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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,阴暗潮湿处,向阳处,第四章 生物的变异,可遗传的变异,表现型,基因型,环境条件,不遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体畸变,（改变）,（改变）,（改变）,来源,诱因,生物变异：往往从表现型发生差异角度来说,遗传物质不变,发生在减数分裂过程中,可遗传变异：,不可遗传变异：,由于,环境因素,造成，,并没有,引起生物体内的遗传物质的变化,由于,遗传物质的改变,引起，因而能遗传给后代,基因突变,基因重组,染色体畸变,问题：,可遗传变异又有哪些来源呢？,思考：,可遗传变异一定可遗传吗？,何谓可遗传与不可遗传？区别以上,2,组概念！,基因重组,1,、概念（,课本,76,）,思考：,1,，那些情况属于基因重组？,2,，请说出可能发生基因重组的部位及时期吗？,方式一：非同源染色体上的非等位基因自由组合,Y,y,r,R,Y,R,r,Yr,和,yR,YR,和,yr,y,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，,F,2,可能出现的表现型就有,种。,2,20,=1048576,非姐妹染色单体间无交换，产生（ ）种配子,非姐妹染色单体间有交换，产生（ ）种配子,2,4,方式二：,2,、基因重组的两种情况,减数分裂形成四分体时，,同源染色体上的非,姐妹染色单体之间发生局部交叉互换,。这样，,染色体上基因发生重组,减数分裂形成配子时，,非同源染色体的自由,组合，导致非同源染色体上的,非等位基因自由,组合,，最终使后代具有与亲代不同的基因型,3,、基因重组的意义,（课本,76,）,特别注意：,基因重组,产生了新的基因型,，但并未改变基因（即,没有产生新基因,）,思考：子代不同于亲代的性状，主要来自基因重组，下侧图解中哪些过程可以发生基因重组,A,B,C,D,D,思考：那些过程发生分离定律，那些发生自由组合定律？,二、基因突变,1,、基因突变的类型,（,1,）,形态突变,：,主要影响生物的形态结构，可从表现型的明显差异来识别。,是生物变异的,根本来源,（分类依据：对表现型影响）,此病是人类在出生数个月以后，出现以智力障碍、脑电波异常、头发细黄、皮肤色浅，尿有,“,发霉,”,臭味等为主要病症的常染色体单基因隐性遗传病。,（,2,）生化突变：,影响生物的代谢过程，导致某个特定生化功能的改变和丧失。,苯丙酮尿症,基因突变,-,影响酶合成,-,影响代谢,-,影响性状,（这是一种间接影响生物性状）,镰刀型细胞贫血症,的病人在氧浓度低时，红细胞会从正常的圆饼状变成镰刀状。镰刀型红细胞非常容易受损伤，造成溶血、贫血；还容易导致血管堵塞，致使内出血、发炎、疼痛等,镰,刀,型,红,细,胞,正,常,型,红,细,胞,（,3,）致死突变：,导致个体活力下降，甚至死亡。,注意：严格意义上讲，任何突变都是生化突变,2,、基因突变的机理,A,T,CCG,T,A,GGC,缺失,（正常）,A,T,TCCG,T,A,AGGC,A,A,CCG,T,T,GGC,A CCG,T GGC,替换,增加,请根据图示概括出基因突变的概念！,这种变化在光学显微镜下,不可见,！,-,碱基对问题,2,、基因突变的机理,A,T,CCG,T,A,GGC,缺失,（正常）,A,T,TCCG,T,A,AGGC,A,A,CCG,T,T,GGC,A CCG,T GGC,替换,增加,请根据图示概括出基因突变的概念！,DNA,分子上,碱基对缺失、增加或替换,引起碱基序列改变，因而引起基因结构（遗传信息）改变。,人类镰刀型贫血病的形成,镰刀型细胞贫血症的病因分析,病人的血红蛋白的一条多肽链发生了变化,.,脯氨酸,谷氨酸,谷氨酸,脯氨酸,缬氨酸,谷氨酸,正常,异常,思考与讨论：,镰刀型细胞贫血症发病机理,CTT,GAA,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,GUA,CAT,GTA,突变,GAA,_,原因,_,原因,镰刀型细胞贫血症是由,_,引起的一种遗,传病，是由于基因的,_,发生了改变产生的。,病因：,基因突变,分子结构,根本,直接,问题,1,：,基因突变一,定会引起性状改变吗？为什么？,思路：性状与蛋白质有关，蛋白质与氨基酸有关,问题,2,：碱基对的增加或缺失引起的效果怎样？,注意：碱基对增加、缺失往往比替换带来结果更严重,问题,3,：,基因突变发生在什么时候？基因突变都,会遗传给后代吗？,不一定,。一般情况下，,只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代,。