第单元生物的变异人教版生物.ppt

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1、新课标,本课件为基于精确校对的word书稿制作的“逐字编辑”课件，使用时欲修改课件，请双击对应内容，进入可编辑状态。 如果有的公式双击后无法进入可编辑状态，请单击选中此公式，点击右键、“切换域代码”，即可进入编辑状态。修改后再点击右键、“切换域代码”，即可退出编辑状态。,课件编辑说明,目 录,第20讲 基因突变和基因重组 第21讲 染色体变异 第22讲 人类遗传病 第23讲 杂交育种到基因工程,第七单元 生物的变异,新课标,第七单元 生物的变异,第七单元 课标考纲展示,第七单元 课标考纲展示,第七单元 知识系统总览,第七单元 高考纵览,第七单元 高考纵览,第七单元 使用建议,1教学建议：由于本

2、单元所涉及基本概念较多，高考中基础知识和基本能力的考查仍为不变的主旋律，所以复习时要注意分析本单元中知识的重点、难点、考点和疑点的理解与分析。 (1)关注主干知识点。加强基础知识的巩固、记忆和理解：基因重组和基因突变是生物变异内容最为重要的两个概念，需充分理解掌握其概念的内容。染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念的理解及判断。,第七单元 使用建议,(2)育种常以某一作物育种为背景，综合考查有关诱变育种、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种，因其与实践应用十分密切，是当前考试的重点。在教学中要让学生理解其原理，对各种育种方式的方法、步骤、优缺点及其典型实例要多运用比较的方法加以理解和

3、掌握。 (3)相关知识点之间的对比。关注热点材料、表格分析，提高学生提取信息和准确分析图表的能力。如人类遗传病：要求考生判断其所属的遗传病类型；给出某遗传病在具体家系中的遗传现象，要求判断该病所属的类型，同时复习时要注意列表比较和归纳，掌握各种类型遗传病的概念和特点。特别要注意教材中所介绍的几种典型病例及其遗传方式。,第七单元 使用建议,2课时安排 课时建议：本单元建议用10课时。第20、21、22、23讲讲授和练习分别各用1课时，单元综合卷和讲评各1课时。,第20讲 基因突变和基因重组,第20讲 基因突变和基因重组, 知识点一 基因突变的实例和概念,1变异的类型 不可遗传的变异：_的影响造成

4、的表现型的改变，不涉及遗传物质的改变。 可遗传的变异：_的改变引起，来源有基因突变、基因重组、染色体变异。 2基因突变 (1)实例：镰刀型细胞贫血症 1)病因图解如下：,环境因素,遗传物质,第20讲 考点自主梳理,第20讲 考点自主梳理,第20讲 考点自主梳理,2)考点归纳 图示中a、b、c过程分别代表_、_和_。突变发生在_(填字母)过程中。 患者贫血的直接原因是_异常，根本原因是发生了_，碱基对由突变成_。 (2)概念：DNA分子中发生碱基对的_、_和_，而引起的_的改变。该变化若发生在_中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般_；但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过_传递。

5、,DNA复制,转录,翻译,a,蛋白质,基因突变,替换,增添,缺失,基因结构,配子,不能遗传,无性繁殖,第20讲 考点自主梳理,(3)意义：基因突变是_产生的途径，是生物变异的_来源，是生物进化的_。,新基因,根本,原始材料,第20讲 考点自主梳理,问题导思 为什么在夏天出门时要涂防晒霜？做X射线透视的医务人员要穿防护衣？,问题导思 因为紫外线和X射线易诱发基因突变，使细胞癌变。,第20讲 考点自主梳理, 知识点二 基因重组,1概念：基因重组是指在生物体进行_的过程中，控制不同性状的基因的_。所以，进行_的生物会发生基因重组。 2意义：基因重组是_的来源之一，是形成生物_的重要原因，对生物的_也

6、具有重要意义。,有性生殖,重新组合,有性生殖,生物变异,多样性,进化,第20讲 考向互动探究, 探究考向一 基因突变的类型、原因、时间、特点和意义,1基因突变的类型 (1)按DNA的分子结构变化分：增添、缺失、替换。 (2)按突变基因在生物体内的位置分：体细胞突变、性细胞突变。 (3)按突变后对生物性状的影响分：有利突变、中性突变和有害突变。 (4)按突变性状分：显性突变和隐性突变。,第20讲 考向互动探究,(5)按突变原因分：自然突变和人工诱变。 2基因突变的原因、时间、特点和意义,第20讲 考向互动探究,第20讲 考向互动探究,【特别提醒】 (1)基因突变不改变染色体上基因的数量，只改变基

