2024-2025學(xué)年高中生物第四章第一節(jié)生物變異的來源教學(xué)案浙科版必修2

PAGEPAGE23第一節(jié)生物變異的來源1.生物的變異可分為不遺傳的變異和可遺傳的變異。2．基因重組可以產(chǎn)生新的基因型，是生物變異的主要來源。3．基因突變可以產(chǎn)生新的基因，是生物產(chǎn)生變異的根本緣由?；蛲蛔兎譃樾螒B(tài)突變、生化突變和致死突變?；蛲蛔冎饕憩F(xiàn)為普遍性、多方向性、稀有性、可逆性和有害性等特點(diǎn)。4．染色體畸變包括染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異。5．由配子干脆發(fā)育成的個(gè)體，不管有多少個(gè)染色體組，都是此物種的單倍體；由受精卵發(fā)育成的個(gè)體，其體細(xì)胞有幾個(gè)染色體組，就是幾倍體。6．單倍體育種包括花藥離體培育和秋水仙素處理幼苗等階段，能明顯縮短育種年限?？荚噧?nèi)容必考加試生物變異的來源(1)基因重組(2)基因突變(3)染色體畸變(4)染色體組(5)二倍體、多倍體和單倍體abaaaabaaa生物變異的概述和基因重組 1．生物變異的概述(1)變異的種類：可遺傳的變異和不遺傳的變異。(2)變異的緣由：①環(huán)境條件的變更引起表現(xiàn)型的變更，其遺傳物質(zhì)不變；②基因重組；③基因突變和染色體畸變。2．基因重組(1)基因重組的概念：生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，限制不同性狀的基因的重新組合，導(dǎo)致后代產(chǎn)生不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。(2)基因重組的類型：類型發(fā)生時(shí)期實(shí)質(zhì)自由組合型減數(shù)第一次分裂后期隨著非同源染色體的自由組合，非等位基因自由組合交叉互換型減數(shù)第一次分裂前期同源染色體上的等位基因隨非姐妹染色單體交換而發(fā)生重組(3)基因重組的意義：基因重組是通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，能夠產(chǎn)生子代基因型和表現(xiàn)型(性狀)的多樣化，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化供應(yīng)豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。1．請(qǐng)推斷下列兩種現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由是否屬于基因重組并分析緣由。(1)紫花豌豆自交后代出現(xiàn)紫花和白花豌豆。提示：否。雜合紫花豌豆自交后代中出現(xiàn)白花豌豆，是限制同一性狀的等位基因分別的結(jié)果。(2)黃色圓形豌豆自交后代中出現(xiàn)黃皺、綠圓和綠皺豌豆。提示：是。雜合黃色圓形豌豆自交后代出現(xiàn)黃皺、綠圓、綠皺豌豆，是兩對(duì)非同源染色體上限制豌豆兩種性狀的非等位基因隨非同源染色體的自由組合而重新組合的結(jié)果。2．子代不同于親代的性狀，主要來自基因重組，下列圖解中哪些過程可以發(fā)生基因重組？提示：④⑤。1．對(duì)基因重組的理解(1)實(shí)質(zhì)：在生物體有性生殖中，限制不同性狀的基因重新組合。(2)方式：有性生殖(減數(shù)分裂)。減數(shù)分裂過程中的基因重組有兩種類型：減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體中的非姐妹染色單體交叉互換(如圖1)；減數(shù)第一次分裂后期中的非同源染色體上的非等位基因的自由組合(如圖2)。(3)意義：產(chǎn)生了新的基因型，大大豐富了變異的來源，是形成生物多樣性的緣由之一，為生物變異供應(yīng)豐富的來源，對(duì)生物的進(jìn)化具有重要的意義。[特殊提示]基因重組產(chǎn)生了新的基因型，但未變更基因的“質(zhì)”和“量”。2．基因重組要素整合圖解基因突變1．基因突變的實(shí)例(以鐮刀形細(xì)胞貧血癥為例)(1)鐮刀形細(xì)胞貧血癥的病因示意圖：(2)致病緣由：①干脆病因：血紅蛋白多肽鏈上一個(gè)氨基酸被替換。②根本緣由：血紅蛋白基因(DNA)上一個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變更，由A－T變?yōu)門－A。2．基因突變(1)概念：由于基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生變更的現(xiàn)象或過程。(2)基因突變機(jī)理：eq\x(DNA分子基因中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增加或缺失)DNA分子(基因)中的核苷酸依次(堿基對(duì)依次)變更eq\x(對(duì)應(yīng)mRNA的堿基依次變更)eq\x(由mRNA翻譯的蛋白質(zhì)可能出現(xiàn)異樣)eq\x(遺傳性狀可能出現(xiàn)變更)(3)類型：①形態(tài)突變：假如蠅的紅眼突變?yōu)榘籽?。②生化突變：如人類的苯丙酮尿癥。③致死突變：如鐮刀型細(xì)胞貧血癥。