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1、,第四章生物的變異,,,變異的類(lèi)型,可遺傳的變異,不可遺傳的變異,,基因突變,染色體畸變,,基因重組,環(huán)境條件的改變引起，遺傳物質(zhì)沒(méi)有改變，不能遺傳給后代。,,第一節(jié)生物變異的來(lái)源,可遺傳變異和不可遺傳變異的根本區(qū)別？,外因,,影響,內(nèi)因,遺傳物質(zhì)改變,,,表現(xiàn)型改變,,可遺傳給后代,,,,,P,,F1,F2表現(xiàn)型,比例9:3:3:1,黃圓,綠皺,兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn),F2中不同于親本的表現(xiàn)型是如何產(chǎn)生的？,,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,后期Ⅰ,,A,a,B,b,同源染色體的非姐妹染色單體交叉互換，使基因重組,前期Ⅰ,,一、基因
2、重組,1、類(lèi)型:,①非同源染色體上的非等位基因的自由組合,②同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換,2、實(shí)質(zhì),控制不同性狀的基因重新組合,3、生物,有性生殖的生物,,,具有不同遺傳性狀的雌、雄個(gè)體進(jìn)行有性生殖過(guò)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(lèi)型的現(xiàn)象或過(guò)程。P76,基因重組的概念,,,一、基因重組,4、時(shí)間：,后期Ⅰ前期Ⅰ,原始的生殖細(xì)胞發(fā)展成為成熟生殖細(xì)胞的過(guò)程,5、結(jié)果:,產(chǎn)生新的基因型,,新的表現(xiàn)型,不產(chǎn)生新的基因,不產(chǎn)生新的性狀,原有性狀重新組合,原有基因重新組合,6、場(chǎng)所：,♀卵巢♂睪丸,7、細(xì)胞：,初級(jí)卵母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞,8、意義：,導(dǎo)致生物多樣性，為育種和進(jìn)
3、化提供豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),,,1910年，赫里克醫(yī)生的診所來(lái)了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無(wú)力，是嚴(yán)重的貧血病患者。對(duì)病人做血液檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長(zhǎng)又彎的鐮刀形，稱(chēng)鐮刀形細(xì)胞貧血癥?；颊甙l(fā)育不良，關(guān)節(jié)、腹部和肌肉疼痛，紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。,二、基因突變,,,為什么谷氨酸會(huì)被纈氨酸取代呢？,1956年，英國(guó)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—…,,二、基因突變,,思考與討論,,谷氨酸,纈氨酸,正常,異常,___
4、__原因,_____原因,,,鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由于基因中的堿基對(duì)發(fā)生了______產(chǎn)生的。,病因：,替換,根本,直接,,二、基因突變,,1、病例：鐮刀形細(xì)胞貧血癥,（1）病癥：發(fā)育不良，關(guān)節(jié)、腹部和肌肉疼痛，嚴(yán)重時(shí)血細(xì)胞破裂造成嚴(yán)重貧血死亡P78第二段,（2）患者表現(xiàn)型：紅細(xì)胞鐮刀形,（3）病因,,直接原因：,根本原因：,血紅蛋白異常,基因突變,（堿基對(duì)替換）,,堿基對(duì)排列順序改變,,（遺傳信息改變）,基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,,結(jié)果：產(chǎn)生新的基因,（是原有基因的等位基因）,,,增加,缺失,替換,2、定義：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(guò)程．P77,二、基因突變,┯┯┯┯ＡＴＧ
5、ＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷,┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷,┯┯┯┯ＡＡＧＣＴＴＣＧ┷┷┷┷,┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷,,,,DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的、和而引起的核苷酸序列的變化，因而引起基因結(jié)構(gòu)的改變。,,,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分子中的堿基序列發(fā)生變化,,DNA分子中的堿基序列發(fā)生變化,二、基因突變,轉(zhuǎn)錄,翻譯,3、基因突變的機(jī)理,,,1、基因堿基對(duì)的改變，是否一定會(huì)引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？,不一定,突變后的DNA轉(zhuǎn)錄成的密碼子決定的氨基酸不變顯性純合子一個(gè)顯性基因發(fā)生隱性突
