新考纲高考系列生物 生物的变异与进化(学生版)新人教版

- 1 - 新考纲高考系列生物 生物的变异与进化（学生版）新人教版 考纲要求： 1.基因重组及其意义(Ⅱ)； 2.基因突变的特征和原因(Ⅱ)； 3.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)； 4.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)； 5.转基因食品的安全(Ⅰ)； 6.现代生物进化理论的主要内容(Ⅱ)； 7.生物进化与生物多样性的形成(Ⅱ)。

考点突破 考点一遗传变异 1、可遗传变异比较 基因重组 基因突变 染色体变异

概念 因基因的重新组合而产生的变异

基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失和替换 染色体结构或

数目变化而引起的变异

类型 ①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之 间交叉互换 ①自然状态下发生的——自然突变 ②人为条件下发生的——诱发突变 ①染色体结构变异 ②染色体数目变异

适用 范围 真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生 任何生物均可发生（包括原核、真核生物及非细胞结构的生物） 真核生物核遗传中发生

产生 结果

只改变基因型，未发生基因的改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化 产生新的基因，发生基因“种类”的改变或“质”的改变，但量未变 可引起基因“数量”上的变化

意义 形成多样性的重要原因，对生物进化有十分重要的意义 生物变异的根本来源，提供生物进化的原始材料 对生物进化有一定意义

育种 应用 杂交育种 诱变育种 单倍体、多倍体育种

补充：（1）染色体的交叉互换与易位 交叉互换 染色体易位 - 2 -

图解 区别 发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间 发生于非同源染色体之间 属于基因重组 属于染色体结构变异 （2）变异水平 基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。 （3）有丝分裂可发生基因突变，减数分裂可发生基因突变和基因重组。 (4)探究某一变异性状是否是可遗传的变异的方法思路 ①若染色体变异，可直接借助显微镜观察染色体形态、数目、结构是否改变。 ②与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传的变异，反之则为不可遗传的变异。 ③设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。 （5）显性突变和隐性突变的判定 可以选择突变体与其他未知突变体杂交，通过观察后代变异性状的比例来判断基因突变的类型；对于植物还可以利用突变体自交观察后代有无性状分离来进行显性突变与隐性突变的判断。 例1、对l株玉米白化苗研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，导致该基因不能正常表达，功能丧失，无法合成叶绿素，该白化苗发生的变异类型属于 （ ） A．染色体数目变异 B．基因突变 C．染色体结构变异 D．基因重组 考点二生物变异在育种中的应用 名称 原理 方法 优点 缺点 应用

杂交 育种 基因 重组 培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交到不发生性状分离为止 使分散在同一物种不 同品种中的多个优良 性状集中于同一个体

①育种时间一般比较长 ②局限于同种或亲缘关系较近的个体 ③需及时发现优良品种

用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗 病小麦培育矮秆 抗病小麦

培育杂合子品种：一般是选取纯合双亲杂交 年年制种 杂交水稻、玉米

诱变 育种 基因 突变 ①物理：紫外线、X或γ射线，微重力、激光等处理、再筛选 ②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状

盲目性大，有利变异少， 工作量大，需要大量的 供试材料 高产青霉菌

单倍染色①先将花药离体培养，培养出单倍体植株 明显缩短育种年限，子代均为技术复杂 用纯种高秆抗病 - 3 -

体 育种 体 变异 ②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子 ③从中选择优良植株 纯合子，加速育种进程 小麦与矮秆不抗 病小麦快速培育 矮秆抗病小麦 多倍体 育种 染色体 变异 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单，能较快获得所需品种

所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜 八倍体小黑麦

基因 工程 育种 基因 重组

提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达与 检测→筛选获得优良个体 ①目的性强，育种周期短 ②克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多，有可能引起生态危机 转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉

补充：不同需求的育种方法 ①若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交 ，只要出现该性状即可。 ②有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。 ③若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。 ④若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 ⑤若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。 ⑥若要提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。 ⑦动、植物杂交育种中应特别注意语言叙述：植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法；而动物杂交育种中纯合子的获得一般不通过逐代自交，而通过双亲杂交获得F1，F1雌雄个体间交配，选F2与异性隐性纯合子测交的方法鉴定出纯合子。 例2、(浙江温州十校联合体2013高三期中)20.下列关于育种的说法，错误的是 A.利用花药离体培养得到单倍体烟草植株的方法是单倍体育种 B.无籽西瓜的培育方法属于多倍体育种 C.将人胰岛素原基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程 D.利用辐射的方法将蚕的常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体是诱变育种 考点三生物进化理论 1、 进化理论比较 - 4 -

