必修2第四章第一节 生物变异的来源

1、第四章生物的变异 2004 2004年年6 6月月1717日，在日本西部日，在日本西部的香川，一批方形西瓜即将装船。的香川，一批方形西瓜即将装船。这种方形西瓜每个重这种方形西瓜每个重6 6公斤，第一公斤，第一批约批约800800个西瓜将运往东京和大阪，个西瓜将运往东京和大阪，售价约每个售价约每个9090美元（约美元（约770770元人民元人民币）。币）。 第四章生物的变异第四章生物的变异第四章生物的变异“神州六号神州六号”飞船搭载返回的太空线椒，飞船搭载返回的太空线椒，具有抗病毒能力强，单果大，色泽好，具有抗病毒能力强，单果大，色泽好，产量高等特性，鲜椒亩产可达产量高等特性，鲜椒亩产可达400

2、04000公斤。公斤。 资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有资料一：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，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。植下去，仍然是肥大果实。思考：思考： 上述图中和资

3、料一、二所提上述图中和资料一、二所提到的这几种变异有无区别？如果到的这几种变异有无区别？如果有，请试着说出是什么区别？有，请试着说出是什么区别？ = 基因型基因型 + 环境条件环境条件改变改变不遗传的变异不遗传的变异可遗传的变异可遗传的变异改变改变变异的变异的类型类型环境因素的影响环境因素的影响不可遗传的变异：不可遗传的变异：可遗传的变异可遗传的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（一）基因重组： 指在生物进行 的过程中，控制 基因的重新组合。有性生殖不同性状下图所示细胞含有2对4条染色体，依图填空（1）染色体1与2的关系： ，染色体1与3（4）的关系： ， （2）基因A与

4、a关系： ，基因A与B(b)关系： 。 （3）如该图表示基因型是AaBb的生物体细胞，则该生物产生的配子类有： 。 同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体等位基因等位基因非等位基因非等位基因AB、Ab、aB、abAa421B b3F1黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒F2黄色圆粒黄色圆粒绿色皱粒绿色皱粒绿色圆粒绿色圆粒黄色皱粒黄色皱粒两对相对性状的遗传实验两对相对性状的遗传实验(亲本性状)（重组性状（重组性状）如图，非姐妹染色单体间无交换，产生（如图，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）

5、种配子 24思考：v紫花（Aa）豌豆自交后代出现了白花（aa）个体，后代的白花性状是基因重组的结果吗？为什么？课堂巩固课堂巩固v1.基因重组发生在（ ）A.减数分裂形成配子的过程中B.受精作用形成受精卵的过程中C.有丝分裂形成子细胞的过程中D.果树嫁接时占木和接穗愈合的过程中A 资料三：资料三：1910年，一个黑人青年到医院看病，年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特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，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，人们称这种病为镰刀型细而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细

6、胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成胞贫血症。这种病患者一旦缺氧，红细胞变成长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂长镰刀型。病重时，红细胞受机械损伤而破裂的现象，引起严重贫血而造成死亡。的现象，引起严重贫血而造成死亡。正常型红细胞正常型红细胞 与镰刀型红细胞与镰刀型红细胞正常：正常：缬氨酸缬氨酸 脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸异常：异常：缬氨酸缬氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸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GAAGAAGGU UA AGGT TA AC CA AT T替换替换ATCCGT

7、AGGC缺失缺失（正常）（正常）ATTCCGTAAGGC AACCGTTGGCA CCGT GGC替换替换增添增添1、概念：、概念：由于由于DNADNA分子中发生的分子中发生的碱碱基对的增添、缺失或替换基对的增添、缺失或替换，而引起，而引起的的基因结构的改变基因结构的改变，叫基因突变。，叫基因突变。思考思考1: 基因突变时基因突变时DNA分子的碱基对改分子的碱基对改变（碱基替换），就一定会引起变（碱基替换），就一定会引起生物性状（蛋白质结构）改变吗？生物性状（蛋白质结构）改变吗？为什么？为什么？G A TC T ADNAmRNAG A U氨基酸氨基酸天冬氨酸天冬氨酸G A C天冬氨酸天冬氨酸C

8、 T GG A C思考思考2： 基因突变时基因突变时DNA分子的单个碱基改变分子的单个碱基改变导致出现终止密码子时，会出现什么导致出现终止密码子时，会出现什么结果？结果？ 如果本来是终止密码子，突变后终止如果本来是终止密码子，突变后终止密码子变为某氨基酸的密码子会出现密码子变为某氨基酸的密码子会出现什么结果？什么结果？ 正常血红蛋白正常血红蛋白链从链从137141位氨基酸序列及密码子序列位氨基酸序列及密码子序列为：为：密码子顺序：密码子顺序：ACC UCC AAA UAC CGU UAA氨基酸顺序：氨基酸顺序：苏氨酸苏氨酸 丝氨酸丝氨酸 赖氨酸赖氨酸 酪氨酸酪氨酸 精氨酸精氨酸 终止终止思考思

9、考3：当：当链基因发生了碱基对的增添或缺链基因发生了碱基对的增添或缺失而导致基因突变时，会出现什么结果？增失而导致基因突变时，会出现什么结果？增添添1个碱基、个碱基、2个碱基、个碱基、3个碱基时，结果一个碱基时，结果一样吗？此时会不会有终止密码的改变？结果样吗？此时会不会有终止密码的改变？结果会怎样？会怎样？插入碱基插入碱基回顾：什么是基因？回顾：什么是基因？分析：既然基因是有遗传效应的分析：既然基因是有遗传效应的DNA片段，片段，其结构应具有相对稳定性，为什么还会其结构应具有相对稳定性，为什么还会发生基因突变？发生突变的有利时机是发生基因突变？发生突变的有利时机是在什么时候？在什么时候？ 2

