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生物的变异与进化1基因重组2基因突变3染色体变异4生物育种方法=表现型基因型(内因)+环境条件(外因)不遗传的变异基因突变基因重组染色体畸变可遗传的变异有丝和减数分裂减数分裂有丝和减数分裂•(2011·江苏卷)在有丝分裂和减数分裂的过程中均可产生的变异是(多选)•A.DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变,导致基因突变•B.非同源染色体之间发生自由组合,导致基因重组•C.非同源染色体之间变换一部分片段,导致染色体结构变异•D.着丝粒分裂后形成的两条染色体不能移向两极,导致染色体数目变异ACD指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程。一、基因重组受精卵精原细胞卵原细胞(分裂)减数卵子精子受精发育新个体有性生殖的过程思考:1、基因重组发生在什么时期?2、基因重组时染色体的行为?3、若有n对等位基因位于n对同源染色体上,则有几种类型配子?重组类型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人为导致基因重组(DNA重组)发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期体外与运载体重组,导入细胞内与细胞内基因重组图像示意意义:为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的主要原因之一。思考:1、产生新的基因型/基因?2、原核生物可以基因重组吗?新策略P115思考.下图表示基因型为AaBb的生物自交产生后代的过程,基因重组发生于()AaBb1AB:1Ab:1aB:1ab配子间16种结合方式子代中有9种基因型子代中有4种表现(9∶3∶3∶1)A.①B.②C.③D.④①②③④A•(2008·宁夏理综,5)以下有关基因重组的叙述,错误的是•A.非同源染色体的自由组合能导致基因重组•B.非姐妹染色体的交换可引起基因重组•C.纯合体自交因基因重组导致子代性状分离•D.同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关C由于DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因结构的改变。┯┯┯┯ATGCTACG┷┷┷┷┯┯┯┯┯ATAGCTATCG┷┷┷┷┷┯┯┯AGCTCG┷┷┷┯┯┯┯ACGCTGCG┷┷┷┷增添替换缺失二、基因突变哪种突变对性状影响最小?如何减小影响?1、基因突变的类型(3)生化突变:(1)致死突变:(2)性状突变:个体活力下降,甚至死亡性状改变影响代谢,导致特定生化功能改变或下降3.基因突变发生的范围(1)真核生物(有丝分裂、减数分裂、无丝分裂);(2)原核生物(二分裂);(3)病毒(增殖)。2.基因突变的时间:即DNA复制时主要发生在细胞分裂间期,笔记4.基因突变的原因:物理:X射线、γ射线、紫外线、激光等化学:亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等生物:包括病毒和某些细菌等内部因素:复制偶发错误、碱基组成改变外部因素5.基因突变的特点:1)普遍性:现象在自然界中广泛存在.2)随机性:可发生在生物个体发育的任何时期;细胞内不同的DNA分子上;同一个DNA分子的不同部位。3)不定向性4)在自然状态下,基因突变频率低(基因突变的频率比较:生殖细胞>体细胞;分裂旺盛的细胞>停止分裂的细胞。)5)多害少利6.基因突变对子代的影响:•①基因突变发生在有丝分裂过程中,一般不遗传,但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。•②如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。7.基因突变对性状的影响不一定改变生物性状8.基因突变的意义产生新基因的途径;生物变异根本来源;生物进化原始材料;可进行诱变育种9.诱变育种a.非编码区发生突变b.隐性突变c.在密码子的简并性范围内突变笔记思考:1、除了真核生物细胞核DNA可以发生突变,还有哪些DNA复制时也可以突变?2、RNA可以发生突变吗?3、突变改变基因的数目,结构还是染色体数目?