(4)特點(diǎn)：①普遍性：在生物界中普遍存在。②稀有性：在自然狀況下，生物的基因一般突變頻率很低。③多方向性：可以產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因。④可逆性：顯性基因可以突變?yōu)殡[性基因，而隱性基因也可以突變?yōu)轱@性基因。⑤有害性：多數(shù)有害，少數(shù)有利，也有中性。(5)誘變因素：①物理因素：如紫外線、X射線及其他輻射，損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA。②化學(xué)因素：如亞硝酸、堿基類似物能變更核酸的堿基。③生物因素：某些病毒毒素或代謝產(chǎn)物對(duì)DNA分子有誘變作用。(6)意義：基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根原來源，是生物進(jìn)化的原始材料。1．基因突變導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)的變更，這種變更詳細(xì)表現(xiàn)在哪些方面？這種變更在光鏡下能視察到嗎？提示：脫氧核苷酸(堿基)的種類、數(shù)量、排列依次的變更引起遺傳信息的變更。這種變更在光鏡下不能視察到。2．基因堿基對(duì)的變更，是否肯定會(huì)引起蛋白質(zhì)的變更？為什么？提示：不肯定。因?yàn)榈谝?，有些氨基酸可以?duì)應(yīng)多種密碼子；其次，基因突變發(fā)生在終止密碼子對(duì)應(yīng)的基因堿基對(duì)中，變成其他的終止密碼子；第三，基因突變發(fā)生在基因內(nèi)部無效片段中。第四，突變成的隱性基因在雜合子中不引起性狀的變更。1．基因突變的圖解概述2．基因突變對(duì)肽鏈的影響(1)發(fā)生堿基對(duì)的替換：①由于基因中脫氧核苷酸數(shù)量沒有變更，則限制合成的肽鏈長(zhǎng)度也可能不會(huì)變更，但可導(dǎo)致mRNA中密碼子發(fā)生變更，由于某些氨基酸可以由多種密碼子確定，肽鏈氨基酸種類可能發(fā)生變更，也可能不發(fā)生變更。②替換時(shí)，有可能會(huì)使mRNA上的終止密碼子提前，從而使肽鏈變短。(2)發(fā)生堿基對(duì)的增加或缺失：由于密碼子的閱讀是連續(xù)的，除由突變部位起先所限制合成的mRNA發(fā)生連鎖式的變更外，還會(huì)導(dǎo)致肽鏈中的氨基酸的序列變更。3．基因突變對(duì)子代的影響(1)基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中，一般不遺傳，但有些植物可以通過無性生殖傳遞給后代。(2)假如發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，可以通過配子傳遞給后代。4．基因突變要素整合圖解5．基因突變和基因重組的比較項(xiàng)目基因突變基因重組不同發(fā)生時(shí)間有絲分裂的間期、減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂發(fā)生緣由在肯定外界或內(nèi)部因素作用下，DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增加和缺失，引起基因結(jié)構(gòu)的變更減數(shù)第一次分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，或非同源染色體上非等位基因的自由組合適用范圍全部生物都可以發(fā)生只適用于真核生物有性生殖細(xì)胞核遺傳種類eq\a\vs4\al(①自然突變②誘發(fā)突變)①基因自由組合②染色體交叉互換結(jié)果產(chǎn)生新基因，限制新性狀產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新的基因意義是生物變異的根原來源，生物進(jìn)化的原始材料生物變異的來源之一，有利于生物進(jìn)化聯(lián)系通過基因突變產(chǎn)生新基因，為基因重組供應(yīng)組合的新基因，基因突變是基因重組的基礎(chǔ)[特殊提示](1)基因突變是DNA分子水平上某一個(gè)基因內(nèi)部堿基對(duì)種類和數(shù)目的變更，染色體上基因的數(shù)目和位置并未變更。(2)基因突變可發(fā)生在任何生物的細(xì)胞中，一般易發(fā)生于DNA復(fù)制的時(shí)候(如有絲分裂的間期、減數(shù)第一次分裂前的間期)。(3)基因突變的多方向性圖示分析：圖中基因A可以突變成a1、a2、a3，它們之間也可以相互突變，并互稱為等位基因。染色體結(jié)構(gòu)的變異 1．染色體畸變指生物細(xì)胞中染色體在數(shù)目和結(jié)構(gòu)上發(fā)生的變更。2．染色體結(jié)構(gòu)變異(1)概念：是指染色體發(fā)生斷裂后，在斷裂處發(fā)生錯(cuò)誤連接而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。(2)類型[連線]：(3)染色體結(jié)構(gòu)變異的結(jié)果：①染色體上基因的數(shù)目或排列依次發(fā)生變更，從而導(dǎo)致性狀的變異。②大多數(shù)對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。