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1、第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化第第20讲基因突变和基因重组讲基因突变和基因重组栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化2015高考导航高考导航考纲点击考纲点击考情示例考情示例基因重组及其意义基因重组及其意义 2012江苏江苏142011江苏江苏22基因突变的特征和原基因突变的特征和原因因2013天津天津4、海南、海南222012广东广东28、北、北京京302011安徽安徽4转基因食品的安全性转基因食品的安全性2013江苏江苏152011安徽安徽4栏目栏目
2、导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化1病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变病毒、大肠杆菌及动植物都可能发生基因突变()2观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置位置()3基因突变是由于基因突变是由于DNA分子的增添、缺失或改变引起的结构分子的增添、缺失或改变引起的结构的变异的变异()4基因突变一定引起基因结构的改变，但不一定会引起生物基因突变一定引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变性状的改变()栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化5在所有的基因
3、工程步骤中都涉及碱基互补配对在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对()6自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其DNA整整合到细菌合到细菌DNA上属于基因工程上属于基因工程()7减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部交换可导致基因重组基因重组()8有丝分裂和减数分裂过程中均可以发生非同源染色体之有丝分裂和减数分裂过程中均可以发生非同源染色体之间自由组合，导致基因重组间自由组合，导致基因重组()栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化一、基因突变一、基因突变1概念：概
4、念：由于由于DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的_,而引起的而引起的_的改变。的改变。2实例：实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症(1)直接原因：组成血红蛋白分子直接原因：组成血红蛋白分子的一个的一个_被替换。被替换。(2)根本原因：控制血红蛋白合根本原因：控制血红蛋白合成的基因中一个成的基因中一个_改变。改变。增添、缺失或改变增添、缺失或改变基因结构基因结构氨基酸氨基酸碱基对碱基对栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化3时间：时间：主要发生在主要发生在_或或_。4诱发因素诱发因素连一连连一连有丝分裂间期有丝分裂间期减数第一次分裂前的间期减数第一次
5、分裂前的间期栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化5突变特点突变特点(1)方向不确定：一个基因可以向不同方向发生变异。方向不确定：一个基因可以向不同方向发生变异。(2)随机性：生物个体发育的随机性：生物个体发育的_，以及细胞内不，以及细胞内不同的同的DNA或同一或同一DNA分子的不同部位。分子的不同部位。(3)_：自然条件下，突变频率很低。：自然条件下，突变频率很低。(4)普遍性：在整个生物界普遍存在。普遍性：在整个生物界普遍存在。任何时期任何时期频率低频率低栏目栏目导引导引第七单
6、元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化6意义意义(1)_产生的途径。产生的途径。(2)生物变异的生物变异的_。(3)生物进化的原始材料。生物进化的原始材料。想一想想一想镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传镰刀型细胞贫血症属于基因突变的哪种类型？该症状能遗传给子代吗？给子代吗？属于碱基对的改变；不能。属于碱基对的改变；不能。新基因新基因根本来源根本来源栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化二、基因重组二、基因重组1实质：实质：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_。2类型及发生时间类型及发生时间如图如图a、b为减数第一次分裂不
7、同时期的细胞图像，两者都发为减数第一次分裂不同时期的细胞图像，两者都发生了基因重组。生了基因重组。(1)发生时间：发生时间：写出相应细胞所处的时期：写出相应细胞所处的时期：a_；b减数第一次减数第一次分裂后期。分裂后期。重新组合重新组合四分体时期四分体时期栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(2)类型：类型：a：同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换；：同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换；b：非同源染色体上的：非同源染色体上的_之间自由组合。之间自由组合。3结果结果：产生新的基因型，导致重组性状出现。：产生新的基因型，导致重组性状出现。4意义意义：既
