高三生物课堂练习题生物的变异（一）

■高三班学号姓名成绩

一、基因突变

基因突变是指，是由于 DNA 中核苷酸、和的改变而产生的。
基因突变举例

碱基置换引起的突变

■

碱基插入或丢失引起的突变[上课，课前先写出板书：

第二节生物的变异（一）基因突变

遗传和变异是生物的基本特征，是生物界最普遍的现象之一］

师：现在开始上课。上周进行了期中考试，考了遗传和变异这一章中的遗传部分。今天要开始学变异这一部分。

[指向板书“生物的变异”]

师：请大家把课本翻到第 142 页。现在先讲第一个问题：基因突变。

师：前面学习了有关遗传的内容，学习了遗传的基本规律，是一个规律、一个规律地进行研究。学变异的内容，也要一个类型、一个类型地进行研究。

我们已经知道，遗传和变异是生物的普遍特征，这个特征，也是生物界的普遍现象。例如，我们走进校园，就能看到各种各样的植物，大家也能辨别这是菊花，这是凤仙花，这是什么花等等，生物具有代代相传的稳定性，这些就是遗传的现象。但是，在各种各样的植物中，像在各种各样的菊花中，拿一种菊花的品种来讲，能不能找到两朵一模一样的呢？你们比过了没有？假如你们比过了，就一定会发现是找不到两朵一模一样的，这种个体之间的差异就是变异。因此说，变异和遗传是生物界最普遍的规律。

变异是生物界最普遍的现象，为什么这样说呢？比方说，在人当中，你能不能找到两个人是一模一样，以至于完全认不出来的情况？

[学生插话：有，双胞胎]

师：喔！即使一对双胞胎，是不是绝对一样，无法辨认？ [学生插话：不，处久了还是认得出]

师：对，还是有差异的。那么不是双胞胎呢？ [学生插话：没有]

师：对，是找不到的。又如，外面看到的悬铃木，它的树叶能不能找到两片完全一样的？不管怎样是找不到的。因此说，我们可以用这么一句话来概括：生物界是没有两个完全一样的生物。

[板书：生物界没有两个完全一样的生物]

师：变异是生物界最普遍的现象，请大家课后去检验一下是不是这样？我们讲，变和不变的关系是：变是绝对的，不变是相对的。正因为这样，

生物界才不断地出现变异，生物才会进化，这个变异就为生物的进化提供了原材料。

下面我们就像学习遗传规律那样，从现象到本质来学习变异的规律，并且把这个规律应用到实践中去。

课文第 142 页这段内容，按理讲，大家自己学是没有困难的，现在还是大家结合发下来的练习题，一起来学习。

遗传规律有各种类型，变异规律是不是也有各种类型呢？这个问题就从课本第 142 页的这段引言来研究。现在请一位同学来读这段引言。

生：[朗读]“生物的变异与生物的遗传一样，也是很复杂的。在生产实

践中常有这种情况：在田间选择穗大、粒多的变异植株，把它们的种子种下去，下代的植物体有的保持了穗大、粒多的特点，有的却不能保持。这是什么道理呢？原因是：变异有的是遗传的，有的是不遗传的。如果性状的变异仅仅由环境条件引起的，不是遗传物质的变化引起的，这样的变异就不能遗传。例如，仅仅由于肥料充足而出现的穗大、粒多性状，它们的后代就不能保持同样穗大、粒多的特点。如果性状的变异是由遗传物质的变化引起的，那么，这种变异就能够遗传。遗传的变异有三种来源：基因重组、基因突变和染色体变异。基因重组是指由于基因的重新组合而发生变异，这已在自由组合和连锁互换规律中讲过了。下面重点讲述基因突变和染色体变异。”

师：好，请坐下。

从这段引言里看出，生物变异的类型有两种：一种是由于环境条件的变化引起的变异，这种变异叫不遗传的变异；另一种是由于遗传物质的变化引起的变异，这种变异叫能遗传的变异。

[板书：一、变异的类型：1.不遗传的变异；2.能遗传的变异] [出示高秆大穗的水稻标本]

师：这是水稻。在一般稻田里，在田岸的两旁往往可以看到有一些水稻长得高些，就像这种秆高穗大的水稻。把这种秆高穗大水稻的种子种下去，它的后代都会长得好吗？这就不一定了。假如能够满足原来的条件，它会长得高，穗也会大。假如不能满足原来的条件，它就长得矮，穗也小。这说明高秆大穗的这种变异是不能遗传的，原因是这个变异是由于环境条件变化引起的。

能遗传的变异是由于遗传物质的变化引起的。这种变异有几种类型呢？请一位同学来回答。

生：有三种类型：基因重组、基因突变、染色体变异。师：对，有这三种。

[随着学生回答，板书：基因重组、基因突变、染色体变异]

