1、第7单元 生物的变异和进化,-2-,1.基因重组 (1)非同源染色体上的非等位基因重组(发生于减数第一次分裂)。 (2)同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换导致同一条染色体上的基因产生重组(发生于四分体时期)。 (3)基因重组是通过有性生殖过程实现的,其结果是导致生物性状的多样性,为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。 2.基因突变 (1)特点:普遍性、随机性、不定向性、低频性等。 (2)意义:基因突变是新基因产生的途径;是生物变异的根本来源;提供生物进化的原始材料。,-3-,3.细胞癌变 (1)癌细胞的特征:能够无限增殖;形态结构发生了变化;癌细胞表面糖蛋白减少,易扩散和转移。 (2)致癌
2、因子:物理致癌因子,主要是辐射致癌;化学致癌因子,如苯、砷、煤焦油等;病毒致癌因子,能使细胞癌变的病毒叫肿瘤病毒或致癌病毒。 (3)癌症发生的机理:原癌基因和抑癌基因突变导致细胞异常分裂。,4.染色体结构变异和数目变异 (1)染色体结构变异类型有:缺失、重复、倒位和易位。 (2)染色体数目变异 染色体组:细胞中一组非同源染色体,在形态和功能上各不相同,但又相互协调,共同控制生物的生长、发育、遗传和变异,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。 二倍体、多倍体、单倍体的界定:可依据发育起点界定二倍体、多倍体与单倍体。起点为“受精卵”时,依据“染色体组数”确认二倍体、多倍体,起点为“配子”时,直接认定
3、为单倍体。,-4-,-5-,5.生物育种的原理 (1)诱变育种基因突变; (2)单倍体育种染色体数目变异; (3)多倍体育种染色体数目变异; (4)杂交育种基因重组; (5)基因工程育种基因重组。 6.单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限。 7.秋水仙素诱导染色体加倍的原理是抑制纺锤体的形成。,8.现代生物进化理论的主要内容 (1)生物进化的单位是种群,进化的实质是种群基因频率的定向改变。 (2)引发种群基因频率发生变动的五大因素:突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配、自然选择。 (3)隔离是物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。 9.共同进化与生物多样性的形成 (1)共同进化:不同
4、物种之间,生物与无机环境之间在相互影响中不断发展,即共同进化。 (2)生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。,-6-,-7-,1.对基因突变、基因重组辨析不清 (1)基因突变发生的时期 无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变。 基因突变不只发生在有丝分裂间期,而是在各个时期都有可能。 (2)对基因突变本质的分析 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,基因的数目和位置并未改变。 基因突变DNA中碱基对的增添、缺失、替换 a.基因是有遗传效应的DNA片段,不具有遗传效应的DNA片段也可发生碱基对的改变。 b.有些病毒(如SARS病毒
5、)的遗传物质是RNA,RNA中碱基的增添、缺失、改变引起病毒性状变异,广义上也称基因突变。,-8-,生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高,这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境的变化更加敏感。 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。 (3)基因突变、基因重组的判别 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。 如果是减数分裂过程中姐妹染色单体上基因不同,可能是基因突变或交叉互换。,-9-,2.对染色体变异及育种过程混淆不清 (1)染色体变异种的可育、不可育与可遗传界定 单倍体并非都不育。二倍体的配子发育成的单倍体,表现为高度不育;多倍体的配子如含
6、有偶数个染色体组,则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因,可育并能产生后代。 “可遗传”可育。三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”,但它们均属可遗传变异。 (2)单倍体育种与多倍体育种分析 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。 两种育种方式都出现了染色体加倍情况:单倍体育种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种子或幼苗。,-10-,3.不能准确选择育种方式 (1)杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种年限。 (2)原核生物不能进行减数
7、分裂,所以不能运用杂交的方法进行育种,一般采用的方法是诱变育种。 (3)若要培育具有隐性性状的个体,则可用自交或杂交的方法,只要出现该性状即可稳定遗传。 (4)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作,则最简便的方法是自交。 (5)若实验植物为营养繁殖类,如马铃薯等,则只要出现所需性状即可,不需要培育出纯种。,-11-,4.对生物进化的概念和过程辨识不清 (1)对生物进化概念的分析 物种与种群:一个物种可以形成多个种群,一个种群必须是同一物种。同一物种的多个种群间存在地理隔离。 突变与基因突变:“突变”不是基因突变的简称,而是包括“基因突变”和“染色体变异”。 抗药个体的形成不是农药诱导产生的
