2012高考生物二轮复习 生物知识结构网络十三 7页

‎5.37基因突变 基 因 突 变 本质 碱基对替换 点突变。一对碱基被另一对碱基取代 碱基对增添 移码突变。插入点处编码碱基后移；缺失点处编码碱基前移 碱基对缺失 发生 时期 细胞分裂（有丝分裂、减数分裂）的DNA复制时 类型 体细胞突变 发生在胚胎发育过程中，发生的越晚对个体影响越晚（小）。‎ 配子突变 发生在配子形成时，影响个体的一生。‎ 突变因素 生理因素 辐射 激光 温度 化学因素 秋水仙素 亚硝酸 碱基类似物 生物因素 病毒 某些细菌 特点 普遍性 小致病毒大到人类均发生基因突变。分自然突变和人工诱变。‎ 随机性 随机发生，在个体发育的整个阶段都可发生。‎ 低频性 高等生物的突变频率在10-5—10-8之间 有害性 大多有害，少量有利，有的突变是中性的。‎ B b2‎ b1‎ b3‎ A a 生物的长期进化中已形成了对环境的适应，再突变一般有害。‎ 不定向性 ‎（多向性）‎ 产生等位基因或复等位基因 产生非等位基因 显性突变：A—→a 隐性突变：a—→A 回复突变：A a 突变后果 点突变 同义突变：突变前后密码子同义。蛋白质结构不变。‎ 错义突变：编码的氨基酸改变，一种氨基酸被另一种氮基酸取代 无义突变：突变后的密码子为终止码。使合成提前终止。‎ 移码突变 引起一系列氨基酸的改变。导致肽链延长或缩短或无法终止。‎ 表现形式 形态突变型 外形改变：人类白化、果蝇白眼、葡萄无籽……‎ 致死突变型 引起个体死亡或配子死亡：植物的白化等 条件致死型 在一定条件下致死：T4噬菌体温敏型在‎25℃‎时存活，‎42℃‎时死亡 生化突变型 无形态效应，但生化功能改变：微生物的营养缺陷型 应用 自然突变的应用 利用白化动物培育白化新品种；利用芽突变培育无籽品种等。‎ 诱变育种 概念：利用理化因素处理植物或微生物，产生突变，选育新品种 特点：供试材料多，有用突变少，有盲目性，适于植物和微生物 高等生物 非同源染色体的自由组合 非姐妹染色单体的交叉互换 减数分裂时发生 转化 转导 受体细胞直接吸收供体细胞的DNA 例：肺炎双球菌的转化实验 通过噬菌体介导，将供体细胞DNA片段 带进受体细胞 原核生物 ‎5.38基因重组 自然的基因重组 基因工程（重组DNA技术） 例：抗虫棉 人工的基因重组 ‎5.39基因突变与基因重组的比较 基 因 突 变 基 因 重 组 发生后的结果 形成新基因（等位基因或复等位基因）‎ 形成新的基因型 发生的时期 减数分裂或有丝分裂时的DNA复制时 减数分裂的第一次分裂时 本质原因 碱基对的改变(替换、增添、缺失)‎ 非姐妹染色单体的交叉互换 同源染色体的分离 特 点 低频性、偶然性、多向性、无规律 高发性、必然性、多样性、有规律 关 系 基因突变为基因重组提供材料 基因重组使突变的基因以多种形式传递 ‎5.40染色体结构变异 缺失 重复 倒位 易位 图示 a b c d e a b e d e b c a a d e b c b c b e d c a d e b c a d e b c a x y z x y z c b d e a 效应 人类的猫叫综合征（5号染色体部分缺失）‎ 果蝇的棒眼(小眼数目减少。