生物的遗传和变异-课件.ppt

组员：林小燕洪丽欣袁玲林小萍遗传遗传变异变异指指亲子代亲子代间的间的相似性相似性。指指亲子代亲子代和和子代个体子代个体之间的之间的差异差异。一、概念一、概念 性状是生物体所有特征的总性状是生物体所有特征的总和和,包括包括形态形态特征，特征，行为行为特征，特征，生生理理特征。特征。同种同种生物，生物，同一性状同一性状的的不同不同表现形式表现形式称为称为相对性状相对性状。二、遗传和变异的表现二、遗传和变异的表现性状性状1、生物的性状是受遗传物质、生物的性状是受遗传物质基因控制基因控制的。的。2、遗传下去的不是性状本身，而、遗传下去的不是性状本身，而是控制性状的基因。是控制性状的基因。3、生物的性状、生物的性状也会也会受到环境的影受到环境的影响。响。三、遗传物质三、遗传物质相关名词：染色体、基因、相关名词：染色体、基因、DNA、RNA（2）染色体的特点）染色体的特点：1、不同生物不同生物染色体染色体形态不同形态不同。不同生物染色体。不同生物染色体数目也不同数目也不同。人体。人体23对，对，46条。果蝇条。果蝇4对对8条条2、体细胞体细胞的染色体是的染色体是成对成对存在的，存在的，生殖细胞生殖细胞的的染色体是染色体是单条单条存在的，数目是体细胞的存在的，数目是体细胞的 一半一半3、受精卵受精卵内每对染色体都是一条来自内每对染色体都是一条来自父方方，一一条来自条来自母方方。（1）染色体的组成：）染色体的组成：蛋白质蛋白质DNA（双螺旋大分子）（双螺旋大分子）（易被碱性染料染成深色）（易被碱性染料染成深色）（3）染色体、）染色体、DNA、基因三者的关系：基因三者的关系：细胞核内细胞核内染色体染色体蛋白质蛋白质DNADNA片段片段基因基因 染色体染色体 DNA基因基因基因是有基因是有遗传效应遗传效应的的DNA片段片段1、都是遗传物质、都是遗传物质核酸：核酸：DNA：脱氧核糖核酸：脱氧核糖核酸，是主要的遗传物质，双，是主要的遗传物质，双螺旋结构（也称双链）螺旋结构（也称双链）（沃森和克里克提出）（沃森和克里克提出），基本单位是脱氧核苷，基本单位是脱氧核苷酸酸RNA：核糖核酸，一般是单链结构，基本单位：核糖核酸，一般是单链结构，基本单位是核糖核苷酸是核糖核苷酸（4）DNA和和RNA：2、DNA与与RNA的存在所有生物细胞都含的存在所有生物细胞都含有有DNA和和RNA这两类核酸。原核细胞这两类核酸。原核细胞DNA集中在拟核。真核细胞集中在拟核。真核细胞DNA分布在分布在核内，与蛋白质组成染色体（染色质）。核内，与蛋白质组成染色体（染色质）。线粒体、叶绿体等细胞器也含有线粒体、叶绿体等细胞器也含有DNA。病毒或只含病毒或只含DNA，或只含，或只含RNA，从未发，从未发现两者兼有的病毒。现两者兼有的病毒。3 3、作为遗传物质至少要具备以下、作为遗传物质至少要具备以下4 4个条件：个条件：（1 1）在细胞生长和繁殖的过程中能够）在细胞生长和繁殖的过程中能够精确精确地地复制复制自己，使得前后代具有一定的自己，使得前后代具有一定的连续性连续性；（2 2）能够）能够指导指导蛋白质合成，从而蛋白质合成，从而控制控制生物的生物的性状和新陈代谢的过程；性状和新陈代谢的过程；（3 3）具有）具有贮存贮存大量大量遗传信息遗传信息的潜在能力；的潜在能力；（4 4）结构比较）结构比较稳定稳定，但在特殊情况下，但在特殊情况下又能又能发发生生突变突变，而且突变以后还能继续，而且突变以后还能继续复制复制，并，并能能遗传遗传给后代。给后代。1、每、每条条染色体上有染色体上有许多许多个基因个基因2、基因位于染色体上，与染色、基因位于染色体上，与染色 体的状态是一样的。即染色体的状态是一样的。即染色 体体成对成对，基因也，基因也成对成对，染色，染色 体体分开分开，基因也，基因也分开分开。3、控制相对性状一对基因在、控制相对性状一对基因在 一对染色体上的一对染色体上的位置基本位置基本 相同相同。