高考生物總復(fù)習(xí) 第四單元 第一講 生物的變異課件 新人教版必修2.ppt

第四單元生物的變異 育種與進(jìn)化 第一講生物的變異 必修二 知識點(diǎn)一 基因突變和基因重組1 基因突變 判斷正誤 1 基因突變是由于dna片段的增添 缺失和替換引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 2 基因突變一定會引起基因結(jié)構(gòu)的改變 但不一定會引起生物性狀的改變 3 引起基因突變的外界因素有物理因素 化學(xué)因素和生物因素 4 若沒有外界因素的影響 基因就不會發(fā)生突變 5 基因突變具有普遍性 隨機(jī)發(fā)生和不定向性以及低頻性等特點(diǎn) 6 基因突變能產(chǎn)生新基因 是生物變異的根本來源 2 基因重組 1 實(shí)質(zhì) 控制不同性狀的基因 2 類型 自由組合型 位于非同源染色體上自由組合 交叉互換型 四分體的非姐妹染色單體的 人工重組型 技術(shù) 即基因工程 3 結(jié)果 產(chǎn)生 導(dǎo)致出現(xiàn) 4 意義 形成生物多樣性的重要原因之一 重新組合 非等位基因 交叉互換 轉(zhuǎn)基因 新的基因型 重組性狀 1 基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生在dna復(fù)制時期 提示 在dna復(fù)制時 穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈 此時dna穩(wěn)定性大大下降 極易受到外界因素或體內(nèi)生理因素的干擾 使原來的堿基序列發(fā)生變化導(dǎo)致基因突變發(fā)生 1 基因突變的特征 原因及應(yīng)用 2 基因重組的類型 基因重組是真核生物有性生殖過程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來源 是形成生物多樣性的重要原因 當(dāng)控制某性狀的基因發(fā)生突變時 其性狀未必改變 其原因如下 1 若突變發(fā)生于真核生物基因結(jié)構(gòu)的內(nèi)含子內(nèi) 此基因轉(zhuǎn)錄的信使rna仍未改變 但前體rna改變 因而合成的蛋白質(zhì)也不發(fā)生改變 此時性狀不改變 2 若突變發(fā)生后 引起了信使rna上的密碼子改變 但由于一種氨基酸可對應(yīng)多個密碼子 若改變后的密碼子與原密碼子仍對應(yīng)同一種氨基酸 此時突變基因控制的性狀也不改變 3 若基因突變?yōu)殡[性突變 如aa中其中一個a a 此時性狀也不改變 1 2013 溫州十校聯(lián)考 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 由此分析正確的是 a 控制血紅蛋白合成的一段基因任意一個堿基發(fā)生替換都會引起貧血癥b 過程是以 鏈作模板 以脫氧核苷酸為原料 由atp供能 在酶的作用下完成的c 運(yùn)轉(zhuǎn)纈氨酸的trna一端裸露的三個堿基可能是caud 人發(fā)生此貧血癥的根本原因在于蛋白質(zhì)中的一個谷氨酸被纈氨酸取代 解析 如果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 則血紅蛋白基因中一個堿基的替換不一定引起貧血病 a錯誤 過程為轉(zhuǎn)錄過程 該過程是以 鏈作模板 但合成的是mrna 所以原料用的是核糖核苷酸 b錯誤 根據(jù)纈氨酸的密碼子gua 可知對應(yīng)的trna上的反密碼子上堿基為cau c正確 人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥的根本原因是基因上的堿基對被替換 d錯誤 答案 c 2 下列有關(guān)基因重組的說法中 正確的是 a 基因重組是生物體遺傳變異的主要方式之一 可產(chǎn)生新的基因b 同源染色體指的是一條來自父方 一條來自母方 兩條形態(tài)大小一定相同的染色體c 基因重組僅限于真核生物細(xì)胞減數(shù)分裂過程中d 基因重組可發(fā)生在四分體時期的同源染色體非姐妹染色單體之間的交叉互換 解析 基因突變可產(chǎn)生新的基因 基因重組不產(chǎn)生新的基因 a錯誤 同源染色體指的是一條來自父方 一條來自母方 在減數(shù)分裂過程中配對的兩條染色體 它們形態(tài)大小不一定相同 如性染色體x y b錯誤 自然條件下的基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中 人工實(shí)驗(yàn)條件下的dna重組也屬于基因重組 c錯誤 d正確 答案 d 知識點(diǎn)二 染色體變異1 染色體結(jié)構(gòu)變異 連線 2 