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1、第第1 1节节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组过去有效的杀过去有效的杀虫药，为什么现在就虫药，为什么现在就不起作用了呢？不起作用了呢？你们大量使用你们大量使用杀虫药，我们可是杀虫药，我们可是兵多将广，兵多将广，变异变异类类型多着呢！型多着呢！“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种差这种差异怎么造成的？异怎么造成的？染色体变异类型不遗传的变异可遗传的变异基因重组基因突变生物的变异生物的变异表现型表现型基因型基因型环境环境（不可遗传的变异）（不可遗传的变异）（可遗传的变异）（可遗传的变异）基因重组染色体变异基因突变诱诱因因（改变）（改变）（改变）（改变）（改变）（改变） 生物的
2、变异是指生物亲、子代间或子代各个体生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在间存在性状差异性状差异的现象。的现象。什么是生物的变异？什么是生物的变异？例一、古代妇女缠足后的小脚；夏天去海边晒黑了的皮肤；生物变异的主要类型生物变异的主要类型不可遗传的变异不可遗传的变异：仅仅是由环境因素的影响环境因素的影响造成的变异。 遗传物质没有改变，变化的性状不能 进一步遗传给后代。基因重组基因重组可遗传的变异可遗传的变异：是由于遗传物质的改变而引起的 变异。变化的性状能遗传给后代。 基因突变基因突变染色体变异染色体变异例二、纯合的高杆抗病小麦与矮杆抗病小麦杂交再自交得到的矮杆抗病小麦；缬氨酸缬氨酸组氨酸
3、组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸异常异常基因突变的实例基因突变的实例:镰刀型细胞贫血症镰刀型细胞贫血症缬氨酸缬氨酸组氨酸组氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸苏氨酸脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷谷氨酸氨酸赖氨酸赖氨酸正常正常 血红蛋白分子的部分氨基酸顺序血红蛋白分子的部分氨基酸顺序正常正常异常异常一、基因突变一、基因突变CTTCTTGAAGAA谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸DNADNAmRNAmRNA氨基酸氨基酸蛋白质蛋白质 正常正常异常异常GUAGUACATCATGTAGTA突变突变GAAGAA_原因原因_原因原因根本根本直接直接镰刀型细胞贫血症病因的图解镰刀型细胞贫血
4、症病因的图解这种变化可否遗传这种变化可否遗传? ?如何遗传？如何遗传？可以遗传可以遗传突变后的突变后的DNADNA分分子复制子复制, ,通过减通过减数分裂形成带有数分裂形成带有突变基因的生殖突变基因的生殖细胞细胞, ,并将突变并将突变基因传给基因传给下一代下一代. .1.1.概念概念 基因突变是指由于基因突变是指由于DNA分子中分子中发生发生碱基对碱基对的的增添、缺失或替换增添、缺失或替换而引起的而引起的基因结构的改变基因结构的改变。增添替换缺失（D D）（d d1 1）（d d2 2）（d d3 3）请思考：请思考：由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？由于碱基对的改变，是否一定会引
5、起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞不一定。一般情况下，只有发生在生殖细胞的基因突变才能遗传给下一代。的基因突变才能遗传给下一代。不一定。不一定。2.2.发生的时间：。发生的时间：。分裂间期分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）DNADNA在进行复制时在进行复制时发生错误发生错误3.3.基因突变的原因基因突变的原因（1 1）内因内
6、因： DNADNA复制时复制时复制时复制时偶尔发生错误偶尔发生错误偶尔发生错误偶尔发生错误（2 2）外因外因：物理因素物理因素：如：如X射线、激光等射线、激光等化学因素化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素生物因素：如病毒和某些细菌等：如病毒和某些细菌等 人工诱变育种人工诱变育种n n运用物理因素或化学运用物理因素或化学运用物理因素或化学运用物理因素或化学因素因素因素因素提高突变率提高突变率提高突变率提高突变率, , , ,诱发诱发诱发诱发基因突变基因突变基因突变基因突变, , , ,获得获得获得获得优良品优良品优良品优良品种种种种. . . .太空南瓜太空南瓜(3)
