生物变异的类型与来源

1、(1)生物性状的表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响。生物性状的表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响。（2分）分）（2）实验组甲：实验组甲： 在在30条件下将其培养成成蛙条件下将其培养成成蛙 （1分）分）对照组乙：在对照组乙：在20条件下将其培养成成蛙（条件下将其培养成成蛙（1分）分）有分裂能力的有分裂能力的 （1分）分）性染色体组成性染色体组成(2分）分）a 实验预期：实验预期：甲乙两组实验的装片被观察到的蛙细胞的甲乙两组实验的装片被观察到的蛙细胞的性染色体组成均是性染色体组成均是xx：xy1：1（2分）分）b 实验预期：实验预期：甲组实验的装片（甲组实验的装片（30条件下培养的成蛙）条

2、件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色体组成都是被观察到的蛙细胞的性染色体组成都是xy。乙组实验的装。乙组实验的装片（片（20条件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色条件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色体组成是体组成是xx：xy1：1 （3分）分） 结论：较高的温度使发育着的蝌蚪（结论：较高的温度使发育着的蝌蚪（xx）性染色体组成变）性染色体组成变成成xy，从而改变了性别的表现型。（，从而改变了性别的表现型。（2分）分）（3）2 （1分）分） 1（1分）分）生物的变异生物的变异问题：问题：生物在遗传的同时为什么会有变异？生物在遗传的同时为什么会有变异？ 有哪些因素能引起变异？有哪些因

3、素能引起变异？ 这些因素是如何导致生物变异的？这些因素是如何导致生物变异的？一、生物变异的类型与来源一、生物变异的类型与来源（改变）（改变）表现型表现型基因型基因型 + + 环境条件环境条件不可遗传的变异不可遗传的变异（改变）（改变）（改变）（改变）可遗传的变异可遗传的变异 1 1 、可遗传的变异可遗传的变异: :由遗传物质发生改变所引起的变异。由遗传物质发生改变所引起的变异。如：人的眼睛的虹膜有褐色和蓝色、如：人的眼睛的虹膜有褐色和蓝色、人的辨色能力有正常的和色盲等人的辨色能力有正常的和色盲等2 2、不可遗传的变异不可遗传的变异: :由环境条件引起的，而遗传物质没有由环境条件引起的，而遗传物

4、质没有发生改变的变异发生改变的变异。如：断了尾巴的老如：断了尾巴的老鼠、温室里的韭黄等鼠、温室里的韭黄等第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组问题探讨问题探讨（1 1）英语句子中的一个字母的改变，可能导致）英语句子中的一个字母的改变，可能导致 句子的意思发生怎样的变化？句子的意思发生怎样的变化？（2 2）如果）如果dnadna分子复制时发生类似的错误，分子复制时发生类似的错误，dnadna 分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？ 可能对生物体产生怎样的影响？可能对生物体产生怎样的影响？ 对生物体有的有害，有的有利，对生物体有的有害，有的有利，

5、有的既无害也无利有的既无害也无利 可能导致句子的意思不变可能导致句子的意思不变, ,变化不大或完全变化不大或完全改变这三种情况改变这三种情况. .（3 3）如果）如果dnadna分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意味着味着_发生了改变，我们称这种变化为发生了改变，我们称这种变化为_基因基因基因突变基因突变一、基因突变的实例一、基因突变的实例正常型红细胞正常型红细胞 镰刀型红细胞镰刀型红细胞请查阅密码子表，完成以下图解请查阅密码子表，完成以下图解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

6、g ag agg a agg a ac c t t突变突变直接原因直接原因根本原因根本原因a aa at tu u增增添添缺缺失失替替换换dnadna分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、_和和_，而引起的，而引起的 的改变。的改变。 替换替换增添增添缺失缺失基因结构基因结构基因突变的概念：基因突变的概念：请思考：请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？取决于什么？基因突变都会遗传给后代吗？取决于什么？基因突变若发生在配子中，则会遗传给后代；基因突变若发生在配子中，则会遗传给后代； 若发生在体细胞中，一般不

7、能遗传若发生在体细胞中，一般不能遗传.1 1、若某基因原为、若某基因原为303303对碱基，现经过突变，成为对碱基，现经过突变，成为300300个个 碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋碱基对，它合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋 白质分子相比较，差异可能为白质分子相比较，差异可能为 a a只相差一个氨基酸，其他顺序不变只相差一个氨基酸，其他顺序不变 b b长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变 c c长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变 d da a、b b都有可能都有可能2 2、在一个、在一个dnadna分子中如果插入了一个碱基对，则分子中

8、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( (二二) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ whywhy？a.a.有丝分裂间期有丝分裂间期b.b.减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传

9、给后代）3 3、人类能遗传的基因突变常发生在、人类能遗传的基因突变常发生在 a.a.减数第一次分裂减数第一次分裂 b.b.四分体时期四分体时期 c.c.减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期 d.d.有丝分裂间期有丝分裂间期 内因：内因： dnadna在进行复制时发生错误或由于某种原因在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。断裂后进行修复时发生错误。引起基因突变的引起基因突变的外因外因是是？ 2 2、苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体、苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环羟基衍生物，进一步生成自由基，自

10、由基羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基可以与可以与dnadna、rnarna等结合，从而产生致癌作等结合，从而产生致癌作用。用。3 3、乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的、乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。了肿瘤。 (三三)基因突变的基因突变的外因外因物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素( (四四) )基因突变的类型基因突变的类型按来源分按来源分_

