高三一輪復(fù)習(xí)生物 【核心知識(shí) 精講精研】 基因突變及其他變異知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)課件

第五章

基因突變及其他變異

知識(shí)點(diǎn)默寫基因突變的實(shí)例基因突變概念結(jié)果原因時(shí)間特點(diǎn)意義應(yīng)用鐮狀細(xì)胞貧血細(xì)胞癌變基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間條件意義發(fā)生可能基因突變與基因重組比較基因突變與基因重組兩者間的聯(lián)系

染色體數(shù)目的變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異2、類型1、定義：

。（1）

。（2）

。

染色體片段的

。光學(xué)顯微鏡下是看得見的染色體變異染色體數(shù)目的變異1、細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少原因①。②。①精子異常：XX、YY：

異常XY：

異常無性染色體：

異常②卵細(xì)胞異常：XX、無性染色體：

異常（2）性染色體的增加或減少原因的判斷（2）染色體組的特征：本質(zhì)上1形態(tài)上2功能上3（1）染色體組的概念：每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組（3）染色體組的判斷方法：方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組；細(xì)胞中有幾種形態(tài)的染色體，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。方法二：根據(jù)基因型判斷

同一英文字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。有幾種字母出現(xiàn)，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。多倍體：體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體統(tǒng)稱為多倍體。多倍體植株的特征：。四倍體的形成的原因：①

；②二倍體在

受某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體

，形成四倍體。三倍體：含兩個(gè)染色體組的配子與含有一個(gè)染色體組的正常配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體。三倍體的體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。形成原因：人工誘導(dǎo)多倍體—多倍體育種①方法：低溫處理、秋水仙素誘發(fā)，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。②原理：

。Ⅰ.作用的時(shí)期：有絲分裂前期或減數(shù)分裂前期Ⅱ.誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，秋水仙素對(duì)染色體的復(fù)制和著絲粒的分裂無影響試劑作用卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸蒸餾水甲紫溶液探究·實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化制作裝片包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；(1)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞已經(jīng)死亡,不能持續(xù)觀察到細(xì)胞中染色體的數(shù)目變化。(2)選材只能是

細(xì)胞,不能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化。(3)著絲粒分裂與紡錘體無關(guān),沒有紡錘絲的牽引著絲粒也能正常分裂。注意事項(xiàng):單倍體、二倍體、多倍體的判斷①由

發(fā)育而來，不管有幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體。②由

發(fā)育而來，體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。③單倍體

只含有一個(gè)染色體組，只有一個(gè)染色體組的個(gè)體

是單倍體。④二倍體

含兩個(gè)染色體組，含兩個(gè)染色體組的

是二倍體。⑤單倍體并非都不育，如四倍體的配子含有2個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育能產(chǎn)生后代；⑥單倍體是生物個(gè)體，而不是配子，精子和卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。單倍體、二倍體和多倍體的比較項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體概念發(fā)育起點(diǎn)染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)類別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀察意義育種中的應(yīng)用類別

雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)單基因遺傳?。菏芤粚?duì)等位基因控制的遺傳病遺傳病類型遺傳特點(diǎn)舉例單基因遺傳病常染色體顯性隱性伴X染色體顯性隱性伴Y染色體目的4.生之前做什么？——產(chǎn)前診斷（重要措施）

產(chǎn)前診斷是指在胎兒出生前，醫(yī)生用專門的檢測(cè)手段，如___________、_________、___________以及___________等，確定胎兒是否患有某種遺傳病或先天性疾病。羊水檢查B超檢查孕婦血細(xì)胞檢查基因檢測(cè)（1）概念（2）方法②B超檢查：屬于個(gè)體水平，可以胎兒外觀、性別，不能檢查染色體異常遺傳病和基因異常遺傳?、傺蛩畽z查：染色體分析、性別、基因③孕婦血細(xì)胞檢查：血細(xì)胞形態(tài)和數(shù)量，屬于_細(xì)胞_水平，可以檢查染色體異常遺傳?。虎芑蛟\斷：通過檢測(cè)人體細(xì)胞中的DNA序列，以了解人體的基因狀況，能夠精確的診斷病因。雜交育種與誘變育種的比較項(xiàng)目雜交育種誘變育種原理方法雜交→自交→篩選→自交

優(yōu)點(diǎn)

