生物变异育种与进化专题复习学案.docx
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生物变异育种与进化专题复习学案
生物变异、育种与进化专题复习学案
【基础知识回顾】
1．基因突变和基因重组的比较：
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生新的基因，可能出现了新的性状。
基因的重新组合，产生新的基因型，使之性状重新组合。
时期
原因
细胞分裂间期DNA复制时，由于碱基互补配对的差错而引起。
减数第一次分裂前期，由于四分体的非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合引起。
条件
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交
变异特征
遵循孟德尔遗传规律；大多数变异对生物体正常发育不利
遵循孟德尔遗传规律。
后代变异频率
类型少且出现频率低；突变个体与突变前比较只是个别性状发生变异。
类型多，且出现频率高
意义
生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料。
是诱变育种的理论依据。
生物变异的重要来源，对生物的进化也具有重要的意义；是杂交育种的理论依据。
2、基因突变与染色体变异的比较。
染色体结构变异与数目变异的比较。
变异来源
比较项目
基因突变
染色体变异
多倍体
单倍体
变异实质
基因分子结构发生改变，产生新的基因型
染色体组成倍地增加，产生新的基因型
染色体组成倍地减少，产生新的基因型
产生过程
复制过程中，基因中碱基对的增减、替换
细胞分裂过程中，染色体复制后，不能平均分配到两个子细胞
有性生殖过程中，配子不经受精作用而单独发育成个体
特点
发生频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素
器官大，养分多，成熟迟，结实少
个体的弱小，高度不育
举例
镰刀型细胞贫血症
香蕉（三倍体）
普通小麦（六倍体）
雄蜂、单倍体玉米
3．基因突变的特点有：
练习1：
太空作物育种中，返回地面的种子中很少有如意的，原因是
4．染色体组是指细胞中的一组，在上各不相同，携带着控制生物的全部遗传信息的一组染色体。
单倍体是体细胞中含有染色体数目的个体。
5．育种方法的比较：
类型
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
基因工程育种
原理
基因重组
基因突变
染色体组成倍减少
染色体组成倍增加
基因重组
常用方法
将具有不同优良性状的两亲本杂交
用物理或化学方法处理生物
花药离体
培养后低温或秋水仙素处理
低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
基因工程
优点
使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上
提高变异频率，加速育种进程
明显缩短育种年限
器官均大型营养成分高
目的性强，缩短育种年限，克服远缘杂交的不亲和性
缺点
育种时间长
有利变异少，需大量处理材料
技术复杂，需与杂交育种配合
只适用于植物
技术复杂
注：
杂交育种过程中，实验材料不同，应用的方法也有变化。
如果实验材料是植物，在纯化过程中应连续自交；若是动物，则应用测交的方法进行筛选。
6．关于基因频率的计算：
①某基因的基因频率=该基因纯合个体数×2+杂合个体数×100%
调查个体数×2
②某基因的基因频率=该基因的纯合体基因型频率+1/2杂合体的基因型频率
③已知：
A的基因频率为p，a的基因频率为q
则：
p+q=1AA=p2Aa=2pqaa=q2AA+Aa+aa=1
④位于X染色体上的某基因的基因频率
=该基因女性纯合子的数目×2+女性携带者的数目+有该基因的男性个体数
女性被调查数×2+男性被调查数
练习2.在一个种群中随机抽取一定量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是
A18%，81%B36%，64%C92%，8%D57%，43%
练习3.某厂有男女职工各200名，对他们调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为
练习4.对某校的学生（男女比例1：
1）进行遗传调查发现XB的基因频率为90%，Xb的基因频率为10%。
那么在理论上XbXb、XbY的基因型比例分别是
A．1%，2%B．0.5%，5%C．10%，10%D．5%，0.5%
基因工程：
【基础练习与提高】
1．基因上一个碱基对被另一个碱基对替换，这个基因控制合成的蛋白质的结构
A．不发生变化B．发生变化
C．可能发生变化，可能不发生变化D．具有多样性
2．下列属于单倍体的是
A．二倍体种子长成的幼苗B．四倍体的植株枝条扦插成的植株
C．六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗D．用鸡蛋孵化出的小鸡
3．在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄结的果是黄色的，这是因为该株番茄
A．发生基因突变B．发生染色体畸变
C．发生基因重组D．生长环境发生变化
