必修第四单元第一讲生物变异 PPT课件.ppt
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1、明考向第四第四单元单元生物生物的变的变异、异、育种育种和进和进化化忆教材研考点提能力高考随堂体验课时活页作业第第一一讲讲生生物物的的变变异异返回返回返回返回一、基因突变一、基因突变判断正误判断正误(1)基因突变是由于基因突变是由于DNA片段的增添、缺失和替换引起的基片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变。因结构的改变。()(2)基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起基因突变一定会引起基因结构的改变,但不一定会引起生物性状的改变。生物性状的改变。()(3)引起基因突变的外界因素有物理因素、化学因素和生物引起基因突变的外界因素有物理因素、化学因素和生物因素。因素。()(4)若没有外界
2、因素的影响,基因就不会发生突变。若没有外界因素的影响,基因就不会发生突变。()(5)基因突变具有普遍性、随机发生和不定向性以及低频性基因突变具有普遍性、随机发生和不定向性以及低频性等特点。等特点。()(6)基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源。基因突变能产生新基因,是生物变异的根本来源。()返回基因突变为什么常发生在基因突变为什么常发生在DNA复制时期?复制时期?提示:提示:在在DNA复制时,稳定的双螺旋首先解开形成单链,此复制时,稳定的双螺旋首先解开形成单链,此时时DNA稳定性大大下降,极易受到外界因素或体内生理因素稳定性大大下降,极易受到外界因素或体内生理因素的干扰,使原来的碱基序列
3、发生变化导致基因突变发生。的干扰,使原来的碱基序列发生变化导致基因突变发生。悟一悟悟一悟返回二、基因重组二、基因重组填空填空(1)实质:控制不同性状的基因实质:控制不同性状的基因。(2)类型:类型:自由组合型:位于非同源染色体上自由组合型:位于非同源染色体上自由组合。自由组合。交叉互换型:四分体的非姐妹染色单体的交叉互换型:四分体的非姐妹染色单体的。人工重组型:人工重组型:技术,即基因工程。技术,即基因工程。(3)结果:产生结果:产生型型,导致,导致出现。出现。(4)意义:形成生物多样性的重要原因之一。意义:形成生物多样性的重要原因之一。重新组合重新组合非等位基因非等位基因交叉互换交叉互换转基
4、因转基因重组性状重组性状新的基因新的基因返回生物性状改变的原因有哪些?生物性状改变的原因有哪些?提示:提示:遗传物质改变,即基因突变、基因重组和染色体遗传物质改变,即基因突变、基因重组和染色体变异。变异。由环境因素变化引起,如在暗处生长的绿色植物的叶片由环境因素变化引起,如在暗处生长的绿色植物的叶片变黄。变黄。想一想想一想返回三、染色体变异三、染色体变异1结构变异结构变异连线连线返回“易位易位”与与“交叉互换交叉互换”相同吗?试分析原因。相同吗?试分析原因。提示:提示:不同。易位是染色体某一片段移接到另一条非同不同。易位是染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上,属于染色体结构变异;交叉互换是
5、同源染源染色体上,属于染色体结构变异;交叉互换是同源染色体非姐妹染色单体之间相同位点片段的交换,属于基色体非姐妹染色单体之间相同位点片段的交换,属于基因重组。因重组。悟一悟悟一悟返回2数目变异数目变异判断正误判断正误(1)一个染色体组内没有同源染色体,但却含有控制生长发一个染色体组内没有同源染色体,但却含有控制生长发育的全部遗传信息。育的全部遗传信息。()(2)体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个体细胞中含有两个染色体组的个体是二倍体,含有三个或三个以上染色体组的个体是多倍体。或三个以上染色体组的个体是多倍体。()(3)由配子发育而来的个体,体细胞中无论含有几个染色体由配子发育而来
6、的个体,体细胞中无论含有几个染色体组,都是单倍体。组,都是单倍体。()(4)单倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而多倍体则长势矮单倍体茎秆粗壮,果实、种子较大,而多倍体则长势矮小,且高度不育。小,且高度不育。()返回3二倍体、多倍体和单倍体二倍体、多倍体和单倍体填表填表二倍体二倍体多倍体多倍体单单倍体倍体来源来源由由 发发育而来育而来由由 发发育而来育而来由由 发发育而来育而来概念概念体体细细胞中含胞中含有有 的个的个体体体体细细胞中含胞中含有有 染染色体色体组组的个的个体体体体细细胞中含有本物胞中含有本物种种 的个体的个体受精卵受精卵受精卵受精卵配子配子两个染两个染色色体体组组三个或三个或三三个
