技术或生理过程中没有发生基因重组的是()AR型活细菌S型活细菌B水母的绿色荧光蛋白基因小鼠的受精卵C初级精母细胞次级精母细胞D普通青霉菌高产青霉菌7(2016苏州八县联考)下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是()A基因突变基因突变基因突变B基因突变或基因重组基因突变基因重组C基因突变基因突变基因突变或基因重组D基因突变或基因重组基因突变或基因重组基因重组8(2016常州模拟)突变基因杂合细胞进行有丝分裂时，出现了如图所示的染色体片段交换，这种染色体片段交换的细胞继续完成有丝分裂后，可能产生的

14、子细胞是()正常基因纯合细胞突变基因杂合细胞突变基因纯合细胞A B C D二、多项选择题9(2016常熟八校监测一)减数分裂与生物变异具有密切的关系。下列相关叙述中不正确的是()A减数分裂过程中基因突变、基因重组和染色体变异均可能发生B如果不考虑基因突变，一个基因型为Bb的男子产生基因型为bb的精子的原因可能是相关细胞在减数第一次分裂或减数第二次分裂后期两条染色体没有分开C基因重组只能发生于同源染色体之间D发生生物变异后，细胞核中的基因不再遵循遗传规律10动态突变是指基因中的3个相邻核苷酸重复序列的拷贝数发生倍增而产生的变异，这类变异会导致人类的多种疾病，且重复拷贝数越多，病情越严重。下列关于

15、动态突变的推断正确的是()A可借助光学显微镜进行观察B只发生在生长发育的特定时期C不会导致染色体上基因数量的增加D突变基因的翻译产物中某个氨基酸重复出现三、非选择题11由于基因突变，蛋白质中的一个赖氨酸发生了改变。根据题中所示的图、表回答问题：第一个字母第二个字母第三个字母UCAGA异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸天冬酰胺天冬酰胺赖氨酸赖氨酸丝氨酸丝氨酸精氨酸精氨酸UCAG(1)图中过程发生的场所是_，过程叫_。(2)除赖氨酸外，对照表中的密码子，X表示表中哪种氨基酸的可能性最小？_，原因是_。(3)若图中X是甲硫氨酸，且链与链只有一个碱基不同，那么链上不同于链上的那个

16、碱基是_。(4)从表中可看出密码子具有_，它对生物体生存和发展的意义是_。12(2016银川育才中学第四次月考)1993年，生物学家利用太空搭载的常规水稻种子做“太空条件下植物突变类型”的课题研究。当年，科学家将这些遨游太空后的种子播种后长出2 000多株禾苗，其中只有1株出现与众不同的特性。在此后15年的种植培养过程中，这株水稻的后代发生了变异，有糯化早熟型、长粒型、高粗秆大穗型、小粒型、大粒型等十多个品种，有的植株高达1.8米左右。(1)实验结果表明该变异最有可能是_，属于_。(2)通过太空搭载获得新的水稻品种，这种育种方法是_。与之相比，传统杂交育种的时间较长，其依据的原理是_。(3)2

17、 000多株禾苗中，只有1株出现与众不同的特性，而其后代发生变异形成了十多个品种，说明突变具有_、_的特点。13某农场种植的数十亩矮秆小麦中，出现了若干株高秆小麦。生物兴趣小组对该变异性状进行遗传学分析。(1)判断该变异性状是否能够遗传，最为简便的方法是_。(2)该性状最可能是基因突变产生的，题中所述体现了基因突变_的特点。该变异性状对小麦本身是_的，对农业生产来说是_的(填“有利”或“不利”)，由此说明的基因突变的特点是_。(3)已知该性状是通过基因突变产生的，若要判断该突变性状的显隐性，应选择的实验方案是_。若_，说明突变性状为显性；若_，说明突变性状为隐性。课堂作业2一、单项选择题1(2

18、017江苏第一次统一检测)如图表示发生在常染色体上的变化，下列叙述不正确的是()A该变异能通过显微镜观察到B该变异发生在两条非同源染色体之间C该过程导致的变异属于基因重组D该变异导致染色体上基因的排列顺序发生改变2下列有关生物变异的叙述，正确的是()A基因重组一般发生在有性生殖细胞形成过程中B若基因发生突变，则控制的性状一定改变C21三体综合征是由染色体结构变异引起的D染色体易位一般不改变基因数量，对个体影响较小3下列叙述正确的是()A单倍体都不可育，二倍体都可育B一个染色体组中可能不含性染色体C基因重组发生在配子的随机结合过程中D遗传病都通过显微镜观察进行诊断4用纯种的高秆(D)抗锈病(T)

19、小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下：高秆抗锈病矮秆易染锈病,F1,雄配子,幼苗,选出符合要求的品种。下列有关此育种方法的叙述中，错误的是()A此育种方法叫单倍体育种B过程最常用且最有效的试剂是秋水仙素C从F1幼苗过程中采用的方法是花药离体培养法D该育种方法的最大优点是能创造人类需要的变异类型(产生新基因)5基因型为Aa的幼苗经秋水仙素处理后长成的植株，细胞减数分裂产生的配子的种类及其比例是()AAAaa11 BAAAaaa121CAaAa11 DAAAaaa1416下列有关育种的叙述，正确的是()A杂交育种所选双亲必须是纯合子B诱变所得植株若不出现预期性状就应

