基因突變和基因重組20課件

第5章基因突變及其他變異

第5章基因突變及其他變異1考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．基因突變的特征和原因Ⅱ2．基因重組及其意義Ⅱ3．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異Ⅱ1．基因突變類型的判斷(堿基的缺失、增添或替換)及其對(duì)性狀影響的分析2．基因重組在雜交育種和基因治療疾病方面的應(yīng)用3.染色體變異類型的判斷考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．基因突變的特征和原因Ⅱ2第1節(jié)基因突變和基因重組

第2節(jié)染色體變異第1節(jié)基因突變和基因重組第2節(jié)染色體變異3基礎(chǔ)梳理

基礎(chǔ)梳理4基因突變基礎(chǔ)梳理概念由于DNA分子中發(fā)生__________的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變時(shí)期DNA復(fù)制時(shí)原因外因：某些環(huán)境條件（如物理、化學(xué)、生物因素）；內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和__________發(fā)生改變，從而改變了__________

類型自然突變和誘發(fā)突變特點(diǎn)普遍性、__________性、多害少利性、__________性、低頻性意義是生物變異的__________，為生物進(jìn)化提供了最初的選擇材料舉例鐮刀型細(xì)胞貧血癥直接病因：血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換。根本病因：血紅蛋白基因（DNA）上一對(duì)堿基對(duì)被替換，由變?yōu)锳＝TT＝A堿基對(duì)

排列順序

遺傳信息隨機(jī)

不定向

根本來源基因突變基礎(chǔ)梳理概念由于DNA分子中發(fā)生_________5

探究思考：基因突變一定導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？

答案：不一定。(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變①不具遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不引起性狀變異。②由于可有多種密碼子決定同一種氨基酸，因此某些基因突變也不會(huì)引起生物性狀的改變。③某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。④隱性基因的功能突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變。(2)少數(shù)基因突變可引起生物性狀的改變，如人的白化病等。

探究思考：6歸納整合基因突變對(duì)子代的影響1.基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性繁殖傳遞給后代。2.如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。3.基因突變的頻率比較：生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞；分裂旺盛的細(xì)胞＞停止分裂的細(xì)胞。歸納整合基因突變對(duì)子代的影響7跟蹤訓(xùn)練

1.（2008年廣東卷）有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（）A．不同基因其突變的概率是相同的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)生基因突變跟蹤訓(xùn)練1.（2008年廣東卷）有關(guān)基因突8

解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。具有低頻性、普遍性、多害少利性、隨機(jī)性和不定向性等特點(diǎn)?；蛲蛔兌喟l(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，其他時(shí)期同樣可以發(fā)生基因突變。在題目給出的選項(xiàng)中，不同基因的突變頻率不相同；基因突變的方向不受環(huán)境條件的影響；細(xì)胞分裂中期，也可以產(chǎn)生基因突變。

答案：C解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替9

2.下列有關(guān)細(xì)胞分裂的敘述，正確的是（）A.在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制，染色體數(shù)目加倍B.處于有絲分裂后期的果蠅體細(xì)胞有兩個(gè)染色體組C.在減數(shù)第一次分裂的前期和后期均可能發(fā)生基因重組D.在減數(shù)第二次分裂前期的細(xì)胞有同源染色體，不含染色單體2.下列有關(guān)細(xì)胞分裂的敘述，正確的是（10

解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。具有低頻性、普遍性、多害少利性、隨機(jī)性和不定向性等特點(diǎn)?；蛲蛔兌喟l(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，其他時(shí)期同樣可以發(fā)生基因突變。在題目給出的選項(xiàng)中，不同基因的突變頻率不相同；基因突變的方向不受環(huán)境條件的影響；細(xì)胞分裂中期，也可以產(chǎn)生基因突變。

答案：C解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替11

2．（2008年山東卷）擬南芥P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異常。用生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理正常擬南芥，也會(huì)造成相似的花異常。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（）A.生長素與花的發(fā)育有關(guān)B.生長素極性運(yùn)輸與花的發(fā)育有關(guān)C.P基因可能與生長素極性運(yùn)輸有關(guān)D.生長素極性運(yùn)輸抑制劑誘發(fā)了P基因的突變2．（2008年山東卷）擬南芥P基因的突變體12解析：本題綜合性較強(qiáng)，是一道結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行閱讀理解的題目，主要考查植物生長素，植物性狀表現(xiàn)與基因、激素的關(guān)系，基因突變與化學(xué)物質(zhì)的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)。解題時(shí)注意把握題干中的有用信息并用排除法做題。信息之一是“用生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理正常擬南芥，也會(huì)造成相似的花異常”，由此可知A、B是正確的，信息之二是“P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異?！保纱丝赏茰y(cè)P基因起作用的機(jī)制，如P基因可能與生長素抑制物的合成等有關(guān)，故選項(xiàng)C正確。題干文字中沒有關(guān)于生長素極性運(yùn)輸抑制劑與P基因突變的關(guān)系的敘述，D錯(cuò)誤。

答案：D解析：本題綜合性較強(qiáng)，是一道結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)13基因重組基礎(chǔ)梳理1.概念：在生物體進(jìn)行__________生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。2.類型(1)隨著

的自由組合，非等位基因也自由組合；有性

非同源染色體

基因重組基礎(chǔ)梳理1.概念：在生物體進(jìn)行__________14(2)隨著同源染色體上的非姐妹染色單體的交換而使

發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的__________重新組合；(3)重組DNA技術(shù)。3.意義：為生物變異提供了極其豐富的來源，是形成生物

的重要原因之一。非同源染色體

等位基因

多樣性

非同源染色體等位基因多樣性15歸納整合一、基因重組的理解重組的類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因間的重組人為導(dǎo)致基因重組（DNA重組技術(shù)）發(fā)生的時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期體外目的基因與運(yùn)載體重組和導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生的機(jī)制同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意歸納整合一、基因重組的理解重組的類型同源染色體上非等位基因16二、基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新基因型，使性狀重新組合發(fā)生時(shí)間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)或堿基對(duì)的丟失減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，以及非同源染色體上基因自由組合條件外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體的雜交，有性生殖過程中減數(shù)分裂和受精作用意義生物變異的主要來源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一。通過誘變育種可培育新品種是生物變異的重要因素，通過雜交育種，性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良品種發(fā)生可能可能性很小非常普遍二、基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)17跟蹤訓(xùn)練

