2011年高考理综生物复习专题8：生物的变异育种与进化

1、专题8:生物的变异、育种与进化知识网络h生物的变舁变异的类型不可遗传变异可is传变异基因突变：实例、摂念、特点、原因*意文 基因重组；概念、来源*意义染色体结构变异：缺尖、重复、易位、倒拉氛生物的肓种、染色体变异染色体数目变异个别染色休增或减染色体织倍増或减染色体组、二倍侏多倍体；育种方法、特点单倍体：育种方法、特点、意义r杂交育种：概念、原理、方法、特点 诱变育种；概念、原理、方法、特点r基因工程概念、原理 原埋 基因操作的根本丄具 ,塞因工程的操作步驟-作物育种 应用药物研制L环保转基囲生物和转基因食品的平安性3、，生物进化现代住物进优理论的由来*拉马克的进化学说一达尔文的自然选择学说f达

2、尔文以后进化理论的开展种群基因频率的 攻变与生物逬化种群是生物进牝的单忡种群的概念 基因库的概念 基因频率的概念的主要内弃现+物进化理论寰变和基因重组产生进优的原材料 自然选择决定生物进化的方向物种的槪念隔离与物种的形成隔离的概念、类型L隔离咼物种形成的必要条种L务样件的形成与共同进化彳生物与忙物之间寒样性的电成生物与坏境之间多样性的内靠1进化历程物种多样性 生态系统萼杆忤:、考点整合一可遗传变异的比拟基因突变基因亟组染色体变异概念珪闵突璧是指基 因结构的改嗖包 括DNA的碱基跡 的増添、缺尖或改 变分干水平?是措控制 不同性状 的基丙菟 新组合染色体的数目和 结构发生变化. 从而导致生物性

3、状的变异染色 体水平发生时阖减数第一圧分裂 间期反冇建分裂 的间朋DNA分子 境制过程中冇 性、无性生殖都町减数第一 次分裂的 能、后期 提生于有 性生殖中 冇楚分毂或减 数分製中 有性、无性生 釉中均可发生原因基因中脱氧檢幵 醴的冲类、数口和 帚列额净发生了 改变的结撰由于基因 的自由细 合和基阂 的互擬而 引思的 变异栾色体的站构和 数目发生变化的 结果结果产生新的基因控制新的性狀i产生新的 基因SL不 严生制的 基闵不产空新的基 園，引起性状的基現奧变基因蛍绢染色怵变异种类 自然突变 人工诱变物理方熬J利用各 种肘讎和滋光“化学方怯：利用化学药剂1 基因自 由组合 基囲 互换 與色休数吕

4、 賤邑体结构 变异光镜下均无忠檢出可根据是否 有舫性壮戒新性状组合确宦光就下可枪出育种应用诱变育种亲交育种单侑体育种 爭轻休育种适 用 范1生物 种:类所有生物包括潇 霉均可发生自黙状蕴F只挖生 于武棧生 物有性生 殖过程中. 为樓遗棒就核生物堀胞增 殖过程中均可 養生生无性生殖、有性 生殖有性牛崩无性咗殖、有性 生殖与进 化的 去系 三种可遗楼的变异郝为定物的进化提供顒材料 基因窠变町产牛新的臺因.为进化提供r用初的 原材料+是生勒変#的扳本来源 睪因重组的变异频率髙+为逬化提供了广眨的选 择材料，足形成住物爹样性的甬要僚因之一提示： 基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变

5、，如一种氨基酸时应多个密码子而使突变后的基因控制合成的蛋白质与突变前相同。 基因片段上碱基数的添、减往往会导致生物性状的改变。假设碱基对是以3的倍数添、减，那么合成的蛋白质上氨基酸的种类、排列顺序一般变化较小。 判断生物是单倍体，二倍体，多倍体的关键是看它的发育起点。假设发育起点是配子，不管其体细胞中 含有几个染色体组，都叫单倍体。假设发育起点是受精卵，其体细胞中有几个染色体组，就叫几倍体。2007年江苏高考，和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或 减数第一次分裂时期的观察来识别。某些类型的染色体结构走进高考1 234 5c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色；ib厂I体变异的模式图，它们依

