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1、第七單元生物的變異、育種和進化,第十九講生物的變異,,1基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，生物變異的根本來源，生物進化的原始材料。 2基因重組包括非同源染色體上非等位基因的自由組合、四分體時期非姐妹染色單體的交叉互換以及轉(zhuǎn)基因技術。 3基因重組能夠產(chǎn)生新的基因型，是形成生物多樣性的重要原因之一，是生物變異的來源之一，對生物的進化也具有重要的意義。 4基因突變、基因重組和染色體變異都是可遺傳變異的來源。,5染色體變異的實質(zhì)是基因數(shù)目和位置的改變。 6染色體組是指細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同；攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。 7與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，并且高度不
2、育。多倍體植株常常莖稈粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量較高。 8人工誘導多倍體可以用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗，也可以低溫處理植物分生組織細胞，原理都是抑制有絲分裂前期紡錘體的形成。,基礎回扣 一、生物變異的類型 1不可遺傳的變異：由于 因素引起的性狀變異，生物體內(nèi)的遺傳物質(zhì)沒有改變。 2可遺傳的變異：由于 細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)的改變引起的，能夠遺傳給后代的變異。,環(huán)境,生殖,優(yōu)化落實 考查一生物變異的類型 1判一判 (1)所有生物都可發(fā)生的可遺傳變異是基因突變( ) (2)只有進行有性生殖的生物才能發(fā)生基因重組( ),,,二、基因突變 1概念：DNA分子中
3、發(fā)生堿基對的 、增添和 ，而引起的 的改變。 2時間：主要發(fā)生在 期或 ________________ _____期。 3誘發(fā)因素： 因素、 因素和生物因素，其中亞硝酸、堿基類似物屬于 因素。,替換,缺失,基因結構,有絲分裂間,減數(shù)第一次分裂前,的間,物理,化學,化學,4基因突變特點 (1) 性：一切生物都可以發(fā)生。 (2)隨機性：生物個體發(fā)育的 時期和部位。 (3) 性：自然狀態(tài)下，突變頻率很低。 (4)不定向性：一個基因可以向不同的方向發(fā)生突變。 (5) 性：有些基因突變，可使生物獲得新性狀，適應改變的環(huán)境。 5基因突變的意義 (
4、1) 產(chǎn)生的途徑。(2)生物變異的根本來源。(3)生物進化的 材料。,普遍,任何,低頻,多害少利,新基因,原始,6實例鐮刀型細胞貧血癥形成的原因 (1)直接原因：組成血紅蛋白分子的一個 被替換。 (2)根本原因：控制血紅蛋白合成的基因中一個 被替換。,氨基酸,堿基對,解惑在DNA復制時，穩(wěn)定的雙螺旋首先解開形成單鏈，此時DNA穩(wěn)定性大大下降，極易受到外界因素或體內(nèi)生理因素的干擾，使原來的堿基序列發(fā)生變化導致基因突變發(fā)生。,考查二基因突變 2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構的改變( ) (2)基因突變一定會引起基因結構的改變，但不一
5、定會引起生物性狀的改變( ) (3)基因突變的方向是由環(huán)境決定的( ) (4)若沒有外界因素的影響，基因就不會發(fā)生突變( ) (5)細胞分裂的中期不發(fā)生基因突變( ) 提示：基因突變可發(fā)生在個體發(fā)育的任何階段，以及體細胞或生殖細胞周期的任何時期。,,,,,,(6)基因突變能產(chǎn)生新基因，是生物變異的根本來源( ) (7)由于基因突變是不定向的，所以控制直毛的基因可以突變?yōu)榭刂崎L毛的基因( ) (8)只要發(fā)生在生殖細胞中的突變都能通過配子遺傳給下一代( ),,,,(9)觀察細胞有絲分裂中期染色體形態(tài)可判斷基因突變發(fā)生的位置( ) 提示：基因突變屬于分子水平的變異，在顯微鏡下觀察不到
