全章复习与测试第二课时教案

第六单元 生物的变异与进化

（生物的变异、人类遗传病与优生、生物的进化）

1．生物变异的类型

①变异的类型

遗传物质是否变化

遗传情况

③探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法思路

a.与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则

为不可遗传变异。

b.设计杂交实验，根据实验结果确定变异性状的基因型是否改变。

④【例析】在一隔离饲养了多代的有毛小鼠种群中，偶然发现一对有毛鼠产下的一窝鼠仔中有几只无毛小鼠。无毛小鼠全身裸露无毛，并终生保持无毛状态。科研人员为了研究小鼠的无毛性状，继续让这对有毛鼠杂交多次，每窝都有无毛雄鼠和无毛雌鼠出生。

a．科研人员初步判断：小鼠的无毛性状源于基因突变，不是营养不良或环境条件造成。他们b．若已证明该变异源于基因突变，根据这对有毛鼠的多次杂交后代，还可判定无毛基因不是作出这一判断的理由是

无毛性状在后代重复出现（变异连续出现，能稳定遗传）

。

细胞质基因，其依据是

杂交后代具有母系遗传现象

。

2．基因突变

①概念及特点

原

内因

因

外因

发生时间

突变结果

特点

意义

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可遗传变异

遗传物质发生改变

变异能在后代中再次出现

不可遗传变异

遗传物质不发生改变

变异性状仅限于当代表现

②可遗传变异与不可遗传变异的联系

DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起基因结构的改变

某些诱变因素：物理因素、化学因素和生物因素

DNA复制时，如有丝分裂间期和减数第一次分裂间期

①基因突变产生新基因（对于真核生物而言，突变后的新基因与突变前的基因是一对等位基因）。②等位基因间的根本区别是脱氧核苷酸排列顺序不同。③基因的数目和位置并未改变。

普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性

①新基因产生的途径；②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料

②类型

类型

显性突变

隐性突变

体细胞突变

生殖细胞突变

③提醒

a．无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。

b．基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由A→a或a→A，而A、a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。

④对人工诱变的特点产生误解

a．人工诱变与自然突变相比较，提高了突变频率，但仍具低频性特点。

b．人工诱变仍然具有不定向性，并不是诱变的性状一定有利。

c．人工诱变仍然具有多害少利性。

⑤基因突变不一定改变生物性状原因分析

a．体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。

b．显性纯合体中一个显性基因发生隐性突变。

c．一种氨基酸可能对应多种密码子。

d．发生突变的位点可能发生在内含子或非编码区。

e．性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。

3．基因重组

重组

类型

发生

时间

发生

机制

交叉互换

减Ⅰ前期四分体时期

非同源染色体上非等位

基因的重组

减Ⅰ后期

基因工程

重组DNA导入受体细胞

特点

如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。

如A→a，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。

发生在胚胎发育过程中，发生的越晚对个体影响越晚小。

发生在配子形成时，可通过受精作用传递给后代。

同源染色体非姐妹染色单同源染色体分开，非同源染目的基因经过运载体导入受体体之间交叉互换导致染色色体自由组合（导致非等位细胞，导致受体细胞中基因重组

单体上的基因重新组合

基因间的重组）

图像

示意

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4．基因突变与基因重组的比较

基因突变

结果

发生时期

适合生物

关

系

形成新基因（等位基因或复等位基因）

DNA复制时

真核生物、原核生物和病毒

基因突变为基因重组提供材料

基因重组

形成新的基因型

减数分裂的第一次分裂前期或后期

真核生物

基因重组使突变的基因以多种形式传递

5．染色体结构变异

图示

某片段缺失

b d e a c

a b e

染色体上基因数量减少

a b c d e 某片段重复

某片段位置颠倒

a b c d e

某片段移接

a b c d e x y z a d e a b c b c d e a d c b e x b c y z 染色体上基因数量及排序改变

效应

染色体上基因数量增加

染色体上基因顺序改变

多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至导致生物体死亡

6．染色体组概念的理解

（1）不含同源染色体，没有等位基因。

（2）染色体形态、大小和功能各不相同。

（3）含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

7．染色体组数量的判断方法

（1）据染色体形态判断

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。

（2）控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位或相同基因，如AAaaBbbb有4个染色体组，AAaaa有5个染色体组。

8．单倍体育种

（1）一般过程：

①选择亲本杂交 ②种植杂种一代 ③利用杂种一代的花粉进行花药离体培养获得单倍体植株

④加倍处理后再选择（或先选择后加倍处理） ⑤扩大和推广

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（2）培育图解----利用AAbb和aaBB两个单优品种双优品种（AABB）

