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1、第五单元变异与进化专题14生物变异的来源高考生物（浙江专用）高考生物（浙江专用）考点一基因重考点一基因重组考点清单考点清单基础知识基础知识一、生物变异的种类一、生物变异的种类1.不遗传的变异不遗传的变异:环境因素引起的变异,不涉及遗传物质的改变,不能进一步遗传给后代。2.可遗传的变异可遗传的变异:遗传物质改变所引起的变异,变异来源有基因突变、基因重组、染色体畸变。二、基因重组二、基因重组1.概念概念: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。2.类型类型:(1)交叉互换型,发生于减前期。(2)自由组合型,发生于减后期。(3)人
2、工重组型:通过基因工程使目的基因与受体细胞DNA重组。3.结果结果:产生新的基因型。4.意义意义:自然状态下基因重组是通过有性生殖过程实现的,基因重组的结果是导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。重难突破重难突破基因重组类型比较基因重组类型比较基因重组类型发生时间发生重组的原因图示特点非同源染色体上非等位基因间的重组减数第一次分裂后期同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间的重组只产生新的基因型,并未产生新的基因无新蛋白质无新性状(有新性状组合);发生于真核生物有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外);两个亲本杂合性越高遗传物
3、质相差越大基因重组类型越多后代变异越多同源染色体上非等位基因的重组减数第一次分裂四分体时期同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换,导致基因重组人工重组类外源DNA导入受体细胞人为有目的进行的不同种生物间的基因组合考点二基因突考点二基因突变考点清单考点清单基础知识基础知识类型要点概念基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程时期最易发生在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期特点(1)普遍性:所有生物均可发生基因突变(2)可逆性:显性基因可以突变为隐性基因,而隐性基因也可突变为显性基因(3)多方向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因(4)稀有性:在自然状态下,生
4、物的基因突变频率一般是很低的(5)有害性:多数有害,少数有利,也有中性的结果产生了该基因的等位基因,即新基因意义是生物变异的根本来源,对生物进化和选育新品种具有非常重要的意义类型(1)形态突变:生物的形态结构的改变(2)生化突变:影响生物的代谢过程,导致某个特定生化功能的改变或丧失(3)致死突变:导致个体活力下降,甚至死亡原因外因:物理因素如射线、化学因素如亚硝酸、生物因素如病毒内因:基因结构的改变重难突破重难突破基因突变的原因、结果及对生物性状的影响基因突变的原因、结果及对生物性状的影响1.基因突变的原因与结果分析基因突变的原因与结果分析2.基因突变对性状的影响基因突变对性状的影响(1)基因
5、突变对蛋白质的影响(一般情况下)(2)基因突变不一定导致生物性状改变突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。基因突变若为隐性突变,如AAAa,不会导致性状的改变。碱基对影响范围对氨基酸序列的影响替换小只改变个别氨基酸或不改变增加大不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列缺失大不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列(3)基因突变对后代性状的影响基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,突变可能通过有性生殖传给后代。生殖细胞的突变率一般比
6、体细胞的高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。分裂旺盛的细胞的突变率大于停止分裂的细胞,原因是基因突变常发生在间期。【易混易错】【易混易错】(1)基因突变常发生在间期,也能发生在其他各时期,只是突变率更低。(2)在个体发育过程中,基因突变发生得越早,影响范围越大。(3)基因突变是基因结构内的变化,1个碱基对的改变叫基因突变,1000个碱基对的改变也叫基因突变。(4)密码子的简并性,增大了翻译过程的容错性,提高了翻译的速率。(5)RNA病毒中的基因突变是指RNA中碱基的改变、增加和缺失,其突变率远大于DNA的突变。3.镰刀形细胞贫血症实例分析镰刀形细胞贫血症实例分析(1)症状:
7、是一种红细胞形状异常(镰刀状)的疾病,由于这种形状的红细胞不易通过毛细血管,导致血液循环异常、内出血、发炎、疼痛;异常的红细胞还容易发生破裂,导致患者缺氧。(2)直接原因分析:血红蛋白的一条多肽链上的一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。(3)根本原因分析:碱基对改变(由A-T变成T-A)。考点三染色体畸考点三染色体畸变考点清单考点清单基础知识基础知识染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化,包括染色体数目变异和染色体结构变异。1.染色体结构变异主要包括以下四种类型染色体结构变异主要包括以下四种类型:(1)缺失:染色体的某一片段丢失。(2)重复:染色体增加了某个相同片段。(3)倒
8、位:染色体的某一片段颠倒了180度。(4)易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。2.染色体数目变异染色体数目变异:包括整倍体变异和非整倍体变异。3.单倍体、二倍体和多倍体单倍体、二倍体和多倍体(1)染色体组:一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组。(2)由配子发育成的个体叫单倍体。(3)由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,依此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。重难突破重难突破图解染色体行为变化及染色体畸变图解染色体行为变化及染色体畸变方法方法对细胞分裂胞分裂图中中变异异类型的
9、判断型的判断方法技巧方法技巧1.“三步曲三步曲”巧断细胞分裂图中姐妹染色单体上等位基因的变异来源。巧断细胞分裂图中姐妹染色单体上等位基因的变异来源。 (1)一辨细胞分裂方式若是有丝分裂,断其来源于基因突变,如图:若是减数分裂,断其来源于基因突变或基因重组(互换重组),如图:(2)二查变异前体细胞的基因型变异前体细胞基因型已知:若为AA(BB)或aa(bb),断其来源于基因突变;若为Aa(Bb),断其来源是基因突变或基因重组。变异前体细胞基因型未知:断其来源是基因突变或基因重组。(3)三观同源染色体互换的行为若同源染色体互换行为已知:a.知同源染色体的非姐妹染色单体已发生互换,断其为基因重组,如
10、图甲。b.知同源染色体的非姐妹染色单体没有发生互换,断其为基因突变,如图乙。若同源染色体互换行为未知,断其为基因突变或基因重组,如图丙。2.“三步曲三步曲”巧断隐性突变和显性突变巧断隐性突变和显性突变第一步:从突变后基因的字母大小写判断:若aaAa,知显性突变,若AAAa,知隐性突变。第二步:从突变性状是否在当代表现判断:若突变性状当代表现,知显性突变(aaAa)。若突变性状当代不表现,等到第二代处于纯合状态才表现,知隐性突变(AAAa)。第三步:从设计的遗传杂交结果不同判断实验:选突变体自交或突变体间相互交配若杂交后出现野生型,表明突变体为杂合体,知突变为显性突变。若杂交后代仅出现突变体,表明突变体为纯合体,再让突变型与野生型杂交,若后代为突变型,知为显性突变;若后代为野生型,知为隐性突变。
