生物競賽輔導(dǎo)變異專題

1、歡迎同學(xué)們參加生物競賽輔導(dǎo),先預(yù)祝同學(xué)在明年的競賽中 取得優(yōu)異的成績,生物競賽遺傳與進(jìn)化專題,國際生物學(xué)奧林匹克競賽綱要,遺傳與進(jìn)化部分（15%） （1）變異：染色體變異和基因突變 （2）孟德爾遺傳 （3）多等位性、重組、伴性遺傳 （4）哈迪一溫伯格定律 （5）進(jìn)化的機(jī)理,第一節(jié) 變異,框架： 染色體結(jié)構(gòu)變異 染色體變異 染色體數(shù)目變異 變異 基因突變,染色體變異,第一類：染色體結(jié)構(gòu)變異 有四種情況：（1）缺失 （2）重復(fù) （3）倒位 （4）易位,1）缺失,定義：一臂發(fā)生兩處斷裂，中間部分 丟失，然后斷裂處愈合，形成缺失,缺失的細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)效應(yīng) 假顯性(pesudo-dominance) 如

2、果缺失的部分包括某些顯性基因，那么同源染色體上與這一缺失相對(duì)位置上的隱性基因就得以表現(xiàn)，這一現(xiàn)象稱為假顯性。如果蠅的缺刻翅遺傳,紅眼缺刻翅 X+XN,白眼正常翅 XwY,重復(fù),定義:指染色體上增加了與自身相同的某一區(qū)段,重復(fù),單擊畫面繼續(xù),單擊返回,Normal,Tandem,Reverse,Displaced,重復(fù)的幾種類型,重復(fù)的細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)效應(yīng) 染色體重復(fù)與正常染色體聯(lián)會(huì)時(shí)，在粗線期的染色體上會(huì)出現(xiàn)環(huán)狀突起,3）倒位(inversion,倒位的類型 1)、臂內(nèi)倒位(paracentric inversion) 倒位片段不含著絲粒。 2)、臂間倒位(pericentric inversi

3、on) 倒位片段含著絲粒,Paracentric（臂內(nèi),Pericentric（臂間,倒位的細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)效應(yīng) 產(chǎn)生倒位環(huán)(inversion loop,4） 易位(translocation,定義：染色體的某一個(gè)片段移接到另一條非同源染色體上引起的變異,易位的三種類型,相互易位,易位的細(xì)胞學(xué)效應(yīng) 相互易位雜合體在粗線期由于同源部分的緊密配對(duì)而出現(xiàn)特征性的十字形圖像。 隨著分裂的進(jìn)行，十字形圖像逐漸開放形成一個(gè)環(huán)形或雙環(huán)狀的“8”字形,減數(shù)分裂中期 I 的相互易位雜合體（十字圖形,第二類：染色體數(shù)目變異,1）個(gè)別染色體的增加或減少（非整倍體) （2）以染色體組的形式增加或減少（整倍體,1）整倍

4、體,一倍體(monoploid number(x) 單倍體(haploid) 二倍體（diploid） 三倍體（triploid） 四倍體（tetraploie） 多倍體（ployploid) 同源多倍體（autopolyploids） 異源多倍體（allopolyploids,一粒小麥 T.monococum 2n=14 AA,斯氏山羊草(或擬斯卑爾脫山羊草) T.searsii(或T.Aegilops speltoides) 2n=14 BB,AB,不育雜種染色體加倍,擬二粒小麥 T.dicoccoides 2n=28 AABB,方穗山羊草 T.tauschii 2n=14 DD,ABD,

5、不育雜種染色體加倍,普通小麥 T.aestivum 2n=42 AABBDD,異源六倍體普通小麥可能的起源途徑,花椰菜(2n=18) B.oleracea,阿比西尼亞芥菜(2n=34) B.carinata,黑芥菜(2n=16) B.nigra,蕪菁(2n=38) B.napus,中國甘藍(lán)(2n=20) B.campestris,卷葉甘藍(lán)(2n=36) B.juncea,蕓苔屬植物中由三個(gè)親本種相互雜交，經(jīng)染色體加倍形成了不同的四倍體新種,煙草2倍體，4倍體和8倍體葉片表皮細(xì)胞的比較,2倍體和4倍體葡萄的比較,二 非整倍體 二倍體又可稱為：雙體（disomy） （2n） 缺體（nullisom

6、y) （2n-2） 單體（monosomy）（2n-1） 三體（trisomy）（2n+1） （1）21-三體即Down氏綜合征; （2）18-三體，即Edward綜合征; （3）13-三體，即Patau綜合征; 雙三體（double trisomy）,2n+1+1,基因突變概念：是指基因內(nèi)部的改變，也就是染色體上一定位點(diǎn)化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變，故又稱點(diǎn)突變（genic or point mutations ）。 詳細(xì)意思：堿基對(duì)的增添、缺失、改變,二、基因突變,基因突變的特點(diǎn)： 隨機(jī)性 2. 突變的多向性和復(fù)等位基因 3. 突變的可逆性：正向突變和回復(fù)突變 4. 稀有性和多害少利性,基因突變的分類,

