高考生物總復(fù)習(xí) 231生物的變異課件 新人教版必修2.ppt

第三單元生物變異 進(jìn)化 育種 第1講生物的變異 基因重組及其意義 基因突變的特征和原因 染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 實(shí)驗(yàn) 低溫誘導(dǎo)染色體加倍 知識(shí)點(diǎn)一基因突變1 實(shí)例 鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解如下 纈氨酸 異常 實(shí)例要點(diǎn)歸納 1 圖示中a b c過(guò)程分別代表 和 突變發(fā)生在 填字母 過(guò)程中 2 患者貧血的直接原因是異常 根本原因是發(fā)生了 堿基對(duì)由2 概念dna分子中發(fā)生堿基對(duì)的 或 而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 dna復(fù)制 轉(zhuǎn)錄 翻譯 a 蛋白質(zhì) 基因突變 替換 增添 缺失 3 基因突變的原因 特點(diǎn) 時(shí)間和意義 物理因素 化學(xué)因素 普遍性 隨機(jī)性 低頻性 不定向性 多害少利性 議一議 基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于dna復(fù)制時(shí) 答案 在dna復(fù)制時(shí) 穩(wěn)定的雙螺旋首先解開(kāi)形成單鏈dna 這時(shí)dna的穩(wěn)定性會(huì)大大下降 極易受到外界因素干擾使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化 導(dǎo)致基因發(fā)生突變 新基因 生物變異 1 概念生物體進(jìn)行 的過(guò)程中 控制不同性狀的基因的重新組合2 類型 1 的非等位基因的自由組合 2 減數(shù)分裂四分體時(shí)期的等位基因有時(shí)會(huì)隨著的交叉互換而發(fā)生交換 導(dǎo)致染色單體上的基因重組3 意義是生物變異的來(lái)源之一 對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義 知識(shí)點(diǎn)二基因重組 有性生殖 非同源染色體上 同源染色體上 非姐妹染色單體 知識(shí)點(diǎn)三染色體變異 一 染色體結(jié)構(gòu)變異染色體某一片段 使排列在染色體上的 數(shù)目或 順序發(fā)生改變 從而導(dǎo)致性狀的變異 二 染色體數(shù)目變異1 染色體組細(xì)胞中在 和 上各不相同 但又互相協(xié)調(diào) 共同控制生物的生長(zhǎng) 發(fā)育 遺傳和變異的一組 缺失 重復(fù) 易位 倒位 基因 排列 形態(tài) 功能 非同源染 色體 2 二倍體由 發(fā)育而成的 體細(xì)胞中含有 個(gè)染色體組的個(gè)體 如 果蠅3 多倍體 1 概念 由 發(fā)育而成的 體細(xì)胞中含有 染色體組的個(gè)體 2 特點(diǎn) 莖稈粗壯 葉片 果實(shí) 種子 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 但發(fā)育期延遲 結(jié)實(shí)率低 受精卵 兩 受精卵 三個(gè)或三個(gè)以上 都比較大 含量增加 秋水仙素 萌發(fā) 紡錘體 加倍 不育 縮短 純合子 思一思 1 人工誘導(dǎo)多倍體的原理是什么 為什么要強(qiáng)調(diào) 處理萌發(fā)的種子或幼苗 2 單倍體育種為什么能縮短育種年限 答案 1 人工誘導(dǎo)多倍體 就是利用秋水仙素或低溫作用于正在分裂的細(xì)胞 抑制紡錘體的形成 從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍 萌發(fā)的種子或幼苗是植物體的分生組織部位 或者說(shuō)是細(xì)胞有絲分裂旺盛的部位 通過(guò)秋水仙素處理后 才能使植物體產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍 從而形成多倍體 2 單倍體經(jīng)秋水仙素處理后就可獲得穩(wěn)定遺傳的純合子 一般可用兩年時(shí)間完成 而常規(guī)的育種方法一般要連續(xù)自交 逐代選擇淘汰 所以獲得一個(gè)純系一般需5 8年時(shí)間 判一判1 基因突變是由于dna片段的增添 缺失和替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 2 基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變 但不一定會(huì)引起生物性狀的改變 3 基因突變一定是可遺傳變異 但不一定遺傳給后代 4 若沒(méi)有外界因素的影響 基因就不會(huì)發(fā)生突變 5 基因突變的利害性主要取決于生物生存的環(huán)境 在某一環(huán)境中可能是有利的 而在另一環(huán)境中可能是有害的 6 生殖細(xì)胞突變 可傳給后代 產(chǎn)生新性狀出現(xiàn)死胎 畸形胎等先天性疾病均有可能 7 體細(xì)胞突變 一般不傳代 但往往給突變的個(gè)體帶來(lái)傷害 8 減數(shù)分裂過(guò)程中 非等位基因一定進(jìn)行重組 