染色體數(shù)目變異 1 細(xì)胞內(nèi)的的增加或減少 2 細(xì)胞內(nèi)的染色體以的形式成倍地增加或減少 3 單倍體 二倍體和多倍體 1 由發(fā)育成的個體叫單倍體 2 由發(fā)育成的個體 體細(xì)胞中含幾個染色體組就叫幾倍體 如含兩個染色體組就叫二倍體 含三個染色體組就叫三倍體 以此類推 體細(xì)胞中含三個或三個以上染色體組的個體叫多倍體 個別染色體 染色體組 配子 受精卵 4 數(shù)目變異 判斷正誤 1 一個染色體組內(nèi)沒有同源染色體 但卻含有控制生長發(fā)育的全部遺傳信息 2 體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體是二倍體 含有三個或三個以上染色體組的個體是多倍體 3 由配子發(fā)育而來的個體 體細(xì)胞中無論含有幾個染色體組 都是單倍體 4 單倍體莖稈粗壯 果實(shí) 種子較大 而多倍體則長勢矮小 且高度不育 5 單倍體育種和多倍體育種 1 圖中 和 操作是 其作用原理是 2 圖中 過程是 3 單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)是 秋水仙素處理幼苗 秋水仙素抑制紡錘體形成 花藥離體培養(yǎng) 明顯縮短育種年限 2 含三個染色體組的個體一定是三倍體嗎 提示 不一定 含三個染色體組的個體若由受精卵發(fā)育而來 應(yīng)為三倍體 若由配子發(fā)育而來 應(yīng)屬單倍體 1 基因重組和染色體結(jié)構(gòu)變異的比較 1 判斷染色體易位與交叉互換的方法 2 判斷基因突變 染色體變異的方法 2 染色體組的組成特點(diǎn)由上圖可知 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 2 一個染色體組中所含的染色體在形態(tài) 大小和功能上各不相同 3 一個染色體組中含有控制本物種生物性狀的一整套基因 但不能重復(fù) 3 單倍體與多倍體的比較 3 如圖所示 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 下圖列出的若干種變化中 不屬于染色體結(jié)構(gòu)變化的是 解析 染色體結(jié)構(gòu)變異主要有4種 染色體中某一片段的缺失 染色體中增加了某一片段 染色體中某一片段的位置顛倒了180 染色體中某一片段移接到另一條非同源染色體上 而d屬于基因突變 o o 或交叉互換型基因重組 因此不屬于染色體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的是d 答案 d 4 分析下列所示的細(xì)胞圖像 說明它們各含有幾個染色體組 1 細(xì)胞中含有1個染色體組的是 圖 2 細(xì)胞中含有2個染色體組的是 圖 3 細(xì)胞中含有3個染色體組的是 圖 4 細(xì)胞中含有4個染色體組的是 圖 解析 本題主要考查染色體組的概念及對染色體組數(shù)目的判斷 形態(tài) 大小各不相同的染色體組成一個染色體組 判斷染色體組數(shù)有如下規(guī)律 1 在細(xì)胞內(nèi) 形態(tài)相同的染色體有幾條就含有幾個染色體組 如e圖中 每種形態(tài)相同的染色體有4條 所以含4個染色體組 2 在細(xì)胞內(nèi) 同音字母有幾個 就含有幾個染色體組 如d圖中 每個同音字母僅有1個 所以該圖只有1個染色體組 由此可知 a b圖含有3個染色體組 c h圖含有2個染色體組 e f圖含有4個染色體組 d g圖含有1個染色體組 答案 1 d g 2 c h 3 a b 4 e f 2012 海南高考 已知小麥無芒 a 與有芒 a 為一對相對性狀 用適宜的誘變方式處理花藥可導(dǎo)致基因突變 為了確定基因a是否突變?yōu)榛騛 有人設(shè)計(jì)了以下4個雜交組合 雜交前對每個組合中父本的花藥進(jìn)行誘變處理 然后與未經(jīng)處理的母本進(jìn)行雜交 若要通過對雜交子一代表現(xiàn)型的分析來確定該基因是否發(fā)生突變 則最佳的雜交組合是 a 無芒 有芒 aa aa b 無芒 有芒 aa aa c 無芒 無芒 aa aa d 無芒 無芒 aa aa 解析 在四個選項(xiàng)中 a選項(xiàng)中 個體均為純合子 是具有相對性狀的親本組合 其雜交后代只有一種表現(xiàn)型 即顯性性狀 若 無芒個體中a突變?yōu)閍 則雜交后代將會出現(xiàn)有芒和無芒 a選項(xiàng)適合 而b c d選項(xiàng)中 其親本 個體 均有雜合子 故通過雜交實(shí)驗(yàn)無法檢測 無芒個體中的基因a是否突變?yōu)榛騛 答案 a 1 基因突變對生物的影響 2 三種變異類型的識別根據(jù)細(xì)胞分裂圖來確定變異的類型 對a b圖分析 2012 