7、因的结构，即由Aa或aA，而A、a的本质区别是它们的基因分子结构有所不同，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了一定的改变。 (2)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。 (3) 基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制，故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为： 生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。,第20讲 考向互动探究,(4)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA或RNA复制时均可发生基因突变。 (5)基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质

8、改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。 (6)基因突变发生，生物性状不一定改变。如AAAa，或由于密码子的简并性等情况。,第20讲 考向互动探究,例1 2011黄石模拟 如图201为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图，已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ) 图201,B,第20讲 考向互动探究,A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT,第20讲 考向互动探究,解析 根据题意可知，赖氨酸的密码子有

9、AAA和AAG两种，结合题中所给的赖氨酸对应的WNK4基因序列，可以确定该题中赖氨酸的密码子是AAG，所以当处碱基对AT替换为GC时，则相应的密码子由AAG替换成谷氨酸的密码子GAG，才使1 169位赖氨酸变为谷氨酸。,第20讲 考向互动探究,规律方法 基因突变对基因表达的影响 (1)若某碱基对发生替换，则只改变1个氨基酸或不改变，影响范围较小。 (2)若增添某碱基对，则不影响插入前的位置，却影响插入后相应氨基酸的序列，如果是增添三对及其倍数的碱基对数，影响范围相对小一些，如果不是增添三对及其倍数的碱基对数，影响范围较大。 (3)若缺失某碱基对，则不影响缺失前的位置，但影响缺失后相应氨基酸的序

10、列，如果是缺失三对及其倍数的碱基对数，影响范围相对小一些，如果不是缺失三对及其倍数的碱基对数，影响范围较大。,第20讲 考向互动探究,互动探究 (1)如果图处插入碱基对GC，会引起生物性状改变吗？ (2)如果图处碱基对GC替换为AT，会引起生物性状改变吗？,互动探究 (1)处插入碱基对GC后，插入后的密码子改变，则引起氨基酸序列变化，故引起生物性状改变。 (2)处碱基对GC替换为AT，则对应的密码子由AAG变为AAA，由于密码子的简并性，使氨基酸序列不变，故生物性状不变。,第20讲 考向互动探究,变式题 下列有关基因突变的叙述，错误的是( ) A只有进行有性生殖的生物才能发生基因突变 B诱发突

11、变的突变率比自然突变的突变率高 C基因突变是生物进化的重要因素之一 D基因碱基序列改变不一定导致性状改变,A,第20讲 考向互动探究,解析 基因突变是指DNA分子的碱基对的增添、缺失和改变。进行有性生殖和无性生殖的生物都有可能发生基因突变。诱发突变是指在人工条件下提高突变频率。基因突变产生新基因，是生物进化的重要因素。基因碱基序列改变导致mRNA的序列改变，但由于存在多种密码子决定同一氨基酸的情况，所以基因碱基序列改变不一定导致性状改变。, 探究考向二 基因重组的理解及基因突变与基因重组的比较,第20讲 考向互动探究,1基因重组,第20讲 考向互动探究,第20讲 考向互动探究,2.基因突变和基

12、因重组的比较,第20讲 考向互动探究,【特别提醒】 基因重组的范围有性生殖生物。但不能说“一定”是有性生殖生物，因为还包括“外源基因导入”这种情况。 基因突变能产生新基因，是生物变异的根本来源；基因重组能产生新基因型，是生物变异的重要来源，两者都为进化提供原材料。,第20讲 考向互动探究,例2 以下有关基因重组的叙述，正确的是( ) A非同源染色体的自由组合能导致基因重组 B姐妹染色单体间相同片段的交换导致基因重组 C基因重组导致纯合体自交后代出现性状分离 D同卵双生兄弟间的性状差异是基因重组导致的,A,第20讲 考向互动探究,解析 基因重组有三种类型，见下面规律方法。因此选项A是正确的，选项

