可遗传变异细讲.doc

1、百度首页 | 登 录 世界杯 编辑词条 可遗传变异 目录隐藏基本概念 可遗传的变异的来源 病毒的可遗传变异的来源 原核生物的可遗传变异的来源 真核生物的可遗传变异的来源 可遗传变异的基础 可遗传的变异的比较 相关资料 基本概念可遗传的变异的来源病毒的可遗传变异的来源原核生物的可遗传变异的来源真核生物的可遗传变异的来源可遗传变异的基础可遗传的变异的比较相关资料 如何判断是否是可遗传变异 生物变异中几种可遗传变异的比较编 辑 本 段 基 本 概 念由 遗 传 物 质 引 起 的 变 异 ,可 传 给 下 一 代 。 编 辑 本 段 可 遗 传 的 变 异 的 来 源变 异 主 要 分 为 两 类

2、： 可 遗 传 的 变 异 和 不 可 遗 传 的 变 异 。 可 遗 传 的 变 异 是 由 遗 传 物 质的 变 化 引 起 的 变 异 ； 不 可 遗 传 的 变 异 是 由 环 境 引 起 的 ， 遗 传 物 质 没 有 发 生 变 化 。 可 遗 传的 变 异 的 来 源 主 要 有 3 个 ： 基 因 重 组 、 基 因 突 变 和 染 色 体 变 异 。 基 因 重 组 是 指 非 等 位 基 因 间 的 重 新 组 合 。 能 产 生 大 量 的 变 异 类 型 ， 但 只 产 生 新 的 基因 型 ， 不 产 生 新 的 基 因 。 基 因 重 组 的 细 胞 学 基 础 是

3、 性 原 细 胞 的 减 数 分 裂 第 一 次 分 裂 ， 同源 染 色 体 彼 此 分 裂 的 时 候 ， 非 同 源 染 色 体 之 间 的 自 由 组 合 和 同 源 染 色 体 的 染 色 单 体 之 间的 交 叉 互 换 。 基 因 重 组 是 杂 交 育 种 的 理 论 基 础 。 基 因 突 变 是 指 基 因 的 分 子 结 构 的 改 变 ， 即 基 因 中 的 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 发 生 了 改变 ， 从 而 导 致 遗 传 信 息 的 改 变 。 基 因 突 变 的 频 率 很 低 ， 但 能 产 生 新 的 基 因 ， 对 生 物 的 进化 有 重

4、 要 意 义 。 发 生 基 因 突 变 的 原 因 是 DNA 在 复 制 时 因 受 内 部 因 素 和 外 界 因 素 的 干扰 而 发 生 差 错 。 典 型 实 例 是 镰 刀 形 细 胞 贫 血 症 。 基 因 突 变 是 诱 变 育 种 的 理 论 基 础 。 染 色 体 变 异 是 指 染 色 体 的 数 目 或 结 构 发 生 改 变 。 重 点 是 数 目 的 变 化 。 染 色 体 组 的 概念 重 在 理 解 。 一 个 染 色 体 组 中 没 有 同 源 染 色 体 ， 没 有 等 位 基 因 ， 但 一 个 染 色 体 组 中 所 包含 的 遗 传 信 息 是 一

5、套 个 体 发 育 所 需 要 的 完 整 的 遗 传 信 息 ， 即 常 说 的 一 个 基 因 组 。 对 二 倍体 生 物 来 说 ， 配 子 中 的 所 有 染 色 体 就 是 一 个 染 色 体 组 。 染 色 体 组 数 是 偶 数 的 个 体 一 般 都具 有 生 育 能 力 ， 但 染 色 体 组 数 是 奇 数 的 个 体 是 高 度 不 孕 的 ， 如 一 倍 体 和 三 倍 体 等 。 编 辑 本 段 病 毒 的 可 遗 传 变 异 的 来 源由 于 病 毒 的 主 要 结 构 是 由 核 酸 和 衣 壳 组 成 ， 不 存 在 染 色 体 ， 所 以 没 有 染 色 体

6、 变 异 ，而 病 毒 的 繁 殖 方 式 为 复 制 增 值 ， 不 可 能 进 行 有 性 生 殖 ， 所 以 其 变 异 不 可 能 来 自 基 因 重 组。 在 病 毒 的 核 酸 复 制 时 ， 有 可 能 发 生 基 因 突 变 。 由 此 可 见 ， 病 毒 可 遗 传 的 变 异 唯 一 来 源为 基 因 突 变 。 基 因 重 组 是 指 非 等 位 基 因 间 的 重 新 组 合 。 能 产 生 大 量 的 变 异 类 型 ， 但 只 产 生 新 的 基因 型 ， 不 产 生 新 的 基 因 。 基 因 重 组 的 细 胞 学 基 础 是 性 原 细 胞 的 减 数 分 裂