8、是进化的源泉也是形成生物多样性的重要原因：既是进化的源泉也是形成生物多样性的重要原因之一。之一。解惑解惑(1)受精过程中不存在基因重组。受精过程中不存在基因重组。(2)一对等位基因一对等位基因A、a之间不会发生基因重组。之间不会发生基因重组。非等位基因非等位基因栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化三、重组三、重组DNA技术技术1概念概念指将从一个生物体内分离得到的或人工合成的指将从一个生物体内分离得到的或人工合成的_导入另一个生物体中，使后者获得新的导入另一个生物体中，使后者获得新的_或表达或表达所需要的产物的技术。所需要的产物的技术。2基本工具基本工具
9、连一连连一连目的基因目的基因遗传性状遗传性状栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化3重组重组DNA技术的一般过程技术的一般过程(1)分离目的基因。分离目的基因。从生物细胞内直接分离；从生物细胞内直接分离；_。(2)选择基因工程载体。选择基因工程载体。常用载体：质粒、常用载体：质粒、_等。等。(3)体外重组体外重组DNA。切割工具：切割工具：_。连接工具：连接工具：_。人工合成人工合成噬菌体噬菌体限制性内切酶限制性内切酶DNA连接酶连接酶栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化
10、第七单元生物的变异、育种与进化解惑解惑(1)DNA连接酶和连接酶和DNA聚合酶都可形成磷酸二酯键。聚合酶都可形成磷酸二酯键。(2)操作工具有三种，但工具酶只有两种操作工具有三种，但工具酶只有两种限制酶和限制酶和DNA连连接酶，另一种工具接酶，另一种工具运载体的化学本质为运载体的化学本质为DNA。(4)导入目的基因。导入目的基因。常用受体细胞：大肠杆菌、酵母菌和动植物细胞等。常用受体细胞：大肠杆菌、酵母菌和动植物细胞等。(5)筛选、培养筛选、培养_。(6)目的基因的表达：检测目的基因是否在受体细胞中表达产目的基因的表达：检测目的基因是否在受体细胞中表达产生生_。受体细胞受体细胞蛋白质蛋白质栏目栏
11、目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化4应用应用(1)生产基因工程药物和疫苗生产基因工程药物和疫苗,如治疗糖尿病的如治疗糖尿病的_、治疗侏儒症的人生长激素、防治乙肝的疫苗等。治疗侏儒症的人生长激素、防治乙肝的疫苗等。(2)定向地改造动植物，如我国培育出的转基因抗虫作物定向地改造动植物，如我国培育出的转基因抗虫作物_、转基因奶牛、转基因鱼等。、转基因奶牛、转基因鱼等。胰岛素胰岛素转基因抗虫棉转基因抗虫棉栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化A1(原创题原创题)下列有关基因突变的叙述正确的是下列有关基因突变的叙述正确的是()A紫
12、外线可破坏紫外线可破坏DNA导致突变，而引起皮肤癌导致突变，而引起皮肤癌B食品中添加硝酸可能引起基因突变食品中添加硝酸可能引起基因突变C镰刀型细胞贫血症是基因中的碱基对缺失所致镰刀型细胞贫血症是基因中的碱基对缺失所致D辐射会诱导辐射会诱导DNA的五碳糖发生变异导致基因突变的五碳糖发生变异导致基因突变解析：亚硝酸可以导致基因突变。镰刀型细胞贫血症是基因解析：亚硝酸可以导致基因突变。镰刀型细胞贫血症是基因中碱基对的改变所致。辐射会诱导中碱基对的改变所致。辐射会诱导DNA的碱基发生变异，导的碱基发生变异，导致基因突变。致基因突变。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种
13、与进化D2下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()A基因重组，不可遗传变异基因重组，不可遗传变异B基因重组，基因突变基因重组，基因突变C基因突变，不可遗传变异基因突变，不可遗传变异D基因突变，基因重组基因突变，基因重组栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化解析：由甲过程中产生了含解析：由甲过程中产生了含a的精子可以判断，在减数第一的精子可以判断，在减数第一次分裂前的间期次分裂前的间期DNA分子复制时发生了基因突变；由乙过程分子复制时发生了基因突变；由乙过程产生了两种配子，可以判断在减数第一次分裂时
14、发生了非同产生了两种配子，可以判断在减数第一次分裂时发生了非同源染色体的自由组合，导致基因重组。源染色体的自由组合，导致基因重组。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化C3以下有关基因重组的叙述，错误的是以下有关基因重组的叙述，错误的是()A非同源染色体的自由组合能导致基因重组非同源染色体的自由组合能导致基因重组B同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组同源染色体非姐妹染色单体的交换可引起基因重组C纯合子自交因基因重组导致子代性状分离纯合子自交因基因重组导致子代性状分离D同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关栏目栏
15、目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化解析：基因重组发生在非等位基因之间，纯合子不存在等位解析：基因重组发生在非等位基因之间，纯合子不存在等位基因，其自交后代不发生性状分离；非同源染色体的自由组基因，其自交后代不发生性状分离；非同源染色体的自由组合、非姐妹染色单体的交换都可实现基因重组；男女婚配，合、非姐妹染色单体的交换都可实现基因重组；男女婚配，后代个体间的差异主要是基因重组的结果。后代个体间的差异主要是基因重组的结果。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化A4基因工程是将目的基因通过一定过程基因工程是将目的基因通过一定过
