基因突变和其因重组

基因突变和基因重组(一)复习:表现型与基因型的关系表现型环境条件基因型复习:表现型与基因型的关系表现型环境条件基因型（改变）复习:表现型与基因型的关系表现型环境条件基因型（改变）（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系表现型环境条件基因型（改变）（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系表现型环境条件基因型（改变）（改变）复习:表现型与基因型的关系表现型引入:生物体遗传性状的改变就是生物的变异环境条件基因型（改变）

普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,

给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱

满的种子，但是再把这些种子种下去结出

的仍就是普通的种子。不可遗传的变异

普通的小麦种子种植在肥沃的土壤中,

给予充足的阳光和水分，结出的是粒多饱

满的种子，但是再把这些种子种下去结出

的仍就是普通的种子。

太空椒(经

过太空遨游,

也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。太空椒(左)和

普通青椒(右)

太空椒(经

过太空遨游,

也就是经过辐射的)和普通椒相比,太空椒具有明显的优势,果实肥大,把其种下去后结出的仍是太空椒。可遗传的变异太空椒(左)和

普通青椒(右)生物变异的类型变

异

的

类

型生物变异的类型变

异

的

类

型不遗传的变异生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异基因突变仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异基因突变基因重组仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。生物变异的类型变

异

的

类

型遗传的变异不遗传的变异基因突变染色体变异基因重组仅仅由于环境的影响造成的，没有引起遗传物质的变化，不能遗传给后代。由于生殖细胞内遗传物质的改变引起的,能遗传给后代。生物变异的类型一、基因突变(一)基因突变的实例1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人,病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。1910年，赫里克医生的诊所来了一位黑人病人,病人脸色苍白,四肢无力,是严重的贫血病患者。医生使用所有能治疗贫血病的药物，但对这个病人无效。对病人做血液检查时发现，红细胞在显微镜下不是正常的圆饼形，而是又长又弯的镰刀形，称镰刀状细胞贫血症。

1949年,美国鲍林博士首先意识到,红细胞中血红蛋白分子不完善引起使红

细胞变形，从而失去输氧功能。血红蛋白究竟出了什么问题？1956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－…1956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－…1956年,英国科学家英格拉姆发现镰刀状细胞贫血症患者血红蛋白有两条肽链(共四条)上,第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。

随着分子遗传学的崛起,已经查明DNA分子中的一组碱基由CTT变成CAT。为什么谷氨酸会被缬氨酸取代呢？正常异常…－脯氨酸－谷氨酸－谷氨酸－……－脯氨酸－缬氨酸－谷氨酸－…红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNA红细胞圆饼状镰刀型镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNA红细胞圆饼状镰刀型GAA镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNA红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析CTTGAA血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA突变红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析CTTGAA血红蛋白正常异常氨基酸谷氨酸缬氨酸mRNADNA突变红细胞圆饼状镰刀型GAAGUA镰刀型细胞贫血症病因分析CATGTACTTGAAATCCGCTAGGCGDNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

DNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段改变ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ACCGCTGGCG改变ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ATDNA片段ACCGCTGGCG改变缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段ACCGCTGGCG改变缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段ACCGCTGGCG改变增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变。ACCGCTGGCG改变增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCGAT

TA

ACCGC

TGGCGATTA

ATDNA片段碱基对的增添、缺失或改变，引起的基因结构的改变。ACCGCTGGCG基因突变改变增添缺失

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNA

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAmRNA

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···mRNA

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···AACCG

C···mRNA

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···AACCG

C···mRNA异亮氨酸

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···AACCG

C···mRNA异亮氨酸精氨酸

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···AACCG

C···mRNA异亮氨酸精氨酸精氨酸

由于碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？思考与讨论ATCCGC···

TAGGCG···正常碱基对改变TTGGCG···AACCGC···DNAAUCCGC···AACCG

C···mRNA异亮氨酸精氨酸天冬酰氨精氨酸DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNADNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUCCGC···DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUUCGC···AUCCGC···DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUUCGC···异亮氨酸AUCCGC···DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUUCGC···精氨酸异亮氨酸AUCCGC···DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUUCGC···精氨酸精氨酸异亮氨酸AUCCGC···DNAATCCGC···

TAGGCG···TAAGCG···ATTCGC···正常碱基对改变mRNAAUUCGC···精氨酸异亮氨酸精氨酸异亮氨酸AUCCGC···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸A

