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1、哼，什么杀虫哼，什么杀虫药，对付俺老药，对付俺老祖宗还差不多！祖宗还差不多！过去有效的杀过去有效的杀虫药，为什么现在就虫药，为什么现在就不起作用了呢？不起作用了呢？你们大量使用你们大量使用杀虫药，我们可是杀虫药，我们可是兵多将广，变异类兵多将广，变异类型多着呢！型多着呢！什么叫什么叫“生物的变异生物的变异”？是指亲子间和子代个体间的差异。是指亲子间和子代个体间的差异。变异能否遗传？变异能否遗传？是否所有的变异都能遗传给后代？是否所有的变异都能遗传给后代？ 普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土普通的小麦种子种植在水，肥，光充足的土壤中，结出的是壤中，结出的是粒多饱满粒多饱满的种子，但是的种子，
2、但是再把这些再把这些种子种在普通土壤中仍就是普通的种子种子种在普通土壤中仍就是普通的种子 不不遗遗传传的的变变异异 通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？能遗传吗？为什么？不可遗传的变异不可遗传的变异 太太空空南南瓜瓜王王（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐射的）辐射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王把其种下去后结出的仍是太空南瓜王可可遗遗传传的的变变异异变异的类型变异的类型可遗传变异可遗传变异生殖细胞内遗传物质生殖细胞内遗传物质发生改变而引起的发生改变而引起的不遗传变异不遗传变异环境因素影响而造成的环境因素影响而
3、造成的可遗传变异的三种来源可遗传变异的三种来源: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第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组基因突变的实例：基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症圆饼型的红细胞圆饼型的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病。患者红细胞易破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。血红蛋白结构异常：血红蛋白结构异常： 缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸 ( (正常正
4、常) ) 缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸缬氨酸组氨酸亮氨酸苏氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸缬氨酸谷氨酸赖氨酸 ( (异常异常) )肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？肽链中的氨基酸顺序是由什么直接决定的呢？基因突变的实例：基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸异常异常正常正常谷谷氨酸氨酸缬缬氨酸氨酸mRNAG AG ADNA突变突变根本原因根本原因基因突变的实例：基因突变的实例：镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症CTTGAAGTACATAU增增添添缺缺失失改改变变DNA的碱基还有可能发生什么样的变化？的碱基还有可能发生什么样的变化？ 由由于于DNADNA分分
5、子子中中发发生生的的碱碱基基对对的的改改变变、增增添添和和缺缺失失，而而引引起起的的基基因因结结构构的的改改变变，叫叫基因突变。基因突变。一一.基因突变的定义基因突变的定义想一想：基因结构处于什么状态时是最不稳定的？2 2基因突变发生的时期基因突变发生的时期？细胞分裂的分裂间期。细胞分裂的分裂间期。A有丝分裂间期（体细胞）有丝分裂间期（体细胞）B减数第一次分裂间期（生殖细胞）减数第一次分裂间期（生殖细胞）但一般不能传给后代但一般不能传给后代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三三 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 你能确
6、定突变出的等位基因的显隐性吗？某生物发生了基因突变，能某生物发生了基因突变，能否说其性状一定发生改变？否说其性状一定发生改变？不能不能突变后转录形成的密码子突变后转录形成的密码子决定的是同一种决定的是同一种 氨基酸氨基酸不表达的基因发生突变不表达的基因发生突变突变被显性性状掩盖（突变被显性性状掩盖（AAAaAAAa或或AaAAAaAA）【自主学习自主学习】阅读阅读书本书本P81P81最后部分最后部分，寻找诱发基，寻找诱发基因突变的原因。因突变的原因。究竟是什么原因导致基因突变呢？3 3基因突变发生的原因？基因突变发生的原因？引起基因突变的因素引起基因突变的因素（致变因素）（致变因素）A.自然突
7、变自然突变:自然发生的突变自然发生的突变B.诱发突变诱发突变: 在人为条件下发生的突变在人为条件下发生的突变如如:正常绵羊突变产生正常绵羊突变产生短腿安康羊短腿安康羊如如:中子照射不抗锈病的燕麦种子中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变变成抗锈病个体成抗锈病个体物理因素；物理因素；化学因素；化学因素；生物因素生物因素例子4.基因突变的类型基因突变的类型4基因突变的特点 普遍性普遍性: :自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在 随机性随机性: :可发生在任何时期可发生在任何时期 不定向性：不定向性： 低频性低频性: :自然界突变率很低：自然界突变率很低：1010 5 5- - 1010-8-8
