一轮复习--第五章-生物的变异(共84张)课件.ppt
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- 一轮 复习 第五 生物 变异 84 课件
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1、生物的变异生物的变异要求要求说明说明基因重组及意义基因重组及意义基因突变的实例基因突变的实例基因突变的原因和特点基因突变的原因和特点染色体结构变异染色体结构变异染色体数目变异染色体数目变异杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种人类遗传病的类型人类遗传病的类型人类遗传病的监控和预防人类遗传病的监控和预防人类基因组计划及意义人类基因组计划及意义基因工程原理基因工程原理基因工程应用基因工程应用转基因生物和转基因食品安全性转基因生物和转基因食品安全性进化理论的由来进化理论的由来进化理论的主要内容进化理论的主要内容生物进化与生物多样性的形成生物进化与生物多样性的形成 考纲考纲一、变异的种类一、变异的种类 注意
2、:注意:可育可育可遗传可遗传核心:核心:遗传物质改变遗传物质改变及时训练1、用适当浓度的生长素处理未授粉的番茄花蕾子、用适当浓度的生长素处理未授粉的番茄花蕾子房,发育成无籽番茄。用四倍体与二倍体西瓜杂房,发育成无籽番茄。用四倍体与二倍体西瓜杂交,获得三倍体西瓜株,培育出无籽西瓜。下列交,获得三倍体西瓜株,培育出无籽西瓜。下列有关叙述中正确的是有关叙述中正确的是A上述无籽番茄的遗传物质发生改变上述无籽番茄的遗传物质发生改变B上述无籽番茄进行无性繁殖,长成的植株所结上述无籽番茄进行无性繁殖,长成的植株所结果实中有种子果实中有种子C上述无籽西瓜进行无性繁殖,长成的植株所结上述无籽西瓜进行无性繁殖,长
3、成的植株所结果实中有种子果实中有种子D上述无籽西瓜进行无性繁殖,长成的植株子房上述无籽西瓜进行无性繁殖,长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组壁细胞含有四个染色体组B二、三种可遗传变异比较1、基因突变的图解基因突变的图解思考:思考:镰刀型贫血病的根本原因是镰刀型贫血病的根本原因是镰刀型贫血病的直接原因是镰刀型贫血病的直接原因是基因突变判断基因突变判断1、基因内部结构变化、基因内部结构变化2、基因数目变化、基因数目变化3、基因位置变化、基因位置变化 4、显微镜可观察、显微镜可观察 5、产生新基因、产生新基因 xxx2)、原因:)、原因:碱基对变化碱基对变化 核苷酸数列改变核苷酸数列改变 遗传信息改
4、变遗传信息改变3)、实质:基因结构改变)、实质:基因结构改变4)、结果:产生新基因)、结果:产生新基因 5)、意义:生物变异的根本来源)、意义:生物变异的根本来源 6、突变与性状改变、突变与性状改变 突变不一定引起性状改变原因突变不一定引起性状改变原因 、密码子的简并性,突变不导致氨基酸数目、序列改变密码子的简并性,突变不导致氨基酸数目、序列改变 、隐性突变、隐性突变 、突变序列不决定氨基酸、突变序列不决定氨基酸 、个别氨基酸改变不影响蛋白质功能、个别氨基酸改变不影响蛋白质功能注意:注意:(1)基因数目不变)基因数目不变(2)蛋白质不一定改变,)蛋白质不一定改变,性状不一定改变性状不一定改变(
5、3)分子水平变化,光)分子水平变化,光学显微镜下不可见学显微镜下不可见7)、突变对后代影响)、突变对后代影响 发生在体细胞。可通过无性繁殖传给后代,不能通过有性生殖传给后代发生在生殖细胞,能通过有性生殖传给后代8)、显性突变与隐性突变判断)、显性突变与隐性突变判断 1)显性突变与隐性突变特点显性突变:即aaAa,可通过受精过程传递给后代,并立即表现出来。对于体细胞显性突变,当代表现,同原来性状并存,形成镶合体。突变越早,范围越大,反之越小。果树上许多“芽变”就是体细胞突变引起的,一旦发现可及时扦插、嫁接或组培加以繁殖保留。隐性突变:即AAAa,当代不表现,只有等到第二代突变基因处于纯合状态才能
6、表现出来。2)判断方法野生型的基因型一定是纯合子!才会稳定遗传!用该突变型亲本与野生型亲本杂交,若后代出现野生型与突变型的概率相同(也就是1:1),则说明野生型的基因型为aa,突变型的基因型为Aa;若后代全部为野生型,则野生型的基因型为AA,突变型的基因型为aa;若后代全部为突变型,则野生型的基因型为aa,突变型的基因型为AA。让突变体自交,观察后代表现型及时训练1、自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下:正常基因:精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因1:精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因2:精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸突变基因3:精氨酸苯丙氨酸苏氨酸