6、。 (10)病毒、大腸桿菌及動植物都可能發(fā)生基因突變( ) 提示：基因突變具有普遍性，只要有基因的生物都可發(fā)生基因突變。,,,三、基因重組 1概念：生物體進行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因的重新組合。 2實質(zhì)：控制不同性狀的基因 。 3類型： 自由組合：位于非同源染色體上 自由組合(發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期)。 交叉互換：四分體的非姐妹染色單體的 (發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期)。 人工重組： (人為條件下進行的)，即基因工程。,重新組合,非等位基因,交叉互換,轉(zhuǎn)基因技術,4結果：產(chǎn)生新的 ，導致重組性狀出現(xiàn)。 5特點：兩個體雜合程度
7、越高，遺傳物質(zhì)差別越大，后代重組類型 ，變異越大；最廣泛的應用是雜交育種。 6途徑：基因重組是通過 實現(xiàn)的。 7意義：為生物變異提供極其豐富的來源；形成 ____________的重要原因之一；對 具有極其重要的意義。 解惑受精過程中未進行基因重組。親子代之間差異主要是由基因重組造成的。,基因型,越多,有性生殖,生物多樣性,生物進化,考查三基因重組 3判一判 (1)一對等位基因不存在基因重組，一對同源染色體存在基因重組( ) 提示：基因重組至少需要兩對等位基因，一對等位基因體現(xiàn)了基因分離定律。一對同源染色體可以通過交叉互換進行基因重組。 (2)減數(shù)分裂四分體時期，姐
8、妹染色單體的局部交換可導致基因重組( ) 提示：交叉互換發(fā)生在同源染色體上非姐妹染色單體之間。,,,(3)純合子自交因基因重組發(fā)生性狀分離( ) (4)有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可以發(fā)生非同源染色體之間自由組合，導致基因重組( ) (5)非同源染色體自由組合，導致在減數(shù)分裂過程中發(fā)生基因重組( ) (6)同源染色體非姐妹染色單體的交叉互換可引起基因重組( ),,,,,四、染色體變異 1概念：光學顯微鏡下可見的染色體結構或數(shù)目的改變。 2與基因突變的區(qū)別：基因突變是染色體上某一個位點上基因的改變，光學顯微鏡下無法直接觀察，通過性狀判斷是否改變。,3染色體結構變異 染色體某一片段 、
9、 、 、 ，使排列在染色體上的基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。,缺失,重復,易位,倒位,,,4染色體數(shù)目變異 (1)染色體組：細胞中在 和 上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異的一組_______染色體。 (2)判斷單倍體、二倍體和多倍體 單倍體：體細胞中含有 染色體數(shù)目的個體。 二倍體：由 發(fā)育而來，體細胞中含有兩個染色體組的個體。 多倍體：由受精卵發(fā)育而來，體細胞中含有 個或 ____個以上染色體組的個體。,形態(tài),功能,非同源,本物種配子,受精卵,三,三,(3)特點 單倍體：植株 ，高度不育。 多倍體：莖稈粗壯
10、，葉片、果實、種子 ，___________含量高。 (4)人工誘導法 單倍體： 培養(yǎng)。 多倍體：秋水仙素處理 ； 處理植物分生組織細胞。,弱小,較大,營養(yǎng)物質(zhì),花藥離體,萌發(fā)的種子或幼苗,低溫,考查四染色體變異 4判一判 (1)一個染色體組內(nèi)沒有同源染色體，但卻含有控制生長發(fā)育的全部遺傳信息( ) (2)染色體組中一定沒有等位基因( ) (3)染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化( ) (4)染色體片段的倒位和易位必然導致基因排列順序的變化( ) (5)染色體組中染色體數(shù)就是體細胞染色體數(shù)的一半( ),,,,,,(6)細菌的變異類型有基因突變
11、、基因重組和染色體變異( ) (7)低溫可抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極( ) (8)單倍體一定不存在同源染色體( ) (9)人工誘導多倍體的唯一方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗( ) (10)多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會( ) (11)體細胞中含有兩個染色體組的個體叫二倍體( ),,,,,,,,2基因突變對生物性狀的影響 (1)突變對蛋白質(zhì)的影響,(2)基因突變對性狀的影響：突變間接引起密碼子改變，決定氨基酸可能改變，最終表現(xiàn)為蛋白質(zhì)功能可能改變，影響生物性狀。,3細胞分裂圖中的變異類型判斷,4.基因突變和基因重組的比較,易錯點4基因突變的利害性
