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1、同学们请看同学们请看生物界中的变异现象生物界中的变异现象什么叫什么叫“生物的变异生物的变异”？生物体亲代和子代生物体亲代和子代之间以及子代个体之间以及子代个体之间性状的差异性之间性状的差异性。变异能否遗传？变异能否遗传？资料资料1 1：“爱美之心，人皆有之爱美之心，人皆有之”随着整容医疗水随着整容医疗水平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，平的的日臻完善，人们可以根据自己的喜好，“制造制造”美丽，雕塑形体。美丽，雕塑形体。“人造美女人造美女”结婚后所结婚后所生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？生的孩子一定会像她一样的美丽吗？为什么呢？中国第一位人造美女中国第一位人造美女3.5kg3.5
2、kg7kg7kg3.5kg3.5kg甘蓝甘蓝拉萨拉萨北京北京资料资料2 2：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达间长、光照强，叶球可重达7KG7KG左右。但再引回北京左右。但再引回北京后，叶球又只有后，叶球又只有3.5KG3.5KG。为什么会这样呢？。为什么会这样呢？资资料料三三：太太空空椒椒（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐辐射射的的）和和普普通通椒椒相相比比，太太空空椒椒具具有有明明显显的的优优势势，果果实实大
3、大，果果皮皮厚厚，维维生生素素C含含量量高高的的特特点点。把把其其种种下下去去后后结结出出的的仍仍是是太空椒太空椒表现型表现型基因型基因型环境环境（不可遗传的变异）（不可遗传的变异）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）基因重组基因重组染色体变异染色体变异基因突变基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）（可遗传的变异）第一节、基因突变和基因重组第一节、基因突变和基因重组教教学学重重点点1.1.镰刀型贫血症形成的原因镰刀型贫血症形成的原因2.2.基因突变的原因及其特点基因突变的原因及其特点3.3.基因突变和基因重组的区
4、别基因突变和基因重组的区别 及其意义及其意义我帅我帅呆！呆！哼哼一、基因突变一、基因突变 镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症 1 1、基因突变的实例、基因突变的实例 资资料料：19101910年年，一一个个黑黑人人青青年年到到医医院院看看病病，检检查查发发现现他他患患的的是是当当时时人人们们尚尚未未认认识识的的一一种种特特殊殊的的贫贫血血症症，他他的的红红细细胞胞不不是是正正常常的的圆圆饼饼状状，而而是是弯弯曲曲的的镰镰刀刀状状，人人们们称称这这种种病病为为镰镰刀刀型型细细胞胞贫贫血血症症。这这种种病病患患者者一一旦旦缺缺氧氧，红红细细胞胞变变成成长长镰镰刀刀型型。易易破破裂裂，导导致致溶溶血血
5、性性贫贫血血，严重时导致死亡。严重时导致死亡。探究探究正常红细胞究竟出了什么问题？正常红细胞究竟出了什么问题？19491949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白血红蛋白分子的分子的异常异常引起红细胞变形。引起红细胞变形。19561956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有患者血红蛋白的肽链上，有一处（一处（第六位第六位）的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 GAAGAACTTCTT
6、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 GA AG GA AC CT T突变突变G GA A_原因原因碱基对替换碱基对替换根本根本A AT TT TA A替换替换直接直接原因原因谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸T TA AU UA A探究探究第第6 6位上的位上的谷氨酸谷氨酸被被缬氨酸缬氨酸取代的根本原取代的根本原因是什么因是什么？CCTGAGGTCGGACTCCAGCCTGTGGTCGGACACCAGCCTGACGGTCGGACTGCCAGCCTG GGTCGGAC CCAG替换替换替换替换增添增添增添增添缺失缺失缺失缺失DNA探究探究 DNA
7、DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？而导致基因结构的改变？2 2、基因突变的概念、基因突变的概念: :指发生在基因水平上的变异。是由于指发生在基因水平上的变异。是由于DNADNA分分子中发生碱基对的子中发生碱基对的替换、增添替换、增添或或缺失缺失，而引起，而引起的基因结构的改变。的基因结构的改变。（仅限于一个基因范围内）（仅限于一个基因范围内）基因突变的本质是：基因突变的本质是：？基因结构的改变，基因结构的改变，产生产生了新基因，从而可出现新性状。了新基因，从而可出现新性状。若若DNADNA碱基对替换，是否一定引起蛋白质结构的改变？碱基对替换
