1、第7单元 生物的变异与进化 第18讲 生物变异的来源 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 考情概览-3-知识内容 考试属性及要求 命题趋势 必考 加试 1.基因重组 a a 基因重组、基因突变和染色体畸变相对简单,通常与育种的内容相结合进行综合考查 2.基因突变 b b 3.染色体畸变 a a 4.染色体组 a a 5.二倍体、多倍体和单倍体 a a 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-4-考点一 自主梳理 考点二 考点三 考点一生物变异的类型及基因重组 1.变异的类型(1)不遗传的变异 由 的改变引起的,不涉及 的变化,其变异只限当代的表现型
2、改变。环境条件 遗传物质第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-5-考点一 自主梳理 考点二 考点三(2)可遗传的变异 可遗传的变异主要有三种来源:、和 。和染色体畸变是在强烈的 、因素影响下发生的。基因重组是由于 和同源染色体的 的片段交换而引起的。(3)是生物进化和培育新品种的材料。基因重组 基因突变 染色体畸变 基因突变 物理 化学 非同源染色体的自由组合 非姐妹染色单体间可遗传的变异 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-6-考点一 自主梳理 考点二 考点三 2.基因重组(1)基因重组是指具有 的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性
3、状的基因 导致后代不同于亲本类型的现象或过程。如孟德尔的豌豆双因子杂交实验中,F2中两种新的组合类型是绿色圆形和黄色皱形。在减数分裂过程中,同源染色体的 之间发生 ,也使染色体上的基因产生重组。(2)基因重组是通过 实现的,基因重组的结果是导致生物性状的 ,为动植物育种和 提供丰富的物质基础,是生物变异的主要来源之一。不同遗传性状 重新组合 非姐妹染色单体 染色体片段的交换 有性生殖过程 多样性 生物进化 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-7-考点一 自主梳理 考点二 考点三 判一判(1)在受精过程中发生了基因重组。()(2)在减数分裂形成四分体时期,姐妹染色单
4、体的基因交换可导致基因重组。()提示:受精时精子与卵细胞随机结合,没有发生基因重组。提示:在减数分裂形成四分体时期,位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致基因重组。第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-8-考点一 自主梳理 考点二 考点三 对应训练1 某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是()A.图甲所示的变异属于基因重组 B.观察异常染色体应选择处于分裂间
5、期的细胞 C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种 D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代 答案 解析 解析 关闭据题干及图示可知,该变异属于染色体结构的变异,不属于基因重组;如果观察染色体的形态最好选处于有丝分裂中期的细胞;由于配对的三条染色体中,配对的两条染色体分离,另一条随机移向细胞任一极,因此当14号染色体与异常染色体分离时,21号染色体随机移向细胞一极,则形成的配子类型有14号+21号、异常染色体、14号、异常染色体+21号四种类型配子,当21号染色体与异常染色体分离时,14号染色体随机移向细胞一极,形成的配子类型有:14号+21号、异常染色体、21号、异
6、常染色体+14号四种配子,因此共有6种类型的配子;由于该男子产生的配子中有正常配子,也有异常配子,与正常女性婚配能生育染色体组正常的后代。答案 解析 关闭D第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-9-考点一 自主梳理 考点二 考点三 对应训练2 下列有关基因重组的叙述,正确的是()A.基因型为Aa的个体自交,因基因重组而导致子代性状分离 B.基因A因替换、增加或缺失部分碱基对而形成它的等位基因a属于基因重组 C.同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 D.造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 答案 解析 解析 关闭基因型为Aa的个体自交,因等位
7、基因随同源染色体的分开而分离,产生A和a的雌、雄配子,雌、雄配子的随机组合导致子代性状分离,所以A项错误;基因A因替换、增加或缺失部分碱基对而形成它的等位基因a属于基因突变,因此B项错误;同源染色体的非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组,故C项正确;同卵双生姐妹的遗传物质相同,造成她们性状上差异的主要原因是环境的影响,因此D项错误。答案 解析 关闭C 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-10-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 考点二基因突变 1.概念:指由于基因内部核酸分子上的特定 序列发生改变的现象或过程。2.实质:是DNA分子上碱基对的
8、、或 都可以引起核苷酸序列的变化,因而引起基因结构的改变。3.类型:、生化突变、。核苷酸 缺失 增加 替换 形态突变 致死突变 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-11-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 4.特点(1)性:在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生。(2)多方向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的 。(3)稀有性:在自然状态下,生物的基因突变频率一般是很 的。(4)性:显性基因可以突变为隐性基因,而隐性基因也可突变为显性基因。(5)有害性:大多数的基因突变会给生物带来 的影响。普遍 等位基因 低 可逆
