苏教版生物八上第五节生物的变异一

苏教版生物八上第五节生物的变异一内容摘要：

关性状，而其他许多性状仍跟原来品种一样，所以应用嫁接、压条等无性繁殖方法，把这些优良性状保存下来，再经过适当选择，可以繁育成为新品种。 讲到微生物等，要区别体细胞和性细胞是不必要的。 因为在这些生物中，整个个体可以从体细胞发育而成。 例如链孢霉可从无性孢子或菌丝片段长成整个个体，所以无性世代发生的突变，以后也可通过有性世代而遗传下去。 4．突变率 在正常的生长条件和环境中，突变率（ mutationrate）往往是很低的。 果蝇的 X 连锁隐性致死基 因的突变率约为 %，或每一千个测验过的配子中，有一个 X 染色体有隐性致死突变。 果蝇的第 2 染色体的自发致死突变率较高，约为%。 果蝇的第 3 染色体的长短跟第 2 染色体相似，突变率也差不多。 果蝇的第4 染色体是点状染色体，突变率自然也较低。 所以果蝇的总的致死突变率约为 1%，或每一百个配子中有一个配子带有新产生的致死基因。 如果我们把产生半致死或低活力效应的为数更多的基因突变率也包括在内，那么果蝇中产生有害效应的基因的总突变率约为 5%，或 20 个配子中有 1 个。 这 5%的数值自然包括很多染色体上座位的突变，所以每一 座位上的突变率应该低得多。 果蝇中，测得的单一座位的突变率，数值有变化，但大致上在 105范围。 其他生物的基本突变率也随基因的不同，而数值各异。 例如在玉米中，蜡质基因 wx 的突变率测不到，而无色糊粉层基因 rr的突变率可高到每十万个配子中有 49 个突变。 在人类方面，突变率的估计方法之一是根据家系中有显性性状的患儿的出现。 在这些家系中，祖先各代是没有这些性状的；如双亲一方也有同一遗传病，则这名患儿应除去不计。 例如软骨发育不全（ achondroplasia）由常染色体显性基因引起，患者四肢粗短。 根据 Neel（ 1941）的一个调查，在 94， 075 活产儿中，发现 10 例为本病 患者，其中 2 例的一方亲体也是本病患者，所以应该除去不计，其余 8 例的双亲正常，可认为是新突变的结果。 因为这病是显性遗传，而且外显率基因完全，所以每个新生儿被认定患有软骨发育不全时，就表示形成这儿童的两个配子中，有一个配子发生了显性突变，从而每个基因的突变率是 （ 102） /2（ 940752）＝ 105 Neel 根据多方面的资料，估计了人的 9 个不同基因的突变率，发现人类基因的突变率大致上跟果蝇基因的突变率相似，都位于 105的范围。 玉米和小鼠的突变率跟果蝇和人属于同一范围，但微生物的突变率明显地较低。 突变率的降低或许跟生活史的缩短有关。 像细菌这样单细胞生物中，突变率是以细胞分裂为基础来计算的，而在像果蝇和小鼠这样多细胞生物中，每一世代时间（ generation time）包括很多次连续的细胞分裂，而在每一次细胞分裂中都可发生突变，突变率自然就要高些。 5．自发突变的原因 自发突变是很早就知道了的。 上面已提到过，在家养动物和园艺植物中，时常有突变体出现。 在 1910 年，摩尔根用白眼果蝇证明有伴性遗传现象。 但最初一只白眼果蝇是在 野生型果蝇的培养瓶中自发出现的，以后摩尔根和他的学生们所用的很多突变型也都是自发产生的。 那就是说，这些突变型不是用人工方法诱发的。 事实上，差不多要在 20 年以后，才知道突变是可以诱发的。 自发突变是怎样产生的，到现在还不十分了解。 自然界中的辐射，如宇宙线、生物体内的放射性碳和钾等，可能是一种原因，但自然界中的电离辐射强度不足以说明自发突变的全部，可能只能说明其中的极小一部分。 温度的极端变化是另一种诱变因素。 例如有人认为极端温度是黄鹌菜（ Crepis）自发突变的重要因素。 虽然基因突变率随温度升高而增加 ，用过高的温度（例如 40℃）或过低温度（例如 0℃）处理，也可增加突变率，但总地看来，温度在自发突变中的重要性还比不上自然辐射。 