第八單元 生物的變異及其應(yīng)用

1、第八單元 生物的變異及其應(yīng)用第1講生物變異的類型及在育種中的應(yīng)用第2講基因工程及其應(yīng)用考 點(diǎn)基因突變基因突變11基因突變的過(guò)程2基因突變產(chǎn)生的原因（1）基因突變產(chǎn)生的外因：物理因素：紫外線、X射線及其他輻射作用機(jī)理：損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA?；瘜W(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物作用機(jī)理：改變生物體內(nèi)核酸的堿基。生物因素：某些病毒作用機(jī)理：病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA。（2）基因突變產(chǎn)生的內(nèi)因：DNA自身復(fù)制時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。3基因突變的特點(diǎn)（1）普遍性：所有的生物都有可能發(fā)生，可自發(fā)產(chǎn)生也可誘發(fā)產(chǎn)生。（2）隨機(jī)性：可發(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期；可發(fā)生在不同的DNA分子上；可發(fā)生在同一DNA分子的不同部位。（

2、3）不定向性：一個(gè)基因可以向不同的方向突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因；與環(huán)境無(wú)明確的因果關(guān)系。（4）低頻性：一個(gè)生殖細(xì)胞發(fā)生突變的頻率很低。（5）有害性：大多數(shù)基因突變對(duì)生物體都是有害的。4基因突變的結(jié)果基因突變是DNA分子水平上某一個(gè)基因內(nèi)部堿基對(duì)的種類和數(shù)目的變化，并不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量以及基因所處的位置，只改變基因的表現(xiàn)形式（由Aa或由aA），因此基因突變產(chǎn)生的新基因與原基因是一對(duì)等位基因。也就是說(shuō)基因突變可以產(chǎn)生新的基因，發(fā)生基因“種”的改變或“質(zhì)”的改變，但量未改變。5.基因突變對(duì)后代的影響（1）體細(xì)胞可以發(fā)生基因突變，這種突變一般不會(huì)導(dǎo)致下一代個(gè)體產(chǎn)生變異。有性生殖細(xì)胞也可以發(fā)生

3、基因突變，經(jīng)受精作用，這種突變可使下一代表現(xiàn)變異。（2）基因突變不一定會(huì)引起性狀改變。突變后產(chǎn)生的密碼子與原密碼子對(duì)應(yīng)同一種氨基酸，此時(shí)性狀不改變?；蛲蛔?yōu)殡[性突變（Aa）時(shí)也不改變性狀?？?點(diǎn)基因重組的類型基因重組的類型21.自然的基因重組：（減數(shù)分裂時(shí)產(chǎn)生）自由組合型，非同源染色體（即基因）的自由組合交換型，同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換2.人工的基因重組：重組DNA技術(shù)（即基因工程）考 點(diǎn)基因突變、基因重組和染色體變異的比較基因突變、基因重組和染色體變異的比較3考 點(diǎn)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的理解對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的理解4考 點(diǎn)二倍體、單倍體、多倍體的比較和判斷二倍體、單倍體、多倍體的比較

4、和判斷51二倍體、單倍體、多倍體的比較2二倍體、單倍體、多倍體的判斷（1）判斷的依據(jù)首先應(yīng)看生物個(gè)體的來(lái)源，若是由未經(jīng)受精的配子直接發(fā)育而成,無(wú)論有多少個(gè)染色體組，都肯定是單倍體。（2）若是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，則是二倍體或多倍體?？?點(diǎn)染色體組與染色體組數(shù)目的判斷染色體組與染色體組數(shù)目的判斷61染色體組的判別染色體組是指細(xì)胞中形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息的一組非同源染色體。特點(diǎn)：一個(gè)染色體組中不含有同源染色體；一個(gè)染色體組中所含有的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同；一個(gè)染色體組中含有控制一種生物的一整套遺傳信息。2生物體內(nèi)染色體組數(shù)目的判斷（1）

