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1、難點26 生物進化的原動力——變異 生物的遺傳是相對的，而生物的變異是絕對的。遺傳的變異才具生物學價值，本專題主要研究遺傳的變異。所有遺傳的變異均是遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變。它包括基因突變、基因重組、染色體變異。注意他們的區(qū)別： 基因突變最大的特點是產(chǎn)生了新的基因。它是染色體的某個位點上的基因（如個別堿基的改變等）的改變?；蛲蛔兗绕毡榇嬖?，又是隨機發(fā)生的，且突變率低，大多對生物體有害，突變不定向。 基因重組是生物體原有基因的重新組合，并沒產(chǎn)生新基因，只是通過雜交等使本不在同一個體中的基因重組合進入一個個體。 上述二種變異用顯微鏡是看不到的，而染色體變異就是染色體的結(jié)構和數(shù)目發(fā)生改變，顯微

2、鏡可以明顯看到。這是與前二者的最重要差別。其變化涉及到染色體的改變。如結(jié)構改變，個別數(shù)目及整倍改變，其中整倍改變在實際生活中具重要意義，從而引伸出一系列概念和類型（如染色體組、二倍體、多倍體、單倍體及多倍體育種等），要把這些基本概念弄懂理解并會運用。 ●難點磁場 1.下列細胞中含有三個染色體組的是( ) A.小麥的體細胞 B.小麥的胚細胞 C.小麥的卵細胞 D.小麥的胚乳細胞 2.若某基因原有303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因控制合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為( ) A.只相差一個氨基酸，其他順序

3、不變 B.長度相差一個氨基酸外，其他順序也改變 C.長度不變，但順序改變 D.A、B都有可能 ●案例探究 1.四倍體西瓜基因型為AAaa，與二倍體西瓜基因型為Aa進行雜交，所得種子胚的基因型理論比為( ) A.1∶2∶2 B.1∶3∶3∶1 C.1∶4∶1 D.1∶5∶5∶1 命題意圖：通過多倍體與二倍體雜交后代的基因型考查學生理解能力和推理能力。能力層次為D級。 知識依托：①等位基因；②減數(shù)分裂；③基因的自由組合。 錯解分析：由于對多倍體理解不透，導致對其產(chǎn)生配子的種類、數(shù)量比例計算錯誤而誤選B或C。 解題技巧與方法：①四倍體西瓜基因型為AAaa，分別

4、位于同源的各染色體上，即_______減數(shù)分裂產(chǎn)生配子過程中，染色體數(shù)目減半，而4條同源染色體哪兩條分配到配子中，符合數(shù)學上的排列組合，即可產(chǎn)生配子AA∶A a∶aa=1∶4∶1；②二倍體西瓜Aa產(chǎn)生兩種配子A∶a=1∶1；③雌雄配子結(jié)合機會均勻，所以后代種子胚的基因型比：AAA∶AAa∶Aaa∶aaa=1∶5∶5∶1。 答案：D 2.在下列敘述中，正確的是( ) A.培育無籽西瓜是利用生長素促進果實發(fā)育的原理 B.培育無籽番茄是利用基因重組的原理 C.培育青霉高產(chǎn)菌株是利用基因突變的原理 D.培育八倍體小黑麥是利用雜交育種的原理 命題意圖：通過生產(chǎn)實踐中關于變異的實例，考

5、查學生對變異的理解能力。能力層次為C級。 知識依托：①單性結(jié)實；②誘變育種；③多倍體育種；④無籽果實產(chǎn)生原因。 錯解分析：由于對無籽果實來源理解不透而誤選A或B。 解題方法與技巧：①無籽西瓜是通過多倍體育種產(chǎn)生的三倍體，不能產(chǎn)生正常生殖細胞而形成的無籽果實，而不是利用生長素培育成的；②無籽番茄是利用生長素促進果實發(fā)育形成的，屬于單性結(jié)實，而不是由于基因重組；③八倍體小黑麥是通過多倍體育種而不是雜交育種。 答案：C 3.下列人體細胞中，難以發(fā)生基因突變的細胞是( ) A.神經(jīng)細胞 B.生發(fā)層細胞 C.造血干細胞 D.成骨細胞 命題意圖：通過人體不同細胞的生理特點，