8、，是否一定引起蛋白质结构的改变？比一比、查一查比一比、查一查甲甲 乙乙 丙丙 丁丁DNADNA碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。碱基对替换，不一定引起蛋白质结构的改变。结论结论: :议一议议一议基因突变发生时间？基因突变发生时间？Why?Why? 细胞分裂间期细胞分裂间期 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。基因突变可以发生在基因突变可以发生在生殖细胞生殖细胞，也可以发生，也可以发生 在在体细胞体细胞, ,那么基因突变那么基因突变都会都会遗传给后代吗？遗传给后代吗？ （有丝分裂和减数第一次
9、分裂间期）（有丝分裂和减数第一次分裂间期）体细胞发生的基因突变如何才能遗传给后代呢？体细胞发生的基因突变如何才能遗传给后代呢？无性繁殖（扦插，嫁接等）无性繁殖（扦插，嫁接等）前者可以；后者一般不能。前者可以；后者一般不能。1、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.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.四分体时期四分体时期C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.有丝分裂间期有丝分裂间期随堂检测随堂检测3 3、基因突变的原因、基因突变的原因自发突变：自发突变：诱发突变：诱发突变：物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素生物因素提高提高突变突变频率频率X X射线、激光等
10、射线、激光等亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、碱基类似物等病毒、某些细菌等病毒、某些细菌等特别提醒特别提醒: : 我们应该保护环境我们应该保护环境, ,远离这些因远离这些因 素素, , 养成良好的饮食养成良好的饮食, ,卫生习惯卫生习惯. .自然自然条件下条件下DNADNA偶尔偶尔复制错误复制错误1 1、夏季涂抹防晒霜、夏季涂抹防晒霜2 2、青少年少上网，少用手机、青少年少上网，少用手机3 3、不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）、不喝反复烧开的水（含亚硝酸盐）物理因素物理因素物理因素物理因素化学因素化学因素4 4、少吃烧烤和油炸食品、少吃烧烤和油炸食品化学因素化学因素分析以下情况是分析以下情况是减少哪种
11、因素减少哪种因素诱发基因突变诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？的可能，从而防止细胞癌变？5 5、接种乙肝疫、接种乙肝疫苗苗生物因素生物因素说一说说一说4 4、基因突变的特点、基因突变的特点 从以下图片，你能归纳出基因从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？突变的什么特点吗？白眼果蝇白眼果蝇白化苗白化苗短腿的安康羊短腿的安康羊基因突变的特点：基因突变的特点： 普遍性普遍性 白白色色皮皮毛毛牛牛犊犊4 4、基因突变的特点、基因突变的特点 发生在个体发发生在个体发育的任何时期，生育的任何时期，生物体的任何部位。物体的任何部位。可以发生在细胞内可以发生在细胞内的不同的不同DNA分子上、分子上、
12、同一同一DNA分子的不分子的不同部位。同部位。基因突变的特点基因突变的特点 ：随机性：随机性1101105 5人类色盲基因人类色盲基因1101105 5小鼠的白化基因小鼠的白化基因110110玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因1101105 5果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因突变率突变率基基 因因基因突变的特点基因突变的特点 ：低频率性：低频率性4 4、基因突变的特点、基因突变的特点4 4、基因突变的特点、基因突变的特点基因突变的特点基因突变的特点 ：不定向性：不定向性基因突变的结果基因突变的结果基因突变可以产生基因突变可以产生新基因新基因，产生的是它，产生的是它的的等位基因等位基因，还可以产生，还可以
13、产生一个以上一个以上的等的等位基因。位基因。2、(选择填空选择填空)某生物发生了基因突变后某生物发生了基因突变后, 基因结构基因结构 ；基因数量基因数量 ； 性状性状 . (一定不变一定不变;一定改变一定改变; 可能改变可能改变)一定改变一定改变一定不变一定不变 可能改变可能改变随堂检测随堂检测 基因突变是染色体的基因突变是染色体的某一位点某一位点上基因的上基因的改变改变, ,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（Aa或或aA）, ,不改变染色体上基因的不改变染色体上基因的数量数量，只改变，只改变基基因的内部结构因的内部结构，并且通常会引起并且通常会引起一定的表现型一定的表现型
