高考生物選考（江蘇專用）一輪總復(fù)習(xí)課件專題13生物的變異-基礎(chǔ)篇

高考

生物江蘇省專用第四單元生物的變異與進化專題13生物的變異考點一基因突變與基因重組一、基因突變1.基因突變的實例之一——鐮刀型細胞貧血癥的產(chǎn)生

(1)圖示中a、b、c過程分別代表①

DNA復(fù)制

、②

轉(zhuǎn)錄

和③

翻譯

?？键c清單突變主要發(fā)生在④

a

過程中。(2)患者貧血的直接原因是⑤

血紅蛋白

異常,根本原因是發(fā)生了⑥

基因突變

,堿基對由

突變成

。2.基因突變的概念和時期(1)概念:DNA分子中發(fā)生堿基對的⑦

增添、缺失或替換

,而引起的基

因結(jié)構(gòu)的改變。(2)時期:主要發(fā)生在有絲分裂間期或減數(shù)第一次分裂前的間期。(2)癌變的機理致癌因子

3.基因突變實例之二——細胞的癌變(1)結(jié)腸癌產(chǎn)生的原因

正常細胞

生長和分裂失控

癌細胞(3)癌細胞的特征(4)原癌基因和抑癌基因a.原癌基因和抑癌基因是人和動物細胞中的DNA上本來就存在與癌變相

關(guān)的基因,它們屬于體內(nèi)正常細胞中正常且必需的基因。b.原癌基因表達的蛋白質(zhì)是細胞正常的生長和增殖所必需的,這類基因

一旦突變或過量表達而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性過強,就可能引起細胞癌

變。c.抑癌基因表達的蛋白質(zhì)能抑制細胞的生長和增殖,或者促進細胞凋亡,這類基因一旦突變而導(dǎo)致相應(yīng)蛋白質(zhì)活性減弱或失去活性,也可能引起

細胞癌變。4.基因突變的原因類型

舉例引發(fā)突變原因外因物理因素紫外線、X射線損傷細胞內(nèi)DNA

化學(xué)因素亞硝酸、堿基類似物改變核酸的堿基

生物因素某些病毒影響宿主細胞DNA等內(nèi)因

DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯誤、DNA的堿基組成

發(fā)生改變等

5.特點(1)⑧

普遍

性:所有生物均可發(fā)生基因突變。(2)⑨

隨機

性:生物個體發(fā)育的任何時期、細胞內(nèi)不同的DNA分子、

同一DNA分子的不同部位。(3)⑩

低頻

性:自然狀態(tài)下,突變頻率很低。(4)

不定向

性:一個基因可以向不同方向發(fā)生突變而產(chǎn)生復(fù)等位基因,還可能發(fā)生回復(fù)突變。

(5)利害相對性:突變性狀的利害與環(huán)境有關(guān)。6.基因突變與生物性狀的關(guān)系(1)基因突變可能會影響生物性狀原因:基因突變→mRNA上密碼子改變→編碼的氨基酸可能改變→蛋白

質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能改變→生物性狀改變。突變類型影響范圍對肽鏈的影響備注替換小只改變1個氨基酸的種類或不改變替換的結(jié)果也可能使肽鏈合成終止增添大插入位置前不影響,影響插入位置后的序列①增添或缺失的位置越靠前,對肽鏈的影響越大;②增添或缺失的堿基數(shù)是3的倍數(shù),則僅影響個別氨基酸缺失大缺失位置前不影響,影響缺失位置后的序列

(2)基因突變不一定導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變①因密碼子具有簡并性,基因突變后轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上的密碼子與原

密碼子可能決定同種氨基酸。②基因突變導(dǎo)致的某氨基酸的改變可能不影響蛋白質(zhì)的功能。③基因突變?nèi)魹殡[性突變,如AA→Aa,可能不會導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改

變。④部分體細胞發(fā)生基因突變,但該基因在突變細胞中不表達。7.基因突變對后代的影響(1)如果基因突變發(fā)生在有絲分裂過程中,可以通過無性生殖傳遞給子

代。由于多數(shù)生物進行有性生殖,因此體細胞突變對后代影響較小。(2)如果基因突變發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,可以通過配子傳遞給后代。對于進行有性生殖的生物來說,對后代影響較大。8.意義:基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變異的根本來源,是生物進

化的原材料。二、基因重組(在此只考慮真核生物)1.概念

類型自由組合型交叉互換型圖像

實質(zhì)非同源染色體上非等位基因間的重組同源染色體上非等位基因間的重組時期

減數(shù)第一次分裂后期

減數(shù)第一次分裂四分體時期

2.類型3.結(jié)果:產(chǎn)生新的基因型。4.意義(1)是

生物變異

的來源之一。(2)為

生物進化

提供材料。(3)是形成

生物多樣性

的重要原因之一。5.利用基因重組概念理解3個常見誤區(qū)(1)基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂形成配子的過程中,而受精過程發(fā)生的是雌

