三大可遗传变异ppt课件

Heredity and variation Heredity and variation 1.1.什么是遗传？什么是遗传？ 2.2.什么是变异？什么是变异？ 什么是可遗传的变异？什么是可遗传的变异？ 什么是不可遗传的变异？什么是不可遗传的变异？ 对几个概念的理解对几个概念的理解 亲子代之间遗传性状的亲子代之间遗传性状的稳定性稳定性； 亲子代之间遗传性状的亲子代之间遗传性状的差异性差异性； 概念：子代与亲代之间所表现出来的概念：子代与亲代之间所表现出来的性状差异性状差异。 概念：概念：遗传物质改变而引起的；遗传物质改变而引起的； 注意：注意：a.a.体细胞不能遗传；体细胞不能遗传； b.b.生殖细胞可以通过受精作用遗传；生殖细胞可以通过受精作用遗传； 可遗传的变异不一定遗传；可遗传的变异不一定遗传； 概念：概念：遗传物质未改变遗传物质未改变； 注意：注意：不能遗传不能遗传； 遗传物质改变而引起的变异有：遗传物质改变而引起的变异有： 可遗传可遗传 变异变异 基因突变；基因突变； 基因重组和转基因；基因重组和转基因； 染色体变异；染色体变异； 第1部分 基因突变基因突变 概念概念解读解读？ 生物类型？生物类型？ 时间？时间？ 原因原因？ 可能的场所？可能的场所？ 特点特点？ 分类？分类？ 应用举例应用举例？ 意义？意义？ 基因突变基因突变 以以DNADNA为遗传物质的生物；为遗传物质的生物； 有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期；有丝分裂间期和减数第一次分裂的间期； 内部和外部（物理、化学等因素）；内部和外部（物理、化学等因素）； 细胞核、线粒体、叶绿体；拟核、细胞质基质；细胞核、线粒体、叶绿体；拟核、细胞质基质； 普遍性、不定向性、少利多害、发生率低等；普遍性、不定向性、少利多害、发生率低等； 自然突变和诱发突变；自然突变和诱发突变； 诱变育种（太空育种）；诱变育种（太空育种）； 变异的变异的根本来源根本来源；进化的进化的原始材料原始材料； 基因突变，性状一定改变吗，为什么？基因突变，性状一定改变吗，为什么？ 基因中基因中不编码蛋白质的碱基序列不编码蛋白质的碱基序列发生突变；发生突变； 密码简并密码简并； 可能发生在可能发生在体细胞的有丝分裂体细胞的有丝分裂中；中； 由由显性纯合显性纯合突变成显性突变成显性杂合杂合； 基因突变基因突变 1 1、一株世代都是开红花的果树，在一次突然性冰冻后，、一株世代都是开红花的果树，在一次突然性冰冻后， 在一个枝条上出现了一朵白花，试分析下列问题：在一个枝条上出现了一朵白花，试分析下列问题： （1 1）白花性状与红花性状的关系是）白花性状与红花性状的关系是_。 （2 2）该朵白花性状是来自于）该朵白花性状是来自于_。 一对相对性状一对相对性状 基因突变基因突变 注意：注意：“ “新基因新基因” ”和和“ “新性状新性状” ”； 间期：主要是间期：主要是指细胞核中的基因发生突变指细胞核中的基因发生突变； 分裂期：分裂期：细胞质中的基因可能发生突变细胞质中的基因可能发生突变； 在个体发育过程中，基因突变越早发生，影响越大。在个体发育过程中，基因突变越早发生，影响越大。 区分区分“ “基因突变基因突变” ”和和“ “突变突变” ”； 按照按照“ “基因突变的概念基因突变的概念” ”； 如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题：如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题： 过程发生的场所是过程发生的场所是 ； 发生的时间是发生的时间是 。 表示的碱基序列是表示的碱基序列是 ， 这是决定缬氨酸的一个这是决定缬氨酸的一个 。 转运谷氨酸的转运谷氨酸的tRNAtRNA一端的三个碱基一端的三个碱基 是是 。 细胞核细胞核 细胞分裂间期细胞分裂间期 GUAGUA 密码子密码子 CUUCUU 如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题：如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题： 父母均正常，生了一个镰刀型父母均正常，生了一个镰刀型 细胞贫血症的女儿，可见此遗传细胞贫血症的女儿，可见此遗传 病是病是 遗传病。