局限性

輻射誘變、化學(xué)藥劑誘變→篩選育種年限較長(zhǎng)有利變異的個(gè)體不多,需處理大量實(shí)驗(yàn)材料第五章

基因突變及其他變異

知識(shí)點(diǎn)默寫答案基因突變的實(shí)例基因突變概念結(jié)果原因時(shí)間特點(diǎn)意義應(yīng)用鐮狀細(xì)胞貧血細(xì)胞癌變DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變。產(chǎn)生等位基因內(nèi)因（自然條件下DNA復(fù)制出錯(cuò)自發(fā)產(chǎn)生突變）、外因（物理、化學(xué)、生物因素）細(xì)胞分裂前的間期普遍性、隨機(jī)性、不定向性、低頻性、多害少利性新基因產(chǎn)生的途徑、生物變異的根本來源，生物進(jìn)化的原始材料誘變育種基因突變基因重組本質(zhì)結(jié)果發(fā)生時(shí)間條件意義發(fā)生可能基因結(jié)構(gòu)改變,產(chǎn)生新的基因不同基因重新組合，產(chǎn)生新的基因型主要在細(xì)胞分裂間期減數(shù)第一次分裂前期的四分體時(shí)期的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。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(jìn)行減數(shù)分裂形成生殖細(xì)胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物的進(jìn)化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在

有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合?；蛲蛔兣c基因重組比較基因突變與基因重組兩者間的聯(lián)系①都使生物產(chǎn)生可遺傳變異；②在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，基因突變?yōu)榛蛑亟M提供了大量可供自由組合的新基因，基因重組使突變的基因以多種形式傳遞；③兩者均產(chǎn)生新的基因型，可能產(chǎn)生新的表型。雜交育種與誘變育種的比較項(xiàng)目雜交育種誘變育種原理方法雜交→自交→篩選→自交

優(yōu)點(diǎn)

局限性

基因重組基因突變輻射誘變、化學(xué)藥劑誘變→篩選使不同個(gè)體的優(yōu)良性狀集中于

同一個(gè)個(gè)體上可以提高變異的頻率,大幅度改良某些性狀,加速育種進(jìn)程育種年限較長(zhǎng)有利變異的個(gè)體不多,需處理大量實(shí)驗(yàn)材料

染色體數(shù)目的變異

染色體結(jié)構(gòu)的變異2、類型1、定義：生物體的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。（1）細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少（2）細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體

為基數(shù)成倍地增加或成套的減少染色體片段的缺失、重復(fù)、倒位、易位光學(xué)顯微鏡下是看得見的染色體變異染色體數(shù)目的變異1、細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少原因①同源染色體未分離②姐妹染色單體分離后移向細(xì)胞的同一極①精子異常：XX、YY：減Ⅱ異常XY：減Ⅰ異常無性染色體：減Ⅰ或減Ⅱ異常②卵細(xì)胞異常：XX、無性染色體：減Ⅰ或減Ⅱ異常（2）性染色體的增加或減少原因的判斷（2）染色體組的特征：本質(zhì)上1形態(tài)上2功能上3一個(gè)染色體組不含同源染色體，不含等位基因。一個(gè)染色體組中各個(gè)染色體的形態(tài)和功能均不相同一個(gè)染色體組攜帶生物生長(zhǎng)、發(fā)育、遺傳和變異的一整套遺傳信息。（1）染色體組的概念：每套非同源染色體稱為一個(gè)染色體組（3）染色體組的判斷方法：方法一：根據(jù)染色體形態(tài)判斷細(xì)胞中同一形態(tài)的染色體有幾條，則含有幾個(gè)染色體組；細(xì)胞中有幾種形態(tài)的染色體，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。方法二：根據(jù)基因型判斷

同一英文字母（無論大小寫）出現(xiàn)幾次，就含有幾個(gè)染色體組。有幾種字母出現(xiàn)，一個(gè)染色體組中就有幾條染色體。多倍體：體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體統(tǒng)稱為多倍體。多倍體植株的特征：常常是莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。四倍體的形成的原因：①有2個(gè)含有兩個(gè)染色體組的配子結(jié)合發(fā)育而來的個(gè)體；②二倍體在胚或幼苗時(shí)期受某種因素影響，體細(xì)胞在進(jìn)行有絲分裂時(shí)，染色體只復(fù)制未分離，形成四倍體。三倍體：含兩個(gè)染色體組的配子與含有一個(gè)染色體組的正常配子結(jié)合發(fā)育成的個(gè)體。三倍體的體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組。形成原因：二倍體的減數(shù)分裂出現(xiàn)錯(cuò)誤，形成含有兩個(gè)染色體組的配子，這樣的配子與含有一個(gè)染色體組的配子結(jié)合，發(fā)育成的個(gè)體的體細(xì)胞中就含有三個(gè)染色體組，稱作三倍體。人工誘導(dǎo)多倍體—多倍體育種①方法：低溫處理、秋水仙素誘發(fā)，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。②原理：秋水仙素能抑制細(xì)胞分裂時(shí)紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩級(jí)，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。Ⅰ.作用的時(shí)期：有絲分裂前期或減數(shù)分裂前期Ⅱ.誘導(dǎo)染色體加倍時(shí)，秋水仙素對(duì)染色體的復(fù)制和著絲粒的分裂無影響試劑使用方法作用卡諾氏液體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸蒸餾水甲紫溶液根尖放入卡諾氏液中浸泡0.5～1h沖洗用卡諾氏液處理的根尖酒精與鹽酸等體積混合，作為解離液浸泡解離后的根尖約10min把漂洗過的根尖放進(jìn)盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5min固定細(xì)胞形態(tài)洗去卡諾氏液漂洗根尖，洗去解離液使染色體著色解離根尖細(xì)胞，使細(xì)胞分離探究·實(shí)踐

