高考生物一轮复习 第19讲 生物变异的来源课件 浙科版.ppt

第七单元生物的变异 进化 遗传与人类健康 第七单元生物的变异 进化 遗传与人类健康 第19讲生物变异的来源 一 基因重组1 概念 指具有 的雌 雄个体进行 时 控制不同性状的基因重新组合 导致后代不同于亲本类型的现象或过程 不同遗传性状 有性生殖 2 来源 一是生物通过减数分裂形成配子时 非同源染色体自由组合 导致 自由组合 二是在减数分裂中 同源染色体的 使染色体上的基因产生重组 非同源染色体上的非等位基因 非姐妹染色单体之间发生染色体片段 的交换 3 途径 基因重组通过 过程实现 4 意义 基因重组的结果导致 为动植物育种和 提供丰富的物质基础 有性生殖 生物性状的多样性 生物进化 二 基因突变 特定核苷酸序列 缺失 增加 替换 多方向性 有害性 物理 生物 生物进化 思考感悟1 基因突变易发生于细胞分裂的什么时期 提示 基因突变易发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期的dna分子复制时 三 染色体畸变1 染色体结构变异 染色体组 2 染色体组 一般二倍体生物的一个 中的全部染色体 3 二倍体 由受精卵发育而来 体细胞中含两个染色体组的个体 4 多倍体 由受精卵发育而来 体细胞中所含染色体组数超过两个的生物 5 单倍体 体细胞中含有本物种 染色体数目的个体 配子 配子 思考感悟2 含有一个染色体组的个体一定是单倍体吗 单倍体一定含有一个染色体组吗 提示 一定 不一定 如小麦的单倍体含有三个染色体组 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 生物变异的类型 1 不可遗传的变异生物的变异仅仅是由环境的影响造成的 并没有引起遗传物质的变化 这样的变异称为不可遗传的变异 特点 只在当代显现 不能遗传给后代 变异方向一般是定向的 2 可遗传的变异生物的变异是由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的 因而能够遗传给后代 这样的变异称为可遗传的变异 通常所说的可遗传的变异有三种来源 基因突变 基因重组 染色体畸变 特别提醒 1 可遗传的变异不一定遗传给后代 如果可遗传的变异发生在体细胞中 正常情况下不遗传给后代 但是只要遗传物质发生改变一定就是可遗传的变异 2 水 肥 阳光特别充足时 温度改变 激素处理等引起的变异一般是不可遗传的变异 但射线 太空 化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传的变异 3 病毒和细菌 蓝细菌等原核生物的可遗传的变异只有一种 基因突变 即时应用1 超级病菌是一种耐药性细菌 它最可能由普通细菌通过哪种变异形成 a 基因重组b 染色体结构变异c 基因突变d 染色体数目变异 解析 选c 细菌是原核生物 没有染色体 那么没有染色体结构变异和数目变异 b d是不对的 细菌也不进行减数分裂 一般情况下又没有外源基因的导入 所以没有基因重组 2 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 关于其变异来源的叙述正确的是 a 前者不会发生变异 后者有很大的变异性b 前者一定不会发生基因重组 后者可能发生基因重组 c 前者一定不会发生染色体畸变 后者可能发生染色体畸变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 解析 选b 扦插属于营养繁殖 不会发生基因重组 但有可能发生基因突变和染色体畸变 种子繁殖属于有性生殖 在产生种子的过程中 由于有基因重组 所以由种子发育形成的个体与亲本相比 有一定的差异性 特别提醒基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源 是形成生物多样性的重要原因 即时应用3 生物体内的基因重组是 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 可以在同源染色体之间发生 解析 选d 基因重组发生在有性生殖过程中 在减数分裂形成四分体时期 位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体的交换而发生交换 导致染色体单体上的基因重组 基因重组不能产生新的基因 是生物变异的重要来源 4 在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中 加热杀死的s型细菌的某种成分能使r型细菌转化为s型细菌 r型细菌转化过程中遗传物质的变化与下列哪种过程最为相似 a 太空诱变育种获得高产品种b 花药离体培养获得单倍体植株c 农杆菌质粒侵入受体细胞 d 秋水仙素诱导染色体加倍解析 选c 在格里菲思的肺炎双球菌转化实验中 加热杀死的s型细菌的某种成分能使r型细菌转化为s型细菌 这个过程相当于基因工程中的导入过程 属于人工基因重组 农杆菌质粒侵入受体细胞与此是相类似的 1 基因突变的原因分析 2 基因突变与性状的关系 1 基因突变可间接引起密码子的改变 最终表现为蛋白质结构和功能改变 影响生物性状 如镰刀型细胞贫血症 2 基因突变并非必然导致性状改变 其原因是 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 如aa aa 不直接编码氨基酸的基因片段 dna片段 发生改变 易误警示 1 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 2 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 3 基因突变一般发生于dna分子复制过程中 即时应用5 下列关于基因突变的叙述中 正确的是 a 基因突变就是dna分子中碱基对的替换 增加 缺失和重组b 基因突变一定会导致生物性状发生改变 c 外界环境条件或者生物内部因素的作用下一定会引起基因突变d 基因突变的结果有三种 有利 有害 中性答案 d 6 如果一个基因的中部缺失了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 解析 选a 基因的中部若编码区缺少一个1个核苷酸对 该基因仍然能表达 但是表达的产物 蛋白质 有可能出现下列三种情况 翻译为蛋白质时在缺失位置终止 