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专题九 生物的遗传与进化 组编：杨佑明 本专题主要包括基因突变、基因重组、染色体变异和生物进化等有关知识。 一、知识网络 二、要点整合及例题解析： （一）可遗传变异的三种来源 基因突变是染色体上某一个位点上基因的改变，使一个基因变成它的等位基因，它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料。基因突变具有普遍性、随机性、低频性、有害性和不定向性等特点。 基因重组有两种类型，一是非同源染色体上的非等位基因自由组合，二是同源染色体上的非姐妹染色单体之间的局部交换。通过基因重组产生的变异是非常丰富的，这也是形成生物多样性的重要原因之一。 染色体变异主要了解染色体组成倍增加或减少的情况，注意染色体组与几倍体的关系，含多个染色体组的单倍体与多倍体的区别，以及在培育作物新品种上的应用。 〖例1〗变异是生命物质的基本特征之一，下列不属于细菌产生的可遗传变异有（ ） ①基因突变②基因重组③染色体变异④环境条件的变化 A、①②③ B、②③④ C、①③④ D、①②④ 命题意图：考查对可遗传变异、基因突变、染色体变异等发生条件及原理的理解。 解析：基因突变是指由于DNA分子中发生了碱基对的增添、缺失或改变导致基因结构改变而引起的变异，基因突变的根本原因是在DNA复制时，由于外环境或生物内部因素的剧烈变化而导致DNA复制差错；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状基因的重新组合，发生基因重组的原因是减数分裂过程中非同源染体之间的自由组合和四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间部分互换的结果；染色体变异包括染色体数目变化和染色体结构变化引起的变异。不同生物发生的可遗传变异的来源可能不同，所有生物都可能发生基因突变，进行有性生殖的生物还能发生基因重组，真核生物可以发生染色体变异。 答案：B 〖例2〗引起生物产生可遗传变异的原因有：基因重组、基因突变和染色体变异。下列几种生物性状产生的原因中，其来源相同的一组是（ ） ①野生红眼果蝇后代偶然出现了少量白眼类型②黄色圆粒速豌豆种植后出现绿色皱粒品种③利用番茄和马铃薯体细胞杂交获得“番茄——马铃薯”④一对正常夫妇生出色盲儿子⑤利用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落⑥人类的镰刀型细胞贫血症 A、①②③ B、②③④ C、①⑤⑥ D、②③⑤ 命题意图：考查判断三种变异的实例区别。 解析：①⑤⑥属于基因突变，②④属于基因重组，③属于染色体变异。 答案：C。 （二）可遗传的变异与育种 育种工作是本部分知识在生产实践上的重要用途之一，育种的目的是改变原来的性状，培育出产量高、抗性强、品质好、营养价值高的优良品种，并希望能稳定遗传，目前，作物育种技术不单纯利用基因重组基因突变和染色体变异，还涉及到基因工程、核移植、植物组织培育等技术手段。可以说，随着生物技术的不断发展，越来越显示出它在育种工作中的重要作用。 〖例3〗我国政府历来重视三农问题，而农业上提高农作物产量的重要措施之一就是培育新的优育品种。下列图表分别表示几种不同的育种方法，请依图、表分析回答下列问题： 图A 图B （1）育种方式Ⅰ中F2矮杆抗病的基因型是 ，F2表现型中需淘汰的类型点总数的比例是 ，选育过程中可采用 方法鉴定出其中的抗病品种，植物的锈病是由于霉菌的感染，霉菌和植物之间的关系是 。 （2）育种方式Ⅱ用物理因素等对青霉菌进行处理时，如果引起基因非编码区序列的改变，可导致 不能与其结合，这样将影响基因的表达。 （3）育种方式Ⅲ获得单倍体细苗是应用细胞工程中的 技术，该技术的理论基础是 ；从花粉粒到单倍幼苗形成，细胞在结构和功能上经历两次重大变化是 。 （4）图A，B中所示的技术名称分别是 、 。 （5）据你所知，要利用纯合的高杆抗病和矮杆抗病的小麦品种，在短时间内培养出符合生产要求的新类型应采用的最佳方法是 几种不同方式 解析：育种方式Ⅰ是杂交育种，最终应选择矮杆抗病的纯合体。矮杆肉眼即能观察，抗病与否应用病菌感染鉴别；育种方式Ⅱ是诱变育种，可通过改变基因结构选育优良品种；育种方式Ⅲ是单倍体育种，用秋水仙素处理单倍体细苗后可直接获得纯合子，并能缩短育种年限。 答案：（1）ddtT，ddTt；1