生物的变异学考复习讲义

1、 一、基因重组一、基因重组 1.1.实质实质 原有原有非等位基因非等位基因的的_。 2.2.两种类型两种类型 (1)_(1)_自由组合。自由组合。 (2)(2)同源染色体的同源染色体的_发生染色体片段的交换。发生染色体片段的交换。 重新组合重新组合 非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因 非姐妹染色单体之间非姐妹染色单体之间 3.3.结果结果 产生新基因型产生新基因型, ,出现出现_;_;为生物变异提供丰富来源。为生物变异提供丰富来源。 4.4.意义意义 (1)(1)导致导致_的多样性的多样性; ; (2)(2)为为_和生物进化提供丰富的物质基础。和生物进化提供丰富的物质基础。

2、重组性状重组性状 生物性状生物性状 动植物育种动植物育种 二、基因突变二、基因突变 1.1.实质实质 是是DNADNA分子上分子上_。 2.2.类型类型 形态突变、形态突变、_突变和突变和_突变。突变。 3.3.特点特点 普遍性、普遍性、_、稀有性、可逆性、稀有性、可逆性、_。 4.4.诱变因素诱变因素 _因素。因素。 碱基对的缺失、增加或替换碱基对的缺失、增加或替换 生化生化致死致死 多方向性多方向性有害性有害性 物理、化学、生物物理、化学、生物 5.5.机理分析机理分析( (以镰刀形细胞贫血症为例以镰刀形细胞贫血症为例) ) (1)(1)写出图中写出图中a a、b b、c c分别代表的过程

3、分别代表的过程: : a: _;b: _;c:_a: _;b: _;c:_。 (2)(2)代表的碱基序列是代表的碱基序列是 , ,在突变过程中发生了碱基对的在突变过程中发生了碱基对的 _;_;代表的氨基酸是代表的氨基酸是_。 (3)(3)镰刀形细胞贫血症的根本原因是镰刀形细胞贫血症的根本原因是_,_,直接原因是直接原因是 _。 6. 6. 意义意义 生物变异的生物变异的_。 复制复制转录转录翻译翻译 CAT GTA 替换替换缬氨酸缬氨酸 基因突变基因突变 血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常 根本来源根本来源 三、染色体畸变三、染色体畸变 1. 1. 染色体结构变异染色体结构变异 (1)(1)写出

4、图中各条染色体所代表的结构变异类型写出图中各条染色体所代表的结构变异类型: : a:_a:_；b:_b:_；c:_c:_；d:_d:_。 (2)(2)结果结果: :使位于染色体上的使位于染色体上的_和排列顺序发生改和排列顺序发生改 变，导致变，导致_的变异。的变异。 缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位 基因的数目基因的数目 性状性状 2. 2. 染色体数目变异染色体数目变异 (1)(1)类型类型: : 非整倍体变异非整倍体变异:_:_增加或减少；增加或减少； 整倍体变异整倍体变异: :以以_的形式成倍增加或减少。的形式成倍增加或减少。 (2)(2)基本概念基本概念: : 染色体组染色体组:_:_

5、生物一个配子中的全部染色体，其中染生物一个配子中的全部染色体，其中染 色体的形态结构、功能各不相同。色体的形态结构、功能各不相同。 单倍体单倍体: :体细胞中含有体细胞中含有_染色体数目的个体。染色体数目的个体。 多倍体多倍体: :体细胞中所含染色体组数超过体细胞中所含染色体组数超过_的生物体。的生物体。 个别染色体个别染色体 染色体组染色体组 二倍体二倍体 本物种配子本物种配子 两个两个 (3)(3)写出下列各图中染色体组数及每个染色体组中染色体条数。写出下列各图中染色体组数及每个染色体组中染色体条数。 A A、B B、C C、D D中含有的染色体组数分别为中含有的染色体组数分别为_； A

6、A、B B、C C、D D中每个染色体组含有染色体的数目分别为中每个染色体组含有染色体的数目分别为 _。 3 3、4 4、2 2、1 1 3 3、3 3、4 4、4 4 1. 1. 基因突变具有多害少利性，即一般有害，少数有利，有些基因突变具有多害少利性，即一般有害，少数有利，有些 基因突变既无害也无利。基因突变既无害也无利。( )( ) 2. 2. 基因突变引起的变异，一定会遗传给后代。基因突变引起的变异，一定会遗传给后代。( )( ) 3. 3. 基因突变一定引起生物性状的改变。基因突变一定引起生物性状的改变。( )( ) 4. 4. 单倍体不一定只含单倍体不一定只含1 1个染色体组，可能

