高中生物必修二生物的变异之基因突变和基因重组.doc

第四节 生物的变异一 基因突变和基因重组教学目的1 基因突变的概念、特点和意义（B：识记）。2 人工诱变在育种上的应用（A：知道）。3 基因重组的概念和意义（B：识记）。重点和难点1 教学重点（1） 基因突变的概念和特点。（2） 基因重组的概念。2 教学难点基因突变的概念教学过程【板书】 基因突变的概念基因突变 基因突变 基因突变的特点和基因重组 人工诱变在育种上的应用基因重组【注解】 不遗传的变异变异 遗传的变异（三个来源）：基因突变、基因重组、染色体变异【例析】下列现象中属于可遗传变异的是（D）A玉米由于水肥充足而长得穗大粒多 B人由于晒太阳而皮肤变黑C无子番茄没有种子 D镰刀型细胞贫血症（一）基因突变1 举例：镰刀型细胞贫血症直接病因：血红蛋白多肽链上一个谷氨酸被缬氨酸替换根本病因：血红蛋白基因（DNA）上碱基对发生改变，由A-T变为T-A2概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变3类型 自然突变 诱发突变 普遍性 随机性4特点： 低频性 多害少利性 不定向性（产生复等位基因）5意义：是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的选择材料 外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）6原因 内因：DNA复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息7发生时期：DNA复制时8人工诱变在育种上的应用（1）方法 物理诱变：X射线、射线、紫外线、激光 化学诱变：亚硝酸、硫酸二乙酯（2）优点：提高突变频率（3）实例：青霉素高产菌株（二）基因重组1 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 来源 自由组合 交叉互换3 实现途径：有性生殖（减数分裂） 为生物变异提供极其丰富的来源4 意义 生物多样性的重要原因之一对于生物进化具有十分重要的意义【例析】一对父本和母本通过有性生殖产生的后代，个体之间总会存在一些差异，这种差异主要来自（B）A基因突变 B基因重组 C基因分离 D染色体变异下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是（AD）A自然条件下基因突变的频率很低，而基因重组却十分常见B基因突变和基因重组对生物自身都是害多利少C基因重组可产生新基因，基因突变可产生新的基因型D基因重组只发生在有性生殖过程中，而基因突变的发生并无此限制【同类题库】基因突变的概念、特点和意义（B：识记）某基因在复制过程中，一个碱基被替换，结果导致该基因控制的生物性状（D）A发生改变 B不发生改变 C变得对自身不利 D不一定发生改变某种高粱或玉米品种的自交后代中，有时出现较小比例的白化苗，由于不能进行光合作用，长至34片真叶时死亡，对上述实例的分析说明不正确的是（A）A白化基因为显性基因B白化基因为隐性基因C白化基因来自显性基因突变D白化基因是有害突变以美国为首的北约在19941995年对波黑的空袭以及1999年对南联盟的空袭中大量使用了贫铀弹，导致人类癌症、白血病和新生儿畸形的发生等。近几个月来，一些欧洲国家也纷纷报道本国参加北约维和行动的士兵因患癌症等病症而死亡，并称之为“巴尔干综合症”。对上述现象的讨论，下列选项不合理的是（C）A大多数基因突变是对生物体有害的B当射线作用于生殖细胞或发育的胚胎时，新生儿可能产生畸形C射线引起的生物变异都将通过有性生殖遗传给下一代D射线的作用引起基因突变或染色体变异，是导致“巴尔干综合症”发生的重要原因人类的血管性假血友病基因位于第12号染色体上，目前该病有20多种类型，这表明基因突变具有（A）A多方向性 B可逆性 C随机性 D重复性在一个种群中发现一个突变性状，培养到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为（A）A显性突变（dD） B隐性突变（Dd） C显性突变和隐性突变都有 D人工诱变下列人体细胞中，难以发生基因突变的细胞是（A）A大脑里的神经细胞 B皮肤生长层细胞C红骨髓造血干细胞 D骨膜上的成骨细胞同一番茄植株上结的果实有大的，也有小的。