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1、本节学习目标本节学习目标1.理解变异的普遍性和产生变异的三大主要原因；理解变异的普遍性和产生变异的三大主要原因；2.2.理解理解基因重组基因重组基因重组基因重组的定义、原因和意义的定义、原因和意义；3.3.描述描述DNADNA结构、复制与突变的关系，结构、复制与突变的关系，理解理解基因突变基因突变基因突变基因突变的定义、原因和意义的定义、原因和意义；4.4.理解理解染色体畸变染色体畸变染色体畸变染色体畸变的主要类型和意义的主要类型和意义；5.5.理解理解单倍体、二倍体、多倍体单倍体、二倍体、多倍体单倍体、二倍体、多倍体单倍体、二倍体、多倍体及其生产上的应用及其生产上的应用；6.6.认识环境因子
2、对细胞变异的影响作用；认识环境因子对细胞变异的影响作用；7.7.总结育种方法：原理、过程、优缺点评价。总结育种方法：原理、过程、优缺点评价。巨人南瓜巨人南瓜是经是经我国我国“神州五神州五号号”带入太空，带入太空，进行进行太空育种太空育种的杰作。的杰作。在二战临近结束的在二战临近结束的在二战临近结束的在二战临近结束的1945194519451945年年年年8 8 8 8月，美国月，美国月，美国月，美国先后向日本广岛、长崎投下了两颗原子先后向日本广岛、长崎投下了两颗原子先后向日本广岛、长崎投下了两颗原子先后向日本广岛、长崎投下了两颗原子弹，造成约万人死亡，约弹，造成约万人死亡，约弹，造成约万人死亡
3、，约弹，造成约万人死亡，约13131313万人受伤。万人受伤。万人受伤。万人受伤。当时遗传学家缪勒就指出：当时遗传学家缪勒就指出：当时遗传学家缪勒就指出：当时遗传学家缪勒就指出：原子弹爆炸原子弹爆炸原子弹爆炸原子弹爆炸产生的产生的产生的产生的放射性污染放射性污染放射性污染放射性污染还将给广岛和长崎还将给广岛和长崎还将给广岛和长崎还将给广岛和长崎幸幸幸幸存居民及其后代存居民及其后代存居民及其后代存居民及其后代带来难以预料的影响带来难以预料的影响带来难以预料的影响带来难以预料的影响。缪勒不幸言中了。战后的缪勒不幸言中了。战后的缪勒不幸言中了。战后的缪勒不幸言中了。战后的20202020多年，广岛多
4、年，广岛多年，广岛多年，广岛和长崎先后出生了超常多的数以百计和长崎先后出生了超常多的数以百计和长崎先后出生了超常多的数以百计和长崎先后出生了超常多的数以百计死死死死胎和智障、肢体畸型胎和智障、肢体畸型胎和智障、肢体畸型胎和智障、肢体畸型的新生儿的新生儿的新生儿的新生儿;白血病白血病白血病白血病患者患者患者患者明显增多明显增多明显增多明显增多！第第3 3节节 变异变异生活中常见的变异现象生活中常见的变异现象变异概述变异概述什么叫变异？什么叫变异？同种同种生物个体之间，亲代与子代生物个体之间，亲代与子代 之间存在的之间存在的差异差异。变异的意义？变异使生物具有变异的意义？变异使生物具有多样性多样性
5、；变异为变异为生物进化生物进化提供了源泉。提供了源泉。变异的类型：变异的类型：基因重组基因重组基因突变基因突变染色体畸变染色体畸变（分子水平）（分子水平）（细胞水平）（细胞水平）不遗传不遗传的变异的变异(仅仅环境变化环境变化引起引起)可遗传可遗传的变异的变异(遗传物质变发生变化遗传物质变发生变化)变异变异突变突变突变突变生物的变异生物的变异表现型表现型环境环境（改变）（改变）（不遗传的变异）（不遗传的变异）（改变）（改变）（可遗传的变异）（可遗传的变异）环境因素引起的变异一定不能环境因素引起的变异一定不能遗传吗？遗传吗？基因重组基因重组染色体畸变染色体畸变基因突变基因突变诱诱因因（改变）（改变
