1、第五专题：生命的变异与进化主备人：邱红岩 使用人： 【考纲要求】内 容要 求1、基因重组及其意义II2、基因突变的特征和原因II3、染色体结构变异和数目变异I4、生物变异在育种上的应用II5、现代生物进化理论的内容II6、生物进化和生物多样性的形成II【课前自主梳理】 （1） 遗传变异与生物种类、细胞分裂和进化的关系 种类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三种可遗传的变异都为生物的进化提供了原材料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_ 基
2、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？ (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
3、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
4、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_质的飞跃。【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 （ ）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若发生在体细胞中，一定不能遗传若发生在人的体细胞中有可能发展为癌细胞都是外来因素影响引起的 B C D3.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
5、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以下哪一种遗传病能够通过检验胎儿或新生儿体细胞发现？（ ）A、苯丙酮尿症B、原发性高血压C、青少年型糖尿病D、21三体综合症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
6、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、如果在某个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶繁殖能力，则随机交配一代后，子代中基因型aa的个体所占的比例为（ ）A、1/16B、1/9C、1/8D、1/4【课堂点拨提升】 点拨
7、一： 可遗传的变异三种可遗传变异的比较 变异类型比较项目基因重组基因突变染色体变异概念因基因的_ 而发生的变异_的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变染色体_ 变化而引起的变异类型及原理非同源染色体上的_，因非同源染色体重组而重组；同源染色体上的_ 因交叉互换而重组自然突变：自然状态下发生的诱发突变：人为条件下发生的染色体结构变异：_染色体数目变异： 个别增减 成倍增减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（包括原核生物、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_，基因未发生改变，既无“质”的变化，也无“量”的变化产生_ ，发生基因“种
8、类”的改变或“质”的改变可引起基因“数量”上的变化如增添缺失几个基因育种应用杂交育种诱变育种单倍体育种、多倍体育种例题1：（2008宁夏）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. 生物的育种方式的比较杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因工程育种方法杂交射线、激光、化学药品处理、生物处理_将一种生物特定基因转移到另一种生物细胞中原理_染色体变异_优点操作简单，目标性强提高_，大幅度改良某些性状，加快育种进程 器官大，营养物
9、质含量高_定向改造生物的性状，克服远缘杂交不亲合障碍，育种时间短缺点育种年限_，不能产生新基因_不定向，需要处理大量的实验材料 发育延迟，结实率较低，在动物中难以开展方法复杂，成活率较低，需与杂交育种配合有可能影响生态系统的稳定性举例高秆抗病和矮秆易感病小麦杂交产生矮秆抗病品种 高产青霉素菌株的育成三倍体西瓜和甜菜、八倍体小黑麦抗病植株的育成抗虫棉例题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
10、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 。友情提示：动、植物杂交育种（1）方法：植物杂交育种中纯合子的获得最简单有效方法是通过逐代自交的方法获得；而动物杂交育种中纯合子的获得不是通过逐代自交，而通过测交的方法去验证。（2）实例：现有基因型为BBEE和bb
11、ee的两种植物或动物，欲培育基因型为BBee的植物或动物品种，育种过程用遗传图解表示如下：PBBEE bbeeF1 BbEe植物的描述为F1自交动物的描述为F1雌、雄个体间交配F2 9B E ：3B ee：3bbE ：1bbee动物选异性隐性纯合子测交，以检测亲本基因型，不发生性状分离的为所选品种植物连续自交，直到后代不发生性状分离例3、水稻的抗病基因（T）对不抗病（t）为显性，只要有一个T基因存在时，不管有多少个t基因，也会表现出抗病性状。现用纯种显性与隐性亲本杂交得到了F1，再用F1作下列各种实验：（1）用F1与隐性亲本测交，得到的测交后代再与隐性亲本杂交，那么所得到的后代的基因型比例与表
