高中生物必修二第章 基因突变及其他变异知识点
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高中生物必修二遗传变异知识点一、基因突变1. 概念:DNA分子中碱基对的增添,丢失或替换而引起的基因结构的改变。
(基因分子数不变) 分子水平2. 分类:自然突变,诱发突变3. 诱变因素:物理因素,化学因素,生物因素4. 特点:普遍性(所有生物都会发生,包括病毒)随机性(随时,随地)不定向性(可逆的)低频性多害少利性5. 发生时期:主要是细胞分裂间期(DNA复制)太空育种时,为什么选择萌发的种子.因为萌发的种子分裂旺盛,DNA复制过程能够中容易受各种射线影响而发生突变.6. 结果:产生该基因的等位基因,即新基因.7. 意义:是生物变异的根本****,是生物进化的初始原材料。
8. 基因突变是否一定影响生物的性状,(不一定)①基因突变新形成的密码子与原密码字决定同一种氨基酸②基因突变为隐性突变,如AAAa③突变部位位于非编码区(内含字)9. 基因突变是否一定传递给后代(不一定)①体细胞基因突变,不能通过有性生殖传给后代,植物可以通过无性生殖传给后代②生殖细胞基因突变可能通过有性生殖传给后代二、基因重组1. 概念:生物体进行有性生殖过程中,控制不同形状的基因重新组合(狭义)2. 分类(广义)①减数第一次分裂后期:非同源染色体上的非等为基因自由组合②减数第一次分裂四分体时期:同源染色体上的非等位基因随着交叉互换而重新组合③基因工程(分子水平):克服远源杂交不亲和的障碍,定向改变生物的形状,发生在同种生物之间④植物体细胞融合3. 结果产生新的基因型。
4. 基因重组的意义:是生物变异的****,是形成生物多样性的重要原因之一,对生物进化有重要意义。
三、镰刀型细胞贫血症1.直接原因:血红蛋白的一条多肽链上的一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了颉氨酸。
2.根本原因:基因突变无丝分裂没有发生基因突变,有丝分裂只发生基因突变和染色体变异,不发生基因重组;减数分裂三种变异都有。
拓展:生物复习方法及技巧1.要掌握规律规律是事物本身固有的本质的必然联系。
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异知识点总结(超全)单选题1、下列有关基因突变、基因重组、染色体变异的叙述错误的是()A.基因突变可导致DNA分子中的碱基排列顺序发生改变B.真核生物基因重组是产生多样化配子和多样化子代的主要原因C.染色体结构变异可能会改变染色体上基因的排列顺序或数目D.染色体片段发生互换引起的变异一定属于染色体结构变异答案:D分析:基因组DNA分子发生的突然的、可遗传的变异现象。
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。
A、基因突变时 DNA 分子中的碱基对会发生增添、缺失或替换,一定会导致 DNA 分子中的碱基排列顺序发生改变,A正确;B、基因重组能产生多样化的配子,多样化的配子随机结合形成多样化的子代,B正确;C、染色体结构变异由于染色体片段的缺失、增加、倒位、易位等可能会使染色体上基因的排列顺序或数目改变,C正确;D、同源染色体的非姐妹染色单体片段发生互换,引起的变异属于基因重组,非同源染色体片段发生互换,引起的变异才属于染色体结构变异(易位),D错误。
故选D。
2、下列关于染色体组的说法,正确的是A.21三体综合征患者体细胞中含有3个染色体组B.四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组C.一个染色体组中的染色体大小、形态一般相同D.体细胞中含有3个染色体组的个体即为三倍体答案:B分析:本题主考查与染色体组、单倍体、二倍体和多倍体有关的知识。
1 .染色体组:是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。
2 .由受精卵(或合子)发育而来的个体,体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体;体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。
3 .体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,叫做单倍体。
A、21三体综合征患者体内第21号染色体多了一条,体细胞中仍含有2个染色体组;A错误;B、四倍体水稻的单倍体体细胞中含2个染色体组,B正确;C、一个染色体组中染色体的大小、形态通常不同;C错误;D、体细胞中含有3个染色体组的个体,若由受精卵发育而来,则为三倍体,若由配子发育而来,则为单倍体。
