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基因突变和基因重组
一、基因突变
(一)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失而引起的基因结构的改变。
(二)诱变因素:
1. 物理因素:如紫外线、X射线及其他辐射,损伤细胞内的DNA。
2. 化学因素:如亚硝酸、碱基类似物能改变核酸的碱基。
3. 生物因素:某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA。
(三)发生的时期:DNA分子复制时期,如有丝分裂间期、减数第一次分裂之前的间期。
(四)实例:镰刀型细胞贫血症:
1. 直接病因:血红蛋白多肽链上一个氨基酸被替换。
2. 根本原因:血红蛋白基因(DNA)上碱基对发生改变,由A—T变为T—A。
(五)特点:
1. 普遍性:在生物界中普遍存在。
2. 随机性:生物个体发育的任何时期。
3. 低频性:突变频率很低。
4. 不定向性:可以产生一个以上的等位基因。
5. 多害性:多数有害,少数有利,也有中性。
(六)意义:基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料。
二、基因突变概念要素整合图解
将基因突变的内涵、外延、原因、结果、特点、意义等概念要素整合如下:
三、基因突变对性状与子代的影响
(一)基因突变对性状的影响:
1. 改变性状:
(1)原因:突变间接引起密码子改变,最终表现为蛋白质功能改变,影响生物性状
(2)实例:镰刀型细胞贫血症。
2. 不改变性状,有下列四种情况:
(1)一种氨基酸可以由多种密码子决定,当突变后的DNA转录后的密码子仍然决定同种氨基酸时,这种突变不会引起生物性状的改变。
(2)突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。
(3)体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因。
(4)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果,在某些环境条件下,改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。
(二)基因突变对子代的影响
1. 基因突变发生在有丝分裂过程中,一般不遗传,但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。
2. 如果发生在减数分裂过程中,可以通过配子传递给后代。
四、基因重组
(一)概念:生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。
(二)有性生殖(减数分裂)、重组DNA技术(基因工程)。
(三)发生时期和原因
(四)意义:基因重组能够产生多样化的基因组合的子代。子代中就可能出现适应变化的环境的个体,从而在多变环境中繁衍下去。
五、基因突变和基因重组的区别和联系
(一)基因突变和基因重组概念的比较
生物染色体变异:
名词:
1、染色体变异:光学显微镜下可见染色体结构的变异或者染色体数目变异。
2、染色体结构的变异:指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失(染色体的某一片段消失)、增添(染色体增加了某一片段)、颠倒(染色体的某一片段颠倒了180o)或易位(染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上)等改变
3、染色体数目的变异:指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。
4、染色体组:一般的,生殖细胞中形态、大小不相同的一组染色体,就叫做一个染色体组。细胞内形态相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。5、二倍体:凡是体细胞中含有两个染色体组的个体,就叫~。如.人果,蝇,玉米.绝大部分的动物和高等植物都是二倍体
.6、多倍体:凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体,就叫~。如:马铃薯含四个染色体组叫四倍体,普通小麦含六个染色体组叫六倍体(普通小麦体细胞6n,42条染色体,一个染色体组3n,21条染色体。),
7、一倍体:凡是体细胞中含有一个染色体组的个体,就叫~。
8、单倍体:是指体细胞含有本物种配子染色体数目的个体。
9、花药离体培养法:具有不同优点的品种杂交,取F1的花药用组织培养的方法进行离体培养,形成单倍体植株,用秋水仙素使单倍体染色体加倍,选取符合要求的个体作种。
语句:
1、染色体变异包括染色体结构的变异(染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变),染色体数目变异。
2、多倍体育种:
a、成因:细胞有丝分裂过程中,在染色体已经复制后,由于外界条件的剧变,使细胞分裂停止,细胞内的染色体数目成倍增加。(当细胞有丝分裂进行到后期时破坏纺锤体,细胞就可以不经过末期而返回间期,从而使细胞内的染色体数目加倍。)
b、特点:营养物质的含量高;但发育延迟,结实率低。
c、人工诱导多倍体在育种上的应用:常用方法---用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗;秋水仙素的作用---秋水仙素抑制纺锤体的形成;实例:三倍体无籽西瓜(用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜;用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交,得到三倍体的西瓜种子。三倍体西瓜联会紊乱,不能产生正常的配子。)、八倍体小黑麦。
3、单倍体育种:形成原因:由生殖细胞不经过受精作用直接发育而成。例如,蜜蜂中的雄蜂是单倍体动物;玉米的花粉粒直接发育的植株是单倍体植物。
特点:生长发育弱,高度不孕。单倍体在育种工作上的应用常用方法:花药离体培养法。
意义:大大缩短育种年龄。单倍体的优点是:大大缩短育种年限,速度快,单倍体植株染色体人工加倍后,即为纯合二倍体,后代不再分离,很快成为稳定的新品种,所培育的种子为绝对纯种。
4、一般有几个染色体组就叫几倍体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成,则不管它有多少染色体组都叫“单倍体”
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1、 可怜身上衣正单,___________________。(白居易《卖炭翁》)
2、 世界三大短篇小说巨匠分别是美国的欧·亨利,法国的莫泊桑,我们学过他的小说《我的叔叔于勒》以及俄国的___________,我们学过他的小说是《______________》,主人公“奥楚蔑洛夫”已经成了见风使舵者的代名词。
3、 根据拼音写汉字。
qiè( )而不舍 马革guǒ( )尸 心会神níng ( )
当之无kuì( ) 慷kǎi( )淋漓 wùwù( )( )穷年
chì zhà( )( )风云 ruì( )智 滑jī( )
4、 依次填入下列各句横线处的词语恰当的一项。( )
①他的发明使生产成本大大降低,所以被各大企业 。
②在现实中盲目模仿文学作品中人物的行为,说明他 能力太低。
③分别在即,老师,我们如何才能报答您三年来 的关爱?
A.采用 鉴赏 无微不至 B.采用 鉴赏 无所不至
C.沿用 鉴定 无所不至 D.沿用 鉴定 无微不至
5、 下列各组词语中,没有错别字的一组是 A.和霭 天崩地掣 义不容辞 拼凑 B.戮穿 墨守成规 驰骋疆场 安装 C.挡案 脉搏微弱 鞠躬尽瘁 爱戴 D.稗官 循规蹈矩 三番两次 玷污
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