《生物变异的来源DX》PPT课件.ppt

,第四章 生物的变异,,,变异的类型,可遗传的变异,不可遗传的变异,基因突变,染色体畸变,基因重组,环境条件的改变引起，遗传物质没有改变，不能遗传给后代。,第一节 生物变异的来源,可遗传变异和不可遗传变异的根本区别？,外因,影响,内因,遗传物质改变,表现型改变,可遗传给后代,P,F1,F2 表现型,比例 9 : 3 : 3 : 1,黄圆,绿皱,两对相对性状的杂交实验,F2中不同于亲本的表现型是如何产生的？,,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,后期,,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，使基因重组,前期,,一、基因重组,1、类型:,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交叉互换,2、实质,控制不同性状的基因重新组合,3、生物,有性生殖的生物,,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。P76,基因重组的概念,,一、基因重组,4、时间：,后期 前期,原始的生殖细胞发展成为成熟生殖细胞的过程,5、结果:,产生新的基因型,新的表现型,不产生新的基因,不产生新的性状,原有性状重新组合,原有基因重新组合,6、场所：,卵巢 睾丸,7、细胞：,初级卵母细胞 初级精母细胞,8、意义：,导致生物多样性，为育种和进化提供丰富的物质基础,,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，称镰刀形细胞贫血症。患者发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，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,,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 ,二、基因突变,,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了_产生的。,病因：,替换,根本,直接,,二、基因突变,1、病例：镰刀形细胞贫血症,（1）病症：发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，严重时血细胞破裂造成严重贫血死亡 P78第二段,（2）患者表现型：红细胞镰刀形,（3）病因,直接原因：,根本原因：,血红蛋白异常,基因突变,（碱基对替换）,碱基对排列顺序改变,（遗传信息改变）,基因的结构发生改变,结果：产生新的基因,（是原有基因的等位基因）,,增加,缺失,替换,2、定义：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 P77,二、基因突变, , , , , , ,DNA分子中发生碱基对的 、 和 而引起的核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。,,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基序列发生变化,DNA分子中的碱基序列发生变化,二、基因突变,转录,翻译,3、基因突变的机理,1、基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,不一定,突变后的DNA转录成的密码子决定的氨基酸不变 显性纯合子一个显性基因发生隐性突变,突变前后生物性状不变的两种情况,2、基因突变必然引起改变的是什么？,思考,基因中碱基对的排列顺序,,二、基因突变,形态突变 生化突变 致死突变,苯丙氨酸,苯丙酮酸,酪氨酸,苯丙氨酸羟化酶,黑色素,严格地讲，任何突变都是生化突变,4、基因突变的类型,,二、基因突变,（1）普遍性,所有生物、任何发育阶段、任何细胞均可发生,5、基因突变的特点,思考：,1、哪个发育阶段更容易发生突变？突变的具体时间？ 突变的早晚对生物产生的影响相同吗？,2、哪种细胞发生突变可能对后代产生影响？,,1、胚胎发育阶段更容易发生突变（细胞分裂旺盛）。基因突变主要发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。突变发生的越早对生物个体的影响越大。 2、有性生殖的生物生殖细胞发生突变可以遗传给后代。体细胞突变一般不会遗传给后代。,（2）多方向性： 基因突变是不定向的。,（）可逆性：,一个基因可向不同方向突变为它的等位基因,5、基因突变的特点,小资料,（）稀有性： 突变率低；,5、基因突变的特点,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。,5、基因突变的特点,,并指,,二、基因突变,物理因素,化学因素,生物因素,6、诱发基因突变的因素P77,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,诱发突变：人工条件下诱发的基因突变,自发突变：自然状态下发生的基因突变,7、意义：是生物变异的根本来源，对生物进化和育种有重要意义,,（二）数目变异,（一）结构变异,三、染色体畸变,类型,生物,真核生物,缺失:,重复:,倒位:,易位:,染色体片段改变,导致,基因减少,基因增加,基因顺序改变,基因数目序列改变,导致,生物性状改变,大多数有害,（光镜下可见）,,果蝇的眼,野生型：椭圆眼,变异型：棒状眼,X染色体某个区段发生重复,,1、染色体结构变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？,染色体结构变异使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生变化。,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。,思考,,思考,2、如何从碱基的角度区分基因突变和染色体结构变异？,基因突变是某个基因中部分碱基改变，变化的碱基数目少；染色体结构变异使基因的数目、排列顺序改变，改变的碱基数目大,3、如何区分易位和基因重组中的交叉互换？,两者虽然都有染色体间交换片段，但前者发生在 非同源染色体间，而后者发生在同源染色体间,,（二） 染色体数目变异,1. 非整倍体变异：个别染色体数目增减,先天愚型（唐氏综合征、21三体综合征）,卵巢发育不全症（特纳氏综合征）,,（二） 染色体数目变异,果蝇体细胞中的染色体组成,果蝇配子中的染色体组成,,（二） 染色体数目变异,2、整倍体变异,以染色体组的形式成倍增加或减少,（1）染色体组：,不含形态、结构、功能相同的染色体（不含同源染色体） 含该物种一整套遗传物质,一组染色体的特点,定义：二倍体生物配子中的全部染色体为一个染色体组,一个染色体组中含等位基因吗？,,染色体组数目的判断,形态大小相同的染色体有几条，就有几个染色体组 。,问：图中细胞含有几个染色体组？,,问：基因型为AA、Aabb、 AAaaBBbb的生物细胞中分别有几个染色体组？,染色体组数目的判断, 相同的字母（不管大小写）有几个，就有几个染色体组 。,,获取这些体细胞的生物,含1个染色体组,含2个染色体组,含3个染色体组,含4个染色体组,一倍体,二倍体,三倍体,四倍体,多倍体,受精卵,发育,2、整倍体变异 （2）整倍体,体细胞中的染色体数目是染色体组的整倍数的个体,,,2、整倍体变异 （2）整倍体,减数分裂,配子,个体,发育,(一倍体),减数分裂,发育,个体,（单倍体）,配子不受精直接发育而成的个体,（体细胞中的染色体数不定）,判断：一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体？,单倍体是整倍体吗？,,思考