“生物的變異”專題復習

精品文檔-下載后可編輯“生物的變異”專題復習本專題包括染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異、轉(zhuǎn)基因食品的安全等兩個Ⅰ級考點，基因重組及其意義、基因突變的特征和原因、生物變異在育種上的應用等三個Ⅱ級考點，實驗“低溫誘導染色體加倍”。

一、命題熱點

1.基因突變的特征和原因的分析與應用。

2.基因重組的原理在雜交育種中的應用。

3.染色體組的判斷及單倍體、多倍體在育種上的應用。

4.轉(zhuǎn)基因食品的獲取與安全。

5.低溫誘導染色體加倍實驗。

6.不同變異類型的判斷與檢測。

二、疑難點撥

（一）生物的變異

1.概念：是生物的親代與子代以及子代個體之間表現(xiàn)出差異的現(xiàn)象。

2.類型：依據(jù)變異能否遺傳給后代，分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異，前者由生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)改變引起，包括基因突變、基因重組和染色體變異；后者僅由環(huán)境因素引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，如無光條件下產(chǎn)生的黃化苗。

3.應用：將可遺傳的變異作為育種的原始材料，經(jīng)過選育獲得符合人類需求的新類型或新品種。

（二）基因突變

1.概念：由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失和替換，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。

2.時間：主要在DNA復制時。

3.原因：外因是物理、化學或生物等因素；內(nèi)因是DNA在解旋復制時結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，組成基因的脫氧核苷酸種類、數(shù)量和排列順序易發(fā)生改變，從而導致遺傳信息改變。

4.結(jié)果：只會使一個基因變?yōu)樗牡任换?，不會改變基因的?shù)量，如：由Aa或aA，或者A1A2或A3。

特別提醒：基因突變不改變基因的數(shù)量，只會使基因轉(zhuǎn)變成它的等位基因；對生物性狀的表現(xiàn)可能有影響，也可能沒影響。

5.類型：

（1）根據(jù)對性狀類型的影響劃分

顯性突變：如aA，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)相應性狀

隱性突變：如Aa，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。

（2）根據(jù)引起突變的原因劃分

自然突變：在自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變。

誘發(fā)突變：在人工條件下誘發(fā)的基因突變。

6.特點：普遍性、隨機性、有害性、低頻性和不定向性。

7.意義：是生物變異的根本來源，為生物的進化提供最初的原材料。

（三）基因重組

1.概念：生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。

2.類型：通常包括隨著非同源染色體的自由組合，位于非同源染色體上的非等位基因自由組合；隨著同源染色體上非姐妹染色單體的交叉交換，使同源染色體上的非等位基因重組。

特別注意：重組DNA技術(shù)、肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化屬于廣義的基因重組。

3.特點：不會改變基因的數(shù)量，也不改變基因的結(jié)構(gòu)，只會引起基因的重新組合，產(chǎn)生新的基因型；一般意義上的基因重組，僅發(fā)生在有性生殖的過程中。

4.意義：產(chǎn)生新的基因型，極大地豐富了變異的來源，對生物的多樣性和進化具有重要意義。

（四）染色體變異

1.染色體的結(jié)構(gòu)變異

圖甲圖乙圖丙圖丁

（1）缺失：染色體上某一區(qū)域及其帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現(xiàn)象（圖甲）。

（2）重復：染色體上增加了某個相同的區(qū)域而引起的變異（圖乙）。

（3）倒位：染色體在兩個點發(fā)生斷裂后，產(chǎn)生三個區(qū)段，中間的區(qū)段發(fā)生180°的倒轉(zhuǎn)，與另外兩個區(qū)段重新接合而引起的變異（圖丙）。

（4）易位：一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上，從而引起變異的現(xiàn)象（圖?。?。

2.染色體的數(shù)目變異

（1）非整倍變異：細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少。如21三體綜合征。

（2）整倍變異：染色組數(shù)目的改變引起。如三倍體無子西瓜。

單倍體：由配子直接發(fā)育成的新個體，體細胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目。特點：植株弱小，一般高度不育。

