2022年高三生物复习教案：专题遗传、变异与进化生物的变异与进化.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 小专题三 生物的变异与进化核心考点整合考点整合一：生物变异的类型、特点及判定1生物变异的类型2三种可遗传变异的比较工程生物基因突变基因重组染色体变异适全部生物自然状态下能进行有性生真核生物用种类无性生殖、有性生殖殖的生物无性生殖、有性生殖范生殖有性生殖围方式自然突变、诱发突变交叉互换、自由组合染色体结构变异、染色体类型数目变异缘由 DNA复制 <有丝分裂间期、减 减数分裂时非同源染色体上的非 内外因素影响使染色体结数分裂第一次分裂的间期）等位基因自由组合或同源染色体 构显现反常,或细胞分裂过程显现差错 的非姐妹染色单体间发生交叉互 过程中,染色体的分开出换 现反常实质 产生新的基因 <转变基因的 产生新的基因型 <不转变基因的 基因数目或基因排列次序质,不转变基因的量）质,一般也不转变基因的量,但 发生转变 <不转变基因的转基因技术会转变基因的量）质）关系 基因突变是生物变异的根原来源,为基因重组供应原始材料；三种可遗传变异都为生物进化供应 了原材料3. 染色体组和基因组染色体组：细胞中的一组非同源染色体,它们在形状和功能上各不相同,但是1 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 携带着掌握一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息；其特点：<1）一个染色体组中所含的染色体大小、形状和功能各不相同；<2）一个染色体组中不含有同源染色体,当然也就不含有等位基因；<3）一个染色体组中含有掌握该物种生物性状的一整套基因；<4）二倍体生物的生殖细胞中所含有的一组染色体可看成一个染色体组；<5）不同种的生物,每个染色体组所包括 的；的染色体数目、形状和大小是不同基因组：一般的定义是二倍体生物的单倍体细胞中的全套染色体为一个基因 组,或是二倍体生物的单倍体细胞中的全部基由于一个基因组；对二倍体生物而言,基因组方案就为测定单倍体细胞中全部DNA分子的脱氧核苷酸序列,有性染色体的生物其基因组包括一个染色体组的常染色体加上两条性染色体；没 有性染色体的生物其基因组与染色体组相同；4单倍体和多倍体的比较 单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体；多倍体由合子发育而 来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组；对于体细胞中含有三个染色体组 的个体,是属于单倍体仍是三倍体,要依据其来源进行判定：如直接来自配 子,就为单倍体；如来自受精卵,就为三倍体；【例 1】 <2022· 北京西城）如图示意某生物细胞减数分裂时,两对联会的染 色体之间显现反常的“ 十字型” 结构现象,图中字母表示染色体上的基因；据 此所作推断中,错误选项2 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - A此种反常源于染色体的结构变异B该生物产生的反常配子很可能有 HAa或 hBb型C该生物基因型为 HhAaBb,肯定属于二倍体生物D此种反常可能会导致生物体的育性下降 解读 由图示可知,图中两对同源染色体间发生了染色体结构变异,A 与 b 或a 与 B 发生互换,由此可能产生HAa或 hBb 型的反常配子,据图可知,此细胞的基因型为 HhAaBb,假如该生物体由受精卵发育而成,肯定属于二倍体生物,假如由配子发育而成就只能属于单倍体生物；染色体结构变异,对生物体多数都是有害的,有可能引起生物体的育性下降； 答案 C 学问总结 基因突变、基因重组和染色体变异的相关问题<1）关于“ 互换” 问题；同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换,属于基因 重组；非同染色体之间的互换,属于染色体结构变异中的易位；<2）关于“ 缺失” 问题；DNA分子上如干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上如干碱基对的缺失,属于基因突变；<3）关于变异的水平问题；基因突变、基因重组属于分子水平的变化,光学显微镜下观看不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化,光学显微镜下可以观看3 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 到；<4）关于不同生物可遗传变异的类型问题；病毒的可遗传变异惟一来源是基因 突变；细菌等原核生物不含染色体,所以不存在染色体变异；在真核生物中,上述三种类型都存在；【互动探究 