师说全程复习构想高考生物4 1生物的变异名师优质课件新人教版必修2

必修二遗传与进化第四单元生物变异、育种和进化第1讲生物的变异说基础课前预习读教材SHUOJICHU基/础/梳/理一、基因突变1．概念：由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。2．时间：主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。3．诱发因素：物理因素、化学因素和生物因素，其中亚硝酸、碱基类似物属于化学因素。4．突变特点(1)普遍性：一切生物都可以发生；(2)随机性：生物个体发育的任何时期和部位；(3)低频性：自然状态下，突变频率很低。5．意义(1)新基因产生的途径；根本来源；(2)生物变异的原始 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 。(3)生物进化的6．实例——镰刀型细胞贫血症氨基酸由正(1)直接原因：血红蛋白分子的一条多肽链上一个________常的谷氨酸变成了缬氨酸。DNA分子中的一个(2)根本原因：控制血红蛋白分子合成的____________碱基序列由正常的CTT突变为CAT。_________二、基因重组如图a、b为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，其中均发生了基因重组。1．发生时间写出相应细胞所处的时间：[a]四分体时期；[b]减数第一次分裂后期。2．类型[a]：同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换；之间自由组合。[b]：非同源染色体上的非等位基因3．意义(1)形成生物多样性的重要原因。(2)生物变异的来源之一，有利于生物进化。①基因重组产生新的基因型，但不产生新的基因。②广义的基因重组包括：非同源染色体上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，基因工程操作中外源基因的导入。三、染色体结构的变异(连线相关内容)答案：①—Ⅲ—D②—Ⅳ—C③—Ⅰ—B④—Ⅱ—A基因突变，名义上是基因在变，其实是基因内部碱基在变，基因的数目和位置都未变；染色体变异，名义上是染色体在变，其实是染色体内部基因在变，基因的数目和位置都改变。四、染色体数目的变异1．判断单倍体、二倍体和多倍体(1)单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。(2)二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体。(3)多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。2．特点植株弱小(1)单倍体：，高度不育。(2)多倍体：茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质含量高。3．人工诱导方法(1)单倍体：花药离体培养；(2)多倍体：秋水仙素处理萌发的种子或者幼苗；低温处理植物分生组织细胞。五、低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，如根尖分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，使植物细胞染色体数目加倍。2．方法步骤制作装片(解离→漂洗→染色→制洋葱根尖培养→取材→片)→观察。3．实验结论适当低温可以诱导染色体数目加倍。说考点拓展延伸串知识SHUOKAODIAN知/识/整/合基因突变分析1．图解引起基因突变的因素及其作用机理一2．基因突变未引起生物性状改变的原因(1)不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。(2)碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。(3)由显性纯合子中的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。3．基因突变与基因表达的联系碱基对类型影响范围替换增添小大对氨基酸的影响只改变1个氨基酸或不改变不影响插入位置前的序列，影响插入位置后的序列不影响缺失位置前的序列，影响缺失位置后的序列缺失大4.基因突变类型(1)显性突变：如a→A，该突变一旦发生即可表现出相应性状。(2)隐性突变：如A→a，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。思维拓展(1)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，基因的数目和位置未改变。(2)基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可以通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。(3)基因突变若发生在精细胞或卵细胞形成过程中，这种突变可以通过有性生殖传给后代。厦门质检?研究发现，某种动物体内Wex跟踪训练1?2015·基因发生碱基对替换会使其所编码的蛋白质中相应位置上的氨基酸发生改变，结果导致()A．Wex的基因频率发生改变B．突变基因在染色体上的位置改变C．突变基因所编码蛋白质中的肽键数改变D．