1、第四章 生物的變異突破1基因突變的結果及其成因分析1基因突變不能引起性狀改變的原因分析 2基因突變引起生物性狀改變的原因(1)基因突變可能會導致肽鏈無法合成(如突變發生于編碼區上游即RNA聚合酶結合部位則可能導致無法轉錄)。(2)基因突變可導致肽鏈合成提前終止(突變可轉錄產生終止密碼子)。(3)基因突變可導致肽鏈延長(突變使終止密碼子推后出現)。(4)基因突變可導致肽鏈中某一位置或其之后的氨基酸改變最終表現為蛋白質功能改變，影響生物性狀。例如鐮刀形細胞貧血癥。突破體驗1科研人員測得一條多肽鏈片段的氨基酸排列順序為“甲硫氨酸脯氨酸蘇氨酸甘氨酸纈氨酸”，其密碼子分別為：甲硫氨酸(AUG)、脯氨酸(

2、CCU、CCC、CCA)、蘇氨酸(ACU、ACC、ACA)、甘氨酸(GGU、GGA、GGG)、纈氨酸(GUU、GUC、GUA、GUG)。控制該多肽鏈合成的相應DNA片段如下圖所示：根據以上材料，判斷下列敘述正確的是()。A解旋酶作用于處，使氫鍵斷裂形成核糖核苷酸單鏈B基因突變只能發生在細胞分裂間期，因為DNA解旋形成單鏈結構不穩定C若該DNA片段最右側堿基對被替換，不會引起性狀的改變D一般來說，基因中插入三個堿基對要比插入一個堿基對更能影響蛋白質的結構答案C解析首先識別圖中處化學鍵的名稱，然后根據題干信息分析各個選項。解旋酶作用于(氫鍵)處，氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸單鏈；基因突變主要發生在細胞分

3、裂間期，在其他時期也有可能發生，但概率比較小；基因改變，密碼子也隨之改變，若對應的氨基酸不變，不會引起性狀的改變；一般來說，當基因中插入三個堿基對時，結果是增加一個氨基酸，而增加一個堿基對會影響該堿基對后連續的氨基酸種類。 突破2界定基因突變與染色體結構變異1判斷基因突變和染色體結構變異的方法(1)從變異的范圍看：基因內部個別堿基對的增添、缺失或改變基因突變即改變發生于“基因內部”從而改變了基因結構；“基因”數目或排列順序的改變染色體結構變異，即改變發生于基因數目或排序，不曾深入基因內部。(2)從變異的結果看：染色體上基因的數量和位置不改變基因突變基因的數量和排列順序改變染色體結構變異(3)從

4、鏡檢的結果看：基因突變在顯微鏡下觀察不到，而染色體結構變異可通過顯微鏡觀察到。2辨析染色體畸變方式圖a為三體(個別染色體增加)；圖c為三倍體(染色體組成倍增加)；圖b和圖f皆為染色體結構變異中的重復；圖d和圖e皆為染色體結構變異中的缺失。突破體驗2如圖所示，已知染色體發生了四種變異，下列相關敘述正確的是()。A發生的變異均未產生新基因B發生的變異依次是染色體倒位、缺失、重復與基因突變C所發生的變異均可在光學顯微鏡下觀察到D、依次為染色體結構變異中的缺失、重復、倒位，為基因突變答案D解析基因突變是指因DNA分子中堿基對的替換、增添和缺失而引起的基因結構的改變，染色體結構變異是指染色體的部分片段發

5、生增添、缺失、倒位、易位等變化。據圖可知、依次為染色體結構變異中的缺失、重復和倒位，為基因突變。基因突變可以產生新基因，其不能在光學顯微鏡下觀察到。突破3界定基因組和染色體組由下圖可以看出：1一個染色體組中不含同源染色體；2一個染色體組中所含的染色體形態、大小和功能各不相同；3一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基因，但不能重復。4無性別區分生物的基因組：一個染色體組的染色體上所有的基因。5有性別區分生物的基因組：常染色體的一半XY(ZW)性染色體上的所有基因。突破體驗3一個染色體組應是()。A來自父方或母方的全部染色體B配子中的全部染色體C二倍體生物配子中的全部染色體D體細胞中的一半染色體

6、答案C解析A錯誤：若某生物是四倍體，則其中來自父方或母方的全部染色體是兩個染色體組。B錯誤：若某生物是四倍體，則其配子中的全部染色體為兩個染色體組。D錯誤：若某生物是四倍體，則其體細胞中的一半染色體為兩個染色體組。突破4育種過程的實驗設計1選擇合適的育種方法(1)欲集中不同親本的優良性狀雜交育種。(2)欲設計快速育種方案單倍體育種。(3)欲獲得較大果實或大型植株或提高營養物質含量多倍體育種。(4)欲提高變異頻率，“改良”或“改造”或直接改變生物性狀，獲得當前不存在的基因或性狀誘變育種。(5)欲實現突破種間限制，定向改造生物性狀基因工程。2育種主要程序實驗設計的主要程序包括：明確實驗題目要求；弄

7、清實驗目的和原理；確定實驗變量(自變量和因變量)，設立對照實驗；確定實驗方法；設計實驗步驟；預期實驗結果；考慮注意事項及補救措施。為了使學生在設計實驗步驟時有的放矢，可歸納為：分組編號設對照，確定方法選材料，控制變量定常量，觀察記錄找指標。解題關鍵是找到實驗設計的突破口和切入點。突破體驗4(江蘇卷，39)現有三個番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AabbDD，C品種的基因型為aaBBDD。三對等位基因分別位于三對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形三對相對性狀。請回答：(1)如何運用雜交育種方法利用以上三個品種獲得基因型為aabbdd的植株？(用文字簡要描述獲得過程

8、即可)_。(2)如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要幾年？ _。(3)如果要縮短獲得aabbdd植株的時間，可采用什么方法？(寫出方法的名稱即可)_ _。答案(1)A與B雜交得到雜交一代，雜交一代與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長成基因型為aabbdd植株(2)4年(3)單倍體育種技術解析根據題意可知，三對等位基因(A、a，B、b和D、d)遵循基因的自由組合定律，實驗設計要求培育出純合體(aabbdd)，即培育出能夠穩定遺傳個體。由于a、b、d基因不在同一個個體上，因此先由兩個親本通過雜交，得到F1(含a、b或a、d或b、d)；再通過F1與第三個親本雜交，得到含有a、b、d雜合體F2；最后通過F2自交可以得到aabbdd 的基因型個體。從時間上來看，若A與B雜交得到雜交一代，雜交一代與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，可以得到基因型為aabbdd的種子，aabbdd的種子發育成為aabbdd基因型植株需要一年。共需4年。若想縮短育種年限，可選用單倍體育種的方法：雜交二代AaBbDd可產生abd型的配子，將花藥離體培養成單倍體幼苗，再用秋水仙素處理，用二年時間可得到aabbdd基因型植株。5小麥品種是純合子，生產上用種子繁殖，現要選育矮稈(aa)、抗病(