6、變,突變前后生物性狀不變的兩種情況,★,2、基因突變必然引起改變的是什么？,思考,基因中堿基對(duì)的排列順序,,,,二、基因突變,形態(tài)突變生化突變致死突變,苯丙氨酸,,苯丙酮酸,,酪氨酸,苯丙氨酸羥化酶,,黑色素,嚴(yán)格地講，任何突變都是生化突變,4、基因突變的類(lèi)型,,,二、基因突變,（1）普遍性,所有生物、任何發(fā)育階段、任何細(xì)胞均可發(fā)生,5、基因突變的特點(diǎn),思考：,1、哪個(gè)發(fā)育階段更容易發(fā)生突變？突變的具體時(shí)間？突變的早晚對(duì)生物產(chǎn)生的影響相同嗎？,2、哪種細(xì)胞發(fā)生突變可能對(duì)后代產(chǎn)生影響？,,,1、胚胎發(fā)育階段更容易發(fā)生突變（細(xì)胞分裂旺盛）。基因突變主要發(fā)生在有絲分裂的間期和減數(shù)第一次分裂的間期。突
7、變發(fā)生的越早對(duì)生物個(gè)體的影響越大。2、有性生殖的生物生殖細(xì)胞發(fā)生突變可以遺傳給后代。體細(xì)胞突變一般不會(huì)遺傳給后代。,,（2）多方向性：基因突變是不定向的。,,（３）可逆性：,一個(gè)基因可向不同方向突變?yōu)樗牡任换?5、基因突變的特點(diǎn),,小資料,（４）稀有性：突變率低；,5、基因突變的特點(diǎn),,白化苗,（５）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(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程的產(chǎn)物，它們與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。,5、基因突變的特點(diǎn),,,,并指,,二、基因突變,物理因素,化學(xué)因素,生物因素,,6、誘發(fā)基因突變的因素P77,,各種射線(xiàn)的照射、溫度劇變等,亞硝酸和堿基類(lèi)似物等,病毒和某些細(xì)菌等,
8、,誘發(fā)突變：人工條件下誘發(fā)的基因突變,自發(fā)突變：自然狀態(tài)下發(fā)生的基因突變,7、意義：是生物變異的根本來(lái)源，對(duì)生物進(jìn)化和育種有重要意義,,,（二）數(shù)目變異,（一）結(jié)構(gòu)變異,三、染色體畸變,●類(lèi)型,●生物,真核生物,缺失:,重復(fù):,倒位:,易位:,,染色體片段改變,,導(dǎo)致,,基因減少,基因增加,基因順序改變,基因數(shù)目序列改變,,,導(dǎo)致,生物性狀改變,大多數(shù)有害,（光鏡下可見(jiàn)）,,,果蠅的眼,野生型：橢圓眼,變異型：棒狀眼,X染色體某個(gè)區(qū)段發(fā)生重復(fù),,1、染色體結(jié)構(gòu)變異與基因突變相比，哪一種變異引起的性狀變化較大一些？為什么？,染色體結(jié)構(gòu)變異使位于染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生變化。,大多數(shù)染色
9、體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。,思考,,思考,2、如何從堿基的角度區(qū)分基因突變和染色體結(jié)構(gòu)變異？,基因突變是某個(gè)基因中部分堿基改變，變化的堿基數(shù)目少；染色體結(jié)構(gòu)變異使基因的數(shù)目、排列順序改變，改變的堿基數(shù)目大,3、如何區(qū)分易位和基因重組中的交叉互換？,兩者雖然都有染色體間交換片段，但前者發(fā)生在非同源染色體間，而后者發(fā)生在同源染色體間,,,（二）染色體數(shù)目變異,1.非整倍體變異：個(gè)別染色體數(shù)目增減,先天愚型（唐氏綜合征、21三體綜合征）,,卵巢發(fā)育不全癥（特納氏綜合征）,,,（二）染色體數(shù)目變異,,,,,果蠅體細(xì)胞中的染色體組成,果蠅配子中的染色體組成,,（二）染色體數(shù)目變異
10、,,2、整倍體變異,以染色體組的形式成倍增加或減少,（1）染色體組：,不含形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能相同的染色體（不含同源染色體）含該物種一整套遺傳物質(zhì),,一組染色體的特點(diǎn),定義：二倍體生物配子中的全部染色體為一個(gè)染色體組,一個(gè)染色體組中含等位基因嗎？,,,染色體組數(shù)目的判斷,★形態(tài)大小相同的染色體有幾條，就有幾個(gè)染色體組。,問(wèn)：圖中細(xì)胞含有幾個(gè)染色體組？,,,問(wèn)：基因型為AA、Aabb、AAaaBBbb的生物細(xì)胞中分別有幾個(gè)染色體組？,染色體組數(shù)目的判斷,★相同的字母（不管大小寫(xiě)）有幾個(gè)，就有幾個(gè)染色體組。,,,,獲取這些體細(xì)胞的生物,含1個(gè)染色體組,含2個(gè)染色體組,含3個(gè)染色體組,含4個(gè)染色體組,一
11、倍體,二倍體,三倍體,四倍體,多倍體,,受精卵,發(fā)育,,2、整倍體變異（2）整倍體,,,,,體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是染色體組的整倍數(shù)的個(gè)體,,,,,2、整倍體變異（2）整倍體,,減數(shù)分裂,配子,個(gè)體,,發(fā)育,(一倍體),減數(shù)分裂,,發(fā)育,,個(gè)體,（單倍體）,配子不受精直接發(fā)育而成的個(gè)體,（體細(xì)胞中的染色體數(shù)不定）,判斷：一倍體一定是單倍體，單倍體一定是一倍體？,單倍體是整倍體嗎？,,,思考：三倍體生物的單倍體有幾組染色體？三倍體是怎么樣的親代繁殖得到的？,三倍體無(wú)單倍體二倍體與四倍體雜交得到子代是三倍體,,比較項(xiàng)目,生物種類(lèi),,,,染色體畸變,,染色體畸變,,非整倍體變異,,,染色體組,,二倍體,概念,特征,多倍體,單倍體,分類(lèi),數(shù)目變異,整倍體變異,缺失、重復(fù)、倒位、易位,結(jié)構(gòu)變異：,一倍體,,
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