生物变异的来源(I)

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第一节生物变异的来源 一.基因突变1、基因突变的类型（1）性状突变 此病是人类在出生数个月以后，出现以智力障碍、脑电波异常、头发细黄、皮肤色浅，尿有“发霉”臭味等为主要病症的常染色体单基因隐性遗传病。（2）生化突变苯丙酮尿症（3）致死突变 这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。正常绵羊和短腿安康羊（中） 2、基因突变的机理ATCCGTAGGC缺失（正常）ATTCCGTAAGGCAACCGTTGGCACCGTGGC替换增添 人类镰刀型贫血病的形成镰刀型细胞贫血症的病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了变化.…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸—……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸—…正常异常3、基因突变的例子 思考与讨论CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因_____原因镰刀型细胞贫血症是由_________引起的一种遗传病，是由于基因的_________发生了改变产生的。病因：基因突变分子结构根本直接 请思考：①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？②基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。不一定 4.基因突变发生的时间？Why？A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂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）例：人类能遗传的基因突变常发生在A.减数第一次分裂B.四分体时期C.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期C 5.基因突变的特点自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期自然界突变率很低：10－5-10-8(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利①普遍性:②随机性:③稀有性:④有害性：⑤不定向性：等位基因是如何产生的？ 6.基因突变的意义基因突变在生物进化中有重要意义。是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。原因：基因突变能够产生前所未有的新基因，从而出现前所未有的新性状。 7.引起突变的原因物理因素化学因素生物因素 一九四五年八月六日，美国为迫使日本迅速投降，在日本广岛投掷了人类史上第一颗原子弹。当场炸死七万余人，负伤失踪者五万余人。八月九日，美国又在日本长崎投下第二颗原子弹，造成九万五千人伤亡。原子弹迅速结束了第二次世界大战，也拉开了人类核灾难的序幕。当地居民长期受到辐射远期效应的影响，肿瘤、白血病的发病率明显增高，对人们的健康和生存造成很大威胁。-----人类史上的灾难 引起突变的原因-----人类史上的灾难一九八六年四月二十六日凌晨，前苏联乌克兰境内切尔诺贝利核电站发生大爆炸。前后已有近万人死于这起事故，数十万人受到辐射伤害。造成直接经济损失数十亿美元，间接经济损失数千亿美元。其后患将会影响人类一百年，是已知的世界最大核事故。这次事故在世界上造成的巨大影响，使各国重新考虑核能的安全性并加强了这方面的国际合作。 【新的问题】母亲是卷发双眼皮，父亲是直发单眼皮，他们的孩子有可能是卷发单眼皮吗？ 卷发双眼皮直发单眼皮aaBbAabbaB,abAb,abaabb显性：直发A，双眼皮B减数分裂，基因重组减数分裂，基因重组减一后期 二、基因重组1、概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2、类型:①基因的自由组合:②非姐妹染色单体的交叉互换:非同源染色体上的非等位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.减一前期减一后期3.发生时期：有性生殖减数分裂过程中,非常丰富。 控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。4、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一.基因重组能否产生新的基因？【问题】 基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它________新的基因发生时期：________________________特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多数有害、⑤不定向性。2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。发生时期：___________________特点：__________内部结构能产生细胞分裂间期（DNA复制时）稀有性基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中非常丰富是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源 对比基因突变与基因重组：基因突变基因重组本质发生时间条件意义可能性基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换|增添|缺失）并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组合细胞分裂间期，DNA复制过程中减一后期：非同源染色体自由组合减一前期：交叉互换外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂变异的根本来源变异的主要来源突变频率低，但普遍存在，变异不定向有性生殖中非常普遍 1、基因突变的原因是：A.染色体上的DNA变成了蛋白质B.染色体上的DNA变成了RNAC.染色体上的DNA减少了或增多了D.染色体上的DNA结构发生了局部改变2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是A．基因突变B．基因重组C．基因分离D．环境影响课堂巩固 3、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是A.伴性遗传B.常染色体遗传C.基因突变D.基因重组4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起A.遗传性状改变B.遗传密码改变C.遗传信息改变D.遗传规律改变 5、基因重组发生在A．