生物的变异生物的变异变异变异定义：亲代与子代之间以及子代的个定义：亲代与子代之间以及子代的个体之间在形态、结构、生理等方面总体之间在形态、结构、生理等方面总是存在着差异的现象是存在着差异的现象。遗传和遗传和变异在生物界中普遍存在变异在生物界中普遍存在，是生物体生命的基本特征之一是生物体生命的基本特征之一猫猫的的肤肤色色不同品种的菊花不同品种的玉米果穗白化婴儿染色体数目加倍的草莓正常红细胞 镰刀状红细胞21三体综合症说出下图中各种情形的变异类型：说出下图中各种情形的变异类型： 不可遗传的变异不可遗传的变异双胞胎兄弟俩一个长时间在室外工作导致皮肤较黑，一个长时间在室内工作导致皮肤较白。单纯由环境引起的变异，如果没有影响到遗传物质基础，就不会遗传给后一代。表现型表现型 基因型基因型 环境条件环境条件可遗传的变异可遗传的变异不能遗传的变异不能遗传的变异基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组来源来源（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）生物变异的种类生物变异的种类: :不遗传的变异 可遗传的变异 基因突变：DNA碱基对的增添、缺失或改变 基因重组：（自由组合和交叉互换） 染色体变异 染色体结构的变异 染色体数目的变异 非整倍的变异 整倍的变异 单倍体 多倍体 生物的变异外界外界环境环境引起的体细胞突变引起的体细胞突变基因基因重组重组1、概念：指生物体进行有性生殖的过程中，控制、概念：指生物体进行有性生殖的过程中，控制 不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合2、类型：、类型：基因自由组合基因自由组合基因交叉互换基因交叉互换3、特点：非常丰富、特点：非常丰富4、意义、意义：（1）、为生物变异提供了极其丰富的来源）、为生物变异提供了极其丰富的来源（2）、是形成生物多样性的重要原因之一）、是形成生物多样性的重要原因之一（3）、对于生物进化具有十分重要的意义）、对于生物进化具有十分重要的意义（1）非同源染色体上的）非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合基因重组基因重组的类型：的类型：考点考点1 基因重组基因重组及相关知识及相关知识： AabBAaBb（2）同源染色体的非姐妹）同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换染色单体之间的局部交换基因重组基因重组的类型：的类型：受精作用属于受精作用属于基因重组吗基因重组吗? ?基因重组只发基因重组只发生在减数分裂过生在减数分裂过程中吗程中吗? ?考点考点1 1基因重组的几种情形归纳： 基因重组自然重组人工重组1、减数第一次分裂前期（联会四分体）非姐妹染色单体间的交叉互换2、减数第一次分裂后期非同源染色体间的自由组合。基因工程技术基因突变基因突变1、概念：、概念： 由于由于DNA分子中分子中发生碱基生碱基对的的增添、增添、缺失缺失或改或改变，而引起的基因，而引起的基因结构的改构的改变，就叫基因突，就叫基因突变2、意、意义： 是生物是生物变异的异的根本来源根本来源，为生物生物进化提供化提供了最初的原材料了最初的原材料基因突变的时间及过程：基因突变的时间及过程：基因突变的特点：基因突变的特点：有丝分裂间期、减有丝分裂间期、减间期间期即即DNADNADNADNA1 1、普遍性、普遍性2 2、可逆性、可逆性3 3、稀有性、稀有性4 4、多方向性、多方向性5 5、有害性、有害性考点考点2 基因突变基因突变及相关知识： 4、基因突变的特点 P77普遍性普遍性: :基因突变可发生在任何生物、任何时期的基因突变可发生在任何生物、任何时期的 任何细胞内任何细胞内突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。多方向性：多方向性： 基因突基因突变是变是不定向不定向的，可以向不的，可以向不同方向突变成它的等位基同方向突变成它的等位基因。因。可逆性：可逆性：显性基因显性基因 隐性基因隐性基因 突变突变突变突变基基 因因突变频率突变频率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105小资料小资料稀有性：稀有性：自然状态下，自然状态下， 突变频率突变频率低低；白化苗白化苗有害性：有害性：大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为为什什么么呢呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。