2022年高考《生物》二轮复习讲义（生物的进化与变异）

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2022年高考生物二轮复习讲义（生物的进化与变异）

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解密08生物的变异与进化

考点热度★★★☆☆

内容索引

核心考点1基因突变与基因重组

核心考点2染色体变异

核心考点3生物的进化

O解密高考

考点由高考知核心知识点预测

（2021浙江卷）6.基因突变

（2021浙江卷）9生物的进化

（2021北京卷）21基因突变

热点预测与趋势分析

（2021广东卷）8基因频率

考察内容：

（2021广东卷）10生物的进化

①基因突变与基因重组

（2021广东卷）11染色体变异

②染色体变异

（2021广东卷）16染色体变异

③人类遗传病

（2021广东卷）20基因突变

生物的④生物有共同祖先的证据

（2021海南卷）8生物的进化

变异与⑤自然选择与适应的形成

（2021海南卷）12染色体变异

进化⑥种群基因组成的变化与物种的的形成

（2021海南卷）20人类遗传病

⑦协同进化与生物多样性的形成

（2021河北卷）15人类遗传病

题型：

（2021湖北卷）12.生物的进化①基因突变与基因重组是重点题型

（2021湖北卷）14生物的进化②染色体变异通常与减数分裂或遗传定律相结合

③生物的进化这部分的教材与原来相比变化很大，

（2021湖北卷）15生物的进化重点是各种1%念的考察，题型最可能为选择题，各

（2021湖南卷）8生物的进化地今年的考题一定会有所体现

（2021湖南卷）15基因突变

（2021山东卷）17染色体变异

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（2021天津卷）7染色体变异

（2021天津卷）8基因突变

手:售对点解密

生物的变异

「不可遗传的变异

（仅由环境引起,遗传物质没有改变）

r>基因中部分碱基对的改变

「基因突变■>任何时期、任何DNA上

〔>是生物变异的根本来源

r-2对或2对以上的基因重新组合

可遗传的变异一因重组（自由组合、交叉互换、转基因）

、（遗传物质改变引起）］

有性生殖的减数分裂过程中

也是生物变异的来源之一

->染色体的结构或数目变异

、染色体变异•>有丝分裂、减数分裂过程中

->也是生物变异的来源之一

■毒1要强调是遗传物质改变，至于可遗传变异能

否遗传给后代要看具体情况

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基因突变

■，工।DNA分子中发生碱层的替换、增添或缺失,而引起的基因

碱基序列的改变,叫作基因突变

是雷>基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给

后代。

>若发生在体细胞中,一般不能遗传。但有些植物的

体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。

r影响蛋白质的功能—性状改变

-蛋白质结构改变•

,I不影响蛋白质的功能f性状不变

.蛋白质结构不变f性状不变

［密码子的简并

:发生在非编码序列但不影响基因的表达

森卿鲤烫身瘪猊

「原癌基因与抑癌基因（正常细胞都存在）：

■原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖

原癌基因:-所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相

〔应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。

r抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,

抑癌基因:«或者促进细胞，网亡,这类基因一旦突变而导致相应

,蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。

癌细胞：

>能够无限增殖

>形态结构发生显著变化

>细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏

着性显著降低，容易在体内分散和转移

‘物理因素:紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA

’外因：《化学因素:亚硝酸盐、碱基类似物等能改变核酸的碱基■

、生物因素:某些病♦的遗传物质能影响宿主细胞的DNA

V

、内因：在没有这些外来因素的影响时，基因突变也会由于DNA复

制偶尔发生错误等原因自发产生

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’普遍存在：所有生物都能产生

随机性：表现为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时

期：可以发生在细胞内不同的DNA分子上,以及同

一个DNA分子的不同部位。

不定向性：表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个

以上的等位基因。

低频性：在自然状态下，基因突变的频率是很低的

（人工诱变只能增加基因突变的频率，不能改变基

因突变的方向）

、多害少利性：>多数基因突变对于生物的生存都是有害的.

>少数是有利的.

>还有一些没有影响,是中性的（不产生新性

状）

•基因突变是产生新基因的途径

•基因突变是生物变异的根本来源

•为生物的进化提供了丰富的原材料。

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基因重组

血丸g基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中.

控制不同性状的基因的重新组合。

1•本教材（人教2019版）的基因重组：

减数分裂形成配子时:

,>非同源染色体上的非等位基因自由组合、导致配子的多

>四分体时期，位于同源染色体上的等位基样性，从而使有

因有时随着非姐妹染色单体之间的互换性生殖的后代

而发生交换，导致染色单体上的基因重.有多样性

组。

基因重组概念拓展：

厂>真核生物：自由组合、交叉互换

>原核生物及病毒：相似DNA序列的互换

<>基因转座

、>蚊因编辑（转基因）

3基因重组也是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。

（有性生殖生物变异的主要来源，但不是变异的根本来源。）

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染色体变异

’个别染色体数目的改变：如，21三体综合征

、「二倍体与多倍体

I染色体数目成倍的改变：|单倍体

'染色体片段：,

缺失使排列在染色体上的基因列

染色体结构的变异：4重复目或排列顺序发生改变,从而

易位导致性状的变异.

