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1、第第5章章 基因突变及其他变异基因突变及其他变异 通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？吗？为什么？不可遗传的变异不可遗传的变异 太太空空椒椒（经经过过太太空空遨遨游游，也也就就是是经经过过辐辐射射的的）和和普普通通椒椒相相比比，太太空空椒椒具具有有明明显显的的优优势势，果果实实肥肥大大，把把其其种种下下去去后后结结出出的的仍是太空椒仍是太空椒可可遗传的变异遗传的变异生殖细胞生殖细胞内的遗传物内的遗传物质发生了改变，其后质发生了改变，其后代将继承这种改变。代将继承这种改变。 不遗传的变异：不遗传的变异： 可遗传的变异：可遗传
2、的变异：由环境不同引起，遗由环境不同引起，遗传物质没有改变，不传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。能进一步遗传给后代。变变异异的的类类型型三个三个来源来源基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异(一一)基因突变的实例基因突变的实例人类镰刀型贫血病的形成人类镰刀型贫血病的形成镰刀型细胞贫血症的病因分析镰刀型细胞贫血症的病因分析病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？病人的血红蛋白的一条多肽链发生了什么变化？脯氨酸脯氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸谷氨酸 脯氨酸脯氨酸缬氨酸缬氨酸谷氨酸谷氨酸 正常正常异常异常一、基因突变一、基因突变思考与讨论（思考与讨论（P P7777）CTTCTTGAAG
3、AA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 镰刀型细胞贫血症是由镰刀型细胞贫血症是由_引起的一种遗引起的一种遗 传病，是由于基因的传病，是由于基因的_发生了改变产生的。发生了改变产生的。病因：病因：基因突变基因突变结构结构根本根本直接直接相应性状的改变相应性状的改变相应蛋白质的改变相应蛋白质的改变相应氨基酸的改变相应氨基酸的改变mRNAmRNA分子中的碱基发生变化分子中的碱基发生变化DNADNA分子中的碱基对发生变化分子中的碱基对发生变化具体变化过程具体变化过程:
4、: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. .增增添添缺缺失失替替换换是指是指DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 和和 ，而引起的基因结构的改变。，而引起的基因结构的改变。替换替换 增添增添缺失缺失（二）基因突变的概念：（二）基因突变的概念：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，是否一定会引起蛋白质的改变？基因突变都会遗传给后代吗
5、？取决于？基因突变都会遗传给后代吗？取决于？不一定。不一定。若若发生在配子发生在配子中，中，可遗传可遗传；若；若发生在体细胞中，发生在体细胞中，一般不能遗传一般不能遗传；有些植物的体细胞发生基因突变，可；有些植物的体细胞发生基因突变，可通过无性繁殖传递，人体某些体细胞基因的突变，有通过无性繁殖传递，人体某些体细胞基因的突变，有可能发展为癌细胞。可能发展为癌细胞。( (三三) )基因突变发生的时间？基因突变发生的时间？ 为什么为什么？细胞周期中的分裂间期细胞周期中的分裂间期A.A.有丝分裂间期有丝分裂间期B.B.减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期体细胞体细胞生殖细胞生殖细胞中可以发生基
6、因突变中可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（但一般不能传给后代）中也可以发生基因突变中也可以发生基因突变（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）人类能遗传的基因突变常发生在人类能遗传的基因突变常发生在 A.A.减数第一次分裂减数第一次分裂 B.B.四分体时期四分体时期 C.C.减数第一次分裂的间期减数第一次分裂的间期 D.D.有丝分裂间期有丝分裂间期 DNADNA在进行复制时发生错误或由于某种原因断裂后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。进行修复时发生错误。(四四)基因突变的原因基因突变的原因物理因素物理因素化学因素化学因素生物因素（如病毒、
7、细菌等）生物因素（如病毒、细菌等）紫外线紫外线X射线射线其它各种辐射其它各种辐射亚硝酸亚硝酸碱基类似物碱基类似物苯环类似物苯环类似物1.1.外因外因2.内因内因（1）DNA分子复制分子复制偶尔偶尔发生错误发生错误（2）DNA的碱基组成发生改变的碱基组成发生改变为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？为什么在强烈的日光下要涂抹防晒霜？做做X射线透视的医务人员要穿防护衣？射线透视的医务人员要穿防护衣？( (五五) )基因突变的类型基因突变的类型按来源分按来源分_与与_按突变后对生物个体的影响分按突变后对生物个体的影响分_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
8、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( (六六) )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
9、数有利少数有利 1 1、普遍性、普遍性: :2 2、随机性、随机性: :3 3、低低率性率性: :4 4、多害、多害少利性：少利性：5 5、不定向性：、不定向性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2复等位基因是如何产生的？复等位基因是如何产生的？6 6、可逆性：、可逆性：A Aa a1 1或或A Aa a2 2诱变育种诱变育种:（1）常用的方法：）常用的方法： 物理因素：物理因素：X射线、射线、Y射线、紫外线等射线、紫外线等 化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等 （2）优点：）优点： 提高突变率，缩短育种周期提高突变率，缩短育种周期（3）遇到的问题）遇到的问题 1、
10、成功率低、成功率低 2、产生大量不合格突变型、产生大量不合格突变型 3、会出现返祖现象、会出现返祖现象(七七)基因突变的应用基因突变的应用二、基因重组二、基因重组1 1概念概念: :在生物进行有性生殖过程中在生物进行有性生殖过程中, ,控制不同控制不同性状的基因的自由组合性状的基因的自由组合. .2 2类型类型: :3 3意义意义: :通过有性生殖实现基因重组为生物变异通过有性生殖实现基因重组为生物变异提供了极其丰富的来源提供了极其丰富的来源, ,是生物多样性的是生物多样性的重要原因之一重要原因之一. .基因的自由组合基因的自由组合: :基因的互换基因的互换: :例例基因重组能否产生新的基因？
11、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非同源染色体上的非等位基因的自由组合自由组合同源染色体上的非姐妹染色体之间同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换发生局部互换. .比较项目比较项目基因突变基因突变基因重组基因重组定义定义时期时期类型类型结果结果意义意义应用应用碱基对的增添、缺失碱基对的增添、缺失碱基对的增添、缺失碱基对的增添、缺失或改变而引起的基因或改变而引起的基因或改变而引起的基因或改变而引起的基因结构的改变结构的改变结构的改变结构的改变有性生殖过程中，有性生殖过程中，有性生殖过程中，有性生殖过程中，控制不同性状的基因控制不同性状的基因控制不同性状的基因控制不同性状的
12、基因重新组合重新组合重新组合重新组合分裂间期复制过程分裂间期复制过程分裂间期复制过程分裂间期复制过程减数第一次分裂过程中减数第一次分裂过程中减数第一次分裂过程中减数第一次分裂过程中自然突变、诱发突变自然突变、诱发突变自然突变、诱发突变自然突变、诱发突变随机重组、交换重组随机重组、交换重组随机重组、交换重组随机重组、交换重组产生产生产生产生新基因新基因新基因新基因产生产生产生产生新的基因型新的基因型新的基因型新的基因型生物进化的根本来源生物进化的根本来源生物进化的根本来源生物进化的根本来源形成生物多样性的重形成生物多样性的重形成生物多样性的重形成生物多样性的重要原因之一要原因之一要原因之一要原因之一诱变育种诱变育种诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种杂交育种杂交育种三基因突变和基因重组的比较三基因突变和基因重组的比较非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合