遗传病。 若若HbHb S S 代表致病基因，代表致病基因，HbHb A A 代表正常代表正常 的等位基因。则患病女儿的基因的等位基因。则患病女儿的基因 型为型为 ，母亲的基因，母亲的基因 型为型为 ；这对夫妇再；这对夫妇再 生一个患此病的女儿的概率是生一个患此病的女儿的概率是 ； 常染色体隐性常染色体隐性 HbHbS S Hb Hb S S HbHb A A HbHb S S 1/81/8 如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题：如图表示人类镰刀型细胞贫血症的致病机理，回答问题： 比较比较HbHb S S 与与HbHb A A 的区别，的区别， HbHb S S 中碱基为中碱基为 ， 而而HbHb A A 中为中为 。 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 是由是由 产生的一种遗产生的一种遗 传病，从变异的类型看，这种变传病，从变异的类型看，这种变 异是异是 。 该病非常罕见，表明基因突变具该病非常罕见，表明基因突变具 有有 的特点。的特点。 基因突变基因突变 突变率低突变率低 可遗传的变异可遗传的变异 蛋白质蛋白质正常 正常 异常 异常 氨基酸氨基酸 mRNAmRNA DNADNA 谷氨酸谷氨酸 缬氨酸 缬氨酸 G G A A A A G G UU A A C C T T T T C C A A T T G G A A A A G G T T A A 患病的患病的直接直接原因原因 患病的患病的根本根本原因原因 基因突变的概念基因突变的概念 DNADNA分子中发生分子中发生 的的 或或 ， 而引起的基因而引起的基因 的改变称为基因突变。的改变称为基因突变。 碱基对碱基对替换替换增添增添缺失缺失 结构结构 基因突变的概念基因突变的概念 （影响较大）（影响较大） （影响较大）（影响较大） 子代和亲代之子代和亲代之 间在性状上发间在性状上发 生了的生了的截然不截然不 同的差异同的差异； 基因突变的基因突变的概念解读概念解读： 对象：对象：碱基对（或碱基或脱氧核苷酸）碱基对（或碱基或脱氧核苷酸）； 发生情况：发生情况：增添、缺失、替换增添、缺失、替换； 性质：性质：基因结构的改变基因结构的改变； 结果：结果：产生新的基因和新的性状产生新的基因和新的性状； 基因突变的原因基因突变的原因 物理因素物理因素 化学因素化学因素 生物因素生物因素 紫外线紫外线 X X射线射线 其它各种辐射其它各种辐射 亚硝酸亚硝酸 碱基类似物碱基类似物 苯环类似物苯环类似物 复制偶发错误。复制偶发错误。内部因素内部因素 外部因素外部因素 基因突变的特点基因突变的特点 普普 遍遍 性性 突变率低突变率低 少利多害少利多害 不定向性不定向性 基因突变的应用实例基因突变的应用实例 诱变育种的突出优点是：诱变育种的突出优点是： 提高变异的频率，加速育种进程。提高变异的频率，加速育种进程。 大幅度地改良某些性状。大幅度地改良某些性状。 第2部分 基因重组基因重组 概念解读概念解读？ 生物类型？生物类型？ 时间？时间？ 结果结果？ 应用举例应用举例？ 意义？意义？ 等位基因随同源染色体分开而分离，等位基因随同源染色体分开而分离， 非同源染色体上非同源染色体上的的非等位基因非等位基因自由组合；自由组合； 狭义：狭义：有性生殖的生物有性生殖的生物； 广义：广义：转基因转基因； 减数分裂第一次分裂的减数分裂第一次分裂的四分体时期四分体时期和和后期后期； 产生产生新的基因型新的基因型和和新的表现型新的表现型； 变异的变异的来源之一来源之一；进化的进化的丰富材料丰富材料； 生物生物多样性多样性的重要原因；的重要原因； 杂交育种杂交育种； 基因重组基因重组 子代和亲代之子代和亲代之 间在性状上发间在性状上发 生了的生了的稳定性稳定性 的差异的差异； 第3部分 染色体变异染色体变异 概念解读概念解读？ 生物类型？生物类型？ 结果？结果？ 应用举例应用举例？ 意义？意义？ 真核生物；真核生物； 染色体变异染色体变异 结构和数目；结构和数目；染色体组；染色体组；倍体；倍体； ； 单倍体育种和多倍体育种；单倍体育种和多倍体育种； 比较 染色体变异概念：染色体变异概念： 在自然、人为条件改变的情况下，染色体的在自然、人为条件改变的情况下，染色体的 都可以发生变化，从而导致生物体都可以发生变化，从而导致生物体 的改变。