2018高中生物學業(yè)水平測試復習 第11講 基因突變及其他變異學案.doc
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第 11 講 基因突變及其他變異 一、基因突變的實例 1、鐮刀型細胞貧血癥 (1)癥狀 紅細胞由正常的圓餅狀變成鐮刀型,導致紅細胞不能順利通過毛細血管聚集在一 起,紅細胞破裂(溶血),造成貧血。 (2)病因:基因中的堿基替換 直接原因:血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)的改變 根本原因:控制血紅蛋白分子合成的基因結(jié)構(gòu)的改變 2、基因突變 (1)概念:DNA 分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失,而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變 (2)基因突變的原因和特點 基因突變的原因 物理因素:如紫外線、X 射線 ①誘發(fā)突變(外因) 化學因素:如亞硝酸、堿基類似物 生物因素:如某些病毒 ②自然突變(內(nèi)因) 基因突變的特點:普遍性;隨機性;不定向性;低頻性;多害少利性。 (3)基因突變的時間:有絲分裂或減數(shù)第一次分裂間期 (4)基因突變的意義:是新基因產(chǎn)生的途徑;生物變異的根本來源;是進化的原始材料 二、基因重組 1、基因重組的概念:在生物體進行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因重新組合 2、基因重組的類型 隨機重組(減數(shù)第一次分裂后期) 交換重組(四分體時期) 3.時間:減數(shù)第一次分裂過程中(減數(shù)第一次分裂后期和四分體時期) 4.基因重組的意義 5.基因突變與基因重組的區(qū)別 基因突變 基因重組 本質(zhì) 基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,產(chǎn)生 了新基因,也可以產(chǎn)生新基因型, 出現(xiàn)了新的性狀。 不同基因的重新組合,不產(chǎn)生新基 因,而是產(chǎn)生新的基因型,使不同 性狀重新組合。 發(fā)生時間及 原因 細胞分裂間期 DNA 分子復制時, 由于外界理化因素引起的堿基對 的替換、增添或缺失。 減數(shù)第一次分裂后期中,隨著同源 染色體的分開,位于非同源染色體 上的非等位基因進行了自由組合; 四分體時期非姐妹染色單體的交叉 互換。 條件 外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素 的相互作用。 有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成 生殖細胞。 意義 生物變異的根本來源,是生物進 化的原材料。 生物變異的來源之一,是形成生物 多樣性的重要原因。 發(fā)生可能 突變頻率低,但普遍存在。 有性生殖中非常普遍。 二、染色體變異 1.染色體結(jié)構(gòu)的變異(貓叫綜合征,不是貓叫綜合癥) (1)概念:在自然或人為因素影響下,由于染色體結(jié)構(gòu)改變導致生物體性狀發(fā)生的變異 (2)變異類型 2.染色體數(shù)目的變異 (1)染色體組的概念:細胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控 制生物發(fā)育的全部遺傳信息,這樣的一組染色體,叫染色體組。(文科生了解) 染色體組特點:a、一個染色體組中不含同源染色體 b、一個染色體組中所含的染色體形態(tài)、大小和功能各不相同 c、一個染色體組中含有控制生物性狀的一整套基 因 例 1.圖一含 4 組染色體(或有 4 個染色體組),每 組 3 條染色體;圖二含 4 組染色體(或有 4 個染 色體組),每組 2 條染色體 (2)常見的一些關(guān)于單倍體與多倍體的問題 ①一倍體一定是單倍體嗎?單倍體一定是一倍體嗎?(一倍體一定是單倍體;單倍體不一定 是一倍體。) ②二倍體物種所形成的單倍體中,其體細胞中只含有一個染色體組,這種說法對嗎?為什 么?