1、高考资源网提供高考试题、高考模拟题，发布高考信息题本站投稿专用信箱：ks5u，来信请注明投稿，一经采纳，待遇从优专题五遗传、变异和进化式考情动态分析遗传、变异与进化既是高中生物学的重点，又是难点。遗传的物质基础、遗传的基本规律和生物的变异，在全书中占有重要位置。它不仅有重要的理论价值，而且在实践中与人类的生产生活关系极为密切。从近几年高考试题看，DNA（基因）的结构和功能、孟德尔遗传实验过程、分子水平的解释、遗传图谱的判定、基因工程及相关知识在生产实践中的应用等内容，特别是将减数分裂过程、突变过程与不同基因的传递过程联系在一起，构成了命制大型综合题的素材，这正是高考改革新模式命题的趋向，体现了
2、“把重点考查放在系统地掌握课程内容的内在联系上，放在掌握分析问题的方法和解决问题的能力上”的特点。近年来，基因突变和染色体变异在育种等方面的应用，因其与物理、化学的联系，也成为理科综合能力测试的常考内容。考查克隆技术、转基因技术、人类基因组计划的原理和应用前景的试题形式大都是材料阅读题，答案都属开放式。这类题目重在考查应用生物学基本知识分析解决现实问题、热点问题的能力。关于生物的进化，我们主要从两个方面进行准备：一是掌握有关的基本概念，对基本概念要进行正确理解，比如自然选择学说、基因频率、种群、基因库、物种、隔离、地理隔离、生殖隔离等；二是掌握新物种形成的基本观点及与达尔文进化论的异同。本专题
3、知识点多，概念多，而且需运用概念、原理、定律解释的生命现象和解决的实践问题也多。因此，在复习时，要始终抓住“能力”这个核心，抓住主干知识，突出重点知识。对该部分内容，我们可以以“中心法则”为主线，联系DNA结构与复制、染色体与基因、减数分裂、遗传规律、生物的遗传与变异、生物进化等有关知识，经过思考、分析、归纳，最后构建完整的知识体系。考点核心整合1.遗传的物质基础（1）证明DNA是遗传物质的两个著名实验是课本中列举的肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染细菌的实验。通过对这两个实验的分析，明确生物在传种接代中DNA是连续的，子代DNA是以亲代DNA为模板复制产生的，蛋白质是不连续的，子代外壳是在DN
4、A指导下重新合成的，从而理解DNA是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。（2）DNA分子具有独特的双螺旋结构。它的多样性是对生物界所有的DNA分子来说的，这是生物界生物多样性的根本原因。它的特异性是对某种生物的某个个体内某一特定的DNA分子来说的，因此具有特定的不同于其他DNA分子的碱基排列顺序。它的稳定性是指组成双螺旋结构的磷酸和脱氧核糖在外层交替排列，中间是碱基对形成的横档，DNA分子的多样性（特异性）通过控制形成不同的蛋白质得以体现。（3）DNA分子中碱基比值为1的比例为：A+CT+G=TA=AT=CG=GC=A+GT+C=1，这是所有DNA分子的共性；A+TG+C1，等于任何一个比值
5、，是这个DNA分子的特异性所在，由于不等于1的比值是无穷无尽的，这也是DNA分子多样性的所在。（4）基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体。因此，染色体、DNA、基因之间有直接联系。基因结构分为编码区和非编码区，非编码区控制转录的开始和结束。因为蛋白质是生命活动的体现者，也是生物性状的表达者，基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。基因控制蛋白质的合成，实质上是把基因中的脱氧核苷酸的排列顺序变为氨基酸序列的过程。链接提示假设某双链DNA分子共有2n个碱基，则碱基之间有何关系？提示：A=T，G=C；2.遗传的基本规律遗传的基本规律是通过研究性状的传递规律推知的基因的遗传规律
6、。基因的分离定律和自由组合定律都是研究核内染色体上基因在减数分裂时的行为规律，因此只表现为核遗传现象，所以不论正交、反交其结果是相同的。若正反交结果不同，则属于细胞质遗传，由细胞质基因控制。细胞质遗传物质的分配是随机的，因此不符合两大规律，且它有母系遗传现象，其原因是受精卵的细胞质主要来自卵细胞。以下是对两个遗传规律的比较：分离定律自由组合定律等位基因对数（相对性状）1对2对（或2对以上）基因在染色体上的位置F1配子的种类及比例111111F2基因型分离比121422221111F2表现型及比例319331F1测交分离比1111113.细胞核遗传和细胞质遗传比较（1）细胞核遗传和细胞质遗传的遗
7、传物质都是DNA分子，但是分布的位置不同。细胞核遗传的遗传物质分布在细胞核中，细胞质遗传的遗传物质分布在细胞质中。（2）细胞核和细胞质遗传的桥梁都是配子。细胞核遗传，雌雄配子的核遗传物质相等，而细胞质遗传物质主要存在于卵细胞中，这是因为卵细胞含有较多的细胞器（线粒体等）。（3）细胞核和细胞质的性状的表达都是通过体细胞进行的。核遗传物质的载体（染色体）有均分机制，进行均分时遵循遗传规律；细胞质遗传物质的载体（具有DNA的细胞器）没有均分机制，而是随机分配的。（4）细胞核遗传时，正反交相同，F1的表现遵循基因遗传规律；细胞质遗传时，正反交不同，F1的性状均与母本相同，即表现为母系遗传。4.基因的结
