生物种及其变异与进化

专题六生物的变异与进化考纲要求应试策略生物的变异主要包括基因突变、基因重组和染色体变异。

基因突变发生在DNA 复制过程中，可以联系有丝分裂和减数分裂进行理解与掌握；基因重组和染色体变异则发生在减数分裂和受精作用过程中；生物工程中的基因工程和细胞工程等也可以使生物出现变异。

关于生物进化的内容，由于考查的相对较少，一般不做重点内容准备，可以通过掌握相关概念扩展到生物进化的内容和实质。

这一部分知识与前面相联系的内容是基因频率和基因型频率，熟练掌握这两个知识点，将有助于解决一些遗传方面的计算题。

生物变异的类型基因突变可能有利，可能有害，但也可能既无利也无害，即是中性的。

基因突变具有普遍性、随机性和不定向性等特点。

基因重组是生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因之一。

生物的变异可能导致遗传物质的增加、减少或重新排列。

变异可能发生在形成生殖细胞中，也可能发生在体细胞中，并不是所有的变异都能遗传给下一代。

在有性生殖的生物中，只有那些发生在生殖细胞形成中的变异才能够遗传下去。

基因突变是指DNA 分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起基因结构发生的改变。

如果蛋白质的一个氨基酸发生了改变，蛋白质的结构、性质和功能就可能发生变化。

不是所有的基因突变都会使蛋白质发生改变，因为mRNA 上3个碱基组成一个密码子，编码一个氨基酸，由于简并，不同的密码子可以编码相同的氨基酸。

镰刀型细胞贫血症是由于控制血红蛋白基因中的一个碱基发生了改变，导致血红蛋白中的一个氨基酸发生改变而引起的遗传病。

镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白分子结构与正常人的血红蛋白分子结构不同，正是由于这种不同，患者的红细胞不是呈圆饼状而呈镰刀状，这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重的会导致人死亡。

生物变异的比较几种育种方法的比较从杂交育种到基因工程，育种技术是随着人类对遗传和变异规律认识的逐步深入而不断发展的，但不同方法有各自的优点和局限性。

杂交育种是通过杂交将亲本的基因进行重新组合，将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，从而选育新品种的育种方法。

