生命的本质下

1、 普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是满的种子，但是再把这些种子种下去结出再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子的仍就是普通的种子 不可遗传的变异不可遗传的变异 太空椒（经过太空遨游，也就是经太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，明显的优势，果实肥大，把其种下去后把其种下去后结出的仍是太空椒结出的仍是太空椒可遗传的变异可遗传的变异不可遗传变异不可遗传变异可遗传变异可遗传变异变异变异类型类型遗传的

2、变异：遗传的变异：不遗传的变异：不遗传的变异：基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组仅仅由环境不同引起，仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。进一步遗传给后代。由于生殖细胞中遗传物由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代质发生了改变，其后代将继承这种改变将继承这种改变生物变异的类型生物变异的类型 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。生使用所有能治疗贫血

3、病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。血症。一、基因突变一、基因突变(一一)基因突变的实例基因突变的实例 患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性患者不能进行激烈运动，长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。贫血折磨。常在幼年发现。镰刀型贫血症简介镰刀型贫血症简介血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质蛋白质。血红蛋白。血红蛋白是使血液呈红色的蛋白，它由四条链组成，两条是使血液呈红色的

4、蛋白，它由四条链组成，两条链和两条链和两条链，链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。原子上，被血液运输。珠蛋白约占珠蛋白约占96，血红素占，血红素占4。 1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链（共四条）上，第四条）上，第6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代取代。正常正常异常异常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 思考与讨论思考与讨论CTTCTTGAAG

5、AA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GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传引起的一种遗传病，是由于基因的病，是由于基因的_ _ _发生了改变产生的。发生了改变产生的。病因：病因：基因突变基因突变结构结构根本根本直接直接相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过

6、程: :这种变化可否遗传这种变化可否遗传? ?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传突变后的突变后的DNADNA分分子复制子复制, ,通过减通过减数分裂形成带有数分裂形成带有突变基因的生殖突变基因的生殖细胞细胞, ,并将突变并将突变基因传给下一代基因传给下一代. .增增添添缺缺失失改改变变DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的 、 和和 ，而引起的而引起的 的改变。的改变。 增添增添缺失缺失改变改变基因结构基因结构（一）基因突变的概念：（一）基因突变的概念：( (二二) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ WhyWhy？细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期A.A.有丝分裂间

7、期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂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给后代） DNA DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后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。进行修复时发生错误。( (三三) )基因突变的原因基因突变的原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基因突变的原因基因突变的原因X X射线、激光等射线、激光等亚硝酸和碱基类似物等亚硝酸和碱基类似物等病毒

8、和某些细菌等病毒和某些细菌等2 2、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_。自然突变自然突变诱发突变诱发突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3 3、根据突变表型和野生型相比较分、根据突变表型和野生型相比较分正向突变正向突变和和回回复突变复突变4 4、根据基因结构改变的类型分、根据基因结构改变的类型分碱基置换、移码突变、碱基置换、移码突变、插入突变、缺失突变。插入突变、缺失突变。 同义突变（沉默突变） 错义突变 无义突变棉花棉花 正常枝正常枝短果枝短果枝 果蝇果蝇 红眼红眼白眼白眼 长翅长翅残翅残翅家鸽家鸽

9、 羽毛白色羽毛白色灰红色灰红色人人 正常色觉正常色觉色盲色盲 正常肤色正常肤色白化病白化病你认为突变有什么特点？你认为突变有什么特点？常见突变性状常见突变性状：一一 在生物界普遍存在；在生物界普遍存在；讨论与思考讨论与思考短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）玉米白化苗玉米白化苗人类多指人类多指基因突变发生的时期与突变性状在生物体基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？的表现部位及范围大小有没有关系？有什么关系？有什么关系？突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时间越早，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。突变发生的时期越晚，表现突变的

10、部分越少。基因突变发生在生物个体发育的什么时期？基因突变发生在生物个体发育的什么时期？哪些细胞能发生基因突变？哪些细胞能发生基因突变？任何时期任何时期分裂间期的细胞分裂间期的细胞有有二二 在生物体内随机发生；在生物体内随机发生；小资料小资料三三 突变率突变率低低；白化苗白化苗四四 大多数突变是大多数突变是有害有害的的白化病白化病为什么呢？为什么呢？ 任何一种生物都是长期进化过程的产任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们物，它们 与环境取得了高度的协调。与环境取得了高度的协调。五五 基因突是基因突是 不定向不定向的的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

