復習課件9基因突變、基因重組、染色體變異

1、第1課時基因突變和基因重組+染色體變異基因突變基因突變生生物物的的變變異異不可遺傳的變異不可遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異 基因重組基因重組染色體變異染色體變異生物體內(nèi)遺傳生物體內(nèi)遺傳物質(zhì)沒有改變物質(zhì)沒有改變生殖細胞內(nèi)遺生殖細胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的改變傳物質(zhì)的改變一、基因突變一、基因突變 CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常G AG ACATCATGTAGTA突變突變G AG A_原因原因_原因原因 鐮刀型細胞貧血癥是由鐮刀型細胞貧血癥是由_引起的一種遺傳引起的一種遺傳病，是由于基因的病，是由于基因的_發(fā)生了改變產(chǎn)生的

2、。發(fā)生了改變產(chǎn)生的。病因：病因：基因突變基因突變分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)根本根本直接直接A A U U（一）基因突變的實例（一）基因突變的實例鐮刀型細胞貧血癥鐮刀型細胞貧血癥1 1、概念概念： DNADNA分子中發(fā)生分子中發(fā)生堿基對堿基對的的_、_和和_，而引起的，而引起的_的改變。的改變。 增添增添缺失缺失替換替換基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)（二）基因突變的概念（二）基因突變的概念思考：思考：1 1、哪一種基因突變對生物性狀的影響最?。?、哪一種基因突變對生物性狀的影響最?。?堿基對的替換堿基對的替換2、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？、基因突變不改變生物性狀的原因有哪些？ 一種氨基酸可能有幾種密碼子一種氨基

3、酸可能有幾種密碼子 顯性純合子突變成雜合子（顯性純合子突變成雜合子（AAAaAAAa）改變了改變了DNADNA分子的分子的 堿基種類堿基種類 堿基數(shù)目堿基數(shù)目 堿基排列順序堿基排列順序（三）基因突變的結(jié)果（三）基因突變的結(jié)果一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因一個基因突變后產(chǎn)生的是它的等位基因基因突變是染色體的基因突變是染色體的某一位點某一位點上基因的改變上基因的改變, ,使一個基使一個基因變成它的因變成它的等位基因等位基因（AaAa或或aAaA）, ,不改變?nèi)旧w上不改變?nèi)旧w上基因的基因的數(shù)量數(shù)量，只改變，只改變基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基因的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且通常會引并且通常會引起一定的表現(xiàn)型的變化起一定

4、的表現(xiàn)型的變化. .（四）基因突變的時間（四）基因突變的時間DNA復制復制時期時期有絲分裂的有絲分裂的間期間期減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂間期間期 基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期以基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期以及體細胞或生殖細胞周期的任何時期。及體細胞或生殖細胞周期的任何時期。（五）基因突變的原因（五）基因突變的原因自發(fā)突變：自發(fā)突變：自然自然條件下條件下DNADNA偶爾偶爾復制錯誤復制錯誤誘發(fā)突變：誘發(fā)突變：物理因素物理因素化學因素化學因素生物因素生物因素提高提高突變突變頻率頻率X X射線、激光等射線、激光等亞硝酸、堿基類似物等亞硝酸、堿基類似物等病毒、某些細菌等病毒、

5、某些細菌等遺傳信息改變遺傳信息改變 DNA DNA DNA DNA 差錯差錯 內(nèi)因：內(nèi)因： 堿基變化堿基變化 外因：外因： 物理因素物理因素 化學因素化學因素 生物因素生物因素 脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序改變脫氧核苷酸種類、數(shù)量、排列順序改變 堿基對的替換、增添、缺失堿基對的替換、增添、缺失 基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變 產(chǎn)生等位基因產(chǎn)生等位基因（A1 A1 a1a1、a2a2）復制復制 引起引起 （五）基因突變的特點（五）基因突變的特點一、在生物界普遍存在一、在生物界普遍存在普遍性普遍性二、在生物二、在生物個體發(fā)育的如何時期個體發(fā)育的如何時期發(fā)生發(fā)生隨機性隨機性三、突變率低三、突變率

