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1、第一节 基因突变和基因重组,第五章 基因突变及其他变异,三位同学在抄写英语句子“THE CAT SAT ON THE MAT (猫坐在草席上) ”时，分别抄成了以下的句子： THE KAT SAT ON THE MAT THE HAT SAT ON THE MAT 与原来的句子相比较，意思发生了什么变化呢？ 假如在DNA分子的复制过程中，发生了类似的错误，DNA分子所携带的遗传信息将会发生怎样的变化？这样的变化可能对生物体产生什么影响？,问题探讨,DNA分子携带的遗传信息发生了改变。但由于密码的简并性，DNA编码的氨基酸不一定改变。如果氨基酸发生了改变，生物体的性状可能发生改变。改变的性状对生
2、物体的生存可能有害，可能有利，也有可能既无害也无利。,生物界中的变异现象,什么叫“生物的变异”？,生物体亲代和子代之间以及子代个体之间性状的差异性。,想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？ 这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?,分析：是环境因素引起的 ，自身的遗传物质没有改变。,红花的后代 变成了蓝紫色,上述变异性状的后代 为何仍然是蓝紫色花呢？,遗传物质发生了改变。,蓝紫色花的 后代仍是蓝紫色,基因突变,生物的变异,不可遗传的变异 可遗传的变异,基因重组,染色体变异,生物体内遗传物质没有改变,生殖细胞内遗传物质的改变,一 基因突变,为什么会出现这样的性状?,1949年，美国
3、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。,为什么血红蛋白会出现谷氨酸被缬氨酸取代这样的异常呢？,DNA的碱基对发生了替换,病因分析,谷氨酸,缬氨酸,正常,异常,思 考！,DNA中碱基对的替换可以引起DNA结构的改变,从而引起生物性状的改变.那么如果发生碱基对的增添或缺失,是否也可能引起生物性状的改变呢?,DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变(一般地，基因突变后变成其新的等位基因)。,一 基因突变的概念,基因突变的例子,思考与讨论：, 由于DNA
4、碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？, 基因突变都会遗传给后代吗？,1 突变发生在配子中,可传给后代. 2 突变发生在体细胞中,一般不能遗传., 基因突变主要发生在什么时候？,DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期),不一定，密码子具有简并性( 一种氨基酸可能对应多种密码子),阅读并思考,1按照引起基因突变的因素，基因突变可以分为哪两大类？ 2基因突变可以发生在个体发育的什么时期？突变发生的时期与突变性状的表现有什么关系？ 3从细胞分裂时期来看，基因突变可以发生在什么时期？ 4能不能只让生物进行有利的突变呢？ 5自然状态下，对一种生物来说，基因突变的频率怎样？ 6基因突变对生物
5、体是有利还是有害的？,二 基因突变的原因,外因(自然或人为的诱发突变) 1.物理因素:紫外线,X射线及其他辐射 例如:太空椒,皮肤癌等 2.化学因素:亚硝酸,碱基类似物等 3.生物因素:某些病毒 内因(自发突变) DNA复制时偶尔发生错误,(三) 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,(打破对环境的适应性)多数有害,少数有利, 普遍性:, 随机性:, 有害性：, 不定向性：Aa1或Aa2,等位基因是如何产生的？,自然界突变率：105- 10-8, 突变率低:,批判性思维,有人认为，自然条件下基因突变率很多低，而且大多数基因突变对生物体是有害的，因此，它不可能为生物进化提供原
6、材料。你认为这样的看法正确吗？为什么？,这种看法不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。但是，一个物种往往是由许多个体组成的，就整个物种来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料。,（P82）,（四） 基因突变的意义,产生新基因 生物变异的根本来源 生物进化的原始材料,（五）基因突变的应用,人工诱变育种 原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种. 实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株 太空椒、太空南瓜,优点：缩短育种年限，大幅度 改良性状，为人类选育 出优良的生
7、物品种 缺点：优质变异少，要处理大 量的实验材料，具有盲 目性,经典例题,1.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,2.基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是（ ） A、基因突变是不定向的 B、等位基因的出现是基因突变的结果 C、正常基因与致病基因 可以通过突变而转化 D、这些基因的转化遵 循自由组合定律,D,二 基因重组,“一母生九子，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?,想一想,（一）概念:,在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合.,（二）类型:, 基因的自由组合:, 基因
8、的互换:,非同源染色体上的 非等位基因的 自由组合,四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.,动脑:基因重组能否产生新的基因？,非同源染色体上的 非等位基因自由组合,Ab和aB,AB和ab,上一页,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,基因突变和基因重组的区别?,1基因突变： 基因_改变，它_产生新的基因 发生时期：_ 特点：普遍性 随机性、不定向性 突变率低 2基因重组： 控制不同性状的基因_，_产生新基因，可形成新的_。 发生时期：_ 特点：_,结构,能,细胞分裂间期（DNA复制时）,重新组合,不,基因型,有性生殖过程中(减数分裂),非常丰富,基因重组的意义,生物变异的
9、来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义. 是生物多样性的重要原因之一.,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,课堂巩固,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.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,5、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,A,a,b,B,A,a,B,b,同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换,上一页,
