高三 二轮复习专题专题七生物的变异、育种与进化讲义.docx
生物二轮复习资料汇编 专题七 生物的变异、育种与进化【考纲要求】【近5年全国卷出现频率】1.基因突变的特征和原因()2.基因重组及其意义()3.染色体结构变异和数目变异()4.生物变异在育种上的应用()5.现代生物进化理论的主要内容()6.生物进化与生物多样性的形成()2015全国卷6题2016年全国卷32题2016年全国卷6题2017年全国卷6题2017年全国卷6、32题2018年全国卷6、31题2018年全国卷6题2018年全国卷31题2019年全国卷32题2019年全国卷32题2020年全国卷32题2020年全国卷32题2020年全国卷32题知识主线 思维导图考前知识专项整理1基因重组(1)非同源染色体上的非等位基因重组(发生于减数第一次分裂后期)。(2)同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致同一条染色体上的基因重组(发生于四分体时期)。(3)基因重组是通过有性生殖过程实现的,其结果是导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。2基因突变(1)特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性等。(2)意义:基因突变是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;提供生物进化的原始材料。3染色体结构变异和数目变异(1)染色体结构变异类型有:缺失、重复、倒位和易位。(2)染色体数目变异:个别增减(以染色体为单位)或成倍增减(以染色体组为单位)染色体组:细胞中一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。二倍体、多倍体、单倍体的区分:可依据发育起点区分二倍体、多倍体与单倍体。起点为“受精卵”时依据“染色体组数”确认二倍体、多倍体;起点为“配子”时,直接认定为单倍体。4生物育种的原理(1)诱变育种基因突变。(2)单倍体育种染色体(数目)变异。(3)多倍体育种染色体(数目)变异。(4)杂交育种基因重组。(5)基因工程育种基因重组。5单倍体育种最大的的优点是能明显缩短育种年限。6秋水仙素诱导染色体加倍的原理是:抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。7现代生物进化理论的主要内容(1)生物进化的单位是种群,进化的实质是种群基因频率的改变。(2)引发种群基因频率发生变动的因素:突变、自然选择、非随机交配等。(3)隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。8共同进化与生物多样性的形成(1)共同进化:不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,即共同进化。(2)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。 高频考点一 变异和育种核心要点讲解要点一:基因突变和诱变育种(一)基因突变1.基因突变的概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起的基因结构的改变,称为基因突变。2.基因突变发生的时期基因突变一般发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。这两个时期正是DNA分子进行复制的时候,故其结构最不稳定,也最容易发生基因突变。3.基因突变的原因举例作用机理外因物理因素紫外线、X射线以及其他辐射损伤细胞内的DNA化学因素亚硝酸、碱基类似物等改变生物体内核酸的碱基生物因素某些病毒的遗传物质影响宿主细胞的DNA等内因DNA分子复制偶尔发生错误DNA的碱基组成发生改变4.基因突变的特点(1)普遍性:基因突变在生物界中普遍存在,无论是低等生物,还是高等的动植物,都会由于基因突变而引起生物性状的改变。(2)随机性:基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上;基因突变可以发生在同一个DNA分子的不同部位等。