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1、龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會龍生龍，鳳生鳳，老鼠的兒子會打洞，這說明生物具有打洞，這說明生物具有_的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。遺傳遺傳一豬生九仔，連母十個樣，這說一豬生九仔，連母十個樣，這說明生物具有明生物具有_的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。變異變異第四章 生物的變異 資料一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉資料一：在北京培育的優(yōu)質(zhì)甘藍品種，葉球最大的有球最大的有3.5KG3.5KG，當引種到拉薩后，由于晝，當引種到拉薩后，由于晝夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達夜溫差大、日照時間長、光照強，葉球可重達7KG7KG左右。但再引回北京后，葉球又只有左右。但再引回北京后，葉球又只有3.5KG3.5KG。 資料二：太空椒（
2、普通青椒種子遨游過太空資料二：太空椒（普通青椒種子遨游過太空后培育而成）與普通青椒對比，果實明顯增大，后培育而成）與普通青椒對比，果實明顯增大，將太空椒的種子種植下去，仍然是肥大果實。將太空椒的種子種植下去，仍然是肥大果實。變異變異的類的類型型可遺傳的變異可遺傳的變異：不遺傳的變異：不遺傳的變異：基因突變基因突變?nèi)旧w畸變?nèi)旧w畸變基因重組基因重組僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒僅僅由環(huán)境不同引起，遺傳物質(zhì)沒有改變，不能進一步遺傳給后代。有改變，不能進一步遺傳給后代。由于由于生殖細胞中生殖細胞中遺傳物質(zhì)發(fā)生了遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變改變，其后代將，其后代將繼承這種改變繼承這種改變生物變異的類型生物變異
3、的類型表現(xiàn)表現(xiàn)型型基因型基因型 + 環(huán)境條件環(huán)境條件（改變改變）（改變改變）（改變）（改變）不遺傳的變異不遺傳的變異可遺傳的變異可遺傳的變異1 1、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是、下面敘述的變異現(xiàn)象，可遺傳的是 A A由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀由于水肥充足而造成的小麥粒大粒多性狀 B B果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀果樹修剪后所形成的樹冠具有特定的形狀 C C開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開開紅花的一株豌豆自交，后代部分植株開白花白花C精典例題精典例題純種黃色圓粒豌豆純種黃色圓粒豌豆純種綠色皺粒豌豆純種綠色皺粒豌豆 黃色圓粒豌豆黃色圓粒豌豆PF1F2黃色圓粒黃色圓粒綠色圓粒
4、綠色圓粒 黃色皺粒黃色皺粒綠色皺粒綠色皺粒出現(xiàn)兩種出現(xiàn)兩種新的類型新的類型重組型重組型快快速速回回憶憶一、基因重組一、基因重組1 1、概念、概念: :具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進行具有不同遺傳性狀的雌、雄個體進行有性生殖過程有性生殖過程時時, ,控制不同性狀的基因控制不同性狀的基因重新組合，重新組合，導致后代不同于親本類型導致后代不同于親本類型的現(xiàn)象或過程。的現(xiàn)象或過程。2 2、類型、類型: :基因的自由組合基因的自由組合: :基因的互換基因的互換: :非同源染色體上的非等位基因的非同源染色體上的非等位基因的自由組合自由組合同源染色體上的非姐妹染色單體之同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生局