12、 基因突變引起的變異并不是除了有害就是有利，可分為三種情況：即有利、有害和對生物既無利也無害(中性)。自然選擇淘汰有害變異，保留有利和中性變異。,演練提升 1某種群中發(fā)現(xiàn)一突變性狀，連續(xù)培育到第三代才選出能穩(wěn)定遺傳的純合突變類型，該突變?yōu)?) A顯性突變(dD)B隱性突變(Dd) C顯性突變和隱性突變 D人工誘變 解析由于突變性狀的個體不是純合子，而且變現(xiàn)突變性，說明突變性狀相對于原有基因性狀為顯性。選A。 答案A,2如圖是某個二倍體(AABb)動物的幾個細胞分裂示意圖。據(jù)圖判斷不正確的是(),A甲細胞表明該動物發(fā)生了基因突變 B乙細胞表明該動物在減數(shù)第一次分裂前的間期發(fā)生基因突變 C丙細胞表
13、明該動物在減數(shù)第一次分裂時發(fā)生交叉互換 D甲、乙、丙所產(chǎn)生的變異均可遺傳給后代,解析據(jù)題干中甲、乙、丙是同一個二倍體動物的幾個細胞分裂圖分析可知：甲圖表示有絲分裂后期，染色體上基因A與a不同，是基因突變的結果；乙圖表示減數(shù)第二次分裂后期，其染色體上基因A與a不同，沒有同源染色體交叉互換的特征，只能是基因突變的結果；丙細胞也屬于減數(shù)第二次分裂后期圖，基因B與b所在的染色體顏色不一致，則染色體上基因B與b不同是交叉互換造成的。甲細胞分裂產(chǎn)生體細胞，產(chǎn)生的變異一般不遺傳給后代。 答案D,【解題技巧】,1顯性突變和隱性突變的判定 (1)類型 顯性突變：如aA，該突變一旦發(fā)生即可表現(xiàn)出相應性狀。 隱性突
14、變：如Aa，突變性狀一旦在生物個體中表現(xiàn)出來，該性狀即可穩(wěn)定遺傳。 (2)判定方法 選取突變體與其他已知未突變體雜交，據(jù)子代性狀表現(xiàn)判斷。 讓突變體自交，觀察子代有無性狀分離而判斷。,2基因重組 自然條件下基因重組發(fā)生的時間是減后期和四分體時期，而不是受精作用發(fā)生時；只發(fā)生在真核生物中，病毒和原核生物中不發(fā)生基因重組。,考點二染色體變異 關鍵點擊 1染色體結構變異 (1)易位與交叉互換的區(qū)別：,(2)染色體的缺失、重復、倒位與基因突變的區(qū)別(如下圖所示)：,2染色體組的組成特點,3染色體組數(shù)量的判斷 (1)細胞內(nèi)同一形態(tài)的染色體共有幾條則該細胞中含有幾個染色體組，如圖甲中與1號(或2號)相同的
15、染色體共有4條，此細胞有4個染色體組。,(2)根據(jù)基因型判斷 控制同一性狀的基因(讀音相同的大、小寫字母)出現(xiàn)幾次，則含有幾個染色體組。如圖乙中基因型為AaaaBbbb，任一種基因有4個，則該細胞中含有4個染色體組。 (3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。如雌果蠅體細胞中有8條染色體，分為4種形態(tài)，則染色體組的數(shù)目為2個。,易錯清零 易錯點1基因突變、基因重組、染色體變異都會引起遺傳物質(zhì)的改變，均可傳給后代。 易錯點2基因突變是基因內(nèi)部堿基對的改變，屬于DNA分子水平上的變化；染色體變異是染色體結構或數(shù)目的變異，屬于細胞水平上的變化。 易錯點3染色
16、體的某一個位點上基因的改變屬于基因突變，這種改變在光學顯微鏡下是無法直接觀察到的。而染色體上幾個基因的改變屬于染色體變異，這種改變可以用顯微鏡直接觀察到。,演練提升 3. (2015福建六校聯(lián)考)如圖所示，已知染色體發(fā)生了四種變異，下列相關敘述正確的是(),,A發(fā)生的變異均未產(chǎn)生新基因 B發(fā)生的變異依次是染色體倒位、缺失、重復與基因突變 C所發(fā)生的變異均可在光學顯微鏡下觀察到 D、、依次為染色體結構變異中的缺失、重復、倒位，為基因突變,解析基因突變是指因DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變，染色體結構變異是指染色體的部分片段發(fā)生增添、缺失、倒位、易位等變化。據(jù)圖可知、、依
17、次為染色體結構變異中的缺失、重復和倒位，為基因突變。基因突變可以產(chǎn)生新基因，其不能在光學顯微鏡下觀察到。 答案D,4下列據(jù)圖敘述不正確的是(),A代表的生物可能是二倍體，其每個染色體組含一條染色體 B代表的生物可能是二倍體，其每個染色體組含三條染色體 C代表的生物可能是二倍體，其每個染色體組含三條染色體 D代表的生物可能是單倍體，其每個染色體組含四條染色體,解析分析簡圖可知，圖細胞中含有2個染色體組，每個染色體組含一條染色體，則代表的生物可能是二倍體；圖細胞中含有3個染色體組，每個染色體組含兩條染色體，則代表的生物可能是三倍體；圖細胞中含有2個染色體組，每個染色體組含三條染色體，則代表的生物可
