生物的变异和进化

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1、专题七生物的变异和进化【典题导引】1、生物的变异和遗传育种的关系通过各种方式改变生物的遗传物质，产生各种各样的变异类型，从众多的不同变异类型中，选择符合人类要求的变异，然后定向培育成新品种。［例1］有两组纯种小麦，一个是高秆抗锈病（DDTT），一个是矮秆不抗锈病（ddtt）。现将这两个品种进行下列3组实验：A组：P高抗×矮易F1高抗F2B组：P高抗×矮易F1高抗F2植株花粉培育C组：P高抗ｒ射线植株假如以上三组实验都有矮秆抗锈病出现，分析以下问题：（1）A组所得矮抗类型的基因型是；B组所得矮抗类型的基因型是。

2、C组所得矮抗是由于发生了基因突变。但一般来说，这种情况不容易发生，因为。（3）A组F2中的矮抗类型不能直接用作大田栽种，原因是。（4）B组获得矮抗类型也不能直接利用，原因是，但通过处理，可以直接产生理想的矮抗品种，其基因型是。［简析］可遗传的变异是育种的依据。A组是杂交育种，F2中矮抗类型的基因型为ddTT、ddTt，由于ddTt的后代会发生性状分离，所以该类型不能直接用作大田栽种；B组是单倍体育种，经过花药的离体培养得到单倍体植株，矮抗类型的基因型是dT，其后代不育，因此也不能直接用作大田栽种，但通过秋水仙

3、素处理就变成正常植株；C组是诱变育种，但变异的方向不定向。2、生物进化理论的应用［例2］在一个海岛上，一种海龟中有的脚趾是连趾(ww)，有的脚趾是分趾(WW、Ww)，连趾便于划水，游泳能力强，分趾则游泳能力较弱。若开始时连趾和分趾的基因频率各为0.5，当海龟数量增加到岛上食物不足时，连趾的海龟容易从海水中获得食物，分趾的海龟因不易获得食物而饿死，若千万年后，基因频率变化为W为0.2，w为0.8。请问：（1）该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的。基因频率变化后，从理论上计算，海龟种群中连趾占整个种群的比例为；

4、分趾的海龟中杂合子占整个种群的比例为。（2）导致海龟种群的基因频率发生变化的原因是什么？。（3）这种基因频率的改变，是否发生了生物进化？请讲述理由。。（4）这种基因频率的改变，是否产生了新的物种？请讲述理由。。［简析］现代生物进化理论认为：生物进化的实质是种群基因频率的改变；自然选择决定生物进化的方向；突变和基因重组、自然选择和隔离是物种形成三个环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，

5、隔离是新物种形成的必要条件。6【归类总结】1、变异和育种的关系（1）三种可遗传变异的比较（表1）（2）生物育种方法比较及变异在育种中的应用（表2）表1比较项目变异类型基因突变基因重组染色体变异概念基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。染色体的结构或数目变化而引起的变异。类型及原理（1）自然突变（2）诱发突变（1）非同源染色体上非等位基因，因非同源染色体的自由组合而重组（2）同源染色体上的非等位基因交叉互换而重组（1）染色体结构变异（四种）（

6、2）染色体数目变异（两种）发生时期DNA复制时减数第一次分裂的四分体时期及减数第一次分裂后期细胞分裂期适用范围任何生物均可发生有性生殖的生物在减数分裂产生配子时真核生物核遗传中发生产生结果产生新的基因产生新的基因型可引起基因“数量”的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之一，对于生物进化具有十分重要的意义对生物进化有一定的意义表2式别方类原理主要处理方法主要优（缺）点杂交育种基因重组先不同个体间杂交，得F1后自交→筛选→筛选…，获得纯合子使位于不同个体的优良性状集中于一个

7、个体（即“集优”）诱变育种基因突变⑴物理方法：激光或辐射等⑵化学方法：化学药剂处理（秋水仙素、硫酸二乙酯）⑴可以提高变异的频率等⑵大幅度改良某些性状单倍体育种染色体变异（染色体组数目成倍减）⑴花药离体培养出单倍体植株⑵进行人工诱导染色体加倍⑴自交后代不发生性状分离⑵明显缩短育种的年限多倍体育种染色体变异（染色体组数目成倍加）秋水仙素处理萌发的种子或幼苗培育出自然界没有的生物新品种；器官大、产量高、营养丰富等基因工程育种基因重组“提”、“装”、“导”、“检”、“选”可以按人的意愿改造生物的性状，目的性强等植物体

8、细胞杂交育种细胞的全能性“去壁”、“诱融”、“组培”、“筛选”克服远缘杂交的不亲和性，培育出作物新品种等动物体细胞克隆育种细胞的全能性核移植和胚胎移植培育优良品种，保存濒危物种，有选择地繁殖某性别动物62、生物进化理论（1）基因频率及基因型频率的计算①一对等位基因的遗传△基因在常染色体上，其基因频率或基因型频率可表示为：A的基因频率=A的数量/（A的数量+a的数量）a的基因频率=A的数量/（A的数量