(3)不定向性:基因突变是不定向的,一个基因可以向多个方向发生突变,形成一个以上的等位基因。(4)低频性:在自然状况下,对于一种生物而言,基因突变的频率是很低的。(5)多害少利性:大多数基因突变对生物是有害的,但也有少数基因突变是对生物有利的,或者既无益也无害的。5.基因突变的意义(1)基因突变是新基因产生的途径。(2)基因突变是生物变异的根本来源,为生物进化提供原始材料。(二)诱变育种1.概念:利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。2.原理:基因突变3.过程:选择生物诱发基因突变选择理想类型培育能稳定遗传的新品种。4.优缺点:(1)优点:可以提高突变频率,可能在较短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度地改良某些性状。(2)缺点:有利变异少,需处理大量实验材料。(体现了基因突变具有低频性、多害少利性、不定向性)【典型例题】如图为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中、为无遗传效应的序列。下列有关叙述正确的是A.、均可发生碱基对增添、缺失或替换,区域发生基因突变的概率比区域更高B.若a突变后植株表现为落粒性水稻,该性状有利于水稻繁殖不利于人类收割,所有是有害突变C.若b是编码淀粉分支酶的基因,b内插入一段外来DNA序列后,豌豆圆粒变为皱粒,属于基因重组Dc突变后,突变基因中嘌呤与嘧啶之比不改变【解析】 、为无遗传效应的序列,可发生碱基对增添缺失或替换,但不是基因突变,基因突变是DNA分子中碱基对的增添缺失或替换,引起基因结构的改变,A错误;基因突变的有害性或有利性是对生物本身而不是对人类而言,B 错误;b内插入一段外来DNA序列,是碱基对的增添,属于基因突变,C错误;由于双链DNA分子中嘌呤和嘧啶配对,突变前后嘌呤数等于嘧啶数,D正确。【答案】D【考点微练】1“太空椒”是科学家将普通辣椒种子搭载人造卫星进入太空,经过宇宙射线,真空和微重力等因素的综合作用,使种子发生变化,从而培植出优质高产的新品种。下列叙述中正确的是 A引起辣椒种子发生变异的因素有物理因素、化学因素、生物因素B从太空带回的种子都还得进行选择,这与基因突变的随机性有关C这项工作可以诱发种子发生基因突变,可大幅改良生物的性状,属于诱变育种D萌发的水稻种子、牛精液都适合作为太空育种的生物材料【解析】诱发太空种子发生变异的因素只有物理因素,A错误;由于基因突变具有不定向性和低频性,所以太空种子都需进行选择,筛选出符合人类需求的品种,B错误;太空育种可以诱发基因突变,导致种子变异,大幅改良生物的性状,C正确;萌发的水稻种子,能进行有丝分裂,而牛精液中成熟的精子不再进行分裂,一般不易发生基因突变,作为太空育种的材料不太合适,D错误;【答案】 C2黑龙江农业科学院用辐射方法处理大豆,培育出了“黑农五号”大豆品种,下列关于诱变育种的叙述,正确的是A培育“黑农五号”与运用CRISPR/Cas9技术替换基因中的某个特定碱基得到突变体的原理不同BX射线只可引起基因突变,不会引起染色体变异C培育青霉素高产菌株过程与杂交育种都利用了基因重组的原理,并且产生了新基因D采用辐射处理的方法,可以提高农作物的变异频率,从而可能在较短时间内获得更多的优良变异类型【解析】 培育“黑农五号”和运用CRISPR/Cas9技术替换基因中的某个特定碱基得到突变体的原理都是基因突变,A错误;X射线既可引起基因突变,也会引起染色体变异,B错误;培育青霉素高产菌株过程中利用的原理是基因突变,会产生新基因,杂交育种的原理为基因重组,没有产生新基因,C错误;人工诱变育种能提高突变率,因此可能在较短时间内获得更多的优良变异类型,D正确。【答案】D3关于D基因表达过程发生突变的叙述,正确的是A.若突变前后转录成的mRNA序列只有一个碱基不同,则D中发生了碱基对的缺失B.若D中发生1个碱基对的替换,则突变前后翻译出的氨基酸数量、种类一定会发生较大变化C. D基因中碱基对的替换引起的镰刀型细胞贫血症是遗传病,可通过显微镜检测是否患病D.