1、变 异,子代与亲代的性状不同的现象。,变异,环境因素(外因),遗传物质(内因),变 异 的 原 因,环境因素造成,不可遗传变异,遗传物质改变,可遗传变异,基因重组：,基因突变：,染色体畸变：,子代与亲代的性状不同的现象。,变异,一、基因重组,基因重组：概念及应用,有性生殖时，控制不同性状的基因重新组合，结果使后代中出现不同于亲本的类型。,基因重组：,红色灯笼形？,红色圆锥形,黄色灯笼形,红色A 黄色a 圆锥形E 灯笼形e 两对基因分别位于两对同源染色体上,AAEE,aaee,P：,F1：,AaEe,红色A 黄色a 圆锥形E 灯笼形e 两对基因分别位于两对同源染色体上,红色圆锥形,黄色灯笼形,非
2、同源染色体自由组合,A,a,a,A,e,e,E,E,F1红色圆锥椒(AaEe)的初级精母细胞,非等位基因自由组合,AE,aE,Ae,ae,多种类型的配子,AAee,联会时同源染色体非姐妹染色单体可能交换,如果没有交换则产生配子：,A,A,A,A,a,a,a,a,B,B,B,B,b,b,b,b,如果发生交换则产生配子：,AB、ab,AB、ab、Ab、aB,亲本型,重组型,辣味B 甜味b,红色A 黄色a,P,AABB,红色辣味,配子,AB、ab,F2,红辣 黄甜,不交换,aabb,黄色甜味,AB、ab 、Ab、aB,红辣 黄甜 红甜 黄辣,交换,F1,AaBb,红色辣味,联会,联会,减数第一次分裂
3、后期,减数第一次分裂前期,产生多种类型的配子,后代出现不同于亲本的类型,基因重组：来源,在_分裂中染色体的_和_, 使控制不同性状的基因之间发生_，结果使后代产生新的_。,1,2,基因的自由组合,基因重组的原因：,减数,自由组合,交换,重新组合,基因型,柿子椒细胞,如何通过重组DNA技术获得抗虫柿子椒？,基因重组：应用,甲型H1N1流感病毒变异的过程 原理亦为基因重组,基因重组：,你是一个育种专家：现你有不甜而汁少(aaBB)、不甜而汁多(aabb)两个品种的水蜜桃，以这两种水蜜桃为原料，你能用基因重组的方法培育出甜而多汁的水蜜桃吗？为什么？,基因重组只能对已有基因进行重新组合，产生新的基因型
4、 不能创造出新基因！,变 异 的 原 因,环境因素造成,不可遗传变异,遗传物质改变,可遗传变异,基因重组：,基因突变：,染色体畸变：,子代与亲代的性状不同的现象。,变异,控制不同性状的基因的重新组合，产生新的基因型(性状)。,二、基因突变,正常红细胞,镰刀型红细胞,1910年，赫里克医生的诊所来了一位病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀型，称镰刀型细胞贫血症。,镰刀型红细胞会相互勾结，阻塞毛细血管使组织缺氧。并且，镰刀型红细胞受机械损伤而容易破裂，使人患溶
5、血性贫血，严重时会导致死亡。,为什么会出现镰刀型的红细胞呢?,1949年，美国鲍林博士首先意识到，镰刀型红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞的变形。,血红蛋白究竟出了什么问题？,苏氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸,苏氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸,正常肽链,异常肽链,1956年，英国科学家英格拉姆对镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白与正常的血红蛋白进行对比分析研究：,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代？,性状, ,缬氨酸,谷氨酸, ,C,T,T,DNA （基因）,mRNA,正常蛋白质,蛋白质,异常蛋白质,DNA分子中发生了什么变化？,产生异常红细胞的直接原因是血红蛋白 的改变 根本原因是控制血红蛋白的 的改变,表现,翻译,转