遗传变异和生物进化的关系生物进化是生命演化的必然过程，是渐进的、连续的、长期的过程。

它千差万别的形态与特征，是由其内在的生物学规律和外在的环境因素相互作用的结果。

人们始终对生物进化的机制和过程充满着兴趣和研究，其中最为关键的是遗传变异对生物进化的贡献。

本文将从遗传变异的定义、作用、分类和对生物进化的影响等角度阐述遗传变异和生物进化的关系。

一、遗传变异的定义遗传变异是指在基因的表达和分子结构方面的多样性，在基因变异的基础上发生，是生命进化和自然选择的前提。

遗传变异将不同群体之间强烈的适应性差异固化到了遗传物质中，成为生物进化的基石。

遗传变异可以分为两大类：自然变异和人工变异。

自然变异是指在自然条件下发生的与环境有关的遗传变异，人工变异则是以人的手段引入的遗传变异。

二、遗传变异的作用遗传变异产生了生物在遗传上的多样性，对生命演化和进化有着很大的推动作用。

如果没有遗传变异，那么在自然选择过程中，个体之间并无差别，适者生存和自然淘汰的条件就不存在了。

因此，只有基因组内的稍微不同的成分才能使种群趋于适应其环境和生存。

在进化中，变异越高，物种的适应性和灵活性就越强。

三、遗传变异的分类自然变异主要有两种类型，一种是点突变，即基因发生基因突变，导致基因的链式结构发生变化；另一种是染色体的数目和结构变异。

有些基因调节和指导人的正常发育，这类基因的突变或变异可能导致遗传病发生。

在进化过程中，这些突变成为了生物多样性的来源，也是遗传变异的一种来源。

四、遗传变异对生物进化的影响遗传变异在生物进化中具有非常重要的作用。

生物进化是持续不断的遗传变异和自然选择的结果。

随着物种数量的增加，遗传变异的选择范围越来越大，因此生物个体之间的巨大差异会逐渐扩大。

物种的趋同性会逐渐减小，趋异性则会逐渐增大。

在这个过程中，一些适快者才能分化成不同的生物种类，成为进化中另一条分支。

除了带来生物多样性和物种分化的效应，遗传变异还能够增加物种的适应性。

生物的变异、育种与进化1．（2018海南卷，14）杂合体雌果蝇在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致新的配子类型出现，其原因是在配子形成过程中发生了A．基因重组B．染色体重复C．染色体易位D．染色体倒位【答案】A【解析】生物体在形成配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间的相应片段发生对等交换，导致位于非姐妹染色单体上的非等位基因进行了重组，其变异属于基因重组，A正确。

2．（2018江苏卷，4）下列关于生物进化的叙述，正确的是A．群体中近亲繁殖可提高纯合体的比例B．有害突变不能成为生物进化的原材料C．某种生物产生新基因并稳定遗传后，则形成了新物种D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变【答案】A3．（2018全国Ⅰ卷，6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。

据此判断，下列说法不合理的是A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移【答案】C【解析】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长，可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长，A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。

4．（2018海南卷，17）蜜蜂中，雌蜂是雌雄配子结合产生的二倍体，雄蜂是由未受精的卵直接发育而来的。

专题十四生物的变异与进化专题内容分布：生物的变异与作物育种、生物的进化考纲解读：1。

生物的变异与作物育种2。

生物的进化专题知识结构：专题复习建议：相关内容可复习4～5课时，反馈练习可用2～3课时。

本块知识包括：《基因突变和基因重组》《染色体变异》《人类遗传病与优生》三节内容和观察果蝇唾液腺巨大染色体装片一个实验。

由于基因突变是生物变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一，基因突变的概念和原因是理解基因突变的关键；染色体组的概念是理解单倍体、二倍体、多倍体的基础；多倍体和单倍体的有关知识在育种工作中应用广泛，均是重点内容。

染色体组的概念和单倍体的概念不容易理解，是难点内容。

在复习“突变和基因重组产生进化的原材料”这部分内容时，要以“基因突变、基因重组和染色体变异是可遗传的变异的三个来源”为出发点，通过剖析典型实例，理解突变产生的等位基因通过有性生殖的基因重组，必将导致种群中出现多种多样的基因型，这就为生物进化提供了大量的原始材料。

例如，基因型为AaBb的个体，由于自交过程中不同基因的随机组合，其后代就有9种基因型。

如果种群中A基因突变产生出a1与a2，那么，A、a、a1、a2则为不同的等位基因，种群中就会出现几十种新的基因型。

所以说，种群的基因频率主要决定于基因突变频率。

基础知识分析：1.基因突变的特点（1）基因突变实际上是染色体一个位点上的基因的脱氧核苷酸的种类、数目或排列顺序发生了变化，例如果蝇的红眼由基因W控制，W变成w以后，红眼变成了白眼。