9 交叉互換 自由組合 染色體移接 轉(zhuǎn)基因技術(shù)都屬于基因重組 10 染色體變異一般涉及很多基因 而基因突變一般只涉及一個(gè)基因 11 體細(xì)胞含一個(gè)染色體組的生物一定是單倍體 12 體細(xì)胞含兩個(gè)染色體組的生物未必是二倍體 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 巧記 口訣記憶染色體結(jié)構(gòu)變異染體變異四種類 缺失重復(fù)易倒位 識(shí)別判斷看基因 種類數(shù)量來(lái)區(qū)分 種類數(shù)量都減少 定是缺失錯(cuò)不了 種類不變數(shù)量增 重復(fù)變異所發(fā)生 倒位只是序列變 種類數(shù)量不改變 易位發(fā)生非同源 種類數(shù)量都改變 圖示常見(jiàn)部分多倍體 染色體結(jié)構(gòu)變異 連一連 答案 b d a c 常見(jiàn)動(dòng) 植物是幾倍體 連一連 玉米a 二倍體 無(wú)子西瓜b 三倍體 馬鈴薯c 四倍體 普通小麥d 六倍體 絕大多數(shù)哺乳動(dòng)物e 多倍體 答案 a b e c e d e a 可遺傳的變異與不遺傳的變異的比較 生物的變異概述 高考地位 5年3考 2011江蘇卷 福建卷 水 肥 陽(yáng)光特別充足時(shí) 溫度改變 激素處理等引起的變異一般是不遺傳的變異 但射線 太空 化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳的變異 確認(rèn)是否為可遺傳的變異的唯一依據(jù)是看 遺傳物質(zhì) 是否發(fā)生變化 本考點(diǎn)為概述內(nèi)容 單獨(dú)命題概率很小 但復(fù)習(xí)時(shí)需要理清變異的各種類型 以便整體把握知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系 典例1 原創(chuàng)題 下面描述的生物變異屬于可遺傳的變異且生物界各種生物都有可能產(chǎn)生的是 長(zhǎng)在邊際的玉米比田中心的玉米粗壯產(chǎn)量高 流感病毒有幾百個(gè)變種 且新亞種不斷產(chǎn)生 r型活菌 加熱殺死的s型菌 后代產(chǎn)生s型活菌 果蠅的白眼 豌豆的黃色皺粒 綠色圓粒 人類的紅綠色盲 人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥 貓叫綜合征 高山草甸多倍體植物居多a b c d 解析 是光照 co2供應(yīng)等差異引起不遺傳的變異 的成因?yàn)榛蛲蛔?類似于轉(zhuǎn)基因技術(shù) 是廣義的基因重組 是基因重組 依次是染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 根據(jù)題干要求 只有基因突變屬于生物界各種生物都可以發(fā)生的可遺傳的變異 答案c 生物界中各生物類群的可遺傳的變異 所有生物都可通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因 使本物種基因庫(kù)增加 原始材料 促進(jìn)生物進(jìn)化發(fā)展 基因重組和染色體變異是真核生物特有的 基因突變和基因重組 高考地位 5年23考 2012廣東卷 北京卷 江蘇卷 海南卷 浙江卷 2011北京卷 安徽卷 重慶卷 一 圖解引起基因突變的因素及其作用機(jī)理 基因突變對(duì)生物的影響 基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因 1 突變部位可能在非編碼部位 內(nèi)含子和非編碼區(qū) 2 基因突變后形成的密碼子與原密碼子決定的是同一種氨基酸 3 基因突變?nèi)魹殡[性突變 如aa aa 也不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變 類型及判定方法 1 顯性突變 aa aa 當(dāng)代表現(xiàn) 2 隱性突變 aa aa 當(dāng)代不表現(xiàn) 一旦表現(xiàn)即為純合體 3 判定方法 選取突變體與其他已知未突變體雜交 據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷 讓突變體自交 觀察子代有無(wú)性狀分離而判斷 基因突變的利害性基因突變引起的變異并不是除了有害就是有利 可分為三種情況 即有利 有害和對(duì)生物既無(wú)利也無(wú)害 中性 自然選擇淘汰有害變異 保留有利和中性變異 基因突變是dna分子水平上基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的改變 基因的數(shù)目和位置并未改變 二 三種基因重組機(jī)制比較 1 基因重組是真核生物有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來(lái)源 是形成生物多樣性的重要原因 2 基因重組未產(chǎn)生新基因 只是原有基因的重新組合 可產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型 或新品種 3 自然狀況下 原核生物中不會(huì)發(fā)生基因重組 本考點(diǎn)是歷年高考命題的重點(diǎn) 2011 2012年高考試題結(jié)合細(xì)胞分裂中dna與染色體行為 