基因突变、基因重组和染色体变异列表比较
第2节 染色体变异(68张PPT)
第2节 染色体变异
2.种类:染色体结构的畸变可分为染色体中某一片段的缺失、重复、 易位、倒位四种。 3.结果:使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,导致性 状变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的,有的甚至导致生 物体死亡。 三、染色体数目的变异 1.类型:一类是细胞内个别染色体的增加或减少。另一类是细胞内染 色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
单性生殖(孤雌 生殖或孤雄生 殖)
正常
果实、种子较 大,生长发育延 迟,结实率低
植株弱小, 高度不育
几乎全部动物 、过半数高等 植物
香蕉、普通小 麦
玉米、小麦的 单倍体
第2节 染色体变异
4.单倍体与二倍体、多倍体的判定
(1)由受精卵发育而成的个体,含有几个染色体组,就叫几倍体。
第2节 染色体变异
第2节 染色体变异
一、基因突变与染色体变异的区别 1.基因突变是染色体上某一位点上基因的改变,是微小区段的变异,是 分子水平的变异,而染色体变异是比较明显的染色体结构或数目的变 异。 2.在光学显微镜下观察到的变异是染色体变异,看不见的是基因突变。
第2节 染色体变异
思考感悟
基因突变和染色体变异都改变基因的种类和排列顺序吗? 提示 提示:基因突变只是基因碱基对的替换、增添和缺失,不改变基因的 数量和排列顺序;而染色体变异则会造成基因的种类、数量和排列顺 序的改变。 二、染色体结构的变异 1.概念:由染色体结构改变引起的变异。如猫叫综合征是由人的第5 号染色体部分缺失引起的遗传病,而果蝇的棒状眼是由于染色体中增 加某一片段引起的变异。
答案:D
第2节 染色体变异
要点三 单倍体育种和多倍.诱导多倍体的方法
方法有多种如低温、各种射线、化学药品等处理的方法。其中最常 用且最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来获得多倍 体。 3.单倍体育种和多倍体育种的比较
染色体变异与基因突变相比
C.六个染色体组
D.八个染色体组
巩固 一个染色体组内没有同源染色体。 练习 一个染色体组内没有等位基因或相同基因。
1.甲图中含有 3 个染色体组，一个染色体组 含有 3 条染色体；乙图中含有 2 个染色体组 图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配， 其F1代最多有 8 种表现型。
2.右图是甲、乙两种生物的体细胞内染色体 情况示意图，则染色体数与图示相同的甲、 乙两种生物体细胞的基因型可依次表示为 （ C ）。
花药离体培养后， 人工诱导染色体加倍 明显缩短育种年限 技术复杂， 常与杂交育种配合
小结二倍体、多倍体和单倍体
由受 精卵 发育 而来 二倍体： 体细胞中含两个染色体组的个体 多倍体： 体细胞中含有三个或三个以上的染色体组 的个体。 体细胞中含有本物种的 配子染色体数目
由配子直接 发育而来 单倍体：
多倍体育种
可以用下列的流程图表示
单倍体育种 假设体细胞的基因型为AaBb，育种过程中基因型的变化如下图所示.
多倍体育种与单倍体育种 多倍体育种 单倍体育种 原 理 染色体组成倍增加 常 用 秋水仙素处理萌发的种 方 子、幼苗 法 优 器官大，提高产量和营 点 养成分 缺 点 适用于植物，种子少
染色体组成倍减少， 再加倍后得到纯种 (指每对染色体上成对 的基因都是纯合的)
人工诱导
染色体加倍
（二 纯倍 合体 子植 ）株
请判断： a、二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中 只含一个染色体组。 b、如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体， 其体细胞中就含有两个或三个染色体组， 我们可以称它为二倍体或三倍体。 c、单倍体中可以只有一个染色体组， 也可以有多个染色体组 d、个体的体细胞中含几个染色体组就是几倍体
对比基因突变基因重组染色体畸变
类型多，出现频率高 变异的主要来源 不可见
可见
二、诱变育种
1· 概念
利用物理、化学因素诱导生物发生变异， 并从变异后代中选育新品种的过程。
2、方法： 辐射诱变、化学诱变
3、原理： 基因突变和染色体畸变
4· 意义： 创造动植物、微生物新品种
三、单倍体育种
1、单倍体植株特点： 弱小，且高度不育 2、概念：用单倍体做中间环节产生具有优良 性状的可育纯合子的育种方法。 3、过程：
