浙科版必修二《第一节生物变异的来源》

1、复习提问：复习提问：1 1、基因如何控制性状？、基因如何控制性状？通过指导蛋白质合成控制生物性状通过指导蛋白质合成控制生物性状2、生物性状的改变直接原因是什么？根本原因是什么？、生物性状的改变直接原因是什么？根本原因是什么？镰刀型细镰刀型细胞贫血症胞贫血症的病因是的病因是什么什么? 镰刀型贫血症是一种镰刀型贫血症是一种异常血红蛋白病异常血红蛋白病。一旦缺氧，。一旦缺氧，患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红患者红细胞变成长镰刀型，血液的粘性增加，引起红细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿细胞的堆积，导致各器官血流的阻塞。而出现脾脏肿大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等

2、症大，四肢的骨骼、关节疼痛，血尿和肾功能衰竭等症状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，状，病重时，红细胞受机械损伤而破裂产生溶血现象，引起严重贫血而造成死亡。引起严重贫血而造成死亡。患者不能进行激烈运动，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。长期遭受慢性贫血折磨。常在幼年发现。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 正常正常病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？变化？镰刀型细胞贫血症的病因镰刀型细胞贫血症的病因分析分析异常异常-CTTGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸氨基酸蛋

3、白质蛋白质正常正常异常异常GUACATGTA突变突变GAA直接原因直接原因根本原因根本原因 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由碱基被替换碱基被替换引引起的一种遗传病，是由于起的一种遗传病，是由于基因的分子结构基因的分子结构发生了改变产生的。发生了改变产生的。病因：病因： 指发生在基因水平上的变异指发生在基因水平上的变异,是是由于由于DNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的替换、替换、增加增加或或缺失缺失，而引起的基因结构的，而引起的基因结构的改变改变1、基因突变的概念、基因突变的概念: 2、基因突变的种类、基因突变的种类ATCCGTAGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGG

4、C AACCGTTGGCA CCGT GGC替换替换增加增加请思考：请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？3 3、基因突变发生的时期？、基因突变发生的时期？细胞周期中的细胞周期中的分裂间期分裂间期。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 基因突变的对表现型的影响分类基因突变的对表现型的影响分类3、致死突变、

5、致死突变: :个体活力下降，或死亡个体活力下降，或死亡1、形态突变、形态突变: :红眼突变成白眼红眼突变成白眼2、生化突变、生化突变:影响代谢影响代谢4、基因突变的原因、基因突变的原因自发突变：自发突变：自然自然条件下条件下DNADNA偶尔偶尔复制错误复制错误诱发突变：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特点一：特点一：普遍性普遍性红眼基因突变产生白眼基因红眼基因突变产生白眼基因某正常基因突变

6、成白化基因某正常基因突变成白化基因棕色基因棕色基因突变成白突变成白色基因色基因霉菌也可以突变霉菌也可以突变特点特点2：多方向性。：多方向性。资料二：基因突变的方向资料二：基因突变的方向特点特点3 3：有可逆性。：有可逆性。灰色基因灰色基因黄色基因黄色基因黑色黑色基因基因褐色基因褐色基因多方向性多方向性特点特点4：稀有性。：稀有性。单个基因突变的频率很低单个基因突变的频率很低资料三：基因突变的频率资料三：基因突变的频率基基 因因突变率突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因大肠杆菌组氨酸缺陷型基因210果蝇的白眼基因果蝇的白眼基因4105果蝇的褐眼基因果蝇的褐眼基因3105玉米的皱缩基因玉米的皱缩基因11

7、0小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人类色盲基因人类色盲基因3105 任何一种生物都是长期进化的产物，与环境高度任何一种生物都是长期进化的产物，与环境高度协调，协调，若发生基因突变，就可能破坏这种协调关系。若发生基因突变，就可能破坏这种协调关系。如人类的大多数遗传病是基因突变造成的，会严重威如人类的大多数遗传病是基因突变造成的，会严重威胁人体健康。植物中的白化苗会导致植物死亡。胁人体健康。植物中的白化苗会导致植物死亡。但少但少数植物的抗病性突变、耐旱性突变有利于其生存。数植物的抗病性突变、耐旱性突变有利于其生存。 特点特点5：有害性：有害性资料四：突变对生物是有利还是有害？资料四：突变对生物

8、是有利还是有害？白化苗白化苗6、基因突变的意义、基因突变的意义是生物变异的根本来源，也为生物进化提供了最初的原材料。原因：原因： 基因突变能够产生前所未有的基因突变能够产生前所未有的新基因新基因，从而出现前所未有的新性状。从而出现前所未有的新性状。 “ “一猪生九仔，连母十个样一猪生九仔，连母十个样”，这种，这种个体的差异，主要是什么原因产生的个体的差异，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: :在生物进行有性生殖过程中在生物进行有性生殖过程中, ,控控制不同性状的基因的自由组合制不同性状的基因的自由组合. .2、基因重组类型：、基因重组类型：非

9、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ab220=1048576AabBAaBb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之间的局部交换的局部交换非姐妹染色单体间无交换，产生（非姐妹染色单体间无交换，产生（ ）种配子）种配子 非姐妹染色单体间有交换，产生（非姐妹染色单体间有交换，产生（ ）种配子）种配子

