第5章 第1节 基因突变和基因重组-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化 作业与测评课件PPT(人教版2019 多选版)
2025-05-06
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 基因突变和基因重组 |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 14.04 MB |
| 发布时间 | 2025-05-06 |
| 更新时间 | 2025-05-06 |
| 作者 | 河北华冠图书有限公司 |
| 品牌系列 | 金版教程·高中作业与测评 |
| 审核时间 | 2025-04-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51728900.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第5章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
目录
CONTENTS
01
概念检测
02
拓展提能
概念检测
01
知识点一 基因突变
1.关于基因突变的下列叙述中,不正确的是( )
A.基因突变是指基因结构中碱基的增添、缺失或替换
B.基因突变是由于基因中脱氧核苷酸的数目或排列顺序的改变而发生的
C.基因突变主要发生在发育期
D.基因突变不一定遗传给后代
解析 基因突变可发生在个体发育的任何时期,C错误。
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2.自然条件下,豌豆种群中既可能发生显性突变(如dd→Dd),也可能发生隐性突变(如EE→Ee)。两者表现的特点是( )
A.第一代都表现为突变性状
B.第二代都能出现突变体纯合子
C.第三代才能获得突变体纯合子
D.隐性突变表现得早而显性突变表现得晚
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解析 无论是显性突变(如dd→Dd)还是隐性突变(如EE→Ee),第一代都为杂合子,杂合子表现为显性性状,故显性突变第一代就可以表现出突变性状,而隐性突变第一代不能表现出突变性状,A、D错误;突变第一代为杂合子(Dd或Ee),其自交产生的子代(即第二代)中会出现显性纯合子(DD或EE)、杂合子(Dd或Ee)、隐性纯合子(dd或ee),即无论是显性突变还是隐性突变,第二代都能出现突变体纯合子,B正确,C错误。
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3.放射性辐射是致癌的重要因素,下列关于细胞癌变的叙述,错误的是( )
A.放射性辐射会使正常基因突变成原癌基因和抑癌基因,从而引发细胞癌变
B.原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的
C.癌变的细胞形态结构通常会发生显著变化,并且可以无限增殖
D.癌细胞的细胞膜上的糖蛋白等物质减少导致癌细胞容易转移分散
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4.下列关于基因突变的叙述,不正确的是( )
A.亚硝酸盐能改变核酸的碱基,能提高基因突变频率
B.基因突变主要发生在细胞分裂前的间期
C.X射线、碱基类似物和病毒分别是诱发生物发生基因突变的物理因素、化学因素和生物因素
D.基因突变只由外界因素诱发
解析 在没有外来因素影响时,基因突变也会由于DNA复制偶尔发生错误等原因自发产生,D错误。
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5.我国科学家利用γ放射源处理棉花,培育出了高产品种“鲁棉一号”,下列有关叙述错误的是( )
A.该育种原理是利用物理因素使棉花发生基因突变
B.该育种方法只适用于植物,不适用于其他生物
C.γ射线易诱发基因突变,并能提高突变频率
D.该育种方法在实施过程中可能会产生新基因
解析 所有生物都可以发生基因突变,诱变育种不只适用于植物,也适用于微生物等,B错误。
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6.一种果蝇的突变体在21 ℃的气温下,生存能力很差,当气温上升到25 ℃时,突变体的生存能力大大提高。这个现象可以说明( )
A.基因突变是不定向的
B.突变的有害或有利往往取决于环境条件
C.基因突变与温度有关
D.基因突变是随机发生的
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知识点二 基因重组
7.下列有关基因重组的说法,不正确的是( )
A.基因重组可以产生新的基因
B.基因重组是生物变异的重要来源
C.基因重组可以产生新的基因型
D.基因重组能产生新的性状组合
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8.下列关于基因重组的分析,错误的是( )
A.对生物的进化具有重要意义
B.减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组
C.减数分裂过程中,随着非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组
D.一般情况下,水稻花药内可发生基因重组,而根尖则不能
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解析 基因重组发生在减数分裂过程中,减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合都会引起基因重组,B错误,C正确;花药内进行减数分裂形成花粉粒,可发生基因重组,根尖分生区只进行有丝分裂,不发生基因重组,D正确。
