第四节 生物的变异

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1、第四节生物的变异E第-二O教:育_资M源网,　　第四节生物的变异　　一第四节生物的变异E第-二O教:育_资M源网,　　第四节生物的变异　　一基因突变和基因重组　　教学目的　　1、基因突变的概念、特点和意义（B：识记）　　2、人工诱变在育种上的应用（A：知道）　　3、基因重组的概念和意义（A：知道）　　教学重点　　1、基因突变的概念和特点　　2、基因重组的概念　　教学难点　　基因突变的概念　　教学用具　　镰刀型细胞贫血症病因的图解　　教学方法　　教授法、讨论法　　课时安排　　2课时　　教学过程　　第一课时　　前面我们已经学习了生物的遗传，了解了性状为什么能够遗传以及性状遗传时遵循的规

2、律。　　我们知道生物的性状是由由遗传物质决定的。性状的表现除了与遗传物质有关外，还与外界条件有关。当性状由亲代传递到子代时，不会一成不变，或多或少都会存在差异。这是因为生物体不仅具有遗传还具有变异。变异是指亲代与子代、子代与子代之间在形态、结构和生理上表现有差异的现象。那么生物的变异又是如何产生的呢？生物的变异又有什么特点呢？　　今天我们就来学习生物的变异。　　（一）变异的类型　　生物的变异有这样两种类型，不遗传的变异和可遗传的变异。　　1、不遗传的变异　　什么情况下的变异不遗传，什么情况下的变异可遗传？　　生物的表现型与基因型和外界环境条件有关。由外界环境条件的影响而引起的（不涉及遗

3、传物质的改变）这种变异是不遗传的变异。　　2、可遗传的变异　　由遗传物质的改变而引起的变异就是可遗传的变异。　　可遗传的变异是生物变异的主要类型。它的来源主要有三方面：基因突变、基因重组和染色体变异。　　（二）基因突变　　那么，什么是基因突变？基因突变是怎么产生的？又怎么导致生物变异呢？下面我们以正常的红细胞基因突变形成镰刀型细胞贫血症患者的红细胞为例来看一下。　　1、基因突变的概念　　（1）实例——镰刀型细胞贫血症　　我们知道，正常红细胞是圆饼形状的，具有运输氧气的功能。而镰刀型细胞贫血症的红细胞呈镰刀状，对其功能的完成有没有影响呢？　　（有影响，运氧气能力降低，易破裂溶血造成贫血，

4、严重时会导致死亡）　　那么又是什么原因使正常的红细胞变成镰刀型红细胞呢？分子生物学研究表明，这是基因突变的结果。让我们来看课本P43镰刀型细胞贫血症病因的图解。　　大家知道，生物的性状是由蛋白质来体现的。我们先来看正常血红蛋白与镰刀型血红蛋白的氨基酸的组成。　　两者有什么区别？（正常的是谷氨酸，异常的是缬氨酸）　　氨基酸又是由什么决定的呢？（由信使RNA上的密码子决定的）　　构成信使RNA上的密码子的那些碱基又是由什么决定的呢？（由DNA上的碱基决定的）　　现在，我们来比较一下正常的DNA与异常的DNA，看看它们的区别在哪里。　　（一个碱基对的改变：CTTCAT）　　就是由于DNA上的

5、一个碱基对发生了改变，最终导致了镰刀型细胞贫血症。我们知道性状是由基因控制的，现在我们来回忆一下基因是怎么来决定性状的。　　（基因是由脱氧核苷酸组成的，脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息，基因控制生物性状就是要把特定的遗传信息通过转录和翻译反映到具体的蛋自质结构上）　　我们看到，控制血红蛋白的DNA上一个碱基对改变，使得该基因脱氧核苷酸的排列顺序——发生了改变，也就是基因结构改变了，最终控制血红蛋白的性状也会发生改变，所以红细胞就由圆饼状变为镰刀状了。基因结构改变除了碱基对的替换，还会不会有其它可能呢？　　DNA分子中碱基对数目的改变也会导致基因结构的改变。当DNA中碱基对增加或减少时

6、，对性状的表现有没有影响。　　现在大家来总结基因结构的改变包括哪些变化。（DNA碱基对替换、增添和缺失）　　总结：基因脱氧核苷酸顺序代表了遗传信息，顺序变了，遗传信息也变了，通过转录、翻译形成的蛋白质也就发生了改变，性状自然会发生改变。可见，基因结构改变会使生物发生变异。　　现在我们来总结一下基因突变的概念。　　（2）基因突变的概念　　由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或改变，而引起的基因内部结构的改变，就叫基因突变。　　DNA（正常基因）DNA（正常基因）　　　　脱氧核苷酸种类、数量、排列顺序