高三生物(浙江選考)一輪復(fù)習(xí) 必修2 第8章 第19講 生物變異的來源 教師用書

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1、 第八章 生物的變異與進(jìn)化 第?19?講 生物變異的來源 浙江[學(xué)考＋選考]考綱確認(rèn) 必 考點(diǎn) 知識內(nèi)容  加 考 試 (1)基因重組 (2)基因突變 a b b b 11.生物變 (3)染色體畸變 a a 異的來源 (4)染色體組 (5)二倍體、多倍體和單倍體

2、 考點(diǎn)一|?基因重組與基因突變 a a a a 1．生物變異的種類 (1)不遺傳的變異：環(huán)境因素引起的變異，不涉及遺傳物質(zhì)的改變，不能進(jìn)一步遺傳給后 代。 (2)可遺傳的變異：遺傳物質(zhì)改變所引起的變異，變異來源有基因突變、基因重組、染色 體畸變。 2．基因重組 (1)概念：指具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進(jìn)行有性生殖時，控制不同性狀的基因重新 組合，導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。 (2)類型： ①交叉互換型，發(fā)生于減Ⅰ四分體時期。 ②

3、自由組合型，發(fā)生于后期Ⅰ。 ③人工重組型：通過基因工程使目的基因與受體細(xì)胞?DNA?重組。 (3)結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型。 (4)意義：基因重組是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果是導(dǎo)致生物性狀的多樣 性，為動植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。 3?．基因突變 概 基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程 念 時 易發(fā)生于有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期 期 (1)普遍性：所有生物均可發(fā)生基因突變 (2)可逆性：顯性基因可以突變?yōu)殡[性基因，而隱性基因也可突變?yōu)轱@性基

4、 因 特 (3)多方向性：染色體某一位置上的基因可以向不同的方向突變成它的等位 點(diǎn) 基因 (4)稀有性：自然狀態(tài)下，生物的基因突變頻率一般是很低的 (5)有害性：多數(shù)有害，少數(shù)有利，也有中性的 結(jié) 產(chǎn)生了該基因的等位基因，即新基因 果 意 是生物變異的根本來源，對生物進(jìn)化和選育新品種具有非常重要的意義 義 (1)形態(tài)突變：生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變 類 (2)生化突變：影響生物的代謝過程，導(dǎo)致某個特定生化功能的改變或喪失 型 原 (3)致死

5、突變：導(dǎo)致個體活力下降，甚至死亡 外因：物理因素如射線、化學(xué)因素如亞硝酸、生物因素如病毒 因 內(nèi)因：基因結(jié)構(gòu)的改變 (2015·浙江?9?月測試)某植物品種花色形成受兩個基因(P1?和?P2)編碼的酶(酶?E1?和酶?E2) 控制，其過程如圖所示。溫度影響基因的表達(dá)，在?15?℃時開紫色花，45?℃時開紅色花。下 列敘述正確的是( ) A．15?℃時，P1?基因、P2?基因以各自的編碼鏈為模板，分別表達(dá)出酶?E1?和酶?E2 B．45?℃時，P1?基因表達(dá)正

6、常，P2?基因編碼起始密碼子的堿基發(fā)生突變而不能表達(dá)出正 常的酶?E2 C．若編碼酶?E1?和酶?E2?的?DNA?片段的堿基排列順序不同，則轉(zhuǎn)錄的兩種?mRNA?中的 堿基比例一定不同 D．若?P2?基因發(fā)生突變，該植物在?15?℃時仍可能開紫色花 D [分析題圖可知：在?15?℃時開紫色花，說明?P1?基因、P2?基因以各自的編碼鏈為模板， 轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的?mRNA，再以相應(yīng)的?mRNA?為模板翻譯出酶?E1?和酶?E2，A?項(xiàng)錯誤；45?℃時 開紅色花，說明?P1?基因表達(dá)正常，P2?基因不能正常表達(dá)或表達(dá)出的酶?E2?沒有活性，起始密

7、碼子的堿基位于?mRNA?上，B?項(xiàng)錯誤；若編碼酶?E1?和酶?E2?的?DNA?片段的堿基排列順序不 同，則轉(zhuǎn)錄的兩種?mRNA?中的堿基比例不一定不同，C?項(xiàng)錯誤；基因突變是隨機(jī)的、不定向 的，一個基因可以產(chǎn)生一個以上的等位基因，若?P2?基因發(fā)生突變，該植物在?15?℃時仍可能 開紫色花，D?項(xiàng)正確。] 1．基因重組類型比較 重組 同源染色體上 非同源染色體上 DNA?分子重組技術(shù) 類型 非等位基因的重組 非等位基因間的重組 在體外將目的基因

