生物的变异12

1、 表现型表现型 不可遗传的变异不可遗传的变异 基因重组基因重组 生物变异的来源生物变异的来源 改变改变 改变改变改变改变 基因突变基因突变 染色体变异染色体变异可遗传的变异可遗传的变异 基因型基因型 环境条件环境条件 基因重组基因重组 1.概念概念 在生物体进行在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，的过程中， 控制不同性状的基因的重新组合。控制不同性状的基因的重新组合。 基因重组能基因重组能 产生产生新的基新的基 因型，因型，但不但不 产生产生新基因。新基因。 基因重组基因重组 2.原因原因 a.a.减数分裂形成配子时，减数分裂形成配子时，非同源染色体非同源染色体自由自由 组合，染色体上组合，

2、染色体上的非等位基因的非等位基因也就自由组合。也就自由组合。 b.b.减数分裂形成四分体时，减数分裂形成四分体时，同源染色体同源染色体的非的非 姐妹染色单体部分区段发生交换，导致染色姐妹染色单体部分区段发生交换，导致染色 单体上的基因单体上的基因重新组合。重新组合。 c.c.重组重组DNADNA技术人为的把人类需要的基因组合技术人为的把人类需要的基因组合 在一起。在一起。 自然：自然： 人工：人工： 相对性状相对性状 的对数的对数 F1产生的配产生的配 子种类数子种类数 F2基因型数基因型数 F2表现型数表现型数 1 2 3 n 232 494 8278 2n3n2n A B a b A B

3、a b A B a b 等位基因交换等位基因交换 A B a b A b a B （一）概念：（一）概念：基因的分子结构发生改变DNA碱 基对发生增添、缺失或改变。 增添增添 缺失缺失 替换替换 基因突变基因突变 正常绵羊和短腿安康羊正常绵羊和短腿安康羊 基因突变的实例基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 临床表现临床表现 血红蛋白血红蛋白 6(N6(N端端) ) mRNAmRNA 基因基因 (DNA(DNA上上) ) 正常表现正常表现 正常正常 谷氨酸谷氨酸 CTT GAA GAA TTT AAA 轻度贫血轻度贫血 异常异常 赖氨酸赖氨酸 AAA 镰刀型贫血镰刀型贫血 异常异常 缬

4、氨酸缬氨酸 CAT GTA GUA 正常表现正常表现 正常正常 谷氨酸谷氨酸 GAG CTC GAG 1、TA碱基对变成碱基对变成AT碱基对后将会有什么结碱基对后将会有什么结 果果 果？果？ 3 3、碱基顺序和数目改变了呢？、碱基顺序和数目改变了呢？ 2 2、其它碱基种类改变了呢？、其它碱基种类改变了呢？ （四）基因突变的因素：（四）基因突变的因素： （1 1）物理因素：各种射线的照射或温度剧变）物理因素：各种射线的照射或温度剧变 （2 2）化学因素：亚硝酸、碱基类似物等）化学因素：亚硝酸、碱基类似物等 （3 3）生物因素：病毒）生物因素：病毒 （三）基因突变的特点：（三）基因突变的特点： 普

5、遍性； 随机性； 低频性； 多害性； 不定性； 可逆性； 重复性。 （二二）基因突变的机制：）基因突变的机制： 某些因素引起碱基对的缺失、增添或替换，从 而导致基因的脱氧核苷酸序列改变，引起基因结构 的改变。产生新的基因。产生新的基因。 （五）基因突变的应用（五）基因突变的应用 利用人工诱发基因突变来育种，也是改造生物、 创造生物新品种的重要途径。 人工诱变育人工诱变育 种种 原理：原理：指利用物理或化学因素来处理生物， 使之发生基因突变 方式方式 优点优点 缺点：缺点：需大量处理供试材料。 物理方式物理方式 各种射线辐射诱变 激光诱变 化学方式：化学方式：亚硝酸、硫酸二乙酯等 处理生物。 提

