生物變異的來源(復(fù)習(xí))

1、第三單元第三單元 生物的變異、進(jìn)化及遺傳與人類健康生物的變異、進(jìn)化及遺傳與人類健康第第1講講 生物變異的來源生物變異的來源考綱定位：考綱定位：1、基因重組（、基因重組（）2、基因突變的特征和意義（、基因突變的特征和意義（）3、染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異（、染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異（） 生物的親代與子代之間或同一親代所生的各生物的親代與子代之間或同一親代所生的各子代之間存在差異的現(xiàn)象。子代之間存在差異的現(xiàn)象。變異的概念變異的概念有性生殖有性生殖 基因基因 親本親本 2 2減數(shù)分裂過程中兩種基因重組類型減數(shù)分裂過程中兩種基因重組類型(2)減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期位于非同源染色體上的位于非

2、同源染色體上的非等位基因的自由非等位基因的自由組合組合(1)減數(shù)第一次分裂前期減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體的非姐妹染色單體，同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換交叉互換3、意義：、意義：為動植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)為動植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)思考：基因重組能否產(chǎn)生新基因？思考：基因重組能否產(chǎn)生新基因？不能，控制不同形狀的基因重新組合，產(chǎn)生不能，控制不同形狀的基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型新的基因型考點(diǎn)考點(diǎn)2 2：基因突變：基因突變1、基礎(chǔ)鞏固：、基礎(chǔ)鞏固：基因突變的時(shí)間基因突變的時(shí)間基因突變的定義基因突變的定義基因突變的機(jī)理基因突變的機(jī)理基因突變的種類基因突變的種類基因突

3、變的特點(diǎn)基因突變的特點(diǎn)基因突變誘發(fā)因素基因突變誘發(fā)因素基因突變意義基因突變意義DNA復(fù)制時(shí)（有絲分裂和減數(shù)分裂的間期）復(fù)制時(shí)（有絲分裂和減數(shù)分裂的間期）形態(tài)突變、生化突變、致死突變形態(tài)突變、生化突變、致死突變普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性普遍性、多方向性、稀有性、可逆性、有害性生物變異的根本來源，對生物進(jìn)化和選育新品種具有非常重要的生物變異的根本來源，對生物進(jìn)化和選育新品種具有非常重要的意義意義基因突變的定義：基因突變的定義：基因內(nèi)部核酸分子上基因內(nèi)部核酸分子上特定核苷酸序列特定核苷酸序列（基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)）發(fā)生改變）發(fā)生改變的現(xiàn)象過程。的現(xiàn)象過程。替換替換缺失缺失增加增加思考：思考

4、：1、以上三種堿基對改變的方式，對基因表達(dá)產(chǎn)物影響相同嗎？、以上三種堿基對改變的方式，對基因表達(dá)產(chǎn)物影響相同嗎？2、基因突變是否改變基因的數(shù)量？、基因突變是否改變基因的數(shù)量？類型影響程度對氨基酸的影響(不考慮終止密碼子)替換小只改變1個(gè)(或不改變)氨基酸增添大插入位置前不影響，影響插入位置后的序列缺失大缺失位置前不影響，影響缺失位置后的序列基因結(jié)構(gòu)不同類型的改變對基因表達(dá)產(chǎn)物的影響基因結(jié)構(gòu)不同類型的改變對基因表達(dá)產(chǎn)物的影響P136-例1 如圖為人WNK4基因部分堿基序列及其編碼蛋白質(zhì)的部分氨基酸序列示意圖。已知WNK4基因發(fā)生一種突變，導(dǎo)致1 169位賴氨酸變?yōu)楣劝彼?。該基因發(fā)生的突變是()A