雄配子隨機結(jié)合,沒有發(fā)生基因重組。(2)基因重組的實質(zhì)是非等位基因的重組,所以一對等位基因不能發(fā)生基

因重組。(3)交叉互換≠基因重組。如果交叉互換發(fā)生在同源染色體之間叫基因重組;如果發(fā)生在非同源染色體之間叫易位,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異?？键c二染色體變異一、染色體結(jié)構(gòu)變異的類型類型圖像聯(lián)會異常實例缺失

人的5號染色體片段缺

失導(dǎo)致貓叫綜合征重復(fù)

果蠅的棒狀眼倒位

人類9號染色體長臂倒

位可導(dǎo)致習(xí)慣性流產(chǎn)易位

人類慢性粒細胞白血

病二、染色體數(shù)目變異1.類型與實例類型實例①

個別染色體

的增減21三體綜合征以②

染色體組

的形式成倍增減三倍體無子西瓜2.染色體組(1)組成如圖中雄果蠅體細胞染色體中的一個染色體組可表示為③

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y

。(2)特點:形態(tài)和功能各不相同,共同控制生物的④

生長、發(fā)育、遺傳和變異

的一組⑤

非同源染色體

。(3)判斷染色體組數(shù)的方法判斷依據(jù)判斷方法舉例依據(jù)“染色體形態(tài)”染色體組數(shù)=細胞中同種形態(tài)的染色體條數(shù)(不分“黑”“白”)。

如圖A、B、C、D4個細胞中分別含有4個、1個、2個、2個染

色體組依據(jù)“基因型”判斷染色體組數(shù)=基因型中控制同一性狀的基因個數(shù)(不分顯隱性)如基因型為AaBbCc和AAaaBBbb的個體分別含有2個和4個染色體組依據(jù)“染色體數(shù)與種類數(shù)的比

值”判斷染色體組數(shù)=染色體數(shù)/染色體

種類數(shù)(X、Y或Z、W性染色體

看成一種)如人體細胞中有46條染色體共2

3種,細胞中含有的染色體組數(shù)=

46/23=2組(4)異源多倍體中的染色體組判斷普通小麥的染色體組為AABBDD,其中A、B、D各代表一個染色體組,所

以普通小麥含有6個染色體組,屬于異源六倍體。若其與二倍體黑麥(RR)

雜交,得到的后代染色體組為ABDR(不育的四倍體),用秋水仙素處理后可

得到可育的八倍體小黑麥(AABBDDRR)。3.單倍體、二倍體和多倍體(1)形成區(qū)別

所含染色體組數(shù)不定,可為一、二或多個染色體組

受精卵

生物體

(2)判斷方法

1.實驗過程

2.主要實驗試劑(1)卡諾氏液:⑩

固定細胞形態(tài)

。三、實驗:低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化(2)改良苯酚品紅染液:

使染色體著色

。(3)解離液(質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸溶液和體積分數(shù)為95%的酒精溶液按

1∶1的比例混合):

使組織中的細胞相互分離開

?？键c三育種一、雜交育種育種雜交育種誘變育種原理①

基因重組

②

基因突變

過程

優(yōu)點操作簡便、可以把多個品種的⑥

優(yōu)良性狀

集中在一起可以提高⑦

突變頻率

,在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型;大幅度地⑧

改良某些性狀

缺點獲得新品種的周期⑨

長

符合要求的變異往往不多,需處理大量材料二、單倍體育種(以二倍體植物為例)1.原理:主要是⑩

染色體(數(shù)目)變異

。2.主要方法

3.優(yōu)點:

明顯縮短育種年限

,二倍體植物單倍體育種所得個體均為

純合體

。4.缺點:技術(shù)復(fù)雜。1.原理:

染色體(數(shù)目)變異

。2.過程:秋水仙素或低溫處理

萌發(fā)的種子或幼苗

,誘導(dǎo)細胞染色體數(shù)目加倍。3.優(yōu)點:操作簡單,得到的多倍體植株莖稈粗壯,葉片、果實和種子比較大,

營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富。4.缺點:多倍體植株發(fā)育延遲、結(jié)實率低,多倍體育種一般只適用于植

物。5.實例:三倍體無子西瓜三、多倍體育種

(2)三倍體西瓜無子的原因:三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中,由于染色體

聯(lián)會紊亂

,不能產(chǎn)生正常配子。

四、育種方法的選擇提升辨析染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變和基因重組的方法1.辨析基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異(1)方法

知能拓展

(2)示例比較項目易位交叉互換變異類型染色體結(jié)構(gòu)變異基因重組范圍非同源染色體之間同源染色體內(nèi)部非姐妹染色單體之間交換對象非等位基因等位基因圖示

2.染色體結(jié)構(gòu)變異中的易位與基因重組中交叉互換的比較3.辨析基因突變與基因重組(1)根據(jù)細胞