专题5 变异与进化

1 专题5：生命的变异与进化

【自主梳理】

（一）．网络构建：

（二）．知识梳理

（1） 遗传变异与生物种类、细胞分裂和进化的关系

变异

种类

相关

因素 基因突变 基因重组 染色体变异

生物种类 （ ） 自然状态下只有（ ）的生物发生基因重组 （ ）都可发生染色体变异

细胞分裂 细胞的( ) 中都可产生 减数分裂中产生 有丝分裂和减数分裂中产生

生物进化 ①三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料

②基因突变可产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的( )

③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成( )的重要原因之一。

(2)、基因突变与染色体变异的比较

项目 基因突变 染色体结构变异 染色体数目变异 变异与进化 变异

进化 变异的来源

人类遗传病

现代生物进化理论 基因突变

基因重组

染色体变异

单基因遗传病

多基因遗传病

染色体异常遗传病

拉马克的 学说

达尔文的 学说

现代生物进化理论 由来

内容 举例

举例

举例

育种应用

育种应用

育种应用

2 变异范围 分子水平上的变异，是基因中( )碱基的改变 染色体水平上的变异，涉及染色体某一片段的改变 染色体水平的变异，涉及染色体组( )增减和( )增减

变异方式 基因中碱基对的( ) 染色体片段的( ) 个别染色体数目增减、染色体组倍性增减

变异结果 基因结构的改变，产生( )，基因数目未改变 染色体上的基因的( )和（ ）发生改变 基因数目增减，产生（ ）植株

性状表现 不一定发生性状改变 生物性状发生改变 生物性状发生改变

变异的检

测 只能通过（ ），光学显微镜下观察不到 光学显微镜下可观察比较染色体形态 ( )可观察染色体数目

思考： 基因突变不一定引起生物性状改变的原因？

提示：主要从遗传密码的兼并性及性状的显隐性角度考虑（比如本来是显性纯合体AA，突变成Aa后，性状仍未改变）

(3)．染色体组是指细胞中的一组 ，在 上各不相同，携带着控制生物 的全部遗传信息的一组染色体。单倍体是体细胞中含有 染色体数目的个体。

(4)．运用现代进化理论分析生物的进化、适应性和新物种的形成

原因 内因

遗传保留有利变异, 变异为选择提供（ ）。

外因 生物生存的各种环境条件，如各种生态因素对生物的影响。

相互作用 生物生存的各种环境条件对生物的变异进行选择，淘汰（ ），积累和加强（ ），推动着生存斗争，表现为生物的进化。

结果 适应性 环境对生物的变异进行（ ），使有利的变异在生物类群中得到积累和加强，形成了生物的适应性。

多样性、物种形成 同一物种的不同种群，由于生活环境的变化，形成了具有不同适应性的生物类群，当变异积累到一定程度而出现生殖隔离时，便形成了（ ）；同一物种的不同类型及新物种的出现均表现为生物的多样性。

进化 生物新类型的形成导致生物进化。物种的形成是（ ）的质的飞跃。

(5)．关于基因频率的计算：

①某基因的基因频率=该基因纯合个体数×2+杂合个体数 ×100%

调查个体数×2

②某基因的基因频率=该基因的纯合体基因型频率+1/2杂合体的基因型频率

③已知：A的基因频率为p，a的基因频率为q

则：p+q=1 AA=p2 Aa=2pq aa=q2 AA +Aa+ aa=1

④位于X染色体上的某基因的基因频率

=该基因女性纯合子的数目×2+女性携带者的数目+有该基因的男性个体数 3 女性被调查数×2+男性被调查数

（三）．自我检测

1.生物体内的基因重组﹙ ﹚

A.能够产生新的基因 B.发生在受精作用过程中

C.是生物变异的根本来源 D.在同源染色体之间可发生

2.基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构改变，关于这种改变的说法正确的是 （ ）

①若发生在配子形成过程中，将遵循孟德尔遗传规律传递给后代

②若发生在体细胞中，一定不能遗传

③若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞

④都是外来因素影响引起的

①②③④ B．①③④ C．①③ D．②④

3.大丽花的红色（C）对白色（c）为显性。一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色、半边白色，这可能是C基因突变为c基因造成的，则突变部位最可能是 （ ）