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9.下列过程中发生基因重组的是( )
A.杂合高茎豌豆自交后代出现矮茎
B.雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体
C.杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒
D.红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交,F1雌雄均为红眼
解析 基因重组至少涉及两对等位基因,A、D不符合题意;基因重组通常发生在减数分裂过程中,雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体是受精作用,不会发生基因重组,B不符合题意;杂合黄色圆粒豌豆自交后代出现绿色皱粒属于控制不同性状的基因自由组合,属于基因重组,C符合题意。
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10.下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异属于( )
A.均为基因重组,可遗传的变异
B.甲为基因重组、乙为基因突变,均为可遗传的变异
C.均为基因突变,可遗传的变异
D.甲为基因突变、乙为基因重组,均为可遗传的变异
解析 图甲中的“a”基因是从“无”到“有”,属于基因突变;图乙中的A、a、B、b基因是已经存在的,只是进行了重新组合;基因突变和基因重组均属于可遗传的变异,D正确。
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11.以下几种生物,其可遗传的变异既可以来自基因突变,又可以来自基因重组的是( )
A.蓝细菌 B.噬菌体
C.烟草花叶病毒 D.豌豆
解析 基因突变可以发生在所有生物中,而基因重组只发生在进行有性生殖的生物中。病毒和原核生物都无法进行有性生殖,而豌豆可以进行有性生殖,所以豌豆既可以发生基因突变,也可以发生基因重组。
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12.下列关于基因突变和基因重组的叙述正确的是( )
A.基因突变和基因重组都能产生新的基因型
B.基因突变是基因上某个位点的改变,其引起的遗传病有的用光学显微镜是可以观察到的
C.基因突变和基因重组均可导致基因的结构发生改变
D.在减数分裂过程中,非姐妹染色单体间的片段互换不一定会导致基因重组
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解析 基因突变能产生新的基因,进而产生新的基因型,基因重组不能产生新的基因,但可以产生新的基因型,故基因突变和基因重组都能产生新的基因型,A正确;基因突变是基因上某个位点的改变,基因突变导致的遗传病有的可以通过光学显微镜观察到,如镰状细胞贫血可在显微镜下观察到镰刀状的红细胞,B正确;基因突变可导致基因碱基序列的改变,即引起基因结构的改变,而基因重组是原有基因的重新组合,不会引起基因结构的改变,C错误;若同源染色体上的基因相同,则非姐妹染色单体间的互换不属于基因重组,非同源染色体上非姐妹染色单体间的互换也不属于基因重组,D正确。
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13.如图是某个二倍体(AABb)动物的几个细胞分裂示意图。据图判断正确的是( )
A.甲细胞的基因组成是基因突变导致的
B.乙细胞产生A、a不同基因的原因是在减数分裂前的间期发生基因突变
C.丙细胞表明该动物在减数分裂Ⅰ时发生染色体互换
D.甲、乙、丙所产生的变异均可遗传给后代
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解析 由甲、乙、丙是同一个二倍体动物的
几个细胞分裂图分析可知:甲图细胞中着丝粒已
分裂,且有同源染色体,处于有丝分裂后期,由
两条姐妹染色单体形成的子染色体上基因A与a不
同,是基因突变的结果,A正确;乙图细胞中着丝粒已分裂,无同源染色体,处于减数分裂Ⅱ后期,其染色体上出现生物体(AABb)中不存在的a基因,产生a基因的原因只能是基因突变,B正确;丙细胞也属于减数分裂Ⅱ后期图,基因B与b所在的染色体颜色不一致,则染色体上基因B与b不同是染色体互换造成的,C正确;甲细胞进行有丝分裂,如果为体细胞,产生的变异一般不遗传给后代,D错误。
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14.下面图1表示人类镰状细胞贫血的病因,图2是一个家族中该病的遗传系谱图(h代表致病基因,H代表正常的等位基因),请据图回答下列问题:
(1)人类镰状细胞贫血产生的根本原因是发生了___________。H与h基因的根本区别在于编码血红蛋白的基因中__________________________不同。
基因突变
碱基(或脱氧核苷酸)序列
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(2)图中①过程易发生的时间是____________________,②过程表示________,该过程发生的场所主要在________。
(3)α链碱基组成为________,β链碱基组成为________。
(4)镰状细胞贫血的致病基因位于________染色体上,属于________性遗传病。
