1、第一节第一节 基因突变和基因重组基因突变和基因重组第五章第五章 基因突变及其它变异基因突变及其它变异1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！2 生物的变异是指生物亲、子代间或子代各个体间存在性状差别的现象。什么是生物的变异？什么是生物的变异？3生殖细胞内的遗传物生殖细胞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：可遗传的变异：由环境不同引起，遗由环境不同引起，
2、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。变异的类型变异的类型三个来源三个来源 基因突基因突变 基因重组基因重组 染色体变异染色体变异45GAACTT谷氨酸谷氨酸缬氨酸缬氨酸 正常正常GTACAT突变突变DNA氨基酸氨基酸血红蛋白血红蛋白mRNAGAAGUA红细胞形状红细胞形状圆饼状圆饼状弯曲的镰刀状弯曲的镰刀状异常异常分析镰刀型细胞贫血症病因分析镰刀型细胞贫血症病因6增增添添缺缺失失替替代代DNADNA分子中发生碱基对的分子中发生碱基对的 、和和 ，而引发的而引发的 的变化。的变化。增添增添缺失缺失替代替代基因构造基因构造1.1.基因突变的概念基因突变的概
3、念7思考与讨论：思考与讨论：由于由于DNADNA碱基对的变化，与否一定会引发碱基对的变化，与否一定会引发蛋白质的变化？蛋白质的变化？基因突变都会遗传给后裔吗？基因突变都会遗传给后裔吗？有性生殖：有性生殖：1 1 突变发生在配子中突变发生在配子中,可传给后裔可传给后裔.2 2 突变发生在体细胞中突变发生在体细胞中,普通不能遗传普通不能遗传.无性生殖无性生殖 基因突变重要发生在什么时候基因突变重要发生在什么时候？DNA DNA复制时复制时(有丝分裂的间期和减数有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期第一次分裂间期)不一定，密码子含有简并性不一定，密码子含有简并性(一种氨基一种氨基酸可能对应多个密码子酸可
4、能对应多个密码子)82.2.基因突变的因素基因突变的因素（1 1）自然突变（内因）自然突变（内因）DNA DNA复制时偶然发生错误复制时偶然发生错误（2 2）诱发突变（外因）诱发突变（外因）物理因素：如紫外线、物理因素：如紫外线、X射线、激光等射线、激光等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等化学因素：如亚硝酸、碱基类似物等生物因素：如病毒和某些细菌等生物因素：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因运用物理因素或化学因运用物理因素或化学因运用物理因素或化学因素素素素提高突变率提高突变率提高突变率提高突变率,诱发基因诱发基因诱发基因诱发基因突变突变突变突变,获得获得获得
5、获得优良品种优良品种优良品种优良品种.太空南瓜太空南瓜9生物界中普遍存在生物界中普遍存在普遍性普遍性个体发育的任何时期和部位个体发育的任何时期和部位随机性随机性自然状况下突变频率很低自然状况下突变频率很低(10-5-10-8)低频性低频性多数对生物有害多数对生物有害多害少利性多害少利性突变是不定向的突变是不定向的不定向性不定向性3.3.基因突变的特点基因突变的特点基因突变不变化染色体上基因突变不变化染色体上基因的数量，只变化基因基因的数量，只变化基因的内部构造，使一种基因的内部构造，使一种基因变成它的等位基因（变成它的等位基因（Aa或或aA）。）。10n n是生物变异的根原来源，为生物的进化是
6、生物变异的根原来源，为生物的进化提供了最初的原材料。提供了最初的原材料。基因基因突变突变新基因（等位基因）新基因（等位基因）基因型（变化）基因型（变化）体现型（变化）体现型（变化）引发生物变异引发生物变异 4.4.基因突变的意义基因突变的意义:能够产生新的基因能够产生新的基因11例题例题1 1：若某基因原为：若某基因原为303303对碱基，现通过突对碱基，现通过突变，成为变，成为300300个碱基对，它合成的蛋白质分个碱基对，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，差子与原来基因合成的蛋白质分子相比较，差别可能为（别可能为（）A A只相差一种氨基酸，其它次序不变只相差一种氨基酸，其
7、它次序不变B B长度相差一种氨基酸外，其它次序也有长度相差一种氨基酸外，其它次序也有变化变化C C长度不变，但次序变化长度不变，但次序变化D DA A、B B都有可能都有可能D12例题例题2 2：基因：基因A A与与a1a1、a2a2、a3a3之间之间 的关系如的关系如图图,该图不能表明的是（该图不能表明的是（）A A、基因突变是不定向的、基因突变是不定向的B B、等位基因的出现是基因突变的成果、等位基因的出现是基因突变的成果C C、正常基因与致病基因、正常基因与致病基因 能够通过突变而转化能够通过突变而转化D D、这些基因的转化遵、这些基因的转化遵 循自由组合定律循自由组合定律D13 “一母
