第六課遺傳與變異

1、全品高考復(fù)習(xí)方案第六課 遺傳與變異第七課時(shí)第七課時(shí)生物的變異全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)變異的概念變異的概念1 概 念 與 分 類概 念 與 分 類 全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)基 因 突 變基 因 突 變變異變異分類分類染色體變異染色體變異基 因 重 組基 因 重 組不遺傳的變異不遺傳的變異可可遺遺傳傳的的變變異異自然突變自然突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異數(shù)目變異非整倍性改變非整倍性改變整倍性改變整倍性改變由由遺遺傳傳物物質(zhì)質(zhì)的的改改變變而而引引起起僅由環(huán)境條件的改變而引起的變異僅由環(huán)境條件的改變而引起的變異通過(guò)雜交產(chǎn)生；進(jìn)行有性生殖的生通過(guò)雜交產(chǎn)生；進(jìn)行有性生殖的生物

2、才有物才有全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)2 基 因 重 組基 因 重 組 來(lái) 源來(lái) 源概 念概 念在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基在生物體進(jìn)行有性生殖的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合。因的重新組合。 同源染色體上等位基同源染色體上等位基因 間 的 自 由 組 合因 間 的 自 由 組 合非同源染色體上的非非同源染色體上的非等位基因的自由組合等位基因的自由組合基因的自由組合定律基因的自由組合定律基因的互換定律基因的互換定律全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)意 義意 義特 點(diǎn)特 點(diǎn)兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組兩個(gè)親本的雜合性越高，遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的

3、類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通的類型就越多，后代產(chǎn)生的變異就越多?；蛑亟M是通過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。過(guò)有性生殖過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。 為生物變異提供豐富的來(lái)源，是形成生物多樣性的重要為生物變異提供豐富的來(lái)源，是形成生物多樣性的重要原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。原因之一，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要意義。 概念概念指基因分子結(jié)構(gòu)改變，包括指基因分子結(jié)構(gòu)改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或改堿基對(duì)的增添、缺失或改變。是基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序的改變。變。是基因中脫氧核苷酸的種類、數(shù)量或排列順序的改變。分類分類自然突變自然突變誘發(fā)突變誘發(fā)突變3 基因突變基因突變?nèi)犯呖紡?fù)習(xí)方案要點(diǎn)

4、、疑點(diǎn)、難點(diǎn)意義意義生物變異的主要來(lái)源；生物進(jìn)化的重要因素。但基因突變生物變異的主要來(lái)源；生物進(jìn)化的重要因素。但基因突變一般都是有害的。一般都是有害的。常用方法常用方法用一定劑量的激光、射線照射動(dòng)植物或微生物用一定劑量的激光、射線照射動(dòng)植物或微生物優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)1.提高變異頻率，加速育種進(jìn)程；提高變異頻率，加速育種進(jìn)程；2.大幅度改良某些性狀。大幅度改良某些性狀。缺點(diǎn)缺點(diǎn)有利個(gè)體不多，需大量處理供試驗(yàn)材料才能選育出有價(jià)值類型有利個(gè)體不多，需大量處理供試驗(yàn)材料才能選育出有價(jià)值類型誘誘變變育育種種特點(diǎn)特點(diǎn)自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在 自然界突變率很低自然界突變率很低 多數(shù)有害，少數(shù)有利多

5、數(shù)有害，少數(shù)有利 是生物變異的主要來(lái)源，是生物是生物變異的主要來(lái)源，是生物進(jìn)化的重要因素之一進(jìn)化的重要因素之一 是隨機(jī)發(fā)生的是隨機(jī)發(fā)生的 具有多向性具有多向性 全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)概念概念在自然或人為條件影響下，染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，在自然或人為條件影響下，染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起生物性狀變異。從而引起生物性狀變異。分類分類結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異數(shù)目變異數(shù)目變異染色染色體組體組把生物體細(xì)胞中的染色體按形態(tài)、大小都不相同的分在一把生物體細(xì)胞中的染色體按形態(tài)、大小都不相同的分在一個(gè)組內(nèi)，就叫個(gè)組內(nèi)，就叫。對(duì)二倍體生物來(lái)說(shuō)，生殖細(xì)胞中的一組染。對(duì)二倍體生物來(lái)說(shuō)，生殖細(xì)胞中的一組染

6、色體就叫色體就叫。整 倍 性 改 變整 倍 性 改 變非整倍性改變非整倍性改變4 染色體變異染色體變異全品高考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)單倍體單倍體 體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。單倍體育種的方法單倍體育種的方法誘導(dǎo)多倍體的常用方法誘導(dǎo)多倍體的常用方法多倍體多倍體 體細(xì)胞中含三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。體細(xì)胞中含三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體。單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)單倍體育種的優(yōu)點(diǎn)花藥的離體培養(yǎng)花藥的離體培養(yǎng)明顯縮短育種年限。明顯縮短育種年限。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗單倍體育種的缺點(diǎn)單倍體育種的缺點(diǎn)高度不育高度不育全品高