5、處插入堿基對GCB處堿基對AT替換為GCC處缺失堿基對ATD處堿基對GC替換為AT基因突變的機(jī)理基因突變的機(jī)理思考：思考：1、“某種因素某種因素” 是什么？是什么？（外因）（外因）物理、化學(xué)、生物因素物理、化學(xué)、生物因素（內(nèi)因）（內(nèi)因）3、基因突變生物的性狀、基因突變生物的性狀一定發(fā)生改變嗎？一定發(fā)生改變嗎？突變后對應(yīng)的密碼子與原密突變后對應(yīng)的密碼子與原密碼子決定的同一種氨基酸碼子決定的同一種氨基酸基因突變?nèi)魹殡[性突變，如基因突變?nèi)魹殡[性突變，如AAAa，不，不導(dǎo)致性狀改變導(dǎo)致性狀改變突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的突變可能發(fā)生在沒有遺傳效應(yīng)的DNA片段片段結(jié)果：結(jié)果：形成新的基因形成新的基因2、

6、基因突變是否改變基因的數(shù)目？、基因突變是否改變基因的數(shù)目？甲甲 乙乙 丙丙2、從細(xì)胞圖形判斷基因突變和基因重組、從細(xì)胞圖形判斷基因突變和基因重組如果是有絲分裂后期圖中，兩條子染色體上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。如果是減數(shù)第二次分裂后期圖中，兩條子染色體(同白或同黑)上的兩基因不同，則為基因突變的結(jié)果。如果是減數(shù)第二次分裂后期圖中，兩條子染色體(顏色不一致)上的兩基因不同，則為交叉互換(基因重組)的結(jié)果。請判斷以下細(xì)胞發(fā)生變異的類型：P137-例例2P138-角度角度1考點(diǎn)考點(diǎn)3：染色體畸變：染色體畸變在顯微鏡下可見在顯微鏡下可見1、概念：、概念： 染色體發(fā)生染色體發(fā)生斷裂斷裂后，在斷裂處

7、發(fā)生后，在斷裂處發(fā)生錯(cuò)誤連接錯(cuò)誤連接而導(dǎo)致染而導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。色體結(jié)構(gòu)不正常的變異。2、類型：、類型：結(jié)構(gòu)變異：結(jié)構(gòu)變異：缺失缺失 重復(fù)倒位易位重復(fù)倒位易位數(shù)目變異：數(shù)目變異：染色體組染色體組P141-A4思考：染色體畸變對基因的數(shù)目是否改變？思考：染色體畸變對基因的數(shù)目是否改變？染色體易位交叉互換圖解區(qū)別位置發(fā)生于非同源染色體之間發(fā)生于同源染色體的非姐妹染色單體之間原理染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組觀察可在顯微鏡下觀察到在顯微鏡下,觀察不到巧辨易位與交叉互換巧辨易位與交叉互換考點(diǎn)考點(diǎn)4 4：染色體組：染色體組1、概念：、概念：從本質(zhì)上看，全為非同源染色體，無同源染色體。從形態(tài)上看，所有染

8、色體形態(tài)和大小各不相同。從功能上看，攜帶著控制一種生物生長、發(fā)育、遺傳和變異的全部遺傳信息。從物種類型上看，每種生物的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)都與其他物種不同。2、染色體組數(shù)的判斷、染色體組數(shù)的判斷P140-例例1、強(qiáng)化集訓(xùn)、強(qiáng)化集訓(xùn)3、生物體是幾倍體的判斷、生物體是幾倍體的判斷判斷：判斷：1、單倍體只含有一個(gè)染色體組。、單倍體只含有一個(gè)染色體組。2、體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體，含有三個(gè)或、體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體是二倍體，含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體。三個(gè)以上染色體組的個(gè)體是多倍體。 3、二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、二倍體水稻的花粉經(jīng)離體培