7、以上个以上配子染色体数目配子染色体数目返回二倍体二倍体多倍体多倍体单单倍体倍体染色体染色体组组数数 不确定不确定(是正常是正常 染色体染色体组组数的一半数的一半),一,一至多个至多个发发育育过过程程两个两个三个或三个以上三个或三个以上体体细细胞胞返回4单倍体育种和多倍体育种单倍体育种和多倍体育种据图填空据图填空返回(1)图中图中和和操作是操作是,其作用原理是,其作用原理是。(2)图中图中过程是过程是。(3)单倍体育种的优点是单倍体育种的优点是。秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗秋水仙素抑制纺锤体形成秋水仙素抑制纺锤体形成花药离体培养花药离体培养明显缩短育种年限明显缩短育种年限返回返回1基因突变概
8、念图解基因突变概念图解返回2基因突变的原因分析基因突变的原因分析返回3基因重组图解分析基因重组图解分析返回4基因突变和基因重组的比较基因突变和基因重组的比较返回返回1基因突变对生物的影响基因突变对生物的影响碱基碱基对对影响范影响范围围对对氨基酸的影响氨基酸的影响替替换换小小只改只改变变1个氨基酸或不改个氨基酸或不改变变增添增添大大不影响插入位置前的序列,而影响插不影响插入位置前的序列,而影响插入位置后的序列入位置后的序列缺失缺失大大不影响缺失位置前的序列而影响缺失不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列位置后的序列返回2.基因突变不一定导致生物性状改变的原因基因突变不一定导致生物性状改变的
9、原因(1)突变部位可能在非编码部位突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区内含子和非编码区)。(2)基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种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。氨基酸。(3)基因突变若为隐性突变,如基因突变若为隐性突变,如AAAa,也不会导致性,也不会导致性状的改变。状的改变。返回3显性突变和隐性突变的判定显性突变和隐性突变的判定(2)判定方法:判定方法:选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表选取突变体与其他已知未突变体杂交,据子代性状表现判断。现判断。让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。让突变体自交,观察子代有无性状分离而判断。返回特别
10、提醒特别提醒基因突变一定会导致基因结构的改变,但却不一定引起基因突变一定会导致基因结构的改变,但却不一定引起生物性状的改变。生物性状的改变。基因突变是基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,基因的数目和位置并未改变。的改变,基因的数目和位置并未改变。返回1基因突变基因突变DNA中碱基对的增添、缺失、改变中碱基对的增添、缺失、改变(1)基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的片段,不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。片段也可发生碱基对的改变。(2)有些病毒有些病毒(如如SARS病毒病毒)的遗传物质是的遗传物质
11、是RNA,RNA中碱基中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也称的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也称基因突变。基因突变。返回2基因突变不只发生在分裂间期基因突变不只发生在分裂间期引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部引起基因突变的因素分为外部因素和内部因素。外部因素对因素对DNA的损伤不仅发生在间期,而是在各个时期的损伤不仅发生在间期,而是在各个时期都有;另外,外部因素还可直接损伤都有;另外,外部因素还可直接损伤DNA分子或改变碱分子或改变碱基序列,并不是通过基序列,并不是通过DNA的复制来改变碱基对,所以基的复制来改变碱基对,所以基因突变不只发生在间期。因突变不只
12、发生在间期。返回3基因突变的结果是产生新基因,并不全是产生等位基因基因突变的结果是产生新基因,并不全是产生等位基因不同生物的基因组组成不同,病毒和原核细胞的基因组不同生物的基因组组成不同,病毒和原核细胞的基因组结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存结构简单,基因数目少,而且一般是单个存在的,不存在等位基因。因此,真核生物基因突变可产生它的等位在等位基因。因此,真核生物基因突变可产生它的等位基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。基因,而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。4基因突变的利害性基因突变的利害性基因突变引起的变异并不是除了有害就是有利,可分为基因突变引起的变