18、能是二倍體；圖細胞中含有1個染色體組，每個染色體組含四條染色體，則代表的生物可能是單倍體。 答案B,1基因突變與染色體結構變異 基因突變可以產(chǎn)生新基因，其不能在光學顯微鏡下觀察到，并不改變基因的數(shù)目。染色體結構變異可在光學顯微鏡下觀察到，基因的數(shù)目和在染色體上的位置都有可能改變。 2單倍體不一定只含有一個染色體組，含有多個染色體染色體組的不一定是多倍體。,【解題技巧】,考點三染色體變異的應用 關鍵點擊 1單倍體、多倍體的成因及特點,,4多倍體的產(chǎn)生及育種 (1)產(chǎn)生原理,,(2)多倍體育種無子西瓜的培育圖示,易錯清零 易錯點1單倍體的體細胞中并非只有一個染色體組 因為大部分的生物是二倍體，所以
19、有時認為單倍體的體細胞中只含有一個染色體組，但是多倍體的單倍體的體細胞中含有不止一個染色體組。 易錯點2單倍體育種與多倍體育種的操作對象不同 兩種育種方式都出現(xiàn)了染色體加倍情況：單倍體育種操作對象是單倍體幼苗，通過植物組織培養(yǎng)，得到的植株是純合子；多倍體育種的操作對象是正常萌發(fā)的種子或幼苗。,易錯點3單倍體并非都不育 二倍體的配子發(fā)育成的單倍體，表現(xiàn)為高度不育；多倍體的配子如含有偶數(shù)個染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育并能產(chǎn)生后代。 易錯點4無子番茄和無子西瓜培育過程及遺傳特點比較,演練提升 5(2015大連聯(lián)考)某些類型的染色體結構和數(shù)目的變異，可通過對細胞有絲分裂中期
20、或減數(shù)第一次分裂時期的觀察來識別。a、b、c、d為某些生物減數(shù)第一次分裂時期染色體變異的模式圖，它們依次屬于(),,A三倍體、染色體片段增加、三體、染色體片段缺失 B三倍體、染色體片段缺失、三體、染色體片段增加 C三體、染色體片段增加、三倍體、染色體片段缺失 D染色體片段缺失、三體、染色體片段增加、三倍體 解析a中細胞內(nèi)右下的染色體為3條，其他染色體都成對，是個別染色體數(shù)目變異；b中多了片段4，是染色體片段重復；c屬于三倍體；d中3、4片段缺失。 答案C,6無子西瓜是由二倍體(2n22)與同源四倍體雜交后形成的三倍體。回答下列問題： (1)雜交時選用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，取其花
21、粉涂在四倍體植株的________上，授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有________條染色體，該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生的雄配子結合，形成含有________條染色體的合子。,(2)上述雜交獲得的種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會產(chǎn)生無子果實，該果實無子的原因是三倍體的細胞不能進行正常的________分裂。 (3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株，理論上可以采用________的方法。,解析(1)在三倍體無子西瓜培育過程中，以四倍體植株為母本，授以二倍體植株花粉，可獲得三倍體西瓜種子(胚)。四倍體植株上產(chǎn)生的雌配子含有22條染色體，二倍體產(chǎn)生的雄配子含11條染色體，則合子中含有三個染色
22、體組，33條染色體。(2)三倍體西瓜無子的原因是：三倍體的細胞含有三個染色體組，在減數(shù)分裂時，染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常的生殖細胞。(3)由于三倍體植株不能進行有性繁殖，故可采用組織培養(yǎng)等無性生殖方式繁殖。 答案(1)雌蕊(或柱頭)2233(2)減數(shù)(3)組織培養(yǎng)(其他合理答案也可),基因突變與染色體變異,實驗十七低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 關鍵點擊 1實驗原理 (1)正常進行有絲分裂的組織細胞，在分裂后期著絲點分裂后，子染色體在紡錘體作用下分別移向兩極，進而平均分配到兩個子細胞中去。,(2)低溫可抑制紡錘體形成，阻止細胞分裂，導致細胞染色體數(shù)目加倍。,,,2實驗流程 根尖培養(yǎng)：將洋蔥等材
23、料放在裝滿清水的廣口瓶上，底部接觸水面，置于適宜條件下，使之生根 低溫誘導：待不定根長至1 cm時，將整個裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)(4)，誘導培養(yǎng)36 h 材料固定：剪取根尖約0.51 cm，放入卡諾氏液中浸泡0.51h，固定其形態(tài)，然后用95%酒精沖洗兩次。, 制作裝片：解離漂洗染色制片(同觀察植物細胞的有絲分裂) 觀察：先用低倍鏡觀察，找到變異細胞，再換用高倍鏡觀察 結論：低溫能誘導植物染色體數(shù)目加倍,3實驗中的試劑及其作用,4.注意問題 (1)為了能觀察到細胞在生活狀態(tài)下的內(nèi)部結構，必須先將細胞固定。 (2)在進行本實驗的過程中，和觀察植物細胞的有絲分裂一樣，所觀察的細胞已經(jīng)被鹽酸殺死了，