6、录,决定,氨基酸,DNA的碱基对,基因突变：,DNA分子中碱基对的替换、缺失或增加而使基因特定核苷酸序列发生改变。,基因突变:概念, , , , ,维多利亚女王家族照片,英国皇族中的血友病系谱图,基因突变：特点,_,频率低,普遍性,自然状况下突变_,基因突变：特点,_,随机性,发生在任意生物体个体,发生在个体发育的任何时期,发生在该生物体的任意细胞,发生在体细胞：,发生在生殖细胞：,可遗传,不可遗传,通常发生在细胞周期的间期,发生在细胞的任意DNA片段中,基因突变：特点,_,可逆性,不定向性,_,资料：A基因可以突变为a，a基因也可以突变为AA基因可以突变为A1、A2、A3、A4基因,多为中性
7、,突变 _,资料：多数对生物的性状既没有表现出有利也没有表现有害，对生物的生存和繁殖能力没有影响,你是一个育种专家：现你有不甜而多汁(aaBB)品种的水蜜桃，能否以这种水蜜桃为原料，培育出甜而多汁的水蜜桃？,基因突变：应用,人工诱变,物理因素：紫外线，激光，各种电离辐射，失重,化学因素：,变 异 的 原 因,环境因素造成,不可遗传变异,遗传物质改变,可遗传变异,基因重组：,基因突变：,染色体畸变：,子代与亲代的性状不同的现象。,变异,控制不同性状的基因的重新组合，产生新的基因型(性状)。,基因的核苷酸序列发生改变，产生新基因、新性状。,变异的 重要 来源,进化的 重要 原因,比较基因重组和基因
8、突变的异同？,相同点：,使子代与亲代之间产生一定的差异。,基因突变与基因重组的区别,三、染色体畸变,染色体畸变：,结构变异：,缺失,重复,倒位,易位,数目变异：,整倍化变异,非整倍化变异,染色体畸变,染色体数目变异整倍化的变异,染色体组的概念：,细胞中的一组形态和功能上各不相同的非同源染色体。,染色体组,果蝇的染色体示意图,染色体组,染色体畸变,染色体数目变异整倍化的变异,三,染色体组数_组； 每组染色体条数_条； 共有_条染色体。,四,_个染色体组。,基因型： AAAaBBbb,五,十五,多倍体：染色体数目整倍化变异,多倍体:,体细胞中含有三个或三个以上的染色体组。,香蕉 （三倍体）,无籽西
9、瓜 （三倍体）,普通小麦 （六倍体）,二倍体生物：体细胞含两个染色体组。(如人类、哺乳动物),资料：新疆帕米尔高原上的植物有65%的种类是多倍体,资料：人为对植物施用秋水仙素，使生物体细胞内染色体数加倍,秋水仙素：,阻止纺锤体形成,细胞不分裂 直接形成子细胞,染色体数量加倍,X,多倍体：来源,多倍体：特点,普通 小麦 (6N),优点：粗壮、产量提高、抗性增强,缺点：生长较慢，结实率低,在减数第一次分裂后期,香蕉（3N）,奇数倍体生物,减数分裂时同源染色体联会紊乱,不能形成正常配子,故奇数倍体生物是高度不育的。,（N、3N、5N、7N）,多倍体：特点,多倍体：应用,无籽西瓜（三倍体）,生长素促进
10、子房发育为果实,奇数倍体不育,染色体畸变,单倍体:,生物体体细胞中含有的染色体数目与本物种配子染色体数目相同。,单倍体育种：植物配子经植物组织培养技术培育成植株是单倍体。,单倍体,3,（花粉、花药）,染色体畸变：应用,你是一个育种专家：有一个果农用杂交育种的方法获得了具有甜味(Aa)性状的杂合体水蜜桃(甜味是显性A)，请问以杂合的甜味水蜜桃为原料，能否育种出纯合的甜味水蜜桃？,举一反三：能否将杂合的甜、多汁AaBb水蜜桃培育成纯种的甜而多汁AABB的水蜜桃？,甜 Aa,甜 A,单倍体育种,非甜 a,变 异 的 原 因,环境因素造成,不可遗传变异,遗传物质改变,可遗传变异,基因重组：,基因突变：,染色体畸变：,子代与亲代的性状不同的现象。,变异,控制不同性状的基因的重新组合，产生新的基因型(性状)。,基因的核苷酸序列发生改变，产生新基因、新性状。,变异的 重要 来源,进化的 重要 原因,包括结构和数目的变异。,各种育种方法的比较,各种育种方法的比较,各种育种方法的比较,