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1、生物的变异,表现型=,基因型+环境条件,遗传物质,外界因素,任一因素发生变化，表现型都可能发生变化,变异的类型,外界环境引起的体细胞突变,基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的 增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。, , , , ,增添,改变,缺失,（D）,（d1）,（d2）,（d3）,基因突变,基因突变的时间：,有丝分裂间期、减间期,基因突变的特点：,1、普遍性：在自然界中广泛存在,即DNADNA,2、随机性,可发生在生物个体发育的任何时期 和生物体内的任何细胞。,3、频率低,4、不定向性,5、一般有害性,基因突变的原因：,内因：脱氧核苷酸的种类、数量和排列顺序改变, 从而改变了遗传信
2、息,调研1、06年春，在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情，研究得知其病原体为一种新的禽流感病毒，这种病毒最可能来源于（ ）A.无性生殖 B.基因突变 C.自然条件下的基因重组 D.染色体变异,病毒的可遗传变异只有基因突变,调研2 用射线超标的大理石装修房屋，会对未生育夫妇造成危害 进而影响生育的质量。以下说法正确的是（ ） A.射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代 B.射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代 C.射线易诱发染色体变异，通过减数分裂传给后代 D.射线易诱发染色体变异，通过有丝分裂传给后代,发生在体细胞中的突变，一般是不能传递给后代的,基因突变对遗传性状的影响,1、若基
3、因突变发生在非编码区，则可能不影响生物的遗传性状；,2、若基因突变发生在内含子，肯定不影响生物的遗传性状；因为内含子转录的部分在修饰时被剪切掉。,3、若基因突变发生在外显子，可能不影响生物的遗传性状；因为遗传密码具有简并性。 它可以减少基因突变对生物造成的伤害。,非编码区,内含子,外显子,示例,研究发现，真核生物的一个基因发生突变后，并未引起遗传性状的改变，可能的原因有哪些？,1、可能是基因突变发生在非编码区；,2、可能是基因突变发生在编码区的内含子,3、可能是基因突变发生在编码区的外显子，虽然转录后的遗传密码可能改变，但由于遗传密码的简并性，决定的氨基酸并未发生改变。,还有其他情况吗？,二、
4、基因重组,原因：在减数分裂时（有性生殖过程中）， 控制不同性状的基因重新组合。,实现：主要是通过有性生殖过程实现的,途径1：基因自由组合（减I后期）,途径3：转基因（DNA重组技术）,途径2：交叉互换（四分体时期）,同源染色体的非姐妹 染色单体交叉互换,非同源染色体的自由组合,基因重组的几种情形归纳：,基因重组,自然重组,人工重组,1、减数第一次分裂前期（联会四分 体）非姐妹染色单体间的交叉互换,2、减数第一次分裂后期非同源染色体间的自由组合习惯上说的重组,1、细胞融合技术,2、基因工程技术,在人工条件下完成基因的重新组合,问：自然条件下，细菌的变异能否来自基因重组？,例1、下列高科技成果中，
5、根据基因重组原理进行的是 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛 A B C D ,自然条件下，不进行有性生殖的生物， 如细菌，不能通过基因重组产生可遗传的变异。,基因突变和基因重组的区别,基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现新性状,不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生新的基因型，使性状重组,分裂间期DNA复制时,减数第一次分裂,可能性很小,非常普遍,三、染色体变异,细胞内的个别染色体增加或减少,细胞内的染色体以染色体组的形式 成倍