24、最終在顯微鏡下看到的是死細胞。 (3)選材的時候必須選用能夠進行分裂的分生組織細胞，不分裂的細胞染色體不復制，不會出現(xiàn)染色體加倍的情況。,易錯清零 易錯點1解離時間：35 min，不宜過長也不宜過短。過長，根尖過于酥軟，無法撈起，導致以后的制片工作無法進行；過短，組織中的細胞沒有相互分離開來，給下一步的染色和制片工作造成困難。 易錯點2漂洗時間：10 min，不宜過短，否則解離液未洗去，染色困難。 易錯點3染色時間：35 min，不宜過長也不宜過短。時間過長，染色過度，導致細胞中一片顏色(與染色液相同)，分不清哪是染色體(質(zhì))，無法觀察；時間過短，染色體(質(zhì))著色淺，也不易區(qū)分染色體(質(zhì))與其
25、他結構，無法觀察。,演練提升 7下列有關“低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述，正確的是() A低溫會抑制分裂時紡錘體的形成 B改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C固定和解離后的漂洗液都是體積分數(shù)為95%的酒精 D在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程,解析低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目變化的機理是低溫能夠抑制分裂時紡錘體的形成，導致染色體數(shù)目加倍；改良苯酚品紅染液的作用是對染色體進行染色；固定后的漂洗液是體積分數(shù)為95%的酒精，解離后的漂洗液是清水，目的是洗去多余的鹽酸；經(jīng)解離后細胞已經(jīng)死亡，不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。 答案A,8. (2015深圳模擬)以下材料選自
26、某同學所做實驗的部分記錄。 實驗名稱：低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化。 實驗步驟：培養(yǎng)固定：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶上，待根長出1 cm左右，剪取根尖0.51 cm，置于盛有清水的培養(yǎng)皿內(nèi)，并在冰箱的冷藏室誘導培養(yǎng)36 h。將誘導后的根尖放入卡諾氏液中浸泡0.51 h，然后用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗兩次。,裝片制作：解離染色漂洗制片。 觀察：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂圖像，確認某個細胞染色體發(fā)生數(shù)目變化后，再用高倍鏡觀察。 實驗結論：低溫條件下根尖所有細胞染色體數(shù)目都加倍。問題： (1)請將上述內(nèi)容中錯誤之處予以改正。________。 (2)低溫導致染色體加倍的原因是_______
27、_。 如果要探究誘導染色體數(shù)目變化的最適溫度，請寫出簡單的設計思路：____________________。,(3)洋蔥體細胞的一個細胞周期約為12 h。某同學利用洋蔥根尖觀察細胞有絲分裂，得到了如下結果。,解析(1)剪去根尖后，根尖將失去營養(yǎng)物質(zhì)的供給，細胞將隨之失去分裂能力，故應先將整個裝置放入冰箱的低溫室中進行誘導培養(yǎng)，再剪取誘導處理的根尖制片觀察；裝片的制作步驟不正確，應當在解離之后隨之漂洗；在低溫誘導下可能部分細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化，也可能誘導不成功都沒有發(fā)生變化。(2)低溫導致染色體加倍是通過抑制紡錘體的形成來實現(xiàn)，使加倍的染色體不能平均分配到兩個子細胞中去，從而導致細胞中染色體
28、數(shù)目的加倍；要探究誘導染色體數(shù)目變化的最適溫度，應將溫度作為實驗變量，設置不同系列溫度形成相互對照，然后觀察比較結果，其中染色體數(shù)目變化最明顯的結果所對應的溫度為最適溫度。,(3)樣本1和樣本2是在不同視野中觀察到的細胞分裂各時期的細胞數(shù)目，間期的時長計算要根據(jù)間期細胞數(shù)目與計數(shù)細胞的總數(shù)以及一個細胞周期所經(jīng)歷的時間來確定，其計算式為12(85/100)10.2 h。,答案(1)應將整個培養(yǎng)裝置放入冰箱的低溫室內(nèi)，誘導36 h后剪取根尖；裝片制作順序應為：解離漂洗染色制片；實驗結論應為：部分細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化或者沒有細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化 (2)抑制紡錘體的形成和細胞分裂設置不同溫度梯度的
