高考生物复习专题五 生物的变异与进化.docx

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高考生物复习专题五生物的变异与进化

专题五生物的变异与进化

第5章基因突变及其他变异

★第一节基因突变和基因重组

一、生物变异的类型

●不可遗传的变异（仅由环境变化引起）

●可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）

基因突变

基因重组

染色体变异

二、可遗传的变异

（一）基因突变

1、概念：

DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。

2、原因：

物理因素：

X射线、紫外线、r射线等；

化学因素：

亚硝酸盐，碱基类似物等；

生物因素：

病毒、细菌等。

3、特点：

a、普遍性b、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的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、低频性d、多数有害性e、不定向性

注：

体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能

4、意义：

它是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。

（二）基因重组

1、概念：

是指在生物体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、类型：

a、非同源染色体上的非等位基因自由组合

b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换

3、基因重组的意义：

基因重组产生新的基因型，也是生物变异的来源之一，对生物的进化的进化也具有重要的意义。

4、应用：

诱变育种、杂交育种。

第二节染色体变异

一、染色体结构变异：

结构变异

染色体变异个别增减

数目变异

成倍增减

实例：

猫叫综合征（5号染色体部分缺失）

类型：

缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）

二、染色体数目的变异

1、类型

●个别染色体增加或减少：

实例：

21三体综合征（多1条21号染色体）

●以染色体组的形式成倍增加或减少：

实例：

三倍体无子西瓜

2、染色体组

（1）概念：

二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。

（2）特点：

①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能各不相同；

②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。

（3）染色体组数的判断：

①染色体组数=细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组

例1：

以下各图中，各有几个染色体组？

答案：

32514

②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数

例2：

以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?

（1）Aa______

（2）AaBb_______

（3）AAa_______（4）AaaBbb_______

（5）AAAaBBbb_______（6）ABCD______

答案：

223341

3、单倍体、二倍体和多倍体

由配子发育成的个体叫单倍体。

有受精卵发育成的个体，体细胞中含几个染色体组就叫几倍体，如含两个染色体组就叫二倍体，含三个染色体组就叫三倍体，以此类推。

体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。

三、染色体变异在育种上的应用

1、多倍体育种：

方法：

用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（原理：

能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）

原理：

染色体变异

实例：

三倍体无子西瓜的培育；

优缺点：

培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。

2、单倍体育种：

方法：

花粉（药）离体培养

原理：

染色体变异

实例：

矮杆抗病水稻的培育

例：

在水稻中，高杆（D）对矮杆（d）是显性，抗病（R）对不抗病（r）是显性。

现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR，应该怎么做？

_______________________________________________________________________________

优缺点：

后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。

附：

育种方法小结

诱变育种

杂交育种

多倍体育种

单倍体育种

方法

用射线、激光、化学药品等处理生物

杂交

用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

花药（粉）离体培养

原理

基因突变

基因重组

染色体变异

染色体变异

优缺点

加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。

方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。

器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。

后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。

第三节人类遗传病

一、人类遗传病与先天性疾病区别：

●遗传病：

由遗传物质改变引起的疾病。

（可以生来就有，也可以后天发生）

●先天性疾病：

生来就有的疾病。

（不一定是遗传病）

二、人类遗传病产生的原因：

人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病

三、人类遗传病类型

（一）单基因遗传病

1、概念：

由一对等位基因控制的遗传病。

2、原因：

人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病

3、特点：

呈家族遗传、发病率高（我国约有20%--25%）

4、类型：

显性遗传病伴Ｘ显：

抗维生素Ｄ佝偻病

常显：

多指、并指、软骨发育不全

隐性遗传病伴Ｘ隐：

色盲、血友病

常隐：

先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症

（二）多基因遗传病

1、概念：

由多对等位基因控制的人类遗传病。

2、常见类型：

腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。

（三）染色体异常遗传病（简称染色体病）

1、概念：

染色体异常引起的遗传病。

（包括数目异常和结构异常）

2、类型：

常染色体遗传病结构异常：

猫叫综合征

数目异常：

21三体综合征（先天智力障碍）

性染色体遗传病：

性腺发育不全综合征（XO型，患者缺少一条X染色体）

3、特点：

a、致病基因来自父母，因此其在胎儿的时候就已经表现出症状或处在潜在状态。

b、往往是终生具有的

c、常带有家族性，并以一定的比例出现于各成员中。

4、危害：

a、危害人体健康

b、贻害子孙后代

c、增加了社会负担

四、遗传病的监测和预防

1、产前诊断：

胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率

2、遗传咨询：

在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展

五、实验：

调查人群中的遗传病

注意事项：

1、调查遗传方式——在家系中进行

2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样

注：

调查群体越大，数据越准确

六、人类基因组计划：

是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。

需要测定22+XY共24条染色体

【聚焦高考】

天津卷4．玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成倍体植株，下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。

