可遗传变异
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高中生物可遗传变异知识点高中生物可遗传变异知识点遗传变异是指个体或种群内具有遗传差异的现象,这种遗传差异是物种进化和适应环境所需要的基础。
对于高中生物学课程来说,遗传变异是其中的重点内容之一。
在这篇文章中,我们将介绍高中生物可遗传变异的知识点、内容和应用。
1. 遗传变异的类型和成因遗传变异主要有两种类型:基因突变和染色体畸变。
基因突变是指单个基因的改变,包括调换、缺失和插入等。
而染色体畸变则指整个染色体的改变,包括缺失、重复、倒位、转座和多倍体等。
遗传变异的成因非常多样化,包括突变、重组、基因转移和蛋白质功能失调等。
2. 常见的基因突变类型常见的基因突变类型包括点突变、缺失突变、插入突变和倒位突变。
点突变是指DNA序列上的单个核苷酸发生替换、插入或删除;缺失突变是指DNA分子上的一个或多个碱基被缺失;插入突变是指DNA序列中额外增加一个或多个核苷酸;倒位突变是指DNA序列发生了破裂,造成其中的某一段DNA序列的分子序列方向发生改变。
3. 常见的染色体畸变类型常见的染色体畸变类型包括染色体缺失、染色体重复、倒位畸变、转座畸变和多倍体畸变。
染色体缺失指整个染色体或局部染色体的一小段被缺失;染色体重复是指染色体上的某一段被复制了一次;倒位畸变是指两个部位上的染色体交换位置使得其中的一段部分倒置;转座畸变是指两个染色体非同源部位上的DNA片段交换位置;多倍体畸变是指一个个体所携带的染色体数目多于正常的两套。
4. 遗传变异与性状表现遗传变异会对性状表现产生不同程度的影响。
以基因突变为例,它对性状的影响可以是强烈的,也可以是微弱的。
当基因突变位于某一基因编码的蛋白质中,会导致蛋白质的功能失调,进而影响性状的表现。
当基因突变位于某一基因的调控区域时,可能会改变基因表达量,从而改变性状表现。
染色体畸变对性状的影响也是如此。
5. 遗传变异与疾病遗传变异引起的疾病很多,大部分都是因为基因突变导致的。
我们可以以人类的遗传性疾病为例来介绍。
高考生物总复习:细胞分裂与遗传变异的关系【考纲要求】1.理解细胞有丝分裂与减数分裂的过程2.掌握可遗传变异的类型,理解其发生时期3.理解细胞分裂与遗传的关系4.重点掌握细胞分裂与变异的关系【考点梳理】要点一、可遗传变异的类型可遗传变异指的是遗传物质改变引起的变异。
1.基因重组(1)概念:通常是指控制不同性状的非等位基因的重新组合(2)产生原因:①非同源染色体上的非等位基因自由组合发生时期:减数第一次分裂后期结果:产生多种类型的配子。
如上图:由于非同源染色体上的非等位基因的自由组合,产生了4种配子。
②同源染色体(四分体)的非姐妹染色单体交叉互换发生时期:减数第一次分裂前期(四分体时期)结果:在非同源染色体上非等位基因自由组合的基础上,使配子更具有多样性。
产生配子要点诠释:我们一般讲的基因重组的原因就是上面阐述的两个,需要注意的是基因工程即转基因技术的原理也是基因重组,它是不同种生物间基因的重新组合。
2.基因突变(1)基因突变的概念:DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换,引起基因结构的改变(2)结果:产生等位基因(3)诱发基因突变的因素: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)发生时期:最易发生基因突变的时间为DNA复制时DNA复制过程是外界诱变因素起作用的有利时机,有丝分裂和减数分裂的间期进行DNA复制时均可发生基因突变。
3.染色体变异(畸变)(1)染色体结构变异类型:缺失某片段(缺失)增加某片段(重复)倒位易位注意:易位是非同源染色体之间交换部分片段,属染色体结构变异,而同源染色体的非姐妹染色体间的交叉互换则属于基因重组。
病例:猫叫综合征患者5号染色体部分缺失发生时期:有丝分裂或减数分裂时,间期染色体复制时易发生染色体结构变异。
(2)染色体数目变异①非整倍体变异:个别染色体的增加或减少发生时期:有丝分裂或减数分裂时病例:21三体综合征病因:减Ⅰ时同源染色体(两条21号染色体)或减Ⅱ时21号染色体的姐妹染色单体分开后未分离未被分到两个细胞中②整倍体变异:染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
