專題小專題生物的變異

1、23小專題11生物的變異 4561三種可遺傳變異的比較三種可遺傳變異的比較 7 8 9 10 2.基因突變基因突變(1)特點(diǎn)特點(diǎn)普遍性：普遍性：不論原核生物還是真核生物都普遍存在，個體發(fā)育的任何時期都可發(fā)生基因突變。隨機(jī)性隨機(jī)性：生物個體的任何部位，只要有DNA分子復(fù)制，就可能發(fā)生基因突變。低頻性：低頻性：自然情況下突變率很低，從另一方面體現(xiàn)了遺傳物質(zhì)的相對穩(wěn)定性。多害少利性：多害少利性：所以在誘變育種中要大量地處理供試材料，才可能獲得人們所需要的突變基因。不定向性：不定向性：一個基因可朝不同方向突變，形成多種突變基因(復(fù)等位基因)。11 (2)人工誘變?nèi)斯ふT變原理：原理：利用物理、化學(xué)因素處

2、理生物，使它發(fā)生基因突變。方法方法物理方法：輻射誘變、激光誘變；化學(xué)方法：用秋水仙素、硫酸二乙酯、亞硝酸等處理。過程：過程：生物 物理、化學(xué)因素 基因突變變異類型選育良種。意義：意義：提高變異頻率，創(chuàng)造動物、植物和微生物新品種。12 3染色體變異染色體變異(1)類型類型染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異。(2)二倍體、多倍體和單倍體的判定二倍體、多倍體和單倍體的判定二倍體和多倍體，是由受精卵發(fā)育而來的，多倍體還可以通過體細(xì)胞雜交而來，如白菜甘藍(lán)異源四倍體?？筛鶕?jù)其體細(xì)胞中的染色體組數(shù)來判斷。13單倍體是指含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，通常是由生殖細(xì)胞不經(jīng)過受精作用直接發(fā)育而成，其存在的前提是本物

3、種體細(xì)胞中的染色體組數(shù)是偶數(shù)(如二倍體、四倍體、六倍體)的生物，才有可能形成單倍體。 因此，單倍體的體細(xì)胞中也可以含有多個染色體組。如普通小麥(六倍體)經(jīng)花藥離體培育而成的小麥苗，稱為普通小麥的單倍體，而不稱作三倍體。14 【注意注意】關(guān)于單倍體和多倍體的育性，主要看其染色體組的組成(來源和數(shù)目)，凡具奇數(shù)個染色體組的個體如染色體組為A、AAA不可育，具偶數(shù)個染色體組的個體如染色體組為AB、AAAB亦不可育，但經(jīng)加倍后均可育(注意：這里的字母代表染色體組，而不是代表基因)。15 (3)單倍體、二倍體和多倍體的比較單倍體、二倍體和多倍體的比較16 17 18 一、染色體組數(shù)的判定一、染色體組數(shù)的

4、判定1染色體組是指真核細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個染色體組應(yīng)具備以下幾條：(1)一個染色體組中不含同源染色體，但源于同一個祖先種。(2)一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。(3)一個染色體組中含有控制該種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。19 所以，要確定某生物體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目，可從以下幾個方面考慮：細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體(同源染色體)有幾條，則含有幾個染色體組。如右圖細(xì)胞中相同的染色體有4條，此細(xì)胞中有4個染色體組。20根據(jù)基因型來判斷。在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，

5、則有幾個染色體組。如右圖基因型為AAaaBBBb的細(xì)胞或生物體含有4個染色體組。這種方法僅適合于判斷同源多倍體。21根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組的數(shù)目=染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。例如，果蠅體細(xì)胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2?！咀⒁庾⒁狻扛鶕?jù)染色體組的數(shù)目可判斷生物是二倍體還是多倍體，但一般不能用于直接判斷單倍體，通常以n表示一個染色體組，2n和n分別代表體細(xì)胞和配子染色體組。22二、蜂群里三種蜂的發(fā)育及分工情況二、蜂群里三種蜂的發(fā)育及分工情況 23 三三、原核生物的可遺傳變異、原核生物的可遺傳變異 原核生物在自然情況下，只進(jìn)行無性生殖(二分裂)，而且，D

6、NA裸露，不形成染色體。所以，自然狀態(tài)下，原核生物的可遺傳變異僅有基因突變。但進(jìn)行基因工程操作時將外源基因?qū)朐思?xì)胞則屬于基因重組。24 【 熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向1】 基因重組及意義基因重組及意義 【例例1】(2011南京師大附中月考南京師大附中月考)為獲得純合高蔓抗病番茄植株，采用了如圖所示的方法：圖中兩對相對性狀獨(dú)立遺傳。據(jù)圖分析，下列說法正確的是()25 A通過過程最后育出純合高蔓抗病植株，說 明變異是定向的B花藥離體培養(yǎng)形成的個體均為純合子C過程是一個淘汰選育的過程，利用的原理主要 是基因重組D圖中篩選過程不改變抗病基因頻率26【解析解析】過程表示雜交育種，雜交過程中通過基因重組，產(chǎn)生多

