2012届高考生物一轮复习精品课件必修②第四单元第一讲生物的变异（人教版）.ppt

1、一、基因突变判断正误1基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变。()2基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变。()3引起基因突变的外界因素有物理因素、化学因素和生物因素。()4若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变。()5基因突变具有普遍性、随机发生和不定向性以及低频性等特点。()6基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源。()二、基因重组填空1概念：生物体进行的过程中，控制不同性状的基因。2类型(1)自由组合型：位于自由组合。(2)交叉互换型：四分体的非姐妹染色单体的交换。(3)基因工程：外源基因的导入。3意义：是形成的重要原因之一。有性生殖

2、重新组合非同源染色体上的非等位基因等位基因生物多样性三、染色体变异1结构变异连线2染色体数目变异判断正误(1)一个染色体组内没有同源染色体，但却含有控制生长发育的全部遗传信息。()(2)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。()(3)由配子发育而来的个体，体细胞中无论含有几个染色体组，都是单倍体。()(4)单倍体茎秆粗壮，果实、种子较大，而多倍体则长势矮小，且高度不育。()3单倍体育种和多倍体育种据图填空(1)图中和操作是，其作用原理是。(2)图中过程是。(3)单倍体育种的优点是。秋水仙素处理幼苗秋水仙素抑制纺锤体形成花药离体培养明显缩短育种年限1基

3、因突变的原因分析2基因重组图解分析1基因突变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换小只改变1个氨基酸或不改变增添大不影响插入位置前的序列，而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列2.基因突变不一定导致生物性状改变的原因(1)突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。(3)基因突变若为隐性突变，如AAAa，也不会导致性状的改变。特别提醒基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。1下图为大肠杆

4、菌某基因的一条脱氧核苷酸链的碱基序列，以下变化对该基因所控制合成的多肽(以此链为模板)的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)()ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA 14 71013 100 103 106A第6位的C被替换为TB第9位与第10位之间插入1个TC第100、101、102位被替换为TTTD第103至105位之间缺失1个T解析：A项属于碱基替换，由于密码子存在简并性，可能对氨基酸序列无影响；B项属于碱基的增添，自增添处合成的多肽序列将会全部改变；C项属于整个密码子被替换，只会引起多肽序列中一个氨基酸的改变；D项属于碱基缺失，自缺失处合成的多肽序列将会改变，

5、但D项改变对氨基酸序列的影响比B项小。答案：B2下列有关基因重组的叙述，正确的是()A基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离 B基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，属于基因重组 C非姐妹染色单体间的互换可导致基因重组 D造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组答案：C解析：基因型为Aa的个体自交，因等位基因分离导致子代性状分离。基因A因替换、增添或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，属于基因突变。非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组。同卵双生姐妹的遗传物质相同，造成其性状上差异的主要原因是环境影响。1染色体结构变异(1)易位与交叉互换的区别染色体易位交叉

6、互换图解染色体易位交叉互换区别发生于非同源染色体之间发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间属于染色体结构变异属于基因重组可在显微镜下观察到在显微镜下观察不到(2)染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下图所示)2染色体组的组成特点1染色体组数量的判断方法(1)在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲中与1号 (或2号)相同的染色体共有四条，此细胞有四个染色体组。(2)在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因(读音相同的大小写字母)出现几次，则有几个染色体组，如图乙中，若细胞的基因型为AaaaBBbb，任一种基因各有四个，则该生物含有四

7、个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有 8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。2变异类型与细胞分裂的关系变异类型细胞分裂方式基因突变可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂基因重组减数分裂染色体变异有丝分裂、减数分裂3下列有关变异的说法正确的是()A染色体中DNA的一个碱基对缺失属于染色体结构变异B染色体变异、基因突变均可以用光学显微镜直接观察C同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组D染色体变异只发生于有丝分裂过程中解析：DNA分子中碱基对的缺失属于基因突变；染色体变异可以用光学显微镜观察，而基因

8、突变是DNA分子水平的改变，不能直接用光学显微镜观察到；染色体变异可发生于有丝分裂或减数分裂过程中；同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组。答案：C4(2011湘潭模拟)如图为果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是()A染色体1、4、5、7组成果蝇的一个染色体组B染色体3、6之间的片段交换属于基因重组C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上D果蝇基因组可由1、3、6、7四个染色体组成解析：染色体3、6之间的片段交换属于染色体结构变异中的易位；控制果蝇红眼或白眼的基因位于X染色体(1号染色体)上；果蝇基因组可由1、2、3、6、7五条染色体组成。答案：A2多倍体的产生及育种(1)产生原理