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。
1、不遗传的变异:环境因素引起的变异,遗传物质没有改变,不能进一步遗
传给后代。
2、可遗传的变异:遗传物质所引起的变异。
3、可遗传的变异基因突变、基因重组、染色体畸变。
4、基因突变:是指基因结构的改变,包括DNA碱基对的增添、缺失或改变。
5、基因突变
①类型:包括形态突变、生化突变和致死突变。
②特点:普遍性;多方向性;稀有性;可逆性;有害性。
④原因:在一定的'外界条件或者生物内部因素的作用下,使得DNA复制过程出现差错,造成了基因中脱氧核苷酸排列顺序的改变,最终导致原来的基因变为它的等位基因。
⑤实例:人类镰刀型贫血病、白化病、太空椒(利用宇宙空间强烈辐射而发生
基因突变培育的新品种。
⑥引起基因突变的因素:
a、物理因素:主要是各种射线。
b、化学因素:主要是各种能与DNA发生化学反应的化学物质。
c、生物因素:主要是某些寄生在细胞内的病毒。
6、基因重组:指控制不同性状基因的重新组合,导致后代不同于亲本类型的
现象或过程。
①类型:基因自由组合(非同源染色体上的非等位基因)、基因交换(同源染色
体上的非姐妹染色单体间的交换)。
②意义:是通过有性生殖过程实现的,导致生物性状的多样性。
生物的变异学习目标1、举例说出生物的变异现象;2、区别可遗传的变异和不可遗传的变异;3、举例说明变异对生物进化的意义。
4. 基因突变的概念及特点。
5. 基因突变的原因及育种应用。
2. 可遗传变异包括:3.可遗传变异与不可遗传变异的区分⑴.看生物体性状的改变是否是由于遗传物质的改变引起的。
⑵.可遗传变异不一定都能遗传给后代,若发生在体细胞,则不能通过有性生殖遗传给后代。
生物的变异有可遗传和不同遗传两种情况,遗传物质的改变或环境条件的改变都可以引起变异,所以判断生物的变异是遗传变异还是不可遗传变异,相当于判断是受环境因素还是遗传因素影响方法:将变异雌、雄个体放在变异前的条件下杂交产生后代,若恢复变异前的性状则为环境因素引起,是不遗传的变异;反之,则为遗传物质改变的结果。
(若为植物也可用无性繁殖方法,若恢复变异前的性状则环境引起,是不遗传的变异;反之,为可遗传的变异。
)解题规律:改变生物的生活环境以观察其性状是否改变。
提示:将引起变异的环境条件改变以便对照,则可以得出正确结论。
如果变异是染色体则还可以通过制片显微观察,观察其染色体的结构或数目是否发生改变。
4.有利变异的意义:①有利于生物适应环境;②能产生新的生物类型;③使生物不断进化发展。
5.人类应用遗传变异原理培育新品种例子:应用人工选择、杂交育种、太空育种(基因突变)培育太空椒、无子西瓜、香蕉的培育、抗虫棉。
【例题1】下面叙述的变异现象,可遗传的是()A.割除公鸡和母鸡的生殖腺,从而引起部分第二性征的改变B.果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C.用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊,得到的果实无子D.开红花的一株豌豆自交,后代部分植株开白花【例4】某生物兴趣小组饲养了一批纯合的长翅红眼果蝇幼虫,分装在10支试管中,准备放在25°C 培养箱中培养(果蝇生长的最适温度),由于疏忽,其中有2支试管未放入培养箱,当时气温高达37°C,十天后观察发现,培养箱中的果蝇全为长翅,而未放入培养箱中的果蝇出现了残翅。
高中生物可遗传变异知识点-遗传变异是指生命是在遗传的基础上,同一基因库中不同个体之间在DNA水平上的差异,也称“分子变异(molecular variation)”,也是对同一物种个体之间遗传差别的定性或定量描述。
下面小编给大家分享一些生物可遗传变异知识点,希望能够帮助大家,欢迎阅读!生物可遗传变异知识点11、DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化(即R型细菌转化是S 型细菌)的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质。
2、现代科学研究证明,遗传物质除DNA以外还有RNA。
因是绝大多数生物(如所有的原核生物、真核生物及部分病毒)的遗传物质是DNA,只有少数生物(如部分病毒等)的遗传物质是RNA,所以说DNA 是主要的遗传物质。
