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1、第四节 生物的变异生物的变异：生物的变异：生物的子代和亲代之间以及子代各生物的子代和亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异性称为生物个体之间性状上的差异性称为生物的变异。的变异。生物的变异是不是都可以遗传？生物的变异是不是都可以遗传？资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）资料二
2、：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。下去，仍然是肥大果实。是什么原因导致生物变异？是什么原因导致生物变异？染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变生物的变异生物的变异表现型基因型环境（不能遗传的变异）（遗传的变异）基因重组染色体变异基因突变诱因单击画面继续一些变异性状（改变）（改变）（改变）讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？可遗传变异可遗传变异生殖细胞内遗传物质生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的发生改变而引起的不遗传变异不遗传变异环境因素影响
3、而造成的环境因素影响而造成的可遗传变异的三种来源可遗传变异的三种来源:基因突变基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异变变异异的的类类型型 资资料料：1910年年，一一个个青青年年黑黑人人到到医医院院看看病病，检检查查发发现现他他患患的的是是当当时时人人们们尚尚未未认认识识的的一一种种特特殊殊的的贫贫血血症症，他他的的红红细细胞胞不不是是正正常常的的圆圆饼饼状状，而而是是弯弯曲曲的的镰镰刀刀状状，人人们们称称这这种种病病为为镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。这这种种病病患患者者一一旦旦缺缺氧氧，红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型。病病重重时时，红红细细胞胞受受机机械械损损伤伤而而破破
4、裂裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。的现象，引起严重贫血而造成死亡。正常型红细胞正常型红细胞 与镰刀型红细胞与镰刀型红细胞正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸谷氨酸赖氨酸镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸谷氨酸赖氨酸 GAAGAACTTCTT谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质正常正常异常异常GAAGAAG GU
5、UA AG GT TA AC CA AT T突变突变1 1镰刀型细胞贫血症病因镰刀型细胞贫血症病因 一、基因突变直接原因直接原因根本原因根本原因ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC改变改变增添增添2 2基因突变的概念基因突变的概念 由由于于DNADNA分分子子中中发发生生的的碱碱基基对对的的增增添添、缺缺失失或或改改变变，而而引引起起的的基基因因结结构构的改变，叫基因突变。的改变，叫基因突变。思考：思考：发生了基因突变，遗传性状一定改发生了基因突变，遗传性状一定改 变吗？变吗？细胞周期的间期DNA复制时期时期结果结果使一
6、个基因变成它的等位基因（产生新基因）G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C T GG A C思考（2）：TAC CAT TAG GAG CCC ATTDNAmRNA AUG GUA AUC CUC GGG UAA起始起始 缬缬 异亮异亮 亮亮 甘甘 终止终止插入插入CmRNADNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T AUG GGU AAU CCU CGG GUA A起始起始 甘甘 天冬天冬 脯脯 精精 缬缬基因突变是基因结构的改变，属于基因突变是基因结构的改变，属于分子水分子水平上平上的变化，因此，在光学显微镜下能
7、否的变化，因此，在光学显微镜下能否看见？看见？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体现出来，所以，通过表现型就可以知道基因现出来，所以，通过表现型就可以知道基因突变是否发生了突变是否发生了.4 4、基因突变发生的原、基因突变发生的原因因？引起基因突变的因素引起基因突变的因素（致变因素）（致变因素）突变类型：突变类型：A.自然突变自然突变:自然发生的突变自然发生的突变B.诱发突变诱发突变:在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如:正常绵羊突变产生正常绵羊突变产生短腿安康羊短腿安康
8、羊如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子,变成抗锈病个体变成抗锈病个体物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素5、基因突变的特点、基因突变的特点（1）普遍性）普遍性基因突变在自然界普遍成在，从病毒基因突变在自然界普遍成在，从病毒到人类都会发生。到人类都会发生。（2）突变频率低）突变频率低突变也不容易发生，在高等动物中，大约突变也不容易发生，在高等动物中，大约10万到万到1亿个生殖细胞中才会有亿个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发个生殖细胞发生突变。生突变。（3）突变是随机发生的）突变是随机发生的一个种群种发生突变的一个种群种发生突变的个体个体是随机的，该个是随机的，该个
9、体发生体发生突变的部位突变的部位是随机的，整个生长发育是随机的，整个生长发育过程中，突变发生在哪个过程中，突变发生在哪个阶段阶段是随机的，突是随机的，突变发生在变发生在体细胞还是生殖细胞体细胞还是生殖细胞也是随机的，也是随机的，当然，当然，哪个基因哪个基因发生突变也是随机的。发生突变也是随机的。基基因因突突变变发发生生的的时时期期与与突突变变性性状状的的表表现现有什么关系？有什么关系？如果突变发生在体细胞，该性状会不会如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？遗传给后代？突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。
10、突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。不会，一般只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。不会，一般只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。大丽花红色（大丽花红色（C）对白色（对白色（c）是显性，一株是显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开的众杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开的众多的红花中，有一朵半边红色，半边白色多的红花中，有一朵半边红色，半边白色的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而成的？（成的？（）A.幼苗体细胞幼苗体细胞 B.早期叶芽体细胞早期叶芽体细胞 C.花芽分化时细胞花芽分化时细胞 D.杂合植株产生的性细胞杂合植株产生的性细胞C（4）大多数基因突变对生物
