1、第七部分 生物的变异与进化,第20讲 生物的变异,-3-,-4-,教材梳理,题型探究,真题演练,生物变异的来源 1.变异的类型 (1)不遗传的变异: 的改变引起的变异,遗传物质没有改变,不能遗传给后代。 (2)可遗传的变异: 所引起的变异。可遗传的变异的来源有 、 、 。 2.基因重组 (1)概念:基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行时,控制不同性状的基因 ,导致后代不同于 的现象或过程。,环境条件,遗传物质改变,基因重组,基因突变,染色体畸变,有性生殖,重新组合,亲本类型,-5-,教材梳理,题型探究,真题演练,(2)发生时期和原因,(3)意义:基因重组的结果是导致 ,为和 提供丰富的
2、物质基础。,后期,非等位基因,四分体时期,等位基因,生物性状的多样性,动植物育种,生物进化,-6-,教材梳理,题型探究,真题演练,3.基因突变,核苷酸序列,形态,生化,致死,物理,化学,生物,-7-,教材梳理,题型探究,真题演练,普遍,多方向,稀有,可逆,有害,-8-,教材梳理,题型探究,真题演练,缺失,替换,核苷酸顺序,蛋白质,遗传性状,根本来源,-9-,教材梳理,题型探究,真题演练,4.染色体畸变 (1)概念 染色体畸变是指生物体细胞中 在 和上发生的变化。 (2)类型 染色体畸变包括染色体结构变异和 变异。 染色体结构变异 a.概念:染色体结构变异是指染色体发生 后,在处发生错误连接而导
3、致染色体结构不正常的变异。,染色体,数目,结构,染色体数目,断裂,断裂,-10-,教材梳理,题型探究,真题演练,b.类型和结果,缺失,重复,倒位,易位,基因的数目和排列顺序,-11-,教材梳理,题型探究,真题演练,染色体数目变异 a.概念:染色体数目变异是指生物细胞中 的增加或减少。,染色体数目,染色体组,个别染色体,-12-,教材梳理,题型探究,真题演练,5.单倍体、二倍体和多倍体 (1)染色体组:一般将二倍体生物的 中的全部染色体称为染色体组,其中包含了该种生物生长发育的 。 (2)单倍体:体细胞中含有 染色体数目的个体。 (3)二倍体:由 发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。 (4
4、)多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有 染色体组的个体。,一个配子,一整套遗传物质,本物种配子,受精卵,三个或三个以上,-13-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向一 基因重组 【典例1-1】 (2018浙江选考十校联盟3月适应性考试)下列关于遗传和变异的叙述,错误的是( ) A.种豆得豆的现象是遗传 B.兄弟姐妹之间长得很像的现象是遗传 C.花生水肥条件不同果实大小不一的现象是变异 D.非同源染色体上非等位基因的自由组合属于基因重组,答案,解析,-14-,教材梳理,题型探究,真题演练,导师点睛变异分为可遗传变异和不可遗传变异,不可遗传变异一般是环境因素引起的,但环境因素引起遗传物质变化后就
5、是可遗传变异了。,-15-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向二 基因突变 【典例1-2】 (2018浙江宁波3月新高考模拟)某植物核内基因中插入1个碱基对后,引起其控制的性状发生改变。下列叙述正确的是( ) A.该变异导致该基因中嘌呤和嘧啶碱基种类发生改变 B.该变异导致染色体上基因数目和排列顺序发生改变 C.该变异可能导致其他基因的转录或翻译过程发生改变 D.该变异导致该植物种群基因库和进化方向发生定向改变,答案,解析,-16-,教材梳理,题型探究,真题演练,拓展提升基因突变对生物性状的影响 (1)基因突变引起生物性状的改变 某些碱基对增添、缺失和替换后会引起遗传信息改变,使蛋白质的氨基酸
6、序列发生改变,蛋白质的结构和功能随之改变,从而引起生物性状的改变。(如下表),-17-,教材梳理,题型探究,真题演练,(2)基因突变未引起生物性状的改变 突变部位:基因突变发生在基因的非编码区。 密码子具有简并性:基因发生突变后,引起了mRNA上的密码子改变,但由于一种氨基酸可对应多个密码子,若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸,此时突变基因控制的性状不改变。 隐性突变:若基因突变为隐性突变,如AA中的一个A突变为a,此时性状也不改变。,-18-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-3】 下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一
