高考生物一轮复习 第21讲 生物的变异类型课件.ppt

第3单元生物变异 进化与育种 轻轻松松读教材提纲挈领学要点 01回扣教材夯实基础 一 基因突变1 概念 由于dna分子中发生碱基对的 而引起的基因结构的改变 2 时期 复制时 包括 间期及减数第一次分裂间期 3 原因 外因 某些环境条件 如物理 化学 生物因素 内因 dna复制过程中 基因中脱氧核苷酸的种类 数量和 发生改变 从而改变了 4 类型 自然突变和 突变 5 特征 普遍性 性 多害少利性 性 低频性 6 意义 是生物变异的 为生物进化提供了最初的选择材料 1 基因突变引起了dna碱基序列发生了改变 从而导致了染色体结构变异 2 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 3 替换dna分子中的某一碱基就可引起基因突变 4 基因突变可以改变种群的基因频率 5 基因突变一定引起性状改变 6 基因重组可以产生新的性状组合 答案 1 2 3 4 5 6 思维判断 考点分类抓基础点点击破我能行 02整合考点破解疑难 1 对基因突变概念的理解 2 基因突变概念要素整合图解将基因突变的内涵 外延 原因 结果 特点 意义等概念要素整合如下 特别提醒基因突变是dna分子水平上某一个基因内部碱基对种类和数目的变化 基因的数目和位置并未改变 3 基因突变对性状的影响 1 改变性状 原因 突变间接引起密码子改变 最终表现为蛋白质功能改变 影响生物性状 实例 镰刀型细胞贫血症 2 不改变性状 有下列两种情况 一种氨基酸可以由多种密码子决定 当突变后的dna转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时 这种突变不会引起生物性状的改变 突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变 4 基因突变对子代的影响 1 基因突变发生在有丝分裂过程中 一般不遗传 但有些植物可以通过无性生殖传递给后代 2 如果发生在减数分裂过程中 可以通过配子传递给后代 应用训练1 自然界中 一种生物某一基因及其突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下 正常基因精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸 根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因dna分子的改变是 a 突变基因1和2为一个碱基的替换 突变基因3为一个碱基的增添b 突变基因2和3为一个碱基的替换 突变基因1为一个碱基的增添c 突变基因1为一个碱基的替换 突变基因2和3为一个碱基的增添d 突变基因2为一个碱基的替换 突变基因1和3为一个碱基的增添 解析 比较正常蛋白质与突变后蛋白质的氨基酸组成顺序可知 突变基因1所决定的氨基酸顺序种类与正常基因所决定的氨基酸顺序种类一样 说明该突变属于同义突变 是基因中一个碱基的替换 突变基因2所决定的氨基酸与正常基因所决定的氨基酸相比只有一个氨基酸种类发生变化 所以可确定该突变也只是一个碱基的替换 属于错义突变 突变基因3决定的氨基酸中有三个发生改变 说明是在编码苯丙氨酸的碱基序列后增添或缺失了一个碱基 使该碱基以后转录出的密码子顺延一个碱基而引起后面的氨基酸种类的改变 答案 a 应用训练2 菏泽日报 2007年9月8日报道 2005年5月9日 54粒经过18天太空遨游的 太空大豆 开始在该市试种 试种结果表明 太空大豆 单株最少结荚300个 最多结荚800多个 株根直径2cm 株高130cm 其多项指标均优于普通大豆 请分析回答下列问题 1 太空大豆 种子从太空返回地面后种植 往往能得到新的变异特征 这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后 其 发生变异 请预测可能产生的新变异对人类是否有益 判断的理由是 2 试举出这种育种方法的优点 3 这种太空诱变育种与转基因的种子一样吗 试说明原因 解析 由于太空中存在着微重力 强辐射等因素 这些都是有别于地球的特殊条件 一般情况下 地面辐射育种需要达到半致死剂量强度才能引起变异 而在太空中种子没有任何死亡率就能发生变异 太空诱变育种和转基因育种有本质的区别 它没有外源基因插入 而是在空间特殊条件下基因发生碱基的增添 缺失或替换而引起性状变异 太空中的特殊条件能够引起生物的基因突变 其变异频率高 幅度大 变异后代容易稳定 是诱变育种的一条好途径 答案 1 宇宙射线等遗传物质 dna或基因 不一定基因突变是不定向的 2 变异频率高 加快育种速度 大幅度改良某些性状 3 不一样转基因的种子有外源基因的插入 而诱变育种的种子无外源基因插入 1 概念 指生物体在进行有性生殖过程中 