13、C中纯合体自交不会出现性状分离，选项D中同卵双生兄弟间的性状差异是环境因素引起的，也可能是由于基因突变引起的。,规律方法 基因重组主要有以下几种类型：在生物体进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，非同源染色体自由组合，这样非同源染色体上的基因就进行了重组；在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交叉互换而发生交换，导致基因重组；基因工程。,第20讲 考向互动探究,互动探究 同卵双生兄弟间的性状差异的原因是？,互动探究 基因突变或环境因素,第20讲 考向互动探究,变式题 如图202是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基

14、因)。据图判断不正确的是( ) 图202,B,第20讲 考向互动探究,A该动物的性别是雄性 B乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 C1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异 D丙细胞不能进行基因重组,第20讲 考向互动探究,解析 根据题干中甲、乙、丙是同一个二倍体动物的几个细胞分裂图。甲图中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂的特征；乙图中着丝点分开，而且有同源染色体，是有丝分裂的特征；丙图中着丝点正在分开，而且没有同源染色体，是减数第二次分裂的特征。由于基因重组发生在减数分裂过程中，所以乙细胞不可能进行基因重组。1与2的片段交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体交叉

15、互换，属于基因重组；1与4的片段交换，属于非同源染色体的交换，会改变染色体上基因的数目和排列顺序，属于染色体结构变异。,第20讲 学科方法积累,基因、基因型和新性状之间的关系误区,1基因是有遗传效应的DNA片段。它的本质是DNA。基因能通过指导蛋白质合成来直接控制性状，或者通过指导酶的合成影响生物代谢间接控制生物性状。基因的突变能产生新的基因，但并不一定能产生新的性状。 基因突变对性状的影响 (1)基因突变改变生物性状,突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质的功能改变，从而影响生物的性状，如镰刀型细胞贫血症。 (2)基因突变不改变生物性状 体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。 若

16、该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来。 根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。 性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。,第20讲 学科方法积累,2基因型又称遗传型， 它反映生物体的遗传构成，即从双亲获得的全部基因的总和。据估计，人类的结构基因约有5万对。因此，整个生物的基因型是无法表示的，遗传学中具体使用的基因型，往往是指某一性状的基因型，如白化病的基因型是aa，它只是表示这一对基因不能产生酪氨酸酶。所以基因型是从亲代获得的，可能发育为某种性状

17、的遗传基础。 表现型是指生物体所有性状的总和。但整个生物体的表现型是无法具体表示的。因此，实际使用的表现型，往往也是指生物发育的某一具体性状。如体内不能产生酪氨酸酶等。表现型是生物体把遗传下来的某一性状发育的可能变成现实的表现。 基因型、表现型与环境之间的关系，可用公式来表示：表现型基因型环境影响。,第20讲 学科方法积累,例3 西红柿、孔雀草等生物材料曾随“神舟六号”在太空遨游，进行育种实验。太空育种的原理及优势是利用太空特殊的环境( ) A诱发基因突变，产生新基因和新性状 B诱发基因重组，产生新性状和新的基因型 C诱发染色体变异，产生新性状和新基因 D诱发染色体变异，得到生育期短、产量高的

18、新品种,A,第20讲 学科方法积累,解析 太空育种的原理是利用太空的强辐射、微重力的作用诱导基因突变。,第20讲 学科方法积累,变式题 下列关于基因的叙述，正确的是( ) A基因突变一定会改变生物的性状 B基因频率改变一定会导致新物种产生 C染色体上某个基因的丢失属于基因突变 D不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子可编码相同的氨基酸,D,第20讲 学科方法积累,解析 基因突变不一定会改变生物的性状，原因很多，比如密码子的简并性或者非编码区突变。不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子编码相同的氨基酸。染色体上某个基因的丢失不属于基因突变，应该属于染色体变异。,第20讲 学科方法积累,第20

19、讲 备用习题,备选理由 本题考查方向为基因突变与合成氨基酸序列的关系，鉴于这个问题不是高考考查的重点，我们在正文中没有列入这个探究点，可用此题补充这个知识点。,第20讲 备用习题,1.2011潮州模拟 下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)( ) ATG GGC CTG CTG A GAG TTC TAA 1 4 7 10 13 100103 106 A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个T C第100、101、102位被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T,B,第20讲 备用习题,解析 A项属于碱基替换