9、(2)多倍体育种无子西瓜的培育特别提醒单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程，因为花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。5(2011滨州模拟)普通西瓜植株为二倍体(2N22)，花单性，雌雄同株，用普通西瓜培育三倍体无子西瓜的主要过程可用如图表示：(1)西瓜的红瓤(R)对黄瓤(r)为显性。用基因型为rrrr的四倍体植株做母本，基因型为RR的二倍体植株做父本杂交，当年所结西瓜的瓜瓤的颜色是_，将其种子种下去，长成的植株的基因型是_。(2)已知西瓜的果皮深色(B)对浅色(b)是显性。若将四倍体西瓜(bbbb)和二倍体西

10、瓜(BB)间行种植，结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子，播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体。那么，能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢？请用遗传图解解释，并作简要说明。解析：(1)瓜瓤的基因型与母本相同，由种子长成的植株为子代，其基因型为Rrr。(2)浅色西瓜是四倍体自交后产生的，而深色是四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交后产生的。答案：(1)黄色 Rrr(2)PbbbbPbbbb()BB()FbbbbBbb 浅色 F 深色简要说明：若四倍体西瓜(bbbb)自交，则子代为bbbb，所结西瓜果皮为浅色；若四倍体西瓜(bbbb)作母本，二倍体西瓜(BB)作父本，则子

11、代为Bbb，所结西瓜果皮为深色。所以四倍体植株上收获的种子发育成的植株所结的西瓜，深色果皮的为三倍体无子西瓜，浅色果皮的为四倍体西瓜。命题角度生物变异与育种(1)从近几年高考生物试题看，考查点主要有：基因突变的产生、结果分析及应用，如2010年全国新课标卷T6，江苏卷T6。生物变异的原因与变异类型的判断与探究，如2009年江苏卷T16,2008年山东卷T26。(2)基因突变的产生、结果分析及育种一直是高考的热点，特别是与遗传、诱变育种相结合的题目仍将是高考命题的重要趋势。图1为具有2对相对性状的某自花传粉的植物种群中甲植株(纯种)的一个A基因和乙植株(纯种)的一个B基因发生突变的过程(已知A基

12、因和B基因是独立遗传的)，请分析该过程，回答下列问题：(1)上述两个基因发生突变是由于_引起的。(2)图2为甲植株发生了基因突变的细胞，它的基因型为_，表现型是_，请在图中标明基因与染色体的关系。(3)甲、乙发生基因突变后，该植株及其子一代均不能表现突变性状，为什么？可用什么方法让其后代表现出突变性状。(4)a基因和b基因分别控制两种优良性状。请利用已表现出突变性状的植株为实验材料，设计实验，培育出同时具有两种优良性状的植株(用遗传图解表示)。(5)该种植物野生型都为矮茎，现在野生种群中发现生长着少数高茎植株。若已证明高茎为基因突变所致，有两种可能：一是显性突变，二是隐性突变，请设计一个简单实

13、验方案加以判定。解析(1)由图可知甲植株和乙植株都发生了碱基的替换。(2)因为A基因和B基因是独立遗传的，所以这两对基因应该分别位于图中的两对同源染色体上。又由于甲植株(纯种)的一个A基因发生突变，所以该细胞的基因型应该是AaBB，性状是扁茎缺刻叶。(3)植株虽已突变但由于A对a的显性作用，B对b的显性作用，在植株上并不能表现出突变性状。当突变发生于体细胞时，突变基因不能通过有性生殖传给子代；要想让子代表现出突变性状，可对突变部位的组织细胞进行组织培养，而后让其自交，后代中即可出现突变性状。(4)杂交育种和单倍体育两种方法都能达到育种目的。(5)野生型都为纯种，若是显性突变则突变型有杂合子与纯

14、合子之分，若是隐性突变，则不发生性状分离。答案(1)一个碱基的替换(或碱基对改变或基因结构的改变)(2)AaBB(写Aa不正确)扁茎缺刻叶(写扁茎不正确)表示出两对基因分别位于两对同源染色体上即可(3)该突变均为隐性突变，且基因突变均发生在甲和乙的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代。取发生基因突变部位的组织细胞，通过组织培养技术获得试管苗，让其自交，其子代即可表现突变性状。(4)方法一：杂交育种 方法二：单倍体育种PaaBBAAbbPaaBBAAbbF1AaBbF1AaBbF2A_B_A_bb aaB_aabb配子 AB Ab aB ab花药离体培养 选择 单倍体植株 AB Ab aB ab

15、秋水仙素F2AABB AAbb aaBB aabb 选择(5)选用多株突变型植株自花传粉，若后代出现野生型，则为显性突变所致；若后代全为突变型，则为隐性突变所致。本讲实验低温诱导植物染色体数目的变化1实验原理(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2实验流程3注意事项(1)为了能观察到细胞在生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。(2)在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。