6、次属于A. 三倍体、染色体片断增加、三体、染色体片断缺失B. 三倍体、染色体片断缺失、三体、染色体片断增加C. 三体、染色体片断增加、三倍体、染色体片断缺失D. 染色体片断缺失、三体、染色体片断增加、三倍体(二)生物育种的方法和原理1几种常见育种方法的比拟2.育种方法的选择(1 )将两亲本的优良性状集中到同一个体上，可利 用杂交育种，可结合单倍体育种快速到达育种目标。(2)要求培育高产量无子果实，可运用多倍体育种。(3 )要求大幅度改进某一品种，使之出现前所未有 的性状，可利用诱变育种。(4 )假设将不同物种的性状组合到一起，且要克服远 缘杂交不亲合障碍，可运用基因工程育种。3转基因食品的平安

7、性(I )两种观点 转基因生物和转基因食品不平安，要严格控制。 转基因生物和转基因食品是平安的，应该大范围推广。(2 )我国态度：十分重视转基因生物及其产品的平安性。提示： 通过转基因技术可以产生具有新性状的个体，但并没有产生新物种，如转基因奶牛和普通奶牛属于同一物种。 实际育种中根据育种目标和现有材料选择育种 方法，可多种育种方法相结合实现高效育种。 动物杂交育种过程中应注意雌性个体生育能力 的限制。走进高考(2021年江苏高考)以下关于育种的表达中，错误的选项是A. 用物理因素诱变处理可提高突变率BC.单倍体植物不是由受精卵发育而来D杂左育种人工诱蛮育种段借休 育种育种基因丁程音种奇技术细

8、胞核楞俄据朋理基因突变染色体变异基因匿组基用审 组、染色细胞的全能性i J 和交金1 f自交1V杂选种种辎射诱 变激光 诱变、作 鞫空间愣 变育种花药纽秋水fill 累处理 曲发的 种子壶 DMA $ 组)技术将 目的菇因 引人生物 体内培青 新品种址不同生物 细胞瓏生质 牡融合，同 种生物細胞 可融合为峯将具备所 苗性状的 休细齟摘 極植到去 按卵细胞 中优1点符不同 牛体的 优良性 狀集中 于同一 个体上可哦提高 变异的頻 率*加速 育棘进 程，或大 幅度地毁性状显地翳短育种器官巨大屈髙产K和打破厠种 界限宦向 改蜚生物 的性狀按鹽人们的 意恩改匪细 胞内遗传無 质或荻得期 腕产品且克 膿

9、了远缭杀 交不亲和的可衣良动 物品种或 保护濒危 物种缺点时间总 御及时 发现忧 良品种有利变异 少.筑大 虽处理实 验材料杂且颊 与朶交 育种配 合育延迟. 结实率低有可能引 起生态危 机技用确康高技术要 求高举洌議秆抗 锈病小 麦青毎索商产菌铁.龙空徹单倍徉 得的陵病小麦三借体无产西忸小愿产生人觀 岛素的大 肠杆歯，抗 虫棉白菜甘隘、诲茹马铃兽克降羊*(双选).诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 .诱变获得的突变体多数表现出优良性状(三)生物进化1.生物的进化与物种的形成(I )达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比拟达尔文进化论共同点现代生物进化理论、 過化的单傥是“种辞自然遼禅袂定生

10、Uitt 化的方向解释生勧的多样性和4*进化的实庫屋种群突变和基因爲组曲生物氓化翼供飯材料購离导致新物种的舷成2 基因频率的改变与生物进化及物种形成的关系 生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此，可认为生物基因频率发生了改变就意味着生物发生了进化。 生物进化不等于物种的形成。物种形成的必要条件是生殖隔离，是基因频率的改变开展到不能实现基因 交流的程度来实现的。2 共同进化与生物多样性的形成I 共同进化共同进化内容a. 不同物种之间的影响既包括种间互助，也包括种间斗争。b. 无机环境的选择作用可定向改变种群的基因频率，导致生物朝着一定方向进化；生物的进化反过来又会影响无机环境。共同进化的意义：