5、部互換間發(fā)生局部互換.(.(交叉互換交叉互換) )非同源染色體上的非同源染色體上的 非等位基因自由組合非等位基因自由組合YyrRYyRrYr和和yRYR和和yrAabBAaBb同源染色體的非姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體之間的局部交換之間的局部交換 相對性狀相對性狀 的對數(shù)的對數(shù) F1產(chǎn)生的配產(chǎn)生的配 子種類數(shù)子種類數(shù)F2基因型數(shù)基因型數(shù)F2表現(xiàn)型數(shù)表現(xiàn)型數(shù) 1 2 3 n 23249482782n3n2n思考思考:一種具有一種具有20對對等位基因等位基因（這（這20對對等位基因分別位于等位基因分別位于 20對同源染色體上）對同源染色體上）的生物進行雜交時，的生物進行雜交時，F(xiàn)2可能出
6、現(xiàn)的表可能出現(xiàn)的表現(xiàn)型就有現(xiàn)型就有 種。種。220=10485763 3、意義、意義: :通過有性生殖過程實現(xiàn)的，基因重組的通過有性生殖過程實現(xiàn)的，基因重組的結(jié)果導致結(jié)果導致生物性狀的多樣性生物性狀的多樣性，為動植物，為動植物育種和生物進化育種和生物進化提供豐富的物質(zhì)基礎。提供豐富的物質(zhì)基礎?；蛑亟M能否產(chǎn)生新的基因？能否產(chǎn)生新基因重組能否產(chǎn)生新的基因？能否產(chǎn)生新的基因型？的基因型？不能產(chǎn)生新基因，但能否產(chǎn)生新的基因型不能產(chǎn)生新基因，但能否產(chǎn)生新的基因型生物變異的重要來源；生物變異的重要來源；特點：非常豐富特點：非常豐富產(chǎn)生新的基因型產(chǎn)生新的基因型不產(chǎn)生新基因不產(chǎn)生新基因,生物多生物多樣性的重
7、要原因。樣性的重要原因。基因重組基因重組 1910年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，年，赫里克醫(yī)生的診所來了一位黑人病人，病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴重的貧血病患者。對病人臉色蒼白，四肢無力，是嚴重的貧血病患者。對病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的病人做血液檢查時發(fā)現(xiàn)，紅細胞在顯微鏡不是正常的圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱圓餅形，而是又長又彎的鐮刀形，稱鐮刀型細胞貧血鐮刀型細胞貧血癥癥。這樣的紅細胞容易破裂。這樣的紅細胞容易破裂,使人患溶血性貧血使人患溶血性貧血,嚴重時嚴重時會導致死亡會導致死亡.一、基因突變一、基因突變(一一)基因突變的實例基因突變的實例為什么谷氨酸會被纈氨
8、酸取為什么谷氨酸會被纈氨酸取代呢？代呢？ 1956年，英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀年，英國科學家英格拉姆發(fā)現(xiàn)鐮刀狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽狀細胞貧血癥患者血紅蛋白異常，一條多肽鏈上的鏈上的谷氨酸谷氨酸被被纈氨酸纈氨酸取代取代。正常正常異常異常脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸纈氨酸纈氨酸谷氨酸谷氨酸 CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸纈氨酸纈氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)正常正常異常異常GUAGUACATCATGTAGTA突變突變GAAGAA_原因原因_原因原因 鐮刀型細胞貧血癥是由于基因中的堿基對發(fā)生了鐮刀型細胞貧血癥是由于基因中的堿基對
