三种可遗传变异类型的比较
高三生物复习——生物可遗传变异的类型及特点
高三生物复习——生物可遗传变异的类型及特点
1.变异类型的辨析
(1)关于“互换”问题
①同源染色体上非姐妹染色单体之间的交叉互换属于基因重组。
②非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异中的易位。
(2)关于“缺失”问题
①DNA分子上若干“基因”的缺失属于染色体结构变异。
②基因内部若干“碱基对”的缺失属于基因突变。
(3)关于变异的水平问题
①分子水平:基因突变、基因重组属于分子水平的变异,在光学显微镜下观察不到。
②细胞水平:染色体变异是细胞水平的变异,在光学显微镜下可以观察到。
2.单倍体、二倍体与多倍体的界定
考向一生物变异的判定
1.(2018·全国Ⅰ,6)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长。
将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。
据此判断,下列说法不合理的是()
A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移。
高中生物复习精讲精练三种可遗传变异的比较
课题55:三种可遗传变异的比较【课标要求】染色体结构变异和数目变异。
【考向瞭望】容易出现考查基因突变内涵的题目,渗透基因重组与基因突变两个概念的比较与整合。
【知识梳理】基因重组基因突变染色体变异概念因基因的重新组合而产生的变异基因结构的改变,包括DNA碱基对的增添、缺失和替换染色体结构或数目变化而引起的变异类型①非同源染色体上的非等位基因自由组合②同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换①自然状态下发生的——自然突变②人为条件下发生的——诱发突变①染色体结构变异②染色体数目变异适用范围真核生物进行有性生殖产生配子时在核遗传中发生任何生物均可发生(包括原核、真核生物及非细胞结构的生物)真核生物核遗传中发生产生结果只改变基因型,未发生基因的改变,既无“质”的变化,也无“量”的变化产生新的基因,发生基因“种类”的改变或“质”的改变,但量未变可引起基因“数量”上的变化意义形成多样性的重要原因,对生物进化有十分重要的意义生物变异的根本来源,提供生物进化的原始材料对生物进化有一定意义育种应用杂交育种诱变育种单倍体、多倍体育种二、单倍体育种与多倍体育种比较单倍体育种多倍体育种原理染色体数目以染色体组形式成倍减少,然后再加倍从而获得纯种染色体数目以染色体组形式成倍增加方法花药离体培养获得单倍体,再用秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理正在萌发的种子或幼苗优点明显缩短育种年限器官大,营养成分含量高,产量增加缺点技术复杂,需要与杂交育种配合适用于植物,动物难以开展。
多倍体植物生长周期延长,结实率降低举例【基础训练】1、引起生物可遗传变异的原因有三种,即基因重组、基因突变和染色体变异。
以下几种生物性状的产生,来源于同一种变异类型的是(C)①果蝇的白眼;②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒;③八倍体小麦的出现;④人类的色盲;⑤玉米的高杆皱形叶;⑥人类的镰刀型细胞贫血症A、①②③B、④⑤⑥C、①④⑥D、②③⑤2、秋水仙素诱导产生多倍体和诱导基因突变的生理作用分别是(D)①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体;②加速细胞内染色体复制;③使染色体配对紊乱,不能形成可育的配子;④干扰DNA的正常复制。
三种可遗传的变异课件
2023三种可遗传的变异课件contents •引言•基因突变•基因重组•染色体变异•三种可遗传变异的比较•教学总结与展望目录01引言遗传学是生物学的重要分支,研究生物遗传和变异的机制和规律遗传变异是生物进化的基础,也是生物多样性的重要来源本课件主要介绍三种常见的可遗传变异课程背景1遗传变异的定义23遗传变异是指生物个体之间存在的遗传物质差异这些差异可以是DNA序列的改变、染色体数目的变化或结构变异遗传变异可以是自然形成的,也可以是人工诱变的遗传变异的分类可遗传变异包括突变、基因重组和染色体变异基因重组是指生物个体内的基因从一个亲本遗传到另一个亲本的过程突变是指DNA序列的随机、自发或人工诱发的改变染色体变异是指染色体数目或结构的改变,包括缺失、重复、倒位和易位等02基因突变基因突变的定义为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改变。
基因突变是生物进化的重要因素之一,也是生物遗传多样性的重要来源之一。
03缺失突变DNA分子中缺失一个或多个碱基对,导致基因结构的改变。
01点突变DNA分子中单个碱基对的替换或缺失,导致基因结构的改变。
02插入突变DNA分子中插入一个或多个碱基对,导致基因结构的改变。
自发突变DNA分子在复制过程中,碱基对发生错误配对,导致基因结构的改变。
诱变剂诱导突变某些化学物质或物理因素可以诱导DNA分子发生突变。
例如,X射线、紫外线、化学诱变剂等。
基因突变的产生机制基因突变可以导致基因结构的改变,进而影响生物的性状表现。
基因突变可以产生新的等位基因,增加生物的遗传多样性。
基因突变可以导致基因失活或功能减弱,引起遗传疾病的发生。
基因突变的影响03基因重组基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因重新组合。