3、碱基对排列顺序的多样性,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每个DNA分子的特异性,这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因。
4、遗传信息的传递是通过DNA分子的复制(注意其半保留复制和边解旋边复制的特点)来完成的。
5、DNA分子独特的双螺旋结构是复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行。
6、子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故。
7、基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体。
8、基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成(即转录和翻译过程)来实现的。
9、由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息。
(即:基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息)。
10、DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序决定了mRNA中核糖核苷酸的排列顺序,mRNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了蛋白质中氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性。
所以,生物的一切性状都是由基因决定,并由蛋白质分子直接体现的。
可遗传的变异的名词解释可遗传的变异是指在生物遗传的过程中,某个个体或种群中出现的一种表型特征或基因改变,能够传递给后代并在种群中持续存在的现象。
这种变异可能是由于基因突变、染色体重组或基因重排等因素引起的。
可遗传的变异是生物进化中的一个重要因素,促使物种适应环境变化并逐渐演化出新的形态和特征。
一、可遗传的变异的起源可遗传的变异可以由多种因素引起。
首先,基因突变是可遗传变异的主要来源之一。
突变是指DNA分子序列的突然改变,可能导致基因的功能改变,从而影响物种的适应性和生存能力。
突变可以分为点突变、插入突变和缺失突变等类型,它们会导致基因的编码序列发生改变,进而改变蛋白质的结构和功能。
其次,染色体重组也是可遗传变异的重要来源之一。
在有性生殖中,每个个体都有两套染色体,一套来自父亲,一套来自母亲。
染色体重组是指在生殖细胞形成过程中,染色体之间互相交换部分DNA片段。
这种交换使得个体基因组中的染色体组合发生变化,从而产生新的遗传组合,并在后代中表现出不同的表型特征。
此外,基因重排也可以导致可遗传的变异。
基因重排是指染色体上基因的位置发生改变,或两个不同染色体上的基因相互交换位置。
这样的重新排列会导致基因组中的基因序列发生变化,进而改变个体的遗传特征。
二、可遗传的变异对生物进化的影响可遗传的变异是生物进化的推动力之一,它使一些个体具备更好的适应性和生存能力,从而在竞争中占据优势。
适应性较高的个体能够更好地适应环境中的压力和变化,并在繁殖中将其优良的遗传特征传递给后代。
例如,在自然环境中,动物的皮毛颜色可能发生变异,这就为它们提供了更好的保护色。
在不同的环境背景下,具有与周围环境相匹配的皮毛颜色的个体更容易隐藏起来,避免被捕食者发现。
这些颜色变异通过遗传途径传递给后代,使得种群中出现了多样性的皮毛颜色,提高了个体的适应度。
另外一个例子是细菌对抗抗生素的耐药性的变异。
随着抗生素的使用日益广泛,一些细菌通过自身基因突变、基因重排等变异方式获得了对抗生素的抵抗能力。
生物的变异1、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
(2)基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括两种类型:①自由组合型:减数第一次分裂后期,随着非同源染色体自由组合,非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