细胞质内DNA、原核细胞DNA、病毒DNA更易发生突变只改变基因的结构而产生新基因•1、下列有关基因突变的叙述,正确的是•A.不同基因突变的频率是相同的•B.基因突变的方向是由环境决定的•C.一个基因可以向多个方向突变•D.细胞分裂的中期不发生基因突变C(2010·新课标)在白花豌豆品种栽培园中,偶然发现了一株开红花的豌豆植株,推测该红花表现型的出现是花色基因突变的结果。为了确定该推测是否正确,应检测和比较红花植株与白花植株中()。•A.花色基因的碱基组成•B.花色基因的DNA序列•C.细胞的DNA含量D.细胞的RNA含量B(2011·广东卷)最近,可以抵抗多数抗生素的“超级细菌”引人关注,这类细菌含有超强耐药性基因NDM1,该内酰胺酶,此菌耐药性产生的原因是(多选)()。•A.定向突变•B.抗生素滥用•C.•D.通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因BC(2010·福建卷)下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是()。•A.①处插入碱基对G-C•B.②处碱基对A-T替换为G-C•C.③处缺失碱基对A-T•D.④处碱基对G-C替换为A-TB基因突变基因重组1、任何生物都能突变2、任何时间都能突变,发生在体细胞和生殖细胞多方向性定向性稀有性常见性可逆性可重复性无害性1、有性生殖中非常普遍2、发生在减数分裂产生生殖细胞时有害性需外界诱因刺激不需外界诱因刺激,自然发生普遍性1、如图为有性生殖过程的图解。基因突变和基因重组均可发生在A.①③B.②⑥C.④⑤D.③⑥B•2、(1)图中为•(2)减数分裂过程中造成B、b不同的原因有造成B、b不同的根本原因。•(3)若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、受精卵等),则只能是造成的;次级精母细胞或第一极体基因突变交叉互换基因突变基因突变三、染色体变异概念:光学显微镜可见的染色体结构的改变和数目的增减。染色体结构的改变:缺失、重复、倒位、易位染色体数目的改变:个别染色体增减染色体成倍增减类型与基因突变的区别基因突变:染色体上某一个位点上基因的改变,光学显微镜下不可见。如XO、XXY、XYY、21三体综合征(一)染色体结构变异概念:染色体结构的改变,使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。缺失:染色体中某一片段的缺少,片段上的基因也随之减少。重复:染色体中增加了某一片段。倒位:染色体中某一片段的位置颠倒了1800。易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。(注意与交叉互换的区别)与基因突变中的缺失的区别?对应病例见新策略P122交叉互换与易位的区别biibba12AAaBBbbBacdefhjkml思考:染色体结构变异对生物性状及个体的影响?性状改变,多数变异不利,甚至死亡•(易错高考题)染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式,丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是A.甲可以导致戊的形成B.乙可以导致丙的形成C.甲可以导致丁或戊两种情形的产生D.乙可以导致戊的形成D个别染色体数目的增加或减少染色体组成倍的增加或减少正常增多减少(二)染色体数目的变异整倍体变异非整倍体变异(二)染色体数目变异:1、非整倍体变异:细胞内个别染色体的增加或减少。1)增加:如21三体综合征2)减少:如性腺发育不良21三体综合征(先天愚型),患者比正常人多一条染色体------21号染色体是三条,其症状表现为智力低下,身体发育缓慢等。性腺发育不良(Turner综合征),女性患者少了一条X染色体,外观表现为女性,但性腺发育不良,没有生育能力。(1)染色体组细胞中的一组非同源染色体,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、遗传和变异的全部信息的一组染色体。2.整倍体变异:以染色体组的形式成倍地增加或减少减数分裂雄性果蝇一个染色体组另一个染色体组A.一个染色体组中不含同源染色体。B.一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。