生物的变异专题复习

1、1 1 / / 7 7生物的变异专题复习彭邦凤（湖北省恩施州清江外国语学校）试题与研究理综生物第期，中学生学习报社主办本专题包括：染色体结构变异和数目变异、转基因食品的安全等两个I级考点，基因重组及其意义、基因突变的特征和原因、生物变异在育种上的应用等三个n级考点，实验“低温诱导染色体加倍”。一、命题热点. .基因突变的特征和原因的分析与应用。. .基因重组的原理在杂交育种中的应用。. .染色体组的判断及单倍体、多倍体在育种上的应用。. .转基因食品的获取与安全。 低温诱导染色体加倍实验。. .不同变异类型的判断与检测。二、疑难点拨生物的变异. .概念：是生物的亲代与子代以及子代个体之间表现出

2、差异的现象。. .类型：依据变异能否遗传给后代，分为可遗传的变异和不可遗传的变异，前者由生物体 内的遗传物质改变引起，包括基因突变、基因重组和染色体变异；后者仅由环境因素引起、遗 传物质没有改变，如无光条件下产生的黄化苗。. .应用：将可遗传的变异作为育种的原始材料，经过选育获得符合人类需求的新类型或新 品种。基因突变. .概念：由于分子中发生碱基对的增添、缺失和替换，而引起的基因结构的改变。. .时间：主要在复制时。. .原因：外因是物理、化学或生物等因素；内因是在解旋复制时，结构不稳定，组成基因 的脱氧核苷酸种类、数量和排列顺序易发生改变，从而导致遗传信息改变。. .结果：只会使一个基因变

3、为它的等位基因，不会改变基因的数量，如：由T或或者T或。特别提醒：基因突变不改变基因的数量，只会使基因转变成它的等位基因；对生物性状的 表现可能有影响，也可能没影响。. .类型：根据对性状类型的影响划分：显性突变：如T,该突变一旦发生即可表现相应性状隐性突变：如T,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。根据引起突变的原因划分：自然突变：在自然状态下发生的基因突变。诱发突变：在人工条件下诱发的基因突变。. .特点：普遍性、随机性、低频性和不定向性。. .意义：是生物变异的根本来源，为生物的进化提供最初的原材料。基因重组. .概念：是生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新

4、组合。. .类型：通常包括随着非同源染色体的自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合；随着同源染色体上非姐妹染色单体的交叉交换，使同源染色体上的非等位基因重组。 特别注意：重组技术、2 2 / / 7 7肺炎双球菌的转化属于广义地基因重组。. .特点：不会改变基因的数量，也不改变基因的结构，只会引起基因的重新组合，产生新 的基因型；一般意义上的基因重组，仅发生在有性生殖的过程中。. .意义：产生新的基因型，极大地丰富了变异的来源，对生物的多样性和进化具有重要意 义。染色体变异. .染色体的结构变异图1图2图孑图4缺失：染色体上某一区域及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象（图）。重

5、复：染色体上增加了某个相同的区域而引起的变异（图）。倒位：染色体在两个点发生断裂后，产生三个区段，中间的区段发生 o o 的倒转，与另外 两个区段重新接合而引起的变异（图）。易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象（图）。. .染色体的数目变异非整倍变异：细胞内个别染色体的增加或减少。如三体综合征。整倍变异：染色组数目的改变引起。如三倍体无籽西瓜。单倍体：由配子直接发育成的新个体，体细胞中含有本物种配子的染色体数目。特点：植 株弱小，一般高度不育。多倍体：由于有丝分裂异常，染色体数目整倍增加。特点是茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大、糖类与蛋白质含量有所增加、发育迟

6、缓，结实率低。 可遗传变异的比较与应用. .几种可遗传变异的比较比较基因突变基因重组染色体变异本质基因结构改变， 产生新的基因控制不同性状的基因重新组合，产生新的基因型染色体结构改变或者染色体数目改变 引起产生复制过程中， 基 因中脱氧核苷酸 的增、减和改变减数第一次分裂时，非冋 源染色体上的非等位基因 自由组合或同源染色体上 的非等位基因交叉互换染色体复制后，未形成两个子细胞或配子未经受精作用单独发育成个体或者染色体结构变异特点普遍性、随机性、有害性、低频性、不定向性发生在真核生物有性生殖 的过程中，后代中出现一 定的性状分离比多倍体植株器官大，养分多，成熟迟，结实少；单倍体植株弱小，高度不