基因工程 育種技術(shù)等進(jìn)行綜合命題頻繁 要關(guān)注這一命題動(dòng)向 典例2 2012 北京理綜 30 在一個(gè)常規(guī)飼養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)小鼠封閉種群中 偶然發(fā)現(xiàn)幾只小鼠在出生第二周后開(kāi)始脫毛 以后終生保持無(wú)毛狀態(tài) 為了解該性狀的遺傳方式 研究者設(shè)置了6組小鼠交配組合 統(tǒng)計(jì)相同時(shí)間段內(nèi)的繁殖結(jié)果如下 注 純合脫毛 純合脫毛 純合有毛 純合有毛 雜合 雜合 1 已知 組子代中脫毛 有毛性狀均不存在性別差異 說(shuō)明相關(guān)基因位于 染色體上 2 組的繁殖結(jié)果表明脫毛 有毛性狀是由 基因控制的 相關(guān)基因的遺傳符合 定律 3 組的繁殖結(jié)果說(shuō)明 小鼠表現(xiàn)出的脫毛性狀不是 影響的結(jié)果 4 在封閉小種群中 偶然出現(xiàn)的基因突變屬于 此種群中同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠的條件是 5 測(cè)序結(jié)果表明 突變基因序列模板鏈中的1個(gè)g突變?yōu)閍 推測(cè)密碼子發(fā)生的變化是 填選項(xiàng)前的符號(hào) a 由gga變?yōu)閍gab 由cga變?yōu)間gac 由aga變?yōu)閡gad 由cga變?yōu)閡ga 6 研究發(fā)現(xiàn) 突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì) 推測(cè)出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是蛋白質(zhì)合成 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) 該蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降 據(jù)此推測(cè)脫毛小鼠細(xì)胞的 下降 這就可以解釋表中數(shù)據(jù)顯示的雌性脫毛小鼠 的原因 解析本題綜合考查了基因的遺傳 表達(dá)和變異的相關(guān)知識(shí) 1 由于脫毛和有毛性狀的遺傳與性別無(wú)關(guān)聯(lián) 說(shuō)明相關(guān)基因位于常染色體上 2 組實(shí)驗(yàn)中雜合子與雜合子的雜交后代中性狀分離比約為3 1 說(shuō)明該相對(duì)性狀的遺傳遵循基因的分離定律 該相對(duì)性狀是由一對(duì)等位基因控制的 3 組實(shí)驗(yàn)中脫毛的后代均為脫毛 說(shuō)明實(shí)驗(yàn)小鼠的脫毛性狀的出現(xiàn)是由于遺傳物質(zhì)改變引起的 不是環(huán)境因素影響的結(jié)果 4 在自然狀態(tài)下 偶然出現(xiàn)的基因突變屬于自發(fā)突變 由于脫毛為隱性性狀 脫毛小鼠的親代均應(yīng)攜帶該突變基因 所以種群中若同時(shí)出現(xiàn)幾只脫毛小鼠 說(shuō)明突變基因的頻率足夠高 5 由于突變基因序列模板鏈中的1個(gè)g突變?yōu)閍 所以該基因轉(zhuǎn)錄成的mrna密碼子中相對(duì)應(yīng)堿基由c變?yōu)閡 分析各選項(xiàng)可確定d選項(xiàng)符合題意 6 突變基因表達(dá)的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量明顯小于突變前基因表達(dá)的蛋白質(zhì) 說(shuō)明基因突變后相應(yīng)密碼子變?yōu)榻K止密碼子 使翻譯過(guò)程提前終止 由甲狀腺激素的生理作用可推測(cè) 突變后基因表達(dá)的蛋白質(zhì)會(huì)使甲狀腺激素受體的功能下降 會(huì)引起細(xì)胞代謝速率下降 分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中 等組合可以看出 脫毛雌鼠作親本時(shí)后代數(shù)量明顯減少 說(shuō)明細(xì)胞代謝速率下降影響了雌鼠的產(chǎn)仔率 答案 1 常 2 一對(duì)等位孟德?tīng)柗蛛x 3 環(huán)境因素 4 自發(fā) 自然突變突變基因的頻率足夠高 5 d 6 提前終止代謝速率產(chǎn)仔率低 一 染色體數(shù)目變異疑難解讀1 單倍體 二倍體和多倍體的確定方法可由下列圖解中提供的方法區(qū)分開(kāi)來(lái) 染色體變異及其與其他變異的比較 高考地位 5年16考 2012山東卷 山東基本能力 廣東卷 海南卷 天津卷 江蘇卷 注 x為一個(gè)染色體組的染色體數(shù) a b為正整數(shù) 1 單倍體往往是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個(gè)體 2 單倍體不一定只含1個(gè)染色體組 可能含同源染色體 可能含等位基因 也有可能可育并產(chǎn)生后代 2 染色體組的組成特點(diǎn) 由上圖可知 要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條 1 一個(gè)染色體組中不含同源染色體 2 一個(gè)染色體組中所含的染色體在形態(tài) 