16、程,转入到受体细胞，转入到受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为表达，从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。你认为支持基因工程技术的理论有支持基因工程技术的理论有()遗传密码的通用性遗传密码的通用性不同基因可独立表达不同基因可独立表达不同基因不同基因表达互相影响表达互相影响DNA作为遗传物质能够严格地自我复制作为遗传物质能够严格地自我复制ABCD栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化解析：转基因之所以在不同种生物间可以进行，是因
17、为遗传解析：转基因之所以在不同种生物间可以进行，是因为遗传密码的通用性，不同基因表达的独立性，密码的通用性，不同基因表达的独立性，DNA自我复制的严自我复制的严格性。格性。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化1基因突变的机理基因突变的机理基因突变是基因突变是DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。其发生机理如下图：起的基因结构的改变。其发生机理如下图：基因突变基因突变栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化【高考警示高考警示】(1)DNA分子中缺少了一个基因
18、属于染色体变异。分子中缺少了一个基因属于染色体变异。(2)基因中碱基对的缺失不同于染色体片段的缺失。基因中碱基对的缺失不同于染色体片段的缺失。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化2结果分析结果分析(1)引起生物性状的改变引起生物性状的改变如某些碱基对的增添、缺失或改变后引起遗传信息改变，引如某些碱基对的增添、缺失或改变后引起遗传信息改变，引起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生起部分氨基酸改变，改变蛋白质的结构和功能，从而引起生物性状的改变。物性状的改变。(如下表如下表)碱基对碱基对 影响范围影响范围 对氨基酸的影响对氨基酸的影响改变改变小
19、小只改变只改变1个氨基酸或不改变个氨基酸或不改变增添增添大大不影响插入位置前的序列，只影响插入不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列位置后的序列缺失缺失大大不影响缺失位置前的序列，只影响缺失不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列位置后的序列栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(2)基因突变不一定导致生物性状的改变基因突变不一定导致生物性状的改变不具有遗传效应的不具有遗传效应的DNA片段中的片段中的“突变突变”不引起不引起性状变异。性状变异。由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因突变也不引起
20、性状的改变。突变也不引起性状的改变。某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸某些基因突变虽改变了蛋白质中个别位置的氨基酸种类，但并不影响蛋白质的功能。种类，但并不影响蛋白质的功能。隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。隐性突变在杂合子状态下也不会引起性状的改变。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化【高考警示高考警示】(1)没有诱发因素的作用下，基因突变也会自发发生，其自发没有诱发因素的作用下，基因突变也会自发发生，其自发突变率很低。突变率很低。(2)基因突变是基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的分子水平上基因内部碱基对种类和数目
21、的改变，基因的数目和位置并未改变。改变，基因的数目和位置并未改变。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化3应用应用诱变育种诱变育种(1)原理：基因突变。原理：基因突变。(2)含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生含义：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。基因突变，从而获得优良变异类型的育种方法。(3)过程：选择生物过程：选择生物诱发基因突变诱发基因突变选择理想类型选择理想类型培育。培育。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化4由基因突变联系到的知识由基因突变
22、联系到的知识(1)细胞分裂：在细胞分裂间期，细胞分裂：在细胞分裂间期，DNA复制时，复制时，DNA分子双链分子双链打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。打开，脱氧核苷酸链极其不稳定，容易发生碱基对的变化。(2)细胞癌变：癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变细胞癌变：癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。所致。(3)生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。生物进化：基因突变为生物进化提供原始材料。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化 下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所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