5、根據(jù)染色體的形態(tài)來(lái)判斷：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，就含有幾個(gè)染色體組。如圖，該細(xì)胞中形態(tài)相同的染色體各有3條，因此該細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組。（2）根據(jù)基因型來(lái)判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，就有幾個(gè)染色體組。例如基因型為AAAaaBBbbb的細(xì)胞或生物體中，含有5個(gè)染色體組。（3）根據(jù)染色體的個(gè)數(shù)和形態(tài)數(shù)來(lái)推算：染色體組數(shù)=染色體個(gè)數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)?？?點(diǎn)三倍體無(wú)子西瓜的培育三倍體無(wú)子西瓜的培育7（1）原理：染色體數(shù)目變異（2）過(guò)程考 點(diǎn)幾種育種方法的比較幾種育種方法的比較8返回講目錄【例1】(雙選)下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是（）A子代和親代

6、的差異都是由基因突變產(chǎn)生的B因基因的堿基發(fā)生變化而產(chǎn)生的變異C自然發(fā)生的基因突變頻率很高，但它是多方向性的突變D基因突變能自然發(fā)生，也能人為進(jìn)行考 點(diǎn)基因突變基因突變1【答案【答案】BD【解題技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)基因突變的理解，能力要求。全面理解基因突變的原理和實(shí)質(zhì)是解題的基礎(chǔ)?！窘馕觥窘馕觥炕蛲蛔円餌NA結(jié)構(gòu)的改變，其基因內(nèi)的堿基對(duì)替換、增添或缺失了，基因突變的頻率很低（在自然狀態(tài)下），人工誘變會(huì)大大提高突變頻率。子代和親代之間的變異原因是多方面的，可能是基因突變，可能是基因重組，可能是染色體變異，也可能是環(huán)境因素。親子代之間差異的主要來(lái)源是基因重組?！居|類旁通1】有關(guān)基因

7、突變的敘述，正確的是（）A不同基因突變的頻率是相同的B基因突變的方向是由環(huán)境決定的C一個(gè)基因可以向多個(gè)方向突變D細(xì)胞分裂的中期不發(fā)生基因突變【解析【解析】考查對(duì)基因突變的理解。不同基因的突變頻率是不同的，突變的方向與環(huán)境無(wú)因果關(guān)系。在細(xì)胞分裂的中期也有可能發(fā)生基因突變（細(xì)胞質(zhì)基因）?！敬鸢浮敬鸢浮俊纠?】下列關(guān)于基因重組的敘述中，正確的是（）A有性生殖可導(dǎo)致基因重組B等位基因的分離可導(dǎo)致基因重組C非等位基因的自由組合和互換可導(dǎo)致基因重組D無(wú)性生殖可導(dǎo)致基因重組考 點(diǎn)基因重組的類型基因重組的類型2【解析【解析】基因重組發(fā)生在生物體進(jìn)行有性生殖過(guò)程中,主要有兩種類型：隨非同源染色體的自由組合，非等

8、位基因的自由組合；四分體時(shí)期，位于同源染色體上的等位基因有時(shí)會(huì)隨非姐妹染色單體的交叉互換而發(fā)生基因重組。無(wú)性生殖過(guò)程中沒(méi)有染色體的行為變化，不會(huì)產(chǎn)生基因重組?！窘忸}技巧【解題技巧】本題主要考查對(duì)基因重組的理解，能力要求。要注意基因重組的兩種類型的比較，以及基因重組發(fā)生的時(shí)期和結(jié)果?！敬鸢浮敬鸢浮緼【觸類旁通2】下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進(jìn)行的是（）我國(guó)科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級(jí)水稻我國(guó)科學(xué)家將蘇云金桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)我國(guó)科學(xué)家通過(guò)返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒我國(guó)科學(xué)家通過(guò)體細(xì)胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛ABCD【解析【解析】本題考查基因重組原理及對(duì)生物科技的關(guān)注。培育太空

