二轮生物变异和进化

第3讲生物的变异与进化考纲要求P54表现型基因型+环境条件不可遗传的变异（遗传物质不变）（改变）可遗传的变异来源基因突变染色体变异基因重组诱因（改变）（改变）考点1：基因突变DNA分子中发生碱基对的、和，而引起的的改变。替换增添缺失基因结构1、基因突变的概念：2、基因突变发生的时期：通常发生在细胞周期中的。A有丝分裂间期（体细胞）B减数第一次分裂前的间期（生殖细胞）可以通过受精作用直接传给后代（注：用光镜不可见）分裂间期但一般不能直接传给后代个体，但可以通过无性繁殖传给后代个体拓展：1、基因突变对生物的影响碱基对影响范围对氨基酸的影响替换增添缺失小大大只改变1个氨基酸或不改变不影响插入位置前的序列，而影响插入位置后的序列不影响缺失位置前的序列，而影响缺失位置后的序列替换比增添和缺失的影响小；而增添或缺失1个或2个碱基对比3个碱基对的影响要大2.基因突变与性状的关系基因片段上碱基对的种类发生改变不一定会导致生物性状的改变，原因可有三：①基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸（即密码的简并性）。②突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。③基因突变若为隐性突变，如AA→Aa，也不会导致性状的改变。考点2：1、概念：生物体在进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.2、基因重组的类型:①基因的自由组合:非同源染色体上的非等位基因的组合.②交叉互换:同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.③基因工程:外源基因的导入肺炎双球菌转化实验时期：减数第一次分裂后期时期：减数第一次分裂前期基因重组基因发生改变的原因2、若某动物的基因型为AaBb,图中细胞1号染色体为B和2号染色体为b的原因是。1234基因突变或交叉互换1、若某动物基因型为AaBB,图中细胞1号染色体为B和2号染色体为b的原因是；该变异发生于时期。基因突变减数第一次分裂前的间期基因突变和基因重组的比较基因突变基因重组变异本质发生时间适用范围结果特点应用基因分子结构发生改变原有基因的重新组合通常在有丝分裂间期和减第一次分裂前的间期减Ⅰ前期和后期所有生物（病毒、原核、真核生物）有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物产生新基因(等位基因)产生新基因型普遍性、随机性、低频性、多害少利和不定向性人工诱变育种杂交育种考点3：染色体变异（1）染色体结构的变异（2）染色体数目的变异1、概念：指生物细胞的染色体等发生改变从而引起生物性状的变异2、类型结构、数目P56染色体结构的变异ABCDEACDEEEEAAEEEEAA缺失重复倒位易位基因数量、排列顺序的改变生物性状的改变（变异）如：猫叫综合症大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡。（实质）染色体结构变异与基因突变的区别、联系P126染色体结构变异基因突变区别原因光学显微镜观察结果联系细胞水平,可直接观察DNA片段的变化DNA个别（或部分）碱基对的变化不产生新基因,只改变基因的数量和顺序产生新基因，不改变基因的数量统称为“突变”，进化的原材料分子水平,不可直接观察染色体结构变异中的易位与交叉互换的区别染色体易位交叉互换图解区别发生于染色体之间发生于染色体的染色单体之间属于变异属于。可在显微镜下观察在显微镜下观察非同源同源非姐妹染色体结构基因重组可不可易错警示基因突变和染色体结构变异的区别：联系？基因的数目、位置不变都属于“突变”，都是生物进化的原材料CTTGAACATGTA突变（2013福建卷）5．某男子表现型正常，但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体，如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是（）A．图甲所示的变异属于基因重组B．观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞C．如不考虑其他染色体，理论上该男子产生的精子类型有8种D．该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代D(16分）某男性表现型正常，其一条13号染色体和一条21号染色体发生了图1所示变化。该男性与某染色体组成正常的女性婚配，所生的三个子女染色体组成如图2所示(1）图1所示的染色体变异类型有＿＿＿，该变异可发生在分裂过程，观察该变异最好选择处于＿＿＿时期的胚胎细胞。染色体结构变异和数目变异有丝和减数有丝分裂中期(16分）某男性表现型正常，其一条13号染色体和一条21号染色体发生了图1所示变化。该男性与某染色体组成正常的女性婚配，所生的三个子女染色体组成如图2所示(2)若不考虑其他染色体，在减数分裂时．图2中男性的三条染色体中，任意两条联会并正常分离，另一条随机移向细胞任一极，则其理论上产生的精子类型有＿＿＿种该夫妇生出正常染色体组成的孩子的概率为＿＿＿。61\627．(16分)下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程。该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的p．地中海贫血症。(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)(1)图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测终止密码子提前出现的原因是发生了基因中的____________。由此说明，基因通过____________而控制性状。碱基对的替换控制蛋白质的结构27．(16分)下图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程。该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的p．地中海贫血症。