基因重组主要发生在减数分裂的第一次分裂后期和减数分裂的第二次分裂后期。
基因重组的定义非同源染色体之间相互交换片段而引起的基因重组。
基因重组的类型非同源染色体重组同源染色体之间相互交换片段而引起的基因重组。
基因变异分级三类
基因变异分级三类
基因变异是指基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的改变。
基因变异可以分为三种主要类型,分别是:单核苷酸变异、插入或缺失、染色体变异。
以下是这三种类型的详细解释:
1.单核苷酸变异:单核苷酸变异(SNV)是指在基因组中单个核苷酸的变异,包括碱基替换、插入或缺失。
这种变异可以导致单个氨基酸的替换,从而影响蛋白质的功能。
2.插入或缺失:插入或缺失是指基因组中DNA片段的增加或缺失,通常会导致基因表达的改变。
这种变异可以影响基因的表达水平,导致表型的变化。
3.染色体变异:染色体变异是指染色体数目的变化或染色体结构的改变,包括染色体易位、倒位、重复、缺失等。
这种变异可以影响基因的表达,导致遗传性疾病的发生。
此外,还有基因组结构变异、表观遗传变异、转录水平变异、翻译水平变异、蛋白质功能变异和疾病相关性变异等分类方式。
这些分类方式可以从不同的角度描述基因变异的性质和影响。
总之,基因变异的分类方式多种多样,不同的分类方式可以从不同的角度描述基因变异的性质和影响。
了解基因变异的分类有助于更好地理解基因变异在生物体中的作用和影响。
关于三种可遗传变异的几点说明
关于三种可遗传变异的几点说明作者:曹燕来李丽来源:《中学生物学》2016年第03期1 三种可遗传变异1.1 基因突变基因突变指基因内部核酸分子上特定核苷酸序列发生改变的现象或过程。
结合简图可知,基因突变是基因结构内部发生碱基对的替换、缺失或重复,使原有基因变为它的等位基因,但是变异后的这个基因还在染色体原来的位置,控制的仍然是原来的那种性状。
例如B基因控制植株的株高,基因型B_个体表现为高茎,变异后的b基因还是控制株高,bb个体表现为矮茎(图1)。
经过基因突变后细胞内部的基因种类改变了但是基因数量未变。
1.2 染色体畸变染色体畸变包括染色体结构变异和染色体数目变异。
染色体数目变异可在光学显微镜下通过比较异常细胞和正常细胞内部染色体的数目,加以判断,不再做详细分析。
下面将用几幅简图重点分析染色体结构变异中的几种情况。
1.2.1 缺失简图说明染色体部分片段缺失,缺失后的片段去哪里了呢?有多种情况,可能还在细胞中移接到同一细胞的其他染色体上,也可能彻底在细胞中消失,如图2所示的情况,即为染色体片段在细胞中彻底消失,属于染色体结构变异中的缺失。
染色体结构变异中的缺失,情况似乎比基因突变中的缺失严重。
基因突变中碱基缺失,基因的位置和数目不变,而染色体结构变异中的缺失,往往失去若干个基因,基因的数目改变。
1.2.2 重复简图说明从图3可知染色体结构变异中的重复是一条染色体上的某一片段移接到同源染色体的另一条染色体上,导致其中一条出现部分片段的重复。
图4中展示了一条染色体上含A基因的片段重复。
学生初学这块内容时,由于课本原图每种结构变异类型只画有一条染色体,当出现图3、4时,无法准确判断图3是缺失还是重复,但是结合图2、3、4学生定能分清两者间的差异。
同样的,染色体结构变异中的重复要比基因突变中的重复“严重”,基因数量没有变,但是基因位置改变了。
1.2.3 易位简图说明易位涉及2条非同源染色体之间片段的移接,如图5所示,染色体某一片段移接到它的非同源染色体上,导致第2和3两条染色体上基因的排序均有异于正常细胞。
高中生物_变异与育种教学设计学情分析教材分析课后反思
高中生物中图版必修二专题四遗传变异和进化《变异与育种》教师姓名:济南市【课题】 专题四第三讲:变异与育种✧ 课标内容1、举例说出基因重组及其意义。
2、举例说明基因突变的特征和原因。
3、简述染色体结构变异和数目变异。
4、搜集生物变异在育种上应用的事例。
5、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
✧ 课标分解✧ 教学目标【知识与技能】1、 举例说明可遗传变异的种类并进行比较;2、 掌握可遗传变异在育种中的应用;3、 熟练运用基础知识设计实验,解决实际问题。
【过程与方法】从说明到理解,从比较到运用。
利用自习让学生回顾并掌握基础知识,通过典型习题加深学生的理解,对易混易错知识进行比较,并借助高考经典试题让学生体会知识的运用,从而使学生能力得到提升。
【情感态度与价值观】通过本专题的学习,认识生物科学的价值,认识生物科学和技术的性质,能正确理解科学、技术、社会之间的关系,能够运用生物科学知识和观念参与社会事务的讨论。
✧ 教材分析本专题主要复习可遗传变异的各种形式,变异在育种方面的应用。
对本专题的考查通常以非选择题的形式进行,主要为文字信息题,实验设计题。
基因突变的概念、特点、行为条件 行为程度行为动词 目标要求应用,基因重组与减数分裂和有性生殖的关系,染色体结构变异与基因突变的关系,染色体数变异与遗传育种都是考查的重点。
本专题内容与遗传的物质基础、遗传的基本规律以及生物的可遗传变异等知识密切相关,是遗传和变异的基本原理在生产实践中的应用。
通过复习使学生学会怎样将遗传变异的有关知识应用于生产实践,而且通过该内容的分析学习,可以训练学生分析问题、提取信息、设计实验等各方面能力。
✧教学重难点分析【教学重点】1、回顾复习变异育种的基础知识,比较区分易混易错知识点。
2、正确运用知识解决育种等实验设计的问题。
【教学难点】能运用知识设计实验,解决育种等实际问题。
✧教学建议教师是主导,学生是主体。