人教版高中生物必修二知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习基因突变与基因重组【学习目标】1、概述基因突变的概念、特点及原因。
2、举例说明基因重组和基因突变的意义。
3、比较基因突变和基因重组。
【要点梳理】要点一、生物变异的类型1.生物变异有两种类型:不可遗传的变异和可遗传的变异2.两种变异的区别:3.变异类型之间的关系:要点诠释:(1)病毒的可遗传变异的来源——基因突变。
(2)原核生物可遗传变异的来源——基因突变。
(3)真核生物可遗传变异的来源:①进行无性生殖时——基因突变和染色体变异②进行有性生殖时——基因突变、基因重组和染色体变异要点二、基因突变1.基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症(1)症状:细胞呈镰刀状,运输氧的能力降低,易破裂溶血造成贫血,严重时会导致死亡。
(2)直接原因:红细胞的血红蛋白分子一个氨基酸(β链的第6位氨基酸)发生改变引起的,由正常的谷氨酸变成了不正常的缬氨酸。
(3)镰刀型细胞贫血症病因分析研究要点诠释:突变的原因:基因中碱基对的改变2.基因突变的概念和原因(1)概念:DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变,引起基因结构的改变。
(2)时间:细胞分裂间期DNA分子复制过程中,即在有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
由于这是稳定的双螺旋结构解旋形成单链DNA,极易受到外界因素的干扰。
改变缺失增添要点诠释:以RNA为遗传物质的生物,其RNA上核糖核苷酸序列发生变化,也引起基因突变,另外,RNA通常为单链,更易发生突变。
(3)原因:①内因——DNA复制过程中基因内部脱氧核苷酸的种类、数量或排列顺序发生局部的改变,从而改变了遗传信息。
②外因——诱变因素:物理因素:各种射线、紫外线等化学因素:亚硝酸盐、秋水仙素等生物因素:各种病毒和某些细菌4.基因突变的特点和意义(1)特点:①普遍性:基因突变在生物界中是普遍存在的。
②随机性:基因突变是随机发生的要点诠释:对基因突变“随机性”的剖析a.时间上的随机:它可发生于生物个体发育的任何时期,甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生,如老年人易得皮肤癌等。
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异一、基因突变1、定义: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。
2、基因突变的实例(镰刀型细胞贫血症)(右图)①直接原因是蛋白质的异常②根本原因是DNA碱基对的替换3、基因突变发生的时间:①发生在有丝分裂间期(体细胞细胞分裂):一般不传给后代(有些植物无性繁殖可传)②发生在减数第一次分裂间期(形成配子):一般可以传给后代(注:人自某些体细胞基因的突变有可能发展成为癌细胞)4、基因突变发生的原因:(1)内因:DNA分子复制偶尔发生错误(2)外因:物理因素、化学因素和生物因素(病毒)5、基因突变的特点:①普遍性:基因突变在生物界中普遍存在②随机性:可以发生在生物个体发育的任何一个时期和任何一个DNA分子的任何部位上③不定向性:基因可以向不同的方向发生突变④低频性:在自然状态下,基因突变的频率是很低的⑤多害少利性:基因突变大多对生物体是有害的。
6、基因突变的结果(1)不改变基因在染色体上的位置和数量(2)产生了新的基因(3)光学显微镜下不可见7、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。
8、其他结论:(1)基因突变一定会引起基因结构的改变,即基因中碱基排列顺序的改变(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。
①基因中不具有转录功能的片段发生突变不引起性状的改变;②存在多种密码子决定同一种氨基酸的情况;③某些基因突变虽然改变了蛋白质中个别氨基酸,但不影响蛋白质的功能(3)基因突变不一定都产生等位基因:真核生物基因突变可产生它的等位基因;原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。
(4)在自然条件下,细菌等原核生物和病毒的可遗传变异只有基因突变;真核生物无性繁殖时的可遗传变异有基因突变和染色体变异。
二、基因重组1、定义: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、种类:①交叉互换:减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体间交叉互换。
生物必修二基因突变及其他变异知识点嘿,咱今天就来好好唠唠生物必修二里基因突变及其他变异的那些知识点!