(5)镰状细胞贫血的相关基因能否与人类红绿色盲的相关基因发生基因重组?为什么?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________
细胞分裂前的间期
转录
细胞核
CAC
GUG
常
隐
能。因为这两对基因中镰状细胞贫血的相关基因在常染色体上,红绿色盲的相关基因在X染色体上,可以发生非同源染色体上的非等位基因的自由组合。
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解析 (1)镰状细胞贫血产生的根本原因是基因突变;等位基因的遗传信息不同是由于不同基因中脱氧核苷酸或碱基的排列顺序不同。
(2)①是DNA分子复制过程,主要发生在细胞分裂前的间期;②是转录过程,转录发生的场所主要在细胞核。
(3)α链与GTG互补配对,是CAC,
由图1可知编码缬氨酸的密码子是以α链
为模板转录而来,因此是GUG。
(4)由图2中Ⅰ3和Ⅰ4正常,Ⅱ9患病
推知,镰状细胞贫血的致病基因位于常染色体上,是隐性遗传病。
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拓展提能
02
一、单项选择题(每题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
1.编码酶X的基因发生突变,基因中某个碱基对替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了两类指标的四种状况,对这四种状况出现的原因进行的判断,正确的是( )
A.①可能因为mRNA上密码子序列没有变化
B.②可能是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C.③可能是因为突变导致了终止密码子位置变化
D.④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
指标 ① ② ③ ④
酶Y活性/酶X活性 100% 50% 10% 150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目 1 1 小于1 大于1
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解析 一个碱基被另一个碱基替换后,遗传密码一定改变,但由于密码子具有简并性,决定的氨基酸并不一定改变,状况①酶活性不变且氨基酸数目不变,可能是因为氨基酸序列没有变化,也可能是氨基酸序列虽然改变但不影响两种酶活性,A错误;状况②酶活性虽然改变了,但氨基酸数目没有改变,所以氨基酸间的肽键数也不变,B错误;状况③碱基改变之后酶活性下降且氨基酸数目减少,可能是因为突变导致了终止密码子的位置提前了,C正确;状况④酶活性改变且氨基酸数目增加,可能是因为突变导致了终止密码子的位置推后,基因突变不影响tRNA的种类,D错误。
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2.下列关于基因突变的叙述正确的是( )
A.基因突变在低等生物、高等动植物以及人体中都会发生,因此具有随机性
B.基因突变能改变基因的碱基序列,但基因在染色体上的位置不变
C.基因中碱基的缺失、增添和替换中对性状影响较小的通常是增添
D.基因突变的方向与环境变化有明确的因果关系
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3.用X射线处理长翅果蝇后,成功地将生殖细胞内长翅基因中的A—T碱基对变成了T—A碱基对,但体细胞中该基因没变。且这样的果蝇连续繁殖多代,子代果蝇仍为长翅。下列分析正确的是( )
A.X射线属于诱发生物基因突变的化学因素
B.该基因突变后,其控制合成的蛋白质不一定改变
C.该基因突变肯定是由显性基因突变为隐性基因
D.生殖细胞中该基因突变但体细胞中没突变,则该基因位于性染色体上
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解析 X射线属于诱发生物基因突变的物理因素,A错误;该基因突变后,由于密码子具有简并性,其控制合成的蛋白质不一定改变,B正确;如果该基因突变为由显性突变为隐性,则后代会出现隐性性状,C错误;生殖细胞中该基因突变但体细胞中没突变,该基因可能位于性染色体上,也可能位于常染色体上,D错误。
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4.下面有关基因重组的说法,不正确的是( )
A.基因重组发生在减数分裂过程中,是生物变异的重要来源
B.基因重组产生原来没有的新基因,从而改变基因中的遗传信息
C.基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表型
D.基因重组能产生原来没有的新性状组合
解析 基因重组包括染色体互换和非同源染色体自由组合,前者发生在减数分裂Ⅰ前期,后者发生在减数分裂Ⅰ后期,是生物变异的重要来源,A正确;基因突变产生原来没有的新基因,基因重组不能产生新基因,只能产生新基因型,产生原来没有的新性状组合,B错误,D正确;基因重组能产生新的基因型,但基因重组所产生的新基因型不一定会表达为新的表型,C正确。
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5.某基因型为AaBb的高等动物的1个初级精母细胞如
图所示,其中甲~丁表示染色体。下列叙述正确的是( )
A.该细胞中染色体甲上的基因a是染色体互换产生的
B.该细胞在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ中均会发生基因A和a的分离
C.该细胞产生的1个子细胞中同时含有基因B与b的概率为1/2
