（浙江专用）2020版高考生物一轮复习 专题14 生物变异的来源教师用书（PDF，含解析）

第五单元变异与进化专题１４　生物变异的来源真题多维细目表真题涉分考点基因重组基因突变染色体畸变题型难度设题情境试题结构素养要素２０１８浙江１１月选考ꎬ１１２染色体结构变异选择易易位问题并列生命观念２０１７浙江１１月选考ꎬ１１２基因突变选择易镰刀形细胞贫血症问题并列生命观念２０１５浙江１０月选考ꎬ５２染色体数目变异选择易特纳氏综合征单一问题生命观念五年均分１.２考频常见考法命题规律与趋势０１考查内容本专题主要考查可遗传变异的三大来源ꎮ０２考频赋分本专题为中频考点ꎬ选考分值均为２分ꎮ０３题型难度题型以选择题形式出现ꎬ试题难度相对简单ꎮ０４命题特点设题情境多结合生产生活ꎬ考查学生的分析归纳能力ꎮ０５核心素养多考查生命观念ꎮ０６命题趋势预计２０２０年高考中染色体畸变和基因突变仍是考查的重点ꎬ科学思维的比重可能会增加ꎮ典例分析解读专题１４　生物变异的来源６９　　　对应学生用书起始页码Ｐ１４２考点１基因重组　　一、生物变异的种类１.不遗传的变异:环境因素引起的变异ꎬ不涉及遗传物质的改变ꎬ不能进一步遗传给后代ꎮ２.可遗传的变异:遗传物质改变所引起的变异ꎬ变异来源有基因突变、基因重组、染色体畸变ꎮ　　二、基因重组１.概念:指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时ꎬ控制不同性状的基因重新组合ꎬ导致后代不同于亲本类型的现象或过程ꎮ２.类型:(１)交叉互换型ꎬ发生于减数第一次分裂前期(四分体时期)ꎮ(２)自由组合型ꎬ发生于减数第一次分裂中期ꎮ(３)人工重组型:通过基因工程使目的基因与受体细胞ＤＮＡ重组ꎮ３.结果:产生新的基因型ꎮ４.意义:基因重组是通过有性生殖过程实现的ꎬ基因重组的结果是导致生物性状的多样性ꎬ为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础ꎮ　　二、基因重组类型比较基因重组类型发生时间发生重组的原因图示特点非同源染色体上非等位基因间的重组减数第一次分裂中期非同源染色体自由组合ꎬ导致非同源染色体上非等位基因间的重组同源染色体上非等位基因的重组减数第一次分裂四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换ꎬ导致基因重组人工重组类外源ＤＮＡ导入受体细胞人为有目的进行的不同种生物间的基因组合①只产生新的基因型ꎬ并未产生新的基因→无新蛋白质→无新性状(有新性状组合)ꎻ②发生于真核生物有性生殖的核遗传中(ＤＮＡ重组技术除外)ꎻ③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多考点２基因突变　　一、基因突变概述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时期易发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期特点(１)普遍性:所有生物均可发生基因突变(２)可逆性:显性基因可以突变为隐性基因ꎬ而隐性基因也可突变为显性基因(３)多方向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因(４)稀有性:自然状态下ꎬ生物的基因突变频率一般是很低的(５)有害性:多数有害ꎬ少数有利ꎬ也有中性的结果产生了该基因的等位基因ꎬ即新基因意义是生物变异的根本来源ꎬ对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义续表类型(１)形态突变:生物的形态结构的改变(２)生化突变:影响生物的代谢过程ꎬ导致某个特定生化功能的改变或丧失(３)致死突变:导致个体活力下降ꎬ甚至死亡原因外因:物理因素如各种射线、化学因素如亚硝酸、生物因素如病毒内因:基因结构的改变　　二、基因突变的原因、结果及对生物性状的影响１.基因突变的原因与结果分析　　２.