20、，由于密码子存在简并性，可能没有影响；B项属于碱基的增添，一定会引起碱基序列的变化，自增添处合成的多肽序列将会全部被改变；C项属于整个密码子被替换，只引起多肽序列中一个氨基酸的改变；D项属于缺失两个碱基对，对多肽的影响是自34个氨基酸后影响排列顺序，但比B项影响要小些。,第20讲 备用习题,备选理由 本题考查方向为基因重组的类型，属于考纲分析比较及推断层次。鉴于这个问题不是高考考查的重点，我们在正文中探究点没有列入这类习题，可用此题补充。,第20讲 备用习题,2依据基因重组的概念，下列过程中没有发生基因重组的是( ),D,第20讲 备用习题,解析 基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交

21、叉互换，减数第一次分裂后期的自由组合(图C)，及转基因工程中的DNA重组(图B)。图D人工诱变的原理属于基因突变。图A中新型S菌的出现，是R菌的DNA与S菌的DNA重组的结果，所以也属于基因重组。,第21讲 染色体变异,第21讲 染色体变异,第21讲 考点自主梳理, 知识点一 染色体结构的变异,1实例：猫叫综合征，人的第5号染色体部分_引起的遗传病。 2类型 (1)缺失：染色体中某一片段缺失，片段上的基因也随之丢失。,缺失,第21讲 考点自主梳理,(2)_：染色体增加某一片段，该片段上的基因与正常染色体部分片段基因相同。 (3)_：两条非同源染色体间片段的移接。 (4) 倒位：染色体中某一片段

22、位置颠倒180。 3结果：使排列在染色体上的基因数目或_发生改变，从而导致性状的变异。,重复,易位,排列顺序,第21讲 考点自主梳理,问题导思 基因突变和染色体变异都改变基因的种类和排列顺序吗？,问题导思 不是。基因突变只是基因碱基对的替换、增添或缺失会改变基因的种类，不改变基因数量和排列顺序；而染色体变异则会造成基因、数量和排列顺序的改变。,第21讲 考点自主梳理, 知识点二 染色体数目变异,1染色体组：细胞中的一组_，它们在_上各不相同，携带着控制生物生长发育的_。 2二倍体：由_发育而成，体细胞中含有_，包括几乎全部动物和过半数的高等植物，如人、果蝇、玉米等。 3多倍体 (1)概念：由_

23、发育而来，体细胞中含有_的个体。,非同源染色体,形态和功能,全部遗传信息,受精卵,两个染色体组,受精卵,三个或三个以上染色体组,第21讲 考点自主梳理,(2)实例：香蕉：含_染色体组，称为三倍体。马铃薯：含_染色体组，称为四倍体。普通小麦：含_个染色体组。小黑麦：含_个染色体组。 (3)特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆_，叶片、果实和种子都比较大，_等营养物质含量丰富。 (4)人工诱导多倍体 a方法：用秋水仙素处理_或幼苗。 b成因：秋水仙素抑制_形成。,三个,四个,六,八,粗壮,糖类与蛋白质,萌发的种子,纺锤体,第21讲 考点自主梳理,加倍,第21讲 考点自主梳理,(1)概念：体

24、细胞中含有本物种_染色体数目的个体。 (2)成因 a自然成因：由配子直接发育成的新个体，如蜜蜂的雄蜂。 b人工成因：花药离体培养。 (3)特点：植株长得_，高度_。 (4)应用：单倍体育种 a方法：花药(花粉)离体培养。,配子,弱小,不育,第21讲 考点自主梳理,缩短,纯合子,第21讲 考点自主梳理,问题导思 判断某个体是否为单倍体的依据是什么？,问题导思 判断某个体是否为单倍体的依据为个体发育的起点，而不是其体细胞中所含的染色体组的数目。,第21讲 考向互动探究, 探究考向一 染色体结构变异的类型,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,【特别提醒】 1易位与

25、交叉互换的区别 易位发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。交叉互换发生在减数分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间，是基因重组。 2染色体结构变异与基因突变的区别 染色体结构变异：使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。基因突变导致新,第21讲 考向互动探究,基因的产生，染色体结构变异未形成新的基因。染色体变异可借助光学显微镜观察，但基因突变，基因重组显微镜观察不到。 3染色体结构变异，引起染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，对生物个体多数是不利的，有的甚至会致