23、肽的氨基酸序列影响最大的是控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码不考虑终止密码子子)()A第第6位的位的C被替换为被替换为TB第第9位与第位与第10位之间插入位之间插入1个个TC第第100、101、102位被改变为位被改变为TTTD第第103至至105位被改变为位被改变为1个个TB栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化尝试解答尝试解答_解析解析第第6位的位的C被改变为被改变为T，可能影响一个氨基酸；第，可能影响一个氨基酸；第9位与位与第第10位之间插入位之间插入1个个T，从第，从第9位以后的氨基酸可能都发生变位以后的氨基酸可能都发生变化；第
24、化；第100、101、102位被替换为位被替换为TTT，氨基酸序列中可能，氨基酸序列中可能改变一个氨基酸；第改变一个氨基酸；第103至至105位被改变为位被改变为1个个T，第，第103位以位以后的氨基酸可能都发生变化。后的氨基酸可能都发生变化。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化方法探究方法探究 基因突变的探究方法基因突变的探究方法2判定方法：判定方法：(1)选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。判断。(2)让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。
25、栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化突破突破 已知家鸡的突变类型无尾已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型对普通类型 有有 尾尾(m) 是是 显显 性。现用普通有尾鸡自交性。现用普通有尾鸡自交(基因型相同的动物个体间的交基因型相同的动物个体间的交 配配 )产的受精卵来孵小鸡产的受精卵来孵小鸡,在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素，在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素，孵化出的小鸡就表现出无尾性状。孵化出的小鸡就表现出无尾性状。(1)普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是普通有尾鸡自交产的受精卵的基因型是_，如果不，如果不在孵化早期向卵内注射胰岛素，正常情况下表现型应
26、是在孵化早期向卵内注射胰岛素，正常情况下表现型应是_。(2)孵化早期一般是指胚胎发育的孵化早期一般是指胚胎发育的_期。期。mm有尾有尾卵裂和囊胚卵裂和囊胚栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(3)你认为上述实验中胰岛素的作用是你认为上述实验中胰岛素的作用是_。(4)请设计实验探究你在请设计实验探究你在(3)中的假设中的假设,简要写出实验设计思路。简要写出实验设计思路。_。(5)预测实验结果、结论。预测实验结果、结论。_；_。诱导基因诱导基因m突变为突变为M(或影响胚胎的正常发育或影响胚胎的正常发育)(其他合理其他合理答案也可答案也可)让上述注射胰岛素后产
27、生的无尾鸡，成熟后自交；所产受让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡，成熟后自交；所产受精卵正常孵化精卵正常孵化(不注射胰岛素不注射胰岛素)；观察后代相关性状表现；观察后代相关性状表现如果后代出现无尾鸡，则证明胰岛素的作用是诱导基因发如果后代出现无尾鸡，则证明胰岛素的作用是诱导基因发生突变生突变如果后代全部表现出有尾性状，则证明胰岛素的作用并非如果后代全部表现出有尾性状，则证明胰岛素的作用并非诱导基因突变，只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行诱导基因突变，只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行(其其他合理答案也可他合理答案也可)栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化1基因重
28、组图解分析基因重组图解分析三种重组类型的比较三种重组类型的比较栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化2对基因重组的理解对基因重组的理解 重组重组类型类型交叉互换型交叉互换型自由组合型自由组合型基因工程基因工程重组型重组型发生发生时间时间发生发生机制机制减数第一次分裂减数第一次分裂四分体时期四分体时期减数第一次分裂后减数第一次分裂后期期同源染色体非姐同源染色体非姐妹染色单体之间妹染色单体之间交叉互换，导致交叉互换，导致染色单体上的基染色单体上的基因重新组合因重新组合同源染色体分开，同源染色体分开，等位基因分离，非等位基因分离，非同源染色体自由组同源染色体自由
29、组合，导致非同源染合，导致非同源染色体上非等位基因色体上非等位基因间的重新组合间的重新组合目的基因经运目的基因经运载体导入受体载体导入受体细胞，导致受细胞，导致受体细胞中基因体细胞中基因重组重组栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化重组重组类型类型交叉互换型交叉互换型自由组合型自由组合型基因工程基因工程重组型重组型图像图像示意示意栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化【高考警示高考警示】(1)基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最基因重组是真核生物有性生殖过程中产生可遗传变异的最重要来源，是形成生物多样性的
