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1、5.1 基因突变和基因重组,表现型,基因型,+ 环境条件,（改变）,（改变）,（改变）,复习:表现型与基因型的关系,引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异,不可遗传的变异,普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中，给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种下去结出的仍就是普通的种子,可遗传的变异,太空椒（经过太空遨游，也就是经过辐射的）和普通椒相比，太空椒具有明显的优势，果实肥大，把其种下去后结出的仍是太空椒,变异的类型,遗传的变异：,不遗传的变异：,基因突变,染色体变异,基因重组,仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。,生物变异的类型,5.1 基因突变和
2、基因重组,一、基因突变,(一)基因突变的实例 1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人，病人脸色苍白，四肢无力，是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。,1949年，美国鲍林博士首先意识到，红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红细胞变形，从而失去输氧功能。血红蛋白究竟出了什么问题？,1956年，英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白氨基酸序列中第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。,正常,脯氨酸谷氨酸谷氨酸,异常,脯氨酸缬氨酸谷氨酸 ,为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢
3、？随着分子遗传学的崛起，已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。,思考与讨论,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,_原因,_原因,镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗传病，是由于基因的_发生了改变产生的。,病因：,基因突变,结构,根本,直接,相应性状的改变,相应蛋白质的改变,相应氨基酸的改变,mRNA分子中的碱基发生变化,DNA分子中的碱基对发生变化,具体变化过程:,这种变化可否遗传? 如何遗传？,可以遗传,突变后的DNA分子复制,通过减数分裂形成带有突变基因的生殖细胞,并将突变基因传给下一代., , , , , , ,增添,缺失,替换,DNA分子中发生碱基对的 、 和 ，而引起的 的改变。,
4、增添,缺失,替换,基因结构,（一）基因突变的概念：,(二)基因突变发生的时间,细胞分裂的间期,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,但一般不能传给后代,可以通过受精作用直接传给后代,DNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后进行修复时发生错误。,（三）基因突变发生的原因？,引起基因突变的因素 （致变因素）,B.自然突变:自然发生的突变,A.诱发突变: 在人为条件下发生的突变,如:正常绵羊突变产生 短腿安康羊,物理因素 化学因素 生物因素,如:中子照射不抗锈病的小麦种子, 变成抗锈病个体,（1）具普遍性,人的白化病、色盲、糖尿病；果
5、蝇的白眼、残翅；安康羊的短腿；家鸽羽毛的灰红色；玉米的白化苗；水稻的矮秆、糯性；棉花的短果枝等),（四）、基因突变的特点：,（2）随机发生的-个体发育的任何时期和部位,迟表现突变的部分少，如叶芽突变枝条各部分；花芽突变仅花部分),体细胞突变植物营养繁殖子代；生殖细胞突变受精作用子代,（3）、基因突变是不定向的,小资料,（4）、 突变率低；,白化苗,（5）、大多数突变是有害的,白化病,为什么呢？,任何一种生物都是长期进化过程的产物，它们 与环境取得了高度的协调。,小结：基因突变的特点,自然界的物种中广泛存在,可发生在任何时期,自然界突变率很低：105- 10-8,(打破对环境的适应性) 多数有害
6、,少数有利,普遍性:,随机性:,低频性:,多害少利性：,一个基因可以产生一个以上的等位基因,不定向性：,思考： 1基因突变能产生新的基因吗？ 2这些新的基因产生的新性状对生物的生存有什么意义（有利还是有害） ? 3自然环境会选择哪些个体生存下来？ 4基因突变对生物的进化有何意义？,(五)基因突变的意义,意义：基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了原材料。,成功率低,有利个体往往不多 诱变的各种因素都是致癌因素， 如有泄漏将造成人体伤害或环境污染,(六)人工诱变在育种上的应用,诱变意义:,是创造动、植物新品种和微生物新类型的重要方法（举例）,（2）优点：,提高突变率
7、，缩短育种周期,大副度改良某些性状,（3）缺点:,（1）常用的方法：物理因素：X射线、Y射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等,“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,二、基因重组,1、概念:,在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.,2、类型:,基因的自由组合:,基因的互换:,例,基因重组能否产生新的基因？,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体之间 发生局部互换.,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,A,a,b,B,A,a,B,b,Ab和aB,AB和ab,上一页,A,a,b,B,A,a,B,b,同源
8、染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,3、意义:,是生物变异重要来源，生物多样性的重要原因之一，对生物进化有重要意义。,基因重组,基因突变和基因重组引起的变异有什么区别?,1基因突变：基因_改变，它_新的基因 发生时期：_特点：普遍性、 随机性、 _、多数有害、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,能产生,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,有性生殖中非常普遍,突变频率低，但普遍存在,发生可能,生物变异的来源之一，对生物进化有重要意义,生物变异的根本来源，生物进化的原
9、始材料,意义,有性生殖过程中进行减数分裂形成配子,外界环境条件的变化和内部因素的相互作用,条件,减后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合； 减前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交换重组。,可发生在生物个体发育的任何阶段,一般在细胞分裂的间期。包括碱基对的替换、增添和缺失。,发生时间及原因,不产生新基因，而是不同基因的重新组合，产生新的基因型,基因的分子结构发生改变，产生新的基因，出现了新的性状,本质,基因重组,基因突变,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 3、若某基因原为30
10、3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DA、B都有可能,D,D,精典例题,4、人类能遗传给后代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,C,精典例题,5.诱发突变与自然突变相比，正确的是 A都是有利的 B都是定向的C都是隐性突变 D诱发突变率高,D,精典例题,1、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2、基因重组发生在A减数分裂形成配子的过
11、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,D,A,3、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,A,4、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,C,5.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人,B,A、 基因产生突变,使此人患病B、无基因突变,性状不遗传给此人C、基因重组,将病遗传给此人D、无基因突变,此人无病,其后代患病,7、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,A,6、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,B,再见！,