3.要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状， 可用诱变育种。
4.要求提高品种产量，提高营养物质含量，可用多倍体育种。
5.要求定向改变生物性状，采用基因工程育种。
6.用秋水仙素处理植物时：若处理对象是单倍体植株，为单 倍体育种；若处理对象是正常植株，为多倍体育种。
[例 3] 水稻是湛江主要的粮食作物，改善水稻的遗传 性状是育种工作者不断努力的目标。下图表示培育优质水稻 的一些途径。请回答下列问题：
对象：用秋水仙素处理____________ 萌发的种子 或_______ 幼苗 。
机理：当秋水仙素作用于正在______ 分裂 的细胞时，能够抑 移向两极 制________ ______， 纺锤体 的形成，导致_______ 染色体 不能_ 数目加倍 。染色体数目 从而引起细胞内染色体__________ 有丝 分裂，将来就可能发育成 加倍的细胞继续进行_______
多倍体 植株。 ________
二倍体
秋水仙 素处理
四倍体
秋水仙 素处理
八倍体
① 两次传粉 a:第一次传粉是为了进行杂交获得三倍种子 b:第二次传粉是为了刺激子房发育成果实 ②秋水仙素处理后，新产生的茎、叶、花的染色体数目加 倍，而未处理的根细胞中仍为两个染色体组。 ③四倍体植株上结的西瓜，种皮和瓜瓤为四个染色体组， 而种子的胚为三个染色体组。 ④三倍体西瓜无籽的原因：三倍体西瓜在减数分裂过程 中，由于染色体配对紊乱，不能产生正常配子。
3类变异总结 学生版
第1讲 基因突变和基因重组考点1 基因突变1．实例：镰刀型细胞贫血症(1)病因图解如下：(2)实例要点归纳①图示中a 、b 、c 过程分别代表DNA 复制、转录和翻译。
突变发生在a(填字母)过程中。
②患者贫血的直接原因是血红蛋白异常，根本原因是发生了基因突变，碱基对由=====T A 突变成=====AT 。
【思考】 镰刀型贫血症的直接原因和间接原因分别是什么？提示 ①直接原因是血红蛋白分子的一条多肽链上一个氨基酸由正常的谷氨酸变成了缬氨酸。
②根本原因：控制血红蛋白的分子合成的基因中一个碱基序列由正常CTT 变成CAT 。
2．基因突变的概念、原因、特点及意义基因突变⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ 原因→碱基对的增添、缺失和替换结果→基因结构发生改变特点→⎩⎨⎧①普遍性；②随机性；③低频性；④不定向性；⑤多害少利性诱变因素→①物理因素；②化学因素；③生物因素意义→⎩⎨⎧ ①新基因产生的途径②生物变异的根本来源③生物进化的原材料1．正误判断(1)基因突变是由于DNA 片段的增添、缺失和替换引起的基因结构的改变( )(2)若没有外界因素的影响，基因就不会发生突变( )(3)基因突变通常发生在DNA→RNA 的过程中( )(4)A 基因突变为a 基因，a 基因还可能再突变为A 基因( )(5)人类镰刀型细胞贫血症发生的根本原因是基因突变( )(6)诱变获得的突变体多数表现出优良性状( )(7)基因突变的方向是由环境决定的( )(8)DNA 复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变( )(9)观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置( )2．(教材改编题)具有一个镰刀型细胞贫血症突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常血红蛋白，对疟疾有较强的抵抗力。
镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。
对此现象的解释，正确的是（ ）A ．基因突变是有利的B ．基因突变是有害的C ．基因突变的有害性是相对的D ．不具有镰刀型细胞贫血症突变基因的个体对疟疾的抵抗力更强1．基因突变机理2．基因突变与性状的关系①突变发生在基因的不具有遗传效应的DNA片段中，如非编码区域。
第20讲突变基因重组和染色体变异
2020/11/25
第20讲突变基因重组和染色体变异
生物界中的变异现象
第20讲突变基因重组和染色体变异
•什么叫“生物的变异”？
• 生物体亲代和子代之间以及子代个体
之间性状的差异性。
第20讲突变基因重组和染色体变异
•不遗传的变异
•（遗传物质未发生改变）
•表现
•基因
•
畸
•
形
的
有
雏 鸭
害
的 基
•人类的并指
因
•
人
突
类
变
的
多
指
•镰刀形红细胞 第20讲突变基因重组和染色体变异
•5．基因突变的特点
①普遍性: •生物界中广泛存在 ②随机性: •个体发育的任何时期和部位 ③低频性: •自然界突变率很低：10－ 5~10-8 ④多害少利性： •多数有害,少数有利 ⑤不定向性：
