高中生物第四章生物的变异第15课时生物变异的来源同步备课教学案浙科版.docx

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高中生物第四章生物的变异第15课时生物变异的来源同步备课教学案浙科版

第15课时　生物变异的来源（Ⅰ）

知识内容

考试属性及要求

考情解读

必考

加试

基因重组

a

a

1．举例说出基因重组及其意义。

2．举例说明基因突变的特征和原因，感悟内因是变化的根据、外因是变化的条件、外因通过内因起作用的辩证唯物主义观点。

基因突变

b

b

考点一　基因重组（a/a）

1．生物变异的类型

（1）不遗传的变异

是环境条件改变引起的，不涉及遗传物质的变化，其变异只限当代的表现型改变。

（2）可遗传的变异

包括基因突变、染色体畸变和基因重组三种类型，涉及遗传物质的变化，变异性状可遗传给后代。

2．基因重组

（1）概念：

是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。

（2）类型

类型

时期

发生范围

自由组合型

MI后期

非同源染色体上的非等位基因

片段交换型

MI前期

同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换

（3）意义：

导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。

1．（2017·嵊州联考）下列图示过程存在基因重组的是（　　）

解析　A图所示的AaBb在进行减数分裂产生配子的过程中，会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，因此符合要求；B图表示的是雌雄配子的随机结合，不存在基因重组；C图表示减数第二次分裂的后期，该时期不存在基因重组；D图中只有一对等位基因，不会发生基因重组。

答案　A

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

片段交换型基因重组

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

考点二　基因突变（b/b）

1．概念

基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。

DNA分子中碱基对的替换、增加和缺失都可以引起的基因结构的改变（基因突变的实质）。

2．时间

有丝分裂间期或减数第一次分裂间期的DNA复制时。

3．类型

①形态突变：

生物体的形态结构发生改变，如果蝇的白眼。

②生化突变：

生物的代谢过程改变，如苯丙酮尿症。

③致死突变：

导致个体活力下降，甚至死亡，如镰刀形细胞贫血症。

4．诱变因素

①物理因素：

紫外线、X射线、温度剧变等可以损伤细胞内的DNA。

②化学因素：

各种能改变DNA分子中碱基排列顺序的化合物（亚硝酸盐、碱基类似物）。

③生物因素：

如麻疹病毒的毒素和代谢产物都可诱发基因突变。

5．特点

①普遍性；②多方向性；③稀有性；④可逆性；⑤有害性

6．基因突变的机理：

基因中碱基对的缺失、增加或替换，使DNA分子中脱氧核苷酸的顺序发生改变，其转录成的mRNA的碱基顺序也可能随之改变，导致翻译的蛋白质可能出现异常，从而引起性状改变。

