4.1 生物变异的来源1ppt

(共32张PPT)
第一节 生物变异的来源
可遗传的变异
表现型
基因型
环境条件
不遗传的变异
基因突变
基因重组
染色体变异
（改变）
（改变）
（改变）
来源
诱因
生物的 变异
可遗传的变异：
不遗传的变异：
基因突变
染色体畸变
基因重组
仅由环境不同引起
由遗传物质改变引起
第一节 生物变异的来源
普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子
不可遗传的变异
太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒
可遗传的变异
生物的 变异
可遗传的变异：
不遗传的变异：
基因突变
染色体畸变
基因重组
仅由环境不同引起
由遗传物质改变引起
第一节 生物变异的来源
纯种黄色圆粒豌豆
纯种绿色皱粒豌豆
×
↓
黄色圆粒豌豆
↓
×
P
F1
F2
黄色圆粒
绿色圆粒
黄色皱粒
绿色皱粒
出现两种新的类型
重组型
快速回忆
一、基因重组
1、概念:
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。
2、类型
①自由组合型:
②交叉互换型:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合（减I后）
同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.（减I前/四分体）
A
a
B
b
A
B
A
B
A
B
a
b
a
b
a
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
B
A
B
a
b
a
b
a
A
B
b
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
B
a
b
a
A
B
b
A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
一、基因重组
1、概念:
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。
2、类型
①自由组合型:
②交叉互换型:
非同源染色体上的非等位基因的
自由组合（减I后）
同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.（减I前/四分体）
3、意义:
通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果导致生物性状的多样性，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。
基因重组产生多种多样的基因型
A:基因重组能否产生新的基因？
B:能否产生新的基因型？
C:基因重组能否产生新的性状？
D:能否产生新的性状组合？
思考
基因突变的实例
镰刀型贫血症
　为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？
　　　
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 —…
思考与讨论
CTT
GAA
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
GUA
CAT
GTA
突变
GAA
_____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
相应性状的改变
相应蛋白质的改变
相应氨基酸的改变
mRNA分子中的碱基发生变化
DNA分子中的碱基对发生变化
具体变化过程:
(根本原因)
(直接原因)
2、基因突变的机理
DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的基因结构的改变。
增添
缺失
替换
1、基因突变的概念：
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．
二、基因突变
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＡＧＣ ＴＴＣＧ ┷┷┷┷
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增添
缺失
替换
思考与讨论：
1、基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质（性状）的改变？
发生一个碱基对的替换不一定会导致蛋白质的改变
基因突变是不是一定会导致生物性状改变？
（1）不具有遗传效应的DNA 片段中的突变不会引起基因
突变，也就是不引起性状变异。
（2）由于多种密码子决定同一种氨基酸，因此某些基因
突变也不引起性状的改变。
（3）显性纯合子（AA)突变为杂合子（Aa）也不会引起
生物性状的改变。
基因突变不一定会导致生物性状改变
总结
1、基因突变不一定会导致生物性状改变
2、对蛋白质分子结构影响比较小的基因突变
方式是：碱基对的替换
其次是：缺失或增加3的倍数个碱基对
影响最大的是：缺失或增加不是3的倍数个
碱基对
3、基因突变发生的时间
细胞周期中的分裂间期
A.有丝分裂间期
B.减数第一次分裂前的间期
体细胞
生殖细胞
中可以发生基因突变
（但一般不能传给后代）
中也可以发生基因突变
（可以通过受精作用直接传给后代）
DNA在进行复制时发生错误.
4、诱发基因突变的因素
物理因素
化学因素
生物因素
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
5、基因突变的特点
（１）普遍性:
基因突变可发生在任何生物个体发育的任何时期
突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
基 因 突变率
大肠杆菌组氨酸缺陷型基因 2×10－６
果蝇的白眼基因 4×10－5
果蝇的褐眼基因 3×10－5
玉米的皱缩基因 1×10－６
小鼠的白化基因 1×10－5
人类色盲基因 3×10－5
小资料
（2）稀有性： 突变率低；
（3）少利多害性：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 与环境取得了高度的协调。
（4）多方向性： 基因突变是不定向的。
（5）可逆性：
6、基因突变的结果和意义
产生新基因
引发生物变异
常见突变性状：
果蝇 ：红眼——白眼
长翅——残翅
家人 ：正常色觉——色盲
正常肤色——白化病
结果：往往使一个基因变成它的等位基因,即产生了新的基因。
基因突变的意义:
意义：生物变异的根本来源，为进化提供原材料！
基因突变是产生新基因的唯一途径!
7、基因突变的类型
依据对表现型的影响
形态突变
生化突变
致死突变
蛋白质
消化吸收
细胞内苯丙氨酸
苯丙酮酸
酪氨酸
苯丙氨酸羟化酶
依据突变条件：自发突变和诱发突变
基因突变 基因重组
本质
原因
时间
意义
发生可能性
产生新的基因
产生新的基因型
碱基对的增添、
缺失、改变
基因自由组合；
基因交叉互换等
间期DNA复制时
减数第一次分裂
变异的根本来源；进化的原材料
生物变异来源之一
生物多样性重要原因
低频但普遍
有性生殖中普遍
比较基因突变----基因重组