7、酪氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因DNA分子的改变是A突变基因1和2为一个碱基的替换,突变基因3为一个碱基的增添B突变基因2和3为一个碱基的替换,突变基因1为一个碱基的增添C突变基因1为一个碱基替换,突变基因2和3为一个碱基的缺失D突变基因2为一个碱基的替换,突变基因1和3为一个碱基的缺失A2、Tay-Sachs病是一种基因病,可能是由于基因突病是一种基因病,可能是由于基因突变从而产生异常酶引起的下列表格为正常酶和异常变从而产生异常酶引起的下列表格为正常酶和异常酶的部分氨基酸序列根据题干信息,推断异常酶的酶的部分氨基酸序列根据题干信息,推断异常酶的mRNA不同于正常酶的不同于正常
8、酶的mRNA原因是()原因是()A、第、第5个密码子前插入个密码子前插入UACB、第、第5个密码子中插入碱基个密码子中插入碱基AC、第、第6个密码子前个密码子前UCU被删除被删除D、第、第7个密码子中的个密码子中的C被被G替代替代密码子位置密码子位置4567正常酶正常酶苏氨酸(苏氨酸(ACU)丝氨酸(丝氨酸(UCU)缬氨酸(缬氨酸(CUU)谷氨酸(谷氨酸(CAG)异常酶异常酶苏氨酸(苏氨酸(ACU)络氨酸(络氨酸(UAC)丝氨酸(丝氨酸(UCU)缬氨酸(缬氨酸(CUU)A二)、基因重组二)、基因重组细胞分裂图像细胞所处的时期 基因重组类型同源染色体上 之间交叉互换非同源染色体上的 之间自由组合
9、四分体时期减数第一次分裂后期非姐妹染色单体非等位基因意义:意义:生物变异来源之一生物变异来源之一 生物多样性来源之一生物多样性来源之一 对生物进化具有重要意义对生物进化具有重要意义及时训练下列都属于基因重组的选项是(下列都属于基因重组的选项是()同源染色体的非姐妹染色单体交换片段染色体同源染色体的非姐妹染色单体交换片段染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上的某一片段移接到另一条非同源染色体上DNA碱基对的增添、缺失非同源染色体上非等位基碱基对的增添、缺失非同源染色体上非等位基因自由组合大肠杆茵细胞中导人了外源基因因自由组合大肠杆茵细胞中导人了外源基因 A.B.C.D.C三)、染色体变异(结
10、构)注意:注意:减数分裂图形识别减数分裂图形识别2)结果结果 使排列在染色体上的基因使排列在染色体上的基因 数目数目 或或 排列顺序排列顺序 发生改变,从而导致性状的变异发生改变,从而导致性状的变异3)结构变异与基因突变区别)结构变异与基因突变区别是否产生新基因是否产生新基因显微镜下是否可见显微镜下是否可见区别:区别:1、易位与交叉互换、易位与交叉互换2、结构变异与基因突变、结构变异与基因突变及时训练1、(2016江苏江苏)17.下图中甲、乙两个体的一对同源染色下图中甲、乙两个体的一对同源染色体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述体中各有一条发生变异(字母表示基因)。下列叙述正确的是正
11、确的是 A.甲为缺失、乙为易位甲为缺失、乙为易位 B.个体甲自交的后代,状分离比为个体甲自交的后代,状分离比为3:1C.个体乙染色体没有基因缺失,表现型无异常个体乙染色体没有基因缺失,表现型无异常 D.减数分裂时,上述同源染色体形成的四分体均为异常减数分裂时,上述同源染色体形成的四分体均为异常D2、下图分别表示不同的变异类型,其中图、下图分别表示不同的变异类型,其中图中的基因中的基因2由基因由基因1变异而来。有关说法正确的是变异而来。有关说法正确的是A图表示易位,发生在减数分裂的四分体时期图表示易位,发生在减数分裂的四分体时期B图表示交叉互换图表示交叉互换,不会发生在细菌细胞中不会发生在细菌细
12、胞中C图中的变异属于染色体结构变异图中的变异属于染色体结构变异D图中的变异属于染色体结构畸变中的缺失或重复图中的变异属于染色体结构畸变中的缺失或重复D3(2015海南)海南)关于基因突变和染色体结构关于基因突变和染色体结构变异的叙述,正确的是(变异的叙述,正确的是()A基因突变都会导致染色体结构变异基因突变都会导致染色体结构变异B基因突变与染色体结构变异都导致个体基因突变与染色体结构变异都导致个体表现型改变表现型改变C基因突变与染色体结构变异都导致碱基基因突变与染色体结构变异都导致碱基序列的改变序列的改变D基因突变与染色体结构变异通常都用光基因突变与染色体结构变异通常都用光学显微镜观察学显微镜
13、观察C2)染色体变异(数目)染色体变异(数目)个别个别整倍整倍相关概念相关概念染色体组:细胞中的一组非同源染色体,他们在形态、染色体组:细胞中的一组非同源染色体,他们在形态、功能上各不相同,但携带控制一种生物生长、发育、功能上各不相同,但携带控制一种生物生长、发育、遗传、变异的全部信息,这样的一组染色体遗传、变异的全部信息,这样的一组染色体二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有二个二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有二个染色体组染色体组多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有三个多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有三个和三个以上的染色体组和三个以上的染色体组单倍体:体