自从知道化学药品可以诱发突变后，不久就意识到周围环境中各种化学物质的潜在诱变性。 不过自发突变不能单单归因于外界因素，也应考虑到体内或细胞内某些生理、生化过程所产生的物质的作用。 支持这一论点的证据是：（ 1）植物的种子贮藏久了，常常增加突变率。 例如在正常情况下，金鱼草的突变率大约是1%（包括所有的基因，如果每个基因的突变率是 100 万中 10 个，那么如果一个配子中共有 1000 个座位的话，即可得到 1%）。 但种子贮藏 6～ 9 年后，突变率就从 1%增加到 %～ %，贮藏 10 年后可达 %。 （ 2）从陈种子中可提取一些诱变物质。 例如从烟草的陈种子中压出油来，用这种油处理同一烟草品种的新鲜种子。 从这样种子长出来的幼苗，突变种类跟自发突变相似，但突变频率增加。 （ 3）把番茄种在很干燥的条件下，提高番茄细胞的渗透压，以后从它们的 F2和F3可以分离出多数突变体。 总之，自发突变的原因还不很清楚，可能外界因素和内部因素都有作用。 第二课时 ●教学目标 知识目标 1．举 例说出遗传育种的几种方法。 2．举例说出遗传育种在生产中的应用。 能力目标 培养学生运用所学知识分析解释问题的能力。 情感目标 通过学习对有关生物育种现象的分析与解释增强他们对我国现有的生物高技术水平的信心，培养为祖国未来的科学事业无私奉献的精神。 ●教学重点 1．了解现代遗传育种的几种方法。 2．了解几种遗传育种在生产中的应用。 ●教学难点 了解几种遗传育种方法及在生产上的运用。 ●教学方法 启发式、举例法、分析推理法。 ●教具准备 教师准备：有关人工育种、杂交育种、太空辐射突变育种的图片及资料；有关总结的投影片。 ●课时安排 1 课时 ●教学过程 ［复习旧课，导入新课］ 通过上节课的学习，我们知道生物变异在自然界是普遍存在的，以及引起变异的原因。 接下来，大家一起回顾上节课的有关内容。 投影片： 1．请举出一两种生物变异的例子。 2．在探究活动中，两个不同品种的花生测得的平均值说明了什么问题。 3．在同一品种花生中，每个花生的长度各不相同，这又说明什么问题。 4．结合 3 题，你能得出引起生 物变异的原因是什么吗。 （学生回答） 学生 1：比如菊花的不同形态、不同颜色；不同品种玉米果穗的籽粒颜色与大小。 它们均是由生物变异而产生的。 学生 2：大花生品种的平均值大于小花生的这说明大小花生这一对相对性状是受基因控制的，基因不同则表现性状也各不相同。 学生 3：一个品种的花生种子各不相同，说明生物性状的表现受环境的影响。 学生 4：由 3 可知，生物的变异除了受遗传物质控制外，还受环境的影响。 （注：教师针对学生的回答给予完善与补充，同时对回答较完善、准确的同学给予鼓励性。 赞赏性的评 价；对回答不完善、不准确的同学也给予鼓励性、客观性的评价。 ） 教师：前面我们学习了基因控制生物的性状而生物相对性状的差异是生物变异的结果，即控制生物性状的遗传物质发生了变异。 在我国历史上，利用生物的变异选择优良品种已有了上千年的历史。 世界上栽培植物和饲养动物的优良品种中，有许多都源自我国，如水稻、谷子、大豆、家猪等。 现代育种的杰出代表袁隆平院士和他的超级杂交水稻更是享誉世界。 接下来看一下育种的几种方法及在生产中的广泛应用。 大家试着利用所学的知识分析解释其中蕴含的科学道理。 （注：教师打开多媒体课件或 投影片，让同学们讨论、分析，教师板书。 ） 板书：三、人类应用遗传变异原理培育新品种 投影（或多媒体课件）： 1．运用人工选择的方法培育新品种 教师：看了图片之后，试着分析高产奶量牛是如何培育出来的。 注意结合所学的知识回答。 学生 5：先从产奶量不同的三头奶牛中挑出产奶较多的两头奶牛，然后经过许多代的繁殖、培育出高产奶牛的品种。 学生 6：奶牛产奶量。