(4)舉例：貓叫綜合征，是由于人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病。1．基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異都有“缺失”發(fā)生，它們有什么不同？提示：基因突變?nèi)笔У氖菈A基對(duì)，缺失后基因數(shù)量不變；染色體結(jié)構(gòu)變異缺失的是染色體片段，缺失后基因數(shù)量發(fā)生變更。2．如何區(qū)分染色體變異和基因突變？提示：染色體變異在顯微鏡下能視察到，而基因突變則視察不到。3．交叉互換和易位有什么區(qū)分？提示：交叉互換發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間，屬于基因重組；易位發(fā)生在非同源染色體之間，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。1．染色體的缺失、重復(fù)、倒位與基因突變的區(qū)分(如下圖所示)2．易位與交叉互換的比較項(xiàng)目染色體易位交叉互換圖解區(qū)分發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體間屬于染色體結(jié)構(gòu)變異屬于基因重組可在顯微鏡下視察到在顯微鏡下視察不到[特殊提示]染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變的區(qū)分：染色體結(jié)構(gòu)變異使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列依次發(fā)生變更，從而導(dǎo)致性狀的變異?；蛲蛔兪腔蚪Y(jié)構(gòu)的變更，包括DNA堿基對(duì)的增加、缺失或替換?；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。染色體數(shù)目變異1．染色體數(shù)目變異(1)概念：生物細(xì)胞中染色體數(shù)目的增加或削減。(2)結(jié)果：使基因的數(shù)量增加或削減。2．整倍體變異體細(xì)胞的染色體數(shù)目是以染色體組的形式成倍增加或削減的。(1)染色體組：①組成：寫出上圖雄果蠅體細(xì)胞中一個(gè)染色體組所含的染色體：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。②組成特點(diǎn)：項(xiàng)目 特點(diǎn)形態(tài)上細(xì)胞中的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同功能上限制生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一組染色體(2)整倍體：生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是染色體組的整倍數(shù)的個(gè)體就稱為整倍體。(3)一倍體：只有一個(gè)染色體組的細(xì)胞或體細(xì)胞中含單個(gè)染色體組的個(gè)體稱為一倍體。(4)二倍體：發(fā)育起點(diǎn)受精卵染色體組數(shù)體細(xì)胞中含有兩染色體組實(shí)例幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物(5)多倍體：①起點(diǎn)：受精卵。②染色體組數(shù)：三個(gè)或三個(gè)以上染色體組。③實(shí)例：三倍體香蕉、四倍體馬鈴薯。(6)單倍體：體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體稱為單倍體。如雄蜂、雄蟻等。3．非整倍體變異體細(xì)胞中個(gè)別染色體的增加或削減。如特納氏綜合征、唐氏綜合征等。1．含有四個(gè)染色體組的個(gè)體肯定是四倍體嗎？單倍體肯定含有一個(gè)染色體組嗎？提示：不肯定，如由八倍體生物的配子發(fā)育而來的單倍體含四個(gè)染色體組。2．如何區(qū)分單倍體、二倍體、多倍體？提示：由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，其體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組就是二倍體；由受精卵發(fā)育而來，其體細(xì)胞超過兩個(gè)染色體組的生物都叫做多倍體；由配子干脆發(fā)育而成的個(gè)體，不管含有幾個(gè)染色體組，都只能稱為單倍體。1．染色體組及其推斷染色體組：是指細(xì)胞中形態(tài)和功能各不相同，但是攜帶著限制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息的一組非同源染色體。要構(gòu)成一個(gè)染色體組應(yīng)具備以下幾點(diǎn)：①從本質(zhì)上看，組成一個(gè)染色體組的全部染色體互為非同源染色體，即在一個(gè)染色體組中不含同源染色體。②從形式上看，一個(gè)染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同，所以可通過視察各染色體的形態(tài)、大小來推斷是否為一個(gè)染色體組。