10、243 3、基因重组的意义、基因重组的意义: : 通过有性生殖过程实现的，基因重通过有性生殖过程实现的，基因重组的结果导致组的结果导致生物性状的多样性生物性状的多样性，为动，为动植物植物育种和生物进化育种和生物进化提供丰富的物质基提供丰富的物质基础。础。A:A:基因重组能产生新的基因？基因重组能产生新的基因？B:B:能产生新的基因型？能产生新的基因型？ 基因突变基因突变 基因重组基因重组本质本质原因原因时间时间意义意义可能性可能性产生新的产生新的基因基因产生新的产生新的基因型基因型碱基对的碱基对的增添、增添、缺失、改变缺失、改变基因基因自由组合自由组合；基因基因交叉互换交叉互换等等间期间期DN

11、ADNA复制复制时时减数第一次分裂减数第一次分裂变异的根本来源；变异的根本来源；进化的原材料进化的原材料生物变异来源之一生物变异来源之一生物多样性重要原因生物多样性重要原因低频但普遍低频但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍基因突变基因突变-基因重组基因重组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变异的类型变异的类型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

12、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（）染色体结构的变异（）染色体结构的变异: 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（）染色体结构的变异（）染色体结构的变异: 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（）染色体结构的变异（）染色体结构的变异: 小结：小结：染色体结构的变异染色体结构的变异: 缺失：缺失：重复：重复：倒位：倒位：易易位位：猫叫综合症：猫叫综合症：病因：病因：是人的第五号染色第五号染色体部分缺失引起体

13、部分缺失引起的遗传病。症状：儿童哭声轻，音调症状：儿童哭声轻，音调高象猫叫，且两眼距离远，高象猫叫，且两眼距离远，耳位低下，生长发育迟缓，耳位低下，生长发育迟缓，且有严重的智力障碍且有严重的智力障碍。思考感悟思考感悟1同源染色体上的非姐妹染色单体间的同源染色体上的非姐妹染色单体间的互换属于染色体结构变异吗？互换属于染色体结构变异吗？ 【提示】【提示】不属于，属于基因重组不属于，属于基因重组。2细胞内的细胞内的个别染色体个别染色体的增加的增加或减少（非整倍体变异）或减少（非整倍体变异）1细胞内染色体数目以细胞内染色体数目以染色体染色体组组的形式成倍的增加或减少的形式成倍的增加或减少（整倍体变异）

14、（整倍体变异）二.染色体数目变异果蝇的染色体照片若现有一雄果蝇，则若现有一雄果蝇，则几条染色体？几条染色体？几对同源染色体？几对同源染色体？几对常染色体？几对常染色体？几对性染色体几对性染色体 ？条条4 对对对对对对号和染色体是什么关系？号和号染色体什么关系同源染色体同源染色体非同源染色体雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？和、和、和、X和Y果蝇的精子中有哪几条染色体？、X或者、Y这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点（相同吗）？各不相同这些染色体之间什么关系（是同源染色体吗）？非同源染色体如果把果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？两组染色体组:细胞中的一组非同源

15、染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组A如：果蝇的雌、雄配子.分析对照图，从分析对照图，从A B C D中确认出表示中确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（）含一个染色体组的细胞，是图中的（）BA BC D二倍体二倍体 由受精卵受精卵发育而成的个体,体细胞体细胞含有两个染色体组两个染色体组叫二倍体如人，果蝇，玉米绝大部分的动物和高等植物都是二倍体 由由体细胞体细胞发育而成的，体细胞中含有发育而成的，体细胞中含有三个三个或三个以上或三个以上染色体组的染色体组的例：马铃薯（四倍体），普通小麦（六倍体）例：马铃薯（四倍体），普通小

16、麦（六倍体） 由由体细胞体细胞发育而成的个体，体细胞中含有发育而成的个体，体细胞中含有三三个个染色体组的叫染色体组的叫 例：三倍体无籽西瓜，香蕉例：三倍体无籽西瓜，香蕉三倍体：三倍体：多倍体：多倍体：二倍体草莓二倍体草莓四倍体草莓四倍体草莓人工诱导的方法：人工诱导的方法：低温处理低温处理或用秋水仙素秋水仙素处理萌发的种萌发的种子或幼苗子或幼苗。这两种方法都是这两种方法都是抑制抑制分裂分裂细胞内细胞内纺锤体的形成纺锤体的形成，使，使染色体不能够移向细胞的染色体不能够移向细胞的两极，而引起细胞内部染两极，而引起细胞内部染色体数目的加倍。色体数目的加倍。两种方法的异同：两种方法的异同：什么时期？什么

17、时期？有丝分裂的前期有丝分裂的前期例如：含糖量高的甜菜，无籽西瓜21三体综合征三体综合征（先天愚型、唐（先天愚型、唐氏综合征）氏综合征）鼻梁扁平且宽，眼小，口半张，舌有龟裂，发育迟缓，智力低下2个别染色体个别染色体的增加或减少的增加或减少 （非整倍体变异）（非整倍体变异）13三体综合征有小头，先天性心脏病，严重智力迟钝，常在3个月内死亡，也有活到5岁的鼻梁窄而长，耳位低，平均寿命6个月，也有活到十几岁的18三体综合征Klinefelter综合征XXY型 外貌是男性，无生育能力，外貌是男性，无生育能力，智能一般较差智能一般较差XYY个体 外貌男性，智能稍差，但也有高外貌男性，智能稍差，但也有高于一般人的，据说这种人有反社会行于一般人的，据说这种人有反社会行为，但尚无定论，有生育能力。为，但尚无定论，有生育能力。Turner综合征综合征XO型型 外貌像女性，第二性征发育不良，无生育能力，有蹼颈，肘外翻，智力低下，但也有正常的。1、大麦的一