11、共同进化是千姿百态的物种和多种多样的 生态系统的形成原因。2 生物多样性的形成过程图解及分析 自养型原核生物出现的意义a. 生物由异养型的消耗有机物变为自养型的创造有机物。b. 能产生大量氧气为需氧型生物的出现提供了条件。 真核生物出现的意义a. 为有性生殖的产生奠定了根底。b. 推动了动、植物的进化。c. 促进三极生态系统生产者、消费者、分解者的形成。 3 生物多样性各层次之间的关系 提示：多样性的三个层次是密切联系的，基因多样性是形成 物种和生态系统多样性的根底，反过来物种和生态系统多样 性又影响基因多样性。走进高考3. 2021 年江苏高考如图是物种形成的一种模式。物种 地理障碍分隔为两

12、个种群 al和a2 物种b和c。在此进程中的某一时刻，1原核生物g型贞諾生糊变舁的基因的决定.蛋白质的，直捲不定向性多样性多样性定向选择辐本豆接原因TT物种窑样性无机环境的雾样性因为，经过漫长的进化，分别形成新al种群的局部群体越过障碍外迁与a2同域分布，向d方向进化。以下有关表达正确的选项是A. b和d存在地理隔离，所以一定存在生殖隔离B. c和d不存在地理隔离，却可能存在生殖隔离C. al中的外迁群体与当时留居群体的基因频率相同，那么D. al中的外迁群体与当时 a2种群的基因频率不同，那么三、典例导航 题型1:生物变异的类型及原因 2021年江苏高考在细胞分裂过程中出现了甲、 乙2种变异

13、，甲图中英文字母表示染色体片段。 以下有关表达正确的选项是 甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 乙图中出现的这种变异属于染色体变异 甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A. B . C .b和d是同一物种c和d是不同物种D .解析：甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于结构的变异；乙图中属于在着丝.点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一级，使子细胞中染色体多了一条，也属于染色体变异。染色体可以用 显微镜观察到。甲、乙两图的变化，在有丝分裂和减数分裂过程中都可能出现。答案：C题型2:生物变异原理在育种实践中的应用

14、2021年广东高考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。请答复以下问题：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 用丫射线照射上述幼苗，目的是 ;然后用该除草剂喷洒其幼叶，结果大局部叶片变黄，仅有个别幼叶的小片组织保持绿色，说明这局部组织具有3 取该局部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 对抗性的遗传根底做进一步研究，可以选用抗性植株与 杂交，如果，说明抗性是隐性性状。F1自交，假设F2的性状别离比为15 敏感：1 抗性，初步推测解题

15、分析：此题考查单倍体育种、诱变育种等知识，同时考查多倍体育种的方法和遗传规律的应用。花药离 体培养是单倍体育种的根本手段，射线、激光有诱发基因突变的能力，而且体细胞突变必须经过无性繁殖才 能保存该突变性状，所以需要经过组织培养，为了获得可育的植株，需用秋水仙素使染色体加倍，加倍获得 的是纯合子。通过与敏感型植株杂交，子一代表现出来的性状是显性性状，子二代出现性状别离，假设别离比 是15 : 1，那么不符合别离定律，可以用自由组合定律来解释，只有两对基因都隐性时才表现为抗性。所以初步推测该抗性植株中有两个基因发生了突变。答案：1 单倍体2诱发基因突变抗该除草剂的能力3 加倍 二倍体 4纯合敏感型

16、植株 F1都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变 题型3 :种群基因频率的相关分析2021年江苏高考某植物种群中， AA个体占16 % , aa 个体占36 %，该种群随机交配产生的后代中 AA个体百分比、 A基因频率和自交产生的后代中AA个体百分比、 A基因频率的变化依次为A. 增大，不变；不变，不变B.不变，增大；增大，不变C.不变，不变；增大，不变D.不变，不变；不变，增大思路点拨：解答此题应注意区别种群中个体随机交配与自交对基因型频率的影响。题中隐含的前提条件是种群极大，且没有发生迁移、突变和选择，符合遗传平衡定律。 拓展归纳计算墓因频率方法总结定义法:根擁定汇“基因頻車是指某种基