③從功能上看，一個(gè)染色體組攜帶著一種生物生長(zhǎng)發(fā)育的一整套基因，但不能重復(fù)。④從生物類型上看，每種生物一個(gè)染色體組的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都是肯定的，不同種生物染色體組的染色體大小、形態(tài)都是不同的，但數(shù)目有可能相同。2．二倍體、多倍體和單倍體的比較項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體來源受精卵發(fā)育受精卵發(fā)育配子發(fā)育概念體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體染色體組數(shù)兩個(gè)三個(gè)或三個(gè)以上不確定(一至多個(gè))發(fā)育過程[特殊提示] (1)不同種生物的一個(gè)染色體組中，所含有的染色體數(shù)目不肯定相同，但同種生物的一個(gè)染色體組中所含有的染色體數(shù)目肯定相同。(2)單倍體的體細(xì)胞染色體組數(shù)一般為奇數(shù)，當(dāng)其進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，由于同源染色體無法正常配對(duì)或配對(duì)紊亂，不能產(chǎn)生正常的配子。(3)二倍體和多倍體均屬于分類上的某個(gè)物種，單倍體不是獨(dú)立的物種，只是某物種的單倍體?；蛑亟M的類型[例1]下列關(guān)于基因重組的說法不正確的是()A．生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，限制不同性狀的基因重新組合屬于基因重組B．減數(shù)分裂四分體時(shí)期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導(dǎo)致基因重組C．減數(shù)分裂過程中，隨著非同源染色體上的基因自由組合可導(dǎo)致基因重組D．一般狀況下，水稻花藥內(nèi)可發(fā)生基因重組，而根尖則不能[思路點(diǎn)撥][精講精析]基因重組是在有性生殖中，限制不同性狀的基因重新組合的過程；基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，減Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換和減Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因自由組合都會(huì)引起基因重組；花藥內(nèi)可發(fā)生減數(shù)分裂形成花粉粒，根尖分生區(qū)只進(jìn)行有絲分裂。[答案]B姐妹染色單體含有等位基因的緣由分析基因突變或交叉互換都會(huì)導(dǎo)致姐妹染色單體中含有等位基因(如圖)。在確定變異類型時(shí)，可依據(jù)題意來確定，方法如下：(1)若為體細(xì)胞有絲分裂(如根尖分生區(qū)細(xì)胞、受精卵等)，則只能是基因突變?cè)斐傻摹?2)若為減數(shù)分裂，則緣由是基因突變(間期)或基因重組(減數(shù)第一次分裂)。(3)若題目中問造成B、b不同的根本緣由，應(yīng)考慮可遺傳變異中的最根原來源——基因突變。(4)若題目中有“××分裂××?xí)r期”提示，如減Ⅰ前期造成的則考慮交叉互換，間期造成的則考慮基因突變。1．下圖中a、b、c、d表示在人的生殖周期中不同的生理過程。相關(guān)說法正確的是()A．只有過程a、b能發(fā)生基因突變B．基因重組主要是通過過程c和過程d來實(shí)現(xiàn)的C．過程b和過程a的主要差異之一是有無同源染色體的配對(duì)D．過程d和過程b的主要差異之一是姐妹染色單體是否分別解析：選C圖中過程a表示有絲分裂，過程b表示減數(shù)分裂，過程c表示受精作用，過程d表示個(gè)體發(fā)育過程(細(xì)胞分裂和分化)?；蛲蛔兛砂l(fā)生在個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期，但主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期，基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂(b)過程中。減數(shù)分裂和有絲分裂的主要差異在于減數(shù)分裂過程發(fā)生同源染色體配對(duì)、分別及其非姐妹染色單體之間的交叉互換。以圖示為載體，考查基因突變及其特點(diǎn)[例2]下圖所示為結(jié)腸癌發(fā)病過程中細(xì)胞形態(tài)和部分染色體上基因的變更。下列表述正確的是()A．圖示中與結(jié)腸癌有關(guān)的基因互為等位基因B．結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果C．圖中染色體上基因的變更說明基因突變是隨機(jī)和定向的D．