生物变异的来源DX.ppt

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1、,第四章 生物的变异,变异的类型,可遗传的变异,不可遗传的变异,基因突变,染色体畸变,基因重组,环境条件的改变引起，遗传物质没有改变，不能遗传给后代。,第一节 生物变异的来源,可遗传变异和不可遗传变异的根本区别？,外因,影响,内因,遗传物质改变,表现型改变,可遗传给后代,P,F1,F2表现型,比例 9:3:3:1,黄圆,绿皱,两对相对性状的杂交实验,F2中不同于亲本的表现型是如何产生的？,非同源染色体上的非等位基因自由组合,Y,y,r,R,Y,y,R,r,Yr和yR,YR和yr,后期,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，使基因重组,前期,一、基因重组,1、类型:,非同源染色体上

2、的非等位基因的自由组合,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换,2、实质,控制不同性状的基因重新组合,3、生物,有性生殖的生物,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。P76,基因重组的概念,一、基因重组,4、时间：,后期前期,原始的生殖细胞发展成为成熟生殖细胞的过程,5、结果:,产生新的基因型,新的表现型,不产生新的基因,不产生新的性状,原有性状重新组合,原有基因重新组合,6、场所：,卵巢 睾丸,7、细胞：,初级卵母细胞 初级精母细胞,8、意义：,导致生物多样性，为育种和进化提供丰富的物质基础,1910年，赫里克医生的诊所

3、来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀形细胞贫血症。患者发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。,二、基因突变,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸,二、基因突变,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由于基因中的碱基对发生了_产生的。,病因：,替换,根本,直接

4、,二、基因突变,1、病例：镰刀形细胞贫血症,（1）病症：发育不良，关节、腹部和肌肉疼痛，严重时血细胞破裂造成严重贫血死亡 P78第二段,（2）患者表现型：红细胞镰刀形,（3）病因,直接原因：,根本原因：,血红蛋白异常,基因突变,（碱基对替换）,碱基对排列顺序改变,（遗传信息改变）,基因的结构发生改变,结果：产生新的基因,（是原有基因的等位基因）,增加,缺失,替换,2、定义：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 P77,二、基因突变,DNA分子中发生碱基对的、和 而引起的核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子

5、中的碱基序列发生变化,DNA分子中的碱基序列发生变化,二、基因突变,转录,翻译,3、基因突变的机理,1、基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？,不一定,突变后的DNA转录成的密码子决定的氨基酸不变显性纯合子一个显性基因发生隐性突变,突变前后生物性状不变的两种情况,2、基因突变必然引起改变的是什么？,思考,基因中碱基对的排列顺序,二、基因突变,形态突变生化突变致死突变,苯丙氨酸,苯丙酮酸,酪氨酸,苯丙氨酸羟化酶,黑色素,严格地讲，任何突变都是生化突变,4、基因突变的类型,二、基因突变,（1）普遍性,所有生物、任何发育阶段、任何细胞均可发生,5、基因突变的特点,思考：,1、哪个发育

6、阶段更容易发生突变？突变的具体时间？突变的早晚对生物产生的影响相同吗？,2、哪种细胞发生突变可能对后代产生影响？,1、胚胎发育阶段更容易发生突变（细胞分裂旺盛）。基因突变主要发生在有丝分裂的间期和减数第一次分裂的间期。突变发生的越早对生物个体的影响越大。2、有性生殖的生物生殖细胞发生突变可以遗传给后代。体细胞突变一般不会遗传给后代。,（2）多方向性：基因突变是不定向的。,（）可逆性：,一个基因可向不同方向突变为它的等位基因,5、基因突变的特点,小资料,（）稀有性：突变率低；,5、基因突变的特点,白化苗,（）有害性：大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们

7、 与环境取得了高度的协调。,5、基因突变的特点,并指,二、基因突变,物理因素,化学因素,生物因素,6、诱发基因突变的因素P77,各种射线的照射、温度剧变等,亚硝酸和碱基类似物等,病毒和某些细菌等,诱发突变：人工条件下诱发的基因突变,自发突变：自然状态下发生的基因突变,7、意义：是生物变异的根本来源，对生物进化和育种有重要意义,（二）数目变异,（一）结构变异,三、染色体畸变,类型,生物,真核生物,缺失:,重复:,倒位:,易位:,染色体片段改变,导致,基因减少,基因增加,基因顺序改变,基因数目序列改变,导致,生物性状改变,大多数有害,（光镜下可见）,果蝇的眼,野生型：椭圆眼,变异型：棒状眼,X染色

8、体某个区段发生重复,1、染色体结构变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？为什么？,染色体结构变异使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生变化。,大多数染色体结构变异对生物体是不利的，甚至会导致生物体死亡。,思考,思考,2、如何从碱基的角度区分基因突变和染色体结构变异？,基因突变是某个基因中部分碱基改变，变化的碱基数目少；染色体结构变异使基因的数目、排列顺序改变，改变的碱基数目大,3、如何区分易位和基因重组中的交叉互换？,两者虽然都有染色体间交换片段，但前者发生在 非同源染色体间，而后者发生在同源染色体间,（二）染色体数目变异,1.非整倍体变异：个别染色体数目增减,先天愚型（唐氏

9、综合征、21三体综合征）,卵巢发育不全症（特纳氏综合征）,（二）染色体数目变异,果蝇体细胞中的染色体组成,果蝇配子中的染色体组成,（二）染色体数目变异,2、整倍体变异,以染色体组的形式成倍增加或减少,（1）染色体组：,不含形态、结构、功能相同的染色体（不含同源染色体）含该物种一整套遗传物质,一组染色体的特点,定义：二倍体生物配子中的全部染色体为一个染色体组,一个染色体组中含等位基因吗？,染色体组数目的判断,形态大小相同的染色体有几条，就有几个染色体组。,问：图中细胞含有几个染色体组？,问：基因型为AA、Aabb、AAaaBBbb的生物细胞中分别有几个染色体组？,染色体组数目的判断,相同的字母（

10、不管大小写）有几个，就有几个染色体组。,获取这些体细胞的生物,含1个染色体组,含2个染色体组,含3个染色体组,含4个染色体组,一倍体,二倍体,三倍体,四倍体,多倍体,受精卵,发育,2、整倍体变异（2）整倍体,体细胞中的染色体数目是染色体组的整倍数的个体,2、整倍体变异（2）整倍体,减数分裂,配子,个体,发育,(一倍体),减数分裂,发育,个体,（单倍体）,配子不受精直接发育而成的个体,（体细胞中的染色体数不定）,判断：一倍体一定是单倍体，单倍体一定是一倍体？,单倍体是整倍体吗？,思考：三倍体生物的单倍体有几组染色体？三倍体是怎么样的亲代繁殖得到的？,三倍体无单倍体二倍体与四倍体杂交得到子代是三倍体,比较项目,生物种类,染色体畸变,染色体畸变,非整倍体变异,染色体组,二倍体,概念,特征,多倍体,单倍体,分类,数目变异,整倍体变异,缺失、重复、倒位、易位,结构变异：,一倍体,