所控制合成的蛋白质减少或者增加多个氨基酸 缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 1 染色体组和染色体组数目的判断 1 一个染色体组中所含染色体的特点 不含同源染色体 染色体形态 大小和功能各不相同 含有控制一种生物性状的一整套基因 但不能重复 2 确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 细胞内形态相同的染色体 同源染色体 有几条 含有几个染色体组 如图细胞中相同的染色体有4条 此细胞中有4个染色体组 根据基因型来判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状 单位性状 的基因出现几次 则有几个染色体组 如基因型为aaabbb的细胞或生物体含有3个染色体组 也可以记作 同一个字母不分大小写 重复出现几次 就是几个染色体组 控制同一性状的基因位于同源染色体上 所以有几个等位基因 就意味着有几条同源染色体 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 例如 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 易误警示不同种生物的一个染色体组中所含的染色体数目不一定相同 但同种生物的一个染色体组中所含染色体数目一定相同 2 单倍体与多倍体比较 易误警示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即n倍体 若该个体由配子 不经受精 发育而来 则为单倍体 即时应用7 如图是四种生物的体细胞示意图 a b图中的每一个字母代表细胞的染色体上的基因 c d图代表细胞的染色体情况 那么最可能属于多倍体的细胞是 解析 选d 一般情况下 细胞中具有同一形态的染色体有几条 或控制某一相对性状的基因有几个 则表示细胞含有几个染色体组 如图a b c d中一般可认为分别具有4个 1个 2个 4个染色体组 但有丝分裂过程的前期和中期 每条染色体上含有两条姐妹染色单体 而每条染色单体上含有相同的基因 则一对同源染色体则可能具有相应的4个基因 如图a 故最可能属于多倍体的细胞是图d所示的细胞 8 下列关于染色体组 单倍体和二倍体的叙述 不正确的是 a 一个染色体组不含同源染色体b 由受精卵发育成的 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体c 单倍体生物体细胞中不一定含有一个染色体组 d 人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析 选d 一个染色体组中不含有同源染色体 判断是否是单倍体不是看体细胞中的染色体组的数目 而是看发育起点 人工诱导多倍体的方法有多种 如低温 秋水仙素等 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法1 两类变异的本质区别即遗传物质是否改变 改变则能遗传给后代 环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传 故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点 新性状能否遗传是实验设计的出发点 2 若染色体变异 可直接借助显微镜观察染色体的形态 数目 结构是否改变 3 与原来类型在相同环境下种植 观察变异性状是否消失 若不消失则为可遗传变异 反之则为不可遗传变异 4 自交 观察后代是否发生性状分离 玉米子粒种皮有黄色和白色之分 植株有高茎 矮茎之分 据此完成下列题目 1 种皮的颜色是由细胞中的色素决定的 已知该色素不是蛋白质 那么基因控制种皮的颜色是通过控制 来实现的 2 矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理 可以长成高茎植株 为了探究该变异性状是否能稳定遗传 生物科技小组设计实验方案如下 请你写出实验预期及相关结论 并回答问题 实验步骤 a 在这株变异的高茎玉米雌花 雄花成熟之前 分别用纸袋将雌穗 雄穗套住 防止异株之间传粉 b 雌花 雄花成熟后 人工授粉 使其自交 c 雌穗上种子成熟后 收藏保管 第二年播种观察 实验预期及相关结论 a b 问题 a 预期最可能的结果 b 对上述预期结果的解释 解析 基因对性状的控制有两条途径 一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状 另外一条途径是通过控制酶的合成 来控制代谢从而间接控制生物性状 因为色素不是蛋白质 显然基因不能直接控制 只能通过酶间接控制 如果高茎变异是环境引起的变异 遗传物质没有改变则自交后代的植株都是矮茎 如果遗传物质发生了改变 则自交后代仍然会有高茎存在 答案 1 有关酶的合成来控制代谢 进而控制性状 2 a 子代玉米苗有高茎植株 说明生长素类似物引起的变异能够遗传 b 子代玉米苗全部是矮茎植株 说明生长素类似物引起的变异不能遗传 a 子代玉米植株全是矮茎b 适宜浓度的生长素类似物能促进细胞的伸长 生长 但不能改变细胞的遗传物质 其他正确答案也可 混淆基因重组中交叉互换和染色体易位下列有关两种生物变异的种类的叙述 不正确的是 a 图a过程发生在减数第一次分裂时期b 图a中的变异未产生新的基因 但可以产生新的基因型c 图b过程表示染色体数目的变异d 图b中的变异未产生新的基因 但可以改变基因的排列次序 解析 图a表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换 该过程发生在减数第一次分裂时期 该变异属于基因重组 未产生新的基因 但可以产生新的基因组合 图b表示染色体结构变异中的易位 虽然未产生新的基因 但由于染色体的结构发生了改变 基因的排列次序也随之改变 答案 c 纠错笔记交叉互换与染色体易位的区别 对基因突变与氨基酸和蛋白质性状的关系模糊不清下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化 对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是 不考虑终止密码子 a 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位被替换为1个t 解析 a项属于