6、）（分子水平）（分子水平）（细胞水平）（细胞水平）基因型基因型1 1、基因重组、基因重组非同源染色体上非同源染色体上非等位基因非等位基因的的自由组合自由组合非姐妹染色单体间的非姐妹染色单体间的交换交换（1 1）原因：）原因：（2 2）概念：）概念：生物体生物体在有性生殖过程中在有性生殖过程中，控制不同性状控制不同性状的基因之间的重新组合的基因之间的重新组合，结果使后代中出结果使后代中出现不同于亲本的类型现不同于亲本的类型。（3 3）意义：）意义：为生物的为生物的变异变异、生物的、生物的多样性多样性提供了提供了极其丰富极其丰富的来源的来源；为动植物；为动植物育种育种和生物和生物进化进化提供了提供
7、了丰富丰富的物质基础的物质基础【后代更能适应环境的变化，因而有利于【后代更能适应环境的变化，因而有利于物种的延续】物种的延续】。重组重组DNADNA技术技术(基因工程基因工程)实现基因重组实现基因重组实质实质实质实质：非等位基因的重组：非等位基因的重组非非同同源源染染色色体体上上的的非非等等位位基基因因的的自自自自由由由由组组组组合合合合YyRrYRyrYryRYyRr 基因互换基因互换 基因重组基因重组等位等位非等位非等位思考：基因重组能产生思考：基因重组能产生新基因新基因吗？吗？镰状细胞贫血镰状细胞贫血常染常染色体隐性遗传病。在氧分压色体隐性遗传病。在氧分压低时，僵硬的镰状红细胞聚低时，僵
8、硬的镰状红细胞聚集，堵塞毛细血管，引起组集，堵塞毛细血管，引起组织缺氧。同时，变形的红细织缺氧。同时，变形的红细胞表面张力小而易破，造成胞表面张力小而易破，造成严重贫血。严重贫血。基因基因（DNADNA）密码子密码子（mRNAmRNA）红细胞形状红细胞形状血红蛋白血红蛋白氨基酸氨基酸基基因因突突变变谷氨酸谷氨酸正常正常异常异常异常异常缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸C T TG A AC A TG T AGUAGAA？2 2、基因突变、基因突变（1 1）定义：）定义：（2 2）类型：）类型：（3 3）特点：）特点：（4 4）意义：）意义：因因DNADNADNADNA分子中分子中分子中分子中碱基对的碱基
9、对的替换、缺失或增加替换、缺失或增加而而使基因特定使基因特定核苷酸序列核苷酸序列发生改变的现象。发生改变的现象。体细胞突变体细胞突变性细胞突变性细胞突变有害突变有害突变中性突变中性突变有利突变有利突变自然突变自然突变诱导突变诱导突变普遍性普遍性可逆性、多方向性可逆性、多方向性低频性低频性基因突变是产生基因突变是产生新基因新基因的主要来源；的主要来源；是生物变异的是生物变异的主要原因主要原因；对生物的进化有重要作用。对生物的进化有重要作用。大多中性大多中性随机性随机性多害少利性多害少利性基因突变发生的基因突变发生的个体个体、部位部位、基因基因、时间时间等都是随机的。等都是随机的。思考与讨论思考与
10、讨论基因突变与密码子基因突变与密码子 碱基对分别发生碱基对分别发生替换、缺失或增加替换、缺失或增加，改变的密码，改变的密码子数目相同吗？子数目相同吗？为什么为什么替换替换有时是无意义的？由此，你认为基因有时是无意义的？由此，你认为基因突变与是否出现突变与是否出现变异性状变异性状有必然联系吗？生物有必然联系吗？生物界碱基改变的速率与氨基酸界碱基改变的速率与氨基酸改变的速率改变的速率相等吗相等吗？这对？这对遗传的稳定性遗传的稳定性有什么意义？有什么意义？碱基替换产生的效应可推知碱基替换产生的效应可推知密码子不重叠密码子不重叠。你能说明理由吗？你能说明理由吗？缺失或增加在什么情况下受影响的密码子缺失
11、或增加在什么情况下受影响的密码子最少最少？密码子的密码子的“三联体三联体”特点可以如何来证明？特点可以如何来证明？说说应用：说说应用：你能用数据说明基因重组对生物多样性的重要性你能用数据说明基因重组对生物多样性的重要性吗？吗？诱变育种的理论基础？基本流程？诱变育种的理论基础？基本流程？根据基因突变的特点，说说诱变育种的优缺点。根据基因突变的特点，说说诱变育种的优缺点。从从DNA与与RNA结构及其稳定性看，为什么治疗结构及其稳定性看，为什么治疗由由RNA病毒引起的疾病难度更大？病毒引起的疾病难度更大？DNA解旋时，碱基暴露。如果用理化因素来诱解旋时，碱基暴露。如果用理化因素来诱变，以培育农作物新