1】 <2022· 江浦中学测试）以下有关变异的说法正确选项 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看 C同源染色体上非姐妹染色单体之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缘由是促进染色单体分别使染色体增倍 解读 染色体变异是引起基因数目或排列次序的转变,而碱基对的变化为基 因突变,是分子水平上的变异,用光学显微镜观看不到；秋水仙素诱导多倍体 是抑制了纺锤体的形成,从而使染色体数目加倍； 答案 C 考点整合二：生物变异在育种中的应用 常见的几种育种方法的比较工程杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异常用杂交自交选辐射诱变等花药离体培育,然秋水仙素处理萌发方法优自交；杂交后用秋水仙素处理的种子或幼苗杂种使其加倍,得到纯合体优点使位于不同个体的可提高变异频率或明显缩短育种年限器官庞大,提高产缺点优良性状集中在一显现新的性状,加技术复杂；与量和养分成分个个体上速育种进程适用于植物,在动时间长,需准时发有利变异少,需大现优良性状量处理试验材料,杂交育种相结合物中难于开展具有不定向性 4 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 特殊提示： 1. 广义的基因重组仍有分子水平的基因重组,如通过对 DNA分子进 行剪切、拼接而实施的基因工程；2肺炎双球菌 R型菌转化为 S型菌也是发生了基因重组；【例 2】 <2022· 广东卷）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；请回答疑题；<1）从对该种除草剂敏锐的二倍体水稻植株上取花药离体培育,诱导成 _幼苗；<2）用 射线照耀上述幼苗,目的是_；然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,说明 这部分组织具有 _；单倍体 诱发基因突变 抗该除草剂的才能 <3）取该部分绿色组织再进行组织培育,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 基 础 做 进 一 步 研 究 , 可 以 选 用 抗 性 植 株 与 _杂交,假如 _,说明抗性是隐性性状；F1 自交,如 F2 的 性 状 分 离 比 为 15< 敏 感 ） ： 1< 抗 性 ） , 初 步 推 测 _；数目加倍 二倍体 <纯合）敏锐型植株 5 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - F1 都是敏锐型 该抗性植株中有两个基因发生了突变 解读 此题考查了单倍体育种、诱变育种等学问,同时考查了多倍体育种的 方法和遗传规律的应用；花药离体培育是单倍体育种的基本手段, 射线具有 诱发基因突变的才能,体细胞突变一般经过无性繁衍才能保留该突变性状,所 以需要运用组织培育技术；为了获得可育的植株,需用秋水仙素对单倍体幼苗 进行处理,使染色体数目加倍,加倍后获得的是纯合子；通过纯合子与敏锐型 植株杂交获得 F1,就 F1 表现出来的性状是显性性状,F2 显现性状分别,分别比是15：1,可以用自由组合定律来说明,由于只有两对基因都隐性时才表现为抗性,所以初步 估计该抗性植株中有两个基因发生了突变； 学问总结 关于育种方案的“ 选取”<1）单一性状类型：生物的优良性状是由某对基因掌握的单一性状,其出现方 式、育种方式、原理及举例列表如下：工程方式育种方法原理举例单一无有基因工程基因重组能产 生人胰岛素的大肠杆菌性状加热杀死的S 型肺炎双球菌对 R型的转化有无诱变育种基因突变太空椒等太空植物高产青霉素菌株少多多倍体染色体三倍体无子西瓜育种变异<2）两个或多个性状类型：两个或多个性状分散在不同的品种中,第一要实现 掌握不同性状基因的重组,再选育出人们所需要的品种,这可以从不同的水平 上加以分析：6 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个体水平上：运用杂交育种方法实现掌握不同优良性状基因的重组；为了缩 短育种年限,可采纳单倍体育种的方法；细胞水平上：利用植物体细胞杂交,从而实现遗传物质的重组；分子水平上：应用转基因技术将掌握优良性状的基因导入另一生物体内,从 而实现基因重组；【互动探究 2】 <2022· 皖南八校联考）在某作物育种时,将、两个植株 杂交,得到,将再作如下列图处理；以下分析错误选项A由到过程肯定发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合 B由× 的育种过程中,依据的主要原理是染色体变异C如的基因型为AaBbdd,就植株中能稳固遗传的个体占总数的1/4 