專題講座變異與進化

泰州市高中生物專題講座專題四變異與進化

江蘇省興化中學王健第一頁，共87頁。一、知識點展示序號內(nèi)容高考等級要求1基因重組及其意義B2基因突變的特征和原因B3染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異B4生物變異在育種上應用C5轉(zhuǎn)基因食品的安全性A6現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容B7生物進化與生物多樣性的形成B第二頁，共87頁。二、近兩年高考江蘇卷考題統(tǒng)計序號知識點分布2008年2009年題號分值題號分值1基因重組及其意義2基因突變的特征和原因2633染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異16、262+14生物變異在育種上應用2332615轉(zhuǎn)基因食品的安全性6現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容1122027生物進化與生物多樣性的形成合計59第三頁，共87頁。三、考點分析

考點一基因重組及其意義第四頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】基因重組及其意義

基因重組的概念基因重組的類型基因重組的意義第五頁，共87頁。1．基因重組的概念在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。2.基因重組的類型（1）在生物體通過減數(shù)分裂形成配子時，隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因也自由組合，這樣，由雌雄配子結(jié)合形成的受精卵，就可能具有與親代不同的基因型。貓由于基因重組而產(chǎn)生的毛色變異第六頁，共87頁。非同源染色體上的非等位基因自由組合AabBAaBbAb和aBAB和ab或第七頁，共87頁。AabBAaBbAB和abAb和aB（2）在減數(shù)分裂形成四分體時期，位于同源染色體上的等位基因有時會隨著非姐妹染色單體的交換而發(fā)生交換，導致染色單體上的基因重組。第八頁，共87頁。（3）人工條件下的基因重組:

基因工程中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)(重組DNA技術(shù))，定向改變生物的基因型。3.基因重組的意義：是生物變異的來源之一，對生物的進化具有重要意義。第九頁，共87頁。主要從以下兩個方向命題：一、基因重組的概念及其意義

（1）考查對基因重組的概念的理解，如：答案：D（09年北京卷）3.真核生物進行有性生殖時，通過減數(shù)分裂和隨機受精使后代A.增加發(fā)生基因突變的概率B.繼承雙親全部的遺傳性狀C.從雙親各獲得一半的DNAD.產(chǎn)生不同于雙親的基因組合【命題方向】第十頁，共87頁。解題思路點撥：本題考查了遺傳變異的相關(guān)知識。進行有性生殖的生物，其變異的主要來源是基因重組，即在減數(shù)分裂過程中，由于四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換或減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合而發(fā)生基因重組，使后代產(chǎn)生不同于雙親的基因組合。第十一頁，共87頁。（06年江蘇卷）22.與無性生殖相比，有性生殖的后代具有較強的適應性，下列說法不正確的是A．后代繼承了雙親的遺傳物質(zhì)B．減數(shù)分裂過程中，DNA復制更容易發(fā)生差錯C．減數(shù)分裂過程中，由于基因重組產(chǎn)生了不同類型的配子D．更容易產(chǎn)生新的基因型答案：B（2）考查對基因重組的意義的理解，如：第十二頁，共87頁。解題思路點撥：無性生殖主要是通過有絲分裂產(chǎn)生后代，由于有絲分裂能夠保持前后代遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，所以無性生殖能夠保持親本的性狀。有性生殖是通過生殖細胞兩兩結(jié)合，由受精卵（合子）發(fā)育成后代的生殖過程。受精卵具有兩個親本遺傳性；在生殖細胞形成過程中，出現(xiàn)基因重組和染色體變異等，從而使后代具有較強的適應性和變異力。第十三頁，共87頁。二、基因重組的類型考查對基因重組的類型的理解，如：（08年寧夏卷）5．以下有關(guān)基因重組的敘述，錯誤的是A．非同源染色體的自由組合能導致基因重組B．非姐妹染色單體的交換可引起基因重組C．純合體自交因基因重組導致子代性狀分離D．同胞兄妹的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)答案：C解題思路點撥：基因重組是指控制不同性狀的基因的重新組合，包括非同源染色體的自由組合與非姐妹染單體的交叉互換；純合體自交后代仍為純合體，后代不發(fā)生性狀分離；同胞兄妹的性狀差異與親代基因重組有關(guān)。第十四頁，共87頁?？键c二基因突變的特征和原因