D.该细胞产生的精细胞中染色体数和核DNA数均为该细胞的一半
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解析 该高等动物的基因型为AaBb,乙染色体上为a、a,则该细胞中染色体甲上的基因a是基因突变产生的,A错误;由于染色体甲上含基因A和a,所以该细胞在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均会发生基因A和a的分离,B正确;基因B和b位于一对同源染色体上,在减数分裂Ⅰ后期随同源染色体的分离而分离,正常情况下,该细胞产生的子细胞中不可能同时含有基因B和b,C错误;该细胞产生的精细胞中染色体数为该细胞的一半,而核DNA数为该细胞的1/4,D错误。
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6.某真核生物酶E的基因发生了一个碱基的替换,有关其表达产物的叙述不正确的是( )
A.若酶E的活性不变、氨基酸数目不变,则碱基的替换可能没有改变酶E的氨基酸序列
B.若酶E的活性下降、氨基酸数目不变,则碱基的替换可能造成了酶E的一个氨基酸被改变
C.若酶E的活性增强、氨基酸数目不变,则碱基的替换没有改变酶E的空间结构
D.若酶E的活性丧失、氨基酸数目减少,则碱基的替换可能使得酶E的翻译提前终止
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解析 若酶E的活性不变、氨基酸数目不变,由于密码子的简并性,碱基替换可能没有改变酶E的氨基酸序列,A正确;若酶E的活性下降、氨基酸数目不变,则碱基的替换可能造成了酶E的一个氨基酸被改变,B正确;若酶E的活性增强、氨基酸数目不变,则碱基的替换可能造成了酶E的一个氨基酸被改变,进而使酶E的空间结构改变,C错误;若酶E的活性丧失、氨基酸数目减少,则可能是碱基替换导致终止密码子提前出现,使得酶E的翻译提前终止,D正确。
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二、多项选择题(每题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求)
7.B基因是一类肿瘤抑制基因,在正常情况下它能够保持DNA结构的稳定。环境中的一些致癌因素会导致细胞表面A受体的激活,进一步抑制B基因的活性。下列相关叙述正确的是( )
A.正常机体内B基因开启
B.B基因突变导致癌变易发生
C.B基因可阻止细胞异常增殖
D.A受体缺失可提高癌变概率
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解析 B基因是一类肿瘤抑制基因,在正常情况下它能够保持DNA结构的稳定,因此正常机体内B基因是开启的,可阻止细胞异常增殖,B基因突变会导致细胞癌变易发生,A、B、C正确;环境中的一些致癌因素会导致细胞表面A受体的激活,进一步抑制B基因的活性,则A受体缺失可促进B基因的活性,进而降低细胞癌变概率,D错误。
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8.减数分裂过程中,配对的同源染色体并不是简单地平行靠拢,而是在非姐妹染色单体间的某些部位因交换形成清晰可见的交叉,如图为一个雄性动物的某细胞中同源染色体交换模式图。下列叙述正确的是( )
A.此种变异属于基因重组,在减数分裂Ⅰ前期能观察到
B.一般情况下,染色体越长可形成的交叉数目越多
C.该细胞经减数分裂可产生AB、ab两种配子
D.该交换是基因重组的一种常见类型,为进化提供原材料
解析 图中同源染色体的非姐妹染色单体交接的片段在A和B、a和b之间,非姐妹染色单体上A、B与其等位基因没有发生交换,故该细胞经减数分裂产生的配子只有AB和ab 2种,C正确。
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9.如图是某二倍体动物细胞分裂示意图,其中字母表示基因。据图判断错误的是( )
A.此细胞含有8个DNA分子
B.此动物体细胞基因型一定是AaBbCcDd
C.此细胞发生的一定是显性突变
D.此细胞既发生了基因突变又发生了基因重组
解析 图示细胞有8个DNA分子,A正确;细胞中正在发生同源染色体的分离,非同源染色体上非等位基因的自由组合,即基因重组;其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因为D和d,其对应的同源染色体上含有d、d,不能确定是D突变成d,还是d突变成D,故可能发生的是隐性突变,也可能发生的是显性突变,也无法确定生物体细胞的基因型,B、C错误,D正确。
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三、非选择题
10.小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的
两对等位基因(A、a和B、b)共同控制的,共有四种表型:黑
色(A_B_)、褐色(aaB_)、棕色(A_bb)和白色(aabb)。
(1)如图为一只黑色小香猪(AaBb)产生的初级精母细胞,
1位点为A基因,2位点为a基因,某同学认为该现象出现的
原因可能是基因突变或染色体互换。
①若是发生染色体互换,则该初级精母细胞产生的配子的基因型是__________________。
②若是发生基因突变,且为隐性突变,该初级精母细胞产生的配子的基因型是________________或______________________________。
AB、Ab、aB、ab
AB、aB、ab
Ab、ab、aB(后两空顺序可颠倒)
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(2)某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果,