第二轮复习,学生对基础知识已基本掌握,但还未形成知识框架,所以借助学案,让学生自主回顾复习基础知识并构建知识框架。
热点专题05 生物变异与育种专题-2023年高考生物临考热点梳理课件
α射线、γ射线、微重 力、激光等处理、再筛 选(2)化学:秋水仙 素、硫酸二乙脂处理,
培养,培育出单倍 体植株(2)将单倍 体植株幼苗经一定 浓度的秋水仙素处
用一定浓度的秋水仙 素处理萌发的种子或
幼苗
基因与运载体结合→ 目的基因导入受体细 胞→目的基因的检测 与表达→筛选出符合
再筛选
理获得纯合子
典型例题4 平衡致死体系
【典型例题4】.雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右,但普通蚕(图1)难以通过外形判断其性别, 故研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统(图2),利用二者互相交配或者与其他野生型蚕交配 ,最终实现只养雄蚕。图3表示某特殊蚕的染色体和基因组成。下列叙述错误的是( D ) A.l1和l2基因相对于野生型基因而言,是隐性基因 B.图2中雄蚕与野生雌蚕交配,后代雌蚕全部死亡 C.图2中雌雄蚕互相交配,其子代雄蚕的染色体组成与图2中的雄蚕相同 D.如果用图3中雌蚕替代图2中雌蚕,不能实现与图2中雌蚕相同的功能
要求的新品种
优点
①“集优”:使分散 在同一物种不同品种 中的多个优良性状集 中于同一个体上②操
作简便
提改产高良生变某新异些基频性因率状的,(途大是径幅唯)度一明(显子加缩代速短为育育纯 种种合进年子程限),植果营物实养茎、物杆种质粗子含壮都量,比提叶较高片大、,①改杂目造交育的生不种性物亲周强②和期克的, 短服障可远碍定缘③向
个性状常优于双亲,这种现象称为杂种优势。获得具有杂种优势的杂合种子是提高水稻产量
的重要途径。
(1)中国是最早种植水稻的国家,已有七千年以上历史。我国南方主要种植籼稻,北方主要种
植粳稻。籼稻和粳稻是由共同的祖先在不同生态环境中,经过长期的
,进化形成的。
可遗传的变异的比较
可遗传的变异的比较王慧朱士军生物可遗传的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异三种。
这些变异类型既有其各自的特点,相互之间又有密切的联系。
下面对它们作以比较:定义:基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变,而引起的基因结构的改变。
基因重组是指生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
染色体变异是指染色体结构或数目的变化。
意义:基因突变是DNA分子上的微小改变,是等位基因和复等位基因形成的的主要途径。
基因突变一般只涉及一个基因,通过基因突变可产生新的基因,从而产生新的基因型,所以是生物进化的根本原因。
基因重组不产生新的基因,但可产生新的基因型。
每种生物的后代都与亲本存在一定的差异,这主要是由基因重组造成的。
染色体变异和基因突变统称为突变,突变和基因重组是生物进化的原材料。
检测:基因突变在光学显微镜下观察不到,但能通过子代的分离比检测出来,而且基因突变具有可逆性,能发生回复突变,即A→a和a→A。
基因重组也不能在光学显微镜下观察到,可通过后代的性状变化推知。
染色体变异一般不能回复,能在光学显微镜下进行细胞学鉴定。
发生原因:基因突变是在一些物理因素(如X射线、紫外线等)、化学因素(如亚硝酸等)或生物因素(如病毒等)的影响下基因结构发生了变化。
基因重组是由于减数分裂时非同源染色体的自由组合或非姐妹染色单体的交叉互换引起的。
染色体的结构是相当稳定的,从而保证了物种的稳定性,但在内外物质的影响下,特别是经射线处理后,使染色体发生断裂,在重接的过程中,可能发生错接,结果导致染色体结构的变异。
染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位和易位四类。
染色体数目的变异有个别染色体数目增加或减少和以染色体组的形式成倍地增加或减少。
个别染色体数目变异一般是由于减数分裂形成配子时出现错误。
多倍体的形成是由于环境剧变(如低温等)导致种子萌发或幼苗时期有丝分裂前期不能形成纺锤体而使已经复制的染色体留在一个细胞内。
三种可遗传的变异课件
02
染色体结构异常
03
染色体易位
例如猫叫综合征,由于染色体结 构异常导致面部畸形、发育迟缓 等症状。
例如慢性粒细胞白血病,由于染 色体易位导致特定基因的异常表 达。
基因重组在生物工程中的应用
基因工程
通过基因重组将外源基因导入受体细胞,实现遗传改 造和基因表达调控。
三种可遗传变异在生物进化中的作用与关系
• 基因突变在生物进化中扮演着提供新基因和新性状的角色,为生物进化 提供原材料。
• 基因重组通过产生新的基因型,增加了生物多样性,为生物进化提供更 多可能性。
• 染色体变异虽然发生频率较低,但也是生物进化的重要推动力量,通过 改变基因数目或排列顺序来影响生物性状。
三种可遗传的变异
2023-11-08
目 录
• 遗传变异概述 • 染色体变异 • 基因重组 • 基因突变 • 三种可遗传变异的比较与关系 • 三种可遗传变异的实例与应用
01
遗传变异概述
定义与分类
遗传变异是指生物体内遗传物质发生 改变的现象,包括基因突变、基因重 组和染色体变异。
基因重组是指通过不同方式使两个或 多个基因组合在一起,形成新的基因 组合。
细胞工程
通过基因重组技术构建融合细胞或人工染色体,实现 细胞水平的遗传改造。
免疫工程
通过基因重组技术制备特定功能的抗体或抗原,实现 免疫反应的调控和干预。
基因突变与生物进化、物种形成的关系
