基因突变_染色体变异_基因重组的对比及区分课件

生物组：李景莉专题：基因突变及其他变异生物组：李景莉一、变异一、变异1.概念：概念：生物体子代与亲代之间，子代不同生物体子代与亲代之间，子代不同个体之间出现差异的现象。个体之间出现差异的现象。2.类型 不可遗传变异：可遗传变异：由环境改变引起由于遗传物质的改变所导致3.可遗传变异的来源：基因突变、基因重组、染色体变异一、变异2.类型 不可遗传变异：可遗传变异：由环境改变引特别提醒：特别提醒：1.基因突变、基因重组、染色体变异都会引基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物质的改变起遗传物质的改变,都是可遗传变异，但是不都是可遗传变异，但是不一定遗传给后代。一定遗传给后代。比如：基因突变发生在比如：基因突变发生在减减数分裂数分裂过程中，可以通过过程中，可以通过配子配子传递给后代。传递给后代。如果发生在如果发生在有丝分裂有丝分裂过程中，一般不遗传，过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过但有些植物可以通过无性生殖无性生殖传递给后代。传递给后代。例题一：秋天在桃树上如发现个别芽变，欲将变异芽的性状保留下来，则应 （）A.等开花时进行授粉 B.等开花时接受同株花粉C.等开花时接受异株花粉 D.取变异芽嫁接到砧木上特别提醒：1.基因突变、基因重组、染色体变异都会引起遗传物2.生物变异的来源生物变异的来源(1)病毒的可遗传变异的来源病毒的可遗传变异的来源基因突变。基因突变。(2)原核生物可遗传变异的来源原核生物可遗传变异的来源基因突变。基因突变。(3)真核生物可遗传变异的来源：真核生物可遗传变异的来源：进行无性生殖时进行无性生殖时基因突变和染色体变基因突变和染色体变异异 进行有性生殖时一基因突变、基因重组进行有性生殖时一基因突变、基因重组和染色体变异和染色体变异2.生物变异的来源基因突基因突变及其变及其他变异他变异基基因因突突变变基基因因重重组组染染色色体体变变异异实例实例类型类型对性状影响对性状影响意义意义类型类型意义意义染色体染色体结构变异结构变异 染色体染色体数目变异数目变异染色体组染色体组二倍体和多倍体二倍体和多倍体单倍体单倍体知识网络知识网络基因突变及其他变异基因突变基因重组染色体变异实例类型对性状影二、基因突变二、基因突变 1.概念：由于概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变失或改变，而引起的基因结构的改变,举例：镰刀型红细胞贫血症举例：镰刀型红细胞贫血症例题二：一个碱基对可加到例题二：一个碱基对可加到DNA分子或从分子或从DNA分子上除去，这种生物体分子上除去，这种生物体DNA碱基顺碱基顺序的变化是一种：（序的变化是一种：（）A.基因重组基因重组 B.染色体变异染色体变异 C.基因突变基因突变 D.不遗传的变异不遗传的变异二、基因突变 1.概念：由于DNA分子中发生碱基对的增添、特别提醒：对性状的影响：（1）改变性状）改变性状 原因：突变间接引起原因：突变间接引起密码子密码子改变，最终改变，最终表现为表现为蛋白质蛋白质功能改变，影响生物性功能改变，影响生物性状。状。实例：实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症特别提醒：对性状的影响：（2）不改变性状，有下列情况：）不改变性状，有下列情况：一种氨基酸可以由一种氨基酸可以由多多种密码子决定，种密码子决定，当突变后的当突变后的DNA转录后的密码子仍然决定同转录后的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变；改变；突变成的突变成的隐性隐性基因在杂合子中不引起基因在杂合子中不引起性状的改变；性状的改变；突变发生在非编码区或真核细胞基因突变发生在非编码区或真核细胞基因的编码区的内含子中；的编码区的内含子中；某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基某些突变虽改变了蛋白质中个别氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。（2）不改变性状，有下列情况：一种氨基酸 2原因原因（1）外因：某些环境条件（如物理、化学、）外因：某些环境条件（如物理、化学、生物因素）生物因素）（2）内因：无外来因素影响时，）内因：无外来因素影响时，DNA复制过复制过程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和程中，基因中脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息排列顺序发生改变，从而改变了遗传信息 2原因 例题三：长期接触例题三：长期接触X射线的人群产生的射线的人群产生的后代中，遗传病发病率明显提高，主后代中，遗传病发病率明显提高，主要是该人群生殖细胞发生：要是该人群生殖细胞发生：()A.基因重组基因重组 B.基因分离基因分离 C.基因互换基因互换 D.基因突变基因突变 例题三：长期接触X射线的人群产生的后代中，遗传病发病率明3.特点特点（1）普遍性）普遍性（2）随机性）随机性（3）低频性）低频性 (4)多害少利性多害少利性（5）不定向性）不定向性3.特点例题四：下列有关基因突变的叙述正确的是例题四：下列有关基因突变的叙述正确的是（）A.生物随环境的改变而产生适应性的变异生物随环境的改变而产生适应性的变异B.