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必考點16 千變萬化 的生物變異 專題六變異 育種和進化 依綱排查 1 基因突變的特征和原因 1 基因突變產(chǎn)生的原因是什么 2 基因突變的結果和特征是什么 2 基因重組及其意義 1 基因重組的類型有哪些 2 基因重組的意義是什么 3 染色體結構變異和數(shù)目變異 1 染色體結構變異有哪些類型 變異的結果是什么 2 如何判斷染色體組 二倍體 多倍體和單倍體有哪些異同點 核心提煉夯實基礎突破要點 題組突破剖析題型提煉方法 欄目索引 1 兩類變異的本質區(qū)別是遺傳物質是否改變 遺傳物質改變產(chǎn)生的變異可以遺傳 但是否遺傳給后代 關鍵要看遺傳物質的改變是否發(fā)生在細胞中 由環(huán)境引起的性狀改變 由于遺傳物質并未改變故不能遺傳 2 讓變異個體置于與原來類型相同的環(huán)境下種植或養(yǎng)育等 觀察變異性狀是否消失 若不消失 則為可遺傳變異 反之 則為不遺傳變異 1 判斷可遺傳變異和不遺傳變異的方法 核心提煉 生殖 1 都可遺傳的原因 細胞內的遺傳物質發(fā)生了改變 2 變異的實質 基因突變 基因結構 基因數(shù)量 基因重組 基因的結構和數(shù)量 染色體變異 可能改變基因的數(shù)量和排列順序 但不改變其 3 基因突變和基因重組是分子水平的變異 在光學顯微鏡下 染色體變異是細胞水平的變異 在光學顯微鏡下 2 比較三種可遺傳的變異 不變 均不變 改變 結構 可以觀察到 觀察不到 一看發(fā)育起點 若是配子發(fā)育成的個體 不論有幾個染色體組都是 若是由受精卵發(fā)育成的 再看有 單倍體 幾個染色體組 3 二看法 判斷單倍體 二倍體與多倍體 1 判斷下列相關敘述 1 DNA復制時發(fā)生堿基對的增添 缺失或改變 導致基因突變 2011 江蘇 22A 2 A基因突變?yōu)閍基因 a基因還可能再突變?yōu)锳基因 2011 上海 8A 3 染色體片段的缺失和重復必然導致基因種類的變化 2011 海南 19C 題組一生物變異的相關判斷 題組突破 4 低溫可抑制染色體著絲點分裂 使子染色體不能分別移向兩極導致染色體加倍 2010 福建 3A改編 5 多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會 2009 廣東 7D 6 在有絲分裂和減數(shù)分裂過程中 非同源染色體之間交換一部分片段 導致染色體結構變異 2011 江蘇 22C 7 染色體組整倍性 非整倍性變化必然導致基因種類的增加 2011 海南 19AB改編 2 2015 四川 6 M基因編碼含63個氨基酸的肽鏈 該基因發(fā)生插入突變 使mRNA增加了一個三堿基序列AAG 表達的肽鏈含64個氨基酸 以下說法正確的是 A M基因突變后 參與基因復制的嘌呤核苷酸比例增加B 在M基因轉錄時 核糖核苷酸之間通過堿基配對連接C 突變前后編碼的兩條肽鏈 最多有2個氨基酸不同D 在突變基因的表達過程中 最多需要64種tRNA參與 題組二生物變異類型的理解 解析由于DNA分子中嘌呤堿基總是和嘧啶堿基配對 所以DNA分子中嘌呤數(shù)總是等于嘧啶數(shù) 而基因是有遺傳效應的DNA片段 故基因中嘌呤和嘧啶的比例總是相等的 A錯誤 轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的過程 核糖核苷酸之間通過磷酸二酯鍵相連 B錯誤 突變后的mRNA增加了一個三堿基序列AAG 使肽鏈由63個氨基酸變?yōu)?4個氨基酸 假定該三堿基序列插入到一個密碼子中 其變化情況可表示為以下三種 插入原相鄰密碼子之間 并未改變原密碼子 此時新肽鏈與原肽鏈只相差一個氨基酸 AAG 恰巧插入原密碼子的第一個堿基之后 AAG 此時將改變兩個氨基酸 恰巧插入原密碼子的第二個堿基之后 AAG 此時也將改變兩個氨基酸 由圖可知 突變前后編碼的兩條肽鏈 最多有2個氨基酸不同 C正確 控制基因表達的密碼子共有64種 但由于三個終止密碼子不能編碼氨基酸 故運輸氨基酸的tRNA最多有61種 D錯誤 答案C 3 2014 上海 16 下圖顯示了染色體及其部分基因 對 和 過程最恰當?shù)谋硎龇謩e是 A 交換 缺失B 倒位 缺失C 倒位 易位D 交換 易位解析 過程中F與m位置相反 表示的是染色體的倒位 過程只有F 沒有m 但多出了一段原來沒有過的染色體片段 表示的是染色體的易位 C 4 2015 江蘇 10 甲 乙為兩種果蠅 2n 