第十五頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】基因突變的概念基因突變的原因基因突變的特征和原因基因突變的意義基因突變的特征基因突變的原因和特點基因突變的實例第十六頁，共87頁。1．基因突變的實例——鐮刀型細胞貧血癥基因突變的概念：DNA分子中發(fā)生堿基對替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。

第十七頁，共87頁。2．基因突變的原因和特點（1）基因突變的原因

物理因素：如紫外線、X射線等a.誘發(fā)突變（外因）化學因素：如亞硝酸、堿基類似物等生物因素：如某些病毒b.自然突變（內(nèi)因）：DNA分子復制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成發(fā)生改變等原因第十八頁，共87頁。(2)基因突變的特征：

3.基因突變的意義：是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料。第十九頁，共87頁。4.基因重組和基因突變的差異基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新的性狀。不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。發(fā)生時間及原因細胞分裂間期DNA分子復制時，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、增添或缺失。減數(shù)第一次分裂后期中，隨著同源染色體的分開，位于非同源染色體上的非等位基因進行了自由組合；四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換。條件外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。意義生物變異的根本來源，是生物進化的原材料。生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因。發(fā)生可能突變頻率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二十頁，共87頁。主要從以下三個方向命題：一、基因突變的實例考查對基因突變的概念的理解，如：（08年上海卷)