13、异并不是除了有害就是有利,可分为三种情况:即有利、有害和对生物既无利也无害三种情况:即有利、有害和对生物既无利也无害(中性中性)。自然选择淘汰有害变异,保留有利和中性变异。自然选择淘汰有害变异,保留有利和中性变异。返回1(2012郑州质检郑州质检)某一基因的起始端插入了某一基因的起始端插入了2个碱基对。在个碱基对。在插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其指导合插入位点的附近,再发生下列哪种情况有可能对其指导合成的蛋白质结构影响最小成的蛋白质结构影响最小()A置换单个碱基对置换单个碱基对B增加增加3个碱基对个碱基对C缺失缺失3个碱基对个碱基对D缺失缺失5个碱基对个碱基对返回解析:解析:某基
14、因的起始端插入两个碱基对后,在插入位点某基因的起始端插入两个碱基对后,在插入位点后的所有密码子均改变,导致合成的蛋白质在插入位点后的所有密码子均改变,导致合成的蛋白质在插入位点后序列几乎全发生改变。若此时在附近缺两个碱基对或后序列几乎全发生改变。若此时在附近缺两个碱基对或增加增加1个碱基对,即总碱基对的增减数为个碱基对,即总碱基对的增减数为3n,则可能对将,则可能对将来控制合成的蛋白质影响较小。来控制合成的蛋白质影响较小。答案:答案:D返回2下列有关基因重组的说法,错误的是下列有关基因重组的说法,错误的是()A生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的
15、基因的重新组合属于基因重组基因的重新组合属于基因重组B减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单减数分裂四分体时期,同源染色体的姐妹染色单体之间的局部交换,可导致基因重组体之间的局部交换,可导致基因重组C减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因的减数分裂过程中,非同源染色体上的非等位基因的组合可导致基因重组组合可导致基因重组D一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则一般情况下,花药内可发生基因重组,而根尖则不能不能返回解析:解析:减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色减数分裂四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,可导致基因重组。一般情况下,单体之间的局部交换,可导致基因
16、重组。一般情况下,基因重组发生在减数分裂过程中,而根尖进行的是有丝基因重组发生在减数分裂过程中,而根尖进行的是有丝分裂。分裂。答案:答案:B返回1染色体结构变异染色体结构变异(1)易位与交叉互换的区别:易位与交叉互换的区别:染色体易位染色体易位交叉互交叉互换换图图解解返回返回(2)染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下如下图所示图所示):返回2染色体组的组成特点染色体组的组成特点返回返回口诀记忆染色体结构变异口诀记忆染色体结构变异染体变异四种类,缺失重复易倒位。染体变异四种类,缺失重复易倒位。识别判断看基因,种类数量来区分:识别判断看基因,种类数
17、量来区分:种类数量都减少,定是缺失错不了;种类数量都减少,定是缺失错不了;种类不变数量增,重复变异所发生;种类不变数量增,重复变异所发生;倒位只是序列变,种类数量不改变;倒位只是序列变,种类数量不改变;易位发生非同源,种类数量都改变。易位发生非同源,种类数量都改变。返回1染色体组数量的判断染色体组数量的判断(1)细胞内同一形态的染色体共细胞内同一形态的染色体共有几条则该细胞中含有几个有几条则该细胞中含有几个染色体组,如图甲中与染色体组,如图甲中与1号号(或或2号号)相同的染色体共有相同的染色体共有4条,此细胞有条,此细胞有4个染色体组。个染色体组。返回(1)细胞内同一形态的染色体共有几条则该细
18、胞中含有几个细胞内同一形态的染色体共有几条则该细胞中含有几个染色体组,如图甲中与染色体组,如图甲中与1号号(或或2号号)相同的染色体共有相同的染色体共有4条,条,此细胞有此细胞有4个染色体组。个染色体组。(2)根据基因型判断:根据基因型判断:控制同一性状的基因控制同一性状的基因(读音相同的大、小写字母读音相同的大、小写字母)出现几出现几次,则含有几个染色体组。如图乙中基因型为次,则含有几个染色体组。如图乙中基因型为AaaaBbbb,任一种基因有任一种基因有4个,则该细胞中含有个,则该细胞中含有4个染色体组。个染色体组。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组根据染色体的数目和染色
19、体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数的数目染色体数/染色体形态数。如雌果蝇体细胞中染色体形态数。如雌果蝇体细胞中有有8条染色体,分为条染色体,分为4种形态,则染色体组的数目为种形态,则染色体组的数目为2个。个。返回2变异类型与细胞分裂的关系变异类型与细胞分裂的关系变变异异类类型型细细胞分裂方式胞分裂方式基因突基因突变变可可发发生于无生于无丝丝分裂、有分裂、有丝丝分裂、减数分裂分裂、减数分裂基因重基因重组组减数分裂减数分裂染色体染色体变变异异有有丝丝分裂、减数分裂分裂、减数分裂返回特别提醒特别提醒一般来说,一个染色体组中所含有的染色体数目细一般来说,一个染色体组中所含有的染色体数目细胞中所含
