专题09 基因突变及其他变异-【学考复习】2024年福建省高中生物学业水平合格考复习宝典

高中生物 必修二学业水平考试复习 专题九 基因突变及其他变异 一、生物变异的类型 1.不可遗传的变异(仅由环境变化引起，遗传物质未变) 2.可遗传的变异( 由遗传物质的变化引起)： 知识要点 基因突变 基因重组 染色体变异 二、可遗传的变异 1.基因突变 (1)概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变 (2)实例：镰状细胞贫血 血红蛋白基因异常→血红蛋白异常→红细胞呈镰刀型 知识要点 (3)原因： 物理因素(X射线、紫外线、γ射线等)； 化学因素(亚硝酸盐、碱基类似物等)； 生物因素(病毒等) (4)特点： ①普遍存在； ②随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上或同一个DNA分子的不同部位)； ③低频性； ④不定向性。 (5)意义：基因突变是产生新基因的途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供了丰富的原材料。 A a1 a2 a3 点拨： 基因突变的结果是产生了新基因， 但基因发生突变不一定导致生物性状的改变。 基因突变若发生在配子中，则可能遗传给后代； 若发生在体细胞中，一般不能通过有性生殖遗传给后代。 (6)细胞的癌变 ①原因：原癌基因和抑癌基因的突变 ②癌细胞的特征： 在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖； 癌细胞的形态结构发生显著变化； 细胞膜上的糖蛋白减少，易在体内分散和转移。 2.基因重组 (1)概念：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。 (2)类型：非同源染色体上的非等位基因自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。 (3)意义：产生新的基因型，是生物变异的来源之一，对生物的进化具有重要意义。 3.染色体变异 (1)染色体数目的变异 ①个别染色体增加或减少，例如21三体综合征。 ②以染色体组的形式成倍增加或成套减少，例如三倍体无子西瓜。 项目 单倍体 二倍体 多倍体 概念 由配子发育而来的个体，体细胞中含有与本物种配子相同的染色体数目 由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组 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休组 发育起点 配子 受精卵 受精卵 植株特点 植株弱小，高度不育 正常可育 茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量增加 举例 蜜蜂的雄蜂;花药离体培养获得的单倍体植株 几乎全部的动物和过半数的高等植物 香蕉(三倍体);马铃薯(四倍体);八倍体小黑麦 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，携带着控制生物生长、发育、遗传和变异的全部遗传信息。 点拨： 项目 染色体组数 每个染色体组内染色体数 2 1 3 4 (2)染色体结构的变异 类型 定义 图解 缺失 染色体缺失某一片段 重复 染色体增加某一片段 易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 倒位 染色体的某一片段位置颠倒(180°) (3)染色体变异的结果： 使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 ①关于“互换”：同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换，属于基因重组；非同源染色体之间的互换，属于染色体结构变异中的易位。 点拨： ②DNA分子上若干基因的缺失或重复(增加)，属于染色体结构变异； DNA分子上若干碱基对的缺失、增添(增加)，属于基因突变。 ③关于变异的水平： 基因突变、基因重组属于分子水平上的变化，在光学显微镜下观察不到； 染色体变异属于细胞水平上的变化，在光学显微镜下可以观察到。 点拨： 4.探究·实践：低温诱导植物细胞染色体数目的变化 (1)实验原理： 用低温处理植物的分生组织细胞，抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。 (2)方法步骤： 洋葱根尖的培养→低温诱导→取材与固定细胞→制作装片→观察。 (3)注意事项： ①实验材料应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体数目加倍的情况。 ②诱导时的温度不是越低越好，因为温度过低会伤害根尖细胞。