10. 几种常见育种方式的比较（详见阅读材料第五单元17点）

11．人类的遗传病

分类

单基因

遗传病

显性遗传病

隐性遗传病

病列

并指

软骨发育不全

抗VD佝偻病(X)

白化

先天性聋哑

苯丙酮尿症

血友病(X)

进行性肌营养不良(X) 唇裂

无脑儿

原发性高血压

青少年型糖尿病

家庭性肥胖

猫叫综合征(5号染色体部分缺失) 个别减少

单体

缺体

个别增多

21三体综合征

个别减少

特纳氏综合征(XO) 个别增多

XXY

XXX

XXXY 线粒体肌病

特点

连续遗传

隔代遗传

近亲结婚发病率高

家庭聚集现象

易受环境影响

后果严重

(死胎

流产) 性别异常

不孕不育

母系遗传

亲本

F1 （品种A）

AAbb ×

AaBb aaBB （品种B）

杂交

（双优杂交种）

种植

AB AB Ab Ab AAbb AAbb aB aB aaBB aaBB 淘汰

ab 花药离休培养

单倍体

ab 染色体加倍

二倍纯合体

AABB AABB 保留推广

aabb 选择

aabb 推广

⑤

④

③

②

①

花粉

基因

遗传病

多基因遗传病

结构异常

染色体

遗传病

缺失

常染色体病

数目异常

性染色体病

细胞质遗传病

提醒 ①上述三类遗传病只有单基因遗传病遗传时符合遗传定律。

②携带遗传病基因的个体不一定会患遗传病，如Aa不是白化病患者；不携带遗传病基因的个体也可能患遗传病，如染色体异常遗传病，故不能基因诊断，可直接用显微镜检测染色体。

③人类遗传病的预防(优生)：a.禁止近亲结婚(最简单有效的方法)---减少隐性基因纯合的概率，；b.

进行遗传咨询(主要手段)---利用遗传学原理进行生育指导；c.适龄生育（提倡）---减少突变的发生；d.

实施产前诊断（重要措施）---查找胎儿的遗传缺陷；

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12.自然选择学说与现代进化理论的比较

自然选择学说

①过度繁殖：引起和加剧生存斗争。

主要

内容

②生存斗争：是生物进化的动力。

③遗传变异：进化的内因，变异是不定向的。

④适者生存：自然选择的结果

①能科学地解释生物进化的原因

意义

②能科学地解释生物的多样性和适应性

③为现代生物进化理论奠定了理论基础

现代进化理论

①种群是生物进化的单位：进化的实质是种群基因频率的改变

②突变和基因重组产生进化的原材料

③自然选择决定进化的方向

④隔离导致物种形成

①科学地解释了自然选择的作用对象是种群不是个体

②从分子水平上去揭示生物进化的本质

13.现代生物进化理论的核心

生物进化的基本观点

种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。

物种形成的三个基本环节

产生进化的原材料

1、突变和基因重组

使基因频率定向改变并决定生物进化方向

2、自然选择

导致新物种的形成，是新物种形成的必要条件

3、隔离

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第七单元 生物与环境

1．生态因素

种间关系

相互作用

能量关系

特点

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互利共生

寄生

①生存能力接近的物种间，数量上表现为“你升我降”的同步性变化。

②生存能力不同的物种间，数量上呈现出“你死我活”的同步性变化

对宿主有害，对寄生生物有利，但一般不会导致寄主死亡

数量上两种生物同时增加,同时减少,呈现出“同生共死”的同步性变化

竞争

捕食

2．种群数量特征之间的关系分析

数量上呈现出“先增加者先减少，后增加者后减少”的不同步性变化，先增先减者为被捕食者。

①种群密度是种群最基本的数量特征。

②出生率和死亡率以及迁入率和迁出率是决定种群大小和种群密度的直接因素。

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③年龄组成和性别比例不直接决定种群密度，但是能够用来预测和影响种群密度的变化趋势。预测种群密度的变化趋势，首先依据的应该是年龄组成情况，其次是性别比例，由此推导预测出生率与死亡率的关系，从而确定种群密度的变化情况。

④除图中影响因素外，气候、天敌、传染病等都影响种群密度的改变。

3．“J”型曲线分析

①条件：食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌

②公式：Nt＝N0·λt

(N0为该种群的起始数量，t为时间，λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数。若λ>1，种群密度增大，为增长型种群；λ<1，种群密度减小，为衰退型种群；λ＝1，数量不变，为稳定型种群)。