师：关于基因重组，前面学习遗传时，学习了基因的自由组合规律，基因的连锁和互换规律，这两个规律都会引起基因的重组。今天来研究基因突变这个问题。

[板书：二、基因突变]

师：从语文角度，请一位同学解释一下基因突变是什么意思？生：基因突然变化。

师：可以这样来理解。下面进入科学的分析。[出示 DNA 分子双螺旋结构模型]

师：现在我们看：这是 DNA 分子双螺旋结构模型，基因就在 DNA 分子上，基因是 DNA 分子的一个片断[用手截比一个片断]，而且是有遗传效应的片断。假如这一片断的结构发生变化，也就是说产生了基因突变，这种基因突变能遗传吗？——能。

[板书：基因突变产生能遗传的变异]

师：那么，怎样知道基因发生了变化呢？——基因突变是通过性状的变化来观察的，也就是说，是通过表现型来观察的。

[边讲边板书：观察：性状——表现型]

师：举一个例子：刚才上课前，大家看了一幅图，图中有一个母亲的手指呈鸡爪形，她生下的五个孩子，个个的手指也都是鸡爪形，而且个体之间

也各有差异，这是基因突变的一个例子。

[出示高秆水稻和矮秆水稻的干制标本]

师：现在，大家来看这两个水稻品种。这是高秆水稻，50 年代大部分农村都是种这种高秆水稻。这是矮秆水稻，现在农村里普遍种植这种矮秆水稻。这种矮秆水稻的原始品种是 1956 年由一位广东农民培育出来的。当时他在“南特-16 号”品种中，发现了一棵突变型的矮秆水稻。它长得特别矮。这位广东农民就是从这棵水稻培育出“矮脚南特”水稻的新品种。后来还由此育成了许多矮秆水稻品种。这种水稻可以抗倒伏，因此，现在农村里普遍栽种它。这就是发现了变异，并在实践上加以运用的例子。

我们在学习遗传规律的时候，知道了果蝇的杂交实验，已知野生的果蝇是红眼的，在摩尔根的实验室里，红眼的果蝇经过几代遗传以后，绝大部分是红眼的，后来，发现少数雄果蝇是白眼的，这就是突变。

[用投影幻灯机投影果蝇的白眼突变图，如图 1 所示]

师：这个白眼的突变，经过研究以后，才知道是染色体发生变化，而且是性染色体上的某一个点，这就是基因发生了突变，是不是？

雄果蝇发生白眼的突变，它的根源是基因突变。

上面讲了水稻、果蝇的种种变异现象，我们现在已从现象逐渐深入到本质。

[板书：现象：水稻：高秆→矮秆；果蝇：红眼→白眼]

师：现在再举一个红细胞的例子：人的血液是红色的，这是因为红细胞中含有血红蛋白的缘故，血红蛋白能携带氧气。在国外，特别是非洲地区，有一些人患了一种血液病，这种人身体非常虚弱，在缺氧的条件下，会出现头痛，耳朵流脓，脾脏肿大，甚至红细胞会破裂，造成严重贫血，往往引起死亡。经过医生检查，发现在缺氧条件下，红细胞携带氧气的能力降低了，把这种人的红细胞和正常人的红细胞进行比较，发现红细胞变成了镰刀型，而不是圆盘状，大家看这个图。■

正常型红细胞和镰刀型红细胞的外形比较图 2 镰刀型细胞贫血症的病因图解

[用投影幻灯机投影正常型和镰刀型的红细胞外形比较图，见图 2]

师：这种病经过研究，终于查出了是血红蛋白出了毛病，血红蛋白是由四条多肽链组成，二条是α链，二条是β链，β链上面有一个氨基酸出了毛病。大家想想，一个氨基酸出了毛病，能不能往上推，查一查氨基酸变化的原因？这是可以的。大家可以查课本第 111 页的“遗传密码表”，并且结合发下来的练习题中的“碱基置换引起的突变图表”，请大家做这个练习，看谁做得快。

[2 分钟练习]

师：大家都查出来了吗？正常的是谷氨酸，异常的是什么呢？生：缬氨酸。

师：对，缬氨酸。好，下面再进一步深入到突变本质的揭露：仍以镰刀型细胞贫血症为例来说明。

[板书：人的红细胞：圆盘形——镰刀型]

师：出现镰刀型细胞贫血症的原因是什么？能不能推算出来？生：由于基因发生突变，因此表现型也产生了变化。

师：再详细点讲，是什么意思？

生：是碱基发生变化，就是 DNA 上 GAA 变成 GTA，这就使氨基酸发生变化，因此蛋白质发生变化，最后导致了表现型的变化。

[用投影幻灯机投影镰刀型细胞贫血症病因图解]■

师：从这个图解可以看出，镰刀型细胞贫血症的根源是一个遗传密码发生了变化。现在大家可以看课本第 143 页第一段，基因

突变的概念怎么讲？

请一位同学读课本第 143 页第一段。

生：[朗读]“基因突变是指染色体上个别基因所发生的分子结构的变化。它与染色体变异不同，在现有的光学显微镜下是看不

见的。”