1.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)生跟蹤訓(xùn)練1.生物體內(nèi)的基因重組（）18

解析：生物體內(nèi)的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，由于同源染色體及非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因自由重組?；蛑亟M也可發(fā)生在四分體時(shí)期同源染色體之間的交叉互換。生物變異的根本來源是基因突變。

答案：D解析：生物體內(nèi)的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程19

2.（2008年寧夏卷）以下有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組

B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組

C.純合體自交基因重組導(dǎo)致子代性狀分離

D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)2.（2008年寧夏卷）以下有關(guān)基因重組的20

解析：本題考查基因重組的相關(guān)知識(shí)。基因重組是指生物在有性生殖過程中，非等位基因的重新組合，主要是指減數(shù)分裂過程中因非同源染色體自由組合和四分體時(shí)期同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換。有性生殖過程中的可遺傳變異，主要是基因重組。純合子自交后代不發(fā)生性狀分離。

答案：C解析：本題考查基因重組的相關(guān)知識(shí)?；蛑亟M21染色體變異

基礎(chǔ)回顧

染色體變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異

__________：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

__________：染色體上增加了某個(gè)相同的區(qū)域而引起的變異

__________：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

__________：染色體在兩個(gè)點(diǎn)發(fā)生斷裂后，產(chǎn)生三個(gè)區(qū)段，中間的區(qū)段發(fā)生180°的倒轉(zhuǎn),與另外兩個(gè)區(qū)段重新接合而引起的變異缺失

重復(fù)

倒位

易位

染色體變異基礎(chǔ)回顧染染__________：染色體上某一22染色體變異染色體數(shù)目的變異

非整倍數(shù)變異：細(xì)胞內(nèi)__________的增加或減少。如先天愚型是由于21號(hào)染色體有3條染色體組的倍性增加或減少

染色體組概念：一般而言，二倍體生物生殖細(xì)胞中的大小、形狀各不相同的一組染色體

概念：__________中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體舉例：幾乎全部動(dòng)物和大部分高等植物都為二倍體生物二倍體

多倍體

概念：__________中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體形成原因：__________形成受到破壞，染色體數(shù)目加倍特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大；糖類與蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加；發(fā)育__________，結(jié)實(shí)率__________個(gè)別染色體

體細(xì)胞

體細(xì)胞

紡錘體

遲緩

低

染染非整倍數(shù)變異：細(xì)胞內(nèi)__________的增加或減少。23染色體變異染色體數(shù)目的變異

染色體組的倍性增加或減少

單倍體

概念：體細(xì)胞中含有

的個(gè)體成因：由__________直接發(fā)育成新個(gè)體實(shí)例：蜜蜂中雄蜂特點(diǎn)：植株弱小、高度不育多倍體

物種配子染色體數(shù)目

配子

染染染單概念：體細(xì)胞中含有24

方法提示：1.染色體組與染色體數(shù)目的判斷（1）染色體組是指細(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(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條：①不含同源染色體。②所含的染色體的形態(tài)、大小和功能各不相同。③含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。方法提示：25

（2）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(gè)方面考慮：①細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體有幾條，細(xì)胞內(nèi)就含有幾個(gè)染色體組。（如圖一）②根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目，根據(jù)細(xì)胞的基因型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)，該次數(shù)就等于染色體組數(shù)（如圖二）。如基因型為AAaaBBbb的細(xì)胞生物體含有4個(gè)染色體組。③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)。（2）要確定某生物體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目，可從以下26

2．單倍體與二倍體、多倍體的判定2．單倍體與二倍體、多倍體的判定27（1）由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有n個(gè)染色體組，就叫n倍體。

（2）由配子發(fā)育而成的個(gè)體，不論含幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體。如八倍體生物的單倍體含有4個(gè)染色體組。單倍體個(gè)體的體細(xì)胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù)，當(dāng)其進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由于同源染色體無法正常聯(lián)會(huì)或聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。（3）二倍體生物的配子中只含有一個(gè)染色體組。（4）含奇數(shù)倍染色體組（如含3個(gè)染色體組的三倍體和單倍體）的個(gè)體不能產(chǎn)生正常的配子。（1）由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有n個(gè)染色體組，就叫n倍體。28易錯(cuò)提示：1.無子番茄與無子西瓜兩者雖然都是無子果實(shí)，但培育原理不一樣。無子番茄是利用生長素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理，在未受粉的雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長素，使子房壁膨大為果實(shí)。這是單性結(jié)實(shí)，不是培育新品種的育種過程，所以最終形成的果實(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目與番茄體細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，并且其基因型也與母本體細(xì)胞的基因型相同。易錯(cuò)提示：29無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子而產(chǎn)生無子果實(shí)的原理。培育過程中第一年所得西瓜的瓜皮、瓜瓤、種皮由四倍體細(xì)胞構(gòu)成，而胚由三倍體細(xì)胞構(gòu)成；第二年在三倍體植株上結(jié)出的西瓜，其瓜皮、瓜瓤均由三倍體細(xì)胞構(gòu)成，與三倍體植株體細(xì)胞染色體數(shù)、基因型都一致。這屬于多倍體育種，無子西瓜具有多倍體的特點(diǎn)。

無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不302.基因突變是DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，屬于細(xì)胞水平上的變化。3.同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換，只是改變了非等位基因間的連鎖關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了基因重組，并未改變?nèi)旧w形態(tài)、大小及基因數(shù)目，所以不是染色體結(jié)構(gòu)變異。

2.基因突變是DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)31歸納整合一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失一個(gè)正常染色體在斷裂后丟失一個(gè)片段，這個(gè)片段上的基因也隨之失去重復(fù)一條染色體的片段連接到同源的另—條染色體上，使同源的另一條染色體多出跟本身相同的某一片段倒位指染色體斷裂后倒轉(zhuǎn)180°后重新接合起來，造成這段染色體上基因位置順序顛倒易位染色體斷裂后在非同源染色體間錯(cuò)誤接合，更換了位置歸納整合一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失一個(gè)正常染色體在斷裂后丟失32跟蹤訓(xùn)練

1.（2008年廣東卷）21三體綜合征患兒的發(fā)病率與母親年齡的關(guān)系如下圖所示，預(yù)防該遺傳病的主要措施是（）跟蹤訓(xùn)練1.（2008年廣東卷）21三體綜33