控制不同性状的基因的重新组合 2 意义 为生物变异提供了极其丰富的来源 是形成生物多样性的重要原因之一 对于生物进化具有重要的意义 3 基因重组概念的理解 4 基因突变和基因重组的比较 应用训练3 生物体内的基因重组 a 能够产生新的基因b 在生殖过程中都能发生c 是生物变异的根本来源d 在同源染色体之间可发生 解析 基因重组的结果是产生新的基因型 并不能产生新基因 基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期和减数第一次分裂后期 在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组 生物变异的根本来源是基因突变 答案 d 应用训练4 如图为高等动物的细胞分裂示意图 图中不可能反映的是 a 发生了基因突变b 发生了染色单体互换c 该细胞为次级卵母细胞d 该细胞为次级精母细胞 解析 根据图中细胞无同源染色体且着丝点已分开这一特点 我们可以断定该细胞处于减数第二次分裂的后期 从染色体上的基因分析 正常情况下 较大一条染色体的基因应该是相同的 来自同一个dna分子的复制 即基因要么是bb 要么是bb 但事实是一个b基因 一个b基因 a b两个选项都可以产生这一结果 由于细胞质均等分开 所以该细胞不可能是次级卵母细胞 次级卵母细胞分裂形成一个极体和一个卵细胞 细胞质分配不均等 答案 c 特别提醒易位与交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间 是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 交叉互换发生在减数分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间 是基因重组 应用训练5 如图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因 下列选项的结果中 不属于染色体变异引起的是 解析 分析题图可知 c选项中的染色体上其他基因的位置和顺序未变 只有基因b突变为b 这属于基因突变引起的 不属于染色体变异的范畴 答案 c 应用训练6 2012 辽宁大连一模 染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化 下列图中 两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式 图表示某染色体变化的三种情形 则下列有关叙述正确的是 a 可以导致 的形成b 可以导致 的形成c 可以导致 的形成d 可以导致 或 两种情形的产生 解析 属于同源染色体的交叉互换 会导致同源染色体上的非等位基因发生基因重组 如 属于易位 由非同源染色体之间的交叉互换引起 会导致 的形成 答案 c 1 据细胞分裂图象进行识别判断 以生殖细胞中的染色体数为标准 判断题目图示中的染色体组数 如图所示 1 减数第一次分裂前期 染色体4条 生殖细胞中染色体2条 每个染色体组有2条染色体 该细胞中有2个染色体组 如图 2 减数第一次分裂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 每个染色体组有2条染色体 该细胞中有1个染色体组 如图 3 减数第一次分裂后期 染色体4条 生殖细胞中染色体2条 每个染色体组有2条染色体 该细胞中有2个染色体组 如图 4 有丝分裂后期 染色体8条 子细胞中染色体4条 每个染色体组有2条染色体 该细胞中有4个染色体组 如图 2 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 如图所示的细胞中 形态相同的染色体 中有3条 中两两相同 中各不相同 则可判定它们分别含3个 2个 1个染色体组 3 据基因判断 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基因或相同基因 如图所示 中依次含4 2 3 1个染色体组 4 据染色体数 形态数的比值判断 染色体数 形态数的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 如果蝇该比值为8条 4种形态 2 那么果蝇含2个染色体组 5 界定单倍体的关键在于由 配子发育而来 某生物体细胞中含n个染色体组 若该个体由受精卵发育而来 则为n倍体 若该个体由配子 不经受精 发育而来 则为单倍体 应用训练7 假如某生物正常体细胞的染色体数为16条 是四倍体 如图中能正确表示其产生的单倍体细胞的是 解析 考查染色体与染色体变异的相关知识 由题干可知 该生物的每个染色体组中有4条染色体 且这4条染色体形态 结构各异 则该生物的单倍体个体中应含有2个染色体组 共有8条染色体 