W和w 是一对同源染色体同一位点上的基因，又分别控制红眼和白眼这对相对性状，所以是一对等位基因。

可见，等位基因是由基因突变产生的。

（2）可逆性。

即正常型与突变型，从左到右称为正突变，从右到左称反突变。

原因是基因突变并非是原有基因的丧失，而是基因化学结构发生了变化。

（3）多向性。

即一个基因可以朝着不同的方向发生突变，形成多种突变。

如：A→a1，A→a2，A→a3。

生物的进化和物种起源生物的进化和物种起源是生物学中的重要研究内容。

通过对生物的进化和物种起源的研究，我们可以更好地理解生物的多样性及其演化过程。

本文将探讨生物的进化和物种起源的相关概念、证据以及现代进化理论。

一、进化的概念和过程进化是指物种在漫长的时间里，通过遗传变异和自然选择逐渐改变和适应环境的过程。

进化的过程可以通过遗传变异、基因流、基因漂变、突变等方式来实现。

其中，自然选择是进化的主要驱动因素之一，它使得适应环境的个体能够生存下来并繁殖后代，从而使有利的遗传特征在种群中逐渐累积。

二、物种起源的理论物种起源的研究有多种理论，其中最为知名的是达尔文的自然选择理论和孟德尔的遗传学理论。

达尔文的自然选择理论提出了物种适应环境的机制，强调适应能力对个体生存和繁殖的重要性。

孟德尔的遗传学理论揭示了物种遗传变异的机制，强调了基因在进化中的重要作用。

三、进化证据1. 化石记录：化石是生物进化的重要证据之一。

通过研究化石，可以追溯物种的进化历程，了解物种的起源和变化过程。

2. 比较解剖学和胚胎发育：通过对不同物种的解剖结构和胚胎发育过程的比较，可以揭示它们之间的亲缘关系和进化历史。

3. 分子证据：分子生物学研究揭示了物种的进化关系。

通过对不同物种的基因组序列进行比较，可以判断它们之间的亲缘关系和演化过程。

4. 地理分布：地理分布的研究可以揭示物种的起源和演化历程。

例如，岛屿上的动植物种类通常较少，且与大陆种类存在差异，这可以解释为不同物种在地理隔离环境下独立进化的结果。

四、现代进化理论现代进化理论综合了遗传学、生态学和数学模型等多个学科的知识，提供了更为完善的解释生物进化的框架。

现代进化理论包括基因频率变化、遗传漂变、基因流、突变等概念，并通过数学模型和实验验证，深化人们对生物进化的认识。

总结：生物的进化和物种起源是生物学领域的重要研究内容。

进化是指物种通过遗传变异和自然选择不断适应环境的过程。

物种起源的理论主要有自然选择和遗传学理论。

第六讲生物变异与进化一、基因突变在某些因素作用下，染色体结构上看不到基因（染色体）内部发生变化而引起变异的现象。

实际是碱基的变化，包括碱基数目的变化和碱基结构的变化。

一般是在染色体上一个位点内遗传物质的化学变化，所以又称为点突变。

（一）、基因突变的类型1、形态突变型2、致死突变型：造成个体死亡或生活力明显下降。

如白化型等3、条件致死突变型：在一定条件下致死。

如T4噬菌体的温度敏感突变型。

25℃（基因突变的表现）下能在寄主细胞内存活，42℃死亡4、生化突变型：无形态表现而某种特定生化功能改变的类型。

常见某些营养缺陷型。

（二）、碱基改变与基因突变种类1、碱基种类改变：碱基替换（1）颠换：嘌呤和嘧啶之间的替换。

（2）转换：嘌呤与嘌呤之间，嘧啶与嘧啶之间的替换。

2、数目的改变：增加或减少一个或几个碱基造成的突变。

由于某种原因造成编码框的移动叫移码突变。

移码突变多容易造成无义突变。

（三）、基因突变与氨基酸顺序基因突变与氨基酸顺序的关系有下列几种：1、同义突变：碱基发生变化后，编码的氨基酸没发生变化。

2、错义突变：碱基发生变化后，编码的氨基酸发生了变化。

3、无义突变：碱基发生变化后，导致了蛋白质合成的终止（终止密码子的出现）。

4、抑制突变：由于tRNA基因突变引起了反密码子的改变，当它参与进行转译某些无义突变或错义突变的改变了的信息时，有时却“以错就错”地转译出某种氨基酸，表现出抑制突变的效应。