7.人類鐮刀型細胞貧血癥發(fā)生的根本原因是A.基因突變B.染色體結(jié)構(gòu)變異C.基因重組D.染色體數(shù)目變異【命題方向】答案：A第二十一頁，共87頁?？疾閷蛲蛔兊脑蚝吞攸c的理解，如（08年廣東理基卷）47.有關(guān)基因突變的敘述，正確的是A．不同基因突變的頻率是相同的B．基因突變的方向是由環(huán)境決定的C．一個基因可以向多個方向突變D．細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變答案：C二、基因突變的原因和特點解題思路點撥：基因突變的頻率很低，不同基因突變的頻率是不同的，所以A項錯誤；基因突變具有不定向性，因此B項錯誤，C項正確；細胞分裂的中期核內(nèi)DNA處于高度螺旋化狀態(tài)，不容易發(fā)生基因突變，所以D項敘述不全面。第二十二頁，共87頁?？疾榛蛲蛔儗虮磉_的影響，如（08年廣東卷）25．如果一個基因的中部缺失了1個核苷酸對，可能的后果是A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B．翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C．所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化三、基因突變相關(guān)問題延伸答案：BCD規(guī)律指導:真核細胞的基因結(jié)構(gòu)第二十三頁，共87頁。（3）基因編碼區(qū)（真核基因的外顯子）發(fā)生堿基對的替換，如果轉(zhuǎn)錄后的密碼子決定的氨基酸相同，則不改變表現(xiàn)型；如果轉(zhuǎn)錄后的密碼子決定的氨基酸不同，則引起表現(xiàn)型的改變，從而引起變異。（4）基因編碼區(qū)插入一個或幾個堿基對、缺失一個或幾個堿基對，均會造成移碼突變，即導致插入位點或缺失位點后轉(zhuǎn)錄的密碼子全部改變，從而引起表現(xiàn)型的改變。（5）若基因突變?yōu)殡[性突變?nèi)鏏A中的一個Aa，此時性狀也不改變。（1）基因突變發(fā)生在基因的編碼區(qū)上游的RNA聚合酶結(jié)合位點，基因?qū)⒉荒苻D(zhuǎn)錄，也不能表達。（2）基因突變發(fā)生在基因的非編碼區(qū)（除RNA聚合酶的結(jié)合位點）、內(nèi)含子，對基因表達和性狀表現(xiàn)無影響，即不改變表現(xiàn)型。第二十四頁，共87頁?？键c三染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異第二十五頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】染色體結(jié)構(gòu)變異的幾種類型染色體數(shù)目變異的定義染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念染色體數(shù)目的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異第二十六頁，共87頁。（1）實例：貓叫綜合征是人的第5號染色體部分缺失引起的遺傳病。（2）類型：1．染色體結(jié)構(gòu)的變異（3）本質(zhì)：使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，而導致性狀的變異。第二十七頁，共87頁。2．染色體數(shù)目的變異（1）染色體數(shù)目變異的定義：一類是細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。（2）染色體組a.概念：細胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但又相互協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。例如，雄果蠅精子中的一組染色體就組成了一個染色體組。雄果蠅的染色體組圖解第二十八頁，共87頁。①細胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個染色體組。②細胞內(nèi)有幾種形態(tài)的染色體，一個染色體組內(nèi)就有幾條染色體。③在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組?？珊営洖椤巴挥⑽淖帜笩o論大寫還是小寫出現(xiàn)幾次，就含有幾個染色體組”。④染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。例如，果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2個。b.染色體組數(shù)目的確認方法：（3）二倍體：由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含有兩個染色體組的個體叫做二倍體。例如，人、果蠅、玉米等。自然界中，幾乎全部動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。第二十九頁，共87頁。（4）多倍體a.概念：由受精卵發(fā)育而來的個體，體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體。其中，體細胞中含有三個染色體組的個體叫做三倍體；體細胞中含有四個染色體組的個體叫做四倍體。例如，香蕉是三倍體，馬鈴薯是四倍體。多倍體在植物中很常見，在動物中極少見。b.形成原因:主要是體細胞在有絲分裂過程中，染色體完成了復制，但細胞受到外界環(huán)境條件（如溫度驟變）或生物內(nèi)部因素的干擾，紡錘體的形成受到抑制，使染色體不能移向細胞兩極，從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍的細胞繼續(xù)進行有絲分裂，將來就有可能發(fā)育成多倍植株。人工誘導多倍體的方法有很多，如低溫處理植物、用一定濃度的秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。c.特點：莖稈粗壯，葉、果實和種子變大；糖類、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量增加；生長變慢，成熟推遲，育性降低。第三十頁，共87頁。（5）單倍體a.概念：體細胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。例如，蜜蜂的雄峰。b.特點：一般長得弱小，而且高度不育。c.單倍體與多倍體的區(qū)別（圖解）第三十一頁，共87頁。18．某些類型的染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，可通過對細胞有絲分裂中期或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于A．三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失B．三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加C．三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失D．染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體【命題方向】主要從以下三個方向命題：一、染色體結(jié)構(gòu)變異考查對染色體結(jié)構(gòu)變異的理解，如：（07年江蘇卷）答案：C第三十二頁，共87頁。解題思路點撥：本題考查染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變異，染色體數(shù)目的變異包括兩種類型：一是細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少。另一類是細胞內(nèi)染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍的增加或減少。顯然a圖屬于前者變異類型，c圖屬于后者變異類型，染色體結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復、倒位、易位，b圖屬于染色體片斷的增添造成的重復，而d圖屬于染色體片斷的缺失。故C正確。第三十三頁，共87頁。（09年江蘇卷）16．在細胞分裂過程中出現(xiàn)了甲、乙2種變異，甲圖中英文字母表示染色體片段。下列有關(guān)敘述正確的是①甲圖中發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，增加了生物變異的多樣性②乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異③甲、乙兩圖中的變化只會出現(xiàn)在有絲分裂中④甲、乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗A.①③③B．②③④C．①②④D．①③④答案：C第三十四頁，共87頁。解題思路點撥：甲圖中發(fā)生的是染色體變異，屬于染色體中某一片段位置顛倒，屬于結(jié)構(gòu)的變異；乙圖中屬于在著絲點分裂時，兩條姐妹染色單體移向了同一級，使子細胞中染色體多了一條，屬于染色體數(shù)目的變異。染色體可以用顯微鏡觀察到，因此選C。而乙圖只會出現(xiàn)在有絲分裂中，甲圖可能是減數(shù)分裂也可能是有絲分裂。第三十五頁，共87頁。二、染色體組、二倍體、多倍體、單倍體考查對染色體組、二倍體、多倍體、單倍體相關(guān)概念的理解，如：（08年廣東理基卷）

