高考生物一轮复习课件必修2538基因突变的原因特点

B．洋葱鳞片叶叶肉细胞
C．洋葱根尖分生区细胞
D．洋葱根尖成熟区细胞
7．低温和秋水仙素都能诱导染色体数目加倍，起作 用的时期是( B) A．细胞分裂间期 B．细胞分裂前期 C.细胞分裂中期 D．细胞分裂后期
8．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，不正确 的描述是( C)
A．处于分裂间期的细胞最多
可引起基因 “数量”上
的变化
对生物进化 有一定意义
(1)基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传 物质的改变，均属可遗传的变异，但不一定都能传 给后代。
(2)基因突变是DNA分子水平上的变化；染色体变异 是染色体结构或数目的变异，属于细胞水平上的变 化。
(3)基因重组的实质是基因和基因的重新组合，自然 情况下在减数分裂过程中才能发生。但在人工操作 下也可实现，如基因工程。
变异类 型 比较项目
产生结果
意义
基因重组
基因突变
只改变基因 型，未发生 基因的改变， 既无“质” 的变化，也 无“量”的
变化
形成多样性 的重要原因， 对生物进化 有十分重要
的意义
产生新的基 因，发生基 因“种类”
的改变或 “质”的改 变，但量未
变
生物变异的 根本来源， 提供生物进 化的原始材
料
染色体变异
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．普通小麦是六倍体，它的体细胞含有42个染色 体，那么，它的单倍体的染色体数目是( B)
A．42
B．21
C．28
D．84
2．下列叙述中最确切的是 ( D)
A．镰刀型细胞贫血症的根本原因是正常血红蛋白分 子中有一个氨基酸发生了改变
B．用普通二倍体西瓜培育出四倍体西瓜，再用普通 二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，则四倍体植株上会结 出三倍体无子西瓜
C．由于基因重组和基因突变的原因，某些家庭兄弟 姐妹甚多，但性状不尽相同
D．某基因的一条链上有2个(占碱基总数的0.1%)C变 成了G，表明发生了基因突变，且该基因连续复制4次 后，突变基因占50%
3．下列与多倍体形成有关的是( B) A．染色体结构的变异 B．纺锤体的形成受到抑制 C．个别染色体增加 D．非同源染色体自由组合
【基础知识整合】 (1)实验原理 ：低温抑制 纺锤体 的形成，以致影 响 染色体 被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细 胞，使得细胞中染色体数目加倍。
(2)方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片(解离 → 漂洗 → 染色 →制片)→观察。
(3) 实验中用到的试剂及用途 ①卡诺氏液：固定细胞的形态。 ②改良苯酚品红染液：将染色体染上颜色(染色)。 ③解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液(1∶1)]： 使细胞与细胞之间分离(解离)。
低
香蕉(3N)、普通小麦
单性生殖(孤雌生殖 或孤雄生殖)
植株弱小，高度不 育
玉米、小麦的单倍
2.单倍体与二倍体、多倍体的判定
(1)三者的主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体 由配子发育而来，与染色体组无关。单倍体一般含一 个染色体组(二倍体生物产生的单倍体)，也可以含两 个、三个甚至更多个染色体组，如普通小麦产生的单 倍体，就有三个染色体组。
蛋白质 等营养物质含量丰富。
4．单倍体
(1)概念：由 配子 发育而来，染色体数和染色体 组数是正常体细胞的一半，即体细胞中含有 本物 种配子 染色体数目的个体。
(2)特点：与正常植株相比，植株长得 弱小 ， 且 高度不育 。
【知识拓展】
一、二倍体、多倍体与单倍体
1．二倍体、多倍体、单倍体的比较
二倍体
分裂中期。
【解析】由题干可知西瓜染色体数目为22，由流程图 可知经过试剂③得到无子西瓜，而染色体数目仍为22， 可以推测得到无子西瓜的原因是使用了植物激素替代 了受粉过程。解题突破口就在于图中A、B的来源不同。 (1)试剂①为秋水仙素，试剂③为生长素而不是生长激 素(动物激素)，不要混淆。(2)无子西瓜A是三倍体，进 行减数分裂时同源染色体联会紊乱，从而不育无法结 子，应为多倍体育种。(3)单倍体育种基本流程是：植 株杂交→花药离体培养→单倍体植株→秋水仙素加倍 →筛选获得所需纯合子。
