基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质结果结果发生发生时间时间及原及原因因条件条件意义意义发生发生可能可能基因的分子结构发生改变。基因的分子结构发生改变。不同基因的重新组合。不同基因的重新组合。细胞分裂间期细胞分裂间期由于外界理化因素或自身生由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、理因素引起的碱基对的替换、缺失或增添缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉互换；的交叉互换；减数第一次分裂后期，非同源染色减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和外界环境条件的变化和内部因素的相互作用。内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物新基因产生的途径，是生物变异的根本来源变异的根本来源, ,是生物进化是生物进化的原始材料。的原始材料。是生物变异的重要来源，是形成生是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要原因，对生物的进物多样性的重要原因，对生物的进化也具有重要的意义化也具有重要的意义突变频率低，但普遍存在突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。使不同性状重新组合。课课 堂堂 练练 习习D1. 下列现象中属于可遗传的变异的是（下列现象中属于可遗传的变异的是（ ）A、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足、玉米由于水肥充足而长得穗大粒足B、人由于晒太阳皮肤变黑、人由于晒太阳皮肤变黑C、无籽番茄没有种子、无籽番茄没有种子D、人类的色盲病、人类的色盲病3.下列有关基因突变的说法，不正确的是下列有关基因突变的说法，不正确的是( )A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C. 基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的基因突变可产生新的基因，是生物变异的 主要来源主要来源BC2. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是部开白花，出现这种现象的原因是( ） A. 自然杂交自然杂交 B. 自然选择自然选择 C. 基因突变基因突变 D. 基因重组基因重组不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物 基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异思维拓展思维拓展第第2 2节节 染色体变异染色体变异先天智障患者先天智障患者胡一舟胡一舟 染色体变异染色体变异 (可以用显微镜观察到可以用显微镜观察到)染色体结构染色体结构变异变异染色体数目染色体数目变异变异类型类型1、缺失、缺失染色体的某一片段染色体的某一片段缺缺失失2、重复、重复染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段3、倒位、倒位染色体的某一片段颠倒染色体的某一片段颠倒180o 了了4、易位、易位染色体的某一片段移接到另染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上一条非同源染色体上染色体结构变异染色体结构变异有几种有几种类型？类型？正常正常异常异常一、染色体结构变异一、染色体结构变异缺失缺失染色体的某一片段染色体的某一片段缺缺失失一、染色体结构变异一、染色体结构变异( (书书P P85-8685-86) )abcd ef举例举例1. 五号染色体五号染色体部分缺失部分缺失猫叫综合症猫叫综合症重复重复染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段一、一、染色体结构变异染色体结构变异abcd efb2.果蝇的棒状眼果蝇的棒状眼野生型：卵圆眼野生型：卵圆眼变异型：棒状眼变异型：棒状眼由于由于X染色体染色体的部分的部分重复重复引起的。引起的。倒位倒位染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o一、染色体结构变异一、染色体结构变异abcd efbcdeabcd ef3.易位易位染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上染色体上一、染色体结构变异一、染色体结构变异abcd efghijk4.思考思考 染色体结构变异的染色体结构变异的易位易位与减数第一次分裂前期与减数第一次分裂前期的的交叉互换交叉互换是一回事吗是一回事吗？交叉互换交叉互换不同！不同！易位易位是是非同源染色体非同源染色体之间之间交叉互换交叉互换是是同源染色体同源染色体之间之间染色体染色体结构的变化导致生物结构的变化导致生物性状性状改变改变的原因是什么？的原因是什么？