由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其由于细菌的数量多，繁殖周期短，因此其基因突变率很高基因突变率很高C.自然状态下的突变是不定向的，而人工诱自然状态下的突变是不定向的，而人工诱变多时定向的变多时定向的D.基因突变在自然界中广泛存在基因突变在自然界中广泛存在例题四：下列有关基因突变的叙述正确的是（）三、基因重组三、基因重组 1.概念：指生物在有性生殖的过程中，控制概念：指生物在有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。不同性状的基因的重新组合。三、基因重组 1.概念：指生物在有性生殖的过程中，控制不同性2.发生时期和原因发生时期和原因 时期时期原因原因减数第一次分裂减数第一次分裂后期后期随着非同源染色体的自由组合，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因自由组合（图自由组合（图2）减数第一次分裂减数第一次分裂前期前期同源染色体上的等位基因随非同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而发生交姐妹染色单体的交换而发生交换（图换（图1）2.发生时期和原因 时期原因减数第一次分裂后期随着非同源染四、基因突变和基因重组的区别和联系四、基因突变和基因重组的区别和联系1.基因突变和基因重组概念的比较基因突变和基因重组概念的比较四、基因突变和基因重组的区别和联系1.基因突变和基因重组概念四、基因突变和基因重组的区别和联系四、基因突变和基因重组的区别和联系1.基因突变和基因重组概念的比较基因突变和基因重组概念的比较基因突变基因突变基因重组基因重组变异实变异实质质 基因结构发生改变，产基因结构发生改变，产生新的基因生新的基因 控制不同性状的基因控制不同性状的基因重新组合重新组合时间时间主要在细胞分裂间期主要在细胞分裂间期 减数第一次分裂四分减数第一次分裂四分体时期和后期体时期和后期可能性可能性 可能性小可能性小,突变频率低突变频率低 普遍发生在有性生殖普遍发生在有性生殖过程中，产生变异多过程中，产生变异多适用范适用范围围 所有生物都可发生，包所有生物都可发生，包括病毒，具有普遍性括病毒，具有普遍性 只适用于真核生物有只适用于真核生物有性生殖性生殖结果结果 产生新的基因产生新的基因产生新的基因型产生新的基因型意义意义 生物变异的根本来源，生物变异的根本来源，为生物进化提供最初的原始为生物进化提供最初的原始材料材料 是形成生物多样性的是形成生物多样性的重要原因之一，加快了进重要原因之一，加快了进化的速度化的速度举例举例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样四、基因突变和基因重组的区别和联系1.基因突变和基因重组概念五、染色体变异五、染色体变异类型类型:染色体结构的改变染色体结构的改变染色体数目的改变染色体数目的改变五、染色体变异类型:1.染色体结构的变异染色体结构的变异（1）概念概念:由由_的改变而引起的变的改变而引起的变异。异。（2）种类：种类：缺失：染色体中缺失：染色体中_缺失引起的变异。缺失引起的变异。如图如图3。重复：染色体中重复：染色体中_某一片段引起的变异。某一片段引起的变异。如图如图4。染色体结构染色体结构某一片段某一片段增加增加图图3图图41.染色体结构的变异（1）概念:由_易位：染色体的某一片段移接到另一条易位：染色体的某一片段移接到另一条_上引起的变异。如图上引起的变异。如图5。倒位：染色体中某一片段倒位：染色体中某一片段_引起引起的变异。如图的变异。如图6。非同源染色体非同源染色体位置颠倒位置颠倒图图5图图6易位：染色体的某一片段移接到另一条_ （3）结果结果:使排列在染色体上的基因的使排列在染色体上的基因的_或或_发生改变发生改变,从而导致性状从而导致性状的变异。的变异。（4）举例：猫叫综合征，是由于人的第举例：猫叫综合征，是由于人的第5号号染色体部分染色体部分_引起的遗传病。引起的遗传病。数目数目排列顺序排列顺序缺失缺失 （3）结果:使排列在染色体上的基因的_或2.染色体数目的变异染色体数目的变异（1）概念：由）概念：由_的改变而引起的变的改变而引起的变异。异。（2）类型）类型细胞内细胞内_的增加或减少。的增加或减少。细胞内的染色体数目以细胞内的染色体数目以_的形式成的形式成倍的增加或减少。倍的增加或减少。（3）结果：使基因的数量增加或减少。）结果：使基因的数量增加或减少。（4）举例：三倍体无子西瓜等。）举例：三倍体无子西瓜等。染色体数目染色体数目个别染色体数目个别染色体数目染色体组染色体组2.染色体数目的变异染色体数目个别染色体数目染色体组3.与染色体数目变异有关的概念与染色体数目变异有关的概念（1）染色体组：细胞中的一组）染色体组：细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，它们在它们在形态形态和和功能功能上各不相同，携带着控制上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。生物生长发育的全部遗传信息。3.与染色体数目变异有关的概念特别提醒特别提醒：染色体组和染色体组数目的判断染色体组和染色体组数目的判断特别提醒：1.一个染色体组中所含染色体的特点一个染色体组中所含染色体的特点不含不含同源染色体同源染色体。染色体形态、大小和功能染色体形态、大小和功能各不相同各不相同。含有控制一种生物性状的含有控制一种生物性状的一整套基因一整套基因，但，但不能重复。不能重复。1.