下圖為這兩種果蠅的各一個染色體組 下列敘述正確的是 A 甲 乙雜交產(chǎn)生的F1減數(shù)分裂都正常B 甲發(fā)生染色體交叉互換形成了乙C 甲 乙1號染色體上的基因排列順序相同D 圖示染色體結構變異可為生物進化提供原材料 解析A項 根據(jù)題干信息可知 甲 乙是兩種果蠅 甲 乙雜交產(chǎn)生的F1雖然含有2個染色體組 但是因為來自甲 乙中的1號染色體不能正常聯(lián)會配對 所以F1不能進行正常的減數(shù)分裂 B項 根據(jù)題圖 甲中1號染色體發(fā)生倒位形成了乙中的1號染色體 C項 染色體中某一片段倒位會改變基因的排列順序 D項 可遺傳變異如基因突變 基因重組和染色體變異都能為生物進化提供原材料 答案D 5 如圖 分別表示不同的變異類型 其中圖 中的基因2由基因1變異而來 有關說法正確的是 A 圖 都表示易位 發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期B 圖 中的變異屬于染色體結構變異中的缺失C 圖 中的變異屬于染色體結構變異中的缺失或重復D 圖中4種變異能夠遺傳的是 解析圖 是發(fā)生在減數(shù)分裂的四分體時期的交叉互換 表示易位 可發(fā)生在有絲分裂和減數(shù)分裂的過程中 圖 中的變異是基因突變 圖 中的變異若上鏈是正常鏈 則屬于染色體結構變異中的缺失 若下鏈是正常鏈 則屬于染色體結構變異中的重復 圖中4種變異都是可遺傳的變異 都能夠遺傳 答案C 易位 交叉互換 1 易位 發(fā)生在非同源染色體之間 屬于染色體結構變異 2 交叉互換 發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間 屬于基因重組 易錯警示 6 如圖所示是一個基因型為AaBb 兩對基因獨立遺傳 的精原細胞在一次減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的兩個次級精母細胞 則該過程發(fā)生了 A 交叉互換 同源染色體未分離B 交叉互換 姐妹染色單體未分離C 基因突變 同源染色體分開形成的染色體移向同一極D 基因突變 姐妹染色單體分開形成的染色體移向同一極 題組三由細胞分裂異常引起的生物變異 解析根據(jù)兩個次級精母細胞中染色體與基因的位置關系可以看出 一對同源染色體上發(fā)生了基因突變 因為有一個A基因突變成了a基因 若發(fā)生交叉互換 則每個次級精母細胞中都應含有A和a基因各一個 B與b基因分別在兩個次級精母細胞中 說明同源染色體正常分離 而含有b基因的兩條染色體移向細胞的同一極 說明減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體分開形成的兩條染色體未正常分離 答案D 7 在細胞分裂過程中出現(xiàn)了甲 乙2種變異 甲圖中英文字母表示染色體片段 下列有關敘述正確的是 甲圖中發(fā)生了染色體結構變異 增加了生物變異的多樣性 乙圖中出現(xiàn)的這種變異屬于染色體變異 甲 乙兩圖中的變化只會出現(xiàn)在有絲分裂中 甲 乙兩圖中的變異類型都可以用顯微鏡觀察檢驗A B C D 解析甲 乙兩圖都表示染色體變異 染色體變異可用顯微鏡觀察檢測 只要是含有染色體的生物 細胞分裂 有絲分裂和減數(shù)分裂 過程中就可能發(fā)生染色體變異 答案C 1 如果是有絲分裂后期圖 若兩條子染色體上的兩基因不同 則為基因突變的結果 2 如果是減數(shù)第二次分裂后期圖 若兩條子染色體 同白或同黑 上的兩基因不同 則為基因突變的結果 3 如果是減數(shù)第二次分裂后期圖 若兩條子染色體 顏色不一致 上的兩基因不同 則為交叉互換 基因重組 的結果 技法提煉 根據(jù)染色體圖示判定變異類型 8 2014 上海 13 將雜合的二倍體植株的花粉培育成一株幼苗 然后用秋水仙素處理 使其能正常開花結果 該幼苗發(fā)育成的植株具有的特征是 A 能穩(wěn)定遺傳B 單倍體C 有雜種優(yōu)勢D 含四個染色體組解析雜合的二倍體植株的花粉為一個染色體組 培育成一株幼苗的體細胞也是一個染色體組 用秋水仙素處理加倍后為純合的二倍體 能穩(wěn)定遺傳 題組四染色體組與生物的倍性 A 9 牙鲆生長快 個體大 且肉嫩 味美 營養(yǎng)價值高 已成為海水養(yǎng)殖中有重要經(jīng)濟價值的大型魚類 而且雌性個體的生長速度比雄性明顯快 下面是利用卵細胞培育二倍體牙鲆示意圖 其原理是經(jīng)紫外線輻射處理過的精子入卵后不能與卵細胞核融合 