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第五章生物的变异,变异：生物亲代与子代间及子代各个体间存在性状差异的现象,遗传：生物亲代与子代间性状总是相似的现象,【聚焦】变异的类型,基因型（内因）,环境条件（外因）,不遗传的变异,基因重组,基因突变,染色体变异,诱因,可遗传的变异,来源,表现型,（遗传物质没有改变）,（遗传物质发生改变）,第1节基因突变和基因重组,1、下面叙述的变异现象，可遗传的是A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花D.手术刀下的麋鹿（美女）和欧巴,C,精典例题,基因突变的实例：,人类镰刀型贫血症的形成,镰刀型细胞贫血症的病因分析,病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,脯氨酸缬氨酸谷氨酸,正常,异常,一、基因突变,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？,异常缬氨酸GUACATGTA,正常谷氨酸GAACTTGAA,蛋白质氨基酸RNADNA,突变,如果DNA分子中含遗传信息的碱基对发生变化则意味着_发生了改变，这种变化为_,基因,基因突变,1)、镰刀型细胞贫血症的直接原因：血红蛋白分子的氨基酸的种类的改变，即血红蛋白多肽链中的谷氨酸被缬氨酸代替2)、镰刀型细胞贫血症的根本原因：DNA分子的碱基对替换导致基因结构改变，从而引起基因突变,3)这种变化一般发生在细胞分裂的哪个时期？发生在信息传递的哪个环节？一般发生在细胞分裂间期（有丝分裂间期；减数第一次分裂前的间期）发生在信息传递：DNA复制,如果基因中脱氧核苷酸的排列顺序发生变化，那么一定会导致A.遗传性状的改变B.遗传密码的改变C.遗传信息的改变D.遗传规律的改变,基因分离和基因自由组合定律,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,基因中的碱基对发生变化,透过现象看本质:,基因突变的草莓正常草莓P87,显微镜可观察到吗？,分子水平的变异,基因突变，指导的蛋白质一定改变？性状一定改变？,（一般产生其等位基因）,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,（一）基因突变的概念,(二)基因突变发生的时间？,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,DNA在进行复制时发生错误,体细胞一般不遗传给下一代,生殖细胞遗传给下一代,基因突变一定能遗传给下一代吗？,(三)基因突变的原因,物理因素,化学因素,生物因素,外因,内因：,DNA复制解旋时结构不稳定，容易发生基因突变。,紫外线,X射线,其他各种辐射,亚硝酸碱基类似物苯环类似物,某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA,1.普遍性:,基因突变可在生物的任何时期、不同DNA、基因随机发生,突变发生的时间越早，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。,2.随机性,生物界原核、真核生物、病毒等所有物种均可以发生（生物范围）,(四)基因突变的特点,自然界突变率很低：105-10-8,3.低频性:,庞大的种群？,可产生丰富的基因突变,3.不定向性：基因突变是不定向的。不止一种等位基因,可逆性？多方向性,人工诱发基因突变能定向吗？,等位基因是如何产生的？,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.,(五)基因突变的意义,产生新基因,产生新性状,生物变异的根本来源，为进化提供原材料,1、使生物产生新性状，可能破坏对环境的协调关系，而对生物有害。2、使生物产生新性状，可能使生物适应改变的环境，获得新的生存空间。3、使生物产生新性状，还有的既无害也无益。,根据对性状类型的影响，可将基因突变分为,显性突变：a-A,隐性突变：Aa,根据诱变时的状态，可将基因突变分为,自然突变：在自然状态下发生的基因突变,诱发突变：在仍条件下诱发的突变,基因突变的类型,基因突变一定会引起生物性状的改变吗？一定会导致基因型改变吗？,基因突变不一定会引起生物性状的改变，如：若基因突变为隐性突变，如AA中的一个Aa,性状不改变基因突变一定会产生新基因，一定会导致基因型的改变.,1、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.减数第一次分裂的间期D.有丝分裂间期,2、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RNAC.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,3、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,“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?,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:,自由组合型:,交叉互换型:,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单体之间发生局部互换.,后一页,（减后期）,（减前期）,受精作用没有基因重组；基因重组与有丝分裂无关,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,5、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.,产生新的基因型,3、时间:,减数第一次分裂过程中,4、结果:,基因重组会产生新的性状和新的基因型？,4、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,5.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自然突变只发生在个别生物个别基因C自然突变是不定向的D基因突变是变异的主要来源，是生物进化的重要因素之一,6、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7、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8、下面叙述的变异现象，可遗传的是A由于水肥充足而造成的小麦粒大粒多性状B果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状C用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无子D开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花,基因分子结构发生改变，产生了新基因，改变了基因的“质”；出现了新性状，但未改变基因的“量”,原有的基因重新组合，产生了新的基因型，使性状重新组合，但未改变基因的“质”和“量”,外因（物理、化学、生物）和内因作用下，由于基因复制时碱基种类、数目、排列顺序的发生改变，使基因结构发生改变,减数分裂过程中，同源染色体非姐妹染色单体交叉互换；非同源染色体之间自由组合,有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,减数第一次分裂四分体时期和减数第一次分裂后期,新基因产生的途径；生物变异的根本来源；生物进化的原始材料,是生物变异产生的来源之一；是生物进化的重要因素之一。,所有生物都可发生（包括病毒），具有普遍性,只适用于真核生物有性生殖，细胞核遗传,
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