26、死。如果此变异出现在配子将来可遗传给后代。,第21讲 考向互动探究,例1 图211中a、b、c、d分别为细胞内染色体变异的模式图，它们依次属于( ) 图211,C,第21讲 考向互动探究,A三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失 B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加 C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体,第21讲 考向互动探究,解析 图a细胞内右下方染色体为3条，其他染色体都成对，这是三体现象；b中一条染色体多了片段4，这是染色体结构变异中的“重复”；c细胞中有三个染色体组，则该个体是三倍体；d中一条染色体3、4片段缺失

27、，这是染色体结构变异中的“缺失”。,解题技巧 理解染色体结构变异的类型，区别“三体”与“三倍体”，掌握“图文转换”技巧。,第21讲 考向互动探究,【互动探究】 如何区别“三体”与“三倍体”？,互动探究 三体就是个别染色体增加而导致的个别染色体数目为3条的生物，如21三体综合征，患者比正常人多了一条21号染色体。 三倍体是指体细胞中含有三个染色体组且由受精卵发育成的个体，一般是由同源四倍体和正常二倍体杂交而来，如三倍体无子西瓜。,第21讲 考向互动探究,变式题 已知某物种的一条染色体上依次排列着M、N、O、P、Q五个基因，如图212列出的若干种变化中，不属于染色体结构变异的是( ) 图212,D

28、,第21讲 考向互动探究,解析 染色体结构的变异主要有4种：缺失、重复、倒位、易位，A表示染色体中某一片段缺失；B表示染色体中增加了某一片段；C表示染色体中某一片段位置颠倒了180，故以上三项均是染色体结构的变异。D表示染色体上的N基因发生了突变，产生了它的等位基因n，这应该属于基因突变，而不是染色体结构变异。, 探究考向二 染色体组数目的分析,第21讲 考向互动探究,1单倍体、二倍体和多倍体的确定方法可由下列图解中提供的方法区分开来。,第21讲 考向互动探究,注：x为一个染色体组的染色体数，a、b为正整数。单倍体往往是由配子不经受精作用直接发育成的生物个体。 2染色体组概念的理解 (1)不含

29、同源染色体，没有等位基因。 (2)染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。 3染色体组数量的判断方法 (1)据细胞分裂图像进行识别判断,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,减数第一次分裂的末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。 减数第一次分裂的后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。 有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。 (2)据染色体形态判断,第21讲

30、考向互动探究,细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如图214所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同，c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。 图214,第21讲 考向互动探究,(3)据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组每个染色体组内不含等位或相同基因，如图215所示：(dg中依次含4、2、3、1个染色体组) 图215,第21讲 考向互动探究,(4)据染色体数/形态数的比值判断 染色体数/形态数比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。 【

31、特别提醒】 单倍体不一定只含1个染色体组，可能含同源染色体， 可能含等位基因，也有可能产生可育后代。,第21讲 考向互动探究,例2 下列据图叙述不正确的是( ) 图216,B,第21讲 考向互动探究,A代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含一条染色体 B代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体 C代表的生物可能是二倍体，其每个染色体组含三条染色体 D代表的生物可能是单倍体，其每个染色体组含四条染色体,第21讲 考向互动探究,解析 分析简图可知，图细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含一条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图细胞中含有3个染色体组，每个染色体组含两条染色体，则代表的生

32、物可能是三倍体；图细胞中含有2个染色体组，每个染色体组含三条染色体，则代表的生物可能是二倍体；图细胞中含有1个染色体组，每个染色体组含四条染色体，则代表的生物可能是单倍体。,第21讲 考向互动探究,规律方法 染色体组概念辨析 (1)从本质上看，全为非同源染色体，无同源染色体。 (2)从形态上看，所有染色体形态和大小各不相同。 (3)从功能上看，携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息。 (4)从物种类型上看，每种生物的染色体数目、大小、形态都与其他物种不同。,第21讲 考向互动探究,【互动探究】 图若是某雄性动物的体细胞，含3对同源染色体，测定基因组需测定多少条染色体？,互动探究 共

33、4条。2对常染色体各一条，性染色体X、Y两条。,第21讲 考向互动探究,变式题 四倍体水稻是重要的粮食作物，下列有关水稻的说法正确的是( ) A四倍体水稻的配子形成的子代含两个染色体组，是二倍体 B二倍体水稻经过秋水仙素加倍后可以得到四倍体植株，表现为早熟、粒多等性状 C三倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小 D单倍体是由配子不经过受精直接形成的新个体，是迅速获得纯合子的重要方法,D,第21讲 考向互动探究,解析 所有配子不经过受精形成的新个体都是单倍体，无论含有几个染色体组，所以四倍体水稻的配子形成的子代虽然含有两个染色体组，但仍然是单倍体。二倍体水稻经秋水仙素处理，染