先来说说基因突变吧!这就好比是基因这个“小家伙”突然抽风了,变了个样儿。
比如说啊,正常的玫瑰是红色的,但突然有一朵因为基因突变,长成了蓝色,哇塞,这多神奇!基因突变它可以自发产生,也可能是被外界因素诱发的,像什么紫外线啦、化学物质啦,这些都有可能让基因“发脾气”,来个大变身。
然后是基因重组,哎呀呀,这就像一群小伙伴重新组合一样。
比如说你和你的朋友们重新分组玩游戏,组合方式变了,产生的结果也就不一样啦。
基因重组在有性生殖过程中可常见啦,它让生物有了更多的多样性呢!就像咱们人类,长得各式各样,就是因为基因重组呀。
还有染色体变异呢,这就像是基因住的房子出了问题。
染色体的数目或者结构发生了变化,那可是大事儿呀!像有的孩子会出现染色体异常导致的疾病,多可怜呀。
咱得好好重视这些变异呀,它们对生物的影响可大啦!说不定哪天你就能在生活中发现这些神奇的变异现象呢!别到时候不知道是咋回事儿哦!所以呀,好好记住这些知识点,跟我一起探索生物的奇妙世界吧!。
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) 基因突变基因重组染色体变异二、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。
高二生物的基因突变知识点在高二生物学习中,基因突变是一个重要的知识点。
基因突变是指遗传物质DNA序列发生的突然变化,它是生物进化和种群遗传变异的重要驱动力。
本文将介绍高二生物学习中关于基因突变的相关知识点。
一、基因突变的定义和分类基因突变是指DNA序列发生的任何变化。
根据发生突变的位置和突变的类型,基因突变可以分为以下几类:1. 点突变:指DNA序列中的一个碱基发生改变,包括错义突变、无义突变和同义突变。
- 错义突变:指突变后的基因序列将编码其它氨基酸,导致蛋白质结构和功能发生改变。
- 无义突变:指突变后的基因序列发生提前终止,导致蛋白质无法正常合成。
- 同义突变:指突变后的基因序列编码相同的氨基酸,对蛋白质结构和功能没有明显影响。
2. 插入和缺失突变:指在DNA序列中插入或删除一个或多个碱基对,导致DNA序列的改变。
- 插入突变:指在DNA序列中插入一个或多个碱基对,导致DNA序列增加。
- 缺失突变:指在DNA序列中删除一个或多个碱基对,导致DNA序列减少。
3. 倒位和重复突变:指DNA序列中的一部分发生倒位或重复,导致DNA序列的改变。
- 倒位突变:指DNA序列中的一部分发生逆序排列。
- 重复突变:指DNA序列中的一部分发生重复。
二、基因突变的原因和影响基因突变可以由多种原因引起,包括自然突变、环境因素和人为干预等。
基因突变对生物体的影响是多方面的。
1. 遗传疾病:一些基因突变会导致遗传疾病的发生。
比如,镰刀细胞贫血就是由一种点突变引起的,使得血红蛋白结构发生改变,导致红细胞形状异常。
2. 进化和种群遗传变异:基因突变是生物进化和种群遗传变异的重要驱动力。
它为物种的适应环境和生存能力提供了遗传变异的基础。
3. 肿瘤形成:一些基因突变会导致细胞的正常调控失衡,从而引发肿瘤的形成。
4. 物种多样性:基因突变是生物多样性的重要来源,它为物种的形成和演化提供了遗传变异的基础。
三、基因突变的检测方法为了研究和探索基因突变的原因和影响,科学家们发展了多种基因突变的检测方法。
高一生物必修2第五章《基因突变及其他变异》知识点总结第五章基因突变及其他变异第1节基因突变和基因重组1、镰刀型贫血症的缘由:DNA的碱基对发生改变mRNA分子中的碱基发生改变氨基酸转变蛋白质转变性状转变2、基因突变概念: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转变,叫做基因突变时间:细胞分裂的间期缘由:物理因素、化学因素、生物因素特点:a、普遍性 b、随机性:体细胞的突变不能直接传给后代,生殖细胞的则可能。
c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性意义:它是新基因产生的途径;是生物变异的根原来源;是生物进化的原始材料。
3、基因重组概念:是指在生物体进行有性生殖的过程中,掌握不同性状的基因的重新组合。
类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合。
〔减数第一次分裂后期〕b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换〔四分体时期〕意义:生物变异的来源之一,是形成生物多样性的重要缘由。
第2节染色体变异1、缺失猫叫综合症果蝇的缺刻翅染色体结构的变异增添果蝇的棒状眼染色体变异易位夜来香的变异倒位染色体数目的变异:个别染色体增减;以染色体组的形式成倍增减2、染色体组〔1〕概念:是指细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,携带着掌握生物生长发育的全部遗传信息。
例如:雌果蝇的一个卵细胞。
〔2〕特点:不含同源染色体,但含有每对同源染色体中的一条,一个染色体组中含有掌握生物性状的一整套基因。
3、多倍体二倍体或多倍体:由受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就是几倍体;由未受精的生殖细胞〔精子或卵细胞〕发育成的个体均为单倍体〔可能有1个或多个染色体组〕。
特点:形态上加大,物质含量增高〔蛋白质、糖、脂肪含量增高〕,发育迟,牢固率低。
人工诱导多倍体最常用而且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗,其作用机理是能抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,染色体完成了复制但不能减半,从而引起细胞内染色体数目加倍。
