高考生物一輪復(fù)習(xí)講義：231生物的變異

1、第三單元生物變異、進(jìn)化、育種最新考綱1基因重組及其意義 2基因突變的特征和原因 3染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異 4生物變異在育種上的應(yīng)用 5人類遺傳病的類型、監(jiān)測(cè)和預(yù)防 6人類基因組計(jì)劃及意義 7轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題 8現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 9生物進(jìn)化與生物多樣性的形成 實(shí)驗(yàn)：1低溫誘導(dǎo)染色體加倍的探究實(shí)驗(yàn)2調(diào)查常見的人類遺傳病考綱解讀1基因突變的原因、特點(diǎn)、意義2基因重組在雜交育種和基因治療上的應(yīng)用3染色體組的概念，二倍體、多倍體的特征及判定4單倍體的概念、特征及在育種上的價(jià)值5三種可遺傳變異在育種方面的應(yīng)用及流程設(shè)計(jì)6轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性7人類遺傳病的類型判斷及遺傳圖譜分析8自

2、然選擇學(xué)說(shuō)的內(nèi)容、貢獻(xiàn)和局限性9種群、種群基因庫(kù)、基因頻率、物種等概念的判定及相關(guān)計(jì)算10生物進(jìn)化和生物多樣性形成的原因及形成原因的實(shí)驗(yàn)探究11低溫誘導(dǎo)染色體加倍(或用秋水仙素處理)的實(shí)驗(yàn)探究12常見人類遺傳病的調(diào)查方法及監(jiān)測(cè)、預(yù)防措施第1講生物的變異知識(shí)點(diǎn)一基因突變知識(shí)點(diǎn)二基因重組知識(shí)點(diǎn)三染色體結(jié)構(gòu)變異想一想：如何確認(rèn)生物發(fā)生了染色體變異？知識(shí)點(diǎn)四染色體數(shù)目變異思一思：(1)人工誘導(dǎo)多倍體的原理是什么？為什么要強(qiáng)調(diào)“處理萌發(fā)的種子或幼苗”？(2)單倍體育種為什么能縮短育種年限？知識(shí)點(diǎn)五低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn),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(

3、)。2基因突變一定會(huì)引起基因結(jié)構(gòu)的改變，但不一定會(huì)引起生物性狀的改變()。3若沒(méi)有外界因素的影響，基因就不會(huì)發(fā)生突變()。4基因突變的利害性主要取決于生物生存的環(huán)境，在某一環(huán)境中可能是有利的，而在另一環(huán)境中可能是有害的()。5生殖細(xì)胞突變可傳給后代，產(chǎn)生新性狀出現(xiàn)死胎、畸形胎等先天性疾病均有可能()。6體細(xì)胞突變一般不傳代，但往往給突變的個(gè)體帶來(lái)傷害()。7減數(shù)分裂過(guò)程中，非等位基因一定進(jìn)行重組()。8交叉互換、自由組合、染色體移接、轉(zhuǎn)基因技術(shù)都屬于基因重組()。9染色體變異一般涉及很多基因，而基因突變一般只涉及一個(gè)基因()。10缺失、重復(fù)、易位、倒位都會(huì)導(dǎo)致排列在染色體上的基因數(shù)目改變()。

4、11體細(xì)胞含一個(gè)染色體組的生物一定是單倍體()。12體細(xì)胞含兩個(gè)染色體組的生物未必是二倍體()。圖示常見多倍體學(xué)習(xí)筆記： 自我校對(duì)：纈氨酸異常DNA復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯a蛋白質(zhì)基因突變替換增添缺失物理因素化學(xué)因素普遍性隨機(jī)性低頻性不定向性多害少利性新基因生物變異有性生殖非同源染色體上同源染色體上同源染色體非姐妹染色單體缺失重復(fù)易位倒位基因排列形態(tài)功能非同源染色體受精卵兩受精卵三個(gè)或三個(gè)以上都比較大含量增加秋水仙素萌發(fā)紡錘體加倍不育縮短純合子分生組織紡錘體議一議：在DNA復(fù)制時(shí)，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈DNA，這時(shí)DNA的穩(wěn)定性會(huì)大大下降，極易受到外界因素干擾使原來(lái)的堿基序列發(fā)生變化，導(dǎo)致基因發(fā)生突