7、考復(fù)習(xí)方案要點(diǎn)、疑點(diǎn)、難點(diǎn)分類分類基因重組基因重組基因突變基因突變?nèi)旧w染色體變異變異單倍體單倍體多倍體多倍體變異變異實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)控制不同性狀的基因重控制不同性狀的基因重新組合，新組合，產(chǎn)生新基因型產(chǎn)生新基因型 基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改基因分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，變，產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因 染色體組成倍減少，染色體組成倍減少，產(chǎn)生新基因型產(chǎn)生新基因型 染色體組成倍增加，染色體組成倍增加，產(chǎn)生新基因型產(chǎn)生新基因型 產(chǎn)生產(chǎn)生過(guò)程過(guò)程 減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí)，非等位基因的自由組合非等位基因的自由組合 分裂間期，分裂間期，DNA復(fù)復(fù)制時(shí)，基因中脫氧核制時(shí)，基因中脫氧核苷酸變化苷酸變化 有性生殖過(guò)程中

8、，有性生殖過(guò)程中，配子不經(jīng)受精而單配子不經(jīng)受精而單獨(dú)發(fā)育個(gè)體獨(dú)發(fā)育個(gè)體分裂過(guò)程中，染色分裂過(guò)程中，染色體復(fù)制、分裂正常，體復(fù)制、分裂正常，細(xì)胞不分裂細(xì)胞不分裂特特 點(diǎn)點(diǎn) 后代中重組類型有一定后代中重組類型有一定比例比例 發(fā)生頻率低，有害變發(fā)生頻率低，有害變異多，是變異主要來(lái)異多，是變異主要來(lái)源，進(jìn)化重要因素源，進(jìn)化重要因素 植株弱小，高度不植株弱小，高度不育育 器官大，養(yǎng)分多；器官大，養(yǎng)分多；成熟遲，結(jié)實(shí)少成熟遲，結(jié)實(shí)少 實(shí)實(shí) 例例 雙雜合黃圓綠皺，后代雙雜合黃圓綠皺，后代產(chǎn)生黃皺、綠圓產(chǎn)生黃皺、綠圓 鐮刀型貧血癥鐮刀型貧血癥色盲色盲 雄蜂雄蜂單倍體玉米單倍體玉米 八倍體小黑麥八倍體小黑麥三倍

9、體無(wú)籽西瓜三倍體無(wú)籽西瓜 5 可 遺 傳 變 異 與 育 種可 遺 傳 變 異 與 育 種全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身1果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5，一個(gè)大約有109個(gè)果蠅的果蠅群，每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是( )A 2109 B 2108C 2107 D 108【解析】 自然界中生物的自發(fā)突變率很低，這是對(duì)于單個(gè)基因而言的，但種群是由許多個(gè)個(gè)體所組成的，每個(gè)個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞中都含有成千上萬(wàn)個(gè)基因，依據(jù)題干所列出的數(shù)值，這個(gè)果蠅種群每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是210410-51092108個(gè)?！敬鸢浮?B全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身2一個(gè)堿基可加到DNA分子上或從DNA分子中除去，這

10、種生物體DNA堿基數(shù)目的變化是( )A細(xì)菌轉(zhuǎn)化 B基因的自由組合C基因突變 D等位基因的分離 【解析】 基因突變的方式至少有兩大類：一類是堿基替換，即一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基所代替；另一類是堿基對(duì)數(shù)目的增減，即增加或減少一個(gè)或幾個(gè)堿基對(duì)。【答案】 C全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身3下列因素中哪個(gè)不是誘變劑( )A射線 B紫外線C秋水仙素 D吲哚乙酸【解析】 射線和紫外線是常用的誘發(fā)基因突變的物理誘變劑，秋火仙素是化學(xué)誘變劑，但吲哚乙酸不是誘變劑。【答案】 D全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身4人工誘變是創(chuàng)造生物新類型的重要方法，這是因?yàn)槿斯ふT變( )A易得大量有利個(gè)體B可按計(jì)劃定向改良C變異頻率高，有利變異較易穩(wěn)