高中生物基因突变和基因重组知识点基因突变和基因重组是高中生物必修(2)第五章的第一节内容,我们需要学习哪些具体知识点呢?下面是店铺给大家带来的高中生物基因突变和基因重组知识点,希望对你有帮助。
高中生物基因突变和基因重组知识点知识点一:基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症①、症状:红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型,导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起,红细胞破裂(溶血),造成贫血。
②、病因:基因中的碱基替换。
直接原因:血红蛋白分子结构的改变根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变2、基因突变概念: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知识点二:基因突变的原因和特点1、基因突变的原因:有内因和外因外因有:物理因素:如紫外线、X射线化学因素:如亚硝酸、碱基类似物生物因素:如(1)某些病毒⑵自然突变(内因)2、基因突变的特点①、普遍性②、随机性③、不定向性④、低频性⑤、多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4.基因突变的意义:①、是新基因产生的途径②、生物变异的根本来源③、是进化的原始材料知识点三:基因重组1、基因重组的概念指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因重新组合。
2、基因重组的类型①、随机重组(减数第一次分裂后期)②、交换重组(四分体时期)3、时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)4、基因重组的意义高中生物考点1、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,脂质中的磷脂和胆固醇是构成细胞膜的重要成分。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
3、生物的膜系统:这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
4、细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
细胞作为基本的生命系统,细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
高中生物必修二第五章基因突变及其他变异(知识点+习题)讲义第五章基因突变及其他变异第一节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症⑴症状⑵病因基因中的碱基替换直接原因:血红蛋白分子结构的改变根本原因:控制血红蛋白分子合成的基因结构的改变2、基因突变概念: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二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因有内因和外因物理因素:如紫外线、X射线⑴诱发突变(外因)化学因素:如亚硝酸、碱基类似物生物因素:如某些病毒⑵自然突变(内因)2、基因突变的特点⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性3、基因突变的时间有丝分裂或减数第一次分裂间期4.基因突变的意义:是新基因产生的途径;生物变异的根本来源;是进化的原始材料三、基因重组1、基因重组的概念随机重组(减数第一次分裂后期)2、基因重组的类型交换重组(四分体时期)3.时间:减数第一次分裂过程中(减数第一次分裂后期和四分体时期)4.基因重组的意义四、基因突变与基因重组的区别第二节染色体变异一、染色体结构的变异(猫叫综合征)1、概念缺失2、变异类型重复倒位易位二、染色体数目的变异1.染色体组的概念及特点2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?(一倍体一定是单倍体;单倍体不一定是一倍体。
)⑵二倍体物种所形成的单倍体中,其体细胞中只含有一个染色体组,这种说法对吗?为什么?(答:对,因为在体细胞进行减数分裂形成配子时,同源染色体分开,导致染色体数目减半。
)⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体,其体细胞中就含有两个或三个染色体组,我们可以称它为二倍体或三倍体,这种说法对吗?(答:不对,尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组,但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种,因此,只能称为单倍体。
)(4)单倍体中可以只有一个染色体组,但也可以有多个染色体组,对吗?(答:对,如果本物种是二倍体,则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组;如果本物种是四倍体,则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。
必修2第5章基因突变及其他变异知识点总结基因突变及其他变异是遗传学研究的内容之一、本章主要内容包括突
变的种类、突变的原因、突变的影响以及其他遗传变异等。
一、突变的种类
