期中复习课件 (1)

1、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C T TC T TG A AG A A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GUAGUAC A TC A TG T AG T A突变突变GAAGAA_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。引起的一种遗传病。病因：病因：DNADNA分子中碱基对替换分子中碱基对替换根本根本第第6位上的位上的谷

2、氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原取代的根本原因是什么因是什么？A AT TT TA A替换替换直接直接原因原因决定决定谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸替换替换增添增添缺失缺失A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G AT TA C C G C G G C G AT TA AT A C C G C T G G C G DNA片段片段碱基对的碱基对的增添增添、缺缺失失或或替换替换，改变了，改变了基因的结构。基因的结构。A T C C G CT A G G C G C C G C G G C G DNADNA分子中的碱基对有哪几种变化，从分子中的碱基对有哪几种变化，

3、从而导致基因结构的改变？而导致基因结构的改变？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 a1A1 a1、a2a2）复制复制 引起引起 AA AaAaaaaA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（三）基因突变的结果（三）基因突变的结果细菌细菌 无抗药性无抗药

4、性抗药性抗药性棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病常见突变性状：常见突变性状：一、在生物界普遍存在一、在生物界普遍存在普遍性普遍性玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指基因突变有何特点？基因突变有何特点？短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）开花结果开花结果的植株的植株胚胚幼苗幼苗具根茎叶具根茎叶的植株的植株分化出花分化出花芽的植株芽的植株受精卵受精卵基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期任何时期二、在生物二、在生物

5、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基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料三、突变率低三、突变率低低频性低频性自然状态下，基因突变的频率是很低的。自然状态下，基因突变的频率是很低的。白化苗白化苗四、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白化病白化病为什么呢？为什么呢？任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们任何一种生物都是长期进化过程的产物

6、，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？五、五、 基因突变是不定向的基因突变是不定向的多向性多向性经诱变处理的紫色种子产经诱变处理的紫色种子产生的子代种子生的子代种子基因突变还有何特点？基因突变还有何特点？如老鼠灰毛基因如老鼠灰毛基因A+突变突变AY (黄毛黄毛)a (黑毛黑毛) 灰灰老老鼠鼠黑老鼠黑老鼠黄老鼠黄老鼠基因突变是基因突变是新基因产生新基因产生的途径，是的途径，是生物变异的生物变异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

7、义“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种差这种差异怎么造成的？异怎么造成的？二、基因重组二、基因重组在生物体进行有性生殖的过程中，控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。制不同形状的基因的重新组合。（一）基因重组的概念（一）基因重组的概念方式方式、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2、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局、同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换部交换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AabBAaBbAb和和aBAB和和ab（二）基因重组发

8、生时期（二）基因重组发生时期AaAaBbAabBAaBb3 3、两个亲本的遗传物质差距越大，基、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。因重组的类型就越多。（三）基因重组的特点（三）基因重组的特点1、变异概率高，几乎变异概率高，几乎100%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。 意义意义 基因重组中有无新的基因产生？基因重组中有无新的基因产生？ 有无新的基因型和表现型形成？有无新的基因型和表现型形成？是是生物变异生物变异的来源之一，的来源之一，是是生物多样性生物多样性的来源之一，的来源之一，对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。思考思考

9、（四）基因重组的意义（四）基因重组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

10、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

11、，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、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异思维拓展思维拓展二 染色体变异在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体_的改变和染色体_的增减导致生物_的变异。数目性状结构一、染色体结构的变异缺失:增加颠倒移接正常增多减少个别变异整组变异以染色体组的形式成倍增多或减少2、染色体数目的变异、染色体组：、染色体组： 理解理解“染色体组染色体组”的特征的特征1 1）在染色体组内在染色体组内无同源染无同源

12、染色体色体，也，也无等位基因无等位基因; ;2 2）染色体）染色体形态、大小和功形态、大小和功能各不相同能各不相同；3 3）含有控制一种生物性状）含有控制一种生物性状的的一整套遗传信息一整套遗传信息。例如：人、果蝇、玉米、番茄等。例如：人、果蝇、玉米、番茄等。自然条件形成多倍体：自然条件形成多倍体：细胞在有丝分裂的过程中，细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制染色体完成了复制，但，但是细胞受到外界环境条件是细胞受到外界环境条件( (如温度骤变如温度骤变) )或生物内部或生物内部因素的干扰，因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏纺锤体的形成受到破坏，以致以致细胞未细胞未完成分裂完成分裂，于是就形成染