8、构（1）终止子和终止密码。终止子位于DNA上，确切地说是属于非编码区的核苷酸序列。它特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，从而使转录工作结束。终止密码位于mRNA上，共有三种：UAA、UAG、UGA。这三种密码子不能决定氨基酸。（2）非编码序列。对于原核细胞基因的结构，非编码序列包括编码区上游和下游的核苷酸序列。而对于真核细胞基因的结构，不能编码蛋白质的序列不仅包括编码区上游和下游的核苷酸序列，还包括编码区中的内含子。（3）内含子和外显子。因为真核细胞基因中的编码区是间隔的、断裂的，所以才有外显子和内含子之说。对于原核细胞基因来说，编码区是连续的，都能编
9、码蛋白质，所以就根本不存在外显子和内含子这两个概念。5.人类遗传病、性别决定与伴性遗传（1）性染色体上的基因控制的遗传性状与性别联系在一起，这样的遗传叫伴性遗传。色觉正常和色盲是一对相对性状，由X染色体上的基因控制（血友病亦是位于X染色体上的隐性遗传），其遗传特点是：遗传现象遗传特点伴X染色体遗传隐性男性患者多于女性男性患者通过其女儿传给外孙显性女性患者多于男性男性患者基因传给女儿伴Y染色体遗传男性全为患者父传子子传孙（2）由一对等位基因控制的遗传病，分为常染色体显、隐性和性染色体显、隐性遗传，四种情况可用下列方法判断：先判断其显、隐性，若隔代遗传是隐性，则代代相传是显性；然后假设基因在X染色
10、体上，如果符合X染色体的基因控制的遗传现象，则基因最可能在X染色体上，否则肯定属于常染色体遗传。6.生物的变异（1）基因突变是基因结构的改变，突变后成为原来基因的等位基因。由于基因突变能产生新的基因，能产生这一种生物从来没有的性状，所以，基因突变是可遗传变异的根本来源，它有五大特点：普遍性、随机性、罕见性、有害性和不定向性。链接提示为什么基因突变一般都是有害的？提示：在长期的生物进化过程中，生物无论在形态、结构还是在生理上都已形成了自身的协调统一和对环境的适应，即遗传物质是均衡的。基因突变打破了原有遗传物质的均衡性，从而引起程度不同的有害后果，表现出生活力和可育性的降低，寿命缩短，甚至死亡。但
11、并非所有的基因突变都是有害的，有些变异是有利的或既无利也无害。（2）基因重组不能产生新的基因，只能是原有基因间的重新组合，这种组合发生在减数第一次分裂的四分体时期（非姐妹染色单体之间的交叉互换）和后期（位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合）。与基因突变不同，基因重组发生在有性生殖过程中，能产生新的基因型和新的表现型，但不能产生新的基因。（3）染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，其中比较有意义的是以染色体组的形式整倍增减的变异。染色体组的定义是以二倍体为例得出的，不同种生物染色体组中染色体数目、形态、大小不一样；同种生物一个染色体组中染色体的大小、形态各异，在绘图时通常以线条的长短
12、不同来表示。（4）单倍体是指生殖细胞发育成的个体，可以含一个或多个染色体组，植物中单倍体较多，动物中单倍体较少。而多倍体是指体细胞中含3个以上染色体组的个体。链接提示单倍体与一倍体的区别：一倍体与二倍体、多倍体一样都是根据体细胞内染色体组的含量而命名的，体细胞中含有一个染色体组的叫一倍体，生殖细胞发育成的个体叫单倍体，单倍体可含多个染色体组。7.生物的进化（1）基因频率是某个种群中基因出现的比例，基因频率种群中该基因的总数种群中该等位基因的总数。影响基因频率改变的因素有：不随机交配、自然选择、遗传变异和迁移等。基因型频率是指群体中某一个体的任何一个基因型所占的百分比。基因频率和基因型频率的估算
13、往往根据表现型的比率进行，而基因型频率的计算又与前面学过的遗传的基本规律密切相关。（2）物种形成与生物进化。任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属于进化范围。而作为物种的形成，则必须当基因频率的改变在突破种的界限形成生殖隔离时方可成立。因此隔离是新物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。（3）生殖隔离和地理隔离。地理隔离是由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。生殖隔离是指种间的个体不能自由交配，或者交配后不能产生可育后代的现象。生殖隔离不一定在地理上隔开，只要彼此不能杂交或能杂交而不能产生可育后代，便是生殖隔离。一般来讲，先有地理隔离，后再形成生殖隔离，这种形成新物种的方式
