高中生物(浙科版必修2)第四章同步教學課件41 生物變異的來源 (共51張PPT)

1、第四章第四章 生物的變異生物的變異 第一節(jié)第一節(jié) 生物變異的來源生物變異的來源 浙科版必修2 1 1、概念、概念: :在生物進行在生物進行有性有性生殖過程中生殖過程中, ,控制不同性狀的控制不同性狀的 基因的自由組合?；虻淖杂山M合。 2 2、類型、類型: : 基因的自由組合基因的自由組合: : 基因的交叉互換基因的交叉互換: : 非同源染色體上的非等位基因的非同源染色體上的非等位基因的 自由組合。自由組合。 同源染色體上的非姐妹染色體之間同源染色體上的非姐妹染色體之間 發(fā)生局部互換。發(fā)生局部互換。減一前期減一前期 減一后期減一后期 3.3.發(fā)生時期：發(fā)生時期：有性生殖減數(shù)分裂過程中 有性生殖

2、減數(shù)分裂過程中,非常豐富。非常豐富。 控制不同性狀的基因重新組合，控制不同性狀的基因重新組合，不產(chǎn)生新基因，不產(chǎn)生新基因， 可形成新的基因型。可形成新的基因型。 基因重組能否產(chǎn)生新的基因？基因重組能否產(chǎn)生新的基因？ 【問題】【問題】 4 4、意義、意義 通過有性生殖實現(xiàn)基因重組為生物變異通過有性生殖實現(xiàn)基因重組為生物變異 提供了極其豐富的來源提供了極其豐富的來源, ,是生物是生物多樣性多樣性的的 重要原因之一。重要原因之一。 1 1、基因突變的類型、基因突變的類型 （1 1）性狀突變）性狀突變 這種太空南瓜王最大能這種太空南瓜王最大能 長到長到200200多公斤，多公斤， 在生長繁殖期高峰時，

3、在生長繁殖期高峰時， 南瓜每天能增大南瓜每天能增大5 5公斤。公斤。 正常綿羊和短腿正常綿羊和短腿 安康羊（中）安康羊（中） 此病是人類在出生數(shù)個月以后，出現(xiàn)以智力障礙、腦電此病是人類在出生數(shù)個月以后，出現(xiàn)以智力障礙、腦電 波異常、頭發(fā)細黃、皮膚色淺，尿有波異常、頭發(fā)細黃、皮膚色淺，尿有“發(fā)霉發(fā)霉”臭味等為臭味等為 主要病癥的常染色體單基因隱性遺傳病。主要病癥的常染色體單基因隱性遺傳病。 （2 2）生化突變）生化突變 （3 3）致死突變）致死突變 2 2、基因突變的機理、基因突變的機理 ATCCG TAGGC 缺失缺失 （正常）（正常） ATTCCG TAAGGC AACCG TTGGC A

4、CCG T GGC 替換替換 增添增添 人類鐮刀型貧血病的形成人類鐮刀型貧血病的形成 鐮刀型細胞貧血癥的病因分析鐮刀型細胞貧血癥的病因分析 病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了變化病人的血紅蛋白的一條多肽鏈發(fā)生了變化. 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常 異常異常 3 3、基因突變的例子、基因突變的例子 思考與討論思考與討論 CTT GAA 谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸 DNADNA mRNAmRNA 氨基酸氨基酸 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常 GUA CAT GTA突變突變 GAA _原因原因 _原因原因 鐮刀型細胞貧血癥是由鐮刀型細胞貧血癥是由_引

5、起的一種遺引起的一種遺 傳病，是由于基因的傳病，是由于基因的_發(fā)生了改變產(chǎn)生的。發(fā)生了改變產(chǎn)生的。 病因：病因： 基因突變基因突變 分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 根本根本 直接直接 請思考：請思考： 由于堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？由于堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)的改變？ 基因突變都會遺傳給后代嗎？取決于？基因突變都會遺傳給后代嗎？取決于？ 不一定。一般情況下，只有發(fā)生在生殖細胞的基因突變才不一定。一般情況下，只有發(fā)生在生殖細胞的基因突變才 能遺傳給下一代。能遺傳給下一代。 不一定不一定 4.4.基因突變發(fā)生的時間？基因突變發(fā)生的時間？ WhyWhy？ A.A.有絲分裂間期有絲分裂間期