12、品种，你会选择干种子还变，以培育农作物新品种，你会选择干种子还是萌发的种子作为处理对象？是萌发的种子作为处理对象？发现果树芽突变，用什么方法使其壮大？发现果树芽突变，用什么方法使其壮大？正常山羊有时生下短腿正常山羊有时生下短腿“安康羊安康羊”自然突变自然突变人工诱导高产量青霉素人工诱导高产量青霉素紫外线等紫外线等处理处理1945年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以来，世年爱尔兰科学家费来明发明青霉素以来，世界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将界各地科学家用紫外线照射的方法处理青霉，将青霉素的产量提高了青霉素的产量提高了几千倍几千倍，价格下降到原来的，价格下降到原来的几万分之一几万分之一。复习
13、回顾复习回顾可遗传变异的来源有哪些？可遗传变异的来源有哪些？导致基因重组的导致基因重组的原因原因、实质实质？基因突变的基因突变的本质本质和和特点特点？基因重组、基因突变、染色体畸变基因重组、基因突变、染色体畸变非同源染色体上非等位基因的自由组合；非同源染色体上非等位基因的自由组合；非姐妹染色单体间的交叉互换；非姐妹染色单体间的交叉互换；基因重组技术基因重组技术非等位基因的重组非等位基因的重组（控制不同性状的基因重组）（控制不同性状的基因重组）本质：本质：DNA分子（基因）中遗传信息改变。分子（基因）中遗传信息改变。特点：特点：普遍性；随机性；低频性；可逆性、多方向性；普遍性；随机性；低频性；可
14、逆性、多方向性；大多中性；多害少利性。大多中性；多害少利性。你能用显微镜检查出是否有突变的基因吗？你能用显微镜检查出是否有突变的基因吗？能判断镰状细胞贫血症吗？能判断镰状细胞贫血症吗？不能不能能能练一练练一练1.1.1.1.以下有关以下有关以下有关以下有关基因重组基因重组基因重组基因重组的叙述，错误的是的叙述，错误的是的叙述，错误的是的叙述，错误的是 A A A A、非同源染色体的、非同源染色体的、非同源染色体的、非同源染色体的自由组合自由组合自由组合自由组合能导致基因重组能导致基因重组能导致基因重组能导致基因重组 B B B B、非姊妹染色单体的、非姊妹染色单体的、非姊妹染色单体的、非姊妹染
15、色单体的交换交换交换交换可引起基因重组可引起基因重组可引起基因重组可引起基因重组 C C C C、纯合体自交纯合体自交纯合体自交纯合体自交因基因重组导致子代性状分离因基因重组导致子代性状分离因基因重组导致子代性状分离因基因重组导致子代性状分离 D D D D、同胞兄妹的、同胞兄妹的、同胞兄妹的、同胞兄妹的遗传差异遗传差异遗传差异遗传差异与父母基因重组有关与父母基因重组有关与父母基因重组有关与父母基因重组有关2.2.2.2.下列高科技成果中，根据下列高科技成果中，根据下列高科技成果中，根据下列高科技成果中，根据基因重组基因重组基因重组基因重组原理进行的是原理进行的是原理进行的是原理进行的是 我国
16、科学家袁隆平利用我国科学家袁隆平利用我国科学家袁隆平利用我国科学家袁隆平利用杂交技术杂交技术杂交技术杂交技术培育出超级水稻培育出超级水稻培育出超级水稻培育出超级水稻 我国科学家将苏云金杆菌的某些我国科学家将苏云金杆菌的某些我国科学家将苏云金杆菌的某些我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植基因移植基因移植基因移植到棉花体到棉花体到棉花体到棉花体 内，培育出抗虫棉内，培育出抗虫棉内，培育出抗虫棉内，培育出抗虫棉 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒太空椒太空椒太空椒 我国科学家通