大小和功能上各不相同 3 一個(gè)染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因 但不能重復(fù) 3 染色體組數(shù)量的判斷方法 1 據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條 則含有幾個(gè)染色體組 如下圖所示的細(xì)胞中 形態(tài)相同的染色體a中有4條 b中有3條 c中兩兩相同 d中各不相同 則可判定它們分別含4個(gè) 3個(gè) 2個(gè) 1個(gè)染色體組 2 據(jù)基因型判斷控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次 就含幾個(gè)染色體組 每個(gè)染色體組內(nèi)不含等位或相同基因此時(shí)染色體上無(wú)姐妹染色單體 如圖所示 d g中依次含4 2 3 1個(gè)染色體組 3 據(jù)染色體數(shù) 形態(tài)數(shù)的比值判斷染色體數(shù) 形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少 每種形態(tài)染色體有幾條 即含幾個(gè)染色體組 如上面果蠅體細(xì)胞染色體組成圖該比值為8條 4種形態(tài) 2 則果蠅含2個(gè)染色體組 二 基因突變 基因重組和染色體變異的比較 三種變異的共同點(diǎn)基因突變 基因重組 染色體變異都會(huì)引起遺傳物質(zhì)的改變 都是可遺傳變異 但不一定遺傳給后代 三種變異的實(shí)質(zhì)解讀若把基因視為染色體上的一個(gè)位 點(diǎn) 染色體視為點(diǎn)所在的 線段 則 基因突變 點(diǎn) 的變化 點(diǎn)的質(zhì)變 但數(shù)目不變 基因重組 點(diǎn) 的結(jié)合或交換 點(diǎn)的質(zhì)與量均不變 染色體變異 線段 發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化 染色體結(jié)構(gòu)變異 線段的部分片段重復(fù) 缺失 倒位 易位 點(diǎn)的質(zhì)不變 數(shù)目和位置可能變化 染色體數(shù)目變異 個(gè)別線段增添 缺失或線段成倍增減 點(diǎn)的質(zhì)不變 數(shù)目變化 本考點(diǎn)在學(xué)科內(nèi)容上是難點(diǎn) 但近5年高考命題頻率并不高 題型也以選擇題為主 這并不意味著本考點(diǎn)不重要 2014年備考應(yīng)關(guān)注染色體組數(shù)目的變化 單倍體與單倍體育種 多倍體與多倍體育種 典例3 2012 山東理綜 27 幾種性染色體異常果蠅的性別 育性等如圖所示 1 正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為 在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是 條 2 白眼雌果蠅 xrxry 最多能產(chǎn)生xr xrxr 和 四種類型的配子 該果蠅與紅眼雄果蠅 xry 雜交 子代中紅眼雌果蠅的基因型為 3 用黑身白眼雌果蠅 aaxrxr 與灰身紅眼雄果蠅 aaxry 雜交 f1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼 雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼 f2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為 從f2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交 子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為 4 用紅眼雌果蠅 xrxr 與白眼雄果蠅 xry 為親本雜交 在f1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅 記為 m m果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能 第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化 但基因型未變 第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變 第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時(shí)x染色體不分離 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)便的雜交實(shí)驗(yàn) 確定m果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的 實(shí)驗(yàn)步驟 結(jié)果預(yù)測(cè) 若 則是環(huán)境改變 若 則是基因突變 若 則是減數(shù)分裂時(shí)x染色體不分離 解析本題綜合考查了減數(shù)分裂 伴性遺傳 基因的自由組合規(guī)律及變異類型的鑒定等知識(shí) 正常果蠅有4對(duì)同源染色體 其中一對(duì)為性染色體 另外三對(duì)為常染色體 1 