7．意义

（1）产生新基因；

（2）变异的根本来源；

（3）进化的原始材料

2．基因A可突变为基因a1、a2、a3……这说明基因突变具有（　　）

A．稀有性B．可逆性

C．多方向性D．有害性

解析　从基因A可突变为a1、a2、a3……可知基因突变具有不定向性，即反映了基因突变具有多方向性。

答案　C

3．（2017·杭州七县/市/区联考）下列有关基因突变的说法，错误的是（　　）

A．基因突变容易发生在具有分裂能力的细胞中

B．基因突变可以产生新基因

C．A基因可以突变成a1、a2、a3…，同样a基因也可以突变成A1、A2、A3…

D．基因中一个碱基对发生改变，则一定改变该生物的性状

解析　基因突变不一定导致生物性状改变。

答案　D

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

1．（2017·苍山模拟）下列各项中可以导致基因重组现象发生的是（　　）

A．姐妹染色单体的片段互换B．等位基因彼此分离

C．非同源染色体的自由组合D．姐妹染色单体分离

解析　基因重组发生在减数分裂过程中，非同源染色体之间自由组合，或同源染色体上非姐妹染色单体之间片段互换，都可以引起控制不同性状的基因重组。

答案　C

2．（2017·浙江9＋1高中联盟期中）果蝇的红眼基因（W）可以突变成白眼基因（w），w也可以突变成W，这体现了基因突变具有（　　）

A．普遍性B．可逆性

C．稀有性D．多方向性

解析　等位基因W与w之间可以相互突变，体现了基因突变的可逆性。

答案　B

3．（2017·温州选考模拟）人类镰刀形细胞贫血症的发病原因是基因突变，即控制血红蛋白的基因中一个碱基对A－T替换成了T－A。

下列关于这一现象的叙述中，错误的是（　　）

A．基因结构发生改变B．产生新的基因

C．说明基因突变具有可逆性的特点D．说明基因能控制生物性状

解析　该现象只体现了基因的单方向突变，不能说明可逆性。

答案　C

4．可产生新基因和可为生物界的千姿百态提供丰富变异来源的分别是（　　）

A．前者为基因重组，后者为基因突变

B．前者为基因突变，后者为基因重组

C．两者均为基因重组

D．两者均为基因突变

解析　只有基因突变才能产生新的基因；基因重组后代出现的类型多，重组频率高，使生物界千姿百态。

答案　B

5．下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，请分析回答：

（1）甲图细胞处于________期，发生的变异类型是________。

（2）乙图细胞处于________期，发生的变异类型是________。

解析　有丝分裂、减数分裂过程均可发生基因突变，而基因重组只能发生于减数分裂过程。

答案　

（1）有丝分裂后　基因突变

（2）减数第二次分裂后　基因突变或基因重组

（时间：

40分钟）

1．下列哪种说法不属于基因突变的特点（　　）

A．能产生新的基因B．突变后性状一般对生物有利

C．突变频率一般较低D．在生物界非常普遍

解析　基因突变的结果能产生新的基因，A正确；突变后性状一般对生物有害，B错误；自然情况下，基因突变具有稀有性，C正确；基因突变具有普遍性，D正确。

答案　B

2．人类发生镰刀形细胞贫血症的根本原因在于基因突变，其突变的方式是基因内（　　）

A．碱基对发生改变（替换）B．增添或缺失某个碱基对

C．增添一小段DNAD．缺失一小段DNA

解析　镰刀形贫血症的根本原因是血红蛋白基因中碱基发生了替换，即T∥A替换成A∥T，A正确，B、C、D错误。

答案　A

3．下列有关基因突变的叙述，正确的是（　　）

A．不同基因突变的频率是相同的B．基因突变的方向是由环境决定的

C．一个基因可以向多个方向突变D．细胞分裂中期不发生基因突变

解析　基因突变具有稀有性，不同基因突变的频率是不同的，A错误；基因突变是多方向性的，可以受环境影响，B错误；基因突变是多方向性的，一个基因可以向多个方向突变，C正确；基因突变可以发生于任何时期，但是细胞分裂的间期发生的可能性较大，D错误。

答案　C

4．红眼果蝇中出现白眼果蝇、黄圆豌豆与绿皱豌豆杂交得到绿圆豌豆这两种变异的来源分别是（　　）

A．环境改变、基因重组B．基因突变、环境改变

C．基因突变、基因突变D．基因突变、基因重组

解析　红眼果蝇中出现白眼果蝇是基因突变产生的；黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆，变异的来源是基因重组。

答案　D

5．人类血管性假血友病基因位于第12号染色体上，该病有20多种突变类型。

这表明基因突变具有（　　）

A．多方向性B．有害性

C．稀有性D．可逆性

解析　该病有20多种突变类型，说明基因突变的多方向性。

答案　A

6．一种果蝇的突变体在21摄氏度的气温下，生存能力很差，但是当气温上升到25．5摄氏度时突变体的生存能力大大提高。

这说明（　　）

A．突变是不定向的

B．突变的有害或有利取决于环境条件

C．突变是随机发生的

D．环境条件的变化对突变体都是有害的

解析　由题意知，一种果蝇的突变体在21℃的气温下，生存能力很差（基因突变的有害性），但是，当气温上升到25．5℃时，突变体的生存能力大大提高了，这说明同一种变异在不同环境条件下对于生存能力的影响不同，即基因突变的有害或有利取决于环境条件。

答案　B

7．下列有关基因重组的叙述中，正确的是（　　）

A．基因型为Aa的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离

B．基因A因替换、增加或缺失部分碱基而形成它的等位基因a，这属于基因重组

C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型过程中发生了基因重组

D．造成同卵双生姐妹间性状差异的主要原因是基因重组

解析　Aa个体自交，后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而形成的；基因A中碱基对的替换、增加或缺失属于基因突变；YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型，这属于基因重组；同卵双生是由同一受精卵发育而来的，所以细胞核中的遗传物质是一样的，其性状差异主要是由外界环境引起的。

答案　C

8．如图为某高等动物的细胞分裂示意图，图中不可能反映的是（　　）

A．发生了基因突变B．发生了染色单体交换

C．该细胞为次级卵母细胞D．该细胞为次级精母细胞

解析　次级卵母细胞的细胞质不均等分裂。

答案　C

9．基因突变一定会导致（　　）

A．遗传信息改变B．遗传规律改变

C．碱基互补配对原则改变D．生物性状改变

解析　基因突变会导致新基因的碱基对排列顺序与原基因出现差异，即遗传信息发生了改变；基因突变不会改变遗传规律和碱基互补配对原则；基因突变后生物性状不一定改变。

答案　A

10．几种氨基酸可能的密码子如下：

甘氨酸：

GGU、GGC、GGA、GGG；缬氨酸：

GUU、GUC、GUA、GUG；甲硫氨酸：

AUG。

经研究发现，在某基因的某位点上发生了一个碱基替换，导致对应位置上的密码子改变，使甘氨酸变为缬氨酸；接着由于另一个碱基的替换，该位置上的氨基酸又由缬氨酸变为甲硫氨酸。