①適齡生育②基因診斷③染色體分析④B超檢查

A．①③B．①②C．③④D．②③

解析：21三體綜合征是人類染色體異常遺傳病。在進(jìn)行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷時(shí)，要對(duì)胎兒進(jìn)行染色體分析。從題中所給圖示分析，當(dāng)母親年齡大于30歲后，隨著母親年齡的增大，21三體綜合征患兒的發(fā)病率迅速增大，所以預(yù)防此遺傳病要實(shí)行適齡生育。答案：A①適齡生育②基因診斷③染色體分析34

2.（2009年佛山一模）在人工去雄的番茄花的雌蕊柱頭上，涂抹一定濃度的生長素類似物，可以得到無子番茄。下列有關(guān)無子番茄和無子西瓜的敘述，正確的是（）A．無子番茄性狀能遺傳B．若取無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子C．無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子D．若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株子房壁細(xì)胞含有四個(gè)染色體組2.（2009年佛山一模）在人工去雄的番35

解析：無子番茄是用一定濃度的生長素來處理沒有受粉的番茄花蕾，使子房（壁）發(fā)育成果實(shí)（果皮），生長素起的是促進(jìn)發(fā)育的作用，而對(duì)細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)并無影響。無子西瓜是三倍體，是先將西瓜染色體數(shù)目加倍，形成四倍體，再與正常的二倍體西瓜雜交形成的三倍體植株，它在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞，因而沒有種子。

答案：B解析：無子番茄是用一定濃度的生長素來處理36熱點(diǎn)聚焦

熱點(diǎn)聚焦37區(qū)分基因突變、基因重組和染色體變異

（2009年惠州一模）日本和美國的研究小組分別在2007年11月宣布：他們借助具有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒為運(yùn)載體，把4種基因注入人的皮膚細(xì)胞。經(jīng)過培養(yǎng)，這些皮膚細(xì)胞被“改造”成了幾乎可以和胚胎干細(xì)胞相媲美的干細(xì)胞。此過程不需要發(fā)生（）A．細(xì)胞分裂B.脫分化C．基因重組D.染色體數(shù)目變異區(qū)分基因突變、基因重組和染色體變異38解析：主要考查細(xì)胞的分化，很多考生可能由于對(duì)脫分化的概念還不了解而選B。高中教材對(duì)基因重組的定義是：“在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合”，而有關(guān)資料對(duì)其定義為“由于不同DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生DNA片段的交換和重新組合，形成新DNA分子的過程”。后者包括原核生物的基因重組、轉(zhuǎn)化（直接吸收）、轉(zhuǎn)導(dǎo)（媒介）和接合（如細(xì)菌和放線菌）也可發(fā)生?；蚬こ痰脑硎腔蛑亟M?；蛑亟M是遺傳的基本現(xiàn)象，病毒、原核生物和真核生物都存在基因重組現(xiàn)象。減數(shù)分裂或體細(xì)胞有絲分裂均有可能發(fā)生基因重組。

答案：D

解析：主要考查細(xì)胞的分化，很多考生可能由于對(duì)39

名師點(diǎn)睛：關(guān)鍵是理解基因突變、基因重組、染色體變異的概念、特點(diǎn)、結(jié)果和應(yīng)用等方面的區(qū)別和聯(lián)系?；蛲蛔兪荄NA分子結(jié)構(gòu)的改變，基因重組是基因的重新組合，基因工程屬于基因重組。染色體變異是指染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。基因突變和基因重組20課件40熱點(diǎn)訓(xùn)練以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）A．基因突變都會(huì)遺傳給后代B．基因堿基序列發(fā)生的改變，不一定導(dǎo)致性狀改變C．染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的D．基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中

熱點(diǎn)訓(xùn)練以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）41解析：并不是所有的基因突變都會(huì)遺傳給后代；染色體變異若是染色體組成倍增加，其后代也是可育的；廣義的基因重組可發(fā)生在基因工程中?；虻膲A基序列發(fā)生改變，其對(duì)應(yīng)的密碼子一定改變，但翻譯成的氨基酸不一定改變，故選B。

答案：B解析：并不是所有的基因突變都會(huì)遺傳給后代42走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室43基礎(chǔ)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲點(diǎn)分裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向兩極，最終被平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化?；A(chǔ)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化44

材料用具洋蔥或大蔥、蒜(均為二倍體，體細(xì)胞中染色體數(shù)為16)，培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。材料用具45過程設(shè)計(jì)

1.方法步驟(1)將洋蔥(或大蔥、蒜)放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm左右的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃）,誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。(2)剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5~1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。(3)制作裝片，包括解離、漂洗、染色、制片4個(gè)步驟，具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。過程設(shè)計(jì)1.方法步驟46

2.現(xiàn)象觀察先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論低溫處理植物分生組織，能抑制有絲分裂的前期形成紡錘體從而產(chǎn)生染色體目加倍且無紡錘體的細(xì)胞。2.現(xiàn)象觀察47

4.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)你看到染色體數(shù)目加倍且無紡錘體的細(xì)胞嗎？如沒有請(qǐng)分析可能的原因。造成看不到染色體數(shù)目加倍且無紡錘體的細(xì)胞的原因較多，常見的原因有：(1)沒有培養(yǎng)出分生區(qū)或沒有剪取到分生區(qū)；(2)低溫誘導(dǎo)時(shí)間不足；(3)解離不充分或漂洗不干凈造成染色不足；(4)染色時(shí)間控制不當(dāng)，看不清染色體；(5)沒有低倍鏡尋找過程。4.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)48易錯(cuò)歸納1.低溫處理必須在培養(yǎng)出1cm左右的不定根之后。若生根前就送進(jìn)冰箱，低溫會(huì)抑制植物的新陳代謝從而抑制了其根尖分生區(qū)的形成，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。2.剪取根尖的時(shí)間一般在中午10點(diǎn)左右，此時(shí)分裂旺盛，受低溫影響較大，實(shí)驗(yàn)效果明顯。3、染色時(shí)間要嚴(yán)格控制。染色時(shí)間不足則染色體看不清；染色過度，染色體一團(tuán)糟，無法分辨。易錯(cuò)歸納1.低溫處理必須在培養(yǎng)出1cm左右的不定根之后。若49精題演習(xí)