減數(shù)第一次分裂過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目與正常體細(xì)胞中相同 果蠅屬于二倍體 細(xì)胞內(nèi)有2個(gè)染色體組 經(jīng)減數(shù)第一次分裂后 形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 但由于在減數(shù)第二次分裂后期著絲粒分裂 姐妹染色單體分離 導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 所以減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是8條 2 白眼雌果蠅 xrxry 的卵原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過(guò)程中 由于性染色體有三條 所以會(huì)出現(xiàn)聯(lián)會(huì)紊亂現(xiàn)象 這樣最多可形成xr xrxr xry y四種配子 若讓該果蠅與紅眼雄果蠅 xry 交配 則子代中紅眼雌果蠅的基因型見(jiàn)下表 4 根據(jù)題中的信息 可讓m果蠅與正常白眼雌果蠅雜交 若為環(huán)境改變引起的 則不會(huì)改變m果蠅的正常遺傳 即 若子代出現(xiàn)紅眼 雌 果蠅 則是環(huán)境改變引起的 若m果蠅是因基因突變引起 則后代會(huì)全部表現(xiàn)為白眼 若是因減數(shù)分裂時(shí)x染色體不分離引起的 該雄果蠅的基因型為xro 表現(xiàn)為不育 則無(wú)子代產(chǎn)生 訓(xùn)練 2012 合肥模擬 下列是對(duì)a h所示的細(xì)胞圖中各含有幾個(gè)染色體組的敘述 正確的是 a 細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組的是h圖b 細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的是g e圖c 細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的是a b圖d 細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的是f c圖 解析此題主要考查染色體組的概念及染色體組數(shù)目的識(shí)別 形態(tài) 大小各不相同的染色體組成一個(gè)染色體組 如圖e 每種染色體含有4個(gè) 所以含有四個(gè)染色體組 d圖中 同音字母僅有一個(gè) 所以該圖只有一個(gè)染色體組 由此 我們可知 a b圖含有三個(gè)染色體組 c h圖含有兩個(gè)染色體組 g圖含有一個(gè)染色體組 答案c 規(guī)律總結(jié)染色體組概念辨析 1 從本質(zhì)上看 全為非同源染色體 無(wú)同源染色體 2 從形式上看 所有染色體形態(tài)和大小各不相同 3 從功能上看 攜帶著控制一種生物生長(zhǎng) 發(fā)育 遺傳和變異的全部遺傳信息 4 從物種類型上看 每種生物的染色體數(shù)目 大小 形態(tài)都與其他物種不同 一 基因突變的三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)1基因突變就是 dna中堿基對(duì)的增添 缺失 改變 點(diǎn)撥基因突變 dna中堿基對(duì)的增添 缺失 改變 基因是有遺傳效應(yīng)的dna片段 不具有遺傳效應(yīng)的dna片段也可發(fā)生堿基對(duì)的改變 有些病毒 如sars病毒 的遺傳物質(zhì)是rna rna中堿基的增添 缺失 改變引起病毒性狀變異 廣義上也稱基因突變 規(guī)避6個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn) 易錯(cuò)點(diǎn)2基因突變只發(fā)生在分裂間期點(diǎn)撥引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素 外部因素對(duì)dna的損傷不僅發(fā)生在間期 而是在各個(gè)時(shí)期都有 另外 外部因素還可直接損傷dna分子或改變堿基序列 并不是通過(guò)dna的復(fù)制來(lái)改變堿基對(duì) 所以基因突變不只發(fā)生在間期 易錯(cuò)點(diǎn)3將基因突變的結(jié)果 產(chǎn)生新基因 與 產(chǎn)生等位基因 混淆點(diǎn)撥不同生物的基因組組成不同 病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 基因數(shù)目少 而且一般是單個(gè)存在的 不存在等位基因 因此 真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因 而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因 二 染色體結(jié)構(gòu)變異與其他變異的三個(gè)易混點(diǎn)易混點(diǎn)4 易位 與 交叉互換 分不清點(diǎn)撥易位與交叉互換的區(qū)別 易混點(diǎn)5染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變界定不清點(diǎn)撥染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的 