第5章 基因突变及其他变异知识汇总 高中生物人教版必修2
展开第5章 基因突变及其他变异
★第一节 基因突变和基因重组
一、生物变异的类型
不可遗传的变异（仅由环境 变化引起）
可遗传的变异（由遗传物质 的变化引起）
基因突变
基因重组
染色体变异
二、可遗传的变异
（一）基因突变
1、概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变
2、对后代的影响：①若发生在配子中，将遗传给后代
②若发生在体细胞中，一般不能遗传，但有些植物可通过无性生殖遗传
3、原因：物理因素：X射线、紫外线、r射线等；
化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；
生物因素：病毒、细菌等。
4、时间：任意阶段，主要发生在DNA复制过程中
5、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、多害少利性
e、不定向性
6、类型：
（1）隐性突变
（2）显性突变
7、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。
8、细胞癌变：
（1）原因：内因：原癌基因突变或过量表达、抑癌基因突变
外因：致癌因子：易诱发生物发生基因突变并提高突变频率的外界因素
（2）癌细胞的特征：
无限增殖
形态结构发生显著变化
细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，容易分散、转移
（二）基因重组
1、概念：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。
2、类型：a、自由组合型：非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、互换型：四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
3、意义：（1）是生物变异的来源
（2）为生物进化提供材料
第二节 染色体变异
一、染色体结构变异：
1、类型：缺失、重复、倒位、易位（看书并理解）
2、实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
3、结果：使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异
二、染色体数目的变异
1、类型
个别染色体增加或减少：
实例：21三体综合征（多1条21号染色体）
以染色体组的形式成倍增加或减少：
实例：三倍体无子西瓜
二、染色体组
（1）概念：二倍体生物配子中所具有的全部染色体组成一个染色体组。
（2）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。
（3）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
例1：以下各图中，各有几个染色体组？
答案：3 2 5 1 4
② 染色体组数= 基因型中控制同一性状的基因个数
例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少?
（1）Aa ______ （2）AaBb _______
（3）AAa _______ （4）AaaBbb _______
（5）AAAaBBbb _______ （6）ABCD ______
答案：2 2 3 3 4 1
3、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。
三、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：培育出的植物器官大，产量高，营养丰富，但结实率低，成熟迟。
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
例：在水稻中，高杆(D)对矮杆(d)是显性，抗病(R)对不抗病(r)是显性。现有纯合矮杆不抗病水稻ddrr和纯合高杆抗病水稻DDRR两个品种,要想得到能够稳定遗传的矮杆抗病水稻ddRR ，应该怎么做？
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优缺点：后代都是纯合子，明显缩短育种年限，但技术较复杂。
附：育种方法小结
| 诱变育种 | 杂交育种 | 多倍体育种 | 单倍体育种 |
方法 | 用射线、激光、化学药品等处理生物 | 杂交→自交→选优→自交 | 用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 | 花药(粉)离体培养 |
原理 | 基因突变 | 基因重组 | 染色体变异 | 染色体变异 |
优缺点 | 加速育种进程，大幅度地改良某些性状，但有利变异个体少。 | 方法简便，但要较长年限选择才可获得纯合子。 | 器官较大，营养物质含量高，但结实率低，成熟迟。 | 明显缩短育种年限，但技术较复杂。 |
四、低温诱导植物染色体数目的变化
1、原理：
用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞
2、步骤：
（1）将蒜(或洋葱)在冰箱冷藏室内(4℃)放置一周。取出后,将蒜放在装满清水的容器上方,让蒜的底部接触水面,于室温(约25℃)进行培养。待蒜长出约1 cm 长的不定根时,将整个装置放人冰箱冷藏家内,诱导培养48~72h.
（2）剪取诱导处理的根尖0.5--1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1h,以周定细胞的形态,然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
（3）制作装片,包括:解离、漂洗、染色和制片4个步骤,具体操作方法与观察植物细胞有丝分裂的实验相同。
（4）先用低倍镜寻找染色休形态较好的分裂象。视野既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞。确认某个细胞发生染色体数目变化后,再用高倍镜观察。
3、结论：低温能诱导植物细胞染色体数目发生改变