9、養(yǎng)，可得到單倍體水稻，稻穗、米粒變小。米粒變小。(1)根據(jù)細(xì)胞中染色體形態(tài)判斷在細(xì)胞內(nèi)任選一條染色體，細(xì)胞內(nèi)與該染色體形態(tài)相同的染色體共有幾條，則含有幾個(gè)染色體組 (2)根據(jù)基因型：由于相同的基因或等位基因(控制同一性狀的基因)位于形態(tài)相同的染色體上(或同源染色體上)，所以在細(xì)胞和生物體的基因型中，相同的基因或等位基因出現(xiàn)幾次，則有幾個(gè)染色體組。 (3)根據(jù)染色體的數(shù)目和染色體的形態(tài)數(shù)來推算。 染色體組的數(shù)目染色體數(shù)/染色體形態(tài)數(shù)。 兩個(gè)染色體組三個(gè)染色體組四個(gè)染色體組兩個(gè)染色體組三個(gè)染色體組四個(gè)染色體組染色體組數(shù)的染色體組數(shù)的3種判斷方法種判斷方法P139-7下圖中字母代表正常細(xì)胞中所含有的

10、基因，下列說法錯(cuò)誤的是()A細(xì)胞發(fā)育成的個(gè)體可以是單倍體B可以表示果蠅體細(xì)胞的基因組成C可以表示無子西瓜體細(xì)胞的基因組成D不能表示單倍體玉米體細(xì)胞的基因組成P141-強(qiáng)化集訓(xùn)強(qiáng)化集訓(xùn)某科研小組對野生純合小鼠進(jìn)行某科研小組對野生純合小鼠進(jìn)行X射線處理，得到射線處理，得到一只雄性突變型小鼠。對該鼠研究發(fā)現(xiàn)，突變性狀是由位于一條一只雄性突變型小鼠。對該鼠研究發(fā)現(xiàn)，突變性狀是由位于一條染色體上的某基因突變產(chǎn)生的。該小組想知道突變基因的顯隱性染色體上的某基因突變產(chǎn)生的。該小組想知道突變基因的顯隱性和在染色體中的位置，設(shè)計(jì)了如下雜交實(shí)驗(yàn)方案，如果你是其中和在染色體中的位置，設(shè)計(jì)了如下雜交實(shí)驗(yàn)方案，如果你是

11、其中一員，將下列方案補(bǔ)充完整。一員，將下列方案補(bǔ)充完整。(注：除要求外，不考慮性染色體的注：除要求外，不考慮性染色體的同源區(qū)段。相應(yīng)基因用同源區(qū)段。相應(yīng)基因用D、d表示。表示。)野生型野生型突變型突變型突變型突變型/(野生型突變型野生型突變型)雄性小鼠雄性小鼠A雌性小鼠雌性小鼠B(1)讓突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配讓突變型雄鼠與多只野生型雌鼠交配(3)Y染色體上染色體上顯性顯性X染色體上染色體上 0顯性顯性 常染色常染色體體(4)顯性性狀顯性性狀XDYd或或XdYDP141-A3玉米糯性與非糯性、甜粒與非甜粒為兩對相對性狀。一般情況下，用純合非糯非甜粒與糯性甜粒兩種親本進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)1表現(xiàn)為

12、非糯非甜粒，F(xiàn)2有4種表現(xiàn)型，其數(shù)量比為9 3 3 1。若重復(fù)該雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)一個(gè)雜交組合，其F1仍表現(xiàn)為非糯非甜粒，但某一F1植株自交，產(chǎn)生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒兩種表現(xiàn)型。對這一雜交結(jié)果的解釋，理論上最合理的是()A發(fā)生了染色體易位B染色體組數(shù)目整倍增加C基因中堿基對發(fā)生了缺失D基因中堿基對發(fā)生了增減P142-B1除草劑敏感型的大豆經(jīng)輻射獲得抗性突變體，且敏感基因與抗性基因是1對等位基因。下列敘述正確的是()A突變體若為1條染色體的片段缺失所致，則該抗性基因一定為隱性基因B突變體若為1對同源染色體相同位置的片段缺失所致，則再經(jīng)誘變可恢復(fù)為敏感型C突變體若為基因突變所致，則再經(jīng)