5、變。想一想：染色體變異中的結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異都屬于細(xì)胞水平上的變化，在光學(xué)顯微鏡下能夠看到，因此通過(guò)觀察該生物具有分裂增生能力的組織中有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的變化，結(jié)合相應(yīng)癥狀就能確認(rèn)。思一思：(1)人工誘導(dǎo)多倍體，就是利用秋水仙素或低溫作用于正在分裂的細(xì)胞，抑制紡錘體的形成，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。萌發(fā)的種子或幼苗是植物體的分生組織部位，或者說(shuō)是細(xì)胞有絲分裂旺盛的部位，通過(guò)秋水仙素處理后，才能使植物體產(chǎn)生的新細(xì)胞染色體數(shù)目加倍，從而形成多倍體。(2)單倍體經(jīng)秋水仙素處理后就可獲得穩(wěn)定遺傳的純合子，一般可用兩年時(shí)間完成，而常規(guī)的育種方法一般要連續(xù)自交、逐代選擇淘汰，所以獲得一個(gè)純系一般

6、需58年時(shí)間。判斷正誤：1.×2.3.×4.5.6.7.×8.×9.10×11.12.,生物的變異概述可遺傳的變異與不遺傳的變異的比較可遺傳變異不可遺傳的變異遺傳物質(zhì)是否變化遺傳物質(zhì)發(fā)生改變遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變遺傳情況變異能在后代中再次出現(xiàn)變異性狀僅限于當(dāng)代表現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值是育種的原始材料，能從中選育出符合人類需要的新類型或新品種無(wú)育種價(jià)值，但在生產(chǎn)上可利用優(yōu)良環(huán)境條件來(lái)影響性狀的表現(xiàn)獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品聯(lián)系提醒水、肥、陽(yáng)光特別充足時(shí)，溫度改變、激素處理等引起的變異一般是不遺傳的變異，但射線、太空、化學(xué)誘變劑等處理引起的變異一般為可遺傳的變異。確認(rèn)是否為

7、可遺傳的變異的唯一依據(jù)是看“遺傳物質(zhì)是否發(fā)生變化”?！翱蛇z傳”可育：三倍體無(wú)子西瓜、騾子、二倍體的單倍體等均表現(xiàn)“不育”，但它們均屬可遺傳變異其遺傳物質(zhì)已發(fā)生變化，若將其體細(xì)胞培養(yǎng)為個(gè)體，則可保持其變異性狀這與僅由環(huán)境引起的不可遺傳的變異有著本質(zhì)區(qū)別。如無(wú)子番茄的“無(wú)子”原因是植株未授粉，生長(zhǎng)素促進(jìn)了果實(shí)發(fā)育，這種“無(wú)子”性狀是不可以保留到子代的，將無(wú)子番茄進(jìn)行組織培養(yǎng)時(shí)，若能正常授粉，則可結(jié)“有子果實(shí)”。本考點(diǎn)為概述內(nèi)容，單獨(dú)命題概率很小，但復(fù)習(xí)時(shí)需要理清變異的各種類型，以便整體把握知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系！【典例1】(原創(chuàng)題)下面描述的生物變異屬于可遺傳的變異且生物界各種生物都有可能產(chǎn)生的是()。長(zhǎng)在

8、邊際的玉米比田中心的玉米粗壯產(chǎn)量高流感病毒有幾百個(gè)變種，且新亞種不斷產(chǎn)生“R型活菌加熱殺死的S型菌”后代產(chǎn)生S型活菌果蠅的白眼豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒人類的紅綠色盲人類的鐮刀型細(xì)胞貧血癥貓叫綜合征高山草甸多倍體植物居多A BC D解析是光照、CO2供應(yīng)等差異引起不可遺傳的變異；、的成因?yàn)榛蛲蛔?；類似于轉(zhuǎn)基因技術(shù)，是廣義的基因重組；是基因重組；、依次是染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異，根據(jù)題干要求，只有基因突變屬于生物界各種生物都可以發(fā)生的可遺傳的變異。答案C生物界中各生物類群的可遺傳的變異所有生物都可通過(guò)基因突變產(chǎn)生新基因，使本物種基因庫(kù)增加“原始材料”，促進(jìn)生物進(jìn)化發(fā)展；基因重組和染色體變異是真核

