2020新教材高中生物第5章基因突变及其他变异本章整合课件 人教版必修第二册

2020新教材高中生物第5章基因突变及其他变异本章整合课件 人教版必修第二册

本章整合 一、显性突变与隐性突变的判断 显性突变是由隐性基因突变成显性基因 , 突变一旦完成 , 便表现显性性状 , 表现显性突变的个体基因型可表示为 AA 、 Aa 或者 X A X A 、 X A X a 、 X A Y; 隐性突变是由显性基因突变成隐性基因 , 隐性性状不立即表现 , 直到出现隐性纯合子才表现 , 其基因型可表示为 aa 或 X a X a 、 X a Y 。 (1) 自交法 : 取多株突变型个体自交 ( 若为动物 , 则取多对突变型雌雄个体交配 ), 若自交后代出现了野生型 ( 正常 ), 则突变性状为显性突变所致 , 即发生了显性突变 ; 若自交后代仅出现突变型 , 则突变性状为隐性突变所致 , 即发生了隐性突变。 (2) 杂交法 : 取突变型个体与野生型 ( 未突变个体 ) 个体杂交 , 若杂交后代全为突变型或突变型多于野生型 , 则该突变为显性突变 ; 若杂交后代全为野生型或野生型多于突变型 , 则该突变为隐性突变。 例 1 基因突变和染色体变异是真核生物可遗传变异的两种来源。回答下列问题。 (1) 基因突变和染色体变异所涉及的碱基对的数目不同 , 前者所涉及的数目比后者 　　　 。   (2) 在染色体数目变异中 , 既可发生以染色体组为单位的变异 , 也可发生以 　　　　　　 为单位的变异。   (3) 基因突变既可由显性基因突变为隐性基因 ( 隐性突变 ), 也可由隐性基因突变为显性基因 ( 显性突变 ) 。若某种自花受粉植物的 AA 和 aa 植株分别发生隐性突变和显性突变 , 且在子一代中都得到了基因型为 Aa 的个体 , 则最早在子 　　　　 代中能观察到该显性突变的性状 ; 最早在子 　　　　 代中能观察到该隐性突变的性状 ; 最早在子 　　　　 代中能分离得到显性突变纯合子 ; 最早在子 　　　　 代中能分离得到隐性突变纯合子。   解析 : 本题考查基因突变、染色体变异和基因的分离定律。 (1) 基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换 , 发生在基因内部 , 是个别碱基或部分碱基的变化 , 所涉及的碱基数目往往比较少 ; 染色体变异往往会改变基因的数目和排列顺序 , 所涉及的碱基数目比较多。 (2) 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异 , 染色体数目变异又包括个别染色体数目的变异和以染色体组的形式发生的变异。 (3) 发生显性突变时 , 子一代个体 (Aa) 由于具有了显性基因 A, 可直接表现突变性状 , 其自交后 , 在子二代会获得 AA 、 Aa 两种显性个体 , 但无法确定哪一个为纯合子 , 只有让两种显性个体再分别自交 , 自交后代不发生性状分离的个体才是显性突变纯合子。发生隐性突变时 , 子一代个体虽然具有了隐性基因 a, 但由于基因 A 的作用 , 子一代不能表现隐性性状 , 子一代自交得到的子二代中的 aa 个体才可 表现隐性突变性状 , 具有该突变性状的个体即为隐性突变纯合子。所以 , 最早在子一代中能观察到该显性突变的性状 ; 最早在子二代中能观察到该隐性突变的性状 ; 最早在子三代中能分离得到显性突变纯合子 (AA); 最早在子二代中能分离得到隐性突变纯合子 (aa) 。 答案 : (1) 少　 (2) 染色体　 (3) 一　二　三　二 二、基因突变和基因重组的判断 1 . 根据基因型判定 (1) 如果基因型为 BB 或 bb, 则引起姐妹染色单体上 B 与 b 不同的原因是基因突变。 (2) 如果基因型为 Bb, 则引起姐妹染色单体上 B 与 b 不同的原因是基因突变或交叉互换。 2 . 根据细胞分裂方式判定 (1) 如果是有丝分裂中姐妹染色单体上基因不同 , 则为基因突变的结果。 (2) 如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同 , 可能是基因突变或互换的结果。 3 . 根据染色体图示判定 (1) 如果有丝分裂后期图中 , 两条子染色体上的两基因不同 , 则为基因突变的结果。 (2) 如果减数第二次分裂后期图中 , 两条子染色体 ( 同白或同黑 ) 上的两基因不同 , 则为基因突变的结果。 (3) 如果减数第二次分裂后期图中 , 两条子染色体 ( 颜色不一致 ) 上的两基因不同 , 则为互换 ( 基因重组 ) 的结果。 例 2 下图是基因型为 Aa 的个体不同分裂时期的图像 , 请根据图像判断每个细胞发生的变异类型 ( 　　 ) A. ① 基因突变　 ② 基因突变　 ③ 基因突变 B. ① 基因突变或基因重组　 ② 基因突变　 ③ 基因重组 C. ① 基因突变　 ② 基因突变　 ③ 基因突变或基因重组 D. ① 基因突变或基因重组　 ② 基因突变或基因重组　 ③ 基因重组 解析 : 图中 ①② 分别属于有丝分裂的中期和后期 ;A 与 a 所在的 DNA 分子都是经过复制而得到的 , 由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换只发生在减数分裂过程中 , 所以图中 ①② 的变异只能属于基因突变 ; ③ 属于减数分裂 Ⅱ 的后期 , 由于减数分裂 Ⅰ 过程中可以发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换 , 所以不能确定 A 与 a 的不同是来自基因突变 , 还是基因重组。 答案 : C 三、基因突变和染色体变异的判断 染色体通过染色后制作成装片可在显微镜下观察到 , 因此染色体变异可利用显微镜进行检测 ; 基因突变属于分子水平的变异 , 不能用显微镜检测。因此欲确定是基因突变还是染色体变异 , 可直接利用显微镜检测法 , 还可利用杂交实验法 , 通过观察子代性状比例或者性别比例来说明。 例 3 某植物的黄株和绿株是由 1 号染色体上的一对等位基因 (T 、 t) 控制的。正常情况下 , 黄株与绿株杂交 , 子代均为黄株。某研究小组用 γ 射线照射黄株 Ⅰ 后再与绿株杂交 , 发现子代有黄株 506 株、绿株 3 株 ( 绿株 Ⅱ) 。为研究绿株 Ⅱ 出现的原因 , 让绿株 Ⅱ 与正常纯合的黄株 Ⅲ 杂交 ,F 1 再自交得 F 2 , 观察 F 2 的表型及比例 , 并做相关分析。 (1) 假设一 : γ 射线照射黄株 Ⅰ 导致其发生了基因突变。如果此假设正确 , 则 F 2 的基因型有 　　　　 种 , 黄株中杂合子占 　　　　 。   (2) 假设二 : γ 射线照射黄株 Ⅰ 导致其 1 号染色体断裂 , 含有基因 T 在内的片段丢失 ( 一条染色体片段缺失不影响个体生存 , 两条染色体缺失相同的片段个体死亡 ) 。如果此假设正确 , 则 F 1 的表型为 　　　　　　　　 ,F 1 自交 ,F 2 的基因型有 　　　 种 , 表型及比例为 　　　　　　　　　　　　　　　　 。   (3) 上述杂交实验中该植株颜色的遗传 　　　　　　 ( 填 “ 遵循 ” 或 “ 不遵循 ”) 孟德尔遗传定律。   (4) 请设计一个简单的实验来验证假设二是否正确。 该实验的思路 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   预期的实验结果及结论 : 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。   解析 : (1) 由题意可知黄株为显性 , 绿株为隐性。若假设一成立则 F 1 为 Tt,F 1 自交得 F 2 为 1TT ∶ 2Tt ∶ 1tt, 基因型有 3 种 , 黄株中杂合子占 2/3 。 (2) 若假设二成立 ( 用 “O” 表示缺失片段的染色体基因 ), 则绿株 Ⅱ(tO) 与纯合黄株 Ⅲ(TT) 杂交 ,F 1 有 Tt ∶ TO=1 ∶ 1, 均表现为黄株。 Tt 自交得到 F 2 有 TT ∶ Tt ∶ tt=1 ∶ 2 ∶ 1,TO 自交得到的 F 2 为 TT ∶ TO=1 ∶ 2, 故 F 2 中基因型有 4 种 , 表现型及比例为黄 ∶ 绿 =6 ∶ 1 。 (3) 植株颜色由一对等位基因控制 , 遗传时遵循基因的分离定律。 (4) 基因突变在光学显微镜下不可见 , 染色体变异在显微镜下能观察到 , 故可用显微镜观察法区分这两类变异。 答案 : (1)3 　 2/3 　 (2) 全为黄株　 4 　黄 ∶ 绿 =6 ∶ 1 　 (3) 遵循　 (4) 选择绿株 Ⅱ 植株 , 在显微镜下对其有丝分裂 ( 或减数分裂 ) 中的染色体进行观察和比较　如果有一条 1 号染色体缺失了一段 , 则证明假设二正确 ; 反之 , 假设二错误