《生物的变异上课用》PPT课件.ppt

第四章 生物的变异 问题1、什么是生物的变异？ 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各 个体间存在性状差异的现象。 我帅呆！ 哼 表现型 不遗传的变异 基因重组 生物变异的种类和来源 改变改变改变 基因突变 染色体畸变可遗传的变异 基因型 环境条件 （内因） （外因） 1、下面叙述的变异现象，可遗传的是 A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开 白花 C 精典例题 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) 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。 基因重组能否产生新的基因？能否产生新的基因型？ 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。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时 会导致死亡. 二、基因突变 基因突变的实例 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 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 遗传信息 镰刀型细胞贫血症病因： 遗传密码 氨基酸 蛋白质 引起镰刀型细胞贫血症的直接原因？根本原因？ 基因突变的概念 由于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. ATCCG TAGGC 缺失 （正常） ATTCCG TAAGGC AACCG TTGGC A CCG T GGC 替换 增加 请思考： 由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？ 基因突变都会遗传给后代吗？ 基因突变发生在什么时间？ Why？ 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） 1、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 2、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 产生新基因引发生物变异 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: 基因突变的结果和意义 形态突变 生化突变 致死突变 致死突变 蛋白质 消化吸收 细胞内苯丙氨酸苯丙酮酸 酪氨酸 苯丙氨酸羟化酶 基因突变的类型 严格的讲，任何突变都是生化突变 诱发基因突变的因素 物理因素：射线 温度剧变等 化学因素：亚硝酸 碱基类似物等 生物因素：病毒 某些细菌等 自发突变、诱发突变 、普遍性 : 基因突变可发生在任何生物的任何时期 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。 基因突变的特点 、多方向性： 基因突变是不定 向的。 、可逆性： 基 因突变率 大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210 果蝇的白眼基因4105 果蝇的褐眼基因3105 玉米的皱缩基因110 小鼠的白化基因1105 人类色盲基因3105 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。 并指并指 无脑儿无脑儿 白化病（常、隐）白化病（常、隐） 唇裂唇裂 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.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 4、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 3、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 是生物变异最主要的来源！ 是生物变异最根本的来源！ 基因重组 基因突变 染色体畸变 染色体结构变异 染色体数目变异 （可用显微镜观察） 猫叫综合症 思考：猫叫综合症是怎样引起的？属于猫叫综合症是怎样引起的？属于 哪种染色体变异？哪种染色体变异？ 猫叫综合症猫叫综合症 正常 患者 5号 5号 染色体结构改变而导致的疾病 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟 先天性愚型症状：智力低下，身体发育缓慢。眼间距宽 ，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外。 先天性愚型病因 正常人体细胞 染色体组成 先天性愚型患者体 细胞染色体组成 （染色体数目变异而导致的疾病） 三、染色体结构的变异 缺失 : 重复: 倒位: 易位: A BC D E A BD E A bC D E A BD C E A BCD E A BC D E C F 甲 乙 丙丁 戊 某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、D、E 五个基因，在上面的五种变异中，哪种不是属于染色 体结构的变异？另外四种变异分别对应书本描述的染 色体结构变异的哪一种？ 非整倍体变 异 整倍体变异 正常增多减少 二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异 整倍体变异 非整倍体变异例：21三体综合症（先天愚型） 卵巢发育不全症 II III IV X II III IV X 减数 分裂 减数 分裂 问题2遗传信息、基因和染色体三者的关系？ II IIIII III IV XX IV 果蝇体细胞 果蝇卵细胞 染色体组成 （ II. III. IV. X ） 染色体组成 （ II. III. IV. X ） 问题1产生的卵细胞中染色体组成如何？有无同源染色体？它们在形 态、结构上是否相同？属于什么关系？ 问题3假设果蝇体细胞中有2万对基因，且每对基因控制一种性状，那么在它卵 细胞的这组染色体中有几个基因？控制几种性状？上面携带的遗传信息完整吗？ n n 染色体组：染色体组： 配子中的一组染色体 n n 二倍体二倍体 ： 体细胞内含有体细胞内含有 2 2 个染色体组个染色体组 二倍体 二倍体：具有两个染色体组的细胞或体细胞中 含两个染色体组的个体 多倍体：体细胞中含有三个或三个以上的 染色体组的个体。 一倍体、二倍体、多倍体和单倍体 例如：人、果蝇、玉米等大多数生物 例如：香蕉、马铃薯 一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞 中含单个染色体组的个体 单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 X Y X Y 男的体细胞： 23对染色体 22AA+XY 精子： 23个染色体 22A+X 或 22A+Y 人 ： 二倍体 一个染色体组有：23条染色体 多倍体 体细胞内含有3个或3个以上的染色体组 二倍体 三倍体四倍体 一个染色体组 1 2345 1 23451 2345 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 单倍体 由配子（精子或卵细胞）直接发育而成的个体。 生物体细胞中含有的染色体数与本物种配子中的一样。 正常物种二倍体单倍体（含1个染色体组） 正常物种四倍体 单倍体（含2个染色体组） 1 23451 2345 1 2345 12 34 5 12 34 5 12 34 5 12 34 5 1 23451 2345 对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？ 关键看它是由受精卵发育而成的个体， 还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育 而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个 体叫单倍体。 Q：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。 ABCD 例1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图 中，表示含有一个染色体组的细胞是 C 例2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有 多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8 染色体组数的判断办法： 1、图形题就看同源染色体的条数 2、基因型题就看同种类型字母的个数 练习 正常物种 体细细胞染 色体数 一个染色 体组组内染 色体数目 是几倍体 ？ 单单倍体体细细 胞内染色体 组组数目 普通小麦42六倍体 马铃马铃 薯4812 花生10四倍体 玉米10一个染色体组组 四倍体 三个染色体组 两个染色体组 7 40 两个染色体组 二倍体 20 三种可遗传变异的比较 项目基因突变基因重组染色体畸变 概念 发生时间 原因 结果 意义 基因分子结构基因分子结构 的改变，包括的改变，包括 碱基对的碱基对的 控制不同性状 的基因重新组 合 染色体结构和数目 的改变而导致生物 性状的改变 有丝分裂间期、减I 间期（DNA复制） 减四分体、后期 有丝、减数分裂， 个体发育过程中 一定的外因或内 因下DNA复制发 生差错 四分体时同源染色 体非姐妹染色单体 交叉互换、非同源 染色体上的非等位 基因自由组合 自然或人为因素影响 下，染色体结构和数 目的改变 产生新基因 产生新基因型， 不产生新基因 变异的根本来源， 进化的重要因素之 一。诱变育种的理 论依