上海高考 如圖為細(xì)胞內(nèi)染色體狀態(tài)示意圖 這種染色體狀態(tài)表示已發(fā)生a 染色體易位b 基因重組c 染色體倒位d 姐妹染色單體之間的交換 解析 本題主要考查染色體的結(jié)構(gòu)變異 準(zhǔn)確識圖是正確解題的關(guān)鍵 圖中兩條染色體的大小 形態(tài)相同 應(yīng)為同源染色體 發(fā)生交叉交換的染色單體是兩條不同染色體上的染色單體 屬于非姐妹染色單體之間的交叉互換 為基因重組 b正確 d錯誤 染色體易位是非同源染色體之間的交叉互換 倒位是一條染色體上部分片段的位置顛倒 與圖示不符 a c錯誤 答案 b 三種可遺傳變異與基因的 質(zhì) 量 位 1 基因突變 改變了基因的質(zhì) 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 未改變基因的 量 及 位置 2 染色體變異可改變基因的數(shù)量或排序 位置改變 但未改變基因的 質(zhì) 3 基因重組 既未改變 質(zhì) 也未改變 量 只是改變了基因間組合方式 2012 山東高考 幾種性染色體異常果蠅的性別 育性等如圖所示 1 正常果蠅在減數(shù)第一次分裂中期的細(xì)胞內(nèi)染色體組數(shù)為 在減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是 條 2 白眼雌果蠅 xrxry 最多能產(chǎn)生xr xrxr 和 四種類型的配子 該果蠅與紅眼雄果蠅 xry 雜交 子代中紅眼雌果蠅的基因型為 3 用黑身白眼雌果蠅 aaxrxr 與灰身紅眼雄果蠅 aaxry 雜交 f1雌果蠅表現(xiàn)為灰身紅眼 雄果蠅表現(xiàn)為灰身白眼 f2中灰身紅眼與黑身白眼果蠅的比例為 從f2灰身紅眼雌果蠅和灰身白眼雄果蠅中各隨機(jī)選取一只雜交 子代中出現(xiàn)黑身白眼果蠅的概率為 4 用紅眼雌果蠅 xrxr 與白眼雄果蠅 xry 為親本雜交 在f1群體中發(fā)現(xiàn)一只白眼雄果蠅 記為 m m果蠅出現(xiàn)的原因有三種可能 第一種是環(huán)境改變引起表現(xiàn)型變化 但基因型未變 第二種是親本果蠅發(fā)生基因突變 第三種是親本雌果蠅在減數(shù)分裂時x染色體不分離 請?jiān)O(shè)計(jì)簡便的雜交實(shí)驗(yàn) 確定m果蠅的出現(xiàn)是由哪一種原因引起的 實(shí)驗(yàn)步驟 結(jié)果預(yù)測 若 則是環(huán)境改變 若 則是基因突變 若 則是減數(shù)分裂時x染色體不分離 解析 本題綜合考查了減數(shù)分裂 伴性遺傳 基因的自由組合定律及變異類型的鑒定等知識 正常果蠅有4對同源染色體 其中一對為性染色體 另外三對為常染色體 1 減數(shù)第一次分裂過程中細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目與正常體細(xì)胞中相同 果蠅屬于二倍體 細(xì)胞內(nèi)有2個染色體組 經(jīng)減數(shù)第一次分裂后 形成的子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半 但由于在減數(shù)第二次分裂后期著絲點(diǎn)分裂 姐妹染色單體分離 導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍 所以減數(shù)第二次分裂后期的細(xì)胞中染色體數(shù)是8條 2 白眼雌果蠅 xrxry 的卵原細(xì)胞在進(jìn)行減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的過程中 由于性染色體有三條 所以會出現(xiàn)聯(lián)會紊亂現(xiàn)象 這樣最多可形成xr xrxr xry y四種配子 若讓該果蠅與紅眼雄果蠅 xry 交配 則子代中紅眼雌果蠅的基因型見下表 3 根據(jù)題中提供的信息 aaxrxr aaxry f1 f1中雌果蠅的基因型是aaxrxr 雄果蠅的基因型為aaxry f2中灰身紅眼 黑身白眼 3 4 1 2 1 4 1 2 3 l f2中灰身紅眼雌果蠅的基因型為 2 3aaxrxr 1 3aaxrxr 灰身白眼雄果蠅的基因型為 2 3aaxry 1 3aaxry 它們隨機(jī)交配后 子代中出現(xiàn)黑身白眼 aaxr 的概率為2 3 2 3 1 4 1 2 1 18 4 根據(jù)題中的信息 可讓m果蠅與正常白眼雌果蠅雜交 若為環(huán)境改變引起的 則不會改變m果蠅的正常遺傳 即 若子代出現(xiàn)紅眼 雌 果蠅 則是環(huán)境改變引起的 若m果蠅是因基因突變引起 則后代會全部表現(xiàn)為白眼 若是因減數(shù)分裂時x染色體不分離引起的 該雄果蠅的基因型為xro 