8、 發(fā)生 減數(shù)第一次分 減數(shù)第一次分裂 與載體重組后，導(dǎo)入細(xì)胞 時間 裂四分體時期 后期 同源染色體非 同源染色體分開， 姐?妹?染?色?單?體?之?間?等位基因分離，非同源 內(nèi)，并與細(xì)胞內(nèi)基因重組 目的基因經(jīng)載體導(dǎo) 發(fā)生 交?叉?互?換?導(dǎo)?致?染?色?染色體自由組合，導(dǎo)致?入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì) 機(jī)制 單?體?上?的?基?因?重?新?非同源染色體上非等 胞中基因重組 組合 位基因間的重組 圖像 示意 2.基因突變的原因、結(jié)

9、果及對生物性狀的影響 (1)基因突變的原因與結(jié)果分析 (2)基因突變對性狀的影響 ①基因突變對蛋白質(zhì)的影響 堿 基對 替 換 增 添 缺 失 影響 對氨基酸序列的影響 范圍 小???????只改變?1?個氨基酸或不改變 不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序 大 列 不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序 大

10、列 ②基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變 a．突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的?DNA?片段。 b．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。 c．基因突變?nèi)魹殡[性突變，如?AA→Aa，不會導(dǎo)致性狀的改變。 (3)基因突變對后代性狀的影響 ①基因突變發(fā)生在體細(xì)胞有絲分裂過程中，突變可通過無性生殖傳給后代，但不會通過 有性生殖傳給后代。 ②基因突變發(fā)生在精子或卵細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程中，突變可能通過有性生殖傳給后 代。 ③生殖細(xì)胞的突變率一般比體細(xì)胞的高，這是因?yàn)樯臣?xì)胞在減數(shù)分裂時對

11、外界環(huán)境變 化更加敏感。 ④分裂旺盛的細(xì)胞的突變率大于停止分裂的細(xì)胞，原因是基因突變常發(fā)生在間期。 3?．細(xì)胞分裂圖中的變異類型判斷 (1)“三步曲”巧斷細(xì)胞分裂圖中，姐妹染色單體上等位基因的變異來源。 ①一辨細(xì)胞分裂方式 a．若是有絲分裂，斷其來源于基因突變，如圖： b．若是減數(shù)分裂，斷其來源于基因突變或基因重組(互換重組)，如圖： ②二查變異前體細(xì)胞的基因型 a．變異前體細(xì)胞基因型已知：若為?AA(BB)或?aa(bb

12、)，斷其來源于基因突變；若為?Aa(Bb)， 斷其來源是基因突變或基因重組。 b．變異前體細(xì)胞基因型未知：斷其來源是基因突變或基因重組。 ③三觀同源染色體互換的行為 甲 乙 丙 a．若同源染色體互換行為已知： ⅰ.知同源染色體的非姐妹染色單體已發(fā)生互換，斷其為基因重組，如圖甲。 ⅱ.知同源染色體的非姐妹染色單體沒有發(fā)生互換，斷其為基因突變，如圖乙。 b．若同源染色體互換行為未知，斷其為基因突變或基因重組，如圖丙。 (2)“三步曲”巧斷隱性突變和顯性突變 第

13、一步：從突變后基因的字母大小判斷： 突變 突變 若?aa?――→Aa，知顯性突變，若?AA?――→Aa，知隱性突變。 第二步：從突變性狀是否在當(dāng)代表現(xiàn)判斷： 若突變性狀當(dāng)代表現(xiàn)，知顯性突變(aa→Aa) 若突變性狀當(dāng)代不表現(xiàn)，等到第二代處于純合狀態(tài)才表現(xiàn)，知隱性突變(AA→Aa) 第三步：從設(shè)計的遺傳雜交結(jié)果不同判斷 實(shí)驗(yàn)：選突變體自交或突變體間相互交配 若雜交后出現(xiàn)野生型，表明突變體為雜合體，知突變?yōu)轱@性突變。 若雜交后代僅出現(xiàn)突變體，表明突變體為純合體，再讓突變型與野生型雜交，若后代為 突變型，知為顯性