30、重要原因。重要来源，是形成生物多样性的重要原因。(2)基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生基因重组未产生新基因，只是原有基因的重新组合，产生了新的表现型了新的表现型(或新品种或新品种)。(3)自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。自然状况下，原核生物中不会发生基因重组。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化3基因重组原理的应用基因重组原理的应用杂交育种杂交育种(1)杂交育种杂交育种原理：基因重组。原理：基因重组。含义：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起含义：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育，获得新品种
31、的方法。再经过选择和培育，获得新品种的方法。(2)过程：选择具有不同优良性状的亲本过程：选择具有不同优良性状的亲本杂交，获得杂交，获得F1F1自交自交获得获得F2鉴别、选择需要的类型。鉴别、选择需要的类型。(3)优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起；优点：可以把多个品种的优良性状集中在一起；缺点：获得新品种的周期长。缺点：获得新品种的周期长。(4)应用：根据需要培育理想类型。应用：根据需要培育理想类型。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化A图甲细胞表明该动物发生了基因重组图甲细胞表明该动物发生了基因重组B图乙细胞由于完成图乙细胞由于完成DNA复制解开
32、双螺旋容易发生基因突变复制解开双螺旋容易发生基因突变C图丙细胞中图丙细胞中1与与2的片段部分交换属于基因重组的片段部分交换属于基因重组D图丙细胞表示发生自由组合图丙细胞表示发生自由组合A栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化尝试解答尝试解答_解析解析根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的根据题干知，图甲、图乙、图丙分别是同一种动物的细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝粒已分开，而且有同源染细胞分裂示意图。图甲细胞中着丝粒已分开，而且有同源染色体，是有丝分裂，造成两条相同染色体上基因不同的原因色体，是有丝分裂，造成两条相同染色体上基因不同的原因是基因突变。
33、基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以甲是基因突变。基因重组通常发生在减数分裂过程中，所以甲不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同不能进行基因重组。图乙细胞处于分裂间期。图丙细胞中同源染色体正在分开，是减数第一次分裂。源染色体正在分开，是减数第一次分裂。1与与2的片段部分交的片段部分交换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，属换，属于同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换，属于基因重组。图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自于基因重组。图丙细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合。由组合。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化
34、(1)图丙细胞中图丙细胞中1与与4发生片段交换，属于什么变异？发生片段交换，属于什么变异？(2)若图甲与图丙都发生基因突变，遗传给后代的可能性哪个若图甲与图丙都发生基因突变，遗传给后代的可能性哪个大？大？(1)染色体结构变异。染色体结构变异。1与与4属于非同源染色体。属于非同源染色体。(2)图丙细胞遗传给后代的可能性大。图甲细胞产生的是体细图丙细胞遗传给后代的可能性大。图甲细胞产生的是体细胞，不遗传给后代。胞，不遗传给后代。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化方法探究方法探究 细胞分裂图中的变异类型判断细胞分裂图中的变异类型判断1根据细胞分裂图来确定变异
35、的类型根据细胞分裂图来确定变异的类型对对A、B图分析图分析A图图B图图分裂类型分裂类型变异类型变异类型有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂基因突变基因突变基因突变或基因重组基因突变或基因重组栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化2.变异类型与细胞分裂的关系变异类型与细胞分裂的关系变异类型变异类型细胞分裂方式细胞分裂方式基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可发生于无丝分裂、有丝分裂、减数分裂可发生于减数分裂可发生于减数分裂可发生于有丝分裂、减数分裂可发生于有丝分裂、减数分裂栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育
