专题23 生物的变异（解析版).docxVIP

专题23生物的变异

一、基因突变

1．基因突变的实例

(1)镰状细胞贫血

①患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由A—T替换成T—A。

②用光学显微镜能(填“能”或“不能”)观察到红细胞形状的变化。

3．基因突变的特点和意义

特点

普遍性

一切生物都可以发生

随机性

可以发生在生物个体发育的任何时期、细胞内不同的DNA分子上和同一DNA分子的不同部位

低频性

自然状态下，突变频率很低

不定向性

一个基因可以向不同的方向发生突变

多害少利性

大部分基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系，对生物有害；小部分基因突变，可能使生物产生新性状，适应改变的环境

意义

新基因产生的途径(但基因的数目和位置不变)；

②生物变异的根本来源；③生物进化的原始材料

二、基因重组

1．概念

发生过程

有性生殖过程中(发生于减数分裂Ⅰ前、后两时期)

发生生物

进行有性生殖的真核生物

实质

控制不同性状的基因重新组合(既不产生新基因，也不产生新性状)

2.类型

(1)互换：同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，发生在减数分裂过程中的四分体时期。(如下图)

(2)自由组合：位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数分裂Ⅰ后期。(如下图)

3．结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。

4．意义及应用

意义

是生物变异的来源之一

为生物进化提供材料

是形成生物多样性的重要原因之一

应用

进行杂交育种(将双方亲本中的优良性状集中在一起)

三、染色体数目变异

1．类型及实例

2．染色体组分析(根据果蝇染色体组成图归纳)

(1)从染色体来源看，一个染色体组是一套非同源染色体，不含同源染色体。

(2)从形态、大小和功能看，一个染色体组中所含的染色体各不相同。

(3)从所含的基因看，一个染色体组中含有控制本物种生物性状的一整套基因，但不能重复。

3.单倍体、二倍体和多倍体

项目

单倍体

二倍体

多倍体

概念

体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体

体细胞中含有两个染色体组的个体

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

(通常是)受精卵

(通常是)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营养物质含量都有所增加

体细胞染色体组数

≥1

2

≥3

形成原因

自然原因

单性生殖

正常的有性生殖

外界环境条件剧变(如低温)

人工诱导

花药离体培养

秋水仙素处理单倍体幼苗

秋水仙素处理萌发的种子或幼苗

举例

蜜蜂的雄蜂

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

四、染色体结构变异

1．类型及实例

类型

图解

显微观察的联会异常

举例

缺失

猫叫综合征、果蝇的缺刻翅

重复

果蝇的棒状眼

易位

人慢性粒细胞白血病、果蝇的花斑眼

倒位

果蝇的卷翅

2．结果：使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

3．影响：大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

五、低温诱导植物细胞染色体数目的变化

1．实验原理

低温抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。

2．实验步骤

3．实验中的试剂及其作用

试剂

使用方法

作用

卡诺氏液

将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1h

固定细胞形态

体积分数为95%的酒精

冲洗用卡诺氏液处理过的根尖

洗去卡诺氏液

质量分数为15%的盐酸

与体积分数为95%的酒精等体积混合，作为解离液

解离根尖细胞

蒸馏水

浸泡解离后的根尖细胞约10min

漂洗根尖，去除解离液

甲紫溶液

把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min

使染色体着色

一、单选题

1．2-氨基嘌呤（2-AP）是一种常见的碱基类似物，一般情况下与胸腺嘧啶配对，还与胞嘧啶配对。将野生型大肠杆菌培养在含有2-AP的培养基中，得到了精氨酸合成缺陷型、链霉素抗性、乳糖不能利用等多种突变体。下列相关叙述错误的是（????）

A．2-AP属于化学诱变剂，可以提高突变率

B．突变体经2-AP处理后可能会得到野生型大肠杆菌

C．突变体的出现体现了基因突变具有不定向性

D．2-AP可使DNA分子发生碱基对C—G与T一A之间的替换

【答案】C

【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。

【详解】A、由题意可知，2-AP属于化学诱变剂，可以提高突变率，A正确；

BD、2-AP既可使DNA分子发生碱基对由C—G到T-A的替换，也可使DNA分子发生碱基对由T—A到C—G的替换，因此大肠杆菌突变体经2-AP处理后，可能会得到野生型大肠杆菌，B、D正确；

C、精氨酸合成