2009届高考生物二轮复习系列教案—生物的变异.pdf

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1、2009 届生物高考二轮复习系列教案 生物的变异 可遗传变异与不可遗传变异的比较 区别：可遗传变异 不可遗传变异 遗 传 物 质是否变化 发生变化 不发生变化 遗传情况 变异能在后代中重新出现 变异性状仅限于当代表现 来源 基因突变、基因重组、染色体变异 环境条件的影响 应用价值 是育种的原始材料，生物进化的主要原因，能从中选育出符合人类需要的新类型或新品种 无育种价值，但在生产上可应用优良环境条件以影响性状的表现获取高产优质产品 联系：注意：确认是否为可遗传变异的唯一依据是看“遗传物质是否发生变化”“可遗传”可育：三倍体无子西瓜、骡子、单倍体等均表现“不育”，但它们均属可遗传变异其遗传物质已

2、发生变化，若将其体细胞培养为个体，则可保持其变异性状这与仅由环境引起的不可遗传变异由着本质区别。如无子番茄的“无子”原因是植株未授粉，生长素促进了果实发育，这种“无子”性状是不可保留到子代的，将无子番茄进行组织培养时，若能正常授粉，则可结“有子果实”。一 基因突变和基因重组 诱因 可遗传变异 不可遗传变异 表现型=基因型 +环境条件（改变）（改变）基因突变 染色体变异 来源 一、基因突变（分子水平）1、定义：指基因的分子结构的改变，包括 DNA 碱基对的增添、缺失或改变。是生物变异的根本来源，为生物进化（其实质是基因频率的改变）提供了最初的原材料。（光学显微镜下看不见，通过观察性状）如图所示：

3、2、实例：镰刀型红细胞贫血症 资料：1910 年赫里克医生接诊了一位黑人贫血病患者。所有治疗贫血病的药物对他无效。镜检时发现其红细不是正常的圆饼状，而是镰刀形，后称之镰刀型细胞贫血症。1949 年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子的异常引起红细胞变形。1956 年，英国科学家英格拉姆发现镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白的肽链上，有一处的谷氨酸被缬氨酸取代。（1）症状：是一种红细胞形状异常（镰刀状）的疾病，由于这种形状的红细胞不易通过毛细血管，导致血液循环异常、内出血、发炎、疼痛；异常的红细胞还容易发生破裂，导致患者缺氧（2）病因：血红蛋白的一条多肽链上的一个 AA 由正常的谷氨酸变成了

4、缬氨酸 ATCCGTAGGC缺失（正常基因片段）替换增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGC ACCGT GGC1 2 3 4 5（3）病因分析：根本原因是碱基对改变(或 A 变成 T)，发生在血红蛋白基因中的编码区的外显子区域（4）基因型种类：常染色体隐性遗传 或简写为（BB、Bb、bb）HbAHbA 正常，易感疟疾 HbA HbS 携带者，轻度贫血，对疟疾有较强的抵抗力 HbS HbS 患者，严重贫血，在儿童时期死亡 例题分析：（1）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是（）A、解旋酶 B、DNA 连接酶 C、限制性内切酶 D、

5、RNA 聚合酶 （2）能否用显微镜检测出镰刀型细胞贫血症？请说明其依据 能 镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀形（3）该病十分罕见，严重时会导致个体死亡，这表明基因突变的特点是低频性，多害少利性（4）有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。从图中可见，该基因突变是由于碱基对改变(或A变成T)引起的。巧合的是，这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切位点，突变基因上只有2个酶切位点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶切片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱，正常基因显示2

6、条，突变基因显示1条。（内切酶总是在CCTGAGG的碱基序列中切断DNA）DNA或RNA分子探针要用放射性同位素(或荧光分子等)等标记。利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列(ACGTGTT)，写出作为探针的核糖核苷酸序列 UGCACAA。根据凝胶电泳带谱分析可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠的胎儿-lII-4中基因型BB的个体是一l和一4，Bb的个体是一3，bb的个体是一2。（5）由于镰刀型细胞贫血症是基因异常所导致的病变，因此现阶段的实验性治疗方式包括基因疗法、骨髓移植、干细胞移植等。其中的骨髓移植和干细胞移植治疗法，能否直接采用患者本人的骨髓和干细胞？并

7、说明原因：不能，因为患者的骨髓和干细胞中正常复制 野生型基因 野生型基因 复制出现异常 诱变因素 生物因素（病毒）温度骤变 短波辐射 内 部 结 构碱基对（增添、缺失、无正常基因；如果用正常人的骨髓或干细胞可能带来什么问题？引起免疫排斥反应；在基因疗法中需要将正常的基因导入患者的造血干细胞中，才能起到治疗的作用。3、产生原因：外界环境条件：物理因素 化学因素 生物因素 生物体内部因素：代谢产物的积累 例如：见右图示 4、特点（1）突变的时间与范围（普遍性）突变发生于所有生物中，是一种最广泛的可遗传变异来源，不论病毒、原核生物、还是真核生物，不论是无性生殖、还是进行有性生殖，只要进行遗传物质复制即可以在遗传物质复制时发生基因突变（2）基因突变“随机性”的剖析 时间上的随机：它可以发生于生物个体发育的任何时期，甚至在趋于衰老的个体中也很容易发生。如老年人易得皮肤癌 发生的时期越迟，生物体表现突变的部分就越少。如：叶芽早期突变则整个枝条改变，花芽分化时突变则一朵花改变 部位上的随机：基因突变既可发生于体细胞中，也可发生于生殖细胞中，若为前者，当代表现出变异，一般不传递给后代，若为后者，则可产生基因突变的生殖细胞，进而通过生殖过程传向子代，当代不表现出变异（3）突变率低（低频性）：10-5-8