若D中发生碱基对的增添,则D只能突变为其等位基因d,不能突变为d1、d2或d3【解析】突变前后转录成的mRNA的碱基序列只有一个碱基不同,是基因中发生了碱基对替换,A错误;与替换相比增添或缺失一般影响更大,突变前后翻译出的氨基酸数量种类发生较大变化应为碱基对的增添或缺失,B错误;镰刀型细胞贫血症是由于碱基对的替换引起,属于单基因遗传病,由于红细胞形态异常故可通过显微镜检测,C正确;基因突变具有不定向性,D可能突变为多种等位基因,D错误。【答案】C要点二 : 基因重组和杂交育种(一)基因重组1.概念:指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。2.基因重组的类型和发生的时间:(1)自由组合型(随机重组型):M后期,非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因随之自由组合。(2)交叉互换型(交换重组型):减数分裂四分体时期,同源染色体上的等位基因有时会随非姐妹染色单体的交叉互换而互换,导致染色单体上的基因重新组合(下左图)。(3)人工重组型:通过基因工程使目的基因与受体细胞DNA重组(上右图)。3.基因重组的意义是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要的意义。(二)杂交育种1.概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。2.原理:基因重组3.过程:(1)培育隐性纯合子品种:选取符合要求的纯合双亲杂交()F1(自交) F2(选出表现型符合要求的个体)。(2)培育显性纯合子品种:选取符合要求的纯合双亲杂交() F1(自交) F2 鉴别、选择需要的类型,连续自交直至不发生性状分离为止。(若是选育动物品种,则可用测交的方法,选出表现型符合要求且不发生性状分离的个体)。(3)培育杂合子品种:选取符合要求的纯合双亲杂交 ()F1(即为所需品种)。知识延伸杂种优势:杂种第一代在体型、生长速率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象。实例:马驴骡子(生命力和抗病力强,体力比马、驴强,役用价值高于马、驴)。4.优缺点:优点:操作简单,可以把多个品种的优良性状集中在一起。缺点:育种周期长。 【典型例题】袁隆平是我国伟大的科学家,有“杂交水稻之父”之称,下列关于杂交水稻的育种方法相关叙述,正确的是A杂交育种的目的是将不同物种的优良性状通过交配集中在一起,培育出具有优良性状的新物种B袁隆平在研究杂交水稻时找到了一种天然雄性不育的个体,大大提高了育种的效率C现有一株高杆的水稻,想要知道其是否为纯合子,最简单的方法是与一株矮杆的水稻杂交,观察子代表现型D杂交水稻的培育过程简单,培育所需时间短【解析】杂交育种目的是改良作物的品质,产生新品种而非产生新物种,A错误;天然雄性不育的个体,避免了去雄这个步骤,从而大大提高了育种的效率,B正确;现有一株高杆的水稻,想要知道其是否为纯合子,最简单的方法是自交,观察子代表现型,因为水稻是雌雄同株,自交最为方便, C错误;在杂交育种中选育过程简单但所需的时间则较长,D错误。【答案】B【考点微练】1.下列关于基因突变和基因重组的说法,正确的是A子代不同于亲代的性状,主要来自基因突变BR型细菌转化为S型细菌实现了基因重组C自然情况下,有同源染色体的根尖细胞也能发生基因重组D自然情况下,水稻花药内的基因重组都在同一个分裂时期发生【解析】子代不同于亲代的性状,主要来自基因重组,A错误;R型细菌转化为S型细菌实现了基因重组,B正确;有同源染色体的根尖细胞只能进行有丝分裂,不会发生基因重组,C错误;自然情况下,水稻花药内的基因重组类型有交叉互换发生在M前期,还有非同源染色体的自由组合发生在M后期,D错误。 【答案】 B2已知水稻有芒、抗稻瘟病是显性,控制这两对性状的基因独立遗传,现将有芒抗病的纯合品种与无芒感病的纯合品种杂交,若希望得到稳定的无芒抗病品系,下列说法正确的是A将有芒抗病的纯合品种与无芒感病的纯合品种杂交,再将F1自交即出现能稳定遗传的无芒抗病品系,并可根据表现型筛选出来B一般情况下杂交育种的目的可能是为了获得纯种,也可能是获得杂合子以利用杂种优势C所需稳定无芒抗病品系在F2代中占3/16D若是类似的动物新品种的选育,用F2中与新品种表现型相同的个体连续自交多代,便能筛选出能稳定遗传的新品种【解析】F1自交获得F2中无芒抗病的品种基因型为aaB_,其中有aaBb这种杂合子,不能稳定遗传,A错误;杂交育种的目的可能是为了获得纯种,也可能是获得杂合子以利用杂种优势,B正确; F1基因型是AaBb,所以所需稳定无芒抗病品系(aaBB)在F2代中占1/16,C错误;若是类似的动物新品种的选育,用F2中与新品种表现型相同的个体应当同隐性纯合子进行测交,即能筛选出不发生性状分离的个体,即是能稳定遗传的新品种,D错误。