基因突變和基因重組、染色體變異一輪復(fù)習(xí)課件-(自己整理)幻燈片.ppt

1、第5章 基因突變及其他變異,5.1 基因突變和基因重組,生物的變異是指生物親、子代間或子代個(gè)體 間存在性狀差異的現(xiàn)象。,問題1.什么是生物的變異？,思考：生物的表現(xiàn)型受哪些因素的影響？,表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件,問題2.生物變異的類型有哪些？,來源,問題3：什么是基因突變？,鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解,正常 谷氨酸 GAA CTT GAA,蛋白質(zhì) 氨基酸 mRNA DNA,異常 纈氨酸 GUA CAT GTA,突變,改變,增添,缺失,DNA片段,基因突變是指由于DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的 增添、缺失或改變而引起的基因結(jié)構(gòu)的改變。,（D）,“一母生九仔，連母十個(gè)樣”，這種個(gè)體的差異，主要是什么原因

2、產(chǎn)生的?,基因重組,思考1：基因重組中有無新的基因產(chǎn)生？ 有無新的基因型和表現(xiàn)型形成？,不產(chǎn)生新的基因但可以產(chǎn)生新的基因型和表現(xiàn)型。,思考2：,當(dāng)具有20對(duì)相對(duì)性狀的親本進(jìn)行雜交（假設(shè)控制20對(duì)性狀的20對(duì)等位基因分別位于20對(duì)同源染色體上），F(xiàn)2可出現(xiàn)多少種基因型和表現(xiàn)型？,基因型：320,表現(xiàn)型：220,問題4、基因重組的概念、類型和意義是什么？,含義：,成因：,生物進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不同性狀的基因發(fā)生重新組合的現(xiàn)象叫基因重組。,1、非同源染色體上非等位基因的自由組合。,時(shí)間：,減數(shù)第一次分裂后期。,A,a,b,B,A,a,B,b,2、同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交叉互換使

3、其上的等位基因互換而發(fā)生基因重組。,時(shí)間：,減數(shù)分裂的四分體時(shí)期。,染色體變異,在自然條件和人為條件改變的情況下，染色體_的改變和染色體_的增減導(dǎo)致生物_的變異。,數(shù)目,性狀,結(jié)構(gòu),一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,缺失,重復(fù),易位,倒位,一、染色體結(jié)構(gòu)的變異,缺失:,增加:,倒位:,易位:,1.易位與交叉互換的區(qū)別 (1)易位屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，發(fā)生在非同源染色體之間，是指染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。 (2)交叉互換屬于基因重組，發(fā)生在同源染色體的非姐妹染色單體之間,請(qǐng)思考：,Q1:果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？,8條,Q2:號(hào)和號(hào)染色體是什么關(guān)系?號(hào)和號(hào)呢?,同源染色體,非同源染色體,Q3:

4、雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對(duì)同源染色體?,和、和、和、X和Y,二、染色體數(shù)目的變異,X,Y,Q4：雄果蠅產(chǎn)生的精子中有哪幾條染色體？這些染色體 在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點(diǎn)？這些染色體之間 是什么關(guān)系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全 部遺傳信息？,Q5：如果將果蠅 的精子中的染 色體看作一 組，那么果蠅 的體細(xì)胞中有 幾組染色體？,細(xì)胞中的一組_染色體，它們?cè)赺和_上各不相同，但是攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳和變異的_，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。,1、染色體組的概念,非同源,形態(tài),功能,全部信息,正常,增多,減少,個(gè)別變異,整組變異,成倍增多或減少,2、染色體數(shù)目的變異,問題4、

5、基因突變都會(huì)引起性狀的改變嗎？基因突變的結(jié)果？,比一比、查一查,甲 乙 丙 丁,DNA堿基對(duì)替換，不一定引起蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。,結(jié)論:,氨基酸天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 纈氨酸,某生物發(fā)生了基因突變會(huì)不會(huì)一定對(duì)生物的性狀產(chǎn)生影響呢？,1、同一種氨基酸可能有多種密碼子 2、突變發(fā)生在非編碼區(qū)、內(nèi)含子序列 3、隱性突變 4、基因的選擇性表達(dá),?,不一定.,基因突變的結(jié)果：,基因突變可能會(huì)引起性狀的改變，打破了生物和環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系，一般對(duì)生物有害。,基因突變可產(chǎn)生新基因（與原基因互為等位基因），使生物產(chǎn)生新的性狀，適應(yīng)變化的環(huán)境，獲得新的生活空間。,還有一些突變對(duì)生物既無害也無利。,一般形成該基因的

6、等位基因,議一議,基因突變發(fā)生時(shí)間？ 細(xì)胞分裂間期DNA復(fù)制時(shí) 基因突變可以發(fā)生在生殖細(xì)胞，也可以發(fā)生 在體細(xì)胞,那么基因突變都會(huì)遺傳給后代嗎？ 前者可以；后者一般不能。 某自花傳粉觀賞植物連續(xù)幾代開紅花，一次 開出一朵白花，如何培育更多開白花的植株？ 用無性繁殖的方法（嫁接、扦插等）。,基因突變按產(chǎn)生的原因可分為：,1、自然突變：,沒有外來因素的影響由于生物內(nèi)部因素的 影響，DNA分子復(fù)制偶爾發(fā)生錯(cuò)誤。,2、人工誘變：,人工誘變的因素,物理因素：,如X射線、激光等,化學(xué)因素：,如亞硝酸、堿基類似物等,生物因素：,如病毒和某些細(xì)菌等,、基因突變的特點(diǎn)：,1.普遍性,2.隨機(jī)性,3.低頻性,4.

