《生物變異的來源》》PPT課件.ppt

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1、第四章 生物的變異,,,,,（改變）,（改變）,（改變）,,,來源,誘因,生物的 變異,可遺傳的變異：,不遺傳的變異：,,基因突變,染色體畸變,,基因重組,僅由環(huán)境不同引起,由遺傳物質(zhì)改變引起,第一節(jié) 生物變異的來源,一、基因重組,1、概念:,具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)行有性生殖過程時(shí),控制不同性狀的基因重新組合，導(dǎo)致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。,2、類型:,基因的自由組合:,基因的互換:,非同源染色體上的非等位基因的 自由組合,同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部互換.(交叉互換),,,非同源染色體上的 非等位基因自由組合,Y,y,r,R,Y,y,R,r,Yr和yR,YR和yr,

2、,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換,,,思考:一種具有20對等位基因（這20對等位基因分別位于 20對同源染色體上）的生物進(jìn)行雜交時(shí)，F(xiàn)2可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有 種。,220=1048576,3、意義:,通過有性生殖過程實(shí)現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導(dǎo)致生物性狀的多樣性，為動(dòng)植物育種和生物進(jìn)化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。,A:基因重組能否產(chǎn)生新的基因？ B:能否產(chǎn)生新的基因型？ C:基因重組能否產(chǎn)生新的性狀？ D:能否產(chǎn)生新的性狀組合？,1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴(yán)重的貧血病患者。對病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯

3、微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細(xì)胞貧血癥。,二、基因突變,,(一)基因突變的實(shí)例,鐮刀型貧血癥簡介: 鐮刀型貧血癥是一種異常血紅蛋白病。一旦缺氧，患者紅細(xì)胞變成長鐮刀型，血液的粘性增加，引起紅細(xì)胞的堆積，導(dǎo)致各器官血流的阻塞。而出現(xiàn)脾臟腫大，四肢的骨骼、關(guān)節(jié)疼痛，血尿和腎功能衰竭等癥狀，病重時(shí)，紅細(xì)胞受機(jī)械損傷而破裂產(chǎn)生溶血現(xiàn)象，引起嚴(yán)重貧血而造成死亡。,為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？,1956年，英國科學(xué)家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細(xì)胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上的谷氨酸被纈氨酸取代。,正常,異常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸纈氨酸谷氨酸 ,,血紅蛋白 正常 異

4、常,氨基酸,谷氨酸,纈氨酸,mRNA,DNA,,,,,,,,突變,紅細(xì)胞 圓餅狀 鐮刀型,,,鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因分析,相應(yīng)性狀的改變,,相應(yīng)蛋白質(zhì)的改變,,相應(yīng)氨基酸的改變,,mRNA分子中的堿基發(fā)生變化,,DNA分子中的堿基對發(fā)生變化,具體變化過程:,(根本原因),(直接原因),,,,替換,增添,缺失,DNA片段,堿基對的增添、缺失或替換，改變了遺傳信息。,機(jī)理： DNA分子中發(fā)生堿基對的 、 和 ，而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。,增添,缺失,替換,（二）基因突變的概念：,基因內(nèi)部核酸分子上的特定核苷酸序列發(fā)生改變的現(xiàn)象或過程,思考與討論：,基因堿基對的改變，是否一定會(huì)引起蛋白

5、質(zhì)（性狀）的改變？,,2、在一個(gè)DNA分子中如果插入了一個(gè)堿基對，則 A.不能轉(zhuǎn)錄 B.不能翻譯 C.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以前的遺傳密碼改變 D.在轉(zhuǎn)錄時(shí)造成插入點(diǎn)以后的遺傳密碼改變 3、若某基因原為303對堿基，現(xiàn)經(jīng)過突變，成為300個(gè)堿基對，它合成的蛋白質(zhì)分子與原來基因合成的蛋白質(zhì)分子相比較，差異可能為 A只相差一個(gè)氨基酸，其他順序不變 B長度相差一個(gè)氨基酸外，其他順序也有改變 C長度不變，但順序改變 DA、B都有可能,,D,D,精典例題,(三)基因突變發(fā)生的時(shí)間？,細(xì)胞周期中的分裂間期,A.有絲分裂間期,B.減數(shù)第一次分裂間期,體細(xì)胞,生殖細(xì)胞,,中可以發(fā)生基因突變,（但一般不能傳給

