生物變異高三一輪復(fù)習(xí)

第三單元基因突變和其他變異近五年高考關(guān)于本章的考察情況：20101考查染色體變異的知識(shí)，2考查變異與育種。2011考查生物變異，2012考查生物變異，考查細(xì)胞變異并識(shí)圖20131考查染色體變異，2考查染色體變異2014考查變異與育種知識(shí)命題趨勢(shì)在每年的生物高考題都有出現(xiàn)，且主要集中在生物變異類(lèi)型的識(shí)別，應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)。生物變異內(nèi)容的考試形式有選擇題和非選擇題，在非選擇題中常與育種進(jìn)化等知識(shí)點(diǎn)結(jié)合在一起考查，建議要理解生物變異的類(lèi)型，生物變異的本質(zhì)和特點(diǎn)，熟悉生物變異與生物性狀，生物變異與生物進(jìn)化，生物變異與育種等知識(shí)點(diǎn)的聯(lián)系。第一講基因突變，基因重組，染色體變異學(xué)習(xí)目標(biāo)1.概述基因突變的概念，意義，解釋基因突變的原因，舉例說(shuō)明基因突變的特征2.簡(jiǎn)述基因重組的概念，舉例說(shuō)出基因重組的現(xiàn)象和意義3.簡(jiǎn)述基因重組和基因突變的差異4.簡(jiǎn)述染色體結(jié)構(gòu)變異的類(lèi)型，舉例說(shuō)出染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異的含義實(shí)例：鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因圖解如下：異常

纈氨酸考點(diǎn)1基因突變直接原因根本原因1．概念DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的______、______或______而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變替換

增添

缺失

替換增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

正?；蚱?.基因突變的類(lèi)型3．基因突變的原因、特點(diǎn)、時(shí)間和意義特點(diǎn)(1)________：在生物界中普遍存在(2)________：生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和部位(3)________：突變頻率很低(4)________：可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因(5)

：一般是有害的，少數(shù)有利原因內(nèi)因DNA分子復(fù)制發(fā)生差錯(cuò)，DNA堿基組成發(fā)生改變外因某些誘變因素：________、________和生物因素物理因素

化學(xué)因素

普遍性

隨機(jī)性

低頻性

不定向多害少利性

發(fā)生時(shí)間通常發(fā)生在DNA復(fù)制時(shí)，如有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期意義(1)

產(chǎn)生的途徑；(2)

的根本來(lái)源；(3)生物進(jìn)化的原始材料議一議：基因突變?yōu)槭裁闯０l(fā)生于DNA復(fù)制時(shí)？答案：在DNA復(fù)制時(shí)，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開(kāi)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)生突變。新基因

生物變異

易錯(cuò)點(diǎn)1基因突變就是“DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變〞

點(diǎn)撥基因突變≠DNA中堿基對(duì)的增添、缺失、改變①基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，不具有遺傳效應(yīng)的DNA片段也可發(fā)生堿基對(duì)的改變。②有些病毒(如SARS病毒)的遺傳物質(zhì)是RNA、RNA中堿基的增添、缺失、改變引起病毒性狀變異，廣義上也稱(chēng)基因突變?；蛲蛔兊娜齻€(gè)易錯(cuò)點(diǎn)易錯(cuò)點(diǎn)2基因突變只發(fā)生在分裂間期〔基因突變具有隨機(jī)性〕點(diǎn)撥：引起基因突變的因素分為外部因素和內(nèi)部因素。外部因素對(duì)DNA的損傷不僅發(fā)生在間期，而是在各個(gè)時(shí)期都有；另外，外部因素還可直接損傷DNA分子或改變堿基序列，并不是通過(guò)DNA的復(fù)制來(lái)改變堿基對(duì)，所以基因突變不只發(fā)生在間期。易錯(cuò)點(diǎn)3將基因突變的結(jié)果“產(chǎn)生新基因〞與“產(chǎn)生等位基因〞混淆點(diǎn)撥：不同生物的基因組組成不同，病毒和原核細(xì)胞的基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基因數(shù)目少，而且一般是單個(gè)存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突變可產(chǎn)生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突變產(chǎn)生的是一個(gè)新基因。一、引起基因突變的因素及作用機(jī)理【疑難剖析】基因突變的本質(zhì)2.基因突變對(duì)生物性狀的影響堿基對(duì)影響范圍對(duì)氨基酸的影響替換增添缺失不一定(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)基因突變假設(shè)為隱性突變，如AA→Aa，也不會(huì)導(dǎo)致性狀的改變。小只改變1個(gè)氨基酸或不改變大不影響插入位置前的序列，只影響插入位置后的序列大不影響缺失位置前的序列，只影響缺失位置后的序列思考：基因突變一定導(dǎo)致生物性狀的改變嗎？3.突變的類(lèi)型及判定方法(1)顯性突變：aa→Aa(當(dāng)代表現(xiàn))。(2)隱性突變：AA→Aa(當(dāng)代不表現(xiàn)，一旦表現(xiàn)即為純合體)。(3)判定方法：①選取突變體與其他未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。②讓突變體自交，觀察子代有無(wú)性狀別離而判斷。特別提醒：1.基因突變不改變?nèi)旧w上基因的數(shù)量，只改變基因內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.基因突變?cè)谌旧w上某一位點(diǎn)的基因發(fā)生改變，在光學(xué)顯微鏡下觀察不到。1.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基因突變