X染色体某一区段重复)‎ 一般无效应，但是 大段倒位导致不育 一般无效应，但杂合子易位常伴有不同程度的不育 ‎5.41染色体数目变异 类别 名称 染色组 构成 事例 个别染色体数目增减（非整倍体）‎ 单体 ‎2N－1‎ AA—1（abcd）（abc）‎ 唐氏综合征（XO）‎ 双单体 ‎2N—1—1‎ AA—1，AA—1（abc-）（ab-d）‎ 缺体 ‎2N—2（1）‎ AA—1，AA—1（abc-）（abc-）‎ 三体 ‎2N＋1‎ AA＋1（abcd）（abcd）（d）‎ ‎21三体综合征 四体 ‎2N＋2（1）‎ AA＋1， AA＋1（abcd）（abcd）（dd）‎ 双三体 ‎2N＋1＋1‎ AA＋1， AA＋1（abcd）（abcd）（cd）‎ 染色体数目成倍增减 ‎（整倍体）‎ 单倍体 ‎1或多个 ‎1个（abcd）或多个（abcd）‎ 蜜蜂的雄蜂 二倍体 ‎2N AA（abcd）（abcd）‎ 人 果蝇 豌豆 多倍体 同源三倍体 ‎3N AAA（abcd）（abcd）（abcd）‎ 香樵 三倍体西瓜 同源四倍体 ‎4N AAAA 4个（abcd）‎ 蔓陀罗 ‎ 异源四倍体 ‎4N AABB 2个（abcd）2个（opqr）‎ 棉花 烟草 油菜 异源六倍体 AAAABBBB ‎6N ‎ 2个（abcd）‎ AABBCC 2个（opqr）‎ ‎2个（wxyz）‎ 普通小麦 异源八倍体 ‎8N ‎4个（abcd）‎ ‎4个（wxyz）‎ 异源八倍体小黑麦 说明：大写字母表示染色体组，小写字母表示染色体。这里假定每个染色体组含有4个染色体。‎ ‎5.42四倍体（AAaa）的自交分析 ‎×‎ AAaa显性 显性AAaa 亲本 配子 ‎1AA ‎4Aa ‎1aa ‎1AA ‎1AAAA显 ‎4AAAa 显 ‎1Aaaa显 ‎4Aa ‎4AAAa 显 ‎16Aaaa 显 ‎4Aaaa显 ‎1aa ‎1Aaaa 显 ‎4Aaaa 显 ‎1aaaa 隐 隐性∶显性＝35∶1‎ 子代 隐性∶显性＝17∶1‎ 卵 精子 ‎1AA ‎2Aa ‎2A ‎1a ‎2A ‎2AAA显 ‎4Aaa显 ‎4AA显 ‎2Aa显 ‎1a ‎1Aaa显 ‎2Aaa显 ‎2Aa显 ‎1aaa隐 注：AA精子和Aa精不育或不能参与受精 显性AAa AAa显性 ‎×‎ 亲本 子代 ‎5.43三体（AAa）的自交分析 ‎5.44染色体变异的几个概念的比较 概念 特点 形成过程 事例 染色 体组 一个正常配子所含的染色体数叫一个染色体组，用N表示。‎ 不含同源染色体，含有一整套完整的基因 减数分裂 果蝇 N=4‎ 单倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数的个体 ‎①可能含一个或几个染色体组 ‎②二倍体和奇数多倍体的单倍体高度不育 ‎③偶数多倍体的单倍体可育 单性生殖 ‎（可自然形成和通过花药离休培养形成）‎ 雄蜂 N=16‎ 单倍体水稻 N=12‎ ‎（或2N=24）‎ 同源 多倍体 具有三个以上相同染色体组的个体 ‎①茎秆粗壮，叶、果实和种子变大 ‎②糖类、蛋白质含量多 ‎③生长变慢，成熟推迟，育性降低 ‎①由染色体加倍形成 ‎②由已加倍的多倍体与原来的二倍体杂交形成 ‎①四倍体西瓜 ‎4N=44‎ ‎②三倍体西瓜 ‎3N=33‎ 异源 多倍体 两个或两个以上物种杂交后经染色体加倍后形成的个体 远缘杂交 具有两个物种的特性 先种间杂交 后染色体加倍 ‎（自然或人工）‎ 普通小麦 ‎6N=42‎ 小黑麦（8N=56）‎ ‎5.45普通小麦（异源六倍体）的自然形成途径 一粒小麦 AA（2N=14）‎ ‎）‎ 斯氏山羊草 或可能是拟斯卑尔脱山羊草 