9、生物特有的?！居?xùn)練1】(2011·江蘇卷)在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生的變異是(多選)()。ADNA復(fù)制時(shí)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或改變，導(dǎo)致基因突變B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組C非同源染色體之間變換一部分片段，導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)變異D著絲點(diǎn)分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導(dǎo)致染色體數(shù)目變異解析非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導(dǎo)致基因重組只能發(fā)生在減數(shù)分裂第一次分裂，基因突變、染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異在有絲分裂和減數(shù)分裂的過(guò)程中均可產(chǎn)生，所以選ACD。答案ACD,基因突變和基因重組一、圖解引起基因突變的因素及其作用機(jī)理【疑難解讀】1基因突變對(duì)生物的影響堿基對(duì)

10、影響范圍對(duì)氨基酸的影響替 換小只改變1個(gè)氨基酸或不改變?cè)?添大不影響插入位置前的序列，只影響插入位置后的序列缺 失大不影響缺失位置前的序列，只影響缺失位置后的序列2.類型顯性突變：aaAa(當(dāng)代表現(xiàn))隱性突變：AAAa(當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合體)3基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀改變的原因(1)突變部位可能在非編碼部位(內(nèi)含子和非編碼區(qū))。(2)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。(3)基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，也不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。4基因突變多害少利基因突變可能破壞生物體與現(xiàn)有環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，所以一般有害；但有少數(shù)基因突變也可能使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)改變的環(huán)境，獲

11、得新的生存空間。提醒除真核生物在細(xì)胞分裂間期DNA分子復(fù)制過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)發(fā)生突變外，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)DNA、原核細(xì)胞DNA、病毒DNA復(fù)制時(shí)也可出現(xiàn)差錯(cuò)而發(fā)生突變。以RNA為遺傳物質(zhì)的生物，其RNA上核糖核苷酸序列發(fā)生變化，也引起基因突變，且RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，在傳遞過(guò)程中更易發(fā)生突變?；蛲蛔儾桓淖?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生新基因。二、三種基因重組機(jī)制比較重組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DNA分子重組技術(shù)發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期發(fā)生機(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

12、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新組合目的基因經(jīng)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提醒基因重組是真核生物有性生殖過(guò)程中產(chǎn)生可遺傳變異的最重要來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因?；蛑亟M未產(chǎn)生新基因，只是原有基因的重新組合，只是產(chǎn)生了新的表現(xiàn)型(或新品種)。自然狀況下，原核生物中不會(huì)發(fā)生基因重組。本考點(diǎn)是歷年高考命題的重點(diǎn)，考查形式多以選擇題為主，近幾年高考試題常結(jié)合細(xì)胞分裂中DNA與染色體行為、基因工程、育種技術(shù)等進(jìn)行綜合命題，以便考查考生對(duì)知識(shí)的綜合分析能力和靈活運(yùn)用能力?！镜淅?】(2011·北京理綜，31)TDNA可隨機(jī)插入植物基因組內(nèi)，

13、導(dǎo)致被插入基因發(fā)生突變。用此方法誘導(dǎo)擬南芥產(chǎn)生突變體的過(guò)程如下：種植野生型擬南芥，待植株形成花蕾時(shí)，將地上部分浸入農(nóng)桿菌(其中的T­DNA上帶有抗除草劑基因)懸浮液中以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。在適宜條件下培養(yǎng)，收獲種子(稱為T1代)。(1)為促進(jìn)植株側(cè)枝發(fā)育以形成更多的花蕾，需要去除_，因?yàn)楹笳弋a(chǎn)生的_會(huì)抑制側(cè)芽的生長(zhǎng)。(2)為篩選出已轉(zhuǎn)化的個(gè)體，需將T1代播種在含_的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，成熟后自交，收獲種子(稱為T2代)。(3)為篩選出具有抗鹽性狀的突變體，需將T2代播種在含_的培養(yǎng)基上，獲得所需個(gè)體。(4)經(jīng)過(guò)多代種植獲得能穩(wěn)定遺傳的抗鹽突變體。為確定抗鹽性狀是否由單基因突變引起，需將該突變體與_植