9、發(fā)生了_產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。病因：病因：替換替換根本根本直接直接相應性狀的改變相應性狀的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應蛋白質(zhì)的改變相應氨基酸的改變相應氨基酸的改變mRNAmRNA分子中的堿基發(fā)生變化分子中的堿基發(fā)生變化DNADNA分子中的堿基對發(fā)生變化分子中的堿基對發(fā)生變化具體變化過程具體變化過程: :（一）概念：基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（一）概念：基因的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變DNADNA堿基對發(fā)生堿基對發(fā)生增添、增添、缺失缺失或或替換，替換，而引起的而引起的基因結(jié)基因結(jié)構(gòu)構(gòu)的改變。的改變。 。增添增添缺失缺失替換替換基因突變基因突變思考與討論：思考與討論：基因堿基對的改變，是否一定會引起蛋白質(zhì)基因堿基對的改變
10、，是否一定會引起蛋白質(zhì)（性狀）的改變？（性狀）的改變？( (三三) )基因突變發(fā)生的時間？基因突變發(fā)生的時間？ WhyWhy？細胞周期中的分裂間期細胞周期中的分裂間期A.A.有絲分裂間期有絲分裂間期B.B.減數(shù)第一次分裂間期減數(shù)第一次分裂間期體細胞體細胞生殖細胞生殖細胞中可以發(fā)生基因突變中可以發(fā)生基因突變（但一般不能傳給后代）（但一般不能傳給后代）中也可以發(fā)生基因突變中也可以發(fā)生基因突變（可以通過受精作用直接傳給后代）（可以通過受精作用直接傳給后代） DNA DNA在進行復制時發(fā)生錯誤在進行復制時發(fā)生錯誤. .四四. .基因突變的意義基因突變的意義 基因突變在生物進化中有重要意義。是生基因突變
11、在生物進化中有重要意義。是生物變異的物變異的根本根本來源，也為生物進化提供了最初來源，也為生物進化提供了最初的原材料。的原材料。原因：原因： 基因突變能夠產(chǎn)生前所未有的基因突變能夠產(chǎn)生前所未有的新基因新基因，從而出現(xiàn)前所未有的新性狀。從而出現(xiàn)前所未有的新性狀。(五)基因突變的類型形態(tài)突變形態(tài)突變生化突變生化突變致死突變致死突變蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)消化吸收消化吸收細胞內(nèi)苯丙氨酸細胞內(nèi)苯丙氨酸苯丙酮酸苯丙酮酸酪氨酸酪氨酸苯丙氨酸羥化酶苯丙氨酸羥化酶( (六六) ) 基因突變的因素基因突變的因素物理因素物理因素化學因素化學因素生物因素生物因素基因突變的因素基因突變的因素各種射線的照射、溫度劇變等各種射線的照
12、射、溫度劇變等亞硝酸和堿基類似物等亞硝酸和堿基類似物等病毒和某些細菌等病毒和某些細菌等誘發(fā)基因突變誘發(fā)基因突變A.自發(fā)突變自發(fā)突變:自然發(fā)生的突變自然發(fā)生的突變B.誘發(fā)突變誘發(fā)突變: 在人為條件下發(fā)生的突變在人為條件下發(fā)生的突變?nèi)缛?正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊正常綿羊突變產(chǎn)生短腿安康羊如如:中子照射不抗銹病的燕麥種子中子照射不抗銹病的燕麥種子, 變成變成抗銹病個體抗銹病個體放射性污染放射性污染（七）海洋污染（七）海洋污染油污海鳥油污海鳥慘死沙灘慘死沙灘 早晨起床，早晨起床， 掀開黑心棉做的被子，掀開黑心棉做的被子，用致癌牙膏刷完牙，用致癌牙膏刷完牙，喝了杯摻了三聚氰胺的牛奶，喝了杯摻了三聚氰胺
13、的牛奶，吃一根柴油炸的洗衣粉油條，吃一根柴油炸的洗衣粉油條，外加一個蘇丹紅咸鴨蛋，外加一個蘇丹紅咸鴨蛋，在票販子那兒買了張車票，在票販子那兒買了張車票，趕到地下煙廠上班。趕到地下煙廠上班。9：30偷偷用山寨手機看股票，偷偷用山寨手機看股票，中午在餐館點了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃膳，中午在餐館點了盤用地溝油炒的避孕藥喂的黃膳，一盤敵敵畏噴過的白菜，一盤敵敵畏噴過的白菜，盛兩碗陳化糧米飯；盛兩碗陳化糧米飯；晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘晚餐蒸一盤瘦肉精養(yǎng)大的死豬肉做的臘肉，肉，沾上點毛發(fā)勾兌的毒醬油，沾上點毛發(fā)勾兌的毒醬油，拌盤福爾馬林泡過的海蜇皮，拌盤福爾馬林泡過的海蜇皮，抓兩個添加了漂白