4．基因突变发生在
A．DNA→RNA的过程中B．DNA→DNA的过程中
C．DNA→蛋白质的过程中D．RNA→携带氨基酸的过程中
5．基因突变、基因重组和染色体变异的特点是
A．都能产生新的基因B．都能产生可遗传的变异
C．产生的变异对生物的生存和繁衍都是不利的
D．产生的变异在显微镜下均能看到
6．萝卜和甘蓝杂交，得到的种子一般是不育的，但偶尔有个别的种子种下去，能产生可育的后代。
出现这种现象的原因是
A．基因突变 B．基因自由组合
C．染色体结构变异 D．染色体数目加倍
7．某一种群中某种可以遗传的变异性状出现的频率增加，很可能是
A该性状对环境有很强的适应性
B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子
C.那个变异性状是由环境条件引起的
D.控制那个性状的基因是隐性基因
8．以下四个选项中正确的一项是
A．多倍体植株一般表现为茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，所以四倍体水稻能够取得高产
B．多倍体在植物中远比在动物中普遍，这是因为植物不能躲避环境条件剧烈变化的影响
C．海拔高的地方，多倍体植物比例较高，这不但说明这样的环境易产生多倍体，而且也表明多倍体适应不良环境的能力强
D．利用单倍体植株培育新品种，可以明显缩短育种年限。
因此，目前农业上大多数作物品种都是通过这个方法培育出来的
9．下列叙述中，正确的是
A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
B.培育太空椒是利用染色体变异的
C.培育无籽番茄是利用基因重组的原理
D.培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理
10．用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是
A．二倍体B．三倍体C．四倍体D．六倍体
11．用生物进化论的观点解释病菌抗药能力增强的原因是
A使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异
B抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体
12．下列有关物种的形成的叙述，不正确的是
A．物种是形态上类似的，彼此能交配的，要求类似环境条件的生物个体的总和
B．物种是一个具有共同基因库的与其他类群有生殖隔离的类群
C．区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D．不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流
13．镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折。
现在A、B两地区。
现在A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。
两地人群中各种基因型的比例如下图所示。
请回答下列问题：
⑴镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是。
根本原因是。
⑵在A地区人群中A的基因频率为；B地区人群中a的基因频率为。
⑶如果在B地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率会。
14．以HbS代表镰刀型细胞贫血症的致病基因，HbA代表正常的等位基因。
有一对表现型正常的表兄妹结婚后，共生了七个孩子，其中两个夭折于镰刀型细胞贫血症。
在分析该夫妇的血样时发现，当氧分压降低时，红细胞有收缩呈镰刀状的现象，而正常的纯合子HbAHbA的红细胞在同样氧分压时不变形。
请分析回答：
⑴该夫妇的基因型分别是和。
⑵存活的五个孩子中，与双亲基因型相同的几率是。
⑶人类产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是；他们的部分孩子具有镰刀型细胞贫血症的原因是。
15．下面是八倍体小黑麦培育过程（A、B、D、E各表示一个染色体组）
据图回答：
⑴普通小麦的配子中含有个染色体组，黑麦配子中含个染色体组，杂交后代含个染色体组。
⑵普通小麦杂交后不育的原因是，可以用将染色体加倍，加倍后含个染色体组，加倍后可育的原因是，这样培养的后代是异源八倍体小黑麦。
16．将基因型为AA和aa两个植株杂交，得到F1，将Fl再作进一步处理。
如图解所示。
请分析回答：
（1）乙植株的基因型是，属于倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代属于倍体，其基因型及比例是
。
（3）丙植株的体细胞中含有个染色体组。
17．某农场养了一群马，有栗色马和白色马，已知栗色基因（B）对白色基因（b）呈完全显性，育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状，鉴定它是杂种还是纯种。
（1）为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需的杂交工作，你应怎样配种?
（2）杂交后可能出现哪些结果?
