生物的变异ppt课件

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1、变 异,1.概念： 2.类型：,生物的亲代与子代之间以及子代个体之间性状上的差异。,变异,不可遗传变异,可遗传变异,3.表现型=基因型+环境条件,（环境变化，遗传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,交叉互换型 自由组合型 重组DNA技术,染色体结构变异,染色体数目变异,缺失、重复、易位、倒位,基因突变：,基因重组,染色体变异,生物变异的根本来源,非整倍地增减 整倍地增减,2018/9/20,2018/9/20,遗传物质发生改变,遗传物质不发生改变,变异能在后代中再次出现,变异性状仅限于当代表现,是育种的原始材料，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种,无育种价值，但在生产上可利用优良环境

2、条件来影响性状的表现获取高产优质产品,环境条件的影响,2018/9/20,2018/9/20,4.生物分类与可遗传变异的关系：,病毒 原核生物,真核生物,只有基因突变,基因突变 基因重组 染色体变异,基因突变 染色体变异,有性生殖,无性生殖,生物,5.正确理解“可遗传”与“可育”： （1）确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”。（2）三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均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变异有着本质区别。（3）无子番茄的“无子”原因是植株未受粉，生长素促进了果实发育，这种

3、“无子”性状不是由于遗传物质改变而引起的，是不可遗传的变异。将无子番茄进行组织培养时，若能正常受粉，则可结“有子果实”。,所有生物都可通过基因突变产生新基因，使本物种基因库增加“原始材料”，促进生物进化发展；基因重组和染色体变异是真核生物特有的。,2018/9/20,2018/9/20,反 馈 检 测 1.变异分为 和 。可遗传变异包括 、 。 和 均属于突变。其中在光学显微镜下可见的可遗传变异为 ，分子水平发生的变异为 ，只在减数分裂过程发生的变异为 ，真、原核生物和病毒共有的变异类型为 。 2.“环境条件改变引起的变异”一定就是“不可遗传的变异”吗？ 3.下列变异属于可遗传变异的是（ ）

4、玉米单株自交后代出现白化苗，后代仍白花 由于水肥充足，玉米的穗大粒多 四倍体西瓜的产生 豌豆的黄皱和绿圆新类型的出现 旧社会妇女缠足而产生的“小脚”A. B. C. D. 特别提醒：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。,可遗传变异,不遗传的变异,基因突变,基因重组,染色体变异,基因突变,染色体变异,染色体变异,基因突变和基因重组,基因重组,基因突变,不一定,C,2018/9/20,2018/9/20,一、基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症

5、 1.症状： (1)细胞形态：患者红细胞为 。(2)特点：易发生红细胞 ，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。 2.发病机理（图解）：,中央微凹的圆饼状,弯曲的镰刀状,正常,异常,谷氨酸,缬氨酸,GAA,GUA,弯曲的镰刀状,破裂,患者贫血的直接原因是血红蛋白结构异常,即血红蛋白分子上一个氨基酸的替换；根本原因是基因突变,即基因上一个碱基对的替换.,突变,3.原因：,正常,贫血,光学显微镜下能否观察到红细胞形状的变化？,2018/9/20,2018/9/20,1. 概念：2. 时期：3. 本质： 4. 结果： 5. 类型： 6. 突变的遗传性：7. 原因：8. 特点： 9. 意义：10. 应用

6、：,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。,基因结构的改变,产生了新基因，即该基因的等位基因（真核生物）。,显性突变和隐性突变；自然突变和诱发突变。,常发生于DNA复制时（主要发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期）,基 因 突 变,普遍性、随机性、低频性、不定向性、多害少利性,基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。是生物多样性的根本原因。,外因（物理、化学、生物因素）+内因（复制偶发错误 碱基组成改变）,若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不会传递给子代。,人工诱变育种,2018/9/2

7、0,2018/9/20,替换,增添,缺失,导致基因结构发生改变,基因突变是DNA分子水平上基因内部碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变；基因突变一定会导致基因结构的改变，但不一定引起生物性状的改变；基因突变DNA中碱基对的增添、缺失、替换。,2018/9/20,2018/9/20,基因突变对性状的影响 1.对基因结构中碱基对的替换、增添和缺失对生物性状的影响大小,小,大,不影响插入位置前的序列，只影响插入位置后的序列,不影响缺失位置前的序列，只影响缺失位置后的序列,大,只改变1个氨基酸或不改变,也可使翻译提前终止,增添或缺失位置增加或缺失一个氨基酸对应的序列,小,提醒：增添或缺失的

8、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。因此增添或缺失的位置越靠前，对肽链的影响越大。,2018/9/20,2018/9/20,2.基因突变未引起生物性状改变的原因： (1)突变可能发生在没有遗传效应的DNA片段。 (2)突变部位可能在非编码部位(内含子和非编码区)。 (3)密码子具有简并性，有可能翻译出相同的氨基酸(从密码子与氨基酸的对应关系分析)。（基因突变后形成的密码子与原密码子决定的是同一种氨基酸）。 (4)由纯合子的显性基因突

9、变成杂合子中的隐性基因(从基因型与表现型的关系分析)。 (5)体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因。 (6)性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来等。,2018/9/20,2018/9/20,基因突变与生物变异、进化的关系,原因：基因突变 mRNA上密码子改变 编码的氨基酸改变蛋白质的结构和功能改变 生物性状改变,1如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生了一种突变，导致1169位的赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是( ),A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC

10、 C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT,知识拓展： 基因结构改变类型的“二确定” 1.确定突变的形式：若只是一个氨基酸发生改变，则一般为碱基对的替换；若氨基酸序列发生大的变化，则一般为碱基对的增添或缺失。 2.确定替换的碱基对：一般根据突变前后转录成mRNA的碱基序列判断，若只相差一个碱基，则该碱基所对应的基因中的碱基即为替换碱基。,B,2018/9/20,2018/9/20,2如图所示为结肠癌发病过程中细胞形态和部分染色体上基因的变化。下列表述正确的是( ),A图示中与结肠癌有关的基因互为等位基因 B结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 C图中染色体上基因的变化说明基因突变是随机和定

11、向的 D上述基因突变可传递给子代细胞，从而一定传给子代个体,B,1.基因突变常发生在间期，也能发生在其他各时期，只是突变率更 低。 2.在个体发育过程中，基因突变发生得越早，影响范围越大。3.基因突变中，只要是基因分子结构内的变化，1个碱基对的改变叫基因突变，1000个碱基对的改变也叫基因突变。 4.密码子的简并性，增大了翻译过程的容错性，提高了翻译的速率。 5.RNA病毒中，基因突变指RNA中碱基的替换、增添和缺失，其突变率远大于DNA突变率。,2018/9/20,2018/9/20,归纳提升基因突变的“一定”和“不一定” 1.基因突变一定会引起基因结构的改变，即基因中碱基排列顺序的改变。

12、2.基因突变不一定会引起生物性状的改变。 3.基因突变不一定都产生等位基因。病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。 4.基因突变不一定都能遗传给后代。 （1）基因突变如果发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可能通过无性生殖传递给后代。 （2）如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。,2018/9/20,2018/9/20,精要点拨：基因突变类型及判定方法 1.类型：显性突变：aaAa(当代表现性状)。隐性突变：AAAa(当代不表现，一旦表现即为纯合

13、子)。 2.判定方法：选取突变体与其他已知未突变体杂交，据子代性状表现判断。让突变体自交，观察子代有无性状分离而判断。,3.一只雌鼠的一条染色体上某基因发生了突变，使野生型(一般均为纯合子)变为突变型。让该雌鼠与野生型雄鼠杂交，F1的雌、雄鼠中均有野生型和突变型。由此可以推断，该雌鼠的突变为（ ）A.显性突变 B.隐性突变C.Y染色体上的基因突变 D.X染色体上的基因突变,A,2018/9/20,2018/9/20,4.基因突变对后代的影响： （1）如基因突变发生在有丝分裂过程中，可以通过无性生殖传递后代。由于多数生物进行有性生殖，所以体细胞突变，对后代影响较小。 （2）如果基因突变发生在减数

14、分裂过程中，可以通过配子传递给后代。对于进行有性生殖的生物来说，对后代影响大。 （3）生殖细胞的突变率一般比体细胞的突变率高，这是因为生殖细胞在减数分裂时对外界环境变化更加敏感。,2018/9/20,2018/9/20,基因突变原理的应用诱变育种,1.原理：利用 因素处理生物，使它发生基因突变。 2.方法：物理方法： 。化学方法： 等处理。 3.过程：4.意义：5.实例：,物理或化学,辐射诱变、激光诱变,秋水仙素、亚硝酸,提高变异频率，创造动物、植物和微生物新品种。,“黑农五号”大豆、高产青霉菌的选育。,2018/9/20,2018/9/20,1.基因突变是分子水平上的变化，不改变染色体上基因

15、的位置和数量，只改变基因的结构，即由Aa或aA，而A、a的本质区别是其基因分子结构发生了改变，即基因中脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序发生了改变。 2.基因突变一定是可遗传变异，因为遗传物质改变了；但基因突变产生的新基因新性状不一定传递给后代，若发生在体细胞中，一般不会传递给子代，而发生在配子中可以。 3.基因突变若发生在体细胞有丝分裂过程中，这种突变可通过无性繁殖传给后代，但不会通过有性生殖传给后代。 4.基因突变若发生在精子或卵细胞形成的减数分裂过程中，这种突变可通过有性生殖传给后代。 5.基因突变容易发生在具有DNA复制功能的细胞中(具有分裂能力的细胞)，已高度分化的失去分裂能力的细胞因其

16、不发生DNA复制， 故不容易发生基因突变。所以细胞发生基因突变的概率为：生殖细胞体细胞，分裂旺盛的细胞停止分裂的细胞。 6.无丝分裂、原核生物的二分裂及病毒DNA复制时均可发生基因突变（一切生物均可发生基因突变）。 7.基因突变的利害性取决于生物生存的环境条件。,2018/9/20,2018/9/20,8. 基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中，一般不会传递给子代。但有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性生殖传递。 9. 基因突变常发生于DNA复制时期。原因：在DNA复制时，稳定的双螺旋首先解开形成单链DNA，这时DNA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。 10. 基因突变不只发生在分裂间期。原因：引起基因突变的因素分为外因和内因。外因对DNA的损伤不仅发生在间期，而是在各个时期都有；另外，外因还可直接损伤DNA分子或改变碱基序列，并不是通过DNA的复制来改变碱基对，所以基因突变不只是发生在间期。 11. 基因突变的结果是产生新基因，并不全是产生等位基因。原因：不同生物的基因组组成不同，病毒和原核细胞的基因组成结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。因此，真核生物基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。,