2019-2020年高考生物冲刺复习知识拓展第六单元变异育种与进化.doc

2019-2020年高考生物冲刺复习知识拓展第六单元变异育种与进化一、分子水平上基因突变的类型从细胞水平上理解,基因相当于染色体上的一点,称为座点。从分子水平上看,一个座点还可以分成许多基本单位,称为座位。一个座位一般指的是一个核苷酸对,有时其中一个碱基发生改变,就可能产生一个突变。因此,从分子水平上分析,基因突变主要有两种。(一)复制错误1.碱基替换:某一位点的一个碱基对被其他碱基对取代。碱基替换包括两种类型。转换(transition):是同型碱基之间的替换,即一种嘌呤被另一种嘌呤替换,或一种嘧啶被另一种嘧啶替换。颠换(transversion):嘌呤和嘧啶之间的替换。即嘌呤为嘧啶代替,嘧啶为嘌呤代替。2.移码突变:DNA分子中增加或减少一个或几个碱基对。碱基数目的减少或增加,可以使以后一系列三联体密码移码。(二)自发损伤1.脱嘌呤作用:细胞中经常发生脱嘌呤作用,使脱氧核糖和碱基G或A连接的糖苷键被打断,从而失去G或A,复制时在脱嘌呤位点对面插入碱基造成突变。2.脱氨基作用:如胞嘧啶C脱氨基后形成了尿嘧啶U,在复制过程中将与A配对,从而引起GCAT转换突变。3.氧化性损伤:活泼氧化物如H2O2可使DNA结构变化。二、基因突变的遗传学效应不论是碱基替换,还是移码突变,都有可能使由那个基因决定的多肽的氨基酸顺序发生改变,或造成多肽合成终止而不产生完整的肽链。但由于遗传密码具有简并性,所以有些碱基替换也不一定会造成氨基酸顺序的改变。基因突变的遗传效应有以下几点:1.同义突变:碱基替代的结果为同义密码子,碱基顺序改变而氨基酸顺序未变。没有突变效应产生,这显然与遗传密码的简并性有关。2.无义突变:是指某一碱基的改变使mRNA的密码子变成终止密码,使多肽合成中断,形成不完全的肽链,丧失生物活性。如DNAATGATTmRNAUACUAA酪氨酸终止密码子如人类珠蛋白有146个氨基酸,Hb McKess-Rock只有144个。原因:145位UAU变为UAA。终止密码突变:终止密码(UAA,UAG,UGA)的一个碱基被取代,突变后的密码子能编码某一氨基酸。如Hb链有141个氨基酸。Hb Constant Spring的链142位的UAA变为CAA,终止密码变为谷氨酰胺,肽链一直延长到173位另一终止密码子。3.错义突变:指碱基替换或移码突变的结果引起氨基酸序列的改变(一级结构中出现氨基酸的替换)。一般性质相似的氨基酸对蛋白质的功能影响较小,而不同性质的氨基酸相互替换则可能强烈地影响蛋白质的功能。另外,要看替换的氨基酸在肽链中的位置是否处于活性部位,是否影响立体构形。据研究,人类血红蛋白的突变多数是由于碱基替换引起的。正常人血红蛋白(HbA)链N端的第6位氨基酸是谷氨酸。镰刀型细胞贫血症(HbS)第6位氨基酸变为缬氨酸。轻度贫血症(HbC)第6位氨基酸变为赖氨酸。一、不同育种目的下的杂交育种1.培育常规的纯合子品种(1)培育隐性纯合子品种:选取双亲子一代子二代选出符合要求的个体即可推广。(2)培育显性纯合子品种:选取双亲子一代子二代选出符合要求的优良个体子三代选出符合要求的优良个体选出稳定遗传的个体推广。2.培育杂合子品种(1)原理:杂种优势。主要利用F1的优良性状,并不要求遗传上的稳定,将杂种一代作为种子直接利用,如水稻、玉米等。(2)过程:选取双亲子一代。(3)特点:高产、优质、抗性强,但需年年育种。二、几种育种方法的比较三、太空育种太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境,通过强辐射、微重力和高真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种新技术。我国从1987年开始进行太空育种。1987年8月5日我国发射的第9颗返回式卫星首次搭载了青椒、小麦、水稻等一批种子,开始了我国太空育种的尝试。经过太空育种培育的青椒、番茄、黄瓜、水稻等作物,高产、优质、抗病性强。美国曾进行过玫瑰的太空育种,希望获得玫瑰油产量高的突变体;俄罗斯曾经进行过圣诞树的太空育种。