表現(xiàn)為不育 則無子代產(chǎn)生 答案 1 28xryy 注 兩空順序可顛倒 xrxr xrxry 3 3 11 18 4 m果蠅與正常白眼雌果蠅雜交 分析子代的表現(xiàn)型 子代出現(xiàn)紅眼 雌 果蠅 子代表現(xiàn)型全部為白眼 無子代產(chǎn)生 基因突變 基因重組 染色體變異的比較 1 原理用低溫處理植物分生組織細(xì)胞 能夠抑制紡錘體的形成 染色體不能被拉向兩極 細(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞 導(dǎo)致細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化 2 方法步驟 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 低溫能誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化 選材的時候必須選用能夠進(jìn)行有絲分裂的分生組織細(xì)胞 不分裂的細(xì)胞染色質(zhì)為細(xì)絲狀 看不到染色體加倍情況 用濃度為2 的秋水仙素 處理植物分生組織5 6小時 能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍 那么 用一定時間的低溫 如4 處理水培的洋蔥根尖時 是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢 請對這個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究 1 針對以上問題 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 通常需要較長時間才能產(chǎn)生低溫效應(yīng) 根據(jù)這個提示將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組合以表格形式列出來 3 按照你的設(shè)計(jì)思路 以 作為鑒別低溫是否誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍的依據(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 解析 提出的假設(shè)應(yīng)該具有一定的科學(xué)根據(jù) 提出的假設(shè)應(yīng)該是最有可能的而不是隨意猜測 所以探究的課題在題干中具有一定的指向性 在設(shè)計(jì)表格的時候要注意題干的要求是測量低溫效應(yīng)的時間 考慮到一般植物的細(xì)胞周期時間的單位應(yīng)該以小時為單位比較合適 為了保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性 應(yīng)該做一組常溫下的對照組 以排除環(huán)境因素的干擾 答案 1 用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍低溫能夠影響酶的活性 或紡錘絲的形成 使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂 也可提出其他假設(shè) 只要能夠運(yùn)用所學(xué)的生物知識進(jìn)行合理地解釋即可 2 只要設(shè)計(jì)的表格達(dá)到以下兩個要求 均可 a 至少作兩個溫度的對照 常溫和時間 b 間隔相等的培養(yǎng)時間進(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 1 為了能觀察到細(xì)胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 必須先將細(xì)胞固定 2 在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的過程中 和觀察植物細(xì)胞的有絲分裂一樣 所觀察的細(xì)胞已經(jīng)被鹽酸殺死了 最終在顯微鏡下看到的是死細(xì)胞 3 選材的時候必須選用能夠進(jìn)行分裂的分生組織細(xì)胞 不分裂的細(xì)胞染色體不復(fù)制 不會出現(xiàn)染色體加倍的情況 1 2012 江蘇高考 某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變 獲得該缺失染色體的花粉不育 缺失染色體上具有紅色顯性基因b 正常染色體上具有白色隱性基因b 如圖所示 如以該植株為父本 測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀 下列解釋最合理的是 a 