D由到过程可能发生突变和基因重组 解读 由到过程的原理是基因突变,不存在等位基因分别、非同源染色 体上非等位基因自由组合； 答案 A 考点整合三：基因频率及基因型频率的运算 1基因频率的运算方法 <1）定义法：依据定义“ 基因频率是指某种基因在某个种群中显现的比例” ,7 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基因频率× 100%；<2）基因位置法：如某基因在常染色体上,就基因频率× 100%,如某基因只显现在 X染色体上,就基因频率× 100%；<3）借助基因型频率：如基因在常染色体上,就该对等位基因中,显 <或隐）性基因的频率显 <或隐）性纯合体基因型频率2由基因频率求基因型频率的方法1/2 杂合体基因型频率；哈迪温伯格公式法：在一个有性生殖的自然种群中,当种群较大,种群内个 体间的交配是随机的,没有突变发生、新基因加入和自然挑选时,存在以下公 式<pq）2p22pqq21,其中 p 代表一个等位基因的频率,q 代表另一个等位基因的频率, p2 代表一个等位基因纯合体<如 AA）的频率, 2pq 代表杂合体的频率, q2 代表另一个纯合体 <aa）的频率；【例 3】 <2022· 福建联考）一个随机交配的群体,某一对相对性状 <其等位基因用 Aa 表示）中,显性性状表现型的频率是A0.24 B0.4 C0.48 D0.6 解读 依题意,该群体中隐性性状的表现型为0.64 ,就杂合子 Aa的频率是10.640.36 ,即 aa 的频率为 0.36 ；由此,求出 a 基因频率为 0.6 ,就 A基因频率为 0.4 ,故 Aa 的频率为2× 0.4 × 0.6 0.48 ； 答案 C 【互动探究 3】 在某种群中,显性和隐性基因的频率分别为 0.9 与 0.1 ,就其第一子代的表现型中,显性与隐性个体的比例,正确选项A9：1 B81：1 C99：1 D3：1 8 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解读 此题考查考生利用基因频率求基因型频率的基本方法；隐性个体的基 因型频率为 0.1 × 0.1 1%,故显性与隐性个体的比例为 99：1； 答案 C 考点整合四：现代生物进化理论 1基本概念梳理2达尔文自然挑选学说与现代生物进化理论的比较工程达尔文自然挑选学说现代生物进化理论基本观点遗传变异是自然挑选的内因；过度种群是生物进化的基本单位,生物进繁衍为自然挑选供应更多的挑选材料,加剧了生存斗争；变异一般是不定向 的,而自然挑选是定向的,定向的自然 挑选打算生物的进化方向；生存斗争 是自然挑选的过程,是生物进化的动 力；适应是自然挑选的结果；自然化的 实质是种群基因频率的转变；突 变和基因重组、自然挑选及隔离是物种 形成过程的三个基本环节；突变和基 因重组为生物进化供应了原材料；自 然挑选使种群的基因频率定向转变并决 定生物的进化方向；隔离是新物种形不同点挑选是一个长期、缓慢、连续的过程成的必要条件没有阐明遗传变异的本质以及自然挑选从分子水平上阐明白自然挑选对遗传变的作用机理,着重讨论生物个体进化异的作用机理,强调群体进化,认为种 群是生物进化的基本单位联系 现代生物进化理论是在达尔文自然挑选学说的基础上进展起来的,两者都强调遗传变异是生物进化的内因,可遗传变异为生物进化供应了原材料,生存斗争是生物进化的手段,是生物进化的过程,自然挑选打算生物进化的方向,适者生存是自然选择的结果特点提示：物种形成 生物进化9 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 标志生殖隔离的显现基因频率的转变变化后生物与属于不同物种仍属同一物种原物种的关系 二者联系 生物进化的实质是基因频率的转变,此转变可大可小,未必会 突破物种界限生物进化未必会导致新物种形成 如新物种形成,就说明生物肯定发生了进化3物种形成的方式有如下几种 <1）物种的形成主要为渐变式；<2）爆发式物种的形成主要是以染色体数目变化的方式形成新物种,一旦显现 可以很快达到生殖隔离；<3）染色体结构变化是形成新物种的另一种方式,发生染色体结构变化的个体 和原始物种杂交,可育性降低,形成初步的生殖隔离,以后经过进一步演化形 成新的物种；【例 4】 <2022· 贵州调研）如图表示生物新物种形成的基本环节,对图示分 析正确选项10 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - A图中 A 表示基因突变和基因重组 B该生物进化理论的讨论对象是生物个体 C图中 B 表示地理隔离,没有地理隔离不行能有新物种的形成 D图中 C表示的是种群间生殖隔离,是新物种形成的标志 答案 D 解读 现代生物进化理论认为,突变和基因重组、自然挑选及隔离是物种形 