【答案】 B3图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体, 图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体,图中字母表示基因。下列叙述正确的是A该卵原细胞形成卵细胞过程中一定会发生基因重组B图甲中一对同源染色体上的非等位基因之间不会发生基因重组C在卵原细胞的增殖过程中,一般会出现图乙所示的染色体D孟德尔的两对相对性状的杂交实验中,F2出现新的表现型的原因与图乙中表示的基因重组有关【解析】 减数分裂的过程中特有的可遗传变异是基因重组,可以是交叉互换,可以是非同源染色体的自由组合。果蝇有多对同源染色体,在M后期非同源染色体上的非等位基因发生了自由组合,A正确;图甲中的非等位基因可在M前期因交叉互换而发生基因重组,B错误;卵原细胞的增殖过程为有丝分裂,一般不考虑基因重组,图乙所示的染色体发生过交叉互换,C错误;孟德尔的两对相对性状的杂交试验中,F2出现新的表现型的原因是F1形成配子时,等位基因彼此分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合,而不是图乙中表示的交叉互换,D错误。【答案】 A要点三: 染色体变异和单(多)倍体育种(一)染色体变异1.染色体结构的变异在自然条件或人为因素的影响下,染色体结构的变异主要有以下4种类型,具体分析见表:类型遗传效应实例示意图缺失缺失片段越大,往往对个体影响越大。轻则影响个体生活力,重则引起个体死亡猫叫综合征重复通常引起的遗传效应比缺失小,重复部位太大会影响个体生活力果蝇棒状眼倒位形成的配子大多异常,从而影响个体的生育普通果蝇3号染色体上某些基因易位产生部分异常配子,使配子的育性降低或产生有遗传病的后代某种夜来香的染色体经常发生易位2.染色体数目的变异(1)细胞内个别染色体的增加或减少。(2)细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。3.染色体组(1)概念:一般地说,细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着控制生物生长发育的全部遗传信息,这样的一组染色体,称为一个染色体组。(2)理解:从本质上看:组成一个染色体组的所有染色体,互为非同源染色体,在一个染色体组中无同源染色体存在;从形态上看:一个染色体组中的所有染色体的形态、大小各不相同,可通过观察各染色体的形状、大小来判断是否为一个染色体组;从功能上看:一个染色体组携带着一种生物生长、发育、遗传、变异所需的全部遗传信息;从物种类型看:每种生物一个染色体组的染色体数目、大小、形态都是一定的,不同种生物染色体组中染色体的数目、大小、形态一般不同。项目单倍体二倍体多倍体概念体细胞中含有本物种配子染色体数的个体由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体由受精卵发育而来,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体实例蜜蜂的雄蜂等人、果蝇、玉米等香蕉、马铃薯等发育起点配子受精卵受精卵形成原因自然成因单性生殖正常的有性生殖外界环境条件的剧变人工诱导花药离体培养用秋水仙素处理二倍体的单倍体幼苗用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗4.单倍体、二倍体与多倍体的比较5.低温诱导植物染色体数目的变化(二)单倍体育种1.原理:染色体数目变异2.方法:花药离体培养、秋水仙素处理3.过程:(以二倍体植物为例)低温或秋水仙素处理花药离体培养花药 单倍体幼苗 正常纯合二倍体 正常纯合二倍体4.