专题15 基因突变、基因重组和染色体变异-备战2021年高考生物经典小题考前必刷

专题15 基因突变、基因重组和染色体变异 知识点一、基因突变的实例 　　1、镰刀型细胞贫血症 　　⑴ 症状 红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型，导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起，红细胞破裂（溶血），造成贫血。 　　⑵病因 直接原因：血红蛋白分子结构的改变 根本原因：控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变 　　2、基因突变 　　概念：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 　知识点二、基因突变的原因和特点 　　1、基因突变的原因：有内因和外因 　　外因有：物理因素：如紫外线、X射线 化学因素：如亚硝酸、碱基类似物 生物因素：如某些病毒 　　⑵自然突变（内因） 　　2、基因突变的特点 　　⑴ 普遍性 ⑵ 随机性 ⑶ 不定向性 ⑷ 低频性 ⑸ 多害少利性 　　3、基因突变的时间：有丝分裂或减数第一次分裂间期 　　4.基因突变的意义：是新基因产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料 　知识点三、基因重组 　　1、基因重组的概念 　　2、基因重组的类型 随机重组（减数第一次分裂后期） 交换重组（四分体时期） 　　3.时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期） 　　4．基因重组的意义 　　知识点四、基因突变与基因重组的区别 基因突变 基因重组 本质 基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。 不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。 发生时间及原因 细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。 减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。 条件 外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。 有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。 意义 生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。 生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。 发生可能 突变频率低，但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。 知识点五、易位与交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。 知识点六、染色体组数的判断 (1)根据染色体形态判断：在细胞内任选一条染色体，细胞内与该染色体形态相同的染色体共有几条，则含有几个染色体组，如图甲有四个染色体组。 (2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组，如图乙有四个染色体组。 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目＝染色体数/染色体形态数，如韭菜细胞共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组，而且染色体形态数就代表着每个染色体组中染色体的条数。 　 知识点七、两种育种方式的比较 方式 多倍体育种 单倍体育种 原理 两者都是利用染色体数目变异的原理。不同的是，多倍体育种是使染色体以染色体组的形式成倍增加；单倍体育种是使染色体数目以染色体组的形式成倍减少，再加倍后获得纯种 常用方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗(或低温诱导，使植物染色体数目加倍) 花药离体培养，然后进行人工诱导染色体加倍(秋水仙素处理萌发的种子或幼苗、低温诱导植物染色体数目加倍)，形成纯合子 优点 器官大，营养成分含量高 明显缩短育种年限 缺点 适用于植物，在动物方面难以开展；发育延迟，结实率低 技术复杂，需与杂交育种结合；单倍体一般不育 实例 三倍体西瓜、甜菜 抗病植株的快速培育 　 知识点八、关于三倍体无子西瓜培育过程的几个问题 (1)关于两次传粉：第一次传粉是杂交得到三倍体种子，第二次传粉是为了刺激子房发育成果实。 (2)为何不以二倍体西瓜为母本？ 如果以二倍体西瓜作为母本，四倍体西瓜作为父本，也能得到三倍体种子，但这种三倍体种子结的西瓜，因珠被发育成厚硬的种皮，达不到“无子”的目的。 (3)用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。因为萌发的种子、幼苗具有分生能力，细胞进行有丝分裂，用秋水仙素处理后可达到使产生的新细胞染色体数目加倍的目的。 (4)秋水仙素处理后，分生组织分裂产生的茎、叶、花染色体数目加倍，而未处理的(如根部)细胞染色体数仍为二倍体。 (5)四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四倍体，里面的种子为三倍体。 (6)三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体无法正常联会或联会紊乱，不能产生正常配子。 知识点九、拓展 (1)实验时为什么先培养出根尖后再低温诱导？能否直接诱导洋葱鳞片叶？ 因为未长出根尖前施予低温不利于其生出不定根。不可