6、 B.B.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期 體細胞體細胞 生殖細胞生殖細胞 中可以發(fā)生基因突變中可以發(fā)生基因突變 （但一般不能傳給后代）（但一般不能傳給后代） 中也可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變 （可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代） 例：人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在例：人類能遺傳的基因突變常發(fā)生在 A.A.減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 B.B.四分體時期四分體時期 C.C.減數(shù)第一次分裂的間期減數(shù)第一次分裂的間期 D.D.有絲分裂間期有絲分裂間期 C 5.5.基因突變的特點基因突變的特點 自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在 可發(fā)生在任何時期可發(fā)生

7、在任何時期 自然界突變率很低：自然界突變率很低：1010 5 5- - 10 10-8 -8 ( (打破對環(huán)境的適應性打破對環(huán)境的適應性) )多數(shù)有害多數(shù)有害, ,少數(shù)有利少數(shù)有利 普遍性普遍性: : 隨機性隨機性: : 稀有性稀有性: : 有害性：有害性： 不定向性：不定向性： 等位基因是如何產(chǎn)生的？等位基因是如何產(chǎn)生的？ 6.6.基因突變的意義基因突變的意義 基因突變在生物進化中有重要意義。是生基因突變在生物進化中有重要意義。是生 物變異的物變異的根本根本來源，也為生物進化提供了最初來源，也為生物進化提供了最初 的原材料。的原材料。 原因：原因： 基因突變能夠產(chǎn)生前所未有的基因突變能夠產(chǎn)生

8、前所未有的新基因新基因， 從而出現(xiàn)前所未有的新性狀。從而出現(xiàn)前所未有的新性狀。 7.7.引起突變的原因引起突變的原因 物理因素物理因素 化學因素化學因素 生物因素生物因素 一九四五年八月六日，美國為迫使日本迅速投降，在日本一九四五年八月六日，美國為迫使日本迅速投降，在日本 廣島投擲了人類史上第一顆原子彈。當場炸死七萬余人，廣島投擲了人類史上第一顆原子彈。當場炸死七萬余人， 負傷失蹤者五萬余人。八月九日，美國又在日本長崎投下負傷失蹤者五萬余人。八月九日，美國又在日本長崎投下 第二顆原子彈，造成九萬五千人傷亡。原子彈迅速結(jié)束了第二顆原子彈，造成九萬五千人傷亡。原子彈迅速結(jié)束了 第二次世界大戰(zhàn)，也拉

9、開了人類核災難的序幕。當?shù)鼐用竦诙问澜绱髴?zhàn)，也拉開了人類核災難的序幕。當?shù)鼐用?長期受到輻射遠期效應的影響，腫瘤、白血病的發(fā)病率明長期受到輻射遠期效應的影響，腫瘤、白血病的發(fā)病率明 顯增高，對人們的健康和生存造成很大威脅。顯增高，對人們的健康和生存造成很大威脅。 一九八六年四月二十六日凌晨，前蘇聯(lián)烏克蘭境內(nèi)一九八六年四月二十六日凌晨，前蘇聯(lián)烏克蘭境內(nèi)切切 爾諾貝利核電站發(fā)生大爆炸爾諾貝利核電站發(fā)生大爆炸。前后已有近萬人死于這起。前后已有近萬人死于這起 事故，數(shù)十萬人受到輻射傷害。造成直接經(jīng)濟損失數(shù)十事故，數(shù)十萬人受到輻射傷害。造成直接經(jīng)濟損失數(shù)十 億美元，間接經(jīng)濟損失數(shù)千億美元。其后患將會影

10、響人億美元，間接經(jīng)濟損失數(shù)千億美元。其后患將會影響人 類一百年，是已知的世界最大核事故。這次事故在世界類一百年，是已知的世界最大核事故。這次事故在世界 上造成的巨大影響，使各國重新考慮核能的安全性并加上造成的巨大影響，使各國重新考慮核能的安全性并加 強了這方面的國際合作。強了這方面的國際合作。 基因突變基因突變基因重組基因重組 本質(zhì)本質(zhì) 發(fā)生發(fā)生 時間時間 條件條件 意義意義 可能可能 性性 基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因基因分子結(jié)構(gòu)變化，產(chǎn)生新基因 （堿基替換（堿基替換|增添增添|缺失）缺失） 并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基并不產(chǎn)生新基因，產(chǎn)生新的基 因型，使不同性狀發(fā)生組合因型，使不同性狀發(fā)生組