染色体结构变异染色体结构变异使染色体上使染色体上基因的数目基因的数目 和排列顺序和排列顺序改变改变生物生物性状性状的变异的变异(多数多数不利，不利，甚至甚至致死致死)巩固习题1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ ） A.染色体缺失某一片断染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断染色体增加了某一片断 C.染色体中染色体中DNA的一个碱基发生了改变的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了染色体某一片断位置颠倒了180。 2、已知某物种的一条染色体上依次排列着、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、 D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生染色体结构变化的是染色体结构变化的是 （ ）个别染色体个别染色体数目的增加数目的增加或减少或减少染色体组染色体组成成倍倍的增加或的增加或减少减少正常正常增多增多减少减少二、染色体数目的变异二、染色体数目的变异 性腺发育不良性腺发育不良单体（单体（2n-1)先天性先天性智障智障（2121三体综合症）三体综合症）三体三体(2n+1)个别染色体个别染色体数目的增加数目的增加或减少或减少染色体组染色体组成成倍的增加或倍的增加或减少减少正常正常增多增多减少减少（一）（一）染色体组：染色体组：Y YY Y果蝇果蝇（卵原细胞）（卵原细胞）减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂（精原细胞）（精原细胞）生殖细胞生殖细胞卵卵细细胞胞精精子子细胞中的一组细胞中的一组_染色体，它们在染色体，它们在_和和_上各不相同，但是携带着控制生物生长发育上各不相同，但是携带着控制生物生长发育的的_的一组染色体，叫做一个染色体组。的一组染色体，叫做一个染色体组。1 1、染色体组的概念（染色体组的概念（3 3要点）要点）非同源非同源形态形态功能功能全部全部遗传遗传信息信息3个个4个个1个个4个个2 2、染色体组染色体组数目数目的确认方法的确认方法 （1）根根据据“染色体形态染色体形态”判断判断细胞内细胞内同同种形态种形态( (每对同源染色体）每对同源染色体）染色体有染色体有几条几条就含就含几个染色体组几个染色体组 （2）根根据据“基因型基因型”判断判断控制控制同一性状同一性状的基因的基因有几个就含几个染色体组有几个就含几个染色体组YyRrAABBDDAaaABCD二二个染色体组个染色体组二个染色体组二个染色体组三个染色体组三个染色体组一个染色体组一个染色体组8条条/4种形态种形态=2个染色体组个染色体组 由由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中有发育而成的，体细胞中有两个两个染色体组的个体。染色体组的个体。由由受精卵受精卵发育而成的，体细胞中含有发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上三个或三个以上的染色体组的个体。的染色体组的个体。（二）（二）二倍体和多倍体二倍体和多倍体例如：例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。几乎全部的动物和过半数的高等植物。 人、果蝇、玉米等大多数生物人、果蝇、玉米等大多数生物例如：例如：在植物中很常见，动物中极少见。在植物中很常见，动物中极少见。 香蕉香蕉( (三倍体）、马铃薯（四倍体）三倍体）、马铃薯（四倍体）1.二倍体二倍体：2.多多倍体倍体：马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普普通通小小麦麦是是六六倍倍体体香蕉是三倍体香蕉是三倍体多倍体的特征多倍体的特征多倍体植株茎秆粗壮、多倍体植株茎秆粗壮、叶片、果实、种子都叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量质等营养物质的含量都增加。都增加。 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中染色中染色体组数体组数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几属于几倍体生倍体生物物豌豆豌豆72普通普通小麦小麦423小黑麦小黑麦28八倍体八倍体14215684六倍体六倍体二倍体二倍体61那么，那么， 有没有只由配子有没有只由配子发育而来的个体呢？发育而来的个体呢？受精卵受精卵受精卵受精卵卵细胞卵细胞（3232）（3232）（1616）思考思考: : 1、雄峰的体细胞内含有几条染色体、雄峰的体细胞内含有几条染色体? 2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？16161概念：概念： 体细胞中含有体细胞中含有本物种本物种配子配子染色体数目染色体数目的个体的个体（由（由配子配子发育成的个体）发育成的个体）思考（三三 ）单倍体单倍体（单倍体）（单倍体）单倍体单倍体特点特点：植株弱小，而且高度不育。