44．關(guān)于多倍體的敘述，正確的是A．植物多倍體不能產(chǎn)生可育的配子B．八倍體小黑麥是用基因工程技術(shù)創(chuàng)造的新物種C．二倍體植株加倍為四倍體后，營養(yǎng)成分必然增加D．多倍體在植物中比在動物中更為常見答案：D第三十六頁，共87頁。解題思路點撥：多倍體是指由受精卵發(fā)育而來的體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，植物的同源多倍體能夠產(chǎn)生可育配子，所以A項敘述是不正確的；八倍體小黑麥是通過遠緣雜交，然后誘導染色體加倍（即多倍體）而培育的新物種，不是利用基因工程技術(shù)創(chuàng)造的，B項錯誤；二倍體植株加倍為四倍體后，植株莖稈粗壯，一般情況下代謝產(chǎn)物會增加，但營養(yǎng)成分是針對人類（或動物）而言的，不一定增加，所以C項敘述不正確；多倍體多見于高山植物，動物中較少，所以D項正確。第三十七頁，共87頁。（08年廣東卷）24．對于低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目變化的實驗，正確的描述是A．處于分裂間期的細胞最多B．在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞C．在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程D．在誘導染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導的原理相似答案：ABD解題思路點撥：觀察染色體數(shù)目，先用解離液殺死細胞，在高倍顯微鏡下可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞，不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程；分裂間期在整個細胞周期中最長，處于分裂間期的細胞最多；在誘導染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導的原理相似，抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。第三十八頁，共87頁?？疾閷蛲蛔?、基因重組和染色體變異三種可遺傳變異之間區(qū)別的理解，如：（09年福建卷）3.細胞的有絲分裂和減數(shù)分裂都可能產(chǎn)生可遺傳的變異，其中僅發(fā)生在減數(shù)分裂過程的變異是A.染色體不分離或不能移向兩極，導致染色體數(shù)目變異B.非同源染色體自由組合，導致基因重組C.染色體復制時受誘變因素影響，導致基因突變D.非同源染色體某片段移接，導致染色體結(jié)構(gòu)變異答案：B

三、三種可遺傳變異的比較第三十九頁，共87頁。類型項目基因突變基因重組染色體變異適用范圍生物種類所有生物(包括病毒)均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過程中，為核遺傳真核生物細胞增殖過程中均可發(fā)生生殖無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異發(fā)生時期DNA復制時(有絲分裂間期、減數(shù)第一次分裂間期)減數(shù)分裂四分體時期及第一次分裂過程中細胞分裂期規(guī)律指導：三種可遺傳變異的比較第四十頁，共87頁。產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的基因只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因不產(chǎn)生新的基因，但可引起基因數(shù)目或順序變化鏡檢光鏡下均無法檢出，可根據(jù)是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出育種應用誘變育種雜交育種單倍體育種多倍體育種與進化的關(guān)系①三種可遺傳的變異都為生物的進化提供了原材料②基因突變可產(chǎn)生新的基因，為進化提供了最初的原材料，是生物變異的根本來源③基因重組的變異頻率高，為進化提供了廣泛的選擇材料，是形成生物多樣性的重要原因之一第四十一頁，共87頁?？键c四生物變異在育種上應用