8、有害性有害性: :多数有害多数有害, ,少数有利少数有利例子例子Aa1或或Aa2一个基因突变后产生一个基因突变后产生的是它的等位基因的是它的等位基因基因突变的意义基因突变的意义 基因突变是基因突变是新基因新基因产生的途径，是生产生的途径，是生物变异的根本来源，也为物变异的根本来源，也为生物进化生物进化提供了提供了最初的原材料。最初的原材料。 “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，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? ?基因重组基因重组二二 基因重组基因重组绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒F1黄色圆粒黄色圆粒F2黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆
9、粒绿色绿色皱粒皱粒黄色黄色皱粒皱粒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AabBAaBbAb和和aBAB和和ab1. 1.概念概念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的过程中, ,控控制不同性状的基因的重新组合制不同性状的基因的重新组合2. 类型类型随机重组（随机重组（自由组合自由组合）交换重组（交换重组（交叉互换交叉互换）3 3 意义意义: : 通过有性生殖实现基因重组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.基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？表现型表现型基因型环境条件基因型环境条件不可遗传的变异不可遗传的变
10、异（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）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可遗传的变异可遗传的变异小小结结基因突变基因突变基因重组基因重组区区别别本质本质发生时期发生时期及原因及原因条件条件适应范围适应范围意义意义发生的可能发生的可能性性联系联系基因的分子结构发生了改基因的分子结构发生了改变产生了新基因变产生了新基因基因的重新组合，产生了新的基因的重新组合，产生了新的基因型基因型细胞分裂间期，细胞分裂间期，DNADNA分子复制时，分子复制时，碱基的种类、数目、排列顺序发碱基的种类、数目、排列顺序发生改变生改变外界条件的剧变和内部因素的外界条件的剧变和内部因素的外界条
11、件的剧变和内部因素的外界条件的剧变和内部因素的相互作用相互作用相互作用相互作用有性生殖过程中减数分裂所有生物只适应于真核生物有性生殖的核基因是生物变异的根本来源，是基是生物变异的根本来源，是基因重组的基础因重组的基础是生物变异的重要来源是生物多样性的重要原因很小非常普遍使生物产生可遗传变异，在长期进化过程中通过基因突变产生新基因，为基因重组提供大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础减数第一次分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体间交叉互换；减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合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
12、： 基因基因_改变，它改变，它_(_(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练练 习习1 1、生物的变异有两种、生物的变异有两种 和和 。2 2、可
13、遗传的变异有三种来源、可遗传的变异有三种来源 、 和和 。3 3、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 。4 4在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药在一块马铃薯甲虫成灾的地里，喷了一种新的农药后，约后，约9898的甲虫死了，约的甲虫死了，约2 2的甲虫生存下来，生的甲虫生存下来，生存下来的原因是（存下来的原因是（ ）A A有基因突变产生的抗药性个体存在有基因突变产生的抗药性个体存在B B以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力以前曾喷过某种农药，对农药有抵抗力C C约有约有2 2的甲虫未吃到沾有农药的叶子的甲虫未吃到沾有农药的叶子D D生存下来的甲虫是身强体壮的年轻个体生存下来的甲虫是
14、身强体壮的年轻个体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 基因突变基因突变 A5 5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 A基因突变发生在基因突变发生在DNADNA的复制过程中的复制过程中B B基因突变都是有害的，不利于生物进化基因突变都是有害的，不利于生物进化C C只有细胞核中的基因才会发生基因突变只有细胞核中的基因才会发生基因突变D D同源染色体上的成对基因往往同时突变同源染色体上的成对基因往往同时突变A6、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