14、突變；若后代為野生型，知為隱性突變。 1．下列關(guān)于基因重組的敘述，正確的是( ) A．基因型為?Aa?的個體自交，因基因重組導(dǎo)致子代性狀分離 B．造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組 C．非姐妹染色單體間的基因交換勢必會導(dǎo)致基因重組 D．控制一對相對性狀的基因在遺傳時也可能發(fā)生基因重組 a D [基因型為?Aa?的個體自交，子代出現(xiàn)性狀分離是由于等位基因?A、?分離，A?項(xiàng)錯誤； 同卵雙生姐妹是由?1?個受精卵在囊胚期分裂成?2?個以上的細(xì)胞群，并逐漸發(fā)育成?2?個胎兒導(dǎo) 致的

15、，其遺傳因子相同，性狀的差異主要是環(huán)境因素所致，B?項(xiàng)錯誤；基因型為?AABB?的個 體，且非等位基因?A、B?位于同源染色體上，則其減數(shù)分裂時非姐妹染色單體間的基因交換 不會造成基因重組，C?項(xiàng)錯誤；一對相對性狀有可能是由位于非同源染色體上的兩對等位基 因控制，其遺傳時會由于非同源染色體的自由組合而產(chǎn)生基因重組，D?項(xiàng)正確。] 2．下列過程中存在基因重組的是( ) A B 雌配子 ab 雄配子 ab AB Ab aB aabb AaBb

16、 Aabb aaBb C D A [基因重組是指控制不同性狀的基因重新組合，主要發(fā)生在產(chǎn)生配子的減數(shù)第一次分 裂過程中。A?選項(xiàng)中，親代?AaBb?產(chǎn)生?4?種配子，發(fā)生了非等位基因的重組；B?選項(xiàng)中，只 有一對等位基因的雜合子自交產(chǎn)生的子代中出現(xiàn)新性狀，是由等位基因分離造成的，不存在 基因重組；C?選項(xiàng)中，細(xì)胞處于減數(shù)分裂的后期Ⅱ，沒有發(fā)生基因重組；D?選項(xiàng)中，雌、雄 配子隨機(jī)結(jié)合的過程中沒有發(fā)生基因重組。] 系。據(jù)圖不 3.(2017?寧波九校聯(lián)考)右圖表示基因?A、a1、a2、a3?

17、之間的關(guān)  ． 能得出的結(jié)論是(??? ) ． A．基因突變是多方向性的 B．基因突變會導(dǎo)致等位基因出現(xiàn) C．正常基因與致病基因可以通過基因突變而相互轉(zhuǎn)化 D．基因?A、a1、a2、a3?之間的遺傳關(guān)系遵循自由組合定律 D [據(jù)圖可知，基因?A?可突變?yōu)槎鄠€基因，表明基因突變具有多方向性，A?項(xiàng)正確；A 突變產(chǎn)生的?a1?等基因間互為等位基因，B?項(xiàng)正確；基因突變具有可逆性，正?；蚺c致病基 因可以通過基因突變而相互轉(zhuǎn)化，C?項(xiàng)正確；基因?A、a1、a2、a3?之間互為等位基因，其遺 傳遵循基因的分離定律

18、，D?項(xiàng)錯誤。] 4．(2017?余姚期末測試)下列關(guān)于基因突變的敘述，正確的是( ) A．個別堿基對的替換不一定會改變生物性狀 B．染色體上部分基因的缺失屬于基因突變 所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(??? ) C．雜種后代出現(xiàn)性狀差異的主要原因是基因突變 D．DNA?復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的差錯都可能導(dǎo)致基因突變 A [一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子，因此基因突變中個別堿基對的替換不一定會改變 該基因所控制合成的蛋白質(zhì)的功能，所以基因突變后生物性狀不一定會發(fā)生改變，A?項(xiàng)正確； 染色體上部分基因的缺失屬于染色體畸變，B?項(xiàng)錯誤；雜

19、種后代出現(xiàn)性狀差異的主要原因是 基因重組，C?項(xiàng)錯誤；轉(zhuǎn)錄的差錯不可能導(dǎo)致基因突變，D?項(xiàng)錯誤。] 5．某果蠅中，與正常酶?1?比較，失去活性的酶?1?氨基酸序列有兩個突變位點(diǎn)，如下圖 ．． A．失活酶?1?的產(chǎn)生是控制酶?l?合成的基因發(fā)生基因突變的結(jié)果 B．①處是發(fā)生堿基對的替換導(dǎo)致的 C．②處是發(fā)生堿基對的缺失導(dǎo)致的 D．若失活酶?1?的相對分子質(zhì)量明顯小于正常酶?1，則其原因可能是蛋白質(zhì)的合成提前 終止了 C [分析圖示可知，11?的位置氨基酸?T?變成