11、合 細胞分裂間期，細胞分裂間期，DNA復制過程中復制過程中 減一后期減一后期：非同源染色體自由組合：非同源染色體自由組合 減一前期減一前期：交叉互換：交叉互換 外界環(huán)境條件（物理、化學、外界環(huán)境條件（物理、化學、 生物因素）或內(nèi)部因素生物因素）或內(nèi)部因素 有性生殖過程中減數(shù)分裂有性生殖過程中減數(shù)分裂 變異的根本來源變異的根本來源變異的主要來源變異的主要來源 突變頻率低，但普遍存在，變異不定向突變頻率低，但普遍存在，變異不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍 1 1、基因突變的原因是：、基因突變的原因是： A.A.染色體上的染色體上的DNADNA變成了蛋白質(zhì)變成了蛋白質(zhì) B.B.染色體上的染

12、色體上的DNADNA變成了變成了RNARNA C. C.染色體上的染色體上的DNADNA減少了或增多了減少了或增多了 D.D.染色體上的染色體上的DNADNA結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變結(jié)構(gòu)發(fā)生了局部改變 2 2、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出 一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是 A A基因突變基因突變 B B基因重組基因重組 C C基因分離基因分離 D D環(huán)境影響環(huán)境影響 練習練習 3 3、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男性患者某一男性患者, , 其父母正常，請判斷這人性狀最可能

13、是其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 A.A.伴性遺傳伴性遺傳 B.B.常染色體遺傳常染色體遺傳 C.C.基因突變基因突變 D.D.基因重組基因重組 4 4、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變，、如果基因中的一個脫氧核苷酸發(fā)生了改變， 那么這種變化最終可能引起那么這種變化最終可能引起 A.A.遺傳性狀改變遺傳性狀改變 B.B.遺傳密碼改變遺傳密碼改變 C.C.遺傳信息改變遺傳信息改變 D.D.遺傳規(guī)律改變遺傳規(guī)律改變 5 5、基因重組發(fā)生在、基因重組發(fā)生在 A A減數(shù)分裂形成配子的過程中減數(shù)分裂形成配子的過程中 B B受精作用形成受精卵的過程中受精作用形成受精卵的過程中 6 6、觀察腫瘤切片

14、，下列有關(guān)其中細胞的敘述、觀察腫瘤切片，下列有關(guān)其中細胞的敘述 中，正確的是中，正確的是 A.A.所有細胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖所有細胞經(jīng)減數(shù)分裂增殖 B.B.所有細胞中都可見到基因突變所有細胞中都可見到基因突變 C.C.所有細胞都能合成蛋白質(zhì)所有細胞都能合成蛋白質(zhì) D.D.所有細胞中所有細胞中DNADNA含量都相同含量都相同 7 7、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自異主要來自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異 8 8、生物變異的根本來源是、生物變異的根本來源

15、是 A A基因重組基因重組 B B染色體數(shù)目變異染色體數(shù)目變異 C C染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異 D D基因突變基因突變 貓叫綜合癥貓叫綜合癥 癥狀：兩眼距離較遠，癥狀：兩眼距離較遠， 耳位低下，生長發(fā)育耳位低下，生長發(fā)育 緩慢，存在著嚴重的緩慢，存在著嚴重的 智力障礙?；純嚎蘼曋橇φ系K?；純嚎蘼?輕，音調(diào)高，很像貓輕，音調(diào)高，很像貓 叫。叫。 5號染色體缺失號染色體缺失 響譽世界的著名響譽世界的著名“天才天才”音樂指揮家舟舟音樂指揮家舟舟 姓名胡一舟姓名胡一舟 出生出生1978年年4月月1日日 智商智商：30 重度弱智重度弱智 （正常人的最低正常人的最低70） 演出自演出自1999年年1月

