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第三章
变异
生物的变异现象在生物中是普遍存在的。
什么是变异？
同种生物之间、子代与亲代之间或子代各个体间存在性状差异的现象
环境因素(外因)
遗传物质(内因)
哪些因素影响生物体的性状？
类型
变异的概念：
可遗传的变异
(遗传物质变化引起)
不遗传的变异 例如：后天施肥，使矮小品种植株变粗壮
(环境因素引起)
基因突变
染色体变异
（分子水平）
（细胞水平）
基因重组
（分子水平）
同种生物之间，亲代与子代之间存在的差异。
基因重组造成变异的多样性
第一节
同一对父母生出的兄弟姐妹之间为什么会有差异？
思考
1
1.这个遗传实验中是否出现了变异现象？
2.子二代出现变异（基因重组）的原因是什么？
3.什么基因之间重新组合？
4.基因重组的结果是什么？
重组型
9 : 3 : 3 : 1
组合1
间期Ⅰ
前期Ⅰ
末期Ⅰ
末期Ⅱ
同源染色体分离
非同源染色体
自由组合
间期I
中期I
后期I
后期II
末期II
中期I
后期I
后期II
末期II
产生4种
类型子细胞
非同源染色体自由组合（后期I）
1
思考
1
1.这个遗传实验中是否出现了变异现象？
2.子二代出现变异（基因重组）的原因是什么？
3.什么基因之间重新组合？
4.基因重组的结果是什么？
重组型
9 : 3 : 3 : 1
非同源染色体自由组合
Y
y
y
Y
r
r
R
R
F1黄色圆粒(YyRr)的初级精母细胞
非等位基因自由组合
YR
yR
Yr
yr
多种类型的配子
1．就等位基因A/a 、B/b、C/c和D/d而言，该果蝇可产生多少种基因型的配子
书P58小金鱼
1
你是一个育种专家：
现你有不甜而汁少(aaBB)、不甜而汁多(aabb)两个品种的水蜜桃，以这两种水蜜桃为原料，你能用基因重组的方法培育出甜而多汁的水蜜桃吗？为什么？
！
基因重组只能对已有基因进行重新组合，产生新的基因型
不能创造出新基因！
ddRR
第3~6年
P
高杆抗病
DDRR
×
矮杆感病
ddrr
F1
高杆抗病
DdRr
↓
F2
D_R_
D_rr
ddR_
ddrr
杂交育种
↓
第1年
第2年
×
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
现有两个纯种玉米品种：一个是高杆（D，易倒伏）能抗锈病（R）；另一种是矮杆（d，抗倒伏）易染锈病（r），如何获得同时具有两种优良性状且能稳定遗传的玉米品种？
染色体交叉互换导致基因重组
第一节
P
灰身长翅 × 黑身残翅
灰身长翅
雌
F1测交
×
黑身残翅
雄
测交后代
灰身长翅 灰身残翅
黑身长翅 黑身残翅
数量：415 92 88 405
比例：4 1 1 4
【思考】是否可以用基因的自由组合定律来解释测交结果？
发生了
基因重组
孟德尔自由组合定律的前提条件是什么？
非等位基因位于不同对染色体上，即两对基因独立遗传
人体细胞内有23对染色体
3.9万个基因
一条染色体上有多个基因
2．就等位基因A/a和E/e而言，该果蝇可产生多少种基因型的配子 为什么？
书P58小金鱼
1
F1测交
测交后代
灰身长翅 灰身残翅
黑身长翅 黑身残翅
(BbVgvg) 4 (Bbvgvg) 1
(bbVgvg) 1 (bbvgvg)4
配子（哪几种？比例？）
b vg
B Vg
B vg
b Vg
b vg
4 1 1 4
如何解释F1雌果蝇产生四种配子的原因？
B
b
Vg
vg
探究：位于同一对染色体上的两对基因又是如何遗传的呢？
1
知新：画一画
同源染色体上的两对等位基因在减数分裂中的行为：
末期I
前期I
末期II
B
b
V
v
b
b
B
B
V
V
v
v
你能画出几种情况呢？
四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换
减数第一次分裂前期，联会时，父方的一条染色单体与母方的一条染色单体互相交换一部分遗传物质从而产生新的组合
非姐妹染色单体之间
可能会发生交叉并
引起互换
1 2 1’ 2’
1 2 1’ 2’
交叉互换使同源染
色体的两条非姐妹
染色单体发生遗传
物质的部分交换
交叉互换现象
1
1 2 1’ 2’
1 2 1’ 2’
分裂产生的四个子细胞所含
的遗传物质各不相同
分裂产生的四个子细胞所含
的遗传物质两两相同
不发生交叉互换
发生交叉互换
2 种配子
4 种配子
意义：增加了配子的多样性，是可遗传变异的来源之一。
知新：画一画
非姐妹染色单体间发生交换
末期I
前期I
末期II
B
b
V
v
非姐妹染色单体间未发生交换
B
b
V
v
b
b
B
B
V
V
v
v
B
V
B
v
v
V
b
b
B
V
B
v
v
V
b
b
V
B
B
v
b
v
b
V
B
B
V
V
b
b
v
v
V
B
V
B
b
v
b
v
思考1：上图基因型雄性个体进行减数分裂时，所有的初级精母细胞都发生了交换，那么产生几种配子？比例为多少？
四种，BV\Bv\bV\bv，比例为1:1:1:1
非姐妹染色单体间发生交换
末期I
前期I
末期II
B
b
V
v
B
V
B
v
v
V
b
b
B
V
B
v
v
V
b
b
V
B
B
v
b
v
b
V
1
1
1
1
所有初级精母细胞中非姐妹染色单体的交换恰好都位于B和V之间，不易发生！
思考2：如果一个基因型为上图的雄性个体进行减数分裂时，部分初级精母细胞发生交换，部分未发生交换，那么产生几种配子？是否有固定的比例呢？重组型配子和亲本型配子的数量关系如何？
【总结】基因重组的两种方式
1. 染色体自由组合可导致基因重组
（非同源染色体，减数第一次分裂后期）
2. 染色体交叉互换可导致基因重组
（同源染色体的非姐妹染色单体，减数第一次分裂前期）
Y
R
r
y
Y
R
Y
r
y
R
y
r
B
Vg
b
vg
B
Vg
b
vg
B
Vg
b
vg
B
Vg
b
vg
1
【拓展】基因重组的直接证据（教材P61）
无色
淀粉质
蜡质
有色
染色体结
其他染色体片段
【思考】本实验如何巧妙证明母本在形成配子时，9号染色体发生交叉互换导致基因重组？
利用染色体两端的形态学标记，为基因重组提供了明确的细胞学证据。
1

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