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第5章基因突變及其他變異1、生物變異的類型:不可遺傳的變異(僅由環(huán)境變化引起)可遺傳的變異(由遺傳物質(zhì)的變化引起):基因突變、基因重組、染色體變異基因突變:DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。其中,堿基對的替換對性狀的影響最小。時期:主要是分裂間期(DNA復(fù)制)基因突變未改變基因在染色體上的位置和數(shù)量。因素:外因:①物理因素:X射線、紫外線、r射線等;②化學(xué)因素:亞硝酸鹽,堿基類似物等;③生物因素:病毒、細(xì)菌等。內(nèi)因:自發(fā)突變(DNA復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤)(2)特點:a、普遍性b、低頻性c、多害少利性d、不定向性(A→a1,a2,a3…)e、隨機(jī)性(基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期,在細(xì)胞內(nèi)的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);(3)基因突變不一定改變生物性狀,原因:①密碼子的簡并性②隱性突變(AA→Aa)(4)意義:新基因產(chǎn)生的途徑;生物變異的根本來源;生物進(jìn)化的原材料。注:體細(xì)胞的突變一般不能直接傳給后代,生殖細(xì)胞的則有可能。細(xì)胞癌變的原因:與細(xì)胞癌變相關(guān)的原癌基因和抑癌基因都發(fā)生了突變。(1)原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常生長和增殖所必需的。突變會導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強(qiáng)。抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖,或促進(jìn)細(xì)胞凋亡。突變導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱。(2)癌細(xì)胞的特征:①能夠無限增殖;②形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化;③細(xì)胞膜上的糖蛋白等減少,細(xì)胞間的黏著性降低,易在體內(nèi)分散轉(zhuǎn)移。4、基因重組:指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因(非等位基因)的重新組合。(1)類型:自由組合型:減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因自由組合?;Q型:減數(shù)分裂Ⅰ前期(四分體時期)同源染色體上非姐妹染色單體之間的互換。(2)意義:有性生殖過程中基因重組使產(chǎn)生的配子種類多樣化,進(jìn)而產(chǎn)生基因型多樣化的子代,是生物變異的來源之一,對生物的進(jìn)化具有重要意義。(3)注意:①基因重組只能產(chǎn)生新的基因型和重組性狀,不能產(chǎn)生新基因和新性狀。②雌雄配子的隨機(jī)結(jié)合是受精,不是基因重組。③兩對及以上的等位基因才可能存在基因重組,一對等位基因不存在基因重組。5、染色體變異:生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。減數(shù)分裂和受精作用,能夠使生物體親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定。單倍體:由配子發(fā)育而來,體細(xì)胞中的染色體數(shù)目與本物種配子中染色體數(shù)目相同的個體。單倍體植株弱小,高度不育。二倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體。三倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個染色體組的個體。多倍體:由受精卵發(fā)育而來,體細(xì)胞中含有三個及以上染色體組的個體。多倍體植株莖稈粗壯,葉片、果實和種子較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。6、染色體數(shù)目的變異(1)類型:①個別染色體增加或減少,如21三體綜合征(多1條21號染色體)②以染色體組的形式成倍增加或減少,如三倍體無子西瓜(2)染色體組:一套完整的非同源染色體。(如下圖的染色體組數(shù))(3)人工誘導(dǎo)多倍體的方法:低溫處理分生組織的細(xì)胞、秋水仙素處理萌發(fā)的種子,原理是抑制紡錘體的形成,導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極。最常用的是秋水仙素處理。(4)單倍體育種的原理:染色體數(shù)目變異。優(yōu)點是:明顯縮短育種年限。7、染色體結(jié)構(gòu)變異:會使基因數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)對生物體是不利的。四種類型:缺失、重復(fù)、易位、倒位區(qū)別:(1)易位發(fā)生在兩條非同源染色體之間,屬于染色體變異?;Q發(fā)生在兩條同源染色體的非姐妹染色單體之間,屬于基因重組。(2)染色體片段缺失在顯微鏡下可見,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。堿基缺失在顯微鏡下不可見,屬于基因突變。8、(1)區(qū)別:遺傳病:由遺傳物質(zhì)改變引起的疾病。(可以生來就有,也可以后天發(fā)生)先天性疾?。簜€體生來就有的疾病。(不一定是遺傳?。?)遺傳病的檢測和預(yù)防,手段主要包括遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷。
產(chǎn)前診斷:如羊水檢查、B超檢查、孕婦血細(xì)胞檢查以及基因檢測等(3)人類遺傳病類型單基因遺傳病:由一對等位基因控制的遺傳病。多基因遺傳病:由多對等位基因控制的人類遺傳病。染色體異常遺傳?。喝旧w異常引起的遺傳病。包括數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常)第六章生物的進(jìn)化1、化石是研究生物進(jìn)化最直接、最重要的證據(jù)。化石證據(jù)揭示了生物由簡單到復(fù)雜、由低等到高等、由水生到陸生的進(jìn)化順序2、生物的適應(yīng)具有普遍性和相對性。適應(yīng)相對性的根本原因:遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾(1)拉馬克:生物各種適應(yīng)性特征的形成是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。(2)達(dá)爾文:適應(yīng)的來源是可遺傳變異,適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(3)達(dá)爾文的生物進(jìn)化論兩大學(xué)說:共同由來學(xué)說,自然選擇學(xué)說。自然選擇學(xué)說:過度繁殖是自然選擇的基礎(chǔ),遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因,生存斗爭是自然選擇的手段、生物進(jìn)化的動力,適者生存是自然選擇的結(jié)果。3、種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個體稱為種群。(1)種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位(生物進(jìn)化的實質(zhì):種群基因頻率的改變)種群基因庫:一個種群的全部個體所含有的全部基因構(gòu)成了該種群的基因庫(2)基因頻率的計算:(3)遺傳平衡定律:如果一個種群滿足這五個條件:①種群足夠大②沒有突變③沒有自然選擇④沒有遷移⑤種群個體間自由交配,則種群基因頻率在世代繁衍過程中不會發(fā)生變化。4、物種:指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物個體。(1)生殖隔離:指不同物種的個體不能相互交配或交配后產(chǎn)生的后代不可育。地理隔離:同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。新物種形成不一定經(jīng)過地理隔離。新物種形成的標(biāo)志:生殖隔離。新物種形成的常見方式:地理隔離(長期)→生殖隔離(2)物種形成的3個環(huán)節(jié):①突變和基因重組:為生物進(jìn)化提供原材料;②自然選擇:決定進(jìn)化的方向,使種群的基因頻率定向改變;③隔離:
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