14、细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。区分单倍体、二倍体、多倍体区分单倍体、二倍体、多倍体 解释解释;:二倍体:二倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有中含有2个染色体组的叫二倍体。个染色体组的叫二倍体。多倍体:多倍体:由受精卵发育而成的个体,体细胞由受精卵发育而成的个体,体细胞中含有中含有3个或个或3个以上染色体组的叫多倍体。个以上染色体组的叫多倍体。单倍体:单倍体:体细胞中含有本物种配子染色体数体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。目的个体。体同配,是单倍,体同配,是单倍,不同配,数组倍,不同配,数组倍,有
15、几组,算几倍。有几组,算几倍。4)、单倍体、多倍体成因以及特点成因成因特点特点例子例子单单倍倍体体高等生物中单倍体常高等生物中单倍体常常为生殖细胞直接发常为生殖细胞直接发育育通常植株弱小,通常植株弱小,高度不育高度不育蜜蜂的蜜蜂的雄蜂雄蜂多多倍倍体体体细胞有丝分裂受到体细胞有丝分裂受到影响(温度、秋水仙影响(温度、秋水仙素),复制虽然已经素),复制虽然已经完成却不能正常分裂,完成却不能正常分裂,因此,染色体数加倍因此,染色体数加倍多基因效应明多基因效应明显,器官大型,显,器官大型,营养成分高营养成分高三倍体三倍体无籽西无籽西瓜八倍瓜八倍体小黑体小黑麦麦低等生物多数为单倍体低等生物多数为单倍体
16、5)单倍体、二倍体、多倍体区别方法)单倍体、二倍体、多倍体区别方法 染色体组染色体组 基因型基因型 染色体形态染色体形态及时训练体细体细胞中胞中的的染色染色体数体数配子配子中的中的染色染色体数体数体细体细胞中胞中的的染色染色体组体组数数配子配子中的中的染色染色体组体组数数属于几属于几倍体生倍体生物物单倍单倍体的体的染色染色体组体组数数单倍单倍体的体的染色染色体数体数豌豆豌豆142普通普通小麦小麦216小黑小黑麦麦56471二倍体二倍体17423六倍体六倍体321288八倍体八倍体428AaaBBb ABCDAaaaBbbb Aabb2、如图所示的细胞中说明他们有几个染色体组、如图所示的细胞中说
17、明他们有几个染色体组 A B C DE F G H1)细胞中有一个染色体组的是)细胞中有一个染色体组的是2)细胞中有两个染色体组的是)细胞中有两个染色体组的是3)细胞中有三个染色体组的是)细胞中有三个染色体组的是4)细胞中有四个染色体组的是)细胞中有四个染色体组的是DGCHABEF3、下列有关单倍体、二倍体及染色体组的叙述错、下列有关单倍体、二倍体及染色体组的叙述错误的是误的是A有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体有的单倍体生物的体细胞内存在同源染色体B21三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组C人的初级卵母细胞中的一个染色体组中可能存人的初级卵母细胞中
18、的一个染色体组中可能存在等位基因在等位基因D蜜蜂的蜂王是二倍体。由其卵细胞直接发育成蜜蜂的蜂王是二倍体。由其卵细胞直接发育成的雄蜂是单倍体的雄蜂是单倍体 B4、三种可遗传变异的比较、三种可遗传变异的比较基因突变基因突变基因重组基因重组 染色体变异染色体变异概概念念基因结构的改变,包括基因结构的改变,包括DNA碱基对的增添、缺失或者改变碱基对的增添、缺失或者改变(同义突变、错义突变原因)(同义突变、错义突变原因)不直接编码氨基酸的基不直接编码氨基酸的基因片段发生突变。因片段发生突变。碱基替换前后所对应的碱基替换前后所对应的氨基酸未发生改变。氨基酸未发生改变。由纯合子中的显性基因由纯合子中的显性基
19、因突变成杂合子中的隐性基突变成杂合子中的隐性基因。因。(显性突变、隐性突变显性突变、隐性突变)控制不同控制不同性状的基性状的基因重新组因重新组合合染色体的数目和结染色体的数目和结构发生改变从而导构发生改变从而导致生物性状的变异致生物性状的变异(显微镜下可见)(显微镜下可见)(结构变异类型(结构变异类型判断)判断)注意:注意:个别、整倍个别、整倍配子基因型种类配子基因型种类(AAaBb)(AAaaBBBb)基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异种种类类自然突变自然突变 人工诱变人工诱变物理方法:射线、物理方法:射线、激光激光化学方法:化学药化学方法:化学药剂(秋水仙素)剂(秋水仙素