上述基因突變肯定可以傳給子代個(gè)體[思路點(diǎn)撥][精講精析]等位基因是指位于同源染色體的同一位置上，限制相對(duì)性狀的一對(duì)基因，圖中的突變基因不在同源染色體上，故為非等位基因，A錯(cuò)誤；由圖可知，結(jié)腸癌的發(fā)生是多個(gè)基因突變累積的結(jié)果，B正確；基因突變具有隨機(jī)性和不定向性，C錯(cuò)誤；突變的基因能否傳遞給后代，要看發(fā)生基因突變的細(xì)胞是生殖細(xì)胞還是體細(xì)胞，倘如是生殖細(xì)胞突變，能夠傳遞給后代，倘如是體細(xì)胞突變，就不能傳遞給后代，圖示中的基因突變發(fā)生在體細(xì)胞中，不行能傳給下一代個(gè)體，D錯(cuò)誤。[答案]B基因突變對(duì)肽鏈的影響堿基對(duì)影響范圍對(duì)肽鏈的影響替換小只變更1個(gè)氨基酸或不變更氨基酸增加大插入位置前的氨基酸序列不受影響，影響插入位置后的氨基酸序列缺失大缺失位置前的氨基酸序列不受影響，影響缺失位置后的氨基酸序列2．假如一個(gè)基因的中部缺失了1個(gè)核苷酸對(duì)，下列后果中不行能出現(xiàn)的是()A．沒有蛋白質(zhì)產(chǎn)物B．翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止C．所限制合成的蛋白質(zhì)削減多個(gè)氨基酸D．翻譯的蛋白質(zhì)中，缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變更解析：選A基因的中部若缺少1個(gè)核苷酸對(duì)，該基因仍舊能表達(dá)，但是表達(dá)產(chǎn)物(蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)發(fā)生變更，有可能出現(xiàn)下列三種狀況：翻譯為蛋白質(zhì)時(shí)在缺失位置終止、所限制合成的蛋白質(zhì)削減或者增加多個(gè)氨基酸、缺失部位以后的氨基酸序列發(fā)生變更。染色體結(jié)構(gòu)的變異 [例3](2024·浙江4月選考)果蠅X染色體上增加了某個(gè)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[精講精析]染色體結(jié)構(gòu)變異有四種：缺失(染色體中某一片段缺失)；重復(fù)(染色體中增加了相同的某一片段)；倒位(染色體中某一片段的位置顛倒)；易位(染色體中某一片段接到另一非同源染色體上)。[答案]B3．(2014·浙江6月學(xué)考)下圖是某染色體結(jié)構(gòu)變異的示意圖，圖中“1～7”表示染色體片段，“”表示著絲粒，則該變異類型為()A．易位 B．缺失C．倒位 D．重復(fù)解析：選D由題圖可知，變異后的染色體2、3片段重復(fù)出現(xiàn)，因此屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)，D正確。以圖為媒介，辨析染色體組[例4]下圖分別表示四個(gè)生物的體細(xì)胞，有關(guān)敘述正確的是()A．圖中是單倍體的細(xì)胞有三個(gè)B．圖中的丁肯定是單倍體的體細(xì)胞C．每個(gè) 染色體組中含有三條染色體的是甲、乙、丁D．與乙相對(duì)應(yīng)的基因型可以是aaa、abc、AaaBBBcccDDd、aabbcc等[思路點(diǎn)撥][精講精析]推斷染色體組是依據(jù)相同形態(tài)染色體的個(gè)數(shù)，如甲、乙、丙、丁中分別含有三、三、二、一個(gè)染色體組，其中丁圖肯定是單倍體，而甲、乙、丙可能分別是三、三、二倍體，也可能是單倍體，與乙圖對(duì)應(yīng)的應(yīng)是每特性狀都有三個(gè)等位基因限制，所以abc、aabbcc這兩種基因型是不正確的。[答案]B染色體組數(shù)目的推斷(1)據(jù)染色體形態(tài)推斷：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，a中形態(tài)相同的染色體有3條，b中兩兩相同，c中各不相同，則可判定它們分別含三個(gè)、二個(gè)、一個(gè)染色體組。(2)依據(jù)基因型推斷：在細(xì)胞或生物體的基因型中，限制同一性狀的相同基因或等位基因出現(xiàn)幾次，該細(xì)胞或生物體中就含有幾個(gè)染色體組。例如：基因型為AaaaBBbb的細(xì)胞或生物體，含有四個(gè)染色體組。(3)依據(jù)染色體數(shù)目和染色體形態(tài)推算含有幾個(gè)染色體組。染色體組數(shù)＝eq\f(染色體數(shù)目,染色體形態(tài)數(shù))4．如圖表示細(xì)胞中所含的染色體，①②③④的基因型可以表示為()A．①：AABb②：AAABBb③：ABCD④：AB．①：Aabb②：AaBbCc③：AAAaBBbb④：ABC．①：AaBb②：AaaBbb③：AAaaBBbb④：AbD．①：AABB②：AaBbCc③：AaBbCcDd④：ABCD解析：選C依據(jù)細(xì)胞中所含的染色體的類型推斷，①含有兩個(gè)染色體組，②含有三個(gè)染色體組，③含有四個(gè)染色體組，④含有一個(gè)染色體組，等位基因或相同基因位于同源染色體上。[課堂回扣練習(xí)]1．基因重組是指生物體進(jìn)行有性生殖的過程中，限制不同性狀的基因的重新組合，下列描述不正確的是()A．基因重組有可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期B．基因重組可能發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期C．