1、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？有哪些因素能引起变异？这些因素是如何导致生物的变异？这些因素是如何导致生物的变异？一、生物变异的类型与来源一、生物变异的类型与来源可遗传的变异可遗传的变异 不可遗传的变异不可遗传的变异表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）1 1、可遗传的变异可遗传的变异:由由遗传物质发生改变所引起的变异。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
2、常的和色盲等2 2、不可遗传的变异不可遗传的变异:由由环境条件引起的，而遗传物质没有环境条件引起的，而遗传物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请查阅密码子表，完成以下图解查阅密码子表，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G AG AGG A AGG A AC C T T突变突变直接原因直接原因根本
3、原因根本原因A AA AT TU U 碱基对的改变一定会引起碱基对的改变一定会引起mRNAmRNA编码的编码的氨基酸种类的改变吗氨基酸种类的改变吗？不一定不一定增增添添缺缺失失替替换换基因突变：基因突变：一、基因突变的概念一、基因突变的概念 由于由于DNADNA分子中发生分子中发生碱基对的替换、碱基对的替换、增添和缺失增添和缺失，而引起的基因结构的改，而引起的基因结构的改变。变。2 2、基因突变的时间、基因突变的时间 基因突变常发生于基因突变常发生于DNADNA复制时期，复制时期，即细胞分裂的间期。即细胞分裂的间期。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
4、；若发生在体细胞中，一般不能遗传若发生在体细胞中，一般不能遗传.基因突变基因突变是分子水平上的变化，是分子水平上的变化，不改变染色体上基不改变染色体上基因的数量及位置，因的数量及位置，只改变某一基因的结构及表现形只改变某一基因的结构及表现形式，式，其结果往往是使一个基因变成它的等位基因其结果往往是使一个基因变成它的等位基因，即由即由Aa（隐性突变）（隐性突变）或或aA（显性突变）（显性突变）.思考：基因突变是否都能遗传给下一代？思考：基因突变是否都能遗传给下一代？不一定。不一定。引起基因突变的原因是引起基因突变的原因是？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
5、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。二、基因突变的原因二、基因突变的原因 （1
6、1）物理因素）物理因素 （2 2）化学因素）化学因素 （3 3）生物因素）生物因素（1 1）基因突变在生物界中是普遍存在的）基因突变在生物界中是普遍存在的.三、基因突变的特点：三、基因突变的特点：（2）基因突变是随机发生的。）基因突变是随机发生的。（4）在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的）在自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率是很低的。频率是很低的。（5）大多数基因突变对生物体是有害的。）大多数基因突变对生物体是有害的。（3）基因突变是不定向的。）基因突变是不定向的。四、基因突变的意义：四、基因突变的意义：形成新的基因形成新的基因，是生物变异的根本来源。，是生物变异的根本来源。（不
7、同时期、部位、（不同时期、部位、DNA、基因）、基因）五、应用：五、应用：诱变育种诱变育种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。正常绵羊和短腿安康正常绵羊和短腿安康羊羊（中）（中）“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）基因重组（二）基因重组1 1、概念：、概念：2 2、基因重组的原因：、基因重组的原因：非同源染色体上的非同源染色体上的非等位基因非等位基因自由组合自
8、由组合。在减数分裂形成配子时，同源染色体上的同源染色体上的等位基因等位基因会随着非姐妹染色单体会随着非姐妹染色单体的交换而发生的交换而发生交换交换。是指在生物体进行是指在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中，的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。控制不同性状的基因的重新组合。（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂后期）（减数第一次分裂的前期）（减数第一次分裂的前期）雌雄配子随机结合成受精卵，可能具有与亲代不同的基因型雌雄配子随机结合成受精卵，可能具有与亲代不同的基因型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
9、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
10、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（三）重组DNA技术基因工程 指按照人们的要求，通过对指按照人们的要求，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
11、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基因重组发生2、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突变 B、由于细菌的数量多、繁殖周期短，因
12、此其基因突变率很高 C、基因突变在自然界的物种中广泛存在 D、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课堂巩固课堂巩固3、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 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_。（2）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，则其是纯合子，若此白花性状是显性性状，则有可能是杂合子。4、进行有性生殖的生物，下代和上代间总是存在着一定差异的主要 原因是 A、基因重组 B、基因突变 C、可遗传的变异 D、染色体变异5、诱变育种
13、、杂交育种的理论依据分别是 A、基因突变、基因自由组合 B、基因突变、基因分离 C、基因突变、基因重组 D、基因重组、基因分离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，其原因是一朵白花，白花的后代全开
14、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3 3、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
15、能THE CAT SAT ON THE MATTHE CAT SAT ON THE MAPTHE CAT SAT ON THE MATETHE CAT ON THE MATDNA DNA mRNAmRNAC T TC T TG A AG A AC TC TG AG A G AG AG AG A蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸谷氨酸谷氨酸正常正常缬氨酸缬氨酸不正常不正常A AU UA AT T突变突变直接原因直接原因根本原因根本原因人工诱变在育种上的应用：（1 1）人工诱变（原理）人工诱变（原理）：利用物理因素（如：利用物理因素（如X X射线、射线、射线、紫外射线、紫外 线、激光等）或化学因素（如亚硝酸
16、、硫酸二乙酯等）来处理线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理 生物，使生物发生基因突变。生物，使生物发生基因突变。（2 2）人工诱变育种的实际操作过程：）人工诱变育种的实际操作过程：用诱变因素处理生物（如种子、细菌等）用诱变因素处理生物（如种子、细菌等）筛选出符合要求的类型筛选出符合要求的类型 培育出能稳定遗传的品种培育出能稳定遗传的品种（3 3）人工诱变的优点：可提高突变频率，可大幅度地改良某些性状。）人工诱变的优点：可提高突变频率，可大幅度地改良某些性状。（4 4）人工诱变的缺点：有利的突变较少，育种工作量大。）人工诱变的缺点：有利的突变较少，育种工作量大。生物的变异生物的变异可遗传的变异可遗传的变异 不能遗传的变异不能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表现型表现型基因型基因型 +环境条件环境条件（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）诱因诱因来源来源如果一个基因的中部缺失了如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对，个核苷酸对，可能的后果可能的后果 A没有蛋白质产物没有蛋白质产物B翻译为蛋白质时在缺失位置终止翻译为蛋白质时在缺失位置终止C所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸D翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序列发生变化列发生变化B C D