7、種性狀，變異是不定向的。過程是單倍體育種，花藥離體培養(yǎng)形成的個體為單倍體，單倍體經(jīng)秋水仙素處理，染色體加倍后形成的個體才是純合子。過程是一個逐代淘汰選育的過程，利用的原理主要是基因重組?；蚬こ炭僧a(chǎn)生定向變異。圖中篩選過程其實(shí)是通過人工選擇挑選優(yōu)良品種，所以抗病基因頻率通過不斷篩選而提高。 【答案答案】 C27【變式變式1】(2011湖南師大附中月考湖南師大附中月考)下面是果蠅的一個精原細(xì)胞減數(shù)分裂不同時期核DNA、染色體、染色單體的數(shù)量變化圖，其中可能發(fā)生非等位基因自由組合的是 ( )28【解析解析】在減數(shù)分裂中，非等位基因的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期，此時核DNA、染色體、染色單體的

8、數(shù)量關(guān)系為2 1 2。果蠅體細(xì)胞的染色體為8條，所以在圖中為16 8 16。 【答案答案】 D29【熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向2】基因突變的特征和原因基因突變的特征和原因 【例例2】(2011湖南師大附中月考湖南師大附中月考)下圖表示人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因，已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG。據(jù)圖分析正確的是()30A轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨酸的tRNA一端的三個堿基是CAUB過程是鏈做模板，以脫氧核苷酸為原料，由ATP供能，在有關(guān)酶的催化下完成的C控制血紅蛋白的基因中任意一個堿基發(fā)生替換都會引起鐮刀型細(xì)胞貧血癥D人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于血紅蛋白中的一個谷氨酸被纈氨酸取代31【解析解析】從圖中可以看出，轉(zhuǎn)運(yùn)纈氨

9、酸的tRNA一端的三個堿基是CAU；過程是鏈做模板，以核糖核苷酸為原料，由ATP供能，在有關(guān)酶的催化下完成的；基因突變并不一定都會使生物性狀發(fā)生改變，原因是突變可能發(fā)生在基因的內(nèi)含子或非編碼區(qū)，還可能是因?yàn)槊艽a子的簡并性。發(fā)生人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因突變?！敬鸢复鸢浮?A32【變式變式2】(2011杭州宏升高復(fù)一模杭州宏升高復(fù)一模)如果一個基因的中部缺失了1個脫氧核苷酸對，不可能的結(jié)果是( )A無法合成蛋白質(zhì)產(chǎn)物B翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止C所控制合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸D翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā) 生變化33【解析解析】如果一個基因的中部缺失了1個脫氧核苷酸對

10、，可能導(dǎo)致翻譯為蛋白質(zhì)時在缺失位置終止，也可能合成的蛋白質(zhì)減少多個氨基酸，或者缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變化。但缺失位點(diǎn)之前的基因正常，即能夠翻譯出蛋白質(zhì)。 【答案答案】 A34【熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向3】染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 【例例3】(2011海南卷海南卷)關(guān)于植物染色體變異的敘述，正確的是()A染色體組整倍性變化必然導(dǎo)致基因種類的增加B染色體組非整倍性變化必然導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生C染色體片段的缺失和重復(fù)必然導(dǎo)致基因種類的 變化D染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列順序的變化35【解析解析】染色體整倍變化或單條染色體的增減或染色體片段的缺失和重復(fù)，使生物遺傳物質(zhì)發(fā)生改

11、變，但沒有產(chǎn)生新基因，基因種類沒有增減。染色體片段的倒位和易位使基因排列順序發(fā)生了改變。 【答案答案】 D36【變式變式3】(2011湖南師大附中月考湖南師大附中月考)染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)或基因序列的變化。甲、乙兩圖分別表示兩種常染色體之間的交叉互換模式，丙、丁、戊圖表示某染色體變化的三種情形。則下列敘述正確的是( )37A甲圖所示交換模式可以導(dǎo)致戊的形成B乙圖所示交換模式可以導(dǎo)致丙的形成C甲圖所示交換模式可以導(dǎo)致丁或戊兩種情 形的產(chǎn)生D乙圖所示交換模式可以導(dǎo)致戊的形成38【解析解析】甲圖是同源染色體的交叉互換，結(jié)果是出現(xiàn)基因的自由組合，沒有新基因的出現(xiàn)，可以出現(xiàn)丁但不可能出

12、現(xiàn)戊，所以A、C錯誤。乙圖是非同源染色體的交叉互換，結(jié)果是染色體結(jié)構(gòu)變異，可以出現(xiàn)戊，丙是染色體片段的重復(fù)而導(dǎo)致的染色體結(jié)構(gòu)變異。 【答案答案】D39【熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向4】轉(zhuǎn)基因食品的安全轉(zhuǎn)基因食品的安全 【例例4】(2010江蘇卷江蘇卷)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是()A轉(zhuǎn)入油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中B轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加C動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá)D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題40【解析解析】抗除草劑基因?qū)胗筒说娜旧w后可以通過花粉傳入環(huán)境中；轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物可殺死無抗蟲性昆蟲，對昆蟲的抗性具有選擇作用，所以會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加；轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破了生殖隔離，動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后可表達(dá)；來源于自然界的目的基因?qū)胫参矬w后，可能破壞原有的基因結(jié)構(gòu)，具有不確定性，外源基因也可能通過花粉傳播，使其他植物成為“超級植物”等，所以也存在安全性問題?！敬鸢复鸢浮?A41【變式變式4】(2010上海卷上海卷)運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培養(yǎng)的單細(xì)胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有機(jī)物以脂質(zhì)的形式儲存起來