高中生物高考考点精讲10 生物的变异与进化（课件）练习题

这是一份高中生物高考考点精讲10 生物的变异与进化（课件）练习题，共58页。PPT课件主要包含了基因重组，染色体组数目的分析等内容，欢迎下载使用。
美国流感疫情蔓延 已有至少20人死于流感（组图）在美国各州中，纽约州的状况相对严重。州长安德鲁·科莫12日宣布该州进入公共卫生紧急状态。病毒在全州57个地区和纽约市5个区都非常活跃，近2万病例比上个流感季同期高出4至5倍。
基因突变(1)实例：镰状细胞贫血症 │ 考点自主梳理
基因突变的类型、原因、时间、特点和意义
1．基因突变的类型(1)按DNA的分子结构变化分：增添、缺失、替换。(2)按突变基因在生物体内的位置分：体细胞突变、性细胞突变。(3)按突变性状分：显性突变和隐性突变。
(5)按突变原因分：自然突变和人工诱变。2．基因突变的原因、时间、特点和意义
　【特别提醒】(1)基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由A→a或a→A，而A、a的本质区别是它们的基因分子结构有所不同，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了一定的改变。(2)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。(3) 基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为： 生殖细胞>体细胞，分裂旺盛的细胞>停止分裂的细胞。
(4)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA或RNA复制时均可发生基因突变。(5)基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。(6)基因突变发生，生物性状不一定改变。如AA→Aa，或由于密码子的简并性等情况。
基因突变对基因表达的影响(1)若某碱基对发生替换，则只改变1个氨基酸或不改变，影响范围较小。(2)若增添某碱基对，则不影响插入前的位置，却影响插入后相应氨基酸的序列，如果是增添三对及其倍数的碱基对数，影响范围相对小一些，如果不是增添三对及其倍数的碱基对数，影响范围较大。(3)若缺失某碱基对，则不影响缺失前的位置，但影响缺失后相应氨基酸的序列，如果是缺失三对及其倍数的碱基对数，影响范围相对小一些，如果不是缺失三对及其倍数的碱基对数，影响范围较大。
　基因重组的理解及基因突变与基因重组的比较
　基因突变和基因重组的比较
①基因重组的范围——有性生殖生物。但不能说“一定”是有性生殖生物，因为还包括“外源基因导入”这种情况。②基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异的重要来源，两者都为进化提供原材料。
A．该动物的性别是雄性 B．乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异 D．丙细胞不能进行基因重组
基因、基因型和新性状之间的关系误区
1．基因通常是有遗传效应的DNA片段。它的本质是DNA。基因能通过指导蛋白质合成来直接控制性状，或者通过指导酶的合成影响生物代谢间接控制生物性状。基因的突变能产生新的基因，但并不一定能产生新的性状。基因突变对性状的影响 (1)基因突变改变生物性状
突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。 (2)基因突变不改变生物性状①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。②若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。③根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。④性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。
　染色体结构变异的类型
1．易位与交叉互换的区别易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。交叉互换发生在减数分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间，是基因重组。2．染色体结构变异与基因突变的区别染色体结构变异：使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。基因突变导致新
基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。染色体变异可借助光学显微镜观察，但基因突变，基因重组显微镜观察不到。3．染色体结构变异，引起染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，对生物个体多数是不利的，有的甚至会致死。如果此变异出现在配子将来可遗传给后代。
A．三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B．三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C．三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失D．染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体