(3)下图表示不同基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓 度 的 关 系 。 B—B— 个 体 的 血 浆 中 没 有 G 酶 而 仍 有 少 量 H2S产生，这是因为 血浆中H2S不仅仅由G酶催化产
生(反应本身能进行，酶只是改变了反应的速度) 。 通过比较B＋B＋和B＋B—个体的基因型、G酶浓度与H2S 浓度之间的关系，可得出的结论是 基因通过控制G酶
12．正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ －裂解酶(G酶)，体液中的H2S主要由G酶催化产生。 为了研究G酶的功能，需要选育基因型为B—B—的小 鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除，培育 出一只基因型为B＋B—的雄性小鼠(B＋表示具有B基 因 ， B— 表 示 去 除 了 B 基 因 ， B ＋ 和 B— 不 是 显 隐 性 关 系)。请回答：
(5)由G→J的过程中涉及到的生物技术有
基因工
程(基因拼接技术或DNA重组技术) 和 植物组织
培养技术 。
11．已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性，二室(M) 对多室(m)为显性，控制两对相对性状的基因分别 位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方 法进行了如下四组实验。请据图回答问题。
(1)图Ⅰ过程培育植物体A主要应用了 植物细胞全能性的原 理。在植株上，番茄的韧皮部细胞通常无法分裂、分化 形成完整植株，原因是 在特定的时间和空间，基因
5．诱变育种有很多突出优点，也存在一些缺点，下列 分析正确的是( B)
①结实率低，发育迟缓 ②提高变异频率，使后代变异 性状较快稳定，因而加快育种进程 ③大幅度改良某些 性状 ④茎杆粗壮，果实种子大，营养物质含量高 ⑤ 有利个体不多，需要大量的材料
A．①④
B．②③⑤
C．①④⑤
D．①②④
6．下面所列材料中，最适合用于“低温诱导植物染色 体数目的变化”实验的是( C) A．洋葱鳞片叶表皮细胞
【解析】用秋水仙素处理单倍体水稻幼苗的芽尖， 将导致芽所发育形成的枝、叶、花、果等部分细 胞的染色体数目加倍，但对根的结构不构成影响。 故相应的染色体数分别为：根冠12，花粉粒12， 子叶12，子房壁24，花药壁24，卵细胞12，叶肉 24，伸长区(根尖)12。
考点二 低温诱导植物染色体数目变化的实验
三、单倍体育种与多倍体育种比较
【典例精析】
【例1】二倍体水稻的一个染色体组含有12条染色体。 用秋水仙素处理单倍体水稻幼苗的芽尖，导致细胞 染色体加倍。该幼苗发育成的植株各部分细胞中的 染色体数目分别是( A ) A．根冠12、花粉粒12
B．子叶24、子房壁48
C．花药壁24、卵细胞24
D．叶肉24、伸长区24
9．用杂合子(DdEe)种子获得纯合子(ddee)，最简捷 的方法是 ( A )
A．种植→F2→选不分离者→纯合体 B．种植→秋水仙素处理→纯合体
C．种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处 理→纯合体
D．种植→秋水仙素处理→花药离体培养→纯合体
二、非选择题 10．下图是五种不同的育种方法图解，请据图回答：
(1)现提供正常小鼠和一只B＋B—雄性小鼠，欲选育 B—B—雌性小鼠。请用遗传图解表示选育过程(遗传 图解中表现型不作要求。)
(2)B基因控制G酶的合成，其中翻译过程在细胞质的 核糖体上进行，通过tRNA上的 反密码子与mRNA上
的碱基识别，将氨基酸转移到肽链上。酶的催化反应 具快，有这高是效因性为，胱硫醚酶在降G低酶了的反催应化的下活生化成能H。2S的速率加
和替换
类型
①非同源染色体 上的非等位基因
自由组合
②同源染色体上 的非姐妹染色单 体之间交叉互换
①自然状态下发 生的——自然突
变
②人为条件下发 生的——诱发突
变
①染色体结构变 异
②染色体数目变 异
适用范围
真核生物进行有 性生殖产生配子
时
任何生物均可发 生(包括原核、 真核生物及非细 胞结构的生物)
真核生物核遗传 中发生
3．多倍体
(1)概念：由 受精卵 发育而来，体细胞中含 三个 或
三个以上 染色体组的个体。其中，体细胞中含有
三个染色体组的叫做 三倍体
，含有四个染色体
组的叫做 四倍体 。例如，
香蕉 是三倍
体， 马铃薯 是四倍体。
(2)分布：在 植物 中常见，在 动物 中极少见。
(3)特点：与二倍体植株相比， 多倍体植株常常是茎 杆 粗壮 ，叶片、果实和种子都 比较大 ， 糖类和