并对每一结果作出相应的鉴定。
答案：
1—5CCABB6—10DABDC11—12CD
13．⑴血红蛋白质的分子结构发生了改变控制血红蛋白质的基因发生了突变⑵0.9650.495⑶上升
14．答案：
⑴HbAHbSHbAHbS⑵2/3⑶基因突变近亲结婚的夫妇双方携带的同一种隐性致病基因HbA同时传递给子女
15．答案：
⑴624⑵无同源染色体秋水仙素8具有同源染色体能联会
16．
（1）AAaa四倍体
（2）二倍体AA：
Aa：
aa=1：
4：
1（3）3
17.
（1）用该栗色公马与多匹白色母马配种；
（2）如杂交后代全是白马，那么该栗色公马是杂种；如果杂交后代有栗色马又有白色马，那该栗色公马亦为杂种；杂交后代全是栗色马，可认为该栗色公马是纯种
一、拉马克的进化学说
拉马克：
法国博物学家第一个提出比较完整的进化学说
1.观点：
地球上所有的生物都不是神创造的；是由更古老的生物由低等到高等逐渐进化来的；各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
2.拉马克进化学说的进步性：
反对神创论和物种不变论
局限性：
几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体
学说多来自主观推测
二、达尔文的自然选择学说
事实1：
生物都有__过度繁殖的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定推论1：
个体间存在着生存斗争
事实3：
资源是有限的事实4：
个体间普遍存在差异
实5：
许多变异是可以遗传的
推论2：
具有有利变异的个体，推论3：
有利变异逐代积累，
生存并留下后代的机会多生物体不断进化出新类型
1.由以上演绎模型总结达尔文自然选择学说的主要内容是：
过度繁殖；生存斗争、遗传变异、自然选择。
2.自然选择学说的进步性：
使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上科学的轨道；揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先；生物的多样性是进化的结果；生物界千差万别的种类之间有一定的内在联系_，促进了生物学各个分支学科的发展。
3.局限性：
限于当时科学发展水平的限制，对于遗传变异的本质，不能做出科学的解释。
其次注重个体的进化价值而忽视群体作用。
三、达尔文以后进化理论的发展
随着科学发展，关于遗传和变异的研究，从性状水平发展到分子水平，自然选择的作用的研究也从以生物个体为单位发展成以种群为基本单位。
这样形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
四、现代生物进化理论
（一）种群是生物进化的基本单位
1、种群
（1）概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
（2）特点：
不是机械地集合在一起。
个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
所以种群也是生物繁殖的基本单位。
2、基因库：
一个种群中全部个体所含有的全部基因。
3、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。
例1、某同学计算这样一个例子：
从某种生物的种群中随机抽出100个个体，测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为20、60和20个，问
（1）其中A基因频率为多少?
（2）a基因频率为多少?
A基因频率=________________________
a基因频率=________________________
根据孟德尔的分离规律计算：
亲代基因型的频率
AA（20%）
Aa（60%）
aa（20%）
配子的比率
A（）
a（）
子一代基因型频率
AA（）
Aa（）
aa（）
子一代基因频率
A（）
a（）
子二代基因型频率
AA（）
Aa（）
aa（）
子二代基因频率
A（）
a（）
（3）产生新的等位基因A2,种群的基因频率会变化吗？
基因A2的频率可能会怎样变化？
。
（二）突变和基因重组产生生物进化的原材料
1、变异类型
2、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？
例如：
每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。
若有一个中等数量的果蝇种群（约有108个个体），请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?