I倒位（如，猫叫综合征是由于第5

号染色体部分缺失造成的）

染色体组:

像果蝇的体细胞这样染色体两两成对，即，含有两套非

同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。

（简单记为：细胞中的一组非同源染色体称为一个染

色体组。如，II、HI、IV、X或H、III、IV、Y,但不

能是不完整的一套）

二倍体和多倍体：

一体细胞中含有两个染色体细的个体叫作二倍体。

«体细胞中就含有三个染色体组，称作三倍体。

、体细胞中含有三个或三个以上染包体组的个体.统称为多倍体。

>在自然界，几乎全部动物和过半数的高等植物都

是二倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中极

少见。

>多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子

都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有

所增加

如低温处理、用秋水仙素诱发

等。其中，用秋水仙素来处理

I>诱导多倍体的方法：I萌发的种子或幼苗，是目前最

常用且最有效的方法。

低温、用秋水仙素诱导多倍体

的原理都是抑制纺奏体的形成

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同源多倍体与异源多倍体

三倍体无杼西瓜（同源多倍体）:

‘普通西瓜幼苗（二倍体）

|秋水仙素

第一年《四倍体（辛）x二倍体（8）

I

三倍体（种子）

种植,并用二倍体的花粉刺激三倍体

的雌蕊柱头

第二年I由于联会紊乱

无籽西瓜

如果原二倍体的基因型为Aa,则四倍体的基因型为AAaa,产生

的配子AA：Aa：aa=1:4:1

普通小麦的进化（异源多倍体）:

普通小麦的演化（其中A、B、D代表染色体组，A,B,D都等于7）

“一粒小麦（AA）X山羊草（BB）

1

Fl（AB）（无同源染色体，联会紊乱、高度不育）

［染色体加倍

<二粒小麦（AABB）X节节麦（DD）

I

Fl（ABD）（无同源染色体,联会紊乱、高度不育）

|染色体加倍

普通小麦（AABBDD）（异源六倍体）

单倍体:

一直吃蜂王浆吃三天蜂王浆

L肆Vzn—）

减数分裂有丝分裂

受精作用

卵纽胞(n=16)卜-a受精卵（2n=32）

有丝分裂

41(16)—►柏子(n=16)

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‘定义：像蜜蜂的雄蜂这样.体细胞中的染色体数目与本物种

配子染色体数目粕同的个体,叫作单倍体.

特点：含奇数倍的染色体组数的单倍体，由于联会秦乱，高

度不育。

另外，在自然条件下产生的单倍体植株长得弱小，而

且高度不育。

、应用：单倍体育种

例：以高秆抗病（AABB）和镂杆不抗病（aabb）的纯合小麦品种

培育殖肝抗病（aaBB）新品种（A、a、B、b两对等位基因独立遗

传）。用单倍体育种的方法

第一年:P高秆抗病（AABB）x矮秆不抗病（aabb）

〃Fl高秆抗病（AaBb）

AbaBAb花粉

第二年：［

ABAbaBAb单倍体植株（高度不育）

AABBAAbbaaBBaabb纯合子

矮秆抗病

优点：（因为单倍体育种得到的都是纯合

子，自交后代不发生性状分离）

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低温诱导植物染色体数目的变化实验

有丝分裂实验

培养根尖培养根尖

>4℃（冰箱冷藏）、一周

室温（约25℃）,待

>室温（约25℃）,待根尖长出大约1cm

根尖长出大约1cm

>4℃（冰箱冷藏）、48~72h

剪取根尖剪取根尖

>放入卡诺氏液中浸泡0.5~lh.以

固定细胞的彩态

“解离

>然后用体积分数为95%的酒精

制作装片J漂洗

冲洗2次

染色

,,r解离-制片

制作装片,漂洗

染色

［制片"J找到分裂相细胞

、找到各分裂期的细胞

*J找到分裂相细胞

落〔找到染色体数加倍的细胞

桀自你做能窈品

原染色体：（字母代表染色体上的基因）

重复：a■■cdefghi

使排列在染色体上的基因基

块失：acdefghi目或排列顺序发生改变,从而

>导致性状的变异。

易位：abcdefg（如，猫叫综合征是由于第5

号染色体部分抉失造成的）

、倒位：ab-ghi

大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至

会导致生物体死亡。

染色体变异后在减数分裂中的表现（四分体时期示意图）：

倒位缺失或重复易住

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潺毒0染色体结构变异中的易位与基因重组中的交

叉互换的区别：

，易位：>非同源染色体之间的交叉互换,互换的

是非等位基因:

«>在减数分裂的四分体时期常表现出十字

联会的现象

【基因重组：>同源染色体的非姐妹染色单体之间的

交叉互换，互换的是一位基因,重组的

是非等位基因：

A减数分裂中为正常的四分体。

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人类遗传病

“单基因遗传病：受一对等位基因控制的遗传病

「显：多指、并指、软骨发育不全

r常《

i隐：糠状细胞贫血、白化病、苯丙酮尿

「灌：抗维生素D佝偻病

X«

〔隐：红绿色盲、血友病

调查人群中的遗传病：

r>选取群体中发病率较高的单基因遗传病

J>调查发病率：①在人群中随机取样：②样本数量足够

L大

>调查遗传方式：在患者的家系中调查

多基因遗传病：受两对或两对以上等位基因控制的遗传病

>原发性高血压、总心病、哮喘和青少年型糖尿病

等

>多基因遗传病在群体中的发病率比较高

I染色体异常遗传病：21三体综合征

蹴锵嘱醐—修

厂>医生对咨询对象进行身体检查，了解家族病史，对

是否患有某种遗传病进行诊断

遗传咨询jX分析遗传病的遗传方式

X推算出后代的再发风险率

>向咨询对象提出防治对策和建议，如进行产前诊

断、终止妊娠等

羊水检查

B超检查

产前诊断孕妇血细胞检查

基因检测是指通过检测人体细胞中的

DNA序列，以了解人体的基因状况。人

基因检测《

的血液、唾液、精液、毛发或人体组织

等，都可以用来进行基因检测

基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有扶陷的

基因，从而达到治疗疾病的目的。

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生物的进化

生物进化理论

在《物种起源》一书中提出(1859),可分为以下两个方面：

「共同由来学说［地球上所有的生物都是由

原始的共同祖先进化来的

过度繁殖'

生存斗争在生存斗争中，适者生存，不适

"主要观点”遗传变异者被淘汰的过程就是自然选择。

适者生存.

>揭示了生物界的统一性是由于所有的

生物都有共同祖先

意义：

>揭示了生物的多样性和适应性是进化

的结果

J自然选择学说《>被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大

发现之一

>对于遗传和变异的认识还局限于性

局限性：,状水平

>不能科学地解释遗传和变异的本质

、应用：｛:解释长颈鹿的进化

解释细菌的抗药性

磐母鬼命遴一徐8

■>彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更

古老的生物进化来的

'J>各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是

在进化过程中逐渐形成的。

>适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传

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生物有共同祖先的证据

~铭后（WkWM0

，，化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的速

佐、遗物或生活痕迹等。

>利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的史法叁

Y其形态、结构、行为等特征.