8、生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”，这种个体的差别，重要是什么因素产这种个体的差别，重要是什么因素产生的生的?想一想想一想14“一母生九仔，连母十个样一母生九仔，连母十个样”这种这种差别怎么造成的？差别怎么造成的？二、基因重组二、基因重组15（一）概念（一）概念:在生物进行在生物进行有性生殖过程中有性生殖过程中,控制控制不同性状的基因的重新组合不同性状的基因的重新组合.（二）类型（二）类型:自由组合型自由组合型:交叉交换型交叉交换型:非同源染色体上的非等位非同源染色体上的非等位基因的自由组合基因的自由组合四分体时期，同源染色体上四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局的非姐妹染
9、色体之间发生局部交换部交换.动脑动脑:基因重组能否产生新的基因？基因重组能否产生新的基因？16（三）基因重组的意义 生物变异的来源之一生物变异的来源之一,对于生物的进化也含有重要对于生物的进化也含有重要的意义的意义.是生物多样性的重要因是生物多样性的重要因素之一素之一.17例题3：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AB例题例题4：一对夫妇所生育儿女中，性状差别：一对夫妇所生育儿女中，性状差别甚多，这种变异重要来自甚多，这种变异重要来自 ()A.基因突变基因突变 B.基因重组基因重组 C.环
10、境影响环境影响 D.染色体变异染色体变异18基因突变基因突变基因重组基因重组本质本质结果结果发生发生时间时间及原及原因因条件条件意义意义发生发生可能可能基因的分子构造发生变化。基因的分子构造发生变化。不同基因的重新组合。不同基因的重新组合。细胞分裂间期细胞分裂间期由于外界理化因素或本身生由于外界理化因素或本身生理因素引发的碱基对的替代、理因素引发的碱基对的替代、缺失或增添缺失或增添减数第一次分裂前期的四分体时期减数第一次分裂前期的四分体时期的交叉交换；的交叉交换；减数第一次分裂后期，非同源染色减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合。体上的非等位基因自由组合。外界环境条件的变化和
11、外界环境条件的变化和内部因素的互相作用。内部因素的互相作用。有性生殖过程中进行减数分裂形有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞。成生殖细胞。新基因产生的途径，是生物新基因产生的途径，是生物变异的根原来源变异的根原来源,是生物进化是生物进化的原始材料。的原始材料。是生物变异的重要来源，是形成生是生物变异的重要来源，是形成生物多样性的重要因素，对生物的进物多样性的重要因素，对生物的进化也含有重要的意义化也含有重要的意义突变频率低，但普遍存在突变频率低，但普遍存在有性生殖中非常普遍有性生殖中非常普遍产生了新基因，出现了新性状。产生了新基因，出现了新性状。不产生新基因，而是产生新的基因型，不产生新基因
12、，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。使不同性状重新组合。19不同生物的可遗传变异来源：不同生物的可遗传变异来源：病毒病毒基因突变基因突变原核生物原核生物 基因突变基因突变真核生物真核生物基因突变、基因重组、基因突变、基因重组、染色体变异染色体变异思维拓展思维拓展20n例题例题5：下列有关基因突变和基因重组的描：下列有关基因突变和基因重组的描述对的的是述对的的是()nA基因突变对于生物个体是利多于弊基因突变对于生物个体是利多于弊nB基因突变所产生的基因都能够遗传给后基因突变所产生的基因都能够遗传给后裔裔nC基因重组能产生新的基因基因重组能产生新的基因nD基因重组是进行有性生殖的生物才含有基
13、因重组是进行有性生殖的生物才含有的一种可遗传变异方式的一种可遗传变异方式D21n例题例题6：下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()nA基因重组，不可遗传变异 n B基因重组，基因突变nC基因突变，不可遗传变异 nD基因突变，基因重组 D22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上一页上一页23AabBAaBb同源染色体的非姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换之间的局部交换上一页上一页24基因突变和基因重组的区别基因突变和基因重组的区别?1 1基因突变：基因突变：基因基因_变化，它变化，它_产生新的基因产生新的基因 发生时期：发生时期：_ 特点：特点：普遍性普遍性 随机性、不定向性随机性、不定向性 突变率低突变率低 2 2基因重组：基因重组：控制不同性状的基因控制不同性状的基因_，_产生新基因，产生新基因，可形成新的可形成新的_。发生时期：发生时期：_ 特点：特点：_构造构造能能细胞分裂间期（细胞分裂间期（DNADNA复制时）复制时）重新组合重新组合不不基因型基因型有性生殖过程中有性生殖过程中(减数分裂减数分裂)非常丰富非常丰富25