9、椒是利用太空中豐富的射線誘發(fā)基因突變的；“克隆”是一項(xiàng)無(wú)性繁殖技術(shù)，不經(jīng)過(guò)兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合。雜交技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)都是利用基因重組原理?！敬鸢浮敬鸢浮緽【例3】基因重組、基因突變和染色體變異三者的共同點(diǎn)是（）A都能產(chǎn)生可遺傳的變異B都能產(chǎn)生新的基因C產(chǎn)生的變異均對(duì)生物不利D產(chǎn)生的變異均對(duì)生物有利考 點(diǎn)基因突變、基因重組和染色體變異的比較基因突變、基因重組和染色體變異的比較3【解析【解析】基因重組、基因突變和染色體變異都屬于可遺傳的變異，但只有基因突變才能產(chǎn)生新的基因。產(chǎn)生的變異對(duì)生物體來(lái)講，不一定有利也不一定不利。【答案【答案】A【解題技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)基因突變、基因重組和染色

10、體變異的比較和區(qū)分，能力要求。解決此類題目關(guān)鍵是要求考生掌握基因突變、基因重組和染色體變異各自的特點(diǎn)。【觸類旁通3】水稻的糯性、無(wú)子西瓜、黃圓豌豆綠皺豌豆綠圓豌豆，這些變異的來(lái)源依次是（）A環(huán)境改變、染色體變異、基因重組B染色體變異、基因突變、基因重組C基因突變、環(huán)境改變、基因重組D基因突變、染色體變異、基因重組【解析【解析】水稻的糯性是由于基因突變而產(chǎn)生的新性狀。無(wú)子西瓜是通過(guò)染色體變異培養(yǎng)的三倍體西瓜，因?yàn)槿扼w在減數(shù)分裂過(guò)程中，同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生有效配子而無(wú)子。綠圓豌豆是通過(guò)基因重組產(chǎn)生的新的基因型而表現(xiàn)出的新的表現(xiàn)型?！敬鸢浮敬鸢浮緿【例4】果蠅的一條染色體上，正?；虻呐帕?/p>

11、順序?yàn)?23456789，中間的“”代表著絲粒，下表表示了由該正常染色體發(fā)生變異后基因順序變化的四種情況。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）考 點(diǎn)對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的理解對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的理解4【答案【答案】C【解題技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)染色體結(jié)構(gòu)變異的理解，能力要求。解決此類題目要理解掌握染色體結(jié)構(gòu)變異的類型和特點(diǎn)?！窘馕觥窘馕觥縜染色體的基因序列變?yōu)?54326789,說(shuō)明發(fā)生了染色體的倒位現(xiàn)象,b染色體的基因序列變?yōu)?234789，說(shuō)明發(fā)生了染色體的缺失現(xiàn)象,c染色體的基因序列變?yōu)?65432789，說(shuō)明發(fā)生了染色體的倒位現(xiàn)象,d染色體的基因序列變?yōu)?2345676789，說(shuō)明發(fā)生了染色體的

12、重復(fù)現(xiàn)象。Aa是染色體某一片段位置顛倒引起的Bb是染色體某一片段缺失引起的Cc是染色體的著絲點(diǎn)改變引起的Dd是染色體增加了某一片段引起的【觸類旁通4】（2009上海卷）下圖中和表示發(fā)生在常染色體上的變異。和所表示的變異類型分別屬于（）A.重組和易位B.易位和易位C.易位和重組D.重組和重組【解析【解析】由染色體圖像可判斷中兩條為同源染色體;中兩條為非同源染色體，是同源染色體的非姐妹染色單體間交換部分染色體片段屬于重組，是在非同源染色體之間交換部分染色體屬于易位?！敬鸢浮敬鸢浮緼【例5】下列對(duì)單倍體、多倍體和二倍體的錯(cuò)誤敘述是（）A雄蜂是單倍體B精子是單倍體細(xì)胞C幾乎所有的動(dòng)物都是二倍體D近半數(shù)

