4.1生物变异的来源课件

第四章生物的变异第一节生物变异的来源4.1生物变异的来源生物的变异＝环境＋材料一不可遗传的变异可遗传的变异染色体畸变基因突变基因重组遗传物质（改变）（改变）性状（改变）来源材料二课后小结4.1生物变异的来源材料一分根A芽B芽背风向阳向风荫蔽4.1生物变异的来源材料二近年普通禽流感4.1生物变异的来源基因重组（1）非同源染色体上的非等位基因的自由组合（2）同源染色体中非姐妹染色单体的交叉互换类型和实例发生时间减数第一次分裂四分体时期、后期Ⅰ条件进行有性生殖（减数分裂）意义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随遗传发生2n不产生新基因类型，但产生新基因型后代4.1生物变异的来源非同源染色体上非等位基因自由组合×黄色圆粒绿色皱粒黄色圆粒黄色圆粒绿色圆粒黄色皱粒绿色皱粒AABBaabbA-B-A-B-aaB-A-bbaabb减Ⅰ时，非同源染色体上的非等位基因自由组合

，产生多种类型的配子,导致后代出现新性状组合4.1生物变异的来源同源非姐妹染色单体的互换初级性母细胞不交换交换四分体次级性母细胞减Ⅱ减Ⅰ减Ⅰ减Ⅱ配子BVBv

bVbvBVbv在减Ⅰ四分体时，同源染色体中非姐妹染色单体间，发生染色体片段的交叉互换，使染色体上的基因产生重新组合

4.1生物变异的来源基因突变——可遗传的变异DNA（基因）RNA蛋白质（性状）基因突变实例转录翻译1.概念2.发生时期DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变6.意义5.引起基因突变的外因复制4.基因突变的特点3.基因突变的类型4.1生物变异的来源镰刀型贫血及原因正常人双凹圆饼状

病人发病时，镰刀形或弯月形

正常血红蛋白（HbA）患者血红蛋白（Hbs）

β链第六个氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNAGAAGAACTTCATGTAGUA4.1生物变异的来源碱基缺失GTGCAGAGTACTGTCTCATGACACCGCAGAGUACUGUGC基因片断DNA信使RNA多肽链缬谷组丝α链β链缬丝苏组转录翻译性状改变4.1生物变异的来源基因突变原因和发生时期有丝分裂间期或减数分裂间期原因：发生时期：DNA分子复制差错基因突变常发生在分裂旺盛的部位（有细胞周期）推论：4.1生物变异的来源基因突变的类型主要影响生物的形态结构影响生物的代谢过程导致个体活力下降或死亡形态突变生化突变致死突变4.1生物变异的来源基因突变的特点基因突变在生物界普遍存在基因可向不同方向突变成多种等位基因基因突变在自然状态下一般频率很低大多数基因突变对生物体是有害的显性基因隐性基因普遍性多方向性稀有性可逆性有害性10-5～10-8

其它特点4.1生物变异的来源其他特点：基因突变是随机发生的发生时期是随机的发生部位是随机的一般来说，在生物体发育过程中，基因突变发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少突变在体细胞：一般不能传递给下一代突变在生殖细胞：可能会通过受精作用传递给下一代4.1生物变异的来源引起基因突变的外因物理因素化学因素生物因素X射线、紫外线和宇宙射线及激光等亚硝酸、碱基类似物等某些病毒和某些细菌4.1生物变异的来源一个个体后代的突变可以向任何方向进行，而且和诱发突变的外界条件无关

紫外线抗紫外线残翅发育快黑身白眼发育慢不耐紫外线基因可向不同方向突变成多种等位基因水稻粒色A（白）a1（黄）a2（紫）a3（黑）a4（灰）4.1生物变异的来源基因突变的意义——可以产生新基因等位基因的产生生物变异的根本来源，对生物进化提供最初的材料，对选育新品种具有重要意义IAIBi决定ABO血型的基因：血友病的基因：HhHHHh4.1生物变异的来源染色体畸变（染色体变异）（一）染色体结构的变异

（二）染色体数目的变异

染色体是DNA的主要载体，每种生物体细胞中都具有特定形态和数目的染色体不同形态染色体上DNA和基因种类不同染色体数目决定DNA和基因的含量4.1生物变异的来源人类猫叫综合征：染色体结构的变异缺失重复倒位易位果蝇棒眼：5号染色体部分缺失X染色体某区段重复4.1生物变异的来源染色体数目的变异整倍体变异非整倍体变异以染色体组为单位增加或减少个别染色体的增加或减少增多减少非整倍体变异整倍体变异形成单倍体、二倍体、多倍体等正常4.1生物变异的来源雌果蝇：X、Ⅱ、Ⅲ、ⅣX、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

雄果蝇：X、Ⅱ、Ⅲ、ⅣY、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

染色体组一组非同源染色体每条染色体形态和功能上各不相同携带有控制该种生物生长、发育的全部遗传信息相当于正常二倍体配子中的一组染色体它们互相协调，共同控制正常生命活动人体染色体组4.1生物变异的来源人（男性）的体细胞中所含的两个染色体组人体染色体组的特征4.1生物变异的来源单倍体多倍体整倍体变异整倍体生物体细胞中的染色体数目为染色体组的整倍数的个体体细胞中含有一个染色体组的个体二倍体体细胞中含有2个染色体组的个体配子配子+合子（受精卵）三倍体四倍体……体细胞中含有3个染色体组的个体体细胞中含有多个染色体组的个体二倍体配子直接发育一倍体多染色体组单倍体多倍体配子……直接发育体细胞中含有本物种配子染色体组数的个体特定条件加倍4.1生物变异的来源单倍体、多倍体成因及代表生物单倍体生殖细胞未经受精直接发育成的个体二倍体绝大多数动物、过半数植物为二倍体水稻2n=2x=24玉米2n=2x=20人2n=2x=46植物：较普遍，但多为不正常个体动物：蜜蜂的孤雌生殖，卵细胞→雄蜂多倍体一般由于受到外界环境剧烈变化影响，植物细胞有丝分裂的过程受阻使染色体加倍导致

植物：香蕉、无子西瓜马铃薯普通小麦三倍体2n=3x=332n=4x=482n=6x=42四倍体六倍体

单倍体水稻单倍体普通小麦n=x=12（一倍体）n=3x=214.1生物变异的来源患者细胞内多了一条21号染色体造成的非整倍体变异缺少一条性染色体（XO）引起的生物体细胞中的染色体数目个别增加或减少特纳氏综合征：2n－1＝4521三体综合征：（先天性愚型或唐氏综合症）2n＋1＝474.1生物变异的来源课堂小结遗传物质环境性状[改变][改变][改变]可遗传变异不可遗传变异一定碱基序列的基因DNA上多种基因染色体新基因新性状基因突变基因重组新基因型原性状新组合结构变化数量变化整倍非整倍遗传物质量变化性状大量改变低概率、异常普遍、必然4.1生物变异的来源比较三种可遗传变异之间的差异基因突变基因重组染色体变异发生变异的时期细胞内变化的项目基因的结构基因的含量显微镜下是否可见变异的实质DNA复制期减数第一次分裂时期有丝分裂或减数分裂的分裂期或配子期改变不变一般不变不变不变一般改变不可见不可见一般可见基因的结构发生改变基因的量或基因在染色体上的位置基因型改变4.1生物变异的来源有性生殖中非常普遍突变频率低，但普遍存在发生可能生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料意义有性生殖过程中进行减数分裂形成配子外界环境条件的变化和内部因素的相互作用条件减Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因