生物变异的来源.ppt

1、变异:生物性状（表现型）的改变,第四章 生物的变异,第一节 生物变异的来源,不可遗传的变异,橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何？水土异也。,表现型,基因型,环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,不遗传的变异,可遗传的变异,+,基因重组,染色体畸变,基因突变,变异的类型,【新的问题】,母亲是卷发双眼皮，父亲是直发单眼皮，他们的孩子有可能是卷发单眼皮吗？,一、基因重组,1、概念：,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。,F2,两对相对性状的遗传实验,(亲本性状),（重组性状）,(YYRR)

2、,(yyrr),(Y_rr),(yyR_),(YyRr),方式一：非同源染色体上的非等位基因自由组合,Y,y,r,R,Y,R,r,Yr和yR,YR和yr,y,一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有 种。,220=1048576,A,a,b,B,A,a,B,b,方式二:同源染色体的 非姐妹染色单体之间的局部片段交换,非姐妹染色单体间无交换，产生（ ）种配子 非姐妹染色单体间有交换，产生（ ）种配子,2,4,一、基因重组,2、类型：,方式一：非同源染色体上的非等位基因自由组合,方式二:同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换

3、(交叉互换),小结,减一前期,减一后期,3、基因重组的意义:,通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果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。,A:基因重组能产生新的基因？ B:能产生新的基因型？ C:基因重组能产生新的性状？ D:能产生新的性状组合（表现型）？,一、基因重组,什么是镰刀型细胞贫血症？,血红蛋白氨基酸序列中一个谷氨酸被缬氨酸取代,探究镰刀型细胞贫血症产生的直接原因是什么？,A,U,A A,G T A,C T T,C A T,异常,直接原因：血红蛋白异常 根本原因：基因中碱基对被替换(A-TT-A),请同学们参照课本69页遗传密码完成表格,思考与讨论：,基因

4、碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,CTC,GAG,谷氨酸,正常,正常,同一种氨基酸对应多种密码子的情况很常见！,探究 基因中的碱基对还有其他类型的变化吗？,增加,缺失,甲色缬,AUG UGG GUC UA,AUG UGU AGG UCU A,甲半精丝,思考1：一般哪种类型对蛋白质影响比较小？,碱基对的替换,基因突变前,1,2,缺失,（正常）,替换,增加,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。,1基因突变的概念：,表现为：碱基对的 、 和 。,增加,缺失,替换,作为勤奋上进、乐观积极的你， 喜欢经常把手机带在身上吗？ 喜欢吃霉干菜吗？,阅读书本77页最后一段

5、归纳“引起基因突变的因素”,诱发基因突变的因素,3.基因突变的类型,1.依据什么标准分类？ 2.什么是形态突变？尝试举一个例子？ 3.什么是生化突变？尝试举一个例子？ 4.什么是致死突变？尝试举一个例子？,阅读课本77页第2段，思考以下问题：,4、基因突变的特点. 资料一,特点一： 普遍性,红眼基因突变产生白眼基因,某正常基因突变成白化基因,棕色基因突变成白色基因,特点2：多方向性。,资料二：基因突变的方向,特点3：有可逆性。,灰色基因,黄色基因,黑色 基因,褐色基因,特点4：稀有性。 单个基因突变的频率很低,资料三：基因突变的频率,任何一种生物都是长期进化的产物，与环境高度协调，若发生基因突

6、变，就可能破坏这种协调关系。如人类的大多数遗传病是基因突变造成的，会严重威胁人体健康。植物中的白化苗会导致植物死亡。但少数植物的抗病性突变、耐旱性突变有利于其生存。,特点5：有害性,资料四：突变对生物是有利还是有害？,白化苗,非洲是疟疾猖獗的地区。疟疾是一种经按蚊传播而引起的寄生虫病，严重者或医治不及时会引起病人的死亡。 具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体（即杂合体）不表现镰刀型贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，但却对疟疾具有较强的抵抗力。,基因突变而产生的性状对生物生存的有害或有利是相对而言的，应视环境条件而定。,小结：基因突变的特点,自然界突变率很低,稀有性:,普遍性

7、:,多定向性:,可逆性:,有害性:,广泛存在自然界的物种中，可发生在任何时期,可向不同方向突变成其等位基因,(打破对环境的适应性) 多数有害,少数有利,思考讨论：基因突变发生在什么时期？,答案：细胞分裂的分裂间期。,有丝分裂间期（体细胞）,减数分裂间期（生殖细胞）,一般不能传给后代,可以通过受精作用直接传给后代,在个体发育进程中， 突变发生的时间越早，身体中表现突变的部分越多， 突变发生的时期越晚，身体中表现突变的部分越少。,5.基因突变的意义:,阅读课本77页第一段，思考： 基因突变具有什么意义？,基因突变产生新基因是生物变异的根本来源，对于 生物的进化和选育新品种具有非常重要的意义,基因突

