不可遗传的变异
可遗传的变异
变异类型
仅由环境条件改变引起的变异
由遗传物质改变引起的变异
基因突变 基因重组 染色体变异
第五章 基因突变及其他变异
第1节 基因突变和基因重组
生物体的子代与亲代之间以及子代不同个体之间所表现出来的性状差异叫变异。
变异：
典型例题：

1、将纯种小麦播种于生产田，发现边际和灌水沟两侧的植株总体上比中间的长得好。产生这种现象的原因是（ ）

A、基因重组引起性状分离
B、环境引起性状变异
C、隐性基因突变为显性基因
D、染色体结构和数目发生了变化
B
1、基因突变的实例：
镰刀型细胞贫血症
直接原因：


根本原因：
氨基酸发生了替换，即谷氨酸被缬氨酸替换。
控制血红蛋白分子的DNA分子碱基序列发生了改变
一、基因突变与诱变育种
2、基因突变的概念
DNA分子中发生碱基对 、 和 ，而引起的 的改变，叫做基因突变。
替换、增添
缺失
基因结构
增添
缺失
替换
基因突变发生于DNA复制时期，即有丝分裂间期或减数分裂第一次分裂间期
A、若发生在配子中，将遵循遗传规律传
递给后代。
B、若发生在体细胞中，一般不能遗传。
产生新的基因但不一定产生新的性状。
3、基因突变发生的时期
4、基因突变的结果
典型例题
2、(上海高考题，1996年)
基因突变常发生在细胞周期的( )
A分裂间期
B分裂期前期
C分裂期后期
D在分裂期的各个时期都有可能
A
5、基因突变的原因

6、基因突变的特点

7、基因突变的意义
外界因素：
内在因素：
普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性。
A、是新基因产生的途径；
B、是生物变异的根本来源；
C、是生物进化的原材料。
物理因素、化学因素和生物因素
偶尔会出现复制出错
3、下列哪种情况能产生新的基因( )
A基因的自由组合
B基因互换
C基因突变
D染色体数目的变异
C
4、果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5，一个大约有109个果蝇的果蝇群，每一代出现的基因突变数是( )
A 2×109 B 2×108
C 2×107 D 108
B
2×104×10-5×109＝2×108个。
8、诱变育种的应用
原理：
方法：
实例：
优点：
缺点：
提高突变率，创造人类需要的变异类型，从中选择、培育出优良的生物品种
基因突变
利用物理因素或化学因素处理生物
青霉素高产菌株，太空作物等
有利变异少，需大量处理供试材料，诱发突变的方向难以集中多个理想性状
5、人工诱变是创造生物新类型的重要方法，这是因为人工诱变( )
A易得大量有利个体
B可按计划定向改良
C变异频率高，有利变异较易稳定
D以上都对
C
二、基因重组
1、基因重组的概念
2、基因重组发生的时期
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。
A、在减数第一次分裂前期：同源染色体中非姐妹染色单体上的等位基因间的交叉互换
B、在减数第一次分裂后期：非同源染色体上的非等位基因的自由组合
基因重组能够发生在下列哪种生物中（）
原核生物
病毒
熊猫
变形虫
C
3、基因重组的结果
4、基因重组的意义
产生了新的基因型，得到重新组合的性状。
A、是生物变异的来源之一；
B、是形成生物多样性的重要原因之一，
对生物的进化有重要意义；
C、是杂交育种的理论重要依据。
5、杂交育种的应用
原理：
基因重组
方法：
优点：
将不同个体的优良性状集中于同一后代个体
缺点：
育种所需时间较长
应用：
矮秆抗病小麦的培育
杂交→自交→选优→ 自交→选优
6、基因工程育种

方法：

原理：

优点：

缺点：

应用：
基因重组
将目的基因引入生物体内实现基因重组
打破物种界限，克服远源杂交的障碍，定向地改变生物的性状
有可能引发生态危机
抗虫棉花、玉米的培育
原 理：
操作水平：
结 果：
DNA分子水平
定向地改造生物的性状
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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的细胞里，定向地改造生物的性状。
基因重组
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和表达
基因工程的基本操作步骤：
典型例题
1、通过具有相对性状的植物(或动物)杂交培养新品种，主要来自于下列哪种变异( )
A基因突变 B单倍体育种
C基因重组 D多倍体育种
C
2、进行有性生殖的生物，其亲子代之间总是存在着一定的差异的主要原因是( )
A基因重组
B基因突变
C染色体变异
D生活条件改变
A
3、同无性生殖相比，有性生殖产生的后代具有更大的变异性。其根本原因是（ ）
A、基因突变频率高
B、产生新的基因组合机会多
C、产生许多新的基因
D、更易受环境影响而发生变异
B
考试说明：
染色体结构变异和数目变异 Ⅰ
生物变异在育种上的应用 Ⅱ
第2节 染色体变异
染色体变异的概念
染色体变异的类型
在自然或人为条件影响下，染色体数目或结构发生改变，从而引起生物性状变异。
染色体结构变异
染色数目的增减
缺失
重复
倒位
易位
1、染色体结构变异
2、染色数目的增减
类型
个别染色体的增加或减少。
以染色体组形式成倍增加或减少
染色体组：
真核细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。
一个染色体组包含了该物种的每对同源染色体中的一条。
3、计算细胞内染色体组数目的方法
等于细胞内形态相同的染色体数目。
等于细胞或生物体的基因型中控制同一性状的基因的个数。
该细胞含有 个染色体组。
4
3
基因型为AAAABbbbRRrr的细胞含有 个染色体组。
二倍体：

