[考纲要求]
基因突变的特征和原因(Ⅱ)
基因重组及其意义(Ⅱ)变异类型概述
(1)“环境条件改变引起的变异”一定就是“不可遗传的变异”吗?
不一定,如果环境因素引起遗传物质发生改变,那也是可以遗传的。
(2)基因突变和染色体变异均属于突变。
其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为染色体变异,分子水平发生的变异为基因突变和基因重组,只在减数分裂过程中发生的变异为基因重组,真、原核生物和病毒共有的变异类型为基因突变。
(1)实例分析:镰刀型细胞贫血症
①患者贫血的直接原因是血红蛋白异常,根本原因是发生了基因突变。
②用光学显微镜能观察到红细胞形状的变化。
(2)概念:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,叫做基因突变。
()时间:主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
(4)突变特点
①普遍性:一切生物都可以发生。
②随机性:可以发生在生物个体发育的任何时期、可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。
③低频性:自然状态下,突变频率很低。
④不定向性:一个基因可以向不同的方向发生突变,产生一个以上的等位基因,还可能发生回复突变。
⑤多害少利性:多数基因突变破坏生物体与现有环境的协调关系,而对生物有害。
(5)基因突变不一定导致生物性状改变
原因如下:
a.突变可能发生在非编码蛋白质的脱氧核苷酸序列中。
b.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。
c.基因突变若为隐性突变,如AA→Aa,不会导致性状的改变。
(6)意义:
①新基因产生的途径;
②生物变异的根本来源;
③生物进化的原始材料。
1.范围:主要是真核生物的有性生殖过程中。
2.实质:控制不同性状的基因的重新组合。
.类型
(1)自由组合型:位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生重组(如下图)。
(2)交叉互换型:位于同源染色体上的等位基因随四分体的非姐妹染色单体的交叉互换而发生重组。
4.基因重组的结果:产生新的基因型,导致重组性状出现。
区分:基因突变是产生新基因。
5.基因重组的意义:形成生物多样性的重要原因;是生物变异的来源之一,对生物进化具有重要意义。
基因突变与基因重组的比较
项目
基因突变
基因重组
变异
本质
基因分子结构发生改变
原有基因的重新组合
发生
时间
可发生在发育的任何时期,通常发生在细胞分裂间期
减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期
适用
范围
所有生物(包括病毒)
进行有性生殖的真核生物和基因工程中的原核生物
结果
产生新基因(等位基因),控制新性状
产生新基因型,不产生新基因
意义
是生物变异的根本来源,生物进化的原始材料
生物变异的重要来源,有利于生物进化
应用
人工诱变育种
杂交育种、基因工程
联系
基因突变产生新基因,为基因重组提供了自由组合的新基因,基因突变是基因重组的基础
1.基因突变不只是发生在间期:基因突变通常发生在有丝分裂的间期或减数第一次分裂前的间期,也能发生在其他各时期,只是突变率更低。
2.诱变因素不能决定基因突变的方向:诱变因素可提高基因突变的频率,但不会决定基因突变的方向,基因突变具有不定向性的特点。
.基因突变时碱基对的改变可多可少:基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变,只要是基因分子结构内的变化,1个碱基对的改变叫基因突变,多个碱基对的改变也叫基因突变。
4.基因突变不会改变DNA上基因的数目和位置:基因突变发生在基因内部,只是产生了新的等位基因,并没有改变DNA上基因的数目和位置。
5.基因突变的利与害取决于环境或研究对象的不同,如小麦的高秆对小麦本身有利,但对增产不利。
6.如果是有丝分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则为基因突变的结果。
7.如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,则是基因突变或交叉互换的结果。
8.自然条件下,原核生物一般不能进行基因重组。但是特殊情况下可以,如肺炎双球菌的转化。
9.基因重组只产生新的性状组合,不产生新性状。
10.基因重组的准确描述是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。
11.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,其根本原因是产生新基因组合的机会多。
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作者:高中生物学习帮
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