低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目的變化制作裝片包括______、______、______、_______4個(gè)步驟；解離漂洗染色制片(1)在顯微鏡下觀察到的細(xì)胞已經(jīng)死亡,不能持續(xù)觀察到細(xì)胞中染色體的數(shù)目變化。(2)選材只能是分生區(qū)細(xì)胞,不能進(jìn)行細(xì)胞分裂的細(xì)胞不會(huì)出現(xiàn)染色體數(shù)目的變化。(3)著絲粒分裂與紡錘體無關(guān),沒有紡錘絲的牽引著絲粒也能正常分裂。注意事項(xiàng):單倍體、二倍體、多倍體的判斷①由配子發(fā)育而來，不管有幾個(gè)染色體組，都稱為單倍體。②由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。③單倍體不一定只含有一個(gè)染色體組，只有一個(gè)染色體組的個(gè)體一定是單倍體。④二倍體一定含兩個(gè)染色體組，含兩個(gè)染色體組的不一定是二倍體。⑤單倍體并非都不育，如四倍體的配子含有2個(gè)染色體組，則發(fā)育成的單倍體含有同源染色體及等位基因，可育能產(chǎn)生后代；⑥單倍體是生物個(gè)體，而不是配子，精子和卵細(xì)胞屬于配子，但不是單倍體。單倍體、二倍體和多倍體的比較項(xiàng)目二倍體多倍體單倍體概念發(fā)育起點(diǎn)染色體組的數(shù)目性狀表現(xiàn)體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組的個(gè)體體細(xì)胞中含有3個(gè)或3個(gè)以上染色體組的個(gè)體體細(xì)胞的染色體數(shù)目與本物種配子染色體數(shù)目相同的個(gè)體一般為受精卵一般為受精卵未受精的配子2個(gè)3個(gè)或3個(gè)以上不確定正常莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，營(yíng)養(yǎng)豐富植株矮小，高度不育類別

基因突變基因重組染色體變異適用范圍類型發(fā)生時(shí)期結(jié)果光學(xué)顯微鏡觀察意義育種中的應(yīng)用所有生物（包括病毒）自然狀態(tài)下，發(fā)生在真核生物的有性生殖過程中真核生物誘發(fā)突變、自發(fā)突變或（顯性突變、隱性突變）交叉互換型、自由組合型（基因工程、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)）染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異任何時(shí)期，主要發(fā)生在有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂前期、減數(shù)第一次分裂后期任何時(shí)期，主要發(fā)生在細(xì)胞分裂時(shí)引起基因堿基序列的改變（產(chǎn)生了新基因）產(chǎn)生了新基因型和性狀組成、不能產(chǎn)生新的基因和性狀使排列在染色體上基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，不產(chǎn)生新的基因，不能觀察到，屬于分子水平不能觀察到，屬于分子水平能觀察到，屬于細(xì)胞水平新基因產(chǎn)生的途徑；生物變異的根本來源；為生物的進(jìn)化提供了豐富的原材料；生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義誘變育種雜交育種單倍體育種、多倍體育種生物變異的來源之一，對(duì)生物進(jìn)化具有重要的意義類別

雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種原理常用方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)基因重組雜交→自交→選優(yōu)→自交將不同品種的優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體上不能產(chǎn)生新基因；育種進(jìn)程緩慢、過程復(fù)雜；基因突變用物理或化學(xué)方法處理生物提高突變率，可以在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料（具有不定向性、低頻性）染色體變異花藥離體培養(yǎng)；秋水仙素處理幼苗（非種子）；選擇；明顯縮短育種