11、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: :低频性低频性: :少利多害性：少利多害性：一个基因可以产生一个以上的等位基因一个基因可以产生一个以上的等位基因 不定向性：不定向性：可逆性：可逆性：稳定性稳定性自发性自发性任何遗传性状都可发生正向突变和回复突变任何遗传性状都可发生正向突变和回复突变突变产生的新的遗传性状是稳定的突变产生的新的遗传性状是稳定的突变都可在自然条件下自发产生突变都可在自然条件下自发产生 生物变异的生物变异的根本来源根本来源，

12、为生物进化提，为生物进化提供了最初的原始材料，能使生物的性状供了最初的原始材料，能使生物的性状出现差别，增加了生物的多样性，以适出现差别，增加了生物的多样性，以适应不同的外界环境，为育种工作提供了应不同的外界环境，为育种工作提供了更多的素材。是生物进化的重要因素之更多的素材。是生物进化的重要因素之一。一。基因突变的结果：基因突变的结果： 使一个基因变成它的使一个基因变成它的等位基因等位基因 诱变意义诱变意义: :是创造动、植物新品种和微生物新类是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法型的重要方法优点：优点：提高突变率，缩短育种周期提高突变率，缩短育种周期大幅度改良某些性状大幅度改良某些性状

13、缺点缺点: :物理因素：物理因素：X X射线、射线、射线、紫外线、激光等射线、紫外线、激光等 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 （1 1）常用的方法：）常用的方法：这种太空南瓜王最大这种太空南瓜王最大能长到能长到200200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰时，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大南瓜每天能增大5 5公公斤。斤。（4 4）实例：）实例：“黑农五号黑农五号”大豆大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株 太空椒太空椒“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，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

14、重组可遗传变异可遗传变异可以产生新的基因组合可以产生新的基因组合基因的自由组合基因的自由组合: :基因的互换基因的互换: : :非同源染色体上的非等非同源染色体上的非等位基因的自由组合位基因的自由组合同源染色体上的非姐妹染同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换色体之间发生局部互换. . 指在生物体进行指在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，控的过程中，控制不同性状的基因重新组合。制不同性状的基因重新组合。2 2、类型两种：、类型两种：3 3、意义：、意义：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

15、_(_(能或否能或否) )产生产生新的基因新的基因 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、不定向性。不定向性。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能细胞分裂间期（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不产生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 三、染色体变异三、染色体变异 包括包括染色体结构改变染色体结构改变染色体数目改变染色体数目改变缺失缺失

16、重复重复倒位倒位易位易位整倍体变异非整倍体变异1.1.缺失缺失染色体的某一片段消失染色体的某一片段消失消失消失染色体结构的变异染色体结构的变异. .重复重复染色体增加了某一片段染色体增加了某一片段重复重复染色体中增加了某一片段染色体中增加了某一片段颠颠 倒倒断断 裂裂连连 接接. . 倒位倒位染色体的某一片段颠倒了染色体的某一片段颠倒了180180o o.易位易位染色体的某一片段移接到染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上另一条非同源染色体上移接移接缺失缺失重复重复倒位倒位移接移接猫叫综合征猫叫综合征果蝇棒状眼果蝇棒状眼慢性粒细胞白慢性粒细胞白血病血病染色体结构变异染色体结构变异染色体上的

17、基因的数目和排列顺序改变染色体上的基因的数目和排列顺序改变 生物性状的变异生物性状的变异多数不利多数不利,甚至导致死亡甚至导致死亡1、雌果蝇体细胞中有哪几、雌果蝇体细胞中有哪几对同源染色体？对同源染色体？2、右图中的染色体哪些是非同、右图中的染色体哪些是非同源染色体？源染色体？， ，XX， ，X1、染色体组的概念、染色体组的概念 细胞中的细胞中的一组非同一组非同源染色体源染色体，在形态在形态和功能上各不相同和功能上各不相同，携带着控制生物生携带着控制生物生长发育的全部遗传长发育的全部遗传信息，这样的信息，这样的一组一组染色体染色体，叫一个染，叫一个染色体组。色体组。 例如果蝇的精子例如果蝇的精