7、(3)基因突变的类型基因突变的类型(理解）理解）a.a.按按来源来源分分_与与_b b. .按按突变后对生物个体的影响突变后对生物个体的影响分分_与与_,_,对生物体而言，多数为对生物体而言，多数为_。自然突变自然突变人工诱变人工诱变有利突变有利突变有害突变有害突变有害突变有害突变打破对环境的适应性打破对环境的适应性为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变为何基因突变对生物体而言，多数为有害突变? ? 如此的话基因突变对生物岂不是没有意义如此的话基因突变对生物岂不是没有意义? ?产生新基因产生新基因引发生物变异引发生物变异为进化提供原始材料为进化提供原始材料根据对性状类型的影响，可将基因突变分
8、根据对性状类型的影响，可将基因突变分为为显性突变：显性突变：a-Aa-A隐性突变：隐性突变：AaAa根据诱变时的状态，可将基因突变分为根据诱变时的状态，可将基因突变分为自然突变：在自然突变：在自然状态下自然状态下发生的基因突变发生的基因突变诱发突变：在诱发突变：在人为条件下诱发人为条件下诱发的突的突变变4.4.基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中广泛存在自然界的物种中广泛存在可发生在任何时期可发生在任何时期自然界突变率很低：自然界突变率很低：10105 5- - 1010-8-8( (打破对环境的适应性打破对环境的适应性) )多数有害多数有害, ,少数有利少数有利 普遍性普遍性: :随机
9、性随机性: :稀有性稀有性: :有害性：有害性：不定向性：不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2等位基因是如何产生的？等位基因是如何产生的？a=A1a=A1或或a=A2a=A2是生物变异的是生物变异的根本来源根本来源，为生物的进化提供，为生物的进化提供了最初的原材料。了最初的原材料。基因基因突变突变新基因新基因（等位基因等位基因）基因型（改变）基因型（改变）表现型（改变）表现型（改变）引发生物变异引发生物变异 5.5.基因突变的意义基因突变的意义: : 可以产生新的基因可以产生新的基因“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”，这种个，这种个体的差异，主要是什么原因产生的体的
10、差异，主要是什么原因产生的? ?基因重组基因重组二、基因重组二、基因重组1 1、概念、概念: :在生物进行在生物进行有性生殖有性生殖过程中过程中, ,控制控制不同性状的基因的自由组合不同性状的基因的自由组合. .2 2、类型、类型: :自由组合型自由组合型: :交叉互换型交叉互换型: :非同源染色体非同源染色体上的上的非等位非等位基因基因的自由组合的自由组合同源染色体上同源染色体上的的非姐妹染色体非姐妹染色体之间发生局部互换之间发生局部互换. .非同源染色体上的非同源染色体上的 非等位基因自由组合非等位基因自由组合AabBAaBbAb和和aBAB和和ab同源染色体上的同源染色体上的 非姐妹染色
11、单体之间的非姐妹染色单体之间的 交叉互换交叉互换基因重组是通过基因重组是通过有性生殖有性生殖来实现的来实现的基因重组的实例基因重组的实例 为为生物变异生物变异提供了极其提供了极其丰富的来源丰富的来源,是是生物多生物多样性的重要原因之一样性的重要原因之一。3.3.意义意义3 3、意义、意义: :通过通过有性生殖有性生殖实现基因重组为生物实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源变异提供了极其丰富的来源, ,是是生物生物多样性的重要原因之一多样性的重要原因之一. .注意：基因重组注意：基因重组不能不能产生产生新的基因新的基因4.4.适用的范围：适用的范围：有性生殖过程有性生殖过程基因工程基因工程基
12、因突变和基因重组引起的变异有什么区别基因突变和基因重组引起的变异有什么区别? ?1 1基因突变基因突变： 基因基因_改变，它改变，它_新的基因新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性、普遍性、 随机性、随机性、 _ _、 多数有害、多数有害、不定向性。不定向性。2 2基因重组：基因重组： 控制不同性状的控制不同性状的_，_新基因，新基因，可形成新的可形成新的_。 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_内部结构内部结构能产生能产生细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）突变率低突变率低基因重新组合基因重新组合不产生不产生基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中非常丰富非常丰富是生物变异的根本来源是生物变异的根本来源是生物变异的主要来源是生物变异的主要来源基因突变基因突变基因重组基因重组产生产生新的基因新的基因（基因分子基因分子结构改变结构改变），而产生新的，而产生新的基因型基因型不产生新的基因不产生新的基因（基因分基因分子结构不变子结构不变），但重组产，但重组产生新的基因型生新的基因型区别