•如有丝分裂间期和减Ⅰ间期 •（1）真核生物（ •有丝分裂、减数分裂、无丝分裂 )； •（2）原核生物（ •二分裂 ）； •（3）病毒（ •增殖 ）。
第20讲突变基因重组和染色体变异
4．基因突变的原因
•紫外线
•物理因素：•X射线
•引 •外
•其它各种辐射
起 基 因 突 变
部 因 素
•亚硝酸
•化学因素：•碱基类似物
•苯环类似物
•生物因素：• 病毒
的
因 素
•内部因素：••复 碱基制组偶成发改错误变
•
第20讲突变基因重组和染色体变异
5．基因突变的特点
①普遍性: •生物界中广泛存在 ②随机性: •个体发育的任何时期和部位 ③低频性: •自然界突变率很低：10－ 5~10-8 ④多害少利性：
第五章基因突变和基因重组知识清单-高一下学期生物人教版(2019)必修2
第五章 基因突变和基因重组一、可遗传的变异（由遗传物质的变化引起）的，包括基因突变、基因重组、染色体变异。
二、基因突变（在光学显微镜下无法直接观察）1．概念：DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换等变化，而引起基因结构的改变。
2．原因：外因：①物理因素：X射线、激光等；②化学因素：亚硝酸盐，碱基类似物等；③生物因素：病毒、细菌等。
内因：DNA分子复制偶尔出现差错。
3．特点：（1）低频性（2）普遍性：一切生物都可以发生。
（3）不定向性：一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
A→a1,a2,a3…（4）随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期、可以发生在细胞内不同DNA分子上和同一DNA分子的不同部位。
（5）多害少利性4.结果：产生新基因（等位基因）;变异后性状不一定发生改变，如AA突变成Aa。
5.时间：细胞分裂间期（DNA复制时期）主要发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期。
6.突变类型：AA→Aa(隐性突变)；aa→Aa（显性突变）。
A、a的根本区别是基因中碱基排列顺序的不同。
7.举例：镰状细胞贫血。
——诱变育种①方法：用射线、激光、化学药品等处理生物。
②原理：基因突变③实例：高产青霉菌株的获得，太空高产辣椒：①是生物变异的根本来源；②为生物的进化提供了原始材料；③是形成生物多样性的重要原因之一。
10.对于动物：基因突变只有发生在生殖细胞才能遗传给后代，发生在体细胞如肝细胞不能遗传给后代。
11.基因结构中碱基对的替换、增添、缺失对氨基酸序列的影响大小①突变部位：基因突变发生在基因的非编码区。
②密码子简并性：若基因突变发生后，引起了mRNA上的密码子改变，但由于一种氨基酸可对应多种密码子，若新产生的密码子与原密码子对应的是同一种氨基酸，此时突变基因控制的性状不改变。
③隐性突变：若基因突变为隐性突变，如AA中其中一个A→a，此时性状也不改变14、细胞癌变的原因：与细胞癌变相关的原癌基因和抑癌基因都发生了突变。
基因突变、基因重组和染色体变异
来源三：染色体变异
2.染色体数目以染色体组成倍增加或减少 单倍体 (1)单倍体特点： 植株弱小，高度不育。 (2)单倍体育种常用方法： 花药离体培养的方法，能明显缩短育 种年限（因后代不出现性状分离）
以高杆抗锈病(DDTT)与矮杆不抗锈病(ddtt) P 高杆抗病 × 矮杆不抗病 DDTT ddtt 第 F1 DdTt 1 年
花药离体培养
F1的花粉 DT DT
Dt Dt
dT dT
dt dt
第 2 年
单倍体幼苗
秋水仙素 纯合体 DDTT DDtt 高杆 高杆 抗病 不抗病
ddTT ddtt
矮杆 抗病
矮杆 不抗病
巩固练习：
4.下列有关单倍体的叙述，正确的是（
A、体细胞中含有一个染色体组的个体
）
D
B、体细胞中含有奇数染色体数目的个体 C、 体细胞中含有奇数染色体组数目的个体 D、 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
Hale Waihona Puke 1、下列关于生物变异的叙述，正确的是
A．基因突变都会遗传给后代 因内增添或缺失了某个碱基对
C．基因突变可以产生新的基因
B．人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基
C
D．基因突变通常发生在细胞周期的分裂期
2、下列关于基因重组的说法中，不正确的是
A．基因重组是形成生物多样性的重要原因之一 可以发生重组
B．一对同源染色体的非姐妹染色单体上的基因
来源一：基因突变