14、称为异地物种形成。（4）现代综合进化论和达尔文进化论。共同点：能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性。不同点：达尔文的进化论没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的机理，而现代综合进化论克服了这一缺点。达尔文的进化论着重研究生物个体的进化，而现代综合进化论强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位。达尔文的进化论中，自然选择来自过度繁殖和生存斗争，而现代综合进化论中，则将选择归于不同基因型有差异的延续，即使没有生存斗争，自然选择也在进行。8.人类基因组的四张图（1）遗传图。是以有遗传多态性的遗传标记作为“位标”，以遗传学距离为“图形”的基因组图。遗传标记是指在基因组中有一定位置，并能用于检
15、测涉及该座位的遗传重组体在群体中出现的几率，一般两个座位之间的距离越近，两个座位之间发生重组的几率越高。（2）物理图。是以一段已知核苷酸序列的DNA片段为“位标”，以Mb（兆对碱基）或kb（千对碱基）作为图距的基因组图。（3）转录图。所有生物的性状，包括疾病，都是由蛋白质决定的。而已知的所有蛋白质都是由RNA聚合酶指导的mRNA依照“遗传密码”编码的。在整个人类基因组中，只有15的DNA序列为编码序列。在人体特别是成年个体的每一特定组织中，细胞内一般只有10的基因是表达的。如果把mRNA先分离、定位，就抓住了基因的主要部分（可转录的部分），所以一张人类基因的转录图或“表达序列”图，就是人类的“
16、基因图”的雏形。其意义：为估计人类基因的数目提供较可靠的依据；它提供了不同组织（空间）、不同发育阶段（时间）基因表达的数目、种类及结构，特别是序列的信息，提供了鉴定基因的探针。（4）序列图。人类基因组的核苷酸序列图也是分子水平上最高层次的、最详尽的物理图。测定的总长度约为1米，由30亿个核苷酸对组成的序列图是人类基因组计划中最明确、最为艰巨的定量、定质（准确性）、定时（2005年完成）的任务。人类基因组计划所提供的四张“图”，组成了不同层次的、最终为分子水平的人类“解剖图”，它揭开了决定人类生、老、病、死的所有遗传信息基因组之谜，将成为人类认识自我的用之不竭的知识源泉。考题名师诠释【例1】 (
17、2006上海高考，10)用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体有（）A.0个B.2个C.30个D.32个解析：标记亲代的DNA分子后，不管复制多少次，总是有2个子代DNA分子被标记。答案：B点评：掌握DNA复制的特点是半保留复制，亲代的DNA分子双链分开分别作为模板，参与组成子代DNA分子。【例2】 (2006上海高考，29)棕色鸟与棕色鸟杂交，子代有23只白色，26只褐色，53只棕色。棕色鸟和白色鸟杂交，其后代中白色个体所占比例是（）A.100%B.75%C.50%D.25%解析：由题意知褐色对白色为不完全显性，棕色 (A
18、a)与白色(aa)杂交，后代出现两种类型棕色与白色，比例为11。答案：C【例3】 (2006广东高考，23)下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（）A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析：基因工程是生物工程技术的核心内容，能够按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状。基因治疗是把正常的基因导入有缺陷的细胞，从而使其表达，达到治疗目的。基因诊断常用基因探针来进行，其遵循的原理是DNA分子杂交，具有很强的特异性，因此一种探针只能检测水体中的一种（类）病毒。所有生物共用一套遗传
19、密码，所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良。答案：B【例4】 (2006江苏高考，16)农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（）A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D.抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性解析：由于基因突变，害虫本身存在着抵抗杀虫剂的变异，当使用某种杀虫剂后，绝大多数害虫被杀死，少数具有抗药性的个体生存下来并繁殖后代，害虫大量繁殖后，再用该种杀虫剂，会有比以前更多的个体生存，以后不断使用该种杀虫剂，会导致害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，杀