7、育； 人体遗传病中会导致严重的遗传病应用人工诱变育种杂交育种单倍体育种和多倍体育种. .几种育种方法的比较育种方法原理适用条件优点不足方式杂交育种基因 重组本物种具 有所需性 状操作简单，可得 到多种性状组合获得纯种，耗时较 长杂交、连续自交和 筛选3 3 / / 7 7单倍体育 种 染色 体数 目的整倍 变异选育性状为显性 性状时，可显著 缩短育种时间操作相对复杂用秋水仙素处理或 低温诱导花药离体 培养所得的幼苗多倍体育 种获得营养物质含 量咼的品种生长期延长，结实 率低用秋水仙素处理或 低温诱导染色体数 目加倍人工诱变 育种人工 诱导 基因突变各物种暂 无所需性 状提高基因突变的 频率，创

8、造所需 基因和性状不一定能获得所 需性状；可能失去 优良性状；筛选范 围大、时间长物理、化学因素诱 变基因工程 育种重组其他物种 具有抗病 性状定向改变物种的 基因组成操作复杂，技术含 量高将目的基因导入受 体细胞细胞工程 育种细胞 重组克服远源杂交不 亲和体细胞杂交、细胞 重组三、典例解读例. .下列产生可遗传变异的类型中，一般不发生在肺炎双球菌的是（）基因突变基因重组染色体变异染色单体互换非同源染色体上非等位基因自由组合 解析：本题以肺炎双球菌为例，考查变异发生的对象，明确各种变异发生的机理及其原核 生物的结构及其繁殖是正确解题的关键。肺炎双球菌为原核生物，无染色体，通过无性生殖的 方式繁

9、殖，一般没有染色体变异和基因重组，其变异主要来源于基因突变。答案：特别提醒：在自然界中，除病毒、原核生物没有染色体，缺乏染色体变异；虽然肺炎双球 菌没有有性生殖，但可能通过基因转导而产生基因重组，只是一般条件下，不会发生；对于真 核细胞而言，可遗传变异的来源都有基因突变和染色体变异，对于进行有性生殖的真核生物而 言，则还有基因重组，且基因重组产生的变异比例最大。例. .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I治疗某些甲状腺疾病，但大剂量的I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的I可能直接（）. .插入分子引起插入点后的碱基引起基因突变. .替换分子中的某一碱基引

10、起基因突变. .造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异. .诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代解析：本题结合放射性同位素的知识，考查生物的变异，明确各种变异的原因是正确解题 的基础。I作为放射性物质，不是碱基的类似物，虽可产生射线，诱发生物变异，但不能插入 或替换中的碱基，因此，、项错误；由于碘主要集聚于甲状腺滤泡上皮细胞并导致其基因突变， 发生在此处的基因突变不能进入到生殖细胞，因而，不能遗传给下一代，项错误。答案：例. .生物体内的基因重组（）. .能够产生新的基因 发生在受精作用过程中. .是生物变异的根本来源 在同源染色体之间可发生解析：本题考查基因重组的来源及其特点，明

11、确基因重组的机理是正确解题的关键。一般 来说，基因重组发生在减数分裂过程中，是非同源染色体自由组合或同源染色体交叉互换所导 致；生物变异的根本来源是基因突变。答案：例 已知某物种的一条染色体上依次排列着、五个基因，如图列出的若干种变化中， 不属于染色体结构发生变化的是（）4 4 / / 7 7已知的染色体解析：本题以图示的形式，考查染色体的结构变异，明确染色体结构变异的实质和准确获 取图示信息是正确解题的关键。项基因数目减少是染色体片段缺失所致，项基因增多是染色体 片段重复所致，项为基因位置改变是染色体片段倒位所致，三项均属于染色体的结构变异；项 中没有基因数目和位置的改变，只是基因、和变成了

