内容正文:
十万个为什么之生物变异
基因突变&基因重组&染色体变异
为什么普通小麦种子种植在肥沃的土壤中,给予充足的阳光和水分,结出的是粒多饱满的种子,但是再把种子种下去得到的仍是普通小麦呢?
解释:普通小麦种子受到环境作用长势良好,但遗传物质并未发生改变,所以后代不能遗传长势良好的特性,属于不可遗传变异。
为什么会出现镰状细胞贫血病?镰状细胞与正常细胞有何不同?
是什么原因导致的细胞形状的变化?
解释:镰状细胞的形状是由细胞中的血红蛋白中谷氨酸变为缬氨酸,导致蛋白质结构改变。而蛋白质中氨基酸的序列是由基因的表达决定,即碱基排列顺序决定了mRNA中密码子的排列顺序,进而决定了氨基酸的序列。故镰状细胞的出现根本原因是基因中的碱基排列顺序发生了变化,即发生了基因突变。
长颈鹿的祖先颈并不长,那第一只颈长的长颈鹿怎么出现的呢?
解释:长颈鹿祖先颈短和现代长颈鹿颈长是相对性状,都是颈的长短,故是产生了新的等位基因,即发生了基因突变。
细菌为什么会出现抗药性呢?
解释:基因突变,出现了对药物不敏感的细菌。
为什么说一母生九子,连母十个样?
为什么父母和子女的容貌不同,兄弟姐妹的容貌也不相同?
解释:基因重组。在有性生殖过程中,生物体通过减数分裂形成配子时,随着非同源染色体的自由组合,非等位基因也自由组合,产生多种多样的配子,配子间随机结合,就会产生不同的个体。
另外,在减数分裂过程中,四分体形成时期,即减数第一次分裂前期,会出现同源染色体的非姐妹染色单体上片段的互换,也会增加配子的多样性。
什么是21三体综合征和猫叫综合征?它们分别是生物变异的哪种类型?
猫叫综合征
解释:21三体综合征是指第21号染色体3条,也就是比正常的多了1条导致的染色体数目异常遗传病,产生的原因是形成受精卵的精子或卵细胞异常,异常原因可能是在形成配子时减数第一次分裂后期21号两条同源染色体未分离或减数第二次分裂后期21号染色体的姐妹染色单体分开形成2条染色体时没有被拉到细胞的两极,而是进入到了同一个配子中,进而形成了含有2条21号染色体的配子,与正常的含有1条染色体的配子结合,形成的受精卵中含有了3条21号染色体。
猫叫综合症是指第5号染色体上臂缺失导致的染色体结构异常遗传病。染色体数量没有变化。
染色体数目异常和染色体结构异常均是染色体异常。
这些变异产生的原因是相同的么?生物的变异可以分类么?
生物变异类型
变异
不可遗传变异
可遗传变异
基因突变
光镜不可见
染色体变异
环境引起不能遗传给后代
遗传物质改变,可遗传给后代
分子水平
细胞水平
基因重组
光镜可见
考点:
1、概念区分 2、基因突变与染色体变异区分 3、基因重组-交叉互换与染色体易位区分
4、基因突变的原因及特点 5、基因突变对生物性状的影响 6、细胞的癌变
7、育种 8、人类遗传病
一、概念区分
1、基因突变和基因重组都是发生在基因上,区分关键:
(1)基因突变是基因上的碱基序列变化(碱基的增添、缺失或替换);
可以产生新的等位基因,即出现新的性状(有利变异和有害变异);
等位基因的概念:位于一对同源染色体上控制相对性状的基因(例如控制小鼠毛色基因A和a为等位基因,其中A为黑色,a为白色)。
基因突变不一定能产生等位基因,真核细胞基因突变可产生新的等位基因,原核细胞和病毒的基因突变产生新基因。
基因突变不一定导致新的性状(中性变异);
意义:是生物变异的根本来源,为生物进化提供了原材料。
(2)基因重组一般发生在有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
互换型:发生在减数第一次分裂的前期(四分体时,同源染色体非姐妹染色单体的片段互换)
自由组合型:发生在减数第一次分裂的后期(同源染色体上的等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合)。
基因重组只是原有基因之间的重新组合,故不能产生新的基因,只能产生新的基因型和性状组合。另外:除了减数分裂外,基因工程和肺炎链球菌的R菌转化为S菌也属于基因重组。
意义:也是生物变异的来源之一,对生物进化具有重要意义。
一、概念区分
2、染色体变异:变异发生在染色体上,而不是基因内部。
(1)染色体数目变异:
染色体为单位的数目增减(例: 21三体综合征,人的第21号染色体多了一条变成了3条);
染色体组为单位的数目增减(例:单倍体和多倍体,二倍体变为单倍体或四倍体)。
(2)染色体结构变异:排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变。(例:猫叫综合征)
染色体数目变异
染色体结构变异
个别染色体增加或减少
染色体组增加或减少