突变基因中的脱氧核苷酸数改变解析：由于基因突变产生的是等位基因，故Wex的基因频率发生了改变，且突变基因在染色体上的位置不变；由于该基因发生碱基对的替换，故突变后的基因与原基因中脱氧核苷酸数相等；由 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 干信息可知，突变基因所编码的蛋白质中的氨基酸数目不变，故肽键数目不变。答案：A二基因重组解读1．三种基因重组类型的比较基因重组类型发生时间发生重组的原因特点①只产生新的基因型，并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状；②发生于真核生物、有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外)；③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多同源染色体分开，非同源染等位基因分离，非色体上非减Ⅰ同源染色体自由等位基因后期组合，导致非同源间的重组染色体上非等位基因间的重组基因重组类型同源染色体发生时间发生重组的原因特点同源染色体上非姐①只产生新的基因型，并未产生新上非等位基减Ⅰ妹染色单体之间交因的重组四分叉互换，导致基因重体时期人工重组(DNA重组技术)粒导入的基因→无新蛋白质→无新性状；②发生于真核生物、有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外)；③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多组重组目的基因经运载体质受导入受体细胞，导致体细受体细胞中基因发胞生重组2.注意基因突变和基因重组的意义比较项目基因突变基因重组生物变异的重要来源为生物进化提供丰富的材料形成生物多样性的重要原因之一生物变异生物变异的根本来源生物进化为生物进化提供最初原材料生物多样性形成生物多样性的根本原因特别提示(1)基因突变是对某一基因而言，基因重组只有两对或两对以上的基因才会发生。生新基因，改变了基因的“质”，但未改变基因的量，基因重组不产生新基因，所以未改变基(3)基因重组发生的时间是减数第一次分裂后期和四分体时期，而不是受精过程中。合肥模拟?控制不同性状的基因之间进行重跟踪训练2?2015·新组合，称为基因重组。下列各项中能够体现基因重组的是()A．利用人工诱导的方法获得合成青霉素的高产菌株B．利用基因工程手段培育能生产人干扰素的大肠杆菌C．在海棠枝条上嫁接苹果的芽，海棠和苹果之间实现基因重组D．用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊，获得无子番茄解析：利用人工诱导的方法获得合成青霉素的高产菌株，体现的是基因突变。广义的基因重组除了减数分裂过程中的交叉互换与非同源染色体上的非等位基因自由组合外，还包括不同生物之间的基因的重新组合；基因工程利用的原理是基因重组。嫁接技术属于无性繁殖，不能体现基因重组。用适宜浓度的生长素溶液处理未受粉的番茄雌蕊，获得无子番茄的过程体现的是生长素促进果实发育的原理。答案：B三染色体结构变异1．图解缺失一个正常染色体在断裂后丢失一个片段，这个片段上的基因也随之失去一条染色体的片段连接到同源的重另一条染色体上，使另一条同源复的染色体多出跟本身相同的某一片段倒位指染色体断裂后倒转180°后重新接合起来，造成这段染色体上基因位置顺序颠倒易染色体断裂后在非同源染色体间位错误接合，更换了位置2.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的比较变异类型范围交换对象易位染色体结构变异非同源染色体之间非等位基因交叉互换基因重组同源染色体内部非姐妹染色单体之间等位基因图示3.染色体结构变异与基因突变的区别(1)变异范围不同①基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。②染色体结构的变异涉及染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。(2)变异的方式不同基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失和替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用如图表示：(3)变异的结果不同①基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。②染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。江苏卷?下列关于染色体变异的叙述，正确跟踪训练3?2014·的是()A．染色体增加某一片段可提高基因表达水平，是有利变异B．染色体缺失有利于隐性基因表达，可提高个体的生存能力C．染色体易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响D．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型解析：考题考查染色体变异的原理和应用。染色体结构变异包括重复、缺失、倒位、易位，变异是不定向的，对生物的影响可能是有利、有害，也可能无影响，故A、B、C均错误；通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型，D正确。答案：D误区警示：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增多和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。四染色体组数目和几倍体的判断1．