1.為了觀察到低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，制作洋蔥根尖細(xì)胞分裂臨時(shí)裝片的制作程序是（）A.選材→固定→解離→漂洗→染色→制片B.選材→解離→固定→漂洗→染色→制片C.選材→解離→漂洗→固定→染色→制片D.選材→固定→解離→染色→漂洗→制片

答案:A

精題演習(xí)1.為了觀察到低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目50

2.用濃度為2％的秋水仙素處理植物分生組織5～6小時(shí)，能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫（如4℃）處理水培的洋蔥根尖時(shí)，是否也能誘導(dǎo)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍呢？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（1）針對(duì)以上問題，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。

2.用濃度為2％的秋水仙素處理植物分生組織5～51

（3）按照你的設(shè)計(jì)思路，以____________作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)根尖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍的依據(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_________→________→________→________步驟制作

（3）按照你的設(shè)計(jì)思路，以____________作為52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)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目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（學(xué)生也可以提出其他假設(shè)，只要能夠運(yùn)用所學(xué)的生物知識(shí)進(jìn)行合理的解釋即可)（2）(只要學(xué)生設(shè)計(jì)的表格達(dá)到以下兩個(gè)要求即可：A．至少作兩個(gè)溫度和時(shí)間的對(duì)照；B．間隔相等的答案：（1）用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞53培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣)以下表格僅作參考：（3）在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目（或染色體計(jì)數(shù)）解離漂洗染色制片細(xì)胞有絲分裂裝片培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)溫度5h10h15h常溫4℃0℃培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣)以下表格僅作參考：（3）在顯微鏡下觀察和比54課時(shí)作業(yè)

課時(shí)作業(yè)551.（2009年真光中學(xué)模擬）將純種小麥播種于生產(chǎn)田，發(fā)現(xiàn)邊際和灌水溝兩側(cè)的植株總體上比中間的長得好。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A．基因重組引起性狀分離B．環(huán)境引起性狀變異C．隱性基因突變成為顯性基因D．染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目發(fā)生了變化解析：表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境，邊際和灌水溝兩側(cè)的植株通風(fēng)好、水肥多，所以植株總體上比中間的長得好。答案：B1.（2009年真光中學(xué)模擬）將純種小麥播種于生產(chǎn)田，發(fā)現(xiàn)邊562.（2009年深圳二模）我國研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的突變能促進(jìn)超級(jí)稻增產(chǎn)，這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究和培育出更高產(chǎn)的水稻新品種。以下說法錯(cuò)誤的是（）A．水稻產(chǎn)生的突變基因不一定能遺傳給它的子代B．該突變基因可能在其他農(nóng)作物增產(chǎn)中發(fā)揮作用C．水稻基因突變產(chǎn)生的性狀對(duì)于生物來說大多有利D．該突變基因所表達(dá)出的蛋白質(zhì)與水稻產(chǎn)量密切相關(guān)

解析：基因突變產(chǎn)生的性狀對(duì)于生物來說大多是有害的。

答案：C2.（2009年深圳二模）我國研究人員發(fā)現(xiàn)“DEP1”基因的578.（2009年深圳二模）科學(xué)家已成功將碗豆染色體片段導(dǎo)入玉米細(xì)胞，并培育出具有碗豆優(yōu)良性狀而染色體數(shù)目并沒有發(fā)生變化的玉米新品種。根據(jù)以上資料分析下列說法正確的是（）A．玉米細(xì)胞可能發(fā)生了染色體易位和基因重組B．以上資料也可說明玉米和碗豆共用一套遺傳密碼子C．在玉米中表現(xiàn)出的碗豆性狀一定是單基因控制的性狀D．由此培育出的雜交植株能表現(xiàn)出玉米和碗豆的所有性狀8.（2009年深圳二模）科學(xué)家已成功將碗豆染色體片段導(dǎo)入玉58

解析：將碗豆染色體片段導(dǎo)入玉米細(xì)胞，并培育出具有碗豆優(yōu)良性狀而染色體數(shù)目并沒有發(fā)生變化的玉米新品種，說明了玉米細(xì)胞可能發(fā)生了染色體易位和基因重組。碗豆的基因在玉米細(xì)胞中同樣能表達(dá)，說明了玉米和碗豆共用一套遺傳密碼子。答案：AB解析：將碗豆染色體片段導(dǎo)入玉米細(xì)胞，并培育5910.（2009年揭陽二模)下圖為科學(xué)家用誘變技術(shù)處理某種雌雄同花的純種植物后，甲株的一個(gè)A基因和乙植株的一個(gè)B基因發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，請(qǐng)分析該過程，回答下列問題。10.（2009年揭陽二模)下圖為科學(xué)家用誘變技術(shù)處理某種雌60

(1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變的共同點(diǎn)是：DNA分子都發(fā)生了堿基對(duì)的

，引起基因結(jié)構(gòu)的改變。(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因，a基因與B基因分別是什么關(guān)系?

。(3)若a基因、b基因分別控制甜粒和矮稈兩種優(yōu)良性狀，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，發(fā)生突變的甲株和乙株自交后，后代分別出現(xiàn)了甜粒和矮稈性狀，則發(fā)生基因突變后，甲植株基因型為

，乙植株基因型為

。請(qǐng)你利用突變后的甲、乙兩植株作為實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)，培育出同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀的植株(只需用文字簡(jiǎn)要敘述育種過程)

(1)上述兩個(gè)基因發(fā)生突變的共同點(diǎn)是：DNA分子都發(fā)生了堿61(1)替換(2)a基因和A基因?yàn)榈任换颍琣基因和B基因?yàn)榉堑任换?3)AaBBAABb育種過程：①將這兩株植株分別自交產(chǎn)生F1；②從F1中選擇具有甜粒和矮稈的植株雜交，得到F2；③種植F2，讓其自交，得到F3；④種植F3，從中選擇同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀的植株（或者：①將這兩植株雜交產(chǎn)生F1；②種植F1，讓F1自交得到F2；③種植F2，從中選擇同時(shí)具有兩種優(yōu)良性狀的植株）(1)替換(2)a基因和A基因?yàn)榈任换?，a基因和B基因62祝您學(xué)業(yè)有成祝您學(xué)業(yè)有成63

1、許多人企求著生活的完美結(jié)局，殊不知美根本不在結(jié)局，而在于追求的過程。

2、慢慢的才知道：堅(jiān)持未必就是勝利，放棄未必就是認(rèn)輸，。給自己一個(gè)迂回的空間，學(xué)會(huì)思索，學(xué)會(huì)等待，學(xué)會(huì)調(diào)整。人生沒有假設(shè)，當(dāng)下即是全部。背不動(dòng)的，放下了；傷不起的，看淡了；想不通的，不想了；恨不過的，撫平了。

