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第八章遗传和变异第三节变异享学课堂鹦鹉体色的变异一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出了4只体色迥异的小鹦鹉。在水、肥、光特别充足的田里，普通的玉米种子在萌发长成植株的过程中，所结种子大而饱满，但这样的种子种下去，结出的是普通种子。提出疑问：1、一对绿色的鹦鹉产下的卵孵出了4只体色迥异的小鹦鹉，原因何在？2、同样是大而饱满的种子，为什么后代性状不同，这些现象说明什么问题？变异的类型：表现型（决定于）基因型（内在因素）环境（外在因素）（改变）（改变）不遗传的变异可遗传的变异由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。由遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变。基因重组基因突变染色体畸变来源“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1、类型:①非同源染色体的自由组合:②交换: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交换。③重组DNA技术（转基因技术）一、基因重组则具有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。2、概念:在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因之间的自由重新组合，结果使后代出现不同于亲本的类型。如图具有2对等位基因（这2对等位基因分别位于2对同源染色体上）的亲本杂交，F2可出现4种表现型，有2种新品种。基因重组为生物变异、生物的多样性提供了丰富的来源，为动植物育种和生物进化提供了丰富的物质基础。3、意义:白化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。二、基因突变正常型红细胞(左)与镰刀型红细胞(右)正常人的红细胞是圆饼状的，镰刀型细胞贫血症患者的红细胞却是弯曲的镰刀状的。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。血红蛋白是由四条多肽链组成.研究证明，在整个多肽链的574个氨基酸中，病者与正常人的573个氨基酸是相同的。所不同的是一个谷氨酸被缬氨酸替代，因而引起血红蛋白结构异常。正常患病谷氨酸缬氨酸缺氧时红细胞的形状Β链第六位信使RNAGAAGUADNA（基因）CTTGAACATGTA转录翻译表达此病的根本原因是基因突变中心法则┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯┯ＡＴＡＧＣＴＡＴＣＧ┷┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷┯┯┯ＡＧＣＴＣＧ┷┷┷┯┯┯┯ＡＣＧＣＴＧＣＧ┷┷┷┷┯┯┯┯ＡＴＧＣＴＡＣＧ┷┷┷┷增加缺失替换DNA分子中发生碱基对的、＿＿＿和，而引起的的改变。替换增加缺失基因特定核苷酸系列1、基因突变的概念：2、基因突变的时间：分裂间期(S期）DNA在复制过程中发生了差错A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞中可以发生基因突变产生生殖细胞可以发生基因突变3、基因突变的本质：正常绵羊和短腿安康羊（中）白化物理因素：如X射线、γ射线、紫外线、激光等。化学因素：是指能够与DNA分子起作用而改变DNA分子性质的物质，如亚硝酸、碱基类似物。生物因素：包括病毒和某些细菌等。4、基因突变的诱因：5、基因突变的特点自然界突变率很低：10－5-10-82、低频性:等位基因是如何产生的？一个基因可以向不同方向发生突变，产生一个以上的等位基因。但是，每一个基因的突变都只能限定在其相对性状的范围内，不会超出限制。Aa1或Aa23、多方向性，可逆性：1、中性:不会马上表现出有利还是有害4、基因突变是在生物界普遍存在的5、在生物体内是随机发生的基因突变是新基因的根本来源，是生物变异的主要原因，对生物进化有重要作用。6、基因突变的意义：遗传物质的变化特点发生时间基因突变基因重组产生新基因和新基因型不产生新基因，可产生新基因型随机性、低频性、多数为中性、不定向性有性生殖过程中；形成的变异丰富发生在DNA分子复制时有性生殖减数分裂产生配子时基因突变与基因重组的比较本节课学习了可遗传变异的来源中的两种：知道了变异的两种类型及其来源。归纳总结：(1)基因重组是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，是生物变异的主要来源。其过程发生在有性生殖过程中。(2)基因突变是基因内部结构的改变，它能产生新的基因，是生物变异的根本来源。基因突变和基因重组基因突变和重组引起的变异有什么区别?1．基因突变：基因_________改变，它能产生新的。发生时期：________________________特点：①普遍性、②随机性、③___________、④多数中性、⑤不定向性。2．基因重组：控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的_______。发生时期：________________。特点：_________。