师：好，请坐下。大家把基因突变的概念写在练习题中的“基因突变” 这一题中。从以上的例子，可以看出 DNA 分子结构上的个别基因发生变化，能够引起遗传密码的变化。

[板书：三、基因突变的分子基础。DNA 上个别基因分子结构发生变化] 师：镰刀型细胞贫血症的一个氨基酸发生变化，原因是碱基发生变化，

遗传密码由 CTT 变成 CAT，也就是说碱基的顺序发生变化。这个顺序的变化是由于 DNA 上碱基 A 被碱基 T 置换引起的。

[板书：探究：遗传物质——基因型。实质：遗传密码变化（碱基顺序改变）]

师：现在请大家想一想，上面是一个碱基发生变化，是不是碱基的变化只有这一种形式？不是的，可以变几个。例如可以插入一个碱基，也可以丢失一个碱基，等等。请大家看练习题碱基插入或丢失引起突变的题目。

[用投影幻灯机投影 DNA—mRNA-氨基酸的转录和翻译关系图■

师：从这个转录和翻译的关系图就可以看出，遗传信息通过信息 RNA 的转录再翻译为氨基酸。大家看练习，假如在第一组碱基 CAT 中，在 C 的后面插入一个碱基 C；假如在第二组碱基 TAG 中丢失一个碱基 T，那么，这两种情况将使翻译出的氨基酸发生什么变化？请大家一边做一边查，看谁做得快。 [学生迅速进行练习，教师巡视相互答话，用投影幻灯机投影插入碱基 C

的 DNA—mRNA-氨基酸的转录和翻译关系图■

师：请大家对照自己的练习看这个图。由于插入一个碱基 C，翻译出的氨基酸都发生了变化。

[师生讨论，解释上图，用投影幻灯机投影丢失碱基 T 的 DNA-mRNA-氨基酸的转录和翻译关系图]■

师：请大家再对照练习看这个图，由于丢失一个碱基 T，翻译出的氨基酸也都发生了变化。

[师生讨论，解释上图]

师：从这几个例子可以看出，由于个别碱基出了毛病，使遗传密码重新编排，最后导致蛋白质的氨基酸发生变化。所以，我们可以这样说，碱基变化的基本情况：置换、插入、丢失等等。由于这些变化，就引起了多肽链上氨基酸的改变，从而导致了性状

的突变。

[边讲边板书：基本方式：1.置换；2.插入；3.丢失——碱基。多肽链上氨基酸序列改变——生物性状的突变]

师：那么，基因突变又是由什么原因引起的呢？下面我们就研究突

变的原因。

[板书：四、基因突变的原因]

师：以上我们讲的水稻等一些突变的例子。这些突变都是发生在自然界，而且是普遍存在的。这种突变的原因是一些自然的因素。

[边讲边板书：突变在自然界普遍存在]

师：自然界里产生突变的因素是什么？到现在为止，可以说还不完全了解，只是像在高山、沙漠等地区，产生突变的频率就比较高。通过人们的研究，一般认为是由于一些理化因素的影响产生的。这些因素主要有辐射、化学物质、温度、病毒等等。

[板书：原因：一些理化因素，包括辐射、化学物质、温度、病毒⋯⋯] 师：这些因素都会引起染色体上个别基因的突变。但是，在自然界里产

生的基因突变总的来说，频率是很低的。请看，课本第 143 页第 9 行末：“据估计，在细菌中，大约一万到一百亿个细胞中才会产生一个突变的细胞。在高等生物中，大约十万到一亿个生殖细胞中才会有一个基因突变。”

[边讲边板书：频率极低]

师：而且，从效果来看，这种突变是比较微弱的，往往是有害的，大部分是隐性的。[边讲边板书：效果：微弱、有害、隐性]当然，也有极少数是显著的，有利的，显性的。[边讲边板书：显著、有利、显性]自然界里产生的这些突变，就为生物进化提供了原材料。

[板书：（大多），（也有）]

师：假如说，人为的采用一些理化因素，来诱发基因引起突变，这样突变的频率就高得多，这种突变就叫人工诱变。人工诱变可以应用在生产上，用来培育形成一些新的品种，具体内容将在后面有一节课来学“人工诱发育种”。

[板书：人工诱变，可以增加频率，培育新品种] [下课铃响]

师：今天就讲这些，大家回去以后，仔细读一遍课文，抽些时间把练习题上未完成的一些题目做好。下一节课把这份题目再带来，还要继续使用。

好，下课了。