,A.,有丝分裂间期,B.,减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,（但一般不能传给后代）,（可以通过受精作用直接传给后代）,3,、基因突变的特点,普遍性：,基因突变在生物界是,普遍,存在的,如何理解？,材料：,控制小鼠毛色的灰色基因,(A),可以突变成黄色基因,(a1),，也可以突变成黑色基因,(a2),结论：,一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因,3,、基因突变的特点,普遍性：,基因突变在生物界是普遍存在的,多方向性：,基因突变的结果是变成,它的等位基因,310,5,人类色盲基因,110,5,小鼠的白化基因,110,玉米的皱缩基因,410,5,果蝇的白眼基因,突变率,基 因,数据资料,3,、基因突变的特点,普遍性：,基因突变在生物界是普遍存在的,多方向性：,基因突变的结果是变成它的,等位基因,稀有性：,可逆性：,显性基因可突变为隐性基因，而隐性基,因也可突变为显性基因。,3,、基因突变的特点,普遍性：,基因突变在生物界是普遍存在的,多方向性：,基因突变的结果是变成它的,等位基因,稀有性：,可逆性：,显性基因可突变为隐性基因，而隐性基,因也可突变为显性基因。,有害性 ：,大多数的基因突变会给生物带来不利的,影响（为什么）,4,、 诱发基因突变的因素,物理因素：,化学因素：,生物因素：,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,基因突变还可以分类,：自发突变和诱发突变,区别：诱发突变时人为的，可以提高突变率,5,、基因突变的意义,基因突变在生物进化中有重要意义。是生物变异的,根本来源,，也为生物进化提供了,最初的原材料。,原因：,基因突变能够产生前所未有的,新基因,，,从而出现前所未有的新性状。,问题：,请简述诱变因素是如何引发基因突变最终导致生物性状发生改变的？,三 染色体畸变,可以,用显微镜观察,到。,注意：基因突变显微镜下不可见！,概念和类型（课本,79,）,三 染色体畸变,可以,用显微镜观察,到。,思考：你认为染色体畸变和基因突变有什么异同,?,不同点：,前者,染色体片段或整条变化,问题,后者一般,1,个碱基对变化,问题,相同点：,都属可遗传变异,染色体畸变与基因突变的区别,基因突变是染色体上的某一,基因中碱基对,改变,而染色体畸变是比较明显的,染色体,变化,.,基因突变,在光学微镜下是看不见的，,而,染色体畸变,可以用显微镜直接观察到,.,由此可见：要鉴别是发生了基因突变还是染色体畸变，可以,通过显微镜观察。,思考：镰刀型细胞贫血症是什么变异类型？如何检测某个体是否发病？,1),缺失,染色体的某一片段消失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象,消失,1.,染色体,结构,的变异,猫叫,综合症,症状：,两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。,5,号染色体缺失,),重复,:,染色体上增加了某个,相同,片段的现象,重复,例如：果蝇,X,染色体上某区段重复，造成复眼由椭圆形变条形,颠 倒,断 裂,连 接,),倒位,:,一个染色体上的某个片段的正常排列顺序颠倒了,180,o,的现象,),易位,:,染色体的某一片段移接到另一条,非同源染色体,上,移接,思考：易位与交叉互换有何差异？,易位：,发生在,非同源,染色体之间,交叉互换：,发生在,同源,染色体,非姐妹,染色体之间,染色体结构变异,染色体上的,基因的数目和排列顺序,改变,生物性状的变异,多数不利,思考,1,：请判断下列具体属于那种染色体结构的变异？,缺失,重复,倒位,易位,思考,2,：,已知某物种的一条染色体上依次排列着,A,、,B,、,C,、,D,、,E,五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是,缺失,易位,倒位,基因突变或交叉互换,D,B,D,E,c,思考,3,：,AA,细胞进行有丝分裂的后期图变异类型？,Aa,细胞进行有丝分裂的后期图变异类型？,2,、染色体,数目,的变异：,整倍体变异,正常,增多,减少,非整倍体变异,1,）非整倍体变异,-,课本,P81,舟舟是一个先天智力障碍,(,三体综合症,),患者,病因：,常染色体变异,比正常人多了一条,21,号染色体,减数分裂,含一个,染色体组,形态大小完全不同,但含有该物种全部遗传信息,2,）整倍体变异：,体细胞中的染色体数目以,染色体组,的形式成倍增加或减少的。