7、含同源染色体，可能个染色体组，可能含同源染色体，可能 含等位基因，也有可能产生可育后代。含等位基因，也有可能产生可育后代。( )( ) 5. 5. 由配子直接发育成的个体，不论含多少个染色体组，都属由配子直接发育成的个体，不论含多少个染色体组，都属 于单倍体。于单倍体。( )( ) 6. 6. 非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异。 3.3.染色体组数量的判断方法染色体组数量的判断方法 (1)(1)据染色体形态判断据染色体形态判断: :细胞内形态相同的染色体有几条细胞内形态相同的染色体有几条, ,则含则含 有几个染色体组。如图所

8、示的细胞中有几个染色体组。如图所示的细胞中, ,形态相同的染色体在形态相同的染色体在a a中中 有有4 4条条,b,b中有中有3 3条条,c,c中两两相同中两两相同,d,d中各不相同中各不相同, ,则可判定它们分则可判定它们分 别含别含4 4个、个、3 3个、个、2 2个、个、1 1个染色体组。个染色体组。 (2)(2)据基因型判断据基因型判断: :控制同一性状的基因出现几次控制同一性状的基因出现几次, ,就含几个染就含几个染 色体组色体组每个染色体组内不含等位基因或相同基因每个染色体组内不含等位基因或相同基因, ,如图所如图所 示示:(e:(eh h中依次含中依次含4 4、2 2、3 3、1

9、 1个染色体组个染色体组) ) (3)(3)据染色体数据染色体数/ /形态数的比值判断形态数的比值判断: :染色体数染色体数/ /形态数比值意味形态数比值意味 着每种形态染色体数目的多少着每种形态染色体数目的多少, ,每种形态染色体有几条每种形态染色体有几条, ,即含几即含几 个染色体组个染色体组, ,如果蝇的该比值为如果蝇的该比值为8 8条条/4/4种形态种形态=2,=2,则果蝇含则果蝇含2 2个染个染 色体组。色体组。 4.4.染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的区别染色体结构变异中的易位与基因重组中交叉互换的区别 易位易位交叉互换交叉互换 类型类型染色体结构变异染色体结构变异基因

10、重组基因重组 范围范围非同源染色体之间非同源染色体之间 同源染色体上的非姐妹染色单同源染色体上的非姐妹染色单 体之间体之间 交换交换 对象对象 非等位基因非等位基因等位基因等位基因 发生发生 时期时期 有丝分裂和减数分裂有丝分裂和减数分裂减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂四分体时期 图示图示 一、生物变异在生产上的应用一、生物变异在生产上的应用 1.1.杂交育种杂交育种 (1)(1)含义含义: :利用基因重组原理利用基因重组原理, ,有目的地将有目的地将_的的 优良性状组合在一起优良性状组合在一起, ,培育出更优良的新品种。培育出更优良的新品种。 (2)(2)原理原理: :基因重组。基因重

11、组。 (3)(3)方法方法:_:_后后, ,再再_、不断选种。、不断选种。 (4)(4)过程过程:_:_选择选择_。 两个或多个品种两个或多个品种 杂交杂交连续自交连续自交 杂交杂交纯合化纯合化 【典例典例】两个豌豆品种的基因型分别为两个豌豆品种的基因型分别为AAbbAAbb和和aaBB,aaBB,这两对基这两对基 因按自由组合定律遗传因按自由组合定律遗传, ,要培育出基因型为要培育出基因型为aabbaabb的新品种的新品种, ,最简最简 捷的方法是捷的方法是( () ) A.A.单倍体育种单倍体育种 B.B.杂交育种杂交育种 C.C.人工诱变育种人工诱变育种 D.D.转基因技术转基因技术 B

12、 B 2.2.诱变育种诱变育种 (1)(1)含义含义: :利用利用_、_因素诱导生物发生变异因素诱导生物发生变异, ,并从变并从变 异后代中选育新品种的过程。异后代中选育新品种的过程。 (2)(2)原理原理:_:_。 (3)(3)方法方法:_:_诱变、诱变、_诱变。诱变。 (4)(4)特点特点: : 可提高可提高_;_; 能在较短时间内有效地改良生物品种的能在较短时间内有效地改良生物品种的_;_; 改良作物品质改良作物品质, ,增强增强_。 物理物理化学化学 基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸变 辐射辐射化学化学 突变频率突变频率 某些性状某些性状 抗逆性抗逆性 3.3.单倍体育种单倍体育

13、种 (1)(1)含义含义: :利用利用_作为中间环节产生具有优良性状的可作为中间环节产生具有优良性状的可 育育_的育种方法。的育种方法。 (2)(2)原理原理: :染色体数目变异。染色体数目变异。 (3)(3)特点特点: :缩短缩短_;_;排除显隐性干扰排除显隐性干扰, ,提高效率。提高效率。 单倍体单倍体 纯合子纯合子 育种年限育种年限 (4)(4)育种过程育种过程: : 杂交育种杂交育种 杂种杂种F F1 1 _ _培养培养 _ _ _处理处理 可育的纯合子可育的纯合子 花药离体花药离体 单倍体幼苗单倍体幼苗 秋水仙素秋水仙素 4. 4. 多倍体育种多倍体育种 (1)(1)原理原理: :染

