第三章第1节基因突变和基因重组染色体变异.ppt

1、必修2 遗传与进化 第三章变异、育种和进化,第1节基因突变和基因重组,一、基因突变 1实例：镰刀型细胞贫血型,GAA,GUA,2概念：DNA分子中发生碱基对的_、_或_，而引起的_的改变。,替换,增添,缺失,基因结构,1基因突变的概念图解如下,2基因突变与基因表达的联系,3.基因突变的结果 基因突变引起基因“质”的改变，产生了原基因的等位基因，改变了基因的表现形式，如由Aa(隐性突变)或aA(显性突变)，但并未改变染色体上基因的数量和位置。,4基因突变对性状的影响 (1)基因突变影响后代性状 原因：突变引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。例如镰刀型细胞贫血症,(2)基因突变

2、不影响后代性状 原因：若基因突变发生后，引起了信使RNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多个密码子，若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。 若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个Aa，此时性状也不改变。,5基因突变对后代的影响 (1)基因突变发生在有丝分裂过程中，可以通过无性生殖传递给子代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变，对后代影响小。 (2)如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。对于有性生殖的生物来说对后代影响大。,(2011安徽高考)人体甲状腺上皮细胞具有很强的摄碘能力。临床上常用小剂量的放射性同位素131I治疗某些甲状腺

3、疾病，但大剂量的131I对人体会产生有害影响。积聚在细胞内的131I可能直接() A插入DNA分子引起插入点后的碱基序列改变 B替换DNA分子中的某一碱基引起基因突变 C造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异 D诱发甲状腺滤泡上皮细胞基因突变并遗传给下一代,答案：C,解析：DNA的组成元素为C、H、O、N、P，不含碘元素，故碘不能插入DNA分子中或替换某一碱基；大剂量的放射性同位素131I积聚在甲状腺滤泡上皮细胞可诱发其发生基因突变，但因突变发生在体细胞而不是生殖细胞，故不能遗传给下一代；大剂量131I可能造成染色体断裂、缺失或易位等染色体结构变异，故C正确。,1下列关于基因叙述，正确的是

4、() A基因突变一定会改变生物的性状 B基因频率改变一定会导致物种产生 C染色体上某个基因的丢失属于基因突变 D不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子可编码相 同的氨基酸,解析：本题主要考查基因突变和染色体变异有关知识，及对相关知识的辨析能力。基因突变不一定会改变生物的性状，原因很多，比如密码子的兼并或者非编码区突变。不同基因转录形成的mRNA上相同的密码子可编码相同的氨基酸。染色体上某个基因的丢失不属于基因突变，而属于染色体变异。 答案：D,物理,生物,DNA分子复制,4特点 (1)普遍性：在生物界中普遍存在。 (2)随机性和_：发生于生物个体发育的_，且可能产生一个以上的等位基因。 (3

5、)低频性：自然状态下，突变频率很低。 5意义：基因突变是_产生的途径，是_的根本来源，是_的原始材料。,不定向性,任何时期,新基因,生物变异,生物进化,二、基因重组 1概念：在生物体进行_过程中，控制不同性状的基因_。,2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，_也自由组合。 (2)交叉互换型：减数分裂四分体时期，基因随着_ _的交叉互换而发生重组。,有性生殖,重新组合,非等位基因,同源染色体非组妹染色单体,3意义 (1)形成生物多样性的重要原因之一。 (2)是_的来源之一，对生物的进化也具有重要意义。,生物变异,考点二,基因重组,考向示例,基因重组发生在有性生殖

6、过程中控制不同性状的基因的自由组合时，下列有关基因重组的说法正确的是() A有细胞结构的生物都能够进行基因重组 B基因突变、基因重组都能够改变基因的结构 C基因重组发生在初级精(卵)母细胞形成次级精(卵)母细胞过程中 D在减数分裂四分体时期，非同源染色体的互换也是基因重组,解析：,答案：C,解析：,(双选)(2012佛山统考)以下有关基因重组的叙述正确的是() A非等位基因都可以自由重组 B染色体中的基因交换都属于基因重组 C同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 D转基因技术也属于可遗传变异中的基因重组,解析：此题考查对基因重组的理解，具体分析如下：,答案：CD,2依据基因重组概念的发展，判

