内容正文:
专题05 基因突变及其他变异
【知识梳理】
一、基因突变
1.变异类型的概述
(1)“环境条件改变引起的变异” 不一定 (填“一定”或“不一定”)是不可遗传的变异。
(2)基因突变和染色体变异均属于突变,基因重组未引起新基因产生。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为 染色体变异 ,分子水平发生的变异为 基因突变和基因重组 ,只在减数分裂过程中发生的变异为 基因重组 ,真、原核生物和病毒共有的变异类型为 基因突变 。
2.基因突变
(1)基因突变的实例——镰刀型细胞贫血症
①图示中a、b、c过程分别代表 DNA复制 、 转录 和 翻译 。基因突变一般发生在 a (填字母)过程中。
②患者贫血的直接原因是 血红蛋白 异常,根本原因是发生了 基因突变 ,碱基对由突变成。
(2)基因突变的概念: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。
(3)发生时期:主要发生于 有丝分裂间期 或 减Ⅰ分裂前的间期 。
(4)诱发基因突变的因素(连线)
(5)基因突变的特点
① 普遍性 :一切生物都可以发生。
②随机性:生物个体发育的 任何时期和部位及细胞内不同DNA上 。
③ 低频性 :自然状态下,突变频率很低。
④ 不定向性 :一个基因可以向不同的方向发生突变。
⑤ 多害少利性 :大部分基因突变可能破坏生物体与现有环境的协调关系,对生物有害;小部分基因突变,可使生物获得新性状,适应改变的环境。
(6)基因突变的结果:产生新基因或一个以上的 等位基因 。
(7)意义: 新基因 产生的途径; 生物变异 的根本来源;提供生物进化的 原始材料 。
二、基因重组
1.概念
2.类型
类型
类型1
类型2
类型3
图像
示意
类型1—— 自由组合 :在减数第一次分裂后期,同源染色体分开,等位基因分离;同时, 非同源染色体自由组合 ,导致非同源染色体上的 非等位基因 自由组合;
类型2——交叉互换:在减数第一次分裂 四分体 时期,同源染色体的 非姐妹染色单体 之间发生交叉互换;
类型3—— 基因工程 :目的基因经运载体导入受体细胞,导致外源基因与受体细胞中的基因重新组合。可克服远缘杂交 不亲和 的障碍。
3.结果:产生新的 基因型 ,导致重组性状出现。
4.意义
(1)形成 生物多样性 的重要原因。
(2)生物变异的来源之一,有利于生物进化。
三、染色体变异
1.染色体结构的变异
(1)染色体结构变异的类型及实例
类型
图解
显微观察的联会异常
举例
缺失
猫叫综合征、果蝇的缺刻翅
重复
果蝇的棒状眼
易位
夜来香
倒位
(2)结果:使排列在染色体上的基因的 种类、数目或排列顺序 发生改变,从而导致性状的变异。
2.染色体数目的变异
(1)
(2)染色体组的概念及实例(根据果蝇染色体组归纳)
①从染色体来源看,一个染色体组中 不含同源染色体 。
②从形态、大小和功能看,一个染色体组中所含的染色体 各不相同 。
③从所含的基因看,一个染色体组中含有控制本物种生物性状的 一整套基因 ,但不能重复。
(3)单倍体、二倍体和多倍体
项目
单倍体
二倍体
多倍体
概念
体细胞中含有本物种 配子 染色体数目的个体
由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有两个 染色体组 的个体
由受精卵发育而来的,体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
发育起点
配子
受精卵
受精卵
植株特点
①植株弱小
②高度不育
正常可育
①茎秆粗壮
②叶片、果实和种子较大
③营养物质含量丰富
体细胞染
色体组数
≥1
2
≥3
形成过程
雄配子单倍体
+
雌配子单倍体
受精卵生物体
形成
原因
自然
原因
单性生殖
正常的有性生殖
外界环境条件剧变(如低温)
人工
诱导
花药离体培养
秋水仙素处理 单倍体幼苗
秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗
举例
蜜蜂的雄蜂
几乎全部的动物和过半数的高等植物
香蕉(三倍体);马铃薯(四倍体);八倍体小黑麦
【题型突破】
题型一 基因突变的特点、原因和意义的综合分析
【例1】下列有关基因突变的叙述,正确的是
( )
A.基因突变可导致染色体上基因的结构和数目都发生改变
B.发生在植物体细胞的基因突变可通过无性生殖传递给后代
C.基因突变的不定向性体现在基因突变可发生在个体发育的任何时期
D.DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换都会引起基因突变
【解析】基因突变可导致染色体上基因的结构改变,但不会引起基因数目的改变,A错误;发生在植物体细胞的基因突变可通过无性生殖传递给后