29、對照組，觀察并比較結果(3)兩個不同視野所看到的處在分裂各期的細胞數(shù)目10.2,低溫誘導植物染色體數(shù)目加倍 低溫阻礙細胞內(nèi)酶促反應的進行，從而導致細胞分裂時形成紡錘體所需ATP的供應途徑受阻，使細胞分裂過程中完成染色體加倍而細胞不能分裂，達到染色體數(shù)目加倍。,【解題技巧】,從理論上講，觀察染色體數(shù)目的最佳時期是分裂中期，當紡錘體的行成受到抑制時，細胞分裂就停止在了前期，不再出現(xiàn)中期、后期，只有當細胞分裂進入到第二周期的中期時，才能確保低溫誘導染色體數(shù)目變化的成功。因此，低溫處理的時間至少要有一個半周期的時間。低溫抑制了紡錘體的形成，同時也降低了酶的活性，細胞分裂的速度減慢，細胞周期會延長。,考
30、向一基因突變和基因重組(5年10考) 典例1(2015皖北檢測)央視一則報道稱，孕婦防輻射服不僅不能防輻射，反而會聚集輻射。輻射對人體危害很大，可能導致基因突變。下列相關敘述正確的是() A堿基對的替換、增添和缺失都是由輻射引起的 B環(huán)境所引發(fā)的變異可能為可遺傳變異 C輻射能導致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生定向改變 D基因突變可能造成某個基因的缺失,思路點撥基因突變可由多種因素引起，輻射只是其中一種因素；基因突變具有不定向性；基因突變只是基因內(nèi)部堿基發(fā)生改變，基因的數(shù)目不會發(fā)生改變。,解析引起堿基對的替換、增添和缺失的因素有物理因素、化學因素和生物因素；如果環(huán)境引發(fā)了細胞中遺傳物質(zhì)的改變，就成了可遺傳的變
31、異；輻射能導致人體遺傳物質(zhì)發(fā)生不定向改變；基因突變會導致基因內(nèi)部分子結構的改變，不會導致某個基因的缺失。 答案B 易錯辨析基因突變不會改變基因的數(shù)目，基因的數(shù)目發(fā)生改變引起的可遺傳變異是染色體變異。,考向二染色體變異(5年15考) 典例2從下圖ah所示的細胞圖中，說明它們各含有幾個染色體組。正確答案為(),,A細胞中含有一個染色體組的是h圖 B細胞中含有二個染色體組的是e、g圖 C細胞中含有三個染色體組的是a、b圖 D細胞中含有四個染色體組的是c、f圖 思路點撥染色體組是細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息。,解析其形態(tài)、大
32、小各不相同的染色體組成一個染色體組。根據(jù)圖形判斷染色體組數(shù)有如下規(guī)律：在細胞內(nèi)，形態(tài)相同的染色體有幾條就含有幾個染色體組，如圖e，每種染色體含有4個，所以是四個染色體組。在細胞內(nèi)，含有幾個同音字母，就含有幾個染色體組，如d圖中，同音字母僅有一個，所以該圖只有一個染色體組。由此我們可知：a、b圖含有三個染色體組，c、h圖含有二個染色體組，e、f圖含有四個染色體組，d、g圖含有一個染色體組。 答案C,易錯辨析在細胞中含有配子染色體組數(shù)的生物，稱為單倍體，單倍體通常植株矮小，高度不育，利用單倍體育種能在最短的時間獲得穩(wěn)定遺傳的品種。由受精卵發(fā)育而來，含有兩個以上染色體組的生物，稱為多倍體，多倍體通常
33、植株粗大、營養(yǎng)物質(zhì)含量高，生長發(fā)育遲緩。,考向三染色體變異的應用(5年9考) 典例3(2014四川卷， 5)油菜物種甲(2n20)與乙(2n16)通過人工授粉雜交，獲得的幼胚經(jīng)離體培養(yǎng)形成幼苗丙，用秋水仙素處理丙的頂芽形成幼苗丁，待丁開花后自交獲得后代戊若干。下列敘述正確的是() A秋水仙素通過促進著絲點分裂，使染色體數(shù)目加倍 B幼苗丁細胞分裂后期，可觀察到36或72條染色體 C丙到丁發(fā)生的染色體變化，決定了生物進化的方向 D形成戊的過程未經(jīng)過地理隔離，因而戊不是新物種,思路點撥姐妹染色單體分開是著絲點分離的結果，而不是由紡錘絲牽拉的結果。紡錘體的作用只是把已分開的染色體拉向兩極；自然選擇決定