优缺点:最大的优点:明显缩短育种年限。(可育)缺点:技术复杂,难度大。(三)多倍体育种1.原理:染色体数目变异2.方法:低温或秋水仙素处理导致低温或秋水仙素处理3.过程:萌发的种子或幼苗 抑制纺锤体形成 染色体数目加倍4.优缺点:优点:多倍体植株茎秆粗壮,叶、果实和种子比较大,营养物质含量丰富。缺点:多倍体植株发育延迟,结实率低,多倍体育种一般只适用于植物。(四)可遗传变异的比较基因突变基因重组染色体变异实质基因结构发生改变基因的重新组合染色体的结构和数目发生改变类型自然突变诱发突变自由组合,交叉互换基因工程染色体结构变异染色体数目变异发生时期DNA复制时(有丝分裂间期和减数第一次分裂间期)减数第一次分裂的前期(四分体时期)及后期适用范围任何生物均可发生真核生物进行有性生殖产生配子时真核生物细胞增殖过程中均可发生产生结果产生新的基因产生新的基因型引起基因数目或顺序发生变化意义生物变异的根本来源,提供生物进化的原始材料形成生物多样性的重要原因,对生物进化有十分重要意义对生物进化有一定的意义(五)几种常见遗传育种方式的归纳方法原理常用方法优点缺点代表实例杂交育种基因重组杂交操作简单,集优育种年限长矮秆抗病小麦诱变育种基因突变辐射诱变、激光诱变等提高突变率,加速育种进程有利变异少,需处理大量实验材料高产青霉菌株多倍体育种染色体变异秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗多倍体植株茎秆粗壮,叶、果实和种子比较大,营养物质含量丰富多倍体植株发育延迟,结实率低,多倍体育种一般只适用于植物无子西瓜、八倍体小黑麦单倍体育种染色体变异花药离体培养后,再用秋水仙素处理单倍体幼苗明显缩短育种年限技术复杂,难度大“京花1号”小麦基因工程育种基因重组将一种生物特定的基因转移到另一种生物细胞中能定向改造生物的遗传性状有可能引发生态危机转基因抗虫棉【典型例题】某二倍体生物在细胞分裂过程中出现了甲、乙、丙、丁4种类型的变异,图甲中字母表示染色体片段。下列叙述错误是A若图甲右侧为正常染色体,则猫叫综合征是由于5号染色体发生该类变异所导致B若图乙所示基因型为AAa的三体(假设可育)自交,则子代基因型共9种,其中aa占1/36C图中丙和丁所示的变异类型在减数分裂中均可能发生,都可用光学显微镜观察到D若生物体细胞中只有一个染色体组,则一定是单倍体【解析】 图甲右侧为正常染色体,则变异为染色体缺失,人的5号染色体片段部分缺失导致猫叫综合征,A正确;基因型为AAa的三体产生配子及比例为AA:Aa:A:a=1:2:2 :1,自交子代的基因型有AAAA,AAAa,AAaa,AAA, AAa,Aaa,AA,Aa,aa共9种,其中aa占1/36,B正确;图中丙丁所示交叉互换和易位在减数分裂中均可能发生,只有易位可用光学显微镜观察到,C错误;生物体细胞中只有一个染色体组,则一定是单倍体。但是单倍体的体细胞中不一定只有一个染色体组,D正确。【答案】C【考点微练】1下图表示以某种农作物和两个品种分别培育出不同品种的过程。请回答:(1)用和经过程、培育成的育种过程中,选种从_代开始,因为 _。过程的原理是基因重组,发生基因重组最普遍的一条途径是_。(2)用经过程、培育成的育种方法最大的优点是_,过程是花药离体培养,它利用的生物技术是_。此图中过程处理后符合生产要求的新品种是否一定为纯合子_(选“是”或“否”)。(3)导入外源基因C后培育成过程中,若要构建基因表达载体,则需用到的工具酶为: _和_。(4)图示杂交育种过程中,亲本AABB和aabb杂交产生F1过程中,F1偶然出现了一个三体AAaBb,请解释该染色体变异的其中一种原因:_。【解析】(1)用和经过程、培育成,属于杂交育种,选种从F2代开始;因为从这一代开始发生性状分离,出现需要的性状类型; 基因重组的最普遍的一条途径是:在减数第一次分裂后期,随着非同源染色体的自由组合,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 (2) 由图中经获得过程称为单倍体育种,该育种方法最大的优点是明显缩短育种年限;过程利用的生物学原理是植物细胞的全能性,使用的生物学技术是植物组织培养;此图过程V中二倍体植株经单倍体育种后一定是纯合子。