生物变异的类型与来源

5、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
三、重组DNA技术
基因工程
指按照人们的要求，通过对DNA分子进行人工 “剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和 重新组合，从而达到定向改变生物性状的目的。
广义的基因重组还包括重组DNA技术。
(1)生物性状的表现不仅受基因控制而且受环境因素的影响。 （2分） （2）①实验组甲： 在30℃条件下将其培养成成蛙 （1分） 对照组乙：在20℃条件下将其培养成成蛙（1分） ②有分裂能力的 （1分） ③性染色体组成(2分） ④a 实验预期：甲乙两组实验的装片被观察到的蛙细胞的 性染色体组成均是XX：XY≈1：1（2分） b 实验预期：甲组实验的装片（30℃条件下培养的成蛙） 被观察到的蛙细胞的性染色体组成都是XY。乙组实验的装 片（20℃条件下培养的成蛙）被观察到的蛙细胞的性染色 体组成是XX：XY≈1：1 （3分） 结论：较高的温度使发育着的蝌蚪（XX）性染色体组成变 成XY，从而改变了性别的表现型。（2分） （3）2 （1分） 1（1分）
（3）如果DNA分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意 味着__基__因__发生了改变，我们称这种变化为_基__因__突__变__
一、基因突变的实例
正常型红细胞
镰刀型红细胞
请查阅密码子表，完成以下图解
蛋白质 氨基酸
正常 谷氨酸
异常
缬氨酸 直接原因
mRNA DNA
G AA
GUA
CTT 突变 CAT
GAA
b
一种具有20对等位基因（这20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，F2可能出
现的表现型就有 220=1048576 种。
上一页
交换
同源染色体的非姐妹染色单体
重组
之间的局部交换
b
B
b
B
上一页
3、基因重组的实现：有性生殖过程。
父本和母本的杂合性越高， 遗传物质的差距越大，基因重组 的类型就越大，后代产生的变异 就越多。
物理因素
(三)基因突变的外因
化学因素 生物因素
(四)基因突变的类型
按来源分_自_然__突__变____与_人__工__诱__变___
按突变后对生物个体的影响分_有__利__突__变__与_有__害__突__变_, 对生物体而言，多数为__有__害__突__变____。
(五)基因突变的特点
①普遍性: 自然界的物种中广泛存在 ②随机性: 可发生在任何时期 ③稀有性: 自然界突变率很低：10－5- 10-8 ④有害性：(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利 ⑤不定向性：A＝a1或A＝a2
（2）优点： ①提高突变率，缩短育种周期 ②大副度改良某些性状
（3）缺点: ①成功率低,有利个体往往不多 ②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
这种太空南瓜王最大能长 到200多公斤，在生长繁 殖期高峰时，南瓜每天能 增大5公斤。
“一母生九仔，连母十个样”，这种个 体的差异，主要是什么原因产生的?
A.有丝分裂间期 （但一般不能传给后代） 体细胞 中可以发生基因突变
B.减数第一次分裂前的间期 生殖细胞 中也可以发生基因突变
（可以通过受精作用直接传给后代）
内因： DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因 断裂后进行修复时发生错误。
3、人类能遗传的基因突变常发生在
A.减数第一次分裂
B.四分体时期
C.减数第一次分裂前的间期 D.有丝分裂间期
引起基因突变的外因是……？
1、二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致 以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。
2、苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体 后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环 羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基 可以与DNA、RNA等结合，从而产生致癌作
用。
3、乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞 的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝 细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形 成了肿瘤。
2、不可遗传的变异:
由环境条件引起的，而遗传物质没有 发生改变的变异。如：断了尾巴的老 鼠、温室里的韭黄等
第1节 基因突变和基因重组
问题探讨
（1）英语句子中的一个字母的改变，可能导致 句子的意思发生怎样的变化？ 可能导致句子的意思不变,变化不大或完全改 变这三种情况.