这种变异属于（A）A不遗传的变异 B基因突变 C基因重组 D染色体变异下列能产生可遗传变异的现象是（D）A用生长素处理未授粉的番茄雌蕊得到无籽果实B正常人接受了镰刀型细胞贫血症患者的血液C割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植后表现出各种变化D一株黄色圆粒豌豆自交，后代出现部分黄色皱粒豌豆基因突变的实质是（C）A外界环境或生物内部因素的作用 B基因发生了重新组合C基因的碱基排列顺序发生了局部的改变 D染色体结构改变下列关于基因突变的叙述，错误的是（C）A可遗传的变异中，只有基因突变才会产生新基因B基因突变在显微镜下是看不到的C基因突变不可能是有利的D基因突变是生物变异的根本来源用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全部是白色的，这是因为（D）A染色体变异 B基因重组 C自然突变 D人工诱变人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因突变，其突变方式是（C）A碱基对的增添或缺失 B缺失了一小段DNAC碱基发生替换改变 D增添一小段DNA基因突变发生在下列哪一具体过程中（A）ADNADNA过程中 B信使RNA蛋白质过程中CDNARNA过程中 DtRNA运载氨基酸过程中造成玉米自交出现的白化苗死亡的根本原因是（C）A缺乏叶绿素 B基因重组 C基因突变 D环境改变果树的叶芽早期突变后，可长成变异枝条，但其长势一般较弱或受到抑制，这表明基因突变（D）A具随机性 B具不定向性 C突变频率低 D往往有害一种果蝇的突变体在21的气温下，生活力很差，但当气温上升到255时，突变体的生活能力大大提高了。这说明（B）A生物的突变常常是有利的 B突变的有利或有害取决于环境条件C突变体的体质增强 D环境条件的变化对突变体是有利的生物变异的主要来源是（B）A基因重组 B基因突变 C染色体变异 D自由组合在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄结的是黄色果实。这种变异来自（A）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境影响某基因的一个片段是在解旋时，a链发生差错由C变成G，该基因连续复制几次后发生突变的基因占全部基因的（B）A 100% B50% C12.5% D25%关于基因突变的叙述，错误的是（A）A表现出亲代所没有的表现型叫基因突变BDNA分子中有遗传效应的片段中碱基发生变化的是基因突变C突变频率很低，但是多方向的D基因突变能够产生新的基因现代物理论认为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期和生物体的任何细胞。如果发现某植物只有1朵花出现变异，说明该植物发生变异的部位是（A）A植物的某个花朵 B植物的受精卵 C植物的胚细胞 D植物体产生卵细胞下列属于基因突变的是（B）A外祖父色盲、母亲正常，孩子色盲 B纯种红眼果蝇的后代出现白眼C杂种红番茄的后代出现黄番茄 D因肥水充足农作物出现穗大粒多某种群中发现一突变性状，连续培育到第三代才选出能稳定遗传的纯合突变类型，该突变为（A）A显性突变（dD） B隐性突变（Dd） C显性突变和隐性突变D人工诱变控制人血型的等位基因IA、IB、I之间的关系如图所示。