20、了?N，其前后的氨基酸序列沒有變化，可推 知①處發(fā)生了堿基對的替換，對應(yīng)的?mRNA?上改變?1?個遺傳密碼，B?項(xiàng)正確；28?位置以后 的氨基酸序列均發(fā)生了改變，導(dǎo)致相應(yīng)?mRNA?分子上突變位點(diǎn)以后的遺傳密碼均改變了，這 是由相應(yīng)的基因中堿基對發(fā)生了增加或缺失引起的，C?項(xiàng)錯誤。] 考點(diǎn)二|?染色體畸變 1．染色體結(jié)構(gòu)的變異 觀察下列圖示，填出變異類型并回答相關(guān)問題 (1)染色體結(jié)構(gòu)變異的類型(填序號及名稱) ②缺失__③重復(fù)__④倒位__⑤易位。 (2)屬

21、于基因突變的是①，屬于基因重組的是⑥。(填序號) (3)可在顯微鏡下觀察到的是②③④⑤。(填序號) (4)基因的數(shù)目和排列順序均未發(fā)生變化的是①。(填序號) 2．染色體數(shù)目變異 (1)含義：生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或減少。 (2)類型 ①整倍體變異：體細(xì)胞的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加或減少。 ②非整倍體變異：體細(xì)胞中個別染色體的增加或減少。 (3)染色體組 ①一般將二倍體生物的一個配子中的全部染色體稱為染色體組。 ②特點(diǎn)：這組染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能各不相同，但包含了控制該生物生長發(fā)育的

22、全部 遺傳信息。 (4)單倍體、二倍體和多倍體 ①單倍體：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體。 ②二倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。 ③多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。 1．(2016·4?月浙江選考)果蠅?X?染色體上增加了某個相同片段，其復(fù)眼由橢圓形變成條 形。這屬于染色體變異的( ) A．缺失 B．重復(fù) C．倒位 D．易位 B [染色體結(jié)構(gòu)變異是指染色體發(fā)生斷裂后，在斷裂處發(fā)生錯誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)

23、 不正常的變異。染色體上增加了一個相同的染色體片段屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的重復(fù)。] 2．(2015·9?月浙江測試)某種染色體結(jié)構(gòu)變異的示意圖如下，圖中字母表示不同的染色 體片段。該變異類型為( ) A．缺失 C．重復(fù) B．易位 D．倒位 B [題圖顯示：兩條非同源染色體之間發(fā)生了相應(yīng)片段的交換，所以該變異類型屬于染 色體結(jié)構(gòu)變異中的易位，B?項(xiàng)正確，A、C、D?三項(xiàng)均錯誤。] 1．圖解染色體行為變化及染色體畸變 類 圖示變化過

24、程(A、A′代表一對同源染色體)  結(jié) 型 果 缺 失 基 重 染 因的 復(fù) 色體結(jié) 數(shù)目 易 構(gòu)改變 排序 位 改變 倒 位 基 因數(shù) 互換重組染 目排 色體結(jié)構(gòu)不變 序不 變 基 單 因數(shù) 體(2n 目改

25、 染 －1) 變 色體數(shù) 基 目改變 三 因數(shù) 體(2n 目改 ＋1) 變 2.染色體組數(shù)的分析與判斷 (1)一個染色體組所含染色體的特點(diǎn) ①一個染色體組中不含有同源染色體。 ②一個染色體組中所含有的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能各不相同。 ③一個染色體組中含有控制一種生物全部性狀的一整套遺傳信息(即含一整套基因)。 (2)染色體組數(shù)的判斷 ①根據(jù)染色體形態(tài)判斷：在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體，細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色 體共有幾條，則該細(xì)胞含有幾個染色體組，如下圖甲中與?1?號(或?2?號)染

26、色體形態(tài)相同的染 色體共有四條，此細(xì)胞中有四個染色體組。 甲 乙 ( ②根據(jù)基因型判斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因?讀音相同的大小 寫字母)出現(xiàn)幾次，則有幾個染色體組，如上圖乙中，若細(xì)胞的基因型為AAaaBBbb，則該細(xì) 胞中含有四個染色體組。 ③根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組數(shù)＝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。 ④根據(jù)細(xì)胞分裂圖像進(jìn)行判斷：(以二倍體生物為例)

