第5章 遗传信息的改变 章末整合 学案（含答案）

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1、章末整合章末整合(教师备用资料教师备用资料) 本章网络构建 _ ； _ ； _ ； _ ； _；_。 答案 诱变 高等生物 重复 倒位 低温 单倍体 规律方法整合 方法一 三种可遗传变异的比较 典例 1 细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异， 其中仅发生在减数分裂过程 的变异是( ) A染色体不分离或不能够移向两极，导致染色体数目变异 B非同源染色体自由组合，导致基因重组 C染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 D非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异 答案 B 解析 有丝分裂和减数分裂都可以发生染色体不分离或不能移向两极，从而导致染色体数目 变异；非同源染色体自由组合，导致

2、基因重组只能发生在减数分裂过程中；有丝分裂和减数 分裂的间期都能发生染色体复制，受诱变因素影响，可导致基因突变；非同源染色体某片段 移接，导致染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。 方法链接 基因突变 基因重组 染色体变异 概念 基因结构的改变， 包括 DNA 分子中碱基对的 改变、增添和缺失 控制不同性状的基因 的重新组合 染色体结构和数目的变化 时间 减数第一次分裂前 的间期； 有丝分裂的 间期 减数第一次分裂的 四分体时期(交叉互 换)；减数第一次分 裂后期 细胞分裂期 类型 自然突变 诱发突变 非同源染色体上的 非等位基因的自由组 合； 同源染色体上非 姐妹染色单体上的等 位

3、基因的交叉互换； 基因工程 染色体结构变异； 染色体数目变异 范围 任何生物 真核生物有性生殖过 程中 真核生物 本质 产生新的基因， 不改变 基因数量 产生新的基因型， 不产 生新基因 可引起基因数量的变化 意义 生物变异的根本来源， 为生物进化提供原始 材料 生物多样性的重要原 因， 对生物进化有重要 意义 对生物进化有一定意义 迁移训练 1基因突变和染色体变异的一个重要的区别是( ) A基因突变在光学显微镜下看不见 B染色体变异是定向的，而基因突变是不定向的 C基因突变是可以遗传的 D染色体变异是不能遗传的 答案 A 解析 基因突变是基因内部的碱基种类、数量、排列次序的变化而引起的生物变

4、异，属于分 子水平的变化，光学显微镜下观察不到。染色体的变化可在光学显微镜下直接观察到。生物 的变异是不定向的，基因突变和染色体变异其遗传物质均发生改变，都是可遗传的变异。 方法二 辨析基因突变、染色体的易位与交叉互换 典例 2 以下情况，属于染色体变异的是( ) 21 三体综合征患者细胞中的第 21 号染色体有 3 条 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了相应部位的交换 染色体数目增加或减少 花药离体培养后长成的植株 非同源染色体之间自由组合 染色体上 DNA 碱基对的增添或缺失 A B C D 答案 D 解析 是染色体变异，因为染色体的数目增加了。同源染色体的非姐妹染色单体发生交 叉互换属

5、于基因重组。是染色体数目变异。属于染色体数目变异，因为花药离体培养长 成的植株是单倍体植株，其细胞中染色体数目比正常植株少一半。不属于染色体变异，它 没有染色体数目和结构上的变化，引起的变化是基因型变化。不属于染色体变异，DNA 碱 基对的增添或缺失属于基因突变。 方法链接 1观察图示，区分生物的变异类型 分别发生的变异类型为：缺失、重复、倒位、基因突变。 2比较基因突变、染色体的易位与交叉互换 基因突变 染色体的易位 交叉互换 发生 时期 细胞分裂的间期，DNA 分子复制的时候 减数分裂或有丝分裂过 程中 减数分裂过程中 现象 碱基对的增添、缺失或 改变 一条染色体的某一片段 移接到另一条非

6、同源染 色体上 四分体中的非姐妹染色 单体之间常发生缠绕， 并交换一部分片段 观察 用显微镜观察不到 能在显微镜下看到 用显微镜观察不到 结果 出现了等位基因 一对非同源染色体的非 姐妹染色单体之间的片 段互换，交换的是非等 位基因 同源染色体上非姐妹染 色单体之间等位基因的 互换 遗传 效应 有可能导致个体性状的 改变 会导致个体的不育 不会影响配子或个体生 存能力 迁移训练 2已知某物种的一条染色体上依次排列着 A、B、C、D、E 五个基因，下图列出的若干种变 化中，未发生染色体结构变化的是( ) 答案 D 解析 对比正常染色体，A 中缺少了 D、E 2 个基因；B 中增加了 F；C 中

