《生物变异的来源》》PPT课件.ppt

第四章 生物的变异,（改变）,（改变）,（改变）,来源,诱因,生物的 变异,可遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体畸变,基因重组,仅由环境不同引起,由遗传物质改变引起,第一节 生物变异的来源,一、基因重组,1、概念:,具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖过程时,控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。,2、类型:,基因的自由组合:,基因的互换:,非同源染色体上的非等位基因的 自由组合,同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.(交叉互换),非同源染色体上的 非等位基因自由组合,Y,y,r,R,Y,y,R,r,Yr和yR,YR和yr,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,思考:一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有 种。,220=1048576,3、意义:,通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果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。,A:基因重组能否产生新的基因？ B:能否产生新的基因型？ C:基因重组能否产生新的性状？ D:能否产生新的性状组合？,1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血症。,二、基因突变,(一)基因突变的实例,镰刀型贫血症简介: 镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸 ,血红蛋白 正常 异常,氨基酸,谷氨酸,缬氨酸,mRNA,DNA,突变,红细胞 圆饼状 镰刀型,镰刀型细胞贫血症病因分析,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基发生变化,DNA分子中的碱基对发生变化,具体变化过程:,(根本原因),(直接原因),替换,增添,缺失,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，改变了遗传信息。,机理： DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的基因结构的改变。,增添,缺失,替换,（二）基因突变的概念：,基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程,思考与讨论：,基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,2、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变 3、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差异可能为 A只相差一个氨基酸，其他顺序不变 B长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 C长度不变，但顺序改变 DA、B都有可能,D,D,精典例题,(三)基因突变发生的时间？,细胞周期中的分裂间期,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,中可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,中也可以发生基因突变,（可以通过受精作用直接传给后代）,DNA在进行复制时发生错误.,4、人类能遗传给后代的基因突变常发生在 A.减数第一次分裂 B.四分体时期 C.减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期,C,精典例题,(四)基因突变的结果和意义,生物变异的根本来源，为进化提供原材料,常见突变性状：,棉花 ：正常枝短果枝 果蝇 ：红眼白眼 长翅残翅 家鸽 ：羽毛白色灰红色 人 ： 正常色觉色盲 正常肤色白化病,基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基因,即产生了新的基因.,基因突变的意义:,(五)基因突变的类型,形态突变 生化突变 致死突变,(六) 诱发基因突变的因素,物理因素,化学因素,生物因素,基因突变的因素,各种射线的照射、温度剧变等,亚硝酸和碱基类似物等,病毒和某些细菌等,放射性污染,早晨起床，掀开黑心棉做的被子， 用致癌牙膏刷完牙， 喝了杯掺了三聚氰胺的牛奶，吃一根柴油炸的洗衣粉油条，外加一个苏丹红咸鸭蛋，在票贩子那儿买了张车票，赶到地下烟厂上班。9：30偷偷用山寨手机看股票，中午在餐馆点了盘用地沟油炒的避孕药喂的黄鳝，,一盘敌敌畏喷过的白菜，盛两碗陈化粮米饭；晚餐蒸一盘瘦肉精养大的死猪肉做的腊肉，沾上点毛发勾兑的毒酱油，拌盘福尔马林泡过的海蜇皮，抓两个添加了漂白粉的大馒头，喝两杯富含甲醇的白酒唉，这日子过得真叫爽,七、基因突变的特点,、普遍性:,基因突变可发生在任何生物个体发育的任何时期,突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。,、多方向性： 基因突变是不定向的。,、可逆性：,小资料,、稀有性： 突变率低；,白化苗,、有害性：大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,并指,无脑儿,白化病（常、隐）,唇裂,基因突变和重组引起的变异有什么区别?,1基因突变： 基因_改变，它_新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性、多方向性、_、 多数有害、可逆性。2基因重组： 控制不同性状的_，_新基因，可形成新的_。 