2013版高中生物全程复习方略配套课件（浙科版·浙江专用）：2.4.1生物变异的来源.ppt

1、第一节 生物变异的来源一、基因重组1.实质：原有基因的_ _自由组合同源染色体的_发生交换3.结果：产生_，出现_；为生物变异提供丰富来源4.意义（1）导致_的多样性；（2）为_和_提供丰富的物质基础。重新组合2.类型非同源染色体上的非等位基因非姐妹染色单体之间新基因型重组性状生物性状动植物育种生物进化【点拨】基因重组的范围有性生殖生物,但不能说“一定”是有性生殖生物，因为还包括“外源基因导入”这种情况。二、基因突变1时间：主要发生在_过程中，即细胞分裂_2实质：是DNA分子上碱基对的_3类型：_突变、_突变和_突变4特点：普遍性、_、稀有性、可逆性、_5原因：_因素DNA分子复制间期缺失、增

2、加或替换形态生化致死多方向性有害性物理、化学、生物6.机理（1）机理分析：某些因素的作用 引起碱基对的_ 导致DNA分子中的_顺序发生改变 _随之发生改变 导致mRNA翻译的蛋白质出现异常 最终引起_的改变缺失、增加或替换核苷酸mRNA的碱基顺序遗传性状（2）实例分析（镰刀形细胞贫血症）：直接原因：血红蛋白肽链上的_发生改变。根本原因：血红蛋白基因（DNA）上一个_发生改变，由AT替换成了TA。氨基酸碱基对【点拨】基因突变的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变引起的；若出现一定比例的白猴或白花，则是由于等位基

3、因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程既不叫基因突变也不叫基因重组。三、染色体畸变1.染色体结构变异（1）类型：染色体某一片段的_。（2）结果：使位于染色体上的_发生改变，导致_的变异。缺失、重复、倒位和易位基因的数目和排列顺序性状2染色体数目的变异（1）类型：整倍体变异：以_的形式成倍增加或减少。非整倍体变异：_增加或减少。（2）若下列代表不同细胞的染色体或基因情况，请判断各细胞的染色体组数和个体倍数。染色体组个别染色体染色体或基因染色体组数几倍体_ _（或单倍体）_ _（或单倍体）32多倍体二倍体染色体或基因染色体组数几倍体_ _Aaaa_ _（或单倍体）14单倍体多倍体染色体或基

4、因染色体组数几倍体AABBDD_（或单倍体）Aaa_ _（或单倍体）ABCD_231二倍体多倍体单倍体【点拨】基因突变和染色体结构变异的比较（1）变化结构：染色体结构变异是基因的数目或排列顺序发生改变；基因突变是DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失。（2）结果：基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因【思维判断】1.基因突变多害少利，即：一般有害，少数有利，有些基因突变既无害也无利。（）【分析】基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，所以一般有害；但有少数基因突变也可能使生物产生新的性状，适应改变的环境，获得新的生存空间。2.基因突变是可遗传的变异，因为遗传物质改变了，一

5、定会遗传给后代。（）【分析】因为遗传物质改变了，所以基因突变是可遗传变异，但发生在体细胞中的基因突变一般不会传递给子代。3基因突变一定引起生物性状的改变。（）【分析】基因的改变未必能引起生物表现型的改变。原因有：大多数氨基酸有两个以上的遗传密码；有的氨基酸改变后并不引起蛋白质功能的改变；隐性突变等。4.单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能产生可育后代。（）【分析】二倍体的单倍体只有一个染色体组，没有同源染色体。但四倍体、六倍体、八倍体的单倍体分别含有二个、三个、四个染色体组，含有同源染色体，含有等位基因，也有可能产生可育后代。5由配子直接发育成的个体，不论含

6、多少个染色体组，都属于单倍体。（）【分析】单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，即由配子直接发育而成。基因突变1.分子机制DNA（野生型基因）DNA（野生型基因）正常复制野生型性状诱变因素物理因素化学因素生物因素复制出现异常突变型基因（产生等位基因A a1、a2）内部结构发生变化碱基对（增加、缺失或替换）碱基序列个别密码改变部分密码移位遗传信息改变新性状2.类型（1）显性突变：如aA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。（2）隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传。3.对性状的影响（1）子代能表现出突变性状：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变