10、 2、基因突变的时间：、基因突变的时间：DNA复制时复制时思考思考4: 一个细胞在有丝分裂间期一个细胞在有丝分裂间期DNA复制时某复制时某个基因发生了突变，形成的两个子细胞个基因发生了突变，形成的两个子细胞都带有突变基因吗？都带有突变基因吗？ 如果该细胞进行减数分裂，四个子细胞如果该细胞进行减数分裂，四个子细胞有几个带有突变基因？有几个带有突变基因？3 3、基因突变的特点、基因突变的特点 普遍性普遍性 多向性多向性 稀有性稀有性 可逆性可逆性 有害性有害性思考思考5： 是否只有进行有性生殖的生物才会发生基是否只有进行有性生殖的生物才会发生基因突变？进行无性生殖的生物能否发生基因突变？进行无性生

11、殖的生物能否发生基因突变？细菌能否发生基因突变？因突变？细菌能否发生基因突变？思考思考6: 如果植物的体细胞发生了基因突变，可通过如果植物的体细胞发生了基因突变，可通过什么繁殖方式将突变基因传递给下一代？什么繁殖方式将突变基因传递给下一代？思考思考7： DNA复制一般是高度准确的，由复制差错复制一般是高度准确的，由复制差错引起的基因突变发生的频率高还是低？引起的基因突变发生的频率高还是低？思考思考8： 基因突变后，为什么多数是有害的？你能否基因突变后，为什么多数是有害的？你能否予以分析。予以分析。思考思考9: 基因突变发生的频率很低且多数有害，那么基因突变发生的频率很低且多数有害，那么对生物界

12、来说它有没有积极的意义？为什么？对生物界来说它有没有积极的意义？为什么？4 4、意义：基因突变产生的新性状是意义：基因突变产生的新性状是生物从未有过的性状，因此它是生物生物从未有过的性状，因此它是生物变异的变异的根本来源根本来源，也为生物进化提供，也为生物进化提供了了最初的原材料最初的原材料。5.5.基因突变的类型基因突变的类型基因突变基因突变形态突变形态突变：主要影响生物的形态结构：主要影响生物的形态结构生化突变生化突变：影响生物的代谢过程，导致特：影响生物的代谢过程，导致特定生化功能的改变或丧失。定生化功能的改变或丧失。致死突变致死突变：导致个体活力下降，甚至死亡。：导致个体活力下降，甚至

13、死亡。按影响分按影响分按来源分按来源分自然突变自然突变：自然状态下发生的基因突变。：自然状态下发生的基因突变。诱发突变诱发突变：人工条件下诱发的基因突变。：人工条件下诱发的基因突变。1.1. 物理因素（物理因素（X X射线、紫外线等，温度剧变等）射线、紫外线等，温度剧变等）2. 2. 化学因素（亚硝酸、碱基类似物等）化学因素（亚硝酸、碱基类似物等）3. 3. 生物因素（麻疹病毒等）生物因素（麻疹病毒等）1、基因突变的本质不包括：、基因突变的本质不包括：( )A、DNA复制时出差错复制时出差错 B、DNA碱基对的增添、缺失或改变碱基对的增添、缺失或改变C、基因分子结构的改变、基因分子结构的改变D

14、、非等位基因间的自由组合、非等位基因间的自由组合D2、在一个、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则（分子中如果插入了一个碱基对，则（ ） A.不能转录不能转录 B.不能翻译不能翻译 C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D3、关于基因突变的叙述，错误的是（、关于基因突变的叙述，错误的是（ ） A、表现为亲代所没有的表现型叫做基因突变、表现为亲代所没有的表现型叫做基因突变 B、DNA上有遗传效应的片段中碱基发生变化是基因突变上有遗传效应的片段中碱基发生变化是基因突变 C、突变

15、频率很低，但是多方向的、突变频率很低，但是多方向的 D、突变能自然发生，也能人为进行、突变能自然发生，也能人为进行A 4、大丽花红色（大丽花红色（C）对白色（）对白色（c）是显性，）是显性，一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开的一株杂合的大丽花植株有许多分枝，盛开的众多的红花中，有一朵半边红色，半边白色众多的红花中，有一朵半边红色，半边白色的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而成的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而成的？（的？（ ）A.幼苗体细胞幼苗体细胞 B.早期叶芽体细胞早期叶芽体细胞 C.花芽分化时细胞花芽分化时细胞 D.杂合植株产生的性细胞杂合植株产生的性细胞Cv2.一对夫妇所生育子女中

16、，性状差异甚多，这种变异主要来自（ ） A.基因突变 B.基因重组 C.环境影响 D.染色体变异课堂巩固课堂巩固Bv3.下列有关基因重组的说法中，不正确的是（ ） A.基因重组能够产生多种基因型 B.非同源染色体上的非等位基因可以发生重组 C.基因重组是生物变异的根本来源 D.基因重组发生在有性生殖的过程中课堂巩固课堂巩固C思考（2）： TAC CAT TAG GAG CCC ATTDNAmRNA AUG GUA AUC CUC GGG UAA起始起始 缬缬 异亮异亮 亮亮 甘甘 终止终止插入插入CmRNADNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T AUG GGU AAU CCU CGG GUA A起始起始 甘甘 天冬天冬 脯脯 精精 缬缬丢失丢失T思考：思考： 位于同源染色体上控制同一性状的一对位于同