多倍體：由于有絲分裂異常，染色體數(shù)目整倍增加。特點是莖稈粗壯，葉片、果實、種子較大，糖類與蛋白質(zhì)含量有所增加，發(fā)育遲緩，結(jié)實率低。

（五）可遺傳變異的比較與應用

比較基因突變基因重組染色體變異

本質(zhì)基因結(jié)構(gòu)改變，產(chǎn)生新的基因?？刂撇煌誀畹幕蛑匦陆M合，產(chǎn)生新的基因型。

染色體結(jié)構(gòu)改變或者染色體數(shù)目改變引起

產(chǎn)生復制過程中，基因中脫氧核苷酸的增、減和改變。減數(shù)第一次分裂時，非同源染色體上的非等位基因自由組合或同源染色體上的非等位基因交叉互換。染色體復制后，未形成兩個子細胞或配子未經(jīng)受精作用單獨發(fā)育成個體或者染色體結(jié)構(gòu)變異。

特點普遍性、隨機性、有害性、低頻性、不定向性發(fā)生在真核生物有性生殖的過程中，后代中出現(xiàn)一定的性狀分離比。

多倍體植株器官大，養(yǎng)分多，成熟遲，結(jié)實少；單倍體植株弱小，高度不育。

應用人工誘變育種雜交育種單倍體育種和多倍體育種

三、典例解讀

例1.下列產(chǎn)生可遺傳變異的類型中，一般不發(fā)生在肺炎雙球菌的是（）

①基因突變②基因重組③染色體變異④染色單體互換⑤非同源染色體上非等位基因自由組合

A.①②③B.④⑤

C.②③④⑤D.①②③

解析：本題以肺炎雙球菌為例，考查變異發(fā)生的對象，明確各種變異發(fā)生的機理及原核生物的結(jié)構(gòu)和繁殖是正確解題的關(guān)鍵。肺炎雙球菌為原核生物，無染色體，通過無性生殖的方式繁殖，一般沒有染色體變異和基因重組，其變異主要來源于基因突變。

答案：C

特別提醒：在自然界中，病毒、原核生物沒有染色體，缺乏染色體變異；雖然肺炎雙球菌沒有有性生殖，但可能通過基因轉(zhuǎn)導而產(chǎn)生基因重組，只是一般條件下，不會發(fā)生；對于真核細胞而言，可遺傳變異的來源都有基因突變和染色體變異，對于進行有性生殖的真核生物而言，則還有基因重組，且基因重組產(chǎn)生的變異比例最大。

例2.人體甲狀腺濾泡上皮細胞具有很強的攝碘能力。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對人體會產(chǎn)生有害影響。積聚在細胞內(nèi)的131Ⅰ可能直接（）

A.插入DNA分子引起插入點后的堿基引起基因突變

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)甲狀腺濾泡上皮細胞基因突變并遺傳給下一代

解析：本題結(jié)合放射性同位素的知識，考查生物的變異，明確各種變異的原因是正確解題的基礎。131Ⅰ作為放射性物質(zhì)，不是堿基的類似物，雖可產(chǎn)生射線，誘發(fā)生物變異，但不能插入或替換DNA中的堿基，因此，A、B項錯誤；由于碘主要聚集于甲狀腺濾泡上皮細胞并導致其基因突變，發(fā)生在此處的基因突變不能進入生殖細胞，因而，不能遺傳給下一代，D項錯誤。

答案：C

例3.生物體內(nèi)的基因重組（）

A.能夠產(chǎn)生新的基因

B.發(fā)生在受精作用過程中

C.是生物變異的根本來源

D.在同源染色體之間可發(fā)生

解析：本題考查基因重組的來源及其特點，明確基因重組的機理是正確解題的關(guān)鍵。一般來說，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，是非同源染色體自由組合或同源染色體交叉互換所導致；生物變異的根本來源是基因突變。

答案：D

例4.已知某物種的一條染色體上依次排列著M、N、O、P、q五個基因，如圖列出的若干種變化中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的是（）