基因突变类型基因突变类型自然突变：自然发生诱发突变：人工条件诱导发生突变形态突变：生化突变：显性突变：如aa Aa隐性突变：如AA Aa致死突变：基因突变的类型 形态突变形态突变：影响生物的形态结构：影响生物的形态结构生化突变生化突变：影响生物的代谢过程：影响生物的代谢过程(人类的人类的苯丙酮苯丙酮尿症）尿症） 致死突变致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡：导致个体活力下降，甚至死亡 蛋白质蛋白质消化吸收消化吸收细胞内苯丙氨酸细胞内苯丙氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶诱发基因突变的因素诱发基因突变的因素物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素诱发基因突变诱发基因突变 的因素的因素各种射线的照射、温度剧变等各种射线的照射、温度剧变等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等病毒和某些细菌等病毒和某些细菌等 基因突变是指由于基因突变是指由于DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的增添、缺失或改变增添、缺失或改变而引起的基因结构的改变。而引起的基因结构的改变。增添增添改变改变缺失缺失（D）（d1）（d2）（d3）返回 基因突变的本质DNA复制 正常进行 正常DNA（遗传） 发生差错个别碱基对的增添、缺失或改变 DNA分子中核苷酸顺序改变 基因结构改变 遗传性状改变 （诱变因素有哪些？） 一定会导致遗传性状改变吗？ 发生在体细胞与生殖细胞有什么区别？下页镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白血红蛋白 正常正常 异常异常氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸mRNADNACTT突变突变 红细胞红细胞 圆饼状圆饼状 镰刀型镰刀型GAAGUACATGAAGTA1）直接原因直接原因：血红蛋白分子的多肽链上，：血红蛋白分子的多肽链上， 一个一个谷氨酸谷氨酸被一个被一个缬氨酸缬氨酸替换。替换。2）根本原因根本原因：控制血红蛋白分子的：控制血红蛋白分子的DNA的的 碱基序列发生了改变，碱基序列发生了改变， 变成了变成了 。C T TG A AC A TG T A（碱基对的替换碱基对的替换）调研1、06年春，在我国部分地区又出现了小范围的禽流感疫情，研究得知其病原体为一种新的禽流感病毒，这种病毒最可能来源于（ ）A.无性生殖 B.基因突变 C.自然条件下的基因重组 D.染色体变异病毒的可遗传变异只有基因突变病毒的可遗传变异只有基因突变调研2 用射线超标的大理石装修房屋，会对未生育夫妇造成危害进而影响生育的质量。以下说法正确的是（ ）A.射线易诱发基因突变，通过受精作用传给后代B.射线易诱发基因突变，通过有丝分裂传给后代C.射线易诱发染色体变异，通过减数分裂传给后代D.射线易诱发染色体变异，通过有丝分裂传给后代 郑重提醒：郑重提醒： 以以RNARNA为遗传物质的生物，为遗传物质的生物，其其RNARNA上核苷酸的序列若发生变化上核苷酸的序列若发生变化（增添、缺失或改变），也属于（增添、缺失或改变），也属于基基因突变因突变，且因为，且因为RNARNA是单链，在传递是单链，在传递过程中更易发生突变。这也正是病过程中更易发生突变。这也正是病毒在医学上毒在医学上易发生变种易发生变种和和不易防治不易防治的主要原因。的主要原因。