27、 a b c d a．細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂前期，染色體?4?條，生殖細(xì)胞中染色體?2?條，每個染色體 組?2?條染色體，該細(xì)胞中有?2?個染色體組。 b．細(xì)胞中染色體?2?條，生殖細(xì)胞中染色體?2?條，每個染色體組?2?條染色體，該細(xì)胞中 有?1?個染色體組。 c．細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期，染色體?4?條，生殖細(xì)胞中染色體?2?條，每個染色體 組?2?條染色體，該細(xì)胞中有?2?個染色體組。 d．細(xì)胞處于有絲分裂后期，染色體?8?條，生殖細(xì)胞中染色體?2?條，每個染色體組?2?條 染色體，該細(xì)胞中有?4?個染色

28、體組。 3?．單倍體、二倍體與多倍體的不同 項(xiàng)目 單倍體 二倍體 多倍體 起點(diǎn) 配子 受精卵 染色體組 1?至多個???????????????2 3?個或?3?個以上 形成過程 自 外界環(huán)境條件劇變 單性生殖 正常的有性生殖 形 成原因 然成因 人  秋水仙素處理單倍 (如低溫) 秋水仙素處理萌發(fā) 花藥離體

29、培養(yǎng) 工誘導(dǎo) 體幼苗 的種子或幼苗 果實(shí)、種子較大， 植株弱小，高度 植物特點(diǎn) 常態(tài)???????營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，生 不育 長發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低 香蕉(三倍體)；馬鈴 幾乎全部的動物和 舉例 蜜蜂的雄蜂 薯(四倍體)；小黑麥(八 過半數(shù)的高等植物 倍體) 4.“四看法”判斷可遺傳的變異類型 1．

30、下圖①②③④分別表示不同的變異類型，其中圖③中的基因?2?由基因?1?變異而來。 有關(guān)說法正確的是( ) 2．下圖為某果蠅及其一個體細(xì)胞內(nèi)染色體組成示意圖，據(jù)圖分析下列有關(guān)說法錯誤的是 ① ② ③ ④ A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期 B．圖③中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失 C．圖④中的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失或重復(fù) D．圖中?4?種變異能夠遺傳的是①③ C [圖①表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期，圖②表示易位；圖③中的變異 屬于基因突變中

31、的堿基對的缺失；圖④中，若上面的染色體正常，則下面的染色體發(fā)生染色 體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若下面的染色體正常，則上面的染色體發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)； 圖中?4?種變異原因都是遺傳物質(zhì)的改變，都能夠遺傳。] ．． ( ) 4．(2017?寧波中學(xué)期末測試)下列關(guān)于染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的敘述，不 ???3．(2017?金華十校期末調(diào)研考試)下列個體一定不屬于單倍體的是( ) ???正確的是( ) A．該果蠅為雌性，圖示細(xì)胞內(nèi)有?8?條染色體 B．圖示細(xì)胞有兩個染色體組，一個染色體組含有的染色

32、體是Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X C．果蠅體內(nèi)的細(xì)胞除生殖細(xì)胞外，都只含有兩個染色體組 D．一個染色體組攜有能控制果蠅生長發(fā)育所需的全部遺傳信息 C [根據(jù)細(xì)胞中性染色體組成為?XX?可知，該果蠅為雌性，細(xì)胞內(nèi)含有?6?條常染色體和?2 條性染色體，總共有?8?條染色體，A?項(xiàng)正確；由一個染色體組中的染色體形態(tài)、功能各不相 同可知，該細(xì)胞中的?8?條染色體可分成?2?組，一個染色體組含?4?條染色體，分別為Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ、X，B?項(xiàng)正確；果蠅體細(xì)胞若處于有絲分裂后期，則含有四個染色體組，C?項(xiàng)錯誤。] ．．． A．含本物種配子染色

33、體數(shù)目的個體 B．含奇數(shù)個染色體組的個體 C．由受精卵直接發(fā)育而成的個體 D．含有兩個染色體組的個體 C [單倍體是體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體，由未受精的卵細(xì)胞或植物的 花粉直接發(fā)育而來，因而由受精卵直接發(fā)育而成的個體一定不是單倍體，可能是二倍體或多 倍體。] ． ．． A．一個染色體組中不含同源染色體 B．單倍體的體細(xì)胞中不一定含有一個染色體組 C．某個體的性染色體是?XXY，該個體是三倍體 D．單倍體、二倍體、多倍體都屬于整倍體 C [一個染色體組中染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)各不相同，不含同源染色體，A?項(xiàng)正確；單倍 體的體細(xì)胞中可能含有一個或多個染色體組，B?項(xiàng)正確；某個體的性染色體組成是?XXY，可 能是該個體的細(xì)胞內(nèi)個別染色體增加所致，這屬于染色體數(shù)目變異的非整倍體變異，C?項(xiàng)錯 誤。]