14、的的变化变化. .3 3、下图中，基因、下图中，基因A A与与a a1 1a a2 2a a3 3之间的之间的 关系，不能表现的是关系，不能表现的是 ( )( )A. A. 基因突变是不定向的基因突变是不定向的 B. B. 等位基因的出现是基因突变的结果等位基因的出现是基因突变的结果C. C. 正常基因与致病基因可以转化正常基因与致病基因可以转化D. D. 图中基因的遗传遵循自由组合定律图中基因的遗传遵循自由组合定律A Aa a1 1a a2 2a a3 3D D随堂检测随堂检测高产大豆高产大豆 高产青霉菌株高产青霉菌株大南瓜大南瓜太空椒（左）太空椒（左）有有利利的的基基因因突突变变白白化化病
15、病患患者者有有害害的的基基因因突突变变白白化化玉玉米米苗苗畸畸形形的的雏雏鸭鸭畸畸形形的的猪猪 大多数基因突变对生物体大多数基因突变对生物体是有害的，只有少数是有利的，是有害的，只有少数是有利的，有些既无害也无益。有些既无害也无益。基因突变的特点基因突变的特点 ：少利多害性：少利多害性4 4、基因突变的特点、基因突变的特点对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由低的。但一个物种是由很多个体很多个体组成，且经组成，且经漫长的漫长的进化历程进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是变是有利突变有利
16、突变，对生物的进化有重要的意义。因此，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料基因突变能够为生物进化提供原材料。思考：思考：既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数既然自然状态下基因突变率很低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生基因突变对生物体是有害的，为什么还能为生物进化提供原材料呢？物进化提供原材料呢？ 基因突变可以产生新基因，是生物变异的根基因突变可以产生新基因，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。基因基因突变突变新基因（等位基因）新基因（等位基因）基因型（改变）基因型（改变）表现型（改变）表
17、现型（改变）引发生物变异引发生物变异 5 5、基因突变的意义、基因突变的意义4.下列有关基因突变的说法，不正确的是下列有关基因突变的说法，不正确的是( )A. 自然条件下，一种生物的突变率是很低的自然条件下，一种生物的突变率是很低的B. 生物所发生的基因突变一般都是有利的生物所发生的基因突变一般都是有利的C. 基因突变在自然界的中广泛存在基因突变在自然界的中广泛存在D. 基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源基因突变可产生新的基因，是生物变异的主要来源5、基因突变的本质是：、基因突变的本质是： A染色体上的染色体上的DNA变成了蛋白质变成了蛋白质 B染色体上的染色体上的DNA变成了变成了
18、RNA C染色体上的染色体上的DNA减少了或增多了减少了或增多了 D染色体上的染色体上的DNA结构发生了局部改变结构发生了局部改变随堂检测随堂检测“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种差这种差异怎么造成的？异怎么造成的？二、基因重组二、基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念: :在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过程中过程中, ,控制控制不同性状的基因的不同性状的基因的自由组合自由组合. .2 2、类型、类型: :自由组合自由组合: :交叉互换交叉互换: :在减数第一次分裂在减数第一次分裂后后期，期，非同源染非同源染色体上的色体上的非等位基因的自由组合非等位基因的自
19、由组合四分体四分体时期，同源染色体上的时期，同源染色体上的非姐非姐妹染色体妹染色体之间发生局部互换之间发生局部互换. .3 3、意义、意义: : 通过有性生殖实现基因重组为生物通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了变异提供了极其丰富的来源极其丰富的来源, ,是生物是生物多样性的重要原因之一多样性的重要原因之一. .基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？不能。但能产生新的基因型和新的表现性不能。但能产生新的基因型和新的表现性对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因（碱基替换基因（碱
20、基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在
