第四章第一节生物变异的来源.

第一节生物变异的来源蒜黄蒜苗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）来源缺失ATCCGCTAGGCGCCGCGGCGATTACCGCGGCGATTAATACCGCTGGCGDNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了遗传信息。ATCCGCTAGGCGCCGCGGCG磊哥说：基因突变（genemutation）指由于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。DNA分子上碱基对的缺失、增加或替换，都可以引起核苷酸序列的变化，因而引起基因结构的改变。DNAAUCCGC···AACCGC···异亮氨酸精氨酸天冬酰氨mRNAATCCGC···TAGGCG···正常TTGGCG···AACCGC···碱基对改变精氨酸DNAAUCCGC···ACCGC···苏氨酸丙氨酸mRNAATCCGC···TAGGCG···正常异亮氨酸精氨酸碱基对缺失ACCGC···TGGCG···ATACCGC···TAGGCG···TATGGCG···DNAATCCGC···AUCCGC···AUACCGC···mRNA正常碱基对增添异亮氨酸精氨酸异亮氨酸脯氨酸磊哥问：基因突变是不是一定会引起相应蛋白质氨基酸的变化呢？GATCTADNAmRNAGAU氨基酸天冬氨酸GAC天冬氨酸CTGGAC基因突变产生新的基因,使一个基因变成它的等位基因,并且通常会引起一定的表现型的变化。磊哥说：是由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷，使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积，并从尿中大量排出。临床表现不均一，主要临床特征为智力低下、精神神经症状、湿疹、皮肤抓痕征及色素脱失和鼠气味等、脑电图异常。如果能得到早期诊断和早期治疗，则前述临床表现可不发生，智力正常，脑电图异常也可得到恢复。正常红细胞镰刀形红细胞生化突变：影响生物的代谢过程，导致某个特定生化功能的改变或丧失。形态突变：影响生物的形态结构，可以从表现型的明显差异来识别致死突变：导致个体活力下降甚至死亡。磊哥说：血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNACTT突变红细胞圆饼状镰刀状GAAGUACATGAAGTA镰刀型细胞贫血症病因分析1.在生物界普遍存在如：棉花的短果枝，水稻的矮杆、糯性，果蝇的白眼、残翅，家鸽羽毛的灰白色，人的色盲、糖尿病、白化病、血友病等遗传病。从低等生物到高等生物均可发生个体发育的不同阶段均可发生不同个体的任何细胞内均可发生2.多方向性染色体上某一位置的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因。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3×10－53.稀有性DNACTT突变红细胞圆饼状镰刀状CATGAAGTA4.可逆性5.有害性白化病磊哥说：诱发基因突变的因素有物理因素：射线照射，温度剧变；化学因素：亚硝酸、碱基类似物；生物因素：麻疹病毒等，毒素或代谢产物对DNA分子有诱变作用。基因突变可以产生新的基因，是生物变异的根本来源,为生物进化提供了最初的原材料。磊哥说：rRRrYr和yRYR和yr在减数第一次分裂的后期，非同源染色体的非等位基因自由组合。磊哥说：磊哥说：在减数第一次分裂的前期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。基因重组能否产生新的基因？磊哥问：基因重组：是指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。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。磊哥说：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减分I后期，非同源染色体上的非等位基因的自由组合。②减分前期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生交叉互换。基因重组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,是生物多样的重要原因之一。3.意义：1.概念：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消失缺失：染色体片段的丢失，引起片段上所带基因也随之丢失的现象。重复重复：染色体上增加了某个相同片段的现象颠倒断裂连接倒位：染色体的某个片段发生180°颠倒的现象易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体。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非整组变异正常增多减少整组变异正常增加两组减少一组磊哥说：染色体的变异包括染色体结构数目变异。染色体结构的变异，包括缺失、重复、倒位和易位，多数对生物体是有害的。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。果蝇体细胞染色体图解ⅡⅡⅢⅢⅣⅣ♀XX♂XYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXYⅡⅡⅢⅢⅣⅣXⅡⅢⅣYⅡⅢⅣ染色体组雄果蝇染色体组图解XⅡⅢⅣⅡⅢⅣXXⅡⅡⅢⅢⅣⅣX雌果蝇染色体组图解磊哥说：染色体组，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。特点：它们形态大小、功能各不相同，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、8二倍体：由受精卵发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等大多数生物。多倍体：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。例如：香蕉、马铃薯三倍体、四倍体……单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，单倍体植株特点弱小，且高度不育。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、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Theendthanks1、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．②③⑤7、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、Nn9、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短腿羊是怎么来的1791年，在美国新英格兰的一户农民赛斯·怀特（SethWright）家的羊群里，发现了一只背长腿短且略弯曲的雄绵羊。由于腿短，它跳不过羊圈篱笆，故而易于圈养。经过怀特的精心选育，一个新的绵羊品种--安康羊（Anconsheep）产生了。达尔文对此很感兴趣，曾将该例收录在他的著作《动物和植物在家养下的变异》一书中。但安康羊在1870年左右绝种了。这种短腿羊，最初是在其亲代的生殖细胞中的基因产生了变化而导致的。基因的变化称为基因突变（genemutation）。大约在1920年左右，挪威一户农民的羊群里，又突然出现了一只短腿羊，这是因为又新产生了一次基因突变。由此又重新育成了一个短腿绵羊的新品种。科学家发现导致早老症的基因变异April18,2003遗传密码里一个字母的错误，就能使人在十几年里过完一生。据估计在世界范围内，平均每４００万到８００万个新生儿中就有１人患有此症。患病的孩子虽然出生时看似正常，但一年多后就会出现加速衰老症状，皮肤出现皱纹，头发掉落，患上老年人常见的心血管疾病、关节僵硬等。他们衰老速度相当于正常儿童的５至１０倍，通常在１３岁左右因心脏病发作或中风等而死亡。最早于１８８６年发现，美国国家人类基因组研究所所长柯林斯博士领导的小组最新研究显示，人体１号染色体上编码“核纤层蛋白Ａ”的基因发生变异，可能是导致早老症的最常见原因。柯林斯等共对２０名患早老症的儿童进行了研究，结果发现其中１８人的“核纤层蛋白Ａ”基因编码中，一个正常的胞嘧啶（Ｃ）都被错误地“拼写”成了胸腺嘧啶（Ｔ）。这个基因帮助形成细胞核周围的核膜，在早老症病人体内，它的变异导致细胞核畸形。17个优良牧草育种材料太空诱变育种遨游归来新华网（2003-12-1208:41:23）稿件来源：科技日报12月2日，在北京市公证处办完公证后，作空间诱变育种的17个牧草品种重回中国农业大学草地研究所。这些珍贵的育种材料乘DZ2型专用搭载盒，于11月3日由“长征2号丁”运载火箭发射的第18颗返回式卫星发射升空，17种牧草在太空中遨游18天后将扎根