4种形态结构 即每种形态结构的染色体有2条 如图b所示 答案 b 1 原理 用低温处理植物分生组织细胞 能够抑制纺锤体的形成 染色体不能被拉向两极 细胞也不能分裂成两个子细胞 导致细胞染色体数目发生变化 2 方法步骤 3 实验结论 低温能诱导植物染色体数目变化 特别提醒 1 显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞 2 选材应选用能进行分裂的分生组织细胞 否则不会出现染色体加倍的情况 3 实验中各试剂的用途 卡诺氏液用于固定细胞的形态 改良苯酚品红染液使染色体着色 解离液 质量分数为15 的盐酸和体积分数为95 的酒精混合液 1 1 使细胞分散 应用训练8 秋水仙素和低温都能诱导染色体数目加倍 其原理分别是 a 都能抑制纺锤体的形成b 抑制纺锤体的形成 抑制姐妹染色单体的分离c 抑制姐妹染色单体的分离 抑制纺锤体的形成d 都能抑制中心体的形成 解析 秋水仙素和低温都能诱导染色体数目加倍 其原理都是抑制纺锤体的形成 使染色体不能移向两极 答案 a 高端突破巧思维攻艰克难攀高峰 03探究命题剖解实验 导例 2012 湖南十二校联考 在自然界中 生物变异处处发生 下面是几个变异的例子 动物细胞在分裂过程中突破 死亡 的界限 成为 不死性 的癌细胞 杂合的红花高茎豌豆植株 rrdd 产生了基因型为rrdd的白花矮茎植株后代 r型活细菌在与s型细菌的dna混合后转化为s型活细菌 某同卵双胞胎兄弟 哥哥长期在野外工作 弟弟长期在室内工作 哥哥与弟弟相比脸色较黑 上述四种变异的来源依次是 a 基因突变 基因重组 基因重组 环境改变b 基因重组 基因突变 基因重组 环境改变c 基因突变 基因重组 染色体变异 基因突变d 基因突变 基因重组 染色体变异 环境改变 解析 细胞株中的部分细胞发生带癌变特点的基因突变 成为不死性细胞 基因型为rrdd的植株产生基因型为rrdd的白花矮茎植株后代 其变异的来源是基因重组 r型活细菌转化为s型活细菌是因为s型细菌的dna进入r型活细菌 并与r型活细菌的dna发生重组 同卵双胞胎兄弟的遗传物质完全相同 其变异是由外界环境引起的 答案 a 方法规律 应用解题 下列有关变异的说法 正确的是 a 基因突变只发生在有丝分裂的间期b 染色体数量变异不属于突变c 染色体变异 基因突变均可以用光学显微镜直接观察d 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 解析 基因突变主要发生于细胞分裂间期 是分子水平上的变化 用光学显微镜不能直接观察到 突变包括基因突变和染色体变异 减数第一次分裂过程中 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的一种类型 答案 d 理论指导 1 假设 假设 也称假说或猜测 是指用来说明某种现象但未经证实的论题 也是对所提出的问题作出的参考答案 即依据发现的事实材料或科学原理 通过创造性思维 提出初步假定 如 孟德尔分离现象解释验证 的测交实验中 提出的假说是 f1 dd 产生配子时 因等位基因分离 使得f1产生含基因d和基因d的两种配子 且其数目相等 2 预期 预期 是在实验设计方案确定以后 实验正式实施之前 根据假说和原理 对实验可能出现的结果的判断 是依据提出的假说进行推理 得出假定性结果或推论 即 假如假设成立 则应有何种结果 如 孟德尔分离现象验证实验 假如假说成立则有测交的后代应出现dd与dd为1 1的结果 即高茎与矮茎数量比应为1 1 3 结果结果应为实验实际出现的情况 如 孟德尔分离现象解释实验 中出现的结果为 得到的64株后代中 30株高茎 34株矮茎 两种性状分离比为1 1 4 结论结论的得出须依据实验结果 即若出现的结果与预期结果一致 则得出与先前的假说一致的结论或 假说成立 若实验出现的结果与预期结果不符 则得出的结论应为 假说不成立 由此可知 假设 应对应 结论 预期 应对应 结果 在实验讨论时应注意描述的科学性即 如果出现何种结果 那么应有何种结论 典例分析 植物细胞有丝分裂的过程中 染色体在细胞中的位置不断地发生变化 那么是什么牵引染色体运动呢 某同学对该问题进行了实验探究 实验假设 实验方法 破坏纺锤丝 方法步骤 1 培养洋葱根尖 2 切取根尖2 3mm 并对它进行解离 漂洗和染色 3 将洋葱根尖制成临时装片 并滴加一定浓度的秋水仙素溶液 使根尖处于秋水仙素溶液中 在显微镜下用一个分裂期的时间观察染色体的运动情况 根据该同学的实验设计回答 该同学设计的实验步骤有两处明显的错误 请指出错误所在 并加以改正 请你预测实验结果及结论 a b 思维导析 实验题型中容易出现以下错误 一 实验对照组设计的错误 为某个实验设计一个对照组 已是一种常见的实验题类型 显然大家都做过不少这样的题目 但是一旦情景有所变化 还是会出错 主要原因是