（5）遗传物质的存在形式及数量变化）遗传物质的存在形式及数量变化：4、体细胞分裂过程中，因为进行正常的有丝分、体细胞分裂过程中，因为进行正常的有丝分裂，染色体（裂，染色体（DNA）完全复制一次后再分开，）完全复制一次后再分开，所以分裂后的细胞与之前的细胞，染色体所以分裂后的细胞与之前的细胞，染色体（DNA）在数量和内容上完全一致。）在数量和内容上完全一致。5、但在形成生殖细胞时，必须进行减数分裂，、但在形成生殖细胞时，必须进行减数分裂，减数分裂是减数分裂是DNA复制一次，细胞连续分裂两复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减少一半，形成四个细胞，次，染色体数目减少一半，形成四个细胞，4个精子或个精子或1个卵细胞和个卵细胞和3个极体个极体6、形成精子和卵细胞的减数分裂过程中，染形成精子和卵细胞的减数分裂过程中，染色体数目要减少一半色体数目要减少一半，而且不是任意的一半，而且不是任意的一半，是每对染色体中各有一条进入精子和卵细胞中。是每对染色体中各有一条进入精子和卵细胞中。所以，人体的精子和卵细胞中染色体是所以，人体的精子和卵细胞中染色体是23条。条。需要注意的是：发生染色体减半的只是在形成需要注意的是：发生染色体减半的只是在形成生殖细胞的减数分裂过程中，除此之外的细胞生殖细胞的减数分裂过程中，除此之外的细胞分裂染色体数目不变。分裂染色体数目不变。7、生物体的性状是由基因控制的。、生物体的性状是由基因控制的。性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传给了子代。因传给了子代。一、创始人：孟德尔一、创始人：孟德尔四、遗传规律四、遗传规律二、豌豆杂交实验二、豌豆杂交实验遗传遗传遗传是指经由基因的传递，使遗传是指经由基因的传递，使后代获得亲代的特征。遗传学后代获得亲代的特征。遗传学是研究此一现象的学科，目前是研究此一现象的学科，目前已知地球上现存的生命主要是已知地球上现存的生命主要是以以DNA作为遗传物质。除了遗作为遗传物质。除了遗传之外，决定生物特征的因素传之外，决定生物特征的因素还有环境，以及环境与遗传的还有环境，以及环境与遗传的交互作用。交互作用。三、常用遗传概念三、常用遗传概念1、遗传性状：可以遗传的生物体形态特征或生理特征。、遗传性状：可以遗传的生物体形态特征或生理特征。2、相对性状：同一种生物的同一性状的不同表现类型、相对性状：同一种生物的同一性状的不同表现类型3、显性性状：具有相对性状的亲本杂交，、显性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1表现表现 出来的那个亲本的性状。出来的那个亲本的性状。4、隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，、隐性性状：具有相对性状的亲本杂交，F1未表现未表现 出来的那个亲本的性状。出来的那个亲本的性状。5、显性基因：控制显性性状的基因、显性基因：控制显性性状的基因6、隐性基因：控制隐性性状的基因、隐性基因：控制隐性性状的基因举例举例双眼皮双眼皮显性性状显性性状显性基因显性基因A控制控制单眼皮单眼皮隐性性状隐性性状隐性基因隐性基因a控制控制AA表现出的性状是：表现出的性状是：Aa表现出的性状是：表现出的性状是：aa表现出的性状是：表现出的性状是：双眼皮双眼皮双眼皮双眼皮单眼皮单眼皮双眼皮的基因组成是：双眼皮的基因组成是：单眼皮的基因组成是：单眼皮的基因组成是：AA Aaaa相对性状：相对性状：显性性状：显性性状：隐性性状：隐性性状：显性基因：显性基因：隐性基因：隐性基因：显性性状的基因组成：显性性状的基因组成：隐性性状的基因组成：隐性性状的基因组成：高茎高茎矮茎矮茎 高茎高茎 矮茎矮茎 T t TT、Tt tt人的性别决定人的性别决定7、性染色体和常染色体、性染色体和常染色体8、伴性遗传：、伴性遗传：性染色体上的基因，遗传方式与性别有关，这些基性染色体上的基因，遗传方式与性别有关，这些基因控制的性状遗传即为伴性遗传。