基础知识巩固变异育种

1基础知识巩固第五章基因突变及其他变异第一节基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症⑴症状红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型，导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起，红细胞破裂（溶血），造成贫血。⑵病因基因中的碱基替换直接原因：__________________________的改变根本原因：_____________________________的改变2、基因突变概念：DNA分子中发生______________的替换、增添和缺失，而引起的____________的改变二、基因突变的原因和特点1、基因突变的原因物理因素：如紫外线、X射线⑴诱发突变化学因素：如亚硝酸、碱基类似物生物因素：如某些病毒⑵自然突变2、基因突变的特点⑴普遍性⑵随机性⑶不定向性⑷低频性⑸多害少利性3、基因突变的时间___________________或___________________________4.基因突变的意义：是______________产生的途径；生物变异的根本来源；是进化的原始材料三、基因重组1、基因重组的概念随机重组（减数第一次分裂后期）2、基因重组的类型交换互换（四分体时期）3.时间：减数第一次分裂过程中（减数第一次分裂后期和四分体时期）４．基因重组的意义四、基因突变与基因重组的区别基因突变基因重组本质基因的分子结构发生改变，产生了新基因，也可以产生新基因型，出现了新的性状。不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。发生时间及细胞分裂间期DNA分子复制时，减数第一次分裂后期中，随着同源染2原因由于外界理化因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合；四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。条件外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。意义生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。发生可能突变频率低，但普遍存在。有性生殖中非常普遍。第二节染色体变异一、染色体结构的变异（猫叫综合征，不是猫叫综合症）变异类型缺失重复倒位易位二、染色体数目的变异1.染色体组的概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫染色体组。染色体组特点：a、一个染色体组中不含同源染色体b、一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同c、一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因图一含4组染色体（或有4个染色体组），每组3条染色体；图二含4组染色体（或有4个染色体组），每组2条染色体2.常见的一些关于单倍体与多倍体的问题⑴“一倍体”一定是单倍体吗？单倍体一定是“一倍体”吗？（“一倍体”一定是单倍体；单倍体不一定是“一倍体”。）⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？（答：对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半。）⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）①由_____________发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；②而由_______________直接发育来的,不管含有几个染色组，都只能叫单倍体。（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种3是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）3.多倍体育种①人工诱导多倍体的方法：用秋水仙素处理__________________。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制细胞分裂期____________________形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍）②多倍体植株特征：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量增加。③过程：4．单倍体育种①单倍体植株特征：植株长得弱小而且高度不育。②单倍体植株获得方法：花药离休培养。③单倍体育种的优点：明显缩短育种年限（只需二年），后代都是纯合子。列表比较多倍体育种和单倍体育种：多倍体育种单倍体育种原理染色体组成倍增加染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）常用方法秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍优点器官大，提高产量和营养成分明显缩短育种年限后代都是纯合子缺点适用于植物，在动物方面难以开展技术复杂一些，须与杂交育种配合.三倍体无子西瓜的培育过程图：注：亲本中要用四倍体植株作为母本，二倍体作为父本，两次使用二倍体花粉的作用是不同的。以染色体概念系统为例，分析染色体与遗传变异进化之间的内在联系4第三节人类遗传病1、概念：通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病，多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。（一定要记住各种遗传病类型的实例）显性遗传病：并指、多指常染色体单基因隐性遗传病：白化病、苯丙酮尿症、侏儒症遗传病显性：抗维生素D佝偻病X性染色体隐性：红绿色盲、血友病、（进行肌营养不良）人类遗Y外耳道多毛症（只有男性患者）传病多基因遗传病：原发性高血压、冠心病、青少年型糖尿病数目异常原因染色体异结构异常常遗传病：常染色体：21三体综合症、猫叫综合症类型性染色体：性腺发育不良（如：特纳氏综合症）2、人类基因组计划是测定人类基因组的全部DNA序列，解读其中包含的遗传信息。