内容正文:
生物的变异与进化
美国流感疫情蔓延 已有至少20人死于流感(组图)在美国各州中,纽约州的状况相对严重。州长安德鲁·科莫12日宣布该州进入公共卫生紧急状态。病毒在全州57个地区和纽约市5个区都非常活跃,近2万病例比上个流感季同期高出4至5倍。
考纲要求 考纲要求
生物的变异
(1)基因重组及其意义(Ⅱ)
(2)基因突变的特征和原因(Ⅱ)
(3)染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)
(4)生物变异在育种上的应用(Ⅱ)
(5)转基因食品的安全(Ⅰ) 生物的进化
(1)现代生物进化理论的主要内容 (Ⅱ)
(2)生物进化与生物多样性的形成 (Ⅱ)
人类遗传病
(1)人类遗传病的类型(Ⅰ)
(2)人类遗传病的监测和预防(Ⅰ)
(3)人类基因组计划及意义(Ⅰ)
基因突变
(1)实例:镰刀型细胞贫血症
│ 考点自主梳理
基因突变的类型、原因、时间、特点和意义
1.基因突变的类型
(1)按DNA的分子结构变化分:增添、缺失、替换。
(2)按突变基因在生物体内的位置分:体细胞突变、性细胞突变。
(3)按突变性状分:显性突变和隐性突变。
(5)按突变原因分:自然突变和人工诱变。
2.基因突变的原因、时间、特点和意义
原因 内因 DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失,而引起基因结构的改变
外因 某些诱变因素:物理因素、化学因素和生物因素
特点
(1)普遍性:在生物界中普遍存在
(2)随机性:生物个体发育的任何时期和部位
(3)低频性:突变频率很低
(4)不定向性:可以产生一个以上的等位基因
(5)多害少利性:一般是有害的,少数有利
发生时间 主要发生在DNA复制时,如有丝分裂间期和减数第一次分裂间期
意义 ①新基因产生的途径,②生物变异的根本来源,③生物进化的原始材料
【特别提醒】
(1)基因突变不改变染色体上基因的数量,只改变基因的结构,即由A→a或a→A,而A、a的本质区别是它们的基因分子结构有所不同,即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了一定的改变。
(2)基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,基因的数目和位置并未改变。
(3) 基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞),已高度分化的失去分裂能力的细胞因其不发生DNA复制,故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为: 生殖细胞>体细胞,分裂旺盛的细胞>停止分裂的细胞。
(4)无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA或RNA复制时均可发生基因突变。
(5)基因突变一定是可遗传变异,因为遗传物质改变了;但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代,若发生在体细胞中,一般不会传递给子代,而发生在配子中可以。
(6)基因突变发生,生物性状不一定改变。如AA→Aa,或由于密码子的简并性等情况。
基因突变对基因表达的影响
(1)若某碱基对发生替换,则只改变1个氨基酸或不改变,影响范围较小。
(2)若增添某碱基对,则不影响插入前的位置,却影响插入后相应氨基酸的序列,如果是增添三对及其倍数的碱基对数,影响范围相对小一些,如果不是增添三对及其倍数的碱基对数,影响范围较大。
(3)若缺失某碱基对,则不影响缺失前的位置,但影响缺失后相应氨基酸的序列,如果是缺失三对及其倍数的碱基对数,影响范围相对小一些,如果不是缺失三对及其倍数的碱基对数,影响范围较大。
基因重组的理解及基因突变与基因重组的比较
1.基因重组
重组类型 同源染色体上非等位基因的重组 非同源染色体上非等位基因的重组 DNA分子重组技术
发生时间 减数第一次分裂四分体时期 减数第一次分裂后期 目的基因在体外与运载体重组和导入细胞内与细胞内基因重组
发生机制 同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换导致染色单体上的基因重新组合 同源染色体分开,等位基因分离,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因间的重组 目的基因经运载体导入受体细胞,导致受体细胞中基因重组
图像示意
基因突变和基因重组的比较
基因突变 基因重组
变异本质 基因分子结构发生改变 原有基因的重新组合
发生时间 通常在有丝分裂间期和减Ⅰ间期 减Ⅰ前期和后期
适用范围 所有生物(包括病毒) 有性生殖的真核生物和基因工程中的受体生物
结果 产生新基因(等位基因) 产生新基因型
特点 普遍性、随机性、低频性、多害少利和不定向性
应用 人工诱变育种 杂交育种
①基因重组的范围——有性生殖生物。但不能说“一定”是有性生殖生物,因为还包括“外源基因导入”这种情况。
②基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源;基因重组能产生新基因型,是生物变异的重要来源,两者都为进化提供原材料。
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