基因突变是生物进化的原始材料
基因突变产生新的等位基因,为生物进化提供了源源不断的材料。
基因突变导致表型改变
基因突变会导致生物体的表型发生变化,从而产生新的生物种类。
变异与进化
件 下,RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。 低
(4)该地区从此不再使用杀虫剂。预测未来种群中,最终频率最高的基 因型是_____,原因是 在不使用杀虫剂环境下,持续的选择作用使 SS R基因频率越来越低
(
)
B.用二倍体植物的花药离体培养,能得到叶片和果实较小的单倍体 植物 C.肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变、基因重组和染色体变
异三种类型
D.若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体 所携带的基因不完全相同,其原因最可能是发生过交叉互换
审题关键:“性状分离”、“基因重组”、“花药离体培养”、 “果实”、“肺炎双球菌”、“染色单体”、“交叉互换” 命题来源:基因突变、基因重组、染色体变异与减数分裂。 听 课 心 得 ⊗ 思路分析:例如,黄色――→ 黄色、绿色,出现了性状分离,这是 由于等位基因分离导致,而不属于重组,所以A错误;二倍体的单 倍体植株高度不育,不可能结果,所以B错误;肺炎双球菌是一种 细菌,属于原核生物,细胞内无染色体,不可能出现染色体变 异,也不可能出现基因重组,其变异来源只能是基因突变,所以C 错误;两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所 携带的基因本应相同,若不同只有交叉互换的可能性最大,因基 因突变频率比较低,其可能性较低,所以D正确。
人工DNA拼接技术 减数分裂四分体时期 及减数第一次分裂过 程中
染色体数目的变
异
发生
时期
丝分裂间期、
减数第一次分 裂前的间期)
细胞分裂期
DNA上发生碱基 由于细胞分裂受阻,体细胞 非同源染色体 对的增添、缺失、 中染色体组成倍地增加;直 产生 上非等位基因 改变,从而引起 接由生物的配子,如未受精 机理 的自由组合; DNA碱基序列即 卵细胞、花粉粒发育而来, 交叉互换 遗传信息的改变 使染色体组数成倍地减少 产生 结果 产生新的基因
关于三种可遗传变异的辨析
可遗传变异是人教版高中生物学必修2《遗传与进化》第5章的一个关键部分,涉及三种不同的变异方式,分别是基因突变、基因重组和染色体变异。
在这一章的教学中,由于基因突变、基因重组中的交叉互换以及染色体结构变异有着很大的相似性,因此学生容易对几个概念产生混淆,导致答题错误。
笔者对基因突变、基因重组和染色体变异的概念进行剖析,总结学生的易错点,以期对可遗传变异的内容进行拓展和补充,引导学生对生命现象形成正确的认识,从而树立正确的生命观念。
一、基因突变根据教材的内容,将DNA分子中发生碱基的增添、替换或缺失而引起的基因碱基序列的改变叫作基因突变。
笔者在教学的过程中会强调后半句在整个概念中所起的作用,大多数学生都存在误区,认为DNA分子中碱基发生了替换、增添、缺失就可以叫作基因突变,而实际上,若碱基的替换、增添和缺失发生在DNA分子中的非基因片段,则不能称之为基因突变。
此外,关于基因突变,受到教材中关于镰状细胞贫血形成的原因的影响,学生还存在这样的误区:只有一个碱基或碱基对发生改变(替换、增添、缺失)才是基因突变,也有学生认为有多个碱基发生了变化就一定是基因突变,这一误区在学习染色体变异之后尤为突显。
事实上,若基因上一个碱基发生改变,未引起基因数目的改变,叫基因突变;若多个碱基发生了改变,则需要看是否引起了基因数目的改变,若基因数目未改变,则称之为基因突变,若基因数目改变了,则称之为染色体结构变异。
这是关于基因突变中的缺失和染色体结构变异中的缺失的辨别。
二、基因重组基因重组常常被定义为生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
而实际上,基因重组一般包含广义的基因重组和狭义的基因重组两种基因重组类型,狭义的基因重组包含在广义的基因重组之内。
狭义的基因重组一般涉及DNA分子断裂与重新融合,可以称之为同源重组;而广义的基因重组则包括了非同源重组,如基因工程(将不同源的DNA分子进行拼接),以及不涉及DNA的断裂与重新融合的基因重组类型等。
遗传物质变异类型
遗传物质变异类型
遗传物质的变异大致可概括为以下3大类。
一类:DNA的化学结构上的变异,又称点突变。
二类:DNA的载体物——染色体数量的变化,又称染色体畸变。
每个种类的生物体细胞中的染色体数目是一定的。
染色体数目的变化实际上是其负载的DNA数目的变化。
以上两类的变异统称为基因突变。
三类:由不同菌体的DNA片段重新组合,形成具有新的遗传性能的变异方式,称为基因重组。
这一类遗传物质的变异不属于突变范畴。
可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异。
一对等位基因的突变导致的疾病,分别由显性基因和隐性基因突变所致。
所谓显性基因是指等位基因中只要其中之一发生了突变即可导致疾病的基因。
隐性基因是指只有当一对等位基因同时发生了突变才能致病的基因。
很多常见病如哮喘、唇裂、精神分裂症、无脑儿、高血压、先天性心血管疾病、癫痫等均为多基因病。
可遗传的变异与育种方式比较表
条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交,有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