12、现型的比例是怎样的？ 。（2）F1自交后代得F2，挑选出F2中的抗病个体进行自交，那么这种自交后代的抗病个体所占比例是多少？ 。（3）用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗得到四倍体，用相同的方法处理使隐性亲本成为四倍体，这两种四倍体杂交所得到的后代的抗病与不抗病的比例是多少？_（4）如果用上述方法使F1成为四倍体后，让其自交，那么自交后代中的抗病与不抗病的比例是多少？_点拨三：现代生物进化理论 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
13、化蛾释放数回收数回收率释放数回收数回收率污染区641625.0%1548253.2%非污染区3935413.7%4061947%请回答下列问题：自然选择是_的过程。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。点拨四：关于基因频率的计算 已知某基因个数求某基因的基因频率=该基因纯合个体数2+杂合个体数 100% 调查个体数2 已知某基因型的百分比求某基因的基因频率=该基因的纯合体基因型频率+1/2杂合体的基因型频率已知：A的基因频率为p，a的基因频率为q
14、则：p+q=1 AA=p2 Aa=2pq aa=q2 PAA +PAa+ Paa=1 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 = -女性被调查数2+男性被调查数例题5：某植株种群中，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 【课后延伸训练】1、下列叙述中，正确的是 （ ）A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理B.培育
15、太空椒是利用染色体变异的原理C.培育无籽番茄是利用基因重组的原理D.培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理2、人类21三体综合症的成因是生殖细胞形成的过程中，第21号染色体没有分离。若女患者与正常人结婚后可以生育，其子女患该病的概率为 （）A0 B1/4 C1/2 D13、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（ ）若发生在配子形成过程中，将遵循孟德尔遗传规律传递后代 若发生在人的体细胞中，一定不能遗传 若发生在人的体细胞中可能发展为癌细胞 都是外来因素影响引起的A、B、C、D、4、下列关于育种的叙述中，正确的是（ ）A、用物理因
16、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5、如果科学家通过转基因工程，成功把一位女性血友病患者的造血干细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中（ ）A、全部正常B、一半正常C、全部有病D、不能确定6、在对某工厂职工进行遗传病调查时发现，男女各400名职工中，女性色盲基因的携带者为30人，患者1人，男性患者22人。那么这个群体中色盲基因的频率为（ ）A、4.5%B、5.9%C、6%D、9%7、突变和基因重组产生了生物进化的原始材料，现代生物技术也是利用这一条件人为改变生物遗传性状，以达
17、到人们所期望的目的。下列有关叙述，错误的是A转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却导致了自然界没有的定向变异的产生B体细胞杂交技术是人为造成染色体变异的方法，它突破了自然生殖隔离的限制C人工诱变没有改变突变的本质，但却因突变率的提高而实现了定向变异D经过现代生物技术的改造和人工选择的作用，许多生物变得更适合人的需要8、下列关于隔离的叙述，不正确的是 A种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因 B隔离阻止了种群间的基因交流C不同的物种之间必然存在着生殖隔离 D对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离9、下列各项中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
18、生有细长口器专门为它授粉的蛾C草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增 D光合生物出现后，为好氧型生物的出现创造条件10、要将基因型为AaBB的生物，培育出以下基因型的生物：AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。则对应的育种方法依次是 A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术11、已知水稻抗病（R）对感病（r）为显性，有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因自由组合，体细胞染色体数目为24条，现用单倍体育种方法选育抗病、无芒水稻新品种。（1）诱导单倍
19、体所用的花药，应取自基因型为 的植株。（2）为获得上述植株，应采用基因型为 和 的两亲本进行杂交。（3）在培养过程中，单倍体有一部分能自然加倍成二倍体植株，该二倍体植株花粉表现 （可育或不育），结实性为 （结实或不结实），体细胞染色体数为 。（4）在培养过程中，一部分花药壁细胞能发育成为植株，该植株的花粉表现 （可育或不育），结实性为 （结实或不结实），体细胞染色体数为 。（5）自然加倍植株和花药壁植株中都存在抗病、有芒的表现型。为获得稳定遗传的抗病、有芒新品种，本实验应选以上两种植株中的 植株，因为自然加倍植株 ，花药壁植株 。（6）鉴别上述自然加倍植株与花药壁植株的方法是 。12、镰刀型细