基因突变和基因重组的区别基因突变基因重组本质发生时间发生可能基因的分子结构发生改基因的分子结构发生改变，产生了变，产生了新基因新基因，出，出现新性状现新性状不同基因的重新组合，不不同基因的重新组合，不产生新基因，但产生产生新基因，但产生新的新的基因型基因型，使性状重组，使性状重组分裂分裂间期间期DNADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂可能性可能性很小很小非常非常普遍普遍基因突变与染色体结构变异的区别基因突变与染色体结构变异的区别享誉世界的著名享誉世界的著名“天才天才”音乐指挥家舟舟音乐指挥家舟舟 舟舟是一个先天舟舟是一个先天智力障碍患者智力障碍患者 病因：常染色体病因：常染色体变异变异, ,比正常人多了一比正常人多了一条条2121号染色（号染色（2121三体三体综合症）综合症）性腺发育不良（特纳氏综合症）性腺发育不良（特纳氏综合症）（1）（2）（3）（4）染色体结构变异类型染色体结构变异类型重复重复缺失缺失倒位倒位易位易位染色体的断片丢失染色体的断片丢失消失消失1 1、缺失、缺失abcdefbacdef病因：病因：5号染色体部分缺号染色体部分缺失失染色体中增加某一相同片段染色体中增加某一相同片段重复重复、重复、重复abcdefbbabcdefb染色体的某个片段发生染色体的某个片段发生180180颠倒颠倒3 3、倒位、倒位颠 倒断断 裂裂连 接染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到 另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上4 4、易位、易位abcdefghijklghijklabcefdabcklghd e fji移接移接染色体结构变异染色体结构变异染色体上的基因的数染色体上的基因的数目和排列顺序改变目和排列顺序改变生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利 染色体结构的染色体结构的变异导致生物变异变异导致生物变异的原因是什么？的原因是什么？易位与交叉互换的区别易位与交叉互换的区别易位发生在两条易位发生在两条非同源染色体非同源染色体之间；易位的之间；易位的两个染色体片断上带有不同类型的基因；两个染色体片断上带有不同类型的基因；交叉互换则发生在交叉互换则发生在同源染色体的非姐妹染色单同源染色体的非姐妹染色单体体之间。互换的两个染色体片断带有同类基因之间。互换的两个染色体片断带有同类基因等位基因。等位基因。 染色体变异染色体变异与基因突变相比，与基因突变相比，哪种引起的形状变哪种引起的形状变化较大？化较大？染色体片段往往含有染色体片段往往含有许多基因，染色体变许多基因，染色体变异会引起异会引起多个基因多个基因的的变化，引起的形状变变化，引起的形状变化较化较大大一点。一点。染色体组染色体组细胞中的一组细胞中的一组非同源染色体非同源染色体，在形态和功能上，在形态和功能上各不各不相同相同，携带着控制生物生长发育的，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息全部遗传信息的的一组染色体一组染色体 12345678请找出下图中染色体形态，大小不请找出下图中染色体形态，大小不一样的染色体数，并指出有几个染一样的染色体数，并指出有几个染色体组？色体组？XX XX染色体组染色体组染色体组染色体组雌果蝇染色体组图解XY XY染色体组染色体组染色体组染色体组雄果蝇染色体组图解特点：特点： 形态上：组内染色体形态上：组内染色体形态、大小各不相同。形态、大小各不相同。 本质上：组内本质上：组内无同源染色体无同源染色体，都是非同源染，都是非同源染色体。色体。 功能上：组内染色体携带有该生物的功能上：组内染色体携带有该生物的全套遗传全套遗传信息信息。 物种上：同种生物组内染色体数是物种上：同种生物组内染色体数是固定的固定的。染色体组染色体组ABCD1、果蝇正常体细胞的染色体数目为、果蝇正常体细胞的染色体数目为8条，下条，下图中，表示含有一个染色体组的细胞是图中，表示含有一个染色体组的细胞是C2、某生物的基因型为、某生物的基因型为AAaaBbbbCCCc，那那么它有多少个染色体组么它有多少个染色体组A、2、 B、3 C、4 D、8染色体数目的变异：染色体数目的变异：整倍体整倍体变异变异增多增多减少减少正常正常非整倍非整倍体变异体变异二倍体：二倍体： 由由受精卵发育受精卵发育而成的，体细胞中而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。含有两个染色体组的个体。二倍体：二倍体： 由由受精卵发育受精卵发育而成的，体细胞中而成的，体细胞中含有两个染色体组的个体。含有两个染色体组的个体。例如：人、果蝇、玉米等。例如：人、果蝇、玉米等。友情提醒友情提醒: 自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。物都是二倍体。多倍体：多倍体：由由受精卵发育受精卵发育而成的，体细胞中含有三而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。