明湖專題七變異和進化

明湖專題七變異和進化一、三種可遺傳變異得比較類型項目基因突變基因重組染色體變異實質(zhì)堿基對得替換、增添和缺失控制不同性狀得基因得重新組合染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化適用范圍生物種類所有生物(包括病毒)均可發(fā)生自然狀態(tài)下只發(fā)生于真核生物有性生殖過程中,為核遺傳真核生物細胞增殖過程中均可發(fā)生生殖無性生殖、有性生殖有性生殖無性生殖、有性生殖類型項目基因突變基因重組染色體變異類型自然突變、誘發(fā)突變交叉互換、自由組合、人工DNA拼接技術(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異發(fā)生時期主要在DNA復制時(有絲分裂間期和減I前間期))減數(shù)分裂四分體時期及減數(shù)第一次分裂過程中細胞分裂期產(chǎn)生結(jié)果產(chǎn)生新得基因只產(chǎn)生新得基因型,不產(chǎn)生新得基因不產(chǎn)生新得基因,但可引起基因數(shù)目或順序得變化鏡檢光鏡下均無法檢出,可根據(jù)就就就是否有新性狀或新性狀組合確定光鏡下可檢出育種應用誘變育種雜交育種基因工程育種單倍體育種多倍體育種(2)辨圖解:①突變原理圖:②突變結(jié)果圖:

(基因M突變成其等位基因m)(3)善聯(lián)系:“突變和基因重組產(chǎn)生進化得原材料”中得“突變”指基因突變和染色體變異。

2、基因突變應注意得幾個問題

(1)基因突變?nèi)菀装l(fā)生于DNA分子復制過程中,即有絲分裂得間期或減數(shù)第一次分裂前得間期。

(2)基因突變在普通光學顯微鏡下無法看到,但染色體變異一般可以鏡檢出來。

(3)基因突變得隨機性體現(xiàn)在兩個方面:①時間上得隨機:即基因突變可發(fā)生于生物個體發(fā)育得任何階段,甚至在趨于衰老得個體中也很容易發(fā)生,如老年人易得皮膚癌等。②部位上得隨機:基因突變既可發(fā)生于體細胞,也可發(fā)生于生殖細胞。若為前者,一般不傳遞給后代,若為后者,則可通過生殖細胞,進而通過生殖傳向子代。另外,基因突變可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同得DNA分子上,也可發(fā)生在同一DNA分子得不同部位。

(4)基因突變得結(jié)果:基因突變引起基因“質(zhì)”得改變,產(chǎn)生了原基因得等位基因,改變了基因得堿基序列,如由A→a(隱性突變)或a→A(顯性突變),但并未改變?nèi)旧w上基因得數(shù)量和位置。

(5)基因突變得頻率比較:生殖細胞＞體細胞;分裂旺盛得細胞＞停止分裂得細胞。例1、下圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)得部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變,導致1169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼帷Ｔ摶虬l(fā)生得突變就是(

)A、①處插入堿基對G－CB、②處堿基對A－T替換為G－-CC、③處缺失堿基對A－TD、④處堿基對G－C替換為A－T2)染色體結(jié)構(gòu)變異類型有缺失、重復、倒位和易位。①單倍體:由配子直接發(fā)育而來得個體,無論體細胞中含有多少個染色體組,都就是單倍體。②二倍體和多倍體:由受精卵發(fā)育而來得個體,體細胞中含有幾個染色體組,就稱為幾倍體。③單倍體體細胞中不一定含有一個染色體組,體細胞中含有一個染色體組得個體一定就是單倍體。

④秋水仙素和低溫誘導染色體加倍得原理都就是抑制紡錘體形成。二、染色體組與染色體組數(shù)目判斷

1、一個染色體組所含染色體得特點

(1)不含有同源染色體。

(2)所含有得染色體形態(tài)、大小和功能各不相同。

(3)含有控制一種生物性狀得一整套遺傳信息(即含一整套基因)。

例2、權(quán)威遺傳機構(gòu)確認,濟南發(fā)現(xiàn)得一例染色體異常核型即46,XY,t(6;8)為世界首例,該例異常核型屬于染色體平衡易位攜帶者。染色體平衡易位就是造成流產(chǎn)和畸形兒得重要因素,由于沒有遺傳物質(zhì)丟失,患者表現(xiàn)及智力均與正常人一樣。某女性患者得第1和5號染色體易位,染色體異常核型可表示為46,XX,t(1;5)。下列說法錯誤得就是(

)A、經(jīng)染色后,在光學顯微鏡下可觀察到染色體易位B、46,XY,t(6;8)表示某男性患者第6和8號染色體易位C、只有缺失和重復這兩類染色體結(jié)構(gòu)變異才能導致某條

染色體基因數(shù)量得改變D、染色體易位不屬于基因重組,這種變異就是可遺傳得11大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流基因突變、基因重組和染色體變異得相關(guān)問題辨析

(1)關(guān)于“互換”問題。同源染色體上非姐妹染色單體得交叉互換,屬于基因重組;非同源染色體之間得互換,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中得易位。