2、基因频率和基因型频率计算方法 (1)基因频率的计算 ①定义法

基因频率＝种群内某基因总数种群内某基因和其等位基因的总数×100% ②基因位置法 若某基因在常染色体上，则

基因频率＝种群内某基因总数种群个体数×2×100% 若某基因只出现在X染色体上，则 基因频率＝种群内某基因总数女性个体数×2＋男性个体数×100% ③通过基因型频率计算基因频率 若已知AA(aa)和Aa的频率，求A(a)的基因频率，则 A%＝AA%＋1/2×Aa%； a%＝aa%＋1/2×Aa%。 若只知道AA(aa)的频率，求A(a)，通常用开方法，即A(a)%＝AAaa%。 (2)运用哈代－温伯格定律，由基因频率求基因型频率 ①内容：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对(A、a)时，设p代表A基因的频率，q代表a基因的频率，则：(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1。 其中p2是AA(纯合子)基因型的频率，2pq是Aa(杂合子)基因型的频率，q2是aa(纯合子)基因型的频率。 ②适用条件：在一个有性生殖的自然种群中，在符合以下几个条件的情况下，可以由基因频率计算基因型频率。这几个条件是：种群足够大；种群中个体间的交配是随机的；没有突变的发生；没有迁入和迁出；没有自然选择。 例3、下列有关现代生物进化理论的说法正确的是（ ） A．生物多样性的形成是共同进化的结果 B．基因重组能够产生多种基因，为进化提供大量的原材料 C．基因突变可引起种群基因频率的改变，但生物不一定发生进化 D．自然选择作用于个体的表现型，所以个体是生物进化的基本单位 专项练习

变异 自然选择

多样 性 适应性

种群 基因频率 突变和基因重组

隔离 - 5 -

1、以下有关生物遗传与变异的叙述，正确的是（ ） A．非同源染色体某片段移接，仅发生在减数分裂过程中 B．没有携带遗传病基因的个体也可能患遗传病 C．基因重组导致杂合体Aa自交后代出现性状分离 D．花药离体培养过程中，基因重组、基因突变和染色体变异均有可能发生 2、科学家用人工合成的染色体片段，成功替代了酵母菌的第6号和第9号染色体的部分片段，得到的重组酵母菌能存活，未见明显异常，关于该重组酵母菌的叙述，错误的是 A．还可能发生变异 B．表现型仍受环境的影响 C．增加了酵母菌的遗传多样性 D．改变了酵母菌的进化方向 3、图4为细胞内染色体状态示意图。这种染色体状态表示已发生

A．染色体易位 B．基因重组 C．染色体倒位 D．姐妹染色单体之间的交换 4、玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是 A.发生了染色体易位 B.染色体组数目整倍增加 C. 基因中碱基对发生了替换 D.基因中碱基对发生了增减 5、下列关于生物遗传与进化的叙述中正确的是 A.一对相对性状中，显性性状个体数量一定比隐性性状个体多 B.X染色体上的基因控制的性状在雌性个体中易于表现 C.一对等位基因中，基因频率相等时，显性性状个体数大于或等于隐性个体数 D. 在一对等位基因中，基因频率大的一定是显性基因 6、关于现代生物进化理论的叙述，错误的是 A.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要 B.不同基因型的个体对环境的适应性可相同，也可不同 C.环境发生变化时，种群的基因频率可能改变，也可能不变 D.同一群落中的种群相互影响，因此进化的基本单位是群落. 7、下列关于生物进化的叙述正确的是 A．自然选择过程中，直接受选择的是基因型，进而导致基因频率的改变 B．超级细菌感染病例的出现，是因为抗生素的滥用促使细菌发生基因突变 C．人工饲养的公狮和母虎交配，产下的“狮虎兽”不育，说明狮和虎存在生殖隔离 D．突变、基因重组和隔离是物种形成过程的三个基本环节 8、假若某植物种群足够大，可以随机交配，没有迁入和迁出，基因不产生突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株在开花前全部死亡。则子一代中感病植株占 A、1/9 B、1/16 C、4/81 D、1/8 9、如果基因型为AA、Aa、aa的一个种群后代，在某一环境中的生存能力或竞争能力是AA=Aa