复习课件9基因突变、基因重组、染色体变异

1、第1课时基因突变和基因重组+染色体变异基因突变基因突变生生物物的的变变异异不可遗传的变异不可遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异 基因重组基因重组染色体变异染色体变异生物体内遗传生物体内遗传物质没有改变物质没有改变生殖细胞内遗生殖细胞内遗传物质的改变传物质的改变一、基因突变一、基因突变 CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常G AG ACATCATGTAGTA突变突变G AG A_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传引起的一种遗传病，是由于基因的病，是由于基因的_发生了改变产生的

2、。发生了改变产生的。病因：病因：基因突变基因突变分子结构分子结构根本根本直接直接A A U U（一）基因突变的实例（一）基因突变的实例镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症1 1、概念概念： DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的_、_和和_，而引起的，而引起的_的改变。的改变。 增添增添缺失缺失替换替换基因结构基因结构（二）基因突变的概念（二）基因突变的概念思考：思考：1 1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？ 碱基对的替换碱基对的替换2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？ 一种氨基酸可能有几种密码子一种氨基

3、酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（显性纯合子突变成杂合子（AAAaAAAa）改变了改变了DNADNA分子的分子的 碱基种类碱基种类 碱基数目碱基数目 碱基排列顺序碱基排列顺序（三）基因突变的结果（三）基因突变的结果一个基因突变后产生的是它的等位基因一个基因突变后产生的是它的等位基因基因突变是染色体的基因突变是染色体的某一位点某一位点上基因的改变上基因的改变, ,使一个基使一个基因变成它的因变成它的等位基因等位基因（AaAa或或aAaA）, ,不改变染色体上不改变染色体上基因的基因的数量数量，只改变，只改变基因的内部结构基因的内部结构，并且通常会引并且通常会引起一定的表现型的变化起一定

4、的表现型的变化. .（四）基因突变的时间（四）基因突变的时间DNA复制复制时期时期有丝分裂的有丝分裂的间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂间期间期 基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期以基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期以及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。及体细胞或生殖细胞周期的任何时期。（五）基因突变的原因（五）基因突变的原因自发突变：自发突变：自然自然条件下条件下DNADNA偶尔偶尔复制错误复制错误诱发突变：诱发突变：物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素提高提高突变突变频率频率X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等病毒、

5、某些细菌等遗传信息改变遗传信息改变 DNA DNA DNA DNA 差错差错 内因：内因： 碱基变化碱基变化 外因：外因： 物理因素物理因素 化学因素化学因素 生物因素生物因素 脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变 碱基对的替换、增添、缺失碱基对的替换、增添、缺失 基因结构发生改变基因结构发生改变 产生等位基因产生等位基因（A1 A1 a1a1、a2a2）复制复制 引起引起 （五）基因突变的特点（五）基因突变的特点一、在生物界普遍存在一、在生物界普遍存在普遍性普遍性二、在生物二、在生物个体发育的如何时期个体发育的如何时期发生发生随机性随机性三、突变率低三、突变率

6、低低频性低频性四、大多数突变是有害的四、大多数突变是有害的多多害性害性五、基因突变是不定向的五、基因突变是不定向的多向性多向性基因突变是基因突变是新基因产生新基因产生的途径，是生物变异的途径，是生物变异的的根本来源根本来源, ,是是生物进化生物进化的的原始材料原始材料. .（六）基因突变的意义（六）基因突变的意义二、基因重组二、基因重组（一）基因重组的概念（一）基因重组的概念在生物体进行有性生殖的过程中，控制在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同形状的基因的重新组合。不同形状的基因的重新组合。方式方式1、减一后期非同源染色体上的非等位基因自由组合、减一后期非同源染色体上的非等位基因自由组合2、

7、减一前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的局、减一前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换部交换3、转基因技术（基因工程）、转基因技术（基因工程）AabBAaBbAb和和aBAB和和ab减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合AaAaBbAabBAaBb（二）基因重组的特点（二）基因重组的特点3 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。型就越多。1 1、变异概率高，几乎、变异概率高，几乎100%100%2 2、只有通过有性生殖过程才能实现的。、只有通过有性生殖过程才能实现的

8、。 （三）基因重组的意义（三）基因重组的意义是是生物变异生物变异的来源之一，是的来源之一，是生物多样性生物多样性的的来源之一，对来源之一，对生物的进化生物的进化具有重要的意义。具有重要的意义。基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质结果结果发生发生时间时间及原及原因因条件条件意义意义发生发生可能可能基因的分子结构发生改变。基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。不同基因的重新组合。细胞分裂间期细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互

