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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,不遗传的变异,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) ADNA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,卵子,精子,受
2、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？,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,A,(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
3、改变。, , , , ,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,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
4、白质,DNA,mRNA,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。,苯丙酮尿症,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、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：
5、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
6、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：aaAa(当代表现) 隐性突变：AAAa(当代不表现，一旦表现即为纯合体),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
7、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，该基因编码金属 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. 金属内酰胺酶使许多抗菌药物失活 D通过染色体交换从其他细菌获得耐药基因,B
8、C,(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处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT,B,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.
9、 D.,B,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
10、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,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
11、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,（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
12、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,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,
13、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：,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,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。
14、（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。,D G,C H,A B,E F,（4）与染色体组相关的几个概念,（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,C,C,2 20 1,2 12 1,4 48 四,21 六 3,一般由未受精
15、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 二倍体 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,1、一母生九仔，连母十个样 2、高产量青