(3)导入外源基因C后培育成,应用的技术是转基因技术,若要构建基因表达载体,该过程需用到限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶。(4)杂交育种过程中,F1偶然出现了三体AAaBb,则AABB减数分裂形成配子时候可能是亲本AABB的M后期含A基因的同源染色体没有分开(或是M后期含A基因的姐妹染色单体分开后移入同一极)。【答案】(1)F2 因为从这一代开始发生性状分离,出现需要的性状类型 在减数第一次分裂(M)后期,非同源染色体上的非等位基因自由组合;(2)明显缩短育种年限 植物组织培养技术 是 (3)限制性核酸内切酶(限制酶) DNA连接酶 (4)亲本AABB减数分裂形成配子时,M后期含A基因的同源染色体没有分开(或亲本AABB减数分裂形成配子时候M后期含A基因的姐妹染色单体分开后移入同一极)。2下图是三倍体无籽西瓜育种原理的流程图,请据图分析,下列说法正确的是A秋水仙素和低温均可抑制普通西瓜幼苗细胞有丝分裂后期着丝点的分裂B三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,原理与用生长素类似物获得无子番茄相同C三倍体植株体细胞在分裂过程中,不可能实现染色体平均分配到子细胞D图中四倍体与二倍体无地理隔离,属于同一物种。【解析】 秋水仙素和低温均可抑制细胞有丝分裂前期形成纺锤体,不影响着丝点的分裂,A错误;三倍体植株授以二倍体的成熟花粉,用于刺激三倍体的子房发育成无籽果实,用生长素类似物获得无子番茄,原理也是刺激子房发育成果实,B正确;体细胞的分裂为有丝分裂,三倍体有丝分裂后期染色体可以均分,C错误;四倍体与二倍体杂交产生的三倍体后代不可育,说明四倍体与二倍体有生殖隔离,是两个不同的物种,D错误。【答案】B3用纯种的高秆(AA)抗锈病(BB)小麦,与矮秆(aa)易染锈病(bb)小麦(两对相对性状独立遗传),培育出矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下,有关叙述正确的是高杆抗锈病矮秆易染锈病F1雄配子幼苗选出符合要求的品种A使用物理方法即秋水仙素处理 F1萌发的种子或幼苗,可获得能稳定遗传的四倍体B多倍体AAaaBBbb能产生9种配子,其中AaBb占1/4C过程中体现的遗传学原理是基因重组,经过后可获得单倍体aBD此过程称为单倍体育种,一般会与杂交育种搭配使用,可获得具有新性状的品种【解析】诱导染色体数加倍常用的化学方法是秋水仙素处理,物理方法是低温处理。处理 F1的萌发的种子或幼苗,可获得四倍体基因型为AAaaBBbb,是杂合子,不能稳定遗传,A错误;多倍体AAaaBBbb中AAaa产生配子种类及比例为AA:Aa:aa=1:4:1,BBbb产生配子种类及比例为BB:Bb:bb=1:4:1,所以配子种类为33=9种,其中AaBb占比例为(4/6)(4/6)=4/9,B错误;此过程称为单倍体育种,一般会与杂交育种搭配使用,可获得符合要求的aaBB品种,但是没有新性状,D错误。【答案】C高频考点二 现代生物进化理论核心要点讲解要点一:现代生物进化理论的由来(一)拉马克的进化学说1.内容:(1)生物是由更古老的生物进化来的。(2)生物是由低等到高等逐渐进化的。(3)用进废退和获得性遗传导致生物各种适应性特征的形成,同时也是生物进化的原因。2.意义:否定了神创论和物种不变论。(二)达尔文自然选择学说1.主要内容2.意义:能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性3.不足:(1)没有阐明遗传和变异的本质(2)局限于个体水平(3)强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发【典型例题】2019年引发疫情的新型冠状病毒席卷全球,导致人感染肺炎,发病初期发热、乏力、干咳,逐渐出现呼吸困难等,具备人传染人的能力。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株,新型冠状病毒不断发生变异,目前已知感染人的冠状病毒有7种。正确佩戴口罩可以加强防护;可使用-干扰素雾化吸入、洛匹那韦或者利托那韦口服治疗;多数患者预后良好,少数病情危重,甚至可致死亡。