7、，从而影响生物的性状，如镰刀形细胞贫血症。（2）子代不能表现出突变性状：体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。【高考警示钟】1.有丝分裂、减数分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变，但原核生物、病毒不会发生基因重组和染色体畸变。2.基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基因的结构，即由Aa或aA，

8、而A、a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。【典例训练1】在一段能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中，如果其中部缺失1个核苷酸对，不可能的后果是（）A.没有蛋白质产物B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D.翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化【解题指南】1.题眼：基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列若在其中部缺失1个核苷酸对。2.解题思路：分析缺失1个核苷酸对会引起的各种变化。【解析】选A。基因中能编码蛋白质的脱氧核苷酸序列，若在其中部缺失1个核苷酸对，经转录后，在信使RNA上可能提前形成终止密码子，使翻译

9、过程在基因缺失位置终止，使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸。或者因该段脱氧核苷酸序列中部缺失1个核苷酸对，使信使RNA上从缺失部位开始向后的密码子都发生改变，从而使合成的蛋白质中，在缺失部位以后的氨基酸序列都发生变化。染色体畸变1.单倍体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列图解中提供的方法区分开来：注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。2.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的区别易位交叉互换类型范围交换对象染色体结构变异基因重组非同源染色体之间同源染色体上的非姐妹染色单体之间非等位基因等位基因易位交叉互换图示四分体时期的交叉互换

10、减数第一次分裂【高考警示钟】1.单倍体不等于一倍体（1）单倍体是由配子发育形成的个体，可能含有多个染色体组。（2）一倍体只含有一个染色体组，一定属于单倍体。2.交叉互换与染色体易位发生的时期不同交叉互换只能发生在减数第一次分裂的四分体时期，染色体易位可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中。【典例训练2】已知某物种一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E五个基因，下面列出的若干种变化中可使基因内部结构发生改变的是（）【解题指南】1.知识储备：（1）交叉互换可导致等位基因的互换；（2）染色体结构变异可导致一条染色体上的基因的数目、种类、排列顺序发生改变。基因内部结构不发生变化。（3）基因突变可产生新的

11、基因（等位基因），即基因内部结构发生变化。2.解题关键：（1）明确染色体结构变化只能使基因的种类、数目、排列顺序改变，不会引起基因内部结构的改变，基因突变会引起基因内部结构的改变。（2）判断图中A、B、C、D项发生的是染色体结构变异还是基因突变。【解析】选D。据图分析选项A、B、C分别为染色体畸变中缺失、重复和易位造成的，没有新基因产生，而选项D中c的出现既可能是基因突变，也可能是交叉互换产生的。生物的变异1.变异的概念生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异，这种差异就是变异。2.可遗传的变异与不遗传的变异的比较可遗传的变异不遗传的变异遗传物质是否变化遗传情况应用价值遗

12、传物质发生改变变异能在后代中再次出现是育种的原始材料,能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种遗传物质不发生改变变异性状仅限于当代表现无育种价值,但在生产上可利用优良环境条件来影响性状的表现，获取高产优质产品3.三种可遗传变异的比较(1)三种变异的共同点：基因突变、基因重组、染色体畸变都会引起遗传物质的改变,都是可遗传的变异，但不一定遗传给后代。(2)三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则基因突变“点”的变化（点的质变，但数目不变）；基因重组“点”的结合或交换（点的质与量均不变）；染色体畸变“线段”发生结构或数目的变化；染色体结构变异线段的部分片

13、段重复、缺失、倒位、易位（点的质不变，数目和位置可能变化）；染色体数目变异个别线段增加、减少或线段成倍增减（点的质不变、数目变化）。【高考警示钟】1.三种可遗传变异的产生结果不同（1）基因突变产生新的基因、新的基因型；（2）基因重组产生新基因型，不产生新基因；（3）染色体畸变不产生新基因，但基因的数目和顺序发生变化。2.三种可遗传变异的鉴定方法不同（1）染色体畸变可在光镜下检出；（2）基因突变和基因重组在光镜下无法检出，可根据是否有新性状或新的性状组合来确定。【典例训练3】遗传学检测两个人的体细胞中两种基因组成，发现甲为AaB,乙为AABb。对于甲缺少一个基因的原因分析，错误的是（）A.染色体