7、种突变,导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( )A.处插入碱基对GC B.处碱基对AT替换为GC C.处缺失碱基对AT D.处碱基对GC替换为AT,答案,解析,-19-,教材梳理,题型探究,真题演练,A. B. C. D.,考向三 染色体畸变 【典例1-4】 下图为雌性果蝇体内部分染色体的行为及细胞分裂图像,其中能够体现基因重组的是( ),答案,解析,-20-,教材梳理,题型探究,真题演练,技巧总结变异类型巧判断 (1)互换:同源染色体的非姐妹染色单体之间染色体片段的交换,属于基因重组;非同源染色体之间染色体片段的互换,属于染色体结构变异中的易位。 (2)缺失或增加:DNA分
8、子上若干基因的缺失或重复(增加),属于染色体结构变异;DNA分子上若干碱基对的缺失或增加,属于基因突变。 (3)变异水平:基因突变、基因重组属于分子水平的变化,在光学显微镜下观察不到;染色体畸变属于细胞水平的变化,在光学显微镜下可以观察到。,-21-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-5】 (2018浙江3月超级全能生考试)因为环境温度的骤降,某育种工作者选取的高茎(DD)豌豆植株与矮茎(dd)豌豆植株杂交产生的F1全为高茎;但其中有一F1植株自交得到的F2中出现了高茎矮茎=351,据此可判断该F1植株变异的来源最可能是( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数
9、目变异,答案,解析,-22-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-6】 (2018浙江绿色联盟模拟)右图为一对同源染色体在减数分裂联会时的简图,该图能反映的染色体结构变异类型为 ( )A.染色体片段倒位 B.染色体片段缺失 C.染色体片段重复 D.染色体片段易位,答案,解析,-23-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-7】 如图所示,这是初级精母细胞减数分裂时一对同源染色体的图解,同源染色体相联系的部位称为交叉,下列说法中正确的是( )A.同源染色体交叉的出现是染色体片段交换的结果 B.交叉的结果造成了染色体结构的畸变 C.该图可见于减数第二次分裂前期时同源染色体的姐妹染色单体之间
10、D.图中共有4条脱氧核苷酸链,答案,解析,-24-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向四 基因突变、基因重组、染色体畸变的比较 【典例1-8】 (2018浙江杭州学军中学高三3月选考模拟)关于基因突变和染色体畸变的叙述,错误的是( ) A.基因突变可以是一段DNA的序列发生改变,因此也是一种染色体结构变异 B.在染色体数目变异中,可发生以染色体组或个别染色体为单位的变异 C.基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变,前者所涉及的数目比后者少 D.X射线可引起基因突变也可导致染色体畸变,答案,解析,-25-,教材梳理,题型探究,真题演练,归纳提升基因突变、基因重组、染色体畸变的比较,-26-
11、,教材梳理,题型探究,真题演练,-27-,教材梳理,题型探究,真题演练,-28-,教材梳理,题型探究,真题演练,特别提示(1)大多数的染色体结构变异对生物体是不利的,甚至会导致生物体的死亡。 (2)易位属于染色体结构变异,发生在非同源染色体之间;交叉互换属于基因重组,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。,-29-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向五 生物变异与减数分裂 【典例1-9】 (2018浙江名校协作体高三下学期3月考试)如图为某生物的细胞分裂示意图,为常染色体,下列叙述错误的是( )A.图中的变异来源为易位 B.该细胞可能为雄峰的体细胞 C.图中上的DNA分子,其2条脱氧核苷酸链分
12、别来自父方与母方 D.若该细胞取自某二倍体动物的卵巢,则其为第一极体,答案,解析,-30-,教材梳理,题型探究,真题演练,易错辨析染色体易位与交叉互换的比较,-31-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-10】 (2018浙江稽阳联谊学校高三3月联考)下图表示减数分裂过程中的染色体的部分行为变化。下列说法错误的是( )A.图示的变异类型为基因重组 B.甲图中的姐妹染色单体完成了片段的交换 C.甲图两条染色体的基因组成分别为AABb、aaBb D.乙图表示产生的重组型配子是aB、Ab,答案,解析,-32-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-11】 (2018浙江台州模拟)下图表示某动物