基因突变数是2×107。
这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。
而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。
3、突变和基因重组产生的变异有方向吗？
由于突变和基因重组都是随机、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。
（三）自然选择决定生物进化的方向：
在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
五、共同进化和生物的多样性
生物变异、育种与进化专题复习学案
【基础知识回顾】
1．基因突变和基因重组的比较：
基因突变
基因重组
本质
基因的分子结构发生改变，产生新的基因，可能出现了新的性状。
基因的重新组合，产生新的基因型，使之性状重新组合。
发生时期
及原因
细胞分裂间期DNA复制时，由于碱基互补配对的差错而引起。
减数第一次分裂前期，由于四分体的非姐妹染色单体的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合引起。
条件
外界条件的剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交
变异特征
遵循孟德尔遗传规律；大多数变异对生物体正常发育不利
遵循孟德尔遗传规律。
后代变异类型出现频率
类型少且出现频率低；突变个体与突变前比较只是个别性状发生变异。
类型多，且出现频率高
意义
生物变异的根本来源，也是生物进化的原始材料。
是诱变育种的理论依据。
生物变异的重要来源，对生物的进化也具有重要的意义；是杂交育种的理论依据。
2、基因突变与染色体变异的比较。
染色体结构变异与数目变异的比较。
变异来源
比较项目
基因突变
染色体变异
多倍体
单倍体
变异实质
基因分子结构发生改变，产生新的基因型
染色体组成倍地增加，产生新的基因型
染色体组成倍地减少，产生新的基因型
产生过程
复制过程中，基因中碱基对的增减、替换
细胞分裂过程中，染色体复制后，不能平均分配到两个子细胞中
有性生殖过程中，配子不经受精作用而单独发育成个体
特点
发生频率低，有害变异多，是变异的主要来源，进化的重要因素
器官大，养分多，成熟迟，结实少
长的弱小，高度不育
举例
镰刀型细胞贫血症
普通小麦（六倍体）
雄蜂、单倍体玉米
3．基因突变的特点有：
练习1：
太空作物育种中，返回地面的种子中很少有如意的，原因是
4．染色体组是指细胞中的一组，在上各不相同，携带着控制生物的全部遗传信息的一组染色体。
单倍体是体细胞中含有染色体数目的个体。
5．育种方法的比较：
类型
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
染色体组成倍减少
染色体组成倍增加
常用方法
将具有不同优良性状的两亲本杂交
用物理或化学方法处理生物
花药离体
培养
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
优点
使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上
提高变异频率，加速育种进程
明显缩短育种年限
器官均大型营养成分高
缺点
育种时间长
有利变异少，需大量处理材料
技术复杂，需与杂交育种配合
只适用于植物
注：
杂交育种过程中，实验材料不同，应用的方法也有变化。
如果实验材料是植物，在纯化过程中应连续自交；若是动物，则应用测交的方法进行筛选。
6．关于基因频率的计算：
①某基因的基因频率=该基因纯合个体数×2+杂合个体数×100%
调查个体数×2
②某基因的基因频率=该基因的纯合体基因型频率+1/2杂合体的基因型频率
③已知：
A的基因频率为p，a的基因频率为q
则：
p+q=1AA=p2Aa=2pqaa=q2AA+Aa+aa=1
④位于X染色体上的某基因的基因频率
=该基因女性纯合子的数目×2+女性携带者的数目+有该基因的男性个体数
女性被调查数×2+男性被调查数
练习2.在一个种群中随机抽取一定量的个体，其中基因型为AA的个体占18%，基因型为Aa的个体占78%，基因型为aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是
A18%，81%B36%，64%C92%，8%D57%，43%
练习3.某厂有男女职工各200名，对他们调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为
练习4.对某校的学生（男女比例1：
1）进行遗传调查发现XB的基因频率为90%，Xb的基因频率为10%。
那么在理论上XbXb、XbY的基因型比例分别是
A．1%，2%B．0.5%，5%C．10%，10%D．5%，0.5%
【基础练习与提高】
1．基因上一个碱基对被另一个碱基对替换，这个基因控制合成的蛋白质的结构
A．不发生变化B．发生变化
C．可能发生变化，可能不发生变化D．具有多样性
2．下列属于单倍体的是
A．二倍体种子长成的幼苗B．四倍体的植株枝条扦插成的植株
C．六倍体小麦的花粉离体培养的幼苗D．用鸡蛋孵化出的小鸡