（四）、基因突变的特征和规律1、突变的稀有性自然条件下突变的频率低。

一般地，细菌和噬菌体等为10-4～10-10，高等生物10-5～10-8，然而，微生物繁殖周期短，实际更易于获得突变体。

另外，基因突变还受生物体内在的生理生化状态和外界环境条件（包括营养、温度、化学物质和自然界的辐射等）的影响，其中以生物的年龄和温度的影响比较明显。

例如，在诱变条件下，一般在0-25℃的范围内，每增加10℃突变率将提高2倍以上。

当温度降到0℃时也有所增加，在老龄种子的细胞内，常产生某种具有诱变作用的代谢产物——自发诱变剂，从而提高了突变频率。

考点一：生物变异的类型、特点及判断二、基因突变与基因重组比较三、染色体结构变异种类概述举例缺失染色体中某一片段缺失引起变异果蝇缺刻翅形成、猫叫综合征增加染色体中增加某一片段引起变异果蝇棒状眼形成移接染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上夜来香变异（跟交叉互换区别）颠倒染色体某一片段位置颠倒引起的变异四、染色体数目变异两类：一类染色体数目个别增加或减少；另一类以染色体组形式成倍增加或减少二倍体多倍体单倍体概念体细胞中含有2个染色体组体细胞中含有3个以上染色体组体细胞中含有本物质配子染色体数目的个体成因有丝分裂过程染色体复制，不分开由配子发育而成特点茎秆粗壮，叶片、果实和种子比较大，含有机物多。

缺点是生长慢，结实率低单倍体植株矮小，而且高度不育应用人工诱导多倍体育种单倍体育种举例人、水稻无籽西瓜培育蜜蜂性别例1、（2010·福建）下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。

已知WNK4基因发生一种突变，导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。

该基因发生的突变是A．①处插入碱基对G－C B．②处碱基对A－T替换为G－C C．③处缺失碱基对A－T D．④处碱基对G－C替换为A－T例2、（2009·广东卷）为了快速培育抗某种除草剂的水稻，育种工作者综合应用了多种育种方法，过程如下。

请回答问题。

（1）从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养，诱导成________幼苗。

（2）用γ射线照射上述幼苗，目的是___________________；然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大部分叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，表明这部分组织具有__________。

（3）取该部分绿色组织再进行组织培养，诱导植株再生后，用秋水仙素处理幼苗，使染色体________，获得纯合________，移栽到大田后，在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。

（4）对抗性的遗传基础做进一步研究，可以选用抗性植株与__________________杂交，如果________，表明抗性是隐性性状。

第3讲现代生物进化理论A组基础巩固练1．下列关于现代生物进化理论观点的叙述，错误的是( )A．种群是生物进化的基本单位B．生殖隔离的产生是新物种形成的标志C．可遗传的变异决定生物进化的方向D．突变和基因重组产生进化的原材料【答案】C 【解析】现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，A正确；生殖隔离的产生是新物种形成的标志，B正确；可遗传的变异为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，C错误；突变和基因重组产生生物进化的原材料，突变又包括基因突变和染色体变异，D正确。

2．据英国《卫报》报道，位于北极圈内的挪威班纳克气温曾高达到32 ℃。

极地高温带来的直接影响是北冰洋海冰大面积融化，严重威胁北极熊和海豹的生存。

下列关于生物多样性及全球性生态环境问题的叙述，正确的是( )A．生物多样性是指生态系统中有丰富的动物、植物、微生物等各种生物类资源B．全球气候变暖引起海平面上升，但不会对内陆地区造成太大影响C．使用清洁能源可减少烟尘排放，因而能在一定程度上减缓北极地区海冰融化情况D．就地保护可以最有效地保护生物多样性【答案】D 【解析】生物多样性除了包括生物圈内所有的植物、动物和微生物，还包括它们所拥有的全部基因及各种各样的生态系统，A错误；全球气候变暖属于全球性生态环境问题，会影响生物圈的稳态，对内陆地区也会造成影响，B错误；北极地区海冰加速融化的原因是全球气候变暖，而全球变暖是二氧化碳等气体大量排放导致的，使用清洁能源可减少烟尘排放，与减缓北极地区海冰融化情况无直接关系，C错误；对生物多样性最有效的保护措施是就地保护，D正确。