设计了如下实验:
实验方案:用该黑色小香猪(AaBb)与基因型为______
的雌性个体进行交配,观察子代的表型。
结果预测:①如果子代____________________________________,则为发生了染色体互换。
②如果子代________________________________________________,则为基因发生了隐性突变。
aabb
出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型
出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型
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解析 (1)①若是发生了染色体互换,则该初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的基因组成是AaBB、Aabb,即产生的配子的基因型为AB、Ab、aB、ab;②若是发生了基因突变,且为隐性突变,则该初级精母细胞产生的两个次级精母细胞的基因组成是AaBB、aabb或Aabb、aaBB,即产生的配子的基因型是AB、aB、ab或Ab、ab、aB。
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(2)探究某待测个体产生的配子类型一般采用测交的实验方法,可用该黑色小香猪(AaBb)与隐性个体白色小香猪(aabb)的雌性个体进行交配,观察子代的表型。
结果预测:①若黑色小香猪(AaBb)发生了染色体互换,则产生AB、Ab、aB、ab四种配子,进而与ab的配子结合产生的后代会出现黑色、褐色、棕色和白色4种表型;②若黑色小香猪(AaBb)发生了隐性突变,则产生的配子为AB、aB、ab或Ab、ab、aB,与ab的配子结合产生的后代会出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色3种表型。
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11.某高山植物开红花,偶然发现了一株开白花的。
(1)请设计实验来探究这株植物的白花性状是受环境影响还是基因突变的结果。
①实验步骤:
第一步:取该株植物茎尖利用植物组织培养技术,获得试管苗。观察白花植株自交后代的性状。
第二步:__________________________,观察并记录结果。
②预测结果及结论:
若仍开白花,则__________________________________。
在相同且适宜条件下培养
白花性状的出现为基因突变的结果
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(2)对该种植物进行了培养并记录如下表,据表回答问题:
海拔 温度 突变率(每一百万个个体中)
5000 m 19 ℃ 0.23
5000 m 25 ℃ 0.63
3000 m 19 ℃ 0.21
3000 m 25 ℃ 0.62
1000 m 19 ℃ 0.22
1000 m 25 ℃ 0.63
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①本实验中共涉及哪些自变量?实验结果说明了什么问题?_________________________________________________________________________________。
②在相同海拔条件下,25 ℃的突变率大于19 ℃的突变率,从植物体本身来说,最可能是与其体内的__________(物质)有关。
③为了探究在海拔为3000 m条件下,温度为25 ℃时该植物的突变率是否最高,你认为应如何进行实验?(写出简要步骤)___________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________。
海拔、温度两个自变量。实验结果说明植株的突变与培养温度有关,与所选海拔关系不大
酶
将植株随机分成相等数量的几组,分别在25 ℃左右具有一定的温度梯度(如21 ℃、22 ℃、23 ℃、24 ℃、25 ℃、26 ℃、27 ℃、28 ℃、29 ℃)的条件下培养,记录突变率
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解析 (1)①植物性状的遗传可用无性生殖来体现,可采用植物组织培养技术,获得试管苗,然后放在相同且适宜条件下培养,通过观察亲子代表型是否一致来判断是否是遗传物质改变的结果。②若白花性状的出现为基因突变的结果,则仍开白花;若白花性状是由环境影响导致的,则后代为红花。
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(2)①实验中探究了两个因素(海拔、温度)对突变率的影响。根据单一变量原则分析结果,在海拔相同,温度不同时,突变率差异较大;而温度相同,海拔不同时,突变率差不多,这说明植株的突变与培养温度有关,与所选海拔关系不大。②温度可通过影响酶的活性来影响生物体的生命活动,所以在相同海拔条件下,25 ℃突变率大于19 ℃突变率,最可能是与其体内的酶有关。③探究25 ℃时植物的突变率是否最高,应设计较小梯度的温度来做实验,即将植株随机分成相等数量的几组,分别在25 ℃左右具有一定温度梯度条件下培养(如21 ℃、22 ℃、23 ℃、24 ℃、25 ℃、26 ℃、27 ℃、28 ℃、29 ℃),最后记录突变率。
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