34、生物進化的方向；戊與甲乙存在生殖隔離，因此為新物種。,解析A秋水仙素通過抑制紡錘體的形成，使染色體加倍，故A錯誤。B.丙的染色體數(shù)為18條，用秋水仙素處理頂芽形成幼苗丁，并不是所有細胞的染色體都能加倍，所以故B正確。C.丙到丁發(fā)生的染色體變化屬于染色體變異，并不能決定生物進化的方向，自然選擇決定生物進化的方向，故C錯。D.地理隔離并非新物種形成的必經(jīng)途徑，故D錯。 答案B 易錯辨析秋水仙素通過抑制紡錘體的形成，使染色體數(shù)目加倍；秋水仙素還能引起基因突變。,考情一基因突變和基因重組 1原核生物某基因原有213對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為210對堿基(未涉及終止密碼子改變)，它指導合成的蛋白質(zhì)分子與原
35、蛋白質(zhì)相比，差異可能為() A少一個氨基酸，氨基酸順序不變 B少一個氨基酸，氨基酸順序改變 C氨基酸數(shù)目不變，但順序改變 DA、B都有可能,解析原核生物的基因是連續(xù)的，沒有間隔的，因此可以直接根據(jù)數(shù)據(jù)計算，突變后少了三個堿基對，氨基酸數(shù)比原來少1，C不正確；若少的三個堿基對正好控制著原蛋白質(zhì)的一個氨基酸，則少一個氨基酸，其余氨基酸順序不變；若少的三個堿基對橫跨原蛋白質(zhì)的兩個氨基酸，則可能出現(xiàn)少一個氨基酸，從少之處往后的氨基酸種類和順序發(fā)生改變。因此選D項。 答案D,2(2013海南卷)某二倍體植物染色體上的基因B2是由其等位基因B1突變而來的，如不考慮染色體變異，下列敘述錯誤的是() A該突變
36、可能是堿基對替換或堿基對插入造成的 B基因B1和B2編碼的蛋白質(zhì)可以相同，也可以不同 C基因B1和B2指導蛋白質(zhì)合成時使用同一套遺傳密碼 D基因B1和B2可同時存在于同一個體細胞中或同一個配子中,解析據(jù)基因突變的含義可知，基因突變是由于DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換而引起的基因結構的改變，故A正確。由于密碼子具有簡并性，不同基因編碼的蛋白質(zhì)有可能相同或不同，故B正確。生物起源于共同的原始祖先，生物體蛋白質(zhì)的合成中都共用同一套遺傳密碼，故C正確。由題可知B1與B2正常情況下應為一對同源染色體上的一對等位基因，當其在減數(shù)分裂形成配子時，通常應隨同源染色體的彼此分開，而相應的等位基因的也隨
37、之彼此分離。故B1與B2不可能同時存在于同一個配子中，D錯誤。 答案D,考情二染色體變異 3在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中不能產(chǎn)生的變異是() ADNA復制時發(fā)生堿基對的增添、缺失或替換，導致基因突變 B非同源染色體之間發(fā)生自由組合，導致基因重組 C非同源染色體之間交換一部分片段，導致染色體結構變異 D著絲點分裂后形成的兩條染色體不能移向兩極，導致染色體數(shù)目變異,解析有絲分裂和減數(shù)分裂過程中都有DNA復制，在DNA復制的過程中可能發(fā)生基因突變，A項正確。非同源染色體之間的自由組合只發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，B項錯誤。非同源染色體之間交換一部分片段在有絲分裂和減數(shù)分裂過程都可以發(fā)生，引起的變異為染色體結
38、構變異中的易位；而同源染色體上的非姐妹染色單體間交換一部分片段則發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，引起的變異為基因重組，C項正確。在有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期，都可能發(fā)生著絲點分裂后染色體的分離異常，從而導致染色體數(shù)目的變異，D項正確。 答案B,4(2012江蘇卷，14)某植株的一條染色體發(fā)生缺失突變，獲得該缺失染色體的花粉不育，缺失染色體上具有紅色顯性基因B，正常染色體上具有白色隱性基因b(如圖)。若以該植株為父本，測交后代中部分表現(xiàn)為紅色性狀。下列解釋最合理的是(),A減數(shù)分裂時染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽 B減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體3與4自由分離 C減數(shù)第二次分裂時非姐妹染色單體之間自
39、由組合 D減數(shù)第一次分裂時非姐妹染色單體之間交叉互換,解析由于“缺失染色體的花粉不育”，若以該植株為父本，測交后代理論上應該全部表現(xiàn)為白色性狀。若出現(xiàn)部分紅色性狀，可能是圖示染色單體1或2上的基因b突變?yōu)锽，但這種可能性很小，故A項不是最合理的；減數(shù)第二次分裂時，即使姐妹染色單體3與4分離，由于其缺失突變，產(chǎn)生的花粉也不育，因而B項不合理；減數(shù)第二次分裂時姐妹染色單體分開成為染色體，分別移向細胞兩極，不發(fā)生自由組合，因而C項也不合理；最可能的原因是減數(shù)第一次分裂的四分體時期，由于四分體中的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換，基因B轉(zhuǎn)移到染色單體1或2上，D項最合理。 答案D,考情三染色體變異的應