7、 第 一 次 分 裂 ， 同源 染 色 体 彼 此 分 裂 的 时 候 ， 非 同 源 染 色 体 之 间 的 自 由 组 合 和 同 源 染 色 体 的 染 色 单 体 之 间的 交 叉 互 换 。 基 因 重 组 是 杂 交 育 种 的 理 论 基 础 。 基 因 突 变 是 指 基 因 的 分 子 结 构 的 改变 ， 即 基 因 中 的 脱 氧 核 苷 酸 的 排 列 顺 序 发 生 了 改 变 ， 从 而 导 致 遗 传 信 息 的 改 变 。 基 因 突变 的 频 率 很 低 ， 但 能 产 生 新 的 基 因 ， 对 生 物 的 进 化 有 重 要 意 义 。 发 生 基 因 突

8、 变 的 原 因 是DNA 在 复 制 时 因 受 内 部 因 素 和 外 界 因 素 的 干 扰 而 发 生 差 错 。 典 型 实 例 是 镰 刀 形 细 胞 贫血 症 。 基 因 突 变 是 诱 变 育 种 的 理 论 基 础 。 染 色 体 变 异 是 指 染 色 体 的 数 目 或 结 构 发 生 改 变 。 重 点 是 数 目 的 变 化 。 染 色 体 组 的 概念 重 在 理 解 。 一 个 染 色 体 组 中 没 有 同 源 染 色 体 ， 没 有 等 位 基 因 ， 但 一 个 染 色 体 组 中 所 包含 的 遗 传 信 息 是 一 套 个 体 发 育 所 需 要 的 完

9、 整 的 遗 传 信 息 ， 即 常 说 的 一 个 基 因 组 。 对二 倍 体 生 物 来 说 ， 配 子 中 的 所 有 染 色 体 就 是 一 个 染 色 体 组 。 染 色 体 组 数 是 偶 数 的 个 体 一般 都 具 有 生 育 能 力 ， 但 染 色 体 组 数 是 奇 数 的 个 体 是 高 度 不 孕 的 ， 如 一 倍 体 和 三 倍 体 等 。 编 辑 本 段 原 核 生 物 的 可 遗 传 变 异 的 来 源以 细 菌 为 例 ， 细 菌 在 进 行 分 裂 生 殖 时 ， 首 先 遗 传 物 质 要 复 制 ， 在 复 制 时 ， 有 可 能 发生 差 错 ， 导

10、 致 基 因 突 变 。 由 于 细 菌 繁 殖 快 ， 代 谢 旺 盛 ， 所 以 在 生 物 工 程 中 常 把 细 菌 作 为受 体 细 胞 ， 导 入 外 源 基 因 培 育 成 工 程 菌 ， 以 生 产 人 类 所 需 要 的 物 质 ， 如 生 长 激 素 等 ， 此变 异 来 源 则 属 于 基 因 重 组 。 在 自 然 条 件 下 ， 细 菌 还 可 通 过 接 合 、 转 导 、 性 导 和 转 化 获 取外 源 遗 传 物 质 ， 这 四 种 不 同 的 方 式 的 共 同 点 在 于 基 因 转 移 导 致 遗 传 重 组 ， 此 变 异 来 源 也属 于 基 因 重

11、 组 。 由 于 细 菌 等 原 核 生 物 都 不 含 染 色 体 ， 所 以 不 存 在 染 色 体 变 异 。 编 辑 本 段 真 核 生 物 的 可 遗 传 变 异 的 来 源真 核 生 物 的 遗 传 物 质 为 DNA， 在 其 细 胞 分 裂 时 ， 首 先 要 进 行 DNA 的 复 制 ， 有 可能 复 制 差 错 而 导 致 基 因 突 变 。 真 核 生 物 细 胞 中 存 在 染 色 体 ， 在 其 生 长 发 育 中 ， 可 能 发 生染 色 体 变 异 。 真 核 生 物 中 有 的 进 行 有 性 生 殖 ， 在 其 减 数 分 裂 产 生 配 子 时 ， 同 源