(答:對,因為在體細胞進行減數(shù)分裂形成配子時,同源染色體分開, 導致染色體數(shù) 目減半。) ③如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體,其體細胞中就含有兩個或三個染色體組,我 們可以稱它為二倍體或三倍體,這種說法對嗎? (答:不對,盡管其體細胞中含有兩個或三個染色體組,但因為是正常的體細胞的配子所形 成的物種,因此,只能稱為單倍體。) ④單倍體中可以只有一個染色體組,但也可以有多個染色體組,對嗎? (答:對,如果本物種是二倍體,則其配子所形成的單倍體中含有一個染色體組;如果本物 種是四倍體,則其配子所形成的單倍體含有兩個或兩個以上的染色體組。) 【小結(jié)】 ①由受精卵發(fā)育來的個體,細胞中含有幾個染色體組,就叫幾倍體; ②而由配子直接發(fā)育來的,不管含有幾個染色組,都只能叫單倍體 。 3.多倍體育種 (1)人工誘導多倍體的方法:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗。 原理:當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時,能夠抑制細胞分裂前期紡錘體形成,導 致染色體不分離,從而引起細胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍) (2)多倍體植株特征:莖桿粗壯,葉片、果實和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì) 的含量都有所增加。 (3)過程: 4.單倍體育種 (1)單倍體植株特征:植株長得弱小而且高度不育。 (2)單倍體植株獲得方法:花藥離休培養(yǎng)。 (3)單倍體育種的意義:明顯縮短育種年限(只需二年)。 (4)過程: 列表比較多倍體育種和單倍體育種: 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成倍減少,再加倍后得到純種(指 每對染色體上成對的基因都是純合的) 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 花藥的離體培養(yǎng)后,人工誘導染色體加倍 優(yōu)點 器官大,提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 明顯縮短育種年限 缺點 適用于植物,在動物方面難以開展 技術(shù)復雜一些,須與雜交育種配合 5.三倍體無子西瓜的培育過程圖示: 注:親本中要用四倍體植株作為母本,二倍體作為父本,兩次 使用二倍體花粉的作用是不同的。(了解) 6.以染色體概念系統(tǒng)為例,分析染色體與遺傳變異進化之間的 內(nèi)在聯(lián) 三、人類遺傳病 1、概念:通常是指由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病,主要可以分為單基因遺傳病,多 基因遺傳病和染色體異常遺傳病三大類。(一定要記住各種遺傳病類型的實例) 顯性遺傳病:并指、多指 常染色體 單基因 隱性遺傳?。喊谆?、苯丙酮尿癥、侏儒癥 遺傳病 顯性:抗維生素 D 佝僂病 X 性染色體 隱性:紅綠色盲、血友病、(進行肌營養(yǎng)不良) 人類遺 Y 外耳道多毛癥(只有男性患者) 傳病 多基因遺傳病:原發(fā)性高血壓、冠心病、青少年型糖尿病 數(shù)目異常 原因 染色體異 結(jié)構(gòu)異常 常遺傳?。? 常染色體:21 三體綜合癥、貓叫綜合癥 類型 2、特點: 性染色體:性腺發(fā)育不良(如:特納氏綜合癥) a、致病基因來自父母,因此其在胎兒的時候就已經(jīng)表現(xiàn)出癥狀或處在潛在狀態(tài)。 b、往往是終生具有的 c、常帶有家族性,并以一定的比例出現(xiàn)于各成員中。 3、危害:a、危害人體健康 b、貽害子孫后代 c、增加了社會負擔 4.遺傳病的產(chǎn)前診斷與優(yōu)生的關(guān)系(A) 產(chǎn)前診斷是指:胎兒出生前,醫(yī)生用專門的檢測手段確定胎兒是否患某種遺傳病或先天性疾 病。如:羊水檢查,B 超檢查,孕婦血細胞檢查以及基因診斷等手段。產(chǎn)前診斷可以大大降 低病兒的出生率 5.遺傳咨詢與優(yōu)生的關(guān)系(A) 【關(guān)系】在一定的程度上能夠有效的預防遺傳病的產(chǎn)生和發(fā)展 【措施】①禁止近親結(jié)婚②進行遺傳咨詢 6.人類基因組計劃是測定人類基因組的全部 DNA 序列,解讀其中包含的遺傳信息。- 配套講稿:
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