"生物的变异"复习导学案
“生物的变异”复习导学案
【自主预习】
1. 基因重组:是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同 的基因重新组合 的过程。
2. 基因突变:是指DNA分子中碱基对的等变化。基因突变是生物变异根本的来源。
3. 染色体组:二倍体生物所具有的全部染色体组成一个染色体组(一组非同源染色体)。经减数分裂生成的配子(生殖细胞)直接发育形成的个体,叫 。
【新知学习】
一、知识内容及学习目标
二、学习重点
1.基因突变的特征 2.染色体数目变异(染色体组)
三、学习难点
染色体变异—染色体组概念及应用
四、高考考查频率高的知识点
合作探究:
教师引导,学生研究以下试题
例1 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是
A.染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异
B.非同源染色体自由组合,导致基因重组
C.染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变
D.非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异
学生研究分析例题
有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极,从而导致染色体数目变异;非同源染色体自由组合,导致基因重组只能发生在减数分裂过程中;有丝分裂和减数分裂的间期都发生染色体复制,受诱变因素影响,可导致基因突变;非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。因此选B。
例2:(2009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
①甲图中发生了染色体结构变异,增加了生物变异的多样性
②乙图中出现的这种变异属于染色体变异
③甲、乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中
④甲、乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验
A.①③③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
学生研究分析例题
:本题考查的是染色体变异。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,也属于染色体变异。染色体可以用显微镜中观察到,因此选C。而C选项中乙图只会出现在有丝分裂中,甲图可是减数分裂也可是有丝分裂。
例3.(2010福建卷)5.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基因发生一种突变,导致1169位赖氨敬交为谷氨酸。该基因发生的突变是
甘氨酸:GGG
赖氨酸:AAA AAG
谷氨酰胺:CAG CAA
谷氨酸:GAA GAG
丝氨酸:AGC
丙氨酸:GCA
天冬氨酸:AAU
A.①处插入碱基对G—C
B.②处碱基对A—T替换为G—C
C.③处缺失碱基对A—T
D.④处碱基对G—C替换为A—T
学生研究分析例题
本题主要考查基因突变、转录、翻译等基础知识,及突变对性状的影响。第一步先根据基因结构和氨基酸种类先确定密码子的排列顺序,即mRNA上建基排列顺序(„GGG AAG CAG„)。由于1169位赖氨敬(AAG)交为谷氨酸(GAA GAG),结合题干意思即①②③④四处只有一处发生突变可确定谷氨酸密码子是(GAG)从而推出是②处碱基对A—T替换为G—C。所以选B项。
例4.(2010新课标)6.在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中
A.花色基因的碱基组成 B.花色基因的DNA序列
C.细胞的DNA含量 D.细胞的RNA含量
学生研究分析例题
本题考查基因突变的概念: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,叫基因突变。如果要检测是否是基因突变,那么就应该检测DNA的碱基序列是否发生了增添、缺失或者是改变,从而导致基因结构的改变。
1.基因重组:是指生物体在进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合 的过程。基因重组既是生物进化的源泉,也是形成生物多样性的重要原因之一。
①能发生重组的基因是:I、非同源染色体上的非等位基因(自由组合);II、同源染色体上.....
的非等位基因(交叉互换);III、不同物种的基因(基因工程导入)。
.....