11、体是有害的）大多数基因突变对生物体是有害的 （少利多害性）。（少利多害性）。能不能只让它进行有利的突变？能不能只让它进行有利的突变？（5）基因突变是不定向的。）基因突变是不定向的。一个基因可以向不同的方向发生突变。一个基因可以向不同的方向发生突变。思考：书思考：书P44小问题小问题6、基因突变的意义、基因突变的意义是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。原因：原因：基因突变能够产生前所未有的基因突变能够产生前所未有的新基因新基因，从而出现前所未有的新性状。从而出现前所未有的新性状。3.3.基因突变的特点基因突变的特点普遍性普遍性 随机性随机性突变率低突变率低 少利多害少利多害不定
12、向性不定向性 有两种方法：有两种方法：物物理理方方法法 包包括括X X射射线线、紫紫外外线、激光等；线、激光等；化化学学方方法法 有有亚亚硝硝酸酸、硫硫酸酸二乙酯等。二乙酯等。5基因突变的应用基因突变的应用人工诱变育种人工诱变育种诱变的原理诱变的原理1：一般认为射线致变的原理是：射线将一般认为射线致变的原理是：射线将DNA分子打断，细胞在对分子打断，细胞在对DNA进行修复时发生局进行修复时发生局部片段丢失、插入、倒转等错误。部片段丢失、插入、倒转等错误。DNADNA分子断裂修复时发分子断裂修复时发生倒转错误生倒转错误DNADNA分子分子断裂断裂诱变的原因诱变的原因2：一般认为射线致变的原理是：
13、射线将一般认为射线致变的原理是：射线将DNA分子打断，细胞在对分子打断，细胞在对DNA进行修复时发生局进行修复时发生局部片段丢失、增添、倒转等错误。部片段丢失、增添、倒转等错误。DNADNA分子断裂分子断裂DNADNA分子断裂分子断裂几个几个DNADNA分子同时分子同时断裂并修断裂并修复时发生复时发生错误错误碱基对丢失碱基对丢失碱基对增添碱基对增添优点：优点：1 1、大幅度提高变异频率，使变异性状较快、大幅度提高变异频率，使变异性状较快稳定，缩短育种周期。稳定，缩短育种周期。2 2、可以大幅度改良某些经济性状。、可以大幅度改良某些经济性状。缺点：缺点：1、多数是有害的，成功率低、多数是有害的，
14、成功率低 3 3、诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄、诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄 漏将造成人体伤害或环境污染。漏将造成人体伤害或环境污染。2、基因突变不定向，产生大量不合格突变型、基因突变不定向，产生大量不合格突变型小结：小结：4、变异的类型、变异的类型1、基因突变的概念、基因突变的概念3、基因突变的特点、基因突变的特点5、基因突变的应用、基因突变的应用2、基因突变的意义、基因突变的意义 “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念:在生物进行有性
15、生殖过程中在生物进行有性生殖过程中,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合.2 2、类型类型:3 3、意义、意义:通过有性生殖实现基因重组为生物变异通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了提供了极其丰富的来源极其丰富的来源,是生物多样性的是生物多样性的重要原因之一重要原因之一.基因的自由组合基因的自由组合:基因的互换基因的互换:基因重组能否产生基因重组能否产生新的基因新的基因？非同源染色体上的非等位基因的非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色体同源染色体上的非姐妹染色体之间之间发生局部互换发生局部互换.发生时间发生时间减数第一次分裂后期、减数第一
16、次分裂四分体减数第一次分裂后期、减数第一次分裂四分体（基因自由组合）（基因自由组合）（基因互换）（基因互换）非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合1 1、基因突变的原因是：、基因突变的原因是：A.A.染色体上的染色体上的DNADNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B.B.染色体上的染色体上的DNADNA变成了变成了RNARNA C.C.染色体上的染色体上的DNADNA减少了或增多了减少了或增多了 D.D.染色体上的染色体上的DNADNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变2 2、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出 一朵白花，白花的后代全开白花，其原因是一
17、朵白花，白花的后代全开白花，其原因是 A A基因突变基因突变 B B基因重组基因重组 C C基因分离基因分离 D D环境影响环境影响课堂巩固课堂巩固3 3、在一个在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，则分子中如果插入了一个碱基对，则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变4 4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变，那么这种变化最终可能引起那么这种变化最终可能引起 A.A.
18、遗传性状改变遗传性状改变 B.B.遗传密码改变遗传密码改变 C.C.遗传信息改变遗传信息改变 D.D.遗传规律改变遗传规律改变5 5、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 A A基因重组基因重组 B B染色体数目变异染色体数目变异 C C染色体结构变异染色体结构变异 D D基因突变基因突变6 6、基因重组发生在、基因重组发生在 A A减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中 B B受精作用形成受精卵的过程中受精作用形成受精卵的过程中 C C有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中 D D通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中7.7.诱发突变与自然突变相比，正确的是诱发突变与自然突变相比，正确的是 A A都是有利的都是有利的 B B都是定向的都是定向的 C C都是隐性突变都是隐性突变 D D诱发突变率高诱发突变率高8.8.下列关于自然突变的叙述错误的是下列关于自然突变的叙述错误的是 A A自然突变的频率低自然突变的频率低 B B自然突变只产生在个别生物个别基因自然突变只产生在个别生物个别基因 C C自然突变是不定向的，一般是有害的自然突变是不定向的，一般是有害的 D D基因突变是变异的主要来源，是生物进基因突变是变异的主要来源，是生物进 化的重要因素之一化的重要因素之一