③特点：增长率（λ）不变

4．“S”型曲线分析

①达到K值不再增加的原因：资源和空间有限，当种群密度增大时，种内斗争加剧，天敌数量增加，导致出生率下降，死亡率上升，最终达到平衡。

②特点：a.增长率不断变化 b.种群数量为K/2时，增长率最大

c.种群数量为K时，增长率为0 5．群落的概念及结构

概念

在一定的自然区域内，所有的生产者、消费者和生产者的总和叫生物群落。

垂直结构

垂直方向上，生物群落的分层状态叫垂直结构。

水平结构

水平方向上，不同地段的不同种群生物分布的状态叫水平结构。

强调：生物群落的不同种群之间才具有垂直结构和水平结构，同一个种群内部没有垂直结构和水平结构。

6．生态系统的概念及分类

名称

森林生

态系统

草原生

态系统

分布

湿润或较

湿润的地区

特点

种群的密度和群落的结构能够长期

处于较稳定的状态 量很少的地区

种群密度和群落的结构常常发生变化 生物类群

草本植物；动物营树栖和攀缘生活的种类多 乔木稀少；动物具有挖洞和快速奔跑的能力

动植物种类繁多，群落的结构复杂，

植物以乔木为主，也有少量灌木和干旱,年降雨

动植物种类少，群落结构也不复杂，

植物以草本植物为主，少量灌木，【例】2006 年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）关于热带雨林生态系统，下列叙述不正．．确的是

（ C ）

．A．动植物种类繁多，群落结构复杂 B．高温多雨，分解者的活动旺盛 C．恢复力稳定性比草原生态系统强 D．可用样方法调查某物种的种群密度

名称

特点

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农田生

人的作用非常突出，抵抗力稳定性差，容易受到旱涝灾害的影响，需要人为的管理。大态系统

量输出农副产品及大量输入物质，人类起主导作用，高度开放性、依赖性，调节能力弱。人的作用一旦消失，生态系统即退化

城市生

物质和能量依靠其他生态系统输入，对其他生态系统有高度的依赖性，同时对其他生态态系统

系统会产生强烈的干扰。

7．生态系统的结构（=生态系统的成分=生态系统的营养结构）

⑴．生态系统的成分

成分

非生物的物质和能量

生产者

消费者

分解者

①食物链

a．图示：A→B→C→D→E

b．条件：①每条食物链的起点总是生产者，终点是不被其他动物所食的动物，即最高营养级。中间的任何停顿都不能算完整的食物链，即图示中A一定是生产者，E一定是没有天敌的消费者。

c．食物链中的捕食关系是长期自然选择形成的，不会倒转，因此箭头一定是由上一营养级指向下一营养级。（能量流动单向传递的原因之一）

d．食物链和食物网中只有两种成分，即生产者和消费者，没有分解者和非生物的物质和能量。

e．消费级=营养级-1.只有生产者和消费者才有营养级，分解者没有营养级。

②食物网

a．食物网形成的原因：ⅰ.一种绿色植物可以被多种植食性动物所食；ⅱ.一种植食性动物，可吃多种植物，也可成为多种肉食性动物的捕食对象。

b．同种生物在不同的食物链中可以占有不同的营养级。

c．B和C的关系：竞争和捕食。（A、B、C构成一个直接的三角形关系。）

⑶．食物链(网)中各营养级生物数量变动

①第一营养级生物（生产者）减少的情况：若第一营养级的生物数量减少会导致其他的生物数量都减少，即出现连锁反应，因为第一营养级的生物是其他生物直接或间接的食物来源。

②“天敌”减少的情况：若“天敌”减少，则被捕食者数量短期内增加；长时间来看，“天敌”减少将导致被捕食者“先增加后减少，然后稳定”。（做题时，一定要看有没有时间限制）