内部结构细胞分裂间期（DNA复制时）突变率低基因重新组合不产生基因型有性生殖过程中非常丰富课堂巩固基因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ＤＤ3、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ＣＤＡ6、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7、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ＣＡ8、生物变异的根本来源是A．基因重组B．染色体数目变异C．染色体结构变异D．基因突变9、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ＤＡ10、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A14、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15、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BD（一）、染色体结构变异1．缺失2．重复结构改变数目增减4．易位3．倒位（二）、染色体数目变异1、非整倍的变异：染色体整条的增减如：XXY型，多了一条X染色体导致睾丸发育不全21三体型，多了一条21号染色体导致先天性愚型♀果蝇体细胞AaBBWWIIIIIIIIIIIVXXaBWIIIIIIVXABWIIIIIIVX♀果蝇卵细胞二倍体（二）、染色体数目变异2、整倍化变异：染色体组：配子中的一组染色体（1n）一个染色体组内的染色体形态、大小各不相同一个染色体组中不存在同源染色体一个染色组体中不存在等位基因雌果蝇的一个染色体组包括：II、III、IV、X二倍体（2n）：体细胞内含有2个染色体组XYXY男体细胞23对染色体44+XY精子：23个染色体22+X或22+Y人：二倍体一个染色体组有：23条染色体•多倍体:体细胞内含有3个或3个以上的染色体组二倍体(2n)三倍体(3n)四倍体(4n)一个染色体组12345123451234512345123451234512345123451234512345多倍体在植物界较为普遍，如：普通小麦是六倍体、马铃薯是四倍体、香蕉三倍体2、整倍化变异：整个染色体组的增减多倍体的形成：天然：严酷的自然条件、温度急剧变化（北极、沙漠、高山地区）人工：利用秋水仙素处理植物萌发的种子或幼苗分裂时，染色单体分开但未分离成两组移向两个子细胞多倍体的特点：1、植株及各器官较大，产量高2、生长发育迟缓3、高度不育4、抗逆能力强正常物种二倍体单倍体（含1个染色体组）正常物种四倍体单倍体（含2个染色体组）123451234512345123451234512345123451234512345单倍体:体细胞内含有的染色体数是本物种配子染色体的数目（即体细胞的一半）。未受精的卵细胞或精子直接发育成个体。单倍体的形成天然：植物：未受精的卵细胞发育而成动物：蜜蜂等昆虫雄性个体人工：植物：花粉或花药离体培养单倍体的特点：植株瘦小，生活能力低，不育练习正常物种体细胞染色体数一个染色体组内染色体数目是几倍体？单倍体体细胞内染色体组数目普通小麦42六倍体马铃薯4812花生10四倍体玉米10一个染色体组四倍体三个染色体组两个染色体组740两个染色体组二倍体201、多倍体育种用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗多倍体方法：抑制纺锤体的形成，使染色体加倍四、人工诱变及其控制物理因素使生物发生基因突变化学物质使生物发生基因突变或诱导多倍体无籽西瓜（三倍体）2n秋水仙素4n(♀)x2n(♂)3n(植株）2n（花粉）3n(无籽果实）有丝分裂二倍体葡萄幼苗期用秋水仙素处理四倍体葡萄四倍体葡萄的形成受阻染色体数加倍2、单倍体育种用花粉（花药）离体培养方法：单倍体秋水仙素纯合二倍体优点：由于可直接得到纯合体，可以缩短育种年限几种育种方法的比较原理方法优点杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程无性繁殖基因重组基因突变染色体畸变染色体畸变基因重组DNA复制杂交自交再筛选出纯种激光辐射等花粉离体培养秋水仙素处理萌发的种子或幼苗重组DNA技术扦插嫁接等集合亲本的优良性状提高变异频率缩短育种年限直接，周期短提高产量和营养成分保持亲本的优良性状小结：染色体畸变染色体结构的改变染色体数目的改变非整倍体整倍体染色体组二倍体多倍体及形成单倍体及形成练习1、棉花体细胞中含有52条染色体，每个染色体组有13条染色体，那么棉花是倍体。棉花成熟花粉粒中有个染色体组，它的单倍体含有条染色体。2、玉米体细胞的染色体数为10对20个，其单倍体植株体细胞中染色体数应是（）A、5对B、10对C、10个D、20个3、以E图为对照，下列A、B、C、D四图中表示有一个染色体组的是（）四226CC4、关于单倍体的叙述正确的是（）①单倍体只有一个染色体组②单倍体只含有一个染色体③单倍体是指含有本物种配子染色体数目的个体④单倍体只含一对染色体⑤未受精的配子发育成的个体是单倍体A、③⑤B、④⑤C、①⑤D、①④5、韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态结构。韭菜是（）A、二倍体B、六倍体C、四倍体D、八倍体6、在二倍体生物中，可能含有一个染色体组的细胞是（）A、花瓣细胞B、叶片细胞C、花粉细胞D、根细胞ACC