13、(2n=8)进行细胞分裂的某时期状态图,下列叙述正确的是 ( )A.该细胞不可能是第一极体 B.该细胞中不含同源染色体,但含有2个染色体组 C.图中的和号染色体可能是X、Y染色体 D.若号和号染色体上分别有基因A、a,可能是基因重组的结果,答案,解析,-33-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例1-12】 下图为某二倍体动物一个正在进行减数分裂的细胞,下列有关叙述正确的是( )A.该细胞产生了变异,其变异来源于基因突变 B.若该细胞取自某动物的卵巢,则其名称为第二极体 C.该细胞含有2个染色体组,产生的子细胞基因型不同 D.该细胞处于后期,此时正发生同源染色体分离,答案,解析,-34-,教材
14、梳理,题型探究,真题演练,【典例1-13】 某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本,测交后代中个别表现为红色性状。下列解释最合理的是( )A.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交换 B.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4自由分离 C.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合 D.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B,答案,解析,-35-,教材梳理,题型探究,真题演练,1.(2018浙江6月学考,8)控制小鼠毛色的基因有A+(灰色)、AY(黄色)、a(黑色)等,它们是染色体上某一
15、位置的基因突变成的等位基因。这体现了基因突变具有( ) A.普遍性 B.多方向性 C.可逆性 D.稀有性,答案,解析,-36-,教材梳理,题型探究,真题演练,2.(2017浙江11月学考,11)人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对AT替换成了TA,引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是( ) A.该变异属于致死突变 B.基因突变是可逆的 C.碱基对替换会导致遗传信息改变 D.基因控制生物性状,答案,解析,-37-,教材梳理,题型探究,真题演练,3.(2016浙江4月选考,11)果蝇X染色体上增加了某个相同片段,其复眼由椭圆形变成条形。这属于染色体变异的 ( ) A.缺失
16、B.重复 C.倒位 D.易位,答案,解析,-38-,教材梳理,题型探究,真题演练,4.(2015浙江10月选考,5)人类的特纳氏综合征是由于缺少一条性染色体引起的变异。该变异的类型是( ) A.基因突变 B.染色体数目变异 C.基因重组 D.染色体结构变异,答案,解析,-39-,教材梳理,题型探究,真题演练,5.(2015浙江9月选考调研,16)某种染色体结构变异的示意图如下,图中字母表示不同的染色体片段。该变异类型为( )A.缺失 B.易位 C.重复 D.倒位,答案,解析,-40-,教材梳理,题型探究,真题演练,生物变异在生产上的应用 1.杂交育种 (1)概念:杂交育种是将两个或多个品种的
17、通过杂交组合在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。一般可以通过 、选择、 等手段培养出新品种。 (2)原理: 。 (3)特点:操作简单,方法常规,但 。 (4)过程:双亲P(、) F1 F2选出表现型符合要求的个体自交F3选出稳定遗传的个体推广种植。,优良性状,杂交,纯合化,基因重组,需要的时间较长,杂交,自交,-41-,教材梳理,题型探究,真题演练,2.诱变育种 (1)概念:诱变育种是利用 、 因素诱导生物发生变异,并从变异后代中选育新品种的过程。 (2)原理: 。 (3)主要方法: ,各种射线; ,化学药剂。 (4)主要特点:提高 频率,能产生多种多样的新类型,为育种创造出丰富的原材
18、料;能在较短时间内有效地改良生物品种的某些性状;改良作物品质,增强 。 (5)实例:高产青霉菌、太空椒等。,物理,化学,基因突变和染色体畸变,辐射诱变,化学诱变,突变,抗逆性,-42-,教材梳理,题型探究,真题演练,3.单倍体育种 (1)概念:利用 作为中间环节产生具有优良性状的的育种方法称为单倍体育种。 (2)原理: 。 (3)过程:常规方法获得F1F1经 培养 植株幼苗经 处理纯合子新品种。 (4)特点:缩短育种年限;能排除 干扰,提高效率。 (5)单倍体植株特点:一般植株小而弱,而且高度不育。,单倍体,可育纯合子,染色体畸变,花药离体,单倍体,秋水仙素,显隐性,-43-,教材梳理,题型探