中、美、德、英、法、日参加了这项工作。第6章从杂交育种到基因工程一、杂交育种1.概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。2.原理：__________________。通过基因重组产生_____________，从而产生新的优良性状。3.优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。4.缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。二、诱变育种1.概念：指利用物理或化学因素来处理生物，使生物产生______________，利用这些变异育成新品种的方法。2.诱变原理：____________-3.诱变因素：（1）物理：X射线，紫外线，γ射线等。（2）化学：亚硝酸，硫酸二乙酯等。4.优点：可以在较短时间内获得更多的优良性状。5.缺点：因为基因突变具有_______________且有利的突变很少，所以诱变育种具有一定盲目性，所以利用理化因素出来生物提高突变率，且需要处理大量的生物材料，再进行选择培育。第二节基因工程及其应用1.概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物5的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。1.原理基因重组3．工具：A．基因的“剪刀”：____________①分布：主要在微生物中。②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。B．基因的“针线”：________________①连接的部位：________________，不是氢键。②结果：两个相同的黏性未端的连接。C．基因的“运载工具”：______________①作用：将外源基因送入受体细胞。②具备的条件：a、能在宿主细胞内复制并稳定地保存。b、具有多个限制酶切点。c、有某些标记基因。③种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。④质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的运载体。4．基因操作的基本步骤：获得目的基因（目的基因的获取）________________（核心）筛选获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定）将目的基因导入受体细胞表达：受体细胞表现出特定性状，说明目的基因完成了表达过程。如：抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用棉的叶片时被杀死；胰岛素基因导入大肠杆菌后能合成出胰岛素等。5．转基因生物和转基因食品的安全性第7章现代生物进化理论一、马拉克的进化学说1.内容：_______和______是生物不断进化的主要原因。2.意义（1）历史上___第一个___提出比较完整的进化学说。（2）否定了___神创论______和__物种不变论_________。二、达尔文的自然选择学说1.内容:__________、_________、遗传变异和适者生存。2.提出标志：《物种起源》一书的出版。3.意义（1）使生物第一次摆脱了__神学____的束缚，走上了科学的轨道。（2）科学地解释了__生物多样性___的原因和生物__进化__的原因。（3）促进了生物学__各个分支学科____的发展。（4）它给予神创论___和_物种不变论_以致命的打击，为_辩证唯物主义世界观_提供了有力的武器。4.局限性（1）对____和___的本质不能作出科学的解释。6（2）对生物进化的解释局限于___水平。（3）强调物种形成都是__渐变___的结果，不能很好得解释__物种大爆发___等现象。三、达尔文以后进化理论的发展1.遗传和变异的研究已经从性状水平深入到_____。2.虽然选择作用的研究已经从以个体为单位发展到以____为单位。第2节现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化1.种群是生物进化的基本单位（1）种群：生活在一定区域的________的全部个体。（2）基因库：一个种群中_____所含有的_____。（3）基因频率①概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部______的比率。②调查方法：____________________。2.生物进化的原材料可遗传变异是生物进化的原材料，它包括___和突变，其中突变包括___和______。3.生物进化的方向：由_____决定。在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生__定向_改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。二、隔离与物种的形成1.物种：能够在_______下相互交配并且产生可育后代的一群生物，简称“种”。2．隔离（1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能_____的现象。（2）类型①生殖隔离：不同物种之间一般是不能_________的，即使交配成功，也不能产生_可育后代__的现象。②地理隔离：同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的_种群___，使得种群间不能发生基因交流的现象。（3）在物种形成中的作用：隔离是物种形成的必要条件，_的形成标志着新物种的形成。思考感悟：物种的形成一定经过地理隔离吗?三、共同进化与生物多样性形成1.共同进化（1）概念：不同物种之间，生物与__无机环境___之间在相互影响中不断进化_和发展。（2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的__相互影响__。2.生物多样性（1）层次：__多样性、___多样性、____多样性。（2）形成原因：生物的____。（3）研究生物进化历程的主要依据：____。7