14、粉的大饅頭，抓兩個添加了漂白粉的大饅頭，喝兩杯富含甲醇的白酒喝兩杯富含甲醇的白酒唉，這日子過得真叫爽唉，這日子過得真叫爽七、基因突變的特點七、基因突變的特點、普遍性、普遍性: :基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時期基因突變可發(fā)生在任何生物的任何時期突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時間越早，表現(xiàn)突變的部分越多，突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。突變發(fā)生的時期越晚，表現(xiàn)突變的部分越少。、多方向性：、多方向性： 基因突變是基因突變是不定不定向向的。的。、可逆性：、可逆性：基基 因因突變率突變率大腸桿菌組氨酸缺陷型基因大腸桿菌組氨酸缺陷型基因210果蠅的白眼基因果蠅的白眼基因41
15、05果蠅的褐眼基因果蠅的褐眼基因3105玉米的皺縮基因玉米的皺縮基因110小鼠的白化基因小鼠的白化基因1105人類色盲基因人類色盲基因3105小資料小資料、稀有性：、稀有性： 突變率突變率低低；白化苗白化苗、有害性：有害性：大多數(shù)突變是大多數(shù)突變是有害有害的的白化病白化病為什么呢？為什么呢？ 任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)任何一種生物都是長期進化過程的產(chǎn)物，它們物，它們 與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。與環(huán)境取得了高度的協(xié)調(diào)。我們在肯德基里吃的最多的是雞腿和雞翅，你們想想我們在肯德基里吃的最多的是雞腿和雞翅，你們想想,哪哪里來那么多的腿和翅里來那么多的腿和翅,其它的部位都哪去了呢其它的部位都哪去了呢
16、? 肯德基為肯德基為了開創(chuàng)中國市場了開創(chuàng)中國市場 “大好大好”局面，專門研究特別適合中國局面，專門研究特別適合中國人口味，另外就是研究開發(fā)一只雞身上能長出多條雞腿和人口味，另外就是研究開發(fā)一只雞身上能長出多條雞腿和多只翅膀的激素催生技術(shù)。由于是針對中國消費者，所以多只翅膀的激素催生技術(shù)。由于是針對中國消費者，所以是粗放式激素配方喂養(yǎng)，現(xiàn)已能催生到是粗放式激素配方喂養(yǎng)，現(xiàn)已能催生到6條雞腿條雞腿6只翅膀只翅膀了了 我們到肯德基里面去觀察一下，在里面吃的我們到肯德基里面去觀察一下，在里面吃的都是什么人，你幾乎不會看到外國人的，全都是什么人，你幾乎不會看到外國人的，全是中國人啊。尤其多的是中國的小孩
17、子，這是中國人啊。尤其多的是中國的小孩子，這些年一直受到激素困擾正常發(fā)育的中國未成些年一直受到激素困擾正常發(fā)育的中國未成年人。外國人自己發(fā)明的東西自己卻不喜歡年人。外國人自己發(fā)明的東西自己卻不喜歡吃，聰明的中國人啊，大家都想一想這是為吃，聰明的中國人啊，大家都想一想這是為什么呢？什么呢？性早熟的后果性早熟的后果 青春期發(fā)育提前可能使青春期發(fā)育提前可能使人最終身高人最終身高受到受到限制，成年后患癌，如限制，成年后患癌，如乳腺癌乳腺癌和和卵巢癌卵巢癌的危的危險增加的幾率增高，而且年老后患慢性疾病險增加的幾率增高，而且年老后患慢性疾病的危險也可能增加。的危險也可能增加。5.5.基因突變的特點基因突變
18、的特點自然界的物種中廣泛存在自然界的物種中廣泛存在可發(fā)生在任何時期可發(fā)生在任何時期自然界突變率很低：自然界突變率很低：10105 5- - 1010-8-8( (打破對環(huán)境的適應性打破對環(huán)境的適應性) )多數(shù)有害多數(shù)有害, ,少數(shù)有利少數(shù)有利 普遍性普遍性: :隨機性隨機性: :稀有性稀有性: :有害性：有害性：不定向性：不定向性：等位基因是如何產(chǎn)生的？等位基因是如何產(chǎn)生的？ 基因突變基因突變 基因重組基因重組本質(zhì)本質(zhì)原因原因時間時間意義意義發(fā)生可發(fā)生可能性能性產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因基因產(chǎn)生新的產(chǎn)生新的基因型基因型堿基對的堿基對的增添、增添、缺失、替換缺失、替換基因基因自由組合自由組合；基因基因