存在染色体的真核生物
特点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意义
新基因产生的途径,生物变异的根本来源,也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一,是生物进化的重要因素之一。
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因(产生了它的等位基因)、新的基因型、新的性状。
产生新的基因型,但不可以产生新的基因和新的性状。
不产生新的基因,但会引起基因数目或顺序变化。
基因突变、基因重组和染色体变异(可遗传变异)列表比较
项目
基因突变
基因重组
染色体变异
适用范围
生物
种类
所有生物(包括病毒)均可发生,具有普遍性
自然状态下,只发生在真核生物的有性生殖过程中,细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类型
可分为自然突变和诱发突变,
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小,突变频率低
非常普遍,产生的变异类型多
可能性较小
应用
诱变育种
杂交育种
单倍体育种、多倍体育种
生多。
变异种类多
基因突变、基因重组和染色体变异
【例 1】下图表示某植物正常体细胞的染色体组成。下列 各选项中,可能是该植物基因型的是( B ) A.ABCd B.Aaaa C.AaBbCcDd D.AaaBbb 【思路点拨】本题的解题关键是要看懂图。细胞内 形态、大小相同的染色体有4条,所以此细胞含有4 个染色体组,AAAA、AAAa、AAaa、Aaaa、aaaa 等均是符合要求的基因型。选项A表示含1个染色体 组, C 表示的是含 2 个染色体组, D 表示含 3 个染色 体组。
4.实例:镰刀型细胞贫血症
(1)直接病因:血红蛋白多肽链上一个氨基酸被替换。
(2) 根本原因:血红蛋白基因 (DNA) 上 碱基 发生改变,由 A—T变为T—A。 5.特点 (1)普遍性:在生物界中普遍存在。
(2)随机性:生物个体发育的任何时期。
(3)低频性:突变频率很低。
(4)不定向性:可以产生一个以上的等位基因。
四、染色体变异
数目变异: (1)染色体组成倍增加或减少
多倍体
(2)个别染色体的增加或减少:如21三体综合症
五、杂交育种和诱变育种
方法 比较项目 杂交育种 将 两 个 或多个品种的优 良 性 状 通过 交 配 集 中 在 一 起, 再经过选择 和 培 育,获得新品种的 方法 基因重组 人工诱变育种 是指利用物理因素或 化学因素来处理生物, 使生物发生 基因突 变 ,获得新品种的 方法 基因突变
【解析】本题考查多倍体育种方法操作。抑制第一次卵裂导致 染色体加倍,培育而成的个体为四倍体,A项错误。用γ射线破 坏了细胞核的精子刺激卵细胞,然后形成的新个体为单倍体, B项错误。C项利用核移植方法获得的个体为二倍体,C项错误。 精子中含有一个染色体组,次级卵母细胞含有两个染色体组, 两者结合形成的含有极体的受精卵中含有三个染色体组,发育 而成的个体为三倍体,D项正确。
二轮变异、育种与进化
B
考点二 生物的可遗传变异与育种
1.常见育种方式的比较
杂交 人工诱 单倍体 多倍体 基因工 细胞融 细胞核移
育种 变育种 育种 育种 程育种 合技术 植技术
依 据 基因 原 重组 理
基因 突变
染色体 变异
染色体 变异
①若要培育隐性性状个体,可用自交或杂交,只要 出现该性状即可。
②有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作, 其最简便的方法是自交。
③若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法。 ④若要提高品种产量,提高营养物质含量,可用多
倍体育种。 ⑤若要培育原先没有的性状,可用诱变育种。
⑥若实验植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则 只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。
体上 (11)同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部
交换
一个色盲女人和一个正常男人结婚,生了一个性染 色体为XXY的正常儿子,此染色体畸变是发生在 什么之中?如果父亲是色盲,母亲正常,则此染 色体畸变发生在什么之中?假如父亲正常,母亲 色盲,儿子色盲,则此染色体变异发生在什么之 中?其中正确的是( )
性纯合的几率就可达 97%以上,这一概率可认为所
得新品种几乎都是纯合子。所以,杂交育种的育种
年限至少是 6 年。
为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了如图所示
的方法:图中两对相对性状独立遗传。据图分析,
下列说法正确的是
()
A.通过过程①②③最后育出纯合高蔓抗病植株, 说明变异是定向的
B.花药离体培养形成的个体均为纯合子 C.过程③包括脱分化和再分化两个过程,需要
所得品 种发育 延迟,结 实率低
高三一轮复习生物:三大可遗传变异知识点整理