CCGC···TGGCG···DNAmRNA正常碱基对缺失ATCCGC···

TAGGCG···AUCCGC···ACCG

C···异亮氨酸精氨酸A

CCGC···TGGCG···DNAmRNA正常碱基对缺失ATCCGC···

TAGGCG···AUCCGC···ACCG

C···苏氨酸异亮氨酸精氨酸A

CCGC···TGGCG···DNAmRNA正常碱基对缺失ATCCGC···

TAGGCG···AUCCGC···ACCG

C···苏氨酸丙氨酸异亮氨酸精氨酸A

CCGC···TGGCG···DNAmRNA正常碱基对缺失ATCCGC···

TAGGCG···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常碱基对增添ATCCGC···

TAGGCG···ATACCGC···TATGGCG···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常碱基对增添ATCCGC···

TAGGCG···ATACCGC···TATGGCG···AUACCG

C···AUCCGC···异亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常碱基对增添ATCCGC···

TAGGCG···ATACCGC···TATGGCG···AUACCG

C···异亮氨酸AUCCGC···异亮氨酸精氨酸DNAmRNA正常碱基对增添ATCCGC···

TAGGCG···ATACCGC···TATGGCG···AUACCG

C···异亮氨酸脯氨酸

精典例题

在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则

A.不能转录

B.不能翻译

C.在转录时造成插入点以前的遗传信息改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传信息改变

精典例题

在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则

A.不能转录

B.不能翻译

C.在转录时造成插入点以前的遗传信息改变

D.在转录时造成插入点以后的遗传信息改变基因突变都会遗传给后代吗？思考与讨论引起基因突变的原因是……？

1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。引起基因突变的原因是……？

1.二战时，美国在日本的广岛、长崎投下两颗原子弹，导致以后大量畸形胎儿出生，畸形生物出现。引起基因突变的原因是……？

2.苏丹红的致癌原理：苏丹红进入人体后，在过氧化物酶的作用下形成苯和萘环羟基衍生物，进一步生成自由基，自由基可以与DNA、RNA等结合，从而产生致癌作用。

3.乙肝病毒的致癌原理：肝炎病毒的基因融合于肝细胞的基因，使肝细胞发生变异。肝脏炎症的不断刺激，使肝细胞进一步变异，肝细胞不凋亡，而且不断地再生，就形成了肿瘤。引起基因突变的原因是……？内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：生物因素：内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：生物因素：辐射如：X射线、

紫外线、激光等内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：生物因素：辐射如：X射线、

紫外线、激光等如：亚硝酸、碱基类似物等内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：生物因素：辐射如：X射线、

紫外线、激光等如：亚硝酸、碱基类似物等包括病毒和某些细菌等内部因素外部因素（二）基因突变的原因物理因素：化学因素：生物因素：辐射如：X射线、

紫外线、激光等如：亚硝酸、碱基类似物等包括病毒和某些细菌等内部因素复制偶发错误、碱基组成改变外部因素（二）基因突变的原因（三）基因突变发生的时间（三）基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期（三）基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期

DNA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。B.

减数第一次分裂间期（三）基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期

DNA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。A.

有丝分裂间期B.

减数第一次分裂间期（但一般不能传给后代）（三）基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期

DNA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。A.

有丝分裂间期体细胞中可以发生基因突变B.

减数第一次分裂间期生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（可以通过受精作用直接传给后代）（三）基因突变发生的时间细胞周期中的分裂间期

DNA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。A.

有丝分裂间期体细胞中可以发生基因突变从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犊（四）基因突变的特点从以下图片，你能归纳出基因突变的什么特点吗？白眼果蝇白化苗短腿的安康羊白色皮毛牛犊（四）基因突变的特点特

点

1：

普

遍

性

基因突变发生在生物个体发育的什么

时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？哪些细胞能发生基因突变？

基因突变发生在生物个体发育的什么

时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？任何时期哪些细胞能发生基因突变？

基因突变发生在生物个体发育的什么

时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？任何时期哪些细胞能发生基因突变？特点2：在生物体内随机发生

基因突变发生在生物个体发育的什么

时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？任何时期分裂间期的细胞哪些细胞能发生基因突变？特点2：在生物体内随机发生

基因突变发生在生物个体发育的什么

时期?

