专题05 生物的变异与育种（讲案）-2020-2021学年高一生物下学期期末复习考点大串讲

专题05　生物的变异与育种 知识网络 知能突破 知能点一 基因突变与基因重组 1．基因突变的机理、原因及特点 （1）在细胞分裂间期易发生基因突变的原因是细胞分裂的间期进行DNA复制，DNA复制时需要解旋成单链，单链DNA容易受到内、外因素的影响而发生碱基对的改变。 （2）基因突变不一定能遗传给有性生殖的后代，因为基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中时，可通过无性生殖遗传给后代，但不会通过有性生殖遗传给后代；基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中时，可通过有性生殖遗传给后代。 （3）基因突变不一定能产生等位基因，因为真核生物基因突变一般可产生它的等位基因，而病毒和原核细胞中不存在等位基因，其基因突变产生的是一个新基因。 2．细胞的癌变 （1）原癌基因：其表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的。 （2）抑癌基因：其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。 （3）癌细胞的形成原因：原癌基因和抑癌基因发生突变并累积的结果。 （4）癌细胞的特点：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，等等。 3．基因重组 （1）范围：主要是真核生物的有性生殖过程中。 （2）实质：控制不同性状的基因的重新组合。 （3）类型： ①自由组合型：减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分离，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（如下图）。 　　　　　　　　　　　　 ②交叉互换型：减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重组（如下图）。 （4）基因重组的结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。 （5）基因重组的意义：①基因重组是形成生物多样性的重要原因；②基因重组是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。 【技巧点拨】姐妹染色单体上出现等位基因的原因 典例1　下列关于基因突变和基因重组的叙述，正确的是（　　） A．分裂间期较分裂期更易发生基因突变，主要是因为间期持续的时间更长 B．血友病、色盲、多指、白化病等致病基因的出现说明基因突变具有不定向性 C．基因重组不能产生新基因，但可以为生物进化提供原材料 D．水稻根尖细胞内的减数分裂四分体时期可以发生基因重组 【答案】C 【解析】分裂间期容易发生基因突变是由于DNA分子复制时要解开螺旋，稳定性降低，A错误；血友病、色盲、多指、白化病等不同致病基因的出现（导致患病）说明基因突变具有多害少利性，不定向是指一个基因可以向不同的方向突变，产生一个以上的等位基因，B错误；基因重组是控制不同性状的基因发生重新组合，不能产生新基因，可以产生多样化基因组合的子代，为生物进化提供原材料，C正确；水稻根尖细胞只能进行有丝分裂，而不能进行减数分裂，不会出现四分体，也不会出现基因重组，D错误。 变式训练1　在致癌因子的作用下，正常动物细胞可转变为癌细胞。有关癌细胞特点的叙述正确的是（　　） A．细胞中可能发生单一基因突变，细胞间黏着性增加 B．细胞中可能发生多个基因突变，细胞的形态不发生变化 C．细胞中的染色体可能受到损伤，细胞的增殖失去控制 D．细胞中遗传物质可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白增加 【答案】C 【解析】细胞癌变的发生并不是单一基因突变的结果，而是一系列的原癌基因与抑癌基因的变异逐渐积累的结果，癌细胞的形态结构发生显著变化，其细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，A错误，B错误；原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，如果细胞中的染色体受到损伤，导致原癌基因或抑癌基因随着它们所在的染色体片段一起丢失，则可能会出现细胞的增殖失去控制，C正确；综上分析，癌细胞中遗传物质（DNA）可能受到损伤，细胞表面的糖蛋白减少，D错误。 知能点二 染色体变异 1．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：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。 （2）组成特点：①形态上：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。②功能上：控制生物生长、发育、遗传和变异的一组染色体。 2．单倍体、二倍体和多倍体 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 由配子发育而来的个体，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体 由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 发育起点 配子 受精卵 受精卵 植株特点 （1）植株弱小 （2）高度不育 正常可育 （1）茎秆粗壮 （2）叶片、果实和种子较大 （3）营养物质含量丰富 体细胞染色体组数 ≥1 2 ≥3 形成过程 形成原因 自然原因 单性生