B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细 胞
C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍 体的过程
D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导 的原理相似
【解析】低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺 锤体的形成以致染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两 个子细胞，从而使得染色体数目加倍，故在显微镜下只 能观察到结果而不能观察到过程。
第三十八课时 基因突变的原因、特点 低温诱导植物染色体数目的变化、 无子西瓜的培育
考点一 与染色体数目变异有关的概念
【基础知识整合】
1．染色体组： 细胞中的一组 非同源 染色体，它们在 形态 和
功能 上各不相同，携带着控制生物生长发育的 全部遗传信息。
2．二倍体： 由 受精卵 发育而成，体细胞中含有 两个 染色 体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。
的营养条件、植物激素的刺激、无菌条件、适宜温
度和一定光照 。在图中Ⅳ过程中，通常植物体D能 表现出两个亲本的遗传性状，根本原因是 具有两
个亲本的遗传物质。
(4)植物花粉离体培养形成的植株一定高度不育吗？为 什么？
不一定。若亲本是四倍体，则离体花粉培育出的植 株的体细胞中有同源染色体，可正常形成配子，是 可育的。(其他合理答案也可)
4．在三倍体无子西瓜的培育过程中，用秋水仙素处理 二倍体普通西瓜幼苗，待植株开花后授以普通二倍体 西瓜的正常花粉，所结果实的果皮、种皮、胚、胚乳 细胞的染色体组数依次为 ( D)
A．4、2、2、4 B．4、4、3、6
C．3、3、3、4 D．4、4、3、5
【解析】二倍体普通西瓜幼苗用秋水仙素处理后，其染 色体数目加倍，体细胞中染色体组数为4，配子中染色 体组数为2，该植株开花后授以普通二倍体西瓜的正常 花粉后，受精卵中染色体组数为3，受精极核中染色体 组数为5，所结果实的果皮和种皮的染色体组数与母本 相同，综上所述，答案选D。
选择性表达 。
(2)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关 实验，则Ⅱ过程中，从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂 方式是 有丝 分裂。培育植物体B的方法(Ⅱ)称为
单倍体育种 。植物体C的基因型有 YYmm或 Yymm或yymm 。
(3)要将植物的器官、组织、细胞培养成完整植株，必 需的条件是 离体的植物器官、组织或细胞、一定
(2)二倍体、多倍体由受精卵发育而来，与染色体组数 相关。体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含 有三个或三个以上的个体可以统称为多倍体。
二、3种可遗传变异的比较
变异类型 比较项目
基因重组基因突变染源自体变异概念基因结构的改变， 因基因的重新组 包括DNA碱基 染色体结构或数 合而发生的变异 对的增添、缺失 目变化而引起的
【典例精析】
【例2】已知西瓜的染色体数目2n＝22，请根据下
面的西瓜育种流程回答有关问题：
(1)图中①③过程所用的试剂分别是 秋水仙素 和 生长素 。
(2)培育无子西瓜A的育种方法称为 多倍体育种 。
(3)④过程中形成单倍体植株所采用的方法是 花药
离体培养 。该过程利用了植物细胞的 全能 性。
(4)为确认某植株是否为单倍体，应在显微镜下观察 根尖分生区细胞的染色体，观察的最佳时期为有丝
多倍体
概念
体细胞中含2个染 体细胞中含3个或3个 色体组的个体 以上染色体组的个体
单倍体
体细胞中含本物种 配子染色体数的个
体
染色体组
2个
3个或3个以上
1至多个
发育起点
受精卵
受精卵
配子
自然成因 植物特点
正常有性生殖 正常
几乎全部动物、过
未减数的配子结合， 受精卵中染色体数目
加倍
果实、种子较大，生 长发育延迟，结实率
(1)图中A→D方向所示的途径表示 杂交 育种方式，
A→B→C方向所示途径表示
单倍体 育种方式。
这两种育种方式相比较，后者优越性主要表现
在 能明显缩短育种年限 。
(2)B过程常用的方法为 花药离体培养 。
(3)E方向所示育种方法所用的原理为 基因突变 。
(4)C、F过程最常用的药剂是 秋水仙素 。