8、:在喷施农药之前,害虫中就存在抗农药的突变个体,喷施农药仅杀灭不抗药的个体,抗药的个体存活下来,农药不能使害虫产生抗药性变异,只是对抗药性个体进行了选择。,-12-,(2)物种形成与生物进化分析 物种的形成不一定都需要经过地理隔离,如多倍体的产生。 生物进化不一定导致物种的形成。 a.生物进化的实质是基因频率的改变,这种变化可大可小,不一定会突破物种的界限引发生殖隔离,即生物进化不一定导致新物种的形成。 b.新物种一旦形成,则说明生物肯定进化了。,-13-,1.不同基因突变的概率是相同的。( ) 2.基因突变的方向是由环境决定的。( ) 3.一个基因可以向多个方向突变。( ) 4.细胞分裂中期
9、不发生基因突变。( ) 5.一般来说,只有发生在生殖细胞中的突变才能通过配子遗传给下一代。( ) 6.基因突变不仅是可逆的,而且大多数突变都是有害的。( ) 7.基因突变一般发生在细胞分裂间期的DNA复制过程中。 ( ) 8.由于基因突变是不定向的,所以控制直毛的基因可以突变为控制长毛的基因。( ) 9.获得能产生人胰岛素的大肠杆菌的原理是基因突变。( ) 10.非同源染色体片段之间局部交换可导致基因重组。( ),-14-,11.同源染色体上的基因也可能发生基因重组。( ) 12.发生在水稻根尖内的基因重组比发生在花药中的更容易遗传给后代。( ) 13.染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺
10、失或替换等,而基因突变则是DNA分子中碱基对的替换、增加或缺失。( ) 14.原核生物和真核生物均可以发生基因突变,但只有真核生物能发生染色体变异。( ) 15.基因突变一般是微小突变,其对生物体影响较小,而染色体结构变异是较大的变异,其对生物体影响较大。( ) 16.多数染色体结构变异可通过显微镜观察进行鉴别,而基因突变则不能。( ) 17.作物育种中最简捷的方法是杂交育种和单倍体育种。( ),-15-,18.采用克隆的方法培育作物品种能保持亲本的优良性状。( ) 19.体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体培养得来的。( ) 20.未经受精的卵细胞发育成的植物,一定是单倍体。(
11、) 21.含有两个染色体组的生物体,一定不是单倍体。( ) 22.基因型为aaaBBBCcc的植株一定不是单倍体。( ) 23.基因型为Abcd的生物体一般是单倍体。( ) 24.四倍体水稻与二倍体水稻杂交,可得到三倍体水稻,稻穗、米粒变小。( ) 25.单倍体育种是为了获得单倍体新品种。( ) 26.观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置。( ),-16-,27.基因突变会产生新的基因,新的基因是原有基因的等位基因;基因重组不产生新的基因,但会形成新的基因型。( ) 28.基因重组是生物变异的主要来源;基因突变是生物变异的根本来源。( ) 29.六倍体小麦通过花药离体培养培育
12、成的个体是三倍体。 ( ) 30.单倍体细胞中只含有一个染色体组,因此都是高度不育的;多倍体是否可育取决于细胞中染色体组数是否成双,如果染色体组数是偶数则可育,如果是奇数则不可育。( ) 31.在减数分裂过程中,无论是同源染色体还是非同源染色体间,都可能发生部分的交叉互换,这种交换属于基因重组。( ),-17-,32.杂交育种与转基因育种依据的遗传学原理是基因重组;诱变育种依据的原理是基因突变;单倍体育种与多倍体育种依据的原理是染色体变异。( ) 33.用秋水仙素处理单倍体植株后得到的一定是二倍体。( ) 34.由二倍体加倍后产生的四倍体,与原来的二倍体是同一个物种。( ) 35.体细胞中含有
13、两个染色体组的个体就是二倍体。( ) 36.杂交育种一定需要较长时间。( ) 37.袁隆平培育的高产、抗逆性强的杂交水稻是基因突变的结果。( ),-18-,38.让高秆抗病(DDTT)与矮秆不抗病(ddtt)的小麦杂交得到F1,F1自交得到F2,可从F2开始,选择矮秆抗病的类型连续自交,从后代中筛选出纯种的矮秆抗病品种。类似地,用白色长毛(AABB)与黑色短毛(aabb)的兔进行交配得到F1,F1雌雄个体相互交配得到F2,从F2开始,在每一代中选择黑色长毛(aaB_)雌雄兔进行交配,选择出纯种的黑色长毛兔新品种。( ) 39.若要培育隐性性状的植物个体,可用自交或杂交,出现该性状即可。( )
14、40.达尔文自然选择学说不仅能解释生物进化的原因,也能很好地解释生物界的适应性与多样性,但不能解释遗传与变异的本质,且对进化的解释仅限于个体水平。( ),-19-,41.种群是生物繁殖的基本单位,也是生物进化的基本单位。( ) 42.一个符合遗传平衡的群体,无论是自交还是相互交配,其基因频率及基因型频率都不再发生改变。( ) 43.现代生物进化理论认为,自然选择决定生物进化的方向,生物进化的实质是种群基因频率的改变。( ) 44.隔离是物种形成的必要条件。生殖隔离的形成必须要有地理隔离,地理隔离必然导致生殖隔离。( ) 45.进化过程一定伴随着基因频率的改变。( ) 46.突变、基因重组、自然选择都会直接导致基因频率的改变。( ),-20-,47.长期使用农药后,害虫会产生很强的抗药性,这种抗药性的产生是因为农药诱导害虫产生了抗药性突变之故。( ) 48.某校学生(男女各半)中,红绿色盲患者占3.5%(均为男生),色盲携带者占5%,则该校学生中的色盲基因频率为5.67%。( ) 49.生物的变异是不定向的,但在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向的改变,从而使生物向着一定的方向进化。( ) 50.种群内基因频率改变的偶然性随种群个体数量下降而减小。( ),
