六、生物的變異
1、可遺傳變異與不可遺傳變異的區(qū)別:遺傳物質(zhì)有沒有發(fā)生改變。讓兩個(gè)具有變異性狀的個(gè)體進(jìn)行交配,產(chǎn)生一定數(shù)量的后代,看后代中是否具有變異性狀的個(gè)體,若后代中有變異性狀的個(gè)體,則為可遺傳變異,若后代中沒有變異性狀的個(gè)體,則為不可遺傳變異。
2.基因突變:指基因結(jié)構(gòu)的改變,包括DNA堿基對的增添、缺失或替換。發(fā)生于細(xì)胞分裂過程中、DNA復(fù)制的過程中。
①類型:包括自然突變和誘發(fā)突變。
②特點(diǎn):普遍性;隨機(jī)性(基因突變可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期和生物體的任何細(xì)胞);突變率低;有害性;不定向性(一個(gè)基因可以向不同的方向發(fā)生突變,產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因)。
③意義:基因突變新基因產(chǎn)生的途徑是生物變異的根本來源,是生物進(jìn)化的原始材料。
④基因突變是由原來的基因變?yōu)樗牡任换。基因突變在光學(xué)顯微鏡下無法觀察到。
⑤引起基因突變的因素:a物理因素:主要是各種射線。b化學(xué)因素:主要是各種能與DNA發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)。c.生物因素:主要是某些寄生在細(xì)胞內(nèi)的病毒。
⑥人工誘變在育種上的應(yīng)用:a優(yōu)點(diǎn):提高突變率,變異性狀穩(wěn)定快,加速育種進(jìn)程,大幅度地改良某些性狀。b缺點(diǎn):誘發(fā)產(chǎn)生的突變,有利的個(gè)體往往不多,需處理大量的材料。如青霉素的生產(chǎn)。
⑦基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變,基因突變使一個(gè)基因變成它的等位基因,并且通常會引起一定的表現(xiàn)型變化。
⑧基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中,將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代;若發(fā)生在體細(xì)胞中,一般不能遺傳。但有些植物的體細(xì)胞發(fā)生基因突變,可通過無性系列傳遞;人體的某些體細(xì)胞基因的突變,有可能發(fā)展為癌細(xì)胞。
3.基因重組:是指在生物體進(jìn)行有性生殖的過程中,控制不同性狀的基因的重新組合。來源有三種:①在生物減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時(shí),非同源染色體上的非等位基因自由組合,這樣,由雌雄配子結(jié)合形成受精卵,就可能具有與親本不同的基因型,這是一種類型的基因重組(隨機(jī)重組)。
②減數(shù)分裂形成四分體時(shí),同源染色體的非姐妹染色單體之間交叉互換(交換重組)。
③通過基因工程人工定向的基因重組(基因工程重組)。
4.基因突變不同于基因重組,基因重組是基因的重新組合,產(chǎn)生了新的基因型;基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變,產(chǎn)生了新的基因。
5.染色體變異指光學(xué)顯微鏡下可觀察到的染色體結(jié)構(gòu)的改變或染色體數(shù)目的增減。
(1)染色體結(jié)構(gòu)的改變,都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變,從而導(dǎo)致性狀的變異。
(2)染色體數(shù)目的變異包括細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少,以染色體組的形式成倍地增加或減少。
6.染色體組:細(xì)胞中的一組非同源染色體,在形態(tài)和功能上各不相同,攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。
7.單倍體:體細(xì)胞含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體叫單倍體,其植株特點(diǎn)是:植株弱小,高度不育。自然單倍體是由未受粉的卵細(xì)胞發(fā)育而來的,人工獲得單倍體的方法是花藥離體培養(yǎng)。
8.多倍體:(1)多倍體植株的特點(diǎn):莖桿粗壯,葉片、果實(shí)和種子都比較大,糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加。
(2)多倍體的形成:①自然界中多倍體形成的原因:體細(xì)胞在有絲分裂的過程中,染色體完成了復(fù)制,但是細(xì)胞受到外界環(huán)境條件(如溫度驟變)或生物內(nèi)部因素的干擾,紡錘體的形成受到破壞,以致染色體不能移向兩極,從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。②人工誘導(dǎo)多倍體:用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,因?yàn)榍锼伤乜梢砸种品至褧r(shí)紡錘體的形成。
9.生物育種的方法總結(jié)如右表:
無性繁殖的優(yōu)點(diǎn):能保持親本優(yōu)良性狀。