基因突变发生的时期与突变性状在生物体的表现部位及范围大小有没有关系？任何时期分裂间期的细胞有哪些细胞能发生基因突变？特点2：在生物体内随机发生有什么关系？有什么关系？

突变发生的时间越早，表现突变的部分越多，突变发生的时期越晚，表现突变的部分越少。小资料基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5基因突变率大肠杆菌组氨酸缺陷型基因2×10－６果蝇的白眼基因4×10－5果蝇的褐眼基因3×10－5玉米的皱缩基因1×10－６小鼠的白化基因1×10－5人类色盲基因3×10－5小资料特点3突变率低白化病白化苗白化病特点4大多数突变是有害的白化苗白化病特点4大多数突变是有害的为

什

么

呢

?白化苗白化病特点4大多数突变是有害的

任何一种生物都是长期进化过程的产物,它们与环境取得了高度的协调。为

什

么

呢

?白化苗Aa2a1a3Aa2a1a3特点5基因突变是不定向的（四）基因突变的特点自然界的物种中广泛存在（四）基因突变的特点自然界的物种中广泛存在①普遍性：（四）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①普遍性：（四）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①普遍性：②随机性：（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8①普遍性：②随机性：（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8①普遍性：②随机性：③低频性：（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8多数有害,少数有利①普遍性：②随机性：③低频性：（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8多数有害,少数有利①普遍性：②随机性：③低频性：④多害少利性：（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8多数有害,少数有利①普遍性：②随机性：③低频性：④多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因（四）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自然界突变率很低:10－5-10-8多数有害,少数有利①普遍性：②随机性：③低频性：④多害少利性：一个基因可以产生一个以上的等位基因⑤不定向性：（四）基因突变的特点（五）基因突变的意义（五）基因突变的意义基因（五）基因突变的意义基因突变（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）可以产生新的基因（五）基因突变的意义基因突变新基因（等位基因）基因型（改变）表现型（改变）可以产生新的基因

是生物变异的根本来源，为生物的进化提供了最初的原材料。

“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?

“一母生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的?基因重组二、基因重组1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.二、基因重组1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:二、基因重组1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:

非同源染色体上的非等位基因的自由组合1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:①基因的自由组合:

非同源染色体上的非等位基因的自由组合二、基因重组Ab和aBAB和ab非同源染色体上的非等位基因自由组合AaBBAabb一种具有23对等位基因(这23对等位基因分别位于23对同源染色体上)的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有__________种。非同源染色体上的非等位基因自由组合一种具有23对等位基因(这23对等位基因分别位于23对同源染色体上)的生物进行杂交时，F2可能出现的表现型就有__________种。223非同源染色体上的非等位基因自由组合同源染色体的非姐妹染色单体

之间的局部交换AabBAabB1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:①基因的自由组合:

非同源染色体上的非等位基因的自由组合二、基因重组1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:①基因的自由组合:②基因的互换

非同源染色体上的非等位基因的自由组合二、基因重组1.概念:在生物进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的自由组合.2.类型:①基因的自由组合:②基因的互换

非同源染色体上的非等位基因的自由组合

同源染色体上的非姐妹染色体之间发生局部互换.二、基因重组3.意义:3.意义:

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,是生物多样性的重要原因之一.

基因重组能否产生新的基因?3.意义:

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,是生物多样性的重要原因之一.基因突变基因重组本质发生时间及原因条件意义发生可能性基因的分子结构发生改变，产生了新基因，出现了新的性状。细胞分裂间期DNA分子复制时，由于外界理化因素或自身生理因素引起的碱基对的替换、增添或缺失。不同基因的重新组合，不产生新基因，而是产生新的基因型，使不同性状重新组合。减数第一次分裂后期中，随着同源染色体的分开，位于非同源染色体上的非等位基因进行了自由组合。四分体时期非姐妹染色单体的交换带来的等位基因的交换。外界条件的变化和内部因素的相互作用。有性生殖过程中进行减数分裂形成生殖细胞生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因。有性生殖中非常普遍。突变频率低，但普遍存在。小结：基因突变和重组引起的变异

有什么区别1.基因突变：基因________改变，它______新的基因发生时期：_____________________

特点:①普遍性、②随机性、③______、④多数有害、⑤不定向性。基因突变和重组引起的变异

有什么区别1.基因突变：基因________改变，它______新的基因发生时期：_____________________

特点:①普遍性、②随机性、③______、④多数有害、⑤不定向性。内部结构基因突变和重组引起的变异

有什么区别1.基因突变：基因________改变，它______新的基因发生时期：_____________________

特点:①普遍性、②随机性、③______、④多数有害、⑤不定向性。内部结构能产生基因突变和重组引起的变异

有什么区别1.基因突变：基因________改变，它______新的基因发生时期：_____________________

特点:①普遍性、②随机性、③______、④多数有害、⑤不定向性。内部结构能产