第四十二頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】原理、方法及特點生物變異在育種上應用單倍體育種誘變育種多倍體育種生產(chǎn)中的應用原理、方法及特點原理、方法及特點生產(chǎn)中的應用生產(chǎn)中的應用第四十三頁，共87頁。1.誘變育種利用物理因素（如X射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。用這種方法可以提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。農(nóng)作物誘變育種方面：培育出的農(nóng)作物新品種具有抗病力強、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點。微生物育種方面：對青霉菌的選育，培育出了青霉素產(chǎn)量很高的菌株。2．多倍體育種常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗得到多倍體植株。多倍體植株的果實、種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等含量都有所增加。第四十四頁，共87頁。舉例：三倍體無子西瓜的培育過程第四十五頁，共87頁。3．單倍體育種常采用花藥（花粉）離體培養(yǎng)，再用秋水仙素處理幼苗得到植株，與正常植株的染色體數(shù)目相同，這樣的植株自交后代不會發(fā)生性狀分離。第四十六頁，共87頁。第四十七頁，共87頁。4.常見育種方式的比較第四十八頁，共87頁。第四十九頁，共87頁?？疾閷φT變育種、多倍體育種和單倍體育種的原理、方法及特點的識記和理解，如：（08年廣東卷）8．改良缺乏某種抗病性的水稻品種，不宜采用的方法是A．誘變育種 B．單倍體育種 C．基因工程育種 D．雜交育種 答案：B解題思路點撥：改良缺乏某種抗病性的水稻品種，采用誘變育種、基因工程育種、雜交育種；單倍體育種缺少抗病基因，不宜采用?！久}方向】主要從以下兩個方向命題：一、誘變育種、多倍體育種和單倍體育種的原理、方法及特點第五十頁，共87頁。（08年江蘇卷）23．下列關(guān)于育種的敘述中，錯誤的是A．用物理因素誘變處理可提高突變率B．誘變育種和雜交育種均可形成新的基因C．三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來D．誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀答案：BCD解題思路點撥：物理因素、化學因素和病毒因素都可以提高突變頻率，只有基因突變才能產(chǎn)生新的基因，誘變育種只是提高了變異的頻率，不能改變其不定向性。四倍體與二倍體雜交得到三倍體的受精卵，可以發(fā)育成三倍體的個體。第五十一頁，共87頁。二、誘變育種、多倍體育種和單倍體育種的應用考查對誘變育種、多倍體育種和單倍體育種的應用的理解，如：（09年廣東卷）33.（8分）為了快速培育抗某種除草劑的水稻，育種工作者綜合應用了多種育種方法，過程如下。請回答問題。（1）從對該種除草劑敏感的二倍水稻植株上取花藥離體培養(yǎng)，誘導成

幼苗。（2）用射線照射上述幼苗，目的是

；然后用該除草劑噴灑其幼葉，結(jié)果大部分葉片變黃，僅有個別幼葉的小片組織保持綠色，表明這部分組織具有

。（3）取該部分綠色組織再進行組織培養(yǎng)，誘導植株再生后，用秋水仙素處理幼苗，使染色體

，獲得純合

，移栽到大田后，在苗期噴灑該除草劑鑒定其抗性。（4）對抗性的遺傳基礎(chǔ)做一步研究，可以選用抗性植株與

雜交，如果

，表明抗性是隱性性狀。F1自交，若F2的性狀分離比為15（敏感）：1（抗性），初步推測

。第五十二頁，共87頁。解題思路點撥：本題考查了單倍體育種，誘變育種等知識，同時考查了多倍體育種的方法和遺傳規(guī)律的應用?；ㄋ庪x體培養(yǎng)是單倍體育種的基本手段，射線激光有誘發(fā)突變的能力，而且體細胞突變必須經(jīng)過無性繁殖才能保留該突變性狀，所以需要經(jīng)過組織培養(yǎng)，為了獲得可育的植株，需用秋水仙素使染色體加倍，加倍獲得的是純合子，通過與敏感型植株雜交，子一代表現(xiàn)出來的性狀是顯性，子二代出現(xiàn)性狀分離，分離比是15：1，不符合分離定律，可以用自由組合定律來解釋，只有兩對基因都隱性時才表現(xiàn)為抗性。所以初步推測該抗性植株中兩個基因發(fā)生了突變。答案：（1）單倍體（2）誘發(fā)基因突變抗該除草劑的能力（3）加倍二倍體（4）（純合）敏感型植株F1都是敏感型該抗性植株中有兩個基因發(fā)生了突變