下列关于新型冠状病毒的叙述正确的是A新型冠状病毒的变异来源有基因突变、基因重组、染色体变异B使用药物导致新型冠状病毒发生抗药性变异C人工选择导致了新型冠状病毒抗药性的增强D通过选择导致新型冠状病毒抗药性不断积累【解析】新型冠状病毒无染色体,也不进行有性生殖,变异来源只有基因突变,A项错误;抗药性变异在使用药物前就存在,B项错误;人工选择的目的是保留对人类有利的性状,C项错误;D项正确。【答案】D【考点微练】1.下面哪一项不是“自然选择学说”的重要意义A.揭示了生物的统一性是由于生物都有共同的祖先B.生物多样性是进化的结果C.科学地解释遗传和变异的本质D.给神创论和物种不变论以致命的的打击【解析】由于知识水平的限制,遗传变异的规律还不被人类所认知,达尔文无法科学地解释遗传和变异的本质,C错误。【答案】C2.达尔文以“自然选择学说”为核心,对长颈鹿的进化历程作出了合理的解释,以下关于对长颈鹿的进化原因解释合理的是A.由于生存斗争,长颈鹿产生的后代数量超过环境承受能力B.通过遗传变异,长颈鹿中有颈长和颈短的差异,这种变异决定了长颈鹿进化的方向C.长颈鹿中有颈长和颈短的变异在自然选择之前就已经发生,最终通过选择作用,颈长的由于能吃到树叶得以生存下来,这种选择能定向决定生物进化的方向D.达尔文认为长颈鹿在进化过程中各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,并且这些获得的变异性状都可以遗传给后代的【解析】生存斗争的结果是适者生存,长颈鹿的后代不会超过环境承受能力,A项错误;遗传变异为进化提供原材料,自然选择决定生物进化的方向,B项错误,C项正确;拉玛克认为长颈鹿在进化过程中各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传,并且这些获得的变异性状都可以遗传给后代的,D项错误。【答案】C3.近年来,抗生素被滥用于治疗由病菌病毒感染引起的感冒等病症,导致大量病菌抗药性增强,药物疗效下降。关于抗生素的叙述,正确的是A.人们食用了残留抗生素的食品,导致其体内大多数细菌突变B.即使未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌C.儿童体内缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐药性D.新生儿出生时没有及时接种疫苗,导致耐药菌形成【解析】根据自然选择学说,个体间普遍存在差异。生存斗争中,环境对生物进行选择,有利变异的个体生存并留下后代的机会多,不利变异的个体被淘汰。有利变异逐渐积累,生物朝着特定方向进化。在食用残留抗生素食品之前,有些细菌就已经存在抗药变异,抗生素对细菌进行选择之后,具有抗药变异的细菌存活并将该变异留给后代,群体抗药性产生。A、C、D错误,B正确。【答案】B要点二:现代生物进化理论的主要内容(一)内容1.种群是生物进化的基本单位。2.突变和基因重组产生进化的原材料。3.自然选择决定生物进化的方向;生物进化的实质是种群基因频率的改变。4.隔离是物种形成的必要条件:5.共同进化与生物多样性的形成。(二)相关概念分析1.种群:生活在一定区域的同种生物的全部个体。2.基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。3.物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。4.隔离:类型生殖隔离地理隔离原因不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育后代地理上的障碍实质不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。5.共同进化:不同物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。6.生物多样性:(1)内容:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。(2)价值:直接价值、间接价值、潜在价值【典型例题】呼伦贝尔草原上某羚羊种群和某狼群共同生存了几百年时间,狼捕食羚羊,长久下去跑得快的羚羊得以生存下来。