34、色体数目加倍，得到四倍体水稻，多倍体植株的特点是其种子粒大，子粒数目减少，但是发育周期延长，表现为晚熟。三倍体水稻高度不育，不能形成正常配子，所以无法形成单倍体。, 探究考向三 基因重组、基因突变和染色体变异的比较,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,【特别提醒】 1基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，但该过程不叫基因重组。基因重组一定会涉及两对及两对以上的相对性状，如黄

35、色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，子二代出现黄色皱粒和绿色圆粒即为基因重组所导致。,第21讲 考向互动探究,2基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异使排列在染色体上的“基因的数目或排列顺序”发生改变，从而导致性状的变异。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。如图所示：,第21讲 考向互动探究,图217,第21讲 考向互动探究,3三种变异的共同点：基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变，都是可遗传变异，但不一定遗传给后代。 4三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视

36、为点所在的“线段”，则基因突变“点”的变化(点的质变，但数目不变)；基因重组“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；染色体变异“线段”发生结构或数目的变化；染色体结构变异线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点的质不变，数目和位置可能变化)；染色体数目变异个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变、数目变化)。,第21讲 考向互动探究,例3 2011兰州调研 家蚕的性别决定为ZW型。用X射线处理使第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，再将雌蚕与白体雄蚕交配，其后代凡是雌蚕都有斑纹，凡是雄蚕都无斑纹，这样有利于“去雌留雄”，提高蚕丝产量。该育种方法依据的原理是( ) A基因突

37、变 B基因重组 C染色体结构的变异 D染色体数目的变异,C,第21讲 考向互动探究,解析 根据题意可知，用X射线处理后，家蚕第2染色体上的含显性斑纹基因PB的区段易位到W染色体上，即将染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，这种变异属于染色体结构的变异。,易错解惑 染色体结构变异的易位与基因重组中交叉互换,第21讲 考向互动探究,第21讲 考向互动探究,第21讲 实验方略展示,低温诱导染色体加倍,要点解剖： 1实验原理 通过低温处理植物，使根尖分生区的细胞分裂时纺锤体的形成受到抑制，以致染色体的着丝点分裂后，子染色体没有纺锤丝的牵引不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞

38、染色体数目加倍(如图218)。,第21讲 实验方略展示,图218,第21讲 实验方略展示,2.实验步骤 培养根尖低温诱导固定根尖制作装片观察装片。 (1)培养根尖 实验课前的35 d，把洋葱放在盛满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触瓶内的水面。 (2)低温诱导 当根长到1 cm左右时，把材料分成2份。一份放入冰箱内4 低温下培养，另一份仍留在25 下培养。共处理36 h。,第21讲 实验方略展示,(3)固定根尖 剪取以上2种处理过的根尖，每个根尖为0.51 cm，分别放入卡诺氏液中固定0.51 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次，用体积分数为70%的酒精保存于低温处，贴好标签。 (4)制作装

39、片 取固定好的根尖，进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”相同。 (5)观察装片 用显微镜找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。,第21讲 实验方略展示,3实验中的注意事项 (1)根的培养应保持在25 左右，注意勤换水，以促使生根。 (2)本实验应选取根尖方便处理和观察，因为这部分的细胞正在进行旺盛的分裂。 (3)教材实验中使用的染色剂是改良苯酚品红染液。 (4)在用显微镜观察时，先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂期，再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察，辨认哪些细胞发生染色体数目变化，找出处于细胞分裂中期的细胞，进

40、行染色体计数。,第21讲 实验方略展示,【方法例析】 “对照原则”是中学实验设计中最常用的原则，通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。一个实验可包括实验组和对照组。实验组是接受实验变量处理的对象组，对照组是不接受实验变量处理的对象组。常用的对照组类型有以下几种： (1)空白对照：对照组为不做任何变量处理的对象组。如“探究影响淀粉酶活性条件”的实验中，1号试管加1 mL蒸馏水，2号、3号试管分别加等量的 NaOH、HCl溶液。1号试管即为典型的空白对照组。,第21讲 实验方略展示,(2)自身对照：实验与对照在同一对象上进行，不另设对照组。如“观察植物细胞质壁