植株弱小，而且高度不育。普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体卵细胞卵细胞新植株（含三个染色体组）新植株（含三个染色体组）可见，单倍体植株的染色体组数目总是正常植可见，单倍体植株的染色体组数目总是正常植株染色体组数目的一半。株染色体组数目的一半。单倍体单倍体思考思考对一个个体称对一个个体称单倍体单倍体还是几倍体，还是几倍体，关键看什么？关键看什么？一个染色体组生物一定是单倍体吗？一个染色体组生物一定是单倍体吗？单倍体一定只有一个染色体组吗？单倍体一定只有一个染色体组吗？受精卵受精卵发育发育有几个染色体组，就是几倍体配子配子发育发育都是单倍体，不论几个染色体组不一定一定染色体变异染色体变异染染色色体体变变异异个别增减个别增减染色体组染色体组二倍体二倍体概念概念特点特点概念概念特征特征多倍体多倍体单倍体单倍体分类分类数目数目变异变异成倍成倍增减增减缺失缺失、 重复重复、倒位、倒位、 易位易位结构变异结构变异 ：单体（单体（2n-1)：性腺发育不良性腺发育不良三体三体(2n+1)：21三体综合症三体综合症（猫叫综合症）（猫叫综合症）（果蝇棒状眼）（果蝇棒状眼）（慢性粒细胞白血病）（慢性粒细胞白血病）1下列关于染色体组的正确叙述是下列关于染色体组的正确叙述是（ ） A.染色体组内不存在同源染色体染色体组内不存在同源染色体 B.染色体组只存在于生殖细胞中染色体组只存在于生殖细胞中 C.染色体组只存在于体细胞中染色体组只存在于体细胞中 D.染色体组在减数分裂过程中消失染色体组在减数分裂过程中消失2如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是 ( ) A染色体染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组组成果蝇的一个染色体组 B果蝇的一个染色体组有果蝇的一个染色体组有8条染色体条染色体 C控制果蝇红眼或白眼的基因位于控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上号染色体上 D果蝇的体细胞内有果蝇的体细胞内有2个染色体组。个染色体组。3.四倍体的曼陀罗有四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色体组的染色条染色体，该植物每个染色体组的染色体数目为（体数目为（ ） A.48 B.24 C.12 D.44.关于单倍体的叙述正确的是（关于单倍体的叙述正确的是（ ）单倍体只含有一个染色体组单倍体只含有一个染色体组 单倍体只含有一个染色体单倍体只含有一个染色体单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体单倍体细胞中只含有一对染色体单倍体细胞中只含有一对染色体未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍体未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍体 A. B. C. D. 人工诱导多倍体培育新品种人工诱导多倍体培育新品种 （多倍体育种多倍体育种）v低温处理低温处理v秋水仙素秋水仙素处理处理萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成有丝分裂旺盛有丝分裂旺盛秋水仙素的作用原理秋水仙素的作用原理香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子，无法食用。香蕉的培育过程如下：无法食用。香蕉的培育过程如下：野生芭蕉野生芭蕉2n2n有籽香蕉有籽香蕉4n4n加倍加倍野生芭蕉野生芭蕉2n2n无籽香蕉无籽香蕉3n3n无无籽籽西西瓜瓜的的培培育育无籽西瓜培育无籽西瓜培育第一年：第一年：四倍体瓜四倍体瓜三倍体胚三倍体胚(种子种子) 第二年：第二年：三倍体瓜三倍体瓜无籽无籽 授花粉产生生长素授花粉产生生长素刺激子房发育成果刺激子房发育成果单倍体育种单倍体育种F1花粉花粉单倍体单倍体二倍体（或多倍体）纯系二倍体（或多倍体）纯系花药离体培养花药离体培养人工诱导人工诱导 染色体加倍染色体加倍 利用单倍体植利用单倍体植株培育新品种，只株培育新品种，只需要两年时间，就需要两年时间，就可以得到一个可以得到一个稳定稳定的纯系品种的纯系品种。与常。与常规的杂交育种方法规的杂交育种方法相比，明显相比，明显缩短了缩短了育种年限育种年限。染色体数目变异染色体数目变异多倍体多倍体单倍体单倍体发生时期发生时期是否产生是否产生新基因新基因生产实践生产实践中的应用中的应用基因重组、基因突变、染色体变异的比较基因重组、基因突变、染色体变异的比较有性生殖有性生殖间期间期有丝分裂期有丝分裂期单性生殖时单性生殖时减数分裂和受减数分裂和受精作用精作用碱基顺序碱基顺序改变改变分裂受阻分裂受阻配子直接发育配子直接发育没有产生没有产生产生产生没有产生没有产生没有产生没有产生杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种基因突变基因突变基因重组基因重组发生机理发生机理