②交叉互换型:减数第一次分裂前期(四分体),基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
此外,某些细菌(如肺炎双球菌转化实验)和在人为作用(基因工程)下也能产生基因重组。
(3)染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
2、基因突变有以下特点:①由于自然界诱发基因突变的因素很多,基因突变还可以自发产生,因此,基因突变在生物界中是普遍存在的。
②由于DNA碱基组成的改变是随机的、不确定的,因此,基因突变是随机发生的、不定向的。
基因突变的随机性表现在基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;可以发生在细胞内不同的DNA分子上;同一DNA分子的不同部位。
基因突变的不定向表现为一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,如控制小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。
③在自然状态下,基因突变的频率是很低的。
1. 如图①②③④分别表示不同的变异类型,其中图③中的基因2由基因1变异而来;图⑤为某植物细胞一个DNA分子中a、b、c三个基因的分布状况,图中Ⅰ、Ⅱ为无遗传效应的(1)图①②都表示交叉互换,发生在减数分裂的四分体时期(2)图③中的变异会使基因所在的染色体变短(3)图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失(4)图中①②④的变异都不会产生新基因(5)基因突变具有不定向性,如基因a可以突变为基因d(6)a、b、c均可发生基因突变,体现了基因突变具有普遍性(7)Ⅰ、Ⅱ中发生碱基对的增添、缺失或替换不会引起基因突变(8)若基因a上游的起始密码子发生突变可能影响其正常表达(9)基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定改变生物的性状(10)当环境改变时,原先对生物生存不利的性状也可能变得有利(11)同一双亲的后代,出现多种不同的性状组合,往往是由基因重组引起的(12)“21三体综合征”患者细胞内有三个染色体组导致联会紊乱从而不育(13)基因突变只有发生在生殖细胞中,突变的基因才能遗传给下一代(14)基因重组既可以发生在染色单体上,也可以发生在非同源染色体之间(15)格里菲思肺炎链球菌转化实验,R型细菌转化成S型细菌依据的遗传学原理是染色体变异(16)猫叫综合征是人的5号染色体缺失引起的遗传病(17)γ射线处理使染色体上某基因数个碱基丢失引起的变异属于基因突变(18)三倍体无子西瓜的培育过程产生的变异属于可遗传的变异(19)黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆,这种变异来源于基因突变(20)染色体结构变异可导致染色体上基因的数目或排列顺序发生改变(21)三倍体西瓜不能产生种子,属于不可遗传变异(22)二倍体与四倍体杂交能产生三倍体,它们之间不存在生殖隔离(23)某染色体上的DNA缺失15个碱基对所引起的变异属于染色体片段缺失(24)某植物经X射线处理后若未出现新的性状,则没有新基因产生(25)经低温处理的幼苗体内并非所有细胞的染色体数目都会加倍(26)二倍体植株的花粉经脱分化和再分化后便可得到稳定遗传的可育植株(27)发生在水稻根尖细胞内的基因重组常常通过有性生殖遗传给后代(28)基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新性状(29)Aa自交时,由于减数分裂过程中基因重组导致后代出现性状分离(30)二倍体植株作父本,四倍体植株作母本,在四倍体植株上可得到三倍体无子果实(31)花药离体培养过程中,能发生的变异类型有基因重组、基因突变和染色体变异[知识点]染色体变异[答案](4)(7)(9)(10)(11)(14)(17)(18)(20)(25)(28)[解析]可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异:(1)基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
