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1、第5章 基因突变及其他变异 资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，资料一：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有叶球最大的有3.5KG3.5KG，当引种到拉萨后，由，当引种到拉萨后，由于于昼夜温差大、日照时间长、光照强昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球叶球可重达可重达7KG7KG左右。但再引回北京后，叶球又左右。但再引回北京后，叶球又只有只有3.5KG3.5KG。 资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过资料二：太空椒（普通青椒种子遨游过太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明太空后培育而成）与普通青椒对比，果实明显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是显增大，将太空椒的种子种植下去，仍然是肥大果实。肥大
2、果实。变变异异的的类类型型可遗传的变异：可遗传的变异：不不可可遗传的变异：遗传的变异：仅仅由环境不同引起，仅仅由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能遗传给后代。遗传物质没有改变，不能遗传给后代。基因突变基因突变染色体变异染色体变异基因重组基因重组( (由于生殖细胞由于生殖细胞中遗传物质发生中遗传物质发生了改变，能遗传了改变，能遗传给后代给后代) )生物变异的类型生物变异的类型第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组一一、基因突变基因突变圆饼圆饼状状的红细胞的红细胞镰刀状的红细胞镰刀状的红细胞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 正常正常病人的血红
3、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？镰刀型细胞贫血症的病因镰刀型细胞贫血症的病因分析分析异常异常蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸异常异常正常正常谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸mRNAGAAG ADNA突变突变根本原因根本原因CTTGAAG AC TU直接原因直接原因TA1 1、概念：概念： DNADNA分子中发生分子中发生碱基对碱基对的的增添、缺失增添、缺失和和 替换替换而引起的而引起的基因结构基因结构的改变。的改变。 增添增添缺失缺失替换替换思考与讨论：思考与讨论：基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质结基因碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质结构（性状）的改变？构（性
4、状）的改变？ 知识归纳：知识归纳：（1）基因突变不一定会引起生物性状的改变）基因突变不一定会引起生物性状的改变原因：原因：a a 基因间区片段的突变不引起性状改变基因间区片段的突变不引起性状改变b 由于密码子的简并性，某些基因突变也不引起性状由于密码子的简并性，某些基因突变也不引起性状改变。改变。c 显性纯合子突变为杂合子（显性纯合子突变为杂合子（Aa）也不会引起性状改变）也不会引起性状改变（2）若）若DNA分子中某个碱基对发生分子中某个碱基对发生替换替换，则，则DNA分子分子控制合成的蛋白质中一个氨基酸发生改变或不变；控制合成的蛋白质中一个氨基酸发生改变或不变； 若若DNA分子中某个碱基对发
5、生了分子中某个碱基对发生了增添或缺失增添或缺失，则，则DNA分子控制合成的蛋白质中多个氨基酸发生改变。分子控制合成的蛋白质中多个氨基酸发生改变。（3）基因突变若发生在配子中，则能遗传给后代；）基因突变若发生在配子中，则能遗传给后代； 基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，基因突变若发生在体细胞中，一般不能遗传给后代，但植物可以通过无性生殖遗传给后代。但植物可以通过无性生殖遗传给后代。（4）基因突变是产生新基因的唯一途径。）基因突变是产生新基因的唯一途径。2 2、 基因突变发生的时间基因突变发生的时间 DNADNA复制时（主要复制时（主要) )组卷网A A 有丝分裂间期有丝分裂间期B B
6、 减数第一次分裂间期减数第一次分裂间期思考：叶肉细胞和根尖分生区细胞哪个更易发思考：叶肉细胞和根尖分生区细胞哪个更易发生基因突变？生基因突变？ziv（1）1927年美国遗传学家缭斯发现，用年美国遗传学家缭斯发现，用X 射线照射果蝇，后代发生突变的个数射线照射果蝇，后代发生突变的个数 大大增加；大大增加；v（2）亚硝酸、碱基类似物等能改变）亚硝酸、碱基类似物等能改变DNA分分 子中碱基，从而导致出现基因突变；子中碱基，从而导致出现基因突变；v（3）某些病毒的遗传物质能影响宿主的）某些病毒的遗传物质能影响宿主的 DNA，导致，导致DNA复制出错；复制出错；v（4）DNA的复制不是的复制不是100%
7、的精确，自然情的精确，自然情 况下况下DNA的复制约有的复制约有10-9 的错误率的错误率。 资料分析：资料分析：3 3、 基因突变的原因基因突变的原因（1）诱发突变）诱发突变引起基因突引起基因突变的因素变的因素物理因素物理因素: :化学因素化学因素: :生物因素生物因素: :X X射线、紫外线等射线、紫外线等亚硝酸、碱基类似物等亚硝酸、碱基类似物等某些病毒某些病毒提高提高突变突变频率频率 （2 2）自发突变：）自发突变：自然自然条件下条件下DNADNA偶尔偶尔复制错误复制错误. . 如如:正常绵羊突变产生短腿安康羊正常绵羊突变产生短腿安康羊4 4、 基因突变的特点基因突变的特点自然界的物种中
8、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: :随机性随机性: :低频性：低频性：多害少利性：多害少利性：一个基因可以产生一个基因可以产生一个以上的等位基因一个以上的等位基因 不定向性：不定向性：白化病患者有害的基因突变白化玉米苗畸形的雏鸭人类的多指产生新基因产生新基因形成新表现型形成新表现型生物进化的原始材料生物进化的原始材料5 5、基因突变的意义、基因突变的意义基因突变基因突变生物变异的根本来源生
9、物变异的根本来源（等位基因）等位基因）一母生九子一母生九子, ,九子各不同，连母十个样九子各不同，连母十个样基因重组基因重组二二、基因重组基因重组绿色皱粒绿色皱粒P黄色圆粒黄色圆粒F1黄色圆粒黄色圆粒F2黄色黄色圆粒圆粒绿色绿色圆粒圆粒绿色绿色皱粒皱粒黄色黄色皱粒皱粒1 1、概念概念：指在生物体进行指在生物体进行有性生殖有性生殖的过程中的过程中, ,控制不同控制不同性状的基因的重新组合性状的基因的重新组合减数第一次分裂四分体时期和后期减数第一次分裂四分体时期和后期3 3、时期、时期: :2 2、类型：、类型： 自由组合自由组合交叉互换交叉互换4 4、意义意义: :基因重组是生物变异最广泛的来源
10、,对生物的进化具有重要的意义。基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？不能不能练练 习习1 1、生物的变异有两种、生物的变异有两种 和和 。2 2、可遗传的变异有三种来源、可遗传的变异有三种来源 、 和和 。3 3、生物变异的根本来源是、生物变异的根本来源是 。可遗传变异可遗传变异 不可遗传变异不可遗传变异 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 基因突变基因突变 4、某自花传粉植物连续几代开红花，一次开出一朵白花，、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（白花的后代全开白花，其原因是（ ） A. 基因分离基因分离 B. 基因重组基因重组 C. 基因突变基因突变 D. 环境刺激环境刺激c5 5、在一个、在一个DNADNA分子中如果插入了一个碱基对，分子中如果插入了一个碱基对，则则 A.A.不能转录不能转录 B.B.不能翻译不能翻译 C.C.在转录时造成插入点以前的遗传密码改变在转录时造成插入点以前的遗传密码改变 D.D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变在转录时造成插入点以后的遗传密码改变D