20、虫剂对害虫起到一个定向选择作用。答案：B点评：对于自然选择学说，我们可能存在误区，因此，我们要总结出自然选择的内因和外因的相互关系，特别是变异产生并不是来源于外界条件的诱导，而是生物本身的原因；自然选择的作用是对生物产生的变异进行选择，确定适应环境的有利变异。【例5】 如果在一个种群中，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解析：aa失去繁殖能力，则原来种群中基因型AA和Aa的比例发生变化，AA为1/3，Aa为2/3，所以随机
21、交配后代中aa所占个体比例2/32/31/41/9。答案：B 【例6】 (2006江苏高考，23)人的线粒体基因突变所致疾病的遗传特点是（）A.基因控制，遵循孟德尔遗传定律，男性和女性中均可表现B.基因控制，但不遵循孟德尔遗传定律，男性和女性中均可表现C.突变的基因属于细胞质遗传，不遵循孟德尔遗传定律，只在女性中表现D.突变的基因属于细胞质遗传，后代一定不出现性状分离解析：由细胞核基因控制的遗传病，遵循孟德尔遗传定律，而由细胞质基因（线粒体基因）控制的遗传病，则表现为母系遗传现象，即后代不出现固定的分离比，男性、女性皆可患病。答案：B【例7】 (2006江苏高考，41)基因工程又叫基因拼接技术
22、。（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_为模板，_成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成_。（2）基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、_。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是_。（3）假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有_种环状DNA分子，它们分别是_。解析：基因拼接技术一般要经过四个步骤：一是获取目的基因，二是目的基因与运载体结合，三是将目的基因导入受体细胞，四是目的基因的检测与表达。目的基因的获取主要有两种途径，一是从供体细
23、胞的DNA中直接分离基因，二是人工合成基因。由于真核生物基因中有不表达的核苷酸序列（内含子），所以要想真核生物的基因在原核细胞中表达，就必须除去目的基因中的内含子。人工合成目的基因有两种方法：一是通过mRNA单链DNA双链DNA；二是根据蛋白质氨基酸序列mRNA序列推测出结构基因核苷酸序列通过化学方法人工合成。常用的受体细胞有细菌、真菌和动植物细胞。常用的运载体有细菌的质粒、噬菌体和动植物病毒。当把切割后的运载体与目的基因放在一起，并加入DNA连接酶，将会出现3种环状的DNA分子。答案：（1）信使RNA（mRNA）逆转录（反转录）双链DNA（目的基因）（2）动植物细胞除去内含子（3）3运载体自
24、连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子点评：在原核细胞和真核细胞的基因结构具有不同特点的前提下，对于不同的目的基因采取合适的方法进行提取的原理要能理解，并且对基因工程的三种工具的作用、不同的受体细胞处理方法的不同要有清楚的认识。【例8】 (2006广东高考，35)番茄紫茎(A)对绿茎(a)是显性，缺刻叶(B)对马铃薯叶(b)是显性，这两对性状独立遗传F1代性状紫茎 绿茎 缺刻叶 马铃薯叶数量（个）495 502 753 251 (1)用两个番茄亲本杂交，F1性状比例如上表。这两个亲本的基因型分别是_和_。(2)用表现型为绿茎、马铃薯叶的番茄产生的花药进行离体培养，若
25、得到两种表现型的单倍体，原因可能是_。(3)基因型为AaBb的番茄自交，在形成配子时，等位基因A与a的分开时期是_，F1中能稳定遗传的个体占_，F1中基因型为AABb的几率是_。(4)在番茄地里发现一株异常番茄，具有较高的观赏价值，采用_方法可获得大量稳定遗传的幼苗。(5)番茄叶片内的维管束鞘细胞不含叶绿体。若用14CO2饲喂番茄叶片，光照一段时间后，放射性14C最先出现在_化合物。解析：两对等位基因控制两对相对性状的遗传符合自由组合规律。就紫茎和绿茎这一对性状来看，表中给出的数据紫茎绿茎11，说明这两个亲本的基因型一个是Aa，另一个是aa；就缺刻叶和马铃薯叶这一对性状看，表中给出的数据：缺刻
26、叶马铃薯叶31，说明两个亲本的基因都是杂合子（Bb）。等位基因分离的时期是减数分裂第一次分裂的后期。基因型为AaBb的番茄自交，根据自由组合定律，后代有9种基因型，其中能稳定遗传的占4/16，基因型为AABb的几率是2/16。在番茄地里发现具有较高观赏价值的一株异常番茄，其原因最可能是基因突变，可采用组织培养的方法，获得大量稳定遗传的幼苗。番茄是C3植物，若用放射性同位素标记14CO2，根据暗反应物质变化的过程，14C最先出现在C3化合物中。答案：（1）AaBbaaBb（2）花粉发生基因突变（3）减数分裂第一次分裂后期1/41/8（4）组织培养（5）三碳（或C3）点评：本题综合考查了多方面的内容：遗传规律的应用，减数分裂与遗传规律的关系、基因突变、植物组织培养、光合作用等。在复习过程中要能把所学的知识进行横向和纵向的联系。第7页 共7页