12、 染 色 体 的非 姐 妹 染 色 单 体 之 间 可 能 发 生 交 叉 互 换 、 非 同 源 染 色 体 上 的 非 等 位 基 因 会 自 由 组 合 而 导致 基 因 重 组 。 在 基 因 工 程 中 改 造 酵 母 菌 、 动 物 、 植 物 、 为 人 类 遗 传 病 治 疗 导 入 健 康 的 外源 基 因 等 ， 也 属 于 基 因 重 组 。 也 就 是 说 ， 在 真 核 生 物 中 ， 可 遗 传 的 变 异 有 三 个 来 源： 基 因 突 变 、 基 因 重 组 和 染 色 体 变 异 。 编 辑 本 段 可 遗 传 变 异 的 基 础生 物 的 变 异 有 三

13、种 ： 基 因 突 变 、 基 因 重 组 、 染 色 体 变 异 ， 而 基 因 突 变 是 后 两 者 的 基础 。 试 想 ， 如 果 没 有 等 位 基 因 ， 那 么 基 因 重 组 就 是 无 用 的 。 基 因 重 组 发 生 在 减 数 第 一 次分 裂 时 期 ， 同 源 染 色 体 发 生 分 离 ， 而 非 同 源 染 色 体 自 由 组 合 。 只 有 当 同 源 染 色 体 上 有 等位 基 因 的 时 候 重 组 才 能 出 现 不 同 的 情 况 ， 而 等 位 基 因 的 产 生 正 是 由 于 基 因 突 变 的 结 果 。染 色 体 变 异 虽 然 与 基

14、因 突 变 无 关 ， 但 是 染 色 体 变 异 大 多 是 不 可 遗 传 的 。 编 辑 本 段 可 遗 传 的 变 异 的 比 较生 物 可 遗 传 的 变 异 类 型 有 基 因 突 变 、 基 因 重 组 和 染 色 体 变 异 三 种 。 这 些 变 异 类 型 既有 其 各 自 的 特 点 ， 相 互 之 间 又 有 密 切 的 联 系 。 下 面 对 它 们 作 以 比 较 ： 定 义 ： 基 因 突 变 是 指 由 于 DNA 分 子 中 发 生 碱 基 对 的 增 添 、 缺 失 或 改 变 ， 而 引 起的 基 因 结 构 的 改 变 。 基 因 重 组 是 指 生 物

15、 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 。 染 色 体 变 异 是 指 染 色 体 结 构 或 数 目 的 变 化 。 意 义 ： 基 因 突 变 是 DNA 分 子 上 的 微 小 改 变 ， 是 等 位 基 因 和 复 等 位 基 因 形 成 的 的 主要 途 径 。 基 因 突 变 一 般 只 涉 及 一 个 基 因 ， 通 过 基 因 突 变 可 产 生 新 的 基 因 ， 从 而 产 生 新 的基 因 型 ， 所 以 是 生 物 进 化 的 根 本 原 因 。 基 因 重 组 不 产 生 新 的 基 因 ， 但 可 产

16、生 新 的 基 因 型。 每 种 生 物 的 后 代 都 与 亲 本 存 在 一 定 的 差 异 ， 这 主 要 是 由 基 因 重 组 造 成 的 。 染 色 体 变 异和 基 因 突 变 统 称 为 突 变 ， 突 变 和 基 因 重 组 是 生 物 进 化 的 原 材 料 。 检 测 ： 基 因 突 变 在 光 学 显 微 镜 下 观 察 不 到 ， 但 能 通 过 子 代 的 分 离 比 检 测 出 来 ， 而 且基 因 突 变 具 有 可 逆 性 ， 能 发 生 回 复 突 变 ， 即 A a 和 a A。 基 因 重 组 也 不 能 在 光 学 显微 镜 下 观 察 到 ， 可 通

17、 过 后 代 的 性 状 变 化 推 知 。 染 色 体 变 异 一 般 不 能 回 复 ， 能 在 光 学 显 微镜 下 进 行 细 胞 学 鉴 定 。 发 生 原 因 ： 基 因 突 变 是 在 一 些 物 理 因 素 （ 如 X 射 线 、 紫 外 线 等 ） 、 化 学 因 素 （ 如亚 硝 酸 等 ） 或 生 物 因 素 （ 如 病 毒 等 ） 的 影 响 下 基 因 结 构 发 生 了 变 化 。 基 因 重 组 是 由 于 减数 分 裂 时 非 同 源 染 色 体 的 自 由 组 合 或 非 姐 妹 染 色 单 体 的 交 叉 互 换 引 起 的 。 染 色 体 的 结 构是 相

