明湖专题七变异和进化

明湖专题七变异和进化一、三种可遗传变异得比较类型项目基因突变基因重组染色体变异实质碱基对得替换、增添和缺失控制不同性状得基因得重新组合染色体数目或结构发生变化适用范围生物种类所有生物(包括病毒)均可发生自然状态下只发生于真核生物有性生殖过程中,为核遗传真核生物细胞增殖过程中均可发生生殖无性生殖、有性生殖有性生殖无性生殖、有性生殖类型项目基因突变基因重组染色体变异类型自然突变、诱发突变交叉互换、自由组合、人工DNA拼接技术染色体结构变异、染色体数目变异发生时期主要在DNA复制时(有丝分裂间期和减I前间期))减数分裂四分体时期及减数第一次分裂过程中细胞分裂期产生结果产生新得基因只产生新得基因型,不产生新得基因不产生新得基因,但可引起基因数目或顺序得变化镜检光镜下均无法检出,可根据就就就是否有新性状或新性状组合确定光镜下可检出育种应用诱变育种杂交育种基因工程育种单倍体育种多倍体育种(2)辨图解:①突变原理图:②突变结果图:

(基因M突变成其等位基因m)(3)善联系:“突变和基因重组产生进化得原材料”中得“突变”指基因突变和染色体变异。

2、基因突变应注意得几个问题

(1)基因突变容易发生于DNA分子复制过程中,即有丝分裂得间期或减数第一次分裂前得间期。

(2)基因突变在普通光学显微镜下无法看到,但染色体变异一般可以镜检出来。

(3)基因突变得随机性体现在两个方面:①时间上得随机:即基因突变可发生于生物个体发育得任何阶段,甚至在趋于衰老得个体中也很容易发生,如老年人易得皮肤癌等。②部位上得随机:基因突变既可发生于体细胞,也可发生于生殖细胞。若为前者,一般不传递给后代,若为后者,则可通过生殖细胞,进而通过生殖传向子代。另外,基因突变可以发生在细胞内不同得DNA分子上,也可发生在同一DNA分子得不同部位。

(4)基因突变得结果:基因突变引起基因“质”得改变,产生了原基因得等位基因,改变了基因得碱基序列,如由A→a(隐性突变)或a→A(显性突变),但并未改变染色体上基因得数量和位置。

(5)基因突变得频率比较:生殖细胞＞体细胞;分裂旺盛得细胞＞停止分裂得细胞。例1、下图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质得部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变,导致1169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生得突变就是(

)A、①处插入碱基对G－CB、②处碱基对A－T替换为G－­CC、③处缺失碱基对A－TD、④处碱基对G－C替换为A－T2)染色体结构变异类型有缺失、重复、倒位和易位。①单倍体:由配子直接发育而来得个体,无论体细胞中含有多少个染色体组,都就是单倍体。②二倍体和多倍体:由受精卵发育而来得个体,体细胞中含有几个染色体组,就称为几倍体。③单倍体体细胞中不一定含有一个染色体组,体细胞中含有一个染色体组得个体一定就是单倍体。

④秋水仙素和低温诱导染色体加倍得原理都就是抑制纺锤体形成。二、染色体组与染色体组数目判断

1、一个染色体组所含染色体得特点

(1)不含有同源染色体。

(2)所含有得染色体形态、大小和功能各不相同。

(3)含有控制一种生物性状得一整套遗传信息(即含一整套基因)。

例2、权威遗传机构确认,济南发现得一例染色体异常核型即46,XY,t(6;8)为世界首例,该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位就是造成流产和畸形儿得重要因素,由于没有遗传物质丢失,患者表现及智力均与正常人一样。某女性患者得第1和5号染色体易位,染色体异常核型可表示为46,XX,t(1;5)。下列说法错误得就是(

)A、经染色后,在光学显微镜下可观察到染色体易位B、46,XY,t(6;8)表示某男性患者第6和8号染色体易位C、只有缺失和重复这两类染色体结构变异才能导致某条

染色体基因数量得改变D、染色体易位不属于基因重组,这种变异就是可遗传得11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流基因突变、基因重组和染色体变异得相关问题辨析