6、增加或减少,1、染色体结构的改变,2、染色体数目的增减,缺失 重复 倒位 易位,实质还是引起脱氧核苷酸的数目、排列顺序等的改变,返回,染色体变异及相关知识：,染色体变异,结构变异,数目变异,1、增添,3、倒位,2、缺失,1、染色体组成倍增加或减少,2、个别染色体,4、易位,增加：,21三体综合症；,减少：,性腺发育不良,增添 （或重复）,缺失,倒位,易位,示例解析：,染色体组相关知识,细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息的一组染色体,例：人类的染色体组：,22+X或22+Y,根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次
7、，则有几个染色体组 细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组,染色体组数变异,判断,同组内各染色体大小、形状不同,5 种形状,每一形状3个同,单倍体、二倍体和多倍体,二倍体：由受精卵发育而成的个体，体细胞中有两 个染色体组的叫做二倍体； 体细胞中含有三个及以上染色体组的叫多倍体 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫单倍体,1、单倍体只含有一个染色体组,2、二倍体生物的单倍体只含有一个染色体组,3、如果是受精卵发育成的个体，体细胞中有几个染色体组， 就称为几倍体。,4、如果是生殖细胞未经受精直接发育的个体， 无论细胞中有多少个染色体组，仍是单倍体,植株弱小 高度不育,茎秆粗壮，叶片、
8、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加,单倍体育种,多倍体育种,由生殖细胞直接发育,常用花药离体培养,秋水仙素处理 萌发的种子或幼苗,单倍体与多倍体的区别,由受精卵发育成,基因突变、基因重组与染色体变异的比较,返回,原有基因的 重新组合,基因结构的 改变,原有基因的 重新组合,不可见,不可见,可见,不产生,产生,不产生,产生,产生,产生,只在减数分裂,DNA复制过程,有丝分裂 减数分裂,相关重点知识梳理1,1、基因变化（包括基因重组、基因突变）是分子水平的微观变化，因而显微镜下是不可见的；,2、基因突变导致基因结构的改变，因而产生了新的基因，在一个群体中可以使某个基因的基因
9、频率“从无到有”，是生物变异的根来本源，为生物进化的提供最初的原材料。,3、基因重组是原有基因的重新组合，是生物变异的主要来源，是生物多样性的主要原因。,4、自然条件下的基因重组只在减数分裂中可能发生，染色体变异只在分裂时有染色体出现的过程（有丝分裂、减数分裂）中可能发生，基因突变则在DNA分子复制时都可能发生。,相关重点知识梳理2发生过程角度分析,返回,基因突变,基因重组,染色体变异,病毒的增殖,原核生物的二分裂,无丝分裂,有丝分裂,减数分裂,相关重点知识梳理3发生场所角度分析,返回,BACK,基因突变,基因重组,染色体变异,线粒体,叶绿体,细菌的质粒,拟核,细胞核,四、变异与育种,常见的育
10、种技术、及其原理和处理方法,单/多倍体育种 杂交育种 诱变育种 基因工程育种 细胞工程育种,单倍体育种,原理：染色体变异 方法：花药离体培养,育种过程,AB F1花粉 4种单倍体植株 4种纯种植株 优良品种,杂交,花药离体培养,秋水仙素,筛选,优点：缩短了育种年限（2年） 获得的后代均为纯种个体,多倍体育种,原理：染色体变异 方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,机理：抑制有丝分裂前期纺锤 体的形成，导致染色体不分离,三倍体无籽西瓜的培育过程,该植株的西瓜的果肉细胞，种子的种皮和胚的染色体组数各是多少？,育种过程,染色体变异,花药离体培养,染色体变异,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,基因重组,杂交
11、,基因突变,用理化生的方法 人工诱变,基因重组,限制酶，运载体DNA连接酶等,细胞的全能性,植物体细胞杂交,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,将具有不同 优良性状的 两亲本杂交,用物理或化学 的方法处理生物,花药离体培养,用秋水仙素 处理萌发的 种子或幼苗,使位于不同个 体的优良性状 集中于一个个 体上,提高变异频率 加速育种进程,明显缩短 育种年限,器官大型， 营养含量高,育种时间长,有利变异少 需大量处理 供试材料,技术复杂，需与 杂交育种配合,只适用于植物,基因突变,染色体组 成倍减少,染色体组 成倍增加,基因重组,培育矮抗小麦,培育青霉 素高产菌株,三倍体无子 西瓜的培育,培育矮抗小麦,单倍体与多倍体的区别,注：x染色体组，a、b为正整数。,