19、究,真题演练,4.多倍体育种 (1)方法:利用 处理或 处理植物正在萌发的 或 ,使其染色体数目加倍。 (2)原理: 。 (3)多倍体植株特点:细胞较大,细胞内有机物的含量高、抗逆性强。 (4)实例:三倍体无籽西瓜的培育,低温,秋水仙素,种子,幼苗,染色体畸变,秋水仙素,四倍体,三倍体,染色体配对紊乱,-44-,教材梳理,题型探究,真题演练,5.转基因技术 (1)概念:转基因技术是指利用分子生物学和基因工程的手段,将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中,使其出现原物种不具有的新性状的技术。 (2)原理: 。 (3)特点:克服 的障碍,且能实现基因的 转移。 (4)实例:转基因大豆、抗
20、虫棉等。,基因重组,远缘杂交不亲和,定向,-45-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向一 育种原理 【典例2-1】 (2018浙江新高考研究联盟第一次选考联考)利用辐射的方法将蚕的常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体,培养出的雌蚕均带有卵色基因。这种育种方法称为诱变育种,其原理是( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异,答案,解析,-46-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例2-2】 中国农科院成功培育出自然界没有的异源八倍体小黑麦,该育种方式依据的原理是( ) A.基因突变 B.基因重组 C.染色体结构变异 D.染色体数目变异,答案,解析,-47-,
21、教材梳理,题型探究,真题演练,考向二 育种方法的判断 【典例2-3】 下列育种方法中可通过改变基因的结构达到育种目的的是( ) A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.转基因育种,答案,解析,-48-,教材梳理,题型探究,真题演练,导师点睛针对不同育种目标选择育种方案,-49-,教材梳理,题型探究,真题演练,考向三 不同育种方法的比较 【典例2-4】 (2018浙江五校高三上学期第一次联考)下列关于育种的叙述,正确的是( ) A.杂交育种一般通过杂交、选择、纯合化等手段培养新品种 B.紫外线照射能增加DNA分子上的碱基发生变化的概率,导致染色体畸变 C.诱导单倍体的染色体加倍获得的纯合
22、子,即为可育良种 D.在单倍体与多倍体的育种中,通常用秋水仙素处理萌发的种子,答案,解析,-50-,教材梳理,题型探究,真题演练,【典例2-5】 (2018浙江杭州学军中学高三3月选考模拟)下列有关育种的叙述,正确的是( ) A.年年栽种年年制种推广的杂交水稻一定能稳定遗传 B.利用诱变育种可增大突变频率,利于获得新基因 C.单倍体育种相对杂交育种的优势是更易得到隐性纯合子 D.三倍体无籽西瓜培育过程产生的变异属于不可遗传的变异,答案,解析,-51-,教材梳理,题型探究,真题演练,知识归纳育种的类型、原理及优缺点比较,-52-,教材梳理,题型探究,真题演练,-53-,教材梳理,题型探究,真题演
23、练,1.(2018浙江6月学考,18)育种工作者利用某二倍体作物进行单倍体育种。下列叙述错误的是( ) A.单倍体育种的最终目的是获得单倍体植株 B.单倍体育种能排除显隐性的干扰,提高效率 C.花药离体培养是获得单倍体植株的有效方法 D.用秋水仙素处理单倍体幼苗后可获得纯合植株,答案,解析,-54-,教材梳理,题型探究,真题演练,2.(2018浙江4月选考,3)将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中,培育成耐低温的西红柿新品种。这种导入外源基因的方法属于( ) A.杂交育种 B.转基因技术 C.单倍体育种 D.多倍体育种,答案,解析,-55-,教材梳理,题型探究,真题演练,3.(2017浙江4月
24、选考,7)研究人员用X射线处理野生型青霉菌,选育出了高产青霉菌新菌株。这种育种方法属于 ( ) A.杂交育种 B.单倍体育种 C.诱变育种 D.多倍体育种,答案,-56-,教材梳理,题型探究,真题演练,4.(2016浙江4月选考,10)用六倍体小麦和二倍体黑麦培育出异源八倍体小黑麦。这种育种方法属于( ) A.转基因育种 B.辐射诱变育种 C.化学诱变育种 D.多倍体育种,答案,解析,-57-,教材梳理,题型探究,真题演练,5.(2015浙江9月选考调研,17)下列关于育种的叙述,错误的是( ) A.诱变可提高基因突变频率和染色体畸变率 B.花药离体培养是单倍体育种过程中采用的技术之一 C.杂交育种可将多个优良性状组合在同一个新品种中 D.多倍体育种常用秋水仙素促进着丝粒分裂使染色体数目加倍,答案,解析,