基因突变,基因重组,染色体变异一.三大可遗传变异1.三大可遗传变异 基因突变基因重组 染色体变异 2.不同生物的可遗传变异类型生物类型⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧⎭⎬⎫病毒原核生物只有基因突变真核生物⎩⎪⎨⎪⎧ 有性生殖⎩⎨⎧基因突变基因重组染色体变异无性生殖⎩⎨⎧ 基因突变染色体变异二.基因突变1.基因突变的机理和特点碱基对 影响范围 对肽链的影响备注替换 小 只改变1个氨基酸的种类或不改变替换的结果也可能使肽链合成提前终止或延迟终止 增添大插入位置前不影响,影响插①增添或缺失的位置越靠2.基因突变的类型(1)显性突变:aa→Aa(当代可表现)(2)隐性突变①常染色体上的基因发生隐性突变(如AA→Aa),当代不表现,一旦表现即为纯合子。
②雄性个体X染色体上若发生隐性突变(如X A Y→X a Y),当代可表现。
3.基因突变与生物性状的关系基因突变可能会影响生物性状原因:基因突变→mRNA上密码子改变→编码的氨基酸可能改变→蛋白质的结构和功能改变→生物性状改变。
4.DNA中碱基对改变不一定导致生物性状改变的3个原因(1)DNA分子上碱基对改变可能在非编码部位(如内含子和非编码区)。
(2)由于密码子的简并性,多种密码子可决定同一种氨基酸,因此某碱基改变,不一定改变蛋白质中氨基酸的种类。
(3)若基因突变为隐性突变,如AA中一个A→a,此时性状不改变。
5.基因突变对后代的影响(1)如基因突变发生在有丝分裂过程中,可以通过无性生殖传递给子代。
由于多数生物进行有性生殖,所以体细胞基因突变对后代影响较小。
(5)如果基因突变发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。
对于进行有性生殖6.影响基因突变的外因和内因生物因素某些病毒影响宿主细胞DNA等内因DNA分子复制偶尔发生错误、DNA的碱基组成发生改变等7.基因突变的特点错误!8.基因突变的意义基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
二、基因重组1.基因重组的三种类型重组类型同源染色体上非等位基因间的重组非同源染色体上非等位基因间的重组人为导致的基因重组(DNA分子重组技术)图像示意发生时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期发生机制同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换,导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开,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重组目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中的基因重组特点难以突破远缘杂交不亲和的障碍,可产生新的基因型、表现型,但不能产生新的基因可克服远缘杂交不亲和的障碍基因重组是生物的变异来源之一,对生物的进化具有重要的意义。
生物变异的类型
生物变异的类型
生物的变异是指生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间存在差异的现象,包含有利变异和不利变异。
具体可分为可遗传变异和不可遗传变异两大类型,前者是遗传物质改变造成的变异。
后者只是环境因素造成的变异,其遗传物质没有发生改变,通常所说的生物的变异是指可遗传的变异。
根据遗传物质的改变基础又将可遗传变异分成三类:
1、基因突变:该类型的变异是基因内部结构改变造成的,多因DNA复制差错造成,包括能使生物产生性状改变的有义突变和不改变生物性状的无义突变。
基因突变一般具备不定向性、普遍性、多害少利等特性。
太空育种和辐射育种的遗传学原理就是基因突变,基因突变是生物变异的根本来源。
2、基因重组:由于控制不同性状的基因在减数分裂时自由组合或同源染色体间的非姐妹染色单体交互换造成,生物的变异多数由基因重组造成。
农业上的杂交育种的遗传学原理应用的就是基因重组。
3、染色体变异:由于基因主要位于染色体上,染色体的结构和数目发生变化必然会导致基因的数目及排列顺序发生变化,从而使生物发生变异,具体可分为染色体结构变异和染色体数目变异。
在农业育种上,染色体数目变异应用较广,如整倍数目变异的异源八倍体小黑麦、无籽西瓜等,自然界整倍数目变异的农作物较多,如四倍体的草莓、四倍体马铃薯三倍体香蕉、三倍体无籽桔柑等。
新课标2010高考生物二轮复习:专题六《变异与进化》03
【专题六】变异与进化【考情分析】本专题内容包括:生物的变异、育种和生物进化三个重要考点。
本专题内容在近年的高考题中赋分比重较大,是高考的重难点,需要记忆的知识点较多,更注重思维的严谨性。
分析近3年新课标地区生物试题看,高考命题在本专题有以下特点:1.命题形式:既有选择题,又有非选择题,简答题中的实验探究与育种方案的设计不容忽视。
2.知识点分布:基因突变的产生、结果分析及特点;变异的原因与变异类型的判断;各种育种方法的比较与选择;现代生物进化理论和达尔文理论的要点;现代生物进化理论对生物适应性、新物种的形成的分析。
3.命题角度:本专题知识大都是直接考查或者是生产生活实际及当前热点密切相关。
对2010年高考的命题趋势预测如下:1.基因突变的产生、特点及应用。
2.通过新的背景材料,综合考查育种知识。
3.单倍体、二倍体与多倍体的概念理解及分裂细胞中染色体组数的判断。
4.现代生物进化理论及对生物适应性和新物种形成的作用分析。
【知识交汇】考点一:三种可遗传变异的比较考点二:变异与育种考点三:生物的进化1.现代生物进化理论的主要内容(1)种群是生物进化的单位:一个种群所含有的全部基因称为基因库,不同基因在基因库中的基因频率是不同的,生物进化的实质是种群基因频率的改变。
