高考生物选考（江苏专用）一轮总复习课件专题13生物的变异-基础篇

高考

生物江苏省专用第四单元生物的变异与进化专题13生物的变异考点一基因突变与基因重组一、基因突变1.基因突变的实例之一——镰刀型细胞贫血症的产生

(1)图示中a、b、c过程分别代表①

DNA复制

、②

转录

和③

翻译

。考点清单突变主要发生在④

a

过程中。(2)患者贫血的直接原因是⑤

血红蛋白

异常,根本原因是发生了⑥

基因突变

,碱基对由

突变成

。2.基因突变的概念和时期(1)概念:DNA分子中发生碱基对的⑦

增添、缺失或替换

,而引起的基

因结构的改变。(2)时期:主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。(2)癌变的机理致癌因子

3.基因突变实例之二——细胞的癌变(1)结肠癌产生的原因

正常细胞

生长和分裂失控

癌细胞(3)癌细胞的特征(4)原癌基因和抑癌基因a.原癌基因和抑癌基因是人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相

关的基因,它们属于体内正常细胞中正常且必需的基因。b.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因

一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌

变。c.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起

细胞癌变。4.基因突变的原因类型

举例引发突变原因外因物理因素紫外线、X射线损伤细胞内DNA

化学因素亚硝酸、碱基类似物改变核酸的碱基

生物因素某些病毒影响宿主细胞DNA等内因

DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成

发生改变等

5.特点(1)⑧

普遍

性:所有生物均可发生基因突变。(2)⑨

随机

性:生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子、

同一DNA分子的不同部位。(3)⑩

低频

性:自然状态下,突变频率很低。(4)

不定向

性:一个基因可以向不同方向发生突变而产生复等位基因,还可能发生回复突变。

(5)利害相对性:突变性状的利害与环境有关。6.基因突变与生物性状的关系(1)基因突变可能会影响生物性状原因:基因突变→mRNA上密码子改变→编码的氨基酸可能改变→蛋白

质的结构和功能改变→生物性状改变。突变类型影响范围对肽链的影响备注替换小只改变1个氨基酸的种类或不改变替换的结果也可能使肽链合成终止增添大插入位置前不影响,影响插入位置后的序列①增添或缺失的位置越靠前,对肽链的影响越大;②增添或缺失的碱基数是3的倍数,则仅影响个别氨基酸缺失大缺失位置前不影响,影响缺失位置后的序列

(2)基因突变不一定导致生物性状发生改变①因密码子具有简并性,基因突变后转录形成的mRNA上的密码子与原

密码子可能决定同种氨基酸。②基因突变导致的某氨基酸的改变可能不影响蛋白质的功能。③基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,可能不会导致生物性状发生改

变。④部分体细胞发生基因突变,但该基因在突变细胞中不表达。7.基因突变对后代的影响(1)如果基因突变发生在有丝分裂过程中,可以通过无性生殖传递给子

代。由于多数生物进行有性生殖,因此体细胞突变对后代影响较小。(2)如果基因突变发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。对于进行有性生殖的生物来说,对后代影响较大。8.意义:基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进

化的原材料。二、基因重组(在此只考虑真核生物)1.概念

类型自由组合型交叉互换型图像

实质非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因间的重组时期

减数第一次分裂后期

减数第一次分裂四分体时期

2.类型3.结果:产生新的基因型。4.意义(1)是

生物变异

的来源之一。(2)为

生物进化

提供材料。(3)是形成

生物多样性

的重要原因之一。5.利用基因重组概念理解3个常见误区(1)基因重组发生在减数分裂形成配子的过程中,而受精过程发生的是雌

雄配子随机结合,没有发生基因重组。(2)基因重组的实质是非等位基因的重组,所以一对等位基因不能发生基

因重组。(3)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。考点二染色体变异一、染色体结构变异的类型类型图像联会异常实例缺失

人的5号染色体片段缺

失导致猫叫综合征重复

果蝇的棒状眼倒位

人类9号染色体长臂倒

位可导致习惯性流产易位

人类慢性粒细胞白血

病二、染色体数目变异1.类型与实例类型实例①

个别染色体

的增减21三体综合征以②

染色体组

的形式成倍增减三倍体无子西瓜2.染色体组(1)组成如图中雄果蝇体细胞染色体中的一个染色体组可表示为③

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y

。(2)特点:形态和功能各不相同,共同控制生物的④

生长、发育、遗传和变异

的一组⑤

非同源染色体

。(3)判断染色体组数的方法判断依据判断方法举例依据“染色体形态”染色体组数=细胞中同种形态的染色体条数(不分“黑”“白”)。

如图A、B、C、D4个细胞中分别含有4个、1个、2个、2个染

色体组依据“基因型”判断染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数(不分显隐性)如基因型为AaBbCc和AAaaBBbb的个体分别含有2个和4个染色体组依据“染色体数与种类数的比

值”判断染色体组数=染色体数/染色体

种类数(X、Y或Z、W性染色体

看成一种)如人体细胞中有46条染色体共2

3种,细胞中含有的染色体组数=

46/23=2组(4)异源多倍体中的染色体组判断普通小麦的染色体组为AABBDD,其中A、B、D各代表一个染色体组,所

以普通小麦含有6个染色体组,属于异源六倍体。若其与二倍体黑麦(RR)

杂交,得到的后代染色体组为ABDR(不育的四倍体),用秋水仙素处理后可

得到可育的八倍体小黑麦(AABBDDRR)。3.单倍体、二倍体和多倍体(1)形成区别

所含染色体组数不定,可为一、二或多个染色体组

受精卵

生物体

(2)判断方法

1.实验过程

2.主要实验试剂(1)卡诺氏液:⑩

固定细胞形态

。三、实验:低温诱导植物染色体数目的变化(2)改良苯酚品红染液:

使染色体着色

。(3)解离液(质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液按

1∶1的比例混合):

使组织中的细胞相互分离开

。考点三育种一、杂交育种育种杂交育种诱变育种原理①

基因重组

②

基因突变

过程

优点操作简便、可以把多个品种的⑥

优良性状

集中在一起可以提高⑦

突变频率

,在较短时间内获得更多的优良变异类型;大幅度地⑧

改良某些性状

缺点获得新品种的周期⑨

长

符合要求的变异往往不多,需处理大量材料二、单倍体育种(以二倍体植物为例)1.原理:主要是⑩

染色体(数目)变异

。2.主要方法

3.优点:

明显缩短育种年限

,二倍体植物单倍体育种所得个体均为

纯合体

。4.缺点:技术复杂。1.原理:

染色体(数目)变异

。2.过程:秋水仙素或低温处理

萌发的种子或幼苗

,诱导细胞染色体数目加倍。3.优点:操作简单,得到的多倍体植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子比较大,

营养物质含量丰富。4.缺点:多倍体植株发育延迟、结实率低,多倍体育种一般只适用于植

物。5.实例:三倍体无子西瓜三、多倍体育种

(2)三倍体西瓜无子的原因:三倍体西瓜在减数分裂过程中,由于染色体

联会紊乱

,不能产生正常配子。

四、育种方法的选择提升辨析染色体结构变异与基因突变和基因重组的方法1.辨析基因突变和染色体结构变异(1)方法

知能拓展

(2)示例比较项目易位交叉互换变异类型染色体结构变异基因重组范围非同源染色体之间同源染色体内部非姐妹染色单体之间交换对象非等位基因等位基因图示

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3.辨析基因突变与基因重组(1)根据细胞