C2.如果某基因的中部替換了一個(gè)核苷酸對(duì)，不可能的后果是〔〕A無(wú)法形成翻譯產(chǎn)物B翻譯在替換位置終止C翻譯的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量減小D翻譯的蛋白質(zhì)完全正常A1．概念生物體進(jìn)行________的過(guò)程中，控制不同性狀的基因的重新組合有性生殖

3.意義：是生物變異的來(lái)源之一，為生物的進(jìn)化提供材料，是形成生物多樣性的重要原因之一。考點(diǎn)2基因重組2．類(lèi)型(1)自由組合型〔發(fā)生于減1后期〕(2)交叉互換〔發(fā)生于減1四分體時(shí)期〕〔3〕轉(zhuǎn)基因技術(shù)4.基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生新的基因型5.基因重組最廣泛的應(yīng)用：雜交育種圖像示意重組類(lèi)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的重組人為導(dǎo)致基因重組（DNA重組）發(fā)生時(shí)間減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期減數(shù)第一次分裂后期體外與運(yùn)載體重組，導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)基因重組發(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(kāi)，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)過(guò)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【難點(diǎn)剖析】1.高中生物教材中涉及的基因重組的來(lái)源基因突變基因重組本質(zhì)原因時(shí)間條件意義可能性產(chǎn)生新的基因產(chǎn)生新的基因型堿基對(duì)的增添、缺失、改變基因自由組合；基因交叉互換等間期DNA復(fù)制時(shí)減數(shù)第一次分裂變異的根本來(lái)源；進(jìn)化的原材料生物變異來(lái)源之一生物多樣性重要原因低頻但普遍有性生殖中普遍2.基因突變和基因重組的區(qū)別和聯(lián)系外界條件的劇變和內(nèi)部因素的相互作用不同個(gè)體之間的雜交，有性生殖過(guò)程中減數(shù)分裂實(shí)例意義類(lèi)型聯(lián)系（1）都是可以遺傳變異的來(lái)源：病毒和原核生物可以遺傳變異的來(lái)源—基因突變真核生物可以遺傳變異的來(lái)源—a（無(wú)性生殖）來(lái)源：基因突變和染色體變異b（有性生殖）來(lái)源：基因突變，基因重組和染色體變異（2）基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組提供大量可供自由組合的新基因人類(lèi)鐮刀型細(xì)胞貧血癥豌豆雜交，果蠅雜交提高突變頻率，加速育種進(jìn)程產(chǎn)生優(yōu)良品種自然突變和人工誘變非同源非等位基因，基因交叉互換，外源基因的插入判一判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(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．基因突變一定是可遺傳變異，但不一定遺傳給后代()4．假設(shè)沒(méi)有外界因素的影響，基因就不會(huì)發(fā)生突變()5．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()6．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()7．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()?！痢痢獭獭獭獭?.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()①長(zhǎng)在邊際的玉米比田中心的玉米粗壯產(chǎn)量高②流感病毒有幾百個(gè)變種，且新亞種不斷產(chǎn)生③“R型活菌＋加熱殺死的S型菌〞后代產(chǎn)生S型活菌④果蠅的白眼⑤豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒⑥人類(lèi)的紅綠色盲⑦人類(lèi)的鐮刀型細(xì)胞貧血癥⑧貓叫綜合征⑨高山草甸多倍體植物居多A．②③⑥⑦ B．①③⑥⑦⑧ C．②④⑥⑦ D．⑤⑧⑨C知識(shí)內(nèi)容考綱要求1染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異Ⅰ2人類(lèi)遺傳病的類(lèi)型Ⅰ3人類(lèi)遺傳病的監(jiān)測(cè)和預(yù)防Ⅰ4人類(lèi)基因組計(jì)劃及意義Ⅰ5生物變異在育種上的應(yīng)用Ⅱ6低溫誘導(dǎo)染色體加倍見(jiàn)考試目標(biāo)與要求