基因的數(shù)目或排列順序 發(fā)生改變 從而導(dǎo)致性狀的變異 基因突變是 基因內(nèi)部結(jié)構(gòu) 的改變 基因突變導(dǎo)致 新基因 的產(chǎn)生 染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因 如圖所示 易混點(diǎn)6將 可遺傳 理解成了 可育性 點(diǎn)撥 可遺傳 可育 三倍體無(wú)子西瓜 騾子 二倍體的單倍體等均表現(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)境引起的不遺傳的變異有著本質(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 性狀是不可以保留到子代的 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) 糾錯(cuò)演練1 圖1顯示出某物種的三條染色體及其上排列著的基因 圖中字母所示 試判斷圖2中列出的 1 2 3 4 如變化依次屬于下列變異中的 染色體結(jié)構(gòu)變異 染色體數(shù)目變異 基因重組 基因突變a b c d 解析本題考查基因突變和染色體變異的相關(guān)內(nèi)容 由圖可知 1 染色體缺失了o b q三個(gè)基因 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異 2 是一對(duì)同源染色體 與圖示相比 bq和bq之間發(fā)生交換 所以是基因重組 3 是m突變?yōu)閙 所以是基因突變 4 是兩條非同源染色體之間發(fā)生片段交換 所以是染色體結(jié)構(gòu)變異 答案b 2 2013 東城區(qū)檢測(cè) 下列有關(guān)可遺傳變異的敘述 不正確的是 a 精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合 導(dǎo)致基因重組b dna復(fù)制時(shí)堿基對(duì)的增添 缺失或改變 導(dǎo)致基因突變c 非同源染色體之間交換一部分片段 導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異d 著絲點(diǎn)分裂后 子染色體不能移向細(xì)胞兩極 導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 解析基因重組是由減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離 非同源染色體自由組合導(dǎo)致的非同源染色體上的非等位基因自由組合引起的 或者是由減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期同源染色體的交叉互換引起的 基因突變是由dna堿基對(duì)的增添 缺失或改變引起的 非同源染色體之間交換一部分片段 屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位 著絲點(diǎn)分裂后 子染色體不能移向細(xì)胞兩極 導(dǎo)致染色體數(shù)目變異 答案a 低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化 高考地位 5年3考 2010福建理綜 2009廣東卷 一 原理 步驟和現(xiàn)象 二 注意問(wèn)題1 選材 1 選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得 又要便于觀察 2 常用的觀察材料有蠶豆 染色體較洋蔥少故首選 洋蔥 大蒜等 2 試劑及用途 1 卡諾氏液 固定細(xì)胞形態(tài) 2 改良苯酚品紅染液 使染色體著色 3 解離液 體積分?jǐn)?shù)為15 的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95 的酒精混合液 1 1 使組織中的細(xì)胞相互分離開(kāi) 3 根尖培養(yǎng) 1 培養(yǎng)不定根 要使材料濕潤(rùn)以利生根 2 低溫誘導(dǎo) 應(yīng)設(shè)常溫 低溫4 0 三種 以作對(duì)照 否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密 4 固定用卡諾氏固定液 無(wú)水酒精3份 冰醋酸1份或無(wú)水乙醇6份 氯仿3份 冰醋酸1份 是為了殺死固定細(xì)胞 使其停留在一定的分裂時(shí)期以利于觀察 5 制作裝片按觀察有絲分裂裝片制作過(guò)程進(jìn)行 6 觀察換用高倍鏡觀察材料時(shí) 只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦 切不可動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋 本考點(diǎn)考查頻率較低 命題多以選擇題形式為主 考查內(nèi)容往往是實(shí)驗(yàn)的基本原理 步驟和現(xiàn)象 2014年注意實(shí)驗(yàn)的分析與評(píng)價(jià) 典例 2010 福建理綜 3 下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)的敘述 