17、因在某於聊 鮮申出现的比釦基固频皆疝因肆臨的总凄 xiooMo基固位置蛙：假设某址因在常染色体上，那么基因频車某怎因捲敦神群个條数立蚪，假设至基囲只出視在X第色体_ 某基因总数2X雌牲个徉掘十翠性个体数xioo%fl 借助屋因型频率；假设基因在常桑邑体上那么该时爹 位恳因中*虛观隐41基因的频率=显或除性純含体 基囲型频# 1/2塞合体基囲型频率。 哈迪一噩伯榕公式法：崔一牛有性生殖的自然种 群中.当科群较大科祥内个体间的交配是随抚的漲疽 突直发生、新基因参加和自然迪捷时存在困下矗式： + q严=1/丄丁屮=1*其中p代表一个寻住基因的频 準T代表另一个等拉基因的频啤.卩丄代表一金等位基固 蜒

18、合体知AA的频率上冋代表条合体的频率曲 代表 另一个純合林的频率四、模拟练兵1. 2021年上海高考以下图中 和 表示发生在常染色体上的变异。别属于重组和易位B 易位和易位C 易位和重组以下有关基因重组的表达，错误的选项是 非同源染色体的自由组合能导致基因重组 纯合体自交因基因重组导致子代性状别离 有关基因突变的表达，正确的选项是不同基因突变的频率是相同的B一个基因可以向多个方向突变和所表示的变异类型分A.2.A.C.3.A.C.D .重组和重组非姐妹染色单体的交换可引起基因重组同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关.基因突变的方向是由环境决定的.细胞分裂的中期不发生基因突变4. 2021 年

19、上海高考以下技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是A. 诱变育种B细胞融合C花粉离体培养D转基因5水稻的糯性；无子西瓜；黄圆豌豆X绿皱豌豆t绿圆豌豆，这些变异的来源依次是A. 环境改变、染色体变异、基因重组B染色体变异、基因突变、基因重组C.基因突变、环境改变、基因重组D基因突变、染色体变异、基因重组6. 2021年潍坊模拟以下关于染色体组、单倍体和二倍体的表达，不正确的选项是A. 个染色体组中不含同源染色体B. 由受精卵发育成的，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体C. 单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组D. 人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗7利用外源基因在受体

20、细胞中表达，可生产人类所需要的产品。以下选项中能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是A. 棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D 酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白8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开展，以下不属于生物共同进化实例的是A.猎豹捕食斑马B.某种长有细长花矩的兰花和生有细长口器专门为它传粉的蛾C.草原上狼的灭绝造成鹿的数量剧增D .光合生物出现后，为好氧生物的出现创造了前提条件9. 2021 年广东理基由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个

21、现象的解释，正确的选项是A.人工选择B.适者生存C .用进废退 D.定向变异积舉I竺环库的差异|肚丽j10. 2021 年合肥质检有这样一个群体，基因型为AA的个体为2000，基因型为Aa的个体为2000 ,基因型为aa的个体为6000。他们迁移到一个孤岛上生存繁衍。A基因在初始时的频率和繁衍两代假设子代都存活后的频率分别是A. 0.2 和 0.3 B.0.3 和 0.3 C. 0.2 和 0.5 D.0.3 和 0.511. 以下有关变异的说法正确的选项是A. 染色体中DNA的一个碱基缺失属于染色体结构变异B. 染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C. 同源染色体上非姐妹染色单体之

22、间的交叉互换属于基因重组D. 秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促进染色单体别离使染色体倍增12. 以下图表示生物新物种形成的根本环节，对图示分析正确的选项是A. 图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供原材料B. 种群基因频率的定向改变是形成新物种的前提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产生后代AABB X aabb|13. 2021年南京调研以下图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况，以下说法错误的选项是A. 环境条件发生变化后，使生物产生适应性的变异B. P点时两曲线相交，此时A和a的基因频率均为50 %C. Q点表示环境发生了变化，A控制的性状更加适应环境D.在自然选择的作用