8、变与基因重组区别,基因分子结构变化，产生新基因 （碱基替换|增添|缺失）,并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合,细胞分裂间期，DNA复制过程中,减一后期：非同源染色体自由组合 减一前期：交叉互换,变异的根本来源,变异的主要来源,可能性小,有性生殖中非常普遍,1、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自 A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异,2、生物变异的根本来源是 A基因重组 B染色体数目变异 C染色体结构变异 D基因突变,3、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增

9、多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变,4、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者, 其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组 5、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变， 那么这种变化最终可能引起 A.遗传性状改变 B.遗传密码改变 C.遗传信息改变 D.遗传规律改变,21三体综合征（先天愚型）,舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者 病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色体,姓名胡一舟 出生1978年4月1日 智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） 演出自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来， 至今已演出2

10、0场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。,第一节 生物变异的来源 染色体畸变,染色体畸变,概念: 指生物细胞中染色体在_和_上发生的变化。,数目,结构,染色体结构变异,染色体数目变异,类型：,猫叫综合症,症状：两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。,5号染色体部分缺失,果蝇的眼,野生型：椭圆眼,变异型：棒状眼,果蝇X染色体上某个区段发生重复,21三体综合症（唐氏综合症或先天愚型）,特纳氏综合症、卵巢发育不全、性腺发育不良,性腺发育不良也称特纳氏综合征。常见的一种性染色体病，病人缺少一条X染色体，性染色体组成为XO。病人外观虽然表现为女性，但是

11、性腺发育不良，乳房不发育，因而没有生育能力。发病率为1/3500。,1)缺失,染色体的某一片段消失,消失,1.染色体结构的变异,)重复:,染色体增加了某一片段,重复,颠 倒,断 裂,)倒位:,染色体的某一片段颠倒了180o,易位:,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,移接,易位与交叉互换的区别,发生在非同源染色体之间（染色体结构变异）,发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间(基因重组),染色体结构变异,使染色体上的 和 改变,生物性状的变异,多数不利，甚至会导致生物体死亡,基因的数目,排列顺序,基因突变与染色体结构变异的区别,基因突变是 上碱基对的 、 、 ,引起核苷酸序列的变化。 (2

12、)染色体结构变异是染色体上的 和 发生改变.,DNA,缺失,增加,替换,基因的数目,排列顺序,基因突变,d,基因突变是分子水平上的变化，只涉及某个基因。在光学显微镜下不可见,增加,缺失,替换,染色体结构变异,而染色体变异涉及到多个基因，染色体变异的影响往往比基因突变更大 。染色体经染色在光学显微镜下可见,E,缺失,重复,倒位,基因突变与染色体结构变异的区别,基因突变是 上碱基对的 、 、 ,引起核苷酸序列的变化。P77 (2)染色体结构变异是染色体上的 和 发生改变.P79,DNA,缺失,增加,替换,基因的数目,排列顺序,（3）基因突变在光学微镜下是看不见的， 染色体畸变可以用显微镜直接观察到

13、.,观察：甲、乙两图，有没有出现变异的现象？,回答：、甲图是什么变异？,染色体结构变异倒位,、乙图是什么变化？,染色体数目变异,2.染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。有非整组变异和整组变异两种情况。,整组变异,果蝇体细胞染色体图解,X,X,雄果蝇染色体组图解,X,Y,染色体组,一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组,染色体组,特点： a.它们形态大小、功能各不相同,为非同源染色体（不存在同源染色体，不存在等位基因） b.携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息,例1、某二倍体生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是,C,

14、例2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组 A、2、 B、3 C、4 D、8,染色体组数的判断办法： 1、图形题就看同源染色体的条数 2、基因型题就看同种类型字母的个数,例.分析对照图，从A B C D中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）,B,A B,C D,单倍体、二倍体、多倍体的概念及区分,请阅读P80页最后一段，回答以下概念,单倍体：,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体；如雄蜂、雄蚁,二倍体：,体细胞中含有2个染色体组的个体；如绝大多数的动物、半数以上植物,多倍体：,体细胞含有的染色体组超过2个的个体；如香蕉3倍体、小麦6倍体,一倍体：,体细胞中含1个染色体组的个体,（1）,a、二倍体生物配子发育而来的个体，其体细胞中