16、(3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是 ()A可能出现三倍体细胞B多倍体细胞形成的比例常达100%C多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会解析本题考查教材“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验，意在考查对实验结果的分析能力。并非所有的细胞的染色体都被加倍。大蒜根尖细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中没有非同源染色体的重组。答案C1(2010全国新课标卷)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现了一株开红花的豌豆植株，推测该红花表现型的出现是

17、花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确，应检测和比较红花植株与白花植株中 ()A花色基因的碱基组成 B花色基因的DNA序列C细胞的DNA含量D细胞的RNA含量解析：基因突变产生新的基因，不同的基因其碱基(或脱氧核苷酸)的排列顺序不同，故通过比较花色基因的DNA序列能确定是否通过基因突变产生了等位基因。答案：B2(2010江苏高考)育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是 ()A这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的B该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置D将该株水稻的

18、花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系解析：据题意可知，该植株发生基因突变之后当代性状就改变了，由此推出该基因突变属于显性突变，该植株为杂合子；该植株为杂合子，自交后可产生这种变异性状的纯合子；基因突变与染色体变异是两种不同的变异，不可以通过观察染色体的形态来判断基因突变的位置；D项中仅进行花药离体培养而没有用秋水仙素诱导染色体加倍，故得到的是高度不育的单倍体植株。答案：B3(2010福建高考)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是 ()A处插入碱基对 GCB处碱基对AT替换为G

19、CC处缺失碱基对ATD处碱基对GC替换为AT解析：根据图中1 168位的甘氨酸的密码子GGG，可知WNK4基因是以其DNA分子下方的一条脱氧核苷酸链为模板转录形成mRNA的，那么1 169位的赖氨酸的密码子是AAG，因此取代赖氨酸的谷氨酸的密码子最可能是GAG，由此可推知该基因发生的突变是处碱基对AT被替换为GC。答案：B4(2010福建高考)下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是 ()A原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C染色：改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D观察：显微镜下可以看到大多数细胞

20、的染色体数目发生改变解析：低温诱导染色体加倍实验的实验原理是：低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不分离，从而产生染色体数目加倍的细胞核；卡诺氏液能固定细胞的形态，而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离；改良苯酚品红溶液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色；洋葱根尖装片中的细胞大部分处于有丝分裂间期，因此在显微镜下能观察到染色体数目发生改变的只是少数细胞。答案：C5(2010山东高考)100年来，果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题：(1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交，F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交，测交后代只出现灰体长翅200只、黑体

21、残翅198只。如果用横线()表示相关染色体，用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因，用点()表示基因位置，亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为_和_。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为_。(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交，在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅，所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于_和_染色体上(如果在性染色体上，请确定出X或Y)。判断前者的理由是_。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示，F1雌雄果蝇的基因型分别为_和_。F1雌雄果蝇互交，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是_。(3)假设某隐性致死突变基因有纯合致死效应(胚胎致死)，无其他性状效应。根

22、据隐性纯合体的死亡率，隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射，为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变，请设计杂交实验并预测最终实验结果。实验步骤：_；_；_。结果预测：.如果_，则X染色体上发生了完全致死突变；.如果_，则X染色体上发生了不完全致死突变；.如果_，则X染色体上没有发生隐性致死突变。解析：(1)根据亲本杂交的结果，可以判断控制体色和翅型的基因位于同一对常染色体上。根据F1的表现型可以判断灰体、长翅为显性。所以两个亲本的相关基因型是。F1雄果蝇产生的配子基因型是。(2)根据F1中刚毛形状可以判断出，控制该性状的基因位于性染色体上

23、，又因为子代中雌果蝇的刚毛形状与亲代中的雄果蝇相同，雄果蝇的刚毛形状与亲代中的雌果蝇相同，所以可判断该基因位于X染色体上。控制翅型的基因位于常染色体上，由此可以判断F1雌雄果蝇的基因型分别是XDXdEe、XdYEe，F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例为1/21/41/8。(3)为了探究该果蝇的致死突变情况，可以选择该果蝇与多只正常雌果蝇交配，产生数目较多的F1，再用F1中多只雌果蝇与正常雄果蝇杂交，根据后代雌雄比例，做出推断。答案：(1)(2)X 常 刚毛性状与性别有关且每种刚毛性状雌雄均有(或：交叉遗传)XDXdEeXdYEe1/8(3)这只雄蝇与正常雌蝇杂交。F1互交(或：F1雌蝇与正常雄蝇杂交)统计F2中雄蝇所占比例(或：统计F2中雌雄蝇比例)结果预测：.F2中雄蝇占1/3(或：F2中雌雄21).F2中雄蝇占的比例介于1/3至1/2之间(或：F2中雌雄在1121之间).F2中雄蝇占1/2(或：F2中雌雄11)