20、染色体形态数。胞中所含染色体形态数。返回3(2012金华模拟金华模拟)染色体之间的交叉互换可能导致染色染色体之间的交叉互换可能导致染色体的结构或基因序列的变化。下列图中,甲、乙两图体的结构或基因序列的变化。下列图中,甲、乙两图分别表示两种染色体之间的交叉互换模式,丙、丁、分别表示两种染色体之间的交叉互换模式,丙、丁、戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述戊图表示某染色体变化的三种情形。则下列有关叙述正确的是正确的是()返回A甲可以导致戊的形成甲可以导致戊的形成B乙可以导致丙的形成乙可以导致丙的形成C甲可以导致丁或戊两种情形的产生甲可以导致丁或戊两种情形的产生D乙可以导致戊的形成乙可以导
21、致戊的形成返回解析:解析:甲是交叉互换,乙是易位,丙是重复,丁是交叉甲是交叉互换,乙是易位,丙是重复,丁是交叉互换,戊是易位。互换,戊是易位。答案:答案:D返回42010年年8月月25日,经权威遗传机构确认,济南发现的一例日,经权威遗传机构确认,济南发现的一例染色体异常核型即染色体异常核型即46,XYt(6,8)为世界首报,该例异常核为世界首报,该例异常核型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者型属于染色体平衡易位携带者。染色体平衡易位携带者在人群中约占在人群中约占0.47%,是造成流产和畸形儿的重要因素,是造成流产和畸形儿的重要因素,由于没有遗传物质丢失,患者表现及智力均与正常人一由
22、于没有遗传物质丢失,患者表现及智力均与正常人一样。样。11、12号染色体易位即号染色体易位即t(11、12),在人群中较为常,在人群中较为常见。下列说法中,正确的是见。下列说法中,正确的是()返回A在光学显微镜下观察不到染色体易位在光学显微镜下观察不到染色体易位B该异常核型为该异常核型为6、8号染色体易位号染色体易位C染色体结构改变一定导致基因数量的改变染色体结构改变一定导致基因数量的改变D染色体易位属于基因重组,不改变基因的数量染色体易位属于基因重组,不改变基因的数量返回解析:解析:染色体变异在显微镜下可以观察到;倒位和易位一染色体变异在显微镜下可以观察到;倒位和易位一般不改变基因的数量,只
23、改变基因的排列顺序和位置;染般不改变基因的数量,只改变基因的排列顺序和位置;染色体易位属于染色体结构变异,不属于基因重组。色体易位属于染色体结构变异,不属于基因重组。答案:答案:B返回1单倍体、多倍体的成因及特点单倍体、多倍体的成因及特点比比较项较项目目单单倍体倍体多倍体多倍体成成因因自然成因自然成因 单单性生殖的性生殖的结结果果外界外界环环境条件境条件剧变剧变人工人工诱导诱导花花药药离体培养离体培养秋水仙素或低温秋水仙素或低温处处理理萌萌发发的种子或幼苗的种子或幼苗植株特点植株特点植株弱小植株弱小植株粗大、植株粗大、营营养物养物质质含含量高,生量高,生长发长发育育迟缓迟缓可育性可育性高度不育
24、高度不育可育,但可育,但结实结实率低率低返回返回返回2多倍体的产生及育种多倍体的产生及育种(1)产生原理:产生原理:返回(2)多倍体育种多倍体育种无子西瓜的培育图示:无子西瓜的培育图示:返回特别提醒特别提醒单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程,单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理等过程,花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。花药离体培养只是单倍体育种的一个操作步骤。通过细胞融合也可获得多倍体,如二倍体体细胞和配通过细胞融合也可获得多倍体,如二倍体体细胞和配子细胞融合可得到三倍体。子细胞融合可得到三倍体。返回1单倍体的体细胞中并非只有一个染色体组单倍体的体细胞中并非只有一个染色
25、体组因为大部分的生物是二倍体,所以有时认为单倍体的因为大部分的生物是二倍体,所以有时认为单倍体的体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍体的单倍体体细胞中只含有一个染色体组,但是多倍体的单倍体的体细胞中含有不止一个染色体组。的体细胞中含有不止一个染色体组。2单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同单倍体育种与多倍体育种的操作对象不同两种育种方式都出现了染色体加倍情况:单倍体育种两种育种方式都出现了染色体加倍情况:单倍体育种操作对象是单倍体幼苗,通过植物组织培养,得到的操作对象是单倍体幼苗,通过植物组织培养,得到的植株是纯合子;多倍体育种的操作对象是正常萌发的植株是纯合子;多倍体育种的操作对象是正常萌发
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