11、定D以上都對(duì) 【解析】 人工誘變可提高變異頻率，有利變異和有害變異一樣都大大增加。有利變異比自發(fā)突變更易篩選，較易使變異性狀得到穩(wěn)定。【答案】 C 全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身5某基因片段中一條DNA鏈在復(fù)制時(shí)一個(gè)堿基由GC，該基因復(fù)制三次后發(fā)生突變的基因占該基因總數(shù)的( )A100% B50% C25% D125%【解析】 DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制，在DNA雙鏈中，以突變鏈為模板復(fù)制的子代DNA中，每條單鏈都有基因突變，而以另一條互補(bǔ)鏈為模板復(fù)制的子代DNA分子中，基因都是正常的，因此在后代DNA中，正?；蚝屯蛔兓蚋髡家话??！敬鸢浮?B全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身6進(jìn)行有性生殖的生物，其親子代之

12、間總是存在著一定的差異的主要原因是( )A基因重組 B基因突變C染色體變異 D生活條件改變 【解析】 變異是生物的基本特征之一，如果僅由環(huán)境條件改變引起的變異是不遺傳的，也不是變異的主要原因。引起可遺傳變異的原因有三，基因突變的頻率極低，染色體變異也少見，而基因重組是有性生殖的生物必然發(fā)生的過(guò)程，如果生物的染色體多，攜帶的基因更多，那么變異也就更多，因此，基因重組成為親代與子代之間差異的主要原因?！敬鸢浮?A全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身7下列哪種情況能產(chǎn)生新的基因( )A基因的自由組合B基因互換C基因突變D染色體數(shù)目的變異 【解析】 基因的自由組合與互換都是在原有基因中進(jìn)行的基因重組；染色體數(shù)目的

13、增加或減少只會(huì)造成原有基因的重復(fù)或減少。只有基因突變導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的改變才可產(chǎn)生新的基因。【答案】 C全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身8昆蟲學(xué)家用人工誘變方法使昆蟲產(chǎn)生基因突變，導(dǎo)致酯酶活性的升高，該酶可催化分解有機(jī)磷農(nóng)藥。近年來(lái)已將控制酯酶合成的基因分離出來(lái)，通過(guò)生物工程技術(shù)將它導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)，并與細(xì)菌的DNA分子結(jié)合起來(lái)。經(jīng)這樣處理的細(xì)菌能夠繁殖。請(qǐng)根據(jù)上述資料回答問題：(1)人工誘變?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中已得到廣泛的應(yīng)用，因?yàn)樗芴岣呋蛲蛔兊念l率，通過(guò)人工選擇 。(2)酯酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，基因控制酯酶的合成要經(jīng)過(guò) 兩個(gè)過(guò)程。(3)通過(guò)生物工程產(chǎn)生的細(xì)菌，其后代同樣能分泌酯酶，這是由于 。(4)請(qǐng)你具體說(shuō)

14、出一項(xiàng)上述科研成果的實(shí)際應(yīng)用 。獲得人們所需要的突變性狀、轉(zhuǎn)錄和翻譯、控制酯酶合成的基因，隨細(xì)菌DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，并在后代中表達(dá)、用于降解環(huán)境中的有機(jī)磷農(nóng)藥，以保護(hù)環(huán)境全品高考復(fù)習(xí)方案課前熱身【解析】 (1)在自然狀態(tài)下，生物基因突變的頻率是很低的，但使用人工誘變的方法來(lái)處理生物，能大大提高其變異頻率，并可從中選出對(duì)人類有利的突變性狀。(2)酯酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成需要轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程。(3)生物工程將“目的基因”整合到細(xì)菌的DNA分子中去，并隨細(xì)菌DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，并在后代中表達(dá)出現(xiàn)。(4)酯酶能分解有機(jī)磷農(nóng)藥，可將通過(guò)基因工程產(chǎn)生的含酯酶的細(xì)菌放到污水中，讓其分解有機(jī)

15、磷農(nóng)藥，治理有機(jī)磷污染。本題考查人工誘變?cè)诨蚬こ讨械膽?yīng)用?；蚬こ淌巧锔呖萍碱I(lǐng)域，是目前學(xué)術(shù)研究的前沿，通過(guò)題目的考查，使學(xué)生了解當(dāng)代科技發(fā)展的趨勢(shì)和動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生從事生命科學(xué)研究的興趣，提高他們的能力。 全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【例1】 (1997年上海高考題)同一品種的小麥，在肥料充足的條件下會(huì)出現(xiàn)穗大粒多的性狀，引起這種性狀變異的原因是：( )A基因重組 B基因突變C環(huán)境條件的改變 D染色體變異C【解析】 生物的變異有可遺傳的變異和不可遺傳的變異之分，題干中已經(jīng)有明確信息：引起小麥穗大粒多的性狀的原因是肥料充足，屬于環(huán)境條件的改變，并沒有導(dǎo)致遺傳物質(zhì)的改變，故A、B、D三個(gè)選

