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1、,2017高三一轮总复习,生 物,必修2 遗传与进化,第七单元 生物变异、进化与育种,专题19 生物的变异,栏目导航,基础自主复习,考点分类透析,易错易混警示,课时强化作业,实验专题探究,热点题型讲练,基础自主复习,一、基因突变 1概念：DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的基因结构的改变。 2实例：镰刀型细胞贫血症 病因图解如下：,替换,增添,缺失,DNA复制,转录,翻译,a,蛋白质,基因突变,3基因突变的原因、特点、时间和意义,物理因素,化学因素,普遍性,随机性,低频性,不定向性,多害少利性,新基因,生物变异,有性生殖,非同源染色体,同源染色体,非姐妹染色单体,基因重组,基因型,杂交
2、育种,生物变异,为生物进化,生物多样性,缺失,重复,易位,倒位,数目,排列顺序,形态,功能,非同源染色体,受精卵,两个,受精卵,三个或三个以上,比较大,含量增加,秋水仙素,萌发,纺锤体,加倍,染色体,不育,缩短,纯合子,考点分类透析,一、基因突变 1可遗传的变异与不遗传的变异的比较,名师提醒 1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。 2在没有诱发因素的作用下，基因突变也会自发产生，其自发突变率很低。 3基因突变DNA中碱基对的增添、缺失、改变 (1)基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。 (2)有些病毒(如S
3、ARS病毒)的遗传物质是RNA，RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异，广义上也称基因突变。 4引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。,2基因突变的原因及作用机理,3基因突变与性状的关系 (1)基因突变对蛋白质的影响,(2)基因突变不一定导致生物性状改变 原因： 突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。 基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。 基因突变若为隐性突变，如AAAa，不会导致性状的改变
4、。,4类型及判定 (1)显性突变：aaAa(当代表现)。 (2)隐性突变：AAAa(当代不表现，一旦表现即为纯合体)。 (3)判定方法 选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。 让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。 5基因突变的利害性 基因突变引起的变异并不是除了有害就是有利，可分为三种情况：有利、有害和对生物既无利也无害(中性)。自然选择淘汰有害变异，保留有利和中性变异。,二、三种基因重组机制比较,名师提醒 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。 基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，可产生新的表现型(或新品种)。
5、 自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。 交叉互换基因重组。如果交叉互换发生在同源染色体之间叫基因重组；如果发生在非同源染色体之间叫易位，属于染色体结构变异。 精卵结合并没有发生基因重组。来自父方、母方的染色体为同源染色体，每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。 基因重组在人工操作下也可以实现，如基因工程、肺炎双球菌转化中都发生了基因重组。,三、基因突变和基因重组的区别和联系 1注意基因突变和基因重组的意义,2.二者的区别和联系,名师提醒 基因突变的频率比较：生殖细胞体细胞；分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。,一、染色体数目变异疑难解读 1单倍体、二倍体和多倍体的确定方法 (1)可由下列图解
6、中提供的方法区分开来： 注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。,(2)单倍体与多倍体的比较,名师提醒 (1)单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。 (2)单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体，可能含等位基因，也有可能可育并产生后代。,2染色体组的组成特点 由上图可知，要构成一个染色体组应具备以下几条： (1)一个染色体组中不含同源染色体。 (2)一个染色体组中所含的染色体在形态、大小和功能上各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。,3染色体组数量的判断方法 (1)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
7、染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有4条，b中有3条，c中两两相同，d中各不相同，则可判定它们分别含4个、3个、2个、1个染色体组。,(2)据基因型判断 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或相同基因，此时染色体上无姐妹染色单体。如图所示：(eh中依次含4、2、3、1个染色体组),(3)据染色体数/形态数的比值判断 染色体数/形态数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。如上面果蝇体细胞染色体组成图该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。,二、基因突变、基因重组和染色体变异的比较,1.三种变异的共同点 基
8、因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。,2三种变异的实质解读 若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则： 基因突变“点”的变化(点的质变，但数目不变)； 基因重组“点”的结合或交换(点的质与量均不变)； 染色体变异“线段”发生结构或数目的变化； 染色体结构变异线段的部分片段重复、缺失、倒位、易位(点的质不变，数目和位置可能变化)； 染色体数目变异个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变，数目变化)。,名师提醒 (1)关于“互换”问题。同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，