C.一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因,但不能重复。(不考虑XY染色体差异)D.二倍体生物生殖细胞中所含有的一组染色体(2)染色体组的符合条件:例1:一个染色体组是指:A.来自父方或者母方的全部染色体B.所有生殖细胞的全部染色体C.二倍体生物配子内的全部染色体D.体细胞中形态、结构彼此不相同的染色体组合C例3.有三种生物个体它们的基因型分别是AaaBBbccc、Abcd、AaBbCC,这三种生物体细胞内含有染色体组的数目分别是:甲含有:___乙含有:___丙含有:___3个2个1个判断标准是:细胞内形态相同的染色体有几条,则含有几个染色体组.312判断标准是:在细胞或生物体的基因型中,控制同一性状的基因出现几次,则有几个染色体组。例2.如图所示的三种细胞内各含有几个染色体组呢?(3)如何确认染色体组乙丙甲A.a.BbCCCaAaBbBCCAbCd例4.韭菜细胞共有32条染色体,有8种形态,则韭菜的体细胞中含有几个染色体组呢?4判断标准是:染色体组的数目=染色体数/染色体形态数。(1)细胞中含有一个染色体组的是图。(2)细胞中含有两个染色体组的是图。(3)细胞中含有三个染色体组的是图。(4)细胞中含有四个染色体组的是图。AaaBBbABCDAAaaBbbbAAbbABCDEFGHDGCHABEF(4)与染色体组相关的几个概念两看一看:二看:受精卵发育生物体生殖细胞(配子)发育生物体二倍体或多倍体一定是单倍体(不管有几个染色体组)受精卵发育生物体两个染色体组三个或三个以上染色体组二倍体多倍体(1)如何区分单倍体、二倍体、多倍体?例6.下列属于单倍体的是()。A、二倍体种子长出的幼苗B、四倍体的植株枝条扦插长成的植株C、六倍体小麦的花粉离体培养成的幼苗D、用鸡蛋孵化出的小鸡例5.用花药离体培养法得到马铃薯单倍体植株,当它进行减数分裂时,能观察到染色体两两配对的现象,共有12对.据此判断该马铃薯是().A.二倍体B.三倍体C.四倍体D.六倍体CC生物体细胞染色体组数体细胞染色体条数配子染色体条数几倍体生物单倍体染色体组数玉米10二水稻24二马铃薯242小麦64222012121448四21六3单倍体多倍体自然条件:人工条件:自然条件:人工条件:一般由未受精的卵细胞发育而来。常用花药离体培养法。由于外界环境条件的剧变,影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。秋水仙素(常用且最有效)处理萌发的种子或幼苗,影响了细胞分裂时纺锤体的形成而使染色体数目加倍产生的。(2)单倍体和多倍体的形成例8.下列有关水稻的叙述,错误的是()。A.二倍体水稻含有两个染色体组。B.二倍体水稻经秋水仙素处理,可得到四倍体水稻,稻穗、米粒变大。C.二倍体体水稻与四倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,含有三个染色体组。D.二倍体水稻的花粉经离体培养,可得到单倍体水稻,稻穗米粒小。例7.某一些地区一些玉米植株比一般玉米植株健壮,果穗大、子粒多,因此这些植株可能是()。A.单倍体B.一倍体C.二倍体D.多倍体D植株弱小,一般高度不育。多倍体植株的特点:茎杆粗壮,叶片、果实、种子比较大,营养物质丰富,但是发育迟缓结实率低D单倍体植株的特点:三种可遗传变异的比较类型项目基因突变基因重组染色体畸变实质基因结构的改变(碱基对的增添、缺失或替换)基因的重新组合,产生多种多样的基因型染色体结构或数目变化引起基因数量或排序改变类型自发突变、人工诱变基因自由组合、交叉互换、转基因染色体结构、数目变异时间细胞分裂间期减数第一次分裂前期或后期细胞分裂过程中适用范围任何生物均可发生真核生物进行有性生殖产生配子时真核生物核遗传中发生产生结果产生新的等位基因,但基因数目未变只改变基因型,未产生新的基因可引起基因“数量”上的变化意义生物变异的根本来源,提供生物进化的原始材料形成多样性的重要原因,对生物进化有十分重要的意义对生物进化有一定意义育种应用诱变育种杂交育种单倍体育种、多倍体育种实例青霉菌高产菌株的培育豌豆、小麦的杂交三倍体无籽西瓜及八倍体小黑麦的培育1、一母生九仔,连母十个样2、高产量青霉菌株3、第一位镰
本文标题:高三生物一轮复习《生物的变异与育种》
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