高考生物二轮复习 第9讲 变异与进化教案

- 1 - 第9讲 变异与进化

考点 考试内容

考试要求

基因重组 基因重组 a

基因突变 基因突变 b

染色体畸变 染色体畸变 a

生物育种的原理和方法 1.杂交育种、诱变育种、单倍体育种和多倍体育种 a

2.杂交育种和诱变育种在农业生产中的应用 b

3.转基因技术 a

4.生物变异在生产上的应用 c

5.转基因生物和转基因食品的安全性 b

生物进化理论 1.生物多样性和统一性的实例 a

2.进化论对多样性和统一性的解释 b

3.选择是进化的动力 b

4.种群的基因库、基因频率、基因型频率的概念 b

5.基因频率、基因型频率的计算 b

6.影响基因频率变化的因素 a

7.自然选择与生物适应的关系及实例 b

8.异地的和同地的物种形成的过程及实例 a

生物变异的类型及特点

1．生物变异的种类

(1)不遗传的变异：环境因素引起的变异，不涉及遗传物质的改变，不能进一步遗传给后代。

(2)可遗传的变异：遗传物质改变所引起的变异，变异来源有基因突变、基因重组、染色体畸变。

2．基因突变

(1)基因突变的原因与结果分析

- 2 -

(2)基因突变对蛋白质与性状的影响

①基因突变对蛋白质的影响

碱基对 影响范围 对氨基酸序列的影响

替换

小 只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列

增添 大 不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列

缺失 大 不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列

②基因突变不一定导致生物性状改变的原因

a．突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。

b．基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。

c．基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，不会导致性状的改变。

(3)基因突变对后代性状的影响

①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中，突变可通过无性生殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。

②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，突变可能通过有性生殖传给后代。

③生殖细胞的突变率一般比体细胞的高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。

④分裂旺盛的细胞的突变率大于停止分裂的细胞，原因是基因突变常发生在间期。

3．基因重组的类型与发生机制

- 3 - 重组

类型 非同源染色体

上非等位基因

间的重组 同源染色体

上非等位基

因间的重组 基因重组

(转基因技术)

发生

机制 同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因间的重新组合 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合 目的基因经运载体导入受体细胞，导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组

图像

示意

特点 ①只产生新基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(新性状不同于新性状组合)；

②发生于真核生物有性生殖的核基因遗传中(DNA重组技术除外)；

③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多

4.图解染色体行为变化及染色体畸变

类型 图示变化过程(A、A′

代表一对同源染色体) 结果

染色体数目改变 单体

(2n－1)

基因

数目

改变 三体

(2n＋1)

染色体结构缺失

基因的

数目排

序改变 重复

易位

- 4 - 改变

倒位

互换重组

染色体结

构不变 基因数

目排序

不变

5.单倍体、二倍体和多倍体的辨析

项目 单倍体 二倍体 多倍体

来源 配子发育 受精卵发育 受精卵发育

染色体

组数 不确定

(一至多个) 两个 三个或三个以上

形成

原因 配子直接发育 受精作用 低温诱导、秋水仙素处理

举例 雄蜂、雄白蚁、玉米、小麦的单倍体等 几乎全部动物和过半数的高等植物 香蕉、马铃薯、普通小麦、无籽西瓜等

6.基因突变、基因重组、染色体变异的比较

项目 基因突变 基因重组 染色体畸变

变异的

本质 基因的分子结构发生改变 原有基因的重新组合 染色体结构或数目发生改变

发生

时间 主要在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期 减数第一次分裂前期和后期 有丝分裂、无丝分裂和减数分裂过程中

适用

范围 所有生物 真核生物、有性生殖核基因遗传 真核生物(细胞增殖过程)

产生

结果 产生新的基因 产生新基因型，没产生新基因 未产生新基因，基因数目或顺序发生变化

鉴定

方法 光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定 光镜下可检出

下图所示为某二倍体生物的正常细胞及几种突变细胞的一对常染色体和性染色体。以下分析不正确的是( )