解析：本題以圖示的形式，考查染色體的結(jié)構(gòu)變異，明確染色體結(jié)構(gòu)變異的實質(zhì)和準確獲取圖示信息是正確解題的關(guān)鍵。A項基因數(shù)目減少是染色體片段缺失所致，B項O基因增多是染色體片段重復所致，C項為基因位置改變是染色體片段倒位所致，三項均屬于染色體的結(jié)構(gòu)變異；D項中沒有基因數(shù)目和位置的改變，只是基因N、O變成了它們的等位基因n、o，屬于基因突變。

答案：D

例5.下圖是甲、乙兩種生物的體細胞內(nèi)染色體情況示意圖，則染色體數(shù)與圖示相同的甲、乙兩種生物體細胞的基因型可依次表示為（）

A.甲：AaBb；乙：AAaBbb

B.甲：AaaaBBbb；乙：AaBB

C.甲：AAaaBbbb；乙：AaaBBb

D.甲：AaaBbb；乙：AAaaBbbb

解析：本題以圖示的形式，考查染色體數(shù)目的變異，掌握染色體組成與基因的表示方法是正確解題的基礎。由圖可知：甲生物體細胞內(nèi)染色體相同的為四條，為四倍體；乙生物體細胞內(nèi)染色體相同的為三條，為三倍體；故甲、乙兩種生物體細胞的基因型可表示為甲：AAaaBbbb；乙：AaaBBb。

答案：C

知識鏈接：生物屬于幾倍體應依其來源確定，具體為：由受精卵發(fā)育而來，有幾個染色體組就是幾倍體；由未經(jīng)受精的生殖細胞發(fā)育而來的個體，無論有幾個染色體組都是單倍體；由體細胞發(fā)育而來，其倍性與提供體細胞的生物一致。

例6.在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中不都產(chǎn)生的變異是()

A.DNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，導致基因突變

B.非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導致基因重組

C.非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結(jié)構(gòu)變異

D.著絲點分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導致染色體數(shù)目變異

解析：本題考查變異的發(fā)生時間，明確變異發(fā)生的機理是正確解題的關(guān)鍵。在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都有DNA的復制，DNA復制時，會發(fā)生解旋，導致結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，可能發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變，發(fā)生基因突變；有可能發(fā)生非同染色體片段的交換，導致染色體結(jié)構(gòu)的變異；也可能因為子染色體在移向兩極時發(fā)生錯誤，導致染色體數(shù)目變異，A、C、D選項都可能發(fā)生。但細胞在有絲分裂過程中，沒有非同源染色體的自由組合，不會發(fā)生基因重組，因此，答案選B。

答案：B

例7.下列選項是發(fā)生在人類的幾種遺傳病，不能通過顯微鏡檢發(fā)現(xiàn)的是()

A.先天愚型B.紅綠色盲

C.貓叫綜合征D.鐮刀型細胞貧血癥

解析：本題結(jié)合常見疾病，考查疾病的原因及其特點。先天愚型，即21三體綜合征，是21號染色體多了一條導致，屬染色體數(shù)目異常；貓叫綜合征是5號染色體部分缺失引起，屬染色體結(jié)構(gòu)變異，兩種疾病都是染色體變異，可通過顯微鏡檢發(fā)現(xiàn)。紅綠色盲和鐮刀型細胞貧血癥都是基因突變引起，不能通過鏡檢發(fā)現(xiàn)突變的基因，但鐮刀型細胞貧血癥可通過顯微鏡檢其血液中的血細胞發(fā)現(xiàn)。

答案：B

例8.用X射線處理蠶蛹，使其第2號染色體的斑紋基因易位于W染色體上，使雌體都有斑紋。再將雌蠶與白體雄蠶，其后代雌蠶都有斑紋，雄蠶都無斑紋。這樣有利于去雌留雄，提高蠶絲的質(zhì)量。這種育種方法所依據(jù)的原理是()

A.染色體結(jié)構(gòu)的變異

B.染色體數(shù)目的變化

C.基因突變

D.基因重組

解析：本題以蠶種的選育為話題，考查染色體變異的機理及其特點，準確獲取信息、明確變異機理是正確解題的關(guān)鍵。基因從2號染色體移位至W染色體，屬染色體的結(jié)構(gòu)變異。