1.体细胞突变:发生在体细胞的突变,不会被后代继承。
2.生殖细胞突变:发生在生殖细胞中的突变,可被后代继承。
3.点突变:发生在一些碱基上的突变,包括错义突变、无义突变和同
义突变。
4.移码突变:由于插入或删除一个或多个碱基,导致遗传密码子改变。
5.染色体结构变异:包括染色体缺失、重复、转座和倒位等。
6.染色体数目的变异:包括多染色体症和少染色体症。
二、突变的原因
1.自发突变:由DNA复制过程中的错误或DNA的自发损伤导致的突变。
2.化学诱变剂引起的突变:如化学物质、药物和放射线等可引起突变。
3.活化突变:酶致突变、酶活中心突变等。
三、突变的影响
1.蛋白质结构和功能的改变:突变可能导致蛋白质结构变化从而影响
功能。
2.基因座的改变:突变可能影响基因座的位点,导致基因座的位置发
生改变。
3.遗传病的发生:突变是遗传病的主要原因之一、突变可导致基因表
达异常,使正常的代谢过程受到干扰。
4.进化和适应:突变是生物进化的基础,通过突变,个体可以适应环
境的变化。
四、其他遗传变异
1.化学修饰:DNA中的碱基可以通过化学修饰而发生变化,如甲基化。
3.多态性:指在种群中存在多种形式的基因或等位基因。
4.突变体:指那些由于基因突变而导致表型变异的个体。
生物必修二基因突变和基因重组笔记如何学习生物,如何才能学好生物,就要讲究一定的学习方法。
下面是小偏整理的生物必修二基因突变和基因重组笔记,感谢您的每一次阅读。
生物必修二基因突变和基因重组笔记一、基因突变:(一)实例:镰刀型细胞贫血症1.症状:红细胞由圆饼状变成了弯曲的镰刀型,易破裂、使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。
2.病因:如下图(1)直接病因:对患者红细胞的血红蛋白分子的分析研究发现,在组成血红蛋白分子的肽链上,某个谷氨酸被缬氨酸取代。
(2)根本病因:研究发现,这个氨基酸的变化是编码血红蛋白的基因的碱基序列发生改变所引起的,即A//T→T//A。
(二)定义: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。
(三)种类:1.体细胞突变:一般不能遗传,如癌变的形成。
但有些植物可通过无性繁殖传递。
2.生殖细胞突变:可遵循遗传规律遗传给后代。
(四)引起因素:1.自发产生(内因):无外来因素影响时,会由于DNA复制(间期)偶尔发生错误、碱基组成发生改变。
2.环境诱发(外因):(1)物理因素:如紫外线、X射线、其他辐射损伤DNA;(2)化学因素:如亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基;(3)生物因素:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。
(五)特点:1.普遍性:所有生物都有可能发生。
2.随机性:(1)可发生在个体发育的任何时期;(2)可发生在不同DNA分子上;(3)可发生在同一DNA分子的不同部位。
3.不定向性和可逆性:一个基因可以向不同方向发生突变,产生一个以上的等位基因(即复等位基因),但与环境无明确因果关系。
4.低频性:(1)一个生殖细胞发生突变的频率很低;(2)一个种群内许多个体可产生各种各样的随机突变,提供丰富的可遗传变异。
5.有害性:大多数基因突变对生物体是有害的,原因是由于破坏了生物个体与现有环境的协调关系。
(六)意义: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。
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
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
第五节人类遗传病
一、人类遗传病与先天性疾病区别:
●遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。
(可以生来就有,也可以后天发生)
●先天性疾病:生来就有的疾病。
(不一定是遗传病)
二、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
三、人类遗传病类型
(一)单基因遗传病
1、概念:由一对等位基因控制的遗传病。
2、原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)
4、类型:
显性遗传病伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯丙酮尿症
(二)多基因遗传病
1、概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
2、常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(三)染色体异常遗传病(简称染色体病)
1、概念:染色体异常引起的遗传病。
(包括数目异常和结构异常)
2、类型:
常染色体遗传病结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体)
四、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
五、实验:调查人群中的遗传病
注意事项:
1、调查遗传方式——在家系中进行
2、调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样
注:调查群体越大,数据越准确
六、人类基因组计划:是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+XY共24条染色体。