因控制的性状遗传即为伴性遗传。常提到的伴性遗传病：色盲病、血友病。常提到的伴性遗传病：色盲病、血友病。而白化病等则是常染色体上的基因控制的遗而白化病等则是常染色体上的基因控制的遗传病。传病。例如：红绿色盲是一种伴性遗传病，致病的隐性基因例如：红绿色盲是一种伴性遗传病，致病的隐性基因(b)位于位于X染色体上，假如一对夫妇染色体上，假如一对夫妇,他们的基因组成他们的基因组成 分别是分别是XBXb和和XBY，用遗传图解表示子代的基因型用遗传图解表示子代的基因型 XBXb XBY XB Xb XB YXB XB XB Y XB Xb XbY女正女正 男正男正 女正女正 男色盲患者男色盲患者 （携带者）（携带者）父母基因型父母基因型生殖细胞基因型生殖细胞基因型子女基因型子女基因型子女表现型子女表现型父母表现型父母表现型母亲正常（携带者）母亲正常（携带者）父亲色盲患者父亲色盲患者（1）常染色体上的基因突变引起的。如：白化病）常染色体上的基因突变引起的。如：白化病（2）性染色体上的基因突变引起的。如：色盲、血友病）性染色体上的基因突变引起的。如：色盲、血友病（3）染色体畸变引起的。如：先天性愚型）染色体畸变引起的。如：先天性愚型例如：判断下列疾病属于遗传病的是：例如：判断下列疾病属于遗传病的是：（1）非典型肺炎）非典型肺炎 （2）色盲）色盲 （3）白化病）白化病 （4）胃炎（）胃炎（5）爱滋病）爱滋病 （6）血友病）血友病 （7）先）先天性愚型（天性愚型（8）流行性感冒（）流行性感冒（9）先天性唇裂）先天性唇裂2、3、6、7、99、遗传病、遗传病 由遗传物质发生改变引起的，或是由致由遗传物质发生改变引起的，或是由致病基因所控制病基因所控制禁止近亲结婚禁止近亲结婚近亲结婚会大幅提高遗传病出现的机率，所以禁止近亲结婚会大幅提高遗传病出现的机率，所以禁止近亲结婚是降低以至消除隐性遗传病发病率，提高近亲结婚是降低以至消除隐性遗传病发病率，提高人口素质的有效措施。人口素质的有效措施。10、近亲结婚、近亲结婚 计划生育的基本内容：晚婚、计划生育的基本内容：晚婚、晚育、少生、优生晚育、少生、优生优生优生,通俗的讲就是生育健康通俗的讲就是生育健康,聪明的后代，聪明的后代，即让每个家庭生育出健康的孩子即让每个家庭生育出健康的孩子 目前目前,我国开展优生工作主要有如下几点我国开展优生工作主要有如下几点:禁禁止近亲结婚止近亲结婚,进行遗传咨询进行遗传咨询,提倡适龄生育和提倡适龄生育和产前诊断产前诊断等等.不仅人类每代间有遗传不仅人类每代间有遗传现象，动植物也存在同现象，动植物也存在同样的遗传现象。样的遗传现象。变异子代与父代之间、同子代与父代之间、同一物种之间一般或多一物种之间一般或多或少的存在着一些不或少的存在着一些不同的特征，这种现象同的特征，这种现象称为称为变异变异。五、生物的变异五、生物的变异（1）变异的概念变异的概念：生物的生物的亲代亲代与与子代子代之间以及之间以及子代的个体子代的个体之间总存之间总存在着或多或少的差异。在着或多或少的差异。举例：判断下列现象是否属于变异现象？举例：判断下列现象是否属于变异现象？1、一对有酒窝的夫妇生下一个无酒窝的女儿。、一对有酒窝的夫妇生下一个无酒窝的女儿。2、公鸡和老鹰的羽毛明显不同。、公鸡和老鹰的羽毛明显不同。3、一棵树上所结的果实在大小、形状、颜色上有差异、一棵树上所结的果实在大小、形状、颜色上有差异4、同一品种的小麦，生长在遮阴处的比生长在阳光、同一品种的小麦，生长在遮阴处的比生长在阳光 充足处的杆细、穗小。充足处的杆细、穗小。5、矮杆的小麦品种中长出了高杆小麦。、矮杆的小麦品种中长出了高杆小麦。