1.概念：指基因结构的改变，包括DNA 中碱基对的增添、缺失或替换。 实例：镰刀型细胞贫血症 自然突变： 自然条件下发生的突变 2.类型： 诱发突变： 人为条件下诱发的突变 3.原因： （1）外因：物理、化学和生物因素 （2）内因：DNA复制时出现差错
基因突变基因重组染色体变异的不同点
基因突变基因重组染色体变异的不同点我们先从基因开始说起。
基因就像是咱们身体里的一本小小的“操作手册”，告诉细胞怎么工作、怎么分裂，甚至连你眼睛的颜色、头发的形状都能在这本手册里找到。
想象一下，如果基因里出现个小小的“排错”，比如你爸给了你一根金色的头发基因，你妈给了你一根黑色的，那这不就得把头发弄成深浅不一的彩色头发了吗？这就是基因突变的例子。
你没看错，突变其实就是基因“出错”了，或者说，像是一个“笔误”，让这个基因在复制的时候变了样，像打印机卡纸一样，打出来的结果就是错的。
有人会说：“这不就是错误吗？”其实也不全是。
突变并不一定是坏事，说不定还能让你变得更强大呢，比如变得更抗病、或者更聪明。
就好像超能力一样，虽然是突发奇想，但也可能给你带来惊喜。
但说到基因突变，它真的是一个“战场”，一旦有个突变发生，结果就不一定能控制。
比如，有些基因突变能让你得个什么病，或者让某个细胞突然变得“不守规矩”，疯狂分裂，这就有可能引发癌症了。
就像一个人突然“魔怔”了，开始做出一些让人无法理解的行为，谁知道接下来会发生什么，突变有时候就是这么一回事儿，谁也猜不透它的未来走向。
咱们再聊聊基因重组。
简单来说，基因重组就像是换个地方大搞拼图游戏。
父母的基因分别给了你一些信息，然后这两个基因包裹在染色体里，在你出生之前，它们就已经交换了一些“部件”。
这个过程就像交换生，交换了好几次后，可能会换来一些你意想不到的新特点。
比如你妈的聪明基因和你爸的运动基因混合后，搞不好你就成了个天才运动员！基因重组是自然界中很常见的事儿，每一代人都会经历，换句话说，你是你爸妈基因的“混血儿”，你身上的每一根头发都可能是你爸妈遗留下来的“精华部分”，不过它们的搭配全靠“运气”。
你看，基因突变和基因重组这俩东西，有点像在“厨房”里做菜。
基因突变就像是厨师一不小心放错了调料，结果味道变得怪怪的，谁也不知道会发生啥。
而基因重组就像是不同的食材碰撞在一起，新的菜肴就诞生了。
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基因突变
基因重组
染色体变异
适用
范围
生物种类
所有生物（包括病毒）均可发生，具有普遍性
自然状态下，只发生在真核生物的有性生殖过程中，细胞核遗传
真核生物细胞增殖过程均可发生
生殖
无性生殖、有性生殖
有性生殖
无性生殖、有性生殖
类型
可分为自然突变和诱发突变，
也可分为显性突变和隐性突变
自由组合型、
交叉互换型
染色体结构的改变、
本质
基因的分子结构发生改变，产生了新的基因，改变了基因的“质”，出现了新性状，但没有改变基因的“量”。
原有基因的重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合，但未改变基因的“质”和“量”。
染色体结构或数目发生改变，没有产生新的基因，基因的数量可发生改变
条件
外界条件剧变和内部因素的相互作用
不同个体间的杂交，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用
染色体数目的变化
发生时间
有丝分裂间期和减数Ⅰ间期
减数Ⅰ前期和减数Ⅰ后期
细胞分裂期
产生结果
产生新的基因（产生了它的等位基因）、新的基因型、新的性状。
产生新的基因型，但不可以产生新的基因和新的性状。
不产生新的基因，但会引起基因数目或顺序变化。
镜检
光镜下均无法检出，可根据是否有新性状或新性状组合确定
光镜下可检出
存在染色体的真核生物
特点
普遍性、随机性、不定向性、低频率性、多害少利性
原有基因的重新组合
存在普遍性
意义
新基因产生的途径，生物变异的根本来源，也是生物进化的原材料
是生物产生变异的来源之一，是生物进化的重要因素之一。
对生物的进化有一定的意义
发生可能性
可能性小，突变频率低
非常普遍，产生的变异类型多
可能性较小
应用
诱变育种
杂交育种、基因工程育种
单倍体育种、多倍体育种
生卵多。
变异种类多
实例
果蝇的白眼、镰刀型细胞贫血症等
豌豆杂交等Leabharlann 无籽西瓜的培育等联系
①三者均属于可遗传的变异，都为生物的进化提供了原材料；②基因突变产生新的基因，为进化提供了最初的原材料，是生物变异的根本来源；基因突变为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础；③基因重组的变异频率高，为进化提供了广泛的选择材料，是形成生物多样性的重要原因之一；④基因重组和基因突变均产生新的基因型，可能产生新的表现型。
基因突变、基因重组和染色体变异列表比较