6、高变异频率，加速育种进程。 大幅度改良某些性状。 “神舟神舟”四号植物细胞空间电融合实验新成果四号植物细胞空间电融合实验新成果 神舟四号飞船返回舱中搭载的生命科学实验设备，在1月 6号运回北京后，其中的植物细胞空间电融合实验装置第二天 就被运往上海进行进一步研究。据中科院上海植物生理生态 研究所副研究员郑慧琼教授介绍说，目前研究进展顺利，实 验细胞的融合率超过了10%，比地面的融合率高出10倍，细 胞成活率超过50%，超过地面15%。这次实验存活了数千个 植物融合细胞，现在这些细胞已被放入温室继续培养。再过 三个多月，就会长出根、叶，那时才能再用分子生物学方法 分析它究竟是不是融合细胞的产物。

7、 据中国中央电视台报道，细胞电融合实验是科学家为培 育新物种而开展的研究，目前，中国的地面植物细胞电融合 技术已经较为成熟，此前科学家已经培育出了由两种烟草细 胞融合产生的植株。而这次在神舟四号上进行的烟草细胞电 融合实验，所产生的新植株有望在半年后培育出来，到时候 太空与地面条件下植株的比对研究将全部揭晓。 增添 缺失 改变 如猫叫综合征，就是人的第5号染色体部分缺失 所引起的一种遗传病。 染色体结构的变异染色体结构的变异 染色体变异染色体变异 染色体变异染色体变异 染色体结构变异染色体结构变异 染色体数目变异染色体数目变异 个别染色体增加或减少个别染色体增加或减少 染色体组成倍的增加或减少

8、染色体组成倍的增加或减少 自然或人自然或人 为条件下为条件下 一、一、染色体结构变异染色体结构变异 概念：染色体结构的改变而引起的变异。概念：染色体结构的改变而引起的变异。 使染色体上的使染色体上的基因数目基因数目和和排列顺序排列顺序发生发生 改变，从而导致性状的变异。改变，从而导致性状的变异。 结果：结果： 基因突变在光学显微镜下看不见。染色体基因突变在光学显微镜下看不见。染色体 变异在光镜下可看见。变异在光镜下可看见。 包括：缺失、重复、倒位、易位包括：缺失、重复、倒位、易位。 1、缺失：丢失了某一片段、缺失：丢失了某一片段 A B C D E F G A B F G D E F G 儿童

9、儿童“猫叫综合症猫叫综合症”人类人类 5号染色体短臂缺失：号染色体短臂缺失： 2、重复、重复 A B C D E F A B C D C D E F A B C D D C E F 3、倒位：某一片段作、倒位：某一片段作180180 颠倒颠倒 A B C D E F G A B E D C F G A B C F E D G 4、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同 源染色体上。源染色体上。 A B C D E F G 1 2 3 4 5 1 2 A B C D E F G 3 4 5 A B C D E F G 1 2 3 4 5 1 2 C

10、 D E F G A B 3 4 5 染色体变异染色体变异 染色体结构的变异 染色体数目的变异 染色体组的概念染色体组的概念： 生殖细胞中 的一组形态、大 小和功能各不相 同的非同源染色 体。 不同种的生 物，每个染色体 组所包括的染色 体在数目、形态 和大小方面不同。 染色体数目的变异染色体数目的变异 正常正常增多增多减少减少 非整组变异非整组变异 整组变异整组变异 例：例：2121三体综合征三体综合征( (如图，又称先天性愚型或如图，又称先天性愚型或 唐氏综合征唐氏综合征) )是由于患者细胞内多了一条是由于患者细胞内多了一条2121号染色体号染色体 造成的。患者眼间宽、外眼角上斜、口常半张

