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专题六 生物的变异、育种和进化
导
第1节
生物的变异
阅读课本80-89页，关于三种可遗传变异的内容
思考并完成导学提纲
思
专题六 生物的变异、育种和进化
碱基的替换
碱基的缺失
碱基的增添
DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
A
T
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
C
G
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
A
T
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
A
T
A
T
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
A
T
T
A
A
T
G
C
T
A
C
G
展
知识点1--基因突变
无机化合物，如石棉；
有机化合物，如黄曲霉素
主要指辐射，
如紫外线、X射线
致癌病毒含有病毒癌基因以及与致癌有关的核酸序列
物理致癌因子
病毒（生物）致癌因子
化学致癌因子
知识点1--基因突变
(1)基因突变的外因
展
(2)基因突变的内因：
自然条件下DNA复制出错自发产生突变
知识点1--基因突变
展
在高等生物中，105~108个生殖细胞中，才会有1个生殖细胞发生基因突变。
低频性
表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
（除病毒和原核生物）
不定向性
可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。
随机性
大多数的突变是有害的，少数的突变时有利的，有的是中性突变。
多害少利性
知识点1--基因突变
展
是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。
(4) 意义
基因突变
产生新基因的途径
生物变异的根本来源
产生新性状
生物进化的原始材料
原核生物；真核生物是等位基因
知识点2--基因重组
评
有性生殖过程中
控制不同性状的基因的重新组合。
概念：在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
发生过程
发生生物
实质
进行有性生殖的真核生物
类型
①交叉互换型
②自由组合型
③转基因（DNA重组技术）
基因重组
知识点2--基因重组
评
非重组染色体
重组染色体
位于同源染色体上的等位基因随四分体的非姐妹染色单体的染色体片段的互换导致染色单体上的基因重组。
(1)交叉互换型(减Ⅰ前期)
知识点2--基因重组
评
(2)自由组合型(减Ⅰ后期)
位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组。
知识点2--基因重组
评
意义：基因重组是生物变异的来源之一，是生物多样性的原因之一，为生物进化提供原材料。
有性生殖的亲本
减数 分裂
多样性的配子
受精 作用
多种基因型个体
多种性状
不同环境
受精卵
发育
体现
适应
知识点3—染色体变异
评
重复
倒位
染色体结构变异：
缺失
易位
染色体上的基因数量、排列顺序的改变
知识点3—染色体变异
评
染色体数目变异
个别染色体的增加或减少
以染色体组成倍地增加或减少
正常果蝇
（2n=8）
增加一条
减少一条
增加两套
减少一套
染色体组：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一组染色体。
1.根据染色体的形态判断染色体组的数量，并完成表格。
项目
染色体组数
每个染色体组内染色体数
3
3
2
3
1
4
4
2
2
2
细胞中同一形态的染色体有几条，则含有几个染色体组；
细胞中有几种形态的染色体，一个染色体组中就有几条染色体。
方法一：根据染色体形态判断
细胞中染色体组数的判断
思考 讨论
评
项目
染色体
染色体组数
同一英文字母（无论大小写）出现几次，就含有几个染色体组。
有几种字母出现，一个染色体组中就有几条染色体。
细胞中染色体组数的判断
思考 讨论
方法二：根据基因型判断
2. 根据基因型判断染色体组数
Aaaa
2
3
1
4
AABBDD
Aaa
ABCD
A a a a
A A B B DD
A a a
A B C D
评
单倍体、二倍体、多倍体的比较
项目 单倍体 二倍体 多倍体
概念
发育起点
染色体组的数目
性状表现
由配子发育而来，体细胞的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有2个染色体组的个体
由受精卵发育而来，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体
未受精的配子
受精卵
受精卵
不确定（是正常体细胞染色体组数目的一半）
2个
3个或3个以上
植株矮小，且高度不育（除雄蜂外）
茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养丰富，但发育迟缓，结实率低
正常（作为单倍体、多倍体的参照物）
评
判断单倍体、二倍体、多倍体的方法
判断方法
无性生殖
有性生殖
雄配子
雌配子
受精卵
生物体
生物体
生物体
二倍体：
多倍体：
受精卵中含两个染色体组
受精卵中含三个或三个以上染色体组
直接发育(如花药离体培养)
直接发育
(如雄蜂)
单倍体
评
21号染色体不发生分离
多一条21号染色体
21号
21号
21号
21号
缺少21号染色体
缺少21号染色体
染色单
体分开
染色单
体分开
21三体综合征发生的原因
思考 讨论
在减数第一次分裂时，同源染色体未正常分离
唐氏综合征发生的原因一：
多一条21号染色体的卵细胞
评
21号
21号
21号
21号
多一条21号染色体的卵细胞
21号染色体正常发生分离
姐妹染色单体分开后移向了同一极
在减数第二次分裂时，姐妹染色单体未正常分离
21三体综合征发生的原因
思考 讨论
唐氏综合征发生的原因二：
评
无子西瓜的培育
思考 讨论
1．为什么用一定浓度的秋水仙素溶液滴在二倍体西瓜幼苗的芽尖？
芽尖细胞正在进行有丝分裂，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
评
无子西瓜的培育
思考 讨论
评
2．过程处理后，新产生的四倍体，各部分细胞都含有四个染色体组吗？
不是。地上部分的茎、叶、花的染色体数目加倍，含有四个染色体组；根细胞没有加倍，只含有两个染色体组。
无子西瓜的培育
思考 讨论
评
3．用四倍体给二倍体传粉和用二倍体给三倍体传粉的目的相同吗？
4．母本四倍体上结的西瓜，瓜瓤、种子e的胚分别含有几个染色体组？
前者：为了杂交得到三倍体种子
后者：促进子房发育成果实。
瓜瓤来自母本，含有四个染色体组，
而种子e的胚含有三个染色体组
无子西瓜的培育
思考 讨论
评
5．有时可以看到三倍体西瓜中有少量发育并不成熟的种子，请推测产生这些种子的原因。
三倍体在进行减数分裂时有可能形成了正常的卵细胞，从而形成正常的种子，但这种概率特别小。
