1、生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”？,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,变异是否都能遗传？,笔记,想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?,分析：不能 是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,红花的后代变成了蓝紫色,上述变异性状的后代为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变。,蓝紫色花的后代仍是蓝紫色,基因突变,生物的变异,不可遗传的变异可遗传的变异,基因重组,染色体变异,生物变异类型判断关键:遗传物质是否改变,笔记,（不遗传的变异）,（改变）,（改变）,（改变）,判断：仅环境因素引起的变异一定不能遗传。,（遗
2、传物质未发生改变）,（遗传物质发生改变）,（可遗传的变异）,笔记,三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子： THE KAT SAT ON THE MAT THE HAT SAT ON THE MAT 与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？,问题探讨,假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？,DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变
3、的性状对生物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。,资料：1910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。,一、基因突变的实例,镰刀型细胞贫血症,1956年，英国科学家英格拉姆发现患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,直接原因（氨基酸的替换）,根本原因,镰刀型细胞贫血症病因：,（D
4、NA分子中碱基对的替换）,控制合成血红蛋白分子的DNA分子一个碱基对发生替换（AT替换为TA）导致基因结构的改变，从而引起所编码的血红蛋白的改变。,笔记,替换,增添,缺失,基因（DNA片段）,思考：除了碱基对的替换以外,还有什么情况可能导致基因结构的改变？,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。,二、基因突变的概念,DNA,异亮氨酸,精氨酸,异亮氨酸,mRNA,精氨酸,探究碱基对改变一定会导致蛋白质的结构改变吗？,正常,mRNA,DNA,mRNA,DNA,氨基酸,氨基酸,异亮氨酸,精氨酸,苏氨酸,丙氨酸,碱基对缺失,T A G G C G ,mRNA,碱基对增添,异
5、亮氨酸,脯氨酸,DNA,异亮氨酸,精氨酸,氨基酸,当发生增添时，除肽链长度发生改变外，插入点以后的氨基酸一般都会发生变化。,碱基对增添,思考：1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,2、基因突变（碱基对改变）一定会导致蛋白质的结构改变吗？原因？,碱基对的替换 P58, 基因在细胞中的选择性表达 P57,2、基因突变形成的性状能否遗传给后代？,三、基因突变的时期,DNA复制时期,有丝分裂的间期,减数第一次分裂间期,如果基因突变发生在体细胞进行有丝分裂的间期，,如果基因突变发生在生殖细胞进行减数第一次分裂间期，,【植物体细胞无性繁殖例外】,一般只影响当代，不能遗传,阅读P81,则将遵循遗传规律随
6、配子传递给后代,笔记,自发突变（内因）：自然条件下DNA偶尔 复制错误、DNA碱基组成发生改变等例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。诱发突变（外因）：,提高突变频率,X射线、激光等,亚硝酸、碱基类似物等,病毒、某些细菌等,四、基因突变的原因,笔记,夏季涂抹防晒霜青少年少上网，少用手机不喝反复烧开的水,物理因素,物理因素,化学因素,少吃烧烤和油炸食品,化学因素,以下情况是减少哪种因素，从而防止细胞基因突变？,接种乙肝疫苗,生物因素,一个基因突变后产生新的基因（真核生物产生的是它的等位基因）,不改变染色体上基因的数量和位置,五、基因突变的结果,笔记,遗传信息改变,DNA,DNA,差错,内因：,碱基变化
7、,外因：,物理因素,化学因素,生物因素,脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序改变,碱基对的替换、增添、缺失,基因结构发生改变,产生等位基因（A1 a1、a2）,复制,引起,常见突变性状：,普遍性在生物界普遍存在,玉米白化苗,人类多指,短腿安康羊（中）,六、基因突变的特点,细菌 无抗药性抗药性棉花 正常枝短果枝 果蝇 红眼白眼 长翅残翅家鸽 羽毛白色灰红色人 正常色觉色盲 正常肤色白化病,随机性基因突变是随机发生的,花芽在分化时发生基因突变,可以发生在个体发育的任何时期；,可以发生在细胞内任何DNA分子上；可以发生在DNA分子的任何部位,不定向性基因突变是不定向的,基因突变的紫色种子产生的子代种子（白
8、，红）,【突变的方向与环境也没有明确因果关系】,自然状态下，基因突变的频率很低低频性,白化苗,大多数突变是有害的多害少利性（取决于是否适应环境）,白化病,所有生物都是长期进化过程的产物，基因突变可能破坏生物与现有环境的协调关系。,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,有害的基因突变,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,太空南瓜,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期 P57,多害少利性：(打破对环境的适应性), 普遍性:, 随机性:, 不定向性：1个基因可以突变成1个以上的等位基因, 低频性：自然状态下突变率低,基因突变的特点,既然自然条件下基因突变率很低，而
9、且大多数对生物体是有害的，那基因突变有什么意义呢？,笔记,七、基因突变的意义,虽然每个基因的突变率很低，但每个种群有很多个体，每个个体有很多基因，所以突变的基因总数很大。,产生新基因的途径,生物进化的原始材料,生物变异的根本来源,基因,新基因（等位基因）,基因型（改变）,表现型（改变）,引发生物变异,笔记,这种说法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但一个物种是由很多个体组成，且经漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要的意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。,P82：批判性思维,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？
10、,基因重组,在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。,一、基因重组的概念,生物体减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，形成多种类型的配子，雌雄配子受精形成的受精卵就具有与亲代不同的基因型，从而使个体出现差异。, 自由组合型 减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,二、基因重组的类型,38,A,a,b,B,A,a,B,b, 交叉互换型 发生在四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体之间交换片段。,1、细菌和病毒存在基因重组这种变异吗？ 2、基因重组能否产生新基因？ 能产生新的基
11、因型吗？3、你能从基因重组的角度解释人群中个体性状的多种多样吗？,思考：,不存在,不能,能,减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异受精过程中卵细胞和精子的结合的随机性,3、两个亲本的遗传物质差距越大，基因重组的类型就越多。,1、变异概率高，几乎100%2、只有通过有性生殖过程才能实现的。,三、基因重组的特点,笔记,是生物变异的来源之一是生物多样性的来源之一对生物的进化具有重要的意义,四、基因重组的意义,基因重组中有无新的基因产生？,思考,笔记,自然或人工诱变，使基因分子结构发生改变，包括DNA碱基对替换、增添、缺失,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；非同源染色
12、体上的非等位基因自由组合,有丝分裂间期减数分裂间期,减数第一次分裂前期、后期,所有生物都可以发生,只适用于有性生殖的真核生物,产生新基因的途径，生物变异的根本途径，是生物进化的原始材料,是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要的意义,突变频率低,出现频率高,产生新的基因，出现新的性状,产生新的基因型，性状重新组合,不同生物的可遗传变异来源：,病毒,基因突变,原核生物,基因突变,真核生物,基因突变、基因重组、染色体变异,思维拓展,笔记,课后练习,（P84）,基础题1.（1）；（2）；（3）。 2.C。 3.B。 4.A。,拓展题1.放疗或化疗的作用是通过一定量的辐射或化学药剂干扰肿瘤细胞和癌细胞进行DNA分子的复制，使其产生基因突变，从而抑制其分裂的能力，或者杀死癌细胞。放疗的射线或化疗的药剂，既对癌细胞有作用，也对正常的体细胞有作用，因此，放疗或化疗后病人的身体是非常虚弱的。,2.镰刀型细胞贫血症患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明，在易患疟疾的地区，镰刀型细胞的突变具有有利于当地人生存的一方面。虽然这个突变体的纯合体对生存不利，但其杂合体却有利于当地人的生存。,