3．在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄结的果是黄色的，这是因为该株番茄
A．发生基因突变B．发生染色体畸变
C．发生基因重组D．生长环境发生变化
4．基因突变发生在
A．DNA→RNA的过程中B．DNA→DNA的过程中
C．DNA→蛋白质的过程中D．RNA→携带氨基酸的过程中
5．基因突变、基因重组和染色体变异的特点是
A．都能产生新的基因B．都能产生可遗传的变异
C．产生的变异对生物的生存和繁衍都是不利的
D．产生的变异在显微镜下均能看到
6．萝卜和甘蓝杂交，得到的种子一般是不育的，但偶尔有个别的种子种下去，能产生可育的后代。
出现这种现象的原因是
A．基因突变 B．基因自由组合
C．染色体结构变异 D．染色体数目加倍
7．某一种群中某种可以遗传的变异性状出现的频率增加，很可能是
A该性状对环境有很强的适应性
B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子
C.那个变异性状是由环境条件引起的
D.控制那个性状的基因是隐性基因
8．以下四个选项中正确的一项是
A．多倍体植株一般表现为茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，所以四倍体水稻能够取得高产
B．多倍体在植物中远比在动物中普遍，这是因为植物不能躲避环境条件剧烈变化的影响
C．海拔高的地方，多倍体植物比例较高，这不但说明这样的环境易产生多倍体，而且也表明多倍体适应不良环境的能力强
D．利用单倍体植株培育新品种，可以明显缩短育种年限。
因此，目前农业上大多数作物品种都是通过这个方法培育出来的
9．下列叙述中，正确的是
A.培育无子西瓜是利用生长素促进果实发育的原理
B.培育太空椒是利用染色体变异的
C.培育无籽番茄是利用基因重组的原理
D.培育青霉素高产菌株是利用基因突变的原理
10．用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对，形成12对，据此现象可推知产生花药的马铃薯是
A．二倍体B．三倍体C．四倍体D．六倍体
11．用生物进化论的观点解释病菌抗药能力增强的原因是
A使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强的方向变异
B抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
C抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的
D病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体
12．下列有关物种的形成的叙述，不正确的是
A．物种是形态上类似的，彼此能交配的，要求类似环境条件的生物个体的总和
B．物种是一个具有共同基因库的与其他类群有生殖隔离的类群
C．区分物种有多种依据，但最主要的是看有无生殖隔离
D．不同物种的种群若生活在同一地区，也会有基因交流
13．镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折。
现在A、B两地区。
现在A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。
两地人群中各种基因型的比例如下图所示。
请回答下列问题：
⑴镰刀型细胞贫血症发病的直接原因是。
根本原因是。
⑵在A地区人群中A的基因频率为；B地区人群中a的基因频率为。
⑶如果在B地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率会。
14．以HbS代表镰刀型细胞贫血症的致病基因，HbA代表正常的等位基因。
有一对表现型正常的表兄妹结婚后，共生了七个孩子，其中两个夭折于镰刀型细胞贫血症。
在分析该夫妇的血样时发现，当氧分压降低时，红细胞有收缩呈镰刀状的现象，而正常的纯合子HbAHbA的红细胞在同样氧分压时不变形。
请分析回答：
⑴该夫妇的基因型分别是和。
⑵存活的五个孩子中，与双亲基因型相同的几率是。
⑶人类产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是；他们的部分孩子具有镰刀型细胞贫血症的原因是。
15．下面是八倍体小黑麦培育过程（A、B、D、E各表示一个染色体组）
据图回答：
⑴普通小麦的配子中含有个染色体组，黑麦配子中含个染色体组，杂交后代含个染色体组。
⑵普通小麦杂交后不育的原因是，可以用将染色体加倍，加倍后含个染色体组，加倍后可育的原因是，这样培养的后代是异源八倍体小黑麦。
16．将基因型为AA和aa两个植株杂交，得到F1，将Fl再作进一步处理。
如图解所示。
请分析回答：
（1）乙植株的基因型是，属于倍体。
（2）用乙植株的花粉直接培育成的后代属于倍体，其基因型及比例是
。
（3）丙植株的体细胞中含有个染色体组。
17．某农场养了一群马，有栗色马和白色马，已知栗色基因（B）对白色基因（b）呈完全显性，育种工作者从中选出一匹健壮的栗色公马，请你根据毛色这一性状，鉴定它是杂种还是纯种。
（2）为了在一个配种季节里完成这一鉴定所需的杂交工作，你应怎样配种?
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