14、株進(jìn)行雜交，再自交_代后統(tǒng)計(jì)性狀分離比。A、B、C、D表示能與相應(yīng)T­DNA鏈互補(bǔ)、長(zhǎng)度相等的單鏈DNA片段；箭頭指示DNA合成方向。(5)若上述T­DNA的插入造成了基因功能喪失，從該突變體的表現(xiàn)型可以推測(cè)野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性_。(6)根據(jù)TDNA的已知序列，利用PCR技術(shù)可以擴(kuò)增出被插入的基因片段。其過(guò)程是：提取_植株的DNA，用限制酶處理后，再用_將獲得的DNA片段連接成環(huán)(如右圖)，以此為模板，從圖中A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取_作為引物進(jìn)行擴(kuò)增，得到的片段將用于獲取該基因的全序列信息。解析(1)頂芽的存在可導(dǎo)致頂端優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而影響側(cè)枝上花蕾的形

15、成。(2、3)要篩選抗性植株，需將待選植株在特定的選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)篩選。(4)單基因突變引起的變異，其遺傳符合基因分離定律，就可用變異株與野生型植株雜交，而后自交，統(tǒng)計(jì)自交后代性狀分離比進(jìn)行判斷。(5)由(3)中“抗鹽性狀的突變體”信息知：野生型基因的存在導(dǎo)致植物的抗鹽性降低。(6)TDNA存在于誘導(dǎo)形成的擬南芥突變體植株的DNA中。DNA連接酶可將不同的DNA片段進(jìn)行連接。因?yàn)镈NA兩條鏈反向平行，由圖示環(huán)狀DNA外側(cè)鏈DNA合成方向可判斷，DNA擴(kuò)增過(guò)程所選的引物應(yīng)為B、C，這樣可確保被插入的基因片段得到復(fù)制。答案(1)頂芽生長(zhǎng)素(2)(一定濃度的)除草劑(3)(一定濃度的)鹽(4)野生型

16、1(5)降低(6)突變體DNA連接酶B、C易錯(cuò)點(diǎn)評(píng)多數(shù)基因突變并不引起生物性狀的改變，原因是：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。例如，UUU和UUG都是苯丙氨酸的密碼子。當(dāng)?shù)谌坏腢和G相互置換時(shí)，不會(huì)改變密碼子的功能。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。隱性基因的突變?cè)陔s合狀態(tài)下也不會(huì)引起性狀的改變?！居?xùn)練2】(新題快遞)某正常人無(wú)致病基因，甲、乙、丙三人均表現(xiàn)正常。該四人7號(hào)和12號(hào)染色體上相關(guān)基因?qū)?yīng)部分的堿基排列順序如表所示。請(qǐng)分析回答下面的問(wèn)題。正常人甲乙丙7號(hào)染色體CTTCATCTTCAT12號(hào)染色體ATT

17、ATTGTTATT(1)表中所示甲的7號(hào)染色體上，該部位堿基排列順序變?yōu)镃AT的根本原因是_的結(jié)果。(2)甲、乙、丙三人表現(xiàn)正常的原因可能有(至少寫出兩點(diǎn))：_。(3)若表中標(biāo)明堿基的那條鏈為非模板鏈，請(qǐng)寫出乙個(gè)體第12號(hào)染色體上該基因片段轉(zhuǎn)錄成的密碼子為_。(4)如果某人7號(hào)染色體上的部分基因轉(zhuǎn)移到了12號(hào)染色體上，則這種變異類型最可能是_。答案(1)基因突變(2)突變后的基因?yàn)殡[性基因；突變后的基因控制合成的蛋白質(zhì)不變；突變發(fā)生在該基因的非編碼區(qū)；突變發(fā)生在該基因編碼區(qū)的內(nèi)含子(至少寫出兩點(diǎn))(3)GUU(4)染色體變異(或染色體結(jié)構(gòu)的變異、染色體易位),染色體變異及各種變異的比較一、染色

