2019年高考一輪復(fù)習(xí)生物知識(shí)點(diǎn)：生物的變異(2)

　　例：在某一人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者(bb)為16%，基因B的頻率為60%，求基因型BB和Bb的頻率。

　　由B的頻率為60%，有b的頻率為1－60%=40%，設(shè)基因型BB的頻率為p，Bb的頻率為q，則有：p＋1/2q＝60%①    16%＋1/2q＝40%②  聯(lián)立①②解得基因型BB的頻率p＝48%、Bb的頻率為q=16%。

　　（3）計(jì)算子代基因型頻率

　　例：假設(shè)某動(dòng)物種群中，一對(duì)等位基因B、b的頻率B=0.9，b=0.1，其后代基因型為BB、Bb、bb，那么后代三種個(gè)體的基因型頻率分別為     、     、     。若環(huán)境的選擇作用使B的頻率由0.9降為0.6，選擇后地第二代的三種基因型的頻率為     、     、     。若這種選擇繼續(xù)保持不變，后代基因型頻率的變化規(guī)律是                 。

　　選擇前，因該動(dòng)物種群中親代的基因頻率B=0.9，b=0.1，則它們產(chǎn)生的精子和卵細(xì)胞均有B、b兩種類(lèi)型，且B=0.9，b=0.1。精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，形成子代。子代的基因型頻率計(jì)算如下表。同理可得選擇后的基因型頻率。

　　選擇前                                                                  選擇后

　　由上述數(shù)據(jù)可知，若選擇繼續(xù)下去，后代中BB將減少，bb將增多。

　　4.變異與進(jìn)化

　　可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原始材料，可遺傳的變異主要來(lái)自基因突變、基因重組和染色體變異，在生物進(jìn)化理論中，常將基因突變和染色體變異統(tǒng)稱(chēng)為突變。

　　基因突變是指DNA分子結(jié)構(gòu)的改變，即基因內(nèi)部脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生改變。基因突變是普遍存在的。根據(jù)突變發(fā)生的條件可分為自然突變和誘發(fā)突變兩類(lèi)。不管在什么樣的條件下發(fā)生突變，都是隨機(jī)的，沒(méi)有方向性。

　　染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體數(shù)量的變異，染色體數(shù)量的變異又包括個(gè)體染色體的增加或減少(非整倍數(shù)變化）和成倍地增加或減少（整倍數(shù)變化）兩種類(lèi)型。其中染色體結(jié)構(gòu)的變異與非整倍數(shù)變異，由于破壞了生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)的平衡，所以一般對(duì)生物的生命活動(dòng)是不利的，有時(shí)甚至是致命的，在生物進(jìn)化過(guò)程中的意義不大。但染色體整倍數(shù)的變化沒(méi)有破壞原有遺傳物質(zhì)的平衡，能夠加強(qiáng)生物體的某些生命活動(dòng)，對(duì)生物的進(jìn)化，特別是某些新物種的形成有一定的意義如自然界中多倍物種的形成。

　　基因重組是指染色體間基因的交換和組合。是由于減數(shù)分裂過(guò)程中，同一個(gè)核內(nèi)染色體復(fù)制后發(fā)生重組和互換，結(jié)果就產(chǎn)生了大量與親本不同的基因組合的配子類(lèi)型。又由于在有性生殖過(guò)程中，雌雄配子的結(jié)合是隨機(jī)的，進(jìn)一步增加了后代性狀的變異類(lèi)型。基因重組實(shí)際包括了基因的自由組合定律和基因的連鎖與互換定律。

　　突變和基因重組都是不定向的，有有利的，也有不利的。但有利和不利不是絕對(duì)的，這要取決于環(huán)境條件。環(huán)境條件改變了，原先有利的變異可能變得不利，而原先不利的變異可能變得有利。等位基因是通過(guò)基因突變產(chǎn)生的，并在有性生殖過(guò)程中通過(guò)基因重組而形成多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。