三种可遗传的变异课件xx年xx月xx日contents •引言•基因突变•染色体变异•基因重组•变异在生物进化中的关系•变异在人类健康中的应用目录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基因突变基因突变是指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。
定义点突变、插入突变、缺失突变、复制数变异、逆转录酶介导的突变、转座子介导的突变、 transposon 介导的突变等。
类型基因突变的定义和类型接触或摄入某些化学物质,如烷化剂、亚硝酸盐等。
化学诱变物理诱变生物诱变紫外线、X射线、激光等。
某些病毒或细菌可以作为外源基因插入到宿主基因组中,从而导致基因突变。
030201基因突变是不定向的,即可以发生有益的突变,也可以发生有害的突变。
不定向性由于基因突变的不定向性和有害性,有益的突变在自然种群中通常是低频存在的。
低频性大多数基因突变是有害的,只有少数突变是有益的。
多害少利性03促进物种的多样性和适应性进化基因突变可以产生多种多样的变异,使得物种可以在不同的环境下生存和繁衍。
基因突变在生物进化中的作用01提供进化的原材料基因突变可以为生物进化提供原材料,即产生新的基因和新的性状。
02促进物种的适应性进化基因突变可以改变物种的适应性,使得物种可以更好地适应环境的变化。
03染色体变异结构变异包括缺失、重复、倒位、易位。
如何区分可遗传的变异与不可遗传的变异生物的变异有可遗传和不同遗传两种情况,遗传物质的改变或环境条件的改变都可以引起变异,所以判断生物的变异是遗传变异还是不可遗传变异,相当于判断是受环境因素还是遗传因素影响方法:将变异雌、雄个体放在变异前的条件下杂交产生后代,若恢复变异前的性状则为环境因素引起,是不遗传的变异;反之,则为遗传物质改变的结果。
(若为植物也可用无性繁殖方法,若恢复变异前的性状则环境引起,是不遗传的变异;反之,为可遗传的变异。
)解题规律:改变生物的生活环境以观察其性状是否改变。
提示:将引起变异的环境条件改变以便对照,则可以得出正确结论。
如果变异是染色体则还可以通过制片显微观察,观察其染色体的结构或数目是否发生改变。
例1:已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型有尾(m)是显性。
现用普通有尾鸡杂交产的受精卵来孵化小鸡,在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状。
请设计实验探究是胰岛素诱发基因突变的结果还是胰岛素只是影响胚胎发育的结果?[答案]让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡,成熟后雌雄交配,所产受精卵正常孵化(不注射胰岛素),观察后代相关性状表现。
如果后代出现无尾鸡,则证明胰岛素的作用是诱发基因发生突变;如果后代全部表现出有尾性状,则证明胰岛素的作用并非诱发基因突变,只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行。
例2:遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,如果将孵化后4—7天的长翅果蝇幼虫在35—37℃处理6—24小时后,得到了某些残翅果蝇,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
(1)针对上述实验现象,结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。
(2)果蝇长翅是显性(B),残翅是隐性(b)。
一试管内有一些残翅果蝇,但不知是基因控制的,还是温度影响的结果。
请设计实验确定它们的基因型。
简要写出你的实验设计思路,可能出现的结果及果蝇的基因型。
设计思路:结果及基因型:①;②;③。
如何区分可遗传的变异与不可遗传的变异生物的变异有可遗传和不同遗传两种情况,遗传物质的改变或环境条件的改变都可以引起变异,所以判断生物的变异是遗传变异还是不可遗传变异,相当于判断是受环境因素还是遗传因素影响方法:将变异雌、雄个体放在变异前的条件下杂交产生后代,若恢复变异前的性状则为环境因素引起,是不遗传的变异;反之,则为遗传物质改变的结果。