18、體數(shù)目變異疑難解讀1單倍體、二倍體和多倍體的確定方法可由下列圖解中提供的方法區(qū)分開來(lái)。注：x為一個(gè)染色體組的染色體數(shù)，a、b為正整數(shù)。提醒單倍體往往是由配子不經(jīng)受精作用直接發(fā)育成的生物個(gè)體。單倍體不一定只含1個(gè)染色體組，可能含同源染色體，可能含等位基因，也有可能可育并產(chǎn)生后代。2染色體組概念的理解(1)不含同源染色體，沒(méi)有等位基因。(2)染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。(3)含有控制一種生物性狀的一整套基因，但不能重復(fù)。3染色體組數(shù)量的判斷方法(1)據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組。如下圖所示的細(xì)胞中，形態(tài)相同的染色體a中有4條，b中有3條，c中兩兩相同，d中各

19、不相同，則可判定它們分別含4個(gè)、3個(gè)、2個(gè)、1個(gè)染色體組。(2)據(jù)基因型判斷控制同一性狀的基因出現(xiàn)幾次，就含幾個(gè)染色體組每個(gè)染色體組內(nèi)不含等位或相同基因，如圖所示：(dg中依次含4、2、3、1個(gè)染色體組)(3)據(jù)染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)的比值判斷染色體數(shù)/形態(tài)數(shù)比值意味著每種形態(tài)染色體數(shù)目的多少，每種形態(tài)染色體有幾條，即含幾個(gè)染色體組。如果蠅該比值為8條/4種形態(tài)2，則果蠅含2個(gè)染色體組。二、基因重組、基因突變和染色體變異的比較 類型項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異實(shí)質(zhì)基因結(jié)構(gòu)的改變(堿基對(duì)的增添、缺失或替換)基因的重新組合，產(chǎn)生多種多樣的基因型染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變化引起基因數(shù)量或排序改變類型自發(fā)突變、人

20、工誘變基因自由組合、交叉互換、轉(zhuǎn)基因染色體結(jié)構(gòu)、數(shù)目變異時(shí)間細(xì)胞分裂間期減數(shù)第一次分裂前期或后期細(xì)胞分裂過(guò)程中適用范圍任何生物均可發(fā)生真核生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)真核生物均可發(fā)生產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新的等位基因，但基因數(shù)目未變只改變基因型，未發(fā)生基因的改變可引起基因“數(shù)量”或“排列順序”上的變化意義生物變異的根本來(lái)源，提供生物進(jìn)化的原始材料形成多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有十分重要的意義對(duì)生物進(jìn)化有一定意義育種應(yīng)用誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種實(shí)例青霉菌高產(chǎn)菌株的培育豌豆、小麥的雜交三倍體無(wú)子西瓜及八倍體小黑麥的培育【疑難解讀】1三種變異的共同點(diǎn)基因突變、基因重組、染色體變異都會(huì)引起遺傳物質(zhì)

21、的改變，都是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代。2三種變異的實(shí)質(zhì)解讀若把基因視為染色體上的一個(gè)位“點(diǎn)”，染色體視為點(diǎn)所在的“線段”，則基因突變“點(diǎn)”的變化(點(diǎn)的質(zhì)變，但數(shù)目不變)；基因重組“點(diǎn)”的結(jié)合或交換(點(diǎn)的質(zhì)與量均不變)；染色體變異“線段”發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的變化；染色體結(jié)構(gòu)變異線段的部分片段重復(fù)、缺失、倒位、易位(點(diǎn)的質(zhì)不變，數(shù)目和位置可能變化)；染色體數(shù)目變異個(gè)別線段增添、缺失或線段成倍增減(點(diǎn)的質(zhì)不變、數(shù)目變化)。3基因突變和基因重組的判斷根據(jù)變異個(gè)體數(shù)量確定是否發(fā)生基因突變，如一群棕猴中出現(xiàn)一只白猴，一片紅花植株中偶爾出現(xiàn)一株白花，即可確定是由基因突變?cè)斐傻?；若出現(xiàn)一定比例的白猴或白花，

