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2019-2020年高考生物總復(fù)習(xí)單元整合復(fù)習(xí)教案5 新人教版 ——————————————————————————————————————————————————————— 一、可遺傳變異與不可遺傳變異的比較 1．區(qū)別 可遺傳變異 不可遺傳變異 遺傳物質(zhì) 是否變化 發(fā)生變化 不發(fā)生變化 遺傳情況 變異能在后代中重新出現(xiàn) 變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn) 來(lái)源 基因突變、基因重組、染色體變異 環(huán)境條件的影響 應(yīng)用價(jià)值 是育種的原始材料，生物進(jìn)化的主要原因，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種 無(wú)育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可應(yīng)用優(yōu)良環(huán)境條件以影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品 2.聯(lián)系 注意：確認(rèn)是否為可遺傳變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化”。 “可遺傳”≠可育：三倍體無(wú)子西瓜、騾子、單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異——其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體，則可保持其變異性狀——這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳變異有著本質(zhì)區(qū)別。如無(wú)子番茄的“無(wú)子”原因是植株未受粉，生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育，這種“無(wú)子”性狀是不可保留到子代的，將無(wú)子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，若能正常受粉，則可結(jié)“有子果實(shí)”。 ——————————————————————————————————————————————————————— 二、基因突變、基因重組和染色體變異的比較 基因突變 基因重組 染色體變異 概念 堿基對(duì)的增添、缺失或替換，引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合 染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生變化 原因 外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起基因結(jié)構(gòu)改變 基因的自由組合或基因的互換、轉(zhuǎn)基因技術(shù) 外界環(huán)境或內(nèi)部因素引起染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變 結(jié)果 產(chǎn)生新的基因，控制新的性狀，唯一產(chǎn)生新基因的變異 產(chǎn)生新的基因型即基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因 不產(chǎn)生新的基因，基因數(shù)目增多、減少或排列順序改變，可在顯微鏡下觀察到變異 種類 ①自然突變 ②人工誘變 ①基因的自由組合 ②基因連鎖與互換 染色體數(shù)目變異 染色體結(jié)構(gòu)變異 發(fā)生時(shí)間 減數(shù)第一次分裂或有絲分裂間期 減數(shù)第一次分裂前期 減數(shù)第一次分裂后期 染色體加倍處理的時(shí)間為前期紡錘體形成時(shí) 實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥 [來(lái)源:學(xué)_科_網(wǎng)] 豌豆雜交實(shí)驗(yàn)，黃圓與綠皺雜交子代出現(xiàn)黃皺、綠圓 果蠅雜交實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)1雌灰身長(zhǎng)翅進(jìn)行測(cè)交，子代出現(xiàn)灰身殘翅和黑身長(zhǎng)翅兩種新類型 貓叫綜合征 意義 基因突變是生物變異的主要來(lái)源，也為生物進(jìn)化提供最初原始材料 生物變異的重要來(lái)源，是生物多樣性的重要原因 生物進(jìn)化的因素之一 育種 誘變育種 指導(dǎo)雜交育種，雜交育種 單倍體育種，多倍體育種 三、單倍體和多倍體的比較 單倍體 多倍體 概念 由配子發(fā)育而成，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體 由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組 自然形成原因 由配子直接發(fā)育來(lái) 由于外界環(huán)境的影響，細(xì)胞分裂受到阻礙，于是細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目加倍。通過(guò)減數(shù)分裂形成染色體也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再經(jīng)受精作用形成合子而發(fā)育成多倍體 人工誘導(dǎo)方法 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，作用于正在分裂的細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不分離，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 植株特點(diǎn) 植株長(zhǎng)得弱小、高度不育 植株莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加 育種方法 實(shí)例 用煙草品種甲葉多(A)窄葉(b)品種乙葉少(a)闊葉(B)培育出葉多闊葉的煙草品種 方法圖解 [來(lái)源:Z,xx,k] 意義 單倍體幼苗，用秋水仙素處理，使染色體數(shù)目加倍，可迅速獲得純系植株，縮短育種年限，提高育種效果 選用多倍體新品種，如三倍體西瓜、八倍體小黑麥 ——————————————————————————————————————————————————————— 四、對(duì)進(jìn)化論理論的評(píng)價(jià) 1．拉馬克進(jìn)化理論 貢獻(xiàn)：①第一個(gè)提出了比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)，反對(duì)神創(chuàng)論和物種不變論。 ②生物都不是神創(chuàng)的，而是由更古老的生物繁衍來(lái)的。這對(duì)當(dāng)時(shí)人們普遍信奉的神創(chuàng)論造成一定沖擊，因此具有進(jìn)步意義。 缺陷：①生物是由低等到高等逐漸進(jìn)化的。拉馬克幾乎否認(rèn)物種的真實(shí)存在，認(rèn)為生物只存在連續(xù)變異的個(gè)體。 ②對(duì)于生物進(jìn)化的原因，他認(rèn)為：一是“用進(jìn)廢退”的法則；二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實(shí)依據(jù)，大多來(lái)自于主觀推測(cè)。 2．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō) 貢獻(xiàn)：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的貢獻(xiàn)，在于較好地解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性，相對(duì)系統(tǒng)地解釋了生物進(jìn)化的原因。 缺陷：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的局限性，在于他未能對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)作出科學(xué)的解釋，對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限在生物個(gè)體水平。隨著遺傳學(xué)的“基因遺傳”理論的誕生，獲得性遺傳被大多數(shù)學(xué)者所摒棄，物種形成的漸變過(guò)程無(wú)法解釋“物種大爆發(fā)”現(xiàn)象，基因傳衍以種群為單位而不是以個(gè)體為單位等，使達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)從誕生起就不斷地被質(zhì)疑、修正，這就是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)。 3．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 (1)貢獻(xiàn)：以達(dá)爾文進(jìn)化理論為核心，對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的繼承和發(fā)展：一是從性狀水平深入到基因水平；二是從個(gè)體水平上升到種群水平。強(qiáng)調(diào)種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變；闡明了自然選擇在進(jìn)化中的作用，通過(guò)自然選擇改變種群基因頻率，從而決定生物進(jìn)化的方向；強(qiáng)調(diào)了隔離在物種形成中的作用。 (2)缺陷：關(guān)于生物進(jìn)化的爭(zhēng)論和疑點(diǎn)還有很多：如基因突變對(duì)生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害或非害即益，大多數(shù)基因突變是中性的。再如根據(jù)許多物種是在短期內(nèi)迅速形成的，有人提出物種形成并不都是漸變的過(guò)程，而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新物種交替出現(xiàn)的過(guò)程。 科學(xué)發(fā)展過(guò)程中往往不是一個(gè)新理論的出現(xiàn)就完全否定了先前的理論，而是對(duì)原有理論作出補(bǔ)充、修正和發(fā)展。一些理論可以應(yīng)用于一定的范圍，解釋一定層次上的現(xiàn)象，但卻往往不能應(yīng)用于其他層次或范圍。 五、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論 種群是生 物進(jìn)化的 單位　　 (1)一個(gè)種群所含有的全部基因，稱為種群的基因庫(kù)?；驇?kù)代代相傳，得到保持和發(fā)展 (2)種群中每個(gè)個(gè)體所含有的基因，只是基因庫(kù)中的一個(gè)組成部分 (3)不同的基因在基因庫(kù)中的基因頻率是不同的 (4)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程 突變和基 因重組是 產(chǎn)生進(jìn)化 的原材料 (1)可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原材料 (2)可遺傳的變異包括基因突變、染色體變異和基因重組 (3)突變的有害或有利取決于生物生存的環(huán)境 (4)有性生殖過(guò)程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型 (5)變異的不定向性，確定了突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 自然選擇 決定生物 進(jìn)化方向 (1)種群中產(chǎn)生的變異是不定向的 (2)自然選擇淘汰不利變異，保留有利變異 (3)自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變，即導(dǎo)致生物朝一個(gè)方向緩慢進(jìn)化 隔離導(dǎo)致 物種形成 (1)物種：分布在一定自然區(qū)域，具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能，而且在自然狀態(tài)下能相互交配、繁殖產(chǎn)生可育后代的一群生物個(gè)體 (2)隔離：將一個(gè)種群分成若干個(gè)小種群，使彼此間不能交配，從而形成新的物種 (3)物種形成：同一個(gè)物種間產(chǎn)生變異和基因重組，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，使種群基因頻率發(fā)生定向改變，再經(jīng)過(guò)隔離作用產(chǎn)生新的物種 六、隔離是生物新物種形成的必要條件 隔離是指不同種群間的個(gè)體，在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。但同一物種盡管存在著地理隔離，但雙方環(huán)境基本相似也不會(huì)產(chǎn)生生殖隔離。 地理隔離與生殖隔離的比較 地理隔離 生殖隔離 區(qū) 別 概 念 同一物種由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發(fā)生基因交流 不同的物種間不能相互交配，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育后代 特 點(diǎn) 自然條件下基因不能交流，一定條件下可以進(jìn)行基因交流 種群間不能發(fā)生基因交流 結(jié) 果 形成不同的亞種 形成不同的物種 聯(lián)系 地理隔離是物種形成的量變階段，生殖隔離是物種形成的質(zhì)變時(shí)期；長(zhǎng)期的地理隔離最終形成生殖隔離，生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵，是物種形成的最后階段 物種的獨(dú)立性的實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為自然狀態(tài)下與其他物種之間不能自由交配，或能交配但不能產(chǎn)生后代，即不同物種之間無(wú)法實(shí)現(xiàn)基因交流。地理隔離是阻止生物基因交流的第一步，進(jìn)一步發(fā)生的季節(jié)隔離、行為隔離和生理隔離等使得不同種群間最終實(shí)現(xiàn)自然條件下不能相互自由交配，即出現(xiàn)新物種類型。因此可以說(shuō)，隔離是生物新物種形成的必要條件。