3．关于生物进化的说法正确的是( )A．随机交配使种群基因库发生改变B．自然选择直接作用于生物个体的表现型C．抗生素可以诱发细菌产生相应的抗性突变D．协同进化是指不同物种之间在相互影响中不断进化和发展的过程【答案】B 【解析】随机交配不会改变种群基因库，突变和基因重组、自然选择会改变种群基因库，A错误；自然选择直接作用于生物个体的表现型，B正确；细菌本来就存在抗性突变，抗生素对其进行了选择，C错误；协同进化是指生物与生物、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，D错误。

专题06 生物的变异与进化【2020年】1.（2020·课标Ⅱ）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）A. 二倍体植物的配子只含有一个染色体组B. 每个染色体组中的染色体均为非同源染色体C. 每个染色体组中都含有常染色体和性染色体D. 每个染色体组中各染色体DNA 的碱基序列不同2.（2020·山东卷）为加大对濒危物种绿孔雀的保护，我国建立了自然保护区，将割裂的栖息地连接起来，促进了绿孔雀种群数量的增加。

下列说法错误的是（ ）A. 将割裂的栖息地连接，促进了绿孔雀间的基因交流B. 提高出生率是增加绿孔雀种群数量的重要途径C. 绿孔雀成年雄鸟在繁殖期为驱赶其他雄鸟发出的鸣叫声，属于物理信息D. 建立自然保护区属于易地保护，是保护绿孔雀的有效措施3.（2020·山东卷）野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长，发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。

将甲硫氨酸依赖型菌株M 和苏氨酸依赖型菌株N 单独接种在基本培养基上时，均不会产生菌落。

某同学实验过程中发现，将M 、N 菌株混合培养一段时间，充分稀释后再涂布到基本培养基上，培养后出现许多由单个细菌形成的菌落，将这些菌落分别接种到基本培养基上，培养后均有菌落出现。

该同学对这些菌落出现原因的分析，不合理的是（ ）A. 操作过程中出现杂菌污染B. M 、N 菌株互为对方提供所缺失的氨基酸C. 混合培养过程中，菌株获得了对方的遗传物质D. 混合培养过程中，菌株中已突变的基因再次发生突变4.（2020·浙江卷）下列关于遗传漂变和自然选择的叙述，正确的是（ ）A. 遗传漂变在大种群中更易发生B. 遗传漂变能产生新的可遗传变异C. 遗传漂变和自然选择不都是进化的因素D. 遗传漂变和自然选择均可打破遗传平衡5.（2020·江苏卷）下列叙述中与染色体变异无关．．的是（ ）A. 通过孕妇产前筛查，可降低21三体综合征的发病率B. 通过连续自交，可获得纯合基因品系玉米C. 通过植物体细胞杂交，可获得白菜-甘蓝D. 通过普通小麦和黑麦杂交，培育出了小黑麦【2019年】1．（2019天津卷·6）囊鼠的体毛深色（D）对浅色（d）为显性，若毛色与环境差异大则易被天敌捕食。