15、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. 基因分离基因分离 B. 基因重组基因重组C. 基因突变基因突变 D. 环境刺激环境刺激7、下列不属于基因突变引起的变异是（、下列不属于基因突变引起的变异是（ ）A. 果蝇的白眼果蝇的白眼 B. 血友病血友病C. 短腿安康羊短腿安康羊 D. 猫叫综合征猫叫综合征8、若某基因原有、若某基因原有303对碱基，现经过突变，成对碱基，现经过突变，成为为300个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来个碱基对，若合成的蛋白质分子与原来基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为基因合成的蛋白质分子相比较。差异可能为（ ）A.只相差
16、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.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.长度不变，但顺序改变长度不变，但顺序改变D.A、B都有可能都有可能正常正常绵羊和短腿安康羊和短腿安康（中中）白化病患儿太空椒太空椒普通青椒普通青椒神奇的太空育种神奇的太空育种继续太空南瓜王太空南瓜王这种太空南瓜王最大能长到这种太空南瓜王最大能长到200多公斤，多公斤，在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大在生长繁殖期高峰时，南瓜每天能增大5公斤。公斤。案例：北京市民李发君的妻子朱继荣北京市民李发君的妻子朱继荣20022002年年8 8月初买了月初买了一辆新车作为
17、上下班的交通工具，一辆新车作为上下班的交通工具，9 9月底就发现身月底就发现身上有大量出血点。上有大量出血点。1010月被月被正规医院诊断为正规医院诊断为重症再重症再生障碍性生障碍性贫血贫血（白血病），（白血病），治疗治疗5 5个月后宣告治疗个月后宣告治疗无效病逝。由于无效病逝。由于苯中毒苯中毒可导致重症再生障碍性贫可导致重症再生障碍性贫血，朱也是继买车后才出现病症，于是李在中国血，朱也是继买车后才出现病症，于是李在中国室内装饰协会下属的室内环境监测中心进行车内室内装饰协会下属的室内环境监测中心进行车内空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就空气检测，确认车内苯超标后，认为罪魁祸首就是这辆新
18、车。是这辆新车。如果没有这些因素，基因突变会不会发生？基因突变的类型基因突变的类型诱发突变诱发突变：自然突变：自然突变：在人为因素的干预下发生的基因突变。在人为因素的干预下发生的基因突变。在没有人为因素的干预下，基因产生在没有人为因素的干预下，基因产生的变异。的变异。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 家鸽家鸽 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： 结论一结论一 基因突变具有普遍性基因突变具有普遍性短腿安康羊（中）短腿安康羊（中）资料一：资料二
19、：基因突变可以发生在基因突变可以发生在1 1、生物个体发育的任何时期、生物个体发育的任何时期2 2、可发生在细胞内不同的、可发生在细胞内不同的DNADNA分子上分子上3 3、可发生在同一、可发生在同一DNADNA分子的不同分子的不同部位部位上上结论二结论二 基因突变具有基因突变具有_性性随机随机1.在生物的个体发育过程中，基因突变在生物的个体发育过程中，基因突变发生的时期越早，该生物体表现突变部发生的时期越早，该生物体表现突变部位的范围越大还是越小？位的范围越大还是越小？2.基因突变可能发生在哪些细胞中？基因突变可能发生在哪些细胞中？3.基因突变都能传递给后代吗？基因突变都能传递给后代吗？突变
20、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，表现突变的部分越少。体细胞和生殖细胞均可体细胞和生殖细胞均可生殖细胞可以，体细胞一般不能传递生殖细胞可以，体细胞一般不能传递生物生物表现型表现型突变体突变体肺炎球菌青霉素抗性1.010-7玉米皱缩种子1.010-6紫色种子1.010-5无色种子1.010-5甜粒种子2.010-6小鼠浅色毛皮3.010-5粉红色眼3.510-6人血友病2.010-5视网膜色素瘤2.010-5软骨发育不全5.010-5结结论论三：三：基基因因突突变变的的资料三：频频率率很很低低W
21、(红眼红眼)白眼白眼W血红眼血红眼Wb1象牙眼象牙眼Wi樱红眼樱红眼Wc杏红眼杏红眼Wa伊红眼伊红眼Wc浅黄色眼浅黄色眼Wb微色眼微色眼Wt蜜色眼蜜色眼Wh珍珠眼珍珠眼Wp珊瑚色眼珊瑚色眼W结论四：结论四：基因突变的基因突变的方向方向是是不确定不确定的的，可逆的可逆的资料四： 绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，绝大多数的人类遗传病，都是由基因突变造成的，这些病对人类健康构成了严重威胁。这些病对人类健康构成了严重威胁。 镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者镰刀型细胞贫血症就是一种这样的遗传病，患者(aa)(aa)不到成年就会死亡。可见这种突变基因在自然选不到成年就会死亡。可见这种