的改变。 数目和结构数目和结构 性状性状 染色体染色体结构结构的变异的变异 染色体染色体数目数目的变异的变异 染色体变异染色体变异 1. 1. 染色体结构变异：染色体结构变异： 包括包括染色体片断染色体片断的的 缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位 注意区分注意区分 “ “易位易位” ”非同源染色体中的非姐妹染色单体互换；非同源染色体中的非姐妹染色单体互换； “ “交叉互换交叉互换” ”同源染色体中的非姐妹染色单体互换；同源染色体中的非姐妹染色单体互换； 如：猫叫综合症；如：猫叫综合症； 1 1、个别染色体个别染色体的增加或减少。的增加或减少。 如：如：2121三体综合症等；三体综合症等； 2 2、以、以染色体组染色体组的形式的形式成倍地成倍地增加或减少。增加或减少。 如：多倍体和单倍体的产生；如：多倍体和单倍体的产生； 2. 2. 染色体数目变异：染色体数目变异： 染色体组染色体组： 多倍体：多倍体： 1.1.概念：概念：间期间期时，三个或以上时，三个或以上染色体组染色体组； 2.2.成因成因：低温诱导低温诱导； 秋水仙素秋水仙素； 3. 3.特点：茎秆粗壮、果实较大、营养物质含量高等；特点：茎秆粗壮、果实较大、营养物质含量高等； 4.4.应用：应用：多倍体育种多倍体育种； 单倍体：单倍体： 1.1.概念：概念：不管染色体组数不管染色体组数，以，以配子作为发育起点命名配子作为发育起点命名； 2.2.特点：植株弱小，特点：植株弱小，可能可能高度不育高度不育； 3. 3.应用：通过应用：通过花药离体培养法花药离体培养法进行进行单倍体育种单倍体育种； 时期：时期：前期前期。 原理：原理：抑制纺锤体形成抑制纺锤体形成； 一组内染色体一组内染色体形态和大小都不相同形态和大小都不相同； b.b.如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体如果是四倍体、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。为二倍体或三倍体。 a.a.二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含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。一个染色体组。 请判断：请判断： c.c.单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个 染色体组。染色体组。 d.d.个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体。 1.1.（单选）单倍体生物的体细胞中染色体数应是（单选）单倍体生物的体细胞中染色体数应是（ ） A A只含一条染色体只含一条染色体 B B只含一个染色体组只含一个染色体组 C C染色体数是单数染色体数是单数 D D含本物种配子的染色体数含本物种配子的染色体数 2.2.（双选）下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（双选）下列有关单倍体的叙述中，不正确的是（ ） A A未经受精的卵细胞的发育成的个体，一定是单倍体未经受精的卵细胞的发育成的个体，一定是单倍体 B B细胞的内有两个染色体组的生物体，是二倍体细胞的内有两个染色体组的生物体，是二倍体 C C由生物的雄配子发育成的个体一定都是单倍体由生物的雄配子发育成的个体一定都是单倍体 D D基因型是基因型是aaaBBBCccaaaBBBCcc的植物一定是单倍体的植物一定是单倍体 3.3.（单选）下列基因型的生物中最可能是单倍体的是（单选）下列基因型的生物中最可能是单倍体的是（ ） ） A ABbbBbb B BAaaAaa C CABCD DABCD DAaBbAaBb D D BD BD CC 请选择：请选择： 几个极易错的问题：几个极易错的问题： 1.1.某生物由受精卵发育而来，体细胞中含有某生物由受精卵发育而来，体细胞中含有4 4个染色体组，个染色体组， 该生物是几倍体？