高中生物必修二第章 基因突变及其他变异知识点

第5章基因突变及其他变异

★第一节基因突变和基因重组

一、生物变异的类型

●不可遗传的变异（仅由环境变化引起）

●可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）

基因重组

二、可遗传的变异

（一）基因突变

1、概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。

类型：自然突变和诱发突变

发生时期：主要是细胞分裂间期DNA分子复制时。

2、原因：

外因物理因素：X射线、紫外线、r射线等；

化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；

生物因素：病毒、细菌等。

内因： DNA复制过程中，基因中碱基对的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了基因的结构。

3、特点：a、普遍性 b、随机性（基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上）；c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性

注：体细胞的突变不能直接传给后代，生殖细胞的则可能

4、意义：它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、概念：是指在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。

2、类型：a、非同源染色体上的非等位基因自由组合

b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换

c、人为导致基因重组（DNA重组）如目的基因导入质粒

3、意义：形成生物多样性的重要原因之一；为生物变异提供了极其丰富的来源，对生物进化具有重要意义基因重组不能产生新的基因，但能产生新的基因型。

基因突变既能产生新的基因，又能产生新的基因型。

有性生殖后代性状多样性的主要原因是基因重组。

传统意义上的基因重组是在减数分裂过程中实现的，但精子与卵细胞的结合过程不存在基因重组。

人工控制下的基因重组

（1）分子水平的基因重组，如通过对DNA的剪切、拼接而实施的基因工程。

（2）细胞水平的基因重组，如动物细胞融合技术以及植物体细胞杂交技术下的大规模的基因重组。再如肺炎双球菌的转化。

第二节染色体变异

一、染色体结构变异：

实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）

）

类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解

．．．．．

某一片段确实；增加某一片段；非同源染色体；位置颠倒

二、染色体数目的变异 1、类型 ● 个别染色体增加或减少：

实例：21三体综合征（多1条21号染色体） ●

以染色体组的形式成倍增加或减少： 实例：三倍体无子西瓜 二、染色体组 （1）概念：

染色体组：细胞中的在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组非同源染色体。

（2）特点：①一个染色体组中无同源染色体，形态和功能

各不相同； ②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。 （3）染色体组数的判断：

① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组 例1：以下各图中，各有几个染色体组？

答案：3 2 5 1 4

② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数 例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少? （1）Aa ______ （2）AaBb _______ （3）AAa _______ （4）AaaBbb _______ （5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______ 答案：2 2 3 3 4 1

3、单倍体、二倍体和多倍体

类型 定义

图示解析 缺失

一条正常染色体________

引起的变异

a b c d e f g h ↓

a b c g h

重复 染色体中________引起的

变异

a b c d e f

↓

a b c d c d e f

易位

染色体的某一片段移接到另一__________上引起的

变异

倒位 染色体中某一片段

________

由配子发育成的个体叫单倍体。

有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，以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。

1. 由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；

2. 而由配子发育而成的个体，不论含有几个染色体组，都只能叫单倍体。

三、染色体变异在育种上的应用

1、多倍体育种：

方法：用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。

（原理：能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍）

原理：染色体变异

实例：三倍体无子西瓜的培育；

优缺点：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。

2、单倍体育种：

方法：花粉(药)离体培养

原理：染色体变异

实例：矮杆抗病水稻的培育

例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr 和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？

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优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。

附：育种方法小结

诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种

方法

用射线、激光、化

学药品等处理生物

杂交用秋水仙素处理萌

发的种子或幼苗

花药(粉)离体培养

原理基因突变基因重组染色体变异染色体变异

优缺点

加速育种进程，大

幅度地改良某些性状，

但有利变异个体少。

方法简便，但要

较长年限选择才可获

得纯合子。

器官较大，营养物

质含量高，但结实率低，

成熟迟。

后代都是纯合子，明显

缩短育种年限，但技术较复

杂。