20、丢弃C多倍体育种时可用秋水仙素处理幼苗D单倍体育种依据的遗传学原理是基因突变7(2016镇江高三上学期期中)水稻的高秆、矮秆分别由A和a控制，抗病和不抗病分别由B和b控制。现有基因型为aabb与AABB的水稻品种，如图为不同的育种方法培育矮秆抗病植株的过程，下列有关叙述正确的是()A杂交育种包括过程，其原理是基因突变和基因重组B人工诱变育种为过程，B可能来自b的基因突变C单倍体育种包括过程，过程常用花药离体培养法D多倍体育种包括过程，原理是染色体结构和数目变异8. (2016无锡期末)在黑腹果蝇(2n8)中，缺失一条点状染色体的个体(单体，如图所示)仍可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色

21、体均缺失则不能存活。若干这样的黑腹果蝇单体相互交配，其后代为单体的比例为()A1 B. C. D. 二、多项选择题9(2016连云港一模)现有高产、感病；低产、抗病；高产、晚熟三个小麦品种，为满足栽培需求，欲培育三类品种：a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。下列育种方法可行的是()A利用品种间杂交筛选获得aB对品种进行染色体加倍处理筛选获得bCb的培育可采用杂交育种或诱变育种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得c10脆性X染色体是由于染色体上的FMR1基因出现过量的CGG/GCC重复序列，导致DNA与蛋白质结合异常，从而出现“缢沟”，染色体易于从“缢沟”处断裂。下列分析正确的

22、是()A脆性X染色体出现的根本原因是基因突变B脆性X染色体更易发生染色体的结构变异C男性与女性体细胞中出现X染色体“缢沟”的概率不同D由于存在较多的CGG/GCC重复序列，脆性X染色体结构更稳定三、非选择题11(2016淮安统考)某二倍体植物的红花(A)对白花(a)为显性，高茎(B)对矮茎(b)为显性，且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。为培育红花矮茎新品种，用甲、乙、丙三种基因型不同的红花高茎植株分别与白花矮茎植株杂交，F1植株均为红花高茎。用F1植株随机交配，F2植株的表现型及其比例均为红花高茎红花矮茎白花高茎白花矮茎9111。请回答：(1)培育红花矮茎新品种所利用的育种方法是杂交育种

23、。分析F1植株均为红花高茎的原因，可能是某些基因型的植株在开花前死亡，死亡个体的基因型包括_。若用F1植株和白花矮茎植株杂交，其子代的表现型及其比例为_。(2)若用乙的单倍体植株能培育出红花矮茎新品种，则乙的基因型是_。培育单倍体植株常采用的方法是_。由于该单倍体植株高度不育，若要得到可育的红花矮茎新品种，应在_(时期)用秋水仙素进行诱导处理。12(2016南通第三中学一模)野生香蕉是二倍体，通常有大量的硬子，无法食用。在大约1万年前的东南亚，人们发现一种很少见的香蕉品种，这种香蕉无子、可食，是世界上第一种可食用的香蕉，后来人们发现这种无子香蕉是三倍体。(1)三倍体香蕉的变异属于_，之所以无子

24、是因为此香蕉在减数分裂时_，不能产生正常配子。(2)由一种变异的致命真菌引起的香蕉叶斑病正在全球蔓延。在世界许多香蕉农场，每年多次、大量喷洒杀菌剂来抑制真菌的散播。但此做法未能起到较好的效果。此杀菌剂的使用对真菌起到了_作用。(3)生物学家到目前仍然没有找到携带该真菌抗性基因的二倍体野生香蕉，说明基因突变具有_的特点。如果找到具有抗真菌基因的二倍体野生香蕉，可以尝试用_育种方式，以获得_倍体香蕉作母本，然后与_倍体野生香蕉作父本杂交，从其后代的三倍体无子香蕉中选育出抗病的品种。13玉米叶片叶绿素的合成受其7号染色体上一对等位基因(A、a)的控制，同时也受光照的影响。在正常光照下，体细胞含2个A

25、的玉米植株叶片呈深绿色，含一个A的植株叶片呈浅绿色，体细胞没有A的植株叶片呈黄色，会在幼苗期后死亡。(1)在正常光照下，AA植株叶片呈深绿色，而在遮光条件下却呈黄色。从基因与性状的关系角度分析，其原因是_。(2)在正常光照下，浅绿色植株体内某些正常细胞中含有两个A基因，原因是_。有一批浅绿色植株(P)，如果让它们相互受粉得到F1，F1植株随机交配得到F2，逐代随机交配得到Fn，那么在Fn代成熟植株中a基因频率为_(用繁殖代数n的表达式表示)。(3)现有一正常光照下呈浅绿色的成熟植株甲，其体细胞(如图)中一条7号染色体的片段m发生缺失，记为q；另一条正常的7号染色体记为p。片段m缺失的花粉会失去

26、受精活力，且胚囊中卵细胞若无A或a基因则不能完成受精作用。有人推测植株甲的A或a基因不会在片段m上，你认为他的推测正确吗？请作出判断并说明理由：_。为了进一步确定植株甲的基因A、a在染色体p、q上的分布，现将植株甲进行自交得到F1，待F1长成成熟植株后，观察并统计F1表现型及比例。请预测结果并得出结论：.若F1全为浅绿色植株，则植株甲体细胞中基因A、a分别位于_上。.若F1深绿色植株浅绿色植株11，则植株甲体细胞中基因A、a分别位于_上。课堂作业3一、单项选择题1下图表示生物新物种形成的基本环节，则下列对图示的分析，正确的是()A种群基因频率的定向改变一定会形成新物种B图中a表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料C图中b表示地理隔离，是新物种形成的必要条件D图中c表示生殖隔离，指两种生物不能杂交或杂交后不能产生可育的后代2下列关于现代生物进化理论的叙述，不合理的是()A发生在生物体内的基因突变，有可能使种群的基因频率发生变化B自然选择决定生物进化和基因突变的方向C自然状态下得到的四倍体西瓜与二倍体西瓜不是同一物种D两个种群间的生殖