9調(diào)查常見(jiàn)的人類(lèi)遺傳病考綱點(diǎn)擊考點(diǎn)3染色體變異三、染色體變異——光鏡下可見(jiàn)類(lèi)型：染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目變異個(gè)別染色體增加或減少。染色體組成倍的增加或減少。如XO、XXY、XYY、21三體癥。如缺失〔貓叫綜合癥〕重復(fù)、倒位、易位。缺失重復(fù)倒位易位abcdef

abcf

abcdef

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aedcbf

abcdef

abcdef

ghiabcdef

ghij

一.染色體結(jié)構(gòu)的變異基因數(shù)量、排列順序的改變生物性狀的改變〔變異〕j

易位與交叉互換的區(qū)別？合作探究一：交叉互換與易位的區(qū)別biibba12AAaBBbbBacdefhjkml★交叉互換那么發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間?；Q的兩個(gè)染色體片斷帶有相同或等位基因?！镆孜话l(fā)生在兩條非同源染色體之間；易位的兩個(gè)染色體片斷上帶有不同類(lèi)型的基因。二、染色體數(shù)目的變異個(gè)別染色體的增減染色體組成倍增減如XO、XXY、XYY、21三體癥。如：?jiǎn)伪扼w、多倍體的形成XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ雄果蠅染色體組圖解

1、染色體組的概念？2、如何判斷染色體組數(shù)？合作探究(二)1.染色體組概念：染色體組：細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。注意以下條件：①不含同源染色體。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)。2.染色體組數(shù)目的判別常用方法：①細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，那么含有幾個(gè)染色體組，如圖有個(gè)染色體組。②根據(jù)基因型來(lái)判斷?？刂仆恍誀畹幕虺霈F(xiàn)幾次，那么有幾個(gè)染色體組。如基因型為Aa的細(xì)胞或生物體含有2個(gè)染色體組。4AABB的細(xì)胞內(nèi)含

個(gè)染色體組。AAaaBBbb的細(xì)胞內(nèi)含

個(gè)染色體組。練習(xí)：243、二倍體、多倍體與單倍體的概念由受精卵發(fā)育而來(lái)的生物，體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體，含3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體。由配子發(fā)育而來(lái)的生物，體細(xì)胞中含本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，叫單倍體。4：如何確定是單倍體？還是幾倍體？關(guān)鍵看來(lái)源：假設(shè)是由受精卵發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，那么含有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體；假設(shè)是由配子〔或花粉〕直接發(fā)育而來(lái)的個(gè)體，那么不管含幾個(gè)染色體組都叫單倍體。如：3個(gè)染色體組的個(gè)體二倍體×四倍體三倍體六倍體的花粉離體培養(yǎng)單倍體番茄是二倍體葡萄是二倍體幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半的高等植物都是二倍體。馬鈴薯是四倍體普通小麥?zhǔn)橇扼w香蕉是三倍體多倍體的特征多倍體植株莖稈粗壯、葉片、果實(shí)、種子都比較大，糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都增加。①實(shí)例：培育三倍體西瓜：②原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍增加。5.染色體變異在育種上的應(yīng)用〔1〕人工誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生③過(guò)程：二倍體西瓜幼苗二倍體西瓜幼苗三倍體無(wú)子西瓜子房發(fā)育三倍體植株〔聯(lián)會(huì)紊亂〕二倍體植株（第一年）（第二年）三倍體種子花粉刺激子房秋水仙素處理四倍體植株（♀）二倍體植株（♂）×①原理：染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再用秋水仙素處理，形成純合子。②實(shí)例：抗病高產(chǎn)植株(aaBB)的選育過(guò)程〔2〕單倍體育種：?jiǎn)伪扼w育種的優(yōu)點(diǎn)1、所培育的種子為絕對(duì)純種；