生物物种起源及其进化历程自然界有着形形色色的生物，它们分布在陆地、水域、空气等各种环境中。

它们从一个个微小的单细胞生物，进化成了复杂多样的生态系统和生物群落，这中间经历了怎样的繁荣和沧桑呢？生物的起源和进化是一项极为重要而又让人着迷的科学研究。

在本篇文章中，我们将探讨生物的起源及进化历程，带领大家感受生命的奇妙旅程。

一、生命的起源生命的起源是一个极为复杂的问题，也是科学界争论的话题之一。

目前，关于生命的起源，主要有两个学派，一个是化学进化学派，另一个是神秘进化学派。

化学进化学派认为，生命是从无机物逐渐演化而来的，它们组成一些“原细胞”，形成了最原始的生命形态。

这个进化过程中，主要的作用是非生命成分的分子之间进行化学反应，包括有机分子合成反应、蛋白质、核酸合成反应、半透膜膜合成反应等等。

这种公认的概念是，形成原始生命的基础，来源于天然的化学反应。

这个过程，由于无法确定最早的生命形态和至关重要的试验数据，因此至今还没有得出统一的结论。

神秘进化学派则主张：生命的起源是神秘和灵魂的力量驱动的，不是外在的或自然的因素所能产生的。

这个学派的思想主要来源于某些宗教知识，强调在生命产生的过程中，神秘的力量起了关键作用。

而这个学派的理论并没有得到广泛的认同和讨论。

不论是哪个学派，关于生命的起源，还需要进一步的科学研究来证实。

二、生命的进化历程自然界中的生物不断进行着生与死、繁衍与衰亡的循环过程，随着时间的推移，它们不断地发生变异，拥有新的适应环境的形态和生命特征，而这个过程正是生命进化的过程。

1. 单细胞到多细胞生命起源于单细胞生物，而在多细胞生物演化过程中，复杂的细胞聚集成不同的组织、器官，形成了各种多样的生物形态和结构。

例如，海绵动物、珊瑚、发酵细菌、营养细胞等都具有多细胞生命体。

2. 原核细胞到真核细胞原核细胞是指没有细胞核，基因信息全部保存在细胞浆中的细胞。

而真核细胞则具有细胞核。

通过进化，原核细胞的一部分终于将基因从细胞浆中分离出来，形成了真核细胞。

生物进化的原理和影响因素生物进化是指生物种群在长期的演化过程中适应环境的变化而产生的遗传变异和适应性改变。

进化是生命的基本特征之一，也是生物多样性的驱动力之一。

本文将介绍生物进化的原理和影响因素，并讨论其对生物群体和生态系统的重要性。

一、进化的原理1. 遗传变异：个体间存在着遗传基因的差异，这种差异会通过繁殖和变异的过程沿着世代传递下去。

遗传变异是进化的基础。

2. 适应性选择：环境中存在着种种压力和资源限制，这使得个体在繁殖中的生存能力和繁殖成功率有差异。

适应性选择指的是适应环境变化的基因会更有可能被保留下来，并在种群中逐渐增多。

3. 随机性：进化过程中也存在一定的随机性，包括突变的发生和繁殖的随机取样。

这些随机事件可能会对进化产生影响。

二、进化的影响因素1. 天然选择：地理环境、气候变化等自然因素对生物的进化具有重要影响。

例如，在寒冷的环境中，那些具有较长毛发的动物更容易适应，并具有较高的存活率。

2. 人类干扰：人类的活动对生物进化也产生了重要影响。

例如，人工选择、人工改造环境等干扰因素改变了生物种群的遗传结构和适应性。

3. 检测性选择：捕食者与被捕食者之间的相互作用也在生物进化中起到重要作用。

捕食者的进化可能会导致猎物的逃逸行为进化，从而形成一种检测性选择。

4. 生殖隔离：物种间的繁殖隔离也会促进进化。

例如，由于地理隔离，不同亚种可能逐渐发展成不同的物种。

5. 突变和基因流：突变是遗传变异的一种重要方式，而基因流则是由于个体间的迁徙导致的基因交流。

这些因素都会对进化中的遗传变异产生影响。

三、进化的重要性1. 生物多样性的维持：进化是生物多样性的基础。

通过进化，物种能够适应环境的变化，并在演化的过程中形成了众多类型的生物。

2. 抗性的发展：进化使得物种能够应对环境中的变化和压力。

例如，细菌对抗生素的抗性能力的增加就是进化的结果。

3. 物种的适应力：在进化中，个体能够通过适应环境来增强自身的生存能力和繁殖成功率。