18、 当 稳 定 的 ， 从 而 保 证 了 物 种 的 稳 定 性 ， 但 在 内 外 物 质 的 影 响 下 ， 特 别 是 经 射 线 处 理后 ， 使 染 色 体 发 生 断 裂 ， 在 重 接 的 过 程 中 ， 可 能 发 生 错 接 ， 结 果 导 致 染 色 体 结 构 的 变 异。 染 色 体 结 构 的 变 异 主 要 有 缺 失 、 重 复 、 倒 位 和 易 位 四 类 。 染 色 体 数 目 的 变 异 有 个 别 染色 体 数 目 增 加 或 减 少 和 以 染 色 体 组 的 形 式 成 倍 地 增 加 或 减 少 。 个 别 染 色 体 数 目 变 异 一 般是 由

19、 于 减 数 分 裂 形 成 配 子 时 出 现 错 误 。 多 倍 体 的 形 成 是 由 于 环 境 剧 变 （ 如 低 温 等 ） 导 致种 子 萌 发 或 幼 苗 时 期 有 丝 分 裂 前 期 不 能 形 成 纺 锤 体 而 使 已 经 复 制 的 染 色 体 留 在 一 个 细 胞内 。 自 然 界 中 的 单 倍 体 都 是 由 未 受 精 的 卵 细 胞 发 育 成 的 。 发 生 时 期 ： 基 因 突 变 发 生 在 细 胞 分 裂 间 期 的 DNA 分 子 的 复 制 过 程 中 。 基 因 重 组发 生 的 时 期 有 两 种 ： 一 种 是 在 减 数 第 一 次

20、分 裂 后 期 ， 同 源 染 色 体 分 离 ， 非 同 源 染 色 体 自由 组 合 ， 导 致 非 同 源 染 色 体 上 的 非 等 位 基 因 自 由 组 合 ； 另 一 种 是 发 生 在 减 数 分 裂 的 四 分体 时 期 ， 四 分 体 中 的 非 姐 妹 染 色 单 体 之 间 常 常 发 生 交 叉 互 换 ， 导 致 染 色 单 体 上 的 基 因 重组 。 染 色 体 变 异 发 生 在 减 数 分 裂 形 成 配 子 时 或 受 精 卵 发 育 成 个 体 的 过 程 中 。 对 生 物 的 影 响 ： 基 因 突 变 对 生 物 一 般 是 有 害 的 ， 它 既

21、 可 发 生 在 体 细 胞 中 ， 也 可 发 生在 生 殖 细 胞 即 配 子 中 。 基 因 突 变 若 发 生 在 配 子 中 ， 将 遵 循 遗 传 规 律 传 递 给 后 代 ； 若 发 生在 体 细 胞 中 ， 一 般 不 能 遗 传 。 但 有 些 植 物 的 体 细 胞 发 生 基 因 突 变 ， 可 通 过 无 性 繁 殖 传 递。 此 外 ， 人 体 中 的 某 些 细 胞 发 生 突 变 ， 还 有 可 能 发 展 成 癌 细 胞 。 基 因 突 变 产 生 的 结 果 是 只 有 少 数 能 引 起 生 物 性 状 的 改 变 ， 大 多 数 并 不 能 引 起 生

22、物 性状 的 改 变 。 基 因 重 组 可 产 生 多 种 类 型 的 配 子 ， 可 使 生 物 的 性 状 重 新 组 合 ， 是 生 物 多 样 性的 主 要 原 因 之 一 。 染 色 体 变 异 对 生 物 一 般 也 是 有 害 的 。 发 生 频 率 ： 单 个 基 因 的 突 变 类 型 少 ， 频 率 低 ， 但 由 于 生 物 体 细 胞 多 ， 每 个 细 胞 内 的基 因 数 量 多 ， 所 以 总 体 上 突 变 的 基 因 数 量 也 是 很 多 的 。 基 因 重 组 的 类 型 多 ， 出 现 的 频 率非 常 大 。 染 色 体 变 异 出 现 的 频 率