正確的是 a 原理 低溫抑制染色體著絲點(diǎn)分裂 使子染色體不能分別移向兩極b 解離 鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離c 染色 改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色d 觀察 顯微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變 解析低溫誘導(dǎo)染色體加倍的原理 抑制紡錘體的形成 使子染色體不能分別移向兩極 卡諾氏液用于染色體的固定 解離液為鹽酸酒精混合液 低溫誘導(dǎo)染色體加倍的時(shí)期是前期 大多數(shù)細(xì)胞處于間期 改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以用于染色體的染色 答案c 訓(xùn)練 原創(chuàng)題 用濃度為2 的秋水仙素處理植物分生組織5 6h 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍 那么 用一定時(shí)間的低溫 如4 處理水培的洋蔥根尖 2n 16條 時(shí) 是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢 請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究 1 針對(duì)以上的問(wèn)題 你作出的假設(shè)是 你提出此假設(shè)的依據(jù)是 2 低溫處理植物材料時(shí) 通常需要較長(zhǎng)時(shí)間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng) 根據(jù)這個(gè)提示將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組合以表格的形式列出來(lái) 3 按照你的設(shè)計(jì)思路 以 作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(jù) 為此你要進(jìn)行的具體操作是 第一步 剪取根尖2 3mm 第二步 按照 的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行處理 第三步 將洋蔥根尖制成臨時(shí)裝片 在顯微鏡下用一個(gè)分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程 根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答問(wèn)題 該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有一處明顯的錯(cuò)誤 請(qǐng)指出錯(cuò)誤所在 并加以改正 4 該實(shí)驗(yàn)和秋水仙素處理的共同實(shí)驗(yàn)原理是 5 若在顯微鏡下觀察時(shí) 細(xì)胞中染色體數(shù)可能為 答案 1 用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍低溫能夠影響酶的活性 或紡錘絲的形成 著絲點(diǎn)的分裂 使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 2 注 設(shè)計(jì)的表格要達(dá)到以下兩個(gè)要求 至少做兩個(gè)溫度的對(duì)照 間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣 3 在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目解離漂洗染色細(xì)胞已被殺死 在第三步中不能再觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化 4 抑制紡錘體的形成 染色體不能被拉向細(xì)胞兩極 結(jié)果染色體數(shù)目加倍 5 2n 16 4n 32 8n 64 加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期 1 2011 安徽理綜 4 人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力 臨床上常用小劑量的放射性同位素131i治療某些甲狀腺疾病 但大劑量的131i對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響 積聚在細(xì)胞內(nèi)的131i可能直接 a 插入dna分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變b 替換dna分子中的某一堿基引起基因突變c 造成染色體斷裂 缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異d 誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代 基因突變 解析考查生物變異 131i作為放射性物質(zhì) 可以誘導(dǎo)生物變異 但不是堿基的類似物 不能插入或替換dna的堿基而發(fā)生基因突變 