一个染色体组中所含染色体的特点2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法确定某生物体细胞中染色体组数目的方法2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 (1)细胞内形态相同细胞内形态相同的染色体（同源染色体）的染色体（同源染色体）有几条，含有几个染色有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同体组。如图细胞中相同的染色体有的染色体有 4 条，此细条，此细胞中有胞中有 4 个染色体组。个染色体组。2.确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 (2)根据基因型来判断。在细胞或生物体的根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状（单位性状）的基因基因型中，控制同一性状（单位性状）的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有的细胞或生物体含有3个染色体组，也个染色体组，也可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几可以记作：同一个字母不分大小，重复出现几次，就是几个染色体组。次，就是几个染色体组。(2)根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因 (3)根据染色体的数目和染色体的形态数根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目来推算。染色体组的数目=染色体数染色体数/染色体形染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分条染色体，分为为4种形态，则染色体组的数目为种形态，则染色体组的数目为2个。个。(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推例题五例题五:下图是甲、乙两种生物的体细胞内下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为的基因型可依次表示为 A甲：甲：AaBb 乙：乙：AAaBbbB甲：甲：AaaaBBbb 乙：乙：AaBBC甲：甲：AAaaBbbb 乙：乙：AaaBBbD甲：甲：AaaBbb 乙：乙：AAaaBbbb 例题五:下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则 例题五例题五:下图是甲、乙两种生物的体细胞内下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意图，则染色体情况示意图，则染色体数与图示相同的染色体数与图示相同的甲、乙两种生物体细胞甲、乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为的基因型可依次表示为 A甲：甲：AaBb 乙：乙：AAaBbbB甲：甲：AaaaBBbb 乙：乙：AaBBC甲：甲：AAaaBbbb 乙：乙：AaaBBbD甲：甲：AaaBbb 乙：乙：AAaaBbbb 例题五:下图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体情况示意（2）二倍体：由）二倍体：由受精卵受精卵发育而成，体细胞中发育而成，体细胞中含有含有两个两个染色体组，包括几乎全部动物和过染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等植物。半数的高等植物。（2）二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组，包（3）多倍体）多倍体概念概念:由由_发育而来，体细胞中含发育而来，体细胞中含_或或_染色体组的个体。其中，染色体组的个体。其中，体细胞中含有三个染色体组的叫做体细胞中含有三个染色体组的叫做_,含有四个染色体组的叫做含有四个染色体组的叫做_。例如，。例如，_是三倍体，是三倍体，_是四倍体。是四倍体。分布分布:在在_中常见中常见,在在_中极少见。中极少见。特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常特点：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎杆是茎杆_,叶片、果实和种子都叶片、果实和种子都_,_等营养物质含量丰富。等营养物质含量丰富。受精卵受精卵三个三个三个以上三个以上三倍体三倍体四倍体四倍体香蕉香蕉马铃薯马铃薯动物动物植物植物粗壮粗壮比较大比较大糖类和蛋白质糖类和蛋白质（3）多倍体受精卵三个三个以上三倍体四倍体香蕉马铃薯动物植物（4）单倍体）单倍体概念概念:由由_发育而来发育而来,染色染色体数和染色体组数是正常体细胞的一半体数和染色体组数是正常体细胞的一半,即体即体细胞中含有细胞中含有_染色体数目的个体。染色体数目的个体。基因突变及其他变异基因突变实例类型对性基因突变及其他变异基因突变实例类型对性状影响意义基因重组类型意义染色体变异染状影响意义基因重组类型意义染色体变异染色体结构变异染色体数目变异染色体组单倍色体结构变异染色体数目变异染色体组单倍体二倍体和多倍体体二倍体和多倍体特点：与正常植株相比特点：与正常植株相比,植株长得植株长得_，且，且_。未受精的生殖细胞未受精的生殖细胞本物种配子本物种配子弱小弱小高度不育高度不育（4）单倍体未受精的生殖细胞本物种配子弱小高度不育