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一、生物变异的类型
1、不可遗传的变异(仅由环境变化引起)
2、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
基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变。
基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
(1)诱发因素可分为:
物理因素(紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA);
化学因素(亚***、碱基类似物等能改变核酸的碱基);
生物因素(某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA)。
没有以上因素的影响,细胞也会发生基因突变,只是发生频率比较低,这些因素只是提高了突变频率而已。
(2)基因突变的特点:
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、多数有害性e、不定向性
(3)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。
2、基因重组: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。
1、类型:a、非同源染色体上的非等位基因自由组合
b、四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
3、染色体变异:染色体结构的变异
染色体数目的变异
(1)染色体结构变异类型:缺失、重复、倒位、易位
(2)染色体数目的变异
类型
个别染色体增加或减少:
以染色体组的形式成倍增加或减少:
(3)染色体组: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。
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。
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
②染色体组数=基因型中控制同一性状的基因个数
(4)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
优缺点:后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
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
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。
后代都是纯合子,明显缩短育种年限,但技术较复杂。
四、人类遗传病
1、人类遗传病与先天性疾病区别:
遗传病:由遗传物质改变引起的疾病。(可以生来就有,也可以后天发生)
先天性疾病:生来就有的疾病。(不一定是遗传病)
2、人类遗传病产生的原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
3、人类遗传病类型
(1)单基因遗传病
概念:由一对等位基因控制的遗传病。
原因:人类遗传病是由于遗传物质的改变而引起的人类疾病
特点:呈家族遗传、发病率高(我国约有20%--25%)
类型:
显性遗传病伴X显:抗维生素D佝偻病
常显:多指、并指、软骨发育不全
隐性遗传病伴X隐:色盲、血友病
常隐:先天性聋哑、白化病、镰刀型细胞贫血症、黑尿症、苯***尿症
(2)多基因遗传病
概念:由多对等位基因控制的人类遗传病。
常见类型:腭裂、无脑儿、原发性高血压、青少年型糖尿病等。
(3)染色体异常遗传病(简称染色体病)
概念:染色体异常引起的遗传病。(包括数目异常和结构异常)
类型:
常染色体遗传病结构异常:猫叫综合征
数目异常:21三体综合征(先天智力障碍)
性染色体遗传病:性腺发育不全综合征(XO型,患者缺少一条X染色体)
五、遗传病的监测和预防
1、产前诊断:胎儿出生前,医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病,
产前诊断可以大大降低病儿的出生率
2、遗传咨询:在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展
六、实验:调查人群中的遗传病
注意事项:
调查遗传方式——在家系中进行
调查遗传病发病率——在广大人群随机抽样
注:调查群体越大,数据越准确
七、人类基因组计划:是测定人类基因组的全部DNA序列,解读其中包含的遗传信息。
需要测定22+XY共24条染色体