下列叙述错误的是：

A．a-b过程中细胞内不会发生基因重组

B．c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍

C．c点后细胞内各染色体组的基因组成相同

D．f-g过程中同源染色体分离，染色体数减半

安徽卷4.人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。

临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。

积聚在细胞内的131I可能直接

A．插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变

B．替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变

C．造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异

D．诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变病遗传给下一代

（2011海南，11）野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长，用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株，该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长。

对这一实验结果的解释，不合理的是

A.野生型大肠杆菌可以合成氨基酸甲

B.野生型大肠杆菌代谢可能不需要氨基酸甲

C.该突变株可能无法产生氨基酸甲合成所需的酶

D.该突变株中合成氨基酸甲所需酶的功能可能丧失

（2011海南，19）关于植物染色体变异的叙述，正确的是

A.染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加

B.染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生

C.染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化

D.染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化

北京卷30.（16分）

果蝇的2号染色体上存在朱砂眼和和褐色眼基因，减数分裂时不发生交叉互换。

个体的褐色素合成受到抑制，个体的朱砂色素合成受到抑制。

正需果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。

（1）和是性基因，就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括。

（2）用双杂合体雄蝇（K）与双隐性纯合体雕蝇进行测试交实验，母体果蝇复眼为色。

为了代表现型及比例为按红眼：

白眼=1：

1，说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是

（3）在近千次的重复实验中，有6次实验的子代全部为暗红眼，反交却无此现象，从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是：

的一部分细胞渭南正常完成分裂，无法产生

（4）为检验上述推测，可用观察切片，统计的比例，并比较之间该比值的差异。

30.（16分）

（1）隐aaBb、aaBB

（2）白A、B在同一条2号染色体上

（3）父本次级精母携带有a、b基因的精子

（4）显微镜次级精母细胞与精细胞K与只产生一种颜色后代的果蝇

四川卷31．II．（14分）小麦的染色体数为42条。

下图表示小麦的三个纯种品系的部分染色体及基因组成：

I、II表示染色体，A为矮杆基因，B为抗矮黄病基因，E为抗条斑病基因，均为显性。

乙品系和丙品系由普通小麦与近缘种偃麦草杂交后，经多代选育而来（图中黑色部分是来自自偃麦草的染色体片段）

（1）乙、丙系在培育过程中发生了染色体的＿＿＿＿变异。

该现象如在自然条件下发生，可为＿＿＿＿提供原材料。

（2）甲和乙杂交所得到的F1自交，所有染色体正常联会，则基因A与可随＿＿＿＿＿＿＿的分开面分离。

F1自交所得F2中有＿＿＿＿种基因型，其中仅表现抗矮黄病的基因型有＿＿＿＿＿种。

（3）甲和丙杂交所得到的F1自交，减数分裂中I甲与I乙因差异较大不能正常配对，而其它染色体正常配对，可观察到＿＿＿＿个四分体；该减数分裂正常完成，可生产＿＿＿＿种基因型的配子，配子中最多含有＿＿＿条染色体。

（4）让

（2）中F1与（3）中F1杂交，若各种配子的形成机会和可育性相等，产生的种子均发育正常，则后代植株同时表现三种性状的几率为＿＿＿＿。

31II．（14分）

（1）结构生物进化

（2）同源染色体92

（3）20422

（4）3/16

江苏卷32．（8分）玉米非糯性基因（W）对糯性基因（w）是显性，黄胚乳基因（Y）对白胚乳基因（y）是显性，这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。

W—和w—表示该基因所在染色体发生部分缺失（缺失区段不包括W和w基因），缺失不影响减数分裂过程。

染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育。

请回答下列问题：

（1）现有基因型分别为WW、Ww、ww、WW—、W—w、ww—6种玉米植株，通过测交可验证“染色体缺失的花粉不育，而染色体缺失的雌配子可育”的结论，写出测交亲本组合的基因型：

▲。

（2）以基因型为Ww—个体作母本，基因型为W—w个体作父本，子代的表现型及其比例为▲。

（3）基因型为Ww—Yy的个体产生可育雄配子的类型及其比例为▲。

（4）现进行正、反交实验，正交：

WwYy（♀）×W—wYy（♂），反交：

W—wYy（♀）×WwYy（♂），则正交、反交后代的表现型及其比例分别为▲、▲。

（5）以wwYY和WWyy为亲本杂交得到F1，F1自交产生F2。

选取F2中的非糯性白胚乳植株，植株间相互传粉，则后代的表现型及其比例为▲。

32．（8分）

（1）ww（♀）×W—w（♂）；W—w（♀）×ww（♂