变异与进化复习学案

3-1变异、育种与进化生物的变异可遗传的变异有三种来源：、、。一、基因突变1、基因突变的概念由于DNA分子中发生碱基对的、或，而引起的基因分子的改变，就叫基因突变。基因突变发生在DNA阶段。即体细胞发生基因突变在分裂的间期；由原始的生殖细胞到成熟的生殖细胞过程中发生基因突变是在间期。结果是染色体的某一个位点上的改变。基因突变使一个基因变成它的基因，并且通常会引起一定的变化。基因突变在生物中具有重要意义。它是生物变异的来源。2、基因突变的特点（1）基因突变在生物界中的在人为条件下诱发产生的基因突变叫做。（2）基因突变是的基因突变可以发生在生物个体发育的（特定/任何）阶段。基因突变可以发生在体细胞中，也可以发生在细胞中。发生在体细胞中的突变所产生突变性状可能在当代表现出来，一般是能传递给后代的；发生在生殖细胞中的突变，可以通过传给后代的。（3）在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率（4）大多数基因突变对生物体是有害的基因突变对于生物的生存往往是的。但是，也有少数基因突变是有利的。例如：植物的抗病性突变、耐旱性突变、微生物的抗药性突变等，都有利于生物的生存。（5）基因突变是的基因可以向不同的方向发生突变，产的新的等位基因。3、人工诱变在育种上的应用人工诱变是指利用物理或化学因素来处理生物，使它发生基因突变。用这种方法可以提高，创造人类需要的变异类型，从中筛选出优良生物品种。诱变方式：①物理方式，射线、中子、X射线、；②化学方式，使用化学试剂基因突变一定会改变性状吗？①一种氨基酸可以由多种密码子决定(密码子的简并性)，当突变后的DNA转录成的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。②突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。③某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。④不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。二、基因重组1、基因重组概念生物体在进行生殖过程中，控制性状的基因。2、基因重组产生的原因①___________________之间的交叉互换②的自由组合③技术3、基因重组的意义通过生殖过程实现的基因重组，为生物变异提供的来源。这是形成生物的重要原因之一，对于生物具有十分重要的意义。4、杂交育种先_________，把来源于不同亲本的优良性状组合到一起，再通过连续_________，选育出优良性状的纯合个体。3-2同源染色体上非等位基因的重组非同源染色体上非等位基因间的重组减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期判断：1．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()2．基因突变一定引起性状改变()3．受精作用时发生基因重组()4．所有生物都能发生基因突变、基因重组、染色体变异()5．基因重组可以产生新的性状组合()练习：1．关于基因突变的说法中，不正确的是()①基因突变是广泛存在的，并且对生物自身大多是有害的②基因突变一定能够改变生物的表现型③人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的④由环境引起的变异是不能够遗传的⑤基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序的改变就是基因突变⑥紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异A．①②③④B．①②⑤⑥C．②③④⑥D．②③④⑤2．如下图曲线a表示使用诱变剂前青霉菌菌株数和青霉素产量之间的关系，曲线b、c、d表示使用诱变剂后菌株数和产量之间的关系。下列说法正确的是()①由a变为b、c、d体现了基因突变的不定向性②诱变剂决定了青霉菌的变异方向，加快了变异频率③d是符合人们生产要求的变异类型④青霉菌在诱变剂作用下发生的变异可能有基因突变、基因重组和染色体变异A．③④B．①③C．②④D．②③④例：分析此图，可得到什么结论3．如下图是某个二倍体动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。据图判断不正确的是()A．该动物的性别是雄性的B．乙细胞表明该动物发生基因突变或基因重组C．1与2或1与4的片段交换，前者属基因重组，后者属染色体结构变异D．丙细胞不能发生基因重组4.育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是()A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的3-3B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体C．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D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系5.下列关于基因重组的说法不正确的是()A．生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合属于基因重组B．减数分裂四分体时期，同源染色体上的姐妹染色单体之间的局部交换可导致基因重组C．减数分裂过程中，非同源染色体上的非等位基因自由组合可导致基因重组D．一般情况下，水稻花药内可发生基因重组，而根尖则不能6.下图为高等动物的一组细胞分裂图像，下列分析判断正确的是()A．乙产生的子细胞基因型为AaBbCC，丙产生的细胞基因型为ABC和abcB．甲、乙、丙三个细胞中均含有两个染色体组，但只有丙中不含同源染色体C．甲细胞形成乙细胞和丙细胞的过程中产生的基因突变通常都能遗传到子代个体中D．丙细胞产生子细胞的过程中发生基因重组三、染色体变异染色体变异可以直接观察到的比较明显的染色体的变化，例如染色体结构的、染色体数目的等。1、染色体结构的变异在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要4种：①，②，③，，④。2、染色体数目的变异一般来说，每一种生物的染色体数目都是的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生变异。