3、在比夜更深的地方，一定有比夜更黑的眼睛。

4、一切偉大的行動(dòng)和思想，都有一個(gè)微不足道的開始。

5、從來不跌倒不算光彩，每次跌倒后能再站起來，才是最大的榮耀。

6、這個(gè)世界到處充滿著不公平，我們能做的不僅僅是接受，還要試著做一些反抗。

7、一個(gè)最困苦、最卑賤、最為命運(yùn)所屈辱的人，只要還抱有希望，便無所怨懼。

8、有些人，因?yàn)榕隳阕叩臅r(shí)間長了，你便淡然了，其實(shí)是他們給你撐起了生命的天空；有些人，分開了，就忘了吧，殘缺是一種大美。

9、照自己的意思去理解自己，不要小看自己，被別人的意見引入歧途。

10、沒人能讓我輸，除非我不想贏！

11、花開不是為了花落，而是為了開的更加燦爛。

12、隨隨便便浪費(fèi)的時(shí)間，再也不能贏回來。

13、不管從什么時(shí)候開始，重要的是開始以后不要停止；不管在什么時(shí)候結(jié)束，重要的是結(jié)束以后不要后悔。

14、當(dāng)你決定堅(jiān)持一件事情，全世界都會(huì)為你讓路。

15、只有在開水里，茶葉才能展開生命濃郁的香氣。

16、別想一下造出大海，必須先由小河川開始。

17、不要讓未來的你，討厭現(xiàn)在的自己，困惑誰都有，但成功只配得上勇敢的行動(dòng)派。

18、人生最大的喜悅是每個(gè)人都說你做不到，你卻完成它了！

19、如果你真的愿意為自己的夢(mèng)想去努力，最差的結(jié)果，不過是大器晚成。

20、不忘初心，方得始終。1、許多人企求著生活的完美結(jié)局，殊不知美根本不在結(jié)局，而64第5章基因突變及其他變異

第5章基因突變及其他變異65考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．基因突變的特征和原因Ⅱ2．基因重組及其意義Ⅱ3．染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異Ⅱ1．基因突變類型的判斷(堿基的缺失、增添或替換)及其對(duì)性狀影響的分析2．基因重組在雜交育種和基因治療疾病方面的應(yīng)用3.染色體變異類型的判斷考綱內(nèi)容及能力要求考向定位1．基因突變的特征和原因Ⅱ66第1節(jié)基因突變和基因重組

第2節(jié)染色體變異第1節(jié)基因突變和基因重組第2節(jié)染色體變異67基礎(chǔ)梳理

基礎(chǔ)梳理68基因突變基礎(chǔ)梳理概念由于DNA分子中發(fā)生__________的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變時(shí)期DNA復(fù)制時(shí)原因外因：某些環(huán)境條件（如物理、化學(xué)、生物因素）；內(nèi)因：DNA復(fù)制過程中，基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和__________發(fā)生改變，從而改變了__________

類型自然突變和誘發(fā)突變特點(diǎn)普遍性、__________性、多害少利性、__________性、低頻性意義是生物變異的__________，為生物進(jìn)化提供了最初的選擇材料舉例鐮刀型細(xì)胞貧血癥直接病因：血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)谷氨酸被纈氨酸替換。根本病因：血紅蛋白基因（DNA）上一對(duì)堿基對(duì)被替換，由變?yōu)锳＝TT＝A堿基對(duì)

排列順序

遺傳信息隨機(jī)

不定向

根本來源基因突變基礎(chǔ)梳理概念由于DNA分子中發(fā)生_________69

探究思考：基因突變一定導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？

答案：不一定。(1)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變①不具遺傳效應(yīng)的DNA片段中的“突變”不引起性狀變異。②由于可有多種密碼子決定同一種氨基酸，因此某些基因突變也不會(huì)引起生物性狀的改變。③某些突變雖改變了蛋白質(zhì)中個(gè)別氨基酸的種類，但并不影響該蛋白質(zhì)的功能。④隱性基因的功能突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變。(2)少數(shù)基因突變可引起生物性狀的改變，如人的白化病等。

探究思考：70歸納整合基因突變對(duì)子代的影響1.基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性繁殖傳遞給后代。2.如果發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。3.基因突變的頻率比較：生殖細(xì)胞＞體細(xì)胞；分裂旺盛的細(xì)胞＞停止分裂的細(xì)胞。歸納整合基因突變對(duì)子代的影響71跟蹤訓(xùn)練

1.（2008年廣東卷）有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（）A．不同基因其突變的概率是相同的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)生基因突變跟蹤訓(xùn)練1.（2008年廣東卷）有關(guān)基因突72

解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。具有低頻性、普遍性、多害少利性、隨機(jī)性和不定向性等特點(diǎn)?；蛲蛔兌喟l(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，其他時(shí)期同樣可以發(fā)生基因突變。在題目給出的選項(xiàng)中，不同基因的突變頻率不相同；基因突變的方向不受環(huán)境條件的影響；細(xì)胞分裂中期，也可以產(chǎn)生基因突變。

答案：C解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替73

2.下列有關(guān)細(xì)胞分裂的敘述，正確的是（）A.在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制，染色體數(shù)目加倍B.處于有絲分裂后期的果蠅體細(xì)胞有兩個(gè)染色體組C.在減數(shù)第一次分裂的前期和后期均可能發(fā)生基因重組D.在減數(shù)第二次分裂前期的細(xì)胞有同源染色體，不含染色單體2.下列有關(guān)細(xì)胞分裂的敘述，正確的是（74

解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。具有低頻性、普遍性、多害少利性、隨機(jī)性和不定向性等特點(diǎn)?；蛲蛔兌喟l(fā)生在DNA分子復(fù)制的過程中，其他時(shí)期同樣可以發(fā)生基因突變。在題目給出的選項(xiàng)中，不同基因的突變頻率不相同；基因突變的方向不受環(huán)境條件的影響；細(xì)胞分裂中期，也可以產(chǎn)生基因突變。