13、的高等植物是多倍體考 點(diǎn)二倍體、單倍體、多倍體的比較和判斷二倍體、單倍體、多倍體的比較和判斷5【解析【解析】單倍體是由配子直接發(fā)育而來(lái)的，二倍體和多倍體都是由受精卵發(fā)育而來(lái)的。雄蜂是直接由未受精的卵細(xì)胞發(fā)育而來(lái)的，因此是單倍體；精子是雄配子也是單倍體細(xì)胞；幾乎所有的動(dòng)物和絕大多數(shù)高等植物是二倍體，只有少數(shù)植物才是多倍體?！敬鸢浮敬鸢浮緿【解題技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)二倍體、單倍體、多倍體的比較和判斷，能力要求。要判斷單倍體、二倍體和多倍體關(guān)鍵是抓住它們各自的發(fā)育起點(diǎn)?！居|類旁通5】用花藥離體培養(yǎng)出馬鈴薯單倍體植株，當(dāng)它進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)，觀察到染色體兩兩配對(duì)，形成12對(duì)，據(jù)此現(xiàn)象可推知產(chǎn)

14、生花藥的馬鈴薯是（）A二倍體B三倍體 C四倍體 D六倍體【解析【解析】單倍體植株進(jìn)行減數(shù)分裂時(shí)可進(jìn)行聯(lián)會(huì)配對(duì)，說(shuō)明這個(gè)單倍體的細(xì)胞內(nèi)含有2個(gè)染色體組，由此可推斷產(chǎn)生此單倍體的馬鈴薯體內(nèi)含有4個(gè)染色體組，因此此馬鈴薯是四倍體?！敬鸢浮敬鸢浮緾【例6】右圖是某種植物正常的體細(xì)胞（示細(xì)胞中所有的染色體）。試判斷該植物可能的基因型及細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)是（）AABCd，4BAaaaBBbb，4CAaBbCcDd，8DBBBbDddd，8考 點(diǎn)染色體組與染色體組數(shù)目的判斷染色體組與染色體組數(shù)目的判斷6【解析【解析】首先判斷染色體組數(shù)，其方法是看該細(xì)胞中有幾個(gè)完全相同的染色體，即為幾個(gè)染色體組。該植物細(xì)

15、胞中有四個(gè)染色體組。在四個(gè)染色體上應(yīng)有4個(gè)相同的基因或等位基因即AAAA或aaaa或AAAa或Aaaa，A項(xiàng)中ABCD是一個(gè)染色體組上的基因，C項(xiàng)為兩個(gè)染色體組上的基因，D項(xiàng)為四個(gè)染色體組上的基因?！敬鸢浮敬鸢浮緽【解題技巧【解題技巧】本題考查對(duì)染色體組與染色體組數(shù)目的判斷，能力要求。解決此類題目是要抓住染色體組的特點(diǎn)：染色體組中不存在形態(tài)相同的同源染色體。【解析【解析】A、B和D都是含相同形態(tài)的染色體各有兩個(gè)，都是含有二個(gè)染色體組；C無(wú)相同形態(tài)的染色體，只含一個(gè)染色體組?！敬鸢浮敬鸢浮俊居|類旁通6】某生物正常體細(xì)胞的染色體數(shù)為8條，下圖中表示含有一個(gè)染色體組的細(xì)胞是（）【例7】下列關(guān)于育種的

16、敘述中，正確的是（）A用物理因素誘變處理可提高突變率B誘變育種和雜交育種均可形成新的基因C三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來(lái)D誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀考 點(diǎn)生物變異的應(yīng)用生物變異的應(yīng)用育種育種7【解析【解析】誘變育種利用的原理是基因突變，通過(guò)人工誘變可以提高突變率，形成新的基因，但基因突變大多數(shù)對(duì)于生物體都是有害的；雜交育種利用的原理是基因重組，不能產(chǎn)生新的基因，但可以產(chǎn)生新的基因型。二倍體和多倍體生物都是由受精卵發(fā)育而來(lái)的?！敬鸢浮敬鸢浮緼【解題技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)各種育種方法的理解，能力要求。要掌握各種育種方法的原理、優(yōu)缺點(diǎn)?！居|類旁通7】下列前項(xiàng)為科學(xué)技術(shù)成果，后項(xiàng)為

17、所運(yùn)用的科學(xué)原理，前后項(xiàng)敘述不正確的是（）A生產(chǎn)人胰島素的酵母菌，基因突變B八倍體小黑麥，染色體變異C提高青霉素產(chǎn)量，基因突變D無(wú)籽西瓜，染色體變異【解析【解析】A項(xiàng)技術(shù)為基因重組。【答案【答案】A返單元課目錄考 點(diǎn)對(duì)基因工程概念的理解對(duì)基因工程概念的理解1基因工程，又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。考 點(diǎn)基因工程的操作工具基因工程的操作工具2（1）基因的“剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶存在：主要在微生物體內(nèi)。特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切