9、换；的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物新基因产生的途径，是生物变异的根本来源变异的根本来源, ,是生物进化是生物进化的原始材料。的原始材料。是生物变异的重要来源，是形成生是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在突变频率

10、低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。使不同性状重新组合。不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒 基因突变基因突变原核生物原核生物 基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、染色基因突变、基因重组、染色体变异体变异三、染色体变异三、染色体变异染色体变异和基因突变的区别染色体变异和基因突变的区别 基因突变基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变是染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是这种改变在

11、光学显微镜下是看不见看不见的。是的。是分子分子水平上水平上的变化。的变化。 染色体变异是可以用显微镜染色体变异是可以用显微镜直接观察直接观察到的比较明显到的比较明显的染色体变化。是的染色体变化。是细胞细胞水平上的变化。水平上的变化。染色体结构的变异染色体结构的变异染色体数目的变染色体数目的变异异（一）变异类型（一）变异类型缺失缺失重复重复倒位倒位易位易位个别增减个别增减成倍增减成倍增减（以染色体组）（以染色体组）1.1.染色体结构的变异染色体结构的变异例如例如 ：猫叫综合征猫叫综合征结果：基因数目减少结果：基因数目减少染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段例如：例如：果蝇的棒状眼果蝇的棒状眼

12、结果：基因数目增加结果：基因数目增加易位易位：染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到另一条非同源染色另一条非同源染色体体上上结果：基因排列顺序变化结果：基因排列顺序变化2.2.染色体数目的变异染色体数目的变异增多减少正常个别增减成倍增减以以染色体组染色体组形式成倍增多或减少形式成倍增多或减少3.3.染色体组染色体组（1 1）染色体组的概念）染色体组的概念细胞中的一组_染色体，它们在_ 和_上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。非同源形态功能（2 2）染色体组的特点）染色体组的特点请判断下列细胞中各有多少个染色体组？请判断下列细

13、胞中各有多少个染色体组？2个3个4个1个2个4个 由由受精卵发育而成受精卵发育而成的，体细胞中含有的，体细胞中含有2个个染色体组的生物个体。染色体组的生物个体。(3)二倍体二倍体例如：人、果蝇、玉米、水稻等。例如：人、果蝇、玉米、水稻等。自然界中，几乎全部的自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体生物。动物和过半数的高等植物都是二倍体生物。多倍体多倍体 由由受精卵发育而成受精卵发育而成的，体细胞中含有的，体细胞中含有三三个或三个以上个或三个以上染色体组的生物个体。染色体组的生物个体。特点：特点：a.茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大b.糖类和蛋白质等营养成

14、分含量有所增加糖类和蛋白质等营养成分含量有所增加4 4条染色体条染色体8 8条条染色体复制染色体复制无纺缍丝牵引无纺缍丝牵引不分裂不分裂多倍体产生的原因多倍体产生的原因纺锤体的形成受阻纺锤体的形成受阻,染色体数目加倍染色体数目加倍前期：无纺缍体形成前期：无纺缍体形成着丝点分裂着丝点分裂应用应用多倍体育种多倍体育种无子西瓜的培育无子西瓜的培育v方法：方法：1、秋水仙素处理、秋水仙素处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗2、低温诱导处理、低温诱导处理v机理：机理：v实例：实例： 抑制前期纺锤体的形成，导致染色体抑制前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，引起细胞内染色不能移向细胞两极，引起细胞

15、内染色体数目加倍体数目加倍花粉刺激花粉刺激四倍体四倍体母母 本本父父 本本二倍体二倍体三倍体三倍体植株植株普通植株普通植株( (有子西瓜有子西瓜) )无子西瓜的培育无子西瓜的培育无子西瓜无子西瓜(生长素生长素)秋水仙素处理秋水仙素处理(受精受精)(4)(4)单倍体单倍体自然条件下产生的自然条件下产生的个体弱小，且高度不育个体弱小，且高度不育 由由配子直接发育而成配子直接发育而成的生物个体，体细胞含的生物个体，体细胞含有本物种有本物种配子的染色体数目配子的染色体数目应用应用单倍体育种单倍体育种v流程：流程：v特点：特点：明显缩短育种的年限明显缩短育种的年限v方法：方法：原理：低温处理植物原理：低温处理植物 细胞，能抑制细胞，能抑制 的形成，以至影响染色体被拉向两极，细胞不能分的形成，以至影响染色体被拉向两极