20、)生物因素:病毒、生物因素:病毒、异常代谢产物异常代谢产物基因自由基因自由组合组合基因连锁基因连锁与互换与互换转基因转基因染色体数目变异染色体数目变异(个别、整倍)(个别、整倍)染色体结构变异染色体结构变异(增添、缺失、易(增添、缺失、易位、倒位)位、倒位)范范围围任何生物均可发任何生物均可发生生 真核、有性生真核、有性生殖、核遗传殖、核遗传 真核生物、细胞核遗真核生物、细胞核遗传传 发发生生时时间间减数分裂第一次分减数分裂第一次分裂的间期,以及有裂的间期,以及有丝分裂间期丝分裂间期减数第一次减数第一次分裂前期、分裂前期、后期(交叉)后期(交叉)(重组)(重组)植物细胞有丝分裂、植物细胞有丝分
21、裂、减数分裂过程。减数分裂过程。基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异原原因因自发突变:自发突变:诱变:外部条件剧烈诱变:外部条件剧烈变化和内部因素的相变化和内部因素的相互作用(物理、化学互作用(物理、化学、生物因素)、生物因素)非同源染色体非同源染色体的自由组合和的自由组合和同源染色体的同源染色体的非姊妹染色单非姊妹染色单体互换引起的体互换引起的变异变异有丝分裂和减数有丝分裂和减数分裂过程中染色分裂过程中染色体规律性变化的体规律性变化的异常,导致染色异常,导致染色体数目和结构的体数目和结构的变化变化结结果果产生新的基因(产生新的基因(等位等位基因基因),控制新的性),控制新的性
22、状(状(性状可能不变性状可能不变)体细胞突变:不能直体细胞突变:不能直接传给子代接传给子代生殖细胞突变:能直生殖细胞突变:能直接传给子代接传给子代产生新的基因产生新的基因型,不产生新型,不产生新的基因的基因不产生新的基因,不产生新的基因,引起基因引起基因数目、数目、位置位置的改变导致的改变导致性状的改变性状的改变基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异实实例例棉花短果枝棉花短果枝水稻矮秆水稻矮秆鸡的卷羽鸡的卷羽人的红绿色盲等人的红绿色盲等 杂交水稻杂交水稻猫叫综合征猫叫综合征21-三体综合征三体综合征三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜香蕉、马铃薯香蕉、马铃薯 意意义义 基因突变是生物变异
23、的基因突变是生物变异的根根本来源本来源,也是生物进化的,也是生物进化的重要因素之一,人工诱变重要因素之一,人工诱变育种,可以提高变异的频育种,可以提高变异的频率,创造人类需要的变异率,创造人类需要的变异类型,因而能够加速育种类型,因而能够加速育种的进程。的进程。变异的变异的主要主要来源来源之一,之一,是生物是生物多样多样性性原因之一,原因之一,对进化有重对进化有重要意义,要意义,指指导育种导育种生物进化的重要原生物进化的重要原因因单倍体育种、单倍体育种、多倍体育种多倍体育种特特点点普遍随机有害低普遍随机有害低频不定向频不定向注意注意:变异不都致病及时训练及时训练1、2007年诺贝尔生理学或医学
24、奖授予美国年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的卡佩奇和史密斯以及英国的埃文斯等的卡佩奇和史密斯以及英国的埃文斯等3位位科学家,以表彰他们在科学家,以表彰他们在“基因靶向基因靶向”技术技术上的贡献。上的贡献。“基因靶向基因靶向”又称又称“基因敲除基因敲除”或或“基因打靶基因打靶”,是指定向替换生物某一,是指定向替换生物某一基因的技术。它依据的遗传学原理是(基因的技术。它依据的遗传学原理是()A基因突变基因突变 B基因重组基因重组 C染色体变异染色体变异 DDNA复制复制B2、某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细、某些类型的染色体结构和数目的变异,可通过对细胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的
25、观察来识别。胞有丝分裂中期或减数第一次分裂时期的观察来识别。a、b、c、d为某些生物减数第一次分裂时期染色体为某些生物减数第一次分裂时期染色体变异的模式图,它们依次属于变异的模式图,它们依次属于()A三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失三倍体、染色体片段增加、三体、染色体片段缺失B三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加三倍体、染色体片段缺失、三体、染色体片段增加C三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失三体、染色体片段增加、三倍体、染色体片段缺失 D染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体染色体片段缺失、三体、染色体片段增加、三倍体C3、质粒是基因工程中最常用的运载体、质
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