个或三个以上的染色体组的个体。 多倍体在高等植物中是相当普遍的，例如显花植物中大约多倍体在高等植物中是相当普遍的，例如显花植物中大约有一千种以上是多倍体，栽培植物中更为常见，禾本植物可达有一千种以上是多倍体，栽培植物中更为常见，禾本植物可达75%75%。但动物界中的多倍体却少得多，脊椎动物则更少。但动物界中的多倍体却少得多，脊椎动物则更少。 但近年报道，象甲科但近年报道，象甲科、蓑蛾等昆虫以及一些无尾两栖类动蓑蛾等昆虫以及一些无尾两栖类动物等也都发现了多倍体。物等也都发现了多倍体。根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，根据基因型来判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组（组（同一个字母不分大小写重复出现几次就是几同一个字母不分大小写重复出现几次就是几倍体倍体）细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组色体组例如：基因型为例如：基因型为AaaaBBbb的细胞或生物体，含有的细胞或生物体，含有四个染色体组四个染色体组根据染色体数和染色体的形态数来推算。根据染色体数和染色体的形态数来推算。 染色体组染色体组=染色体数目染色体数目/染色体形态数染色体形态数某生物体细胞生物体细胞中染色体组判断方法小结：即时应用即时应用 (随学随练，轻松夺冠随学随练，轻松夺冠)3图示细胞中含有的染色体组数目分别是图示细胞中含有的染色体组数目分别是()A5个、个、4个个B10个、个、8个个C5个、个、2个个 D2.5个、个、2个个 关键是确定个体是如何发育而来来源 若是由受精卵发育而来的个体，则含有几个染几个染色体组色体组就叫几倍体几倍体； 若是由配子（或花粉）直接发育而来的个体，则不论含几个染色体组不论含几个染色体组都叫单倍体。1个染色体组的个体如何确定是单倍体？如何确定是单倍体？ 还是几倍体？还是几倍体？2个染色体组的个体3个及3个以上染色体组的个体一定是单倍体一定来源于配子（或花粉）来源于配子（或花粉）来源于配子（或花粉）来源于受精卵来源于受精卵一定是二倍体一定是多倍体 基因突变、基因重组与染色体变异的比较基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异实质实质 显微镜下是显微镜下是否可见否可见是否产生新的是否产生新的基因基因是否产生新的是否产生新的基因型基因型发生过程发生过程原有基因的原有基因的重新组合重新组合基因结构的基因结构的改变改变原有基因的原有基因的重新组合重新组合不可见不可见不可见不可见可见可见不产生不产生产生产生不产生不产生产生产生产生产生产生产生只在减数分裂只在减数分裂DNA复制过程复制过程有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？ 关键看它是由关键看它是由受精卵发育而成的个体受精卵发育而成的个体，还是还是由配子发育而成的个体由配子发育而成的个体。由受精卵发育。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。体叫单倍体。Q Q：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？：一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。二倍体二倍体：具有两个染色体组的细胞或体细胞中具有两个染色体组的细胞或体细胞中含两个染色体组的个体含两个染色体组的个体多倍体多倍体：体细胞中含有三个或三个以上的：体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。染色体组的个体。