A．大丽花种子中的胚芽细胞 B．幼苗期的叶芽细胞

C．处于分化期的花芽细胞 D．大丽花子房中的卵细胞

4.下列关于染色体变异的叙述，正确的是 （ ）

A．猫叫综合征是人的第7号染色体部分缺失引起的

B．染色体结构改变，会使染色体上的基因数目和结构发生改变

C．大多数染色体结构变异对生物体是有利的

D．用显微镜不能直接观察到染色体结构改变

5.抗维生素D佝偻病是由位于X染色体的显性致病基因决定的一种遗传病，这种疾病的遗传特点之一是 （ ）

A．男患者与女患者结婚，其女儿正常

B．男患者与正常女子结婚，其子女均正常

C．女患者与正常男子结婚，必然儿子正常女儿患病

D．患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因

6.下列有关水稻的叙述，错误的是 （ ）

A.二倍体水稻含有两个染色体组

B.二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗、米粒变大

C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含三个染色体组

D.二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小

7.下列关于育种的叙述中，正确的是 （ ）

A．用物理因素诱变处理可提高突变率

B．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因

C．三倍体植物不能由受精卵发育而来

D．诱变获得的突变体多数表现出优良性状

8.(2007·江苏)果蝇的体色由常染色体上一对等位基因控制，基因型BB、Bb为灰身，bb为黑身。若人为地组成一个群体，其中80％为BB的个体，20％为bb的个体，群体随机交配，其子代中Bb的比例是

A．25％ B．32％ C．50％ D．64％

4 【点拨提升】

点拨一： 可遗传的变异

1．问题：三种可遗传变异方式的异同以及判断依据是什么？

2.例题1：以下有关基因重组的叙述，错误的是（ ）

A．非同源染色体的自由组合导致基因重组

B．非姐妹染色单体的交换引起基因重组

C．纯合体自交因基因重组导致子代性状分离

D．同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关

点拨二：育种技术

1.问题：利用生物变异原理可培育新品种，常用的育种方法有哪些？其过程和优点是什么？

2.例题2：20世纪50年代，科学家受达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动、植物育种研究。通过人工创造变异选育优良的新品种。这—过程人们形象地称为“人工进化”。

(1)某农民在水稻田中发现一矮秆植株，将这株水稻连续种植几代，仍保持矮秆，这种变异主要发生在细胞分裂的 期。

(2)我国科学家通过航天搭载种子或块茎进行蔬菜作物的育种，用空间辐射等因素创造变异。这种变异类型可能属于 、 。与诱变育种方法相比，DNA重组技术最大的特点是 。

(3)若以某植物抗病高秆品种与感病矮秆品种杂交，选育抗病矮秆品种，其依据的遗传学原理是 。假设该植物具有3对同源染色体，用杂种一代花药离体培养获得单倍体，其单倍体细胞中的染色体(遗传物质)完全来自父本的概率为 。

点拨三： 人类遗传病

1．问题：对人类遗传图解和遗传系谱的分析以及对此类问题解题思路和步骤熟练运用；了解人类遗传病与生产生活的联系。

2.例题3：下图为甲种遗传病（基因为A、a）和乙种遗传病（基因为B、b）的家系图。其中一种遗传病基因位于常染色体上，另一种位于X染色体上。请回答以下问题（概率用分数表示）。

（1）甲种遗传病的遗传方式为___________。

（2）乙种遗传病的遗传方式为___________。

（3）Ⅲ-2的基因型及其概率为 。

（4）由于Ⅲ-3个体表现两种遗传病，其兄弟Ⅲ-2在结婚前找专家进行遗传咨询。 5 专家的答复是：正常女性人群中甲、乙两种遗传病基因携带者的概率分别为1/10

000和1/100；H如果是男孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是____________，如果是女孩则表现甲、乙两种遗传病的概率分别是___________；因此建议____________。

点拨四： 现代生物进化理论

1．问题：现代进化理论与达尔文进化理论的比较；基因频率及基因型频率的计算；隔离的概念与物种的形成。

2.例题4：19世纪中叶以来，随着英国重工业的发展，尺蛾中黑化蛾的比例越来越高。为了研究环境改变对尺蛾种群变化的影响，1950年科学工作者在英国的两个地区利用标志重捕法进行了调查，获得如下结果：

项目

地区 白色蛾 黑化蛾

释放数 回收数 回收率 释放数 回收数 回收率

污染区 64 16 25.0% 154 82 53.2%

非污染区 393 54 13.7% 406 19 4．7%

请回答下列问题：

①自然选择是________________________________的过程。

②表中两组数据________________大于________________、________________大于________________共同支持“自然选择决定生物进化方向”这一论点。

（2）20世纪50年代后，英国开始实行控制计划，大气环境污染得到了治理。请根据下图说出三者的变化关系并解释原因。

1960 年份 相对值

1970 1980

1990 树干上地衣数量

黑化蛾频率