发生时期：_ 特点：_,内部结构,能产生,细胞分裂间期（DNA复制时）,稀有性,基因重新组合,不产生,基因型,有性生殖过程中(减数第一次分裂),变异非常丰富,1、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A基因突变 B基因重组 C基因分离 D环境影响,A,2、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组,C,3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病,5、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.环境变化,A,4、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自 A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异,B,基因是什么？它和染色体又有何关系？,染色体是DNA的主要载体，基因又是有遗传效应的DNA片段，染色体即为基因的主要载体。,温故知新,三、染色体畸变,染色体结构的变异,染色体数目的变异,一、染色体结构变异,缺失,重复,易位,倒位,二、染色体数目变异,（一）非整倍体变异(个别 染色体数目增加或减少),先天性愚型（21三体综合征） 45条XY（47条）,症状：身体矮小，肘外翻，颈部皮肤 松弛 为蹼颈，外观为女性但乳房不 发育, 无生育能力。,症状：智力低下，发育迟缓，眼间较宽，外眼角上斜，口常半张，舌外伸，又叫伸舌样痴呆。,性腺发育不良（特纳氏综合征） 44条XO（45条）,()雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？,答：和，和，和， X和Y。,()果蝇的精子中有哪几条染色体？ ()精子中这些染色体之间是什么关系？,答：、X或、Y,答：它们是非同源染色体,()如果将果蝇的精子中的染色体看成一个染色体组，那么果蝇的体细胞中有几个染色体组？,答：两个染色体组,思考?,1、染色体组,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。,2.以下选项表示生物个体的基因型，请大家根据下列 个体的基因型判断一下该个体有几个染色体组： A. Aa B. AaBb C. Aaa D. AAaBBb E. AB,小结：,1.染色体组是指某种生物的一套完整的非同源染色体，即染色体组中肯定没有同源染色体。因此,2.染色体组中无等位基因,染色体组数等 于一组同源染色体中染色体 的个数,因此染色体组数等于该个体 基因型中控制同一性状的基 因的总数。,1.分析图中有几个染色体组,A B C D,思考,3个,2个,5个,4个,1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,二倍体： 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,多倍体： 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 叫多倍体。,二倍体： 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,多倍体： 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体 叫多倍体。,二倍体： 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。,单倍体：,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),常见二倍体,常见多倍体,思考: 1、雄蜂的体细胞内含有几条染色体? 2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？,1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,二倍体： 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。 多倍体： 体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体。 单倍体：,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),思考与讨论：如何区分单倍体、二倍体、多倍体？,2.六倍体小麦体细胞中有_个染色体组。用其花粉培育成的植株体细胞有_个染色体组，是_倍体。,1.四倍体马铃薯体细胞中有_个染色体组。用其花粉培育成的植株体细胞有_个染色体组，是_倍体。,四,二,？,六,三,？,二倍体、多倍体、单倍体的比较,小结：,由受精卵发育而来的个体，含有几个 染色体组就是几倍体。,2.由配子直接发育而成的生物个体，不管 含有几个染色体组，都只能称为单倍体。,受精卵,受精卵,配子,个,n个,n个,2、认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中确 认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的,练习,1.画概念图 以概念图 的形式总结染色体畸变包括哪些内容,1、染色体组,2、二倍体、多倍体和单倍体的概念,3、染色体变异在育种上的应用,（二）整倍体变异(染色体组增加或减少),讨论,1.假设很早以前自然界中的生物都是二倍体,那么现在自然界中的多倍体、单倍体可能是怎么产生的呢？,2.人们在生产上可用什么方法获得多倍体、单倍体呢？,二倍体,染色体组增加,染色体组减少,多倍体,单倍体,用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗,花药离体培养,3.现有两小麦品种：高秆抗锈病（DDTT）和矮秆感锈病（ddtt），如何获得矮秆抗锈病（ddTT）的优良品种？,单倍体育种过程,DDTT,DdTt,花药离 体培养,DT Dt dT dt 幼苗,秋水仙 素处理,DDTT DDtt ddTT ddtt,筛选所需品种ddTT,ddtt,DT Dt dT dt,一、染色体结构的变异,缺失,一、染色体结构的变异,重复,一、染色体结构的变异,易位,一、染色体结构的变异,倒位,