第四节 生物的变异 标题

生物的变异： 生物的子代和亲代之间以及子代各个体之间性状上的差异性称为生物的变异。 生物的变异是不是都可以遗传？

资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3 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，叶球可重达7KG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）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。 是什么原因导致生物变异？

生物的变异 讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？ （不能遗传的变异） 染色体变异 类型 不遗传的变异 可遗传的变异 基因重组 基因突变 表现型　　　 基因型　　　　 环境　　　 （改变） （改变） （改变） 基因重组 染色体变异 基因突变 诱因 （遗传的变异） 讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？ 单击画面继续 一些变异性状

环境因素影响而造成的 不遗传变异 生殖细胞内遗传物质 可遗传变异 发生改变而引起的 基因突变 基因重组 可遗传变异的三种来源: 染色体变异 变异的类型 环境因素影响而造成的 不遗传变异 生殖细胞内遗传物质 发生改变而引起的 可遗传变异 基因突变 基因重组 染色体变异 可遗传变异的三种来源:

资料：1910年，一个青年黑人到医院看病，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的现象，引起严重贫血而造成死亡。 正常型红细胞 与镰刀型红细胞

正常红细胞的血红蛋白氨基酸组成 ……—缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－赖氨酸—…… 镰刀型细胞贫血症红细胞的血红蛋白氨基酸组成 ……—缬氨酸－组氨酸－亮氨酸－苏氨酸 －脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－赖氨酸 —……

一、基因突变 1．镰刀型细胞贫血症病因 直接原因 根本原因 蛋白质 正常 异常 氨基酸 缬氨酸 谷氨酸 GAA GUA mRNA GAA CTT 突变 GTA CAT DNA 根本原因

AACCG TTGGC 改变 ATCCG TAGGC A CCG T GGC 缺失 （正常） 类型 ATTCCG TAAGGC 增添

2．基因突变的概念 由于DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因结构的改变，叫基因突变。 时期 细胞周期的间期—DNA复制 结果 使一个基因变成它的等位基因（产生新基因） 思考：发生了基因突变，遗传性状一定改 变吗？

C T G G A C G A T C T A DNA mRNA G A U G A C 思考题 天冬氨酸 天冬氨酸 氨基酸

思考二 DNA mRNA DNA mRNA 思考（2）： 插入C TAC CAT TAG GAG CCC ATT AUG GUA AUC CUC GGG UAA 起始 缬 异亮 亮 甘 终止 DNA TAC CCA TTA GGA GCC CAT T 思考二 mRNA AUG GGU AAU CCU CGG GUA A 起始 甘 天冬 脯 精 缬

基因突变是基因结构的改变，属于分子水平上的变化，因此，在光学显微镜下能否看见？ 那么，我们怎么知道基因发生突变了呢？ 基因突变是遗传物质改变，会在表现型中体现出来，所以，通过表现型就可以知道基因突变是否发生了.

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4、基因突变发生的原因？ A.自然突变:自然发生的突变 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 物理因素 化学因素 引起基因突变的因素 生物因素 引起基因突变的因素 （致变因素） 突变类型：　 A.自然突变:自然发生的突变 如:正常绵羊突变产生 短腿安康羊 B.诱发突变: 在人为条件下发生的突变 如:中子照射不抗锈病的燕麦种子, 变成抗锈病个体

5、基因突变的特点 （1）普遍性 基因突变在自然界普遍成在，从病毒到人类都会发生。 （2）突变频率低 突变也不容易发生，在高等动物中，大约10万到1亿个生殖细胞中才会有1个生殖细胞发生突变。

（3）突变是随机发生的 一个种群种发生突变的个体是随机的，该个 体发生突变的部位是随机的，整个生长发育 过程中，突变发生在哪个阶段是随机的，突 变发生在体细胞还是生殖细胞也是随机的， 当然，哪个基因发生突变也是随机的。

基因突变发生的时期与突变性状的表现有什么关系？ 突变发生的时期越早，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。 如果突变发生在体细胞，该性状会不会遗传给后代？ 不会，一般只有生殖细胞的突变才会遗传给后代。

大丽花红色（C）对白色（c）是显性，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，半边白色的花朵，这可能是哪个部分的基因突变而成的？（ ） A.幼苗体细胞 B.早期叶芽体细胞 C.花芽分化时细胞 D.杂合植株产生的性细胞

