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1、生物竞赛辅导变异专题,1,欢迎同学们参加生物竞赛辅导,先预祝同学在明年的竞赛中 取得优异的成绩,生物竞赛辅导变异专题,2,生物竞赛遗传与进化专题,生物竞赛辅导变异专题,3,国际生物学奥林匹克竞赛纲要,遗传与进化部分（15%） （1）变异：染色体变异和基因突变 （2）孟德尔遗传 （3）多等位性、重组、伴性遗传 （4）哈迪一温伯格定律 （5）进化的机理,生物竞赛辅导变异专题,4,第一节 变异,框架： 染色体结构变异 染色体变异 染色体数目变异 变异 基因突变,生物竞赛辅导变异专题,5,染色体变异,第一类：染色体结构变异 有四种情况：（1）缺失 （2）重复 （3）倒位 （4）易位,生物竞赛辅导变异专
2、题,6,（1）缺失,定义：一臂发生两处断裂，中间部分 丢失，然后断裂处愈合，形成缺失,生物竞赛辅导变异专题,7,缺失的细胞学和遗传学效应 假显性(pesudo-dominance) 如果缺失的部分包括某些显性基因，那么同源染色体上与这一缺失相对位置上的隐性基因就得以表现，这一现象称为假显性。如果蝇的缺刻翅遗传。,红眼缺刻翅 X+XN,白眼正常翅 XwY,生物竞赛辅导变异专题,8,（）重复,定义:指染色体上增加了与自身相同的某一区段。,重复,单击画面继续,单击返回,生物竞赛辅导变异专题,9,生物竞赛辅导变异专题,10,Normal,Tandem,Reverse,Displaced,重复的几种类型
3、,生物竞赛辅导变异专题,11,重复的细胞学和遗传学效应 染色体重复与正常染色体联会时，在粗线期的染色体上会出现环状突起。,生物竞赛辅导变异专题,12,（3）倒位(inversion),倒位的类型 1)、臂内倒位(paracentric inversion) 倒位片段不含着丝粒。 2)、臂间倒位(pericentric inversion) 倒位片段含着丝粒。,生物竞赛辅导变异专题,13,Paracentric（臂内）,Pericentric（臂间）,生物竞赛辅导变异专题,14,倒位的细胞学和遗传学效应 产生倒位环(inversion loop)。,生物竞赛辅导变异专题,15,（4） 易位(tr
4、anslocation),定义：染色体的某一个片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异。,生物竞赛辅导变异专题,16,易位的三种类型,相互易位,生物竞赛辅导变异专题,17,生物竞赛辅导变异专题,18,易位的细胞学效应 相互易位杂合体在粗线期由于同源部分的紧密配对而出现特征性的十字形图像。 随着分裂的进行，十字形图像逐渐开放形成一个环形或双环状的“8”字形。,生物竞赛辅导变异专题,19,减数分裂中期 I 的相互易位杂合体（十字图形）,生物竞赛辅导变异专题,20,第二类：染色体数目变异,（1）个别染色体的增加或减少（非整倍体) （2）以染色体组的形式增加或减少（整倍体）,生物竞赛辅导变异专题,21
5、,（1）整倍体,一倍体(monoploid number(x) 单倍体(haploid) 二倍体（diploid） 三倍体（triploid） 四倍体（tetraploie） 多倍体（ployploid) 同源多倍体（autopolyploids） 异源多倍体（allopolyploids）,生物竞赛辅导变异专题,22,一粒小麦 T.monococum 2n=14 AA,斯氏山羊草(或拟斯卑尔脱山羊草) T.searsii(或T.Aegilops speltoides) 2n=14 BB,AB,不育杂种染色体加倍,拟二粒小麦 T.dicoccoides 2n=28 AABB,方穗山羊草 T.t
6、auschii 2n=14 DD,ABD,不育杂种染色体加倍,普通小麦 T.aestivum 2n=42 AABBDD,异源六倍体普通小麦可能的起源途径,生物竞赛辅导变异专题,23,花椰菜(2n=18) B.oleracea,阿比西尼亚芥菜(2n=34) B.carinata,黑芥菜(2n=16) B.nigra,芜菁(2n=38) B.napus,中国甘蓝(2n=20) B.campestris,卷叶甘蓝(2n=36) B.juncea,芸苔属植物中由三个亲本种相互杂交，经染色体加倍形成了不同的四倍体新种,生物竞赛辅导变异专题,24,烟草2倍体，4倍体和8倍体叶片表皮细胞的比较,生物竞赛辅导