18、割DNA分子。實(shí)例：EcoRI的限制酶能專一地識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。切割結(jié)果：產(chǎn)生兩個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。作用：基因工程重要的切割工具，可以將外源DNA切斷。（2）基因的“針線”DNA連接酶作用：把脫氧核糖和磷酸交替連接而成的DNA骨架上的缺口“縫合”起來(lái)。（3）基因的運(yùn)載體：本質(zhì)：DNA分子。作用：作為運(yùn)輸工具，將外源基因送入受體細(xì)胞，同時(shí)利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制所需的目的基因。常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒（小型環(huán)狀的DNA分子）、噬菌體、動(dòng)植物病毒。作為運(yùn)載體必備的條件：a能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b有一至多個(gè)限制酶的切點(diǎn)；c有標(biāo)記基因?？?點(diǎn)基因工程操

19、作基本步驟基因工程操作基本步驟3考 點(diǎn)基因工程的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用4返回講目錄【例1】能夠使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是（）A單倍體育種B雜交育種C基因工程育種D多倍體育種考 點(diǎn)對(duì)基因工程概念的理解對(duì)基因工程概念的理解1【解析【解析】基因工程育種是指將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并使其表達(dá)的技術(shù)手段。能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，從而使動(dòng)物基因在植物細(xì)胞中表達(dá)（植物基因在動(dòng)物細(xì)胞中表達(dá)）?！窘忸}技巧【解題技巧】本題主要考查對(duì)基因工程的理解，能力要求。要掌握基因工程的本質(zhì)。【答案【答案】【觸類旁通1】切取某動(dòng)物合成生長(zhǎng)激素的基因，用某種運(yùn)載體將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而使鲇魚比同類個(gè)體大34倍，此

20、項(xiàng)技術(shù)及遵循的原理是（）【解析【解析】此項(xiàng)工程屬于基因工程。目的基因進(jìn)入鲇魚體內(nèi)通過(guò)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生RNA，合成蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出了一定的性狀?！敬鸢浮敬鸢浮俊纠?】下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，正確的組合是（）考 點(diǎn)基因工程的操作工具基因工程的操作工具2【解析【解析】基因工程操作過(guò)程中，供體是提供目的基因的生物，受體是大腸桿菌、動(dòng)植物等生物，基因的剪刀是限制性內(nèi)切酶，基因的針線是DNA連接酶，運(yùn)載體是質(zhì)粒?！敬鸢浮敬鸢浮俊窘忸}技巧【解題技巧】本題主要考查考生對(duì)基因工程的各種操作工具的理解，能力要求。題中要注意表中的供體和受體的含義?！居|類旁通2】下列關(guān)于基因工程的說(shuō)法正確

21、的是（）ADNA連接酶最初是從人體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的B限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列C質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運(yùn)載目的基因的載體D運(yùn)用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過(guò)程 可稱為“DNA克隆”【解析【解析】DNA連接酶最初是從微生物中發(fā)現(xiàn)的；限制性內(nèi)切酶具有專一性，但切口不一定是GAATTC；質(zhì)粒是基因工程中常用的運(yùn)載體，但不是唯一的運(yùn)載體?！敬鸢浮敬鸢浮緿【例3】下列有關(guān)基因工程操作的正確順序是（）目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞提取目的基因A B C D考 點(diǎn)基因工程操作基本步驟基因工程操作基本步驟3【解析【解析】從供體細(xì)胞提取目的基因，然后用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，接著再將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，重組DNA分子增殖、表達(dá)，最后檢測(cè)目的基因有沒(méi)有表達(dá)?！敬鸢浮敬鸢浮緾【解題技巧【解題技巧】本題主要考查基因工程操作基本步驟，能力要求。復(fù)習(xí)時(shí)要識(shí)記并掌握基因工程的基本過(guò)程：剪切