放射性物質(zhì)產(chǎn)生射線 可以誘導(dǎo)基因突變 但發(fā)生在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞的基因突變不能遺傳給下一代 答案c 2 2012 廣東理綜 28 子葉黃色 y 野生型 和綠色 y 突變型 是孟德?tīng)栄芯康耐愣瓜鄬?duì)性狀之一 野生型豌豆成熟后 子葉由綠色變?yōu)辄S色 1 在黑暗條件下 野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量的變化見(jiàn)圖1 其中 反映突變型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化的曲線是 圖1 2 y基因和y基因的翻譯產(chǎn)物分別是sgry蛋白和sgry蛋白 其部分氨基酸序列見(jiàn)圖2 據(jù)圖2推測(cè) y基因突變?yōu)閥基因的原因是發(fā)生了堿基對(duì)的 和 進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn) sgry蛋白和sgry蛋白都能進(jìn)入葉綠體 可推測(cè) 位點(diǎn) 的突變導(dǎo)致了該蛋白的功能異常 從而使該蛋白調(diào)控葉綠素降解的能力減弱 最終使突變型豌豆子葉和葉片維持 常綠 圖2 3 水稻y基因發(fā)生突變 也出現(xiàn)了類似的 常綠 突變植株y2 其葉片衰老后仍為綠色 為驗(yàn)證水稻y基因的功能 設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn) 請(qǐng)完善 一 培育轉(zhuǎn)基因植株 植株甲 用含有空載體的農(nóng)桿菌感染 的細(xì)胞 培育并獲得純合植株 植株乙 培育并獲得含有目的基因的純合植株 二 預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)基因植株的表現(xiàn)型植株甲 維持 常綠 植株乙 三 推測(cè)結(jié)論 解析本題主要考查基因的功能以及基因突變對(duì)生物性狀的影響 1 由于突變型子葉成熟后子葉仍保持綠色 所以成熟后總?cè)~綠素含量比野生型豌豆下降少 由此可判斷曲線中a b分別反映突變型和野生型豌豆葉片總?cè)~綠素含量變化 2 比較sgry蛋白和sgry蛋白的結(jié)構(gòu)可知 和 兩個(gè)位點(diǎn)發(fā)生了氨基酸的替換 這是基因中堿基對(duì)發(fā)生替換的結(jié)果 位點(diǎn)增加了兩個(gè)氨基酸 而兩側(cè)氨基酸種類沒(méi)有改變 這是基因中堿基對(duì)發(fā)生增添的結(jié)果 由于sgry蛋白和sgry蛋白都能進(jìn)入葉綠體 說(shuō)明 和 兩個(gè)位點(diǎn)引起轉(zhuǎn)運(yùn)肽的氨基酸序列改變并沒(méi)有影響該蛋白進(jìn)入葉綠體的功能 由此可推斷位點(diǎn) 的突變可能導(dǎo)致了該蛋白的功能異常 3 根據(jù)題意可知y基因可通過(guò)控制sgry蛋白的合成 從而調(diào)控葉綠素的降解 由實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟⒔Y(jié)合題意可判斷 該實(shí)驗(yàn)的自變量是突變植株y2中是否導(dǎo)入y基因 因變量是檢測(cè)兩組實(shí)驗(yàn)突變植株y2還能否維持 常綠 特征 根據(jù)y基因的功能可預(yù)測(cè)導(dǎo)入y基因的突變植株y2將不能維持 常綠 對(duì)照組則仍能維持 常綠 答案 1 a 2 替換增添 3 y2獲取y基因 構(gòu)建y基因的表達(dá)載體 用含有該表達(dá)載體的農(nóng)桿菌感染y2的細(xì)胞葉片衰老后葉片衰老后由綠變黃水稻y基因通過(guò)調(diào)控葉綠素降解 使葉片衰老后由綠變黃 3 2012 江蘇單科 14 某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變 獲得該缺失染色體的花粉不育 缺失染色體上具有紅色顯性基因b 正常染色體上具有白色隱性基因b 如圖 如以該植株為父本 測(cè)交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀 下列解釋最合理的是 基因重組的考查 a 減數(shù)分裂時(shí)染色單體1或2上的基因b突變?yōu)閎b 減數(shù)第二次分裂時(shí)姐妹染色單體3與4自由分離c 減數(shù)第二次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間自由組合d 減數(shù)第一次分裂時(shí)非姐妹染色單體之間交叉互換 解析本題主要考查減數(shù)分裂 遺傳定律的基本知識(shí) 從題中信息可知 突變植株為父本 減數(shù)分裂產(chǎn)生的雄配子為和 后者花粉不育 正常情況下 測(cè)交后代表現(xiàn)型應(yīng)都為白色性狀 而題中已知測(cè)交后代中部分為紅色性狀 推知父本減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生了含b基因的正常染色體的可育花粉 而產(chǎn)生這種花粉最可能的原因是減i同源染色體聯(lián)會(huì)時(shí)非姐妹染色單體之間發(fā)