③复杂食物网中某种群数量变化引起的连锁反应分析

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构成

光、热、水、土、气

绿色植物、光合细菌、

化能合成细菌

动物、寄生微生物、

根瘤菌、病毒

腐生微生物、蛔虫

作用（主要生理过程）

为生物提供物质和能量

将无机物转变成有机物

（光合作用、化能合成作用）

消费有机物（呼吸作用）

分解动植物遗体（呼吸作用）

营养方式

自养型

地位

基础

主要成分

异养型

关键成分

⑵．生态系统的营养结构-----食物链和食物网

a.原则一：处于最高营养级的种群且有多种食物来源时，若其中一条食物链中断，则该种群可通过多食其他食物而维持其数量基本不变。

b.原则二：从最初始变化种群开始向最高营养级正推，再从最高营养级依次向低营养级分析。

c.原则三：食物网中，当某种生物因为某种原因大量减少，而对另一种生物的影响沿不同路线分析结果不同时，应该以中间环节少的作为分析依据（即营养级低的生物比营养级高的生物对另一生物影响更大）。

【例1】下图中如果昆虫突然减少，食草鸟的数目短期内将如何变化？

错误思路：昆虫减少，将导致草数量增加，则食草鸟数目增加。（错误原因：违背原则二）

正确思路：昆虫减少，将导致食虫鸟、蜘蛛、蟾蜍和蛇都减少，但猫头鹰有多条食物来源，猫头鹰可捕食更多的食草鸟而数目不变，使食草鸟数量减少。（原则一和原则二的应用）

【例2】下图中若在一段时间内，灰狐的数量大量减少，则兔的数量将怎样变化？

分析：据原则二，灰狐减少先考虑狼的数目变化，由于狼有多条食物来源，狼因捕食更多的红狐和兔而使其数目基本稳定，但红狐将减少。对于兔来说，狼捕食更多的兔将使兔减少，但红狐减少又将使兔增加，这是一个矛盾。据原则三，营养级低的红狐比营养级高的狼对兔的影响更大，此时应以红狐作为标准进行判断，因此兔的数量短期内将增加。

8．生态系统的能量流动

(1)能量的输入

①源头：太阳能（极少数生态系统以无机物氧化所释放的化学能为能量的最终来源）。

②起点：从生产者固定太阳能开始。

③流经生态系统的总能量：生产者固定的全部太阳能。（固定---理解为总光合作用）

(2)能量的传递

①传递渠道：食物链和食物网。

②传递过程：

析图：

a.除最高营养级的消费者外，每一营养级的生物都有图示三个去路（热能散失、分解者利用、下一营养级同化），最高营养级的消费者不会被下一营养级同化

b.消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量，即动物粪便中能量不属该营养级同化能量，应为上一个营养级固定或同化能量。

c.同化量不等于生长、发育和繁殖的量，同化量＝生长、发育和繁殖的量+呼吸消耗量。

d.分解者分解作用的实质仍然是呼吸作用，分为有氧呼吸和无氧呼吸两种。

e.流经各营养级的总能量：对生产者而言强调关键词“固定”而不能说“照射”，对各级消费者而言强调关键词“同化”而不能说“摄入”。

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【例】教材P90赛达伯格湖能量流动分析----未被利用的能量是指未被自身呼吸消耗，也未被下一个营养级利用的能量。大家可以这样理解：

a.下一个营养级不能利用的。如：荒地中的草根；

b.下一个营养级能利用而未利用的。如：羊不可能将草地的草吃光。这些未被利用的能量除少量被分解者分解外，它们或者进入别的生态系统（如冲向海洋）；或者沉积在湖底成为有机质沉积物；或者仍然是上一个营养级的生存个体。

(3)能量流动的特点及原因

①单向流动---a.食物链中，相邻营养级生物的捕食关系一般不能倒向，因此能量不能倒流，这是长期自然选择的结果；b.散失的热能不能重新利用，不能循环，只能单向。

②逐渐递减--- a.自身呼吸消耗；b.分解者分解；c.未被利用。

(4)能量传递效率及有关计算

①公式：

一般说来，能量传递的平均效率大约为10%～20%。

②能量金字塔---a.在自然生态系统的一条食物链中，前一营养级比后一营养级含量一定多的指标是“能量”，而“数量”和“生物量（该营养级现存生物的总质量）”均可能出现反例。b.在人工生态系统中因能量可人为补充，可能会使能量金字塔呈现倒置状况。

【典例1】如图表示某湖泊生态系统的营养结构，a～e代表各营养级的生物，若c所含能量为

5.8×109

kJ，d含1.3×108

kJ,则 a至少含多少能量？

解析：求a至少含有多少能量应该按最低传递效率10%计算，即c→（b+d+e）的能量为10%，（b+d+e）=5.8×109 ×10%，a=(b+e) ×10%=(5.8×109 ×10%-1.3×108 ) ×10%=4.5×107 kJ