- 5 - A．图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种

B．突变体Ⅰ的形成可能是由于基因发生了突变

C．突变体Ⅲ中基因A和a的分离符合基因的分离定律

D．突变体Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜直接观察到

[解析] 图中正常雄性个体产生的雄配子类型有四种：AX、AY、aX、aY，A正确；与正常细胞相比，突变体Ⅰ中的A基因变成a基因，其成因可能是基因突变，B正确；突变体Ⅲ中的一条2号染色体上的基因A所在的片段移接到Y染色体上，说明发生了染色体结构变异中的易位，导致基因A和a位于一对非同源染色体上，因此它们的分离不符合基因的分离定律，C错误；突变体Ⅱ中的一条2号染色体缺失了一部分，说明发生了染色体结构变异中的缺失，能够通过显微镜直接观察到，D正确。

[答案] C

1．变异类型与细胞分裂的关系

变异类型 可发生的细胞分裂方式

基因突变 二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂

基因重组 减数分裂

染色体畸变 有丝分裂、减数分裂

2.“三看法”判断可遗传变异的类型

3．显微镜辅助推断法判断可遗传变异的类型

[题组突破]

考向一 考查基因突变

1．(2019·高考海南卷)下列有关基因突变的叙述，正确的是( )

A．高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中

B．基因突变必然引起个体表现型发生改变

C．环境中的某些物理因素可引起基因突变

D．根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的

- 6 - 解析：选C。高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中，A错误。由于密码子的简并性，基因突变不一定引起个体表现型发生改变；显性纯合子中若只有一个基因发生隐性突变，表现型也不发生改变，B错误。环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变，C正确。根细胞不是生殖细胞，其基因突变只能通过无性生殖传递，D错误。

2．人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对A—T替换成了T—A，引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是( )

A．该变异属于致死突变

B．基因突变是可逆的

C．碱基对替换会导致遗传信息改变

D．基因控制生物性状

答案：B

考向二 考查基因重组

3．下列变异的原理一般认为属于基因重组的是( )

A．将转基因鱼的四倍体纯种与正常二倍体杂交，产生转基因三倍体鱼

B．血红蛋白氨基酸排列顺序发生改变，导致某些血红蛋白病

C．一对表现型正常的夫妇，生下了一个既白化又色盲的儿子

D．目的基因被误插入受体细胞的基因内部，使受体细胞基因不表达

解析：选C。A为染色体畸变，B为基因突变，D项虽然是基因工程，但因将目的基因误插入受体细胞的基因内部，使受体细胞的基因不表达，就没有实现基因重组。

4．(2019·稽阳联考)下图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列叙述错误的是( )

A．图示的变异类型为基因重组

B．甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换

C．甲图两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb

D．乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab

解析：选B。根据试题分析，甲图发生的变异类型为基因重组，A正确；甲图中的非姐妹染色单体发生互换，而不是姐妹染色单体之间发生交换，B错误；甲图发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，互换后两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb，C正确；由题图可知，乙图产生的重组型配子是aB、Ab，D正确。

考向三 考查染色体畸变

- 7 - 5.(2018·浙江11月选考)某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是( )

A．染色体断片发生了颠倒

B．染色体发生了断裂和重新组合

C．该变异是由染色单体分离异常所致

D．细胞中的遗传物质出现了重复和缺失

解析：选B。由图可知，染色体的片段交换发生在非同源染色体之间，故该变异为染色体结构变异中的易位，故B正确；染色体片段发生了颠倒，指的是倒位，故A错误；染色单体分离异常导致的是染色体数目的变异，故C错误；易位不会导致细胞中的遗传物质出现重复和缺失，故D错误。

6．下列是对图1～8所示的细胞图中各含有几个染色体组的叙述，正确的是( )

A．细胞中含有一个染色体组的是图8

B．细胞中含有两个染色体组的是图5、7

C．细胞中含有三个染色体组的是图1、2

D．细胞中含有四个染色体组的是图3、6

解析：选C。图1～8分别含有3、3、2、1、4、4、1、2个染色体组。

生物变异在生产上的应用

五种育种方法的比较

杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种

原理 基因重组 基因突变 染色体畸变 染色体畸变 基因重组

常用

方式 (1)选育纯种：杂交→自交→选优→自交；

(2)选育杂种：杂交→杂辐射诱变、激光诱变、空间诱变 花药离体培养，然后再使染色体数目加倍 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 转基因(DNA重组)技术将目的基因导入生物体内，培育新品种