答案：C解析：基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替75

2．（2008年山東卷）擬南芥P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異常。用生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理正常擬南芥，也會(huì)造成相似的花異常。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是（）A.生長素與花的發(fā)育有關(guān)B.生長素極性運(yùn)輸與花的發(fā)育有關(guān)C.P基因可能與生長素極性運(yùn)輸有關(guān)D.生長素極性運(yùn)輸抑制劑誘發(fā)了P基因的突變2．（2008年山東卷）擬南芥P基因的突變體76解析：本題綜合性較強(qiáng)，是一道結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行閱讀理解的題目，主要考查植物生長素，植物性狀表現(xiàn)與基因、激素的關(guān)系，基因突變與化學(xué)物質(zhì)的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)。解題時(shí)注意把握題干中的有用信息并用排除法做題。信息之一是“用生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理正常擬南芥，也會(huì)造成相似的花異?！?，由此可知A、B是正確的，信息之二是“P基因的突變體表現(xiàn)為花發(fā)育異常”，由此可推測(cè)P基因起作用的機(jī)制，如P基因可能與生長素抑制物的合成等有關(guān)，故選項(xiàng)C正確。題干文字中沒有關(guān)于生長素極性運(yùn)輸抑制劑與P基因突變的關(guān)系的敘述，D錯(cuò)誤。

答案：D解析：本題綜合性較強(qiáng)，是一道結(jié)合生物學(xué)基礎(chǔ)77基因重組基礎(chǔ)梳理1.概念：在生物體進(jìn)行__________生殖的過程中，控制不同性狀的基因重新組合。2.類型(1)隨著

的自由組合，非等位基因也自由組合；有性

非同源染色體

基因重組基礎(chǔ)梳理1.概念：在生物體進(jìn)行__________78(2)隨著同源染色體上的非姐妹染色單體的交換而使

發(fā)生交換，導(dǎo)致染色單體上的__________重新組合；(3)重組DNA技術(shù)。3.意義：為生物變異提供了極其豐富的來源，是形成生物

的重要原因之一。非同源染色體

等位基因

多樣性

非同源染色體等位基因多樣性79歸納整合一、基因重組的理解重組的類型同源染色體上非等位基因的重組非同源染色體上非等位基因間的重組人為導(dǎo)致基因重組（DNA重組技術(shù)）發(fā)生的時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期體外目的基因與運(yùn)載體重組和導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(fā)生的機(jī)制同源染色體非姐妹染色單體之間交叉互換導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合同源染色體分開，等位基因分離，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因間的重組目的基因經(jīng)運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)胞中基因重組圖像示意歸納整合一、基因重組的理解重組的類型同源染色體上非等位基因80二、基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀不同基因的重新組合，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新基因型，使性狀重新組合發(fā)生時(shí)間及原因細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制時(shí)，由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基互補(bǔ)配對(duì)差錯(cuò)或堿基對(duì)的丟失減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間交叉互換，以及非同源染色體上基因自由組合條件外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體的雜交，有性生殖過程中減數(shù)分裂和受精作用意義生物變異的主要來源，也是生物進(jìn)化的重要因素之一。通過誘變育種可培育新品種是生物變異的重要因素，通過雜交育種，性狀的重組，可培育出新的優(yōu)良品種發(fā)生可能可能性很小非常普遍二、基因突變和基因重組的比較基因突變基因重組本質(zhì)基因的分子結(jié)81跟蹤訓(xùn)練

1.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)生跟蹤訓(xùn)練1.生物體內(nèi)的基因重組（）82

解析：生物體內(nèi)的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，由于同源染色體及非同源染色體自由組合，導(dǎo)致非同源染色體上非等位基因自由重組。基因重組也可發(fā)生在四分體時(shí)期同源染色體之間的交叉互換。生物變異的根本來源是基因突變。

答案：D解析：生物體內(nèi)的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程83

2.（2008年寧夏卷）以下有關(guān)基因重組的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.非同源染色體的自由組合能導(dǎo)致基因重組

B.非姐妹染色單體的交換可引起基因重組

C.純合體自交基因重組導(dǎo)致子代性狀分離

D.同胞兄妹間的遺傳差異與父母基因重組有關(guān)2.（2008年寧夏卷）以下有關(guān)基因重組的84

解析：本題考查基因重組的相關(guān)知識(shí)?；蛑亟M是指生物在有性生殖過程中，非等位基因的重新組合，主要是指減數(shù)分裂過程中因非同源染色體自由組合和四分體時(shí)期同源染色體上的非姐妹染色單體之間的交叉互換。有性生殖過程中的可遺傳變異，主要是基因重組。純合子自交后代不發(fā)生性狀分離。

答案：C解析：本題考查基因重組的相關(guān)知識(shí)。基因重組85染色體變異

基礎(chǔ)回顧

染色體變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異

__________：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

__________：染色體上增加了某個(gè)相同的區(qū)域而引起的變異

__________：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

__________：染色體在兩個(gè)點(diǎn)發(fā)生斷裂后，產(chǎn)生三個(gè)區(qū)段，中間的區(qū)段發(fā)生180°的倒轉(zhuǎn),與另外兩個(gè)區(qū)段重新接合而引起的變異缺失

重復(fù)

倒位

易位

染色體變異基礎(chǔ)回顧染染__________：染色體上某一86染色體變異染色體數(shù)目的變異

非整倍數(shù)變異：細(xì)胞內(nèi)__________的增加或減少。如先天愚型是由于21號(hào)染色體有3條染色體組的倍性增加或減少

染色體組概念：一般而言，二倍體生物生殖細(xì)胞中的大小、形狀各不相同的一組染色體

概念：__________中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體舉例：幾乎全部動(dòng)物和大部分高等植物都為二倍體生物二倍體

多倍體

概念：__________中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體形成原因：__________形成受到破壞，染色體數(shù)目加倍特點(diǎn)：莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大；糖類與蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量有所增加；發(fā)育__________，結(jié)實(shí)率__________個(gè)別染色體

體細(xì)胞

體細(xì)胞

紡錘體

遲緩

低

染染非整倍數(shù)變異：細(xì)胞內(nèi)__________的增加或減少。87染色體變異染色體數(shù)目的變異

染色體組的倍性增加或減少

單倍體

概念：體細(xì)胞中含有

的個(gè)體成因：由__________直接發(fā)育成新個(gè)體實(shí)例：蜜蜂中雄蜂特點(diǎn)：植株弱小、高度不育多倍體

物種配子染色體數(shù)目

配子

染染染單概念：體細(xì)胞中含有88

方法提示：1.染色體組與染色體數(shù)目的判斷（1）染色體組是指細(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(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾條：①不含同源染色體。②所含的染色體的形態(tài)、大小和功能各不相同。③含有控制本物種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。方法提示：89