19、交叉互換交叉互換等等間期間期DNADNA復制復制時時減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂變異的變異的根本根本來源；來源；進化的原材料進化的原材料生物多樣性重要原因生物多樣性重要原因低頻但普遍低頻但普遍有性生殖中普遍有性生殖中普遍比較基因突變比較基因突變-基因重組基因重組基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別基因突變和重組引起的變異有什么區(qū)別? ?1 1基因突變：基因突變： 基因基因_改變，它改變，它_新的基因新的基因 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點：特點：普遍性、普遍性、多方向性、多方向性、_、 多數(shù)有害、多數(shù)有害、可逆性?？赡嫘浴? 2基因重組：基因重組： 控制不同性狀的控制不同性狀的_，_新基因，可新基
20、因，可形成新的形成新的_。 發(fā)生時期：發(fā)生時期：_ 特點：特點：_內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生能產(chǎn)生細胞分裂間期（細胞分裂間期（DNADNA復制時）復制時）稀有性稀有性基因重新組合基因重新組合 不產(chǎn)生不產(chǎn)生基因型基因型有性生殖過程中有性生殖過程中( (減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂) )變異非常豐富變異非常豐富（五）基因突變的應用（五）基因突變的應用利用人工誘發(fā)基因突變來育種，也是改造生物、利用人工誘發(fā)基因突變來育種，也是改造生物、創(chuàng)造生物新品種的重要途徑。創(chuàng)造生物新品種的重要途徑。人工誘變育種人工誘變育種原理：指利用物理或化學因素來處理生物，原理：指利用物理或化學因素來處理生物，使之發(fā)生基因突變使之
21、發(fā)生基因突變方式方式優(yōu)點優(yōu)點缺點：需大量處理供試材料。缺點：需大量處理供試材料。物理方式物理方式各種射線輻射誘變各種射線輻射誘變激光誘變激光誘變化學方式：亞硝酸、堿基類似物等化學方式：亞硝酸、堿基類似物等處理生物。處理生物。提高變異頻率，加速育種進程。提高變異頻率，加速育種進程。大幅度改良某些性狀。大幅度改良某些性狀。1 1、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一、某自花傳粉植物連續(xù)幾代開紅花，一次開出一朵白花，白花的后代全開白花，次開出一朵白花，白花的后代全開白花，其原因是其原因是 A A基因突變基因突變 B B基因重組基因重組 C C基因分離基因分離 D D環(huán)境影響環(huán)境影響A2 2、上眼瞼下垂是
22、一種顯性遺傳病、上眼瞼下垂是一種顯性遺傳病, ,某一男性患某一男性患者者, ,其父母正常，請判斷這人性狀最可能是其父母正常，請判斷這人性狀最可能是 A.A.伴性遺傳伴性遺傳 B.B.常染色體遺傳常染色體遺傳 C.C.基因突變基因突變 D.D.基因重組基因重組C3.如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液如果將一個鐮刀型細胞貧血癥的患者血液,輸給一個血型相同的正常人輸給一個血型相同的正常人,將使正常人將使正常人B A、 基因產(chǎn)生突變基因產(chǎn)生突變,使此人患病使此人患病 B、無基因突變、無基因突變,性狀不遺傳給此人性狀不遺傳給此人 C、基因重組、基因重組,將病遺傳給此人將病遺傳給此人 D、無基因突變、無基因突變,此人無病此人無病,其后代患病其后代患病5 5、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生、生物界是千姿百態(tài)，多種多樣的，這都要建立在生物豐富變異的基礎上。生物豐富的變異主要來源于物豐富變異的基礎上。生物豐富的變異主要來源于 A.A.基因重組基因重組 B.B.基因突變基因突變 C.C.染色體變異染色體變異 D.D.環(huán)境變化環(huán)境變化A4 4、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變、若一對夫婦所生育子女中，性狀差異甚多，這種變 異主要來自異主要來自 A.A.基因突變基因突變 B.B.基因重組基因重組 C.C.環(huán)境影響環(huán)境影響 D.D.染色體變異染色體變異B
高中生物：基因突變和基因重組 課件浙科版必修2