14、结构变异 B.染色体数目变异C.基因突变 D.可能是男性【解题指南】1.考查实质：基因突变和染色体结构、数目变异的结果。2.解题关键：明确染色体结构变异会引起基因数目的变化；染色体数目变异也会引起基因数目的变化；而基因突变只能改变基因的类型而不能改变基因的数目。【解析】选C。缺少一个基因可能是该基因在X染色体上，Y染色体上没有相应的基因或等位基因，也可能是染色体断片的丢失，还有一种可能是该细胞中缺少了一条染色体。基因突变只能改变基因的类型而不能改变基因的数目。实验步骤的设计思路生物变异类型的验证【案例】.有三个通过不同途径得到的纯种白花矮牵牛品系，将它们相互杂交，得到如下结果，请回答：杂交亲本

15、后代表现型1品系1品系2全部白花2品系1品系3 全部红花3品系2品系3全部白花4F1红花品系11/4红花，3/4白花5F1红花品系21/8红花，7/8白花6F1红花品系3 1/2红花，1/2白花（1）仅结合杂交1、2、3可推知，花色性状至少由_对等位基因控制。再联系杂交4、5、6可推知，花色性状应该由_对独立的等位基因控制。（2）由杂交2可知，红花为_性性状。（3）根据上面分析，结合杂交实验，这三个纯种品系的基因型分别为：品系1 _，品系2 _，品系3 _。杂交1、杂交3的后代基因型分别是_、_。（基因可用A、a，B、b来表示）某种高秆植物经理化因素处理，在其后代中发现个别矮秆植株，如何设计实

16、验鉴定与矮秆性状出现的相关问题（只需写出实验步骤）：（1）是基因突变，还是环境影响：_。（2）若是基因突变，是显性突变，还是隐性突变_。【命题人透析】（1）判断性状由一对还是多对基因控制：一般根据亲代与子代的表现型采用假设法一一验证。如本题验证方法如下：若是一对基因控制，则最多有两种纯合子，而从杂交1、2、3知，至少有三种纯合子，故若是一对基因控制，则不符题意。若由两对基因控制，白色品系1和品系3杂交后的F1都是红花，知F1表现为双亲的显性基因共同决定的性状，F1为AaBb。推出品系1和品系3分别为AAbb和aaBB；由此可见，花色可由2对等位基因控制。看杂交5，F1红花和品系2的后代是1/8

17、红花7/8白花，若花色性状是2对基因控制的，则F1红花（AaBb）和品系3的后代是红花白花=11，不符合题意，故有关的性状至少是由3对基因控制的。（2）验证基因突变实验设计的思路：验证生物变异是基因突变还是环境影响：可以把矮秆植株与原始亲本种植在相同的环境条件下，观察比较两者的表现型是否相同，若相同则说明变异是由环境不同引起的。验证基因突变的显隐性：可让矮秆植株和原始亲本杂交，若出现性状分离，则说明为显性突变，若没有出现性状分离，F1所表现出的性状为显性性状。【标准答案】（1）23（2）显（3）aaBBddaabbddAAbbDDaaBbddAabbDd（1）将矮秆植株连同原始亲本一起种植，保

18、持土壤和栽培条件尽量一致，观察比较两者的表现（2）第一年将矮秆植株和原始亲本杂交得F1，第二年种植F1种子，观察其表现【阅卷人点评】得分要点（1）（2）与标准答案一致才能得分。（3）只要体现“品系1只含一对显性纯合基因，品系2为隐性纯合子，品系3含两对显性纯合基因，且与品系1不同”即可。.（1）必须体现“二者种植在相同的环境条件下，看表现型是否相同”。（2）必须体现“将矮秆植株和原始亲本杂交得F1，第二年种植F1种子，观察其表现”。失分案例.（1）错答为“3”。（3）错答为“aaBBddaabbDDAAbbdd”。.（1）只答出“将矮秆植株连同原始亲本一起种植”，未控制其他变量。（2）错答为“