（2）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(gè)方面考慮：①細(xì)胞中同種形態(tài)的染色體有幾條，細(xì)胞內(nèi)就含有幾個(gè)染色體組。（如圖一）②根據(jù)基因型判斷細(xì)胞中的染色體數(shù)目，根據(jù)細(xì)胞的基因型確定控制每一性狀的基因出現(xiàn)的次數(shù)，該次數(shù)就等于染色體組數(shù)（如圖二）。如基因型為AAaaBBbb的細(xì)胞生物體含有4個(gè)染色體組。③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)。（2）要確定某生物體細(xì)胞中染色體組的數(shù)目，可從以下90

2．單倍體與二倍體、多倍體的判定2．單倍體與二倍體、多倍體的判定91（1）由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有n個(gè)染色體組，就叫n倍體。

（2）由配子發(fā)育而成的個(gè)體，不論含幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體。如八倍體生物的單倍體含有4個(gè)染色體組。單倍體個(gè)體的體細(xì)胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù)，當(dāng)其進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由于同源染色體無法正常聯(lián)會(huì)或聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。（3）二倍體生物的配子中只含有一個(gè)染色體組。（4）含奇數(shù)倍染色體組（如含3個(gè)染色體組的三倍體和單倍體）的個(gè)體不能產(chǎn)生正常的配子。（1）由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有n個(gè)染色體組，就叫n倍體。92易錯(cuò)提示：1.無子番茄與無子西瓜兩者雖然都是無子果實(shí)，但培育原理不一樣。無子番茄是利用生長素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育的原理，在未受粉的雌蕊柱頭上涂抹一定濃度的生長素，使子房壁膨大為果實(shí)。這是單性結(jié)實(shí)，不是培育新品種的育種過程，所以最終形成的果實(shí)細(xì)胞中染色體數(shù)目與番茄體細(xì)胞中的染色體數(shù)目相同，并且其基因型也與母本體細(xì)胞的基因型相同。易錯(cuò)提示：93無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的配子而產(chǎn)生無子果實(shí)的原理。培育過程中第一年所得西瓜的瓜皮、瓜瓤、種皮由四倍體細(xì)胞構(gòu)成，而胚由三倍體細(xì)胞構(gòu)成；第二年在三倍體植株上結(jié)出的西瓜，其瓜皮、瓜瓤均由三倍體細(xì)胞構(gòu)成，與三倍體植株體細(xì)胞染色體數(shù)、基因型都一致。這屬于多倍體育種，無子西瓜具有多倍體的特點(diǎn)。

無子西瓜是利用了三倍體植物在減數(shù)分裂中同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不942.基因突變是DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變異，屬于細(xì)胞水平上的變化。3.同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換，只是改變了非等位基因間的連鎖關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了基因重組，并未改變?nèi)旧w形態(tài)、大小及基因數(shù)目，所以不是染色體結(jié)構(gòu)變異。

2.基因突變是DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結(jié)構(gòu)95歸納整合一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失一個(gè)正常染色體在斷裂后丟失一個(gè)片段，這個(gè)片段上的基因也隨之失去重復(fù)一條染色體的片段連接到同源的另—條染色體上，使同源的另一條染色體多出跟本身相同的某一片段倒位指染色體斷裂后倒轉(zhuǎn)180°后重新接合起來，造成這段染色體上基因位置順序顛倒易位染色體斷裂后在非同源染色體間錯(cuò)誤接合，更換了位置歸納整合一、染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失一個(gè)正常染色體在斷裂后丟失96跟蹤訓(xùn)練

1.（2008年廣東卷）21三體綜合征患兒的發(fā)病率與母親年齡的關(guān)系如下圖所示，預(yù)防該遺傳病的主要措施是（）跟蹤訓(xùn)練1.（2008年廣東卷）21三體綜97

①適齡生育②基因診斷③染色體分析④B超檢查

A．①③B．①②C．③④D．②③

解析：21三體綜合征是人類染色體異常遺傳病。在進(jìn)行遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷時(shí)，要對(duì)胎兒進(jìn)行染色體分析。從題中所給圖示分析，當(dāng)母親年齡大于30歲后，隨著母親年齡的增大，21三體綜合征患兒的發(fā)病率迅速增大，所以預(yù)防此遺傳病要實(shí)行適齡生育。答案：A①適齡生育②基因診斷③染色體分析98

2.（2009年佛山一模）在人工去雄的番茄花的雌蕊柱頭上，涂抹一定濃度的生長素類似物，可以得到無子番茄。下列有關(guān)無子番茄和無子西瓜的敘述，正確的是（）A．無子番茄性狀能遺傳B．若取無子番茄植株進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子C．無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株所結(jié)果實(shí)中有種子D．若取無子西瓜進(jìn)行無性繁殖，長成的植株子房壁細(xì)胞含有四個(gè)染色體組2.（2009年佛山一模）在人工去雄的番99

解析：無子番茄是用一定濃度的生長素來處理沒有受粉的番茄花蕾，使子房（壁）發(fā)育成果實(shí)（果皮），生長素起的是促進(jìn)發(fā)育的作用，而對(duì)細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)并無影響。無子西瓜是三倍體，是先將西瓜染色體數(shù)目加倍，形成四倍體，再與正常的二倍體西瓜雜交形成的三倍體植株，它在減數(shù)分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)紊亂，不能形成正常的生殖細(xì)胞，因而沒有種子。