12、它们的等位基因、和，属于基因突变。答 案：例 下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、乙 两种生物体细胞的基因型可依次表示为 （）甲乙. .甲：乙：. .甲：乙：. .甲：乙：. .甲： 乙：解析：本题以图示的形式，考查染色体数目的变异，掌握染色体组成与基因的表示方法是 正确解题的基础。由图可知：甲生物体细胞内染色体相同的为四条，为四倍体；乙生物体细胞 内染色体相同的为三条，为三倍体；故甲、乙两种生物体细胞的基因型可表示为甲：；乙：。 答案：知识链接：生物属于几倍体应依其来源确定，具体为：由受精卵发育而来，有几个染色体 组就是几倍体；由未经受精的生殖细胞发育而

13、来的个体，无论有几个染色体组都是单倍体；由 体细胞发育而来，其倍性与提供体细胞的生物一致。例. .在有丝分裂和减数分裂的过程中不都产生的变异是（）复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变. .非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组. .非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异. .着丝点分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异解析：本题考查变异的发生时间，明确变异发生的机理是正确解题的关键。在有丝分裂和减数分裂过程中都有的复制，复制时，会发生解旋，导致结构不稳定，可能发生碱基对的增添、缺失或改变，发生基因突变；有可能发生非同染色体片段的交换，导致染色体结构的

14、变异；也 可能因为子染色体在移向两极时发生错误，导致染色体数目变异，、选项都可能发生。但细 胞在有丝分裂过程中，没有非同源染色体的自由组合，不会发生基因重组，因此，答案选。答 案：例. .下列选项是发生在人类的几种遗传病，不能通过显微镜检发现的是（）. .先天愚型 红绿色盲 猫叫综合征. .镰刀型细胞贫血症解析：本题结合常见疾病，考查疾病的原因及其特点。先天愚型，即三体综合征，是号染 色体多了一条导致，属染色体数目异常；猫叫综合征是号染色体部分缺失引起，属染色体结构 变异，两种疾病都是染色体变异，可通过显微镜检发现。红绿色盲和镰刀型细胞贫血症都是基 因突变引起，不能通过镜检发现突变的基因，但镰

15、刀型细胞贫血症可通过显微镜检其血液中的 血细胞发现。答案：M N OM N o 0 P qp q 0 NM5 5 / / 7 7例. .用射线处理蚕蛹，使其第号染色体的斑纹基因易位于染色体上，使雌体都有斑纹。再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代雌蚕都有斑纹，雄蚕都无斑纹。这样有利于去雌留雄，提高蚕丝 的质量。这种育种方法所依据的原理是（）. .染色体结构的变异 染色体数目的变化 . .基因突变 基因重组解析：本题以蚕种的选育为话题，考查染色体变异的机理及其特点，准确获取信息、明确 变异机理是正确解题的关键。基因从号染色体移位至染色体，属染色体的结构变异。答案:例. .与杂交育种比较，诱变育种的不同之

16、处是（）能大幅度改良某些性状能形成新基因能形成新基因型解析：诱变育种可以产生新的基因，从而大幅度改良某些性状，不过基因突变一般是有害 的，对个体的生存不利。杂交育种不会产生新的基因，但是可以产生新的基因型。答案：六、跟踪训练） 为生物进化提供原始材料 只有细胞核基因可发生基因突变但却是生物进化的重要因素之一”。你认为这一说法（） 正确。基因突变虽然对多数个体不利，但它为定向的自然选择奠定了基础 正确。基因突变虽然对多数个体不利，但基因突变的方向与生物进化的方向是一致的 不正确。因为基因突变不利于个体的繁殖，会导致物种灭绝 不正确。因为基因突变会导致个体的死亡，不利于生物进化 以下几种生物性状的产生，来源于同一变异类型的是（）果蝇的白眼 豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒八倍体小黑麦的出现人类的红绿色盲玉米的高茎皱形叶人类的镰刀型细胞贫血症 下图为高等动物细胞分裂示意图，它不能反映的是（） 发生了基