生物課件遺傳和變異

1、不能遺傳的變異,表現(xiàn)型,基因型,環(huán)境條件,改變,改變,改變,基因突變,來源,基因重組,遺傳的變異,染色體變異,蛋白質(zhì),氨基酸,RNA,DNA,正常,異常,谷氨酸,纈氨酸,G,A,A,C,T,T,G,U,A,C,A,T,鐮刀型細(xì)胞貧血癥,的直接原因是什么,根本原因是什么,G,A,A,G,T,A,基因突變的概念,由于,DNA,分子中發(fā)生堿基對的,增添、缺失或改變,而,引起的,基因結(jié)構(gòu),的改變,注意,1,DNA,堿基對的改變，只能引起,RNA,上密碼子種類改變,不改變密碼子的數(shù)目，結(jié)果可能引起氨基酸種類變化，也,可能不引起氨基酸種類變化,2,DNA,堿基對增加或缺失的數(shù)目不是,3,的倍數(shù)時，能引,起

2、,RNA,上密碼子種類、數(shù)目和序列改變，結(jié)果是氨基酸,的種類數(shù)目改變,3,DNA,堿基對增加或缺失的數(shù)目是,3,時,RNA,上密碼子,的數(shù)目增加或減少,1,個，氨基酸的數(shù)目增加或減少,1,個,GCAAAGGAGTGCGGTTT,CGTTT CCTCACGCCAAA,精,苯丙,亮,蘇,脯,GCAAA,T,GAGTGCGGTTT,CGTTT,A,CTCACGCCAAA,精,亮,亮,蘇,脯,GCAAA,A,GAGTGCGGTTT,CGTTT,T,CTCACGCCAAA,GCAAAG,T,GAGTGCGGTTT,CGTTT C,A,CTCACGCCAAA,GCAAGGAGTGCGGTTT,精,苯丙,亮

3、,蘇,脯,精,苯丙,蘇,組,丙,賴,CGTT CCTCACGCCAAA,精,絲,絲,精,谷氨酰胺,基因突變的因素,物理因素,X,射線、激光、紫外線,化學(xué)因素：亞硝酸、堿基類似物,吖啶類染料,生物因素：病毒和某些細(xì)菌,基因突變的類型,基因突變的時間,自然突變,誘發(fā)突變,有絲分裂的間期,減數(shù)第一次分裂的間期,基因突變的結(jié)果,使一個基因變?yōu)樗牡任换?生物變異的根本來源，為生,基因突變的意義,物進(jìn)化提供了最初的原材料,基因突變的特點(diǎn),1,普遍性,2,隨機(jī)性,3,稀有性,4,多害少利性,5,不定向性,人工誘變在育種上的應(yīng)用,1,概念,利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā),生基因突變,2,優(yōu)點(diǎn),

4、提高突變率，創(chuàng)造變異新類型,培育優(yōu)良品種,3,應(yīng)用,黑農(nóng)五號”大豆、青霉菌的選育,基因重組,1,概念,指生物體在進(jìn)行有性生殖的過程中，控制不,同性狀的基因的重新組合,基因的自由組合,2,類型,基因的連鎖互換,3,結(jié)果,產(chǎn)生新的基因型,4,意義,為生物變異提供了極其豐富的來源,是形成生物多樣性的重要原因之一,對于生物進(jìn)化具有十分重要的意義,5,應(yīng)用,雜交育種,A,A A,B B,A a,B b,A A,a a,B B,b b,a a,b b,a,b,A,B,a,b,B,A A a a,B B b b,A A a a,B b B b,A A,A,B,B b,A a,B b,A A,a a,B b,

5、B b,a a,B b,A,b,a,B,a,b,染色體變異,染色體結(jié)構(gòu)的變異,染色體數(shù)目的變異,染色體結(jié)構(gòu)的變異,1,概念：由染色體的結(jié)構(gòu)改變而引起的變異,2,種類,缺失：染色體中某一片段的缺失,重復(fù)：染色體中增加了某一片段,倒位：染色體某一片段的位置顛倒了,180,0,易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上,3,結(jié)果：使排列在染色體上的基因數(shù)目和排列順序發(fā),生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異,4,舉例：貓叫綜合癥,染色體數(shù)目的變異,1,類型,個別染色體增加或減少,以染色體組的形式成倍的增加或減少,2,染色體組,細(xì)胞中的一組,非同源染色體,它們在,形態(tài)和功能,上,各不相同，但是,攜帶著控制一

6、種生物生長發(fā)育，遺,傳和變異的全部信息,這樣的一組染色體叫做一個,染色體組,思考：人的一個染色體組的染色體組成是怎樣的,3,二倍體和多倍體,1,二倍體,由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有兩個染色,體組的叫二倍體。記作,2N,N,表示一個染色體組所包,含的染色體數(shù)目,人,2N=46,果蠅,2N=8,水稻,2N=24,2,多倍體,由受精卵發(fā)育而成的個體，體細(xì)胞中含有三個或三個以,上染色體組的叫多倍體,香蕉：三倍體,馬鈴薯：四倍體,普通小麥：六倍體,多倍體的判斷方法,A,體細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體條數(shù),B,細(xì)胞或生物體的基因中，控制同一性狀的基因個數(shù),AAaaBBBb YYyRrr,多倍體產(chǎn)生的主要