16、項(xiàng)都不符合題意。 全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【例2】 (上海高考題，1996年)基因突變常發(fā)生在細(xì)胞周期的( )A分裂間期B分裂期前期C分裂期后期D在分裂期的各個(gè)時(shí)期都有可能A【解析】 基因突變指基因結(jié)構(gòu)的改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失或改變，一般發(fā)生于DNA分子復(fù)制的時(shí)候。故一般發(fā)生于間期?！军c(diǎn)評(píng)】 由于DNA復(fù)制時(shí)嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，它又是半保留復(fù)制，所以一般情況下突變的概率會(huì)很小，但在內(nèi)部和外部因素作用下，還是有部分堿基發(fā)生增添、缺失或改變的可能。全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【例3】 (1998年上海高考題)將甲、乙、丙、丁4種二倍體植物進(jìn)行雜交，產(chǎn)生的雜交后代在減數(shù)

17、分裂時(shí)，同源染色體可以配對(duì)，非同源染色體不能配對(duì)，配對(duì)情況如下表。請(qǐng)寫出每種植物的染色體組成(依次用A、B、C等字母表示)： 乙 丁甲 甲與乙各1條配對(duì)乙有1條不能配對(duì) 甲與丁各1條配對(duì)丁有2條不能配對(duì)乙 乙與乙各2條配對(duì) 乙與丁各2條配對(duì)丁有1條不能配對(duì)丙 乙與丙不能配對(duì) 丙與丁各1條配對(duì)丁有2條不能配對(duì)(1)甲 。(2)乙 。(3)丙 。 (4)丁 。 【答案】 (1)AA (2)AABB(3)CC (4)AABBCC 全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【解析】 甲、乙、丙、丁均為二倍體生物，其配子只含一個(gè)染色體組，在雜交后代中只包含來(lái)自不同物種的兩個(gè)染色體組。減數(shù)分裂過(guò)程中同源染色體配對(duì)。

18、根據(jù)甲與乙各1條配對(duì)，乙有1條不能配對(duì)的已知條件，可知甲與乙有1對(duì)同源染色體相同，設(shè)這對(duì)染色體為AA，那么甲為AA。根據(jù)乙與乙各2條配對(duì)，乙除AA外，還有BB一對(duì)染色體，乙為AABB。根據(jù)乙與丁各2條配對(duì)，丁有1條不能配對(duì)，丁有AABB兩對(duì)染色體外，還有CC一對(duì)同源染色體，丁為AABBCC。根據(jù)乙與丙不能配對(duì)，說(shuō)明丙沒有AABB染色體；再根據(jù)丙與丁各1條配對(duì)，丁有2條不能配對(duì)，說(shuō)明丙含有一對(duì)CC同源染色體，丙為CC。此題重點(diǎn)是考查邏輯思維能力。全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【例4】 某種自花授粉植物連續(xù)幾代只開紅花，一次開出一朵白花，該花的自交子代全開白花，其原因是( )A基因突變 B基因分

19、離C基因互換 D基因重組A【解析】 自花授粉植物連續(xù)幾代只開紅花，說(shuō)明其自交不發(fā)生性狀分離，該植物是純種，其花顏色的控制基因都是紅花基因。當(dāng)植物開出白花且該白花自交后代也開白花，說(shuō)明這種變異是遺傳的變異。這種變異顯然不可能來(lái)自基因重組(因紅花親本中無(wú)白花基因)，題中也沒有提及染色體變異的條件，所以這種變異為基因突變，即本題答案為A。 全品高考復(fù)習(xí)方案能力、思維、方法【例5】 通過(guò)具有相對(duì)性狀的植物(或動(dòng)物)雜交培養(yǎng)新品種，主要來(lái)自于下列哪種變異( )A基因突變 B單倍體育種C基因重組 D多倍體育種 【解析】 與此題相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)是可遺傳變異的來(lái)源。通過(guò)基因突變，單倍體育種和多倍體育種等方法獲得動(dòng)、植物新品種不屬于雜交育種，它們往往需要對(duì)生物施加各種誘變措施。而常規(guī)的雜交育種，主要是通過(guò)對(duì)雜種后代中因基因重組導(dǎo)致的變異進(jìn)行人工選擇并培育出新品種。發(fā)生基因重組這種變異的原因是，具有兩對(duì)或兩對(duì)以上相對(duì)性狀的雜合體產(chǎn)生了新類型的配子，而雜合體之所以產(chǎn)生新類型的配子，是因?yàn)殡s合體在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了基因的連鎖互換或基因的自由組合?！敬鸢浮?C全品高考復(fù)