6、后代）,中也可以發(fā)生基因突變,（可以通過受精作用直接傳給后代）,DNA在進(jìn)行復(fù)制時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤.,,4、人類能遺傳給后代的基因突變常發(fā)生在 A.減數(shù)第一次分裂 B.四分體時(shí)期 C.減數(shù)第一次分裂的間期 D.有絲分裂間期,,C,精典例題,(四)基因突變的結(jié)果和意義,生物變異的根本來源，為進(jìn)化提供原材料,常見突變性狀：,棉花 ：正常枝短果枝 果蠅 ：紅眼白眼 長翅殘翅 家鴿 ：羽毛白色灰紅色 人 ： 正常色覺色盲 正常膚色白化病,基因突變的結(jié)果往往使一個(gè)基因變成它的等位基因,即產(chǎn)生了新的基因.,基因突變的意義:,(五)基因突變的類型,形態(tài)突變 生化突變 致死突變,(六) 誘發(fā)基因突

7、變的因素,物理因素,化學(xué)因素,生物因素,,基因突變的因素,,各種射線的照射、溫度劇變等,亞硝酸和堿基類似物等,病毒和某些細(xì)菌等,放射性污染,早晨起床，掀開黑心棉做的被子， 用致癌牙膏刷完牙， 喝了杯摻了三聚氰胺的牛奶，吃一根柴油炸的洗衣粉油條，外加一個(gè)蘇丹紅咸鴨蛋，在票販子那兒買了張車票，趕到地下煙廠上班。9：30偷偷用山寨手機(jī)看股票，中午在餐館點(diǎn)了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃鱔，,一盤敵敵畏噴過的白菜，盛兩碗陳化糧米飯；晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘肉，沾上點(diǎn)毛發(fā)勾兌的毒醬油，拌盤福爾馬林泡過的海蜇皮，抓兩個(gè)添加了漂白粉的大饅頭，喝兩杯富含甲醇的白酒唉，這日子過得真叫爽,,,七、基因突變的

8、特點(diǎn),、普遍性:,基因突變可發(fā)生在任何生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期,突變發(fā)生的時(shí)間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時(shí)期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。,、多方向性： 基因突變是不定向的。,,、可逆性：,小資料,、稀有性： 突變率低；,白化苗,、有害性：大多數(shù)突變是有害的,白化病,為什么呢？,任何一種生物都是長期進(jìn)化過程的產(chǎn)物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。,,并指,,,,無腦兒,白化?。ǔ！㈦[）,唇裂,基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別?,1基因突變： 基因_________改變，它________新的基因 發(fā)生時(shí)期：________________________ 特點(diǎn)：普遍性、多方向性、____

9、_______、 多數(shù)有害、可逆性。2基因重組： 控制不同性狀的_____________，_______新基因，可形成新的________。 發(fā)生時(shí)期：___________________ 特點(diǎn)：__________,內(nèi)部結(jié)構(gòu),能產(chǎn)生,細(xì)胞分裂間期（DNA復(fù)制時(shí)）,稀有性,基因重新組合,不產(chǎn)生,基因型,有性生殖過程中(減數(shù)第一次分裂),變異非常豐富,1、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是 A基因突變 B基因重組 C基因分離 D環(huán)境影響,,A,2、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病,某一男性患者,其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 A.伴性遺傳

10、 B.常染色體遺傳 C.基因突變 D.基因重組,C,3.如果將一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者血液,輸給一個(gè)血型相同的正常人,將使正常人,B,A、 基因產(chǎn)生突變,使此人患病 B、無基因突變,性狀不遺傳給此人 C、基因重組,將病遺傳給此人 D、無基因突變,此人無病,其后代患病,,5、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎(chǔ)上。生物豐富的變異主要來源于 A.基因重組 B.基因突變 C.染色體變異 D.環(huán)境變化,,A,4、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自 A.基因突變 B.基因重組 C.環(huán)境影響 D.染色體變異,B,基因是什么？它和染色體又有何關(guān)系？

11、,染色體是DNA的主要載體，基因又是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，染色體即為基因的主要載體。,溫故知新,三、染色體畸變,染色體結(jié)構(gòu)的變異,,,染色體數(shù)目的變異,一、染色體結(jié)構(gòu)變異,缺失,重復(fù),易位,倒位,,二、染色體數(shù)目變異,（一）非整倍體變異(個(gè)別 染色體數(shù)目增加或減少),先天性愚型（21三體綜合征） 45條XY（47條）,癥狀：身體矮小，肘外翻，頸部皮膚 松弛 為蹼頸，外觀為女性但乳房不 發(fā)育, 無生育能力。,癥狀：智力低下，發(fā)育遲緩，眼間較寬，外眼角上斜，口常半張，舌外伸，又叫伸舌樣癡呆。,性腺發(fā)育不良（特納氏綜合征） 44條XO（45條）,()雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對同源染色體？,