11、与与_按突变后对生物个体的影响分按突变后对生物个体的影响分_与与_,_,对生物体而言，多数为对生物体而言，多数为_。自然突变自然突变人工诱变人工诱变有利突变有利突变有害突变有害突变有害突变有害突变( (五五) )基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5- - 1010-8-8( (打破对环境的适应性打破对环境的适应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 普遍性普遍性: :随机性随机性: :稀有性稀有性: :有害性：有害性：不定向性：不定向性：a aa a1 1或或a aa

12、a2 2等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？ 为何基因突变对生物体而言，为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变多数为有害突变? 基因突变对生物基因突变对生物岂不是没有意义岂不是没有意义?打破对环境的适应性打破对环境的适应性产生新基因产生新基因为进化提供原始材料为进化提供原始材料是生物变异的根本来源。是生物变异的根本来源。（六）应用：（六）应用：诱变育种诱变育种成功率低成功率低, ,有利个体往往不多有利个体往往不多诱变的各种因素都是致癌因素，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如有泄漏将造成人体伤害或环境污染染( (六六) )人工诱变在育种上的应用人工诱变在育种

13、上的应用诱变意义诱变意义: :是创造动、植物新品种和微生物新是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（举例）类型的重要方法（举例）优点：优点：提高突变率，缩短育种周期提高突变率，缩短育种周期大副度改良某些性状大副度改良某些性状缺点缺点: :（1 1）常用的方法：）常用的方法：物理因素：物理因素：x x射线、射线、y y射线、紫外线等射线、紫外线等 化学因素：化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等 这种太空南瓜王最大能这种太空南瓜王最大能长到长到200200多公斤，在生长多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每繁殖期高峰时，南瓜每天能增大天能增大5 5公斤。公斤。“一母生九仔，连母十个

14、样一母生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的差异，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: :基因的自由组合基因的自由组合: :基因的互换基因的互换: :例例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之间同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换发生局部互换. .非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基

15、因自由组合一种具有一种具有20对对等位基因等位基因（这（这20对等位基因分别位于对等位基因分别位于 20对同源染色体上）的生物进行杂交时，对同源染色体上）的生物进行杂交时，f2可能出可能出现的表现型就有现的表现型就有 种。种。aabbaabbab和和abab和和ab上一页上一页220=1048576随机随机重组重组aabbaabb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页交换交换重组重组3、基因重组的实现：有性生殖过程。有性生殖过程。 父本和母本的杂合性越高，父本和母本的杂合性越高，遗传物质的差距越大，基因重组遗传物质的差距越大，基因重组的类型

16、就越大，后代产生的变异的类型就越大，后代产生的变异就越多。就越多。猫由于基因重组而产生的变异猫由于基因重组而产生的变异4、基因重组的意义：、基因重组的意义：基因重组能产生多样化的基因重组能产生多样化的基因组合的子代，为生物变异提供了丰富的来基因组合的子代，为生物变异提供了丰富的来源，对生物进化具有重要的意义。是形成生物源，对生物进化具有重要的意义。是形成生物多样性的重要原因之一。多样性的重要原因之一。5 5、应用：杂交育种、应用：杂交育种基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？基因重组产生新的基因型基因重组产生新的基因型基因突变和基因重组引起的变异有什么区别基因突变和基因重组引起的

17、变异有什么区别? ?1 1基因突变：基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性随机性 _、 多数有害、多数有害、_。2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，可新基因，可形成新的形成新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_内部结构内部结构能产生能产生细胞分裂间期（细胞分裂间期（dnadna复制时）复制时）突变率低突变率低基因重新组合基因重新组合不产生不产生基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中非常丰富非常丰富不定向性不定向性4 4、基因突变的原因是：、基因突变的原因是： a.a.染色体

18、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5 5、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三、重组dna技术基因工程 指按照人们的要求，通过对指按照

19、人们的要求，通过对dnadna分子进行人工分子进行人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，对生物的基因进行改造和，对生物的基因进行改造和重新组合，从而达到定向改变生物性状的目的。重新组合，从而达到定向改变生物性状的目的。广义的基因重组还包括重组广义的基因重组还包括重组dnadna技术。技术。1、北京培育出的优质甘蓝品种，叶球最大的只有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大，叶球可重达7kg左右，但再引种回北 京后，叶球又只有3.5kg，从甘蓝引种过程可以看出 a、甘蓝具有遗传性，而不具有变异性 b、仅由环境的改变引起的变异不能遗传 c、环境的改变可引起生物产生可遗传的变异 d、甘蓝在生殖过程中无

20、基因重组发生课堂巩固课堂巩固 2、下列关于基因突变的叙述中，正确的是、下列关于基因突变的叙述中，正确的是 a、生物随环境改变而产生适应性的、生物随环境改变而产生适应性的突变突变 b、由于细菌的数量多、繁殖周期短，、由于细菌的数量多、繁殖周期短，因此其基因突变率很高因此其基因突变率很高 c、基因突变在自然界的物种中广泛、基因突变在自然界的物种中广泛存在存在 d、自然状态下的突变是不定向的，、自然状态下的突变是不定向的，而人工诱发的突变是定向的而人工诱发的突变是定向的3、一株世代都是开红花的果树，在一次突然性冰、一株世代都是开红花的果树，在一次突然性冰冻后，在一个枝条冻后，在一个枝条 上出现了一朵白花，试分析下列问题：上出现了一朵白花，试分析下列问题： （1）白花性状与红花性状的关系是）白花性状与红花性状的关系是_。 （2）该朵白花性状是来自于）该朵白花性状是来自于_。 （3）有人认为此白花性状一定是纯合子，你）有人认为此白花性状一定是纯合子，你认为对吗？为什么？认为对吗？为什么？一对相对性状基因突变不一定；若此白花性状是隐性性状，则