基因重組是生物多樣性的緣由之一D．基因重組有可能發(fā)生在有絲分裂的后期解析：選D有絲分裂過程中沒有同源染色體的分別和非同源染色體的自由組合，因此不行能發(fā)生基因重組。2．(2015·浙江1月學(xué)考)基因A可突變?yōu)榛騛1、a2、a3……這說明基因突變具有()A．稀有性 B．可逆性C．多方向性 D．有害性解析：選C基因A可突變?yōu)榛騛1、a2、a3等，體現(xiàn)基因突變的多方向性；稀有性表明突變率低；可逆性表示A可以突變?yōu)閍，a也可以突變回A；有害性表明大多數(shù)基因突變對(duì)生物是不利的。3．(2015·浙江10月學(xué)考)人類的特納氏綜合征是由于缺少一條性染色體引起的變異。該變異的類型是()A．基因突變 B．染色體數(shù)目變異C．基因重組 D．染色體結(jié)構(gòu)變異解析：選B特納氏綜合征患者缺少了一條性染色體，屬于染色體數(shù)目變異中的非整倍體變異，B正確。4．下列狀況引起的變異屬于染色體畸變的是()A．非同源染色體上非等位基因的自由組合B．染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上C．同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換D．DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的增加、缺失或變更解析：選BA、C選項(xiàng)屬于基因重組，B選項(xiàng)屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，D選項(xiàng)屬于基因突變。5．圖中字母表示真核細(xì)胞中所含有的基因，它們不在同一條染色體上。下列有關(guān)敘述中，錯(cuò)誤的是()A．對(duì)于A、b基因來說，③⑤肯定是純合體B．③④個(gè)體肯定是單倍體C．①③可能是單倍體，也可能是多倍體D．②可能是①的單倍體解析：選B單倍體是體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體。①②③⑤分別可能是八倍體、四倍體、六倍體、四倍體的單倍體。①③個(gè)體細(xì)胞中有多個(gè)染色體組，也可能是多倍體。①個(gè)體可以產(chǎn)生基因型為Aa的配子，②可能是①的單倍體。[課時(shí)跟蹤檢測(cè)]一、選擇題1．(2024·東陽中學(xué)高一期中)番茄果皮的紅色基因(R)可以突變?yōu)辄S色基因(r)，r也可突變成R。這說明基因突變具有()A．可逆性 B．稀有性C．普遍性 D．有害性解析：選A番茄果皮的紅色基因(R)可以突變?yōu)辄S色基因(r)，r也可突變成R，體現(xiàn)了基因突變的可逆性。2．韭菜的體細(xì)胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態(tài)結(jié)構(gòu)，韭菜是()A．二倍體 B．四倍體B．六倍體 D.八倍體解析：選B一個(gè)染色體組內(nèi)的每條染色體大小形態(tài)各不相同，韭菜體細(xì)胞中含有8種形態(tài)的染色體，說明韭菜的一個(gè)染色體組有8條染色體，含有32÷8＝4(個(gè))染色體組。3．據(jù)下圖分析下列關(guān)于染色體交叉互換與染色體易位的敘述中，不正確的是()A．圖甲是交叉互換，圖乙是染色體易位B．交叉互換發(fā)生于同源染色體之間，染色體易位發(fā)生于非同源染色體之間C．交叉互換屬于基因重組，染色體易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異D．交叉互換與染色體易位在顯微鏡下都視察不到解析：選D圖甲是非姐妹染色單體之間交叉互換，在四分體時(shí)期發(fā)生，屬于基因重組；染色體易位指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異；交叉互換在顯微鏡下視察不到，而染色體易位在顯微鏡下能視察到。4．(2015·浙江9月選考)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 B．易位C．重復(fù) D．倒位解析：選B由圖可知：由于兩條染色體大小及所含片段不同，二者屬于非同源染色體；第一條染色體的AB片段與其次條染色體的MNO片段之間發(fā)生了交換，非同源染色體之間交換片段屬于易位。5．下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是()A．生物隨環(huán)境變更而產(chǎn)生適應(yīng)性的突變B．由于細(xì)菌的數(shù)量多，繁殖周期短，因此其基因突變率高C．有性生殖的個(gè)體，基因突變不肯定遺傳給子代D．自然狀態(tài)下的基因突變是不定向的，而人工誘導(dǎo)的基因突變是定向的解析：選C基因突變是遺傳物質(zhì)的變更，具有稀有性的特點(diǎn)，細(xì)菌數(shù)量多，只是提高突變的基因數(shù)量，而不會(huì)提高突變率；基因突變?nèi)舭l(fā)生在體細(xì)胞中，一般不會(huì)遺傳給后代；人工誘變和自發(fā)突變都是不定向的。6．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()A．