一倍体、二倍体、多倍体和单倍体一倍体、二倍体、多倍体和单倍体例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：人、果蝇、玉米等大多数生物例如：香蕉、马铃薯例如：香蕉、马铃薯一倍体一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞：只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体中含单个染色体组的个体由受由受精卵精卵发育发育而来而来单倍体：单倍体：体细胞体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体中含有本物种配子染色体数目的个体由配子直接发育而来由配子直接发育而来 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的染中的染色体组色体组数数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几倍属于几倍体生物体生物豌豌 豆豆 7 2普通普通小麦小麦 42 3小黑麦小黑麦 28八倍八倍体体比较项目比较项目生物种类生物种类14 1 二倍体二倍体 六倍体六倍体 2156 8 4 6高频考点突破高频考点突破基因重组的理解基因重组的理解考点一考点一重重组类型型同源染色体同源染色体上非等位基上非等位基因的重因的重组非同源染色非同源染色体上非等位体上非等位基因的重基因的重组DNA分子重分子重组技技术发生生时间减数第一次减数第一次分裂四分体分裂四分体时期期减数第一次减数第一次分裂后期分裂后期体外与体外与载体重体重组和和导入入细胞内的胞内的目的基因与目的基因与细胞胞内基因重内基因重组发生生机制机制同源染色体同源染色体非姐妹染色非姐妹染色单体之体之间交交叉互叉互换导致致染色染色单体上体上的基因重新的基因重新组合合同源染色体分开，同源染色体分开，等位基因分离，等位基因分离，非同源染色体自非同源染色体自由由组合，合，导致非致非同源染色体上非同源染色体上非等位基因的重等位基因的重组目的基因目的基因经运运载体体导入入受体受体细胞，胞，导致受体致受体细胞中基因重胞中基因重组图像像示意示意【特特别别提提醒醒】基基因因重重组组是是真真核核生生物物有有性性生生殖殖过过程程中中产产生生可可遗遗传传变变异异的的最最重重要要来来源源，是是形形成成生物多生物多样样性的重要原因。性的重要原因。4下列说法正确的是下列说法正确的是()A生物的精子或卵细胞一定都是单倍体生物的精子或卵细胞一定都是单倍体B体细胞中含有体细胞中含有3个或个或3个以上染色体组的必个以上染色体组的必定是多倍体定是多倍体C六倍体小麦花药离体培育成的个体是三倍六倍体小麦花药离体培育成的个体是三倍体体D八倍体小黑麦花药离体培育成的个体是含八倍体小黑麦花药离体培育成的个体是含有有4个染色体组的单倍体个染色体组的单倍体解析：解析：选选D。单倍体是对生物个体的描述，不。单倍体是对生物个体的描述，不是对细胞而言，是对细胞而言，A项错误；判断个体是几倍体项错误；判断个体是几倍体应首先判断发育来源，若某个体由生殖细胞发应首先判断发育来源，若某个体由生殖细胞发育而来，则一定是单倍体，与细胞中染色体组育而来，则一定是单倍体，与细胞中染色体组的数量无关，所以的数量无关，所以B项错误，而项错误，而C项中得到的项中得到的个体是单倍体；个体是单倍体；D项符合上述判断单倍体的条项符合上述判断单倍体的条件。件。1 1、某自花传粉植物连续几代开红花，一、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，次开出一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响A2 2、上眼睑下垂是一种显性遗传病、上眼睑下垂是一种显性遗传病, ,某一男性患某一男性患者者, ,其父母正常，请判断这人性状最可能是其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.A.伴性遗传伴性遗传 B.B.常染色体遗传常染色体遗传 C.C.基因突变基因突变 D.D.基因重组基因重组C3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人B A、 基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病5 5、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变 C.C.染色体变异染色体变异 D.D.环境变化环境变化A4 4、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变、若一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变 异主要来自异主要来自 A.A.基因突变基因突变 B.B.基因重组基因重组 C.C.环境影响环境影响 D.D.染色体变异染色体变异B