《生物变异的来源》PPT课件.ppt

1、第七单元 生物的变异、进化、遗传与人类健康,第19讲生物变异的来源,本讲目录,回归教材夯实基础,知能演练强化闯关,高频考点深度剖析,易错辨析技法提升,一、基因重组 1概念：指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行_时，控制不同性状的基因重新组合，导致后代不同于亲本类型的现象或过程。,有性生殖,2发生时期和原因,非等位基因,非等位基因,3.途径：基因重组通过_过程实现。 4意义：基因重组的结果导致生物性状的多样性，为动植物育种和_提供丰富的物质基础。,有性生殖,生物进化,二、基因突变,替换,生物,生物进化,三、染色体畸变 1染色体结构变异,染色体组,配子,配子,想一想 含有一个染色体组的个体一定是单倍

2、体吗？单倍体一定含有一个染色体组吗？ 【提示】 一定。不一定，如小麦的单倍体含有三个染色体组。,1变异的概念 生物的亲子代之间及同一亲代所生的各子代之间，均有或多或少的差异， 这种差异就是变异。,2生物变异的类型 (1)不可遗传的变异 生物的变异仅仅是由环境的影响造成的，并没有引起遗传物质的变化，这样的变异称为不可遗传的变异。 特点：只在当代显现，不能遗传给后代；变异方向一般是定向的。 (2)可遗传的变异 生物的变异是由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代，这样的变异称为可遗传的变异。 通常所说的可遗传的变异有三种来源：基因突变、基因重组、染色体畸变。,特别提醒 (1)可遗传的

3、变异不一定遗传给后代，如果可遗传的变异发生在体细胞中，正常情况下不遗传给后代。但是只要遗传物质发生改变一定就是可遗传的变异。 (2)水、肥、阳光特别充足时，温度改变、激素处理等引起的变异一般是不可遗传的变异，但射线、太空、化学诱变剂等处理引起的变异一般为可遗传的变异。 (3)病毒和细菌、蓝细菌等原核生物的可遗传的变异只有一种：基因突变。,利用月季花的枝条扦插所产生的后代与利用月季花的种子播种所产生的后代相比，关于其变异来源的叙述正确的是() A前者不会发生变异，后者有很大的变异性 B前者一定不会发生基因重组，后者可能发生基因重组 C前者一定不会发生染色体畸变，后者可能发生染色体畸变 D前者一定

4、不会因环境影响发生变异，后者可能因环境影响发生变异,【解析】扦插属于营养繁殖，不会发生基因重组，但有可能发生基因突变和染色体畸变。种子繁殖属于有性生殖，在产生种子的过程中，由于有基因重组，所以由种子发育形成的个体与亲本相比，有一定的差异性。 【答案】B,变式训练 超级病菌是一种耐药性细菌，它最可能由普通细菌通过哪种变异形成() A基因重组B染色体结构变异 C基因突变 D染色体数目变异 解析：选C。细菌是原核生物，没有染色体，那么没有染色体结构变异和数目变异，B、D是不对的；细菌也不进行减数分裂，一般情况下又没有外源基因的导入，所以没有基因重组。,依据基因重组的概念，下列生物技术或生理过程没有发

5、生基因重组的是(),【解析】基因重组的类型包括有性生殖过程中四分体时期的交叉互换，减数第一次分裂后期的自由组合，及基因工程中的DNA重组。图D是人工诱变，属于基因突变；图A中新型S菌的出现，是R菌的DNA与S菌DNA重组的结果，所以属于基因重组。 【答案】D,变式训练 下列过程依据基因重组原理的是() A太空诱变育种获得高产品种 B花药离体培养获得单倍体植株 C农杆菌质粒侵入受体细胞 D秋水仙素诱导染色体加倍 答案：C,1基因突变的原因分析,2基因突变对性状与子代的影响 (1)基因突变对性状的影响 改变性状 a原因：突变间接引起密码子改变，最终表现为蛋白质功能改变，影响生物性状。 b实例：镰刀