第五十三頁，共87頁。（09年江蘇卷）26．（7分）甲磺酸乙酯（EMS）能使鳥嘌呤（G）的N位置上帶有乙基而成為7-乙基鳥嘌呤，這種鳥嘌呤不與胞嘧啶（C）配對而與胸腺嘧啶（T）配對，從而使DNA序列中G—C對轉(zhuǎn)換成A—T對。育種專家為獲得更多的變異水稻親本類型，常先將水稻種子用EMS溶液浸泡，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株。請回答下列問題。（1）經(jīng)過處理后發(fā)現(xiàn)一株某種性狀變異的水稻，其自交后代中出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型，說明這種變異為

突變。（2）用EMS浸泡種子是為了提高

，某一性狀出現(xiàn)多種變異類型，說明變異具有

。（3）EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化，而染色體的

不變。（4）經(jīng)EMS誘變處理后表現(xiàn)型優(yōu)良的水稻植株也可能攜帶有害基因，為了確定是否攜帶有害基因，除基因工程方法外，可采用的方法有

、

。（5）誘變選育出的變異水稻植株還可通過PCR方法進行檢測，通常該植株根、莖和葉都可作為檢測材料，這是因為

。第五十四頁，共87頁。答案：（1）顯性（2）基因突變頻率不定向性（3）結(jié)構(gòu)和數(shù)目（4）自交花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導加倍形成二倍體（5）該水稻植株體細胞基因型相同解題思路點撥：本題考查生物育種的相關(guān)知識。（1）自交后代出現(xiàn)性狀分離的親本性狀為顯性；（2）水稻種子用EMS溶液浸泡后，再在大田種植，通?？色@得株高、穗形、葉色等性狀變異的多種植株，所以EMS浸泡種子的作用是提高基因突變頻率，變異類型多種說明變異具有不定向性；（3）EMS誘導水稻細胞的DNA發(fā)生變化，但是不影響染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目。（4）表現(xiàn)優(yōu)良的植株可能含有隱性突變基因，為確定該基因是否有害，要先讓其表達出來，所以可用自交的方法，也可以用單倍體育種的方法來讓隱性基因表達出來。即花藥離體培養(yǎng)形成單倍體、秋水仙素誘導加倍形成二倍體；（5）用EMS溶液浸泡水稻種子，長成的突變植株的所有體細胞中都含相同的基因。第五十五頁，共87頁。

考點五轉(zhuǎn)基因食品的安全性轉(zhuǎn)基因生物可能引發(fā)食物安全問題，主要基于以下幾點：（1）出現(xiàn)滯后效應（2）可能會產(chǎn)生新的過敏原、毒素，對人體造成危害（3）營養(yǎng)成分改變（4）侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益第五十六頁，共87頁。

考點六現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容第五十七頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容種群基因頻率的改變與生物進化隔離與物種的形成種群是生物進化的基本單位突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料自然選擇決定生物進化的方向物種的概念隔離在物種形成中的作用第五十八頁，共87頁。1.種群基因頻率的改變與生物進化（1）種群是生物進化的基本單位第五十九頁，共87頁。（2）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料第六十頁，共87頁。（3）自然選擇決定生物進化的方向在自然選擇的作用下，具有有利變異的個體有更多的機會產(chǎn)生后代，種群中相應基因的頻率會不斷提高；相反，具有不利變異的個體留下后代的機會少，種群中相應基因的頻率會下降。因此，在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。第六十一頁，共87頁。2.隔離與物種的形成（1）種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系種群物種概念生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物范圍較小范圍內(nèi)的同種生物的個體分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成判斷標準種群必須具備“三同”；即同一時間、同一地點、同一物種主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產(chǎn)生可育后代聯(lián)系一個物種可以包括許多種群，同一個物種的多個種群之間存在著地理隔離，長期發(fā)展下去可成為不同亞種，進而可能形成多個新物種。第六十二頁，共87頁。地理隔離是由于地理上的障礙，使彼此間無法相遇而不能交配。它使同一物種的生物分成不同的種群。生殖隔離是指種群間的個體不能自由交配，或者交配后不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。這種隔離主要是由于遺傳組成上的差異而造成的。生殖隔離不一定在地理上隔開，只要彼此不能雜交或能雜交而不能產(chǎn)生可育后代。生殖隔離是新物種形成的標志。一般來講，先有地理隔離，再形成生殖隔離，這種形成新物種的方式稱為異地物種形成（漸變式）。但是有時沒有地理隔離，也能產(chǎn)生新物種，如植物中多倍體的形成，這種形成新物種的方式稱為同地物種形成（爆發(fā)式）。（2）地理隔離和生殖隔離第六十三頁，共87頁?！久}方向】主要從以下五個方向命題：一、達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容考查對達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容的了解如：（09年廣東理基卷）47．由于蟹類的捕食，某種海洋蝸牛種群中具有較厚外殼的個體的比例逐漸增加。對這個現(xiàn)象的解釋，正確的是A．人工選擇 B．適者生存C．用進廢退 D．定向變異答案：B

