我的课件 第1节

第五章基因突变及其他变异

第一节基因突变和基因重组

想一想：上述甘蓝品种的引种过程中，有没有变异现象的发生？这种变异性状能遗传给子代吗？为什么?分析：是环境因素引起的，自身的遗传物质没有改变。甘蓝3.5kg7kg拉萨3.5kg北京资料：在北京培育的优质甘蓝品种，叶球最大的有3.5KG，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大、日照时间长、光照强，叶球可重达7KG左右。但再引回北京后，叶球又只有3.5KG。不可遗传的变异太空椒(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)

太空南瓜王（经过太空遨游，也就是经过辐射的）把其种子种下去后所结仍是太空南瓜王表现型基因型环境（不可遗传的变异）诱因（改变）（改变）（改变）讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？基因重组染色体变异基因突变（遗传物质未发生改变）（遗传物质发生改变）（可遗传的变异）变

异

的

类

型可遗传的变异不可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)基因突变的实例镰刀型细胞贫血症一、基因突变正常红细胞镰刀型贫血症

资料：1910年，一个黑人青年到医院看病，检查发现他患的是当时人们尚未认识的一种特殊的贫血症，他的红细胞不是正常的圆饼状，而是弯曲的镰刀状，人们称这种病为镰刀型细胞贫血症。这样的红细胞容易破裂，引起严重贫血而造成死亡。正常血红蛋白第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代。[探究]正常血红蛋白究竟出了什么问题？缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸缬氨酸—组氨酸—亮氨酸—苏氨酸—脯氨酸—缬氨酸—谷氨酸—赖氨酸12345678（正常血红蛋白）（异常血红蛋白）CTTGAA谷氨酸缬氨酸DNAmRNA氨基酸蛋白质正常异常GUACATGTA突变GAA_____原因

镰刀型细胞贫血症是由

引起的一种遗传病。病因：DNA分子中碱基对替换根本[探究]第6位上的谷氨酸被缬氨酸取代的根本原因是什么？分析：ATTA替换直接原因决定谷氨酸→缬氨酸替换增添缺失ATCCGCTAGGCG

CCGC

GGCG

ATTA

CCGC

GGCG

ATTA

AT

A

CCGC

T

GGCG

DNA片段碱基对的增添、缺失或替换，改变了基因的结构。A

T

CCGCT

A

GGCG

CCGC

G

GCG

[探究]DNA分子中的碱基对有哪几种变化，从而导致基因结构的改变？总结：基因突变的概念DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫基因突变A.有丝分裂间期B.减数第一次分裂间期体细胞可以发生基因突变生殖细胞中也可以发生基因突变（但一般不能传给后代）（无性繁殖）（可以通过受精作用直接传给后代）[探究]基因突变发生的时间？1、“神七”带一批种子上天进行育种，你选“干种子”还是“萌动的种子”？为什么？DNA的复制2、DNA的复制发生在什么时间？分裂间期体细胞可以发生基因突变吗？生殖细胞可以发生基因突变吗？体细胞发生的基因突变可以传给后代吗？生殖细胞发生的基因突变可以传给后代吗？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）

（二）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。探究：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……？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

（三）基因突变的原因自发突变诱发突变细菌无抗药性——抗药性棉花正常枝——短果枝果蝇红眼——白眼长翅——残翅家鸽羽毛白色——灰红色人正常色觉——色盲正常肤色——白化病你认为突变有什么特点？常见突变性状：一在生物界普遍存在；讨论与思考短腿安康羊（中）玉米白化苗人类多指探究：基因突变有何特点？开花结果的植株胚幼苗具根茎叶的植株分化出花芽的植株受精卵1、基因突变发生在生物个体发育的什么时期？任何时期二在生物体内随机发生；[探究]基因突变有何特点？思考①②③④⑤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。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？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小资料三突变率低；探究：基因突变有何特点？白化苗四

大多数突变是有害的白化病为什么呢？

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。[探究]基因突变有何特点？五基因突变是不定向的[探究]基因突变有何特点？经诱变处理的紫色种子产生的子代种子经诱变处理的黑色家鼠产生的子代显性突变隐性突变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）基因突变的特点思考：

1、哪一种基因突变对生物性状的影响最小？

碱基对的替换2、基因突变一定会改变生物性状吗？不改变生物性状的原因有哪些？①一种氨基酸可能有几种密码子②显性纯合子突变成杂合子（AA→Aa）③某些突变虽然改变了某些氨基酸的种类，但是不改变蛋白质的功能。

（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?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:非同源染色体上的