圖①②都表示易位，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)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解析：選C圖①表示交叉互換，發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，圖②表示易位；圖③中的變異屬于基因突變中的堿基對(duì)的缺失；圖④中，若染色體3正常，染色體4則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，若4正常，染色體3則發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)；圖中4種變異緣由都是遺傳物質(zhì)的變更，都能夠遺傳。7．下列有關(guān)基因重組的敘述中，正確的是()A．基因型為Aa的個(gè)體自交，因基因重組而導(dǎo)致子代性狀分別B．基因A因替換、增加或缺失部分堿基而形成它的等位基因a，這屬于基因重組C．YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型過程中發(fā)生了基因重組D．造成同卵雙生姐妹間性狀差異的主要緣由是基因重組解析：選CAa個(gè)體自交，后代的性狀分別是由于等位基因的分別和配子之間隨機(jī)結(jié)合而形成的；基因A中堿基對(duì)的替換、增加或缺失屬于基因突變；YyRr自交后代出現(xiàn)不同于親本的新類型，這屬于基因重組；同卵雙生是由同一受精卵發(fā)育而來的，所以細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是一樣的，其性狀差異主要是由外界環(huán)境引起的。8．下圖中的甲、乙、丙、丁表示生物的幾種變異類型，下列推斷正確的是()A．甲圖是染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位B．乙圖是染色體結(jié)構(gòu)變異中的重復(fù)C．丙圖表示生殖過程中的基因重組D．丁圖表示的是染色體的數(shù)目變異解析：選D相比變異前，甲圖中變異后的染色體缺失了g基因，為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“缺失”；乙圖中變異后的兩條非同源染色體互換了部分基因片段，為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“易位”；丙圖中變異后的染色體基因位置發(fā)生變更，為染色體結(jié)構(gòu)變異中的“倒位”；丁圖中姐妹染色單體移向同一極，為染色體數(shù)目變異。9．下圖表示人類鐮刀形細(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．限制血紅蛋白合成的一段基因隨意一個(gè)堿基發(fā)生替換都會(huì)引起貧血癥B．②過程是以α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)載纈氨酸的tRNA一端袒露的三個(gè)堿基可能是CAUD．人發(fā)生此貧血癥的根本緣由在于蛋白質(zhì)中的一個(gè)谷氨酸被纈氨酸取代解析：選C限制血紅蛋白合成的一段基因中隨意一個(gè)堿基發(fā)生替換不肯定引起貧血癥；②過程是以α鏈作模板，合成mRNA的過程，所以原料是核糖核苷酸；依據(jù)纈氨酸的密碼子GUA，可知對(duì)應(yīng)的tRNA上的反密碼子上堿基為CAU；人類鐮刀形細(xì)胞貧血癥的根本緣由是基因中的堿基對(duì)被替換。10．圖甲為某哺乳動(dòng)物體細(xì)胞中部分染色體及其上的基因示意圖，圖乙、丙、丁為該動(dòng)物處于不同分裂時(shí)期的染色體示意圖。下列敘述正確的是()A．推斷該動(dòng)物是否為純合子應(yīng)選用另一雌性動(dòng)物與其測(cè)交B．乙細(xì)胞和丙細(xì)胞分裂時(shí)均可以發(fā)生基因重組C．甲細(xì)胞產(chǎn)生的基因突變可通過卵細(xì)胞傳遞給子代D．丁細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞中的基因組成是aB和aB解析：選C由圖丙可知，該動(dòng)物為雌性動(dòng)物，推斷該動(dòng)物是否為純合子應(yīng)選用雄性動(dòng)物。乙細(xì)胞為有絲分裂后期，不能發(fā)生基因重組。基因突變可通過卵細(xì)胞傳遞給子代。依據(jù)圖甲，丁細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞基因組成為AB和aB。11．【加試題】脆性X染色體是由于染色體上的FMR1基因出現(xiàn)過量的CGG//GCC重復(fù)序列，導(dǎo)致DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合異樣，從而出現(xiàn)“縊溝”，染色體易從“縊溝”處斷裂。下列分析錯(cuò)誤的是()A．脆性X染色體出現(xiàn)的根本緣由是基因突變B．脆性X染色體更易發(fā)生染色體的結(jié)構(gòu)變異C．男性與女性體細(xì)胞中出現(xiàn)X染色體“縊溝”的概率不同D．