13、色体数目加倍的细胞。，于是就形成染色体数目加倍的细胞。减数分裂中：形成染色体数加倍的配子减数分裂中：形成染色体数加倍的配子人工条件下形成多倍体：人工条件下形成多倍体：a.a.低温处理低温处理b.b.秋水仙素秋水仙素（常用，最有效）：（常用，最有效）：当秋水仙素作用于分裂前期的细胞时，能够当秋水仙素作用于分裂前期的细胞时，能够抑制纺抑制纺锤体（丝）的形成锤体（丝）的形成，导致染色体不能移向细胞两极，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。从而引起细胞内染色体数目加倍。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

14、发育而成的个体有几个染色体组就叫几倍体，由配子发育而成的个体不管有几个染色体组都叫单倍体。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。染色体变异染色体变异结构变异 ：缺失 (例 ：猫叫综合症) 、增加、颠倒、移接染色体变异 数目变异 个别增减 (例：21号三体) 成倍增减染色体组概念：含个体发育全部基因的一组非同源染色体。分类二倍体：由合子发育来，含两个染色体组的个体。概念：由合子发育，含三个以上染色体组。 多倍体特点：器官较大、营养丰富，但发育延迟，结实率低。应用：例：无籽西瓜、香蕉、小麦。成因：自然或人为(秋水仙素)使染色体加倍。 概念：配子直

15、接发育来的个体。成因：未经受精的配子直接发育而成。应用：花药离体培养法 。特征：一般较弱小、不育。 特征： 区别单倍体染色体数目变异染色体数目变异多倍体多倍体单倍体单倍体发生时期发生时期是否产生是否产生新基因新基因生产实践生产实践中的应用中的应用基因重组、基因突变、染色体变异的比较有性生殖间期有丝分裂期单性生殖时减数分裂和受精作用碱基顺序改变分裂受阻配子直接发育没有产生产生没有产生没有产生杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种基因突变基因重组发生机理问题问题2：人类遗传病有哪些类型及各种人类遗传病有哪些类型及各种 遗传病的特点，典型病例是什么？遗传病的特点，典型病例是什么？1.1.单基因遗传病单

16、基因遗传病2.2.多基因遗传病多基因遗传病3.3.染色体变异遗传病染色体变异遗传病常染色体常染色体显性显性隐性隐性性染色体性染色体X X染色体染色体Y Y染色体染色体显性显性隐性隐性1.单基因遗传病单基因遗传病受一对等位基因控制的遗传病受一对等位基因控制的遗传病 65006500多种多种2.2.多基因遗传病（多基因遗传病（100100多种）多种）受多对基因控制的人类遗传病受多对基因控制的人类遗传病 早衰早衰 特征：特征：家庭聚集现象；家庭聚集现象； 易受环境影响；易受环境影响； 群体中发病率高群体中发病率高3.3.染色体异常遗传病（染色体异常遗传病（100100多种）多种）“天才天才”音乐指挥

17、家舟音乐指挥家舟舟舟启动，目的是测定人类基因组的全部启动，目的是测定人类基因组的全部DNADNA序序列。找出所有人类基因，并搞清其在列。找出所有人类基因，并搞清其在DNADNA分子上的分子上的位置，破译出人类全部遗传信息。位置，破译出人类全部遗传信息。 测定染色体：测定染色体：公布草图，公布草图，20032003年年测序工作圆满完成。测序工作圆满完成。人类基因组大约有人类基因组大约有31.631.6亿个碱基对，亿个碱基对，2.0 2.52.0 2.5万个基因。万个基因。问题问题5.5.如何有效的治疗遗传病？如何有效的治疗遗传病？1.1.只能利用已有的基因重组，只能利用已有的基因重组，不能创造新

18、不能创造新基因基因。2.2.育种所需育种所需时间较长时间较长DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优遗传图解遗传图解长毛立耳长毛立耳BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折 B_eeBBeeBbeebbeebbee长折长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长折长折 短折短折bbee要培育一个要培育一个能稳定遗传能稳定遗传的的动物动物品种品

19、种至少几年？至少几年？不定向性不定向性, ,长相奇特的南瓜长相奇特的南瓜 DDTTDDTTDdTtDdTt花药离体培养花药离体培养DT Dt dT dtDT Dt dT dt秋水仙素秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt DDTT,DDtt,ddTT,ddtt ddttddttDT Dt dT dtDT Dt dT dt类型类型 杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例杂交杂交自交自交选优选优自自交（至纯种）交（至纯种）物理或化学物理或化学的方法处理的方法处理生物生物花药离体培养花药离体培养再用秋水仙素处再

20、用秋水仙素处理理用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率提高变异频率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大，器官大，营养物质含量高营养物质含量高不能创造新基因不能创造新基因育种时间长育种时间长有利变异少有利变异少, ,不定向性不定向性技术复杂，技术复杂，成活率低成活率低发育延迟，发育延迟，结实率低结实率低基因突变基因突变染色体组成倍减染色体组成倍减少（少（染色体变异染色体变异）染色体组成倍增染色体组成倍增加（加（染色体变异染色体变异）基因重组基因重组培育高抗小

