内容正文:
第5章 基因突变及其他变异
1、生物变异的类型:
不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
可遗传的变异(由遗传物质的变化引起):基因突变、基因重组、染色体变异
2、 基因突变:DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。
其中,碱基对的替换对性状的影响最小。时期:主要是分裂间期(DNA复制)
基因突变未改变基因在染色体上的位置和数量。
(1) 因素:外因:①物理因素:X射线、紫外线、r射线等;②化学因素:亚硝酸盐,碱基类似物等;
③生物因素:病毒、细菌等。
内因:自发突变(DNA复制偶尔发生错误)
(2)特点:a、普遍性 b、低频性 c、多害少利性 d、不定向性(A→a1,a2,a3…)
e、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期,在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);
(3)基因突变不一定改变生物性状,原因:①密码子的简并性 ②隐性突变(AA→Aa)
(4)意义:新基因产生的途径;生物变异的根本来源;生物进化的原材料。
注:体细胞的突变一般不能直接传给后代,生殖细胞的则有可能。
3、 细胞癌变的原因:与细胞癌变相关的原癌基因和抑癌基因都发生了突变。
(1)原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的。突变会导致相应蛋白质活性过强。
抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡。突变导致相应蛋白质活性减弱。
(2)癌细胞的特征:①能够无限增殖;②形态结构发生显著变化;
③细胞膜上的糖蛋白等减少,细胞间的黏着性降低,易在体内分散转移。
4、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(非等位基因)的重新组合。
(1)类型:自由组合型:减数分裂Ⅰ后期非同源染色体上的非等位基因自由组合。
互换型:减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)同源染色体上非姐妹染色单体之间的互换。
(2)意义:有性生殖过程中基因重组使产生的配子种类多样化,进而产生基因型多样化的子
代,是生物变异的来源之一,对生物的进化具有重要意义。
(3)注意:①基因重组只能产生新的基因型和重组性状,不能产生新基因和新性状。
②雌雄配子的随机结合是受精,不是基因重组。
③两对及以上的等位基因才可能存在基因重组,一对等位基因不存在基因重组。
5、染色体变异:生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
减数分裂和受精作用,能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。
单倍体:由配子发育而来,体细胞中的染色体数目与本物种配子中染色体数目相同的个体。
单倍体植株弱小,高度不育。
二倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有两个染色体组的个体。
三倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有三个染色体组的个体。
多倍体:由受精卵发育而来,体细胞中含有三个及以上染色体组的个体。
多倍体植株茎秆粗壮,叶片、果实和种子较大,糖类和蛋白质等营养物质含量丰富。
6、染色体数目的变异
(1)类型:①个别染色体增加或减少,如21三体综合征(多1条21号染色体)
②以染色体组的形式成倍增加或减少,如三倍体无子西瓜
(2)染色体组:一套完整的非同源染色体。(如下图的染色体组数)
(3)人工诱导多倍体的方法:低温处理分生组织的细胞、秋水仙素处理萌发的种子,原理是抑制纺锤体
的形成,导致染色体不能移向细胞两极。最常用的是秋水仙素处理。
(4)单倍体育种的原理:染色体数目变异。优点是:明显缩短育种年限。
7、染色体结构变异:会使基因数目或排列顺序发生改变,导致性状的变异。大多数对生物体是不利的。
四种类型:缺失、重复、易位、倒位
区别:(1)易位发生在两条非同源染色体之间,属于染色体变异。
互换发生在两条同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于基因重组。
(2)染色体片段缺失在显微镜下可见,属于染色体结构变异。
碱基缺失在显微镜下不可见,属于基因突变。
8、(1)区别:遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)
先天性疾病:个体生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
(2)遗传病的检测和预防,手段主要包括遗传咨询和产前诊断。
产前诊断:如羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查以及基因检测等
(3)人类遗传病类型
单基因遗传病:由一对等位基因控制的遗传病。
多基因遗传病:由多对等位基因控制的人类遗传病。
染色体异常遗传病:染色体异常引起的遗传病。包括数目异常和结构异常)
第六章 生物的进化
1、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
化石证据揭示了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序
2、生物的适应具有普遍性和相对性。
适应相对性的根本原因:遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
(1)拉马克:生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。
(2)达尔文:适应