该图不能表示（C）A基因突变是不定向的B基因突变产生等位基因，等位基因之间可通过突变相互转化C这些基因的遗传方式属于伴性遗传DO型血女性生出的孩子不一定只能是O型，也可能不会生出O型血的孩子现捕捉到一只罕见的白色雄性猕猴，为了尽快利用这只白猴繁殖更多的白毛猕猴，按照遣传规律，最佳繁殖方案是（D）A白毛雄猴与多只杂合的棕毛雌猴交配 B白毛雄猴与多只纯合的棕毛雌猴交配 C白毛雄猴与棕毛雌猴交配，F1近亲交配 DF1棕毛雌猴与白毛雄猴回交有甲、乙、丙、丁、戊5只猫，其中甲、乙、丙为短毛猫，丁和戊是长毛猫，甲、乙为雌猫，其余是雄猫。甲和戊的后代全是短毛猫，乙和丁的后代，长毛和短毛小猫均有，欲测定丙猫的基因型，最好选择（B）A甲猫 B乙猫 C丙猫 D戊猫 某医院一个晚上有四个陔子同时出生，他们的血型分别为A型、B型、AB型和O型。由于工作人员的疏忽，没有及时记录其父母的姓名。现测得四个孩子父母的血型：1号父母为O型血，2号父母分别为AB型和O型血，3号父母分别为A型和B型血，4号父母均为B型血。请用有关遗传知识分别找出四个孩子的父母。1号父母的孩子为 ；2号父母的孩子为 ；3号父母的孩子为 ；4号父母的孩子为 。O型；A型；AB型；B型兔的毛色有灰色、青色、等。其中灰色由显性基因B控制，青色（b1）、白色（b2）、黑色（b3）和褐色（b4）均为B基因的等位基因。根据以下杂交实验结果回答问题：青毛兔白毛兔F1（b1b2）为青毛幼兔黑毛兔褐毛兔F1（b3b4）为黑毛幼兔F1（b1b2）F1（b3b4）F2 青毛兔: 白毛兔=1:1（1）从以上实验推出b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系是： 对b4为显性， 对b3为显性， 对b2为显性。（2）一只灰毛雄兔与群体中雌兔交配，后代中灰毛兔占50%，青毛兔、白毛兔、黑毛兔、褐毛兔各占125%。该灰毛兔的基因型是 。（1）b1、b2、b3；b1、b2；b1（2）Bb4昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致酯酶的活性升高，该酶可以催化分解有机磷农药。近年来已将控制酯酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导入细菌体内，并与细菌内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌能分裂繁殖。请根据上述资料回答：（1）人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能够提高 ，通过人工选择获得 。（2）酯酶的化学本质是 ，基因控制酯酶合成要经过 和 两个过程。（3）通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于 。（4）请你具体说出一项上述科研成果的实际应用 。（1）突变的频率；对人类有利的变异类型（2）蛋白质；转录；翻译（3）控制酯酶合成的基因，随着细菌的DNA分子的复制而复制，并在后代中表达（4）用于降解水中的有机磷农药，以保护环境生活在加勒比海的火烈鸟，喙、翅边缘和腿都是鲜红色，而捕到的火烈鸟经人工饲养繁殖的后代没有鲜红色。但如果在饲料中加入火烈鸟在野外常吃的红色藻，红颜色就会出现。火烈鸟的眼是橙色的，即使不吃红色藻，眼的眼色仍然是橙色的。请分析回答：（1）火烈鸟食用红色藻，身体的有关部位就呈红色，不食用红色藻则不呈红色。这种性状的变化是由 引起的，属于 。 （2）火烈鸟的眼色不会因食用红色藻而发生变化。这说明火烈鸟的眼色是由 控制的。（1）环境变化；不遗传的变异（2）遗传物质1928年英国微生物学家弗莱明发现了青霉素，直到1943年青霉素产量只有20单位/毫升。后来科学家用X射线、紫外线照射青霉菌，结果大部分菌株死亡了。其中有的菌株不但生存下来而且产量提高了几十倍，请解释：（1）用射线照射能杀死微生物但能得到 ，这是由于射线使微生物发生了 。