7、D、E 位置颠倒； D 中仍然是 5 个基因按正常顺序排列， 只不过以等位基因形式出现， 未发生染色体结构变化。 方法三 各种育种方法的比较 典例 3 已知西瓜早熟(A)对晚熟(a)为显性，皮厚(B)对皮薄(b)为显性，沙瓤(C)对紧瓤(c)为 显性，控制上述三对性状的基因独立遗传。现有三个纯合的西瓜品种甲(AABBcc)、乙 (aabbCC)、丙(AAbbcc)，进行下图所示的育种过程。请分析并回答问题： (1)为获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，最好选用品种_和_进行杂交。 (2)图中_植株(填数字序号)能代表无子西瓜，该植物体细胞中含有_个染 色体组。 (3)获得幼苗常采用的技术手段是_；

8、与植株相比，植株的特点是 _，所以可明显缩短育种年限。 (4)按图中所示的育种方案，植株最不容易获得 AAbbCC 品种，原因是_。 (5)图中的植株属于新物种，其单倍体_(可育、不可育)。 答案 (1)乙 丙 (2) 三 (3)花药离体培养 均为纯合体 (4)基因突变是不定向的，而且产生有利变异的频率较低 (5)可育 解析 (1)根据性状的显隐性，要获得早熟、皮薄、沙瓤的纯种西瓜，其基因型为 AAbbCC， 可选用品种乙(aabbCC)和丙(AAbbcc)进行杂交，得到子代后再进行自交，在 F3中选育出纯种 西瓜。 (2)由图示可知，由自然生长的二倍体植株与四倍体植株杂交，得到的植株含有三个

9、染 色体组。 (3)图中植株是由花粉离体培养得到的单倍体，经过秋水仙素诱导染色体加倍后，得到的 植株全部为纯合体。 (4)图中植株是通过诱变育种而获得的， 诱变育种的原理是基因突变， 基因突变具有多向性， 且多害少利，因此该方法获得 AAbbCC 品种的难度最大。 (5)图中的植株是由二倍体植株经过秋水仙素处理后得到的四倍体，产生的花粉发育成的 植株的体细胞中含有 2 个染色体组，是可育的。 方法链接 1几种常见育种方法的比较 育种方法 处理方法 原理 特点 实例 杂交育种 通过杂交使亲本优 良性状组合在一起 基因重组 使不同个体的 优良性状集中到 一个个体中； 育 种年限长 大麦矮秆抗病新

10、品种的培育 诱变育种 物理(射线照射、激 光处理)或化学(秋水 仙素、硫酸二乙酯) 方法处理动、 植物和 微生物 基因突变 加快育种进程， 大幅度改良某些 性状； 有利变异个体 不多， 需大量处理 供试材料 青霉素高产菌株 的培育 单倍体育种 花药离体培养后用 秋水仙素处理 染色体变异 明显缩短育种 年限， 可获得纯合 优良品种； 技术 复杂， 多限于植物 大麦矮秆抗病新 品种的培育 多倍体育种 用秋水仙素处理萌 发的种子或幼苗 染色体变异 植株茎秆粗壮， 果实、种子比较 大， 营养物质含量 高；发育延迟、 结实率低 无子西瓜、含糖 量高的甜菜 基因工程 育种 将一种生物的特定 基因转移到另一

11、种 生物细胞内 基因重组 定向地改造生 物的遗传性状； 可能会引起生态 危机， 技术难度大 抗虫棉 2.育种方法的选择 依据不同育种要求，选择不同育种方法，设计实验程序： (1)将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用单倍体育 种。 (2)要求快速育种，则运用单倍体育种的方法。 (3)要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用诱变育种和杂交育种相结合 的方法。 (4)要求提高品种产量或提高营养物质含量，可运用多倍体育种的方法。 (5)能使一个物种的个体表达另一个物种蛋白质的育种方法需采用基因工程的方法。 迁移训练 3假设 A、b 代表玉米的优良基因，这

12、两种基因是自由组合的。现有 AABB、aabb 两个品种， 为培育出优良品种 AAbb，可采用的方法如图所示，请据图回答问题。 (1)由品种 AABB、aabb 经过过程培育出新品种的育种方式称为_。若经过 过程产生的子代总数为 1 552 株，则其中基因型为 AAbb 的植株在理论上有_株。基因型 为 Aabb 的植株经过过程，子代中 AAbb 与 aabb 的数量比是_。 (2)过程常采用_技术，由 AaBb 得到 Ab 个体。与过程育种方法相比， 过程的优势是_。 (3)过程在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是_。与 过程的育种方式相比，过程育种的优势是_。 答案 (1)杂交育种 97 11 (2)花药离体培养 明显缩短了育种年限 (3)内切酶、 连接酶 定向地改造生物的遗传性状 解析 题图中 AABB、aabb 经过过程培育出新品种称为杂交育种，经过过程产生的 子代总数为 1 552 株，其中基因型为 AAbb 的植株理论上占总数的 1/16，为 97 株，过程 为单倍体育种，常采用花药离体培养由 AaBb 个体得到 Ab 个体。与杂交育种方法相比，单 倍体育种可明显缩短育种年限。过程为基因工程育种，必须用到的工具酶有内切酶、连接 酶，与过程的诱变育种相比，基因工程育种的优势是定向地改造生物的遗传性状。