7、1）按照誘因分為：自發(fā)突變；誘發(fā)突變 （2）按照基因結(jié)構(gòu)改變的類型： 堿基置換突變:一個(gè)堿基被另一個(gè)堿基置換 移碼突變：在DNA的堿基序列中插入或者丟失1、2或4或堿基，使得翻譯的閱讀框架位移，造成該位置后的一系列編碼發(fā)生了變化。 缺失和重復(fù)：一般指的是增加或者減少堿基數(shù)量為4個(gè)以上,突變發(fā)生的時(shí)期,生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期均可發(fā)生： 性細(xì)胞(突變)突變配子后代個(gè)體； 發(fā)生在生殖細(xì)胞可以遺傳給下一代 體細(xì)胞(突變)突變體細(xì)胞組織器官 一般不會(huì)傳給下一代，可以引起當(dāng)代生物形態(tài)和生理上的變化，如某些癌癥的發(fā)生,誘發(fā)突變,物理性誘變劑 化學(xué)性誘變劑 生物性誘變劑,物理誘變劑1輻射（各種射線）誘變,1.

8、 種類：射線、射線(32P、35S)、中子(60鈷、137銫)；X射線、射線。 2. 方法：外照射：中子、X射線、射線；內(nèi)照射：射線、射線。 3. 原理：射線能量高，穿透力強(qiáng)，使DNA分子直接或間接發(fā)生電離作用，引起突變；也可使DNA中堿基對(duì)之間的氫鍵斷裂；也可使糖與磷酸之間斷裂。從而引起一些遺傳物質(zhì)的變化,物理誘變劑2,紫外線 原理：當(dāng)它照射DNA使得鄰近堿基形成二聚 體。二聚體的形成使得DNA雙鏈呈現(xiàn)不正常 的構(gòu)型，從而帶來基因突變,化學(xué)誘變1,種類：（1）堿基類似物：5-溴尿嘧啶；2-氨 基嘌呤。 機(jī)制： 堿基類似物可以插入堿基中，引起配對(duì)錯(cuò)誤。例如：5-溴尿嘧啶（5-Bu）與胸腺嘧啶有

9、相似的結(jié)構(gòu)，但Bu（溴尿嘧啶）的烯醇式可與G（鳥嘌呤）配對(duì),化學(xué)誘變劑2,烷化誘變劑：如亞硝酸 機(jī)制：對(duì)DNA的核苷酸造成脫氨基作用，這樣導(dǎo)致了： A H :C C U:A G I,化學(xué)誘變劑3,結(jié)合到DNA分子上的化合物 例如：吖啶類的化合物分子結(jié)構(gòu)較為扁平，能夠插到DNA相鄰堿基之間使得他們分開，從而導(dǎo)致堿基對(duì)的增加引起移碼突變,練習(xí),1如果基因中4種脫氧核苷酸的排列順序發(fā)生改變，這一變化一定會(huì)導(dǎo)致 A 遺傳性狀改變 B 遺傳密碼改變 C 遺傳信息改變 D 遺傳規(guī)律改變,2單倍體育種可以明顯縮短育種年限，這是因?yàn)?A 培養(yǎng)技術(shù)簡單 B 后代不發(fā)生性狀分離 C 后代出苗率高 D 后代生長旺盛

10、,C,B,3從以下4項(xiàng)中選出正確的一項(xiàng),A 多倍體植株一般表現(xiàn)為莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都較大，所以四倍體水稻能夠取得高產(chǎn) B 多倍體在植物中遠(yuǎn)比在動(dòng)物中普遍，這是因?yàn)橹参锊荒芏惚墉h(huán)境條件劇烈變化的影響 C 海拔高的地方，多倍體植物比例較高，這不但說明這樣的環(huán)境易產(chǎn)生多倍體，而且也表明多倍體適應(yīng)不良環(huán)境的能力強(qiáng) D 利用單倍體植株培育新品種，可以明顯縮短育種年限。因此目前農(nóng)業(yè)上大多數(shù)作物品種都是通過這個(gè)方法培育出的,C,4.下列既是伴性遺傳，又是突變的是 A鐮刀型細(xì)胞貧血癥 B無籽西瓜 C白化病 D果蠅中的白眼性狀,5.秋天，在桃樹上如發(fā)現(xiàn)個(gè)別芽變，欲將變異芽的性狀保留下來，則應(yīng) A等開花時(shí)進(jìn)行自花授粉 B等開花時(shí)接受同株花粉 C等開花時(shí)接受異株花粉 D取下變異芽嫁接到砧木上,D,D,多選）關(guān)于多倍體植物的敘述，正確的是,A 形體較大，莖技粗壯，葉和果實(shí)較大 B 生長緩慢，結(jié)實(shí)性不好 C 生理代謝功能較緩慢，抵抗力較弱 D 在一般植