（2）射线照射使青霉菌的 分子中的 ，从而产生了新的性状。（1）新品种；基因突变（2）DNA；碱基对增添、缺失或改变人工诱变在育种上的应用（A：知道）诱变育种与杂交育种的不同之处是（A）能大幅度改良某些性状 能形成新基因 能形成新基因型 一般对个体生存有利A B C D下列叙述中，不属于诱变育种优点的是（B）A提高突变率 B普遍提高产量 C创造新的基因型 D大幅度改良某种性状20世纪50年代以前，水稻都是高秆的，由于高秆容易倒伏，不利于合理密植而影响产量。为尽快培育出矮秆水稻新品种，以利于合理密植提高产量，最好选择下列哪种育种方法（B）A杂交育种 B诱变育种 C单倍体育种 D多倍体育种 基因重组的概念和意义（B：识记）蚕的黄色茧(Y)对白色茧(y)是显性，抑制黄色出现的基因(I)对黄色出现的基因(i)是显性。现用杂合白色茧(IiYy)蚕相互交配，后代中白色茧对黄色茧的分离比是（B）A9l B 133 C1l D151（多选）花生种皮紫色(R)对红色(r)为显性，厚壳(T)对薄壳(t)为显性，两对基因位于两对同源染色体上。分析下列各项，正确的是（BC）A花生紫皮性状是所有基因有序表达的结果B花生紫皮厚壳的基因型共有4种C两个不同性状的纯合体杂交，子二代中亲本类型占1016或616D花生的变异类型是两对基因自由组合产生杂合体的结果育种专家用高杆抗锈病水稻与矮杆不抗锈病水稻杂交，培育出了矮杆抗锈病水稻，这种水稻出现的原因是（B）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境条件的改变进行有性生殖的生物，子代与亲代之间总是存在着一定的差异的主要原因是（B）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D不可遗传的变异小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）抗病(BB)的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即为杂合体），生产上通常用块茎繁殖。现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。(写出包括亲本在内的前三代即可)答案： 小麦第一代 AABB X aabb 亲本杂交(3分) 第二代 Fl AaBb 种植Fl代自交(2分) 自交第二代 F2 A B ，A bb，aaB ，aabb 种植F2代，选矮杆、抗病(aaB )，继续自交，期望下代获得纯合体(2分)(注：A B ，A bb，aaB ，aabb表示F2出现的九种基因型和四种表现型。 学生写出F2的九种基因型和四种表现型均给满分)马铃薯第一代 yyRr X Yyrr 亲本杂交(3分) 第二代 YyRr，yyRr，Yyrr，yyrr 种植，选黄肉、抗病(YyRr)(3分) 第三代 YyRr 用块茎繁殖(2分)假设水稻抗病(R)对感病(r)为显性，高秆(T)对短秆(t)为显性。现有纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻。为了在较短的年限内培育出稳定遗传的抗病矮秆水稻，可采取以下步骤：(1)将纯合的抗病高秆水稻和感病矮秆水稻杂交，得到杂交种子。播种这些种子，长出的植株可产生基因型为 的花粉。(2)采用 的方法得到单倍体幼苗。(3)用 处理单倍体幼苗，使染色体加倍。(4)采用 的方法，鉴定出其中的抗病植株。(5)从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应是 。(1)RT、Rt、rT、rt(2)花药离体培养(3)秋水仙素 (4)病原体感染（5）RRtt航天育种在国外开展的比较早，我国自1987年1995年以来，以成功地利用返回式卫星进行了7次有关农作物种子的搭载实验。