　　變異是不定向的，變異只是給生物進(jìn)化提供原始材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。生物進(jìn)化的方向是由自然選擇來(lái)決定的。

　　5. 影響種群基因頻率的因素

　　種群中產(chǎn)生的變異是不定向的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向緩慢地進(jìn)化。

　　引起基因頻率改變的因素主要有三個(gè)：選擇、遺傳漂變和遷移。

　　選擇即環(huán)境對(duì)變異的選擇，即保存有利變異和淘汰不利變異的過(guò)程。選擇的實(shí)質(zhì)是定向地改變?nèi)后w的基因頻率。

　　選擇是生物進(jìn)化和物種形成的主導(dǎo)因素，已經(jīng)發(fā)生的變異能否保留下來(lái)繼續(xù)進(jìn)化或成為新物種的基礎(chǔ)必須經(jīng)過(guò)自然選擇的考驗(yàn)，則自然選擇決定變異類(lèi)型的生存或淘汰。自然選擇只保留與環(huán)境相協(xié)調(diào)的變異類(lèi)型（有利變異），可見(jiàn)自然選擇是定向的。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次選擇，使一定區(qū)域某物種的有利變異的基因得到加強(qiáng)，不利變異的基因逐漸清除，從而改變了物種在同區(qū)域或不同區(qū)域內(nèi)的基因頻率（達(dá)爾文只是在個(gè)體水平上注意到不同性狀的保留與否，而不能從分子水平對(duì)自然選擇的結(jié)果加以分析），形成同一區(qū)域內(nèi)物種的新類(lèi)型或不同區(qū)域內(nèi)同一物種的亞種，或經(jīng)長(zhǎng)期的選擇，使基因頻率的改變達(dá)到生殖隔離的程度，便形成新的物種。選擇決定著不同類(lèi)型變異的命運(yùn)，也就決定了生物進(jìn)化與物種形成的方向。

　　遺傳漂變是指：如果種群太小，含有某基因的個(gè)體在種群中的數(shù)量又很少的情況下，可能會(huì)由于這個(gè)個(gè)體的突然死亡或沒(méi)有交配而使這個(gè)基因在這個(gè)種群中消失的現(xiàn)象。一般而言，種群越小，遺傳漂變就越顯著。

　　遷移是指含有某種基因的個(gè)體在從一個(gè)地區(qū)遷移到另一個(gè)地區(qū)的機(jī)會(huì)不均等，而導(dǎo)致基因頻率發(fā)生改變。如一對(duì)等位基因A和a，如果含有A基因的個(gè)體比含有a基因的個(gè)體更多地遷移到一個(gè)新的地區(qū)，那么在這個(gè)新地區(qū)建立的新種群的基因頻率就發(fā)生了變化。

　　三  高考真題體驗(yàn)

　　例1（2004年全國(guó)新課程卷Ⅱ）自然界中，一種生物某一基因及突變基因決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列如下:

　　正常基因  精氨酸  苯丙氨酸   亮氨酸    蘇氨酸    脯氨酸

　　突變基因1 精氨酸  苯丙氨酸   亮氨酸    蘇氨酸    脯氨酸

　　突變基因2 精氨酸  亮氨酸     亮氨酸    蘇氨酸    脯氨酸

　　突變基因3 精氨酸  苯丙氨酸   蘇氨酸    酪氨酸    丙氨酸

　　根據(jù)上述氨基酸序列確定這3種突變基因DNA分子的改變是：

　　A．突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添

　　B．突變基因2和3為一個(gè)堿基的替換，突變基因1為一個(gè)堿基的增添

　　C．突變基因1為一個(gè)堿基的替換，突變基因2和3為一個(gè)堿基的增添

　　D．突變基因2為一個(gè)堿基的替換，突變基因1和3為一個(gè)堿基的增添

　　考點(diǎn)定位  本題主要考察基因突變的類(lèi)型

　　指點(diǎn)迷津  要解答此題，首先要抓住基因突變的概念。基因突變是指DNA分子中堿基對(duì)的增添、缺失或替換。當(dāng)DNA分子的堿基對(duì)增添或缺失時(shí)，會(huì)使基因的堿基排列順序從增添或缺失處到最后都發(fā)生改變，進(jìn)而使基因所決定的氨基酸順序從此處開(kāi)始都改變；而當(dāng)DNA分子的個(gè)別堿基對(duì)替換時(shí)，只會(huì)影響一個(gè)氨基酸的種類(lèi)（種類(lèi)可能變，也可能不變），其他的氨基酸則不會(huì)改變。據(jù)此，分析上述三個(gè)突變基因所決定的蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列可知：突變基因1和2為一個(gè)堿基的替換，突變基因3為一個(gè)堿基的增添。

　　參考答案  A

　　例2（2005廣東生物）以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（     ）

　　A、基因突變都會(huì)遺傳給后代      B、基因堿基序列發(fā)生改變，不一定導(dǎo)致性狀改變

　　C、染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的    D、基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過(guò)程中

　　考點(diǎn)定位   本題考查的知識(shí)點(diǎn)是生物變異的知識(shí)。

　　指點(diǎn)迷津   生物的變異的來(lái)源有基因突變、基因重組、染色體變異。基因突變是堿基序列發(fā)生改變，但由于一種氨基酸可由幾種遺傳密碼與它對(duì)應(yīng)，故不一定導(dǎo)致性狀改變。發(fā)生在體細(xì)胞中的突變一般是不會(huì)遺傳給后代。應(yīng)用重組DNA技術(shù)，改造的基因，也屬于基因重組。有些生物染色體變異時(shí)，染色體數(shù)目成倍增加，產(chǎn)生的后代就形成了多倍體。

　　參考答案  B

　　例3（2004年江蘇卷）人的血友病屬于伴性遺傳，苯丙酮尿癥屬于常染色體遺傳。一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦生下一個(gè)既患血友病又患苯丙酮尿癥的男孩。如果他們?cè)偕�一個(gè)女孩，表現(xiàn)型正常的概率是

　　A．9/16           B． 3/4            C．3/16          D．1/4

　　考點(diǎn)定位   本題主要考察位于兩對(duì)同源染色體上的等位基因控制的遺傳現(xiàn)象

　　指點(diǎn)迷津   人的血友病屬于伴性遺傳，男孩患血友病，其致病基因來(lái)自于他的母親，但他的雙親正常，所以他的母親為血友病攜帶者，基因型為XHXh，他的父親的基因型為XHY。人的苯丙酮尿癥屬于常染色體遺傳，男孩患苯丙酮尿癥，其致病基因來(lái)自于他的雙親，所以他的雙親為苯丙酮尿癥的攜帶者，基因型均為Aa。如果這對(duì)夫婦再生一個(gè)女孩，則有：XHXh×XHY→1XH XH∶1XHXh（∶1XHY∶1XhY）（女孩均無(wú)血友病）；Aa×Aa→3A  ∶1aa（女孩3/4無(wú)苯丙酮尿癥，1/4有苯丙酮尿癥）。女孩表現(xiàn)型正常的概率為：1×3/4＝3/4。

　　參考答案   B

　　例4（2004年江蘇卷）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種遺傳病，隱性純合子（aa）的患者不到成年就會(huì)死亡，可見(jiàn)這種突變基因在自然選擇的壓力下容易被淘汰。但是在非洲流行惡性瘧疾（一種死亡率很高的疾病）的地區(qū)，帶有這一突變基因的人（Aa）很多，頻率也很穩(wěn)定。對(duì)此現(xiàn)象合理解釋是

　　A．雜合子不易感染瘧疾，顯性純合子易感染瘧疾

　　B．雜合子易感染瘧疾，顯性純合子不易感染瘧疾

　　C．雜合子不易感染瘧疾，顯性純合子也不易感染瘧疾

　　D．雜合子易感染瘧疾，顯性純合子也易感染瘧疾