(若为植物也可用无性繁殖方法,若恢复变异前的性状则环境引起,是不遗传的变异;反之,为可遗传的变异。
)解题规律:改变生物的生活环境以观察其性状是否改变。
提示:将引起变异的环境条件改变以便对照,则可以得出正确结论。
如果变异是染色体则还可以通过制片显微观察,观察其染色体的结构或数目是否发生改变。
例1:已知家鸡的突变类型无尾(M)对普通类型有尾(m)是显性。
现用普通有尾鸡杂交产的受精卵来孵化小鸡,在孵化早期向卵内注射一点点胰岛素,孵化出的小鸡就表现出无尾性状。
请设计实验探究是胰岛素诱发基因突变的结果还是胰岛素只是影响胚胎发育的结果[答案]让上述注射胰岛素后产生的无尾鸡,成熟后雌雄交配,所产受精卵正常孵化(不注射胰岛素),观察后代相关性状表现。
如果后代出现无尾鸡,则证明胰岛素的作用是诱发基因发生突变;如果后代全部表现出有尾性状,则证明胰岛素的作用并非诱发基因突变,只是影响了鸡的胚胎发育的正常进行。
例2:遗传学家曾做过这样的实验:长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃,如果将孵化后4—7天的长翅果蝇幼虫在35—37℃处理6—24小时后,得到了某些残翅果蝇,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。
(1)针对上述实验现象,结合基因与酶的关系及酶的特性作出合理的解释。
(2)果蝇长翅是显性(B),残翅是隐性(b)。
一试管内有一些残翅果蝇,但不知是基因控制的,还是温度影响的结果。
请设计实验确定它们的基因型。
简要写出你的实验设计思路,可能出现的结果及果蝇的基因型。
设计思路:结果及基因型:①;②;③。
第一节基因突变和基因重组一、教学目标1、知识目标(1)人工诱变在育种上的应用(A: 知道);(2)基因突变的概念、特点和意义(B:识记);(3)基因重组的概念和意义(B:识记)。
2、能力目标通过对课本中实例的分析,培养学生归纳总结的逻辑推理能力。
二、教学重难点1.重点:(1)基因突变的概念和特点;(2)基因重组的概念。
重点实施方案:(1)通过实例加深学生对概念的理解;(2)让学生在课前搜集有关在诱变育种上取得的成就,进一步突出重点内容。
2.难点:基因突变的概念。
难点突破策略:通过举例放映有关的投影和录像的方法,让学生对抽象的概念有一个具体的理解。
三、教学方法采用导入式教学、小组合作探究式教学的教学方法四、课时安排三课时五、教学过程第一课时1、课前准备在教学之前,先让学生下去预习,完成基础复习自学案:一、基因突变1、基因突变的实例:镰刀型贫血症。
症状(见课本P80)蛋白质正常异常(直接原因)氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA C T T ()(根本原因)2、基因突变的概念:是由于DNA分子中发生碱基对的_______、_________和______,而引起的基因____的改变。
3、基因突变发生的时间:和分裂期,DNA复制时。
4、基因突变产生的原因①外来因素的影响(外因)易诱发生物发生因素:如紫外线、和等射线、等基因突变并提高因素:如、等突变频率的因素因素:如某些、某些等②自身原因(内因)DNA分子时偶尔发生错误,DNA的生改变等原因自发产生。
5、基因突变的特点(1)普遍性:基因突变在生物界中是____________。
(2)随机性:①可以发生在生物_____________的任何时期;②可以发生在任何细胞。
进行有性生殖的生物,基因突变若发生在中,将遵循遗传规律传递给后代。
若发生在体细胞中,一般。
但有些植物的体细胞发生基因突变,可通过传递给后代。
人体某些体细胞基因的突变,有可能发展为;③可以发生在细胞内不同上;④同一DNA分子的不同。
(3)不定向性:一个基因可以向突变,产生一个以上的基因。
但虽然基因突变是不定向的,但基因突变的结果只是产生此基因的基因。
(4)低频性:在自然状态下___________________,但是当一个种群内有许多个提时,就有可能产生随机突变。
(5)多害少利性:基因突变是有害的,是有利的,但有害有利取决于。
6、基因突变的意义①产生的途径。
②的根本来源。
③的原始材料。