1、3、4、5（2）变异的种类：按原因与生物意义有两类）变异的种类：按原因与生物意义有两类A、基因重组：如高产高杆的小麦和低产低杆的、基因重组：如高产高杆的小麦和低产低杆的小麦杂交，出现高产低杆和低产高杆的品种小麦杂交，出现高产低杆和低产高杆的品种B、基因突变：如色盲、白化病基因突变：如色盲、白化病C、染色体变异：如先天性愚型染色体变异：如先天性愚型可遗传的变异：可遗传的变异：遗传物质遗传物质发生变化引起的发生变化引起的不可遗传的变异：不可遗传的变异：外界环境引起的，遗传物质没外界环境引起的，遗传物质没 变化不能遗传给后代。变化不能遗传给后代。1举例：判断下列变异属于举例：判断下列变异属于遗传的变异遗传的变异的是：的是：1、玉米粒有黄粒、白粒和红粒、玉米粒有黄粒、白粒和红粒2、同卵双生的姐妹，姐姐比妹妹略胖、同卵双生的姐妹，姐姐比妹妹略胖3、种在肥沃土壤中的水稻颗粒饱满、种在肥沃土壤中的水稻颗粒饱满4、人种的皮肤有白色、黄色、黑色之分、人种的皮肤有白色、黄色、黑色之分5、白种人在热带生活两年，皮肤变黑、白种人在热带生活两年，皮肤变黑6、玉米中出现白化苗、玉米中出现白化苗1、4、6举例：下列变异属于举例：下列变异属于有利变异有利变异的是：的是：1、小麦中矮杆的变异、小麦中矮杆的变异 2、色盲、色盲3、绵羊中矮腿羊的变异、绵羊中矮腿羊的变异 4、血友病、血友病5、玉米中出现白化苗、玉米中出现白化苗6、感冒病毒不断产生新的变异，对感冒药、感冒病毒不断产生新的变异，对感冒药 的抗药性增强的抗药性增强 1、62有利变异：有利变异：不利变异：不利变异：有利于生物生存的变异有利于生物生存的变异不利于生物生存的变异不利于生物生存的变异培育新品种培育新品种人工选择人工选择（3）变异的应用：）变异的应用：杂交育种杂交育种基因突变育种基因突变育种 人类基因组计划（HGP）研究大事记19901990年年1010月，国际人类基因组计划启动。月，国际人类基因组计划启动。19991999年年9 9月，中国获准加入人类基因组计划。月，中国获准加入人类基因组计划。1212月月1 1日，人类首次成功地完成人体染色体基因完整日，人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。序列的测定。20002000年年4 4月底，中国科学家完成月底，中国科学家完成1 1人类基因组的工作人类基因组的工作框架图。框架图。5 5月月8 8日，由德国和日本等国科学家组成的国际科研小日，由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布，他们已基本完成了人体第组宣布，他们已基本完成了人体第2121对染色体的测序对染色体的测序工作。工作。6 6月月2626日，科学家公布人类基因组工作草图。日，科学家公布人类基因组工作草图。20012001年年2 2月月1212日，人类基因组图谱及初步分析结果首次日，人类基因组图谱及初步分析结果首次公布。人类基因组由公布。人类基因组由31.64731.647亿个碱基对组成，共有亿个碱基对组成，共有3 3万万至至3.53.5万个基因，比蚯蚓仅多万个基因，比蚯蚓仅多1 1万个，比果蝇多万个，比果蝇多2 2万个，万个，远小于原先远小于原先1010万个基因的估计。万个基因的估计。基因组计划基因组计划基因工程的操作通常包括以下基因工程的操作通常包括以下4步：步：（1）获得目的基因（外源基因）；）获得目的基因（外源基因）；（2）目的基因与运载体结合，形成重组）目的基因与运载体结合，形成重组DNA分子；分子；（3）将重组）将重组DNA分子导入受体细胞；分子导入受体细胞；（4）目的基因的检测与表达。）目的基因的检测与表达。基因工程基因工程常用的运载体有：常用的运载体有：质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒等质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒等