高三生物復(fù)習(xí)變異與進(jìn)化

2015高三生物

復(fù)習(xí)

變異與進(jìn)化專題

避免變異——無性繁殖利用變異多倍體育種

單倍體育種雜交育種

人工誘變育種生物的后代出現(xiàn)不同于親本的性狀自然變異

人工誘導(dǎo)變異按來源分應(yīng)用生物的變異概念：類型基因重組

基因突變

染色體變異不可遺傳的變異可遺傳的變異按結(jié)果分基因突變概念：DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。（變成了其等位基因）時期：主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期意義：產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供最初的原材料。特點：普遍性、隨機性、低頻率、多害少利性、不定向性實例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥思考?基因突變的概念、發(fā)生時期、意義、特點及實例原因：外因是外界環(huán)境條件（生物、物理、化學(xué)因素）；內(nèi)因是DNA復(fù)制過程中基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量、排列順序發(fā)生局部改變。

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┷┷┷┷增添改變?nèi)笔В―）（d1）（d2）（d3）例1、基因突變按其部位可分為體細(xì)胞突變（a）和生殖突變（b）兩種，則（）

A．a(chǎn)、b均發(fā)生在有絲分裂的間期

B．a(chǎn)、b均發(fā)生在減數(shù)分裂的間期

C．a(chǎn)發(fā)生在有絲分裂的間期，b發(fā)生在減數(shù)分裂

第一次分裂的間期

D．a(chǎn)發(fā)生在有絲分裂的間期，b發(fā)生在減數(shù)分裂

第二次分裂的間期C例2：下列關(guān)于變異的敘述不正確的是（）

A．可遺傳變異的性狀一定是可以遺傳給后代的

B．多指癥和白化病是由基因突變引起的男女發(fā)病幾率相等的疾病

C．變異的產(chǎn)生一般是不定向的

D．乳酸菌的可遺傳變異的來源只有基因突變

E．生物變異的根本來源是基因突變A例4.下列屬于可遺傳的變異的是（）①玉米由于水肥充足而長得穗大粒足②用生長素處理獲得無籽番茄③四倍體西瓜與普通西瓜雜交獲得無籽西瓜④用射線照射后獲得的青霉素高產(chǎn)菌株

⑤雜交獲得矮稈抗病小麥⑥秋水仙素處理獲得八倍體小黑麥⑦普通羊群中偶爾出現(xiàn)的能穩(wěn)定遺傳的短腿安康羊⑧利用基因工程獲得的抗蟲棉⑨利用植物體細(xì)胞雜交獲得的雜種植株薯茄③④⑤⑥⑦⑧⑨基因重組概念:是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換非同源染色體的自由組合基因重組概念:是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。類型：1.減數(shù)分裂時非同源染色體上的非等位基因間的自由組合2.減數(shù)分裂四分體時，同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換3.異源基因重組[基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)]（基因工程）區(qū)別：1與2是在有性生殖（減數(shù)第一次分裂）過程中實現(xiàn)的。

3是在對基因改造、重組后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)通過無性繁殖，

使重組基因表達(dá)，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物。意義：產(chǎn)生新的基因型，為生物變異提供豐富的來源?；蛑亟M生物多樣性的原因之一，對生物進(jìn)化有重要意義。基因工程技術(shù)可定向改變生物性狀，產(chǎn)生出人類所需的生物類型?；蛲蛔兒突蛑亟M的區(qū)別基因突變基因重組本質(zhì)發(fā)生時間發(fā)生可能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)新性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，但產(chǎn)生新的基因型，使性狀重組分裂間期DNA復(fù)制時減數(shù)第一次分裂可能性很小非常普遍染色體變異概念:染色體的結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變。類型：染色體的結(jié)構(gòu)變異染色體的數(shù)目變異缺失：染色體中的某一段的缺失片段上的基因也隨之缺失重復(fù)：除正常染色體外還多了一些染色體部分倒位：一條染色體的一個片斷斷裂后倒轉(zhuǎn)180度后重新接合易位：一條染色體的一個片斷移接到另一條非同源染色體上實例：貓叫綜合癥（人第5號染色體部分缺失引起的遺傳病）個別染色體的增加或減少染色體組倍性增加染色體組倍性減少結(jié)果:染色體上基因的順序或數(shù)目的改變。顯微鏡下可以看見常染色體性染色體1染色體組雌果蠅產(chǎn)生的配子雄果蠅產(chǎn)生的配子A．一個染色體組中不含同源染色體。B．一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。C．一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。（不考慮XY染色體差異）D.二倍體生物生殖細(xì)胞中所含有的一組染色體概念細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組染色體。概念的變相考法染色體組的符合條件：要確定某生物體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目，可從以下幾個方面考慮：①細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體（同源染色體）有幾條，則含有幾個染色體組。如右圖細(xì)胞中相同的染色體有4條，此細(xì)胞中有4個染色體組。②根據(jù)基因型來判斷。在細(xì)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，如基因型為AAaBBb的細(xì)胞或生物體含有3個染色體組。③根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。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(xì)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。111122223333二倍體：概念：實例：體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。幾乎全部的動物、過半數(shù)的高等植物多倍體：概念：成因：特點：體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。外界條件劇變，有絲分裂過程受阻，染色體數(shù)目加倍。莖稈粗壯，葉片果實種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量高，發(fā)育延遲，結(jié)實率低。染色體變異單倍體：概念：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體成因：由配子直接發(fā)育成新個體（孤雌生殖、孤雄生殖）特點：植株弱小，高度不育實例：蜜蜂中的雄蜂、玉米、高粱、水稻等高等植物中偶爾出現(xiàn)的未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成單倍體植物。2.與染色體組相關(guān)的幾個概念兩看一看：二看：受精卵發(fā)育生物體生殖細(xì)胞

(配子)發(fā)育生物體二倍體或多倍體一定是單倍體(不管有幾個染色體組)受精卵發(fā)育生物體兩個染色體組三個或三個以上染色體組二倍體多倍體（1）如何區(qū)分單倍體、二倍體、多倍體？CC例題拓展1.用花藥離體培養(yǎng)法得到馬鈴薯單倍體植株,當(dāng)它進(jìn)行減數(shù)分裂時,能觀察到染色體兩兩配對的現(xiàn)象,共有12對.據(jù)此判斷該馬鈴薯是().A.二倍體B.三倍體

C.四倍體D.六倍體2.下列屬于單倍體的是()。

A、二倍體種子長出的幼苗

B、四倍體的植株枝條扦插長成的植株

C、六倍體小麥的花粉離體培養(yǎng)成的幼苗

D、用雞蛋孵化出的小雞單倍體多倍體自然條件：人工條件：自然條件：人工條件：一般由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來。常用花藥離體培養(yǎng)法。由于外界環(huán)境條件的劇變，影響了細(xì)胞分裂時紡錘體的形成而使染色體數(shù)目加倍產(chǎn)生的。秋水仙素（常用且最有效）處理萌發(fā)的種子或幼苗，影響了細(xì)胞分裂時紡錘體的形成而使染色體數(shù)目加倍產(chǎn)生的。（2）單倍體和多倍體的形成

生物育種是利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程。生物育種的技術(shù)和方法目前有：雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因育種和細(xì)胞工程育種等。生物育種是提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要途徑，隨著生物科學(xué)研究的進(jìn)展，育種的方法發(fā)展迅速，效果也越來越好。

育種知識體系雜交育種：誘變育種：單倍體育種：多倍體育種：利用“基因工程”育種：利用“細(xì)胞工程”育種：利用植物激素進(jìn)行育種：生物育種雜交育種原理：

基因重組(基因的三大遺傳基本定律)方法：

（1）連續(xù)自交選擇（2）通過雜交使親本的優(yōu)良性狀組合在一起（3）通過雜交使親本的優(yōu)良性狀連鎖在一起優(yōu)點：使位于不同個體上的多個優(yōu)良性狀集中于一個個體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。缺點：育種所需時間較長（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與純種矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥

誘變育種原理：

基因突變

方法：

物理方法(紫外線、α射線、失重等)或化學(xué)方法(秋水仙素、硫酸二乙酯等)處理植株，再選擇符合要求的變異類型

優(yōu)點：產(chǎn)生新基因和新的性狀，能提高變異的頻率。缺點：有利個體不多，須大量處理供試材料，工作量大。應(yīng)用:太空辣椒的培育

單倍體育種

原理：

染色體變異(染色體組成倍地減少)方法：常用方法為花藥離體培養(yǎng)：

(1)先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；(2)將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合體。

優(yōu)點：

明顯縮短育種年限（一般為兩年），加速育種進(jìn)程。

缺點：不能從根本上改變原有性狀，因而不能按人類意愿定向改變作物的的遺傳特性

。應(yīng)用：用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥雜交得F1，用F1的花藥離體培育純種矮稈抗病小麥

多倍體育種原理：染色體變異(染色體組成倍地增加)方法:用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗

.原理:有絲分裂秋水仙素抑制紡錘體形成細(xì)胞染色體數(shù)目加倍發(fā)育

多倍體植株優(yōu)點：育種周期短，能改良原有性狀，提高產(chǎn)量（莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大，營養(yǎng)物質(zhì)含量較多。）快速產(chǎn)生新物種缺點：一般只適合于植物，發(fā)育延遲，結(jié)實率低。應(yīng)用：同源多倍體育種(偶數(shù)染色體組數(shù))。如：四倍體水稻的培育異源多倍體育種。如：可育性的“蘿卜—甘藍(lán)”和“八倍體小黑麥的培育”

含奇數(shù)染色體組數(shù)的多倍體的培育。如：三倍體無籽西瓜的培育

秋水仙素作用時期：有絲分裂前期五、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論（一）進(jìn)化學(xué)說

1、拉馬克關(guān)于進(jìn)化的用進(jìn)廢退學(xué)說

拉馬克是進(jìn)化論的奠基者，他在18世紀(jì)初提出了用進(jìn)廢退的進(jìn)化學(xué)說：所有生物是由更古老生物進(jìn)化來的；生物由低等向高等逐漸進(jìn)化的；生物的各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。2、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說

內(nèi)容：１）過度繁殖—基礎(chǔ)２）生存斗爭—動力３）遺傳變異—內(nèi)因４）適者生存—結(jié)果二者的根本區(qū)別于變異發(fā)生在環(huán)境改變之前（自然選擇學(xué)說）還是之后（用進(jìn)廢退）種群是生物進(jìn)化的單位突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成（二）現(xiàn)代生物進(jìn)化理論：以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，其基本觀點是：種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇、隔離是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個過程中，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。1.基因頻率基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。基因頻率可用抽樣調(diào)查的方法來獲得，并且，A%+a%=1。進(jìn)化實質(zhì):種群基因頻率發(fā)生變化的過程。2.基因型頻率基因型頻率是指群體中某一個個體的任何一個基因型所占的百分比。AA%+Aa%+aa%=1(三）基因頻率相關(guān)計算2.伴X遺傳方面的基因頻率計算這類題目的特殊點是：X染色體總數(shù)的正確計算，因為男性中只有一個X染色體，所以計算男性X染色體總數(shù)時不需要乘以2，這