基因突变对性状的影响(１)基因突变对蛋白质的影响(一般情况下)碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变个别氨基酸或不改变增加大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列　　注:当替换一个碱基对而形成终止密码时ꎬ则影响范围地很大ꎮ(２)基因突变不一定导致生物性状改变①突变可能发生在没有遗传效应的ＤＮＡ片段ꎮ②基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸ꎮ③基因突变若为隐性突变ꎬ如ＡＡ→Ａａꎬ不会导致性状的改变ꎮ(３)基因突变对后代性状的影响①基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中ꎬ突变可通过无性生殖传给后代ꎬ但不会通过有性生殖传给后代ꎮ②基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中ꎬ突变可能通过有性生殖传给后代ꎮ③生殖细胞的突变率一般比体细胞的高ꎬ这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感ꎮ④分裂旺盛的细胞的突变率大于停止分裂的细胞ꎬ原因是基因突变常发生在间期ꎮ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋７０　　　５年高考３年模拟Ｂ版(教师用书)　　(１)基因突变常发生在间期ꎬ也能发生在其他各时期ꎬ只是突变率更低ꎮ(２)在个体发育过程中ꎬ基因突变发生得越早ꎬ影响范围越大ꎮ(３)基因突变是基因结构内的变化ꎬ１个碱基对的改变叫基因突变ꎬ１０００个碱基对的改变也叫基因突变ꎮ(４)密码子的简并性ꎬ增大了翻译过程的容错性ꎬ提高了翻译的速率ꎮ(５)ＲＮＡ病毒中的基因突变是指ＲＮＡ中碱基的改变、增加和缺失ꎬ其突变率远大于ＤＮＡ的突变ꎮ　　３.镰刀形细胞贫血症实例分析(１)症状:一种红细胞形状异常(镰刀状)的疾病ꎬ由于这种形状的红细胞不易通过毛细血管ꎬ导致血液循环异常、内出血、发炎、疼痛ꎻ异常的红细胞还容易发生破裂ꎬ导致患者缺氧ꎮ(２)直接原因分析:血红蛋白肽链上的一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸ꎮ(３)根本原因分析:碱基对改变(由Ａ－Ｔ变成Ｔ－Ａ)ꎮ蛋白质　　氨基酸　　ｍＲＮＡ　　ＤＮＡ　　正常↑谷氨酸↑ＧＡＡ↑ＣＴＴＧＡＡ􀪅􀪅Ｔ→ＡＡ→Ｔ→异常↑缬氨酸↑ＧＵＡ↑ＣＡＴＧＴＡ􀪅􀪅考点３染色体畸变　　一、染色体畸变概述　　染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化ꎬ包括染色体数目变异和染色体结构变异ꎮ１.染色体结构变异主要包括以下四种类型:(１)缺失:染色体的某一片段丢失ꎮ(２)重复:染色体增加了某一相同片段ꎮ(３)倒位:染色体的某一片段颠倒了１８０度ꎮ(４)易位:染色体的某一片段移接到另一条染色体上ꎮ２.染色体数目变异:包括整倍体变异和非整倍体变异ꎮ３.单倍体、二倍体和多倍体(１)染色体组:一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组ꎮ(２)由配子发育成的个体叫单倍体ꎮ(３)由受精卵发育成的个体ꎬ体细胞中含几个染色体组就叫几倍体ꎬ如含两个染色体组就叫二倍体ꎬ含三个染色体组就叫三倍体ꎬ依此类推ꎮ体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体ꎮ　　二、比较基因突变、基因重组、染色体畸变比较项目基因突变基因重组染色体畸变适用范围所有生物都可以发生基因突变自然状态下一般是有性生殖的生物发生基因重组真核生物都可以发生染色体畸变续表比较项目基因突变基因重组染色体畸变类型形态突变、生化突变和致死突变自由组合型、交叉互换型和人工重组型染色体结构变异和染色体数目变异发生时间易发生在减数第一次分裂前的间期、有丝分裂间期减数第一次分裂前(四分体时期)、中期有丝分裂或减数分裂过程中产生机理基因的分子结构发生改变非同源染色体的自由组合和同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换染色体的结构和数目发生变化比较项目基因突变基因重组染色体畸变结果产生新的基因ꎬ控制新的性状产生新的基因型ꎬ出现原有性状的重新组合不产生新的基因ꎬ引起性状改变意义生物变异的根本来源ꎬ对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义是生物变异的主要来源ꎬ导致生物性状的多样性ꎬ为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础对育种有重要意义显微镜观察光学显微镜下均无法检出ꎬ可根据是否有新性状或新的性状组合出现确定光学显微镜下可检出　　１.