(2)突变和基因重组产生进化的原材料:基因突变的不定向性、基因重组的多样性和染色体变异的不定向性决定了生物变异是不定向的,所以变异只为进化提供原材料,而不能决定生物进化的方向。
(3)自然选择决定生物进化的方向:自然选择淘汰不利变异,保留有利变异,从而使种群基因频率发生定向改变,即导致生物朝一个方向缓慢进化。
(4)隔离导致物种的形成:隔离是物种形成的必要条件,包括地理隔离和生殖隔离,其实质是阻止生物之间的基因交流,生殖隔离是新物种形成的标志。
一个种群————→多个小种群———————————→种群基因频率定向改变→亚种——————→新物种2.生物进化与生物多样性的形成(1)形成过程:生物多样性是长期自然选择的结果。
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变异, 在病理学研究中, 两者之间还存在一定的关联 , 如 研 究骨 髓 异 常增 生 综 合 征 ( S 患者 骨 髓 中酪 氨 MD ) 酸 激 酶 受 体 FT L 3跨 膜 区 内 部 串 联 重 复 ( L 3 FT/ i e a adm dp ct nF T / D n r l n e ul ao ,L 3I )突变 和染色 t n t i i T 体易位与急性髓性 白血病预后 的关系, 在伴有染色体 易位且 F T / D突变的急性髓性 白血病患者预后较 L3 T I 差 ,染色体易位和 F T / D突变可以作为其预后不 L 3T I 良的重要 标 志 。
1 本 质 . 4
生在组成单位结构和排序上的改变而体现在基 因结 构上的改变 , 在光镜下看不到。而易位在上面已经提 及 , 细 胞水 平 的改 变 , 多数 会导 致 基 因数 量 上 的 是 大
变 化 , 镜 下可见 。 光 易 位能 发生 于有 丝分裂 或减 数分 裂 ; 因突变 发 基 生 在所 有与 D A复 制有关 的过 程之 中 。 N
A BE D C F或 O MN; 相 互 易 位 的结 果 , 以 出 现 有 L 非 可
在易位的纯合体 中,基 因的连锁关系发生 了改 变, 与正常染色体的连锁关系不同。易位的直接后果 是使原有的连锁群改变, 而易形成假连锁现象。易位 杂合体所产生的部分配子含有重复或缺失的染色体 , 从而导致部分不育或半不育。例如, 慢性粒细胞 白血 病, 就是由人的第 2 号染色体和第 l 号染色体易位 2 4
第2 7卷第 1 2期
21 0 1年
中学 生物 学
M ide S h o oo y d l c o lBilg
V0.7 No1 1 .2 2
2 1 01
文 件编 号 : 0 3 5 6 2 1 ) 2—0 0 10 —7 8 (0 1 1 0 3—0 2
三种 可遗 传 变异 类 型 的 比较
分裂过程 中出现染色体上基因组合的多样 , 它是产生
配子 多样 性 的重要来 源 。 2 易位 与基 因突变 的 比较
交叉互换 : 四分体中的非姐妹染色单体之间常发
生缠绕 , 并交换一部分片段。
1 . 变化和 交换 的 实质 2
作为可遗传变异 的两个重要来源 , 易位和基因突 变之 间也有 着 区别 与联 系 。
则在任何生物体内随机不定向地发生 , 由于它受各种
致变因子的影响 ,在现在各种污染泛滥 的环境下 , 基 因的突变概率在大幅度提升。 从结果来看, 因突变可以产生 自然界没有的新 基 基因, 而易位只是改变染色体上基因的连锁数量和顺 序, 不会产生新 的基 因, 这一点也是基因突变与基 因 重 组在本 质上 的 区别 。
因。
及基因 D A序列上的任何一个或多个改变 ,包括一 N 对或多对碱基对 的取代 、 增加或缺失。
从分子水平上看 , 基因突变是指基因在结构上发 生碱基对组成或排列顺序的改变 , 主要涉及到基因的 结 构 变化 , 以光镜 下不 可 见 。而 易位 发 生在染 色 体 所 片断的断裂互换与重接 , 涉及到许多基因的数量的排
2 1 区 别 .
基 因突变 是发生 在基 因水 平上 的突 变 , 它可 以涉
易位属于染色体结构变异 ,能在显微镜下看到 , 它常发生在非同源染色体之间 , 因染色体断裂重接引 起。 交叉互换并未改变染色体形态 、 大小及基 因数 目, 仅为染色体上基 因种类的变化, 以不是染色体结构 所 变 异 , 于基 因重组 , 属 在显 微镜 下看 不 到 , 它发 生 在 同 源染色体的非姐妹染色单体之间。 交叉互换是同源染色体上非姐妹染色单体之 间 等位基因的互换 ; 相互易位是一对非同源染色体的非 姐妹染色单体之间的片段互换 ,交换 的是非等位基
造成 的。 而交叉 互换 可导 致某个 原始 生殖 细胞在 减数
两条新基 因顺序的染色体 A C B D和 L N E ,而相 M OF 互易位 的结果 ,可以出现两条新基 因顺序 的染色体 A CN B F O和 L E D M。相互 易位 的两个染 色体 片段 可以 是等长的, 也可以是不等长的。 染色体间易位存在各种 不同的类型 , 取决于涉及 的染色体片段的位置。
好 地调 动学 生的积 极性 , 助 于学生 更好 地理 解 和掌 有 握 所 学知 识 , 且扩 大 了学生 的知识 面 , 进 了学 生 而 促 思 维能力 的发慧 、 开展合作学 习无 疑是 学 生 自主学 习 、 探求 知 识 的好 形 式 , 课 堂 但
生: 也能 , 不过总体上进入漏斗的水分子更多。 师: 液面 能否无 限升 高? 生: 不能 , 水分子进出平衡时液面就不再升高。 师: 那么此u ̄置内外浓度是否相等?( - , t 难度较大) 生: 不等 。
师: 哪里浓 度大 ?为什 么 ? 生: 装置内浓度大 , 否则就不能维持这样 的高度差 。 师: 很好 !