7、变异专题,25,2倍体和4倍体葡萄的比较,生物竞赛辅导变异专题,26,二 非整倍体 二倍体又可称为：双体（disomy） （2n） 缺体（nullisomy) （2n-2） 单体（monosomy）（2n-1） 三体（trisomy）（2n+1） （1）21-三体即Down氏综合征; （2）18-三体，即Edward综合征; （3）13-三体，即Patau综合征; 双三体（double trisomy）,2n+1+1,生物竞赛辅导变异专题,27,生物竞赛辅导变异专题,28,生物竞赛辅导变异专题,29,基因突变概念：是指基因内部的改变，也就是染色体上一定位点化学结构的改变，故又称点突变（geni
8、c or point mutations ）。 详细意思：碱基对的增添、缺失、改变,二、基因突变,生物竞赛辅导变异专题,30,基因突变的特点： 随机性 2. 突变的多向性和复等位基因 3. 突变的可逆性：正向突变和回复突变 4. 稀有性和多害少利性,生物竞赛辅导变异专题,31,基因突变的分类,（1）按照诱因分为：自发突变；诱发突变 （2）按照基因结构改变的类型： 碱基置换突变:一个碱基被另一个碱基置换 移码突变：在DNA的碱基序列中插入或者丢失1、2或4或碱基，使得翻译的阅读框架位移，造成该位置后的一系列编码发生了变化。 缺失和重复：一般指的是增加或者减少碱基数量为4个以上,生物竞赛辅导变异专
9、题,32,突变发生的时期,生物个体发育的任何时期均可发生： 性细胞(突变)突变配子后代个体； 发生在生殖细胞可以遗传给下一代 体细胞(突变)突变体细胞组织器官 一般不会传给下一代，可以引起当代生物形态和生理上的变化，如某些癌症的发生,生物竞赛辅导变异专题,33,诱发突变,物理性诱变剂 化学性诱变剂 生物性诱变剂,生物竞赛辅导变异专题,34,物理诱变剂1辐射（各种射线）诱变,1. 种类：射线、射线(32P、35S)、中子(60钴、137铯)；X射线、射线。 2. 方法：外照射：中子、X射线、射线；内照射：射线、射线。 3. 原理：射线能量高，穿透力强，使DNA分子直接或间接发生电离作用，引起突变
10、；也可使DNA中碱基对之间的氢键断裂；也可使糖与磷酸之间断裂。从而引起一些遗传物质的变化。,生物竞赛辅导变异专题,35,物理诱变剂2,紫外线 原理：当它照射DNA使得邻近碱基形成二聚 体。二聚体的形成使得DNA双链呈现不正常 的构型，从而带来基因突变,生物竞赛辅导变异专题,36,化学诱变1,种类：（1）碱基类似物：5-溴尿嘧啶；2-氨 基嘌呤。 机制： 碱基类似物可以插入碱基中，引起配对错误。例如：5-溴尿嘧啶（5-Bu）与胸腺嘧啶有相似的结构，但Bu（溴尿嘧啶）的烯醇式可与G（鸟嘌呤）配对。,生物竞赛辅导变异专题,37,化学诱变剂2,烷化诱变剂：如亚硝酸 机制：对DNA的核苷酸造成脱氨基作用
11、，这样导致了： A H :C C U:A G I:,生物竞赛辅导变异专题,38,化学诱变剂3,结合到DNA分子上的化合物 例如：吖啶类的化合物分子结构较为扁平，能够插到DNA相邻碱基之间使得他们分开，从而导致碱基对的增加引起移码突变,生物竞赛辅导变异专题,39,练习,1如果基因中4种脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，这一变化一定会导致 A 遗传性状改变 B 遗传密码改变 C 遗传信息改变 D 遗传规律改变,2单倍体育种可以明显缩短育种年限，这是因为 A 培养技术简单 B 后代不发生性状分离 C 后代出苗率高 D 后代生长旺盛,C,B,生物竞赛辅导变异专题,40,3从以下4项中选出正确的一项,A 多
12、倍体植株一般表现为茎秆粗壮，叶片、果实和种子都较大，所以四倍体水稻能够取得高产 B 多倍体在植物中远比在动物中普遍，这是因为植物不能躲避环境条件剧烈变化的影响 C 海拔高的地方，多倍体植物比例较高，这不但说明这样的环境易产生多倍体，而且也表明多倍体适应不良环境的能力强 D 利用单倍体植株培育新品种，可以明显缩短育种年限。因此目前农业上大多数作物品种都是通过这个方法培育出的,C,生物竞赛辅导变异专题,41,4.下列既是伴性遗传，又是突变的是 A镰刀型细胞贫血症 B无籽西瓜 C白化病 D果蝇中的白眼性状,5.秋天，在桃树上如发现个别芽变，欲将变异芽的性状保留下来，则应 A等开花时进行自花授粉 B等
13、开花时接受同株花粉 C等开花时接受异株花粉 D取下变异芽嫁接到砧木上,D,D,生物竞赛辅导变异专题,42,（多选）关于多倍体植物的叙述，正确的是,A 形体较大，茎技粗壮，叶和果实较大 B 生长缓慢，结实性不好 C 生理代谢功能较缓慢，抵抗力较弱 D 在一般植物中发生率常随纬度的提高而降低 E 大多出现在冰川时期之后，而且大部分分布在原来的冰川地带,ABE,生物竞赛辅导变异专题,43,BC,2.（多选）在下列细胞中具有3个染色体组的是 A 玉米的卵细胞 B 小麦的卵细胞 C 玉米的胚乳细胞 D 小麦胚乳细胞,生物竞赛辅导变异专题,44,下列各组结构的细胞中不含奇数染色体组数的是,A荠菜的胚囊 B蛙的囊胚 C次级精母细胞 D玉米的胚乳细胞,