2、可大大減少工作量并縮短育種周期。雜交育種（最少四年）單倍體育種(只要兩年)第一年雜交得到F1。雜交得到F1。第二年F1自交得F2，將符合要求的F2植株的種子按單株分別收藏。取F1花藥離體培養(yǎng)并加倍，觀察，性狀符合要求即為優(yōu)良新品種。第三年按F2單株分開(kāi)種植，不分離的植株種子仍按F2單株收藏待驗(yàn)證。第四年驗(yàn)證第三年保留的種子的純度，仍不出現(xiàn)分離方可作為新品種推廣。花藥離體培養(yǎng)→P高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓純合體秋水仙素→↑需要的矮抗品種㈡單倍體育種第1年第2年P(guān)高桿抗病DDTT×矮桿感病ddttF1高桿抗病DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT㈠雜交育種↓第1年第2年第3~6年××↑需要的矮抗品種矮抗考點(diǎn)精講：?jiǎn)伪扼w育種縮短育種年限類(lèi)型雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)例將具有不同優(yōu)良性狀的兩親本雜交用物理或化學(xué)的方法處理生物花藥離體培養(yǎng)用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗使位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上提高變異頻率加速育種進(jìn)程明顯縮短育種年限器官大型，營(yíng)養(yǎng)含量高育種時(shí)間長(zhǎng)有利變異少需大量處理供試材料技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合只適用于植物培育矮抗小麥培育青霉素高產(chǎn)菌株培育矮抗小麥三倍體無(wú)子西瓜的培育基因重組基因突變?nèi)旧w組成倍減少染色體組成倍增加下列表示某種農(nóng)作物①和②兩種品種分別培育出④⑤⑥三種品種,根據(jù)上述過(guò)程,回答下列問(wèn)題:Ⅳ①AABB②aabb③AaBb④Ab⑥AAaaBBbb⑤AAbbⅠⅡⅢⅤ⑴用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ稱(chēng)為_(kāi)______,方法Ⅱ稱(chēng)為_(kāi)________,由Ⅰ和Ⅱ培育⑤所依據(jù)的原理是________.⑵用③培育出④的常用方法Ⅲ是_____________,由④培育成⑤的過(guò)程中用化學(xué)藥劑_________處理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合稱(chēng)為_(kāi)______育種.其優(yōu)點(diǎn)是___________________.⑶由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥叫____________。依據(jù)的原理是____________。雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素單倍體明顯縮短育種年限用秋水仙素處理多倍體染色體變異三種可遺傳變異的比較項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異概念基因結(jié)構(gòu)改變，包括DNA堿基對(duì)的增添、缺失、替換由于基因重新組合而發(fā)生的變異染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變化而引起的變異本質(zhì)產(chǎn)生新基因，發(fā)生基因“種類(lèi)”或“質(zhì)”的改變，無(wú)“量”的改變只改變基因型，未改變基因，無(wú)“質(zhì)”和“量”的變化引起基因“數(shù)量”上的變化項(xiàng)目基因突變基因重組染色體變異適用范圍任何生物都可以發(fā)生真核生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生配子時(shí)真核生物核遺傳中發(fā)生意義生物變異的根本來(lái)源，是生物進(jìn)化的原始材料生物變異的重要來(lái)源，產(chǎn)生生物多樣性的重要原因?qū)ι镞M(jìn)化有一定意義