答案：B解析：無子番茄是用一定濃度的生長素來處理100熱點(diǎn)聚焦

熱點(diǎn)聚焦101區(qū)分基因突變、基因重組和染色體變異

（2009年惠州一模）日本和美國的研究小組分別在2007年11月宣布：他們借助具有逆轉(zhuǎn)錄酶的病毒為運(yùn)載體，把4種基因注入人的皮膚細(xì)胞。經(jīng)過培養(yǎng)，這些皮膚細(xì)胞被“改造”成了幾乎可以和胚胎干細(xì)胞相媲美的干細(xì)胞。此過程不需要發(fā)生（）A．細(xì)胞分裂B.脫分化C．基因重組D.染色體數(shù)目變異區(qū)分基因突變、基因重組和染色體變異102解析：主要考查細(xì)胞的分化，很多考生可能由于對(duì)脫分化的概念還不了解而選B。高中教材對(duì)基因重組的定義是：“在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合”，而有關(guān)資料對(duì)其定義為“由于不同DNA鏈的斷裂和連接而產(chǎn)生DNA片段的交換和重新組合，形成新DNA分子的過程”。后者包括原核生物的基因重組、轉(zhuǎn)化（直接吸收）、轉(zhuǎn)導(dǎo)（媒介）和接合（如細(xì)菌和放線菌）也可發(fā)生。基因工程的原理是基因重組。基因重組是遺傳的基本現(xiàn)象，病毒、原核生物和真核生物都存在基因重組現(xiàn)象。減數(shù)分裂或體細(xì)胞有絲分裂均有可能發(fā)生基因重組。

答案：D

解析：主要考查細(xì)胞的分化，很多考生可能由于對(duì)103

名師點(diǎn)睛：關(guān)鍵是理解基因突變、基因重組、染色體變異的概念、特點(diǎn)、結(jié)果和應(yīng)用等方面的區(qū)別和聯(lián)系。基因突變是DNA分子結(jié)構(gòu)的改變，基因重組是基因的重新組合，基因工程屬于基因重組。染色體變異是指染色體的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異?；蛲蛔兒突蛑亟M20課件104熱點(diǎn)訓(xùn)練以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）A．基因突變都會(huì)遺傳給后代B．基因堿基序列發(fā)生的改變，不一定導(dǎo)致性狀改變C．染色體變異產(chǎn)生的后代都是不育的D．基因重組只發(fā)生在生殖細(xì)胞形成過程中

熱點(diǎn)訓(xùn)練以下關(guān)于生物變異的敘述，正確的是（）105解析：并不是所有的基因突變都會(huì)遺傳給后代；染色體變異若是染色體組成倍增加，其后代也是可育的；廣義的基因重組可發(fā)生在基因工程中?；虻膲A基序列發(fā)生改變，其對(duì)應(yīng)的密碼子一定改變，但翻譯成的氨基酸不一定改變，故選B。

答案：B解析：并不是所有的基因突變都會(huì)遺傳給后代106走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室107基礎(chǔ)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)胞，在有絲分裂后期，染色體的著絲點(diǎn)分裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向兩極，最終被平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)胞，能夠抑制紡錘體形成，以致影響染色體被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化?；A(chǔ)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課題：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化108

材料用具洋蔥或大蔥、蒜(均為二倍體，體細(xì)胞中染色體數(shù)為16)，培養(yǎng)皿，濾紙，紗布，燒杯，鑷子，剪刀，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。材料用具109過程設(shè)計(jì)

1.方法步驟(1)將洋蔥(或大蔥、蒜)放在裝滿清水的廣口瓶上，讓洋蔥的底部接觸水面。待洋蔥長出約1cm左右的不定根時(shí)，將整個(gè)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)（4℃）,誘導(dǎo)培養(yǎng)36h。(2)剪取誘導(dǎo)處理的根尖約0.5~1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5~1h，以固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精沖洗2次。(3)制作裝片，包括解離、漂洗、染色、制片4個(gè)步驟，具體操作方法與實(shí)驗(yàn)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”相同。過程設(shè)計(jì)1.方法步驟110

2.現(xiàn)象觀察先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞。確認(rèn)某個(gè)細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論低溫處理植物分生組織，能抑制有絲分裂的前期形成紡錘體從而產(chǎn)生染色體目加倍且無紡錘體的細(xì)胞。2.現(xiàn)象觀察111

4.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)你看到染色體數(shù)目加倍且無紡錘體的細(xì)胞嗎？如沒有請(qǐng)分析可能的原因。造成看不到染色體數(shù)目加倍且無紡錘體的細(xì)胞的原因較多，常見的原因有：(1)沒有培養(yǎng)出分生區(qū)或沒有剪取到分生區(qū)；(2)低溫誘導(dǎo)時(shí)間不足；(3)解離不充分或漂洗不干凈造成染色不足；(4)染色時(shí)間控制不當(dāng)，看不清染色體；(5)沒有低倍鏡尋找過程。4.實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)112易錯(cuò)歸納1.低溫處理必須在培養(yǎng)出1cm左右的不定根之后。若生根前就送進(jìn)冰箱，低溫會(huì)抑制植物的新陳代謝從而抑制了其根尖分生區(qū)的形成，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行。2.剪取根尖的時(shí)間一般在中午10點(diǎn)左右，此時(shí)分裂旺盛，受低溫影響較大，實(shí)驗(yàn)效果明顯。3、染色時(shí)間要嚴(yán)格控制。染色時(shí)間不足則染色體看不清；染色過度，染色體一團(tuán)糟，無法分辨。易錯(cuò)歸納1.低溫處理必須在培養(yǎng)出1cm左右的不定根之后。若113精題演習(xí)

1.為了觀察到低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化，制作洋蔥根尖細(xì)胞分裂臨時(shí)裝片的制作程序是（）A.選材→固定→解離→漂洗→染色→制片B.選材→解離→固定→漂洗→染色→制片C.選材→解離→漂洗→固定→染色→制片D.選材→固定→解離→染色→漂洗→制片

答案:A

精題演習(xí)1.為了觀察到低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目114

2.用濃度為2％的秋水仙素處理植物分生組織5～6小時(shí)，能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫（如4℃）處理水培的洋蔥根尖時(shí)，是否也能誘導(dǎo)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍呢？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（1）針對(duì)以上問題，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。

2.用濃度為2％的秋水仙素處理植物分生組織5～115

（3）按照你的設(shè)計(jì)思路，以____________作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)根尖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍的依據(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_________→________→________→________步驟制作

（3）按照你的設(shè)計(jì)思路，以____________作為116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)其細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目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（學(xué)生也可以提出其他假設(shè)，只要能夠運(yùn)用所學(xué)的生物知識(shí)進(jìn)行合理的解釋即可)（2）(只要學(xué)生設(shè)計(jì)的表格達(dá)到以下兩個(gè)要求即可：A．至少作兩個(gè)溫度和時(shí)間的對(duì)照；B．間隔相等的答案：（1）用一定時(shí)間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)其細(xì)胞117培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣)以下表格僅作參考：（3）在顯微鏡下觀察和比較經(jīng)過不同處理后