14、色体数目变异。染色体数目变异。 (2)(2)常用方法常用方法: :用用_处理萌发的种子、幼苗。处理萌发的种子、幼苗。 (3)(3)作用机理作用机理: :抑制纺锤体的形成，染色体复制后抑制纺锤体的形成，染色体复制后_， 最终导致最终导致_。 秋水仙素秋水仙素 不能分离不能分离 染色体数目加倍染色体数目加倍 (4)(4)无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程: : 秋水仙素秋水仙素 四倍体西瓜四倍体西瓜 联会紊乱联会紊乱 二、转基因技术和转基因生物二、转基因技术和转基因生物 1.1.转基因技术转基因技术 (1)(1)含义含义: :利用分子生物学和基因工程的手段利用分子生物学和基因工程的手段, ,将某

15、种生物的将某种生物的 _转移到其他生物物种中转移到其他生物物种中, ,使其出现原物种不具有的使其出现原物种不具有的_ 的技术。的技术。 新性状新性状基因基因 (2)(2)实施过程实施过程: : 用人工方法将用人工方法将_导入受体细胞导入受体细胞 将将_整合到受体的染色体上整合到受体的染色体上 目的基因在受体细胞内得以目的基因在受体细胞内得以_,_,并能稳定遗传并能稳定遗传 (3)(3)应用应用: :培育农作物新品种、培育动物新品种、利用转基因培育农作物新品种、培育动物新品种、利用转基因 动物作为动物作为_。 2.2.转基因生物转基因生物 由于由于_的导入而引起的导入而引起_改变的生物。改变的生

16、物。 目的基因目的基因 目的基因目的基因 表达表达 生物反应器生物反应器 外源基因外源基因原有遗传物质组成原有遗传物质组成 考点考点 几种常见育种方式的比较几种常见育种方式的比较 依据原理依据原理优点优点举例举例 杂交杂交 育种育种 基因重组基因重组 将不同个体的优良性状将不同个体的优良性状 集中于一个个体上集中于一个个体上 矮秆抗矮秆抗 锈病小麦锈病小麦 诱变诱变 育种育种 基因突变基因突变 和染色体和染色体 畸变畸变 可以提高变异的频率可以提高变异的频率, ,加加 速育种进程速育种进程, ,大幅度地改大幅度地改 良某些品种良某些品种 青霉素青霉素 高产菌高产菌 株、太株、太 空椒空椒 单倍

17、单倍 体育体育 种种 染色体染色体 数目变异数目变异 可以明显地缩短育种年可以明显地缩短育种年 限，排除显隐性干扰限，排除显隐性干扰 快速培育矮秆抗锈快速培育矮秆抗锈 病小麦病小麦 多倍多倍 体育体育 种种 染色体染色体 数目变异数目变异 器官大器官大, ,提高产量和营养提高产量和营养 成分成分 三倍体无籽西瓜、三倍体无籽西瓜、 八八 倍体小黑麦倍体小黑麦 转基转基 因技因技 术术 基因重组基因重组 定向改变生物的性状定向改变生物的性状; ;克克 服远缘杂交不服远缘杂交不 亲和的障碍亲和的障碍 产生人胰岛素的大产生人胰岛素的大 肠杆菌、抗虫棉肠杆菌、抗虫棉 1.1.杂交育种和诱变育种都能产生前

18、所未有的新基因杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因, ,创造变异创造变异 新类型。新类型。( )( ) 2.2.杂合子品种种子只能种一年杂合子品种种子只能种一年, ,需要年年制种。需要年年制种。( )( ) 3.3.如果想在短时间内选择能稳定遗传的优良品种如果想在短时间内选择能稳定遗传的优良品种, ,可以采用单可以采用单 倍体育种。倍体育种。( )( ) 4.4.基因工程定向改造生物性状基因工程定向改造生物性状, ,能够定向地引起基因突变。能够定向地引起基因突变。( )( ) 5.5.用紫外线照射青霉菌用紫外线照射青霉菌, ,使其使其DNADNA发生改变发生改变, ,通过筛选获得青霉素通过筛选获得青霉素 高产菌株高产菌株, ,这属于转基因技术。这属于转基因技术。( )( ) 【警示警示】 单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养 单倍体育种经过花药离体培养后单倍体育种经过花药离体培养后, ,还要经过染色体加倍还要经过染色体加倍( (如用秋如用秋 水仙素处理幼苗水仙素处理幼苗) )才能获得目标植株才能获得目标植株; ;而花药离体培养只是将花而花药离体培养只是将花 药进行培养。二者关系密切药进行培养。二者关系密切, ,但步骤和结果是不同的。但步骤和结果是不同的。 【典例典例】家蚕的性别决定为家蚕的性别