,证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代

逐渐进化而来的,而且还指示出生物由简单到复杂、由

低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。

c蝙蝠的翼］

都有肱骨、饶骨、尺骨、腕骨、掌骨、

鲸的鳍

»一指骨.种类具有一致性：排列顺序具.证明：有共同的起源

猫的前肢

有一致性

人的上肢,

，人的胚胎在发育早期会出现止裂和尾,这与鱼的胚胎

在发育早期出现缝裂和尾非常相似。

>只是随着发育的进行，人的缠裂和尾消失了，而成年

的鱼仍然保留了勰和尾。

>现今的生物都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细

胞有共同的物质基础和结构基础等。

古细菌都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA

>不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点。

人与猩猩和长臂猿的某段同源DNA的差异分别为

2.4%、5.3%。人与黑猩猩基因组的差异只有3%

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物种的形成

r>生活在一定区域的同种生物全部个体的集合叫

作种群。

>雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后

代，种群延续的实质是种群基因库的延续。

Y>一个种群中全部个体所含有的全部基■因,叫作这

个种群的基因库

>在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因

数的比值，叫作基因频率

导殿鳍岸矗圆殿率殿变觞脚畲《鱼梃傀倒舞圆夏皤理盛圆倒串物鹿猊

健圾槐匾》作

->基因突变产生新的等位基因,这就可以使种群的

基因频率发生变化。

>可遗传的变异来源于度因突变、基因重组和染色

基因突变

体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为至

变（突变和在因重组提供进化的原材料）

->突变和重组都是随机的、不定向的

自然选杼直接作用的是生物的个体，而且

是个体的表型。

j自然选择<在自然选择的作用下，种群的基因频率会

发生定向改变,导致生物朝着一定的方向

不断进化。（自然选择是导致种群基因频

率改变的主要因素）

迂移

遗传漂变：息地破碑化容易引起遗传漂变

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陶爵蜀酶影就《脱离弟徽喝彤就能I姐爵的佛加

物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一

群生物称为一个物种。

［不同种群'在自然条件下基•因不能自由交流

鬲禹：1的现象.这里统称为隔离

"不同物种之间一般是不能,相互交配的,即使交

J配成功，也不能产生可育的后代,这种现象叫

隔离：j生殖隔高：|作生殖隔离。（新物种形成的标志）

、（生殖隔离的根本原因是种群基因库的差异）

r同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，

、地理隔离：，使得种群间不能发生基因交流的现象，叫作

L地理隔离

物种形成过程:

＞多数物种：先经过长期的地理隔离，最终形成生殖隔离，产生新物种。

＞少数物种：经染色体加倍，一代就形成了新物种。

以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解辟：

，适应是自然选择的结果；

＞种群是生物进化的基本单位；

“突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的

物种；

“生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结

果。

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协同进化与生物多样性的形成

「协同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响

中不断进化和发展，这就是协同进化。

协同进化的结果是形成了生物多样性.

捕食者存在的意义：

捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的

个体，客观上起到了促进种群发展的作用

收割理论：捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现

一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，

为其他物种的形成腾出空间。捕食者的存在有利于增加

物种多样性。

,生物与无机环境：光合作用生物的出现使大气中出现了氧气

’遗传多样性（基因多样性）

生物多样性：i物种多样性

、生态系统多样性

“35亿年前：古细菌

”"“至白■r>原核生物（包括蓝细菌）

35-15亿年前：<

，生态系统只有生产者和分解者

真核生物出现一有性生殖出现

「寒武纪大爆发：

5.4亿~5.0亿年前的寒武纪：y>海洋中有大量的无脊椎动物物种

爆发式地迅速形成

>出现了大量消费者

4亿年前：陆生生物

、大约300万年前：人类也是生物进化的产物。

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（2021浙江卷）6.a-珠蛋白与a-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1T38个氨基酸

完全相同，其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不

能说明（）

A.该变异属于基因突变

B.基因能指导蛋白质的合成

C.DNA片段的玦失导致变异

D.该变异导致终止密码子后移

【答案】C

【解析】

【分析】基因突变

1、概念：基因突变是指战因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致展因结构的改变，进而产生新基因。

2,特点：（1）普遍性：基因突变是普遍存在的：在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均

可发生;

（2）多方向性：染色体某•位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因：

（3）稀有性：对于一个基因来说，在自然状态下,基因突变的频率是很低的；

（4）有宙性：大多数突变是有害的；

（5）可逆性:基因突变可以门我回复（频率低）。

【详解】A、该变异是由基因I：编码第139个公鹿酸的一个碱法对缺失引起的，故属F基因突变，A不符

合题意：

B、基因结构的改变导致「相应蛋白质的改变，说明基因能指耳蛋白质的合成，B不符合题意：

C、分析题意可知，该变异发生了一个碱基对的缺失，而非DNA片段的缺失，C符合题意；

D、a-珠蛋白与a-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成，说明变异后形成的蛋白质中皴基酸数

目增多，可推测该变异导致终止密码子后移，D不符合题意。

故选C。

（2021浙江卷）9.现代的生物都是由共同祖先进化而来的，物种的进化体现在种群基因频率的改变.下

列能引起基因频率改变的因素是（）

A.自然选择B.基因重组C.随机交配D.大的种群

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【答案】A

【解析】

【分析】遗传平衡定律：哈代和温伯格发现这样的规律：在一个大的随机交配的种群中，基因频率和基因

型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。

【详解】在自然界中，有许多因素能够打破遗传平衡，而使种群基因频率发生变动：如突变、基因迁移、

遗传漂变、非随机交配、自然选择，分析题意可知，A正确，BCD错误。

故选A。

（2021北京卷）21.近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调

节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中作用。

（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用在_________中合成三碳糠，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育

的种子中转化为淀粉贮存。

（2）细胞内T6P的合成与转化途径如下：

底物s江＞T6P帆＞海藻糖

将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中

获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株，检测结果证实了预期，

同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植

株种子中淀粉含量增加。

（3）本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因__________对种子发育产生的间接影响。

（4）在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成能基因R的转录

降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体I•的种子皱缩，淀粉含量下降。据此

提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，

进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果.

①U-R基因②U-S基因③野生型植株④U-P植株⑤突变体r植株

【答案】（1）叶绿体基质

（2）低（3）在其他器官（过量）表达

（4）②⑤与突变体r植株相比，转基因植株种子淀粉含量不变，仍皱缩

①®与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒

②④