12、,答：和，和，和， X和Y。,()果蠅的精子中有哪幾條染色體？ ()精子中這些染色體之間是什么關(guān)系？,答：、、、X或、、、Y,答：它們是非同源染色體,()如果將果蠅的精子中的染色體看成一個(gè)染色體組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體組？,答：兩個(gè)染色體組,思考?,1、染色體組,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。,,2.以下選項(xiàng)表示生物個(gè)體的基因型，請大家根據(jù)下列 個(gè)體的基因型判斷一下該個(gè)體有幾個(gè)染色體組： A. Aa B. AaBb C.

13、 Aaa D. AAaBBb E. AB,小結(jié)：,1.染色體組是指某種生物的一套完整的非同源染色體，即染色體組中肯定沒有同源染色體。因此,2.染色體組中無等位基因,染色體組數(shù)等 于一組同源染色體中染色體 的個(gè)數(shù),因此染色體組數(shù)等于該個(gè)體 基因型中控制同一性狀的基 因的總數(shù)。,,1.分析圖中有幾個(gè)染色體組,A B C D,思考,3個(gè),2個(gè),5個(gè),4個(gè),1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念,,,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念,,二倍體： 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。,（二）整倍體變異(染色體組

14、增加或減少),1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念,多倍體： 體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體 叫多倍體。,,二倍體： 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念,多倍體： 體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體 叫多倍體。,,二倍體： 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。,單倍體：,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),常見二倍體,常見多倍體,思考: 1、雄蜂的體細(xì)胞內(nèi)含有幾條染色體? 2、本物種（蜂王）的配子中含有幾條染色體？,,1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念

15、,二倍體： 體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體。 多倍體： 體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體叫多倍體。 單倍體：,,體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),,思考與討論：如何區(qū)分單倍體、二倍體、多倍體？,2.六倍體小麥體細(xì)胞中有____個(gè)染色體組。用其花粉培育成的植株體細(xì)胞有____個(gè)染色體組，是____倍體。,,1.四倍體馬鈴薯體細(xì)胞中有____個(gè)染色體組。用其花粉培育成的植株體細(xì)胞有____個(gè)染色體組，是____倍體。,四,二,？,六,三,？,二倍體、多倍體、單倍體的比較,,小結(jié)：,由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，含有幾個(gè)

16、 染色體組就是幾倍體。,2.由配子直接發(fā)育而成的生物個(gè)體，不管 含有幾個(gè)染色體組，都只能稱為單倍體。,受精卵,受精卵,配子,個(gè),n個(gè),n個(gè),2、認(rèn)真分析下圖的對照圖，從A、B、C、D中確 認(rèn)出表示含一個(gè)染色體組的細(xì)胞，是圖中的,,練習(xí),1.畫概念圖 以概念圖 的形式總結(jié)染色體畸變包括哪些內(nèi)容,1、染色體組,2、二倍體、多倍體和單倍體的概念,,,3、染色體變異在育種上的應(yīng)用,（二）整倍體變異(染色體組增加或減少),討論,1.假設(shè)很早以前自然界中的生物都是二倍體,那么現(xiàn)在自然界中的多倍體、單倍體可能是怎么產(chǎn)

17、生的呢？,2.人們在生產(chǎn)上可用什么方法獲得多倍體、單倍體呢？,二倍體,,,染色體組增加,染色體組減少,多倍體,單倍體,,,用秋水仙素 處理萌發(fā)的 種子或幼苗,花藥離體培養(yǎng),3.現(xiàn)有兩小麥品種：高稈抗銹病（DDTT）和矮稈感銹?。╠dtt），如何獲得矮稈抗銹?。╠dTT）的優(yōu)良品種？,單倍體育種過程,DDTT,,DdTt,,花藥離 體培養(yǎng),DT Dt dT dt 幼苗,,秋水仙 素處理,DDTT DDtt ddTT ddtt,,篩選所需品種ddTT,ddtt,,,,,,,,DT Dt dT dt,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,缺失,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,重復(fù),一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,易位,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,倒位,