40、用 5如圖為利用純合高稈(D)抗病(E)小麥和純合矮稈(d)染病(e)小麥快速培育純合優(yōu)良矮稈抗病小麥(ddEE)品種的示意圖，下列有關此圖的敘述錯誤的是(),A過程的主要目的是讓控制不同優(yōu)良性狀的基因組合到一起 B過程中發(fā)生了非同源染色體的自由組合 C過程依據(jù)的主要生物學原理是細胞增殖 D過程中要用到一定濃度的秋水仙素溶液 解析過程為花藥離體培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是細胞的全能性。 答案C,6家蠶是二倍體生物，含56條染色體，ZZ為雄性，ZW為雌性。幼蠶體色中的有斑紋和無斑紋性狀分別由號染色體上的A和a基因控制。雄蠶由于吐絲多、絲的質(zhì)量好，更受蠶農(nóng)青睞，但在幼蠶階段，雌雄不易區(qū)分。于是，科學家采用
41、如圖所示的方法培育出了“限性斑紋雌蠶”來解決這個問題。請回答：,,(1)家蠶的一個染色體組含有________條染色體。 (2)圖中變異家蠶的“變異類型”屬于染色體變異中的________。由變異家蠶培育出限性斑紋雌蠶所采用的育種方法是________。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型為________。 (3)在生產(chǎn)中，可利用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶培育出可根據(jù)體色辨別幼蠶性別的后代。請用遺傳圖解和適當?shù)奈淖置枋鲞x育雄蠶的過程。,解析(1)二倍體家蠶體細胞中有56條染色體，其生殖細胞中有28條染色體，則其一個染色體組含有28條染色體。(2)由圖示可知，家蠶的變異屬于染色體結構變異中的易位。由變異家
42、蠶培育出限性斑紋雌蠶利用的是雜交育種。圖中的限性斑紋雌蠶的基因型是aaZWA。(3)可以用限性斑紋雌蠶和無斑紋雄蠶雜交，其后代中無斑紋的都是雄蠶，有斑紋的都是雌蠶。,答案(1)28(2)結構變異雜交育種aaZWA (3)如圖 文字說明：后代中有斑紋的均為雌蠶，應淘汰；無斑紋的為雄蠶，應保留。,,考情四低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 7下列有關“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化”實驗的敘述中，正確的是() A洋蔥的不定根在冰箱的低溫室內(nèi)誘導36h，可抑制細胞分裂中染色體的著絲點分裂 B改良苯酚品紅染液的作用是固定和染色 C體積分數(shù)為95%的酒精可用于洗滌細胞固定過程中使用的卡諾氏液和解離細胞 D經(jīng)過
43、解離、漂洗、染色和制片，在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)所有細胞內(nèi)的染色體數(shù)目都加倍,解析低溫誘導不會抑制染色體著絲點的分裂，而是使子染色體不能移向細胞的兩極、細胞不能分裂成兩個子細胞；改良苯酚品紅染液的作用是染色，不能用于固定；顯微鏡下觀察，發(fā)生染色體數(shù)目加倍的只有少數(shù)細胞，多數(shù)細胞處于分裂間期，看不到染色體，還有部分細胞有染色體，但可能是正常的有絲分裂。 答案C,8下列關于低溫誘導染色體加倍實驗的敘述，正確的是() A原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極 B解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離 C染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色 D觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變,解析低溫誘導染色體加倍實驗的實驗原理：低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，導致染色體不分離，從而產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的細胞核；卡諾氏液能固定細胞的形態(tài)，而鹽酸酒精混合液可以使洋蔥根尖細胞解離；洋蔥根尖裝片中的細胞大部分處于有絲分裂間期，因此在顯微鏡下能觀察到染色體數(shù)目發(fā)生改變的只是少數(shù)細胞。 答案C,
高考生物一輪復習 第7單元 第19講 生物的變異課件 (2).ppt
