第23讲生物的变异(一轮复习)课件

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1、一轮复习,考纲要求,第二十三讲 生物的变异,变异,（表现型）,基因型（遗传物质）环境条件,不可遗传的,可遗传的,基因突变,基因重组,染色体变异,不可遗传的变异：仅由环境因素影响造成的， 遗传物质无改变。 可遗传的变异：由遗传物质的改变引起。,诱因,思考：,1.环境因素引起的变异就一定不能遗传吗？,水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不遗传的变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传的变异。确认是否为可遗传的变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”,2.“可遗传”“可育”“一定遗传下去”吗？,三倍体无子西瓜、骡子、二倍体的单倍体等均表现“不育”，但它们均

2、属可遗传变异其遗传物质已发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传的变异有着本质区别。,3.可遗传的变异和不可遗传的变异在后代出现情况如何？哪个具有育种价值？,可遗传的变异能在后代中再次出现，是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新品种；不可遗传的变异的性状仅限于当代出现，无育种价值，但在生产上可利用优良环境条件来影响性状的表现获取高产优质产品。,4.如何判断某新性状的出现是由基因突变引起的还是由环境因素引起的？,与原类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失； 设计杂交实验，根据结果判断变异个体的基因型是否改变,例1.在一块高杆（均为纯合子）小麦田中

3、，发现了一株矮杆小麦。请设计实验方案探究该矮杆性状出现的可能原因（简要写出所用方法、结果和结论）,方案一：将矮杆小麦和高杆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮杆性状是由环境因素引起的；否则，矮杆性状是基因突变的结果。,方案二：将矮杆小麦和高杆小麦杂交，如果子一代为高杆，子二代高杆：矮杆=3:1（或出现性状分离），则矮杆性状是由基因突变造成的；如果子一代为高杆，子二代也全为高杆，则矮杆性状是由环境因素引起的。,替换,增添,缺失,DNA片段,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变，叫基因突变。,考点一 基因突变,1.概念：,DNA,氨基酸,RNA,正常型

4、红细胞,镰刀型细胞贫血症红细胞,血红蛋白,提示：由于基因突变导致红细胞形态改变，因而可以在光学显微镜下通过观察红细胞形态是否发生变化，进而判断是否发生了镰刀型细胞贫血症。基因突变是染色体上某一位点的基因发生改变，产生镰刀型细胞贫血症的根本原因是发生基因突变，所以其根本病因无法在光学显微镜下检查到。,思考： 能否用光学显微镜检测出镰刀型细胞贫血症及其根本病因？,Aa,Aa,aa,A,a,AA,Aa,aa,Aa,2.发生时间：,有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期,物理因素、化学因素和生物因素,基因突变为什么常发生于DNA复制时？,提示：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DN

5、A的稳定性会大大下降，极易受到外界因素干扰使原来的碱基序列发生变化，导致基因发生突变。（无丝分裂、原核生物二分裂、病毒DNA复制时均可发生基因突变）,3.诱发因素：,（1）_：一切生物都可以发生 （2）_：生物个体发育的任何时期和部位 （3）_:自然状态下，突变频率很低 （4）_：一个基因可以向不同的方向突变 （5）_：大多数基因突变对生物是有害的，少数基因突变对生物有利。,4.特点：,普遍性,随机性,突变率低,不定向性,多害少利,植物的个体发育,哪些细胞能发生基因突变？,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,结论：基因突变是随机发生的。,基因突变会发生在哪个个体里？,细胞里哪些基因能发生基

6、因突变？,任何细胞能发生基因突变。,细胞里任何基因都可能发生基因突变。,基因突变发生在生物个体发育的任何时期。,基因突变可能会发生在任何个体里。,6基因突变的意义 (1) 产生的途径。 (2)生物变异的 。 (3)生物进化的 材料。,新基因,根本来源,原始,5.结果：产生新的_,等位基因,（1） 显性突变：如aA，该突变一旦发生即可表现出相应性状。 （2） 隐性突变：如Aa，突变性状一旦在生物个体中表现出来，该性状即可稳定遗传,7.基因突变对生物的影响,小,大,大,只改变_ 或不改变,不影响_， 而影响_。,1个氨基酸,插入位置前的序列,插入位置后的序列,缺失位置前的序列,缺失位置后的序列,例

7、2.下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列影响最大的是(不考虑终止密码子)() ATG GGC CTG CTG AGAG TTC TAA 1 4 710 13 100 103 106 A第6位的C被替换为T B第9位与第10位之间插入1个T C第100、101、102位被替换为TTT D第103至105位被替换为1个T,B,提醒 增添或缺失的的位置不同，影响结果也不一样：最前端氨基酸序列全部改变或不能表达（形成终止密码子）；在中间某个位置会造成肽链提前中断（形成终止密码子）或插入点后氨基酸序列改变；在该序列最后则不影响表达或使肽链延长。,例3.如果一个基因的中部缺

8、失了1个核苷酸对，可能的后果不是() A没有蛋白质产物 B翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化,A,补充：（1）原核细胞的基因结构,非编码区,非编码区,编码区,编码区上游,编码区下游,与RNA聚合酶结合位点,启动子,终止子,启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片段，它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来，使转录终止。,RNA聚合酶:能够识别启动子上的结合位点并与其结合的一种蛋白质.(以模板转

