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1、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 可遗传变遗传变 异不遗传变遗传变 异 遗传遗传 物 质质 是否变变 化 遗传遗传 物质发质发 生改变变遗传遗传 物质质不发发生改变变 来源 基因突变变、染色体畸变变和基 因重组组 环环境条件改变变 遗传遗传 情 况 变变异能在后代中再次出现现 变变异性状仅仅限于当代表 现现 应应用价 值值 是生物进进化的前提，也为为人 类类的生产实产实 践提供了丰富的 材料 无育种价值
2、值，但在生产产 上可利用优优良环环境条件 来影响性状的表现现，以 获获取高产优质产产优质产 品 (2011江苏卷)在有丝丝分裂和减数分裂的过过程中均可产产生 的变变异是(多选) ADNA复制时发时发 生碱基对对的增添、缺失或改变变，导导致基 因突变变 B非同源染色体之间发间发 生自由组组合，导导致基因重组组 C非同源染色体之间变换间变换 一部分片段，导导致染色体结结构 变变异 D着丝丝粒分裂后形成的两条染色体不能移向两极，导导致 染色体数目变变异 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
3、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？ 重组组 类类型 同源染色体上非等 位基因的重组组 非同源染色体上非等 位基因间间的重组组 人为导为导 致基因重组组 (DNA重组组) 发发生 时间时间 减数第一次分裂四 分体时时期 减数第一次分裂后期 体外与运载载体重组组 ，导导入细细胞内与细细 胞内基因重组组 图图像 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
4、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 （ ） AaBb 1AB：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（9331） A. B. C. D. A (2008宁夏理综，5)以下有关基因重组组的叙述，错错 误误的是 A非同源染色体的自由组组合能导导致基因重组组 B非姐妹染色体的交换换可引起基因重组组 C .纯纯合体自交因基因重组导组导 致子代性状分离 D同胞兄妹间间的遗传遗传 差异与父母基因重组组有关 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。 增
5、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 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人， 病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对 病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的 圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血 症。 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞 贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的谷氨酸 被缬氨酸取代。 人类镰刀型贫血病的形成 正常 异常 谷氨酸 缬氨酸 氨基酸 蛋白质 DNA
6、 CTT GAA CAT GTA突变 mRNA GUAGAA 此病是人类在出生数个月以后，出现以智力障碍 、脑电波异常、头发细黄、皮肤色浅，等为主要病症的 常染色体单基因隐性遗传病。 蛋白质 消化吸收 细胞内苯丙氨酸苯丙酮酸 酪氨酸 苯丙氨酸羟化酶 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、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、
7、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： 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。 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
8、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 判定方法 (1)选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状 表现判断。 (2)让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。 突变种类 显性突变变：aaAa(当代表现现) 隐隐性突变变：AAAa(当代不表现现，一旦表现现即为纯为纯 合体) 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
9、生新基因 1、下列有关基因突变变的叙述，正确的是 A不同基因突变变的频频率是相同的 B基因突变变的方向是由环环境决定的 C一个基因可以向多个方向突变变 D细细胞分裂的中期不发发生基因突变变 C (2010新课标)在白花豌豆品种栽培园中，偶然发现发现 了一株开红红花的豌豆植株，推测该红测该红 花表现现型的出 现现是花色基因突变变的结结果。为为了确定该该推测测是否正 确，应检测应检测 和比较红较红 花植株与白花植株中( )。 A花色基因的碱基组组成 B花色基因的DNA序列 C细细胞的DNA含量 D细细胞的RNA含量 B (2011广东卷)最近，可以抵抗多数抗生素的“超级细级细 菌”引人关注，这类细
10、这类细 菌含有超强耐药药性基因NDM 1 ，该该基因编码编码 金属 内酰酰胺酶，此菌耐药药性产产生的原 因是(多选)( )。 A定向突变变 B抗生素滥滥用 C. 金属 内酰酰胺酶使许许多抗菌药药物失活 D通过过染色体交换换从其他细细菌获获得耐药药基因 BC (2010福建卷)下图为图为 人WNK4基因部分碱基序列及其编码编码 蛋白 质质的部分氨基酸序列示意图图。已知WNK4基因发发生一种突变变，导导 致1169位赖赖氨酸变为变为 谷氨酸。该该基因发发生的突变变是( )。 A处处插入碱基对对GC B处处碱基对对AT替换为换为 GC C处处缺失碱基对对AT D处处碱基对对GC替换为换为 AT B
11、基因突变变基因重组组 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. B. C. D. B 2、(1)图图中为为 (2)减数分裂过过程中造成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
12、 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
13、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 b ii b b a 1 2 A A a B B b b B a c d e f h j k m l 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)染色体之间间的交叉互换换可能导导致染色体的结结 构或基因序列的变变化。下列图图中甲、乙两图图分别别表示两种 染色体之间间的交叉互换换模式，丙、丁、戊图图表示某染色体 变变化的三种情形。则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
14、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
15、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 . 3 1 2 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