41、分离和复原”实验，即为典型的自身对照；该实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象状况为实验组。 (3)条件对照：给实验组某种条件的处理，给对照组另一种条件的处理。如“验证甲状腺激素促进幼小动物发育”实验中，存在以下实验组和一个对照组：甲组(实验组)饲喂甲状腺激素、乙组(条件对照组)饲喂甲状腺激素抑制剂、丙组(空白对照)对蝌蚪不做任何处理。,第21讲 实验方略展示,第21讲 实验方略展示,科学、合理地设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。对实验结果的分析要注意分析方法的选择，有时还要求用图表表示有关结果或事实，这也是常用的基本技能。,第21讲 实验方略展示,例4 用浓度

42、为2 %的秋水仙素，处理植物分生组织56小时，能够诱导细胞内染色体加倍。那么，用一定时间的低温(如4 )处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢？请对这个问题进行实验探究。 (1)针对以上问题，你作出的假设是：_。你提出此假设的依据是_。 (2)低温处理植物材料时，通常需要较长时间才能产生低温效应，根据这个提示将你设计的实验组合以表格形式列出来。,第21讲 实验方略展示,(3)按照你的设计思路，以_作为鉴别低温是否诱导细胞内染色体加倍的依据。为此，你要进行的具体操作是： 第一步：剪取根尖23 mm。 第二步：按照_步骤制作_。,第21讲 实验方略展示,答案：(1)用一定时间的低温处

43、理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍 低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成)，使细胞不能正常进行有丝分裂(也可提出其他假设，只要能够运用所学的生物知识进行合理地解释即可) (2)只要设计的表格达到以下两个要求，均可：A.至少作两个温度的对照(常温和低温)；B.间隔相等的培养时间进行取样。以下表格仅作参考。,第21讲 实验方略展示,(3)在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内染色体数目(或染色体计数) 解离 漂洗 染色 制片 细胞有丝分裂装片,第21讲 实验方略展示,解析 提出的假设应该具有一定的科学根据，提出的假设应该是最有可能的而不是随意猜测，所以探究的课题在题干中具有一定的指向性

44、。在设计表格的时候要注意题干的要求是测量低温效应的时间，考虑到一般植物的细胞周期、时间的单位应该以小时为单位比较合适。为了保证实验的严谨性，应该做一组常温下的对照组，以排除环境因素的干扰。,第21讲 实验方略展示,变式题 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( ) A处于分裂间期的细胞最多 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的方面，低温与秋水仙素诱导的原理相同，都是抑制纺锤体形成，使染色体加倍,C,第21讲 实验方略展示,解析 制作装片时细胞已被杀死，不可能观察到动态变化。,第21讲

45、备用习题,备选理由 本题考查方向为生物变异的应用：无子番茄与无子西瓜的成因，鉴于这个问题偶尔在高考中也会考到，我们在正文中没有列出这个探究点，可用此题补充这个知识点。,第21讲 备用习题,1.科学家做了两项实验：(1)用适当浓度的生长素溶液处理没有接受花粉的番茄雌蕊柱头，子房发育成无子番茄。(2)用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授以二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是( ) A上述无子番茄性状能遗传 B若取无子番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子,B,第21讲 备用习题,C与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖

46、类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加 D秋水仙素诱导多倍体形成的原因是促使染色单体分离，从而使染色体数目加倍,第21讲 备用习题,解析 番茄雌蕊柱头经过生长素溶液处理后，发育成无子番茄，遗传物质没有改变，进行无性繁殖时可正常开花结果，所以长成的植株所结果实中有种子，而且这一变异不能遗传。无子西瓜细胞中有3个染色体组，联会紊乱而不能形成正常的生殖细胞，长成的植株所结果实中没有种子，进行无性繁殖时遗传物质不变，因此子房壁细胞含有3个染色体组。,第21讲 备用习题,备选理由 本题考查方向为多倍体的特点，鉴于这个问题不是高考中的重点，我们在正文中没有列入这个探究点，可用此题补充这个知识点。,第21讲 备用习题,22011郑州模拟下列有关多倍体的叙述中，正确的是( ) A体细胞中含有三个染色体组的个体就是三倍体 B人工诱导多倍体的方法很多，目前最常用最有效的方法