染色体组概念的理解要构成一个染色体组应具备以下几点：(1)一个染色体组中不含同源染色体，所含有的染色体形态、大小和功能各不相同。(2)一个染色体组中含有控制一种生物性状的一整套遗传信息(即含一整套基因)。2．染色体组数目的判断(1)根据细胞中染色体形态判断在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图所示：(2)根据基因型：由于相同的基因或等位基因(控制同一性状的基因)位于形态相同的染色体上(或同源染色体上)，所以在细胞和生物体的基因型中，相同的基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。例如，基因型为AaBb的细胞有两个染色体组；基因型为AaaBbb的细胞有三个染色体组；同理，基因型为AAaaBBBb的细胞有四个染色体组。(3)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。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。3．生物体是几倍体的判断合肥模拟?下列是对a～h所示的细胞图中跟踪训练4?2015·各含有几个染色体组的叙述，正确的是()A．细胞中含有一个染色体组的是h图B．细胞中含有两个染色体组的是g、e图C．细胞中含有三个染色体组的是a、b图D．细胞中含有四个染色体组的是f、c图思维导引：解析：此题主要考查染色体组的概念及染色体组数目的识别。形态、大小各不相同的染色体组成一个染色体组。如图e，每种染色体含有4个，所以含有四个染色体组，d图中，同音字母仅有一个，所以该图只有一个染色体组。由此，我们可知：a、b图含有三个染色体组，c、h图含有两个染色体组，g图含有一个染色体组。答案：C思维点拨：染色体组概念辨析(1)从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。(2)从形式上看，所有染色体形态和大小各不相同。(3)从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。(4)从物种类型上看，每种生物的染色体数目、大小、形态都与其他物种不同。五二倍体、多倍体、单倍体比较及应用1．二倍体、多倍体、单倍体比较单倍体二倍体两个多倍体三个或三个以上染色一个、两个或多体组个(视物种而定)染色体数该物种配子染色体数染色体组染色体组中染色中染色体体数的三倍或四数的两倍倍不等单倍体由未受精的卵细二倍体多倍体来源胞或花粉直接发育而来受精卵受精卵由花药离体培养几乎全部的动物代表或未受精的卵细和过半数的高等自然界存在的高等植物，如小麦为六倍体、马铃生物胞发育成的玉植物，如人、果蝇、薯为四倍体、香米、小麦等植株玉米等蕉为三倍体单倍体二倍体多倍体茎秆粗壮，叶片、主要植株弱小，高度大多数生物具有特点不育的普通性状果实、种子较大，营养物质含量高，发育迟缓，结实率低2.染色体数目变异在育种上的应用(1)单倍体育种原理：染色体变异常用方法：花药离体培养举例：选育抗病高产(aaBB)植株优点：明显缩短育种年限。(2)多倍体育种原理：染色体变异常用方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗举例：三倍体无子西瓜的培育二倍体植株(2n)秋水仙素→↓(♀)四倍体植株×二倍体植株(♂)(4n)↓(2n)F1(3n)二倍体花粉→↓无子西瓜(3n)跟踪训练5无子西瓜是由二倍体(2n＝22)与同源四倍体杂交后形成的三倍体。回答下列问题：(1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取其花粉涂在四倍体植株的________上，授粉后套袋。四倍体植株上产生的雌配子含有________条染色体，该雌配子与二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有________条染色体的合子。(2)上述杂交获得的种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实，该果实无子的原因是三倍体的细胞不能进行正常的_____分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株，理论上可以采用_______的方法。解析：(1)三倍体无子西瓜是由四倍体植株作母本，二倍体植株作父本培育成的，因此培育时要将二倍体植株的花粉涂抹到四倍体植株的雌蕊柱头上，授粉后套袋，以防止外来花粉的干扰。二倍体含有22条染色体，则四倍体含有44条染色体，二倍体植株产生的雄配子含有11条染色体，四倍体植株产生的雌配子含有22条染色体，故结合形成的合子含有33条染色体。(2)三倍体植株是由二倍体植株和四倍体植株杂交形成的种子发育而来的，其染色体组数是奇数，在减数分裂过程中染色体联会发生紊乱，所以不能产生正常的种子。(3)组织培养技术可快速繁殖植株，因此要在短时间内得到大量的三倍体植株，理论上可采用组织培养技术。答案：(1)雌蕊(或柱头)2233(2)减数(3)组织培养说案例划分题型找规律SHUOANLI一“三步”突破生物体的变异类型1．变异若发生在“DNA分子内”第一步：看基因的种类，若每条染色体上基因的种类改变则为基因突变(基因中碱基对的替换、增添或缺失)，若不变则进行第二步；第二步：看基因的数目，若每条染色体上的基因的数目不变则为染色体结构变异中的倒位(染色体某一片段的位置颠倒了180°)，若改变则进行第三步；第三步：看遗传水平，若为分子水平的变异则为基因重组(如基因工程)，若为染色体水平则为染色体结构变异中的缺失(染色体中某一片段的缺失)。