11、，舌造成的。患者眼间宽、外眼角上斜、口常半张，舌 常伸出口外，身体发育缓慢、智力极度低下，常伸出口外，身体发育缓慢、智力极度低下，50%50%的的 患儿有先天性心脏病，部分患儿在发育过程中夭折。患儿有先天性心脏病，部分患儿在发育过程中夭折。 二倍体二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体。人、果 蝇、玉米等，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二 倍体。 多倍体多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个 体。如香蕉是三倍体、马铃薯是四倍体，多倍体在植物中 广泛存在，而在动物中则较少见。 单倍体单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。 自然条件下，在玉米、普通小麦、水稻、烟草等作物中，

12、 偶尔会出现单倍体植株。是由未受精的卵细胞发育而成。 利用单倍体植株培育新品种，可以明显地缩短育种年限， 如常采用花药离体培养的方法获得单倍体植株，再经人工 诱导，使它的染色体数目加倍，从而得到纯合体植株。 二倍体、多倍体、单倍体二倍体、多倍体、单倍体 单、二、多倍体的比单、二、多倍体的比 较较 4个染色体个染色体 8个染色体个染色体 无纺缍体形成无纺缍体形成 染色体复制染色体复制 着丝点分裂着丝点分裂 无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引 细胞细胞 分裂分裂 体细胞有丝分裂体细胞有丝分裂 性原细胞减数分裂性原细胞减数分裂 性原性原 细胞细胞 环境条件剧变或生物内部 因素干扰，纺锤体不能形成 染色体数染色

13、体数 加倍的配子加倍的配子 受精发育 多倍体后代多倍体后代 减少染色体组（单倍体育种）：减少染色体组（单倍体育种）：一般用一般用 花药离体培养方法让未受精的配子直接发育成花药离体培养方法让未受精的配子直接发育成 完整个体。完整个体。 二倍体二倍体 2n2n 配子配子 n n 单倍体单倍体 n n 减数减数 分裂分裂 离体离体 培养培养 增加染色体组（多倍体育种）：增加染色体组（多倍体育种）：用秋水用秋水 仙素处理幼苗或萌发的种子。仙素处理幼苗或萌发的种子。 二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体 秋水仙秋水仙 素处理素处理 秋水仙秋水仙 素处理素处理 染色体变异育种方法染色体变异育种方法 单倍体

14、和多倍体的特点单倍体和多倍体的特点 单倍体：单倍体：植株弱小且高度不孕。植株弱小且高度不孕。 多倍体：多倍体：茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖 类和蛋白质等营养物质的含量都增高。类和蛋白质等营养物质的含量都增高。 但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。 举例举例优点优点 单倍体的应用单倍体的应用 花药的花药的 离体培养离体培养 后代完全纯合，后代完全纯合， 缩短育种年限缩短育种年限 多倍体的应用多倍体的应用无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育无籽且品质优良无籽且品质优良 整倍整倍 体体 单倍体单倍体（n）：（ABCD） 二倍体二倍体（2n）： （ABC

15、D） （ABCD） 三倍体三倍体（3n）： （ABCD） （ABCD） （ABCD） 非整倍非整倍 体体 单体单体2n1： （ABCD） （BCD） 缺体缺体2n2（1）： （BCD） （BCD） 三体三体2n1： （ABCD） （ABCD） （A） 双三体双三体2n11： （ABCD） （ABCD） （AB） 四体四体2n2（1）： （ABCD） （ABCD） （AA） 无籽西瓜的培无籽西瓜的培 育育 母本母本 父本父本 无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育 去雄授粉去雄授粉 母本（四倍体）母本（四倍体） 父本（二倍体）父本（二倍体） 有籽西瓜有籽西瓜 普通西瓜植株普通西瓜植株 种下去种下去 三倍体