6、型细胞贫血症。 不改变性状 a一种氨基酸可以由多种密码子决定，当突变后的DNA转录后的密码子仍然决定同种氨基酸时，这种突变不会引起生物性状的改变。 b突变成的隐性基因在杂合子中不引起性状的改变。,(2)基因突变对子代的影响 基因突变发生在有丝分裂过程中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。 如果发生在减数分裂过程中，可以通过配子传递给后代。,3基因突变对生物的影响 4.类型 显性突变：aaAa(当代表现) 隐性突变：AAAa(当代不表现，一旦表现即为纯合体),特别提醒 (1)基因突变一定会导致基因结构的改变，但却不一定引起生物性状的改变。 (2)基因突变是DNA分子水平上基因内部

7、碱基对种类和数目的改变，基因的数目和位置并未改变。 (3)基因突变一般发生于DNA分子复制过程中。,如图为人WNK4基因部分碱基序列及其编码蛋白质的部分氨基酸序列示意图。已知WNK4基因发生一种突变，导致1 169位赖氨酸变为谷氨酸。该基因发生的突变是() A处插入碱基对GC B处碱基对AT替换为GC C处缺失碱基对AT D处碱基对GC替换为AT,【解析】基因突变未导致氨基酸数目发生变化，说明发生的是碱基对替换。赖氨酸变为谷氨酸，赖氨酸的密码子为AAA、AAG，谷氨酸的密码子为GAA、GAG，可见是密码子第一个碱基A变为G，基因中是处的AT变为GC。 【答案】B,变式训练 (2013温州十校联

8、考)下图表示人类镰刀型细胞贫血症的病因，已知谷氨酸的密码子是GAA，由此分析正确的是(),A控制血红蛋白合成的一段基因任意一个碱基发生替换都会引起贫血症 B过程是以链作模板，以脱氧核苷酸为原料，由ATP供能，在酶的作用下完成的 C运转缬氨酸的tRNA一端裸露的三个碱基可能是CAU D人发生此贫血症的根本原因在于蛋白质中的一个谷氨酸被缬氨酸取代 解析：选C。控制血红蛋白合成的一段基因中任意一个碱基发生替换不一定引起贫血症；过程是以链作模板，但合成的是mRNA，所以原料是核糖核苷酸；根据缬氨酸的密码子GUA，可知对应的tRNA上的反密码子上碱基为CAU；人类镰刀型细胞贫血症的根本原因是基因中的碱基

9、对被替换。,1染色体组和染色体组数目的判断 (1)一个染色体组中所含染色体的特点 不含同源染色体。 染色体形态、大小和功能各不相同。 含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。,(2)确定某生物体细胞中染色体组数目的方法 细胞内形态相同的染色体(同源染色体)有几条，含有几个染色体组。如图细胞中相同的染色体有4条，此细胞中有4个染色体组。 根据基因型来判断。在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状(单位性状)的基因出现几次，则有几个染色体组，如基因型为AAaBBb的细胞或生物体含有3个染色体组。也可以记作：同一个字母不分大小写，重复出现几次，就是几个染色体组。控制同一性状的基因位于同源染色体上

10、，所以有几个等位基因就意味着有几条同源染色体。 根据染色体的数目和染色体的形态数来推算。染色体组的数目染色体数/染色体形态数。例如，果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个。,2.二倍体、多倍体与单倍体,特别提醒 界定单倍体的关键在于由“配子发育而来”。某生物体细胞中含n个染色体组，若该个体由受精卵发育而来即n倍体，若该个体由配子(不经受精)发育而来，则为单倍体。,下列关于染色体组的叙述正确的是() 一个体细胞中任意两个染色体组之间的染色体形态、数目一定相同一个染色体组携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息一个染色体组中各个染色体的形态和功能各不相同，互称为非同