③细胞分裂时，即便纺锤体不能形成，着丝粒依然可正常分裂，只是没有纺锤体时染色体不能平均分配到细胞的两极。 5.变异在育种上的应用 诱变育种 杂交育种 多倍体育种 单倍体育种 方法 用射线、激光、化学药品等处理生物 杂交 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 花药(粉)离体培养 原理 基因突变 基因重组 染色体变异 染色体变异 三、人类遗传病 1.人类遗传病的概念：由遗传物质的改变而引起的人类疾病 2.人类遗传病的类型 (1)单基因遗传病：由一对等位基因控制的遗传病，有家族遗传的特点 (2)多基因遗传病：由多对等位基因控制的遗传病。 常见类型：腭裂、原发性高血压、青少年型糖尿病等。 (3)染色体异常遗传病(简称染色体病)：由染色体异常引起的遗传病。 3.遗传病的检测和预防 (1)产前诊断： 胎儿出生前，医生用专[]的检测手段确定胎儿是否患有某种遗传病或先天性疾病。产前诊断可以大大降低患儿的出生率。 (2)遗传咨询： 在一定的程度上能够有效地预防遗传病的产生和发展。 4.探究·实践：调查人群中的遗传病 (1)调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，绘制遗传系谱图。 (2)调查某种遗传病的发病率时，要在广大人群中随机抽样调查，并保证调查的群体足够大。 (3)调查群体越大，数据越准确。 [例1]在一片玉米地里出现了一株白化苗，导致此现象最可能的原因是 。 基因突变 典例分析 [例2]近亲结婚会增加后代遗传病的发病率，主要原因在于 。 双方很有可能都是某种隐性致病基因的携带者 [例3]下列有关染色体变异的叙述中，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.染色体上某个基因的丢失不属于基因突变 C. DNA中缺失3个碱基对会导致染色体结构变异 D.体细胞中含有两个染色体组的个体-定不是单倍体 B 典例分析 [例4]下列关于人类遗传病的叙述中，错误的是( )。 A.人类遗传病是指由遗传物质改变而引起的疾病 B.红绿色盲属于隐性致病基因引起的遗传病 C.21 三体综合征患者体细胞中染色体数目为47条 D.单基因遗传病是指受一个基因控制的疾病 D 典例分析 [例5] 60Co为放射性同位素。通常可采用60Co处理作物种子，经筛选可培育作物新品种。下列叙述正确的是( )。 A.该育种方法依据的原理是基因突变 B.处理后的种子一定会产生有利的新性状 C.处理后大部分种子将发生基因突变 D.该方法利用了化学因素使生物产生变异 A 典例分析 [例6] 普通小麦是六倍体，其体细胞含42条染色体，它的单倍体的体细胞染色体数目是（ ）。 A.42条 B.21条 C.28条 D.84条 B 典例分析 [例7] 基因型为BBbbDDDD的细胞中所含的染色体组数最可能是（ ）。 A.2个 B.3个 C.4个 D.8个 C 典例分析 [练习1] 下列关于单倍体和多倍体的叙述，正确的是(　　) A．单倍体的体细胞中不存在同源染色体 B．三倍体西瓜高度不育是因为减数分裂时同源染色体不联会 C．雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，是单倍体，因此高度不育 D．普通小麦是六倍体，经花粉离体培养得到的植株表现高度不育 D 练习 [练习2] 下列关于基因突变的叙述，错误的是(　　) A．DNA分子中碱基的缺失、增添或替换都属于基因突变 B．基因突变会导致基因中碱基序列的改变 C．基因突变不会改变基因的位置和数量 D．基因突变不一定改变生物的性状 A 练习 [练习3] 下列有关染色体组的说法，不正确的是(　　) A．X、Y染色体形态不同，可以存在于同一染色体组中 B．二倍体生物的配子中含有的染色体构成一个染色体组 C．构成一个染色体组的染色体在形态、功能上各不相同 D．果蝇在减数分裂Ⅰ后期移向细胞同一极的染色体构成一个染色体组 A 练习 [练习4] 如图表示某生物正常体细胞中染色体的组成，下列各项中可以表示该生物基因型的是(　　) A．ABCd B．Aaa C．AaBbCcDd D．AaaaBbbb B 练习 [练习5]用四倍体棉花的花粉进行花药离体培养，获得的植株是(　　) A．二倍体 B．三倍体 C．单倍体 D．四倍体 C 练习 [练习6]与无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性，其根本原因是(　　) A．产生更多基因突变 B．产生更多新的基因组合 C．产生更多新的基因 D．更易受环境影响而发生变异 B 练习 [练习7]如图为某二倍体农作物育种的几种途径。某科研小组通过不同途径获得了品种④⑧⑨⑩，下列有关分析错误的是(　　) A．①②杂交可将二者优良性状集中在一起 B．③→④可以提高突变率，创造生物新品种 C．与选育⑧相比，选育⑩所需时间一般更短 D．图中⑨⑩植株均为能稳定遗传的纯合子 D 练习 $$