内容正文:
专题七 生物的变异与进化
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知识内容
要求
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
6.现代生物进化理论的主要内容
Ⅱ
7.生物进化与生物多样性的形成
Ⅱ
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-------------------------------------核心知识总结--------------------------------------------
一、三种可遗传的变异
1.基因突变:
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。
(1)基因突变对蛋白质的影响
碱基对
影响范围
对氨基酸序列的影响
替换
小
只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列
增添
大
不影响插入位置前的序列而影响插人位置后的序列
缺失
大
不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列
(2)基因突变对蛋白质与性状的影响:基因突变不一定导致生物性状改变
原因:a.突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。
b.基因突变后形成密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸。
c.基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,不会导致性状的改变。
(3)基因突变的利害性
基因突变并不是除了有害就是有利,可分为三种情况:即有利、有害和对生物既无利也无害(中性)。
基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。如昆虫突变产生的残翅性状若在陆地上则为不利变异,而在多风的岛上则为有利变异自然“自然选择淘汰有害变异”保留有利和中性变异。
(4)基因突变的特点:
①普遍性:自然界的物种中广泛存在(所有生物都可能发生)
②随机性:可发生在生长发育任何时期。
③低频性:自然条件下突变率很低。
④多害少利性:多数有害,少数有利(存在中性突变)。
⑤不定向性:即一个基因可以向不同的方向发生突变,如鼠的毛色可以突变成黄色基因,也可以突变成黑色基因。
⑥自发性:即使没有诱导因素,基因突变也会自发产生。
(5)基因突变的意义:新基因产生的途径;生物变异的根本来源;生物进化的原始材料。
2.基因重组:指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
基因重组与减数分裂、基因工程的关系:
重组类型
非同源染色体上非等位基因间的重组
同源染色体上非等位基因间的重组
人工基因重组(DNA重组)
发生时间
减I后期
减I四分体时期
目的基因导人细胞后
发生机制
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新组合
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
目的基因经运载体导入受体细胞,导致目的基因与受体细胞中的基因发生重组
特点
①只产生新基因型,并未产生新的基因—无新蛋白质—无新性状(新性状不同于新性状组合)
②发生于真核生物有性生殖的核遗传中(DNA重组技术除外)
③两个亲本杂合性越高→遗传物质相差越大→基因重组类型越多→后代变异越多
意义
生物变异的重要来源
3.染色体变异
(1)染色体结构变异
类型:缺失(猫叫综合症)、重复(果蝇棒状眼)、易位(夜来香)、倒位。
结果:导致染色体上基因的种类或数目发生改变。
(2)染色体数目变异
类型:a、个别染色体的增加或减少
b、以染色体组的形式成倍增加或减少
结果:导致染色体数目发生改变,基因的种类或数目也会发生改变。
(3)二倍体、多倍体和单倍体比较
项目
二倍体
多倍体
单倍体
概念
由受精卵发育而来,体细胞中含有2个染色体组的个体
由受精卵发育而来,体细胞中含有3个及3个以上染色体组的个体
由配子发育而来的个体(不论含有几个染色体组的个体都是单倍体)
发育起点
受精卵
配子
特点
茎秆粗壮,叶片、果实、种子都比较大,营养物质丰富。
植株弱小,高度不育。
获得方法
秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗
花药离体培养
二、三种可遗传的变异的应用
杂交育种
诱变育种
单倍体育种
多倍体育种
基因工程育种
方法
杂交→F1自交→F2筛选→连续自交
物理、化学、生物因素处理
杂交→F1→花药离体培养→单倍体→秋水仙素→可育纯