11、源染色体体细胞含有奇数个染色体组的个体，一般不能产生正常可育的配子 A B C D,【解析】本题考查对染色体组概念的理解。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。若某个体的体细胞含有奇数个染色体组，则该细胞在减数分裂过程中，染色体联会发生紊乱，不能形成正常可育的配子。 【答案】D,变式训练 (2013宁波八校联考)下列属于染色体畸变的是() 花药离体培养后长成的植株染色体上DNA碱基对的增添、缺失非同源染色体的自由组合四分体中非姐妹染色单体之间相应部位的交叉互换21-三体综合征患者细胞中的第21号染色体有3条 A

12、B C D,解析：选D。染色体畸变是指染色体发生数目和结构上的异常改变，包括染色体数目和结构畸变两大类。同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换属于基因重组，非同源染色体之间的互换属于染色体结构变异；染色体结构变异会改变DNA上基因的数目和排列顺序。花药离体培养获得的植株染色体数目减半，属于单倍体。染色体上DNA碱基对的增加、缺失和替换属于基因突变。非同源染色体之间的组合属于基因重组。,易错警示 混淆交叉互换、染色体易位和基因突变 下列有关两种生物变异的种类的叙述，不正确的是() A图A过程发生在减数第一次分裂时期 B图A中的变异未产生新的基因,但可以产生新的基因型,C图B过程表示染色体数目的变异

13、D图B中的变异未产生新的基因，但可以改变基因的排列次序 【解析】图A表示同源染色体中非姐妹染色单体之间的交叉互换，该过程发生在减数第一次分裂时期，该变异属于基因重组，未产生新的基因，但可以产生新的基因组合。图B表示染色体结构变异中的易位，虽然未产生新的基因，但由于染色体的结构发生了改变，基因的排列次序也随之改变。 【答案】C,【纠错笔记】(1)交叉互换与染色体易位的区别,(2)染色体结构变异与基因突变的区别 变异范围不同：a.基因突变是在DNA分子水平上的变异，只涉及基因中一个或几个碱基的改变，这种变化在光学显微镜下观察不到。b.染色体结构的变异是在染色体水平上的变异，涉及到染色体的某一片段的

14、改变,这一片段可能含有若干个基因,这种变化在光学显微镜下可观察到. 变异方式不同：基因突变包括基因中碱基对的增加、缺失或替换三种类型；染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、倒位和易位。它们的区别可用下图表示：,变异结果不同：a.基因突变引起基因结构的改变，基因数目未变，生物的性状不一定改变。b.染色体结构变异引起排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而可能导致生物的性状发生改变。,方法体验 探究某一变异性状是否是可遗传变异的方法 1两类变异的本质区别即遗传物质是否改变，改变则能遗传给后代，环境引起性状改变但遗传物质未变则不能遗传；故是否发生了遗传物质的改变是实验假设的切入点,新性

15、状能否遗传是实验设计的出发点。 2若染色体变异,可直接借助显微镜观察染色体的形态、数目、结构是否改变。 3与原来类型在相同环境下种植，观察变异性状是否消失，若不消失则为可遗传变异，反之则为不可遗传变异. 4自交，观察后代是否发生性状分离。,玉米子粒种皮有黄色和白色之分,植株有高茎、矮茎之分。据此完成下列题目： (1)种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色是通过控制_来实现的。 (2)矮茎玉米幼苗经适宜浓度的生长素类似物处理，可以长成高茎植株。为了探究该变异性状是否能稳定遗传，生物科技小组设计实验方案如下。请你写出实验预期及相关结论，并回答问题。 实验步骤 a在这株变异的高茎玉米雌花、雄花成熟之前，分别用纸袋将雌穗、雄穗套住，防止异株之间传粉。,b雌花、雄花成熟后，人工授粉，使其自交。 c雌穗上种子成熟后，收藏保管，第二年播种观察。 实验预期及相关结论 a_。 b_。 问题 a预期最可能的结果：_。 b对上述预期结果的解释：_。,【解析】基因对性状的控制有两条途径，一个是通过控制蛋白质的合成来直接控制生物性状；另外一条途径是通过控制酶的合成，来控制代谢从而间接控制生物性状。因为色素不是蛋白质，显然基因不能