7、断下列图示过程中没有发生基因重组的是(),解析：普通椒培育成太空椒，利用了太空中微重力或辐射种子的影响，使种子发生了基因突变；B、C均为转基因工程，进行了人工的基因重组；初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程中可发生自由组合或交叉互换的基因重组过程。 答案：A,跟踪训练,2(2010年广州联考)(双选)以下有关基因重组的叙述正确的是() A非等位基因都可以自由重组 B染色体中的基因交换都属于基因重组 C同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关 D转基因技术也属于可遗传变异中的基因重组,答案：CD,解析：非同源染色体上的非等位基因才可以自由组合，如果两对基因在同一对染色体上是不会自由组合的；同源染色体

8、中的非姐妹染色单体交换等位基因才属于基因重组，如果非同源染色体之间交换基因则是染色体变异；父母通过基因重组能产生大量的变异类型，同胞兄妹间基因型不相同而产生差异;转基因技术是对生物导入外源基因，定向改造生物性状，从广义上来说也是属于基因重组。,考点三,基因突变和基因重组的区别与联系,注意：考点三下面特别提醒,考向示例,真核生物进行有性生殖时，通过减数分裂和随机受精使后代() A增加发生基因突变的概率 B继承双亲全部的遗传性状 C从双亲各获得一半的DNA D产生不同于双亲的基因组合,解析：基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关，有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组，故有性生殖的后代具有更大的变

9、异性，后代的核DNA从双亲中各获得一半，而质DNA来自于母本，即来自母体的DNA大于1/2。 答案：D,第2节染色体变异,必修2 遗传与进化 第三章变异、育种和进化,一、染色体结构变异,1类型,2结果：使排列在染色体上的基因的_或_发生改变，从而引起性状的变异。,某一片段缺失,增加某一片段,位置颠倒,另一条非同源染色体,数目,排列顺序,考点一,染色体结构变异,1易位与交叉互换的区别 (1)易位属于染色体结构变异，发生在非同源染色体之间，是指染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 (2)交叉互换属于基因重组，发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如下图所示：,2染色体结构变异与基因突变的区

10、别 (1)变异范围不同 基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。 染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的改变，这一片段可能含有若干个基因，这种变化在光学显微镜下可观察到。,(2)变异的方式不同 基因突变包括基因中碱基对的增添、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：,(3)变异的结果不同 基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。 染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，基因的数目和生物的性状发生改变。,

11、考向示例,(2011年湖南长郡中学)下图表示某生物细胞中两条染色体及其上部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是(),解析：此题考查染色体结构变异与基因突变的区别，具体分析如下： A为染色体中某一片段的缺失，B为染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上，D为染色体某一片段的位置颠倒，而C为基因突变。,C,跟踪训练,1.如图是观察到的同源染色体(A1和A2)的配对情况。若A1正常，A2发生的改变可能是() A染色体重复了片段 B染色体缺失了片段 C染色体片段倒位 D基因重组,解析：A2上缺少了与环状部分配对的片段。 答案：B,二、染色体数目变异 1染色体组：细胞中的一组_，在形态和

12、功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的_。 2二倍体：由受精卵发育而来，_内含有两个染色体组的个体。 3多倍体 (1)概念：由_发育而来，体细胞内含有三个或三个以上染色体组的个体。 (2)特点：植株茎秆粗壮，_都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量相对高。,非同源染色体,全部遗传信息,体细胞,受精卵,叶片、果实、种子,(3)人工诱导多倍体 方法：用_处理萌发的种子或幼苗。 原理：秋水仙素能够抑制_形成，导致染色体不分离，引起细胞内_加倍。 4单倍体 (1)概念：由_发育而来的，体细胞中含有_染色体数目的个体。 (2)特点：植株矮小，而且_。,秋水仙素,纺锤体,染色体,配子,本物种配子,高度不