18、子和卵细胞。和卵细胞。 染色体数目的变异染色体数目的变异整倍体整倍体变异变异正常正常增多增多减少减少非整倍非整倍体体变异变异指细胞内染色体数目增添或缺失的改变指细胞内染色体数目增添或缺失的改变个别染色体数目的增加或减少个别染色体数目的增加或减少染色体组成倍的增加或减少染色体组成倍的增加或减少正常女性体细胞中的一个染色体组中有多少正常女性体细胞中的一个染色体组中有多少条染色体？并写出染色体组成。条染色体？并写出染色体组成。23条；条；22条常染色体条常染色体+X二倍体和多倍体二倍体和多倍体n由受精卵发育由受精卵发育的个体，体细胞中含有具有的个体，体细胞中含有具有两两个染色体组个染色体组的称为的称

19、为二倍体二倍体(2n)(2n)；n由受精卵发育由受精卵发育的个体，体细胞的个体，体细胞具有具有三个或三三个或三个以上染色体组个以上染色体组，统称为，统称为多倍体多倍体。n果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。半数以上的高等植物，都是二倍体。番茄是二倍体番茄是二倍体葡萄是二倍体葡萄是二倍体 几乎全部的动物几乎全部的动物和过半的高等植物和过半的高等植物都是二倍体。都是二倍体。马铃薯是四倍体马铃薯是四倍体普通小麦是六倍体普通小麦是六倍体香蕉是三倍体香蕉是三倍体多倍体的特征多倍体的特征多倍体植株茎秆粗壮、多倍体植株茎

20、秆粗壮、叶片、果实、种子都叶片、果实、种子都比较大，糖类和蛋白比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量质等营养物质的含量都增加。都增加。三三倍倍体体无无籽籽西西瓜瓜的的培培育育过过程程图图解解雄蜂雄蜂它是由卵细胞未经过受精作它是由卵细胞未经过受精作用直接发育而来的。用直接发育而来的。所以，它的所以，它的 w蜂王和工蜂的体细胞中有蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄峰的体细胞中只有条染色体，而雄峰的体细胞中只有16条染色体。这是因为蜂王和工蜂是由受精卵发育而成的，它们的体条染色体。这是因为蜂王和工蜂是由受精卵发育而成的，它们的体细胞中含有细胞中含有2个染色体组，个染色体组，32条染色体，而雄蜂是

21、由条染色体，而雄蜂是由未受精卵未受精卵发育发育而成的，它的体细胞中含有而成的，它的体细胞中含有1个染色体组，个染色体组，16条染色体。条染色体。单倍体单倍体n体细胞中含有本物种体细胞中含有本物种配子配子的染色体数的染色体数目的个体。目的个体。n单倍体单倍体由本物种由本物种配子配子发育而来的个体。发育而来的个体。单性生殖单性生殖单倍体：单倍体：植株弱小，而且高度不育植株弱小，而且高度不育n对于二倍体而言，它的单倍体的体细胞中只含有1个染色体组。单倍体单倍体w但是有的单倍体生物的体细胞中不只含有1个染色体组，例如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有6个染色体组、42条染色体，而它的单倍体植株的体细胞

22、中则含有3个染色体组、21条染色体。 在育种工作中，用在育种工作中，用花药花药（花粉）（花粉）离离体培养体培养获得获得单倍体单倍体植株植株, ,再用再用秋水仙素秋水仙素等等处理单倍体植株处理单倍体植株, ,使其恢复到正常植株的使其恢复到正常植株的染色体数目，得到染色体数目，得到纯种植株纯种植株，以其作为，以其作为育种材料培育新品种称为育种材料培育新品种称为单倍体育种单倍体育种。植株弱小，高度不育茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种由生殖细胞生殖细胞直接发育直接发育由受精卵受精卵发育成发育成常用花药离体培养花药离体培养秋水仙素或低温处理秋水仙素或低温处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗 体细胞体细胞中的染中的染色体数色体数配子中配子中的染色的染色体数体数体细胞体细胞中染色中染色体组数体组数配子中配子中的染色的染色体组数体组数属于几属于几倍体生倍体生物物豌豆豌豆72普通普通小麦小麦423小黑麦小黑麦28八倍体八倍体14215684六倍体六倍体二倍体二倍体6