2．变异发生在“DNA分子间”第一步：看染色体的数目，若染色体的数目改变则为染色体数目变异中染色体整倍或非整倍的增加或减少，若不变则进行第二步；第二步：看每条染色体上基因的数目，若不变则为有性生殖过程中的基因重组如随机重组(非同源染色体上非等位基因的自由组合)或交换重组(同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段)，若改变则进行第三步；第三步：看遗传水平，若为分子水平的变异则为基因重组(如基因工程)，若为染色体水平则为染色体数目变异中的易位(在非同源染色体之间交换部分染色体片段)或重复(染色体中增加了某一片段)。例1如图中①和②表示发生在常染色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于()A．重组和易位B．易位和易位C．易位和重组D．重组和重组【解析】根据题干信息可知，该变异为“常染色体上”。由染色体图像可判断①中两条染色体形态和大小都相同为同源染色体；②中两条染色体大小和形态不同，为非同源染色体。从“三步”递推法的第二方面来看：①是同源染色体的非姐妹染色单体间交换部分染色体片段，交换前后染色体的大小和形态仍未发生变化，即每条染色体上基因的数目没有改变，故属于重组。②是在非同源染色体之间交换部分染色体片段，交换前后染色体的大小和形态发生变化，即每条染色体上基因的数目发生改变，且为染色体水平的变化，故属于易位。【答案】A规律方法本题考查变异类型的判断，解答此类题要明确基因突变、基因重组和染色体变异发生的过程和结果，依照上述“三步法”进行推断。二“二看法”判断单倍体、二倍体与多倍体先看待判定个体是由受精卵发育而成的，还是由配子发育而成的。若待判定个体是由配子发育而成的，不论含有几个染色体组都是单倍体，单倍体是生物个体，而不是配子，所以精子、卵细胞属于配子，但不是单倍体。若待判定个体是由受精卵发育而成的，再看它含有几个染色体组：含有两个染色体组的是二倍体，含有三个或三个以上染色体组的就是多倍体。具体图示如下：例2下列均属于单倍体的一组是()①蜜蜂中的雄蜂②香蕉③无子西瓜④具有三个染色体组的普通小麦⑤具有一个染色体组的玉米⑥具有两个染色体组的马铃薯A．①④⑤⑥B．②③④⑤C．①③④⑥D．①②④⑥【解析】单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。蜜蜂中的雄蜂是由未受精的卵细胞发育而成的，为单倍体；香蕉、无子西瓜均为三倍体；普通小麦为六倍体，其配子中有三个染色体组，故具有三个染色体组的普通小麦为单倍体；玉米是二倍体，其配子中有一个染色体组，故具有一个染色体组的玉米为单倍体；马铃薯是四倍体，其单倍体中含有两个染色体组。【答案】A说实验分析应用上台阶SHUOSHIYAN低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理(1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体的作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去；(2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。2．实验流程3．实验中各种液体的作用(1)卡诺氏液：固定细胞形态。(2)体积分数为95%的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。(3)解离液(体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精以11混合)：使组织中的细胞相互分离开来。(4)清水：洗去解离液，防止解离过度影响染色。(5)改良苯酚品红染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。4．实验注意事项(1)为了能观察到细胞在正常生活状态下的内部结构，必须先将细胞固定。(2)在进行本实验的过程中，和观察植物细胞的有丝分裂一样，所观察的细胞已经被盐酸杀死了，最终在显微镜下看到的是死细胞。(3)选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织细胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体加倍的情况。例下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是()A．原理：低温抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C．染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红溶液都可以使染色体着色D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目发生改变【解析】A项低温只能抑制纺锤体的形成，而着丝点照常分裂，使姐妹染色单体分开形成子染色体。B项解离液由15%的盐酸和95%的酒精等体积混合而成，其作用是使细胞分散开来，改变细胞膜通透性；卡诺氏液的作用是固定细胞形态。C项实验中用改良苯酚品红染液使染色体着色；醋酸洋红溶液也使染色体着色。D项在显微镜下可以看到大多数细胞处于间期，看不到染色体，因为间期时间较长；而且只有少数细胞染色体会加倍，因为突变具有低频性。【答案】C【思维点拨】本题考查低温诱导染色体加倍实验的原理、实验试剂的使用等课本知识，试题难度较小。