22、突变基因在自然选择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，择的压力下容易被淘汰。可是在非洲疟疾流行的地区，发现镰刀型细胞杂合基因型发现镰刀型细胞杂合基因型(Aa)(Aa)对疟疾的感染率，比对疟疾的感染率，比正常人正常人(AA)(AA)低得多。因此，低得多。因此，在疟疾流行的地区，不利在疟疾流行的地区，不利的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流的镰刀型细胞基因突变可转变为有利于防止疟疾的流行。行。结论五：基因突变的有害性是相对的，基因突变的有害性是相对的，但害多利少。但害多利少。资料五：1、普遍性、普遍性2 、 随机性随机性3 、发生频率低发生频率低4、不定向性、不定向性5、少利多
23、害性、少利多害性五、基因突变的特征五、基因突变的特征六基因突变的意义 基因突变是基因突变是新基因新基因产生的途径，产生的途径， 生物生物变异的变异的根本来源，根本来源，为生物进化提供了最初为生物进化提供了最初的原始材料的原始材料. .七七 人工诱变育种上的应用人工诱变育种上的应用 我国自我国自19871987年以来，成功地利用返回式卫星进年以来，成功地利用返回式卫星进行了多次农作物科学培育实验。这种进入太空又返行了多次农作物科学培育实验。这种进入太空又返回地面的回地面的太空种子太空种子，经历了种种遗传变异后培育出，经历了种种遗传变异后培育出的各种稻麦、蔬菜，不仅品质好，而且产量高，农的各种稻麦
24、、蔬菜，不仅品质好，而且产量高，农作物产量可提高作物产量可提高8%20%8%20%，水稻蛋白质含量提高，水稻蛋白质含量提高12%12%，青椒的维生素，青椒的维生素C C含量提高含量提高5%5%。实例1 1、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？、太空种子为什么会发生变异的呢？依据什么原理？2 2、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？、太空种子发生的变异都是我们需要吗？为什么？3.3.人工诱变育种有什么优缺点？人工诱变育种有什么优缺点？诱变育种小结诱变育种小结利用利用物理因素物理因素或或化学因素化学因素来处理生物，来处理生物，使生物发生基因突变。使生物发生基因突变。原理：原理：基因突
25、变基因突变优点：优点：提高变异频率，加速育种进程，提高变异频率，加速育种进程， 创造新类型创造新类型缺点：缺点： 成功率低成功率低, ,有利个体往往不多有利个体往往不多 需大量处理材料需大量处理材料实例：实例：青霉素高产菌株青霉素高产菌株“黑农五号黑农五号”大豆大豆基因突变基因突变一、定义：一、定义：DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。引起的基因结构的改变。二、时间及结果二、时间及结果三、原因三、原因自发突变自发突变 人工诱变：人工诱变：四、特征四、特征频率低、不定向、随机性、普遍性、大多有害频率低、不定向、随机性、普遍性
26、、大多有害五、意义五、意义 是新基因产生的途径，是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，为生物的进化提供了原材料。为生物的进化提供了原材料。六六、人工、人工诱变育种诱变育种物理、化学、生物因素物理、化学、生物因素1 1、下面叙述的变异现象，、下面叙述的变异现象， 可遗传的是可遗传的是 A A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状 B B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状 C C通过美容手术，单眼皮能变成双眼皮通过美容手术，单眼皮能变成双眼皮 D D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开开红花的一株豌豆
27、自交，后代部分植株开 白花白花D练一练2 2、人类能遗传给后代的基因突变常、人类能遗传给后代的基因突变常发生在发生在 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.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D. D.有丝分裂间期有丝分裂间期c c3.3.诱发突变与自然突变相比，诱发突变与自然突变相比，正确的是正确的是 A A都是有利的都是有利的 B B都是定向的都是定向的C C都是隐性突变都是隐性突变 D D诱发突变率高诱发突变率高D4.大丽花的红色大丽花的红色( C )对白色对白色( c )为显性，一株为显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红杂合
28、的大丽花植株有许多分枝，盛开众多红色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，色花朵，其中有一朵花半边红色半边白色，这可能是哪个部位的这可能是哪个部位的C基因突变为基因突变为c造成的？造成的？ A 、幼苗的体细胞、幼苗的体细胞 B、早期叶芽的体细胞、早期叶芽的体细胞 C、花芽分化时的细胞、花芽分化时的细胞 D、杂合植株产生的性细胞、杂合植株产生的性细胞C5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人输给一个血型相同的正常人,将使正常人将使正常人B A、 基因产生突变基因产生突变,使此人患病使此人患病 B、无基因突变、无基因突变,性状不遗传给此人性状不遗传给此人 C、基因重组、基因重组,将病遗传给此人将病遗传给此人 D、无基因突变、无基因突变,此人无病此人无病,其后代患病其后代患病 更上一层
