2010届高考生物二轮专题梳理（4）：遗传、变异和进化

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专题四 遗传、变异和进化
结论性语句背诵篇。。。早上背一背，很有必要
1.减数分裂是进行有性生殖的生物,在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂,在分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次.减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
2. 对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用，对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传变异都是十分重要的
3．噬菌体侵染细菌的实验：离心时进入上清液中的是重量较轻的噬菌体颗粒，如末感染的噬菌体，噬菌体蛋白质外壳，感染后释放出来的噬菌体；沉淀物中则是被噬菌体感染的细菌。
4．在肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌和活的R型细菌混合后注射到小鼠体内小鼠死亡，死亡小鼠体内既有活的R型细菌，又有活的S型细菌。原因是加热杀死的S型细菌体内的转化因子促使活的R型细菌转变成活的S型细菌。这种转化属于基因重组。
5．真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA。
6．在DNA分子中，碱基对的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的多样性；而对某种特定的DNA分子来说，它的碱基对排列顺序却是特定的，又构成了每一个DNA分子的特异性。这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
7．DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板；通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。子代与亲代在性状上相似，是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
8．基因是有遗传效应的DNA片段，基因在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体(叶绿体和线粒体中的DNA上也有基因存在)。
9．密码子是指信使RNA上的决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使RNA上密码子有64种，其中，决定氨基酸的有61种，3种是终止密码子。
10．生物个体基因型和表现型的关系是：基因型是性状表现的内在因素，而表现型则是基因型的表现形式。生物个体的表现型不仅要受到内在基因的控制，也要受到环境条件的影响，表现型是基因型和环境相互作用的结果。
11．在杂种体内，等位基因虽然共同存在于一个细胞中，但是它们分别位于一对同源染色体上，随着同源染色体的分离而分离，具有一定的独立性。在进行减数分裂的时候，等位基因随着配子遗传给后代，这就是基因的分离规律。
12．由显性基因控制的遗传病的发病率是很高的，一般表现为代代遗传。
13．在近亲结婚的情况下，他们有可能从共同的祖先那里继承相同的隐性致病基因，而使其后代出现病症的机会大大增加，因此，禁止近亲结婚。
14、基因的自由组合定律的实质是非同源染色体上的非等位基因自由组合。
15、非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于染色体变异，同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
16、基因重组的来源包括：①非等位基因的自由组合②基因的交叉和互换③基因工程（转基因技术）。
17．相对性状、显性性状、隐性性状、性状分离的概念
相对性状——同种生物同一性状的不同表现类型。
显性性状——杂种F1中显现出来的亲本的性状。
隐性性状——杂种F1中未显现出来的亲本性状。
性状分离——杂种后代显现不同性状的现象。
18．等位基因、纯合体、杂合体、基因型、表现型的概念
等位基因——在一对同源染色体的同一位置上的、控制相对性状的基因。
纯合体——含有相同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
杂合体——含有不同基因的配子结合成的合子发育而成的个体。
基因型——与表现型有关的基因组成。
表现型——生物个体所表现出来的性状。
19．分离规律的解释
A、在F1（Dd）的体细胞中，控制相对性状的一对等位基因D和d
位于一对同源染色体上。
B、F1进行减数分裂时，同源染色体上的等位基因D和d彼此分离，
各进入一个配子。
C、F1形成含有基因D和含有基因d两种类型比值相等的雌、雄配子。
D、两种类型的雌配子与两种类型的雄配子结合的机会相等。
所以F2出现DD、Dd、dd三种基因型，比值为1∶2∶1，出现高茎和矮茎两种表现型，比值为3∶1。
20、人类遗传病的类型及特点：
（1）常染色体隐性。如白化病。特点是：①隔代发病 ②患者男性、女性相等
（2）常染色体显性。如多指症。特点是：①代代发病 ②患者男性、女性相等
（3）X染色体隐性。如色盲、血友病。特点是：①隔代发病 ②患者男性多于女性
（4）X染色体显性。如佝偻病。特点是：①代代发病 ②患者女性多于男性
（5）Y染色体遗传病。如外耳道多毛症。特点是：全部男性患病
21、基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。基因突变是生物变异根本的来源。基因通过突变成为它的等位基因，可能产生出一种新的表现型差异，增加了基因存在方式的多样性，为生物进化提供了原始材料。
22、基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合 的过程。基因重组既是生物进化的源泉，也是形成生物多样性的重要原因之一。