19、采用测交法”，原因是误将实验步骤理解为方法。1.下列关于基因重组的叙述中，正确的是（）A有性生殖可导致基因重组B等位基因的分离可导致基因重组C非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组D无性生殖可导致基因重组【解析】选A。有性生殖过程中包括减数分裂，减数分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期均有基因重组；等位基因分离是孟德尔分离定律的实质，不会导致基因重组；非等位基因的自由组合和等位基因的互换可导致基因重组；无性生殖中无基因重组，这也是有性生殖的变异更为普遍的原因。2.关于基因突变的下列叙述中，错误的是（）A基因突变是指基因结构中碱基对的增加、缺失或替换B基因突变是由于基因中脱氧核苷酸数量和排列顺

20、序的改变而发生的C基因突变可以在一定的外界环境条件或者生物内部因素的作用下引起D基因突变的发生率是很低的，并且都是有害的【解析】选D。基因突变是基因结构中碱基对的变化，基因突变导致的直接结果是脱氧核苷酸数量和排列顺序的改变；基因突变的产生既受外界因素又受生物自身的影响；基因突变的发生率很低，大多数是有害的。3.(2012厦门模拟)下列有关基因突变和基因重组的叙述，正确的是（）A基因突变对于生物个体是利多于弊B基因突变属于可遗传的变异C基因重组能产生新基因D基因重组普遍发生在体细胞增殖过程中【解析】选B。基因突变对于生物个体来说是多害少利的；基因突变和基因重组都属于可遗传的变异；基因重组只能产生

21、新的基因型，而不能产生新基因；基因重组普遍发生在生殖细胞的形成过程中。4.（2012温州模拟）人体甲状腺滤泡上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接（）A.插入DNA分子引起插入点后的碱基变化引起基因突变B.替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变C.造成染色体缺失或易位等染色体结构变异D.诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代【解析】选C。131I作为放射性物质，可以诱导生物变异，但不是碱基的类似物，不能插入或替换DNA的碱基。放射性物质具有放射性，可以诱导基因突变，但发生

22、在甲状腺滤泡上皮细胞的基因突变，不能遗传给下一代。5.（2012焦作模拟）如图是某种植物正常的体细胞（表示细胞中所有的染色体）。试判断该植物可能的基因型及细胞中所含的染色体组数是（）A.ABCd，4B.AaaaBBBb，4C.AaBbCcDd，8D.BBBbDddd，8【解析】选B。由染色体的形态可以判断含有4个染色体组，所以等位基因应该有4个。6.（2012福州模拟）下列关于染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的叙述中，不正确的是（）A一个染色体组中不含同源染色体B由受精卵发育成的个体，体细胞含有两个染色体组的叫二倍体C单倍体不一定含一个染色体组D人工诱导多倍体唯一的方法是用秋水仙素处理萌发的种

23、子或幼苗【解析】选D。一个染色体组中不含同源染色体；受精卵发育成的个体有几个染色体组就是几倍体，由配子发育成的个体不管含有几个染色体组，均是单倍体；诱导多倍体的方法有用秋水仙素处理和低温处理。7.（2012宁波模拟）如图一表示人类镰刀形细胞贫血症的病因，图二是一个家族中该病的遗传系谱图（控制基因为B与b），请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA，GAG）：（1）图中表示发生了_；表示遗传信息流动过程中的_。（2）链碱基组成为_，链碱基组成为_。（3）镰刀形细胞贫血症的致病基因位于_染色体上，属于_性遗传病。（4）6基因型是_，6和7婚后所生子女为患病男孩的概率是_。【解析】（1）过程是DNA的复制过程，在这个过程中发生了碱基对的替换，过程是形成mRNA的转录过程。（2）链与GTA发生碱基互补配对，链是DNA的一条链，所以碱基组成为CAT，链以链为模板，链是mRNA，所以碱基组成为GUA。（3）由图中判断镰刀形细胞贫血症是一种常染色体上的隐性遗传病。（4）该病为常染色体隐性遗传病，由6的表现型可知含有显性基因B，由10的基因型可知6含有 b基因，6和7婚后所生子女患病的几率为1/4，患病男孩的几率要乘以1/2，所以为1/8。答案：（1）基因突变 转录（2）CATGUA（3）常 隐 （4）Bb1/8