染色体数目的变异有两种：细胞内染色体增加或减少和细胞内的染色体数目以的形式成倍地增加或减少。（1）染色体组细胞中的一组染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。（2）二倍体由发育而成的个体，体细胞中含有个染色体组的个体叫做二倍体。几乎全部动物，过半数的高等植物都是。（3）多倍体由发育而成，体细胞中含有以上染色体组的个体叫做多倍3-4体。多倍体产生的主要原因是体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件（如气温骤降）,的形成受到破坏，以致不能被拉向，细胞也不能分裂成细胞，于是就形成染色体的细胞。与二倍体植株相比，多倍体植株的茎杆，叶片、果实、种子比较，营养物质含量。（4）人工诱导多倍体在育种上的应用方法：最常用而且最有效的方法是用处理萌发的或，从而得到多倍体。成因：秋水仙素能够抑制形成，导致不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行正常的分裂，将来就可以发育成多倍体植株。实例：三倍体无籽西瓜的培育（见课本图解）。（5）单倍体体细胞中含有本物种染色体数目的个体，叫做单倍体。产生的原因主要是由于配子未经作用，直接发育而成一个生物体。（6）单倍体育种方法：采用培养的方法先得到倍体幼苗，再经过人工诱导，使用秋．水仙素．．．处理单倍体幼苗），使它的染色体数目。这样，它的体细胞中不仅含有正常植株体细胞中的染色体数，而且每对染色体上的成对的基因都的。利用单倍体植株培育新品种，只需要两年时间，就可以得到一个稳定的品种。与常规的杂交育种方法相比单倍体育种的优点是__________________________。判断：1．染色体的一段移到另一条染色体上是基因重组()2．体细胞中含有两个染色体组的个体就是二倍体()3．多倍体内各染色体组的组成一定相同()4．可以用低温或秋水仙素处理萌发的种子得到多倍体()5．三倍体无子西瓜的培育过程运用了生长素促进果实发育的原理()人类的遗传病类型：预防：1、单基因遗传病1、遗传咨询2、多基因遗传病2、产前诊断3、染色体异常遗传病3、禁止近亲结婚练习：1．先天性疾病都是遗传病()2．单基因遗传病是由一个致病基因引起的遗传病()3．人体细胞有46条染色体，基因组测序应该测24条染色体DNA的碱基序列()4．应该在家族中调查人类遗传病的发病率，在群体中调查遗传病的遗传特点()5．治疗人类分子遗传病的有效方法是基因治疗()6.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是()A．单基因突变可以导致遗传病B．染色体结构的改变可以导致遗传病C．近亲婚配可增加隐性遗传病的发病风险D．环境因素对多基因遗传病的发病无影响7.克氏综合征是一种性染色体数目异常的疾病。现有一对表现型正常的夫妇生了一个患克氏综合征并伴有色盲的男孩，该男孩的染色体组成为44＋XXY。请回答：(1)画出该家庭的系谱图并注明每个成员的基因型(色盲等位基因以B和b表示)。(2)导致上述男孩患克氏综合征的原因是：他的________(填“父亲”或“母亲”)的生殖细胞在进行____________分裂形成配子时发生了染色体不分离。生物的进化1、基本观点____________是生物进化的基本单位。生物进化的实质就是3-5_____________________的改变。2、物种形成的环节①突变（即基因突变和染色体变异）和重组为生物的进化提供了_______________。②_______________决定生物进化的方向。③_______________导致物种形成。_____________标志着新物种的形成。3、共同进化与生物多样性①生物与生物，生物与环境之间相互影响，不断进化和发展。通过捕食与被捕食、种间互助等关系下共同发展②基因、物种、生态系统多样性4、基因频率计算练习：1．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境()2．物种的形成可以不经过隔离()3．生物进化的方向与基因突变的方向一致()4．两个种群间的生殖隔离一旦形成，这两个种群就属于两个物种()5．物种之间的共同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的()6．在环境条件保持稳定的前提下，种群的基因频率不会发生变化()7.某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A．55%和32.5%B．55%和42.5%C．45%和42.5%D．45%和32.5%8.在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计其基因频率TT为20%，Tt为60%，tt为20%，后来该小麦种群突然大面积感染锈病，至使感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染之后基因T的频率分别是多少()A．50%和50%B．50%和62.5%C．62.5%和50%D．50%和100%9.关于在自然条件下，某随机交配的种群中等位基因A、a频率的叙述，错误的是A．一般来说，频率高的基因所控制的性状更适应环境B．持续选择条件下，一种基因的频率可以降为零C．在某条件下两种基因频率可以相等D．该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关10.下列符合现代生物进化理论的叙述是()A．物种的形成可以不经过隔离B．生物进化过程的实质在于有利变异的保存C．基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D．自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率11.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是()A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B．杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加C．杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D．抗药性强的害虫所产生的后代都具有很强的抗药性