6、考查學生對基因突變的理解，考查學生的推理能力。能力層次為C級。 知識依托：①細胞的生理功能之一細胞分裂；②基因突變。 錯解分析：由于對各種人體細胞的生理功能不了解而錯選D。 解題方法與技巧：①神經(jīng)細胞是高度特化的細胞，該細胞的新陳代謝不是進行細胞的更新，而是通過物質(zhì)的更新達到代謝的目的。②B、C、D等項的細胞都具有較強的分裂能力，能進行細胞分裂，有DNA分子的復制，可能發(fā)生基因突變。 答案：A ●錦囊妙計 變異中不能遺傳的變異是遺傳物質(zhì)沒有發(fā)生改變，其變異不能遺傳給下一代，不是真正意義上的變異。而遺傳的變異是由于遺傳物質(zhì)發(fā)生改變引起的。其性狀能遺傳給下一代。 一、基因突變和基因重

7、組 基因突變是基因的分子結(jié)構發(fā)生改變。這里的分子結(jié)構發(fā)生改變，包括DNA堿基對的增添、缺乏或堿基的改變，也就是構成基因的脫氧核苷酸的種類、數(shù)量和排列順序發(fā)生了改變，產(chǎn)生了新的基因?；蛲蛔兛梢詾樯铩盎驇臁辈粩嘣黾有禄?，是生物變異的主要來源，也是生物進化的重要因素之一。 二、基因突變的特點 1.基因突變一般是有害的。 為什么說基因突變一般都是有害的呢？因為生物在長期的進化過程中，由于自然選擇，生物體無論在形態(tài)、結(jié)構還是生理等方面都已形成了自身的協(xié)調(diào)統(tǒng)一和與環(huán)境的相適應，即遺傳基礎是均衡的。那些不相適應的個體在長期生存斗爭中都相繼被淘汰。在這種情況下，基因突變打破了原有的遺傳基礎的均

8、衡性，已經(jīng)適應的性狀往往會變?yōu)椴贿m應的性狀，引起不同程度的有害后果。如生活力和可育性的降低、壽命縮短、甚至造成滅頂之災（如白化?。５⒎撬谢蛲蛔兌际怯泻Φ?，有些突變也會產(chǎn)生有利的效應或既無利也無害的變異。 2.基因突變是多方向的，可逆的。 3.基因突變有顯性突變和隱性突變。前者如人的并指（由正常指s變?yōu)椴⒅窼）。后者如人類白化病（由正?；駻變?yōu)榘谆』騛）。 4.自然突變的頻率很低。 5.突變是隨機發(fā)生的，它不以生物的需要與否所決定。 三、正確理解無性生殖、有性生殖中遺傳物質(zhì)的變化 基因突變發(fā)生于DNA復制過程中，DNA復制發(fā)生于有絲分裂間期和減數(shù)分裂間期，基因重組發(fā)生于

9、形成有性生殖細胞的減數(shù)分裂過程；有絲分裂與減數(shù)分裂中都有可能發(fā)生染色體數(shù)目的變化，所以遺傳物質(zhì)的變化與生殖種類的對應關系可表示為： ●殲滅難點訓練 1.關于基因突變和染色體變異，下列正確的一項是( ) A.基因突變在光學顯微鏡下是可以觀察到的 B.基因突變是不定向的，染色體變異是定向的 C.秋水仙素對這兩種變異均起作用 D.二種變異對生物一般都是有利的 2.基因重組、基因突變和染色體變異三者的共同點是( ) A.都能產(chǎn)生可遺傳的變異 B.都能產(chǎn)生新的基因 C.產(chǎn)生的變異均對生物不利 D.產(chǎn)生的變異均對生物有利 3.現(xiàn)今生物種類極其多樣的原因