（2）如果DNA分子复制时发生类似的错误，DNA 分子携带的遗传信息将会发生怎样的变化？ 可能对生物体产生怎样的影响？ 对生物体有的有害，有的有利， 有的既无害也无利
上出现了一朵白花，试分析下列问题：
（1）白花性状与红花性状的关系是 __一__对__相__对_性__状__。
（2）该朵白花性状是来自于___基_因__突__变_____。
（3）有人认为此白花性状一定是纯合子，你 认为对吗？为什么？
不一定；若此白花性状是隐性性状，则其是纯合子， 若此白花性状是显性性状，则有可能是杂合子。
D、甘蓝在生殖过程中无基因重组发生
• 2、下列关于基因突变的叙述中，正确的是
•
A、生物随环境改变而产生适应性的
突变
•
B、由于细菌的数量多、繁殖周期短，
因此其基因突变率很高
• 存在 √C、基因突变在自然界的物种中广泛
•
D、自然状态下的突变是不定向的，
而人工诱发的突变是定向的
3、一株世代都是开红花的果树，在一次突然性冰 冻后，在一个枝条
猫由于基因重组而产生的变异
4、基因重组的意义：基因重组能产生多样化的 基因组合的子代，为生物变异提供了丰富的来 源，对生物进化具有重要的意义。是形成生物 多样性的重要原因之一。
基因重组能否产生新的基因？ 基因重组产生新的基因型
5、应用：杂交育种
基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?
1．基因突变： 基因__内__部__结__构_改变，它___能__产__生_新的基因 发生时期：细__胞__分__裂__间__期__（__D__N_A__复__制__时_ ） 特点：①普遍性 ②随机性 ③_______、突变率低 ④多数有害、⑤________不__定__向。性
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
缺
失
┯┯┯ ＡＧＣ ＴＣＧ ┷┷┷
请思考： ①由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
②基因突变都会遗传给后代吗？取决于什么？ 基因突变若发生在配子中，则会遗传给后代；
若发生在体细胞中，一般不能遗传.
1、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱基对，它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
基因重组
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.
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
例
②基因的互换: 同源染色体上的非姐妹染色体之间
发生局部互换.
随机
非同源染色体上的
重组 非等位基因自由组合
b
Ab 和 aB
B
B
AB 和 ab
课堂巩固
1、北京培育出的优质甘蓝品种， 叶球最大的只有3.5kg，当引种到拉萨后， 由于昼夜温差大，叶球可重达7kg左右， 但再引种回北 京后，叶球又只有3.5kg，从甘蓝 引种过程可以看出
A、甘蓝具有遗传性，而不具有变异性
√B、仅由环境的改变引起的变异不能遗传
C、环境的改变可引起生物产生可遗传的变 异
BCD
4、诱变育种、杂交育种的理论依据分别是
A、基因突变、基因自由组合
B、基因突变、基因分离
√C、基因突变、基因重组
D、基因重组、基因分离
4、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300个 碱基对，它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
A．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 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能
2．基因重组： 控制不同性状的_基__因__重__新__组__合__，__不__产__生_新基因，可
形成新的____基__因__型。 发生时期：_____有__性__生__殖__过__程__中__ 特点：__非__常__丰__富__
课堂巩固
4、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
问题：生物在遗传的同时为什么会有变异？ 有哪些因素能引起变异？ 这些因素是如何导致生物变异的？
生物的变异
一、生物变异的类型与来源
（改变）
表现型 （改变）
பைடு நூலகம்
不可遗传的变异
基因型
+
（改变）
可遗传的变异
环境条件
1 、可遗传的变异:
由遗传物质发生改变所引起的变异。 如：人的眼睛的虹膜有褐色和蓝色、 人的辨色能力有正常的和色盲等
等位基因是如何产生的？
为何基因突变对生物体而言， 多数为有害突变? 基因突变对生物 岂不是没有意义?
①打破对环境的适应性
②产生新基因 是生物变异的根本来源。
（六）应用：
为进化提供原始材料
诱变育种
(六)人工诱变在育种上的应用
诱变意义: 是创造动、植物新品种和微生物新类 型的重要方法（举例）
（1）常用的方法： 物理因素：X射线、Y射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等
GTA
根本原因
基因突变的概念： DNA分子中发生碱基对的 替换 、____增__添 和_缺__失____，而引起的 基因结的构改变。
┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
替
换
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┯┯┯┯ ＡＴＧＣ ＴＡＣＧ ┷┷┷┷
增
添
┯┯┯┯┯ ＡＴＡＧＣ ＴＡＴＣＧ ┷┷┷┷┷
A．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 C．长度不变，但顺序改变 D．A、B都有可能
2、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
(二)基因突变发生的时间？ Why？
生物的变异
不能遗传的变异
表现型 （改变）
基因型
+
（改变）
环境条件（改变）
可遗传的变异
来源
基因突变 诱因 染色体变异
基因重组
如果一个基因的中部缺失了1个核苷酸对， 可能的后果 A．没有蛋白质产物 B．翻译为蛋白质时在缺失位置终止 C．所控制合成的蛋白质减少多个氨基酸 D．翻译的蛋白质中，缺失部位以后的氨基酸序 列发生变化