(1)关于“互换”问题。同源染色体上非姐妹染色单体得交叉互换,属于基因重组;非同源染色体之间得互换,属于染色体结构变异中得易位。

(2)关于“缺失”问题。DNA分子上若干基因得缺失属于染色体变异;DNA分子上若干碱基对得缺失,属于基因突变。

(3)关于变异得水平问题。基因突变、基因重组属于分子水平得变化,光学显微镜下观察不到;染色体变异属于亚细胞水平得变化,光学显微镜下可以观察到。(4)关于不同生物可遗传变异得类型问题。病毒得可遗传变异唯一来源就是基因突变;细菌等原核生物不含染色体,所以不存在染色体变异。在真核生物中,上述三种类型都存在。

(5)单倍体、二倍体和多倍体得区分:常见生物育种方法比较杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种依据原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异基因重组常用方法①选育纯种:杂交→自交→选种→自交②选育杂种:杂交→杂交种辐射、激光、化学药品处理、生物处理、作物空间技术育种花药离体培养后再用秋水仙素(或低温)处理幼苗,使染色体数目加倍秋水仙素(或低温)处理萌发得种子或幼苗转基因(DNA重组)技术将目得基因导入生物体内,培育新品种杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种育种程序甲品种×乙品种F1

F2性状稳定遗传得新品种生物多种变异新品种人工选育地面理化处理太空飞船搭载人工选育具有不同性状得亲本杂交F1花药离体培养单倍体幼苗人工诱导染色体加倍若干植株选育新品种正常幼苗秋水仙素染色体加倍人工选育新品种杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种优点操作简单,目标性强可以提高变异得频率,大幅度地改良某些品种可以明显地缩短育种年限操作简单,能较快获得新类型能打破物种界限,定向改变生物得性状缺点时间长,需及时发现优良品种有利变异少,需大量处理实验材料技术复杂且需与杂交育种配合所得品种发育延迟,结实率低,在动物中难以进行有可能引发生态危机举例矮秆抗锈病小麦青霉素高产菌株、太空椒单倍体育种获得得矮秆抗锈病小麦三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦产生人胰岛素得大肠杆菌、抗虫棉例3、无子西瓜就是由二倍体(2n=22)与同源四倍体杂交后形成得三倍体。回答下列问题:(1)杂交时选用四倍体植株作母本,用二倍体植株作父本,取其花粉涂在四倍体植株得

上,授粉后套袋。四倍体植株上产生得雌配子含有______条染色体,该雌配子与二倍体植株上产生得雄配子结合,形成含有______条染色体得合子。

(2)上述杂交获得得种子可发育为三倍体植株。该植株会产生无子果实,该果实无子得原因就是三倍体得细胞不能进行正常得

分裂。(3)为了在短期内大量繁殖三倍体植株,理论上可以采用

得方法。雌蕊或柱头2233减数组织培养选择得基础生存斗争内因适者生存一、进化理论2、现代生物进化理论图解3、物种形成得方式(1)渐变式物种形成:(2)爆发式物种形成:

(3)人工创造新物种:通过植物体细胞杂交(如番茄—马铃薯)、多倍体远源杂交(如甘蔗—萝卜)、多倍体育种(如八倍体小黑麦)等方式也可以创造新物种。二、生物多样性之间得关系

由图可以看出:生物多样性得成因就是生物与环境共同作用得结果。例4、关于现代生物进化理论得叙述,错误得就是A、基因得自发突变率虽然很低,但对进化非常重要B、不同基因型得个体对环境得适应性可相同,也可不同C、环境发生变化时,种群得基因频率可能改变,也可能不变D、同一群落中得种群相互影响,因此进化得基本单位就是群落专题训练1、某农科所通过如图育种过程培育成了高品质得糯小麦,相关叙述正确得就是()A、该育种过程中运用得遗传学原理就是基因突变B、a过程能提高突变率,从而明显缩短了育种年限C、a、c过程都需要使用秋水仙素,都作用于萌发得种子D、要获得yyRR,b过程需要进行不断得自交来提高纯合率2、为获得纯合高蔓抗病番茄植株,采用了下图所示得方法:图中两对相对性状独立遗传。据图分析,正确得就是(

)A、过程①得自交代数越多,杂合高蔓抗病植株得比例越高B、过程②就是杂交育种过程中最关键得一个步骤C、过程③主要利用了植物组织培养技术D、过程④通常需要用秋水仙素处理幼苗3、1950年,为除去对农作物构成重大危害