2．染色体组概念的理解 (1)不含同源染色体，没有等位基因。 (2)染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。
②减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。③减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。(2)据染色体形态判断
基因重组、基因突变和染色体变异的比较
生物的进化1．达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的比较
达尔文自然选择学说局限性具体体现在哪几个方面？
(1)对遗传变异的本质不能作出科学的解释。(2)对生物进化的解释局限于个体水平。(3)强调物种形成都是渐变过程，不能解释物种大爆发现象。
现代进化理论中物种形成的三个环节(1)生物进化的原材料——突变和基因重组可遗传的变异为生物进化提供了原材料。可遗传的变异来源于基因突变、基因重组以及染色体变异，其中染色体变异和基因突变统称为突变。生物的变异是否有利取决于它们的生存环境，同样的变异在不同的生存环境中可能有利，也可能有害。(2)自然选择决定生物进化的方向在自然选择作用下，种群的基因频率发生定向的改变，其中，具有有利变异个体相应的基因频率会增加，具有不利变异个体相应的基因频率会减少，导致生物朝着一定的方向不断进化。
(3)隔离导致物种形成隔离是物种形成的必要条件，包括地理隔离和生殖隔离。仅有地理隔离不一定能产生新的物种，生殖隔离才是物种形成的关键。(4)两种进化论中物种形成过程的比较
种群基因频率和基因型频率的计算
(1)通过基因型计算基因频率从某种群抽取100个个体，测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为40、50、10个。求A、a基因频率。已知100个个体的基因型为40个AA、50个Aa、10个aa，就这对等位基因来说，每个个体可看作含2个等位基因，那么100个个体共有200个基因，其中A基因有2×40＋50＝130个，a基因有2×10＋50＝70个，于是在这个种群中，A基因的基因频率为130÷200＝65%，a基因的基因频率为70÷200＝35%。
(2)由基因型频率来计算基因频率若已经确定了基因型频率，用下面公式很快就可以计算出基因频率。A的基因频率＝(AA的频率＋1/2Aa的频率)a的基因频率＝(aa的频率＋1/2Aa的频率)例如：AA基因型频率为30/100＝0.3，Aa基因型频率为60/100＝0.6，aa基因型频率为10/100＝0.1。则A基因的频率为0.3＋1/2×0.6＝0.6，a基因的频率为0.1＋1/2×0.6＝0.4。所以，种群中一对等位基因的频率之和等于1，种群中基因型频率之和也等于1。(3)哈代—温伯格定律和基因频率的计算
哈代—温伯格定律是由英国数学家哈代和德国医生温伯格分别于1908年和1909年提出的遗传平衡定律，指的是种群的基因频率可以一代代稳定不变，保持平衡。哈代—温伯格定律要符合以下条件：①种群足够大；②种群个体间的交配是随机的(自由交配)，也就是说种群中每个个体与种群中其他个体交配机会是均等的；③没有突变产生；④种群之间不存在个体的迁移或其他形式的基因交流；⑤没有自然选择。哈代—温伯格定律的推导包括三个步骤：①从亲本到所产生的配子；②从配子的结合到子一代(或合子)的基因型；③从子一代(或合子)的基因型到子代的基因频率。下面用一个例子来说明。
在一个兔种群中，有一半的兔体内有白色脂肪，基因型为AA，另一半的兔体内有黄色脂肪，基因型为aa。那么，这个种群中的基因A和基因a的频率都是0.5。在有性生殖过程中，满足上述五个条件的情况下，这个种群产生的具有A和a基因的精子的比例是0.5∶0.5，产生的具有A和a基因的卵细胞的比例也是0.5∶0.5。如下表：
由表中可知，子一代基因型频率AA、Aa、aa分别为0.25、0.5和0.25，因此，子一代中基因A和基因a的频率不变，仍然是0.5∶0.5。如果继续满足上述五个条件，这个种群中基因A和基因a的频率将永远保持0.5∶0.5，而基因型AA、Aa、aa的频率也会一直保持0.25、0.50和0.25。
假如在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有两个(A和a)时，设p代表A的基因频率，q代表a的基因频率，则(p＋q)2＝ p2＋2pq＋ q2＝1。其中p2是AA基因型的频率，2pq代表杂合子Aa的基因型频率，q2是aa基因型频率。哈代—温伯格定律中所指的种群是理想的种群，在自然条件下，这样的种群是不存在的。这也从反面说明了自然界中，种群的基因频率迟早要发生变化，即种群的进化是必然的。[易错点](1)伴性遗传中利用基因型频率来计算X染色体上基因的频率时，要注意等位基因只存在于X染色体上，而Y染色体上没有相应等位基因的情况。
(2)当用基因型频率计算和哈代—温伯格平衡计算后的结果不同时，应该以基因型频率计算的结果为准，因为哈代—温伯格定律毕竟是在一种很理想状态下的情况。
①生物进化的总趋势a．从结构上看：由简单→复杂(由原核细胞→真核细胞，由单细胞→多细胞，由无胚层分化→两胚层→三胚层等)。b．从功能上看：由低等→高等(如：无性生殖→有性生殖)。c．从生存环境上看：由水生→陆生。②代谢的进化a．异养→自养(又包括光合作用和化能合成作用)。b．厌氧→需氧。