多倍体：

单倍体：
由受精卵发育而成，体细胞中含有2个染色体组的个体。
由受精卵发育而成，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。
体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
4、二倍体，多倍体和单倍体
5、单倍体和多倍体的区别
起点不同：
单倍体是由配子发育而来；
多倍体是由受精卵发育而来。
染色体组数目不同：
单倍体可以含有一个或多个染色体组；
多倍体一定含有三个或三个以上的染色体组。
下列描述中，正确的是（ ）
A、含有三个或三个以上染色体组的个体一定不是单倍体
B、单倍体只含有一个染色体组
C、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
D、四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
C
6、多倍体育种
方法：
原理：
优点：
缺点：
实例：
用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
茎秆粗壮，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都有所增加。
染色体数目变异
三倍体无子西瓜的培育
发育延迟，结实率低
7、单倍体育种
方法：
原理：

优点：
缺点：

应用：
花药离体培养
染色体数目变异
植株弱小，而且高度不育，能缩短育种年限
方法复杂，成活率低。
抗病植株的育成
基因工程育种

方法：

原理：

优点：

缺点：

应用：
基因重组
将目的基因引入生物体内实现基因重组
打破物种界限，克服远源杂交的障碍，定向地改变生物的性状
有可能引发生态危机
抗虫棉花、玉米的培育
原 理：
操作水平：
结 果：
DNA分子水平
定向地改造生物的性状
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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的细胞里，定向地改造生物的性状。
基因重组
1、提取目的基因
2、目的基因与运载体结合
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测和表达
基因工程的基本操作步骤：
各种育种方法的比较：
图中所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥四个品种的过程。请据图回答下列问题：
（1）生产上用①和②通过I和II过程培育出⑤所常用的方法是 。由③培育出④通常是用 。通过III和V培育出⑤所用的方法是 ，
与通过I和II过程培育出⑤的育种方法比较，其主要优点是
。由③培育出⑥的常用的药品为______________。
杂交育种
花药的离体培养
单倍体育种
育种时间短，得到的是纯合体
秋水仙素
8、实验：低温诱导植物染色体数目的变化
原理：
低温处理植物分生组织细胞，能抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目加倍。
方法步骤：
1、根尖培养
2、细胞固定：先用卡诺氏液浸泡，
再用95%的酒精冲洗
3、制作装片：解离—漂洗—染色—制片
4、观察
注意事项：
低温诱导培养时，温度不能太低，否则酶的活性受到抑制，细胞不会进行分裂。（适宜温度为4OC）因诱导变异频率较低，诱导的时间也不能太短，否则在视野中将很难找到染色体数目发生改变的细胞。（适宜时间为36h)
2、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙素处理幼苗，处理后植株的基因型为（ ）
A、Ab和ab或Ab和aB
B、AABB或aabb或AAbb或aaBB
C、AB,ab,Ab和Ab
D、 AABB或aabb或AABb或aaBb
B
3、为了观察到低温诱导植物染色体数目变化，制作洋葱根尖细胞分裂临时装片的制作程序是（ ）
A、选材—固定—解离—漂洗—染色—制片
B、选材—解离—固定—漂洗—染色—制片
C、选材—解离—漂洗—固定—染色—制片
D、选材—固定—解离—染色—漂洗—制片
A
第3节 人类的遗传病
1、遗传病的概念：
由于遗传物质改变而引起的人类疾病
考试说明：
人类遗传病的类型 Ⅰ
人类遗传病的监测和预防 Ⅰ
人类基因组计划及意义 Ⅰ
人类遗传病
单基因遗传病：
多基因遗传病：
染色体异常遗传病：
显性遗传病
隐性遗传病
常：多指
性：抗维生素D佝偻病
常：白化病
性：红绿色盲病
原发性高血压、冠心病、兔唇
常：猫叫综合症
（5号染色体结构异常）
性：性腺发育不良
（缺少一条X染色体）
受一对等位基因控制的遗传病
受两对以上的等位基因控制的遗传病
由染色体异常引起的遗传病
2、遗传病的类型：
单基因遗传病
染色体异常遗传病
1、下列说法正确的是（）
A. 单基因遗传病是由一个致病基因引起的遗传病
B. 人类的遗传病与环境的污染没有关系
C. 完全无必要进行婚检
D. 妇女过晚生育也不利于优生
D
2、人类基因组计划需要测定人体细胞DNA分子所携带的全部遗传信息，那么，应测定人类基因组中的多少条双链DNA分子（）
A、23
B、24
C、25
D、26
B