二、基因重组1、定义:指在生物体进行的过程中,控制不同性状的。
①自由组合:减数分裂时非同源染色体上的自由组合2、类型②交叉互换:减数分裂四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体间的导致单体上的基因重组③基因工程(重组DNA技术或基因拼接技术)(第六章学习)3、基因重组意义:基因重组是的重要来源之一,对具有重要意义,能产生新的。
三、比较基因突变和基因重组考点一基因突变脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变基因的结构改变(A1、A2....)A a(a1、a2........)可逆性,不定向性2、基因突变与形状的关系:(1)基因突变的结果:产生新基因(等位基因),可能引起性状改变。
①突变发生在基因的非编码区域。
②根据密码子的简并性,有可能翻译出相同的氨基酸。
③由纯合子的显性基因突变成杂合子中的隐性基因。
3、基因突变对后代性状的影响:(1)若基因突变发生在体细胞有丝分裂过程中,突变可通过无性生殖传给后代,但不会通过有性生殖传给后代。
(2)若基因突变发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中,突变可能通过有性生殖传给后代。
(3)生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在进行减数分裂时对外界环境变化更加敏感。
4、显性突变与隐形突变的判定方法aa Aa (当代表现) (1)类型AA Aa (当代不表现,一旦表现即为纯合子)(2)判定方法:选取突变体与已知的纯合未突变体杂交,根据子代性状表现判断。
①如果子代出现突变性状,则为显性突变。
②如果子代未出现突变性状,则为隐形突变。
注意:1、联系细胞分裂:在细胞分裂间期,DNA 复制时,DNA 分子双链打开,脱氧核苷酸链极其不稳定,容易发生碱基对的变化。
2、联系细胞癌变:癌细胞就是原癌基因和抑癌基因发生基因突变所致。
3、联系生物育种:诱变育种就是利用基因突变的原理进行的。
4、联系生物进化:基因突变为生物进化提供原始材料。
5、判断变异是否属于基因突变的方法(1)基因结构内部发生变化——是基因突变 (2)基因数目发生变化——不是基因突变 (3)基因位置发生改变——不是基因突变 (4)光学显微镜可观察到——不是基因突变 (5)产生新基因——是基因突变。
练习118页习题第二课时考点二 基因重组 1、基因重组的类型(1)染色体片段交换不一定是基因重组。
如果染色体片段交换发生在同源染色体之间叫基因重组;如果发生在非同源染色体之间叫易位,属于染色体结构变异。
(2)精卵结合并没有发生基因重组。
来自父方、母方的染色体为同源染色体,每一对同源染色体上都有控制相同性状的基因。
3、基因重组和基因突变综合判断方法(1)根据亲代基因型判定。
①如果亲代基因型为BB或bb,则引起B与b不同的原因是基因突变。
②如果亲代基因型为Bb,则引起B与b不同的原因是基因突变或交叉互换。
(2)根据细胞分裂方式判定。
①如果是有丝分裂过程中染色体上基因不同,则为基因突变。
②如果是减数分裂过程中染色体上基因不同,可能是基因突变或交叉互换。
(3)根据染色体图示判定。
①如果是有丝分裂后期图中,两条子染色体上的两基因不同,则为基因突变的结果。
②如果是减数第二次分裂后期图中,两条子染色体(同白或同黑)上的两基因不同,则为基因突变的结果。
③如果是减数第二次分裂后期图中,两条子染色体(颜色不一致)上的两基因不同,则为交叉互换(基因重组)的结果。
随堂练习:1.下列关于基因重组的叙述中正确的是()A.有性生殖可导致基因重组B..等位基因的分离可导致基因重组C.非等位基因的自由组合和互换可导致基因重组D.无性繁殖可导致基因重组2.下列细胞既能发生基因突变又能发生基因重组的是( )A.卵原细胞B.生长点细胞C.肝细胞D.心肌细胞3.基因突变发生在下列哪一过程中()A.DNA→DNA B.DNA→RNA C.RNA→蛋白质D.蛋白质→性状4.如果将一个镰刀型细胞贫血症患者的血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人()A.基因产生突变,使此人患病B.无基因突变,性状不遗传给此人C.基因重组,将病遗传给此人D.