(2)關(guān)于“缺失”問題。DNA分子上若干基因得缺失屬于染色體變異;DNA分子上若干堿基對得缺失,屬于基因突變。

(3)關(guān)于變異得水平問題?；蛲蛔儭⒒蛑亟M屬于分子水平得變化,光學顯微鏡下觀察不到;染色體變異屬于亞細胞水平得變化,光學顯微鏡下可以觀察到。(4)關(guān)于不同生物可遺傳變異得類型問題。病毒得可遺傳變異唯一來源就是基因突變;細菌等原核生物不含染色體,所以不存在染色體變異。在真核生物中,上述三種類型都存在。

(5)單倍體、二倍體和多倍體得區(qū)分:常見生物育種方法比較雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種依據(jù)原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組常用方法①選育純種:雜交→自交→選種→自交②選育雜種:雜交→雜交種輻射、激光、化學藥品處理、生物處理、作物空間技術(shù)育種花藥離體培養(yǎng)后再用秋水仙素(或低溫)處理幼苗,使染色體數(shù)目加倍秋水仙素(或低溫)處理萌發(fā)得種子或幼苗轉(zhuǎn)基因(DNA重組)技術(shù)將目得基因?qū)肷矬w內(nèi),培育新品種雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種育種程序甲品種×乙品種F1

F2性狀穩(wěn)定遺傳得新品種生物多種變異新品種人工選育地面理化處理太空飛船搭載人工選育具有不同性狀得親本雜交F1花藥離體培養(yǎng)單倍體幼苗人工誘導染色體加倍若干植株選育新品種正常幼苗秋水仙素染色體加倍人工選育新品種雜交育種人工誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種優(yōu)點操作簡單,目標性強可以提高變異得頻率,大幅度地改良某些品種可以明顯地縮短育種年限操作簡單,能較快獲得新類型能打破物種界限,定向改變生物得性狀缺點時間長,需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種有利變異少,需大量處理實驗材料技術(shù)復雜且需與雜交育種配合所得品種發(fā)育延遲,結(jié)實率低,在動物中難以進行有可能引發(fā)生態(tài)危機舉例矮稈抗銹病小麥青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒單倍體育種獲得得矮稈抗銹病小麥三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥產(chǎn)生人胰島素得大腸桿菌、抗蟲棉例3、無子西瓜就是由二倍體(2n=22)與同源四倍體雜交后形成得三倍體?；卮鹣铝袉栴}:(1)雜交時選用四倍體植株作母本,用二倍體植株作父本,取其花粉涂在四倍體植株得

上,授粉后套袋。四倍體植株上產(chǎn)生得雌配子含有______條染色體,該雌配子與二倍體植株上產(chǎn)生得雄配子結(jié)合,形成含有______條染色體得合子。

(2)上述雜交獲得得種子可發(fā)育為三倍體植株。該植株會產(chǎn)生無子果實,該果實無子得原因就是三倍體得細胞不能進行正常得

分裂。(3)為了在短期內(nèi)大量繁殖三倍體植株,理論上可以采用

得方法。雌蕊或柱頭2233減數(shù)組織培養(yǎng)選擇得基礎(chǔ)生存斗爭內(nèi)因適者生存一、進化理論2、現(xiàn)代生物進化理論圖解3、物種形成得方式(1)漸變式物種形成:(2)爆發(fā)式物種形成:

(3)人工創(chuàng)造新物種:通過植物體細胞雜交(如番茄—馬鈴薯)、多倍體遠源雜交(如甘蔗—蘿卜)、多倍體育種(如八倍體小黑麥)等方式也可以創(chuàng)造新物種。二、生物多樣性之間得關(guān)系

由圖可以看出:生物多樣性得成因就是生物與環(huán)境共同作用得結(jié)果。例4、關(guān)于現(xiàn)代生物進化理論得敘述,錯誤得就是A、基因得自發(fā)突變率雖然很低,但對進化非常重要B、不同基因型得個體對環(huán)境得適應性可相同,也可不同C、環(huán)境發(fā)生變化時,種群得基因頻率可能改變,也可能不變D、同一群落中得種群相互影響,因此進化得基本單位就是群落專題訓練1、某農(nóng)科所通過如圖育種過程培育成了高品質(zhì)得糯小麥,相關(guān)敘述正確得就是()A、該育種過程中運用得遺傳學原理就是基因突變B、a過程能提高突變率,從而明顯縮短了育種年限C、a、c過程都需要使用秋水仙素,都作用于萌發(fā)得種子D、要獲得yyRR,b過程需要進行不斷得自交來提高純合率2、為獲得純合高蔓抗病番茄植株,采用了下圖所示得方法:圖中兩對相對性狀獨立遺傳。據(jù)圖分析,正確得就是(

)A、過程①得自交代數(shù)越多,雜合高蔓抗病植株得比例越高B、過程②就是雜交育種過程中最關(guān)鍵得一個步驟C、過程③主要利用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)D、過程④通常需要用秋水仙素處理幼苗3、1950年,為除去對農(nóng)作物構(gòu)成重大危害