9、不利 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-12-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 5.诱发基因突变的因素:、化学因素、。6.机理:由于某些因素的作用,引起碱基对的 、或 ,使DNA分子中的核苷酸顺序发生改变,其对应的mRNA的碱基顺序也随之发生改变,导致由mRNA翻译的 出现异常,最终表现为遗传性状的改变。物理因素 生物因素 缺失 增加 替换蛋白质 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-13-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 判一判(1)基因突变一定是可遗传变异,但不一定遗传给后代。()(2)基因
10、突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变。()(3)生物都有可能发生基因突变。()(4)在没有外来因素的影响下,基因突变是不会自行发生的。()(5)基因突变发生在DNA复制、转录、翻译三个过程中。()提示:基因突变可以是自发突变。提示:在转录和翻译过程中,不发生基因突变。第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-14-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 1.机理 2.基因突变发生时期 基因突变发生在细胞分裂间期DNA分子复制过程中,在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期中都有可能发生。第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心
11、考点 核心考点-15-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 3.基因突变的结果和影响(1)基因突变的结果 基因突变引起基因“质”的改变,是基因内部分子结构的改变,产生了原基因的等位基因,也改变了基因的表现形式,如由Aa(隐性突变)或aA(显性突变),但并未改变基因的数量和位置。(2)基因突变对多肽链的影响 发生碱基对的增加或缺失。由于mRNA上密码子是连续的,由基因突变部位开始转录的mRNA会发生连锁改变,即该部位后的遗传密码全部后移或前移,结果导致突变部位后所合成的肽链中氨基酸序列改变或肽链长度改变。这两种突变所造成的后果通常较严重。第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概
12、览 核心考点 核心考点-16-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 发生碱基对的替换。虽然控制某个氨基酸的基因发生改变,会导致转录的mRNA上的某个密码子改变,有可能导致肽链中某个氨基酸改变,但由于基因中脱氧核苷酸数量未变,则控制合成的肽链的长度不会改变。这种突变所造成的后果相对较轻。如果碱基替换后造成了mRNA上终止密码的提前,则会使肽链缩短。第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点(3)基因突变对生物性状的影响 基因突变如果产生了显性基因,会引起mRNA和蛋白质的改变,最终导致性状改变。有些基因突变并不引起生物性状的改变。a.由于一种氨基酸可以对应多
13、个密码子,因此某些基因突变后不会改变氨基酸,不会导致性状改变。如UUA和UUG都是亮氨酸的密码子,当A改变成G时,代表的还是亮氨酸。b.突变产生的隐性基因在杂合子中也不会引起性状的改变。c.如果突变发生在不带有遗传信息的片段中,则这种突变不具有遗传效应,也不会引起性状的改变。d.某些突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸的位置和种类,但并不影响该蛋白质的功能。如酵母菌的细胞色素C(细胞内一种呼吸酶)的肽链中第十七个氨基酸是亮氨酸,而小麦是异亮氨酸,但两者功能是相同的。-17-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-18-
14、考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 例题某二倍体植物染色体上的基因B2是由其等位基因B1突变而来的,如不考虑染色体变异,下列叙述错误的是()A.该突变可能是碱基对替换或碱基对插入造成的 B.基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,也可以不同 C.基因B1和B2指导蛋白质合成时使用同一套遗传密码 D.基因B1和B2可同时存在于同一个体细胞中或同一个配子中 答案 解析 解析 关闭基因突变是由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的,A正确;突变后的密码子可能与原密码子决定同一种氨基酸,故基因B1和B2编码的蛋白质可以相同,也可以不同,B正确;自然界所有生物共用一套遗传密码,C正确;正常情况