成的三个基本环节；突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然挑选使种群基因频率定向转变并打算生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件；生殖隔离的显现标志着新物种的形成；A 表示突变 <包括基因突变和染色体变异）和基因重组；种群是生物进化的基本单位,即现代生物进化理论讨论的对象是 种群； B表示地理隔离,但多倍体物种的形成可以不经过地理隔离；【互动探究 4】 <2022· 烟台质检）如图为现代生物进化理论的概念图,以下 说法正确选项11 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - A是生物的突变和基因重组 B是自然挑选 C是自然挑选学说 D是物种多样性 解读 是种群基因频率的转变；是生物的突变和基因重组；应包含：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性； 答案 C 高考链接 1.<2022· 全国卷, 4）以下关于在自然条件下,某随机交配种群中等位基因 Aa 频率的表达,错误选项 A在某种条件下两种基因的频率可以相等 B该种群基因频率的变化只与环境的挑选作用有关 C一般来说,频率高的基因所掌握的性状更能适应环境 D连续挑选条件下,一种基因的频率可以降为零 解读：此题考查了生物进化过程中基因频率变化的相关学问,意在考查考生对生物进化实质的把握和懂得；A 中两种等位基因的频率可以相等；B 中基因频12 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 率的变化与自身的遗传变异也有关；C 中频率高的基因掌握的性状更能适应环境； D中在连续挑选条件下,可剔除掉某种基因；答案： B 2<2022· 全国卷, 4）已知某环境条件下某种动物的 AA 和 Aa 个体全部存活, aa 个体在诞生前会全部死亡；现有该动物的一个大群体,只有 AAAa 两种基因型,其比例为 1：2；假设每对亲本只交配一次且胜利受孕,均为单胎；在上述环境条件下,理论上该群体随机交配产生的第一代中 AA和 Aa 的比例是A1：1 B1：2 C2：1 D3：1 解读：此题考查分别定律的有关学问,意在考查考生运用所学学问解决问题的才能；依据题意可知, aa 个体不能存活,并且群体内随机交配繁衍后代；因群体中 AA 占 1/3 、Aa 占 2/3 ,所以群体中产生A 配子的比例应当是1/3 × 12/3 × 1/2 2/3 ,产生 a 配子的比例应当是 配时,按下表运算：1/3 × 02/3 × 1/2 1/3 ,当随机交2/3A 2/3A 1/3a 4/9AA 2/9Aa 1/3a 2/9Aa 1/9aa 因子代中 aa 死亡,所以子代中 答案： A AA个体与 Aa个体的比例为 1：1；3<2022· 福建卷, 5）下图为人 WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图；已知 WNK4基因发生一种突变,导致 1169 位赖氨酸变为谷氨酸；该基因发生的突变是13 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - A处插入碱基对 GC B处碱基对 AT 替换为 GC C处缺失碱基对 AT D处碱基对 GC替换为 AT 答案： B 解读：此题考查基因突变和基因指导蛋白质合成过程的学问,意在考查考生识图和分析图的才能以及对基因突变的懂得；依据图中1168 位的甘氨酸的密码子 GGG,可知 WNK4基因是以其 DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成 mRNA的,那么 1169 位的赖氨酸的密码子是AAG,因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG,由此可推知该基因发生的突变是处碱基对AT 被替换为 GC,故正确选项为 B4<2022· 江苏卷, 6）育种专家在稻田中发觉一株非常罕见的“ 一秆双穗”植株,经鉴定该变异性状是由基因突变引起的；以下表达正确选项A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的 B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体 C观看细胞有丝分裂中期染色体形状可判定基因突变发生的位置 D将该株水稻的花粉离体培育后即可获得稳固遗传的高产品系 解读：此题考查生物变异的相关学问,意在考查考生的分析判定与应用才能；据题意可知,该植株发生基因突变之后当代性状就转变了,由此推出该基因突 14 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 