,（,1,）,染色体组的,概念（,课本,80,页,）,（,3,）,染色体组数目的判断,3,、染色体组,形态、结构功能各不相同，为非同源染色体,含有该生物生长发育的全部遗传信息,（,2,）,染色体组的,特征,染色体组数目的判别方法,根据,染色体形态,判断,.,每个染色体组含有,条染色体,（非同源染色体总数）,该细胞中含有,个染色体组,(,同源染色体个数,),方法一,:,细胞内,形态相同的染色体有几条,(,同源染色体,),，则含有几个染色体组。,3,4,试一试,:,下列细胞中各有几个染色体组？,A.Aa,B.AABb,C.AaB,D.AAa,根据,基因型,判断,.,染色体组数目的判别方法,根据,染色体形态,判断,.,方法一,:,(,同源染色体上有等位基因,非同源染色体上有非等位基因,),方法二,:,例,:,AAaaBBBb,的细胞或生物体含有,_,个染色体组。,4,2,个,2,个,3,个,2,个,练一练：,下图所示细胞代表四个物种的不同时期细胞，其中含有染色体组数最多的是,( ),D,染色体组数,=,染色体数目,/,染色体形态数,根据,基因型,判断,.,染色体组数目的判别方法,根据,染色体形态,判断,.,方法一,:,方法二,:,根据,染色体的数目和染色体的形态数,推算,方法三,:,例：,韭菜体细胞中的,32,条染色体具有,8,种,各不相同的形态，韭菜细胞中有几个,染色体组？,二倍体,多倍体,单倍体,配子,发育,受精卵,2,N,3N,（,N,代表一个染色体组）,（体细胞含有本物种配子染色体数目的个体）,4,、整倍体、一倍体、二倍体、多倍体和单倍体, ,区分依据：,强调：由配子直接发育来的个体都是单倍体， 无论含多少个染色体组！,思考：单倍体和一倍体区别？,2N=46,含义？,问题,1,：对一个个体称单倍体还是几倍体，关,键看什么？,问题,2,：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是,一倍体吗？,一倍体一定是单倍体；,单倍体不一定是一倍体。,区分关键：,先看发育来源，后看细胞含多少个染色体组,二倍体,多倍体,单倍体,生物,配子,单倍体,减数分裂,发育,2,N,4N,6N,1N,2N,3N,1N,2N,3N,染色体组数,配子,发育,受精卵,发育,发育,2,N,3N,二倍体、多倍体和单倍体区分,区分关键：,先看发育来源，后看细胞含多少个染色体组,a,、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中,只含一个染色体组。,请判断：,b,、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，,其体细胞中就含有两个或三个染色体组，,我们可以称它为二倍体或三倍体。,c,、单倍体中可以只有一个染色体组，,也可以有多个染色体组,d,、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体,拓展,1,：单倍体,1,、概念：,体细胞中含有,本物种配子染色体数目的个体,（,生殖细胞,未经受精直接发育成新个体）,2,、单倍体植株的特征及原因（,考试在于应用,）,特征：,植株弱小,一般高度不育,原因：,染色体,组,成倍减,少,，导致,基因,成倍,减,少,，故合成的,蛋白质,也相应减,少,因一般只有一套染色体，故,减数分裂,时染色体,联会紊乱,，无法形成正常配子,请自然界举例？,若用,N,代表一个染色体组,，且其大小表示该染色体组所含染色体的数目,N,N,配子：,2N,亲本：,2N,2N,减 数 分 裂,受精,受精卵：,二倍体,发 育,配子：,亲本：,2N,2N,4N,4N,4N,减 数 分 裂,受精,3N,受精卵：,N,N,2N,2N,2N,减 数 分 裂,受精,二倍体,发 育,发 育,发 育,四倍体,三倍体,思考：三倍体可育？为什么？,不可育原因,：,减数分裂,时染色体,联会紊乱,，无法形成正常配子，所以不可育,主要原因,：,体细胞在有丝分裂的过程中，,染色体完成了复制,，但是细胞受到外界环境条件或生物内部因素的干扰，,纺锤体的形成受到抑制,（,导致细胞不能分裂成两个子细胞，但着丝粒仍正常分裂,）。,于是就形成,染色体数目加倍,的细胞。, ,多倍体形成的原因,拓展,2,：多倍体,2个染色体组,4个染色体组,无纺缍体形成,染色体复制,着丝粒分开,体细胞有丝分裂,环境条件剧变或生物内部因素干扰,外因,内因,多倍体形成的原因,人为办法：用秋水仙素处理萌发种子或幼苗,秋水仙素的作用：,作用时间：,细胞分裂的前期,抑制纺锤体的形成,性原,细胞,环境条件剧变或生物内部因素干扰,染色体数目,加倍的配子,受精,多倍体后代,性原细胞减数分裂,纺锤体不能形成,发育,多倍体形成的原因,构建知识网络,
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