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1、泰州市高中生物专题讲座,专题四 变异与进化,江苏省兴化中学 王 健,一、知识点展示,二、近两年高考江苏卷考题统计,三、考点分析,考点一 基因重组及其意义,【内容分析】,基因重组及其意义,基因重组的概念,基因重组的类型,基因重组的意义,1基因重组的概念 在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 2. 基因重组的类型 （1）在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，这样，由雌雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型。,猫由于基因重组而产生的毛色变异,非同源染色体上的非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB
2、,AB和ab,或,A,a,b,B,A,a,B,b,AB和ab,Ab和aB,（2）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有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。,（3）人工条件下的基因重组: 基因工程中的转基因技术(重组DNA技术)，定向改变生物的基因型。,3. 基因重组的意义： 是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。,主要从以下两个方向命题： 一、基因重组的概念及其意义 （1）考查对基因重组的概念的理解，如：,答案：D,（09年北京卷）3. 真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代A. 增加发生基因突变的概率B. 继承双亲全部的遗
3、传性状C. 从双亲各获得一半的DNAD. 产生不同于双亲的基因组合,【命题方向】,解题思路点拨：本题考查了遗传变异的相关知识。进行有性生殖的生物，其变异的主要来源是基因重组，即在减数分裂过程中，由于四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换或减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合而发生基因重组，使后代产生不同于双亲的基因组合。,（06年江苏卷）22.与无性生殖相比，有性生殖的后代具有较强的适应性，下列说法不正确的是A后代继承了双亲的遗传物质B减数分裂过程中，DNA复制更容易发生差错C减数分裂过程中，由于基因重组产生了不同类型的配子D更容易产生新的基因型,答案：B,（2）考查对
4、基因重组的意义的理解，如：,解题思路点拨：无性生殖主要是通过有丝分裂产生后代，由于有丝分裂能够保持前后代遗传物质的稳定性和连续性，所以无性生殖能够保持亲本的性状。有性生殖是通过生殖细胞两两结合，由受精卵（合子）发育成后代的生殖过程。受精卵具有两个亲本遗传性；在生殖细胞形成过程中，出现基因重组和染色体变异等，从而使后代具有较强的适应性和变异力。,二、基因重组的类型 考查对基因重组的类型的理解，如：,（08年宁夏卷）5以下有关基因重组的叙述，错误的是 A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B非姐妹染色单体的交换可引起基因重组 C纯合体自交因基因重组导致子代性状分离 D同胞兄妹的遗传差异与父母基因
5、重组有关,答案：C,解题思路点拨：基因重组是指控制不同性状的基因的重新组合，包括非同源染色体的自由组合与非姐妹染单体的交叉互换；纯合体自交后代仍为纯合体，后代不发生性状分离；同胞兄妹的性状差异与亲代基因重组有关。,考点二 基因突变的特征和原因,【内容分析】,基因突变的概念,基因突变的原因,基因突变的特征和原因,基因突变的意义,基因突变的特征,基因突变的原因和特点,基因突变的实例,1基因突变的实例镰刀型细胞贫血症,基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。,2基因突变的原因和特点 （1）基因突变的原因,物理因素：如紫外线、X射线等 a.诱发突变（外因） 化学
6、因素：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：如某些病毒b.自然突变（内因）： DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等原因,(2) 基因突变的特征：,3. 基因突变的意义：是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。,4. 基因重组和基因突变的差异,主要从以下三个方向命题：一、基因突变的实例考查对基因突变的概念的理解，如： （08年上海卷) 7.人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是A.基因突变 B.染色体结构变异 C.基因重组 D.染色体数目变异,【命题方向】,答案： A,考查对基因突变的原因和特点的理解，如（08年广东理基卷）47. 有关基因突变的叙述，正确的是
7、A不同基因突变的频率是相同的 B基因突变的方向是由环境决定的 C一个基因可以向多个方向突变 D细胞分裂的中期不发生基因突变,答案： C,二、基因突变的原因和特点,解题思路点拨：基因突变的频率很低，不同基因突变的频率是不同的，所以A项错误；基因突变具有不定向性，因此B项错误，C项正确；细胞分裂的中期核内DNA处于高度螺旋化状态，不容易发生基因突变，所以D项叙述不全面。,考查基因突变对基因表达的影响，如（08年广东卷）25如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，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
8、列发生变化,三、基因突变相关问题延伸,答案：BCD,规律指导:,真核细胞的基因结构,（3）基因编码区（真核基因的外显子）发生碱基对的替换，如果转录后的密码子决定的氨基酸相同，则不改变表现型；如果转录后的密码子决定的氨基酸不同，则引起表现型的改变，从而引起变异。 （4）基因编码区插入一个或几个碱基对、缺失一个或几个碱基对，均会造成移码突变，即导致插入位点或缺失位点后转录的密码子全部改变，从而引起表现型的改变。,（5）若基因突变为隐性突变如AA中的一个A a，此时性状也不改变。,（1）基因突变发生在基因的编码区上游的RNA聚合酶结合位点，基因将不能转录，也不能表达。 （2）基因突变发生在基因的非编