BB（2N=14）‎ ‎）‎ ‎×‎ 二粒小麦 AABB（4N=28）‎ 滔氏山羊草 DD（2N=14）‎ 染色体加倍 ‎×‎ ‎（不育）（3N=21）‎ ABD 普通小麦 AABBDD（6N=42）‎ 染色体加倍 AB ‎（不育）（2N=14）‎ ‎5.46单倍体育种 一般过程 ‎①选择亲本杂交 ‎②种植杂种一代 ‎④加倍处理后再选择（或先选择后加倍处理）‎ ‎⑤扩大和推广 ‎③利用杂种一代的花粉获得单倍体植株 花药离体培养 培育图解 利用AAbb和aaBB两个单优品种双优品种（AABB）‎ AAbb aaBB ‎×‎ ‎（品种A）‎ ‎（品种B）‎ AaBb ‎（双优杂交种）‎ 种植 AB Ab aB ab 花粉 F1‎ 单倍体 AB Ab aB ab 花药离休培养 染色体加倍 aaBB AABB AAbb aabb 二倍纯合体 杂交 aaBB AABB AAbb aabb 保留推广 淘汰 选择 亲本 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ ‎⑤‎ 推广 例 四倍体西瓜(4N=44)‎ 三倍体西瓜(3N=33)‎ 加倍 普通西瓜(2N=22)‎ 幼苗 植株 ‎♀‎ ‎♂‎ ‎×‎ 种子 植株 三倍体西瓜(3N=33)‎ 普通西瓜(2N=22)‎ ‎♀蕊 花粉 无籽西瓜（3N=33）‎ 果实 秋水仙素 第一年 第二年 刺激 普通西瓜(2N=22)‎ 不加倍 ‎5.47多倍体育种 ‎5.48利用遗传学原理的育种总结 育种类型 原理 方法 优点 缺点 基因 育种 杂交育种 基因的分离 连续自交与选择 实现优良组合 丰富优良品种 育种年限长 不易发现优良性状 基因的重组 基因工程育种 转基因 定向、打破隔离 可能有生态危机 改造原来基因 定向改造 结果难料 诱变育种 基因突变 诱变与选择 提高突变率 供试材料多 染色体 育 种 单倍体育种 染色体 数目变异 花药离体培养 秋水仙素处理 性状纯合快 缩短育种年限 需先杂交 技术复杂 多倍体育种 秋水仙素处理 器官大，营养多 发育迟缓结实率低 细胞工程育种 细胞融合 细胞全能性 细胞融合 植物组织培养 打破种间隔离 创造新物种 结果难料 ‎5.49人类的遗传病 分类 病列 特点 基因 遗传病 单基因 遗传病 显性遗传病 并指 软骨发育不全 抗VD佝偻病(X) ‎ 连续遗传 隐性遗传病 白化 血友病(X) 先天性聋哑 ‎ 苯丙酮尿症 进行性肌营养不良(X)‎ 隔代遗传 近亲结婚发病率高 多基因遗传病 唇裂 无脑儿 原发性高血压 ‎ 青少年型糖尿病 家庭性肥胖 家庭聚集现象 易受环境影响 染色体 遗传病 结构异常 缺失 猫叫综合征(5号染色体部分缺失)‎ 后果严重 ‎(死胎 流产)‎ 数目异常 常染色体病 个别减少 单体 缺体 个别增多 ‎21三体 13三体 性染色体病 个别减少 特纳氏综合征(XO)‎ 性别异常 不孕不育 个别增多 XXY XXX XXXY 细胞质遗传病 线粒体肌病 母系遗传 ‎5.50人类遗传病的预防(优生)‎ 措施 原理 方法 禁止近亲结婚 减少隐性基因纯合的概率 直系血亲和三代以内旁系血亲禁婚（法律约束）‎ 进行遗传咨询 利用遗传学原理进行生育指导 ‎①了解家庭病史 ②分析传递方式 ‎ ‎③推算发病风险 ④提出防治对策 提倡适龄生育 减少突变的发生 避免低龄（<20岁）生育和高龄（>40岁）生育 实施产前诊断 查找胎儿的遗传缺陷 基因检测、染色体检查和其他孕期检查