下列相关叙述错误的是 A由于狼群的存在与进化阻碍了羚羊的进化B羚羊种群的进化不一定导致新物种的形成C羚羊这个物种形成可以不经过地理隔离,但一定经过生殖隔离D羚羊、狼群个体数的长期稳定反映了两个种群的基因频率可能改变【解析】生活在一起的生物的选择是相互的,共同进化,A项错误;生殖隔离是新物种形成标志,B、C、项正确。羚羊、狼群生活在同一环境中,相互选择,共同进化,跑得快的生存机会大,二者个体数的长期稳定说明控制奔跑速度快的基因频率可能在增大,D项正确。【答案】A【考点微练】1.对进化与生物多样性的理解,叙述错误的是A.地球上的生物是从单细胞到多细胞,从简单到复杂,从水生到陆生,从低级到高级逐渐进化而来的B.真核细胞出现后,有性生殖作为一种新的繁殖方式出现了,实现了基因重组,增加了变异的多样性,生物进化的速度明显加快C.生物多样性产生的原因是生物不断进化的结果;而生物多样性的产生又加速了生物的进化D.生物多样性的直接使用价值大于间接使用价值【解析】生物多样性的生态价值远远高于其直接使用价值,D错误;A、B、C正确。【答案】 D2.生物多样性公约是一项保护地球生物资源的国际性公约,我国于1992年6月11日签署生物多样性公约,是最早签署和批准的国家之一。在2020年9月30日联合国生物多样性峰会上,习近平总书记向世界发出“春城之邀”,将于2021年在昆明举办生物多样性公约第十五次缔约方大会(CBD COP15),共商全球生物多样性保护大计。下列叙述错误的是A. 生物多样性锐减属于全球性生态环境问题B. 易地保护是保护生物多样性最有效的措施C. 生物多样性的价值有:直接价值、间接价值及潜在价值D. 生物多样性保护与我们息息相关、需要我们共同行动【解析】就地保护是保护生物多样性最有效的措施。B项错误。【答案】 B3.根据现代生物进化理论,下列说法错误的是A. 隔离是新物种形成的必要条件B. 环境发生变化时,种群的基因频率一定随之改变C. 在进化地位上越高等的生物,适应环境能力不一定越强D. 在非洲大草原上生活的狮子和黑斑羚奔跑速度都很快,是共同进化的结果【解析】隔离是新物种形成的必要条件,包括生殖隔离和地理隔离,A项正确;若环境的变化对某种生物既无利也无害,则该种群的基因频率可能不变,B项说法错误;在进化地位上越高等的生物,适应环境的能力不一定越强,如在无氧环境中,乳酸菌能生存,人类却不能生存,C项正确;共同进化是指生物与生物,生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展,D项正确。【答案】 B要点三:种群基因频率的计算(一)基本概念:基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因。基因频率:在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。基因型频率:在一个种群基因库中,具某种基因型的个体占全部个体数的比率。(二)计算方法:1.位于常染色体上的基因频率的计算(1)已知各基因型个体的数量,求基因频率。(2)已知基因型频率,求基因频率。此类题型可以将百分号去掉,按定义公式计算或直接用“某基因的基因频率该基因的纯合子频率杂合子频率1/2”来代替。如:基因A的频率AA的频率1/2Aa的频率1基因a的频率基因a的频率 aa的频率1/2Aa的频率 1基因A的频率【典型例题】从某个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA,Aa和aa的个体分别是40、20和40个,求a的基因频率。【解析】 402 +201 1002 2+12+1方法:a基因频率 = 100% = 50% 方法:可以通过基因型频率计算基因频率。100个个体中AA为40个,Aa为20个,aa为40个,则AA基因型的频率为4010040;同理,Aa为20,aa为40,则a基因的基因频率为40+2012=50。【答案】a基因的基因频率为50【考点微练】1.果蝇的灰身(E)对黑身(e)为显性,基因位于常染色体上。在一个由1600只灰身果蝇和400只黑身果蝇组成的种群中,若杂合子占所有个体的50%,那么隐性基因e在该种群内的基因频率为A20% B45% C60%