只激活卵母細胞完成減數(shù)分裂 后代的遺傳物質全部來自卵細胞 關鍵步驟包括 精子染色體的失活處理 卵細胞染色體二倍體化等 下列敘述不正確的是 A 圖中方法一獲得的子代是純合二倍體 原因是低溫抑制了紡錘體的形成B 方法二中的雜合二倍體 是同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換所致 C 如果圖中 在正常溫度等條件下發(fā)育為雄性 則牙鲆的性別決定方式為ZW型D 經(jīng)紫外線輻射處理的精子失活 屬于染色體變異 不經(jīng)過 過程處理將得到單倍體牙鲆解析由于低溫抑制第一次卵裂 DNA復制后 紡錘體的形成受到抑制 導致細胞不能分裂 因為方法一導致細胞核中基因相同 是純合二倍體 減 時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換 而導致同一染色體上的兩條姐妹染色單體中可能會含有等位基因 因此方法二 低溫抑制極體排出 會獲得雜合二倍體 來自卵細胞或次級卵母細胞 由于細胞中的染色體為姐妹染色單體分離后所形成的 細胞中含有的是兩條同型的性染色體 根據(jù)性別決定方式 若 發(fā)育為雄性則為ZW型 經(jīng)紫外線輻射處理的精子失活 不一定屬于染色體變異 不經(jīng)過 過程處理可得到單倍體牙鲆 答案D 1 單倍體的體細胞中并非只有1個染色體組 由多倍體的配子形成的單倍體體細胞中含有2個或2個以上染色體組 2 單倍體并非都不育 單倍體含有同源染色體及等位基因時 可育并能產(chǎn)生后代 易錯警示 關注單倍體的 2 個失分點 10 2015 江蘇 15 經(jīng)X射線照射的紫花香豌豆品種 其后代中出現(xiàn)了幾株開白花植株 下列敘述錯誤的是 A 白花植株的出現(xiàn)是對環(huán)境主動適應的結果 有利于香豌豆的生存B X射線不僅可引起基因突變 也會引起染色體變異C 通過雜交實驗 可以確定是顯性突變還是隱性突變D 觀察白花植株自交后代的性狀 可確定是否是可遺傳變異 題組五聚焦變異探究 強力掃清難點 解析A項錯 白花植株的出現(xiàn)是由于X射線照射引起的基因突變不一定有利于生存 B項對 X射線可引起基因突變和染色體變異 C項對 應用雜交實驗 通過觀察其后代的表現(xiàn)型及比例 可以確定是顯性突變還是隱性突變 D項對 白花植株自交后代若有白花后代 可確定為可遺傳變異 否則為不遺傳變異 答案A 11 黑麥為二倍體 1個染色體組中含有7條染色體 分別記為1 7號 其中任何1條染色體缺失均會造成單體 即二倍體黑麥中共有7種單體 單體在減數(shù)分裂時 未配對的染色體隨機移向細胞的一極 產(chǎn)生的配子可以隨機結合 后代出現(xiàn)二倍體 單體和缺體 即缺失一對同源染色體 三種類型 利用單體遺傳可以進行基因的定位 請回答問題 1 鑒別7種不同的單體可以采用的最簡單的方法是 解析1個染色體組中的7條染色體形態(tài)各不相同 因此不同的單體可以采用顯微鏡觀察進行鑒別 顯微鏡觀察 2 單體在減數(shù)分裂時 可以產(chǎn)生兩種染色體組成不同的配子 比例是 解析單體在減數(shù)分裂時 由于未配對的染色體隨機移向細胞的一極 因此產(chǎn)生的兩種配子數(shù)量相等 1 1 3 已知黑麥的抗病與不抗病是一對相對性狀 且抗病對不抗病為顯性 但不知控制該性狀的基因位于哪條染色體上 若某純合品種黑麥表現(xiàn)為抗病 且為7號染色體單體 將該抗病單體植株與不抗病的正常二倍體植株雜交 通過分析后代的表現(xiàn)型可以判斷抗病基因是否位于7號染色體上 若后代表現(xiàn)為 則該基因位于7號染色體上 若后代表現(xiàn)為 則該基因不位于7號染色體上 解析若抗病基因位于7號染色體上 則該抗病單體產(chǎn)生含有抗病基因和不含抗病基因的兩種配子 后代出現(xiàn)兩種表現(xiàn)型 若該基因不位于7號染色體上 則為抗病純合子 后代均為抗病類型 答案 抗病和不抗病兩種類型 抗病類型 4 若已確定抗病基因位于7號染色體上 則該抗病單體自交 后代抗病與不抗病的比例為 解析配子可以隨機結合 后代中二倍體 單體均表現(xiàn)為抗病 后代中抗病與不抗病的比例為3 1 3 1 在解答該類試題時 首先結合減數(shù)分裂過程 分析發(fā)生染色體變異的個體產(chǎn)生的配子類型及比例 再用棋盤法推出子代可能產(chǎn)生的各種基因型及比例 可用假設 演繹法分析上題第 3 小題 即分析抗病基因位于7號染色體上和不位于7號染色體上的后代表現(xiàn)型即可 易錯警示