20、胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折。现在A、B两地区。现在A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。两地人群中各种基因型的比例如下图所示。请回答下列问题：（1）镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是 。根本原因是 。A地区95%3%2%AAAaaaB地区3%95%2%（2）在A地区人群中A的基因频率为 ；B地区人群中a的基因频率为 。（3）如果在B地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率会 。13、玉米是一种雌雄同株的植物，正常植株的基因型为A_B_，其顶部开雄花，下部开雌花；基因型为aaB_的植株不能开出雌花而成为雄株；基因型为A_bb或aabb的植株
21、的顶端长出的是雌花而成为雌株。（两对基因独立遗传）（1）若用基因型为AaBb的玉米自交，后代的表现型及比例为_。（2）现有正常植株的幼苗（已知基因型为AaBb），要尽快获得纯合的雄株和雌株，请简要写出育种方案：_ _；（3）若上述获得纯合的雄株与纯合的雌株杂交，其后代表现型可能为_。（4）杂合的雄株和杂合的雌株杂交，请用柱形图表示后代的表现型及比例。14、普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是 ，F2矮杆抗病植株中不能稳定遗传的占 。
22、（2）、三类矮杆抗病植株中，最可能产生不育配子的是 类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 组，原因是 。（4）通过矮杆抗病获得矮杆抗病小麦新品种的方法是 。获得的矮杆抗病植株中能稳定遗传的占 。（5）在一块高杆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）_ 15、生物进化的实质是种群基因频率的改变，其中影响种群基因频率的因素有很多，如自然选择、基因突变、基因重组、遗传漂变、生物个体的迁入迁出等。某中学生物研究小组为探究人工选择对种群基因频率是否有影响，选用了纯种长翅果蝇和残翅果蝇进行实验。已知
23、果蝇的长翅（B）对残翅（b）为显性，基因位于常染色体上，他们的实验过程如下：（1）选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇； （2）让子一代果蝇连续自由交配5次，同时在每一代中都要除去残翅果蝇；（3）当子6代所有长翅果蝇自由交配后，统计子7代长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比； （4）根据残翅果蝇的百分比计算出B、b基因在种群中的基因频率，得出结论。请分析回答：该实验过程的设计是否科学？请说出你的理由。_若让你对此实验过程进行改进，请设计出所改进后的步骤：a、选择一只纯种雄性长翅果蝇与一只残翅雌性果蝇进行杂交，获得子一代雌雄果蝇；b、 c、 d、 第五专题：生命的
24、变异与进化参考答案自我检测：1-5 B C C B D 6-8 D A B点拨一:重新组合 基因结构 结构或数目 非等位基因 等位基因 缺失、易位、重复、倒位 基因型 新的基因 例题1 ： C 点拨二: 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药离体培养后再加倍 基因重组 基因突变 染色体变异 基因重组 变异频率 缩短育种年限 长 诱变方向 例题2 ：(1)减数第一次分裂间 (2)基因突变 染色体变异 定向改造生物性状/缩短育种年限/克服远源杂交不育的障碍基因重组 l/8例题3 ：（1）Tt：tt=1：3 抗病：不抗病=1：3 （2）5/6（3）抗病：不抗病=5：1 （4）抗病：不抗病=35：1 例题
25、4 （1）适者生存，不适者被淘汰。532 250； 137 47% （两组数据先后顺序可以调换）（2）由于煤烟排放量减少，SO2浓度逐年降低。由于SO2浓度降低，树干上地衣数量逐渐增多。原因是地衣对SO2敏感，因此SO2浓度降低，有利于地衣生长。由于地衣数量增多，黑化蛾频率逐年降低。原因是地衣颜色浅，黑化蛾易被鸟类捕食。例题5 C延伸训练：1、D 2、C 3、C 4、A 5、C 6、A 7 C8、D 9、C 10、A11、（1）RrBb （2）RRBB，rrbb （3）可育，结实，24条（4）可育，结实，24条 （5）自然加倍，基因型纯合，基因型杂合（6）将植株分别自交，子代性状表现一致的是自
26、然加倍植株，子代性状分离的是花药壁植株。12、（1）血红蛋白质的分子结构发生了改变 控制血红蛋白质的基因发生了突变 （2）0.965 0.495 （3）上升013、（1）正常植株:雄株:雌株=9:3:4（2）选择正常植株的花粉（AB、Ab、aB、ab）进行花药离体培养，得到单倍体幼苗。再用秋水仙素处理单倍体幼苗使其染色体加倍，得到纯合的二倍体植株，即正常植株（AABB）、雄株（aaBB）、雌株（AAbb、aabb） （3）正常植株、雄株 （4）14、（1）自交交 ， 2/3 。（2）II（3） C ， 基因突变发生的频率极低，基因突变是不定向的。（4） 单倍体育种 ； 100% 。（5）取该小麦种子与高杆小麦进行杂交的F1；如果F1代出现性状分离，则是基因突变引起的。否则矮秆性状的出现是由环境引起的。15、不科学，没有对照实验。b、将子一代分成性状完全相同的甲、乙两组，让甲、乙两组的果蝇分别连续自由交配5次，同时将乙组在每一代中都要除去残翅果蝇。c、当子6代所有长翅果蝇自由交配后，分别统计甲、乙两组子7代中长翅果蝇和残翅果蝇在种群中的百分比；d、根据甲、乙两组中残翅果蝇的百分比，分别计算出甲、乙两组中的B，b基因在种群中的基因频率，比较得出结论。