则该基因未突变时的氨基酸的密码子应该是（　　）

A．GGGB．GGC

C．GGAD．GGU

解析　缬氨酸因一个碱基替换变为甲硫氨酸，故缬氨酸对应的密码子为GUG；甘氨酸因一个碱基替换变为缬氨酸（GUG），所以甘氨酸对应的密码子为GGG。

答案　A

11．下列有关基因突变和基因重组的描述，正确的是（　　）

A．基因突变对生物个体是利多于弊

B．基因突变所产生的基因都可以遗传给后代

C．基因重组能产生新的基因

D．基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式

解析　基因突变大多数对生物是有害的，少数是有利的，A错误；基因突变属于可遗传的变异，但体细胞中发生的基因突变一般不遗传给后代，B错误；基因重组能产生新的基因型，不能产生新基因，C错误；一般情况下，基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，因此基因重组是进行有性生殖的生物才具有的一种可遗传变异方式，D正确。

答案　D

12．如图表示人类镰刀形细胞贫血症的病因，请据图回答（已知谷氨酸的密码子是GAA、GAG）：

（1）图中①②表示的遗传信息流动过程分别是：

①________；②________。

①过程发生的时间是________，场所是________。

（2）α链碱基组成为________，β链碱基组成为________。

（3）若图中正常基因片段中的CTT突变成CTC，由此控制的生物性状是否可能发生突变？

为什么？

_________________________________________________。

答案　

（1）DNA复制　转录　细胞分裂间期　细胞核

（2）CAT　GUA　（3）不会，因为翻译形成的氨基酸没有变，所以生物性状不变

13．假设果蝇的灰翅和白翅为一对相对性状，受一对等位基因控制。

某自然种群的果蝇全为灰翅，现用该自然种群中一对灰翅果蝇交配，后代中出现了一只白翅雄果蝇。

研究发现白翅雄果蝇出现的原因是其中一个亲本的一个基因发生了基因突变。

请回答下列问题：

（1）白翅基因产生是由于灰翅基因发生了碱基对的________，而导致基因结构发生了改变。

（2）若控制该对相对性状的基因位于常染色体上，则显性性状为________，发生基因突变的亲本是________（填“父本”“母本”或“父本或母本”）。

（3）若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，则发生基因突变的亲本是________，判断理由是_______________________________________________________。

解析　

（1）基因突变指的是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。

（2）若控制该对相对性状的基因位于常染色体上，则野生型果蝇的后代出现的突变型是显性性状，可能是父亲或母亲的基因型由aa突变为Aa的结果。

（3）若控制该对相对性状的基因位于X染色体上，亲本的基因型应该为XaXa，XaY，后代雄果蝇为XAY，说明母亲的基因发生了突变，因为雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本。

答案　

（1）增添、缺失或替换

（2）白翅　父本或母本

（3）母本　雄果蝇X染色体上的基因只能来自母本

14．在一群体型一直较正常的牛群中出现了一头矮生雄牛，某研究小组在讨论该矮生雄牛形成原因时，有三种不同的观点。

观点一：

种群中某一个体产生了隐性突变，该突变基因随着个体间的交配，在群体中得以扩散；矮生基因携带者交配后发生性状分离产生该矮生雄牛。

观点二：

由非遗传因素（如饲养条件）引起的。

观点三：

________________________________________________。

请你设计一个杂交实验，根据子一代杂交结果得出相应的结论。

（说明：

若是遗传因素，则这一相对性状由常染色体上的一对等位基因控制）

（1）杂交实验方案：

_________________________________________，

在正常的饲养条件下，观察子代的表现型。

（2）杂交结果及结论：

①若子代出现________________________的情况，则观点一正确。

②若子代出现________________________的情况，则观点二正确。

③若子代出现________________________的情况，则观点三正确。

解析　该矮生雄牛的产生可能是非遗传因素引起的，也可能是显性突变或隐性突变引起的。

如果让该矮生雄牛与一头正常雌牛交配，由于后代个体少，不能区别不同的情况，因此应该让该矮生雄牛与多头正常雌牛交配。

可能出现的结果，可从三个观点逆推。

答案　观点三：

是显性突变的结果

（1）让该矮生雄牛与该群体中的多头正常雌牛交配

（2）①正常牛与矮生牛，且数量上正常牛明显多于矮生牛

②全为正常牛　③正常牛与矮生牛，且数量上无显著差异