生物的变异(胡雪梅)课件

生物的变异第一节基因突变和基因重组生物变异谁和谁之间有差异？生物变异：生物体亲代与子代之间以及子代的个体之间总存在着或多或少的差异的现象不可遗传的变异3.5kg北京3.5kg7kg甘蓝拉萨资料2：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，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。在种植花卉时，发现红花的后代出现了蓝紫花，蓝紫色花的后代仍是蓝紫色。可遗传的变异生物变异不可遗传的变异：可遗传的变异：仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。由于生殖细胞中遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变表现型基因型环境条件+=(改变)(改变)(改变)不可遗传的变异可遗传的变异练习1：下面叙述的变异现象，可遗传的是A．由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C．整容后的美女D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花D1910年，一个黑人青年到医院看病，他的症状是发烧和肌肉疼痛，经过检查发现，他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状。正常异常后来，人们就把这种病称为镰刀型细胞贫血症。镰刀型的红细胞容易破裂引起溶血性贫血，甚至造成死亡。什么原因导致这种症状的产生的呢？1956年，英格拉姆(Ingram)等人用胰蛋白酶把正常的血红蛋白(HbA)和镰刀状细胞的血红蛋白(HbS)在相同条件下切成肽段，通过对比二者的滤纸电泳双向层析谱，发现有一个肽段的位置不同。1949年，一位曾经两次获得诺贝尔奖金的美国著名化学家鲍林(Li.C.Pauling,1901—)，经过电泳实验后推测镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白分子的缺陷造成的。不同的只是β链上从N末端开始的第6位的氨基酸残基，在正常的血红蛋白分子中是谷氨酸，在病态的血红蛋白分子中却被缬氨酸所代替。缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸-…缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸—…12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）为什么血红蛋白上会发生氨基酸的替换呢？完成课本P81的图根本原因两面凹的圆饼状性状谷氨酸……CTTGAA…………DNAGAA……mRNA正常蛋白质蛋白质……GUA……缬氨酸异常蛋白质镰刀型CATGTA…………直接原因DNA分子上碱基对的替换蛋白质分子上氨基酸的替换右图是人类镰刀型细胞贫血症病因图解，请据图回答：（1）①是

过程，发生于细胞

中；②是

过程，发生于细胞

中。（2）③是发生了差错的

过程，即突变。此过程发生在细胞分裂的

期。（3）④的碱基序列为

；⑤的名称为

。转录核翻译质复制间GUA缬氨酸练习2：《学案》P56第5题该DNA片段上任何一个碱基对替换都会引起蛋白质上的氨基酸替换吗？密码子简并性DNA分子上碱基对除替换外，还有什么改变也会影响蛋白质结构，进而影响生物性状？CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTGGGTCGGACCCAG替换增添缺失DNA总结：基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，引起的基因结构的改变。1、基因突变的本质：思考：基因结构的改变基因数目是否改变？否基因突变结果：产生原基因的等位基因2、DNA分子上碱基对的变化都会引起基因结构改变吗？基因突变位置：3、碱基对的三种变化中，哪种变化对生物性状的影响可能最小？基因内部碱基对的缺失某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：:ACCTCCAAATACCGTTAA:TGGAGGTTTATGGCAATT密码子顺序：ACCUCCAAAUACCGUUAA氨基酸顺序：苏氨酸丝氨酸赖氨酸酪氨酸精氨酸终止DNA碱基顺序1.如果DNA碱基顺序转录链丢失了一个A，导致mRNA上编码丝氨酸的第一个碱基U丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？苏氨酸