21、麦培育高抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育高抗小麦培育高抗小麦 基因工程又叫做基因拼接技术或基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别一种生物的个别基因基因复制出来，加以修饰复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，改造，然后放到另一种生物的细胞里，定定向地改造生物的遗传性状向地改造生物的遗传性状。 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 练习使用练习使用Ec

22、oRI 剪切目的基因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端运载体运载体1.1.能够在宿主细胞内复能够在宿主细胞内复制并稳定保存；制并稳定保存；2.2.具有多个限制酶切点具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；以便与外源基因相连；3.3.具有标记基因，便于具有标记基因，便于进行筛选进行筛选 2002 2002年，中国转基因棉花达到年，中国转基因棉花达到150150万公万公顷，已经占到棉花产量的顷，已经占到棉花产量的1 13.3. 我国大豆食用油近七成是我国大豆食用油近七成是“

23、转基因转基因”产产品品 与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？种的优点有哪些？目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短一、拉马克学说一、拉马克学说拉马克认为拉马克认为生物进化生物进化原因原因: : 一是一是“用进废退用进废退”； 二是二是“获得性遗传获得性遗传” 指环境引起或由于用进废退引指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的起的变化是可以遗传的过度繁殖过度繁殖有限的生活条件有限的生活条件+导致导致生存斗争生存斗争+变异变异导致导致适者生存适者生存+有利性状遗传有利性状遗传导致导致生物新类

24、型出现生物新类型出现达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说达尔文把达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。程叫做自然选择。三、达尔文自然选择学说的评价三、达尔文自然选择学说的评价积极意义积极意义：局限性：局限性：1.1.解释生物解释生物进化进化的原因的原因2.2.揭示生物揭示生物多样性多样性的原因的原因3.3.解释生物解释生物适应性适应性的形成的形成（拟态、保护色、警戒色）（拟态、保护色、警戒色）1.1.对于对于遗传和变异遗传和变异的本质不能作出科学解释的本质不能作出科学解释2.2.对生物进化的解释局限于对生物进化的解释局限于个体个体水平水平3.3.强调物

25、种形成都是强调物种形成都是渐变渐变的结果，无法解释物种的结果，无法解释物种大爆发现象大爆发现象1 1、物种的概念：、物种的概念： 指能够在自然状态下相互交配并且产生指能够在自然状态下相互交配并且产生可育可育后代后代的一群生物称为一个物种，简称的一群生物称为一个物种，简称“种种”。2 2、物种与种群的区别、物种与种群的区别 、同一同一物种物种可以分布在可以分布在自然界的自然界的不同区域不同区域，而，而种群种群是指是指一定区域内一定区域内的同种全部的同种全部个体的集合。个体的集合。 、种群种群是物种繁殖和进是物种繁殖和进化的基本单位。化的基本单位。 同一物种满足的两个条件：同一物种满足的两个条件：

26、1、可以相互交配、可以相互交配2、产生的后代可育、产生的后代可育 都是一个物种，无论白人都是一个物种，无论白人黑人、黄种人结婚，都能产生黑人、黄种人结婚，都能产生可育的后代。可育的后代。马和驴不是一个物种，因马和驴不是一个物种，因为马与驴交配产生的后代为马与驴交配产生的后代骡骡没没有生殖能力。有生殖能力。、全世界的人是一个物种吗全世界的人是一个物种吗？为什为什么么？、马跟驴是一个物种吗？为什么、马跟驴是一个物种吗？为什么？、骡是一个物种吗？为什么？骡是一个物种吗？为什么？不是。因为它不能繁殖后代不是。因为它不能繁殖后代问题探讨问题探讨：3 3、地理隔离、地理隔离: : 、概念概念：不同物种之间一般：不同物种之间一般是不能够相互交配的，即使交配是不能够相互交配的，即使交配成功，也成功，也不能产生可育的后代不能产生可育的后代。如季节隔离；不亲合性；杂种不育等。如季节隔离；不亲合性；杂种不育等。4 4、生殖隔离：、生殖隔离：东北虎东北虎和和华南虎华南虎之之间存在什么隔离？间存在什么隔离？ 由于地理上的障碍使得同种由于地理上的障碍使得同种生物的不同种群间生物的不同种群间不能够发生基不能够发生基因交流的现象。因交流的现象。、意义意义：是物种形成的标志：是物种形成的标志地理隔离地理隔离生殖隔离生殖隔离长期长期加拉帕戈