36、种与进化第七单元生物的变异、育种与进化A该动物的性别是雄性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乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组C1与与2或或1与与4的片段交换，前者属于基因重组，后者属于的片段交换，前者属于基因重组，后者属于染色体结构变异染色体结构变异D丙细胞不能发生基因重组丙细胞不能发生基因重组B栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化思维导图思维导图尝试解答尝试解答_栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化解析解析根据题干，图中细胞是同一个体的细胞。乙图为有丝根据题干，图中细胞是同一个体
37、的细胞。乙图为有丝分裂分裂,乙图表示的细胞中有两条染色体分别含乙图表示的细胞中有两条染色体分别含A和和a两种基因两种基因,其原因是发生了基因突变，不可能发生基因重组。丙细胞正其原因是发生了基因突变，不可能发生基因重组。丙细胞正在进行减数第二次分裂，基因重组发生在减数第一次分裂四在进行减数第二次分裂，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期。分体时期和减数第一次分裂后期。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化1重组重组DNA技术的概论技术的概论重组重组DNA技术技术重组重组DNA技术别名技术别名基因拼接技术或基因工程基因拼接技术或基因工程操
38、作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果生物体外生物体外基因基因DNA分子水平分子水平剪切、拼接、导入、表达剪切、拼接、导入、表达定向改造生物的遗传性状，获得人类所需的基定向改造生物的遗传性状，获得人类所需的基因产物因产物栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化2.操作方法操作方法(1)图解图解栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(2)操作步骤操作步骤栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化【高考警示高考警示】(1)目的基因表达的标志：通过翻译合成相应的
39、蛋白质。目的基因表达的标志：通过翻译合成相应的蛋白质。(2)通过基因工程培育的抗虫棉通过基因工程培育的抗虫棉,只能抗虫不能抗病毒、细菌。只能抗虫不能抗病毒、细菌。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化 下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：示意图，请据图作答：(1)图中基因工程的基本过程可以概括为图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲四步曲”：_；_；_；_。提取目的基因提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定
40、目的基因的检测与鉴定栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(2)能否利用人的皮肤细胞来完成能否利用人的皮肤细胞来完成过程？过程？_,为什么？为什么？_。(3)过程过程必需的酶是必需的酶是_酶，过程酶，过程必需的酶是必需的酶是_酶。酶。(4)若若A中共有中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，若个，若过程过程连续进行连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶次，至少需要提供胸腺嘧啶_个。个。(5)在利用在利用A、B获得获得C的过程中的过程中,常用常用_切割切割A和和B，使它们产生，使它们产生_,再加入再加入_,才可才可形成形成C。不能不能皮肤细胞中
41、的胰岛素基因未表达皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录或未转录)，不能形成胰，不能形成胰岛素岛素mRNA逆转录逆转录解旋解旋15(ab)同一种限制性核酸内切酶同一种限制性核酸内切酶相同的黏性末端相同的黏性末端DNA连接酶连接酶栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(1)图中图中是什么过程？是什么过程？(2)图中从大肠杆菌获得的图中从大肠杆菌获得的B结构，其作用是什么？结构，其作用是什么？(1)DNA分子扩增，获得大量目的基因。分子扩增，获得大量目的基因。(2)B是质粒是质粒,作为运载作为运载体，其作用是与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞。体，其作用是
42、与目的基因结合，将目的基因导入受体细胞。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是()A基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因B运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因是否表达进运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因是否表达进行检测行检测C在基因工程操作中，必须用同种限制性核酸内切酶剪切在基因工程操作中，必须用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质粒，才能产生相同的黏性末端目的基因和质粒，才能产生相同的黏性末端D转基因技术造成的变异转基因技
