高中生物 第五章 基因突变及其他变异章末整合提升教学案 新人教版必修2

第五章 基因突变及其他变异知识系统构建规律方法整合整合一三种可遗传变异的比较比较项目基因突变基因重组染色体变异概念基因结构的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失控制不同性状的基因的重新组合染色体结构和数目的变化时间减数第一次分裂前的间期；有丝分裂的间期减数第一次分裂的四分体时期(交叉互换)；减数第一次分裂后期细胞分裂期类型自然突变诱发突变非同源染色体上的非等位基因的自由组合；同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换；基因的拼接染色体结构变异；染色体数目变异范围任何生物真核生物有性生殖过程中真核生物本质产生新的基因，不改变基因数量产生新的基因型，不产生新基因可引起基因数量或排列顺序的变化意义生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料生物多样性的重要原因，对生物进化有重要意义对生物进化有一定意义例1细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A染色体不分离或不能够移向两极，导致染色体数目变异B非同源染色体自由组合，导致基因重组C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异答案B解析有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目变异；非同源染色体自由组合，导致基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数分裂的间期都能发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。整合二染色体组的判定1细胞中染色体组数的判断方法(1)根据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。下图所示的细胞中所含的染色体组数分别是：a为3个，b为2个，c为1个。(2)根据基因型判断：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因。下图所示的细胞中，它们所含的染色体组数分别是：a为4个，b为2个，c为3个，d为1个。(3)根据染色体数与形态数的比值判断：染色体数与形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组，如玉米的体细胞中共有20条染色体，10种形态，则玉米含有2个染色体组。2细胞分裂图像中染色体组数的判断以生殖细胞中的染色体数为标准，判断题目中所给图像中的染色体组数。如下图所示：(1)图a为减数第一次分裂的前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(2)图b为减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有1个染色体组，染色体组中有2条染色体。(3)图c为减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有2个染色体组，每个染色体组有2条染色体。(4)图d为有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，该细胞中有4个染色体组，每个染色体组有2条染色体。例2下图所示为细胞中所含的染色体，下列有关叙述正确的是()A图a含有2个染色体组，图b含有3个染色体组B如果图b表示体细胞，则图b代表的生物一定是三倍体C如果图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体D图d代表的生物一定是由卵细胞发育而成的，是单倍体答案C解析图a为有丝分裂后期，含有4个染色体组，图b有同源染色体，含有3个染色体组；如果图b生物是由配子发育而成的，则图b代表的生物是单倍体，如果图b生物是由受精卵发育而成的，则图b代表的生物是三倍体；图c中有同源染色体，含有2个染色体组，若是由受精卵发育而成的，则该细胞所代表的生物一定是二倍体；图d中只含1个染色体组，一定是单倍体，可能是由雄配子或雌配子发育而成的。整合三单倍体育种和多倍体育种单倍体育种多倍体育种原理染色体数目变异染色体数目变异方法花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大，营养成分含量高，产量增加缺点技术复杂，需要与杂交育种配合适用于植物，动物难以开展。多倍体植物生长周期延长，结实率降低举例例3单倍体经一次秋水仙素处理，可得到()一定是二倍体一定是多倍体二倍体或多倍体一定是杂合子含两个染色体组的个体可能是纯合子A BC D答案C解析单倍体中不一定只含有一个染色体组，故秋水仙素处理后可得到二倍体或多倍体，可能是纯合子，也可能是杂合子。整合四比较常见的人类遗传病遗传病类型家族发病情况男女患病比率单基因遗传病常染色体显性代代相传，含致病基因即患病相等隐性隔代遗传，隐性纯合发病相等伴X染色体显性代代相传，男患者的母亲和女儿一定患病女患者多于男患者隐性隔代遗传，女患者的父亲和儿子一定患病男患者多于女患者伴Y遗传父传子，子传孙患者只有男性多基因遗传病家族聚集现象；易受环境影响；群体发病率高相等染色体异常遗传病往往造成严重后果，甚至胚胎期引起流产相等例4下列关于人类遗传病的叙述，错误的是()遗传物质改变的一定是遗传病一个家族几代人中都出现过的疾病是遗传病携带遗传病基因的个体会患遗传病不携带遗传病基因的个体不会患遗传病A BC D答案D解析如果遗传物质改变发生在体细胞，不能遗传，则不是遗传病。一个家族几代人中都出现过的疾病不一定是由于遗传物质改变引起的，如由环境因素引起的疾病。若是一种隐性遗传病，则携带遗传病基因的个体一般不患此病。遗传病也可能是由于染色体增添或缺失所引起，如21三体综合征，是因为21号染色体多了一条，而不是因为携带致病基因而患遗传病。