9、录然后脱落),编码区,与RNA聚合酶 结合位点,内含子,外显子,能够编码蛋白质的序列叫做外显子,不能够编码蛋白质的序列叫做内含子,启动子,终止子,编码区上游,编码区下游,内含子：,外显子：,（2）真核细胞的基因结构,原核细胞与真核细胞的基因结构比较,思考,编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？,连续,不连续,编码区,非编码,基因突变不一定导致生物性状改变的原因: （1）不具有_ 中的“突变”不引起基因突变，不引起性状变异。 （2）由于 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） 在杂合子状态下也不会引起性状的改变。 （4）某些基因突变虽改变了蛋白质

10、中个别位置的氨基酸种类，但并不影响_。,遗传效应的DNA片段,多种密码子,隐性突变,蛋白质的功能,考点二 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：,自由组合型：,交叉互换型：,人工重组型：,非同源染色体上的非等位基因的自由组合（减后期）,同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换（减前期）,转基因技术，即基因工程,3.结果：,4.意义：,产生新的_,形成生物多样性的重要原因之一,基因型,注意：受精过程中未进行基因重组,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,一种具有20对等位基因（这20对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，F2

11、可能出现的表现型就有 种。,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,220=1048576,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,例4.如图是基因型为AA的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判定每个细胞发生的变异类型:, _ _ _,基因突变,基因突变,基因突变,a为新基因，只能由基因A经过基因突变产生,有丝分裂,减数分裂,基因突变,基因突变或基因重组,【总结】姐妹染色单体上A与a不同的原因分析: (1)如果细胞发生有丝分裂(如受精卵)，则只能是由基因突变造成的。 (2)如果题目中涉及造成A、a不同的根本原因是什么，则只考虑基因突变。 (3)

12、题目中有分裂时期的提示时，如果由减数第一次分裂前期造成的，则考虑非姐妹染色单体之间交叉互换；如果由细胞分裂间期造成的，则考虑基因突变。 （4）题图显示已发生过交叉互换,例5.下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图，据图判断不正确的是 （ ）,A该动物的性别为雄性 B乙图表明该动物发生了基因突变 C1与2或1与4的片段交换，前者是基因重组，后者是染色体结构变异 D丙中5与6两条单体之间的交叉互换导致非等位基因之间的互换,D,考点三 染色体变异,（一）染色体结构变异,1.概念：染色体某一片段_、_、_、 _，使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。,缺失,重复,易位,倒位

13、,2. 关于“缺失”的问题,DNA分子上若干基因的缺失属于染色体变异；DNA分子上若干碱基对的缺失，属于基因突变。,基因突变是DNA分子水平上某一个基因内部碱基对种类和数目的变化，基因的数目和在染色体上的位置并未改变。,染色体变异由于牵涉到许多基因改变，因而后果比基因突变要严重得多。,特别提醒,例6如图所示，已知染色体发生了四种变异，下列相关叙述正确的是（ ）,A发生的变异均未产生新基因 B发生的变异依次是染色体倒位、缺失、重复与基因突变 C所发生的变异均可在光学显微镜下观察到 D、依次为染色体结构变异中的缺失、重复、倒位，为基因突变,D,3. 关于“互换”的问题,同源染色体的非姐 妹染色单体

14、之间,非同源染色体之间,基因重组,染色体结构变异,不能,可以,交叉互换,染色体易位,例7.玉米糯性与非糯性、甜粒与非甜粒为两对相对性状。一般情况下用纯合非糯非甜粒与糯性甜粒两种亲本进行杂交时，F1表现为非糯非甜粒，F2有4种表现型，其数量比为9：3：3：1。若重复该杂交实验时，偶然发现一个杂交组合，其F1仍表现为非糯非甜粒，但某一F1植株自交，产生的F2只有非糯非甜粒和糯性甜粒2种表现型。对这一杂交结果的解释，理论上最合理的是（ ） A.发生了染色体易位 B.染色体组数目整倍增加 C.基因中碱基对发生了替换 D.基因中碱基对发生了增减,A,（二）染色体数目变异,1.类型：,细胞内个别染色体增加

15、或减少。,案例：21三体综合征 性腺发育不良,细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。,2.染色体组：,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，称为一个染色体组。,A一个染色体组中不含同源染色体。 B一个染色体组中所含的染色体形态、大小和功能各不相同。 C一个染色体组中含有控制生物性状的一整套基因，但不能重复。 （不考虑XY染色体差异）,染色体组的符合条件：,染色体组和基因组有什么区别？,如：人类染色体组为22+X或Y，人类基因组要测定22+X+Y上全部基因。,染色体组数的判断,据染色体形态判断 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。,据基因型判断 控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组,基因型分别是AaaBBbccc 、Abcd、AaBbCC的三种生物体细胞内含有染色体组的数目分别是：_、_、_,3 1 2,据染色体数/形态数的比值判断,如：果蝇该比值为8条/4种形态2，则果蝇含2个染色体组。,丁,3.二倍体,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的生物。,4.多倍体,由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物。,5.单倍体,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,如何区分单倍体、二倍体和多倍体？,一看是否由受精