9、码区（除RNA聚合酶的结合位点）、内含子，对基因表达和性状表现无影响，即不改变表现型。,考点三 染色体结构变异和数目变异,【内容分析】,染色体结构变异的几种类型,染色体数目变异的定义,染色体结构变异和数目变异,染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念,染色体数目的变异,染色体结构的变异,（1）实例：猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。 （2）类型：,1染色体结构的变异,（3）本质：使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。,2染色体数目的变异 （1）染色体数目变异的定义：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或
10、减少。 （2）染色体组 a.概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。例如，雄果蝇精子中的一组染色体就组成了一个染色体组。,雄果蝇的 染色体组图解,细胞内同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组。 细胞内有几种形态的染色体，一个染色体组内就有几条染色体。 在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。可简记为“同一英文字母无论大写还是小写出现几次，就含有几个染色体组”。 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
11、数目为2个。,b.染色体组数目的确认方法：,（3）二倍体：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。例如，人、果蝇、玉米等。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。,（4）多倍体 a.概念：由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。其中，体细胞中含有三个染色体组的个体叫做三倍体；体细胞中含有四个染色体组的个体叫做四倍体。例如，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。 b.形成原因:主要是体细胞在有丝分裂过程中，染色体完成了复制，但细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成
12、受到抑制，使染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就有可能发育成多倍植株。人工诱导多倍体的方法有很多，如低温处理植物、用一定浓度的秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。 c.特点：茎秆粗壮，叶、果实和种子变大；糖类、蛋白质等营养物质的含量增加；生长变慢，成熟推迟，育性降低。,（5）单倍体 a.概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。例如，蜜蜂的雄峰。 b.特点：一般长得弱小，而且高度不育。 c.单倍体与多倍体的区别（图解）,18某些类型的染色体结构和数目的变异，可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某
13、些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图，它们依次属于,A三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体,【命题方向】 主要从以下三个方向命题： 一、染色体结构变异 考查对染色体结构变异的理解，如：（07年江苏卷）,答案：C,解题思路点拨：本题考查染色体结构和数目的变异，染色体数目的变异包括两种类型：一是细胞内个别染色体的增加或减少。另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。显然a图属于前者变异类型，c图属于后者变异类型，染色体结构变异
14、包括缺失、重复、倒位、易位，b图属于染色体片断的增添造成的重复，而d图属于染色体片断的缺失。故C正确。,（09年江苏卷）16在细胞分裂过程中出现了甲、乙2种变异，甲图中英文字母表示染色体片段。下列有关叙述正确的是,甲图中发生了染色体结构变异，增加了生物变异的多样性 乙图中出现的这种变异属于染色体变异 甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中 甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验A. B C D,答案：C,解题思路点拨：甲图中发生的是染色体变异，属于染色体中某一片段位置颠倒，属于结构的变异；乙图中属于在着丝点分裂时，两条姐妹染色单体移向了同一级，使子细胞中染色体多了一条，属于染色体数目的变
15、异。染色体可以用显微镜观察到，因此选C。而乙图只会出现在有丝分裂中，甲图可能是减数分裂也可能是有丝分裂。,二、染色体组、二倍体、多倍体、单倍体 考查对染色体组、二倍体、多倍体、单倍体相关概念的理解，如：,（08年广东理基卷） 44关于多倍体的叙述，正确的是 A植物多倍体不能产生可育的配子 B八倍体小黑麦是用基因工程技术创造的新物种 C二倍体植株加倍为四倍体后，营养成分必然增加 D多倍体在植物中比在动物中更为常见,答案：D,解题思路点拨：多倍体是指由受精卵发育而来的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，植物的同源多倍体能够产生可育配子，所以A项叙述是不正确的；八倍体小黑麦是通过远缘杂交，然后
16、诱导染色体加倍（即多倍体）而培育的新物种，不是利用基因工程技术创造的，B项错误；二倍体植株加倍为四倍体后，植株茎秆粗壮，一般情况下代谢产物会增加，但营养成分是针对人类（或动物）而言的，不一定增加，所以C项叙述不正确；多倍体多见于高山植物，动物中较少，所以D项正确。,（08年广东卷）24对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，正确的描述是 A处于分裂间期的细胞最多 B在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞 C在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程 D在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似 答案：ABD 解题思路点拨：观察染色体数目，先用解离液杀死细胞，在高倍显微镜下可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞，不能观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程；分裂间期在整个细胞周期中最长，处于分裂间期的细胞最多；在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似，抑制有丝分裂前期纺锤体的形成。,