43、术造成的变异,实质上相当于人为的基因重组，实质上相当于人为的基因重组，但却产生了定向变异但却产生了定向变异 D栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化解析：基因治疗是将外源正常基因通过基因转移技术将其插解析：基因治疗是将外源正常基因通过基因转移技术将其插入病人适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物治疗某种入病人适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物治疗某种疾病。运载体上抗性基因的存在有利于检测运载体是否导入疾病。运载体上抗性基因的存在有利于检测运载体是否导入受体细胞。一般用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和质受体细胞。一般用同种限制性核酸内切酶剪切目的基因和
44、质粒，但有的两种不同的限制酶切割也可产生相同的黏性末端粒，但有的两种不同的限制酶切割也可产生相同的黏性末端,如如GATTC和和ATTC。通过转基因技术实现基因重组，可。通过转基因技术实现基因重组，可以定向改造生物的性状。以定向改造生物的性状。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化典例示法典例示法安哥拉兔的毛色由常染色体上的基因控制，该基因存在多种安哥拉兔的毛色由常染色体上的基因控制，该基因存在多种形式：形式：G、gch、gh、g，这种基因被称为复等位基因。，这种基因被称为复等位基因。G对对gch为显性、为显性、gch对对gh为显性、为显性、gh对对g为显性
45、。基因型与表现型的对为显性。基因型与表现型的对应关系如下表。应关系如下表。表现型表现型黑黑棕棕灰灰白白基因型基因型G_gch_gh_gg栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(1)复等位基因的出现，体现了基因突变复等位基因的出现，体现了基因突变_的特点。的特点。一只杂种棕色兔与白色兔交配，理论上子代一只杂种棕色兔与白色兔交配，理论上子代50%为棕色，为棕色，50%为为_。两只安哥拉兔杂交，后代出现了黑色、。两只安哥拉兔杂交，后代出现了黑色、棕色、灰色三种性状，则亲本性状为棕色、灰色三种性状，则亲本性状为_。一只黑兔。一只黑兔与一只灰兔交配，子代中有棕色兔。
46、亲代黑兔与灰兔的基因与一只灰兔交配，子代中有棕色兔。亲代黑兔与灰兔的基因型分别为型分别为_。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化(2)为杀灭体表寄生菌，采用紫外灯照射笼舍。个别黑色兔的为杀灭体表寄生菌，采用紫外灯照射笼舍。个别黑色兔的背部区域长出白毛，经检测发现相关皮肤细胞染色体出现片背部区域长出白毛，经检测发现相关皮肤细胞染色体出现片段缺失。该毛色变异属于段缺失。该毛色变异属于_(可遗传变异、不可遗传变异、不可遗传变异可遗传变异)，_(可能、不可能可能、不可能)遗传给后代。遗传给后代。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育
47、种与进化错答分析错答分析序序号号错答展示错答展示错因分析错因分析“随机性随机性”或或“普遍普遍性性”对基因突变的特点理解不透彻而错答对基因突变的特点理解不透彻而错答“白色白色”考虑不全面而漏答考虑不全面而漏答“黑色和黑色和白色白色”或或“黑色和黑色和灰色灰色”应规范思维推理过程：两只安哥拉兔杂应规范思维推理过程：两只安哥拉兔杂交，子代为黑色交，子代为黑色(G_)、棕色、棕色(gch_)和灰色和灰色(gh_)三种性状，说明双亲的基因型中分三种性状，说明双亲的基因型中分别含有别含有G和和gch基因，且均为显性基因，基因，且均为显性基因，表现型为黑色和棕色表现型为黑色和棕色栏目栏目导引导引第七单元生
48、物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化正确答案正确答案(1)不定向不定向(多方向性多方向性)灰色或白色黑色和棕色灰色或白色黑色和棕色黑兔为黑兔为Ggch，灰兔为，灰兔为ghgh或或ghg(2)可遗传变异不可能可遗传变异不可能序序号号错答展示错答展示错因分析错因分析“黑兔为黑兔为Ggch，灰，灰兔为兔为ghgh”考虑不全面而漏答考虑不全面而漏答“可能可能”误认为可遗传的变异即可遗传给后代误认为可遗传的变异即可遗传给后代栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化误区辨析误区辨析易错点易错点1误认为基因突变就是误认为基因突变就是“DNA中碱基对的增添、缺
49、中碱基对的增添、缺失和改变失和改变”点拨点拨基因突变基因突变DNA中碱基对的增添、缺失和改变。中碱基对的增添、缺失和改变。(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段，不具有遗传效应的片段，不具有遗传效应的DNA片片段也可发生碱基对的增添、缺失或改变。段也可发生碱基对的增添、缺失或改变。(2)有些病毒有些病毒(如如SARS病毒病毒)的遗传物质是的遗传物质是RNA,RNA中碱基的中碱基的增添、缺失或改变引起病毒性状变异增添、缺失或改变引起病毒性状变异,广义上也称基因突变。广义上也称基因突变。栏目栏目导引导引第七单元生物的变异、育种与进化第七单元生物的变异、育种与进化易错点易错点2误认为基
50、因突变只发生在分裂间期误认为基因突变只发生在分裂间期点拨点拨引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对部因素对DNA的损伤不仅发生在间期的损伤不仅发生在间期,而是在各个时期都有；而是在各个时期都有；另外，外部因素还可直接损伤另外，外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并分子或改变碱基序列，并不是通过不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生的复制来改变碱基对，所以基因突变不只发生在间期。在间期。易错点易错点3将基因突变的结果将基因突变的结果“产生新基因产生新基因”与与“产生等位基产生等位基因因”混淆混淆点拨点拨不同生物的