9、属于染色体结构变异中的易位。 (2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。 (3)关于变异的水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平的变化，光学显微镜下观察不到；染色体变异属于亚细胞水平的变化，光学显微镜下可以观察到。,(4)关于变异的“质”和“量”问题。基因突变改变基因的质，不改变基因的量；基因重组不改变基因的质，一般也不改变基因的量，但转基因技术会改变基因的量；染色体变异不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。 (5)单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组
10、，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。 (6)单倍体与多倍体育种过程不同。单倍体育种要经过花药离体培养和秋水仙素处理；多倍体育种只用秋水仙素处理这一步骤。 (7)含有一个染色体组或奇数个染色体组的生物一般是高度不育的，原因是没有同源染色体或同源染色体联会紊乱。,(8)单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同。两种育种方式都出现了染色体加倍情况：单倍体育种操作对象是单倍体幼苗，通过植物组织培养，得到的植株是纯合子；多倍体育种的操作对象是正常萌发的种子或幼苗。 (9)通过细胞融合也可获得多倍体，如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。,根据近几年的命题特点，预计明年的高考仍会
11、以选择题为主，考查对基因突变和基因重组概念的理解，可能会以图形形式为背景与基因控制生物性状、基因表达相联系，考查基因突变的实质与生物性状的关系。染色体变异的知识会与细胞分裂相结合考查染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念及其生物体倍性的判断等知识。也可能以不同育种方式为信息背景，考查遗传、变异与育种的综合应用。,实验专题探究,低温诱导植物染色体数目的变化 一、原理、步骤和现象,二、注意问题 1选材 (1)选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察；(2)常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。 2试剂及用途 (1)卡诺氏液：固定细胞形态；(2)改良苯酚品红染液：使染色体着色；
12、(3)解离液体积分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(11)：使组织中的细胞相互分离开。,3根尖培养 (1)培养不定根：要使材料湿润以利生根；(2)低温诱导：应设常温、低温4 、0 三种，以作对照，否则实验设计不严密。 4固定 用卡诺氏固定液(无水酒精3份冰醋酸1份或无水乙醇6份氯仿3份冰醋酸1份)是为了固定杀死细胞，使其停留在一定的分裂时期以利于观察。 5制作装片 按观察有丝分裂装片制作过程进行。 6观察 换用高倍镜观察材料时，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。,热点题型讲练,(2015年海南卷)关于等位基因B和b发生突变的叙述，错误的是( ) A等位基因B和b都可以
13、突变成为不同的等位基因 BX射线的照射不会影响基因B和基因b的突变 C基因B中的碱基对GC被碱基对AT替换可导致基因突变 D在基因b的ATGCC序列中插入碱基C可导致基因b的突变,例 1,【解析】 本题考查基因突变的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，难度不大。基因突变是不定向的，因而基因B和b都可以突变成为不同的等位基因，A选项正确；X射线的照射会提高基因突变率，B选项错误；基因突变包括碱基对的增添、缺失和替换三种，故C、D选项正确。 【答案】 B,(2015年江苏卷)经X射线照射的紫花香豌豆品种，其后代中出现了几株开白花植株，下列叙述错误的是( ) A白花植株的出现是对环境主动适应的结果
14、，有利于香豌豆的生存 BX射线不仅可引起基因突变，也会引起染色体变异 C通过杂交实验，可以确定是显性突变还是隐性突变 D观察白花植株自交后代的性状，可确定是否是可遗传变异,例 2,【解析】 本题考查生物变异与进化的相关知识，属于理解层次的考查，难度中等。白花植株的出现可能是基因突变或染色体变异的结果，环境对白花植株的生存起选择作用，A选项错误；X射线不仅能引起基因突变，也可能引起染色体变异，B选项正确；白花植株与原紫花品种杂交，其后代都是紫花植株，则白花植株的出现是隐性突变，若后代既有白花又有紫花植株，则为显性突变，C选项正确；白花植株的自交后代中若还出现白花植株，则是可遗传的变异，若全是紫花
15、植株，则是不可遗传的变异，D选项正确。 【答案】 A,(2015年上海卷)如图显示一对表现型正常的夫妇及其智障儿子细胞中的两对染色体(不考虑受精和胚胎发育过程中的任何情况)，造成儿子异常的根本原因是( ),例 3,A父亲染色体上的基因发生突变 B母亲染色体上的基因发生突变 C母亲染色体发生缺失 D母亲染色体发生易位 【解析】 本题考查生物变异的相关知识，意在考查考生的理解分析能力，及获取信息的能力，难度中等。由图可知，母亲细胞中的两对同源染色体中的染色体长短不一，说明其非同源染色体之间发生了易位，结果导致儿子染色体中基因的数量发生变化，影响智力发育。 【答案】 D,(2015年海南卷)关于基因
16、突变和染色体结构变异的叙述，正确的是( ) A基因突变都会导致染色体结构变异 B基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变 C基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变 D基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察,例 4,【解析】 本题考查基因突变和染色体结构变异的相关知识，意在考查考生对所学基础知识的理解和掌握程度，难度中等。基因突变和染色体结构变异是两种不同的变异，基因突变不会导致染色体结构变异，A选项错误；由于密码子的简并性，基因突变不一定会导致个体表现型的改变，染色体结构变异不一定会导致个体表现型的改变，如变异片段的DNA不表达，B选项错误；基因突变和染色体结构变异都会导致碱基序列的改变，C选项正确；基因突变不能用光学显微镜观察，染色体结构变异可以用光学显微镜观察，D选项错误。 【答案】 C,1巧记：口诀记忆染色体结构变异 染体变异