【典例2】如图是某人工生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值［单位为×103 kJ/（m2·y）］。据图回答下列问题

①该生态系统中Ⅰ、Ⅱ所同化的能量分别是 、 ；

②流经该生态系统的总能量为 。

③Ⅰ到Ⅱ的能量传递效率为 。

解析：每一营养级同化的总能量=该营养级所有来源=该营养级所有去路。即如下图：

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9．生态系统的物质循环

（1）概念理解

（2）碳循环

析图

①大气中的碳元素进入生物群落，是通过植物的光合作用(主要途径)或硝化细菌等的化能合成作用完成的。

②碳元素在生物群落与无机环境之间循环的主要形式是CO2；碳元素在生物群落中的传递主要沿食物链和食物网进行，传递形式为有机物。

③大气中CO2的主要来源=分解者的分解作用+动植物的细胞呼吸+化石燃料的燃烧

④碳元素在无机环境与生物群落之间传递时，只有生产者与无机环境之间的传递是双向的，其他成分都是单向的。

（3）硫循环

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（4）自然界中碳循环、硫循环的比较

进入生物群落

的途径

CO2、SO2的主

要来源途径

引发的环境问题

治理措施

相同点

碳循环

光合作用、化能合成作用

CO2：分解者的分解作用、动植物的

细胞呼吸、化石燃料的燃烧

温室效应

①植树造林

②减少化石燃料的燃烧

③开发新能源 硫循环

矿质元素吸收、

个别植物吸收SO2 SO2：化石燃料的燃烧、火山爆发、

分解者的分解作用

酸雨

①多种植吸收SO2的植物

②减少化石燃料的燃烧 ③开发新能源 ①在生物群落和无机环境之间都是以无机物的形式循环 ②都经过生产者的作用进入生物群落 ③在生物群落内部都主要以有机物形式传递 10．生态系统的稳定性

（1）稳定性前提条件

只有当生态系统发展到一定阶段，它的生产者、消费者和分解者三大功能类群齐全，能量的输入保持稳定，物质的输入和输出相对平衡时才表现出来。这一阶段就是生态系统的成熟阶段。

（2）稳定性表现

①结构相对稳定：生态系统中动植物种类及数量一般不会有太大的变化，一般相关种群数量呈周期性变化，可用如图曲线表示：

②功能相对稳定：生物群落的能量输入与输出相对平衡，物质的输入与输出保持相对平衡。

（3）种类：可分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性

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抵抗力稳定性

恢复力稳定性

指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后概念

构与功能保持原状的能力

恢复到原状的能力

影响

生态系统的组分越多，食物网越复杂，生态系统的成分越简单，则越容易恢复，因素

自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高

与自身调节能力有关

(1)一般呈现相反关系，抵抗力稳定性强的生态系统，恢复力稳定性差，反之亦然

联系

(2)二者是同时存在于同一系统中的两种截然不同的作用力，它们相互作用共同维持生态系统的稳定

提醒：抵抗力稳定性高低比较：生物圈>海洋生态系统>热带雨林>温带草原>极地荒漠。恢复力稳定性正好与其相反。并非所有生态系统的两种稳定性高低都呈负相关，如苔原和荒漠生态系统的两种稳定性都低

（4）营养结构稳定性相关的因素归纳

①食物链越短，营养结构越稳定。

②生产者越多，营养结构越稳定。

③生物种类越多，营养结构越稳定。

④生物关系越复杂，营养结构越稳定。

11．生物圈及其稳态

(1)概念：指地球上的全部生物和它们的无机环境的总和，是地球上最大的生态系统。

(2)形成：地球的理化环境和生物长期相互作用的结果，是生物与环境共同进化的产物。

(3)范围：大气圈底部、水圈的全部、岩石圈的上部。

（4）生物圈稳态的自我维持的原因

①能量角度：源源不断的太阳能是维持正常运转的动力。

②物质方面：大气圈、水圈、岩石圈为生物生存提供各种必需物质。

③自我调节：具有多层次的自我调节能力。

12．生物多样性

（1）生物多样性内容及保护层次

（2）生物多样性的价值

食用价值

药用价值

科研价值

美学价值

直接使用价值

生态价值，如保持水土、涵养水源、调节气候等

间接使用价值

尚待开发

潜在使用价值

（3）保护措施：最有效的措施是就地保护(最常用的方式是建立自然保护区)，其它措施有迁地保护保护(在人工繁育培训中心)；利用生物技术对的基因进行保护；加强立法、执法和宣传教育。

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