已进行的项目有：粮食作物类有水稻，小麦，大麦，高粱，玉米，谷子；豆类有大豆，绿豆，青豆，黑豆；经济作物类有棉花，烟草，甜菜，莲子；蔬菜类有丝瓜，黄瓜，青椒，西红柿，萝卜绿花菜，尾穗苋；观赏植物与药用植物有石刁柏，鸡冠花，三色堇，龙葵，菊花，甘草，油松，白皮松等。植物种子放在返回仓内，随卫星返回地面后，对搭载的种子萌发，植物在田间的生长、发育、产量及有关生理生化、细胞、遗传等进行了分析研究与试验，发现不同种属的种子表现各不相同。(1)返回式卫星上搭载植物种子，返回地面种植，有些植物的产量，营养成分等有明显的优势。植物的这种变异来源于 ，原因是 。(2)在绕地球做匀速圆周运动的太空实验舱中，水平放置一棵幼苗，在单侧光的照射下，培养若干天后，根、茎的方向是( )A根水平方向生长、茎向光生长 B根杂乱生长，茎向上生长C根水平生长，茎向上生长 D根和茎都向水平方向生长(1)基因突变 主要是由于辐射及失重，使基因内的碱基排列顺序改变 (2)在完全失重状态下，根水平生长，而光线并不因为失去地心引力而丧失对植物生长素的分布影响，故具向光性。选A。【学科内综合】将基因型为AA和aa(A对a为完全显性)的两植株杂交得F1，若用秋水仙素处理Fl的幼苗得植株D。下列有关叙述错误的是（C）A该D的基因型是AAaa，属四倍体B用D的花粉直接培育成的植株属单倍体C用D的花粉直接培育成的植株，其表现型及其比例是3A ：1aaDD自交后代的表现型及其比例是35A ：1aaaa一般人对苯硫脲感觉味苦，由显性基因B控制；也有人对其无味觉，叫味盲，由隐性基因b控制。统计味盲家族，若三对夫妇的子女味盲各是：25、50、100，则这三对夫妇的基因型最大可能是（D）BBBBbbbbBBbbBbBbBbbbBBBbA B C D下列关于基因突变的叙述，错误的是（B）A可遗传的变异中，只有基因突变才会产生新的基因B基因突变都是有害的C基因突变在光学显微镜下是看不到的D基因突变是生物变异的根本来源下列各种细胞中能够发生基因突变的有（ACD）A雄兔的精原细胞 B人的成熟红细胞 C蛙的红细胞 D鼠的造血干细胞洋葱根尖分生区细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同，其原因是（A）A复制出现差错 B发生过交叉互换 C联会发生紊乱 D发生了自由组合果蝇的翅形长翅和残翅是一对相对性状，现将长翅果蝇和残翅果蝇交配获得F1，全部为长翅果蝇，然后将F1中雌雄果蝇交配得F2，再让F2中雌雄果蝇交配得F3，在F3中长翅果蝇和残翅果蝇的比为：（A）A31 B61 C91 D9331（多选）下列水稻植株的细胞中，产生的基因突变一般不会传递给下一代有（ABD）A根尖分生区细胞 B叶肉细胞 C卵细胞 D极核番茄果实红色（H）对黄色（h）为显性。某隐性纯合子（hh）自交，结出了半边红半边黄的变异果，这可能是植株哪个部位的基因h突变为H引起的（C）A幼苗期的顶芽细胞 B早期的一个花芽C一个花芽的某些细胞 D花药组织内的花粉母细胞下列各项中可能产生新基因的是（C）A用花药离体培养玉米植株 B通过杂交培育抗病小麦品种 C用秋水仙素处理二倍体西瓜 D用生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头当蛙的精原细胞进行DNA复制时，细胞中不可能发生（C）ADNA的解旋和基因突变 B蛋白质的合成C染色体变异 D基因重组当牛的精原细胞进行DNA复制时，细胞中不可能发生（A）A基因重组 BDNA解旋 C蛋白质合成 D基因突变等位基因的产生，发生在（A）A基因突变过程中 B基因重组过程中 C染色体变异过程中 D可遗传变异过程中对生物进化最有意义的变异是（B）A环境变化 B基因突变 C基因重组 D染色体变异基因突变、基因重组和染色体变异三者的共同点是（D）A都能产生新基因 B都在光学显微镜下可见 C都对生物生存不利 D都对生物进化有利下列哪种情况下可产生新的基因（A）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D不可遗传的变异（多选）下列哪些情况下可产生新的基因型（ABC）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D不可遗传的变异下面不容易发生基因突变的细胞是（A）A神经细胞 B正在无丝分裂的蛙的红细胞 C蛙原肠胚细胞 D正进行减数分裂的精原细胞（多选）豌豆是自花传粉植物，而且是闭花授粉，所以在自然状态下永远是纯种。