23、基因重组的来源包括：①非等位基因的自由组合②基因的交叉和互换③基因工程（转基因技术）。
24、二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。一倍体变异是指体细胞只有一组染色体的变异。由于一倍体变异的生物不能进行正常的减数分裂，因此是不育的。经减数分裂生成的配子（生殖细胞）直接发育形成的个体，叫单倍体。单倍体体细胞中所含有的染色体数目是本物种体细胞的一半。
25．生物育种是指人们按照自己的意愿，依据不同的育种原理，把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来，获得人们所需要的生物新品种。
26.杂交育种最简便但周期长、难以克服远源杂交不亲和的障碍；单倍体育种能明显缩短育种年限，加速育种进程。诱变育种提高了突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择培育出优良的生物品种，但由于基因突变的不定向性，具有很大的盲目性。而通过基因工程和细胞工程育种能定向改变生物的性状,创造具有优良性状的生物新品种。
27、达尔文自然选择学说的主要内容
（1）过度繁殖 ---- 选择的基础 （2）生存斗争 ---- 进化的动力、外因、条件
（3）遗传变异 ---- 进化的内因（4）适者生存 ---- 选择的结果
28、变异不是定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向。
如：用自然选择学说解释某些细菌对青霉素的抗药性越来越强：青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗药性存在着差异,患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，这叫做不适者被淘汰，极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代，这叫做适者生存。青霉素的使用对细菌起了选择作用，这种作用是通过细菌与青霉素之间的生存斗争实现的。由于青霉素的反复使用，就会使得抗药性逐代积累并加强。从这个过程可以看出，虽然生物变异是不定向的，但自然选择在很大程度上是定向的，决定了生物进化的方向。
29．达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义
局限性：对于遗传和变异的本质，未做出科学解释；对于生物进化的解释局限于个体水平；强调物种形成都是偶渐变的结果，不能很好地解释物种大爆炸等现象。
意义：使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上科学的轨道；对生物进化的原因提出了合理的解释；为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
重、难点知识归纳篇。。。课堂理一理，定有收获
1.减数分裂和有丝分裂比较
比较项目 有丝分裂 减数分裂
不同点 分裂细胞类型 体细胞 原始的生殖细胞
同源染色体行为 无联会 有联会，出现四分体，相互分离，姐妹染色单体互换部分片段
细胞分裂次数 1次 2次
子细胞数目 2个 雄为4个，雌为（1+3）个
子细胞染色体数 与亲代细胞相同 是亲代细胞的一半
子细胞类型 体细胞 精子细胞或卵细胞
相同点 染色体复制一次，都出现纺锤体
意义 使生物个体发育中，亲子代细胞间维持了遗传性状的稳定性 减数分裂和受精作用使生物在系统发育中，亲子代之间维持了遗传的恒定性
2.哺乳动物精子和卵细胞形成过程比较
精子形成 卵细胞形成
场所 精巢（睾丸） 卵巢
细胞质分裂 两次都均等 初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等，极体均等分裂
产生的生殖细胞数 1 个精原原细胞产生四个精细胞 1 个卵原细胞产生1个卵细胞
生死细胞是否变形 需要经过变形 不需要
相同点 染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目均减半
3.生殖细胞成熟过程中的几种数量关系
⑴1精原细胞→1初级精母细胞→2次级精母细胞→4精子细胞→4精子
1卵原细胞→1初级卵母细胞→1次级卵母细胞+1极体→1卵细胞+3极体
⑵一个精原细胞产生的配子种类=2种(不考虑交叉互换，下同)
一个次级精母细胞产生的配子种类=1种
一种精原细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)
一个卵原细胞产生的配子种类=1种
一个次级卵母细胞产生的配子种类=1种
一种次级卵母细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)
4.如何从细胞分裂图像区分减数分裂与有丝分裂？
⑴细胞分裂图的识别
特例:多倍体(例如四倍体)进行减数分裂，子细胞中有同源染色体，但可根据子细胞染色体数目减半，推断是减数分裂。单倍体(例如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中无同源染色体，但可根据子细胞是体细胞推出是有丝分裂。
⑵曲线图的分析
A----有丝分裂过程染色体变化曲线 B----有丝分裂过程DNA变化曲线
C----减数分裂过程染色体变化曲线 D----减数分裂过程DNA变化曲线
5.减数分裂、受精作用与生物的变异
减数分裂是有性生殖生物变异的细胞学基础
⑴间期复制→基因突变
⑵减Ⅰ前期，同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换→基因重组；减Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合→基因重组。
⑶减数分裂过程中，在染色体的复制、交叉互换、分离等过程中，都有可能发生异常，导致子细胞中染色体结构、数目等的改变→染色体变异
⑷受精作用使父母双方的遗传物质融合到了一起，使子代具有了双亲的遗传性，使后代具有了更大的变异性。
⑸生殖方式与生物的变异和进化