13、誘變不可能恢復(fù)為敏感型D抗性基因若為敏感基因中的單個(gè)堿基對替換所致，則該抗性基因一定不能編碼肽鏈P142-B3一對毛色正常鼠交配，產(chǎn)下多只鼠，其中一只雄鼠的毛色異常。分析認(rèn)為，鼠毛色出現(xiàn)異常的原因有兩種：一是基因突變的直接結(jié)果(控制毛色基因的顯隱性未知，突變只涉及一個(gè)親本常染色體上一對等位基因中的一個(gè)基因)；二是隱性基因攜帶者之間交配的結(jié)果(只涉及親本常染色體上一對等位基因)。假定這只雄鼠能正常生長發(fā)育，并具有生殖能力，后代可成活。為探究該鼠毛色異常的原因，用上述毛色異常的雄鼠分別與其同一窩的多只雌鼠交配，得到多窩子代。請預(yù)測結(jié)果并作出分析。(1)1 1隱顯只有兩個(gè)隱性純合親本中一個(gè)親本的一個(gè)

14、隱性基因突變?yōu)轱@性基因時(shí)，才能得到每窩毛色異常鼠與毛色正常鼠的比例均為1 1的結(jié)果(2)1 1毛色正常P142-B4 香味性狀是優(yōu)質(zhì)水稻品種的重要特性之一。(1)a基因純合，參與香味物質(zhì)代謝的某種酶缺失(2)Aabb(2)Aabb、AaBbAaBb3/643/64 (3)(3)某一雌配子形成時(shí)，某一雌配子形成時(shí)，A A基因突變?yōu)榛蛲蛔優(yōu)閍 a基因某一雌配子形成時(shí)，基因某一雌配子形成時(shí)，含含A A基因的染色體片段缺失基因的染色體片段缺失 (4)(4)愈傷組織全部遺傳信息幼苗愈傷組織全部遺傳信息幼苗甲乙甲乙觀點(diǎn)三：是由于顯性突變的直接結(jié)果觀點(diǎn)三：是由于顯性突變的直接結(jié)果自測19-11在一群體型一

15、直較正常的牛群中出現(xiàn)了一頭矮生雄牛，某研究小組在討論該矮生雄牛形成原因時(shí)，有三種不同的觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一：種群中某一個(gè)體產(chǎn)生了隱性突變，該突變基因隨著個(gè)體間的交配，在群體中得以擴(kuò)散。矮生基因攜帶者交配后發(fā)生性狀分離產(chǎn)生該矮生雄牛。觀點(diǎn)二：由于非遺傳因素(如飼養(yǎng)條件)引起的。(1)讓該矮生雄牛與該群體中的多頭正常雌牛交配讓該矮生雄牛與該群體中的多頭正常雌牛交配(2)正常牛與矮牛，且數(shù)量上正常牛明顯多于矮牛正常牛與矮牛，且數(shù)量上正常牛明顯多于矮牛 全為正常牛全為正常牛 正常牛與矮牛，且數(shù)量上無顯著差異正常牛與矮牛，且數(shù)量上無顯著差異染色體染色體(數(shù)目數(shù)目)變異變異4或或3 正常肢正常肢 短肢短肢1 1

16、全為正常肢全為正常肢 自測19-12請回答下列有關(guān)果蠅的遺傳問題。生物中缺失一條染色體的個(gè)體叫單體(2n1)。大多數(shù)動物的單體不能存活，但在黑腹果蠅(2n8)中，點(diǎn)狀染色體(4號染色體)缺失一條時(shí)仍可以存活，而且能夠繁殖后代，常用來進(jìn)行遺傳學(xué)研究。短肢(只)正常肢(只)F1085F279245(1)如圖如圖(2)AB Ab ABB ABb2 1 1 2AABBb(3)染色體畸變減數(shù)第一次分裂后期某對同源染色體未分開，或染色體畸變減數(shù)第一次分裂后期某對同源染色體未分開，或者減數(shù)第二次分裂后期某對姐妹染色單體分開后形成的染色體移向者減數(shù)第二次分裂后期某對姐妹染色單體分開后形成的染色體移向了同一極，形成了比正常配子染色體數(shù)目多了同一極，形成了比正常配子染色體數(shù)目多1條的配子，并與正常