7、原因,細(xì)胞分裂時,染色體完成了復(fù)制,但細(xì)胞受到外界環(huán)境,條件（如溫度驟變）或生物內(nèi)部因素的干擾,紡錘體的,形成受到破壞,以致染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不,能分裂成兩個子細(xì)胞，于是就形成了染色體數(shù)目加倍的,細(xì)胞,多倍體育種,A,多倍體植株特點(diǎn),莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白,質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增加；但發(fā)育延遲，結(jié)實(shí),率低,B,常用方法,秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,C,育種原理,當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時，能夠抑制紡錘,體形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體,數(shù)目加倍,4,單倍體,1,概念,體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個體叫做單倍體,思考：單倍體只含有

8、一個染色體組，對嗎,含有兩個染色體組的單倍體也叫二倍體，對嗎,2N,二倍體,卵細(xì)胞,單,倍,體,精子,合子,生物體,3N,三倍體,4N,四倍體,6N,六倍體,2,單倍體植株的特點(diǎn),植株長得弱小，而且高度不育,3,單倍體育種,A,方法,花藥離體培養(yǎng),B,過程,秋水仙素,花藥離體培養(yǎng),單倍體植株,正常植株（純合體,C,優(yōu)點(diǎn),明顯縮短育種年限,思考：現(xiàn)有高稈抗病和矮稈感病的兩小麥純種,請分別用雜交育種和單倍體育種兩種方法培育矮,稈抗病的純種，比較育種年限,P AABB aabb,P AABB aabb,F1 AaBb,F1 AaBb,F2 A-B- A-bb aaB- aabb,配子,AB Ab a

9、B ab,F3 A-bb aabb,AABB AAbb aaBB aabb,5,生物的育性,討論：二倍體、多倍體、單倍體可育嗎,結(jié)論：,1,同源二倍體、多倍體,細(xì)胞中含偶數(shù)個染色體組的生物可育,細(xì)胞中含奇數(shù)個染色體組的生物高度不育,2,異源二倍體、多倍體,異源二倍體不育,異源多倍體一般不育,3,單倍體高度不育,關(guān)鍵：生物在減數(shù)分裂時，染色體能不能聯(lián)會，能不能,形成正常的生殖細(xì)胞,馬,2N,1,64,驢,2N,2,62,騾,2N=N,1,N,2,63,比較,基因,項(xiàng)目,突變,變異,基因分子結(jié)構(gòu),的改變，產(chǎn)生,實(shí)質(zhì),新的基因,產(chǎn)生,復(fù)制時基因中,過程,脫氧核苷酸的,增減和改變,基因,重組,染色體變

10、異,多倍體,單倍體,控制不同性狀的,染色體組成,染色體組成,基因重新組合,倍增加，產(chǎn),倍減少，產(chǎn),產(chǎn)生新的基因型,生新基因型,生新基因型,減數(shù)分裂形成配,子時，非等位基,因自由組合或等,位基因的互換,細(xì)胞分裂時,染色體復(fù)制,后不能形成,兩子細(xì)胞,有性配子未,經(jīng)受精作用,直接發(fā)育成,個體,特點(diǎn),發(fā)生頻率低，有,后代中重新組合,器官大，養(yǎng),植株弱小,害變異多，是變,的變異類型有一,分多，成熟,高度不育,異的根本來源,定的分離比,遲，結(jié)實(shí)少,進(jìn)化的重要因素,舉例,鐮刀型細(xì)胞,貧血癥,黃圓、綠皺豌豆,雜交出現(xiàn)黃皺,綠圓豌豆,普通小麥,雄蜂、單,倍體玉米,項(xiàng),雜交育種,目,處,理,雜交,誘變育種,用射線

11、、激,光、化學(xué)藥,品處理生物,多倍體育種,用秋水仙素處,理萌發(fā)的種子,或幼苗,單倍體育種,花藥離體,培養(yǎng),原,通過基因重組,用人工方法誘,抑制細(xì)胞分裂中紡,誘導(dǎo)精子直接,理,把兩親本的優(yōu),發(fā)基因突變,錘體的形成，使染,發(fā)育成植株,良性狀組合在,產(chǎn)生新性狀,色體數(shù)目加倍后不,再用秋水仙素,同一后代中,創(chuàng)造新品種,能形成兩子細(xì)胞,加倍成純合體,加速育種的進(jìn),優(yōu),方法較簡便但,器官大，營養(yǎng),縮短育種的,程，大幅度改,缺,要經(jīng)過較長年,良某些性狀,物質(zhì)含量高,年限，但方,限的選擇才能,但發(fā)育延遲,法復(fù)雜，成,點(diǎn),獲得純合體,但突變后有利,結(jié)實(shí)率低,活率較低,個體往往不多,舉,高抗與矮感小,高產(chǎn)量青霉素,三倍體西瓜、八,抗病植株,例,麥雜交得矮抗,菌體的育成,倍體小黑麥,的育成,品種,練習(xí)：基因突變、基因重組和染色體變異是生物產(chǎn),生可遺傳變異的三個來源。下圖是生產(chǎn)實(shí)踐中的幾,種不同育種方法，請分析回答下列問題,1,下圖中,A,D,所示的育種方式與,A B C,方向所,示的育種方式相比較，后者的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在,明顯縮短育種年限,花藥離體培養(yǎng),2,過程,B,