16、在保利劇場進行第一場指揮表演以來，至月在保利劇場進行第一場指揮表演以來，至 今已演出今已演出20場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。場，與國內(nèi)外十余家交響樂團進行過合作。 智障“天才天才”舟舟的資料舟舟的資料 舟舟是一個先天智力障礙舟舟是一個先天智力障礙 ( (三體綜合癥三體綜合癥) )患者患者 病因：常染色體變異病因：常染色體變異, ,比正比正 常人多了一條常人多了一條2121號染色體號染色體 先天性愚型先天性愚型 （2121三體綜合癥）三體綜合癥） 性腺發(fā)育不良（特性腺發(fā)育不良（特 納氏綜合癥）納氏綜合癥） 1、可以用顯微鏡觀察到。 2、包括染色體結(jié)構(gòu)改變和染色體數(shù)目改變。 1)1)缺失

17、缺失 染色體的某一片段消失染色體的某一片段消失 消失消失 1.1.染色體結(jié)構(gòu)的變異染色體結(jié)構(gòu)的變異 ) )重復重復: : 染色體增加了某一片段染色體增加了某一片段 重復重復 顛顛 倒倒 斷斷 裂裂 連連 接接 ) )倒位倒位: : 染色體的某一片段顛倒了染色體的某一片段顛倒了180180o o ) )易位易位: : 染色體的某一片段移接到另一染色體的某一片段移接到另一 條非同源染色體上條非同源染色體上 移接移接 染色體結(jié)構(gòu)變異染色體結(jié)構(gòu)變異 染色體上的基因的數(shù)目染色體上的基因的數(shù)目 和排列順序改變和排列順序改變 生物性狀的變異生物性狀的變異 多數(shù)不利多數(shù)不利 2.2.染色體數(shù)目的變異染色體數(shù)目

18、的變異 指細胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。有指細胞內(nèi)染色體數(shù)目增添或缺失的改變。有非整非整 組組變異和變異和整組整組變異兩種情況。變異兩種情況。 整組整組 變異變異 正常正常增多增多減少減少 非整組非整組 變異變異 果蠅染色體顯微照片果蠅染色體顯微照片 XX XY XY X Y 染色體組染色體組 X XX X 細胞中的一組細胞中的一組非同源染色體，形態(tài)和功能各不非同源染色體，形態(tài)和功能各不 相同相同，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳，但攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳 和變異的和變異的全部信息全部信息。 3.3.染色體組染色體組 特點：特點： a它們它們形態(tài)大小、功能各不相同形態(tài)大小、功能

19、各不相同 b.但是但是攜帶攜帶著著控制一種生物生長發(fā)育、控制一種生物生長發(fā)育、 遺傳變異的遺傳變異的全套遺傳信息全套遺傳信息 ABCD 例例1、某生物正常體細胞的染色體數(shù)目為、某生物正常體細胞的染色體數(shù)目為8條，下圖條，下圖 中，表示含有一個染色體組的細胞是中，表示含有一個染色體組的細胞是 C 例例2、某生物的基因型為、某生物的基因型為AAaaBbbbCCCc，那么它有，那么它有 多少個染色體組多少個染色體組 A、2、 B、3 C、4 D、8 染色體組數(shù)的判斷辦法：染色體組數(shù)的判斷辦法： 1、圖形題就看同源染色體的條數(shù)、圖形題就看同源染色體的條數(shù) 2、基因型題就看同種類型字母的個數(shù)、基因型題就

20、看同種類型字母的個數(shù) 二倍體：二倍體： 多倍體：多倍體： 4 4、二倍體和多倍體、二倍體和多倍體 三倍體、四倍體三倍體、四倍體 例如：人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物例如：人、果蠅、玉米等大多數(shù)生物 例如：香蕉、馬鈴薯例如：香蕉、馬鈴薯 由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中有兩個染由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中有兩個染 色體組的個體。色體組的個體。 由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有三由受精卵發(fā)育而成的，體細胞中含有三 個或三個以上的染色體組的個體。個或三個以上的染色體組的個體。 5 5、單倍體、單倍體 （1 1）概念：）概念： 體細胞中含有本物種體細胞中含有本物種配子配子 染色體數(shù)目的個體染色體數(shù)目的個體 （