17、过体细胞克隆技术培养出我国科学家通过体细胞克隆技术培养出我国科学家通过体细胞克隆技术培养出我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛克隆牛克隆牛克隆牛 A B C D A B C D A B C D A B C D CB3.如果一个基因的中部缺失了如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，不可能的后果是个核苷酸对，不可能的后果是 A没有蛋白质产物没有蛋白质产物 B翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化4.下列大肠杆菌
18、某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽下列大肠杆菌某基因的碱基序列的变化，对其所控制合成的多肽的氨基酸序列的氨基酸序列影响最大影响最大影响最大影响最大的是（不考虑终止密码子）的是（不考虑终止密码子）A第第6位的位的C被替换为被替换为T B第第9位与第位与第10位之间插入位之间插入1个个T C第第100、101、102位被替换为位被替换为TTT D第第103至至105位被替换为位被替换为1个个T5.下列关于下列关于基因突变基因突变基因突变基因突变特点的说法正确的是特点的说法正确的是 A无论是低等还是高等生物都可能发生突变无论是低等还是高等生物都可能发生突变 B生物在个体发育的生物在个体发育
19、的特定时期特定时期特定时期特定时期才可发生突变才可发生突变 C突变只能突变只能定向定向定向定向形成新的等位基因形成新的等位基因 D突变对生物的生存往往是突变对生物的生存往往是有利有利有利有利的的 ABA6.自然界中自然界中,一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基一种生物某一基因及突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下酸序列如下:正常基因正常基因 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因1 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因2 精氨酸精氨酸 亮氨酸亮氨酸 亮氨酸亮氨酸 苏氨酸苏氨酸
20、脯氨酸脯氨酸突变基因突变基因3 精氨酸精氨酸 苯丙氨酸苯丙氨酸 苏氨酸苏氨酸 酪氨酸酪氨酸 丙氨酸丙氨酸根据上述氨基酸序列确定这根据上述氨基酸序列确定这3种突变基因种突变基因DNA分子的改变是分子的改变是:A.突变基因突变基因1和和2为一个碱基的替换为一个碱基的替换,突变基因突变基因3为一个碱基的增添为一个碱基的增添B.突变基因突变基因2和和3为一个碱基的替换为一个碱基的替换,突变基因突变基因1为一个碱基的增添为一个碱基的增添C.突变基因突变基因1为一个碱基的替换为一个碱基的替换,突变基因突变基因2和和3为一个碱基的增添为一个碱基的增添D.突变基因突变基因2为一个碱基的替换为一个碱基的替换,突变基因突变基因1和和3为一个碱基的增添为一个碱基的增添分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为分子经过诱变，某位点上一个正常碱基（设为P）变成了尿）变成了尿嘧啶。该嘧啶。该DNA连续复制两次，得到连续复制两次，得到4个子代个子代DNA分子相应位点上的分子相应位点上的碱基对分别为碱基对分别为UA、AT、GC、CG，推测，推测“P”可能是可能是A.胸腺嘧啶胸腺嘧啶 B.腺嘌呤腺嘌呤 C.胸腺嘧啶或腺嘌呤胸腺嘧啶或腺嘌呤 D.胞嘧啶胞嘧啶AD要把要把DNA结构、复制、突变结合起来！结构、复制、突变结合起来！