22、則是由于等位基因分離，配子經(jīng)受精作用隨機(jī)結(jié)合產(chǎn)生的，但該過(guò)程不叫基因重組。4基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異的判斷染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的“基因的數(shù)目或排列順序”發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪恰盎蚪Y(jié)構(gòu)”的改變，包括DNA分子中堿基對(duì)的替換、增添和缺失?；蛲蛔儗?dǎo)致“新基因”的產(chǎn)生，染色體結(jié)構(gòu)變異未形成新的基因。如圖所示：本考點(diǎn)在學(xué)科內(nèi)容上是難點(diǎn)，但近5年高考命題頻度并不高，題型也以選擇題為主。這并不意味著本考點(diǎn)不重要，2013年備考應(yīng)關(guān)注染色體組數(shù)目的變化、單倍體與單倍體育種、多倍體與多倍體育種！【典例3】(易錯(cuò)高考題)染色體之間的交叉互換可能導(dǎo)致染色體的結(jié)構(gòu)或基因序列的變化。下列

23、圖中甲、乙兩圖分別表示兩種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。則下列有關(guān)敘述正確的是()。A甲可以導(dǎo)致戊的形成B乙可以導(dǎo)致丙的形成C甲可以導(dǎo)致丁或戊兩種情形的產(chǎn)生D乙可以導(dǎo)致戊的形成命題立意本題考查染色體結(jié)構(gòu)變異與減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體的交叉互換的異同點(diǎn)，難度中等。解析由圖可知，甲表示同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換，乙表示非同源染色體之間的易位。前者的變異類型屬于基因重組，發(fā)生交叉互換后在原來(lái)的位置可能會(huì)換為原基因的等位基因，可導(dǎo)致丁的形成；后者屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，由于是與非同源染色體之間發(fā)生的交換，因此易位后原位置的基因被換成控制其他性狀的基因，

24、可導(dǎo)致戊的形成。丙屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的“重復(fù)”。答案D交叉互換與染色體易位的區(qū)別交叉互換染色體易位圖解區(qū)別發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生于非同源染色體之間屬于基因重組屬于染色體結(jié)構(gòu)的變異【訓(xùn)練3】(2011·海南單科，19)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答案D規(guī)律總結(jié)染色體組整倍性變化導(dǎo)致基因數(shù)量變化，不能導(dǎo)致基因種類增加；基因突變導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，染色體變異不能導(dǎo)致新基因產(chǎn)生；染色體

25、片段的重復(fù)和缺失導(dǎo)致基因數(shù)量增加和減少，不能導(dǎo)致基因種類變化；染色體片段的倒位和易位必然導(dǎo)致基因排列排序的變化。【訓(xùn)練4】下列有關(guān)“一定”的說(shuō)法正確的是()。生物的生殖細(xì)胞中含有的全部染色體一定就是一個(gè)染色體組經(jīng)花藥離體培養(yǎng)得到的單倍體植株再經(jīng)秋水仙素處理后一定得到純合子體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體體細(xì)胞中含有奇數(shù)染色體組的個(gè)體一定是單倍體A全部正確 B C D全部不對(duì)解析如果此生物體是二倍體，生物的生殖細(xì)胞中含有的全部染色體一定就是一個(gè)染色體組，如果是四倍體的時(shí)候，則配子中含兩個(gè)染色體組。如果單倍體中含有等位基因，則經(jīng)秋水仙素處理后得到的是雜合子。如果生物體是由受精卵發(fā)育而來(lái)的

26、，而且體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體一定是二倍體。配子不經(jīng)過(guò)受精作用，直接發(fā)育而成的生物個(gè)體，叫單倍體。答案D【訓(xùn)練5】如圖表示某生物細(xì)胞中兩條染色體及其上部分基因，下列選項(xiàng)不屬于染色體變異引起的是()。解析A屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失；B屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位；C屬于基因突變；D屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的倒位。答案C低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化一、原理、步驟和現(xiàn)象二、注意問(wèn)題1選材(1)選用的實(shí)驗(yàn)材料既要容易獲得，又要便于觀察；(2)常用的觀察材料有蠶豆(染色體較洋蔥少故首選)、洋蔥、大蒜等。2試劑及用途(1)卡諾氏液：固定細(xì)胞形態(tài)；(2)改良苯酚品紅染液：使染色體著色；(3)解離液體積分?jǐn)?shù)

27、為15%的鹽酸和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精混合液(11)：使組織中的細(xì)胞相互分離開。3根尖培養(yǎng)(1)培養(yǎng)不定根：要使材料濕潤(rùn)以利生根；(2)低溫誘導(dǎo)：應(yīng)設(shè)常溫、低溫4 、0 三種，以作對(duì)照，否則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密。4固定用卡諾氏固定液(無(wú)水酒精3份冰醋酸1份或無(wú)水乙醇6份氯仿3份冰醋酸1份)是為了殺死固定細(xì)胞，使其停留在一定的分裂時(shí)期以利于觀察。5制作裝片按觀察有絲分裂裝片制作過(guò)程進(jìn)行。沖洗載玻片時(shí)水的流速要盡量慢一些，忌直接用水龍頭沖洗，防止細(xì)胞被水流沖走。6觀察換用高倍鏡觀察材料時(shí)，只能用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋進(jìn)行調(diào)焦，切不可動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋。本考點(diǎn)考查頻率較低，命題多以選擇題形式為主，考查內(nèi)容往往是實(shí)驗(yàn)的基本原

28、理、步驟和現(xiàn)象。2013年注意實(shí)驗(yàn)的分析與評(píng)價(jià)！【典例】(原創(chuàng)題)用濃度為2%的秋水仙素處理植物分生組織56 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍。那么，用一定時(shí)間的低溫(如4 )處理水培的洋蔥根尖(2N16條)時(shí)，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體加倍呢？請(qǐng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)針對(duì)以上的問(wèn)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(zhǎng)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(lái)。(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23 mm。第二步：按照_的操作順序?qū)Ω膺M(jìn)行

29、處理。第三步：將洋蔥根尖制成臨時(shí)裝片，在顯微鏡下用一個(gè)分裂期的細(xì)胞觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)回答：該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟有一處明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)指出錯(cuò)誤所在，并加以改正。_。(4)該實(shí)驗(yàn)和秋水仙素處理的共同實(shí)驗(yàn)原理是_。(5)若在顯微鏡下觀察時(shí)，細(xì)胞中染色體數(shù)可能為_。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)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、著絲點(diǎn)的分裂)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂(2) 培養(yǎng)時(shí)間培養(yǎng)溫度5 h10 h15 h20 h常溫4 0 注：設(shè)計(jì)的表格要達(dá)到以下兩個(gè)要求：至少做兩個(gè)溫度的對(duì)照；間隔相等的培養(yǎng)時(shí)間進(jìn)行取樣。(3)在顯微

30、鏡下觀察和比較經(jīng)過(guò)不同處理后根尖細(xì)胞內(nèi)染色體的數(shù)目解離漂洗染色細(xì)胞已被殺死，在第三步中不能再觀察染色體加倍的動(dòng)態(tài)變化(4)抑制紡錘體的形成，染色體不能被拉向細(xì)胞兩極，結(jié)果染色體數(shù)目加倍(5)2N16、4N32、8N64(加倍后的細(xì)胞有絲分裂后期)【訓(xùn)練】(2009·廣東卷)有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實(shí)驗(yàn)，正確的敘述是()。A可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞B多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100%C多倍體細(xì)胞形成過(guò)程無(wú)完整的細(xì)胞周期D多倍體形成過(guò)程增加了非同源染色體重組的機(jī)會(huì)解析本題考查教材“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)，意在考查對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力。并非所有的細(xì)胞的染色體都被加倍。

31、大蒜根尖細(xì)胞進(jìn)行的是有絲分裂，有絲分裂過(guò)程中沒(méi)有非同源染色體的重組。答案C【拓展應(yīng)用】2010年廣州亞運(yùn)會(huì)上，對(duì)懷疑男性以女性身份參加比賽的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)。請(qǐng)閱讀材料，回答下列問(wèn)題。材料一在女性的體細(xì)胞核中，一條X染色體正常，另一條X染色體常濃縮成染色較深的染色質(zhì)體，此即為巴氏小體。美國(guó)學(xué)者巴爾等發(fā)現(xiàn)男性細(xì)胞核中很少或根本沒(méi)有巴氏小體。男性細(xì)胞經(jīng)熒光染色，在熒光顯微鏡下，可看到閃爍熒光的Y小體。材料二20世紀(jì)90年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人的性別實(shí)際上是由性染色體上的基因決定的。Y染色體上有決定睪丸形成的SRY基因。如果男性的SRY基因突變，就會(huì)變成女性，如果把SRY基因?qū)氡緛?lái)是雌性的老鼠，可以使它變成