热点考题集训1利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，下列关于其变异来源的叙述，正确的是()A前者不会发生变异，后者有较大的变异性B前者一定不会产生基因重组，后者可能发生基因重组C后者一定不会发生基因重组，前者可能发生基因重组D前者一定不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异答案B解析扦插属于无性生殖，变异来源不可能有基因重组。种子繁殖属于有性生殖，变异来源有基因重组；扦插和种子繁殖的变异来源都会受环境的影响。2某个婴儿不能消化乳类，经检查发现他的乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变，从而导致了乳糖酶失活，发生这种现象的根本原因是()A缺乏吸收某种氨基酸的能力B不能摄取足够的乳糖酶C乳糖酶基因有一个碱基替换了D乳糖酶基因有一个碱基缺失了答案C解析根据题中“乳糖酶分子中有一个氨基酸发生了改变”，可判断是乳糖酶基因中有一个碱基替换了；若乳糖酶基因有一个碱基缺失，则可能会发生一系列氨基酸的改变。3下列有关生物遗传和变异的叙述，正确的是()A一对夫妇生了一个孩子患白化病(不考虑突变)，则双亲均为杂合子B在减数分裂过程中，基因突变、基因重组都可能发生C一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞只能形成两种精子D同源染色体的姐妹染色单体之间局部交叉互换可导致基因重组答案B解析一对夫妇生了一个患白化病(不考虑突变)的孩子，这一对夫妇可能均为杂合子，也可能都患病，或者一方患病，一方为杂合子；一个基因型为AaBb(位于两对染色体上)的精原细胞可形成两种精子(无交叉互换)或四种精子(有交叉互换)；同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可导致基因重组。4如图甲是正常的两条同源染色体及其上的基因，则乙图所示是指染色体结构的()A倒位 B缺失C易位 D重复答案B解析比较甲、乙两图可知，乙图一条染色体某一片段丢失导致基因3与4丢失，同源染色体配对时形成了缺失环，由此可判断乙图发生了染色体结构的缺失。5下列关于植物染色体变异的叙述，正确的是()A染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加B染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生C染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化D染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化答案D解析染色体变异不会产生新基因，基因种类不会改变，但会改变基因的数量或排列顺序。6用基因型为DdTt的植株所产生的花粉分别经离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体，这些幼苗成熟后自交后代()A全部为纯合子B全部为杂合子C1/4为纯合子D1/16为纯合子答案A解析二倍体植株先经花粉离体培养得到单倍体，单倍体再经染色体加倍得到二倍体的纯合子，纯合子自交不会出现性状分离(仍为纯合子)。7如图表示用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法，下列有关此育种方法的叙述错误的是()A过程可使育种所需的优良基因由亲本进入F1B过程为减数分裂C过程是利用组织培养技术获得单倍体幼苗D过程必须使用激素处理答案D解析杂交的方法是利用基因重组使优良的性状集中到同一个体上；过程是通过减数分裂产生配子；过程表示的是对花药的离体培养，可以获得单倍体幼苗；经秋水仙素处理后得到纯合的二倍体植株。8唇裂是一种常见的遗传病，该病属于什么类型的遗传病？下列哪些疾病与其属同类型()单基因遗传病多基因遗传病染色体异常遗传病线粒体疾病(因线粒体代谢过程中某些酶缺乏而导致的遗传性疾病)进行性肌营养不良原发性高血压并指青少年型糖尿病先天性聋哑 无脑儿A， B，C， D，答案D解析唇裂属于多基因遗传病，选项中同属本类遗传病的还有原发性高血压、青少年型糖尿病及无脑儿。9如图表示果蝇某正常基因片段控制合成多肽的过程。ad表示4种基因突变。a丢失，b由变为，c由变为，d由变为。假设4种突变都单独发生，请回答下列问题：可能用到的密码子：天冬氨酸(GAC)，甘氨酸(GGU、GGG)，甲硫氨酸(AUG)，终止密码子(UAG)。(1)图中所示遗传信息传递的场所是_。(2)a突变后合成的多肽链中氨基酸顺序为_，在a突变点附近再丢失_个碱基对对性状影响最小。(3)图中_突变对性状无影响，其意义是_。(4)过程需要的酶主要有_。(5)在过程中，少量mRNA就可以合成大量的蛋白质，原因是_。答案(1)细胞核和细胞质(核糖体)(2)天冬氨酸酪氨酸甘氨酸甲硫氨酸2(3)b有利于维持生物遗传性状的相对稳定(4)RNA聚合酶(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成解析(1)根据示意图可知，代表转录过程，主要发生场所为细胞核；代表翻译过程，发生场所为细胞质(核糖体)。(2)根据碱基互补配对关系，可以判断DNA下面的单链为模板链，发生a突变后，mRNA上的碱基序列为GACUAUGGUAUG，合成的多肽链中氨基酸的顺序为天冬氨酸酪氨酸甘氨酸甲硫氨酸；在a点附近再丢失2个碱基对，只会引起邻近1个氨基酸的改变，而其他氨基酸不变，对性状的影响最小。(3)发生b突变后，最终决定的氨基酸仍是天冬氨酸，对性状无影响，这有利于维持生物遗传性状的相对稳定。(4)转录过程需要RNA聚合酶。(5)一个mRNA分子可以相继结合多个核糖体，进行多条多肽链的合成。10某校高二年级研究性学习小组调查了人的眼皮遗传情况，他们以年级为单位，对统计的数据进行汇总和整理，见下表：双亲全为双眼皮()仅父亲双眼皮()仅母亲双眼皮()双亲全为单眼皮()性别男女男女男女男女双眼皮人数59613129303000单眼皮人数3836282827295653请分析表中情况，回答下列问题：(1)根据表中_组调查情况，你就能判断出显性性状为_。(2)根据表中_组调查情况，能判断人的眼皮遗传是_染色体遗传。(3)第组双亲基因型的所有组合为_(等位基因用A、a表示)。(4)下图是4所在家庭的眼皮遗传图谱