6、低低頻性低頻性四、大多數(shù)突變是有害的四、大多數(shù)突變是有害的多多害性害性五、基因突變是不定向的五、基因突變是不定向的多向性多向性基因突變是基因突變是新基因產(chǎn)生新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的途徑，是生物變異的的根本來源根本來源, ,是是生物進化生物進化的的原始材料原始材料. .（六）基因突變的意義（六）基因突變的意義二、基因重組二、基因重組（一）基因重組的概念（一）基因重組的概念在生物體進行有性生殖的過程中，控制在生物體進行有性生殖的過程中，控制不同形狀的基因的重新組合。不同形狀的基因的重新組合。方式方式1、減一后期非同源染色體上的非等位基因自由組合、減一后期非同源染色體上的非等位基因自由組合2、

7、減一前期同源染色體的非姐妹染色單體之間的局、減一前期同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換部交換3、轉(zhuǎn)基因技術（基因工程）、轉(zhuǎn)基因技術（基因工程）AabBAaBbAb和和aBAB和和ab減數(shù)第一次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合非同源染色體上的非等位基因自由組合AaAaBbAabBAaBb（二）基因重組的特點（二）基因重組的特點3 3、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類、兩個親本的遺傳物質(zhì)差距越大，基因重組的類型就越多。型就越多。1 1、變異概率高，幾乎、變異概率高，幾乎100%100%2 2、只有通過有性生殖過程才能實現(xiàn)的。、只有通過有性生殖過程才能實現(xiàn)的

8、。 （三）基因重組的意義（三）基因重組的意義是是生物變異生物變異的來源之一，是的來源之一，是生物多樣性生物多樣性的的來源之一，對來源之一，對生物的進化生物的進化具有重要的意義。具有重要的意義?；蛲蛔兓蛲蛔兓蛑亟M基因重組本質(zhì)本質(zhì)結(jié)果結(jié)果發(fā)生發(fā)生時間時間及原及原因因條件條件意義意義發(fā)生發(fā)生可能可能基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變?；虻姆肿咏Y(jié)構(gòu)發(fā)生改變。不同基因的重新組合。不同基因的重新組合。細胞分裂間期細胞分裂間期由于外界理化因素或自身生由于外界理化因素或自身生理因素引起的堿基對的替換、理因素引起的堿基對的替換、缺失或增添缺失或增添減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期減數(shù)第一次分裂前期的四分體時期的交叉互

9、換；的交叉互換；減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色減數(shù)第一次分裂后期，非同源染色體上的非等位基因自由組合。體上的非等位基因自由組合。外界環(huán)境條件的變化和外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用。內(nèi)部因素的相互作用。有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成生殖細胞。成生殖細胞。新基因產(chǎn)生的途徑，是生物新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源變異的根本來源, ,是生物進化是生物進化的原始材料。的原始材料。是生物變異的重要來源，是形成生是生物變異的重要來源，是形成生物多樣性的重要原因，對生物的進物多樣性的重要原因，對生物的進化也具有重要的意義化也具有重要的意義突變頻率低，但普遍存在突變頻率

10、低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。產(chǎn)生了新基因，出現(xiàn)了新性狀。不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，不產(chǎn)生新基因，而是產(chǎn)生新的基因型，使不同性狀重新組合。使不同性狀重新組合。不同生物的可遺傳變異來源：不同生物的可遺傳變異來源：病毒病毒 基因突變基因突變原核生物原核生物 基因突變基因突變真核生物真核生物基因突變、基因重組、染色基因突變、基因重組、染色體變異體變異三、染色體變異三、染色體變異染色體變異和基因突變的區(qū)別染色體變異和基因突變的區(qū)別 基因突變基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變是染色體的某一個位點上基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是這種改變在

11、光學顯微鏡下是看不見看不見的。是的。是分子分子水平上水平上的變化。的變化。 染色體變異是可以用顯微鏡染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察直接觀察到的比較明顯到的比較明顯的染色體變化。是的染色體變化。是細胞細胞水平上的變化。水平上的變化。染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體數(shù)目的變?nèi)旧w數(shù)目的變異異（一）變異類型（一）變異類型缺失缺失重復重復倒位倒位易位易位個別增減個別增減成倍增減成倍增減（以染色體組）（以染色體組）1.1.染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異例如例如 ：貓叫綜合征貓叫綜合征結(jié)果：基因數(shù)目減少結(jié)果：基因數(shù)目減少染色體增加了某一片段染色體增加了某一片段例如：例如：果蠅的棒狀眼果蠅的棒狀眼

12、結(jié)果：基因數(shù)目增加結(jié)果：基因數(shù)目增加易位易位：染色體的某一片段移接到染色體的某一片段移接到另一條非同源染色另一條非同源染色體體上上結(jié)果：基因排列順序變化結(jié)果：基因排列順序變化2.2.染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目的變異增多減少正常個別增減成倍增減以以染色體組染色體組形式成倍增多或減少形式成倍增多或減少3.3.染色體組染色體組（1 1）染色體組的概念）染色體組的概念細胞中的一組_染色體，它們在_ 和_上各不相同，但又互相協(xié)調(diào)，共同控制生物的生長、發(fā)育、遺傳和變異，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。非同源形態(tài)功能（2 2）染色體組的特點）染色體組的特點請判斷下列細胞中各有多少個染色體組？請判斷下列細

13、胞中各有多少個染色體組？2個3個4個1個2個4個 由由受精卵發(fā)育而成受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有的，體細胞中含有2個個染色體組的生物個體。染色體組的生物個體。(3)二倍體二倍體例如：人、果蠅、玉米、水稻等。例如：人、果蠅、玉米、水稻等。自然界中，幾乎全部的自然界中，幾乎全部的動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體生物。動物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體生物。多倍體多倍體 由由受精卵發(fā)育而成受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有的，體細胞中含有三三個或三個以上個或三個以上染色體組的生物個體。染色體組的生物個體。特點：特點：a.莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大莖桿粗壯，葉片、果實和種子較大b.糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成

14、分含量有所增加糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)成分含量有所增加4 4條染色體條染色體8 8條條染色體復制染色體復制無紡綞絲牽引無紡綞絲牽引不分裂不分裂多倍體產(chǎn)生的原因多倍體產(chǎn)生的原因紡錘體的形成受阻紡錘體的形成受阻,染色體數(shù)目加倍染色體數(shù)目加倍前期：無紡綞體形成前期：無紡綞體形成著絲點分裂著絲點分裂應用應用多倍體育種多倍體育種無子西瓜的培育無子西瓜的培育v方法：方法：1、秋水仙素處理、秋水仙素處理萌發(fā)萌發(fā)的種子或幼苗的種子或幼苗2、低溫誘導處理、低溫誘導處理v機理：機理：v實例：實例： 抑制前期紡錘體的形成，導致染色體抑制前期紡錘體的形成，導致染色體不能移向細胞兩極，引起細胞內(nèi)染色不能移向細胞兩極，引起細胞

15、內(nèi)染色體數(shù)目加倍體數(shù)目加倍花粉刺激花粉刺激四倍體四倍體母母 本本父父 本本二倍體二倍體三倍體三倍體植株植株普通植株普通植株( (有子西瓜有子西瓜) )無子西瓜的培育無子西瓜的培育無子西瓜無子西瓜(生長素生長素)秋水仙素處理秋水仙素處理(受精受精)(4)(4)單倍體單倍體自然條件下產(chǎn)生的自然條件下產(chǎn)生的個體弱小，且高度不育個體弱小，且高度不育 由由配子直接發(fā)育而成配子直接發(fā)育而成的生物個體，體細胞含的生物個體，體細胞含有本物種有本物種配子的染色體數(shù)目配子的染色體數(shù)目應用應用單倍體育種單倍體育種v流程：流程：v特點：特點：明顯縮短育種的年限明顯縮短育種的年限v方法：方法：原理：低溫處理植物原理：低溫處理植物 細胞，能抑制細胞，能抑制 的形成，以至影響染色體被拉向兩極，細胞不能分的形成，以至影響染色體被拉向兩極