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。,表现型,基因型,+ 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,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：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,变异,由环境因素造成的变异。遗传物质没有改变，变化的性状不能进一步遗传给后代。,由于遗传物质发生改变引起的变异,1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡.,一、基因突变,(一)基因突变的实例,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白异常，一条多肽链上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,异常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸 ,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因中的碱基对发生了_产生的。,病因：,基因突变,替换,根本,直接,谷氨酸,缬氨酸,DNA,mRNA,氨基酸,蛋白质,正常,异常,_原因,镰刀型细胞贫血症是由 引起的一种遗传病。,病因：,DNA分子中碱基对替换,根本,探究第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？,直接原因,决定,谷氨酸 缬氨酸,替换,增添,缺失,DNA片段,碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。,探究 DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基发生变化,DNA分子中的碱基对发生变化,具体变化过程:, , , , , , ,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,（二）基因突变的概念,2、基因突变的类型,缺失,（正常）,替换,增添,思考与讨论：,由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？,发生一个碱基对的替换不一定会导致蛋白质的改变,转录链,mRNA,发生一个碱基对的缺失会导致mRNA中多个密码子的改变，必定会导致蛋白质结构的改变,1、概念： DNA分子中发生碱基对的_、_和_，而引起的_的改变。,增添,缺失,替换,基因结构,（二）基因突变的概念,思考： 1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？,碱基对的替换 2、基因突变不改变生物性状的原因有哪些？ 一种氨基酸可能有几种密码子 显性纯合子突变成杂合子（AAAa）,基因突变可以遗传给后代吗？如何遗传?,思考与讨论：,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代.,可以遗传.,基因突变一定可以遗传给后代吗？,基因突变若发生在配子中（减数分裂时产生）将遵循遗传规律传递给后代。 若发生在体细胞（有丝分裂），一般不能遗传。有些植物体细胞发生基因突变，可以通过无性繁殖传递。人体某些体细胞的基因（原癌基因和抑癌基因）突变，有可能发展成癌细胞。,(三)基因突变发生的时间？,主要发生在细胞分裂间期,A.有丝分裂间期,B.减数第一次分裂间期,体细胞,生殖细胞,中可以发生基因突变,（但一般不能传给后代）,中也可以发生基因突变,（可以通过受精作用直接传给后代）,DNA复制时期：,(四)基因突变的结果,常见突变性状：,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,基因突变的结果往往使一个基因变成它的等位基因,即产生了新的基因.,一个基因突变后产生的是它的等位基因,基因突变的结果,基因突变是染色体的某一位点上基因的改变,使一个基因变成它的等位基因（Aa或aA）,不改变染色体上基因的数量，只改变基因的内部结构，并且通常会引起一定的表现型的变化.,(五)基因突变的原因,物理因素,化学因素,生物因素,基因突变的外因,X射线、紫外线等,亚硝酸和碱基类似物等,病毒和某些细菌等,你认为基因突变有什么特点？,一 在生物界普遍存在；,?,（五）基因突变的原因,自发突变： 诱发突变：,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,自然条件下DNA偶尔复制错误 例如：果蝇的白眼，水稻的矮秆等。,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（含亚硝酸盐）,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,分析以下情况是减少哪种因素诱发基因突变的可能，从而防止细胞癌变？,接种乙肝疫苗,生物因素,遗传信息改变,DNA,DNA,差错,内因：,碱基变化,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,（五）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,常见突变性状：,一、在生物界普遍存在普遍性,玉米白化苗,人类多指,探究 基因突变有何特点？,短腿安康羊（中）,基因突变发生在生物个体发育的什么时期？,任何时期,二、在生物个体发育的如何时期发生随机性,经诱变处理的紫色种子产生的子代种子,基因突变还有何特点？,灰老鼠,黑老鼠,黄老鼠,五、 基因突变是不定向的不定向性,花芽在分化时发生基因突变,小资料,三、突变率低低频性,自然状态下，基因突变的频率是很低的。,白化苗,四、大多数突变是有害的多害性,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,基因突变中，有利突变多，还是有害突变多？,有害的基因突变,畸形的雏鸭,人类的多指,人类的并指,镰刀形红细胞,高产大豆 高产青霉菌株,有利的基因突变,有利的基因突变,基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源,是生物进化的原始材料.,（六）基因突变的意义,批判性思维,有人认为，自然条件下基因突变率很多低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？,这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在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意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。,（P82）,1(2015汕头检测)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中的基因数目减少了或增多了 D染色体上的DNA中的基因结构发生了局部改变 2下列细胞中最不容易发生基因突变的是( ) A正在分裂的蛙红细胞 B人神经细胞 C正在分裂的精原细胞 D豌豆根尖的分生区细胞,D,B,4下列关于基因突变的叙述，错误的是 ( ) A发生在DNA复制时 B基因分子结构一定发生改变 C可能会产生新基因 D生物性状一定会发生改变,D,D,4、,5、,B,A,“一母生九仔，连母十个样”这种差异怎么造成的？,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:,二、基因重组,染色体数量变化动画,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:,基因的自由组合:,基因的交叉互换:,减后，非同源染色体上的非等位基因的自由组合,减前，四分体时期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部互换.(交叉互换),后一页,二、基因重组,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,上一页,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,3、意义:,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.,基因重组能否产生新的基因？,思考: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 种。,220=1098304,思考：基因重组有新的基因产生吗？有新的性状产生吗？,没有新的基因产生，也没有新的性状产生，只是控制不同性状的基因重新组合。,基因重组的意义,产生多种多样的新基因型，有助于物种在一个无法预测会发生什么变化的环境中生存。,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。,产生新基因,产生新基因型,碱基对的增添、 缺失、改变,基因自由组合； 基因交叉互换等,DNA复制时,减前、减后,变异的根本来源 进化的原始材料,生物变异来源之一 生物多样性重要原因,低频但普遍,有性生殖中普遍,三、基因突变、基因重组比较,1、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,A,2、上眼睑下垂是一种显性遗传病,某一男性患者,其父母正常，请判断这人性状最可能是 A.伴性遗传 B.常染色体遗传 C.基因突变 D.基因重组,C,练习,3、若某原核基因的编码区原有303对碱基，现经过突变，成为300个碱基对，若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,D,3.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A、 基因产生突变,使此人患病 B、无基因突变,性状不遗传给此人 C、基因重组,将病遗传给此人 D、无基因突变,此人无病,其后代患病,5、生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于 A.基因重组 B.基因突变 C.染色体变异 D.环境变化,A,4、若一对夫妇所生育子女中，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,B,4、,5、,B,A,D,6、,7、,C,8、,C,9、据图回答：, 该图为什么分裂什么时期？, 该细胞叫什么？,分析造成B、b不同的原因？,无同源染色体，着丝点分裂，减后,细胞质均等分裂，次精母或第一极体,基因突变或基因交叉互换,