下列可导致豌豆产生杂合子的是（AB） A通过诱导使之产生基因突变 B通过杂交使之产生杂合子后代C通过诱导使其产生染色体变异 D施以充足的肥料下列关于生物变异的叙述，错误的是（D）A纯种红眼果蝇的后代出现白眼性状属于基因突变B艾滋病病毒产生的最可能原因是基因突变C人类发生在减数分裂间期的基因突变可以传给下一代D抗病小麦自交后代出现不抗病小麦属基因突变变异是生命的基本特征之一，细菌产生可遗传变异的主要来源是（A）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境条件的改变变异是生命的基本特征之一，人类产生可遗传变异的主要来源是（B）A基因突变 B基因重组 C染色体变异 D环境条件的改变为了减少稻田害虫的危害，防止环境污染，可采用的措施是（D）利用害虫的天敌防治利用黑光灯诱杀利用人工合成的性引诱剂利用基因工程方法，培育抗虫植物A B C D玉米高秆对矮秆显性，矮杆玉米用一定浓度的生长素溶液处理后长成了高秆，其自交后代在自然条件下（B）A全是高秆 B全是矮秆 C有高秆、矮秆 D高秆与矮秆比为3:1蚕豆染色体2n=12条，蚕豆根尖在19条件下，一个细胞周期所占时间为193小时。大多数致癌物质都能提高生物的突变频率，吸烟者容易患肺癌，其发病率是不吸烟者的108倍。某中学教师为了让学生能清晰地观察到细胞染色体的畸变，需要在课前制作细胞的临时装片。现有10粒干的蚕豆种子（假设出芽率为100%），及所需一切实验设备和药品，请你帮助教师完成上述的课前准备工作。（1）实验原理是： 。（2）选择蚕豆作实验材料最可能的原因是： 。（3）简要写出实验准备过程的3个主要步骤。（1）利用烟草细胞中的诱变物质引起根尖细胞的染色体变异（2）染色体数目少，便于辨认染色体变异（3）加清水使种子吸水膨胀萌发，长出根尖将发芽的种子分成两等份，一份放在清水中培养，另一份放在烟草浸出液中培养（按观察植物根尖细胞有丝分裂的要求）制作装片，以供观察(6分)经调查发现表现型正常的人群中，100个人中有一人含白化基因现有一名双亲正常其弟弟是白化病的正常女性与一正常男性婚配，则(1)这女性经减数分裂形成的卵细胞中含a基因的几率为 。(2)该男性睾丸形成的精子中含a基因的几率为 。(3)婚后生一个表现型正常的男孩的几率为 。（1）1/3（2）1/200（3）599/1200航天搭载实验中；有一批基因为BbCc的实验鼠。已知B基因决定毛黑色，b决定毛褐色，C决定毛色存在，c决定不存在（即白色）。(1)请推导实验鼠繁殖后，子代表现型比的理论值为：黑色褐色白色= 。(2)因受太空环境(物理化学因素)的影响；实验鼠产下的后代全为白色；则这些白鼠的基因型最多有 种。（1）934；（2）3种右图纵轴表示青霉菌的菌株数，横轴表示青霉菌产生的青霉素产量，曲线a表示使用诱变剂前菌株数与产量之间的变化，曲线b、c、d表示使用不同剂量的诱变剂后菌株数与产量之间的变化。请根据图回答：（1）曲线b和a相比，说明了 。（2）b、c、d三曲线比较，说明了 。（3）比较b、c、d三条曲线的变化，最符合人们要求的菌株是 ，从中我们可得到什么启示? 。（1）诱变剂可以引起青霉菌发生基因突变，使青霉素的产量提高（2）基因突变具有多方向性（3）a曲线对应的菌株；人们可以通过反复诱变，不断地从诱发产生的突变中筛选出高产菌株，从而提高青霉素的产量。我国“神舟