10、是( ) ①基因重組 ②基因突變 ③染色體變異 ④細胞核遺傳 ⑤伴性遺性 ⑥細胞質(zhì)遺傳 A.①②③ B.④⑤⑥ C.①⑤⑥ D.②③④ 4.棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法，我國已將毒蛋白基因轉(zhuǎn)移入棉株細胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題： （1）害蟲在噴灑農(nóng)藥進行化學防治后抗藥性增強是_________結(jié)果。 （

11、2）毒蛋白對人畜無害，但能使棉鈴蟲致死，從蛋白質(zhì)的特性看，蛋白質(zhì)具有________性。 （3）“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抵抗害蟲的遺傳信息表達過程可以表示為：_________。 （４）“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的抗蟲變異，屬于可遺傳變異類型中的_________。 （5）該項科技成果在環(huán)境保護上的重要作用是_________。 （6）科學家預言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲的植株，此種現(xiàn)象來源于_________。 （7）題中毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株內(nèi)并實現(xiàn)成功表達中的“成功表達”含義是指_________。 （8）與雜交育種，誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點

12、是________。 （9）在培育“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是_________，基因的“針線”是_________，基因的“運載工具”是_________。 （10）轉(zhuǎn)基因技術有利有弊，請各舉一例加以說明： 有利方面：_____________________________________； 有害方面：_____________________________________。 參考答案 難點磁場 1.解析：本題的關鍵還是染色體組問題，其次要弄清體細胞是幾倍體，最后注意配子中不一定都只含一個染色體組。 答案：C 2.解析：本題的命題意圖是考查學生對

13、聯(lián)系中心法則分析基因突變過程中堿基對的增添、缺失或改變等情況對遺傳信息表達有何影響，培養(yǎng)學生應用基礎知識分析和解決問題的能力。 答案：D 殲滅難點訓練 1.解析：本題著重考查學生的雙基知識，考查學生對秋水仙素作用的了解。 答案：C 2.解析：基因重組、基因突變與染色體變異的共同點都發(fā)生了遺傳物質(zhì)的變化，故產(chǎn)生的變異都是可遺傳的。但產(chǎn)生的變異也有對生物有利的，也有對生物不利的。三者只有基因突變能產(chǎn)生新的基因。 答案：A 3.解析：現(xiàn)今的生物種類之所以多種多樣，是因為遺傳物質(zhì)不斷發(fā)生變化，從而引起生物變異產(chǎn)生新性狀。而生物的變異包括基因重組、基因突變和染色體變異。 答案：A 4.

14、解析：本題主要考查學生對基因表達、基因突變、染色體變異及基因工程的知識的綜合運用能力。解本題時注意以下幾點，就不易出錯：①生物界共用一套密碼子；②“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”中的抗蟲基因能隨棉花DNA分子的復制而復制，并可能產(chǎn)生突變，該基因也能在棉花體內(nèi)表達；③最后一問是開放性題目，回答問題要注意生物學術語和關鍵詞，即回答問題要答到“點子”上去。 答案：（1）農(nóng)藥對害蟲的抗藥性的變異進行了選擇 （2）多樣 （3）DNA（基因）RNA蛋白質(zhì) （4）基因突變 （5）減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染，保護了生態(tài)環(huán)境 （6）基因突變 （7）毒蛋白基因在棉株細胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄翻譯過程合成了毒蛋白 （8）目的性強，育種周期短，克服了遠緣雜交的障礙 （9）限制性內(nèi)切酶，DNA連接酶，運載體 （10）醫(yī)學上基因治療，論斷及制造醫(yī)藥藥品如胰島素等），培養(yǎng)對人類有利的轉(zhuǎn)基因動植物新品種 重組的基因可能使細菌，病毒成為超級細菌，超級病毒，給人類帶來嚴重的危害，甚至被恐怖分子利用危害人類，外源基因?qū)ι镆部赡軙a(chǎn)生一些難以預料的危害