该生物是几倍体？ 2.2.某生物由精子发育而来，体细胞中含有某生物由精子发育而来，体细胞中含有2 2个染色体组，个染色体组， 该生物是几倍体？该生物是几倍体？ 3.3.单倍体的生物个体是高度不育的吗？为什么？单倍体的生物个体是高度不育的吗？为什么？ 4.4.一个配子中只含有一个染色体组？一个配子中只含有一个染色体组？ 四倍体四倍体 单倍体单倍体 注意：由受精卵发育而来的，注意：由受精卵发育而来的，n n个染色体组个染色体组=n=n倍体；倍体； 注意：由配子发育而来的，单倍体注意：由配子发育而来的，单倍体(n(n个染色体组个染色体组) )； 不一定是；不一定是； 二倍体生物的配子发育形成的单倍体是高度不育的；二倍体生物的配子发育形成的单倍体是高度不育的； 错误；错误； 判断染色体组数：判断染色体组数： 1.1.看图形：看图形： 一个染色体组一个染色体组 12345 1234512345 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 2 2个染色体组个染色体组 3 3个染色体组个染色体组 4 4个染色体组个染色体组 判断染色体组数：判断染色体组数： 2.2.看基因型：看基因型： 同一读音的字母同一读音的字母N N个个= =染色体组数染色体组数N N组组 1.1.AAaBbbAAaBbb AAaaaaBBBbbbAAaaaaBBBbbb 2.2.AABBDD AABBDD AAaaBBBbCCccAAaaBBBbCCcc 3.3.AAAAaaAAAAaa AAAaBBBccAAAaBBBcc 3 3组组 2 2组组 6 6组组 2 2组组 4 4组组 着丝点着丝点分裂分裂 无纺缍丝无纺缍丝牵引牵引 4 4个个染色体染色体 8 8个个染色体染色体 无纺缍无纺缍体形成体形成 染色体复制染色体复制 细胞分裂细胞分裂 多倍体产生的原因：多倍体产生的原因： 三大可遗传变异的比较三大可遗传变异的比较 新基因新基因 新性状新性状 新基因型新基因型 新表现型新表现型 多个基因多个基因 新基因、新性状新基因、新性状 新基因型、新表现型新基因型、新表现型 三大可遗传变异的比较三大可遗传变异的比较 主要是主要是 DNADNA作为遗传作为遗传 物质的生物物质的生物 主要是主要是 有性生殖有性生殖 （减数分裂）（减数分裂） 真核真核 三大可遗传变异的比较三大可遗传变异的比较 三大可遗传变异的比较三大可遗传变异的比较 基因突变：基因突变：不定向性不定向性； 基因重组：基因重组：定向性定向性； 染色体变异：染色体变异：不定向性不定向性； 变异：变异：不定向性不定向性； 进化：进化：定向性定向性； E. E. 染色体上的一个基因的缺失属于染色体结构变异染色体上的一个基因的缺失属于染色体结构变异 F. F. 猫叫综合症属于染色体数目变异猫叫综合症属于染色体数目变异 【典型例题分析典型例题分析】 【例例2 2】下列有关变异的说法，正确的是：下列有关变异的说法，正确的是： A. A. 变异在个体发育中发生的越早，影响越小变异在个体发育中发生的越早，影响越小 B. B. 所有自然条件下的基因突变都是不定向性的；但人工所有自然条件下的基因突变都是不定向性的；但人工 诱导的基因突变是定向的诱导的基因突变是定向的 C. C. 所有的变异都是不定向性的所有的变异都是不定向性的 D. D. 易位和四分体时期的交叉互换都属于基因重组易位和四分体时期的交叉互换都属于基因重组 E. E. 姐妹染色单体不会发生交叉互换姐妹染色单体不会发生交叉互换 F. F. 姐妹染色单体会发生交叉互换，但不会基因重组姐妹染色单体会发生交叉互换，但不会基因重组 G. G. 环境引起生物不定向的变异的同时，也在定向地选择环境引起生物不定向的变异的同时，也在定向地选择 适合环境的生物适合环境的生物 【典型例题分析典型例题分析】 1 1、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期、用秋水仙素诱发基因突变和诱导多倍体，起作用的时期 分别是（分别是（ ） A A、有丝分裂的间期和前期、有丝分裂的间期和前期 B B、有丝分裂的间期和后期、有丝分裂的间期和后期 C C、有丝分裂的前期的前期、有丝分裂的前期的前期 D D、有丝分裂的间期和间期、有丝分裂的间期和间期 A A 2