生物的变异和进化.docVIP

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： 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 。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 ；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，隔离是新物种形成的必要条件。 【归类总结】 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） （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 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个体（即“集优”） 诱变育种