21、2 2）單倍體植株特點）單倍體植株特點 弱小，且高度不育弱小，且高度不育 （3 3）單倍體育種：）單倍體育種：明顯縮短育種年限明顯縮短育種年限 a a、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中、二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中 只含一個染色體組。只含一個染色體組。 請判斷：請判斷： b b、如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，、如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體， 其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組， 我們可以稱它為二倍體或三倍體。我們可以稱它為二倍體或三倍體。 c c、單倍體中可以只有一個染色體組，、單倍體中可以只有一個染色體組， 也可以有多個染色

22、體組也可以有多個染色體組 d d、個體的體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體、個體的體細胞中含幾個染色體組就是幾倍體 變異的變異的 類型類型 遺傳的變異：遺傳的變異： 不遺傳的變異：不遺傳的變異： 基因突變基因突變 染色體變異染色體變異 基因重組基因重組 由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進 一步遺傳給后代。一步遺傳給后代。 遺傳物質(zhì)發(fā)生了遺傳物質(zhì)發(fā)生了 改變，其后代將改變，其后代將 繼承這種改變繼承這種改變 小小 結(jié)結(jié) 染色體變異染色體變異 個別增減個別增減 染色體組染色體組 二倍體二倍體 概念概念 特點特點 應用應用 成因成因 概念概念 特征特征 多

23、倍體多倍體 單倍體單倍體 分類分類 數(shù)目數(shù)目 變異變異 成倍成倍 增減增減 缺失、重復、倒位、易位缺失、重復、倒位、易位結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異 ：結(jié)構(gòu)變異結(jié)構(gòu)變異 ： 1 1、認真分析下圖的對照圖，從、認真分析下圖的對照圖，從A A、B B、C C、D D中確中確 認出表示含一個染色體組的細胞，是圖中的認出表示含一個染色體組的細胞，是圖中的 如何從圖形、基因型中識別二倍體或多倍體？如何從圖形、基因型中識別二倍體或多倍體？ 2.2.韭菜體細胞中的韭菜體細胞中的3232條染色體具有條染色體具有8 8種各不相種各不相 同的形態(tài)，韭菜是：同的形態(tài)，韭菜是： A A單倍體單倍體 B B二倍體二倍體 C C四倍

24、體四倍體 D D八倍體八倍體 課堂鞏固課堂鞏固 3 3、下列細胞中含有、下列細胞中含有1 1個染色體組的細胞是個染色體組的細胞是 A A人的口腔上皮細胞人的口腔上皮細胞 B B果蠅的受精卵果蠅的受精卵 C C小麥的卵細胞小麥的卵細胞 D D玉米的卵細胞玉米的卵細胞 4 4、下面有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是、下面有關(guān)單倍體的敘述中，不正確的是 A A由未受精的卵細胞發(fā)育而成的個體由未受精的卵細胞發(fā)育而成的個體 B B花藥經(jīng)過離體培養(yǎng)而形成的個體花藥經(jīng)過離體培養(yǎng)而形成的個體 C C凡是體細胞中含有奇數(shù)染色體組的個體凡是體細胞中含有奇數(shù)染色體組的個體 D D普通小麥含普通小麥含6 6個染色體組，個

25、染色體組，4242條染色體，條染色體， 它的單倍體含它的單倍體含3 3個染色體組，個染色體組，2121條染色體條染色體 5 5、基因突變和染色體變異的一個重要區(qū)別是、基因突變和染色體變異的一個重要區(qū)別是 A A基因突變在光鏡下看不見基因突變在光鏡下看不見 B B染色體變異是定向的，基因突變是不定向的染色體變異是定向的，基因突變是不定向的 C C基因突變是可以遺傳的基因突變是可以遺傳的 D D染色體變異是不能遺傳的染色體變異是不能遺傳的 6 6、引起生物可遺傳的變異的原因有、引起生物可遺傳的變異的原因有3 3種，即基因重組、種，即基因重組、 基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀的產(chǎn)生，基因突變和染色體變異。以下幾種生物性狀的產(chǎn)生， 來源于同一種變異類型的是來源于同一種變異類型的是 果蠅的白眼果蠅的白眼 豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒豌豆的黃色皺粒、綠色圓粒 八倍體小黑麥的出