21、，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物
22、理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状
23、发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与
24、基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原
25、始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂
26、后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍对比基因突变与基因重组：对比基因突变与基因重组：基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质基因分子结构变化，产生新基因分子结构变化，产生新基因基因（碱基替换（碱
27、基替换|增添增添|缺失）缺失）并不产生新基因，产生新的并不产生新基因，产生新的基因型，使不同性状发生组基因型，使不同性状发生组合合发生发生时间时间细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNA复制复制过程中过程中减数分裂第一次分裂后期减数分裂第一次分裂后期（非同源染色体自由组合（非同源染色体自由组合|交叉互换）交叉互换）条件条件外界环境条件（物理、化学、外界环境条件（物理、化学、生物因素）或内部因素生物因素）或内部因素有性生殖过程中减数分裂有性生殖过程中减数分裂意义意义为生物的进化提供原始材料为生物的进化提供原始材料形成生物多样性的重要原因形成生物多样性的重要原因之一之一可能可能性性突变频率低，但普遍存在
28、，突变频率低，但普遍存在，变异不定向变异不定向有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍三三.重组重组DNA技术（基因工程）技术（基因工程） 指将一个生物体中的指将一个生物体中的目的基因目的基因转入另转入另一个生物体中，使一个生物体中，使后者后者获得新的遗传性状获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。或表达所需要的产物的技术。 这一技术是人类根据一定的目的和设计，对DNA分子进行体外加工操作，再引入受体生物，以改变后者的某些遗传性状，从而培育生物新类型或治疗遗传疾病的一种现代的、崭新的、分子水平的生物工程技术，例如：把抗虫基因转入棉花细胞中，得到的转基因棉花植株能够有效的防止棉铃虫的危害。 两段不
29、同来源的DNA片段被连在一起所形成的新DNA片段叫重组DNA重组DNA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? ?6 6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、不定向性。不定向性。7 7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，新基因，可形成新的可形成新的_。 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）低频率性低频率性基因重新组合基
30、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是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源是生物变异的主要来源随堂检测随堂检测C C 10. 一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出一种植物在正常情况下只开红花，但偶然会出现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代现一朵白花，如果将白花种子种下去，它的后代全部开白花，出现这种现象的原因是全部开白花，出现这种现象的原因是( ） A. 自然杂交自然杂交 B. 自然选择自然选择 C. 基因突变基因突变 D. 基因重组基因重组随堂检测随堂检测8 8、生物的变异有两种、生物的变异有两种 和和 。9 9、可遗
31、传的变异有三种来源、可遗传的变异有三种来源 、 和和 。可遗传变异可遗传变异 不可遗传变异不可遗传变异 基因突变基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异 课下作业课下作业1 1、导学案、导学案2 2、全品小卷、全品小卷减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因非同源染色体上的非等位基因自由组合自由组合AabBAaBbAbAb和和aBaBABAB和和abab基因重组发生时期基因重组发生时期减数第一次分裂前期（四分体时期）减数第一次分裂前期（四分体时期）同源染色体上的非姐妹染色单体之间的同源染色体上的非姐妹染色单体之间的交叉互换交叉互换基因重组是通过有性生殖来实现的基因重组是通过有性生殖来实现的个人观点供参考，欢迎讨论