6．无子西瓜每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？
进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获得大量的组织苗，再进行移栽。
知识点4—生物变异的辨析
评
1.关于生物变异的几点辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于___________ 。
②非同源染色体之间的互换属于___________________________ 。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于________________ 。
②基因内部若干“碱基对”的缺失属于__________________。
基因重组
染色体结构变异中的易位
染色体结构变异
基因突变
知识点4—生物变异的辨析
评
(3)关于变异的水平问题
①分子水平：基因突变、基因重组，在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平：染色体变异，在光学显微镜下可以观察到。
(4)可遗传变异对基因种类和基因数量的影响
①基因突变:改变基因的种类(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因数量。
②基因重组:不改变基因的种类和数量，但改变基因间的组合方式，即改变基因型。
③染色体变异:改变基因的数量或排列顺序。
检
我爱生物
思考.讨论
检
1.某二倍体生物的基因A可编码一条含63个氨基酸的肽链，在紫外线照射下，该基因内部插入了三个连续的碱基对，突变成基因a。下列相关叙述错误的是( )
A.基因A转录而来的mRNA上至少有64个密码子
B.基因A突变成基因a后，不一定会改变生物的性状
C.基因A突变成基因a时，基因的热稳定性升高
D.突变前后编码的两条肽链，最多有2个氨基酸不同
D
思考.讨论
检
2.甲～丁表示细胞中不同的变异类型，甲中英文字母表示染色体片段。下列叙述正确的是( )
A.甲～丁的变异类型都会引起染色体上基因数量的变化
B.甲～丁的变异类型都可能出现在根尖分生区细胞的分裂过程中
C.若乙为精原细胞，则它一定不能产生正常的配子
D.图中所示的变异类型中甲、乙、丁可用光学显微镜观察检验
D
检
我爱生物
思考.讨论
检
3.鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅显示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )
A.正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种
B.突变细胞Ⅰ发生了基因突变
C.突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到
D.突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离符合基因的分离定律
D
思考.讨论
检
3.鸡属于ZW型性别决定的二倍体生物。下图是鸡的正常卵原细胞及几种突变细胞的模式图(仅显示2号染色体和性染色体)。以下分析错误的是( )
A.正常卵原细胞可产生的雌配子类型有四种
B.突变细胞Ⅰ发生了基因突变
C.突变细胞Ⅱ所发生的变异能够通过显微镜观察到
D.突变细胞Ⅲ中基因A和a的分离符合基因的分离定律
D
思考.讨论
检
A.a基因产生的原因可能是其亲代产生配子时发生了基因突变
B.该细胞产生的各项变异均可在光学显微镜下直接进行观察
C.该细胞一定发生了染色体变异，一定没有发生基因自由组合
D.该细胞的变异均为可遗传的变异，都可通过有性生殖传给后代
4.在某基因型为AA的二倍体水稻根尖中，发现一个如图所示的细胞(图中Ⅰ、Ⅱ表示该细胞中部分染色体，其他染色体均正常)，以下分析合理的是( )
C
思考.讨论
检
5.血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB－100结合形成低密度脂蛋白(LDL)，LDL通过与细胞表面受体结合，将胆固醇运输到细胞内，从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变，当突变使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是( )
A.引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
B.PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平
C.引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D.编码apoB－100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
C
思考.讨论
检
6.如图为某雄性动物个体(基因型为AaBb，两对等位基因位于不同对常染色体上)细胞分裂某一时期示意图，下列说法错误的是( )
A.与该细胞活动关系最密切的激素是雄性激素
B.3和4上对应位置基因不同是因为该细胞在间期发生了基因突变
C.若该细胞以后正常进行减数分裂，可产生3种或4种不同基因型的配子
(3与4未发生交换)
D.1上a的出现可能是发生了交叉互换，也可能是发生了基因突变
B
7.秋水仙素能诱导多倍体形成的原因是( )
A.促进细胞融合 B.诱导染色体多次复制
C.促进染色单体分开，形成染色体 D.抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成
8.慢性髓细胞性白血病是一种恶性疾病，患者骨髓内会出现大量恶性增殖的白细胞。该病是由于9号染色体和22号染色体互换片段所致。这种变异属于 ( )
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
D
C
思考.讨论
检
9.如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中③中的基因片段2由基因片段1变异而来。下列有关说法正确的是( )
A.图①表示互换，②表示易位
B.图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失
C.图中4种变异能够遗传的是①③
D.图中4种变异均能在光学显微镜下观察到
A
检
思考.讨论
10.在二倍体的高等植物中，偶然会长出一些植株弱小的单倍体，这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代。单倍体是如何形成的？为什么不能繁殖后代？
原因:二倍体植株经减数分裂形成配子后，一些配子可以在离体条件下发育成单倍体。这些单倍体一般不能通过有性生殖繁殖后代，是因为它们的体细胞中只含有一个染色体组，减数分裂时没有同源染色体的联会，就会造成染色体分别移向细胞两极的紊乱，不能形成正常的配子，因此，就不能繁殖后代。
思考.讨论
检
检
我爱生物

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