2019年高考一輪復習生物知識點：生物的變異

　　生物的變異、育種和生物的進化

　　本講內容

　　本講內容包括（人教版）必修二《遺傳與進化》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章現代生物進化理論等。

　　一  高考預測

　　變異部分的內容本身是生物學的基礎知識，是高考試題中經常出現的內容，且該內容與許多熱點問題緊密聯系，如作物的育種、基因工程、生物發展等，在高考中的地位將會越來越重要。

　　現代生物進化理論的基礎是達爾文的自然選擇學說，而考試大綱中對于自然選擇學說沒有明確要求，但對于現代生物進化理論以及共同進化和生物多樣性的形成都提出了明確要求，因此應當在自然選擇學說的基礎上，鞏固好現代生物進化理論的知識，并能用現代生物進化理論科學地解釋物種的形成，生物的多樣性和適應性等常見的生物學現象。

　　重視能力和素質的考察是新一輪高考改革的特點，但能力離不開知識的基礎作用，在復習過程中要注意關注生命科學的發展，能從課本之外獲取生物學信息。本講問題的素材豐富（多為文字或圖表），答案也屬于開放式，能很好體現激發學生發散思維的指導思想。

　　二  考點歸納突破

　　1. 變異與育種的聯系

　　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的變化引起的變異；不可遺傳的變異是由環境引起的，遺傳物質沒有發生變化。可遺傳的變異的來源主要有3個：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。能產生大量的變異類型，但只產生新的基因型，不產生新的基因。基因重組的細胞學基礎是性原細胞的減數分裂第一次分裂，同源染色體彼此分裂的時候，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。

　　基因突變是指基因的分子結構的改變，即基因中的脫氧核苷酸的排列順序發生了改變，從而導致遺傳信息的改變。基因突變的頻率很低，但能產生新的基因，對生物的進化有重要意義。發生基因突變的原因是DNA在復制時因受內部因素和外界因素的干擾而發生差錯。典型實例是鐮刀形細胞貧血癥。基因突變是誘變育種的理論基礎。

　　染色體變異是指染色體的數目或結構發生改變。重點是數目的變化。染色體組的概念重在理解。一個染色體組中沒有同源染色體，沒有等位基因，但一個染色體組中所包含的遺傳信息是一套個體發育所需要的完整的遺傳信息，即常說的一個基因組。對二倍體生物來說，配子中的所有染色體就是一個染色體組。染色體組數是偶數的個體一般都具有生育能力，但染色體組數是奇數的個體是高度不孕的，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致植物細胞有絲分裂受阻是形成多倍體的關鍵。多倍體育種就是依據這個原理用人工的方式使植物細胞有絲分裂受阻，達到使其染色體數目加倍的目的，常用的方法是用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗。秋水仙素的作用原理是抑制有絲分裂時形成紡綞絲，結果染色體無法移動，細胞不能分裂而染色體數目加倍。

　　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。然后經過人工誘導使其染色體數目加倍。由于加倍的染色體是復制出來的，結果每對染色體上的基因都是純合的。純合體自交后代不發生性狀分離，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、化學因素    預測性差

　　雜交育種    基因重組    不斷自交，連續選擇    育種過程繁瑣

　　單倍體育種    染色體數目變異    花藥離體培養

　　人工誘導加倍

　　多倍體育種    染色體數目變異    秋水仙素處理種子或幼苗

　　特別提醒：雜交育種、誘變育種的可預見性差，人們只能在變異的基礎上對變異進行選擇，而不能控制變異的方向。

　　2. 染色體組與染色體組數目的判定

　　染色體組是指細胞中形態和功能各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構成一個染色體組應具備以下幾條；

　　（1）一個染色體組中不含同源染色體。

　　（2）一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同。

　　（3）一個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。

　　要確定某生物體細胞中染色體組的數目，可從以下幾個方面考慮：

　　①細胞內形態相同的染色體（同源染色體）有幾條，則含有幾個染色體組。如右圖細胞中相同的染色體有4條，此細胞中有4個染色體組。

　　②根據基因型來判斷。在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現幾次，則有幾個染色體組，如基因型為AAaBBb的細胞或生物體含有3個染色體組。

　　③根據染色體的數目和染色體的形態數來推算。染色體組的數目＝染色體數/染色體形態數。例如，果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態，則染色體組的數目為2個。

　　3．基因頻率的計算

　　（1）通過不同基因型個體數計算基因頻率

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

　　據題意可知，M型者含有兩個LM基因，MN型者含有一個LM基因和一個LN基因，N型者含有兩個LN基因，故本題應如此計算：

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

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

　　（2）通過基因型頻率計算基因頻率

　　例：在一個種群中隨機抽出一定數量的個體，其中基因型為AA的個體占18%，基因型為Aa的個體占78%，aa的個體占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）計算基因型頻率