減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)閎b 減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離c 減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自由組合d 減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換 解析 本題結(jié)合減數(shù)分裂 考查可遺傳變異的類型 由題干知 染色體缺失花粉不育 則正常情況下 該植株作父本只產(chǎn)生含基因b的配子 測交后代不會出現(xiàn)紅色性狀 若測交后代中有部分個體表現(xiàn)為紅色性狀 說明父本產(chǎn)生的配子中有部分含有基因b 這可能是基因突變的結(jié)果 但這種可能性很小 故a項(xiàng)解釋不是最合理 也可能是減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換的結(jié)果 這種情況最為常見 d項(xiàng)解釋最合理 答案 d 解析 玉米為單子葉植物 其種子中的淀粉主要存在于胚乳中 b錯誤 多倍體植株所結(jié)果實(shí)較大 營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富 a正確 三倍體無子西瓜由于減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂 不能形成正常配子 c正確 大豆種子子葉中儲存有大量營養(yǎng)物質(zhì) 可供大豆種子萌發(fā)時使用 d正確 答案 b 3 2012 海南高考 玉米糯性與非糯性 甜粒與非甜粒為兩對相對性狀 一般情況下 用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時 f1表現(xiàn)為非糯非甜粒 f2有4種表現(xiàn)型 其數(shù)量比為9 3 3 1 若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時 偶然發(fā)現(xiàn)一個雜交組合 其f1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒 但某一f1植株自交 產(chǎn)生的f2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型 對這一雜交結(jié)果的解釋 理論上最合理的是 a 發(fā)生了染色體易位b 染色體組數(shù)目整倍增加c 基因中堿基對發(fā)生了替換d 基因中堿基對發(fā)生了增減 解析 本題考查染色體結(jié)構(gòu)變異的知識 由純合非糯非甜粒與糯性甜粒玉米雜交 f1表現(xiàn)為非糯非甜粒 f2有4種表現(xiàn)型 其數(shù)量比為9 3 3 1可知 玉米非糯對糯性為顯性 非甜粒對甜粒為顯性 且控制這兩對相對性狀的基因位于兩對同源染色體上 遵循自由組合定律 f1的基因組成可圖示為如圖1 在偶然發(fā)現(xiàn)的一個雜交組合中 由某一f1植株自交后代只有非糯非甜粒和糯性甜粒2種表現(xiàn)型可知 此控制兩對相對性狀的兩對等位基因不遵循自由組合定律 可能的原因是 該兩對相對性狀的基因發(fā)生了染色體易位 其f1的基因組成可圖示如圖2或圖3 故a選項(xiàng)較為合理 而b c d選項(xiàng)均不能對遺傳現(xiàn)象作出合理的解釋 答案 a 4 2012 廣東高考 科學(xué)家用人工合成的染色體片段 成功替代了酵母菌的第6號和第9號染色體的部分片段 得到的重組酵母菌能存活 未見明顯異常 關(guān)于該重組酵母菌的敘述 錯誤的是 a 還可能發(fā)生變異b 表現(xiàn)型仍受環(huán)境的影響c 增加了酵母菌的遺傳多樣性d 改變了酵母菌的進(jìn)化方向 解析 本題主要考查生物變異和進(jìn)化的相關(guān)知識 重組的酵母菌還可能發(fā)生基因突變和染色體變異 a正確 表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果 b正確 重組酵母菌的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變 增加了酵母菌的遺傳多樣性 c正確 生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的 染色體變異不能改變酵母菌的進(jìn)化方向 d錯誤 答案 d 5 2012 廣東高考 子葉黃色 y 野生型 和綠色 y 突變型 是孟德爾研究的豌豆相對性狀之一 野生型豌豆成熟后 子葉由綠色變?yōu)辄S色 1 在黑暗條件下 野生型和突變型豌豆的葉片總?cè)~綠素含量的變