染色体片段的交换一定是染色体结构变异吗?提示:不是ꎮ染色体片段交换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间叫基因重组ꎬ而发生在非同源染色体之间叫易位ꎬ易位属于染色体结构变异ꎮ２.单倍体的细胞中一定只含有一个染色体组吗?提示:不一定ꎮ二倍体植物的单倍体含有１个染色体组ꎬ由多倍体的配子发育成的单倍体不是ꎬ如四倍体和六倍体植物的单倍体分别含有２个和３个染色体组ꎮ３.精子和卵细胞是单倍体吗?提示:单倍体是生物个体ꎬ而不是配子ꎬ精子和卵细胞属于配子ꎬ不是单倍体ꎮ􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋专题１４　生物变异的来源７１　　　对应学生用书起始页码Ｐ１４４一　对细胞分裂图中变异类型的判断(科学思维)１.“三步曲”巧断细胞分裂图中姐妹染色单体上等位基因的变异来源ꎮ(１)一辨细胞分裂方式①若是有丝分裂ꎬ断其来源于基因突变ꎬ如图:　或　②若是减数分裂ꎬ断其来源于基因突变或基因重组(互换重组)ꎬ如图:　或　(２)二查变异前体细胞的基因型①变异前体细胞基因型已知:若为ＡＡ(ＢＢ)或ａａ(ｂｂ)ꎬ断其来源于基因突变ꎻ若为Ａａ(Ｂｂ)ꎬ断其来源是基因突变或基因重组ꎮ②变异前体细胞基因型未知:断其来源是基因突变或基因重组ꎮ(３)三观同源染色体互换的行为　　　　　　甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙①若同源染色体互换行为已知:ａ.知同源染色体的非姐妹染色单体已发生互换ꎬ断其为基因重组ꎬ如图甲ꎮｂ.知同源染色体的非姐妹染色单体没有发生互换ꎬ断其为基因突变ꎬ如图乙ꎮ②若同源染色体互换行为未知ꎬ断其为基因突变或基因重组ꎬ如图丙ꎮ２.“三步曲”巧断隐性突变和显性突变第一步:从突变后基因的字母大小写判断若ａａ突变→Ａａꎬ知显性突变ꎻ若ＡＡ突变→Ａａꎬ知隐性突变ꎮ第二步:从突变性状是否在当代表现判断若突变性状当代表现ꎬ知显性突变(ａａ→Ａａ)ꎻ若突变性状当代不表现ꎬ等到第二代处于纯合状态才表现ꎬ知隐性突变(ＡＡ→Ａａ)ꎮ第三步:从设计的遗传杂交结果不同判断实验:选突变体自交或突变体间相互交配若杂交后出现野生型ꎬ表明突变体为杂合体ꎬ知突变为显性突变ꎮ若杂交后代仅出现突变型ꎬ表明突变体为纯合体ꎬ再让突变体与野生体杂交ꎬ若后代为突变型ꎬ知为显性突变ꎻ若后代为野生型ꎬ知为隐性突变ꎮ如图是某二倍体动物细胞分裂示意图ꎬ其中字母表示基因ꎮ据图判断(　　)Ａ.此细胞含有４个染色体组ꎬ８个ＤＮＡ分子Ｂ.此动物体细胞基因型一定是ＡａＢｂＣｃＤｄＣ.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题思路　看图判断分裂方式→查体细胞基因型→联想基因突变及基因重组的概念→回扣选项ꎬ逐一判断ꎮ解析　图示细胞有２个染色体组ꎬ８个ＤＮＡ分子ꎻ细胞中正在发生同源染色体的分离ꎬ非同源染色体上非等位基因的自由组合ꎬ即基因重组ꎻ其中一条染色体的姐妹染色单体相同位置的基因出现了Ｄ和ｄꎬ其对应的同源染色体上含有ｄｄꎬ表明Ｄ或ｄ基因是由基因突变而产生的ꎬ但不能确定的是Ｄ突变成ｄꎬ还是ｄ突变成Ｄꎬ故可能发生的是隐性突变ꎬ也可能发生显性突变ꎮ答案　Ｄ１－１　(２０１７浙江温州期末十校联考ꎬ２８)据调查ꎬ某地有一男子存在染色体异常核型ꎬ表现型正常ꎬ但其一条１４号和一条２１号染色体相互连接形成一条异常染色体ꎮ减数分裂时异常染色体发生三条染色体联会配对在一起ꎬ配对的三条染色体中ꎬ在分离时ꎬ任意的两条染色体移向一极ꎬ另一条染色体随机移向细胞另一极ꎬ如图所示ꎮ下列相关叙述正确的是(　　)Ａ.观察异常染色体应选择处于减数第一次分裂前期发生染色体配对的细胞Ｂ.图中所示的变异为染色体数目的变异Ｃ.如不考虑其他染色体ꎬ理论上该男子产生的精子类型有６种Ｄ.该男子与正常女子婚配产生染色体组成正常后代的概率为１/４１－１答案　Ｃ　观察染色体应选择处于有丝分裂中期的细胞ꎬＡ错误ꎻ题图所示的变异为染色体数目和结构的变异ꎬＢ错误ꎻ若不考虑其他染色体ꎬ根据染色体分离的不同情况ꎬ该男子产生的精子类型有６种ꎬ即仅具有异常染色体的精子、同时具有１４号和２１号染色体的精子、同时具有异常染色体和１４号染色体的精子、仅具有２１号染色体的精子、同时具有异常染色体和２１号染色体的