无基因重组,此人无病,其后代患病5.生物变异的根本来源是()A.基因自由组合B.基因突变C.染色体变异D.生活环境的改变6.关于基因重组,下列叙述中不正确的是()A.基因重组发生在生物体有性生殖过程中B.非同源染色体上的非等位基因自由组合属于基因重组C.同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致染色单体上的基因重组D.基因重组是生物变异的根本来源7.下列关于基因突变的叙述,不正确的是()A.基因突变发生的时期越迟,生物体表现突变的部分就越少B.发生在体细胞中的突变,一般是不能传递给后代的C.基因突变虽然能产生新的基因型,但不能产生新的基因。
D.基因突变对生物的生存往往是有害的8.Cc(红色)的大丽花植株上盛开红花,仅有一朵花半边红色半边白色,这可能是由于哪个部位的C基因突变为c造成的( )A.生殖细胞B.早期的叶芽细胞C.幼苗的众多体细胞D.花芽分化时9.赖氨酸的密码子有如下几种:UUA、UUG、CUU、CUA、CUG,当某基因片段中的GAC突变为AAC 时,这种突变的结果对该生物的影响是()A.一定是有害的B.一定是有利的C.有害的概率大于有利的概率D.既无利也无害10.卵原细胞进行DNA复制时,细胞中不可能发生( )A.DNA的解旋B.蛋白质的合成C.基因突变D.基因重组4.一对夫妇生育的子女之间,性状上差异很大,这种差异主要来自( )A.基因重组B.基因突变C.环境影响D.疾病影响11.基因分离、基因的自由组合、基因的交换分别发生在减数分裂的时期是( )A.均发生在第一次分裂后期B.第一次分裂前期、第一次分裂后期、第二次分裂后期C.均发生在第二次分裂后期D.第一次分裂后期、第一次分裂后期、第一次分裂前期12.以下是白化病的发病机理,请排出正确的顺序( )①基因突变②不能合成黑色素③缺少酪氨酸酶④不正常的信使RNAA.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②13.如图所示为马的生活史,有关叙述中不正确的是()A.有丝分裂在I→Ⅱ,Ⅳ→IB.基因重组发生在Ⅲ→Ⅳ之间C.基因突变可发生在I→Ⅱ,Ⅱ→Ⅲ,Ⅳ→ⅠD.Ⅳ为新个体发育的起点。
14.将同一品种的小麦分别种在水肥条件不同的农田,其株高等性状表现出很大差异,这种现象在遗传学上称为()A.遗传性B.遗传重组引起的变异C.基因突变产生的差异D.不遗传的变异15.用一定剂量的秋水仙素处理某种霉菌,诱发了基因突变,秋水仙素最有可能在下列哪项过程中起作用?()A.有丝分裂间期B.有丝分裂全过程C.受精作用过程D.减数第一次分裂前的间期16.根据图示分析人类镰刀型细胞贫血症的病因,并回答:(1)请给予图中①②③以特定的含义:①;②;③。
(2)患镰刀型细胞贫血症的根本原因是,控制__________合成的___________________,从而改变了遗传信息。
(3)镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病,该隐性致病基因在图中对应的碱基组成为__________;正常基因在图中对应的组成为。
(4)根据镰刀型细胞贫血症的发病率和表现特征,说明基因突变具有__________和__________的特点。
板书设计第一节基因突变和基因重组一、变异分类:可遗传变异和不可遗传变异基因突变可遗传变异的来源基因重组染色体变异一、基因突变1、概念2、意义3、特点4、原因二、基因重组1、概念2、类型3、意义教学反思我们用两课时学习了可遗传变异的来源中的两种:基因突变和基因重组。
知道了变异的两种类型及其来源。
请大家一起归纳总结一下:基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?(1)基因突变是基因内部结构的改变,它能产生新的基因,是生物变异的根本来源。
其过程发生于:DNA复制时;特点是:普遍性、随机性、低频性、多害少利性、不定向性。
(2)基因重组是控制不同性状的基因重新组合,不产生新基因,可形成新的基因型,是生物变异的主要来源。
其过程发生在有性生殖过程中,特点是非常丰富。
还应该注意把理论知识应用于实践中,特别要注意了解人工诱变在育种上的应用。
课本P46最后一段以小字方式简要介绍了“重组DNA技术”,同学们也应稍加了解。
二次备课。