32、雄性。(1)材料一中鑒別男性的方法為_水平檢查，其步驟為：獲取受檢者的_顯微鏡觀察。若觀察的結(jié)果是_則為男性。(2)材料二中更為科學(xué)鑒別男性的方法為_水平檢查，該技術(shù)的原理是_，該技術(shù)的關(guān)鍵是制備同位素或熒光標(biāo)記的SRY基因的探針。(3)方法二更為科學(xué)，因?yàn)樗€可檢測(cè)出XX染色體的男性。在自然狀態(tài)下XX染色體的男性產(chǎn)生的原因可能是_。解析(1)根據(jù)材料一可知，顯微鏡下觀察女性的體細(xì)胞核可以見到巴氏小體，因此其屬于細(xì)胞水平檢查。但是這種檢查方法需要染色。(2)通過(guò)檢查基因來(lái)檢查屬于分子水平的檢查。一般采用制作探針的方法，探針與Y染色體上的SRY基因發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)即可檢測(cè)出是否含有SRY基因，若

33、含有SRY基因，則為男性。(3)在正常的情況下，X染色體是沒(méi)有SRY基因的，但是XY是一對(duì)同源染色體，在減數(shù)分裂中可能發(fā)生互換，即產(chǎn)生帶有SRY基因的X染色體。答案(1)細(xì)胞細(xì)胞染色制片沒(méi)有巴氏小體(或可看到閃爍熒光的Y小體)(2)分子(基因)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(或DNA分子雜交)(3)XY是一對(duì)同源染色體，在減數(shù)分裂中可能發(fā)生互換，即產(chǎn)生帶有SRY基因的X染色體,基因突變1(2010·新課標(biāo))在白花豌豆品種栽培園中，偶然發(fā)現(xiàn)了一株開紅花的豌豆植株，推測(cè)該紅花表現(xiàn)型的出現(xiàn)是花色基因突變的結(jié)果。為了確定該推測(cè)是否正確，應(yīng)檢測(cè)和比較紅花植株與白花植株中()。A花色基因的堿基組成 B花色基因

34、的DNA序列C細(xì)胞的DNA含量 D細(xì)胞的RNA含量解析如果要檢測(cè)是否是基因突變，那么就應(yīng)該檢測(cè)DNA的堿基序列是否發(fā)生了增添、缺失或者替換，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的改變。答案B2(2011·安徽卷)人體甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有很強(qiáng)的攝碘能力。臨床上常用小劑量的放射性同位素131I治療某些甲狀腺疾病，但大劑量的131I對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。積聚在細(xì)胞內(nèi)的131I可能直接()。A插入DNA分子引起插入點(diǎn)后的堿基序列改變B替換DNA分子中的某一堿基引起基因突變C造成染色體斷裂、缺失或易位等染色體結(jié)構(gòu)變異D誘發(fā)甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞基因突變并遺傳給下一代解析考查生物變異。131I作為放射性物質(zhì)，可以誘導(dǎo)

35、生物變異。但不是堿基的類似物，不能插入或替換DNA的堿基而發(fā)生基因突變。放射性物質(zhì)產(chǎn)生射線，可以誘導(dǎo)基因突變，但發(fā)生在甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞的基因突變不能遺傳給下一代。答案C3(2011·廣東卷)最近，可以抵抗多數(shù)抗生素的“超級(jí)細(xì)菌”引人關(guān)注，這類細(xì)菌含有超強(qiáng)耐藥性基因NDM1，該基因編碼金屬內(nèi)酰胺酶，此菌耐藥性產(chǎn)生的原因是(多選)()。A定向突變B抗生素濫用C. 金屬內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活D通過(guò)染色體交換從其他細(xì)菌獲得耐藥基因解析結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)，考查了對(duì)超級(jí)細(xì)菌的認(rèn)識(shí)。A錯(cuò)誤：變異是不定向的；B正確：從進(jìn)化的原理分析，抗生素濫用對(duì)細(xì)菌起選擇作用；C正確：由題中信息可知，可能是超級(jí)細(xì)菌體內(nèi)的金屬內(nèi)酰胺酶使許多抗菌藥物失活；D錯(cuò)誤：細(xì)