2019年高考一輪復(fù)習(xí)生物知識(shí)點(diǎn)：生物的變異

　　生物的變異、育種和生物的進(jìn)化

　　本講內(nèi)容

　　本講內(nèi)容包括（人教版）必修二《遺傳與進(jìn)化》第5章基因突變及其他變異、第6章從雜交育種到基因工程、第7章現(xiàn)代生物進(jìn)化理論等。

　　一  高考預(yù)測(cè)

　　變異部分的內(nèi)容本身是生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，是高考試題中經(jīng)常出現(xiàn)的內(nèi)容，且該內(nèi)容與許多熱點(diǎn)問(wèn)題緊密聯(lián)系，如作物的育種、基因工程、生物發(fā)展等，在高考中的地位將會(huì)越來(lái)越重要。

　　現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基礎(chǔ)是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，而考試大綱中對(duì)于自然選擇學(xué)說(shuō)沒(méi)有明確要求，但對(duì)于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以及共同進(jìn)化和生物多樣性的形成都提出了明確要求，因此應(yīng)當(dāng)在自然選擇學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上，鞏固好現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的知識(shí)，并能用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論科學(xué)地解釋物種的形成，生物的多樣性和適應(yīng)性等常見(jiàn)的生物學(xué)現(xiàn)象。

　　重視能力和素質(zhì)的考察是新一輪高考改革的特點(diǎn)，但能力離不開(kāi)知識(shí)的基礎(chǔ)作用，在復(fù)習(xí)過(guò)程中要注意關(guān)注生命科學(xué)的發(fā)展，能從課本之外獲取生物學(xué)信息。本講問(wèn)題的素材豐富（多為文字或圖表），答案也屬于開(kāi)放式，能很好體現(xiàn)激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維的指導(dǎo)思想。

　　二  考點(diǎn)歸納突破

　　1. 變異與育種的聯(lián)系

　　變異主要分為兩類：可遺傳的變異和不可遺傳的變異。可遺傳的變異是由遺傳物質(zhì)的變化引起的變異；不可遺傳的變異是由環(huán)境引起的，遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化。可遺傳的變異的來(lái)源主要有3個(gè)：基因重組、基因突變和染色體變異。

　　基因重組是指非等位基因間的重新組合。能產(chǎn)生大量的變異類型，但只產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因。基因重組的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)是性原細(xì)胞的減數(shù)分裂第一次分裂，同源染色體彼此分裂的時(shí)候，非同源染色體之間的自由組合和同源染色體的染色單體之間的交叉互換。基因重組是雜交育種的理論基礎(chǔ)。

　　基因突變是指基因的分子結(jié)構(gòu)的改變，即基因中的脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致遺傳信息的改變。基因突變的頻率很低，但能產(chǎn)生新的基因，對(duì)生物的進(jìn)化有重要意義。發(fā)生基因突變的原因是DNA在復(fù)制時(shí)因受內(nèi)部因素和外界因素的干擾而發(fā)生差錯(cuò)。典型實(shí)例是鐮刀形細(xì)胞貧血癥。基因突變是誘變育種的理論基礎(chǔ)。

　　染色體變異是指染色體的數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。重點(diǎn)是數(shù)目的變化。染色體組的概念重在理解。一個(gè)染色體組中沒(méi)有同源染色體，沒(méi)有等位基因，但一個(gè)染色體組中所包含的遺傳信息是一套個(gè)體發(fā)育所需要的完整的遺傳信息，即常說(shuō)的一個(gè)基因組。對(duì)二倍體生物來(lái)說(shuō)，配子中的所有染色體就是一個(gè)染色體組。染色體組數(shù)是偶數(shù)的個(gè)體一般都具有生育能力，但染色體組數(shù)是奇數(shù)的個(gè)體是高度不孕的，如一倍體和三倍體等。

　　在自然界中多倍體的形成主要是受外界環(huán)境條件劇烈變化的影響而形成的。因外界條件的劇烈變化導(dǎo)致植物細(xì)胞有絲分裂受阻是形成多倍體的關(guān)鍵。多倍體育種就是依據(jù)這個(gè)原理用人工的方式使植物細(xì)胞有絲分裂受阻，達(dá)到使其染色體數(shù)目加倍的目的，常用的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。秋水仙素的作用原理是抑制有絲分裂時(shí)形成紡綞絲，結(jié)果染色體無(wú)法移動(dòng)，細(xì)胞不能分裂而染色體數(shù)目加倍。

　　單倍體育種是先用人工方法獲得單倍體，常用方法是花藥離體培養(yǎng)。然后經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)使其染色體數(shù)目加倍。由于加倍的染色體是復(fù)制出來(lái)的，結(jié)果每對(duì)染色體上的基因都是純合的。純合體自交后代不發(fā)生性狀分離，所以單倍體育種可以明顯地縮短育種的年限。

　　幾種傳統(tǒng)育種方法的比較

　　育種方法    育種原理    處理方法    主要不足

　　誘變育種    基因突變    物理因素、化學(xué)因素    預(yù)測(cè)性差

　　雜交育種    基因重組    不斷自交，連續(xù)選擇    育種過(guò)程繁瑣

　　單倍體育種    染色體數(shù)目變異    花藥離體培養(yǎng)

　　人工誘導(dǎo)加倍

　　多倍體育種    染色體數(shù)目變異    秋水仙素處理種子或幼苗

　　特別提醒：雜交育種、誘變育種的可預(yù)見(jiàn)性差，人們只能在變異的基礎(chǔ)上對(duì)變異進(jìn)行選擇，而不能控制變異的方向。

　　2. 染色體組與染色體組數(shù)目的判定

　　染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條；

　　（1）一個(gè)染色體組中不含同源染色體。

　　（2）一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。

　　（3）一個(gè)染色體組中含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。

　　要確定某生物體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目，可從以下幾個(gè)方面考慮：

　　①細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體（同源染色體）有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。如右圖細(xì)胞中相同的染色體有4條，此細(xì)胞中有4個(gè)染色體組。

　　②根據(jù)基因型來(lái)判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組，如基因型為AAaBBb的細(xì)胞或生物體含有3個(gè)染色體組。

　　③根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來(lái)推算。染色體組的數(shù)目＝染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。例如，果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2個(gè)。

　　3．基因頻率的計(jì)算

　　（1）通過(guò)不同基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率

　　例：中心血站調(diào)查了1788個(gè)MN血型血，其中397人是M型（LMLM），861人是MN性（LMLN），530人是N型（LNLN），請(qǐng)分別計(jì)算LM和LN的基因頻率。

　　據(jù)題意可知，M型者含有兩個(gè)LM基因，MN型者含有一個(gè)LM基因和一個(gè)LN基因，N型者含有兩個(gè)LN基因，故本題應(yīng)如此計(jì)算：

　　LM%＝[(2×397＋816)/(1788×2)]×100%＝46.3%，

　　LM%＝[(816＋2×530)/(1788×2)]×100%＝53.7%。

　　（2）通過(guò)基因型頻率計(jì)算基因頻率

　　例：在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體，其中基因型為AA的個(gè)體占18%，基因型為Aa的個(gè)體占78%，aa的個(gè)體占4%。

　　則A%＝(18%×2＋78%)×1/2＝18%＋78%×1/2＝57%，

　　a%＝(4%×2＋78%)×1/2＝4%＋78%×1/2＝43%。

　　即一個(gè)等位基因的頻率等于它的純合子頻率與1/2雜合子頻率之和。

　　（3）計(jì)算基因型頻率