生物的生殖包括有性生殖和无性生殖。在有性生殖过程中，需要经过减数分裂和受精作用。在减数分裂过程中非同源染色体的自由组合以及同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换，使基因发生了重组；通过受精作用，来自父母双亲的遗传物质融合到了受精卵中，这些都使生物具有了较大的变异性。变异的丰富性为生物的进化提供了自然选择的基础，因而更有利于生物的进化发展，促进了生物多样性的形成。生物界的演化进程大大加快了，使得当今的自然界这样丰富多彩。
6．转运RNA
(1)结构
(2)．转运RNA与氨基酸的对应关系
由于只有61种密码子是对应氨基酸，所以转运RNA也只有61种；1种转运RNA对应1种氨基酸；1种氨基酸对应1～6种转运RNA。
(3)．转运RNA与肽链：转运RNA将氨基酸运到核糖体上，按mRNA上密码子顺序将它们一一相连，直至mRNA出现终止密码子，肽链才从核糖体上脱落下来。
7、遗传方式的推导方法
第一步：确定显隐性：
（1） 典型特征
隐性—父母不患病而孩子患病，即“无中生有为隐性”
显性—父母患病孩子不患病，即“有中生无为显性”
（2）没有典型性特征：则任意假设，代入题中
若只有一种符合题意，则假设成立
若两种假设均符合则 ①代代发病为显性。②隔代发病为隐性。
第二步.确定遗传病是常染色体遗传病还是X染色体遗传病
（1）典型特征：
①常染色体显性：“有中生无，孩子正常”
②常染色体隐性：“无中生有，女儿患病”
③X染色体显性：“父患女必患，子患母必患”
④X染色体隐性：“母患子必患，女患父必患”
（2）没有典型性：在确定显、隐性的基础上，任意假设后代入题中
若只有一种符合题意，则假设成立。
若两种都符合，则：①男女发病率不同为伴X遗传。②男女发病率相同为常染色体遗传
8、．基因突变与基因重组的区别
基因突变 基因重组
本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。
发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。
条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。
意义 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。
发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。
＃以RNA为遗传物质的生物，其RNA上核苷酸的序列若发生变化（增添、缺失或改变），也属于基因突变，且因为RNA是单链，在传递过程中更易发生突变。这也正是病毒在医学上易发生变种和不易防治的主要原因。
9．常见的一些关于单倍体与多倍体的问题
（1）一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）
（2）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？
（答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开， 导致染色体数目减半。）
（3）如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）
（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？
（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）
10、基因工程的最基本工具：
基因剪刀：限制性核酸内切酶（一种限制酶只能识别并切割一种特定的DNA核苷酸序列，产生两个黏性末端）
基因针线：DNA连接酶——将由同一种限制酶切割后的黏性末端（碱基互补）的脱氧核糖和磷酸连接起来
基因的运载体——常用的有质粒、噬菌体、动植物病毒等。（质粒是存在于细菌及酵母菌等生物中，细胞染色体外能够自我复制的环状DNA分子）
11．四种育种方法的比较
杂交育种 诱变育种 多倍体育种 单倍体育种
原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异
方法 杂交→自交→筛选 用物理或化学方法处理生物 秋水仙素处理萌发种子或幼苗 花药离体培养后秋水仙素处理
优点 可集中优良性状 提高突变率，加速育种进程 器官大和营养物质含量高 明显缩短育种年限
缺点 育种年限长 盲目性及突变频率较低 动物中难以开展 成活率低，只适用于植物
举例 矮杆抗病小麦 高产青霉菌株的育成 三倍体西瓜 抗病植株的育成
12、现代生物进化理论的内容
（1）种群是生物进化的基本单位
①种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群。种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
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、基因型频率及其相关计算
基因频率= 基因型频率=
（2）突变和基因重组产生进化的原材料
★可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组（突变包括基因突变和染色体变异）
突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境
突变和基因重组是随机的、不定向的，不能决定生物进化的方向
（3）自然选择决定生物进化的方向
★生物进化的实质是基因频率的改变
（4）隔离与物种的形成
物种的概念：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物
地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使种群间不能发生基因交流的现象（如东北虎和华南虎）
生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代的现象（如马和驴）
www.
有无同源染色体
无同源染色体
减数第二次分裂
有同源染色体
同源染色体没有配对
有丝分裂
同源染色体两两配对
减数第一次分裂
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