4.1生物變異的來源課件

第四章生物的變異第一節(jié)生物變異的來源4.1生物變異的來源生物的變異＝環(huán)境＋材料一不可遺傳的變異可遺傳的變異染色體畸變基因突變基因重組遺傳物質(zhì)（改變）（改變）性狀（改變）來源材料二課后小結(jié)4.1生物變異的來源材料一分根A芽B芽背風向陽向風蔭蔽4.1生物變異的來源材料二近年普通禽流感4.1生物變異的來源基因重組（1）非同源染色體上的非等位基因的自由組合（2）同源染色體中非姐妹染色單體的交叉互換類型和實例發(fā)生時間減數(shù)第一次分裂四分體時期、后期Ⅰ條件進行有性生殖（減數(shù)分裂）意義導致生物性狀的多樣性為動、植物育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基礎隨遺傳發(fā)生2n不產(chǎn)生新基因類型，但產(chǎn)生新基因型后代4.1生物變異的來源非同源染色體上非等位基因自由組合×黃色圓粒綠色皺粒黃色圓粒黃色圓粒綠色圓粒黃色皺粒綠色皺粒AABBaabbA-B-A-B-aaB-A-bbaabb減Ⅰ時，非同源染色體上的非等位基因自由組合

，產(chǎn)生多種類型的配子,導致后代出現(xiàn)新性狀組合4.1生物變異的來源同源非姐妹染色單體的互換初級性母細胞不交換交換四分體次級性母細胞減Ⅱ減Ⅰ減Ⅰ減Ⅱ配子BVBv

bVbvBVbv在減Ⅰ四分體時，同源染色體中非姐妹染色單體間，發(fā)生染色體片段的交叉互換，使染色體上的基因產(chǎn)生重新組合

4.1生物變異的來源基因突變——可遺傳的變異DNA（基因）RNA蛋白質(zhì)（性狀）基因突變實例轉(zhuǎn)錄翻譯1.概念2.發(fā)生時期DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變6.意義5.引起基因突變的外因復制4.基因突變的特點3.基因突變的類型4.1生物變異的來源鐮刀型貧血及原因正常人雙凹圓餅狀

病人發(fā)病時，鐮刀形或彎月形

正常血紅蛋白（HbA）患者血紅蛋白（Hbs）

β鏈第六個氨基酸谷氨酸纈氨酸mRNADNAGAAGAACTTCATGTAGUA4.1生物變異的來源堿基缺失GTGCAGAGTACTGTCTCATGACACCGCAGAGUACUGUGC基因片斷DNA信使RNA多肽鏈纈谷組絲α鏈β鏈纈絲蘇組轉(zhuǎn)錄翻譯性狀改變4.1生物變異的來源基因突變原因和發(fā)生時期有絲分裂間期或減數(shù)分裂間期原因：發(fā)生時期：DNA分子復制差錯基因突變常發(fā)生在分裂旺盛的部位（有細胞周期）推論：4.1生物變異的來源基因突變的類型主要影響生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)影響生物的代謝過程導致個體活力下降或死亡形態(tài)突變生化突變致死突變4.1生物變異的來源基因突變的特點基因突變在生物界普遍存在基因可向不同方向突變成多種等位基因基因突變在自然狀態(tài)下一般頻率很低大多數(shù)基因突變對生物體是有害的顯性基因隱性基因普遍性多方向性稀有性可逆性有害性10-5～10-8

其它特點4.1生物變異的來源其他特點：基因突變是隨機發(fā)生的發(fā)生時期是隨機的發(fā)生部位是隨機的一般來說，在生物體發(fā)育過程中，基因突變發(fā)生的時期越遲，生物體表現(xiàn)突變的部分就越少突變在體細胞：一般不能傳遞給下一代突變在生殖細胞：可能會通過受精作用傳遞給下一代4.1生物變異的來源引起基因突變的外因物理因素化學因素生物因素X射線、紫外線和宇宙射線及激光等亞硝酸、堿基類似物等某些病毒和某些細菌4.1生物變異的來源一個個體后代的突變可以向任何方向進行，而且和誘發(fā)突變的外界條件無關

紫外線抗紫外線殘翅發(fā)育快黑身白眼發(fā)育慢不耐紫外線基因可向不同方向突變成多種等位基因水稻粒色A（白）a1（黃）a2（紫）a3（黑）a4（灰）4.1生物變異的來源基因突變的意義——可以產(chǎn)生新基因等位基因的產(chǎn)生生物變異的根本來源，對生物進化提供最初的材料，對選育新品種具有重要意義IAIBi決定ABO血型的基因：血友病的基因：HhHHHh4.1生物變異的來源染色體畸變（染色體變異）（一）染色體結(jié)構(gòu)的變異

（二）染色體數(shù)目的變異

染色體是DNA的主要載體，每種生物體細胞中都具有特定形態(tài)和數(shù)目的染色體不同形態(tài)染色體上DNA和基因種類不同染色體數(shù)目決定DNA和基因的含量4.1生物變異的來源人類貓叫綜合征：染色體結(jié)構(gòu)的變異缺失重復倒位易位果蠅棒眼：5號染色體部分缺失X染色體某區(qū)段重復4.1生物變異的來源染色體數(shù)目的變異整倍體變異非整倍體變異以染色體組為單位增加或減少個別染色體的增加或減少增多減少非整倍體變異整倍體變異形成單倍體、二倍體、多倍體等正常4.1生物變異的來源雌果蠅：X、Ⅱ、Ⅲ、ⅣX、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

雄果蠅：X、Ⅱ、Ⅲ、ⅣY、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

染色體組一組非同源染色體每條染色體形態(tài)和功能上各不相同攜帶有控制該種生物生長、發(fā)育的全部遺傳信息相當于正常二倍體配子中的一組染色體它們互相協(xié)調(diào)，共同控制正常生命活動人體染色體組4.1生物變異的來源人（男性）的體細胞中所含的兩個染色體組人體染色體組的特征4.1生物變異的來源單倍體多倍體整倍體變異整倍體生物體細胞中的染色體數(shù)目為染色體組的整倍數(shù)的個體體細胞中含有一個染色體組的個體二倍體體細胞中含有2個染色體組的個體配子配子+合子（受精卵）三倍體四倍體……體細胞中含有3個染色體組的個體體細胞中含有多個染色體組的個體二倍體配子直接發(fā)育一倍體多染色體組單倍體多倍體配子……直接發(fā)育體細胞中含有本物種配子染色體組數(shù)的個體特定條件加倍4.1生物變異的來源單倍體、多倍體成因及代表生物單倍體生殖細胞未經(jīng)受精直接發(fā)育成的個體二倍體絕大多數(shù)動物、過半數(shù)植物為二倍體水稻2n=2x=24玉米2n=2x=20人2n=2x=46植物：較普遍，但多為不正常個體動物：蜜蜂的孤雌生殖，卵細胞→雄蜂多倍體一般由于受到外界環(huán)境劇烈變化影響，植物細胞有絲分裂的過程受阻使染色體加倍導致

植物：香蕉、無子西瓜馬鈴薯普通小麥三倍體2n=3x=332n=4x=482n=6x=42四倍體六倍體

單倍體水稻單倍體普通小麥n=x=12（一倍體）n=3x=214.1生物變異的來源患者細胞內(nèi)多了一條21號染色體造成的非整倍體變異缺少一條性染色體（XO）引起的生物體細胞中的染色體數(shù)目個別增加或減少特納氏綜合征：2n－1＝4521三體綜合征：（先天性愚型或唐氏綜合癥）2n＋1＝474.1生物變異的來源課堂小結(jié)遺傳物質(zhì)環(huán)境性狀[改變][改變][改變]可遺傳變異不可遺傳變異一定堿基序列的基因DNA上多種基因染色體新基因新性狀基因突變基因重組新基因型原性狀新組合結(jié)構(gòu)變化數(shù)量變化整倍非整倍遺傳物質(zhì)量變化性狀大量改變低概率、異常普遍、必然4.1生物變異的來源比較三種可遺傳變異之間的差異基因突變基因重組染色體變異發(fā)生變異的時期細胞內(nèi)變化的項目基因的結(jié)構(gòu)基因的含量顯微鏡下是否可見變異的實質(zhì)DNA復制期減數(shù)第一次分裂時期有絲分裂或減數(shù)分裂的分裂期或配子期改變不變一般不變不變不變一般改變不可見不可見一般可見基因的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變基因的量或基因在染色體上的位置基因型改變4.1生物變異的來源有性生殖中非常普遍突變頻率低，但普遍存在發(fā)生可能生物變異的來源之一，對生物進化有重要意義生物變異的根本來源，是生物進化的原始材料意義有性生殖過程中進行減數(shù)分裂形成配子外界環(huán)境條件的變化和內(nèi)部因素的相互作用條件減Ⅰ后期，非同源染色體上的非等位基因