(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)(2)异常mRNA来自于突变基因的____________，其降解产物为____________。如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较____________的异常蛋白。转录核糖核苷酸短（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的那分序列（含起始密码信息）如下图所示。(注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA,UAG或UGA)上图所示的基因片段在转录时，以_________链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含__________个氨基酸。乙5TACATTATCACTTACACT（2）据图分析，胎儿的基因型是____（基因用A、a表示）。患儿患病可能的原因是_____的原始生殖细胞通过_________过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于_________________________________________________________________________________________________________________。Aa母亲减数分裂mRNA上编码第39位氨基酸的密码子变为终止密码子，β链的合成提前终止，β链变短而失去功能课时16Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白，其部分氨基酸序列见图11。据图11推测，Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的_______和_______。进一步研究发现，SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测，位点_______的突变导致了该蛋白的功能异常，从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。替换增添（1）对上述l株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常＿＿＿＿＿，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有＿＿＿＿的特点，该变异类型属于＿＿＿＿＿＿。有害性基因突变表达金版59类别杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种细胞工程育种原理常用方法优点缺点基因重组杂交→连续自交→筛选组合优良性状育种周期长，工作量大基因突变用物理或化学因素处理生物加速育种进程，大幅改良性状有利的个体往往不多染色体变异花药离体培养，再秋水仙素处理使染色体加倍明显缩短育种年限需与杂交育种配合多限于植物染色体变异用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗器官大，营养高发育延迟，结实率降低基因重组提取结合导入检测与表达目的性强，育种时间短克服了远缘杂交的障碍操作复杂，难度大细胞的全能性植物体细胞杂交，细胞核移植和胚胎移植培育优良品种，保存濒危物种考点4、生物育种方法的比较与总结•(双选）利用两个纯合的玉米品种尝试多种育种方式，如下图所示。有关叙述正确的是••A．过程①→⑤→⑥能明显缩短育种年限•B．过程①②③所示育种方式的原理都是基因重组•C．γ射线使a基因发生了定向突变•D．个体AAbbC的产生意味着产生了新的物种AB现代生物进化理论1.是生物进化的单位2.产生进化的原材料3.决定生物进化的方向三、现代生物进化理论——以自然选择学说为基础种群突变和基因重组自然选择隔离4.导致物种形成5、不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，实现。共同进化金版56生物进化与生物多样性的形成2、生物的多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性物种多样性1、共同进化的概念：P124之间，之间在相互影响中不断进化和发展生态系统多样性不同物种生物与无机环境四、基因频率和基因型频率的计算A基因频率=AA基因型频率+1/2Aa基因型频率注意：A+a=1，AA+Aa+aa=11、计算基因频率A基因频率=A(基因的个数)A+a(基因个数）AA基因型频率＝AA个体数∕种群个体总数2、计算基因型频率适用于理想条件：①种群非常大②个体间能自由交配③没有迁入和迁出④自然选择不起作用⑤没有突变3、遗传平衡定律（哈代温伯格定律）p2（AA）＋2pq（Aa）＋q2（aa）=1AA=p2Aa=2pqaa=q2符合遗传平衡：则种群的基因频率不变鸡的黑羽毛对白羽毛为显性（用D\d表示），杂合子Dd亲本自交,F1代的黑羽鸡自由交配后，得到F2代中，黑羽的纯合子个体的比例为（），白羽的比例为（）A.4\9B.1\16C.2\3D.1\9AD金版P60•下列关于生物进化的叙述正确的是()•①盲鱼眼睛退化是黑暗诱导基因突变的结果(2011·重庆，4A)•②基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向(2010·山东，2C)•③受农药处理后种群中抗药性强的个体有更多机会将基因传递给后代•(2010·江苏，12D)•④种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小(2011·江苏，6D)③•3．下列关于生物进化的叙述正确的是()•⑤进化改变的是个体而不是群体(2008·山东，5D)•⑥自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率(2010·山东，2D)•⑦在自然条件下，某随机交配种群中等位基因A、a频率的变化只与环境的选择作用有关(2010·全国卷，4)•⑧物种的形成可以不经过隔离(2010·山东，2A)③⑥⑥