脯氨酸

天冬酰胺苏氨酸缬氨酸缺失位置及其后的碱基对编码的氨基酸序列可能全都改变ACCCCA

AAU

ACC

GUUAA密码子顺序：氨基酸顺序：碱基对的替换对生物性状的影响可能最小碱基对增添又如何？2.如果DNA碱基顺序转录链丢失了AGG3个碱基，导致mRNA上编码丝氨酸的三个碱基丢失，翻译成的氨基酸序列如何变化的？碱基对的缺失某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：:ACCTCCAAATACCGTTAA:TGGAGGTTTATGGCAATT密码子顺序：ACCUCCAAAUACCGUUAA氨基酸顺序：苏氨酸丝氨酸赖氨酸酪氨酸精氨酸终止DNA碱基顺序密码子顺序：ACCAAAUACCGUUAA氨基酸顺序：苏氨酸赖氨酸酪氨酸精氨酸终止减少一个氨基酸3.想一想，如果在DNA的基因序列中缺失1个，或2个碱基对、3个碱基对哪种情况可能对蛋白质的影响最小？碱基对的缺失某蛋白质a链部分氨基酸序列及其密码子序列：:ACCTCCAAATACCGTTAA:TGGAGGTTTATGGCAATT密码子顺序：ACCUCCAAAUACCGUUAA氨基酸顺序：苏氨酸丝氨酸赖氨酸酪氨酸精氨酸终止DNA碱基顺序3个碱基对思考：不一定1、基因突变一定引起生物性状的改变吗？2、基因突变一定会遗传给后代吗？不一定1、密码子的简并性2、隐性突变（Aa）①基因突变发生在体细胞中，一般不遗传，但有些植物可以通过无性生殖传递给后代。②如果发生在配子中，可以传递给后代。B练习3：《学案》P55例1课后作业《活页卷》P118第11、12题基因突变的原因阅读课本，找出导致基因突变的原因并进行分类外在因素内在因素物理因素化学因素生物因素紫外线、X射线及其他各种辐射亚硝酸、碱基类似物、苯环类似物等某些病毒DNA分子复制偶尔发生错误为什么在强烈的日光下要注意防晒？为什么做X射线透视的医务人员要穿防护衣？(1)普遍性—(2)随机性—(4)低频性—(5)多害少利性—(3)不定向性—基因突变的特点阅读课本，找出基因突变的特点并理解它们的含义生物界中普遍存在发生在个体发育的任何时期、发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位一个基因可以向不同的方向发生突变自然状态下突变的频率很低多数对生物有害基因突变的特点从以下图片，你能说出基因突变的哪个特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊普遍性白色皮毛牛犊高产大豆高产青霉菌株大南瓜太空椒（左）有利的基因突变白化病患者有害的基因突变白化玉米苗畸形的雏鸭人类的多指基因突变的特点大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。多害少利性基因突变的特点植物的个体发育性成熟的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵发生在个体发育的任何时期，生物体的任何部位。可以发生在细胞内的不同DNA分子上、同一DNA分子的不同部位。随机性1×10－5人类色盲基因1×10－5小鼠的白化基因1×10－６玉米的皱缩基因1×10－5果蝇的白眼基因突变率基因基因突变的特点低频率性基因突变的特点灰老鼠不定向性不定向性形成一个以上的等位基因产生新基因形成新性状生物进化的原始材料四、基因突变的意义基因突变生物变异的根本来源是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源、生物进化的原始材料。正误判断1、基因突变对生物的生存往往是有害的（）2、无论是低等还是高等生物都可能发生突变（）4、生物在个体发育的特定时期才可发生突变（）5、基因突变能产生新的基因（）6、基因突变频率很低，种群每代突变的基因数也很少（）7、紫外线照射使人患皮肤癌和人由于晒太阳而使皮肤变黑都属于可遗传变异（）8、基因突变的方向与环境没有明确的因果关系（）9、基因碱基序列发生改变，不一定导致性状改变（）10、突变能够自然发生，也能人为进行（）√×√√√√√××11、红绿色盲和人类镰刀型贫血症都是基因突变形成的（）√3、一般来说，只有发生在生殖细胞中的突变才能通过配子遗传给下一代（）√有人认为基因突变率低，大多有害，故认为它不可能为生物进化提供原材料，你认为正确吗？为什么？课后思考“一母生九子，连母十个样”，这种个体间的差异，主要是什么原因产生的?基因重组基因重组概念在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的基因的重新组合。有性生殖的过程意味着自然状态下，病毒、原核生物、进行无性生殖的真核生物或真核生物无性生殖的过程中没有基因重组基因：控制不同性状的基因非等位基因重组：重新组合为什么自然状态下有性生殖过程才有基因重组？非等位基因分布的位置有？BaAbaBAb非同源染色体上的非等位基因自由组合AaAaBb同源染色体上的非等位基因AabBAaBb交叉互换同源染色体的非姐妹染色单体之间基因重组形成原因自由组合交叉互换减数第一次分裂后期减数第一次分裂前期为什么自然状态下有性生殖过程才有基因重组？控制不同性状的基因重新组合，不产生新基因，可形成新的基因型。基因重组能否产生新的基因？【问题】思考:人的体细胞中有23对染色体

1、如果不考虑基因突变和交叉互换，请你计算,一位父亲可能产生多少种染色体不同的精子？一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？都为223种2、精子和卵细胞随机结合，可以形成多少种受精卵？246种4、意义:

由于减数分裂形成的配子的染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性.为生物变异提供了极其丰富的来源,是生物多样性的重要原因之一。对生物的进化也具有重要的意义。正误判断1、非同源染色体的自由组合能导致基因重组（）2、杂合体Aa自交因基因重组导致子代性状分离（）3、同胞兄妹间的遗传差异与父母基因重组有关（）4、基因重组是生物变异的根