13、育,(3)单倍体育种 过程：花药 _ 正常生殖的纯合子 新品种 优点：_。,单倍体植株,明显缩短育种年限,考点二,染色体组的判定方法,1染色体组是指细胞中形态和功能各不相同，但是携带着控制一种生物生长、发育、遗传和变异的全部信息的一组非同源染色体。要构成一个染色体组应具备以下几条： (1)一个染色体组中不含同源染色体。 (2)一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 (3)一个染色体组中含有控制物种生物性状的一整套基因，但不能重复。 2要确定某生物体细胞中染色体组的数目，可从以下几个方面考虑：,(1)细胞中同种形态的染色体有几条，细胞内就含有几个染色体组。(如图一) (2)根据基因

14、型判断细胞中的染色体数目，根据细胞的基因型确定控制每一性状的基因出现的次数，该次数就等于染色体组数。如基因型AAaaBBbb的细胞生物体含有4个染色体组。(如图二) (3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算，染色体组的数目染色体数/染色体形态数。,考向示例,(2011年深圳联考)(双选)如图为果蝇体细胞染色体组成示意图，以下说法正确的是() A果蝇的一个染色体组含有的染色体是、X或、Y BX染色体上的基因控制的性状遗传，均表现为性别差异 C果蝇体内细胞，除生殖细胞外都只含有两个染色体组 D、X(或Y)四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息,答案：AD,解析：果蝇的一个染色体组应

15、是染色体、X或、Y。X染色体异源区域的基因，表现为性别差异。果蝇的一个染色体组含有其生长发育的全部遗传信息。果蝇体内正处于有丝分裂后期的体细胞，含四个染色体组。,跟踪训练,2某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8，下列四项中，能表示一个染色体组的是(),解析：细胞内的染色体组中，一定没有形态相同的染色体，即一个染色体组中各条染色体应互为非同源染色体。又因二倍体正常体细胞中含8条染色体，故一个染色体组含4条染色体。 答案：C,考点三,二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用,1二倍体、单倍体和多倍体的比较,2.应用：单倍体育种和多倍体育种的比较,考向示例,(2010年江苏卷)为解决二倍体普通牡蛎在夏季

16、因产卵而出现肉质下降的问题，人们培育出三倍体牡蛎。利用普通牡蛎培育三倍体牡蛎合理的方法是() A利用水压抑制受精卵的第一次卵裂，然后培育形成新个体 B用被射线破坏了细胞核的精子刺激卵细胞，然后培育形成新个体 C将早期胚胎细胞的细胞核植入去核卵细胞中，然后培育形成新个体 D用化学试剂阻止受精后的次级卵母细胞释放极体，然后培育形成新个体,答案：D,解析：A、B、C项分别得到四倍体、单倍体和二倍体，选项D中，化学试剂阻止了次级卵母细胞的正常分裂，生成含有两个染色体组的卵细胞，与精子(含一个染色体组)结合后，受精卵含三个染色体组，经培育形成三倍体牡蛎，故正确答案为D。,跟踪训练,3(2010年佛山一中

17、检测)下图为利用纯合高秆(D)抗病(E)小麦和纯合矮秆(d)染病(e)小麦快速培育结合优良小麦品种矮秆抗病小麦(ddEE)的示意图，有关此图叙述不正确的是(),A图中进行过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起 B过程中发生了非同源染色体的自由组合 C实施过程依据的主要生物学原理是细胞增殖 D过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素,答案：C,解析：过程为花药离体培养成单倍体的组织培养过程，依据的主要原理是细胞的全能性。,低温诱导植物染色体数的变化 1实验原理 (1)正常进行有丝分裂的组织细胞，在分裂后期着丝点分裂后，子染色体在纺锤体作用下分别移向两极，进而平均分配到两个子细胞中去。 (2)低温可抑制纺锤体形成，阻止细胞分裂，导致细胞染色体数目加倍。 2实验流程 根尖培养：将洋葱等材料放在装满清水的广口瓶上，底部 接