答案：A

例9.與雜交育種比較，誘變育種的不同之處是（）

①能大幅度改良某些性狀

②能形成新基因

③能形成新基因型

④一般對個體生存有利

A.①②

B.①③

C.②③

D.②④

解析：誘變育種可以產(chǎn)生新的基因，從而大幅度改良某些性狀，不過基因突變一般是有害的，對個體的生存不利。雜交育種不會產(chǎn)生新的基因，但是可以產(chǎn)生新的基因型。

答案：A

四、跟蹤訓練

1.下列對基因突變的描述正確的是（）

A.雜交育種利用的是基因突變

B.為生物進化提供原始材料

C.基因突變僅發(fā)生在細胞分裂間期

D.只有細胞核基因可發(fā)生基因突變

2.基因突變對絕大多數(shù)個體是不利的，但卻是生物進化的重要因素之一。你認為這一說法（）

A.正確?；蛲蛔冸m然對多數(shù)個體不利，但它為定向的自然選擇奠定了基礎

B.正確。基因突變雖然對多數(shù)個體不利，但基因突變的方向與生物進化的方向是一致的

C.不正確。因為基因突變不利于個體的繁殖，會導致物種滅絕

D.不正確。因為基因突變會導致個體的死亡，不利于生物進化

3.以下幾種生物性狀的產(chǎn)生，來源于同一變異類型的是（）

①果蠅的白眼

②豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒

③八倍體小黑麥的出現(xiàn)

④人類的紅綠色盲

⑤玉米的高莖皺形葉

⑥人類的鐮刀型細胞貧血癥

A.①②③

B.④⑤⑥

C.①④⑥

D.②③⑤

4.右圖為高等動物細胞分裂示意圖，它不能反映的是()

A.發(fā)生了基因突變

B.發(fā)生了基因重組

C.發(fā)生了染色體的變異

D.發(fā)生了染色體的互換

5.下面是某種動物的一個卵細胞染色體組成示意圖，下列分析判斷錯誤的是()

A.該細胞中的染色體可以看成一個染色體組

B.該種動物的體細胞中含有4對同源染色體

C.該動物的一個體細胞在有絲分裂中期含有32個DNA分子

D.該動物的一個原始生殖細胞進行減數(shù)分裂時，能形成4個四分體

6.雜交育種和誘變育種的實質(zhì)是()

A.基因突變

B.基因重組和基因突變

C.染色體變異

D.基因突變和染色體變異

7.下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是()

①利用雜交技術(shù)培育出超級水稻

②通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒

③通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛

④將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉

⑤將健康人的正?；蛑踩氩∪梭w內(nèi)治療基因病

⑥用一定濃度的生長素處理，獲得無子番茄

A.①③⑤B.①②④

C.①④⑤D.①②⑥

8.對下列各生物形成原理的解釋，正確的是()

A.無子番茄的獲得是利用了多倍體育種的原理

B.培育無子西瓜是利用了單倍體育種的原理

C.培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用了基因突變的原理

D.“多利羊”的獲得是利用了雜交育種的原理

9.下圖中，甲、乙表示水稻兩個品種，A、a和B、b表示分別位于兩對同源染色體上的兩對等位基因，①～⑦表示培育水稻新品種的過程，則下列說法錯誤的是()

A.①②過程簡便，但培育周期長

B.②和⑦的變異都發(fā)生于有絲分裂間期

C.③過程常用的方法是花藥離體培養(yǎng)

D.③⑥過程與⑦過程的育種原理相同

10.1993年，生物學家利用太空搭載的常規(guī)水稻種子做“太空條件下植物突變類型”的課題研究。當年，科學家將這些遨游太空后的種子播種后長出2000多株禾苗，只有其中1株出現(xiàn)與眾不同的特性。在此后15年的種植培養(yǎng)過程中，這株水稻的后生了變異，有糯化早熟型、長粒型、高粗稈大穗型、小粒型、大粒型等10多個品種，有的植株高達18米左右。

（1）實驗結(jié)果表明該變異最有可能是，屬于。

（2）通過太空搭載獲得新的水