能不能只让它进行有利的突变？ （4）大多数基因突变对生物体是有害的 （少利多害性）。 （5）基因突变是不定向的。 一个基因可以向不同的方向发生突变。 思考：书P44小问题

6、基因突变的意义 原因： 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。 基因突变能够产生前所未有的新基因， 从而出现前所未有的新性状。

3.基因突变的特点 ①普遍性 ②随机性 ③突变率低 ④少利多害 ⑤不定向性

5．基因突变的应用 ——人工诱变育种 有两种方法： 物理方法 包括X射线、紫外线、激光等； 化学方法 有亚硝酸、硫酸二乙酯等。

诱变的原理1： 一般认为射线致变的原理是：射线将DNA分子打断，细胞在对DNA进行修复时发生局部片段丢失、插入、倒转等错误。 ┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＣＡＴＧＣ ＴＡＣＧＴＡＣＧ┷┷┷┷┷┷┷┷ ┯┯┯　┯┯　┯┯┯ ＡＴＧ　ＣＡ　ＴＧＣ ＴＡＣ　ＧＴ　ＡＣＧ┷┷┷　┷┷　┷┷┷ DNA分子断裂 DNA分子断裂修复时发生倒转错误 ┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＴＧＴＧＣ ＴＡＣＡＣＡＣＧ┷┷┷┷┷┷┷┷

诱变的原因2： 一般认为射线致变的原理是：射线将DNA分子打断，细胞在对DNA进行修复时发生局部片段丢失、增添、倒转等错误。 碱基对丢失┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＴＧＣ ＴＡＣＡＣＧ ┷┷┷┷┷┷ 碱基对增添┯┯┯┯┯┯┯┯┯┯ ＡＴＧＣＡＣＡＴＧＣ ＴＡＣＣＴＧＡＡＣＧ　┷┷┷┷┷┷┷┷┷┷ 几个DNA分子同时断裂并修复时发生错误

优点： 1、大幅度提高变异频率，使变异性状较快稳定，缩短育种周期。 2、可以大幅度改良某些经济性状。 缺点： 1、多数是有害的，成功率低 2、基因突变不定向，产生大量不合格突变型 3、诱变的各种因素都是致癌因素，如有泄 漏将造成人体伤害或环境污染。

小结： 1、基因突变的概念 2、基因突变的意义 3、基因突变的特点 4、变异的类型 5、基因突变的应用

“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的? 基因重组

在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合. 二、基因重组 1、概念: 在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合. 发生时间 减数第一次分裂后期、减数第一次分裂四分体 （基因自由组合） （基因互换） 2、类型: ①基因的自由组合: 非同源染色体上的非等位基因的 自由组合 同源染色体上的非姐妹染色体之间 发生局部互换. ②基因的互换: 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. 3、意义: 基因重组能否产生新的基因？

非同源染色体自由组合

2、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 A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响 课堂巩固 1、基因突变的原因是： A.染色体上的DNA变成了蛋白质 B.染色体上的DNA变成了RNA C.染色体上的DNA减少了或增多了 D.染色体上的DNA结构发生了局部改变 2、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 A．基因突变 B．基因重组 C．基因分离 D．环境影响

4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变， 那么这种变化最终可能引起 A.遗传性状改变 B.遗传密码改变 C.遗传信息改变 D.遗传规律改变 3、在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则 A.不能转录 B.不能翻译 C.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 4、如果基因中的一个脱氧核苷酸发生了改变， 那么这种变化最终可能引起 A.遗传性状改变 B.遗传密码改变 C.遗传信息改变 D.遗传规律改变

5、生物变异的根本来源是　　 A．基因重组　　 B．染色体数目变异　 C．染色体结构变异　　 D．基因突变 6、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．通过嫁接，砧木和接穗愈合的过程中

7.诱发突变与自然突变相比，正确的是　　　　　　　　　　　　　　　 A．都是有利的 B．都是定向的 C．都是隐性突变 D．诱发突变率高 8.下列关于自然突变的叙述错误的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A．自然突变的频率低 B．自然突变只产生在个别生物个别基因 C．自然突变是不定向的，一般是有害的 D．基因突变是变异的主要来源，是生物进 化的重要因素之一