第六十四頁，共87頁。達爾文自然選擇學說的主要內(nèi)容1.過度繁殖----選擇的基礎(chǔ)生物體普遍具有很強的繁殖能力，能產(chǎn)生很多后代，不同個體間有一定的差異。2.生存斗爭----進化的動力、外因、條件大量的個體由于資源空間的限制而進行生存斗爭；在生存斗爭中大量個體死亡，只有少數(shù)的個體生存下來。生存斗爭包括三方面：生物與無機環(huán)境的斗爭、種內(nèi)斗爭、種間斗爭；生存斗爭對某些個體的生存不利，但對物種的生存是有利的，并推動生物的進化。規(guī)律指導：第六十五頁，共87頁。3.遺傳變異----進化的內(nèi)因在生物繁殖的過程中普遍存在著遺傳變異現(xiàn)象，生物的變異是不定向的，有的變異是有利的，有的是不利的，其中具有有利變異的個體就容易在生存斗爭中獲勝生存下去，反之，具有不利變異個體就容易被淘汰。4.適者生存----選擇的結(jié)果適者生存，不適者被淘汰是自然選擇的結(jié)果。自然選擇只選擇適應環(huán)境的變異類型，通過多次選擇，使生物的微小有利變異通過繁殖遺傳給后代，得以積累和加強，使生物更好的適應環(huán)境，逐漸產(chǎn)生了新類型?；居^點：遺傳和變異是自然選擇的內(nèi)因；過度繁殖不僅提供了更多變異，而且還加劇了生存斗爭；變異一般是不定向的，定向的自然選擇決定了生物進化的方向；生存斗爭是自然選擇的過程，是進化的動力；適應是自然選擇的結(jié)果；自然選擇是一個長期、緩慢、連續(xù)的過程。

第六十六頁，共87頁。二、種群基因頻率的改變與生物進化考查對種群基因頻率的改變與生物進化的理解，如：（08年山東卷）5．下列與生物進化相關(guān)的敘述，正確的是A、進化總是由突變引起的B、進化時基因頻率總是變化的C、變異個體總是適應環(huán)境的D、進化改變的是個體而不是群體答案：B

解題思路點撥：生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，故B選項正確，而變的是種群的基因頻率，單位是種群，故改變的是種群的特征，而非個體，D選項錯誤；自然選擇、遷入遷出等改變種群的基因頻率即引起進化，故A選項錯誤；變異是不定向的，并具有多害少利性，此處的“害”與“利”即指能否適應所生存的環(huán)境，C選項錯誤。第六十七頁，共87頁。三、基因頻率、基因型頻率的計算考查對基因頻率、基因型頻率的常用計算方法的理解，如：（08年江蘇卷）11．某植物種群中，AA個體點16%，aa個體占36%，該種群隨機交配產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率和自交產(chǎn)生的后代中AA個體百分比、A基因頻率的變化依次為A．增大，不變；不變，不變B．不變，增大；增大，不變C．不變，不變；增大，不變D．不變，不變；不變，增大答案：C第六十八頁，共87頁。（09年上海卷）32.某小島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機交配，則代中V的基因頻率約是A.

43% B.48%C.