由于存在較多的GC重復(fù)序列，脆性X染色體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定解析：選D依據(jù)題意，基因中出現(xiàn)過量的CGG//GCC重復(fù)序列，屬于基因突變；脆性X染色體易從“縊溝”處斷裂，故脆性X染色體更易發(fā)生染色體結(jié)構(gòu)變異；男性只含有一條X染色體，而女性含有兩條X染色體，故女性X染色體出現(xiàn)“縊溝”的概率大；據(jù)題意，脆性X染色體由于存在較多的CGG//GCC重復(fù)序列，從而易斷裂，故其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。12．【加試題】(2015·浙江10月選考)人類紅細(xì)胞ABO血型的基因表達(dá)及血型的形成過程如圖所示。下列敘述正確的是()A．H基因正常表達(dá)時(shí)，一種血型對(duì)應(yīng)一種基因型B．若IA基因缺失一個(gè)堿基對(duì)，表達(dá)形成的多肽鏈就會(huì)發(fā)生一個(gè)氨基酸的變更C．H基因正常表達(dá)時(shí)，IA基因以任一鏈為模板轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶，表現(xiàn)為A型D．H酶缺乏者(罕見的O型)生育了一個(gè)AB型的子代，說明子代H基因表達(dá)形成了H酶解析：選DH基因正常表達(dá)時(shí)，一種血型不肯定對(duì)應(yīng)一種基因型，如IAi、IAIA都是A型，A錯(cuò)誤；IA基因缺失一個(gè)堿基對(duì)，可能會(huì)引起對(duì)應(yīng)肽鏈提前終止或者對(duì)應(yīng)肽鏈多個(gè)氨基酸的變更，B錯(cuò)誤；H基因正常表達(dá)時(shí)，IA基因以模板鏈為模板轉(zhuǎn)錄和翻譯產(chǎn)生A酶，C錯(cuò)誤；H酶缺乏者(hhIAIB)表現(xiàn)為O型，生育了一個(gè)AB型子代，說明該子代基因型為HhIAIB，其H基因表達(dá)形成H酶并合成了H物質(zhì)，D正確。二、非選擇題13．如圖為某植物種群(雌雄同花，自花授粉)中甲植株的A基因和乙植株的B基因發(fā)生突變的過程。已知A基因和B基因是獨(dú)立遺傳的，請(qǐng)分析該過程，回答下列問題：(1)簡(jiǎn)述上述兩個(gè)基因發(fā)生突變的過程：______________________________________________________________________________________________________________。(2)突變產(chǎn)生的a基因與A基因、a基因與B基因分別是什么關(guān)系？__________________________________________________________________________________。(3)若a基因和b基因分別限制兩種優(yōu)良性狀，則A基因發(fā)生突變的甲植株基因型為________，B基因發(fā)生突變的乙植株基因型為________。解析：(1)圖甲中C∥G替換為G∥G，圖乙中C∥G替換為A∥G，因此甲、乙都是堿基替換。(2)基因突變產(chǎn)生等位基因，A與a為等位基因，a與B為非等位基因。(3)由題干可知，基因a和b都是突變而來的，原親本為純合子，因此突變后的甲植株基因型為AaBB，乙植株基因型為AABb。答案：(1)DNA復(fù)制的過程中一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基替換，導(dǎo)致基因的堿基序列發(fā)生了變更(2)等位基因、非等位基因(3)AaBBAABb14．某高山植物開紅花，偶然發(fā)覺了一株開白花的。(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)來探究這株植物的白花性狀是受環(huán)境影響還是基因突變的結(jié)果。①試驗(yàn)步驟：第一步：取該株植物莖尖利用植物組織培育技術(shù)，獲得試管苗。其次步：________________________，視察并記錄結(jié)果。②預(yù)料結(jié)果及結(jié)論：若仍開白花，則___________________________________________________。(2)對(duì)該種植物進(jìn)行了培育并記錄如下表，據(jù)表回答問題：海拔(m)500050003000300010001000溫度(℃)192519251925突變率(1×10－6)0.230.630.210.620.220.63①本試驗(yàn)中共涉及哪些自變量？試驗(yàn)結(jié)果說明白什么問題？____________________________________________________________________________________________。②在相同海拔，25℃的突變率大于19℃的突變率，從植物體本身來說，最可能是與其體內(nèi)的________(物質(zhì))有關(guān)。解析：若要探究白花的出現(xiàn)是環(huán)境變更還是基因突變引起的，設(shè)計(jì)試驗(yàn)的原理是看該性狀能否遺傳，可通過雜交的方法或無性繁殖技術(shù)，由題干信息可知，該題利用的是無性繁殖(植物組織培育)技術(shù)。答案：(1)①在相同培