第五章 第1节 基因突变和基因重组
问题回顾：
（1）基因与DNA分子的关系
（2）基因控制蛋白质合成的主要过程
基因是有遗传效应的DNA片段。
基因
转录
mRNA
翻译
蛋白质（肽链）
前面我们学了相关的遗传问题
遗传强调亲子代之间的相似性。
变异强调亲子代之间或子代不同个体之间的差异性
基因突变
基因重组
染色体变异
可遗传变异:
由于遗传物质的改变而引起的变异
不可遗传变异:
环境因素影响，但遗传物质不改变而引起的变异的
生物变异的类型
可遗传的变异有三种来源
正常红细胞
镰刀型红细胞
镰刀状的红细胞容易破裂，使人易患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
一、基因突变
1.镰刀型细胞贫血症的病因分析
谷氨酸
缬氨酸
DNA
mRNA
氨基酸
蛋白质
正常
异常
红细胞
圆饼状
镰刀状
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增添
缺失
替换
2.基因突变的概念
ＤＮＡ分子中发生碱基对　　　、　　　　和　　　，
而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。
替换
增添
缺失
思考：变化的影响？
基因突变的结果：
一个基因突变后产生的是它的等位基因
（a1、a2、a3等）
8
思考与讨论：
② 由于DNA碱基对的改变，是否一定会引起蛋白质的改变？
③ 基因突变都会遗传给后代吗？
1 突变发生在配子中,可传给后代.
2 突变发生在体细胞中,一般不能遗传.
① 基因突变主要发生在什么时候？
DNA复制时(有丝分裂的间期和减数第一次分裂间期)
不一定，密码子具有简并性( 一种氨基酸可能对应多种密码子)
DNA
RNA
半胱氨酸
半胱氨酸
基因突变是否一定会引蛋白质性状的改变？
?
为什么？
密码子的简并性
3.基因突变发生的时间
主要发生在DNA分子复制时
基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；
若发生在体细胞中，一般不能遗传(除某些植物外）；
某些体细胞的基因突变，有可能发展为癌细胞
见P81，第二段
4.基因突变的原因
诱发突变：
自发突变：
物理因素:紫外线、X射线、激光等
化学因素:亚硝酸盐、碱基类似物等
生物因素:某些病毒等
问题：引起细胞癌变的致癌因子有哪些？
DNA复制时发生错误；
DNA的碱基组成发生改变。
（普遍性）
5.基因突变的特点
基因突变的普遍性是指基因突变可以发生在
任何一种生物
（低频率性）
资料二：不同生物的突变频率
低频率性指的是对某一种生物而言，基因突变发生的频率比较低。
基因突变既可以发生在植物的种子发育期，又可发生在幼苗期，还可发生在开花期；既能发生在动物体细胞中发生，也能在动物体的生殖细胞中发生。
（随机性）
基因突变可以发生在细胞内不同的DNA分子上；
也可以发生在同一个DNA分子的不同部位
资料三：
基因突变的随机性是指基因突变可发生在生物体生活的不同时段，不同部位
一个正常的基因A可以突变成基因a1，也可以突变成基因a2或a3。
例如：小鼠毛色的灰色基因既可以突变成黄色基因，也可以突变成黑色基因。
（不定向性）
资料四：
具有两个镰刀型细胞贫血症基因的个体,患严重贫血症，多在幼年期死亡，而具有一个该基因的个体（即杂合子）并不表现镰刀型细胞贫血症的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力。镰刀型细胞贫血症主要流行于非洲疟疾猖獗的地区。
讨论：这种基因突变对当地人生存有什么影响？
资料五：
基因突变而产生的性状对生物生存的有害或有利是相对而言的
基因突变的特点：
普遍性
自然发生频率低
随机性
不定向性
多数有害
6.基因突变的意义
基因突变是新基因产生的途径；
是生物变异的根本来源；
是生物进化的原始材料。
基因突变的应用 P100
人工诱变育种
原理:运用物理因素或化学因素提高突变率,诱发基因突变,获得优良品种.
实例: “黑农五号”大豆、高产青霉菌株
太空椒、太空南瓜
优点：缩短育种年限，大幅度
改良性状，为人类选育
出优良的生物品种
缺点：优质变异少，要处理大
量的实验材料，具有盲
目性
基因A与a1、a2、a3之间 的关系如图,该图不能表明的是（ ）
A、基因突变是不定向的
B、等位基因的出现是基因突变的结果
C、正常基因与致病基因
可以通过突变而转化
D、这些基因的转化遵
循自由组合定律
D
练习
“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.
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.
非同源染色体上的 非等位基因自由组合
A
a
b
B
A
a
B
b
Ab和aB
AB和ab
上一页
A
a
b
B
A
a
B
b
同源染色体的非姐妹染色单体之间的局部交换
3.意义:
生物变异的来源之一,对于生物的进化也具有重要的意义.
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？
不能产生新的基因，产生新的基因型
基因突变和基因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。
2．基因重组：
控制不同性状的_____________，_______新基因，可形成新的________。
发生时期：___________________
特点：__________
内部结构
能产生
细胞分裂间期（DNA复制时）
突变率低
基因重新组合
不产生
基因型
有性生殖过程中
非常丰富
是生物变异的根本来源
是生物变异的主要来源
产生新的基因（基因分子
结构改变），而产生新的
基因型
不产生新的基因（基因分
子结构不变），但重组产
生新的基因型
区

别
生物变异的根本来源，是生物进化的原材料
不同基因重新组合，不产生新基因，而是新的基因型。
基因的分子结构发生改变，产生新的基因，出现新的性状
减Ⅰ后期，非同源染色体上上的非等位基因自由组合；四分体时期，非姐妹染色单体交叉互换
细胞分裂间期，DNA复制时。
碱基对的替换、增添和缺失
生物变异的来源之一，是形成生物多样性的重要原因
突变频率低性，但普遍存在
有性生殖过程中
29
1、生物变异的根本来源是　　
A．基因重组 B．染色体数目变异　
C．染色体结构变异　D．基因突变

2、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
D
A
课堂巩固
30
3、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
A．基因突变 B．基因重组
C．基因分离 D．环境影响
A
31
4.如果将一个镰刀型细胞贫血症的患者血液,输给一个血型相同的正常人,将使正常人
B
A、 基因产生突变,使此人患病
B、无基因突变,性状不遗传给此人
C、基因重组,将病遗传给此人
D、无基因突变,此人无病,其后代患病
32
5、一对夫妇所生育子女中，性状差异甚多，这种变异主要来自　
A.基因突变
B.基因重组
C.环境影响
D.染色体变异
B
33
6、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密码改变
D.在转录时造成插入点以后的遗传密码改变
经典例题
D
34
7、若某基因原为303对碱基，现经过突变，成为300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，差异可能为（ ）　　　　　
A．只相差一个氨基酸，其他顺序不变
B．长度相差一个氨基酸外，其他顺序也有改变
C．长度不变，但顺序改变
D．A、B都有可能
D