生物必修二第五章知识点归纳
基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
1、不可遗传变异(仅由环境变化引起) 2、可遗传变异(由遗传物质的变化引起)
基因突变 基因重组 染色体变异
注:不可遗传的变异和可遗传的变异是指该遗传能否传递给下一代。 二、可遗传变异
1、 基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变。 基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则一般不能遗传。植物可以通过无性繁殖传递给下一代(如扦插、利用块根块茎或叶片繁殖) (1)诱发因素可分为:
? 物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA); ? 化学因素(亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基); ? 生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA)。
没有以上因素的影响,细胞也会发生基因突变,只是发生频率比较低,这些因素只是提高了突变频率而已。自然条件下进行的突变称为自然突变,人为诱导进行的突变称为诱发突变。 (2)基因突变的特点:
a、普遍性 b、随机性(基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期;基因突变可以发生在细胞内的不同的DNA分子上或同一DNA分子的不同部位上);c、低频性 d、多数有害性 e、不定向性 (3)意义:它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。 拓展:基因突变一定改变生物性状吗?
2、基因重组:是指在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。 1、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合(减数第一次分裂后期) b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换(减数第一次分裂前期) 注意:基因重组是发生在非等位基因之间,等位基因之间属于基因分离。 受精作用的随机结合不算基因重组。基因重组能产生新的基因型和性状组合,但不能产生新基因,也不能产生新的性状。
染色体变异
一:基因突变在光学显微镜下无法看到,而染色体变异可以看到,所以可以使用镜检法判断某变异是否为染色体变异。
染色体变异: 染色体结构的变异 染色体数目的变异
1、染色体结构变异类型:缺失、重复、倒位、易位
5号染色体缺失导致猫叫综合征(注意:是“征”而不是“症”) 易位是指非同源染色体直接出现移接或互换,属于染色体变异。而同源染色体之间的交叉互换属于基因重组。 2、染色体数目的变异 类型
? 个别染色体增加或减少:
? 以染色体组的形式成倍增加或减少:
3、染色体组:细胞中的一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,就是一个染色体组。
特点:
①一个染色体组中无同源染色体,形态和功能各不相同; ②一个染色体组携带着控制生物生长的全部遗传信息。
染色体组数的判断:
① 染色体组数= 细胞中形态相同的染色体有几条,则含几个染色体组 ② 染色体组数= 基因型中等位基因个数
染色体组只和染色体数目有关,染色体数目加倍,则染色体组加倍。反之亦然。 4、单倍体、二倍体和多倍体
由配子发育成的个体叫单倍体。
有受精卵发育成的个体,体细胞中含几个染色体组就叫几倍体,如含两个染色体组就叫二倍体,含三个染色体组就叫三倍体,以此类推。体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。
易错点分析:单倍体不一定只有一个染色体组,如马铃薯,单倍体中就有两个。
可育性只和染色体组数目有关,偶数可育,奇数不可育。因为染色体组为奇数时,在减数第一次分裂的前期,会出现联会紊乱,导致个体不能产生配子。 二、染色体变异在育种上的应用 1、多倍体育种:
方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
(原理:能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不分离,从而引起细胞内染色体数目加倍) 原理:染色体变异
实例:三倍体无子西瓜的培育;
优缺点:果实种子大,营养物质含量高,但结实率低,生长发育迟缓。 2、单倍体育种:
方法:花粉(药)离体培养 原理:染色体变异
实例:矮杆抗病水稻的培育
优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。 育种方法小结 诱变育种 杂交育种 杂交 多倍体育种 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 染色体变异 单倍体育种 花药(粉)离体培养 用射线、激光、化学药品等处理生方法 物 原理 基因突变 基因重组 染色体变异
加速育种进程,方法简便,但器官较大,营养后代都是纯合子,大幅度地改良某些要较长年限选择物质含量高,但结实明显缩短育种年限,但优缺点 性状,但有利变异个才可获得纯合子。 率低,成熟迟。 技术较复杂。 体少。 三、低温诱导植物染色体数目的变化 实验原理:低温能抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向两极,细胞也不能分裂成两个子细胞,导致细胞中染色体数目加倍。
步骤:卡诺氏液固定细胞形态,然后用95%酒精冲洗两次 解离、漂洗、染色(本实验使用的是改良苯酚品红染液)、制片
人类遗传病
1、人类遗传病与先天性疾病区别:
? 遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生) ? 先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
2、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病 3、人类遗传病类型 (1)单基因遗传病
概念:由一对等位基因控制的遗传病。 类型:
显性遗传病 伴X染色体显性遗传病:抗维生素D佝偻病
常染色体显性遗传病:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病 伴X染色体隐性遗传病:色盲、血友病
常染色体隐性遗传病:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、苯丙酮尿症 (2)多基因遗传病
概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
常见类型:无脑儿、原发性高血压、冠心病、哮喘病、青少年型糖尿病等。 特点:家族聚集;群体发病率高;易受环境影响。 (3)染色体异常遗传病(简称染色体病)
概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常) 类型:
常染色体遗传病 结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条 X染色体)
易错点:有致病基因不一定得遗传病,如隐性遗传病;无致病基因不一定不得遗传病,如染色体异常遗传病。(重要考点) 4、遗传病的监测和预防
(1)、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天
性疾病,产前诊断可以大大降低病儿的出生率
(2)、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展 5、实验:调查人群中的遗传病 注意事项:
1、调查遗传方式——在患病家系中进行调查
2、调查遗传病发病率——在普通人群中随机抽样调查 3、调查时,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病。