52% D.57%答案：B第六十九頁，共87頁。規(guī)律指導：

1.常染色體上基因頻率和基因型頻率的計算與關(guān)系第七十頁，共87頁。如果一個群體滿足以下條件：①個體數(shù)量足夠大②交配是隨機的③沒有突變、遷移和遺傳漂變④沒有新基因加入⑤沒有自然選擇那么這個群體中的各等位基因頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中保持平衡（不變）。這就是遺傳平衡定律。設(shè)定p、q分別表示基因A和a的頻率，根據(jù)遺傳平衡定律（理想條件），則：基因型AA的頻率為p2，基因型Aa的頻率為2pq，基因型aa的頻率為q2。2.遺傳平衡定律第七十一頁，共87頁。3.性染色體上基因頻率和基因型頻率的計算

第七十二頁，共87頁。四、隔離導致新物種的形成考查對隔離導致新物種形成的理解，如：（09年江蘇卷）20．右圖是物種形成的一種模式。物種a因為地理障礙分隔為兩個種群a1和a2，經(jīng)過漫長的進化，分別形成新物種b和C。在此進程中的某一時刻，種群的部分群體越過障礙外遷與a2同域分布，向d方向進化。下列有關(guān)敘述正確的是A．b和d存在地理隔離，所以一定存在生殖隔離B．C和d不存在地理隔離，卻可能存在生殖隔離C．a(chǎn)1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，則b和d是同一物種D．a(chǎn)1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，則c和d是不同物種答案：B第七十三頁，共87頁。解題思路點撥：本題考查物種形成的知識。a通過地理隔離形成兩個種群a1和a2，又分別演化出b、c、d三個種群，雖然有地理隔離，但是不一定會產(chǎn)生生殖隔離。所以A錯；由于d是由a1演變而來，所以c與d之間可能存在生殖隔離，B對?；蝾l率的改變不一定會導致生殖隔離產(chǎn)生新的物種，但是產(chǎn)生生殖隔離了的種群，基因頻率一定會變化。a1中的外遷群體與當時留居群體的基因頻率相同，但是b和d由于地理隔離存在，所以可能不是同一物種。所以C不對。即使a1中的外遷群體與當時a2種群的基因頻率不同，只要c和d不存在生殖隔離他們?nèi)允峭晃锓N。第七十四頁，共87頁。（09年廣東卷）26.《物種起源》出版已有150年，但依然深深影響著現(xiàn)代科學研究，達爾文A.提出了適者生存，不適者被淘汰的觀點B.提出了用進廢退的理論C.認為種群是生物進化的基本單位D.認識到變異廣泛存在并能遺傳給后代答案：AD五、達爾文自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的比較考查對達爾文自然選擇學說與現(xiàn)代生物進化理論的比較的理解，如：第七十五頁，共87頁。自然選擇學說現(xiàn)代進化理論主要內(nèi)容①過度繁殖：為自然選擇提供更多材料，引起和加劇生存斗爭。②生存斗爭：繁殖過剩導致生存危機。是自然選擇的過程，是生物進化的動力。③遺傳變異：變異普遍而不定向，有利變異可通過遺傳積累和放大。④適者生存：適者生存不適者淘汰，決定了進化的方向。①種群是生物進化的單位：種群是生物存在的基本單位，是“不死”的，基因庫在種群中傳遞和保存。②生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變③突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料④自然選擇決定進化的方向⑤隔離導致物種形成規(guī)律指導：達爾文自然選擇學說與現(xiàn)代進化理論的比較第七十六頁，共87頁。核心觀點①自然選擇過程是適者生存不適者被淘汰的過程②變異是不定向的，自然選擇是定向的③自然選擇過程是一個長期、緩慢和連續(xù)的過程①生物進化是種群的進化。種群是進化的單位②進化的實質(zhì)是改變種群基因頻率③突變和基因重組、自然選擇與隔離是生物進化的三個基本環(huán)節(jié)意義①能科學地解釋生物進化的原因②能科學地解釋生物的多樣性和適應性③為現(xiàn)代生物進化理論奠定了理論基礎(chǔ)①科學地解釋了自然選擇的作用對象是種群不是個體②從分子水平上去揭示生物進化的本質(zhì)第七十七頁，共87頁。

考點七生物進化與生物多樣性的形成第七十八頁，共87頁?！緝?nèi)容分析】生物進化與生物