②传统意义上的基因重组
a.传统意义上的基因重组只能发生在进行有性生殖的同种生物之间; b.传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的,而不是在精子与卵细胞的结合过程中实现的; c.减数分裂过程中实现的基因重组要在后代性状中体现出来必须通过精子与卵细胞结合产生新个体来实现,因此对通过基因重组使生物体性状发生变异这一现象来说,减数分裂形成不同类型配子是因,而受精作用产生不同性状的个体则是果。
③基因重组分类
a.分子水平的基因重组(如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程)
b.染色体水平的基因重组(减数分裂过程中非姐妹染色单体交叉互换,以及非同源染色体自由组合下的基因重组)
2.基因突变:是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变等变化。基因突变是生物变异根本的来源。基因通过突变成为它的等位基因,可能产生出一种新的表现型差异,增加了基因存在方式的多样性,为生物进化提供了原始材料。
3.染色体组:二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组(一组非同源染色体)。经减数分裂生成的配子(生殖细胞)直接发育形成的个体,叫单倍体。单倍体体细胞中所含有的染色体数目是本物种体细胞的一半。
4.基因突变不一定导致遗传信息的改变
(1)发生突变的碱基位于真核生物基因结构中的内含子部分。
(2)基因突变为隐性突变,如AA→Aa。
(3)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氦基酸;
(4)突变发生在非编码区
对于真核生物来说,上述四个原因都有可能;而对原核生物而言,只可能是原因(3)、 (4)。
5.非同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于染色体变异,同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
6.染色体变异可以用显微镜直接观察。如:染色体结构的改变和染色体数目的增减两大类。而基因突变在显微镜不能观察到。
7.以RNA为遗传物质的生物,其RNA上核苷酸的序列若发生变化(增添、缺失或改变),也属于基因突变,且因为RNA是单链,在传递过程中更易发生突变。这也正是病毒在医学上易发生变种和不易防治的主要原因。
8.如何确定是单倍体? 还是几倍体?
关键是确定个体是如何发育而来:若是由受精卵发育而来的个体,则含有几个染色体组就叫几倍体;若是由配子(或花粉)直接发育而来的个体,则不论含几个染色体组都叫单倍体。
9. 生物的可遗传变异与育种-育种方法的选择
在选择育种方法时应从多个角度综合考虑以选择最佳的方法:
(1)若要培育隐性性状个体,则可用自交或杂交,只要出现该性状即可。
(2)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。
(3)若要快速获得纯种,则用单倍体育种方法。
(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
(5)若要培育原先没有的性状,则可用诱变育种。
【课程训练】
1、自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下: 正常基因 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因1 精氨酸 苯丙氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因2 精氨酸 亮氨酸 亮氨酸 苏氨酸 脯氨酸
突变基因3 精氨酸 苯丙氨酸 苏氨酸 酪氨酸 丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是:
A.突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添
B.突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添
C.突变基因1为一个碱基的替换,突变基因2和3为一个碱基的增添
D.突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的增添
2、某个婴儿不能消化乳类,经检查发现他的乳糖酶分子有一个氨基酸改换而导致乳糖酶失活,发生这种现象的根本原因是 ( )
A.缺乏吸收某种氨基酸的能力 B.不能摄取足够的乳糖酶
C.乳糖酶基因有一碱基改换了 D.乳糖酶基因有一个碱基缺失了
3.欧洲某医院在一次为该国王室成员体检时发现,一个家庭父亲正常,母亲患色盲,生了一个性染色体为XXY的正常儿子,则该儿子多出的X染色体来自( )
A.卵细胞 B.精子 C.精子或卵细胞 D.精子和卵细胞
4.下列关于变异的叙述中,正确的是、( )
A.生物所发生的基因突变一般是有害的,因此基因突变不利于生物的进化
B.基因重组只能产生新基因型,而不能产生新的基因,基因突变才能产生新的基因
C.生物变异的主要来源是基因重组
D.人为改变环境条件,可以促使生物产生变异,但这种变异都是不能遗传的
5.肺炎双球菌抗药性可遗传的变异来源是( )
A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.A、B、C都有可能
6.(高考试题:2007江苏).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
7.下列关于单倍体、二倍体、多倍体的叙述不正确的是
A.由合子发育成的生物体细胞中有几个染色体组就叫几倍体
B.由配子发育成的生物体,细胞中无论有几个染色体组也只能叫单倍体
C.单倍体一般高度不孕,多倍体一般茎秆粗壮,果实、种子较大
D.单倍体都是纯种,多倍体等位基因至少有三个
8.大丽花的红色(R)对白色(r)为显性,一株杂合有许多分枝,盛开众多红色花朵,其中有一朵花半边红半边白色,这可能是哪个部位的R基因突变为r造成的
A幼苗的体细胞 B早期的叶芽的体细胞
C花芽分化时的细胞 D杂合植株产生的性细胞
9.下列有关单倍体的叙述中,正确的是 ..