15、下,减数分裂产生配子时,同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离,正常情况下B1和B2基因不可能同时存在于同一个配子中,D错误。答案 解析 关闭D第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-19-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 对应训练1 如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对,不可能的后果是()A.没有蛋白质产物 B.翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C.所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D.翻译的蛋白质中,缺失部位以后的氨基酸序列发生变化 答案 解析 解析 关闭基因的中部缺失了一个核苷酸对,在对应的mRNA中,可能会形成终止密码子,使翻译终止
16、,从而使控制合成的蛋白质减少多个氨基酸;也可能使后面的密码子发生改变,从而使缺失部位以后对应的氨基酸发生改变。答案 解析 关闭A第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-20-考点一 考点二 考点三 自主梳理 典例精析 核心突破 对应训练2 某医院对新生儿感染的细菌进行了耐药性实验,结果显示70%的致病菌具有耐药性。下列有关叙述正确的是()A.孕妇食用了残留抗生素的食品,导致其体内大多数细菌突变 B.即使孕妇和新生儿未接触过抗生素,感染的细菌也有可能是耐药菌 C.新生儿体内缺少免疫球蛋白,增加了致病菌的耐药性 D.新生儿出生时没有及时接种疫苗,导致耐药菌形成 答案 解析
17、 解析 关闭本题通过细菌耐药性考查生物进化理论。细菌耐药性形成的机制:在细菌群体中,存在耐药性的变异类型,而通过抗生素的选择作用,可以使细菌群体中耐药基因的频率增加;这种变异是不定向的,自然选择的作用是定向的,耐药性变异的产生与抗生素无关,耐药性变异的选择与抗生素有关,A项错误、B项正确;这种选择过程与新生儿本身的免疫功能也无关,C、D两项错误。答案 解析 关闭B第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点 考点三染色体畸变 -21-考点一 考点二 考点三 自主梳理 1.定义:指生物细胞中染色体在 和 上发生的变化。2.结构变异:分 、。使位于染色体上的 数目和排列顺序发生
18、改变,从而导致 改变。大多数染色体结构变异对生物是 的,有的甚至导致生物死亡。3.染色体数目变异:指生物细胞中染色体数目的增加或减少,可分为 和 。4.染色体组:一般将二倍体生物的一个 中的全部染色体称为染色体组,其 、各不相同,包含了该种生物的一整套遗传物质。数目 结构 缺失 重复 倒位易位 基因 性状 不利 整倍体变异 非整倍体变异 配子 形态结构 功能 第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-22-考点一 考点二 考点三 自主梳理 5.二倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含两个染色体组的个体。6.多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有染色体组数超过两个的生物。7.
19、单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。判一判(1)唐氏综合征和镰刀形细胞贫血症均能用光学显微镜检测。()(2)染色体上缺失了一个或几个基因引起的变异是染色体畸变。()第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-23-考点一 考点二 考点三 自主梳理 对应训练1(2015年10月选考)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 答案 关闭B第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-24-考点一 考点二 考点三 自主梳理 对应训练2 下列关于染色
20、体变异的叙述,正确的是()A.染色体增加某一片段可提高基因表达水平,是有利变异 B.染色体缺失有利于隐性基因表达,可提高个体的生存能力 C.染色体易位不改变基因数量,对个体性状不会产生影响 D.通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育,培育出作物新类型 答案 解析 解析 关闭本题考查染色体变异。染色体片段的增加,可导致相应基因数量的增加,基因表达水平(如表达产物的量)可能增加,但对个体生存一般不利,A项错误;染色体某一片段的缺失可以使其同源染色体上对应片段上的隐性基因表达出来,但一般会使个体生存能力下降,B项错误;染色体的易位是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,虽然基因的数量不变,但
21、是基因的排列顺序发生变化,可以引起性状的改变,C项错误;通过诱导多倍体的方法可以使远缘杂交的不育后代获得同源染色体,从而恢复可育性,D项正确。答案 解析 关闭D第7单元 第18讲 生物变异的来源 考情概览 核心考点 核心考点-25-考点一 考点二 考点三 自主梳理 对应训练3 油菜物种甲(2n=20)与乙(2n=16)通过人工授粉杂交,获得的幼胚经离体培养形成幼苗丙,用秋水仙素处理丙的顶芽形成幼苗丁,待丁开花后自交获得后代戊若干。下列叙述正确的是()A.秋水仙素通过促进着丝粒分裂,使染色体数目加倍 B.幼苗丁细胞分裂后期,可观察到36或72条染色体 C.丙到丁发生的染色体变化,决定了生物进化的
22、方向 D.形成戊的过程未经过地理隔离,因而戊不是新物种 答案 解析 解析 关闭本题综合考查生物遗传、变异、进化的相关知识。秋水仙素通过抑制纺锤体的形成,使染色体数目加倍,A项错误;幼苗丙细胞内的染色体为18条,用秋水仙素处理丙的顶芽得到幼苗丁,幼苗丁顶芽部位的细胞染色体数目加倍为36条,顶芽部位细胞处于有丝分裂后期时,由于着丝粒分裂,可观察到细胞内有72条染色体;幼苗丁根尖部位的细胞内的染色体未加倍,此部位的细胞处于有丝分裂后期时,由于着丝粒分裂,可观察到细胞内有36条染色体,B项正确;生物进化的方向是由自然选择决定的,C项错误;形成的戊与甲、乙个体相比,染色体数目加倍,已经产生了生殖隔离,形成了新物种,D项错误。答案 解析 关闭B