从定义可以看出 , 易位 与交叉互换在本质上是相 同的 , 都是染色体的断裂与重接。但因为交叉互换 只
易位和基因突变都改变基因, 但前者在数量和排 序。 而后者主要在基 因结构上的改变。 下转第 1 页 ) ( 2
功倍 的效果。如教师在讲解“ 渗透作用实验” , 出 时 提 了如下讨 论题 :
11 概 念 .
显 的染色体结构的改变 , 以归类为染色体变异。二 所
者 区分的依据是在显微镜下能否看出染色体结构或
形 态上 的改 变 。
15 结 果 .
易位 : 染色体的某一片段发生位置改变的染色体 突变。 易位伴有基 因位置的改变。 易位发生在一条染 色体内时称为移位或染色体内易位 ; 易位发生在两条 同源或非 同源染色体之间时称为染色体间易位。 设一 条染色体上基因的直线分布顺序是 A C E , B D F 另一条 染色体 的直线 分布顺序是 L N M O,则易位 的结果是
王景花 ( 江苏省华 罗庚 中学 江苏常州 2 30 ) 12 0
1 易位 与 交叉互 换 的比较
有基 因种 类 的变化 , 而在 显微镜 下看 不 出染 色体表 象 的变 化 , 以 归类为 基 因重组 。 显微 镜下 , 所 在 易位有 明
作为可遗传变异 的两个重要来源, 易位和交叉互 换如同两个兄弟, 但又有着本质的不 同, 现将其 区别归 纳 整理 如 下 。
师 : 斗管 内 的液 面为 什么会 升高 ? 漏
22 需要 联 系实 际时切 人 .. 4 在生 物课堂 教学 中 , 师要 经常 地将 课本 知识 与 教
生: 由于蔗糖溶液浓度高 , 水会通过半透膜进入
漏 斗 , 以漏斗 中的液柱升 高 。 所 师: 漏斗中的水分子能否进入烧杯中的清水 中呢?
讨论是学生学与思的结合 , 即使教师的讲解非常
详尽清晰, 也决不意味着学生全能接受。若对课堂讲 授 的 内容 及 时展 开讨 论 , 学 生 一起 回顾 总结 , 让 则可 有效 地使 知识变 成学 生思 维 的产物 。如 在学 习 了“ 细
胞 呼吸 的原理 和应 用” , 师引导 学生据 图 讨 论 : 后 教 1
面 硎
教师边提问题 , 边让学生思考 、 讨论 、 解答 。在此 基础上 , 再来讲解一个典型渗透装置所必须的条件等 问题 就轻 松 多 了 。这 种 由浅人 深 增 设 问题 台阶 的方
窨
0
U
式, 易使学生得 出正确的结论 , 增强学生研究和探索
问题 的能力 。
223 需 要扩 展深化 时切 入 .-
( 一点 好 , 放 即氧气 控制在 B点 ) 从 学 生讨 论 的结果 中可 以看 出学 生是 否 较 好 把 握 了这节 知识 的脉 络和 骨架 。
维 。如在学习“ 噬菌体侵染细菌的实验过程 ” 这一节 时, 教师可 以提出让学生讨论 : 如何让 T 噬菌体 ① 2
分别标记上 和 笛 ?( s 首先在分别含有放射性同位 素 P 2 和 s的培养基上培养大肠杆菌 , 再利用上述大 肠杆菌培养噬菌体 T 噬菌体 ) 为什么不能直接标 2 ② 记 T 噬菌体 ?( 毒不能独立 生活 ,只能过寄生生 2 病 活) 。这样可进一步深化学生对噬菌体侵染细菌的实 验过程 的理解 。通 过对知 识 的扩展 和深 化 , 不仅 能较
通 过 以上 资 料 可 以看 出基 因 突变不 是 引 发 癌 变 的唯一途 径 , 因通 过易位 当发生 位置 变化 后 其转 录 基
两者均属于可遗传变异 ,染色体作为基 因的载 体, 如果染色体变异导致基 因改变那么就是可遗传 的
活性的改变而引起基 因产物的变化也是诱发细胞癌 变 的 因素 之一 。
讨论 要运 用恰 当 、 及时 , 能 放得 开收 得住 , 学生 始 要 让
终保持积极亢奋的精神状态。 这样的课堂讨论才能真 正成为学生获得知识、 发展能力的有效方式。
( 上接第 3页 )
易 位 一 般 在 有 染 色 体 的 生 物 进
行 有丝分 裂 或减数 分裂过 程 中 , 频率 低 。而基 因突变
日常生活 、 卫生保健和环境保护等紧密结合 , 鼓励学 生将 所学 知识应 用 到实 际生活 中去 , 强理论 联 系实 增
际 的意 识 。 这样 既 可使 学 生加 深 了对课 内知识 的理 解, 又使学 生提 高 了解 决实 际 问题 的能力 。 22 需要 巩 固总结 时切 入 .. 5
列 顺序 的变 化 , 镜 下可见 。 光 基 因突变涉 及到 基 因结 构层 次 的变化 , 分子 水 是 平 的改变 , 般不 会 涉及 到基 因数 量 上 的变 化 , 发 一 它
1 发生 时 间 . 3
易位能发生于有丝分裂或减数分裂 ; 交叉互换主 要发生在进行有性生殖 的生物进行减数第一次分裂 过程中。