变属于显性突变,该植株为杂合子,故A 项错误；该植株为杂合子,自交后可产生这种变异性状的纯合子,故 B 项正确；基因突变与染色体变异是两种不同 的变异,不行以通过观看染色体的形状来判定基因突变的位置,故 C 项错误；D 项中仅进行花药离体培育而没有用秋水仙素诱导染色体加倍,故得到的是高 度不育的单倍体植株；答案： B 5<2022· 江苏卷, 12）依据现代生物进化理论,以下观点中正确选项 A人工培育的新物种只能生活在人工环境中 B生物进化的方向与基因突变的方向一样 C冬季来暂时植物叶中可溶性糖含量增高是为了更好地防止冻害 D受农药处理后的种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代 解读：此题考查现代生物进化理论,意在考查考生对所学基础学问的迁移判定 才能； A 项中人工培育的新物种有的也可以生活在野外如杂交水稻等；基因突 变是不定向的,生物进化的方向取决于自然挑选的方向,故 B 项表达错； C 项 中冬季来暂时,植物体内可溶性糖含量增加,增大了细胞内溶液的浓度,降低 了凝固点,有利于适应冰冷环境,而不是为了适应冰冷环境,故 C 项表达错；农药处理后挑选了具有抗药性的个体,剔除了没有抗药性的个体,因此抗药性强的个体生存下来并繁衍的机会大大增加,故 答案： D D项表达正确；6<2022· 上海卷, 28）某自花传粉植物种群中,亲代 中 AA 基因型个体占30%,aa 基因型个体占 20%,就亲代 A 的基因频率和 别是 A55%和 32.5% B 55%和 42.5% 15 / 18 F1 中 AA的基因型频率分名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - C45%和 42.5% D 45%和 32.5% 解读：此题考查基因频率和基因型频率的运算方法,意在考查考生的推理运算才能；分析题中信息可知,Aa 基因型个体占50%,就 A 基因频率为30%1/2 × 50% 55%；F1 中 AA的基因型频率为 30%50%× 1/4 42.5%；答案： B 7<2022· 上海卷,九）分析有关生物进化的资料,回答疑题；<1）自然界中任何生物的个体数都不行能无限增加；依据达尔文自然挑选学 说,这是由于 _；生存斗争 <生存竞争,适者生存）<2）如图表示自然挑选对种群的3 种作用类型,图代表长颈鹿种群的挑选类型；具有中等体型的麻雀个体被挑选保留下来,该挑选类型可由图 _代表；这三种挑选类型中,最易产生新种的是图 _；如图表示某种两栖动物 3 个种群在某山脉的分布；在夏季,种群 A 与 B种群A 与 C的成员间可以通过山脉迁移,有人讨论了1900 至 2000 年间 3 个种群的变化过程；资料显示 1915 年在种群 A 和 B 的栖息地之间建了矿, 1920 年在种16 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - 群 A和 C的栖息地之间修了路； 100 年来气温逐步上升,降雨逐步削减；答案：<3）建矿之后,种群B可能消逝,也可能成为与种群AC不同的新物种；分析种群 B可能形成新物种的缘由：下表是种群 AC 的规模、等位基因 自隐性基因的频率；_；1<T/t ）和 2<W/w）频率的数据,表中为各年份种群 A 种群 C t<%）w<%）规模t<%）w<%）规模1900 46000 5 1 1000 5 1 1920 45000 5.5 1 850 7 1 1940 48000 7 1 850 9 0.8 1960 44000 8 1 800 12 0.6 1980 42000 6 1 600 10 0.8 2000 40000 5 1 550 11 1 答案：由于与种群A 之 间的地理隔离,阻断了种群B 与种群 A种群 B 与种群C 的基因沟通；因此种群B 内的基因突变开头积存,且产生的变异被环境挑选保留下来；种群逐步适应了生存环境,种群规模开头扩张,并形成生殖隔离,新物种形成<4）依据表中数据和上述资料,对种群 A等位基因 1 的杂合子逐步增多C的描述,更为精确的是 _；17 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 18 页精选学习资料 - - - - - - - - - B与种群 A之间不能进行基因沟通 C正在经受适应辐射 D受气候影响更大 答案： A <5）据表中数据分析,种群C 的基因库比种群A_；种群规模与基因_的频率变化关系亲密；小 1<T/t ）申明：全部资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途；18 / 18 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 18 页