A.未经受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体
B.含有两个染色体组的生物体,一定不是单倍体
C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
10.下列哪些变异的性状可以遗传给后代的
A.体内淋巴细胞的DNA整合了病毒基因的艾滋病患者
B.接受骨髓移植后,血型由O型变成A型的白血病病人的A血型
C.父母正常的血友病人
D.生活在缺碘山区的甲状腺肿大症患者
11.下列有关单倍体的叙述中,正确的是 ..
A.未经受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体
B.含有两个染色体组的生物体,一定不是单倍体
C.生物的精子或卵细胞一定都是单倍体
D.含有奇数染色体组的个体一定是单倍体
12.下列与多倍体形成有关的是 .
A.染色体结构的变异B.纺锤体的形成受到抑制C.个别染色体增加D.非同源染色体自由组合
13.下列有关水稻的叙述,不正确的是
A.二倍体水稻含有二个染色体组
B.二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大
C.二倍体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含有三个染色体组
D.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗、米粒变小
14.在前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄露事故中,沙沙和大卫(均为男性)参加了抢险工作,几年后、沙沙发现他的儿子患有色盲。大卫的女儿则患有侏儒症(一种常染色体上显性遗传病),经调查,沙沙和大卫本人及两人的妻子,双方的父母、祖父母、外祖父母都没有患过这两种病。请分析:
(1)由核辐射引起的可遗传的基因突变,则突变部位发生在生殖细胞还是体细胞?为什么?
(2)沙沙的儿子和大卫的女儿患病哪一种更有可能是受辐射引起的?
(3)如果他们向核电厂提出索赔要求,谁胜诉的可能性大?
15.2003年6月,中山市人民医院基因研究室在为一孕妇做基因检测时发现其染色体中有四条发生了易位。这种复杂的染色体核型极为罕见,该研究室遂将提取的标本和有关资料送往中国医学遗传学国家重点实验室进行鉴定,收到反馈,确认此罕见的染色体核型为世界首报核型。这位孕妇两次怀孕都是在60天左右死胎、流产。医院对夫妇俩做的常规检查都无异常,孕妇的父母也不是近亲结婚。根据经验,医生怀疑这种自然流产与遗传因素有关,就建议她接受基因检查。在随后进行染色体外周血核型检查时,医生发现这名孕妇细胞中竟有4条染色体异常,其中的3号、21号、12号和18号染色体发生了平衡易位(如图)。通俗点说,就是3号和21号染色体各有一段跑到对方那里“串门”了,12号和18号也是如此。由于两条染色体异常都已很少见,目前统计的发生率约为千分之一点九左右;而四条染色体同时异常则是极为罕见,估计百万个人中才可能有一个。根据上述内容,回答下列问题:
(1)染色体结构变异除了“易位”
以外,
还有 、 和 。
(2)这位孕妇不管外形上还是生理上都和正常人并无两样,但在生育下一代时就会出现流产、死胎、早产和生育早夭的畸形儿等现象,原因是
(3)如果这名妇女非得想体会一下做母亲的感觉,即十月怀胎生下一个健康的后代,你认为可行的方法是 。
16.填表:基因突变、基因重组与染色体变异的比较
巩固练习答案
1A2C3B4B5B6C7D8C9A10C11A12B13D
14(1)生殖细胞,体细胞突变不遗传给后代,而生殖细胞发生突变可遗传给后代 (2)侏儒症
(3)大卫胜诉的可能性大。15.(1)缺失、重复、倒位(2)虽然这位妇女染色体结构异常,但并不导致遗传物质的丢失,所以和常人并无两样。但是这位妇女在形成卵细胞的过程中,会导致遗传物质的失衡(增加或减少),所以会产生流产等现象。(3)“试管婴儿”即取她人的正常卵子,与丈夫精子体外受精后,移入自己子宫内继续怀孕。解析:染色体结构变异通常有缺失、重复、倒位、易位四种类型,易位这种变异在形成配子时,容易造成遗传物质的缺失,后代不容易成功。可以通过试管婴儿的技术为这个妇女得到后代,但这个妇女不是真正的母亲,因为她没有提供卵细胞。