16、三倍体 植株植株 无籽西瓜无籽西瓜 花粉刺激花粉刺激（提供生长素） （提供生长素） 、某化工厂一次泄漏事故导致附近植物发 生变异，全部白菜、萝卜及豌豆等均由展开叶 成为皱缩叶。该变异是（） A、基因重组B、基因突变 C、染色体变异D、不遗传的变异 2 2、一株开白花的梨树上长出一个红花枝条， 该变异最可能是 ；用H_h表示花色基 因，该红花枝条的基因型为；欲快速繁殖 出大量红花梨树，最好的方法是； 欲培育红花梨树的纯种植株，最好的方法是 。 基因突变基因突变 Hh 无性繁殖无性繁殖 单倍体育种单倍体育种 D 3 3、下列细胞中不是二个染色体组的是( ) A、Aa B、AABb C、AaBB D

17、、AAa 4 4、韭菜体细胞中含有的32条染色体具有8 种各不相同的形态，韭菜应是( ) A、二倍体 B、三倍体 C、四倍体 D、八倍体 5 5、大麦的一个染色体组有7条染色体， 在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察 到的染色体数是( ) A、7条 B、14条 C、28条 D、56条 D C D 6 6、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( ) A、有丝分裂的间期和前期 B、有丝分裂的间期和后期 C、有丝分裂的前期的前期 D、有丝分裂的间期和间期 7 7、下列属于单倍体的是( ) A、二倍体种子长出的幼苗； B、四倍体的植株枝条扦插成的植株； C、六倍体小麦的花粉离体培

18、养的幼苗； D、用鸡蛋孵化出的小鸡 A C 8 8、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉米 的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用秋水仙 素处理幼苗，获得的植株基因型为( ) A、AB或ab或Ab或aB B、AABB或aabb或AABb或aaBb C、AB，ab，Ab，aB D、AABB或aabb或AAbb或aaBB 9 9、在生产实践中，欲想获得无籽果实常 采用的方法有：人工诱导多倍体育种 人 工诱变 单倍体育种 用适当浓度的生长 素处理( ) A、 B、 C、 D、 D C v)y0C3F7IaLdPgSjVnYq$t*w-A1D4G8JbNeQhTlWoZr%u(y+B2E6H9KcOfRiUm

19、Xp!s&v)z0C3F7IaMdPgSkVnYq$t*x-A1D5G8JbNeQiTlWo#r%u(y+B3E6H9LcOfRjUmYp!s&w)z0C4F7JaMdPhSkVnZq$t*x-A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x+A2D5H8KbNfQiUlXo#s%v(y0B3F6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t*w-z1D4G7JbMeQhTkWoZr$u(x+A2

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24、y0B3EaMdPhSkVnZq$t*x- A2D5G8KbNeQiTlXo#r%v(y+B3E6I9LcOgRjUmYp!t&w)z1C4F7JaMePhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LdOgRjVmYp!t&w-z1C4G7JaMePhTkWnZr$u*x+A2E5H8KcNfQiUlXp#s%v)y0B3F6IaLdOgSjVmYq!t&w-z1D4G7JbMePhTkWoZr$u(x+A2E5H9KcNfRiUlXp#s&v)y0C3F6IaLdPgSjVnYq!t*w-A1D4G8JbMeQhTlWoZr%u(x+B2E5H9KcOf

25、RiUmXp#s&v)z0C3F7IaLdPgSkVnYq$t*w-A1D5G8JbNeQhTlWo#r%u(y+B2E6H9LcOfRjUmXp!s&w)z0C4F7IaMdPhSkVnZq$t*x- A1D5G8KbNeQiTlWo#r%v(y+B3E6H9LcOgRjUmYp!s&w)z1C4F7JaMdPhSkWnZq$u*x-A2D5H8KbNfQiTlXo#s%v(y0B3E6I9LcOgRjVmYp!t&w)z1C4G7JaMePhSkWnZr$u*x+A2D5H8KcNfQiUlXo#s%v)y0B3F6IPhSkWnZq$u*x-A2D5G8KbNfQiTlXo#r%v(y0

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