23、相 对 较 低 。 在 育 种 上 的 应 用 ： 在 育 种 工 作 中 ， 有 时 候 三 种 变 异 都 要 用 到 。 例 如 利 用 人 工 诱 变 获得 优 良 性 状 的 基 因 ， 如 果 两 个 优 良 的 基 因 位 于 同 一 个 物 种 的 两 个 品 种 上 ， 可 以 利 用 基 因重 组 的 原 理 ， 通 过 杂 交 育 种 使 这 两 个 基 因 集 中 到 一 个 品 种 上 ， 然 后 利 用 其 花 粉 培 育 成 单倍 体 ， 经 秋 水 仙 素 处 理 ， 使 其 染 色 体 加 倍 后 即 成 为 能 稳 定 遗 传 的 优 良 品 种 。 编 辑

24、 本 段 相 关 资 料可 遗 传 的 变 异 为 生 物 进 化 提 供 素 材 可 以 遗 传 的 变 异 主 要 是 基 因 突 变 和 基 因 重 组 。 基 因 突 变 是 指 基 因 结 构 的 改 变 ， 包 括DNA 碱 基 对 的 增 添 、 缺 失 或 改 变 。 基 因 重 组 是 指 控 制 不 同 性 状 的 基 因 的 重 新 组 合 。 它们 都 可 以 发 生 在 生 殖 细 胞 形 成 过 程 中 ， 可 以 遗 传 给 后 代 ， 导 致 后 代 发 生 变 异 。 实 际 上 任何 种 群 基 因 的 组 成 总 是 要 发 生 改 变 的 。 种 群 基

25、 因 频 率 的 改 变 为 自 然 选 择 提 供 了 大 量 产 生变 异 的 个 体 ， 即 提 供 了 选 择 的 原 材 料 。 有 变 异 才 会 有 选 择 ， 有 选 择 才 会 产 生 新 种 ， 有 新种 才 可 能 有 进 化 。 编 辑 本 段 如 何 判 断 是 否 是 可 遗 传 变 异只 有 遗 传 物 质 改 变 的 变 异 才 遗 传 。 遗 传 物 质 未 改 变 只 是 环 境 改 变 引 起 的 变 异 不 遗 传 举 例 ： 无 子 西 瓜 -染 色 体 变 异 ， 能 遗 传 无 子 番 茄 -遗 传 物 质 未 改 变 只 是 生 长 的 引 起

26、的 变 异 不 遗 传 编 辑 本 段 生 物 变 异 中 几 种 可 遗 传 变 异 的 比 较基因突变 基因重组 染色体变异概念 DNA 分子中发生碱基对的增添、缺失、或改变，而引起基因结构的改变生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合染色体在结构上的改变或在数目上发生的增减分类 依据 形成条件 结果 结构变化 形成条件重组方式结构上 变化数目上变化个别 成倍类型 自然突变 人工诱变同意突变 错意突变 无意碱基对 增添 缺失 改变自然重组 人工重组 （人自由组合 交叉缺失 增增加 减减少 （单倍体） 突变 工杂交） （基因工程）互换 添 颠倒 移位少 增加 （多倍体）特点 机

27、率 自然突变一般较低、人工诱变较高亲本杂合性越高，重组产生的变异的可能性越大在某些特定环境下有较高的发生率方向 不定向 不定向，但一般可预测重组的类型和发生率，而在人工重组中基因工程技术则可进行定向重组一般不定向在特定环境下有确定的变异方向利害 多数有害 有利或有害的组合都有特定的发生率一般有害观察 光学显微镜下无法观察显微镜下可观察生物 所有的生物 进行有性生殖生物一般是真核生物诱发因素特定的理化生环境下正常的有性生殖过程中特定的理化生环境下发生时期染色体复制时期 自由组合：减一后细胞分裂后期期 交叉互换：减一前中期有丝分裂间期减数第一次分裂间期结果 可能产生新基因进而形成新的基因型不产生新的基因，但后代出现新的基因型一般不产生新是基因，但基因的数量或顺序发生了改变一般不遗传给后代一般可遗传给后代在育种上的应用名称 诱变育种 杂交育种 单倍体育种多倍体育种原理 基因突变 基因重组 染色体变异方法 辐射、激光、化学试剂、病毒等物理、化学、生物方法进行人工诱变人工杂交 花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理幼苗或萌发种子优点 提高突变频率，加速育种进程集优良性状与一身缩短育种年限可培育高产或特殊需要的新种成果例 子高产青霉菌株 “黑农五号”大豆无芒抗病水稻 抗虫棉“京花一号” 小麦三倍体无子西瓜 八倍体小黑麦扩展阅读： 1.http:/ 2.http:/ 3.http:/