7、多害少利性,5.不定向性,如：棉花的短果枝，水稻的矮稈，果蠅的白眼、殘翅，家鴿羽毛的灰紅色，人的色盲、糖尿病、白化病等。,它可以發(fā)生在生物個(gè)體發(fā)育的任何時(shí)期。,細(xì)菌的突變率為1041010；高等生物生殖細(xì)胞突變頻率為105108 。,基因突變的意義？,基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑，是生物變異的根本來源，是生物進(jìn)化的原始材料。,基因重組的意義：,基因重組也是生物變異的來源之一，是形成生物多樣性的重要原因，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義。,二倍體、多倍體和單倍體的概念,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。,體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體,單倍體：,多倍體：,二倍體：,體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色

8、體組的個(gè)體叫二倍體。,自然界中，幾乎全部動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。,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,？,議一議:,如何區(qū)分單倍體、二倍體、多倍體?,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) 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),議一議,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

9、然界中的多倍體、單倍體可能是怎么產(chǎn)生的呢？,2.人們?cè)谏a(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),BUT：如果紡錘體的形成受到破壞，那么會(huì)導(dǎo)致什么？,后果：染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞不能分裂成兩個(gè)子細(xì) 胞，于是形成染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。,這樣的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，就發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個(gè)體。,多倍體形成的原因,多倍體草莓（上）和野生狀態(tài)下的草莓（下）,多倍體的優(yōu)點(diǎn)：器官巨大型，營養(yǎng)物質(zhì)含量增加,缺點(diǎn)：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率降低,野生的草莓,染色體數(shù)目加倍的草莓,人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的

10、應(yīng)用,比較,優(yōu)：形態(tài)加大增高，營養(yǎng)物 質(zhì)含量增加,缺：發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低,方法,秋水仙素處理萌發(fā)的種子和幼苗,機(jī)理,秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不分離，使得染色體數(shù)目加倍,應(yīng)用,三倍體無子西瓜的培育,八倍體小黑麥的培育,三倍體無籽西瓜的培育,考點(diǎn)三人類遺傳病,第三課時(shí),人類幾類疾病的區(qū)別,由于遺傳物質(zhì)改變而引起的人類疾病,出生前已形成的畸形或疾病。,一個(gè)家族中多個(gè)成員都表現(xiàn)出來的同一種疾病,即某一疾病有家族史,遺傳物質(zhì)的改變,遺傳物質(zhì)的改變環(huán)境因素的影響,遺傳物質(zhì)的改變環(huán)境因素的影響,嬰兒成年后,嬰兒期,先天性與后天性,一.人類遺傳病,人類遺傳病的來源及種類,

11、單基因遺傳病(基因突變),顯性遺傳病,隱性遺傳病,常染色體遺傳病,伴性遺傳病,人類遺傳病,多基因遺傳病,染色體異常遺傳病(染色體變異),常染色體病,性染色體病,一、單基因遺傳病,伴Y：外耳道多毛癥,X隱：紅綠色盲、血友病、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良,X顯：抗維生素D佝僂病,常隱：白化病、先天性聾啞、苯丙酮尿癥,常顯：多指病、并指病、軟骨發(fā)育不全癥,二、多基因遺傳病,唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓和青少年型糖尿病等,三、染色體異常遺傳病,貓叫綜合癥、21三體綜合癥和性腺發(fā)育不良等。,一、單基因遺傳病,受一對(duì)等位基因控制的遺傳病,顯性遺傳病,常染色體：軟骨發(fā)育不全、并指,X染色體：抗維生素D佝僂病,隱性遺傳病,

12、常染色體：白化病、苯丙酮尿癥、先天性聾啞,X染色體：血友病、色盲、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良,苯丙酮尿癥(常、隱),智力低下，60%患兒有腦電圖異常。頭發(fā)細(xì)黃，皮膚色淺和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭味。,苯丙氨酸,酪氨酸,黑色素,苯丙酮酸,苯丙酮酸在體內(nèi)積累過多，會(huì)對(duì)嬰兒的神經(jīng)系統(tǒng)造成不同程度的損害。,二、多基因遺傳病,由多對(duì)基因控制的人類遺傳病,唇裂、無腦兒、原發(fā)性高血壓和青少年型糖尿病等,唇裂,三、染色體病,由于染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)畸變而引起的遺傳病,貓叫綜合癥、21三體綜合癥和性腺發(fā)育不良等。,先天性愚型(21三體）,請(qǐng)大家指出下列遺傳病各屬于何種類型？（1）苯丙酮尿癥 A.常顯（2）21三體綜合征 B.常隱（3）抗維生素D佝僂病 C.X顯（4）軟骨發(fā)育不全 D.X隱（5）進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良 E.多基因遺傳病（6）青少年型糖尿病 F.常染色體異常?。?）性腺發(fā)育不良 G.性染色體異常病,考考你！,五、優(yōu)生的措施,1、禁止近親結(jié)婚（最簡單有效的方法）,2、進(jìn)行遺傳咨詢（主要手段）,3、提倡“適齡生育”(2429歲最佳),4、產(chǎn)前診斷（重要措施）,原因：近親結(jié)婚的情況下，雙方從共同的祖先 那里繼承同一種致病基因的機(jī)會(huì)大增， 使所生子女患隱性遺傳病的機(jī)會(huì)大增。,概念:,讓每一個(gè)家庭生育出健康的孩子,措施：,常見育種方式比較,有絲分裂,嫁接、扦插、組織培養(yǎng)等,