减数分裂形成配子的过程中B．受精作用形成受精卵的过程中6、观察肿瘤切片，下列有关其中细胞的叙述中，正确的是A.所有细胞经减数分裂增殖B.所有细胞中都可见到基因突变C.所有细胞都能合成蛋白质D.所有细胞中DNA含量都相同 7、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自A.基因突变B.基因重组C.环境影响D.染色体变异8、生物变异的根本来源是A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变 猫叫综合症症状：两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。5号染色体缺失 响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟 ■姓名／胡一舟■出生／1978年4月1日■智商：30重度弱智（正常人的最低70）■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。智障“天才”舟舟的资料舟舟是一个先天智力障碍(三体综合症)患者病因：常染色体变异,比正常人多了一条21号染色体 先天性愚型（21三体综合症）性腺发育不良（特纳氏综合症） 三.染色体畸变1、可以用显微镜观察到。2、包括染色体结构改变和染色体数目改变 1)缺失染色体的某一片段消失消　失1.染色体结构的变异 ２)重复:染色体增加了某一片段重　复 颠倒断裂连接３)倒位:染色体的某一片段颠倒了180o ４易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上移　接 染色体结构变异染色体上的基因的数目和排列顺序改变生物性状的变异多数不利 2.染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失的改变。有非整组变异和整组变异两种情况。整组变异正常增多减少非整组变异 果蝇染色体显微照片 果蝇体细胞染色体图解ⅡⅡⅢⅢⅣⅣ♀XX♂XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣ 雄果蝇染色体组图解XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ染色体组 雌果蝇染色体组图解XⅡⅢⅣⅡⅢⅣXXⅡⅡⅢⅢⅣⅣX 细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。3.染色体组特点：a它们形态大小、功能各不相同b.但是携带着控制一种生物生长发育、遗传变异的全套遗传信息 ABCD例1、某生物正常体细胞的染色体数目为8条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是C例2、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那么它有多少个染色体组A、2、B、3C、4D、8染色体组数的判断办法：1、图形题就看同源染色体的条数2、基因型题就看同种类型字母的个数 二倍体：多倍体：4、二倍体和多倍体三倍体、四倍体……例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：香蕉、马铃薯由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。由受精卵发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。 5、单倍体（1）概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体（2）单倍体植株特点弱小，且高度不育（3）单倍体育种：明显缩短育种年限 a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含一个染色体组。请判断：b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。c、单倍体中可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体 对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？发育起点：单倍体（配子），几倍体（受精卵）Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。 变异的类型遗传的变异：不遗传的变异：基因突变染色体变异基因重组由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变小结 染色体变异个别增减染色体组二倍体概念特点应用成因概念特征多倍体单倍体分类数目变异成倍增减缺失、重复、倒位、易位结构变异：结构变异： 1、认真分析下图的对照图，从A、B、C、D中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的如何从图形、基因型中识别二倍体或多倍体？2.韭菜体细胞中的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜是：A．单倍体B．二倍体C．四倍体D．八倍体课堂巩固 3、下列细胞中含有1个染色体组的细胞是A．人的口腔上皮细胞B．果蝇的受精卵C．小麦的卵细胞D．玉米的卵细胞4、下面有关单倍体的叙述中，不正确的是A．由未受精的卵细胞发育而成的个体B．花药经过离体培养而形成的个体C．凡是体细胞中含有奇数染色体组的个体D．普通小麦含6个染色体组，42条染色体，它的单倍体含3个染色体组，21条染色体 5、基因突变和染色体变异的一个重要区别是A．基因突变在光镜下看不见B．染色体变异是定向的，基因突变是不定向的C．基因突变是可以遗传的D．染色体变异是不能遗传的6、引起生物可遗传的变异的原因有3种，即基因重组、基因突变和染色体变异。以下几种生物性状的产生，来源于同一种变异类型的是①果蝇的白眼②豌豆的黄色皱粒、绿色圆粒③八倍体小黑麦的出现④人类的色盲⑤玉米的高茎皱形叶⑥人类的镰刀型细胞贫血症A．①②③B．④⑤⑥C．①④⑥D．②③⑤ 7、下列变异中不属于染色体结构变异的是A.染色体缺失某一片段B.染色体中增加了某一片段C.染色体中DNA的一个碱基对发生了改变D.染色体某一片段的位置颠倒180º。8、就二倍体而言，下列组合中属于配子的是A、MMNNB、MmC、MND、Nn 9、二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细胞是A.子房壁细胞B.珠被细胞C.花粉细胞D.柱头细胞10、下列细胞中，属于果蝇配子并能形成受精卵的是A.甲与乙B.乙与丙C.乙与丁D.丙与丁 11、大麦的一个染色体组有7条染色体，在四倍体大麦根尖细胞有丝分裂后期能观察到的染色体数是A.7条B.14条C.28条D.56条12、如图：为一果蝇体细胞的染色体图，请据图回答下列问题：(１)此果蝇为________性果蝇；(２)它的体细胞中有染色体____对，属同源染色体的有____对，一个体细胞中共含有_____个染色体组。雌４４２